JPS6042109A - 自動車用懸架システム - Google Patents

自動車用懸架システム

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JPS6042109A
JPS6042109A JP59071056A JP7105684A JPS6042109A JP S6042109 A JPS6042109 A JP S6042109A JP 59071056 A JP59071056 A JP 59071056A JP 7105684 A JP7105684 A JP 7105684A JP S6042109 A JPS6042109 A JP S6042109A
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JP
Japan
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spring
suspension system
soft iron
permanent magnets
correction
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JP59071056A
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JPH039334B2 (ja
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エルマール・ブライトバツハ
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DOITSUCHIE FUORUSHIYUNGUSU UNTO FUERUZUTSUHISU ANSHIYUTARUTO HIYURU RUFUTO UNTO RAUMU FUAARUTO EE FUAU
FUORUSHIYUNGUSU UNTO FUERUZUTS
Original Assignee
DOITSUCHIE FUORUSHIYUNGUSU UNTO FUERUZUTSUHISU ANSHIYUTARUTO HIYURU RUFUTO UNTO RAUMU FUAARUTO EE FUAU
FUORUSHIYUNGUSU UNTO FUERUZUTS
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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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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、自動車のばねバイアスされていない質量部分
とばねバイアスされた質量部分との間に挿入されたサス
ペンションシステムであって、正極性の比較的大きいこ
わさをもった機械的、空気圧的又は液圧的々支持ばねと
、支持ばねに対し並列に設けられ、力・行程特性の零点
通過で負極性のこわさを有し、磁気的に構成され、不安
定な平衡にある修正ばねと、場合により同様に並列に設
けられた緩衝装置と、定常的荷重による走行路上の自動
車の平常高さ位置に対シサスペンションシステムの作用
点を測定し、作用点に対し修正ばねの零点通過を調節す
る装置とを有する自動車用サスペンションシステムに関
する。
支持ばね及び修正ばねを互いに平行に接続して設けた上
記形式のサスペンションシステムは、ドイツ民主共和国
特許第28186号明細書から公知である。支持ばねは
正極性のこわさを有し、従ってばねの圧縮にともない、
ばねから生ずる力は増大する。このばねから生ずる力の
増大は、直線的又はほは直線的に発生し、従って力・行
程−ダイヤグラム(前掲特許明細■ドイツ民主共和国特
許第28186号明細書の第3図)における支持ばねの
特性曲線は、直線性に多少の差はあっても、右方向に向
けて上昇する直線を辿る。支持ばねは比較的とわく構成
されており、ばね行程はごく制限されている。支持ばね
は一般に、巻回されたコイルはねとして構成される。サ
スペンションシステムの修正ばねは磁石にねである。サ
スペンションシステムの修正ばねは2つの部分から構成
されておυ、この2つの部分のうち一方の部分は弾性ノ
くイアスされた質量(例えば車台)に結合され、他方の
部分は弾性バイアスされていない質量(例えば車輪及び
軸)に結合される。一方の部分は、リング形状に構成さ
れた永久磁石(前掲特許明細書ドイツ民主共和国特許第
28186号明細書の第1図)によシ構成されておシ、
この永久磁石では交番的にN極及びS極が配置されてい
て、リング中の間隙によりこれらのS極とN極が互いに
分離されている。他方の部分は軟鉄製接極子から構成さ
