CN103154560B - 胶体缓冲器 - Google Patents

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Abstract

胶体缓冲器具备：(I)包括连结于车身(32)的壳体(42)和连结于车轮保持部件(26)的活塞(44)的缸体装置(40)；(II)收纳于由壳体(42)和活塞(44)形成的腔室(62)内的胶体溶液密封体(92、98)，包括：(A)由具有多个细孔的多孔体(100)和第一工作液(88、94)混合成的胶体溶液(90、96)；以及(B)以填充有胶体溶液(90、96)的状态被密封且具挠性的密封容器(80、82)；以及与胶体溶液密封体(92、98)被填充在腔室(62)内的第二工作液(110)，胶体溶液(90、96)被密封在容器(80、82)内，因此能防止多孔体(100)与壳体(42)或活塞(44)摩擦。

Description

胶体缓冲器
技术领域
本发明涉及胶体缓冲器，该胶体缓冲器构成为包含由具有细孔的多孔体和液体混合而成的胶体溶液，能够利用基于液体相对于该多孔体的细孔的流入流出的作用来使从外部施加的能量散逸。
背景技术
下述专利文献所记载的胶体缓冲器是使用了由疏水化多孔硅胶等多孔体与液体混合而成的胶体溶液的胶体缓冲器，该胶体缓冲器构成为：在胶体溶液中，使液体在表面张力的作用下相对于多孔体所具有的细孔反复地流入、流出，由此来使从外部施加的能量散逸。该胶体缓冲器例如具有能量的散逸量为取决于振幅的大小等以往的液压式缓冲器所不具有的特征，可期待在各种领域的应用。
专利文献1：国际公开第2008/029501号小册子
专利文献2：日本特开2008-309250号公报
发明内容
上述专利文献所记载的胶体缓冲器尚处于开发过程中，尚存很多改进的余地。因此，考虑通过实施各种改进来提高该胶体缓冲器的实用性。本发明就是鉴于这种实际情况而做出的，其课题在于提供实用性高的胶体缓冲器。
为了解决上述课题，本发明的胶体缓冲器具备：(I)缸体装置，该缸体装置构成为包括壳体和活塞，上述壳体连结于相对动作的两个物体中的一方，上述活塞连结于相对动作的两个物体中的另一方，且能够在壳体内滑动，(II)胶体溶液密封体，该胶体溶液密封体被收纳在由上述壳体和活塞形成的腔室内，且构成为包括：(A)由具有多个细孔的多孔体和第一工作液混合而成的胶体溶液；以及(B)密封容器，该密封容器以填充有上述胶体溶液的状态对该胶体溶液进行密封，且具有挠性，上述胶体溶液密封体形成为，当施加于自身的压力增加的情况下，第一工作液流入多孔体的细孔，胶体溶液密封体的体积减少，当施加于自身的压力降低的情况下，第一工作液从多孔体的细孔流出，胶体溶液密封体的体积增加；以及(III)第二工作液，该第二工作液与上述胶体溶液密封体一起被填充在腔室内，当相对动作的两个物体相对动作之际，通过第一工作液相对于多孔体的细孔的流入、流出，来使两个物体的相对动作衰减。
对于本发明的胶体缓冲器，由于胶体溶液被密封在容器内，因此能够防止多孔体与缸体装置的壳体或活塞摩擦。因而，本发明的胶体缓冲器的耐久性优异，因此实用性高。
以下，举例示出几个在本发明中认为能够要求专利保护的发明(以下，有时称作“要求保护的发明”)的实施方式，并对其进行说明。各实施方式与权利要求同样被分成各项，并对各项赋予编号，根据需要以引用其他项的编号的形式记载。这只不过是为了容易理解要求保护的发明，并非意图将构成上述发明的构成要素的组合限定于以下各项所记载的组合。即，要求保护的发明应当斟酌附随于各项的记载、实施例的记载等进行解释，在基于该解释的限制中，对各项的实施方式进一步附加了其他的构成要素的方式、以及从各项的实施方式删除了某些构成要素的方式也能够作为要求保护的发明的一个实施方式。
另外，下述(1)项并非表示要求保护的发明，而是表示作为要求保护的发明的前提的结构的项，引用(1)项的此后的各项相当于要求保护的发明。在形成为各种方式的要求保护的发明中，将(1)项、(11)项、(12)项组合在一起后的技术方案(另外，(31)项与此相当)相当于技术方案1，对该技术方案1附加了(13)项的发明特定事项后的技术方案相当于技术方案2，对技术方案2附加了(2)项以及(20)项的发明特定事项后的技术方案相当于技术方案3，对技术方案1～3中的任一项附加了(14)项的发明特定事项后的技术方案相当于技术方案4，对技术方案4附加了(15)项的发明特定事项后的技术方案相当于技术方案(5)，对技术方案1～5中的任一项附加了(16)项的发明特定事项后的技术方案相当于技术方案6，对技术方案6附加了(17)项的发明特定事项后的技术方案相当于技术方案7，对技术方案1～7中的任一项附加了(18)项的发明特定事项后的技术方案相当于技术方案8，对技术方案8附加了(19)项的发明特定事项后的技术方案相当于技术方案9，对技术方案1～9中的任一项附加了(21)项的发明特定事项后的技术方案相当于技术方案10，对技术方案10附加了(22)项以及(23)项的发明特定事项事项后的技术方案相当于技术方案11，对技术方案1～11中的任一项附加了(25)项的发明特定事项后的技术方案相当于技术方案12，对技术方案1～12中的任一项附加了(27)项的发明特定事项后的技术方案相当于技术方案13，对技术方案1～13中的任一项附加了(4)项的发明特定事项后的技术方案相当于技术方案14，对技术方案14附加了(25)项以及(26)项的发明特定事项后的技术方案相当于技术方案15。
(1)一种胶体缓冲器，是配设在相对动作的两个物体之间，用于使这两个物体的相对动作衰减的缓冲器，
上述胶体缓冲器具备：
缸体装置，该缸体装置构成为包括壳体和活塞，上述壳体连结于上述两个物体中的一方，上述活塞连结于上述两个物体中的另一方，且能够在上述壳体内滑动，利用上述壳体和上述活塞来形成腔室；以及
胶体溶液，该胶体溶液由具有多个细孔的多孔体和工作液混合而成，且被收纳在上述腔室内，
当上述两个物体相对动作之际，通过上述工作液相对于上述多孔体的细孔的流入、流出，来使上述两个物体的相对动作衰减。
如前面所说明了的那样，本项是示出作为要求保护的发明的前提的结构的项。即，本项所记载的实施方式是列举要求保护的发明的胶体缓冲器的基本构成要素的实施方式，能够广泛应用于以往研讨的结构的胶体缓冲器。
对于本项所记载的“胶体溶液”，构成该胶体溶液的多孔体和工作液的种类并无特殊限定，但是，优选是彼此的亲和性低，难以轻易地结合的种类，简单地说，优选多孔体难以溶解于工作液。对于该“多孔体”能够采用具有nm(纳米)数量级的细孔的μm(微米)数量级的粒状物(微颗粒)，例如，能够采用具有疏液性而难以轻易地溶于工作液的粒状物、或由具有疏液性的物质覆盖的粒状物。具体而言，例如，该多孔体能够采用硅胶、气凝胶(aerogel)、陶瓷、沸石、多孔玻璃、多孔聚乙烯等。并且，“工作液”例如能够采用水、水和防冻剂(乙醇、乙二醇、丙二醇、丙三醇等)的混合液、水银、熔融金属等。其中，由于水的表面张力比较大，因此，在采用水作为工作液的情况下，能够实现如下的胶体缓冲器：当水流入多孔体的细孔或从多孔体的细孔流出之际，因其较大的表面张力，会产生较大的力。另外，在使用水作为工作液的情况下，如上所述，多孔体优选使用亲水性低的多孔体、或实施了疏水化处理的多孔体。
