專利名稱：緩沖裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及緩和沖擊的技術(shù)。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有的緩沖裝置之中，通常使用彈簧來(lái)緩和沖擊(例如專利文獻(xiàn)1)。日本特開(kāi)平2007-269271號(hào)公報(bào)
但是， 一直以來(lái)都期望實(shí)現(xiàn)一種緩和該沖擊的非機(jī)械化、輕量化、 可控制沖擊量、能夠再生緩和能量的控制裝置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種通過(guò)不同于現(xiàn)有技術(shù)的結(jié)構(gòu)來(lái)緩和沖擊 的技術(shù)。
本發(fā)明就是為了解決上述問(wèn)題中的至少一部分而完成的，其可以實(shí) 現(xiàn)為如下方式或應(yīng)用例。 [應(yīng)用例1]
一種緩沖裝置，其具有N個(gè)磁鐵，它們配置在同極彼此排斥的力' 向上，其中N是大于等于2的整數(shù)；以及磁鐵保持部，其在能改變上述 磁鐵相互間的距離的狀態(tài)下保持上述N個(gè)磁鐵，該緩沖裝置構(gòu)成為緩和 施加給處在上述N個(gè)磁鐵兩端的兩個(gè)磁鐵的沖擊。
根據(jù)該緩沖裝置，使用磁鐵的同極間彼此的排斥力(以下稱之為"磁 鐵排斥力")，可以緩和沖擊。
C應(yīng)用例2]
本發(fā)明還可以構(gòu)成為，上述整數(shù)N大于等于3，上述N個(gè)磁鐵包含 位于處在上述N個(gè)磁鐵兩端的兩個(gè)磁鐵之間，且配置在對(duì)相鄰的磁鐵中的任一個(gè)都同極排斥的方向上的一個(gè)以上磁鐵。
根據(jù)該緩沖裝置，由于在兩端的磁鐵之間包含一個(gè)以上磁鐵，因而 相比使用兩個(gè)磁鐵的情況可以提高緩沖性能。
本發(fā)明還可以構(gòu)成為，處于上述N個(gè)磁鐵兩端的兩個(gè)磁鐵中一個(gè)是 電磁鐵，另一個(gè)是永久磁鐵。
根據(jù)該緩沖裝置，由于在一個(gè)磁鐵中包含電磁鐵，因而可以控制緩 沖性能。
本發(fā)明還可以構(gòu)成為，線圈部，其包含配置在上述N個(gè)磁鐵外周和 內(nèi)周的至少一方上的電磁線圈；以及控制部，其控制上述線圈部的電力 動(dòng)作。
根據(jù)該緩沖裝置，通過(guò)由控制部控制線圈部的電力動(dòng)作，從而可以 增減緩沖性能。 [應(yīng)用例5]
本發(fā)明還可以構(gòu)成為，上述線圈部包含M個(gè)電磁線圈，其中M為大 于等于1小于等于N的整數(shù)，該M個(gè)電磁線圈與上述N個(gè)磁鐵中的M 個(gè)磁鐵對(duì)應(yīng)起來(lái)。
本發(fā)明還可以構(gòu)成為，上述控制部具有驅(qū)動(dòng)控制部，該驅(qū)動(dòng)控制部 通過(guò)對(duì)上述線圈部提供電流，從而進(jìn)行增減上述緩沖裝置的緩沖性能的 驅(qū)動(dòng)控制。
根據(jù)該緩沖裝置，通過(guò)根據(jù)沖擊量來(lái)控制流過(guò)線圈部的電流，從而 可以增減緩沖性能。 [應(yīng)用例7]
本發(fā)明還可以構(gòu)成為，上述控制部具有蓄電控制部，該蓄電控制部 利用由于上述磁鐵的移動(dòng)產(chǎn)生的磁場(chǎng)的變化而在上述線圈部產(chǎn)生的電壓 或電流，進(jìn)行蓄電控制。
根據(jù)該緩沖裝置，可以將緩沖時(shí)由于磁鐵的移動(dòng)而產(chǎn)生的感應(yīng)電流作為電能蓄積起來(lái)。 [應(yīng)用例8]
本發(fā)明還可以構(gòu)成為，上述控制部能在切換上述驅(qū)動(dòng)控制和上述蓄 電控制的同時(shí)執(zhí)行上述驅(qū)動(dòng)控制和上述蓄電控制。
根據(jù)該緩沖裝置，可以實(shí)現(xiàn)能效較高的緩沖裝置。
并且，本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)為各種方式。例如可以實(shí)現(xiàn)為緩沖裝置及其方 法、緩沖系統(tǒng)、用于實(shí)現(xiàn)這些方法或裝置的功能的計(jì)算機(jī)程序、記錄了 該計(jì)算機(jī)程序的記錄介質(zhì)等方式。


