JPH06341482A - 電気粘性流体利用の緩衝器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 汎用性の向上を期待するに最適となる電気粘
性流体利用の緩衝器を提供する。 【構成】 ピストンが円筒状に形成された径の異なるパ
イプ材からなる複数の電極部材３０を同心に配設してピ
ストンの径方向に多重構造とされた制御用隙間Ｓを有し
てなり、かつ、対向する電極部材３０への電圧印加で制
御用隙間Ｓにある電気粘性流体の粘性を変化し得るよう
に形成されてなる緩衝器において、各制御用隙間Ｓにピ
ストンの摺動方向に延在される隔壁部材が配在されて各
制御用隙間ＳがＣリング状の横断面形状を呈するように
形成されてなり、最外周及び最内周の制御用隙間Ｓがロ
ッド側室Ａあるいはピストン側室Ｂのいずれか一方に選
択的に連通されると共に、電極部材３０に開穿の開口を
介して内周側あるいは外周側に隣設する制御用隙間Ｓに
連通されてなり、かつ、中間の制御用隙間Ｓの両端が電
極部材３０に開穿の開口を介して互いに連通されてなる
とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、作動流体に電気粘性
流体を利用する緩衝器の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】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を作動流体に利用する緩
衝器が種々提案されている。

【０００３】例えば、図３に示す緩衝器にあっては、作
動流体に油を利用する旧来の所謂油圧緩衝器と同様に、
シリンダ１内にピストンロッド２の先端側を出没可能に
挿通すると共に、該ピストンロッド２の先端にシリンダ
１内に摺動可能に収装されたピストン３を連設してな
る。

【０００４】そして、ピストン３がシリンダ１内に電気
粘性流体が充満されるロッド側室Ａ及びピストン側室Ｂ
を区画すると共に、ピストン側室ＢにフリーピストンＰ
を有して該フリーピストンＰの背面側にガス室Ｇを区画
している。

【０００５】一方、ピストン３は、ロッド側室Ａとピス
トン側室Ｂとの連通を可能にする流路を有してなるもの
で、該流路は、対向する電極部材３ａ間に形成される制
御用隙間Ｓからなるとしている。

【０００６】即ち、ピストン３は、シリンダ１内に摺動
可能に収装された蓋体を兼ねる上下の円盤体３ｂの間
に、円筒状に形成された径の異なるパイプ材からなる複
数の電極部材３ａを同心に配設して該ピストンの径方向
に多重構造としたものを挟持する構造に形成されてい
る。

【０００７】そして、各円盤体３ｂには、ロッド側室Ａ
及びピストン側室Ｂが電極部材３ａによる多重構造で形
成される各制御用隙間Ｓに連通し得るように、それぞれ
開口３ｃが開穿されてなるとしている。

【０００８】そして、各電極部材３ａは、電線Ｅ１，Ｅ
２を介して外部に配在の電圧源Ｅに接続されるとしてお
り、該電圧源Ｅにおける電圧印加操作で、制御用隙間Ｓ
に電界が形成されるとしている。

【０００９】それ故、この従来例としての電気粘性流体
利用の緩衝器によれば、シリンダ１に対するピストンロ
ッド２の出没でピストン３がシリンダ１内を摺動する場
合には、電気粘性流体がピストン３に形成の制御用隙間
Ｓを介してロッド側室Ａとピストン側室Ｂとの間を行き
来することになる。

【００１０】そして、制御用隙間Ｓが略１ｍ／ｍ程度の
間隔とされることから、電気粘性流体が制御用隙間Ｓを
通過する際の流路抵抗が該緩衝器における減衰力になる
と共に、電気粘性流体の制御用隙間Ｓの通過時に実行さ
れる電圧印加操作で、各制御用隙間Ｓに電界が形成され
ることになり、該制御用隙間Ｓにある電気粘性流体の粘
性が高くなるように変化される。

【００１１】その結果、電気粘性流体の制御用隙間Ｓの
通過時の流路抵抗が電圧印加操作前より高くなり、従っ
て、電圧印加操作で高い減衰力を発生させることが可能
になると共に、印加電圧量の制御で減衰力を高い範囲内
で任意に変更し得ることになる。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来の電気粘性流体利用の緩衝器にあっては、効果的
な減衰力の発生を期待できない危惧がある。

【００１３】即ち、上記従来の電気粘性流体利用の緩衝
器にあっては、制御用隙間Ｓは、電気粘性流体がロッド
側室Ａとピストン側室Ｂとの間を行き来する方向に同方
向に設定されているから、制御用隙間Ｓを長くするに
は、該制御用隙間Ｓを形成する電極部材３ａの長さを大
きくしなければならない。