例如，考虑形成为在腔室内填充有上述胶体溶液的结构的胶体缓冲器。在这种结构的胶体缓冲器中，当对壳体和活塞施加有使腔室的容积减少的力时，首先，在胶体溶液中，工作液的液压升高。当工作液的液压升高至某一大小时，工作液克服该工作液的表面张力而流入多孔体的细孔。进而，通过工作液流入细孔，腔室的容积减少，壳体与活塞相对动作。另一方面，如果对壳体和活塞施加的力消除，则工作液的液压降低，工作液的液压降低。当工作液的液压降低时，工作液从多孔体的细孔流出。进而，通过工作液从细孔流出，使壳体与活塞以腔室的容积增大的方式相对动作。
如上所述，在胶体缓冲器中，壳体和活塞的相对位置、与工作液朝多孔体流入的流入量之间相互是相关的。并且，腔室内的压力根据工作液流入多孔体的流入量而变化。即，壳体和活塞的相对位置、与腔室内的压力相互是相关的。进而，如果使用多孔体和工作液之间的接触角对多孔体与工作液之间的状态进行说明，当工作液流入多孔体之际，处于接触角大的状态，当工作液从多孔体流出之际，处于接触角小的状态。因此，会在工作液流入时(收缩时)的腔室内的压力、与工作液流出时(伸长时)的腔室内的压力之间产生差值。即，相对于壳体和活塞之间的相对动作位置的变化的腔室内的压力的变化会产生滞后，由此，胶体缓冲器例如形成为如下的结构：使相对动作的两个物体的动能散逸，从而使相对动作的两个物体的相对动作衰减。
(2)根据(1)项所述的胶体缓冲器，其中，上述工作液是水。
(3)根据(2)项所述的胶体缓冲器，其中，上述多孔体是进行了疏水化处理的多孔硅胶。
上述两项所记载的方式是对胶体溶液的结构加以限定的方式。如前面所述，水的表面张力大，因此，作为胶体缓冲器的工作液是合适的。进而，在以水作为工作液的情况下，优选多孔体具有疏水性，后者的方式是其优选方式。
(4)根据(1)～(3)中任一项所述的胶体缓冲器，其中，
上述两个物体是车身和将车轮保持为能够旋转的车轮保持部件，
上述壳体连结于上述车身与上述车轮保持部件中的一方，上述活塞连结于上述车身和上述车轮保持部件中的另一方，
该胶体缓冲器构成用于悬架上述车身的车辆用悬架装置。
本项所记载的方式是将胶体缓冲器作为车辆用悬架装置的构成要素之一的方式。详细的说，是至少作为使车身与车轮保持部件之间的相对动作衰减的减振器发挥功能的方式。
(5)根据(4)项所述的胶体缓冲器，其中，该胶体缓冲器构成为，利用上述工作液流入上述多孔体后的状态下的上述腔室内的压力来支承上述车身。
(6)根据(5)项所述的胶体缓冲器，其中，该胶体缓冲器构成为，利用上述工作液流入上述多孔体后的状态下的上述腔室内的压力来承接自身所对应的车轮的所有分担载荷。
上述两项所记载的方式是利用胶体缓冲器来承接自身所对应的车轮的分担载荷(所谓的1W)的至少一部分的方式。即，上述两项的方式是不仅将胶体缓冲器作为减振器加以利用、而且将之作为弹簧加以利用的方式。另外，后者的方式是能够承接该1W的所有载荷的方式，根据后者的方式，无需另外设置悬架弹簧，能够实现紧凑的悬架装置。
(7)根据(5)项或(6)项所述的胶体缓冲器，其中，
该胶体缓冲器构成为，
在上述车身与上述车轮保持部件相对动作的范围中，上述腔室内的压力是与流入上述多孔体的上述工作液的量成比例的大小。
根据以往的研究和实验可知，作为一般的胶体缓冲器的特性，存在腔室内的压力与工作液流入多孔体的流入量呈大致线性的关系的范围。本项的方式例如构成为，缸体装置的行程范围、或者相对动作的两个物体的相对动作的范围处在腔室内的压力与工作液的流入量呈线性的关系的范围内。根据本项的方式，胶体缓冲器始终产生能够支承车身重量的力，换言之，能够使胶体缓冲器始终作为悬架弹簧发挥功能。
上述方式、亦即缸体装置的行程范围处在腔室内的压力与工作液的流入量呈线性的关系的范围内的方式，例如能够以下述方式构成。首先，例如，在胶体溶液被填充于腔室的结构的胶体缓冲器中，工作液流入多孔体的流入量与腔室的容积的减少量大致相等。并且，例如，在后面将详细说明的方式、亦即缸体装置形成为与液压式减振器同样的结构的方式中，活塞杆进入壳体内的体积量与工作液流入多孔体的流入量大致相等。考虑该情况，首先，将多孔体的量决定成如下的量：能够使与缸体装置从全回弹位置进行行程而到达全弹跳位置的情况下的腔室的容积减少量(或者是活塞杆进入壳体内的体积量)相同的量的工作液流入。其次，将工作液的量决定成比流入多孔体的量(＝腔室的容积减少量)多的量。即，能够通过具备混合了多孔体和工作液的胶体溶液来构成上述的方式的胶体缓冲器。
(11)根据(1)～(7)中任一项所述的胶体缓冲器，其中，
该胶体缓冲器具备胶体溶液密封体，该胶体溶液密封体被收纳在上述腔室内，且构成为包括：胶体溶液；以及密封容器，该密封容器以填充有上述胶体溶液的状态对上述胶体溶液进行密封，且具有挠性，上述胶体溶液密封体形成为，当施加于自身的压力增加的情况下，上述工作液流入上述多孔体的细孔，上述胶体溶液密封体的体积减少，当施加于自身的压力降低的情况下，上述工作液从上述多孔体的细孔流出，上述胶体溶液密封体的体积增加。
例如，在胶体溶液被填充于腔室内的结构的胶体缓冲器中，存在缸体内部因多孔体而磨损的问题。特别地，活塞的密封部件、壳体的供活塞滑动的部分等的磨损与胶体溶液的泄漏相关，因此是较大的问题。为了应对该问题，存在形成为利用过滤器或容器将多孔体从壳体的供活塞滑动的部分隔离的结构的胶体缓冲器。然而，存在多孔体因应力等被粉碎而变小的情况。即，对于形成为利用过滤器或容器将多孔体隔离的结构的胶体缓冲器，因过滤器或容器能够使工作液通过，因此存在被粉碎而变小后的多孔体堵塞该过滤器或容器，或者通过该过滤器或容器的问题。
相对于上述结构的胶体缓冲器，本项所记载的胶体缓冲器构成为，胶体溶液被密封于密封容器，多孔以及工作液不会流出到密封容器外。即，对于本项的方式，多孔体不会与壳体或活塞摩擦，能够防止缸体装置内的磨损。并且，如上所述，即便多孔体被粉碎而变小，当然也不会流出到密封容器外。因而，根据本项的方式，能够实现耐久性优异的胶体缓冲器。另外，本项的方式构成为，当壳体和活塞相对动作之际，工作液流入上述多孔体的细孔或从上述多孔体的细孔流出，从而胶体溶液密封体的体积变化，由此，允许缸体装置的腔室的容积变化、即缸体装置的行程。
本项所记载的“密封容器”是保持密封有胶体溶液的状态，并且允许伴随着工作液流入多孔体或从多孔体流出而产生的胶体溶液的体积变化的密封容器。该密封容器也可以并不产生使自身的变形恢复的力，也可以产生使自身的变形恢复的力。具体而言，例如能够采用袋状的密封容器、具有伸缩性的密封容器、具有弹性的密封容器等各种密封容器。本项的方式例如也可以形成为胶体溶液密封体由壳体和活塞夹着而直接将力传递到胶体溶液密封体的结构，也可以像后面即将详细说明的那样，形成为经由填充在腔室内的液体将力传递到胶体溶液密封体的结构。
并且，密封容器并不限定于仅靠自身来形成对胶体溶液进行密封的空间，也可以与壳体协同工作来形成对胶体溶液进行密封的空间。详细的说，也可以将具有挠性的部件的端部固定于壳体内部的间隔壁来构成密封容器。即，本项所记载的方式能够认为是具备密封空间形成部件的方式，该密封空间形成部件具有挠性，仅凭借自身或者凭借自身与壳体在腔室内形成密封空间，在将胶体溶液填充在该密封空间内的状态下进行密封。
(12)根据(11)项所述的胶体缓冲器，其中，
在以上述工作液作为容器内工作液的情况下，
该胶体缓冲器除了具备上述容器内工作液之外，还具备容器外工作液，该容器外工作液存在于上述密封容器之外，且与上述胶体溶液密封体一起被填充在上述腔室内。
