(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】2023-06-14
(54)【発明の名称】浮上推進ユニット－２（ＬＰＵ－２）
(51)【国際特許分類】
F03H 99/00 20090101AFI20230607BHJP
H02K 33/00 20060101ALI20230607BHJP
【ＦＩ】
F03H99/00 C
H02K33/00 A
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2022567302
(86)(22)【出願日】2021-04-30
(85)【翻訳文提出日】2022-12-23
(86)【国際出願番号】 SG2021050240
(87)【国際公開番号】W WO2021225522
(87)【国際公開日】2021-11-11
(31)【優先権主張番号】10202004135R
(32)【優先日】2020-05-05
(33)【優先権主張国・地域又は機関】SG
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】508254381
【氏名又は名称】シン スーン セン
(74)【代理人】
【識別番号】110000729
【氏名又は名称】弁理士法人ユニアス国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】シン スーン セン
【テーマコード（参考）】
5H633
【Ｆターム（参考）】
5H633BB08
5H633BB09
5H633BB10
5H633GG02
5H633GG03
5H633GG09
5H633GG13
5H633HH02
5H633HH03
5H633HH08
5H633HH13
(57)【要約】
浮上推進ユニット－２（ＬＰＵ－２）は、合力を発生させて、質量流量および／または運動量交換なしに運動を作り出すことができる、推力発生デバイスである。技術は、主として、電磁石エネルギー、永久磁石反発エネルギー、および運動エネルギーを使用して、内部合成推力または運動を発生させる。この推力発生デバイスは、主に、可動部品を最小限に抑えた、１つまたは２つの急動作対応高駆動力電磁石移動式磁石リニアアクチュエータで構成される。この技術は主に、反発磁束の圧縮および圧縮された反発磁束の拡張を活用する。各電磁石に対する電流の調節および系統的制御により、デバイスは、外部相互作用を伴わずに合力または運動を発生させることができる。
【選択図】図１
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
２つの電磁石デバイスを備え、それぞれの電磁石デバイスが、
ステータと、
プランジャシャフトと、
２つの磁石とを備え、
ここで、１つの前記磁石が前記プランジャシャフトの両端に、及びステータコイルの外側に配置され、
プランジャシャフト上に配置された磁石に磁界を及ぼすために配置されるステータコイルと、
それにより、２つの電磁石デバイスが、反発磁束領域を作り出して推力発生デバイスを形成するように配置され、
前記電磁石が、プランジャシャフトに配置され、反発磁束領域を圧縮し、開放することで、
プランジャーシャフトと反発磁束の作用の結果、合成推力または運動を発生することができる、推力発生デバイス。
【請求項2】
１つの電磁石に配置された、１つまたは複数の磁石を含み、第２の反発磁束領域を作り出す、請求項１に記載のデバイス。
【請求項3】
１つの電磁石があり、その中に反発磁束領域を形成する1つまたは複数の磁石を含むことを特徴とする、請求項１に記載の推力発生デバイス。
【請求項4】
前記反発磁束領域を調整する、電動デバイスを更に備える、請求項３に記載のデバイス。
【請求項5】
前記プランジャシャフトの一方または両方の電磁石が２つ以上の磁石を固定するように配置されている、請求項１から４のいずれか一項に記載のデバイス。
【請求項6】
前記プランジャシャフトの一方または両方の電磁石は、１つの磁石を固定するように配置されている、請求項１から４のいずれか一項に記載のデバイス。
【請求項7】
前記プランジャシャフトの一方または両方の電磁石にフランジを備える、請求項１から６のいずれか一項に記載のデバイス。
【請求項8】
前記ステータの一方または両方の電磁石が、1つ以上のステータコイルを保持するために配置されている、請求項１から７のいずれか一項に記載のデバイス。
【請求項9】
前記ステータの１つまたは複数の磁石が、1つまたは複数の磁石を保持するように配置されている、請求項１から８のいずれか一項に記載のデバイス。
【請求項10】
プランジャシャフトがステータから取外し可能に配置された、プランジャシャフトを備える、請求項１から９のいずれか一項に記載のデバイス。
【請求項11】
前記プランジャシャフトおよび／またはステータの一方又はりょうほうの電磁石が、高磁束密度の永久磁石、リング磁石、複合磁石、および／または電磁石のうちの１つもしくは複数の磁石を備える、請求項１から１０のいずれか一項に記載のデバイス。
【請求項12】
前記プランジャシャフトの一方または両方の電磁石が、中空形状でない、請求項１から１１のいずれか一項に記載のデバイス。
【請求項13】
前記プランジャシャフトの一方または両方の電磁石、ステータ、および／または磁石が円筒状の外形のものではない、請求項１から１２のいずれか一項に記載のデバイス。
【請求項14】