【００１４】そして、電極部材３ａの長さを大きくすれ
ば、その長さに比例して高い減衰力の発生が可能になる
が、反面、電極部材３ａを長くすればする程、シリンダ
１内におけるピストン３の有効ストローク量が小さくな
る。

【００１５】その結果、緩衝器の全長に制約がある場合
には、ピストン３の有効ストローク量から、電極部材３
ａの長さを大きくすることができず、従って、所定の高
さの減衰力発生を期待できなくなる危惧がある。

【００１６】尚、印加電圧量を大きくすれば、制御用隙
間Ｓ内にある電気粘性流体の粘性を高いものにし得るこ
とになるが、印加電圧量を大きくするにはそれに伴い緩
衝器の各部位における改良や改変が必要になる不都合が
ある。

【００１７】この発明は、前記した事情を鑑みて創案さ
れたものであって、その目的とするところは、印加電圧
量を高設定にしなくて済むのは勿論のこと、ピストンの
有効ストローク量を確保しながら制御用隙間の全長を大
幅に増大でき、設定通りの減衰力発生を可能にして、そ
の汎用性の向上を期待するに最適となる電気粘性流体利
用の緩衝器を提供することである。

【００１８】

【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、この発明の構成を、シリンダに対して出没可能
に挿通されるピストンロッドの先端に連設されシリンダ
内に摺動可能に収装されてシリンダ内にロッド側室とピ
ストン側室を区画するピストンを有してなると共に、該
ピストンが円筒状に形成された径の異なるパイプ材から
なる複数の電極部材を同心に配設してピストンの径方向
に多重構造とされた制御用隙間を有してなり、かつ、該
制御用隙間を介して電気粘性流体の充満するロッド側室
とピストン側室とが連通されてなると共に、対向する電
極部材への電圧印加で制御用隙間にある電気粘性流体の
粘性を変化し得るように形成されてなる電気粘性流体利
用の緩衝器において、各制御用隙間にピストンの摺動方
向に延在される隔壁部材が配在されて各制御用隙間がＣ
リング状の横断面形状を呈するように形成されてなり、
最外周及び最内周の制御用隙間がロッド側室あるいはピ
ストン側室のいずれか一方に選択的に連通されると共
に、電極部材に開穿の開口を介して内周側あるいは外周
側に隣設する制御用隙間に連通されてなり、かつ、中間
の制御用隙間の両端が電極部材に開穿の開口を介して互
いに連通されてなるとする。

【００１９】

【作用】それ故、シリンダに対するピストンロッドの出
没でピストンがシリンダ内を摺動する場合には、電気粘
性流体がピストンに形成の制御用隙間を介してロッド側
室とピストン側室との間を行き来する。

【００２０】そして、電気粘性流体が制御用隙間を通過
する際の流路抵抗が減衰力とされると共に、電圧印加操
作によって各電極部材間、即ち、制御用隙間に電界が形
成され、該制御用隙間にある電気粘性流体の粘性が高く
なるように変化される。

【００２１】その結果、電気粘性流体の制御用隙間通過
時の流路抵抗が電圧印加操作前より高くなり、従って、
電圧印加操作で高い減衰力を発生させることが可能にな
ると共に、印加電圧量の制御で減衰力を高い範囲内で任
意に変更し得る。

【００２２】そして、上記制御用隙間がピストンの摺動
方向に延在される隔壁部材の配在でＣリング状の横断面
形状を呈するように形成されて、電気粘性流体が各制御
用隙間においてピストンの周方向に周回することにな
る。

【００２３】その結果、電気粘性流体がピストン部分お
いて該ピストンの周方向に周回した上で、ロッド側室と
ピストン側室との間を行き来することになり、電気粘性
流体がピストン部分おいて、単に、該ピストンの摺動方
向に流通するのみの場合に比較して、高い減衰力発生が
期待できる。

【００２４】

【実施例】以下、図示した実施例に基づいて説明する
が、この発明に係る電気粘性流体利用の緩衝器も、基本
的には、前記した従来例（図１参照）と同様に、旧来の
所謂油圧緩衝器の形態に形成されている。

【００２５】従って、以下の図示例において、その構成
の同一なる部分については図中に同一の符号を付すのみ
として、その詳しい説明を省略する。

【００２６】尚、この電気粘性流体利用の緩衝器におい
て、ピストンロッド２は、図１に示すように、その軸芯
部に透孔２ａを有する中空構造に設定されてなり、該ピ
ストンロッド２の先端インロー部２ｂの内周側に嵌装さ
れた封止栓２０で、透孔２ａ内を下方のピストン側室Ｂ
に連通する部位と、上方の電線Ｅ１が案内される部位
と、に分断している。

【００２７】また、該ピストンロッド２は、図示例にあ
って、電通部材として機能するように設定されており、
他方の電線Ｅ１が該ピストンロッド２に電気的に接続さ
れている。

