(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体（１３０）をフレーム（２００）に対して懸架し、前記フレーム（２００）と前記物体（１３０）との間で伝達される過度の加振力（Fe）から保護するためのサスペンション構造体（１００）であり、
前記物体（１３０）を前記フレーム（２００）に対して直接懸架するように構成された第１のサスペンション要素（１１０）と、
前記物体（１３０）を前記フレーム（２００）に対して懸架するように構成された第２のサスペンション要素（１２０）と、
を備え、
前記物体（１３０）および前記第２のサスペンション要素（１２０）は、２つの相互係合部を含み、
前記第２のサスペンション要素（１２０）は、前記物体（１３０）を前記フレーム（２００）に対して、前記物体（１３０）と前記第２のサスペンション要素（１２０）との間にある磁気カップリング（１４０）を通じて懸架するように構成され、
前記磁気カップリング（１４０）は、
該相互係合部のどちらか一方に接続した永久磁石（１４１）と、
該相互係合部の他方に接続した磁気的に協働する磁気要素（１４２）と、
を備え、
前記磁気カップリング（１４０）は、閾としての役割を果たす、磁気結合力（Fh）及び前記永久磁石（１４１）と前記磁気要素（１４２）との間の静止摩擦力を提供するように構成され、
前記磁気カップリング（１４０）は、前記フレーム（２００）と前記物体（１３０）との間で伝達される前記加振力（Fe）が前記磁気結合力（Fh）及び前記静止摩擦力を超過することによって外れ、前記第２のサスペンション要素（１２０）を前記物体（１３０）から磁気的に分離させるように構成されることを特徴とするサスペンション構造体。
【請求項２】
請求項１に記載のサスペンション構造体（１００）であり、
前記第２のサスペンション要素（１２０）は、前記第１のサスペンション要素（１１０）とは異なる動的特性を有する、サスペンション構造体。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のサスペンション構造体（１００）であり、
前記第１のサスペンション要素（１１０）および前記第２のサスペンション要素（１２０）の動的特性は、前記第１のサスペンション要素（１１０）単体の動的特性よりも、より硬いサスペンション若しくはより大きな減衰、又はこれら両方を提供する、サスペンション構造体。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載のサスペンション構造体（１００）であり、
前記第２のサスペンション要素（１２０）の動的特性は、前記第１のサスペンション要素（１１０）の動的特性よりも、より硬いサスペンション若しくはより大きな減衰、又はこれら両方を提供するサスペンション構造体。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載のサスペンション構造体（１００）であり、
前記第１のサスペンション要素（１１０）若しくは前記第２のサスペンション要素（１２０）又はこれら両方は、
バネ（１１１，１１２）若しくはダンパ（１２１，１２２）、又はバネ（１１１，１１２）およびダンパ（１２１，１２２）の両方を備える、サスペンション構造体。
【請求項６】
請求項５に記載のサスペンション構造体（１００）であり、
前記第２のサスペンション要素（１２０）の前記ダンパ（１２２）の減衰定数（c2）は、前記第１のサスペンション要素（１１０）の前記ダンパ（１１２）の減衰定数（c1）よりも大きく、又は、
前記第２のサスペンション要素（１２０）の前記バネ（１２１）のバネ定数（k2）は、前記第１のサスペンション要素（１１０）の前記バネ（１１１）のバネ定数（k1）よりも大きい、又は、
前記第２のサスペンション要素（１２０）の前記ダンパ（１２２）の減衰定数（c2）が前記第１のサスペンション要素（１１０）の前記ダンパ（１１２）の減衰定数（c1）よりも小さい一方、前記第２のサスペンション要素（１２０）の前記バネ（１２１）のバネ定数（k2）が前記第１のサスペンション要素（１１０）の前記バネ（１１１）のバネ定数（k1）よりも大きく、又は、
前記第２のサスペンション要素（１２０）の前記ダンパ（１２２）の減衰定数（c2）が前記第１のサスペンション要素（１１０）の前記ダンパ（１１２）の減衰定数（c1）よりも大きい一方、前記第２のサスペンション要素（１２０）の前記バネ（１２１）のバネ定数（k2）が前記第１のサスペンション要素（１１０）の前記バネ（１１１）のバネ定数（k1）よりも小さく、又は、
