JP2014031858A - 磁気粘性流体緩衝器 - Google Patents

Abstract

【課題】組み立てが容易で簡便なピストン構造を有する磁気粘性流体緩衝器を提供すること。
【解決手段】磁場の強さによって粘性が変化する磁気粘性流体を作動流体とする磁気粘性流体緩衝器１であって、シリンダ１０内に摺動自在に配置されるピストン２０と、ピストン２０によって区画される第一、第二流体室１１、１２と、ピストン２０の両端面２０ａ、２０ｂに開口して第一、第二流体室１１、１２を連通するメイン流路２２と、このメイン流路２２を流れる磁気粘性流体に作用する磁場を発生する電磁コイル３３ａと、メイン流路２２より電磁コイル３３ａが発生する磁場の影響を受けない位置に形成されるバイパス流路２３と、メイン流路２２からバイパス流路２３を分岐させるバイパス分岐部２５と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、磁場の作用によって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として、磁気粘性流体が通過する流路に磁場を作用させ、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磁気粘性流体緩衝器がある。

特許文献１には、電磁コイルの電磁力によって減衰力を変化させる磁気粘性流体緩衝器が開示されている。

この磁気粘性流体緩衝器は、ピストンによって区画される第一、第二流体室と、ピストンの両端に開口して第一、第二流体室を連通させるメイン流路（ピストン貫通流路）と、ピストンの両端に開口してメイン流路と並列に第一、第二流体室を連通するバイパス流路と、を備える。

メイン流路は、これを流通する磁気粘性流体に電磁コイルによって発生する磁場が作用する構成となっている。電磁コイルの電流値が調整されることによって、メイン流路を流通する磁気粘性流体の流動抵抗が調整され、磁気粘性流体緩衝器が発生する減衰力が変化する。

バイパス流路は、これを流通する磁気粘性流体が電磁コイルによって発生する磁場の影響を受けにくい構成となっている。バイパス流路を流通する磁気粘性流体の流動抵抗によって、電磁コイルの電流値が調整されるときに生じる圧力変動が緩和される。

特開２００９−２２８８６１号公報

しかしながら、このような従来の磁気粘性流体緩衝器にあっては、バイパス流路がピストンを貫通してピストンの両端に開口する構成となっているため、ピストンを構成する複数の部材にバイパス流路を画成する孔を形成する必要があり、ピストンの構造が複雑になるという問題点があった。

また、ピストンの組み立て時にバイパス流路を画成する各孔の位置を合わせる必要があるため、ピストンの組み立て作業が難しくなるという問題点があった。

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、組み立てが容易で簡便なピストン構造を有する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、磁場の強さによって粘性が変化する磁気粘性流体を作動流体とする磁気粘性流体緩衝器であって、磁気粘性流体が封入されるシリンダと、シリンダ内に摺動自在に配置されるピストンと、ピストンによって区画される第一、第二流体室と、ピストンの両端面に開口して第一、第二流体室を連通するメイン流路と、メイン流路を流れる磁気粘性流体に作用する磁場を発生する電磁コイルと、メイン流路より電磁コイルが発生する磁場の影響を受けない位置に形成されるバイパス流路と、メイン流路からバイパス流路を分岐させるバイパス分岐部と、を備えることを特徴とする。

本発明では、メイン流路からバイパス流路を分岐させるバイパス分岐部を設けたので、ピストンの一端には、メイン流路を形成する孔を形成するのみで良く、加工が容易になる。また、ピストン端部に流体室とバイパス流路とを連通させる孔を形成する必要がなくなるので、ピストン端部に形成した孔とバイパス流路との位置合わせが不要となり、組立が容易になる。

本発明の第１実施形態に係る磁気粘性流体緩衝器の正面の断面図である。 図１におけるピストンの左側面図である。 図１におけるピストンの右側面図である。 本発明の第２実施形態に係る磁気粘性流体緩衝器の正面の断面図である。

以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。

（第１実施形態）
図１は、磁気粘性流体緩衝器（以下、単に「緩衝器１」という）のピストン部を示す断面図である。緩衝器１は、自動車等の車両において車体と車軸との間に介装され、伸縮作動によって車体の振動を抑える減衰力を発生するものである。

