JP6499766B2 - 磁気粘性流体組成物及びこれを用いた振動減衰装置 - Google Patents

Description

本発明は、磁気粘性流体組成物及びこれを用いた振動減衰装置に関する。

振動減衰装置としては、印加する磁界の強さに応じて見かけの粘度が変化する磁気粘性流体組成物（Magneto-Rheological Fluid（ＭＲＦ）組成物）を用いた可変減衰力ダンパが知られている。この振動減衰装置は、入力される振動を、ＭＲＦ組成物を封入したシリンダ内でピストンが往復移動する際のＭＲＦ組成物の流動抵抗によって減衰する。この振動減衰装置によれば、印加する磁界の強さに応じて振動の減衰力を調節することができる。

ところで、ＭＲＦ組成物としては、一般に磁性粒子を分散媒に分散させたものが用いられる。そのためシリンダ内部の動作圧力は、ＭＲＦ組成物を使用しない振動減衰装置と比べて一段と高くなる。これによりＭＲＦ組成物を用いた振動減衰装置は、摩擦摺動部における摩擦力が増大する問題がある。また、ＭＲＦ組成物を用いた振動減衰装置では、摩擦摺動部にＭＲＦ組成物の磁性粒子が介在するため摩擦摺動部における摩擦力がさらに増大する。ちなみに、摩擦摺動部における摩擦力が増大すると、例えばこの振動減衰装置を車両に適用した際の車両の乗り心地性能が低下するとともに、軽量な車両に対する適応性が不十分となる。

従来、ピストンに連結されるピストンロッドをシリンダの端部でベアリングにて摺動自在に支持し、このベアリングを多孔質部材で囲んだ振動減衰装置が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
この振動減衰装置によれば、ピストンロッドとベアリングとの摩擦摺動部には、多孔質部材で磁性粒子が濾別されたＭＲＦ組成物の液体成分のみが供給されるので、摩擦摺動部に磁性粒子が介在することが防止される。
また、磁性粒子の再分散力や低温における流体挙動を考慮した、磁性流体配合体も知られている（例えば、特許文献２）が、前記振動減衰装置における動作時の摩擦力を低減といった、摩擦摺動部における潤滑性向上に寄与した潤滑油組成物は知られていなかった。

特開２００８−６９８５８号公報 特表２００９−５００８１６号公報

ところで、前記の振動減衰装置（例えば、特許文献１参照）においては、ＭＲＦ組成物（液体成分）が多孔質部材のみを介して摩擦摺動部に供給されるように、複数箇所にシール部材を配置する必要がある。具体的には、シリンダ内壁とピストンロッドとの間に配置されるシール部材に加えて、少なくともシリンダ内壁と多孔質部材との間、ピストンロッドと多孔質部材との間にそれぞれシール部材が配置される。このような振動減衰装置においては、ピストンロッド周りの複数箇所にシール部材が配置されるために、ピストンロッドがシリンダに対して往復運動する際の摩擦力が増大する問題もある。
また、従来の振動減衰装置は、部品点数が増加するとともに装置構成が複雑化して製造コストが高くなる問題がある。

そこで本発明の課題は、振動減衰装置におけるピストンロッドとロッドガイドとの摺動構造によらず、動作時の摩擦力を根本的に低減することができる磁気粘性流体組成物及びこれを用いた振動減衰装置を提供することにある。

本発明者らは、所定の化学成分を添加したＭＲＦ組成物を用いることによって、振動減衰装置におけるシール部材を削減することを見出して本発明に到達した。

前記課題を解決した本発明の磁気粘性流体組成物は、磁性粒子と、この磁性粒子を分散させる分散媒と、摩擦調整剤とを含み、摩擦摺動部に低摩擦な境界膜を形成する磁気粘性流体組成物であって、前記摩擦調整剤は、ステアリン酸ブチル、オレイン酸ブチル，パルミチン酸ブチル，ソルビタンモノステアレート，ソルビタンモノパルミテート，グリセリンモノオレート，グリセリンモノステアレート，及びグリセリンオノパルミテートから選ばれる少なくとも１種であり、当該摩擦調整剤の磁気粘性流体組成物全量基準に対する含有量は０．１〜５質量％であることを特徴とする。

