JPH1130274A

JPH1130274A - 磁気バネを有する振動機構

Info

Publication number: JPH1130274A
Application number: JP10121910A
Authority: JP
Inventors: Yoshinori Fujita; 悦則藤田; Yutaka Sakamoto; 豊坂本; Hiroki Yoda; 浩樹誉田; Yasuhide Takada; 康秀高田; Hiroki Oshita; 裕樹大下; Kazuyoshi Chigara; 一義千▲柄▼
Original assignee: Delta Kogyo Co Ltd; Delta Tooling Co Ltd
Current assignee: Delta Kogyo Co Ltd; Delta Tooling Co Ltd
Priority date: 1997-05-15
Filing date: 1998-05-01
Publication date: 1999-02-02
Also published as: KR100331934B1; EP0878638A3; EP0878638A2; CN1199831A; CN1077965C; US6084329A; KR19980087114A

Abstract

(57)【要約】【課題】磁気バネと金属バネとを重畳したバネ定数を
適宜設定することにより安価で簡素な構成の磁気バネを
有する振動機構を提供すること。【解決手段】下部フレーム２，２２，４２にリンク機
構６，２４，２４ａ，４４を介して上部フレーム４，２
６，４６を上下動自在に取り付け、上部フレーム４，２
６，４６と下部フレーム２，２２，４２に反発磁極が対
向する二つの永久磁石１４，１６，３２，３４，５２，
５４をそれぞれ取り付けた。また、複数のスプリング１
０，３０，４８をリンク機構６，２４，２４ａ，４４に
係止せしめることにより上部フレーム４，２６，４６の
持ち上げ力を発生させるとともに、永久磁石１４，１
６，３２，３４，５２，５４とスプリング１０，３０，
４８との重畳したバネ定数の一部を負に設定した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、除振装置あるいは
加振装置として使用可能で、同一（反発）磁極が対向す
る複数の永久磁石からなる磁気バネを有する振動機構に
関する。

【０００２】

【従来の技術】現在、様々な形で振動モデルが提案され
実用化されている。振動特性は、一般的に負荷質量依存
性と入力依存性がある。負荷質量依存性は荷重−変位特
性の曲率と相関があり、入力依存性は荷重−変位特性の
ヒステリシスと相関があると考えられている。例えば、
自動車用シートに取り付けられ車体フロアから伝わる振
動を抑制する除振ユニットには、金属バネあるいは空気
バネ等が従来使用されており、ソフトなバネを使用する
と、共振点は低周波側へ移動するが、振動伝達率が高く
なり、共振点の伝達率を下げるには、ダンパの減衰比を
大きくする必要がある。しかしながら、減衰比を大きく
すると高周波の伝達率が高くなるので、従来の受動的な
振動モデルでは、その性能に限界が生じる。すべての条
件下で最適を求めれば、能動的制御が必要となる。最近
では、自動車用シートにアクチュエータを取り付け、振
動を能動的に制御することにより着座感を向上したアク
ティブサスペンションシートも提案されている。

【０００３】一方、加振装置は様々な物品の振動特性を
調べたり、遊具等の起振源として使用されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記振動機構のうち、
金属バネ、空気バネ等を使用した除振ユニットは、車体
フロアから伝わる振動のうち２〜１２Ｈｚの振動の周波
数を低下させて着座感あるいは使用感をさらに向上させ
ることはできなかった。

【０００５】また、アクティブサスペンションシートは
重くて高価であるばかりでなく、アクチュエータを常に
作動させておく必要があり、アクチュエータをＯＦＦに
すると振動がアクチュエータを介して乗員に直接伝わ
り、着座感が損なわれるという問題があった。

【０００６】さらに、振動エネルギ吸収性はストローク
に依存するため、小ストロークで後述するＳ.Ｅ.Ａ.Ｔ.
値の低いサスペンションユニットの実現は困難であっ
た。

【０００７】一方、加振装置には、物品の重力に抗して
物品を加振したり跳ね上げたりするアクチュエータ等が
必要であり、構造も比較的複雑で高価であった。

【０００８】本発明は、従来技術の有するこのような問
題点に鑑みてなされたものであり、磁気バネと金属バネ
とを重畳したバネ定数を適宜設定することにより安価で
簡素な構成の磁気バネを有する振動機構を提供すること
を目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のうちで請求項１に記載の発明は、下部フレ
ームと、該下部フレームにリンク機構を介して上下動自
在に取り付けられた上部フレームと、該上部フレームと
上記下部フレームにそれぞれ取り付けられ反発磁極が対
向する少なくとも二つの永久磁石と、上記リンク機構に
係止せしめられ上記上部フレームの持ち上げ力を発生す
る複数のスプリングとを有し、上記永久磁石と上記スプ
リングとの重畳したバネ定数の一部を負に設定したこと
を特徴とする磁気バネを有する振動機構である。

【００１０】また、請求項２に記載の発明は、上記バネ
定数を約−１ｋｇ／ｍｍ以上に設定することにより、低
周波領域において位相ズレあるいは逆位相を発生させた
ことを特徴とする。

【００１１】さらに、請求項３に記載の発明は、上記リ
ンク機構を複数のパラレルリンクで構成し、２〜１０Ｈ
ｚにおける振動伝達率を１Ｇ／Ｇ以下に抑制したことを
特徴とする。

【００１２】また、請求項４に記載の発明は、上記バネ
定数を約−２ｋｇ／ｍｍ以上に設定し、上記上部フレー
ムの上記下部フレームに対する接近後の戻りを早くする
ことにより上記上部フレームを重力に抗して突き上げる
ようにしたことを特徴とする。

【００１３】さらに、請求項５に記載の発明は、車両用
サスペンションユニットとして使用され、振動源側に取
り付けられる下部フレームと、リンク機構を介して上記
下部フレームに上下動自在に取り付けられた上部フレー
ムと、該上部フレームと上記下部フレームにそれぞれ取
り付けられ反発磁極が対向する少なくとも二つの永久磁
石と、上記リンク機構に係止せしめられ上記上部フレー
ムの持ち上げ力を発生する複数のスプリングとを有し、
２〜１０Ｈｚにおける振動伝達率が１Ｇ／Ｇ以下で、１
０Ｈｚ以上の高周波領域における振動伝達率が約１Ｇ／
Ｇの動特性を示す磁気バネを有する振動機構である。

【００１４】また、請求項６に記載の発明は、請求項５
に記載の発明において、上記リンク機構を複数のＸリン
クで構成したことを特徴とする。

【００１５】また、請求項７に記載の発明は、請求項５
に記載の発明において、上記リンク機構を複数のＹリン
クで構成したことを特徴とする。

【００１６】また、請求項８に記載の発明は、請求項５
に記載の発明において、上記リンク機構を複数のパンタ
グラフ型リンク機構で構成したことを特徴とする。

【００１７】さらに、請求項９に記載の発明は、車両用
サスペンションユニットとして使用され、振動源側に取
り付けられる下部フレームと、リンク機構を介して上記
下部フレームに上下動自在に取り付けられた上部フレー
ムと、該上部フレームと上記下部フレームにそれぞれ取
り付けられ反発磁極が対向する少なくとも二つの永久磁
石と、上記リンク機構に係止せしめられ上記上部フレー
ムの持ち上げ力を発生する複数のスプリングとを有し、
上記永久磁石と上記スプリングとの重畳したバネ定数の
一部を２kg/mm以下に設定した磁気バネを有する振動機
構である。

【００１８】また、請求項１０に記載の発明は、請求項
９に記載の発明において、上記リンク機構を複数のパラ
レルリンクで構成したことを特徴とする。

【００１９】また、請求項１１に記載の発明は、上記リ
ンク機構を複数のＸリンクで構成したことを特徴とす
る。

【００２０】また、請求項１２に記載の発明は、上記リ
ンク機構を複数のＹリンクで構成したことを特徴とす
る。

【００２１】また、請求項１３に記載の発明は、パラレ
ルリンク、ＸリンクあるいはＹリンクを有する上記リン
ク機構に複数のパンタグラフ型リンク機構を設けたこと
を特徴とする。

【００２２】また、請求項１４に記載の発明は、上記二
つの永久磁石を上記下部フレームと上部フレームに対し
傾斜させ、上記上部フレームの上記下部フレームに対す
る上下動による上記二つの永久磁石の対向面積の変化時
に発生した磁石対向面に平行な力を上記持ち上げ力に利
用したことを特徴とする。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照しながら説明する。互いに離間し同一磁
極が対向する磁気バネにおける荷重−変位特性は、摩擦
損失が無視できるほど小さいとき、可逆的である。

【００２４】図１は二つの永久磁石（Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ
系）を互いに反発し合うように対向させたときの磁石表
面間距離（ｚ）と反発力（Ｆ）との関係を示したもので
あり、表１は種々の磁石サイズに対応するｎ（ｚの指
数）の値を示している。磁石間に働く反発力は、磁石間
距離とともにｋ／ｚからｋ／ｚ⁴と変化していく。サス
ペンションシートの磁気バネ特性としては、入力条件か
らｋ／ｚで近似される領域を使用する。このとき、反発
力ＦはＦ₀を定数としてｋ／ｚ＋Ｆ₀で与えられ、ｋ＝ｋ
（ｍ）すなわちｋは負荷質量に依存して変化する。表２
は種々の磁石サイズに対応するｋ及びＦ₀の値を示して
いる。

【表１】

【表２】

【００２５】したがって、上部磁石に錘を載せたときの
運動方程式は、

【数１】となり、ｍは錘（ｍ₁）と上部磁石（ｍ₂）を合わせた質
量である。ｃは粘性減衰係数で、第２項は減衰項を示
し、第４項は重力項で、Ｆ（ｔ）は外力である。錘を載
せた磁石の平衡位置ｚ₀は、次式で与えられる。

