JP2014190403A - 磁気粘性流体緩衝器及びフロントフォーク - Google Patents

Abstract

【課題】 磁気粘性流体緩衝器の改良に関し、コイルに流れる電流量が同じであっても、伸側減衰力を高くするとともに、圧側減衰力を低くする。
【解決手段】 磁気粘性流体緩衝器Ｄ１が、シリンダ１に出入りするピストンロッド２に保持されるピストン３と、シリンダ１内にピストン３で区画され磁気粘性流体が充填されるロッド側室ｒ１及びピストン側室ｒ２と、これらを連通するピストン通路Ｌ１と、この通路Ｌ１を通過する磁気粘性流体の粘度を調節する粘度調節手段４と、シリンダ１との間に外周通路Ｌ２を形成する筒状のケース６と、ロッド側室ｒ１と外周通路Ｌ２とを連通する通孔Ｌ３と、ピストン側室ｒ２と外周通路Ｌ２とを連通するベース通路Ｌ４と、ベース通路Ｌ４に設けられる逆止弁Ｖと、環状に形成されてシリンダ１内に起立するベースロッド７の外周に設けられシリンダ内容積を補償する気室ｒ３をシリンダ１内に区画するフリーピストン５とを備える。
【選択図】 図１

Description

磁気粘性流体緩衝器及びフロントフォークの改良に関する。

一般的に、緩衝器は、車両、機器、構造物等の振動を減衰させるものである。そして、このような緩衝器の中には、磁界の作用によって粘度が変化する磁気粘性流体を作動流体として利用する磁気粘性流体緩衝器がある（例えば、特許文献１，２）。

例えば、図２に示すように、特許文献１に開示の磁気粘性流体緩衝器Ｄ２は、単筒型に設定されており、筒状のシリンダ１００と、このシリンダ１００に出入りするピストンロッド２００と、このピストンロッド２００の先端に保持されてシリンダ１００内に形成されるロッド側室ｒ１とピストン側室ｒ２とを区画するピストン３００と、このピストン３００に形成されてロッド側室ｒ１とピストン側室ｒ２とを連通するピストン通路Ｌ１と、シリンダ１００内に形成されてシリンダ１００に出入りするピストンロッド体積分のシリンダ内容積変化を補償する気室ｒ３と、シリンダ１００の内周面に摺接してピストン側室ｒ２と気室ｒ３とを区画するフリーピストン５００とを備え、ロッド側室ｒ１及びピストン側室ｒ２に作動流体としての磁気粘性流体が充填され、上記気室ｒ３に圧縮された気体が充填されている。

さらに、磁気粘性流体緩衝器Ｄ２は、ピストン通路Ｌ１を通過する磁気粘性流体の粘度を調節する粘度調節手段４００を備えており、この粘度調節手段４００は、ピストン３００に設けられるコイルと、このコイルに通電する通電手段とからなる。そして、通電手段でコイルに電流を流すと、ピストン通路Ｌ１に磁界が発生するようになっており、ピストン通路Ｌ１を流れる磁気粘性流体の粘度を調節できる。また、磁気粘性流体緩衝器Ｄ２が伸縮時に発生する減衰力は、ピストン３００で加圧された室の磁気粘性流体がピストン通路Ｌ１通過して他方の室に移動する際の抵抗に起因し、この抵抗は磁気粘性流体の粘度によって変化するので、粘度調節手段４００で磁気粘性流体緩衝器Ｄ２の減衰力を調節することができる。

特開２００８−１２９５９号公報 特開２００８−１７５３６９号公報

以下、緩衝器が伸長時に発生する減衰力を伸側減衰力、緩衝器が圧縮時に発生する減衰力を圧側減衰力とすると、例えば、磁気粘性流体緩衝器Ｄ２が二輪車等の鞍乗型車両に利用される場合などには、圧側減衰力を低くして突き上げ入力をいなすとともに、この後の伸長工程で高い伸側減衰力を発揮することが好ましい。このような減衰特性(ピストン速度に対する減衰力変化)にすることで、緩衝器と並列に配置される懸架ばねで突き上げ入力を吸収し、この突き上げ入力の吸収に伴う懸架ばねの伸縮運動を緩衝器で素早く収束させることができる。

