特許 7426097 渦電流ブレーキ装置、オートビレイ装置およびセルフリトラクティングライフライン装置

(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】2024-01-24

(45)【発行日】2024-02-01

(54)【発明の名称】渦電流ブレーキ装置、オートビレイ装置およびセルフリトラクティングライフライン装置

(51)【国際特許分類】

   H02K 49/02 20060101AFI20240125BHJP

   H02K 49/10 20060101ALI20240125BHJP

【ＦＩ】

H02K49/02 B

H02K49/10 B

【請求項の数】 8

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2020210097

(22)【出願日】2020-12-18

(62)【分割の表示】P 2017527284の分割

【原出願日】2015-12-04

(65)【公開番号】P2021052585

(43)【公開日】2021-04-01

【審査請求日】2020-12-18

【審判番号】

【審判請求日】2022-08-25

(31)【優先権主張番号】701550

(32)【優先日】2014-12-04

(33)【優先権主張国・地域又は機関】NZ

(73)【特許権者】

【識別番号】515073551

【氏名又は名称】エディ・カーレント・リミテッド・パートナーシップ

(74)【代理人】

【識別番号】100107456

【弁理士】

【氏名又は名称】池田 成人

(74)【代理人】

【識別番号】100162352

【弁理士】

【氏名又は名称】酒巻 順一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100123995

【弁理士】

【氏名又は名称】野田 雅一

(72)【発明者】

【氏名】アリントン， クリストファー ジェイムス

(72)【発明者】

【氏名】ディール， アンドリュー カール

(72)【発明者】

【氏名】ライト， ケヴィン エー．

(72)【発明者】

【氏名】ヒル， ウェストン

(72)【発明者】

【氏名】ウォルタース， デイヴ

【合議体】

【審判長】窪田 治彦

【審判官】柿崎 拓

【審判官】西 秀隆

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１３／１２４０５２（ＷＯ，Ａ２）

【文献】米国特許出願公開第２０１０／００３２２５５（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特表２０１２－５２０６５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１１／０１４７１２５（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２００８／０１０５５０３（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特公昭４７－０１２２４３（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】特開２００１－１７０４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平７－１９４０９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－１００１４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１５－５１２１５４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

H02K49/02

H02K49/10

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

渦電流ブレーキであって、
第１の回転軸を有するシャフトと、
カラーの一端又は両端に少なくとも一つの導電体を有するカラーであり、該カラーは、該カラーの中点近傍で前記シャフトに連結されており、該カラーは、前記シャフトが前記第１の回転軸の周りを回転するときに、前記シャフトとともに前記第１の回転軸の周りを回転する、カラーと、
を備えており、
前記少なくとも一つの導電体が部分的に又は全体的に磁場内にあって且つ前記少なくとも一つの導電体と磁場との間の相対運動が生じるときに、渦電流抗力が誘導されて前記少なくとも一つの導電体と磁場との間の相対運動を減速させ、
前記カラーが、前記カラーの中点近傍に位置する第２の軸の周りの回転自由度を有し、前記第２の軸が前記第１の回転軸に直交する方向であることにより、前記第２の軸の周りの前記カラーの回転が、前記磁場へ或いは前記磁場から前記少なくとも一つの導電体を部分的に又は全体的に移動させることによって誘導される前記渦電流抗力を調節するように構成されている、渦電流ブレーキ。

【請求項2】

渦電流ブレーキであって、
第１の回転軸を有するシャフトと、
二つの導電性部材であり、各導電性部材がリンク及びばねを介した前記シャフトへの取り付け点を介して前記シャフトに連結されており、それぞれの前記導電性部材、それぞれの前記リンク及びそれぞれの前記ばねは、前記シャフトが前記第１の回転軸の周りを回転するときに、前記シャフトとともに前記第１の回転軸の周りを回転する、二つの導電性部材と、
を備えており、
それぞれの前記導電性部材が部分的に又は全体的に磁場内にあって且つそれぞれの前記導電性部材と磁場との間の相対運動が生じるときに、渦電流抗力が誘導されてそれぞれの前記導電性部材と磁場との間の相対運動を減速させ、
それぞれの前記導電性部材が、前記リンクの前記シャフトへの取り付け点に位置し且つ前記第１の回転軸に直交する第２の回転軸の周りにおいて回転可能であり、
前記第１の回転軸の周りのシャフト回転が生じない場合に、それぞれの前記導電性部材がそれぞれの前記ばねにより磁場の外側の地点に付勢されており、
前記第１の回転軸の周りのシャフト回転が生じる場合に、それぞれの前記導電性部材が遠心力により付勢されてそれぞれの前記ばねの付勢に抗して前記第２の回転軸を中心に前記磁場内に回転し、それにより渦電流ブレーキ力が誘導される、渦電流ブレーキ。

