專利名稱：磁性彈簧結(jié)構(gòu)和包括其的減振機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種磁性彈簧結(jié)構(gòu)和一種包括該磁性彈簧結(jié)構(gòu)的減振機(jī)構(gòu)，更具體地說(shuō)，涉及適于包括在用于懸掛單元的減振結(jié)構(gòu)中的一種磁性彈簧結(jié)構(gòu)和一種減振機(jī)構(gòu)，該懸掛單元用在用于諸如汽車、電動(dòng)車或船、發(fā)動(dòng)機(jī)固定件等之類的運(yùn)輸工具的坐椅中。
按常規(guī)已經(jīng)提出各種阻尼材料、阻尼器和控制技術(shù)，作為對(duì)于典型由內(nèi)部阻尼減小的材料建造的以便保證其剛度的機(jī)器和結(jié)構(gòu)，抵消振動(dòng)和噪聲的措施。
由于人體暴露于振動(dòng)對(duì)人體和神經(jīng)系統(tǒng)的損害隨運(yùn)輸工具速度的增大已經(jīng)成為問(wèn)題。這種損害以諸如疲勞、頭痛、肩僵硬、腰痛、弱視等之類的癥狀形式出現(xiàn)。一般地說(shuō)，使用在彈簧與阻尼材料之間的任何優(yōu)化組合實(shí)現(xiàn)振動(dòng)隔離，彈簧和阻尼材料從由金屬?gòu)椈?、空氣彈簧、橡膠、粘彈性材料和阻尼器組成的組中選擇。然而，這樣一種組合引起動(dòng)態(tài)放大和彼此相反的損失因數(shù)。更具體地說(shuō)，為了改進(jìn)低頻特性的動(dòng)態(tài)放大的減小使形成的彈簧損失因數(shù)減小，導(dǎo)致彈簧變硬。改進(jìn)高頻特性的損失因數(shù)的增大導(dǎo)致象阻尼材料的動(dòng)態(tài)放大增大的彈簧，從而使彈簧不利地軟到降低低頻特性的程度。鑒于該事實(shí)，在先有技術(shù)中進(jìn)行了多種償試，旨在使用包括動(dòng)態(tài)減振器的被動(dòng)阻尼器或通過(guò)半主動(dòng)控制或主動(dòng)控制抑制振動(dòng)。
在這樣的情況下，最近提出了一種包括一種磁性彈簧結(jié)構(gòu)的阻尼設(shè)備。而且，提出了一種減振機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)如此建造，從而通過(guò)把諸如金屬?gòu)椈?、橡膠材料等包括在這樣一種磁性彈簧結(jié)構(gòu)中，允許其整個(gè)彈簧常數(shù)設(shè)置為虛假地基本上為零。然而，提出的減振機(jī)構(gòu)使制造成本增大，并且使建造復(fù)雜。因而，特別希望開(kāi)發(fā)一種能夠簡(jiǎn)化構(gòu)造以降低其制造成本和便于其維護(hù)的、能夠用作阻尼設(shè)備及允許通過(guò)與阻尼件相結(jié)合得到的彈簧常數(shù)虛假地基本上為零的新穎磁性彈簧結(jié)構(gòu)。這樣一種結(jié)構(gòu)的開(kāi)發(fā)實(shí)現(xiàn)諸如懸掛單元、發(fā)動(dòng)機(jī)固定件等之類的結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)化和其尺寸減小，由此保證其控制在高性能下并且便于其維護(hù)。
而且，磁性彈簧結(jié)構(gòu)經(jīng)常用在舉升或提升機(jī)構(gòu)中，用來(lái)借助于磁鐵之間的排斥力提升希望物體。然而，在使用磁鐵的排斥力相對(duì)提升它時(shí)，只有磁鐵的利用不足以支撐載荷質(zhì)量。因而，需要另外布置一種連桿、一種導(dǎo)向機(jī)構(gòu)等。不幸地是，連桿等的布置使機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，導(dǎo)致機(jī)構(gòu)的大尺寸。而且，它引起連桿的后沖、其摩擦等，由此妨礙機(jī)構(gòu)的精確控制，并且使其維護(hù)復(fù)雜。
鑒于先有技術(shù)的上述缺點(diǎn)已經(jīng)形成本發(fā)明。
因而，本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一種磁性彈簧結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)僅通過(guò)一種預(yù)定磁路構(gòu)造能夠用作阻尼設(shè)備。
本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供一種磁性彈簧結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)能夠使通過(guò)其與諸如金屬?gòu)椈?、橡膠材料等之類的軟墊件相結(jié)合得到的其整體彈簧常數(shù)虛假地設(shè)置為基本上為零。
本發(fā)明進(jìn)一步的目的在于提供一種磁性彈簧結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)能夠簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)并且與先有技術(shù)相比能夠以降低的成本制造。
本發(fā)明的又一個(gè)目的在于提供一種減振設(shè)備，該設(shè)備僅通過(guò)一種預(yù)定磁路構(gòu)造能夠用作阻尼設(shè)備。
本發(fā)明的再一個(gè)目的在于提供一種減振設(shè)備，該設(shè)備能夠使通過(guò)其與諸如金屬?gòu)椈?、橡膠材料等之類的軟墊件相結(jié)合得到的其整體彈簧常數(shù)虛假地設(shè)置為基本上為零。
本發(fā)明更進(jìn)一步的目的在于提供一種減振設(shè)備，該設(shè)備能夠簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)并且與先有技術(shù)相比能夠以降低的成本制造。
按照本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種磁性彈簧結(jié)構(gòu)。該磁性彈簧結(jié)構(gòu)包括至少一個(gè)由磁性材料制成的可動(dòng)元件、和至少一個(gè)布置在可動(dòng)元件外側(cè)的靜止磁鐵以便限定一個(gè)作為用于可動(dòng)元件的通道的間隙。靜止磁鐵通過(guò)由此產(chǎn)生的磁場(chǎng)的作用推動(dòng)可動(dòng)元件。