しかしながら、上記従来の磁気粘性流体緩衝器Ｄ２の構成によれば、コイルに流れる電流量が同じ場合、伸側減衰力と圧側減衰力が略同じになるので、上記所望の減衰特性を実現した場合、コイルに流れる電流量は、伸側減衰力発生時と比較して圧側減衰力発生時では小さくなる。このため、伸側減衰力と圧側減衰力を同程度の精度（例えば、±５％等）で管理しようとすると、伸側減衰力発生時と比較して圧側減衰力発生時の電流値の誤差を許容できる範囲が狭くなり、一つの緩衝器における電流の制御精度が伸長時と圧縮時とで異なるものとなる。また、故障等のフェール時に一定電流がコイルに流れた場合、伸側減衰力と圧側減衰力が同じになって車両の乗り心地が大きく損なわれる虞がある。

そこで、本発明の目的は、コイルに流れる電流量が同じであっても伸側減衰力を高くするとともに圧側減衰力を低くすることが可能となり、さらに、故障等のフェール時に一定電流がコイルに流れたとしても車両の乗り心地が大きく損なわれることのない磁気粘性流体緩衝器を提供することである。

上記課題を解決するための手段は、筒状のシリンダと、このシリンダに出入りするピストンロッドと、このピストンロッドの先端に保持されて上記シリンダ内に形成されるロッド側室とピストン側室とを区画するピストンと、上記ロッド側室と上記ピストン側室に充填されて磁界の作用によって粘度が変化する磁気粘性流体と、上記ピストンに形成されて上記ロッド側室と上記ピストン側室とを連通するピストン通路と、このピストン通路を通過する上記磁気粘性流体の粘度を調節する粘度調節手段と、上記シリンダに出入りするピストンロッド体積分のシリンダ内容積変化を補償する気室を上記シリンダ内に区画するフリーピストンとを備え、上記粘度調節手段は、通電時に上記ピストン通路に磁界を発生させるコイルを備える磁気粘性流体緩衝器において、上記シリンダの外周に配置され上記シリンダとの間に外周通路を形成する筒状のケースと、上記シリンダの反ピストンロッド側に起立するベースロッドと、上記シリンダに形成されて上記ロッド側室と上記外周通路とを連通する通孔と、上記ベースロッドに形成されて上記ピストン側室と上記外周通路とを連通するベース通路と、このベース通路を通過する上記磁気粘性流体の上記ピストン側室から上記外周通路への流れのみを許容する弁とを備えており、上記フリーピストンは、環状に形成されて上記シリンダの内周面及び上記ベースロッドの外周面に摺接し、上記ピストン側室と上記気室とを区画していることである。

本発明の磁気粘性流体緩衝器によれば、コイルに流れる電流量が同じであっても、伸側減衰力を高くするとともに、圧側減衰力を低くすることが可能となる。さらに、故障等のフェール時に一定電流がコイルに流れたとしても、車両の乗り心地が大きく損なわれることがない。

本発明の一実施の形態に係る磁気粘性流体緩衝器を部分的に切欠いて示した正面図である。 従来の磁気粘性流体緩衝器の概略断面図である。

以下に本発明の一実施の形態に係る磁気粘性流体緩衝器について、図面を参照しながら説明する。いくつかの図面を通して付された同じ符号は、同じ部品か対応する部品を示す。

図１に示すように、本実施の形態に係る磁気粘性流体緩衝器Ｄ１は、筒状のシリンダ１と、このシリンダ１に出入りするピストンロッド２と、このピストンロッド２の先端に保持されて上記シリンダ１内に形成されるロッド側室ｒ１とピストン側室ｒ２とを区画するピストン３と、上記ロッド側室ｒ１と上記ピストン側室ｒ２に充填されて磁界の作用によって粘度が変化する磁気粘性流体と、上記ピストン３に形成されて上記ロッド側室ｒ１と上記ピストン側室ｒ２とを連通するピストン通路Ｌ１と、このピストン通路Ｌ１を通過する上記磁気粘性流体の粘度を調節する粘度調節手段４と、上記シリンダ１に出入りするピストンロッド体積分のシリンダ内容積変化を補償する気室ｒ３を上記シリンダ１内に区画するフリーピストン５とを備え、上記粘度調節手段４は、通電時に上記ピストン通路Ｌ２に磁界を発生させるコイル４０を備えている。