【００２８】そして、電線Ｅ１，Ｅ２は、外部に配在の
電圧源Ｅ（図３参照）に接続されている。

【００２９】ピストン３は、この実施例においても、ロ
ッド側室Ａとピストン側室Ｂとの連通を可能にする流路
を有してなるもので、該流路は、対向する電極部材３０
間に形成される制御用隙間Ｓからなるとしている。

【００３０】即ち、ピストン３は、円筒状に形成され電
極部材として機能する本体３１の上下の開口端が通電材
からなり円盤状に形成された上下の蓋体３２で閉塞され
る態様に形成されている。

【００３１】そして、該ピストン３は、本体３１の内周
側に円筒状に形成された径の異なるパイプ材からなる複
数の電極部材３０を同心に配設してピストン３の径方向
に多重構造とされた制御用隙間Ｓを有してなる。

【００３２】図中で上方となる一方の蓋体３２は、その
外周側にその肉厚を貫通するようにして開穿されたポー
ト３２ａを有しており、該ポート３２ａを介して上記本
体３１と最外周の電極部材３０との間に形成の最外周の
制御用隙間Ｓがロッド側室Ａに連通し得るようにしてい
る。

【００３３】一方、各制御用隙間Ｓは、図３に示すよう
に、ピストン３の摺動方向に延在される隔壁部材３３が
配在されて各制御用隙間ＳがＣリング状の横断面形状を
呈するように形成されている。

【００３４】即ち、図示例にあって、各制御用隙間Ｓ
は、該制御用隙間Ｓを電気粘性流体が通過するときに、
ピストン３における周方向に流れることになるように配
慮している。

【００３５】そして、各電極部材３０は、その肉厚を貫
通するようにして開穿された開口３０ａを有してなり、
該開口３０ａを介して内周側あるいは外周側に隣設する
制御用隙間Ｓが互いに連通されるとしている。

【００３６】即ち、例えば、中間の制御用隙間Ｓにおい
て、該制御用隙間Ｓの一端が外周側の電極部材３０に開
穿の開口３０ａを介して外周側の制御用隙間Ｓに連通す
る一方で、該制御用隙間Ｓの他端が内周側の電極部材３
０に開穿の開口３０ａを介して内周側の制御用隙間Ｓに
連通するとしている。

【００３７】これによって、例えば、ロッド側室Ａから
の電気粘性流体が最外周の制御用隙間Ｓに流入された後
は、該最外周の制御用隙間Ｓを略全周に亙って流通した
後に内周側の制御用隙間Ｓ内に流入することになる。

【００３８】また、該内周側の制御用隙間Ｓ内に流入し
た電気粘性流体も、上記と同様に該内周側の制御用隙間
Ｓを略全周に亙って流通した後にさらに内周側の制御用
隙間Ｓ内に流入することになる。

【００３９】そして、最内周の制御用隙間Ｓは、その外
周側の制御用隙間Ｓに連通する一方でピストンロッド２
の先端部インロー部２ｂにその肉厚を径方向に連通する
ようにして開穿されたポート２ｃを介して、上記透孔２
ａに連通している。

【００４０】尚、ピストンロッド２の先端部インロー部
２ｂに開穿のポート２ｃは、図１中に仮想線図で示すよ
うに、該ピストンロッド２の軸線方向に多段に開穿され
てなるとし、電極部材３０に開穿の開口３０ａも、図示
しないが、同様に、ピストン３の摺動方向に多段に開穿
されてなるとしている。

【００４１】その結果、この実施例において、円筒状に
形成された径の異なるパイプ材からなる複数の電極部材
３０を同心に配設してピストン３の径方向に多重構造と
された制御用隙間Ｓを有してなるとするとしても、各制
御用隙間Ｓがピストン３の摺動方向に延在される隔壁部
材３３の配在でＣリング状の横断面形状を呈するように
形成されている、とされることで、各制御用隙間Ｓがそ
の軸線方向の長さに関与する電界だけでなく、ピストン
３の周方向の長さに関与する電界をも構成することにな
る。

【００４２】尚、図示例にあって、本体３１の外周に
は、シリンダ１の内周に摺接するピストンリング３４が
介装されており、各電極部材３０の上下端は、適宜に絶
縁材３５が介装された通電部材３６で封止されている。

【００４３】それ故、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あっては、シリン
ダ１に対してピストンロッド２が出没されてピストン３
がシリンダ１内を摺動する場合には、電気粘性流体がピ
ストン３に形成の制御用隙間Ｓを介してロッド側室Ａと
ピストン側室Ｂとの間を行き来することになる。

【００４４】即ち、例えば、ピストン３がシリンダ１内
を伸側方向たる図中での上昇方向に摺動すると、ロッド
側室Ａ内の電気粘性流体がピストン３を形成する蓋体３
２の開口３２ａを介して最外周の制御用隙間Ｓ内に流入
する。