在本發(fā)明的一個(gè)最佳實(shí)施例中，布置多個(gè)上述靜止磁鐵，以便在靜止磁鐵的布置方向上彼此以預(yù)定間隔隔開(kāi)，由此在其之間限定間隙。
在本發(fā)明的一個(gè)最佳實(shí)施例中，以這樣一種方式布置靜止磁鐵，從而在靜止磁鐵的布置方向上彼此相鄰的靜止磁鐵的磁極彼此相反。
在本發(fā)明的一個(gè)最佳實(shí)施例中，把靜止磁鐵形成圓柱形。間隙由限定在靜止磁鐵中的內(nèi)部間隙提供。
在本發(fā)明的一個(gè)最佳實(shí)施例中，把靜止磁鐵建造成一種層疊結(jié)構(gòu)。
在本發(fā)明的一個(gè)最佳實(shí)施例中，可動(dòng)元件由一個(gè)永久磁鐵構(gòu)成，該永久磁鐵這樣布置，從而其磁化方向垂直于靜止磁鐵的磁化方向。
在本發(fā)明的一個(gè)最佳實(shí)施例中，可動(dòng)元件由一個(gè)永久磁鐵構(gòu)成，該永久磁鐵這樣布置，從而其磁化方向平行于靜止磁鐵的磁化方向。
在本發(fā)明的一個(gè)最佳實(shí)施例中，把可動(dòng)元件建造成一種層疊結(jié)構(gòu)。
在本發(fā)明的一個(gè)最佳實(shí)施例中，可動(dòng)元件由一種鐵磁材料制成，并且?guī)в卸鄠€(gè)點(diǎn)，在這些點(diǎn)處其彈簧常數(shù)在其推動(dòng)方向上在限定在其位移范圍內(nèi)的一個(gè)正值與一個(gè)負(fù)值之間顛倒。
在本發(fā)明的一個(gè)最佳實(shí)施例中，可動(dòng)元件由一種鐵磁材料制成，并且當(dāng)它在其推動(dòng)方向移動(dòng)時(shí)實(shí)現(xiàn)磁極反向。
按照本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供一種提升機(jī)構(gòu)。該提升機(jī)構(gòu)包括按上述建造的磁性彈簧結(jié)構(gòu)。由靜止磁鐵的磁場(chǎng)作用推動(dòng)的磁性彈簧結(jié)構(gòu)的可動(dòng)元件穩(wěn)定地保持在一個(gè)范圍內(nèi)的一個(gè)預(yù)定位置處，在該范圍內(nèi)，其彈簧常數(shù)在可動(dòng)元件的推動(dòng)方向具有一個(gè)正值。
按照本發(fā)明的又一個(gè)方面，提供一種減振機(jī)構(gòu)。該減振機(jī)構(gòu)包括按上述建造的磁性彈簧結(jié)構(gòu)。而且，它還包括一個(gè)基本上在直接和間接支撐在磁性彈簧結(jié)構(gòu)的可動(dòng)元件的載荷質(zhì)量的相對(duì)操作方向上能夠呈現(xiàn)彈性力的軟墊件。由靜止磁鐵的磁場(chǎng)作用推動(dòng)的磁性彈簧結(jié)構(gòu)的可動(dòng)元件布置成，可在一個(gè)其中其彈簧常數(shù)在可動(dòng)元件的推動(dòng)方向具有一個(gè)負(fù)值的范圍內(nèi)移動(dòng)，從而通過(guò)與軟墊件結(jié)合得到的其整體彈簧常數(shù)可以虛假地基本上為零。
當(dāng)結(jié)合附圖考慮時(shí)通過(guò)參照如下詳細(xì)描述，將容易認(rèn)識(shí)本發(fā)明的這些和其他目的及多個(gè)附帶優(yōu)點(diǎn)，因?yàn)樗麄冏兊酶美斫?，在附圖中


圖1是示意圖，表示根據(jù)本發(fā)明一種磁性彈簧結(jié)構(gòu)的一個(gè)實(shí)施例；圖2是曲線表示，表示圖1的磁性彈簧結(jié)構(gòu)的載荷-位移特性；圖3是示意圖，表示對(duì)其應(yīng)用圖1中所示的磁性彈簧結(jié)構(gòu)的一種提升機(jī)構(gòu)的一個(gè)例子；圖4(a)和(b)每個(gè)是示意圖，表示對(duì)其應(yīng)用圖1中所示的磁性彈簧結(jié)構(gòu)的一種提升機(jī)構(gòu)的另一個(gè)例子；圖5(a)至(c)每個(gè)是示意圖，表示對(duì)其應(yīng)用圖1中所示的磁性彈簧結(jié)構(gòu)的一種提升機(jī)構(gòu)的進(jìn)一步的一個(gè)例子；圖6是示意圖，表示對(duì)其應(yīng)用圖1中所示的磁性彈簧結(jié)構(gòu)的一種提升機(jī)構(gòu)的又一個(gè)例子；圖7是示意圖，表示對(duì)其應(yīng)用圖1中所示的磁性彈簧結(jié)構(gòu)的一種提升機(jī)構(gòu)的再一個(gè)例子；圖8是示意圖，表示對(duì)其應(yīng)用圖1中所示的磁性彈簧結(jié)構(gòu)的一種提升機(jī)構(gòu)的更進(jìn)一步的一個(gè)例子；圖9是平面圖，表示在圖8中所示提升機(jī)構(gòu)中靜止磁鐵的布置；圖10是正視圖，表示一種減振模型，該模型是帶有對(duì)其應(yīng)用本發(fā)明的一種磁性彈簧結(jié)構(gòu)的一種減機(jī)構(gòu)的一個(gè)例子；圖11是圖10中所示減振模型的側(cè)視圖；圖12是圖10中所示減振模型的示意剖視圖；圖13是一種曲線表示，表示一條載荷-位移曲線，指示當(dāng)永久磁鐵用作用于磁性彈簧結(jié)構(gòu)的可動(dòng)元件時(shí)得到的一種磁性彈簧結(jié)構(gòu)的靜特性；圖14是一種曲線表示，表示當(dāng)永久磁鐵用作用于磁性彈簧結(jié)構(gòu)的可動(dòng)元件時(shí)得到的一種磁性彈簧結(jié)構(gòu)的振動(dòng)傳輸速率；圖15是一種曲線表示，表示一條載荷-位移曲線，指示當(dāng)把鐵用作用于磁性彈簧結(jié)構(gòu)的可動(dòng)元件時(shí)得到的一種磁性彈簧結(jié)構(gòu)的靜特性；圖16是一種曲線表示，表示當(dāng)把鐵用作用于磁性彈簧結(jié)構(gòu)的可動(dòng)元件并且對(duì)其施加振幅0.2mm的振動(dòng)時(shí)得到的一種磁性彈簧結(jié)構(gòu)的振動(dòng)傳輸速率；圖17是一種曲線表示，表示當(dāng)把鐵用作用于磁性彈簧結(jié)構(gòu)的可動(dòng)元件并且對(duì)其施加振幅1.0mm的振動(dòng)時(shí)得到的一種磁性彈簧結(jié)構(gòu)的振動(dòng)傳輸速率；圖18是一種曲線表示，表示當(dāng)把鐵用作用于磁性彈簧結(jié)構(gòu)的可動(dòng)元件并且對(duì)其施加振幅2.0mm的振動(dòng)時(shí)得到的一種磁性彈簧結(jié)構(gòu)的振動(dòng)傳輸速率；圖19(a)至(c)每個(gè)是示意圖，表示構(gòu)成一種磁性彈簧結(jié)構(gòu)或其布置的靜止磁鐵和一個(gè)可動(dòng)元件的外形的一種改進(jìn)；圖20(a)至(d)每個(gè)是示意圖，表示構(gòu)成一種磁性彈簧結(jié)構(gòu)或其布置的靜止磁鐵和一個(gè)可動(dòng)元件的外形的另一種改進(jìn)；圖21(a)是平面圖，表示靜止磁鐵的另一種改進(jìn)；圖21(b)是圖21(a)中所示靜止磁鐵的剖視圖。
