(57)【要約】  円盤状飛行回転翼機は、推進アセンブリの上方で回転翼機本体の磁気浮上式懸架装置と組合された二重逆回転パルスＤＣ電気リニア環状電動発電機が装備されている。内縁および外縁は、ステータのアセンブリおよび動電学的電動発電機の固定部分、および航空機の本体の取付部分としての電気活性磁気浮上および案内先導電磁石から構成されている。可動部分は二重の独立した逆回転強磁性コアであり、動電学的電動発電機のロータは３つの主な構成要素、すなわち、電磁石、または外部ならびに内部電磁および案内電磁石とエネルギ収集器およびインダクタとをその機能に含む電磁石と、電動発電機電磁石コイルと、リングプロペラとを有する。
2009504509.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
周辺部分と中央部分とを有する円形の空気力学的円盤形状構造を備え、中央部分は制御区域と積載荷重区域とを提供し、周辺部分は、一対の環状回転ファンと係合されたリニア環状電動発電機を提供している、円盤状飛行回転翼機装置。
【請求項２】
一対の回転ファンは逆回転している、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
ファンはリニア磁気ベアリング内に懸架される、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
ファンは、空気を周辺空気吸入口へと垂直に下向きに引込み、そこから空気を下向きに放出することによって揚力を生成するために位置付けられている、請求項２に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
背景
関連出願
本願は、２００５年８月２２日出願の「円盤状飛行機」（Discoidal Flying Craft）と題された、先に出願された米国実用特許出願連続番号第１１２１００３５号からの国際優先権を主張する。
【０００２】
この発明の分野
この開示は一般に電動発電機に関し、より特定的には、誘導により飛行機として作動するＤＣ回転電磁機械に関する。
【背景技術】
【０００３】
関連技術の説明
以下の技術は、ここに記載され主張される装置の分野の現状を定義している。
【０００４】
ツ（Tu）等のＵＳ２００４／０１３５４５２は、電流を誘導するよう磁力線を切断するための少なくとも１つの環状コイル構造と、螺旋状コイル構造と平行に方向付けられた少なくとも１つの円盤形状磁極構造とを含む、平坦な回転発電機を開示している。環状コイル構造および円盤形状磁気コイル構造が多数含まれる場合、環状コイル構造および円盤形状磁気コイル構造は交互に配置される。環状コイル構造および円盤形状磁極構造には、透過性材料が設けられていない。環状コイル構造または少なくとも１つの円盤形状磁極構造が外力により回転されると、環状コイル構造はそれを通る磁力線を切断して誘導電流を生成する。ニール（Neal）のＵＳ２００２／０１３５２６３は、モータを作るために使用されるステータアセンブリ用の環状コアを形成する複数のステータアークセグメントを開示している。好ましい一実施例では、環状コア上の極の周りに巻かれたワイヤを通って電流が通されると、複数の磁場が作り出される。相変化物質の一体構造体が導体を実質的に封入し、環状コアにおいてステータアークセグメントを互いに接触させて保持する。モータを用いるハードディスクドライブと、モータおよびハードディスクドライブを構成する方法も開示されている。ローズ（Rose）のＵＳ６８０３６９１は、回転軸を中心とし、軸方向に反対の２つの側を有する磁気透過性のリング形状コアを含む電気機械を開示している。コイルはコアの周りに環状に巻かれ、円周方向に沿って連続的に配置される。各コイルは、コアのそれぞれの側に並んで半径方向に延在する２つの側脚を含む。隣接する側脚間には、コイルがない空間が存在する。ブラケットは、ブリッジング構造により接続されてコイルの第１および第２の側にそれぞれ当接する第１および第２の側部フランジを有する。モーラー（Mohler）のＵＳ６５０７２５７は、１つ以上のロータが固定して取付けられた出力シャフトから構成される双方向ラッチングアクチュエータを開示している。シャフトおよびロータは、円筒コイルが搭載されて伝導性端部キャップにより閉鎖される磁気伝導性ハウジングに、回転のために搭載される。端部キャップ上にはステータ極片が搭載される。一実施例では、ロータは、非対称的に搭載された少なくとも２つの逆に磁化された永久磁石を有する。