ＭＲ流体ダンパ用ピストン
【課題】 ＭＲ流体ダンパのピストンの構造を簡易にし、加工組付性を向上すること。
【解決手段】 ダンパチューブ１１に挿入されるピストンロッド１２に設けられ、ダンパチューブ１１の内部にＭＲ流体を収容する上下の２室２２Ａ、２２Ｂを区画するとともに、上下の２室２２Ａ、２２Ｂを連通するＭＲ流体用流路６１を備えるＭＲ流体ダンパ用ピストン２１において、ピストンロッド１２に固定され、磁場発生装置４１を形成するピストン本体４０と、ピストン本体４０の外周の一部を覆うように設けられる非磁性部５０と、ピストン本体４０に結合され、ピストン本体４０の外周の非磁性部５０に嵌合するとともに、ピストン本体４０の非磁性部５０が設けられない外周との間にＭＲ流体用流路６１を形成する磁性体のカバー６０とを有してなるもの。
【解決手段】 ダンパチューブ１１に挿入されるピストンロッド１２に設けられ、ダンパチューブ１１の内部にＭＲ流体を収容する上下の２室２２Ａ、２２Ｂを区画するとともに、上下の２室２２Ａ、２２Ｂを連通するＭＲ流体用流路６１を備えるＭＲ流体ダンパ用ピストン２１において、ピストンロッド１２に固定され、磁場発生装置４１を形成するピストン本体４０と、ピストン本体４０の外周の一部を覆うように設けられる非磁性部５０と、ピストン本体４０に結合され、ピストン本体４０の外周の非磁性部５０に嵌合するとともに、ピストン本体４０の非磁性部５０が設けられない外周との間にＭＲ流体用流路６１を形成する磁性体のカバー６０とを有してなるもの。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はＭＲ流体ダンパ用ピストンに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＭＲ流体ダンパ用ピストンとして、特許文献１、２に記載の如く、ダンパチューブに挿入されるピストンロッドに設けられ、ダンパチューブの内部にＭＲ流体を収容する上下の２室を区画するとともに、上下の２室を連通するＭＲ流体用流路を備えるものがある。
【特許文献１】特表2000-514161
【特許文献２】ＵＳ6260675
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
特許文献１、２のＭＲ流体ダンパ用ピストンは、ピストンロッドに固定され、磁場発生装置を形成するピストン本体と、ピストン本体の外側に設けられる磁性体のピストン外筒との間に、ＭＲ流体用流路となる間隙を形成する必要から、ピストン本体とピストン外筒を非磁性体のエンドキャップや溶接等のブリッジ部品で接合している。このため、ピストンの構造が複雑で、加工組付工数が多大になる。
【０００４】
本発明の課題は、ＭＲ流体ダンパのピストンの構造を簡易にし、加工組付性を向上することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１の発明は、ダンパチューブに挿入されるピストンロッドに設けられ、ダンパチューブの内部にＭＲ流体を収容する上下の２室を区画するとともに、上下の２室を連通するＭＲ流体用流路を備えるＭＲ流体ダンパ用ピストンにおいて、ピストンロッドに固定され、磁場発生装置を形成するピストン本体と、ピストン本体の外周の一部を覆うように設けられる非磁性部と、ピストン本体に結合され、ピストン本体の外周の非磁性部に嵌合するとともに、ピストン本体の非磁性部が設けられない外周との間にＭＲ流体用流路を形成する磁性体のカバーとを有してなるようにしたものである。
【０００６】
請求項２の発明は、請求項１の発明において更に、前記ピストン本体が、芯金にコイルが巻き付けられた磁場発生装置を形成し、芯金及びコイルをモールドした樹脂により非磁性部を形成し、芯金の樹脂によりモールドされない外周をカバーに相対する突出部とし、カバーと芯金の突出部との間にＭＲ流体用流路を形成するようにしたものである。
【０００７】
請求項３の発明は、請求項１又は２の発明において更に、前記カバーがプレス成形品であり、ピストンロッドに螺着されるピストン本体とともにピストンロッドに結合されるようにしたものである。
【０００８】
請求項４の発明は、請求項２又は３の発明において更に、前記ピストン本体における芯金の突出部を一部切欠き、溝状のＭＲ流体用流路を形成するようにしたものである。
【０００９】
請求項５の発明は、請求項１〜４のいずれかに記載のピストンを用いたＭＲ流体ダンパである。
【発明の効果】
【００１０】
（請求項１）
(a)ピストン本体に結合した磁性体カバーにより、該ピストン本体の外周との間にＭＲ流体用流路となる間隙を形成したから、ピストンの構造を簡易にし、加工組付性を向上できる。このとき、ピストン本体の外周の一部に設けた非磁性部に、磁性体カバーを嵌合したから、ピストン本体とカバーを確実に同軸化し、ＭＲ流体用流路となる間隙を簡易に一定保持し、減衰力特性の安定を図ることができる。
