JP2019015375A - シリンダ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 電気粘性流体の流れを円滑にすることにより、振動の減衰性能や応答性を向上する。【解決手段】 ボトムバルブ１８は、内筒電極３および中間電極筒１３とボトムキャップ５との間に配置されたバルブボディ１９を有している。このバルブボディ１９には、中間電極筒１３の他端側となる下側保持部材１５の油路１５Ａの位置で、流路１７内を流通した電気粘性流体２をボトムバルブ室Ｄに向けて流通させる流体通路２３が設けられている。【選択図】 図１

Description

本発明は、例えば自動車、鉄道車両等の車両の振動を緩衝するのに好適に用いられるシリンダ装置に関する。

一般に、自動車等の車両には、車体（ばね上）側と各車輪（ばね下）側との間に油圧緩衝器に代表されるシリンダ装置が設けられている。ここで、特許文献１には、電気粘性流体を用いたシリンダ装置（振動ダンパ）において、内筒（内側チューブ）と電極筒（電極チューブ）との間の流路で、電界により流体の性状が変化する電気粘性流体が流動する構成が開示されている。また、電極筒の外側には、外筒（外側チューブ）が設けられ、電極筒と外筒との間はリザーバ室（リング空間）となっている。また、内筒内は、ピストンによってピストンロッド側のロッド側室とボトム側のボトム側室とに画成されている。この上で、リザーバ室の電気粘性流体と流路から流出する電気粘性流体は、それぞれボトムバルブ（逆止弁）を介してボトム側室に流通するようになっている。

国際公開第２０１４／１３５１８３号

ところで、内筒と電極筒との間の流路を通って高粘度状態になった電気粘性流体は、流路からリザーバ室に流出した直後は、高粘度状態を維持している。このため、特許文献１によるものでは、高粘度状態になった電気粘性流体が、リザーバ室をボトム側室に向けて流れる低粘度の電気粘性流体の流れを妨げてしまうという問題がある。

本発明は、上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、本発明の目的は、電気粘性流体の流れを円滑にすることにより、振動の減衰性能や応答性を向上することができるようにしたシリンダ装置を提供することにある。

本発明は、電界により流体の性状が変化する電気粘性流体が封入された内筒と、該内筒の外側に設けられ軸方向の一端側が開口し他端側がボトムキャップによって閉塞された外筒と、前記内筒内に軸方向に摺動可能に挿嵌され前記内筒内を軸方向の一側に位置するロッド側室と他側に位置するボトム側室とに画成したピストンと、前記内筒の軸方向の一側から挿入され、前記内筒内で前記ピストンに連結されたピストンロッドと、前記内筒と前記外筒との間に設けられ、前記ピストンロッドの伸縮動作により軸方向の一側から他側に向けて前記電気粘性流体が流動する流路を前記内筒との間に形成する中間電極筒と、該中間電極筒と前記外筒との間に形成され、前記電気粘性流体および作動気体が封入されるリザーバ室と、前記内筒および前記中間電極筒と前記ボトムキャップとの間に配置されたバルブボディを有し、前記ボトム側室と前記リザーバ室との間で前記電気粘性流体を流入、流出させるボトムバルブと、前記ボトムバルブの前記バルブボディと前記ボトムキャップとの間に形成されたボトムバルブ室と、前記ボトムバルブの前記バルブボディに設けられ前記リザーバ室と前記ボトムバルブ室とを連通する連通路と、を備え、前記ボトムバルブの前記バルブボディには、前記中間電極筒の他端側で前記流路内の前記電気粘性流体を前記ボトムバルブ室に向けて流通させる流体通路が設けられている。

本発明のシリンダ装置によれば、電気粘性流体の流れを円滑にすることができ、振動の減衰性能や応答性を向上することができる。

第１の実施形態によるシリンダ装置としての緩衝器を示す縦断面図である。 緩衝器のボトム側を拡大して示す縦断面図である。 緩衝器のボトム側を図２中の矢示III−III方向から見た横断面図である。 第２の実施形態による流体通路を備えたボトムバルブ等を図２と同様位置から見た縦断面図である。

以下、本発明によるシリンダ装置について、４輪自動車等の車両に設けられる緩衝器に適用した場合を例に挙げ、添付図面に従って説明する。

図１ないし図３は、本発明の第１の実施形態を示している。図１において、シリンダ装置としての緩衝器１は、内部に封入する作動油等を含む電気粘性流体２を用いた減衰力調整式の油圧緩衝器（セミアクティブダンパ）として構成されている。緩衝器１は、例えば、コイルばねからなる懸架ばね（図示せず）と共に、車両用のサスペンション装置を構成する。なお、以下の説明では、緩衝器１の軸方向の一端側を「上端」側とし、軸方向の他端側を「下端」側として記載するが、緩衝器１の軸方向の一端側を「下端」側とし、軸方向の他端側を「上端」側としてもよい。