さらに、上記磁気粘性流体緩衝器Ｄ１は、上記シリンダ１の外周に配置され上記シリンダ１との間に外周通路Ｌ２を形成する筒状のケース６と、上記シリンダ１の反ピストンロッド側に起立するベースロッド７と、上記シリンダ１に形成されて上記ロッド側室ｒ１と上記外周通路Ｌ２とを連通する通孔Ｌ３と、上記ベースロッド７に形成されて上記ピストン側室ｒ２と上記外周通路Ｌ２とを連通するベース通路Ｌ４と、このベース通路Ｌ４を通過する上記磁気粘性流体の上記ピストン側室ｒ２から上記外周通路Ｌ２への流れのみを許容する逆止弁（弁）Ｖとを備えている。そして、上記フリーピストン５は、環状に形成されて上記シリンダ１の内周面及び上記ベースロッド７の外周面に摺接し、上記ピストン側室ｒ２と上記気室ｒ３とを区画している。

また、上記磁気粘性流体緩衝器Ｄ１は、二輪車や三輪車等の鞍乗型車両において前輪を懸架するフロントフォークに利用されている。このフロントフォークの構成は、周知であるため、詳細に図示しないが、前輪の両側に起立する一対の緩衝器（一方の緩衝器である磁気粘性流体緩衝器Ｄ１のみを図示し、他方の緩衝器を図示せず）を備えている。一対の緩衝器は、アウターチューブｔ１とインナーチューブｔ２とからなるテレスコピック型の緩衝器本体Ｔをそれぞれ備えており、アウターチューブｔ１内にインナーチューブｔ２が出入りすることで、伸縮可能となっている。本実施の形態において、両緩衝器のアウターチューブｔ１が図示しない車体側ブラケットを介して連結され、この車体側ブラケットを介して車体の骨格となる車体フレームに連結されるとともに、各緩衝器のインナーチューブｔ２がその下端部に取り付けられる車輪側ブラケット８を介して前輪の車軸にそれぞれ連結されている。つまり、本実施の形態において、フロントフォークは、倒立型に設定されているが、インナーチューブｔ２が車体側に連結されるとともにアウターチューブｔ１が車輪側に連結されて正立型に設定されるとしてもよい。

本実施の形態において、一対の緩衝器のうち、一方の緩衝器が図１に示す本発明に係る磁気粘性流体緩衝器Ｄ１であり、他方の緩衝器は、従来の単筒型の磁気粘性流体緩衝器Ｄ２が緩衝器本体Ｔ内に収容されたものである。このため、他方の緩衝器についての詳細な説明を省略するが、他方の緩衝器の発生する伸側減衰力と圧側減衰力は、従来の磁気粘性流体緩衝器Ｄ２と同様に、略同じになる。なお、他方の緩衝器の構成は、上記の限りではなく、適宜構成を選択することが可能である。

以下、フロントフォークを構成する一方の緩衝器である本発明の一実施の形態に係る磁気粘性流体緩衝器Ｄ１について、詳細に説明する。上記磁気粘性流体緩衝器Ｄ１は、上記したように、筒状のシリンダ１と、このシリンダ１に出入りするピストンロッド２と、このピストンロッド２の先端に保持されるピストン３と、シリンダ１の外周に配置される筒状のケース６と、シリンダ１の反ピストンロッド側に起立するベースロッド７と、このベースロッド７の外周に設けられて気室ｒ３をシリンダ１内に区画するフリーピストン５とを備えており、これらが緩衝器本体Ｔ内に収容されている。

緩衝器本体Ｔは、上記したように、アウターチューブｔ１と、このアウターチューブｔ１に出入りするインナーチューブｔ２とを備えてテレスコピック型となっており、図１中上側開口がキャップ部材９で塞がれ、図１中下側開口が車輪側ブラケット８で塞がれ、アウターチューブｔ１とインナーチューブｔ２の重複部の間に形成される筒状隙間の図１中下側開口がシール部材Ｃ１で塞がれているので、緩衝器本体Ｔ内が外気側と区画され、緩衝器本体Ｔ内に収容される液体や気体が外気側に漏れないようになっている。また、上記筒状隙間には、アウターチューブｔ１に出入りするインナーチューブｔ２を軸支する一対の環状のブッシュＢ１，Ｂ２が設けられている。さらに、緩衝器本体Ｔとケース６との間には、上記ブッシュＢ１，Ｂ２の摺動面を潤滑するための潤滑用の油が貯留されるとともに、磁気粘性流体緩衝器Ｄ１を伸長方向に附勢して車体を弾性支持する懸架ばねＳが収容されている。