【００４５】この制御用隙間Ｓに流入した電気粘性流体
は、該制御用隙間Ｓを円周方向に流れ、内周側の電極部
材３０に開穿の開口３０ａを介して内周側の制御用隙間
Ｓ内に流入する。

【００４６】この内周側の制御用隙間Ｓに流入した電気
粘性流体は、該制御用隙間Ｓを円周方向に流れ、さらに
内周側の電極部材３０に開穿の開口３０ａを介してさら
に内周側の制御用隙間Ｓ内に流入する。

【００４７】なお、上記最外周の制御用隙間Ｓを流れる
電気粘性流体の流れ方向と、その内周側の制御用隙間Ｓ
における電気粘性流体の流れ方向とは、これが互い逆方
向となる。

【００４８】以上のようにして最内周の制御用隙間Ｓに
流入された電気粘性流体は、ピストンロッド２の先端イ
ンロー部２ｂに開穿のポート２ｂを介して透孔２ａ内に
流入し、該透孔２ａに連通するピストン側室Ｂ内に流入
することになる。

【００４９】その結果、ピストン３においては、電気粘
性流体が流路として制御用隙間Ｓを通過することにな
り、この制御用隙間Ｓを電気粘性流体が通過する際の流
路抵抗が該緩衝器における減衰力とされることになる。

【００５０】そして、電極部材３０への電圧印加操作に
よって各電極部材３０間、即ち、制御用隙間Ｓに電界が
形成され、該制御用隙間Ｓにある電気粘性流体の粘性が
高くなるように変化される。

【００５１】その結果、電気粘性流体の制御用隙間Ｓを
通過する際の流路抵抗が電圧印加操作前に比較してより
高くなり、従って、電圧印加操作で高い減衰力を発生さ
せることが可能になると共に、電極部材３０への印加電
圧量を高低制御することで、該緩衝器で発生される減衰
力を高い範囲内で任意に変更し得ることになる。

【００５２】以上の作動は、ピストン３がシリンダ１内
を圧側方向たる図中での下降方向に摺動する場合にも同
様に発現される。

【００５３】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、ピス
トンがシリンダ内を摺動する際に、電気粘性流体がピス
トンに形成の制御用隙間を通過することで、所定の減衰
力発生が実現されるのは勿論のこと、制御用隙間に電界
が形成されることで、制御用隙間にある電気粘性流体の
粘性が高くなって流路抵抗がより高くなり、より高い減
衰力の発生が可能になる利点がある。

【００５４】その場合に、この発明によれば、制御用隙
間がピストンの軸線方向のみに流路を形成するのではな
く、ピストンの円周方向にも流路を形成するので、全体
として長い距離の制御用隙間を設定することが可能にな
り、印加電圧量を高くすることなく、また、ピストンの
有効ストローク量を減殺することなく、設定通りの減衰
力発生を期待できることになる利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る電気粘性流体利用の緩衝器にお
けるピストン部分の一実施例を示す部分縦断面図であ
る。

【図２】図１におけるピストン部分の横断面図である。

【図３】従来例としての電気粘性流体利用の緩衝器を原
理的に示す縦断面図である。

【符号の説明】

１ シリンダ ２ ピストンロッド ３ ピストン ３０ 電極部材 ３０ａ 開口 ３３ 隔壁部材 Ａ ロッド側室 Ｂ ピストン側室 Ｓ 制御用隙間

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シリンダに対して出没可能に挿通される
   ピストンロッドの先端に連設されシリンダ内に摺動可能
   に収装されてシリンダ内にロッド側室とピストン側室を
   区画するピストンを有してなると共に、該ピストンが円
   筒状に形成された径の異なるパイプ材からなる複数の電
   極部材を同心に配設してピストンの径方向に多重構造と
   された制御用隙間を有してなり、かつ、該制御用隙間を
   介して電気粘性流体の充満するロッド側室とピストン側
   室とが連通されてなると共に、対向する電極部材への電
   圧印加で制御用隙間にある電気粘性流体の粘性を変化し
   得るように形成されてなる電気粘性流体利用の緩衝器に
   おいて、各制御用隙間にピストンの摺動方向に延在され
   る隔壁部材が配在されて各制御用隙間がＣリング状の横
   断面形状を呈するように形成されてなり、最外周及び最
   内周の制御用隙間がロッド側室あるいはピストン側室の
   いずれか一方に選択的に連通されると共に、電極部材に
   開穿の開口を介して内周側あるいは外周側に隣設する制
   御用隙間に連通されてなり、かつ、中間の制御用隙間の
   両端が電極部材に開穿の開口を介して互いに連通されて
   なることを特徴とする電気粘性流体利用の緩衝器