(57)【要約】第１及び第２の永久磁石（１０，１１）を有する切り替え可能磁気装置が、それらの磁石が、完全オフ位置と完全オン位置の間で、互いに相対的に回転可能であるように、ハウジング内に取り付けられる。完全オフ位置は、第１の磁石のＮ極及びＳ極が、それぞれ、第２の磁石のＳ極及びＮ極に実質的に並ぶ位置であり、そのとき、磁気装置は、相対的に弱い外部磁界を与える。完全オン位置は、第１の磁石のＮ極及びＳ極が、それぞれ、第２の磁石のＮ極及びＳ極に実質的に並ぶ位置であり、そのとき、磁気装置は、相対的に強い外部磁界を与える。バイアス手段（３０）は、第１及び第２の磁石に関連づけられ、第１及び第２の磁石の完全オン位置への相対的な回転を偏らせる。切り替え可能磁気装置を、強磁性材料上に、又は強磁性材料に近接して配置することは、磁気装置が相対的に強い外部磁界を与えるように、第１及び第２の磁石を相対的な方向に回転させる。
2005500697.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジング、第１の永久磁石、及び第２の永久磁石を含む種の切り替え可能磁気装置であって、
前記第１の永久磁石及び前記第２の永久磁石は、前記ハウジング内に取り付けられ、完全オフ位置と、完全オン位置との間で互いに相対的に回転可能であり、
前記完全オフ位置は、前記切り替え可能磁気装置が、相対的に弱い外部磁界を与えるように、前記第１の磁石のＮ極及びＳ極が、それぞれ、前記第２の磁石のＳ極及びＮ極に実質的に並ぶ位置であり、
前記完全オン位置は、前記切り替え可能磁気装置が、相対的に強い外部磁界を与えるように、前記第１の磁石のＮ極及びＳ極が、それぞれ、前記第２の磁石のＮ極及びＳ極に実質的に並ぶ位置であり、
前記第１の磁石及び前記第２の磁石の前記完全オン位置への相対的な回転を偏らせるバイアス手段が、前記第１の磁石及び前記第２の磁石の１つ又は両方に関連づけられ、
前記切り替え可能磁気装置を、強磁性材料上に、又は強磁性材料に近接して配置することは、前記切り替え可能磁気装置が相対的に強い外部磁界を与えるように、前記第１の磁石、及び前記第２の磁石を相対的な方向に回転させる装置。
【請求項２】
使用時に、前記切り替え可能磁気装置が、強磁性材料上にある、又は強磁性材料に近接しているとき、前記第１及び第２の磁石の前記完全オン位置への相対的な回転を引き起こすために必要な力は、第１のあらかじめ決められた力の範囲内にあり、
前記切り替え可能磁気装置が、強磁性材料に接触していない、又は強磁性材料に近接していないとき、前記第１及び第２の磁石の前記完全オン位置への相対的な回転を引き起こすために必要な力は、第２のあらかじめ決められた力の範囲内にあり、
前記第２のあらかじめ決められた力の範囲は、前記１のあらかじめ決められた力の範囲よりも高いピーク力を有し、
前記バイアス手段は、前記第１のあらかじめ決められた力の範囲のピーク力を超えるが、前記第２のあらかじめ決められた力の範囲のピーク力未満である力を用いて、前記第１及び第２の磁石の前記完全オン位置への相対的な回転を偏らせるために必要な力を印加し、よって、切り替え可能磁気装置が、強磁性材料上にあり、又は強磁性材料に近接してあるとき、前記完全オン位置への自動的な回転を引き起こす請求項１に記載の切り替え可能磁気装置。
【請求項３】
前記バイアス手段がばねである請求項１または２に記載の切り替え可能磁気装置。
【請求項４】
ハウジング、第１の永久磁石、及び第２の永久磁石を含む種の切り替え可能磁気装置であって、
前記第１の永久磁石及び前記第２の永久磁石は、前記ハウジング内に取り付けられ、完全オフ位置と、完全オン位置との間で互いに相対的に回転可能であり、
前記完全オフ位置は、前記切り替え可能磁気装置が、相対的に弱い外部磁界を与えるように、前記第１の磁石のＮ極及びＳ極が、それぞれ、前記第２の磁石のＳ極及びＮ極に実質的に並ぶ位置であり、
前記完全オン位置は、前記切り替え可能磁気装置が、相対的に強い外部磁界を与えるように、前記第１の磁石のＮ極及びＳ極が、それぞれ、前記第２の磁石のＮ極及びＳ極に実質的に並ぶ位置であり、
前記切り替え可能磁気装置は、さらに、前記第１及び第２の磁石の相対的な回転の範囲を制限する回転制限手段を含む装置。
【請求項５】
前記回転制限手段は、前記切り替え可能磁気装置が相対的に弱い外部磁界を与えるように、前記第１の磁石のＮ極及びＳ極が、それぞれ、前記第２の磁石のＳ極及びＮ極に最も近接して並ぶ非アクティブ状態と、前記切り替え可能磁気装置が相対的に強い外部磁界を与えるように、前記第１の磁石のＮ極及びＳ極が、それぞれ、前記第２の磁石のＮ極及びＳ極にほぼ並ぶように位置されるアクティブ位置との間で、前記第１及び第２の磁石の相対的な回転を可能にする請求項４に記載の切り替え可能磁気装置。
【請求項６】
前記非アクティブ状態において、前記第１の磁石のＮ極及びＳ極と、前記第２の磁石のＳ極及びＮ極のそれぞれのずれの角度は、５０度以下である請求項５に記載の切り替え可能磁気装置。
【請求項７】
前記非アクティブ状態において、前記第１の磁石のＮ極及びＳ極と、前記第２の磁石のＳ極及びＮ極のそれぞれのずれの角度は、３０度以下である請求項５又は６に記載の切り替え可能磁気装置。
【請求項８】
前記非アクティブ状態において、前記第１及び第２の磁石が完全オフ位置にある請求項５から７のいずれかに記載の切り替え可能磁気装置。
【請求項９】
前記アクティブ状態において、前記第１の磁石のＮ極及びＳ極と、前記第２の磁石のＮ極及びＳ極のそれぞれのずれの角度は、１５度以下である請求項５から８のいずれかに記載の切り替え可能磁気装置。
【請求項１０】
前記アクティブ状態において、前記第１の磁石のＮ極及びＳ極と、前記第２の磁石のＮ極及びＳ極のそれぞれのずれの角度は、１０度以下である請求項５から９のいずれかに記載の切り替え可能磁気装置。
【請求項１１】
前記アクティブ状態において、前記第１及び第２の磁石が完全オン位置にある請求項５から１０のいずれかに記載の切り替え可能磁気装置。
【請求項１２】
前記回転制限手段は、前記第１及び第２の磁石の相対的な回転を、１８０度以下に制限する請求項４から１１のいずれかに記載の切り替え可能磁気装置。
【請求項１３】
前記回転制限手段は、前記第１及び第２の磁石が完全オン位置に達することを妨げる請求項４から１０、及び１２のいずれかに記載の切り替え可能磁気装置。
【請求項１４】
前記回転制限手段は、前記第１及び第２の磁石の１８０度より大きい範囲までの相対的な回転を可能にする請求項４から１１、及び１３のいずれかに記載の切り替え可能磁気装置。
【請求項１５】
前記回転制限手段は、前記第１及び第２の磁石の、完全オン位置を過ぎた方向への相対的な回転を可能にする請求項５から１０、及び１４のいずれかに記載の切り替え可能磁気装置。
【請求項１６】
使用時において、前記切り替え可能磁気装置が、強磁性材料上にあるとき、又は強磁性材料に近接しているとき、前記第１及び第２の磁石が、保持力によってアクティブ位置に保持される請求項５から１５のいずれかに記載の切り替え可能磁気装置。
【請求項１７】
前記切り替え可能磁気装置が、強磁性材料上にあるとき、又は強磁性材料に近接しているとき、前記第１及び第２の磁石をアクティブ位置に保持するために第１の力が必要とされ、前記切り替え可能磁気装置が、強磁性材料に近接していないとき、前記第１の力よりも大きい第２の力が、前記第１及び第２の磁石を、アクティブ位置に保持するために必要とされ、
前記第１及び第２の磁石をアクティブ位置に保持するために加えられる前記保持力は、前記第１の力よりも大きく、前記第２の力未満であり、よって、前記切り替え可能磁気装置が、強磁性材料に接触する、又は強磁性材料に近接した位置から除かれるとき、前記第１及び第２の磁石が、非アクティブ位置に自動的に回転することを可能にする請求項５から１６のいずれかに記載の切り替え可能磁気装置。
【請求項１８】
前記保持力が摩擦力である請求項１６又は１７に記載の切り替え可能磁気装置。
【請求項１９】
さらに、強磁性材料に接触する、又は強磁性材料に近接しているとき、前記第１及び第２の磁石を、アクティブ位置に保持する保持力を加える保持手段を含む請求項５から１８のいずれかに記載の切り替え可能磁気装置。
【請求項２０】
前記保持装置が、前記第２の力より小さく前記第１の力よりも大きいあらかじめ決められた力を生じるラッチ手段を含む請求項１９に記載の切り替え可能磁気装置。
【請求項２１】
ハウジング、第１の永久磁石、及び第２の永久磁石を含む種の切り替え可能磁気装置であって、
前記第１の永久磁石及び前記第２の永久磁石は、前記ハウジング内に取り付けられ、完全オフ位置と完全オン位置の間で互いに相対的に回転可能であり、
前記完全オフ位置は、前記切り替え可能磁気装置が、相対的に弱い外部磁界を与えるように、前記第１の磁石のＮ極及びＳ極が、それぞれ、前記第２の磁石のＳ極及びＮ極に実質的に並ぶ位置であり、
前記完全オン位置は、前記切り替え可能磁気装置が、相対的に強い外部磁界を与えるように、前記第１の磁石のＮ極及びＳ極が、それぞれ、前記第２の磁石のＮ極及びＳ極に実質的に並ぶ位置であり、
前記第１及び第２の磁石の相対的な回転は、前記第１及び第２の磁石が完全オン位置に達することを妨げるように制限され、前記第１及び第２の磁石が、前記切り替え可能磁気装置が相対的に強い外部磁界を与えるように、前記第１の磁石のＮ極及びＳ極が、前記第２の磁石のＮ極及びＳ極に完全ではないが近接して並ぶように、あらかじめ決められた相対的な方向に回転可能であり、前記切り替え可能磁気装置は、接触する又は近接する外部強磁性材料から除かれるとき、前記外部磁界が相対的に弱い状態に自動的に切り替わる装置。
