特表 2024-507485 磁気浮上装置

(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】2024-02-20

(54)【発明の名称】磁気浮上装置

(51)【国際特許分類】

   H01F 7/20 20060101AFI20240213BHJP

   H01F 7/02 20060101ALI20240213BHJP

【ＦＩ】

H01F7/20 E

H01F7/02 Z

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2023547692

(86)(22)【出願日】2021-05-20

(85)【翻訳文提出日】2023-08-07

(86)【国際出願番号】 US2021033455

(87)【国際公開番号】W WO2022245361

(87)【国際公開日】2022-11-24

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】523101925

【氏名又は名称】エスアールアイ エルエルシー

(74)【代理人】

【識別番号】100201329

【弁理士】

【氏名又は名称】山口 真二郎

(74)【代理人】

【識別番号】100167601

【弁理士】

【氏名又は名称】大島 信之

(74)【代理人】

【識別番号】100220917

【弁理士】

【氏名又は名称】松本 忠大

(72)【発明者】

【氏名】ジョン、フォンニン

(72)【発明者】

【氏名】シェイ、エドワード クアン ション

(72)【発明者】

【氏名】ヤン、チュンシェン

(57)【要約】

本発明は、上下に対向して間隔をあけて配置された少なくとも２つの第１磁気作用部を含む基体と、それぞれ該少なくとも２つの第１磁気作用部と磁気作用して該浮上体を該少なくとも２つの第１磁気作用部の間に浮遊させる少なくとも２つの第２磁気作用部を含む浮上体と、を含む、磁気浮上装置に関する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

磁気浮上装置であって、
上下に対向して間隔をあけて配置された少なくとも２つの第１磁気作用部基体と、
それぞれ前記少なくとも２つの第１磁気作用部と磁気作用して、前記浮上体を前記少なくとも２つの第１磁気作用部の間に浮遊させる少なくとも２つの第２磁気作用部を含む浮上体と、を含む、
磁気浮上装置。

【請求項2】

前記基体は、ベースと、前記ベースに接続され、前記ベースから上方へ延在するアームフレームと、を含み、前記少なくとも２つの第１磁気作用部は、それぞれ前記ベース及び前記アームフレームに設けられる、請求項１に記載の磁気浮上装置。

【請求項3】

前記少なくとも２つの第１磁気作用部及び前記少なくとも２つの第２磁気作用部は、前記浮上体の中心を通る軸線を画定する、請求項１に記載の磁気浮上装置。

【請求項4】

前記浮上体は、球状若しくは非球状体、又は規則若しくは不規則形体である、請求項１に記載の磁気浮上装置。

【請求項5】

前記少なくとも２つの第１磁気作用部は、上下に対向して間隔をあけて配置された少なくとも１つの第１上部磁気作用部及び少なくとも１つの第１下部磁気作用部を含み、前記少なくとも２つの第２磁気作用部は、少なくとも１つの第２上部磁気作用部及び少なくとも１つの第２下部磁気作用部を含み、前記少なくとも１つの第１上部磁気作用部と前記少なくとも１つの第２上部磁気作用部は互いに吸引し、前記少なくとも１つの第１下部磁気作用部と前記少なくとも１つの第２下部磁気作用部は、互いに反発又は吸引する、請求項１に記載の磁気浮上装置。

【請求項6】

前記少なくとも１つの第１上部磁気作用部及び前記少なくとも１つの第２上部磁気作用部のうちの一方は、円弧面又は先端を含み、前記少なくとも１つの第１上部磁気作用部及び前記少なくとも１つの第２上部磁気作用部は、前記円弧面又は先端をもって実質的に点接触する、請求項５に記載の磁気浮上装置。

