(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2022-07-06
(54)【発明の名称】調節可能磁気平衡錘
(51)【国際特許分類】
H02N 2/04 20060101AFI20220629BHJP
H01F 7/02 20060101ALI20220629BHJP
【ＦＩ】
H02N2/04
H01F7/02 Z
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2021563070
(86)(22)【出願日】2020-04-22
(85)【翻訳文提出日】2021-10-22
(86)【国際出願番号】 US2020029268
(87)【国際公開番号】W WO2020219516
(87)【国際公開日】2020-10-29
(31)【優先権主張番号】62/836,825
(32)【優先日】2019-04-22
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】518119928
【氏名又は名称】インベテック インコーポレイテッド
(74)【代理人】
【識別番号】100094569
【弁理士】
【氏名又は名称】田中 伸一郎
(74)【代理人】
【識別番号】100103610
【弁理士】
【氏名又は名称】▲吉▼田 和彦
(74)【代理人】
【識別番号】100109070
【弁理士】
【氏名又は名称】須田 洋之
(74)【代理人】
【識別番号】100098475
【弁理士】
【氏名又は名称】倉澤 伊知郎
(74)【代理人】
【識別番号】100130937
【弁理士】
【氏名又は名称】山本 泰史
(74)【代理人】
【識別番号】100144451
【弁理士】
【氏名又は名称】鈴木 博子
(74)【代理人】
【識別番号】100162824
【弁理士】
【氏名又は名称】石崎 亮
(72)【発明者】
【氏名】ロ クリス
(72)【発明者】
【氏名】リタリアン マーク
【テーマコード（参考）】
5H681
【Ｆターム（参考）】
5H681AA18
5H681BB13
5H681BC10
5H681DD59
5H681EE10
(57)【要約】
調節可能磁気平衡錘の平衡錘力が調節可能である調節可能磁気平衡錘アセンブリ。調節可能磁気平衡錘アセンブリは、少なくとも１つの強磁性管と、少なくとも１つの強磁性管に配置され、かつ軸線方向に移動可能であるように構成された磁石とを含み、磁石は、それぞれの少なくとも１つの強磁性管に対して回転的に移動可能であるように構成され、平衡錘力は、磁石の極性位置合わせを変更するために磁石とそれぞれの強磁性管の間の回転位置を調節することによって調節可能であるように構成される。これに代えて、調節可能磁気平衡錘アセンブリは、１つの磁石の隣接するものに対する磁極の相対位置合わせに基づいて平衡錘力を変更する。
【選択図】 図３
【選択図】 図３
【特許請求の範囲】
【請求項1】
調節可能磁気平衡錘の平衡錘力が調節可能である調節可能磁気平衡錘アセンブリであって、強磁性管と、
前記強磁性管内に配置され、かつ該強磁性管に対して軸線方向に移動可能に構成された第１の磁石と、
を含み、
前記第１又は第２の磁石のうちの少なくとも一方が、他方の磁石に対して移動可能に構成され、
前記磁石の位置を互いにそれぞれ調節することによって、前記平衡錘力が調節可能に構成される、
ことを特徴とする調節可能磁気平衡錘アセンブリ。
【請求項2】
前記磁石のうちの少なくとも一方が円筒形である、ことを特徴とする請求項１に記載の調節可能磁気平衡錘アセンブリ。
【請求項3】
前記磁石の極性位置合わせを変更することができるように、前記磁石のうちの少なくとも一方が他方の磁石に対して回転するように構成される、ことを特徴とする請求項１に記載の調節可能磁気平衡錘アセンブリ。
【請求項4】
前記強磁性管は、第１の強磁性管を含み、前記第２の磁石は、該第１の強磁性管に対して平行に位置決めされた第２の強磁性管内に配置される、ことを特徴とする請求項１に記載の調節可能磁気平衡錘アセンブリ。
【請求項5】
前記第１及び第２の磁石は、直線運動システムの第１の構成要素に結合される、ことを特徴とする請求項１に記載の調節可能磁気平衡錘アセンブリ。
