JPWO2008029501A1

JPWO2008029501A1 - コロイダルダンパ

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Publication number: JPWO2008029501A1
Application number: JP2008533035A
Authority: JP
Inventors: ヴァレンティンスウーチュー，クラウデュ
Original assignee: fukuokakougyoudaigaku
Current assignee: fukuokakougyoudaigaku
Priority date: 2006-09-06
Filing date: 2007-08-24
Publication date: 2010-01-21
Anticipated expiration: 2027-08-24
Also published as: WO2008029501A1; JP5164044B2; US20090308705A1

Abstract

コロイダルダンパのさらなる耐久性向上を果たすことを目的とする。シリンダ２と、このシリンダ２に往復動自在に案内支持され、シリンダ２と協働して密閉空間３を形成するピストン４と、多数の細孔を有し、密閉空間３に収容される多孔質体８と、多孔質体８とともに密閉空間３に収容され、加圧時に多孔質体８の細孔へ流入する一方、減圧時に多孔質体８の細孔から流出する液体７とを具備するコロイダルダンパ１であって、多孔質体８の外径よりも小さな径の細孔を多数有し、シリンダ２とピストン４との摺動部９から多孔質体８を隔離するフィルタ６を備える。

Description

本発明は、密閉空間にシリカゲル等の多孔質体と液体との混合物を封入し、多孔質体の細孔へ液体を流出入させることにより、外部から作用する機械的エネルギを散逸させるコロイダルダンパに関する。

コロイダルダンパは、密閉空間にシリカゲル等の多孔質体と液体との混合物を封入した装置であり、多孔質体の細孔へ液体を流出入させることにより、外部から作用する機械的エネルギを散逸させるものである（例えば、特許文献１，２参照。）。

ところで、この種のコロイダルダンパを実用化するためには、実用上十分な回数繰り返し使用しても、コロイダルダンパとしての性能を維持できるようにしなければならない。このようなコロイダルダンパの性能向上については、例えば、特許文献３〜５に提案されている。

国際公開第９６／１８０４０号パンフレット国際公開第０１／５５６１６号パンフレット特開２００４−４４７３２号公報特開２００５−１２１０９２号公報特開２００６−１１８５７１号公報

コロイダルダンパは、未だ開発段階であり、さらなる耐久性向上が望まれている。本発明者は鋭意研究を重ねた結果、従来のコロイダルダンパでは、１０万作動サイクル程度の耐久性試験で密閉空間内から多孔質体および液体が漏れ出すことを見出した。
そこで、本発明においては、コロイダルダンパのさらなる耐久性向上を果たすことを目的とする。

本発明のコロイダルダンパは、シリンダと、このシリンダに往復動自在に案内支持され、シリンダと協働して密閉空間を形成するピストンと、多数の細孔を有し、密閉空間に収容される多孔質体と、多孔質体とともに密閉空間に収容され、加圧時に多孔質体の細孔へ流入する一方、減圧時に多孔質体の細孔から流出する液体とを具備するコロイダルダンパであって、多孔質体の外径よりも小さな径の細孔を多数有し、シリンダとピストンとの摺動部から多孔質体を隔離する隔壁を備えたものである。

本発明のコロイダルダンパでは、多孔質体は隔壁の細孔を通過せず、液体のみが通過するので、多孔質体がシリンダとピストンとの摺動部へ流入するのを防止することができる。液体は隔壁の細孔を通過するので、加圧時には多孔質体の細孔へ流入し、また、減圧時には多孔質体の細孔から流出することができ、コロイダルダンパとしての機能を発揮する。

ここで、本発明のコロイダルダンパは、シリンダの密閉空間に連通されてシリンダとともに密閉空間を形成する補助容器を備え、隔壁は、シリンダと補助容器との間に介在させた構成とすることができる。この構成によれば、多孔質体は補助容器内に留め置き、液体のみを隔壁の細孔を介してシリンダと補助容器との間を移動させて、コロイダルダンパとしての機能を発揮させることができる。

