JP6869091B2

JP6869091B2 - シリンダ装置

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Publication number: JP6869091B2
Application number: JP2017087819A
Authority: JP
Inventors: 聡之石井; 茂郎片山; 佳恵辻見; 亮太田
Original assignee: Hitachi Astemo Ltd
Current assignee: Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 2017-04-27
Filing date: 2017-04-27
Publication date: 2021-05-12
Anticipated expiration: 2037-04-27
Also published as: WO2018199126A1; JP2018185012A

Description

本発明は、シリンダ装置に関する。

一般的に、車両には、走行中の振動を短時間で減衰させて、乗り心地や走行安定性を向上するためにシリンダ装置が搭載されている。このようなシリンダ装置の中には、路面状態に対して一定の減衰力を生み出す油圧を使ったシリンダ装置の一つであるショックアブソーバ（特許文献１参照）や、路面状態等に応じて減衰力を制御するために、電気粘性流体（電気レオロジー流体組成物）を用いたシリンダ装置の一つであるショックアブソーバが知られている（特許文献２参照）。

特許文献１には、シリンダ装置などの装置において、作動中にオイルに混入した水分を除去する機構を設け、性能を安定化することが開示されている。

特許文献２には、シリンダ装置などの装置において、電気絶縁性媒体中に電気レオロジー効果を有する粒子を含有させた電気粘性流体が開示されている。

特開２００５−１３３９０６号公報特開平８−１２７７９０号公報

しかし、特許文献１に記載のシリンダ装置には、オイルへの水分混入による性能劣化の防止を目的に、シリンダ装置の底部に設けた穴に逆止弁を用いることでシリンダ装置内から系外へ一方的な排出を行う水分除去機構が設けてあるため、水分だけでなく減衰力を発生するオイルまでも排出し減衰性能に影響を及ぼす可能性がある。一方、特許文献２においては、電圧印加による電気粘性流体の粘性変化を利用し減衰力を制御するシリンダ装置が開示されているが、系内に混入した水分を除去する機構の開示はなく、水分混入による電気粘性流体の性能劣化が避けられないためにシリンダ装置の性能安定性に欠けることが予想される。

本発明の一態様によるシリンダ装置は、シリンダと前記シリンダに封入される作動流体と前記シリンダ内から外部へ延出するロッドとを備えたシリンダ装置において、前記作動流体と接触する部分に水分吸収機構を有する。

本発明によれば、シリンダ装置の減衰力に対する水分混入に起因する車両の乗り心地の変化を抑制できる。

外側電極に水分吸収機構を設けたシリンダ装置を説明する模式図。ベースシェルの底に水分吸収機構を設けたシリンダ装置を説明する模式図。シリンダ装置の構造を説明する縦断面模式図。作動油を用いるシリンダ装置の縦断面図。

図面を参照して、シリンダ装置の一実施形態について説明する。図１は、シリンダ装置の構造を説明する縦断面模式図である。図示しないが、シリンダ装置１は、車両の各車輪に対応して一つずつ設けられている。シリンダ装置１は、車両のボディ側にロッド６のヘッドを固定し、車軸側にロッド６が挿入されるベースシェル２の端部を固定することにより、車両のボディ−車軸間の衝撃・振動を緩和する。

図１に示すように、シリンダ装置１は、一端（図示下端）にピストン９が設けられ、他端（不図示）にヘッドが設けられたロッド６、シリンダ装置１の外郭を構成する円筒状のベースシェル２、ロッド６と内筒（シリンダ）４の間に設けられた円筒状の外筒３、ならびに、電圧印加機構２０を備えている。ベースシェル２には電気粘性流体８が封入されている。電圧印加機構２０は、外筒３の内周面に設けられた電極（以下、外電極３ａと記す）と、内筒（シリンダ）４の外周面に設けられた電極（以下、内電極４ａと記す）と、外電極３ａと内電極４ａとの間に電圧を印加する制御装置１１と、を備えている。