【数２】平衡位置ｚ₀を原点とする変位量ζ＝ｚ−ｚ₀に対する運
動方程式は、式（１）及び（２）よりζ／ｚ₀≪１のと
き、

【数３】で近似的に表すことができる。ここで、

【数４】なので、式（３）より固有振動数ω₀は、

【数５】と表され、固有振動数とバネ定数の関係が、金属バネと
は逆の関係になっている。

【００２６】ここで、周期的な外力に対するバネ構造系
での減衰項について考える。バネ項の近似を２次の項ま
で考えると、式（３）は、

【数６】となる、ただし、

【数７】微小振動領域では、周期的な外力に対して絶えず一定の
反発力ｂζ²が加わり、減衰効果を出すことができる。

【００２７】図２は負荷質量３０ｋｇ（一定）で、磁石
の対向面積が５０×５０ｍｍ²、７５×７５ｍｍ²と異な
る場合の振動特性である。負荷質量が同一の場合は、磁
石の対向面積が大きくなると磁石間距離が大きくなり、
ｋが大きくなるので式（５）で示されるようにω₀が小
さくなる。すなわち、共振点（図中の矢印）は低周波領
域へ移行し、振動伝達率も下がる。

【００２８】図３は対向面積７５×７５ｍｍ²、厚さ１
５ｍｍの磁石に対して、負荷質量が３０ｋｇ及び２０ｋ
ｇのときの共振点と振動特性である。負荷質量が大きく
なると振動伝達率は下がる。

【００２９】また、浮上制御系の不安定度を利用し、小
さな力で静磁界を変化させることにより磁石の持つ静磁
エネルギを引き出し、機械的増幅器を実現させることが
できる。

【００３０】図４は反発系内で永久磁石間の幾何学的寸
法を外力により変化させた場合の荷重−変位特性を示し
ており、０→ａの反発力よりｂ→０の反発力を大きく
し、その最大反発力を永久磁石間距離が最小の位置から
少しずれた位置で生じさせている。

【００３１】ここで、図４に示されるような回転による
面積変換特性モデルにおいて点ａから点ｂに示される状
態に移行させるための外力について考える。計算を単純
にするために、面積変換率が線形で変化するスライド型
モデルで考える。スライド型モデルとは、例えば図５に
示されるように、下部永久磁石２を基台６に水平方向に
摺動自在に取り付ける一方、上部永久磁石４をスライダ
８に上下方向に摺動自在に取り付けたものである。

【００３２】希土類磁石では、内部磁気モーメントが磁
界による影響を受けにくく、減磁曲線上で磁化の強さは
ほとんど変化せず、ほぼその飽和磁化の強さの値を保っ
ている。その端面上に磁荷が均一に分布していると仮定
したチャージモデルを用いて力を計算すると、反発力の
ｘ成分Ｆｘ、ｚ成分Ｆｚは、

【数８】で与えられる。

【００３３】図６はその計算結果を示しており、磁石間
距離を３ｍｍに保持し、完全にずれた状態（ｘ＝−５０
ｍｍ）→完全ラップ状態（ｘ＝０ｍｍ）→完全にずれた
状態（ｘ＝５０ｍｍ）までのＦｘ（破線）とＦｚ（実
線）の関係を示している。この結果は、実験値と５％の
誤差範囲内でよく一致している。

【００３４】図７は対向面積５０×２５ｍｍ²、厚さ１
０ｍｍの磁石で、摩擦ロスを極力抑えたスライド型原理
モデルの入出力の実験値を示したものである。動作点を
選択すれば、１ジュールの入力で６ジュールの出力を出
すことができる。同様に、面積変換率８０％（対向面
積：２５０→１２５０ｍｍ²）のスライド型から、面積
変化が非線形の回転型で、面積変換率を５０％（対向面
積：６２５→１２５０ｍｍ²）に変えた場合について述
べる。

【００３５】図８及び図９は、同じ回転型原理モデルの
入力と出力の実験値を表したものである。この場合も入
力１に対して出力が２倍強となっている。これら永久磁
石を使ったエネルギ取り出し機構は、磁石に運動を与え
る入力とその運動による静磁エネルギの変化分がプラス
されて出力となり、見かけ上エネルギを生み出してい
る。

【００３６】ここで、全行程６０ｍｍの動電型３軸加振
機と全行程１００ｍｍの油圧型１軸加振機上の各種シー
トに被験者を着座させ、全身を上下方向に加振した。加
振振動は、振幅一定で５ｍｍ、加速度一定で０.３Ｇ、
Ｌｏｇ−Ｓｗｅｅｐの各サイン波とＩＳＯ７０９６：１
９８２規格改訂に関する委員会入力スペクトラムＥＭ
４，６を用いた。

【００３７】図１０はサスペンションシート用除振装置
として使用されている機構の振動特性を示しており、
（ａ）及び（ｂ）は金属バネあるいは空気バネをそれぞ
れ使用した従来機構の振動特性を、（ｃ）はサスペンシ
ョンシート用仕様の磁気バネ機構の振動特性である。図
１０に示されるように、従来機構は振動伝達率が全体と
して高く、ダンパーを取り付けることにより共振周波数
の振動伝達率を低下させることができるが、磁気バネ機
構はダンパーを取り付けることなく高周波数領域及び共
振周波数における振動伝達率を共に低下させることがで
きる。

【００３８】また、図１１は自動車用あるいは建設機械
用として使用される従来のサスペンションシートの静特
性（破線）と、それに対応する磁気バネを使用したサス
ペンションシートの静特性（実線）を示している。な
お、図中に示されているＸＸリンク及びパラレルリンク
の構造については後述する。図１１に示されるように、
磁気バネを使用したサスペンションシートは、磁気バネ
の持つ負荷質量非依存性つまり質量に応じて変化するバ
ネ定数（ｋ＝ｋ（ｍ））を入力非依存性に応用して、小
さなストロークで共振点での高い減衰性を達成し、０.
３Ｇ〜０.６Ｇまでの入力では、ほぼ入力非依存性を達
成することができるとともに高い衝撃吸収性を示す。ま
た、磁気バネの持つ高いバネ定数でも低い共振周波数と
なる特性を生かして、金属バネのみでは作ることができ
ない省スペース化と高い振動吸収性を実現することがで
きる。

【００３９】また、図１２は磁気バネユニットの振動モ
デルを、図１３はパラレルリンクを利用した磁気バネモ
デルで体重調整を行わない場合の振動特性を示してお
り、負荷質量差を吸収し、負荷質量非依存性を達成して
いる。さらに、図１４は振幅が一定（５ｍｍ）のＬｏｇ
−Ｓｗｅｅｐサイン波での振動特性で、図１５は加速度
が一定（０.３Ｇ）のＬｏｇ−Ｓｗｅｅｐサイン波での
振動特性を示している。パラレルリンクの特長は体重調
整が不要で、高周波・高加速度対応となっており、磁気
バネモデルＸＸリンクは体重調整が必要で、低周波・大
振幅対応となっている。共通しているのは、従来品に比
べて１／２のストロークで優れた振動絶縁性を達成して
いることにある。

【００４０】図１６及び図１７はＩＳＯ７０９６：１９
８２規格改訂に関する委員会案入力スペクトラムのＥＭ
６，ＥＭ４での従来品と磁気バネモデルの比較データで
ある。ストロークが少なくなっているにもかかわらず、
Ｓ.Ｅ.Ａ.Ｔ.値は従来品より低く抑えられ、高い絶縁効
果を有している。従来品は物質の弾性を利用して振動エ
ネルギを吸収する構造であるのに対し、磁気バネモデル
は金属バネによる逆位相の振動と物体の慣性を利用した
振動エネルギ絶縁構造である。そのため、磁気バネモデ
ルは周波数の影響を受けにくく、小ストロークで振動エ
ネルギを低減することができる。

【００４１】また、非線形の磁気バネと線形の金属バネ
の組合せによる除振機構は動吸振器効果を持っており、
負の減衰を利用した倍力機構は小さな入力で大きな出力
を出す機械的アンプとなる。垂直方向の加振装置に負の
減衰の入出力特性を応用した事例では、ボイスコイルモ
ータの８.５ｋｇの駆動入力で、負荷質量７０ｋｇを３
〜２０Ｈｚ、０.１Ｇの範囲で上下移動させることがで
きる。さらに、隔壁のある構造体でも非接触動力伝達が
可能であり、かつ、振動エネルギを吸収する柔構造アク
チュエータでもある。

【００４２】以下、磁気バネを利用した振動機構の具体
例について図面を参照しながら説明する。図１８は、本
発明の第１実施形態にかかる磁気バネを有する振動機構
Ｍ１を示しており、振動源側のフロア等に取り付けられ
る下部フレーム２と、リンク機構を介して下部フレーム
２に上下動自在に取り付けられた上部フレーム４とを備
えている。リンク機構は、振動機構Ｍ１の両側に設けら
れており、それぞれ２本のレバー６，６からなるパラレ
ルリンクにより構成され、各レバー６の下端は下部フレ
ーム２に回動自在に取り付けられる一方、その上端は上
部フレーム４に回動自在に取り付けられている。

【００４３】また、パラレルリンクを構成するレバー６
のうち、前方に位置するレバー６，６はロッド８を介し
て互いに連結されており、このロッド８に複数の引張コ
イルスプリング１０,…,１０の一端を係止させるととも
に、コイルスプリング１０,…,１０の他端を下部フレー
ム２に植設されたピン１２,…,１２に係止させることに
より上部フレーム４の持ち上げ力を発生している。

【００４４】さらに、下部フレーム２の後方中央には第
１の永久磁石１４が取り付けられる一方、上部フレーム
４の略中央には第１の永久磁石１４と反発磁極が対向す
るように第２の永久磁石１６が取り付けられており、二
つの永久磁石１４，１６の反発力により上部フレーム４
の持ち上げ力を発生している。

