JPH04266637A - 電気粘性流体利用の緩衝器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、電気粘性流体が印加
電圧によってその粘性を変化させる性質を利用して減衰
作用を発揮させるようにした位置依存型の電気粘性流体
利用の緩衝器に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、例えば自動車に利用される緩衝器
としての油圧緩衝器にあっては、該自動車における負荷
の大小に応じてその発生減衰力が調整される、即ち、位
置依存型に構成されているものがある。

【０００３】例えば、図３に示す従来の油圧緩衝器にあ
っては、シリンダ１に対して出没自在に挿通されるピス
トンロッド２の先端にシリンダ１内に摺動可能に収装さ
れると共に該シリンダ１内にロッド側油室Ａとピストン
側油室Ｂを区画形成するピストン部３を有してなる一方
で、ピストン側油室Ｂに立設されてその上端側がピスト
ンロッド２の先端側内部に形成された内空部２ａに適宜
の隙間Ｓを有して出没自在に臨在されるロッド体４を有
してなる。

【０００４】尚、ロッド側油室Ａとピストン側油室Ｂは
、ピストン部３に開穿のオリフィス３ａを介して相互に
連通されてなると共に、内空部２ａは、ピストンロッド
２の先端に近い部位の肉厚を半径方向に貫通するように
開穿された横孔３ｂを介してロッド側油室Ａと相互に連
通されている。

【０００５】また、シリンダ１の外部には外筒５が配設
されていて該外筒５とシリンダ１との間にリザーバ室Ｒ
を形成するとしている。そして、シリンダ１と外筒５の
上端はベアリング部材６で封止され、シリンダ１と外筒
５の下端はボトム部材７で封止されている。そしてまた
、ボトム部材７にはポート７ａが開穿されていて、該ポ
ート７ａを介してピストン側油室Ｂとリザーバ室Ｒとの
連通を図っている。

【０００６】一方、ロッド体４は、ボトム部材７の中央
上面に立設されていてその基端近傍部から上端にかけて
の外周に、該ロッド体４の軸線方向に副って延びるテー
パ溝４ａが形成されてなるとしている。該テーパ溝４ａ
は、ロッド体４の基端に近づくにつれてその深さが浅く
なり、逆に、上端に近づくにつれて深くなるように形成
されている。

【０００７】即ち、ロッド体４がピストンロッド２の内
空部２ａに出没される際に、両者間に形成されている隙
間Ｓの有効面積がテーパ溝４ａによって可変とされると
しているものである。

【０００８】それ故、上記従来の油圧緩衝器によれば、
ピストンロッド２がシリンダ１に対して出没されるその
伸縮作動時には、作動油がピストン部３におけるオリフ
ィス３ａ及び隙間Ｓを介してロッド側油室Ａとピストン
側油室Ｂとの間を往復することになる。

【０００９】そして、作動油がオリフィス３ａ及び隙間
Ｓを通過する際に所定の減衰力が発生されると共に、ロ
ッド体４の内空部２ａに対するロッド体４の出没の度合
で隙間Ｓの有効面積が変更されることになり、従って、
該油圧緩衝器の伸縮度合に応じて発生減衰力が変更され
ることになる。

【００１０】その結果、該油圧緩衝器が自動車に搭載さ
れている場合には、該自動車における積載荷重が大小変
更される際に該荷重変更に応じて発生減衰力が変更され
ることになり、従って、例えば所望の車高維持が可能に
なる利点がある。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来例としての油圧緩衝器にあっては、発生減衰力の
変更状況は、予め設定された特定のものに限定され、広
範囲に亙る変更調整を期待できない不都合がある。

【００１２】即ち、上記従来例において発生減衰力の変
更調整は、ピストンロッド２の内空部２ａに対して出没
されるロッド体４の外周に形成されているテーパ溝４ａ
の如何によって決定される。そして、テーパ溝４ａは、
ロッド体４ごと、即ち、油圧緩衝器ごとに設定されいる
。

【００１３】従って、当初から自動車への負荷の大小を
基準にして発生減衰力を変更し得るように設定されてい
る油圧緩衝器が搭載される場合には、該自動車の走行路
面の状況に応じて減衰力を変更したいとしてもその実現
が不可能になり、該自動車における例えば好ましい乗り
心地が得られなくなる。そして、走行路面の状況に応じ
て減衰力を変更することを基準にしたい場合には、ロッ
ド体４自体を別のテーパ溝４ａを有するものに交換する
、即ち、別の油圧緩衝器に交換しなければならない不都
合がある。