圖1是表示作為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的緩沖裝置的概要結(jié)構(gòu)的說(shuō)明圖。
圖2是表示第1實(shí)施例中的磁鐵110a和110b的磁化方向的說(shuō)明圖。 圖3是表示第2實(shí)施例的緩沖裝置lOOa的概要結(jié)構(gòu)的說(shuō)明圖。 圖4是表示第3實(shí)施例的緩沖裝置100b的概要結(jié)構(gòu)的說(shuō)明圖。 圖5是表示第4實(shí)施例的緩沖裝置100c的概要結(jié)構(gòu)的說(shuō)明圖。 圖6是表示第5實(shí)施例的緩沖裝置100d的概要結(jié)構(gòu)的說(shuō)明圖。 圖7是表示第5實(shí)施例中的位置傳感器170的輸出和結(jié)構(gòu)的例子的 說(shuō)明圖。
圖8是表示第5實(shí)施例中的電磁線圈180的驅(qū)動(dòng)控制部600的概要 結(jié)構(gòu)的說(shuō)明圖。
圖9是說(shuō)明第6實(shí)施例的緩沖裝置100e的概要結(jié)構(gòu)的說(shuō)明圖。
圖10是表示第7實(shí)施例中的緩沖發(fā)電裝置300的概要結(jié)構(gòu)的框圖。
圖11是表示驅(qū)動(dòng)控制部220的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和動(dòng)作的說(shuō)明圖。
圖12是表示指令量確定部560的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的框圖。
圖13是表示緩沖器部540的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的框圖。
圖14是表示使用了偏壓強(qiáng)電流、偏壓弱電流的情況下的效果的曲線圖。
圖15是表示蓄電控制部230的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的電路圖。 符號(hào)說(shuō)明100、100a 100e:緩沖裝置110a U0f:磁鐵
120:緩沖材料130:引導(dǎo)部件
150a、 150b:負(fù)荷連接部跳磁鐵保持部
170、170a:位置傳感器171:霍爾元件
172:偏壓調(diào)整部173:增益調(diào)整部
180、180a、 180b:第1電磁線圈191、192:開(kāi)關(guān)
193:可變電阻器200:控制裝置
210:主控制部220:驅(qū)動(dòng)控制部
230:蓄電控制部250:整流電路
251:門(mén)極晶體管253:全波整流電路
254:逆變器電路255:緩沖器電路
300:緩沖發(fā)電裝置310:蓄電部
400:電源電路510:基本時(shí)鐘生成電路
520:分頻器540:緩沖器部
541:開(kāi)關(guān)晶體管545:電平移位電路
550:緩沖偏壓方向控制寄存器560:指令量確定部
561:乘法器562:轉(zhuǎn)換表
564:指令值寄存器600:驅(qū)動(dòng)控制部
具體實(shí)施例方式
下面，根據(jù)實(shí)施例，按照如下順序來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式。
A. 第1至第4實(shí)施例(無(wú)控制電路)；
B. 第5實(shí)施例(有控制電路)；
C. 第6實(shí)施例(有控制電路)；
D. 第7實(shí)施例(有控制電路)；
E. 變形例。
A.第1至第4實(shí)施例
圖1是表示作為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的緩沖裝置的概要結(jié)構(gòu)的說(shuō)明圖。
該緩沖裝置100具有兩個(gè)永久磁鐵(下面稱之為"磁鐵")110a、 110b和保持它們的磁鐵保持部160。第1磁鐵110a固定在磁鐵保持部160的上 端，而第2磁鐵110b能夠在磁鐵保持部160內(nèi)自由地進(jìn)行上下移動(dòng)。在 磁鐵保持部160內(nèi)設(shè)有在上下方向引導(dǎo)第2磁鐵110b的引導(dǎo)部件130。 第1磁鐵110a的下端設(shè)有用于防止其與第2磁鐵110b碰撞時(shí)產(chǎn)生破損的 緩沖材料120。第2磁鐵110b的下端與負(fù)荷連接部150a連接。另外，在 磁鐵保持部160的上端也設(shè)有負(fù)荷連接部150b。并且，可以省略掉引導(dǎo) 部件130與磁鐵保持部160中的一個(gè)以及緩沖材料120。
