JP4729434B2 - Magnetorheological fluid shock absorber - Google Patents
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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。 The present invention relates to a magnetorheological fluid shock absorber using a magnetorheological fluid whose apparent viscosity changes due to the action of a magnetic field.
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、減衰力を発生させるものがある。 Some shock absorbers mounted on vehicles such as automobiles generate a damping force by applying a magnetic field to a flow path through which the magnetorheological fluid passes to change the apparent viscosity of the magnetorheological fluid.
この種の緩衝器として、ロッドにピストンアッセンブリを固定し、そのピストンアッセンブリをシリンダ内に摺動自在に配置する構造のものがある。 As this type of shock absorber, there is a structure in which a piston assembly is fixed to a rod and the piston assembly is slidably disposed in a cylinder.
特許文献1には、ピストンコアと、磁束リングと、ピストンコアの端部に配置されたエンドプレートとを備える緩衝器が開示されている。 Patent Literature 1 discloses a shock absorber including a piston core, a magnetic flux ring, and an end plate disposed at an end of the piston core.
特許文献1に記載の緩衝器の組み立ては、各部材を組み付け型内に配置した状態にて、クリンプダイにて圧縮荷重を加え、磁束リングとエンドプレートとをクリンプ部材を介して結合することによって行われる。
しかしながら、特許文献1における緩衝器では、組み付け専用の型を必要とするため、緩衝器の組み立てを容易に行うことができない。 However, since the shock absorber in Patent Document 1 requires a dedicated mold for assembly, the shock absorber cannot be easily assembled.
このように、磁気粘性流体を利用した緩衝器は、磁気粘性流体が通過する流路を形成するための部材や、その流路に磁界を作用させるコイル等の複数の部材にて構成されるため、組み立てには大変な労力を要する。 Thus, the shock absorber using the magnetorheological fluid is composed of a plurality of members such as a member for forming a channel through which the magnetorheological fluid passes and a coil for applying a magnetic field to the channel. Assembling takes a lot of effort.
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、組み立てが容易な簡便な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。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object thereof is to provide a magnetorheological fluid shock absorber having a simple structure that can be easily assembled.
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、前記シリンダ内に摺動自在に配置され、前記シリンダ内を二つの流体室に画成するピストンと、前記ピストンに形成され前記ピストンの摺動によって前記磁気粘性流体が通過する流路と、前記ピストンの内部に収容され前記流路に磁界を作用させるコイルと、前記ピストンが連結されるロッドと、を備える磁気粘性流体緩衝器であって、前記ピストンは、前記ロッドに挿入され外周に前記コイルが巻装されたピストンコアと、前記ピストンコアの外周に所定の間隔をもって配置されることによって前記ピストンコアの外周との間に前記流路の一部を形成するピストンリングと、を備え、前記ロッドの外周には、二つの環状段部が形成されることによって、先端側から順に、雄ねじが形成された第一締結部、外周が平滑状の位置決め部、及び雄ねじが形成された第二締結部が形成され、前記ピストンリングは、内周が前記ロッドの前記第二締結部に締結されるプレート部と、前記ピストンコアの外周を所定の間隔をもって取り囲むリング部と、を備え、前記ピストンコアは、前記ロッドの前記位置決め部に嵌合して前記第一締結部に締結されると共に、前記ピストンリングの前記プレート部に形成された溝部に一端が嵌合することを特徴とする。 The present invention includes a cylinder in which a magnetorheological fluid whose viscosity is changed by the action of a magnetic field is sealed, a piston that is slidably disposed in the cylinder and defines the inside of the cylinder in two fluid chambers, and the piston A magnetic passage that is formed in the piston and through which the magnetorheological fluid passes by sliding, a coil that is housed inside the piston and that acts on a magnetic field in the passage, and a rod that is connected to the piston. A viscous fluid damper, wherein the piston is inserted into the rod and the coil is wound around the outer periphery of the piston core, and the outer periphery of the piston core is disposed at a predetermined interval on the outer periphery of the piston core. by and a piston ring forming part of the flow path, the outer periphery of the rod, the two annular stepped portion is formed between the, In order from the end side, a first fastening portion in which a male screw is formed, a positioning portion having a smooth outer periphery, and a second fastening portion in which a male screw is formed are formed, and the piston ring has an inner periphery that is the first portion of the rod. A plate portion fastened to the two fastening portions, and a ring portion surrounding the outer periphery of the piston core with a predetermined interval, and the piston core is fitted into the positioning portion of the rod and the first fastening portion And one end is fitted into a groove formed in the plate portion of the piston ring .
本発明によれば、磁気粘性流体が通過する流路を形成するピストンは、ピストンコアとピストンリングとによって構成され、双方ともロッドに直接締結される。このように、本発明に係る磁気粘性流体緩衝器は、簡便な構造を有するものであり、組み立てに際して型等の特別な治具を必要とせず、簡便に組み立てることができる。 According to the present invention, the piston forming the flow path through which the magnetorheological fluid passes is constituted by the piston core and the piston ring, both of which are directly fastened to the rod. As described above, the magnetorheological fluid shock absorber according to the present invention has a simple structure, and can be easily assembled without requiring a special jig such as a mold at the time of assembly.
