JPH0658364A - 緩衝器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 伸側減衰力と圧側減衰力とを同一にも異なっ
ても自動的に且つ自由に設定でき、コストの安い緩衝器
を提供することとする。 【構成】 シリンダ２内にピストン部３を介してピスト
ンロッドが移動自在に挿入され、シリンダ内にはピスト
ン部によってロッド側室Ａとピストン側室Ｂとを区画
し、シリンダの外側にはリザーバ室Ｒ２が区画されてい
る緩衝器において、ロッド側室とピストン側室とを伸側
制御用隙間Ｓ１を介して連通させ、又ピストン側室とロ
ッド側室とを圧側制御用隙間Ｓ２を介して連通させ、ピ
ストン側室とリザーバ室とは並列に設けた絞りと伸長時
に開く第１のチェック弁１４ｃを介して連通させ、伸側
制御用隙間と圧側制御用隙間は陰極と陽極とからなる電
極部材で区画され、伸側制御用隙間の入口と出口には伸
長時に開く第２、第３のチェック弁１９，２０が開閉自
在に設けられ、圧側制御用隙間の入口と出口には圧側時
に開く第４，第５のチェック弁２１，２１ａが開閉自在
に設けられていることとする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、油圧緩衝器、又は電
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
質を利用して発生減衰力の調整を可能にする緩衝器に関
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、該自動車の走行路面の
状況に応じてその発生減衰力が調整されるように構成さ
れていることが望まれている。

【０００３】そして、そのために従来から提案されてい
る油圧緩衝器にあっては、一般的には、シリンダに対し
てピストンロッドが出没されることでシリンダ内でピス
トン部が摺動する際に、減衰力発生部を作動油が通過す
ることで所定の減衰力が発生されると共に、該減衰力発
生部における減衰力発生の機構を例えば機械的に変更さ
せてあるいは該減衰力発生部を通過する作動油の流量を
増減させて、その発生減衰力を高低調整し得るように構
成さている。

【０００４】その結果、上記減衰力発生部が例えば絞り
やバルブ等の固有の減衰特性のもので構成されている場
合には、該固有の減衰特性の範囲内で発生された減衰力
が調整されることになり、従って、この減衰力発生部を
装備する油圧緩衝器が自動車に搭載される場合には、該
自動車が走行する路面の状況に応じてその発生減衰力を
調整するという当初の目的を充分に達成できなくなる危
惧がある。

【０００５】そして、多様の特性の減衰力を発揮し得る
ように、減衰力発生部を多種の絞りやバルブ等を有する
構造に構成すると、該油圧緩衝器の構造が複雑になって
その生産性が低下されたりその保守管理が面倒になる等
の不都合が招来されるだけでなく、構造が複雑になるの
に呼応してその制御が複雑になり、その分高価な部品が
多用されることになる等して、その生産コストが上昇さ
れる等の不都合も招来され易くなる。

【０００６】そこで、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、例えば、実公平３−５６９８号公報に
開示された図３に示すような構造の電気粘性流体利用の
緩衝器が提案されている。

【０００７】即ち、該緩衝器は、従来の油圧緩衝器の態
様に形成されてなるもので、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の先端には、上記シリ
ンダ１内で摺動すると共に該シリンダ１内にロッド側室
Ｂを区画形成するピストン部３を有してなる。

【０００８】そして、ロッド側室Ａとピストン側室Ｂに
は電気粘性流体が充満されてなり、該ロッド側室Ａとピ
ストン側室Ｂは、ピストン部３に配設の伸側チェック弁
３ａとこれに並列する絞り３ｂを介して連通されるとし
ている。

【０００９】また、シリンダ１は、その上端部にポート
１ａ及び下端部にポート１ｂをそれぞれ有しており、該
各ポート１ａ，１ｂを介して各室Ａ，Ｂがそれぞれ外部
に連通するとしている。

【００１０】尚、シリンダ１の外部には、リザーバタン
クＴが配設されており、該リザーバタンクＴを形成する
タンクハウジングＴ１内にはそこに容室Ｔ２とガス室Ｔ
３とを区画形成フリーピストンＴ４が摺動可能に収装さ
れている。

【００１１】そして、容室Ｔ２は、配管Ｐを介してシリ
ンダ１内のピストン側室Ｂに連通されるとしている。

【００１２】一方、シリンダ１の外周側には容室Ｒを形
成するように所謂外筒が配設されてなるとするが、該外
筒は、ヘッド側筒状体４と、ボトム側筒状体５と、中間
部筒状体６と、からなる。

