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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-05-26
(45)【発行日】2023-06-05
(54)【発明の名称】輸送システム用の浮上制御システム
(51)【国際特許分類】
B60L 13/03 20060101AFI20230529BHJP
B60L 13/04 20060101ALI20230529BHJP
B60L 13/06 20060101ALI20230529BHJP
E01B 25/34 20060101ALI20230529BHJP
E01B 25/32 20060101ALI20230529BHJP
【ＦＩ】
B60L13/03 B
B60L13/04 L
B60L13/06
E01B25/34
E01B25/32
【請求項の数】
15
(21)【出願番号】P 2020115009
(22)【出願日】2020-07-02
(62)【分割の表示】P 2017512955の分割
【原出願日】2015-09-08
(65)【公開番号】P2020174528
(43)【公開日】2020-10-22
【審査請求日】2020-08-03
(31)【優先権主張番号】62/047,624
(32)【優先日】2014-09-08
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
【前置審査】
(73)【特許権者】
【識別番号】517074613
【氏名又は名称】スカイトラン インコーポレイテッド
(74)【代理人】
【識別番号】110001531
【氏名又は名称】弁理士法人タス・マイスター
(72)【発明者】
【氏名】ワンブル， ジョーン リー， サード
(72)【発明者】
【氏名】コール， ジョン
(72)【発明者】
【氏名】フォスター， クラーク ビー
【審査官】橋本 敏行
(56)【参考文献】
【文献】特開平０５－３２８５３８（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２０１４／０１３０７０３（ＵＳ，Ａ１）
【文献】特開昭６０－０９６１７０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開昭６２－０３１３０３（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ６０Ｌ １３／０３－１３／１０
Ｅ０１Ｂ １／００－２６／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
輸送装置であって、浮上磁束を生成し、
前記浮上磁束に応じて対応する導電性の非磁性材料である上昇部材に対して前記輸送装置を上昇させるために磁気的に連結され、前記上昇部材内で移動可能になるように上昇させる少なくとも１つの浮上力発生器と、
前記輸送装置を移動させる推進磁束を生成することにより、前記推進磁束を受け取る推進部材内を移動する推進力発生器と、を備える輸送装置。
【請求項2】
前記少なくとも１つの浮上力発生器は２つの浮上力発生器を含み、各浮上力発生器は、対応する上昇部材内に受け入れられるように構成されている、請求項１に記載の輸送装置。
【請求項3】
前記輸送装置は、前記少なくとも１つの浮上力発生器に連結される本体をさらに含み、前記少なくとも１つの浮上力発生器は、前記輸送装置の長手方向軸に対して実質的に平行な方向に沿って前記本体に対して摺動可能に構成された、請求項１に記載の輸送装置。
【請求項4】
前記少なくとも１つの浮上力発生器は複数のセグメントから形成され、少なくとも１つのセグメントは、前記輸送装置に向かって回動し、前記浮上磁束を変化させ、前記少なくとも１つのセグメントは、前記輸送装置の相対運動の方向に対して後端のセグメントである、請求項１に記載の輸送装置。
【請求項5】
前記少なくとも１つの浮上力発生器は、前記浮上磁束に応じて前記少なくとも１つの上昇部材に対して静止位置より上に上昇するようにさらに構成されている、請求項1に記載の輸送装置。
【請求項6】
前記少なくとも１つの浮上力発生器は、前記浮上力発生器の長手方向軸と前記輸送装置の長手方向軸との間のピッチ角を調整するようにさらに構成されている、請求項１に記載の輸送装置。
【請求項7】
前記浮上力発生器は、前記ピッチ角を作動させるように構成されたサーボモータに結合されている、請求項６に記載の輸送装置。
【請求項8】
前記サーボモータは、前記浮上力発生器の前端、浮上力発生器の後端および/または浮上力発生器の前端と後端との間のうちの１つ以上に結合される、請求項７に記載の輸送装置。
【請求項9】
前記浮上力発生器は、前記浮上力発生器と、対応する前記上昇部材との間の間隙を調整するようにさらに構成されている、請求項１に記載の輸送装置。
【請求項10】
前記浮上力発生器は、後端に２つのトリムタブを有し、前記２つのトリムタブは、前記輸送装置の長手方向軸に垂直な軸を中心に前記トリムタブを作動させるように構成されたサーボモータに結合され、前記トリムタブは対応する前記サーボモータに結合され、それによって各トリムタブを個々に動作させることができる、請求項１に記載の輸送装置。
【請求項11】
前記少なくとも１つの浮上力発生器は２つの対向する端部を有し、各端部は、連結部によって、軸に配置されるサーボモータに連結され、当該連結部および当該サーボモータは、前記少なくとも１つの浮上力発生器の端部を前記輸送装置の長手方向軸に対して撓ませるように構成され、前記少なくとも１つの浮上力発生器の各端部は、反対側の端部とは独立して撓むことができる、請求項１に記載の輸送装置。
【請求項12】
前記輸送装置は、さらに第二浮上力発生器および第二推進力発生器を備え、前記第二浮上力発生器は、第二浮上磁束を生成し、
前記第二浮上磁束に応じて対応する導電性の非磁性材料である第二上昇部材に対して前記輸送装置を上昇させるために磁気的に連結され、前記第二上昇部材内で移動可能になるように上昇させ、
前記第二推進力発生器は、前記輸送装置を移動させる第二推進磁束を生成することにより、前記第二推進磁束を受け取る第二推進部材内で移動する、請求項１に記載の輸送装置。
【請求項13】
第一ピッチ角を調整するために前記第二浮上力発生器を作動させるように構成された第一サーボモータと、第二ピッチ角を調整するために前記第二浮上力発生器を作動させるように構成された第二サーボモータと、を備える、請求項１２に記載の輸送装置。
【請求項14】
輸送装置に連結され、浮上磁束を発生させ、
前記浮上磁束に応じて対応する導電性の非磁性材料である上昇部材に対して前記輸送装置を上昇させるために磁気的に連結され、前記上昇部材内で移動可能になるように上昇させる浮上力発生器。
【請求項15】
前記浮上力発生器は、前記浮上力発生器を作動させるように構成されたサーボモータに結合され、それによって、前記輸送装置の縦軸に垂直な軸間のピッチ角を調整する、請求項１４に記載の浮上力発生器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本明細書における主題は、輸送システム用の浮上システムに関し、より詳細には、駆動システムを含むことができる輸送システム用の浮上システムに関する。
