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【発明の名称】 減衰力可変型緩衝器
【発明者】 【氏名】斎藤 啓司

【要約】 【課題】簡便な構造の減衰力可変型緩衝器を提供することを目的とする。

【構成】作動流体が封入されたシリンダ1と、シリンダ1内に摺動自在に配置され、シリンダ1内を二つの流体室3,4に画成するピストン2と、ピストン2に形成され、ピストン2の摺動によって作動流体が通過する流路6と、一端にピストン2が固定されるロッド5と、磁場を受けることによって弾性変形する磁歪体15の変形によって流路6を通過する作動流体に付与する抵抗を調整する可変バルブ10とを備える。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
作動流体が封入されたシリンダと、
前記シリンダ内に摺動自在に配置され、前記シリンダ内を二つの流体室に画成するピストンと、
前記ピストンに形成され、ピストンの摺動によって前記作動流体が通過する流路と、
一端に前記ピストンが固定されるロッドと、
磁場を受けることによって弾性変形する磁歪体の変形によって前記流路を通過する作動流体に付与する抵抗を調整する可変バルブと、
を備えることを特徴とする減衰力可変型緩衝器。
【請求項2】
前記可変バルブは、前記磁歪体の変形量によって前記流路の開口面積を調整することを特徴とする請求項1に記載の減衰力可変緩衝器。
【請求項3】
前記可変バルブは、
前記磁歪体に連結され前記流路と所定の間隔をもって配置される弁体を備え、
前記磁歪体の外周に巻装されたコイルの通電量に応じて前記磁歪体を変形させ前記弁体を移動させることによって前記間隔を変更し、前記流路の開口面積を調整することを特徴とする請求項2に記載の減衰力可変緩衝器。
【請求項4】
前記作動流体は磁気粘性流体であり、
前記ピストンは、
前記ロッドが挿入されると共に前記流路に磁界を作用させるコイルを外周に巻装したピストンコアと、
当該ピストンコアの外周に所定の間隔をもって配置され前記ピストンコアの外周との間に前記流路を形成するリング体と、
を備えることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の減衰力可変緩衝器。
【発明の詳細な説明】【技術分野】
【0001】
本発明は、減衰力が可変である減衰力可変型の緩衝器に関するものである。
【背景技術】
【0002】
自動車等の車両に搭載される緩衝器として、減衰力が可変である緩衝器がある(例えば、特許文献1参照。)
【特許文献1】特開平7−332426号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
しかしながら、従来の減衰力可変型の緩衝器は、減衰力を可変とするために、ピストンにて区画された流体室間を複数の流路にて結び、かつそれぞれの流路に異なる減衰力を発生させる減衰バルブを設ける必要があった。
【0004】
そのため、緩衝器の構造が複雑となっていた。
【0005】
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、簡便な構造の減衰力可変型緩衝器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明は、減衰力可変型緩衝器であって、作動流体が封入されたシリンダと、前記シリンダ内に摺動自在に配置され、前記シリンダ内を二つの流体室に画成するピストンと、前記ピストンに形成され、ピストンの摺動によって前記作動流体が通過する流路と、一端に前記ピストンが固定されるロッドと、磁場を受けることによって弾性変形する磁歪体の変形によって前記流路を通過する作動流体に付与する抵抗を調整する可変バルブとを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【0007】
本発明によれば、緩衝器が発生する減衰力の調整は、流路を通過する作動流体に付与する抵抗を磁歪体の変形にて調整することによって行われるため、減衰力を可変とするための流路やバルブを設ける必要がないため、簡便な構造の緩衝器を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0008】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
【0009】
(実施の形態1)
図1及び図2を参照して本発明の実施の形態1である減衰力可変型緩衝器100について説明する。図1は減衰力可変型緩衝器100の断面図であり、図2は減衰力可変型緩衝器100における可変バルブが動作している状態の断面図である。
【0010】
減衰力可変型緩衝器(以下「緩衝器」と称する。)100は、自動車等の車両の車体と車軸との間に介装され、車体姿勢の変化を抑制する機能を有するものである。
【0011】
緩衝器100は、作動流体が封入されたシリンダ1と、シリンダ1内に摺動自在に配置され、シリンダ1内を二つの流体室3,4に画成するピストン2と、緩衝器100が発生する減衰力を可変とするための可変バルブ10とを備える。
【0012】
ピストン2はロッド5の一端に固定されている。ロッド5の他端は、シリンダ1の外部へ延在している。
【0013】
シリンダ1内には、ロッド5の侵入、退出によるシリンダ1内の容積変化を補償するガス室(図示せず)が設けられている。
