JP2006220265A - Magnetorheological fluids device - Google Patents

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Masayuki Murao
雅之 村尾
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To contribute to improvement of durability of a magnetorheological fluids device by reducing an amount of ferromagnetic particles reaching a sealing material 20 without biasing distribution of the ferromagnetic particles in magnetorheological fluids, improving classification accuracy of the ferromagnetic particles, and carrying out a special machining process to a surface of a second member 31, and extending a sealing service life without causing extensive cost increase, and impairing magnetorheological characteristics and lubricity to the second member in the magnetorheological fluids device sealing a gap between through holes 12a and 15a of a first member 10, and the second member 31 to prevent leaking of the magnetorheological fluids. <P>SOLUTION: One or more engagement member 40 having a sliding contact face 40a slidably contacting a surface of the second member 31 in an inner space side of the sealing material 20 in the through holes 12a and 12b is provided for holding magnetic particles in the sliding contact face 40a with respect to the ferromagnetic particles in the magnetorheological fluids on the surface of the second member 31. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、印加される磁界に応じて剪断応力が変化する磁気粘性流体(MRF)を用いた減衰装置などの磁気粘性流体装置に関し、特に、相対移動する部材間の隙間における密封構造の改良に関する。   The present invention relates to a magneto-rheological fluid device such as a damping device using a magneto-rheological fluid (MRF) whose shear stress changes according to an applied magnetic field, and more particularly to an improvement in a sealing structure in a gap between relatively moving members. .

一般に、磁気粘性流体は、分散媒体であるシリコーンなどの作動油中に強磁性体粒子であるカルボニル鉄粉(粒径が5μm程度)を数十体積%の割合で均一に分散させてなるものであり、これを用いた装置としては、ダンパが挙げられる。   In general, a magnetorheological fluid is obtained by uniformly dispersing carbonyl iron powder (particle diameter of about 5 μm) as a ferromagnetic particle in a hydraulic fluid such as silicone as a dispersion medium at a ratio of several tens volume%. There is a damper as an apparatus using this.

この種のダンパは、例えば、シリンダチューブと、電磁石を有していて、シリンダチューブ内に軸方向に相対移動可能に設けられたピストンと、このピストンに該ピストンと一体となって移動するように連結されピストンロッドと、ピストンロッドが相対移動可能に貫通する貫通孔を有していて、シリンダチューブの開口部を密閉するカバーとを備えている。そして、電磁石に電流を供給することで、ピストンにより区画されたシリンダ本体内の2つの流体室を互いに連通する環状オリフィスを横断する磁気回路を形成し、オリフィスにおける磁気粘性流体の見掛け上の粘度(降伏剪断応力)を変化させることで、シリンダ本体に対するピストンの相対移動を減衰させるようになっており、自動車用セミアクティブサスペンションなどに適用され始めている。 This type of damper has, for example, a cylinder tube and an electromagnet, a piston provided in the cylinder tube so as to be relatively movable in the axial direction, and the piston so as to move integrally with the piston. and linked piston rod, the piston rod have a through hole penetrating relatively movable, and a cover enclosing the opening of the cylinder tube. Then, by supplying an electric current to the electromagnet, a magnetic circuit is formed across the annular orifice that connects the two fluid chambers in the cylinder body defined by the piston to each other, and the apparent viscosity of the magnetorheological fluid at the orifice ( By changing the yield shear stress, the relative movement of the piston with respect to the cylinder body is damped, and it is beginning to be applied to a semi-active suspension for automobiles and the like.

ところで、一般に、磁気粘性流体を用いたダンパでは、シリンダ本体の貫通孔と、ピストンロッドとの間に、リップ部を有するUパッキンなどのシール材が介装されていることから、そのシール材の摩耗が、磁気粘性流体中の鉄粉によって促進されることが懸念される。つまり、ピストンロッド表面の微細な凹部内に鉄粉が入り込み、ピストンロッドの伸縮移動の度にシール材のリップ部が鉄粉の攻撃を受け、その結果、ピストンが比較的頻繁に相対移動するショックアブソーバなどの用途ではシール材が摩耗しやすいことから、磁気粘性流体が早期に洩れ出すことが予想される。したがって、作動油中のコンタミという観点から考えても、一般的な油圧ダンパに用いられる作動油とは異なる磁気粘性流体を、そのような油圧ダンパの場合と同様のシール構造によって密封するようにした場合に、そのシール寿命が短くなることは明らかである。   By the way, in general, in a damper using a magnetorheological fluid, a sealing material such as a U-packing having a lip portion is interposed between the through hole of the cylinder body and the piston rod. There is a concern that wear is promoted by iron powder in the magnetorheological fluid. In other words, iron powder enters the minute recesses on the piston rod surface, and the lip of the sealing material is attacked by iron powder every time the piston rod expands and contracts, resulting in a shock that the piston moves relatively frequently. In applications such as an absorber, since the sealing material is easily worn, it is expected that the magnetorheological fluid leaks early. Therefore, from the viewpoint of contamination in the hydraulic fluid, the magnetorheological fluid different from the hydraulic fluid used in a general hydraulic damper is sealed by the same sealing structure as that of the hydraulic damper. Obviously, the seal life is shortened.

これに対し、特許文献1には、ピストンロッドの表面粗さRz(0.3〜0.5μm)と、鉄粉の公称粒径(1〜6μm)との関係を規定することが記載されている。これは、ピストンロッド表面の凹部の大きさを極力小さくしてその凹部に鉄粉が入り込まないようにすることで、シール材への攻撃性を小さくするという技術である。
特表2000−514161号公報(第4頁)
In contrast, Patent Document 1 describes that the relationship between the surface roughness Rz (0.3 to 0.5 μm) of the piston rod and the nominal particle size (1 to 6 μm) of the iron powder is specified. Yes. This is a technique for reducing the aggressiveness to the sealing material by reducing the size of the concave portion on the surface of the piston rod as much as possible so that iron powder does not enter the concave portion.
JP 2000-514161 A (4th page)

しかしながら、上記従来の場合には、期待される効果を得る上で、鉄粉の粒径を極めて精度よく分級し、その粒度分布幅を小さくしなければならず、その結果、磁気粘性流体の材料コストが上昇することになり、さらに、ピストンロッドの表面加工コストも大きくなる。   However, in the above conventional case, in order to obtain the expected effect, it is necessary to classify the particle size of the iron powder with extremely high accuracy and to reduce the particle size distribution width. The cost increases, and the surface processing cost of the piston rod also increases.

しかも、ピストンロッド表面の凹部を小さくするということは、潤滑性の保持という点において、好ましくない。   Moreover, it is not preferable to reduce the concave portion on the surface of the piston rod in terms of maintaining lubricity.

尚、いわゆる磁性流体(MF)を用いた装置では、例えば特開2003−278821号公報に記載されているように、永久磁石又は電磁石によりシール材近傍の磁性流体中の鉄粉を引き付けてシール材に達する鉄粉の量を減らすことで、鉄粉によるシール材への攻撃性を低減するようにした技術が知られているが、これによれば、流体中における鉄粉の分布を偏らせることになるために、オリフィス中でクラスタを形成することで粘度変化する磁気粘性流体の場合には磁気粘性特性に悪影響を及ぼす虞があり、したがって、採用することはできない。   Incidentally, in an apparatus using a so-called magnetic fluid (MF), as described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-278821, a sealing material is obtained by attracting iron powder in the magnetic fluid in the vicinity of the sealing material with a permanent magnet or an electromagnet. Technology is known to reduce the aggressiveness of the iron powder to the sealing material by reducing the amount of iron powder reaching the point, but according to this, the distribution of iron powder in the fluid is biased Therefore, in the case of a magnetorheological fluid whose viscosity is changed by forming a cluster in the orifice, the magnetorheological property may be adversely affected, and therefore cannot be adopted.