【００４５】図１９は、図１８の振動機構Ｍ１におい
て、第１及び第２の永久磁石１４，１６を取り除いた状
態のコイルスプリング１０単体の静特性を示すグラフ
で、コイルスプリング１０の本数を変えた場合のパラレ
ルリンクによる上部フレーム４の持ち上げ力を示してい
る。この持ち上げ力は、上部フレーム４に質量が負荷さ
れ、静的平衡状態になった時、バネ定数をほぼ０の状態
にする。さらに、外部入力により負荷質量に加速度、速
度が発生した時、負荷質量に対しては持ち下げ力として
機能し、負荷質量が振動するきっかけとなる。つまり、
この持ち下げ力は、微小な振動エネルギにも反応し、負
荷質量に位相遅れ、逆位相が発生しやすい状態を喚起す
る。

【００４６】図１９のグラフからわかるように、図１８
の振動機構Ｍ１は、永久磁石１４，１６を取り除くと、
変位が増加するにつれて支持しうる荷重が減少する負の
バネ定数を持ち、コイルスプリング１０の本数が増加す
るにつれて荷重が増大するとともに負のバネ定数の最小
値が減少（バネ定数の絶対値は増大）している。

【００４７】図２０は、図１８の振動機構Ｍ１におい
て、コイルスプリング１０を取り除いた状態の永久磁石
１４，１６のみの静特性と、永久磁石１４，１６の静特
性と図１９のコイルスプリング１０単体の静特性を重畳
した静特性を示すグラフである。図２０において、曲線
Ａは永久磁石１４，１６のみの静特性を示しており、曲
線Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇは曲線Ａにコイルスプリング
１０の本数を１本から６本迄増加した場合の静特性であ
る。

【００４８】図２０のグラフからわかるように、図１８
の振動機構Ｍ１は、コイルスプリング１０を取り除く
と、変位が増加するにつれて支持しうる荷重が増大する
正のバネ定数を持ち、コイルスプリング１０を取り付け
た図１８の状態では、バネ定数が０の部分が現れる。ま
た、コイルスプリング１０の本数を増加するにつれて、
負のバネ定数が徐々に減少し、曲線Ｇの最小バネ定数は
約−１ｋｇ／ｍｍに設定されている。

【００４９】図２１は、図１８の振動機構Ｍ１におい
て、コイルスプリング１０を取り除いた状態の永久磁石
１４，１６のみの動特性を示しており、永久磁石１４，
１６として７５Ｌ×７５Ｗ×２０Ｈのものを使用し、被
験者の体重は５３ｋｇと７５ｋｇであった。このグラフ
からわかるように、低周波領域における振動伝達率が各
々２．５Ｇ／Ｇを超えており、永久磁石１４，１６のみ
の除振性能は十分とは言えない。

【００５０】図２２は、図２１の動特性を示す振動機構
にストッパを設けた機構の動特性を示しており（被験
者：５５ｋｇ）、低周波領域における振動伝達率のピー
クが抑制される（１.５Ｇ／Ｇ以下）とともに、ストッ
パによる衝突減衰が発生している。また、この時のＳ.
Ｅ.Ａ.Ｔ.値は１.２であった。

【００５１】ここで、Ｓ.Ｅ.Ａ.Ｔ.値とは、次式で表さ
れる値のことである。Ｓ.Ｅ.Ａ.Ｔ.＝ａｗＳ₁₂／ａｗＰ₁₂ ａｗＳ₁₂：周波数範囲ｆ₁〜ｆ₂におけるシート上の補正
振動加速度実効値ａｗＰ₁₂：周波数範囲ｆ₁〜ｆ₂における振動台の補正振
動加速度実効値

【００５２】また、図２３は、本発明にかかる図１８の
振動機構Ｍ１の動特性を示しており（被験者：６８ｋ
ｇ）、低周波領域（２〜１０Ｈｚ）における振動伝達率
が１Ｇ／Ｇ以下に抑制されている。図２１の動特性に比
べ、高周波領域における振動伝達率がバネ力により多少
大きくなっているが、高周波領域における振動伝達率
は、シートに弾性部材、例えば、ウレタンを使用するこ
とにより除振することができる。この時のＳ.Ｅ.Ａ.Ｔ.
値は１.６であった。

【００５３】これは、振動機構Ｍ１にバネ定数が約−１
ｋｇ／ｍｍ以上の負の部分を付与することにより、低周
波領域における大振幅の振動に対し衝突減衰を生じさせ
ることで位相ズレが生じ、加速度伝達率が減少したもの
と解釈される。すなわち、従来の除振装置と異なり、シ
ョックアブソーバを設けなくても、負のバネ定数を示す
部分が加速度伝達率を抑えショックアブソーバの機能を
果たすことになり、小ストロークでＳ.Ｅ.Ａ.Ｔ.値の小
さいサスペンションシートが実現できる。

【００５４】なお、振動機構Ｍ１に加わる負荷が小さい
場合でも、静特性にバネ定数が負の部分を設けなくと
も、バネ定数が略０の部分（例えば、図２０のＢあるい
はＣ）を利用することにより不安定状態を作り出すこと
で位相ズレを生じさせ、共振点の加速度伝達率を抑えた
サスペンションシートが実現できる。

【００５５】また、図２４は、図２０の曲線Ｇの静特性
を示す振動機構にコイルスプリングをさらに追加して最
小バネ定数を約−２ｋｇ／ｍｍ程度迄減少させたもので
ある。この振動機構は、外部からの入力により下部フレ
ーム２と上部フレーム４が互いに接近した後、離反速度
を上げて戻りを早くすることにより上部フレーム４を重
力に抗して突き上げることができる。この静特性を示す
振動機構を遊具等に使用すると、上下動の加振源として
従来必要であったアクチュエータを設ける必要がない。

【００５６】なお、上記実施の形態において、下部フレ
ーム２と上部フレーム４にそれぞれ一つの永久磁石を取
り付ける構成としたが、下部フレーム２に複数の永久磁
石を取り付ける一方、上部フレーム４に同数の永久磁石
を反発磁極が対向した状態で取り付ける構成とすること
もできる。

【００５７】図２５は、本発明の第２実施形態にかかる
磁気バネを有する振動機構Ｍ２を示しており、振動源側
であるフロア等に取り付けられる下部フレーム２２と、
複数のＸリンク２４（前述のＸＸリンク）からなるリン
ク機構を介して下部フレーム２２に上下動自在に取り付
けられた上部フレーム２６とを備えている。

【００５８】各Ｘリンク２４を構成する２本のレバーの
一端は、下部フレーム２２あるいは上部フレーム２６に
回動自在に取り付けられる一方、その他端は下部フレー
ム２２あるいは上部フレーム２６の側壁内面に固着され
たスライダ２８に摺動自在に取り付けられている。ま
た、各Ｘリンク２４には複数の引張コイルスプリング３
０が係止せしめられ、各Ｘリンク２４を構成する２本の
レバーの上端（あるいは下端）を閉じる方向に付勢する
ことにより上部フレーム２６の持ち上げ力を発生してい
る。さらに、Ｘリンク２４を構成するレバーのうち、左
右の対応するレバーはロッド２９,…,２９を介して互い
に連結されており、対応するロッドの一部２９，２９は
さらに別のロッド３１，３１を介して互いに連結され、
前後のＸリンク２４が互いに同期して上部フレーム２６
を持ち上げるようにしている。なお、上部フレーム２６
に負荷質量が加えられた場合の持ち下げ力については、
上述した振動機構Ｍ１におけるコイルスプリング３０の
持ち下げ力と略同じなので、その説明は省略する。

【００５９】さらに、下部フレーム２２の略中央には第
１の永久磁石３２が取り付けられる一方、上部フレーム
２６の略中央には第１の永久磁石３２と反発磁極が対向
するように第２の永久磁石３４が取り付けられており、
二つの永久磁石３２，３４の反発力により上部フレーム
２６の持ち上げ力を発生している。

【００６０】図２６は、図２５の振動機構Ｍ２の静特性
を示すグラフで、Ｘリンク２４による上部フレーム２６
の持ち上げ力を示している。

【００６１】Ｘリンク２４を構成する各レバーの下部フ
レーム２２に対する角度をθ、バネ定数をｋ、変位をｘ
とした時のバネ力ｆと、バネ力による上部フレーム２６
の持ち上げ力Ｆは次のように表される。ｆ＝ｋｘＦ＝ｆ・ｔａｎθ＝ｋｘ・ｔａｎθ ここで、変位ｘを上部フレーム２６のたわみ量で表す
と、バネ力ｆは図２６のＡで示される曲線となり、Ｘリ
ンク２４を介した上部フレーム２６の持ち上げ力Ｆは図
２６のＢで示される曲線となる。

【００６２】また、図２６の曲線Ｃは、対向する二つの
永久磁石３２，３４の反発力に基づく持ち上げ力を示し
ており、曲線ＤはＢの持ち上げ力とＣの持ち上げ力を合
成した総持ち上げ力を示している。

【００６３】図２６のグラフからわかるように、コイル
スプリング３０のバネ力と永久磁石３２，３４の反発力
を利用することにより、たわみ量が変化しても所定の範
囲で持ち上げ力を略一定にすることができる。すなわ
ち、図２５の振動機構Ｍ２をサスペンションシートに採
用した場合、バネ定数が０の部分を持ち、車体から入力
される荷重（振動）に対し、下部フレーム２２のみが上
下方向に変位し、上部フレーム２６及びその上に載置さ
れたシートはほとんど変位しないので、低周波領域の大
振幅の入力に対し位相ズレあるいは逆位相を生じさせ振
動エネルギを吸収することができる。なお、高周波領域
についても、逆位相と高弾性のウレタン特性でさらに除
振することができる。