すなわち、それらは一方の側で隣接し、他方の側で非磁性空隙により隔てられる。ステータ極片は非対称的な束伝導性を有し、一実施例では、極片の残りの部分よりも軸方向に厚い。当接部は、（伝導性がより高い極片の部分にロータ磁石が軸方向に整列される）中立位置へとロータが揺動しないようにする。このため、ロータは、中立位置に向かって引かれている２つの位置のうちの一方に磁気的にラッチされる。極性が逆の電流を用いたコイルの励磁により、ロータはその逆のラッチ位置へ向かって回転するようになり、そこでそれはその位置で磁気的にラッチされる。モーラーのＵＳ５３３７０３０は、励磁されると細長い環形の磁束場を生成可能な電磁コアから構成される永久磁石ブ
ラシレストルクアクチュエータを開示している。ほぼ円筒形のコイルの外側には、各端に上部および下部端板を備える外側ハウジングがある。端板に搭載されて互いに向かって延在しているのは、空気間隙によってその逆の極片から隔てられたステータ極片である。永久磁石ロータが空気間隙に配置されてシャフト上に搭載され、シャフトは次に端板の各々に回転可能に搭載される。永久磁石ロータは少なくとも２つの永久磁石を備え、各々、ロータのアーチ形部分を覆い、逆の極性を有している。一方向における電流を用いたコイルの励磁は、２つの極片の各々がロータの磁石のうちの一方を引きつけ、ロータの他方の磁石に反発するように極片を磁化して、出力シャフトによって生成されるトルクをもたらす。電流の流れの反転は、ロータのトルクおよび回転の逆方向への反転をもたらす。多数のセル、すなわち、各ステータ極面に複数の極片がある複数のステータ・ロータ・ステータの組合せおよび／またはセルを有する好ましい実施例が開示されている。クルースターハウス（Kloosterhouse）等のＵＳ５１９１２５５は、周囲に沿って複数の磁石が搭載されたロータを含む電磁モータを開示している。好ましくは、隣接する磁石は、外側を向いた逆の極を有する。１つ以上の電磁石がロータの周囲に隣接して配置され、そのため、ロータが回転すると、ロータ上に搭載された磁石は電磁石の極の近くに搬送される。ロータの実質的にすべての角度位置について、電磁石の極とロータ上に搭載された磁石との間の磁気吸引および反発がロータを所望の方向に回転するよう促すように、電流が駆動回路によって、ロータの回転との予め定められた位相関係で電磁石に供給される。反射性材料がロータ上に、予め定められた角度位置に搭載される。駆動回路は光電性デバイスを含み、このデバイスは、反射性材料から反射された光をデバイスが受取っているかどうかに従って値が変化する信号を生成する。この信号は、電磁石用の駆動電流を生成するよう増幅される。ウェストリー（Westley）の４６２３８０９は、極構造を内蔵するステッパモータを開示しており、この極構造では、複数の極を各々有する一対の同一のステータ極板が、極が逆方向に突出した状態で背中合わせに位置付けられ、ステータ極板は一対の実質的に同一のステータカップ間に位置付けられ、各ステータカップは、周辺の側壁が外側に延在するフランジで終わっている状態で、背壁から内側に突出する複数の極を有している。各フランジの主面は、磁気抵抗が低い磁路を確実にするために、ステータ極板のうちの１つの上の一面と接触している。フォージー（Fawzy）の４５６５９３８は、電動機として、または発電機として使用可能な電気機械デバイスを開示している。このデバイスは、回転可能なシャフトを支持するベアリング手段を含むハウジングを有する。円盤磁石手段が設けられ、交互の極性を有するように極を有し、シャフト上に搭載されてロータを規定する。このデバイスは、磁石手段と接触した少なくとも１つの第１の極片を含み、この極片は、そこから径方向に延在して仮想極チャンバを規定する第１の極性の部分を有する。同様に、磁石と接触した少なくとも１つの第２の極片が含まれ、この極片は、そこから径方向に延在して仮想極チャン��を規定する他方の極性の部分を有する。環状ステータがハウジング上に搭載され、その上に巻線を有する。ステータは、第１および第２の極片の仮想極チャンバが、円周方向の交互極性の交番磁場で前記巻線の部分を包囲するように、円盤磁石の周りに環状に位置付けられる。デバイスを発電機として作動させる場合には電流を引き、デバイスを電動機として作動させる場合には電流を提供するようにステータと電気的に接触するための手段が設けられる。フォージーの４４５９５０１は、電動機として、または発電機として使用可能な電気機械デバイスを開示しており、このデバイスは、回転可能なシャフトを支持するベアリング手段を含むハウジングを有する。