磁路制造技术

本发明专利技术涉及磁路，目的在于构成相斥型的磁弹簧，提供能够得到更强的相斥力而且廉价的磁路。本发明专利技术的解决手段是，把相对于轭铁６的规定面在垂直方向上形成磁极的多极磁体８以分离的状态安装于轭铁６的规定面上，把在与多极磁体８的磁极的方向不同的方向上形成磁极的单极磁体１０安装在所述多极磁体８的分离部分中间。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及安装于悬浮单元等，构成相斥型的磁性弹簧的磁路。作为为了确保刚性而往往以内部衰减少的材料构成的机器或构造物的振动、噪声的对策，已经提出了各种减振材料、减振器和控制方法。通常，隔绝振动采用把金属弹簧、橡胶、空气弹簧、粘弹性(viscoelastic)材料、阻尼器(damper)这样的弹簧和衰减材料进行最佳组合使用的方法，但是这种组合往往像动态倍率(dynamic magnification，即动态弹性常数kd与静态弹性常数ks之比kd／ks)与损失系数那样处于相抵触关系中。为此进行了许多包含动态吸振器(dynamic vibration absorber)的被动减振装置和利用准能动、能动控制抑制振动的尝试。作为减振器的特性材料，这些材料最好是具有耐用性的材料，是能够对应于制动对象的特性变化的材料，而且是不受高温、低温、油、臭氧等环境因素影响的，经年不变的材料。近年来，随着具有高顽磁力、高剩余磁通密度的永久磁体的实用化，使用磁力悬浮、磁轴承、磁流体的阻尼器等磁控制系统的研究非常盛行。特别是利用电磁感应引起的涡流和磁通的作用造成的磁衰减的磁阻尼器被用作产生阻尼力的要素，使用范围正在扩大。但是，构成使同极的永久磁体相对的相斥型磁弹簧的高效率磁路的结构还很有研究余地，当前，采用加大磁路的尺寸(板厚、相对的面积等)虽然增大了磁弹簧的相斥力，但是存在着磁弹簧的重量增加，或成本上升的问题。本专利技术鉴于存在的这样的问题而作，其目的在于，提供构成相斥型的磁弹簧，能够得到更强的相斥力的廉价的磁路。为了达到上述目的，本专利技术中权利要求1所述的专利技术是一种磁路，把相对于轭铁的规定面在垂直方向上形成磁极的多极磁体以分离的状态安装于所述轭铁的规定面上，把在与所述多极磁体的磁极的方向不同的方向上形成磁极的单极磁体安装在所述多极磁体的分离部分中间。而权利要求2所述的专利技术，其特征在于，在所述轭铁的规定面上形成凸部，在该凸部上配置所述单极磁体，在所述凸部及所述单极磁体的两侧配置分离的所述多极磁体。还有，权利要求3所述的专利技术，其特征在于，在所述轭铁的规定面上安装垫块，在该垫块上配置所述单极磁体，在所述垫块及单极磁体的两侧配置分离的所述多极磁体。又，权利要求4所述的专利技术，其特征在于，在所述多极磁体的与所述轭铁相反的一侧的端面侧，使所述多极磁体与所述单极磁体的同一磁极相对。又，权利要求5所述的专利技术，其特征在于，所述多极磁体使用2极磁体。附图说明图1是表示使各种永久磁体在垂直于形成其磁极的面的方向上运动时磁体之间的距离与静态相斥力的关系的曲线。图2是表示相同磁极相对的2个永久磁体的相斥力及吸引力的解析模型的概略图。图3是表示相同磁极相对的2个永久磁体中上部的磁体上放置重锤时的平衡点周围的微小振动模型的概略图。图4是各种永久磁体的立体图，(a)是表示把单极平行地邻接配置的情况，(b)是表示把2极平行地邻接配置的情况，(c)是表示把3极平行地邻接配置的情况，(d)是表示把4极平行地邻接配置的情况，(e)是表示把4极邻接配置成“田”字形的情况。图5是表示使相对的面积为75×75mm2、厚度为20mm的图4所示的永久磁体相同磁极相对配置时磁体之间的间距与相斥力的关系的曲线。图6是本专利技术的磁路的立体图。图7是表示本专利技术的磁路的变形例的立体图。图8是表示本专利技术的磁路的另一变形例的立体图。图9表示用图6的磁路构成的磁弹簧，(a)是表示磁通分布的模式图。(b)是表示磁通的层次(gradation)的模式图。图10是表示在图9的磁弹簧中中央的单极磁体的磁极反向的情况，(a)是表示磁通分布的模式图。(b)是表示磁通的层次的模式图。图11是表示以只有2极磁体的磁路构成的磁弹簧，(a)是表示磁通分布的模式图。(b)是表示磁通的层次的模式图。图12是表示把图11的磁路的尺寸加大的情况下的磁弹簧，(a)是表示磁通分布的模式图。(b)是表示磁通的层次的模式图。