れておシ、この接極子は突出部と切欠部を有している。
軟鉄製接極子自体は磁性を有してはいない。むしろこの
軟鉄製接極子は、他の部分の磁束によシ、その位置に応
じて磁化される。軟鉄製接極子の突出部が正確にN極と
8極との間の間隙にあるときは、図示されているように
、その磁石ばねは作用点にあって、不安定な平衡状態に
ある。軟鉄製接極子の突出部は、永久磁石の瞬接する極
により、同じ大きさであるが反対に作用する力によって
引き寄せられる。軟鉄製接極子が若干移動するかもしく
は旋回すると、不安定な平衡状態から脱し、運動方向に
作用する増大した力が、永久磁石の極から突出部に作用
することになる。反対の旋回方向でも同様なことが生ず
る。反対の旋回においても、運動方向に作用する力は増
大する。この力は約22.チの旋回角度の際最大になシ
、軟鉄製接極子の突出部が永久磁石の極に正確に向がい
合い従って合計45°の旋回をした後、0まで低下する
。そしてこれにより安定な平衡状態に達し、その結果こ
の位置がら旋回して脱出すると、運動方向とは反対方向
に向かうカが、接極子に作用することになる。支持ばね
と並列な修正ばねとから構成されるサスペンションシス
テムの所望の非線形特性曲線は、以上のようにして軟鉄
製接極子に設けた極状の突出部が、45゜で隣接して突
出部に対し配fδした永久磁石の極により吸引せられる
ようにすることにより、発生する。軟鉄製の突出部と永
久磁石との間の引き合いによシ発生しうるカは限られて
おり、多くの使用例では充分なものとはいい難い。サス
ペンションシステムの作用点における所望の軟かい特性
曲線は、修正ばねの零点通過における負極性のこわさの
値が、支持ばねの正極性のこわさとほぼ等しい場合にの
み達成されるということである。修正ばねのこわさが負
極性であるということは、力・行程ダイヤグラムにおけ
る修正ばねの特性曲線がばね圧縮の増大にともない降下
することを意味する。但しその際、不安定な平衡状態で
ある修正ばねの特性曲線の零点通過が、サスペンション
システムの作用点で存在していなければならない。零点
通過とは、この作用点で修正ばねが力を発生しないこと
を意味する。修正ばねの達成可能なこわさ、従って力・
行程ダイヤグラムにおける修正ば゛ねの特性曲線の下降
勾配の太きさけ、前掲ドイツ民主共和国特許第281E
165号明イ10書の磁気的修正ばねの場合には、極め
て制限されている。以上掲げた欠点の他に、更に次のよ
う々欠点もある。
すなわち弾性運動の際、しばしば好ましくない副作用と
み表さざるをえない著しい加熱や減衰を惹起する渦電流
が、軟鉄製接極子に発生するということである。弾性運
動の際に軟鉄製接極子に生ずるかようなヒステレシス損
及び渦電流損の結果、自動車のサスペンションに特有な
比較的高い撮動周波数を有しかつ定常状態に対する時間
的な位相の遅れの増大をともなった力・行程特性が生ず
る。その結果動的な非安定性が生じ、これは極めて不都
合である。公知のサスペンションシステムは、修正ばね
の零点通過を調整するための装置を必要としていた。外
側リング部分の永久磁石の極が、軟鉄製接極子の極状の
突出部を基準として調節可能であるか、あるいはこれと
は逆に軟鉄製接極子の極状突出部が、外側リング部分の
永久磁石極を基準として調節可能である必要があるから
である。とシわけ画部分は、自動車の停止状態で、自動
車の荷重に応じて間隙に、従って不安定な平衡状態に、
調節可能でなければならない。
ドイツ連邦共、和国特詐出願公開公報第1755496
号には、支持ばねと支持ばねに対し並列に接続された修
正ばねとから構成されたサスペンションシステムが記載
されている。ξの修正ばねは前掲公開公報では巻回され
たコイルばねであシ、このコイルばねは、不安定な平衡
状態で、その最大圧縮を呈する。その際に死点位置に達
する。支持ばねの特性曲線と修正ばねの特性曲線とを重
畳させることにより、サスペンションシステムのために
1作用点で特性の所望の軟性を得ることができる。前掲
公開公報には自動車の枦載に応じて修正ばねをその死点
位置に調節するために種々の形式の調整装澄が紹介され
ている。
本発明の基本的課題は、軽い自重のもとて従来公知のサ
スペンションに比し乗り心地の良い自動車用サスペンシ
ョンシステムを提供スることである。更に例えば自動車
の積載状態の変動の際や曲線走行の際や加速過程及び減
速過程の際や空力的荷重の変動の際などに、静的なカに
より、ばね行程が低減されることが望ましい。
本発明によればこの課題は次のようにして解決される。
修正げねに、それぞれ永久磁石を具備する2つの部分を
設け、2つの部分のうち一方の部分を、弾性バイアスさ
れた質量部分に結合し、他方の部分を弾性バイアスされ
ていない質量部分に結合し、修正ばねの部分に、運動方
向で相前後して設けられた複数の永久磁石及び永久磁石
間に設けられた軟鉄片を設け、隣接する永久磁石の極が
