JP2014074432A - バイパス流路型磁気粘性流体ダンパ - Google Patents

Abstract

【課題】減衰力発生機構をシリンダから取り外すことなく、磁性体シャフトを容易に着脱できるバイパス流路型磁気粘性流体ダンパを提供する。
【解決手段】バイパス流路型磁気粘性流体ダンパ１の減衰力発生機構５は、ケーシング８と、その内側の円筒状電磁石組立体９と、外周に流通間隙２４を形成して電磁石組立体９を貫通する磁性体シャフト１０とを具備する。ケーシング８は、シリンダ２の外側に固着され、一端側のバイパスホルダ１２に、磁気粘性流体の流路口２ａに連通する接続流路１２ｂを有する。磁性体シャフト１０は、ケーシング８のふた部材１４と支持部材１６に嵌合支持される。ふた部材１４は、バイパスホルダ１２の外側面にボルト１５で着脱自在であり、小径の軸支部１４ｃが磁性体シャフト１０の一端に嵌合する。ふた部材１４を外せば、磁性体シャフト１０の着脱ができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、外部から磁場を印加することによってその粘弾性が変化する磁気粘性流体を用いた減衰力可変ダンパであって、減衰機構がバイパス流路上に設けられるバイパス流路型磁気粘性流体ダンパに関する。

バイパス流路型磁気粘性流体ダンパは、磁気粘性流体が封入され軸線方向の両端部に磁気粘性流体の流路口を有するシリンダと、このシリンダ内に摺動可能に挿入されシリンダ内を軸線方向に第１室と第２室の２室に区画するピストンと、このピストンに連結されシリンダから延出するピストンロッドと、磁気粘性流体の流路口の相互間を連通するようにシリンダの外側に設けられる減衰力発生機構とを具備する。減衰力発生機構は、磁気粘性流体に磁場を印加して減衰力を発生する。
特許文献１に記載された減衰力発生機構においては、シリンダの流路口に連通するバイパス管内に、リザーバを兼ねた磁性体シャフトが設けられる。バイパス管内の磁性体シャフトの外周側に、磁気粘性流体の流通間隙をおいて、複数の環状の電磁石が設けられる。この流通間隙を流通する磁気粘性流体に電磁石による磁場が印加されると、それの粘弾性が変化し、それにより可変減衰力が生じる。

特開２００２−１６８２８３号公報

上記従来のバイパス流路型磁気粘性流体ダンパにおいては、性能調整や保守点検の際に、磁性体シャフトの取り出しを必要とする場合に、減衰力発生機構であるバイパス管部をシリンダから取り外し、さらにバイパス管部を分解する必要があり、手間のかかる作業となる。
したがって、本発明は、減衰力発生機構をシリンダから取り外すことなく、磁性体シャフトを容易に取り出し、また装着することができるバイパス流路型磁気粘性流体ダンパを提供することを目的としている。

以下、添付図面の符号を参照して説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
上記課題を解決するための、本発明のバイパス流路型磁気粘性流体ダンパ１は、磁気粘性流体が封入され軸線方向の両端部に磁気粘性流体の流路口２ａ，２ｂを有するシリンダ２と、このシリンダ２内に摺動可能に挿入されシリンダ２内を軸線方向に第１室６と第２室７の２室に区画するピストン３と、このピストン３に連結されシリンダ２の軸線方向に延出するピストンロッド４と、第１室６と第２室７の流路口２ａ，２ｂの相互間を連通するようにシリンダ２の外側に設けられる減衰力発生機構５とを具備する。減衰力発生機構５は、磁気粘性流体に磁場を印加して減衰力を発生するもので、概略円筒状のケーシング８と、このケーシング８内に設けられる円筒状の電磁石組立体９と、この電磁石組立体９を流通間隙２４を残して貫通する磁性体シャフト１０とを具備する。ケーシング８は、磁性体製の円筒殻体１１と、この円筒殻体１１と同心の開口１２ａ，１３ａを有し、当該円筒殻体１１の両端に気密に固着される一対の端部材１２，１３と、一方の端部材１２の軸線方向外側面に取り外し可能にボルト１５にて気密に固着され、磁性体シャフト１０の一端側を支持するふた部材１４と、他方の端部材１３に固着され、磁性体シャフト１０の他端側を支持する支持部材１６とを具備する。一方の端部材１２は、シリンダ２の一方の流路口２ａに連通して磁気粘性流体を流通間隙２４に流通させる接続流路１２ｂを具備する。他方の端部材１３の開口１３ａは、接続部１７を介してシリンダ２の他方の流路口２ｂに連通する。ふた部材１４は、一方の端部材１２の開口１２ａ内へ延出し、磁性体シャフト１０の一端部に嵌合する軸支部１４ｃを具備する。支持部材１６は、他方の端部材１３の開口１３ａ内に嵌合するフランジ部１６ａと、このフランジ部１６ａから端部材１３の開口１３ａ内へ延出し磁性体シャフト１０の他端部に嵌合する軸支部１６ｂとを具備する。