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
(実施の形態1)
図1を参照して本発明の実施の形態1である磁気粘性流体緩衝器100について説明する。図1(a)は磁気粘性流体緩衝器100の断面図であり、図1(b)は図1(a)におけるB矢視図であり、図1(c)は図1におけるC矢視図である。なお、図1(a)に示す断面図は、図1(b)におけるA−O−A断面である。
(Embodiment 1)
A magnetorheological fluid shock absorber 100 according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1A is a cross-sectional view of the magnetorheological fluid shock absorber 100, FIG. 1B is a view taken in the direction of arrow B in FIG. 1A, and FIG. 1C is a view taken in the direction of arrow C in FIG. It is. Note that the cross-sectional view shown in FIG. 1A is an A-O-A cross section in FIG.
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。 The magnetorheological fluid shock absorber 100 is interposed between a vehicle body and an axle of a vehicle such as an automobile, and functions as a shock absorber that suppresses changes in the vehicle body posture.
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内に摺動自在に配置され、シリンダ1内を二つの流体室3,4に画成するピストン2とを備える。 The magnetorheological fluid shock absorber 100 includes a cylindrical cylinder 1 and a piston 2 that is slidably disposed in the cylinder 1 and defines the inside of the cylinder 1 into two fluid chambers 3 and 4.
ピストン2は、ロッド5の一端に連結されている。ロッド5の他端は、シリンダ1の外部へ延在している。 The piston 2 is connected to one end of the rod 5. The other end of the rod 5 extends to the outside of the cylinder 1.
シリンダ1内には磁気粘性流体が封入されている。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。 A magnetorheological fluid is sealed in the cylinder 1. This magnetorheological fluid changes its apparent viscosity by the action of a magnetic field, and is a liquid in which fine particles having ferromagnetism are dispersed in a liquid such as oil. The viscosity of the magnetorheological fluid can be adjusted by changing the strength of the applied magnetic field and is restored to its original state by removing the magnetic field.
なお、シリンダ1内には、ロッド5の侵入、退出によるシリンダ1内の容積変化を補償するガス室(図示せず)が設けられている。 A gas chamber (not shown) is provided in the cylinder 1 to compensate for volume changes in the cylinder 1 due to the entry and withdrawal of the rod 5.
ピストン2は、ロッド5の先端側に締結されたピストンコア6と、ロッド5の基端側に締結されたピストンリング7とを備える。ピストンコア6及びピストンリング7は、磁性材料で構成される。 The piston 2 includes a piston core 6 fastened to the distal end side of the rod 5 and a piston ring 7 fastened to the proximal end side of the rod 5. The piston core 6 and the piston ring 7 are made of a magnetic material.
ロッド5一端の外周には、二つ環状段部5a,5bが形成されることによって、先端側から小径な第一締結部5c,位置決め部5d,及び第二締結部5eが形成される。第一締結部5c及び第二締結部5eには雄ねじが形成され、位置決め部5dの外周は平滑状に形成されている。 By forming two annular stepped portions 5a and 5b on the outer periphery of one end of the rod 5, a first fastening portion 5c, a positioning portion 5d, and a second fastening portion 5e having a small diameter are formed from the tip side. Male screws are formed on the first fastening portion 5c and the second fastening portion 5e, and the outer periphery of the positioning portion 5d is formed in a smooth shape.
ピストンコア6は、図2に示すように、軸方向に貫通する貫通孔6fを有する略円筒形状の部材である。貫通孔6f内周には、環状段部6gが形成されることによって、平滑状に形成された位置決め穴6aと、位置決め穴6aよりも小径で雌ねじが形成された締結部6bとが形成される。 As shown in FIG. 2, the piston core 6 is a substantially cylindrical member having a through hole 6f penetrating in the axial direction. By forming an annular step portion 6g on the inner periphery of the through hole 6f, a smooth positioning hole 6a and a fastening portion 6b having a smaller diameter than the positioning hole 6a and a female screw are formed. .
ロッド5とピストンコア6は、位置決め部5dと位置決め穴6aとがぴったりと嵌合することによって同軸上に位置決めされ、第一締結部5cと締結部6bとが螺合して噛合うことによって締結される。 The rod 5 and the piston core 6 are positioned coaxially when the positioning portion 5d and the positioning hole 6a are closely fitted, and are fastened when the first fastening portion 5c and the fastening portion 6b are engaged with each other. Is done.
ピストンリング7は、ピストンコア6の外周に所定の間隔をもって配置され、ロッド5の第二締結部5eに締結される。これにより、ピストンコア6の外周とピストンリング7の内周との間には、磁気粘性流体が通過する流路の一部を構成する環状流路8aが形成される。 The piston ring 7 is disposed on the outer periphery of the piston core 6 with a predetermined interval, and is fastened to the second fastening portion 5 e of the rod 5. Thereby, between the outer periphery of the piston core 6 and the inner periphery of the piston ring 7, the annular flow path 8a which comprises a part of flow path through which a magnetorheological fluid passes is formed.
