(57)【要約】【課題】可動子に働く最大発生力と力の変化が小さい位置範囲の大きさの両方を同時に向上させる。【解決手段】ヨーク２とヨーク３との対向空間中、永久磁石１’が設けられた側とは反対側の端部に、可動子６を設ける。可動子６は、その軸方向をヨーク２，３の対向方向に対してほゞ垂直としてヨーク間２，３に配置されており、かつその軸方向に透磁率の高い層と低い層とを交互に備えている。例えば、板状の磁性体を可動子片６１とし、この可動子片６１を間隔を空けて積層した構造とする。なお、板状の磁性体と板状の非磁性体（又は透磁率の低い磁性体）とを交互に積層した構造とするなどしてもよい。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気の吸引力を磁気バネ力として用いる磁気バネ装置において、
一方の磁極から出て他方の磁極に戻る磁束を発生する永久磁石と、
前記永久磁石の一方の磁極から出て他方の磁極に戻る磁束の磁路を形成するための第１および第２のヨークと、
前記第１および第２のヨークとともに磁路を形成するように配置され、その軸心の位置が規制された状態で軸方向に移動可能に設けられた磁性体からなる可動子とを備え、
前記第１および第２のヨークは、
対向するほゞ平行な内壁面を有し、
前記可動子は、
前記第１および第２のヨークの対向する内壁面に対して平行移動方向を軸心として平行移動可能な形状とされ、その軸方向を前記第１および第２のヨークの対向方向に対してほゞ垂直として当該ヨーク間に配置されており、かつその軸方向に透磁率の高い層と低い層とを交互に備えている
ことを特徴とする磁気バネ装置。
【請求項２】
請求項１に記載された磁気バネ装置において、
前記可動子は、
板状の磁性体を可動子片とし、この可動子片を間隔を空けて積層することにより、前記透磁率の高い層と低い層とが交互に形成されている
ことを特徴とする磁気バネ装置。
【請求項３】
請求項１に記載された磁気バネ装置において、
前記可動子は、
板状の磁性体を可動子片とし、この可動子片と板状の非磁性体又は透磁率の低い磁性体とを交互に積層することにより、前記透磁率の高い層と低い層とが交互に形成されている
ことを特徴とする磁気バネ装置。
【請求項４】
請求項２又は３に記載された磁気バネ装置において、
前記可動子を形成する複数の可動子片は、
前記第１および第２のヨークの対向方向の磁気抵抗がそれぞれ異なり、磁気バネ力が発生する方向に沿って前記磁気抵抗が高くなる順に並んで配置されている
ことを特徴とする磁気バネ装置。
【請求項５】
請求項４に記載された磁気バネ装置において、
前記可動子片は、磁気特性の異なる材料を組み合わせて構成することにより前記磁気抵抗が調整されている
ことを特徴とする磁気バネ装置。
【請求項６】
請求項４に記載された磁気バネ装置において、
前記可動子片は、長さ、幅、厚さなどの形状を変化させることにより前記磁気抵抗が調整されている
ことを特徴とする磁気バネ装置。
【請求項７】
請求項４に記載された磁気バネ装置において、
前記可動子片は、前記第１および第２のヨークの対向方向の長さを部分的に変化させることにより前記磁気抵抗が調整されている
ことを特徴とする磁気バネ装置。
【請求項８】
請求項４に記載された磁気バネ装置において、
前記可動子片は、一部に非磁性体が使用されていることにより前記磁気抵抗が調整されている
ことを特徴とする磁気バネ装置。
【請求項９】
請求項４に記載された磁気バネ装置において、
前記可動子片は、前記第１および第２のヨークと対向する端面の形状を変化させることにより前記磁気抵抗が調整されている
ことを特徴とする磁気バネ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、磁気の吸引力を磁気バネ力として用いる磁気バネ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、この種の磁気バネ装置として、電磁石を利用した磁気バネ装置が提案されている。この電磁石を利用した磁気バネ装置では、電流を変化させることにより、バネ定数やバネ力などのバネの特性を変化させることができる。
【０００３】