【００６４】また、略水平に走る設定荷重を決定する要
因としては、金属バネのバネ定数や初張力、磁石のサイ
ズやそのレイアウト、あるいは、リンク形状等が考えら
れる。さらに詳述すると、図２７（ａ）に示されるよう
に、金属バネのバネ定数を大きくすることにより上記設
定荷重は大きくなり、磁石サイズを大きくすることによ
り立ち上がりのポイントが図中左側に移動する。同じ磁
石を使用した場合でも、対向面積を変化させることによ
り立ち上がりのポイントを左右に移動させることができ
る。また、図２７（ｂ）に示されるように、金属バネの
初張力を大きくすると上記設定荷重は大きくなる。

【００６５】また、図２８（ａ）及び（ｂ）は振動機構
Ｍ２の両側にそれぞれ設けられたＸリンクの形状を示し
ており、高さ方向のスペース（ｌ）が同一の場合には、
図２５の振動機構Ｍ２に採用した（ｂ）の形状の方が立
ち上がりのポイントが図中左側に移動する。さらに、高
さ（ｌ）を高くする（厚型にする）と上記設定荷重は大
きくなる。また、全体のストロークを規制することで
も、略水平に走る領域を規制し、負荷質量に依存しない
動特性を作ることができる。

【００６６】図２９は、コイルスプリングを組み込ま
ず、第１及び第２の永久磁石３２，３４としてサイズ７
５Ｌ×７５Ｗ×２０Ｈのものを使用した場合の荷重−た
わみ曲線を示しており、図３０は、永久磁石を組み込ま
ず、４本のコイルスプリングのみを使用した場合の荷重
−たわみ曲線を示している。ただし、使用したリンク機
構は同一ではなく、Ｘリンク２４とスライダ２８との摩
擦係数は異なっている。

【００６７】また、図３１は、図２９の荷重−たわみ曲
線を示す振動機構に４本のコイルスプリングを組み込ん
だ場合の荷重−たわみ曲線を示している。

【００６８】図３１の静特性を示す振動機構Ｍ２は、所
定の変位量においてバネ定数が小さな値（約０.１ｋｇ
／ｍｍ）から徐々に滑らかに上昇する非線形特性を有し
ているので、この振動機構Ｍ２をサスペンションユニッ
トとして使用すると、低周波／大振幅の振動エネルギを
吸収できるばかりでなく、大振幅時の突き上げショック
も感じられない。

【００６９】図３２乃至図３５は、図２５の振動機構Ｍ
２において、第１及び第２の永久磁石３２，３４のサイ
ズを７５Ｌ×７５Ｗ×２０Ｈに設定し、コイルスプリン
グ３０及び負荷質量をそれぞれ４本−４３ｋｇ、５本−
５５ｋｇ、６本−６８ｋｇ、７本−９０ｋｇに変更した
場合の静特性を示す荷重−たわみ曲線である。

【００７０】図３２乃至図３５のグラフにおいて、低周
波領域における振動機構Ｍ２のバネ定数（永久磁石とコ
イルスプリングとを重畳したバネ定数）は０.１〜０.４
ｋｇ／ｍｍで従来のサスペンションユニットに比べて小
さな値となっており、この振動機構Ｍ２を採用した車両
用サスペンションユニットは、車体フロアからの入力に
より変位量が変化しても荷重変動が少ないことを示して
いる。しかしながら、永久磁石の反発力（磁石サイズ）
とコイルスプリングのバネ力の組合せを適宜変更するこ
とにより任意のバネ定数を得ることができ、車両によっ
ては２ｋｇ／ｍｍ以下に設定した方がよい場合もある。
また、最大変位量も２Ｈｚで略６０ｍｍあるいはそれ以
下に抑えることができ、従来に比べストローク量の小さ
いサスペンションユニットを実現することができる。な
お、７Ｈｚあるいは８Ｈｚ以上の高周波数領域で振動エ
ネルギが小さくなる場合変位量は一定で、図２５の振動
機構は剛体として作用する。また、高周波で加速度の大
きな領域、つまり振動エネルギが大きい領域では位相ズ
レ・逆位相を生じさせ、加速度伝達率を低いレベルに抑
えることができる。

【００７１】図３６は、本発明の振動機構Ｍ２を採用し
たサスペンションユニットと従来型サスペンションユニ
ットの荷重−たわみ曲線を示している。図３６のグラフ
において、本発明にかかるサスペンションユニットは、
金属バネと磁気バネとを組合せて荷重−たわみ特性を得
ており、その特性におけるバウンド領域、すなわち、変
位が大きく荷重も増す領域で金属バネの特性比率を軽減
し、磁気バネの特性を強めたことを特徴としている。磁
気バネの持つ負荷質量非依存性、つまり、ｋ＝ｋ
（ｍ）：質量に応じて変化するバネ定数を入力非依存性
に応用して、小さなストロークで共振点での高い減衰性
を達成するとともに、０.３Ｇ〜０.６Ｇまでの入力では
ほぼ入力非依存性を達成し、高いショック吸収性を得
た。また、磁気バネの持つ高いバネ定数でも低い共振周
波数となる特性を生かして、金属バネのみでは作ること
ができない省スペースの高い振動吸収性を実現した。

【００７２】ここで、磁気バネ及び金属バネのバネ定数
をｋ_magnet、ｋ_metalとすると、ｋ_magnet＝１／（ｋ_metal）ⁿ・Ａ（Ａ：係数）の関係があり、Ａは磁石サイズや、金属バネの使用状態
あるいはバラツキ等により変化する値である。例えば、
ｋ_magnet＝３.３の磁気バネはｋ_metal＝０.７４の金属
バネと略同一の共振点を持っているので、３.３＝１／
０.７４⁴・Ａとなり、この場合、Ａ≒１.０である。

【００７３】一方、従来型１のサスペンションユニット
はバネ定数が略一定の線形特性を示しており、大振幅時
バネ定数が急激に上昇していることから，突き上げショ
ックを惹起する虞れがある。また、従来型２のサスペン
ションユニットは、金属バネのみで本発明にかかるサス
ペンションユニットと同じ特性を出すようにしたもの
で、金属バネのみではストロークが極めて大きく、ま
た、ストロークエンドに到達した時の特性変化が大きい
ことから底突き感を惹起するとともに省スペースも達成
することができない。そして、バネ定数を低く抑えるた
めに、バネ定数可変、初張力可変を限られたスペースの
中で達成するためには、金属バネが太くて大きく、本数
も増える。そのため、負荷質量がスペースにより限定さ
れる。従来のシートでは、１２０ｋｇ前後が限界値であ
る。

【００７４】図３７は、図２５の振動機構Ｍ２を採用し
たサスペンションユニット単体の加速度一定のサイン波
で入力した時の動特性である加速度伝達率を示すグラフ
で、第１及び第２の永久磁石３２，３４のサイズを７５
Ｌ×７５Ｗ×２５Ｈに設定するとともに、６本のコイル
スプリング３０を使用し、６８ｋｇの負荷質量を加えた
ものである。

【００７５】このグラフからわかるように、低周波領域
（２〜１０Ｈｚ）では加速度伝達率が１Ｇ／Ｇ以下と小
さく抑えられ振動エネルギが十分吸収されているのに対
し、１０Ｈｚ以上の振動エネルギの小さい高周波領域で
は加速度伝達率が約１Ｇ／Ｇ近辺にあり、Ｘリンクの動
摩擦が静止摩擦に変わり、サスペンションユニットが剛
体として作用している。しかしながら、振動エネルギが
大きくなると逆位相が発生し、矢印で示されるように加
速度伝達率が減少する。また、このサスペンションユニ
ットに載置するシートのクッション材としてウレタンを
採用すると、サスペンションユニットが剛体として作用
している周波数領域ではウレタンの特性が十分に発揮さ
れる。

【００７６】図３８は、負荷質量６８ｋｇの場合の高反
発ウレタンの特性を示すグラフであり、図３９はクッシ
ョン材としてウレタンを採用したシートを本発明にかか
る振動機構Ｍ２に搭載したサスペンションシートの動特
性を示すグラフである。ウレタンは硬度１７、厚さ１０
０ｍｍのものを採用し、永久磁石は７５Ｌ×７５Ｗ×２
０Ｈのものを採用した。

【００７７】図３９のグラフより、本発明にかかる振動
機構Ｍ２を組み込んだサスペンションシートは、負荷質
量が軽いと、振動エネルギが小さいため、加速度伝達率
で言えば、ある高周波領域では多少大きくなる傾向にあ
るが、人体が主に感知する２〜２０Ｈｚの領域では負荷
質量に関係なく略同じ特性を示している。

【００７８】図４０は、三つの従来型サスペンションシ
ートＡ，Ｂ，Ｃと本発明にかかる振動機構Ｍ２を組み込
んだサスペンションシートの動特性を示すグラフであ
り、本発明にかかる振動機構Ｍ２を有するサスペンショ
ンシートは、低周波数領域における加速度伝達率が十分
小さいばかりでなく、全周波数領域においてその動特性
が改善されている。

【００７９】なお、図４０のグラフにおいて、負荷質量
はいずれも６８ｋｇに設定し、振動機構Ｍ２（サスペン
ションユニット）の磁石サイズは７５Ｌ×７５Ｗ×２０
Ｈ、コイルスプリングの数量は６本とした。

【００８０】図４１は、図２５の振動機構Ｍ２におい
て、第１及び第２永久磁石３２，３４のサイズを一定
（５０Ｌ×５０Ｗ×２０Ｈ）にした状態で、コイルスプ
リング３０の数を０本から８本まで変化させた場合の静
特性を示すグラフである。このグラフからわかるよう
に、コイルスプリング３０の数を増加するにつれて、従
って、永久磁石３２，３４を弱く（あるいは小さく）す
ることで反発力を小さくすることにより、永久磁石３
２，３４とコイルスプリング３０とを重畳したバネ定数
は負の値を示すようになり、図１８の振動機構Ｍ１と同
様の静特性を示す構成とすることもできる。

