JPH039334B2 - - Google Patents

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JPH039334B2
JPH039334B2 JP59071056A JP7105684A JPH039334B2 JP H039334 B2 JPH039334 B2 JP H039334B2 JP 59071056 A JP59071056 A JP 59071056A JP 7105684 A JP7105684 A JP 7105684A JP H039334 B2 JPH039334 B2 JP H039334B2
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JP
Japan
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spring
suspension system
soft iron
permanent magnets
parts
Prior art date
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JP59071056A
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English (en)
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JPS6042109A (ja
Inventor
Buraitobatsuha Erumaaru
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
DOITSUCHE FUORUSHUNGUSU UNTO FUERUZUTSUHISU ANSHUTARUTO HYURU RUFUTO UNTO RAUMU FUAARUTO EE FUAU
Original Assignee
DOITSUCHE FUORUSHUNGUSU UNTO FUERUZUTSUHISU ANSHUTARUTO HYURU RUFUTO UNTO RAUMU FUAARUTO EE FUAU
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Publication date
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Application filed by DOITSUCHE FUORUSHUNGUSU UNTO FUERUZUTSUHISU ANSHUTARUTO HYURU RUFUTO UNTO RAUMU FUAARUTO EE FUAU filed Critical DOITSUCHE FUORUSHUNGUSU UNTO FUERUZUTSUHISU ANSHUTARUTO HYURU RUFUTO UNTO RAUMU FUAARUTO EE FUAU
Publication of JPS6042109A publication Critical patent/JPS6042109A/ja
Publication of JPH039334B2 publication Critical patent/JPH039334B2/ja
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G17/00Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load
    • B60G17/015Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements
    • B60G17/0152Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements characterised by the action on a particular type of suspension unit