【請求項6】
前記強磁性管は、前記第１の構成要素に対して移動する直線運動システムの第２の構成要素に結合される、ことを特徴とする請求項５に記載の調節可能磁気平衡錘アセンブリ。
【請求項7】
前記磁石のうちの少なくとも一方が円筒形ではない、ことを特徴とする請求項１に記載の調節可能磁気平衡錘アセンブリ。
【請求項8】
前記磁石のうちの少なくとも一方が、他方の磁石により近く又はより遠くに移動するように構成される、ことを特徴とする請求項１に記載の調節可能磁気平衡錘アセンブリ。
【請求項9】
第３の強磁性管内に配置された第３の磁石を更に含み、前記第３の磁石は、前記第１及び第２の磁石の間に配置され、かつ該第１及び第２の磁石に対して回転するように構成される、ことを特徴とする請求項１に記載の調節可能磁気平衡錘アセンブリ。
【請求項10】
調節可能磁気平衡錘アセンブリであって、少なくとも１つの穿孔を含む強磁性管と、
前記強磁性管内に配置され、かつ該強磁性管に対して軸線方向及び回転方向に移動可能に構成された磁石と、
を含み、
前記磁石及び前記強磁性管の間の回転位置を調節することにより、該磁石の極性位置合わせを変更し、それによって磁気平衡錘力を変更するように、前記磁気平衡錘アセンブリが構成される、
ことを特徴とする調節可能磁気平衡錘アセンブリ。
【請求項11】
前記磁石は円筒形である、ことを特徴とする請求項１０に記載の調節可能磁気平衡錘アセンブリ。
【請求項12】
前記回転位置は、前記磁石を回転させることによって調節される、ことを特徴とする請求項１０に記載の調節可能磁気平衡錘アセンブリ。
【請求項13】
前記回転位置は、前記強磁性管を回転させることによって調節される、ことを特徴とする請求項１０に記載の調節可能磁気平衡錘アセンブリ。
【請求項14】
前記磁石は、直線運動システムの第１の構成要素に結合される、ことを特徴とする請求項１０に記載の調節可能磁気平衡錘アセンブリ。
【請求項15】
前記強磁性管は、前記第１の構成要素に対して移動する直線運動システムの第２の構成要素に結合される、ことを特徴とする請求項１４に記載の調節可能磁気平衡錘アセンブリ。
【請求項16】
前記強磁性管は、直線運動システムの移動テーブルに配置される、ことを特徴とする請求項１０に記載の調節可能磁気平衡錘アセンブリ。
【請求項17】
前記穿孔は、前記強磁性管内のスロットを含む、ことを特徴とする請求項１０に記載の調節可能磁気平衡錘アセンブリ。
【請求項18】
前記穿孔は、前記強磁性管内の１対のスロットを含む、ことを特徴とする請求項１０に記載の調節可能磁気平衡錘アセンブリ。
【請求項19】
調節可能磁気平衡錘アセンブリ内の平衡錘力を調節する方法であって、磁石が配置された強磁性管に対する該磁石の回転位置を変更して、前記強磁性管に対する前記磁石の極性位置合わせを変更する段階を含み、
前記強磁性管は、少なくとも１つの穿孔を有する、
ことを特徴とする方法。
【請求項20】
調節可能磁気平衡錘アセンブリ内の平衡錘力を調節する方法であって、第１の磁石の第２の磁石に対する回転位置を変更して、前記磁石の互いに対する極性位置合わせを変更する段階を含む、
ことを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
〔関連出願への相互参照〕
この出願は、本明細書に引用によってその開示が組み込まれている２０１９年４月２２日出願の米国仮特許出願第６２／８３６，８２５号の先願日付の利益を主張するものである。
この出願は、本明細書に引用によってその開示が組み込まれている２０１９年４月２２日出願の米国仮特許出願第６２／８３６，８２５号の先願日付の利益を主張するものである。
【背景技術】
【0002】
