JP2005344810A

JP2005344810A - 磁気ダンパ装置

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Publication number: JP2005344810A
Application number: JP2004164482A
Authority: JP
Inventors: Yoshinori Fujita; 悦則藤田; Shigehiko Kaneko; 成彦金子
Original assignee: Delta Tooling Co Ltd
Current assignee: Delta Tooling Co Ltd
Priority date: 2004-06-02
Filing date: 2004-06-02
Publication date: 2005-12-15

Abstract

【課題】非接触でばね力及び減衰力を発生する機能を実現することができ、設計の自由度が高い磁気複合ダンパを得る。
【解決手段】磁気複合ダンパ１０では、磁石３０と鉄リング２６とを相対変位させることで、相対変位に応じた磁気吸引力と、相対速度に応じた渦電流損に基づく減衰力とが、非接触で発生する。すなわち、磁石３０と鉄リング２６とが磁気ばね及び磁気ダンパを共に構成する。この磁気ばねをコイルばね２２と組み合わせることで、磁石３０と鉄リング２６との中立位置や、磁石３０及び鉄リング２６の長さの設定によって、他の変位領域よりもばね定数が小さくなる不感帯を、所望の位置に所望の幅の生じさせることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば構造物や装置等の振動を抑制する防振装置や動吸振器等に適用される磁気複合ダンパに関する。

例えば、自動車等の車両では、エンジンの振動を車体側に伝達することを抑制するためにエンジンマウントが用いられている。エンジンマウントとしては、ゴムマウントや液封マウントが採用されている。このようなエンジンマウントでは、ゴム材の経年劣化や周囲温度による液体の粘性変化により、十分な性能を発揮できない場合がある。また、マウント自体をアクチュエータにて駆動しエンジン振動に対し反位相の振動を生じさせて車体振動を抑えるアクティブマウントも考えられているが、消費エネルギが大きいという問題がある。これに対して、ばね定数や減衰係数等の振動特性を与えるパラメータを可変とし、その数値を制御して振動を抑えるセミアクティブマウントも考えられている。このようなセミアクティブマウントであれば、消費エネルギを抑えつつ振動特性に合わせた防振を行なうことができるため、今後は主流になると考えられる。

また例えば、洗濯槽と脱水槽とを兼ねるドラムを有する洗濯機では、ドラムの振動を抑えるためにショックアブソーバ等のダンパが用いられている。このようなショックアブソーバは、ドラム共振点に合わせて減衰（ダンピング）を設定すると、ドラムが共振点を超えて定格回転数に達した後に不要な減衰を与え、洗濯機を設置した床への伝達力が増加してしまう。そこで、洗濯機には可変ダンパを組み込み、共振点以下の振動数では減衰を大きく、共振点を超えた振動数では減衰を小さくすることが有効であるとされている。したがって、この場合も、振動特性を与えるパラメータを可変としたセミアクティブダンパが有効であると考えられる。

ところで、磁石と非磁性導体との相対変位に伴って生じる渦電流損（ローレンツ力）によるエネルギ消費を減衰に用いる磁気ダンパが考えられている。このような磁気ダンパは、非接触で使用でき、周囲の温度変化に対し鈍感であるため、使用時の特性が安定しており、かつ経年劣化が少ないというメリットを有する。そして、磁気ダンパにおいて、大きな減衰を得るために、多段反転磁極を組み合わせたものが考えられている（例えば、非特許文献１及び非特許文献２参照）。

一方、磁気ダンパとは別に、磁石同士の磁気吸引力または磁気反発力を利用した磁気ばねについても知られている。また、このような磁気ばねを金属製のトーションバーと組み合わせ、特定の変位範囲（着座中立点）におけるばね定数が他の範囲におけるばね定数よりも小さくなる、変位に対する不感帯を作り、小型トラック用のシートサスペンションの振動低減に応用する技術が知られている（例えば、非特許文献３参照）。すなわち、所要の変位範囲で他の範囲とばね特性が異なるという、防振ターゲットが決まっている場合のセミアクティブ制御に類似した特性の付与を、パッシブな構成によって行うことが可能とされている。

さらに、磁気ダンパと磁気ばねとを組み合わせた制振装置（動吸振器）が考えられている（例えば、特許文献１乃至特許文献３参照）。このような制振装置では、制振対象である主振動系を構成する振動体と、副振動系の質量要素である補助質量（可動質量）とにそれぞれ設けた磁石を互いに対向させて磁気ばねを構成し、振動体及び補助質量の何れか一方に取り付けた磁石と他方に取り付けた非磁性導体とで磁気ダンパを構成している。また、特許文献１及び特許文献２の構成では、補助質量に取り付けた磁石が磁気ばねと磁気ダンパとを共に構成するようになっている。

これにより、上記磁気ばねと磁気ダンパと補助質量とで構成される制振装置では、振動体と補助質量とを基本的に非接触とすることができ、経年劣化の影響が少なく、微小振動に対しても有効な制振作用が得られるとされている。さらに、特許文献２及び特許文献３の構成では、磁石の一部を電磁石とすることで、ばね定数及び減衰係数を可変としている。これにより、振動体の振動特性の変化に応じた制振作用が果たされるとされている。
特開２０００−２０５３３１号公報特開２００１−２４８６８２号公報特開２００３−３０７２５５号公報長屋、関口、「反転磁極の組合せによる高減衰磁気ダンパの開発とその解析」、日本機械学会論文集（Ｃ編）、５７巻、５４４号、１９９１年長屋、横田、「多段反転磁極を有する磁気ダンパの解析」、日本機械学会論文集（Ｃ編）、５９巻、５５９号、１９９３年川添、他２名、「磁気複合式シートサスペンションの開発」、三菱自動車テクニカルレビューＮｏ．１５、２００３年

しかしながら、上記非特許文献３の構成では、減衰要素としてコンベンショナルなショックアブソーバを用いているため、摩擦の影響を排除することが困難である。また、磁石同士の相対移動による磁気ばね力を得る構成であるため、換言すれば、磁気反発力と磁気吸引力とのバランス点で中立位置（弾性ばねの自由長に相当）が決まる構成であるため、トーションバーとの組み合わせにおいて、磁気ばねの中立位置を挟む部分にしか上記不感帯を設定することができない。

また、上記各特許文献の構成では、ばね要素として磁気ばねのみを用いているため、適用できる補助質量の質量や振幅に制約がある。特に、動吸振器としてではなく、磁気ばねと磁気ダンパとで主振動系を構成する場合に、この問題が顕著となる。また、磁気ばねと磁気ダンパとをそれぞれ独立して構成しているため、すなわち、例えば振動体側に固定側磁石及び非磁性導体を設けると共に補助質量側に可動側磁石を設ける構成であるため、構造が複雑である。