【請求項3】

前記少なくとも一つの導電体がばねにより付勢されることにより前記少なくとも一つの導電体が前記磁場の外側に移動する、請求項１に記載の渦電流ブレーキ。

【請求項4】

前記シャフトが前記第１の回転軸の周りを回転しないときに、前記少なくとも一つの導電体が部分的に前記磁場内に配置される、請求項１に記載の渦電流ブレーキ。

【請求項5】

前記シャフトが前記第１の回転軸の周りを回転しないときに、導電体又は導電性部材が前記磁場の外側に配置される、請求項１～３のいずれか一項に記載の渦電流ブレーキ。

【請求項6】

請求項１～５のいずれか一項に記載の渦電流ブレーキを組み込んだオートビレイ装置。

【請求項7】

請求項１～５のいずれか一項に記載の渦電流ブレーキを組み込んだセルフリトラクティングライフライン装置。

【請求項8】

（ａ）磁場と、
（ｂ）導電体と
を含む、渦電流ブレーキであって、
前記磁場と前記導電体とが互いに相対運動し、相互作用して渦電流抗力を誘導し、
前記渦電流ブレーキは、少なくとも２つの回転自由度を有するように構成され、前記回転自由度が、少なくとも、主となる回転軸、及び第２の回転軸によって形成されており、前記第２の回転軸が、前記主となる回転軸に直交しており、前記導電体が前記主となる回転軸に加えて前記第２の回転軸の周りにおいても回転可能であることにより、制動が、前記渦電流ブレーキのさまざまな入力条件の範囲に対して制御された速度および／または略一定の速度を呈し得る、渦電流ブレーキ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本明細書には、渦電流ブレーキ装置および使用方法が記載されている。より具体的には、部品間のさまざまな運動学的関係を利用する渦電流ブレーキ装置が記載されている。

【背景技術】

【0002】

渦電流関連装置の分野における本出願人の同時係属中および付与された特許には、米国特許第８，８５１，２３５号明細書、米国特許第８，４９０，７５１号明細書、ニュージーランド特許第６１９０３４号明細書、ニュージーランド特許第６２７６１７号明細書、ニュージーランド特許第６２７６１９号明細書、ニュージーランド特許第６２７６３３号明細書、ニュージーランド特許第６２７６３０号明細書、および他の同等物が含まれ、すべて参照により本明細書に組み込まれる。

【0003】

渦電流ブレーキ装置は、磁場に対して動く導電性要素が、磁場と導電体との間の相対運動に抵抗するように作用する渦電流力を誘導する、すなわちそれらは減速力であるという原則に基づいて動作する。

【0004】

渦電流ブレーキ装置を、ブレーキによって使用される自由度（ＤＯＦ）の数、およびこれらが直線（Ｌ）自由度であるか回転（Ｒ）自由度であるかどうかを考慮することによってカテゴリに分類することができる。したがって、１自由度の回転構成は「１Ｒ」とラベル付けされ、２自由度の直線構成は「２Ｌ」とラベル付けされてもよい。

【0005】

１自由度の直線構成１Ｌは、図１に示すように、磁石アレイ（１Ｌ）を通過する導電体で実現できる直線ブレーキ装置の形態を取ることができる。代替的な１Ｌ構成は、技術のローラコースタのブレーキで使用されるような導電体を通過する磁石のアレイであってもよい。１自由度の回転構成１Ｒを、図２に示すような単純なディスクブレーキで実現することができる。

【0006】

１自由度の直線および１自由度の回転の構成１Ｒ１Ｌが、例えばブレーキ軸に沿った１つの直線自由度とブレーキ軸の回りの１つの回転自由度とを有する、本出願人の同時係属中のニュージーランド特許出願第６１９０３４号明細書に記載されたプランジャブレーキを用いて実現されてもよい。この１Ｒ１Ｌ自由度は、連続した導電体を維持しながら、磁気アレイに対する導電体の軸方向変位を変化させることによってトルク調整の可能性を提供する。