【００１３】尚、容室Ｒは、シリンダ１に開穿の各ポー
ト１ａ，１ｂを介して各側室Ａ，Ｂに連通するとしてい
る。

【００１４】ヘッド側筒状体４は、その上端内周にベア
リング部材７を螺着させてなり、該ベアリング部材７の
中央部にはピストンロッド２が摺動可能に挿通されてい
る。

【００１５】そして、該ヘッド側筒状体４は、その下端
にフランジ部４ａを有してなり、該フランジ部４ａを介
して中間部筒状体６の上端に連設されるとしている。

【００１６】ボトム側筒状体５は、その下端肉厚部に圧
側チェック弁５ａとこれに並列する絞り５ｂを有してな
り、該圧側チェック弁５ａ及び絞り５ｂは、前記リザー
バタンクＴ内の容室Ｔ２をピストン側室Ｂに連通させて
いる。

【００１７】そして、該ボトム側筒状体５は、その上端
にフランジ部５ｃを有してなり、該フランジ部５ｃを介
して中間部筒状体６の下端に連設されるとしている。

【００１８】中間部筒状体６は、その上下端にそれぞれ
フランジ部６ａ，６ｂを有しており、該各フランジ部６
ａ，６ｂがそれぞれが対向するヘッド側筒状体４のフラ
ンジ部４ａ及びボトム側筒状体５のフランジ部５ｃにそ
れぞれ絶縁材８を介してボルトナット９で連設されてい
る。

【００１９】そして、中間部筒状体６は、その内周と前
記シリンダ１の外周との間に、前記容室Ｒの一部を所謂
巾狭にするように、間隔が約１ｍｍ程度となる制御用隙
間Ｓを形成するとしている。

【００２０】該制御用隙間Ｓは、ここに電場が発現され
る際に該電場に介在される電気粘性流体の粘性を印加電
圧量に応じて硬化傾向に変化させるように機能する。

【００２１】そしてまた、この従来例にあっては、シリ
ンダ１が一方の電極部材とされるに対して、中間部筒状
体６が他方の電極部材とされ、外部に配設のコントロー
ラＣから延長される電線Ｅ１が一方の電極部材、即ち、
シリンダ１に電気的に接続される上端側筒状体４に接続
され、コントローラＣから延長される電線Ｅ２が他方の
電極部材とされる中間部つつたいじょう６に接続される
としている。

【００２２】それ故、この従来提案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に対してピストン
ロッド２が出没されることでシリンダ１内をピストン部
３が摺動するときに、該シリンダ１の外部に配設されて
いる制御用隙間Ｓを電気粘性流体が通過することになる
が、このとき両方の電極部材に所定の電圧を印加して制
御用隙間Ｓに電場を発現させるようにすれば、該電場で
電気粘性流体の粘性が印加電圧量に応じて硬化傾向に変
化されることになる。

【００２３】従って、上記印加電圧が維持されることを
条件に、以降、制御用隙間Ｓにおける電気粘性流体の流
通性が妨げられる傾向になり、その結果、ピストン部３
のシリンダ１内での摺動性が妨げられる、即ち、減衰作
用が発言されることになり、両方の電極部材への印加電
圧量を適宜に選択すれば、発言される減衰作用の度合を
任意に調整し得ることになる。

【００２４】そして、上記従来提案としての緩衝器が自
動車に搭載されれば、該自動車の走行路面の状況に応じ
て減衰作用の度合を調整することが可能になり、該自動
車における例えば乗り心地を好ましい状態に改善し得る
ことになる。

【００２５】他方、シリンダの外側にアウターシリンダ
を同芯に配設し、アウターシリンダの外側にアウターシ
ェルを設け、シリンダとアウターシリンダをベアリング
とベースバルブのバルブボディに嵌合させ、アウターシ
リンダとアウターシェルとの間にリザーバを区画した多
重式の油圧緩衝器が例えば実公昭６２−２４８４６号公
報に開示されている。

【００２６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
実公平３−５６９８号公報に示す従来例としての電気粘
性流体利用の緩衝器にあっては、伸側時と圧側時とで同
一の制御用隙間Ｓを使用しているために発生する減衰力
を伸長時と圧縮時とで別々に制御することが困難であ
る。

【００２７】これを変更するためには印加電圧を伸長時
と圧縮時とで変えなければならないが、この際、伸行程
にあるのか圧行程にあるのかは外部からは分らないか
ら、これを検出するセンサーが必要となり、コストアッ
プにもなる。

【００２８】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伸側減衰力
と圧側減衰力とを同一にも異なっても自動的に且つ自由
に設定でき、コストの安い緩衝器を提供することであ
る。