緩衝器１は、内筒電極３、外筒４、ボトムキャップ５、ピストン６、ピストンロッド９、中間電極筒１３、流路１７、ボトムバルブ１８、連通路２２および流体通路２３を含んで構成されている。

内筒電極３は、最内側の筒体（内筒）を構成するもので、軸方向に延びる円筒状に形成されている。内筒電極３の内部には、機能性流体である電気粘性流体２が封入されている。また、内筒電極３の内部には、軸方向の一端側からピストンロッド９が挿入されている。内筒電極３の外側には、外筒４と中間電極筒１３が同軸となるように設けられている。内筒電極３の内部には、ピストンロッド９が軸方向に伸縮可能に挿入されている。

内筒電極３は、下端側がボトムバルブ１８のバルブボディ１９に嵌合して取付けられており、上端側は、ロッドガイド１０に嵌合して取付けられている。内筒電極３の上側には、周方向に間隔をもって複数個の油孔３Ａが径方向に貫通して設けられている。また、内筒電極３の外周側を形成する外周面３Ｂには、後述する隔壁１６が螺旋状に巻回して設けられている。

ここで、内筒電極３は、導体（電気伝導体）となる材料から形成され、負（マイナス）の電極として構成されている。内筒電極３は、後述する外筒４、ロッドガイド１０、ボトムバルブ１８等を介して後述する高電圧ドライバ２４の負極（マイナス極）に電気的に接続されている。

外筒４は、緩衝器１の外殻をなすもので、導体（電気伝導体）となる材料によって円筒体として形成されている。外筒４は、内筒電極３および中間電極筒１３の外側に設けられており、該中間電極筒１３との間に各流路１７と連通するリザーバ室Ａを形成している。この場合、外筒４の下端側は、当該外筒４の下端に溶接手段等を用いてボトムキャップ５が固着されることにより閉塞端となっている。ボトムキャップ５は、径方向の中心部に向けて下向きに突出して形成されている。

一方、外筒４の上端側は、開口端となっている。外筒４の開口端側には、例えば、かしめ部４Ａが径方向の内側に屈曲して形成されている。かしめ部４Ａは、シール部材１２の外周側を上側から押えることにより、シール部材１２と一緒に内筒電極３、ロッドガイド１０および中間電極筒１３を外筒４内に固定している。

ここで、内筒電極３と外筒４はシリンダを構成し、該シリンダ内には、電気粘性流体２（ERF：Electro Rheological Fluid）が封入されている。なお、図１、図２では、封入されている電気粘性流体２を無色透明で表している。

電気粘性流体２は、電界（電圧）により性状が変化するものである。即ち、電気粘性流体２は、印加される電圧に応じて粘度が変化し、流通抵抗（減衰力）が変化する。電気粘性流体２は、例えば、シリコンオイル等からなる基油（ベースオイル）と、該基油に混ぜ込まれ（分散され）電界の変化に応じて粘性を可変にする粒子（微粒子）とにより構成されている。

後述するように、緩衝器１は、内筒電極３と中間電極筒１３との間の流路１７内に電位差を発生させ、流路１７を通過する電気粘性流体２の粘度を制御することで、発生減衰力を制御（調整）する構成となっている。

外筒４と中間電極筒１３との間には、環状のリザーバ室Ａが形成されている。リザーバ室Ａ内には、電気粘性流体２と共に作動気体となるガスが封入されている。このガスは、大気圧状態の空気であってもよく、また圧縮された窒素ガス等の気体を用いてもよい。リザーバ室Ａ内のガスは、ピストンロッド９の縮小行程時に、当該ピストンロッド９の進入体積分を補償すべく圧縮される。

ピストン６は、内筒電極３内に摺動可能に設けられている。ピストン６は、内筒電極３内を上側に位置するロッド側室Ｂと下側に位置するボトム側室Ｃとに仕切っている。ピストン６には、ロッド側室Ｂとボトム側室Ｃとを連通可能とする油路６Ａ，６Ｂがそれぞれ周方向に離間して複数個（それぞれ１個のみ図示）形成されている。

ここで、実施形態による緩衝器１は、ユニフロー構造になっている。このため、内筒電極３内の電気粘性流体２は、ピストンロッド９の縮小行程と伸長行程との両行程で、ロッド側室Ｂから内筒電極３の各油孔３Ａを通じて流路１７に向け、常に一方向（図１中に矢印Ｆで示す方向）に流通する。