    • B60G17/0157Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements characterised by the action on a particular type of suspension unit non-fluid unit, e.g. electric motor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G11/00Resilient suspensions characterised by arrangement, location or kind of springs
    • B60G11/32Resilient suspensions characterised by arrangement, location or kind of springs having springs of different kinds
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F6/00Magnetic springs; Fluid magnetic springs, i.e. magnetic spring combined with a fluid
    • F16F6/005Magnetic springs; Fluid magnetic springs, i.e. magnetic spring combined with a fluid using permanent magnets only

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Vehicle Body Suspensions (AREA)
  • Vibration Prevention Devices (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、比較的大きい正の剛性を有する機
械式、空圧式又は油圧式の支持バネと、この支持
バネに並列に配設され、磁気的に構成され、力と
ストローク特性曲線の零交点で負の剛性を有し、
不安定な平衡にある補正バネとで構成され、バネ
で付勢されていない自動車の重量部分とバネで付
勢された重量部分との間に接続されている懸架シ
ステムに関する。
〔従来の技術〕
支持バネと補正バネを互いに並列に接続して配
設したこの種の懸架システムは、東独特許第
28186号明細書により公知である。この支持バネ
は正の剛性を有する。即ち、バネの圧縮と共にバ
ネの力は増加する。この増加は直線的ないしは略
直線的に行われるので、支持バネの特性曲線は力
とストロークのグラフで多かれ少なかれ右上昇す
る直線を示す(東独特許第28186号明細書の第3
図)。この支持バネは比較的硬く形成してあり、
限られたバネストロークしかない。この支持バネ
は、通常コイルバネに形成してある。懸架システ
ムの補正バネは磁石バネである。この補正バネは
二つの部品から構成してあり、一方の部品はバネ
で付勢された重量部分、例えば車台に連結し、他
方の部品はバネで付勢されていない重量部分、例
えば車輪及び車軸に連結している。前記一方の部
品はリング状に形成した永久磁石(東独特許第
28186号明細書の第1図)で構成されている。こ
の永久磁石では、リングの間〓で互いに分離して
いるN極とS極が交番配置されている。前記他方
の部分は、突起部と刻み目を有する軟鉄製のアン
カーで構成されている。軟鉄製のアンカー自体は
磁性を有していないが、他の部分の磁束によつて
その位置に応じて磁化される。軟鉄製のアンカー
の突起部がN極とS極の間の間〓に正確に位置す
ると、図示されているように、この磁石バネは不
安定な平衡動作点にある。軟鉄製のアンカーの突
起部は、永久磁石の隣の磁極により同じ大きさで
あるが逆作用する力で引き寄せられる。軟鉄製の
アンカーが僅かにずれるか、あるいは捩じれる
と、不安定な平衡位置から脱して永久磁石の磁極
によつて運動方向に作用するより大きな力が突起
部に作用することになる。捩じれ方向が逆でも同
様なことが生じる。つまり、この様な捩じれでも
運動方向に作用する力は増大する。この力は、約
22.5゜の回転角で最大になり、軟鉄製のアンカー
の突起部が永久磁石の磁極に正確に対向する、つ
まり合わせて45゜の回転をすると、再び0に低下
する。即ち、この位置から捩じれると、運動方向
とは逆の力がアンカーに生じる。支持バネと並列
する補正バネから成る懸架システムの望ましい非