また、隔壁は、シリンダ内を二分するように設けられたものとすることができる。この構成によれば、補助容器を用いずに、シリンダ内で多孔質体を隔離し、シリンダとピストンとの摺動部へ多孔質体が流入するのを防止することができる。

あるいは、隔壁は、密閉空間内で多孔質体を包み込むことにより隔離するものとすることができる。この構成においても、多孔質体は隔壁内に留め置かれ、液体のみが隔壁の細孔を介して隔壁内に流出入するので、コロイダルダンパとしての機能を発揮させることができる。

また、本発明のコロイダルダンパは、ピストンの摺動面をシールする往復動用パッキンと、この往復動用パッキンを固定する固定具と、この固定具とシリンダとの接触面をシールするＯリングと、このＯリングの外周に配設されるメタル製リングとを備えた構成とすることが望ましい。この構成によれば、Ｏリングの外周に配設されるメタル製リングが、固定具とシリンダの外側との間でメタルタッチすることによって、このＯリングの変形を制限してシールを保つので、多孔質体および液体がピストンの摺動面の往復動用パッキンから漏れても、これらが外部に漏れるのを防止することができる。

また、多孔質体は、シリンダとピストンとの摺動部の隙間よりも大きな外径を有するものであることが望ましい。この構成によれば、多孔質体が、シリンダとピストンとの摺動部の隙間に入るのを防止することができる。

また、本発明のコロイダルダンパは、シリンダと、このシリンダに往復動自在に案内支持され、シリンダと協働して密閉空間を形成するピストンと、多数の細孔を有し、密閉空間に収容される多孔質体と、多孔質体とともに密閉空間に収容され、加圧時に多孔質体の細孔へ流入する一方、減圧時に多孔質体の細孔から流出する液体とを具備するコロイダルダンパであって、多孔質体が、シリンダとピストンとの摺動部の隙間よりも大きな外径を有するものである。本発明によれば、多孔質体がシリンダとピストンとの摺動部へ流入するのを防止したコロイダルダンパが得られる。

（１）多孔質体の外径よりも小さな径の細孔を多数有し、シリンダとピストンとの摺動部から多孔質体を隔離する隔壁を備えたことにより、多孔質体がシリンダとピストンとの摺動部へ流入することが防止され、コロイダルダンパの耐久性を向上させることができる。

（２）シリンダの密閉空間に連通されてシリンダとともに密閉空間を形成する補助容器を備え、隔壁を、シリンダと補助容器との間に介在させた構成により、多孔質体は補助容器内に留め置き、液体のみを隔壁の細孔を介してシリンダと補助容器との間を移動させて、コロイダルダンパとしての機能を発揮させることができる。これにより、多孔質体がシリンダとピストンとの摺動部へ流入することが防止され、コロイダルダンパの耐久性を向上させることができる。

（３）隔壁が、シリンダ内を二分するように設けられたものであることにより、補助容器を用いずに、シリンダ内で多孔質体を隔離し、シリンダとピストンとの摺動部へ多孔質体が流入するのを防止することができる。これにより、補助容器を省略し、耐久性を向上させた小型かつ低コストのコロイダルダンパが得られる。

（４）隔壁が、密閉空間内で多孔質体を包み込むことにより隔離する構成により、多孔質体は隔壁内に留め置き、液体のみを隔壁の細孔を介して隔壁内に流出入させて、コロイダルダンパとしての機能を発揮させることができる。これにより、多孔質体がシリンダとピストンとの摺動部へ流入することが防止され、コロイダルダンパの耐久性を向上させることができる。

（５）ピストンの摺動面をシールする往復動用パッキンと、この往復動用パッキンを固定する固定具と、この固定具とシリンダとの接触面をシールするＯリングと、このＯリングの外周に配設されるメタル製リングとを備えた構成により、Ｏリングの外周に配設されるメタル製リングが、固定具とシリンダの外側との間でメタルタッチすることによって、このＯリングの変形を制限してシールを保つので、多孔質体および液体がピストンの摺動面の往復動用パッキンから漏れても、これらが外部に漏れるのを防止することができ、さらに耐久性を向上させたコロイダルダンパが得られる。