一対の円盤磁石が、各々の二面上に交互の極性を有するように極を有する。磁石は向かい合ってシャフト上に搭載されてロータを規定する。このデバイスは、各磁石の一方の面と接触した少なくとも１つの第１の極片を含み、この極片は、そこから径方向に延在し、その好ましい形態において一対の仮想極チャンバを規定する、前記一方の面と同じ極性の部分を有する。同様に、各磁石の他方の面と接触した少なくとも１つの第２の極片が含まれ、この極片は、そこから径方向に延在し、その好ましい形態において一対の仮想極チャンバを規定する、他方の面と同じ極性の部分を有する。環状ステータがハウジング上に搭載され、その上に巻線を有する。ステータは、第１および第２の極片の仮想極チャンバが、円周方向の交互極性の
交番磁場で前記巻線の部分を包囲するように、円盤磁石の周りに環状に位置付けられる。デバイスを発電機として作動させる場合には電流を引き、デバイスを電動機として作動させる場合には電流を提供するようにステータと電気的に接触するための手段が設けられる。
【０００５】
上述の要約書を用いた我々の先行技術調査は、電動機および発電機双方の形態の回転電磁石機械を教示している。このように、先行技術は、ニールでは径方向アークセグメントを備える環状コアを示し、フォージーでは、Ｎ−ＮおよびＳ−Ｓ極面隣接性が見られ、ツ等では、径方向コイル巻線を備えたＮ−ＳおよびＳ−Ｎ極隣接性が見られ、ローズでは、環状コアの周りに連続し、Ｎ−ＮおよびＳ−Ｓ隣接性を備えた永久磁石セグメントを備える、径方向に巻かれたコイルが見られる。しかしながら、先行技術は、この装置に示すような逆の極性の単極永久磁石場に浸された電磁場を提供する回転電磁機械、および径方向の巻線内の個々のコイルの切換を教示していない。
【０００６】
この開示は先行技術とは区別され、以下の要約に説明されるようなこれまで未知の利点を提供する。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００７】
要約
この開示は、以下に説明する目的を生み出す、構成および使用における或る利益を教示する。
【０００８】
円盤状飛行回転翼機は、推進アセンブリの上方で回転翼機本体の磁気浮上式懸架装置と組合された二重逆回転パルスＤＣ電気リニア環状電動発電機が装備されている。内縁および外縁は、ステータのアセンブリおよび動電学的電動発電機の固定部分、および航空機の本体の取付部分としての電気活性磁気浮上および案内先導電磁石から構成されている。可動部分は二重の独立した逆回転強磁性コアであり、動電学的電動発電機のロータは３つの主な構成要素、すなわち、電磁石、または外部ならびに内部電磁および案内電磁石とエネルギ収集器およびインダクタとをその機能に含む電磁石と、電動発電機電磁石コイルと、リングプロペラとを有する。
【０００９】
上述の装置および使用方法に固有の主な一目的は、先行技術によって教示されていない利点を提供することである。
【００１０】
別の目的は、浮上力および推進力を発生させる電磁回転機械を提供することである。
さらに別の目的は、安定レベル飛行で大気中を移動可能なそのような機械を提供することである。
【００１１】
説明される装置および使用方法の他の特徴および利点は、以下のより詳細な説明を添付図面とともに解釈することから明らかとなるであろう。添付図面は、ここに説明する装置およびその使用方法の原理を一例として示している。
【００１２】
添付図面は、この装置およびその使用方法の最良の形態の実施例のうちの少なくとも１つを示している。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
詳細な説明
上述の図面は、以下の説明でさらにより詳細に定義される好ましい最良の形態の実施例のうちの少なくとも１つにおける説明される装置およびその使用方法を示している。当業
者であれば、ここでの説明に、その精神および範囲から逸脱することなく変更および修正を加えることができるであろう。したがって、示された内容は、例示のみのために述べられていることと、この装置および使用方法の範囲における限定として解釈されてはならないこととが理解されるべきである。
【００１４】
この装置は、動電学的リニア並進力効果を含むエネルギ変換プロセスの結果、高い回転力を発生させることが可能な、二重逆回転リニア環状動電学的電動発電機である。
【００１５】
