JPH0495628A - 減衰力可変式振動減衰装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、減衰力が調整可能な振動減衰装置に関するも
のであり、特に高減衰力状態に調整された場合にもむや
みと減衰力が増大しないように考慮された減衰装置に関
する。

［従来の技術］ 電界を作用させることにより粘性か増大する性質を有す
る電気粘性流体を利用して、振動減衰力を調整可能とす
る減衰装置か各種提案されている。

この−例か例えは実開昭６０−１４２３３４号公報に開
示されている。同技術ではピストン上下室間を連通ずる
流路中に電極を設けるとともに作動流体として電気粘性
流体を用いており、電極間に電界を作用させて流体の粘
性を増大させることによって流動抵抗を大きくして減衰
力を増大させる。

また、実開昭６２−１５１４４９号公報には、電気粘性
流体と電界とによる抵抗にプラスしてピストンにオリフ
ィスを設け、このオリフィス抵抗によっても振動を減衰
させる減衰装置の構造が開示されている。

［発明が解決しようとする課題］ 前記実開昭６０−１４２３３４号公報の技術、すなわち
作動流体の流路の全体に電界が作用するかじないかを切
換える技術によると、電界か作用しない状態（低減衰力
状態）で第４図Ａの特性が得られるようにした場合、電
界を作用させた状態（高減衰力状態）では第４図Ｂに示
す特性に調整される。

この特性は低速度振動に対しては好ましいか、高速度振
動に対しては減衰力が太きすぎ実質上減衰装置として作
用しないことになる。一般に振動減衰器は高減衰力状態
においても第４図りに示すように、減衰力がむやみと増
大しない特性か好ましいか、前記実開昭６０−１．４２
３３４号公報の技術でこの特性を実現しようとすると、
振動速度を検出した上でこの振動速度に対応させて電圧
を調整しなければならない。

また前記実開昭６２−１５１４４９号公報のように、電
界か作用しないオリフィスを設け、ここにも常時作動流
体か流動する構造によって、低減衰力状態で第４図Ａの
特性か得られるようにすると、高減衰力状態では第５図
Ｃに示す特性に調整される。

これでは高減衰力が必要とされる状態において、低速度
振動に対しては必要な減衰力が得られず、高速度振動に
対しては減衰力が大きくなりすきる。

そのためこの技術による場合にも、第４図りに示す特性
を得るためには振動速度を検出してこれに応じて電圧値
を調整する必要かある。

電圧値が調整可能な電源回路は、一定の電圧を印加する
か否かを切換えるだけの回路よりも複雑となり、回路の
大型化とコストアップが避けられない。

そこで本発明では、高減衰力状態に調整するために振動
速度とは無関係に一定の電圧を加えていても、第４図り
に示すような特性が得られる振動減衰装置を実現しよう
とするものである。

［課題を解決するための手段］ 上記課題を解決するために、本発明者らは、作動流体と
して電気粘性流体か充填されたシリンダ中をピストンが
摺動する際に生じる抵抗が該電気粘性流体の粘性変化に
よって増減することで、該ピストンと該シリンダ間に作
用する振動を減衰させる力が増減調整される減衰力可変
式振動減衰装置であって、該作動流体の流動方向に交差
する方向の電界を発生させる電極対を備えた第１流動通
路と、所定値以下の圧力差か作用している間は閉し、所
定値以上の圧力差が作用すると開く第２流動通路とを有
することを特徴とする減衰力可変式振動減衰装置を創り
だした。

［作　用］ さて同上構造の減衰装置によると、振動速度か低速でピ
ストン上下室間に作用する圧力差か所定値以下の間は第
２流動通路か閉しられており、このため振動速度の割に
は大きな減衰力が発生する特性（第４図Ｇの特性）が得
られる。