直線運動システムは、方向の少なくとも１つの軸に沿って正確な直線運動を生成するのに使用される。直線運動システムの用途は、直線運動が望ましいと考えられるあらゆる用途を含む。典型的な直線運動システムでは、移動キャリッジを様々なモータを用いて駆動する（前後に移動させる）ことができる。これらは、例えば、圧電アクチュエータと、リニアモータと、回転モータ及びスクリューと、回転モータ及びベルトと、回転モータ及びラック及びピニオンとを含むことができる。一般的に、１自由度運動（ＤＯＦ）を有する直線運動システムは、静止ベース及び移動キャリッジ又はテーブルを特徴とするステージを含む。直線運動ステージは、１よりも多いＤＯＦを有する多軸直線運動システムを形成するために組み合わせることができる。例えば、第１の直線運動ステージは、ｘ軸に沿う運動を提供することができ、一方で第２の直線運動ステージは、ｘ軸に対して垂直であるｙ軸に沿う運動を提供して２重軸直線運動システムを形成することができる。直線運動システムの例は、本明細書に引用によってその開示が組み込まれている米国特許第１０，３６７，４３６号明細書号及び米国特許第１０，３７４，５３０号明細書に見出される。直線運動ステージは、垂直方向に向けることができる。本発明の開示の実施形態は、磁気平衡錘（magnetic counter balance）を使用して直線ステージ（垂直方向に向けられた時）上の重力を平衡化する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】米国特許第１０，３６７，４３６号明細書
【特許文献2】米国特許第１０，３７４，５３０号明細書
【発明の概要】
【0004】
１０の倍数で増加したものを含む同様の参照文字が同じか又は類似の要素を指定することができる以下の図と共に本発明の開示の様々な実施形態を一例として本明細書に説明する。
【図面の簡単な説明】
【0005】
【図1】本発明の実施形態による調節可能磁気平衡錘アセンブリを有するステージの上面図である。
【図3】本発明の実施形態による調節可能磁気平衡錘アセンブリを有するステージの斜視図である。
【図4】調節不能磁気平衡錘アセンブリを有する従来の小型直線ステージの斜視図である。
【図5】本発明の実施形態による調節可能磁気平衡錘アセンブリの斜視図である。
【図7】本発明の実施形態による調節可能磁気平衡錘アセンブリを有する小型直線ステージの斜視図である。
【図9】本発明の実施形態による調節可能磁気平衡錘アセンブリを有する小型直線ステージの斜視図である。
【図11】別の実施形態による調節可能磁気平衡錘アセンブリの斜視図である。
【図12】別の実施形態による調節可能磁気平衡錘アセンブリを有するステージの斜視図である。
【図14】別の実施形態による調節可能磁気平衡錘アセンブリを有するステージの斜視図である。
【図15】別の実施形態による調節可能磁気平衡錘アセンブリを有するステージの斜視図である。
【図16】別の実施形態による調節可能磁気平衡錘アセンブリを有するステージの斜視図である。
【図18】別の実施形態による調節可能磁気平衡錘アセンブリを有するステージの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0006】
磁気平衡錘では、直径を横切って（軸線に沿うのとは反対に）Ｎ－＞Ｓに分極された円筒形磁石は、それが様々な位置で直線軸線に沿って強磁性鋼管内で移動することができるように配置される。磁石は、鋼管に引き付けられ、それが同心的にのみ拘束される場合にそれはそれ自体を鋼管の中に完全に引き込み、かつそれ自体を鋼管内で中心に置き、それによって全ての方向に力を均等にすることになる。直線軸線を用いて鋼管と磁石を中心化して拘束することにより、平衡錘は、ほぼ一定の直線力を用いて達成することができる。この力は、鋼管が僅かな距離だけ離れている磁場にのみ影響を与えるので、すなわち、磁石が鋼管の端部に近づき過ぎないような十分な長さである鋼管内で磁石が関与する場合に一貫している。磁石サイズ及び強度以外では、平衡錘力（counterbalance force）の量は、磁石と管の間のクリアランス（ギャップ）と鋼管の壁厚とを調節することによって制御される。システムがユーザ向けに設計される時に、ユーザは、彼らの望ましいペイロードを識別し、平衡錘のサイズは、相応に設計される。
【0007】
進行の長さにわたって平衡錘力の一貫性に影響を与えるファクタは、鋼管に対する磁石の同心度、磁石の全長にわたる磁石の荷電一貫性、磁石の全長にわたる磁石のサイズ変動、軸線の進行の全長にわたる鋼管のサイズ変動である。
【0008】
設計のステージ間平衡錘力変動（製造構築一貫性）に影響を与えるファクタは、主として構成要素変動であり、すなわち、磁石間電荷変動、磁石間サイズ変動、鋼管間内径（ＩＤ）変動、鋼管間壁厚変動、及び組立変動である。ここに提示する実施形態は、これらの典型的な構築変動に対する調節を可能にすることを意図している。