本発明は、斯かる諸点に鑑みてなされたものであり、その主な目的は、シリンダ本体などの第1部材の貫通孔とピストンロッドなどの第2部材との間の隙間をシール材により密封して磁気粘性流体が洩れ出ないようにした磁気粘性流体装置において、磁気粘性流体中の強磁性体粒子の分布を偏らせることなく、また、強磁性体粒子の分級精度を高めたり第2部材の表面に特別な加工処理を行うことなく、シール材に到達する強磁性体粒子の量を低減できるようにし、もって、大幅なコストアップを招かないのみならず、磁気粘性特性および第2部材に対する潤滑性を共に損なうことなく、シール寿命を延ばして磁気粘性流体装置の耐久性の向上に寄与できるようにすることにある。   The present invention has been made in view of such various points, and its main purpose is to seal a gap between a through hole of a first member such as a cylinder body and a second member such as a piston rod with a sealing material. In the magnetorheological fluid device in which the magnetorheological fluid is prevented from leaking out, the distribution of the ferromagnetic particles in the magnetorheological fluid is not biased, and the classification accuracy of the ferromagnetic particles is increased, or the second member It is possible to reduce the amount of ferromagnetic particles reaching the sealing material without performing special processing on the surface of the material, thereby not only causing a significant increase in cost but also the magnetic viscosity characteristics and the second member. An object of the present invention is to extend the seal life and contribute to the improvement of the durability of the magnetorheological fluid device without impairing the lubricity.

上記の目的を達成すべく、本発明では、磁性流体装置の場合のようにシール材近傍の流体中の粒子を集めるのではなく、第2部材の相対移動に伴ってシール材に移動する液体に対し、該液体中の粒子に係合して該粒子を移動しないように保持することとし、このことで、流体中の粒子の分布を偏らせたり、粒子の高精度の分級や第2部材の表面に対する特別加工をしなくても、シール材に到達する粒子の量を低減できるようにした。   In order to achieve the above object, the present invention does not collect particles in the fluid in the vicinity of the sealing material as in the case of the magnetic fluid device, but instead of collecting the liquid that moves to the sealing material with the relative movement of the second member. On the other hand, the particles are held so as not to move by being engaged with the particles in the liquid, thereby biasing the distribution of the particles in the fluid, The amount of particles reaching the sealing material can be reduced without special processing on the surface.

具体的には、本発明では、内部空間を有するとともに、この内部空間を外部空間に連通する貫通孔を有する第1部材と、この第1部材の貫通孔を貫通するように配置されていて、該貫通方向において第1部材に対し相対移動可能な第2部材と、第1部材の貫通孔内に設けられていて、第2部材の相対移動を許容しつつ該第1部材の内部空間を密封するシール材と、第1部材の内部空間に充填されていて、強磁性体粒子(以下、鉄粉という)を含有してなる磁気粘性流体とを備えた磁気粘性流体装置が前提である。   Specifically, in the present invention, the first member having an internal space and having a through hole that communicates the internal space with the external space, and the first member are disposed so as to pass through the through hole, A second member that can move relative to the first member in the penetration direction and a through-hole of the first member that seals the internal space of the first member while allowing relative movement of the second member It is premised on a magnetorheological fluid device comprising a sealing material for sealing, and a magnetorheological fluid that is filled in the internal space of the first member and contains ferromagnetic particles (hereinafter referred to as iron powder).

そして、上記の貫通孔内におけるシール材の内部空間側において上記第2部材の表面に摺接する摺接面を有していて、該第2部材の表面上の磁気粘性流体中の鉄粉に対し、該鉄粉を上記摺接面内に保持するように係合する1つ以上の係合部材を備えるようにする。   And it has a sliding contact surface which contacts the surface of the said 2nd member in the internal space side of the sealing material in said through-hole, and with respect to the iron powder in the magnetorheological fluid on the surface of this 2nd member One or more engaging members are provided to engage the iron powder so as to be held in the sliding contact surface.

尚、上記の構成において、係合部材を、弾性材料により繊維を所定形状に保形しかつ該繊維の一部を摺接面に露出させるように設けられた繊維集合体とし、この繊維集合体の繊維が鉄粉に絡むことによって該鉄粉を摺接面内に保持させるようにすることができる。この場合に、第2部材の相対移動方向における繊維集合体の摺接面の寸法は、0.5mm以上とすることが好ましい。また、繊維集合体を、第2部材が挿通しかつ内壁面が上記摺接面を構成するように形成された挿通孔を有するリング状をなしていて、その内壁面が第2部材の表面に圧接するように設ける場合には、第2部材の相対移動方向に直交する方向における繊維集合体の上記圧接による広がり代を、0.1〜1.0mmとすることが好ましい。さらに、繊維集合体を複数とし、それら複数の繊維集合体を第2部材の相対移動方向に並ぶように配置することもできる。   In the above configuration, the engaging member is a fiber assembly provided so as to keep the fiber in a predetermined shape by an elastic material and to expose a part of the fiber on the sliding contact surface. It is possible to keep the iron powder in the sliding contact surface by entanglement of the fibers with the iron powder. In this case, the dimension of the sliding contact surface of the fiber assembly in the relative movement direction of the second member is preferably 0.5 mm or more. Further, the fiber assembly has a ring shape having an insertion hole formed so that the second member is inserted and the inner wall surface forms the sliding contact surface, and the inner wall surface is formed on the surface of the second member. In the case of being provided so as to be in pressure contact, it is preferable that the spread allowance of the fiber assembly in the direction orthogonal to the relative movement direction of the second member is 0.1 to 1.0 mm. Furthermore, a plurality of fiber assemblies can be provided, and the plurality of fiber assemblies can be arranged in the relative movement direction of the second member.

また、上記の構成において、係合部材を、柔軟な樹脂材料(例えば、PTFE)からなっていて摺接面が第2部材の表面に圧接するように設けられた樹脂体とし、この樹脂体の摺接面が該摺接面内に鉄粉を埋没させることによって該鉄粉を摺接面内に保持させるようにすることもできる。この場合に、樹脂体を、第2部材が挿通しかつ内壁面が上記摺接面を構成するように形成された挿通孔を有するリング状をなすものとする場合には、その樹脂体の外周に、該樹脂体を摺接面が第21部材の表面に圧接する方向に締め付ける締付部材(例えば、Oリング)を嵌着するようにしてもよい。また、樹脂体を複数とし、それら複数の樹脂体を、第2部材の相対移動方向に並ぶように配置することもできる。   In the above configuration, the engaging member is a resin body made of a flexible resin material (for example, PTFE) and provided so that the sliding contact surface is in pressure contact with the surface of the second member. The iron powder can also be held in the sliding contact surface by burying the iron powder in the sliding contact surface. In this case, if the resin body has a ring shape with an insertion hole formed so that the second member is inserted and the inner wall surface forms the sliding contact surface, the outer periphery of the resin body In addition, a fastening member (for example, an O-ring) for fastening the resin body in a direction in which the sliding contact surface is pressed against the surface of the 21st member may be fitted. Further, a plurality of resin bodies may be provided, and the plurality of resin bodies may be arranged so as to be aligned in the relative movement direction of the second member.