前記第２のサスペンション要素（１１０）の前記ダンパ（１２２）の減衰定数（c2）および前記第２のサスペンション要素（１２０）の前記バネ（１２１）のバネ定数（k2）の両方がそれぞれ、前記第１のサスペンション要素（１１０）の前記ダンパ（１１２）の減衰定数（c1）および前記第１のサスペンション要素（１１０）の前記バネ（１１１）のバネ定数（k1）よりも大きい、サスペンション構造体。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項に記載のサスペンション構造体（１００）であり、
前記サスペンション要素（１１０，１２０）は、前記加振力（Fe）が加振方向（ED）に生じた場合に、前記物体（１３０）を前記加振方向（ED）で懸架するように構成された、サスペンション構造体。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか一項に記載のサスペンション構造体（１００）であり、
前記第１のサスペンション要素（１１０）は、前記物体（１３０）を前記フレーム（２００）に対して恒久的に懸架するように構成された、サスペンション構造体。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか一項に記載のサスペンション構造体（１００）であり、
前記第１のサスペンション要素（１１０）は、重力によって生じる質量（１３１）の荷重を支えるように構成され、
前記第２のサスペンション要素（１２０）は、前記加振力（Fe）が前記磁気結合力（Fh）を超過するまで、動的荷重のみを支えるように構成され、
前記加振力（Fe）が前記磁気結合力（Fh）を超過している間、前記第１のサスペンション要素（１１０）は、前記磁気カップリングが再結合するまで、動的負荷を支えるように構成されたサスペンション構造体。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか一項に記載のサスペンション構造体（１００）であり、
前記磁気結合力（Fh）は、前記磁気カップリング（１４０）の前記永久磁石（１４１）と前記磁気要素（１４２）との間の静止摩擦力よりも大きい、サスペンション構造体。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれか一項に記載のサスペンション構造体（１００）であり、
前記サスペンション構造体（１００）は、直列に相互に接続された複数の、請求項１〜１２のいずれか一項に記載されたサスペンション構造体（１００）を構成し、
各磁気カップリング（１４０）が異なる荷重下で分離して、異なる閾を提供するために、前記磁気結合力（Fh）は前記サスペンション構造体（１００）ごとに異なる、サスペンション構造体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、サスペンション構造体に関する。より具体的には、本発明は、請求項１の前提部分に記載されたサスペンション構造体に関する。
【背景技術】
【０００２】
物体のフレームに対する懸架には、安定性と快適性との間の妥協が存在する。装置、人員、または構造を保護するため、例えば車両を衝撃から保護するために、サスペンションは、フレームと被懸架物との間で衝撃を吸収するのに十分な柔らかさでなければならない。しかしながら、殆どの用途において、柔らかい分離が単独で使用されることはない。なぜなら、一般的に、最大限の分離は被懸架物を不安定にし、その通常の使用を妨げるためである。他方では、安定性を保つために、また、分離または懸架された人員が低周波振動によって気分が悪くならないように、物体とフレームとの間におけるサスペンションは、通常動作において硬くでなければならない。例えば、車両のサスペンションについて検討する。平滑な面の上を運転する場合、サスペンションは車両を安定させるために硬いことが好ましい。一方、サスペンションは、道路の隆起または穴により引き起こされる衝撃の間は、柔らかくなるべきである。従って、パッシブサスペンションのようなものは、理想的ではない。
【０００３】
