特許 6618077 磁気粘性流体ダンパ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6618077

(24)【登録日】2019年11月22日

(45)【発行日】2019年12月11日

(54)【発明の名称】磁気粘性流体ダンパ

(51)【国際特許分類】

   F16F 9/53 20060101AFI20191202BHJP

   F16F 9/32 20060101ALI20191202BHJP

   F16F 9/44 20060101ALI20191202BHJP

【ＦＩ】

   F16F9/53

   F16F9/32 H

   F16F9/44

【請求項の数】7

【全頁数】10

(21)【出願番号】特願2015-246957(P2015-246957)

(22)【出願日】2015年12月18日

(65)【公開番号】特開2017-110770(P2017-110770A)

(43)【公開日】2017年6月22日

【審査請求日】2018年11月27日

【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第２項適用 ウェブサイトの掲載日 ２０１５年 ７月１９日 ウェブサイトのアドレス ｈｔｔｐ：／／ａｓｍｅ．ｐｉｎｅｔｅｃ．ｃｏｍ／ｐｖｐ２０１５／ｄａｔａ／ｐｄｆｓ／ｔｒｋ−８／ＰＶＰ２０１５−４５４６３．ｐｄｆ 公開者 アメリカ機械学会

(73)【特許権者】

【識別番号】000162423

【氏名又は名称】協同油脂株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000001890

【氏名又は名称】三和テッキ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100078950

【弁理士】

【氏名又は名称】大塚 忠

(72)【発明者】

【氏名】羽山 誠

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 友祐

【審査官】 竹村 秀康

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１４−０７４４３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０６−２７２７３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１５８０１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−１９３７６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６３−００９７４１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ１６Ｆ９／００−９／５８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

磁気粘性流体が封入され、軸線方向の両端部に磁気粘性流体が流通する第１および第２の流路口を有するシリンダと、
前記シリンダ内に摺動可能に挿入され、シリンダ内を前記第１の流路口に通じる第１室と前記第２の流路口に通じる第２室の２室に区画するピストンと、
前記ピストンに連結され前記シリンダの軸線方向に当該シリンダから延出するピストンロッドと、
前記シリンダの外側に固着され、前記第１の流路口と前記第２の流路口の相互間を連通するバイパス流路と、このバイパス流路内を流通する磁気粘性流体に磁場を印加する磁石とを有する減衰力発生機構と、を具備し、
前記シリンダ又は前記ピストンロッドの一方が支持部材に、他方が被支持部材に連結される磁気粘性流体ダンパであって、
前記バイパス流路は、少なくともその一部が、前記シリンダの外側に固着される非磁性の複数のオリフィスユニットの連通する流路により形成され、
前記磁石は、前記オリフィスユニットの外周に着脱自在に装着される永久磁石からなり、
前記永久磁石の装着個数変更、装着位置変更、特性変更により、前記バイパス流路の磁場を調節することで、減衰力の調整が可能であることを特徴とする磁気粘性流体ダンパ。

【請求項2】

磁気粘性流体が封入され、軸線方向の両端部に磁気粘性流体が流通する第１および第２の流路口を有するシリンダと、
前記シリンダ内に摺動可能に挿入され、シリンダ内を前記第１の流路口に通じる第１室と前記第２の流路口に通じる第２室の２室に区画するピストンと、
前記ピストンに連結され前記シリンダの軸線方向に当該シリンダから延出するピストンロッドと、
前記シリンダの外側に固着され、前記第１の流路口と前記第２の流路口の相互間を連通するバイパス流路と、このバイパス流路内を流通する磁気粘性流体に磁場を印加する磁石と、を有する減衰力発生機構と、を具備し、
前記シリンダ又は前記ピストンロッドの一方が支持部材に、他方が被支持部材に連結される磁気粘性流体ダンパであって、
前記バイパス流路は、少なくともその一部が、前記シリンダの外側に着脱自在に固着される非磁性の複数のオリフィスユニットの連通する流路により形成され、
前記オリフィスユニットは、流路の寸法の異なるものが複数種類用意され、当該オリフィスユニットの選択、交換により、減衰力の調整が可能であることを特徴とする磁気粘性流体ダンパ。