例えば、バネ定数を任意かつ連続的に変化させることができるバネ定数可変磁気バネ装置は、例えば電子部品などの小型部品や精密部品の組み付けを行うロボットのアーム先端とワーク（あるいはハンド）との間などに取り付けられ、部品の破損を防ぐための緩衝装置として用いられる。
【０００４】
このような磁気バネ装置では、設置後の調整や設備の仕様変更などで、バネ定数やバネ力などのバネの特性の変更が必要になった場合に容易に対応できる。また、ロボットによる組み付けでは、位置決めの時には過大な接触力が部品に加わり破損してしまわないように弱い力が必要で、位置が決まった後は強い力で押し付けることが必要であるが、バネ定数可変磁気バネ装置によって位置決め時の弱い力設定と、位置が決まった後の強い力設定とを使い分けることが可能となる。さらに、１つのロボットアームで多種の仕事をする場合にも、それぞれに必要なバネの特性への変更が可能となる。
【０００５】
図１２に従来の磁気バネ装置の一例を示す（例えば、特許文献１参照）。この磁気バネ装置４００は、可動子２１（可動子ヨーク２２、永久磁石２３）と固定子２４（コイル２５，２６、ギャップ調整用固定子ヨーク２７〜３０、固定子コア３１，３２）と可動子２１を支持するケース３３と、可動子２１と固定子２４との間のギャップの間隔を変えるギャップ調整機構３４〜３７によって構成されている。
【０００６】
この磁気バネ装置４００では、コイル２５，２６に電流が流されていない場合、永久磁石２３による磁束４０，４１が固定子２４のヨーク２７〜３２に流れ、可動子２１の変位０で安定状態にある。そのため、可動子２１がプラスに変位してもマイナスに変位しても可動子２１を変位０の中心点（原点）に戻そうとする吸引力が発生する。これにより、永久磁石２３の吸引力のみで、可動子２１の軸方向移動に対するバネ力（磁気バネ力）が得られる。
【０００７】
これに対し、コイル２５，２６に電流を流すと、このコイル２５，２６に流れる電流（コイル電流）による磁束３８，３９が発生する。永久磁石２３による磁束４０，４１をコイル電流による磁束３８，３９で弱めることで、磁気吸引力が減少し、バネ定数が小さくなる。逆に、永久磁石２３による磁束４０，４１をコイル電流による磁束３８，３９で強めることで、磁気吸引力が増加し、バネ定数が大きくなる。
【０００８】
また、ギャップ調整機構３４〜３７により、可動子２１と固定子２４との間のギャップ（２１−２７間、２１−２８間、２１−２９間、２１−３０間）の間隔を大きくすることで、磁気抵抗が増加し、永久磁石２３から固定子２４のヨーク２７〜３２に流れる磁束が減少することで磁気吸引力が減少し、バネ定数が小さくなる。逆に、可動子２１と固定子２４との間のギャップ（２１−２７間、２１−２８間、２１−２９間、２１−３０間）の間隔を小さくすることで、磁気抵抗が減少し、永久磁石２３から固定子２４のヨーク２７〜３２に流れる磁束が増加することで磁気吸引力が増加し、バネ定数が大きくなる。
【０００９】
図１３に従来の磁気バネ装置の他の例を示す（例えば、特許文献２参照）。この磁気バネ装置５００は、円筒形状の固定軸５１と、この固定軸５１内に軸方向に移動可能に挿入された円柱形状の可動軸５２と、固定軸５１の内周に固定された円筒形状の固定側永久磁石５３と、可動軸５２の外周に固定された円筒形状の可動側永久磁石５４とを備え、固定側永久磁石５３および可動側永久磁石５４は、Ｎ極着磁帯とＳ極着磁帯とが交互に着磁されて円周方向に分割され、固定側永久磁石５３のＮ極着磁帯とＳ極着磁帯とをまたぐように鉄心５５が固定され、この固定側永久磁石５３に固定された鉄心５５にコイル５６が巻かれている。
【００１０】
この磁気バネ装置５００では、固定側永久磁石５３と可動側永久磁石５４との間に、固定軸５１と可動軸５２との軸方向および円周方向の相対変位に反発するように吸引力が発生し、軸方向に作用する吸引力がバネ力としてバネ機能を発揮し、円周方向に作用する吸引力が可動軸５２の回転止めとして機能する。また、コイル５６，５６に電流を流すことにより、このコイル５６，５６に流れる電流（コイル電流）によって発生する磁束が固定側永久磁石５３の磁束に作用し、バネ力を変化させる。すなわち、固定側永久磁石５３による磁束をコイル電流による磁束で弱めることで、磁気吸引力が減少し、バネ力が弱くなる。逆に、固定側永久磁石５３による磁束をコイル電流による磁束で強めることで、磁気吸引力が増加し、バネ力が強くなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００４−３６０７４７号公報