さらに、1つ以上の上記繊維集合体と、1つ以上の上記樹脂体とを併用し、これらを第2部材の相対移動方向に並ぶように配置することもできる。この場合に、1つ以上の繊維集合体のうちの1つを、シール材から最も離れた位置に配置することが好ましい。   Furthermore, it is also possible to use one or more of the fiber assemblies and one or more of the resin bodies together and arrange them in the relative movement direction of the second member. In this case, it is preferable to arrange one of the one or more fiber aggregates at a position farthest from the sealing material.

また、上記の磁気粘性流体装置を減衰装置に適用する場合には、第1部材の内部空間に該内部空間を第2部材の相対移動方向に分割された2つの流体室に区画するピストンを配置し、このピストンを上記相対移動方向において第1部材に対し相対移動可能に設けるとともに、上記2つの流体室を互いに連通する連通路を設け、これら2つの流体室および連通路内に磁気粘性流体を充填し、さらに、上記連通路内の磁気粘性流体に磁界を印加する磁界印加手段を備えるようにすればよい。この場合には、第2部材は、上記ピストンに移動一体に連結されたピストンロッドとなる。   In addition, when the above magnetorheological fluid device is applied to a damping device, a piston that divides the internal space into two fluid chambers divided in the relative movement direction of the second member is disposed in the internal space of the first member. The piston is provided so as to be movable relative to the first member in the relative movement direction, and a communication passage is provided for communicating the two fluid chambers with each other, and the magnetorheological fluid is provided in the two fluid chambers and the communication passage. Further, it is sufficient to provide a magnetic field applying means for applying a magnetic field to the magnetorheological fluid in the communication path. In this case, the second member is a piston rod that is integrally connected to the piston.

本発明によれば、第1部材の貫通孔と第2部材との間の隙間をシール材で密封して磁気粘性流体が洩れ出ないようにした磁気粘性流体装置において、第2部材の相対移動に伴ってシール材に移動する磁気粘性流体中の強磁性体粒子を、係合部材の摺接面内に保持することができるので、磁気粘性流体中の強磁性体粒子の分布を偏らせることなく、また、強磁性体粒子の分級精度を高めたり、第2部材の表面に特別な加工処理を行うことなく、シール材に到達する強磁性体粒子の量を低減することができ、もって、大幅なコストアップを招かないのみならず、磁気粘性特性および第2部材に対する潤滑性を共に損なうことなく、シール寿命を延ばして磁気粘性流体装置の耐久性の向上に寄与することができる。   According to the present invention, in the magnetorheological fluid device in which the gap between the through hole of the first member and the second member is sealed with the sealing material so that the magnetorheological fluid does not leak, the relative movement of the second member is performed. Accordingly, the ferromagnetic particles in the magnetorheological fluid that moves to the sealing material can be held in the sliding surface of the engaging member, so that the distribution of the ferromagnetic particles in the magnetorheological fluid is biased. Without increasing the accuracy of classification of the ferromagnetic particles, or without performing special processing on the surface of the second member, the amount of ferromagnetic particles reaching the sealing material can be reduced, Not only does it cause a significant increase in cost, but it also contributes to improving the durability of the magnetorheological fluid device by extending the seal life without compromising both the magnetorheological properties and the lubricity of the second member.

以下、本発明の実施形態を、図面に基づいて説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図2は、本発明の実施形態に係るMRFダンパの全体構成を模式的に示しており、このMRFダンパは、例えば該MRFダンパに直列又は並列に連結された別部材の直線運動を減衰させるために使用される。   FIG. 2 schematically shows the overall configuration of the MRF damper according to the embodiment of the present invention, and this MRF damper is for damping the linear motion of another member connected in series or in parallel to the MRF damper, for example. Used for.

本MRFダンパは、内部空間を有する第1部材としてのシリンダ本体10を備えている。このシリンダ本体10は、軸方向一端側(図2の左端側)が閉じられている一方、軸方向他端側(同図の右端側)が開口された有底円筒状をなす鉄製のシリンダチューブ11を有する。   The present MRF damper includes a cylinder body 10 as a first member having an internal space. The cylinder body 10 is an iron cylinder tube having a bottomed cylindrical shape with one end side in the axial direction (left end side in FIG. 2) closed and the other end side in the axial direction (right end side in the figure) opened. 11.

上記シリンダチューブ11の底部外面には、本MRFダンパを取り付けるための取付片11aが突設されている。一方、シリンダチューブ11の開口部には、カバー12が嵌着されている。このカバー12の軸心部分には、該カバー12を軸方向に貫通する断面円形状の貫通孔12aが形成されている。また、カバー12のシリンダチューブ11側(図2の左側)には、該シリンダチューブ11の開口部内に嵌入する嵌入壁12bが周縁部に沿って円環状に形成されている。嵌入壁12bの外周には、周溝12cが設けられており、この周溝12c内には、シリンダチューブ11の内周面に弾接するOリング13が嵌着されている。また、シリンダチューブ11の開口端外周には、断面L字状をなす押えリング14が嵌着されている。この押えリング14は、カバー12の周縁部をシリンダチューブ11側に押圧固定している。一方、カバー12のシリンダチューブ11とは反対の側(同図の右側)には、該反対の側に向かって隆起する凸部12dが形成されている。このカバー12のシリンダチューブ11とは反対の側には、カバー12の凸部12dに嵌着されたキャップ15が配置されている。このキャップ15の軸心部分には、該キャップ15を軸方向に貫通する断面円形状の貫通孔15aが形成されている。また、カバー12の貫通孔12aと、キャップ15の貫通孔15aとは、互いに協働して、本発明における貫通孔を構成している。このキャップ15の貫通孔15aにおける外部空間側の部位は、内部空間側の部位よりも拡径されており、この拡径部には、略円筒状のロッドガイド16が配置されている。また、キャップ15のカバー12側の開口縁は略矩形状に切り欠かれており、この切欠部とカバー12とにより、半径方向内方に開放された断面凹字状の凹部17が形成されている。この凹部17内には、内周側にリップ部20aを有するU字形パッキン20(以下、Uパッキンという)が装着されている。   On the outer surface of the bottom of the cylinder tube 11, a mounting piece 11a for mounting the MRF damper is provided. On the other hand, a cover 12 is fitted into the opening of the cylinder tube 11. A through hole 12 a having a circular cross section that penetrates the cover 12 in the axial direction is formed in the axial center portion of the cover 12. Further, on the cylinder tube 11 side (the left side in FIG. 2) of the cover 12, an insertion wall 12 b that fits into the opening of the cylinder tube 11 is formed in an annular shape along the peripheral edge. A circumferential groove 12c is provided on the outer periphery of the fitting wall 12b, and an O-ring 13 that elastically contacts the inner circumferential surface of the cylinder tube 11 is fitted in the circumferential groove 12c. A presser ring 14 having an L-shaped cross section is fitted on the outer periphery of the opening end of the cylinder tube 11. The presser ring 14 presses and fixes the peripheral portion of the cover 12 to the cylinder tube 11 side. On the other hand, on the side opposite to the cylinder tube 11 of the cover 12 (the right side in the figure), a convex portion 12d that protrudes toward the opposite side is formed. On the opposite side of the cover 12 from the cylinder tube 11, a cap 15 fitted to the convex portion 12 d of the cover 12 is disposed. A through-hole 15 a having a circular cross section that passes through the cap 15 in the axial direction is formed in the axial center portion of the cap 15. Further, the through hole 12a of the cover 12 and the through hole 15a of the cap 15 cooperate with each other to form a through hole in the present invention. A portion on the outer space side in the through hole 15a of the cap 15 has a larger diameter than a portion on the inner space side, and a substantially cylindrical rod guide 16 is disposed in the enlarged diameter portion. Further, the opening edge of the cap 15 on the cover 12 side is cut out in a substantially rectangular shape, and the cutout portion and the cover 12 form a concave portion 17 having a concave cross section that is opened inward in the radial direction. Yes. A U-shaped packing 20 (hereinafter referred to as “U packing”) having a lip portion 20 a on the inner peripheral side is mounted in the recess 17.

