JP2015081639A - Shock absorber - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、自身に加わる振動を利用して発電を行うショックアブソーバに関する。 The present invention relates to a shock absorber that generates power using vibration applied to itself.
サスペンション装置の一部を構成するショックアブソーバは、シリンダ内を摺動するピストンの動作に伴って発生する作動液の流動抵抗により、衝撃を緩衝するものである。具体的には、ショックアブソーバは、作動液が封入されたシリンダと、複数のオリフィスが形成されシリンダの内部を2つの流体室に仕切るピストンと、ピストンに外部からの力を伝達するピストンロッドとを主体に構成されている。 The shock absorber that constitutes a part of the suspension device buffers the shock by the flow resistance of the hydraulic fluid that is generated as the piston slides in the cylinder. Specifically, the shock absorber includes a cylinder filled with hydraulic fluid, a piston in which a plurality of orifices are formed to partition the inside of the cylinder into two fluid chambers, and a piston rod that transmits external force to the piston. Consists of the subject.
ショックアブソーバは、車輪にかかる荷重の増大によりピストンがシリンダ内を摺動して、シリンダに対する相対移動に伴って2つの流体室の容積を増減させる。これにより、シリンダ内の2つの流体室に充填されている作動液が、ピストンの摺動方向と逆方向に移動する。そして、作動液が各オリフィスを流通する際の抵抗により、ピストンの移動に対する抗力が生じる。この際に発生する減衰力により、衝撃が緩衝されることになる。 In the shock absorber, the piston slides in the cylinder due to an increase in the load applied to the wheel, and the volumes of the two fluid chambers increase / decrease as the cylinder moves relative to the cylinder. As a result, the hydraulic fluid filled in the two fluid chambers in the cylinder moves in the direction opposite to the sliding direction of the piston. And resistance to movement of a piston arises by resistance at the time of hydraulic fluid circulating through each orifice. The shock is buffered by the damping force generated at this time.
ところで、車両走行時にショックアブソーバに加わる振動エネルギを利用して発電を行う発電装置も考えられている。下記特許文献1に記載の発電装置は、ショックアブソーバの筒内に位置するピストンロッドの外周に、超磁歪材料とコイルとを取り付けたものである。このショックアブソーバが搭載された車両が走行すると、車両走行時の車輪から伝わる振動によりピストンロッドに負荷がかかり、当該ピストンロッドが圧縮方向または引張方向に歪むとともに、前記ピストンロッドに設けられた超磁歪材料も歪むこととなる。そして、超磁歪材料が歪むことでコイルに生じる磁界を利用して当該コイルに誘電起電力を発生させて、この電力を蓄電し、車両の補助バッテリとして車両各所へ電力を供給するものである。
By the way, a power generation device that generates power using vibration energy applied to the shock absorber when the vehicle travels has been considered. The power generation device described in
ところが、このような発電装置を採用しようとすると、ショックアブソーバ本来の機能を発揮する機構(作動液を封入するシリンダ及びピストン)とは別に、超磁歪材料とコイルとからなる発電機構を作り込むことが必要になるため、ショックアブソーバが大型化してしまうという問題がある。 However, in order to adopt such a power generation device, a power generation mechanism composed of a giant magnetostrictive material and a coil is created separately from a mechanism (cylinder and piston that encloses hydraulic fluid) that exhibits the original function of the shock absorber. However, there is a problem that the shock absorber becomes large.
本発明は、ショックアブソーバの大型化を抑制しつつ発電を可能にすることを所期の目的としている。 An object of the present invention is to enable power generation while suppressing an increase in the size of a shock absorber.