本発明は、上記事実を考慮して非接触でばね力及び減衰力を発生する機能を実現することができ、設計の自由度が高い磁気複合ダンパを得ることが目的である。

上記目的を達成するために請求項１記載の発明に係る磁気複合ダンパは、磁石と磁性体とを相対変位させることで、相対変位に応じた磁気吸引力及び相対速度に応じた減衰力を共に生じさせる。

請求項１記載の磁気複合ダンパは、例えば、振動体と基礎または補助質量（以下、基礎等という）との間に設けられる。振動体及び基礎等の何れか一方には磁石が設けられ、他方には磁性体が設けられる。そして、この磁石と磁性体（誘電体でもある）との相対変位によって、磁気吸引力に基づくばね力（変位似応じて変化する力）と、渦電流損に基づく減衰力とが作用する。すなわち、単なる磁石と磁性体との相対変位によってばね要素と減衰要素とが構成される。また、磁石と磁性体との間には磁気反発力は作用しないため、磁石と磁性体とを所望の相対位置に配置することができ、所要の変位領域で磁気吸引力を作用させる設定を容易に行なうことができる。したがって例えば、この磁気複合ダンパを弾性ばねと組み合わせて構成すれば、他の領域よりもばね定数が小さくなる不感体を所望の位置に生じさせることができる。

このように、請求項１記載の磁気複合ダンパでは、非接触でばね力及び減衰力を発生する機能を実現することができ、設計の自由度が高い。なお、磁石と磁性体との相対変位は、例えば、直線変位であっても回転変位であっても良い。

上記目的を達成するために請求項２記載の発明に係る磁気複合ダンパは、磁石と磁性体との相対変位に応じた磁気吸引力を生じる磁気ばねと、前記磁気ばねと同じだけ変位するように設けられた弾性体と、磁石と導体との相対変位によって生じる渦電流損に基づく減衰力を生じる磁気ダンパと、を備えている。

請求項２記載の磁気複合ダンパでは、例えば、振動体と基礎または補助質量（以下、基礎等という）との間に弾性体と磁気ばねと磁気ダンパとが設けられ、振動系を構成する。この振動系では、弾性体と磁気ばねとがばね要素として機能し、磁気ダンパが減衰要素として機能する。

ここで、弾性体と磁気ばねとで構成されるばね要素は、変位に対する荷重変化が他の変位領域よりも小さい、すなわち他の領域よりもばね定数が小さい不感帯を生成する。しかも、磁石と磁性体との磁気吸引力のみによるばね力を生じる磁気ばねは、この不感帯を複数の変位領域に生成したり、所望の変位領域に生成したりすることが可能である。すなわち、ばね特性の設計の自由度が高い。

このように、請求項２記載の磁気複合ダンパでは、非接触でばね力及び減衰力を発生する機能を実現することができ、設計の自由度が高い。なお、磁石と磁性体との相対変位は、例えば、直線変位であっても回転変位であっても良い。

請求項３記載の発明に係る磁気複合ダンパは、請求項２記載の磁気複合ダンパにおいて、前記磁気ダンパは、前記導体を挟むように配置され互いに磁極の異なる磁石対を、該導体との相対変位方向に隣り合う磁石の磁極が反転するように複数配置して構成されている。

請求項３記載の磁気複合ダンパでは、磁気ダンパを構成する複数の磁石対は、導体との相対変位方向に隣り合う磁石対の磁石とは磁極が反転されているため、導体との相対変位に伴い生じる渦電流の流れ方向が各磁石（対）直下で反転し、ローレンツ力が増大する。これにより、簡単な構造で大きな減衰を得ることができる。なお、磁石対は、導体との相対変位方向に交差（直交）する方向にも負数配置しても良い。

請求項４記載の発明に係る磁気複合ダンパは、請求項２または請求項３記載の磁気複合ダンパにおいて、前記磁気ダンパを構成する導体を磁性体にて構成し、該磁気ダンパを前記磁気ばねと一体化した。

請求項４記載の磁気複合ダンパでは、相対変位する磁石と磁性体とで、磁気ばね及び磁気ダンパを構成するため、構造が簡単である。

請求項５記載の発明に係る磁気複合ダンパは、請求項２乃至請求項４の何れか１項記載の磁気複合ダンパにおいて、前記弾性体を金属ばねとした。

請求項５記載の磁気複合ダンパでは、弾性体として線形性の高い金属ばねを用いるため、ばね特性の設計が容易である。金属ばねとしては、例えば、トーションバー、コイルばね、捩りコイルばね、板ばね等を用いることができる。

以上説明したように本発明に係る磁気複合ダンパは、非接触でばね力及び減衰力を発生する機能を実現することができ、設計の自由度が高いという優れた効果を有する。

本発明の第１の実施の形態に係る磁気複合ダンパ１０について、図１乃至図２２に基づいて説明する。

図１には、磁気複合ダンパ１０の概略全体構成が断面図にて示されている。この図に示される如く、磁気複合ダンパ１０は、円筒状に形成されたシリンダ１２と、シリンダ１２に対しリニアブッシュ１４を介して軸線方向の相対移動可能に支持されたロッド１６と、ロッド１６における常にシリンダ１２内に位置する一端部に設けられたばね受け部１８とで構成されたガイド機構２０を備えている。ガイド機構２０は、ロッド１６及びばね受け部１８を、シリンダ１２に対し該シリンダ１２の軸線方向に沿う矢印Ａ方向または矢印Ａとは反対向きの矢印Ｂ方向にのみ変位可能に支持する構造とされている。

このガイド機構２０におけるばね受け部１８とシリンダ１２との間には、弾性体としての金属製のコイルばね２２が配設されている。本第１の実施形態では、コイルばね２２は、一端部がばね受け１８の矢印Ｂ側の面に係止されると共に、他端部がシリンダ１２における矢印Ｂ側端部でリニアブッシュ１４を保持している端部１２Ａに係止され、その内側にロッド１６を挿通させた状態で配置されている。したがって、コイルばね２２は、ロッド１６がシリンダ１２に対し矢印Ａ側に変位すると伸長し、ロッド１６がシリンダ１２に対し矢印Ｂ側に変位すると圧縮されるようになっている。

また、シリンダ１２における矢印Ａ側の底部１２Ｂからは、円筒状に形成されたリング支持部２４が同軸的に突設されており、リング支持部２４には該リング支持部２４と略同軸同径とされた円筒状の鉄リング２６が取り付けられている。この鉄リング２６が本発明における「導体」、「磁性体」に相当する。なお、本第１の実施の形態では、シリンダ１２（底部１２Ｂ）は、鉄リング２６と後述する磁石３０とで形成する磁場に影響を与えないように、エンジニアリングプラスチック等の樹脂材またはジュラルミン等の非磁性金属材にて構成している。

さらに、ばね受け部１８の矢印Ａ側からは、２重円筒状の磁石保持部２８が設けられている。磁石保持部２８は、外径が鉄リング２６の内径よりも若干小とされた円筒状の内側磁石保持部２８Ａと、内径が鉄リング２６の外径よりも若干大とされた円筒状の外側磁石保持部２８Ｂとがそれぞれ鉄リング２６に対し同軸的に配置されて構成されている。