以下、ピストンリング7について説明する。 Hereinafter, the piston ring 7 will be described.
ピストンリング7は、図3に示すように、ロッド5に締結されると共にシリンダ1内周と摺動するプレート部7aと、ピストンコア6の外周を所定の間隔をもって取り囲むリング部7bとを備える。 As shown in FIG. 3, the piston ring 7 includes a plate portion 7 a that is fastened to the rod 5 and slides with the inner periphery of the cylinder 1, and a ring portion 7 b that surrounds the outer periphery of the piston core 6 with a predetermined interval.
プレート部7aは、軸方向に貫通する貫通孔7hを有し、貫通孔7h内周には雌ねじを有する締結部7iが形成される。この締結部7iとロッド5の第二締結部5eとが螺合して噛合うことによって、ロッド5とピストンリング7は締結される。 The plate portion 7a has a through hole 7h penetrating in the axial direction, and a fastening portion 7i having a female screw is formed on the inner periphery of the through hole 7h. When the fastening portion 7i and the second fastening portion 5e of the rod 5 are screwed and meshed, the rod 5 and the piston ring 7 are fastened.
プレート部7aの外周7cはシリンダ1内周と摺動し、外周7cには、外周7cとシリンダ1内周との間における磁気粘性流体の通過を防止するためのシール材(図示せず)が設けられる。 The outer periphery 7c of the plate portion 7a slides with the inner periphery of the cylinder 1, and a sealing material (not shown) for preventing the passage of the magnetorheological fluid between the outer periphery 7c and the inner periphery of the cylinder 1 is provided on the outer periphery 7c. Provided.
また、プレート部7aにおけるピストンコア6に対向する面には環状の溝部7dが形成され、この溝部7dには、ピストンコア6の一端が嵌合する。 An annular groove 7d is formed on the surface of the plate portion 7a facing the piston core 6, and one end of the piston core 6 is fitted into the groove 7d.
リング部7bは、プレート部7aの外縁部と一体に、かつシリンダ1内周と平行に延在して形成される。リング部7bの内周とピストンコア6の外周との間が、環状流路8aである。 The ring portion 7b is formed integrally with the outer edge portion of the plate portion 7a and extending in parallel with the inner periphery of the cylinder 1. Between the inner periphery of the ring portion 7b and the outer periphery of the piston core 6 is an annular flow path 8a.
プレート部7aの両面には、それぞれ環状溝7f,7gが形成され、その環状溝7fと7gとの一部が連通することによって、プレート部7aには複数の円弧状の貫通孔7e(本実施の形態では4個)が形成される。 Annular grooves 7f and 7g are respectively formed on both surfaces of the plate part 7a, and a part of the annular grooves 7f and 7g communicate with each other, whereby a plurality of arc-shaped through-holes 7e (this embodiment) are formed in the plate part 7a. In the form of 4).
これにより、流体室3と流体室4とは、環状流路8a及び円弧状の貫通路7eによって連通する。この環状流路8a及び貫通路7eにて磁気粘性流体が通過する流路8が構成される。 Thereby, the fluid chamber 3 and the fluid chamber 4 communicate with each other by the annular flow path 8a and the arc-shaped through path 7e. The annular flow path 8a and the through path 7e constitute a flow path 8 through which the magnetorheological fluid passes.
このように、流路8は、ロッド5基端側では、流体室3に対して貫通孔7eを通じて連通するのに対して、ロッド5先端側では、流体室4に対して環状に開口する。これは、ピストンコア6及びピストンリング7は、双方ともロッド5に対して直接締結されるため、ロッド5先端側では、ピストン2を固定するための部材が必要無く、ピストンリング7先端、つまりリング部7bの先端が自由端となるためである。流路8が流体室4に対して環状に開口することによって、流体室4の磁気粘性流体が流路8に流れ易くなる。 As described above, the flow path 8 communicates with the fluid chamber 3 through the through hole 7e on the base end side of the rod 5, but opens in an annular shape with respect to the fluid chamber 4 on the tip end side of the rod 5. This is because the piston core 6 and the piston ring 7 are both directly fastened to the rod 5, so that no member for fixing the piston 2 is required on the rod 5 tip side, and the tip of the piston ring 7, that is, the ring This is because the tip of the portion 7b becomes a free end. When the flow path 8 opens in an annular shape with respect to the fluid chamber 4, the magnetorheological fluid in the fluid chamber 4 easily flows into the flow path 8.
以上のように、ロッド5の先端にピストンコア6とピストンリング7とを締結することによって、ピストン2には流体室3と流体室4とをつなぐ流路8が形成され、ピストン2がシリンダ1内を摺動することによって、磁気粘性流体が流路8を通過する。 As described above, the piston core 6 and the piston ring 7 are fastened to the tip of the rod 5, whereby the flow path 8 that connects the fluid chamber 3 and the fluid chamber 4 is formed in the piston 2. The magnetorheological fluid passes through the flow path 8 by sliding inside.