【請求項２２】
使用時に、前記切り替え可能磁気装置が、強磁性材料に接触する、又は極めて近接しているとき、前記第１及び第２の磁石が、保持力によって、あらかじめ決められた相対的な方向に保持される請求項２１に記載の切り替え可能磁気装置。
【請求項２３】
前記切り替え可能磁気装置が、強磁性材料上にあるとき、又は強磁性材料に近接しているとき、前記第１及び第２の磁石をあらかじめ決められた相対的な方向に保持するために第１の力が必要とされ、前記切り替え可能磁気装置が、強磁性材料に近接していないとき、第１の力よりも大きい第２の力が、前記第１及び第２の磁石をあらかじめ決められた相対的な方向に保持するために必要とされ、
加えられる前記保持力は、前記第１の力よりも大きく、前記第２の力未満であり、よって、前記切り替え可能磁気装置が、強磁性材料に接触する、又は強磁性材料に近接した位置から除かれるとき、前記第１及び第２の磁石が、完全オフ位置に自動的に回転することを可能にする請求項２１または２２に記載の切り替え可能磁気装置。
【請求項２４】
前記保持力が摩擦力である請求項２１から２３のいずれかに記載の切り替え可能磁気装置。
【請求項２５】
さらに、前記切り替え可能磁気装置が、強磁性材料に接触する、又は強磁性材料に近接しているとき、前記第１及び第２の磁石を、あらかじめ決められた相対方向に保持する保持力を加える保持手段を含む請求項２１から２４のいずれかに記載の切り替え可能磁気装置。
【請求項２６】
前記保持装置が、前記第２の力より小さく前記第１の力よりも大きいあらかじめ決められた力を生じるラッチ手段を含む請求項２５に記載の切り替え可能磁気装置。
【請求項２７】
ハウジング、第１の永久磁石、第２の永久磁石、及び前記第１の永久磁石と前記第２の永久磁石の相対的な動作を引き起こすように構成された作動手段を含む種の切り替え可能磁気装置であって、
前記第１の永久磁石及び前記第２の永久磁石は、前記ハウジング内に取り付けられ、完全オフ位置と、完全オン位置との間で互いに相対的に回転可能であり、
前記完全オフ位置は、前記切り替え可能磁気装置が、相対的に弱い外部磁界を与えるように、前記第１の磁石のＮ極及びＳ極が、それぞれ、前記第２の磁石のＳ極及びＮ極に実質的に並ぶ位置であり、
前記完全オン位置は、前記切り替え可能磁気装置が、相対的に強い外部磁界を与えるように、前記第１の磁石のＮ極及びＳ極が、それぞれ、前記第２の磁石のＮ極及びＳ極に実質的に並ぶ位置であり、
前記作動手段は、柔軟部分を含み、
前記柔軟部分は、もし、前記作動手段が、外部磁気回路が不在の状態で作動され、よって、前記第１の永久磁石及び前記第２の永久磁石の相対的な回転を制限するなら、変形し、
前記柔軟部分は、外部磁気回路の存在する状態における前記作動手段の作動中に、変形を実質的に回避する十分な降伏強度を有する装置。
【請求項２８】
前記柔軟部分は、ばねリンクである請求項２７に記載の切り替え可能磁気装置。
【請求項２９】
前記柔軟部分は、最大限に変形し、その後、前記作動手段の連続作動が、前記第１の永久磁石及び前記第２の永久磁石の相対的な回転を引き起こしうる請求項２７又は２８に記載の切り替え可能磁気装置。
【請求項３０】
さらに、前記第１及び第２の永久磁石の相対的な回転を引き起こす作動手段を含む請求項１から２６のいずれかに記載の切り替え可能磁気装置。
【請求項３１】
前記第１の永久磁石及び前記第２の永久磁石が、実質的にディスク形状である請求項１から３０のいずれかに記載の切り替え可能磁気装置。
【請求項３２】
前記第１の永久磁石及び前記第２の永久磁石は、前記第１の磁石の表面が、前記第２の磁石の表面に対向するように、前記ハウジングに取り付けられる請求項１から３０のいずれかに記載の切り替え可能磁気装置。
【請求項３３】
前記第１及び第２の永久磁石の一方が、前記ハウジングに固定して取り付けられ、他方が、前記ハウジング内で回転可能である請求項１から３２のいずれかに記載の切り替え可能磁気装置。
【請求項３４】
他方の前記磁石が１８０度回転され、前記切り替え可能磁気装置を、相対的に強い外部磁界を有する状態から、相対的に弱い外部磁界を有する状態に変化させる請求項３３に記載の切り替え可能磁気装置。
【請求項３５】
前記ハウジングが２つの磁極を有する請求項１から３４のいずれかに記載の切り替え可能磁気装置。
【請求項３６】
前記ハウジングが、一体構造として作成され、又は、一体形成の材料から作成される請求項１から３４のいずれかに記載の切り替え可能磁気装置。
【請求項３７】
前記ハウジングの２つの部分が、前記ハウジングが２つの受動的な極として作動するように、減じられた断面領域を有する請求項３６に記載の切り替え可能磁気装置。
【請求項３８】
前記ハウジングの部分が、前記部分が非磁性になり、それ故、前記ハウジングが２つの受動的な極として働くように、対処される請求項３６に記載の切り替え可能磁気装置。
【請求項３９】
前記ハウジングが、前記第１及び第２の磁石が取り付けられるチャンバを区画する請求項１から３８のいずれかに記載の切り替え可能磁気装置。
【請求項４０】
前記チャンバが開放端を有する請求項３９に記載の切り替え可能磁気装置。
【請求項４１】
１以上のチャンバ閉鎖手段が、前記チャンバの１以上の開放端を閉じる請求項４０に記載の切り替え可能磁気装置。
【請求項４２】
前記第１及び第２の磁石のうち最低の磁石が、前記チャンバの底部端に近接する請求項４０または４１に記載の切り替え可能磁気装置。
【請求項４３】
前記チャンバが閉鎖端を有する請求項３９に記載の切り替え可能磁気装置。
【請求項４４】
前記ハウジングが、磁気リラクタンスの低い材料から成る請求項１から４３のいずれかに記載の切り替え可能磁気装置。
【請求項４５】
前記ハウジングが、軟鋼、軟鉄、又はソフトパーマロイから成る請求項４４に記載の切り替え可能磁気装置。
【請求項４６】
前記磁極が、外部磁界を最大にするように形成される請求項４５または４６に記載の切り替え可能磁気装置。
【請求項４７】
前記磁極の長さが最小である請求項４５または４６に記載の切り替え可能磁気装置。
【請求項４８】
前記作動手段が、前記第１及び第２の磁石の１つに接続されたハンドル又はノブを含む請求項１から４７のいずれかに記載の切り替え可能磁気装置。
【請求項４９】
前記ハンドル又はノブが、１以上の中間部材を経由して、前記第１及び第２の磁石の１つに接続される請求項４８に記載の切り替え可能磁気装置。
【請求項５０】
前記ハンドルが、１つの前記磁石に加えられるあらかじめ決められた量を超えるトルクを含む請求項４８または４９に記載の切り替え可能磁気装置。
【請求項５１】
前記作動手段が、手動で、電気的に、空気圧によって、水圧によって、又はバイメタルストリップの伸張動作によって作動する請求項４８から５０のいずれかに記載の切り替え可能磁気装置。
【請求項５２】
前記第１の磁石及び第２の磁石が、希土類型磁石を含む請求項１から５１のいずれかに記載の切り替え可能磁気装置。
【請求項５３】
さらに、磁石が回転可能となる前にユーザによるいくつかの余分な動作が必要とされるように、作動手段における子供に安全なロック又は子供に安全なキャッチ型の配置を含む請求項１から５２のいずれかに記載の切り替え可能磁気装置。
【請求項５４】
使用時に、前記第１の磁石が、前記第２の磁石に相対的に、時計回りの方向に、又は反時計回りの方向に回転可能な請求項１から５３のいずれかに記載の切り替え可能磁気装置。
【請求項５５】
磁界を有する惑星の周囲の軌道において衛星の方位を制御するシステムであって、
少なくとも１つの切り替え可能磁気装置を含み、
前記切り替え可能磁気装置は、前記切り替え可能磁気装置の方向が前記衛星に対して可変であるように、前記衛星に取り付けられ、
使用時に、磁石が第２の位置にあるとき、前記切り替え可能磁気装置の磁軸を、前記衛星の磁界の方向に相対的に偏向させることによって、前記衛星の方位が可変であり、それ故、前記衛星の方位を変化させて、少なくとも１つの前記切り替え可能磁気装置の磁軸を、前記衛星の磁界の方向に、少なくとも部分的に再び位置合わせするシステム。
【請求項５６】
少なくとも１つの前記切り替え可能磁気装置は、前記衛星上のレバーアームに取り付けられる請求項５５に記載のシステム。
【請求項５７】
対で配置された複数の切り替え可能磁気装置を含み、
前記切り替え可能磁気装置の各々の対は、１つの軸について前記衛星の方位を制御するために一斉に動作する請求項５５または５６に記載のシステム。
【請求項５８】
少なくとも２対の切り替え可能磁気装置を含む請求項５５から５７のいずれかに記載のシステム。
【請求項５９】
少なくとも３対の切り替え可能磁気装置を含み、前記３対のそれぞれの軸が相互に直交する請求項５７または５８に記載のシステム。
【請求項６０】
１以上の切り替え可能磁気装置が、オン状態とオフ状態の間で選択的に可変であり、前記衛星を周期的に正しい方位に置く請求項５５から５９のいずれかに記載のシステム。
【請求項６１】
打ち上げおよび／または配備中に少なくとも１つの切り替え可能磁気装置がオフする請求項５５から６０のいずれかに記載のシステム。
【請求項６２】
強磁性体を収集する収集装置であって、
磁気引力によって強磁性体を収集して保持する強磁性収集部と、
使用時に、前記収集装置が保持される強磁性支持表面に係合する表面係合部と
を含み、
さらに、オフ位置とオン位置との間で切り替え可能な少なくとも１つの切り替え可能磁気装置を含み、
前記オフ位置では、前記強磁性収集部が実質的に消磁され、前記オン位置では、前記切り替え可能磁気装置の外部磁界が、前記強磁性収集部を磁化して、強磁性体を、前記強磁性収集部に接触させて、又は近接させて収集かつ保持し、及び前記収集装置を、磁気引力によって前記強磁性支持表面に対して保持する装置。