【請求項7】

前記少なくとも１つの第１上部磁気作用部と前記少なくとも１つの第２上部磁気作用部は間隔を空けて、接触しない、請求項５に記載の磁気浮上装置。

【請求項8】

前記基体は、ベースと、前記ベースに接続され、前記ベースから上方へ延在するアームフレームと、を含み、前記少なくとも２つの第１磁気作用部は、それぞれ前記ベース及び前記アームフレームに設けられ、
前記少なくとも１つの第１上部磁気作用部は、少なくとも１つの永久磁石を含み、前記少なくとも１つの第２上部磁気作用部は、少なくとも１つの永久磁石を含み、前記ベースには前記少なくとも１つの第１下部磁気作用部が設けられ、前記少なくとも１つの第１下部磁気作用部は、少なくとも１つの電磁石を含み、前記少なくとも１つの第２下部磁気作用部は、少なくとも１つの永久磁石を含み、
前記アームフレームは、前記ベースに取り外し可能に組付けられ、前記アームフレームの長さが調整可能であり、
前記ベースには、少なくとも１つの磁気センシング素子がさらに設けられ、前記少なくとも１つの磁気センシング素子は前記少なくとも１つの電磁石のコイルに接続され、
前記少なくとも２つの第１磁気作用部及び前記少なくとも２つの第２磁気作用部は、前記浮上体の中心を通る軸線を画定し、
前記浮上体は、球状若しくは非球状体、又は規則若しくは不規則形体である、請求項７に記載の磁気浮上装置。

【請求項9】

間隔を空けて配置された前記少なくとも２つの第１磁気作用部の間の間隔を調整可能である、請求項１に記載の磁気浮上装置。

【請求項10】

前記浮上体には、少なくとも１つの信号を送信可能な電子部品がさらに設けられ、前記少なくとも１つの電子部品は、電気信号、光信号、音信号又は／及び振動信号を送信可能な電子部品である、請求項１に記載の磁気浮上装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、磁気浮上装置に関する。

【背景技術】

【0002】

一般に物品は、複数の部材が相互に結合されて一体化されるものが多い。このような物品は、一定の形態を持ち、各部材間の配置を変更することができず、構造の形態を任意に調整したり、その他の機能部材を組み合わせたりすることができず、装飾用の場合は、やや不自然である。

【0003】

一定の形態を持つ上記の物品と異なり、磁気浮上装置は、磁気の吸引又は反発の原理を利用して、磁気作用により装置の１つの部材を空中に浮遊させる。一般には、従来の磁気浮上装置は、ベースと、浮上体と、を含む。該ベースには、通常、電磁石が設けられ、一方、該浮上体には、永久磁石が設けられ、該電磁石に通電すると磁場が生じ、該浮上体の永久磁石の磁場と該電磁石による磁場とが互いに反発して浮遊する。しかし、該浮上体は、該電磁石による磁場が不安定になること、該浮上体の重心がずれることや、環境条件が変化する（例えば気体の流れ、環境中の電磁など）ことにより不安定になる傾向があり、このような問題は、特に該浮上体が非球状体である場合に顕著になる。

【0004】

そこで、上記の問題を解決するために、新規で進歩性のある磁気浮上装置を提供する必要がある。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明の主な目的は、磁気作用を利用して高い安定性を維持し、且つ揺れにくい磁気浮上装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記の目的を達成させるために、本発明は、上下に対向して間隔をあけて配置された少なくとも２つの第１磁気作用部を含む基体と、それぞれ該少なくとも２つの第１磁気作用部と磁気作用して、該浮上体を該少なくとも２つの第１磁気作用部の間に浮遊させる少なくとも２つの第２磁気作用部を含む浮上体と、を含む、磁気浮上装置を提供する。
本発明は、以下の説明及び図面と組み合わせてより明らかになる。説明の目的のため、図面には、本発明による好ましい実施例が示されている。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】本発明の好ましい一実施例の概略図である。

【図2】本発明の好ましい一実施例の分解図である。

【図3】本発明の好ましい一実施例の側面図である。

【図4】本発明の他の好ましい形態の概略図である。

【図5】本発明の他の好ましい形態の概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

図１～３には、本発明一好ましい実施例が示されており、本発明の磁気浮上装置１は、基体１０と、浮上体２０と、を含む。

【0009】

該基体１０は、上下に対向して間隔をあけて配置された少なくとも２つの第１磁気作用部１１を含む。該浮上体２０は、少なくとも２つの第２磁気作用部２１を含み、該少なくとも２つの第２磁気作用部２１は、それぞれ該少なくとも２つの第１磁気作用部１１と磁気作用して、該浮上体２０を該少なくとも２つの第１磁気作用部１１の間に浮遊させる。それにより、該浮上体２０の両側はいずれも磁気作用を受けて、安定性を高く維持し且つ揺れにくくなる。