本発明のバイパス流路型磁気粘性流体ダンパは、減衰力発生機構をシリンダから取り外すことなく、磁性体シャフトを容易に取り出し、また装着することができる。

本発明に係るバイパス流路型磁気粘性流体ダンパの断面図である。 図１のバイパス流路型磁気粘性流体ダンパにおける減衰力発生機構の断面図である。

図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
図１において、バイパス流路型磁気粘性流体ダンパ１は、磁気粘性流体（磁気粘性流体）が封入されるシリンダ２と、このシリンダ２内に摺動可能に挿入されるピストン３と、このピストン３に連結されるピストンロッド４と、シリンダ２の外側に設けられる減衰力発生機構５とを具備し、シリンダ２又はピストンロッド４の一方が構築物へ、他方が制振対象へそれぞれ連結される。

シリンダ２は、軸線方向の両端部に磁気粘性流体の流路口２ａ，２ｂを有する。ピストン３は、シリンダ２内を軸線方向に第１室６と、第２室７の２室に区画する。

減衰力発生機構５は、シリンダ２の流体流路口２ａ，２ｂの相互間を連通し、そこを通過する磁気粘性流体に磁場を印加して減衰力を発生するもので、概略円筒状のケーシング８と、このケーシング８内に設けられる円筒状の電磁石組立体９と、この電磁石組立体９の内側に磁気粘性流体の流通間隙２４を形成するように、これを貫通する磁性体シャフト１０とを具備する。

図２を参照して減衰力発生機構５を説明する。ケーシング８は、磁性体製の円筒殻体１１と、それの両端に気密に固着される一対の端部材１２，１３とを有する。一方の端部材１２は、シリンダ２に固着されるバイパスホルダで構成される。一方の端部材であるバイパスホルダ１２外側面には、ふた部材１４が、ボルト１５にて取り外し可能に気密に固着され、磁性体シャフト１０の一端側を支持する。他方の端部材１３の内側には、磁性体シャフトの他端側を支持する支持部材１６が嵌合固定される。

バイパスホルダ１２は、円筒殻体１１と同心の開口１２ａと、シリンダ２の一方の流路口２ａ（図１）に連通して磁気粘性流体を流通間隙２４に流通させる接続流路１２ｂとを具備する。

端部材１３は、円筒殻体１１と同心で段部１３ｂ付きの開口１３ａを具備する。開口１３ａは、支持部材１６の流路１６ｃ及び接続部１７を介してシリンダ２の他方の流路口２ｂ（図１）に連通し、磁気粘性流体を流通間隙２４に流通させる。すなわち、支持部材１６は、大径のフランジ部１６ａと、小径の軸支部１６ｂとを具備し、フランジ部１６ａにおいて段部１３ｂに嵌合する。軸支部１６ｂは、開口１３ａ内へ延出し、磁性体シャフト１０の一端部に嵌合する。

接続部１７は、互いに直交する流路を有するバイパスホルダ１８と、これに接続する管部１９からなる。バイパスホルダ１８は、シリンダ２に固着され、それの流路１８ａは、シリンダ２の他方の流路口２ｂ（図１）に連通する。他端側の管部１９は、端部材１３の開口２ａの段部２ｂに気密に嵌合する嵌合部１９ａと、端部材１３の外側面にボルト止めされるフランジ部１９ｂとを具備する。

ふた部材１４は、フランジ部１４ａと、段部１４ｂと、軸支部１４ｃとを具備する。フランジ部１４ａは、バイパスホルダ１２の外側面にボルト１５で気密に固着される。段部１４ｂは、開口１２ａの内周に気密に嵌合する。軸支部１４ｃは、フランジ部１４ａから開口１２ａ内へ延出し、先端部が磁性体シャフト１０の端部に嵌合する。軸支部１４ｃは、段部１４ｂより小径に形成され、それの外周と開口１２ａの内周との間に磁気粘性流体の流通間隙２０を形成する。

電磁石組立体９は、複数の環状コイル２１と、それの軸線方向両側を保持する環状ヨーク２２と、両者間を埋める非磁性のリング２３とで、円筒状に一体に構成される。

磁性体シャフト１０は、電磁石組立体９の内周との間に磁気粘性流体の流通間隙２４を形成して、電磁石組立体９の軸心を貫通し、両端部おいてふた部材１４と支持部材１６に支持される。流通間隙２４は、流通間隙２０を介して接続流路１２ｂに連通する。すなわち、磁性体シャフト１０は、両端に嵌合凹部１０ａ，１０ｂを有し、これに蓋体１４の軸支部１４ｃ、支持部材１６の軸支部１６ｂが嵌合する。