上記シリンダ本体10内には、略円柱状をなすピストン30が配置されている。このピストン30はシリンダ本体10内において軸方向に移動可能に設けられている。また、このピストン30によりシリンダ本体10内には、軸方向に分割された2つの空間が区画形成されている。ピストン30の軸方向他端側(図2の右側)には、軸方向に延びる第2部材としてのピストンロッド31が移動一体に連結されている。このピストンロッド31は、カバー12の貫通孔12aおよびキャップ15の貫通孔15aを軸方向に貫通しており、該ピストンロッド31の表面には、上記Uパッキン20のリップ部20aおよび上記ロッドガイド16がそれぞれ摺接している。さらに、ピストンロッド31の軸方向他端側部分は外部空間に位置しており、その軸方向他端部には、本MRFダンパを取り付けるための取付片31aが設けられている。   A piston 30 having a substantially cylindrical shape is disposed in the cylinder body 10. The piston 30 is provided in the cylinder body 10 so as to be movable in the axial direction. In addition, two spaces divided in the axial direction are defined in the cylinder body 10 by the piston 30. A piston rod 31 as a second member extending in the axial direction is connected to the other end side in the axial direction of the piston 30 (on the right side in FIG. 2) in an integral manner. The piston rod 31 passes through the through hole 12a of the cover 12 and the through hole 15a of the cap 15 in the axial direction, and the lip portion 20a of the U-packing 20 and the rod guide 16 are formed on the surface of the piston rod 31. Are in sliding contact with each other. Furthermore, the other axial end portion of the piston rod 31 is located in the external space, and an attachment piece 31a for attaching the MRF damper is provided at the other axial end portion.

さらに、上記シリンダ本体10内には、ピストン30により区画された2つの空間のうち、ピストンロッド31とは反対側(図2の左側)の空間を、軸方向に分割された2つの空間に区画するフリーピストン32が配置されている。このフリーピストン32は、シリンダ本体10内を軸方向に移動可能に設けられている。フリーピストン32により区画された2つの空間のうち、ピストンロッド31とは反対側の空間はアキュムレータ室Acとされており、このアキュムレータ室Acには、例えば高圧の窒素ガスが充填されている。一方、ピストンロッド31側(同図の右側)の空間、すなわち、フリーピストン32とピストン30との間に形成された空間は第1流体室C1とされている。また、ピストン30により区画された2つの空間のうち、ピストンロッド31側の空間は第2流体室C2とされている。   Further, in the cylinder main body 10, of the two spaces partitioned by the piston 30, the space opposite to the piston rod 31 (the left side in FIG. 2) is partitioned into two spaces divided in the axial direction. A free piston 32 is arranged. The free piston 32 is provided so as to be movable in the axial direction within the cylinder body 10. Of the two spaces defined by the free piston 32, the space opposite to the piston rod 31 is an accumulator chamber Ac, and this accumulator chamber Ac is filled with, for example, high-pressure nitrogen gas. On the other hand, the space on the piston rod 31 side (the right side in the figure), that is, the space formed between the free piston 32 and the piston 30 is defined as a first fluid chamber C1. Of the two spaces partitioned by the piston 30, the space on the piston rod 31 side is a second fluid chamber C2.

上記ピストン30の側周面と、シリンダチューブ11の内周面との間には、円環状の隙間が形成されており、この隙間は、第1流体室C1と第2流体室C2とを互いに連通する連通路34とされている。これら第1流体室C1,第2流体室C2および連通路34には、強磁性体粒子(以下、鉄粉という)を含有してなる磁気粘性流体が充填されている。これにより、シリンダ本体10に対するピストン30の相対移動に伴い、容積が小さくなる方向に変化する側の流体室C1(又はC2)の磁気粘性流体が、容積が大きくなる方向に変化する側の流体室C2(又はC1)に、連通路34を経由して移動するようになっている。   An annular gap is formed between the side circumferential surface of the piston 30 and the inner circumferential surface of the cylinder tube 11, and this gap allows the first fluid chamber C1 and the second fluid chamber C2 to mutually communicate. The communication path 34 communicates. The first fluid chamber C1, the second fluid chamber C2, and the communication path 34 are filled with a magnetorheological fluid containing ferromagnetic particles (hereinafter referred to as iron powder). As a result, as the piston 30 moves relative to the cylinder body 10, the magnetorheological fluid in the fluid chamber C1 (or C2) that changes in the direction in which the volume decreases becomes the fluid chamber in the side in which the volume increases in the direction that increases in volume. It moves to C2 (or C1) via the communication path 34.

さらに、上記ピストン30は、鉄製とされている。このピストン30の側周部には、断面略凹字状をなす凹溝30aが周設されており、この凹溝30a内には、導電線を軸心周りに巻き付けてなるコイル部35aが埋設されている。コイル部35aのリード線は、ピストン30およびピストンロッド31の内部を通ってシリンダ本体10の外部に引き延ばされている。このコイル部35aがピストン30の凹溝30a内に配置されていることにより、ピストン30を鉄心とする電磁石35が形成されていて、図外の電源供給部に接続されている。そして、電源供給部により電磁石35に電流が供給されると、電磁石35が磁力を発生し、この磁力により、ピストン30の軸心部分と、シリンダチューブ11と、連通路34内の各流体室C1,C2側の端部とを通る磁気回路Mが形成されるようになっている。   Furthermore, the piston 30 is made of iron. A concave groove 30a having a substantially concave shape in cross section is provided around the side periphery of the piston 30, and a coil portion 35a formed by winding a conductive wire around the axis is embedded in the concave groove 30a. Has been. The lead wire of the coil portion 35 a extends through the piston 30 and the piston rod 31 to the outside of the cylinder body 10. Since the coil part 35a is disposed in the concave groove 30a of the piston 30, an electromagnet 35 having the piston 30 as an iron core is formed and connected to a power supply part (not shown). When a current is supplied to the electromagnet 35 by the power supply unit, the electromagnet 35 generates a magnetic force, and by this magnetic force, each fluid chamber C1 in the axial center portion of the piston 30, the cylinder tube 11, and the communication passage 34 is generated. , The magnetic circuit M passing through the end on the C2 side is formed.