外電極３ａおよび内電極４ａは電気粘性流体８に直接触れる。このため、外電極３ａおよび内電極４ａの材料には、電気粘性流体８に含有される成分に起因した電食や腐食が生じにくい材料を採用することが望ましい。外電極３ａおよび内電極４ａの材料には、たとえば、ステンレスやチタンなどを採用できる。その他、腐食されやすい金属の表面に腐食されにくい金属をめっき処理などで被覆することで耐食性を向上させた電極材料を採用してもよい。

ロッド６は内筒（シリンダ）４の上端板２ａを貫通し、ロッド６の下端に設けられたピストン９が内筒（シリンダ）４内に配設されている。ベースシェル２の上端板２ａには、内筒（シリンダ）４に封入される電気粘性流体８が漏洩することを防止するオイルシール７が配設されている。

オイルシール７の材料には、たとえば、ニトリルゴムやフッ素ゴムなどのゴム材料を採用できる。オイルシール７は、電気粘性流体８（Ｅｌｅｃｔｒｏ−ＲｈｅｏｌｏｇｉｃａｌＦｌｕｉｄ）と直接触れる。このため、オイルシール７の材料には、電気粘性流体８に含有される粒子によってオイルシール７が損傷することのないように、含有される粒子の硬度と同程度かそれ以上の硬度の材料を採用することが望ましい。換言すれば、電気粘性流体８に含有させる粒子は、オイルシール７の硬度と同程度かそれ以下の硬度の材料を採用することが好ましい。

内筒（シリンダ）４の内部にはピストン９が上下方向に摺動自在に挿嵌されており、ピストン９によって内筒（シリンダ）４の内部がピストン下室９Ｌとピストン上室９Ｕに区画されている。ピストン９には、上下方向に貫通する複数の貫通孔９ｈが周方向に等間隔で配設されている。ピストン下室９Ｌとピストン上室９Ｕは、貫通孔９ｈを介して連通している。なお，貫通孔９ｈには，逆止弁を搭載しており，電気粘性流体８の貫通孔を一方向に流れる。

内筒（シリンダ）４の上端部は、オイルシール７を介してベースシェル２の上端板２ａによって閉止され、内筒（シリンダ）４の下端部にはボディ１０があり，ピストン９と同様に貫通孔１０ｈがあり，貫通孔を介してピストン室９Ｌと連通している。内筒（シリンダ）４の上端近傍には、径方向に貫通する複数の横穴５が周方向に等間隔で配設されている。外筒３の上端部は、オイルシール７を介してベースシェル２の上端板２ａによって閉止され、外筒３の下端部は開口とされている。外筒３の直径は、内筒（シリンダ）４の直径よりも大きい。内筒（シリンダ）４は、外筒３の内側に配置されている。ロッド６、内筒（シリンダ）４、外筒３およびベースシェル２は、同心配置されている。

横穴５は、内筒（シリンダ）４の内側とロッド６の棒状部分とで画成されるピストン上室９Ｕと、外筒３の内側と内筒（シリンダ）４の外側とで画成される流路２２とを連通する。流路２２は、下端部において、ベースシェル２の内側と外筒３の外側とで画成される流路２３およびボディ１０とベースシェル２の底板との間の流路２４と連通している。ベースシェル２の内部には電気粘性流体８が充填されており、ベースシェル２の内側と外筒３の外側との間の上部には不活性ガス１３が充填されている。

水分吸収機構２６は、外電極３aのベースシェル２側の面に設けられている。水分吸収機構は絶縁性を有する樹脂材料からなり、電気粘性流体８と直接接触し電気粘性流体８の水分を吸収する役割を担う機構である。

車両が凹凸のある走行面を走行している際、車両の振動に伴ってロッド６が内筒（シリンダ）４に対して上下方向に伸縮する。ロッド６が内筒（シリンダ）４に対して伸縮すると、ピストン下室９Ｌおよびピストン上室９Ｕの容積がそれぞれ変化する。
車体（図示せず）には、加速度センサ２５が設けられている。加速度センサ２５は、車体の加速度を検出し、検出した信号を制御装置１１に出力する。制御装置１１は、加速度センサ２５からの信号等に基づいて、電気粘性流体８に印加する電圧を決定する。

