具有衰减特性之磁性弹簧及具有该磁性弹簧之振动机构

摘要

本发明系配设相互分开之至少两个永久磁铁(2、4)，而藉运动行程内机构或外力之输入输出，使永久磁铁间之几何学尺寸变化，而(1)在其运动系内变换成互斥力，藉此使两个永久磁铁之平衡位置起之输出侧之互斥力较输入侧之互斥力为大，或(2)引出磁性弹簧之衰减项，使成非线形衰减＋弹簧特性构造。

主权项

1.一种具有衰减特性之磁性弹簧,该弹簧具有0或负之衰减特性,其特征在于,令至少两个永久磁铁相互分开,而藉运动行程内机构或由外力输入输出以改变上述至少两个永久磁铁间之几何学尺寸,使在其运动系内变换成互斥力,藉以使上述至少两个永久磁铁之较平衡位置为输出侧之互斥力较输入侧之互斥力为大。2.如申请专利范围第1项之具有衰减特性之磁性弹簧,其特征在于,在上述至少两个永久磁铁之最接近位置,或在超过最接近位置处产生最大互斥力。3.如申请专利范围第1项之具有衰减特性之磁性弹簧,其特征在于,藉改变上述至少两个永久磁铁之分开距离,面对面之面积,磁通密度,及磁场中之任一因素,以改变上述几何学尺寸。4.一种具有衰减特性之磁性弹簧,该弹簧具有正之衰减特性,其特征在于,令至少两个永久磁铁相互分开,而藉运动行程内机构或由外力输入输出以改变上述至少两个永久磁铁间之几何学尺寸,以引出衰减项,使成非线形之衰减,弹簧构造。5.如申请专利范围第4项之具有衰减特性之磁性弹簧,其特征在于,在上述至少两个永久磁铁之最接近距离产生最大互斥力。6.如申请专利范围第4项之具有衰减特性之磁性弹簧,其特征在于,藉改变上述至少两个永久磁铁之分开距离,面对面之面积,磁通密度,及磁场中之任一因素,以改变上述几何学尺寸。7.一种具有磁性弹簧之振动机构,为可系数激振者,其特征在于,备有藉运动行程内机构或外力,改变相互分开之至少两个永久磁铁间之几何学尺寸,而显示0或负之衰减特性之磁性弹簧,并具有将能源变换成持续或散发性振动之构造。8.如申请专利范围第7项之振动机构,其特征在于,藉外力使上述几何学尺寸变化,而以弹簧构造系使上述机构之运动系内之弹簧常数与衰减系数改变。9.如申请专利范围第7项之振动机构,其特征在于,藉运动行程内机构或外力使上述几何学尺寸改变,以改善振动特性。10.如申请专利范围第7项之振动机构,其特征在于,藉运动行程内机构或外力使上述几何学尺寸改变,使激振或共振振动数为可变,而追随该共振振动数,恒在频率特性之共振振动数降低处,或在振幅之变动少处动作。11.如申请专利范围第7项之振动机构,其特征在于,藉运动行程内机构或外力使上述几何学尺寸改变,而在变位小时为负之衰减,随着变位之增大而成为正之衰减,以正与负之衰减保持平衡之振幅使振动成为恒常。12.一种具有磁性弹簧之振动机构,为可非线形振动者,其特征为,备有藉运动行程内机构或外力改变相互分开之至少两个永久磁铁间之几何学尺寸,而显示正之衰减特性之磁性弹簧,而使衰减特性较上述运动行程内机构之弹簧特性为大。13.如申请专利范围第12项之振动机构,其特征在于,藉运动行程内机构或外力使上述几何学尺寸改变,以改善振动特性。14.如申请专利范围第12项之振动机构,其特征在于,藉运动行程内机构或外力使上述几何学尺寸改变,使共振振动数为可变,而追随该共振振动数,恒在频率特性之共振振动数降低处,或在振幅之变动较少处动作。15.一种具有磁性弹簧之振动机构,为可非线形振动者,其特征在于,藉运动行程内机构或外力使相互分开之至少两个永久磁铁间之几何学尺寸改变,使共振振动数为可变,而追随该共振振动数,恒在频率特性之共振振动数较高处,或在振幅之变动较大处动作,而以较小之输入产生较大之加速度或振幅。图示简单说明:第一图系表示本发明之磁性弹簧之两个永久磁铁之输入侧与输出侧之平衡位置之模式图。第二图系表示第一图之磁性弹簧所加之载重与永久磁铁之平衡位置起之变位量之关系之基本特性曲线图。第三图系表示实测之载重与变位量之关系之曲线图。第四图系假定永久磁铁之磁荷均匀分布在端面上之磁荷模式对输入输出之想法之模式图,(a)表示吸引,(b)表示互斥,(c)表示与(b)不同部位之互斥。第五图系在同磁极成面对面之永久磁铁,令一方对他方移动(改变面对面之面积)时之模式图。第六图系表示,依据第五图计算时对X轴移动量之X轴及Z轴方向之载重之曲线图。