、軟鉄片で、同一極性のもとて互いに隣接するようにし
、永久磁石の磁化軸を運動方向に平行に配置°シ、軟鉄
片により運動方向に対し垂直に偏向された磁束が2つの
部分で極を発生し、該極が、運動方向に関し同じ高さで
同一極性をもって互いに向かい合い、不安定な平衡で突
き離すように配置した。修正ばねの2つの部分に永久磁
石を装備することによシ、磁気エネルギを格段に集中さ
せることができる。
このように配置することにより、とりわけ高いエネルギ
密度をもった異方性の枠状磁石を使用することが可能と
なる。軟鉄片は磁束に対して集束作用し、磁束を運動方
向に対して垂直な方向に偏向する。かようにしてサスペ
ンションシステムの作用点でし、かも修正ばねの零点通
過に依存して、移動方向で集中した反発が生ずる。
作用点における達成可能なこわさは著しい。単位出力重
量比は、ドイツ民主共和国特許第28186号明細書に
記載された原理的に他の形式に属する装置の場合に比べ
て、少なくとも1オーダは改善される。ヒステレシス損
や渦電流損は生じない。修正ばねの個々の部分の軟鉄片
が、固有の定量化した磁束を導くからである。
支持ばねは、静的な力及びモーメントならびに準静的斥
力及びモーメントを受けとめるだめのものであり、その
ために設けられている。動的な力は、支持ばね及び修正
ばねから構成されるサスペンションシステムにより受け
とめられる。支持ばねけケースバイケースで全く異なっ
た形式に構成することができる。例えば機械的なばね、
空気ばね、水空圧的なばね又は電気ばねとして構成する
ことも可能である。重要なことは、支持ばねがほぼ直線
的な特性曲線を崩し、支持げねのこわさが正極性で大き
いことである。
こわさが大きいということで、比較的小さいばね行程が
生ずる。すなわち荷重が増大しても、自動車は比較的小
さい装置をとる。その結果例えば複雑な前照燈調整装置
が不要となる。しかし動的な力及びモーメントを受けと
めるためには、修正ばねの零点通過及びその近傍におけ
るサスペンションシステムの小さいこわさが、作用点で
利用される。従ってこれにより乗シ心地のよさが定めら
れ、この点におけるサスペンションシステムの軟性が利
用されることになる。
サスペンションシステムの合成された弾性’l?性曲線
曲線質上すべての荷重状態をカバーするように修正ばね
の弾性特性曲線がばね行程に対し平行に展開するかもし
くけ延伸されている修正ばねを使用することができる場
合には、サスペンションシステムの作用点を測定し作用
点に対し修正ばねの零点通過を調節する装置を設ける必
要はない。
一般にはしかし、修正ばねの零点通過と、定常的な力及
びモーメントにょシ定められるサスペンションシステム
の作用点とを、弾性バイアスされた質量部分と弾性バイ
アスされていない質量部分との間のいかなる平衡状態で
も一致させる必要がある。この場合修正ばねの零点通過
を、サスペンションシステムの作用点に追従させるか、
あるいはそれとは逆にサスペンションシステムの作用点
を修正ばねの零点通過に追従させる。この追従もしくは
調節のための装置は一般に、サスペンションシステム内
で、修正ばねと直列に接続されている。しかしその他の
方法も考えうる。例えば装置を支持ばねに対し直列に設
け、この支持ばねを例えば空気ばねとして簡単に構成す
ることも可能である。サスペンションシステムの作用点
を測定しサスペンションシステムの作用点に対し修正は
ねの零点通過を調節するこの装置により、積載状態が様
々であっても、実質上一定の乗シ心地の良さが生ずると
いう利点をうることかできる。これは自動車の積載状態
が低いか又は最大であるかにかかわらス、サスペンショ
ンシステムカホホ一定(’) 弾性を呈するというとと
を意味する。前記の調節もしくは追従のだめに、熱論制
御回路を設けることも可能である。具体的には作用点を
測定するだめの装置を設けるのである。既に説明したよ
ウニ、サスペンションシステムの作用点を修正ばねの零
点通過に追従させることも可能である。
これは、例えばトラックやとりわけ乗合いバスのように
、レベル制御弁と共に、支持ばねとして空気ばねを使用
する場合である。このレベル制御弁は自動車の乗客の乗
降があっても、弾性バイアスされていない軸に対する弾
性バイアスされた車両構造体の相対位置を回復させ、そ
の結果レベル制御弁に対し並列に接続された修正ばねは
常時、その零点通過もしくは零点通過の近傍で作用する
ことができるのである。
本発明のサスペンションシステムの’M要な利点は、構
造が簡単であり、軽量であって、使用する部分の寸法が
小さいという点にある。支持ばねをコイルばねとして構
成する場合であっても、従来使用されているコイルばね
と比較して、本発明で使用するコイルばねの長さを著し
く低減することができ、コイルばねを、極めて簡単かつ
スペースが節減されるように、例えば乗用車中に収納す
ることが可能となる。しかしこれらの種々の特色にかか