【背景技術】
【0002】
磁気浮上システムは、２つの物体間の引力または反発力の利用によって浮上するシステムとして一般に設計されている。これらの磁気浮上システムは、２つの物体の間隔に依存するため、２つの物体の間隔が変化する場合、各物体上の磁石によって生成される磁力が変化する。さらに、例えば列車において、軌道を介して磁気的な浮上を実現するシステムでは、軌道が実質的に水平であることを必要とする。したがって、地面が、気候、または、列車および軌道の重量のために経時的に変化する場合には、軌道を修理しなければならない。
【0003】
磁気的な浮上は、軌道上の従来の車輪と比較して利点を提供することができる。概して、磁気的な浮上は、低摩擦または摩擦ゼロの機械的摩擦を有し、このような浮上システムにおける部品は、接触によって摩耗することがない。磁気的な浮上は、動作可能とする広範な速度を有し、動作時に、比較的低い騒音レベルしか発生させない。
【0004】
磁気的な浮上は、従来の大型の列車システムアーキテクチャ、および、モノレールまたは個人用高速輸送（ＰＲＴ）システムに適用することができる。磁気的な浮上は、浮上およびセンタリング機能のために能動的または受動的な磁気相互作用を利用することができ、推進のために誘導的または同期する磁気相互作用を利用することができる。例えば、ネットワーク化された案内路輸送システムは、動きによって受動的に主要な上昇を提供するように永久磁石カップリングを使用することができ、リニアモーター機能と電気力学的センタリング機能とを統合しながら、ほとんどの動作速度においてセンタリング力を生じるように電気力学的反発力を利用することができる。例えば、２００９年７月２１日に発行されたＷａｍｂｌｅ，ＩＩＩらの特許文献１（参照により本明細書に援用される）、および、２０１２年５月８日に発行されたＷａｍｂｌｅ，ＩＩＩらの特許文献２（参照により本明細書に援用される）を参照。推進または駆動ユニットは、浮上ユニットと一体化するか、または、浮上ユニットとは別個であるものとすることができる。
【0005】
例えば、浮上ユニットとは別個の推進ユニットが、２０１３年１月３日に公開されたＷａｍｂｌｅ ＩＩＩの特許文献３（参照により本明細書に援用される）に記載されている。車両を、浮上ユニットのうちの１つまたは複数（例えば、特許文献３の図２、図３、図４、図９、図１０、図１１Ａ、図１１Ｂの４１０）によって浮上させることができ、それぞれの浮上ユニットは、１つまたは複数の細長い磁極を有する。車両が軌道に係合するとき、それぞれの細長い磁極が、軌道の静止した導電性のレールの平坦な垂直面に隣接し、細長い磁極は、可変の角度で傾斜する。細長い磁極がレールに沿って移動すると、細長い磁極からの磁場が、レールにおいて渦電流を誘発し、レールにおける渦電流は、細長い磁極に対して上昇力を生成する。いくつかの典型的な動作条件下では、上昇は、車両の傾斜角度および速度に概ね比例する（特許文献３の段落［００６６］～［００７２］を参照のこと）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【文献】米国特許第７５６２６２８号明細書
【文献】米国特許第８１７１８５８号明細書
【文献】国際公開第２０１３／００３３８７号
【0007】
ここで、添付の図面を参照して、本技術の実施態様を専ら例として記載する。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】一実施形態による、浮上力発生器と分岐合流点とを有する案内路を含む輸送装置の等角図である。
【図2】推進部材と案内路とを含む輸送装置の特定の例の断面図である。
【図3】浮上力発生器および上昇部材の例示的な実施形態の断面図である。
【図4】一実施形態による浮上力発生器の電磁石アレイコントローラの概略図である。
【図5】一実施形態による電磁浮上力発生器の概略図である。
【図6】電磁浮上力発生器および上昇部材の第２の例示的な実施形態の断面図である。
【図7】一実施形態による、ピッチを変えるように構成されている摺動可能な軸を有する浮上力発生器の概略図である。
【図8】一実施形態による、ピッチを変えるように構成されている回動可能なセグメントを有する浮上力発生器の概略図である。
【図9】一実施形態による、ヨー軸に回動可能に連結された浮上力発生器の概略図である。
【図10】一実施形態による、ピッチ軸に回動可能に連結された浮上力発生器の概略図である。
【図11】一実施形態による、ヨーを調整し、それによってピッチを変えるように構成されている回動可能なトリムタブを有する浮上力発生器の概略図である。
【図12】一実施形態による、ピッチを変えるように回動可能なトリムタブを有する浮上力発生器の概略図である。
【図13】一実施形態による、軸と対応する上昇部材とに連結された屈曲可能な浮上力発生器の概略図である。
【図14】一実施形態による、軸と対応する上昇部材とに連結された回動可能な浮上力発生器の概略図である。
【図15】一実施形態による軸カップリングの等角図である。
【図16】輸送装置を使用する方法のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0009】
上記の種々の実施形態は、専ら例示として与えられたものであり、本開示の範囲を限定するように解釈されるべきではない。したがって、多くのそのような詳細は図示も記載もされていない。本技術の多くの特徴および利点を、本開示の構造および機能の詳細とともに上記の説明において記載したが、本開示は例示に過ぎず、添付の特許請求の範囲において用いられる用語の広範な包括的な意味によって示される十分な範囲まで、本開示の原理内で、細部に、特に部品の形状、サイズおよび配置に関して変更を行うことができる。したがって、上記の実施形態を、添付の特許請求の範囲内で変更することができることが理解されるであろう。あるセット「のうちの少なくとも１つ」を記載する特許請求の範囲の文言は、そのセットの１つの部材またはそのセットの複数の部材が特許請求の範囲を満たすことを示す。
【0010】
説明を簡潔で分かりやすくするために、適切な場合、対応するかまたは類似の要素を示すように、様々な図間で参照符号が繰り返されている。加えて、本明細書において記載される実施態様の完全な理解を提供するために、多くの特定の詳細が記載される。しかし、当業者は、本明細書において記載される実施態様を、これらの特定の詳細を用いることなく実施することができることを理解するであろう。他の場合では、記載される関連する関係のある特徴を分かりにくくしないように、方法、手順および構成要素は詳細には記載されていない。また、この記載は、本明細書において記載される実施態様の範囲を限定するものとみなされるべきではない。
【0011】
