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JP2020002980A - Cylinder device - Google Patents

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JP2020002980A
JP2020002980A JP2018121840A JP2018121840A JP2020002980A JP 2020002980 A JP2020002980 A JP 2020002980A JP 2018121840 A JP2018121840 A JP 2018121840A JP 2018121840 A JP2018121840 A JP 2018121840A JP 2020002980 A JP2020002980 A JP 2020002980A
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Japan
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cylinder
electrorheological fluid
inner cylinder
outer cylinder
pin
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JP2018121840A
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Japanese (ja)
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基裕 平尾
Motohiro Hirao
基裕 平尾
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Hitachi Astemo Ltd
Original Assignee
Hitachi Automotive Systems Ltd
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Publication date
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  • Fluid-Damping Devices (AREA)

Abstract

【課題】電圧を付与する付与部の周囲に電気粘性流体中の粒子が堆積するのを抑制できるシリンダ装置を提供する。【解決手段】緩衝器1は、電界により流体の性状が変化する電気粘性流体20が封入される内筒2と、内筒2の外側に設けられる外筒3と、内筒2と外筒3との間に設けられる電極であって、電気粘性流体20が流動する通路18を内筒2との間に形成する中間筒17とを有している。外筒3から中間筒17に亘って配置されバッテリ21からの電圧を中間筒17に付与する接点部材22Cおよびピン22Dの外周には、固有抵抗値が電気粘性流体20よりも大きく、かつ誘電率が電気粘性流体20よりも小さい材質によって形成された被覆部材22Fが設けられている。【選択図】図2PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a cylinder device capable of suppressing the accumulation of particles in an electrorheological fluid around an application portion to which a voltage is applied. A shock absorber 1 includes an inner cylinder 2 in which an electrorheological fluid 20 whose properties change with an electric field is enclosed, an outer cylinder 3 provided on the outside of the inner cylinder 2, and an inner cylinder 2 and an outer cylinder 3. It is an electrode provided between the two, and has an intermediate cylinder 17 that forms a passage 18 through which the electrorheological fluid 20 flows between the inner cylinder 2 and the inner cylinder 2. The intrinsic resistance value is larger than that of the electrorheological fluid 20 and the dielectric constant is larger than that of the electrorheological fluid 20 on the outer periphery of the contact member 22C and the pin 22D which are arranged from the outer cylinder 3 to the intermediate cylinder 17 and apply the voltage from the battery 21 to the intermediate cylinder 17. Is provided with a covering member 22F made of a material smaller than the electrorheological fluid 20. [Selection diagram] Fig. 2

Description

本発明は、例えば自動車、鉄道車両等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。   The present invention relates to a cylinder device that is suitably used for, for example, buffering vibration of an automobile, a railway vehicle, and the like.

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。この種のシリンダ装置には、シリンダ内に電気粘性流体を封入した状態で、高電圧による電界を付与することにより発生減衰力を可変に制御する構成としたものが知られている(例えば、特許文献1参照)。   2. Description of the Related Art Generally, a vehicle such as an automobile is provided with a cylinder device typified by a hydraulic shock absorber between a vehicle body (above the spring) and each wheel (below the spring). As this type of cylinder device, there is known a device in which an electro-rheological fluid is sealed in a cylinder and a generated damping force is variably controlled by applying an electric field by high voltage (for example, see Patent Reference 1).

独国特許出願公開第102013013488号明細書German Patent Application Publication No. 10201301488

ところで、特許文献1では、シリンダ装置(緩衝器)のリザーバ室内で高電圧を付与する付与部(高電圧ピン)を中間筒となる電極に当接させている。この場合、付与部の周囲は、電界が強いので付与部とグランドである外筒(ベースシェル)との間に電気粘性流体中の粒子が堆積して、トラッキング放電が発生する虞がある。   By the way, in Patent Literature 1, an application portion (high voltage pin) for applying a high voltage in a reservoir chamber of a cylinder device (buffer) is brought into contact with an electrode serving as an intermediate cylinder. In this case, since the electric field is strong around the application portion, particles in the electrorheological fluid may accumulate between the application portion and the outer cylinder (base shell) serving as ground, and a tracking discharge may occur.

本発明の目的は、電圧を付与する付与部の周囲に電気粘性流体中の粒子が堆積するのを抑制するシリンダ装置を提供することにある。   It is an object of the present invention to provide a cylinder device that suppresses particles in an electrorheological fluid from accumulating around a voltage application unit.

上述した課題を解決するために、本発明のシリンダ装置は、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る内筒と、該内筒内を2室に画成して摺動するピストンと、一端側が前記内筒の外部に突出し、他端側が前記ピストンと連結するロッドと、該内筒の外側に設けられる外筒と、前記内筒と前記外筒との間に設けられる電極であって、前記電気粘性流体が流動する通路を前記内筒との間に形成する中間筒と、該中間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、前記内筒と前記外筒との一端を閉塞するように設けられ、前記ロッドを支持するロッドガイドと、前記外筒から前記中間筒に亘って配置され、電圧供給部からの電圧を前記中間筒に付与する付与部と、を有するシリンダ装置であって、前記付与部の外周には、固有抵抗値が前記電気粘性流体よりも大きく、かつ誘電率が前記電気粘性流体よりも小さい材質によって形成された被覆部材が設けられている。   In order to solve the above-described problem, a cylinder device of the present invention defines an inner cylinder in which an electrorheological fluid whose properties change due to an electric field is sealed, and slides the inner cylinder into two chambers. A piston, one end of which protrudes outside the inner cylinder, the other end of which is connected to the piston, an outer cylinder provided outside the inner cylinder, and an electrode provided between the inner cylinder and the outer cylinder An intermediate cylinder that forms a passage through which the electrorheological fluid flows between the inner cylinder and the intermediate cylinder and the outer cylinder, wherein the electrorheological fluid and working gas are sealed. A reservoir guide, a rod guide provided to close one end of the inner cylinder and the outer cylinder, and supporting a rod; and a rod guide arranged from the outer cylinder to the intermediate cylinder, and provided from a voltage supply unit. An application part for applying a voltage to the intermediate cylinder. An apparatus, on the outer circumference of the applying portion, the coating member is provided greater than the resistivity of the electro-rheological fluid, and the dielectric constant is formed by a small material than the electrorheological fluid.

本発明によれば、電圧を付与する付与部と外筒との間に電気粘性流体中の粒子が堆積するのを抑制することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it can suppress that the particle in an electrorheological fluid accumulates between an application part and an outer cylinder which apply a voltage.

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。It is a longitudinal section showing a shock absorber as a cylinder device by an embodiment. 図1中の電界付与体を拡大して示す要部断面図である。It is principal part sectional drawing which expands and shows the electric field provision body in FIG.

以下、本発明の実施形態によるシリンダ装置を、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。   Hereinafter, an example in which the cylinder device according to the embodiment of the present invention is applied to a shock absorber provided in a vehicle such as a four-wheel vehicle will be described with reference to the accompanying drawings.

図1において、シリンダ装置としての緩衝器1は、内部に封入する電気粘性流体20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」側として記載するものとする。   In FIG. 1, a shock absorber 1 as a cylinder device is configured as a damping force-adjustable hydraulic shock absorber (semi-active damper) using an electrorheological fluid 20 enclosed therein. The shock absorber 1 constitutes a suspension device for a vehicle together with a suspension spring (not shown) formed of, for example, a coil spring. In the following description, one end in the axial direction of the shock absorber 1 is referred to as an “upper end” side, and the other end in the axial direction is referred to as a “lower end” side.

緩衝器1は、内筒2、外筒3、ピストン5、ピストンロッド8、中間筒17等を含んで構成されている。内筒2は、軸方向に延びる円筒状の筒体として形成され、電界により流体の性状が変化する電気粘性流体20が内部に封入されている。内筒2の内部には、後述のピストンロッド8が挿入され、内筒2の径方向外側には、外筒3が同軸となるように設けられている。   The shock absorber 1 includes an inner cylinder 2, an outer cylinder 3, a piston 5, a piston rod 8, an intermediate cylinder 17, and the like. The inner cylinder 2 is formed as a cylindrical cylinder extending in the axial direction, and contains therein an electrorheological fluid 20 whose properties change according to an electric field. A piston rod 8 described later is inserted into the inner cylinder 2, and an outer cylinder 3 is provided radially outside the inner cylinder 2 so as to be coaxial.