制御装置１１は、検出された加速度に基づいて必要な減衰力を発生させるための電圧を演算し、演算結果に基づいて電極間に電圧を印加し、電気粘性効果を発現させる。制御装置１１により電圧が印加されると、電気粘性流体８の粘度が電圧に応じて変化する。制御装置１１は、加速度に基づいて、印加する電圧を調整することで、シリンダ装置１の減衰力を制御し、車両の乗り心地を改善する。

電気粘性流体８は、絶縁性を有する粒子からなる分散相と、絶縁性を有する液体（以下、ベースオイルと記す）からなる分散媒とを有し、ベースオイル中に絶縁性を有する粒子を分散させた懸濁液である。

ベースオイルは、絶縁性を有する粒子を分散することが可能である分散媒であれば、その種類は特に限定されない。具体的には、シリコーンオイルや、パラフィン油およびナフテン油などの鉱物油をベースオイルに採用できる。なお、ベースオイルの粘度は、電気粘性流体８の粘度および粘度の温度依存性に寄与するため、その粘度は、好ましくは５０ｍｍ^２／ｓ以下、さらに好ましくは１０ｍｍ^２／ｓ以下であるとよい。

［絶縁性を有する粒子］
本明細書において、絶縁性を有する粒子（以下、粒子）は電気粘性効果の発現に優れる粒子のことを指す。粒子をベースオイルに分散させることで、高いＥＲ効果（Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｒｈｅｏｌｏｇｉｃａｌｅｆｆｅｃｔ）を発現できる。具体的な粒子の材料としては、メタクリル系樹脂、ポリウレタン樹脂、アクリル系樹脂、イオン交換樹脂、高密度ポリエチレン、高密度ポリプロピレン、ポリイミド、ポリアミドなどの有機粒子、シリカ、アルミナやチアニアなどの導電性を持たない金属酸化物、セラミックスなどが挙げられる。さらに、粒子として、有機粒子を金属で被覆した複合粒子や、金属粒子または有機粒子を有機半導体で被覆した複合粒子なども挙げられる。また、本粒子として、中空の有機粒子を採用することもできる。

粒子の平均粒径は、特に限定されることはない。電気粘性効果の応答性と効果の大きさを考慮すると、粒子の移動しやすさと粘度増加幅の観点から、好ましくは１μｍ〜１０μｍ、さらに好ましくは３μｍ〜７μｍの範囲にあるとよい。

[水分吸収機構]
図１に示される水分吸収機構２６は樹脂層で構成されており、その樹脂層のベースとなる樹脂材料が絶縁性と吸水性を有する材料であれば、その種類は特に限定されない。また、単独で吸水性を有する材料であっても、吸水性が高い材料をベースとなる樹脂材料に複合化することもできる。吸水性が高い材料を複合化する場合、その複合化する材料は吸水性を有する材料であれば、その種類に限定されない。具体的には、有機材料では、架橋ポリアクリル酸系高分子、架橋ポリエチレングリコール系高分子、架橋ポリビニルアルコール系高分子、アクリルニトリル系高分子、無機材料では、シリカゲル、ゼオライト、アルミニウムケイ酸塩、活性アルミナなどが挙げられる。特に、高吸水性高分子（ＳＡＰ：ＳｕｐｅｒａｂｓｏｒｂｅｎｔＰｏｌｙｍｅｒ）と呼ばれる材料であると自重の１００倍以上水分を吸収する材料も選択することができ、添加量を最小限にする観点から好ましい。

吸水性の程度は、吸水率として下式で表す。

（吸水率）＝（吸収可能な水分量）／（対象材料の重量）
吸水率とは、その材料の単位重量当たりの吸水量で算出される物理量である。水分吸収機構に適用する材料の吸水率は、シリンダ装置の製品性能を試用期間内における維持と樹脂層成形性の観点から、好ましくは１０％以上、さらに好ましくは１５％以上であるとよい。