ところが振動速度か上昇すると第２流動通路に作用する
圧力差か増大し、これか所定値以上になると第２流動通
路か開くため（第４図Ｈの点）、それ以上の速度の振動
に対しては減衰力がむやみと増大することがなく（第４
図■の特性）、振動速度に応して電圧値を調整しなくて
も好ましい特性りに近い特性を得ることかできるのであ
る。

［実施例］ さて次に第１．２図を参照して本発明を具現化した車両
用ショックアブソーバの一例を説明する。

図中２はシリンダを示し、ここにピストン４か収容され
ている。シリンダ２は車体２２に連携され、ピストン４
はピストンロット１を介してサスペンションアーム２１
に連携されている。そのため車体２２に対してサスペン
ションアーム２１か相対振動するとピストン４かシリン
ダ２中を移動する。

ピストン４の外周には円筒上電極板３か固定されており
、この電極板３の上方外側には円周方向４箇所（第２図
参照）に絶縁性のピストンカイト５ａか固定され、電極
板３の下方外側には上側ピストンカイト５ａに対応する
位置で４ケの絶縁性ピストンガイド５ｂが固定されてい
る。このためピストン４はシリンダ２中を滑らかにスラ
イド可能となっている。またシリンダ２中ピストン４で
区割されるピストン上室１２とピストン下室１３間は、
電極板３とシリンダ２間に形成される第１流動通路１４
によって連通されている。シリンダ２中後記するフリー
ピストン１７の上方には電気粘性流体ＥＲＦか充填され
ており、ピストン４がシリンダ２中を上方へ移動する際
にはＥＲＦか第１流動通路１４を上方から下方に流れ、
逆にピストン４が下方へ移動する際にはＥＲＦか第１流
動通路１４を下方から上方へ流れる。シリンダ２は導電
性材料で形成されており、シリンダ２と電極板３はコン
トローラ１９を介して電源２０に接続されている。すな
わちシリンダ２と電極板３とにより電極対か形成され、
この電極対によって第１図で水平方向、すなわち第１図
で上下に流動するＥＲＦの流れに交差する方向の電界か
発生する構成となっている。

電源２０は一定の電圧を発生できるものであれば足り、
コントローラ１９はその電圧をシリンダ２と電極板３間
に印加するか否かを切換える。なおシリンダ２と電極板
３間に電位差か印加される場合にも、シリンダ２側は接
地され、危険は生しない。

さてこのショックアブソーバの場合ピストン４に計６本
の第２流動通路１５．１６が形成されている。

第２流動通路１５．１６は第２図に良く示されるように
円周方向に等間隔で形成されており、うち流動通路１５
は上方に向かってピストンの半径方向外側に向かってお
り、流動通路１６は下方に向かって半径方向外側に向か
っている。流動通路１５と１６は交互に配置されている
。

ピストン４の上面には流動通路１６の上方開口部を覆う
大きさをもつバルブ８が設けられており、このバルブ８
はばねｌＯによって所定の力でピストン上面に押圧され
ている。なおばねｌＯの他端はロットｌに固定されたス
トッパ６によって支えられている。

ピストン４の下面には流動通路１５の下方開口部を覆う
大きさを持つバルブ９が設けられており、このバルブ９
はばね１１によって所定の力でピストン下面に押圧され
ている。なおばね１１の他端はロットｌに固定されたス
トッパ７によって支えられている。

シリンダ２の下方にはフリーピストン７かスライド可能
に収容されており、その下方には圧縮性の窒素ガス１８
か封入されている。このガス１８はシリンダ２中の体積
変化を補償するものであり、ピストンロットｌかシリン
ダ２中に深く侵入するときほど圧縮される。

さて上記構成のショックアブソーバの作用を次に説明す
る。

まずこのンヨックアブソーハに低減衰力が求められる場
合にはコントローラ１９か電極対２，３間に電位差を加
えない状態に切換えられる。この状態では第１流動通路
１４中の電気粘性流体ＥＲＦの粘性は増大しておらすピ
ストン４は比較的自由にシリンダ２中をスライドできる
。このためこのショックアブソーバの減衰力特性は第３
図Ａに示す低減衰力特性に調整される。