現(xiàn)在，參照附圖將描述本發(fā)明。
首先參照?qǐng)D1，表明根據(jù)本發(fā)明的一種磁性彈簧結(jié)構(gòu)的一個(gè)實(shí)施例。一般指示為標(biāo)號(hào)10的表明實(shí)施例的一種磁性彈簧結(jié)構(gòu)包括一個(gè)保持件11；和靜止磁鐵12和13，以這樣一種方式布置在保持件11上，在其上放置磁鐵12和13的保持件11的表面方向上彼此以預(yù)定間隔隔開(kāi)。靜止磁鐵12和13這樣磁化，從而其磁化方向在在圖1中是豎直的。而且，靜止磁鐵12和13以這樣一種方式布置，從而其磁極的方向彼此相對(duì)著。
表明實(shí)施例的磁性彈簧結(jié)構(gòu)也包括一個(gè)可動(dòng)元件14，可動(dòng)元件14布置在靜止磁鐵12與13之間，并且支撐在由一種非磁性材料制成的一個(gè)保持件14a上。在表明的實(shí)施例中，可動(dòng)元件14由一個(gè)永久磁針構(gòu)成，并且這樣布置，從而其磁化方向垂直于靜止磁鐵12和13的磁化方向?？蓜?dòng)元件14由一種磁性材料制成，并且與靜止磁鐵12和13一起形成一個(gè)磁路。另一方面，可動(dòng)元件14可以由除永久磁鐵之外的諸如鐵、鐵氧體等之類的鐵磁材料制成，只要沿在靜止磁鐵12與13之間的間隙推動(dòng)它就行，該間隙起用于可動(dòng)元件14的路徑作用。在表明的實(shí)施例中，其中推動(dòng)可動(dòng)元件14的方向或可動(dòng)元件14的推動(dòng)方向定義為平行于靜止磁鐵12和13的上述磁化方向。
按圖1中所示建造的并且包括尺寸為70×35×10(厚度)的靜止磁鐵12和13及尺寸為60×10×10(厚度)的可動(dòng)元件的磁性彈簧結(jié)構(gòu)10經(jīng)受載荷-位移特性的測(cè)量。得到的載荷-位移特性表示在圖2中。靜止磁鐵12和13每個(gè)由釹-鐵-硼磁鐵(下文也稱作“釹磁鐵”)構(gòu)成。對(duì)分別由釹-鐵-硼、鐵(鐵磁材料)和鐵氧體(鐵磁材料)制成的可動(dòng)元件14進(jìn)行測(cè)量。
而且，在測(cè)量中，靜止磁鐵12和13支撐在圖1中所示的保持件11上。保持件11形成在其與靜止磁鐵12和13之間的間隙對(duì)應(yīng)的一部分中，帶有一個(gè)通孔。在測(cè)量中，測(cè)量通過(guò)在平行于靜止磁鐵12和13的磁化方向上使在靜止磁鐵12與13之間的可動(dòng)元件14向下通過(guò)且穿過(guò)保持件11的通孔，產(chǎn)生的在靜止磁鐵12和13與可動(dòng)元件14之間的排斥力和吸引力形式的載荷。而且，由釹磁鐵構(gòu)成的可動(dòng)元件14通過(guò)以一種姿勢(shì)運(yùn)動(dòng)可動(dòng)元件14向下插入在靜止磁鐵12與13之間，當(dāng)它向下插入在靜止磁鐵12與13之間時(shí)，這種姿勢(shì)允許它由靜止磁鐵12和13的上側(cè)磁極吸引。例如，假定右則靜止磁鐵12的上側(cè)具有S極，而左側(cè)靜止磁鐵13的上側(cè)具有N極，如圖1中所示，構(gòu)成可動(dòng)元件14的永久磁鐵以允許其N極相對(duì)著右側(cè)靜止磁鐵12和其S極相對(duì)著左側(cè)靜止磁鐵13的姿勢(shì)運(yùn)動(dòng)。載荷的一個(gè)正值指示在靜止磁鐵12、13與可動(dòng)元件14之間的排斥力，而其一個(gè)負(fù)值指示其之間的吸引力?？蓜?dòng)元件14以100mm/min的速度和110mm的位移行程往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
圖2指示，當(dāng)可動(dòng)元件14由釹磁鐵構(gòu)成時(shí)，可動(dòng)元件14向靜止磁鐵12和13的接近允許吸引力的增大，并且它在吸引力最大處的一點(diǎn)a與排斥力最大處的一點(diǎn)b之間基本呈現(xiàn)線性彈簧特性。而且，它指示，指示變化曲線的斜度的可動(dòng)元件14的彈簧常數(shù)是正的。可動(dòng)元件14的進(jìn)一步運(yùn)動(dòng)提供向下排斥最大的點(diǎn)c。因而，它在點(diǎn)b與c之間的區(qū)域中呈現(xiàn)基本線性的彈簧特性和負(fù)的彈簧常數(shù)。
由鐵(Fe)制成的可動(dòng)元件14導(dǎo)致隨可動(dòng)元件14向靜止磁鐵12和13的接近吸引力的增大?？蓜?dòng)元件14經(jīng)吸引力最大的點(diǎn)d的進(jìn)一步運(yùn)動(dòng)允許它達(dá)到彈簧常數(shù)從正值至負(fù)值反向的一個(gè)波峰(點(diǎn)e)。然后，吸引力最大的波峰(點(diǎn)f)在其磁化方向上在靜止磁鐵12與13之間出現(xiàn)在一個(gè)預(yù)定位置處，并且然后彈簧常數(shù)從正值向負(fù)值反向的另外一個(gè)波峰(點(diǎn)g)出現(xiàn)，接著是又一個(gè)波峰(點(diǎn)波峰h)的出現(xiàn)。因而，可動(dòng)元件14在可動(dòng)元件14的推動(dòng)方向的位移允許可動(dòng)元件14呈現(xiàn)這樣的特性，在靜止磁鐵12和13的磁場(chǎng)影響或起作用的范圍內(nèi)具有彈簧常數(shù)從正值向負(fù)值反向的兩個(gè)波峰(點(diǎn)e和g)和彈簧常數(shù)從負(fù)值向正值反向的三個(gè)波峰(點(diǎn)d、f和h)。而且，可動(dòng)元件14經(jīng)彈簧常數(shù)從正值向負(fù)值反向的兩個(gè)波峰(點(diǎn)e和g)的任何位移，允許可動(dòng)元件14呈現(xiàn)線性彈簧特性，并且在點(diǎn)d-e之間和在點(diǎn)f-g之間具有一個(gè)正彈簧常數(shù)，而在點(diǎn)e-f之間和在點(diǎn)g-h之間具有負(fù)彈簧常數(shù)。