【請求項６３】
前記切り替え可能磁気装置が、「オフ」位置にあるとき、前記強磁性収集部、前記強磁性体、前記切り替え可能磁気装置、及び前記強磁性支持表面の間の磁気引力がごくわずかである請求項６２に記載の収集装置。
【請求項６４】
さらに、切り替え可能磁気装置をオン位置とオフ位置の間で切り替える作動手段を含む請求項６２または６３に記載の収集装置。
【請求項６５】
さらに、前記切り替え可能磁気装置と前記強磁性収集部との間に位置された、少なくとも１つの強磁性分岐路を含み、
前記強磁性分岐路は、前記切り替え可能磁気装置がオフ位置にあるとき、前記強磁性収集部よりも優先的に磁化され、
故に、切り替え可能磁気装置がオフ位置にあるとき、前記強磁性収集部の磁化を効果的に妨げる請求項６２から６４のいずれかに記載の収集装置。
【請求項６６】
前記強磁性分岐路は、前記切り替え可能磁気装置がオフ位置にあるとき、磁気的に飽和されないが、前記切り替え可能磁気装置がオン位置にあるとき、磁気的に飽和される請求項６５に記載の収集装置。
【請求項６７】
前記強磁性分岐路は、前記切り替え可能磁気装置がオフ位置にあるとき、切り替え可能磁気装置の外部磁界によってほとんど磁気的に飽和される請求項６６又は６７に記載の収集装置。
【請求項６８】
さらに、前記切り替え可能磁気装置と前記表面係合部との間に高リラクタンス領域を含み、
前記高リラクタンス領域は、前記表面係合部における磁束が、前記強磁性支持表面の磁気特性とは実質的に無関係である十分なリラクタンスを有する請求項６２から６７のいずれかに記載の収集装置。
【請求項６９】
前記高リラクタンス領域がエアギャップである請求項６８に記載の収集装置。
【請求項７０】
前記強磁性収集部が、ボールのような収集井戸の少なくとも一部を形成する請求項６２から６９のいずれかに記載の収集装置。
【請求項７１】
前記切り替え可能磁気装置は、請求項１から５４のいずれかに記載の切り替え可能磁気装置である請求項６２から７０のいずれかに記載の収集装置。
【請求項７２】
第１のクランプ部材と、
前記第１のクランプ部材に向かって、及び前記第１のクランプ部材から離れてスライド可能な第２のクランプ部材と、
前記第１のクランプ部材、及び前記第２のクランプ部材の１つに、又は前記第１のクランプ部材、及び前記第２のクランプ部材の１つに極めて近接して取り付けられた切り替え可能磁気装置と
を含む少なくとも１つのものを固定するクランプ手段であって、
前記第２のクランプ部材は、前記第１のクランプ部材から間隔が開けられ、クランプされるものが、挿入されるギャップを区画し、
前記切り替え可能磁気装置がオンするとき、前記第１及び第２のクランプ部材が、互いに移動し、それ故、クランプ部材の間のギャップに挿入されるものをクランプする手段。
【請求項７３】
前記第１のクランプ部材、及び前記第２のクランプ部材に相対的にスライド可能な、クランプされるべきものが挿入されうるギャップが、クランプ部材の隣接する対の間で区画され、前記切り替え可能磁気装置が「オン」するとき、クランプ部材の隣接する対が、互いに向かって移動し、それによって、クランプ部材の隣接する対の間のギャップに挿入されるものをクランプする請求項７２に記載のホルダ。
【請求項７４】
１以上の追加のクランプ部材に取り付けられた１以上の追加の切り替え可能磁気装置を含む請求項７２または７３に記載のホルダ。
【請求項７５】
さらに、前記切り替え可能磁気装置の１つの作動手段を、１以上の追加の切り替え可能磁気装置の少なくとも他方とともに操作する手段を含む請求項７４に記載のホルダ。
【請求項７６】
前記切り替え可能磁気装置の機能を提供又は制限する１以上の機能モジュールに係合する切り替え可能磁気装置。
【請求項７７】
１以上の前記機能モジュールが、前記切り替え可能磁気装置の磁石の相対的な回転を、あらかじめ決められた角度範囲内に制限する回転制限モジュールを含む請求項７６に記載の切り替え可能磁気装置。
【請求項７８】
１以上の前記機能モジュールが、前記切り替え可能磁気装置の磁石の相対的な回転を偏らせるバイアスモジュールを含む請求項７６または７７に記載の切り替え可能磁気装置。
【請求項７９】
１以上の前記機能モジュールが、前記切り替え可能磁気装置の磁石の相対的な方向を開放可能にロックするロックモジュールを含む請求項７６から７８のいずれかに記載の切り替え可能磁気装置。
【請求項８０】
前記ロックモジュールが、１以上のあらかじめ決められた相対方向において、前記切り替え可能磁気装置の磁石を開放可能にロックする請求項７９に記載の切り替え可能磁気装置。
【請求項８１】
さらに、磁石の相対的な回転を引き起こす作動手段を含み、
前記作動手段は、追加的に、少なくとも１つの前記機能モジュールによって係合され、前記切り替え可能磁気装置の機能を制御する請求項７６から８０のいずれかに記載の切り替え可能磁気装置。
【請求項８２】
表面をグリップするグリップ装置であって、
その表面にシール可能に係合する排出可能な空間を有する種類の少なくとも１つのグリップ手段を含み、
前記グリップ手段は、前記空間を部分的に排出することにより、前記表面と前記グリップ手段との間に吸引力を形成することによって、前記表面をグリップし、
前記グリップ装置は、さらに、少なくとも１つの切り替え可能磁気装置を含み、
前記切り替え可能磁気装置は、前記表面が強磁性であるとき、前記表面と追加の磁気的係合を生成する装置。
【請求項８３】
前記グリップ手段が前記表面にシール可能に係合されるとき、少なくとも１つの前記切り替え可能磁気装置が、前記表面に接触する、又は前記表面に近接する請求項８２に記載のグリップ装置。
【請求項８４】
少なくとも１つの前記切り替え可能磁気装置は、使用時に、もし、前記グリップ手段の前記表面とのシーリング係合が、部分的に又は全体的に破られるなら、そのシーリング係合を、少なくとも部分的に再構成するように動作する請求項８２又は８３に記載のグリップ手段。
【請求項８５】
前記切り替え可能磁気装置が、さらに、前記切り替え可能磁気装置をオン位置とオフ位置の間で切り替えて、前記グリップ装置の前記表面に対する取り付け及び分離を可能にする作動手段を含む請求項８２から８４のいずれかに記載のグリップ装置。
【請求項８６】
前記切り替え可能磁気装置は、前記グリップ手段の前記空間の中心に実質的に並べられる請求項８２から８５のいずれかに記載のグリップ手段。
【請求項８７】
前記切り替え可能磁気装置が、前記グリップ手段の空間内に少なくとも部分的に取り付けられる請求項８２から８６のいずれかに記載のグリップ装置。
【請求項８８】
前記切り替え可能磁気装置が、１以上の磁極拡張手段を有し、
前記磁極拡張手段は、相対的に高い透磁率の磁気回路を提供し、前記切り替え可能磁気装置の外部磁界を、実質的に強磁性表面に伝え、それらとの磁気引力を増す請求項８２から８７のいずれかに記載のグリップ装置。
【請求項８９】
前記切り替え可能磁気装置が、請求項１から５４のいずれかに記載の切り替え可能磁気装置である請求項８２から８８のいずれかに記載のグリップ装置。
【請求項９０】
複数のグリップ部材を含む請求項８２から９０のいずれかに記載のグリップ装置。
【請求項９１】
第１の磁気装置と第２の磁気装置とを含む連結器であって、
前記第１の磁気装置は、切り替え可能磁気装置であり、
前記第１の磁気装置及び前記第２の磁気装置は、前記第１の磁気装置がオフのとき、前記第２の磁気装置が、前記第１の磁気装置を引きつけ、前記第１の磁気装置がオンのとき、前記第２の磁気装置が、前記第１の磁気装置に反発するように互いに相対的に配置される連結器。
【請求項９２】
前記第２の磁気装置は磁石を備える請求項９１に記載の連結器。
【請求項９３】
前記第２の磁気装置が、第２の切り替え可能磁気装置を備え、前記第１及び第２の切り替え可能磁気装置は、前記第１及び第２の切り替え可能磁気装置がオンするとき、互いに反発する請求項９１または９２に記載の連結器。
【請求項９４】
前記第１の磁気装置が、前記第２の磁気装置に対して相対的に移動可能である請求項９１から９３のいずれかに記載の連結器。
【請求項９５】
前記切り替え可能磁気装置が、請求項１から５４のいずれかに記載の切り替え可能磁気装置である請求項９１から９４のいずれかに記載の連結器。
【請求項９６】
切り替え可能磁気装置、及び少なくとも１つの第２の磁気手段を含む連結手段であって、
前記切り替え可能磁気装置、及び前記第２の磁気手段は、
前記切り替え可能磁気装置がオンし、かつ前記第２の磁気手段が、前記切り替え可能磁気装置に接触している、又は極めて近接しているとき、前記第２の磁気手段が、前記切り替え可能磁気装置に、相対的に強く引き寄せられ、よって、前記第２の磁気手段を前記切り替え可能磁気装置に連結し、
前記切り替え可能磁気装置がオフするとき、前記第２の磁気手段と前記切り替え可能磁気装置が分離するように、前記第２の磁気手段が、前記切り替え可能磁気装置に相対的に弱く引き寄せられる連結手段。
【請求項９７】
少なくとも１つの追加の磁気手段を含み、
前記追加の磁気手段は、前記切り替え可能磁気装置がオンし、前記第２の磁気手段が前記切り替え可能磁気装置に接触し、又は極めて近接し、かつ前記追加の磁気手段が、前記第２の磁気手段に接触し、又は極めて近接するとき、前記追加の磁気手段が、前記第２の磁気手段に結合され、前記切り替え可能磁気装置がオフするとき、前記第２、及び前記追加の磁気手段が、前記第２、及び前記追加の磁気手段が分離できるように、前記切り替え可能磁気装置に相対的に弱く引き寄せられるように、前記第２の磁気手段に対して配置される請求項９６に記載の連結器。
