WO2013125123A1 - 磁気粘性流体緩衝器及びそれに用いられるコイルアセンブリの製造方法 - Google Patents

磁気粘性流体緩衝器及びそれに用いられるコイルアセンブリの製造方法 Download PDF

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WO2013125123A1
WO2013125123A1 PCT/JP2012/081252 JP2012081252W WO2013125123A1 WO 2013125123 A1 WO2013125123 A1 WO 2013125123A1 JP 2012081252 W JP2012081252 W JP 2012081252W WO 2013125123 A1 WO2013125123 A1 WO 2013125123A1
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WO
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core
piston
coil assembly
molded body
magnetorheological fluid
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PCT/JP2012/081252
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English (en)
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Inventor
啓司 斎藤
Original Assignee
カヤバ工業株式会社
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F9/00Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
    • F16F9/32Details
    • F16F9/53Means for adjusting damping characteristics by varying fluid viscosity, e.g. electromagnetically
    • F16F9/535Magnetorheological [MR] fluid dampers

Definitions

  • the present invention relates to a magnetorheological fluid shock absorber and a method of manufacturing a coil assembly used therein.
  • US 6260675 B1 discloses a magnetorheological fluid shock absorber mounted on a vehicle.
  • the magnetorheological fluid shock absorber changes the apparent viscosity of the magnetorheological fluid by controlling the amount of current supplied to the magnet coil interposed in the piston and changing the strength of the magnetic field generated in the magnet coil.
  • the electromagnetic coil provided in the magnetorheological fluid shock absorber is composed of a magnet wire having one end connected to the piston and the other end connected to one electric wire (lead wire).
  • the electric wire passes through the rod extending from the piston, is taken out of the shock absorber, and is connected to a controller mounted on the vehicle.
  • the drive current output from the controller is guided to the electromagnetic coil through one electric wire, and after flowing through the electromagnetic coil, is guided to the negative electrode of the battery through the piston, rod, vehicle body, and the like.
  • the controller supplies the drive current using one electric wire taken out from the magnetorheological fluid buffer, the configuration of the drive circuit that outputs the drive current is restricted.
  • An object of the present invention is to provide a magnetorheological fluid shock absorber capable of guiding drive current to an electromagnetic coil without flowing to a piston, a vehicle body, etc., and improving the assembly of the piston, and a method of manufacturing a coil assembly used therefor. Is to provide.
  • a magnetorheological fluid shock absorber using a magnetorheological fluid, a cylinder in which the magnetorheological fluid is sealed, a piston slidably inserted in the cylinder, and a piston.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of a magnetorheological fluid shock absorber according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2A is a process diagram illustrating a method of assembling the piston in the first embodiment.
  • FIG. 2B is a process diagram illustrating a method of assembling the piston in the first embodiment.
  • FIG. 2C is a process diagram illustrating a method of assembling the piston in the first embodiment.
  • FIG. 3A is a process diagram illustrating the method for manufacturing the coil assembly according to the first embodiment.
  • FIG. 3B is a process diagram illustrating the manufacturing method of the coil assembly according to the first embodiment.
  • FIG. 3C is a process diagram illustrating the method for manufacturing the coil assembly according to the first embodiment.
  • FIG. 3A is a process diagram illustrating the method for manufacturing the coil assembly according to the first embodiment.
  • FIG. 3B is a process diagram illustrating the manufacturing method of the coil assembly according to the first embodiment.
  • FIG. 3C is a process diagram illustrating
  • FIG. 4A is a process diagram illustrating a method for manufacturing a coil assembly according to a second embodiment.
  • FIG. 4B is a process diagram illustrating the method for manufacturing the coil assembly according to the second embodiment.
  • FIG. 4C is a process diagram illustrating the method for manufacturing the coil assembly according to the second embodiment.
  • FIG. 5A is a process diagram illustrating a method for manufacturing a coil assembly according to a third embodiment.
  • FIG. 5B is a process diagram illustrating the method for manufacturing the coil assembly according to the third embodiment.
  • FIG. 5C is a process diagram illustrating the method for manufacturing the coil assembly according to the third embodiment.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of the piston core assembly in the fourth embodiment.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of the piston core assembly in the fifth embodiment.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view of the piston core assembly in the sixth embodiment.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing a piston portion of a magnetorheological fluid buffer (hereinafter simply referred to as “buffer 1”).
  • the shock absorber 1 is interposed between a vehicle body and an axle of a vehicle such as an automobile, and generates a damping force that suppresses vibration of the vehicle body by extending and contracting.
  • the shock absorber 1 includes a cylindrical cylinder 9 in which a magnetorheological fluid is sealed, and a piston 10 that is slidably disposed in the cylinder 9 and divides the cylinder 9 into two fluid chambers 3 and 4. Prepare.
  • One end of a rod 60 is connected to the first core 30 of the piston 10.
  • the other end of the rod 60 extends to the outside of the cylinder 9.
  • the other end of the rod 60 is connected to one of the vehicle body and the axle, and the cylinder 9 is connected to the other.
  • the shock absorber 1 is expanded and contracted by the relative movement of the rod 60 and the cylinder 9 with the movement of the axle relative to the vehicle body.
  • a gas chamber (not shown) is defined via a free piston (not shown), and the volume in the cylinder 9 due to the rod 60 entering and exiting by this gas chamber. Changes are compensated.
  • the piston 10 includes a piston core assembly 20 connected to the rod 60, a cylindrical flux ring 50 disposed on the outer periphery of the piston core assembly 20 at a predetermined interval, and plates 91 and 92 that support the flux ring 50. And nuts 88 and 98 for fastening the plates 91 and 92 to the piston core assembly 20, respectively.
  • the piston core assembly 20 includes a coil assembly 70 in which an electromagnetic coil 65 and two lead wires 72 and 73 are embedded in a mold resin, a hollow first core 30 that houses the coil assembly 70, and a first core 30. A second core 40 sandwiching the coil assembly 70 therebetween.
  • the shock absorber 1 communicates two fluid chambers 3, 4 in parallel with the main flow path 6, and a main flow path 6 that communicates the two fluid chambers 3, 4 through the piston 10 as a damping force generation element.
  • a bypass channel (not shown).
  • the main flow path 6 includes a gap 16 defined between the outer peripheral surface 22 of the piston core assembly 20 and the inner peripheral surface 51 of the flux ring 50, main openings 94 and 95 that open to the plates 91 and 92, Consists of
  • the piston core assembly 20 and the flux ring 50 are arranged concentrically along the center line O of the piston 10, and the gap 16 is defined in an annular shape.
  • the plates 91 and 92 are formed with a plurality of main openings 94 and 95 that open toward the gap 16.
  • the piston core assembly 20 is provided with an electromagnetic coil 65 that generates a magnetic field.
  • the electromagnetic coil 65 is formed by winding a magnet wire 66 in a coil shape, and two lead wires 72 and 73 are connected to both ends of the magnet wire 66.
  • the electromagnetic coil 65 generates a magnetic field when current flows through the magnet wire 66 through the lead wires 72 and 73.
  • the magnetorheological fluid is a fluid in which fine particles having ferromagnetism are dispersed in a liquid such as oil, and the apparent viscosity changes depending on the strength of the magnetic field.
  • the magnetorheological fluid flows through the main flow path 6 as indicated by an arrow in FIG. 1 and flows between the fluid chambers 3 and 4 on both sides of the piston 10. Moving.
  • a current is passed through the electromagnetic coil 65, a magnetic field acts on the magnetorheological fluid flowing through the main flow path 6, and the viscosity of the magnetorheological fluid changes.
  • the viscosity of the magnetorheological fluid increases and the damping force generated by the shock absorber 1 also increases.
  • the tip of the rod 60 is screwed into the screw hole 39 of the first core 30 and connected to the piston core assembly 20.
  • the tip of the rod 60 abuts on the bottom surface of the screw hole 39.
  • An O-ring 69 is interposed between the bottom surface of the screw hole 39, the outer peripheral surface of the plug portion 76 of the coil assembly 70 protruding from the bottom surface of the screw hole 39, and the inner peripheral portion of the rod 60.
  • the inside of the rod 60 is sealed by an O-ring 69 so that the magnetorheological fluid does not enter.
  • the harness 12 having two electric wires extending from a controller (not shown) is inserted inside the hollow rod 60, and the electric wires 13, 14 of the harness 12 are connected to the terminals 74, 75, respectively.
  • the two lead wires 72 and 73 extending from the electromagnetic coil 65 pass through the inside of the first core 30 and are conducted to the electric wires 13 and 14 passing through the inside of the rod 60.
  • the drive current output from the controller is supplied to the electromagnetic coil 65 through the wires 13 and 14 of the harness 12 and the lead wires 72 and 73. Since this drive current is guided to the electromagnetic coil 65 without flowing to the piston 10, the rod 60, the vehicle body, etc., the electrical influence exerted on other electric devices mounted on the vehicle is suppressed, and these electric devices, etc. There is no need for insulation treatment.