ここで、本開示を通して当てはまるいくつかの定義を提示する。「浮上」という用語は、本明細書において用いられる場合、ある物体が別の物体に対して、物体間の機械的な接触を伴うことなく上昇して浮遊することを指す。「浮上力」は、浮上をもたらす力である。浮上力は、垂直方向（重力の方向とは反対の方向）に作用することができるが、当業者は、同じ力を用いて、横方向、または、垂直成分および横方向成分の双方を有する何らかの方向に２つの物体を移動させるかまたは位置決めすることができることを容易に認識するであろう。一般化するために、「浮上」および「浮上力」という用語は、本明細書において用いられる場合、主な進行方向に対して実質的に直交する方向への２つの物体間の非接触の位置決めおよび力をそれぞれ指す。本明細書においてさらに用いられる場合、「浮上磁束」および「浮上力」は、互いに代替でき、同じ要素を指す。「浮上力発生器」は、移動可能な物体を静止した物体に対して浮上させるように上昇部材と相互作用する磁気波を生成するように構成されているデバイスである。
【0012】
「推進力」は、１つの物体を別の物体に対して加速、等速運動、または、減速させるのに必要な力を指す。本明細書において用いられる場合、「推進力」は、２つの物体間の機械的な接触を伴うことなく行われる、主な進行方向と実質的に一致した力を意味する。本明細書においてさらに用いられる場合、「推進磁束」および「推進力」は、互いに代替でき、同じ要素を指す。「推進力発生器」は、移動可能な物体を静止した物体に対して推進させるように推進部材と相互作用する磁気波を生成するように構成されているデバイスである。
【0013】
「案内路」は、車、車両、ボギー台車、輸送装置が沿うように移動することができる経路を提供するデバイスまたは構造である。本明細書において用いられる場合、案内路および軌道という用語は、互いに代替でき、同じ要素を指す。車は、案内路に沿って進行するように構成されているデバイスを指す。車は、少なくとも部分的に包囲されるか、全体的に包囲されるか、または、物体もしくは人を載せることができる面を有することができる。車は、ボギー台車に連結することができ、ボギー台車はさらに案内路に連結される。ボギー台車は、車の一体的な構成要素であるか、または、車を連結することができる別個の構成要素であるものとすることができる。ボギー台車は、本明細書において用いられる場合、必ずしも車輪を含まないが、その代わりに、案内路と係合するように構成されている。
【0014】
「連結される」とは、２つの物体の連結または接続を指す。連結は、直接的または間接的であるものとすることができる。間接的な連結は、１つまたは複数の中間の物体を通じて２つの物体を接続することを含む。連結はまた、電気的または機械的な接続を指すことができる。連結はまた、物理的に接触することなく磁気的に結合させることを含むことができる。「実質的に」とは、特定の寸法、形状に本質的に一致する要素、または、構成要素が正確にそうである必要がないように実質的に修飾する他の用語を指す。例えば、実質的に円筒形とは、物体が円筒体に似るが、真の円筒体からの１つまたは複数の偏差を有することができることを意味する。「備える」という用語は、「～を含むが必ずしもそれらに限定されない」を意味し、具体的には、オープンエンドな包含、または、そのように記載される組み合わせ、群、シリーズ等の成員を指す。「磁気源」は、磁場を自然に生成するか、または、磁場を生成するように誘発されることができる任意の材料である。例えば、磁気源は、永久磁石、電磁石、超電導体、または、磁場を生成するかもしくは磁場を生成するように誘発されることができる任意の他の材料を含むことができる。「ピッチ」という用語は、横軸に対する迎え角を増減するものとして規定される。「ヨー」という用語は、縦軸を中心とした捩れまたは振動として規定される。
【0015】
上記の種々の実施形態は、専ら例示として与えられたものであり、本開示の範囲を限定するように解釈されるべきではない。したがって、多くのそのような詳細は図示も記載もされていない。本技術の多くの特徴および利点を、本開示の構造および機能の詳細とともに上記の説明において記載したが、本開示は例示に過ぎず、添付の特許請求の範囲において用いられる用語の広範な包括的な意味によって示される十分な範囲まで、本開示の原理内で、細部に、特に部品の形状、サイズおよび配置に関して変更を行うことができる。したがって、上記の実施形態を、添付の特許請求の範囲内で変更することができることが理解されるであろう。あるセット「のうちの少なくとも１つ」を記載する特許請求の範囲の文言は、そのセットの１つの部材またはそのセットの複数の部材が特許請求の範囲を満たすことを示す。例えば、Ａ、ＢおよびＣのうちの少なくとも１つは、部材がＡのみ、Ｂのみ、Ｃのみ、ＡおよびＢ、ＡおよびＣ、ＢおよびＣ、または、Ａ、ＢおよびＣであるものとすることができることを示す。
【0016】
案内路スイッチは、経路の分割または合流を可能にする案内路の一部である。案内路スイッチは、複数の線の案内路の案内路ネットワークを構成する重要で有益な技術的特徴である。車両を１つの線から別の線に切り換えることによって、乗客または積み荷は、他の線にある別の車両に移される必要がない。
【0017】
本開示は、対応する上昇部材内の浮上力発生器の向きを調整することに関する。浮上力発生器の向きは、それぞれの軌道セグメントが一対の同一の広がりを有する離間したガイドレールから構成される軌道のセグメントを含む案内路輸送システムにおける、別の経路間の車両の切り換えを補助することができる。浮上力発生器の向きは、案内路輸送システムにおけるコーナリング等の操作のために、上昇を調整することによって、および／または、車両の進行方向を調整することによって、経路の切り換えを補助することができる。少なくとも１つの実施形態では、それぞれの軌道セグメントが一対の同一の広がりを有する離間したガイドレールから構成される軌道のセグメントを含む案内路輸送システムが実現される。ガイドレールは、接合部によって相互接続されるガイドレールのネットワークの一部であるものとすることができる。ガイドレールは、さらなるガイドレールに分岐する本線を有することができる。例えば、本線は、ネットワークの中央幹線路とすることができ、枝分かれしてネットワークを形成する分岐レールを有する。
【0018】
それぞれのセグメントにおけるガイドレールは、一定の距離で互に離間しており、水平もしくは傾斜した平面において概ね同一平面上にあるか、または、従来の鉄道軌道と同様の方法で曲線にわたって傾斜角が付いている。モノレールとは対照的に、そのような軌道は、重量と荷重からの慣性力とが案内路のより広い領域にわたって分散されるため、より重い荷重を高速で担持することが可能な一対の同一の広がりを有する離間したガイドレールから構成される。また、同一の広がりを有する離間したレールの上部に載る車両は、乗車安定性、案内路の下を通過する背の高いトラックとの衝突に関する安全性、案内路が地表面に位置する駅、および、地表面にあるとともに案内路と同じ高さの歩道におけるオペレーションにおいていくつかの利点を有する。
【0019】
