JP6071130B2 - 磁気粘性流体緩衝器 - Google Patents

Description

本発明は、磁界の作用によって見かけの粘性が変化する磁気粘性流体を利用した磁気粘性流体緩衝器に関するものである。

自動車等の車両に搭載される緩衝器として、磁気粘性流体が通過する流路に磁界を作用させ、磁気粘性流体の見かけの粘性を変化させることによって、減衰力を変化させるものがある。特許文献１には、外周にコイルが巻回されたピストンコアとピストンコアの外周に配置されたピストンリングとを備えるピストンアッシーがシリンダ内を摺動する際に、ピストンコアとピストンリングとの間に形成された流路を磁気粘性流体が通過する磁気粘性流体緩衝器が開示されている。

特開２００８−１７５３６４号公報

しかしながら、特許文献１の磁気粘性流体緩衝器では、ピストンコアに対してピストンリングを所定位置に配置するために、ピストンリングを軸方向に挟持する一対のプレートが設けられ、各々のプレートをナットの締結によって固定している。このように、ピストンリングを両端からプレートとナットとで挟み込んで固定する構成であるため、ピストンアッシーの全長が長くなり、ピストンアッシーのストローク長さが短くなるおそれがあった。

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、磁気粘性流体緩衝器のピストンの全長を短くすることを目的とする。

本発明は、磁界の作用によって粘性が変化する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配置され、前記シリンダ内に一対の流体室を画成するピストンと、前記ピストンに連結されて前記シリンダの外部へ延在するピストンロッドと、を備える磁気粘性流体緩衝器であって、前記ピストンは、前記ピストンロッドの端部に取り付けられ、外周にコイルが設けられるピストンコアと、前記ピストンコアの外周を取り囲み、前記ピストンコアとの間に磁気粘性流体の流路を形成するリング体と、環状に形成されて前記ピストンロッドの外周に配置され、前記リング体の一端にロウ付けによる金属層によって接合されるプレートと、前記ピストンコアとの間に前記プレートを挟持するストッパと、を備え、前記リング体は、一端に当該リング体の他の部分と比較して小径に形成される小径部を有し、前記プレートは、軸方向に突起して環状に形成され前記小径部に嵌合して接合される鍔部を有し、前記鍔部の先端部と前記小径部の基端部との間には前記ロウ付けのロウ材を流し込むための隙間が形成される。

本発明では、プレートは、ロウ付けによる金属層によってリング体の一端に接合される。プレートは、ストッパによってピストンコアとの間に挟持される。これにより、ピストンコアに対してリング体が軸方向に固定される。よって、リング体の軸方向位置を規定するために、リング体の他端から軸方向に突出する他の部材を設ける必要はない。したがって、磁気粘性流体緩衝器のピストンの全長を短くすることができる。

本発明の実施の形態に係る磁気粘性流体緩衝器の正面の断面図である。 図１におけるピストンの左側面図である。 図１におけるピストンの右側面図である。 図１におけるプレートとリング体との接合部の拡大図である。 本発明の実施の形態の変形例に係る磁気粘性流体緩衝器の正面の断面図である。

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。

まず、図１を参照して、本発明の実施の形態に係る磁気粘性流体緩衝器（以下、単に「緩衝器」と称する。）１００の全体構成について説明する。

緩衝器１００は、磁界の作用によって粘性が変化する磁気粘性流体を用いることで減衰係数が変化可能なダンパである。緩衝器１００は、例えば、自動車等の車両において車体と車軸との間に介装される。緩衝器１００は、伸縮作動によって車体の振動を抑える減衰力を発生する。

緩衝器１００は、内部に磁気粘性流体が封入されるシリンダ１０と、シリンダ１０内に摺動自在に配置されるピストン２０と、ピストン２０に連結されてシリンダ１０の外部へ延在するピストンロッド２１とを備える。

シリンダ１０は、有底円筒状に形成される。シリンダ１０内に封入される磁気粘性流体は、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に応じて変化し、磁界の影響がなくなると元の状態に戻る。

シリンダ１０内には、ガスが封入されるガス室（図示省略）が、フリーピストン（図示省略）を介して画成される。ピストンロッド２１の進退によるシリンダ１０内の容積変化は、ガス室が設けられることによって補償される。

ピストン２０は、シリンダ１０内に流体室１１と流体室１２とを画成する。ピストン２０は、流体室１１と流体室１２との間で磁気粘性流体を移動可能とする環状の流路２２と、貫通孔であるバイパス流路２３とを有する。ピストン２０は、流路２２とバイパス流路２３とを磁気粘性流体が通過することで、シリンダ１０内を摺動することが可能である。ピストン２０の構成については、後で詳細に説明する。