  • a controller (not shown) controls the amount of current supplied to the electromagnetic coil 65 to adjust the damping force to be generated in the shock absorber 1.
  • the controller can be provided with a bridge circuit or the like that outputs a drive current to the electromagnetic coil 65 using the two electric wires 13 and 14, the control responsiveness can be improved.
  • the piston core assembly 20 is formed by assembling the coil assembly 70, the first core 30, and the second core 40.
  • the coil assembly 70, the first core 30, and the second core 40 are disposed concentrically along the center line O of the piston 10.
  • the coil assembly 70 includes a primary molded body 80 that is molded so that the two lead wires 72 and 73 are embedded, an electromagnetic coil 65 that includes a magnet wire 66 wound around the outer periphery of the primary molded body 80, and a primary molded body.
  • a secondary molded body 85 that is molded so that the electromagnetic coil 65 is embedded between the body 80 and the body 80.
  • the electromagnetic coil 65 is surrounded by the mold resin, and a useless gap formed inside the electromagnetic coil 65 can be reduced. Thereby, the insulation of the electromagnetic coil 65 is ensured, and the pressure fluctuation in the cylinder 9 can be suppressed from being transmitted to the electromagnetic coil 65.
  • the coil assembly 70 is sandwiched between the first core 30 and the second core 40.
  • the first core 30 has a ring-shaped bobbin housing portion 32 (see FIG. 2A) for housing the bobbin portion 79 and a slit-shaped bridge housing recess 27 for housing the bridge portions 77 and 78 as portions for housing the coil assembly 70. And a plug receiving hole 34 into which the plug portion 76 is inserted.
  • the first core 30 to which the rod 60 is connected is formed with two semi-cylindrical shaft portions 18 that protrude on the opposite side (tip side) from the rod 60. Between each semi-cylindrical shaft portion 18, a bridge accommodating recess 27 accommodated by the bridge portions 77 and 78 is opened. That is, the semi-cylindrical shaft portion 18 is a semi-cylindrical portion arranged with the bridge housing recess 27 interposed therebetween.
  • a male screw 33 that is screwed into the second core 40 is formed on the outer periphery of each semi-cylindrical shaft portion 18.
  • the outer periphery of each semi-cylindrical shaft portion 18 and the outer peripheral surface 71 of the coil assembly 70 are formed concentrically along the center line O.
  • the front end surface 35 of each semi-cylindrical shaft portion 18 is formed in a planar shape orthogonal to the center line O.
  • the first core 30 is formed with a plug housing hole 34 penetrating the central portion thereof, and the plug portion 76 is inserted into the plug housing hole 34.
  • the coil assembly 70 is interposed inside the first core 30.
  • the substantially cylindrical first core 30 includes an outer peripheral surface 31 that extends without a step from the outer peripheral surface 71 of the coil assembly 70, a planar base end surface 36 that is orthogonal to the center line O, and a boss portion 37 that protrudes from the base end surface 36.
  • a male screw 38 is formed on the outer periphery of the cylindrical boss portion 37.
  • a plate 91 is provided between the base end face 36 of the first core 30 and the nut 88, and the plate 91 is sandwiched when the nut 88 is screwed onto the male screw 38.
  • a screw hole 39 is formed inside the boss portion 37.
  • the rod 60 is connected to the first core 30 by having its tip end screwed into the screw hole 39.
  • the substantially columnar second core 40 has a cylindrical yoke portion 52 coupled to the outer periphery of each semi-columnar shaft portion 18.
  • the outer peripheral surface 41 of the yoke portion 52 extends without a step from the outer peripheral surface 71 of the coil assembly 70.
  • the yoke portion 52 of the second core 40 is provided side by side in the axial direction of the electromagnetic coil 65 and the piston 10, and guides the magnetic flux of the electromagnetic coil 65 to the gap 16.
  • the second core 40 has a convex portion 44 protruding in a columnar shape inside the yoke portion 52. Between the yoke part 52 and the convex part 44, the annular recessed part 53 (refer FIG. 2A) with which each semi-cylindrical axial part 18 of the 1st core 30 engages is defined.
  • a female screw 43 (see FIG. 2A) is formed on the inner periphery of the yoke portion 52, and the female screw 43 is screwed into a male screw 33 formed on the outer periphery of each semi-cylindrical shaft portion 18.
  • the second core 40 has a base end face 42 (see FIG. 2A) that contacts the bobbin portion 79.
  • a female screw is formed on the inner periphery of each semi-cylindrical shaft portion 18 of the first core 30, and a male screw is formed on the outer periphery of the convex portion 44 of the second core 40.
  • the core 30 and the second core 40 may be combined.
  • the second core 40 has a bottom surface 45 that comes into contact with the tip surface 35 of the first core 30.
  • the bottom surface 45 is formed in a planar shape orthogonal to the center line O.
  • the convex portion 44 protrudes in a cylindrical shape from the bottom surface 45, and its end surface 46 comes into contact with the end surface 84 of the coil assembly 70.
  • the end surface 46 of the convex portion 44 and the end surface 84 of the coil assembly 70 are formed in a planar shape orthogonal to the center line O.
  • the second core 40 has a flat front end surface 47 orthogonal to the center line O and a boss portion 48 protruding from the front end surface 47.
  • a male screw 49 is formed on the outer periphery of the cylindrical boss portion 48.
  • a plate 92 is provided between the distal end surface 47 of the second core 40 and the nut 98, and the plate 92 is sandwiched by the nut 98 being screwed into the male screw 49.
  • the piston core assembly 20 is formed by assembling three parts of the first core 30, the second core 40, and the coil assembly 70. After the piston core assembly 20 is assembled, the piston core assembly 20 and the flux ring 50 are connected via plates 91 and 92.
  • the first core 30 and the second core 40 and the flux ring 50 are each made of a magnetic material, and the plates 91 and 92 are made of a nonmagnetic material.
  • the piston core assembly 20 and the flux ring 50 constitute a magnetic circuit that guides the magnetic flux of the electromagnetic coil 65 to the gap 16, and causes a magnetic field to act on the magnetorheological fluid flowing in the main flow path 6.
  • a gap 54 (see FIG. 2B) is provided in the bridge receiving recess 27 of the first core 30, and a cylindrical yoke portion 52 extends alongside the electromagnetic coil 65 around the gap 54. Therefore, a magnetic path for guiding the magnetic flux of the electromagnetic coil 65 is secured.
  • FIG. 2A is a cross-sectional view of the piston core assembly 20 showing a state before assembly.
  • FIG. 2B is a cross-sectional view of the piston core assembly 20 showing a state after assembly.
  • 2C is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 2B.
  • the plug portion 76 When the piston core assembly 20 is assembled, by assembling the coil assembly 70 to the first core 30, the plug portion 76 is inserted into the plug housing hole 34, and the terminals 74 of the lead wires 72 and 73 provided on the end face of the plug portion 76, 75 is disposed inside the boss portion 37 of the first core 30.
  • the coil assembly 70 is engaged with the annular step 29 of the first core 30 and the second core by screwing the female screw 43 of the second core 40 into the male screw 33 of the first core 30.
  • 40 is pressed between the base end face 42 of the first core 30 and is pressed between the bottom surface 28 of the fitting recess of the first core 30 and the end face 46 of the second core 40.
  • FIG. 3A shows a primary molding process for molding the primary molded body 80.
  • FIG. 3B shows a coil winding process for winding the electromagnetic coil 65.
  • FIG. 3C shows a secondary molding process for molding the secondary molded body 85.
  • a process (not shown) of setting the two lead wires 72 and 73 in the molds 100A to 100D is performed in advance.
  • a primary molded body 80 is formed by pouring resin into the molds 100A to 100D as indicated by arrows and solidifying the resin.
  • the primary molded body 80 includes a plug portion 76 disposed in the center of the piston 10, two bridge portions 77 and 78 extending from the plug portion 76, and a bobbin extending in an annular shape by connecting ends of the bridge portions 77 and 78. Part 79.
  • the plug portion 76 is formed in a columnar shape extending concentrically with the center line O so that the plug portion 76 can be inserted into the plug accommodating hole 34 of the first core 30 described later.
  • the two bridge portions 77 and 78 are extended from the end portion of the plug portion 76 in the radial direction of the piston 10 orthogonal to the center line O, and are formed to extend in the same straight line.
  • the bobbin portion 79 is formed in an annular shape extending concentrically with the center line O, and is supported by the two bridge portions 77 and 78.
  • the bobbin portion 79 serves as a winding core for winding the magnet wire 66.
  • One lead wire 72 extends across the plug portion 76 and one bridge portion 77.
  • the other lead wire 73 extends over the plug portion 76 and the other bridge portion 78.
  • the base end portions of the lead wires 72 and 73 protrude from the end surface of the plug portion 76 as terminals 74 and 75, respectively.
  • the leading end portions of the lead wires 72 and 73 project inside the bobbin portion 79 as terminals (not shown).
  • the magnet wire 66 is wound around the bobbin portion 79 of the primary molded body 80 to form the electromagnetic coil 65. Both ends of the magnet wire 66 (not shown) protrude from the bobbin portion 79 and are connected to the tip portions (terminals) of the lead wires 72 and 73, respectively.