レールは、分岐ゾーンにおいて、垂直に分岐することができ、これは、軌道の平面に対して概ね垂直な方向にあり、それによって、分岐ゾーンにおけるレールの交差がない。本開示は分岐ゾーンに言及するが、本開示は、分岐ゾーンとは反対の合流ゾーンも含む。分岐ゾーンは、上側レールセットと下側レールセットとに分岐するレールを含むことができる。方向は、厳密に垂直である必要はなく、概ね垂直である。例えば、軌道は、曲線の形状であるものとすることができ、レールは、重力に垂直な方向に分岐することができる。少なくとも１つの構成では、ネットワークの本線は、分岐ゾーンにわたって水平な平面にあり、切り換えは、車両を、本線の上または下の車両経路にまたは車両経路から経路付けすることによって行われる。上昇は、レールにおいて磁気的に誘発される１以上の渦電流からの力に起因するため、その力は、車両の速度とともに概ね増大し、磁石およびレールは、通常の動作速度で車両の総質量の少なくとも２倍を担持するように設計することができる。この場合、それぞれのレールは、分割することができるので、レールのそれぞれの半分は、他の半分から垂直に分岐し、分岐ゾーンを通過する車両の総質量は、分岐ゾーンを通る選択された経路に関係なく、一対の半分のレールによって依然として浮上される。
【0020】
本明細書において記載されるような輸送装置は、少なくとも１つの浮上力発生器および少なくとも１つの推進力発生器を含むことができる。少なくとも１つの浮上力発生器は、浮上磁束を生成し、対応する少なくとも１つの上昇部材内で移動し、浮上磁束に反応して少なくとも１つの上昇部材に対して静止位置から浮上可能に構成することができる。少なくとも１つの推進力発生器は、推進磁束を生成し、対応する少なくとも１つの推進部材内で移動し、推進磁束に応じて少なくとも１つの推進部材に対して横方向に移動させるように構成することができる。少なくとも１つの浮上力発生器の少なくとも一部が、少なくとも１つの推進力発生器に対して移動可能である。
【0021】
本明細書において記載されるように、浮上力発生器は、連結された車両を上昇部材に対して上昇させるように構成することができる。浮上力発生器は、上昇部材と磁気的に連結されるように構成されている成形部材を含むことができる。成形部材は、上昇部材の少なくとも一部と交差する上昇磁束場を生成するように構成されている少なくとも１つの細長い磁極を有することができる。上昇磁束は、進行方向における少なくとも１つの磁極表面の運動、および、進行方向に対する少なくとも１つの磁極表面の角度に依存することができる。少なくとも１つの磁極表面は複数の磁気源を含むことができる。生成された上昇磁束場は、対応する少なくとも１つの上昇部材に対する少なくとも１つの浮上力発生器の相対位置とは独立することができる。少なくとも１つの細長い磁極は、少なくとも１つの上昇部材に対する少なくとも１つの浮上力発生器の相対運動の方向に対して或る角度に向けることができ、それによって、上昇力成分が、相対運動の方向に対して垂直な方向に生成される。角度は、磁力対通常の速度定数ＫＦＮ、少なくとも１つの浮上力発生器と少なくとも１つの上昇要素との間の相対速度、および、必要な上昇力に基づいて所定の角度であるものとすることができる。角度は、磁力対通常の速度定数ＫＦＮ、少なくとも１つの浮上力発生器と少なくとも１つの上昇要素との間の相対速度、および、必要な上昇力に基づいて可変の角度であるものとすることができる。上昇力は、細長い磁極の幅および高さに対する少なくとも１つの細長い磁極の長さに依存することができ、それによって、上昇力は、長さが幅および高さと比較して大きくなるにつれて増大する。上昇力は、少なくとも１つの上昇部材に対する細長い磁極の速度に依存することができ、より速い速度はより大きい上昇を生成する。少なくとも１つの細長い磁極は、列で配置される複数の磁気要素を含むことができる。少なくとも１つの細長い磁極は、２つの細長い磁極を含むことができ、２つの細長い磁極のそれぞれは、列で配置される複数の磁気素子を含むことができる。浮上部材は、電磁石、永久磁石またはそれらの組み合わせを含むことができる。本開示は、浮上力発生器を制御することに焦点を合わせているため、上昇を知ることができ、必要に応じて変更することができる。上昇を知る能力は、センサ、または、浮上力発生器が相互作用するシステムへの既知の入力から導き出すことができる。さらに、浮上力発生器の上昇特徴の変化をもたらす種々の実施形態が記載される。これらの実施形態は別個に記載されるが、本開示は、少なくとも１つの実施態様において、実施形態の２つ以上を、より大きい利点を達成するように組み合わせることができることを意図する。実施形態は、その特定の実施形態に関連する原理の例示および説明のために別個に記載される。
【0022】
さらに、案内路が提示される。案内路は、少なくとも１つの上昇部材を含むことができ、案内路連結部材によって少なくとも１つの推進部材を少なくとも１つの上昇部材に連結することができ、少なくとも１つの上昇部材は、対応する少なくとも１つの浮上力発生器によって生成される浮上磁束を受け取るように構成することができ、少なくとも１つの推進部材は、対応する少なくとも１つの推進力発生器によって生成される推進磁束を受け取るように構成することができる。少なくとも１つの上昇部材は２つの上昇部材を含むことができる。少なくとも２つの上昇部材は２つの軌道であるものとすることができ、それぞれの軌道は３つの側面を有する。それぞれの軌道は複数のセグメントを含むことができる。２つの軌道のそれぞれの断面は、実質的に矩形であるものとすることができる。少なくとも１つの推進部材は実質的に円筒形であるものとすることができる。
【0023】
図１は、浮上力発生器１０６が内部に受け入れられる案内路を有する輸送装置を示している。輸送装置１００は、推進力発生器（図示せず）、および、案内路１０４内に受け入れ可能な浮上力発生器１０６を含むことができる。推進力発生器は、輸送装置１００の横移動を生じる推進磁束を生成するように構成されている。推進力発生器は、図２において浮上力発生器の外側に示されている。本発明の浮上力発生器１０６は、浮上力発生器１０６の外側または内側にある推進力発生器とともに実現することができる。さらに、本発明の浮上力発生器１０６は、例えばエレベーターにおいて実質的にまたは少なくとも部分的に垂直な構造に構成することができる。本明細書において記載される原理は、概ね水平な進行方向に関して概ね提示されるが、本技術は、他の方向への進行に適用することができる。
【0024】
案内路１０４は１つまたは複数の上昇部材１０８を含むことができる。浮上力発生器１０６は、上昇部材１０８内で移動するとともに浮上磁束を生成するように構成されており、上昇部材を静止位置の上に押し上げる。浮上力発生器１０６および対応する上昇部材１０８は、間隙１６６によって隔てられる（図３を参照のこと）。少なくとも１つの実施形態では、浮上力発生器１０６は、輸送装置１００と連結されるとともに上昇部材１０８内で移動するように構成されている実質的に矩形の本体であるものとすることができる。他の実施形態では、浮上力発生器１０６は、対応する上昇部材１０８内で移動するとともに浮上磁束を生成するように構成されている任意の形状にすることも可能である。
【0025】
浮上力発生器に対する上昇部材１０８の配置を理解するために、図６は、浮上力発生器１０６および上昇部材１０８を断面で示すために提供される。浮上力発生器１０６は、浮上力発生器１０６が対応する上昇部材１０８内で移動するとともに、浮上磁束を生成するように構成されている１個以上の磁気要素１１０を含むことができる。磁気要素１１０は、１個以上の磁石であるものとすることができる。少なくとも１つの実施形態では、磁気要素１１０は電磁石であるものとすることができる。他の実施形態では、磁気要素１１０は、電磁石、永久磁石またはそれらの組み合わせを含むことができる。