（６）多孔質体が、シリンダとピストンとの摺動部の隙間よりも大きな外径を有するものであることにより、多孔質体が、シリンダとピストンとの摺動部の隙間に入るのを防止することができ、コロイダルダンパの耐久性を向上させることができる。

本発明の第１の実施形態におけるコロイダルダンパの断面図である。フィルタ部分の断面図である。多孔質体の断面図である。本発明の第２の実施形態におけるコロイダルダンパの断面図である。本発明の第３の実施形態におけるコロイダルダンパの断面図である。図５の多孔質体ユニットの断面図である。コロイダルダンパの試験装置の構成を示す断面図である。図７の試験装置の付属ローディングシステムおよび測定装置の構成を示す図である。実施例１について作動サイクル数を１０回から１０万回まで増やしたときのヒステリシスの変動を示す図である。実施例２について作動サイクル数を１０回から４０万回まで増やしたときのヒステリシスの変動を示す図である。実施例３について作動サイクル数を１０回から７００万６００回まで増やしたときのヒステリシスの変動を示す図である。比較例について作動サイクル数を１０回から１０万回まで増やしたときのヒステリシスの変動を示す図である。散逸エネルギとコロイダルダンパの作動サイクル数との関係を示すグラフの図である。散逸エネルギが初期散逸エネルギの半分になったときのフィルタの細孔径と多孔質体の粒子径との比率に関するコロイダルダンパの作動サイクル数の変動グラフを示す図である。

符号の説明

１，２０，３０コロイダルダンパ
２，２１シリンダ
３，２２，３５密閉空間
４ピストン
５補助容器
６，２３フィルタ
６ａ銅製ガスケット
７液体
８多孔質体
８ａ細孔
８ｂ中空部
８ｃ多孔質体の外面
８ｄ多孔質体の細孔の内面
８ｅ多孔質体の中空部の内面
９摺動部
１０往復動用パッキン
１１バックアップリング
１２固定具
１３Ｏリング
１４メタル製リング
１５ダストシール
１６高圧力計
１７熱電対
１８低圧力シリンダ
１９ａポンプ用上ソケット
１９ｂポンプ用下ソケット
１９ｃ手動ポンプ
１９ｄ電動ポンプ
３１多孔質体ユニット
３２チューブ
３３蓋
３４細孔
４０制御装置
４１ディジタル温度計
４２変位計
４３アンプ
４４ディスプレイ
Ａ外部への漏れ
ｄ１細孔の平均内径
ｄ２多孔質体の平均外径
ｐ圧力
Ｓストローク

（実施の形態１）
図１は本発明の第１の実施形態におけるコロイダルダンパの断面図である。
図１において、本発明の第１の実施形態におけるコロイダルダンパ１は、シリンダ２と、このシリンダ２に往復動自在に案内支持され、シリンダ２と協働して密閉空間３を形成するピストン４と、密閉空間３に連通されてシリンダ２とともに密閉空間３を形成する補助容器５と、シリンダ２と補助容器５との間に密閉空間３を二分するように設けられた隔壁としてのフィルタ６とを備える。

図２はフィルタ６部分の断面図である。フィルタ６は、２枚の銅製ガスケット６ａ間に接着剤により接合されている。２枚の銅製ガスケット６ａは、フィルタ６を保持するフレームとして機能する。この構成のフィルタ６は、シリンダ２と補助容器５との間に挟み込まれて固定されることにより、銅製ガスケット６ａが変形してシリンダ２と補助容器５とに密着し、シリンダ２内の密閉空間３と補助容器５内の密閉空間３とをシールする。

また、密閉空間３内には、液体７と、多数の細孔８ａを有する多孔質体８とが収容されている。図３は多孔質体８の断面図である。多孔質体８は、シリカゲル、アエロゲル、セラミックス、多孔質ガラス、ゼオライト、多孔質ＰＴＦＥ、多孔質蝋、多孔質ポリスチレン、アルミナやカーボン（黒鉛、木炭、フラーレンおよびカーボンナノチューブを含む。）等からなる略球形粒状物であり、複数の細孔８ａと、略中央に形成された中空部８ｂとを有する。細孔８ａは、一端で中空部８ｂに開口し、他端で多孔質体８外に開口して、中空部８ｂから放射方向に伸びている。