一方または両方の電磁石が光学および／またはホール効果センサを備える、請求項１から１３のいずれか一項に記載のデバイス。【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
関連出願
このＰＣＴ特許出願は、主に、先の特許付与された発明に関する。ＰＣＴ出願ＰＣＴ／ＳＧ２００６／００００５号として２００６年３月１４日付けで出願された「浮上推進ユニット（Levitation and Propulsion Unit）（ＬＰＵ）」、およびその関連国内出願。ならびに、シンガポールで最初に出願した２つの特許出願、１）名称「浮上推進ユニット－２（ＬＰＵ－２）」、特許出願番号第１０２０２００４１３５Ｒ号、出願日２０２０年５月５日、２）名称「急動作対応高駆動力電磁移動式磁石リニアアクチュエータ（Rapid Action Enabled and High Driving Force Electromagnet Moving Magnet Linear Actuator）」、特許出願番号第１０２０２００４０５５Ｔ号、出願日２０２０年５月４日。
このＰＣＴ特許出願は、主に、先の特許付与された発明に関する。ＰＣＴ出願ＰＣＴ／ＳＧ２００６／００００５号として２００６年３月１４日付けで出願された「浮上推進ユニット（Levitation and Propulsion Unit）（ＬＰＵ）」、およびその関連国内出願。ならびに、シンガポールで最初に出願した２つの特許出願、１）名称「浮上推進ユニット－２（ＬＰＵ－２）」、特許出願番号第１０２０２００４１３５Ｒ号、出願日２０２０年５月５日、２）名称「急動作対応高駆動力電磁移動式磁石リニアアクチュエータ（Rapid Action Enabled and High Driving Force Electromagnet Moving Magnet Linear Actuator）」、特許出願番号第１０２０２００４０５５Ｔ号、出願日２０２０年５月４日。
【0002】
「浮上推進ユニット（ＬＰＵ）」という名称の特許付与された発明は、特許請求されたような推力発生デバイスであって、自動車、ドローン、飛行機、ヘリコプター、ロケット、列車、船、自転車、スクーター、車椅子、または更には徒歩の場合のような現在の推進技術とは異なり、質量放出および／または運動量交換なしに、合力を発生させて遠心力および磁束拡張から運動を作り出す。
【0003】
「急動作対応高駆動力電磁移動式磁石リニアアクチュエータ」という名称の特許出願中の出願は、特許請求されているような電磁石アクチュエータデバイスであって、アクチュエータプランジャの急動作および高駆動力は、主に、「浮上推進ユニット（ＬＰＵ）」という出願の発明の要件および他の類似分野のデバイス出願の要件を満たすように、または類似の要件を有する電磁石アクチュエータ出願における要件を満たす。
【0004】
この浮上推進ユニット－２（ＬＰＵ－２）は、慣性推進の分野の推力発生デバイスである。慣性推進は、全ての現在の推進技術とは異なり、質量放出および／または運動量交換がない推進である。推進のこの分類は、一般に、実用化されておらず、実現不能とみなされる。したがって、あまり探求されておらず、その初期段階にある。慣性推進技術は、合成運動を作り出すのに、牽引、空力学、または質量の排出を必要としない。このＬＰＵ推進技術は、外部の可動部品または質量放出を伴わないインパルス駆動によって、内部推力を発生させて合成運動を作り出す。外部環境に依存せずに合成運動を作り出すことによって、慣性推進技術の動作効率が非常に高くなり、現在の推進技術では不可能である、より広範な動作能力を提供することができる。
【背景技術】
【0005】
慣性技術における過去および現在の試みは、偏心楕円形進路の軌道、またはＣＧの急速なシフトを使用して、水平面の外部運動を作り出すものであるが、その効果はわずかである。先の発明および許可された特許のＬＰＵの技術は、慣性推進のまったく異なる新規な進路を使用し、その効果は顕著である。ＬＰＵの技術は、垂直面、水平面、および振り子設定において、合力発生を実証することができる。Ｓａｍ Ｓｉｎによる技術開示ビデオクリップに関して、ｓａｍｓｓ３の名前でＹｏｕＴｕｂｅ（登録商標）の検索をチェックされたい。
【0006】
推力発生の本発明、浮上推進ユニット－２（ＬＰＵ－２）は、特許付与された先の発明、浮上・推進ユニット（ＬＰＵ）の別バージョンである。この新しいバージョンであるＬＰＵ－２は、可動部品を最小限に抑え、可動部品と関連付けられる損耗を低減し、かつ依然として質量放出および／または運動量交換を伴わずに合力を発生できることを目的とする。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【0007】