線型特性曲線は、柱状の突起部を軟鉄製のアンカ
ーのところで突起部に対してそれぞれ45゜で隣接
して配設された永久磁石の磁極によつて引き寄せ
て生じる。軟鉄製の突起部を永久磁石間の引力に
よつて生じる力は限界があり、多くの応用例に対
して充分ではない。懸架システムの動作点での望
ましいソフトな特性曲線は、補正バネが零交点時
の負の剛性値が支持バネの正の剛性とほぼ等しい
値の時にのみ得られる。補正バネの負の剛性は、
力とストロークのグラフの特性曲線がバネ付勢の
増大と共に低下し、懸架システムの動作点で補正
バネの特性曲線の零交点が不安定な平衡状になつ
ている必要があることを意味する。この零交点は
動作点で補正バネが力を出さないことを意味して
いる。達成できる剛性、即ち力とストロークのグ
ラフの補正バネの特性曲線の降下勾配の大きさは
東独特許第28186号明細書の磁気補正バネの場合、
非常に制限されている。他の欠点は、軟鉄製のア
ンカー中でバネ運動する場合、著しい昇温や減衰
を誘起する渦電流が発生し、しばしば好ましくな
い生ずる点にある。バネで付勢される運動の場
合、軟鉄製のアンカーを磁化反転させるため、自
動車の懸架に特有な比較的高い周波数で定常状態
に対して時間的に増加する位相の遅れに伴つて推
移する力とストローク特性が生じる。上記のこと
が動的な不安定性に繋がり、このことは特に不利
である。公知の懸架システムは補正バネの零交点
を調整する装置を保有する必要がある。何故な
ら、外部リング部の永久磁石の磁極が軟鉄製のア
ンカーの柱状の突起部に対して調節できるか、あ
るいはその逆に調節できるからである。特に、両
リング部は自動車が停止している時、〓間に加わ
る荷重に応じて、即ち不安定な平衡状態で調節で
きる必要がある。
西独特許第1755496号明細書にも、支持バネと
このバネに並列接続した補正バネとで構成した懸
架システムが開示してある。この補正バネは、こ
こではスパイラルにしたコイルバネであり、この
バネが不安定な平衡状態で最大圧縮性を呈する。
その場合、死点位置に達する。支持バネと補正バ
ネの特性曲線とを重ねると、懸架システムにとつ
て動作点の特性に望ましい柔軟性が生じる。上記
西独特許明細書には、自動車の積載に応じて補正
バネをその死点位置に調節するため、種々の形式
の調節装置が提示してある。
〔発明の課題〕
この発明の課題は、無積載時の重量が少ない場
合、従来の懸架システムに比べて、より良好な乗
り心地をもたらし、静的な力によるバネ・ストロ
ークが短縮される、例えば自動車の積載量を変え
た時、曲線路を走行する時、加速及び減速を行う
時、空気力学的な負荷が変動する時等に静的な力
によるバネ・ストロークが短縮される自動車用の
懸架システムを提供することにある。
〔課題を解決するための手段〕
この発明によれば、上記の課題は、比較的大き
い正の剛性を有する機械式、空圧式又は油圧式の
支持バネ1と、この支持バネ1に並列に配設さ
れ、磁気的に構成され、力とストローク持性曲線
の零交点3で負の剛性を有し、不安定な平衡にあ
る補正バネ2とで構成され、バネで付勢されてい
ない重量部分8とバネで付勢された重量部分9と
の間に接続され、補正バネ2がそれぞれ永久磁石
12,15を装備した二つの部品10,11を有
し、一方の部品10がバネで付勢された重量部分
9に、他方の部品11がバネで付勢されていない
重量部分8に連結し、補正バネ2の両方の部品1
0,11がそれぞれ運動方向14に連続接続され
た複数の永久磁石12,15と、これ等の磁石間
に配設された軟鉄中間片13,16とを有し、運
動方向14に見て隣の永久磁石12,15の磁極
が同極でそれぞれ対応する軟鉄中間片16,13
に接続し、永久磁石の磁化方向が運動方向14に
向き、軟鉄中間片13,16によつて運動方向1
4に垂直に曲がる磁束が両方の部品10,11で
磁極を発生し、これ等の磁極が運動方向14に対
し同じ高さで互いに対向して不安定平衡状態で反
発している自動車用懸架システムによつて解決さ
れている。
〔作用・効果〕
補正バネの両方の部品に永久磁石を装備して、
磁気エネルギを非常に集中させる。この配置によ
つて、特に高エネルギ密度の異方性の棒磁石を使
用できる。軟鉄中間片は磁束に集束作用をもたら
し、この磁束を運動方向に垂直な方向に偏向させ
る。従つて、懸架システムの動作点と補正バネの
零交点に応じて、移動方向で集中した反発が生じ
