JP2008069858A - 磁気粘性流体緩衝器 - Google Patents

Abstract

【課題】シール性能が良好な磁気粘性流体緩衝器を提供すること。
【解決手段】磁気粘性流体が封入されたシリンダ１と、シリンダ１内にピストンを介して進退自在に挿入されたロッド２とを備え、ピストンの移動に伴って磁気粘性流体が通過する流路に磁界を作用させ、磁気粘性流体の粘性を変化させることによって減衰力を変化させる磁気粘性流体緩衝器１００であって、シリンダ１の開口端近傍に設けられ、ロッド２を摺動自在に支持するベアリング６と、ベアリング６を内周にて支持すると共に、外周がシリンダ１内周に沿うようにして配置されたベアリングホルダ７と、ベアリングホルダ７よりもシリンダ１開口端側でかつロッド２外周とシリンダ１内周との間に設けられ、シリンダ１内の流体をシールするシール部材９とを備え、ベアリングホルダ７は磁気粘性流体中の微粒子の通過を防止する多孔質体にて構成される。
【選択図】図１

Description

本発明は、磁界の作用によって見かけの粘性が変化する磁気粘性流体を利用した磁気粘性流体緩衝器に関するものである。

自動車等の車両に搭載される緩衝器におけるロッドシール構造として、ベアリングを支持するベアリングホルダと、ベアリングホルダの外側に設けられ緩衝器内の作動流体をシールするシール部材とがロッドの外周に嵌合しているものがある（例えば、特許文献１参照）。

この種の緩衝器では、ロッドとシール部材との摺動面に潤滑剤として油膜を形成させる必要があるため、例えば、ベアリングホルダに緩衝器内の油室と連通する油通路を設けることによってロッドとシール部材との摺動面に油を導き、潤滑性とシール性を確保している。

また、自動車等の車両に搭載される緩衝器として、緩衝器の作動流体として磁気粘性流体を用い、磁気粘性流体が通過する流路に磁界を作用させ、磁気粘性流体の見かけの粘性を変化させることによって、減衰力を変化させるものがある。
特開平１１−２１８１７８号

磁気粘性流体を特許文献１に開示されているようなロッドシール構造を有する緩衝器に用いた場合、磁気粘性流体中には微粒子が含まれているため、油と共に微粒子もロッドとシール部材との間に介在してしまうことがある。

このような場合には、ロッドはシール部材に対して摺動するため、介在した微粒子によってロッドやシール部材が損傷し、シリンダ内の作動流体が外部へ漏れてしまう可能性がある。

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、シール性能が良好な磁気粘性流体緩衝器を提供することを目的とする。

本発明は、磁界の作用によって粘性が変化する磁気粘性流体が封入されたシリンダと、当該シリンダ内にピストンを介して進退自在に挿入されたロッドとを備え、前記ピストンの移動に伴って磁気粘性流体が通過する流路に磁界を作用させ、磁気粘性流体の粘性を変化させることによって減衰力を変化させる磁気粘性流体緩衝器であって、前記シリンダの開口端近傍に設けられ、前記ロッドを摺動自在に支持するベアリングと、当該ベアリングを内周にて支持すると共に、外周が前記シリンダ内周に沿うようにして配置されたベアリングホルダと、当該ベアリングホルダよりもシリンダ開口端側でかつロッド外周とシリンダ内周との間に設けられ、シリンダ内の流体をシールするシール部材とを備え、前記ベアリングホルダは磁気粘性流体中の微粒子の通過を防止する多孔質体にて構成されることを特徴とする。

本発明によれば、ベアリングホルダにて磁気粘性流体中の微粒子の通過が防止されるため、ベアリングホルダとシール部材との間は微粒子を含まない液体のみで満たされることになる。したがって、シール部材とロッドとの間への微粒子の介在が防止され、シール部材及びロッドの損傷を防止することができるため、シール性能が良好に保たれる。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。