緩衝器１は、作動流体として磁気粘性流体が封入される円筒状のシリンダ１０と、このシリンダ１０内に摺動自在に配置され、シリンダ１０内を第一、第二流体室１１、１２に区画するピストン２０と、このピストン２０に連結されるピストンロッド２１と、を備える。

ピストンロッド２１は、一方の端部２１ａがピストン２０に連結され、他方の端部２１ｂがシリンダ１０のヘッド部（図示省略）を摺動自在に挿通して外部へ突出する。車体と車軸の一方にピストンロッド２１の端部２１ｂが連結され、他方にシリンダ１０が連結される。これにより、緩衝器１は、車体に対する車軸の移動に伴ってピストンロッド２１とシリンダ１０が相対移動して伸縮作動する。

シリンダ１０内にはガスが封入されるガス室（図示せず）がフリーピストン（図示せず）を介して画成され、このガス室によってピストンロッド２１の侵入、退出によるシリンダ１０内の容積変化が補償される。

緩衝器１は、減衰力発生要素として、ピストン２０の両端に開口して第一、第二流体室１１、１２を連通するメイン流路２２と、このメイン流路２２を流れる磁気粘性流体に作用する磁場を発生する電磁コイル３３ａと、メイン流路２２より電磁コイル３３ａが発生する磁場の影響を受けない位置に形成されるバイパス流路２３と、メイン流路２２からバイパス流路２３を分岐させるバイパス分岐部２５と、を備える。

緩衝器１の伸縮作動時に、シリンダ１０内にてピストン２０が軸方向に移動することにより、磁気粘性流体が図１に実線の矢印で示すようにメイン流路２２を流れるとともに、図１に破線の矢印で示すようにバイパス流路２３を流れて、ピストン２０の両側の第一、第二流体室１１、１２の間を移動する。

磁気粘性流体は、油等の液体中に強磁性を有する微粒子を分散させたものであり、磁場の強さによって見かけの粘性が変化する。

後述するように、メイン流路２２は、これを流通する磁気粘性流体が電磁コイル３３ａによって発生する磁場（磁界）の影響を受けるように形成されている。電磁コイル３３ａの電流値が調整されることによって、メイン流路２２を横切る磁束密度が変化してメイン流路２２を流通する磁気粘性流体の流動抵抗が調整され、緩衝器１が発生する減衰力が変化する。

後述するように、バイパス流路２３は、これを流通する磁気粘性流体が電磁コイル３３ａによって発生する磁場の影響を受けにくいように形成されている。バイパス流路２３を流通する磁気粘性流体の流動抵抗によって、電磁コイル３３ａの電流値が調整されるときに生じる圧力変動が緩和される。

以下、ピストン２０の具体的な構成について説明する。

ピストン２０は、電磁コイル３３ａが設けられるピストンコア３０と、このピストンコア３０の外周を取り囲みピストンコア３０の外周との間にメイン流路２２を画成するフラックスリング３５と、このフラックスリング３５をピストンコア３０に連結するピストンプレート４０と、を備える。

ピストンコア３０は、ピストンロッド２１の端部２１ａに取り付けられる第一コア３１と、電磁コイル３３ａがその外周部に内蔵されるコイルアセンブリ３３と、第一コア３１との間でコイルアセンブリ３３を挟持する第二コア３２と、この第二コア３２を第一コア３１に締結する締結部材として設けられるボルト３６と、を備える。

第一コア３１には、円筒状の大径部３１ａと中径部３１ｂと小径部３１ｃが連続して同軸上に延びるように形成され、これらの中心を軸方向に貫通する貫通孔３１ｄが形成される。

小径部３１ｃは、ピストンプレート４０を貫通して軸方向に突出する円筒状に形成される。小径部３１ｃの内周には、ピストンロッド２１の雄ねじ２１ｄと螺合する雌ねじ３１ｇが形成される。第一コア３１は、雄ねじ２１ｄと雌ねじ３１ｇとの螺合によってピストンロッド２１に締結される。

小径部３１ｃと中径部３１ｂの境界部には、径方向に延びる環状の段部３１ｈが形成される。この段部３１ｈには、ピストンプレート４０が当接する。小径部３１ｃの外周には、ナット４１と螺合する雄ねじ３１ｉが形成される。段部３１ｈとナット４１との間にピストンプレート４０が挟持される。