多孔質体８のそれぞれの外面８ｃ、細孔８ａの内面８ｄ、並びに中空部８ｂの内面８ｅは、液体７に対して疎液性物質であって分子鎖が線形な物質である、例えば、−Ｓｉ−（ＢＡＳＥ）₂−（ＢＯＤＹ）_m−（ＨＥＡＤ）のような有機疎水物質で被覆されている。但し、ｍ＝０〜２３であり、胴部（ＢＯＤＹ）と頭部（ＨＥＡＤ）との組み合わせは、［（ＢＯＤＹ），（ＨＥＡＤ）］＝［ＣＨ₂，ＣＨ₃］、［ＣＦ₂，ＣＦ₃］、［ＯＳｉ（ＣＨ₃）₂，ＯＳｉ（ＣＨ₃）₃］、または［ＯＳｉ（ＣＦ₃）₂，ＯＳｉ（ＣＦ₃）₃］である。また、基部（ＢＡＳＥ）は、−（ＢＯＤＹ）_m−（ＨＥＡＤ）よりも短い分子鎖長で、炭素数１〜３のアルキル基、またはフェニル基である。

液体７は、高い表面張力を有する液体が望まれており、代表的には水を挙げることができる。水以外の液体としては、水と不凍剤との混合液、例えばエタノール、エチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリン等から選ばれた少なくとも一種以上を、多くとも６７容量％混入させた水を用いることができる。この場合、０℃以下の環境でもコロイダルダンパを利用することができるようになる。また、水と、水よりも蒸発しにくい物質、例えばジメチルフォルムアミド、フォルムアミド等との混合液を使用することができる。この場合、１００℃以上の環境でもコロイダルダンパを利用することができるようになる。さらに、水と消泡剤との混合液、例えばシリコン系の消泡剤、非シリコン系の消泡剤、オイル系の消泡剤等から選ばれた少なくとも一種以上を、多くとも５０ｐｐｍ混入させた水を用いることができる。この場合、シールから空気が密閉空間３に流入してもコロイダルダンパを利用することができるようになる。細孔８ａの平均内径ｄ１は、液体分子の平均自由行程をＬｐとしたときのクヌーセン数Ｋｎ＝Ｌｐ／（ｄ１・１／２）が０．０３４よりも大きく、０．１１９（好ましくは０．０９７）よりも小さい範囲で決定される。また、多孔質体８の平均外径ｄ２は、この細孔８ａの平均内径ｄ１の１０倍以上であって１０，０００倍以下の範囲で決定される。

なお、多孔質体８は、フィルタ６よりも図１の上側すなわち補助容器５側の密閉空間３内にのみ収容されている。フィルタ６は、多孔質体８の平均外径ｄ２よりも小さな径の細孔が多数形成されたものであり、多孔質体８を通過させず、液体７のみを通過させる。このフィルタ６の細孔によって、多孔質体８はシリンダ２とピストン４との摺動部９から隔離され、液体７のみがシリンダ２と補助容器５の密閉空間３を自由に移動することができるようになっている。

多孔質体８と液体７とは、多孔質体８の細孔８ａの全容積をＶ_Pとし、液体７の体積をＶ_Lとすると、その比Ｖ_P／Ｖ_Lが０．２以上であって２．５以下の範囲をもって収容されている。なお、本実施形態においては、比Ｖ_P／Ｖ_Lが実質的に１となるように密閉空間３に収容されている。

また、本実施形態におけるコロイダルダンパ１は、ピストン４の摺動面をシールする往復動用パッキン１０と、往復動用パッキン１０の変形を制限するバックアップリング１１と、往復動用パッキン１０を固定する固定具１２と、この固定具１２とシリンダ２の外側との接触面をシールするＯリング１３と、このＯリング１３の外周に配設されるメタル製リング１４と、固定具１２の外側からピストン４の摺動面への塵埃の浸入を防止するためのダストシール１５とを備える。