【００１１】
（請求項２）
(b)ピストン本体が芯金とコイルを樹脂によりモールドし、この樹脂を上述(a)の非磁性部としたから、樹脂によるコイルの保護、ＭＲ流体用流路となる間隙の一定保持を簡易に実現できる。
【００１２】
（請求項３）
(c)カバーをプレス成形品にし、ピストン本体とともにピストンロッドに結合したから、カバーの作成、ピストン本体への結合を簡易に実現できる。
【００１３】
（請求項４）
(d)ピストン本体における芯金の突出部に設けた溝状のＭＲ流体用流路が、ＭＲ流体の流れ易い二乗孔（オリフィス）となり、低速域での減衰力を調整できる。
【００１４】
（請求項５）
(e)ＭＲ流体ダンパにおいて上述(a)〜(d)を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図１はＭＲ流体ダンパを示す断面図、図２はピストンを示す断面図、図３は図２のIII−III線に沿う断面図である。
【実施例】
【００１６】
ＭＲ流体ダンパ１０は、シングルチューブ分離加圧型ダンパであり、図１に示す如く、ダンパチューブ１１とピストンロッド１２と懸架スプリング１３を有し、ダンパチューブ１１の外周部に下スプリングシート１４を取着し、ピストンロッド１２に上スプリングシート（不図示）を取着し、懸架スプリング１３を下スプリングシート１４と上スプリングシートの間に介装している。
【００１７】
ダンパ１０は、ダンパチューブ１１の下部に車軸側取付部１５を備え、ピストンロッド１２に取着してある上スプリングシートに車体側取付部（不図示）を備える。そして、懸架スプリング１３により路面からの衝撃を吸収し、ダンパチューブ１１が内蔵する減衰装置により懸架スプリング１３の伸縮振動を制振させる。
【００１８】
ダンパ１０は、ダンパチューブ１１にＭＲ流体（磁気レオロジカル流体）を収容するとともに、ピストン２１を摺動自在に配置している。ピストン２１は、ダンパチューブ１１の内部にＭＲ流体を収容する上下の２室、換言すれば、ＭＲ流体を充填し且つピストンロッド１２を収容するロッド側室２２Ａと、ＭＲ流体を充填し且つピストンロッド１２を収容しないピストン側室２２Ｂとを区画形成する。
【００１９】
ダンパ１０は、前述した如く、シングルチューブ分離加圧型であるから、ダンパチューブ１１の内部に、フリーピストン２３を摺動自在に配置し、このフリーピストン２３により区画される加圧ガス室２４とリザーバ室２５とを設け、リザーバ室２５とピストン側室２２Ｂとの間にフリーピストンストッパ２６をダンパチューブ１１の外周側から加締め固定し、ストッパ２６の内径部によりピストン側室２２Ｂとリザーバ室２５とを連通している。リザーバ室２５は、ダンパ１０の圧縮行程と伸長行程で、ダンパチューブ１１に進入もしくは退出するピストンロッド１２の容積変化分の作動油及び温度変化による作動油の体積変化分を補償する。
【００２０】
ダンパ１０は、ダンパチューブ１１の一端軸封部３１にロッドガイド３２をかしめ固定し、このロッドガイド３２にピストンロッド１２を貫通支持するとともに、該軸封部３１にオイルシール３３を備えている。そして、この軸封部３１は、チューブ１１の開口部に固定されたバンプストッパキャップ３５（もしくはチューブ１１の開口部の加締め加工）により、オイルシール３３の外側に設けたエンドプレート３４を保持している。
【００２１】
ダンパ１０は、ダンパチューブ１１の前述した軸封部３１まわりの開口部に前述のバンプストッパキャップ３５を固定し、ダンパ１０の最圧縮時に、ピストンロッド１２の外端側に設けてあるバンプラバー（不図示）がバンプストッパキャップ３５に当接して圧縮変形し、最圧縮ストロークを規制する。
【００２２】
ダンパ１０は、ダンパチューブ１１のロッド側室２２Ａに位置するピストンロッド１２まわりに、リバウンドストッパ３６にバックアップ支持されるリバウンドラバー３７を設けている。ダンパ１０の最伸張時に、リバウンドラバー３７が前述のロッドガイド３２に当接し、ダンパ１０の最伸張ストロークを規制する。
【００２３】
しかるに、ダンパ１０においてダンパチューブ１１に内蔵される減衰装置は、ダンパチューブ１１の上下の２室２２Ａ、２２Ｂに前述の如くにＭＲ流体を収容し、それらの２室２２Ａ、２２Ｂを連通するＭＲ流体用流路６１をピストン２１に形成するとともに、ピストン２１に形成した磁場発生装置４１により流路６１に印加される磁場を調整し、この流路６１を通過するＭＲ流体の粘度、ひいては流れ抵抗を変化させることにて減衰力を調節可能にする。
【００２４】