當(dāng)可動(dòng)元件14由鐵氧體制成時(shí)，可動(dòng)元件14的向下運(yùn)動(dòng)防止彈簧常數(shù)過(guò)分增大，盡管它引起排斥力在靜止磁鐵12與13的一個(gè)預(yù)定位置處最大。然而，由鐵氧體制成的可動(dòng)元件在其往復(fù)行程期間使磁極的反向出現(xiàn)在其向前運(yùn)動(dòng)與其向后運(yùn)動(dòng)之間，由此呈現(xiàn)磁滯損失增大的特性。
當(dāng)可動(dòng)元件14由釹或鐵制成時(shí)，它在其往復(fù)行程中在其向前運(yùn)動(dòng)與其向后運(yùn)動(dòng)之間基本呈現(xiàn)相同的軌跡，盡管它如上述那樣呈現(xiàn)彼此不同的特性。因而，其中線性改變可動(dòng)元件14的彈簧特性的范圍的利用允許磁路適當(dāng)?shù)貞?yīng)用于具有其中其彈簧常數(shù)虛假地基本上為零的特性的一個(gè)提升機(jī)構(gòu)或一個(gè)減振機(jī)構(gòu)。更具體地說(shuō)，在每一種情況下，其中彈簧常數(shù)具有一個(gè)正值的特性的范圍可以用于一種用來(lái)提升物體的提升機(jī)構(gòu)，并且其中它具有一個(gè)負(fù)值的其范圍可以與具有一個(gè)正彈簧常數(shù)的諸如金屬?gòu)椈傻戎惖能泬|件相結(jié)合，以提供一種其中整體彈簧常數(shù)由于該結(jié)合在其位移的一個(gè)預(yù)定范圍內(nèi)基本上為零的減振機(jī)構(gòu)(見(jiàn)圖13)。
其實(shí)，由鐵氧體制成的可動(dòng)元件14引起磁滯增大，導(dǎo)致難以提供這樣一種減振機(jī)構(gòu)，當(dāng)它與諸如金屬?gòu)椈傻戎惖能泬|件相結(jié)合時(shí)具有虛假地基本上為零的彈簧常數(shù)。盡管如此，它由于磁極的顛倒呈現(xiàn)增大的阻尼力。因而，由鐵氧體制成的可動(dòng)元件唯一地用于磁性彈簧結(jié)構(gòu)。另一方面，根據(jù)載荷質(zhì)量，可動(dòng)元件可以與諸如金屬?gòu)椈傻戎惖能泬|件相結(jié)合，以有效地提供一種阻尼機(jī)構(gòu)。
圖3至7每個(gè)通過(guò)例子示意表示如此建造的表明實(shí)施例的磁性彈簧結(jié)構(gòu)對(duì)一種提升機(jī)構(gòu)的應(yīng)用。在圖3中，可動(dòng)元件14由一個(gè)永久磁鐵(釹磁鐵)構(gòu)成。而且，布置在右手側(cè)的靜止磁鐵12帶有限定在其上側(cè)的N極，而在左手側(cè)的靜止磁鐵13帶有限定在其上側(cè)的S極。而且，保持件11布置在靜止磁鐵12和13下方以把他們支撐在其上。另外，為了允許可動(dòng)元件14在向上方向運(yùn)動(dòng)或移動(dòng)，構(gòu)成可動(dòng)元件14的永久磁鐵這樣布置，從而其一個(gè)S極相對(duì)著右側(cè)靜止磁鐵12，而其一個(gè)N極相對(duì)著左側(cè)靜止磁鐵13。這樣一種布置允許排斥力，作用在限定在其下側(cè)的右側(cè)靜止磁鐵13的S極與可動(dòng)元件14的S極之間、和在限定在其下側(cè)的右側(cè)靜止磁鐵13的N極與可動(dòng)元件14的N極之間，導(dǎo)致可動(dòng)元件14向上移動(dòng)以便從靜止磁鐵12和13向上釋放。然后，如此移動(dòng)的可動(dòng)元件14具有施加在右側(cè)靜止磁鐵12的上側(cè)N極與可動(dòng)元件14的S極之間、和在左側(cè)靜止磁鐵13的上側(cè)S極與可動(dòng)元件14的N極之間的吸引力。如此作用的排斥力和吸引力彼此平衡，從而可動(dòng)元件14可以穩(wěn)定地支撐，同時(shí)由于其向上位移保持提升一個(gè)預(yù)定距離。這樣一種平衡位置或在提升時(shí)穩(wěn)定支撐可動(dòng)元件14的一個(gè)位置，由在一個(gè)a-b間隔與在載荷為零處的刻度之間的交叉指示。
對(duì)其應(yīng)用磁性彈簧結(jié)構(gòu)10的提升機(jī)構(gòu)允許可動(dòng)元件14穩(wěn)定地提升，而不用諸如連桿、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)等之類的任何輔助裝置。因而，與常規(guī)提升機(jī)構(gòu)相比，該提升機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、尺寸小及制造成本低。本發(fā)明的提升機(jī)構(gòu)有利于其維護(hù)，因?yàn)樗税ㄉ鲜龅娜魏屋o助裝置的必要性。
不要求可動(dòng)元件14的寬度與在靜止磁鐵12與13之間的間隙基本一致，只要可動(dòng)元件14在布置在間隙中的同時(shí)能沿其移動(dòng)。然而，當(dāng)把寬度形成為基本上與間隙一致時(shí)，如圖3中所示，靜止磁鐵12和13在可動(dòng)元件14的運(yùn)動(dòng)期間起對(duì)其導(dǎo)向的作用。而且，為了保證可動(dòng)元件14在靜止磁鐵12與13之間的較平穩(wěn)運(yùn)動(dòng)，靜止磁鐵12和13的每一個(gè)的內(nèi)表面或可動(dòng)元件14的外表面可以帶有用來(lái)減小其之間的摩擦阻力的材料15，如通過(guò)涂敷、粘結(jié)等沉積在其上的PTFE(聚四氟乙烯)等，如圖4(a)和4(b)中所示。
當(dāng)靜止磁鐵12和13及可動(dòng)元件14每個(gè)由單層的永久磁鐵構(gòu)成時(shí)，可動(dòng)元件14根據(jù)其與靜止磁鐵12和13相對(duì)的極性在任一個(gè)方向運(yùn)動(dòng)。當(dāng)可動(dòng)元件14由諸如鐵等之類的鐵磁材料制成時(shí)，可動(dòng)元件14通過(guò)由靜止磁鐵12和13產(chǎn)生一個(gè)磁場(chǎng)的作用的磁化方向，如圖5(a)至5(c)中所示，允許可動(dòng)元件14穩(wěn)定地保持，同時(shí)在向上和向下方向移動(dòng)，即使當(dāng)磁鐵12和13構(gòu)成單層時(shí)也是如此。因而，可動(dòng)元件14在點(diǎn)f-g的一個(gè)間隔或范圍與載荷為零處的刻度之間的交叉和在點(diǎn)h-I的一個(gè)間隔與該刻度之間的交叉的每一個(gè)處平衡。