【請求項3】

磁気粘性流体が封入され、軸線方向の両端部に磁気粘性流体が流通する第１および第２の流路口を有するシリンダと、
前記シリンダ内に摺動可能に挿入され、シリンダ内を前記第１の流路口に通じる第１室と前記第２の流路口に通じる第２室の２室に区画するピストンと、
前記ピストンに連結され前記シリンダの軸線方向に当該シリンダから延出するピストンロッドと、
前記シリンダの外側に固着され、前記第１の流路口と前記第２の流路口の相互間を連通するバイパス流路と、このバイパス流路内を流通する磁気粘性流体に磁場を印加する磁石とを有する減衰力発生機構と、を具備し、
前記シリンダ又は前記ピストンロッドの一方が支持部材に、他方が被支持部材に連結される磁気粘性流体ダンパであって、
前記減衰力発生機構は、前記第１の流路口に連通する流路を有し前記シリンダの外側に固着される第１のバイパスホルダと、前記第２の流路口に連通する流路を有し前記シリンダの外側に前記第１のバイパスホルダと対向するように固着される第２のバイパスホルダと、前記第１のバイパスホルダの流路に連通する流路を有し当該第１のバイパスホルダに着脱自在に取り付けられる第１の締め付け部材と、前記第２のバイパスホルダの流路に連通する流路を有し当該第２のバイパスホルダに着脱自在に取り付けられる第２の締め付け部材と、前記第１の締め付け部材と前記第２の締め付け部材との間にバイパス流路を形成するように互いの流路を連通させて連結される非磁性の複数のオリフィスユニットと、このオリフィスユニットの流路に磁場を印加するように少なくとも１つの前記オリフィスユニットに選択的に取り付けられる永久磁石と、隣接する前記各オリフィスユニットの間に流路を連通させて介設される非磁性の複数の接続部材と、前記第１の締め付け部材と前記第２の締め付け部材との間に架設され両締め付け部材間のオリフィスユニットと接続部材とを解放可能に締め付ける締め付け手段とを具備することを特徴とする磁気粘性流体ダンパ。

【請求項4】

前記オリフィスユニットは、概略円柱形状で、中心に貫通する前記流路と、両端の円柱状の嵌合部と、両嵌合部間に位置し前記流路を挟んで相対向する一対の磁石保持溝とを具備し、
前記接続部材は、隣接する前記オリフィスユニットの嵌合部を気密に嵌合させる２つの筒部と、両筒部間から内側へ延出し中心に前記オリフィスユニットの流路に連通する流路開口を有る内側フランジ部とを具備し、
前記オリフィスユニットの嵌合部は、その端面を前記接続部材の内側フランジ部に当接させて前記筒部内に気密に嵌合され、
前記磁石保持溝は、両嵌合部との間を画して前記オリフィスユニットの軸線方向に対向する平行一対の側面と、前記流路と平行に両側面の底辺間を接続する底面とを具備し、
前記永久磁石は、同性能で同形直方体状の一対が、前記オリフィスユニットの磁石保持溝に相対向して保持されることを特徴とする請求項３に記載の磁気粘性流体ダンパ。

【請求項5】

前記第１および第２の締め付け部材は、それぞれ前記第１又は第２のバイパスホルダの前記流路および隣接する前記オリフィスユニットの流路に接続される前記流路が中心に貫通し、第１又は第２のバイパスホルダに気密に嵌合する円柱形嵌合突部と、前記オリフィスユニットの嵌合部を気密に嵌合させる円形嵌合凹部を有するフランジ部とを具備し、
前記第１および第２のバイパスホルダは、前記第１又は第２の締め付け部材の嵌合突部を気密に嵌合させるように互いに対向し中心に前記流路が開口する円形嵌合凹部を具備することを特徴とする請求項３又は４に記載の磁気粘性流体ダンパ。

