专利名称：力障装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种力障装置，其能非常快速地将一种或一种以上的力施加至往复主体上或从往复主体上去除。力障装置使得任何基于往复运动质量的装置的功能得以改进。它可用于直线电机、直线驱动器、直线振动器、角式往复运动电机、角式往复运动驱动器、角式往复运动振动器以及回弹效果器。在用于回弹效果器的情形下，力障装置大大地改善了其性能和能力。高速切换、被动式运转、高流量以及压缩气体的使用能够实现各种开放式应用。桩锤、振动锤、夯实锤、破碎机以及加力器仅仅是所提及的应用中的一部分。在一般工业、基础工业、土方设备、重型设备、手持式工具、农业、医学、牙科、传感器、家用设备、采矿、建筑以及实际上任何其他领域中使用基于力障装置的机器或装置。
背景技术：
切换时间对于回弹效果器的功能来说十分重要。切换时间越短，那么效率和效果会更好。需要的是一种极其快速的力方向改变器。回弹效果器可能与较高的加压液体流量有关。在这种情形下，对移动部件上的作用力方向进行改变的阀必须满足较高的加压液体流量，这就意味着它必须是一种大型阀。回弹效果器每秒钟进行数十次循环。在采用加压液体的情形下，控制阀必须每秒钟进行数十次循环，这就是说，为了实现阀的功能，需要消耗大量的能量。要同时实现较短的切换时间、高流量以及高切换速率是非常困难的。常见的短管阀以及常见的提升阀无法满足这些要求。上述的常见阀不能分别实现快速切换、高流量或者高切换速率。在回弹效果器由弹簧驱动的情形下，目前还没有已知的技术能实现力从一个方向切换至相对的方向。相同的情况也出现在电动机以及直线电机上。市场上存在有许多不同种类的阀。那些阀可对液体或气体压力进行施加或去除。为了实现该目的，固体必须改变位置，或者进行移动。这种移动需要时间进行，所以实施或去除压力也需要时间。非常快速的阀需要大约五毫秒来实现从完全开启到完全关闭的转变，或者从完全关闭到完全开启的转变。由于阀的移动固体自身具有质量，必须进行高度加速，因此需要能量来实现该移动。一方面，非常快速的阀不够快，另一方面，耗能也较大。现有实现快速切换、高流量或高频率的阀。当涉及到与非常快的和非常频繁的切换相关的高流量时，目前还没有可行的商业解决方案。这种情况甚至会更糟一不是价格或需求的关系一而是现有知识无法支撑高流量的高频率、快速切换。关于阀的结构和阀的控制的专利有很多，但是所有的这些专利都是基于固体的移动和/或旋转。固体要改变其位置需要时间，并要消耗能量。而现实情况是，流量越高、移动的固体越大且越重。切换时间越短、控制力会越大，而切换速率越高、耗能会越大。而针对现有需要实现高流量、短切换时间和高频率的情况，这些专利中没有一个能够同时满足。现有的流量阀能够实现全部流动、限制流动，或者避免流动，但是它们不能在不改变介质的有效体积的情况下对加压介质引起的力进行施加或去除。为了形成力，阀必须将其有效区域暴露给加压介质。为了保持力，阀必须在受影响的主体移动时增加加压介质。为了实现朝向另一方向的移动，流量阀必须将之前的加压介质排入低压容器中。因此，流量阀输送高加压介质，从而朝向一个方向驱动主体，然后输送相同体积的加压介质至低压容器中。在流量阀运转时，介质从高压循环到低压。这种循环限制了对气体的使用，这是因为仅压缩-释放-压缩过程就浪费了大量的能量。介质循环对于回弹效果器来说是一个问题。循环使得将能量转换器与其他功能分隔开来，以及让其成为自动化功能和自动化装置的选项无法实现。能量转换器将驱动能转换为动能，并且将动能转换为驱动能。在驱动能为加压介质的情况下，采用流量阀将为能量转换器带来高压流动。朝向低压腔体的分流消除了对压缩气体的使用，并且降低了基于加压液体的系统的效率。对于回弹效果器由至少一个弹簧进行完全地或部分地驱动的选项来说，一般的流量阀完全无关。需要的是机械屏障装置。如果回弹效果器是由任一种电机完全地或部分地驱动，那么通过常见的mosfet晶体管可以轻易地改变电机的极性以及与电源的连接。mosfet晶体管产生作用的速度非常快，但是它需要五毫秒以上的时间来实现电机线圈的极性改变。电机的实际切换时间太长。需要的是机械屏障装置。需要的是一种会实现高介质流速、低切换时间、高切换频率以及自动化能量转换器的解决方案，并且具有由一个或多个弹簧和/或一个或多个电机进行协助或操作的选项。
发明内容
本发明提供了一种可实现方法和可实现装置，其为非常快速的加压介质流量切换的替代方案。本发明提供了一种可实现方法和可实现装置，其为高流量加压介质流量切换的替代方案。本发明提供了一种可实现方法和可实现装置，其为高频率加压介质流量切换的替代方案。本发明提供了一种可实现方法和可实现装置，其为非常快速的流量切换、高流量切换和高频率切换的组合的替代方案。本发明提供了一种可实现方法和可实现装置，用于非常快速和/或非常频繁的弹簧负荷施加和去除。本发明提供了一种可实现方法和可实现装置，用于非常快速和非常频繁的磁性和/或电磁性、和/或电负荷施加和/或去除。本发明提供了一种可实现方法和可实现装置，用于将回弹效果器的能量转换器与其他功能相分离。本发明提供了一种可实现方法和可实现装置，用于为回弹效果器创造隔离的、自动化的能量转换器。本发明提供了一种可实现方法和可实现装置，用于运行和/或控制直线电机和/或直线驱动器。
本发明提供了一种可实现方法和可实现装置，用于运行和/或控制角式往复运动电机和/或角式往复运动驱动器。本发明提供了一种可实现方法和可实现装置，其实际上可由任何商用能量源进行驱动。本发明提供了一种可实现方法和可实现装置，其可由非常小到非常大的装置实现。本发明提供了一种可实现方法和可实现装置，其实际上可应用于任何领域。
图1a示出了力障装置，其用于回弹效果器中、由加压液体和/或压缩气体驱动并且位于活塞的两侧。活塞示于不工作位置或者切换点的右侧。借助加压液体的压力和/或压缩气体的压力将力障装置向右侧推动。图1b示出了力障装置，其用于回弹效果器中、由加压液体和/或压缩气体驱动并且位于活塞的两侧。活塞示于不工作位置或者切换点处。借助加压液体的压力和/或压缩气体的压力将力障装置向右侧推动。图1c示出了力障装置，其用于回弹效果器中、由加压液体和/或压缩气体驱动并且位于活塞的两侧。活塞示于不工作位置或者切换点的左侧。借助加压液体的压力和/或压缩气体的压力将力障装置向右侧推动。图2a示出了两个力障装置，其用于回弹效果器中、由加压液体和/或压缩气体驱动并且位于活塞的两侧。活塞示于不工作位置或者切换点的右侧。借助加压液体的压力和/或压缩气体的压力将力障装置向右侧和左侧推动。图2b示出了两个力障装置，其用于回弹效果器中、由加压液体和/或压缩气体驱动并且位于活塞的两侧。活塞示于不工作位置或者切换点处。借助加压液体的压力和/或压缩气体的压力将力障装置向右侧和左侧推动。图2c示出了两个力障装置，其用于回弹效果器中、由加压液体和/或压缩气体驱动并且位于活塞的两侧。活塞示于不工作位置或者切换点的左侧。借助加压液体的压力和/或压缩气体的压力将力障装置向右侧和左侧推动。图3a、图3b和图3c示出了力障装置，其用于回弹效果器中、由弹簧驱动并且位于活塞的两侧。活塞示于不工作位置的右侧、不工作位置处以及不工作位置的左侧。借助弹簧的力将力障装置向右侧推动。图4a、图4b和图4c示出了两个力障装置，其用于回弹效果器中、由弹簧驱动并且位于活塞的两侧。活塞示于不工作位置的右侧、不工作位置处以及不工作位置的左侧。借助弹簧将力障装置向右侧和左侧推动。图5a、图5b和图5c示出了两个力障装置，其用于回弹效果器中、由不同的弹簧组合驱动并且位于活塞的两侧。活塞示于不工作位置处，或者说切换点处。图6a示出了两个力障装置，其用于回弹效果器中。活塞的左侧由加压液体和/或压缩气体驱动。活塞的右侧由弹簧驱动。活塞示于不工作位置处，或者说切换点处。借助加压液体的压力和/或压缩气体的压力将左侧力障装置向右侧推动，而借助弹簧将右侧力障装置向左侧推动。