  • the resin is poured as indicated by arrows to solidify the resin.
  • the secondary molded body 85 is formed.
  • the secondary molded body 85 is composed of a bridge resin 77, 78 of the primary molded body 80, a bobbin portion 79, and a mold resin surrounding the magnet wire 66, and the mold resin is molded by the molds 101A, 101B.
  • the primary molded body 80 and the secondary molded body 85 are integrated with each other to form a resin portion of the coil assembly 70.
  • the coil assembly 70 thus formed includes an annular bobbin portion 79 around which the electromagnetic coil 65 is wound, a plug portion 76 inserted inside the first core 30, a bobbin portion 79, and a plug portion 76.
  • the two lead wires 72 and 73 extend over the bobbin portion 79, the bridge portions 77 and 78, and the plug portion 76, respectively.
  • the coil assembly 70 has a symmetrical shape with respect to the center line O.
  • the secondary molded body 85 is formed, and the mold resin portion is molded in a state separated from the first core 30 and the second core 40. . Therefore, the coil assembly 70 can be efficiently manufactured and assembled to the first core 30 and the second core 40.
  • the coil assembly 70 is not limited to the configuration described above, and the secondary molded body 85 may be formed by another manufacturing method.
  • FIG. 4A shows a state before the primary molded body 80 is assembled to the first core 30.
  • FIG. 4B shows a state where the primary molded body 80 is assembled to the first core 30.
  • FIG. 4C shows a state where the secondary molded body 85 is molded.
  • coil assembly 70 of the present embodiment has basically the same configuration as that of the first embodiment, the same configuration as that of the first embodiment will be described with the same reference numerals.
  • the secondary molded body 85 is molded via the molds 111A and 111B in a state where the coil assembly 70 in which the electromagnetic coil 65 is wound around the primary molded body 80 is assembled to the first core 30.
  • a primary molded body 80 around which an electromagnetic coil 65 is wound and a first core 30 are prepared.
  • the primary molded body 80 is assembled to the first core 30.
  • the secondary molding step after the first core 30 assembled with the primary molded body 80 is set in the molds 111A and 111B, the resin is poured as indicated by the arrows, The secondary molded body 85 is molded by solidifying. Thereafter, the first core 30 and the coil assembly 70 integrated through the secondary molded body 85 are taken out from the molds 111A and 111B.
  • the resin enters the gap between the primary molded body 80, the bobbin housing portion 32 of the first core 30, and the bridge housing recess 27, and this gap is filled.
  • FIG. 5A shows a state before the first core 30, the primary molded body 80, and the second core 40 are assembled.
  • FIG. 5B shows a state in which the primary molded body 80 and the second core 40 are assembled to the first core 30.
  • FIG. 5C shows a state where the secondary molded body 85 is molded.
  • coil assembly 70 of the present embodiment has basically the same configuration as that of the first embodiment, the same configuration as that of the first embodiment will be described with the same reference numerals.
  • the primary molded body 80 having the electromagnetic coil 65 wound thereon is put between the first core 30 and the second core 40 in the molds 115A and 115B and the secondary molded body 85. Is molded.
  • a primary molded body 80 around which an electromagnetic coil 65 is wound, a first core 30 and a second core 40 are prepared.
  • the primary molded body 80 is assembled to the first core 30 and the second core 40.
  • the first core 30 and the second core 40 assembled with the primary molded body 80 are set in the molds 115A and 115B, and then the resin is indicated by an arrow.
  • the secondary molded body 85 is formed by pouring into the resin and solidifying the resin. Thereafter, the first core 30, the coil assembly 70, and the second core 40 integrated through the secondary molded body 85 are taken out from the molds 115A and 115B.
  • the resin enters the gap between the primary molded body 80 and the first core 30, and the resin gaps between the primary molded body 80 and the second core 40 and the bridge housing recesses. 27, these gaps and spaces are filled.
  • FIG. 6 is a sectional view of the piston 110. Since the piston core assembly 120 has basically the same configuration as that of the first embodiment, the same components as those of the first embodiment will be described with the same reference numerals.
  • the piston core assembly 120 of the piston 110 includes a hollow first core 130 that houses the coil assembly 70, and a second core 140 that sandwiches the coil assembly 70 between the first core 130.
  • the first core 130 includes a portion that houses the coil assembly 70, a portion to which the rod 60 is connected, and two semi-cylindrical shaft portions 118 that protrude to the opposite side (tip side) of the rod 60. . Between each semi-cylindrical shaft portion 118, a bridge accommodating recess 127 for accommodating the bridge portions 77 and 78 of the coil assembly 70 is opened.
  • a male screw 133 that is screwed into the nut 98 is formed on the outer periphery of each semi-cylindrical shaft portion 118.
  • the second core 140 is formed in a right cylindrical shape, and the outer peripheral portion constitutes a yoke portion 152 aligned with the electromagnetic coil 65 in the axial direction of the piston 110.
  • the second core 140 includes an inner peripheral surface 143 fitted to the outer periphery of each semi-cylindrical shaft portion 118, a proximal end surface 142 that contacts the coil assembly 70, a distal end surface 144 that contacts the plate 92, and the coil assembly 70. It has the outer peripheral surface 71 and the outer peripheral surface 145 extended without a level
  • the coil assembly 70, the second core 140, and the plate 92 are assembled to the first core 130, and then the nut 98 is screwed to the male screw 133.
  • the nut 98 presses the second core 140 through the plate 92, and the proximal end surface 142 of the second core 140 is pressed by the coil assembly 70.
  • the second core 140 is fitted to the outer periphery of each semi-cylindrical shaft portion 118, and the male screw is screwed to the nut 98 on the outer periphery of each semi-cylindrical shaft portion 118.
  • 133 is formed, and the coil assembly 70 and the second core 140 are interposed between the nut 98 and the first core 130.
  • the first core 130, the second core 140, and the coil assembly 70 are fastened and fixed without looseness via the nut 98.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of the piston 210. Since the piston core assembly 220 has basically the same configuration as that of the first embodiment, the same configuration as that of the first embodiment will be described with the same reference numerals.
  • the piston core assembly 220 of the piston 210 includes a hollow first core 230 that houses the coil assembly 70, and a second core 240 that sandwiches the coil assembly 70 between the first core 230.
  • the first core 230 includes a portion that houses the coil assembly 70, a portion to which the rod 60 is connected, and two semi-cylindrical shaft portions 218 that protrude to the opposite side (tip side) of the rod 60. . Between each semi-cylindrical shaft portion 218, a bridge accommodating recess 227 for accommodating the bridge portions 77 and 78 of the coil assembly 70 is opened.
  • An annular groove 233 is formed on the outer periphery of the tip of each semi-cylindrical shaft portion 218, and a stopper 99 is fitted into the annular groove 233.
  • the stopper 99 has, for example, a ring shape curved in a C shape.
  • the second core 240 is formed in a right cylindrical shape, and the whole constitutes a yoke portion 252 aligned with the electromagnetic coil 65 in the axial direction of the piston 210.
  • the second core 240 includes an inner peripheral surface 243 that fits to the outer periphery of each semi-cylindrical shaft portion 218, a proximal end surface 242 that contacts the coil assembly 70, a distal end surface 244 that contacts the plate 92, and the coil assembly 70. It has the outer peripheral surface 71 and the outer peripheral surface 245 extended without a level
  • the stopper 99 When the piston core assembly 220 is assembled, after the coil assembly 70, the second core 240, and the plate 92 are assembled to the first core 230, the stopper 99 is fitted into the annular groove 233 of each semi-cylindrical shaft portion 218. . The stopper 99 prevents the second core 240 from coming off via the plate 92.
  • the second core 240 is fitted to the outer periphery of each semi-cylindrical shaft portion 218, and the stopper 99 is fitted to the outer periphery of each semi-cylindrical shaft portion 218.
  • An annular groove 233 is formed, and the coil assembly 70 and the second core 240 are interposed between the stopper 99 and the first core 230.
  • the first core 230, the second core 240, and the coil assembly 70 are coupled via the stopper 99. Since the space for the stopper 99 is small, the piston 210 can be downsized.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view of the piston 310. Since the piston core assembly 320 has basically the same configuration as that of the first embodiment, the same configuration as that of the first embodiment will be described with the same reference numerals.
  • the piston core assembly 320 of the piston 310 includes a hollow first core 330 that houses the coil assembly 70, and a second core 340 that sandwiches the coil assembly 70 between the first core 330.
  • the first core 330 has a portion that houses the coil assembly 70, a portion to which the rod 60 is connected, and two semi-cylindrical shaft portions 318 that protrude to the opposite side (tip side) of the rod 60. . Between each semi-cylindrical shaft portion 318, a bridge housing recess 327 for housing the bridge portions 77 and 78 of the coil assembly 70 is opened.
  • a female screw 333 is formed on the inner periphery of each hollow semi-cylindrical shaft portion 318, and a bolt 300 that is screwed into the female screw 333 is provided.
