WO2008029501A1

WO2008029501A1 - Amortisseur colloïdal

Info

Publication number: WO2008029501A1
Application number: PCT/JP2007/000903
Authority: WO
Inventors: Claudiu Valentin Suciu
Original assignee: School Juridical Person Of Fukuoka Kogyo Daigaku
Priority date: 2006-09-06
Filing date: 2007-08-24
Publication date: 2008-03-13
Also published as: JP5164044B2; JPWO2008029501A1; US20090308705A1

Description

明細書

コロイダルダンバ

技術分野

[0001 ] 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バに関する。

背景技術

[0002] コロイダルダンバは、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。 ) 。

[0003] ところで、この種のコロイダルダンバ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、コロイダルダンバ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バ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。

[0004] 特許文献 1 ：国際公開第 9 6 / 1 8 0 4 0号パンフレツト

特許文献 2：国際公開第 0 1 / 5 5 6 1 6号パンフレツト

特許文献 3：特開 2 0 0 4 - 4 4 7 3 2号公報

特許文献 4：特開 2 0 0 5 _ 1 2 1 0 9 2号公報

特許文献 5：特開 2 0 0 6 _ 1 1 8 5 7 1号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0005] コロイダルダンバは、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バでは、 1 0万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、コロイダルダンバのさらなる耐久性向上を果たすことを目的とする。

課題を解決するための手段

[0006] 本発明のコロイダルダンバは、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バであって、多孔質体の外径よりも小さな径の細孔を多数有し、シリンダとビ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。

[0007] 本発明のコロイダルダンバでは、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ビ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、コロイダルダンバとしての機能を発揮する。

[0008] ここで、本発明のコロイダルダンバは、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、コロイダルダンバとしての機能を発揮させることができる。

[0009] 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、シリンダとビ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。

[0010] 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、コロイダルダンバとしての機能を発揮させることができる。 [001 1 ] また、本発明のコロイダルダンバは、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ツ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ビ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。

[0012] 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、シリンダとビ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。

[0013] また、本発明のコロイダルダンバは、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ビストンと、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バであって、多孔質体が、シリンダとビ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/ が得られる。

発明の効果

[0014] ( 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ビ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 / の耐久性を向上させることができる。

[0015] ( 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、コロイダルダンバ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、コロイダルダンバの耐久性を向上させることができる。

[0016] ( 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、シリンダとビ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バが得られる。

[0017] ( 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、コロイダルダンバ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、コロイダルダンバの耐久性を向上させることができる。

[0018] ( 5 ) ピストンの摺動面をシールする往復動用パッキンと、この往復動用パツ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ツ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ビ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バが得られる。

[0019] ( 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、コロイダルダンバの耐久性を向上させることができる。

図面の簡単な説明

[0020] [図 1 ]本発明の第 1の実施形態におけるコロイダルダンバの断面図である。

[図 2]フィルタ部分の断面図である。 [図 3]多孔質体の断面図である。

[図 4]本発明の第 2の実施形態におけるコロイダルダンバの断面図である。

[図 5]本発明の第 3の実施形態におけるコロイダルダンバの断面図である。

[図 6]図 5の多孔質体ュニッ卜の断面図である。

[図 7]コロイダルダンバの試験装置の構成を示す断面図である。

[図 8]図 7の試験装置の付属ローデイングシステムおよび測定装置の構成を示す図である。

[図 9]実施例 1について作動サイクル数を 1 0回から 1 0万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。

[図 10]実施例 2について作動サイクル数を 1 0回から 4 0万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。

[図 11]実施例 3について作動サイクル数を 1 0回から 7 0 0万 6 0 0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。

[図 12]比較例について作動サイクル数を 1 0回から 1 0万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。

[図 13]散逸エネルギとコロイダルダンバの作動サイクル数との関係を示すグラフの図である。

[図 14]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口ィダルダンバ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 , 2 0 , 3 0 コロイダルダンバ