このようなユニフロー構造を実現するため、ピストン６の上端面には、例えば、ピストンロッド９の縮小行程でピストン６が内筒電極３内を下向きに摺動変位するときに開弁し、これ以外のときには閉弁する縮小側逆止弁７が設けられている。縮小側逆止弁７は、ボトム側室Ｃ内の電気粘性流体２がロッド側室Ｂに向けて各油路６Ａ内を流通するのを許し、これとは逆向きに電気粘性流体２が流れるのを阻止する。即ち、縮小側逆止弁７は、ボトム側室Ｃからロッド側室Ｂへの電気粘性流体２の流通のみを許容する。

ピストン６の下端面には、例えば、伸長側のディスクバルブ８が設けられている。伸長側のディスクバルブ８は、ピストンロッド９の伸長行程でピストン６が内筒電極３内を上向きに摺動変位するときに、ロッド側室Ｂ内の圧力がリリーフ設定圧を越えると開弁し、このときの圧力を、各油路６Ｂを介してボトム側室Ｃ側にリリーフする。

ピストンロッド９は、内筒電極３内を軸方向（図１の上下方向）に延びている。ピストンロッド９は、下端側が内筒電極３内でナット９Ａ等を用いてピストン６に連結（固定）されている。一方、ピストンロッド９の上端側は、ロッド側室Ｂを通ってロッドガイド１０に案内された状態で内筒電極３および外筒４の外部に延出している。

ロッドガイド１０は、内筒電極３と外筒４の上端側に嵌合して設けられている。ロッドガイド１０は、内筒電極３と外筒４の上端側を閉塞している。ロッドガイド１０は、ガイドブッシュ１１を介してピストンロッド９を支持するもので、金属材料（導体）からなる段付の筒状体として形成されている。この場合、ロッドガイド１０は、後述するバルブボディ１９が金属材料（導体）である場合に、絶縁体、誘電体、高抵抗体等からなる材料、例えば硬質な樹脂材料を用いて形成することも可能である。そして、ロッドガイド１０は、内筒電極３の上側部分および中間電極筒１３の上側部分を、外筒４と同軸に位置決めする。これと共に、ロッドガイド１０は、その内周側のガイドブッシュ１１でピストンロッド９を軸方向に摺動可能に案内（ガイド）する。

ロッドガイド１０と外筒４のかしめ部４Ａとの間には、環状のシール部材１２が設けられている。シール部材１２は、その内周側のシール部位がピストンロッド９の外周面に摺接することにより、外筒４とピストンロッド９との間を液密、気密に封止（シール）している。

中間電極筒１３は、内筒電極３の外側に当該内筒電極３を取囲むように設けられている。中間電極筒１３は、内筒電極３と外筒４との間の中間位置を軸方向に延びて形成されている。中間電極筒１３は、導体となる材料（例えば金属材料）からなり、円筒状の正の電極を構成している。中間電極筒１３は、内筒電極３との間にロッド側室Ｂとリザーバ室Ａとに連通する後述の流路１７を形成している。中間電極筒１３は、後述する高電圧ドライバ２４の正極（プラス極）に電気的に接続されている。

中間電極筒１３は、上端側が上側保持部材１４を介してロッドガイド１０に対して上下方向と径方向に位置決め状態で保持されている。一方、中間電極筒１３の下端側は、ボトムバルブ側保持部材としての下側保持部材１５を介してボトムバルブ１８のバルブボディ１９に対して上下方向と径方向に位置決め状態で保持されている。この下側保持部材１５には、後述の各流路１７に対応するように複数本の油路１５Ａが形成されている。この油路１５Ａは、流路１７内を流通した電気粘性流体２をリザーバ室Ａに流出させるもので、流路１７の一部を形成している。

内筒電極３の外周面には、複数本の隔壁１６が上下方向に螺旋状に延びて設けられている。各隔壁１６は、内筒電極３の外周面から径方向の外向きに突出した突条として形成され、突条の先端部位は中間電極筒１３の内周面に当接している。これにより、各隔壁１６は、内筒電極３と中間電極筒１３との間に複数本の流路１７を形成している。各隔壁１６は、エラストマ等の弾性を有し、かつ電気的絶縁性を有する高分子材料、例えば合成ゴムにより形成されている。各隔壁１６は、例えば接着剤等を用いて内筒電極３に対して固着（接着）されている。