【請求項９８】
前記切り替え可能磁気装置が、前記第２の磁気手段に対して相対的に可動である請求項９６または９７に記載の連結器。
【請求項９９】
前記追加の磁気手段が、前記第２の磁気手段、及び前記切り替え可能磁気装置に対して相対的に可動である請求項９７または９８に記載の連結器。
【請求項１００】
少なくとも１つの前記第２の磁気手段および／または少なくとも１つの前記追加の磁気手段は、強磁性部材である請求項９６から９９のいずれかに記載の連結器。
【請求項１０１】
さらに、前記切り替え可能装置をオフし、前記連結手段の分離を可能にする作動手段を含む請求項９６から１００のいずれかに記載の連結器。
【請求項１０２】
前記作動手段が、前記切り替え可能磁気装置をオンして、前記連結手段の連結を引き起こすように追加的に構成される請求項１０１に記載の連結器。
【請求項１０３】
間隔が開けられた複数の第２の手段を含み、前記切り替え可能磁気装置は、前記切り替え可能磁気装置が、複数の前記第２の磁気手段の選択された１つに連結可能なように可動である請求項９６から１０２のいずれかに記載の連結手段。
【請求項１０４】
前記切り替え可能磁気装置が、請求項１から５４のいずれかに記載の切り替え可能磁気装置である請求項９１から１０３のいずれかに記載の連結手段。
【請求項１０５】
ラッチ部材、第１の磁気装置、及び切り替え可能磁気装置を含むラッチ手段であって、
前記ラッチ部材は、前記ラッチ部材がラッチ凹部に受け入れられ、前記ラッチ部材のラッチを引き起こすことができる広範な位置と、後ろ寄りの位置との間で可動であり、
前記第１の磁気装置と前記切り替え可能磁気装置は、互いに相対的に可動であり、前記第１の磁気手段、又は前記切り替え可能磁気装置が、前記ラッチ部材に結合され、前記切り替え可能磁気装置の作動が前記ラッチ部材の相対的な動きを引き起こすように取り付けられる手段。
【請求項１０６】
前記第１の磁気装置が、磁石である請求項１０５に記載のラッチ手段。
【請求項１０７】
前記切り替え可能磁気装置が、前記ラッチ部材に連結される請求項１０５または１０６に記載のラッチ手段。
【請求項１０８】
前記第１の磁気手段が、前記ラッチ部材に連結される請求項１０５または１０６に記載のラッチ手段。
【請求項１０９】
前記切り替え可能磁気装置、及び前記第１の磁気手段が、前記切り替え可能磁気装置がオンのとき、前記第１の磁気手段を引き寄せるように互いに相対的に配列される請求項１０５から１０８のいずれかに記載のラッチ手段。
【請求項１１０】
前記切り替え可能磁気装置、及び前記第１の磁気手段が、前記切り替え可能磁気手段がオンのとき、前記切り替え可能磁気手段が、前記第１の磁気手段に反発するように互いに相対的に配列される請求項１０５から１０８のいずれかに記載のラッチ手段。
【請求項１１１】
前記第１の磁気手段が、強磁性材料から形成され、前記切り替え可能磁気装置、及び前記第１の磁気手段が、前記切り替え可能磁気装置がオンのとき、前記第１の磁気手段を引き寄せるように、互いに相対的に配列される請求項１０５から１０８のいずれかに記載のラッチ手段。
【請求項１１２】
前記第１の磁気手段が、前記ラッチ部材に取り付けられる請求項１０５から１１１のいずれかに記載のラッチ手段。
【請求項１１３】
前記切り替え可能磁気装置が、前記ラッチ部材に取り付けられる請求項１０５から１１１に記載のラッチ手段。
【請求項１１４】
前記装置が、さらに、前記ラッチピンを、広範な位置、又は後ろ寄りの位置に偏らせるバイアス手段を含む請求項１０５から１１３のいずれかに記載のラッチ手段。
【請求項１１５】
前記ラッチ部材、及び前記第１の磁気手段が、第１の部材に取り付けられ、前記切り替え可能磁気装置が、前記第１の部材に相対的に可動である第２の部材に取り付けられ、前記ラッチ手段は、前記第１の部材を前記第２の部材にラッチする請求項１０５から１１４のいずれかに記載のラッチ手段。
【請求項１１６】
ラッチピン、第１の磁気手段、及び切り替え可能磁気装置が、第１の部材に取り付けられ、前記ラッチ部材が、前記第１の磁気手段に相対的に可動である第２の部材の受入アパーチャに受け入れられ、
前記ラッチ手段は、前記第１の部材を前記第２の部材にラッチする請求項１０５から１１４のいずれかに記載のラッチ手段。
【請求項１１７】
ハウジング、第１の永久磁石、及び第２の永久磁石を含む種の切り替え可能磁気装置であって、
前記第１の永久磁石及び前記第２の永久磁石は、前記ハウジング内に取り付けられ、オフ位置とオン位置の間で互いに相対的に回転可能であり、
前記オフ位置は、前記切り替え可能磁気装置が、相対的に弱い外部磁界を与える位置であり、
前記オン位置は、前記切り替え可能磁気装置が、相対的に強い外部磁界を与える位置であり、
前記切り替え可能磁気装置は、さらに、低リラクタンス分岐路を含み、
前記低リラクタンス分岐路は、少なくとも前記ハウジングの第１の部分に取り付けられ、
前記ハウジングの第１の部分は、前記切り替え可能磁気装置がオフ位置にあるとき、前記ハウジングの第１の部分に隣接した、前記切り替え可能磁気装置によって与えられる外部磁界がごくわずかであるように、少なくとも部分的に磁化されるように構成され、
前記切り替え可能磁気装置は、さらに、前記第１及び第２の磁石と、前記切り替え可能磁気装置の外部表面の一部との間の高リラクタンス領域を含み、
前記高リラクタンス領域は、前記切り替え可能磁気装置の前記外部表面の一部に与えられる磁束が実質的に一定であるように、十分なリラクタンスを有する装置。
【請求項１１８】
ハウジング、第１の永久磁石、及び第２の永久磁石を含む種の切り替え可能磁気装置であって、
前記第１の永久磁石及び前記第２の永久磁石は、前記ハウジング内に取り付けられ、オフ位置とオン位置との間で互いに相対的に回転可能であり、
前記オフ位置は、前記切り替え可能磁気装置が、相対的に弱い外部磁界を与える位置であり、
前記オン位置は、前記切り替え可能磁気装置が、相対的に強い外部磁界を与える位置であり、
前記切り替え可能磁気装置は、さらに、低リラクタンス分岐路を含み、
前記低リラクタンス分岐路は、前記切り替え可能磁気装置がオフ位置にあるとき、前記低リラクタンス分岐路に隣接した切り替え可能磁気装置によって与えられる外部磁界がごくわずかであるように、少なくとも部分的に磁化される装置。
【請求項１１９】
前記低リラクタンス分岐路は、前記切り替え可能磁気装置がオン位置にあるとき、前記分岐路に隣接して、相対的に強い外部磁化を与える請求項１１７または１１８に記載の切り替え可能磁気装置。
【請求項１２０】
前記低リラクタンス分岐路が、エアギャップによって、前記磁石から分離される請求項１１７から１１９のいずれかに記載の切り替え可能磁気装置。
【請求項１２１】
前記低リラクタンス分岐路は、前記切り替え可能磁気装置がオフ位置にあるとき、磁気的に飽和されず、前記切り替え可能磁気装置がオン位置にあるとき、磁気的に飽和される請求項１１７から１２０のいずれかに記載の切り替え可能磁気装置。
【請求項１２２】
ハウジング、第１の永久磁石、及び第２の永久磁石を含む種の切り替え可能磁気装置であって、
前記第１の永久磁石及び前記第２の永久磁石は、前記ハウジング内に取り付けられ、オフ位置とオン位置との間で互いに相対的に回転可能であり、
前記オフ位置は、前記切り替え可能磁気装置が、相対的に弱い外部磁界を与える位置であり、
前記オン位置は、前記切り替え可能磁気装置が、相対的に強い外部磁界を与える位置であり、
前記切り替え可能磁気装置は、さらに、磁石と前記磁気装置の外部表面の一部との間に高リラクタンス領域を含み、
前記高リラクタンス領域は、前記切り替え可能磁気装置の前記外部表面の一部に与えられる磁束が実質的に一定であるように、十分なリラクタンスを有する装置。
【請求項１２３】
前記高リラクタンス領域は、エアギャップである請求項１１７または１２２に記載の切り替え可能磁気装置。
【請求項１２４】
さらに、前記ハウジングに外部で取り付けられた外殻を含み、
前記外殻が、前記高リラクタンス領域を、少なくとも部分的に区画する請求項１１７、１２２、又は１２３に記載の切り替え可能磁気装置。
【請求項１２５】
さらに、前記ハウジングに外部で取り付けられるスペーサを含み、
前記スペーサは、前記高リラクタンス領域を、少なくとも部分的に区画する請求項１１７、又は、１２２から１２４のいずれかに記載の切り替え可能磁気装置。
【請求項１２６】
前記高リラクタンス領域は、前記ハウジング内に形成された少なくとも１つの空間を含む請求項１１７、又は請求項１２２から１２５のいずれかに記載の切り替え可能磁気装置。
【請求項１２７】
さらに、前記磁石を、第１の相対方向に開放可能に保持する開放可能保持手段を備え、
前記開放可能保持手段は、開放可能であり、前記磁石が、第２の相対方向に動くことを可能にする請求項１から２６のいずれかに記載の切り替え可能磁気装置。
【請求項１２８】
さらに、前記開放可能保持手段を作動させて、前記磁石を開放する作動手段を含む請求項１２７に記載の切り替え可能磁気装置。
【請求項１２９】
前記作動手段が、押しボタン装置を含む請求項１２８に記載の切り替え可能磁気装置。
【請求項１３０】
前記開放可能保持手段が前記バイアス手段を開放可能に保持する、請求項１から３のいずれかに付加される、請求項１２７から１２９のいずれかに記載の切り替え可能磁気装置。
【請求項１３１】
外部導体に電気的に接続するように構成された電気連結器であって、
前記連結器は、電気接続をする少なくとも１つの接触部を含み、