ピストンロッド２１は、ピストン２０と同軸に形成される。ピストンロッド２１は、一端２１ａがピストン２０に固定され、他端２１ｂがシリンダ１０の外部に延出する。ピストンロッド２１は、一端２１ａと他端２１ｂとが開口する円筒状に形成される。ピストンロッド２１の内周２１ｃには、後述するピストン２０のコイル３３ａに電流を供給する一対の配線（図示省略）が通される。ピストンロッド２１の一端２１ａ近傍の外周には、ピストン２０と螺合する雄ねじ２１ｄが形成される。

次に、図１から図３を参照して、ピストン２０の構成について説明する。

ピストン２０は、ピストンロッド２１の端部に取り付けられる小径部３０ａと、小径部３０ａと比較して大径に軸方向に連続して形成され小径部３０ａとの間に段部３０ｄを形成する拡径部３０ｂと、拡径部３０ｂと比較して大径に軸方向に連続して形成され外周にコイル３３ａが設けられる大径部３０ｃとを有するピストンコア３０を備える。

また、ピストン２０は、ピストンコア３０の外周を取り囲みピストンコア３０との間に磁気粘性流体の流路２２を形成するリング体としてのフラックスリング３５と、環状に形成されて小径部３０ａの外周に配置されフラックスリング３５の一端３５ａに取り付けられるプレート４０と、小径部３０ａに取り付けられ段部３０ｄとの間にプレート４０を挟持するストッパとしての固定ナット５０とを備える。

ピストンコア３０は、ピストンロッド２１の端部に取り付けられる第一コア３１と、コイル３３ａが外周に設けられるコイルアセンブリ３３と、第一コア３１との間にコイルアセンブリ３３を挟持する第二コア３２と、第二コア３２とコイルアセンブリ３３とを第一コア３１に締結する締結部材としての一対のボルト３６とを備える。

また、ピストンコア３０は、コイル３３ａが発生する磁場の影響が流路２２と比較して小さい位置に軸方向に貫通して形成されるバイパス流路２３を備える。バイパス流路２３は、第一コア３１を貫通して形成される第一貫通孔２３ａと、第二コア３２とコイルアセンブリ３３とを貫通して形成される第二貫通孔２３ｂとを有する。バイパス流路２３は、図３に示すように、１８０°間隔で二箇所に形成される。これに限らず、バイパス流路２３の数は任意であり、また、バイパス流路２３を設けなくてもよい。

第一コア３１は、小径部３０ａと、拡径部３０ｂと、ピストンコア３０の大径部３０ｃの一部を形成する大径部３１ａと、中心を軸方向に貫通する貫通孔３１ｂと、バイパス流路２３の一部を形成する第一貫通孔２３ａとを有する。

小径部３０ａは、フラックスリング３５から軸方向に突出する円筒状に形成される。小径部３０ａの内周には、ピストンロッド２１の雄ねじ２１ｄと螺合する雌ねじ３１ｃが形成される。ピストンコア３０は、雄ねじ２１ｄと雌ねじ３１ｃとの螺合によってピストンロッド２１に締結される。

拡径部３０ｂは、円筒状に形成される。拡径部３０ｂは、小径部３０ａに連続して同軸に形成される。小径部３０ａと拡径部３０ｂとの間には、環状の段部３０ｄが形成される。段部３０ｄは、プレート４０が当接し、固定ナット５０との間にプレート４０を挟持するものである。また、小径部３０ａの先端の外周には、プレート４０を挟持した状態で固定ナット５０の雌ねじ５０ｃが螺合する雄ねじ３１ｅが形成される。

大径部３１ａは、円筒状に形成される。大径部３１ａは、拡径部３０ｂに連続して同軸に形成される。大径部３１ａの外周は、磁気粘性流体が通過する流路２２に臨む。大径部３１ａは、コイルアセンブリ３３と当接する。大径部３１ａの貫通孔３１ｂには、後述するコイルアセンブリ３３の円筒部３３ｂが挿入されて嵌合する。大径部３１ａには、ボルト３６が螺合する一対の雌ねじ３１ｄが形成される。

第一貫通孔２３ａは、第一コア３１の大径部３１ａを軸方向に貫通する。第一貫通孔２３ａは、図３に示すように、１８０°間隔で二箇所に形成される。第一貫通孔２３ａは、その穴径によってピストン２０の摺動時の減衰特性が設定される。