第七图系表示,将第五图之永久磁铁之分开距离保持一定大小,将其中之一方从完全与另一方分开之状态移动至完全重叠之状态,再从此状态移动至完全错开之状态时之变位量与载重之关系之曲线图。第八图系在相同磁极成面对面之永久磁铁,令其中之一方对另一方转动(改变面对面之面积)时之模式图。第九图系表示依据第八图使永久磁铁转动时之面对面之面积与最大载重之曲线图。第十图系表示永久磁铁使用钕系磁铁时之磁铁间距离与载重之关系之曲线图。第十一图系藉改变永久磁铁之面对面面积,俾使几何学面积变化之第1磁性弹簧模式之正面图。第十二图系藉改变永久磁铁之面对面面积,俾使几何学面积变化之第2磁性弹簧模式之正面图。第十三图系藉与杠杆比变换之组合改变几何学尺寸变化之第3磁性弹簧模式之正面图。第十四图系藉极变换使几何学尺寸变化之第4磁性弹簧模式之正面图。第十五图系藉磁性电路变换使几何学尺寸变化之第5磁性弹簧模式之正面图。第十六图系说明磁性弹簧之特性之基本模型。第十七图系表示面对面之两个永久磁铁之分隔距离与互斥力之关系之曲线图。第十八图系为了获得不变换面积时之磁性弹簧之静、动特性时使用之装置之正面图。第十九图系表示使用第十八图之装置所获得之磁性弹簧之动特性,(a)使用505010mm之磁铁时,(b)使用505015mm之磁铁时,(c)使用505020mm之磁铁时,(d)使用757515mm之磁铁时,(e)使用757520mm之磁铁时,(f)使用757525mm之磁铁时之曲线图。第二十图系表示第十八图之装置所获得之磁性弹簧之动特性,系使用相同磁铁而改变负载时之曲线图。第二一图系表示传统之轿车用座垫之动特性作为比较例子之曲线图。第二二图系表示本发明之磁性弹簧构造之弹簧常数及系数对时间之变化之曲线图。第二三图系表示仅使用垫片时,使用垫片与磁性弹簧时,及进一步半主动控制时之床型防震单元之动特性之曲线图。第二四图系测定磁性弹簧之动特性时使用之磁浮单元之正面图。第二五图系使用第二四图之磁浮单元测定之磁浮单元之动特性之曲线图。第二六图系使用包含磁浮单元之各种座垫测定之乘座舒适度评价常数之曲线图。第二七图系表示改变负载及缓冲材料测定之磁浮单元之乘座舒适度评价常数之曲线图。第二八图系表示使用包含磁浮单元之各种座垫测定之动特性之曲线图。第二九图系将停止器及弹性支持构件装配在磁性弹簧之模型之模式图。第三十图系表示滑动型原理模型之输入输出工作特性之曲线图。第三一图系表示旋转型模型之输入输出之实验値之曲线图。第三二图系表示旋转型模型之输入输出工作特性之曲线图。第三三图系表示输入输出原理模型之要点之说明图。第三四图系表示以某一磁荷模型计算之磁铁间距离与互斥力及磁通密度之关系之曲线图。第三五图系表示藉面积变换之旋转型原理模型之变位与互斥力之关系之曲线图。第三六图系表示滑动型金属弹簧模型之输入输出工作特性之曲线图。第三七图系表示金属弹簧模型之要点之说明图。第三八图系旋转型原理模型之斜视图。第三九图系滑动型原理模型之斜视图。第四十图系表示第十一图之磁性弹簧模型之有平衡重量时跟没有平衡重量时之要求权力与加速度之关系之曲线图。第四一图系表示第十一图之磁性弹簧模型之有平衡重量时跟没有平衡重量时之对频率之振幅与加速度之关系之曲线图。第四二图系金属导体中之磁场模型,(a)表示圆柱状磁铁与金属导体之座标,(b)表示圆柱状磁铁之圆柱座标,(c)表示金属导体中之电流密度之图。第四三图系表示本发明之装配磁性弹簧之悬置式座垫用防震装置,(a)系防震装置整体之正面图,(b)系其侧面图,(c)系摇动自如状安装在(a)之防震装置上部之水平方向之防震单元之斜视图。第四四图系表示藉电磁感应之前后方向衰减力效果之振动特性之曲线图。第四五图系表示极数不相同之磁性弹簧之磁铁配置,(a)系单极磁性弹簧之正面图,(b)系双极磁性弹簧之正面图,(c)系3极磁性弹簧之正面图,(d)系田型4极磁性弹簧之正面图,(e)系从(d)之箭头方向所视之平面图。第四六图系表示磁极别磁铁间距离与互斥力之关系之曲线图。第四七图系表示采用2极磁性弹簧与田型4极性弹簧之悬置式座垫用防震装置之振动特性之曲线图。第四八图系表示各种弹簧之振动特性,(a)系金属弹簧之振动特性,(b)系空气弹簧之振动特性,(c)系磁性弹簧之振动特性之曲线。第四九图系表示采用磁性弹簧之悬置单元之静特性之曲线图。第五十图系表示传统之悬置单元与采用磁性弹簧之悬置单元之振动特性之曲线图。第五一图系表示传统之一般式悬置座垫之振动特性之曲线图。