外筒3は、緩衝器1の外殻をなすもので、円筒体として形成されている。外筒3は、内筒2の外側に設けられ、その下端側がボトムキャップ4により溶接手段等を用いて閉塞された閉塞端となっている。ボトムキャップ4は、後述するボトムバルブ12のバルブボディ13と共にベース部材を構成している。外筒3の上端側は、開口端となり、この開口端側には、かしめ部3Aが径方向内側に屈曲して形成されている。かしめ部3Aは、シール部材11の環状板体11Aの外周側を抜け止め状態で保持している。さらに、外筒3には、後述する電界付与体22が取付けられる取付孔3Bが径方向の横孔(貫通孔)として形成されている。   The outer cylinder 3 forms an outer shell of the shock absorber 1 and is formed as a cylindrical body. The outer cylinder 3 is provided outside the inner cylinder 2, and a lower end thereof is a closed end closed by a bottom cap 4 using welding means or the like. The bottom cap 4 constitutes a base member together with a valve body 13 of a bottom valve 12 described later. An upper end side of the outer cylinder 3 is an open end, and a caulking portion 3A is formed on the open end side so as to be bent radially inward. The caulking portion 3A holds the outer peripheral side of the annular plate body 11A of the seal member 11 in a state where it cannot be removed. Further, the outer cylinder 3 is formed with a mounting hole 3B for mounting an electric field imparting body 22 described later as a horizontal hole (through hole) in the radial direction.

一方、内筒2は、外筒3内に該外筒3と同軸に設けられている。内筒2は、下端側がボトムバルブ12のバルブボディ13に嵌合して取付けられ、上端側はロッドガイド9に嵌合して取付けられている。内筒2には、後述の通路18に常時連通する油穴2Aが、径方向の横孔として周方向に離間して複数(例えば、4〜8個)形成されている。内筒2内のロッド側油室Bは、油穴2Aによって通路18と連通している。   On the other hand, the inner cylinder 2 is provided in the outer cylinder 3 coaxially with the outer cylinder 3. The lower end of the inner cylinder 2 is fitted and attached to the valve body 13 of the bottom valve 12, and the upper end is fitted and attached to the rod guide 9. The inner cylinder 2 is formed with a plurality of (for example, 4 to 8) oil holes 2A that are always in communication with a passage 18 described later and are spaced apart in the circumferential direction as horizontal holes in the radial direction. The rod-side oil chamber B in the inner cylinder 2 communicates with the passage 18 through an oil hole 2A.

内筒2は、外筒3と共にシリンダを構成し、このシリンダ内には、液体からなる電気粘性流体20(ERF:Electro Rheological Fluid)が封入(充填)されている。なお、各図では、封入されている電気粘性流体20を無色透明としている。   The inner cylinder 2 constitutes a cylinder together with the outer cylinder 3, and in this cylinder, an electrorheological fluid (ERF) 20 made of a liquid is filled (filled). In each figure, the enclosed electrorheological fluid 20 is colorless and transparent.

電気粘性流体20は、外部刺激により流体の性状が変化する機能性流体の一種であり、電圧の増減(電界の強弱)により粘性(性状)が変化する流体である。即ち、電気粘性流体20は、印加される電圧(電界強度)に応じて流動抵抗(減衰力)が変化するものである。電気粘性流体20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(ウレタン粒子)とにより構成されている。緩衝器1は、後述の通路18内に電位差を発生させ、該通路18を通過する電気粘性流体20の粘度を可変に制御することで、発生減衰力を制御(調整)する構成となっている。   The electrorheological fluid 20 is a kind of a functional fluid whose properties change according to an external stimulus, and is a fluid whose viscosity (properties) changes according to increase / decrease of a voltage (strength and strength of an electric field). That is, the flow resistance (damping force) of the electrorheological fluid 20 changes according to the applied voltage (electric field strength). The electrorheological fluid 20 is composed of, for example, a base oil (base oil) made of silicon oil or the like, and particles (urethane particles) mixed (dispersed) in the base oil to change the viscosity according to a change in an electric field. ing. The shock absorber 1 is configured to control (adjust) the generated damping force by generating a potential difference in a passage 18 described later and variably controlling the viscosity of the electrorheological fluid 20 passing through the passage 18. .

内筒2(後述の中間筒17)と外筒3との間には、環状のリザーバ室Aが形成されている。このリザーバ室A内には、液体の電気粘性流体20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8の縮小時(縮み行程)に、当該ピストンロッド8の進入体積分を補償すべく圧縮される。   An annular reservoir chamber A is formed between the inner cylinder 2 (an intermediate cylinder 17 described later) and the outer cylinder 3. In the reservoir chamber A, a gas serving as a working gas together with the liquid electrorheological fluid 20 is sealed. This gas may be air at atmospheric pressure, or a gas such as compressed nitrogen gas may be used. The gas in the reservoir chamber A is compressed when the piston rod 8 is contracted (contraction stroke) to compensate for the volume of the piston rod 8 that has entered.

ピストン5は、内筒2内に摺動可能に挿嵌されている。ピストン5は、内筒2内をロッド側油室Bとボトム側油室Cとの2室に画成している。ピストン5には、ロッド側油室Bとボトム側油室Cとを連通可能とする油路5A,5Bがそれぞれ複数個、周方向に離間して形成されている。ここで、実施形態による緩衝器1は、ユニフロー構造となっている。このため、内筒2内の電気粘性流体20は、ピストンロッド8の縮み行程と伸び行程との両行程で、ロッド側油室B(即ち、内筒2の油穴2A)から通路18に向けて常に一方向(即ち、図1中に二点鎖線で示す矢印Fの方向)に流通する。   The piston 5 is slidably inserted into the inner cylinder 2. The piston 5 defines the inside of the inner cylinder 2 into two chambers, a rod-side oil chamber B and a bottom-side oil chamber C. The piston 5 is formed with a plurality of oil passages 5A and 5B, respectively, which allow the rod-side oil chamber B and the bottom-side oil chamber C to communicate with each other, and are spaced apart in the circumferential direction. Here, the shock absorber 1 according to the embodiment has a uniflow structure. For this reason, the electrorheological fluid 20 in the inner cylinder 2 flows from the rod-side oil chamber B (that is, the oil hole 2A of the inner cylinder 2) to the passage 18 in both the contraction stroke and the extension stroke of the piston rod 8. 1 always flows in one direction (that is, the direction of arrow F indicated by the two-dot chain line in FIG. 1).

このようなユニフロー構造を実現するため、ピストン5の上端面には、ピストンロッド8の縮小行程(縮み行程)でピストン5が内筒2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み側逆止弁6が設けられている。縮み側逆止弁6は、ボトム側油室C内の液体(電気粘性流体20)がロッド側油室Bに向けて各油路5A内を流通するのを許し、これとは逆向きに液体が流れるのを阻止する。   In order to realize such a uniflow structure, the valve is opened at the upper end surface of the piston 5 when the piston 5 is slid downwardly in the inner cylinder 2 during the reduction stroke (shrinkage stroke) of the piston rod 8. In other cases, a contraction-side check valve 6 that closes the valve is provided. The contraction-side check valve 6 allows the liquid (the electrorheological fluid 20) in the bottom-side oil chamber C to flow through the oil passages 5A toward the rod-side oil chamber B, and the liquid in the opposite direction. To stop the flow.

ピストン5の下端面には、伸長側のディスクバルブ7が設けられている。伸長側のディスクバルブ7は、ピストンロッド8の伸長行程(伸び行程)でピストン5が内筒2内を上向きに摺動変位するときに、ロッド側油室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5Bを介してボトム側油室C側にリリーフする。   An extension-side disc valve 7 is provided on the lower end surface of the piston 5. When the piston 5 is slid upward in the inner cylinder 2 during the extension stroke (extension stroke) of the piston rod 8, the pressure in the rod-side oil chamber B exceeds the relief set pressure. , And the pressure at this time is relieved to the bottom side oil chamber C via each oil passage 5B.