图6b示出了力障装置，其用于回弹效果器中。活塞的右侧由加压液体和/或压缩气体驱动。活塞的左侧由弹簧驱动。活塞示于不工作位置处，或者说切换点处。借助弹簧将力障装置向右侧推动。图6c示出了力障装置，其用于回弹效果器中。活塞的左侧由加压液体和/或压缩气体驱动。活塞的右侧由弹簧驱动。活塞示于不工作位置处，或者说切换点处。借助加压液体的压力和/或压缩气体的压力将力障装置向右侧推动。图7a示出了力障装置，其用于回弹效果器中。活塞的左侧由弹簧驱动。活塞的右侧由电磁铁驱动。活塞示于不工作位置处，或者说切换点处。借助弹簧将力障装置向右侧推动。图7b示出了力障装置，其用于回弹效果器中。活塞的左侧由加压液体和/或压缩气体驱动。活塞的右侧由电磁铁驱动。活塞示于不工作位置处，或者说切换点处。借助加压液体的压力和/或压缩气体的压力将力障装置向右侧推动。图8a、图8b、图8c和图8d示出了三个力障装置，其用于回弹效果器中。其中两个力障装置借助加压液体和/或压缩气体将活塞向右侧推动。另一个力障装置借助弹簧将活塞向左侧推动。活塞示于四处重要位置。图9a示出了两个力障装置，其用于回弹效果器中。活塞的左侧由弹簧驱动。活塞的右侧由移动式磁铁电机驱动。活塞示于不工作位置处，或者说切换点处。借助弹簧将左侧力障装置向右侧推动。借助移动式磁铁电机的线圈将右侧力障装置，也就是磁铁，向左侧推动。图9b示出了两个力障装置，其用于回弹效果器中。活塞的左侧由加压液体和/或压缩气体驱动。活塞的右侧由移动式磁铁电机驱动。活塞示于不工作位置处，或者说切换点处。借助加压液体和/或压缩气体将左侧力障装置向右侧推动。借助移动式磁铁电机的线圈将右侧力障装置，也就是磁铁，向左侧推动。图1Oa示出了力障装置，其用于回弹效果器中。活塞的左侧由弹簧驱动。活塞的右侧由移动式磁铁电机驱动。活塞示于不工作位置处，或者说切换点处。借助弹簧将力障装置向右侧推动。移动式磁铁电机的磁铁集成于活塞中。图1Ob示出了力障装置，其用于回弹效果器中。活塞的左侧由加压液体和/或压缩气体驱动。活塞的右侧由移动式磁铁电机驱动。活塞示于不工作位置处，或者说切换点处。借助加压液体和/或压缩气体将力障装置向右侧推动。移动式磁铁电机的磁铁集成于活塞中。图11示出了力障装置，其用于回弹效果器中。活塞的两侧都由移动式磁铁电机驱动。活塞示于不工作位置处，或者说切换点处。借助左侧线圈将力障装置，也就是左侧移动式磁铁电机的磁铁，向右侧推动。右侧移动式磁铁电机的磁铁集成于活塞中。图12a、图12b和图12c示出了两个力障装置，其用于回弹效果器中。活塞的两侧都由弹簧驱动。电磁铁与气缸的左侧一体，从而向活塞增加能量或者减少来自活塞的能量。活塞示于三处重要位置。图13a、图13b和图13c示出了两个力障装置，其用于回弹效果器中。活塞的两侧都由弹簧驱动。移动式磁铁电机与气缸的中央部分一体，从而向活塞增加能量或者减少来自活塞的能量。活塞示于三处重要位置。
图14a、图14b和图14c示出了两个力障装置，其用于回弹效果器中。活塞的两侧都由弹簧驱动。移动式磁铁电机附接至气缸的右侧部分并对右侧弹簧产生影响，从而向活塞增加能量或者减少来自活塞的能量。活塞示于三处重要位置。图15a、图15b和图15c示出了两个力障装置，其用于回弹效果器中。活塞的两侧都由弹簧驱动。移动式磁铁电机附接至气缸的左侧部分。移动式磁铁电机的磁铁集成于活塞中。移动式磁铁电机向活塞增加能量或者减少来自活塞的能量。活塞示于三处重要位置。图16a、图16b和图16c示出了力障装置，其用于回弹效果器中。活塞的两侧都由压缩气体驱动。左侧腔体和右侧腔体相互连接。活塞示于三处重要位置。图17示出了力障装置，其用于回弹效果器中。活塞的两侧都由加压液体驱动。左侧腔体和右侧腔体相互连接。压缩气体对加压液体进行加压。两个压缩气体腔体相互连接。图18示出了两个力障装置，其用于回弹效果器中。活塞的两侧都由压缩气体驱动。左侧腔体和右侧腔体通过活塞相互连接。图19a、图19b和图19c示出了力障装置，其用于回弹效果器中。活塞的两侧都由加压液体驱动。左侧腔体和右侧腔体连接至压缩气体聚集器。压缩气体对加压液体进行加压。活塞示于三处重要位置。图20a示出了两个力障装置，其用于回弹效果器中。活塞的两侧都由压缩气体驱动。左侧腔体和右侧腔体通过活塞相互连接。中央部分标记为细节A。图20b示出了当两个力障装置放置于不工作位置处，或者说切换点处的活塞和气缸上时的细节A。图20c示出了当两个力障装置放置于不工作位置处，或者说切换点处的不与活塞产生接触的气缸上时的细节A。图20d示出了当两个力障装置放置于不工作位置处，或者说切换点处的不与气缸产生接触的活塞上时的细节A。图20e示出了在两个力障装置位于不工作位置处，或者说切换点处的活塞和气缸上的情形下，向右越过切换点时的作用于活塞上的力。图20f示出了在两个力障装置只位于不工作位置处，或者说切换点处的气缸上的情形下，向右越过切换点时的作用于活塞上的力。图20g示出了在两个力障装置只位于不工作位置处，或者说切换点处的活塞上的情形下，向右越过切换点时的作用于活塞上的力。
具体实施例方式力障装置是一种非常快速地将负荷施加至往复主体上或将负荷从往复主体上去除的装置。负荷的施加或去除改变了作用于往复主体上的有效力的方向和/或大小。大多数时候，力障装置使得有效力的方向反向。使有效力的方向反向将使得加速度的方向反向，并最终使得往复主体的移动方向反向。借助于至少一个弹簧、加压介质、电气力、电磁力、磁力、任何上述力源的组合或任何其他力来将力障装置向一个方向推动。一旦力障装置位于移动的部件上，比如活塞上，它会施加推动活塞的力。一旦力障装置位于静止的部件上，比如气缸上，它会向气缸施加力，但是不对活塞产生影响。