そして、本実施形態では、図1(a)にも示すように、上記貫通孔12a,15a内におけるUパッキン20の内部空間側(同図の左側)に、ピストンロッド31の表面に摺接するように設けられていて、該ピストンロッド31との間の隙間に介在する磁気粘性流体中の鉄粉を保持するように係合する係合部材としての繊維集合体40を備えている。   In this embodiment, as shown in FIG. 1 (a), the surface of the piston rod 31 is slidably brought into contact with the inner space side (the left side in the figure) of the U packing 20 in the through holes 12a and 15a. And a fiber assembly 40 as an engaging member that engages so as to hold the iron powder in the magnetorheological fluid interposed in the gap between the piston rod 31 and the piston rod 31.

具体的には、繊維集合体40は、繊維を弾性材料としてのゴムで円板状に固めたものであり、図3(a)(b)に拡大して模式的に示すように、中央部分には、ピストンロッド31が挿通する円形状の挿通孔が形成されている。その挿通孔の内壁面は、ピストンロッド31の表面に摺接する摺接面40aとされており、この摺接面40aでは、繊維の一部がゴム表面から僅かに突き出た状態に露出している。この繊維集合体40は、キャップ15の凹溝15b内に該凹溝15bとピストンロッド31との間に半径方向に圧縮された状態に介装されている。具体例としては、ピストンロッド31の径φがφ=12mmである場合には、凹溝15bの溝底に対する外周側の潰し代(径方向寸法)は、0.2〜2.0mmとされており、ピストンロッド31に対する内周側の広がり代(径方向寸法)は、0.1〜1.0mmとされている。また、厚さ寸法(軸方向寸法)は、0.5mm以上とされている。このような繊維集合体40としては、「ソフトワイパ(商品名)」((株)阪上製作所製)が挙げられる。   Specifically, the fiber assembly 40 is a fiber in which a fiber is hardened in a disc shape with rubber as an elastic material. As shown schematically in FIGS. A circular insertion hole through which the piston rod 31 is inserted is formed. The inner wall surface of the insertion hole is a slidable contact surface 40a that is slidably contacted with the surface of the piston rod 31, and a part of the fiber is exposed to protrude slightly from the rubber surface. . The fiber assembly 40 is interposed in the concave groove 15b of the cap 15 between the concave groove 15b and the piston rod 31 in a radially compressed state. As a specific example, when the diameter φ of the piston rod 31 is φ = 12 mm, the crushing margin (diameter dimension) on the outer peripheral side with respect to the groove bottom of the concave groove 15b is 0.2 to 2.0 mm. In addition, the expansion margin (diameter dimension) on the inner peripheral side with respect to the piston rod 31 is 0.1 to 1.0 mm. The thickness dimension (axial dimension) is 0.5 mm or more. Examples of such a fiber assembly 40 include “soft wiper (trade name)” (manufactured by Sakagami Seisakusho Co., Ltd.).

ここで、上記のように構成されたMRFダンパにおける繊維集合体40の作用について説明する。   Here, the effect | action of the fiber assembly 40 in the MRF damper comprised as mentioned above is demonstrated.

まず、MRFダンパでは、電源供給部から電磁石35に電流が供給されると、電磁石35が磁力を発生し、これにより、ピストン30とシリンダチューブ11の側周壁との間に磁気回路Mが形成される。すると、その磁気回路Mにより連通路34内の磁気粘性流体に磁界が印加されることになり、その結果、連通路34内における磁気粘性流体の見掛け上の粘度が高くなる。これにより、連通路34における磁気粘性流体の通過抵抗が増加するので、第1流体室C1および第2流体室C2間における連通路34を経由しての磁気粘性流体の移動が抑えられることになる。よって、ピストンロッド31に該ピストンロッド31を軸方向に移動させようとする運動が伝達されてピストン30が軸方向に移動する際に、ピストン30は、移動方向前側に位置する流体室C1(又はC2)の磁気粘性流体の圧力を受けてその移動が抑制される。これにより、ピストンロッド31に加わる運動は、減衰されることになる。   First, in the MRF damper, when a current is supplied from the power supply unit to the electromagnet 35, the electromagnet 35 generates a magnetic force, thereby forming a magnetic circuit M between the piston 30 and the side peripheral wall of the cylinder tube 11. The Then, a magnetic field is applied to the magnetorheological fluid in the communication path 34 by the magnetic circuit M, and as a result, the apparent viscosity of the magnetorheological fluid in the communication path 34 increases. Thereby, since the passage resistance of the magnetorheological fluid in the communication path 34 increases, the movement of the magnetorheological fluid via the communication path 34 between the first fluid chamber C1 and the second fluid chamber C2 is suppressed. . Therefore, when the movement to move the piston rod 31 in the axial direction is transmitted to the piston rod 31 and the piston 30 moves in the axial direction, the piston 30 moves to the fluid chamber C1 (or the front side in the movement direction). The movement is suppressed by receiving the pressure of the magnetorheological fluid of C2). Thereby, the motion applied to the piston rod 31 is attenuated.

そして、上記のピストンロッド31が伸長方向(図2の右方向)に移動するとき、ピストンロッド31の表面に付着している磁気粘性流体は、該ピストンロッド31と共に貫通孔12a,15aを経由して外部空間に洩れ出ようとする。このとき、Uパッキン20のリップ部20aがピストンロッド31の表面に摺接しているので、該表面に付着している磁気粘性流体が外部空間に洩れ出ることは抑えられる。ところが、磁気粘性流体は鉄粉を含有しており、しかも、ピストンロッド31が伸縮移動を繰り返すことから、その鉄粉によりリップ部20a摩耗が促進される虞がある。   When the piston rod 31 moves in the extending direction (right direction in FIG. 2), the magnetorheological fluid adhering to the surface of the piston rod 31 passes through the through holes 12a and 15a together with the piston rod 31. Trying to leak into the external space. At this time, since the lip portion 20a of the U-packing 20 is in sliding contact with the surface of the piston rod 31, the magnetic viscous fluid adhering to the surface is prevented from leaking to the external space. However, since the magnetorheological fluid contains iron powder, and the piston rod 31 repeats expansion and contraction, wear of the lip portion 20a may be accelerated by the iron powder.

このとき、ピストンロッド31上の磁気粘性流体は、Uパッキン20の手前で繊維集合体40の摺接面40aに沿って通過する。そして、磁気粘性流体中の鉄粉は、繊維集合体40の摺接面40a上の繊維に絡み付いて該摺接面40a内に保持されるようになり、このことで、ピストンロッド31の伸長方向への移動が制限されることとなる。また、繊維に先に絡み付いた鉄粉は、後続の鉄粉を絡み取る役割を果たすので、鉄粉の移動を制限するという上記の作用は長期間に亘って発揮される。よって、図1(b)に模式的に示すように、Uパッキン20のリップ部20aに到達する鉄粉の量(鉄粉濃度)が低減されるので、その分、MRFダンパにおけるUパッキン20の寿命が延びることになる。   At this time, the magnetorheological fluid on the piston rod 31 passes along the sliding contact surface 40 a of the fiber assembly 40 in front of the U packing 20. The iron powder in the magnetorheological fluid is entangled with the fibers on the sliding contact surface 40a of the fiber assembly 40 and is held in the sliding contact surface 40a. Movement to is restricted. Moreover, since the iron powder entangled with the fiber plays a role of entwining the subsequent iron powder, the above-described action of restricting the movement of the iron powder is exhibited over a long period of time. Therefore, as schematically shown in FIG. 1B, the amount of iron powder (iron powder concentration) reaching the lip portion 20a of the U packing 20 is reduced, and accordingly, the amount of the U packing 20 in the MRF damper is reduced. Life expectancy will be extended.