图13是表示把图11的磁路的尺寸进一步加大，同时缩短间隔距离的情况下的磁弹簧，(a)是表示磁通分布的模式图。(b)是表示磁通的层次的模式图。图14是表示只以单极磁体构成的、与图13的磁弹簧相同尺寸的磁弹簧，(a)是表示磁通分布的模式图。(b)是表示磁通的层次的模式图。图15是表示各种磁弹簧的间隔距离与载重的关系的曲线图。图16是把间隔距离短的情况下的图15的曲线的一部分加以放大的曲线。下面参照附图对本专利技术的实施形态加以说明。使同极的永久磁体相对的相斥型永久磁体利用给予运动的情况使弹簧常数相应于负载质量和输入而变化，因此具有耐用性，对于振动方向能够以非接触方式对应。这里，在下面对能够全方位隔绝振动的磁弹簧的特性加以说明。磁弹簧是使稀土磁体(Nd-Fe-B磁体)相对，以使其相斥，使其发生相对运动时产生的相斥力、吸引力、电磁感应引起的磁制动力构成的。图1是表示使大小、质量不同的永久磁体在垂直于形成其磁极的面的方向上运动时磁体之间的距离(z)与静态相斥力(f)的关系的曲线，磁体A、B、C的尺寸分别为s=75×75mm2，h=20mm，s=75×75mm2，h=10mm，s=50×50mm2，h=10mm。在摩擦造成的损失很小，可以忽略不计时，磁弹簧系统的载重-位移特性是可逆的，具有式1关系(式1)Fmg=(km／z)+F0……(1)稀土磁体的内部磁矩不容易受磁场影响，在去磁曲线上磁化强度几乎不变，大致保持其饱和磁化强度的值，因此使用假定磁荷在磁体端面上均匀分布的充磁(charge)模型计算在磁体之间起作用的相斥力。如图2所示，在永久磁体2的表面N2上的点(x2、y2、δ)与永久磁体4的表面S1上的点(x1、y1、0)起作用的吸引力f(1)为，(式2)f(1)dx1dy1dx2dy2=(m2／R2)dx1dy1dx2dy2……(2)其中，mdx1dy1、mdx2dy2分别为微小面积dx1dy1、dx2dy2的磁荷，R为(式3)R2=(x1-X2)2+(y1-y2)2+δ2……(3)f(1)的x分量、z分量分别由(4)、(5)给出(式4)fx(1)=f(1)[(X2-X1)2+(y2-y1)2]1／2÷R……(4)(式5)fz(1)=f(1)δ／R……(5)同样，若以f(2)表示N1、N2之间的相斥力，以f(3)表示S1、S2之间的相斥力，则载重Fz与Fx由式(6)表示(式6)Fα= dx1dx2dy1dy2(α=x，y)……(6)其中l、d表示磁体的大小，示于图2。ζ表示2个磁体之间偏离的量，计算上的原点设置于各磁体的中心。其结果是，乘以修正系数后与实验值在5％的误差范围内，很一致。在磁体之间作用的相斥力由下式(7)给出，(式7)Fmg=(km／z)+F0……(7)因此，在图3的配置中，在上部磁体上放置重锤时的运动方程为 (kmz-1+F0)+mg=F(t)……(8)其中，m为重锤(m1)与上部磁体2(m2)合在一起的质量。c是由筐体等产生的粘性衰减系数，第2项表示衰减项。第4项是重力项，F(t)是外力。假设加上重物的磁体的平衡位置是z0，(式9)-(kmz0-1+F0)+mg=0……(9)以平衡位置为原点的对于位移量ζ的运动方程为(式10) =F(t)……(10)其中，(式11)ζ=z-z0……(11)本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种磁路，其特征在于，把相对于轭铁的规定面在垂直方向上形成磁极的多极磁体以分离的状态安装于所述轭铁的规定面上，把在与所述多极磁体的磁极的方向不同的方向上形成磁极的单极磁体安装在所述多极磁体的分离部分中间。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 1999-6-25 179666/991．一种磁路，其特征在于，把相对于轭铁的规定面在垂直方向上形成磁极的多极磁体以分离的状态安装于所述轭铁的规定面上，把在与所述多极磁体的磁极的方向不同的方向上形成磁极的单极磁体安装在所述多极磁体的分离部分中间。2．根据权利要求1所述的磁路，其特征在于，在所述轭铁的规定面上形成凸部，在该凸部上配置所述单极磁体，在所述凸部及所述单...

【专利技术属性】
技术研发人员：小仓由美，榎芳美，山根秀之，我田茂树，榎园正人，
申请(专利权)人：株式会社三角工具加工，
类型：发明
国别省市：JP[日本]