【0010】

該基体１０は、ベース１２と、該ベース１２に接続され、該ベース１２から上方へ延在する之アームフレーム１３と、を含み、該少なくとも２つの第１磁気作用部１１は、それぞれ該ベース１２及び該アームフレーム１３に設けられる。該少なくとも２つの第１磁気作用部１１及び該少なくとも２つの第２磁気作用部２１は、該浮上体２０の中心を通る軸線Ａを画定する。
該浮上体２０は、球状若しくは非球状体、又は規則若しくは不規則形体であってもよく、また、該浮上体２０は、中実又は中空であってもよい。本実施例では、該浮上体２０は、非球状であって、詳細には、該軸線Ａに沿って延伸する細長体、例えば円柱体である。該浮上体２０は、好ましくは、中空のもの、又は二層中空筒壁を有するものであり、展示アイデア（例えば、写真、ピクチャや他のアイデア）を載置することができる。細長体の場合、その重心が下方にあるので、上方の部分が比較的不安定であり、長さ方向の両側における磁気作用により、この細長体が安定化され得る。１つの可能な実施形態では、該細長体は、該軸線Ａの周りに安定的に回転することができ、ここで、該少なくとも２つの第１磁気作用部１１及び該少なくとも２つの第２磁気作用部２１の間の交互磁気作用により、該浮上体２０が浮遊しながらほぼ摩擦抵抗力なしで、長時間にわたって自転することが可能である。

【0011】

具体的には、該少なくとも２つの第１磁気作用部１１は、上下に対向して間隔をあけて配置された少なくとも１つの第１上部磁気作用部１１１及び少なくとも１つの第１下部磁気作用部１１２を含み、該少なくとも２つの第２磁気作用部２１は、少なくとも１つの第２上部磁気作用部２１１及び少なくとも１つの第２下部磁気作用部２１２を含む。該少なくとも１つの第１上部磁気作用部１１１と該少なくとも１つの第２上部磁気作用部２１１は、互いに吸引し、該少なくとも１つの第１下部磁気作用部１１２と該少なくとも１つの第２下部磁気作用部２１２は、互いに反発又は吸引する（吸引力が該浮上体２０を浮遊させるのに十分であればよい）。また、特に、該少なくとも２つの第１磁気作用部１１と該少なくとも２つの第２磁気作用部２１との間の吸引作用は該浮上体２０にとって非常に重要な安定化の役割を果たす。

【0012】

本実施例では、該少なくとも１つの第１上部磁気作用部１１１は、少なくとも１つの永久磁石を含み、該少なくとも１つの第２上部磁気作用部２１１は、少なくとも１つの永久磁石を含む。該ベース１２には、該少なくとも１つの第１下部磁気作用部１１２が設けられ、該少なくとも１つの第１下部磁気作用部１１２は、少なくとも１つの電磁石を含み、該少なくとも１つの第２下部磁気作用部２１２は、少なくとも１つの永久磁石を含む。該少なくとも１つの永久磁石及び該少なくとも１つの電磁石は、それぞれ直接露出してもよく、又は非磁性シールド材で覆われてもよい。
該ベース１２には、少なくとも１つの磁気センシング素子１２１（例えば、ホール効果センサー）がさらに設けられ、該少なくとも１つの磁気センシング素子１２１は、該少なくとも１つの電磁石之コイル１２２に接続され、制御回路を通じて、該少なくとも１つの磁気センシング素子１２１により検知された磁場の変化に応じて、該少なくとも１つの電磁石の磁気強度を制御することができる。これにより、該浮上体２０に作用する磁気の大きさを調整し、該浮上体２０の浮遊位置を安定的に維持することができる。該制御回路は、該磁気浮上装置１の内部に設けられるか、又は該磁気浮上装置１から独立した外部に設けられてもよく、該制御回路は、有線又は無線の方式で該少なくとも１つの電磁石を制御することができる。好適には、該アームフレーム１３は、該ベース１２に取り外し可能に組付けられ、このようにして、着脱や収納が容易になり、挿着、ロック、係合や他の可能な接合方式が利用可能である。
間隔を空けて配置された該少なくとも２つの第１磁気作用部１１の間の間隔は調整可能であり、例えば、該アームフレーム１３の長さは、調整可能であり（伸縮したり、複数のセグメントを接合したり、可撓性にしたり、他の調整手段にしたりする）、これにより、該少なくとも１つの第１上部磁気作用部１１１と該少なくとも１つの第２上部磁気作用部２１１との距離や磁気作用力を、該浮上体２０の重量、サイズ、浮遊の高さに応じて、簡便且つ迅速に適切に調整することができる。