【0007】

別の例は、米国特許第８８５１２３５号明細書、米国特許第８４９０７５１号明細書に公開された本出願人の同時係属中の特許に記載されている２Ｒ自由度のブレーキである。これらの特許に記載されている統合された運動学的制御を有するディスクブレーキ装置は、アームの運動学的動作が主ブレーキ軸から半径方向に並進またはオフセットされた軸の周りに生じるので、２Ｒブレーキとして分類されることができる。アーム（導電体）と磁気アレイからの磁束との可変オーバラップが、可変トルクブレーキをもたらす。求心力と、渦電流抗力と、ばね付勢力との間の相互作用は、入力トルクに関係なく制御された速度調整を与えるように構成されることができる。

【0008】

当技術分野に記載されたデバイスは、例えば、摩擦なしに運動を制御する方法を提供するために有用であり得る。ただし、渦電流相互作用を変更する他の方法が、異なる構成を用いて実現されてもよく、少なくとも公衆に選択肢を提供してもよい。

【0009】

渦電流ブレーキ装置およびその使用方法のさらなる態様および利点は、単なる例として与えられる次の説明から明らかとされよう。

【発明の概要】

【0010】

渦電流ブレーキ装置および使用方法、特にブレーキまたはブレーキが配置される装置のアクティベーションおよび動作を調整するために使用される少なくとも２つの回転自由度との運動学的関係を有する装置が本明細書に記載されている。

【0011】

第１の態様では、
（ａ）磁場と、
（ｂ）導電体と
を含む渦電流ブレーキ装置であって、
磁場と導電体とが互いに相対運動し、相互作用して渦電流抗力を誘導し、
渦電流ブレーキは、少なくとも２つの回転自由度を有するように構成され、主となる第１の回転軸は、少なくとも１つの第２の回転軸または制御用の回転軸に対して傾斜して配置され、制動作用が第１の回転軸に加えられ、少なくとも１つの第２の回転軸が制動作用を調節するために使用される渦電流ブレーキ装置が提供される。

【0012】

第２の態様では、
（ａ）実質的に上述のような渦電流ブレーキ装置を選択するステップと、
（ｂ）磁場と少なくとも１つの導電体との間の相対運動の変化を引き起こすための動力を印加するステップと、
（ｃ）運動を引き起こすことによって、少なくとも１つの導電体と磁場とを相互作用させ、それによって渦電流抗力を誘導し、磁場と少なくとも１つの導電体との間の相対運動に抵抗するように作用させるステップと、
によって、渦電流抗力を発生させる方法が提供される。

【0013】

上述の渦電流ブレーキ装置および使用方法の利点は、１自由度の構成によって実現することが困難であり得る程度にブレーキ応答を調整する能力を含む。より高度な調整は、例えば、大きな範囲のトルクを制動する能力を可能にし、制動のオン／オフを防止する能力を可能にする。制動（braking、ブレーキング）は、さまざまな入力条件の範囲に対して、制御された速度および／または略一定の速度を呈し得る。

【0014】

渦電流ブレーキ装置およびその使用方法のさらなる態様は、単なる例として与えられる以下の説明からおよび添付の図面を参照して、明らかとされよう。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】従来技術の単一直線自由度の渦電流ブレーキ装置を示す図である。

【図2】従来技術の単一回転自由度の渦電流ブレーキ装置を示す図である。

【図3】回転軸が交差しているかどうかにかかわらず互いに傾斜して配置された２つの回転自由度の渦電流ブレーキ装置の実施形態を示す図である。

【図4】回転軸が交差しているかどうかにかかわらず互いに傾斜して配置された２つの回転自由度の渦電流ブレーキ装置の別の実施形態を示す図である。

【図5】回転軸が交差しているかどうかにかかわらず互いに傾斜して配置された２つの回転自由度の渦電流ブレーキ装置のさらに別の実施形態を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

上述したように、渦電流ブレーキ装置および使用方法、特にブレーキまたはブレーキが配置される装置の動作を調整するために使用される少なくとも２つの回転自由度（２Ｒ自由度）との運動学的関係を有する装置が本明細書に記載されている。