第二コア３２には、円柱状の大径部３２ａと小径部３２ｂが連続して同軸上に延びるように形成される。第二コア３２には、これを軸方向に貫通する２つのボルト孔３２ｃが形成される。第一コア３１と第二コア３２の間にコイルアセンブリ３３が介装され、２本のボルト３６が第二コア３２のボルト孔３２ｃを挿通し、第一コア３１の雌ねじ３１ｆに螺合することによって、ピストンコア３０が組み立てられる。

第二コア３２の小径部３２ｂの外周は、コイルアセンブリ３３のコイルモールド部３３ｄの内周と同径に形成される。コイルモールド部３３ｄは第二コア３２の小径部３２ｂに嵌められる。

コイルアセンブリ３３は、金型（図示省略）に電磁コイル３３ａ及び電磁コイル３３ａから延びる配線（図示省略）がセットされた状態でモールド樹脂を充填し、このモールド樹脂が固化することでモールド樹脂体が形成される。

このように、電磁コイル３３ａが設けられるコイルアセンブリ３３をモールドして形成し、第一コア３１と第二コア３２との間に挟持することにより、ピストンコア３０を単体で形成してモールド作業を行う場合と比較して、ピストンコア３０を容易に形成することができる。

モールド樹脂体は、第一コア３１の貫通孔３１ｄに挿入されるプラグ部３３ｂと、第一コア３１と第二コア３２との間に挟持されるブリッジ部３３ｃと、内部に電磁コイル３３ａが設けられるコイルモールド部３３ｄとを有する。

プラグ部３３ｂの先端は、ピストンロッド２１の軸孔２１ｃの開口端部２１ｆに嵌合する。プラグ部３３ｂの先端には電磁コイル３３ａに電流を供給する端子（図示省略）が設けられ、この端子にピストンロッド２１の軸孔２１ｃに通される一対の配線（図示省略）が接続される。この配線は、ピストンロッド２１の先端部（図示省略）から外部へ延出され、コントローラ（図示省略）に接続される。このコントローラが電磁コイル３３ａへの通電量を制御することにより、緩衝器１が発生する減衰力が調節される。

なお、上述した構成に限らず、電磁コイル３３ａを構成する線材は、その一端が配線を介してコントローラに接続され、その他端が第一コア３１及びピストンロッド２１を介して車体に接続される構成としてもよい。この場合には、コントローラから供給される電流が配線と車体を介して電磁コイル３３ａに供給される。

ピストンロッド２１の軸孔２１ｃの開口端部２１ｆとプラグ部３３ｂの先端との間には、Ｏリング３４が介装される。Ｏリング３４は、ピストン２０とピストンロッド２１の接続部を密封する封止部材として設けられる。これにより、ピストンロッド２１の外周と第一コア３１との間や第一コア３１とコイルアセンブリ３３との間に侵入してきた磁気粘性流体がピストンロッド２１の軸孔２１ｃを通って漏出することが防止される。

フラックスリング３５は、ピストン２０の中心線Ｏを中心とする円筒状に形成される。フラックスリング３５は、ピストンコア３０と同軸となるように、ピストンプレート４０を介してピストンコア３０に固定される。ピストンプレート４０は、ピストンコア３０に対してフラックスリング３５の一方の端部３５ａを片持ち支持するものである。

フラックスリング３５の端部３５ａには、小径部３５ｃが形成される。この小径部３５ｃの外周は、フラックスリング３５の他の部分と比較して小径に形成される。

ピストンプレート４０の外周には、環状の鍔部４０ｂが形成される。この鍔部４０ｂには、フラックスリング３５の小径部３５ｃが嵌合され、ロウ付けによって結合される。なお、ロウ付けに代えて、溶接や締結などによってピストンプレート４０とフラックスリング３５とを結合してもよい。

ピストンプレート４０の外周は、フラックスリング３５の外周と略同径に形成される。ピストンプレート４０の外周及びフラックスリング３５の外周は、シリンダ１０の内周に摺接する。