わらず、乗り心地の良さが犠牲となることはない。驚く
べきことに、従来公知のサスペンションシステムと比較
シて、乗り心地の良さは格段に改善される。すなわち修
正ばねの比較的大きい負極性のこわさが、サスペンショ
ンシステムで、こわさを低減するように作用するからで
ある。その際サスペンションシステムの作用点でこわさ
が零となるような場合も、簡単に実現することができる
。磨滅部分が存在してい々いので、寿命は長くなシ、修
繕の頻度は減少する。すなわちサスペンションシステム
の機械的な強度は高められることになる。支持ばねを、
従来公知の緩衝げねと比較して、数倍程度こわく設計す
ることができ、しかも外乱を良好に抑圧する上で必要と
なる小さいこわさを作用点で何らかの形で損うというこ
とがないので、静的なばね変位が小さい結果として、自
動車の構造体に及ぼす外部荷重の作用に関しても相当の
効果を得ることができる。かくてこの自動車の構造体は
著しく有利な安定性を呈することになり、すなわちばね
行程は基本的に低減し、その結果例えば衝突する走行風
に対する自動車の車体の勾配をより小さく設定すること
ができる。その結果、自動車の路面粘着力を改善するこ
ともできる。自動車は走行路上で「板のように1乗って
いるが、他方ではその都度の静荷重に応じて、自動車は
作用”点において軟性を呈する。すなわち乗り心地が高
められる。
本発明のサスペンションシステムにより、作用点を簡単
な方法で零点通過に追従さぜあるいけこれとは逆に零点
通過を作用点に追従させ、もしくはその都度変化する静
的外運転荷重に対してニュートラル ポジションを適合
させることができる。その都度変化する静的々運転荷重
に対シニュートラルポジションを適合させる場合には、
作用する静的な力と比べてほぼ2つのオーダだけ小さい
極端に僅少な追従力のみが生ずることになる。
サスペンションシステムの+1り或は種々な態様で設計
することができる。本発明の実施例によれば、2つの部
分の永久磁石が、同心状に配置された軟鉄製リングディ
スク上にそれぞれ設けられ、リングディスクの軸方向に
運動が行われる(第5図及び第6図)。この実施例によ
れば、直線的なばね行程の場合に、極めてコンパクトな
構成を得ることができる。永久磁石は軟鉄製リングディ
スク上に接着されておシ、その結果リングディスクは集
束作用をもたらすばかりでなく、併せて永久磁石を保持
しかつこれを導く。
本発明の他の実施例によれば、永久磁石及び軟鉄中間片
を交番的に互いに連結して2つの同心状リングを形成し
、リングの軸で旋回軸を形成し、ねじりばねを構成する
。このねじシばねは、げねバイアスされていない質量部
分に、自動車車体で軸を中心に旋回運動を行なわせる場
合に使用される。これは、2つの部分の永久磁石及び軟
鉄中間片を、同じ構成の2つのリングに構成し、リング
を共通の軸をもって互いに対称に向かい合うように設け
、ねじりばねを構成する実施例にも当嵌まゐ。この実施
例では、両部会を等しい大きさに構成することができ、
両部会が同一であるが故に製造が簡単である(第9図)
という利点が生ずる。永久磁石及び軟鉄中間片をパケッ
ト状に直線方向に設ければ(第12図)、永久磁石を直
線状に配置することも可能である。この構成(は極めて
簡単である。この実施例では直線状の弾性運動が可能で
ある。
永久磁石は、台形状の輪郭をもって、又は扇形状にある
いは直方体状に全面が直角に仕切られた部分として構成
することができる。
両部会の間隔を変化させれば、修正ばねの部分の反発作
用ひいては修正ばねのこわさを変化させることができる
。これにより終局的には、サスペンシコンシステムの軟
かさを左右させることができる。硬い支持ばねによシ生
ずる自動車構造体の安定性を損なうことなく、走行速度
がどうであれ軟かい弾性で一定の乗シ心地良さを維持す
るために、速度に依存して両部会の間隔を変化させる仁
とができる。
永久磁石を、周面の一部分のみ又は直線的な永久磁石の
配置の一部分のみに設け、他方他の周面部分もしくは配
置部分には、永久磁石を設けない状態とし、極の向かい
合う作用面又は極の間隔を変化する装置を設けても、同
様の又は類似の効果を得ることができる。この場合でも
、極の対向する作用面もしくけ極の間隔を変化させる装
置が必要である。この第2の装置は、零点通過を調節す
る装置に対し、常に垂直(直角)に働く。
修正はねの負極性のこわさの伯を、支持ばねの正極性の
こわさの値よシ若干小さくすれば、乗り心地の良さを格
段に改善することができる。
零点通過の調節のための装置を実現する場合、電気的、
空気圧的又は液圧的調節素子を設けるなど種々の可能性
がある。この調節装置には、サスペンシコンシステム又
は支持ばね単独の変位のだめの検出もしくはセンシング
装置が常に配属されている。
次に本発明を実施例につき、図面を用いて詳細に説明す