また、一般的なサスペンションにおいて使用による水分の混入は、電気粘性流体もしくは作動流体の多くとも１％程度と想定されているため、水分吸収機構２６の作動流体２７の重量に対して１％以上の水分量を吸収することが好ましい。

さらに、一般的にシリンダ装置１を用いたサスペンションにおいて、乗り心地を確保するために、温度やピストン速度など減衰力が影響受ける条件が同様の場合に、材料劣化などによる減衰力の変動が、±２０％以内であることが好ましいとされている。

また、水分吸収機構２６である樹脂層は、必ずしも外電極３ａの外側に配置される必要はない。なお、水分吸収機構２６を設ける位置については後述する図２を用いて説明する。

さらに、水分吸収機構２６は、電気粘性流体８と接し電気粘性流体８中の水分を除去する機能があれば、樹脂層に限られることはない。電気粘性流体８の流路に乾燥剤として吸水性を有する材料を充填したカラムを設置し、そのカラムを通過することで水分を吸収する機構でもよい。なお、水分を吸収するためのカラムなどが設置された新たな流路を設け、電気粘性流体８が循環する際に、一部の電気粘性流体８の水分を除去する機構を設けてもよい。

また、水分吸収機構２６はシリンダ装置の構成部材である必要はなく、電気粘性流体８に接する個所に存在すればよい。つまり、シリンダ装置内のいずれかの場所に固定される必要はなく、電気粘性流体８中に分散していてもよい。たとえば、吸水性材料による小片や粒子を電気粘性流体８に分散する。

以下、実施例および比較例を示して具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に何ら限定されるものではない。

［実施例１］
［水分吸収機構］
図１に示すように、外筒３の外側に水分吸収機構２６を設けた。

［吸水性材料］
吸水性材料にゼオライト（ユニオン昭和株式会社製モルキュラーシーブ４Ａ８×１２）を用い、ベースとなる樹脂であるナイロン系高分子に複合化した材料を用いて水分吸収機構を形成した。なお、ゼオライトの吸水率は２５％であり、複合材の吸水率は１１．２％であった。なお、吸水率はＪＩＳＫ７２０９，２０００で記載される方法により求められるものである。

［電気粘性流体］
ポリウレタン系微粒子をシリコーンオイルに分散した電気粘性流体を用いた。なお、ポリウレタン粒子の平均粒径は４．２μｍ、シリコーンオイルの粘度は５ｃＰである。

［比較例１］
吸水性材料を用いないナイロン系樹脂で樹脂層を形成した場合を比較例として、本実施例１に係る吸水性材料、および本実施例１に係る電気粘性流体８を備えるシリンダ装置１に対し、以下の検証を行った。

［検証１（吸水性試験）］
吸水性材料における吸水性を下記に示す試験により測定した。

(1) 外からの水分混入を想定して電気粘性流体８に対して約１００００ｐｐｍ（１％）の水を添加し混合。

(2) ゼオライトを複合化したナイロン系高分子またはナイロン系高分子の試験片を添加し撹拌。

(3) 各試料中から試験片を除去しカールフィッシャ―法で含有水分量を測定し、水分添加前の電気粘性流体８、両試験片による処理前後の含有水分量と比較した。

試験片による処理を行った電気粘性流体８の含有水分量を測定した結果、水分添加後では１１５００ｐｐｍであった。ナイロン系高分子の試験片で処理した後の含有水分量は９５００ｐｐｍであった。それに対して、ゼオライトを複合化したナイロン系高分子の試験片で処理した後の含有水分量は１３００ｐｐｍであり、ゼオライトを複合化することで電気粘性流体８中の含有水分を１％以上除去できることを確認した。

前述した通り、１％以上の水分を吸収できれば、実用上混入が想定される水分を吸収できるため、水分混入によるシリンダ装置１の減衰力変化を最小限に抑えることができると予想し検証を続けた。