力障装置可以是任何形状、可以由一个或多个部件组成、可以发挥更多的功能以及可以由任何材料制成。力障装置没有特定的形状、特定的材料和特定的结构，并且不是限制于一个功能，而是包括了被动地且快速地将力施加至往复主体上或从往复主体上去除的功能。力障装置可实现至少一个以上的功能，而不只是进行力的施加或去除。在加压液体和/或压缩气体推动力障装置的情形下，后者是作为加压液体和/或压缩气体腔体和密封的一部分。如果是移动式磁铁电机推动力障装置，力障装置可以是移动式磁铁电机的磁铁。力障装置可用作测量装置，或者测量系统的一部分。力障装置可包括至少一种对系统的功能、控制和/或跟踪能力进行改进的材料，比如润滑剂、防腐剂、压电材料、电子部件、能量存储材料、发射器、接收器、密封装置、擦拭器、过滤器、静电平衡器、动态平衡器、磁铁、放射性示踪剂、化学示踪剂、传感器、线圈、阀和/或减震器等等。大多数时候，力障装置借助浮动的被动环来实现，而该环可放置于移动主体和/或静止主体上---具体取决于移动主体的相对位置。力障装置可用于回弹效果器、角式回弹效果器、直线电机、角式往复运动电机、直线驱动器、角式往复运动电机、直线振动器、角式往复运动振动器以及用于任何具有至少一个来回移动式或角式往复运动部分的装置。出于简易性和一致性的考虑，附图和说明书中采用回弹效果器作为至少一个力障装置将要应用至的装置，但是力障装置的使用不仅限于回弹效果器。为了清楚起见，并且为 了帮助理解说明书和附图，下面给出了回弹效果器的简要说明。回弹效果器是一种借助高加速度来对重物进行来回式运转的装置。随着重物的加速，会逐渐形成回弹力。这种力与重物和加速度的乘积成正比，并且与加速度矢量成反比。回弹效果器具有四个操作阶段。能量在第一阶段期间送入系统，并随着移动而朝向相同的方向对重物进行加速，最终转化为动能。第二阶段期间，在重物减速的同时，回收并存储这种动能。第三阶段期间，所存储的能量朝向移动方向对重物进行加速，最终转化为动能。第四阶段期间，在重物减速的同时，回收并存储这种动能。回弹效果器忽略了能量转化中的摩擦和不理想的情况，需要外部能量源，来仅仅对它自身实施的实际的、有效的和物理运作进行补偿。回弹效果器形成了矩形的、摆动式的成型力模式，同时相对的方向不对称。相对力之间的传输极其快速，并且实际上出现了锤击行为。出于简易性和一致性的考虑，下面的说明书说明了活塞在气缸静止期间会进行移动。还可能的是，活塞是静止的，而气缸会进行移动。在实际中，活塞和气缸在大部分时间都会进行移动。关键点在于，气缸与活塞之间存在有相对移动。其中限定了活塞和气缸的移动的坐标系并不重要。应该清楚的是，术语“活塞”和“气缸”得象征性地进行理解。“气缸”可以是液压和气动实践中常见的真正气缸，但是它也可以是任何包括并导向“活塞”的主体。“活塞”可以部分地或全部地位于“气缸”内。“活塞”可以是液压和气动实践中常见的真正活塞，但是它也可以是任何包括于“气缸”中并由“气缸”进行导向的主体。“气缸”可部分地或全部地包括“活塞”。
参考图la、图1b和图lc。图la、图1b和图1c示出了整个回弹效果器的横截面。活塞101在气缸111内移动。由气缸111、活塞101和右盖118组成的右腔体117通过右端口 116连接至加压液体和/或压缩气体。由气缸111、活塞101、力障装置108和左盖103组成的左腔体105通过左端口 104连接至加压液体和/或压缩气体。加压液体和/或压缩气体源未示出。低压端口 109连接至低加压液体和/或低压缩气体、处于真空状态或者与空气相通。用于低加压液体和/或低压缩气体的低压端口 109的来源未示出。位于低压端口 109的左方的气缸左侧107的内径大于位于低压端口 109的右方的气缸右侧104的内径。气缸111的两内径之间的连接为台阶112。活塞101具有三个部分。中央部分113的直径大于左侧部分102的直径以及右侧部分119的直径。活塞101的左侧部分102的直径与活塞101的中央部分113之间的连接为活塞左台阶110。活塞101的右侧部分119的直径与活塞101的中央部分113的直径之间的连接为活塞右台阶115。图1b示出了处于切换或不工作位置的回弹效果器。力障装置108位于气缸台阶112上，而活塞左台阶110位于力障装置108上。由于活塞右台阶115的面积乘以右腔体117中的压力低于或小于力障装置108的有效面积106乘以左腔体105中的压力，因此活塞101位于力障装置108上，而力障装置108位于气缸111上。低压端口 109中的压力较低，并且不产生实际的影响。如果活塞101没有动能，那么它会在该位置静止性地停留或不工作。图1a示出了回弹效果器，其具有如图1b所示的位于不工作位置的右方的活塞101。活塞101借助与活塞右台阶115的面积乘以右腔体117中的压力相等的力而向左方承受负荷。力障装置108位于气缸台阶112上，并且不对活塞101施加负荷。低压端口 109中的压力较低，且实际上不产生影响。活塞101上的有效力借助活塞右台阶115的面积乘以右腔体117中的压力的大小而朝向左方。图1c示出了回弹效果器，其具有如图1b所示的位于不工作位置的左方的活塞101。活塞101借助与活塞右台阶115的面积乘以右腔体117中的压力相等的力而向左方承受负荷，以及借助与力障装置108的有效面积106乘以左腔体105中的压力相等的力而向右方承受负荷。由于朝向右方的力强于朝向左方的力，因此结果是力朝向右方。每当活塞101越过如图1b所示的不工作位置时，有效力会反向。如果活塞101向左方移动，那么该力从向左切换到向右，以及如果活塞101向右方移动，那么该力从向右切换到向左。这就是不工作位置被称为切换位置或者切换点的原因。如上所述，力的反向速度非常快一实际上是以音速进行。不需要进行任何类型的控制。力障装置108的运转完全被动。总是在相对于气缸111的相同点处实现力的反向，无论回弹效果器是水平的、垂直的还是与水平线成角度。切换点不受重力、活塞101的速度、活塞101的加速度、左腔体105中的压力和右腔体117中的压力的影响，也不会受到以下情形的影响活塞101是静止的，而气缸111在移动。由于力障装置108是完全被动的，因此不需要用于控制的外部能量。力的反向是通过机械地去除或施加一种或多种力来实现的。这个过程不包括将高加压液体和/或高压缩气体从高压腔体排到低压腔体中。这就意味着，左腔体105以及右腔体117可以是一个或多个完全封闭的系统的一部分。不需要进行加压液体和/或压缩气体的排放和注入。参考图2a、图2b和图2c。图2a、图2b和图2c示出了具有两个力障装置的整个回弹效果器的横截面。气缸212具有三个内径。由气缸左台阶213和气缸右台阶214限制的气缸中央部分211具有小于气缸左部分207和气缸右部分220的直径。活塞201具有三个直径。由活塞左台阶210和活塞右台阶215限制的活塞中央部分217具有大于活塞左部分202和活塞右部分224的直径。左腔体205有气缸212、左盖203、活塞201和左侧力障装置208组成。左腔体205通过左端口 204连接至加压液体和/或压缩气体。右腔体221有气缸212、右盖223、活塞201和右侧力障装置218组成。右腔体221通过右端口 222连接至加压液体和/或压缩气体。加压液体和/或压缩气体源未示出。活塞中央部分217和气缸中央部分211具有相同的长度。左通风腔209以及右通风腔216连接至低加压液体和/或低压缩气体、处于真空状态或者与空气相通。图2b示出了处于不工作或切换位置的回弹效果器。