この推力発生デバイスＬＰＵ－２は、質量放出および／または運動量交換を伴う現在の推進技術とは異なり、主に、外部相互作用を伴わずに合力を作り出す、内部衝突インパルスを発生させる。この推力発生技術は、主として、電磁石エネルギー、永久磁石反発エネルギー、および運動エネルギーを使用して、内部合成推力を発生させる。技術は、圧縮された磁石の反発磁束を活用して、誘発された力を省エネルギーに変換し、駆動作用力に戻し、質量を加速させて衝撃力を発生させ、外部相互作用を伴わずに合力を作り出す。連続運動を作り出すには、多段ロケットと同様であり、即ち、前の衝撃運動量が次の段における衝撃運動量の発生に対応する。図１および図４におけるこの浮上推進ユニット－２（ＬＰＵ－２）の合力発生のプロセスは、特許付与された「浮上推進ユニット（ＬＰＵ）」と類似する。プロセスには依然として、サイクルの下降および上昇段階が関与する。しかしながら、ＬＰＵ－２の設計は異なる。基本の運用システムは、適用に対応する急動作および／または高駆動力のプランジャ動作を作り出すことができる、任意の２つの電磁石デバイス、特に電磁移動式磁石リニアアクチュエータを組み込む。ＬＰＵ－２設計は、より多数の可動部品が関与する、やはり遠心力を活用する先の発明の浮上推進ユニット（ＬＰＵ）と比較して、可動部品を最小限に抑えて損耗を低減させる。このＬＰＵ－２では、可動部品は主に、２つのプランジャアセンブリ上にある。図１、および図２のプランジャアセンブリを参照のこと。ここで、合力の発生は主に、各プランジャアセンブリを移動させて圧縮し、次に圧縮された磁石の反発磁束を拡張させて移動パネル０６を加速させて、それぞれの衝撃運動量を作り出す、電磁石の各コイルに対する電流の調節および系統的制御によるものである。
【0008】
図１の本発明の好ましい実施形態１、および実施形態１６までの他の１５の実施形態は、主に、電磁石移動式磁石リニアアクチュエータを参照する。本発明は、急動作および／または高駆動力動作を作り出して、適用に対応する合力を発生させる衝撃を作り出すことができる、他のタイプの電磁石デバイスでも同様に機能することができる。ＬＰＵ－２の用途は主に、地球上および宇宙における運搬移動性である。
【0009】
以下の図面は単に例示のためのものである。各図面は主に、関連説明に対応する、主要構成要素の互いに対するレイアウトを示している。構成要素のサイズ、磁石の極性および組成を含めた構成は、構成要素の制約、用途の制約、および／または様々な実施形態で説明する更なる概要を満たすように、製品が異なる場合がある。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】好ましい実施形態１による典型的な浮上推進ユニット－２（ＬＰＵ－２）のみの断面図である。アセンブリは、２つの電磁石移動式磁石リニアアクチュエータアセンブリと、中央スプラインまたはシャフト０４とで構成され、下部アクチュエータは、移動パネル磁石２４とケースメント部材３１との間に位置する磁石２５を含む。各電磁石移動式磁石リニアアクチュエータは、主に、２つの主要構成要素、即ち、エアギャップ１９を有して図３のステータコイルアセンブリ内に配置された図２のプランジャアセンブリを備える。位置１３および位置３３にある光学／レーザーセンサは、それぞれ図２の各プランジャアセンブリの位置および運動を感知する。ＬＰＵ－２の装着は、側面、底面、上面のいずれでも可能で、アプリケーションに合わせ、またはアプリケーションに組み込むことができる。図１は、要素０１および要素０１Ａを使用した、アプリケーションに対する上部装着を示している。この図１の図は、好ましい実施形態１による、本発明の浮上推進ユニット－２（ＬＰＵ－２）の主要構成要素の一般的なレイアウトを示している。
【0011】
【図1a】磁石２５および反発磁束領域２６を主に強調して提示する、好ましい実施形態１による典型的なＬＰＵ－２の中央部分のみを示す分解断面図である。
【0012】
【図2】それぞれ主に、プランジャシャフト０７または２７の一端にある磁石１０または３０と、移動パネルを形成する他端にある磁石０６または２４と、衝撃要素２２または３５と、任意の質量付加材料１８または３２と、クランプシャフト１１または３７および１２または３６と、クランプロックボルト２１または３８と、充填要素２０または３４とで構成される、両方の電磁石アクチュエータを参照する、典型的な円筒状の外形をもつプランジャアセンブリのみを示す断面図である。
【0013】
【図3】それぞれ主に、ステータコイル０８または２８と、ステータ０９または２９と、スペーサ部材１６と、ケースメント部材１７および１４または３１と、補強棒１５とで構成される、両方の電磁石アクチュエータを参照する、ステータアセンブリの典型的な円筒状の外形のみを示す断面図およびその平面図である。
【0014】
【図4】アセンブリが磁石２５を有さない２つの電磁石移動式磁石リニアアクチュエータアセンブリで構成される、実施形態２による典型的な浮上推進ユニット－２（ＬＰＵ－２）のみを示す断面図である。
【0015】
【図5】サイクルの下降段階の開始時における両方のステータコイルの状態ならびに同様に反発磁束領域０５および２６の状態を特徴付ける、好ましい実施形態１による典型的な浮上推進ユニット－２（ＬＰＵ－２）のみを示す断面図である。
【0016】
【図5A】サイクルの上昇段階の開始時における両方のステータコイルの状態ならびに同様に反発磁束領域０５および２６の状態を特徴付ける、好ましい実施形態１による典型的な浮上推進ユニット－２（ＬＰＵ－２）のみを示す断面図である。
【0017】
【0018】
【0019】
【0020】
【0021】
【0022】
【0023】
【図12】ケースメントパネル３１に固定されて反発磁束領域０５を作り出す磁石２５を備えた１つの電磁石移動式磁石リニアアクチュエータアセンブリで構成される、実施形態１５による典型的な浮上推進ユニット－２（ＬＰＵ－２）のみを示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0024】