各流路１７は、各隔壁１６によって螺旋状に分割されることにより、内筒電極３と中間電極筒１３との間に複数本、例えば４本形成されている。各流路１７は、ピストンロッド９の伸縮動作により、軸方向の一端側となる上側から他端側となる下側に向けて電気粘性流体２が流動するものである。各流路１７は、電気粘性流体２の流れ方向の上流側となる上側が、内筒電極３の油孔３Ａによりロッド側室Ｂと常時連通している。即ち、図１に矢印Ｆで示す電気粘性流体２の流れ方向のように、緩衝器１は、ピストン６の縮小行程および伸長行程の両方で、ロッド側室Ｂから油孔３Ａを通じて各流路１７内に電気粘性流体２を流入させる。各流路１７内に流入した電気粘性流体２は、ピストンロッド９の伸長動作と縮小動作の両方の動作で、各流路１７を上端側から下端側に向けて流動する。

ここで、各流路１７では、流通する電気粘性流体２に対して流通抵抗が付与される。このために、中間電極筒１３は、例えば、高電圧を発生する高電圧ドライバ２４を介して電源となるバッテリ（図示せず）に接続されている。高電圧ドライバ２４は、電圧供給部（電界供給部）となり、中間電極筒１３、各流路１７内の電気粘性流体２に電界（電圧）をかける電極（エレクトロード）となる。この場合、中間電極筒１３の両端側は、電気絶縁性の各保持部材１４，１５によって電気的に絶縁されている。一方、内筒電極３は、ロッドガイド１０、ボトムバルブ１８、ボトムキャップ５、外筒４等を介して高電圧ドライバ２４の負極（グランド）に接続されている。

各流路１７では、高電圧ドライバ２４によって電気粘性流体２に電界（電圧）をかけることにより、電気粘性流体２の粘性を高めて流通抵抗を大きくする。そして、各流路１７を流れた電気粘性流体２は、下側保持部材１５の油路１５Ａからリザーバ室Ａに流出する。このときに、各流路１７を通って高い粘度の状態（高粘度状態）になった電気粘性流体２は、リザーバ室Ａに流出しても、流出した直後は高粘度状態を維持している。

次に、緩衝器１の下端側に設けられたボトムバルブ１８の構成について説明する。このボトムバルブ１８は、内筒電極３の下端側に位置して、内筒電極３とボトムキャップ５との間に設けられている。ボトムバルブ１８は、ボトム側室Ｃとリザーバ室Ａとの間で電気粘性流体２を流入、流出させるものである。このために、ボトムバルブ１８は、バルブボディ１９、伸長側逆止弁２０および縮小側のディスクバルブ２１を含んで構成されている。

バルブボディ１９は、内筒電極３および中間電極筒１３とボトムキャップ５との間に配置され、リザーバ室Ａとボトム側室Ｃとの間を仕切っている。図２に示すように、バルブボディ１９は、ボトムキャップ５の上面側と内筒電極３の下端側との間に嵌合して固定された短尺で有蓋の段付円筒体として形成されている。即ち、バルブボディ１９は、ボトムキャップ５と内筒電極３および下側保持部材１５との間に支持された筒部１９Ａと、該筒部１９Ａの上側を閉塞した厚肉な蓋部１９Ｂとにより形成されている。バルブボディ１９は、金属材料（導体）を用いて形成されている。一方で、バルブボディ１９は、前述したロッドガイド１０が金属材料（導体）である場合に、絶縁体、誘電体、高抵抗体等からなる材料、例えば硬質な樹脂材料を用いて形成することも可能である。

ここで、バルブボディ１９とボトムキャップ５との間には、ボトムバルブ室Ｄが形成されている。このボトムバルブ室Ｄは、後述の連通路２２を介してリザーバ室Ａと常時連通することにより、リザーバ室Ａの一部を構成している。

バルブボディ１９の筒部１９Ａは、ボトムバルブ室Ｄ側に位置する内周面１９Ａ１とリザーバ室Ａ側に位置する外周面１９Ａ２とを有している。また、筒部１９Ａには、径方向に貫通するように連通路２２が設けられている。

一方、蓋部１９Ｂには、上面１９Ｂ１と下面１９Ｂ２とに亘って上下方向に貫通して油路１９Ｃ，１９Ｄが設けられている。この油路１９Ｃ，１９Ｄは、リザーバ室Ａ（ボトムバルブ室Ｄ）とボトム側室Ｃとを連通可能とするもので、それぞれ周方向に間隔をもって複数個、例えば５個形成されている。油路１９Ｃ，１９Ｄの個数や直径寸法は、リザーバ室Ａとボトム側室Ｃとの間を流れる電気粘性流体２の流量に応じて設計されるもので、５個に限るものではなく、その形状についても丸孔以外、例えば長孔に形成してもよい。

また、筒部１９Ａの上部、詳しくは、筒部１９Ａの上部と蓋部１９Ｂの外周部との境界位置には、円環状の段差部１９Ｅが形成されている。段差部１９Ｅは、内筒電極３に内径側から当接する周面部位１９Ｅ１と、内筒電極３および下側保持部材１５に下側から当接する平面部位１９Ｅ２とにより形成されている。段差部１９Ｅには、内筒電極３の下端および下側保持部材１５の下端が嵌合して取付けられている。