【請求項6】

前記第１および第２のバイパスホルダは、前記シリンダの外側にボルトにて着脱自在に取り付けられ、
前記第１および第２の締め付け部材は、前記フランジ部においてそれぞれ前記第１又は第２のバイパスホルダにボルトにて着脱自在に取り付けられ、
前記締め付け手段は、一端側においてそれぞれ前記第１又は第２の締め付け部材に螺合され他端側にねじ部を具えて相対向する一対のねじ棒と、これら一対のねじ棒のねじ部に螺合する胴ナットとを具備するタ−ンバックルからなることを特徴とする請求項５に記載の磁気粘性流体ダンパ。

【請求項7】

前記オリフィスユニットの磁石保持溝は、オリフィスユニットの軸線直交方向の一端側が前記側面と底面に直交する端面により閉じ、他端側が開放する形状で、一対がオリフィスユニットの軸線を中心に１８０°回転対称に配置され、
前記永久磁石は、前記磁石保持溝の端面、両側面および底面に密着するように磁石保持溝に着脱自在に嵌合されることを特徴とする請求項４に記載の磁気粘性流体ダンパ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、外部から磁場を印加することによってその粘弾性が変化する磁気粘性流体を用いたダンパであって、減衰機構がバイパス流路上に設けられるバイパス流路型磁気粘性流体ダンパに関する。

【背景技術】

【0002】

バイパス流路型磁気粘性流体ダンパは、磁気粘性流体が封入され軸線方向の両端部に磁気粘性流体の流路口を有するシリンダと、このシリンダ内に摺動可能に挿入されシリンダ内を軸線方向に第１室と第２室に区画するピストンと、このピストンに連結されシリンダから延出するピストンロッドと、磁気粘性流体の流路口の相互間を連通するようにシリンダの外側に設けられる減衰力発生機構とを具備する（例えば特許文献１）。減衰力発生機構は、オリフィス内を流通する磁気粘性流体に磁場を印加して減衰力を発生する。オリフィスは管内に挿入される磁性体シャフトの外周側に形成される。減衰力の調整や保守点検のために、この磁性体シャフトの取り出しを必要とする場合に、減衰力発生機構をシリンダから取り外すことなく、磁性体シャフトを容易に取り出し、また装着することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１４−７４４３２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本発明は、上記従来の磁気粘性流体ダンパの減衰力発生機構と異なる機構を採用し、減衰力特性の調整を容易に行える構造簡易な減衰力発生機構を具えた磁気粘性流体ダンパを提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0005】