そして、磁石保持部２８には、磁石３０が固定的に取り付けられており、磁石３０は、内側磁石３０Ａと外側磁石３０Ｂとを有して構成されている。具体的には、内側磁石保持部２８Ａの先端には、これと略同軸同径の円筒状に形成された内側磁石３０Ａが固着されており、外側磁石保持部２８Ｂの先端には、これと略同軸同径の外側磁石３０Ｂが固着されている。図２にも示される如く、内側磁石３０Ａと外側磁石３０Ｂとは、それぞれ軸線方向の両端に互いに異なる磁極を有する永久磁石とされており、互いの磁極が反対になる（反転する）ように配置されている。なお、磁石保持部２８も、シリンダ１２と同様に樹脂材または非鉄金属材にて構成されている。

内側磁石３０Ａと外側磁石３０Ｂとは、互いに軸線方向の長さ（以下、高さという）が同じとされ、かつ矢印Ａ側端及び矢印Ｂ側端の位置が互いに一致している。また、内側磁石３０Ａ及び外側磁石３０Ｂは、それぞれの高さが鉄リング２６の高さと一致しており、かつ高さ方向の中央部（磁極の境界部分）を鉄リング２６の高さ方向の中央部に一致させる位置が中立位置とされている。本第１の実施形態では、磁石３０の高さを１０ｍｍとしている。

以上説明した磁気複合ダンパ１０では、鉄リング２６と磁石３０とが磁気ばね及び磁気ダンパをそれぞれ構成するようになっている。すなわち、磁気複合ダンパ１０では、シリンダ１２に対するロッド１６の変位に伴って鉄リング２６と磁石３０との間に相対変位が生じると、渦電流損に基づく相対速度に比例する減衰力、及び鉄リング２６と磁石３０との磁気吸引力がそれぞれ作用する構成とされている。

また、磁気複合ダンパ１０では、上記の如く配設されたコイルばね２２の変位と、磁気ばね（鉄リング２６に対する磁石３０の変位）が一致するようになっている。すなわち、コイルばね２２と磁気ばねとは並列ばねとされている。なお、コイルばね２２と磁気ばねとの配置は、上記構成には限定されず、例えば、磁気ばねの廻りにコイルばね２２を配置しても良く、磁気ばねとコイルばね２２とを平行に配置しても良い。

（減衰力について）
磁石３０と導体である鉄リング２６との相対変位によって、内側磁石３０Ａと外側磁石３０Ｂとの間いに形成された磁界を鉄リング２６が横切ると、鉄リング２６には電磁誘導によって誘導起電力Ｅが生じて渦電流Ｉ_eが流れる。この渦電流Ｉ_eと磁石３０の磁界（磁束φ）とが作用して、鉄リング２６と磁石３０との間には、該鉄リング２６と磁石３０との相対変位方向とは反対向きの抵抗力Ｆ_dが作用する。この抵抗力Ｆ_dはリング２６と磁石３０との相対速度に比例するため、減衰力として作用する。

具体的には、磁束をφ、磁石３０と鉄リング２６との相対変位をｘ、時間をｔとすると、誘導起電力Ｅの大きさは、数式１にて示す如く表される。

また、鉄リング２６の周方向の電気抵抗をＲ_feとすると、渦電流Ｉ_eは、数式２の如く表わすことができる。

そして、渦電流のエネルギ（＝Ｅ・Ｉｅ）と鉄リング２６が受ける抵抗による仕事とが等しいことから、上記抵抗力Ｆ_dは、数式３の如く表わすことができる。

この数式３から、抵抗力Ｆ_dは、磁石３０と鉄リング２６との相対速度（変位ｘの時間微分値）に比例する減衰力（粘性減衰力）として作用することがわかる。

ここで、図３は、高さＨｍが１０ｍｍである磁石３０による磁束密度Ｂの相対変位ｘ方向の分布Ｂ（ｘ）を実測した結果を示す線図である。この図において、磁石３０の鉄リング２６に対する中立位置から矢印Ａ側の変位を正、矢印Ｂ側の変位を負としている。そして、鉄リング２６の高さ、内径、外径をそれぞれＨ_f、ｒ_fi、ｒ_foとすると、磁束φは、数式４の如く表わすことができる。

また、上記電気抵抗をＲ_feは、鉄の固有抵抗をρとして、数式５の如く表わすことができる。

したがって、図３の磁束密度Ｂの近似曲線Ｂ（ｘ）を用いた数式４、及び数式５を数式３に代入することによって、抵抗力Ｆ_dを算出することが可能である。

（磁気吸引力について）
磁石３０と強磁性体である鉄リング２６との間に磁気吸引力Ｆ_sが作用する。磁気吸引力は、鉄リング２６と磁石３０との間の磁気エネルギ変化量と、吸引力による仕事とが等しくなるように発生する。したがって、磁気吸引力は、鉄リングの端面及び側面（内外周面）にそれぞれ発生するが、本第１の実施形態では、磁石３０及び鉄リング２６が軸対称に形成されているため、径方向の力が相殺されて軸方向の磁気吸引力Ｆｓのみが作用する。

すなわち、磁気吸引力は、図４（Ａ）に示される、鉄リング２６における内側磁石３０Ａ、外側磁石３０Ｂ間から突出した端面と、該内側磁石３０Ａ、外側磁石３０Ｂの端面との間に働く成分Ｆ_su、Ｆ_sb、及び、図４（Ｂ）に示される、鉄リング２６における内側磁石３０Ａ、外側磁石３０Ｂ間から突出した側面と、該内側磁石３０Ａ、外側磁石３０Ｂの端面との間に働く成分Ｆ_ssの和となる。

鉄リング２６の矢印Ｂ側端面、矢印Ａ側端面、側面に作用する吸引力をそれぞれＦ_su、Ｆ_sb、Ｆ_ssとすると、磁気吸引力Ｆｓは数式６に示す如く表され、真空の透磁率をμ₀とすると、吸引力Ｆ_su、Ｆ_sb、Ｆ_ssは、それぞれ数式７乃至数式９に示される如く表される。

なお、ｘ≧Ｈ_m／２、または０＞ｘ≧−Ｈ_m／２の範囲で、ｓｇｎ（ｘ）＝１であり、Ｈ_m／２＞ｘ≧０、または−Ｈ_m／２＞ｘの範囲で、ｓｇｎ（ｘ）＝−１である。また、図５に示される如く、長さＬ_iuは、鉄リング２６における磁石３０の高さ方向中央部よりも矢印Ｂ側部分と対向（オーバラップ）する長さであり、長さＬ_ibは、鉄リング２６における磁石３０の高さ方向中央部よりも矢印Ａ側部分と対向する長さであり、長さＬ_ouは、鉄リング２６における磁石３０の矢印Ｂ側端部よりも矢印Ｂ側に突出して位置する部分の長さであり、長さＬ_obは、鉄リング２６における磁石３０の矢印Ａ側端部よりも矢印Ｂ側に突出して位置する部分の長さであり、それぞれ相対変位ｘの関数である。具体的には、長さＬ_iu、Ｌ_ib、Ｌ_ou、Ｌ_obと変位ｘとの関係は、図６（Ａ）に示す如くなる。なお、図５では、後述する鉄リング２６Ｂを含め理解を容易にするために、鉄リング２６を磁石３０よりも高く描いている。