本発明では、内部に導電性流体が封入されたシリンダと、前記シリンダを第1の流体室及び第2の流体室に仕切るピストンと、前記ピストンの移動方向に沿った長さ寸法よりも長い全長を有して前記ピストンに設けられ前記第1の流体室と前記第2の流体室との間で前記導電性流体を流通させ得る流路と、前記ピストンにおいて前記流路の側面に設けられた磁石と、前記ピストンにおいて前記磁石が形成する磁束の伸びる方向とは交差する方向に面するように前記流路の側面に設けられ、前記ピストンが前記シリンダに対して運動することで前記導電性流体が前記流路を通過するときに流れる電流を取り出す電極とを備えたことを特徴とする。 In the present invention, a cylinder in which a conductive fluid is enclosed, a piston that partitions the cylinder into a first fluid chamber and a second fluid chamber, and a total length that is longer than a length dimension along the moving direction of the piston A flow path that is provided in the piston and that allows the conductive fluid to flow between the first fluid chamber and the second fluid chamber, and is provided on a side surface of the flow path in the piston. The conductive fluid is provided on a side surface of the flow path so as to face a magnet and a direction in which the magnetic flux formed by the magnet extends in the piston, and the piston moves relative to the cylinder. And an electrode for taking out a current flowing when passing through the flow path.
ここで、「導電性流体」とは、例えば液体金属のような導電性を持つ低融点合金または金属ナノ粒子が溶液中に高分散されているものを示している。 Here, the “conductive fluid” indicates a highly dispersed low melting point alloy or metal nanoparticles having conductivity such as a liquid metal, for example.
また「流路」とは、例えば、通路の長さにより流体に抵抗を付与して減衰力を発生させるチョークや、通路の断面積により流体に抵抗を付与して減衰力を発生させるオリフィス等を含む概念である。 The “flow path” refers to, for example, a choke that generates a damping force by applying resistance to the fluid depending on the length of the passage, and an orifice that generates a damping force by applying resistance to the fluid by the cross-sectional area of the passage. It is a concept that includes.
また、前記ピストンが、複数の流路を備えており、一方の流路が、前記導電性流体が前記第1の流体室から前記第2の流体室へ流れることを許容し、かつ、前記導電性流体が前記第2の流体室から前記第1の流体室へ流れることを禁止する第1の規制手段を備えたものであるとともに、他方の流路が、前記導電性流体が前記第2の流体室から前記第1の流体室へ流れることを許容し、かつ、前記導電性流体が前記第1の流体室から前記第2の流体室へ流れることを禁止する第2の規制手段を備えたものであることが好ましい。 The piston includes a plurality of flow paths, and one flow path allows the conductive fluid to flow from the first fluid chamber to the second fluid chamber, and the conductive And a first restricting means for prohibiting the flow of the conductive fluid from the second fluid chamber to the first fluid chamber, and the other flow path is configured such that the conductive fluid is the second fluid chamber. A second restricting means for allowing the fluid to flow from the fluid chamber to the first fluid chamber and prohibiting the conductive fluid from flowing from the first fluid chamber to the second fluid chamber; It is preferable.