フレームと被懸架物との間におけるサスペンション構造体を最適化するための幾多の試みがなされてきた。そのような試みは、典型的には、加速等の物体の変動を感知して、それに応じてサスペンション要素の減衰特性を変えるように設計されたレギュレータをサスペンションに備えることを特徴とするものである。あるいは、ユーザが、サスペンション特性を変更する。そのようなサスペンション構造体の一例が、特許文献１に開示されている。特許文献１には、車両用サスペンションシステムが開示されており、このサスペンションシステムは、アクチュエータに動作可能に接続された減衰アセンブリと、アクチュエータの動作を制御することによって減衰アセンブリの減衰率を調節するための制御器とを有する。このサスペンションシステムは、減衰アセンブリの減衰率に対してユーザが所望する調整を表す出力電気信号を提供する、信号発生装置を使用する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許出願公開第2010/0276906号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ユーザによって調整がなされるようなシステム、あるいはセンサ構造体によって自動的に調整がなされるようなシステムは、非常に複雑である傾向があるが故に、高価かつ扱いにくい。
【０００６】
従って、本発明の目的は、過剰なセンサまたは電子装置を必要とすることなく異なるサスペンションモードを許容できる、単純かつ頑健なサスペンション構造体を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の目的は、フレームと物体との間から伝達される過度の加振力から保護するために、物体をフレームに対して懸架するための新規のサスペンション構造体により達成される。この構造体は、物体をフレームに対して直接懸架する第１のサスペンション要素と、物体と第２のサスペンション要素との間にある磁気カップリングを通じて、物体をフレームに対して懸架する第２のサスペンション要素とを含む。磁気カップリングは閾としての役割を果たす磁気結合力を提供し、フレームと物体との間で伝達される加振力が磁気結合力を超過するときに第２のサスペンション要素を物体から磁気的に分離するように、サスペンション構造体は設計される。
【０００８】
より具体的には、本発明によるサスペンション構造体は、請求項１に記載の特徴部分によって特徴付けられる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によって多大な利益がもたらされる。
【００１０】
従来型パッシブサスペンション構造体と比較して、提案した解決策は、サスペンションの分離特性を大幅に改善する。例えば、１０〜２００Ｇのオーダーの衝撃に対して、提案したサスペンション構造体は、分離した物体に伝達される衝撃を１Ｇ未満にまで低減することが可能である。これは大幅な低減であり、例えば、船舶または陸上車両の繊細な測定装置または人員を突然の予期せぬ衝撃から保護する上で有利であり、または、荒海または不整地用に設計された車両または船舶の人員を保護する上で有利である。
【００１１】
従来型パッシブ方式と比較して、提案したサスペンション構造体は、衝撃に対して傑出した保護を含み、これにより、耐久性および安定性が向上する点で有利である。ヒューズ式安全システムと比較して、新規の構造体は可逆式であるという点が特に有利である。即ち、該構造体を何度でも使用することができる。アクティブサスペンション構造体またはセミアクティブサスペンション構造体と比較して、提案した解決策は、極めて単純な構造であるが故に、信頼でき安価である。更に、新規のサスペンション構造体は、衝撃、過渡荷重、または高振動荷重に対して、直ちに応答することができる。アクティブシステムは、生来常に、いくらかの内部遅延を有する点に留意されたい。なぜなら、内蔵されているセンサ等は、衝撃負荷を認めた後に、硬い状態から柔らかい状態に変化させる指示を出すことができるからである。提案したサスペンション構造体は、可逆式であり、これは、軍事用途として使用される１回限りの多数の構造体と比較して、非常に有利である。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】衝撃の前及び後の、第１の実施形態に従うサスペンション構造体の概略図である。
【図２】衝撃時における、図１のサスペンション構造体の概略図である。
【図３ａ】図１の構造体における３つの試験の測定値を示すグラフである。
【図３ｂ】図１の構造体における３つの試験の測定値を示すグラフである。
【図３ｃ】図１の構造体における３つの試験の測定値を示すグラフである。
【図４ａ】衝撃時における、第２の実施形態に従うサスペンション構造体の概略図である。
【図４ｂ】衝撃時における、フレームが上方に移動した、図４ａのサスペンション構造体の概略図である。
【図４ｃ】衝撃時における、フレームが下方に移動した、図４ａのサスペンション構造体の概略図である。
【図５ａ】衝撃の前及び後の、第３の実施形態に従うサスペンション構造体の概略図である。
【図５ｂ】衝撃時における、フレームが上方に移動した、図５ａのサスペンション構造体の概略図である。