圖2是表示第1實(shí)施例中的磁鐵110a和磁鐵110b的磁化方向的說(shuō)明 圖。如圖所示，磁鐵110a和110b呈圓環(huán)形狀，并構(gòu)成為在其外側(cè)具有N 極，在內(nèi)側(cè)具有S極。在圖1 (A)的狀態(tài)中，兩個(gè)磁鐵110a、 110b的 同極彼此排斥，由此使得二者充分地分離。如圖l (B)所示，如果對(duì)負(fù) 荷連接部150a施加了沖擊PP，則第2磁鐵110b會(huì)被壓向第1磁鐵110a 側(cè)。此時(shí)，通過(guò)兩個(gè)磁鐵110a、 110b間的同極彼此的排斥力而使得沖擊 PP得以緩和。
如上，在第1實(shí)施例中，由于使用磁鐵的排斥力來(lái)緩和沖擊，l大i此 原則上磁鐵彼此是不接觸的，能夠?qū)崿F(xiàn)不易損壞的緩沖裝置。另外，還 易于實(shí)現(xiàn)緩沖裝置的小型化。
圖3是表示第2實(shí)施例的緩沖裝置100a的概要結(jié)構(gòu)的說(shuō)明圖。其與 圖1所示的第1實(shí)施例的不同之處僅在于，在磁鐵110a和磁鐵110b之間 具有磁鐵110c，其他結(jié)構(gòu)與第1實(shí)施例相同。磁鐵110c僅通過(guò)引導(dǎo)部件 130和磁鐵保持部160支撐住卻并不固定，是能夠沿上下方向在磁鐵保持 部160內(nèi)自由移動(dòng)的浮動(dòng)磁鐵。
如上，采用在磁鐵間配置浮動(dòng)磁鐵的結(jié)構(gòu)，也能與第1實(shí)施例相同 地利用磁鐵同極彼此的排斥力(以下稱之為"磁鐵的排斥力")緩和沖 擊。進(jìn)而，如果將浮動(dòng)磁鐵重疊多層(多級(jí))，則可以使用大小與層數(shù)成 比例的磁鐵的排斥力來(lái)緩和沖擊。
圖4是表示第3實(shí)施例的緩沖裝置100b的概要結(jié)構(gòu)的說(shuō)明圖。K與 圖1所示的第1實(shí)施例的不同之處僅在于磁鐵110d、 110e的磁化方向， 其他結(jié)構(gòu)與第1實(shí)施例相同。磁鐵110d、 110e呈圓環(huán)形狀，相對(duì)于紙面在上下方向被磁化。
圖5是表示第4實(shí)施例的緩沖裝置100c的概要結(jié)構(gòu)的說(shuō)明圖。其與 圖3所示的第2實(shí)施例的不同之處僅在于磁鐵110d 110f的磁化方向， 其他結(jié)構(gòu)與第2實(shí)施例相同。另外，磁鐵110d 110f的磁化方向與第3 實(shí)施方式同樣為上下方向。
如第3、第4實(shí)施例所示，即使改變磁鐵的磁化方向也能與第1實(shí)施 例和第2實(shí)施例相同地使用磁鐵的排斥力來(lái)緩和沖擊。進(jìn)而，在第3、第 4實(shí)施例的情況下，能夠獲得比第1實(shí)施例和第2實(shí)施例更大的阻力。
B.第5實(shí)施例
圖6是表示第5實(shí)施例的緩沖裝置100d的概要結(jié)構(gòu)的說(shuō)明圖。圖6 (A)表示緩沖裝置100d的縱向剖視圖。其與圖1所示的第1實(shí)施例的 不同之處僅在于具有位置傳感器170和緩沖用電磁線圈180(以下稱之為 "電磁線圈180")，其他結(jié)構(gòu)與第1實(shí)施例相同。位置傳感器170設(shè)于磁 鐵保持部160的內(nèi)部且位于磁鐵110a與磁鐵110b的中央附近。另外，電 磁線圈180設(shè)于磁鐵保持部160的內(nèi)部且位于從磁鐵110a下部到磁鐵 110b為止的外周。
圖6 (B)表示緩沖裝置100d的橫向剖視圖。電磁線圈180設(shè)置成 螺旋狀纏繞在圓環(huán)形狀的磁鐵110b的外側(cè)。并且，電磁線圈180既nJ以 設(shè)置在永久磁鐵110b的外側(cè)，也可以設(shè)置在永久磁鐵U0b的內(nèi)、外兩 側(cè)。在電磁線圈180外側(cè)設(shè)有由霍爾元件等磁傳感器構(gòu)成的位置傳感器 170。并且，例如也可以使用線圈狀的傳感器作為位置傳感器170。另外 還可以省略位置傳感器170。