る。動作点で達成できる剛性は著しい。出力・重
量比は、東独特許第28186号明細書の原理的に他
の形式の装置の場合より少なくとも一桁良い。補
正バネの各部品の軟鉄中間片は分割された固有な
強い磁束を案内するから、磁場反転は生じない。
支持バネは、静的及び準静的な力とモーメント
を受け止めるために使用してあり、そのために配
設してある。動的な力は支持バネと補正バネで構
成した懸架システムを用いて支える。この支持バ
ネは個々に全く別に構成でき、例えば機械、空
圧、油圧又は電気的なバネとして構成できる。重
要なことは、支持バネがほぼ直線的な特性曲線
と、大きな正の剛性を有する点にある。大きな剛
性によつて、比較的短いバネ・ストロークとな
る。即ち、荷重が増加しても、自動車は比較的小
さい傾斜姿勢をとる。従つて、例えば複雑な前照
灯の調節が不要になる。しかし、動的な力とモー
メントを受け止めるため、動作点では補正バネの
零交点時及びその近傍で懸架システムの小さい剛
性が利用される。従つて、乗り心地が決まり、こ
の動作点での懸架システムの柔軟性を利用する。
懸架システムの合成バネ特性がほぼ全ての荷重
状態をカバーするように、弾性特性曲線をバネ・
ストロークに平行に拡大するか、引き伸ばす補正
バネを使用できる場合には、懸架システムの動作
点を測定し、しかも動作点に対して補正バネの零
交点を調節するための装置は配設する必要がな
い。しかし、一般には補正バネの零交点及び定常
的な力とモーメントによつて決まる懸架システム
の動作点は、どの平衡状態でもバネで付勢された
重量部分とバネで付勢されていない重量部分間で
一致させる必要がある。この場合、補正バネの零
交点を懸架システムの動作点に調整させるか、そ
の逆を行う。調整ないしは調節用の装置は、通常
補正バネを有する懸架システム内で直列接続され
ている。しかし、他の可能性もある。即ち、空気
バネで特に簡単に構成した支持バネに対してこの
装置を直列に配設してもよい。懸架システムの動
作点を測定し、この懸架システムの動作点に対す
る補正バネの零交点を調節する上記装置により、
種々の積載状態であつても、ほぼ同じ乗り心地に
なる利点が生じる。このことは、自動車の積載が
少なくても最大であつても同じ様に、懸架システ
ムがほぼ同じバネ特性を示すことを意味する。前
記の調節もしくは調整のために、動作点を測定す
る装置も存在する制御接続部を設けることもでき
る。既に説明したように、懸架システムの動作点
を補正バネの零交点に合わせることもできる。こ
れは、例えばトラツク、特にバスの場合のよう
に、支持バネとしてレベル制御弁を備えた空気バ
ネを使用する場合である。このレベル制御弁は、
自動車の乗客が乗り降りしても、バネで付勢され
ていない軸に対してバネで付勢された車両構造の
相対位置を元に回復させるので、レベル制御弁に
平行に接続した補正バネは必ずその零交点又は零
交点の近傍で動作する。
この発明による懸架システムの重要な利点は、
構造が簡単で、軽量で、使用する部品の寸法が短
い点にある。支持バネをコイルバネで構成すると
きでも、このバネは今まで採用されているコイル
バネに比べて著しく短い長さを有する。従つて、
このバネは極めて簡単で、占有場所を節約して、
特に乗用車に導入できる。しかし、これ等の特色
にもかかわらず。乗り心地を損なうことはない。
意外にも、従来の懸架システムに比べて、この乗
り心地は格段に改善されている。何故なら、補正
バネの比較的大きな負の剛性が懸架システムで硬
さを低減するように作用し、その場合でも懸架シ
ステムの動作点で減衰する剛性が簡単に実現する
からである。摩耗部分がないので、寿命も長くな
り、保守の頻度は減少する。即ち、懸架システム
の機械的な安定性が高い。従来の緩衝バネに比べ
て、支持バネを数倍硬く設計でき、良好な外乱抑
制に必要な低い剛性を動作点でどんな形でも損な
わないので、小さい静的なバネ付勢によつて自動
車の構造体に及ぼす外部荷重の作用に関しても対
応する利点が生じる。従つて、この自動車の構造
体は極度に望ましい安定性を呈する。即ち、バ
ネ・ストロークは非常に短縮するので、例えば流
れて来る風に対して自動車の車体の傾きも小さく
できる。従つて、自動車の路面密着度も改善す
る。自動車は車道上に「板のように」載つている
が、動作点で各静荷重に応じて柔軟な特性を示
す。即ち、乗り心地が向上する。この発明による
懸架システムにより、動作点を簡単な方法で零交