また、前記課題を解決した本発明の振動減衰装置は、前記の磁気粘性流体組成物が充填されるシリンダと、前記シリンダ内に挿通されるピストンロッドと、前記ピストンロッドに連結されて前記シリンダ内で軸方向に摺動可能に配置されるピストンと、前記ピストンによって前記シリンダ内に区画されて前記磁気粘性流体組成物が収容される第１液室及び第２液室と、前記第１液室と第２液室とを連通させるように前記ピストンに形成される連通孔と、前記連通孔を流通する前記磁気粘性流体組成物に磁界を印加する電磁コイルと、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、振動減衰装置における摺動構造によらず、動作時の摩擦力を根本的に低減することができる磁気粘性流体組成物及びこれを用いた振動減衰装置を提供することができる。さらには、振動減衰装置における構成の簡素化を達成することもできる。

本発明の実施形態に係る振動減衰装置の概略構造を示す断面図である。 図１のピストンの部分拡大断面図である。 図１のロッドガイドの部分拡大断面図である。 図３のロッドガイドの従来構造例を示す部分拡大図である。 図３のロッドガイドの従来の改良構造例を示す部分拡大図である。 本発明の実施例における摩擦係数の測定試験の結果を比較例との対比で示すグラフである。 本発明の実施例において、摩擦力の測定を行った試験装置の模式図である。 図７の試験装置を使用した摩擦力の第１の測定結果を比較例との対比で示すグラフである。 図７の試験装置を使用して、ピストンロッドとロッドガイドとの間に荷重５０Ｎ、１５０Ｎ、３００Ｎを掛けて摺動させた際の摩擦力の第２の測定結果を比較例との対比で示すグラフである。

次に、本発明の実施形態に係る磁気粘性流体組成物及びこれを用いた振動減衰装置について説明する。以下では、振動減衰装置の全体構成について説明した後に、この振動減衰装置に用いる磁気粘性流体組成物について説明する。

＜振動減衰装置の全体構成＞
図１は、本発明の実施形態に係る振動減衰装置１０の概略構造を示す断面図である。
この振動減衰装置１０は、車両に搭載されるモノチューブ式（ド・カルボン式）の可変減衰力ダンパであり、車輪を介して入力される振動の大きさに応じて振動の減衰力を調節する構成となっている。

この振動減衰装置１０は、後に詳しく説明する磁気粘性流体組成物（Magneto-Rheological Fluid（ＭＲＦ）組成物）が充填される円筒状のシリンダ１２と、このシリンダ１２の軸芯方向（長手方向）にスライド自在なピストンロッド１３と、ピストンロッド１３の先端に装着され、シリンダ１２内を第１液室１４と第２液室１５とに区画するピストン１６と、シリンダ１２内を第２液室１５と高圧ガス室１７を区画するフリーピストン１８と、を備えている。なお、ピストン１６は、特許請求の範囲にいう「ピストン」に相当する。

シリンダ１２の一端には、シリンダ１２の開口を閉塞するロッドガイド１９が設けられている。ロッドガイド１９は略円筒形状を有している。
ピストンロッド１３はロッドガイド１９の中心孔に挿通されて支持されている。
ピストンロッド１３の外周面（ピストンロッド１３側の摩擦摺動部）とロッドガイド１９の内周面（ロッドガイド１９側の摩擦摺動部）とが摺動する。
ロッドガイド１９は、磁気粘性流体組成物の外部への漏洩を防止するためのオイルシール２６を有している。ロッドガイド１９の構造については、後に詳しく説明する。

シリンダ１２の他端には、通常、アイピース１２ａが設けられている。例えば、この振動減衰装置１０を車両のサスペンションに用いる場合には、アイピース１２ａに図示しないボルトが挿入され、そのボルトが車輪側部材であるトレーリングアームと連結される。