尚、ＭＲ流体は、一定の粘度をもつ易流動性である。磁場にさらされると、液体から瞬間的に固体に近い状態になり、磁場がなくなると、速やかに液体状態に戻る。ＭＲ流体の粘度変化は、磁場の大きさ（磁力）に比例する。ＭＲ流体は、球形の軟常磁性粒子、例えばマグネタイト、カルボニル鉄粉末、鉄合金、窒化鉄、炭化鉄、二酸化クローム、低炭素鋼、ケイ素鋼、ニッケル、コバルト等、できれば約1〜6ミロクンの公称直径を有し、シリコーン油、炭化水素油、パラフィン油、鉱油、塩化及びフッ化流体、ケロシン、グリコール、又は水等の低い粘度の液体に配合されて懸濁される。
【００２５】
ピストン２１は以下の如くに構成される。ピストン２１は、図２、図３に示す如く、ピストン本体４０と、非磁性部５０と、磁性体カバー６０とを有する。
【００２６】
ピストン本体４０は、ピストンロッド１２のダンパチューブ１１への挿入端（図２の上下方向に沿う下端部）に螺着される等にて固定され、磁場発生装置４１を形成する。非磁性部５０は、ピストン本体４０の外周の一部を覆うように設けられる。磁性体カバー６０は、ピストン本体４０に結合され、ピストン本体４０の外周の非磁性部５０に嵌合するとともに、ピストン本体４０の非磁性部５０が設けられない外周との間に、ＭＲ流体用流路６１を形成する。
【００２７】
具体的には、ピストン本体４０は、芯金４２の小径部４２Ａの中心孔をピストンロッド１２の挿入端にＯリング１２Ａを介して挿着するとともに、該中心孔をピストンロッド１２の挿入端の外周ねじ部１２Ｂに螺着する。ピストン本体４０は、芯金４２の小径部４２Ａの周囲にコイル４３を巻き付けて磁場発生装置４１を形成する。
【００２８】
ピストン本体４０は、芯金４２のコイル４３を巻き付けた小径部４２Ａ及び該コイル４３を樹脂５１によりモールドし、樹脂５１の小径部４２Ａ及びコイル４３に沿う円環状樹脂部５１Ａを形成するとともに、円環状樹脂部５１Ａの下端の周方向複数部位（本実施例では４部位）を下方に延長かつ外方に拡径した十字状樹脂部５１Ｂとし、十字状樹脂部５１Ｂをカバー６０の筒部６０Ｂに嵌合せしめられる前述の非磁性部５０とする。ピストン本体４０は、芯金４２の小径部４２Ａの下端の周方向複数部位（本実施例では４部位）から下方に延長した部分の外周であって、樹脂５１によりモールドされない外周、換言すれば十字状樹脂部５１Ｂの相隣る外周に挟まれる外周を、カバー６０の筒部６０Ｂに間隙を介して相対する突出部４２Ｂとする。カバー６０の筒部６０Ｂと芯金４２の突出部４２Ｂとの間隙によりＭＲ流体用流路６１を形成する。
【００２９】
尚、ピストン本体４０は、芯金４２の小径部４２Ａの中心孔に接続ピン４４の先端部を同軸的に突設し、コイル４３と接続ピン４４をリード線４５により接続し、接続ピン４４の基端部及びリード線４５を円環状樹脂部５１Ａに連続する中心樹脂部５１Ｃによりモールドしている。ピストン本体４０がピストンロッド１２に固定されたとき、ピストンロッド１２の中空部に外部から導入されているコネクタ４６の電気的接続部を接続ピン４４の先端部に嵌合状態で接続可能にする。コネクタ４６からコイル４３に電流が印加されると、コイル４３の中の鉄心４２に磁場を生ずる（図２の矢印）。
【００３０】
カバー６０は鉄板等の磁性体のプレス成形品であり、天面部６０Ａと筒部６０Ｂを有する下端開口のカップ状をなす。カバー６０は、天面部６０Ａの中心孔をピストンロッド１２の挿入端に挿着され、ピストンロッド１２の挿入端に前述の如くに螺着される芯金４２の小径部４２Ａの上端面によりバックアップされてピストンロッド１２の段差部１２Ｃに係止され、結果としてピストン本体４０とともにピストンロッド１２に結合される。ピストン本体４０とともにピストンロッド１２に結合されたカバー６０は、ピストン本体４０の外周の非磁性部５０たる十字状樹脂部５１Ｂに筒部６０Ｂを嵌合し、天面部６０Ａの一部を切欠いた回り止め片６２をピストンロッド１２の外周の平面部１２Ｄに係合し、天面部６０Ａの他の一部を切欠いた回り止め片６３を芯金４２の小径部４２Ａの外周の平面部１２Ｅに係合する。
【００３１】
そして、カバー６０は、前述の如く、ピストン本体４０の芯金４２の突出部４２Ｂと筒部６０Ｂとの間隙によりＭＲ流体用流路６１を形成するとともに、天面部６０Ａの一部に切欠開口６４を形成し、筒部６０Ｂが囲む芯金４２の小径部４２Ａとの間にスペース６５を形成する。ピストン本体４０は芯金４２の複数の突出部４２Ｂのうちの少なくとも１つの突出部４２Ｂを一部上下方向に切欠き、溝状のＭＲ流体用流路６１Ａを形成する。
【００３２】
従って、ダンパ１０のピストン２１にあっては、磁場発生装置４１のコイル４３への電流の印加によりコイル４３に磁場（磁界）を生ずると、この磁場はコイル４３の一端から芯金４２の突出部４２Ｂを通り、流路６１のギャップを飛びこえてカバー６０の筒部６０Ｂに入り、カバー６０の天面部６０Ａから芯金４２の小径部４２Ａ経由でコイル４３の他端に戻る閉磁気回路を形成する。磁場発生装置４１がＭＲ流体用流路６１に及ぼす磁場の大きさはコイル４３への印加電流の変更により調整される。