伸長側逆止弁２０は、例えば、バルブボディ１９の蓋部１９Ｂの上面１９Ｂ１側に設けられている。伸長側逆止弁２０は、ピストンロッド９の伸長行程でピストン６が上向きに摺動変位するときに開弁し、これ以外のときには閉弁する。伸長側逆止弁２０は、ボトムバルブ室Ｄ内の電気粘性流体２がボトム側室Ｃに向けて各油路１９Ｃ内を流通するのを許し、これとは逆向きに電気粘性流体２が流れるのを阻止する。即ち、伸長側逆止弁２０は、リザーバ室Ａ側からボトム側室Ｃ側への電気粘性流体２の流通のみを許容する。

縮小側のディスクバルブ２１は、例えば、蓋部１９Ｂの下面１９Ｂ２側に設けられている。縮小側のディスクバルブ２１は、ピストンロッド９の縮小行程でピストン６が下向きに摺動変位するときに、ボトム側室Ｃ内の圧力がリリーフ設定圧を越えると開弁し、このときの圧力を、各油路１９Ｄを介してリザーバ室Ａ（ボトムバルブ室Ｄ）側にリリーフする。

連通路２２は、ボトムバルブ１８のバルブボディ１９を構成する筒部１９Ａに設けられている。連通路２２は、リザーバ室Ａとボトムバルブ室Ｄとを連通するもので、筒部１９Ａの内周面１９Ａ１と外周面１９Ａ２とに亘って筒部１９Ａを径方向に貫通する溝部として形成されている。また、図３に示すように、連通路２２は、周方向に間隔をもって複数個、例えば５個設けられている。各連通路２２の個数や大きさ（流路面積）は、リザーバ室Ａとボトムバルブ室Ｄとの間を流れる電気粘性流体２の流量に応じて設計されるもので、５個に限るものではなく、その形状についても、例えば丸孔等の別の形状としてもよい。

次に、ボトムバルブ１８のバルブボディ１９に設けられた第１の実施形態による流体通路２３の形状および機能について述べる。

流体通路２３は、ボトムバルブ１８を構成するバルブボディ１９の外周側に設けられている。流体通路２３は、中間電極筒１３の下端側で各流路１７内の電気粘性流体２をボトムバルブ室Ｄに向けて流通させるものである。第１の実施形態による流体通路２３は、一端２３Ａが流路１７の流出側をなす下側保持部材１５の油路１５Ａに連通し、他端２３Ｂがボトムバルブ室Ｄに連通している。

詳しく述べると、流体通路２３の一端２３Ａは、下側保持部材１５の油路１５Ａに連通する位置で、バルブボディ１９の筒部１９Ａの外周面１９Ａ２と段差部１９Ｅの平面部位１９Ｅ２との角部位置に開口している。この位置に開口した流体通路２３の一端２３Ａは、下側保持部材１５の油路１５Ａ（流路１７）とリザーバ室Ａとの両方に直接的に連通している。従って、流体通路２３の一端２３Ａには、下側保持部材１５の油路１５Ａからリザーバ室Ａに流出する前の電気粘性流体２と、油路１５Ａからリザーバ室Ａに流出した後の電気粘性流体２とを流入させることができる。

流体通路２３の他端２３Ｂは、ボトムバルブ室Ｄに直接的に連通している。

ここで、流体通路２３は、バルブボディ１９の周方向に間隔をもって複数個、例えば、５個設けられている。この場合、図３に示すように、５個の連通路２２と５個の流体通路２３とは、バルブボディ１９の周方向で互いに異なる位置に配置されている。これにより、下側保持部材１５の各油路１５Ａから流出した高粘度状態の電気粘性流体２が、ピストンロッド９の伸長行程時にリザーバ室Ａから連通路２２を介してボトムバルブ室Ｄに流れる低粘度状態の電気粘性流体２に干渉するのを防止することができる。さらに、各流体通路２３は、伸長側の油路１９Ｃとも異なる位置に配置されている。これにより、流体通路２３から流出した高粘度状態の電気粘性流体２が油路１９Ｃに流入するのを防止することができる。

各流体通路２３の個数や大きさ（流路面積）は、例えば、各流路１７（下側保持部材１５の各油路１５Ａ）から流出する電気粘性流体２の流量に応じて設計されるもので、５個に限るものではなく、その形状についても丸孔以外の形状としてもよい。

このように構成された各流体通路２３は、各流路１７を通過した直後で高粘度状態を維持している電気粘性流体２を、リザーバ室Ａから連通路２２に向けて流れる低粘度状態の電気粘性流体２との干渉を防止しつつ、連通路２２を介してボトムバルブ室Ｄに流通させることができる。