【００２９】

【課題を解決するための手段】上記目的の達成のため
に、本発明の構成はシリンダ内にピストン部を介してピ
ストンロッドが移動自在に挿入され、シリンダ内にはピ
ストン部によってロッド側室とピストン側室とを区画
し、シリンダの外側にはリザーバ室が区画されている緩
衝器において、ロッド側室とピストン側室とを伸側制御
用隙間を介して連通させ、又ピストン側室とロッド側室
とを圧側制御用隙間を介して連通させ、ピストン側室と
リザーバ室とは並列に設けた絞りと伸長時に開く第１の
チェック弁を介して連通させ、伸側制御用隙間と圧側制
御用隙間は陰極と陽極とからなる電極部材で区画され、
伸側制御用隙間の入口と出口には伸長時に開く第２、第
３のチェック弁が開閉自在に設けられ、圧側制御用隙間
の入口と出口には圧側時に開く第４，第５のチェック弁
が開閉自在に設けられていることを特徴とするものであ
る。

【００３０】

【作用】伸長時と圧縮時にはそれぞれ伸側制御用隙間と
圧側制御用隙間を流れるから、それぞれの隙間で独立し
た減衰力を発生し、減衰力の大きさはそれぞれの隙間を
制御する電極部材への印加電圧で制御する。

【００３１】

【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
される電気粘性流体を利用した緩衝器であって、該緩衝
器は、シリンダ１と、２本のインナーチューブ１０ａ，
１０ｂと、アウターチューブ１１と、を有してなり、所
謂複筒型に対する四重筒型に形成されてなる。

【００３２】緩衝器は通常の三重筒等からなる多重式の
油圧緩衝器であってもよい。

【００３３】図１のシリンダ１は、所謂単管構造に形成
されてその内部にピストンロッド２を出没自在に挿通さ
せると共に、その内部に摺動可能に収装されたピストン
部３によって区画形成されたロッド側室Ａとピストン側
室Ｂとを有してなる。

【００３４】そして、ロッド側室Ａとピストン側室Ｂ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。

【００３５】また、シリンダ１は、その上端がその中央
部にピストンロッド２を挿通させるベアリング部材１２
に絶縁材８を介して接続された状態で閉塞されてなり、
該ベアリング部材１２は、インナーチューブ１０ａ，１
０ｂの上端をも絶縁材８の配在下に閉塞するとしてい
る。

【００３６】尚、ベアリング部材１２は、シール部材１
６を保持すると共にピストンロッド２を挿通させるキャ
ップ部材１３の下端側内周に接続されている。

【００３７】キャップ部材１３は、その下端側にアウタ
ーチューブ１１の上端を接続させている。

【００３８】そしてまた、シリンダ１は、その下端がベ
ースバルブ部１４によって閉塞される、即ち、ベースバ
ルブ部１４を形成するバルブボディ１４ａの外周に絶縁
材８ａを介して接続された状態で閉塞されている。

【００３９】そして、このバルブボディ１４ａは、イン
ナーチューブ１０ａ，１０ｂの下端をも絶縁材８ａの配
在下に閉塞するとしている。

【００４０】尚、バルブボディ１４ａは、その下方に配
設されたボトム部材１５に接続された状態で支持されて
なるとし、該ボトム部材１５は、その上端側にアウター
チューブ１１の下端を連設させている。

【００４１】ベースバルブ部１４は、バルブボディ１４
ａに開穿されたポート１４ｂ，１４ｄ及び該ポート１４
ｂ，１４ｄに配設された第１の圧側チェック弁１４ｃと
絞り１４ｅを介してピストン側室Ｂをインナーチューブ
１０ｂとアウターチューブ１１との間に形成されるリザ
ーバ室Ｒ２に連通させるとしている。

【００４２】チェック弁１４ｃは伸側時に開口する。

【００４３】一方、ベアリング部材１２と絶縁材８には
ポート１ａ，１ｄが形成され、下方のバルブボディ１４
ａと絶縁材８ａにはポート１ｂ，１ｃが形成されてい
る。

【００４４】上記ポート１ａと１ｂとはシリンダ１とイ
ンナチューブ１０ａとの間に形成された伸側制御用隙間
Ｓ１を介して連通している。

【００４５】ポート１ｃと１ｄはインナーチューブ１０
ａ，１０ｂとの間に形成された圧側制御用隙間Ｓ２を介
して接続されている。

【００４６】制御用隙間Ｓ１は入口側たるポート１ａ内
の伸長時に開口する第２のチェック弁１９を介してロッ
ド側室Ａに開閉され、同じく出口側たるポート１ｂ内の
第３のチェック弁２０を介してピストン側室Ｂに開閉さ
れる。