【００３３】
他方、ダンパ１０の伸張行程では、ピストン２１がダンパチューブ１１の内周を上方へ向けて摺動するに際し、ロッド側室２２ＡのＭＲ流体がピストン２１を構成するカバー６０における天面部６０Ａの開口６４、筒部６０Ｂが画成するスペース６５、前述の流路６１を通ってピストン側室２２Ｂに流れる。また、ダンパ１０の圧縮行程では、ピストン２１がダンパチューブ１１の内周を下方向に向かって摺動するに際し、ピストン側室２２ＢのＭＲ流体が流路６１、スペース６５、開口６４を通ってロッド側室２２Ａに流れる。
【００３４】
そして、ダンパ１０にあっては、伸張行程や圧縮行程で、ＭＲ流体が上述の如くに流路６１を通るときに、磁場発生装置４１が流路６１に及ぼす磁場の大きさを調整することにより、流路６１を通過するＭＲ流体の粘度を変化させ、結果として流路６１におけるＭＲ流体の流れ抵抗に起因して生ずる減衰力を調整可能にする。
【００３５】
更に、ピストン本体４０における芯金４２の突出部４２Ｂに設けた溝状のＭＲ流体用流路６１Ａにより、磁性体カバー６０と芯金４２の距離が一部離れ、このＭＲ流体用流路６１Ａの溝部では磁場が弱く、溝状のＭＲ流体用流路６１ＡがＭＲ流体の流れ易い二乗孔（オリフィス）となり、流体圧の上がらない低速時でも流体が流れ易く、低速域での減衰力を調整できる。
【００３６】
本実施例によれば以下の作用効果を奏する。
(a)ピストン本体４０に結合した磁性体カバー６０により、該ピストン本体４０の外周との間にＭＲ流体用流路６１となる間隙を形成したから、ピストン２１の構造を簡易にし、加工組付性を向上できる。このとき、ピストン本体４０の外周の一部に設けた非磁性部５０に、磁性体カバーを嵌合したから、ピストン本体４０とカバー６０を確実に同軸化し、ＭＲ流体用流路６１となる間隙を簡易に一定保持し、減衰力特性の安定を図ることができる。
【００３７】
(b)ピストン本体４０が芯金４２とコイル４３を樹脂５１によりモールドし、この樹脂５１を上述(a)の非磁性部５０としたから、樹脂５１によるコイル４３の保護、ＭＲ流体用流路６１となる間隙の一定保持を簡易に実現できる。
【００３８】
(c)カバー６０をプレス成形品にし、ピストン本体４０とともにピストンロッド１２に結合したから、カバー６０の作成、ピストン本体４０への結合を簡易に実現できる。
【００３９】
(d)ピストン本体４０における芯金４２の突出部４２Ｂに設けた溝状のＭＲ流体用流路６１Ａが、ＭＲ流体の流れ易い二乗孔（オリフィス）となり、低速域での減衰力を調整できる。
【００４０】
(e)ＭＲ流体ダンパ１０において上述(a)〜(d)を実現できる。
以上、本発明の実施例を図面により詳述したが、本発明の具体的な構成はこの実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。例えば、非磁性部５０はアルミにて構成されるものでも良い。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】図１はＭＲ流体ダンパを示す断面図である。
【図２】図２はピストンを示す断面図である。
【図３】図３は図２のIII−III線に沿う断面図である。
【符号の説明】
【００４２】
１０ ダンパ
１１ ダンパチューブ
１２ ピストンロッド
２１ ピストン
２２Ａ、２２Ｂ 上下の２室
４０ ピストン本体
４１ 磁場発生装置
４２ 芯金
４２Ｂ 突出部
４３ コイル
５０ 非磁性部
５１ 樹脂
６０ カバー
６１、６１Ａ 流路
【技術分野】
【０００１】
本発明はＭＲ流体ダンパ用ピストンに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＭＲ流体ダンパ用ピストンとして、特許文献１、２に記載の如く、ダンパチューブに挿入されるピストンロッドに設けられ、ダンパチューブの内部にＭＲ流体を収容する上下の２室を区画するとともに、上下の２室を連通するＭＲ流体用流路を備えるものがある。
【特許文献１】特表2000-514161
【特許文献２】ＵＳ6260675
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
特許文献１、２のＭＲ流体ダンパ用ピストンは、ピストンロッドに固定され、磁場発生装置を形成するピストン本体と、ピストン本体の外側に設けられる磁性体のピストン外筒との間に、ＭＲ流体用流路となる間隙を形成する必要から、ピストン本体とピストン外筒を非磁性体のエンドキャップや溶接等のブリッジ部品で接合している。このため、ピストンの構造が複雑で、加工組付工数が多大になる。
【０００４】