以下、添付図面の符号を参照して説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
上記課題を解決するための、本発明の磁気粘性流体ダンパ１は、磁気粘性流体が封入され、軸線方向の両端部に磁気粘性流体が流通する第１および第２の流路口２ａ，２ｂを有するシリンダ２と、シリンダ２内に挿入され、シリンダ２内を第１の流路口２ａに通じる第１室３と第２の流路口２ｂに通じる第２室４の２室に区画するピストン５と、ピストン５に連結されシリンダ２の軸線方向に当該シリンダから延出するピストンロッド６と、シリンダ２の外側に固着される減衰力発生機構７とを具備する。減衰力発生機構７は、第１の流路口２ａと第２の流路口２ｂの相互間を連通するバイパス流路８と、このバイパス流路８内を流通する磁気粘性流体に磁場を印加する磁石９とを具備する。シリンダ２又はピストンロッド５の一方が支持部材に、他方が被支持部材に連結される。バイパス流路８は、少なくともその一部が、シリンダ２の外側に固着される非磁性の複数のオリフィスユニット１４の連通する流路１４ａにより形成される。磁石９は、オリフィスユニット１４の外周に着脱自在に装着される永久磁石からなり、永久磁石９の装着個数変更、装着位置変更、特性変更により、前記バイパス流路１４ａの磁場を調節することで、減衰力の調整が可能である。
本発明の他の磁気粘性流体ダンパ１におけるオリフィスユニット１４は、流路の寸法の異なるものが複数種類用意され、当該オリフィスユニット１４の選択、交換により、減衰力の調整が可能である。
本発明の他の磁気粘性流体ダンパ１における減衰力発生機構７は、さらに、第１、第２のバイパスホルダ１０，１１と、第１、第２の締め付け部材１２，１３と、非磁性の複数のオリフィスユニット１４と、永久磁石９と、非磁性の複数の接続部材１５と、締め付け手段１６とを具備するものとすることができる。第１のバイパスホルダ１０は、第１の流路口２ａに連通する流路１０ａを有する。第２のバイパスホルダ１１は、第１のバイパスホルダ１０と対向し、第２の流路口２ｂに連通する流路１１ａを有する。第１の締め付け部材１２は、第１のバイパスホルダ１０の流路１０ａに連通する流路１２ａを有し、第１のバイパスホルダ１０に着脱自在に取り付けられる。第２の締め付け部材１３は、第２のバイパスホルダ１１の流路１１ａに連通する流路１３ａを有し、第２のバイパスホルダ１１に着脱自在に取り付けられる。複数のオリフィスユニット１４は、第１の締め付け部材１２と第２の締め付け部材１３との間にバイパス流路８を形成するように、互いの流路１４ａを連通させて連結される。永久磁石９は、オリフィスユニット１４上に、選択的に取り付けられる。接続部材１５は、隣接する各オリフィスユニット１４の間に、流路１５ａを連通させて介設される。締め付け手段１６は、第１の締め付け部材１２と第２の締め付け部材１３との間に架設され、両締め付け部材間１２，１３のオリフィスユニット１４と接続部材１５とを解放可能に締め付ける。

【発明の効果】

【0006】

本発明の磁気粘性流体ダンパ１は、断面積の異なる流路１４ａを有するオリフィスユニット１４を複数用意して、これを適宜交換することにより、あるいはオリフィスユニット１４に選択的に永久磁石を取り付けたり、その数を変更したりすることにより、容易に減衰力特性を変更できる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】本発明に係る磁気粘性流体ダンパの断面図である。

【図2】図１の磁気粘性流体ダンパにおける減衰力発生機構の断面図である。

【図3】図１の磁気粘性流体ダンパにおける減衰力発生機構部分の底面図である。

【図4】図１の磁気粘性流体ダンパにおけるオリフィスユニットの側面図である。 。

【図5】図４におけるＶ−Ｖ断面図である。

【図6】図５におけるＶＩ−ＶＩ断面図である。

【図7】図１の磁気粘性流体ダンパにおける接続部材の側面図である。

【図8】図７におけるＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
図１において、バイパス流路型磁気粘性流体ダンパ１は、磁気粘性流体が封入されるシリンダ２と、このシリンダ２内に摺動可能に挿入されるピストン５と、このピストン５に連結されるピストンロッド６と、シリンダ２の外側に設けられる減衰力発生機構７とを具備し、シリンダ２又はピストンロッド６の一方が図示しない支持部材へ、他方が図示しない被支持部材へそれぞれ連結される。

【0009】

シリンダ２は、軸線方向の両端部に磁気粘性流体の流路口２ａ，２ｂを有する。ピストン５は、シリンダ２内を軸線方向に第１室３と、第２室４の２室に区画する。

【0010】

減衰力発生機構７は、シリンダ２の流体流路口２ａ，２ｂの相互間をバイパス流路８で連通し、そこを通過する磁気粘性流体の粘性流通抵抗により減衰力を発生するもので、第１、第２のバイパスホルダ１０，１１、第１、第２の締め付け部材１２，１３、複数の非磁性体からなるオリフィスユニット１４、永久磁石９、複数の非磁性体からなる接続部材１５、締め付け手段１６を具備する。さらに、オリフィスユニット１４に装着される永久磁石9により、バイパス流路８を流通する磁気粘性流体に磁場を印加し、磁気粘性流体の粘性を増大させることで、発生する減衰力をさらに増加させる。