ＬＰＵ－２は、その技術が主に、電磁エネルギー、永久磁石の反発エネルギー、および運動エネルギーを使用して、内部合成推力を発生させる、推力発生デバイスである。この技術は、圧縮された磁石の反発磁束を活用して、誘発された力を省エネルギーに変換し、駆動力に戻し、質量を加速させて衝撃力を発生させ、外部との相互作用を伴わずに合力を作り出す。円筒状の外形構成をもつこの浮上推進ユニット－２（ＬＰＵ－２）（図１を参照）が、好ましい実施形態１である。主に、２つの電磁石移動式磁石リニアアクチュエータで構成されて、最小限の可動部品で合力を発生させる。１ユニットの電磁石移動式磁石リニアアクチュエータで同様に動作することができる。好ましい実施形態１の電磁石移動式磁石リニアアクチュエータは、「急動作対応高駆動力電磁移動式磁石リニアアクチュエータ」という名称の出願中の特許と同様の設計のものである。
【0025】
第１の電磁石アクチュエータの機能は、先の発明「浮上推進ユニット（ＬＰＵ）」の明細書に記載している受けパネルの電磁石と同様である。下降段階では、第１のアクチュエータは付勢されて、移動パネル磁石０６を移動させて反発磁束０５を更に圧縮する。また上昇段階では、移動パネル磁石０６は加速されて衝撃を作り出す。第２の電磁石アクチュエータは、第１の電磁石アクチュエータを反転させた形態と同様の構成である。先の発明のＬＰＵにおける以下の全ての主要構成要素の機能的役割、即ちフライホイールを旋回させる、角度カップリングを摺動させる、ホイールおよびモータを旋回させるという機能的役割を担う。第２の電磁石アクチュエータの機能は主に、誘発された力を変換してエネルギーを節約し、作用力に戻すのを容易にすることである。このＬＰＵ－２の設計は、可動部品を最小限に抑えて損耗を低減し、より少ない部品で制御を単純化し、かつ依然として外部の相互作用なしで合力を発生させることができる。
【0026】
構成要素の材料は主に、適用およびデバイスの要件を満たす各構成要素の機能上および構造上の要件を満たす、アルミニウム、チタン、ステンレス鋼、真鍮、ポリマー、合金、プラスチック、カーボンファイバー、セラミックなどの非鉄材料、または強磁性の鉄材料、または材料の複合材もしくは他の等価の材料である。
【0027】
ＬＰＵ技術は、反発磁束の圧縮および圧縮された反発磁束の拡張を活用する。反発磁束は、電位エネルギー源およびエネルギーの節約における媒体として機能して、移動パネル（質量）が合力を発生させるのを加速する。図１のこの好ましい実施形態１では、圧縮された反発磁束領域０５および領域２６は、電位エネルギー源およびエネルギーの節約として機能する。第１の反発磁束領域０５は、移動パネル０６と移動パネル磁石２４との間にある。第２の反発磁束領域２６は、磁石２５と移動パネル磁石２４との間にある。磁石２５はケースメント部材３１に固定される（図１ａを参照）。同じ極性の磁石２４および磁石２５両方の向かい合った面が、第２の反発磁束領域２６を作り出す。この圧縮された反発磁束領域２６は、下降段階における更なる磁束の圧縮を可能にし、また上昇段階における更なる拡張力を可能にする。この反発磁束領域２６により、サイクル動作中のステータコイル２８に対する電流を少なくすることができる。デフォルト段階でのこれら２つの領域における圧縮された反発磁束の密度レベルは、他のパラメータ、即ち移動パネルの質量および幅、電流、コイル、磁石、デバイス空間などに加えて、適用に対応する合力発生の量および振動数に応じて決まる。
【0028】
デバイスの基本動作サイクルについては、サイクルの各段階における各主要構成要素の状態を示す、図５および図５Ａを参照されたい。基本動作サイクルは、サイクルの下降段階および上昇段階で構成される。各サイクルは、ステータコイル０８を付勢してコイルの極性を作り出す下降段階で始まり、図５に反映されているように、コイル０８の「北」は移動パネル磁石０６に最も近く、コイルの「南」は磁石１０に最も近い。このコイル０８の状態は、コイル０８と移動パネル磁石０６との間に反発力を、コイル０８と磁石１０との間に磁石１０をステータ０９に引き込む引力を作り出し、それらが共に駆動力を作り出して、プランジャアセンブリを移動パネル磁石０６と共に下降させて、反発磁束領域０５を更に圧縮する（図５ａを参照）。同時に、このコイル０８が駆動力を誘発したことにより、反発磁束領域２６も更に圧縮される。上昇段階では、駆動力を誘発したコイル０８に対する現在の極性が瞬間的に反転され、今度はコイル０８の「北」が磁石１０に最も近く、コイルの「南」が移動パネル０６に最も近くなる（図５ａを参照）。このコイル０８の状態は、コイル０８と移動パネル０６との間に引力を、コイル０８と磁石１０との間に反発力を作り出し、瞬間的にそれらが共に、図２のプランジャアセンブリに対する引上げ力を瞬間的に作り出し、移動パネル磁石０６を上昇させてその慣性を主に克服する。その後、コイル０８に対する電流が切れる。下降段階の終了時において圧縮された磁束領域０５および／または２６に十分に強力な電位エネルギーがある条件では、発生させる推力および振動数に対して、プランジャアセンブリの慣性を移動パネル磁石０６によって克服し、他のパラメータを評価し、電流の瞬間的な反転が不要である。次に、下降段階が停止するとコイル０８に対する電流が切れる。駆動力がないことにより、または低圧であることにより、領域０５および２６の大幅に圧縮された磁束が即座に拡張する。磁束の拡張力によって、移動パネル磁石０６および接続されたプランジャアセンブリ（図２）が加速して上昇し、ケースメント部材１４に衝突して合力を作り出す。同時に、上昇段階の開始時において、コイル２８を瞬間的に付勢して、誘発されたパルス力を作り出して移動パネル磁石２４およびプランジャアセンブリ（図２）を上昇させることができる。これは、主に領域０５において磁束拡張を上方に推進するためであり、また領域２６において磁束の圧縮圧力を上方に解放することができる。これは、磁束領域０５の拡張が、移動パネル磁石２４に対して、また衝撃運動量を介して意図される方向に対抗する抵抗を作り出す場合がある、最も近いケースメント部材３１に対して、下方に作用するのを低減するためである。