本発明の課題は、ＭＲ流体ダンパのピストンの構造を簡易にし、加工組付性を向上することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１の発明は、ダンパチューブに挿入されるピストンロッドに設けられ、ダンパチューブの内部にＭＲ流体を収容する上下の２室を区画するとともに、上下の２室を連通するＭＲ流体用流路を備えるＭＲ流体ダンパ用ピストンにおいて、ピストンロッドに固定され、磁場発生装置を形成するピストン本体と、ピストン本体の外周の一部を覆うように設けられる非磁性部と、ピストン本体に結合され、ピストン本体の外周の非磁性部に嵌合するとともに、ピストン本体の非磁性部が設けられない外周との間にＭＲ流体用流路を形成する磁性体のカバーとを有してなるようにしたものである。
【０００６】
請求項２の発明は、請求項１の発明において更に、前記ピストン本体が、芯金にコイルが巻き付けられた磁場発生装置を形成し、芯金及びコイルをモールドした樹脂により非磁性部を形成し、芯金の樹脂によりモールドされない外周をカバーに相対する突出部とし、カバーと芯金の突出部との間にＭＲ流体用流路を形成するようにしたものである。
【０００７】
請求項３の発明は、請求項１又は２の発明において更に、前記カバーがプレス成形品であり、ピストンロッドに螺着されるピストン本体とともにピストンロッドに結合されるようにしたものである。
【０００８】
請求項４の発明は、請求項２又は３の発明において更に、前記ピストン本体における芯金の突出部を一部切欠き、溝状のＭＲ流体用流路を形成するようにしたものである。
【０００９】
請求項５の発明は、請求項１〜４のいずれかに記載のピストンを用いたＭＲ流体ダンパである。
【発明の効果】
【００１０】
（請求項１）
(a)ピストン本体に結合した磁性体カバーにより、該ピストン本体の外周との間にＭＲ流体用流路となる間隙を形成したから、ピストンの構造を簡易にし、加工組付性を向上できる。このとき、ピストン本体の外周の一部に設けた非磁性部に、磁性体カバーを嵌合したから、ピストン本体とカバーを確実に同軸化し、ＭＲ流体用流路となる間隙を簡易に一定保持し、減衰力特性の安定を図ることができる。
【００１１】
（請求項２）
(b)ピストン本体が芯金とコイルを樹脂によりモールドし、この樹脂を上述(a)の非磁性部としたから、樹脂によるコイルの保護、ＭＲ流体用流路となる間隙の一定保持を簡易に実現できる。
【００１２】
（請求項３）
(c)カバーをプレス成形品にし、ピストン本体とともにピストンロッドに結合したから、カバーの作成、ピストン本体への結合を簡易に実現できる。
【００１３】
（請求項４）
(d)ピストン本体における芯金の突出部に設けた溝状のＭＲ流体用流路が、ＭＲ流体の流れ易い二乗孔（オリフィス）となり、低速域での減衰力を調整できる。
【００１４】
（請求項５）
(e)ＭＲ流体ダンパにおいて上述(a)〜(d)を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図１はＭＲ流体ダンパを示す断面図、図２はピストンを示す断面図、図３は図２のIII−III線に沿う断面図である。
【実施例】
【００１６】
ＭＲ流体ダンパ１０は、シングルチューブ分離加圧型ダンパであり、図１に示す如く、ダンパチューブ１１とピストンロッド１２と懸架スプリング１３を有し、ダンパチューブ１１の外周部に下スプリングシート１４を取着し、ピストンロッド１２に上スプリングシート（不図示）を取着し、懸架スプリング１３を下スプリングシート１４と上スプリングシートの間に介装している。
【００１７】
ダンパ１０は、ダンパチューブ１１の下部に車軸側取付部１５を備え、ピストンロッド１２に取着してある上スプリングシートに車体側取付部（不図示）を備える。そして、懸架スプリング１３により路面からの衝撃を吸収し、ダンパチューブ１１が内蔵する減衰装置により懸架スプリング１３の伸縮振動を制振させる。
【００１８】
ダンパ１０は、ダンパチューブ１１にＭＲ流体（磁気レオロジカル流体）を収容するとともに、ピストン２１を摺動自在に配置している。ピストン２１は、ダンパチューブ１１の内部にＭＲ流体を収容する上下の２室、換言すれば、ＭＲ流体を充填し且つピストンロッド１２を収容するロッド側室２２Ａと、ＭＲ流体を充填し且つピストンロッド１２を収容しないピストン側室２２Ｂとを区画形成する。
【００１９】
ダンパ１０は、前述した如く、シングルチューブ分離加圧型であるから、ダンパチューブ１１の内部に、フリーピストン２３を摺動自在に配置し、このフリーピストン２３により区画される加圧ガス室２４とリザーバ室２５とを設け、リザーバ室２５とピストン側室２２Ｂとの間にフリーピストンストッパ２６をダンパチューブ１１の外周側から加締め固定し、ストッパ２６の内径部によりピストン側室２２Ｂとリザーバ室２５とを連通している。リザーバ室２５は、ダンパ１０の圧縮行程と伸長行程で、ダンパチューブ１１に進入もしくは退出するピストンロッド１２の容積変化分の作動油及び温度変化による作動油の体積変化分を補償する。