本発明によれば、ショックアブソーバの大型化を抑制しつつ発電を可能にすることができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, electric power generation is enabled, suppressing the enlargement of a shock absorber.
本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。 An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
本実施形態の発電可能な車両用のショックアブソーバ52は、サスペンション装置5の一部を構成するものである。図1に、サスペンション装置5を概略的に示す。
The shock absorber 52 for a vehicle capable of generating electric power according to the present embodiment constitutes a part of the
サスペンション装置5は、スプリング51と、このスプリング51の内方に配されるショックアブソーバ52とを主体に構成されるものである。サスペンション装置5の上部は、アッパサポート56に接続されている。詳述すれば、アッパサポート56は、ショックアブソーバ52のピストンロッド53の上端部及びスプリング51の上端部を図示しない車体に取り付けるために利用される。
The
スプリング51は、例えば圧縮コイルスプリング51であり、上端部が車体に取り付けられたアッパサポート56の上ブラケット57によって支持されるとともに、下端部がショックアブソーバ52の外筒に取り付けられた下ブラケット58によって支持されている。換言すれば、スプリング51は、前記上ブラケット57と下ブラケット58との間に挟持されてピストンロッド53の周囲に配され、車体の重量を支えるとともに、路面からの衝撃、すなわち、図示しないタイヤ及びホイールからナックルを介して車体側に伝達される振動を低減し緩和する。
The
ショックアブソーバ52は、下部が車輪を支持する図示しない支持部材に連結されているとともに、ピストンロッド53の上端部が車体に固定して取り付けられており、ピストンロッド53の伸縮時の伸縮抵抗により車体の上下振動を減衰させるものである。すなわち、路面から車輪に上下方向の外力が作用すると、ショックアブソーバ52の下端部における連結点と、ピストンロッド53の上端部との間隔が、ショックアブソーバ52の中心軸線に一致する軸方向に伸長または圧縮する。
The
詳述すれば、ショックアブソーバ52は、内部に導電性流体が封入されたシリンダ54と、前記シリンダ54を第1の流体室61及び第2の流体室62に仕切るピストン55と、前記ピストン55の移動方向に沿った長さ寸法よりも長い全長を有して前記ピストン55に設けられ前記第1の流体室61と前記第2の流体室62との間で前記導電性流体を流通させ得る流路71、72と、前記ピストン55において前記流路71、72の側面に設けられた一対の磁石(73aと74a、73bと74b、73cと74c、73dと74d)と、前記ピストン55において前記一対の磁石(73aと74a、73bと74b、73cと74c、73dと74d)が形成する磁束を交差するように挟んで前記流路71、72の側面に設けられ、前記ピストン55が前記シリンダ54に対して運動することで前記導電性流体が前記流路71、72を通過するときに流れる電流を取り出す一対の電極(75aと76a、75bと76b、75cと76c、75dと76d)と、前記ピストン55に接続されたピストンロッド53とを備えてなる。
More specifically, the
シリンダ54は、円筒形状をなすもので、内部に導電性流体が充填されている。導電性流体は、液体金属のような導電性を持つ低融点合金または金属ナノ粒子が溶液中に高分散されているものであり、具体的な一例としては、ガリンスタン、NaK、U−Alloy等の液体金属が挙げられる。ガリンスタン(Galinstan)は、ガリウム(Ga)、インジウム(In)、スズ(Sn)からなる合金である。NaK(ナトリウムカリウム合金)は、ナトリウム(Na)、カリウム(K)からなる合金である。U−Alloyは、ビスマス(Bi)、インジウム(In)、錫(Sn)、カドミウム(Cd)、鉛(Pb)からなる合金である。なお、これらの液体金属は、他の固体の金属と触れているとこの金属中に染み込んで脆化を引き起こし、金属の強度を下げてしまうことが考えられるため、これらの液体金属からなる導電性流体に触れるシリンダ54、ピストン55、ピストンロッド53等の金属部分には適宜コーティング等を行うのが好ましい。また、シリンダ54には、図2及び図3に概略的に示すピストン55が上下方向に摺動自在に挿入されている。
The
ピストン55は、シリンダ54筒内を長手方向に移動可能に配されたものであり、前記ピストンロッド53の下端部に固定されている。ピストン55は、シリンダ54内部を区画するものであり、シリンダ54内部には、車輪側に第1の流体室61が形成されるとともに、アッパサポート56側に第2の流体室62が形成される。ピストン55は、一方の端面から他方の端面まで軸方向に貫通し第1の流体室61と第2の流体室62とを連通する第1の流路71及び第2の流路72が形成されている。なお、本実施形態においては、第1の流路71及び第2の流路72がそれぞれ2つずつ設けられているが、その配置や数は必要とする減衰力特性に応じて適宜選択すればよい。
The