【0017】

本明細書の目的のために、「約（ａｂｏｕｔ）」または「おおよそ（ａｐｐｒｏｘｉｍａｔｅｌｙ）」という用語やその文法上の変形は、基準の数量、レベル、程度、値、数、頻度、比率、寸法、サイズ、量、重量、または長さに対し、３０，２５，２０，１５，１０，９，８，７，６，５，４，３，２，または１％だけ異なる、数量、レベル、程度、値、数、頻度、比率、寸法、サイズ、量、重量、または長さを意味する。

【0018】

「実質的に（ｓｕｂｓｔａｎｔｉａｌｌｙ）」という用語またはその文法上の変形は、少なくとも約５０％、例えば、７５％、８５％、９５％、または９８％を参照する。

【0019】

「含む、備える（ｃｏｍｐｒｉｓｅ）」という用語やその文法上の変形は、その包括的な意味を有するべきであり、すなわち、列挙されている直接参照する構成要素だけでなく、他の特定されていない構成要素または要素を含むことを意味すると解釈される。

【0020】

用語「連結（ｌｉｎｋ）」およびその文法的変形は、直接的な結合ならびに別の部材を介した間接的な結合の両方を指す。

【0021】

第１の態様では、
（ａ）磁場と、
（ｂ）導電体と
を含む渦電流ブレーキ装置であって、
磁場と導電体とが互いに相対運動し、相互作用して渦電流抗力を誘導し、
渦電流ブレーキは、少なくとも２つの回転自由度を有するように構成され、主となる第１の回転軸は、少なくとも１つの第２の回転軸または制御用の回転軸に対して傾斜して配置され、制動作用が第１の回転軸に加えられ、少なくとも１つの第２の回転軸が制動作用を調節するために使用される渦電流ブレーキ装置が提供される。

【0022】

本発明者らは、２Ｒ自由度構成が渦電流ブレーキ装置を調整するのに有用であり得ることを確認した。２Ｒ自由度は、例えば１Ｒまたは１Ｌ構成よりもブレーキダイナミクスを変化させるより多くの範囲および機会を提供することができる。上述した第２の自由度は、ブレーキに対する運動学的な制御規制を導入することができ、これは、当技術分野に対する重要な改善である。運動学的な制御は、例えば制動機構に対する入力原動力に関係なく、制御された出力制動応答を可能にすることができる。さらなる利点は、スムーズなブレーキ効果が望ましく、または必須でさえある多くの用途において望ましくない制動の変動を避けるブレーキ応答のオン／オフ切換えのようなヒステリシスの回避である。他の利点については、以下でさらに説明する。

【0023】

以下の議論のために、導電体（１つまたは複数）および磁石または磁場の１つの構成について説明する。この構成は限定的であると見なされるべきではなく、導電体（１つまたは複数）および磁石（１つまたは複数）／磁場が交換され得、依然として渦電流ブレーキ力発生の同じ結果を達成することができると理解されるべきである。

【0024】

さらに、以下の議論では、単一の導電体または単一の磁場を参照することができるが、複数の導電体または複数の磁場を使用することができるので、これは限定的であると見なされるべきではない。

【0025】

渦電流ブレーキは、回転または旋回の中心点を有するように構成されてもよい。一実施形態では、回転の中心点は第１の回転シャフトであってもよく、導電体は回転シャフトに連結され、回転シャフトと共に回転してもよい。導電体はケーシングの外側に支持され、したがって中央支持体を必要としなくてもよいので、シャフトは必須ではない可能性がある。導電体は、制動が行われるときに少なくとも部分的に磁場内に配置されてもよい。導電体と磁場との間の相対運動は、導電体の運動に抵抗するように作用する渦電流制動力を誘導し、次に、シャフトの運動に抵抗するように作用する。「シャフト」という用語は広い意味で使用され、シャフトは円筒形のボリュームでもよいが、代わりにチューブ、正方形、長方形または他の形状の要素でもよい。

【0026】

上記のように、第２の回転軸は、第１の回転軸の平面とは異なる平面にある。一実施形態では、第２の回転軸は、第１の自由度の回転軸に略直交する角度であってもよいが、直交しない角度も可能である。直交する第２の回転軸は、システムの安定性を助け、振動力を回避することができる。

【0027】

第１の回転軸と少なくとも１つの第２の回転軸とが交差してもよい。説明を容易にするために、本明細書では交差する軸を参照することができるが、これは交差しない軸として限定されるものとして見なされるべきではなく、傾斜した配置を伴って実現されてもよい。