高電圧ドライバ２４は、各流路１７を流通する電気粘性流体２に電界（電圧）をかけることにより、電気粘性流体２の粘性を高めるものである。高電圧ドライバ２４は、高電圧を発生するもので、電源となるバッテリ（図示せず）に接続されている。高電圧ドライバ２４は、電圧供給部（電界供給部）となり、中間電極筒１３は、各流路１７内の電気粘性流体２に電界（電圧）をかける電極（エレクトロード）となる。この場合、中間電極筒１３の両端側は、電気絶縁性の各保持部材１４，１５によって電気的に絶縁されている。一方、内筒電極３は、ロッドガイド１０、ボトムバルブ１８、ボトムキャップ５、外筒４等を介して高電圧ドライバ２４の負極（グランド）に接続されている。

第１の実施形態による緩衝器１は、上述の如き構成を有するもので、次に、その作動について説明する。

緩衝器１を自動車等の車両に実装するときは、例えば、ピストンロッド９の上端側を車両の車体側に取付け、外筒４の下端側（ボトムキャップ５側）を車輪側（車軸側）に取付ける。車両の走行時には、路面の凹凸等によって上下方向の振動が発生すると、ピストンロッド９が外筒４から伸長、縮小するように変位する。このときに、コントローラ（図示せず）からの指令により高電圧ドライバ２４を用いて各流路１７内に電位差を発生させ、各流路１７を通過する電気粘性流体２の粘度を制御することにより、緩衝器１の発生減衰力を可変に調整する。

ピストンロッド９の伸長行程時には、内筒電極３内のピストン６の移動によってピストン６の縮小側逆止弁７が閉じる。ピストン６のディスクバルブ８の開弁前には、ロッド側室Ｂの電気粘性流体２が加圧され、内筒電極３の各油孔３Ａを通じて各流路１７内に流入する。このときに、ピストン６が移動した分の電気粘性流体２は、リザーバ室Ａ（ボトムバルブ室Ｄ）からボトムバルブ１８の伸長側逆止弁２０を開いてボトム側室Ｃに流入する。

一方、ピストンロッド９の縮小行程時には、内筒電極３内のピストン６の移動によってピストン６の縮小側逆止弁７が開き、ボトムバルブ１８の伸長側逆止弁２０が閉じる。ボトムバルブ１８（ディスクバルブ２１）の開弁前には、ボトム側室Ｃの電気粘性流体２がロッド側室Ｂに流入する。これと共に、ピストンロッド９が内筒電極３内に進入した分に相当する電気粘性流体２が、ロッド側室Ｂから内筒電極３の各油孔３Ａを通じて各流路１７内に流入する。

従って、伸長行程時と縮小行程時のいずれの場合も、各流路１７内に流入した電気粘性流体２は、各流路１７の電位差（内筒電極３と中間電極筒１３との間の電位差）に応じた粘度で各流路１７内を出口側（下側）に向けて通過し、各流路１７から下側保持部材１５の油路１５Ａを通じてリザーバ室Ａに流出する。このとき、緩衝器１は、各流路１７を通過する電気粘性流体２の粘度に応じた減衰力を発生し、車両の上下振動を緩衝（減衰）することができる。

ここで、内筒電極３と中間電極筒１３との間の各流路１７を通って高粘度状態になった電気粘性流体２は、各流路１７からリザーバ室Ａに流出した直後は、高粘度状態を維持している。このため、ピストンロッド９の伸長行程時に、高粘度状態になった電気粘性流体２が、リザーバ室Ａをボトムバルブ室Ｄに向けて流れる低粘度の電気粘性流体２の流れを妨げる虞がある。

然るに、第１の実施形態では、ボトムバルブ１８のバルブボディ１９には、中間電極筒１３の他端側となる下側保持部材１５の油路１５Ａで、流路１７内の電気粘性流体２をボトムバルブ室Ｄに向けて流通させる流体通路２３が設けられている。

従って、流体通路２３は、流路１７を通過した直後で高粘度状態を維持している電気粘性流体２を、リザーバ室Ａから連通路２２に向けて流れる低粘度状態の電気粘性流体２の流れと別の流れでボトムバルブ室Ｄに流通させることができる。この結果、ピストンロッド９の伸長行程において、リザーバ室Ａからボトム側室Ｃに向かう電気粘性流体２の流れを円滑にして十分な流量を確保できるから、振動の減衰性能や応答性を向上することができる。