ピストンプレート４０の内周には、第一コア３１の小径部３１ｃが嵌合する貫通孔４０ａが形成される。ピストンプレート４０は、貫通孔４０ａに小径部３１ｃが嵌合することによって、第一コア３１に固定され、第一コア３１との同軸度が確保される。なお、上述した構成に限らず、ピストンプレート４０はピストンロッド２１の外周に嵌合し、第一コア３１に対するピストンプレート４０の位置が固定される構成としても良い。

以下、ピストン２０において、磁気粘性流体が流れるメイン流路２２とバイパス流路２３の構成について説明する。

メイン流路２２は、ピストンコア３０とフラックスリング３５の間に画成される環状のメイン間隙２４と、ピストンプレート４０に形成される複数のメイン孔（貫通孔）４０ｃとによって構成される。メイン流路２２は、ピストン２０を貫通し、その両端がピストン２０の両端面２０ａ、２０ｂに開口し、第一、第二流体室１１、１２を連通する。緩衝器１の伸縮作動時に、磁気粘性流体が図１に実線の矢印で示すようにメイン流路２２を流れる。

第一コア３１の大径部３１ａの外周は、ピストン２０の中心線Ｏを中心とする円筒面状に形成される。メイン間隙２４は、大径部３１ａの外周とフラックスリング３５の内周との間に環状の空間として画成される。

ピストンコア３０の第一コア３１と第二コア３２及びフラックスリング３５は、磁性材によって形成され、電磁コイル３３ａのまわりに生じる磁束を導く磁路を構成する。一方、ピストンプレート４０は非磁性材によって形成されるため、ピストンコア３０とフラックスリング３５の間に設けられるメイン間隙２４は、電磁コイル３３ａのまわりに生じる磁束が通過する磁気ギャップとなる。これにより、緩衝器１の伸縮作動時に、メイン間隙２４を流れる磁気粘性流体には電磁コイル３３ａの磁場が作用する。

バイパス流路２３は、ピストンコア３０の第一コア３１に形成される第一バイパス孔（貫通孔）３１ｊと、第二コア３２に形成される第二バイパス孔（貫通孔）３２ｅとによって構成される。ピストンコア３０とピストンプレート４０との間に環状のバイパス分岐部２５が画成される。バイパス流路２３は、その一端がメイン流路２２からバイパス分岐部２５を介して分岐し、その他端がピストン２０の端面２０ｂに開口し、第一、第二流体室１１、１２を連通する。緩衝器１の伸縮作動時に、磁気粘性流体が図１に破線の矢印で示すようにバイパス流路２３を流れる。

電磁コイル３３ａがピストンコア３０の外周部に内蔵され、バイパス流路２３が磁性材からなるピストンコア３０を軸方向に貫通する第一バイパス孔３１ｊ及び第二バイパス孔３２ｅによって画成される構成のため、バイパス流路２３を流れる磁気粘性流体は電磁コイル３３ａによって発生する磁場の影響を受けにくい。

第一コア３１の中径部３１ｂと大径部３１ａの境界部には、径方向に延びる段部３１ｅが形成される。バイパス分岐部２５は、中径部３１ｂの外周にて段部３１ｅとピストンプレート４０との間に環状の空間として画成される。バイパス分岐部２５の外周部がメイン流路２２に接続している。

第一コア３１には、大径部３１ａを貫通する第一バイパス孔３１ｊが形成される。この第一バイパス孔３１ｊは、その一端が段部３１ｅに開口している。第一コア３１に段部３１ｅが形成されるため、段部３１ｅに開口する第一バイパス孔３１ｊを軸方向に延びる形状として、第一バイパス孔３１ｊをドリル加工によって形成することが可能となる。なお、段部３１ｅは、上述したように環状に形成される構成に限らず、第一バイパス孔３１ｊが開口する部位に限定して形成される構成としてもよい。

第二コア３２には、これを貫通する第二バイパス孔３２ｅが形成される。この第二バイパス孔３２ｅは、第一バイパス孔３１ｊと同軸上に形成され、第一バイパス孔３１ｊに接続される。

第二バイパス孔３２ｅの開口径は、第一バイパス孔３１ｊの開口径より大きく形成される。これにより、第一コア３１と第二コア３２の組み付け時に、第一バイパス孔３１ｊと第二バイパス孔３２ｅの位置に若干のズレが生じても、第一バイパス孔３１ｊと第二バイパス孔３２ｅの接続部に画成される流路面積が損なわれない。