2 , 2 1 シリンダ

3 , 2 2 , 3 5 密閉空間

4 ピストン

5 補助容器

6 , 2 3 フィルタ

6 a 銅製ガスケット液体

多孔質体

a 細孔

b 中空部

c 多孔質体の外面 d 多孔質体の細孔の内面 e 多孔質体の中空部の内面摺動部

0 往復動用パッキン 1 バックアップリング 2 固定具

3 Oリング

4 メタル製リング

5 ダストシール

6 高圧力計

7 熱電対

8 低圧カシリンダ

9 a ポンプ用上ソケット 9 b ポンプ用下ソケット 9 c 手動ポンプ

9 d 電動ポンプ

1 多孔質体ユニット 2 チューブ

3 蓋

4 細孔

0 制御装置

1 ディジタル温度計 2 変位計 4 3 アンプ

4 4 ディスプレイ

A 外部への漏れ

d 1 細孔の平均内径

d 2 多孔質体の平均外径

P 圧力

S ストローク

発明を実施するための最良の形態

[0022] (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バの断面図である図 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バ 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。

[0023] 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 6 a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 6 a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 6 a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。

[0024] また、密閉空間 3内には、液体 7と、多数の細孔 8 a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、ァエロゲル、セラミックス、多孔質ガラス、ゼォライト、多孔質 P T F E、多孔質蠟、多孔質ポリスチレン、アルミナや力一ボン（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 8 aと、略中央に形成された中空部 8 bとを有する。細孔 8 aは、一端で中空部 8 bに開口し、他端で多孔質体 8外に開口して、中空部 8 bから放射方向に伸びている。

[0025] 多孔質体 8のそれぞれの外面 8 c、細孔 8 aの内面 8 d、並びに中空部 8 bの内面 8 e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、 _S i - (BAS E) ₂- (BODY) _m_ (H EAD) 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（BO D Y) と頭部（H EAD) との組み合わせは、 [ (BODY) , (H EAD ) ] = [CH₂, C H₃] 、 [C F₂, C F₃] 、 [OS i (C H₃) ₂, OS i (C H₃) ₃] 、または [OS i (C F₃) 2, OS i (C F₃) ₃] である。また、基部 (BAS E) は、 ― （BODY) _m- (H EAD) よりも短い分子鎖長で、炭素数 1〜3のアルキル基、またはフエニル基である。

[0026] 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°C以下の環境でもコロイダルダンバ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、例えばジメチルフオルムアミド、フオ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、 1 00°C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 50 p pm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バを利用することができるようになる。細孔 8 aの平均内径 d 1は、液体分子の平均自由行程を L pとしたときのクヌ一セン数 K n = L p/ (d 1 ■ 1 /2) が 0. 034よりも大きく、 0. 1 1 9 (好まし<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 d 2は、この細孔 8 a の平均内径 d 1の 1 0倍以上であって 1 0 , 0 0 0倍以下の範囲で決定される。

[0027] 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 d 2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。

[0028] 多孔質体 8と液体 7とは、多孔質体 8の細孔 8 a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。

[0029] また、本実施形態におけるコロイダルダンバ 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 1 0と、往復動用パッキン 1 0の変形を制限するバックアップリング 1 1 と、往復動用パッキン 1 0を固定する固定具 1 2 と、この固定具 1 2とシリンダ 2の外側との接触面をシールする Oリング 1 3と、この Oリング 1 3の外周に配設されるメタル製リング 1 4と、固定具 1 2の外側からビストン 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 1 5とを備える。

[0030] この構成のコロイダルダンバ 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 8 a からその表面張力に杭して流入する。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バ 1では、力 Fに関する振動や衝撃のエネルギが細孔 8 aへの液体 7の流入により消費されるために、ビストン 4を移動させる力 Fを減衰させる。

[0031 ] —方、ピストン 4へ付与された力 Fがなくなると、表面張力に杭して細孔 8 aへ流入した液体 7は、その表面張力により細孔 8 a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バ 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とビストン 4との摺動部 9への多孔質体 8の流入が防止される。

[0032] また、このコロイダルダンバ 1では、 Oリング 1 3の外周に配設されるメタル製リング 1 4が、固定具 1 2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 1 3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がビストン 4の摺動面の往復動用パッキン 1 0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。