る。第1図は種々のばねの特性曲線の力・行程ダイヤグ
ラムである。第2図は、第1の実施例におけるサスペン
ションシステムのブロック回路図である。第5図は、第
2の実施例のサスペンションシステムのブロック回路図
テアル。第4 図ti、サスペンションシステムの横断
面略図である。第5図は、第6図において線v−■に従
って切断した修正ばねの第1の実施例の半部断面略図で
ある。第6図は、第5図の修正ばねの平面略図である。
第7図は、ねじシばねとして構成された修正ばねの第2
の実施例の側面略図である。第8図は、ねじシばねとし
て構成された修正ばねの第6の実施例の平面略図である
。第9図は、ねじシげねとして構成された修正ばねの第
4の実施例の前面略図である。第10図は、第5図及び
第6図の修正ばねの実施例の変形例の第1の位置におけ
る略図である。第11図は、第5図及び第6図の修正ば
ねの実施例の変形例の第2の位置における略図である。
第12図は、直線運動のための修正ばねの側面略図であ
る。
第1図は行程に対し力をプロットしたダイヤダラムであ
る。第1図には、支持ばね1及び修正ばね2の特性曲線
が実線で図示されている。
支持ばね1の特性曲線、従ってこわさは正であり、直線
的である。支持ばね1の特性曲線は比較的急峻に上昇し
、従ってこのことから比較的硬い支持ばね1であること
が判る。修正ばね2の特性曲線は直線的ではない。修正
はね2の11¥性曲線は零点通過5を有する。この零点
通過6は、サスペンションシステムにより支持された部
分に修正ばねから力が作用し々い(力=0)点、を意味
する。この零点通過5を中心とする領域では、負極性の
こわさが生じている。両特性曲線を加算するととによシ
、破線の特性曲線が生ずる。この破線の特性曲線は、支
持ばね1と修正ばね2とを並列接続することにより構成
されるサスペンションシステム1,20% 性曲積テす
る。サスペンションシステムの特性曲線4には作用点5
がある。作用点5は、修正ばね2の零点通過3によシ定
められもしくは規定される。図から明らか寿ように、合
成された特性曲線4は、作用点5で、極めて小さい勾配
を有する。従ってサスペンションシステム1 、21d
:コの個所で比較的小さいこわさを有することにガる。
その結果、サスペンションはここでは比較約款かく、乗
り心地の良さは大きくなる。他方サスペンションシステ
ムは、作用点5により定まる作用領域を越えると、再び
大きいこわさを有するようになる。
第2図は、サスペンション構造の有利な実施例を示す。
支持ばね1は機械的なばね、すなわちコイルばね、から
構成されているが、この機械的なばねは比較的硬く構成
されており、比較的短かい全高を有する。この機械的な
ばねに対し並列に接続された修正ばね2は、非線形の磁
石ばねである。装置6は修正ばね2の零点通過6を追従
させ、従ってサスペンションシステムの作用点5に対し
零点通過6を移動する働きをもつ。第2の装置26は修
正ばね2に作用し、軟鉄片の極の間隔又は極の作用面を
変化させる働きをもつ。この第2の装置26は常時、第
1の装置乙の作用方向に対し垂直に働く。サスペンショ
ンシステムは自動車の積載状態に応じて無限に多数の作
用点5をとるので、その都度の作用点5に零点通過3を
一致させるととが重要トする。サスペンションシステム
1.2に対し並列に、通常の緩衝装置7を設ければ有効
である。この緩衝装置7け省略することもできる。
サスペンションシステム1,2は弾性バイアスされてい
ない質量も間もしくは個々の質量部分と弾性バイアスさ
れた質量9もしくは個々の質量部分との間に挿入されて
いる。弾性バイアスされていない質量8は、例えば車輪
及び軸もしくは軸部分を表わす。他方弾性バイアスされ
た質ft9は、これを車体構造体と着像すことができる
。装置6は、修正はね2の零点通過3を適合させるため
に、修正ばね2と直列に接続されている。そのだめに必
要な力は極めて小さいので、通常の電気サーボモータ又
は油圧式サーボモータを採用することが可能である。
第3図では、装置6が並列回路内で支持ばね1に直列に
設けられているという点でのみ、第2図とは異っている
。支持ばね1は、第3図で社、例えば乗合バスやその他
の実用車で使用される空気ばねである。図示さハ、てい
ないレベル調整装置を介して、支持ばね1の作用点は、
重両構造体の積載状態に鋸関係に常時、弾性バイアスさ
れていない質量8に対し一定の相対位置をとるように調
整される。このようにすれば、修正ばね2を、固定的に
かつ作用点の追従装置を使用するとと々く、設けること
が可能となる。
元来必要であるレベル調整装置は、第3回では、作用点
5の調節のだめの装置6として使用さiする。
第4図は、支持ばね1と磁石ばねとして構成された修正
ばね2とから構成されるサスペンションシステム1,2
の、よシ具体的な実施例を示す。装R6は第4図では図
示されていない。
[7かしサスペンションシステム1,2の全高カ低いこ