【0029】
あるいは、システムは、サイクルの下降段階の終了後にコイル２８が付勢されない場合、領域０５および／または２６における圧縮された磁束の拡張から、磁束拡張を介して合成運動を作り出すことができる。磁束拡張は、下降段階が停止すると、移動パネル２４および最も近いケースメント部材３１に対してすぐに作用する。磁束拡張は、デバイス全体を衝撃力によって作られる方向とは反対方向に押しやる。同時に、磁束拡張は移動パネル０６にも作用して押しやって、ケースメント部材１４に衝突させる。磁束拡張によって作り出される反対方向の運動は、移動パネル磁石０６がケースメント部材１４に衝突すると停止する。この反対方向の合成運動は磁束拡張によるものである。移動パネル磁石２４を押しやって磁束拡張を上方に向ける、瞬間的に付勢されたコイル２８によって作り出される移動パネル磁石０６からの衝撃力による運動とは異なり、この反対の合成運動は運動量を保持しない。磁束拡張を介した合成運動は、１サイクル当たりのステップ運動、即ちステップ毎のものであり、衝撃力を介した連続運動または運動量のようなものではない。１つの電磁石推力発生デバイスが主にこのように機能する。
【0030】
プランジャアセンブリ（図２）に対する誘発された駆動力の量は、主に、コイル０８のレイアウト、その付勢された電磁束の密度および拡がりに関連する、磁石１０および磁石０６の磁束密度および磁束の拡がりに応じて決まる。コイル２８に対する磁石３０および磁石２４に対して同様のことが考慮される。デバイス設計段階では、他のパラメータの中でも特に、移動パネル磁石０６および２４を駆動して、既に圧縮されている磁束領域０５および２６を更に圧縮することができ、両方の領域における圧縮された磁束の形でエネルギーを最適に節約する、最大量を決定する必要がある。また、上昇段階において、移動パネル磁石０６およびプランジャアセンブリ（図２）を加速して合成衝撃力を発生させる、磁束拡張において必要なエネルギーを作り出すことができる。
【0031】
下降段階において、付勢されたコイル０８が駆動力を誘発してプランジャアセンブリ（図２）を下降させる際、コイル０８に作用して上方または反対方向に移動させる等しい反対向きの力が存在し、即ち、ニュートンの第３法則の作用＝反作用である。コイル０８は、デバイスのケースメントおよびアプリケーションに接続され、したがって、反力はデバイス全体およびそのアプリケーションを上方に、または移動パネル磁石０６およびプランジャアセンブリ（図２）の運動と反対方向に移動させる。重力環境では、誘発された力が十分である場合、反力が瞬間的な揚力または運動を作り出し、誘発された力が停止するとそれが停止し、重力が９．８４ｍ／秒平方の公称速度で元に引き下げる。重力環境では、揚力、または移動パネル磁石０６の運動に対して反対方向の運動の量は、デバイスおよびそのアプリケーションの質量に応じて決まる。反力が運動を作り出すのに不十分である場合、力の経路に沿ってコイル０８接続の周りの範囲にも作用する反力は、材料および／または構造の弾性に応じて、材料を屈曲または変形させることができる。したがって、デバイスの構造上の妥当性および好適な電磁石アクチュエータデバイスは、適用要件を満たす機能上の要件を満たすことが必要とされる。ゼロ重力環境では、反力は、デバイスおよびアプリケーションを移動パネル磁石０６およびプランジャアセンブリ（図２）の運動とは反対方向に移動させることができ、運動は、移動パネル磁石０６の運動が停止すると停止する。
【0032】
連続運動を作り出すには、多段ロケットと同様であり、即ち、前の衝撃運動量が次の段における衝撃運動量の発生に対応する。重力環境では、衝撃合力の振動数が重力加速度よりも高速である場合、サイクルの下降段階における反力によって作り出される揚力または運動は、サイクルの上昇段階における衝撃運動量によって継続することができる。したがって、重力環境では、空中推進および浮上機能を作り出すため、重力加速度よりも高速のサイクル振動数、および適用要件を満たすサイクルにおける十分な合力発生が必須である。無重力環境では、サイクル振動数および合力の十分性は、運動、連続運動などを作り出すのに必須ではないことがある。
【0033】
この浮上推進ユニット－２（ＬＰＵ－２）では、合力発生は主に、各プランジャアセンブリ（図２）を移動させて、所望の合成運動および運動方向を作り出す、電磁石の各コイルに対する電流の調節および系統的制御によるものである。
【0034】
この浮上推進ユニット－２（ＬＰＵ－２）の用途は主に、地球上および宇宙における運搬移動性である。これは現在の推進技術を補足するかまたは取って代わることができる。主要構成要素のレイアウトは、適用要件を満たすようにスケーラブルである。また、このＬＰＵ－２の設計はスケーラブルであり、ならびに／または適用要件を満たすように、２つ以上のユニットの組み合わせを適用する。
【0035】