なお、プレート部7aに形成された環状溝7fは、図1に示すように、流体室3に対してテーパ状に開口させるのが望ましい。このように構成することにより、プレート部7aに形成された複数の貫通孔7eは、流体室3に対してテーパ状に開口することになる。これにより、流体室3の磁気粘性流体が流路8に流れ易くなると共に、プレート部7aにおける流体室3に対向する面に、鉄分等の異物が堆積するのを防止することができる。 The annular groove 7f formed in the plate portion 7a is preferably opened in a tapered shape with respect to the fluid chamber 3, as shown in FIG. With this configuration, the plurality of through holes 7 e formed in the plate portion 7 a are opened in a tapered shape with respect to the fluid chamber 3. This makes it easier for the magnetorheological fluid in the fluid chamber 3 to flow into the flow path 8, and prevents foreign matter such as iron from accumulating on the surface of the plate portion 7a facing the fluid chamber 3.
ピストンコア6の外周にはコイル9が巻装されている。具体的には、ピストンコア6の外周には環状の段部6cが形成されており、コイル9はピストンコア6外周の小径部に配置され、段部6cと磁性材料にて構成された環状のヨーク10とによって挟持されている。 A coil 9 is wound around the outer periphery of the piston core 6. Specifically, an annular step portion 6c is formed on the outer periphery of the piston core 6, and the coil 9 is disposed in a small diameter portion on the outer periphery of the piston core 6 and is formed of an annular shape made of the step portion 6c and a magnetic material. It is clamped by the yoke 10.
なお、ヨーク10とピストンコア6とを一体に形成することによって、ピストンコア6の外周に環状の凹部を形成し、その凹部にコイル9を収容するようにしてもよい。 Alternatively, the yoke 10 and the piston core 6 may be integrally formed so that an annular recess is formed on the outer periphery of the piston core 6 and the coil 9 may be accommodated in the recess.
このように、コイル9は、ピストン2の内部に収容され、流路8に面して形成される。したがって、コイル9に電流を流すことによってコイル9は磁力を発生し、その磁力は、ピストンコア6、ヨーク10、及びリング部7bが構成する磁気通路を介して、流路8を流れる磁気粘性流体に作用することになる。 Thus, the coil 9 is housed inside the piston 2 and is formed facing the flow path 8. Accordingly, when a current is passed through the coil 9, the coil 9 generates a magnetic force, and the magnetic force flows through the flow path 8 through the magnetic path formed by the piston core 6, the yoke 10, and the ring portion 7b. Will act.
ピストン2の先端、つまりピストンコア6の先端には流体室4に向けて開口する凹部6dが形成される。凹部6dには、ロッド5を軸方向に貫通する中空部5f、及びピストンコア6に形成され段部6cに開口する連通孔6eが連通している。コイル9のリード線9aは、連通孔6eを挿通して凹部6dに導かれ、凹部6dの底面に配置された環状のワッシャー12、及びロッド5の中空部5fを挿通しロッド5の外部に導かれ、車両に搭載されたコントローラ(図示せず)に接続される。このようにして、コイル9には、コントローラからの駆動電流が入力される。 A recess 6 d that opens toward the fluid chamber 4 is formed at the tip of the piston 2, that is, the tip of the piston core 6. A hollow portion 5f that penetrates the rod 5 in the axial direction and a communication hole 6e that is formed in the piston core 6 and opens to the step portion 6c communicate with the recess 6d. The lead wire 9a of the coil 9 is guided to the recess 6d through the communication hole 6e, and is guided to the outside of the rod 5 through the annular washer 12 disposed on the bottom surface of the recess 6d and the hollow portion 5f of the rod 5. And connected to a controller (not shown) mounted on the vehicle. In this way, the drive current from the controller is input to the coil 9.
磁気粘性流体が、ピストンコア6の凹部6d及びロッド5の中空部5fを通じて外部へ流出しないように、凹部6dには接着剤や樹脂等のシール材13が充填される。流体室4に向けて開口する凹部6dをシール材13にて充填することによって、流体室4とロッド5とを隔絶することができるため、ロッド5の中空部5fにシール材13を充填する必要はなく、また、ピストンコア6とロッド5との間のシールも考慮する必要が無い。このように、凹部6dへのシール材13の充填のみによって、高い気密性を得ることができる。 The concave portion 6d is filled with a sealing material 13 such as an adhesive or a resin so that the magnetorheological fluid does not flow outside through the concave portion 6d of the piston core 6 and the hollow portion 5f of the rod 5. Since the fluid chamber 4 and the rod 5 can be isolated by filling the concave portion 6d that opens toward the fluid chamber 4 with the seal material 13, it is necessary to fill the hollow portion 5f of the rod 5 with the seal material 13 There is also no need to consider the seal between the piston core 6 and the rod 5. Thus, high airtightness can be obtained only by filling the recess 6d with the sealing material 13.