【００８１】また、図４２は、図２５の振動機構Ｍ２に
おいて、負荷質量を６８ｋｇに設定し、永久磁石３２，
３４のサイズを５０Ｌ×５０Ｗ×１５Ｈ（Ａ）、５０Ｌ
×５０Ｗ×２０Ｈ（Ｂ）、７５Ｌ×７５Ｗ×１５Ｈ
（Ｃ）にそれぞれ変更した場合の動特性を示すグラフで
ある。このグラフからわかるように、永久磁石３２，３
４の反発力が小さいほど入力される振動エネルギに敏感
になり、位相ズレ、逆位相を生じさせ、高周波領域にお
ける振動伝達率は減少する。磁気バネの場合、対向する
永久磁石の反発力でささえられて、平衡点がつくられる
が、ハードバネの場合、衝撃力に強く、入力変動があっ
ても変位量は小さい。一方、ソフトバネの場合、入力変
動に対して変位の変動が大きいことから振幅が発生し、
位相ズレ、逆位相が生じ、加速度伝達率が減少するが、
衝撃力に弱く底突き傾向となる。そのため、底突きに対
して別の減衰材、バネ材で補完する必要が生じる。因
に、図４２のグラフにおいて、曲線Ｃのバネ定数（永久
磁石とコイルスプリングとを重畳したバネ定数）は略０
で、曲線Ｂのバネ定数は約−０.１ｋｇ／ｍｍで、曲線
Ａのバネ定数は曲線Ｂのバネ定数より更に小さく設定さ
れている。

【００８２】なお、上記実施の形態において、下部フレ
ーム２２と上部フレーム２６にそれぞれ一つの永久磁石
を取り付ける構成としたが、下部フレーム２２に複数の
永久磁石を取り付ける一方、上部フレーム２６に同数の
永久磁石を反発磁極が対向した状態で取り付ける構成と
することもできる。

【００８３】また、上記実施の形態において、リンク機
構を複数のＸリンク２４で構成したが、図４３に示され
るように、Ｘリンクに替えてＹリンク２４ａを使用する
とリンク機構の摩擦抵抗をさらに低減することができ
る。

【００８４】図４４は、本発明の第３実施形態にかかる
磁気バネを有する振動機構Ｍ３を示しており、振動源側
であるフロア等に取り付けられる下部フレーム４２と、
複数のリンクからなるパンタグラフ型リンク機構４４，
４４を介して下部フレーム４２に上下動自在に取り付け
られた上部フレーム４６とを備えている。

【００８５】リンク機構４４，４４の各々は、左右対象
に”く”形に連結された２組のリンク対４４ａ，４４ｂ
からなる。また、リンク対４４ａ，４４ｂの中間部はコ
イルスプリング４８の両端に連結されており、コイルス
プリング４８によりリンク対４４ａ，４４ｂを内方に付
勢することにより上部フレーム４６の持ち上げ力を発生
している。

【００８６】さらに、下部フレーム４２の略中央には第
１の永久磁石５２が固定される一方、上部フレーム４６
の略中央には第１の永久磁石５２と対向する第２の永久
磁石５４が水平方向に回動自在に取り付けられている。
第１及び第２の永久磁石５２，５４の各々は、図４５に
示されるように二つのＮ極と二つのＳ極を９０度間隔に
交互に配設した永久磁石で、第２の永久磁石５４を第１
の永久磁石５２に対し回転ノブ５６で適宜回転すること
により、反発力あるいは吸引力の調整を行うことができ
る。尚、第２の永久磁石５４の回転角は回転ノブ５６に
連結されたピンを上部フレーム４６に穿設された複数の
孔５８,…,５８の一つに嵌入することにより保持され
る。

【００８７】上記構成の振動機構Ｍ３の静特性及び動特
性を調べたところ、図２５に示される本発明の第２実施
形態にかかる振動機構Ｍ２のものと略同じ結果が得られ
たので、静特性あるいは動特性を示すグラフについては
割愛する。

【００８８】図４６及び図４７は、図４４に示される振
動機構Ｍ３を車両の運転台６０を支承するキャブマウン
トとして使用した状態を示しており、運転台６０の前部
に二つ（図示せず）及び後部に二つ取り付けられてい
る。両図に示されるように、下部フレーム４２は車体に
取り付けられる一方、上部フレーム４６は運転台６０に
固定されたブラケット６２の下面に固定されている。

【００８９】上述したように、図４４の振動機構Ｍ３
は、図２５の振動機構Ｍ２と略同じ動特性を示すことか
ら、路面から運転台６０に伝達される振動に対し、低周
波領域の加速度伝達率をキャブマウントにより大幅に低
減できるとともに、ゴム系の材料で構成されるバネ系６
１（図４６）を併用することで高周波で変位が大きく加
速度の大きな領域及び衝撃力に近いエネルギも同時に低
減することができる。また、運転台６０に設けられるシ
ートのクッション材として例えばウレタンを採用するこ
とにより高周波領域の振動伝達率も低減することができ
る。

【００９０】図４８及び図４９は、本発明の第４実施形
態にかかる磁気バネを有する振動機構Ｍ４を示してお
り、振動源側であるフロア等に取り付けられる下部フレ
ーム７２と、複数のリンクからなる一対のパンタグラフ
型リンク機構７４，７４及び一対のＸリンク７５，７５
を介して下部フレーム７２に上下動自在に取り付けられ
た上部フレーム７６とを備えている。

【００９１】図５０に示されるように、パンタグラフ型
リンク機構７４，７４の各々は、左右対象に”く”形に
連結された２組のリンク対７４ａ，７４ｂからなり、リ
ンク対７４ａ，７４ｂの下端はブラケット７８，７８を
介して下部フレーム７２に回動自在に取り付けられると
もに、その上端はブラケット８０，８０を介して上部フ
レーム７６に回動自在に取り付けられている。また、リ
ンク対７４ａ，７４ｂの中間部は複数のコイルスプリン
グ８２,…,８２の両端に連結されており、コイルスプリ
ング８２,…,８２によりリンク対７４ａ，７４ｂを内方
に付勢することにより上部フレーム７６の持ち上げ力並
びに持ち下げ力を発生している。

【００９２】一方、図５１に示されるように、Ｘリンク
７５，７５の各々は、略中央部が互いに回動自在に連結
された２本のレバー７５ａ，７５ｂからなり、レバー７
５ａ，７５ｂの下端は下部フレーム７２に回動自在に取
り付けられるとともに、その上端は中空軸８４，８６に
固定されている。中空軸８４はレバー８８，８８を介し
て上部フレーム７６に回動自在に取り付けられており、
中空軸８６は上部フレーム７６に直接回動自在に取り付
けられている。また、中空軸８４には、中空軸８４と離
間し平行に延在するロッド９０が取り付けられており、
ロッド９０に複数のコイルスプリング９２,…,９２の一
端を係止させるとともに、コイルスプリング９２,…,９
２の他端を上部フレーム７６に係止させることにより、
上部フレーム７６の持ち上げ力を発生している。

【００９３】さらに、下部フレーム７２のパンタグラフ
型リンク機構７４，７４の側方には二つの永久磁石９
４，９６が逆磁極を上に向けた状態で取り付けられると
ともに、この二つの永久磁石９４，９６と同一磁極が対
向する二つの永久磁石９８，１００を上部フレーム７６
に取り付けることにより、永久磁石９４，９６，９８，
１００の反発力により上部フレーム７６の持ち上げ力を
発生している。

【００９４】上記構成の振動機構Ｍ４において、永久磁
石９４，９６及び永久磁石９８，１００として７５Ｌ×
７５Ｗ×２０Ｈ（２極）のものを使用し、コイルスプリ
ング９２,…,９２の本数を変えて静特性を調べたとこ
ろ、図５２乃至図５５に示されるグラフが得られた。こ
こで、図５２の静特性はコイルスプリングを全く取り付
けなかった場合を、図５３の静特性はコイルスプリング
を２本取り付けた場合を、図５４の静特性はコイルスプ
リングを４本取り付けた場合を、図５５の静特性はコイ
ルスプリングを６本取り付けた場合をそれぞれ示してい
る。

【００９５】図５２乃至図５５のグラフからわかるよう
に、コイルスプリングの本数が増加するにつれてコイル
スプリング９２,…,９２と永久磁石９４，９６，９８，
１００とを重畳したバネ定数は大きくなっており、コイ
ルスプリング９２,…,９２の本数と永久磁石９４，９
６，９８，１００の大きさを適宜選択することにより所
望のバネ定数及び異なる負荷質量に最適に対応する静特
性を有する振動機構Ｍ４を提供することができる。

【００９６】図５６は、本発明にかかる振動機構Ｍ４と
ショックアブソーバを有する従来機構の動特性を示して
おり、被験者の体重は７３ｋｇであった。図５６のグラ
フからわかるように、本発明にかかる振動機構Ｍ４は低
周波における加速度伝達率を十分小さく抑えることがで
き、従来機構のようにショックアブソーバを設けなくと
も振動特性を改善することができる。

【００９７】また、図５７は、被験者の体重が８０ｋｇ
の場合の動特性を示しており、低周波における加速度伝
達率がさらに低減している。通常のシートはアクティブ
制御をしなければ逆位相は発生しないが、本発明にかか
る振動機構Ｍ４の場合、入力の振動エネルギによって所
定の体重で逆位相が発生し、加速度伝達率を大幅に低減
することが可能となる。