しかも、貫通孔12a,15aを通過する磁気粘性流体のみが該磁気粘性流体中の鉄粉を繊維集合体40の摺接面40a内に保持されるので、磁気粘性流体中における鉄粉の分布が偏ることはなく、したがって、磁気粘性特性としての減衰特性が、そのような鉄粉の分布の偏りに起因して低下するという事態を招くことはない。   In addition, since only the magnetorheological fluid passing through the through holes 12a and 15a holds the iron powder in the magnetorheological fluid in the sliding contact surface 40a of the fiber assembly 40, the distribution of iron powder in the magnetorheological fluid is reduced. Therefore, there is no possibility that the attenuation characteristic as the magnetic viscosity characteristic is lowered due to such uneven distribution of the iron powder.

さらに、従来の場合(特許文献1参照)に比べて、鉄粉の粒径を現状以上に高精度に分級する必要がないので、磁気粘性流体の材料コストの上昇を招かず、また、ピストンロッド31の表面粗さの値を現状以上に小さくする必要もないので、ピストンロッド31の加工コストの上昇を招かないのみならず、現状レベルの潤滑性が維持されることとなる。   Furthermore, since it is not necessary to classify the particle size of the iron powder with higher accuracy than in the conventional case (see Patent Document 1), the material cost of the magnetorheological fluid is not increased, and the piston rod Since it is not necessary to make the value of the surface roughness of 31 smaller than the current value, not only does the processing cost of the piston rod 31 increase, but the current level of lubricity is maintained.

したがって、本実施形態によれば、シリンダ本体10の貫通孔12a15aとピストンロッド31との間の隙間をUパッキン20で密封して磁気粘性流体が洩れ出ないようにしたMRFダンパにおいて、ピストンロッド31の相対移動に伴ってUパッキン20のリップ部20aに移動する磁気粘性流体中の鉄粉を、繊維集合体40の摺接面40a内に保持することができるので、磁気粘性流体中の鉄粉の分布を偏らせることなく、また、鉄粉の分級精度を高めたり、ピストンロッド31の表面に特別な加工処理を行うことなく、Uパッキン20のリップ部20aに到達する鉄粉の量を低減することができ、もって、大幅なコストアップを招かないのみならず、磁気粘性特性およびピストンロッド31に対する潤滑性を共に損なうことなく、シール寿命を延ばしてMRFダンパの耐久性の向上に寄与することができる。   Therefore, according to this embodiment, in the MRF damper in which the gap between the through hole 12a15a of the cylinder body 10 and the piston rod 31 is sealed with the U packing 20 so that the magnetorheological fluid does not leak out, the piston rod 31 The iron powder in the magnetorheological fluid that moves to the lip portion 20a of the U-packing 20 with the relative movement of the magnet can be held in the sliding contact surface 40a of the fiber assembly 40, so that the iron powder in the magnetorheological fluid The amount of iron powder that reaches the lip portion 20a of the U-packing 20 is reduced without biasing the distribution of the powder, without increasing the accuracy of classification of the iron powder, or without performing special processing on the surface of the piston rod 31. Thus, not only does not cause a significant increase in cost, but also the magnetic viscosity characteristics and the lubricity with respect to the piston rod 31 are not impaired. It can contribute to the improvement of the durability of the MRF damper to extend the Le life.

尚、上記の実施形態では、1つの繊維集合体40を用いるようにしているが、図4(a)に模式的に示す変形例1のように、複数(図示する例では2つ)の繊維集合体40を軸方向に並べて配置するようにしてもよい。これにより、Uパッキン20のリップ部20aに到達する鉄粉の量(鉄粉濃度)は、同図(b)に模式的に示すように、更に低減することとなる。   In the above-described embodiment, one fiber assembly 40 is used. However, a plurality of (two in the illustrated example) fibers are used as in Modification 1 schematically shown in FIG. The aggregates 40 may be arranged side by side in the axial direction. Thereby, the quantity (iron powder density | concentration) of the iron powder which reaches | attains the lip | rip part 20a of the U packing 20 will further reduce, as typically shown to the same figure (b).

また、上記の実施形態では、本発明の係合部材を繊維集合体40とするようにしているが、係合部材としては、繊維集合体40に限定されるものではなく、例えば、ピストンロッド31に対する摺動抵抗が低くかつ硬さデュロメータD(ASTM D 2240)が60度程度の比較的柔らかいPTFE(ポリテトラフルオロエチレン)などの樹脂リング50(図5(a)および(b)に示す変形例2参照)であってもよい。その際に、樹脂リング50のみではピストンロッド31表面に対する摺接面50aの十分な圧接力が得られない場合には、図6の拡大図にも示すように、樹脂リング50の外周にOリング51などの締付部材を嵌着することが好ましい。また、このような樹脂リング50は、1つ用いてもよいし、複数用いてもよい。さらに、このような1つ又は複数の樹脂リング50を、1つ又は複数の上記繊維集合体40と併せて用いるようにしてもよい。その場合には、Uパッキン20から最も離れた位置に繊維集合体40を配置することが好ましい。   In the above embodiment, the engagement member of the present invention is the fiber assembly 40. However, the engagement member is not limited to the fiber assembly 40. For example, the piston rod 31 is used. Resin ring 50 such as PTFE (polytetrafluoroethylene) having a low sliding resistance and a hardness durometer D (ASTM D 2240) of about 60 degrees (the modification shown in FIGS. 5A and 5B) 2). At that time, if the resin ring 50 alone cannot provide a sufficient pressure contact force of the sliding contact surface 50a against the surface of the piston rod 31, as shown in the enlarged view of FIG. A fastening member such as 51 is preferably fitted. Further, one or a plurality of such resin rings 50 may be used. Further, such one or more resin rings 50 may be used in combination with one or more of the fiber assemblies 40. In that case, it is preferable to arrange the fiber assembly 40 at a position farthest from the U-packing 20.

−実験例−
ここで、次に示す例1〜例5の5種類のMRFダンパにおけるUパッキンの寿命を調べるために行った実験について説明する。
-Experimental example-
Here, the experiment conducted in order to investigate the lifetime of the U packing in the five types of MRF dampers of Examples 1 to 5 will be described.

〔例1〕
繊維集合体および樹脂リングは装着されていない。
[Example 1]
The fiber assembly and the resin ring are not attached.

〔例2〕
貫通孔内におけるUパッキンの内部空間側に、繊維集合体(厚さ寸法の設計値:1.5mm)が装着されている。尚、この繊維集合体には、広がり代および潰し代は共に設定されていないが、潰し代には、−0.2mmの公差が付いている。
[Example 2]
A fiber assembly (design value of thickness dimension: 1.5 mm) is attached to the inner space side of the U packing in the through hole. In this fiber assembly, neither a spread allowance nor a crush allowance is set, but the crush allowance has a tolerance of −0.2 mm.

〔例3〕
貫通孔内におけるUパッキンの内部空間側に、広がり代を0.3mm,潰し代を0.9mmとする繊維集合体(厚さ寸法:3.2mm)が装着されている。
[Example 3]
A fiber assembly (thickness dimension: 3.2 mm) having a spread allowance of 0.3 mm and a crush allowance of 0.9 mm is mounted on the inner space side of the U packing in the through hole.