【0013】

本実施例では、該少なくとも１つの第１上部磁気作用部１１１と該少なくとも１つの第２上部磁気作用部２１１は、間隔を空けて接触せず、該浮上体２０が回転することを必要とする場合、摩擦抵抗力がない。図４及び図５に示す他の実施例では、該少なくとも１つの第１上部磁気作用部１１１及び該少なくとも１つの第２上部磁気作用部２１１のうちの一方は、円弧面２１１ａ又は先端２１１ｂを含んでもよく、該少なくとも１つの第１上部磁気作用部１１１及び該少なくとも１つの第２上部磁気作用部２１１は、該円弧面２１１ａ又は先端２１１ｂをもって実質的に点接触し、その摩擦抵抗力も極めて小さく、さらには無視してもよい。該浮上体は、該先端の形状に合わせた形態として構成されてもよく、例えば、該浮上体は、クリスマスツリー、三角錐や類似の形態として構成されてもよく、この場合、該先端は、該浮上体の最上端となる。
該浮上体２０には、信号を送信可能な電子部品２２がさらに少なくとも１つ設けられる。例えば、該少なくとも１つの電子部品２２は、電気信号、光信号、音信号又は／及び振動信号を送信可能な電子部品であり、機能アプリケーション、メッセージや通知などを提供する。例えば、該電子部品２２は、外部装置（例えば、携帯電話、コンピュータなど）と電波信号を受送信し、例えば時間や外部へ提供使用とする任意の情報を外部へ提供するトランシーバを含んでもよい。該電子部品２２は、光を発する発光素子を含んでもよい。該電子部品２２は、音を発生させるスピーカー（例えば、ブルートゥース（登録商標）スピーカーであってもよいが、これに限定されない）を含んでもよい。該電子部品２２は、振動を発生させるバイブレータを含んでもよい。

【0014】

本発明の１つの可能な実施例では、該浮上体には、該電子部品に必要な電力を提供する電池や充電モジュールがさらに設けられてもよく、該充電モジュールは、無線又は有線の形態であってもよく、該ベースには、無線充電モジュールが設けられてもよく、該浮上体の充電モジュールは該電池を充電してもよい。該磁気浮上装置は、該磁気浮上装置に必要な電力（電磁石に必要な電力も含んでもよい）を提供する光電変換モジュール（ソーラーパネル）をさらに含んでもよく、該光電変換モジュールは、該基体及び該浮上体の少なくとものうちの１つの任意の部位に配置されてもよく、独立して外部に設けられて該磁気浮上装置に接続されてもよい。該磁気浮上装置には、該磁気浮上装置が外部に電気的に接続されて、設計、制御又は／及びデータ伝送を行う電気インターフェース、例えばＵＳＢ、電源、データ伝送などのためのインターフェースがさらに少なくとも１つ設けられてもよい。

【0015】

本発明の特定の実施例は説明のために詳細に記載したが、本発明の趣旨及び範囲を逸脱することなく各種の修正や改良を行ってもよい。このため、本発明は、添付の特許請求の範囲のみにより限定される。

【符号の説明】

【0016】

１ 磁気浮上装置
１０ 基体
１１ 第１磁気作用部
１１１ 第１上部磁気作用部
１１２ 第１下部磁気作用部
１２ ベース
１２１ 磁気センシング素子
１２２ コイル
１３ アームフレーム
２０ 浮上体
２１ 第２磁気作用部
２１１ 第２上部磁気作用部
２１１ａ 円弧面
２１１ｂ 先端
２１２ 第２下部磁気作用部
２２ 電子部品
Ａ 軸線

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【国際調査報告】