ロッドとしてのピストンロッド8は、内筒2内を軸方向(内筒2および外筒3の中心軸線と同方向であり、図1の上,下方向)に延びている。即ち、ピストンロッド8は、上端側(一端側)がシリンダとなる内筒2および外筒3の外部に突出し、下端側(他端側)が内筒2内でピストン5に連結(固定)されている。この場合、ピストンロッド8の下端側には、ナット8A等を用いてピストン5が固定(固着)されている。一方、ピストンロッド8の上端側は、ロッドガイド9を介して外部に突出している。なお、ピストンロッド8の下端をさらに延ばしてボトム部(例えば、ボトムキャップ4)側から外向きに突出させた両ロッドとしてもよい。   The piston rod 8 as a rod extends in the inner cylinder 2 in the axial direction (in the same direction as the central axis of the inner cylinder 2 and the outer cylinder 3 and in the upward and downward directions in FIG. 1). That is, the piston rod 8 protrudes outside the inner cylinder 2 and the outer cylinder 3 whose upper ends (one end) are cylinders, and the lower end (the other end) is connected (fixed) to the piston 5 inside the inner cylinder 2. ing. In this case, the piston 5 is fixed (fixed) to the lower end side of the piston rod 8 using a nut 8A or the like. On the other hand, the upper end side of the piston rod 8 projects outside via the rod guide 9. In addition, the lower end of the piston rod 8 may be further extended so as to protrude outward from the bottom portion (for example, the bottom cap 4) side.

内筒2と外筒3との上端側(一端側)には、これら内筒2と外筒3の上端側を閉塞するように段付円筒状のロッドガイド9が嵌合して設けられている。ロッドガイド9は、ピストンロッド8を支持するもので、例えば金属材料、硬質な樹脂材料等に成形加工、切削加工等を施すことにより所定形状の筒体として形成されている。ロッドガイド9は、内筒2の上側部分および後述の中間筒17の上側部分を外筒3の中央に位置決めする。これと共に、ロッドガイド9は、その内周側でピストンロッド8を軸方向に摺動可能に案内(ガイド)する。   A stepped cylindrical rod guide 9 is fitted on the upper end (one end) of the inner cylinder 2 and the outer cylinder 3 so as to close the upper ends of the inner cylinder 2 and the outer cylinder 3. I have. The rod guide 9 supports the piston rod 8, and is formed as a cylindrical body having a predetermined shape by subjecting a metal material, a hard resin material, or the like to molding, cutting, or the like. The rod guide 9 positions the upper part of the inner cylinder 2 and the upper part of the later-described intermediate cylinder 17 at the center of the outer cylinder 3. At the same time, the rod guide 9 guides (guides) the piston rod 8 slidably in the axial direction on the inner peripheral side.

ここで、ロッドガイド9は、上側に位置して外筒3の内周側に挿嵌される環状の大径部9Aと、該大径部9Aの下側に位置して内筒2の内周側に挿嵌される短尺筒状の小径部9Bとにより段付円筒状に形成されている。ロッドガイド9の小径部9Bの内周側には、ピストンロッド8を軸方向に摺動可能にガイドするガイド部9Cが設けられている。ガイド部9Cは、例えば金属筒の内周面に4フッ化エチレンコーティングを施すことにより形成されている。   Here, the rod guide 9 has an annular large-diameter portion 9 </ b> A positioned above and inserted into the inner peripheral side of the outer cylinder 3, and an inner large-diameter portion 9 </ b> It is formed in a stepped cylindrical shape by a short cylindrical small-diameter portion 9B inserted and fitted on the circumferential side. On the inner peripheral side of the small diameter portion 9B of the rod guide 9, a guide portion 9C for guiding the piston rod 8 slidably in the axial direction is provided. The guide portion 9C is formed by, for example, applying an ethylene tetrafluoride coating to the inner peripheral surface of the metal cylinder.

一方、ロッドガイド9の外周側で大径部9Aと小径部9Bとの間には、環状の保持部材10が嵌合して取付けられている。保持部材10は、後述する中間筒17の上端側を軸方向に位置決めした状態で保持している。保持部材10は、例えば電気絶縁性材料により形成され、内筒2およびロッドガイド9と中間筒17との間を電気的に絶縁した状態に保っている。   On the other hand, between the large diameter portion 9A and the small diameter portion 9B on the outer peripheral side of the rod guide 9, an annular holding member 10 is fitted and attached. The holding member 10 holds the upper end side of an intermediate cylinder 17 described later in a state of being positioned in the axial direction. The holding member 10 is formed of, for example, an electrically insulating material, and keeps the inner cylinder 2 and the rod guide 9 and the intermediate cylinder 17 in an electrically insulated state.

ロッドガイド9の大径部9Aと外筒3のかしめ部3Aとの間には、環状のシール部材11が設けられている。シール部材11は、中心にピストンロッド8が挿通される孔が設けられた金属性の環状板体11Aと、該環状板体11Aに焼き付等の手段で固着されたゴム等の弾性材料からなる弾性体11Bとを含んで構成されている。シール部材11は、弾性体11Bの内周がピストンロッド8の外周側に摺接することにより、ピストンロッド8との間を液密、気密に封止(シール)する。   An annular seal member 11 is provided between the large diameter portion 9A of the rod guide 9 and the caulked portion 3A of the outer cylinder 3. The seal member 11 is made of a metallic annular plate 11A having a hole in the center of which the piston rod 8 is inserted, and an elastic material such as rubber fixed to the annular plate 11A by means such as printing. The elastic body 11B is included. The seal member 11 liquid-tightly and air-tightly seals with the piston rod 8 by the inner periphery of the elastic body 11B slidingly contacting the outer periphery of the piston rod 8.

内筒2の下端側(他端側)には、該内筒2とボトムキャップ4との間に位置してボトムバルブ12が設けられている。ボトムバルブ12は、バルブボディ13、伸び側逆止弁15、およびディスクバルブ16を含んで構成されている。バルブボディ13は、ボトムキャップ4と内筒2との間でリザーバ室Aとボトム側油室Cとを画成する。バルブボディ13には、リザーバ室Aとボトム側油室Cとを連通可能とする油路13A,13Bがそれぞれ周方向に間隔をあけて形成されている。   At the lower end (the other end) of the inner cylinder 2, a bottom valve 12 is provided between the inner cylinder 2 and the bottom cap 4. The bottom valve 12 includes a valve body 13, an extension check valve 15, and a disc valve 16. The valve body 13 defines a reservoir chamber A and a bottom oil chamber C between the bottom cap 4 and the inner cylinder 2. In the valve body 13, oil passages 13A and 13B that allow the reservoir chamber A and the bottom oil chamber C to communicate with each other are formed at intervals in the circumferential direction.

バルブボディ13の外周側には、段差部13Cが形成され、該段差部13Cには、内筒2の下端内周側が嵌合して固定されている。また、段差部13Cには、環状の保持部材14が内筒2の外周側に嵌合して取付けられている。保持部材14は、後述する中間筒17の下端側を軸方向に位置決めした状態で保持している。保持部材14は、例えば電気絶縁性材料により形成され、内筒2およびバルブボディ13と中間筒17との間を電気的に絶縁した状態に保っている。また、保持部材14には、後述の通路18をリザーバ室Aに対して連通させる複数の油路14Aが形成されている。   A step portion 13C is formed on the outer peripheral side of the valve body 13, and the lower end inner peripheral side of the inner cylinder 2 is fitted and fixed to the step portion 13C. Further, an annular holding member 14 is fitted to the outer peripheral side of the inner cylinder 2 and attached to the step portion 13C. The holding member 14 holds the lower end side of the later-described intermediate cylinder 17 in a state of being positioned in the axial direction. The holding member 14 is formed of, for example, an electrically insulating material, and keeps the inner cylinder 2 and the valve body 13 and the intermediate cylinder 17 electrically insulated. Further, the holding member 14 is formed with a plurality of oil passages 14 </ b> A that communicate a passage 18 described below with the reservoir chamber A.