［検証２（電気粘性効果）］
検証１で作製した各試料における電気粘性効果をレオメータ（Ａｎｔｏｎｐａａｒ社製、ＭＣＲ５０２）を用いて回転式粘度計法により測定した。直径２５ｍｍの平板プレートを用い、せん断速度１００ｓ^−１、測定温度範囲２０℃、印加電界強度５ｋＶ／ｍｍの条件で窒素中にて測定した。なお、本レオメータにおいて、せん断速度は２／３×（ω×Ｒ）／Ｈで、せん断応力は４／３×Ｍ／（π×Ｒ^３）で算出する値とした。なお、ωは角速度、Ｒはプレート半径、Ｈはプレート間距離、Ｍはモータトルクである。

上記電気粘性効果を測定した結果、水分を添加し１１５００ｐｐｍの水分を含有する電気粘性流体のＥＲ効果は、添加前の電気粘性効果と比較し０．５倍となり、水分混入により電気粘性効果は低下した。一方、ゼオライトによる水分除去処理後の電気粘性流体の電気粘性効果は、水分添加前の電気粘性効果と比較し０．９倍でありほぼ同程度であった。

前述した通り、乗り心地確保のために減衰力の変動は、±２０％以内であることが好ましい。そのため、減衰力に直接寄与する電気粘性効果が±２０％以内であることが好ましい。つまり、比較例１における電気粘性効果の低下は乗り心地の悪化を生じることが予想される。それに対して、実施例１の吸水性材料による水分除去処理を行うことで、電気粘性効果つまり減衰力の変動を１０％以内に抑えることができた。

［検証３（加振試験）］
水分除去機構２６を備えたシリンダ装置１に電気粘性流体８を封入し加振試験を実施した。なお、試験条件は、ピストン振幅５０ｍｍ、ピストン速度０．３ｍ／ｓ、温度２０℃、印加電界強度５ｋＶ／ｍｍとし、シリンダ装置封入前に電気粘性流体８には１００００ｐｐｍの水分を添加した。加振試験の結果、外側電極に接する形で成形された樹脂層を水分除去機構として備えた実施例１に係るシリンダ装置１の減衰力は、水分吸収機構２６を備えない比較例１に係るシリンダ装置１と比較して水分添加の影響を受けづらく、その減衰力は水分を添加しない電気粘性流体８を封入したシリンダ装置と比較して０．９倍であった。なお、比較例１のシリンダ装置１の減衰力は、水分を添加しない電気粘性流体８を封入したシリンダ装置と比較して０．６倍であった。

以上のとおり、実施例１により、シリンダ装置１に水分吸収機構２６を設けることで、電気粘性流体８の電気粘性効果ひいては電気粘性流体８を封入したシリンダ装置１の減衰力の水分混入による変動を改善できることが分かった。

表１及び表２を参照して、実施例２〜実施例１０および比較例２〜比較例４について説明する。以下の実施例および比較例では、上述の実施例１と同様の方法で吸水性試験と加振試験を行い、その試験結果を各表にまとめている。

表１は、上述した実施例１および比較例１に加え、実施例２〜実施例５、および比較例２に関する、水分吸収機構２６の設置位置、シリンダ装置１の減衰力、について示す表である。なお、実施例２〜４と比較例２の構成におけるベース樹脂、吸水性材料の種類、吸水性材料の吸水率、試験片の吸水率は、実施例１と同様である。また、表中におけるシリンダ装置１減衰力の比率とは、下式で表す。

（シリンダ装置１減衰力の比率）＝（水分添加時の減衰力）／水分未添加時の減衰力）

［実施例２］
水分吸収機構２６をベースシェル２の側面に配置（図示せず）すること以外は、実施例１と同様に試験を行った。この場合、シリンダ装置１の減衰力は、水分未添加の場合と比較し０．９倍であった。

［実施例３］
水分吸収機構２６をベースシェル２底面に配置すること以外は、実施例１と同様に試験を行った。なお、水分吸収機構２６をベースシェル２の底面に設けた構造を図３に示す。この場合、シリンダ装置１の減衰力は、水分未添加の場合と比較し１．０倍であった。