また、複数の連通路２２と複数の流体通路２３とは、バルブボディ１９の周方向で互いに異なる位置に配置されている。これにより、下側保持部材１５の各油路１５Ａから流出した高粘度状態の電気粘性流体２が、リザーバ室Ａから連通路２２を介してボトムバルブ室Ｄに流れる低粘度状態の電気粘性流体２に干渉するのを防止することができ、リザーバ室Ａからボトム側室Ｃに向けて電気粘性流体２を円滑に流通させることができる。

中間電極筒１３の下端側であって、ボトムバルブ１８との間には、ボトムバルブ側保持部材としての下側保持部材１５を設けている。この下側保持部材１５には、流路１７に対応する油路１５Ａが形成され、油路１５Ａは流路１７内を流通した電気粘性流体２をリザーバ室Ａに流出させることができる。

次に、図４は本発明の第２の実施形態を示している。第２の実施形態では、前述した第１の実施形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。

図４において、第２の実施形態によるボトムバルブ側保持部材としての下側保持部材１１５は、中間電極筒１３の下端側であって、ボトムバルブ１８との間に設けられている。下側保持部材１１５には、流路１７に対応する油路１１５Ａが形成されている。この油路１１５Ａは、内筒電極３に沿って上，下方向に延びて貫通している。これにより、下側保持部材１１５は、流路１７内を流通した電気粘性流体２を後述の流体通路３１に直接流出することができる。

第２の実施形態による流体通路３１は、第１の実施形態による流体通路２３とほぼ同様に、ボトムバルブ１８のバルブボディ１９の外周側に複数個設けられ、ピストンロッド９の伸長行程時に、各流路１７内の電気粘性流体２を下側保持部材１１５の流路１１５Ａを介してボトムバルブ室Ｄに向けて流通させるものである。

しかし、第２の実施形態による流体通路３１は、その一端３１Ａが段差部１９Ｅの平面部位１９Ｅ２だけに開口することで、下側保持部材１１５の油路１１５Ａに直接連通している点で、第１の実施形態による流体通路２３と相違している。一方、流体通路３１の他端３１Ｂは、バルブボディ１９の筒部１９Ａの内周面１９Ａ１に開口している。これにより、高粘度状態を維持する電気粘性流体２は、下側保持部材１１５の各油路１１５Ａからボトムバルブ室Ｄに直接的に流通させることができる。このように構成された各流体通路３１は、各流路１７を通過した直後で高粘度状態を維持している電気粘性流体２を、リザーバ室Ａから連通路２２に向けて流れる低粘度状態の電気粘性流体２との干渉を防止しつつ、ボトムバルブ室Ｄに流通させることができる。

かくして、このように構成された第２の実施形態においても、前述した第１の実施形態による作用効果とほぼ同様の作用効果を得ることができる。

なお、各実施形態では、緩衝器１を上下方向に配置する構成とした場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えばエアレーションを起こさない範囲で傾けて配置する等、取付対象に応じて所望の方向に配置することができる。

また、各実施形態では、電気粘性流体２は、軸方向の上端側（一端側）から下端側（他端側）に向けて流動する構成とした場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、緩衝器１の配設方向に応じて、例えば下端側から上端側に向けて流動する構成、左端側（または右端側）から右端側（または左端側）に向けて流動する構成、前端側（または後端側）から後端側（または前端側）に向けて流動する構成等、軸方向の他端側から一端側に向けて流動する構成とすることができる。

さらに、各実施形態では、シリンダ装置としての緩衝器１を４輪自動車に用いる場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えば２輪車に用いる緩衝器、鉄道車両に用いる緩衝器、一般産業機器を含む各種の機械機器に用いる緩衝器、建築物に用いる緩衝器等、緩衝すべき対象を緩衝する各種の緩衝器（シリンダ装置）として広く用いることができる。さらに、実施形態は例示であり、異なる実施形態で示した構成の部分的な置換または組み合わせが可能であることは言うまでもない。即ち、シリンダ装置（緩衝器）は、本発明の要旨を逸脱しない範囲で設計変更が可能である。