第二コア３２は、ピストンコア３０の大径部３０ｃの一部を形成する大径部３２ａと、大径部３２ａの一端に大径部３２ａと比較して小径に形成される小径部３２ｂと、ボルト３６が貫通する貫通孔３２ｃと、ボルト３６の頭部が係合する深座繰り部３２ｄと、バイパス流路２３の一部を形成する第二貫通孔２３ｂと、ピストン２０を回転させるための工具（図示省略）が係合する複数の工具穴３２ｆとを有する。

大径部３２ａは、円柱状に形成される。大径部３２ａは、第一コア３１の大径部３１ａと同径に形成される。大径部３２ａの外周は、磁気粘性流体が通過する流路２２に臨む。大径部３２ａは、流体室１２に臨む端面３２ｅがフラックスリング３５の他端３５ｂと面一となるように形成される。

小径部３２ｂは、大径部３２ａと同軸の円柱状に形成される。小径部３２ｂは、後述するコイルアセンブリ３３のコイルモールド部３３ｄの内周と同径に形成され、コイルモールド部３３ｄの内周に嵌められる。

貫通孔３２ｃは、第二コア３２を軸方向に貫通して一対形成される。貫通孔３２ｃは、ボルト３６の螺合部の径と比較して大径に形成される。貫通孔３２ｃは、ピストンコア３０が組み立てられた状態で、第一コア３１の雌ねじ３１ｄと同軸となるように形成される。

深座繰り部３２ｄは、貫通孔３２ｃの端部に形成される。深座繰り部３２ｄは、貫通孔３２ｃと比較して大径に、かつボルト３６の頭部と比較して大径に形成される。深座繰り部３２ｄは、ボルト３６の頭部を完全に収容可能な深さに形成される。貫通孔３２ｃを挿通するボルト３６が第一コア３１の雌ねじ３１ｄに螺合すると、深座繰り部３２ｄの底面が第一コア３１に押し付けられ、第二コア３２は第一コア３１に押し付けられる。

第二貫通孔２３ｂは、第一貫通孔２３ａと比較して大径に形成される。第二貫通孔２３ｂは、図３に示すように、１８０°間隔で二箇所に形成される。第二貫通孔２３ｂは、ピストンコア３０が組み立てられた状態で、第一貫通孔２３ａと同軸となるように形成される。ピストン２０の摺動時の減衰特性は、第一貫通孔２３ａの穴径によって決定される。第二貫通孔２３ｂの穴径は、ピストン２０の摺動時の減衰特性に影響を及ぼさない。

工具穴３２ｆは、ピストン２０をピストンロッド２１に螺着する際に工具が嵌められる穴である。工具穴３２ｆは、図３に示すように、９０°間隔で四箇所に形成される。本実施の形態では、四個の工具穴３２ｆのうち二個は、第二貫通孔２３ｂの端部に形成される。このように、工具穴３２ｆは、第二貫通孔２３ｂと共用される。

コイルアセンブリ３３は、コイル３３ａが挿入された状態で樹脂をモールドすることで形成される。コイルアセンブリ３３は、第一コア３１の貫通孔３１ｂに嵌合する円筒部３３ｂと、第一コア３１と第二コア３２との間に挟持される連結部３３ｃと、内部にコイル３３ａが設けられるコイルモールド部３３ｄとを有する。

コイル３３ａは、外部から供給される電流によって磁界を形成する。この磁界の強さは、コイル３３ａに供給される電流が大きくなるほど強くなる。コイル３３ａに電流が供給されて磁界が形成されると、流路２２を流れる磁気粘性流体の見かけの粘性が変化する。磁気粘性流体の粘性は、コイル３３ａによる磁界が強くなるほど高くなる。

円筒部３３ｂは、先端部３３ｅがピストンロッド２１の内周に嵌合する。円筒部３３ｂの先端からは、コイル３３ａに電流を供給するための一対の配線が引き出される。円筒部３３ｂの先端部３３ｅとピストンロッド２１の一端２１ａとの間には、封止部材としてのＯリング３４が設けられる。

Ｏリング３４は、第一コア３１の大径部３１ａとピストンロッド２１とによって軸方向に圧縮され、コイルアセンブリ３３の先端部３３ｅとピストンロッド２１とによって径方向に圧縮される。これにより、ピストンロッド２１の外周と第一コア３１との間や、第一コア３１とコイルアセンブリ３３との間に侵入してきた磁気粘性流体がピストンロッド２１の内周に流出して漏出することが防止される。