そして、図７（Ａ）は、図３の磁束密度Ｂの近似曲線Ｂ（ｘ）を用いて数式６（数式７乃至数式９）の計算を行なった結果であり、相対変位ｘ（横軸）に対する磁気吸引力（縦軸）の関係を示している。なお、この計算では、０≦ｘ≦５ｍｍの範囲で磁束密度Ｂ（ｘ）を直線近似し、ｘ＞５ｍｍの範囲で磁束密度Ｂ（ｘ）を指数関数で近似し、磁束密度Ｂ（ｘ）が中立位置に対し対称であるとして、ｘ＜０の範囲については上記各近似関数を正負逆にして用いている。一方、図７（Ｂ）は、相対変位ｘに対する磁気吸引力の実測結果である。これらの図から、磁気吸引力の実測値と計算値とがほぼ一致することが判る。そして、これらの図に示す磁気吸引力の変位ｘに対する傾きが、磁石３０と鉄リング２６とで構成される磁気ばねのばね定数である。

（不感帯について）
磁石３０と鉄リング２６とで構成され上記図７に示す特性を有する磁気ばねと、金属ばねであるコイルばね２２とを組み合わせることにより、相対変位ｘに対するばね力の変化が他の領域よりも小さくなる不感帯が生成される。

具体的には、図８に示される如く、変位に対し線形であるコイルばね２２の復元力（一点鎖線参照）と、上記の通り非線形である磁気ばねの磁気吸引力（破線参照）とを重ね合わせた復元力は、静的には実線にて示される特性となり、変位（絶対値）の増加に対する復元力の増加幅、すなわち、ばね定数が他の変位量域のばね定数よりも小さくなる不感帯が形成される。本第１の実施形態では、変位ｘの正負とも略１ｍｍ乃至６ｍｍの範囲、略１１ｍｍ乃至１４ｍｍの範囲に不感帯が生成されることがわかる。

以上説明した磁気複合ダンパ１０は、例えば、自動車等のエンジンとフレーム等との間、洗濯機のドラムとボディとの間、装置や構造物、建築物等とこれらの基礎との間に配置されて防振装置として適用されたり、振動体と補助質量との間に配置されて動吸振器として適用されたりする。そして、上記の如く、磁気複合ダンパ１０は、不感帯を形成することにより、同じ固有振度数を与える単なる線形ばねを有する構成と比較して、振動遮断性（伝達荷重の低減等）が良好となる。

（加振実験結果・数値計算結果）
次に、上記構成の磁気複合ダンパを用いた加振実験結果、及び数値計算結果を示す。

図９乃至図１１は、ロッド１６のシリンダ１２外に位置する端部に質量要素としての錘を取り付け、シリンダ１２に矢印Ａ、Ｂ方向の周期的な変位を与えた場合の錘（ロッド１６）の応答変位と荷重との関係を示すリサージュ曲線である。

図９は、加振周波数を５Ｈｚとした場合のリサージュ曲線であり、（Ａ）は加振振幅１ｍｍの場合の実測結果、（Ｂ）は加振振幅２ｍｍの場合の実測結果、（Ｃ）は加振振幅３ｍｍの場合の実測結果、（Ｄ）は加振振幅１ｍｍの場合の計算結果、（Ｅ）は加振振幅２ｍｍの場合の計算結果、（Ｆ）は加振振幅３ｍｍの場合の計算結果をそれぞれ示している。また、図１０は、加振周波数を１０Ｈｚとした場合のリサージュ曲線であり、（Ａ）は加振振幅１ｍｍの場合の実測結果、（Ｂ）は加振振幅２ｍｍの場合の実測結果、（Ｃ）は加振振幅３ｍｍの場合の実測結果、（Ｄ）は加振振幅４ｍｍの場合の実測結果、（Ｅ）は加振振幅１ｍｍの場合の計算結果、（Ｆ）は加振振幅２ｍｍの場合の計算結果、（Ｇ）は加振振幅３ｍｍの場合の計算結果、（Ｈ）は加振振幅４ｍｍの場合の計算結果をそれぞれ示している。さらに、図１１は、加振周波数を２０Ｈｚとした場合のリサージュ曲線であり、（Ａ）は加振振幅１ｍｍの場合の実測結果、（Ｂ）は加振振幅２ｍｍの場合の実測結果、（Ｃ）は加振振幅３ｍｍの場合の実測結果、（Ｄ）は加振振幅１ｍｍの場合の計算結果、（Ｅ）は加振振幅２ｍｍの場合の計算結果、（Ｆ）は加振振幅３ｍｍの場合の計算結果をそれぞれ示している。

これらの図から、振動（動的）状態において、実験結果と計算結果とが良く一致し、また加振周波数、加振振幅に依存することなく、ほぼ一定の位置（変位領域）に不感帯が生じることが判る。また、この不感帯が生じる位置は、上記図８に示す静特性における不感帯の生成位置にほぼ一致することが判る。

また、磁気複合ダンパ１０の減衰力については、殆どがリニアブッシュ１４とロッド１６との摩擦によるものと推定され、磁石３０と鉄リング２６とで構成する磁気ダンパによる減衰力は比較的小さいことが判る。なお、数値計算の結果から、磁石３０と鉄リング２６とで構成される磁気ダンパによる減衰（損失エネルギ）は、磁石３０と鉄リング２６との相対速度（振動速度）が大きいほど大きくなることが確かめられている。

（鉄リングの位置、高さの変更）
次に、鉄リング２６に対する磁石３０の中立位置（上記長さＬ_iu、Ｌ_ib、Ｌ_ou、Ｌ_ob）を変更した場合、鉄リング２６の高さＨ_fを変更した場合について説明する。図１２（Ａ）には、ばね受け部１８と磁石保持部２８との間にスペーサ３２を配置して磁石３０の鉄リング２６に対する中立位置を矢印Ｂ側に８ｍｍオフセットした磁気複合ダンパ１０が示されている。図１２（Ｂ）には、鉄リング２６の高さＨｆを２０ｍｍとし、その高さ方向中央部に磁石３０の高さ方向中央部を一致させた位置が中立位置とされた磁気複合ダンパ１０が示されている。図１２（Ｃ）には、図１２（Ｂ）の磁気複合ダンパにスペーサ３２を設け、中立位置を矢印Ｂ側に８ｍｍオフセットした磁気複合ダンパ１０が示されている。