【図５ｃ】衝撃時における、フレームが下方に移動した、図５ａのサスペンション構造体の概略図である。
【図６ａ】衝撃の前及び後の、第４の実施形態に従うサスペンション構造体の概略図である。
【図６ｂ】衝撃時における、フレームが上方に移動した、図６ａのサスペンション構造体の概略図である。
【図６ｃ】衝撃時における、フレームが下方に移動した、図６ａのサスペンション構造体の概略図である。
【図７】図５ａ〜図５ｃに従うサスペンション構造体で実施した加振試験の試験結果を示す図であり、加振曲線を太い破線で示し、分離された物体の応答曲線を細い実線で示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に、本発明の例示的な実施形態を、添付図面を参照して、より詳細に記載する。
【００１４】
簡素なサスペンション構造体１００を示す図１および図２を参照して、例示的な実施形態を説明する。図示した実施例において、物体１３０は、フレーム２００に対して２つのサスペンション要素によって、即ち、第１および第２のサスペンション要素１１０，１２０のそれぞれによって懸架されている。第１および第２のサスペンション要素１１０，１２０は、カップリングインタフェース１３２を介して物体１３０に結合される。カップリングインタフェース１３２を、サスペンション要素１１０，１２０を物体１３０に平行に接続する単なるプラットフォームとして図示した。サスペンション要素１１０，１２０を物体１３０の両側に配置することも可能であり、これによって、フレーム２００は物体１３０を包囲する（図示せず）。カップリングインタフェース１３２は、フレーム２００に懸架されるべき質量（a mass）１３１に接続し、または、質量１３１の一部を形成する。図示した実施例においては、質量１３１はおおよそ、物体１３０の質量の全てを形成する。一方、カップリングインタフェース１３２は無重量であると仮定する。「サスペンション構造体」という用語の代わりに、新規の構想を、開示要素を含む「サスペンション装置」と呼ぶこともできる。しかしながら、本開示においては、終始、「サスペンション構造体」という表現を使用する。
【００１５】
図示した実施形態において、サスペンション要素１１０，１２０の両方は、バネおよびダンパを含む。本明細書において、ダンパは、適切な任意の減衰手法、例えば、粘性、摩擦、電気、空気等を取ることができることが理解されよう。図示した実施形態においては、従来型粘性ダンパを示す。第１のサスペンション要素１１０のバネ１１１およびダンパ１１２は、平行であり、かつ、カップリングインタフェース１３２に対して恒久的に結合され最終的には質量１３１に結合され、他方ではフレーム２００に結合される。即ち、第１のサスペンション要素１１０は、物体１３０をフレーム２００に対して直接懸架するように構成される。本明細書において、「直接懸架」という表現は、物体が第１のサスペンション要素によって、恒久的かつ弾性的にフレームに固定されることを意味する。そのような恒久的な取付けは、クラッチまたは同様の着脱可能なカップリングを通じて接続されるものではなく、荷重に応答して自動的に解除するように構成されることを理解すべきである（磁気カップリング１４０による第２のサスペンション要素１２０の接続を参照）。また、図示した実施例は、両方のサスペンション要素において、バネとダンパとを示すことに留意すべきである。しかしながら、図６ａ〜図６ｃに関連して以下に示すように、バネまたはダンパのみを有するサスペンション要素を配置してもよい。第２のサスペンション１２０のバネ１２１およびダンパ１２２も平行に配置され、フレーム２００を物体１３０に接続するが、該バネ１２１およびダンパ１２２は、カップリングインタフェース１３２に磁気カップリング１４０を介して接続される。磁気カップリング１４０は、２つの主要構成要素を含む。第１に、磁気カップリング１４０は、磁石１４１を有する。磁石１４１は、図示した実施形態においては、バネ１２１およびダンパ１２２を結合させることによって、第２のサスペンション要素１２０に接続される永久磁石である。第２に、磁気カップリング１４０は、磁気的に協働する要素１４２を含む。要素１４２は、強磁性材料または電磁石からなることができ、カップリングインタフェース１３２に接続される。より具体的には、カップリングインタフェース１３２は、開口部を有する。開口部は周囲に磁気的に協働する要素１４２を有しており、要素１４２を金属リング要素とすることができ、開口部を包囲するコーティングとすることができる。あるいは、金属板、磁石の上下に配置される２個の金属部品、または磁石を使用することができる。
【００１６】