本项所记载的方式构成为，经由容器外工作液将施加于缸体装置的力传递到胶体溶液密封体。本项所记载的“容器外工作液”可以是与胶体溶液密封体内的工作液亦即容器内工作液性质相同的液体，也可以是性质不同的液体。另外，从施加于缸体装置的力相对于胶体溶液密封体的传递容易度出发，本项所记载的“容器外工作液”优选采用粘度高的工作液。
(13)根据(12)项所述的胶体缓冲器，其中，上述容器内工作液和上述容器外工作液的性质彼此不同。
如前面所述，容器内工作液优选采用具有较大的表面张力的工作液，容器外工作液优选采用能够将施加于缸体装置的力高效地传递到胶体溶液密封体的工作液。本项的方式形成为，能够根据上述要求等，针对容器内工作液和容器外工作液分别采用合适的液体。在本项的方式中，容器内工作液和容器外工作液例如可以像水和油这样是种类不同的液体，也可以像高粘度的油和低粘度的油这样是相同种类的液体但性质、特性不同。
(14)根据(12)项或(13)项所述的胶体缓冲器，其中，上述容器内工作液和上述容器外工作液的粘度彼此不同。
(15)根据(14)项所述的胶体缓冲器，其中，上述容器外工作液的粘度比上述容器内工作液的粘度高。
上述两项所记载的方式是使两种工作液的粘度不同的方式。另外，该“粘度”是不仅包含作为在与来自外部的力(剪切力)垂直的方向发挥作用的每单位面积的液体的内部阻力的大小的粘度(有时称作绝对粘度、粘性率、粘性系数)，而且包含液体沿重力方向在细管中流动时的速度(绝对粘度除以密度)亦即运动粘度的概念。
如前面所述，从施加于缸体装置的力的传递容易度的观点出发，容器外工作液优选使用粘度高的工作液，后者的方式是优选实施方式。例如，对于胶体缓冲器，在构成悬架装置而承接车身重量的结构的情况下，为了将缸体装置的腔室内保持在高压，需要确保设置于壳体的密封件的密封性。粘度高的液体难以从密封件泄漏，采用粘度高的液体作为容器外工作液的后者的方式，在需要将上述的腔室内保持在高压的胶体缓冲器中，是特别有效的方式。并且，一般地，高粘度的液体的润滑性也好，能够使得壳体内的活塞的滑动顺畅。
(16)根据(12)～(15)中任一项所述的胶体缓冲器，其中，上述容器内工作液和上述容器外工作液的导热的特性彼此不同。
(17)根据(16)项所述的胶体缓冲器，其中，容器外工作液的导热率比上述容器内工作液的导热率低。
上述两项所记载的方式是使两种工作液的温度传导程度不同的方式。简单地说，后者的方式是以难以传递温度的液体作为容器外工作液的方式。具备容器外工作液的胶体缓冲器能够形成为利用容器外工作液来覆盖胶体溶液密封体的结构，根据后者的方式，能够使得难以将缸体装置的外部的温度传递到容器内工作液，换言之，能够使得容器内工作液的温度难以逃逸至缸体装置的外部。例如，在容器内工作液为自身的特性根据温度不同而变化的液体的情况下，能够利用导热率低的容器外工作液来抑制朝向容器内工作液的温度的传递，并且能够抑制容器内工作液的温度变化。
(18)根据(12)项～(17)项中任一项所述的胶体缓冲器，其中，上述容器内工作液和上述容器外工作液的凝固温度彼此不同。
(19)根据(18)项所述的胶体缓冲器，其中，容器外工作液的凝固温度比上述容器内工作液的凝固温度低。
上述两项所记载的方式是使两个工作液的凝固温度不同的方式。简单地说，后者的方式是以难以凝固的液体作为容器外工作液的方式。例如，当容器外工作液开始凝固时，相对于施加于缸体装置的力，存在传递到胶体溶液密封体的力变动的顾虑。然而，根据后者的方式，能够利用该难以凝固的容器外工作液可靠地将施加于缸体装置的力传递到胶体溶液密封体。
另外，在后者的方式中，当存在因外部气温的降低而容器内工作液凝固的顾虑的情况下，例如，当采用水来作为容器内工作液的情况下，优选与前面所述的方式即容器外工作液的导热率比容器内工作液的导热率低的方式一致。若形成为这种方式，因构成为利用容器外工作液来覆盖胶体溶液密封体，因此，能够借助导热率低的容器外工作液使得容器内工作液的温度难以逃逸至外部大气，能够防止容器内工作液凝固。
(20)根据(12)～(19)中任一项所述的胶体缓冲器，其中，上述容器外工作液是油。
本项所记载的方式是对容器外工作液加以限定的方式，例如能够采用矿物油或作为合成油的硅油等。例如，能够考虑组合本项的方式和前面所述的以水作为容器内工作液的方式而成的结构的胶体缓冲器。一般地，因油的粘度比水的粘度高，因此，上述结构的胶体缓冲器能够认为是前面所述的容器外工作液的粘度比容器内工作液的粘度高的方式之一。并且，由于油的导热率比水的导热率低，因此，上述结构的胶体缓冲器能够认为是前面所述的容器外工作液的导热率比容器内工作液的导热率低的方式之一。此外，由于油的凝固温度比水的凝固温度低，因此，上述结构的胶体缓冲器能够认为是前面所述的容器外工作液的凝固温度比容器内工作液的凝固温度低的方式之一。如上，以水作为容器内工作液、并且以油作为容器外工作液的胶体缓冲器能够得到前面所述的各种效果，是在各个方面都很优异的胶体缓冲器。
(21)根据(11)～(20)中任一项所述的胶体缓冲器，其中，
上述缸体装置构成为：上述壳体内由上述活塞划分成两个腔室，
上述两个腔室中的一个用于收纳上述胶体溶液密封体。
(22)根据(21)项所述的胶体缓冲器，其中，
上述活塞构成为包括：活塞主体，该活塞主体隔着将上述壳体内划分成之间隔着活塞主体本身的上述两个腔室；以及
活塞杆，该活塞杆的一端部连结于上述活塞主体，另一端部从上述壳体伸出而连结于上述两个相对动作的物体中的另一方。
上述两项所记载的方式是对缸体装置的结构加以限定的方式。
(23)根据(22)项所述的胶体缓冲器，其中，
上述活塞杆形成为，
该活塞杆以贯通上述两个腔室中的未收纳上述胶体溶液密封体的腔室的内部的方式从上述壳体伸出而连结于上述两个物体中的另一方。
本项所记载的方式是将胶体溶液密封体收纳于两个腔室中的、当两个相对动作的物体接近之际体积减少、且当两个相对动作的物体离开之际体积增加的腔室中的方式。在本项的方式中，因胶体溶液密封体被收纳于与活塞杆相反侧的腔室，因此不会妨碍壳体内的活塞的滑动。
(24)根据(21)～(23)中任一项所述的胶体缓冲器，其中，
在以上述工作液作为容器内工作液的情况下，上述胶体缓冲器除了具备上述容器内工作液之外还具备容器外工作液，该容器外工作液存在于上述密封容器外，且与上述胶体溶液密封体一起被填充在上述腔室内，
上述缸体装置具备连通路，该连通路连通上述两个腔室，从而允许上述容器外工作液伴随着上述活塞的滑动而在上述两个腔室之间流动。
本项所记载的方式，如果对容器外工作液在上述连通路的流通赋予阻力，则能够产生衰减力。根据这种方式，除了能够产生容器内工作液相对于多孔体的流入流出而产生的衰减之外，还能够产生基于一般的液压式减振器的衰减力，因此，能够进行组合而有效地使两个相对动作的物体的相对动作衰减。
(25)根据(11)～(24)中任一项所记载的胶体缓冲器，其中，
在上述腔室内，上述胶体溶液密封体被固定于远离上述活塞的一端。
本项所记载的方式是对胶体溶液密封体的配设位置加以限定的方式，根据本项的方式，胶体溶液密封体完全不会与活塞接触，能够可靠地防止胶体溶液密封体成为壳体内的活塞的滑动的障碍。
(26)根据(25)项所述的胶体缓冲器，其中，
上述两个物体是车身和将车轮保持为能够旋转的车轮保持部件，
上述壳体连结于上述车身，上述活塞连结于上述车轮保持部件，
上述胶体缓冲器构成用于悬架上述车身的车辆用悬架装置。