連結部３３ｃは、円筒部３３ｂの基端部から連続して径方向に形成される。連結部３３ｃは、円筒部３３ｂとコイルモールド部３３ｄとを連結する。連結部３３ｃと円筒部３３ｂとの内部には、コイル３３ａへ電流を供給する一対の配線が通過する。連結部３３ｃは、ボルト３６が貫通する貫通孔３３ｆを有する。

貫通孔３３ｆは、第二コア３２の貫通孔３２ｃと同径に形成される。貫通孔３３ｆは、ピストンコア３０が組み立てられた状態で、第一コア３１の雌ねじ３１ｄと同軸となるように、かつ貫通孔３２ｃと連続するように形成される。

コイルモールド部３３ｄは、連結部３３ｃの外縁部から環状に立設される。コイルモールド部３３ｄは、コイルアセンブリ３３における円筒部３３ｂと反対側の端部に突起して形成される。コイルモールド部３３ｄは、第一コア３１の大径部３１ａと同径に形成される。コイルモールド部３３ｄの外周は、ピストンコア３０の大径部３０ｃの一部を形成する。コイルモールド部３３ｄの内部には、コイル３３ａが設けられる。

このように、ピストンコア３０は、第一コア３１と第二コア３２とコイルアセンブリ３３との三部材に分割して形成される。よって、コイル３３ａが設けられるコイルアセンブリ３３のみをモールドして形成し、第一コア３１と第二コア３２との間に挟持すればよい。よって、ピストンコア３０を単体で形成してモールド作業を行う場合と比較して、ピストンコア３０の形成が容易である。

ピストンコア３０において、第一コア３１はピストンロッド２１に固定されるが、コイルアセンブリ３３と第二コア３２とは軸方向に嵌められているのみである。そこで、ピストン２０では、一対のボルト３６を締結することによって、第二コア３２とコイルアセンブリ３３とを第一コア３１に押し付けるようにして固定している。

ボルト３６は、第二コア３２の貫通孔３２ｃとコイルアセンブリ３３の貫通孔３３ｆとを挿通して第一コア３１の雌ねじ３１ｄに螺合する。ボルト３６は、その締結力によって、深座繰り部３２ｄの底面を第一コア３１に向けて押し付ける。これにより、第二コア３２と第一コア３１との間にコイルアセンブリ３３が挟持され、ピストンコア３０は一体となる。

このように、ボルト３６を締結するだけで、第二コア３２とコイルアセンブリ３３とが、第一コア３１に押し付けられて固定される。したがって、ピストンコア３０を容易に組み立てることができる。

フラックスリング３５は、略円筒状に形成される。フラックスリング３５の外周は、シリンダ１０の内周と略同径に形成される。フラックスリング３５の内周は、ピストンコア３０の外周に臨む。フラックスリング３５の内周は、ピストンコア３０の外周と比較して大径に形成され、ピストンコア３０との間に流路２２を形成する。フラックスリング３５は、ピストンコア３０と同軸となるように、プレート４０を介してピストンコア３０に固定される。

フラックスリング３５は、一端３５ａに形成されプレート４０が嵌められる小径部３５ｃを有する。小径部３５ｃは、外周にプレート４０が嵌まるように、フラックスリング３５の他の部分と比較して小径に形成される。

プレート４０は、ピストンコア３０に対してフラックスリング３５の一端３５ａを支持して軸方向の位置を規定するものである。プレート４０の外周は、フラックスリング３５の外周と同径又はそれ以下の径に形成される。

プレート４０は、図２に示すように、流路２２に連通する貫通孔である複数の流路２２ａを有する。流路２２ａは、円弧状に形成されて等角度間隔に配置される。本実施の形態では、流路２２ａは、９０°間隔で四箇所に形成される。流路２２ａは、円弧状に限らず、例えば複数の円形の貫通孔であってもよい。

プレート４０とピストンコア３０の大径部３０ｃとの間には、流路２２ａから流入した磁気粘性流体をバイパス流路２３に導くバイパス分岐路２５が形成される。バイパス分岐路２５は、拡径部３０ｂの外周に形成される環状の空隙である。

流路２２ａからピストンコア３０内に流入した磁気粘性流体は、バイパス分岐路２５を介して流路２２とバイパス流路２３とに流れる。よって、流路２２ａとバイパス流路２３との周方向の相対位置を合わせる必要がないため、ピストン２０の組み立てが容易である。