圖7是表示第5實(shí)施例中的位置傳感器170的輸出和結(jié)構(gòu)的例子的 說(shuō)明圖。圖7 (A)是表示位置傳感器170的輸出的曲線圖，位置傳感器 170所檢測(cè)的感應(yīng)電壓隨著磁鐵110b與位置傳感器170的距離變近而增 大。圖7 (B)表示位置傳感器1710的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子。該位置傳 感器170具有霍爾元件171、偏壓調(diào)整部172、增益調(diào)整部173。霍爾元 件171測(cè)定磁通密度X。偏壓調(diào)整部172使偏壓值b與霍爾元件171的 輸出X相加，增益調(diào)整部173使該結(jié)果乘以增益值a。位置傳感器170的輸出SSA(-Y)例如可通過(guò)下式(1)或(2)來(lái)賦予。 Y=a.X+b... (1) Y=a (X+b) (2)
通過(guò)將位置傳感器170的增益值a和偏壓值b設(shè)定為適當(dāng)?shù)闹?，?而能夠?qū)鞲衅鬏敵鯯SA矯正為優(yōu)選的形狀。
圖8是表示第5實(shí)施例中的電磁線圈180的驅(qū)動(dòng)控制部600的概要 結(jié)構(gòu)的說(shuō)明圖。該驅(qū)動(dòng)控制部600除具有上述位置傳感器170和電磁線 圈180夕卜，還具有主控制部210、兩個(gè)幵關(guān)191、 192、可變電阻器193。 第1開(kāi)關(guān)191、電磁線圈180、可變電阻器193串聯(lián)在電源電位VDD與 接地電阻GND之間。第2開(kāi)關(guān)192與電磁線圈180并聯(lián)。
在圖8 (A)的狀態(tài)下，通過(guò)截止第1開(kāi)關(guān)191并導(dǎo)通第2開(kāi)關(guān)192， 從而使電磁線圈180短路，利用所謂的短路制動(dòng)對(duì)第2磁鐵110b施加制 動(dòng)力。另一方面，在圖8 (B)的狀態(tài)下，通過(guò)導(dǎo)通第1開(kāi)關(guān)191并截止 第2開(kāi)關(guān)192，從而使電流流過(guò)電磁線圈180，對(duì)第2磁鐵110b施加朝 下的力。此時(shí)，流過(guò)電磁線圈180的電流大小可通過(guò)可變電阻器193進(jìn) 行調(diào)節(jié)。另外，主控制部210能根據(jù)位置傳感器170的檢測(cè)結(jié)果，進(jìn)行 第1開(kāi)關(guān)191、第2幵關(guān)192的切換以及可變電阻器193的電阻值Rv的 設(shè)定。并且，優(yōu)選主控制部210內(nèi)的存儲(chǔ)器具有用于根據(jù)位置傳感器170 的檢測(cè)結(jié)果來(lái)確定電阻值Rv的表。
如上，如果將電磁線圈配置在磁鐵外周或內(nèi)周，則除了磁鐵彼此的 排斥力，還能使用由電磁線圈作用在磁鐵上的力來(lái)緩和沖擊，因此可以 獲得大于第l實(shí)施例的阻力。
C.第6實(shí)施例
圖9是表示第6實(shí)施例的緩沖裝置100e的概要結(jié)構(gòu)的說(shuō)明圖。其與 圖6所示的第5實(shí)施例的較大不同之處在于在磁鐵110a和磁鐵110b 之間增加了磁鐵110c (浮動(dòng)磁鐵)。在該裝置中，分別設(shè)有與可移動(dòng)的兩 個(gè)磁鐵110b、 110c對(duì)應(yīng)的兩個(gè)位置傳感器170a、 170b以及兩個(gè)電磁線圈 180a、 180b。第1電磁線圈180a設(shè)置在磁鐵彼此離開(kāi)最遠(yuǎn)的狀態(tài)(圖9 的狀態(tài))下的、從中央的磁鐵110c起到上端的110a之間。第2電磁線圈180b設(shè)置在從下端的磁鐵110b起到中央的磁鐵HOC之間。并且，設(shè)置
電磁線圈180的區(qū)間是任意的，例如，還可以通過(guò)與各磁鐵移動(dòng)的區(qū)間 對(duì)應(yīng)的形式來(lái)設(shè)置電磁線圈180。
如上，只要在磁鐵間設(shè)置浮動(dòng)磁鐵以及與其對(duì)應(yīng)的電磁線圈，則可 與第5實(shí)施例同樣地，除了磁鐵彼此的排斥力，還可以使用由多個(gè)電磁 線圈作用在磁鐵上的力來(lái)緩和沖擊。
D.第7實(shí)施例