【００２０】
ダンパ１０は、ダンパチューブ１１の一端軸封部３１にロッドガイド３２をかしめ固定し、このロッドガイド３２にピストンロッド１２を貫通支持するとともに、該軸封部３１にオイルシール３３を備えている。そして、この軸封部３１は、チューブ１１の開口部に固定されたバンプストッパキャップ３５（もしくはチューブ１１の開口部の加締め加工）により、オイルシール３３の外側に設けたエンドプレート３４を保持している。
【００２１】
ダンパ１０は、ダンパチューブ１１の前述した軸封部３１まわりの開口部に前述のバンプストッパキャップ３５を固定し、ダンパ１０の最圧縮時に、ピストンロッド１２の外端側に設けてあるバンプラバー（不図示）がバンプストッパキャップ３５に当接して圧縮変形し、最圧縮ストロークを規制する。
【００２２】
ダンパ１０は、ダンパチューブ１１のロッド側室２２Ａに位置するピストンロッド１２まわりに、リバウンドストッパ３６にバックアップ支持されるリバウンドラバー３７を設けている。ダンパ１０の最伸張時に、リバウンドラバー３７が前述のロッドガイド３２に当接し、ダンパ１０の最伸張ストロークを規制する。
【００２３】
しかるに、ダンパ１０においてダンパチューブ１１に内蔵される減衰装置は、ダンパチューブ１１の上下の２室２２Ａ、２２Ｂに前述の如くにＭＲ流体を収容し、それらの２室２２Ａ、２２Ｂを連通するＭＲ流体用流路６１をピストン２１に形成するとともに、ピストン２１に形成した磁場発生装置４１により流路６１に印加される磁場を調整し、この流路６１を通過するＭＲ流体の粘度、ひいては流れ抵抗を変化させることにて減衰力を調節可能にする。
【００２４】
尚、ＭＲ流体は、一定の粘度をもつ易流動性である。磁場にさらされると、液体から瞬間的に固体に近い状態になり、磁場がなくなると、速やかに液体状態に戻る。ＭＲ流体の粘度変化は、磁場の大きさ（磁力）に比例する。ＭＲ流体は、球形の軟常磁性粒子、例えばマグネタイト、カルボニル鉄粉末、鉄合金、窒化鉄、炭化鉄、二酸化クローム、低炭素鋼、ケイ素鋼、ニッケル、コバルト等、できれば約1〜6ミロクンの公称直径を有し、シリコーン油、炭化水素油、パラフィン油、鉱油、塩化及びフッ化流体、ケロシン、グリコール、又は水等の低い粘度の液体に配合されて懸濁される。
【００２５】
ピストン２１は以下の如くに構成される。ピストン２１は、図２、図３に示す如く、ピストン本体４０と、非磁性部５０と、磁性体カバー６０とを有する。
【００２６】
ピストン本体４０は、ピストンロッド１２のダンパチューブ１１への挿入端（図２の上下方向に沿う下端部）に螺着される等にて固定され、磁場発生装置４１を形成する。非磁性部５０は、ピストン本体４０の外周の一部を覆うように設けられる。磁性体カバー６０は、ピストン本体４０に結合され、ピストン本体４０の外周の非磁性部５０に嵌合するとともに、ピストン本体４０の非磁性部５０が設けられない外周との間に、ＭＲ流体用流路６１を形成する。
【００２７】
具体的には、ピストン本体４０は、芯金４２の小径部４２Ａの中心孔をピストンロッド１２の挿入端にＯリング１２Ａを介して挿着するとともに、該中心孔をピストンロッド１２の挿入端の外周ねじ部１２Ｂに螺着する。ピストン本体４０は、芯金４２の小径部４２Ａの周囲にコイル４３を巻き付けて磁場発生装置４１を形成する。
【００２８】
ピストン本体４０は、芯金４２のコイル４３を巻き付けた小径部４２Ａ及び該コイル４３を樹脂５１によりモールドし、樹脂５１の小径部４２Ａ及びコイル４３に沿う円環状樹脂部５１Ａを形成するとともに、円環状樹脂部５１Ａの下端の周方向複数部位（本実施例では４部位）を下方に延長かつ外方に拡径した十字状樹脂部５１Ｂとし、十字状樹脂部５１Ｂをカバー６０の筒部６０Ｂに嵌合せしめられる前述の非磁性部５０とする。ピストン本体４０は、芯金４２の小径部４２Ａの下端の周方向複数部位（本実施例では４部位）から下方に延長した部分の外周であって、樹脂５１によりモールドされない外周、換言すれば十字状樹脂部５１Ｂの相隣る外周に挟まれる外周を、カバー６０の筒部６０Ｂに間隙を介して相対する突出部４２Ｂとする。カバー６０の筒部６０Ｂと芯金４２の突出部４２Ｂとの間隙によりＭＲ流体用流路６１を形成する。
【００２９】
尚、ピストン本体４０は、芯金４２の小径部４２Ａの中心孔に接続ピン４４の先端部を同軸的に突設し、コイル４３と接続ピン４４をリード線４５により接続し、接続ピン４４の基端部及びリード線４５を円環状樹脂部５１Ａに連続する中心樹脂部５１Ｃによりモールドしている。ピストン本体４０がピストンロッド１２に固定されたとき、ピストンロッド１２の中空部に外部から導入されているコネクタ４６の電気的接続部を接続ピン４４の先端部に嵌合状態で接続可能にする。コネクタ４６からコイル４３に電流が印加されると、コイル４３の中の鉄心４２に磁場を生ずる（図２の矢印）。