この構成のコロイダルダンパ１では、ピストン４に力Ｆが加えられると、この力Ｆがピストン４を介して液体７に加えられ、液体７が加圧される。この加圧により液体７は、補助容器５の密閉空間３内の多孔質体８の細孔８ａからその表面張力に抗して流入する。これにより、ピストン４は、密閉空間３の容積を減少するように移動する。また、このコロイダルダンパ１では、力Ｆに関する振動や衝撃のエネルギが細孔８ａへの液体７の流入により消費されるために、ピストン４を移動させる力Ｆを減衰させる。

一方、ピストン４へ付与された力Ｆがなくなると、表面張力に抗して細孔８ａへ流入した液体７は、その表面張力により細孔８ａから多孔質体８の外へ流出する。これにより、ピストン４は逆に密閉空間３の容積を増大するように移動し、初期位置へと復帰する。このとき、多孔質体８はフィルタ６の細孔を通過せずに補助容器５の密閉空間３に留め置かれ、液体７のみがフィルタ６の細孔を通過する。したがって、このコロイダルダンパ１では、多孔質体８がシリンダ２の密閉空間３内へ流入しないので、シリンダ２とピストン４との摺動部９への多孔質体８の流入が防止される。

また、このコロイダルダンパ１では、Ｏリング１３の外周に配設されるメタル製リング１４が、固定具１２とシリンダ２の外側との間でメタルタッチすることによって、このＯリング１３の変形を制限してシールを保つので、多孔質体８および液体７がピストン４の摺動面の往復動用パッキン１０から漏れた場合でも、これらの外部への漏れＡが防止されている。

（実施の形態２）
図４は本発明の第２の実施形態におけるコロイダルダンパの断面図である。
図４において、本発明の第２の実施形態におけるコロイダルダンパ２０は、シリンダ２１の密閉空間２２内を二分するように隔壁としてのフィルタ２３を設けたものである。なお、補助容器５を備えていない点を除いて、その他の構成については、第１の実施形態におけるコロイダルダンパ１と同様である。

多孔質体８は、フィルタ２３よりも図４の上側の密閉空間２２内、すなわちシリンダ２１とピストン４との摺動部９とは反対側の密閉空間２２内にのみ収容されている。この構成によれば、補助容器５を用いずに、シリンダ２１内で多孔質体８をシリンダ２１とピストン４との摺動部９から隔離し、摺動部９への多孔質体８の流入が防止される。

（実施の形態３）
図５は本発明の第３の実施形態におけるコロイダルダンパの断面図、図６は図５の多孔質体ユニットの断面図である。
図５において、本発明の第３の実施形態におけるコロイダルダンパ３０は、第２の実施形態におけるコロイダルダンパ２０のフィルタ２３に代えて、図６に示す多孔質体ユニット３１を用いたものである。

図６に示すように、多孔質体ユニット３１は、多孔質ガラス製のチューブ３２内に多孔質体８を封入したものである。チューブ３２の両端は、蓋３３により閉塞されている。このチューブ３２は、第２の実施の形態におけるフィルタ２３の機能を果たすものであり、多孔質体８の平均外径よりも小さな径の細孔３４が多数形成された多孔質ガラスからなる。この多孔質体ユニット３１は、シリンダ２１とピストン４により形成される密閉空間３５内に配設される。

このコロイダルダンパ３０では、チューブ３２が多孔質体８を包み込むことにより、多孔質体８をシリンダ２１とピストン４との摺動部９から隔離する隔壁として機能する。この構成においても、多孔質体８はチューブ３２内に留め置かれ、液体７のみがチューブ３２の細孔３４を介してチューブ３２内に流出入するので、摺動部９への多孔質体８の流入が防止される。