  • the second core 340 is formed in a right cylindrical shape, and the whole constitutes a yoke portion 352 aligned with the electromagnetic coil 65 in the axial direction of the piston 310.
  • the second core 340 includes an inner peripheral surface 343 that fits to the outer periphery of each semi-cylindrical shaft portion 318, a proximal end surface 342 that contacts the coil assembly 70, a distal end surface 344 that contacts the plate 92, and the coil assembly 70. It has the outer peripheral surface 71 and the outer peripheral surface 345 extended without a level
  • the piston core assembly 320 When the piston core assembly 320 is assembled, the coil assembly 70, the second core 340, and the plate 92 are assembled to the first core 330, and then the bolt 300 is screwed to the female screw 333 of each semi-cylindrical shaft portion 318. The bolt 300 prevents the second core 340 from coming off via the plate 92.
  • the second core 340 is fitted to the outer periphery of each semi-cylindrical shaft portion 318, and the bolt 300 is screwed to the inner periphery of each semi-cylindrical shaft portion 318.
  • a female screw 333 is formed, and the coil assembly 70 and the second core 340 are interposed between the bolt 300 and the first core 330.
  • the 1st core 330, the 2nd core 340, and the coil assembly 70 are couple
  • the two lead wires 72 and 73 are passed inside the first core 30.
  • the two electric wires 13 and 14 that are provided on the inner side of the rod 60 and supply a driving current to the electric power source 73 can be made conductive.
  • the controller can raise the freedom degree of the circuit structure which outputs a drive current.
  • the drive current output from the controller is guided to the electromagnetic coil 65 without flowing to the piston 10, the rod 60, the vehicle body or the like, it is possible to suppress the electrical influence on other devices mounted on the vehicle.
  • the mold resin portion of the coil assembly 70 can be molded in a state of being separated into the first core 30 and the second core 40, the coil assembly 70 can be efficiently manufactured, and the first core 30 and the first core 30 can be manufactured.
  • the two cores 40 can be assembled.
  • the two lead wires 72 and 73 of the coil assembly 70 extend over the bobbin portion 79, the bridge portions 77 and 78, and the plug portion 76, respectively, the two lead wires 72 and 73 are connected to the first core. It becomes possible to connect to the electric wires 13 and 14 provided inside the rod 60 through the inside of the rod 30.
  • the first core 30 has two semi-cylindrical shaft portions 18 extending across the bridge housing recess 27, and the second core 40 is a cylindrical yoke coupled to the outer periphery of each semi-cylindrical shaft portion 18.
  • the yoke portion 52 is provided along with the electromagnetic coil 65 along the axial direction of the piston 10. Thereby, the yoke part 52 plays the role which mutually couple
  • the coil assembly 70 includes a primary molded body 80 that is molded so that the two lead wires 72 and 73 are embedded, an electromagnetic coil 65 that includes a magnet wire 66 wound around the outer periphery of the primary molded body 80, and a primary molded body.
  • a secondary molded body 85 that is molded so that the electromagnetic coil 65 is embedded between the body 80 and the body 80.
  • the electromagnetic coil 65 is surrounded by the mold resin, and a useless gap formed inside the electromagnetic coil 65 is reduced. Thereby, the insulation of the electromagnetic coil 65 is ensured, and pressure fluctuations in the cylinder 9 can be prevented from being guided into the electromagnetic coil 65.
  • a male screw 33 is formed on the outer periphery of each semi-cylindrical shaft portion 18
  • a female screw 43 is formed on the inner periphery of the yoke portion 52, and the male screw 33 and the female screw are formed. 43 is screwed together, the first core 30 and the second core 40 are pressed against the coil assembly 70, and are fastened and fixed without play.
  • the second core 140 is fitted to the outer periphery of each semi-cylindrical shaft portion 118, and the nut 98 is screwed to the male screw 133 formed on the outer periphery of each semi-cylindrical shaft portion 118, Since the coil assembly 70 and the second core 140 are interposed between the nut 98 and the first core 130, the first core 130 and the second core 140 are pressed against the coil assembly 70 by the nut 98. Fastened without looseness.
  • the second core 240 is fitted to the outer circumference of each semi-cylindrical shaft portion 218, and the stopper 99 is fitted to the annular groove 233 formed on the outer circumference of each semi-cylindrical shaft portion 218. Since the coil assembly 70 and the second core 240 are interposed between the stopper 99 and the first core 230, the first core 230, the second core 240, and the coil assembly 70 are fixed by the stopper 99.