【0009】
他の明白な利益は、コスト節約及び在庫最小化を含む。広範囲な平衡錘力調節を用いて、コストを節約するために鋼管のＩＤの機械加工を除去することも可能である。全範囲の平衡錘力値に対処するために在庫された鋼管の量を低減することも可能である。
【0010】
平衡錘が完璧なサイズにされて進行の長さにわたって完璧に一貫性のある力を有する時に、ペイロードは、いずれの電力もなしでどの位置でも垂直に浮遊することになる。それが完璧なサイズでない時に、システムは、ペイロードを固定位置に保つために電力を印加する必要がある。システムを固定位置に保持するために必要な電力は、システムの中に導入される熱をもたらし、これは、高精度機器には望ましくない。
【0011】
ユーザのためのシステムを設計する際に、停電が発生した時に何が起こることになるかを考慮することも必要である。一部の事例では、平衡錘は、ペイロードが安全な位置まで上向きに移動するようなサイズにする必要があり、他の事例では、平衡錘は、ペイロードが安全な位置まで下向きに移動するようなサイズにする必要がある。平衡錘力のサイズ決めは、ユーザのペイロードが停電状況で安全な位置まで移動することになることを保証するために、進行の長さにわたって構築一貫性におけるあらゆる誤差、並びに力一貫性におけるあらゆる誤差を考慮する必要がある。これは、何らかの望ましくない電力及び熱がシステムの中に導入されることが常に必要であることになることを意味する。
【0012】
本発明の開示の実施形態は、直線運動システムのための単一又は多重磁石調節可能平衡錘を含む。
【0013】
調節可能平衡錘の使用により、不整合の５０％よりも多くを排除することができ、従って、不要な電力／熱の５０％よりも多くを排除することもできる。
【0014】
一部の事例では、ユーザは、彼らが彼らのステージに装着することになる多数のデバイスを有することになり、これは、全体ペイロードに対する変動を引き起こすことになる。過去において、これは、ユーザが、彼らが彼らのデバイスを変更する時はいつでもシステムに追加する及びそこから除去することができる重りのブロックを使用することによって対処されてきた。この手法は、システムが可能な最大の質量に対して調整され、かつ最大平衡錘力に対するサイズを有する必要があることを意味する。最大質量に対して調整されて最大平衡錘に対するサイズを有する時に、ステージの性能属性（加速、減速、整定時間）は低減される。確立された固定位置を有する調節可能平衡錘の使用は、ユーザが調節を行い、従って、各望ましい構成に対して理想的な調整パラメータを利用することを可能にすることができる。
【0015】
本発明の開示の実施形態は、１つの磁石の隣接するものに対する極の相対位置合わせに基づいて平衡錘力が変化する調節可能平衡錘磁石を含む。これは、相対回転又は２つの隣接磁石間の距離を変更することによって達成される。これに代えて、平衡錘の力の増加は、単一スロット付き強磁性管内で磁石を用いて達成することができ、磁石と管の相対回転位置は調節可能である。この代替実施形態では、平衡錘力は、強磁性管内のスロット（又は他の形状の切り抜き）に対する磁石の磁極の回転によって調節することができる。複数の平行管又は磁石は、この実施形態に関して必要ではない。
【0016】
図１を参照すると、ＤＯＦステージ１０は、平衡錘力変動に対してブラケット１２によって支持された３つの磁石１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃの方位を考慮する平衡錘磁石アセンブリ１１を含む。このステージは、試験に関して使用されたものである。結果は、以下の表１にある。
【0017】
図２Ａを参照すると、磁石方位は、互いに引き付けられるようにそれらの極が向けられた３つの磁石１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃを示すように示されている。この組立手法は、典型的に、材料の複数のステージ及びバッチにわたって最も一貫性のある平衡錘力をもたらしてきた。これは、あらゆる調節の前の磁石方位に対する意図する開始点である。