【００３０】
カバー６０は鉄板等の磁性体のプレス成形品であり、天面部６０Ａと筒部６０Ｂを有する下端開口のカップ状をなす。カバー６０は、天面部６０Ａの中心孔をピストンロッド１２の挿入端に挿着され、ピストンロッド１２の挿入端に前述の如くに螺着される芯金４２の小径部４２Ａの上端面によりバックアップされてピストンロッド１２の段差部１２Ｃに係止され、結果としてピストン本体４０とともにピストンロッド１２に結合される。ピストン本体４０とともにピストンロッド１２に結合されたカバー６０は、ピストン本体４０の外周の非磁性部５０たる十字状樹脂部５１Ｂに筒部６０Ｂを嵌合し、天面部６０Ａの一部を切欠いた回り止め片６２をピストンロッド１２の外周の平面部１２Ｄに係合し、天面部６０Ａの他の一部を切欠いた回り止め片６３を芯金４２の小径部４２Ａの外周の平面部１２Ｅに係合する。
【００３１】
そして、カバー６０は、前述の如く、ピストン本体４０の芯金４２の突出部４２Ｂと筒部６０Ｂとの間隙によりＭＲ流体用流路６１を形成するとともに、天面部６０Ａの一部に切欠開口６４を形成し、筒部６０Ｂが囲む芯金４２の小径部４２Ａとの間にスペース６５を形成する。ピストン本体４０は芯金４２の複数の突出部４２Ｂのうちの少なくとも１つの突出部４２Ｂを一部上下方向に切欠き、溝状のＭＲ流体用流路６１Ａを形成する。
【００３２】
従って、ダンパ１０のピストン２１にあっては、磁場発生装置４１のコイル４３への電流の印加によりコイル４３に磁場（磁界）を生ずると、この磁場はコイル４３の一端から芯金４２の突出部４２Ｂを通り、流路６１のギャップを飛びこえてカバー６０の筒部６０Ｂに入り、カバー６０の天面部６０Ａから芯金４２の小径部４２Ａ経由でコイル４３の他端に戻る閉磁気回路を形成する。磁場発生装置４１がＭＲ流体用流路６１に及ぼす磁場の大きさはコイル４３への印加電流の変更により調整される。
【００３３】
他方、ダンパ１０の伸張行程では、ピストン２１がダンパチューブ１１の内周を上方へ向けて摺動するに際し、ロッド側室２２ＡのＭＲ流体がピストン２１を構成するカバー６０における天面部６０Ａの開口６４、筒部６０Ｂが画成するスペース６５、前述の流路６１を通ってピストン側室２２Ｂに流れる。また、ダンパ１０の圧縮行程では、ピストン２１がダンパチューブ１１の内周を下方向に向かって摺動するに際し、ピストン側室２２ＢのＭＲ流体が流路６１、スペース６５、開口６４を通ってロッド側室２２Ａに流れる。
【００３４】
そして、ダンパ１０にあっては、伸張行程や圧縮行程で、ＭＲ流体が上述の如くに流路６１を通るときに、磁場発生装置４１が流路６１に及ぼす磁場の大きさを調整することにより、流路６１を通過するＭＲ流体の粘度を変化させ、結果として流路６１におけるＭＲ流体の流れ抵抗に起因して生ずる減衰力を調整可能にする。
【００３５】
更に、ピストン本体４０における芯金４２の突出部４２Ｂに設けた溝状のＭＲ流体用流路６１Ａにより、磁性体カバー６０と芯金４２の距離が一部離れ、このＭＲ流体用流路６１Ａの溝部では磁場が弱く、溝状のＭＲ流体用流路６１ＡがＭＲ流体の流れ易い二乗孔（オリフィス）となり、流体圧の上がらない低速時でも流体が流れ易く、低速域での減衰力を調整できる。
【００３６】
本実施例によれば以下の作用効果を奏する。
(a)ピストン本体４０に結合した磁性体カバー６０により、該ピストン本体４０の外周との間にＭＲ流体用流路６１となる間隙を形成したから、ピストン２１の構造を簡易にし、加工組付性を向上できる。このとき、ピストン本体４０の外周の一部に設けた非磁性部５０に、磁性体カバーを嵌合したから、ピストン本体４０とカバー６０を確実に同軸化し、ＭＲ流体用流路６１となる間隙を簡易に一定保持し、減衰力特性の安定を図ることができる。
【００３７】
(b)ピストン本体４０が芯金４２とコイル４３を樹脂５１によりモールドし、この樹脂５１を上述(a)の非磁性部５０としたから、樹脂５１によるコイル４３の保護、ＭＲ流体用流路６１となる間隙の一定保持を簡易に実現できる。
【００３８】
(c)カバー６０をプレス成形品にし、ピストン本体４０とともにピストンロッド１２に結合したから、カバー６０の作成、ピストン本体４０への結合を簡易に実現できる。
【００３９】
(d)ピストン本体４０における芯金４２の突出部４２Ｂに設けた溝状のＭＲ流体用流路６１Ａが、ＭＲ流体の流れ易い二乗孔（オリフィス）となり、低速域での減衰力を調整できる。
【００４０】
(e)ＭＲ流体ダンパ１０において上述(a)〜(d)を実現できる。
以上、本発明の実施例を図面により詳述したが、本発明の具体的な構成はこの実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。例えば、非磁性部５０はアルミにて構成されるものでも良い。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】図１はＭＲ流体ダンパを示す断面図である。