切り替え可能磁気装置は、前記切り替え可能磁気装置がオン位置にあるとき、前記接触部を、前記外部導体と導電接触させて保持する連結器。
【請求項１３２】
前記接触部が、前記切り替え可能磁気装置の前記ハウジングに取り付けられる請求項１３１に記載の電気連結器。
【請求項１３３】
前記接触部が、前記切り替え可能磁気装置の前記ハウジングと一体的に形成される請求項１３１に記載の電気連結器。
【請求項１３４】
２以上の接触部を含む請求項１３１から１３３のいずれかに記載の電気連結器。
【請求項１３５】
さらに、前記２以上の接触部の間に導電性回路を含む請求項１３４に記載の電気連結器。
【請求項１３６】
さらに、前記切り替え可能磁気装置の磁石を、オン状態とオフ状態の間で相対的に回転させ、前記電気連結手段の連結及び分離を選択的に可能にする作動手段を含む請求項１３１から１３５のいずれかに記載の電気連結器。
【請求項１３７】
導電性ケーブルを受け入れて電気的に接触するケーブル受入手段を含む請求項１３１から１３６のいずれかに記載の電気連結器。
【請求項１３８】
さらに、電流が前記連結器に流れることを選択的に防止または可能にする電気スイッチング手段を含む請求項１３１から１３７のいずれかに記載の電気連結器。
【請求項１３９】
前記作動手段は、前記切り替え可能磁気装置がオフ位置にあるとき、電流が前記連結器を流れないように前記電気スイッチング手段に連結される請求項１３６から１３８のいずれかに記載の電気連結器。
【請求項１４０】
さらに、電気絶縁手段を含む請求項１３１から１３９のいずれかに記載の電気連結器。
【請求項１４１】
請求項１から５４のいずれか、又は請求項１２７から１３９のいずれかに記載の切り替え可能磁気装置を含む請求項１３１から１４０のいずれかに記載の電気連結器。
【請求項１４２】
溶接のための地中接続器である請求項１３１から１４１のいずれかに記載の電気連結器。
【請求項１４３】
ハウジング、第１の永久磁石、及び第２の永久磁石を含む種の切り替え可能磁気装置であって、
前記第１の永久磁石及び前記第２の永久磁石は、前記ハウジング内に取り付けられ、オフ位置とオン位置との間で互いに相対的に回転可能であり、
前記オフ位置は、前記切り替え可能磁気装置が、相対的に弱い外部磁界を与える位置であり、
前記オン位置は、前記切り替え可能磁気装置が、相対的に強い外部磁界を与える位置であり、
前記第１及び第２の磁石の相対的な方向が、前記オン位置とオフ位置の間で可変であり、その強さが可変の外部磁界を生成する装置。
【請求項１４４】
前記第１及び第２の磁石の相対的な方位が、前記オン位置とオフ位置の間で連続的に可変である請求項１４３に記載の切り替え可能磁気装置。
【請求項１４５】
前記第１及び第２の磁石の相対的な方位が、前記オン位置とオフ位置との間で増加的に可変である請求項１４３に記載の切り替え可能磁気装置。
【請求項１４６】
偏向手段を超えて移動する帯電粒子を偏向させる粒子偏向手段であって、外部磁界を生成して、前記粒子を帯電させる切り替え可能磁気装置を含む手段。
【請求項１４７】
粒子の偏向程度の制御を可能にするように、請求項１４３から１４５のいずれかに記載の切り替え可能永久磁石を含む請求項１４６に記載の粒子偏向手段。
【請求項１４８】
第１の流体部と第２の流体部の間に流体接続部を作成する流体連結器であって、
さらに、少なくとも１つの切り替え可能磁気装置を含み、
前記切り替え可能磁気装置は、前記第１及び第２の流体部を互いに流体が行き来するように保持する流体連結器。
【請求項１４９】
さらに、前記切り替え可能磁気装置の磁石を、オン状態とオフ状態の間で相対的に回転させ、前記流体連結手段の連結と分離を選択的に可能にする作動手段を含む請求項１４８に記載の流体連結器。
【請求項１５０】
さらに、前記第１及び第２の流体部の間で、流体の流れを制御する流体制御手段を含む請求項１４８又は１４９に記載の流体連結器。
【請求項１５１】
前記作動手段は、前記切り替え可能磁気装置がオフ位置にあるとき、流体の流れが妨げられるように、流体制御手段に関連している請求項１５０に記載の流体連結器。
【請求項１５２】
請求項１から５４のいずれか、又は請求項１２７から１３０のいずれかに記載の切り替え可能磁気装置を含む請求項１４８から１５１のいずれかに記載の流体連結器。
【請求項１５３】
第２の部材に相対的につり下げられた第１の部材を有する懸垂装置であって、
第１の部材に関連した第１の磁気手段、及び第２の部材に関連した第２の磁気手段を含み、
前記第１の磁気手段、又は前記第２の磁気手段は、切り替え可能磁気装置を含む装置。
【請求項１５４】
前記第１及び第２の磁気手段が、互いに相対的に配置され、前記第２の部材に対する前記第１の部材の懸垂を引き起こす請求項１５３に記載の懸垂装置。
【請求項１５５】
前記第１及び第２の磁気手段は、前記切り替え可能磁気装置が相対的に強い外部磁界を与えるとき、互いに反発するように配置される請求項１５３又は１５４に記載の懸垂装置。
【請求項１５６】
前記第１及び第２の磁気手段は、前記切り替え可能磁気装置が相対的に強い外部磁界を与えるとき、互いに引き合うように配置される請求項１５３又は１５４に記載の懸垂装置。
【請求項１５７】
前記第１及び第２の磁気手段は、前記切り替え可能磁気装置が相対的に弱い外部磁界を与えるとき、互いに引き合うように配置される請求項１５４に記載の磁気懸垂装置。
【請求項１５８】
さらに、導電部を含むダンプ手段を有し、
前記ダンプ手段は、前記第１及び第２の部材の相対的な動きが、前記導電部を、前記第１又は第２の磁気手段によって生成される磁界中で動かすように、前記第１又は第２の部材に連結される導電部を含む請求項１５３から１５７のいずれかに記載の磁気懸垂装置。
【請求項１５９】
前記第１及び第２の部材が、互いに相対的にスライド可能である請求項１５３から１５８のいずれかに記載の磁気懸垂装置。
【請求項１６０】
前記第１の磁気手段は、切り替え可能磁気装置を含む請求項１５３から１５９のいずれかに記載の磁気懸垂装置。
【請求項１６１】
前記第２の磁気手段が、切り替え可能磁気装置を含む請求項１５３から１６０のいずれかに記載の磁気懸垂装置。
【請求項１６２】
使用時に、前記切り替え可能磁気装置の外部磁界が変化し、懸垂中の前記第１及び第２の部材の隔たりを変化させることが可能な請求項１５３から１６１のいずれかに記載の磁気懸垂装置。
【請求項１６３】
ダンパ又は衝撃吸収装置を備える請求項１５８から１６２のいずれかに記載の磁気懸垂装置。
【請求項１６４】
磁気手段に対する導電性部材の動きが、導電性部材に対する磁気力の印加によって減じられ、前記磁気手段が、切り替え可能磁気装置を含む磁気ブレーキ手段。
【請求項１６５】
使用時に、前記導電性部材と前記磁気手段の相対的な動きの減少率を変化させるように、前記切り替え可能磁気装置の外部磁界が、相対的な低レベルと高レベルとの間で可変である請求項１６４に記載の磁気ブレーキ手段。
【請求項１６６】
前記磁気手段が固定し、前記導電性部材が動く請求項１６４又は１６５に記載の磁気ブレーキ手段。
【請求項１６７】
前記導電性部材が固定し、前記磁気手段が動く請求項１６４又は１６５に記載の磁気ブレーキ手段。
【請求項１６８】
導電性部材が実質的に円板形である請求項１６４から１６７のいずれかに記載の磁気ブレーキ手段。
【請求項１６９】
さらに、磁石の相対的な方位を指示する指示手段を含む請求項１から５４、請求項７６から８１、及び請求項１１７から１３０のいずれかに記載の切り替え可能磁気装置。
【請求項１７０】
使用時に、もし、外部磁気回路を形成する前記切り替え可能磁気手段が、強制的に除去されるなら、前記指示手段が、前記磁石の相対的な方位を除去するように指示する請求項１６９に記載の切り替え可能磁気装置。
【請求項１７１】
前記指示手段が前記作動手段である請求項１６９又は１７０に記載の切り替え可能磁気装置。
【請求項１７２】
前記ラッチ部材が、第１の磁気部材を備える請求項１０５に記載のラッチ手段。
【請求項１７３】
前記切り替え可能磁気装置がオフ位置にあるとき、前記分岐路が、前記切り替え可能磁気装置の外部磁界によって、ほとんど磁気的に飽和される請求項１１７から１２１のいずれかに記載の切り替え可能磁気装置。
【請求項１７４】
前記分岐路が強磁性である請求項１１７から１２２のいずれかに記載の切り替え可能磁気装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、切り替え可能磁気装置に関する。本発明の追加の態様は、さらに、切り替え可能磁気装置を含む種々の装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
我々の同時継続国際特許出願第ＰＣＴ／ＡＵ００／０１５０５号（以下、「特許文献１」という。）、及び我々の同時継続米国特許出願第０９／９５１９０５号（以下、「特許文献２」という。）（その全体の内容は、相互参照により本明細書に組み込まれる）において、切り替え可能磁気装置が述べられる。この装置は、ハウジング、そのハウジングに設けられた第１及び第２の永久磁石を含む。第１及び第２の永久磁石は、それらが、相対的に回転可能であるようにハウジングに取り付けられる。これは、好ましくは、所定の位置に固定された磁石の１つを有し、第２の磁石が回転可能であることによって達成できる。特許文献１の装置において、第１及び第２の磁石は、第１の磁石のＮ極及びＳ極が、第２の磁石のＮ極及びＳ極について、実質的に並ぶように配置できる。磁石がこの方向性にあるとき、装置は、強い外部磁界を与える。磁石は、第１の磁石のＮ極が、第２の磁石のＳ極と、実質的に並び、第１の磁石のＳ極が、第２の磁石のＮ極と実質的に並ぶように、互いに回転可能である。この方向性において、装置は、相対的に弱い外部磁界を作る。それらの磁石は、作動手段によって回転する。