シリンダ１及びケース６は、インナーチューブｔ２の軸心部に同軸となるように車輪側ブラケット８に固定されており、磁気粘性流体緩衝器Ｄ１の車輪側部分が三重管構造となっている。具体的には、車輪側ブラケット８は、有底筒状に形成されており、車輪側ブラケット８の上側開口部分８ａの内周にインナーチューブｔ２の下側部分が螺合され、インナーチューブｔ２と車輪側ブラケット８との間が環状のＯリング（符示せず）でシールされている。車輪側ブラケット８の底部８ｂには、ベースロッド７がボルト８０で固定されており、シリンダ１及びケース６は、上記ベースロッド７に螺合されるとともに、シリンダ１とベースロッド７との間及びケース６とベースロッド７との間が環状のＯリング（符示せず）でそれぞれシールされている。

また、シリンダ１の上側開口部分１ａには、環状のロッドガイド１０が固定されるとともに、ケース６の上側開口部分６ａには、ロッドガイド１０に積層される環状の封止部材６０が固定されており、ロッドガイド１０及び封止部材６０の軸心部をピストンロッド２が貫通している。そして、シリンダ１とロッドガイド１０との間及びケース６と封止部材６０との間が環状のＯリング（符示せず）でそれぞれシールされており、ロッドガイド１０とピストンロッド２の間及び封止部材６０とピストンロッド２の間がシール部材Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４でそれぞれシールされている。

つまり、上記構成により、シリンダ１とケース６の上下の開口が塞がれるので、シリンダ１やケース６内に収容される磁気粘性流体が外側に漏れず、磁気粘性流体が緩衝器本体Ｔとケース６の間に収容される潤滑用の油と混じらないようになっている。なお、シリンダ１やケース６内に磁気粘性流体を封入するための構成は、上記の限りではなく、適宜変更することが可能である。

ロッドガイド１０及び封止部材６０を貫通するピストンロッド２は、キャップ部材９に吊り下げられた状態に保持されており、アウターチューブｔ１の軸心部に起立している。さらに、ピストンロッド２の図１中下側は、ロッドガイド１０の内周に嵌合する環状のブッシュＢ３で軸方向に移動自在に軸支され、シリンダ１に出入りする。ピストンロッド２は、筒状に形成されており、その内側に粘度調節手段４を構成する後述のコイル４０に電流を流すための配線４１が通っている。また、ピストンロッド２の先端には、ピストン３が保持されるとともに、ピストンロッド２の外周には、ピストン３とロッドガイド１０との間に配置され弾性体からなるリバウンドクッション２０が設けられており、このリバウンドクッション２０で磁気粘性流体緩衝器Ｄ１の最伸長時の衝撃を吸収できるようになっている。なお、本実施の形態のリバウンドクッション２０は、ゴムからなるが、弾性を有して衝撃吸収作用を有するコイルスプリング等の他の部材からなるとしてもよい。

ピストン３は、ピストンロッド２の先端部外周に螺合するピストンアッシー３０と、ピストンアッシー３０の外周に配置されピストンアッシー３０との間にピストン通路Ｌ１を形成する環状のリング３１と、このリング３１をピストンアッシー３０に連結するための環状のプレート３２及びナット３３とを備えて構成されている。ピストンアッシー３０とリング３１は、ともに磁性体で形成されており、ピストン通路Ｌ１は、ピストンアッシー３０とリング３１の間に形成される環状の隙間からなる。また、プレート３２には、上下に貫通する孔（符示せず）が形成されており、プレート３２がピストン通路Ｌ１におけるロッド側室ｒ１とピストン側室ｒ３との連通を妨げないようになっている。

ピストン通路Ｌ１を通過する磁気粘性流体の粘度は、粘度調節手段４で調節することができる。この粘度調節手段４は、ピストンアッシー３０の外周に巻き回されるコイル４０と、このコイル４０に通電する通電手段とからなり、この通電手段は、コイル４０に流れる電流量を調節可能な図示しないコントローラと、このコントローラとコイル４０とをつなぐ配線４１とを備えており、コイル４０に通電することでピストン通路Ｌ１に磁界を発生させられるようになっている。上記コントローラは、緩衝器本体Ｔの外側に設けられているので、配線４１の一部４１ａがピストンロッド２の内側を通って緩衝器本体Ｔの外に延びている。コイル４０に流れる電流量は、コントローラで多段階若しくは無段階に調節できる。

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液体であり、磁界の作用により高粘度化する。磁気粘性流体の粘度は、磁界の強さに応じて変わり、磁界を除くと元の状態に戻る。また、磁気粘性流体は、シリンダ１内におけるピストン３の図１中上側に形成されるロッド側室ｒ１と、シリンダ１内におけるピストン３の図１中下側に形成されるピストン側室ｒ２と、シリンダ１とケース６との間に形成される外周通路Ｌ２に充填されている。シリンダ１の図１中上部には、シリンダ１の肉厚を貫通する通孔Ｌ３が形成されているので、磁気粘性流体は、上記通孔Ｌ３を介してロッド側室ｒ１と外周通路Ｌ２との間を自由に移動することができる。