右侧力障装置218位于气缸右台阶214上，而左侧力障装置208位于气缸左台阶213上。在活塞201处于运动的情形下，这便是静止的、不工作的、平衡的位置以及切换位置。图2a示出了当活塞201位于如图2b所示的不工作位置的右方时的回弹效果器。在该位置，左侧力障装置208位于气缸左台阶213上，而右侧力障装置218位于活塞右台阶215上。活塞201上存在有向左的力，大小为右侧力障装置218的有效面积219乘以右腔体221中的压力。左通风腔209中的压力和右通风腔216中的压力较低，并且对活塞201不产生影响。图2c示出了当活塞201位于如图2b所示的不工作位置的左方时的回弹效果器。在该位置，右侧力障装置218位于气缸右台阶214上，而左侧力障装置208位于活塞左台阶210上。活塞201上存在有向右的力，大小为左侧力障装置208的有效面积206乘以左腔体205中的压力。左通风腔209中的压力和右通风腔216中的压力较低，并且对活塞201不产生影响。每当活塞201越过如图2b所示的不工作位置时，有效力会反向。如果活塞201向左方移动，那么该力从向左切换到向右，以及如果活塞201向右方移动，那么该力从向右切换到向左。这就是不工作位置被称为切换位置或者切换点的原因。如上所述，力的反向速度非常快一实际上是借助声音的速度。不需要进行任何类型的控制。左侧力障装置208和右侧力障装置218的运转完全被动。总是在相对于气缸212的相同点处实现力的反向，无论回弹效果器是水平的、垂直的还是与水平线成角度。切换点不受重力、活塞201的速度、活塞201的加速度、左腔体205中的压力和右腔体221中的压力的影响，也不会受到以下情形的影响活塞201是静止的，而气缸212在移动。由于左侧力障装置208和右侧力障装置218是完全被动的，因此不需要用于控制的外部能量。力的反向是通过机械地去除或施加一种或多种力来实现的。这个过程不包括将高加压液体和/或高压缩气体从高压腔体排到低压腔体中。这就意味着，左腔体205以及右腔体221可以是一个或多个完全封闭的系统的一部分。不需要进行加压液体和/或压缩气体的排放和注入。参考图3a、图3b和图3c。
图3a、图3b和图3c示出了由两个弹簧供能的整个回弹效果器的横截面。气缸305在气缸左侧306中的直径比在气缸右侧311中的直径要大。活塞301在活塞中侧310中的直径比在活塞左侧302和活塞右侧314中的直径要大。右弹簧312将活塞301向左方推动，以抵住右盖313。左弹簧304将力障装置307向右方推动，以抵住左盖303。力障装置307沿着气缸左侧306和活塞左侧302滑动。当与气缸305的两直径之间的气缸台阶308相接触时，力障装置307位于气缸305上。当与活塞左部302与活塞中部310之间的活塞左台阶309相接触时，力障装置307位于活塞301上。图3b示出了位于不工作位置处，或者说切换点的回弹效果器。右弹簧312将活塞301向左方推动，但是比右弹簧312要更强的左弹簧304将力障装置307和活塞301向右方推动。由于力障装置307位于气缸台阶308上，因此它无法再进一步往右方移动。如果活塞301处于运动中，这便是静止的、不工作的、平衡的位置以及切换位置。图3a示出了当活塞301位于如图3b所示的不工作位置的右方时的回弹效果器。右弹簧312将活塞301向左方推动，以抵住右盖313。左弹簧304将力障装置307向右方推动，以抵住左盖303，但是力障装置307位于气缸台阶308上。活塞301上所产生的力是朝向左方的。图3c示出了当活塞301位于如图3b所示的不工作位置的左方时的回弹效果器。右弹簧312将活塞301向左方推动，以抵住右盖313。左弹簧304将力障装置307向右方推动，以抵住左盖303。力障装置307位于活塞左台阶309上，并将活塞301向右方推动。由于左弹簧304的力量比右弹簧312更强，那么活塞301上所产生的力是朝向右方的。每当活塞301越过如图3b所示的不工作位置时，活塞301上的有效力会反向。如果活塞301向左方移动，那么该力从向左切换到向右，以及如果活塞301向右方移动，那么该力从向右切换到向左。这就是不工作位置被称为切换位置或者切换点的原因。如上所述，力的反向速度非常快一实际上是借助声音的速度。不需要进行任何类型的控制一力障装置307的运转完全被动。总是在相对于气缸305的相同点处实现力的反向，无论回弹效果器是水平的、垂直的还是与水平线成角度。切换点不受重力、活塞301的速度、活塞301的加速度、左弹簧304的力量和右弹簧312的力量的影响，只要左弹簧304的力量强于右弹簧312，同时也不会受到以下情形的影响活塞301是静止的，而气缸305在移动。由于力障装置307是完全被动的，因此不需要用于控制的外部能量。力的反向是通过机械地去除或施加一种或多种力来实现的。这个过程不包括将高加压液体和/或高压缩气体从高压腔体排到低压腔体中。这就意味着，所述的回弹效果器包括不排放和注入任何加压液体和/或压缩气体的完全能量转换器。参考图4a、图4b和图4c。图4a、图4b和图4c示出了由两个弹簧供能的且具有两个力障装置的整个回弹效果器的横截面。活塞404具有三个内径。由气缸左台阶407和气缸右台阶408所限制的气缸中部406的直径比气缸右部和左部的直径要小。活塞左台阶409和活塞右台阶410所限制的活塞中部411的直径比活塞左部和右部的直径要大。左弹簧403将左侧力障装置405向右方推动，以抵住左盖402。右弹簧413将右侧力障装置412向左方推动，以抵住右盖412。活塞中部411和气缸中部406具有相同的长度。由气缸404、活塞401、左盖402和右盖414的内侧部分形成的腔体是通风的、处于真空状态的、密封的、或者连接至加压气腔。
图4b示出了位于不工作位置处，或者说切换位置的回弹效果器。左侧力障装置405位于气缸左台阶407上，而右侧力障装置412位于气缸右台阶408上。如果活塞401处于运动中，这便是静止的、不工作的、平衡的位置以及切换位置。图4a示出了当活塞401位于如图4b所示的不工作位置的右方时的回弹效果器。在该位置，左侧力障装置405位于气缸左台阶407上，而右侧力障装置412位于活塞右台阶410上。活塞401上的力是向左的。图4c示出了当活塞401位于如图4b所示的不工作位置的左方时的回弹效果器。在该位置，右侧力障装置412位于气缸右台阶408上，而左侧力障装置405位于活塞左台阶409上。活塞401上的力是向右的。每当活塞401越过如图4b所示的不工作位置时，有效力会反向。如果活塞401向左方移动，那么该力从向左切换到向右，以及如果活塞401向右方移动，那么该力从向右切换到向左。这就是不工作位置被称为切换位置或者切换点的原因。如上所述，力的反向速度非常快一实际上是借助声音的速度。不需要进行任何类型的控制一左侧力障装置405和右侧力障装置412的运转完全被动。总是在相对于气缸404的相同点处实现力的反向，无论回弹效果器是水平的、垂直的还是与水平线成角度。