なお、チューブ３２は、ガラス製以外のものとすることも可能であり、要するに多孔質体８の平均外径よりも小さな径の細孔３４が多数形成された多孔質体であれば良い。

（実施の形態４）
本発明の第４の実施形態におけるコロイダルダンパは、第３の実施形態における多孔質体ユニット３１に代えて、シリンダ２１とピストン４との摺動部９の隙間よりも大きな外径を有する多孔質体８を用いることを特徴とする。多孔質体８が、シリンダ２１とピストン４との摺動部９の隙間よりも大きな外径を有することで、多孔質体８自体がこの摺動部９へ流入しなくなり、コロイダルダンパの耐久性が向上する。

本発明の第１の実施形態におけるコロイダルダンパ１について耐久性試験を行った。図７はコロイダルダンパ１の試験装置の構成を、図８はその付属ローディングシステムおよび測定装置の構成をそれぞれ示している。

図７に示すように、この試験装置では、コロイダルダンパ１のシリンダ２に、密閉空間３内の圧力を測定するための高圧力計１６と、温度を測定するための熱電対１７とを追加している。また、この試験装置は、コロイダルダンパ１のピストン４に圧力を加えるための低圧力シリンダ１８と、低圧力シリンダ１８を動作させるために手動ポンプ１９ｃ（図８参照。）および電動ポンプ１９ｄ（図８参照。）を、切替弁（図示せず。）を介してそれぞれに並列に接続するポンプ用上ソケット１９ａおよびポンプ用下ソケット１９ｂとを備える。

また、図８に示すように、この試験装置は、電動ポンプ１９ｄを制御するための制御装置４０と、熱電対１７の信号を温度表示するディジタル温度計４１と、コロイダルダンパ１のピストン４のストロークを測定する変位計４２と、高圧力計１６の出力を増幅するアンプ４３と、変位計４２および高圧力計１６による測定結果を表示するディスプレイ４４とを備える。

なお、このコロイダルダンパ１のピストン４の直径Ｄは２０ｍｍ、密閉空間３内の最大許容圧力は１２０ＭＰａである。また、低圧力シリンダ１８は、手動ポンプ１９ｃまたは電動ポンプ１９ｄのポンプ圧力の油圧アンプである。低圧力シリンダ１８の直径Ｄ_haは８０ｍｍであるため、ポンプ圧力の倍率は（Ｄ_ha／Ｄ）²＝１６となる。この試験装置では、手動ポンプ１９ｃを使用して、ピストン４の低速度（１０ｍｍ／ｓ以下）で静的試験を行うことができる。また、電動ポンプ１９ｄを使用して１０Ｈｚの周波数まで、つまり４００ｍｍ／ｓの速度まで動的試験を行うことができる。これにより、乗り物の懸架装置用ダンパや耐震システム用ダンパ等といった具体的な適用例に従って周波数範囲を選択する。

また、本実施例では、ピストン４のデッドストロークを防ぐために、密閉空間３を初期的に加圧した後に、与えられた最大圧力の下での動的試験を行う。また、夏と冬との環境の温度変動を再現するために、インキュベータ内に試験装置を入れて、温度を−１０〜５０℃の範囲内に制御する。この試験装置では、高圧力計１６で圧力ｐの変動、変位計４２でピストン４のストロークＳ、熱電対１７とディジタル温度計４１で温度Ｔの変動を時間関数に記録する。圧力ｐとストロークＳの時間関数より時間パラメータを除去すると、コロイダルダンパ１のヒステリシス、つまりｐ＝ｐ（Ｓ）の関数が得られる。

本実施例において用いた多孔質体８の平均外径ｄ２は２０μｍであるため、フィルタ６としてその細孔の内径が２０μｍよりも小さい１０μｍのもの（実施例１）と５μｍ（実施例２）のものと２μｍ（実施例３）のものとを選択して試験を行った。また、比較例として、シリンダ２の密閉空間３内に液体７および多孔質体８を直接入れたものについて試験した。