圖10是表示第7實(shí)施例中的緩沖發(fā)電裝置300的概要結(jié)構(gòu)的框圖。 該緩沖發(fā)電裝置300具有控制裝置200和緩沖裝置IOOd。緩沖裝S IOOd 與圖6所示的第5實(shí)施例的裝置相同。但是，也可以使用第6實(shí)施例的 緩沖裝置100e(圖9)?？刂蒲b置200具有主控制部210、驅(qū)動(dòng)控制部220、 蓄電控制部230、蓄電部310、電源電路400。驅(qū)動(dòng)控制部220具有通過(guò) 對(duì)電磁線圈180提供電流而調(diào)整緩沖性能的功能。蓄電控制部230具有 這樣的功能使用伴隨永久磁鐵110b的移動(dòng)而在電磁線圈180上產(chǎn)生的 功率，對(duì)蓄電部310進(jìn)行充電?？墒褂?次電池或電容器作為蓄電部310。
圖11是表示驅(qū)動(dòng)控制部220的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和動(dòng)作的說(shuō)明圖。圖11 (A) 表示驅(qū)動(dòng)控制部220的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。驅(qū)動(dòng)控制部220具有基本時(shí)鐘生成電 路510、分頻器520、 PWM控制部(脈寬調(diào)制控制部)530、緩沖器部 540、緩沖偏壓方向控制寄存器550和指令量確定部560。
基本時(shí)鐘生成電路510是產(chǎn)生具有規(guī)定頻率的時(shí)鐘信號(hào)PCL的電路， 例如通過(guò)PLL電路構(gòu)成。分頻器520產(chǎn)生具有該時(shí)鐘信號(hào)PCL的1/N頻 率的時(shí)鐘信號(hào)SDC。 N的值被設(shè)定為規(guī)定的恒定值。該N的值通過(guò)牛Z控 制部210預(yù)先設(shè)定在分頻器520中。緩沖偏壓方向控制寄存器550中設(shè) 定有表示電流在電磁線圈180上流動(dòng)的方向的值Rl。該RI的值通過(guò)主控 制部210預(yù)先設(shè)定在緩沖偏壓方向控制寄存器550中。
指令量確定部560根據(jù)位置傳感器170的檢測(cè)結(jié)果，在由PWM控 制部530生成后述的驅(qū)動(dòng)信號(hào)時(shí)，生成用于確定其占空比的值M。 PWM 控制部530按照時(shí)鐘信號(hào)PCL、 SDC、由緩沖偏壓方向控制寄存器550 提供的指示值RI、由指令量確定部560提供的值M，生成驅(qū)動(dòng)信號(hào)Il、12和蓄電使能信號(hào)(enable信號(hào))Gpwm。后面將敘述該動(dòng)作。緩沖器部 540是用于根據(jù)來(lái)自PWM控制部530的驅(qū)動(dòng)信號(hào)11、12，對(duì)電磁線圈180 進(jìn)行電流控制的H電橋電路。
圖11 (B) 圖11 (E)表示值M取各種值的情況下PWM控制部 530的動(dòng)作。PWM控制部530是在時(shí)鐘信號(hào)SDC的一個(gè)周期的期間內(nèi)， 產(chǎn)生一個(gè)占空比為M/N的脈沖的電路。即，如圖11 (B) 圖11 (E) 所示，隨著值M增加，驅(qū)動(dòng)信號(hào)Il、 12和蓄電使能信號(hào)Gpwm的脈沖占 空比增加。并且，第1驅(qū)動(dòng)信號(hào)I1是用于使特定方向的電流流過(guò)電磁線 圈180的信號(hào)，第2驅(qū)動(dòng)信號(hào)I2是用于使反方向的電流流過(guò)電磁線圈180 的信號(hào)。圖11 (B) 圖11 (E)中，以第1驅(qū)動(dòng)信號(hào)II作為代表例加 以敘述。另外，蓄電使能信號(hào)Gpwm是用于對(duì)蓄電控制部230進(jìn)行蓄電 指示的信號(hào)。根據(jù)圖11 (B) 圖11 (E)可知，驅(qū)動(dòng)信號(hào)Il (或12)丄j 蓄電使能信號(hào)Gpwm屬于排他關(guān)系。