切换点不受重力、活塞401的速度、活塞401的加速度、左弹簧403和右弹簧413的影响，同时也不会受到以下情形的影响活塞401是静止的，而气缸404在移动。由于左侧力障装置405和右侧力障装置412是完全被动的，因此不需要用于控制的外部能量。力的反向是通过机械地去除或施加一种或多种力来实现的。这就意味着，所述的回弹效果器为完全封闭的能量转换器。参考图5a、图5b和图5c。图5a示出了具有两个力障装置和四个弹簧的整个回弹效果器的横截面。活塞501具有较宽的活塞中部507，而气缸509具有较窄的气缸中部505。左压簧503和右拉簧510对左侧力障装置504产生影响。右压簧508和左拉簧502对右侧力障装置506产生影响。左拉簧502和右拉簧510位于气缸509之外。左拉簧502和/或右拉簧510可以为单个弹簧或者一些弹簧、相同的弹簧或不同的弹簧。如上所述，左侧力障装置504和右侧力障装置506的功能是相同的。图5b示出了具有两个力障装置和四个弹簧的整个回弹效果器的横截面。活塞521具有较宽的活塞中部527，而气缸529具有较窄的气缸中部525。左压簧522和左外部压簧523对左侧力障装置524产生影响。右压簧528和右外部压簧530对右侧力障装置526产生影响。左外部压簧523和右外部压簧530位于气缸529之外。左外部压簧523和/或右外部压簧530可以为单个弹簧或者一些弹簧、相同的弹簧或不同的弹簧。如上所述，左侧力障装置524和右侧力障装置526的功能是相同的。图5c示出了具有两个力障装置和四个弹簧的整个回弹效果器的横截面。活塞541具有较宽的活塞中部547，而气缸549具有较窄的气缸中部545。左压簧542和左外部压簧543对左侧力障装置544产生影响。右压簧548和右外部压簧550对右侧力障装置546产生影响。左外部压簧543和右外部压簧550位于气缸549之外。左外部压簧543和/或右外部压簧550可以为单个弹簧或者一些弹簧、相同的弹簧或不同的弹簧。如上所述，左侧力障装置544和右侧力障装置546的功能是相同的。参考图6a、图6b和图6c。图6a示出了具有两个力障装置并由左侧的加压液体和/或压缩气体以及右侧的弹簧供能的整个回弹效果器的横截面。活塞601具有较宽的活塞中部608，而气缸604具有较窄的气缸中部606。借助左腔体603中的压力将左侧力障装置605向右方推动。左腔体603内充满了从端口 602处传输过来的加压液体和/或压缩气体。未示出加压液体和/或压缩气体的供给。借助右弹簧609将右侧力障装置607向左方推动。图6b示出了具有一个力障装置并由右侧的加压液体和/或压缩气体以及左侧的弹簧供能的整个回弹效果器的横截面。活塞621具有较宽的活塞中部626，而气缸623具有较窄的气缸中部627和较宽的气缸左部624。借助弹簧622将力障装置625向右方推动。右腔体628内充满了从端口 629处传输过来的加压液体和/或压缩气体。未示出加压液体和/或压缩气体的供给。借助右腔体628中的压力将活塞621向左方推动。图6c示出了具有一个力障装置并由左侧的加压液体和/或压缩气体以及右侧的弹簧供能的整个回弹效果器的横截面。活塞641具有较宽的活塞中部647。气缸644具有较窄的气缸中部648和较宽的气缸左部642。借助弹簧649将活塞641向左方推动。左腔体645内充满了从端口 643处传输过来的加压液体和/或压缩气体。未不出加压液体和/或压缩气体的供给。借助左腔体645中的压力将力障装置646向右方推动。参考图7a和图7b。图7a示出了具有一个力障装置并由左侧的弹簧以及右侧的电磁铁供能的整个回弹效果器的横截面。活塞701具有较宽的活塞右部707以及较窄的活塞左部702。气缸704具有较窄的气缸右部706。借助弹簧703将力障装置705向右方推动。线圈708与活塞右部707 —起形成了电磁铁，其将活塞701向左方推动。未示出向线圈708的供电。图7b示出了具有一个力障装置并由左侧的加压液体和/或压缩气体以及右侧的电磁铁供能的整个回弹效果器的横截面。活塞721具有较宽的活塞右部728以及较窄的活塞左部722。气缸725具有较窄的气缸右部727。借助腔体724中的压力将力障装置726向右方推动。腔体724内充满了从端口 723处供给的加压液体和/或压缩气体。未示出加压液体和/或压缩气体的供给。线圈729与活塞右部728 —起形成了电磁铁，其将活塞721向左方推动。未示出向线圈729的供电。参考图8a、图8b、图8c和图8d。一个装置中可能有两个以上的力障装置，对同一个活塞产生影响。存在许多可能的组合一将活塞向左方推动的力障装置的数量、将活塞向右方推动的力障装置的数量。以及各力障装置的能量源。图8a、图8b、图8c和图8d示出了具有三个力障装置的回弹效果器，即第一力障装置804、第二力障装置807以及第三力障装置809。这种设置使得三个力源能施加至活塞801上左腔体803的压力、右腔体806的压力以及弹簧810。缸体811具有四个内径。活塞801具有四个外径。左腔体803内充满了从端口 802处供给的加压液体和/或压缩气体，并将第一力障装置804向右方推动。右腔体806内充满了从端口 805处供给的加压液体和/或压缩气体，并将第二力障装置807向右方推动。未示出左腔体803和右腔体806的加压液体和/或压缩气体源。通风腔808与空气相通、处于真空状态或者连接至低压源，并且对活塞801不产生影响。弹簧801将第三力障装置809向左方推动。活塞801在如图8a所示的位置时受到左腔体803中的压力以及右腔体806中的压力的影响。活塞801在如图8b所示的位置时受到右腔体806中的压力的影响。活塞801在如图8d所示的位置时受到弹簧810的影响。图8示出了在活塞801处于运动的情形下的不工作的、静止的位置，或者称为切换参考图9a和图％。图9a示出了具有两个力障装置并由左侧的弹簧以及右侧的移动式磁铁电机供能的整个回弹效果器的横截面。活塞901具有较宽的活塞中部907。气缸904具有较窄的气缸中部906和较宽的气缸左部902。借助弹簧903将左侧力障装置905向右方推动。磁铁力障装置908与线圈909 —起形成了移动式磁铁电机，其将活塞901向左方推动。未示出向线圈909的供电。图9b示出了具有两个力障装置并由左侧的加压液体和/或压缩气体以及右侧的移动式磁铁电机供能的整个回弹效果器的横截面。活塞921具有较宽的活塞中部928以及较窄的活塞左部922。气缸925具有较窄的气缸中部927。借助腔体924中的压力将左侧力障装置926向右方推动。腔体924内充满了从端口 923处供给的加压液体和/或压缩气体。磁铁力障装置929与线圈930 —起形成了移动式磁铁电机，其将活塞921向左方推动。未示出向线圈930的供电。也未示出针对腔体924的加压液体和/或压缩气体源。参考图1Oa和图1Ob。图1Oa示出了具有一个力障装置并由左侧的弹簧以及右侧的移动式磁铁电机供能的整个回弹效果器的横截面。活塞1001具有较宽的活塞右部1007和较窄的活塞左部1002。气缸1004具有较窄的气缸右部1006。