【図２】図２はピストンを示す断面図である。
【図３】図３は図２のIII−III線に沿う断面図である。
【符号の説明】
【００４２】
１０ ダンパ
１１ ダンパチューブ
１２ ピストンロッド
２１ ピストン
２２Ａ、２２Ｂ 上下の２室
４０ ピストン本体
４１ 磁場発生装置
４２ 芯金
４２Ｂ 突出部
４３ コイル
５０ 非磁性部
５１ 樹脂
６０ カバー
６１、６１Ａ 流路
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダンパチューブに挿入されるピストンロッドに設けられ、ダンパチューブの内部にＭＲ流体を収容する上下の２室を区画するとともに、上下の２室を連通するＭＲ流体用流路を備えるＭＲ流体ダンパ用ピストンにおいて、
ピストンロッドに固定され、磁場発生装置を形成するピストン本体と、
ピストン本体の外周の一部を覆うように設けられる非磁性部と、
ピストン本体に結合され、ピストン本体の外周の非磁性部に嵌合するとともに、ピストン本体の非磁性部が設けられない外周との間にＭＲ流体用流路を形成する磁性体のカバーとを有してなることを特徴とするＭＲ流体ダンパ用ピストン。
【請求項２】
前記ピストン本体が、芯金にコイルが巻き付けられた磁場発生装置を形成し、芯金及びコイルをモールドした樹脂により非磁性部を形成し、芯金の樹脂によりモールドされない外周をカバーに相対する突出部とし、カバーと芯金の突出部との間にＭＲ流体用流路を形成する請求項１に記載のＭＲ流体ダンパ用ピストン。
【請求項３】
前記カバーがプレス成形品であり、ピストンロッドに螺着されるピストン本体とともにピストンロッドに結合される請求項１又は２に記載のＭＲ流体ダンパ用ピストン。
【請求項４】
前記ピストン本体における芯金の突出部を一部切欠き、溝状のＭＲ流体用流路を形成する請求項２又は３に記載のＭＲ流体ダンパ用ピストン。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載のピストンを用いたＭＲ流体ダンパ。
【請求項１】
ダンパチューブに挿入されるピストンロッドに設けられ、ダンパチューブの内部にＭＲ流体を収容する上下の２室を区画するとともに、上下の２室を連通するＭＲ流体用流路を備えるＭＲ流体ダンパ用ピストンにおいて、
ピストンロッドに固定され、磁場発生装置を形成するピストン本体と、
ピストン本体の外周の一部を覆うように設けられる非磁性部と、
ピストン本体に結合され、ピストン本体の外周の非磁性部に嵌合するとともに、ピストン本体の非磁性部が設けられない外周との間にＭＲ流体用流路を形成する磁性体のカバーとを有してなることを特徴とするＭＲ流体ダンパ用ピストン。
【請求項２】
前記ピストン本体が、芯金にコイルが巻き付けられた磁場発生装置を形成し、芯金及びコイルをモールドした樹脂により非磁性部を形成し、芯金の樹脂によりモールドされない外周をカバーに相対する突出部とし、カバーと芯金の突出部との間にＭＲ流体用流路を形成する請求項１に記載のＭＲ流体ダンパ用ピストン。
【請求項３】
前記カバーがプレス成形品であり、ピストンロッドに螺着されるピストン本体とともにピストンロッドに結合される請求項１又は２に記載のＭＲ流体ダンパ用ピストン。
【請求項４】
前記ピストン本体における芯金の突出部を一部切欠き、溝状のＭＲ流体用流路を形成する請求項２又は３に記載のＭＲ流体ダンパ用ピストン。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載のピストンを用いたＭＲ流体ダンパ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２００６−２９４２１（Ｐ２００６−２９４２１Ａ）
【公開日】平成１８年２月２日（２００６．２．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２０７８０８（Ｐ２００４−２０７８０８）
【出願日】平成１６年７月１４日（２００４．７．１４）
【出願人】（０００１４６０１０）株式会社ショーワ (715)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年２月２日（２００６．２．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年７月１４日（２００４．７．１４）
【出願人】（０００１４６０１０）株式会社ショーワ (715)
【Ｆターム（参考）】
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