【0028】

１つの特定の実施形態では、回転シャフトはカラーを有してもよく、カラーの１つの部分、カラーの複数の部分、またはカラー全体のいずれかが導電体であってもよい。

【0029】

カラーは、回転シャフト自体にまたはシャフトの周囲にある第２の回転軸の周りを回転することができる。この実施形態では、カラーの回転によって導電体も回転する。カラーおよび導電体が取り付けられるシャフト自体が可撓性であってもよく、または代わりに可撓性継手を組み込んで、カラーおよびその上の導電体による第２の回転軸での回転を可能にしてもよい。

【0030】

あるいは、導電体は、カラーにある１つまたは複数の軸の周りを回転してもよく、回転シャフトまたは第１の回転が生じると、導電部材（１つまたは複数）の少なくとも一部は、１つまたは複数の第２の回転軸の周りをカラーの回転面から外側に回転する。この実施形態では、カラーは、カラーの周囲にあるそれぞれの回転軸を有する別個の部分を含むことができる。

【0031】

第２の回転軸は固定されていてもよい。あるいは、第２の回転軸は、運動学的関係によって規定されるように動くことができる。さらに、第２の回転軸は、ピンまたはシャフトによって物理的に生成されない軸線であってもよいが、むしろ運動および拘束機構の幾何学的構造および運動学から生じる効果的な回転軸であってもよい。この構成が実現され得る方法の非限定的な例は、湾曲溝内のスライダ、「４棒リンク機構」、可撓性板ばね、およびそれらの組み合わせを使用することを含むことができる。

【0032】

その中で導電体が内部を移動する磁場を、ハウジングまたは外部要素上に位置する１つまたは複数の磁石によって形成することができる。ハウジングまたは外部要素は、回転シャフトおよび導電体が内部を移動するキャビティを形成することができる。

【0033】

別の実施形態では、導電体は、線状体ないしはライン（可撓性または剛性）を介して回転シャフトに連結されてもよく、１つまたは複数の導電性部材に作用する遠心力が、回転シャフトの回転によって引き起こされ、導電体が回転シャフトから離れるように軸周りに回転するように付勢する。この実施形態では、付勢手段を使用して、回転シャフトの軸から離れる導電体の軸周りの運動速度を調整することができる。一実施形態では、付勢手段はばねであってもよい。

【0034】

さらなる実施形態では、渦電流ブレーキは、第１の回転軸の周りを回転するシャフトと、シャフトに結合されシャフトの回転軸の周りを回転するカラーとを有するように構成されてもよい。カラーは、カラーの周囲に１つまたは複数の溝を含んでもよく、溝内の磁石は磁石間に少なくとも１つの磁場を形成し、１つまたは複数の磁場は、シャフトの回転軸の周りを移動する。１つまたは複数の導電体は、カラーの周囲にある第２の回転軸の周りで磁場の内外に回転移動することができる。

【0035】

上記態様において、一実施形態は、２Ｒ自由度構成を有する遊星変速機の構成を取ることができる。変速機は、太陽の周りを回転する遊星（ギヤ、ボール、ディスク等）を有する太陽（例えば、シャフト）を含んでもよく、その回転は、運動学的および回転可能に結合された関係によって制御され、部品は環を介して整列状態に維持される。
この実施形態の導電体は、磁場が遊星を直交して通過するように、遊星の両側に位置する磁石アレイによって生成された磁場を通って回転する遊星またはそのアタッチメントであってもよい。第１の回転軸は、太陽（シャフト）または環の回転のいずれかの回転であってもよい。１つまたは複数の第２の回転軸は、遊星の回転であってもよい。運動が起こると、太陽軸周りの遊星の運動に誘導される減速トルクや、それ自体の第２の回転軸の周りを回転する遊星によって誘導される付加的な減速トルクが存在し得る。太陽は、ギヤ装置、トラクションドライブ、ベルト、太陽と遊星との間の摩擦、および他の駆動装置を介して遊星を駆動することができる。ベアリングを、遊星変速機と考えることもできる。この場合、ハウジングが全体のキャリアとして機能し、ベアリングのボールまたはローラが遊星として機能し、外側リングが環として機能し、内側リングが太陽として機能する。内側リング（１Ｒ）および／または遊星（２Ｒ）に作用するように、渦電流ブレーキを構成することができる。