  • the piston 210 can be reduced in size.
  • the second core 340 is fitted to the outer periphery of each semi-cylindrical shaft portion 318, and the bolt 300 is screwed into the female screw 333 formed on the inner periphery of each semi-cylindrical shaft portion 318. Since the coil assembly 70 and the second core 340 are interposed between the bolt 300 and the first core 330, the first core 330 and the second core 340 are pressed against the coil assembly 70 by the bolt 300. Is fastened without looseness.
  • a primary molding step of molding a primary molded body 80 in which two lead wires 72 and 73 are embedded, and a magnet wire on the outer periphery of the primary molded body 80 A coil winding step of winding 66 to form the electromagnetic coil 65, and a secondary molding step of molding the secondary molded body 85 so that the electromagnetic coil 65 is embedded between the primary molded body 80. Is called.
  • the mold resin part of the coil assembly 70 is molded in a state separated from the first core 30 and the second core 40, the coil assembly 70 is efficiently manufactured, and the first core 30 and the second core 40 are formed. Can be assembled.
  • the first core 30 assembled with the primary molded body 80 is placed in the molds 111A and 111B to mold the secondary molded body 85.
  • a gap formed between the first core 30 and the coil assembly 70 is filled with the mold resin of the body 85.
  • the first core 30 and the second core 40 assembled with the primary molded body 80 are placed in the molds 115A and 115B, and the secondary molded body 85 is molded. Therefore, the gap formed between the first core 30, the coil assembly 70, and the second core 40 is filled with the molding resin of the secondary molded body 85. Thereby, it can suppress that the pressure fluctuation in the cylinder 9 is guide

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Abstract

 磁気粘性流体緩衝器は、シリンダと、シリンダ内に摺動自在に介装されるピストンと、ピストンによって区画される二つの流体室と、ピストンに連結される中空形状のロッドと、ピストンに巻装されるマグネットワイヤからなる電磁コイルと、マグネットワイヤの両端から延びる2本のリード線と、電磁コイルと2本のリード線とがモールド樹脂に埋め込まれるコイルアセンブリと、を備える。ピストンは、ロッドに連結される中空形状の第一コアと、第一コアとの間にコイルアセンブリを挟持する第二コアと、を有する。2本のリード線は、第一コアの内側を通って、ロッドの内側を通る電線に導通される。

Description

磁気粘性流体緩衝器及びそれに用いられるコイルアセンブリの製造方法
 本発明は、磁気粘性流体緩衝器及びそれに用いられるコイルアセンブリの製造方法に関する。
 US6260675B1は、車両に搭載される磁気粘性流体緩衝器を開示している。磁気粘性流体緩衝器は、ピストンに介装された電磁コイルへの通電量を制御して、電磁コイルに発生する磁場の強さを変えることによって、磁気粘性流体の見かけ上の粘性を変化させる。
 磁気粘性流体緩衝器に設けられる電磁コイルは、一端がピストンに接続され他端が1本の電線(リード線)に接続されるマグネットワイヤによって構成される。電線は、ピストンから延びるロッド内を通って緩衝器の外側に取り出され、車両に搭載されるコントローラに接続される。
 コントローラから出力される駆動電流は、1本の電線を通して電磁コイルに導かれ、電磁コイルを流れた後、ピストン、ロッド、車体等を通してバッテリの負極へと導かれる。
 しかしながら、このような従来の磁気粘性流体緩衝器では、電磁コイルに導かれる駆動電流がピストン、ロッド、車体等を通して導かれるため、車両に搭載される他の電気機器等に絶縁処理を施す必要がある。
 さらに、コントローラは、磁気粘性流体緩衝器から取り出される1本の電線を用いて駆動電流を供給するため、駆動電流を出力する駆動回路の構成が制約される。
 さらに、電磁コイルをピストンに組み付け、電磁コイルを構成するマグネットワイヤの一端をピストンに接続した後、これらをモールド樹脂によって包囲する必要があるため、ピストンを効率よく組み立てることが難しい。
 この発明の目的は、駆動電流がピストンや車体等に流れることなく電磁コイルに導かれるとともに、ピストンの組み立て性を改善することが可能な磁気粘性流体緩衝器及びそれに用いられるコイルアセンブリの製造方法を提供することである。
 本発明のある態様によれば、磁気粘性流体を利用した磁気粘性流体緩衝器であって、磁気粘性流体が封入されるシリンダと、シリンダ内に摺動自在に介装されるピストンと、ピストンによって区画される二つの流体室と、ピストンに連結されシリンダの外部に突出する中空形状のロッドと、ピストンに巻装されるマグネットワイヤからなる電磁コイルと、マグネットワイヤの両端からそれぞれ延びる2本のリード線と、電磁コイルと2本のリード線とがモールド樹脂に埋め込まれるコイルアセンブリと、を備え、ピストンは、ロッドに連結される中空形状の第一コアと、第一コアとの間にコイルアセンブリを挟持する第二コアと、を有し、2本のリード線は、第一コアの内側を通って、ロッドの内側を通る電線に導通される磁気粘性流体緩衝器が提供される。
 本発明の実施形態、本発明の利点については、添付された図面を参照しながら以下に詳細に説明する。
図1は、本発明の第1実施形態に係る磁気粘性流体緩衝器の断面図である。 図2Aは、第1実施形態におけるピストンを組み立てる方法を示す工程図である。 図2Bは、第1実施形態におけるピストンを組み立てる方法を示す工程図である。 図2Cは、第1実施形態におけるピストンを組み立てる方法を示す工程図である。 図3Aは、第1実施形態におけるコイルアセンブリの製造方法を示す工程図である。 図3Bは、第1実施形態におけるコイルアセンブリの製造方法を示す工程図である。 図3Cは、第1実施形態におけるコイルアセンブリの製造方法を示す工程図である。 図4Aは、第2実施形態におけるコイルアセンブリの製造方法を示す工程図である。 図4Bは、第2実施形態におけるコイルアセンブリの製造方法を示す工程図である。 図4Cは、第2実施形態におけるコイルアセンブリの製造方法を示す工程図である。 図5Aは、第3実施形態におけるコイルアセンブリの製造方法を示す工程図である。 図5Bは、第3実施形態におけるコイルアセンブリの製造方法を示す工程図である。 図5Cは、第3実施形態におけるコイルアセンブリの製造方法を示す工程図である。 図6は、第4実施形態におけるピストンコアアセンブリの断面図である。 図7は、第5実施形態におけるピストンコアアセンブリの断面図である。 図8は、第6実施形態におけるピストンコアアセンブリの断面図である。
 以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。
 初めに、第1実施形態について説明する。
 図1は、磁気粘性流体緩衝器(以下、単に「緩衝器1」という)のピストン部を示す断面図である。緩衝器1は、自動車等の車両の車体と車軸との間に介装され、伸縮作動することで車体の振動を抑える減衰力を発生する。
 緩衝器1は、磁気粘性流体が封入される円筒状のシリンダ9と、このシリンダ9内に摺動自在に配置され、シリンダ9内を二つの流体室3、4に区画するピストン10と、を備える。
 ピストン10の第一コア30には、ロッド60の一端が連結される。ロッド60の他端は、シリンダ9の外部まで延設される。車体及び車軸の一方にロッド60の他端が連結され、他方にシリンダ9が連結される。これにより、緩衝器1は、車体に対する車軸の移動に伴って、ロッド60とシリンダ9とが相対移動して伸縮作動する。
 シリンダ9内の流体室3、4には、ガス室(図示せず)がフリーピストン(図示せず)を介して画成され、このガス室によってロッド60の侵入、退出によるシリンダ9内の容積変化が補償される。
 ピストン10は、ロッド60に連結されるピストンコアアセンブリ20と、このピストンコアアセンブリ20の外周に所定の間隔をもって配置される円筒状のフラックスリング50と、フラックスリング50を支持するプレート91、92と、ピストンコアアセンブリ20にプレート91、92をそれぞれ締結するナット88、98と、を備える。