もどって、車輪側ブラケット８の底部８ｂにボルト８０で固定されるベースロッド７は、シリンダ１の反ピストンロッド側の軸心部に起立する軸部７ａと、この軸部７ａの図１中下側に同軸に連なりシリンダ１を支持するシリンダ支持部７ｂと、このシリンダ支持部７ｂよりも大径に形成されるとともにシリンダ支持部７ｂの図１中下側に同軸に連なりケース６を支持するケース支持部７ｃとを備えている。シリンダ支持部７ｂ及びケース支持部７ｃは、外周にシリンダ１またはケース６が螺合する螺子部（符示せず）と、この螺子部よりも大径に形成されて螺子部との間に段差面を形成する台座部（符示せず）をそれぞれ備えており、シリンダ支持部７ｂの段差面にシリンダ１の下端を突き当て、ケース支持部７ｃの段差面にケース６の下端を突き当てて、位置決めしている。そして、ベースロッド７の軸部７ａの外周面とシリンダ１の内周面には、フリーピストン５が摺接している。

フリーピストン５は、上記したように、シリンダ１内に形成されるピストン側室ｒ２と気室ｒ３とを区画している。この気室ｒ３には、気体が圧縮されながら封入されており、磁気粘性流体を加圧している。そして、ピストンロッド２がシリンダ１から退出すると、フリーピストン５が図１中上側に移動して気室ｒ３が拡大し、ピストンロッド２がシリンダ１内に進入すると、フリーピストン５が図中下側に移動して気室ｒ３が収縮するので、シリンダ１に出入りするピストンロッド体積分のシリンダ内容積変化を気室ｒ３で補償することができる。

さらに、ベースロッド７には、ピストン側室ｒ２に開口するとともに、シリンダ１とケース６との間に形成される外周通路Ｌ２に開口するベース通路Ｌ４と、気室ｒ３に気体を注入するための気体注入路Ｌ５が形成されており、気体注入路Ｌ５の気室側開口がゴム栓７０で塞がれている。このため、ゴム栓７０に気体注入用の針を刺して気室ｒ３に気体を供給することができ、針を抜くとゴム栓７０が弾性変形して針孔を閉じることができる。しかし、気室ｒ３への気体の注入方法は上記の限りではなく、適宜変更することができる。また、ベース通路Ｌ４の途中には、ピストン側室ｒ２から外周通路Ｌ２へ移動する磁気粘性流体の流れを許容するが、その反対方向の流れを阻止する逆止弁Ｖが設けられている。図１中、逆止弁Ｖは、球状の弁体を有しているが、逆止弁Ｖの構成は適宜変更することが可能であり、環板状の弁体を有するとしてもよい。

つづいて、フロントフォークを構成する一方の緩衝器である本実施の形態に係る磁気粘性流体緩衝器Ｄ１の作動について説明する。

ピストンロッド２がシリンダ１から退出する磁気粘性流体緩衝器Ｄ１の伸長時には、逆止弁Ｖが開かず、ピストン３でロッド側室ｒ１が加圧されるとともに通孔Ｌ３を介して外周通路Ｌ２が加圧され、ロッド側室ｒ１の磁気粘性流体がピストン通路Ｌ１を通過してピストン側室ｒ２に移動するので、磁気粘性流体緩衝器Ｄ１は、磁気粘性流体がピストン通路Ｌ１を通過する際の抵抗に起因する伸側減衰力を発生する。コイル４０に通電するとピストン通路Ｌ１に磁界が発生し、この磁界の作用により磁気粘性流体の粘度を調節することができ、磁気粘性流体の粘度によって磁気粘性流体がピストン通路Ｌ１を通過する際の抵抗が変わるので、粘度調節手段４で伸側減衰力を調節できる。また、シリンダ１から退出したピストンロッド体積分、シリンダ内容積が増加するが、フリーピストン５が図１中上側に移動して気室ｒ３が拡大するので、シリンダ内容積増加分を気室ｒ３で補償できる。