図２に示すように、ピストン２０の端面２０ａは、ピストンプレート４０の端面によって構成される。ピストンプレート４０には複数のメイン孔４０ｃがピストン２０の中心線Ｏを中心とする円周上に均等な間隔をもって並ぶように形成される。このメイン孔４０ｃの開口端がメイン流路２２の第一流体室１１に対する開口部を構成している。メイン孔４０ｃは、その開口断面が円形に形成される。メイン孔４０ｃは、これに限らず、例えばその開口断面が長円形に形成される構成としてもよい。

図３に示すように、ピストン２０の端面２０ｂは、フラックスリング３５の端面３５ｂと、第二コア３２の端面３２ｄによって構成される。ピストン２０の端面２０ｂには、フラックスリング３５の内周と第二コア３２の外周の間にメイン流路２２の第二流体室１２に対する開口部が環状に画成される。第二コア３２の端面３２ｄには、第二バイパス孔３２ｅが開口し、この第二バイパス孔３２ｅの開口端がバイパス流路２３の第二流体室１２に対する開口部を構成している。

緩衝器１が発生する減衰力の調節は、電磁コイル３３ａへの通電量を変化させ、メイン流路２２を流れる磁気粘性流体に作用する磁場の強さを変化させることによって行われる。電磁コイル３３ａに供給される電流が大きくなるほど、電磁コイル３３ａのまわりに発生する磁場の強さが大きくなり、メイン流路２２を流れる磁気粘性流体の粘性が高くなって、緩衝器１が発生する減衰力が大きくなる。

緩衝器１の伸縮作動時に、バイパス流路２３の流路抵抗によって電磁コイル３３ａの電流値が調整されるときに生じる圧力変動が緩和され、急激な圧力変動による衝撃や騒音等の発生が防止される。緩衝器１は、製品に要求される減衰特性に応じてバイパス流路２３の第一バイパス孔３１ｊ及び第二バイパス孔３２ｅの開口径、孔の長さ等が設定される。

なお、バイパス流路２３は、上述したように一対の第一バイパス孔３１ｊ及び第二バイパス孔３２ｅを配設する構成に限らず、ピストンコア３０に複数対の第一バイパス孔３１ｊ及び第二バイパス孔３２ｅを並列に配設する構成としてもよい。

以上のように、緩衝器１は、ピストン２０の両端面２０ａ、２０ｂに開口して第一、第二流体室１１、１２を連通するメイン流路２２と、このメイン流路２２を流れる磁気粘性流体に作用する磁場を発生する電磁コイル３３ａと、メイン流路２２より電磁コイル３３ａが発生する磁場の影響を受けない位置に形成されるバイパス流路２３と、メイン流路２２からバイパス流路２３を分岐させるバイパス分岐部２５と、を備える。

ピストン２０の内部にてメイン流路２２からバイパス流路２３を分岐させるバイパス分岐部２３を設けたので、ピストン２０の一端には、メイン流路２２を形成するメイン孔４０ｃを形成するのみで良く、加工が容易になる。また、ピストン２０の端部に第一、第二流体室１１、１２とバイパス流路２３とを連通させる孔を形成する必要がなくなるので、ピストン２０の端部に形成した孔とバイパス流路２３との位置合わせが不要となり、組立が容易になる。

ピストン２０は、バイパス流路２３が形成されるピストンコア３０と、ピストンコア３０の外周に設けられ、ピストンコア３０との間にメイン流路２２を形成するフラックスリング３５と、ピストンコア３０に固定されフラックスリング３５の端部３５ａを支持するピストンプレート４０と、を備え、バイパス分岐部２５はピストンコア３０に形成される段部３１ｅとピストンプレート４０の間に画成される。