プレート４０の内周には、第一コア３１の小径部３０ａが嵌合する貫通孔４０ａが形成される。プレート４０は、貫通孔４０ａに小径部３０ａが嵌合することによって、第一コア３１との同軸度が確保される。

プレート４０の外周には、フラックスリング３５の一端３５ａの小径部３５ｃに嵌合する環状の鍔部４０ｂが形成される。鍔部４０ｂは、フラックスリング３５に向けて軸方向に突起して形成される。鍔部４０ｂは、小径部３５ｃにロウ付けされることによって固定される。プレート４０とフラックスリング３５との接合部の構造については、図４を参照しながら、後で詳細に説明する。

プレート４０は、ピストンコア３０の小径部３０ａに対する固定ナット５０の締結力によって段部３０ｄに押し付けられて挟持される。これにより、プレート４０に固定されるフラックスリング３５のピストンコア３０に対する軸方向の位置が規定されることとなる。

固定ナット５０は、略円筒状に形成され、ピストンコア３０の小径部３０ａの外周に取り付けられる。固定ナット５０は、先端部５０ａがプレート４０と当接する。固定ナット５０は、基端部５０ｂの内周に、第一コア３１の雄ねじ３１ｅに螺合する雌ねじ５０ｃが形成される。これにより、固定ナット５０は、小径部３０ａに螺着される。

以上のように、フラックスリング３５の一端３５ａに取り付けられるプレート４０が、ピストンロッド２１の端部に取り付けられるピストンコア３０の段部３０ｄと、小径部３０ａに螺合する固定ナット５０とによって挟持される。これにより、ピストンコア３０に対してフラックスリング３５が軸方向に固定される。よって、フラックスリング３５の軸方向位置を規定するために、フラックスリング３５の他端３５ｂから軸方向に突出する他の部材を設ける必要はない。したがって、緩衝器１００のピストン２０の全長を短くすることができる。

次に、図４を参照して、プレート４０とフラックスリング３５との接合部について詳細に説明する。

フラックスリング３５は、一端３５ａにフラックスリング３５の他の部分と比較して小径に形成される小径部３５ｃを有する。一方、プレート４０は、軸方向に突起して環状に形成され小径部３５ｃに嵌合して接合される鍔部４０ｂを有する。なお、図４では、理解を容易にするために、フラックスリング３５の小径部３５ｃとプレート４０の鍔部４０ｂとの間を大きく示している。

鍔部４０ｂの先端部４０ｃと小径部３５ｃの基端部３５ｆとの間には隙間６１が形成される。フラックスリング３５は、小径部３５ｃの先端部３５ｄがプレート４０の内面４０ｄと当接することによって軸方向の位置が規定される。

図４に示す状態で、プレート４０とフラックスリング３５との外周から、ロウ付けに用いる金属を溶融した状態で小径部３５ｃと鍔部４０ｂとの間に流し込む。流し込まれた金属は、毛細管現象によって小径部３５ｃと鍔部４０ｂとの間に流れ込み、冷却されると凝固する。これにより、小径部３５ｃと鍔部４０ｂとの間には金属層６０が形成される。この金属層６０によって、小径部３５ｃと鍔部４０ｂとが面接合されるため、フラックスリング３５の一端にプレート４０が強固に接合される。

フラックスリング３５は、小径部３５ｃの外周面３５ｅと鍔部４０ｂの内周面４０ｅとの間と、小径部３５ｃの先端部３５ｄとプレート４０の内面４０ｄとの間と、の少なくともいずれか一方に形成される金属層６０によってプレート４０に接合される。また、ロウ付けは、小径部３５ｃと鍔部４０ｂとが面どうしで当接する領域から金属が漏れ出さないように行われる。

金属層６０は、銅系金属によって形成される。これに限らず、フラックスリング３５とプレート４０との材質によっては、ニッケルや銀などの他の金属を用いてもよい。

以上のように、フラックスリング３５とプレート４０とは、ロウ付けによる金属層６０によって接合される。よって、かしめや締結などによって接合される場合と比較して、フラックスリング３５とプレート４０とを容易に接合することができる。また、フラックスリング３５の小径部３５ｃとプレート４０の鍔部４０ｂとは、金属層６０によって面接合される。よって、プレート４０に対するフラックスリング３５の充分な抜け強度を得ることができる。

以下では、ピストン２０の組み立て手順について説明する。

最初に、ピストンコア３０を組み立てる。まず、コイルアセンブリ３３に第二コア３２を取り付ける。コイルアセンブリ３３のコイルモールド部３３ｄの内周に第二コア３２の小径部３２ｂが嵌合するように取り付ける。