段落［００２５］～［００３０］に記載したように、ＬＰＵ技術は基本的に、反発磁束の圧縮および圧縮された反発磁束の拡張を活用して質量を加速させて、衝撃を作り出して合力運動を発生させる。あるいは、段落［００２９］に記載したように、技術はまた、サイクルの下降段階の終了時において、コイル２８を付勢することなく圧縮された磁束の拡張のみを活用することによって、合成運動方向に衝撃を与える反対方向の合成運動を作り出すことができる。したがって、圧縮された反発磁束の拡張を制御することで、合力運動の方向が決定される。やはり合力の遠心力を活用する、先の特許付与された発明「浮上・推進ユニット（ＬＰＵ）」のように、この成果を作り出すことができる多くの実施形態がある。また、圧縮された反発磁束を更に圧縮して磁束拡張のための電位エネルギーを作り出す、外力を作り出す様々なデバイスがある。かかるデバイスの適用性は、適用要件を満たす、例えば重力に逆らう、機能およびその応答時間に応じて決まり、応答時間は重力加速度よりも高速である必要がある。
【0036】
この浮上推進ユニット－２（ＬＰＵ－２）発明の設計における他の実施形態は以下の通りである。 実施形態２（図４）は、図１の実施形態１と同じであるが、磁石２５がなく、したがって反発領域２６がない。この設計は、電磁石アクチュエータを切り替えて下降段階を開始できるようにして、システム制御を介して衝撃合力の方向を変更することができる。
実施形態３は、好ましい実施形態１および／または実施形態２を含み、電磁石は、プランジャシャフト長さの位置１８および／または３２にある追加の磁石（図７を参照）、あるいはプランジャシャフト外形長さに固定された追加の磁石で構成されて、プランジャ推力を更に増加させて磁束領域０５を更に圧縮することができ、サイクルの下降段階においてより高い電位エネルギーを作り出す。また、サイクルの上昇段階において、圧縮された磁束０５の拡張によってより高いエネルギーを解放して、移動パネルを更に加速して、より高い衝撃力を作り出してアプリケーションのより大きい合成運動を作り出すことができる。
実施形態４は、好ましい実施形態１、実施形態２、および／または実施形態３を含み、電磁石１０および／または３０は、他の材料を含むかもしくは他の材料と置き換えて、プランジャアセンブリに質量を付加して駆動質量を増加させて、衝撃力を増加させる。
実施形態５は、実施形態３を含み、電磁石は磁石１０および／または３０を有さない。
実施形態６は、好ましい実施形態１、実施形態２、実施形態３、実施形態４、および／または実施形態５を含み、電磁石は、各コイルまたは全てのコイルを系統的に付勢することによってプランジャの移動を制御できるように、ステータ上の２つ以上の個々の制御コイルで構成される。
実施形態７は、好ましい実施形態１、実施形態２、および／または実施形態６を含み、電磁石は、応答時間およびプランジャアセンブリの制御を向上する、ステータにおける磁石を含む。
実施形態８は、好ましい実施形態１、実施形態２、および／または上述の実施形態を含み、電磁石のプランジャアセンブリは永久磁石２３を含む（図６および図７を参照）。
実施形態９は、実施形態１、実施形態２、および／または上述の実施形態を含み、電磁石のプランジャアセンブリは、プランジャシャフトにおけるフランジを除外するか（図１０および図１１を参照）、または縁部を厚くしていないフランジを有する。このプランジャ構成により、他の移動パネル磁石０６および／または２４の外形を取り付けて、適用要件を満たすことが容易になる。
実施形態１０は、実施形態１、実施形態２、および／または実施形態８を含み、電磁石のプランジャアセンブリは、移動パネル磁石０６および／または２４を除外するが（図８を参照）、別個の永久磁石２３を含むことができる（図９を参照）。このプランジャ構成により、同様もしくは他の移動パネルの外形、磁石、および／またはリング磁石、他の外形の永久磁石、電磁石、もしくは磁石および他の材料の複合材で構成することができる材料を取り付けて、適用に対応すること、あるいは他の同様のフィールドデバイスの適用要件を満たすこと、あるいは同様の要件の他の電磁石アクチュエータが容易になる。
実施形態１１は、実施形態１、実施形態２、および／または上述の実施形態を含み、電磁石の磁石外形、ステータ、および／またはプランジャアセンブリは円筒状の外形をもつものではない。外形は、構成要素の最良の性能および／または適用要件の制約に対応する。
実施形態１２は、実施形態１、実施形態２、および／または上述の実施形態を含み、電磁石のプランジャシャフト０７および／または２７は、同様であるが中空の外形ではないロッドの外形であり、構成要素の最良の性能および／または適用要件の制約に対応するため、磁石取外し可能なクランプデバイスおよびロックボルトはなく、ならびに／あるいは中央スプラインまたはシャフトはない。
実施形態１３は、実施形態１、実施形態２、および／または上述の実施形態を含み、電磁石のプランジャシャフト上の磁石、および／またはそれぞれ異なる高磁束密度の永久磁石の移動パネル０６および／または２４、リング磁石、複合磁石および／または電磁石、高磁束密度ではない磁石は、構成要素の最良の性能および／または適用要件の制約に対応する。
実施形態１４は、実施形態１、実施形態２、および／または上述の実施形態を含み、電磁石のプランジャシャフト上の磁石、および／または強磁性材料のプランジャ材料、および／または鉄材料の使用される構成要素は、構成要素の最良の性能および／または適用要件の制約に対応する。