各流路71、72は、断面が略四角形状をなすものであり、第1の流体室61と第2の流体室62とを非直線的に、具体的にはスパイラル状に連通する。詳述すれば、各流路71、72は、第1の流体室61または第2の流体室62に面する両端部71a、71b、72a、72bを前記ピストン55の移動方向に沿った直線状とするとともに、前記両端部71a、71b、72a、72b間に挟まれた中間部71c、72cを平面視円形状をなす螺旋状として、各流路71、72の全長がピストン55の厚み寸法、すなわちピストン55の移動方向に沿った長さ寸法Lよりも長くなるように設定してある。各流路71、72は、通路の断面積を変化させることにより流量を調節するオリフィスの役割を担うものであり、導電性流体に断面積に対応する抵抗を付与する。
Each of the
一方の流路(2つの第1の流路71)は、前記導電性流体が前記第1の流体室61から前記第2の流体室62へ流れることを許容し、かつ、前記導電性流体が前記第2の流体室62から前記第1の流体室61へ流れることを禁止する第1の規制手段77を備えたものである。第1の規制手段77は、ショックアブソーバ52の圧縮時にのみ導電性流体を第1の流体室61から第2の流体室62へと流すように制御するバルブである。他方の流路(2つの第2の流路72)は、前記導電性流体が前記第2の流体室62から前記第1の流体室61へ流れることを許容し、かつ、前記導電性流体が前記第1の流体室61から前記第2の流体室62へ流れることを禁止する第2の規制手段78を備えたものである。第2の規制手段78は、ショックアブソーバ52の伸び時にのみ導電性流体を第2の流体室62から第1の流体室61へと流すように制御するバルブである。
One flow path (two first flow paths 71) allows the conductive fluid to flow from the
磁石73a、73b、73c、73d、74a、74b、74c、74dは、各流路71、72の内周面に一対ずつ取り付けられるもので、N極73a、73b、73c、73dとS極74a、74b、74c、74dとが流路71、72の内部空間を挟んで対向するように設けられている。本実施形態においては、磁石のN極73a、73b、73c、73dとS極74a、74b、74c、74dとは平行に配されている。
A pair of
電極75a、75b、75c、75d、76a、76b、76c、76dは、各流路71、72の内周面に一対ずつ取り付けられるもので、+極75a、75b、75c、75dと−極76a、76b、76c、76dとが流路71、72の内部空間を挟んで対向するように設けられている。ここで、−極76a、76b、76c、76dは、前記導電性流体から電子を取り出す電極であり、−極76aと−極76bとが結線されるとともに、−極76cと−極76dとが結線されている。一方、+極75a、75b、75c、75dは、電子を前記導電性流体中に放出する電極であり、+極75aと+極75bとが結線されるとともに、+極75cと+極75dとが結線されている。また、一対の電極(75aと76a、75bと76b、75cと76c、75dと75d)同士は、前記磁石73a、73b、73c、73d、74a、74b、74c、74dによりそれぞれ絶縁されている。
A pair of
本実施形態においては、電極の+極75a、75b、75c、75dと−極76a、76b、76c、76dとが磁石のN極73a、73b、73c、73dとS極74a、74b、74c、74dに対してそれぞれ直角に配されている。すなわち、電極の+極75a、75b、75c、75dと−極76a、76b、76c、76dとを結んだ線が磁石のN極73a、73b、73c、73dとS極74a、74b、74c、74dとを結んだ線と直交するようになっている。また、各電極75a、75b、75c、75d、76a、76b、76c、76dは、導電性流体の流路71、72内の移動に伴って発生する誘導起電力を蓄電する蓄電手段たる補助バッテリや車両に搭載された各種電気機器等の外部負荷抵抗に、図示しないケーブルを用いて接続されている。
In the present embodiment, the
ピストンロッド53は、ピストン55に連結されシリンダ54の長手方向に延在するもので、ピストン55に外部からの力を伝達する。ピストンロッド53は、中空パイプ状に形成されたものであり、その内部には、前記電極75a、75b、75c、75d、76a、76b、76c、76dに接続されたケーブルが配されている。このケーブルは、ピストンロッド53の上端部からピストンロッド53の外部へ引き出されている。
The
なお、このショックアブソーバ52は、シリンダ54に対してピストン55が摺動することに伴って、シリンダ54内部に位置するピストンロッド53の体積が増減するため、この増減する体積分を吸収するための窒素が封入されたガス室63が設けられている。
The
以上のように構成されたサスペンション装置5は、車両が走行して、路面の凹凸等により車体側と車輪側とが相対的に変位すると、ショックアブソーバ52の外側に位置する螺旋状のスプリング51が伸縮して車体側と車輪側とが相対的に振動するとともに、ピストン55がシリンダ54内を摺動する。その際、ピストン55が動くことによってピストン55に設けられた流路71、72を導電性流体が流れると、ダンパー作用が営まれる上に、誘導起電力が生じるMHD(Magneto−Hydro−Dynamics)発電作用が営まれる。
In the
図4に、MHD発電の原理を概略的に示す。例えば白抜き矢印で示す導電性流体等の流体が、一対の電極75、76間に形成される磁界B中を流速uで移動すると、電極75、76間に電流(起電力u×B)が発生する。すなわち、磁界Bの中で流体が図中手前側から奥側に向けて移動すると、流体中の電子(電荷−e)は、図中左側に向かうローレンツ力を受ける。その結果として、一方の電極76は電子が過剰になり負に帯電し、他方の電極75は正に帯電する。この電流は、電極75、76に接続されたケーブル79を通って外部負荷抵抗70等に供給される。なお、本実施形態の導電性流体の粘性は、本実施形態のショックアブソーバ52の構造により発生するローレンツ力より十分に小さく設定されている。これは、流路71、72の長さに比例して、流体のピストン運動に対する抵抗は増加するため、ショックアブソーバ52による発電と減衰力制御を両立させるべく、流体の粘性抵抗をローレンツの力、すなわち電磁力により生じる反発力より十分に小さくする必要がある。