【発明の概要】
【０００３】
明確に記載されていなければ、明細書及び特許請求の範囲において、「切り替え可能磁気装置」という用語が使用され、その「切り替え可能磁気装置」は、第１の永久磁石と第２の永久磁石を含む装置に関すると理解されるべきである。第１及び第２の永久磁石は、オフ状態とオン状態の間で互いに相対的に回転可能である。オフ状態において、磁石は、比較的弱い外部磁界を示すように配置され、オン状態において、磁石は、比較的強い外部磁界を示すように配置される。
【０００４】
第１の態様において、本発明は、ハウジング、第１の永久磁石、及び第２の永久磁石を含む種の切り替え可能磁気装置であって、前記の第１の永久磁石及び前記の第２の永久磁石は、前記のハウジング内に取り付けられ、完全オフ位置と、完全オン位置との間で互いに相対的に回転可能であり、前記の完全オフ位置は、前記の切り替え可能磁気装置が、相対的に弱い外部磁界を与えるように、前記の第１の磁石のＮ極及びＳ極が、それぞれ、前記の第２の磁石のＳ極及びＮ極に実質的に並ぶ位置であり、前記の完全オン位置は、前記の切り替え可能磁気装置が、相対的に強い外部磁界を与えるように、前記の第１の磁石のＮ極及びＳ極が、それぞれ、前記の第２の磁石のＮ極及びＳ極に実質的に並ぶ位置であり、前記の第１の磁石及び前記の第２の磁石の前記の完全オン位置への相対的な回転を偏らせるバイアス手段が、前記の第１の磁石及び前記の第２の磁石に関連づけられ、前記の切り替え可能磁気装置を、強磁性材料上に、又は強磁性材料に近接して配置することは、前記の切り替え可能磁気装置が相対的に強い外部磁界を与えるように、前記の第１の磁石、及び前記の第２の磁石を相対的な方向に回転させる装置を提供する。
【０００５】
好ましくは、前記の切り替え可能磁気装置が、強磁性材料上にある、又は強磁性材料に近接しているとき、前記の第１及び第２の磁石の前記の完全オン位置への相対的な回転を引き起こすために必要な力は、第１のあらかじめ決められた力の範囲内にあり、前記の切り替え可能磁気装置が、強磁性材料に接触していない、又は強磁性材料に近接していないとき、前記の第１及び第２の磁石の前記の完全オン位置への相対的な回転を引き起こすために必要な力は、第２のあらかじめ決められた力の範囲内にあり、前記の第２のあらかじめ決められた力の範囲は、前記の１のあらかじめ決められた力の範囲よりも高いピーク力を有し、前記のバイアス手段は、前記の第１のあらかじめ決められた力の範囲のピーク力を超えるが、前記の第２のあらかじめ決められた力の範囲のピーク力未満である力を用いて、前記の第１及び第２の磁石の前記の完全オン位置への相対的な回転を偏らせるために必要な力を印加し、よって、切り替え可能磁気装置が、強磁性材料上にあり、又は強磁性材料に近接してあるとき、前記の完全オン位置への自動的な回転を引き起こす。前記のバイアス手段は、好ましくは、ばねである。
【０００６】
本発明の第１の態様の切り替え可能磁気装置は、強磁性材料上に、又は強磁性材料に極めて近接して位置されるとき、相対的に強い外部磁界を与える「オン」位置に自動的に切り替わることが可能な切り替え可能磁気装置を提供する。
【０００７】
第２の態様において、本発明は、ハウジング、第１の永久磁石、及び第２の永久磁石を含む種の切り替え可能磁気装置であって、前記の第１の永久磁石及び前記の第２の永久磁石は、前記のハウジング内に取り付けられ、完全オフ位置と、完全オン位置との間で互いに相対的に回転可能であり、前記の完全オフ位置は、前記の切り替え可能磁気装置が、相対的に弱い外部磁界を与えるように、前記の第１の磁石のＮ極及びＳ極が、それぞれ、前記の第２の磁石のＳ極及びＮ極に実質的に並ぶ位置であり、前記の完全オン位置は、前記の切り替え可能磁気装置が、相対的に強い外部磁界を与えるように、前記の第１の磁石のＮ極及びＳ極が、それぞれ、前記の第２の磁石のＮ極及びＳ極に実質的に並ぶ位置であり、前記の切り替え可能磁気装置は、さらに、前記の第１及び第２の磁石の相対的な回転の範囲を制限する回転制限手段を含む装置を提供する。
【０００８】
前記の回転制限手段は、前記の切り替え可能磁気装置が相対的に弱い外部磁界を与えるように、前記の第１の磁石のＮ極及びＳ極が、それぞれ、前記の第２の磁石のＳ極及びＮ極に最も近接して並ぶ非アクティブ状態と、前記の切り替え可能磁気装置が相対的に強い外部磁界を与えるように、前記の第１の磁石のＮ極及びＳ極が、それぞれ、前記の第２の磁石のＮ極及びＳ極にほぼ並ぶように位置されるアクティブ位置との間で、前記の第１及び第２の磁石の相対的な回転を可能にできる。
【０００９】
前記のアクティブ状態において、前記の第１の磁石のＮ極及びＳ極と、前記の第２の磁石のＮ極及びＳ極のそれぞれのずれの角度は、好ましくは、１５度以下である。より好ましくは、ずれは、１０度以下である。アクティブ位置は、完全オン位置であってもよい。
【００１０】
前記の非アクティブ状態において、前記の第１の磁石のＮ極及びＳ極と、前記の第２の磁石のＳ極及びＮ極のそれぞれのずれの角度は、好ましくは、４０度未満である。より好ましくは、３０度未満である。特に好ましい実施の形態において、非アクティブ状態は、磁石を完全オフ位置に有する。
【００１１】
前記の回転制限手段は、前記の第１及び第２の磁石の相対的な回転を、１８０度以下に制限する。好ましくは、前記の回転制限手段は、前記の第１及び第２の磁石が完全オン位置に達することを妨げる。
【００１２】
前記の回転制限手段は、前記の第１及び第２の磁石の１８０度より大きい範囲までの相対的な回転を可能にしてもよい。好ましくは、前記の回転制限手段は、前記の第１及び第２の磁石の、完全オン位置を過ぎた方向への相対的な回転を可能にする。
【００１３】
好ましくは、使用時において、前記の切り替え可能磁気装置が、強磁性材料上にあるとき、又は強磁性材料に近接しているとき、前記の第１及び第２の磁石が、保持力によってアクティブ位置に保持される。
【００１４】
また、好ましくは、前記の切り替え可能磁気装置が、強磁性材料上にあるとき、又は強磁性材料に近接しているとき、前記の第１及び第２の磁石をアクティブ位置に保持するために第１の力が必要とされ、前記の切り替え可能磁気装置が、強磁性材料に近接していないとき、前記の第１の力よりも大きい第２の力が、前記の第１及び第２の磁石を、アクティブ位置に保持するために必要とされ、前記の第１及び第２の磁石をアクティブ位置に保持するために加えられる前記の保持力は、前記の第１の力よりも大きく、前記の第２の力未満であり、よって、前記の切り替え可能磁気装置が、強磁性材料に接触する、又は強磁性材料に近接した位置から除かれるとき、前記の第１及び第２の磁石が、非アクティブ位置に自動的に回転することを可能にする。
【００１５】
前記の保持力は、摩擦力であってよい。前記の切り替え可能磁気装置は、さらに、強磁性材料に接触する、又は強磁性材料に近接しているとき、前記の第１及び第２の磁石を、アクティブ位置に保持する保持力を加える保持手段を含んでもよい。前記の保持装置が、好ましくは、前記の第２の力より小さく前記の第１の力よりも大きいあらかじめ決められた力を生じるラッチ手段を含む。
【００１６】
第３の態様において、本発明は、ハウジング、第１の永久磁石、及び第２の永久磁石を含む種の切り替え可能磁気装置であって、前記の第１の永久磁石及び前記の第２の永久磁石は、前記のハウジング内に取り付けられ、完全オフ位置と完全オン位置の間で互いに相対的に回転可能であり、前記の完全オフ位置は、前記の切り替え可能磁気装置が、相対的に弱い外部磁界を与えるように、前記の第１の磁石のＮ極及びＳ極が、それぞれ、前記の第２の磁石のＳ極及びＮ極に実質的に並ぶ位置であり、前記の完全オン位置は、前記の切り替え可能磁気装置が、相対的に強い外部磁界を与えるように、前記の第１の磁石のＮ極及びＳ極が、それぞれ、前記の第２の磁石のＮ極及びＳ極に実質的に並ぶ位置であり、前記の第１及び第２の磁石の相対的な回転は、前記の第１及び第２の磁石が完全オン位置に達することを妨げるように制限され、前記の第１及び第２の磁石が、前記の切り替え可能磁気装置が相対的に強い外部磁界を与えるように、前記の第１の磁石のＮ極及びＳ極が、前記の第２の磁石のＮ極及びＳ極に完全ではないが近接して並ぶように、あらかじめ決められた相対的な方向に回転可能であり、前記の切り替え可能磁気装置は、接触する又は近接する外部強磁性材料から除かれるとき、前記の外部磁界が相対的に弱い状態に自動的に切り替わる装置を提供する。
【００１７】
第４の態様において、本発明は、ハウジング、第１の永久磁石、第２の永久磁石、及び前記の第１の永久磁石と前記の第２の永久磁石の相対的な動作を引き起こすように構成された作動手段を含む種の切り替え可能磁気装置であって、前記の第１の永久磁石及び前記の第２の永久磁石は、前記のハウジング内に取り付けられ、完全オフ位置と、完全オン位置との間で互いに相対的に回転可能であり、前記の完全オフ位置は、前記の切り替え可能磁気装置が、相対的に弱い外部磁界を与えるように、前記の第１の磁石のＮ極及びＳ極が、それぞれ、前記の第２の磁石のＳ極及びＮ極に実質的に並ぶ位置であり、前記の完全オン位置は、前記の切り替え可能磁気装置が、相対的に強い外部磁界を与えるように、前記の第１の磁石のＮ極及びＳ極が、それぞれ、前記の第２の磁石のＮ極及びＳ極に実質的に並ぶ位置であり、前記の作動手段は、フレキシブル部分を含み、前記のフレキシブル部分は、もし、前記の作動手段が、外部磁気回路が不在の状態で作動され、よって、前記の第１の永久磁石及び前記の第２の永久磁石の相対的な回転を制限するなら、変形し、前記のフレキシブル部分は、外部磁気回路の存在する状態における前記の作動手段の作動中に、変形を実質的に回避する十分な降伏強度を有する装置を提供する。