次に、コイルアセンブリ３３と第二コア３２との組立体に、第一コア３１を取り付ける。第一コア３１の貫通孔３１ｂに大径部３１ａ側からコイルアセンブリ３３の円筒部３３ｂを挿入し、コイル３３ａに電流を供給する一対の配線を第一コア３１の貫通孔３１ｂの小径部３０ａ側から引き出す。そして、一対のボルト３６を、第二コア３２の貫通孔３２ｃとコイルアセンブリ３３の貫通孔３３ｆとに挿通した後、第一コア３１の雌ねじ３１ｃに螺合する。このボルト３６の締結によって、ピストンコア３０の組み立てが完了する。

ピストンコア３０の組み立てと並行して、フラックスリング３５とプレート４０とを一体に組み立てる。具体的には、プレート４０の鍔部４０ｂを、フラックスリング３５の小径部３５ｃに嵌合させ、ロウ付けを行う。

次に、フラックスリング３５と一体に組み立てられたプレート４０を、ピストンコア３０に組み付ける。具体的には、プレート４０をピストンコア３０の第一コア３１の小径部３０ａの外周に嵌めこみ、第一コア３１の段部３０ｄに当接させる。そして、固定ナット５０を小径部３０ａに螺着する。これにより、プレート４０は、固定ナット５０と段部３０ｄとの間に挟持される。以上の手順によって、ピストン２０が組み立てられる。

ピストン２０が組み立てられたら、ピストン２０をピストンロッド２１に取り付ける。具体的には、工具穴３２ｆに工具を嵌めてピストン２０を中心軸回りに回転させる。このとき、コイル３３ａに電流を供給する一対の配線を、ピストンロッド２１の内周２１ｃに挿通させる。これにより、ピストンコア３０の第一コア３１の雌ねじ３１ｃとピストンロッド２１の雄ねじ２１ｄとが螺合する。このとき、ピストンロッド２１の先端部３３ｅとピストンロッド２１の一端２１ａとの間に、予めＯリング３４を挿入しておく。

このように、予め組み立てておいたピストン２０をピストンロッド２１に組み付けることによって、ピストン２０とピストンロッド２１との組み立てを容易に行うことができる。

なお、本実施の形態では、ピストン２０は、第一コア３１と第二コア３２とコイルアセンブリ３３との三部材に分割されている。しかしながら、この構成に代えて、第一コア３１とコイルアセンブリ３３とを一体に形成して二部材としてもよく、また、第二コア３２とコイルアセンブリ３３とを一体に形成して二部材としてもよい。

次に、緩衝器１００の作用について説明する。

緩衝器１００が伸縮作動して、ピストンロッド２１がシリンダ１０に対して進退すると、磁気粘性流体は、プレート４０に形成された流路２２ａとバイパス分岐路２５とを介して流路２２とバイパス流路２３とを流れる。これにより、磁気粘性流体が流体室１１と流体室１２との間を移動することで、ピストン２０はシリンダ１０内を摺動する。

このとき、ピストンコア３０の第一コア３１と第二コア３２とフラックスリング３５とは、磁性材によって形成され、コイル３３ａのまわりに生じる磁束を導く磁路を構成する。また、プレート４０は非磁性材によって形成される。そのため、ピストンコア３０とフラックスリング３５の間の流路２２は、コイル３３ａのまわりに生じる磁束が通過する磁気ギャップとなる。これにより、緩衝器１００の伸縮作動時に、流路２２を流れる磁気粘性流体にはコイル３３ａの磁場が作用する。

緩衝器１００が発生する減衰力の調節は、コイル３３ａへの通電量を変化させ、流路２２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行われる。具体的には、コイル３３ａに供給される電流が大きくなるほど、コイル３３ａのまわりに発生する磁場の強さが大きくなる。よって、流路２２を流れる磁気粘性流体の粘性が高くなって、緩衝器１００が発生する減衰力が大きくなる。

一方、バイパス流路２３は、ピストンコア３０の第一コア３１に形成される第一貫通孔２３ａと、第二コア３２及びコイルアセンブリ３３に形成される第二貫通孔２３ｂとによって形成される。ピストンコア３０とプレート４０との間には、環状のバイパス分岐路２５が画成される。バイパス流路２３は、一端がバイパス分岐路２５を介して流路２２ａに連通し、他端がピストン２０の端面３２ｅに開口する。