と、構造が簡単であること、サスペンションシステム1
,2が軽量であること、は明らかである。
第5図及び第6図は、磁石ばねから構成された修正はね
2の構造を示す。この修正ばね2は軸対称の実施例であ
る。修正ばね2け2つの部分10及び11を有している
。一方の部分10は例えば弾性バイアスされた質量9に
接続されており、他方の部分11は弾性バイアスされて
いない質量8に接続されている。あるいはこれとは逆に
、一方の部分10が弾性バイアスされていない質量8に
接続されており、他方の部分11が弾性バイアスされた
質量9に接続されている。部分10は、運動方向で相前
後して接続された複数の永久磁石12により構成されて
いる。この永久磁石12は永久磁石セグメントとして構
成されていて、表示したとおりの磁化を有する。個々の
永久磁石12は軟鉄中間片13によシ互いに分離されて
おり、この軟鉄中間片15は磁界の集束化に供せられる
。永久磁石12及び軟鉄中間片15は局面全域に分布に
して設けられている。軟鉄中間片は、連続するリングと
して設けることもできる。永久磁石12の磁化軸は運動
方向14に対し平行に配置されている。永久磁石12の
極は、2つの相前後する永久磁石12が同じ極性の極で
互いに向がい合って個々の軟鉄中間片13に当接するよ
うに配置されている。以上は部分11についても同様で
ある。部分11には永久磁石15及び軟鉄中間片16が
設けられている。第5図によれば、修正ばね2の中立の
(不安定な)平衡状態、従って零点通過3を見い出すこ
とができる。軟鉄片13及び16は、運動方向14に対
し同じ高さで直接向かい合っている。荷重のもとでサス
ペンションシステム1,2で発生する作用点は、修正ば
ね2のこの零点通過と一致しなければ々らない。従って
修正ばね2の零点通過を、サスペンションシステム1,
2の荷重のもとで発生した作用点5に調節して一欽させ
なければならない。第5図で図示しだ位置では、内側の
軟鉄中間片13の外縁部は、直接に向がい合う外側の軟
鉄中間片16の内縁部と共に、同一極性のすなわち互い
に突き離し合う極性の極対を構成する。軟鉄中間片13
.16の間に設けられた永久磁石12.15は、簡単に
軸方向に磁化されている。
第7図に図示しだ修正ばね2は、ねじシばねとして構成
されている。永久磁石12及び軟鉄中間片13によシ外
側リング17が形成されている。但し隣接する永久磁石
12の同じ極性の極が軟鉄片13に当接するようになっ
ている。
同様に永久磁石15及び軟鉄中間片16から内側リング
18が構成されている。但しリング17及びリング18
け、矢印19にそって旋回軸20を中心に互いに反対方
向に旋回可能である。外側リング17が位置固定的で、
内側リング1Bがそれに対して相対的に旋回するか、そ
れとは逆に内側リング18が位置固定的で、外側リング
17がそれに対して相対的に旋回する。不安定力平衡に
よる零点通過3 、Id 、軟鉄ディスク15及び16
が互いに直接向かい合う場合において、図示した相対位
置で生ずる。永久磁石12及び15は扇形又は台形状に
構成されており、所属する軟鉄ディスク13もしくは1
6と共に、周面のそれぞれ30度に旦って延在させるこ
とができる。熱論周面全域に旦シ規則的に配置する。
リング17及び18を互いにずらして、リング17及び
18を一部分に限って重なり合わせることにより、装置
25は旋回軸20の方向に働く。装置6は矢印19の方
向に働く。
第8図は、第7図に類似した実施態様を示す。
永久磁石12及び15は、第8図では、直方体形状に形
成されており、他方軟鉄中間片13.16は扇形状に形
成されている。
第9図の実施例では、修正ばね2は2つの同心状のリン
グ17.18から構成されておらず、2つの同一のリン
グ17から構成されていて、これらのリング17は旋回
軸20を中心として互いに向かい合うように設けられて
いる。修正ばね2のこの実施例は次のような利点をもっ
ている。すなわち2つの部分10及び11が同一に構成
されておシ、従って製造が簡単である。
更に、一方のリング17を、他方のリング17に対して
、旋回軸20の方向に、すなわち矢印21のように、第
2の装置26により調節することが可能でおる。これに
より、2つのリング17を様々に互いに接近させること
が可能となる。かようにして修正ばねのこわさを変化さ
せることができる。安定性を損なうことなく、いかなる
速度のもとでも一定の高い乗り心地確保するために、運
転中、速度に依存して修正ばねのこわさを変化すること
ができる。すなわち低速度のVA (d、 、サスペン
ションシステムi、2を特別軟かく調整することが望ま
しい。他方単画速度が高速である際は、修正ばね2のこ
わさを増大サセ、もってサスペンションシステム1゜2
の特性曲線をより硬くするために、2つのリング17を
互いに接近させるのである。高速の際は、動荷重が比較