点に調整させるか、あるいはこの逆に調整させる
か、もしくはその都度変わる静的な運転荷重に中
立位置を合わせることができる。前記最後の場合
には、作用する静的な力よりほぼ二桁小さい極端
に僅かな調整力しか生じない。
懸架システムの構造設計は種々の方法で行え
る。特許請求の範囲第2項の構成(第5図と第6
図)を実現する場合、バネ・ストロークが直線の
とき非常に簡単な構造が生じる。永久磁石が軟鉄
製のリング円板上に貼り付けてあるので、このリ
ング円板は集中作用をもたらすだけでなく、同時
に永久磁石も保持して案内する。
特許請求の範囲第3項の構成によれば、バネで
付勢されていない重量部分が車体の軸周りに回転
運動を行う場合、使用される捩じりバネが形成さ
れる。同じことは、特許請求の範囲第4項の構成
にも当てはまる。この場合、両方の部品を同じ大
きさに形成でき、同一であるため製造が簡単であ
ると言う利点を生じる(第9図)。特許請求の範
囲第5項の構成によれば、永久磁石を直線状にも
配設できる(第12図)。この構成は、特に簡単
で、直線状のバネ運動を可能にする。特許請求の
範囲第6項の構成によれば、個々の永久磁石は台
形の断面、又は扇状あるいは直方体で全体を直角
に仕切つた部品として構成できる。
特許請求の範囲第7項の構成によれば、両方の
部品の間隔を変えると、補正バネの部品の反発作
用とその剛性が変わる。従つて、最終的には懸架
システムの柔軟さも影響を受ける。硬い支持バネ
で生じる車体構造の安定性を悪化させることな
く、どんな走行速度でも柔軟なバネで一定に維持
した乗り心地にするため、上記間隔を速度に応じ
て変化させることができ、車体構造の安定性を損
なうことはない。同じ又は類似の作用は、特許請
求の範囲第8項の構成を利用しても達成できる。
この場合でも、磁極の対向面又は磁極間の間隔を
変える装置が必要である。この第二装置は零交点
を調節する装置に対して必ず垂直(直角)に動作
する。
特許請求の範囲第9項の構成を使用すると、乗
り心地は一段と向上する。零交点を調節する装置
を実現するため、特許請求の範囲第10項によれ
ば、種々の可能性が生じる。この調節装置は、懸
架システム又は支持バネの傾きを測定ないしは検
出する装置も必ず付属している。
〔実施例〕
この発明を図面に基づき説明する。
第1図には、ストロークに対する力のグラフが
示してある。支持バネ1の特性曲線1′と補正バ
ネ2の特性曲線2′が実線で示してある。支持バ
ネ1の特性曲線1′、つまり剛性は正で直線状で
ある。この特性曲線はかなり急激に上昇する。従
つて、かなり硬い支持バネ1が配設されているこ
とが判る。補正バネ2の特性曲線2′は直線状で
ない。この特性曲線2′には、懸架システムで支
える部品に補正バネの力が作用しない(力=0)
一点である零交点3がある。この零交点3の周辺
では負の剛性となる。両方の特性曲線を加えて、
支持バネ1と補正バネ2を並列接続して生じる懸
架システム1,2に対して破線の特性曲線4が生
じる。この懸架システムの特性曲線4には動作点
5が生じる。動作点5は、補正バネ2の零交点3
によつて定まる。図から理解されるように、合成
特性曲線4は動作点5で極めて小さい勾配を有す
る。つまり、懸架システム1,2はこの位置で比
較的小さい剛性を有する。従つて、バネ性はここ
ではかなり柔軟で、乗り心地の良さは大きい。し
かし、この懸架システムは動作点5によつて定ま
る動作範囲を越えると、再び強い剛性を示す。
第2図には、有利な実施例の懸架構造が示して
ある。支持バネ1は機械的なバネ、即ちコイルバ
ネで構成してある。このバネは比較的硬く形成し
てあり、全長が比較的短い。このバネに平行に接
続した補正バネ2は、非線型磁石バネである。装
置6は補正バネ2の零交点3を調整するため、つ
まり懸架システムの動作点5に対し零交点3をづ
らすために使用される。補正バネ2のところに嵌
まり、軟鉄中間片の磁極の間隔又はこの磁極の作
用面を変えるために使用される第二装置26が装
備してある。この第二装置26は、必ず第一装置
6の動作方向に垂直に動作する。懸架システムは
自動車の積載状態に応じて無数の動作点5を占め
るので、各動作点5に零交点3を一致させること
が重要となる。懸架システム1,2に対し並列
に、もう一つの通常の緩衝装置7を設けなければ
効果的である。しかし、この緩衝装置7を省略す
ることもできる。懸架システム1,2は、バネで