以上説明した実施形態に基づくシリンダ装置として、例えば以下に述べる態様のものが考えられる。

第１の態様としては、電界により流体の性状が変化する電気粘性流体が封入された内筒と、該内筒の外側に設けられ軸方向の一端側が開口し他端側がボトムキャップによって閉塞された外筒と、前記内筒内に軸方向に摺動可能に挿嵌され前記内筒内を軸方向の一側に位置するロッド側室と他側に位置するボトム側室とに画成したピストンと、前記内筒の軸方向の一側から挿入され、前記内筒内で前記ピストンに連結されたピストンロッドと、前記内筒と前記外筒との間に設けられ、前記ピストンロッドの伸縮動作により軸方向の一側から他側に向けて前記電気粘性流体が流動する流路を前記内筒との間に形成する中間電極筒と、該中間電極筒と前記外筒との間に形成され、前記電気粘性流体および作動気体が封入されるリザーバ室と、前記内筒および前記中間電極筒と前記ボトムキャップとの間に配置されたバルブボディを有し、前記ボトム側室と前記リザーバ室との間で前記電気粘性流体を流入、流出させるボトムバルブと、前記ボトムバルブの前記バルブボディと前記ボトムキャップとの間に形成されたボトムバルブ室と、前記ボトムバルブの前記バルブボディに設けられ前記リザーバ室と前記ボトムバルブ室とを連通する連通路と、を備え、前記ボトムバルブの前記バルブボディには、前記中間電極筒の他端側で前記流路内の前記電気粘性流体を前記ボトムバルブ室に向けて流通させる流体通路が設けられていることを特徴としている。

第２の態様としては、第１の態様において、前記連通路と前記流体通路とは、前記バルブボディの周方向で互いに異なる位置に配置されていることを特徴としている。

第３の態様としては、第１または第２の態様において、前記中間電極筒の一端側であって、前記ボトムバルブとの間にはボトムバルブ側保持部材を設け、該ボトムバルブ側保持部材には前記流路に対応する油路が形成され、該油路は前記流路内を流通した電気粘性流体を前記リザーバ室に流出させることを特徴としている。

第４の態様としては、第１または第２の態様において、前記中間電極筒の一端側であって、前記ボトムバルブとの間にはボトムバルブ側保持部材を設け、該ボトムバルブ側保持部材には前記流路に対応する油路が形成され、該油路は前記流路内を流通した電気粘性流体を前記流体通路に直接流出させることを特徴としている。

１ 緩衝器（シリンダ装置）
２ 電気粘性流体
３ 内筒電極（内筒）
４ 外筒
５ ボトムキャップ
６ ピストン
９ ピストンロッド
１３ 中間電極筒
１５，１１５ 下側保持部材（ボトムバルブ側保持部材）
１５Ａ，１１５Ａ 油路（流路）
１７ 流路
１８ ボトムバルブ
１９ バルブボディ
２２ 連通路
２３，３１ 流体通路
Ａ リザーバ室
Ｂ ロッド側室
Ｃ ボトム側室
Ｄ ボトムバルブ室

Claims (4)

1. 電界により流体の性状が変化する電気粘性流体が封入された内筒と、
   該内筒の外側に設けられ軸方向の一端側が開口し他端側がボトムキャップによって閉塞された外筒と、
   前記内筒内に軸方向に摺動可能に挿嵌され前記内筒内を軸方向の一側に位置するロッド側室と他側に位置するボトム側室とに画成したピストンと、
   前記内筒の軸方向の一側から挿入され、前記内筒内で前記ピストンに連結されたピストンロッドと、
   前記内筒と前記外筒との間に設けられ、前記ピストンロッドの伸縮動作により軸方向の一側から他側に向けて前記電気粘性流体が流動する流路を前記内筒との間に形成する中間電極筒と、
   該中間電極筒と前記外筒との間に形成され、前記電気粘性流体および作動気体が封入されるリザーバ室と、
   前記内筒および前記中間電極筒と前記ボトムキャップとの間に配置されたバルブボディを有し、前記ボトム側室と前記リザーバ室との間で前記電気粘性流体を流入、流出させるボトムバルブと、
   前記ボトムバルブの前記バルブボディと前記ボトムキャップとの間に形成されたボトムバルブ室と、
   前記ボトムバルブの前記バルブボディに設けられ前記リザーバ室と前記ボトムバルブ室とを連通する連通路と、
   を備え、
   前記ボトムバルブの前記バルブボディには、前記中間電極筒の他端側で前記流路内の前記電気粘性流体を前記ボトムバルブ室に向けて流通させる流体通路が設けられていることを特徴とするシリンダ装置。
2. 前記連通路と前記流体通路とは、前記バルブボディの周方向で互いに異なる位置に配置されていることを特徴とする請求項１に記載のシリンダ装置。
3. 前記中間電極筒の他端側であって、前記ボトムバルブとの間にはボトムバルブ側保持部材を設け、該ボトムバルブ側保持部材には前記流路に対応する油路が形成され、該油路は前記流路内を流通した電気粘性流体を前記リザーバ室に流出させることを特徴とする請求項１または２に記載のシリンダ装置。
4. 前記中間電極筒の他端側であって、前記ボトムバルブとの間にはボトムバルブ側保持部材を設け、該ボトムバルブ側保持部材には前記流路に対応する油路が形成され、該油路は前記流路内を流通した電気粘性流体を前記流体通路に直接流出させることを特徴とする請求項１または２に記載のシリンダ装置。

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