[0033] (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口ィダルダンバの断面図である図 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バ 2 0は、シリンダ 2 1の密閉空間 2 2内を二分するように隔壁としてのフィルタ 2 3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バ 1 と同様で

[0034] 多孔質体 8は、フィルタ 2 3よりも図 4の上側の密閉空間 2 2内、すなわちシリンダ 2 1 とピストン 4との摺動部 9とは反対側の密閉空間 2 2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 2 1内で多孔質体 8をシリンダ 2 1 とビストン 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。

[0035] (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バの断面図、図 6 は図 5の多孔質体ュニッ卜の断面図である。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バ 3 0は、第 2の実施形態におけるコロイダルダンバ 2 0のフィルタ 2 3に代えて、図 6に示す多孔質体ュニット 3 1を用いたものである。

[0036] 図 6に示すように、多孔質体ユニット 3 1は、多孔質ガラス製のチューブ 3 2内に多孔質体 8を封入したものである。チューブ 3 2の両端は、蓋 3 3 により閉塞されている。このチューブ 3 2は、第 2の実施の形態におけるフィルタ 2 3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 3 4が多数形成された多孔質ガラスからなる。この多孔質体ュニット 3 1は、シリンダ 2 1 とビストン 4により形成される密閉空間 3 5内に配

5又される。

[0037] このコロイダルダンバ 3 0では、チューブ 3 2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 2 1 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 3 2内に留め置かれ、液体 7のみがチューブ 3 2の細孔 3 4を介してチューブ 3 2 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。

[0038] なお、チューブ 3 2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 3 4が多数形成された多孔質体であれば良い。

[0039] (実施の形態 4 )

本発明の第 4の実施形態におけるコ口ィダルダンバは、第 3の実施形態における多孔質体ュニット 3 1に代えて、シリンダ 2 1 とビストン 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 2 1 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、コロイダルダンバの耐久性が向上する。

実施例

[0040] 本発明の第 1の実施形態におけるコロイダルダンバ 1について耐久性試験を行った。図 7はコロイダルダンバ 1の試験装置の構成を、図 8はその付属ローデイ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。

[0041 ] 図 7に示すように、この試験装置では、コロイダルダンバ 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 1 6と、温度を測定するための熱電対 1 7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カシリンダ 1 8と、低圧カシリンダ 1 8を動作させるために手動ポンプ 1 9 c (図 8参照。）および電動ポンプ 1 9 d (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 1 9 aおよびポンプ用下ソケット 1 9 b とを備える。

[0042] また、図 8に示すように、この試験装置は、電動ポンプ 1 9 dを制御するための制御装置 4 0と、熱電対 1 7の信号を温度表示するディジタル温度計 4 1 と、コロイダルダンバ 1のピストン 4のストロ一クを測定する変位計 4 2と、高圧力計 1 6の出力を増幅するアンプ 4 3と、変位計 4 2および高圧力計 1 6による測定結果を表示するディスプレイ 4 4とを備える。

[0043] なお、このコロイダルダンバ 1のピストン 4の直径 Dは 2 O m m、密閉空間 3内の最大許容圧力は 1 2 O M P aである。また、低圧カシリンダ 1 8は、手動ポンプ 1 9 cまたは電動ポンプ 1 9 dのポンプ圧力の油圧アンプである。低圧カシリンダ 1 8の直径 D _haは 8 O m mであるため、ポンプ圧力の倍率は ( D _ha/ D ) ²= 1 6となる。この試験装置では、手動ポンプ 1 9 cを使用して、ピストン 4の低速度（1 0 m m/ _S以下）で静的試験を行うことができる。また、電動ポンプ 1 9 dを使用して 1 0 H zの周波数まで、つまり 4 0 O m m/ 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バや耐震システム用ダンバ等といった具体的な適用例に従つて周波数範囲を選択する。

[0044] 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— 1 0〜5 0 °Cの範囲内に制御する。この試験装置では、高圧力計 1 6で圧力 pの変動、変位計 4 2でピストン 4のスト口一々S、熱電対 1 7とディジタル温度計 4 1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、コロイダルダンバ 1のヒステリシス、つまり p = p ( S ) の関数が得られる。