制御可能な平衡−不平衡回転状況におけるその物理的質量の一部として、この発明の逆回転強磁性コアの各々は対称的で、逆の方向に方向付けられており、その相対物とは振幅が不平衡で、最終的に合同の非対称的質量分布をもたらし、回転の中心軸から最も遠い主レバーアームまたは質量の方向において直線的に移動する。
【００１６】
親出願のこの円盤状の実施例は実際、密封されたリニア電動発電機であり、それはそのエネルギ変換プロセスにおいて、２つの異なる活性磁気源のＵＭＰ間の相互作用の効果を用いている。
【００１７】
このリニア環状電動発電機は単一のシャフト上で二重になっており、各々は独立した逆回転する自由を有し、ゆえに「二重逆回転リニア環状動電学的電動発電機」となっている。
【００１８】
その重要な特徴のうちの１つはその形状であり、飛行機の尾部または本体によって表わされるシャフトを備えた外部リング形状ロータおよびステータアセンブリであって、磁気浮上式ベアリング（非接触）案内システムを有している。
【００１９】
好ましくは、この装置は、一方が円盤状のさらに別のものに重なり合った二重の皿、本体の端に位置する外部リング形状を有する主二重動電学的エンジン、および空気力浮上と動電学的進行力との組合せである推進システムという一般的な形状を有し、駆動力は電磁エネルギである。
【００２０】
図１は、推進アセンブリの上方で回転翼機本体の磁気浮上式懸架装置と組合された二重逆回転パルス直流リニア環状電動発電機が装備された装置の一般的な概略平面図である。この図には、航空機の本体に取付けられる、ステータのアセンブリおよび動電学的電動発電機の固定部分としての電気活性磁気浮上および案内先導電磁石１４９−ａで構成された内縁１９２および外縁１９４が見える。回転部分は、図２に示すように二重の独立した逆回転強磁性コアを備え、図２は、動電学的電動発電機のロータが各々、３つの主な構成要素、すなわち、外部ならびに内部電磁および案内電磁石１４９とエネルギ収集器およびインダクタ１７０とをその機能に含む電磁石１４７と、電動発電機電磁石コイル１４８と、リングプロペラ１９６とを有することを示している。
【００２１】
二重強磁性コアの高い回転慣性は非常に高い推力を生成し、制御可能なロータの釣り合いの取れた安定性を提供する。それは、２つの強磁性コアの逆回転質量分布が対称的に不平衡な場合に、それに取付けられた本体全体に高い動電学的リニア並進推力を追加する能力を有する。
【００２２】
この効果を得るには、電磁インパルスを変換し、それによりその実施例のあらゆる単一点において必要な制御可能な電動発電機効果を得ることによって、システム全体の一部として各電磁石の効果の同時性および独立性を開拓する必要がある。
【００２３】
２つの強磁性回転コアは、ともに同じ実施例の一部ではあるが、独立して作用し、結果
として生じる効果を変換して、次に、共通の推力および方向が容易にかつ簡単に決定されるそれらの新しい仮想回転軸に向けて移送する。
【００２４】
図４に示すように、上部ならびに下部の内部および外部ステータの電気活性磁気縁１９２、１９４に位置する電気活性磁気浮上および案内先導電磁石１４９−ａを介して、各ロータの電磁浮上および案内電磁石１４９において或る値および周波数のＰＤＣ（パルス直流）を生成することにより、二重逆回転強磁性コア全体が浮上する。
【００２５】
各ロータの電磁石１４９は内縁の１４９−ａ電磁石間にあり、それらは同じく１４９−ａの外縁の電磁石の下でその対角の対応する１４９と直列接続され、次に同じ対応する整列電動発電機電磁石のコイル１４８と並列接続されている。
【００２６】
各内縁１９２および外縁１９４の１４９−ａ電磁石は、その直接の影響下にある強磁性コアの電磁石１４７および１４９において同様のＵＭＤ極性を生成する。
【００２７】
各ロータの電磁石１４９における誘導電磁力の効果として、反発する逆電磁エネルギの力が強磁性コア全体を浮上させて安定化し、一方、電磁石のコイル１４９は、１４９−ａ電磁石インパルスに対するＵＭＰ逆反応の効果として、その整列対応並列接続コイル１４８の各々に供給する電流束を決定する。
【００２８】
ここで、１４８電磁石コイルに脈動する電気エネルギが供給されると、ステータの電磁石１４７とエネルギ収集器およびインダクタ１７０とにパルスＤＣ電気エネルギが供給され、それらの磁気エネルギ効果は予想可能な双方の強磁性コアの逆回転を決定する。
【００２９】
推力および速度は、入力の電子エネルギ値および周波数に依存する。これから、垂直および水平の航空機全体の前後左右またはこれらの合計のいずれかの進行コマンドが与えられ、電子工学の事項である。