以下の説明で各構成の磁気複合ダンパ１０を区別する場合には、図１に示す磁気複合ダンパ１０を磁気複合ダンパ１０Ａ、図１２（Ａ）に示す磁気複合ダンパ１０を磁気複合ダンパ１０Ｂ、図１２（Ｂ）に示す磁気複合ダンパ１０を磁気複合ダンパ１０Ｃ、図１２（Ｃ）に示す磁気複合ダンパ１０を磁気複合ダンパ１０Ｄということとする。また、鉄リング２６を区別する場合には、長さ１０ｍｍの鉄リング２６を鉄リング２６Ａ、長さ２０ｍｍの鉄リング２６を鉄リング２６Ｂということとする。

図１３乃至図１５は、磁気複合ダンパ１０Ｂの加振実験結果及び数値計算結果を示しており、その条件は磁気複合ダンパ１０Ａの加振実験結果及び数値計算結果を示す図９乃至図１１に対応している。また、図１６乃至図１８は、磁気複合ダンパ１０Ｃの加振実験結果及び数値計算結果を示しており、その条件は磁気複合ダンパ１０Ａの加振実験結果及び数値計算結果を示す図９乃至図１１に対応している。さらに、図１９乃至図２１は、磁気複合ダンパ１０Ｄの加振実験結果及び数値計算結果を示しており、その条件は磁気複合ダンパ１０Ａの加振実験結果及び数値計算結果を示す図９乃至図１１に対応している。但し、磁気複合ダンパ１０Ｄでは、加振周波数５Ｈｚにおける加振振幅３ｍｍでの計測が不能であったことから、図１９（Ｃ）、（Ｄ）では、加振周波数８Ｈｚにおける加振振幅３ｍｍ、４ｍｍの実験結果を示し、図１９（Ｇ）、（Ｈ）では同条件の数値計算結果を示している。したがって、図１９（Ｅ）、（Ｆ）が５Ｈｚの加振における図１９（Ａ）、（Ｂ）の実験結果に対応する数値計算結果である。

なお、各磁気複合ダンパ１０の数値計算には、図３の磁束密度Ｂの近似曲線Ｂ（ｘ）を用いている。また、磁気複合ダンパ１０Ｂの計算における長さＬ_iu、Ｌ_ib、Ｌ_ou、Ｌ_obは、図６（Ａ）に示す変位ｘとの関係を８ｍｍオフセットして用い、磁気複合ダンパ１０Ｃおける長さＬ_iu、Ｌ_ib、Ｌ_ou、Ｌ_obは、図６（Ｂ）に示す変位ｘとの関係を用い、磁気複合ダンパ１０Ｄの計算における長さＬ_iu、Ｌ_ib、Ｌ_ou、Ｌ_obは、図６（Ｂ）に示す変位ｘとの関係を８ｍｍオフセットして用いている。

図１３乃至図１５から、磁気複合ダンパ１０Ｂでは、不感帯の位置が加振周波数、加振振幅に依存することなく、ほぼ一定の位置（変位領域）に不感帯が生じることが判る。また、不感帯の生じる位置は、実験結果では−７ｍｍ＜ｘ＜−２ｍｍ、３ｍｍ＜ｘ＜７ｍｍの範囲であり、数値計算結果では３ｍｍ＜ｘ＜７ｍｍであり、磁気複合ダンパ１０Ａにおける不感帯の生じる位置からずれていることが判る。

また、図１６乃至図１８から、磁気複合ダンパ１０Ｃでは、不感帯の位置が加振周波数、加振振幅に依存することなく、ほぼ一定の位置（変位領域）に不感帯が生じることが判る。また、不感帯の生じる位置は、実験結果では３ｍｍ＜ｘ＜８ｍｍの範囲であり、数値計算結果では３ｍｍ＜ｘ＜７ｍｍであり、磁気複合ダンパ１０Ａにおける不感帯の生じる位置からずれている。これらの図からは、鉄リング２６Ａよりも高さＨｆが大きい鉄リング２６Ｂを用いることにより、減衰力（磁気抵抗力Ｆｄ）が大きくなることも判る。これは、渦電流の流れる面積が大きくなるためであると考えられる。

さらに、図１９乃至図２１から、磁気複合ダンパ１０Ｄでは、不感帯の位置が加振周波数、加振振幅に依存することなく、ほぼ一定の位置（変位領域）に不感帯が生じることが判る。また、不感帯の生じる位置は、実験結果では−３ｍｍ＜ｘ＜−８ｍｍの範囲であり、数値計算結果では−６ｍｍ＜ｘ＜−１ｍｍであり、磁気複合ダンパ１０Ａ、１０Ｃにおける不感帯の生じる位置からずれている。

以上により、上記各磁気複合ダンパ１０では、不感帯の幅（変位ｘの範囲）は略５ｍｍであり、これは磁石３０の高さＨｍ（＝２０ｍｍ）の半分であると考えられる。また、上記結果から不感帯が生じる位置は、磁石３０の端面が鉄リング２６の端面に並ぶ位置から、磁石３０の高さ方向中央部が鉄リング２６の端面に並ぶ位置までの範囲にほぼ一致することが判る。したがって、磁石３０の高さと、鉄リング２６の端面に対する磁石３０の中立位置をパラメータとして、所望の幅を有する不感帯を所望の位置に生じさせることができる。また、実験結果と計算結果とがほぼ一致することから、不感体の位置及び幅を計算によって設計することができる。

ここで、不感帯を生じさせる条件は、コイルばね２２のばね定数Ｋと磁気ばねのばね定数（吸引力の傾き、すなわち、数式６の変位ｘによる微分）との和が０になること、すなわち、以下の数式１０を満たすことである。

なお、Ｂ’（ｘ）は、磁束密度分布Ｂ（ｘ）を変位ｘで微分したものであり、ｃ₁（ｘ）、ｃ₂（ｘ）、ｃ₃（ｘ）、ｃ₄（ｘ）は、それぞれ以下の数式１１乃至１４に示す通りである。

これにより、渦電流損による抵抗力Ｆｄよりも磁気吸引力Ｆｓが十分に大きい場合の不感帯の設計が可能となる。具体的には、図２２に示すフローチャートにしたがって説明すると、先ず、ステップ４０にて不感帯の幅を決定し、ステップ４２では磁石３０の高さＨｍを俯瞰帯の幅の２倍に設定する。次いで、ステップ４４にて不感帯の位置を決定し、ステップ４６では上記決定した不感帯位置に合わせて磁石３０の鉄リング２６に対する中立位置（ｘ＝０のときのＬｏｕ、Ｌｏｂ）を決める。また、ステップ４８にて磁気複合ダンパ１０が適用される振動系に応じたコイルばね２２のばね定数を決める。ステップ４８は、ステップ４６の後に行なわれる必要はない。そして、ステップ５０にて、数式１０を用いて鉄リング２６の高さＨｆを決定する。このように、本磁気複合ダンパ１０の設計方法では、所望の幅を有する不感帯を所望の位置に生じさせることができる。