上記構成により、バイパス流路２３をメイン流路２２に接続するバイパス分岐部２５の流路面積が十分に確保され、磁気粘性流体がバイパス分岐部２５を円滑に流れる。そして、バイパス分岐部２５が電磁コイル３３ａから離れて設けられるため、磁気粘性流体が電磁コイル３３ａによって発生する磁場の影響を受けにくい。これにより、バイパス分岐部２５の流路抵抗が小さく抑えられ、メイン流路２２及びバイパス流路２３の流路抵抗によって得られる減衰特性が損なわれない。さらに、ピストンコア３０の第一コア３１を鋳造によって形成する際に、第一コア３１を成形する金型によって段部３１ｅを形成することが可能となる。これにより、バイパス分岐部２５を形成するのにあたって、ピストンコア３０の加工工数が増えずに済み、製品のコストアップを抑えられる。

なお、上記構成に限らず、例えばピストンコア３０の他の部位に通孔または凹部を切削加工によって形成し、この孔または凹部によってメイン流路２２に第１バイパス孔３１ｊを接続するバイパス分岐部を画成してもよい。

バイパス流路２３を画成する第１バイパス孔３１ｊがバイパス分岐部２５を画成する段部３１ｅに開口し、バイパス分岐部２５が第１バイパス孔３１ｊとピストンプレート４０に開口するメイン孔４０ｃとを連通する流路を構成するため、第１バイパス孔３１ｊからバイパス分岐部２５を通ってメイン孔４０ｃへと向かう磁気粘性流体の流れ方向が曲げられることが抑えられ、磁気粘性流体がバイパス分岐部２５を円滑に流れる。

緩衝器１は、ピストンコア３０に連結され第一流体室１１に面するピストンプレート４０を備え、このピストンプレート４０にフラックスリング３５の一方の端部３５ａが片持ち支持され、バイパス流路２３の一端がメイン流路２２から分岐し、バイパス流路２３の他端が第二流体室１２に面するピストンコア３０の端面３２ｄに開口する。ピストンプレート４０は、フラックスリング３５の一端に設けられ、バイパス流路２３の一端は、バイパス分岐部２５に開口し、バイパス流路２３の他端は、第二流体室１２に開口している。なお、これに限らず、バイパス流路２３の他端が第一流体室１１に開口する構成としてもよい。

上記構成により、後述するピストンコアの両端を２枚のピストンプレートによって挟持する構造（図４参照）に比べて、ピストン２０を構成する部品数が削減され、ピストン２０の小型化が図れる。

（第２実施形態）
次に、図４を参照して、本発明の第２実施形態に係る磁気粘性流体緩衝器（以下、単に「緩衝器１００」という）を説明する。以下では、上記第１実施形態と異なる点を中心に説明し、上記第１実施形態の緩衝器１と同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。

上記第１実施形態に係る緩衝器１では、ピストンプレート４０にフラックスリング３５の一方の端部３５ａが片持ち支持される構成であった。第２実施形態に係る緩衝器１００では、ピストンプレート８０及びピストンプレート９０の間にフラックスリング１３５の両端部１３５ａ、１３５ｂが両持ち支持される構成が、第１実施形態と相違する。

ピストン１２０は、ピストンロッド２１が連結されるピストンコア１３０と、このピストンコア１３０の外周に環状のメイン間隙１２４を画成する円筒状のフラックスリング１３５と、ピストンコア１３０にフラックスリング１３５を支持するピストンプレート８０及びピストンプレート９０と、を備える。

ピストンコア１３０は、その両端から突出する円柱状の小径部１３０ｅ、１３０ｆを有する。一方の小径部１３０ｅの内周には、ピストンロッド２１の雄ねじ２１ｄと螺合する雌ねじ１３０ｊが形成される。ピストンロッド２１とピストンコア１３０は、雄ねじ２１ｄと雌ねじ１３０ｊとの螺合によって互いに締結される。

ピストンコア１３０は、その小径部１３０ｅ、１３０ｆの外周に雄ネジ１３０ｉ、１３０ｌがそれぞれ形成される。ピストンコア１３０には、ピストンプレート８０が雄ネジ１３０ｉに螺合するナット８８によって締結され、ピストンプレート９０が雄ネジ１３０ｌに螺合するナット９８によって締結される。

フラックスリング１３５の両端部１３５ａ、１３５ｂは、ピストンプレート８０、９０を介してピストンコア１３０に両持ち支持される。フラックスリング１３５の両端部１３５ａ、１３５ｂには、円筒状の小径部１３５ｃ、１３５ｄが形成される。ピストンプレート８０、９０の外周には、小径部１３５ｃ、１３５ｄにそれぞれ嵌合する環状の鍔部８０ｂ、９０ｂがそれぞれ形成される。フラックスリング１３５は、ピストンプレート８０、９０の間に挟持される。