本项所记载的方式是在胶体缓冲器构成悬架装置的方式中胶体溶液密封体设置于车身侧的方式。例如，当胶体溶液密封体设置于车轮侧的情况下，频率高的簧下振动直接输入到胶体溶液密封体。即，根据本项的方式，与胶体溶液密封体设置于车轮侧的情况相比较，能够抑制频率高的簧下振动直接输入胶体溶液密封体的情况，能够抑制因多孔体在密封容器内移动而密封容器内磨损的情况。并且，在本项的方式中，虽然收纳胶体溶液密封体以及容器外工作液的壳体的重量比较大，但该壳体连结于车身，因此能够减小非悬架重量，能够使得车辆的搭乘心情不会恶化。
(27)根据(11)～(26)项中任一项所述的胶体缓冲器，其中，
该胶体缓冲器构成为，
在设定上述胶体溶液密封体为第一胶体溶液密封体的情况下，该胶体缓冲器具备不同于该第一胶体溶液密封体的另一个胶体溶液密封体亦即第二胶体溶液密封体，第一胶体溶液密封体和第二胶体溶液密封体被收纳于上述腔室，
上述第二胶体溶液密封体构成为，
在设定上述第一胶体溶液密封体的上述胶体溶液为第一胶体溶液的情况下，上述第二胶体溶液密封体包括与上述第一胶体溶液结构不同的第二胶体溶液。
本项所记载的胶体缓冲器具备包含结构彼此不同的胶体溶液的两个胶体溶液密封体。本项的方式的胶体缓冲器能够组合上述两个胶体溶液密封体各自所具有的胶体溶液的特性而使胶体缓冲器的特性合适。
在本项所记载的方式中，因两种胶体溶液的各自的结构存在差异，因此，能够利用上述两种胶体溶液的各自的性质、特性的差异来使该胶体缓冲器的特性合适化。另外，本项所说的“第一胶体溶液和第二胶体溶液的结构不同”，例如是指如下的第一胶体溶液和第二胶体溶液不同的情况：虽然上述两种胶体溶液所具有的多孔体和工作液中的至少一方不同，各自所具有的多孔体的量不同，各自所具有的多孔体的疏液化处理的程度(例如细孔径的平均、细孔的全长等)不同、各自所具有的工作液的性质(上述的粘度、导热特性、凝固温度等)彼此不同等。
具体而言，例如，如果形成为两个胶体溶液密封体所具有的工作液的凝固温度彼此不同的方式，则即便两个胶体溶液密封体的一方所具有的工作液凝固、另一方所具有的工作液也不会凝固，因此能够防止胶体缓冲器完全无法动作的情况。并且，如果形成为使两个胶体溶液密封体各自所具有的多孔体的疏液化处理的程度彼此不同的方式，则能够调整缸体装置的行程与腔室内的压力之间的关系，能够使前面所述的作为减振器的功能和作为弹簧的功能合适化。
另外，在前面所述的壳体被划分成两个腔室的方式中，本项所记载的方式可以是两个胶体溶液密封体两者被收纳于两个腔室中的一个腔室的方式，并且，也可以是两个胶体溶液密封体中的一方被收纳于两个腔室中的一方、两个胶体溶液密封体中的另一方被收纳于两个腔室中的另一方的分别收纳的方式。
(31)一种胶体缓冲器，是配设在相对动作的两个物体之间，用于使这两个物体的相对动作衰减的缓冲器，
其中，
上述胶体缓冲器具备：
缸体装置，该缸体装置构成为包括壳体和活塞，上述壳体连结于上述两个物体中的一方，上述活塞连结于上述两个物体中的另一方，且能够在上述壳体内滑动，利用上述壳体和上述活塞来形成腔室，
胶体溶液密封体，该胶体溶液密封体被收纳在上述腔室内，且构成为包括：(A)由具有多个细孔的多孔体和第一工作液混合而成的胶体溶液；以及(B)密封容器，该密封容器以填充有上述胶体溶液的状态对该胶体溶液进行密封，且具有挠性，上述胶体溶液密封体形成为，当施加于自身的压力增加的情况下，上述第一工作液流入上述多孔体的细孔，上述胶体溶液密封体的体积减少，当施加于自身的压力降低的情况下，上述第一工作液从上述多孔体的细孔流出，上述胶体溶液密封体的体积增加；以及
第二工作液，该第二工作液与上述胶体溶液密封体一起被填充在上述腔室内，
当上述两个物体相对动作之际，通过上述第一工作液相对于上述多孔体的细孔的流入、流出，来使上述两个物体的相对动作衰减。
本项所记载的方式是将具备前面所述的胶体溶液密封体的方式和具备容器外工作液的方式组合在一起后的方式。本项所记载的“第一工作液”相当于前面所述的“容器内工作液”，“第二工作液”相当于“容器外工作液”。
附图说明
图1是以要求保护的发明的实施例亦即胶体缓冲器作为一个构成要素的车辆用悬架装置的主视图。
图2是要求保护的发明的实施例亦即胶体缓冲器的主视剖视图。
图3是示意性地示出构成图2所示的胶体溶液的多孔体的剖视图。
图4是以往公知的简单的结构的胶体缓冲器的主视剖视图。
图5是示出图4所示的胶体缓冲器中的缸体装置的行程与缸体装置的内压之间的关系的图。
图6是示出要求保护的发明的实施例亦即胶体缓冲器中的缸体装置的行程与缸体装置的内压之间的关系的图。
图7是示出变形例的胶体缓冲器中的缸体装置的行程与缸体装置的内压之间的关系的图。
图8是第一变形例的胶体缓冲器的主视剖视图。
图9是第二变形例的胶体缓冲器的主视剖视图。
具体实施方式
以下，将要求保护的发明的代表性的实施方式作为实施例及其变形方式参照附图详细说明。另外，要求保护的发明除了能够借助下述实施方式实施之外，还能够借助以上述“发明内容”项所记载的形式为首且基于本领域技术人员的知识实施了各种变更、改进的各种方式实施。
实施例
<悬架装置的结构>
如图1所示，本实施例的胶体缓冲器10是车辆用悬架装置的构成要素之一。该车辆用悬架装置是与车辆所具有的各个车轮12对应设置的独立悬架式的悬架装置，形成多连杆式悬架装置。悬架装置具备分别作为悬架臂的第一上臂20、第二上臂22、第一下臂24、第二下臂26、以及前束控制臂28。5根臂20、22、24、26、28的各自的一端部以能够转动的方式连结于车身，另一端部以能够转动的方式连结于车桥托架30，该车桥托架30是保持车轮12以使得车轮12能够旋转的车轮保持部件。借助上述5根臂20、22、24、26、28，允许车桥托架30相对于车身沿着一定的轨迹上下移动。本胶体缓冲器10配设在安装部32与上述第二下臂26之间，安装部32设置于车身的一部分亦即轮胎盖板(tirehousing)。
图2中示出胶体缓冲器10的主视剖视图。胶体缓冲器10以缸体装置40为主体，该缸体装置40配设在安装部32与第二下臂26之间。缸体装置40构成为包括：大致圆缸体的壳体42；以及活塞44，该活塞44配设成能够相对于该壳体42滑动。壳体42在其上端部经由包含防振橡胶46而构成的上部支承件48而连结于安装部32的下表面侧。
活塞44具有活塞主体60，该活塞主体60将壳体42的内部隔着该活塞主体60自身划分成两个腔室亦即上腔室62和下腔室64。另外，活塞主体60在外周装配有涂覆了特氟龙的带66，使得该活塞主体60能够相对于壳体42顺畅地滑动。并且，活塞44具有活塞杆68，该活塞杆68在上端部连结于活塞主体60，并且从设置于壳体42的下端部的盖部伸出。
缸体装置40具备外罩管70，该外罩管70收纳上述活塞杆68以及壳体42的下部。进而，上述活塞杆68的下端部固定在该外罩管70的内部的底部。外罩管70在其下端经由衬套72连结于第二下臂26。
在设置于壳体42的上端部的盖部以直列连结的状态固定有两个橡胶制的波纹管80、82，该波纹管80、82被收纳于上腔室62。一方的波纹管80在填充有疏水化多孔硅胶86和水88混合而成的第一胶体溶液90的状态下被密封。即，第一胶体溶液密封体92构成为包含第一胶体溶液90和作为密封容器发挥功能的波纹管80。并且，另一方的波纹管82在填充有由上述疏水化多孔硅胶86和混合液94构成的第二胶体溶液96的状态下被密封，上述混合液94由水和防冻剂构成。即，第二胶体溶液密封体98构成为包括第二胶体溶液96和作为密封容器发挥功能的波纹管82。因而，该胶体缓冲器10构成为包括上述两个胶体溶液密封体92、98。