反対に、ピストンロッド２がシリンダ１内に進入する磁気粘性流体緩衝器Ｄ１の圧縮時には、逆止弁Ｖが開き、ピストン３で加圧されたピストン側室ｒ２の磁気粘性流体がベース通路Ｌ４、外周通路Ｌ２及び通孔Ｌ３を通過してロッド側室ｒ１に移動するので、磁気粘性流体緩衝器Ｄ１は、磁気粘性流体がこれらを通過する際の抵抗に起因する圧側減衰力を発生する。本実施の形態において、逆止弁Ｖの開弁圧は低く設定されており、磁気粘性流体が通過するベース通路Ｌ４、外周通路Ｌ２及び通孔Ｌ３には磁界が作用しないので、磁気粘性流体がこれらを通過する際の抵抗は小さく、磁気粘性流体緩衝器Ｄ１の発生する圧側減衰力が小さくなるように設定されている。また、シリンダ１内に進入したピストンロッド体積分、シリンダ内容積が減少するが、フリーピストン５が図１中下側に移動して気室ｒ３が収縮するので、シリンダ内容積減少分を気室ｒ３で補償できる。

つまり、フロントフォークを構成する一対の緩衝器のうちの一方である本実施の形態の磁気粘性流体緩衝器Ｄ１において、磁気粘性流体が伸長時に通過できるのはピストン通路Ｌ１のみであるが、圧縮時にはピストン通路Ｌ１を迂回できるので、磁気粘性流体がピストン通路Ｌ１を通過する際の抵抗を大きくして伸側減衰力を高く設定したとしても、圧側減衰力のみを低くすることができる。また、上記磁気粘性流体緩衝器Ｄ１では、コイル４０に通電してピストン通路Ｌ１を磁気粘性流体が通過する際の抵抗を変えたとしても、圧側減衰力を低く維持できる。

つづいて、フロントフォークの発生する伸側減衰力は、このフロントフォークを構成する両方の緩衝器（一方の緩衝器である磁気粘性流体緩衝器Ｄ１のみを図示して他方の緩衝器を図示せず）による合成の伸側減衰力となり、フロントフォークの発生する圧側減衰力は、両方の緩衝器による合成の圧側減衰力となる。このため、フロントフォークの発生する伸側減衰力を高く、圧側減衰力を低く設定したい場合、他方の緩衝器の発生する伸側減衰力と圧側減衰力が略同じであっても、一方の緩衝器（磁気粘性流体緩衝器Ｄ１）の伸側減衰力を他方の緩衝器の伸側減衰力よりも高く、一方の緩衝器（磁気粘性流体緩衝器Ｄ１）の圧側減衰力よりも他方の緩衝器の圧側減衰力を高く設定することで、他方の緩衝器で不足する伸側減衰力を一方の緩衝器で補い、一方の緩衝器で不足する圧側減衰力を他方の緩衝器で補って、フロントフォーク全体としての減衰力を所望の減衰力とすることができる。また、フロントフォークの伸側減衰力は、一方の緩衝器（磁気粘性流体緩衝器Ｄ１）で調節することができ、フロントフォークの圧側減衰力は、他方の緩衝器が従来の磁気粘性流体緩衝器Ｄ２と同様の構成を備えているので、その粘度調節手段で調節することができる。

以下、本実施の形態に係る磁気粘性流体緩衝器Ｄ１の作用効果について詳細に説明する。

本実施の形態に係る磁気粘性流体緩衝器Ｄ１は、鞍乗型車両の前輪を支持するフロントフォークに利用されており、このフロントフォークを構成する一対の緩衝器のうちの一方である。

特に、鞍乗型車両においては、伸側減衰力を高くするとともに、圧側減衰力を低くすることが求められている。このため、一方の緩衝器を本発明の構成とすることで、他方の緩衝器の伸側減衰力と圧側減衰力が略同じであったとしても、フロントフォーク全体としての減衰力を上記所望の減衰力にすることが容易に可能となる。さらに、上記構成によれば、一方の緩衝器である磁気粘性流体緩衝器Ｄ１のベース通路Ｌ４に設けられる弁が逆止弁Ｖであり、この逆止弁Ｖによる抵抗が小さく磁気粘性流体緩衝器Ｄ１の圧側減衰力が不足しても、他方の緩衝器で圧側減衰力を補うことができるので、ベース通路Ｌ４に設けられる弁の設定が容易である。しかし、本発明に係る磁気粘性流体緩衝器Ｄ１がフロントフォークを構成する一対の緩衝器の両方であってもよく、また、磁気粘性流体緩衝器Ｄ１が鞍乗型車両の後輪を支持するリアクッションや、鞍乗型車両以外の車両、機器、構造物等に利用され、単独で利用されるとしてもよい。また、ベース通路Ｌ４に設けられる弁（本実施の形態においては、逆止弁Ｖ）の開弁圧を上げて圧側減衰弁とし、磁気粘性流体緩衝器Ｄ１に圧側減衰弁の抵抗に起因する所望の圧側減衰力を発生させるとしてもよい。