図１を参照して本発明の実施の形態である磁気粘性流体緩衝器１００について説明する。図１は磁気粘性流体緩衝器１００の断面図である。

磁気粘性流体緩衝器１００は、自動車等の車両の車体と車軸との間に介装され、車体姿勢の変化を抑制する緩衝器として機能するものである。

磁気粘性流体緩衝器１００は、筒状のシリンダ１と、シリンダ１内を二つの流体室に区画するピストン（図示せず）に一端が連結されたロッド２とを備える。ロッド２の他端は、ピストンにて区画されたロッド側の流体室３を貫通しシリンダ１の外部へ延在している。このように、ロッド２は、シリンダ１内にピストンを介して進退自在に挿入されている。

シリンダ１内には磁気粘性流体が封入され、磁気粘性流体はピストンの移動に伴って流体室間を流通する。

この磁気粘性流体は、磁界の作用によって見かけの粘性が変化するものであり、油等の液体中に強磁性を有する微粒子を分散させた液体である。磁気粘性流体の粘性は、作用する磁界の強さを変更することによって調節することができ、磁界を除くことによって元の状態に戻る。

磁気粘性流体緩衝器１００は、ピストンの移動に伴って磁気粘性流体が通過する流路に磁界を作用させ、磁気粘性流体の粘性を変化させることによって減衰力を変化させられるようになっている。

図１はシリンダ１の開口端部近傍を図示するものであり、以下ではロッド２のシール構造について説明する。

シリンダ１の端部にはロッド２を摺動自在に支持するベアリング６が設けられ、ベアリング６は、略環状のベアリングホルダ７の内周に圧入されている。

ベアリングホルダ７は、外周がシリンダ１内周に沿うようにして配置されている。シリンダ１の内周面には環状の溝が形成され、その溝には環状のストッパー１０が圧入されている。ベアリングホルダ７は、そのストッパー１０によって流体室３側への移動が規制される。なお、ベアリングホルダ７の外周面には環状の溝が形成され、その溝にはＯリング８が収装されている。

ベアリングホルダ７は多孔質体にて構成され、多孔質体の孔は磁気粘性流体中の微粒子が通過できない寸法に形成されている。したがって、ベアリングホルダ７に対峙する流体室３の磁気粘性流体は、液体（本実施の形態では油とする）のみがベアリングホルダ７を通過し、微粒子はベアリングホルダ７を通過できない。このように、ベアリングホルダ７は微粒子の通過を防止するフィルタとして機能する。

多孔質体は、例えば焼結体にて構成される。多孔質体を金属粉末の焼結にて製造する場合には、焼結温度、焼結圧力等の焼結条件を調節することによって、所望の孔径を有する焼結体を製造する。

ベアリングホルダ７よりもシリンダ１開口端側でかつロッド２外周とシリンダ１内周との間には、流体室３内の磁気粘性流体をシールするための環状のロッドシール９（シール部材）が設けられている。

ベアリングホルダ７におけるロッドシール９に対峙する面には環状の突起部７ａが形成されると共に、ロッドシール９におけるベアリングホルダ７に対峙する側の面の外縁には、環状の突起部９ａが形成されている。ロッドシール９の突起部９ａの内周に、ベアリングホルダ７の突起部７ａが圧入されることによって双方は係合している。

ベアリングホルダ７は油しか通さないため、ベアリングホルダ７とロッドシール９との間には磁気粘性流体における油のみが導かれ、潤滑剤として機能する油のみにて満たされる。したがって、ロッド２の外周表面には油膜が形成されると共に、ロッド２外周とロッドシール９内周との間への微粒子の介在は防止されるため、潤滑性とシール性能が良好に保たれる。

シリンダ１の外周端部には、シリンダ１の開口部を閉塞するカバー部材１１が、ロッドシール９との間にワッシャー１２を介装して螺合されている。ベアリングホルダ７及びロッドシール９がストッパー１０にて移動を規制された状態にて、ワッシャー１２はカバー部材１１によって圧縮される。したがって、ベアリングホルダ７及びロッドシール９はロッド２軸方向へ付勢され、その方向へのがたつきが防止される。