图3中示意性地示出疏水化多孔硅胶86的一个颗粒的剖视图。疏水化多孔硅胶颗粒100是利用疏水性物质对外径D为数μm～数十μm的数量级，且细孔102的内径d为数nm～数十nm的数量级的球形硅胶颗粒的表面(包括细孔内)进行疏水化处理而成的。即，各个疏水化多孔硅胶颗粒100分别作为多孔体发挥功能。
在上腔室62中，在收纳有上述两个胶体溶液密封体92、98的状态下，还填充有作为容器外工作液的矿物油110。并且，在下腔室64中也填充有矿物油110。在前面所述的活塞主体60，设置有沿活塞主体60而使上腔室62和下腔室64连通的多条连通路112。即，在伴随活塞44相对于壳体42的滑动而上腔室62以及下腔室64的容积变化的情况下，借助上述连通路112，允许矿物油110在上腔室62与下腔室64之间流通。另外，由于壳体42的内部为高压，因此，为了防止矿物油110泄漏，在壳体42的上端部的盖部以及下端部的盖部设置有多个高压密封件114、116，这将在后面详细说明。特别地，在活塞杆68滑动的下端部的盖部设置有与该活塞杆68的滑动面接触的两个密封件116。在这两个密封件116之间密封有润滑脂，以提高密封性。
胶体缓冲器10具有限制车身与车轮之间的接近离开动作的机构，即所谓的缓冲块(bound stopper)以及悬架回弹限位器(rebound stopper)。具体地说，缓冲块构成为包括粘贴在外罩管70的内侧的底部的环状的缓冲橡胶120，构成为壳体42的下端部经由缓冲橡胶120抵接于外罩管70。并且，悬架回弹限位器构成为包含粘贴在壳体42的下端部侧的盖部的上表面的环状的缓冲橡胶122，构成为活塞主体60的下表面和壳体42的下端部侧的盖部经由缓冲橡胶122抵接。
<胶体缓冲器的特性>
i)一般的胶体缓冲器的特性
如上所述，本悬架装置是以胶体缓冲器10为主体而构成的。以下对该胶体缓冲器10的功能进行详细说明。首先，在对本胶体缓冲器10进行说明之前，以图4所示的简单的结构的胶体缓冲器150为例，参照图5对胶体缓冲器的一般的特性进行详细说明。胶体缓冲器150具备缸体装置156，该缸体装置156构成为包含壳体152和在该壳体152内滑动的活塞154。进而，胶体缓冲器150在由壳体152和活塞154形成的腔室158内填充有多孔体160和工作液162混合而成的胶体溶液164。
图5是示出壳体152和活塞154的相对动作量S(缸体装置156的行程)与腔室158的内压p之间的关系的图。在胶体缓冲器150中，当从外部施加有使缸体装置156收缩的力时，首先，腔室158内的工作液162的液压大幅(以较大的斜度)上升(图5中的(I)的范围)。当工作液162的液压上升到某一高度附近时，工作液162克服该工作液162的表面张力而开始流入多孔体160的细孔，流入细孔的工作液162的量为与所施加的力的大小相应的量(图5中的(II)的范围)。借助该工作液162流入多孔体160，胶体溶液164的容积减少，缸体装置156以收缩的方式进行一次冲程。即，工作液162的流入量与腔室158的容积变化相等，可以说，工作液162的流入量与缸体装置156的行程存在线性的关系。并且，若工作液162的流入量多，则腔室158的内压也变大。即，如图5中的(II)的范围所示，缸体装置156的行程S与腔室158的内压p之间存在线性的关系。进而，当工作液162流入多孔体160内的量达到能够流入的极限附近时，工作液162的液压开始大幅上升(图5中的(III)的范围)。
接着，当取消施加于缸体装置156的力时，工作液162的液压大幅(以较大的斜度)降低(图5中的(IV)的范围)。然后，当工作液162的液压降低时，工作液162从多孔体160的细孔流出(图5中的(V)的范围)。借助工作液162从多孔体160流出，胶体溶液164的容积增加，缸体装置156以伸长的方式进行一次冲程。另外，即便在该图5中的(V)的范围所示的工作液162流出的情况下，与工作液162流入时同样，缸体装置156的行程S与腔室158的内压p之间存在线性的关系。
若使用多孔体160与工作液162之间的接触角来对多孔体160与工作液162之间的状态进行说明，则当工作液162流入多孔体160之际接触角变大，当工作液162从多孔体160流出之际接触角变小。因此，如图5所示，在工作液流入时(收缩时)的腔室158的内压与工作液流出时(伸长时)的腔室158的内压之间产生差异。即，如图5所示，在相对于缸体装置156的行程S的变化的腔室158的内压p的变化中产生滞后。进而，由于该情况，胶体缓冲器150形成为使能量散逸而使两个相对动作的物体的相对动作衰减的结构。另外，由图5的滞后所包围的部分的面积相当于散逸的能量。
(ii)本胶体缓冲器的特性
本胶体缓冲器10在波纹管内密封有胶体溶液，但是，施加于缸体装置40的力经由容器外工作液亦即矿物油110传递到胶体溶液密封体92、98。进而，对于第一胶体溶液密封体92，当对该第一胶体溶液密封体92自身施加有力时，被收纳在波纹管80内的容器内工作液亦即水88的液压上升。当该水88的液压上升到某一高度时，该水88克服表面张力流入疏水化多孔硅胶颗粒100的细孔102内。伴随与此，波纹管80收缩，且第一胶体溶液密封体92的体积减少。另一方面，当施加于自身的力消失时，水88的液压降低，水88从疏水化多孔硅胶颗粒88的细孔102流出。伴随与此，波纹管80伸长，且第一胶体溶液密封体92的体积增加。第二胶体溶液密封体98也与第一胶体溶液密封体92同样地动作，因施加于自身的力的增加，作为容器内工作液的混合液94流入疏水化多孔硅胶颗粒100的细孔102内而第二胶体溶液密封体98的体积减少，因施加于自身的力减少，混合液94从疏水化多孔硅胶颗粒100的细孔102内流出而第二胶体溶液密封体98的体积增加。即，本胶体缓冲器10也具有与上述的胶体缓冲器150同样的特性。另外，图6中示出本胶体缓冲器10中的缸体装置40的行程S与上腔室62的内压p(也是下腔室64的内压。以下，有时称作缸体装置40的内压)之间的关系。
<本胶体缓冲器的功能>
i)作为悬架弹簧的功能
如上所述，本胶体缓冲器10形成悬架装置的构成要素的主体。首先，本胶体缓冲器10具有作为悬架弹簧的功能。对于胶体缓冲器10，当从外部对缸体装置40施加有某一大小的力时，缸体装置40的内压p上升到与该大小的力相应的大小，缸体装置40所产生的力与从外部施加的力平衡。因而，本胶体缓冲器10利用在某一量的水88流入疏水化多孔硅胶100的细孔102的状态下产生的缸体装置40的内压来承受自身所对应的车轮12的分担载荷(所谓的1W)。
进而，如图6所示，本胶体缓冲器10构成为：在缸体装置40以收纳有胶体溶液密封体92、98的上腔室62的容积减少的方式进行行程的情况下，简单地说，在缸体装置40以收缩的方式进行行程的情况下，缸体装置40的内压p成为与水相对于疏水化多孔硅胶颗粒100的细孔102的流入量成比例的大小。换言之，本胶体缓冲器10构成为：在缸体装置40进行行程的范围内，不会出现所有的水88从疏水化多孔硅胶颗粒100的细孔102流出的情况，并且，水88相对于疏水化多孔硅胶颗粒100的细孔102的流入量不会达到能够流入的极限值。即，可以认为，本胶体缓冲器10在由悬架回弹限位器以及缓冲块所确定的缸体装置40的所有行程范围中产生支承1W的力。
另外，在本胶体缓冲器10中，两个胶体溶液密封体92、98各自所收纳的疏水化多孔硅胶86的量(体积)与容器内工作液88、94的量(体积)确定成：在缸体装置40的内压p与水88相对于疏水化多孔硅胶颗粒100的细孔102的流入量成比例的范围内，缸体装置40进行行程。首先，在缸体装置40中，若能够从标准状态(例如，无任何人搭乘车辆，并且也未装载任何载荷，此外，车辆停止在水平面上的状态)下的中立位置朝弹跳方向进行行程Sb、能够朝回弹方向进行行程Sr，则缸体装置40的上腔室62与下腔室64的总计的容积变化ΔV在全弹跳时和全回弹时以下式求出。