性能調整や保守点検のために磁性体シャフト１０の交換を必要とする場合、まず、ふた部材１４の側から磁気粘性流体が流れ出ない姿勢に磁気粘性流体ダンパ１を配置する。その後、ふた部材１４を固定しているボルト１５を外し、ふた部材１４を取り外すことにより、ケーシング８が開封される。次いで、電磁石組立体９内に納まっている磁性体シャフト１０引き抜いた後、新たな磁性体シャフト１０を電磁石組立体９内に挿入し、その先端側の嵌合凹部１０ｂを軸支部１６ｂに嵌合させる。最後に、磁気粘性流体を充填した後、ふた部材１４を装着し、ボルト１５にて封止する。このように、電磁石組立体９、円筒状殻体１１、バイパスホルダ１２、端部材１３、接続部１７等で構成されるバイパス部全体の取外しや分解を行うことなく、磁性体シャフト１０の交換を実施することができる。
なお、図示しないが、この実施形態の減衰力発生機構は、ピストンロッドがシリンダの一端から延出する構造の磁気粘性流体ダンパにも適用できる。

１ 磁気粘性流体ダンパ
２ シリンダ
２ａ 磁気粘性流体の流路口
２ｂ 磁気粘性流体の流路口
３ ピストン
４ ピストンロッド
５ 減衰力発生機構
６ 第１室
７ 第２室
８ ケーシング
９ 電磁石組立体
１０ 磁性体シャフト
１０ａ 嵌合凹部
１０ｂ 嵌合凹部
１１ 円筒状殻体
１２ バイパスホルダ（一方の端部材）
１２ａ 開口
１２ｂ 接続流路
１３ 他方の端部材
１３ａ 開口
１３ｂ 段部
１４ ふた部材
１４ａ フランジ部
１４ｂ 段部
１４ｃ 軸支部
１５ ボルト
１６ 支持部材
１６ａ フランジ部
１６ｂ 軸支部
１６ｃ 流路
１７ 接続部
１８ バイパスホルダ
１９ 管部
２０ 流通間隙
２１ 環状コイル
２２ 環状ヨーク
２３ 非磁性リング
２４ 流通間隙

Claims (5)

1. 磁気粘性流体が封入され軸線方向の両端部に磁気粘性流体の流路口を有するシリンダと、このシリンダ内に摺動可能に挿入されシリンダ内を軸線方向に第１室と第２室の２室に区画するピストンと、このピストンに連結され前記シリンダの軸線方向に当該シリンダから延出するピストンロッドと、前記第１室と第２室の流路口の相互間を連通するように前記シリンダの外側に固着され磁気粘性流体に磁場を印加して減衰力を発生する減衰力発生機構と、を具備する磁気粘性流体ダンパであって、
   前記減衰力発生機構は、一端側が接続流路を介して直接前記シリンダの一方の流路口に連通し他端側が接続部を介して前記シリンダの他方の流路口に連通するように前記シリンダの外側に固着され内部に磁気粘性流体を流通させる概略円筒状のケーシングと、このケーシング内に設けられる円筒状の電磁石組立体と、この電磁石組立体の内周との間に磁気粘性流体の流通間隙を形成して当該電磁石組立体の軸心を貫通するようにケーシングに支持される磁性体シャフトと、を具備し、
   前記ケーシングは、磁性体製の円筒殻体と、この円筒殻体と同心の開口を有し当該円筒殻体の両端に気密に固着される一対の端部材と、一方の端部材の軸線方向外側面に取り外し可能にボルトにて気密に固着され前記磁性体シャフトの一端側を支持するふた部材と、他方の端部材に固着され前記磁性体シャフトの他端側を支持する支持部材とを具備し、
   前記一方の端部材は、前記シリンダの一方の流路口に連通して磁気粘性流体を前記流通間隙に流通させる前記接続流路を具備し、
   前記他方の端部材の開口は、前記接続部を介して前記シリンダの他方の流路口に連通し、
   前記ふた部材は、前記一方の端部材の開口内へ延出し前記磁性体シャフトの一端部に嵌合する軸支部を具備し、
   前記支持部材は、前記他方の端部材の開口内に嵌合するフランジ部と、このフランジ部から端部材の開口内へ延出し前記磁性体シャフトの他端部に嵌合する軸支部とを具備することを特徴とするバイパス流路型磁気粘性流体ダンパ。
2. 前記ふた部材は、前記一方の端部材の軸線方向外側面にボルトで気密に固着されるフランジ部を具備し、前記軸支部は、前記端部材の内周より小径で、当該内周との間に磁気粘性流体の流通間隙を形成し、
   前記磁性体シャフトは、両端に、前記蓋体の軸支部を嵌合させる嵌合凹部を有することを特徴とする請求項１に記載のバイパス流路型磁気粘性流体ダンパ。
3. 前記ふた部材は、前記端部材の内周に気密に嵌合する段部を有し、前記軸支部はこの段部より小径に形成されることを特徴とする請求項２に記載のバイパス流路型磁気粘性流体ダンパ。
4. 前記接続部は、一端側において前記シリンダの他方の流路口に連通するバイパスホルダと、このバイパスホルダと直交し他端側において前記他方の端部材の開口に気密に嵌合する嵌合部を有する管部とを具備することを特徴とする請求項１に記載のバイパス流路型磁気粘性流体ダンパ。
5. 前記接続部の管部は、前記他方の端部材の外側面にボルト止めされるフランジ部をさらに具備し、前記嵌合部の先端が前記支持部材のフランジ部の外側面に当接することを特徴とする請求項４に記載のバイパス流路型磁気粘性流体ダンパ。

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