FIG. 4 schematically shows the principle of MHD power generation. For example, when a fluid such as a conductive fluid indicated by a white arrow moves in the magnetic field B formed between the pair of
以下、本実施形態にかかるショックアブソーバ52が伸び方向に作動した場合について、図5を用いて説明する。なお、図5では、導電性流体のピストン55に対する相対的な流れを白抜き矢印で示している。
Hereinafter, the case where the
まず、第1の流体室61と第2の流体室62とがほぼ同じ圧力の状態から矢印A方向にピストンロッド53が作動し始める。ピストン55は、シリンダ54に対する相対移動に伴って第2の流体室62の容積を小さくするとともに、第1の流体室61の容積を大きくする。そのため、第2の流体室62の圧力が第1の流体室61の圧力に比べて相対的に高くなる。そして、第1の規制手段77が第1の流路71を閉塞しており、かつ、第2の規制手段78が第2の流路72を開放している状態で、第2の流体室62に存在する導電性流体は主に第2の流路72を経由して第1の流体室61へと移動する。その際、第2の流路72は、導電性流体の流れる通路を途中で絞ったいわゆるオリフィスとして機能するため、第2の流路72を導電性流体が移動する際に大きな抵抗が発生する。
First, the
また、第2の流路72の内周面に対向して取り付けられた一対の磁石(73cと74c、73dと74d)間に形成される磁界中を導電性流体が移動して電流(起電力)が発生する。この電流は、ピストンロッド53の内部に配設されたケーブルを通って、車両に搭載された各種電気機器(外部負荷抵抗)や補助バッテリ等に供給される。
In addition, the conductive fluid moves in a magnetic field formed between a pair of magnets (73c and 74c, 73d and 74d) attached to face the inner peripheral surface of the
次に、本実施形態にかかるショックアブソーバ52が縮み方向に作動した場合について図6を用いて説明する。なお、本実施形態にかかるショックアブソーバ52の減衰力特性は、伸び方向と同様のものである。図6では、図5と同様に、導電性流体のピストン55に対する相対的な流れを白抜き矢印で示している。
Next, the case where the
第1の流体室61と第2の流体室62とがほぼ同じ圧力の状態から矢印B方向にピストンロッド53が作動し始める。ピストン55は、シリンダ54に対する相対移動に伴って第1の流体室61の容積を小さくするとともに、第2の流体室62の容積を大きくする。そのため、第1の流体室61の圧力が第2の流体室62の圧力に比べて相対的に高くなる。そして、第1の規制手段77が第1の流路71を開放しており、かつ、第2の規制手段78が第2の流路72を閉塞している状態で、第1の流体室61に存在する導電性流体は主に第1の流路71を経由して第2の流体室62へと移動する。その際、第1の流路71は、導電性流体の流れる通路を途中で絞ったいわゆるオリフィスとして機能するため、第1の流路71を導電性流体が移動する際に大きな抵抗が発生する。
The
また、第1の流路71の内周面に対向して取り付けられた一対の磁石(73aと74a、73bと74b)間に形成される磁界中を導電性流体が移動して電流(起電力)が発生する。この電流は、ピストンロッド53の内部に配設されたケーブルを通って、車両に搭載された各種電気機器(外部負荷抵抗)や補助バッテリ等に供給される。
In addition, the conductive fluid moves in a magnetic field formed between a pair of magnets (73a and 74a, 73b and 74b) attached to face the inner peripheral surface of the
本実施形態では、内部に導電性流体が封入されたシリンダ54と、前記シリンダ54を第1の流体室61及び第2の流体室62に仕切るピストン55と、前記ピストン55の移動方向に沿った長さ寸法Lよりも長い全長を有して前記ピストン55に設けられ前記第1の流体室61と前記第2の流体室62との間で前記導電性流体を流通させ得る流路71、72と、前記ピストン55において前記流路71、72の側面に設けられた一対の磁石(73aと74a、73bと74b、73cと74c、73dと74d)と、前記ピストン55において前記一対の磁石(73aと74a、73bと74b、73cと74c、73dと74d)が形成する磁束の伸びる方向とは交差する方向に面するように前記流路71、72の側面に設けられ、前記ピストン55が前記シリンダ54に対して運動することで前記導電性流体が前記流路71、72を通過するときに流れる電流を取り出す一対の電極(75aと76a、75bと76b、75cと76c、75dと76d)とを備えたことを特徴とするショックアブソーバ52を構成した。
In this embodiment, a
本実施形態によれば、従来、衝撃緩衝用の作動液が封入されていた空間に、作動液の代わりに導電性流体を封入することによって、ショックアブソーバ52としてのダンパー機能も維持しつつ、ファラデーの電磁誘導の法則に基づいて電力を得ることが可能な発電機能を付加することができる。そのため、このショックアブソーバ52で発電された電力を車両電装用の電源等として利用することができる。