【0011】

図２ないし図８を参照して減衰力発生機構７について説明する。
第１のバイパスホルダ１０は、第１の流路口２ａに連通する流路１０ａを有する。第２のバイパスホルダ１１は、第１のバイパスホルダ１０と対向し、第２の流路口２ｂに連通する流路１１ａを有する。バイパスホルダ１０，１１は、シリンダ２の外側にボルト１０ｃ，１１ｃにて着脱自在に取り付けられる。流路１０ａ，１１ａは、シリンダ２の軸線に直交する方向に延びた後、互いに向き合うように軸線方向に屈折している。バイパスホルダ１０，１１は、第１又は第２の締め付け部材１２，１３の嵌合突部１２ａ，１３ａを気密に嵌合させる円形嵌合凹部１０ａ，１１ｂを具備する。円形嵌合凹部１０ａ，１１ｂは、互いに対向し、中心に流路１０ａ，１１ａが開口する。

【0012】

第１の締め付け部材１２は、第１のバイパスホルダ１０の流路１０ａおよび隣接するオリフィスユニット１４の流路１４ａに連通する流路１２ａを中心に有し、第１のバイパスホルダ１０に、ボルト１２ｅ（図３）で着脱自在に取り付けられる。第２の締め付け部材１３は、第２のバイパスホルダ１１の流路１１ａおよび隣接するオリフィスユニット１４の流路１４ａに連通する流路１３ａを中心に有し、第２のバイパスホルダ１１に、ボルト１３ｅ（図３）で着脱自在に取り付けられる。第１および第２の締め付け部材１２，１３は、それぞれ第１又は第２のバイパスホルダ１０，１１の嵌合凹部１０ｂ，１１ｂに気密に嵌合する円柱形嵌合突部１２ｂ，１３ｂと、これより大径のフランジ部１２ｃ，１３ｃと、を具備する。フランジ部１２ｃ，１３ｃは、それぞれ隣接するオリフィスユニット１４の嵌合部１４ｂを気密に嵌合させる円形嵌合凹部１２ｄ，１３ｄを有する。

【0013】

複数のオリフィスユニット１４は、第１、第２のバイパスホルダ１０，１１との間に、第１、第２の締め付け部材１２，１３と共に、バイパス流路８を形成するように、互いの流路１４ａを連通させ、接続部材１５を介して連結される。

【0014】

オリフィスユニット１４は、概略円柱形状で、中心に貫通する流路１４ａと、両端の円柱状の嵌合部１４ｂと、両嵌合部１４ｂ間に位置し、流路１４ａを挟んで軸線直交方向に相対向する一対の磁石保持溝１４ｃとを具備する。

【0015】

磁石保持溝１４ｃは、４つの直交面１４ｄ，１４ｅ，１４ｆを有し、両側の嵌合部１４ｂとの間を切欠するように形成される。すなわち、磁石保持溝１４ｃは、両側の嵌合部１４ｂとの間を画してオリフィスユニット１４の軸線方向に対向する平行一対の側面１４ｄと、流路１４ａと平行に両側面１４ｄの底辺間を接続する底面１４ｅと、側面１４ｄと底面１４ｅに直交する端面１４ｆを有し、他端側が開放する形状である。一対の磁石保持溝１４ｃは、オリフィスユニット１４の軸線を中心に１８０°回転対称に配置される。オリフィスユニット１４の嵌合部１４ｂは、締め付け部材１２，１３の嵌合凹部１２ｄ，１３ｄ又は接続部材１５の筒部１５ａに気密に嵌合する。