また、ピストンロッド１３の端部（図１の紙面左側の端部）がダンパマウントを介して、車体側部材であるダンパベース（ホイールハウス上部）に連結される。車両走行中には、ピストン１６とフリーピストン１８のそれぞれの外周面がシリンダ１２の内周面に対して摺動する。

図２に図１のピストン１６の部分拡大断面図を示す。
ピストン１６は、第１液室１４と第２液室１５とを連通させる連通孔２１と、連通孔２１内を流通する磁気粘性流体組成物に磁界を印加する電磁コイル２２と、を備えている。この電磁コイル２２には、給電線２３を介して電流が供給される。

この給電線２３は、ピストンロッド１３の内部を通して外部に取り出されており、所定の図示しない制御電源に接続される。
この制御電源から給電線２３を通して電磁コイル２２に電流が供給されると、連通孔２１内の磁気粘性流体組成物に磁界が印加される。この際、連通孔２１を流動していない静止状態の磁気粘性流体組成物を想定すると、磁気粘性流体組成物に含まれる磁性粒子は、磁力線に沿って並ぶようにクラスタを形成する。そして、連通孔２１を流動している磁気粘性流体組成物は、クラスタの形成を阻害するように連通孔２１を流通するので磁気粘性流体組成物の見かけ上の粘度が増大する。

本実施形態に係る振動減衰装置１０は、入力する振動の大きさ、振幅や速度を所定のセンサで検出し、その検出信号によって電磁コイル２２に供給する電力を調節する。これにより振動減衰装置１０は、入力する振動の大きさに応じて磁気粘性流体組成物の見かけ上の粘度を増大させて減衰力を調節する。図２中、符号１２はシリンダである。

図３に、図１のロッドガイド１９の部分拡大断面図を示す。
ロッドガイド１９は、シリンダ１２の一端側に内嵌され、ピストンロッド１３が挿通される略円筒状の基材部３１と、基材部３１の内周側に配置されてピストンロッド１３を摺動可能に支持する略円筒形状のガイドメタル３２と、基材部３１の内周側に配置されてピストンロッド１３を摺動可能に支持しつつピストンロッド１３との間を液密に封止するオイルシール２６と、を備えている。

本実施形態での基材部３１は、例えば、鋼材などの鉄系金属材料や、アルミニウム、アルミニウム合金、ステンレスなどの非磁性金属材料で形成され、シリンダ１２の開口に圧入され、シリンダ１２の一端側を液密に封止している。基材部３１のシリンダ１２への取り付けは、これに限定されるものではなく、螺合、溶接、その他の取り付け形態とすることもできる。

基材部３１の内周側は、シリンダ１２の一端側に、ピストンロッド１３の外周面に摺動可能に接触する程度の内径となる小径部３５と、この小径部３５よりも大きい内径の大径部３６と、これら小径部３５と大径部３６との間に形成され、大径部３６よりも大きい内径のオイルシール配置部３７とで構成されている。

ガイドメタル３２は、例えば、鋼材、アルミニウム合金、銅合金、ステンレスなどの金属材料で形成され、基材部３１の大径部３６に配置されている。
本実施形態でのガイドメタル３２の内周面には、フッ素系樹脂コーティングや銅、スズ、ニッケルなどの粉末焼結体が施されている。ちなみに、本実施形態でのピストンロッド１３の外周面には、ニッケルめっき、クロムめっき、非晶質炭素（ダイヤモンドライクカーボン）硬質皮膜、セラミックスコーティングなどの硬質めっきや硬質コーティングが施されており、ピストンロッド１３とガイドメタル３２との接触面（摩擦摺動部）は、摺動抵抗が小さくなる構成となっている。

本実施形態でのオイルシール２６は、ウレタン樹脂、フッ素樹脂、シリコン樹脂などの高分子エラストマやニトリルブチルゴムなどのゴム系材料で形成されている。
オイルシール２６は、基材部３１のオイルシール配置部３７に設けられ、ピストンロッド１３と基材部３１とに圧接することでシリンダ１２の外部への磁気粘性流体組成物の漏洩を防止している。