【００９８】図５８は磁気バネのみの基本構造を示し、
図５９は本発明の第５実施形態にかかる磁気バネを有す
る振動機構Ｍ５を示しており、振動源側のフロア等に取
り付けられる下部フレーム１０２と、リンク機構を介し
て下部フレーム１０２に上下動自在に取り付けられた上
部フレーム１０４とを備えている。リンク機構は、振動
機構Ｍ５の両側に設けられており、それぞれ２本のレバ
ー１０６，１０６からなるパラレルリンクにより構成さ
れ、各レバー１０６の下端は下部フレーム１０２に回動
自在に取り付けられた中空軸１０８に固定される一方、
その上端は上部フレーム１０４に回動自在に取り付けら
れた中空軸１１０に固定されている。

【００９９】また、レバー１０６,…,１０６の上端が固
定された中空軸１１０，１１０のうち、前方に位置する
中空軸１１０には、下方に所定距離離間したロッド１１
２がブラケットを介して連結される一方、後方に位置す
る中空軸１１０には、上方に所定距離離間したロッド１
１４がブラケットを介して連結されている。さらに、前
方のロッド１１２にはコイルスプリング１１６の一端が
係止されており、コイルスプリング１１６の他端は下部
フレーム１０２に係止されている。このコイルスプリン
グ１１６は、上部フレーム１０４に所定の負荷が加えら
れると、略水平に維持されて収縮した状態にあり、上部
フレーム１０４が上方あるいは下方に移動すると、その
バネ力により上部フレーム１０４の天突きあるいは底突
きを緩和するよう作用する。一方、後方のロッド１１４
には複数のコイルスプリング１１８,…,１１８の一端が
係止されており、コイルスプリング１１８,…,１１８の
他端は、上部フレーム１０４に螺着された固定部材１２
０に係止されており、上部フレーム１０４の持ち上げ力
を発生している。

【０１００】下部フレーム１０２の前方中央には固定部
材１２２を介して永久磁石１２４が所定の角度で固定さ
れており、この永久磁石１２４の上端面と平行に延在す
る下端面を有し同一磁極が対向する永久磁石１２６が上
部固定部材１２０に固定されており、二つの永久磁石１
２４，１２６の反発力により上部フレーム１０４の持ち
上げ力を発生している。

【０１０１】上記構成の振動機構Ｍ５の静特性を調べた
ところ、図６０乃至図６２のような結果が得られた。こ
こで、図６０は、永久磁石１２４，１２６及び下部コイ
ルスプリング１１６を取り付けることなく、上部コイル
スプリング１１８,…,１１８のみ取り付け、上部コイル
スプリング１１８,…,１１８の本数を変えた場合の静特
性を示すグラフであり、図６１はコイルスプリングを全
く取り付けることなく、永久磁石１２４，１２６のみを
取り付けた場合の静特性を示すグラフであり、図６２は
永久磁石１２４，１２６と上部コイルスプリング１１
８,…,１１８を５本取り付けた場合のグラフである。な
お、下部コイルスプリング１１６を取り付けると、バネ
感が強くなり、平衡点が下がるとともにカーブが滑らか
になり、天突き及び底突きが緩和される。また、図６１
及び図６２のグラフに示されている０°，５°，１０°
とは、永久磁石１２４，１２６の取付角度を示してお
り、振動機構Ｍ５の動特性を永久磁石１２４，１２６の
取付角度とともに以下説明する。

【０１０２】図６１及び図６２のグラフから、永久磁石
１２４，１２６の取付角度を５°ずつ変更した場合の変
位−荷重の関係はわずかしか変化しないように思われる
が、図６３及び図６４のグラフに見られるように、所定
の取付角度（図６３では１０°）で逆位相の影響により
低周波における加速度伝達率が低下している。ここで、
図６３のグラフは、負荷（被験者の体重）が６８ｋｇで
定盤（振動機構のみでシートなし）の場合を示している
のに対し、図６４のグラフは、負荷が５５ｋｇで振動機
構にシートを載置した場合を示している。

【０１０３】また、図６５は、永久磁石１２４，１２６
の取付角度を１０°に設定し、６８ｋｇと７３ｋｇの負
荷を定盤に載せて加振した場合のパワースペクトラムを
示している。このグラフからわかるように、破線で示さ
れる加振力に対し、負荷の振動は周波数のほぼ全域にお
いて大きく減衰しており、低周波において逆位相が発生
しているのが認められる。

【０１０４】図６６は、加振周波数が２Ｈｚで被験者が
９４ｋｇの場合の加振台上の波形と被験者の尻下波形を
示している。このグラフからわかるように、磁気バネを
利用した振動機構においては、位相のずれが発生し加速
度伝達率を低下させることができる。

【０１０５】ここで、永久磁石１２４，１２６の取付角
度についてさらに説明する。本願明細書において、永久
磁石１２４，１２６の取付角度０°とは、図６７に示さ
れるように、下部フレーム１０２あるいは上部フレーム
１０４に対し所定角度傾斜した状態のことで、この状態
から時計方向に５°傾斜させた状態を取付角度５°、時
計方向にさらに５°傾斜させた状態を取付角度１０°と
称している。

【０１０６】また、図６８は、取付角度が０°，５°，
１０°の場合の上部永久磁石１２６の下部永久磁石１２
４に対する運動の軌跡を示しており、ストローク量は一
定であるが、取付角度が大きいほど対向面積の変化が大
きくなっている。

【０１０７】図６９及び図７０は、永久磁石１２４，１
２６として７５ｍｍＬ×７５ｍｍＷ×２０ｍｍＨを使用
した場合のギャップ量に対するＸ軸方向及びＺ軸方向の
荷重と、ストローク量に対するＸ軸方向及びＺ軸方向の
荷重をそれぞれ示しており、これは図６の入出力特性を
利用したものである。図７１及び図７２は、永久磁石１
２４，１２６として７５ｍｍＬ×７５ｍｍＷ×１５ｍｍ
Ｈを使用した場合のギャップ量に対するＸ軸方向及びＺ
軸方向の荷重と、ストローク量に対するＸ軸方向及びＺ
軸方向の荷重をそれぞれ示している。図中、シフト０と
は、対向面積は同一で、Ｚ軸方向のみ変化させた状態の
ことである。

【０１０８】図６９乃至図７２のグラフにおいて、Ｚ軸
方向の荷重は永久磁石１２４，１２６の取付角度が小さ
いほど大きいが、Ｘ軸方向の荷重はギャップ量あるいは
ストローク量が所定値以上の場合、永久磁石１２４，１
２６の取付角度が大きいほど大きい。Ｚ軸及びＸ軸方向
の荷重は両方とも、上部フレーム１０４の持ち上げ力に
対しモーメントとして作用するので、永久磁石１２４，
１２６の取付角度を所定角度に設定することにより、静
磁エネルギの変化分を上部フレーム１０４の持ち上げ力
に有効に変換することができる。

【０１０９】また、前述したように、図６３及び図６４
のグラフにおいて逆位相の影響が認められるが、これ
は、永久磁石１２４，１２６の傾斜により発生するＸ軸
方向の荷重に起因し、平衡点ギャップ１６ｍｍから入力
により下方向に移動してギャップが小さくなり、急激に
Ｘ方向荷重が変化することにより、位相ズレ、逆位相あ
るいはブレーキが発生することによるものと考えられ
る。また、０°に設定した場合は、低周波の衝撃力に対
して官能評価でブレーキ効果が認められた。

【０１１０】図７３は、図５９に示される振動機構Ｍ５
の変形例Ｍ５’を示しており、振動機構Ｍ５に設けられ
た下部コイルスプリング１１６をＹ字状コイルスプリン
グ１１６’に置き換えたものである。

【０１１１】図７４は上記振動機構Ｍ５’の静特性を、
下部コイルスプリング１１６を設けなかった時の図５９
の振動機構Ｍ５と、複数の下部コイルスプリング１１
６,…,１１６を並列に設けた振動機構（図示せず）との
静特性と比較して示したものである。このグラフからわ
かるように、下部コイルスプリングの形態（Ｙ型、並列
等）により静特性を適宜変更することができ、設定され
る入力条件や負荷等に応じて荷重−変位曲線の最適化を
図ることができる。

【０１１２】図７５及び図７６は、本発明の第６実施形
態にかかる磁気バネを有する振動機構Ｍ６を示してお
り、基本的には図５９に示される振動機構において、下
部コイルスプリング１１６を取り除くとともに、図４４
に示されるパンタグラフ型リンク機構４４の両端を下部
フレーム１０２と上部フレーム１０４の片側に回動自在
に取り付けたものである。

【０１１３】図７７は、上記構成の振動機構Ｍ６の静特
性、及び、振動機構Ｍ６において永久磁石を取り付けな
かった場合の静特性を示している。図７７のグラフから
わかるように、永久磁石を取り付けなかった場合、静特
性がフラットで体重調整が必要であるのに対し、永久磁
石を取り付けることにより磁気バネの特性と磁気バネの
影響が薄い金属バネの特性が、動特性では別々に機能す
ることで荷重対応範囲が拡大し体重調整が不要となり、
また、振動絶縁性も向上する。

【０１１４】また、図７８及び図７９は、振動機構Ｍ６
と従来機構の静特性、及び、ランダム波が入力された場
合の動特性を示しており、両図に記載の従来機構Ａとは
ラバーサスペンションを、従来機構Ｂとは金属バネサス
ペンションのことである。振動機構Ｍ６の場合、従来機
構に比べてストロークが小さいだけでなく、特に０〜１
０Ｈｚの低周波領域において位相ズレあるいは逆位相の
影響で加速度伝達率が低減している。

【０１１５】上記振動機構Ｍ６において、後方のレバー
１０６，１０６の下端が固定された中空軸１０８と、前
方のレバー１０６，１０６が回動自在に取り付けられた
ロッド１２８にベルト１３０を巻架せしめ、振動機構Ｍ
６のストローク規制を行うことにより、振動機構の薄型
化及び体重調整不要を達成することができる。このベル
ト１３０は、本発明の第１乃至第５実施形態にかかる振
動機構Ｍ１〜Ｍ５のいずれに採用することもでき、参考
のため、振動機構Ｍ２に採用した場合の静特性を示すグ
ラフを図８０に示す。