ピストンコア１３０には、コイルアセンブリ１３３を介装される。コイルアセンブリ１３３は、電磁コイル１３３ａと、電磁コイル１３３ａから延びる配線１３３ｂと、これらを包囲するモールド樹脂体１３３ｃと、を備える。

以下、ピストン１２０において、磁気粘性流体が流れるメイン流路１２２とバイパス流路１２３の構成について説明する。

メイン流路１２２は、ピストンコア１３０とフラックスリング１３５の間に画成される環状のメイン間隙１２４と、ピストンプレート８０、９０にそれぞれ形成される複数のメイン孔８０ｃ、９０ｃとによって構成される。メイン流路１２２は、ピストン１２０を貫通し、その両端がピストン１２０の両端面２０ａ、２０ｂに開口し、ピストン１２０の両側の第一、第二流体室１１、１２を連通する。緩衝器１００の伸縮作動時に、シリンダ１０内にてピストン１２０が軸方向に移動することにより、磁気粘性流体が図４に実線の矢印で示すようにメイン流路１２２を流れる。

バイパス流路１２３は、ピストンコア１３０とピストンプレート８０、９０の間にそれぞれ画成される環状のバイパス分岐部１２５、１２６と、ピストンコア１３０に形成されるバイパス孔（貫通孔）１３１とによって構成される。バイパス流路１２３は、その両端がメイン流路１２２からバイパス分岐部１２５、１２６を介して分岐し、第一、第二流体室１１、１２を連通する。シリンダ１０内にてピストン１２０が軸方向に摺動する緩衝器１００の伸縮作動時に、磁気粘性流体が図４に破線の矢印で示すようにバイパス流路１２３を流れる。

ピストンコア１３０には、円筒状の大径部１３０ａと中径部１３０ｂ、１３０ｃと小径部１３０ｅ、１３０ｆが連続して同軸上に延びるように形成される。

大径部１３０ａの外周は、ピストン１２０の中心線Ｏを中心とする円筒面状に形成される。大径部１３０ａの外周とフラックスリング１３５の内周との間には、メイン間隙１２４が環状の空間として画成される。

中径部１３０ｂ、１３０ｃの大径部１３０ａに連続する両端部の外周には、環状の段部１３０ｇ、１３０ｈが形成される。中径部１３０ｂ、１３０ｃの外周には、この段部１３０ｇ、１３０ｈとピストンプレート８０、９０との間に、バイパス分岐部１２５、１２６が環状の空間としてそれぞれ画成される。バイパス分岐部１２５、１２６の外周部がメイン流路１２２に接続している。

ピストンコア１３０には、大径部１３０ａを軸方向に貫通するバイパス孔１３１が形成される。このバイパス孔１３１の両端は、段部１３０ｇ、１３０ｈにそれぞれ開口している。

ピストンプレート８０には複数のメイン孔（貫通孔）８０ｃが開口し、このメイン孔８０ｃの開口端がメイン流路１２２の第一流体室１１に対する開口部を構成している。ピストンプレート９０には複数のメイン孔（貫通孔）９０ｃが開口し、このメイン孔９０ｃの開口端がメイン流路１２２の第二流体室１２に対する開口部を構成している。

ピストンコア１３０のピストンコア１３０と第二コア３２及びフラックスリング１３５は、磁性材によって形成され、電磁コイル１３３ａのまわりに生じる磁束を導く磁路を構成する。一方、ピストンプレート８０、９０は非磁性材によって形成されるため、ピストンコア１３０とフラックスリング１３５のメイン間隙１２４は、電磁コイル１３３ａのまわりに生じる磁束が通過する磁気ギャップとなる。これにより、緩衝器１００の伸縮作動時に、メイン間隙１２４を流れる磁気粘性流体には電磁コイル１３３ａの磁場が作用する。

緩衝器１００が発生する減衰力の調節は、電磁コイル１３３ａへの通電量を変化させ、メイン流路１２２を流れる磁気粘性流体に作用する磁場の強さを変化させることによって行われる。