【0026】
図１を再び参照すると、案内路１０４は、２つの上昇部材１０８間に分岐合流点１１２を形成する上昇部材１０８を含む。浮上力発生器１０６は、上昇部材１０８内に少なくとも部分的に受け入れられる。分岐合流点１１２は、上下に垂直に配置される２つの上昇部材１０８を含む。輸送装置１００が分岐合流点１１２に近づくに連れて、浮上磁束を増減させることができ、それによって、上昇部材１０８の上昇を増減させる。その後に、輸送装置１００および浮上力発生器１０６は、垂直に配置される上昇部材１０８のいずれか１つに入ることができる。少なくとも１つの実施形態では、輸送装置１００は、２つ以上の軌道から単一の軌道に、単一の軌道から２つ以上の軌道に、または、複数の軌道から複数の軌道に移ることができる。輸送装置１００は、それぞれが上昇部材１０８内で受け入れられるように構成されている、対向する側に配置される２つの浮上力発生器１０６を有することができる。少なくとも１つの実施形態では、案内路１０４は、浮上力発生器を受け入れるようにそれぞれ構成されている、対向する２つの上昇部材１０８を含む。
【0027】
案内路１０４は、２つの上昇部材１０８を接合する分岐合流点１１２、上側上昇部材１０９および下側上昇部材１１１を含むことができる。分岐合流点１１２は、輸送装置の代替的な進行方向を提供することができる。例えば、上側上昇部材１０９は、進行方向に対して右側への曲線を形成することができ、下側上昇部材１１１は、進行方向に対して左側への曲線を形成することができる。他の実施形態では、上側上昇部材１０９は、左側に湾曲、右側に湾曲、垂直に分離し続ける、水平状態、または、それらの任意の組み合わせであるものとすることができ、下側上昇部材１１１は、左側に湾曲、右側に湾曲、垂直に分離し続け、水平状態、または、それらの任意の組み合わせであるものとすることができる。
【0028】
輸送装置１００は、浮上力発生器１０６のピッチを変化させ、それによって必要な浮上磁束を増減させ、分岐合流点１１２をナビゲートすることができる。輸送装置１００は、以下で説明するように、浮上力発生器１０６のピッチを種々の方法で変えることができる。さらに、輸送装置１００が、曲線、屈曲または他の非直線的な部分を有する案内路１０４に沿って移動するとき、輸送装置１００は、浮上力発生器１０６のヨーを調整することができる。ヨーは、ピッチとは別個に調整することができ、輸送装置１００は、ヨーとピッチとを個々にかつ同時に調整することができる。
【0029】
案内路１０４は、浮上力発生器１０６の上側の細長い磁気要素１１０および下側の細長い磁気要素１１０と磁気的に連結する上側レール１１６および下側レール１１８を有する（図６を参照のこと）。少なくとも１つの実施形態では、浮上力発生器１０６は、「浮上ウイング：levitation wing」または「マグウイング：magwing」と称される。
【0030】
輸送装置１００は、センサウイング１３０を有することができる。センサウイング１３０は、１個以上の垂直位置センサ（ＶＰＳ）１３２を有し、案内路１０４および対応する上昇部材１０８内の浮上力発生器１０６の位置を求めることができる。複数のセンサ１３２によって収集されるデータは、案内路１０４および分岐合流点１１２内で浮上力発生器１０６を移動させることを可能にする。図１において理解することができるように、上側部分１３４には内側面１３６にセンサ１３２が配置されており、下側部分１３８には内側面１３９にセンサ１３２が配置されている。
【0031】
１以上のＶＰＳ１３２を、浮上力発生器１０６の前縁、ボギー台車上、センサウイング１３０上、または、軸１２８上に取り付けることができる。１つまたは複数のＶＰＳ１３２は、ホール効果、近接、光学、超音波、電界効果、および、機械自動化において一般的に使用される他のエッジ／位置センサなどの種々のタイプとすることができる。少なくとも１つの実施形態では、１個以上のＶＰＳ１３２は、上側エッジセンサ１２４および／または下側エッジセンサ１２６と係合および／または相互作用することができる。
【0032】
軸１２８は、浮上力発生器１０６と輸送装置１００とを連結することができる。軸１２８には、軸１２８を輸送装置１００に対して摺動または回転させるように、１個以上のサーボモータ１６２を連結することができる。少なくとも１つの実施形態では、１個以上のサーボモータ１６２は、軸１２８の長手方向軸を中心に当該軸１２８を回転させ、それによって、浮上力発生器１０６を回転させる。他の実施形態では、１個以上のサーボモータ１６２は、輸送装置１００の長手方向軸に沿って浮上力発生器１０６に対して軸１２８を摺動させることができる。さらに他の実施形態では、１個以上のサーボモータ１６２は、浮上力発生器１０６を、ピッチ、ヨーおよび／またはロールなど、軸１２８および輸送装置１００に対して任意の方向に作動させることができる。
【0033】
図２は、輸送装置１００および案内路１０４の特定の例を示している。輸送装置１００は、車両１０１を含み、案内路１０４の２つの平行に離間した水平なレール間に配置されることができる。車両１０１は、乗客、積み荷またはそれらの組み合わせを輸送するように構成することができる。車両１０１の幅は、レール間の間隔よりも小さく、客室と、垂直に分岐する分岐合流点１１２（図１を参照）の上側上昇部材１０９（図１を参照）のレールとの間に十分な隙間を提供する。浮上力発生器１０６は、レール内に配置され、車両１０１に取り付けられる。浮上力発生器１０６は、受動的な永久磁石もしくは電磁石とすることができ、または、能動的に切り換えられる電磁石を含むことができる。
【0034】
図２において理解することができるように、輸送装置１００は、推進磁束を生成するように構成されている推進力発生器１０２を含む。推進力発生器１０２は、車両の外側縁に配置することができ、それぞれのレールの外側部分に配置される推進部材１０３内に受け入れ可能である。
【0035】
図３は、本開示による、上昇部材内の浮上力発生器の断面を示している。図３は、上側レール１１６の下縁１２０が、輸送装置１００が分岐合流点に近づくとセンサウイング１３０および浮上力発生器の近接を検出するように構成されている上側エッジセンサ１２４を有することを示している。同様に、下側レール１１８の上縁１２２は、輸送装置１００が分岐合流点に近づくとセンサウイング１３０および浮上力発生器１０６の近接を検出するように構成されている下側エッジセンサ１２６を有する。上側エッジセンサ１２４および下側エッジセンサ１２６は、ホール効果、近接、光学、超音波、電界効果、および、機械自動化において一般的に使用される他のエッジ／位置センサなどの種々のタイプとすることができる。上側エッジセンサ１２４および下側エッジセンサ１２６は、輸送装置１００が分岐合流点１１２を通過すると、進行方向１１４、浮上力発生器および上昇部材１０８に関するデータを提供する。
【0036】