【0036】

第２の態様では、
（ａ）実質的に上述のような渦電流ブレーキ装置を選択するステップと、
（ｂ）磁場と少なくとも１つの導電体との間の相対運動の変化を引き起こすための駆動力を印加するステップと、
（ｃ）運動を引き起こすことによって、少なくとも１つの導電体と磁場とを相互作用させ、それによって渦電流抗力を誘導し、磁場と少なくとも１つの導電体との間の相対運動に抵抗するように作用させるステップと、
によって、渦電流抗力を発生させる方法が提供されている。

【0037】

一実施形態では、オートビレイまたはセルフリトラクティングライフライン（ＳＲＬ）の実施形態は、上述の渦電流ブレーキ装置を使用することができる。シャフトまたは第１の回転要素は、その上にラインのスプールを有していてもよく、ラインの繰り出しが発生したとき（例えば、物体が落下するとき）に、シャフトは、導電体上に二次的な回転運動を与えるように回転する。導電体の動きは、導電体の動きを遅くしてシャフトまたは第１の回転要素の動きを遅くするように作用する渦電流抗力を引き起こす。シャフトを減速させると、ラインの繰り出しが遅くなり、それによって、物体の落下を制動する。本明細書に記載の渦電流ブレーキ装置は、多種多様な他の用途に使用することができるので、この例は限定的であると見なされるべきではなく、非限定的な例として以下の速度制御が挙げられる：
ロータリタービンのロータ；
運動器具、例えば、ローイングマシン、エピサイクリックトレーナ；
ローラコースタおよび他の娯楽用乗り物；
エレベータおよびエスカレータシステム；
避難降下装置と火災避難装置；
コンベヤシステム；
工場の生産施設におけるロータリドライブ；
コンベヤベルトやシュート内の制動装置などのマテリアルハンドリング装置；
回転標識の変化率を制御する動的表示サイネージ；
路側安全システム、例えば、渦電流ブレーキ装置が衝突減衰を提供するシステムに接続され、ブレーキを介してエネルギーを散逸させ得る；
車両のシートベルト；
ジップライン；
トロリおよびキャリッジの制動機構。

【0038】

上述の渦電流ブレーキ装置および使用方法の利点は、１自由度の構成によって実現することが困難であり得る程度にブレーキ応答を調整する能力を含む。より高度な調整は、例えば、より大きな範囲のトルク力を制動する能力を可能にし、制動のオン／オフを防止する能力を可能にする。制動（braking、ブレーキング）は、さまざまな入力条件の範囲に対して、制御された速度および／または略一定の速度を呈し得る。

【0039】

上述の実施形態は、本出願の明細書において個別にまたは集合的に参照されるかまたは示される部品、要素および特徴、ならびに任意の２つ以上の前記部品、要素または特徴の任意のまたはすべての組み合わせからなると広く言及されてもよい。

【0040】

また、特定の完全体が、本発明が関連する当技術分野で均等物と知られているものとして本明細書に記載されている場合には、このような既知の均等物は、個別に記載のように本明細書に組み込まれると見なされる。

【0041】

ここで、上記の渦電流ブレーキ装置および使用方法について、具体例を参照して説明する。

【0042】

例１
図３は、１Ｒ渦電流ブレーキ装置が２Ｒ構成を有するようにどのように変更され得るかを示している。

【0043】

一般に矢印１で示される渦電流ブレーキは、Ｘ軸の周りを回転するシャフト２を有する。シャフトは、シャフト２に連結されたカラー３を含む。導電性部材４は、カラー３の両端に配置されている。カラー３は、カラー３の中心にまたはその近くに位置する矢印Ｙで示す第２の軸の周りを自由に回転する。

【0044】

渦電流制動中、シャフト２およびカラー３は、シャフト２およびカラー３の周りにハウジング５によって形成される磁場内に配置され、ハウジング５は、磁場を生成する磁石６を含む。

【0045】

導電性部材４は、第２の回転軸Ｙを介して磁場の内外に回転可能に移動することができる。図３は、導電性部材４を、磁石６によって生成された磁場の外に部分的に示している。

【0046】

導電性部材４（第１および第２の回転の程度の両方から）と磁場との間の相対運動は、導電性部材４の運動に抵抗し、次にシャフト２の運動に抵抗する渦電流制動力を誘導する。

【0047】

図３に見られるように、第２の回転軸Ｙは、第１の回転軸Ｘに略直交する角度にある。

【0048】

シャフト２自体は、第２の軸回転Ｙを可能にするように可撓性であってもよく、または、代わりに、シャフト２は、カラー３および導電性部材４の第２の軸回転Ｙを可能にする可撓性継手（図示せず）を組み込んでもよい。