借助弹簧1003将力障装置1005向右方推动。磁铁1008与活塞1001 —体，并且与线圈1009 —起形成了移动式磁铁电机，其将活塞1001向左方推动。未示出向线圈1009的供电。图1Ob示出了具有一个力障装置并由左侧的加压液体和/或压缩气体以及右侧的移动式磁铁电机供能的整个回弹效果器的横截面。活塞1021具有较宽的活塞右部1028以及较窄的活塞左部1022。气缸1025具有较窄的气缸右部1027。借助腔体1024中的压力将力障装置1026向右方推动。腔体1024内充满了从端口 1023处传递的加压液体和/或压缩气体。磁铁1029与活塞1021 —体，并且与线圈1030 —起形成了移动式磁铁电机，其将活塞1021向左方推动。未示出向线圈1030的供电。也未示出针对腔体1024的加压液体和/或压缩气体源。参考图11。图11示出了具有一个力障装置并由移动式磁铁电机向左方和向右方驱动的整个回弹效果器的横截面。活塞1101具有较宽的活塞右部1107以及较窄的活塞左部1102。气缸1103具有较窄的气缸右部1106。磁铁力障装置1105与左线圈1104 一起形成了左侧移动式磁铁电机，其将活塞1101向右方推动。磁铁1109与活塞1101 —体，并且与右线圈1110一起形成了右侧移动式磁铁电机，其将活塞1101向左方推动。未示出向左线圈1104和右线圈1110的供电。参考图12a、图12b和图12c。图12a、图12b和图12c示出了具有两个力障装置、由两个弹簧供能以及具有电磁铁的整个回弹效果器的横截面。借助左弹簧1203将左侧力障装置1205向右方推动。借助右弹簧1207将右侧力障装置1206向左方推动。附接至气缸1204的左侧的线圈1202与活塞1201—起形成了电磁铁。未示出向线圈1202的供电。一旦断开了线圈1202的线，电磁铁便处于空闲并且对回弹效果器的行为不产生影响。对电磁铁进行供能，使得它产生的力与活塞1201的移动方向相同，从而向活塞1201增加能量。对电磁铁进行供能，使得它产生的力与活塞1201的移动方向相反，从而减少活塞1201的能量。图12a示出了当活塞1201位于不工作位置，或者说切换点的左方时的回弹效果器。图12b示出了当活塞1201位于不工作位置，或者说切换点时的回弹效果器。图12c示出了当活塞1201位于不工作位置，或者说切换点的右方时的回弹效果器。参考图13a、图13b和图13c。图13a、图13b和图13c示出了具有两个力障装置、由两个弹簧供能以及具有移动式磁铁电机的整个回弹效果器的横截面。借助左弹簧1303将左侧力障装置1304向右方推动。借助右弹簧1308将右侧力障装置1307向左方推动。与气缸1302成一体的线圈1306和与活塞1301成一体的磁铁1305 —起形成了移动式磁铁电机。未不出向线圈1306的供电。一旦断开了线圈1306的线，移动式磁铁电机便处于空闲并且对回弹效果器的行为不产生影响。对线圈1306进行供能，使得它产生的力与活塞1301的移动方向相同，从而向活塞1301增加能量。对线圈1306进行供能，使得它产生的力与活塞1301的移动方向相反，从而减少活塞1301的能量。图13a示出了当活塞1301位于不工作位置，或者说切换点的左方时的回弹效果器。图13b示出了当活塞1301位于不工作位置，或者说切换点时的回弹效果器。图13c示出了当活塞1301位于不工作位置，或者说切换点的右方时的回弹效果器。参考图14a、图14b和图14c。图14a、图14b和图14c示出了具有两个力障装置、由两个弹簧供能以及具有移动式磁铁电机的整个回弹效果器的横截面。借助左弹簧1403将左侧力障装置1404向右方推动。借助右弹簧1406将右侧力障装置1405向左方推动。移动式磁铁电机附接至气缸1402的右侧。线圈1408和磁铁1407组成该移动式磁铁电机。在磁铁1407移动期间，线圈1408与气缸1402刚性连接。未示出向线圈1408的供电。活塞1401与磁铁1407不存在直接接触。一旦断开了线圈1408的线，移动式磁铁电机便处于空闲并且对回弹效果器的行为不产生影响。对线圈1408进行供能，使得它产生的力与活塞1401的移动方向相同，从而向活塞1401增加能量。对线圈1408进行供能，使得它产生的力与活塞1401的移动方向相反，从而减少活塞1401的能量。移动式磁铁电机只有在活塞1401位于不工作位置,或者说切换点的右方时才有效。图14a示出了当活塞1401位于不工作位置,或者说切换点的左方时以及磁铁1407位于最右方位置时的回弹效果器。图14b示出了当活塞1401位于不工作位置，或者说切换点时以及磁铁1407位于最左方位置时的回弹效果器。图14c示出了当活塞1401位于不工作位置，或者说切换点的右方以及磁铁1407位于最右方位置时的回弹效果器。
参考图15a、图15b和图15c。图15a、图15b和图15c示出了整个回弹效果器的横截面，该回弹效果器具有两个力障装置、由两个弹簧供能以及具有与活塞的左部成一体的并与线圈一起形成移动式磁铁电机的磁铁。借助左弹簧1504将左侧力障装置1505向右方推动。借助右弹簧1507将右侧力障装置1506向左方推动。附接至气缸1508的左侧的线圈1503和与活塞1501成一体的磁铁1502 —起形成了移动式磁铁电机。未不出向线圈1503的供电。一旦断开了线圈1503的线，移动式磁铁电机便处于空闲并且对回弹效果器的行为不产生影响。对移动式磁铁电机进行供能，使得它产生的力与活塞1501的移动方向相同，从而向活塞1501增加能量。对移动式磁铁电机进行供能，使得它产生的力与活塞1501的移动方向相反，从而减少活塞1501的能量。图15a示出了当活塞1501位于不工作位置，或者说切换点的左方时的回弹效果器。图15b示出了当活塞1501位于不工作位置，或者说切换点时的回弹效果器。图15c示出了当活塞1501位于不工作位置，或者说切换点的右方时的回弹效果器。参考图16a、图16b和图16c。图16a、图16b和图16c不出了具有一个力障装置并由位于活塞两侧的压缩气体供能的整个回弹效果器的横截面。气缸1604具有较窄的气缸右部1608。活塞1601具有较窄的活塞左部1602、较窄的活塞右部1611以及较宽的活塞中部1607。力障装置设定了左腔体1603的长度，并且可位于气缸1604上,如图16a所不，或者可位于活塞1601上,如图16c所示。通风腔1606与空气相通、连接至低压腔体或者处于真空状态。在任何情形下，通风腔1606没有对活塞1601产生巨大的影响。未示出通风腔1606的通风、低压腔体选项以及真空设置。右腔体1610中的压力将活塞1601向左方推动。左腔体1603中的压力将力障装置1605向右方推动。左腔体1603和右腔体1610通过管体1609相互连接。当活塞1601位于不工作位置，或者说切换点的右侧时，如图16a所示，力障装置1605位于气缸1604上并且受到右腔体1610中的压力的影响，从而产生向左的力。当活塞1601位于不工作位置，或者说切换点的左侧时，如图16c所示，力障装置1605位于其上并且借助右腔体1610中的压力向左推动和借助左腔体1603中的压力向右推动。