以上説明した磁気複合ダンパ１０は、磁石３０と鉄リング２６との相対変位によって、磁気吸引力に基づくばね力と、渦電流損に基づく減衰力とが作用するため、換言すれば、単なる磁石と磁性体との相対変位によってばね要素と減衰要素とが構成されるため、非接触でばね力及び減衰力を共に発生する機能を簡単な構造で実現することができる。すなわち、経年劣化の影響が少なく、温度変化等の周囲環境に鈍感な磁気複合ダンパ１０を、従来の如く磁気ばねを相対変位する磁石同士で構成すると共に磁気ダンパを相対変位する磁石と非磁性導体とで構成するダンパ（吸振器）と比較して、簡単な構造で実現している。また、磁気複合ダンパ１０は、適用される振動系に応じて減衰を大きくするためには、磁石３０の高さＨｍに対し鉄リング２６の高さＨｆを大きくすることが有効である。

さらに、磁気複合ダンパ１０では、金属ばねであるコイルばね２２を磁石３０と鉄リング２６とで構成される磁気ばねとの並列ばねとして設けているため、変位に対する荷重変化が他の変位領域よりも小さい、すなわち他の領域よりもばね定数が小さい不感帯が生成される。そして、鉄リング２６の端面と磁石３０との位置に応じて不感帯が生成されるため、この不感帯を複数の変位量域に生成することができる。しかも、磁石３０の高さＨｍと鉄リング２６との相対位置に応じて不感帯を所望の位置に生成することができる。以上により、磁気複合ダンパ１０が適用されて形成する振動系に応じて、特定の振幅範囲で伝達荷重を低減する特性を容易に設定することが可能である。

このように、本第１の実施形態に係る磁気複合ダンパ１０では、非接触でばね力及び減衰力を発生する機能を実現することができ、設計の自由度が高い。

また、磁気ばねと組み合わされる弾性体として金属ばねであるコイルばね２２を用いているため、換言すれば、弾性体の線系正が高いため、不感帯の設計が容易である。また、ゴム等の弾性体と比較すると、経年劣化や周囲環境による特性変化が小さく、信頼性が高い。

（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態に係る磁気複合ダンパ６０について図２３乃至図２６に基づいて説明する。なお、上記第１の実施形態と基本的に同一の部品・部分については、上記第１の実施形態と同一の符号を付してその説明を省略する。

図２３には、磁気複合ダンパ６０の概略全体構成が断面図にて示されている。この図に示されるごとく、磁気複合ダンパ６０は、磁石３０と鉄リング２６とで構成される磁気ダンパに加え、磁気ダンパ６２を備える点で磁気複合ダンパ１０とは異なる。

磁気ダンパ６２は、円筒状に形成された導体（誘電体）リング６４と、磁石群６６とで構成されている。本第２の実施形態では、導体リング６４はシリンダ１２の端部１２Ａに同軸的に固着されている。また、磁石群６６は、ばね受け部１８の矢印Ａ側に固着された二重円筒状の磁石保持部６８に保持されている。磁石保持部６８は、樹脂またはジュラルミン等の非磁性材にて構成されている。

図２４及び図２５に示される如く、磁石群６６は、導体リング６４の内周面と対向する内側磁石群７０と、導体リング６４の外周面と対向する外側磁石群７２とで構成されている。内側磁石群７０は、導体リング６４の周方向及び軸線方向に沿って円筒をそれぞれ２分割した如く形成された平面視円弧状の計４つの内側磁石７０Ａにて構成されている。各内側磁石７０Ａは、それぞれ内外周面で（径方向に）異なる磁極を有する永久磁石とされており、周方向、軸線方向に隣り合う内側磁石７０Ａとは磁極が反転されて配置されている。

一方、外側磁石群７２は、導体リング６４の周方向及び軸線方向に沿って円筒をそれぞれ２分割した如く形成された平面視円弧状の計４つの外側磁石７２Ａにて構成されている。各外側磁石７２Ａは、それぞれ内外周面で（径方向に）異なる磁極を有する永久磁石とされており、周方向及び軸線方向の各縁部の位置が対応する内側磁石７０Ａの周方向及び軸線方向の略縁部に一致するように、形成、配置されている。すなわち、計４対の内側磁石７０Ａと外側磁石７２Ａとが、それぞれ導体リング６４の所定の領域を挟むように（非接触で）位置している。また、各対の内側磁石７０Ａと外側磁石７２Ａとは、互いに磁極が反転されている。

以上により、磁気ダンパ６２は、多段反転磁気ダンパとして構成されている。この磁気ダンパ６２では、導体リング６４（シリンダ１２）と磁石群６６（ロッド１６）との相対変位によって渦電流が生じるが、周方向、軸線方向に隣り合う磁石対（内側磁石７０Ａと外側磁石７２Ａとで構成する磁石対）の磁極が反転しているため、磁石直下で渦電流の向きも反転し、ローレンツ力が増大する。これにより、磁気ダンパ６２が発生する減衰力が大きくなる。

ここで、磁気ダンパ６２による減衰係数Ｃは、磁極表面から１ｍｍの位置での磁束密度をＢ₁と仮定すると、磁石の配置によって決まる無次元減衰係数をＣ₀、導体リング６４の厚みをｔ、内外の磁石７０Ａ、７２Ａの高さをα、周方向に隣り合う磁石７０Ａ、７２Ａの周長の和をβとして、数式１５で表される。

無次元減衰係数をＣ₀については、その算出方法が公知（非特許文献２参照）であるため説明を省略するが、上記磁石群６６の配置では、Ｃ₀＝３．６９となることが知られている。例えば、導体リング６４を強磁性体である鉄にて構成し、その内外径をそれぞれ１８ｍｍ、２８ｍｍとし、内側磁石７０Ａを高さ１０ｍｍ、外径１７ｍｍとし、外側磁石７２Ａを高さ１０ｍｍ、内径２９ｍｍとした場合における減衰係数Ｃの算出を試みる。ここで、導体リング６４を磁石群６６に対し十分に高くし、その高さを無限であるとみなすと、磁束密度Ｂ₁を一定として、減衰係数Ｃを容易に算出することができる。この磁束密度Ｂ₁を０．４５［Ｔ］（図３における最大値に相当）とすると、Ｃ＝５７．４６［Ｎｓ／ｍ］となる。これは、磁気複合ダンパ１０の減衰係数の略１０倍の値である。また、上記仮定のもとでは、この減衰係数Ｃは、振動速度に対し一定の値となる。