また、本実施の形態において、磁気粘性流体緩衝器Ｄ１は、アウターチューブｔ１とこのアウターチューブｔ１に出入りするインナーチューブｔ２とからなる緩衝器本体Ｔを備え、この緩衝器本体Ｔ内に上記ケース６及び上記ピストンロッド２が収容されている。

上記構成によれば、ケース６内に収容されるシリンダ１や、このシリンダ１内に配置されるピストン３、フリーピストン５及びベースロッド７も緩衝器本体Ｔ内に収容され、緩衝器本体Ｔが磁気粘性流体緩衝器Ｄ１の外郭を構成する。このため、磁気粘性流体緩衝器Ｄ１をフロントフォークに利用しやすい。さらに、緩衝器本体Ｔとケース６との間に潤滑用の油を収容することで、インナーチューブｔ２を軸支するブッシュＢ１，Ｂ２の摺動面を上記油で潤滑することができる。しかし、本発明に係る磁気粘性流体緩衝器Ｄ１が必ずしも緩衝器本体Ｔを備えていなくてもよい。

また、本実施の形態において、上記ベースロッド７は、上記シリンダ１及び上記ケース６の車輪側となる反ピストンロッド側開口を塞ぐとともに、上記ベースロッド７には、上記気室ｒ３に気体を注入するための気体注入路Ｌ５が形成されており、この気体注入路Ｌ５の気室側開口がゴム栓７０で塞がれている。

このため、ゴム栓７０に気体注入用の針を刺して気室ｒ３に気体を注入したとしても、このときゴム栓７０にできる針孔をゴム栓７０自体の弾性変形により塞ぐことができる。上記構成によれば、エアバルブを設けて、このエアバルブを介して気室ｒ３に気体を注入する場合と比較して、取り付けスペースを小さくすることが可能となる。さらに、本実施の形態のように、車輪側ブラケット８の底部８ｂにベースロッド７をボルト８０で固定している場合には、特に、取り付けスペースが限られることから、上記構成とすることが有効である。しかし、エアバルブを設け気室ｒ３に気体を注入するとしてもよく、気室ｒ３への気体の注入方法は適宜選択することができる。

また、本実施の形態において、磁気粘性流体緩衝器Ｄ１は、筒状のシリンダ１と、このシリンダ１に出入りするピストンロッド２と、このピストンロッド２の先端に保持されて上記シリンダ１内に形成されるロッド側室ｒ１とピストン側室ｒ２とを区画するピストン３と、上記ロッド側室ｒ１と上記ピストン側室ｒ２に充填されて磁界の作用によって粘度が変化する磁気粘性流体と、上記ピストン３に形成されて上記ロッド側室ｒ１と上記ピストン側室ｒ２とを連通するピストン通路Ｌ１と、このピストン通路Ｌ１を通過する上記磁気粘性流体の粘度を調節する粘度調節手段４と、上記シリンダ１に出入りするピストンロッド体積分のシリンダ内容積変化を補償する気室ｒ３を上記シリンダ１内に区画するフリーピストン５とを備え、上記粘度調節手段４は、通電時に上記ピストン通路Ｌ１に磁界を発生させるコイル４０を備えている。

さらに、上記磁気粘性流体緩衝器Ｄ１は、上記シリンダ１の外周に配置され上記シリンダ１との間に外周通路Ｌ２を形成する筒状のケース６と、上記シリンダ１の反ピストンロッド側に起立するベースロッド７と、上記シリンダ６に形成されて上記ロッド側室ｒ１と上記外周通路Ｌ２とを連通する通孔Ｌ３と、上記ベースロッド７に形成されて上記ピストン側室ｒ２と上記外周通路Ｌ２とを連通するベース通路Ｌ４と、このベース通路Ｌ４を通過する上記磁気粘性流体の上記ピストン側室ｒ２から上記外周通路Ｌ２への流れのみを許容する逆止弁（弁）Ｖとを備えており、上記フリーピストン５は、環状に形成されて上記シリンダ１の内周面及び上記ベースロッド７の外周面に摺接し、上記ピストン側室ｒ２と上記気室ｒ３とを区画している。