以上のように構成される磁気粘性流体緩衝器100の動作について説明する。 The operation of the magnetorheological fluid shock absorber 100 configured as described above will be described.
シリンダ1内にてピストン2が摺動すると、ピストン2両側の流体室3,4の磁気粘性流体が流路8を介して移動する。このとき、コイル9に電流を流すと磁気粘性流体に磁力が作用し、磁気粘性流体の粘性が変化する。これにより、磁気粘性流体緩衝器100は、流路8を流れる磁気粘性流体の粘性抵抗の大きさに応じた減衰力を発生する。 When the piston 2 slides in the cylinder 1, the magnetorheological fluid in the fluid chambers 3 and 4 on both sides of the piston 2 moves through the flow path 8. At this time, when a current is passed through the coil 9, a magnetic force acts on the magnetorheological fluid, and the viscosity of the magnetorheological fluid changes. Thereby, the magnetorheological fluid shock absorber 100 generates a damping force corresponding to the magnitude of the viscosity resistance of the magnetorheological fluid flowing through the flow path 8.
コイル9の電流が大きくなるほど磁気粘性流体の粘性は大きくなり、磁気粘性流体緩衝器100の発生する減衰力も大きくなる。このように、磁気粘性流体緩衝器100が発生する減衰力の調節は、コイル9に流す電流を変化させ流路8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。 As the current of the coil 9 increases, the viscosity of the magnetorheological fluid increases and the damping force generated by the magnetorheological fluid shock absorber 100 also increases. As described above, the damping force generated by the magnetorheological fluid shock absorber 100 is adjusted by changing the current flowing through the coil 9 and changing the strength of the magnetic field acting on the flow path 8.
なお、流路8とロッド5との軸がずれている場合、流路8を通過する磁気粘性流体の流れに乱れが生じる。その場合、磁気粘性流体緩衝器100の減衰力にばらつきが発生し、減衰力の制御性に悪影響を及ぼすことになる。 In addition, when the axis | shaft of the flow path 8 and the rod 5 has shifted | deviated, disorder will arise in the flow of the magnetorheological fluid which passes the flow path 8. FIG. In that case, the damping force of the magnetorheological fluid shock absorber 100 varies and adversely affects the controllability of the damping force.
したがって、流路8とロッド5との同軸度は高い精度が要求される。流路8のロッド5に対する同軸度は、ピストンコア6とピストンリング7との相対位置によって決定される。ピストンコア6は、位置決め穴6aがロッド5の位置決め部5dに嵌合することよって、ロッド5に対して同軸上に位置決めされる。したがって、流路8のロッド5に対する同軸度は、ピストンリング7とロッド5との締結部の寸法精度によることになる。このため、ピストンリング7とロッド5との締結部の寸法管理を行うことによって、流路8のロッド5に対する同軸度を高精度に保つことができ、磁気粘性流体緩衝器100の減衰力のばらつきを防止することができる。 Therefore, high accuracy is required for the coaxiality between the flow path 8 and the rod 5. The coaxiality of the flow path 8 with respect to the rod 5 is determined by the relative positions of the piston core 6 and the piston ring 7. The piston core 6 is positioned coaxially with respect to the rod 5 by fitting the positioning hole 6 a to the positioning portion 5 d of the rod 5. Therefore, the coaxiality of the flow path 8 with respect to the rod 5 depends on the dimensional accuracy of the fastening portion between the piston ring 7 and the rod 5. For this reason, by controlling the size of the fastening portion between the piston ring 7 and the rod 5, the coaxiality of the flow path 8 with respect to the rod 5 can be maintained with high accuracy, and variation in the damping force of the magnetorheological fluid shock absorber 100 can be maintained. Can be prevented.
次に、磁気粘性流体緩衝器100の組立方法について説明する。 Next, a method for assembling the magnetorheological fluid shock absorber 100 will be described.
まず、ピストン2をロッド5に対して組み付ける前に、図4に示すように、ピストンコア6の外周に環状に巻装されたコイル9を挿入し、段部6cに当接させる。次に、環状のヨーク10をピストンコア6の外周に挿入し、コイル9を段部6cとヨーク10によって挟持する。 First, before assembling the piston 2 to the rod 5, as shown in FIG. 4, the coil 9 wound annularly around the outer periphery of the piston core 6 is inserted and brought into contact with the step portion 6c. Next, the annular yoke 10 is inserted into the outer periphery of the piston core 6, and the coil 9 is sandwiched between the step portion 6 c and the yoke 10.
次に、凹部6dの底面に環状のワッシャー12を配置する。そして、コイル9のリード線9aを、連通孔6eに挿通し凹部6dに導き、ワッシャー12の穴12aに通す。この状態にて、凹部6dにシール材13を注入し、凹部6d及び連通孔6eにシール材13を充填する。 Next, the annular washer 12 is disposed on the bottom surface of the recess 6d. Then, the lead wire 9a of the coil 9 is inserted into the communication hole 6e, led to the recess 6d, and passed through the hole 12a of the washer 12. In this state, the sealing material 13 is injected into the recess 6d, and the sealing material 13 is filled into the recess 6d and the communication hole 6e.