伸び側逆止弁15は、例えばバルブボディ13の上面側に設けられている。伸び側逆止弁15は、ピストンロッド8の伸長行程でピストン5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。伸び側逆止弁15は、リザーバ室A内の電気粘性流体20がボトム側油室Cに向けて各油路13A内を流通するのを許し、これとは逆向きに液体が流れるのを阻止する。   The extension side check valve 15 is provided, for example, on the upper surface side of the valve body 13. The extension-side check valve 15 opens when the piston 5 slides upward during the extension stroke of the piston rod 8, and closes at other times. The extension side check valve 15 allows the electrorheological fluid 20 in the reservoir chamber A to flow through each oil passage 13A toward the bottom side oil chamber C, and prevents the liquid from flowing in the opposite direction. I do.

縮小側のディスクバルブ16は、バルブボディ13の下面側に設けられている。縮小側のディスクバルブ16は、ピストンロッド8の縮小行程でピストン5が下向きに摺動変位するときに、ボトム側油室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13Bを介してリザーバ室A側にリリーフする。   The reduction side disk valve 16 is provided on the lower surface side of the valve body 13. The disc valve 16 on the reduction side opens when the pressure in the bottom side oil chamber C exceeds the relief set pressure when the piston 5 slides downward during the reduction stroke of the piston rod 8, and the pressure at this time is reduced. To the reservoir chamber A side via each oil passage 13B.

内筒2と外筒3との間には、軸方向に延びる圧力管からなる中間筒17が設けられている。中間筒17は、導電性材料を用いて形成され、後述の電界付与体22から高電圧(電界)が付与される筒状電極を構成する。中間筒17は、内筒2との間に軸方向の上端側から下端側に向けてピストンロッド8の進退動により電気粘性流体20が流動する通路18を形成している。   Between the inner cylinder 2 and the outer cylinder 3, there is provided an intermediate cylinder 17 composed of a pressure pipe extending in the axial direction. The intermediate cylinder 17 is formed using a conductive material, and forms a cylindrical electrode to which a high voltage (electric field) is applied from an electric field applying body 22 described later. The intermediate cylinder 17 forms a passage 18 with the inner cylinder 2 through which the electrorheological fluid 20 flows as the piston rod 8 moves forward and backward from the upper end to the lower end in the axial direction.

即ち、中間筒17は、内筒2の外周側に保持部材10,14を介して取付けられている。保持部材10,14は、内筒2の外周側で軸方向(上下方向)に離間して設けられている。この場合に、中間筒17の上端側は、保持部材10およびロッドガイド9を介して、外筒3に対して相対回転が不能になっている。中間筒17の下端側は、保持部材14、バルブボディ13およびボトムキャップ4を介して、外筒3に対して相対回転が不能になっている。中間筒17は、内筒2の外周側を全周にわたって取囲むことにより、中間筒17の内周側と内筒2の外周側との間に環状の流路、即ち電気粘性流体20が流通する通路18を形成している。また、中間筒17の外径側には、外筒3の取付孔3Bと径方向で対面する位置に、後述する電界付与体22の電極バネ22C2が取付けられている。   That is, the intermediate cylinder 17 is attached to the outer peripheral side of the inner cylinder 2 via the holding members 10 and 14. The holding members 10 and 14 are provided on the outer peripheral side of the inner cylinder 2 so as to be separated in the axial direction (vertical direction). In this case, the upper end side of the intermediate cylinder 17 cannot rotate relative to the outer cylinder 3 via the holding member 10 and the rod guide 9. The lower end of the intermediate cylinder 17 cannot rotate relative to the outer cylinder 3 via the holding member 14, the valve body 13, and the bottom cap 4. The intermediate cylinder 17 surrounds the outer circumference of the inner cylinder 2 over the entire circumference, so that an annular flow path, that is, the electrorheological fluid 20 flows between the inner circumference of the intermediate cylinder 17 and the outer circumference of the inner cylinder 2. A passage 18 is formed. An electrode spring 22C2 of the electric field applying body 22 described later is mounted on the outer diameter side of the intermediate cylinder 17 at a position radially facing the mounting hole 3B of the outer cylinder 3.

通路18は、内筒2に径方向の横孔として形成した油穴2Aによりロッド側油室Bと常時連通している。緩衝器1は、ピストン5の縮み行程および伸び行程の両方で、ロッド側油室Bから油穴2Aを通じて通路18に電気粘性流体20が流入する。通路18内に流入した電気粘性流体20は、ピストンロッド8が内筒2内を進退動するとき(即ち、縮み行程と伸び行程を繰返す間)に、この進退動により通路18の軸方向の上端側から下端側に向けて流動する。即ち、電気粘性流体20は、図1中に矢印Fで示す方向に流動する。   The passage 18 is always in communication with the rod-side oil chamber B through an oil hole 2A formed in the inner cylinder 2 as a radial horizontal hole. In the shock absorber 1, the electrorheological fluid 20 flows into the passage 18 from the rod-side oil chamber B through the oil hole 2A in both the contraction stroke and the extension stroke of the piston 5. The electrorheological fluid 20 that has flowed into the passage 18 causes the axially upper end of the passage 18 to move by the advance and retreat when the piston rod 8 advances and retreats in the inner cylinder 2 (that is, while the contraction stroke and the extension stroke are repeated). It flows from the side toward the lower end. That is, the electrorheological fluid 20 flows in the direction indicated by the arrow F in FIG.

通路18内に流入した電気粘性流体20は、中間筒17の下端側から保持部材14の油路14Aを介してリザーバ室Aへと流出する。このとき、電気粘性流体20の圧力は、通路18の上流側(即ち、油穴2A側)で最も高く、通路18内を流通する間に流路(通路)抵抗を受けるため漸次低下する。このため、通路18内の電気粘性流体20は、通路18の下流側(即ち、保持部材14の油路14A)を流通するときに最も低い圧力となっている。   The electrorheological fluid 20 that has flowed into the passage 18 flows out of the lower end of the intermediate cylinder 17 to the reservoir chamber A via the oil passage 14A of the holding member 14. At this time, the pressure of the electrorheological fluid 20 is highest on the upstream side of the passage 18 (that is, on the side of the oil hole 2A), and gradually decreases due to flow path (passage) resistance while flowing through the passage 18. Therefore, the electrorheological fluid 20 in the passage 18 has the lowest pressure when flowing through the downstream side of the passage 18 (that is, the oil passage 14A of the holding member 14).

内筒2の外周と中間筒17の内周との間には、電気粘性流体20が流通する通路18を仕切る(電気粘性流体20の流れを案内する)隔壁部材19が設けられている。この隔壁部材19は、内筒2の外周面と中間筒17の内周面とに対して相対回転不能に取付けられている。隔壁部材19は、内筒2と中間筒17との間で電気粘性流体20を軸方向だけでなく、周方向にも案内する流路形成部材である。これにより、電気粘性流体20が流通する通路18を、周方向に延びる部分を有する螺旋状または蛇行する1または複数の通路(流路)とすることができる。この場合には、軸方向に直線的に延びる通路と比較して、通路18の全長(油穴2Aから油路14Aまでの流路の長さ)を長くすることができる。   Between the outer periphery of the inner cylinder 2 and the inner periphery of the intermediate cylinder 17, there is provided a partition member 19 that partitions the passage 18 through which the electrorheological fluid 20 flows (guides the flow of the electrorheological fluid 20). The partition member 19 is attached to the outer peripheral surface of the inner cylinder 2 and the inner peripheral surface of the intermediate cylinder 17 so as not to rotate relatively. The partition member 19 is a flow path forming member that guides the electrorheological fluid 20 between the inner cylinder 2 and the intermediate cylinder 17 not only in the axial direction but also in the circumferential direction. Thus, the passage 18 through which the electrorheological fluid 20 flows can be one or a plurality of spiral or meandering passages (flow passages) having a portion extending in the circumferential direction. In this case, the entire length of the passage 18 (the length of the passage from the oil hole 2A to the oil passage 14A) can be made longer than that of the passage extending linearly in the axial direction.