図２６は、磁気複合ダンパ６０の代表的なリサージュ曲線（数値計算結果）を示している。計算条件は、磁気複合ダンパ１０Ａに磁気ダンパ６２を付加した磁気複合ダンパ６０において、加振周波数５Ｈｚ、加振振幅２ｍｍとしている。なお、図２６には、比較のために、同条件の磁気複合ダンパ１０Ａのリサージュ曲線（図９（Ｅ）に相当）を一点鎖線にて示している。これらのリサージュ曲線から、磁気複合ダンパ６０では、磁気複合ダンパと比較して減衰能が大幅に向上することが判る。

本第２の実施形態に係る磁気複合ダンパ６０では、振動速度が小さい低周波数領域や小振幅の領域でも大きな減衰を得ることができる。

なお、磁気ダンパ６２がばね特性、特に不感帯の幅や位置に影響を与えないように、導体リング６４を非磁性または弱磁性の導体にて構成することも可能である。また、磁気ダンパ６２では、変位によらず略一定の減衰係数が得られる構成としたが、減衰に振幅依存性を持たせたい場合には、例えば、磁力の異なる複数の磁石を変位方向に沿って配置し、所定の振幅範囲内では導体リング６４が磁束密度の低い領域内でのみ振動し、該所定の振幅を超えると導体リング６４が磁束密度の高い領域内に入る構成とすることもできる。この構成では、所定の振幅以上で減衰が大きくなる磁気複合ダンパ６０が実現される。

（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態に係る磁気複合ダンパ８０について図２７に基づいて説明する。なお、上記第１または第２の実施形態と基本的に同一の部品・部分については、上記第１または第２の実施形態と同一の符号を付してその説明を省略する。

図２７には、磁気複合ダンパ８０が断面図にて示されている。この図に示される如く、磁気複合ダンパ８０は、鉄リング２６（リング支持部２４）、磁石３０（磁石保持部２８）に代えて、磁気ダンパ６２が設けられている点で、磁気複合ダンパ１０、６０とは異なる。すなわち、磁気複合ダンパ８０では、磁気ダンパ６２が磁気ばねの機能を果たすようになっている。

磁気複合ダンパ８０では、導体リング６４は強磁性体（本第３の実施形態では鉄）にて構成されており、シリンダ１２の底部１２Ｂに固着されている。一方、磁石群６６は、ばね受け部１８の矢印Ａ側に固着された磁石保持部６８に保持されている。導体リング６４が強磁性体にて構成されていることにより、上記第２の実施形態で説明した通り大きな減衰を得る機能を維持しつつ、該導体リング６４と磁石群６６との間には磁気吸引力が作用する。

ここで、磁気ダンパ６２がコイルばね２２との組み合わせで不感帯を生成するためには、少なくとも軸線方向の一方側（矢印Ａ側または矢印Ｂ側）の内側磁石７０Ａ、外側磁石７２Ａの端面が、導体リング６４との相対変位に伴って該導体リング６４の端面を通過するように配置される必要がある。すなわち、磁束密度Ｂが急激に変化する変位ｘの領域が存在する（例えば、磁束密度Ｂが変位ｘに対し極値を有する）必要がある。このため、本第３の実施形態では、軸線方向に二段配置された磁石群６６における矢印Ｂ側の内側磁石７０Ａ、外側磁石７２Ａが主に不感帯を生成し、矢印Ａ側の内側磁石７０Ａ、外側磁石７２Ａが主に減衰力を発生するように配置されている。この場合、減衰は、第２の実施形態における減衰よりも小さくなるが、矢印Ａ側の磁石をさらに複数段に分割したり、導体リング６４を延伸すると共に磁石群６６を構成する磁石数を増加することで大きな減衰を得るようにすることができる。また、主に不感帯を生成する矢印Ｂ側の内側磁石７０Ａ、外側磁石７２Ａは、磁石３０と同様に軸線方向の両端に異なる磁極を有する磁石とすることが望ましい。

本第３の実施形態に係る磁気複合ダンパ８０では、コイルばねとの組み合わせで不感帯を生成する磁気ばねと、大きな減衰を得る多段反転磁気ダンパとが、強磁性体である導体リング６４と磁石群６６とで成る磁気ダンパ６２にて一体に構成されているため、簡単な構造でありながら不感帯及び大きな減衰を共に実現する磁気複合ダンパ８０が得られる。

なお、上記の各実施形態では、磁気複合ダンパ１０、６０、８０がシリンダ１２とロッド１６とを主要構成要素とするガイド機構２０を備えた構成としたが、本発明は、ガイド機構の有無や構成によって限定されることはない。したがって、磁気複合ダンパ１０等は、直線方向の振動抑制に適用される構成に限定されることもなく、例えば、磁石３０、磁石群６６と鉄リング２６、導体リング６４との相対変位方向を回転方向とすることで、回転振動を防止または抑制する用途に適用されても良い。

また、上記各実施形態では、磁石３０、磁石群６６、鉄リング２６、導体リング６４が円筒状に形成されるか、全体として円筒状に配置された構成としたが、本発明はこれに限定されず、例えば、磁石３０、磁石群６６、鉄リング２６、導体リング６４を平板状に形成しても良く、その他任意の形状に形成することができる。

さらに、上記各実施形態では、磁石３０、磁石群６６を構成する磁石が全て永久磁石である構成としたが、本発明はこれに限定されず、磁石３０、磁石群６６を構成する磁石の一部または全部を電磁石としても良い。この場合、電磁石への給電電流を制御することで、ばね特性及び減衰特性の一方または双方を変更可能なセミアクティブダンパとすることも可能である。

