JPH062732A - 緩衝器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 感電や漏電が防止され管理上や保安上に有利
であると共に減衰力の調整幅を大きくでき、汎用性の向
上を期待できるようにする。 【構成】 シリンダ１の外側に任意の間隔を置いて複数
の奇数からなるインナーチューブを多重に配設し、ピス
トン部３における伸側チェック弁３ａを介してピストン
側室Ｂをロッド側室Ａに連通させ、シリンダ１と最内側
インナーチューブとの間及び各インナーチューブとの間
にロッド側室とリザーバ室Ｒ２とに連通する直列の制御
用隙間Ｓを形成し又、リザーバ室がベースバルブ部１４
における圧側チェック弁１４ｃを介してピストン側室に
連通されてなり、絶縁材８，８ａを介してベアリングと
ベースバルブのバルブボディに結合させ、かつ、シリン
ダと偶数番目のインナーチューブが一方の電極部材とさ
れるに対して奇数番目のインナーチューブが他方の電極
部材とされてなるとする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、電気粘性流体が印加
電圧によってその粘性を変化させる性質を利用して発生
減衰力の調整を可能にする緩衝器に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、例えば自動車に利用される緩衝器
としての油圧緩衝器にあっては、該自動車の走行路面の
状況に応じてその発生減衰力が調整されるように構成さ
れていることが望まれている。

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

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

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

【０００６】そこで、近年、印加電圧によってその粘性
が変化する性質を有する電気粘性流体が発見されている
ことを鑑案して、例えば、実公平３−５６９８号公報に
開示された図２に示すような構造の電気粘性流体利用の
緩衝器が提案されている。

【０００７】即ち、該緩衝器は、従来の油圧緩衝器の態
様に形成されてなるもので、シリンダ１に対して出没自
在に挿通されるピストンロッド２の先端には、上記シリ
ンダ１内で摺動すると共に該シリンダ１内にロッド側室
Ａとピストン側室Ｂを区画形成するピストン部３を有し
てなる。

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

【００２５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来例としての電気粘性流体利用の緩衝器にあっては、
保安上の欠点があると共に、所定の減衰作用が期待でき
なくなる危惧がある。即ち、従来例に係る緩衝器は、両
方の電極部材、即ち、一方の電極部材たるシリンダ１に
電気的に接続される上端側筒状体４及び下端側筒状体５
と共に他方の電極部材とされる中間部筒状体６が緩衝器
の外周に露出されている状況にある。

【００２６】それ故、両方の電極部材は、所謂野晒し状
態にあって、これに人体が触れる場合には感電の危険が
ある。

【００２７】又、自動車への搭載状態にあっても電流が
ベアリング部材７等を介して他部への接触による漏電の
危険があり、電力損失が生じる。

【００２８】そして、上記従来例の場合には、緩衝器の
外部にフランジ部４ａ，６ａ及び５ｃ，６ｂが突出する
形態に形成されているために、上記感電や漏電の機会が
増えることになる不都合がある。

【００２９】さらに、制御用隙間Ｓの間隔は、これが約
１ｍｍ程度に保持されている必要があるという事実を鑑
みると、上記した従来例にあっては、中間部筒状体６に
凹凸が招来される等の事態を絶対的に回避しなければな
らないが、該緩衝器が例えば自動車への搭載中には中間
部筒状体６の外周に石が衝突する等して凹みができる危
険があり、該凹みができる等の場合には、制御用隙間Ｓ
の間隔が狂うことになり、設定通りの減衰作用を期待で
きなくなる危惧がある。

【００３０】そして、制御用隙間Ｓにおける間隔の維持
は、該緩衝器を商品として搬送する場合にも要請される
ことで、その管理が面倒になる不都合もある。更に又制
御用隙間Ｓはシリンダ１と中間部筒状体６との間に一つ
設けられているだけであるからその長さが短かく、ある
印加電圧に対する有効減衰力制御幅が小さいという不具
合がある。

【００３１】この発明は、前記した事情を鑑みて創案さ
れたものであって、その目的とするところは、感電や漏
電のおそれが無く、管理上や保安上に有利であると共
に、所定の減衰作用が設定通りに実現され、減衰力調整
幅が大きくでき、その汎用性の向上を期待できる電気粘
性流体利用の緩衝器を提供することである。