圖12是表示指令量確定部560的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的框圖。指令量確定部560 包含乘法器561、轉(zhuǎn)換表562、 AD轉(zhuǎn)換部563、指令值寄存器564。位置 傳感器170的輸出SSA被提供給AD轉(zhuǎn)換部563。 AD轉(zhuǎn)換部563對(duì)該傳 感器輸出SSA進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換(模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換)，生成傳感器輸出的數(shù)字 值。AD轉(zhuǎn)換部563的輸出范圍例如為FFh Oh (末尾的"h"表示16進(jìn)制 數(shù)字)。轉(zhuǎn)換表562是用于從上述傳感器輸出的數(shù)字值中導(dǎo)出值Xa的轉(zhuǎn) 換表。該值Xa作為設(shè)定對(duì)線圈的施加電壓的值發(fā)揮作用。轉(zhuǎn)換表562優(yōu) 選設(shè)計(jì)成按照磁鐵110b與磁鐵110a之間的距離，導(dǎo)出可由電磁線圈 180進(jìn)行最佳輸出的值Xa。并且，可以通過(guò)使用函數(shù)的運(yùn)算來(lái)確定值Xa。
指令值寄存器564存儲(chǔ)由主控制部210設(shè)定的指令值Ya。該指令值 Ya作為設(shè)定對(duì)線圈的施加電壓的值發(fā)揮作用。指令值Ya典型地可取0 l.O的值，也可以設(shè)定大于l.O的值。其中，下面假定指令值Ya取0 1.0 范圍內(nèi)的值。此時(shí)，Ya-O表示施加電壓為0， Ya-1.0表示施加電壓為最 大值。乘法器561使從轉(zhuǎn)換表562輸出的時(shí)序上變化的變化信號(hào)值Xa與 指令值Ya相乘后取整數(shù)，將該相乘值M提供給PWM控制部530。
PWM控制部530 (PWM控制電路)構(gòu)成為如下電路通過(guò)對(duì)該相乘值M進(jìn)行PWM控制，從而生成PWM信號(hào)的電路。這種PWM控制 部530通過(guò)調(diào)整指令值Ya，從而模擬與變化信號(hào)SSA成比例的波形，并 且能生成具有與指令值Ya的電平對(duì)應(yīng)的有效振幅的PWM信號(hào)。因此， 能夠容易生成與位置傳感器170的輸出信號(hào)對(duì)應(yīng)的適當(dāng)?shù)腜WM信號(hào)。
圖13是表示緩沖器部540的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的框圖。緩沖器部540是具有 四個(gè)開(kāi)關(guān)晶體管541 544的H電橋電路，另夕卜，在所有的晶體管門(mén)極前 段都設(shè)有用于調(diào)整驅(qū)動(dòng)信號(hào)的電平的電平移位電路545。但是，可以省略 電平移位電路545。
從PWM控制部530向緩沖器部540提供有兩種驅(qū)動(dòng)信號(hào)II、 12。若 驅(qū)動(dòng)信號(hào)I1是高電平(H電平)、驅(qū)動(dòng)信號(hào)I2是低電平(L電平)，則電 流會(huì)流過(guò)第l電流方向IA1 (下面稱之為"偏壓強(qiáng)電流")。此時(shí)，第2磁 鐵110b (圖6)上作用有朝下的力，由此提高了緩沖性能。相反，若驅(qū) 動(dòng)信號(hào)II是低電平、驅(qū)動(dòng)信號(hào)12是高電平，則電流會(huì)流過(guò)第2電流方向 IA2 (下面稱之為"偏壓弱電流")。此時(shí)，第2磁鐵110b上作用有朝上的 力，兩個(gè)磁鐵彼此的排斥力減弱。
圖14是表示使用了偏壓強(qiáng)電流、偏壓弱電流的情況下的效果的曲線 圖。圖14 (a)表示使用偏壓弱電流的情況下移動(dòng)量相對(duì)于沖擊的變化， 圖14 (b)示電流不流過(guò)線圈部的情況下移動(dòng)量相對(duì)于沖擊的變化，圖 14 (c)表示使用偏壓強(qiáng)電流的情況下移動(dòng)量相對(duì)于沖擊的變化。通過(guò)這 樣區(qū)分使用偏壓強(qiáng)電流和偏壓弱電流，從而能夠控制用于緩沖的阻力的 強(qiáng)弱。并且，如果驅(qū)動(dòng)信號(hào)Il、 12都為低電平，則電流不會(huì)流向線圈部， 僅使用磁鐵的排斥力來(lái)緩和沖擊。其中，在驅(qū)動(dòng)信號(hào)Il、 12都為低電平 的期間內(nèi)，可進(jìn)行如下說(shuō)明的蓄電控制。
圖15是表示蓄電控制部230的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的電路圖。該蓄電控制部230 具有在蓄電使能信號(hào)Gpwm為高電平的狀態(tài)下，再生在電磁線圈180屮 產(chǎn)生的功率的功能。蓄電控制部230具有整流電路250、蓄電導(dǎo)通/截止 值寄存器231、 AND電路(邏輯與電路)232。另外，整流電路250具有 兩個(gè)門(mén)極晶體管251、 252、包含多個(gè)二極管的全波整流電路253、逆變 器電路254、緩沖器電路255。門(mén)極晶體管251、 252的輸出端子與蓄電部310連接。