上記構成によれば、磁気粘性流体緩衝器Ｄ１の圧縮時に逆止弁Ｖが開くので、ピストン３で加圧されるピストン側室ｒ２の磁気粘性流体は、磁界が作用するピストン通路Ｌ１を迂回してロッド側室ｒ１に移動することができる。このため、コイル４０に流れる電流量が同じであっても、磁気粘性流体緩衝器Ｄ１の伸側減衰力を高くするとともに、圧側減衰力を低くすることが可能となる。さらに、故障等のフェール時に一定電流がコイル４０に流れたとしても、磁気粘性流体緩衝器Ｄ１の伸側減衰力を高く、圧側減衰力を低くできるので、車両の乗り心地が大きく損なわれることがない。

また、上記構成によれば、ベース通路Ｌ４を設けて、磁気粘性流体緩衝器Ｄ１の圧縮時に磁気粘性流体がピストン通路Ｌ１を迂回できるようにしたとしても、シリンダ内容積を補償する気室ｒ３をシリンダ１内に区画することが容易に可能となる。

また、上記構成によれば、シリンダ１の反ピストンロッド側にベースロッド７を起立させ、このベースロッド７にベース通路Ｌ４を形成しているので、ベース通路Ｌ４に逆止弁Ｖを設ける加工が容易である。

以上、本発明の好ましい実施の形態を詳細に説明したが、特許請求の範囲から逸脱することなく改造、変形及び変更を行うことができることは理解すべきである。

Ｄ１ 磁気粘性流体緩衝器
Ｌ１ ピストン通路
Ｌ２ 外周通路
Ｌ３ 通孔
Ｌ４ ベース通路
Ｌ５ 気体注入路
ｒ１ ロッド側室
ｒ２ ピストン側室
ｒ３ 気室
Ｔ 緩衝器本体
ｔ１ アウターチューブ
ｔ２ インナーチューブ
Ｖ 逆止弁（弁）
１ シリンダ
２ ピストンロッド
３ ピストン
４ 粘度調節手段
５ フリーピストン
６ ケース
７ ベースロッド
４０ コイル
７０ ゴム栓

Claims (4)

1. 筒状のシリンダと、このシリンダに出入りするピストンロッドと、このピストンロッドの先端に保持されて上記シリンダ内に形成されるロッド側室とピストン側室とを区画するピストンと、上記ロッド側室と上記ピストン側室に充填されて磁界の作用によって粘度が変化する磁気粘性流体と、上記ピストンに形成されて上記ロッド側室と上記ピストン側室とを連通するピストン通路と、このピストン通路を通過する上記磁気粘性流体の粘度を調節する粘度調節手段と、上記シリンダに出入りするピストンロッド体積分のシリンダ内容積変化を補償する気室を上記シリンダ内に区画するフリーピストンとを備え、
   上記粘度調節手段は、通電時に上記ピストン通路に磁界を発生させるコイルを備える磁気粘性流体緩衝器において、
   上記シリンダの外周に配置され上記シリンダとの間に外周通路を形成する筒状のケースと、上記シリンダの反ピストンロッド側に起立するベースロッドと、上記シリンダに形成されて上記ロッド側室と上記外周通路とを連通する通孔と、上記ベースロッドに形成されて上記ピストン側室と上記外周通路とを連通するベース通路と、このベース通路を通過する上記磁気粘性流体の上記ピストン側室から上記外周通路への流れのみを許容する弁とを備えており、
   上記フリーピストンは、環状に形成されて上記シリンダの内周面及び上記ベースロッドの外周面に摺接し、上記ピストン側室と上記気室とを区画していることを特徴とする磁気粘性流体緩衝器。
2. アウターチューブとこのアウターチューブに出入りするインナーチューブとからなる緩衝器本体を備え、この緩衝器本体内に上記ケース及び上記ピストンロッドが収容されていることを特徴とする請求項１に記載の磁気粘性流体緩衝器。
3. 上記ベースロッドは、上記シリンダ及び上記ケースの反ピストンロッド側開口を塞ぐとともに、上記ベースロッドには、上記気室に気体を注入するための気体注入路が形成されており、この気体注入路の気室側開口がゴム栓で塞がれていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の磁気粘性流体緩衝器。
4. 鞍乗型車両の前輪を支持する一対の緩衝器を備えたフロントフォークであって、一方の緩衝器が上記請求項１から請求項３の何れか一項に記載の磁気粘性流体緩衝器であることを特徴とするフロントフォーク。

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