 ピストンコアアセンブリ20は、モールド樹脂に電磁コイル65と2本のリード線72、73とが埋め込まれたコイルアセンブリ70と、コイルアセンブリ70を収容する中空形状の第一コア30と、第一コア30との間にコイルアセンブリ70を挟持する第二コア40と、を有する。
 緩衝器1は、減衰力発生要素として、ピストン10を貫通して二つの流体室3、4を連通するメイン流路6と、メイン流路6と並列に二つの流体室3、4を連通するバイパス流路(図示せず)と、を備える。
 メイン流路6は、ピストンコアアセンブリ20の外周面22とフラックスリング50の内周面51との間に画成される間隙16と、プレート91、92に開口するメイン開口部94、95と、から構成される。
 ピストンコアアセンブリ20とフラックスリング50とはピストン10の中心線Oに沿って同心上に配置され、間隙16は円環状に画成される。プレート91、92には、間隙16に向けて開口する複数のメイン開口部94、95が形成される。
 ピストンコアアセンブリ20には、磁場(磁界)を発生させる電磁コイル65が設けられる。電磁コイル65は、マグネットワイヤ66をコイル状に巻回して形成され、マグネットワイヤ66の両端に2本のリード線72、73が接続される。電磁コイル65は、リード線72、73を通してマグネットワイヤ66に電流が流れることによって磁場を発生させる。
 磁気粘性流体は、油等の液体中に強磁性を有する微粒子を分散させたものであり、磁場の強さによって見かけの粘性が変化する。
 緩衝器1の作動時、シリンダ9内においてピストン10が摺動すると、磁気粘性流体が図1に矢印で示すようにメイン流路6を流れてピストン10の両側の流体室3、4の間を移動する。このとき、電磁コイル65に電流を流すと、メイン流路6を流れる磁気粘性流体に磁場が作用し、磁気粘性流体の粘性が変化する。電磁コイル65の磁場の強さが大きくなるほど、磁気粘性流体の粘性が大きくなり、緩衝器1が発生する減衰力も大きくなる。
 ロッド60は、その先端部が第一コア30のネジ穴39に螺合され、ピストンコアアセンブリ20に連結される。ロッド60の先端は、ネジ穴39の底面に当接する。ネジ穴39の底面と、このネジ穴39の底面から突出したコイルアセンブリ70のプラグ部76の外周面と、ロッド60の内周部と、の間にはOリング69が介装される。ロッド60の内側は、Oリング69によって磁気粘性流体が入り込まないように密封される。
 ピストン10の組み立て時、図示しないコントローラから延びる2本の電線を有するハーネス12が中空形状のロッド60の内側に挿通され、このハーネス12の電線13、14が端子74、75にそれぞれ接続される。これにより、電磁コイル65から延びる2本のリード線72、73が第一コア30の内側を通って、ロッド60の内側を通る電線13、14に導通される。
 緩衝器1の作動時、コントローラから出力される駆動電流がハーネス12の電線13、14とリード線72、73とを通して電磁コイル65に供給される。この駆動電流がピストン10、ロッド60、車体等に流れることなく電磁コイル65に導かれるので、車両に搭載される他の電気機器等に及ぼされる電気的影響が抑制され、これらの電機機器等に絶縁処理を施す必要がない。
 コントローラ(図示せず)は、電磁コイル65への通電量を制御して、緩衝器1において発生すべき減衰力を調節する。
 コントローラは、2本の電線13、14を用いて駆動電流を電磁コイル65に出力するブリッジ回路等を備えることが可能であるので、制御応答性を向上させることができる。
 ピストンコアアセンブリ20は、コイルアセンブリ70と第一コア30と第二コア40とを組み立てて形成される。コイルアセンブリ70と第一コア30と第二コア40とは、ピストン10の中心線Oに沿って同心上に配置される。
 コイルアセンブリ70は、2本のリード線72、73が埋め込まれるように成形される一次成形体80と、一次成形体80の外周に巻装されるマグネットワイヤ66からなる電磁コイル65と、一次成形体80との間に電磁コイル65が埋め込まれるように成形される二次成形体85と、を備える。
 電磁コイル65は、モールド樹脂によって包囲され、電磁コイル65の内部に形成される無駄な隙間を減らすことができる。これにより、電磁コイル65の絶縁性が確保されるとともに、シリンダ9内の圧力変動が電磁コイル65の内部に伝達されることを抑制できる。
 コイルアセンブリ70は、第一コア30と第二コア40との間に挟持される。
 第一コア30には、コイルアセンブリ70を収容する部位として、ボビン部79を収容する環状のボビン収容部32(図2A参照)と、ブリッジ部77、78を収容するスリット状のブリッジ収容凹部27と、プラグ部76が挿入されるプラグ収容孔34と、が形成される。
 ロッド60が連結される第一コア30には、ロッド60とは反対側(先端側)に突出する2本の半円柱状軸部18が形成される。各半円柱状軸部18の間に、ブリッジ部77、78が収容するブリッジ収容凹部27が開口している。つまり、半円柱状軸部18は、ブリッジ収容凹部27を挟んで並ぶ半円柱状の部位である。
 各半円柱状軸部18の外周には、第二コア40に螺合する雄ネジ33が形成される。各半円柱状軸部18の外周とコイルアセンブリ70の外周面71とは、中心線Oに沿って同心上に形成される。各半円柱状軸部18の先端面35は、中心線Oに直交する平面状に形成される。
 第一コア30には、その中央部を貫通するプラグ収容孔34が形成され、プラグ収容孔34にプラグ部76が挿入される。
 ブリッジ部77、78がブリッジ収容凹部27に嵌合し、プラグ部76がプラグ収容孔34に挿入されることにより、コイルアセンブリ70が第一コア30の内側に介装される。
 略円筒状の第一コア30は、コイルアセンブリ70の外周面71と段差無く延びる外周面31と、中心線Oに直交する平面状の基端面36と、基端面36から突出するボス部37と、を有する。円筒状のボス部37の外周には、雄ネジ38が形成される。第一コア30の基端面36とナット88との間にはプレート91が設けられ、雄ネジ38にナット88が螺合することによりプレート91が挟持される。
 ボス部37の内側には、ネジ穴39が形成される。ロッド60は、その先端部がこのネジ穴39に螺合することによって第一コア30に連結される。
 略円柱状の第二コア40は、各半円柱状軸部18の外周に結合される円筒状のヨーク部52を有する。ヨーク部52の外周面41は、コイルアセンブリ70の外周面71と段差無く延びる。第二コア40のヨーク部52は、電磁コイル65とピストン10の軸方向に並んで設けられ、電磁コイル65の磁束を間隙16に導く。
 第二コア40は、ヨーク部52の内側に円柱状に突出する凸部44を有する。ヨーク部52と凸部44との間には、第一コア30の各半円柱状軸部18が係合する環状凹部53(図2A参照)が画成される。ヨーク部52の内周には雌ネジ43(図2A参照)が形成され、雌ネジ43が各半円柱状軸部18の外周に形成された雄ネジ33に螺合する。また、第二コア40は、ボビン部79に当接する基端面42(図2A参照)を有する。
 なお、第一コア30の各半円柱状軸部18の内周に雌ネジを形成するとともに、第二コア40の凸部44の外周に雄ネジを形成し、両者を螺合して第一コア30と第二コア40とを結合してもよい。
 第二コア40は、第一コア30の先端面35に当接する底面45を有する。底面45は、中心線Oに直交する平面状に形成される。
 凸部44は、底面45から円柱状に突出し、その端面46がコイルアセンブリ70の端面84に当接する。凸部44の端面46とコイルアセンブリ70の端面84とは、中心線Oに直交する平面状に形成される。
 第二コア40は、中心線Oに直交する平面状の先端面47と、先端面47から突出するボス部48を有する。円柱状のボス部48の外周には、雄ネジ49が形成される。第二コア40の先端面47とナット98との間にはプレート92が設けられ、雄ネジ49にナット98が螺合することによりプレート92が挟持される。
 ピストンコアアセンブリ20は、第一コア30と第二コア40とコイルアセンブリ70との3つの部品を組み立てて形成される。ピストンコアアセンブリ20の組み立て後、ピストンコアアセンブリ20とフラックスリング50とは、プレート91、92を介して連結される。
 第一コア30及び第二コア40とフラックスリング50とは、それぞれ磁性材料によって形成され、プレート91、92は、非磁性材料によって形成される。これにより、ピストンコアアセンブリ20及びフラックスリング50は、電磁コイル65の磁束を間隙16に導く磁気回路を構成し、メイン流路6を流れる磁気粘性流体に磁場を作用させる。
 ピストンコアアセンブリ20には第一コア30のブリッジ収容凹部27に空隙54(図2B参照)が設けられるが、この空隙54のまわりには円筒状のヨーク部52が電磁コイル65と並んで延設されるため、電磁コイル65の磁束を導く磁路は確保される。
 次に、図2A~図2Cについて説明する。図2Aは、組み立て前の状態を示すピストンコアアセンブリ20の断面図である。図2Bは、組み立て後の状態を示すピストンコアアセンブリ20の断面図である。図2Cは、図2BのA-A線に沿う断面図である。
 ピストンコアアセンブリ20の組み立て時、第一コア30にコイルアセンブリ70を組み付けることによって、プラグ部76がプラグ収容孔34に挿入され、プラグ部76の端面に設けられるリード線72、73の端子74、75が、第一コア30のボス部37の内側に配置される。
 ピストンコアアセンブリ20の組み立て時、第一コア30の雄ネジ33に第二コア40の雌ネジ43を螺合させることにより、コイルアセンブリ70は、第一コア30の環状段部29と第二コア40の基端面42との間で押圧されるとともに、第一コア30の嵌合凹部底面28と第二コア40の端面46との間で押圧される。これにより、第一コア30とコイルアセンブリ70と第二コア40とがガタなく結合される。
 次に、図3A~図3Cに示すコイルアセンブリ70の製造方法について説明する。図3Aは、一次成形体80を成形する一次成形工程を示す。図3Bは、電磁コイル65を巻装するコイル巻装工程を示す。図3Cは、二次成形体85を成形する二次成形工程を示す。
 金型100A~100Dに2本のリード線72、73をセットする工程(図示せず)が予め行われる。
 図3Aに示すように、一次成形工程では、金型100A~100Dに矢印で示すように樹脂を流し込んで、樹脂を固化させることによって一次成形体80が形成される。
 一次成形体80は、ピストン10の中央に配置されるプラグ部76と、プラグ部76から延びる2本のブリッジ部77、78と、各ブリッジ部77、78の端部を結んで環状に延びるボビン部79と、を有する。
 プラグ部76は、後述する第一コア30のプラグ収容孔34に挿入可能なように、中心線Oと同心上に延びる円柱状に形成される。
 2本のブリッジ部77、78は、プラグ部76の端部から中心線Oと直交するピストン10の径方向に延設され、互いに同一直線状に延びるように形成される。
 ボビン部79は、中心線Oと同心上に延びる環状に形成され、2本のブリッジ部77、78によって支持される。ボビン部79は、マグネットワイヤ66を巻くための巻芯となる。