According to the present embodiment, the Faraday is maintained while the damper function as the
また、車両用ショックアブソーバ52は、車両が走行している限りピストンロッド53には比較的大きな繰り返し負荷が定常的に加わる。したがって、十分な発電量を確保して補助バッテリに効率よく電力を貯えたり、車両各所に安定的に電力を供給したりすることができる。このように、車両の走行中に回収したエネルギを始動時や走行中に放出することができるため、内燃機関を搭載した車両にこのショックアブソーバ52を適用すれば、内燃機関のクランクシャフトから駆動力の伝達を受けてオルタネータが回転し発電する量を低減させることが可能となる。すなわち、駆動源たる内燃機関が発生すべきエネルギを減少させることができるため、燃費を向上させることができる。
In the
特に、本実施形態のショックアブソーバ52は、各流路71、72の形状としてスパイラル構造を採用しているので、流路が直線状のものと比べて同じピストン55の厚み寸法内で流路71、72の長さを長くすることができる。そのため、ピストン55の厚み寸法を大きくすることなく、通路71、72内を流れる導電性流体の体積を増やして、発電出力を向上させることができる。
In particular, since the
すなわち、ショックアブソーバ52の発電出力を向上させるために通路71、72内を流れる導電性流体の体積を増やす方法として、図8に示すような従来の直線状をなす流路71、72を、径の大きさを変えることなくそのまま長くする方法が考えられる。しかしながら、ピストン55の厚み寸法Lが大きくなるとともに、サスペンション装置自体の大型化を招く。また、通路71、72内を流れる導電性流体の体積を増やすために、流路71、72の径を大きくする方法も考えられる。これも、発電出力は向上するものの、通路71、72内を流れる流体の流体速度が変わってしまい、ショックアブソーバ52本来のダンパー機能が有効に作用しなくなるという問題がある。
That is, as a method of increasing the volume of the conductive fluid flowing in the
しかしながら、本実施形態のようにMHD発電を行う部分をスパイラル構造にすることにより、ピストン55以外のシリンダ54等の従来の構造に変更を加えることなく、また、流路71、72の径を変えることなく導電性流体の流体速度を従来のものと同様としたままで、MHD発電を行う部分の体積、及びMHD発電を行う部分を通過する導電性流体の体積の増加が可能となり、発電量を増加させることができる。
However, by making the part that performs MHD power generation into a spiral structure as in this embodiment, the diameter of the
また、通常のショックアブソーバ52のピストン55以外の基本構造をそのまま利用できるため、上述したようなショックアブソーバ内に超磁歪材料とコイルとを配した従来の発電装置に比べて小型で、低コストな発電装置を実現することができる。しかも、従来のものに比べて、発電量も大きくすることができる。
Further, since the basic structure other than the
なお、シリンダ54内に作動液の代わりに導電性流体が封入されているため、例えばケーブルの断線等により発電装置が故障しても、ショックアブソーバ52のダンパー機能が失われることがない。
Since the conductive fluid is sealed in the
さらに、本実施形態のピストン55は、複数の流路71、72を備えており、一方の流路71が、前記導電性流体が前記第1の流体室61から前記第2の流体室62へ流れることを許容し、かつ、前記導電性流体が前記第2の流体室62から前記第1の流体室61へ流れることを禁止する第1の規制手段77を備えたものであるとともに、他方の流路72が、前記導電性流体が前記第2の流体室62から前記第1の流体室61へ流れることを許容し、かつ、前記導電性流体が前記第1の流体室61から前記第2の流体室62へ流れることを禁止する第2の規制手段78を備えたものであるので、導電性流体の流れの向きの変化に伴って変化する電流の向きを考慮した整流回路が不要になるため、比較的低コストで当該発電装置を実現することができる。
Furthermore, the
また、電極75a、75b、75c、75d、76a、76b、76c、76dに接続されたケーブルを可変抵抗に接続すれば、可変抵抗の抵抗値を変えることにより発電される電流を制御して、ショックアブソーバ52の減衰力を制御することもできる。また、可変抵抗の代わりに、電極75a、75b、75c、75d、76a、76b、76c、76dに接続された回路をON/OFF切換可能なスイッチを用いてもよい。
Also, if the cable connected to the
さらに、外部から電圧または電流を印加することによって、ショックアブソーバ52の減衰力特性を変えるようにしてもよい。
Furthermore, the damping force characteristic of the
なお、本発明は以上に詳述した実施形態に限られるものではない。 The present invention is not limited to the embodiment described in detail above.