【０１１６】

【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、以下に記載されるような効果を奏する。本
発明のうちで請求項１に記載の発明によれば、下部フレ
ームにリンク機構を介して上部フレームを上下動自在に
取り付けるとともに、上部フレームを少なくとも二つの
永久磁石と複数のスプリングとで持ち上げ、永久磁石と
スプリングとの重畳したバネ定数の一部を負又は略０の
状態に設定したので、平衡点を不安定にさせて逆位相を
生じさせることができる。また、不安定だから加速度が
生じやすくなり、生じた不安定状態を磁気バネにより安
定状態にもっていくことができる（下死点）。上死点で
は、ラバー等により減速、減衰させて元の安定状態に返
すことができるので、安価で簡素な構成の除振装置ある
いは加振装置を実現することができる。

【０１１７】また、請求項２に記載の発明によれば、バ
ネ定数を約−１ｋｇ／ｍｍ以上に設定することにより、
振動エネルギの小さな低周波領域においても位相ズレ、
逆位相を発生させるようにしたので、安価で簡素な構成
の除振装置を提供することができる。

【０１１８】さらに、請求項３に記載の発明によれば、
リンク機構を複数のパラレルリンクで構成し、２〜１０
Ｈｚにおける振動伝達率を１Ｇ／Ｇ以下に抑制したの
で、低周波振動を効果的に減衰することができる。

【０１１９】また、請求項４に記載の発明によれば、バ
ネ定数を約−２ｋｇ／ｍｍ以上に設定し、上部フレーム
の下部フレームに対する接近後の戻りを早くすることに
より上部フレームを重力に抗して突き上げるようにした
ので、簡素な構成の遊具等を安価に製造することができ
る。

【０１２０】さらに、請求項５に記載の発明によれば、
下部フレームにリンク機構を介して上部フレームを上下
動自在に取り付けるとともに、上部フレームを少なくと
も二つの永久磁石と複数のスプリングとにより持ち上
げ、振幅巾の大きい２〜１０Ｈｚにおける振動伝達率は
１Ｇ／Ｇ以下で、１０Ｈｚ以上で振幅巾が小さく加速度
が大きい高周波領域における振動伝達率が約１Ｇ／Ｇの
動特性を示す構成としたので、低周波振動が抑制される
一方、高周波振動に対しては高弾性のウレタン特性を利
用して除振することができる。

【０１２１】また、請求項６，７または８に記載の発明
によれば、リンク機構を複数のＸリンクあるいはＹリン
クあるいはパンタグラフ型リンク機構で構成したので、
安価で簡素な構成のサスペンションユニットを提供する
ことができる。

【０１２２】さらに、請求項９に記載の発明によれば、
下部フレームにリンク機構を介して上部フレームを上下
動自在に取り付けるとともに、上部フレームを少なくと
も二つの永久磁石と複数のスプリングとにより持ち上
げ、永久磁石とスプリングとの重畳したバネ定数を２kg
/mm以下に設定したので、低周波数領域における除振性
能を向上させることができる。

【０１２３】また、請求項１０乃至１３に記載の発明に
よれば、リンク機構を複数のパラレルリンク、Ｘリンク
またはＹリンク、あるいは、これらのリンクのいずれか
一つとパンタグラフ型リンク機構とを組み合わせて構成
したので、安価で簡素な構成のサスペンションユニット
を提供することができる。

【０１２４】また、請求項１４に記載の発明によれば、
同一磁極が対向する二つの永久磁石を傾斜させたので、
静磁エネルギの変化分を上部フレームの持ち上げ力に有
効に変換し、位相ズレ、逆位相あるいはブレーキ力を利
用した振動機構を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】同一磁極が対向する二つの永久磁石の磁石表
面間距離と反発力との関係を示すグラフである。

【図２】二つの永久磁石からなる磁気バネの動特性を
示すグラフであり、磁石サイズが異なる場合を示してい
る。

【図３】磁気バネの動特性を示すグラフであり、負荷
質量を変えた場合を示している。

【図４】二つの永久磁石の一方を他方に対し回転させ
ることにより幾何学的寸法を変化させた場合の荷重−変
位の関係を示すグラフである。

【図５】スライド型モデルの斜視図である。

【図６】二つの永久磁石の磁石間距離を３ｍｍに保持
した状態で、一方を他方に対しスライドさせた場合の入
力とは出力の関係を示すグラフである。

【図７】スライド型モデルの入出力の実験値を示すグ
ラフである。

【図８】回転型モデルの回転角に対する入出力の実験
値を示すグラフである。

【図９】回転型モデルの入出力の実験値を示すグラフ
である。

【図１０】サスペンションシート用除振装置の動特性
を示すグラフであり、（ａ）は金属バネを、（ｂ）は空
気バネを、（ｃ）は磁気バネを使用した場合を示してい
る。

【図１１】従来のサスペンションシートと本発明にか
かるサスペンションシートの静特性を示すグラフであ
る。

【図１２】磁気バネユニットの振動モデルを示す概略
図である。

【図１３】パラレルリンクを利用した磁気バネモデル
の動特性を示すグラフである。

【図１４】振幅が一定の場合の従来のサスペンション
シートと本発明にかかるサスペンションシートの動特性
を示すグラフである。

【図１５】加速度が一定の場合の従来のサスペンショ
ンシートと本発明にかかるサスペンションシートの動特
性を示すグラフである。

【図１６】パラレルリンクを利用した磁気バネモデル
と従来品のＳ．Ｅ．Ａ．Ｔ．値を示すグラフである。

【図１７】ＸＸリンクを利用した磁気バネモデルと従
来品のＳ．Ｅ．Ａ．Ｔ．値を示すグラフである。

【図１８】本発明の第１実施形態にかかる磁気バネを
有する振動機構の斜視図である。

【図１９】図１８の振動機構におけるコイルスプリン
グ単体の静特性を示すグラフである。

【図２０】図１８の振動機構における永久磁石単体の
静特性と、この静特性にコイルスプリング単体の静特性
を重畳した静特性を示すグラフである。

【図２１】図１８の振動機構における永久磁石単体の
動特性を示すグラフである。

【図２２】図２１の動特性を示す振動機構にストッパ
を設けた場合の動特性を示すグラフである。

【図２３】図１８の振動機構の動特性を示すグラフで
ある。

【図２４】図２０の曲線Ｇの静特性を示す振動機構に
コイルスプリングをさらに追加して最小バネ定数を減少
させた場合の静特性を示すグラフである。

【図２５】本発明の第２実施形態にかかる磁気バネを
有する振動機構の斜視図である。

【図２６】図２５の振動機構に設けられたＸリンクに
よる上部フレームの持ち上げ力を示すグラフである。

【図２７】図２５の振動機構において、荷重−たわみ
曲線における設定荷重あるいは立ち上がりのポイントを
変更するパラメータを説明するためのグラフであり、
（ａ）は金属バネのバネ定数あるいは磁石サイズを変え
た場合を、（ｂ）は金属バネの初張力を変えた場合を示
している。

【図２８】（ａ）は図２５の振動機構の両側の各々に
一つのＸリンクを設けた場合を、（ｂ）は二つのＸリン
クを設けた場合を示しており、（ｃ）は（ａ）あるいは
（ｂ）のリンク形状が荷重−たわみ曲線に及ぼす影響を
示すグラフで、（ｄ）は（ａ）あるいは（ｂ）のリンク
形状の高さが荷重−たわみ曲線に及ぼす影響を示すグラ
フである。

【図２９】図２５の振動機構にサイズ７５Ｌ×７５Ｗ
×２０Ｈの永久磁石のみを組み込んだ場合の荷重−たわ
み曲線を示すグラフである。

【図３０】図２５の振動機構に４本のコイルスプリン
グのみを組み込んだ場合の荷重−たわみ曲線を示すグラ
フである。

【図３１】図２９の荷重−たわみ曲線を示すユニット
に４本のコイルスプリングを組み込んだ場合の荷重−た
わみ曲線を示すグラフである。

【図３２】図２５の振動機構において、第１及び第２
の永久磁石のサイズを７５Ｌ×７５Ｗ×２０Ｈに設定す
るとともに、４本のコイルスプリングを使用し、負荷質
量を４３ｋｇにした場合の荷重−たわみ曲線を示すグラ
フである。

【図３３】図２５の振動機構において、第１及び第２
の永久磁石のサイズを７５Ｌ×７５Ｗ×２０Ｈに設定す
るとともに、５本のコイルスプリングを使用し、負荷質
量を５５ｋｇにした場合の荷重−たわみ曲線を示すグラ
フである。

【図３４】図２５の振動機構において、第１及び第２
の永久磁石のサイズを７５Ｌ×７５Ｗ×２０Ｈに設定す
るとともに、６本のコイルスプリングを使用し、負荷質
量を６８ｋｇにした場合の荷重−たわみ曲線を示すグラ
フである。

【図３５】図２５の振動機構において、第１及び第２
の永久磁石のサイズを７５Ｌ×７５Ｗ×２０Ｈに設定す
るとともに、７本のコイルスプリングを使用し、負荷質
量を９０ｋｇにした場合の荷重−たわみ曲線を示すグラ
フである。

【図３６】図２５の振動機構を採用したサスペンショ
ンユニットと従来型サスペンションユニットの荷重−た
わみ曲線を示すグラフである。

【図３７】７５Ｌ×７５Ｗ×２５Ｈの磁石と６本のコ
イルスプリングを使用し、６８ｋｇの負荷質量を加えた
場合の図８の振動機構を採用したサスペンションユニッ
ト単体の動特性を示すグラフである。