ちなみに、従来の磁気粘性流体組成物を使用する従来の振動減衰装置では、ガイドメタル３２と第１液室１４との間にもオイルシールを配置するところ、本実施形態では、そのようなオイルシールを省略している。このオイルシールが省略可能となったことは、後に詳しく説明するように、次に説明する本発明の磁気粘性流体組成物を使用したことに基づく。

＜磁気粘性流体組成物＞
磁気粘性流体組成物は、磁性粒子と、この磁性粒子を分散させる分散媒と、摩擦調整剤とを含んでいる。

（磁性粒子）
磁性粒子の材料としては、例えば、鉄、窒化鉄、炭化鉄、カルボニル鉄、二酸化クロム、低炭素鋼、ニッケル、コバルトなどが挙げられる。また、磁性粒子の材料としては、例えば、アルミニウム含有鉄合金、ケイ素含有鉄合金、コバルト含有鉄合金、ニッケル含有鉄合金、バナジウム含有鉄合金、モリブデン含有鉄合金、クロム含有鉄合金、タングステン含有鉄合金、マンガン含有鉄合金、銅含有鉄合金などの鉄合金を用いることもできる。また、磁性粒子の材料としては、例えば、ガドリニウム、ガドリニウム有機誘導体からなる常磁性、超常磁性又は強磁性化合物粒子、及びこれらの混合物からなる粒子などを用いることもできる。

なお、軟磁性材料からなる磁性粒子は、磁界が印加された場合に磁性を帯び、磁界が印加されていない場合に実質的に磁性を帯びていない状態となるため好ましい。
このような磁性粒子の材料としては、保磁力が小さく透磁率が大きい軟磁性材料である点でカルボニル鉄が特に好ましい。

磁性粒子の平均粒子径は、ＢＥＴ（Brunauer-Emmett-Teller）法により求めた値で、５０ｎｍ〜５０μｍ程度に設定することができる。磁気粘性流体として使用する場合、好ましい磁性粒子の平均粒子径は、１μｍ〜１０μｍであり、さらに好ましくは、２μｍ〜９μｍ、特に好ましくは３μｍ〜８μｍである。

また、磁性粒子には、分散媒に対する親和性や粒子の分散性を高めるための表面改質を施すこともできる。この表面改質としては、例えば磁性粒子の表面にシランカップリング剤を付与するものが挙げられる。

（分散媒）
分散媒としては、磁性粒子を分散させることができる液体であればどのようなものであってもよいが、中でも鉱油及び合成油が好ましい。これらの鉱油及び合成油は、一般にエンジン潤滑油、駆動油、ショックアブソーバーフルード、機械加工油の基油として用いられているものであればよく、特に制限はないが、４０℃における粘性係数が０．０１〜０．３Ｐa・sの範囲にあるものが好ましく、より好ましくは０．０２〜０．２Ｐa・sの範囲にあり、０．０３〜０．１５Ｐa・sが特に好ましい。
また、これらの鉱油及び合成油の低温流動性の指標である流動点については特に制限はないが、低温時にも使用できる−２０℃以下であるものが好ましく、より好ましくは−３０℃以下、特に好ましくは−４０℃以下である。

鉱油としては、例えば、パラフィン基系原油、中間基系原油、ナフテン基系原油などを常圧蒸留して得られる留出油、若しくは常圧蒸留の残渣油を減圧蒸留して得られる留出油、又はこれらの留出油を常法にしたがって精製することによって得られる精製油、例えば、溶剤精製油，水添精製油，脱蝋処理油，白土処理油などが挙げられる。

合成油としては、例えば、ポリα−オレフィン、α−オレフィンコポリマー、ポリブテン、アルキルベンゼン、ポリオールエステル、二塩基酸エステル、ポリオキシアルキレングリコール、ポリオキシアルキレングリコールエステル、ポリオキシアルキレングリコールエーテル、シリコーンオイルなどが挙げられる。
以上のような分散媒は、それぞれ単独で、あるいは二種以上を組み合わせて使用することができる。