少なくとも１つの実施形態では、上側エッジセンサ１２４および下側エッジセンサ１２６は、近接に関するデータを輸送装置１００に提供し、浮上力発生器１０６のピッチを調整する。輸送装置１００は、プロセッサ、マイクロプロセッサまたは他の制御機構を含み、センサウイングからのデータ、上側エッジセンサ１２４および／または下側エッジセンサ１２６のデータに応じて、浮上力発生器のピッチを調整することができる。データは、以下に記載される電磁石コントローラ（図４に示す）にインプリメントすることができる。他の実施形態では、上側エッジセンサ１２４および下側エッジセンサ１２６は、輸送装置１００が分岐合流点１１２を通過するとき、輸送装置１００に進行方向１１４を示す。上側エッジセンサ１２４および下側エッジセンサ１２６は、輸送装置１００を、適切な上側上昇部材１０９または下側上昇部材１１１（図１に示す）に方向付けるようにオンおよびオフにされる。
【0037】
上昇部材１０８は、実質的に矩形の断面を有し、浮上力発生器１０６は、同様の形状であるが、上昇部材１０８内で移動するように構成されている、少なくとも僅かにより小さい実質的に矩形の断面を有する。浮上力発生器１０６は、上昇部材１０８内で進行方向１１４に沿って移動するときに浮上磁束を生成する。センサウイング１３０は、浮上力発生器１０６の前に位置決めされる。少なくとも１つの実施形態では、輸送装置は、浮上力発生器１０６の前後に位置決めされるセンサウイング１３０を有する。
【0038】
図４は、例示的な実施形態による電磁石アレイコントローラおよび浮上力発生器を示している。電磁石アレイコントローラ１４２は、上側または下側ＶＰＳ１３２からの入力に選択的に応答することができる。コントローラの出力は、浮上力発生器１０６内の電磁コイル１４６のセットに方向付けられ、上昇部材１０８との磁気連結を高める電流である。
【0039】
電磁石１４０は、浮上力発生器１０６の前端または後端に位置決めすることができるため、それらを流れる電流の効果は複数の効果を有する。１つの効果は、浮上力発生器１０６の有効長を増大させることによる直接的な浮上の増強である。電磁石素子１４０の帯電は、レールと連結している永久磁極の長さを増大させる。浮上力発生器１０６において全ての電磁石素子１４０を励磁する効果は、浮上磁束の急速で直線的な変化である。
【0040】
浮上力発生器１０６のピッチ・モーメント・バランスも、電磁石素子１４０を励磁することによって変化させることができる。浮上力発生器１０６の前端における電磁石素子１４０を励磁することによって、ピッチが増大する（ピッチアップ）。浮上力発生器１０６の後端における電磁石素子１４０を励磁する結果として、ピッチが低下する（ピッチダウン）。同様に、浮上力発生器１０６の前端における電磁石素子１４０を励磁することは、ピッチを低下させること（ピッチダウン）ができ、浮上力発生器１０６の後端における電磁石素子１４０を励磁する結果として、ピッチが増大する（ピッチアップ）。
【0041】
図４において理解することができるように、浮上力発生器１０６は、４つの電磁石素子１４０を有し、それぞれの電磁石素子１４０は６つの電磁コイル１４６を有する。電磁石アレイコントローラ１４２は、複数のセンサ１３２からのフィードバックに応じて、適切な電磁石素子１４０および対応する電磁コイル１４６を励磁する。浮上力発生器１０６の前縁における電磁石素子１４０は、ＥおよびＦとして示されており、一方で、浮上力発生器１０６の後縁における電磁石素子１４０はＣおよびＤとして示されている。少なくとも１つの実施形態では、細長い磁極は、前縁の要素Ｅ、Ｆと後縁の要素Ｃ、Ｄとの間に配置される。
【0042】
他の実施形態では、浮上力発生器１０６は、多かれ少なかれ電磁石素子を有することができ、各電磁石素子１４０は、各電磁石素子１４０内に多かれ少なかれ電磁コイル１４６を有することができる。電磁石素子１４０および電磁コイル１４６の数は、限定はされず、浮上力発生器１０６、電磁コイル１４６のサイズ、材料の選択、利用可能な電力などの因子に応じて変更可能である。
【0043】
図５は、永久磁石素子および電磁石素子を有する上昇部材の概略図を示している。案内路１０４の側壁および浮上力発生器１０６は、浮上力発生器１０６の構成をより良く示すために示されていない。浮上力発生器１０６の磁気要素１１０は、前方部分１４８および後方部分１５０に分割することができる。それぞれの部分は、永久磁石ゾーン１５２および電磁石ゾーン１５４を有することができる。浮上力発生器は、電磁石ゾーンの不均衡な励磁に応じて軸１２８を中心にピッチングすることができる。前方部分１４８の電磁石ゾーン１５４を励磁した場合、浮上力発生器１０６のピッチを増大させ（ピッチアップ）、後方部分１５０の電磁石ゾーン１５４を励磁した場合、浮上力発生器１０６のピッチを低下させる（ピッチダウン）。
【0044】
浮上力発生器１０６は永久磁石ゾーン１５２を有することができ、電磁石ゾーン１５４は、上記の図４に図示および記載されている電磁石アレイコントローラ１４２によってインプリメントすることができる。永久磁石ゾーン１５２は、必要な浮上磁束を生成することができ、一方で、電磁石ゾーン１５４は、対応する上昇部材１０８内で浮上力発生器１０６が進むと、ピッチの調整を提供することができる。
【0045】
図６は、浮上力発生器の断面図を示している。電磁石ゾーン１５４は、浮上力発生器１０６の前方部分１４８内にある。浮上力発生器１０６は、前方部分１４８内の上側電磁石ゾーン１５４および下側電磁石ゾーン１５４を有し、同様に、浮上力発生器の後方部分１５０に上側電磁石ゾーン１５４および下側電磁石ゾーン１５４を含むことができる。
【0046】
図５および図６において理解することができるように、浮上力発生器１０６は、前方部分１４８および後方部分１５０の上側部分および下側部分のそれぞれに５つの電磁コイル１４６を有し、それぞれのコイルはＮ極およびＳ極を有する。永久磁石ゾーン１５２は、前方部分１４８の上側部分および下側部分のそれぞれに６つの永久磁石素子１５６を有し、後方部分１５０の上側部分および下側部分のそれぞれに６つの永久磁石素子１５６を有する。浮上力発生器１０６は実質的に水平であるが、電磁石ゾーン１５４を励磁することは、浮上力発生器１０６を、案内路１０４内で軸１２８を中心にピッチングさせることができる。
【0047】
図７は、例示的な実施形態による摺動可能な浮上力発生器を示している。浮上力発生器１０６は、分岐合流点１１２に近づいて分岐合流点１１２を通るときに、ピッチを増減させて浮上磁束を調整する。浮上力発生器１０６は、軸を前方または後方に摺動させることによってピッチを調整し、結果として生じる法線力を変化させることができる。浮上力発生器１０６は、軸１２８を中心とした中心点において平衡が保たれる。少なくとも１つの実施形態では、サーボモータおよび／または連結部（図１および図９～図１１を参照）が、軸を中心点の後方に摺動させ、ピッチをαだけ増大させることができる。浮上力発生器１０６に作用するトルクは、軸が中心から移動する距離Ｘで乗算される定常状態ＦＮにおける浮上力である。他の実施形態では、サーボモータおよび／または連結部（図１および図９～図１１に示す）が、浮上力発生器１０６を軸１２８に対して前方または後方に摺動させることができ、それによって、不均衡な浮上磁束を生じて浮上力発生器のピッチを変化させる。