在表明的實(shí)施例中，一個(gè)永久磁鐵用于構(gòu)成磁性彈簧結(jié)構(gòu)10的靜止磁鐵12和13的每一個(gè)。另一方面，一個(gè)電磁鐵可以代替永久磁鐵，如圖6中所示。為此目的的電磁鐵的使用允許可動(dòng)元件14的運(yùn)動(dòng)由通/斷切換供給到電磁鐵的激勵(lì)電流的操作控制。而且，在表明的實(shí)施例中，單個(gè)可動(dòng)元件14布置在兩個(gè)這樣的靜止磁鐵12與13之間，靜止磁鐵12和13布置成在其上放置磁鐵12和13的保持件11的表面方向上彼此以預(yù)定間隔隔開(kāi)。另一方面，表明的實(shí)施例可以以這樣一種方式建造，如圖7中所示。更具體地說(shuō)，三個(gè)這樣的靜止磁鐵12、13和16布置在保持件11上，同時(shí)保持磁鐵相鄰的兩個(gè)在其上放置靜止磁鐵的保持件的表面方向上彼此以預(yù)定間隔隔開(kāi)。而且，兩個(gè)可動(dòng)元件14和17分別布置在靜止磁鐵12與13之間和在靜止磁鐵13與16之間。當(dāng)然可以以類似方式布置更多個(gè)靜止磁鐵和可動(dòng)元件。
構(gòu)成磁性彈簧結(jié)構(gòu)10的靜止磁鐵和可動(dòng)元件的布置限于以上，其中他們?cè)谄渖戏胖盟麄兊谋３旨谋砻娣较蛏系男兄斜舜瞬⒘胁贾?。因而，通過(guò)例子可以按圖8和9中所示的那樣實(shí)施它。更具體地說(shuō)，四個(gè)靜止磁鐵12、13、16和18以網(wǎng)格狀方式布置在保持件11上，從而每相鄰兩個(gè)靜止磁鐵可以彼此以相等間隔隔開(kāi)，并且具有彼此相對(duì)限定的極性。然后，構(gòu)成可動(dòng)元件14、17、20和21的永久磁鐵布置在相應(yīng)兩個(gè)靜止磁鐵之間，從而其磁化方向分別垂直于靜止磁鐵的磁化方向。在該實(shí)例中，為了保證四個(gè)這樣的可動(dòng)元件14、17、20和21可以同時(shí)和肯定的執(zhí)行在相應(yīng)兩個(gè)靜止磁鐵之間的操作，可動(dòng)元件14、17、20和21可以可以支撐在一個(gè)形成十字形外形的保持件22上。為了允許每個(gè)由永久磁鐵構(gòu)成的可動(dòng)元件14、17、20和21呈現(xiàn)有效作用在靜止磁鐵上的磁力，支撐件22最好由諸如合成樹(shù)脂等之類的非磁性材料形成。
當(dāng)磁性彈簧結(jié)構(gòu)10可以用作提升機(jī)構(gòu)時(shí)，支撐件22可以提供在相對(duì)著其一個(gè)表面的其一個(gè)端表面上，在該表面上用一個(gè)用來(lái)在其上支撐支撐件22的基座23支撐可動(dòng)元件14、17、20和21，從而四個(gè)永久磁鐵24、25、和26，其一個(gè)為了簡(jiǎn)明起見(jiàn)從圖8中省去，可以布置在基座23上，同時(shí)使靜止磁鐵12、13、16和18和永久磁鐵24、25、和26的相同極性彼此相對(duì)著。這允許排斥磁場(chǎng)產(chǎn)生在靜止磁鐵12、13、16和18與永久磁鐵24、25、和26之間，從而可動(dòng)元件14、17、20和21在提升的同時(shí)可以穩(wěn)定地支撐。
現(xiàn)在，參照?qǐng)D10至12將描述一種其中包括本發(fā)明的磁性彈簧結(jié)構(gòu)的減振機(jī)構(gòu)，這表示是一種有上述磁性彈簧結(jié)構(gòu)10包括在其中的減振機(jī)構(gòu)的一個(gè)例子的一種減振模型30。在圖10至12中，標(biāo)號(hào)31指示一塊基座板。在實(shí)際中，基座板31安裝在車體等的機(jī)架上。在使用減振模型30的振動(dòng)施加試驗(yàn)中，基座板31安裝在試驗(yàn)設(shè)備的一個(gè)平臺(tái)(未表示)上?；?1在其上安裝有一個(gè)其前后壁打開(kāi)的箱形殼體32。殼體32有一個(gè)基座33固定在其上，同時(shí)定位在其內(nèi)部靠近其底部的一個(gè)位置處。構(gòu)成磁性彈簧結(jié)構(gòu)10的靜止磁鐵12和13支撐在基座33上。更具體地說(shuō)，由非磁性材料制成的且起支撐件作用的保持件11固定在基座33上，并且然后成對(duì)的靜止磁鐵12和13固定在保持件11上，以便以預(yù)定間隔彼此隔開(kāi)?？蓜?dòng)元件14布置在靜止磁鐵12與13之間。
可動(dòng)元件14保持在一根連接桿34的遠(yuǎn)端或下端，該連接桿使一個(gè)上端連接到一個(gè)豎直運(yùn)動(dòng)件35的一端上。豎直運(yùn)動(dòng)件35在其另一端上安裝有一個(gè)載荷質(zhì)量支撐件36。載荷質(zhì)量支撐件36建造成在其上部上支撐載荷質(zhì)量。豎直運(yùn)動(dòng)件35在其兩側(cè)的每一側(cè)提供有一個(gè)滑動(dòng)導(dǎo)向件35a，滑動(dòng)導(dǎo)向件35a適于可滑動(dòng)地嚙合以在殼體32中豎直延伸的方式布置的導(dǎo)軌件37的每一個(gè)，由此穩(wěn)定豎直可動(dòng)件35的豎直運(yùn)動(dòng)。
載荷質(zhì)量支撐件36形成基本上U形，并且以把殼體32的上壁32a保持在其中同時(shí)從上面圍繞它的方式連接到豎直運(yùn)動(dòng)件35上。載荷質(zhì)量支撐件36包括一個(gè)上壁36a，并且布置成在其上壁36a與殼體32的上壁32a之間限定一個(gè)間隙。減振模型30包括一根接收在上壁32a與36a之間的間隙中的螺旋彈簧40。螺旋彈簧40構(gòu)成一個(gè)基本在經(jīng)連接桿34、豎直可運(yùn)動(dòng)件35和載荷質(zhì)量支撐件36支撐的載荷質(zhì)量的相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向上、或在可動(dòng)元件14相對(duì)于靜止磁鐵12和13的運(yùn)動(dòng)方向(或可動(dòng)元件34的推動(dòng)方向)上可彈性變形的軟墊件。軟墊件可以由金屬?gòu)椈?、橡膠材料等制成。螺旋彈簧40的布置不限于任何具體方式，只要它基本上在可動(dòng)元件14的相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向上可彈性變形。例如它可以布置在殼體32中。