例えば、流路が、導電性流体の流れを規制する規制手段を備えないものであってもよい。この場合、流路には、ピストンが動くことにより第1の流体室から第2の流体室へとピストンに対して相対的に導電性流体が流れる第1の流れと、これと逆方向にピストンが動くことにより第2の流体室から第1の流体室へとピストンに対して相対的に導電性流体が流れる第2の流れとの両方が生じる。そして、第1の流れと第2の流れとでは、電極から取り出せる電流の方向が変わることとなる。そのため、この場合には、電極とバッテリや外部負荷抵抗との間に整流回路を接続して、バッテリや外部負荷抵抗に流れる電流の方向を一定にすればよい。なお、この場合、流路は1つでも構わない。 For example, the flow path may not be provided with a regulating means for regulating the flow of the conductive fluid. In this case, the flow path includes a first flow in which a conductive fluid flows relative to the piston from the first fluid chamber to the second fluid chamber as the piston moves, and a piston in a direction opposite to the first flow. Moves both from the second fluid chamber to the first fluid chamber and a second flow of conductive fluid relative to the piston. The direction of the current that can be extracted from the electrode changes between the first flow and the second flow. Therefore, in this case, a rectifier circuit may be connected between the electrode and the battery or the external load resistor to make the direction of the current flowing through the battery or the external load resistor constant. In this case, one channel may be used.
また、各流路は、ピストンの移動方向に沿った長さ寸法よりも長い全長を有する形状であればどのようなものであってもよく、図示したものに限られず種々変更可能である。例えば、図7に示す本発明の変形例にかかるショックアブソーバの流路は、断面が略四角形状をなすものであり、第1の流体室と第2の流体室とを非直線的に、具体的にはひだ状に連通する。以下、上述した実施形態と同一またはこれに対応する部分には同一の符号を付して詳細な説明を省略する。本変形例にかかる各流路71、72は、第1の流体室または第2の流体室に面する両端部71a、71b、72a、72bを前記ピストン55の移動方向に沿った直線状とするとともに、前記両端部71a、71b、72a、72b間に挟まれた中間部71c、72cを正面視屈曲形状をなすひだ状として、各流路71、72の全長がピストン55の厚み寸法、すなわちピストン55の移動方向に沿った長さ寸法Lよりも長くなるように設定してある。このようなものであれば、上述した実施形態に準じた効果を得ることができる。
Each flow path may have any shape as long as it has a total length longer than the length dimension along the moving direction of the piston, and is not limited to the illustrated one, and can be variously changed. For example, the flow path of the shock absorber according to the modification of the present invention shown in FIG. 7 has a substantially square cross section, and the first fluid chamber and the second fluid chamber are non-linearly defined. It communicates like a pleat. Hereinafter, the same reference numerals are given to the same or corresponding parts as those of the above-described embodiment, and detailed description thereof will be omitted. In each of the
さらに、流路は、ピストンに穿設された孔状のものに限られず、例えば外周方向に切欠部を備え、シリンダの内壁と協働して流路を構成するもの等、種々変更可能である。 Furthermore, the flow path is not limited to the hole-shaped one drilled in the piston, and can be variously changed, for example, including a notch portion in the outer circumferential direction and constituting the flow path in cooperation with the inner wall of the cylinder. .