【００３２】

【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、この発明に係る電気粘性流体利用の緩衝器の構
成はシリンダの外側に任意の間隔を置いて複数の奇数か
らなるインナーチューブを多重に配設し、最外側インナ
ーチューブの外側にアウターチューブを配設し、最外側
インナーチューブとアウターチューブとの間にリザーバ
室を形成してなり、更にシリンダ内にピストン部を摺動
可能に収装して該シリンダ内にロッド側室とピストン側
室とを区画形成する一方でピストン部における伸側チェ
ック弁を介してピストン側室をロッド側室に連通させ、
シリンダと最内側インナーチューブとの間及び各インナ
ーチューブとの間にロッド側室とリザーバ室とに連通す
る直列の制御用隙間を形成してなり、又、リザーバ室が
シリンダの下端部に配設のベースバルブ部における圧側
チェック弁を介してピストン側室に連通されてなり、前
記シリンダと各インナーチューブとの各両端部を絶縁材
を介してベアリングとベースバルブのバルブボディに結
合させかつ、シリンダと偶数番目のインナーチューブが
一方の電極部材とされるに対して奇数番目のインナーチ
ューブが他方の電極部材とされてなることを特徴とする
ものである。

【００３３】

【作用】アウターチューブが所謂カバー体になって緩衝
器の所謂内部にある制御用隙間を形成する電極部材たる
各インナーチューブの外周に衝撃等の外力が作用するこ
とを予め阻止し得ることになり、従って、制御用隙間の
間隔を設定通りに維持することが可能になる。

【００３４】更に電極部材たるシリンダとインナーチュ
ーブとがアウターチューブ内に配置され、且つ各電極部
材が絶縁材で絶縁されているから、電極部材が外部に露
出されなくなり、電流は他の部材を介して外部に流れな
いから感電や漏電が防止される。

【００３５】シリンダと多重インナーチューブとの間に
は長い直列の制御用隙間が形成され、所定の電圧に対し
て流動抵抗が大きくなり、減衰力調整幅が大きくなる。

【００３６】

【実施例】以下、図示した実施例に基いてこの発明を詳
細に説明すると、図１に示す実施例はこれが自動車用と
される緩衝器であって、該緩衝器は、シリンダ１と、多
重のインナーチューブ１０と、アウターチューブ１１
と、を有してなり、所謂複筒型に対する多重筒型に形成
されてなる。

【００３７】インナーチューブ１０は第１のインナーチ
ューブａ１と第２のインナーチューブａ２と第３のイン
ナーチューブａ３からなる奇数本で多重に組立てられて
いる。但し電圧の印加方法によっては偶数本でもよく、
又は３本以上の奇数本であってもよい。

【００３８】シリンダ１は、所謂単管構造に形成されて
その内部にピストンロッド２を出没自在に挿通させると
共に、その内部に摺動可能に収装されたピストン部３に
よって区画形成されたロッド側室Ａとピストン側室Ｂと
を有してなる。

【００３９】そして、ロッド側室Ａとピストン側室Ｂに
は電圧印加時にその粘性が変化される電気粘性流体が充
満されている。

【００４０】また、シリンダ１は、その上端がその中央
部にピストンロッド２を挿通させるベアリング部材１２
に絶縁材８を介して接続された状態で閉塞されてなり、
該ベアリング部材１２は、各インナーチューブａ１，ａ
２，ａ３の上端をも絶縁材８の配在下に閉塞するとして
いる。

【００４１】尚、ベアリング部材１２は、シール部材１
６を保持すると共にピストンロッド２を挿通させるキャ
ップ部材１３の下端側に配置されている。キャップ部材
１３は、その下端側にアウターチューブ１１の上端を接
続させている。

【００４２】そしてまた、シリンダ１は、その下端がベ
ースバルブ部１４によって閉塞される、即ち、ベースバ
ルブ部１４を形成するバルブボディ１４ａの外周に絶縁
材８ａを介して接続された状態で閉塞されている。

【００４３】そして、このバルブボディ１４ａは、各イ
ンナーチューブａ１，ａ２，ａ３の下端をも絶縁材８ａ
の配在下に閉塞している。

【００４４】尚、バルブボディ１４ａは、その下方に配
設されたボトム部材１５に接続された状態で支持されて
なるとし、該ボトム部材１５は、その上端にアウターチ
ューブ１１の下端を連設させている。

【００４５】ベースバルブ部１４は、バルブボディ１４
ａに開穿された通路たるポート１４ｂ及び該ポート１４
ｂの上端側を開閉するチェック弁１４ｃを介してピスト
ン側室Ｂを最外側インナーチューブａ３とアウターチュ
ーブ１１との間に形成されるリザーバ室Ｒ２に連通させ
るとしている。