【0018】
図２Ｂを参照すると、中心磁石１４Ｂは、平衡錘力を増大するために９０度回転される。
【0019】
図２Ｃを参照すると、中心磁石１４Ｂは、平衡錘力を増大するために１８０度回転される。
【0020】
ＤＯＦステージが組み立てられた状態で同じ磁石及び強磁性鋼管を使用して、全体平衡錘力並びに全移動範囲にわたる線形性を特定するために調節が行われた。
（表１）
（表１）
【0021】
これは、全移動範囲にわたって一貫性にいずれの悪影響もなしに平衡錘力を５０％だけ増大することができたことを明らかにている。
【0022】
この原理は、磁石がそれらの磁場が相互作用するように互いの近くにある場合に１よりも多い磁石を使用する平衡錘の設計に適用することができる。この原理は、磁極が互いに反対である時に（バッキング）、平衡錘管の外側磁石のより多くが全体平衡錘力に影響することができるように磁場が外向きに更に遠くに投影されるということである。
【0023】
図３を参照すると、ＤＯＦステージ２０は、装着ベース２６と、ユーザペイロードがその上に組み立てられる移動テーブル２８とを有して示されている。ＤＯＦステージ２０は、中心磁石２４Ｂの調節を可能にする３つの磁石２４Ａ、２４Ｂ、２４Ｃを有する装着ベースに取り付けられた平衡錘ブラケット２２を含む平衡錘磁石アセンブリ２１を更に含む。磁石２４Ａ、２４Ｂ、及び２４Ｃの各々は、移動テーブル２８内に挿入された強磁性鋼管２５Ａ、２５Ｂ、２５Ｃに配置され、磁石２４Ａ、２４Ｂ、及び２４Ｃの各々は、それらのそれぞれの鋼管に関して軸線方向に移動可能である。この実施形態では、中心磁石２４Ｂは、隣接磁石２４Ａ，２４Ｃとの中心磁石２４Ｂの極の相対位置合わせを調節するために回転させることができる。平衡錘ブラケット２２は、管２５Ｂ内で中心磁石２４Ｂを回転させるのに使用されるスクリューアセンブリ２９Ａのような手動調節可能回転調節機構を含む。スクリュー２９Ｂ、２９Ｃ又は他のロッキング機構は、移動テーブル２８に対して強磁性管２５Ａ、２５Ｂ、２５Ｃを定位置にロックするのに使用される。仮にこれが、ユーザが異なる使用に対してこれを動的に調節したいと望んだステージ上で使用されることになる場合に、ユーザが彼らの調節を反復的に繰り返すことを可能にするためにマーキング（図示せず）が適用される。
【0024】
図４を参照すると、従来の小型直線ステージ３０は、垂直方位の作動に対して構成されて示されている。ステージ３０は、装着ベース３６及び移動テーブル３８を有するように示されている。ステージ３０は、移動テーブル３８に取り付けられた管マウントブラケット３７に装着された単一強磁性管３５に配置された単一磁石３４を支持する装着ベース３６に取り付けられた平衡錘ブラケット３２を含む平衡錘磁石アセンブリ３１を更に含む。管３５は、移動テーブル３８が装着ベース３６に対して移動する時に磁石３４に対して軸線方向に移動可能である。磁石３４は、移動テーブル３８が装着ベース３６に対して移動する時に管３５に対して軸線方向に移動可能である。この単一磁石平衡錘実施形態では、磁石３４の磁極方位（直径を横切ってＮ→＞Ｓに分極された）は、調節機能に影響を与えるように別の磁石に関して変更することができず、従って、調節機能を達成するために別の概念が必要である。この実施形態では、平衡錘の力を制御するのに使用される変数は、典型的に磁石間隙と管の壁厚とである。
【0025】
図５を参照すると、本発明の実施形態により磁石の相対方位が調節可能である単一磁石平衡錘アセンブリ４１が示されている。図５に示すように、管４５は、１対の正反対の長手スロット４３Ａ，４３Ｂ（図５では４３Ａのみを示す）と、管４５の両端の材料結合部４５Ａ，４５Ｂとを有する。管４５は、磁石４４の極の位置が例えば管４５又は磁石４４の回転位置を互いに対して手動で調節することによって管４５のスロット４３Ａ，４３Ｂに対して調節可能であるように磁石４４に対しては回転可能である。
【0026】
図６Ａを参照すると、図４のステージに対する磁石マウントのための従来のマウント手法が示されている。磁石３４は、構築される全てのステージに対して一貫した方位が存在するようにステージ上で常に直交して（分極方向に対して）向けられる。
【0027】
【0028】