主控制部210對(duì)蓄電導(dǎo)通/截止值寄存器231設(shè)定用于確定是否蓄電 的蓄電導(dǎo)通/截止值Gonoff。 AND電路232獲取蓄電導(dǎo)通/截止值Gonoff 和蓄電使能信號(hào)Gpwm (圖11)的邏輯積，將該輸出作為蓄電區(qū)間信「'寸 EG提供給逆變器電路254和緩沖器電路255。
在蓄電控制時(shí)由電磁線圈180產(chǎn)生的功率通過(guò)全波整流電路253進(jìn) 行整流。門(mén)極晶體管251、 252的門(mén)極被賦予了蓄電區(qū)間信號(hào)EG及其反 轉(zhuǎn)信號(hào)，與此對(duì)應(yīng)地對(duì)門(mén)極晶體管251、 252進(jìn)行導(dǎo)通/截止控制。因此， 在蓄電區(qū)間信號(hào)EG為高電平的期間內(nèi)將再生功率蓄積在蓄電部310，另 一方面，在蓄電區(qū)間信號(hào)EG為低電平的期間內(nèi)禁止功率再生。
如上，在第7實(shí)施例的情況下，通過(guò)設(shè)置蓄電控制部和蓄電部，從 而可以將通過(guò)緩沖時(shí)磁鐵移動(dòng)而產(chǎn)生的功率作為電能蓄積起來(lái)。另外， 根據(jù)需要，可以對(duì)從線圈部獲得力的控制、和蓄積產(chǎn)生于線圈部的功率 的控制進(jìn)行切換。
并且，如圖11 (B) 圖11 (E)所示，驅(qū)動(dòng)信號(hào)Il (或12)與蓄iL 使能信號(hào)Gpwm處于反轉(zhuǎn)的關(guān)系。因此，也可以構(gòu)成為在驅(qū)動(dòng)信號(hào)Il (或12)為高電平的期間內(nèi)，向電磁線圈180提供電流以調(diào)整緩沖能力， 另一方面，在驅(qū)動(dòng)信號(hào)Il (或12)為低電平的期間內(nèi)，使用蓄電使能信 號(hào)Gpwm進(jìn)行蓄電。這樣，能夠在切換緩沖能力的調(diào)整和蓄電的同時(shí)實(shí) 現(xiàn)并行處理。并且，在進(jìn)行這種并行處理時(shí)，為了防止電路內(nèi)的短路， 優(yōu)選在驅(qū)動(dòng)信號(hào)Il (或12)為高電平的期間與蓄電使能信號(hào)Gpwm為高 電平的期間之間設(shè)置若干間隙(各種信號(hào)都為低電平的期間)。
E.變形例
并且，本發(fā)明不限于上述實(shí)施例和實(shí)施方式，可以在不脫離其主旨 的范圍內(nèi)實(shí)施各種方式，例如可實(shí)現(xiàn)如下變形。 El.變形例1:
在上述實(shí)施例中，永久磁鐵(下面稱之為"磁鐵")是圓環(huán)形狀，然 而也可以為其他形狀。例如可以釆用圓柱形狀或方柱形狀的磁鐵。 E2.變形例2:在上述實(shí)施例中，處于兩端的兩個(gè)磁鐵都是永久磁鐵，然而也可以 使其中一個(gè)是電磁鐵，另一個(gè)是永久磁鐵。例如，可以對(duì)處于兩端的兩 個(gè)磁鐵中固定在磁鐵保持部的一側(cè)的一個(gè)使用電磁鐵，對(duì)可在磁鐵保持 部?jī)?nèi)自由上下移動(dòng)的一側(cè)的磁鐵使用永久磁鐵。
E3.變形例3:
在變形例2中，在通過(guò)電磁鐵來(lái)構(gòu)成處于兩端的兩個(gè)磁鐵屮的卞:少 一個(gè)的情況下，也可以與緩沖用電磁線圈同樣地控制代替永久磁鐵而設(shè) 置的電磁線圈上的電流量。
E4.變形例4:
在上述第5實(shí)施例中，使用了與兩個(gè)磁鐵中的一個(gè)磁鐵對(duì)應(yīng)起來(lái)的 一個(gè)電磁線圈(在第6實(shí)施例中使用了與三個(gè)磁鐵中的兩個(gè)磁鐵對(duì)應(yīng)起 來(lái)的兩個(gè)電磁線圈)。但是，電磁線圈的個(gè)數(shù)只要能滿足與N個(gè)磁鐵中的 M個(gè)(M為大于等于1且小于等于N的整數(shù))磁鐵對(duì)應(yīng)起來(lái)的M個(gè)電 磁線圈這樣的關(guān)系，即可以為任意數(shù)目。例如，可以使用與三個(gè)磁鐵中 的 一個(gè)磁鐵對(duì)應(yīng)起來(lái)的 一個(gè)電磁線圈。