図９は実施例１について作動サイクル数を１０回から１０万回まで増やしたときのヒステリシスの変動を示している。図１０は実施例２について作動サイクル数を１０回から４０万回まで増やしたときのヒステリシスの変動を示している。図１１は実施例３について作動サイクル数を１０回から７００万６００回まで増やしたときのヒステリシスの変動を示している。図１２は比較例について作動サイクル数を１０回から１０万回まで増やしたときのヒステリシスの変動を示している。

また、コロイダルダンパ１の寿命に関して、濾過の効果を評価するために１０万作動サイクル時の散逸エネルギ（Ｅ_100,000）と１０作動サイクル時の散逸エネルギ（Ｅ₁₀）との比率を表１に示した。さらに、実施例２については、４０万作動サイクル時の散逸エネルギ（Ｅ_400,000）と１０作動サイクル時の散逸エネルギ（Ｅ₁₀）との比率を示している。また、実施例３については、７００万６００作動サイクル時の散逸エネルギ（Ｅ_7,000,600）と１０作動サイクル時の散逸エネルギ（Ｅ₁₀）との比率を示している。

図９の実施例１と図１２の比較例とを比較すると、多孔質体８の平均外径２０μｍに対して１０μｍの細孔を有するフィルタ６がコロイダルダンパ１の寿命に対して有効に機能していることが分かる。なお、比較例では、多孔質体８が、シリンダ２１とピストン４との摺動部９の隙間（５０〜１００μｍ）よりも小さな外径であるため、多孔質体８自身がこの摺動部９へ流入し、コロイダルダンパの耐久性が低下している。

また、図９の実施例１と図１０の実施例２とを比較すると、５μｍの細孔を有するフィルタ６では、１０万作動サイクルまで安定したヒステリシスが得られていることが分かる。つまり、１０万作動サイクルまでコロイダルダンパ１のヒステリシスがほとんど減少しておらず、多孔質体８の平均外径２０μｍに対して内径１／４に相当する５μｍの細孔を有するフィルタ６が非常に効果的であることが分かる。

なお、実施例１では実施例２ほどの効果はみられなかったが、その要因の一つとして試験のために高圧力を掛けており、この高圧下でのフィルタ６の変形によりフィルタ６の細孔が大きくなっていることが考えられる。その結果、１０μｍより大きな多孔質体８であっても、多少の多孔質体８がフィルタ６を通過したと考えられる。また、他の要因として、使用した多孔質体８の平均外径は２０μｍであったが、平均外径分布を測定すると、約５％の多孔質体８が１０μｍよりも小さかったため、フィルタ６の細孔を通過したと考えられる。

また、図９〜図１１から分かるように、フィルタ６を使用しても、作動サイクル数が増加すると、コロイダルダンパ１のヒステリシスは小さくなる。主な理由として、多孔質体８の疲労破壊が起こり、多孔質体８の粒子半径が徐々に減少してしまった結果、多孔質体８の粒子がフィルタ６を通過し、最終的に密閉空間３から漏れたことが考えられる。そのため、多孔質体８の有効質量が減少し、散逸エネルギも比例的に減少してしまう。しかしながら、表１を参照すると、実施例２の４０万作動サイクル時の散逸エネルギ（Ｅ_400,000）と１０作動サイクル時の散逸エネルギ（Ｅ₁₀）との比率と、比較例の１０万作動サイクル時の散逸エネルギ（Ｅ_100,000）と１０作動サイクル時の散逸エネルギ（Ｅ₁₀）との比率から、実施例２では比較例の４倍、実施例３では比較例の７０倍の寿命を実現できていることが分かる。

次に、散逸エネルギとコロイダルダンパ１の作動サイクル数との関係について検証した。例えば、実施例３では、図１３に示すように、作動サイクル数が増加すると、１００万サイクルまでコロイダルダンパ１の散逸エネルギがわずかに減少するが、その後、速やかに減少してしまう。そこで、次のような対策方法を提案できる。
（１）多孔質体８を消耗品とみなして、１００万作動サイクル後、例えば車の車検時に、多孔質体８を交換する。
（２）フィルタ６の細孔直径を小さくする。例えば、細孔直径１μｍのフィルタを選択すると、コロイダルダンパの寿命をさらに拡大できると考えられる。しかし、フィルタ６の細孔直径を小さくして、フィルタ６のコストが多孔質体８のコストより高くなった場合、上記（１）の方法を選択したほうが良い。
（３）多孔質体８の疲労破壊に対抗できるように多孔質体８の粒子の強度を増加する。