尽管左腔体1603中的压力与右腔体1610中的压力是相同的，但是力障装置1605的有效面积大于位于右腔体1610的活塞1601的有效面积，并且所产生的力是向右的。图16b示出了位于不工作位置，或者说切换点的活塞 1601。图16a、图16b和图16c不出了一个完全封闭的能量转换系统。如果活塞1601开始于如图16a所示的位置，那么它会承载右腔体1610中的压力并具有向左的力。该力使得活塞1601加速向左,从而将压缩气体的气动能转换为活塞1601的动能。一旦活塞1601向左越过切换点，如图16b所示，那么所产生的力便从向左方向转换为向右方向。左腔体1603中的压缩气体压力降低了活塞1601的速度，从而将活塞1601的动能转换为压缩气体的气动能。最终，活塞1601会停止向左移动并会开始向右移动，从而在加速向右的同时将压缩气体的气动能转换为动能。一旦活塞1601向右越过切换点，如图16b所示,那么所产生的力便从向右方向转换为向左方向。活塞1601的向右移动动能转换为压缩气体的气动能。在不考虑摩擦和非效率的情况下，活塞1601会在其开始循环的同一点处停止向右移动。回弹效果器将压缩气体的气动能转换为质量动能，反之如此。能量的转换是在完全封闭的环境中完成的，无需任何控制。参考图17。图17示出了具有一个力障装置并由加压液体供能的整个回弹效果器的横截面。除了其他之外，气缸1709、活塞1701和力障装置1705限制了左腔体1704。除了其他之外，气缸1709和活塞1701限制了右腔体1710。左腔体1704、右腔体1710、底侧左聚积器1702、底侧右聚积器1712和管体1707之间相互连接，并且装满加压液体。顶侧左聚积器1703、顶侧右聚积器1711以及管体1708之间相互连接，并且装满压缩气体。通风腔1706与空气相通、处于真空状态或者连接至低压腔体一未示出。图17示出了处于不工作位置，或者说切换点的右方位置的活塞1701。活塞1701在该位置时仅受到右腔体1710中的压力的影响，并且所产生的力是向左的。参考图18。图18示出了具有两个力障装置并由活塞两侧的压缩气体供能的整个回弹效果器的横截面。活塞1805具有中空内部1811和较宽的活塞中部1809。气缸1815具有较窄的气缸中部1807。左盖1802、气缸1815、活塞1805和左侧力障装置1806限制左腔体1803。右盖1816、气缸1815、活塞1805和右侧力障装置1810限定右腔体1813。左腔体1803通过左端口 1804连接至活塞1805的中空内部1811。右腔体1813通过右端口 1814连接至活塞1805的中空内部1811。通风腔1808与空气相通、连接至低压腔体或者处于真空状态未示出。活塞1805的位置，如图18所示，位于不工作位置，或者说切换点的右方。在这种情形下，与右腔体1813中的压力乘以右侧力障装置1810的有效面积相等的力施加至活塞1805上，其方向向左。参考图19a、图19b和图19c。图19a、图19b和图19c示出了具有一个力障装置并由活塞两侧的加压液体供能的整个回弹效果器的横截面。活塞1901具有较宽的活塞中部1908。气缸1910具有较窄的气缸右部1909。除了其他之外，气缸1910、活塞1901和力障装置1906限制了左腔体1905。左腔体1905连接至底侧左聚积器1903。除了其他之外，气缸1910和活塞1901限制了右腔体1911。右腔体1911连接至底侧右聚积器1912。左腔体1905、底侧左聚积器1903、右腔体1911和底侧右聚积器1912都装满了加压液体。顶侧左聚积器1902和顶侧右聚积器1903装满了压缩气体。通风腔1907与空气相通、处于真空状态或者连接至低压腔体一未示出。当活塞1901位于不工作位置,或者说切换点的右方时,如图19a所示,它受到右腔体1011中的压力的影响，并且产生向左的力。当活塞1901位于不工作位置，或者说切换点的左方时，如图19c所示，它受到右腔体1011中的压力和左腔体1905中的压力的影响。由于力障装置1906的有效面积乘以左腔体1905中的压力大于活塞1901的有效面积乘以右腔体1911中的压力，因此所产生的力是向右的。图19b示出了位于不工作位置，或者说切换点处的活塞1901。参考图20a、图20b、图20c和图20d。图20a示出了具有两个力障装置并由活塞两侧的压缩气体供能的整个回弹效果器的横截面。细节A集中于两个力障装置，气缸的较窄部分和活塞的较宽部分一当位于不工作位置，或者说切换点时。图20b、图20c和图20d示出了气缸2003的较窄部分、活塞2004的较宽部分、左侧力障装置2002与右侧力障装置2005之间的三个相对位置。图20b示出了气缸2003的较窄部分和活塞2004的较宽部分，其具有相同的长度。在不工作位置，或者说切换点处，左侧力障装置2002和右侧力障装置2005位于气缸2003的较窄部分和活塞2004的较宽部分上。左侧力障装置2002上的向右的力如Fl 2001所示。右侧力障装置2005上的向左的力如F2 2006所示。当活塞2004越过不工作位置，或者说切换点，进而从左向右地移动时，活塞2004上的力的模式如图20e所示。从受到力Fl2001的影响到受到力F2 2006的影响的变化是非常快速的，实际上是以音速进行。图20c示出了一种气缸2003的较窄部分比活塞2004的较宽部分要长的情况。在不工作位置，或者说切换点处，左侧力障装置2002和右侧力障装置2005位于气缸2003的较窄部分上并且与活塞2004的较宽部分没有接触。Fl 2001为施加至左侧力障装置2002上的向右的力。F2 2006为施加至右侧力障装置2005上的向左的力。当活塞2004越过不工作位置，或者说切换点，进而从左向右地移动时，活塞2004上的力的模式如图20f所示。从受到力Fl 2001的影响到不受到力的影响的变化是非常快速的，实际上是以音速进行。之后，在活塞2004与右侧力障装置2005接触之后，F2 2006非常快速地施加至活塞2004上，实际上是以音速进行。图20d示出了一种气缸2003的较窄部分比活塞2004的较宽部分要短的情况。在不工作位置，或者说切换点处，左侧力障装置2002和右侧力障装置2005位于活塞2004的较宽部分上并且与气缸2003的较窄部分没有接触。Fl 2001为施加至左侧力障装置2002上的向右的力。F2 2006为施加至右侧力障装置2005上的向左的力。当活塞2004越过不工作位置，或者说切换点，进而从左向右地移动时，活塞2004上的力的模式如图20g所示。从受到力Fl 2001的影响到受到力Fl 2001和力F2 2006两者的影响的变化是非常快速的，实际上是以音速进行。之后，在左侧力障装置2002与气缸2003的较窄部分接触之后，活塞2003只受到力F2 2006的影响。从受到力Fl 2001和力F2 2006两者的影响到只受到力F2 2006的影响的变化是非常快速的，实际上是以音速进行。