［実施例４］
水分吸収機構２６をロッド６表面に配置（図示せず）すること以外は、実施例１と同様に試験を行った。この場合、シリンダ装置１の減衰力は、水分未添加の場合と比較し０．８倍であった。

［実施例５］
電気粘性流体８中に分散させた吸水性材料が水分吸収機構２６を担うこと以外は、実施例１と同様に試験を行った。この場合、シリンダ装置１の減衰力は、水分未添加の場合と比較し０．９倍であった。

［比較例２］
水分吸収機構２６をピストン９流路に配置（図示せず）すること以外は、実施例１と同様に試験を行った。この場合、シリンダ装置１の減衰力は、水分未添加の場合と比較し１．３倍であった。

実施例１〜５に示すように、吸水性材料を複合化した水分吸収機構２６もしくは吸水性材料を電気粘性流体８に分散した水分吸収機構２６を設けたシリンダ装置における減衰力は、水分が混入した場合でも、水分の影響を受けず、その変動率は±２０％以内であり、減衰力を安定化し乗り心地を安定化できる。一方、水分吸収機構２６を設けない比較例１の場合、水分が混入することで、その減衰力は０．６倍に低下し乗り心地が変化した。また、比較例２では、狭い流路であるピストンに設けられた流路に吸水性材料を複合化した水分吸収機構２６を設けたが、混入水分を吸収した水分吸収機構２６が膨潤することで流路がさらに狭まり、減衰力の増加につながり、乗り心地が変化した。つまり、水分吸収機構２６を適切な場所に設けることで系外から進入してきた水分を吸着し電気粘性流体８の性能、ひいてはシリンダ装置１の性能を安定化できる。

また、実施例３において水分未添加の場合と同等の性能が出せた理由としては、ベースオイルに用いたシリコーンオイルは、水より比重が小さく混入した水分はシリンダ装置１の底面に堆積すると考えられる。そのため、特にシリンダ装置１底部に水分吸収機構２６を設けることがより効果的であったと考えられる。なお、水よりも比重が小さいベースオイルとしてはその他に鉱物油などがある。このようなベースオイルを用いた場合には実施例３と同様の結果となることが考えられる。

表２は、実施例６〜実施例１０および比較例３〜比較例６に関する、吸水性材料の種類、メーカ、吸水性材料の吸水率、検証１における試験片の吸水率、シリンダ装置１の減衰力について示す表である。なお、水分吸収機構２６の設置位置は、実施例１と同様である。表中におけるシリンダ装置１減衰力の比率は、表１と同様に算出した。

［実施例６］
水分吸収機構２６を形成する吸水性材料に架橋ポリアクリル酸系高分子を用いること以外は、実施例１と同様に試験を行った。この場合、シリンダ装置１の減衰力は、水分未添加の場合と比較し１．０倍であった。

［実施例７］
水分吸収機構２６を形成する吸水性材料にシリカを用いること以外は、実施例１と同様に試験を行った。この場合、シリンダ装置１の減衰力は、水分未添加の場合と比較し０．９倍であった。

［実施例８］
水分吸収機構２６を形成する吸水性材料にアルミナを用いること以外は、実施例１と同様に試験を行った。この場合、シリンダ装置１の減衰力は、水分未添加の場合と比較し０．９倍であった。

［実施例９］
水分吸収機構２６を形成する吸水性材料に架橋ポリビニルアルコール系高分子を用いること以外は、実施例１と同様に試験を行った。この場合、シリンダ装置１の減衰力は、水分未添加の場合と比較し１．０倍であった。

［実施例１０］
水分吸収機構２６を形成する吸水性材料に架橋ポリエチレングリコール形高分子を用いること以外は、実施例１と同様に試験を行った。この場合、シリンダ装置１の減衰力は、水分未添加の場合と比較し１．０倍であった。

［比較例３］
水分吸収機構２６を形成する吸水性材料に酢酸セルロース系高分子を用いること以外は、実施例１と同様に試験を行った。この場合、シリンダ装置１の減衰力は、水分未添加の場合と比較し０．６倍であった。

