[发明专利]一种放大负刚度系数的机构及由其构成的超低频减振器

权利要求书

1.一种放大负刚度系数的机构，其特征在于，将刚度系数为k₂的负刚度单元与刚度系数为k₃的第一正刚度单元串联，k₃＝-αk₂，α＞1；还包括直线导轨(6)和基座(1)，直线导轨(6)沿减振方向布置且相对于基座(1)固定；

负刚度单元包括一个中间磁体(53)、两个外侧磁体(52)、中间磁体连接件(51)和外侧磁体连接件(54)；

第一正刚度单元沿减振方向布置，其一端通过中间磁体连接件(51)固连中间磁体(53)，另一端固连基座(1)；

两个外侧磁体(52)对称分布于中间磁体(53)两侧，其连线垂直于减振方向，并通过外侧磁体连接件(54)与被减振体(3)固连，中间磁体(53)和两个外侧磁体(52)充磁方向均垂直于减振方向；两个外侧磁体(52)充磁方向相同，且与中间磁体(53)充磁方向相反；

直线导轨(6)分别与被减振体(3)和中间磁体(53)配合，以使外侧磁体(52)和中间磁体(53)仅做竖直方向上的单自由度运动。

2.如权利要求1所述的一种放大负刚度系数的机构，其特征在于，第一正刚度单元固连被减振体(3)，两个外侧磁体(52)通过外侧磁体连接件(54)固连基座(1)。

3.如权利要求1或2所述的一种放大负刚度系数的机构，其特征在于，两个外侧磁体(52)沿减振方向对称分布于中间磁体(53)两侧，中间磁体(53)和两个外侧磁体(52)充磁方向均与减振方向相同。

4.一种放大负刚度系数的机构，其特征在于，将刚度系数为k₂的负刚度单元与刚度系数为k₃的第一正刚度单元串联，k₃＝-αk₂，α＞1；还包括直线导轨(6)和基座(1)，直线导轨(6)沿减振方向布置且相对于基座(1)固定；

负刚度单元包括一个中间连接件(55)、两个相同的正刚度弹簧(56)以及两个外侧连接件(54)；

第一正刚度单元沿减振方向布置，其一端通过中间连接件(51)固连两个正刚度弹簧(56)的一端，另一端固连基座(1)；

两个正刚度弹簧(56)共线、垂直于减振方向且对称分布于中间连接件(55)两侧，并各通过一个外侧连接件(54)与被减振体(3)固连；

直线导轨(6)与被减振体(3)配合，以限制负刚度单元仅做竖直方向上的单自由度运动。

5.如权利要求4所述的一种放大负刚度系数的机构，其特征在于，第一正刚度单元固连被减振体(3)，两个正刚度弹簧(56)通过对应的外侧连接件(54)固连基座(1)。

6.一种超低频减振器，其特征在于，将刚度系数为k₁的第二正刚度单元以及如权利要求1～5任意一项所述的放大负刚度系数的机构并联；其中，α的取值使下式趋近于零，以实现近零刚度的超低频减振：

其中，k为超低频减振器的整体刚度。