カバー部材１１の頂面には複数の穴１１ａが形成され、側面にも複数の穴１１ｂが形成されている。また、ワッシャー１２のカバー部材１１に対峙する面には複数の溝１２ａが形成されている、この穴１１ａ、１１ｂ、及び溝１２ａは、カバー部材１１をシリンダ１外周にねじ込む際の空気抜き通路である。

上記各部材に加えて、ベアリング６よりも流体室３側のベアリングホルダ７の内周には、ロッド２の外周と摺動する環状のダストシール１５（第二のシール部材）が圧入されている。

ダストシール１５は、ロッド２外周との間をシールするため、ベアリング６内周とロッド２外周との間への微粒子の介在を防止することができる。

ダストシール１５は、図１に示すように、ベアリング６と直列に接触して配置することが望ましい。このように配置することによって、ベアリング６内周への微粒子の介在を効果的に防止することができる。

以上の実施の形態によれば、ベアリングホルダ７は多孔質体にて構成されるため、ベアリングホルダ７において磁気粘性流体中の微粒子の通過が防止される。したがって、ベアリングホルダ７とロッドシール９との間は微粒子を含まない油のみにて満たされる。これにより、ロッドシール９内周とロッド２外周との間への微粒子の介在が防止され、ロッドシール９及びロッド２の損傷を防止することができると共に、ロッド２の表面には油膜が形成されるため、シール性能と潤滑性が良好に保たれる。

また、ベアリング６よりも流体室３側のロッド２の外周にダストシール１５を設けることによって、ベアリング６内周とロッド２外周との間への微粒子の介在も防止され、ベアリング６の損傷を防止することができるため、シール性能はさらに良好に保たれる。なお、ダストシール１５を設けた場合でも、ベアリングホルダ７の多孔質体を介してロッド２とベアリング６との間に油が導かれ油膜が形成されるため、ロッド２とベアリング６との潤滑性も良好に保たれる。

本発明は上記の実施の形態に限定されずに、その技術的な思想の範囲内において種々の変更がなしうることは明白である。

本発明は、車両に搭載される緩衝器に適用することができる。

本発明の実施の形態における磁気粘性流体緩衝器を示す断面図である。

符号の説明

１００ 磁気粘性流体緩衝器
１ シリンダ
２ ロッド
３ 流体室
６ ベアリング
７ ベアリングホルダ
９ ロッドシール
１０ ストッパー
１１ カバー部材
１２ ワッシャー
１５ ダストシール

Claims (4)

1. 磁界の作用によって粘性が変化する磁気粘性流体が封入されたシリンダと、
   当該シリンダ内にピストンを介して進退自在に挿入されたロッドと、を備え、
   前記ピストンの移動に伴って磁気粘性流体が通過する流路に磁界を作用させ、磁気粘性流体の粘性を変化させることによって減衰力を変化させる磁気粘性流体緩衝器であって、
   前記シリンダの開口端近傍に設けられ、前記ロッドを摺動自在に支持するベアリングと、
   当該ベアリングを内周にて支持すると共に、外周が前記シリンダ内周に沿うようにして配置されたベアリングホルダと、
   当該ベアリングホルダよりもシリンダ開口端側でかつロッド外周とシリンダ内周との間に設けられ、シリンダ内の流体をシールするシール部材と、を備え、
   前記ベアリングホルダは磁気粘性流体中の微粒子の通過を防止する多孔質体にて構成されることを特徴とする磁気粘性流体緩衝器。
2. 前記ベアリングよりも流体室側に設けられ、前記ロッド外周との間をシールする第二のシール部材をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の磁気粘性流体緩衝器。
3. 前記第二のシール部材は、前記ベアリングホルダ内周に圧入され、前記ベアリングと直列に接触して配置されることを特徴とする請求項２に記載の磁気粘性流体緩衝器。
4. 前記ベアリングホルダは焼結体であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の磁気粘性流体緩衝器。