ΔV＝A·(Sb+Sr)
其中，A为壳体42内的压力作用于活塞44的面积亦即受压面积，在缸体装置40中，相当于活塞杆68的截面积。
进而，在本胶体缓冲器10中，需要使与该容积变化ΔV相等的量的工作液能够流入疏水化多孔硅胶86。即，若设疏水化多孔硅胶86的能够流入工作液的极限值与疏水化多孔硅胶86的容积之比为η，则疏水化多孔硅胶86的必要最低量(体积)VSmin以下式确定。
VSmin＝ΔV/η
其中，对于疏水化多孔硅胶86，在进行疏水化处理之际，存在并未完全被疏水化而残存有具有吸水性的硅胶的情况。例如，若考虑疏水化的程度的偏差等而用疏水化率β来确定除去了未被疏水化的硅胶的量后的被疏水化了的硅胶的量相对于进行疏水化处理的总量的比例，则实际的疏水化多孔硅胶86的量(体积)VS由下式决定，其结果是，比疏水化多孔硅胶86的必要最低量VSmin多。
VS＝VSmin/β
并且，由于本胶体缓冲器10具备两个胶体溶液密封体92、98，因此形成为，将第一胶体溶液密封体92的疏水化多孔硅胶86的量VS1与第二胶体溶液密封体98的疏水化多孔硅胶86的量VS2加在一起后的量是上述VS。
接着，相对于疏水化多孔硅胶86的量VS，工作液的量VF只要在ΔV以上即可，因此，在本胶体缓冲器10中，VF＝VS。即，在本胶体缓冲器10中，使第一胶体溶液密封体92的容器内工作液亦即水88的量VF1与第一胶体溶液密封体92的疏水化多孔硅胶86的量VS1为相同的量，使第二胶体溶液密封体98的容器内工作液亦即混合液94的量VF2与第二胶体溶液密封体98的疏水化多孔硅胶86的量VS2为相同的量。
ii)作为减振器的功能
对于本胶体缓冲器10，若以与缸体装置40的行程S之间的关系来示出从中立位置开始的一个循环的动作中的内压的变化，则如图6所示的双点划线所示。胶体缓冲器10与前面说明了的普通的胶体缓冲器150同样，在工作液流入时(收缩时)的缸体装置40的内压与工作液流出时(伸长时)的缸体装置40的内压之间产生差值，如图6所示，缸体装置40的内压p的变化相对于缸体装置40的行程S的变化产生滞后。进而，由该图6的双点划线所包围的面积相当于在一个循环的动作中散逸的能量。即，本胶体缓冲器10使车身与车轮之间的相对动作衰减，作为减振器发挥功能。
<本胶体缓冲器的特征>
如上所述，本胶体缓冲器10不仅作为减振器发挥功能，还具有作为悬架弹簧的功能，因此，无需设置悬架弹簧，使用了本胶体缓冲器10的车辆用悬架装置的结构简单。
本胶体缓冲器10构成为：由多孔体和工作液构成的胶体溶液被密封在密封容器内，工作液不会流出到密封容器外。即，对于本胶体缓冲器10，硬度比较高的疏水化多孔硅胶颗粒100不会与壳体42或活塞44摩擦，能够防止缸体装置40内的磨损。并且，例如，也存在形成为如下结构的胶体缓冲器：利用过滤器或容器将多孔体从壳体的供活塞滑动的部分隔离。然而，对于形成为利用过滤器或容器将多孔体隔离的结构的胶体缓冲器，存在因应力被粉碎而变小后的多孔体堵塞该过滤器或容器、或者通过该过滤器或容器的问题。与此相对，对于本胶体缓冲器10，由于胶体溶液被密封于密封容器，因此，即便多孔体被粉碎而变小，多孔体也当然不会朝密封容器外流出。因而，本胶体缓冲器10形成为耐久性优异的胶体缓冲器。
并且，虽然本胶体缓冲器10具备两个胶体溶液密封体92、98，但这两个胶体溶液密封体92、98被固定于壳体42而连结于车身的一部分即安装部32，简单地说，胶体溶液密封体92、98设置于车身侧。因此，与胶体溶液密封体被设置于车轮侧的情况相比较，能够抑制频率高的簧下振动相对于胶体溶液密封体的输入。由此，能够抑制因疏水化多孔硅胶颗粒100在波纹管80、82内移动而导致波纹管80、82内磨损的情况。并且，虽然收纳有胶体溶液密封体92、98以及容器外工作液亦即矿物油110的壳体42的重量比较大，但该壳体42连结于车身，反而使得活塞44所被连结的车轮侧的重量亦即非悬架重量变小，因此构成为不会使得搭乘车辆的心情变差。
此外，对于本胶体缓冲器10，流入流出疏水化多孔硅胶颗粒100的细孔102的容器内工作液、和为了将施加于缸体装置40的力传递到胶体溶液密封体92、98而填充在腔室62、64内的容器外工作液是不同的液体，具有彼此不同的特性。具体而言，容器外工作液亦即矿物油100的运动粘度与容器内工作液亦即水88和混合液94的运动粘度彼此不同，容器外工作液的运动粘度比容器内工作液的运动粘度高。由此，容器外工作液亦即矿物油100能够高效地将施加于缸体装置40的力传递到胶体溶液密封体92、98。并且，对于本胶体缓冲器10，为了支承1W，需要将缸体装置40的内压保持在高压。对于本胶体缓冲器10，由于容器外工作液亦即矿物油110的粘度高，因此能够确保设置于壳体40的密封件104、106、108的密封性。
并且，容器外工作液亦即矿物油110与容器内工作液亦即水88的导热率彼此不同，容器外工作液的导热率比容器内工作液的导热率低。本胶体缓冲器10形成为利用矿物油110覆盖胶体溶液密封体92、98的结构。即，对于本胶体缓冲器10，虽然容器内工作液亦即水88在外部气温降低时存在凝固的顾虑，但能够利用导热率低的矿物油110抑制相对于水88的温度的传递，能够抑制水88的温度降低。
此外，容器外工作液亦即矿物油110的凝固温度与容器内工作液亦即水88的凝固温度彼此不同，容器外工作液的凝固温度比容器内工作液的凝固温度低。例如，当容器外工作液开始凝固时，相对于施加于缸体装置40的力，存在传递到胶体溶液密封体92、98的力变动的顾虑。然而，对于本胶体缓冲器10，能够利用难以凝固的矿物油110可靠地将施加于缸体装置40的力传递到胶体溶液密封体92、98。
此外，本胶体缓冲器10具备两个胶体溶液密封体92、98，且收纳于这两个胶体溶液密封体92、98的第一胶体溶液90和第二胶体溶液96的结构彼此不同。具体而言，如前面所述，第一胶体溶液90的容器内工作液为水88，第二胶体溶液96的容器内工作液为水与防冻剂的混合液94，凝固温度彼此不同。因而，对于本胶体缓冲器10，即便第一胶体溶液90的容器内工作液亦即水88凝固，第二胶体溶液96的容器内工作液亦即混合液94也不会凝固，能够防止陷入完全无法工作的事态。
<变形例>
上述实施例的胶体缓冲器10具备两个胶体溶液密封体92、98，且收纳于这两个胶体溶液密封体的第一胶体溶液90和第二胶体溶液96的容器内工作液是彼此不同的液体。然而，容器内工作液并不限于不同的液体，只要两种胶体溶液在结构上彼此不同即可。例如，可以使多孔体彼此不同，可以使多孔体的量不同，也可以使多孔体的疏液化处理的程度(例如细孔径的平均、细孔的全长等)不同。另外，图7(a)中示出使第一胶体溶液和第二胶体溶液各自所具有的多孔体的疏液化处理的程度彼此不同的胶体缓冲器中的缸体装置的行程与缸体装置的内压之间的关系。对于该胶体缓冲器，缸体装置的行程与缸体装置的内压之间的关系呈非线形特性。并且，图7(b)中示出多孔体的疏液化处理的程度彼此不同的第一胶体溶液和第二胶体溶液的各自的缸体装置的行程与缸体装置的内压之间的关系。通过将这两种胶体溶液的特性加在一起，在缸体装置的行程范围中，能够将胶体缓冲器作为弹簧发挥功能的情况下的弹性系数调整成合适的大小。如上，对于具备两个胶体溶液密封体的胶体缓冲器，通过使两种胶体溶液在结构上彼此不同、并将这两种胶体溶液的各自的特性组合在一起，能够实现具有各种特性的胶体缓冲器、能够使胶体缓冲器的特性合适化。