（摩擦調整剤）
摩擦調整剤は、エステル系添加剤である。
エステル系添加剤としては、例えば、飽和脂肪族又は不飽和脂肪族モノカルボン酸と、飽和脂肪族又は不飽和脂肪族モノアルコールとのエステル化合物、飽和脂肪族又は不飽和脂肪族モノカルボン酸と、多価アルコールとのエステル化合物などが挙げられる。
中でも飽和脂肪族又は不飽和脂肪族モノカルボン酸と、多価アルコールとのエステル化合物が好ましい。
中でも炭素数１４〜２２の炭化水素鎖を有する飽和脂肪族又は不飽和脂肪族モノカルボン酸とのエステル化合物が好ましい。特に好ましいエステル化合物は、アルケニル鎖を有する不飽和脂肪族モノカルボン酸と３価アルコールとのエステル化合物であり、アルケニル鎖は、炭素数が１５〜２１のものが好ましく、炭素数１６〜２０のものがより好ましい。
なお、炭化水素鎖の炭素数が１４以上では油性効果が期待され、２２以下では摩擦面への吸着効果が期待される。

特に好ましいエステル系添加剤は、ステアリン酸ブチル、オレイン酸ブチル，パルミチン酸ブチル，ソルビタンモノオレート，ソルビタンモノステアレート，ソルビタンモノパルミテート，グリセリンモノオレート，グリセリンモノステアレート，グリセリンオノパルミテートである。

磁気粘性流体組成物における磁性粒子の含有量は、６０〜８５質量％である。
また、磁気粘性流体組成物における摩擦調整剤（添加剤）を含む分散媒の含有量は、１５〜４０質量％である。特に好ましくは、２０〜３５質量％、最も好ましくは２０〜２５質量％である。前記磁性粒子の含有量が６０質量％以上では粘度特性効果（磁性負荷時）が期待され、８５％以下では分散性の効果が期待される。
また、磁気粘性流体組成物における摩擦調整剤（添加剤）の含有量は、０．１〜５質量％である。特に好ましくは、０．４〜３質量％、最も好ましくは０．７〜１．５質量％である。前記摩擦調整剤の含有量が０．１質量％以上では油性効果が期待され、５％以下では摩擦面への吸着効果が期待される

また、磁気粘性流体組成物には、必要に応じて、例えばセバシン酸ビス（２-エチルヘキシル）などのエステル溶媒、例えば親有機ベントナイトなどの粘性調整剤、例えば二硫化モリブデンなどの固体潤滑剤、その他分散性、耐熱性、耐酸化性、耐腐食性、消泡性などの機能性を有する添加物などを加えることもできる。

磁気粘性流体組成物は、磁性粒子、分散媒及び摩擦調整剤（添加剤）を前記の含有量となるようにそれぞれ配合し、これを混合して調製することができる。
本実施形態の振動減衰装置１０は、シリンダ１２に対するピストン１６を組付け前、又は組付け後の所定のタイミングで磁気粘性流体組成物をシリンダ１２内に充填して前記の構造のものが製造される。

次に、本実施形態に係る振動減衰装置１０の奏する作用効果について説明する。
この振動減衰装置１０に用いる磁気粘性流体組成物は、前記の摩擦調整剤を含むことによって、摩擦摺動部に磁性粒子を含む磁気粘性流体組成物が介在する場合であっても摩擦摺動部における摩擦力を一段と低減することができる。このことは摩擦調整剤を含む磁気粘性流体組成物が、摩擦摺動部に低摩擦な境界膜を形成することによるものと考えられる。

また、この磁気粘性流体組成物を用いる振動減衰装置１０によれば、動作時の摩擦力を大幅に低減することができ、摩擦力の横力荷重に対する依存性を低減することができる。

また、この振動減衰装置１０は、摩擦調整剤を含む磁気粘性流体組成物によって摩擦力を低減するので、磁気粘性流体組成物中で摺動する様々の構成部品における摩擦力を低減することができる。すなわち、従来の振動減衰装置（例えば、特許文献１参照）では、多孔質部材によって区画した限定的な摩擦摺動部における摩擦力を低減する。これに対して本実施形態に係る振動減衰装置１０は、簡素な構成で、しかも内部の構造に依存せずに、磁気粘性流体組成物の行き渡る摩擦摺動部の全てにおける摩擦力を低減することができる。