【００３０】
この建設的変形にどのような複雑性が取り入れられるかに依存して、垂直レベル持続効果およびその上下運動は、各逆回転強磁性コアまたはそれらの回転速度の一部として、固定または可動角度推進体１９６によって確実とされる。
【００３１】
単純なロータ航空機変形について、平均的な操縦複雑性にとって十分良好な、既に確立された推進体固定角度を私は想定した。任意の前後進行と組合された複雑な迅速着陸または上昇操縦については、私は１９６の可変推進体の角度を想定した。
【００３２】
２つの逆回転強磁性コアが浮上され、それらの回転が安定平衡推力において十分に維持された後で、航空機の進行が、各強磁性コアの回転を不平衡にすることによって、または言われるように逆回転強磁性コアの対称性を壊し、それにより、ベクトル運動力によって与えられる新しい質量分布をもたらすことによって得られる。
【００３３】
回転下で対称性を壊すには、電磁石１４９−ａの機能のいくつかを置換えにより挿入する必要がある。電磁インパルスを誘導する代わりに、電磁石１４７および１７０からの誘導された電気エネルギを有するものとしての各電動発電機電磁石のコイル１４８から誘導された電磁インパルスを受取ることにより、エネルギが蓄積される。次に、ＤＣ電気エネルギの量が、１４９および１７０電磁石を介して誘導されて１４９−ａおよび１７０電磁石に戻り、それは、それが引続き横断下の電磁石を浮上させる事実に加え、この半球の壊れた強磁性コアの回転を、次のロータ半球の１４７−ａおよび１４９電磁石に蓄積された電気エネルギを注入することによって補償するのに十分なエネルギを有する。
【００３４】
上に詳述された実施可能例は、記録にある先行技術に対して新規であると考えられ、また、この装置およびその使用方法の少なくとも１つの局面の動作にとって、および上述の目的の達成にとって重大であると考えられる。これらの実施例を説明するためにこの明細書で使用された言葉は、それらの通常定義される意味においてだけでなく、この明細書における特別の定義により、通常定義される意味の範囲を超えた構造、材料または行為を含むものと理解されるべきである。このため、この明細書の文脈において或る要素が２つ以上の意味を含むものとして理解され得る場合、その使用は、明細書によって、およびその要素を説明する言葉によって支持されるすべての可能な意味に対して包括的なものであるとして理解されなければならない。
【００３５】
ここに記載された言葉または図面要素の定義は、文字通り述べられている要素の組合せだけでなく、実質的に同じ結果を得るために実質的に同じ機能を実質的に同じやり方で行なうためのすべての均等な構造、材料または行為も含むよう意図されている。したがって、この意味において、説明された要素のうちのいずれかおよびそのさまざまな実施例に対し、２つ以上の要素の均等な置換えが行なわれてもよいこと、または請求項における２つ以上の要素を単一の要素で置換えてもよいことが考えられる。
【００３６】
現在公知の、または後に考案される、当業者により考察されるような主張された主題からの変更は、意図された範囲およびそのさまざまな実施例内の均等物であるとして明確に考えられる。したがって、現在または後に当業者に公知となる明らかな置換えは、定義された要素の範囲内であると定義される。この開示はしたがって、上に具体的に示され説明されたこと、概念上均等なこと、明らかに置換え可能なこと、また、本質的な考えを援用していることを含むものと理解されるよう意図される。
【００３７】
この説明の範囲は添付された特許請求の範囲と併せてのみ解釈されるべきであり、主張された主題が、特許されるよう意図されることである、ということを名前の挙がった各発明者が信じていることをここに明らかにする。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】ここで説明される装置の上部平面図である。
【図２】そのリニア環状強磁性コアを示すそのさらに別の上部平面図である。
【図３】図２の線３−３に沿った、装置のファンブレードをブレードの前から見て示す、装置の一部の断面を示す概略図である。
【図４】右手にファンブレードをそれらの端から見て示す、装置の一部の概略図をさらに含む、図３の概略図である。
【図１】
2009504509.tif 000003
【図２】
2009504509.tif 000004
【図３】
2009504509.tif 000005
【図４】
2009504509.tif 000006