【特許文献２】特開２００４−８４６９６号公報
【特許文献３】特願２０１２−２２６０４５
【特許文献４】特願２０１２−０３９６２８
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、このような従来の磁気バネ装置４００や５００によると、コイルに電流を流すことによってバネ定数やバネ力を変更することができるが、永久磁石の磁束にコイルからの磁束を作用させるために、電力を常時消費し続けることになり、省エネルギーの観点で不利である。また、消費電力の増大に伴って、発熱も大きくなり、発熱による支障を生じることもある。
【００１３】
このような問題に対して、本出願人は先に、図１４にその要部を示すような磁気バネ装置を提案している（特許文献３（先願１））。図１４（ａ）はこの磁気バネ装置の平面図、図１４（ｂ）は図１４（ａ）におけるＩ−Ｉ線断面図である。
【００１４】
図１４において、１はＮ極から出てＳ極に戻る磁束を発生する永久磁石、２および３は永久磁石１のＮ極から出てＳ極に戻る磁束の磁路を形成するための第１および第２のヨーク、４は第１のヨーク２および第２のヨーク３が形成する磁路中の空間にその軸心Ｏの位置が規制された状態で軸方向に移動可能に設けられた磁性体からなる可動子である。
【００１５】
この磁気バネ装置２００において、第１のヨーク２および第２のヨーク３は、平板状とされ、間隔をあけてほゞ平行に対向して配置されている。可動子４は、四角柱状とされ、第１のヨーク２と第２のヨーク３との間に、その軸方向をヨーク２，３の対向方向に対してほゞ垂直として配置されている。
【００１６】
また、可動子４は、図示されていないガイドによって、その軸心Ｏの位置が規制された状態（軸心に対して垂直方向の動きが規制された状態）で、可動子４の軸方向とヨーク２，３の面方向を平行にして軸方向に移動可能に設けられている。すなわち、可動子４の外周面４ａ（上面４ａ１，下面４ａ２）をヨーク部２，３の内面２ｂ，３ｃから離間させた状態で、可動子４がヨーク部２，３の間に配置されている。可動子４の長さＬはヨーク部２，３の幅Ｗ（可動子４の近傍に位置するヨーク部２，３の可動子４の軸方向の長さ）と同程度以下とされている。
【００１７】
また、この磁気バネ装置２００において、永久磁石１は直方体とされ、その厚み方向の一方がＮ極、他方がＳ極に着磁されている。この永久磁石１は、第１のヨーク２と第２のヨーク３との対向空間中、可動子４が設けられた側とは反対側の端部に、そのＮ極の面（上面）１ａおよびＳ極の面（底面）１ｂを第１のヨーク部２の下面（内面）２ｂおよび第２のヨーク部３の上面（内面）３ｂに接触させるようにして、交換可能にあるいはその位置を変更可能に固定されている。
【００１８】
この磁気バネ装置２００では、永久磁石１のＮ極から出てＳ極に戻る磁束５が第１のヨーク２、可動子４、第２のヨーク３の経路で流れ、第１のヨーク２および第２のヨーク３と可動子４との間に作用する磁力（吸引力）によって、（無負荷状態における）変位０の中心点（原点）に可動子４が戻ろうとするバネ力（磁気バネ力）が発生する。
【００１９】
図１５を参照して、この磁気バネ装置２００において、磁気バネ力が発生する原理について説明する。なお、図１５は図１４（ｂ）におけるII−II線断面図である。
【００２０】
この磁気バネ装置２００において、磁気バネ力は次のような原理によって発生する。すなわち、外力によって可動子４が対向したヨーク２，３間に押し込められると、可動子４の押し込められた側の端部と押し込められた側のヨーク２の端部間およびヨーク３の端部間における斜め方向の吸引力により、その吸引力の軸方向の分解ベクトルとして可動子４を中央にもどす垂直方向（軸方向）の磁気バネ力が発生する。なお、可動子４の押し出された側の端部と押し出された側のヨーク２の端部間およびヨーク３の端部間においても、わずかな斜め方向の吸引力が働き、その吸引力の軸方向の分解ベクトルとして可動子４を中央にもどす垂直方向（軸方向）のわずかな磁気バネ力が発生するが、押し込められた側の影響が大きい。