的高い周波数で自動車に作用するからである。
特性曲線を変化させることのできる修正ばね2の他の実
施例を、次に@10図及び第11図を用いて説明する。
この構造略図は第5図及び第6図の実施例の場合に類似
l−でいる。但し永にすぎない。ぞしてその構造は、第
10図で明らかなように、相向かい合う構成になってい
る。
残シの2つの四半部24.25は、磁気的に不活性々非
導電材料(例えばプラスチック)により構成されている
。四半部24.25は従って、永久磁石12.15又は
軟鉄中間片13及び16をともなっていない。無論個々
のリングに4つの四半部22〜25を形成する以外の態
様での配置も可能である。例えば永久磁石12.15及
び軟鉄中間片13.16をともなう周面部分を、90度
に旦って延在させるのではなく、60度に旦って延在さ
せることが可能である。第10図は、磁気的な修正ばね
2がその最大の作用を及ぼす、従ってその最大のこわさ
を呈する相対位置を示す。第11図は他方、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
な四半部22.23は常に、不活性な四半部24.25
に相向かいあっている。修正ばね2の作用はこの状態で
Fi(高速度に対応)排除サレる。作用点5ではかくて
、サスペンションシステム1,2の特性曲線は支持ばね
1に従って生ずることになる。無論第10図と第11図
の中間位置をとることも可能である。この場合1ent
、サスペンションシステム1,2の特性曲線に対する修
正ばね2の作用を、連続的に又は段階的に排除すること
が可能と々る。
第12図は、修正ばね2の他の実施例の側面略図である
。永久磁石12及び軟鉄中間片13は、この第12図の
実施例では、直方体形状で、柱状に構成されている。従
って修正ばね2の一方の部分10も、この形式及び態様
に形成されている。他方の部分11は、正確に同じ形式
及び態様で、しかも同じ寸法で構成されている。
部分10は例えば位置固定的に設け、他方部分11はこ
れに対して運動方向14に移動可能にすることができる
。この場合運動は、第5図及び第6図の実施例の場合と
同様に直線的に行われる。部分10及び11の全長は、
永久磁石12及び軟鉄中間片13を交番的に配置するか
もしくは永久磁石12及び軟鉄中間片13から構成する
ことができる。その場合2つの部分10゜11は運動方
向14で同じ長さを有するようにする。零点通過3を調
節するための装P6は、運動方向14で作用する。装置
26は、2つの相異なる方向で作用するように、設ける
ことができる。装置26によシ、部分1oと部分11と
の間の間隔を互いに矢印27に従って変化させることが
でき、それにより修正ばね2のこわさを変化させること
ができる。あるいは第2の可能性として、装置26を図
面に対し垂直な方向で部分11に作用するようにし、そ
れによシ部分10と部分11との間の間隔を一定に維持
し、他方部の重なり具合を変化させることも可能である
。極の重なシ具合を変化させるとは、極の作用面を変化
させることである。
【図面の簡単な説明】
第1図は種々のばねの特性曲線の力・行程ダイヤグラム
、第2図は第1の実施例のサスペンションシステムのブ
ロック回路図、第3Mは第2tv実1fa例のサスペン
ションシステムのブロックll’l 略図、第4図はサ
スペンションシステムの横断面略図、第5図は第6図に
おける線■−■に従って切断した修正ばねの第1の実施
例の半部断面略図、第6図は第5図の修正はねの平面略
図、第7図はねじりばねとして構成された修正ばねの第
2の実施例の側面略図、第8図はねじりばねとして構成
された修正はねの第3の実施例の平面略図、第9図はね
じシばねとして構成された修正ばねの第4の実施例の前
面略図、第10図は第5図及び第6図の修正ばねの変形
芙施例の第1の位置における略図、第11図は第5図及
び第6図の修正ばねの変形実施例の第2の位置における
略図、第12図は直線運動のための修正ばねの側面略図
である。 1・・・支持ばね、2・・・修正ばね、3・・・零点通
過。 4・・・特性曲線、5・・・作用点、6・・・第1の装
置。 7・・・緩衝装置、8・・・弾性バイアスされていない
質量、9・・・弾性バイアスされた質量、 10.1j
・・・部分、 12.15・・・永久磁石、 13.1
6・・・軟鉄中間片。 14・・・運動方向、 17.18・・・リング、20
・・・旋回軸、22〜25・・・四半部、26・・・第
2の装置。 代理人 江 崎 光 好 代理人 江 崎 光 史 S Fig、 12 第1頁の続き 優先権主張 019843月22日[相]西ドイツ(D
 E )@P 3410473.9 手続補正書 ++−,= −、、(力 式) 昭和92年8 特許庁長官 志 賀 学 殿 1、事件の表示 昭和りZ年特許願第77θ死 号 2、 発明の名称 自毎力訃ピロ七′スΔ5ヅうl枦/う・Zテ/、\3、