【００１４】この発明は、前記した事情を鑑みると共に
、近年、印加電圧によってその粘性が変化する性質を有
する電気粘性流体が発見されていることを鑑案して、創
案されたものであって、その目的とするところは、その
伸縮作動時に多様の状況に応じて発生減衰力の変更調整
が可能になり、その汎用性の向上を期待できる位置依存
型の電気粘性流体利用の緩衝器を提供することである。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、この発明に係る電気粘性流体利用の緩衝器の構
成を、電気粘性流体が充満されたシリンダ内で摺動する
と共に該シリンダ内にロッド側室とピストン側室を区画
形成するピストン部をその先端に有して該シリンダに対
して出没自在に挿通されてなる中空ピストンロッドと、
ピストン側室に立設されて中空ピストンロッドの先端開
口を介して内空部に臨在されるロッド体と、を有してな
り、ロッド体がその上端側と基端側に膨出部を有してな
ると共に該各膨出部の外周と中空ピストンロッドの先端
開口の内周との間に適宜間隔の制御用隙間を形成してな
る一方で、ロッド側室とピストン側室とが制御用隙間及
び中空ピストンロッドに開穿の連通孔を介して相互に連
通されてなり、かつ、中空ピストンロッドが一方の電極
部材とされるに対してロッド体が他方の電極部材とされ
て両方の電極部材への電圧印加時に制御用隙間に介在さ
れる電気粘性流体の粘性が変化されるように構成されて
なることを特徴とするとしたものである。

【００１６】

【作用】それ故、中空ピストンロッドがシリンダに対し
て出没される該緩衝器の伸縮作動時には、ロッド体が中
空ピストンロッドに対して出没されると共に、電気粘性
流体がロッド体の外周と中空ピストンロッドの下端開口
の内周との間を介してロッド側室とピストン側室との間
を往復することになる。

【００１７】そして、他方の電極部材たるロッド体の膨
出部の外周が一方の電極部材たる中空ピストンロッドの
下端開口の内周との間に制御用隙間を形成する際に、両
方の電極部材に電圧が印加されると、制御用隙間に介在
されている電気粘性流体の粘性が印加電圧量に応じて瞬
時に硬化傾向に変化される。

【００１８】そしてまた、粘性が変化された電気粘性流
体は、印加電圧が維持されていることを条件に、以降、
制御用隙間を電気粘性流体が流通することを妨げ、従っ
て、中空ピストンロッドのシリンダ内への没入性及び中
空ピストンロッドのシリンダ内からの突出性が制限され
ることになり、これが所謂減衰作用になる。そして、該
減衰作用は印加電圧量に応じて直ちに実現されると共に
、該緩衝器の伸側あるいは圧側のいずれか一方側の作動
時にのみ発揮させることも可能になる。

【００１９】

【実施例】以下、図示した実施例に基いてこの発明を詳
細に説明すると、図１に示す実施例はこれが自動車用と
される緩衝器であるが、該緩衝器は、シリンダ１と、中
空ピストンロッド８と、を有してなると共に、シリンダ
１内にはロッド体４と、フリーピストン９と、を有して
なる。

【００２０】シリンダ１は、所謂単管構造に形成されて
いて、内部には中空ピストンロッド８の先端に連設され
たピストン部３によって区画形成されるロッド側室Ｒ１
とピストン側室Ｒ２とを有してなる。そして、シリンダ
１内には電圧印加時にその粘性が変化される電気粘性流
体が充満されている。

【００２１】また、シリンダ１は、ピストン側室Ｒ２を
さらに区画するようにその下端側内部に摺動可能に収装
されたフリーピストン９を有してなり、該フリーピスト
ン９の背後側にガス室Ｒ３を区画形成している。そして
また、シリンダ１は、ピストン側室Ｒ２を横切るように
配設された支持部１ａを有してなり、該支持部１ａでロ
ッド体４の基端４ｂを支持するとしている。

【００２２】尚、支持部１ａには透孔１ｂが開穿されて
いて、該支持部１ａの上面側と底面側との連通を図って
いる。また、シリンダ１は、その開口端をベアリング部
１ｃで閉塞すると共に、該ベアリング部１ｃの軸芯部を
中空ピストンロッド８が挿通することを許容している。 そして、該ベアリング部１ｃは、中空ピストンロッド８
との間にシール機能を発揮するシール部材１ｄを配設さ
せている。