なお、シール材13の充填は、ワッシャー12の穴12aとリード線9aとの隙間からシール材13が漏れないように、その隙間をワッシャー12の背面からシールして行う。 The sealing material 13 is filled by sealing the gap from the back of the washer 12 so that the sealing material 13 does not leak from the gap between the hole 12a of the washer 12 and the lead wire 9a.
以上のようにして、図4に示すピストンコアアッセンブリ15を得ることができる。 As described above, the piston core assembly 15 shown in FIG. 4 can be obtained.
ピストン2をロッド5に対して組み付けるには、まず、ピストンリング7を、ロッド5に先端側から挿入し、プレート部7aの締結部7iをロッド5の第二締結部5eに螺合させる。これにより、ピストンリング7はロッド5に対して締結される。 In order to assemble the piston 2 to the rod 5, first, the piston ring 7 is inserted into the rod 5 from the tip side, and the fastening portion 7 i of the plate portion 7 a is screwed to the second fastening portion 5 e of the rod 5. Thereby, the piston ring 7 is fastened to the rod 5.
次に、ピストンコアアッセンブリ15を、ロッド5に先端側から挿入し、ピストンコア6の位置決め穴6aをロッド5の位置決め部5dに嵌合させると共に、締結部6bをロッド5の第一締結部5cに螺合させる。これにより、ピストンコア6はロッド5に対して同軸上に締結される。なお、ロッド5の位置決め部5dの外周には、ロッド5とピストンコア6との間における磁気粘性流体の漏れを防ぐためのOリング16が設けられている。 Next, the piston core assembly 15 is inserted into the rod 5 from the tip side, the positioning hole 6a of the piston core 6 is fitted into the positioning portion 5d of the rod 5, and the fastening portion 6b is connected to the first fastening portion 5c of the rod 5. Screwed on. Thereby, the piston core 6 is fastened coaxially with the rod 5. An O-ring 16 is provided on the outer periphery of the positioning portion 5d of the rod 5 to prevent leakage of the magnetorheological fluid between the rod 5 and the piston core 6.
このように、ピストンリング7及びピストンコア6をロッド5に対して締結することによって、ピストン2はロッド5に固定されると共に、ピストン2には流路8が形成される。 Thus, by fastening the piston ring 7 and the piston core 6 to the rod 5, the piston 2 is fixed to the rod 5, and a flow path 8 is formed in the piston 2.
最後に、ピストン2が固定されたロッド5をシリンダ1内に挿入することによって、磁気粘性流体緩衝器100を得ることができる。 Finally, the magnetic viscous fluid shock absorber 100 can be obtained by inserting the rod 5 to which the piston 2 is fixed into the cylinder 1.
以上のように、本実施の形態1によれば、シリンダ1内を流体室3,4に区画し、かつ流路8を形成するピストン2は、ロッド5先端側のピストンコア6とロッド5基端側のピストンリング7とによって構成され、ピストンコア6及びピストンリング7は双方ともロッド5に対して直接締結される。つまり、本実施の形態1におけるピストンコア6及びピストンリング7は、ピストン2を構成する部材であると共に、ピストン2をロッド5に締結するための締結部材の機能も備えるものである。 As described above, according to the first embodiment, the piston 2 which divides the inside of the cylinder 1 into the fluid chambers 3 and 4 and forms the flow path 8 is composed of the piston core 6 on the tip side of the rod 5 and the five rods. The piston core 6 and the piston ring 7 are both directly fastened to the rod 5. That is, the piston core 6 and the piston ring 7 in the first embodiment are members constituting the piston 2 and also have a function of a fastening member for fastening the piston 2 to the rod 5.
このように、本実施の形態1の磁気粘性流体緩衝器100は、部品数の少ない簡便な構造を有するものである。したがって、磁気粘性流体緩衝器100の組立は、組み立てに際して型等の特別な治具を必要とせず、ロッド5の先端側からピストンリング7とピストンコア6とを順番に組み付けることのみによって行うことができるため、簡便に行うことができる。 Thus, the magnetorheological fluid shock absorber 100 according to the first embodiment has a simple structure with a small number of parts. Therefore, the assembly of the magnetorheological fluid shock absorber 100 does not require a special jig such as a mold at the time of assembly, and can be performed only by assembling the piston ring 7 and the piston core 6 in order from the distal end side of the rod 5. Therefore, it can be performed easily.
以下に、本実施の形態1の他の態様を示す。 Other aspects of the first embodiment will be described below.