【００１８】
好ましくは、前記のフレキシブル部分は、ばねリンクである。
【００１９】
好ましくは、前記のフレキシブル部分は、最大限に変形し、その後、前記の作動手段の連続作動が、前記の第１の永久磁石及び前記の第２の永久磁石の相対的な回転を引き起こすように動作する。
【００２０】
本発明の第４の態様の１つの実施の形態において、もし、外部磁気回路が設定されるなら、切り替え可能磁気回路が「オン」位置に切り替えられ、たとえ外部磁気回路が強制的に除かれても、切り替え可能磁気回路が「オン」位置に留まる。従って、切り替え可能磁気装置は、その状態が、外部磁気回路との接触が成功したかどうかを示すことができる「メモリ」アドバイザとして動作することが可能である。
【００２１】
ハウジングは、例えば、エアギャップによって、又は磁気的に高リラクタンスの１以上の材料によって、磁気的に分離された１対の受動的強磁性要素を含んでもよい。ハウジングは、第１及び第２の磁石が位置されるチャンバを最も適切に区画する。チャンバは、開放端を有し、より好ましくは、閉じたチャンバである。チャンバ閉鎖部材は、チャンバを閉じるために適切に使用される。
【００２２】
別の実施の形態において、前記のハウジングが、一体構造として作成され、又は、一体形成の材料から作成される。この実施の形態において、好ましくは、前記のハウジングの２つの部分が、前記のハウジングが２つの受動的な極として作動するように、減じられた断面領域を有する。あるいは、前記のハウジングの部分が、前記の部分が非磁性になり、それ故、前記のハウジングが２つの受動的な極として働くように、対処されてもよい。
【００２３】
前記のハウジングが、好ましくは、磁気リラクタンスの低い材料から成る。軟鋼、軟鉄、又はソフトパーマロイは、前記のハウジングの適当な材料の例である。
【００２４】
前記のハウジングは、最も好ましくは、一対の受動的な極を含む。外部磁界の強さは、その一対の磁極を、それらが、第１及び第２の永久磁石の周囲の磁界強さを反映するように形作ることによって最大化されてもよい。
【００２５】
前記の第１の永久磁石及び前記の第２の永久磁石は、好ましくは、実質的にディスク形状である。最も好ましくは、前記の第１の永久磁石及び前記の第２の永久磁石は、本質的に、形状が円筒形であり、その円筒の高さは、円筒の直径未満である。前記の第１の永久磁石及び前記の第２の永久磁石は、正確に、円筒形である必要はなく、円形の断面のわずかな変化が、本発明の精神の範囲に含まれることが理解される。前記の第１の永久磁石及び前記の第２の永久磁石の高さは、広範囲に変化してもよく、高さ対直径の比も広範囲に変化してもよい。
【００２６】
第１及び第２の磁石は、好ましくは、正反対に磁化される。それによって、Ｎ極領域は、Ｓ極領域から磁石の円筒表面の直径だけ分離される。Ｎ極領域とＳ極領域は、ともに、実質的に円形表面である磁石の上部表面及び下部表面に存在し、磁石の長さ又は高さに渡って存在する。
【００２７】
上述されたように、１つの磁石が、ハウジングに固定され、１つの磁石がハウジング内で回転可能である。特に好ましくは、回転可能磁石が、本質的に円形である表面の中心点の周りに回転できる。こんなやり方で、ハウジングの内壁と回転可能な磁石の間の大きな間隔の必要性が避けられる。この実施の形態において、回転可能な磁石の回転の本体の形状は、磁石自体（すなわち、上面図及び底面図において実質的に円形である）と同じ形状である。従って、磁石は、回転可能であり、さらに、ハウジングの壁に相対的にその位置を保持する。
【００２８】
磁石の相対的な回転を引き起こす作動手段は、好ましくは、磁石の１つと接続されるハンドル又はノブを含む。ハンドル又はノブは、１以上の中間部材によって、磁石の１つに接続されてもよい。
【００２９】
前記のハンドル、又はノブが、手動で、電気的に、空気圧によって、水圧によって、又はバイメタルストリップの伸張動作によって、又は実際には、他の適当な手段によって回転してもよい。
【００３０】
上述されたように、ハウジングは、好ましくは、２つの受動的な極を含む。また、好ましくは、１つの磁石は、ハウジングに固定される。この特に好ましい実施の形態において、１つの磁石は、磁極片に永久にエネルギーが与えられるように、定位置に固定される。また、本発明のいくつかの実施の形態において、両方の磁石が回転できてもよい。
【００３１】
本発明における永久磁石は、任意の適切な種類であってよい。現時点では、それらが、強い磁界を有することが可能という理由で、希土類磁石である。また、そのような磁石は、消磁に対する抵抗を意味する高い保持力を有する。永久磁石技術が発展し続け、本発明に使用するのに適したより強力な磁石が、将来利用可能になることが予想される。
【００３２】
第１及び第２の磁石が、本質的に、互いに同一であってもよい。
【００３３】
あるいは、第１及び第２の磁石が、異なる磁気特性を有していてもよい。磁石は、互いに、同一又は異なる物理的寸法を有していてもよい。本発明のいくつかの実施の形態において、第１及び第２の磁石の磁気特性、又は物理的寸法の変形が、磁気スイッチング特性を変化させるために利用できる。
【００３４】
本発明の全ての態様において、切り替え可能磁気装置は、さらに、磁石が回転可能となる前にユーザによるいくつかの余分な動作が必要とされるように、作動手段における子供に安全なロック又は子供に安全なキャッチ型の配置を含んでもよい。例えば、作動手段は、ノブを含んでもよい。そのノブは、ノブに印加される回転力が１以上の磁石に伝えられることが可能になる前に、押し下げられなければならない。当業者に容易に明らかである他の装置も、容易に明らかであろう。
【００３５】
また、本発明のある実施の形態は、地球、又は他の惑星の磁気圏との相互作用を通じて、宇宙における短距離加速、及び／又は、宇宙船における強磁性材料との引力／反発力を提供するために使用されてもよい。宇宙飛行士が、宇宙遊泳、又は緊急時にそのような加速を利用できる。引き寄せ距離及び反発距離を増すために、第２の切り替え可能永久磁石が、宇宙船に導入されてもよい。
【００３６】
本発明の他の態様によれば、磁界を有する惑星の周囲の軌道において衛星の方位を制御するシステムであって、少なくとも１つの切り替え可能磁気装置を含み、前記の切り替え可能磁気装置は、前記の切り替え可能磁気装置の方向が前記の衛星に対して可変であるように、前記の衛星に取り付けられ、使用時に、磁石が第２の位置にあるとき、前記の切り替え可能磁気装置の磁軸を、前記の衛星の磁界の方向に相対的に偏向させることによって、前記の衛星の方位が可変であり、それ故、前記の衛星の方位を変化させて、少なくとも１つの前記の切り替え可能磁気装置の磁軸を、前記の衛星の磁界の方向に、少なくとも部分的に再び位置合わせするシステムが提供される。
【００３７】
少なくとも１つの前記の切り替え可能磁気装置は、前記の衛星上のレバーアームに取り付けられてもよい。
【００３８】
好ましくは、前記のシステムは、対で配置された複数の切り替え可能磁気装置を含み、前記の切り替え可能磁気装置の各々の対は、１つの軸について前記の衛星の方位を制御するために一斉に動作する。より好ましくは、前記のシステムは、少なくとも２対の切り替え可能磁気装置を含む。前記のシステムは、少なくとも３対の切り替え可能磁気装置を含み、前記の３対のそれぞれの軸が相互に直交してもよい。
【００３９】
１以上の切り替え可能磁気装置が、オン状態とオフ状態の間で選択的に可変であり、前記の衛星を周期的に正しい方位に置く。好ましくは、衛星の打ち上げおよび／または配備中に少なくとも１つの切り替え可能磁気装置がオフしうる。
【００４０】
本発明のさらに別の態様によれば、  強磁性体を収集する収集装置であって、磁気引力によって強磁性体を収集して保持する強磁性収集部と、使用時に、前記の収集装置が保持される強磁性支持表面に係合する表面係合部とを含み、さらに、オフ位置とオン位置との間で切り替え可能な少なくとも１つの切り替え可能磁気装置を含み、前記のオフ位置では、前記の強磁性収集部が実質的に消磁され、前記のオン位置では、前記の切り替え可能磁気装置の外部磁界が、前記の強磁性収集部を磁化して、強磁性体を、前記の強磁性収集部に接触させて、又は近接させて収集かつ保持し、及び前記の収集装置を、磁気引力によって前記の強磁性支持表面に対して保持する装置が提供される。
【００４１】
好ましくは、前記の切り替え可能磁気装置が、「オフ」位置にあるとき、前記の強磁性収集部、前記の強磁性体、前記の切り替え可能磁気装置、及び前記の強磁性支持表面の間の磁気引力がごくわずかである。
【００４２】
前記の切り替え可能磁気装置は、さらに、切り替え可能磁気装置をオン位置とオフ位置の間で切り替える作動手段を含んでもよい。
【００４３】
好ましい実施の形態において、切り替え可能磁気装置は、さらに、前記の切り替え可能磁気装置と前記の強磁性収集部との間に位置された、少なくとも１つの強磁性分岐路を含み、前記の強磁性分岐路は、前記の切り替え可能磁気装置がオフ位置にあるとき、前記の強磁性収集部よりも優先的に磁化され、故に、切り替え可能磁気装置がオフ位置にあるとき、前記の強磁性収集部の磁化を効果的に妨げる。好ましくは、前記の強磁性分岐路は、前記の切り替え可能磁気装置がオフ位置にあるとき、磁気的に飽和されないが、前記の切り替え可能磁気装置がオン位置にあるとき、磁気的に飽和される。前記の切り替え可能磁気装置は、さらに、前記の切り替え可能磁気装置と前記の表面係合部との間に高リラクタンス領域を含み、前記の高リラクタンス領域は、前記の表面係合部における磁束が、前記の強磁性支持表面の磁気特性とは実質的に無関係である十分なリラクタンスを有することが可能である。