【0049】

明瞭にするために、これらの追加の手段は示されていないが、ばねなどの追加の力修正および生成手段を使用してもよいことに留意されたい。

【0050】

例２
図４は、導電体が２Ｒ構成で回転する第２の回転軸Ｙを実現する別の方法を示している。この実施形態では、シャフト１１は、ハウジング１０上に配置された磁石１０ａ，１０ｂによって生成される磁場内で第１の回転軸Ｘの周りを回転する。導電性部材１３は、リンク１２およびばね１４を介してシャフト１１に連結されている。リンク１２のシャフト１１への取り付け点が、第２の回転軸Ｙを形成する。第１の軸Ｘの回転が生じない場合、導電性部材１３は、ばね１４によって磁場の外側の地点に付勢される。第１の軸Ｘの回転が生じると、導電性部材１３は遠心力によって付勢されて、ばね１４の付勢に抗して第２の軸Ｙを介して磁場内に回転し、それにより渦電流ブレーキ力を誘導する。

【0051】

ここでも、明瞭にするために、これらの追加の手段は示されていないが、ばねなどの追加の力修正および生成手段を使用してもよいことに留意されたい。

【0052】

例３
図５は、別の実施形態を示しており、ここではセグメント化されたまたは花びら状の（ｐｅｔａｌ）２Ｒ構成を実現する。

【0053】

この実施形態では、シャフト２０は第１の回転軸Ｘの周りを回転し、導電性部材２１は第２の回転軸Ｙの周りを回転する。この実施形態では、磁石２２はシャフト２０の周りに配置されたカラー２３上に配置される。シャフト２０の回転が第１の回転軸Ｘの周りで生じるとき、遠心力は導電性部材２１を第２の回転軸Ｙの周りで回転させるように付勢する。第２の回転軸Ｙは、導電性部材２１を磁場に進入させ、それによって渦電流ブレーキ力を誘導する。