快速地将力施加至活塞上或者从活塞上去除产生了类似于冲击的力变化。这种冲击发展来如同锤击一样快，使得回弹效果器能够实现桩锤、破碎锤、夯实锤、振动锤、压碎锤以及拆除锤的功能。总之，本发明一般涉及一种力障装置，其将一个或多个负荷施加至往复主体上或者从往复主体上去除。力障装置包括至少三个部分，即力障装置主体、往复主体以及静止主体。往复主体在力障装置运行期间适于沿着静止主体的某一路径进行往复运动，并且具有至少一个台阶。力障装置主体适于在往复主体进行往复运动时沿着相同的路径进行往复运动，或者沿着一部分路径进行往复运动，并且具有至少一个台阶，其适于放置在往复主体的至少一个台阶上。静止主体包括用于往复主体和/或力障装置主体的路径，并且具有至少一个台阶，其使得力障装置主体能够放置于其上。另外，往复主体、静止主体和力障装置主体的至少一个台阶使得力障装置主体可仅放置于往复主体上、仅放置于静止主体上、或者同时放置于往复主体和静止主体上。如果往复主体从力障装置主体位于往复主体和静止主体上的点处向一个方向移动,那么力障装置主体保持位于静止主体上,而往复主体自身移动。如果往复主体从力障装置主体位于往复主体和静止主体上的点处向相反方向移动,那么力障装置主体位于往复主体上，并与其一起移动。往复主体以及静止主体可具有至少一组台阶，用于支撑至少一个力障装置主体。各力障装置主体与位于其上的、位于往复主体上的以及位于静止主体上的至少一个相关台阶一起如上述一样发挥作用。本发明的应用方式通常如下。力障装置主体上施加有力。一旦力障装置主体位于往复主体上，那么该力便转移至往复主体上。一旦力障装置主体位于静止主体上，那么该力便转移至静止主体上。在力障装置主体同时位于往复主体和静止主体的情况下，一部分力在往复主体上，另一部分力在静止主体上。在有多个力障装置主体的情况下，每个力障装置主体都施加有力，并且将该力转移至往复主体和/或静止主体上,如上所述。力障装置是一种能够非常快速地将力施加至往复主体上或将力从往复主体上去除的装置。力障装置是一种完全被动式的装置。其无需进行控制，并且无论朝向、力的类型、力的大小和重力如何，都总是能在相同的位置进行力的切换。在由加压液体或者压缩气体驱动往复主体的情形下，力障装置可以作为定向阀或双位阀的替代装置，但是却更快、耗能更少并且无需进行控制。力障装置使得在回弹效果器、直线电机以及其他往复装置中能够使用至少一个弹簧和/或至少一个电机。力障装置可作为放置于气缸与活塞之间的圆盘来实现。气缸具有两个内径，而活塞具有两个外径。活塞的两个直径与气缸的两个直径之间形成有一台阶。力障装置位于气缸的较大直径与活塞的较小直径之间。它还可位于气缸上的两个直径之间的台阶上，或者位于活塞上的两个直径之间的台阶上。施加至力障装置上的力可转移至活塞和/或气缸上。每当活塞的台阶线越过气缸的台阶线时，便实现了将力从气缸上施加至活塞上的变化，反之亦然。将力从活塞上去除或施加至活塞上改变了所产生的施加至活塞上的力，并且由此改变了活塞的动力。
权利要求
1.一种力障装置，其将一个或多个负荷施加至往复主体上或者从往复主体上去除，包括至少三个部分，即力障装置主体、往复主体以及静止主体，其特征在于所述往复主体在所述力障装置运行期间适于沿着所述静止主体的某一路径进行往复运动，并且具有至少一个台阶；所述力障装置主体适于在所述往复主体进行往复运动时沿着相同的路径进行往复运动，或者沿着一部分路径进行往复运动，并且具有至少一个台阶，其适于放置在所述往复主体的所述至少一个台阶上；所述静止主体包括用于所述往复主体和/或所述力障装置主体的路径，并且具有至少一个台阶，其使得所述力障装置主体能够放置于其上；所述往复主体、所述静止主体和所述力障装置主体的所述至少一个台阶使得所述力障装置主体可仅放置于所述往复主体上、仅放置于所述静止主体上、或者放置于所述往复主体和所述静止主体上。
2.根据权利要求1所述的力障装置，其特征在于，所述往复主体以及所述静止主体具有至少一套台阶，以支撑至少一个力障装置主体。
3.根据权利要求1或2所述的力障装置，其特征在于，所述静止主体为气缸，所述往复主体为所述静止主体内的活塞，以及所述至少一个力障装置主体是位于所述静止主体与所述往复主体之间。
4.根据权利要求1或2所述的力障装置，其特征在于，所述静止主体为活塞，所述往复主体为气缸，其中所述静止主体位于所述往复主体内，并且其中所述至少一个力障装置主体是位于所述静止主体与所述往复主体之间。
5.根据权利要求3或4所述的力障装置，其特征在于，所述力障装置包括至少一个力障装置主体，其用于与所述静止主体、所述往复主体以及其他部件一起在至少一个腔体中形成加压液体和/或压缩气体。
6.根据权利要求5所述的力障装置，其特征在于，所述力障装置包括至少一个力障装置主体，其具有加压液体、压缩气体、密封装置、擦拭器、刮板和导向器中的至少一个。
7.根据权利要求5所述的力障装置，其特征在于，所述力障装置包括有其他部件的所述至少一个腔体包括在与加压液体和压缩气体的其中至少一个正在推动的位置相对的侧边，并且所述至少一个力障装置维持在低于周围大气压力的压力下。
8.根据权利要求1或2所述的力障装置，其特征在于，所述力障装置包括至少一个弹簧，用于将力施加至所述至少一个力障装置主体上。
9.根据权利要求1或2所述的力障装置，其特征在于，所述力障装置包括至少一个移动式磁铁电机，用于将力施加至所述至少一个力障装置主体上，其中所述至少一个力障装置主体为所述至少一个移动式磁铁电机的至少一个磁铁。
10.根据权利要求1或2所述的力障装置，其特征在于，所述力障装置包括至少一个直线电机或者至少一个电磁铁，用于将力施加至所述至少一个力障装置主体上，其中所述至少一个力障装置主体为所述至少一个电机的一部分，或者不是。
11.根据权利要求1或2所述的力障装置，其特征在于，所述力障装置其中存在有一个以上的力障装置主体，其具有不同的施力源并且具有不同类型的力。
12.根据权利要求1或2所述的力障装置，其特征在于，所述力障装置包括不同类型的施力源，比如弹簧和加压液体，或者移动式磁铁电机和压缩气体等等，用于形成施加至所述力障装置主体上的力 。
全文摘要
力障装置是一种能够非常快速地将力施加至往复主体上或将力从往复主体上去除的装置。力障装置是一种完全被动式的装置。其无需进行控制，并且无论朝向和重力如何，都总是能在相同的位置进行力的切换。在由加压液体或者压缩气体驱动往复主体的情形下，力障装置可以作为定向阀或双位阀的替代装置，但是却更快、耗能更少并且无需进行控制。力障装置使得在回弹效果器以及其他往复装置中能够使用至少一个弹簧和/或至少一个电机。力障装置可作为放置于气缸与活塞之间的圆盘来实现，其中气缸具有两个内径，而活塞具有两个外径，并且其中，活塞的两个直径与气缸的两个直径之间形成有一台阶。
文档编号B06B1/12GK103037985SQ201180024270
公开日2013年4月10日 申请日期2011年3月23日 优先权日2010年3月25日
发明者哈达尔·马佳利, 莎哈尔·马佳利 申请人:哈达尔·马佳利, 莎哈尔·马佳利