【0016】

接続部材１５は、隣接するオリフィスユニット１４の嵌合部１４ｂを気密に嵌合させる２つの筒部１５ｂと、両筒部１５ｂ間から内側へ延出し、中心にフィスユニット１４の流路１４ａに連通する流路開口１５ａを有する内側フランジ部１５ｃと、を具備する。

【0017】

永久磁石９は、同性能で同形直方体状の一対が、オリフィスユニット１４の磁石保持溝１４ｃに相対向して保持される。永久磁石９は、磁石保持溝１４ｃの端面１４ｆ、両側面１４ｄおよび底面１４ｅに密着するように、磁石保持溝１４ｃに着脱自在に嵌合される。一対の永久磁石９は、４面を磁石保持溝１４ｃの４つの直交面１４ｄ，１４ｅ，１４ｆに密着させて、互いの磁気吸引力で、磁石保持溝１４ｃ内に保持される。これにより、各オリフィスユニット１４上の一対の永久磁石９が、所定の位置に統一的に位置決めされるため、減衰力発生機構７としてのバイパス流路８に対する磁場の調整を容易に行うことができる。永久磁石９の着脱は、磁石保持溝１４ｃの底面１４ｅ上を滑らせて移動させることにより行える。

【0018】

なお、永久磁石９は、オリフィスユニット１４上に、選択的に取り付け、あるいは、その数を変更することができる。また、断面積の異なる流路１４ａを有するオリフィスユニット１４を複数用意し、これを適宜交換することができる。このようにして、減衰力発生機構７の減衰力特性を容易に変更できる。

【0019】

締め付け手段１６は、第１の締め付け部材１２と第２の締め付け部材１３との間に架設され、両締め付け部材１２，１３間のオリフィスユニット１４と接続部材１５と、を解放可能に締め付ける。図示に実施形態において、締め付け手段１６は、タ−ンバックルから構成される。タ−ンバックル１６は、一対のねじ棒１７と胴ナット１８とを具備する。ねじ棒１７は、一端側においてそれぞれ第１又は第２の締め付け部材１２，１３に螺合され、他端側にねじ部１７ａを具えて相対向し、ねじ部１７ａにおいて胴ナット１８に螺合する。胴ナット１８の回転によって締め付け部材１２，１３間を締め付け、解放することができる。タ−ンバックル１６を取り外してオリフィスユニット１４、接続部材１５の分解、交換等の作業を行う。

【符号の説明】

【0020】

１ 磁気粘性流体ダンパ
２ シリンダ
２ａ 磁気粘性流体の流路口
２ｂ 磁気粘性流体の流路口
３ 第１室
４ 第２室
５ ピストン
６ ピストンロッド
７ 減衰力発生機構
８ バイパス流路
９ 永久磁石
１０ 第１のバイパスホルダ
１０ａ 流路
１０ｂ 円形嵌合凹部
１０ｃ ボルト
１１ 第２のバイパスホルダ
１１ａ 流路
１１ｂ 円形嵌合凹部
１１ｃ ボルト
１２ 第１の締め付け部材
１２ａ 流路
１２ｂ 円形嵌合突部
１２ｃ フランジ部
１２ｄ 嵌合凹部
１２ｅ ボルト
１３ 第２の締め付け部材
１３ａ 流路
１３ｂ 円形嵌合突部
１３ｃ フランジ部
１３ｄ 嵌合凹部
１３ｅ ボルト
１４ オリフィスユニット
１４ａ 流路
１４ｂ 嵌合部
１４ｃ 磁石保持溝
１４ｄ 溝の側面
１４ｅ 溝の底面
１４ｆ 溝の端面
１５ 接続部材
１５ａ 流路
１５ｂ 筒部
１５ｃ 内側フランジ部
１６ 締め付け手段（タ−ンバックル）
１７ ねじ棒
１７ａ ねじ部
１８ 胴ナット

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】