通路18は、外筒3および内筒2内でピストン5の摺動によって流通する電気粘性流体20に抵抗を付与する。このため、中間筒17は、電源となるバッテリ21の正極に、例えば高電圧を発生する高電圧ドライバ(図示せず)と後述の電界付与体22とを介して接続されている。バッテリ21は、高電圧ドライバと共に電圧供給部(電界供給部)を構成し、中間筒17は、通路18内を流れる電気粘性流体20に電界を付与するための電極(エレクトロード)となる。ここで、中間筒17の両端側は、ロッドガイド9とバルブボディ13(ボトムキャップ4)とに対し、保持部材10,14を介して電気的に絶縁されている。一方、内筒2は、ロッドガイド9、ボトムバルブ12(バルブボディ13)、ボトムキャップ4、外筒3、高電圧ドライバ等を介して負極(グランド)に接続されている。   The passage 18 provides resistance to the electrorheological fluid 20 flowing through the outer cylinder 3 and the inner cylinder 2 by sliding the piston 5. For this reason, the intermediate cylinder 17 is connected to the positive electrode of a battery 21 serving as a power supply via, for example, a high-voltage driver (not shown) that generates a high voltage and an electric field applying body 22 described later. The battery 21 forms a voltage supply unit (electric field supply unit) together with the high-voltage driver, and the intermediate cylinder 17 serves as an electrode (electrode) for applying an electric field to the electrorheological fluid 20 flowing in the passage 18. Here, both ends of the intermediate cylinder 17 are electrically insulated from the rod guide 9 and the valve body 13 (the bottom cap 4) via the holding members 10 and 14. On the other hand, the inner cylinder 2 is connected to a negative electrode (ground) via a rod guide 9, a bottom valve 12 (valve body 13), a bottom cap 4, an outer cylinder 3, a high-voltage driver, and the like.

前記高電圧ドライバは、緩衝器1の減衰力を可変に調整するためのコントローラ(図示せず)から出力される指令信号(高電圧指令)に基づいて、バッテリ21から出力される直流電圧を昇圧して中間筒17に供給(出力)する。これにより、内筒2と中間筒17との間、換言すれば、通路18内には、中間筒17に印加される高電圧に応じた電位差が発生し、電気粘性流体20の粘度が変化する。この場合、緩衝器1は、中間筒17に印加される高電圧に応じて発生減衰力の特性(減衰力特性)を、ハード(Hard)な特性(硬特性)とソフト(Soft)な特性(軟特性)との間で連続的に調整することができる。なお、緩衝器1は、減衰力特性を連続的でなくとも、2段階または複数段階に調整可能なものであってもよい。また、本実施形態では、高電圧ドライバが昇圧する電圧は直流電圧としたが、交流電圧であってもよい。   The high-voltage driver boosts the DC voltage output from the battery 21 based on a command signal (high-voltage command) output from a controller (not shown) for variably adjusting the damping force of the shock absorber 1. Then, it is supplied (output) to the intermediate cylinder 17. As a result, a potential difference corresponding to the high voltage applied to the intermediate cylinder 17 is generated between the inner cylinder 2 and the intermediate cylinder 17, in other words, in the passage 18, and the viscosity of the electrorheological fluid 20 changes. . In this case, the shock absorber 1 changes the characteristic of the generated damping force (damping force characteristic) in accordance with the high voltage applied to the intermediate cylinder 17 into a hard characteristic (hard characteristic) and a soft characteristic (soft characteristic). (Soft characteristics). Note that the damper 1 may be capable of adjusting the damping force characteristics in two or more stages without being continuous. In the present embodiment, the voltage boosted by the high-voltage driver is a DC voltage, but may be an AC voltage.

電界付与体22は、外筒3から中間筒17に亘って配置され、バッテリ21からの電圧を中間筒17に付与する。そして、図2に示すように、電界付与体22は、ケーシング22A、ロックナット22B、接点部材22C、ピン22D、スペーサ22E、および被覆部材22Fを含んで構成されている。   The electric field applying body 22 is arranged from the outer cylinder 3 to the intermediate cylinder 17, and applies a voltage from the battery 21 to the intermediate cylinder 17. As shown in FIG. 2, the electric field applying body 22 includes a casing 22A, a lock nut 22B, a contact member 22C, a pin 22D, a spacer 22E, and a covering member 22F.

ケーシング22Aは、例えば導電性を有する金属材料により円筒状に形成され、外筒3の取付孔3Bに対応する位置で外筒3の外周側に固定されている。ケーシング22Aは、先端側を外筒3の取付孔3Bの外周側に当接させた状態で、全周に亘って溶接することにより取付けられている。一方、ケーシング22Aの基端側の外周には、おねじ部22A1が形成されている。   The casing 22A is formed, for example, of a conductive metal material into a cylindrical shape, and is fixed to the outer peripheral side of the outer cylinder 3 at a position corresponding to the mounting hole 3B of the outer cylinder 3. The casing 22A is attached by welding over the entire circumference in a state where the distal end side is in contact with the outer peripheral side of the attachment hole 3B of the outer cylinder 3. On the other hand, a male screw portion 22A1 is formed on the outer periphery on the base end side of the casing 22A.

ロックナット22Bは、導電性を有する金属材料により有底円筒状に形成され、ケーシング22Aの基端側に取付けられている。ロックナット22Bの先端側の内周には、ケーシング22Aのおねじ部22A1に螺合するめねじ部22B1が形成されている。ロックナット22Bは、ケーシング22Aの基端側開口を封止することにより、ケーシング22A内にピン22D、スペーサ22E、および被覆部材22Fを保持している。   The lock nut 22B is formed in a cylindrical shape with a bottom from a conductive metal material, and is attached to the base end side of the casing 22A. A female screw portion 22B1 that is screwed to the male screw portion 22A1 of the casing 22A is formed on the inner periphery on the distal end side of the lock nut 22B. The lock nut 22B holds the pin 22D, the spacer 22E, and the covering member 22F in the casing 22A by sealing the base end side opening of the casing 22A.

接点部材22Cは、外筒3の取付孔3Bに対応する位置で中間筒17の外周側に取付けられている。この接点部材22Cは、中間筒17の外周側に取付けられるバンド22C1と、バンド22C1に取付けられピン22Dに向けて延びる電極バネ22C2とにより構成されている。バンド22C1と電極バネ22C2とは、導電性を有する金属材料により形成され、高電圧ドライバおよびバッテリ21からの電圧を中間筒17に付与する付与部となっている。   The contact member 22C is attached to the outer peripheral side of the intermediate cylinder 17 at a position corresponding to the attachment hole 3B of the outer cylinder 3. The contact member 22C includes a band 22C1 attached to the outer peripheral side of the intermediate cylinder 17, and an electrode spring 22C2 attached to the band 22C1 and extending toward the pin 22D. The band 22 </ b> C <b> 1 and the electrode spring 22 </ b> C <b> 2 are formed of a conductive metal material, and serve as an application unit that applies a voltage from the high-voltage driver and the battery 21 to the intermediate cylinder 17.

ピン22Dは、導電性を有する金属材料により段付円柱状に形成され、ケーシング22A内の先端側に配設されている。ピン22Dの外周側には、被覆部材22Fとの間で電気粘性流体20が外部に流出するのを阻止するシール部材23が設けられている。ピン22Dは、基端側に高電圧ドライバを介してバッテリ21の正極側に接続されるコネクタ部22D1が形成され、先端側に接点部材22Cの電極バネ22C2が弾性状態で接触している。これにより、バッテリ21からの電圧は、ピン22Dから接点部材22Cを介して中間筒17に付与されている。ピン22Dは、接点部材22Cと共に、高電圧ドライバおよびバッテリ21からの電圧を中間筒17に付与する付与部となっている。   The pin 22D is formed in a stepped columnar shape from a conductive metal material, and is disposed on the tip side in the casing 22A. A seal member 23 is provided on the outer peripheral side of the pin 22D to prevent the electrorheological fluid 20 from flowing out to the outside between the cover member 22F. The connector 22D1 connected to the positive electrode side of the battery 21 via the high voltage driver is formed on the base end side of the pin 22D, and the electrode spring 22C2 of the contact member 22C is in elastic contact with the distal end side. Thereby, the voltage from the battery 21 is applied to the intermediate cylinder 17 from the pin 22D via the contact member 22C. The pin 22D, together with the contact member 22C, serves as an application section that applies the voltage from the high-voltage driver and the battery 21 to the intermediate cylinder 17.