【0054】

例１および例２のように、明瞭にするために、これらの追加の手段は示されていないが、ばねなどの追加の力修正および生成手段を使用してもよいことに留意されたい。

【0055】

渦電流ブレーキ装置および使用方法の態様は、単なる一例として記載されており、修正や追加が、本明細書の特許請求の範囲から逸脱することなくなされ得ることが理解されるべきである。
［発明の項目］
［項目１］
（ａ）磁場と、
（ｂ）導電体と
を含む、渦電流ブレーキ装置であって、
前記磁場と前記導電体とが互いに相対運動し、相互作用して渦電流抗力を誘導し、
前記渦電流ブレーキ装置は、少なくとも２つの回転自由度を有するように構成され、主となる第１の回転軸は、少なくとも１つの第２の回転軸すなわち制御用の回転軸に対して傾斜して配置され、制動作用が前記第１の回転軸に加えられ、前記少なくとも１つの第２の回転軸が前記制動作用を調節するために使用される、
渦電流ブレーキ装置。
［項目２］
前記第２の回転軸が、第１の自由度の回転軸に略直交する角度にある、項目１に記載の渦電流ブレーキ装置。
［項目３］
前記第１の回転軸と前記少なくとも１つの第２の回転軸が交差する、項目１または２に記載の渦電流ブレーキ装置。
［項目４］
前記ブレーキ装置が、第１の回転シャフトと、前記回転シャフトに連結されかつ前記回転シャフトと共に回転する導電体とを有するように構成されている、項目１～３のいずれか一項に記載の渦電流ブレーキ装置。
［項目５］
前記導電体が、制動が生じるときに、少なくとも部分的に前記磁場内に配置される、項目４に記載の渦電流ブレーキ装置。
［項目６］
前記導電体と前記磁場との間の相対運動が、前記導電体の運動に抵抗するよう作用する渦電流制動力を誘導し、次に前記回転シャフトの運動に抵抗するように作用する、項目４または５に記載の渦電流ブレーキ装置。
［項目７］
前記シャフトがカラーを有し、前記カラーの１つの部分、前記カラーの複数の部分、または前記カラー全体のいずれかが導電体である、項目４～６のいずれか一項に記載の渦電流ブレーキ装置。
［項目８］
前記カラーが、前記回転シャフト自体にまたは前記回転シャフトの周りにある第２の回転軸の周りを回転する、項目７に記載の渦電流ブレーキ装置。
［項目９］
前記カラーの回転によって前記導電体も回転する、項目８に記載の渦電流ブレーキ装置。
［項目１０］
前記カラーおよび前記導電体が取り付けられる前記回転シャフト自体が可撓性であるか、または可撓性継手を組み込んで、前記カラーおよびその上の導電体による第２の回転軸での回転を可能にする、項目９に記載の渦電流ブレーキ装置。
［項目１１］
前記導電体が、前記カラーにある１つまたは複数の軸の周りを回転し、前記シャフトの回転が生じると、前記１つまたは複数の導電部材の少なくとも一部は、１つまたは複数の第２の回転軸の周りを前記カラーの回転面から外側に回転する、項目９に記載の渦電流ブレーキ装置。
［項目１２］
前記第２の回転軸が固定されている、項目１～１１のいずれか一項に記載の渦電流ブレーキ装置。
［項目１３］
前記第２の回転軸が、前述した運動学的関係によって規定されるように動く、項目１～１１のいずれか一項に記載の渦電流ブレーキ装置。
［項目１４］
前記第２の回転軸が、運動および拘束機構の幾何学的構造および運動学から生じる効果的な回転軸である、項目１～１３のいずれか一項に記載の渦電流ブレーキ装置。
［項目１５］
前記導電体が内部を移動する前記磁場が、ハウジングまたは外部要素上に位置する１つまたは複数の磁石によって形成される、項目１～１４のいずれか一項に記載の渦電流ブレーキ装置。
［項目１６］
前記ハウジングまたは前記外部要素が、前記回転シャフトおよび前記導電体が内部を移動するキャビティを形成する、項目１～１５のいずれか一項に記載の渦電流ブレーキ装置。
［項目１７］
前記導電体が、ラインを介して前記回転シャフトに連結され、前記１つまたは複数の導電性部材に作用する遠心力が、前記回転シャフトの回転によって引き起こされ、前記導電体が前記回転シャフトから離れるように軸周りに回転するように付勢する、項目１に記載の渦電流ブレーキ装置。
［項目１８］
少なくとも１つの付勢手段を使用して、前記回転シャフトの軸から離れる前記導電体の前記軸周りの運動速度を調整する、項目１７に記載の渦電流ブレーキ装置。
［項目１９］
前記渦電流ブレーキ装置が、第１の回転軸の周りを回転するシャフトと、前記シャフトに結合され前記シャフトの回転軸の周りを回転するカラーとを有するように構成されている、項目１に記載の渦電流ブレーキ装置。
［項目２０］
前記カラーが、前記カラー周囲に少なくとも１つの溝を含み、前記溝内の磁石は前記磁石間に少なくとも１つの磁場を形成し、前記１つまたは複数の磁場は前記シャフトの回転軸の周りを移動する、項目１９に記載の渦電流ブレーキ装置。
［項目２１］
１つまたは複数の導電体が、前記カラー周囲に取り付けられた第２の回転軸の周りで前記磁場の内外に回転移動する、項目１９または２０に記載の渦電流ブレーキ装置。
［項目２２］
前記渦電流ブレーキ装置が、太陽シャフトと、前記太陽シャフトの周りを回転するギヤ、ボールまたはディスクの形態の遊星とを有し、運動学的および回転可能に結合された関係によって回転が制御される、遊星変速機を備え、これらの部品は環を介して整列状態に維持される、項目２１に記載の渦電流ブレーキ装置。
［項目２３］
（ａ）項目１～２２のいずれか一項に記載の渦電流ブレーキ装置を選択するステップと、
（ｂ）前記磁場と前記少なくとも１つの導電体との間の相対運動の変化を引き起こすための駆動力を印加するステップと、
（ｃ）前記運動を引き起こすことによって、前記少なくとも１つの導電体と前記磁場とを相互作用させ、それによって渦電流抗力を誘導し、前記磁場と前記少なくとも１つの導電体との間の相対運動に抵抗するように作用させるステップと、
によって、渦電流抗力を発生させる方法。
［項目２４］
項目１～２２のいずれか一項に記載の渦電流ブレーキ装置を組み込んだオートビレイ装置。
［項目２５］
項目１～２２のいずれか一項に記載の渦電流ブレーキ装置を組み込んだセルフリトラクティングライフライン。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】