図5に示すように、リング部7bの外周に、シリンダ1の内周と摺動する環状のダストワイパ18を設けるようにしてもよい。シリンダ1の内周には、鉄粉等の異物が付着し易く、その場合には、シリンダ1内周に対するピストン2の摺動性が悪くなる。しかし、ダストワイパ18を設けることによって、シリンダ1内周に付着した異物を除去できるため、ピストン2の摺動性を良好に保つことができる。 As shown in FIG. 5, an annular dust wiper 18 that slides with the inner periphery of the cylinder 1 may be provided on the outer periphery of the ring portion 7 b. Foreign matter such as iron powder easily adheres to the inner periphery of the cylinder 1, and in this case, the slidability of the piston 2 with respect to the inner periphery of the cylinder 1 is deteriorated. However, by providing the dust wiper 18, foreign matter adhering to the inner periphery of the cylinder 1 can be removed, so that the slidability of the piston 2 can be kept good.
また、本実施の形態1では、ピストンコア6をロッド5先端側、ピストンリング7をロッド5基端側に締結する構成としたが、ピストンコア6をロッド5基端側、ピストンリング7をロッド5先端側に締結するように構成することも当然可能である。この場合には、流路8は、ロッド基端側である流体室3に対して環状に開口することになり、また、シール材13が充填される凹部は、ピストンリング7の先端に形成されることになる。 In the first embodiment, the piston core 6 is fastened to the front end side of the rod 5 and the piston ring 7 is fastened to the base end side of the rod 5. However, the piston core 6 is connected to the base end side of the rod 5 and the piston ring 7 is connected to the rod. Of course, it is also possible to be constructed so as to be fastened to the tip side. In this case, the flow path 8 opens in an annular shape with respect to the fluid chamber 3 on the rod base end side, and the recess filled with the sealing material 13 is formed at the tip of the piston ring 7. Will be.
(実施の形態2)
次に、図6を参照して本発明の実施の形態2である磁気粘性流体緩衝器200について説明する。図6は磁気粘性流体緩衝器200の断面図である。
(Embodiment 2)
Next, the magnetorheological fluid shock absorber 200 according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a cross-sectional view of the magnetorheological fluid damper 200.
本実施の形態2の磁気粘性流体緩衝器200の構成は、上述の実施の形態1の磁気粘性流体緩衝器100と略同様であるため、相違点を中心に説明する。磁気粘性流体緩衝器100と同様の構成には同一の符号を付し説明を省略する。 Since the configuration of the magnetorheological fluid shock absorber 200 according to the second embodiment is substantially the same as that of the magnetorheological fluid shock absorber 100 according to the first embodiment described above, differences will be mainly described. The same components as those of the magnetorheological fluid shock absorber 100 are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
本実施の形態2の磁気粘性流体緩衝器200における磁気粘性流体緩衝器100との相違点は、ピストンリング7は非磁性材料にて構成され、ピストンリング7のリング部7bの内周に環状の磁性体リング20が設けられている点である。 A difference between the magnetorheological fluid shock absorber 100 of the second embodiment and the magnetorheological fluid shock absorber 100 is that the piston ring 7 is made of a non-magnetic material and is annular on the inner periphery of the ring portion 7b of the piston ring 7. The magnetic ring 20 is provided.
このように、磁気粘性流体緩衝器200におけるピストンリング7は、磁気粘性流体が通過する流路8に面するリング部7b内周のみが磁性材料にて構成され、それ以外の部分は非磁性材料にて構成される。 As described above, the piston ring 7 in the magnetorheological fluid shock absorber 200 is composed of the magnetic material only in the inner periphery of the ring part 7b facing the flow path 8 through which the magnetorheological fluid passes, and the other part is a nonmagnetic material. Consists of.
ピストンリング7は、非磁性材料であるアルミニウムを主成分として構成される。磁性体リング20は、リング部7bの内周に圧入され、ピストンリング7と一体にアッセンブリ化される。 The piston ring 7 is mainly composed of aluminum which is a nonmagnetic material. The magnetic ring 20 is press-fitted into the inner periphery of the ring portion 7 b and is assembled integrally with the piston ring 7.
磁気粘性流体緩衝器200の組立は、アッセンブリ化されたピストンリング7及びピストンコア6をロッド5に対して順番に締結することによって行われる。 The assembly of the magnetorheological fluid damper 200 is performed by sequentially fastening the assembled piston ring 7 and piston core 6 to the rod 5.
以上ように、本実施の形態2は、ピストンリング7における流路8に面する部分のみを磁性材料にて構成し、それ以外の部分は軽量な非磁性材料にて構成するものである。したがって、本実施の形態2によれば、流路8の周囲に磁気通路を構成しつつピストン2の軽量化を図ることができるため、磁気粘性流体緩衝器200が発生する減衰力を損なうこと無く、ピストン2の動作を良好にすることができる。 As described above, in the second embodiment, only the portion facing the flow path 8 in the piston ring 7 is made of a magnetic material, and the other portions are made of a light non-magnetic material. Therefore, according to the second embodiment, the weight of the piston 2 can be reduced while forming a magnetic passage around the flow path 8, so that the damping force generated by the magnetorheological fluid shock absorber 200 is not impaired. The operation of the piston 2 can be improved.