スペーサ22Eは、絶縁性を有する円筒体からなり、ピン22Dとロックナット22Bとの間に配設されている。スペーサ22Eは、ピン22Dとロックナット22Bとの間を電気的に絶縁している。スペーサ22Eは、ロックナット22Bをケーシング22Aに螺合したときに、ピン22Dをケーシング22Aの先端側に向けて押圧して、ピン22Dをケーシング22Aの先端側に配置させる。   The spacer 22E is formed of a cylindrical body having an insulating property, and is disposed between the pin 22D and the lock nut 22B. The spacer 22E electrically insulates between the pin 22D and the lock nut 22B. When the lock nut 22B is screwed into the casing 22A, the spacer 22E presses the pin 22D toward the distal end of the casing 22A to dispose the pin 22D on the distal end of the casing 22A.

次に、接点部材22Cおよびピン22Dの周囲の電界を緩和させる被覆部材22Fについて説明する。   Next, a description will be given of the covering member 22F for relaxing the electric field around the contact member 22C and the pin 22D.

被覆部材22Fは、絶縁性を有する段付円筒状のカバーとして形成され、ケーシング22A内に設けられている。被覆部材22Fは、ケーシング22Aと、ピン22Dおよびスペーサ22Eとの間に設けられている。即ち、被覆部材22F内には、ピン22Dとスペーサ22Eとが並んで配設されている。被覆部材22Fは、ケーシング22Aとピン22Dとの間を電気的に絶縁している。そして、被覆部材22Fは、ケーシング22A内に位置する大径部22F1と、大径部22F1の先端からケーシング22Aの外側に向けて突出する小径部22F2と、小径部22F2のケーシング22A側から径方向外方にケーシング22Aの内周面に向かって突出し、大径部22F1と小径部22F2とを繋ぐ段部22F3とにより構成されている。   The covering member 22F is formed as a stepped cylindrical cover having an insulating property, and is provided in the casing 22A. The covering member 22F is provided between the casing 22A, the pin 22D, and the spacer 22E. That is, the pins 22D and the spacers 22E are arranged side by side in the covering member 22F. The covering member 22F electrically insulates between the casing 22A and the pin 22D. The covering member 22F includes a large-diameter portion 22F1 located in the casing 22A, a small-diameter portion 22F2 protruding from the tip of the large-diameter portion 22F1 toward the outside of the casing 22A, and a radial direction from the casing 22A side of the small-diameter portion 22F2. It comprises a step 22F3 projecting outward toward the inner peripheral surface of the casing 22A and connecting the large diameter portion 22F1 and the small diameter portion 22F2.

被覆部材22Fの大径部22F1は、ケーシング22A内に設けられ、外周側にケーシング22Aとの間で電気粘性流体20が外部に流出するのを阻止するシール部材24が設けられている。一方、被覆部材22Fの小径部22F2は、ケーシング22Aから突出して外筒3の取付孔3Bに挿通されている。即ち、小径部22F2は、外筒3の取付孔3Bから中間筒17に向けて突出することにより、その先端側がリザーバ室A内に位置している。これにより、小径部22F2は、外筒3とピン22Dとの間および外筒3と接点部材22Cとの間に位置する構成となっている。   The large-diameter portion 22F1 of the covering member 22F is provided inside the casing 22A, and a seal member 24 is provided on the outer peripheral side to prevent the electrorheological fluid 20 from flowing out of the casing 22A. On the other hand, the small-diameter portion 22F2 of the covering member 22F protrudes from the casing 22A and is inserted into the mounting hole 3B of the outer cylinder 3. That is, the small-diameter portion 22F2 projects from the mounting hole 3B of the outer cylinder 3 toward the intermediate cylinder 17, so that the distal end side is located in the reservoir chamber A. Thus, the small diameter portion 22F2 is configured to be located between the outer cylinder 3 and the pin 22D and between the outer cylinder 3 and the contact member 22C.

被覆部材22Fは、固有抵抗値が電気粘性流体20よりも大きく、かつ誘電率が電気粘性流体20よりも小さい材質によって形成されている。具体的には、被覆部材22Fは、例えば耐摩耗性、電気絶縁性が高いポリアセタール等の熱可塑性樹脂により形成されている。一例を挙げると、被覆部材22Fは、例えば中間筒17に印加される電圧(例えば、5kV)以上の絶縁耐圧を有し、比誘電率/厚さが2[mm-1]以下となったポリアセタール等により形成することができる。 The coating member 22F is formed of a material having a specific resistance greater than that of the electrorheological fluid 20 and a dielectric constant smaller than that of the electrorheological fluid 20. Specifically, the covering member 22F is formed of, for example, a thermoplastic resin such as polyacetal having high abrasion resistance and high electrical insulation. As an example, the covering member 22F has a withstand voltage of, for example, a voltage (for example, 5 kV) or more applied to the intermediate cylinder 17, and has a relative dielectric constant / thickness of 2 [mm -1 ] or less. And the like.

そして、被覆部材22Fの小径部22F2は、接点部材22Cと外筒3との間およびピン22Dと外筒3との間に位置している。これにより、接点部材22Cおよびピン22Dと外筒3との間の電界を緩和させることができるので、電気粘性流体20内の粒子が接点部材22Cおよびピン22Dの周囲に堆積するのを抑制することができる。その結果、接点部材22Cおよびピン22Dと外筒3との間でトラッキング放電が発生するのを抑制させることができる。   The small-diameter portion 22F2 of the covering member 22F is located between the contact member 22C and the outer cylinder 3 and between the pin 22D and the outer cylinder 3. Thereby, the electric field between the contact member 22C and the pin 22D and the outer cylinder 3 can be reduced, so that the particles in the electrorheological fluid 20 are prevented from being deposited around the contact member 22C and the pin 22D. Can be. As a result, occurrence of tracking discharge between the contact member 22C and the pin 22D and the outer cylinder 3 can be suppressed.

なお、接点部材22Cのバンド22C1の周囲の中間筒17を固有抵抗値が電気粘性流体20よりも大きく、かつ誘電率が電気粘性流体20よりも小さい被覆部材で覆うことで、電界付与体22の周囲に電気粘性流体20内の粒子が堆積するのをさらに抑制することができる。   In addition, by covering the intermediate cylinder 17 around the band 22C1 of the contact member 22C with a covering member having a specific resistance value higher than that of the electrorheological fluid 20 and a dielectric constant smaller than that of the electrorheological fluid 20, Accumulation of particles in the electrorheological fluid 20 around it can be further suppressed.

本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。   The shock absorber 1 according to the present embodiment has the above-described configuration, and its operation will be described next.

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8の上端側を車両の車体側に取付け、外筒3の下端側(ボトムキャップ4側)を車輪側(車軸側)に取付ける。車両の走行時には、路面の凹凸等により、上,下方向の振動が発生すると、ピストンロッド8が外筒3から伸長,縮小するように変位する。このとき、前記コントローラからの減衰力指令に基づいた電位差を内筒2と中間筒17との間に発生させて、通路18内に電界を付与して通路18を通過する電気粘性流体20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。   When mounting the shock absorber 1 on a vehicle such as an automobile, for example, the upper end side of the piston rod 8 is attached to the vehicle body side, and the lower end side (bottom cap 4 side) of the outer cylinder 3 is attached to the wheel side (axle side). . When the vehicle travels, when upward and downward vibrations are generated due to unevenness of the road surface or the like, the piston rod 8 is displaced so as to extend and contract from the outer cylinder 3. At this time, a potential difference is generated between the inner cylinder 2 and the intermediate cylinder 17 based on the damping force command from the controller, and an electric field is applied to the passage 18 so that the viscosity of the electrorheological fluid 20 passing through the passage 18 is increased. , The generated damping force of the shock absorber 1 is variably adjusted.