【００４７】制御用隙間Ｓ２は入口たるポート１ｃ内の
圧縮時に開く第４のチェック弁２１とポート１ｄ内の第
５のチェック弁２１ａを介してロッド側室Ａとピストン
側室Ｂに開閉される。

【００４８】バルブボディ１４ａにはピストン側室Ｂと
リザーバ室Ｒ２とを接続する通路たるポート１４ｄが形
成され、このポート１４ｄの途中にオリフィスからなる
絞り１４ｅが設けられている。

【００４９】ところで、伸側及び圧側制御用隙間Ｓ１，
Ｓ２に電界を発現させるには、プラス側及びマイナス側
の両方の電極部材に所定の電圧を印加することによる
が、この実施例にあっては、一方の例えば陽極の電極部
材とされるシリンダ１とインナーチューブ１０ｂを例え
ばプラス側に設定すると共に、他方の陰極の電極部材と
されるインナーチューブ１０ａをマイナス側に設定する
としている。

【００５０】そして、シリンダ１、インナーチューブ１
０ｂに外部のコントローラＣ又は電源から延長された電
線Ｅ１が接続されてなると共に、シリンダ１とインナー
チューブ１０ａにコントローラＣから延長された電線Ｅ
２が接続されてなるとしている。

【００５１】尚、電線Ｅ１，Ｅ２がアウターチューブ１
１を貫通するにあっては、該アウターチューブ１１に開
穿の挿通用孔に液密状態下に嵌挿された絶縁材を液密状
態下に貫通してなるとしている。

【００５２】電線Ｅ１，Ｅ２は絶縁されながらインナー
チューブ１０ａ，１０ｂを貫通して接続されている。

【００５３】結線の方法はこれに限定されるものではな
い。

【００５４】又、制御用隙間Ｓ１，Ｓ２はアウターチュ
ーブ１１の外部に電極部材で形成されたパイプで形成し
てもよい。

【００５５】この実施例にあっては、コントローラＣに
は自動車に搭載される車高センサからの信号が入力され
るとしており、緩衝器が自動車に搭載されて路面走行を
する場合に、該走行路面の状況に応じて両方の電極部材
への印加電圧量が適宜に調整されるとしている。

【００５６】従って、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に対してピストンロッド２が出没される緩衝器の伸
縮作動時には、ロッド側室Ａにある電気粘性流体が制御
用隙間Ｓ１，Ｓ２及びベースバルブ部１４を介してピス
トン側室Ｂに流入、流出することになる。

【００５７】即ち、緩衝器は、その伸縮作動時には、常
に、ロッド側室Ａからの電気粘性流体が制御用隙間Ｓ
１，Ｓ２を流通することになり、所謂ワンウェイタイプ
として機能することになる。

【００５８】そして、緩衝器の圧側作動時にロッド側室
Ａにおいて余剰になる電気粘性流体は、制御用隙間Ｓ２
を介してリザーバ室Ｒ２に流入され、緩衝器の伸側作動
時にピストン側室Ｂにおいて不足する電気粘性流体は、
ベースバルブ部１４を介してリザーバ室Ｒ２から補充さ
れる。

【００５９】即ち、伸長時にはロッド側室Ａの電気粘性
流体は第２のチェック弁１９−ポート１ａ−制御用隙間
Ｓ１−ポート１ｂ−第３のチェック弁２０を介してピス
トン側室Ｂに流出し、ロッド排出体積分の流体はリザー
バＲ２よりポート１４ｂ、第１のチェック弁１４ｃを介
してピストン側室Ｂに補充される。

【００６０】他方圧縮時はピストン側室Ｂ内の流体が一
部第４，５のチェック弁４，５と制御用隙間Ｓ２を介し
てロッド側室Ａに流出すると共にポート１ｃと絞り１４
ｅを介してリザーバＲ２に流出する。

【００６１】緩衝器の伸縮作動時に、一方の電極部材た
るシリンダ１及びインナーチューブ１０ｂと他方の電極
部材たるインナーチューブ１０ａに所定の電圧が印加さ
れると、両方の電極部材間に形成されている制御用隙間
Ｓ１，Ｓ２に電界が発現される。

【００６２】該電界の発現は、そこに介在している、即
ち、そこを流通している電気粘性流体の粘性が硬化傾向
に瞬時に変化されることになり、それ故、該粘性が変化
された電気粘性流体は、以降、該制御用隙間Ｓ１，Ｓ２
を電気粘性流体が流通することを妨げる傾向に作用す
る。