〔例4〕
繊維集合体に代えて、樹脂リングが貫通孔内におけるUパッキンの内部空間側に装着されている。この樹脂リングにはOリングが嵌着されている。
[Example 4]
Instead of the fiber assembly, a resin ring is mounted on the inner space side of the U packing in the through hole. An O-ring is fitted on this resin ring.

〔例5〕
例3の繊維集合体と、例4の樹脂リングとが貫通孔内におけるUパッキンの内部空間側に装着されている。但し、その配列は、内部空間側から繊維集合体,樹脂リング,Uパッキンの順である。
[Example 5]
The fiber assembly of Example 3 and the resin ring of Example 4 are mounted on the inner space side of the U packing in the through hole. However, the arrangement is in the order of fiber assembly, resin ring, and U packing from the inner space side.

本実験の要領は、各ダンパを伸縮(周波数:9Hz,ストローク:4mm)させてUパッキンから磁気粘性流体が洩れ出すようになるまでの伸縮回数をカウントした。尚、ピストンロッドについては、外径dをφ12f8(12−0.043mm≦d≦12+0mm)とした。また、表面粗さRz(JIS B 0601−2001「最大高さ」〔ISO 4287:1997準拠〕)は、3.2μm(例2の場合は、1.6μm)とした。   In this experiment, each damper was expanded and contracted (frequency: 9 Hz, stroke: 4 mm), and the number of expansions and contractions until the magnetorheological fluid leaked from the U packing was counted. The piston rod had an outer diameter d of φ12f8 (12−0.043 mm ≦ d ≦ 12 + 0 mm). The surface roughness Rz (JIS B 0601-2001 “maximum height” [based on ISO 4287: 1997]) was 3.2 μm (in the case of Example 2, 1.6 μm).

以上の結果として、例1のダンパの場合にUパッキンから磁気粘性流体が洩れ出るようになったときの伸縮回数を1とする例2〜例5の同各伸縮回数を、次表に併せて示す。   As a result of the above, in the case of the damper of Example 1, the same number of expansion / contraction times of Example 2 to Example 5 in which the number of expansion / contraction times when the magnetorheological fluid leaks from the U packing is 1, are shown in the following table. Show.

Figure 2006220265
上記の表から判るように、繊維集合体および樹脂リングの何れかを装着した例2〜例5では、Uパッキンの寿命が2倍以上になっている。
Figure 2006220265
As can be seen from the above table, in Examples 2 to 5 in which either the fiber assembly or the resin ring is mounted, the life of the U packing is more than doubled.

また、共に繊維集合体が装着された例2と例3とを対比すると、繊維集合体の厚さ寸法を大きくするとともに、広がり代および潰し代を設定することで、寿命が数倍(本テストの場合には約4倍)に延びることが判る。しかも、例3では、ピストンロッドの表面粗さRzの値が例2の場合の2倍(=3.2/1.6)である。したがって、例3において、ピストンロッドの表面粗さRzが例2の場合と同程度であれば、更なる寿命の延びが期待できる。   In addition, when Example 2 and Example 3 in which both fiber assemblies are mounted are compared, the lifespan is several times longer by setting the spread allowance and crushing allowance while increasing the thickness dimension of the fiber assembly (this test In the case of (4), it can be seen that it extends about 4 times). Moreover, in Example 3, the value of the surface roughness Rz of the piston rod is twice that in Example 2 (= 3.2 / 1.6). Therefore, in Example 3, if the surface roughness Rz of the piston rod is about the same as that in Example 2, it is possible to expect a further increase in life.

一方、例2と例4とを対比すると、繊維集合体が樹脂リングに代わっても、その樹脂リングがOリングにより締め付けられるなどして摺接面をピストンロッドの表面に圧接させることで、寿命が約2倍になることが判る。   On the other hand, when Example 2 and Example 4 are compared, even if the fiber assembly is replaced with a resin ring, the resin ring is clamped by an O-ring and the sliding contact surface is brought into pressure contact with the surface of the piston rod. Is about doubled.

さらに、例3と例5とを対比すると、例3のダンパにおいて、Uパッキンと繊維集合体との間に樹脂リングを配置することで、更に寿命が延びることが判る。因みに、この例5の場合には、Uパッキンの寿命は、例1の場合の実に10倍である。   Further, comparing Example 3 and Example 5, it can be seen that the life of the damper of Example 3 is further extended by disposing a resin ring between the U packing and the fiber assembly. Incidentally, in the case of this example 5, the life of the U-packing is actually 10 times that in the case of example 1.

MRFダンパの要部を模式的に示す縦断面図(a)および軸方向位置における鉄粉濃度の変化を模式的に示す特性図(b)である。It is the longitudinal cross-sectional view (a) which shows typically the principal part of a MRF damper, and the characteristic view (b) which shows typically the change of the iron powder density | concentration in an axial direction position. 本発明の実施形態に係るMRFダンパの全体構成を模式的に示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows typically the whole structure of the MRF damper which concerns on embodiment of this invention. 繊維集合体を模式的に示す平面図(a)および縦断面図(b)である。It is the top view (a) and longitudinal cross-sectional view (b) which show a fiber assembly typically. 本実施形態の変形例1に係るMRFダンパの要部および軸方向位置における鉄粉濃度の変化をそれぞれ模式的に示す図1相当図である。It is a FIG. 1 equivalent view which shows typically the change of the iron powder density | concentration in the principal part and axial position of the MRF damper which concerns on the modification 1 of this embodiment, respectively. 本実施形態の変形例2に係るMRFダンパの要部および軸方向位置における鉄粉濃度の変化をそれぞれ模式的に示す図1相当図である。It is a FIG. 1 equivalent view which shows typically the change of the iron powder density | concentration in the principal part and axial direction position of the MRF damper which concerns on the modification 2 of this embodiment. 変形例2に係るMRFダンパに用いられた樹脂リングを模式的に示す図3相当図である。FIG. 9 is a view corresponding to FIG. 3 schematically showing a resin ring used in an MRF damper according to Modification 2.

符号の説明Explanation of symbols

10 シリンダ本体(第1部材)
12a 貫通孔
15a 貫通孔
20 U字形パッキン(シール材)
31 ピストンロッド(第2部材)
34 連通路
35 電磁石(磁力発生手段)
40 繊維集合体
40a 摺接面
50 樹脂リング(樹脂体)
50a 摺接面
51 Oリング(締付部材)
C1 第1流体室(流体室)
C2 第2流体室(流体室)
M 磁気回路
10 Cylinder body (first member)
12a Through hole 15a Through hole 20 U-shaped packing (seal material)
31 Piston rod (second member)
34 communication path 35 electromagnet (magnetic force generating means)
40 Fiber assembly 40a Sliding contact surface 50 Resin ring (resin body)
50a Sliding contact surface 51 O-ring (clamping member)
C1 First fluid chamber (fluid chamber)
C2 Second fluid chamber (fluid chamber)
M Magnetic circuit

Claims (11)