また、本実施形態に係る振動減衰装置１０によれば、ピストンロッド１３とロッドガイド１９との間に配置されるオイルシール２６（シール部材）の数を削減することができるので、摩擦力をさらに一段と低減することができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されず、種々の形態で実施することができる。
図４は、図３のロッドガイド１９の従来構造例を示す部分拡大図である。
図３に示すように、前記実施形態では、ロッドガイド１９における基材部３１とピストンロッド１３との間のオイルシール２６を、ガイドメタル３２よりもシリンダ１２の開口端部側（図３の紙面左側）に配置した。すなわち、前記実施形態によるロッドガイド１９におけるガイドメタル３２は第１液室１４内に配置され、本実施形態による磁気粘性流体組成物を用いた潤滑環境下で摺動することができる。

これに対して、図４に示すように、従来構造例のロッドガイド１９は、基材部３１とピストンロッド１３との間のオイルシール２６を、ガイドメタル３２よりも第１液室１４寄り（図３の紙面右側寄り）に配置している。

従来の磁気粘性流体組成物は摩擦力が高く、本実施形態おける摩擦調整添加剤のように摩擦摺動部に境界膜を形成することがないために含有している磁性粒子の攻撃性が高くなる。このために、従来構造例のロッドガイド１９は、ガイドメタル３２とピストンロッド１３との摩擦摺動部に磁性粒子が介在することを回避する必要があった。

このような従来構造例のロッドガイド１９におけるガイドメタル３２は、磁気粘性流体組成物を介さない乾式摩擦となるが、オイルシール２６と、ピストンロッド１３の先端に配置されるピストン１６は、本実施形態による磁気粘性流体組成物の環境下で潤滑することができる。このために前記実施形態には劣るものの、図４に示すような従来構造例においても振動減衰装置１０における摩擦力を低減することができ、本実施形態の磁気粘性流体組成物を有効に使用することができる。

図５は、図４のロッドガイド１９の従来改良構造例（例えば特許文献１参照）を示す部分拡大図である。
図５に示すように、従来改良構造例のロッドガイド１９は、ピストンロッド１３が挿通されたガイドメタル３２を取り囲むように、多孔質部材の略円筒体からなるガイドメタルホルダ３３が配置されている。このガイドメタルホルダ３３は、略円筒形状のロッドガイド１９の基材部３１に内嵌されている。符号２６は、オイルシールであり、ガイドメタルホルダ３３の軸方向の両端部で、このガイドメタルホルダ３３とピストンロッド１３との隙間を封止している。符号１２は、シリンダであり、符号１４は、第１液室である。

このような従来改良構造例のロッドガイド１９を備える振動減衰装置１０においては、ガイドメタル３２が配置されるガイドメタルホルダ３３とピストンロッド１３との隙間には、多孔質部材からなるガイドメタルホルダ３３で磁性粒子が濾別されたＭＲＦ組成物の液体成分のみが供給される。
これにより、従来改良構造のロッドガイド１９を備える振動減衰装置１０によれば、摩擦摺動部に磁性粒子が介在することが防止されるとともに、ＭＲＦ組成物の液体成分によって摩擦摺動部における潤滑性が維持される。

しかしながら、ガイドメタルホルダ３３を隔離するために、オイルシール２６を複数配置する必要があり、オイルシール２６に起因する摩擦力は必然的に高くなる。このために、前記実施形態には劣るものの、多孔質部材からなるガイドメタルホルダ３３を介してＭＲＦ組成物の液体成分が供給されるために、本実施形態における摩擦調整添加剤が、ガイドメタル３２とピストンロッド１３との摩擦摺動部に有効に供給することが可能であり、これにより摩擦を低減することができる。