圖13表示在載荷-位移曲線上的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，該曲線指示其中包括由釹-鐵-棚磁鐵(釹磁鐵)構(gòu)成的可動(dòng)元件14的上述減振模型30的靜特性。如將從圖13注意到的那樣，呈現(xiàn)正線性彈簧常數(shù)的螺旋彈簧40的彈性力具有這樣一個(gè)范圍，其中磁性彈簧結(jié)構(gòu)10在圖2中的點(diǎn)b-c之間的區(qū)域中具有疊加在其上的一個(gè)負(fù)彈簧常數(shù)，從而載荷在點(diǎn)b-c之間的區(qū)域中基本上不變化而與位移的增大無(wú)關(guān)，如圖13中所示，導(dǎo)致由曲線斜度指示的彈簧常數(shù)基本上為零。因而，當(dāng)進(jìn)行設(shè)置從而在其上支撐或承載載荷質(zhì)量的同時(shí)在磁性彈簧結(jié)構(gòu)10中可動(dòng)元件14相對(duì)于靜止磁鐵12和13的位移范圍落入在圖2中的點(diǎn)b-c之間的區(qū)域中，并且執(zhí)行調(diào)節(jié)，從而在圖2中的點(diǎn)b-c之間的區(qū)域中螺旋彈簧40的彈簧常數(shù)和磁性彈簧結(jié)構(gòu)10的彈簧常數(shù)的絕對(duì)值基本上彼此重合時(shí)，可以有效地減小或消除振動(dòng)的傳輸，同時(shí)防止其整個(gè)彈性力變化。
圖14表示減振模型30的振動(dòng)傳輸特性。在圖14中，試驗(yàn)例子1至3每個(gè)指示在減振模型30上的數(shù)據(jù)，其中在圖13的試驗(yàn)中使用的可動(dòng)元件14由釹磁鐵構(gòu)成。以在把載荷質(zhì)量承載在載荷質(zhì)量支撐件36上的同時(shí)初始把可動(dòng)元件14設(shè)置于基本上自然在圖2中的點(diǎn)b-c之間的區(qū)域中的位置處并且然后把基座板31固定在振動(dòng)施加設(shè)備的平臺(tái)上的方式，進(jìn)行試驗(yàn)，導(dǎo)致載荷質(zhì)量相對(duì)于測(cè)量頻率的振動(dòng)傳輸速率。而且，為了比較，在其中液體密封在一個(gè)用作發(fā)動(dòng)機(jī)固定件的橡膠固定件中的一個(gè)常規(guī)“液體密封固定件”或一個(gè)阻尼機(jī)構(gòu)上，在其上支撐預(yù)定數(shù)值的質(zhì)量的同時(shí)，測(cè)量振動(dòng)傳輸速率。在圖14中，例如，“1.0mmp-p”是指，在當(dāng)它在一個(gè)方向反射時(shí)得到的波峰與當(dāng)它在另一個(gè)方向反射時(shí)得到的波峰之間的距離是1.0mm。
如將從圖14明白的那樣，與常規(guī)液體密封固定件(比較例)相比，在表明實(shí)施例的減振模型30上的試驗(yàn)例1至3每個(gè)高度減小了振動(dòng)傳輸速率。特別是，與比較例相比，試驗(yàn)例每個(gè)允許諧振波峰向低頻區(qū)域運(yùn)動(dòng)，由此在由人體靈敏感覺(jué)的3Hz或更大與一個(gè)高頻區(qū)域之間的寬范圍上減小振動(dòng)。
圖15表示在指示減振模型30的靜特性的載荷-位移曲線上的數(shù)據(jù)，其中構(gòu)成減振模型30的磁性彈簧結(jié)構(gòu)10的可動(dòng)元件14由是鐵磁材料的鐵制成。在與圖13中所示的基本相同的過(guò)程中進(jìn)行試驗(yàn)。如圖2中所示由鐵制成的可動(dòng)元件14在兩點(diǎn)處呈現(xiàn)負(fù)彈簧常數(shù)。因而，如從圖15注意到的那樣，呈現(xiàn)負(fù)彈簧常數(shù)的磁性彈簧結(jié)構(gòu)10的范圍疊加在圖2中在點(diǎn)e-f之間和在點(diǎn)g-h之間的兩個(gè)區(qū)域中呈現(xiàn)正線性彈簧常數(shù)的螺旋彈簧40的彈性力上，導(dǎo)致截荷不顧位移的增大保持不變，從而由曲線斜度指示的彈簧常數(shù)可以基本上為零。
因而，當(dāng)進(jìn)行設(shè)置，從而在不同載荷質(zhì)量M0或M0＋M1支撐在其上的同時(shí)在磁性彈簧結(jié)構(gòu)10中可動(dòng)元件14相對(duì)于靜止磁鐵12和13的位移的范圍落在圖2中的點(diǎn)e-f或點(diǎn)g-h之間的區(qū)域中，并且進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而在圖2中的點(diǎn)e-f或點(diǎn)g-h之間的區(qū)域中螺旋彈簧40的彈簧常數(shù)、和磁性彈簧結(jié)構(gòu)10的彈簧常數(shù)的絕對(duì)值基本上彼此重合時(shí)，可以有效地減小消除振動(dòng)傳輸，同時(shí)防止其整個(gè)彈性力在范圍的每一個(gè)中變化。
圖16至18每個(gè)表示減振模型30的振動(dòng)特性，其中構(gòu)成減振模型30的磁性彈簧結(jié)構(gòu)10的可動(dòng)元件14由鐵制成。在0.2mm、1.0mm和2.0mm中的波峰之間變化振幅的同時(shí)，進(jìn)行振動(dòng)特性的測(cè)量。在通過(guò)把它設(shè)置在M0處得到在M0＋M1處的設(shè)置載荷質(zhì)量和關(guān)于試驗(yàn)例5的數(shù)據(jù)的同時(shí)，測(cè)量關(guān)于試驗(yàn)例4的數(shù)據(jù)。為了比較，當(dāng)在預(yù)定值處的質(zhì)量支撐在圖14中所示的液體密封固定件上時(shí)測(cè)得的數(shù)據(jù)同樣表示在圖16至18中(比較例)?；旧吓c圖14中相同的方式進(jìn)行試驗(yàn)。
圖16至18清楚地指示本發(fā)明的試驗(yàn)例每一個(gè)高度減小振動(dòng)傳輸速率，由此與先有技術(shù)的比較例相比有效地實(shí)現(xiàn)減振。
本發(fā)明的磁性彈簧結(jié)構(gòu)和減振機(jī)構(gòu)不限于上述實(shí)施例。例如，包括在磁性彈簧結(jié)構(gòu)中的靜止磁鐵和可動(dòng)元件和其布置可以按圖19(a)至20(d)中所示的這樣一種方式配置和布置。在圖19(a)至20(d)的每一個(gè)中，由在可動(dòng)元件上產(chǎn)生的磁場(chǎng)作用依據(jù)對(duì)其移動(dòng)可動(dòng)元件的位置而變化，從而至少在任一個(gè)方向上可以推動(dòng)可動(dòng)元件，導(dǎo)致磁性彈簧結(jié)構(gòu)肯定地呈現(xiàn)其功能。因而，圖19(a)至20(d)的每一個(gè)中所示的布置允許滿意地提供提升機(jī)構(gòu)或減振機(jī)構(gòu)，同時(shí)在結(jié)構(gòu)上簡(jiǎn)化。