実施形態１５は、実施形態１、実施形態２、および／または上述の実施形態のいずれかを含み、磁石２５がケースメント３１に固定されたコイル０８の１つの電磁石のみがあり、コイル０８の電流の調節および系統的制御を介して衝撃合力または磁束拡張運動を発生させる（図１２を参照）。
実施形態１６は、実施形態１５を含み、ケースメント３１は、電動デバイスを用いて調整可能および／または配置されて、ケースメント３１とケースメント１４との間の距離を変更して、反発磁束領域０５内の磁束圧力を調整できるようにする。これは、システム制御を介して電位エネルギーまたは付勢力を調整できるようにする。
実施形態３は、好ましい実施形態１および／または実施形態２を含み、電磁石は、プランジャシャフト長さの位置１８および／または３２にある追加の磁石（図７を参照）、あるいはプランジャシャフト外形長さに固定された追加の磁石で構成されて、プランジャ推力を更に増加させて磁束領域０５を更に圧縮することができ、サイクルの下降段階においてより高い電位エネルギーを作り出す。また、サイクルの上昇段階において、圧縮された磁束０５の拡張によってより高いエネルギーを解放して、移動パネルを更に加速して、より高い衝撃力を作り出してアプリケーションのより大きい合成運動を作り出すことができる。
実施形態４は、好ましい実施形態１、実施形態２、および／または実施形態３を含み、電磁石１０および／または３０は、他の材料を含むかもしくは他の材料と置き換えて、プランジャアセンブリに質量を付加して駆動質量を増加させて、衝撃力を増加させる。
実施形態５は、実施形態３を含み、電磁石は磁石１０および／または３０を有さない。
実施形態６は、好ましい実施形態１、実施形態２、実施形態３、実施形態４、および／または実施形態５を含み、電磁石は、各コイルまたは全てのコイルを系統的に付勢することによってプランジャの移動を制御できるように、ステータ上の２つ以上の個々の制御コイルで構成される。
実施形態７は、好ましい実施形態１、実施形態２、および／または実施形態６を含み、電磁石は、応答時間およびプランジャアセンブリの制御を向上する、ステータにおける磁石を含む。
実施形態８は、好ましい実施形態１、実施形態２、および／または上述の実施形態を含み、電磁石のプランジャアセンブリは永久磁石２３を含む（図６および図７を参照）。
実施形態９は、実施形態１、実施形態２、および／または上述の実施形態を含み、電磁石のプランジャアセンブリは、プランジャシャフトにおけるフランジを除外するか（図１０および図１１を参照）、または縁部を厚くしていないフランジを有する。このプランジャ構成により、他の移動パネル磁石０６および／または２４の外形を取り付けて、適用要件を満たすことが容易になる。
実施形態１０は、実施形態１、実施形態２、および／または実施形態８を含み、電磁石のプランジャアセンブリは、移動パネル磁石０６および／または２４を除外するが（図８を参照）、別個の永久磁石２３を含むことができる（図９を参照）。このプランジャ構成により、同様もしくは他の移動パネルの外形、磁石、および／またはリング磁石、他の外形の永久磁石、電磁石、もしくは磁石および他の材料の複合材で構成することができる材料を取り付けて、適用に対応すること、あるいは他の同様のフィールドデバイスの適用要件を満たすこと、あるいは同様の要件の他の電磁石アクチュエータが容易になる。
実施形態１１は、実施形態１、実施形態２、および／または上述の実施形態を含み、電磁石の磁石外形、ステータ、および／またはプランジャアセンブリは円筒状の外形をもつものではない。外形は、構成要素の最良の性能および／または適用要件の制約に対応する。
実施形態１２は、実施形態１、実施形態２、および／または上述の実施形態を含み、電磁石のプランジャシャフト０７および／または２７は、同様であるが中空の外形ではないロッドの外形であり、構成要素の最良の性能および／または適用要件の制約に対応するため、磁石取外し可能なクランプデバイスおよびロックボルトはなく、ならびに／あるいは中央スプラインまたはシャフトはない。
実施形態１３は、実施形態１、実施形態２、および／または上述の実施形態を含み、電磁石のプランジャシャフト上の磁石、および／またはそれぞれ異なる高磁束密度の永久磁石の移動パネル０６および／または２４、リング磁石、複合磁石および／または電磁石、高磁束密度ではない磁石は、構成要素の最良の性能および／または適用要件の制約に対応する。
実施形態１４は、実施形態１、実施形態２、および／または上述の実施形態を含み、電磁石のプランジャシャフト上の磁石、および／または強磁性材料のプランジャ材料、および／または鉄材料の使用される構成要素は、構成要素の最良の性能および／または適用要件の制約に対応する。
実施形態１５は、実施形態１、実施形態２、および／または上述の実施形態のいずれかを含み、磁石２５がケースメント３１に固定されたコイル０８の１つの電磁石のみがあり、コイル０８の電流の調節および系統的制御を介して衝撃合力または磁束拡張運動を発生させる（図１２を参照）。
実施形態１６は、実施形態１５を含み、ケースメント３１は、電動デバイスを用いて調整可能および／または配置されて、ケースメント３１とケースメント１４との間の距離を変更して、反発磁束領域０５内の磁束圧力を調整できるようにする。これは、システム制御を介して電位エネルギーまたは付勢力を調整できるようにする。
【図1】