【００４６】ピストン部３は、そのピストンボディ３ｃ
に開穿された通路たるポート３ｄ及び該ポート３ｄを開
閉するように配設された伸側チェック弁３ａを介してピ
ストン側室Ｂをロッド側室Ａに連通させるとしている。

【００４７】一方、シリンダ１と第１のインナーチュー
ブａ１との間、第１、第２のインナーチューブａ１，ａ
２との間、第２，第３のインナーチューブａ２，ａ３と
の間にはポート１０ｂ，１０ｃを介して直列に連通する
制御用隙間Ｓを構成する環状隙間ｓ１，ｓ２，ｓ２が形
成されている。

【００４８】シリンダ１の上端部にはポート１ａが開穿
されていて、該ポート１ａを介してロッド側室Ａがシリ
ンダ１の外部、即ち、シリンダ１と該シリンダ１の外部
に配設された最内側の第１のインナーチューブａ１との
間に形成される制御用隙間Ｓに連通するとしている。

【００４９】該制御用隙間Ｓの間隔は、前記した従来例
の場合と同様に、例えば約１ｍｍ程度とされており、こ
の実施例にあっては、前記した絶縁材８，８ａとインナ
ーチューブ１０の所謂肉厚の調整によって設定されると
している。

【００５０】最外側インナーチューブａ３の下端部に
は、ポート１０ａが開穿されていて、該ポート１０ａを
介して制御用隙間Ｓとリザーバ室Ｒ２とが連通するよう
にしている。

【００５１】これによって、制御用隙間Ｓを流通する電
気粘性流体は、常にリザーバ室Ｒ２に流入する傾向にな
る。

【００５２】ところで、制御用隙間Ｓに電界を発現させ
るには、プラス側及びマイナス側の両方の電極部材に所
定の電圧を印加することによるが、この実施例にあって
は、一方の電極部材とされるシリンダ１と偶数番目のイ
ンナーチューブａ２を例えばプラス側に設定すると共
に、他方の電極部材とされる奇数番目のインナーチュー
ブａ１，ａ３をマイナス側に設定するとしている。

【００５３】そして、シリンダ１とインナーチューブａ
２に外部のコントローラＣ又は電源から延長された電線
Ｅ１が接続されてなると共に、インナーチューブａ１，
ａ３にコントローラＣから延長された電線Ｅ２が接続さ
れてなるとしている。

【００５４】尚、電線Ｅ１，Ｅ２がアウターチューブ１
１やインナーチューブ１０を貫通するにあっては、開穿
の挿通用孔に液密状態下に嵌挿された絶縁材を液密状態
下に貫通してなるとしている。

【００５５】電線Ｅ１は絶縁されながらインナーチュー
ブ１を貫通してシリンダ１に接続されている。結線の方
法はこれに限定されるものではない。

【００５６】この実施例にあっては、例えばコントロー
ラＣには自動車に搭載される車高センサからの信号が入
力されるとしており、緩衝器が自動車に搭載されて路面
走行をする場合に、該走行路面の状況に応じて両方の電
極部材への印加電圧量が適宜に調整されるとしている。

【００５７】従って、以上のように形成されたこの実施
例に係る電気粘性流体利用の緩衝器においては、シリン
ダ１に対してピストンロッド２が出没される該緩衝器の
伸縮作動時には、ロッド側室Ａにある隙間ｓ１，ｓ２，
ｓ２からなる電気粘性流体が制御用隙間Ｓ、リザーバ室
Ｒ２及びベースバルブ部１４のチェック弁１４ｃを介し
てピストン側室Ｂに流入することになる。

【００５８】即ち、緩衝器は、その伸縮作動時には、常
に、ロッド側室Ａからの電気粘性流体が制御用隙間Ｓを
流通することになり、所謂ワンウェイタイプとして機能
することになる。

【００５９】そして、緩衝器の圧側作動時にロッド側室
Ａにおいて余剰になる電気粘性流体は、制御用隙間Ｓを
介してリザーバ室Ｒ２に流入され、緩衝器の伸側作動時
にピストン側室Ｂにおいて不足する電気粘性流体は、ベ
ースバルブ部１４を介してリザーバ室Ｒ２から補充され
る。