本発明の第１の実施形態に係る磁気複合ダンパの概略構成を示す模式的な断面図である。本発明の第１の実施形態に係る磁気複合ダンパを構成する磁石と鉄リングとを示す分解斜視図である。本発明の第１の実施形態に係る磁気複合ダンパを構成する磁石による磁束密度分布を示す線図である。本発明の第１の実施形態に係る磁気複合ダンパを構成する磁石と鉄リングとの間に作用する磁気吸引力を説明する図であって、（Ａ）は鉄リングの端面に作用する磁気吸引力を示す概念図、（Ｂ）は鉄リングの側面に作用する磁気吸引力を示す概念図である。本発明の第１の実施形態に係る磁気複合ダンパを構成する磁石に対する鉄リングの各部の長さを示す概念図である。図５に示す各長さと磁石と鉄リングとの相対変位との関係を示す線図であって、（Ａ）は鉄リングの高さが１０ｍｍである場合の線図、（Ｂ）は鉄リングの高さが２０ｍｍである場合の線図である。本発明の第１の実施形態に係る磁気複合ダンパを構成する磁石と鉄リングとの間に作用する磁気吸引力と、磁石と鉄リングとの相対変位との関係を示す線図であって、（Ａ）は計算結果を示す線図、（Ｂ）は実測結果を示す線図である。本発明の第１の実施形態に係る磁気複合ダンパのばね特性を示す線図である。（Ａ）〜（Ｃ）のそれぞれは、本発明の第１の実施形態に係る磁気複合ダンパの５Ｈｚでの加振試験によるリサージュ曲線を示す線図、（Ｄ）〜（Ｆ）のそれぞれは、図９（Ａ）〜図９（Ｃ）にそれぞれ対応する条件における数値計算によるリサージュ曲線を示す線図である。（Ａ）〜（Ｄ）のそれぞれは、本発明の第１の実施形態に係る磁気複合ダンパの１０Ｈｚでの加振試験によるリサージュ曲線を示す線図、（Ｅ）〜（Ｈ）のそれぞれは、図１０（Ａ）〜図１０（Ｄ）にそれぞれ対応する条件における数値計算によるリサージュ曲線を示す線図である。（Ａ）〜（Ｃ）のそれぞれは、本発明の第１の実施形態に係る磁気複合ダンパの２０Ｈｚでの加振試験によるリサージュ曲線を示す線図、（Ｄ）〜（Ｆ）のそれぞれは、図１１（Ａ）〜図１１（Ｃ）にそれぞれ対応する条件における数値計算によるリサージュ曲線を示す線図である。本発明の第１の実施形態に係る磁気複合ダンパの変形例を示す図１に対応する断面図であって、（Ａ）は鉄リングに対する磁石の中立位置を変更した例の断面図、（Ｂ）は鉄リング高さを変更した例の断面図、（Ｃ）は鉄リング高さ及び中立位置を共に変更した例の断面図である。（Ａ）〜（Ｃ）のそれぞれは、図１２（Ａ）の磁気複合ダンパの５Ｈｚでの加振試験によるリサージュ曲線を示す線図、（Ｄ）〜（Ｆ）のそれぞれは、図１３（Ａ）〜図１３（Ｃ）にそれぞれ対応する条件における数値計算によるリサージュ曲線を示す線図である。（Ａ）〜（Ｄ）のそれぞれは、図１２（Ａ）の磁気複合ダンパの１０Ｈｚでの加振試験によるリサージュ曲線を示す線図、（Ｅ）〜（Ｈ）のそれぞれは、図１４（Ａ）〜図１４（Ｄ）にそれぞれ対応する条件における数値計算によるリサージュ曲線を示す線図である。（Ａ）〜（Ｃ）のそれぞれは、図１２（Ａ）の磁気複合ダンパの２０Ｈｚでの加振試験によるリサージュ曲線を示す線図、（Ｄ）〜（Ｆ）のそれぞれは、図１５（Ａ）〜図１５（Ｃ）にそれぞれ対応する条件における数値計算によるリサージュ曲線を示す線図である。（Ａ）〜（Ｃ）のそれぞれは、図１２（Ｂ）の磁気複合ダンパの５Ｈｚでの加振試験によるリサージュ曲線を示す線図、（Ｄ）〜（Ｆ）のそれぞれは、図１６（Ａ）〜図１６（Ｃ）にそれぞれ対応する条件における数値計算によるリサージュ曲線を示す線図である。（Ａ）〜（Ｄ）のそれぞれは、図１２（Ｂ）の磁気複合ダンパの１０Ｈｚでの加振試験によるリサージュ曲線を示す線図、（Ｅ）〜（Ｈ）のそれぞれは、図１７（Ａ）〜図１７（Ｄ）にそれぞれ対応する条件における数値計算によるリサージュ曲線を示す線図である。（Ａ）〜（Ｃ）のそれぞれは、図１２（Ｂ）の磁気複合ダンパの２０Ｈｚでの加振試験によるリサージュ曲線を示す線図、（Ｄ）〜（Ｆ）のそれぞれは、図１８（Ａ）〜図１８（Ｃ）にそれぞれ対応する条件における数値計算によるリサージュ曲線を示す線図である。（Ａ）〜（Ｄ）のそれぞれは、図１２（Ｃ）の磁気複合ダンパの５Ｈｚまたは８Ｈｚでの加振試験によるリサージュ曲線を示す線図、（Ｅ）〜（Ｈ）のそれぞれは、図１９（Ａ）〜図１９（Ｄ）にそれぞれ対応する条件における数値計算によるリサージュ曲線を示す線図である。（Ａ）〜（Ｄ）のそれぞれは、図１２（Ｃ）の磁気複合ダンパの１０Ｈｚでの加振試験によるリサージュ曲線を示す線図、（Ｅ）〜（Ｈ）のそれぞれは、図２０（Ａ）〜図２０（Ｄ）にそれぞれ対応する条件における数値計算によるリサージュ曲線を示す線図である。（Ａ）〜（Ｃ）のそれぞれは、図１２（Ｃ）の磁気複合ダンパの２０Ｈｚでの加振試験によるリサージュ曲線を示す線図、（Ｄ）〜（Ｆ）のそれぞれは、図２１（Ａ）〜図２１（Ｃ）にそれぞれ対応する条件における数値計算によるリサージュ曲線を示す線図である。本発明の第１の実施形態に係る磁気複合ダンパにおける不感帯の設計方法を示すフローチャートである。本発明の第２の実施形態に係る磁気複合ダンパの概略構成を示す模式的な断面図である。本発明の第２の実施形態に係る磁気複合ダンパを構成する磁気ダンパの分解斜視図である。本発明の第２の実施形態に係る磁気複合ダンパを構成する磁気ダンパを示す図であって、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は側断面図である。本発明の第２の実施形態に係る磁気複合ダンパの数値計算による代表的なリサージュ曲線を示す線図である。本発明の第３の実施形態に係る磁気複合ダンパの概略構成を示す模式的な断面図である。

符号の説明

１０磁気複合ダンパ
２２コイルばね（弾性体）
２６鉄リング（磁性体、導体、磁気ばね、磁気ダンパ）
３０磁石（磁気ばね、磁気ダンパ）
６０磁気複合ダンパ
６２磁気ダンパ（磁気ばね）
６４導体リング（導体、磁性体）
６６磁石群（磁石、磁石対）
７０内側磁石群（磁石、磁石対）
７２外側磁石群（磁石、磁石対）
８０磁気複合ダンパ

Claims

磁石と磁性体とを相対変位させることで、相対変位に応じた磁気吸引力及び相対速度に応じた減衰力を共に生じさせる磁気複合ダンパ。
磁石と磁性体との相対変位に応じた磁気吸引力を生じる磁気ばねと、
前記磁気ばねと同じだけ変位するように設けられた弾性体と、
磁石と導体との相対変位によって生じる渦電流損に基づく減衰力を生じる磁気ダンパと、
を備えた磁気複合ダンパ。
前記磁気ダンパは、前記導体を挟むように配置され互いに磁極の異なる磁石対を、該導体との相対変位方向に隣り合う磁石の磁極が反転するように複数配置して構成されている請求項２記載の磁気複合ダンパ。
前記磁気ダンパを構成する導体を磁性体にて構成し、該磁気ダンパを前記磁気ばねと一体化した請求項２または請求項３記載の磁気複合ダンパ。
前記弾性体を金属ばねとした請求項２乃至請求項４の何れか１項記載の磁気複合ダンパ。