【００６３】その結果、ロッド側室Ａからの電気粘性流
体の流出性が妨げられることになって、ピストン部３の
シリンダ１内での摺動性が妨げられることになり、これ
が減衰作用として発現されて、ピストンロッド２のシリ
ンダ１内への没入性及びピストンロッド２のシリンダ１
内からの突出性が妨げられ、緩衝器が所謂緩衝器として
機能することになる。

【００６４】従って、印加電圧量を適宜に制御すれば、
減衰作用を印加電圧量に応じて直ちに、しかも所定の減
衰力調整を段差なく円滑に実行することが可能になり、
緩衝器が自動車に搭載される場合には、該自動車の走行
路面の状況に応じた減衰作用の調整が可能になり、該自
動車における例えば乗り心地を好ましい状態に改善し得
ることになる。

【００６５】尚インナーチューブは複数設けて多重式に
し、制御用隙間を長くしてもよい。図３は他の実施例を
示す。これはピストン部３にポート２２を形成し、ポー
ト２２の途中にオリフィス、リーフバルブ又はこれらの
組合せからなる減衰力発生部２３を設けたものである。
この実施例では減衰力の設定自由度が大きくなる。他の
構造は図１の実施例と同じである。

【００６６】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、次の
効果がある。

【００６７】ロッド側室とピストン側室とが伸側制御
用隙間と圧側制御用隙間を介して連通しているから伸側
減衰力と圧側減衰力がそれぞれの制御用隙間を介して独
立に制御される。

【００６８】この為減衰力の大きさを同じにも出来、異
なるようにも制御できる。

【００６９】しかも圧行程、伸行程を検出するセンサー
等が不要であるからコストダウンを図れる。

【００７０】更にピストン側室とリザーバとが絞りを介
して連通しているからこの絞りにより減衰力の設定自由
度を大きくできる。

【００７１】シリンダとインナーチューブとが電極部
材とされる場合、流体が電気粘性流体を使用した緩衝器
であるから印加電圧量を適宜に制御することで、所定の
減衰作用を直ちにしかも円滑に実行することが可能にな
り、これを自動車に搭載する緩衝器とする場合には該自
動車の走行路面の状況に応じた減衰力調整が可能になっ
て該自動車の例えば乗り心地が良好に改善されることに
なる。

【００７２】制御用隙間が外部からの衝撃が直接作用し
ないように緩衝器の所謂内部に形成した場合には制御用
隙間を形成する電極部材の外周への衝撃等の外力作用を
予め阻止し得て、該制御用隙間の間隔を設定通りに維持
することが可能になると共に両方の電極部材が外部に露
出されなくなり、感電や漏電が防止される。

【００７３】更にシリンダとインナーチューブの各端部
を絶縁されておけば、ベアリング等の他の部材を介して
電流が直流であっても交流であっても他の部材に流れ
ず、漏電が防止され電力損失を防止できる。

【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】他の実施例に係る緩衝器の断面図である。

【図３】従来例としての電気粘性流体利用の緩衝器を示
す断面図である。

【符号の説明】

１ シリンダ ３ ピストン部 ８，８ａ 絶縁材 １０ａ，１０ｂ インナーチューブ １１ アウターチューブ １４ ベースバルブ部 １４ｃ 第１のチェック弁 １４ｅ 絞り １９ 第２のチェック弁 ２０ 第３のチェック弁 ２１ 第４のチェック弁 ２１ａ 第５のチェック弁 Ａ ロッド側室 Ｂ ピストン側室 Ｒ２ リザーバ室 Ｓ１ 伸側制御用隙間 Ｓ２ 圧側制御用隙間

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シリンダ内にピストン部を介してピスト
   ンロッドが移動自在に挿入され、シリンダ内にはピスト
   ン部によってロッド側室とピストン側室とを区画し、シ
   リンダの外側にはリザーバ室が区画されている緩衝器に
   おいて、ロッド側室とピストン側室とを伸側制御用隙間
   を介して連通させ、又ピストン側室とロッド側室とを圧
   側制御用隙間を介して連通させ、ピストン側室とリザー
   バ室とは並列に設けた絞りと伸長時に開く第１のチェッ
   ク弁を介して連通させ、伸側制御用隙間と圧側制御用隙
   間は陰極と陽極とからなる電極部材で区画され、伸側制
   御用隙間の入口と出口には伸長時に開く第２、第３のチ
   ェック弁が開閉自在に設けられ、圧側制御用隙間の入口
   と出口には圧側時に開く第４，第５のチェック弁が開閉
   自在に設けられていることを特徴とする緩衝器。