内部空間と、該内部空間を外部空間に連通する貫通孔とを有する第1部材と、
上記第1部材の貫通孔を貫通するように配置され、該貫通方向において第1部材に対し相対移動可能な第2部材と、
上記第1部材の貫通孔内に設けられ、上記第2部材の相対移動を許容しつつ該第1部材の内部空間を密封するシール材と、
上記第1部材の内部空間に充填され、強磁性体粒子を含有してなる磁気粘性流体とを備えた磁気粘性流体装置であって、
上記貫通孔内における上記シール材の内部空間側において上記第2部材の表面に摺接する摺接面を有し、該第2部材の表面上の磁気粘性流体中の強磁性体粒子に対し、該磁性体粒子を上記摺接面内に保持するように係合する1つ以上の係合部材を備えていることを特徴とする磁気粘性流体装置。
A first member having an internal space and a through-hole communicating the internal space with the external space;
A second member disposed so as to penetrate the through hole of the first member, and movable relative to the first member in the penetration direction;
A sealing material that is provided in the through hole of the first member and seals the internal space of the first member while allowing relative movement of the second member;
A magnetorheological fluid device comprising a magnetorheological fluid filled in the internal space of the first member and containing ferromagnetic particles,
A sliding contact surface in sliding contact with the surface of the second member on the inner space side of the sealing material in the through hole; A magnetorheological fluid device comprising one or more engaging members that engage the magnetic particles so as to be held within the sliding contact surface.
請求項1に記載の磁気粘性流体装置において、
係合部材は、弾性材料により繊維を所定形状に保形しかつ該繊維の一部を摺接面に露出させるように設けられた繊維集合体であり、
上記繊維集合体は、上記繊維を強磁性体粒子に絡めることによって該強磁性体粒子を上記摺接面内に保持するように構成されていることを特徴とする磁気粘性流体装置。
The magnetorheological fluid device according to claim 1,
The engaging member is a fiber assembly provided so as to keep the fiber in a predetermined shape by an elastic material and to expose a part of the fiber on the sliding contact surface,
The magneto-rheological fluid device is characterized in that the fiber assembly is configured to hold the ferromagnetic particles in the sliding contact surface by entwining the fibers with the ferromagnetic particles.
請求項2に記載の磁気粘性流体装置において、
第2部材の相対移動方向における繊維集合体の摺接面の寸法が、0.5mm以上とされていることを特徴とする磁気粘性流体装置。
The magnetorheological fluid device according to claim 2,
A magnetorheological fluid device characterized in that the dimension of the sliding contact surface of the fiber assembly in the relative movement direction of the second member is 0.5 mm or more.
請求項2に記載の磁気粘性流体装置において、
繊維集合体は、第2部材が挿通しかつ内壁面が摺接面を構成するように形成された挿通孔を有するリング状をなしていて、上記内壁面が第2部材の表面に圧接するように設けられ、
上記第2部材の相対移動方向に直交する方向における上記繊維集合体の挿通孔の上記圧接による広がり代が、0.1〜1.0mmとされていることを特徴とする磁気粘性流体装置。
The magnetorheological fluid device according to claim 2,
The fiber assembly has a ring shape with an insertion hole formed so that the second member is inserted and the inner wall surface forms a sliding contact surface, and the inner wall surface is in pressure contact with the surface of the second member. Provided in
A magnetorheological fluid device according to claim 1, wherein an expansion margin of the insertion hole of the fiber assembly in the direction orthogonal to the relative movement direction of the second member is 0.1 to 1.0 mm.
請求項2に記載の磁気粘性流体装置において、
繊維集合体は、複数とされ、
上記複数の繊維集合体は、第2部材の相対移動方向に並ぶように配置されていることを特徴とする磁気粘性流体装置。
The magnetorheological fluid device according to claim 2,
There are a plurality of fiber assemblies,
The magnetorheological fluid device, wherein the plurality of fiber assemblies are arranged so as to be aligned in the relative movement direction of the second member.
請求項1に記載の磁気粘性流体装置において、
係合部材は、柔軟な樹脂材料からなっていて摺接面が第2部材の表面に圧接するように設けられた樹脂体であり、
上記樹脂体は、上記摺接面内に強磁性体粒子を埋没させることによって該強磁性体粒子を上記摺接面内に保持するように構成されていることを特徴とする磁気粘性流体装置。
The magnetorheological fluid device according to claim 1,
The engaging member is a resin body made of a flexible resin material and provided so that the sliding contact surface is pressed against the surface of the second member,
2. The magnetorheological fluid device according to claim 1, wherein the resin body is configured to hold the ferromagnetic particles in the sliding surface by burying the ferromagnetic particles in the sliding surface.
請求項6に記載の磁気粘性流体装置において、
樹脂体は、第2部材が挿通しかつ内壁面が摺接面を構成するように形成された挿通孔を有するリング状をなし、
上記樹脂体の外周に、該樹脂体を摺接面が上記第2部材の表面に圧接する方向に締め付ける締付部材が嵌着されていることを特徴とする磁気粘性流体装置。
The magnetorheological fluid device according to claim 6,
The resin body has a ring shape having an insertion hole formed so that the second member is inserted and the inner wall surface forms a sliding contact surface,
A magnetorheological fluid device, wherein a fastening member for fastening the resin body in a direction in which the sliding contact surface is pressed against the surface of the second member is fitted to the outer periphery of the resin body.
請求項6に記載の磁気粘性流体装置において、
樹脂体は、複数とされ、
上記複数の樹脂体は、第2部材の相対移動方向に並ぶように配置されていることを特徴とする磁気粘性流体装置。
The magnetorheological fluid device according to claim 6,
There are a plurality of resin bodies,
The plurality of resin bodies are arranged so as to be aligned in the relative movement direction of the second member.
請求項2に記載の磁気粘性流体装置における1つ以上の繊維集合体と、請求項6に記載の磁気粘性流体装置における1つ以上の樹脂体とが、第2部材の相対移動方向に並ぶように配置されていることを特徴とする磁気粘性流体装置。   The one or more fiber assemblies in the magnetorheological fluid device according to claim 2 and the one or more resin bodies in the magnetorheological fluid device according to claim 6 are arranged in the relative movement direction of the second member. A magnetorheological fluid device, wherein 請求項9に記載の磁気粘性流体装置において、
1つ以上の繊維集合体のうちの1つの繊維集合体は、シール材から最も離れた位置に配置されていることを特徴とする磁気粘性流体装置。
The magnetorheological fluid device according to claim 9,
One of the one or more fiber assemblies is arranged at a position farthest from the sealing material.
請求項1に記載の磁気粘性流体装置を備えた減衰装置であって、
上記磁気粘性流体装置の第1部材内に該第1部材の内部空間を該磁気粘性流体装置の第2部材の相対移動方向に分割された2つの流体室に区画するように配置され、該相対移動方向に相対移動可能に設けられたピストンと、
上記2つの流体室を互いに連通する連通路とを備え、
上記磁気粘性流体装置の磁気粘性流体は、上記2つの流体室および上記連通路内に充填され、
上記連通路内の磁気粘性流体に磁界を印加する磁界印加手段を備え、
上記第2部材は、上記ピストンに移動一体に連結されたピストンロッドであることを特徴とする減衰装置。


A damping device comprising the magnetorheological fluid device according to claim 1,
The first member of the magnetorheological fluid device is disposed so as to divide the internal space of the first member into two fluid chambers divided in the relative movement direction of the second member of the magnetorheological fluid device, A piston provided so as to be relatively movable in the moving direction;
A communication passage communicating the two fluid chambers with each other,
The magnetorheological fluid of the magnetorheological fluid device is filled in the two fluid chambers and the communication path,
Magnetic field applying means for applying a magnetic field to the magnetorheological fluid in the communication path,
The damping device according to claim 1, wherein the second member is a piston rod connected to the piston so as to move and be integrated.


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