 一方のリード線72は、プラグ部76と一方のブリッジ部77とに渡って延びる。他方のリード線73は、プラグ部76と他方のブリッジ部78とに渡って延びる。各リード線72、73の基端部は、端子74、75としてそれぞれプラグ部76の端面から突出する。各リード線72、73の先端部は、図示しない端子としてそれぞれボビン部79の内側に突出する。
 図3Bに示すように、コイル巻装工程では、一次成形体80のボビン部79にマグネットワイヤ66が巻かれて電磁コイル65が形成される。マグネットワイヤ66の図示しない両端は、ボビン部79に突出してリード線72、73の先端部(端子)にそれぞれ接続される。
 図3Cに示すように、二次成形工程では、金型101A、101Bに電磁コイル65が巻装された一次成形体80をセットした後、樹脂を矢印で示すように流し込んで、樹脂を固化させることによって二次成形体85が形成される。
 二次成形体85は、一次成形体80のブリッジ部77、78とボビン部79とマグネットワイヤ66を包囲するモールド樹脂とからなり、モールド樹脂が金型101A、101Bによって成形される。一次成形体80及び二次成形体85は、互いに一体化され、コイルアセンブリ70の樹脂部分を構成する。
 このようにして形成されるコイルアセンブリ70は、電磁コイル65が巻装される環状のボビン部79と、第一コア30の内側に挿入されるプラグ部76と、ボビン部79とプラグ部76とを結ぶ2本のブリッジ部77、78と、を有し、2本のリード線72、73がそれぞれボビン部79とブリッジ部77、78とプラグ部76とに渡って延設される。コイルアセンブリ70は、中心線Oに対して対称的な形状を有する。
 コイルアセンブリ70が第一コア30及び第二コア40に組み付けられる前に、二次成形体85が形成され、そのモールド樹脂部が第一コア30及び第二コア40と分離した状態で成形される。よって、コイルアセンブリ70を効率よく製造して、第一コア30及び第二コア40に組み付けることができる。
 コイルアセンブリ70は、上述した構成に限らず、他の製造方法によって二次成形体85を形成してもよい。
 次に、第2実施形態について説明する。
 図4Aは、第一コア30に一次成形体80を組み付ける前の状態を示す。図4Bは、第一コア30に一次成形体80を組み付けた状態を示す。図4Cは、二次成形体85を成形した状態を示す。
 本実施形態のコイルアセンブリ70は第1実施形態と基本的に同じ構成であるため、第1実施形態と同一の構成には同一の符号を付して説明する。
 本実施形態では、一次成形体80に電磁コイル65が巻装されたコイルアセンブリ70を第一コア30に組み付けた状態で金型111A、111Bを介して二次成形体85を成形する。
 図4Aに示すように、電磁コイル65が巻装された一次成形体80と、第一コア30と、を用意する。
 続いて、図4Bに示すように、第一コア30に一次成形体80を組み付ける。
 続いて、図4Cに示すように、二次成形工程では、一次成形体80が組み付けられた第一コア30を金型111A、111Bにセットした後に、樹脂を矢印で示すように流し込んで、樹脂を固化させることで二次成形体85が成形される。その後、二次成形体85を介して一体化した第一コア30とコイルアセンブリ70とを金型111A、111Bから取り出す。
 このようにして形成される二次成形体85では、樹脂が一次成形体80と第一コア30のボビン収容部32とブリッジ収容凹部27との隙間に入り込み、この隙間が埋められる。
 これにより、ピストン10の内部につくられる無駄な隙間がモールド樹脂によって低減されるので、シリンダ9内の圧力変動がピストン10の内部に導かれることを抑制することができる。
 次に、第3実施形態について説明する。
 図5Aは、第一コア30と一次成形体80と第二コア40とを組み付ける前の状態を示す。図5Bは、第一コア30に一次成形体80と第二コア40とを組み付けた状態を示す。図5Cは、二次成形体85を成形する状態を示す。
 本実施形態のコイルアセンブリ70は第1実施形態と基本的に同じ構成であるため、第1実施形態と同一の構成には同一の符号を付して説明する。
 本実施形態では、一次成形体80に電磁コイル65が巻装されたものを第一コア30と第二コア40との間に組み付けた状態で金型115A、115Bに入れて二次成形体85を成形する。
 図5Aに示すように、電磁コイル65が巻装された一次成形体80と、第一コア30及び第二コア40と、を用意する。
 続いて、図5Bに示すように、一次成形体80を第一コア30及び第二コア40に組み付ける。
 続いて、図5Cに示すように、二次成形工程では、一次成形体80が組み付けられた第一コア30及び第二コア40を金型115A、115Bにセットした後に、樹脂を矢印で示すように流し込んで、樹脂を固化させることで二次成形体85が成形される。その後、二次成形体85を介して一体化した第一コア30とコイルアセンブリ70と第二コア40とを金型115A、115Bから取り出す。
 このようにして形成される二次成形体85では、樹脂が一次成形体80と第一コア30との隙間に入り込むとともに、樹脂が一次成形体80と第二コア40との隙間及びブリッジ収容凹部27内に入り込み、これらの隙間及び空間が埋められる。
 これにより、ピストン10の内部につくられる無駄な隙間がモールド樹脂によって低減されるので、シリンダ9内の圧力変動がピストン10の内部に導かれることを抑制することができる。
 次に、第4実施形態について説明する。
 図6は、ピストン110の断面図である。ピストンコアアセンブリ120は第1実施形態と基本的に同じ構成であるため、第1実施形態と同一の構成には同一の符号を付して説明する。
 ピストン110のピストンコアアセンブリ120は、コイルアセンブリ70を収容する中空形状の第一コア130と、第一コア130との間にコイルアセンブリ70を挟持する第二コア140と、を有する。
 第一コア130は、コイルアセンブリ70を収容する部位と、ロッド60が連結される部位と、ロッド60とは反対側(先端側)に突出する2本の半円柱状軸部118と、を有する。各半円柱状軸部118の間にコイルアセンブリ70のブリッジ部77、78を収容するブリッジ収容凹部127が開口している。
 各半円柱状軸部118の外周には、ナット98に螺合する雄ネジ133が形成される。
 第二コア140は直円筒状に形成され、外周部分が電磁コイル65に対してピストン110の軸方向に並ぶヨーク部152を構成する。
 第二コア140は、各半円柱状軸部118の外周に嵌合する内周面143と、コイルアセンブリ70に当接する基端面142と、プレート92に当接する先端面144と、コイルアセンブリ70の外周面71と段差無く延びる外周面145と、を有する。
 ピストンコアアセンブリ120の組み立て時、第一コア130にコイルアセンブリ70と第二コア140とプレート92とを組み付けた後に、雄ネジ133にナット98が螺合する。ナット98の締め付けにより、ナット98がプレート92を介して第二コア140を押圧し、第二コア140の基端面142がコイルアセンブリ70に押圧される。
 以上のように、本実施形態のピストン110では、各半円柱状軸部118の外周に第二コア140が嵌合され、各半円柱状軸部118の外周にナット98に螺合する雄ネジ133が形成され、ナット98と第一コア130との間にコイルアセンブリ70と第二コア140とが介装される。これにより、ナット98を介して第一コア130、第二コア140及びコイルアセンブリ70がガタなく締め付け固定される。
 次に、第5実施形態について説明する。
 図7は、ピストン210の断面図である。ピストンコアアセンブリ220は、第1実施形態と基本的に同じ構成であるため、第1実施形態と同一の構成には同一の符号を付して説明する。
 ピストン210のピストンコアアセンブリ220は、コイルアセンブリ70を収容する中空形状の第一コア230と、第一コア230との間にコイルアセンブリ70を挟持する第二コア240と、を有する。
 第一コア230は、コイルアセンブリ70を収容する部位と、ロッド60が連結される部位と、ロッド60とは反対側(先端側)に突出する2本の半円柱状軸部218と、を有する。各半円柱状軸部218の間にコイルアセンブリ70のブリッジ部77、78を収容するブリッジ収容凹部227が開口している。
 各半円柱状軸部218の先端部外周には環状溝233が形成され、この環状溝233に止め具99が嵌合される。止め具99は、例えばC字形に湾曲したリング形状である。
 第二コア240は、直円筒状に形成され、その全体が電磁コイル65に対してピストン210の軸方向に並ぶヨーク部252を構成する。
 第二コア240は、各半円柱状軸部218の外周に嵌合する内周面243と、コイルアセンブリ70に当接する基端面242と、プレート92に当接する先端面244と、コイルアセンブリ70の外周面71と段差無く延びる外周面245と、を有する。
 ピストンコアアセンブリ220の組み立て時、第一コア230にコイルアセンブリ70と第二コア240とプレート92とを組み付けた後に、各半円柱状軸部218の環状溝233に止め具99が嵌合される。止め具99は、プレート92を介して第二コア240の抜け止めを行う。
 以上のように、本実施形態のピストン210では、各半円柱状軸部218の外周に第二コア240が嵌合され、各半円柱状軸部218の外周に止め具99が嵌合される環状溝233が形成され、止め具99と第一コア230との間にコイルアセンブリ70と第二コア240とが介装される。これにより、止め具99を介して第一コア230、第二コア240及びコイルアセンブリ70が結合される。止め具99の介装スペースは小さくて済むため、ピストン210を小型化することができる。
 次に、第6実施形態について説明する。
 図8は、ピストン310の断面図である。ピストンコアアセンブリ320は、第1実施形態と基本的に同じ構成であるため、第1実施形態と同一の構成には同一の符号を付して説明する。
 ピストン310のピストンコアアセンブリ320は、コイルアセンブリ70を収容する中空形状の第一コア330と、第一コア330との間にコイルアセンブリ70を挟持する第二コア340と、からなる。
 第一コア330は、コイルアセンブリ70を収容する部位と、ロッド60が連結される部位と、ロッド60とは反対側(先端側)に突出する2本の半円柱状軸部318と、を有する。各半円柱状軸部318の間にコイルアセンブリ70のブリッジ部77、78を収容するブリッジ収容凹部327が開口している。
 中空形状の各半円柱状軸部318の内周には雌ネジ333が形成され、雌ネジ333に螺合するボルト300が設けられる。
 第二コア340は、直円筒状に形成され、その全体が電磁コイル65に対してピストン310の軸方向に並ぶヨーク部352を構成する。
 第二コア340は、各半円柱状軸部318の外周に嵌合する内周面343と、コイルアセンブリ70に当接する基端面342と、プレート92に当接する先端面344と、コイルアセンブリ70の外周面71と段差無く延びる外周面345と、を有する。