【0048】
図７において理解することができるように、軸１２８は、中心の後方に距離Ｘだけシフトされ、浮上力発生器１０６をαだけ上方にピッチングさせる。計算を説明するために、ＦＮは１００ｋｇであり、軸は１ｃｍシフトされ、結果として生じる浮上力発生器に作用するトルクは１ｋｇｍである。結果として生じるトルクは、浮上力発生器１０６のピッチを増大させる。他の実施形態では、軸は、中心点の前方にシフトすることができ、浮上力発生器１０６のピッチを低下させる。この例は例示に過ぎず、示されている値は理解しやすくするためのものに過ぎない。異なる値を用いて計算を行うことができる。値はシステムに応じて変わる。
【0049】
図８は、例示的な実施形態による浮上力発生器の上から見た概略図を示している。浮上力発生器１０６は、浮上力発生器１０６の長さに沿って配置される複数の磁気要素１１０を含む。1個以上の磁気要素１１０は、浮上力発生器１０６に連結される回動可能な磁気要素１５８であるものとすることができる。磁気要素１５８の回動は、対応する上昇部材１０８と相互作用する浮上力発生器１０６によって生成される浮上磁束を変化させ、浮上力発生器１０６を、軸１２８を中心に回転させる。
【0050】
回動可能な磁気要素１５８は、軸１２８の両側において生成される磁束を調整し、浮上力発生器１０６をピッチングさせる。後端における磁気要素１５８が回動することによって、浮上力発生器１０６が前端においてより高い磁束を生成し、それによって浮上力発生器１０６が上方にピッチングする（ピッチアップ）。前端における磁気要素１５８が回動することによって、浮上力発生器１０６が後端においてより高い磁束を生成し、それによって浮上力発生器１０６が下方にピッチングする（ピッチダウン）。浮上力発生器１０６は、上側エッジセンサ１２４、下側エッジセンサ１２６、ＶＰＳ１３２および輸送装置１００のプロセッサからのフィードバックに応じて、１個以上の回動可能な磁気要素１５８を回動させることができる。
【0051】
図８において理解することができるように、浮上力発生器１０６は、浮上力発生器１０６の実質的に中心点に配置される軸１２８によって連結される。浮上力発生器１０６は複数の磁気要素１１０を有し、１個以上の磁気要素１１０は、浮上力発生器に回動可能に連結される。浮上力発生器１０６は、磁気要素１１０をその上に配置することができる磁気透過性のバックプレート１６０をさらに有することができる。磁気透過性のバックプレート１６０も回動可能な磁気要素１５８に回動可能に取り付けられる。磁気透過性のバックプレート１６０は、鉄、フェライト系ステンレス鋼、炭素鋼、または、任意の他の磁気透過性の材料などである。浮上力発生器１０６の後端の磁気要素１１０は、回動可能な磁気要素１５８であり、対応する上昇部材１０８から離れるように移動し、それによって、浮上力発生器１０６のピッチを増大させる。前端の要素も、対応する上昇部材１０８から離れるように移動するよう回動可能に連結されることができ、それによって、浮上力発生器１０６のピッチを低下させる。回動可能な磁気要素１５８は、上側エッジセンサ１２４、下側エッジセンサ１２６、ＶＰＳ１３２、または、浮上力発生器１０６もしくは対応する上昇部材１０８上に配置される他のセンサに応じて、輸送装置１００のプロセッサまたはマイクロプロセッサによって制御することができる。他の実施形態では、２個または３個以上などの２個以上の回動可能な磁気要素１５８を、ピッチのさらなる変化をもたらすように実現することができる。
【0052】
図９は、浮上力発生器の上から見た概略図を示している。輸送装置１００は、ピッチおよびヨーの双方の調整を必要とし得る。ピッチは、進行方向１１４に対する浮上力発生器１０６のピッチアップまたはピッチダウンを調整し、一方で、ヨーは、進行方向１１４に対して垂直な軸を中心とした浮上力発生器１０６の捩れを調整する。ヨーの調整は、水平面内で進行方向を変化させ、一方で、ピッチは、垂直平面内で進行方向を調整する。
【0053】
浮上力発生器１０６のヨーは、１個以上の磁気要素１１０と対応する上昇部材１０８との間の間隙１６６を変化させることによって調整可能である。浮上力発生器１０６は、軸１２８に回動可能に連結される。浮上力発生器は、サーボモータ１６２および連結部１６４にも連結されることができる。サーボモータ１６２および連結部１６４は、対応する上昇部材１０８に対して浮上力発生器１０６を回動させることができる。サーボモータ１６２が作動すると、浮上力発生器１０６が回動し、浮上力発生器１０６と対応する上昇部材１０８との間の間隙１６６が変化し、それによって浮上磁束が変化する。
【0054】
間隙１６６が変化すると、結果として生じるモーメントが、ヨーの方向に応じて浮上力発生器１０６のピッチを増減させるように作用する。浮上力発生器１０６の前縁におけるより小さい間隙１６６はピッチを増大させ、一方で、浮上力発生器の前縁におけるより大きい間隙１６６はピッチを低下させる。同様に、浮上力発生器１０６の後縁におけるより小さい間隙１６６はピッチを低下させ、一方で、浮上力発生器の後縁におけるより大きい間隙１６６はピッチを増大させる。
【0055】
図９において理解することができるように、サーボモータ１６２および連結部１６４は、浮上力発生器１０６の前端に連結されている。間隙１６６は、対応する上昇部材１０８に対して一定である。破線の浮上力発生器１０６は誘発されたヨーを示している。サーボモータ１６２が作動し、前端を上昇部材１０８のより近くに移動させ、浮上力発生器１０６と上昇部材１０８との間の間隙１６６を縮ませ、それによってピッチの増大を誘発する。他の実施形態では、サーボモータ１６２および連結部１６４は、浮上力発生器１０６の後縁において、または、浮上力発生器１０６の長さに沿う任意の地点において連結され、ピッチを調整することができる。
【0056】
図１０は、本開示による浮上力発生器の概略図を示している。浮上力発生器１０６は、サーボモータ２６２および連結部２６４に連結され、ピッチを調整することができる。サーボモータ２６２および連結部２６４は浮上力発生器１０６を回動させ、ピッチを直接的に調整する。図１０において理解することができるように、サーボモータ２６２は、浮上力発生器１０６の前縁に連結されている。浮上力発生器１０６は、進行方向１１４に対して上方にピッチングする。浮上力発生器の前縁は、上側上昇部材１０９に向かって上方にピッチングし、下側上昇部材１１１に向かって下方にピッチングすることができる。他の実施形態では、サーボモータ２６２および連結部２６４は、浮上力発生器に沿った任意の地点に連結することができる。前端または後端との連結は、浮上力発生器１０６のピッチ範囲を最大化することができる。他の実施形態では、サーボモータ２６２および連結部２６４は、浮上力発生器１０６の後縁において、または、浮上力発生器１０６の長さに沿った任意の地点において連結され、間隙１６６を調整することができる。
【0057】