【００２１】
この磁気バネ装置２００では、可動子４はそのままで、永久磁石１のみを形状、体積、材質などが異なる別の永久磁石と交換することにより、すなわち永久磁石１を磁力の強い磁石に交換したり、磁力の弱い磁石に交換したりすることにより、永久磁石の磁束にコイルからの磁束を作用させ続ける場合のような電力を常時消費し続ける必要性を生じさせることなく、バネ定数やバネ力などのバネの特性を必要に応じて変更することが可能となる。
【００２２】
また、本出願人は、別の例として、図１６に示すように、磁石を円柱状の永久磁石１’とし、この永久磁石１’をその軸心Ｐを中心として回転させることによって、ヨーク２，３の内面に対向する永久磁石１’の磁極の位置を変化させることができるようにした磁気バネ装置３００も提案している（特許文献４（先願２））。
【００２３】
この磁気バネ装置３００によれば、永久磁石１’の磁極の位置を変化させることによって、ヨーク２，３を通して永久磁石１’から可動子４へ供給される磁束の量と、永久磁石１’から可動子４へ供給されない磁束の量との配分を変化させて、バネ定数やバネ力などのバネの特性を変化させることが可能である。
【００２４】
また、この特許文献４では、例えば図１４に示したような構成において、永久磁石１から可動子４に供給されない磁束の磁路に磁性体を配置し、この磁性体の配置状態を変化させることによって磁束の配分を変化させて、バネ定数やバネ力などのバネの特性を変化させるようにした例も示されている。
【００２５】
〔先願の技術で生じた新たな問題点〕
実際の使用条件においては、特に可動子の位置（変位）によって力の変化が小さい、力一定に近い特性（バネ定数≒０）が要求される場合も多い。
【００２６】
可動子に働く力は位置（変位）により変化し、可動子がヨーク間から外れる位置付近で、位置に対する力の変化が小さい領域、および、発生力が最大となる領域が得られる。
【００２７】
図１７に可動子の位置と発生力（磁気バネ力）との関係を示す。この図１７に示した関係は、図１８に示すように柱状の可動子４に外力を作用させて、この可動子４の位置を図示点線で示す初期位置０からヨーク２，３間から外れるまで変化させた場合のものである。図１８は可動子４を途中の位置Ｍで停止させた状態を力の発生状態と合わせて示している。
【００２８】
なお、この例では、上下方向３箇所しか力の発生状態を示していないが、可動子４の両側面の全箇所で同様の力が発生する。また、図１８において、可動子４の長さＬはヨーク２，３の幅Ｗのほゞ１／２としている。図１７に示された関係から分かるように、可動子４がヨーク２，３間から外れる位置Ｘの付近で、位置に対する力の変化が小さい領域、および、発生力が最大となる領域が得られる。
【００２９】
しかし、このような構造において、可動子４に流れる磁束を多くして発生力を大きくすると、最大発生力付近で力の変化が小さい位置範囲が狭くなるという問題があった。つまり、可動子４に働く最大発生力と、力の変化が小さい位置範囲（変位範囲）の大きさの両方を同時に向上させることが困難であった。
【００３０】
本発明は、このような課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、可動子に働く最大発生力と、力の変化が小さい位置範囲の大きさの両方を同時に向上させることが可能な磁気バネ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００３１】
このような目的を達成するために本発明は、磁気の吸引力を磁気バネ力として用いる磁気バネ装置において、一方の磁極から出て他方の磁極に戻る磁束を発生する永久磁石と、永久磁石の一方の磁極から出て他方の磁極に戻る磁束の磁路を形成するための第１および第２のヨークと、第１および第２のヨークとともに磁路を形成するように配置され、その軸心の位置が規制された状態で軸方向に移動可能に設けられた磁性体からなる可動子とを備え、第１および第２のヨークは、対向するほゞ平行な内壁面を有し、可動子は、第１および第２のヨークの対向する内壁面に対して平行移動方向を軸心として平行移動可能な形状とされ、その軸方向を第１および第２のヨークの対向方向に対してほゞ垂直として当該ヨーク間に配置されており、かつその軸方向に透磁率の高い層と低い層とを交互に備えていることを特徴とする。