付勢されていない重量部分8とバネで付勢されて
いる重量部分9との間に接続されている。バネで
付勢されていない重量部分8は、特に車輪と車輪
もしくは軸部品を表し、バネで付勢されている重
量部分9には車体構造があると見做すべきであ
る。前記装置6は、零交点3を調節するため、補
正バネ2に直列に接続してある。これに要する力
は非常に小いさいので、通常の電気又は油圧式の
サーボモータを採用できる。
第3図は、装置6が並列接続部内で支持バネ1
に直列に配設してある点でのみ第2図とは異な
る。支持バネ1は、ここで、例えば乗合バスや他
の実用車で採用されている空気バネである。図示
してないレベル調節装置を介して、車両構造の積
載状態に無関係に、バネで付勢されていない重量
部分8に対して常時同じ相対位置を占めるよう
に、支持バネ1の動作点が調整される。従つて、
動作点を調整する装置なしで補正バネ2を一定に
配設することができる。それでなくとも、必要な
レベル調節装置は、ここで動作点5を調節する装
置6として利用されている。
第4図には、支持バネ1と磁石バネとして構成
した補正バネ2とから成る懸架システム1,2の
より具体的な構成が示してある。装置6は、ここ
では図示してない。しかし、この懸架システム
1,2の全長がどんなに低いか、そしてその構造
がどんなに簡単であるか、また懸架システム1,
2がどんなに軽量であるかが非常に良く判る。
第5図と第6図には、磁石バネである補正バネ
2が軸対称構造にして示してある。補正バネ2に
は、二つの部品10と11がある。一方の部品1
0は、例えばバネで付勢された重量部分9に、ま
た他方の部品11はバネで付勢されていない重量
部分8に接続してあるか、あるいはこの逆であ
る。前記一方の部品10は、運動方向に連続接続
された永久磁石片から成り、図示した磁化を有す
る複数の永久磁石12で構成してある。個々の永
久磁石12は、磁場を集中させる軟鉄中間片13
で互いに分離されている。永久磁石12と軟鉄中
間片13は、全周に分布して配設してある。これ
等の軟鉄中間片は、連続するリングとして配設し
てもよい。永久磁石12の磁化軸は運動方向14
に対して平行に向けてある。連続する二つの永久
磁石12がそれぞれ同じ磁極を対向させて各軟鉄
中間片13に接続するように、永久磁石12の磁
極が配置されている。同じことは、部品11にも
当てはまる。ここには、永久磁石15と軟鉄中間
片16が配設してある。第5図によれば、補正バ
ネ2の中立の(不安定な)平衡状態、即ち零交点
3が良く判る。軟鉄中間片13と16は、運動方
向14に対して同じ高さで真向かいに対向してい
る。懸架システム1,2に荷重を加えて生じる動
作点は、補正バネ2の上記零交点に一致する筈で
あるから、この補正バネ2の零交点は荷重時に生
じる懸架システム1,2の動作点5にずれなけれ
ばならない。第5図に示す位置では、内側の軟鉄
中間片13の外縁部は、真向かいに対向する外側
の軟鉄中間片16の内縁部と共に同じ、つまり互
いに反発する磁性の磁極対を形成する。軟鉄中間
片13,16の間に配設してある永久磁石12,
15は、簡単に軸方向に磁化される。
第7図に示した補正バネ2は、捩じりバネに形
成してある。永久磁石12と軟鉄中間片13によ
り外側リング17が形成してある。この場合、隣
の永久磁石12の同じ磁極は軟鉄中間片13に接
続している。同様に、永久磁石15と軟鉄中間片
16により内側リング18が形成されている。こ
の場合、リング17とリング18は矢印19のよ
うに回転軸20の周りに相対的に捩じれる。外側
リング17を位置固定し、内側リング18を前記
リングに対して相対的に回転させるか、あるいは
その逆を行う。軟鉄円板13と16が互いに真向
かいに対向している場合には、不安定な平衡に応
じて零交点3は、図示した相対位置に達する。永
久磁石12と15は扇形又は台形状に形成してあ
り、付属する軟鉄円板13又は16と共に周囲に
各30゜づつ延びている。むろん、全周にわたり規
則的に配置してある。装置25はリング15と1
8を互いにずらし、両者を部分的にのみ重ねて回
転軸20の方向に動作する。この装置6は矢印1
9の方向に動作する。
第9図の実施例では、補正バネ2は二つの同心
リング17,18でなくて、回転軸20の周りに
対向する二つの同一リング17で構成されてい
る。補正バネ2のこの実施例では、二つの部品1