图8中示出第一变形例的胶体缓冲器200的主视剖视图。与上述实施例的胶体缓冲器10相比较，本变形例的胶体缓冲器200形成为更简单的结构。具体而言，上述实施例的胶体缓冲器10具备两个胶体溶液密封体，但是，本变形例的胶体缓冲器200具备一个胶体溶液密封体202。并且，对于上述实施例的缓冲器10，壳体42连结于车身，且活塞44连结于车轮保持部件，但是，对于本变形例的胶体缓冲器200，壳体204连结于车轮保持部件，并且，活塞206连结于车身。
图9中示出另一变形例亦即第二变形例的胶体缓冲器250的主视剖视图。本变形例的胶体缓冲器250所具备的缸体装置252在壳体254的下部连接有球状的壳256，其结果是，壳256构成壳体254的一部分。该壳256在内部设置有橡胶制的膜片258，利用该膜片258来划分两个容积变化室。这两个容积变化室中的左侧的容积变化室260与壳体254内的下腔室62连通，且填充有第二工作液亦即矿物油110。另一方面，右侧的容积变化室262形成为密封空间，填充有疏水化多孔硅胶86和作为第一工作液的水88混合而成的胶体溶液90。即，在本变形例的胶体缓冲器250中，利用壳体254和壳256来形成收纳胶体溶液的腔室。并且，在本变形例的胶体缓冲器250中，膜片258与作为壳体254的一部分的壳256协同工作来形成用于密封胶体溶液90的密封空间。上述实施例的胶体缓冲器10仅利用密封容器来密封胶体溶液，与此相对，本变形例的胶体缓冲器250利用密封容器(密封部件)亦即膜片258和壳体254的一部分来密封胶体溶液。
标号说明
10：胶体缓冲器；12：车轮；26：第二下臂；30：车桥托架(车轮保持部件)；32：安装部(车身的一部分)；40：缸体装置；42：壳体；44：活塞；60：活塞主体；62：上腔室(腔室)；64：下腔室；68：活塞杆；80、82：波纹管(密封容器)；86：疏水化多孔硅胶；88：水(容器内工作液)；90：第一胶体溶液；92：第一胶体溶液密封体；94：混合液；96：第二胶体溶液；98：第二胶体溶液密封体；100：疏水化多孔硅胶颗粒(多孔体)；102：细孔；110：矿物油(容器外工作液)；112：连通路；114、116：高压密封件；200：胶体缓冲器；202：胶体溶液密封体；204：壳体；206：活塞；250：胶体缓冲器；252：缸体装置；254：壳体(密封容器)；256：壳；258：膜片(密封容器)。

Claims (14)

1.一种胶体缓冲器，是配设在相对动作的两个物体之间，用于使这两个物体的相对动作衰减的缓冲器，
上述胶体缓冲器具备：
缸体装置，该缸体装置构成为包括壳体和活塞，上述壳体连结于上述两个物体中的一方，上述活塞连结于上述两个物体中的另一方，且能够在上述壳体内滑动，由上述壳体和上述活塞形成腔室；以及
胶体溶液，该胶体溶液被收纳在上述腔室内，且由具有多个细孔的多孔体和第一工作液混合而成，
当上述两个物体相对动作之际，通过上述第一工作液相对于上述多孔体的细孔的流入、流出，来使上述两个物体的相对动作衰减，
该胶体缓冲器的特征在于，
上述胶体溶液被填充于具有挠性的密封容器中，
由上述胶体溶液和上述密封容器构成胶体溶液密封体，该胶体溶液密封体形成为：当施加于自身的压力增加的情况下，上述第一工作液流入上述多孔体的细孔，上述胶体溶液密封体的体积减小，当施加于自身的压力降低的情况下，上述第一工作液从上述多孔体的细孔流出，上述胶体溶液密封体的体积增加，
第二工作液与上述胶体溶液密封体一起被填充在上述腔室内，
上述胶体缓冲器形成为，
在设定上述胶体溶液密封体为第一胶体溶液密封体的情况下，上述胶体缓冲器还具备不同于该第一胶体溶液密封体的另一个胶体溶液密封体亦即第二胶体溶液密封体，上述第一胶体溶液密封体和上述第二胶体溶液密封体被收纳于上述腔室，
上述第二胶体溶液密封体构成为，
在设定上述第一胶体溶液密封体的上述胶体溶液为第一胶体溶液的情况下，上述第二胶体溶液密封体包括结构与上述第一胶体溶液不同的第二胶体溶液。
2.根据权利要求1所述的胶体缓冲器，其中，
上述第一工作液与上述第二工作液的性质彼此不同。
3.根据权利要求2所述的胶体缓冲器，其中，
上述第一工作液是水，上述第二工作液是油。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的胶体缓冲器，其中，
上述第一工作液和上述第二工作液的粘度彼此不同。
5.根据权利要求4所述的胶体缓冲器，其中，
上述第二工作液的粘度比上述第一工作液的粘度高。
6.根据权利要求1～3中任一项所述的胶体缓冲器，其中，
上述第一工作液和上述第二工作液的导热的特性彼此不同。
7.根据权利要求6所述的胶体缓冲器，其中，
第二工作液的导热率比上述第一工作液的导热率低。
8.根据权利要求1～3中任一项所述的胶体缓冲器，其中，
上述第一工作液和上述第二工作液的凝固温度彼此不同。
9.根据权利要求8所述的胶体缓冲器，其中，
第二工作液的凝固温度比上述第一工作液的凝固温度低。
10.根据权利要求1～3中任一项所述的胶体缓冲器，其中，
上述缸体装置构成为：上述壳体内由上述活塞划分成两个腔室，
上述两个腔室中的一个用于收纳上述胶体溶液密封体。
11.根据权利要求10所述的胶体缓冲器，其中，
上述活塞构成为包括：
活塞主体，该活塞主体将上述壳体内划分成之间隔着该活塞主体自身的上述两个腔室；以及
活塞杆，该活塞杆的一端部连结于上述活塞主体，另一端部从上述壳体伸出而连结于上述两个相对动作的物体中的另一方，
该活塞杆以贯通上述两个腔室中的未收纳上述胶体溶液密封体的腔室的内部的方式从上述壳体伸出而连结于上述两个物体中的另一方。
12.根据权利要求1～3中任一项所述的胶体缓冲器，其中，
上述胶体溶液密封体在上述腔室内被固定于远离上述活塞的一端。
13.根据权利要求1～3中任一项所述的胶体缓冲器，其中，
上述两个物体是车身和将车轮保持为能够旋转的车轮保持部件，
上述壳体连结于上述车身和上述车轮保持部件中的一方，并且上述活塞连结于上述车身与上述车轮保持部件中的另一方，
上述胶体缓冲器构成用于悬架上述车身的车辆用悬架装置。
14.根据权利要求13所述的胶体缓冲器，其中，
上述胶体溶液密封体在上述腔室内被固定于远离上述活塞的一端，
上述壳体连结于上述车身，并且上述活塞连结于上述车轮保持部件。
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Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2964434B1 (fr) * 2010-09-07 2012-08-24 Walden Associates Ltd S A Amortisseur a haut pouvoir dissipatif et pratiquement sans huile
JP5920688B2 (ja) * 2011-04-07 2016-05-18 学校法人福岡工業大学 コロイダルダンパー
US9086303B2 (en) * 2012-04-27 2015-07-21 Rosemount Inc. Vibration damper for sensor housing