電磁コイル１３３ａがピストンコア１３０の外周に設けられ、バイパス流路１２３が磁性材からなるピストンコア１３０を軸方向に貫通するバイパス孔１３１によって画成される構成のため、バイパス流路１２３を流れる磁気粘性流体が電磁コイル１３３ａによって発生する磁場の影響を受けにくい。

緩衝器１００は、バイパス流路１２３の流路抵抗によって電磁コイル１３３ａの電流値が調整されるときに生じる圧力変動が緩和され、急激な圧力変動による衝撃や騒音等の発生が防止される。緩衝器１００は、製品に要求される減衰特性に応じてバイパス流路１２３のバイパス孔１３１の開口径、孔の長さ等が設定される。

なお、バイパス流路１２３は、上述したように単一のバイパス孔１３１を配設する構成に限らず、ピストンコア１３０に複数のバイパス孔１３１を並列に配設する構成としてもよい。

以上のように、緩衝器１００は、ピストンコア１３０に連結される２枚のピストンプレート８０、９０を備え、このピストンプレート８０、９０の間にフラックスリング１３５の両端部１３５ａ、１３５ｂが両持ち支持され、バイパス流路１２３の両端がメイン流路１２２から分岐する。ピストンプレート８０、９０は、フラックスリング１３５の両端に設けられ、バイパス流路１２３の両端をメイン流路に開口させている。

上記構成により、ピストンコア１３０にフラックスリング１３５を支持する剛性が高められるとともに、ピストンプレート８０、９０にバイパス流路１２３を画成する通孔を設ける必要がなく、ピストン１２０の構造を簡素にすることができる。

本発明は上記の実施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。

本発明の磁気粘性流体緩衝器は、車両に搭載される緩衝器をはじめ、他の機械、設備に設けられる緩衝器に利用できる。

１、１００ 磁気粘性流体緩衝器
１０ シリンダ
１１ 第一流体室
１２ 第二流体室
２０、１２０ ピストン
２０ａ、２０ｂ ピストンの端面
２２、１２２ メイン流路
２３、１２３ バイパス流路
２４、１２４ メイン間隙
２５、１２５、１２６ バイパス分岐部
３０、１３０ ピストンコア
３１ｅ、１３０ｊ、１３０ｈ 段部
３１ｊ、３２ｅ、１３１ バイパス孔
３３ａ、１３３ａ 電磁コイル
３５、１３５ フラックスリング
３５ａ、１３５ａ、１３５ｂ フラックスリングの端部
４０、８０、９０ ピストンプレート
４０ｃ、８０ｃ、９０ｃ メイン孔

Claims (4)

1. 磁場の強さによって粘性が変化する磁気粘性流体を作動流体とする磁気粘性流体緩衝器であって、
   前記磁気粘性流体が封入されるシリンダと、
   前記シリンダ内に摺動自在に配置されるピストンと、
   前記ピストンによって区画される第一、第二流体室と、
   前記ピストンの両端面に開口して前記第一、第二流体室を連通するメイン流路と、
   前記メイン流路を流れる磁気粘性流体に作用する磁場を発生する電磁コイルと、
   前記メイン流路より前記電磁コイルが発生する磁場の影響を受けない位置に形成されるバイパス流路と、
   前記メイン流路から前記バイパス流路を分岐させるバイパス分岐部と、を備えることを特徴とする磁気粘性流体緩衝器。
2. 前記ピストンは、
   前記バイパス流路が形成されるピストンコアと、
   前記ピストンコアの外周に設けられ、前記ピストンコアとの間に前記メイン流路を形成するフラックスリングと、
   前記ピストンコアに固定され前記フラックスリングの端部を支持するピストンプレートと、を備え、
   前記バイパス分岐部は前記ピストンコアに形成される段部と前記ピストンプレートの間に画成され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. 前記ピストンプレートは、前記フラックスリングの一端に設けられ、
   前記バイパス流路の一端は、前記バイパス分岐部に開口し、
   前記バイパス流路の他端は、前記第一流体室または前記第二流体室のいずれか一方に開口す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. 前記ピストンプレートは、前記フラックスリングの両端に設けられ、
   前記バイパス流路の両端を前記メイン流路に開口させ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。

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