次にこのショックアブソーバに強い減衰力が求められる
場合には、コントローラ１９が電極対２゜３間に電位差
を加える状態に切換えられる。

この状態になると第１流動通路１４中の電気粘性流体Ｅ
ＲＦの粘性は増大し、ピストン４が移動する際の抵抗か
増大する。このためンヨックアブソーバの減衰力特性は
第３図Ｇに示す高減衰力特性に調整される。ここで振動
速度か低いうちはピストン上下室間の圧力差か小さく第
２流動通路１５．１６に小さな圧力差しか作用しない。

このため第２流動通路１５．１６はばね１０．１１の力
で閉しられている。振動速度か高くなるとピストン４の
上下室間の圧力差が大きくなり、その圧力差かばね圧と
等しくなると（第３図Ｈに示す点）、それ以上の速度の
振動に対しては第２流動通路１５．１６の一方が開くこ
とになる（ピストン４か上昇するときには第２流動通路
のうち１５が開き、下降するときには１６が開く）。こ
のためそれ以上の速度の振動に対しては、むやみと減衰
力が上昇することがなく第３図１に示すように特性図上
、減衰力の上昇率が減少する特性か得られる。これは車
両か良路を高速で走行している場合に求められる特性で
あり、これによると良好な操縦安定性と乗心地の両者を
バランスよく実現できる。この場合電源２０の電圧値を
振動速度によって変化させる必要はない。

なお電源２０の電圧値を減少させれば第３図Ｇ２、■２
に示すような特性を得ることができ、また電圧値を増大
させれば第３図Ｇｌ、ＩＩの特性を得ることができる。

この電圧調整は振動速度を検出したうえで行うものでは
なく、車両の性格によって予め定めておけばよいもので
ある。この場合、電圧調整によりサスペンションの減衰
力を幅広くチューニングできることになるのである。

［発明の効果］ さて本発明によると、電界が作用すると電気粘性流体の
粘性が増大する第１流動通路を設けたことにより減衰力
が増減可能となり、しかも所定値以上の圧力差が生じた
ときには開く第２流動通路を設けたことにより高減衰力
状態に調整されている場合にも減衰力がむやみに上昇す
ることを防止できる。このとき電圧値を振動速度に対応
して調整する必要はない。

このため、車両用ショックアブソーバに求められる特性
を簡単な電源回路で構成することかでき、廉価で信頼性
の高い減衰装置を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明をンヨックアブソーバに具現化した一実
施例の縦断面図、第２図はその■−■線断面図、第３図
はその実施例によって得られる減衰力特性を示す図、第
４図は従来の減衰力可変式減衰器による減衰力特性を示
す図である。 ＥＲＦ・・・電気粘性流体 ２・・・シリンダ ３・・・電極対　　　電極対 ４・・・ピストン ８と９・・・バルブ ｌＯと１１・・・ばね １４・・・第１流動通路 Ｉ５と１６・・・第２流動通路 出願人　　　トヨタ自動車株式会社 代理人　　　弁理士　岡田英彦（外３名）第 ≧ソ 第 図 １灰Φ力よ１度 第 図 撮φ力よ十度

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 作動流体として電気粘性流体が充填されたシリンダ中を
   ピストンが摺動する際に生じる抵抗が該電気粘性流体の
   粘性変化によって増減することで、該ピストンと該シリ
   ンダ間に作用する振動を減衰させる力が増減調整される
   減衰力可変式振動減衰装置であって、 該作動流体の流動方向に交差する方向の電界を発生させ
   る電極対を備えた第１流動通路と、所定値以下の圧力差
   が作用している間は閉じ、所定値以上の圧力差が作用す
   ると開く第２流動通路と、を有することを特徴とする減
   衰力可変式振動減衰装置。