【図３８】クッション材としてウレタンを採用した場
合のシートの動特性を示すグラフである。

【図３９】クッション材としてウレタンを採用したシ
ートを図８の振動機構に搭載したサスペンションシート
の動特性を示すグラフである。

【図４０】従来のサスペンションシートと図２５の振
動機構を有するサスペンションシートの動特性を示すグ
ラフである。

【図４１】図２５の振動機構における永久磁石単体の
静特性と、この静特性にコイルスプリング単体の静特性
を重畳した静特性を示すグラフである。

【図４２】図２５の振動機構Ｍ２において、負荷質量
を６８ｋｇに設定し、永久磁石のサイズを変更した場合
の動特性を示すグラフである。

【図４３】図２５の振動機構の変形例を示す斜視図で
ある。

【図４４】本発明の第３実施形態にかかる磁気バネを
有する振動機構の斜視図である。

【図４５】図４４の振動機構に設けられた永久磁石の
平面図である。

【図４６】図４４の振動機構を車両用キャブマウント
として使用した場合の斜視図である。

【図４７】図４６のキャブマウントを装備した車両の
部分斜視図である。

【図４８】本発明の第４実施形態にかかる磁気バネを
有する振動機構の斜視図である。

【図４９】図４８の振動機構の分解斜視図である。

【図５０】図４８の振動機構に設けられたパンタグラ
フ型リンク機構の斜視図である。

【図５１】図４８の振動機構に設けられたＸリンクの
分解斜視図である。

【図５２】図４８の振動機構において、上部コイルス
プリングを全く取り付けなかった場合の静特性を示すグ
ラフである。

【図５３】図４８の振動機構において、上部コイルス
プリングを２本取り付けた場合の静特性を示すグラフで
ある。

【図５４】図４８の振動機構において、上部コイルス
プリングを４本取り付けた場合の静特性を示すグラフで
ある。

【図５５】図４８の振動機構において、上部コイルス
プリングを６本取り付けた場合の静特性を示すグラフで
ある。

【図５６】図４８の振動機構と、ショックアブソーバ
を有する従来機構の動特性を示すグラフである。

【図５７】被験者の体重が８０ｋｇの場合の図４８の
振動機構の動特性を示すグラフである。

【図５８】本発明の第５実施形態にかかる磁気バネを
有する振動機構の斜視図である。

【図５９】図５８の振動機構の分解斜視図である。

【図６０】図５８の振動機構に上部コイルスプリング
のみを取り付けた場合の静特性を示すグラフである。

【図６１】図５８の振動機構に永久磁石のみを取り付
けた場合の静特性を示すグラフである。

【図６２】図５８の振動機構に永久磁石と上部コイル
スプリングを取り付けた場合の静特性を示すグラフであ
る。

【図６３】図５８の振動機構に取り付けた定盤に６８
ｋｇの負荷を加えた場合の動特性を示すグラフである。

【図６４】図５８の振動機構に取り付けたシートに５
５ｋｇの負荷を加えた場合の動特性を示すグラフであ
る。

【図６５】永久磁石の傾斜角が１０°の図５８の振動
機構に定盤を取り付けた場合のパワースペクトムを示す
グラフである。

【図６６】図５８の振動機構を使用した場合の加振台
上の波形と被験者の尻下波形を示すグラフである。

【図６７】図５８の振動機構において、永久磁石の取
付角度を示す概略側面図である。

【図６８】図５８の振動機構において、永久磁石の取
付角度を種々変化させた場合の上部永久磁石の運動の軌
跡を示す概略側面図である。

【図６９】永久磁石の取付角度を変えた場合のギャッ
プ量と、Ｘ軸及びＺ軸方向の荷重の関係を示すグラフで
ある。

【図７０】永久磁石の取付角度を変えた場合のストロ
ーク量と、Ｘ軸及びＺ軸方向の荷重の関係を示すグラフ
である。

【図７１】別の永久磁石を使用して、その取付角度を
変えた場合のギャップ量と、Ｘ軸及びＺ軸方向の荷重の
関係を示すグラフである。

【図７２】別の永久磁石を使用して、その取付角度を
変えた場合のストローク量と、Ｘ軸及びＺ軸方向の荷重
の関係を示すグラフである。

【図７３】図５９に示される振動機構の変形例の分解
斜視図である。

【図７４】図７３の振動機構と本発明にかかる他の振
動機構の静特性を示すグラフである。

【図７５】本発明の第６実施形態にかかる磁気バネを
有する振動機構の斜視図である。

【図７６】図７５の振動機構の分解斜視図である。

【図７７】図７５の振動機構の静特性と、図７５の振
動機構において永久磁石を取り付けなかった場合の静特
性を示すグラフである。

【図７８】図７５の振動機構と従来機構の静特性を示
すグラフである。

【図７９】図７５の振動機構と従来機構の動特性を示
すグラフである。

【図８０】図７５の振動機構において、ストローク規
制を行った場合の静特性を示すグラフである。

【符号の説明】

２，２２，４２，７２，１０２下部フレーム４，２６，４６，７６，１０４上部フレーム６，１０６レバー１０，３０，４８，８２，９２，１１６，１１８コイ
ルスプリング１４，３２，５２第１の永久磁石１６，３４，５４第２の永久磁石２４，７５Ｘリンク２４ａＹリンク４４，７４パンタグラフ型リンク機構６０運転台９４，９６，９８，１００，１２４，１２６永久磁石１３０ベルトＭ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４，Ｍ５，Ｍ６振動機構

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者誉田浩樹広島県広島市安芸区矢野新町一丁目２番10 号株式会社デルタツーリング内 (72)発明者高田康秀広島県広島市安芸区矢野新町一丁目２番10 号株式会社デルタツーリング内 (72)発明者大下裕樹広島県広島市安芸区矢野新町一丁目２番10 号株式会社デルタツーリング内 (72)発明者千▲柄▼ 一義広島県広島市安芸区矢野新町一丁目２番10 号株式会社デルタツーリング内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】下部フレームと、該下部フレームにリン
ク機構を介して上下動自在に取り付けられた上部フレー
ムと、該上部フレームと上記下部フレームにそれぞれ取
り付けられ反発磁極が対向する少なくとも二つの永久磁
石と、上記リンク機構に係止せしめられ上記上部フレー
ムの持ち上げ力を発生する複数のスプリングとを有し、
上記永久磁石と上記スプリングとの重畳したバネ定数の
一部を負に設定したことを特徴とする磁気バネを有する
振動機構。
【請求項２】上記バネ定数を約−１ｋｇ／ｍｍ以上に
設定することにより、低周波領域において位相ズレある
いは逆位相を発生させたことを特徴とする請求項１に記
載の磁気バネを有する振動機構。
【請求項３】上記リンク機構を複数のパラレルリンク
で構成し、２〜１０Ｈｚにおける振動伝達率を１Ｇ／Ｇ
以下に抑制した請求項２に記載の磁気バネ有する振動機
構。
【請求項４】上記バネ定数を約−２ｋｇ／ｍｍ以上に
設定し、上記上部フレームの上記下部フレームに対する
接近後の戻りを早くすることにより上記上部フレームを
重力に抗して突き上げるようにしたことを特徴とする請
求項１に記載の磁気バネを有する振動機構。
【請求項５】車両用サスペンションユニットとして使
用され、振動源側に取り付けられる下部フレームと、リ
ンク機構を介して上記下部フレームに上下動自在に取り
付けられた上部フレームと、該上部フレームと上記下部
フレームにそれぞれ取り付けられ反発磁極が対向する少
なくとも二つの永久磁石と、上記リンク機構に係止せし
められ上記上部フレームの持ち上げ力を発生する複数の
スプリングとを有し、２〜１０Ｈｚにおける振動伝達率
が１Ｇ／Ｇ以下で、１０Ｈｚ以上の高周波領域における
振動伝達率が約１Ｇ／Ｇの動特性を示す磁気バネを有す
る振動機構。
【請求項６】上記リンク機構を複数のＸリンクで構成
した請求項５に記載の磁気バネを有する振動機構。
【請求項７】上記リンク機構を複数のＹリンクで構成
した請求項５に記載の磁気バネを有する振動機構。
【請求項８】上記リンク機構を複数のパンタグラフ型
リンク機構で構成した請求項５に記載の磁気バネを有す
る振動機構。
【請求項９】車両用サスペンションユニットとして使
用され、振動源側に取り付けられる下部フレームと、リ
ンク機構を介して上記下部フレームに上下動自在に取り
付けられた上部フレームと、該上部フレームと上記下部
フレームにそれぞれ取り付けられ反発磁極が対向する少
なくとも二つの永久磁石と、上記リンク機構に係止せし
められ上記上部フレームの持ち上げ力を発生する複数の
スプリングとを有し、上記永久磁石と上記スプリングと
の重畳したバネ定数の一部を２kg/mm以下に設定した磁
気バネを有する振動機構。
【請求項１０】上記リンク機構が複数のパラレルリン
クを有する請求項９に記載の磁気バネを有する振動機
構。
【請求項１１】上記リンク機構が複数のＸリンクを有
する請求項９に記載の磁気バネを有する振動機構。
【請求項１２】上記リンク機構が複数のＹリンクを有
する請求項９に記載の磁気バネを有する振動機構。
【請求項１３】上記リンク機構が複数のパンタグラフ
型リンク機構を有する請求項９乃至１２のいずれか１項
に記載の磁気バネを有する振動機構。
【請求項１４】上記二つの永久磁石を上記下部フレー
ムと上部フレームに対し傾斜させ、上記上部フレームの
上記下部フレームに対する上下動による上記二つの永久
磁石の対向面積の変化時に発生した磁石対向面に平行な
力を上記持ち上げ力に利用した請求項５乃至９のいずれ
か１項に記載の磁気バネを有する振動機構。