【００２３】中空ピストンロッド８は、その内部に適宜
容量の内空部８ａを有するように、通電材で略有頭円筒
状に形成されてなり、その先端開口８ｂを介して内空部
８ａをピストン側室Ｒ２に連通させている。また、中空
ピストンロッド８は、その肉厚部にこれを貫通する連通
孔８ｃを有してなり、該連通孔８ｃで内空部８ａをロッ
ド側室Ｒ１に連通させている。

【００２４】尚、中空ピストンロッド８は、ピストン部
３に近いその外周にストッパ部材８ｄを有してなり、該
中空ピストンロッド８がシリンダ１内から突出される伸
側行程時の伸切りストッパとされるとしている。

【００２５】ロッド体４は、通電材で形成されてなると
共に、シリンダ１内の支持部１ａにその基端４ｂが絶縁
材１０の介在下に固定的に支持され、その上端が中空ピ
ストンロッド８の先端開口８ｂを介して該中空ピストン
ロッド８の内空部８ａに臨在されるように構成されてな
る。

【００２６】そして、この実施例にあっては、ロッド体
４は、その基端側に基端側膨出部４ｃを有してなると共
に、これと同径の上端側膨出部４ｄをその上端側に有す
るように形成されており、各側膨出部４ｃ，４ｄの外周
と先端開口８ｂの内周との間に、約１ｍ／ｍ程度の制御
用隙間Ｓ１が形成されるとしている。そしてまた、各側
膨出部４ｃ，４ｄの間は細径部４ｅとされていて、その
外周と先端開口８ｂの内周との間に所謂流路を確保し得
るように形成されている。

【００２７】因に、制御用隙間Ｓ１は、前述したように
この発明に係る緩衝器がその作動媒体として電気粘性流
体を選択していることに鑑みて決定されるものであり、
印加電圧に応じた間隔に予め設定される。

【００２８】尚、一方の電極部材とされる中空ピストン
ロッド８の上端部分には、コントローラＣから延長され
た電線Ｅ１が接続されて例えばプラス側とされており、
他方の電極部材とされるロッド体４の基端４ｂにはコン
トローラから延長された電線Ｅ２電線Ｅ２が接続されて
マイナス側とされている。そして、電線Ｅ２は、シリン
ダ１の肉厚を貫通して該シリンダ１内に延在されている
が、シリンダ１における電線Ｅ２の貫通部分には適宜の
絶縁材１１が配在されている。

【００２９】図２は、この発明の他の実施例に係る緩衝
器を示すものであって、該実施例においては、前記した
実施例においてガス室Ｒ３がシリンダ１内に併せて配設
されてなるとしたのに対して、ガス室Ｒ３が別タンクＴ
内に形成されてなるとしたものである。

【００３０】そして、該別タンクＴは、タンクハウジン
グＴ１内にフリーピストンＴ２を摺動可能に有して、該
フリーピストンＴ２によってガス室Ｒ３と容室Ｒ４とを
区画形成すると共に、配管Ｐによって容室Ｒ４をシリン
ダ１内のピストン側室Ｒ２に連通させている。

【００３１】尚、別タンクＴは、図示した実施例に代え
て、そのタンクハウジングＴ１がシリンダ１の外周に一
体に連設されているとしても良いこと勿論である。

【００３２】この実施例による場合には、コントローラ
から延長される電線Ｅ２がロッド体４の基端４ｂに接続
されるについて、シリンダ１の肉厚を貫通しないことか
ら、前記した実施例のように絶縁材１１を配設しなくて
済む利点がある。

【００３３】以上のように形成されたこの実施例に係る
電気粘性流体利用の緩衝器においては、シリンダ１に対
して中空ピストンロッド８が没入されるようになる圧側
行程時には、ピストン側室Ｒ２の電気粘性流体の一部が
制御用隙間Ｓ１、中空ピストンロッド８の内空部８ａ及
び連通孔８ｃを介してロッド側室Ｒ１に流入することに
なると共に、シリンダ１内から中空ピストンロッド８が
突出される伸側行程時には、ロッド側室Ｒ１の電気粘性
流体が中空ピストンロッド８の連通孔８ｃ及び内空部８
ａ、及び制御用隙間Ｓ１を介してピストン側室Ｒ２内に
流出することになる。