【００６０】緩衝器の伸縮作動時に、一方の電極部材た
るシリンダ１とインナーチューブａ２及び他方の電極部
材たるインナーチューブａ１，ａ３に所定の電圧が印加
されると、両方の電極部材間に形成されている制御用隙
間Ｓに電界が発現される。

【００６１】該電界の発現は、そこに介在している、即
ち、そこを流通している電気粘性流体の粘性が硬化傾向
に瞬時に変化されることになり、それ故、該粘性が変化
された電気粘性流体は、以降、該制御用隙間Ｓを電気粘
性流体が流通することを妨げる傾向に作用する。

【００６２】その結果、ロッド側室Ａからの電気粘性流
体の流出性が妨げられることになって、ピストン部３の
シリンダ１内での摺動性が妨げられることになり、これ
が減衰作用として発現されて、ピストンロッド２のシリ
ンダ１内への没入性及びピストンロッド２のシリンダ１
内からの突出性が妨げられ、該緩衝器が所謂緩衝器とし
て機能することになる。

【００６３】しかも制御用隙間Ｓは多重のインナーチュ
ーブ間の隙間の合計長さとなって長くなり、流動抵抗を
大きくできるため、同じ所定電圧であっても減衰力を高
く設定でき、減衰力の調整幅が大きくなる。

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

【００６５】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば次の効
果がある。

【００６６】印加電圧量を適宜に制御することで、所
定の減衰作用を直ちにしかも円滑に実行することが可能
になり、これを自動車に搭載する緩衝器とする場合には
該自動車の走行路面の状況に応じた減衰力調整が可能に
なって該自動車の例えば乗り心地が良好に改善されるこ
とになる。

【００６７】制御用隙間が外部からの衝撃が直接作用
しないように緩衝器の所謂内部に形成されるので、制御
用隙間を形成する電極部材の外周への衝撃等の外力作用
を予め阻止し得て、該制御用隙間の間隔を設定通りに維
持することが可能になる。

【００６８】両方の電極部材が外部に露出されなくな
り、感電や漏電が防止される。

【００６９】シリンダと各インナーチューブの各両端
部が絶縁されているから、ベアリング等の他の部材を介
して電流が直流であっても交流であっても他の部材に流
れず、漏電が防止され電力損失を防止できる。

【００７０】インナーチューブが多重に配設され、そ
の間に制御用の隙間を形成しているから制御用隙間の長
さが長くなる。

【００７１】この為、流動抵抗を大きくでき、同一の電
圧であっても減衰力を高く設定できるから減衰力の調整
幅を大きくすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例に係る電気粘性流体利用の
緩衝器を示す断面図である。

【図２】従来例としての電気粘性流体利用の緩衝器を示
す断面図である。

【符号の説明】

１ シリンダ １ａ ポート ３ ピストン部 ３ａ 伸側チェック弁 ８，８ａ 絶縁材 １０ インナーチューブ １０ａ，１０ｂ，１０ｃ ポート １１ アウターチューブ １４ ベースバルブ部 １４ｃ 圧側チェック弁 Ａ ロッド側室 Ｂ ピストン側室 Ｒ２ リザーバ室 Ｓ 制御用隙間 ａ１，ａ２，ａ３ インナーチューブ ｓ１，ｓ２，ｓ２ 隙間

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シリンダの外側に任意の間隔を置いて複
   数の奇数からなるインナーチューブを多重に配設し、最
   外側インナーチューブの外側にアウターチューブを配設
   し、最外側インナーチューブとアウターチューブとの間
   にリザーバ室を形成してなり、更にシリンダ内にピスト
   ン部を摺動可能に収装して該シリンダ内にロッド側室と
   ピストン側室とを区画形成する一方でピストン部におけ
   る伸側チェック弁を介してピストン側室をロッド側室に
   連通させ、シリンダと最内側インナーチューブとの間及
   び各インナーチューブとの間にロッド側室とリザーバ室
   とに連通する直列の制御用隙間を形成してなり、又、リ
   ザーバ室がシリンダの下端部に配設のベースバルブ部に
   おける圧側チェック弁を介してピストン側室に連通され
   てなり、前記シリンダと各インナーチューブとの各両端
   部を絶縁材を介してベアリングとベースバルブのバルブ
   ボディに結合させ、かつ、シリンダと偶数番目のインナ
   ーチューブが一方の電極部材とされるに対して奇数番目
   のインナーチューブが他方の電極部材とされてなること
   を特徴とする緩衝器。