0と11は同一に形成してあるので、製造が容易
になる利点がある。更に、一方のリング17を他
方のリング17に対して回転軸20の方向に、即
ち矢印21のように第二装置26により調節する
ことができる。二つのリング17の種々な相互接
近が生じる。従つて、補正バネの剛性が変化す
る。この変化は走行中速度に応じて行われ、どん
な速度でも安定性を損なうことなく、同じ良好な
乗り心地を保証する。即ち、低速の場合には懸架
システム1,2は特別に柔軟に調節すべきであ
る。高速走行の場合には、補正バネ2の剛性を増
加させ、懸架システム1,2の特性曲線をより硬
くするため、二つのリング17を互いに接近させ
る。何故なら、高速の場合には比較的高い周波数
の動荷重が車両に作用するからである。
特性曲線を可変できる補正バネ2の他の実施例
を、次に第10図と第11図に基づき説明する。
この模式的な構造は、第5図と第6図の実施例の
場合に似ている。ただ、永久磁石12,15及び
付属する軟鉄中間片13,16は全周にわたつて
分布せず、周面の二つの四分割部品22と23に
わたり、第10図で明らかなように、対向構造で
分布している。残にの二つの四分割部品24,2
5は、磁気的に不活性な非導電材料、例えば合成
樹脂で構成されている。この四分割部品24と2
5には、永久磁石12と15又は軟鉄中間片13
と16が付けてない。むろん、どのリングにも四
つの四分割部品22〜25を形成する以外の方法
による配置も可能である。例えば、永久磁石1
2,15と軟鉄中間片13,16を付けた外周部
分が90゜でなく、60゜にわたつて延びていてもよ
い。第10図は、磁気補正バネ2がその最大の作
用を発揮する。つまり、その最大剛性を呈する相
対位置を示す。これに反して、第11図は磁気的
に完全に不活性な位置を示す。この位置では、磁
気的に活性な四分割部品22,23は常に不活性
な四分割部品24,25に対向している。補正バ
ネ2の作用は、この状態では(早い速度に応じ
て)排除されている。従つて、動作点5では懸架
システム1,2の特性曲線が支持バネ1に応じて
生じる。むろん、第10図と第11図の中間位置
も可能であるので、懸架システム1,2の特性曲
線に及ぼす補正バネ2の影響を連続的に又は段階
的に排除できる。
第12図には、補正バネ2の他の実施例の側面
図が示してある。この場合、永久磁石12と軟鉄
中間片13は直方体で柱状に組み立てある。従つ
て、補正バネ2の一方の部品10がこの方法で形
成してある。他方の部品11は正確に同じ方法
で、しかも同じ寸法で組み立てある。部品10
は、例えば位置固定して配設し、部品11は部品
10に対して運動方向14にずらすことができ
る。即ち、第5図と第6図の例の場合のように直
線的に行われる。部品10と11の全長には、永
久磁石12と軟鉄中間片13を交互に配設する
か、あるいはそのように組み立てることができ
る。その場合、二つの部品10,11は運動方向
14に同じ長さを有する。零交点3を調節する装
置26は、運動方向14に動作する。この装置2
6は二つの異なる方向に作用してもよい。この装
置により、部品10と部品11との間の間隔を矢
印27の向けて互いに変化させることができ、補
正バネ2の剛性が変わる。第二の可能性は、装置
26を図面に対して垂直な方向で部品11に作用
させ、部品10と部品11との間の間隔を一定に
維持するが、磁極の重なりを変える点にある。磁
極の重なりを変えると、磁極の作用面の変化が生
じる。
【図面の簡単な説明】
第1図、種々のバネの特性曲線の力とストロー
ムのグラフ。第2図、第一実施例の懸架システム
のブロツク接続図。第3図。第二実施例の懸架シ
ステムのブロツク接続図。第4図、懸架システム
の模式横断面図。第5図。第6図の線分V−Vで
切断した補正バネの第一実施例の半断面図。第6
図。第5図の補正バネの平面図。第7図、捩じり
バネである補正バネの第二実施例の側面図。第8
図、捩じりバネである補正バネの第三実施例の側
面断面図。第9図、捩じりバネである補正バネの
第四実施例の側面断面図。第10図。第5図と第
6図の補正バネを第一位置に変換した実施例の模
式図。第11図。第5図と第6図の補正バネを第
二位置に変換した実施例の模式図。第12図、直
線運動用の補正バネの模式側面図。 図中引用記号:1……支持バネ、2……補正バ
ネ、3……零交点、4……特性曲線、5……動作
点、6……第一装置(零交点移動調節用)、7…