[0045] 本実施例において用いた多孔質体 8の平均外径 d 2は 2 O mであるため、フィルタ 6としてその細孔の内径が 2 0 mよりも小さい 1 O mのもの (実施例 1 ) と (実施例 2 ) のものと (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。

[0046] 図 9は実施例 1について作動サイクル数を 1 0回から 1 0万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 1 0は実施例 2について作動サイクル数を 1 0回から 4 0万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 1 1は実施例 3について作動サイクル数を 1 0回から 7 0 0 万 6 0 0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 1 2は比較例について作動サイクル数を 1 0回から 1 0万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。

[0047] また、コロイダルダンバ 1の寿命に関して、濾過の効果を評価するために

1 0万作動サイクル時の散逸エネルギ（E湖。。）と 1 0作動サイクル時の散逸エネルギ（E ₁₀) との比率を表 1に示した。さらに、実施例 2については、 4 0万作動サイクル時の散逸エネルギ（E ₄。。,。。。）と 1 0作動サイクル時の散逸エネルギ（E ₁₀) との比率を示している。また、実施例 3については、 7 0 0万 6 0 0作動サイクル時の散逸エネルギ（E ^QQ^Q) と 1 0作動サイクル時の散逸エネルギ（E ₁₀) との比率を示している。

[0048] [表 1 ]

実施例 1 実施例 2 実施例 2 実施例 3 比較例フレタの細孔フィルタの細孔フィタの細孔フィルタの細孔フレタなし

1 0 m 5 μ m D μ m 2 μ m 0 . 6 4 0 . 9 0 0 . 4 5 0 . 4 1 0 . 4 5 [0049] 図 9の実施例 1 と図 1 2の比較例とを比較すると、多孔質体 8の平均外径 2 0 U mに対して 1 0 mの細孔を有するフィルタ 6がコロイダルダンバ 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力シリンダ 2 1 とピストン 4との摺動部 9の隙間（ 5 0〜 1 0 0 m ) 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、コロイダルダンバの耐久性が低下している。

[0050] また、図 9の実施例 1 と図 1 0の実施例 2とを比較すると、 5 mの細孔を有するフィルタ 6では、 1 0万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、 1 0万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 2 0 U mに対して内径 1 / 4に相当する 5 U m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。

[0051 ] 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 —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の細孔が大きくなつていることが考えられる。その結果、 1 O m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 2 O m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 1 O m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。

[0052] また、図 9〜図 1 1から分かるように、フィルタ 6を使用しても、作動サィクル数が増加すると、コロイダルダンバ 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 4 0万作動サイクル時の散逸エネルギ（E ₄₀₀, ₀₀ 0) と 1 0作動サイクル時の散逸エネルギ（E ₁₀) との比率と、比較例の 1 0万作動サイクル時の散逸エネルギ（E ^ QQQ) と 1 0作動サイクル時の散逸エネルギ（E ₁₀) 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 7 0倍の寿命を実現できていることが分かる。

[0053] 次に、散逸エネルギとコロイダルダンバ 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 1 3に示すように、作動サイクル数が増加すると、 1 0 0万サイクルまでコロイダルダンバ 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、 1 0 0万作動サイクル後、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 1 ； U mのフィルタを選択すると、コロイダルダンバの寿命をさらに拡大できると考えられる。し力、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つた場合、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。

[0054] 最後に、図 1 4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口ィダルダンパ 1の作動サイクル数の変動グラフを示している。図 1 4のグラフより、コロイダルダンバ 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。

産業上の利用可能性

[0055] 本発明のコロイダルダンバは、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）用ダンバ、免震や制震等の耐震システム用ダンバ等として有用である。

Claims

請求の範囲

[1 ] 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ビストンと、

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バであって、

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。

[2] 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バ。

[3] 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バ。

[4] 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バ。

[5] 前記ビ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バ。

[6] 前記ビ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バ。

[7] 前記ビ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、

を備えた請求項 3記載のコロイダルダンバ。

[8] 前記ビ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、

を備えた請求項 4記載のコロイダルダンバ。

[9] 前記多孔質体は、前記シリンダとビ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。

[1 0] シリンダと、

前記多孔質体は、前記シリンダとビ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バ。