更具體地說(shuō)，在圖19(a)中所示的布置如此配置，從而成對(duì)布置成在其布置方向上彼此隔開(kāi)的靜止磁鐵51和52，分別通過(guò)彼此層疊兩個(gè)磁鐵51a和51b和彼此層疊兩個(gè)磁鐵52a和52b形成。磁鐵51a和51b及磁鐵52a和52b這樣布置，從而其磁化方向與其布置方向一致。可動(dòng)元件61布置在成對(duì)靜止磁鐵51與52之間，從而其磁化方向平行于磁鐵51a、51b及磁鐵52a、52b的磁化方向。
圖19(b)中所示的布置如此配置，從而靜止磁鐵51和52的每一個(gè)及可動(dòng)元件61的磁化方向定義成豎直的。在圖19(c)的布置中，通過(guò)彼此層疊兩個(gè)磁鐵51a和51b和彼此層疊兩個(gè)磁鐵52a和52b分別形成靜止磁鐵51和52，如圖19(a)中所示?？蓜?dòng)元件61如此布置，從而其磁化方向垂直于靜止磁鐵51和52的磁鐵51a、51b及52a、52b的磁化方向。
在圖20(a)中，可動(dòng)元件61如此布置，從而其磁化方向垂直于靜止磁鐵51和52的磁化方向，象圖1中那樣。然而，圖20(a)與圖1的不同之處在于，可動(dòng)元件61通過(guò)彼此層疊兩個(gè)磁鐵61a和61b形成。可動(dòng)元件61的這種配置允許可動(dòng)元件61具有多個(gè)波峰，在這些波峰處其彈簧常數(shù)在其位移范圍中的一個(gè)正值與一個(gè)負(fù)值之間反向，從而可動(dòng)元件61可以基本呈現(xiàn)與圖5中所示由諸如鐵等之類的鐵磁材料制成的元件相同的功能和優(yōu)點(diǎn)。
在圖20(b)中，通過(guò)彼此層疊兩個(gè)磁鐵51a和51b和彼此層疊兩個(gè)磁鐵52a和52b分別形成靜止磁鐵51和52，如圖19(a)中所示。而且，可動(dòng)元件61同樣通過(guò)彼此層疊兩個(gè)磁鐵61a和61b形成。在圖20(c)中，通過(guò)彼此層疊三個(gè)磁鐵51a、51b和51c和彼此層疊三個(gè)磁鐵52a、52b和52c分別形成靜止磁鐵51和52。在圖20(d)中，通過(guò)彼此層疊三個(gè)磁鐵51a、51b和51(c)和彼此層疊三個(gè)磁鐵52a、52b和52(c)分別形成靜止磁鐵51和52。而且，可動(dòng)元件61如此布置，從而其磁化方向垂直于磁鐵51a、51b、51c、52a、52b和52c的磁化方向。在圖20(b)的每一個(gè)中所示的上述布置允許排斥力在可動(dòng)元件61的位移范圍內(nèi)的多個(gè)點(diǎn)處變化，從而可動(dòng)元件61可以具有多個(gè)波峰，在這些波峰處彈簧常數(shù)在一個(gè)正值與一個(gè)負(fù)值之間反向。
在圖19(a)至圖20(d)的每一個(gè)中所示的布置中，靜止磁鐵和/或可動(dòng)元件由多個(gè)磁鐵的層疊形成。要層疊的磁鐵的數(shù)量不限于任何特定范圍。
而且，當(dāng)如圖1中所示，布置在可動(dòng)元件外側(cè)的靜止磁鐵由彼此不同的件構(gòu)成時(shí)，要求他們布置成在其布置方向上把可動(dòng)元件插入在其之間。另一方面，表明的實(shí)施例以圖21中所示的這樣一種方式配置。更具體地說(shuō)，一個(gè)靜止磁鐵53形成諸如圓柱形狀、四棱柱形狀等之類的柱形以在其中提供一個(gè)內(nèi)部間隙53a，內(nèi)部間隙53a起用于可動(dòng)元件62的通道的作用。即使在靜止磁鐵53的這樣一種柱形外形中，也可以以任何希望的方式或布局布置構(gòu)成靜止磁鐵53和可動(dòng)元件62的磁鐵。在這方面，當(dāng)靜止磁鐵53形成四棱柱形狀時(shí)，它受到外形限制，導(dǎo)致限于圖19(b)、圖19(c)或圖20(d)中所示的這樣的布置，其中磁極對(duì)于插入在其之間的可動(dòng)元件62是彼此對(duì)稱的。
另外，表明實(shí)施例中的減振模型30帶有包括在其中以便起軟墊件作用的螺旋彈簧40。然而，它不限于上述的這樣一種金屬?gòu)椈?、橡膠材料等，只要它呈現(xiàn)基本上在載荷質(zhì)量相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向上的彈性力。例如，如圖8中所示，永久磁鐵24、25和26可以以其相同極性彼此相對(duì)著的方式布置在磁性彈簧結(jié)構(gòu)10的靜止磁鐵12、13、16和18上，從而由具有形成在其之間的排斥力的磁路構(gòu)成的軟墊機(jī)構(gòu)可以作為一個(gè)軟墊件提供。在該實(shí)例中，如此提供的軟墊件與金屬?gòu)椈傻认啾入y以呈現(xiàn)線性彈簧特性。然而，由構(gòu)成磁性彈簧結(jié)構(gòu)10的靜止磁鐵12、13、16和18及可動(dòng)元件14、17、20和21以及與靜止磁鐵一起構(gòu)成軟墊機(jī)構(gòu)的永久磁鐵24、25和26的每一個(gè)產(chǎn)生的磁場(chǎng)強(qiáng)度的適當(dāng)調(diào)節(jié)，允許減振模型30呈現(xiàn)基本上為零的整體彈簧常數(shù)。當(dāng)軟墊由這樣一種磁路構(gòu)成時(shí)，整體減振機(jī)構(gòu)可以僅由磁路構(gòu)成，導(dǎo)致進(jìn)一步簡(jiǎn)化其結(jié)構(gòu)和有利于其維護(hù)。構(gòu)成由磁路和其布置提供的軟墊機(jī)構(gòu)的靜止磁鐵和永久磁鐵的數(shù)量可以按要求變化。因而，他們不限于圖8。
如能從上文看到的那樣，本發(fā)明的磁性彈簧結(jié)構(gòu)如此建造，從而靜止磁鐵布置在由一種磁性材料制成的可動(dòng)元件外側(cè)，同時(shí)形成起用于可動(dòng)元件的通道的作用的一個(gè)間隙，由此通過(guò)如此產(chǎn)生的磁場(chǎng)的作用推動(dòng)可動(dòng)元件。本發(fā)明的這種配置允許由以這種預(yù)定位置關(guān)系布置的靜止磁鐵和可動(dòng)元件構(gòu)成的磁路唯一地用作一種阻尼設(shè)備。而且，它允許與諸如金屬?gòu)椈?、橡膠等之類的軟墊件相結(jié)合的磁路的整體彈簧常數(shù)虛假地設(shè)置為基本上為零。因而，本發(fā)明提供與先有技術(shù)相比結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單和制造成本低的一種磁性彈簧結(jié)構(gòu)和一種減振機(jī)構(gòu)。而且，本發(fā)明允許磁路唯一地構(gòu)成一種用于相對(duì)提升損失質(zhì)量的的提升機(jī)構(gòu)。在這方面，本發(fā)明消除了布置利用在磁鐵之間的排斥力的常規(guī)提升機(jī)構(gòu)需要連桿和導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的必要性，由此簡(jiǎn)化提升機(jī)構(gòu)的建造，減低其制造成本及有利于其維護(hù)。