この場合、ピストンロッド8の伸び行程時には、内筒2内のピストン5の移動によってピストン5の縮み側逆止弁6が閉じる。ピストン5のディスクバルブ7の開弁前には、ロッド側油室Bの電気粘性流体20が加圧されて内筒2の油穴2Aを通じて通路18内に流入する。このとき、ピストン5が移動した分の電気粘性流体20は、リザーバ室Aからボトムバルブ12の伸び側逆止弁15を開いてボトム側油室Cに流入する。   In this case, during the extension stroke of the piston rod 8, the movement of the piston 5 in the inner cylinder 2 closes the contraction-side check valve 6 of the piston 5. Before the disc valve 7 of the piston 5 is opened, the electrorheological fluid 20 in the rod-side oil chamber B is pressurized and flows into the passage 18 through the oil hole 2A of the inner cylinder 2. At this time, the electrorheological fluid 20 corresponding to the movement of the piston 5 flows from the reservoir chamber A into the bottom oil chamber C by opening the extension check valve 15 of the bottom valve 12.

一方、ピストンロッド8の縮み行程時には、内筒2内のピストン5の移動によってピストン5の縮み側逆止弁6が開き、ボトムバルブ12の伸び側逆止弁15が閉じる。ボトムバルブ12(ディスクバルブ16)の開弁前には、ボトム側油室Cの液体がロッド側油室Bに流入する。これと共に、ピストンロッド8が内筒2内に浸入した分に相当する液体が、ロッド側油室Bから内筒2の油穴2Aを通じて通路18内に流入する。   On the other hand, during the compression stroke of the piston rod 8, the movement of the piston 5 in the inner cylinder 2 opens the compression-side check valve 6 of the piston 5 and closes the extension-side check valve 15 of the bottom valve 12. Before the bottom valve 12 (disk valve 16) is opened, the liquid in the bottom oil chamber C flows into the rod oil chamber B. At the same time, the liquid corresponding to the amount of the piston rod 8 entering the inner cylinder 2 flows from the rod-side oil chamber B into the passage 18 through the oil hole 2A of the inner cylinder 2.

いずれの場合も(伸び行程も縮み行程も)、通路18内に流入した電気粘性流体20は、通路18の電界強度(内筒2と中間筒17との間の電位差)に応じた粘度で通路18内を出口側(下側)に向けて流通し、通路18から保持部材14の油路14Aを介してリザーバ室Aに流れる。このとき、緩衝器1は、通路18内を通過する電気粘性流体20の粘度に応じた減衰力が発生し、車両の上下振動を緩衝(減衰)することができる。   In any case (in both the extension stroke and the contraction stroke), the electrorheological fluid 20 that has flowed into the passage 18 has a viscosity corresponding to the electric field strength of the passage 18 (the potential difference between the inner cylinder 2 and the intermediate cylinder 17). The fluid flows through the inside 18 toward the outlet side (lower side), and flows from the passage 18 to the reservoir chamber A via the oil passage 14A of the holding member 14. At this time, the damper 1 generates a damping force according to the viscosity of the electrorheological fluid 20 passing through the passage 18 and can buffer (attenuate) the vertical vibration of the vehicle.

ところで、上述した従来技術では、中間筒(エレクトロード)に電圧を付与する付与部(高電圧ピン)の周囲は、電界が強いので付与部に電気粘性流体20内の粒子が堆積して、付与部と外筒との間で堆積した粒子によるトラッキング放電が発生する虞がある。また、付与部の周囲に粒子が堆積すると、電気粘性流体20内の粒子の濃度にばらつきが発生するので、緩衝器1の減衰特性が不安定になる虞がある。   By the way, in the above-described conventional technology, the particles in the electrorheological fluid 20 accumulate on the application portion because the electric field is strong around the application portion (high-voltage pin) for applying a voltage to the intermediate cylinder (electrode). There is a possibility that tracking discharge may occur due to particles accumulated between the portion and the outer cylinder. Further, when particles accumulate around the application section, the concentration of the particles in the electrorheological fluid 20 varies, so that the damping characteristics of the shock absorber 1 may become unstable.

そこで、本実施形態では、電圧を中間筒17に付与する付与部である接点部材22Cとピン22Dとの外周に被覆部材22Fを設けている。即ち、図2に示すように、被覆部材22Fの小径部22F2は、外筒3の取付孔3Bからリザーバ室A内に突出している。これにより、接点部材22C(電極バネ22C2)と外筒3との間およびピン22Dと外筒3との間には、被覆部材22Fの小径部22F2が配設される。   Therefore, in the present embodiment, the covering member 22F is provided on the outer periphery of the contact member 22C and the pin 22D, which are application portions for applying a voltage to the intermediate cylinder 17. That is, as shown in FIG. 2, the small diameter portion 22F2 of the covering member 22F protrudes into the reservoir chamber A from the mounting hole 3B of the outer cylinder 3. Thereby, the small diameter portion 22F2 of the covering member 22F is provided between the contact member 22C (electrode spring 22C2) and the outer cylinder 3 and between the pin 22D and the outer cylinder 3.

そして、被覆部材22Fは、固有抵抗値が電気粘性流体20よりも大きく、かつ誘電率が電気粘性流体20よりも小さい材質によって形成されている。これにより、接点部材22Cおよびピン22Dと外筒3との間の電界を緩和させることができるので、接点部材22Cおよびピン22Dとグランドである外筒3との間に電気粘性流体20内の粒子が堆積するのを抑制することができる。その結果、接点部材22Cおよびピン22Dと外筒3との間で粒子によるトラッキング放電の発生を抑制することができる。また、電気粘性流体20内の粒子の偏在を低減させることができるので、緩衝器1の減衰力特性を安定させることができる。   The covering member 22F is formed of a material having a specific resistance greater than that of the electrorheological fluid 20 and a dielectric constant smaller than that of the electrorheological fluid 20. Accordingly, the electric field between the contact member 22C and the pin 22D and the outer cylinder 3 can be reduced, so that the particles in the electrorheological fluid 20 can be interposed between the contact member 22C and the pin 22D and the outer cylinder 3 serving as the ground. Can be suppressed from being deposited. As a result, it is possible to suppress the occurrence of tracking discharge due to particles between the outer cylinder 3 and the contact member 22C and the pin 22D. Further, since the uneven distribution of particles in the electrorheological fluid 20 can be reduced, the damping force characteristics of the shock absorber 1 can be stabilized.

なお、上述した実施形態では、被覆部材22Fを、大径部22F1と小径部22F2と段部22F3との隙間を無くし、該隙間からのトラッキング放電や、組み付け時の異物(埃など)の混入の可能性を抑制するため、大径部22F1と小径部22F2と段部22F3とを一体にして形成した。よって、接点部材22Cとピン22Dとの外周側を覆うカバー部材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、例えば被覆部材は、接点部材22Cとピン22Dとを覆うポリプロピレン製の熱収縮チューブにより形成してもよい。また、被覆部材は、エポキシ樹脂等の塗料を接点部材22Cとピン22Dとに塗布してもよい。この場合、被覆部材22Fを省スペースで形成でき、または、組立部品を減少させることができる。   In the above-described embodiment, the covering member 22F eliminates the gap between the large-diameter portion 22F1, the small-diameter portion 22F2, and the step portion 22F3, and prevents tracking discharge from the gap and the intrusion of foreign matter (dust and the like) during assembly. In order to suppress the possibility, the large-diameter portion 22F1, the small-diameter portion 22F2, and the step portion 22F3 were integrally formed. Therefore, the case where the cover member covers the outer peripheral side of the contact member 22C and the pin 22D has been described as an example. However, the present invention is not limited to this. For example, the covering member may be formed of a heat-shrinkable tube made of polypropylene that covers the contact member 22C and the pin 22D. Further, the coating member may apply a paint such as an epoxy resin to the contact member 22C and the pin 22D. In this case, the covering member 22F can be formed in a small space, or the number of assembled parts can be reduced.