【００３２】
本発明では、可動子として、単なる柱状の可動子ではなく、軸方向に透磁率の高い層と低い層とを交互に備えた構造の可動子を用いる。例えば、板状の磁性体を可動子片とし、この可動子片を間隔を空けて積層したり、この可動子片と板状の非磁性体又は透磁率の低い磁性体とを交互に積層したりするなどして、透磁率の高い層（磁気抵抗の低い層）と透磁率の低い層（磁気抵抗の高い層）とを交互に形成した構造とする。
【００３３】
このような構造にすると、それぞれの可動子片（透磁率の高い層）ごとに、ヨーク間から外れる位置付近で発生力がピークになる。よって、複数の可動子片間の距離と可動子片の形状を調節することにより、それぞれの可動子片に発生する力特性の合計として、発生力が高い状態を可動子の広い位置(移動）範囲において維持でき、位置に対する発生力の変化を低減できる。つまり、可動子に働く最大発生力と、力の変化が小さい位置範囲（変位範囲）の大きさの両方を同時に向上させることが可能となる。
【発明の効果】
【００３４】
本発明によれば、軸方向に透磁率の高い層と低い層とを交互に備えた構造の可動子を用いるようにしたので、発生力が高い状態を可動子の広い位置(移動）範囲において維持し、位置に対する発生力の変化を低減させることができるようになり、可動子に働く最大発生力と、力の変化が小さい位置範囲の大きさの両方を同時に向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明に係る磁気バネ装置の一実施の形態の概念図である。
【図２】この磁気バネ装置における可動子の位置（可動子位置）と発生力（磁気バネ力）との関係を示す図である。
【図３】図１におけるＡ−Ａ線断面図（可動子片を間隔を空けて積層した構造とした可動子を途中の位置Ｍで停止させた状態を力の発生状態と合わせて示す図）である。
【図４】ヨークの対向方向の磁気抵抗を異ならせた可動子片を用いた場合の図３に対応する図である。
【図５】ヨークの対向方向の磁気抵抗を異ならせた可動子片を用いた場合の図２に対応する図である。
【図６】可動子片と板状の非磁性体（又は透磁率の低い磁性体）とを交互に積層した可動子を示す図である。
【図７】厚さ、長さ、幅などを異ならせた可動子片を示す図である。
【図８】ヨークの対向方向の長さを部分的に変化させた可動子片を示す図である。
【図９】磁気特性の異なる材料を長さ方向や幅方向に組み合わせて構成した可動子片を示す図である。
【図１０】一部に非磁性体を使用した（または、一部に穴が空けられた）可動子片を示す図である。
【図１１】ヨークと対向する端面の形状を変化させた可動子片を示す図である。
【図１２】従来の磁気バネ装置の一例を示す図である。
【図１３】従来の磁気バネ装置の他の例を示す図である。
【図１４】特許文献３（先願１）に示された磁気バネ装置の要部を示す図である。
【図１５】特許文献３の磁気バネ装置において磁気バネ力が発生する原理を説明する図である。
【図１６】特許文献４（先願２）に示された磁気バネ装置の要部を示す図である。
【図１７】柱状の可動子の位置（可動子位置）と発生力（磁気バネ力）との関係を示す図である。
【図１８】柱状の可動子を途中の位置Ｍで停止させた状態を力の発生状態と合わせて示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
以下、本発明を図面に基づいて詳細に説明する。
〔実施の形態１〕
図１は本発明に係る磁気バネ装置の一実施の形態の概念図である。同図において、図１６と同一符号は図１６を参照して説明した構成要素と同一或いは同等の構成要素を示し、その説明は省略する。
【００３７】
この実施の形態において、その基本構造は図１６に示した磁気バネ装置３００と同じであるが、可動子として、単なる柱状の可動子ではなく、軸方向に透磁率の高い層と低い層とを交互に備えた構造の可動子６を用いている。この例では、板状の磁性体を可動子片６１とし、この可動子片６１を間隔を空けて積層した構造としている。