バイパス流路２３は、磁性材からなるピストンコア３０を軸方向に貫通する第一貫通孔２３ａ及び第二貫通孔２３ｂによって画成される。コイル３３ａはピストンコア３０の外周部に内蔵される。そのため、バイパス流路２３を流れる磁気粘性流体は、コイル３３ａの磁場の影響を受けにくい。

バイパス流路２３が設けられることによって、緩衝器１００の伸縮作動時には、流路抵抗によってコイル３３ａの電流値が調整されるときに生じる圧力変動が緩和される。したがって、急激な圧力変動による衝撃や騒音等の発生が防止される。緩衝器１００では、要求される減衰特性に応じてバイパス流路２３の第一貫通孔２３ａの内径や長さが設定される。

以上の実施の形態によれば、以下に示す効果を奏する。

緩衝器１００では、フラックスリング３５の一端３５ａに取り付けられるプレート４０が、ピストンロッド２１の端部に取り付けられるピストンコア３０の段部３０ｄと、小径部３０ａに螺合する固定ナット５０とによって挟持される。これにより、ピストンコア３０に対してフラックスリング３５が軸方向に固定される。よって、フラックスリング３５の軸方向位置を規定するために、フラックスリング３５の他端３５ｂから軸方向に突出する他の部材を設ける必要はない。したがって、緩衝器１００のピストン２０の全長を短くすることができる。

また、フラックスリング３５とプレート４０とは、ロウ付けによる金属層６０によって接合される。よって、かしめや締結などによって接合される場合と比較して、フラックスリング３５とプレート４０とを容易に接合することができる。また、フラックスリング３５の小径部３５ｃとプレート４０の鍔部４０ｂとは、金属層６０によって面接合される。よって、プレート４０に対するフラックスリング３５の充分な抜け強度を得ることができる。

次に、図５を参照して、本発明の実施の形態の変形例に係る磁気粘性流体緩衝器（以下、単に「緩衝器」と称する。）２００について説明する。なお、変形例では、前述した実施の形態と同様の構成には同一の符号を付し、重複する説明は適宜省略する。

緩衝器２００は、プレート４０を固定ナット５０ではなく止め輪としてのＣリング２７０を用いて固定する点で、上記の実施の形態に係る緩衝器１００とは相違する。

ピストンロッド２１の一端２１ａ近傍の外周には、Ｃリング２７０が設けられる位置に対応して、Ｃリング２７０の外形に対応した形状に形成される環状溝２１ｅが形成される。

ストッパ２５０は、略円筒状に形成され、第一コア３１の小径部３０ａの外周に嵌合する。ストッパ２５０は、先端部２５０ａがプレート４０と当接する。ストッパ２５０は、基端部２５０ｂの内周面に、端面に向かって拡径されるテーパ状に形成されるテーパ部２５０ｃを有する。

テーパ部２５０ｃは、Ｃリング２７０と当接する。テーパ部２５０ｃがＣリング２７０と当接した状態では、ストッパ２５０がそれ以上ピストンロッド２１の他端２１ｂに向けて軸方向へ移動できない。

Ｃリング２７０は、円形断面に形成されるリングである。Ｃリング２７０は、周の一部が開口するＣ型のリング状に形成される。Ｃリング２７０は、内周に縮まろうとする力によって環状溝２１ｅに嵌合する。Ｃリング２７０は、ストッパ２５０のテーパ部２５０ｃと当接し、ストッパ２５０の基端部２５０ｂの軸方向の位置を規定する。

以下では、ピストン２０の組み立て手順について説明する。

まず、予めフラックスリング３５とプレート４０とをロウ付けしておき、一体に組み立てておいたピストンコア３０に組み付けておく。具体的には、プレート４０をピストンコア３０の第一コア３１の小径部３０ａの外周に嵌めこみ、第一コア３１の段部３０ｄに当接させる。この状態では、プレート４０は、段部３０ｄに当接しているのみで、軸方向に固定されてはいない。

次に、ピストンロッド２１とストッパ２５０とを組み立てる。まず、ピストンロッド２１の環状溝２１ｅにＣリング２７０を嵌合させる。そして、ピストンロッド２１の一端２１ａからストッパ２５０を嵌め込む。ストッパ２５０は、基端部２５０ｂの内周面のテーパ部２５０ｃにＣリング２７０が当接して、軸方向の位置が規定される。