代替的な実施形態（図４）として、磁石１４１が磁気要素１４２の中間にあるように、または、磁石１４１が磁気要素１４２を側方から保持するように、カップリングインタフェースを構成することもできる。従って、磁気カップリング１４０の要素１４１と１４２との間の摩擦によって追加的な保持力がもたらされる。図示するように、カップリングインタフェースにある開口部を使用することなく多数の変形形態を構成することができる。あるいは、Ｌ字形状、Ｃ字形状、又はＵ字形状のインタフェース（図示せず）を使用して、同様の効果を確立することができる。
【００１７】
全ての実施形態において、磁気カップリング１４０の機能に影響を与えることなく、磁気カップリング１４０の要素１４１，１４２の相互の位置を逆にできることが明白である。
【００１８】
第２のサスペンション要素１２０は、第１のサスペンション要素１１０とは異なる動的特性を有してもよい。より具体的には、第２のサスペンション要素１２０は、第１のサスペンション要素１１０よりも極めて硬い。図示した実施形態はこのような場合であるが、一方で、２つの同様のサスペンション要素を配置して第１および第２のサスペンション要素１１０，１２０の役割を果たすことも可能であり、または、第２のサスペンション要素１２０を第１のサスペンション要素１１０よりも柔らかくすることが可能である。
【００１９】
フレーム２００と第１および第２のサスペンション要素１１０，１２０との間における力が、永久磁石１４１と磁気的に協働する要素１４２との間の磁気カップリング１４０の保持力よりも小さい、通常動作の間、フレーム２００と物体１３０との間で伝達される力は、第１のサスペンション要素１１０及び第２のサスペンション要素１２０の両方を通じて伝達される。衝撃負荷が生じると、フレーム２００と物体１３０との間における力は、磁気カップリング１４０の保持力を超過し、磁気カップリング１４０の要素間における接触、即ち、磁気的に協働する要素１４２と磁石１４１との間の接触は失われる。結果的に、フレーム２００と物体１３０との間における力は、第１のサスペンション要素１１０のみを通じて伝達される。本明細書において、「衝撃」という用語は、フレーム２００または物体１３０から伝達される、任意のインパルス若しくは過渡負荷、または、そのような衝撃を意味する。そのような衝撃の例としては、爆発、車両（自動車、オートバイ、自転車等）の車輪が隆起または不整地に衝突すること、エンジンの始動または停止、機械不良等が挙げられる。
【００２０】
次に、サスペンションの動力学をより詳細に検討する。特に、第１および第２のサスペンション要素１１０，１２０の動的特性について説明する。本明細書において、「動的特性」という表現は、サスペンション機構の性能に影響する、典型的なサスペンション特性を意味する。そのような典型的なサスペンション特性は、とりわけ、バネ定数、減衰定数、またはこれらの組み合わせを含む。
【００２１】
0006389890.tif 000002
【００２２】
0006389890.tif 000003
【００２３】
0006389890.tif 000004
【００２４】
第１のサスペンション要素１１０および物体１３０の固有振動数が１Ｈｚ未満であり、加振変位／加振力が合理的な領域内にある場合（例えば、自動車が隆起上を走行する場合、または、船舶付近で機雷が爆発する場合若しくは車両付近で地雷が爆発する場合）を考える。例えば、被保護装置または人員等の物体１３０の質量が１００ｋｇであり、磁気カップリング１４０の保持力が８０ｋｇであるとき、サスペンション構造体１００を通じて伝達され得る最大加速度は、 ０．８・ｇ である。ここで、gは重力の加速度（約９．８２ｍ／ｓ２）である。この概算は、第１のサスペンション要素１１０のk1およびc1が非常に緩くなるように選択された場合、緩い第１のサスペンション要素１１０が優れた防振性を有するが故に、加振力が塊１３１に到達しないという事実に基づく。
【００２５】
通常動作（図１）において、緩い第１のサスペンション要素１１０は、フレーム２００と物体１３０との間の単独のサスペンション要素としては最適ではないであろう。なぜなら、物体１３０は、ほとんどの用途において、安定しないからである。例として、船舶上のジャイロスコープについて検討してみたい。通常の状況下では、ジャイロスコープは、正確に測定するために、船舶のフレームに強固に取り付けられるべきである。従って、磁気カップリング１４０を有する、より硬い第２のサスペンション要素１２０が提供される。第２のサスペンション要素１２０を硬くすることができ、例えば第２のサスペンション要素１２０は棒鋼でさえあってもよい。または、第２のサスペンション要素１２０は少なくとも第１のサスペンション要素１１０よりはるかに硬く、保護されまたは分離された物体１３０を安定した状態に保つ。通常の状況において、磁気カップリング１４０は、物体１３０をフレーム２００に対して懸架し続けるため、第１および第２のサスペンション要素１１０，１２０は、同時に作動する。従って、第１のサスペンション要素１１０よりも硬い第２のサスペンション要素１２０が支配的となる。即ち、サスペンション構造体１００の総体的なサスペンション特性は、より硬い第２のサスペンション要素１２０によって決定される。