【図1a】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図5A】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【手続補正書】
【提出日】2021-10-12
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
２つの電磁石デバイスを備え、それぞれの電磁石デバイスが、
ステータと、
ステータコイルと、
プランジャシャフトと、
２つの磁石とを備え、
それぞれの前記磁石が前記プランジャシャフトの各端部に同じ極性で互いに向かい合って配置され、
前記プランジャシャフトは一方の磁石と前記ステータコイルの一端または近い端部に配置され、他方の磁石が前記プランジャシャフト上で前記ステータコイルの外側または他端に配置され、
それにより、前記２つの電磁石デバイスが、圧縮された反発磁束領域を作り出して慣性推力発生デバイスを形成するように配置され、
それぞれの前記電磁石デバイスの前記ステータコイルが、前記プランジャシャフト上に同じ極性で互いに向かい合って配置された前記２つの磁石に磁界を働かせるように電流制御され、
それぞれの前記プランジャシャフトは、一方の磁石と前記ステータ内で移動でき、他方の磁石は前記ステータ内で移動できず、
それぞれの前記プランジャシャフトの移動が、付勢された前記ステータコイル、および前記プランジャシャフト上の同じ極性の互いに向かい合った前記２つの磁石によって作り出される、引力および反発力の両方によって、反発磁束の拡張によって、又は反発磁束の拡張ならびに前記引力および反発力の両方によって、同時に駆動され、
それぞれの前記プランジャシャフトの移動が、反発磁束を圧縮し、次に圧縮された反発磁束を解放し、衝撃を作り出し、または衝撃を最小に抑え、または前記プランジャシャフトに駆動された移動によって反発磁束を押しやり、
それにより、それぞれの前記プランジャシャフトの駆動された移動または移動がないこと、および圧縮された反発磁束の磁束拡張の結果として、いずれかの方向で合成推力または運動を発生することができる、慣性推力発生デバイス。
【請求項2】
１つのプランジャシャフトの前記磁石と１つの電磁石デバイスにおける前記ステータコイルとの間に配置された、１つまたは複数の磁石を更に備えて、第２の圧縮された反発磁束領域を作り出す、請求項１に記載のデバイス。
【請求項3】
１つまたは複数の磁石が取付けプレート上に配置された１つの電磁石デバイスがあり、圧縮された反発磁束領域を作り出し、前記プランジャシャフトの移動が反発磁束を圧縮し、次に圧縮された反発磁束を解放し、衝撃を作り出すかまたは衝撃を最小に抑え、それにより、前記慣性推力発生デバイスが、前記プランジャシャフトの駆動された移動および圧縮された反発磁束の磁束拡張の結果として、合成推力または運動を作り出すことができる、請求項１に記載の慣性推力発生デバイス。
【請求項4】
前記圧縮された反発磁束領域を調整する、前記磁石の取付けプレートに接続された電動デバイスを更に備える、請求項３に記載のデバイス。
【請求項5】
一方または両方の電磁石デバイスの前記プランジャシャフトが２つ以上の磁石を備える、請求項１から４のいずれか一項に記載のデバイス。
【請求項6】
一方または両方の電磁石デバイスの前記プランジャシャフトが１つの磁石を備える、請求項１から４のいずれか一項に記載のデバイス。
【請求項7】
一方または両方の電磁石デバイスの前記プランジャシャフトがフランジを備える、請求項１から６のいずれか一項に記載のデバイス。
【請求項8】
一方または両方の電磁石デバイスの前記ステータが２つ以上のステータコイルを備える、請求項１から７のいずれか一項に記載のデバイス。
【請求項9】
一方または両方の電磁石デバイスの前記ステータが１つまたは複数の磁石を備える、請求項１から８のいずれか一項に記載のデバイス。
【請求項10】
ステータから取外し可能に配置されたプランジャシャフトを備える、請求項１から９のいずれか一項に記載のデバイス。
【請求項11】
一方または両方の電磁石デバイスの前記プランジャシャフトおよび／またはステータが、高磁束密度の永久磁石、リング磁石、複合磁石、および／または電磁石の１つもしくは複数の磁石を備える、請求項１から１０のいずれか一項に記載のデバイス。
【請求項12】
一方または両方の電磁石デバイスの前記プランジャシャフトが、中空またはロッドの外形である、請求項１から１１のいずれか一項に記載のデバイス。
【請求項13】
一方または両方の電磁石デバイスの前記プランジャシャフト、ステータ、および／または磁石が円筒状の外形のものではない、請求項１から１２のいずれか一項に記載のデバイス。
【請求項14】
一方または両方の電磁石デバイスに光学および／またはホール効果センサを備える、請求項１から１３のいずれか一項に記載のデバイス。
【請求項15】
前記反発磁束領域の中央に配置された短い案内シャフトを備える、請求項１から１４のいずれか一項に記載のデバイス。
【請求項16】
一方または両方の電磁石デバイスの前記プランジャシャフト上にある前記２つの磁石が異なるサイズのものである、請求項１から１５のいずれか一項に記載のデバイス。
【請求項17】
一方または両方の電磁石デバイスの前記プランジャシャフトがプランジャシャフトの駆動質量を付加する追加の重り材料を備える、請求項１から１６のいずれか一項に記載のデバイス。
【請求項18】
前記２つの電磁石デバイスが反発磁束領域を作り出すように配置される、請求項１から１７のいずれか一項に記載のデバイス。
【国際調査報告】