［比較例４］
水分吸収機構２６を形成する吸水性材料にエポキシを用いること以外は、実施例１と同様に試験を行った。この場合、シリンダ装置１の減衰力は、水分未添加の場合と比較し０．６倍であった。

実施例６〜１０に示すように、吸水性材料の吸水率が大きな値となるほど、その効果が大きいことがわかる。具体的には実施例６〜１０の結果より、特に作動油に電気粘性流体を用いる場合には、吸水性材料の吸水率が２５ｗｔ％以上となれば十分に高い効果を発揮できることがわかる。また、実施例６、９及び１０より、より高い効果を発揮するためには吸水率が１００００ｗｔ％以上であれば、水分未添加の場合と同等の性能を出すことができる。

[実施例１１]
続いて実施例１１について説明する。実施例１１では図４に示す、一般的な作動油を用いるシリンダ装置１に水分吸収機構２６を設けたものである。
図４に示すように、油圧緩衝器１００は、一端（図示下端）にピストンバルブ９０が設けられ、他端（不図示）にヘッドが設けられたピストンロッド４０、油圧緩衝器１００の外郭を構成する外筒２０、ピストンロッド４０と外筒２０の間に設けられた円筒状の内筒３０、を備えている。外筒２０内には油圧作動油６０が封入されている。

ピストンロッド４０は外筒２０の上端板２０ａを貫通し、ピストンロッド４０の下端に設けられたピストンバルブ９０が内筒３０内に配設されている。外筒２０の上端板２０ａには、外筒２０に封入される電気粘性流体８が漏洩することを防止するオイルシール５０がブッシュ７０上に配設されている。

油圧作動油６０は、ピストンバルブ９０とピストンバルブ９０と対向して設けられるボトムバルブ１１０と内筒３０で区画される油室Ａ、ピストンバルブ９０とブッシュ７０と内筒３０で区画される油室Ｂ、外筒２０と内筒３０とで区画されるリザーバ室Ｃからなる。本実施例では、外筒２０の内側に水分吸収機構２６を配置した。なお、ベース材料や水分吸収材料は実施例２と同様のものを用いた。シリンダ装置１の減衰力は、水分未添加時と比較し１．０倍であった。

［比較例５］
水分吸収機構２６を設けないこと以外は実施例１１と同様な構成で試験を行った。シリンダ装置１の減衰力は、水分未添加時に比べて１．３倍であった。

実施例１１と比較例５から、油圧により減衰力を発生するシリンダ装置１においても、水分を吸収機構２６により系外からの水分を吸収することで、減衰力を安定化することができた。なお、言うまでもないが、本発明を適用してもっとも効果的なのは、電気粘性流体を用いたシリンダ装置に適用することである。

以上、本発明の特徴について簡単にまとめる。本発明に記載のシリンダ装置は、シリンダ（４、３０）と、シリンダ（４、３０）に封入される作動流体（８、６０）と、シリンダ（４、３０）内から外部へ延出するロッド（６）と、を備え、作動流体（８、６０）と接触する部分に水分吸収機構（２６）を備えた。このような構造にすることによって、作動油の動作に影響を与えることなく確実に作動油に含まれる水分を除去することができ、シリンダ装置の減衰力に対する水分混入に起因する車両の乗り心地の変化を抑制できる。

また、本発明に記載のシリンダ装置において、作動流体が電気粘性流体（８）であり、シリンダ（４）の外周側にはベースシェル（２）が配置され、ベースシェル（２）とシリンダ（４）との間には電気粘性流体（８）が通過する電極部（３ａ、４ａ）を備える。このような構成にすることによって、特に水分による影響が大きな電気粘性流体８を用いた場合に水分混入に起因する車両の乗り心地の変化を抑制できる。