【００３８】
なお、図１において、永久磁石１’および可動子６は、図１６と同様、第１のヨーク２と第２のヨーク３との間の空間に配置されている。また、図１では、説明を簡単とするために、可動子片６１を可動子片６１−１（可動子片１），６１−２（可動子片２），６１−３（可動子片３）の３つとし、この３つの可動子片６１−１，６１−２，６１−３を間隔を空けて積層した構造を示している。
【００３９】
この可動子６では、可動子片６１−１，６１−２，６１−３を間隔を空けて積層することにより、可動子片６１−１，６１−２，６１−３が透磁率の高い層（磁気抵抗の低い層）とされ、可動子片６１−１と６１−２との間および可動子片６１−２と６１−３との間の空間が透磁率の低い層（磁気抵抗の高い層）とされている。
【００４０】
図２に可動子６の位置（可動子位置）と発生力（磁気バネ力）との関係を特性IVとして示す。この特性IVは、図３に示すように可動子６に外力を作用させて、可動子６の位置を図示点線で示す初期位置０からヨーク２，３間から外れるまで変化させた場合のものである。図３は可動子６を途中の位置Ｍで停止させた状態を力の発生状態と合わせて示している。
【００４１】
この磁気バネ装置１００では、可動子片６１−１，６１−２，６１−３ごとに力が発生し、可動子片６１−１，６１−２，６１−３がヨーク２，３間から外れる位置付近でそれぞれの発生力がピークを持つ。すなわち、図２中に、可動子片６１−１の位置と発生力と関係を特性Ｉ、可動子片６１−２の位置と発生力との関係を特性II、可動子片６１−３の位置と発生力との関係を特性IIIとして示すように、可動子片６１−１がヨーク２，３間から外れる位置Ｘ１の付近でその発生力がピークを持ち、可動子片６１−２がヨーク２，３間から外れる位置Ｘ２の付近でその発生力がピークを持ち、可動子片６１−３がヨーク２，３間から外れる位置Ｘ３の付近でその発生力がピークを持つ。
【００４２】
このため、可動子片６１−１，６１−２，６１−３間の距離を調整し、それらの力を合成すると、可動子６の位置と発生力との関係が特性IVのようになり、発生力が高い状態を可動子６の広い位置(移動）範囲において維持でき、位置に対する発生力の変化を低減することができる。これにより、可動子６に働く最大発生力と、力の変化が小さい位置範囲（変位範囲）の大きさの両方を同時に向上させることが可能となる。
【００４３】
〔実施の形態２〕
実施の形態１では、可動子片６１−１，６１−２，６１−３として同一の可動子片６１を用いているが、このように複数の可動子片を同様のもので構成すると、ヨーク間から外れる順番が遅い可動子片（図１では下側の可動子片６１−３）での（ヨーク間から外れる位置での）磁束集中が大きく、ヨーク間から外れる順番が早い可動子片（図１では上側の可動子片６１−１）に比べて発生力も大きくなってしまい（発生力の比較：可動子片１＜可動子片２＜可動子片３）、位置による力の変化を抑えるのに限界がある。
【００４４】
そこで、実施の形態２では、図４に示すように、可動子片６２−１，６２−２，６２−３のヨーク２，３の対向方向の磁気抵抗をそれぞれ異ならせ、磁気バネ力が発生する方向に沿って磁気抵抗が高くなる順に並べて配置している。すなわち、可動子片６２−１，６２−２，６２−３の厚さを異ならせ、ヨーク２，３間から外れる順番が遅い可動子６側での磁気抵抗が高くなるように、可動子片６２を並べて配置している。
【００４５】
このようにすると、ヨーク２，３間から外れる順番が遅い可動子６側への（ヨーク２，３間から外れる位置での）磁束集中が緩和され、図５に図２に対応する可動子位置と発生力（磁気バネ力）との関係を示すように、実施の形態１よりも可動子６の広い位置(移動）範囲において発生力が高い状態を維持でき、位置に対する発生力の変化を低減することができるようになる。
【００４６】
〔実施の形態３〕
実施の形態１では、可動子片６１を間隔を空けて積層した可動子６を用いるようにしたが、図６に示すように、可動子片６１と板状の非磁性体（又は透磁率の低い磁性体）６３とを交互に積層した可動子６を用いるようにしてもよい。
【００４７】