最後に、ピストンロッド２１とピストンコア３０とを組み立てる。具体的には、ピストンコア３０の第一コア３１の雌ねじ３１ｃとピストンロッド２１の雄ねじ２１ｄとを螺合する。このとき、ピストンコア３０の先端部３３ｅとピストンロッド２１の一端２１ａとの間に、予めＯリング３４を挿入しておく。

そして、ピストンコア３０をピストンロッド２１に対して回転させてゆくと、ピストンコア３０の第一コア３１の段部３０ｄとストッパ２５０の先端部２５０ａとの間に、ピストンコア３０に予め組み付けておいたプレート４０が挟持される。これにより、ピストン２０の組立が完了する。

このように、ピストンコア３０の第一コア３１のピストンロッド２１に対する締結力によって、プレート４０は、ストッパ２５０に押し付けられて固定される。したがって、ピストンロッド２１にピストンコア３０を締結するだけでピストン２０を容易に組み立てることができる。また、ピストンコア３０の締結力によってピストン２０の各部材を堅固に固定できるため、各部材の回転が防止されるとともに、振動が抑制される。

以上の変形例によっても同様に、フラックスリング３５の一端３５ａに取り付けられるプレート４０が、ピストンロッド２１の端部に取り付けられるピストンコア３０と、ピストンロッド２１に対して軸方向の位置が規定されるストッパ２５０とによって挟持される。これにより、ピストンコア３０に対してフラックスリング３５が軸方向に固定される。よって、フラックスリング３５の軸方向位置を規定するために、フラックスリング３５の他端３５ｂから軸方向に突出する他の部材を設ける必要はない。したがって、緩衝器２００のピストン２０の全長を短くすることができる。

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。

例えば、緩衝器１００，２００は、コイル３３ａに電流を供給する一対の配線がピストンロッド２１の内周を通過するものである。よって、コイル３３ａに印加された電流を外部に逃がすアースを廃止することができる。しかしながら、この構成に代えて、コイル３３ａに電流を印加する一本の配線のみがピストンロッド２１の内部を通過するようにして、ピストンロッド２１自体を通じて外部にアースされる構成としてもよい。

１００ 緩衝器（磁気粘性流体緩衝器）
１０ シリンダ
１１ 流体室
１２ 流体室
２０ ピストン
２１ ピストンロッド
２２ 流路
３０ ピストンコア
３０ａ 小径部
３０ｃ 大径部
３０ｄ 段部
３１ 第一コア
３２ 第二コア
３３ コイルアセンブリ
３３ａ コイル
３５ フラックスリング（リング体）
３５ａ 一端
３５ｃ 小径部
３５ｄ 先端部
３５ｅ 外周面
３５ｆ 基端部
４０ プレート
４０ｂ 鍔部
４０ｃ 先端部
４０ｄ 内面
４０ｅ 内周面
５０ 固定ナット（ストッパ）
６０ 金属層
６１ 隙間

Claims (4)

1. 磁界の作用によって粘性が変化する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配置され、前記シリンダ内に一対の流体室を画成するピストンと、
   前記ピストンに連結されて前記シリンダの外部へ延在するピストンロッドと、を備える磁気粘性流体緩衝器であって、
   前記ピストンは、
   前記ピストンロッドの端部に取り付けられ、外周にコイルが設けられるピストンコアと、
   前記ピストンコアの外周を取り囲み、前記ピストンコアとの間に磁気粘性流体の流路を形成するリング体と、
   環状に形成されて前記ピストンロッドの外周に配置され、前記リング体の一端にロウ付けによる金属層によって接合されるプレートと、
   前記ピストンコアとの間に前記プレートを挟持するストッパと、を備え、
   前記リング体は、一端に当該リング体の他の部分と比較して小径に形成される小径部を有し、
   前記プレートは、軸方向に突起して環状に形成され前記小径部に嵌合して接合される鍔部を有し、
   前記鍔部の先端部と前記小径部の基端部との間には前記ロウ付けのロウ材を流し込むための隙間が形成されることを特徴とする磁気粘性流体緩衝器。
2. 前記リング体は、前記小径部の先端部が前記プレートの内面と当接することによって軸方向の位置が規定され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. 前記リング体は、前記小径部の外周面と前記鍔部の内周面との間と、前記小径部の先端部と前記プレートの内面との間と、の少なくともいずれか一方に形成される前記金属層によって前記プレートに接合されることを特徴とする請求項２に記載の磁気粘性流体緩衝器。
4. 前記金属層は、銅系金属で形成されることを特徴とする請求項１から３のいずれか一つに記載の磁気粘性流体緩衝器。

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