図６Ｂは、管４５の金属（中実スロット不在部分）に面する磁石４４の極を示し、これは、最低平衡錘力に対する方位である。
【0029】
図６Ｃは、スロット４３に面する磁石４４の極を示し、これは、最高平衡錘力に対する方位である。
【0030】
管４５のスロット４３Ａ，４３Ｂの位置は、図６Ｂ，６Ｃに示されており、互いから９０度離れるように向けられている。平衡錘力は、９０度範囲の管４５回転の全体を通して変化する。
【0031】
図７を参照すると、ステージ４０に装着された調節可能単一磁石平衡錘アセンブリ４１が示されている。ステージ４０は、装着ベース４６及び移動テーブル４８を有するように示されている。ステージ４０は、移動テーブル４８に取り付けられた管マウントブラケット４７に装着された単一強磁性管４５に配置された単一磁石４４を有する装着ベース４６に取り付けられた平衡錘ブラケット４２を含む平衡錘磁石アセンブリ４１を更に含む。管４５は、１対の正反対の長手スロット４３Ａ，４３Ｂを有する。
【0032】
図８を参照すると、ステージ４０は、管マウントブラケット４７が透明に例示されて示されている。これは、管４５の端部での材料結合部４５Ａが、管マウントブラケット４７が管４５を剛的に保持することを可能にする構造一体性に関して使用されることを明確にするために示されている。
【0033】
図９を参照すると、上述で議論して試験した調節可能単一磁石平衡錘アセンブリ５１を有する小型直線ステージ５０が示されている。管５５の９０度回転を用いて、１ｋｇから３ｋｇの力まで移動する平衡錘力の約３００％変動が達成された。力は、回転を通して徐々に変えられた。
【0034】
管５５の端部での材料結合部５５Ａ、５５Ｂは、磁石５４の進行範囲にわたる線形性に確かに影響を与える。１ｋｇ又は３ｋｇ平衡錘を有する大型ステージ（上記で試験済み）に関して、線形性は、．２５ｋｇのペイロードに対処する必要があるＤＯＦステージ上でのものほど重要ではない。磁石の端部が常に管の移動の中心領域に留まるように設計が対処することができる場合に、結合部は問題ではない。磁石が管の端部の近くに進行する必要があり、かつ線形性が重要である場合に、管の磁石側の材料結合部は除去される必要がある。
【0035】
【0036】
図１１を参照すると、ブラケット６２と、磁石６４と、一端に材料結合部６５Ｂを有し、反対端から材料結合部が除去された平衡錘管６５とを有する調節可能単一磁石平衡錘アセンブリ６１が示されている。この実施形態では、力は、管の端部に遙かに近いところで一定に留まる。この実施形態では、材料結合部が管６５から除去された時に失われる機械的一体性を保持するのに役立つ非鉄カラー７０が存在する。
【0037】
平衡錘の調節機能に影響を与えるのに、全てが１８０度位相に関して対称である必要がある複数のスロットのような代替配置が使用される場合があり、スロットと材料の両方は、異なる幅のものとすることができき、材料結合部の長さは、進行長さと線形性におけるファクタとすることもできる。
【0038】
この単一磁石調節可能平衡錘の原理は、あらゆる多重磁石平衡錘に適用することもできる。
【0039】
図１－図３の実施形態は、２つの外側磁石に対して単一磁石を回転させるように描かれているが、平衡錘磁力を調節する他の手段を使用することもできると考えられる。例えば、１又は２以上の磁石を互いに近づける又は遠くに離すように移動することも、磁力を調節するのに利用することができる。
【0040】
図１２－図１９Ｃを参照すると、少なくとも２つの磁石と、２つの隣接磁石間の相対回転又は距離を変更するための少なくとも１つの強磁性管とを有する調節可能磁気平衡錘を有するそれぞれのベースに対して移動可能である直線運動ステージのための代替実施形態が示されている。
【0041】
図１２を参照すると、１対の磁石７４Ａ，７４Ｂを支持するステージ７８と、内部に配置された１対の強磁性管７５Ａ，７５Ｂを有するベース７６とを有する実施形態が示されている。平衡錘力調節は、定位置にその後に固定することができる磁石７４Ａ、７４Ｂの一方を回転させることによって行われる。この実施形態では、管７５Ａ，７５Ｂは固定されて回転されない。図１３Ａ－図１３Ｃを参照すると、可能な磁石方位は、最小の平衡錘力を有する図１３Ａの位置によって示されており、図１３Ｂは、１つの磁石を９０度回転させて増加した平衡錘力を示し、図１３Ｃは、１つの磁石を１８０度回転させた最大力を示している。