この例では、可動子片６１−１と６１−２との間に板状の非磁性体（又は透磁率の低い磁性体）６３−１を挟み、可動子片６１−２と６１−３との間に板状の非磁性体（又は透磁率の低い磁性体）６３−２を挟み、可動子片６１間（移動軸方向）の磁束を遮断または抑制するようにしている。
【００４８】
〔実施の形態４〕
実施の形態２では、厚さの異なる可動子片６２を用いるようにしたが、図７に示すように、厚さだけではなく、長さ、幅なども異ならせた可動子片６４を用いるようにしたり、図８に示すように、ヨーク２，３の対向方向の長さを部分的に変化させた可動子片６５を用いたりしてもよい。また、図９に示すように、磁気特性の異なる材料を長さ方向や幅方向に組み合わせて構成した可動子片６６を用いたり、図１０に示すように、一部に非磁性体を使用した、または、一部に穴が空けられた可動子片６７を用いたりしてもよい。また、図１１に示すように、ヨーク２，３と対向する端面の形状を変化させた可動子片６８を用いたりしてもよい。このような可動子片６４〜６８を用いることにより、実施の形態２と同様に、可動子片毎の磁気抵抗を変化させるようにして、位置に対する力特性を変化させることが可能となる。
【００４９】
図７に示した可動子片６４では、その幅全体で磁気抵抗を調整しようとすると、力特性の変化が激しく調整が難しい。これに対し、図８に示した可動子片６５では、可動子片６４の幅（ヨーク２，３の対向方向の長さ）を部分的に変化させるだけで、ヨークとの距離を変えて、磁束が通過しやすい部分（磁気抵抗が小さい）、磁束が通過しにくい部分（磁気抵抗が大きい）を作り、微調整することが可能である。
【００５０】
また、図９に示した可動子片６６では、磁束が通過しやすい材料（高透磁率、磁気抵抗が小さい）と磁束が通過しにくい材料（低透磁率、磁気抵抗が大きい）とを組み合わせて可動子片を形成することにより、可動子片の磁気抵抗を設定することが可能である。
【００５１】
また、図１０に示した可動子片６７では、一部に非磁性体を使用したり、穴を空けることにより、可動子片内側での磁束の流れを制限することが可能である。また、図１１に示した可動子片６８では、可動子片の端面形状を変化させることで、磁気抵抗を調整することが可能である。
【００５２】
なお、上述した実施の形態では、可動子片を積層した構造の可動子を使用するようにしたが、可動子片を積層するのではなく、その軸方向に透磁率の高い層と低い層が交互になっている一体の部材で可動子を構成してもよい。また、永久磁石は、例えば、ネオジムやサマリウムコバルトなどの希土類磁石またはフェライト磁石などが好ましい。
【００５３】
また、上述した実施の形態において、磁性体は、飽和磁束密度や透磁率が大きく、保磁力が小さく、磁気ヒステリシスの小さい軟磁性材料（例えば、電磁鋼板、電磁軟鉄、パーマロイなど）からなる。また、非磁性体は、例えば、ＳＵＳ３１６、アルミニウム、真鍮などや、その他、磁気回路への磁気的影響が無視できるレベルの材料からなる。また、可動子片同士の積層方法としては、ボルトによる固定や、接着剤による接着などがある。
【００５４】
また、上述した実施の形態では、磁石として円柱状の永久磁石を用いたタイプの磁気バネ装置（図１６）への適用例として説明したが、直方体状の永久磁石を用いたタイプの磁気バネ装置（図１４）へも同様にして適用することが可能である。
【００５５】
〔実施の形態の拡張〕
以上、実施の形態を参照して本発明を説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細には、本発明の技術思想の範囲内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
【符号の説明】
【００５６】
１’…永久磁石、２…第１のヨーク、３…第２のヨーク、５…磁束、６…可動子、６１，６２，６４〜６８…可動子片、６３…板状の非磁性体（又は透磁率の低い磁性体）、１００…磁気バネ装置。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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