【００２６】
船舶が加振方向ＥＤに突然の衝撃、例えば、打ち寄せる大きな波または水中爆発等を受けた場合、繊細なジャイロスコープは、船舶のフレームに緩やかに懸架されるべきである。第２のサスペンション要素１２０により提供される硬いサスペンションから、より緩いサスペンションに切り換えるために、第２のサスペンション要素１２０は、第２のサスペンション要素１２０と物体１３０との間の適切な大きさの磁気カップリング１４０によって物体１３０から解放される（上述した原理を参照）。衝撃時において（図２参照）、フレーム２００から生じる加振力（Fe）は、磁気的に協働する要素１４２の間の磁気保持力（Fh）を超過する。これにより、磁気カップリング１４０は外れて、第２のサスペンション要素１２０を物体１３０から分離する。全ての力は、加振方向ＥＤに作用することに留意すべきである。第２のサスペンション要素１２０が物体１３０から取り外されると、物体１３０（例えば、ジャイロスコープ）は、第２のサスペンション要素１２０よりも柔らかい第１のサスペンション要素１１０のみを通じて、フレーム２００（例えば、船舶）に懸架される。より緩いサスペンションは、衝撃時において、物体１３０をフレーム２００から分離することにより、フレーム２００は、物体１３０に過度な力を及ぼすことなく、極端に変位することができる。
【００２７】
フレーム２００が静止位置に戻ると、第２のサスペンション要素１２０に取り付けられた永久磁石１４１と物体１３０に取り付けられた磁気的に協働する要素１４２とは接続状態に戻り、磁気カップリング１４０は、結合構成に回復する（図１）。従って、物体１３０は、再びフレーム２００に硬く懸架される。
【００２８】
上記の実施形態は、質量をフレームに懸架するための配置における発明概念の単なる実施例を示したに過ぎない。本発明に類似するサスペンション構造体が、図１および図２の実施例に対する多数の変形形態として成立され得ることを理解すべきである。例えば、サスペンション要素１１０，１２０は、代替的に、バネまたはダンパのみを含むことができる。あるいは、第２のサスペンション要素１２０がダンパのみを含む一方で、第１のサスペンション要素１１０はバネのみを含むことができる。あるいは、サスペンション要素１１０，１２０を、上述した実施例を組み合わせて組み立てることができる。サスペンション要素１１０，１２０を、ダンパの減衰特性を調整することにより、例えば電磁的調整により、能動的に制御することもできる。サスペンション要素１１０，１２０は、単に硬さだけではなく、サスペンション特性が異なるように構成されてもよい。即ち、例えば、第２のサスペンション要素１２０のバネ１２１を累進的または逓減的とすることができる一方、第１のサスペンション要素１１０のバネ１１１を逆進的とすることができる。
【００２９】
磁気カップリング１４０に関して、第２のサスペンション要素１２０と物体１３０との間の再取付け可能なカップリングは、上述した方法とは異なる多数の方法で提供され得る。例えば、磁気的に協働する要素を、代替的に、第２のサスペンション要素に設けてバネおよびダンパを結合してもよい。同様に、磁石を、カップリングインタフェースに設けてもよい。好適な選択として開示した永久磁石の代わりに、磁石を、センサがフレームからの衝撃を検知すると電子的に使用されるアクティブマグネットとして提供してもよい。この選択肢は実施可能ではあるが、上記の実質的に即時型の永久磁石による構造体ほど速く頑健ではない。
【００３０】