図１１は、本開示における単一のトリムタブを有する浮上力発生器１０６の上から見た図を示している。浮上力発生器１０６は、軽量サーボモータ２６２によって浮上力発生器１０６に連結されるトリムタブ１６７を含む。浮上力発生器１０６は、中心点１２９を中心に回動可能である。サーボモータ２６２は、進行方向１１４と一直線になるようにトリムタブ１６７のヨーを調整することができる。反動力が、中心点１２９を中心に浮上力発生器１０６を回転させることによって浮上力発生器１０６をピッチングさせ、それによって、トリムタブ１６７は進行方向１１４内に位置合わせするように戻る。浮上力発生器１０６のピッチ角αＬＧは、浮上力発生器１０６に対してαＴＴだけトリムタブをピッチングさせることによって、ピッチ角α’まで増大する（または低下する）。位置合わせするように戻るときの進行方向１１４とトリムタブ１６７との間の角度は、βである。トリムタブ１６７が進行方向１１４と位置合わせされると、浮上力発生器１０６はピッチ・モーメント・バランスにある。
【0058】
図１１に関して記載されるような実施態様は、サーボモータ３６２がトリムタブ１６７を調整しさえすればよいため、より軽量のサーボモータ３６２を可能にする。この実施態様は自己安定式でもある。少なくとも１つの実施形態では、トリムタブ１６７は、ミニ浮上力発生器またはミニ浮上ウイングである。
【0059】
図１２は、本開示による浮上力発生器の概略図を示している。浮上力発生器１０６は、サーボモータ３６２および連結部３６４に連結される２つのトリムタブ１６８を有し、ピッチを調整することができる。進行方向１１４にゼロピッチで進行中に、トリムタブは浮上力発生器１０６に対して実質的に平行なままである。トリムタブ１６８は、（図３に示す）上側レール１１６および下側レール１１８に向かって、また離れるように回動し、ピッチを調整することができる。対応する上昇部材に向かうかまたは対応する上昇部材から離れるトリムタブ１６８の回動によって、浮上力発生器を、軸１２８を中心に回動させる。上側上昇部材１０９に向かって回動したトリムタブ１６８は、浮上力発生器１０６のピッチを増大させ、一方で、下側上昇部材１１１に向かって回動したトリムタブ１６８は、浮上力発生器１０６のピッチを低下させる。
【0060】
図１２において理解することができるように、トリムタブ１６８は、浮上力発生器１０６の後縁に配置されており、上側レール１１６に向かって上方に回動し、浮上力発生器１０６を上方にピッチングさせる。他の実施形態では、浮上力発生器１０６は、前端または後端のいずれかに配置される１つのトリムタブ１６８、２つのトリムタブ１６８または任意の数のトリムタブ１６８を含み、対応する上昇部材１０８内でピッチを調整することができる。
【0061】
他の実施形態では、浮上力発生器１０６は、サーボモータ３６２によって浮上力発生器１０６に連結されるトリムタブ１６８を含むことができる。サーボモータ３６２は、トリムタブを、進行方向１１４との位置合わせから外してピッチングさせることができる。トリムタブ１６８が進行方向１１４との位置合わせのために戻るように、反動力が浮上力発生器１０６をピッチングさせる。
【0062】
図１３は、本開示による可撓性の浮上力発生器１０６を示している。浮上力発生器１０６は、軸の両側に配置される２つのサーボモータ４６２、４６３および２つの連結部４６４、４６５に連結される。連結部４６４、４６５は、サーボモータ４６２、４６３と、浮上力発生器１０６の前端および後端とを連結する。サーボモータ４６２、４６３は浮上力発生器１０６の端部を撓ませ、浮上力発生器１０６と対応する上昇部材との間の一定の間隙１６６を維持する。一定の間隙１６６を維持することは、浮上磁束を調節し、浮上力発生器１０６の能動的な制御を可能にする。
【0063】
図１３において理解することができるように、浮上力発生器１０６は、浮上力発生器１０６とサーボモータ３６２、３６３とを連結する突起１７０を含む。サーボモータ３６２、３６３は、突起１７０と実質的に一列になる軸に配置される。他の実施形態では、サーボモータ３６２、３６３は、浮上力発生器から離れた軸上に配置され、浮上力発生器１０６に対して角度の付いた連結部を生じることができる。
【0064】
図１４は、本開示による浮上力発生器を示している。浮上力発生器１０６は、軸１２８において回動可能に連結される２つのセグメント１０６１、１０６２を有することができる。セグメント１０６１、１０６２は、サーボモータ４６２、４６３および連結部４６４、４６５によって軸１２８に連結されることができる。浮上力発生器１０６のサーボモータ４６２、４６３およびそれぞれのセグメント１０６１、１０６２は、対応する上昇部材１０８に関する。
【0065】
図１５は、本開示による軸カップリングを示している。軸カップリング１７２は、浮上力発生器１０６と軸１２８とを連結する。軸カップリング１７２は、浮上力発生器１０６が上方にピッチング、下方にピッチング、左にヨーイング、および、右にヨーイングすることを可能にする。
【0066】
図１６は、輸送装置を使用する方法のフローチャートを示している。図１６を参照すると、例示的な実施形態によるフローチャートが示されている。例示的な方法１６００は、方法を行う種々の方法があるため、一例として示す。以下で記載される方法１６００は、例えば図１～図１５に示されている構成を使用して実行することができ、これらの図の種々の要素が、例示的な方法１６００を説明する上で参照される。図１６に示されているそれぞれのブロックは、例示的な方法１６００において行われる１個以上のプロセス、方法またはサブルーチンを表す。さらに、ブロックの示されている順序は例示に過ぎず、ブロックの順序は本開示に従って変更可能である。本開示の開示の範囲から逸脱することなく、さらなるブロックを追加、または、より少ないブロックを使用することができる。例示的な方法１６００はブロック１６０１から開始する。
【0067】
ブロック１６０１において、輸送装置１００は、推進磁束を生成する推進力発生器１０２によって案内路１０４に沿って移動することができる。少なくとも１つの実施形態では、推進力発生器１０２はらせん形であり、対応する推進部材内で回転する。
【0068】
ブロック１６０２において、推進磁束は、案内路１０４に沿う進行を生じ、対応する上昇部材１０８内で浮上力発生器１０６を移動させ、それによって、浮上磁束を生成する。浮上磁束は、案内路１０４に沿う輸送装置１００の速度とともに変化する。
【0069】
ブロック１６０３において、輸送装置１００は、対応する上昇部材１０８内の浮上力発生器１０６の向きを調整する。ピッチ、ヨーおよび／またはロールを含む向きは、浮上磁束とともに変化する。
【0070】
ブロック１６０４において、輸送装置１００は分岐合流点１１２に接近し、浮上力発生器１０６の向きによって、輸送装置１００が上側上昇部材１０９または下側上昇部材１１１のうちの一方に入る。
【0071】
例示的な実施形態およびその利点は、上記の説明から理解されると考えられ、本開示の開示の主旨および範囲から逸脱することなく、または、その利点の全てを犠牲にすることなく、種々の変更を実施形態に加えることができることが明らかであり、本明細書において前述した例は単に、好ましい実施形態または例示的な実施形態である。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】