【0014】
ピストン2は、ロッド5の先端が挿入される雌ねじ穴7を有するピストンコア2aと、ピストンコア2aの外周に所定の間隔をもって配置された環状のリング体2bとを備える。
【0015】
ピストンコア2aの外周とリング体2bの内周との間には、作動流体が通過する環状の流路6が形成される。このように、ピストン2には流路6が形成される。
【0016】
リング体2bは、ピストンコア2aの基端側外周に嵌合した環状のプレート8によって、ピストンコア2a外周に対して位置決めされ、ピストンコア2aとの間に作動流体が通過する均等な環状の流路6を形成する。
【0017】
リング体2bの外周には、シリンダ1内周と摺動する環状のシール部材20が設けられている。これにより、ピストン2はシリンダ1内を滑らかに摺動することができる。
【0018】
プレート8には、外縁に沿って環状突起8aが形成され、リング体2bは、環状突起8aの内周に圧入されることによってプレート8と一体となっている。
【0019】
プレート8の内周面は、ピストンコア2aの基端側外周の小径部9に、ぴったりと嵌合している。そして、プレート8がピストンコア2aから抜けないように、ピストンコア2aの基端外周にはナット12が螺合している。
【0020】
プレート8には、ピストンコア2aと嵌合した状態において流路6と連通すると共に、流体室3に対して開口する円弧状の貫通孔8bが複数個形成されている。
【0021】
以上のように、リング体2bは、一端のみがプレート8によって支持され、他端は自由端となっている。したがって、自由端側では、流路6は流体室4に対して環状に開口している。
【0022】
ピストンコア2a、リング体2b、プレート8、及びナット12によってピストンアッセンブリが構成され、このピストンアッセンブリは、ロッド5の先端部がピストンコア2aの雌ねじ穴7に螺合することによって、ロッド5の一端に固定される。
【0023】
ピストン2がシリンダ1内を摺動することによって、作動流体は、貫通孔8b及び流路6を通り流体室3と流体室4との間を行き来する。
【0024】
次に、可変バルブ10について説明する。
【0025】
可変バルブ10は、リング体2bの自由端側であるピストン2の先端に配置される。
【0026】
可変バルブ10は、磁場を受けることによって弾性変形する磁歪材料にて構成される磁歪体15と、磁歪体15外周に巻装されたコイル16と、磁歪体15に連結され流路6にのぞむ円板状の弁体17とを備える。
【0027】
磁歪体15は、外周にコイル16が巻装された状態にて、その基端がピストンコア2a先端の凹部18に固定される。
【0028】
弁体17は、磁歪体15を介して流路6にのぞんでいるため、流路6の開口部から所定の隙間19をもって配置される。このように、隙間19は流路6と繋がっているため、流路6は隙間19を通じて流体室4に開口することになる。
【0029】
可変バルブ10は、磁歪体15の変形を利用して弁体17を移動させ隙間19を狭めたり広げたりすることによって、流路6における隙間19を通じて流体室4に開口する面積(以下、「開口面積」と称する。)を変更して隙間19を通過する作動流体に抵抗を付与するものである。このように、可変バルブ10は流路6と直列に設けられて、作動流体に抵抗を付与するものである。
【0030】
コイル16には車両に搭載されたコントローラ(図示せず)からの電流が入力され、磁歪体15は、コイル16への通電によって発生する磁場を受けて弾性変形する。
【0031】
なお、コイル16に接続されるリード線は、ピストンコア2aに形成された通路(図示せず)とロッド5の中空部とを挿通しコントローラに接続されている。
【0032】
磁歪体15は励磁状態では、図2に示すように、ロッド5の軸方向と直角方向に伸びる。これにより、磁歪体15に連結された弁体17は、流路6に近づく方向に移動するため、流路6の開口面積は小さくなる。
【0033】
また、磁歪体15に対する磁場を取り除き非励磁とすることによって磁歪体15は元の状態に戻る。これにより、弁体17も元の位置に戻る。
【0034】
磁歪体15の変形量(伸び量)は、磁歪体15が受ける磁場の強さによって決まり、磁歪体15が受ける磁場の強さは、コイル16への通電量を調整することによって変化させることができる。
【0035】
したがって、コイル16への通電量を調整し磁歪体15の変形量を調整することによって、流路6の開口面積を自由に変更することができる。これにより、ピストン2がシリンダ1内を摺動することによって流路6を通過する作動流体に対して付与する抵抗を変化させることができるため、緩衝器100が発生する減衰力を可変とすることができる。
【0036】
以上のように、本実施の形態1によれば、緩衝器100が発生する減衰力は、磁歪体15を変形させ流路6の開口面積を調整することによって変更することができる。このように、緩衝器100には、減衰力を可変とするための流路やバルブを設ける必要がないため、簡便な構造の緩衝器を得ることができる。
【0037】
なお、本実施の形態1において、流路6にリーフバルブやオリフィス等の減衰力発生手段を設けるようにしてもよい。
【0038】
例えば、流路6にリーフバルブを設ける場合には、ピストンコア2aの基端側外周におけるプレート8とナット12との間に環状リーフバルブの内周を摺動自在に挿入し、その環状リーフバルブをスプリングにて流路6の開口部を閉じる方向に付勢するようにすればよい。