最後に、図１４は、散逸エネルギが初期散逸エネルギの半分になったときのフィルタ６の細孔径と多孔質体８の粒子径との比率に関するコロイダルダンパ１の作動サイクル数の変動グラフを示している。図１４のグラフより、コロイダルダンパ１を設計する段階で多孔質体８の粒子径および希望された寿命値に対する最適なフィルタ６（適当なフィルタ６の細孔径）を選択することができる。

本発明のコロイダルダンパは、自転車、自動車、バイク、トラック、ブルドーザや飛行機等の乗り物のサスペンション（懸架装置）用ダンパ、免震や制震等の耐震システム用ダンパ等として有用である。

Claims

シリンダと、
このシリンダに往復動自在に案内支持され、シリンダと協働して密閉空間を形成するピストンと、
多数の細孔を有し、前記密閉空間に収容される多孔質体と、
前記多孔質体とともに前記密閉空間に収容され、加圧時に前記多孔質体の細孔へ流入する一方、減圧時に前記多孔質体の細孔から流出する液体と
を具備するコロイダルダンパであって、
前記多孔質体の外径よりも小さな径の細孔を多数有し、前記シリンダとピストンとの摺動部から前記多孔質体を隔離する隔壁を備えたコロイダルダンパ。
前記シリンダの密閉空間に連通されて前記シリンダとともに前記密閉空間を形成する補助容器を備え、
前記隔壁は、前記シリンダと補助容器との間に介在させたものである請求項１記載のコロイダルダンパ。
前記隔壁は、前記シリンダ内を二分するように設けられたものである請求項１記載のコロイダルダンパ。
前記隔壁は、前記密閉空間内で前記多孔質体を包み込むことにより隔離するものである請求項１記載のコロイダルダンパ。
前記ピストンの摺動面をシールする往復動用パッキンと、
この往復動用パッキンを固定する固定具と、
この固定具と前記シリンダの外側との接触面をシールするＯリングと、
このＯリングの外周に配設されるメタル製リングと
を備えた請求項１記載のコロイダルダンパ。
前記ピストンの摺動面をシールする往復動用パッキンと、
この往復動用パッキンを固定する固定具と、
この固定具と前記シリンダの外側との接触面をシールするＯリングと、
このＯリングの外周に配設されるメタル製リングと
を備えた請求項２記載のコロイダルダンパ。
前記ピストンの摺動面をシールする往復動用パッキンと、
この往復動用パッキンを固定する固定具と、
この固定具と前記シリンダの外側との接触面をシールするＯリングと、
このＯリングの外周に配設されるメタル製リングと
を備えた請求項３記載のコロイダルダンパ。
前記ピストンの摺動面をシールする往復動用パッキンと、
この往復動用パッキンを固定する固定具と、
この固定具と前記シリンダの外側との接触面をシールするＯリングと、
このＯリングの外周に配設されるメタル製リングと
を備えた請求項４記載のコロイダルダンパ。
前記多孔質体は、前記シリンダとピストンとの摺動部の隙間よりも大きな外径を有するものである請求項１から８のいずれかに記載のコロイダルダンパ。
シリンダと、
このシリンダに往復動自在に案内支持され、シリンダと協働して密閉空間を形成するピストンと、
多数の細孔を有し、前記密閉空間に収容される多孔質体と、
前記多孔質体とともに前記密閉空間に収容され、加圧時に前記多孔質体の細孔へ流入する一方、減圧時に前記多孔質体の細孔から流出する液体と
を具備するコロイダルダンパであって、
前記多孔質体は、前記シリンダとピストンとの摺動部の隙間よりも大きな外径を有するものであるコロイダルダンパ。