盡管參照附圖用一定程度的具體性已經(jīng)描述了本發(fā)明的最佳實(shí)施例，按照以上講述明顯的修改和變更是可能的。因此在附屬權(quán)利要求書的范圍內(nèi)要理解，除具體描述之外可以實(shí)施本發(fā)明。
權(quán)利要求
1.一種磁性彈簧結(jié)構(gòu)，包括至少一個(gè)可動(dòng)元件，由磁性材料制成；和至少一個(gè)靜止磁鐵，布置在所述可動(dòng)元件外側(cè)，以便限定一個(gè)作為用于所述可動(dòng)元件的通道的間隙；所述靜止磁鐵通過(guò)由此產(chǎn)生的磁場(chǎng)的作用推動(dòng)所述可動(dòng)元件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁性彈簧結(jié)構(gòu)，其特征在于，布置多個(gè)所述靜止磁鐵，以便在所述靜止磁鐵的布置方向上彼此以預(yù)定間隔隔開(kāi)，由此在其之間限定所述間隙。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的磁性彈簧結(jié)構(gòu)，其特征在于，以這樣一種方式布置所述靜止磁鐵，從而在所述靜止磁鐵的所述布置方向上彼此相鄰的所述靜止磁鐵的磁極彼此相對(duì)著。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁性彈簧結(jié)構(gòu)，其特征在于，把所述靜止磁鐵形成圓柱形；所述間隙由限定在所述靜止磁鐵中的內(nèi)部間隙提供。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁性彈簧結(jié)構(gòu)，其特征在于，把所述靜止磁鐵建造成一種層疊結(jié)構(gòu)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁性彈簧結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述可動(dòng)元件由一個(gè)永久磁鐵構(gòu)成，該永久磁鐵這樣布置，從而其磁化方向垂直于所述靜止磁鐵的磁化方向。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁性彈簧結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述可動(dòng)元件由一個(gè)永久磁鐵構(gòu)成，該永久磁鐵這樣布置，從而其磁化方向平行于所述靜止磁鐵的磁化方向。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁性彈簧結(jié)構(gòu)，其特征在于，把所述可動(dòng)元件建造成一種層疊結(jié)構(gòu)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁性彈簧結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述可動(dòng)元件由一種鐵磁材料制成，并且?guī)в卸鄠€(gè)點(diǎn)，在這些點(diǎn)處其彈簧常數(shù)在其推動(dòng)方向上在限定在其位移范圍內(nèi)的一個(gè)正值與一個(gè)負(fù)值之間顛倒。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁性彈簧結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述可動(dòng)元件由一種鐵磁材料制成，并且當(dāng)它在其推動(dòng)方向移動(dòng)時(shí)實(shí)現(xiàn)磁極反向。
11.一種包括根據(jù)權(quán)利要求1至10任一項(xiàng)所述的磁性彈簧結(jié)構(gòu)的提升機(jī)構(gòu)，其特征在于，由所述靜止磁鐵的磁場(chǎng)作用推動(dòng)的所述可動(dòng)元件穩(wěn)定地保持在一個(gè)范圍內(nèi)的一個(gè)預(yù)定位置處，在該范圍內(nèi)，其彈簧常數(shù)在所述可動(dòng)元件的推動(dòng)方向具有一個(gè)正值。
12.一種減振機(jī)構(gòu)，包括根據(jù)權(quán)利要求1至10任一項(xiàng)所述的磁性彈簧結(jié)構(gòu)；和一個(gè)軟墊件，基本上在直接和間接支撐在所述磁性彈簧結(jié)構(gòu)的所述可動(dòng)元件上的載荷質(zhì)量的相對(duì)操作方向上能夠呈現(xiàn)彈性力；由所述靜止磁鐵的磁場(chǎng)作用推動(dòng)的所述可動(dòng)元件布置成，可在一個(gè)其中其彈簧常數(shù)在所述可動(dòng)元件的推動(dòng)方向具有一個(gè)負(fù)值的范圍內(nèi)移動(dòng)，從而通過(guò)與所述軟墊件結(jié)合得到的其整體彈簧常數(shù)可以基本上為零。
全文摘要
一種磁性彈簧結(jié)構(gòu)和一種減振機(jī)構(gòu):該磁性彈簧結(jié)構(gòu)包括:多個(gè)靜止磁鐵,彼此相鄰地布置成在其之間限定一個(gè)間隙,并且以一種使其磁極彼此相對(duì)著的方式布置;和一個(gè)可動(dòng)元件,由磁性材料制成并且布置在該間隙中。靜止磁鐵和可動(dòng)元件提供一種磁路結(jié)構(gòu),該結(jié)構(gòu)可以唯一地用作一種阻尼設(shè)備。而且,可以使通過(guò)將其與諸如金屬?gòu)椈?、橡膠等之類的軟墊件相結(jié)合得到的整體彈簧常數(shù)虛假地設(shè)置為基本上為零。
文檔編號(hào)F16F15/03GK1326874SQ01119380
公開(kāi)日2001年12月19日 申請(qǐng)日期2001年6月1日 優(yōu)先權(quán)日2000年6月2日
發(fā)明者榎芳美, 我田茂樹(shù), 大下裕樹(shù), 藤田悅則, 譽(yù)田浩樹(shù), 山根秀之 申請(qǐng)人:株式會(huì)社三角工具加工