また、ピストン2の外周は非磁性材料にて構成されるため、流路8周囲の磁気通路を流れる磁力がシリンダ1の外部に漏れることが無く、磁気粘性流体緩衝器200の周囲に配置される他の機器への磁力による悪影響を防止することができる。 Further, since the outer periphery of the piston 2 is made of a nonmagnetic material, the magnetic force flowing through the magnetic passage around the flow path 8 does not leak to the outside of the cylinder 1 and is disposed around the magnetorheological fluid buffer 200. It is possible to prevent adverse effects due to magnetic force on other devices.
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。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and it is obvious that various modifications can be made within the scope of the technical idea.
本発明は、車両に搭載する緩衝器に適用することができる。 The present invention can be applied to a shock absorber mounted on a vehicle.
100,200 磁気粘性流体緩衝器
1 シリンダ
2 ピストン
3,4 流体室
5 ロッド
6 ピストンコア
7 ピストンリング
7a プレート部
7b リング部
8 流路
9 コイル
10 ヨーク
13 シール材
15 ピストンコアアッセンブリ
20 磁性体リング
100, 200 Magnetorheological fluid shock absorber 1 Cylinder 2 Pistons 3, 4 Fluid chamber 5 Rod 6 Piston core 7 Piston ring 7a Plate portion 7b Ring portion 8 Flow path 9 Coil 10 Yoke 13 Sealing material 15 Piston core assembly 20 Magnetic ring
Claims (7)
前記シリンダ内に摺動自在に配置され、前記シリンダ内を二つの流体室に画成するピストンと、
前記ピストンに形成され前記ピストンの摺動によって前記磁気粘性流体が通過する流路と、
前記ピストンの内部に収容され前記流路に磁界を作用させるコイルと、
前記ピストンが連結されるロッドと、
を備える磁気粘性流体緩衝器であって、
前記ピストンは、
前記ロッドに挿入され外周に前記コイルが巻装されたピストンコアと、
前記ピストンコアの外周に所定の間隔をもって配置されることによって前記ピストンコアの外周との間に前記流路の一部を形成するピストンリングと、を備え、
前記ロッドの外周には、二つの環状段部が形成されることによって、先端側から順に、雄ねじが形成された第一締結部、外周が平滑状の位置決め部、及び雄ねじが形成された第二締結部が形成され、
前記ピストンリングは、
内周が前記ロッドの前記第二締結部に締結されるプレート部と、
前記ピストンコアの外周を所定の間隔をもって取り囲むリング部と、を備え、
前記ピストンコアは、前記ロッドの前記位置決め部に嵌合して前記第一締結部に締結されると共に、前記ピストンリングの前記プレート部に形成された溝部に一端が嵌合することを特徴とする磁気粘性流体緩衝器。 A cylinder filled with a magnetorheological fluid whose viscosity is changed by the action of a magnetic field;
A piston slidably disposed within the cylinder and defining two fluid chambers within the cylinder;
A flow path formed in the piston and through which the magnetorheological fluid passes by sliding of the piston;
A coil that is housed in the piston and causes a magnetic field to act on the flow path;
A rod to which the piston is coupled;
A magnetorheological fluid damper comprising:
The piston is
A piston core inserted into the rod and wound with the coil on the outer periphery;
And a piston ring forming part of the flow path between the outer periphery of the piston core by being arranged at a predetermined interval on an outer periphery of the piston core,
By forming two annular step portions on the outer periphery of the rod, a first fastening portion in which a male screw is formed, a positioning portion having a smooth outer periphery, and a second in which a male screw is formed in order from the tip side. A fastening part is formed,
The piston ring is
A plate portion whose inner periphery is fastened to the second fastening portion of the rod;
A ring part surrounding the outer periphery of the piston core with a predetermined interval,
The piston core is fitted to the positioning portion of the rod and fastened to the first fastening portion, and one end is fitted to a groove portion formed in the plate portion of the piston ring. Magnetorheological fluid shock absorber.
前記流路は、前記ピストンリングの自由端側では前記流体室に対して環状に開口してい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。 The tip of the piston ring is a free end,
2. The magnetorheological fluid shock absorber according to claim 1, wherein the flow path is annularly opened with respect to the fluid chamber on a free end side of the piston ring.
前記リング部の内周には、環状の磁性体リングが圧入され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。 The piston ring is made of a nonmagnetic material,
The magnetorheological fluid shock absorber according to any one of claims 1 to 3, wherein an annular magnetic ring is press-fitted into an inner periphery of the ring portion.
前記ロッドには、軸方向に貫通すると共に前記凹部と連通する中空部が形成され、
前記コイルのリード線は、前記凹部及び前記ロッドの中空部を通ることにより前記ロッド外部に導かれ、
前記凹部にはシール材が充填されることを特徴とする請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の磁気粘性流体緩衝器。 A recess that opens toward the fluid chamber is formed at the tip of the piston,
The rod is formed with a hollow portion that penetrates in the axial direction and communicates with the concave portion,
The lead wire of the coil is guided to the outside of the rod by passing through the concave portion and the hollow portion of the rod,
The magnetorheological fluid shock absorber according to any one of claims 1 to 6 , wherein the recess is filled with a sealing material.
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