【0039】
このように、流路6に減衰力発生手段を設けることによって、流路6にて作動流体に抵抗を付与し、可変バルブによる減衰力は、流路6での減衰力を補うように作用させることができる。したがって、緩衝器100の減衰力特性をより複雑に設定することや、状況に応じた適切な減衰力の制御を行うことが可能となる。
【0040】
(実施の形態2)
図3を参照して本発明の実施の形態2である減衰力可変型緩衝器200について説明する。図3は、減衰力可変型緩衝器200の断面図である。
【0041】
本実施の形態2に係る緩衝器200における上記実施の形態1に係る緩衝器100との相違点は、作動流体が磁気粘性流体である点である。
【0042】
なお、本実施の形態2において、上記実施の形態1における緩衝器100と同様の構成には同一の符号を付し、説明を省略する。
【0043】
磁気粘性流体は、磁界の作用によって見かけの粘性が変化するものであり、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る。磁気粘性流体の粘性は、作用する磁界の強さを変更することによって調節することができ、磁界を除くことによって元の状態に戻る。
【0044】
ピストンコア2a及びリング体2bは、磁性材料にて構成される。
【0045】
ピストンコア2aの外周には環状の凹部21が形成され、この凹部21内にはコイル22が収容されている。このように、コイル22は、ピストンコア2aの外周に巻装され、流路6に面して形成されている。
【0046】
したがって、コイル22に電流を流すことによってコイル22は磁場を発生し、その磁場は、ピストンコア2a及びリング体2bが形成する磁気通路を介して、流路6を流れる磁気粘性流体に作用することになる。
【0047】
ピストンコア2aには、通路2cが形成されている。コイル22のリード線22aは通路2cからロッド5の中空部を通り、車両に搭載されたコントローラ(図示せず)に接続されている。このようにして、コイル22には、コントローラからの駆動電流が入力される。
【0048】
磁気粘性流体に起因して発生する減衰力について説明する。
【0049】
シリンダ1内にてピストン2が摺動すると、ピストン2両側の流体室3,4の磁気粘性流体が流路6を介して移動する。このとき、コイル22に電流を流すと流路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。これにより、緩衝器200は、流路6を流れる磁気粘性流体の粘性抵抗の大きさに応じた減衰力を発生する。
【0050】
コイル22の電流が大きくなるほど磁気粘性流体の粘性は大きくなり、緩衝器200の発生する減衰力も大きくなる。このように、緩衝器200が発生する減衰力は、コイル22への通電量を変化させ流路6を流れる磁気粘性流体に作用する磁場の強さを変化させることによって可変とすることができる。
【0051】
緩衝器200が発生する減衰力は、磁歪体15を変形させ流路6の開口面積を調整することによっても変更可能である。
【0052】
したがって、例えば、流路6を流れる磁気粘性流体の粘性を調整し所望の減衰力を発生させる際、温度変化によって磁気粘性流体の粘性が変化した場合には、所望の減衰力が得られない可能性がある。そのような場合には、磁歪体15を変形させ流路6の開口面積を調整することによって、温度変化による磁気粘性流体の粘性変化に起因する減衰力の変化を補償することができる。
【0053】
以上のように、本実施の形態2に係る緩衝器200は、2つの方法にて減衰力を可変とすることができるため、緩衝器200の減衰力特性をより複雑に設定することや、状況に応じた適切な減衰力の制御を行うことが可能となる。
【0054】
本発明は上記の実施の形態に限定されずに、その技術的な思想の範囲内において種々の変更がなしうることは明白である。
【産業上の利用可能性】
【0055】
本発明は、車両に搭載する緩衝器に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【0056】
【図1】本発明の実施の形態1における減衰力可変型緩衝器100を示す断面図である。
【図2】同じく減衰力可変型緩衝器100が動作している状態を示す断面図である。
【図3】本発明の実施の形態2における減衰力可変型緩衝器200を示す断面図である。
【符号の説明】
【0057】
100,200 減衰力可変型緩衝器
1 シリンダ
2 ピストン
2a ピストンコア
2b リング体
3,4 流体室
5 ロッド
6 流路
8 プレート
9 コイル
10 可変バルブ
15 磁歪体
16 コイル
17 弁体
19 隙間
【出願人】 【識別番号】000000929
【氏名又は名称】カヤバ工業株式会社
【出願日】 平成18年6月23日(2006.6.23)
【代理人】 【識別番号】100075513
【弁理士】
【氏名又は名称】後藤 政喜

【識別番号】100114236
【弁理士】
【氏名又は名称】藤井 正弘

【識別番号】100120260
【弁理士】
【氏名又は名称】飯田 雅昭


【公開番号】 特開2008−2614(P2008−2614A)
【公開日】 平成20年1月10日(2008.1.10)
【出願番号】 特願2006−173899(P2006−173899)