E5.變形例5:
在上述實(shí)施例中，主控制部以增減緩沖裝置具有的阻力和蓄屯為n 的，將如下的信號(hào)和參數(shù)提供給驅(qū)動(dòng)控制部和蓄電控制部，設(shè)定了各ft 的動(dòng)作狀態(tài)。
(1) 電阻值Rv (圖8)
(2) 緩沖偏壓方向值RI (圖11)
(3) 指令值Ya (圖12)
(4) 蓄電導(dǎo)通/截止值Gonoff (圖15)
但是，作為本發(fā)明的緩沖裝置，也可以采用根據(jù)一個(gè)以上的輸入值 僅確定其中一部分內(nèi)容的結(jié)構(gòu)。 E6.變形例6:
根據(jù)上述第7實(shí)施例，在指令量確定部的控制下確定提供給PWM控 制部的值M，然而該值M也可以為恒定值。并且，在值M為恒定值的 情況下，不需要位置傳感器。
權(quán)利要求
1.一種緩沖裝置，該緩沖裝置具有N個(gè)磁鐵，它們配置在同極彼此排斥的方向上，其中N是大于等于2的整數(shù)；以及磁鐵保持部，其在能改變上述磁鐵相互間的距離的狀態(tài)下保持上述N個(gè)磁鐵，上述緩沖裝置構(gòu)成為緩和施加給處在上述N個(gè)磁鐵兩端的兩個(gè)磁鐵的沖擊。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的緩沖裝置，其特征在于，上述整數(shù)N大于 等于3，上述N個(gè)磁鐵包含位于處在上述N個(gè)磁鐵兩端的兩個(gè)磁鐵之間， 且配置在對(duì)相鄰的磁鐵中的任一個(gè)都同極排斥的方向上的一個(gè)以上磁 鐵。
3，根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的緩沖裝置，其特征在于，處于上述N 個(gè)磁鐵兩端的兩個(gè)磁鐵中的一個(gè)是電磁鐵，另一個(gè)是永久磁鐵。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的緩沖裝置，其特征在于，所述 緩沖裝置還具有線圈部，其包含配置在上述N個(gè)磁鐵外周和內(nèi)周的至少一方上的電 磁線圈；以及控制部，其控制上述線圈部的電力動(dòng)作。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的緩沖裝置，其特征在于， 上述線圈部包含M個(gè)電磁線圈，該M個(gè)電磁線圈與上述N個(gè)磁鐵中的M個(gè)磁鐵對(duì)應(yīng)起來(lái)，其中M為大于等于1小于等于N的整數(shù)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的緩沖裝置，其特征在于， 上述控制部具有驅(qū)動(dòng)控制部，該驅(qū)動(dòng)控制部通過(guò)對(duì)上述線圈部提供電流，從而進(jìn)行增減上述緩沖裝置的緩沖性能的驅(qū)動(dòng)控制。
7. 根據(jù)權(quán)利要求4至6中任一項(xiàng)所述的緩沖裝置，其特征在于， 上述控制部具有蓄電控制部，該蓄電控制部利用由于上述磁鐵的移動(dòng)產(chǎn)生的磁場(chǎng)的變化而在上述線圈部產(chǎn)生的電壓或電流，進(jìn)行蓄電控制。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的緩沖裝置，其特征在于，上述控制部能在切換上述驅(qū)動(dòng)控制和上述蓄電控制的同時(shí)執(zhí)行上述 驅(qū)動(dòng)控制和上述蓄電控制。
全文摘要
本發(fā)明提供一種緩沖裝置，其通過(guò)不同于現(xiàn)有技術(shù)的結(jié)構(gòu)來(lái)緩和沖擊。該緩沖裝置具有配置于同極彼此排斥的方向上的N個(gè)磁鐵，其中N為大于等于2的整數(shù)；以及在能改變磁鐵相互間的距離的狀態(tài)下保持N個(gè)磁鐵的磁鐵保持部，該緩沖裝置構(gòu)成為緩和施加給處于N個(gè)磁鐵兩端的兩個(gè)磁鐵的沖擊。
文檔編號(hào)B62J23/00GK101537864SQ20091012885
公開(kāi)日2009年9月23日 申請(qǐng)日期2009年3月17日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月18日
發(fā)明者竹內(nèi)啟佐敏 申請(qǐng)人:精工愛(ài)普生株式會(huì)社