また、本発明に記載のシリンダ装置は、電極部（３ａ、４ａ）とベースシェル（２）との間には吸水性材料が添加された樹脂層が設けられ、水分吸収機構（２６）は、樹脂層である。このような構成にすることによって、電極部の絶縁に必要な樹脂材料をそのまま水分吸収機構２６として活用することができるため、部品点数の削減や、従来のシリンダ装置の構造から大きな変化をもたらすことなく、電気粘性流体８の水分を除去することが可能となる。

また、本発明に記載のシリンダ装置は、ベースシェル（２）が、ベースシェル（２）内部であって、ロッドが延出する方向と逆側の端部に水分吸収機構（２６）が配置されることを特徴とする。つまり、シリンダ装置１底部に水分吸収機構２６を設けることによって、水の方がベースオイルよりも比重が大きい場合に水分吸収機構２６がより効果的に働くこととなる。

また、本発明に係るシリンダ装置は、水分吸収機構（２６）が電気粘性流体（８）の量に対して１％以上の水分量を吸収である。前述した通り、１％以上の水分を吸収できれば、実用上混入が想定される水分を吸収できるため、水分混入によるシリンダ装置１の減衰力変化を最小限に抑えることができる。

また、本発明のシリンダ装置は、吸水性材料はゼオライト、シリカ、アルミナ、ポリアクリル酸系高分子、ポリエチレングリコール系高分子, 又はポリビニルアルコール系高分子のうちの少なくとも１種類以上含む。
また、本発明に記載のシリンダ装置は、吸水性材料の吸水率は２５％以上であることを特徴とする。このような構成にすることによって、減衰力に直接寄与する電気粘性効果が±２０％以内とすることが可能となる。

上記では、種々の実施の形態を説明したが、本発明はこれらの内容に限定されるものではない。シリンダ装置１の構造や各構成要素は上述したものに限定されない。ロッド６と、ロッド６が挿入される内筒（シリンダ）４と、ロッド６とベースシェル２との間に設けられた作動油８と、を有する種々のシリンダ装置１に本発明を適用することができる。本発明の技術的思想の範囲内で考えられるその他の態様も本発明の範囲内に含まれる。

１シリンダ装置、２ベースシェル、２ａ上端板、３外筒、３ａ外電極、４内筒（シリンダ）（シリンダ）、４ａ内電極、５横穴、６ロッド、７オイルシール、８電気粘性流体、９ピストン、９Ｌピストン下室、９Ｕピストン上室、９ｈ貫通孔、１０ボディ、１１制御装置、１３不活性ガス、２０電圧印加機構、２２流路、２３流路、２４流路、２５加速度センサ、２６水分吸収機構、２７作動流体

Claims

シリンダと、前記シリンダに封入される作動流体と、前記シリンダ内から外部へ延出するロッドと、を備えたシリンダ装置において、
前記作動流体と接触する部分に水分吸収機構を備え、
前記作動流体は電気粘性流体であり、
前記シリンダの外周側にはベースシェルが配置され、
前記ベースシェルと前記シリンダとの間には前記電気粘性流体が通過する電極部を備えることを特徴とするシリンダ装置。
請求項１に記載のシリンダ装置において、
前記電極部と前記ベースシェルとの間には吸水性材料が添加された樹脂層が設けられ、
前記水分吸収機構は、前記樹脂層であることを特徴とするシリンダ装置。
請求項１に記載のシリンダ装置において、
前記ベースシェルは、当該ベースシェル内部であって、前記ロッドが延出する方向と逆側の端部に前記水分吸収機構が配置されることを特徴とするシリンダ装置。
請求項２または３に記載のシリンダ装置において、
前記水分吸収機構は、前記電気粘性流体の量に対して１％以上の水分量を吸収であることを特徴とするシリンダ装置。
請求項４に記載のシリンダ装置において、
前記吸水性材料はゼオライト、シリカ、アルミナ、ポリアクリル酸系高分子、ポリエチレングリコール系高分子、又はポリビニルアルコール系高分子のうちの少なくとも１種類以上含むことを特徴とするシリンダ装置。
請求項４または５に記載のシリンダ装置において、
前記吸水性材料の吸水率は２５％以上であることを特徴とするシリンダ装置。