補正をする者 事件との関係 出願人 4 代理人 II 所 東京都港区虎ノ門二丁目8番1号岐の閂しく
it:i!占03 (502) 14765、補正命令
の日附 15、.;、 昭和 5フ年 り月/l 日 〜6、 ・16 補正の
対象 、′クツ ;==ゴ訪ηに;=

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. (1) 自動車のばねバイアスされていない質量部分と
    ばねバイアスされた質量部分との間に挿入されたサスペ
    ンションシステムであって、正極性の比較的大きいこわ
    さをもった機椋的、空気圧的又は液圧的な支持ばねと、
    支持ばねに対し並列に設けられ、力・行程特性の零点通
    過で負極性のこわさを有し、磁気的に構成され、不安定
    な平衡にある修正ばねと、定常的荷重による走行路上の
    自動車の平常高さ位置に対しサスペンションシステムの
    作用点を測定し、作用点に対し修正ばねの零点通過を調
    節する装置とを有する自動車用サスペンションシステム
    において、修正ばね(2)に、それぞれ永久磁石(12
    ,15)を具備する2つの部分(1o、11)を設け、
    2つの部分(1o、11)のうち一方の部分(10)を
    、弾性バイアスされた質量部分(9)に結合し、他方の
    部分(11)を弾性バイアスされていない質量部分(8
    )に結合し、修正ばね(2)の部分(1o。 11)に、運動方向(14)で相前後して設けられた複
    数の永久磁石(12,15)及び永久磁石(12,15
    )間に設けられた軟鉄中間片(13,16)を設け、隣
    接する永久磁石の極が、軟鉄中間片で、同一極性のもと
    て互いに隣接するようにし、永久磁石の磁化軸を運動方
    向(14)に平行に配置し、軟鉄中間片(13,16)
    により運動方向(14)に対し垂直に偏向された磁束が
    2つの部分(10,11)で極を発生し、該極が、運動
    方向(14)に関し同じ高さで同一極性をもって互いに
    向かい合い、不安定な平衡で反発するように配置したこ
    とを特徴とする自動車用サスペンションシステム。
  2. (2)2つの部分(1o、11)の永久磁石(12,1
    5)が、同心状に配置された軟鉄製リングディスク上に
    それぞれ設けられ、リングディスクの軸方向に運動が行
    われるようにした特許請求範囲第(1)項に記載の自動
    車用サスペンションシステム。
  3. (3) 永久磁石(12,15)及び軟鉄中間片(13
    ,16)を交番的に互いに連結して2つの同心状リング
    (17,18)を形成し、リング(17,18)の軸で
    旋回軸(20)を形成し、ねじりばねを構成した特許請
    求範囲第(1)項に記載の自動車用サスペンションシス
    テム。
  4. (4)2つの部分(1o、11)の永久磁石(12,1
    5)及び軟鉄中間片(13,16)を、同じ構成の2つ
    のリング(17,17)に構成し、リング(17゜17
    )を共通の軸をもって互いに対称に向かい合うように設
    け、ねじりばねを構成した特許請求範囲第(1)項に記
    載の自動車用サスペンションシステム。
  5. (5)永久磁石(12,15)及び軟鉄中間片(13,
    16)をパケット状に直線方向に設けた特許請求範囲第
    (1)項に記載の自動車用サスペンションシステム。
  6. (6)永久磁石(12,15)を台形状、扇形状又は直
    方体形状に構成した特許請求範囲第(2)項〜第(5)
    項のうちいずれか1項に記載の自動車用サスペンション
    システム。
  7. (7)2つの部分(10,11)の間隔を変化可能とし
    た特許請求範囲第(1)項に記載の自動車用サスペンシ
    ョンシステム。
  8. (8)永久磁石(12,15)を、周面の一部分のみ又
    は直線的な永久磁石(12,15)の配置の一部分のみ
    に設け、他方他の周面部分もしくは配置部分には、永久
    磁石を設けない状態とし、極の向かい合う作用面又は極
    の間隔を変化する装置(26)を設けた特許請求範囲第
    (1)項に記載の自動車用サスペンションシステム。
  9. (9)修正ばね(2)の負極性のこわさの値を、支持ば
    ね(1)の正極性のこわさの値より若干小さくした特許
    請求範囲第(1)項に記載の自fJb 車用サスペンシ
    ョンシステム。 00)零点通過(3)を調節する装置(6)に、電気的
    、空気圧的又は液圧的調節素子を設けた特許請求範囲第
    (1)項に記載の自動車用サスペンションシステム。
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