さらには、図４に示すような従来構造例と同様に、オイルシール２６と、ピストンロッド１３の先端に配置されるピストン１６は、本実施形態によるＭＲＦ組成物の環境下で潤滑することができるため、振動減衰装置１０における摩擦力を低減することができ、本実施形態の磁気粘性流体組成物を有効に使用することができる。

以上、本発明の磁気粘性流体組成物における前記実施形態以外の実施形態に対する有効性について説明した。本発明は前記実施形態に限定されず、種々の形態で実施することができる。
また、前記実施形態では、車両用に使用する振動減衰装置１０について説明したが、振動減衰装置１０はこれに限定されるものではなく、例えば家電製品、土木建築用設備機器などの他の分野における防振機器に適用することもできる。

以下に、本発明の作用効果を検証した実施例及び比較例１から４について説明する。なお、本発明は、以下の実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、任意に変更して実施することができる。

＜磁気粘性流体組成物の調製＞
はじめに、一般的にＭＲＦとして市販される標準ＭＲＦ（ＬＯＲＤ社製 ＭＲＦ１２６−ＣＤ）を磁気粘性流体組成物のベース材料とした。なお、前記標準ＭＲＦには磁性粒子およびこの磁性粒子を分散させる分散媒が含まれている。
次に、表１に示す含有量（質量％）でベース材料と、摩擦調整剤とを混合することによって実施例及び比較例１から４で用いる磁気粘性流体組成物を調製した。

実施例の摩擦調整剤としてのエステル系添加剤は、炭化水素鎖（アルケニル鎖）の炭素数が１７のソルビタンモノオレートである。
また、比較例１の磁気粘性流体組成物は、ベース材料自体である。
比較例２のリン系添加剤は、オレイルアシッドフォスフェートである。
比較例３の脂肪酸は、ステアリン酸である。
比較例４のアミノ酸系添加剤は、Ｎ‐オレイルザルコシンである。

＜摩擦係数の測定＞
ウレタン樹脂製のオイルシール２６（図３参照）と、表面に硬質クロムめっきを施したピストンロッド１３（図３参照）との摩擦摺動部を想定した摩擦係数の測定を行った。
測定試験は、表面に硬質クロムめっきを施した金属板上に、調製した前記の磁気粘性流体組成物を付与するとともに、この金属板上で１９．６Ｎ（２．００ｋｇｆ）の荷重を掛けたウレタン樹脂製のブロック体を往復摺動させた。測定試験温度は、６０℃、摺動のストロークは、１０ｍｍ、摺動速度は、０．５ｍｍ／ｓであった。
摩擦係数の測定結果を表２及び図６に示す。

図６は、摩擦係数の測定試験の結果を比較例１との対比で示すグラフである。

＜摩擦力（フリクション力）の測定＞
内周面にポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）を施した円筒状のガイドメタル３２（図３参照）と、表面に硬質クロムめっきを施したピストンロッド１３との摩擦摺動部を想定した摩擦力（フリクション力）の測定を行った。

図７は、摩擦力（フリクション力）の測定を行った試験装置の模式図である。
この試験装置４０は、磁気粘性流体組成物４１を満たしたオイルバス４２内に、ガイドメタル３２を取り付けたロッドガイド１９とを備えている。
図７中、符号１３は、ロッドガイド１９に挿通されてガイドメタル３２に摺動可能に支持されるピストンロッドであり、符号２６は、オイルバス４２とピストンロッド１３との間を液密に封止するオイルシールである。
この試験装置４０では、ピストンロッド１３を軸方向Ｄに往復移動させる際に、ガイドメタル３２とピストンロッド１３との間には、ロッドガイド１９を介して荷重Ｆが掛けられるようになっている。

この測定試験では、まずピストンロッド１３を摺動速度２５ｍｍ／ｓ、摺動ストローク１０ｍｍ、荷重（Ｆ）１５０Ｎの条件で４時間摺動させた際の摩擦力（フリクション力）を測定した。なお測定試験は、摩擦摺動部が磁気粘性流体組成物に完全に浸漬した状態で行った。この第１の測定結果を表３及び図８に示す。