…緩衝装置、8……バネで付勢されていない重量
部分、9……バネで付勢されている重量部分、1
0,11……部品、12,15……永久磁石、1
3,16……軟鉄中間片、17,18……リン
グ、22〜25……四分割部品、26……第二装
置(磁極間隔変更又は作用面変更用)。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 比較的大きい正の剛性を有する機械式、空圧
    式又は油圧式の支持バネ1と、この支持バネ1に
    並列に配設され、磁気的に構成され、力とストロ
    ーク特性曲線の零交点3で負の剛性を有し、不安
    定な平衡にある補正バネ2とで構成され、バネで
    付勢されていない重量部分8とバネで付勢された
    重量部分9との間に接続されている自動車用懸架
    システムにおいて、補正バネ2はそれぞれ永久磁
    石12,15を装備した二つの部品10,11を
    有し、一方の部品10がバネで付勢された重量部
    分9に、他方の部品11がバネで付勢されていな
    い重量部分8に連結し、補正バネ2の両方の部品
    10,11はそれぞれ運動方向14に連続接続さ
    れた複数の永久磁石12,15と、これ等の磁石
    間に配設された軟鉄中間片13,16とを有し、
    運動方向14に見て隣の永久磁石12,15の磁
    極は同極でそれぞれ対応する軟鉄中間片16,1
    3に接続し、永久磁石の磁化方向は運動方向14
    に向き、軟鉄中間片13,16によつて運動方向
    14に垂直に曲がる磁束は、両方の部品10,1
    1で磁極を発生し、これ等の磁極は、運動方向1
    4に対し同じ高さで互いに対向して不安定平衡状
    態で反発していることを特徴とする懸架システ
    ム。 2 両方の部品10,11の永久磁石12,15
    は、それぞれ同心状に配設した軟鉄製リング円板
    上に配設され、この円板の軸方向に運動が行われ
    ることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の
    懸架システム。 3 捩じりバネを形成するため、永久磁石12,
    15と軟鉄中間片13,16を二つの同心状リン
    グ17,18に対して交互に接続し、これ等のリ
    ング17,18の中心軸が回転軸20を形成して
    いていることを特徴とする特許請求の範囲第1項
    記載の懸架システム。 4 捩じりバネを形成するため、永久磁石12,
    15と軟鉄中間片13,16を共通軸に互いに対
    向させた同じ構成の二つのリング17,17に対
    して組み込んであることを特徴とする特許請求の
    範囲第1項記載の懸架システム。 5 永久磁石12,15と軟鉄中間片13,16
    は積層状に直線方向に配設してあることを特徴と
    する特許請求の範囲第1項記載の懸架システム。 6 永久磁石12,15は、台形状、扇状又は直
    方体状に形成してあることを特徴とする特許請求
    の範囲第2〜4項のいずれか1項に記載の懸架シ
    ステム。 7 両方の部品10,11の間隔を可変できるこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の懸加
    システム。 8 永久磁石12,15は、周面の一部又はこの
    磁石の直線配置の一部のみに装備してあり、他方
    の周面部分又は配置部分は永久磁石なしにしてあ
    り、磁極の対向作用面又は磁極の間隔を可変する
    装置26が配設してあることを特徴とする特許請
    求の範囲第1項記載の懸架システム。 9 補正バネ2の負の剛性値は、支持バネ1の正
    の剛性値より若干小さいことを特徴とする特許請
    求の範囲第1項記載の懸架システム。 10 零交点3を調節する装置6には、電気、空
    圧又は油圧調節構成要素が配設してあることを特
    徴とする特許請求の範囲第1項記載の懸架システ
    ム。
JP59071056A 1983-04-11 1984-04-11 自動車用懸架システム Granted JPS6042109A (ja)

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