次に、図１の構造体における２つの試験の測定値を示すグラフを表す図３ａ〜図３ｃを参照する。第１の調査（図３ａ）においては、３つの異なるリアサスペンション構成を有する自転車を用いて効率的に試験した。まずは、原型の硬いコイルバネ（剛性：１３２Ｎ／ｍｍ）のみを有する自転車を用いた。続いて、図１に示すように、サスペンション構造体１００に結合した緩いコイルバネ（剛性：２３Ｎ／ｍｍ）を併せて有する自転車を用いた。このサスペンション構造体は、緩いコイルバネ（剛性：２３Ｎ／ｍｍ）を有する自転車のリアサスペンションに、硬いゴムバネ（剛性：２５０Ｎ／ｍｍ）と直列の磁石（保持力：２１５Ｎ）によって平行に取り付けられた。まずは、通常の緩いコイルバネを有する自転車で上り坂を走行し（図３ａ太線）、続いて、新規のサスペンション構造体を有する自転車で上り坂を走行した（図３ａ細線）。測定結果を、図３ａに時間領域で示す（Ｘ軸：時間、Ｙ軸：リアサスペンションの相対変位）。緩いバネを有する自転車は、上り坂での走行中にバウンドした。一方、新規のサスペンション構造体を有する自転車については、安定性が著しく改善された。緩いバネと新規のサスペンション構造体との間の差異を図３ａで見ることができ、緩いバネについて、相対変位は、バネ質量系の固有振動数で、例えば振幅±８ｍｍで振動する。新規のサスペンション構造体において、振動振幅は明らかに減少しており、振動振幅は非定常状態である。新規のサスペンション構造体を有するサスペンションは、上り坂走行時には、主に硬いゴムバネによって対応される。２１５Ｎよりも高い過渡荷重が生じると、サスペンションは緩いコイルバネに変化する。
【００３１】
上り坂における調査後の第２の調査（図３ｂおよび図３ｃ）において、新規のサスペンション構造体（図３ｃ）を有する自転車と、原型の硬いコイルバネ（図３ｂ）を有する同様の自転車とを、高さ６ｃｍの隆起において走行させた。測定結果を、図３ｂおよび図３ｃに、時間領域で示す（Ｘ軸：時間、Ｙ軸：自転車フレームの中間から測定した垂直方向への加速度）。原型の硬いコイルバネを有する自転車では、安定性は良好であった一方、図３ｂから明白であるように、隆起上を走行する時における応答が不良であった。新規のサスペンション構造体については、安定性は原型の硬いバネと同等であり、隆起上を走行する時における応答が、図３ｃから分かるように、優秀であった。硬いバネと新規のサスペンション構造体との間の差異は、明白である。硬いバネに関して、垂直方向への自転車フレームの加速度は、約６ｇであった。一方、新規のサスペンション構造体に関しては、約１ｇであった（「ｇ」は重力の加速度（gravity）９．８２ｍ／ｓ２である）。新規のサスペンション構造体に関して、サスペンションは、通常走行時、主に硬いゴムバネが用いられる。隆起により過渡荷重が生じると、サスペンションは、円滑に応答して緩いコイルバネに変化する。過渡荷重後、サスペンションは硬いバネに回復する。なぜなら、荷重の力の大きさが２１５Ｎ未満の通常走行においては、磁石が保持するからである。
【００３２】
次に、構成要素の例示的な寸法値を、突然の衝撃を被ることが予期される船舶の分離装置に関する実施例により示す。サスペンション構造体を、図５ａ〜図５ｃに示したサスペンション構造体と同様に、以下の仕様を有するように構成した。
【００３３】
【数１】
0006389890.tif 000005
【００３４】
試験結果を図７に示す。同図は、３００ｋｇの質量を分離するための衝撃試験テーブルにおいて使用した新規のサスペンション構造体の実施例の測定値を示す（値は上記のとおりである）。測定結果を時間領域で示す（横軸は時間、縦軸は速度である）。太線は分離した３００ｋｇの質量の加振速度であり、細線は分離した３００ｋｇの応答速度である。結論として、相当な減衰効果を達成した。
【符号の説明】
【００３５】
１００  サスペンション構造体
１１０  第１のサスペンション要素
１１１  バネ
１１２  ダンパ
１２０  第２のサスペンション要素
１２１  バネ
１２２  ダンパ
１３０  物体
１３１  質量
１３２  カップリングインタフェース
１４０  磁気カップリング
１４１  磁石
１４２  磁気的に協働する要素
２００  フレーム
ｘ１  基準座標における物体の位置
ｘ２  基準座標における物体の位置
ＥＤ  加振方向
【図１】
0006389890.tif 000006
【図２】
0006389890.tif 000007
【図３ａ】
0006389890.tif 000008
【図３ｂ】
0006389890.tif 000009
【図３ｃ】
0006389890.tif 000010
【図４ａ】
0006389890.tif 000011
【図４ｂ】
0006389890.tif 000012
【図４ｃ】
0006389890.tif 000013
【図５ａ】
0006389890.tif 000014
【図５ｂ】
0006389890.tif 000015
【図５ｃ】
0006389890.tif 000016
【図６ａ】
0006389890.tif 000017
【図６ｂ】
0006389890.tif 000018
【図６ｃ】
0006389890.tif 000019
【図７】
0006389890.tif 000020