【００３４】そして、圧側行程時にピストン側室Ｒ２に
おいて余剰となる電気粘性流体は、フリーピストン９の
後退によって該ピストン側室Ｒ２に収容されることにな
り、伸側行程時にピストン側室Ｒ２において不足するこ
とになる電気粘性流体は、フリーピストン９の前進によ
って補われる。

【００３５】一方、該緩衝器が長くなっている伸長側作
動時にあっては、ロッド体４の上端側膨出部４ｄが中空
ピストンロッド８の先端開口３ｂに臨在されており、こ
のとき、両者の間には制御用隙間Ｓ１が形成されること
になる。そして、該緩衝器が短くなっている圧縮側作動
時にあっては、ロッド体４の基端側膨出部４ｃが中空ピ
ストンロッド８の先端開口３ｂに臨在されて、両者の間
にも制御用隙間Ｓ１を形成することになる。

【００３６】それ故、上記の各側作動時に中空ピストン
ロッド８とロッド体４とからなる両方の電極部材に所定
の電圧が印加されると、制御用隙間Ｓ１に介在している
電気粘性流体の粘性が瞬時に硬化傾向に変化されること
になる。そして、該粘性が変化された電気粘性流体は、
以降、制御用隙間Ｓ１を電気粘性流体が流通することを
妨げる、即ち、所謂フリクション部材となって該緩衝器
の伸縮性を妨げる減衰作用をすることになる。そしてま
た、印加電圧量を適宜に変更すれば、減衰作用の度合を
変更調整し得ることになる。

【００３７】

【発明の効果】以上のように、この発明に係る電気粘性
流体利用の緩衝器によれば、電極部材たるロッド体の上
端側膨出部あるいは基端側膨出部が電極部材たる中空ピ
ストンロッドの先端開口に臨在されていて両者間に制御
用隙間が形成されている際に、両方の電極部材への所定
の電圧印加操作が実行されると、制御用隙間に介在され
ている電気粘性流体の粘性が印加電圧量に応じて瞬時に
硬化傾向に変化されて、該粘性が変化された電気粘性流
体が、以降、該制御用隙間を電気粘性流体が流通するこ
とを妨げることになり、ロッド体の中空ピストンロッド
内への没入性及びロッド体の中空ピストンロッド内から
の退出性、即ち、該緩衝機の伸縮性を妨げる減衰作用を
することになるので、該緩衝機が自動車に搭載される場
合には、該自動車への負荷の増大に応じて該緩衝機が伸
縮される際の好ましい減衰作用が可能になると共に、該
緩衝機が搭載される自動車の走行路面の状況に応じての
減衰作用の実現が可能になり、さらには、圧側あるいは
伸側のいずれか一方の作動時にのみ所定の減衰作用を実
現させる等、巾広い減衰作用の発揮が実現される利点が
ある

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例に係る電気粘性流体利用の
緩衝器を示す断面図である。

【図２】他の実施例に係る電気粘性流体利用の緩衝器を
示す断面図である。

【図３】従来の油圧緩衝器を一部省略して示す断面図で
ある。

【符号の説明】

１　　シリンダ ３　　ピストン部 ４　　ロッド体 ４ｃ　　基端側膨出部 ４ｄ　　上端側膨出部 ８　　中空ピストンロッド ８ａ　　内空部 ８ｂ　　先端開口 ８ｃ　　連通孔 Ｒ１　　ロッド側室 Ｒ２　　ピストン側室 Ｓ１　　制御用隙間

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　電気粘性流体が充満されたシリンダ内
   で摺動すると共に該シリンダ内にロッド側室とピストン
   側室を区画形成するピストン部をその先端に有して該シ
   リンダに対して出没自在に挿通されてなる中空ピストン
   ロッドと、ピストン側室に立設されて中空ピストンロッ
   ドの先端開口を介して内空部に臨在されるロッド体と、
   を有してなり、ロッド体がその上端側と基端側に膨出部
   を有してなると共に該各膨出部の外周と中空ピストンロ
   ッドの先端開口の内周との間に適宜間隔の制御用隙間を
   形成してなる一方で、ロッド側室とピストン側室とが制
   御用隙間及び中空ピストンロッドに開穿の連通孔を介し
   て相互に連通されてなり、かつ、中空ピストンロッドが
   一方の電極部材とされるに対してロッド体が他方の電極
   部材とされて両方の電極部材への電圧印加時に制御用隙
   間に介在される電気粘性流体の粘性が変化されるように
   構成されてなることを特徴とする電気粘性流体利用の緩
   衝器。