【0042】
図１４を参照すると、この実施形態は、１つの強磁性管８５のみが使用されることを除いて図１２の実施形態と同じである。図１３と同じ力調節機能を達成するために、いずれの磁石８４Ａ，８４Ｂも回転させることができる。
【0043】
【0044】
図１６を参照すると、この実施形態は、１つの強磁性管１０５と２つの磁石１０４Ａ，１０４Ｂとを含み、一方の１０４Ｂは、例えば非円筒形であり、一方の１０４Ａは、円筒形であり、円筒磁石１０４Ａは、ベース１０６内の強磁性管１０５に配置される。円筒磁石１０４Ａを回転させると、引力が増大する。この実施形態では、磁石１０４Ａ、１０４Ｂは、ステージ１０８内で位置合わせされ、その後に定位置に固定される。図１７Ａ－図１７Ｃを参照すると、可能な磁石方位は、最小の平衡錘力を有する図１７Ａの位置によって示され、図１７Ｂは、１つの磁石を９０度回転させて増大した平衡錘力を示し、図１７Ｃは、１つの磁石を１８０度回転させた最大力を示している。
【0045】
図１８を参照すると、この実施形態は、１つの強磁性管１１５と２つの磁石１１４Ａ，１１４Ｂとを含み、一方は、例えば非円筒形１１４Ｂであり、一方１１４Ａは、円筒形であり、円筒磁石１１４Ａは、ベース１１６に配置された強磁性管１１５に配置される。非円筒磁石１１４Ｂは、細長スロットに配置されたスクリューのような調節機構を備えたステージ１１８に取り付けられた調節ブラケット１２１によって支持される。２つの磁石１１４Ａ，１１４Ｂ間の距離を調節することは、平衡錘力を調節する。磁石１１４Ａ，１１４Ｂ間の距離を低減することは、引力を増大させる。強磁性管１１５を回転することは何も行わない。この実施形態では、磁石１１４Ａ，１１４Ｂは、組立の前に位置合わせされ、その後に定位置に接着される。図１９Ａ－図１９Ｃを参照すると、可能な磁石の位置は、磁石が最も遠くに離れた最小の衡錘力を有する図１９Ａの位置によって示され、図１９Ｂは、磁石間の距離が増大して増大した平衡錘力を示し、図１９Ｃは、磁石間の距離が最小である最大力を示している。
【0046】
本明細書に開示する強磁性管は、円筒管又は非円筒管である場合がある。非円筒管は、例えば正方形断面を有することができる。正方形断面を有する非円筒管内の正方形磁石の回転は、０、９０、及び１８０度に制限されると考えられる。
【0047】
本発明の開示の実施形態は、使用の前に磁気平衡錘を手動で調節する段階と、その後に例えば接着剤又はクランプで磁石を固定する段階とを含む。本発明の開示の実施形態はまた、図３に示すような調節機構を用いて組立の後に磁気平衡錘を調節する段階を含む。
【0048】
開示した実施形態の特徴は、追加の実施形態を生成するために本発明の範囲内で組み合わせる、再配置する、省略するなどができる。更に、ある一定の特徴は、他の特徴の対応する使用なしに時に役立つように使用され場合がある。
【0049】
多くの代替、修正、及び変形が本発明の開示によって可能にされる。本発明の原理の適用を例示するために特定の実施形態を図示して詳細に説明したが、本発明は、そのような原理から逸脱することなく他に具現化することができることは理解されるであろう。従って、本出願人は、本発明の精神及び範囲内である全てのそのような代替物、修正物、均等物、及び変形物を包含するように意図している。
【符号の説明】
【0050】
２０ ＤＯＦステージ
２１ 平衡錘磁石アセンブリ
２４Ａ 磁石
２５Ａ 強磁性管
２８ 移動テーブル
２１ 平衡錘磁石アセンブリ
２４Ａ 磁石
２５Ａ 強磁性管
２８ 移動テーブル
【図1】
【図2A】
【図2B】
【図2C】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6A】
【図6B】
【図6C】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10A】
【図10B】
【図11】
【図12】
【図13A-13C】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17A-17C】
【図18】
【図19A-19C】
【国際調査報告】