図８は、摩擦力（フリクション力）の第１の測定結果を比較例１との対比で示すグラフである。

この測定試験に続いて、ピストンロッド１３を摺動速度０．１５ｍｍ／ｓ、摺動ストローク５ｍｍ、荷重（Ｆ）５０Ｎ、１５０Ｎ、３００Ｎでそれぞれ摺動させた際の摩擦力（フリクション力）を測定した。この第２の測定結果を表４及び図９に示す。

図９は、荷重（Ｆ）５０Ｎ、１５０Ｎ、３００Ｎでそれぞれ摺動させた際の摩擦力（フリクション力）の第２の測定結果を比較例１との対比で示すグラフである。

＜磁気粘性流体組成物の評価結果＞
図６に示すように、ウレタン樹脂製のオイルシール２６（図３参照）に対する、硬質クロムめっきを施したピストンロッド１３（図３参照）の摩擦係数においては、実施例、比較例２から４の磁気粘性流体組成物を用いた場合には、比較例１（ベース材料）の半分以下であった。特に実施例の磁気粘性流体組成物を用いた場合には、比較例１（ベース材料）の６分の１程度であった。

図８に示すように、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）を施したガイドメタル３２（図３参照）に対する、硬質クロムめっきを施したピストンロッド１３の摩擦力は、実施例の磁気粘性流体組成物を用いた場合には、比較例１から比較例４の半分程度であった。

図９に示すように、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）を施したガイドメタル３２（図３参照）に対する、硬質クロムめっきを施したピストンロッド１３の摩擦力は、実施例の磁気粘性流体組成物を用いた場合には、荷重（Ｆ）５０Ｎ、１５０Ｎ、３００Ｎのいずれもが比較例１から比較例４に比べて格段に小さく、荷重（Ｎ）に対する摩擦力の増加率（勾配）が最も小さかった。

１０ 振動減衰装置
１２ シリンダ
１２ａ アイピース
１３ ピストンロッド
１４ 第１液室
１５ 第２液室
１６ ピストン
１７ 高圧ガス室
１８ フリーピストン
１９ ロッドガイド
２１ 連通孔
２２ 電磁コイル
２３ 給電線
２６ オイルシール
３１ 基材部
３２ ガイドメタル
３３ ガイドメタルホルダ
３５ 小径部
３６ 大径部
３７ オイルシール配置部

Claims (3)

1. 磁性粒子と、この磁性粒子を分散させる分散媒と、摩擦調整剤とを含み、摩擦摺動部に低摩擦な境界膜を形成する磁気粘性流体組成物であって、
   前記摩擦調整剤は、ステアリン酸ブチル、オレイン酸ブチル，パルミチン酸ブチル，ソルビタンモノステアレート，ソルビタンモノパルミテート，グリセリンモノオレート，グリセリンモノステアレート，及びグリセリンオノパルミテートから選ばれる少なくとも１種であり、当該摩擦調整剤の磁気粘性流体組成物全量基準に対する含有量は０．１〜５質量％であることを特徴とする磁気粘性流体組成物。
2. 前記磁性粒子は、ＢＥＴ値での平均粒子径が５０ｎｍ〜５０μｍであり、表面にシランカップリング剤が付与されていることを特徴とする請求項１に記載の磁気粘性流体組成物。
3. 請求項１又は請求項２に記載の磁気粘性流体組成物が充填されるシリンダと、
   前記シリンダ内に挿通されるピストンロッドと、
   前記ピストンロッドに連結されて前記シリンダ内で軸方向に摺動可能に配置されるピストンと、
   前記ピストンによって前記シリンダ内に区画されて前記磁気粘性流体組成物が収容される第１液室及び第２液室と、
   前記第１液室と第２液室とを連通させるように前記ピストンに形成される連通孔と、
   前記連通孔を流通する前記磁気粘性流体組成物に磁界を印加する電磁コイルと、
   を備えることを特徴とする振動減衰装置。

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