 ピストンコアアセンブリ320の組み立て時、第一コア330にコイルアセンブリ70と第二コア340とプレート92とを組み付けた後に、各半円柱状軸部318の雌ネジ333にボルト300が螺合される。ボルト300は、プレート92を介して第二コア340の抜け止めを行う。
 以上のように、本実施形態のピストン310では、各半円柱状軸部318の外周に第二コア340が嵌合され、各半円柱状軸部318の内周にボルト300が螺合される雌ネジ333が形成され、ボルト300と第一コア330との間にコイルアセンブリ70と第二コア340とが介装される。これにより、第一コア330、第二コア340及びコイルアセンブリ70がガタなく結合される。
 以上の実施形態によれば、以下に示す作用効果を奏する。
 第一コア30、第二コア40及びコイルアセンブリ70の3つの部品を組み立てることによって、2本のリード線72、73が第一コア30の内側に通されるので、2本のリード線72、73にロッド60の内側に設けられて駆動電流を供給する2本の電線13、14をそれぞれ導通させることが可能になる。これにより、コントローラは、駆動電流を出力する回路構成の自由度を高めることができる。さらに、コントローラから出力される駆動電流は、ピストン10、ロッド60又は車体等に流れることなく電磁コイル65に導かれるので、車両に搭載される他の機器に及ぼす電気的影響を抑えることができる。さらに、コイルアセンブリ70のモールド樹脂部を第一コア30と第二コア40とに分離した状態で成形することが可能であるので、コイルアセンブリ70を効率よく製造して、第一コア30及び第二コア40に組み付けることができる。
 さらに、コイルアセンブリ70の2本のリード線72、73は、それぞれボビン部79とブリッジ部77、78とプラグ部76とに渡って延びるので、2本のリード線72、73を、第一コア30の内側を通してロッド60の内側に設けられる電線13、14に接続することが可能になる。
 第一コア30は、ブリッジ収容凹部27を挟んで延びる2本の半円柱状軸部18を有し、第二コア40は、各半円柱状軸部18の外周に結合される円筒状のヨーク部52を有し、ヨーク部52がピストン10の軸方向に沿って電磁コイル65と並んで設けられる。これにより、ヨーク部52は、第一コア30と第二コア40とを互いに結合する役割と、電磁コイル65の磁束を導く磁路の役割と、を果たすので、ピストン10を構成する部品点数を削減でき、組み立て作業を簡略化することができる。
 コイルアセンブリ70は、2本のリード線72、73が埋め込まれるように成形される一次成形体80と、一次成形体80の外周に巻装されるマグネットワイヤ66からなる電磁コイル65と、一次成形体80との間に電磁コイル65が埋め込まれるように成形される二次成形体85と、を備える。電磁コイル65はモールド樹脂によって包囲され、電磁コイル65の内部につくられる無駄な隙間が減少する。これにより、電磁コイル65の絶縁性が確保されるとともに、シリンダ9内の圧力変動が電磁コイル65の内部に導かれることを抑制することができる。
 図1、図2A~図2Cに示すように、各半円柱状軸部18の外周に雄ネジ33が形成され、ヨーク部52の内周に雌ネジ43が形成され、雄ネジ33と雌ネジ43とが互いに螺合するので、第一コア30と第二コア40とがコイルアセンブリ70に押圧され、これらがガタなく締め付け固定される。
 図6に示すように、各半円柱状軸部118の外周に第二コア140が嵌合され、各半円柱状軸部118の外周に形成される雄ネジ133にナット98が螺合し、ナット98と第一コア130との間にコイルアセンブリ70と第二コア140とが介装されるので、ナット98によって第一コア130と第二コア140とがコイルアセンブリ70に押圧され、これらがガタなく締め付け固定される。
 図7に示すように、各半円柱状軸部218の外周に第二コア240が嵌合され、各半円柱状軸部218の外周に形成される環状溝233に止め具99が嵌合し、止め具99と第一コア230との間にコイルアセンブリ70と第二コア240とが介装されるので、止め具99によって第一コア230と第二コア240とコイルアセンブリ70とが固定され、ピストン210を小型化することができる。
 図8に示すように、各半円柱状軸部318の外周に第二コア340が嵌合され、各半円柱状軸部318の内周に形成される雌ネジ333にボルト300が螺合し、ボルト300と第一コア330との間にコイルアセンブリ70と第二コア340とが介装されるので、ボルト300によって第一コア330と第二コア340とがコイルアセンブリ70に押圧され、これらがガタなく締め付け固定される。
 図3A~図3Cに示すように、コイルアセンブリ70の製造方法として、2本のリード線72、73が埋め込まれる一次成形体80を成形する一次成形工程と、一次成形体80の外周にマグネットワイヤ66を巻装して電磁コイル65を形成するコイル巻装工程と、一次成形体80との間に電磁コイル65が埋め込まれるように二次成形体85を成形する二次成形工程と、が行われる。これにより、コイルアセンブリ70のモールド樹脂部が第一コア30及び第二コア40と分離した状態で成形されるので、コイルアセンブリ70を効率よく製造して、第一コア30及び第二コア40に組み付けることができる。
 図4A~図4Cに示すように、二次成形工程において、一次成形体80が組み付けられた第一コア30を金型111A、111Bに入れて二次成形体85を成形するので、二次成形体85のモールド樹脂によって第一コア30とコイルアセンブリ70との間に形成される隙間が埋められる。これにより、シリンダ9内の圧力変動がピストン10の内部に導かれることを抑制でき、ピストン10が圧力変動の影響を受けることを防止できる。
 図5A~図5Cに示すように、二次成形工程において、一次成形体80が組み付けられた第一コア30及び第二コア40を金型115A、115Bに入れて二次成形体85を成形するので、二次成形体85のモールド樹脂によって第一コア30とコイルアセンブリ70と第二コア40との間に形成される隙間が埋められる。これにより、シリンダ9内の圧力変動がピストン10の内部に導かれることを抑制でき、ピストン10が圧力変動の影響を受けることを防止できる。
 以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。
 本願は2012年2月24日に日本国特許庁に出願された特願2012-039160に基づく優先権を主張し、この出願の全ての内容は参照により本明細書に組み込まれる。

Claims (11)

  1.  磁気粘性流体を利用した磁気粘性流体緩衝器であって、
     前記磁気粘性流体が封入されるシリンダと、
     前記シリンダ内に摺動自在に介装されるピストンと、
     前記ピストンによって区画される二つの流体室と、
     前記ピストンに連結され前記シリンダの外部に突出する中空形状のロッドと、
     前記ピストンに巻装されるマグネットワイヤからなる電磁コイルと、
     前記マグネットワイヤの両端からそれぞれ延びる2本のリード線と、
     前記電磁コイルと前記2本のリード線とがモールド樹脂に埋め込まれるコイルアセンブリと、を備え、
     前記ピストンは、前記ロッドに連結される中空形状の第一コアと、前記第一コアとの間に前記コイルアセンブリを挟持する第二コアと、を有し、
     前記2本のリード線は、前記第一コアの内側を通って、前記ロッドの内側を通る電線に導通される磁気粘性流体緩衝器。
  2.  請求項1に記載の磁気粘性流体緩衝器であって、
     前記コイルアセンブリは、前記2本のリード線が埋め込まれるように成形される一次成形体と、前記一次成形体の外周に巻装される前記電磁コイルと、前記一次成形体との間に前記電磁コイルが埋め込まれるように成形される二次成形体と、を有する磁気粘性流体緩衝器。
  3.  請求項1に記載の磁気粘性流体緩衝器であって、
     前記コイルアセンブリは、前記電磁コイルが巻装される環状のボビン部と、前記第一コアの内側に挿入されるプラグ部と、前記ボビン部と前記プラグ部とを結ぶブリッジ部と、を有し、
     前記2本のリード線は、前記ボビン部と前記ブリッジ部と前記プラグ部とに渡って延びる磁気粘性流体緩衝器。
  4.  請求項3に記載の磁気粘性流体緩衝器であって、
     前記第一コアは、前記ブリッジ部を収容するブリッジ収容凹部と、前記ブリッジ収容凹部を挟んで延びる2本の半円柱状軸部と、を有し、
     前記第二コアは、2本の前記半円柱状軸部の外周に結合され前記ピストンの軸方向に沿って前記電磁コイルと並んで設けられる円筒状のヨーク部を有する磁気粘性流体緩衝器。
  5.  請求項4に記載の磁気粘性流体緩衝器であって、
     前記ピストンは、2本の前記半円柱状軸部の外周に形成される雄ネジと、前記ヨーク部の内周に形成されて前記雄ネジと螺合する雌ネジと、を有する磁気粘性流体緩衝器。
  6.  請求項4に記載の磁気粘性流体緩衝器であって、
     前記第二コアは2本の前記半円柱状軸部の外周に嵌合され、
     前記ピストンは、2本の前記半円柱状軸部の外周に形成される雄ネジと、前記雄ネジに螺合するナットと、を有し、
     前記コイルアセンブリと前記第二コアとは、前記ナットと前記第一コアとの間に介装される磁気粘性流体緩衝器。
  7.  請求項4に記載の磁気粘性流体緩衝器であって、
     前記第二コアは、2本の前記半円柱状軸部の外周に嵌合され、
     前記ピストンは、2本の前記半円柱状軸部の外周に形成される環状溝と、前記環状溝に嵌合する止め具と、を有し、
     前記コイルアセンブリと前記第二コアとは、前記止め具と前記第一コアとの間に介装される磁気粘性流体緩衝器。
  8.  請求項4に記載の磁気粘性流体緩衝器であって、
     前記第二コアは、2本の前記半円柱状軸部の外周に嵌合され、
     前記ピストンは、2本の前記半円柱状軸部の内周に形成される雌ネジと、前記雌ネジに螺合するボルトと、を有し、
     前記コイルアセンブリと前記第二コアとは、前記ボルトと前記第一コアとの間に介装される磁気粘性流体緩衝器。
  9.  請求項1に記載の磁気粘性流体緩衝器に用いられる前記コイルアセンブリの製造方法であって、
     前記2本のリード線が埋め込まれる一次成形体を成形する一次成形工程と、
     前記一次成形体の外周に前記マグネットワイヤを巻装して前記電磁コイルを形成するコイル巻装工程と、
     前記一次成形体との間に前記電磁コイルが埋め込まれるように二次成形体を成形する二次成形工程と、
    を含むコイルアセンブリの製造方法。
  10.  請求項9に記載のコイルアセンブリの製造方法であって、
     前記二次成形工程は、前記一次成形体が組み付けられた前記第一コアを金型に入れて前記二次成形体を成形するコイルアセンブリの製造方法。
  11.  請求項9に記載のコイルアセンブリの製造方法であって、
     前記二次成形工程は、前記一次成形体が組み付けられた前記第一コア及び前記第二コアを金型に入れて前記二次成形体を成形するコイルアセンブリの製造方法。
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