また、上述した実施形態では、接点部材22Cをバンド22C1により中間筒17に取付け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、例えば接点部材22C(電極バネ22C2)をピン22Dに取付けて中間筒17に弾性的に接触させてもよい。   In the above-described embodiment, the case where the contact member 22C is attached to the intermediate cylinder 17 by the band 22C1 has been described as an example. However, the present invention is not limited to this. For example, the contact member 22C (electrode spring 22C2) may be attached to the pin 22D to elastically contact the intermediate cylinder 17.

さらに、前記実施の形態では、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。   Further, in the above-described embodiment, the case where the shock absorber 1 as the cylinder device is used for a four-wheel vehicle has been described as an example. However, the present invention is not limited to this. For example, shock absorbers used for motorcycles, shock absorbers used for railway vehicles, shock absorbers used for various mechanical devices including general industrial equipment, shock absorbers used for buildings, etc. It can be widely used as various types of shock absorbers (cylinder devices) for damping objects to be processed.

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。   As the cylinder device based on the embodiment described above, for example, the following configuration can be considered.

シリンダ装置の第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る内筒と、該内筒内を2室に画成して摺動するピストンと、一端側が前記内筒の外部に突出し、他端側が前記ピストンと連結するロッドと、該内筒の外側に設けられる外筒と、前記内筒と前記外筒との間に設けられる電極であって、前記電気粘性流体が流動する通路を前記内筒との間に形成する中間筒と、該中間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、前記内筒と前記外筒との一端を閉塞するように設けられ、前記ロッドを支持するロッドガイドと、前記外筒から前記中間筒に亘って配置され、電圧供給部からの電圧を前記中間筒に付与する付与部と、を有するシリンダ装置であって、前記付与部の外周には、固有抵抗値が前記電気粘性流体よりも大きく、かつ誘電率が前記電気粘性流体よりも小さい材質によって形成された被覆部材が設けられている。これにより、減衰力特性を安定させることができる。   As a first aspect of the cylinder device, an inner cylinder in which an electrorheological fluid whose fluid property is changed by an electric field is sealed, a piston which defines two chambers in the inner cylinder and slides, A rod protruding outside the inner cylinder, the other end of which is connected to the piston, an outer cylinder provided outside the inner cylinder, and an electrode provided between the inner cylinder and the outer cylinder; An intermediate cylinder that forms a passage through which the viscous fluid flows between the inner cylinder, a reservoir chamber that is formed between the intermediate cylinder and the outer cylinder, and that contains the electrorheological fluid and working gas; A rod guide that is provided to close one end of the inner cylinder and the outer cylinder, supports the rod, and is disposed from the outer cylinder to the intermediate cylinder, and applies a voltage from a voltage supply unit to the intermediate cylinder. And a applying unit for applying, wherein the cylinder device has The outer periphery of the given section, the covering member is provided greater than the resistivity of the electro-rheological fluid, and the dielectric constant is formed by a small material than the electrorheological fluid. Thereby, the damping force characteristics can be stabilized.

第2の態様としては、第1の態様において、前記付与部は、前記電圧供給部に接続されたピンと、前記中間筒に取付けられ前記ピンに弾性的に接触する接点部材とにより構成され、前記被覆部材は、前記ピンおよび前記接点部材と前記外筒との間に位置して設けられている。これにより、電界付与体22の周囲に電気粘性流体20内の粒子が堆積するのをさらに抑制することができる。   As a second aspect, in the first aspect, the application section is configured by a pin connected to the voltage supply section, and a contact member attached to the intermediate cylinder and elastically contacting the pin. The covering member is provided between the pin and the contact member and the outer cylinder. Thereby, the accumulation of particles in the electrorheological fluid 20 around the electric field applying body 22 can be further suppressed.

第3の態様としては、第2の態様において、前記被覆部材は、前記外筒から前記リザーバ室に突出して前記ピンと前記接点部材との外周を覆うカバー部材からなっている。これにより、被覆部材を省スペースで形成でき、または、組立部品を減少させることができる。   As a third aspect, in the second aspect, the covering member comprises a cover member projecting from the outer cylinder into the reservoir chamber and covering the outer periphery of the pin and the contact member. Thereby, the covering member can be formed in a small space, or the number of assembled parts can be reduced.

1 緩衝器(シリンダ装置)
2 内筒
3 外筒
5 ピストン
8 ピストンロッド(ロッド)
9 ロッドガイド
17 中間筒
18 通路
20 電気粘性流体
21 バッテリ(電圧供給部)
22 電界付与体
22C 接点部材(付与部)
22D ピン(付与部)
22F 被覆部材
A リザーバ室
B ロッド側油室
C ボトム側油室
1 shock absorber (cylinder device)
2 inner cylinder 3 outer cylinder 5 piston 8 piston rod (rod)
9 Rod guide 17 Intermediate cylinder 18 Passage 20 Electrorheological fluid 21 Battery (voltage supply unit)
22 electric field applying body 22C contact member (applying part)
22D pin (application part)
22F Covering member A Reservoir chamber B Rod side oil chamber C Bottom side oil chamber

Claims (3)

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る内筒と、
該内筒内を2室に画成して摺動するピストンと、
一端側が前記内筒の外部に突出し、他端側が前記ピストンと連結するロッドと、
該内筒の外側に設けられる外筒と、
前記内筒と前記外筒との間に設けられる電極であって、前記電気粘性流体が流動する通路を前記内筒との間に形成する中間筒と、
該中間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、
前記内筒と前記外筒との一端を閉塞するように設けられ、前記ロッドを支持するロッドガイドと、
前記外筒から前記中間筒に亘って配置され、電圧供給部からの電圧を前記中間筒に付与する付与部と、を有するシリンダ装置であって、
前記付与部の外周には、固有抵抗値が前記電気粘性流体よりも大きく、かつ誘電率が前記電気粘性流体よりも小さい材質によって形成された被覆部材が設けられていることを特徴とするシリンダ装置。
An inner cylinder in which an electrorheological fluid whose properties change due to an electric field is sealed,
A piston that defines and slides in the inner cylinder into two chambers,
A rod having one end protruding outside the inner cylinder and the other end being connected to the piston;
An outer cylinder provided outside the inner cylinder,
An electrode provided between the inner cylinder and the outer cylinder, an intermediate cylinder that forms a passage through which the electrorheological fluid flows between the inner cylinder,
A reservoir chamber formed between the intermediate cylinder and the outer cylinder and in which the electrorheological fluid and working gas are sealed;
A rod guide provided to close one end of the inner cylinder and the outer cylinder, and supporting the rod,
An application unit disposed from the outer cylinder to the intermediate cylinder, and an application unit that applies a voltage from a voltage supply unit to the intermediate cylinder,
A cylinder device is provided on the outer periphery of the applying portion, the covering member being formed of a material having a specific resistance greater than that of the electrorheological fluid and a dielectric constant smaller than that of the electrorheological fluid. .
前記付与部は、前記電圧供給部に接続されたピンと、前記中間筒に取付けられ前記ピンに弾性的に接触する接点部材とにより構成され、
前記被覆部材は、前記ピンおよび前記接点部材と前記外筒との間に位置して設けら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。
The applying section is configured by a pin connected to the voltage supply section, and a contact member attached to the intermediate cylinder and elastically contacting the pin.
The cylinder device according to claim 1, wherein the covering member is provided between the pin and the contact member and the outer cylinder.
前記被覆部材は、前記外筒から前記リザーバ室に突出して前記ピンと前記接点部材との外周を覆うカバー部材からなることを特徴とする請求項2に記載のシリンダ装置。   The cylinder device according to claim 2, wherein the covering member comprises a cover member protruding from the outer cylinder into the reservoir chamber and covering an outer periphery of the pin and the contact member.
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