CN105020321A (zh) * 2013-06-25 2015-11-04 蒋超 一种可检测介质温度的缓冲器
JP6078449B2 (ja) * 2013-10-11 2017-02-08 株式会社ショーワ カバー部材
US10131391B2 (en) * 2016-05-25 2018-11-20 Shimano Inc. Bicycle seatpost assembly
US11098784B1 (en) * 2017-02-23 2021-08-24 The United States Of America, As Represented By The Secretary Of The Navy Shock mitigation utilizing quiescent cavitation
US9957008B1 (en) * 2017-03-06 2018-05-01 Taiwan Hodaka Industrial Co., Ltd. Bicycle seatpost structure
US10442384B2 (en) * 2017-04-12 2019-10-15 Ford Global Technologies, Llc Energy-absorbing knee bolster
CN109477538B (zh) * 2017-05-12 2021-01-05 日本电产三协株式会社 流体缓冲装置以及带缓冲的设备
CN108468745A (zh) * 2018-03-22 2018-08-31 扬州大学 一种减振器活塞阀结构
WO2020010220A1 (en) * 2018-07-06 2020-01-09 Boundy Tim J Systems and devices for adjustable door closure control
CN110608212B (zh) * 2019-06-28 2021-01-01 浙江拓邦液压科技有限公司 一种基于泄压降力的液压油缸
DE102019118422B3 (de) * 2019-07-08 2021-01-07 Otto Bock Healthcare Products Gmbh Aktuator und Wärmespeicher für Aktuator
CN112253665B (zh) * 2020-10-27 2022-06-28 哈尔滨工程大学 一种双级隔振缓冲器

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201284812Y (zh) * 2008-11-04 2009-08-05 北京金自天和缓冲技术有限公司 弹性胶体缓冲器

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1050662A (zh) * 1963-05-21 1900-01-01
FR1483611A (zh) * 1965-06-18 1967-09-06
US4535977A (en) * 1981-07-21 1985-08-20 Paccar Inc. Apparatus and method for a suspension system
FR2728037B1 (fr) 1994-12-09 1997-05-30 Dld International Structure heterogene d'accumulation ou de dissipation d'energie, procedes d'utilisation d'une telle structure, et appareils associes d'accumulation ou de dissipation d'energie
US6131709A (en) * 1997-11-25 2000-10-17 Lord Corporation Adjustable valve and vibration damper utilizing same
FR2804188B1 (fr) * 2000-01-26 2002-05-03 Dld Internat Amortisseur a haut pouvoir dissipatif
US6568514B1 (en) * 2000-10-13 2003-05-27 Enidine Incorporated Damping mechanism having a pressure actuated orifice seal and a compact internally disposed pressure relief assembly
JP4442078B2 (ja) 2002-07-12 2010-03-31 卓三 岩壷 コロイダルダンパ
JP4569092B2 (ja) 2003-10-15 2010-10-27 卓三 岩壷 コロイダルダンパ
JP4645014B2 (ja) 2003-10-15 2011-03-09 卓三 岩壷 コロイダルダンパ
JP4444785B2 (ja) 2004-10-20 2010-03-31 富士シリシア化学株式会社 コロイダルダンパー
WO2008029501A1 (fr) * 2006-09-06 2008-03-13 School Juridical Person Of Fukuoka Kogyo Daigaku Amortisseur colloïdal
US20080116053A1 (en) * 2006-11-20 2008-05-22 Abb Lummus Global Inc. Non-refluxing reactor stripper
US8317002B2 (en) 2006-12-08 2012-11-27 The Regents Of The University Of California System of smart colloidal dampers with controllable damping curves using magnetic field and method of using the same
JP5066395B2 (ja) 2007-06-14 2012-11-07 学校法人福岡工業大学 アクティブ制御コロイダルダンパ
US7900755B2 (en) 2007-09-28 2011-03-08 GM Global Technology Operations LLC Bi-fold valve-type magnetorheological fluid energy absorbing device
JP5110118B2 (ja) * 2010-05-06 2012-12-26 卓三 岩壷 コロイダルダンパ

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201284812Y (zh) * 2008-11-04 2009-08-05 北京金自天和缓冲技术有限公司 弹性胶体缓冲器

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Publication number Publication date
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