また、ピストンに一対の磁石が設けられているものには限られず、磁束を形成するための磁石が少なくとも1つ配されているものであればよい。さらに、ピストンに一対の電極が設けられているものには限られず、ローレンツ力を受けた流体中の電子を取り出すための電極が少なくとも1つ配されているものであればよい。 Also, the piston is not limited to a pair of magnets provided that at least one magnet for forming a magnetic flux is provided. Furthermore, the piston is not limited to the one provided with a pair of electrodes, and any piston may be used as long as at least one electrode for taking out electrons in the fluid subjected to the Lorentz force is provided.
その他、各部の具体的構成や処理の手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。 In addition, the specific configuration of each unit, the processing procedure, and the like can be variously modified without departing from the spirit of the present invention.
本発明は、車両に搭載されるショックアブソーバに利用できる。 The present invention can be used for a shock absorber mounted on a vehicle.
52…ショックアブソーバ
54…シリンダ
55…ピストン
L…長さ寸法
61…第1の流体室
62…第2の流体室
71、72…流路
73、73a、73b、73c、73d、74、74a、74b、74c、74d…磁石
75、75a、75b、75c、75d、76、76a、76b、76c、76d…電極
77…第1の規制手段
78…第2の規制手段
52 ...
Claims (2)
前記シリンダを第1の流体室及び第2の流体室に仕切るピストンと、
前記ピストンの移動方向に沿った長さ寸法よりも長い全長を有して前記ピストンに設けられ前記第1の流体室と前記第2の流体室との間で前記導電性流体を流通させ得る流路と、
前記ピストンにおいて前記流路の側面に設けられた磁石と、
前記ピストンにおいて前記磁石が形成する磁束の伸びる方向とは交差する方向に面するように前記流路の側面に設けられ、前記ピストンが前記シリンダに対して運動することで前記導電性流体が前記流路を通過するときに流れる電流を取り出す電極とを備えたことを特徴とするショックアブソーバ。 A cylinder with a conductive fluid sealed inside;
A piston that partitions the cylinder into a first fluid chamber and a second fluid chamber;
A flow having an overall length longer than a length dimension along the moving direction of the piston and provided in the piston to allow the conductive fluid to flow between the first fluid chamber and the second fluid chamber. Road,
A magnet provided on a side surface of the flow path in the piston;
The piston is provided on a side surface of the flow path so as to face a direction intersecting with a direction in which the magnetic flux formed by the magnet extends, and when the piston moves with respect to the cylinder, the conductive fluid flows. A shock absorber comprising an electrode for taking out a current flowing when passing through a road.
一方の流路が、前記導電性流体が前記第1の流体室から前記第2の流体室へ流れることを許容し、かつ、前記導電性流体が前記第2の流体室から前記第1の流体室へ流れることを禁止する第1の規制手段を備えたものであるとともに、
他方の流路が、前記導電性流体が前記第2の流体室から前記第1の流体室へ流れることを許容し、かつ、前記導電性流体が前記第1の流体室から前記第2の流体室へ流れることを禁止する第2の規制手段を備えたものである請求項1記載のショックアブソーバ。 The piston includes a plurality of flow paths;
One flow path allows the conductive fluid to flow from the first fluid chamber to the second fluid chamber, and the conductive fluid flows from the second fluid chamber to the first fluid. With a first restricting means that prohibits flow to the chamber,
The other flow path allows the conductive fluid to flow from the second fluid chamber to the first fluid chamber, and the conductive fluid flows from the first fluid chamber to the second fluid. The shock absorber according to claim 1, further comprising a second restricting means for prohibiting flow to the chamber.
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- 2013-10-23 JP JP2013219866A patent/JP2015081639A/en active Pending
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