【００４４】
本発明のさらなる態様によれば、第１のクランプ部材と、前記の第１のクランプ部材に向かって、及び前記の第１のクランプ部材から離れてスライド可能な第２のクランプ部材と、前記の第１のクランプ部材、及び前記の第２のクランプ部材の１つに、又は前記の第１のクランプ部材、及び前記の第２のクランプ部材の１つに極めて近接して取り付けられた切り替え可能磁気装置とを含む少なくとも１つのものを固定するクランプ手段であって、前記の第２のクランプ部材は、前記の第１のクランプ部材から間隔が開けられ、クランプされるものが、挿入されるギャップを区画し、前記の切り替え可能磁気装置がオンするとき、前記の第１及び第２のクランプ部材が、互いに移動し、それ故、クランプ部材の間のギャップに挿入されるものをクランプする手段が提供される。
【００４５】
ホルダは、好ましくは、前記の第１のクランプ部材、及び前記の第２のクランプ部材に相対的にスライド可能な、クランプされるべきものが挿入されうるギャップが、クランプ部材の隣接する対の間で区画され、前記の切り替え可能磁気装置が「オン」するとき、クランプ部材の隣接する対が、互いに向かって移動し、それによって、クランプ部材の隣接する対の間のギャップに挿入されるものをクランプする。また、ホルダは、１以上の追加のクランプ部材に取り付けられた１以上の追加の切り替え可能磁気装置を含んでもよい。
【００４６】
好ましくは、ホルダは、さらに、前記の切り替え可能磁気装置の１つの作動手段を、１以上の追加の切り替え可能磁気装置の少なくとも他方とともに操作する手段を含む。
【００４７】
本発明の別の態様によれば、前記の切り替え可能磁気装置の機能を提供又は制限する１以上の機能モジュールに係合する切り替え可能磁気装置が提供される。
【００４８】
１以上の機能モジュールは、１以上の以下の種類のモジュールを含むことが可能である。それらは、前記の切り替え可能磁気装置の磁石の相対的な回転を、あらかじめ決められた角度範囲内に制限する回転制限モジュール、前記の切り替え可能磁気装置の磁石の相対的な回転を偏らせるバイアスモジュール、及び前記の切り替え可能磁気装置の磁石の相対的な方向を開放可能にロックするロックモジュールである。
【００４９】
前記のロックモジュールは、好ましくは、１以上のあらかじめ決められた相対方向において、前記の切り替え可能磁気装置の磁石を開放可能にロックする。
【００５０】
前記の切り替え可能磁気装置は、好ましくは、さらに、磁石の相対的な回転を引き起こす作動手段を含み、前記の作動手段は、追加的に、少なくとも１つの前記の機能モジュールによって係合され、前記の切り替え可能磁気装置の機能を制御する。
【００５１】
本発明のさらに別の態様によれば、表面をグリップするグリップ装置であって、その表面にシール可能に係合する排出可能な空間を有する種類の少なくとも１つのグリップ手段を含み、前記のグリップ手段は、前記の空間を部分的に排出することにより、前記の表面と前記のグリップ手段との間に吸引力を形成することによって、前記の表面をグリップし、前記のグリップ装置は、さらに、少なくとも１つの切り替え可能磁気装置を含み、前記の切り替え可能磁気装置は、前記の表面が強磁性であるとき、前記の表面と追加の磁気的係合を生成する装置が提供される。
【００５２】
好ましくは、前記のグリップ手段が前記の表面にシール可能に係合されるとき、少なくとも１つの前記の切り替え可能磁気装置が、前記の表面に接触する、又は前記の表面に近接する。
【００５３】
好ましくは、少なくとも１つの前記の切り替え可能磁気装置は、使用時に、もし、前記のグリップ手段の前記の表面とのシーリング係合が、部分的に又は全体的に破られるなら、そのシーリング係合を、少なくとも部分的に再構成するように動作する。
【００５４】
グリップ装置は、前記の切り替え可能磁気装置をオン位置とオフ位置の間で切り替えて、前記のグリップ装置の前記の表面に対する取り付け及び分離を可能にする作動手段を含むことができる。
【００５５】
また、グリップ装置は、前記の切り替え可能磁気装置が、１以上の磁極拡張手段を有し、前記の磁極拡張手段は、相対的に高い透磁率の磁気回路を提供し、前記の切り替え可能磁気装置の外部磁界を、強磁性表面に、実質的に導通させ、それらとの磁気引力を増す。また、グリップ装置は、複数のグリップ手段、又は切り替え可能磁気装置を含むことができる。
【００５６】
本発明の別の態様によれば、第１の磁気装置と第２の磁気装置とを含む連結器であって、前記の第１の磁気装置は、切り替え可能磁気装置であり、前記の第１の磁気装置及び前記の第２の磁気装置は、前記の第１の磁気装置がオフのとき、前記の第２の磁気装置が、前記の第１の磁気装置を引きつけ、前記の第１の磁気装置がオンのとき、前記の第２の磁気装置が、前記の第１の磁気装置に反発するように互いに相対的に配置される連結器が提供される。
【００５７】
前記の第２の磁気装置は磁石を備えてもよい。好ましくは、前記の第２の磁気装置が、第２の切り替え可能磁気装置を備え、前記の第１及び第２の切り替え可能磁気装置は、前記の第１及び第２の切り替え可能磁気装置がオンするとき、互いに反発する。
【００５８】
好ましくは、前記の第１の磁気装置が、前記の第２の磁気装置に対して相対的に移動可能である。
【００５９】
本発明のさらなる態様によれば、切り替え可能磁気装置、及び少なくとも１つの第２の磁気手段を含む連結手段であって、前記の切り替え可能磁気装置、及び前記の第２の磁気手段は、前記の切り替え可能磁気装置がオンし、かつ前記の第２の磁気手段が、前記の切り替え可能磁気装置に接触している、又は極めて近接しているとき、前記の第２の磁気手段が、前記の切り替え可能磁気装置に、相対的に強く引き寄せられ、よって、前記の第２の磁気手段を前記の切り替え可能磁気装置に連結し、前記の切り替え可能磁気装置がオフするとき、前記の第２の磁気手段と前記の切り替え可能磁気装置が分離するように、前記の第２の磁気手段が、前記の切り替え可能磁気装置に相対的に弱く引き寄せられる連結手段が提供される
【００６０】
好ましくは、前記の連結手段は、少なくとも１つの追加の磁気手段を含み、前記の追加の磁気手段は、前記の切り替え可能磁気装置がオンし、前記の第２の磁気手段が前記の切り替え可能磁気装置に接触し、又は極めて近接し、かつ前記の追加の磁気手段が、前記の第２の磁気手段に接触し、又は極めて近接するとき、前記の追加の磁気手段が、前記の第２の磁気手段に結合され、前記の切り替え可能磁気装置がオフするとき、前記の第２、及び前記の追加の磁気手段が、前記の第２、及び前記の追加の磁気手段が分離できるように、前記の切り替え可能磁気装置に相対的に弱く引き寄せられるように、前記の第２の磁気手段に対して配置される。
【００６１】
前記の切り替え可能磁気装置は、前記の第２の磁気手段に対して相対的に可動であってよい。前記の追加の磁気手段は、好ましくは、前記の第２の磁気手段、及び前記の切り替え可能磁気装置に対して相対的に可動である。少なくとも１つの前記の第２の磁気手段および／または少なくとも１つの前記の追加の磁気手段は、強磁性部材であってよい。
【００６２】
また、連結器は、さらに、前記の切り替え可能装置をオフし、前記の連結手段の分離を可能にする作動手段を含んでもよい。好ましくは、前記の作動手段は、前記の切り替え可能磁気装置をオンして、前記の連結手段の連結を引き起こすように追加的に構成される。
【００６３】
連結手段は、さらに、間隔が開けられた複数の第２の手段を含み、前記の切り替え可能磁気装置は、前記の切り替え可能磁気装置が、複数の前記の第２の磁気手段の選択された１つに連結可能なように可動であってよい。
【００６４】
本発明の別の態様によれば、ラッチ部材、第１の磁気装置、及び切り替え可能磁気装置を含むラッチ手段であって、前記のラッチ部材は、前記のラッチ部材がラッチ凹部に受け入れられ、前記のラッチ部材のラッチを引き起こすことができる伸張位置と、後退位置との間で可動であり、前記の第１の磁気装置と前記の切り替え可能磁気装置は、互いに相対的に可動であり、前記の第１の磁気手段、又は前記の切り替え可能磁気装置が、前記のラッチ部材に結合され、前記の切り替え可能磁気装置の作動が前記のラッチ部材の相対的な動きを引き起こすように取り付けられる手段が提供される。
【００６５】
前記の第１の磁気装置が、好ましくは、磁石である。
【００６６】
切り替え可能磁気装置、又は第１の磁気手段は、前記ラッチ部材に連結できる。
【００６７】
好ましくは、前記の切り替え可能磁気装置、及び前記の第１の磁気手段が、前記の切り替え可能磁気装置がオンのとき、前記の第１の磁気手段を引き寄せるように互いに相対的に配列される。あるいは、前記の切り替え可能磁気装置、及び前記の第１の磁気手段が、前記の切り替え可能磁気手段がオンのとき、前記の切り替え可能磁気手段が、前記の第１の磁気手段に反発するように互いに相対的に配列される。
【００６８】
前記の第１の磁気手段が、強磁性材料から形成され、前記の切り替え可能磁気装置、及び前記の第１の磁気手段が、前記の切り替え可能磁気装置がオンのとき、前記の第１の磁気手段を引き寄せるように、互いに相対的に配列される。
【００６９】
第１の磁気手段、または切り替え可能磁気装置は、前記のラッチ部材に取り付けられてもよい。
【００７０】
前記の装置は、好ましくは、さらに、前記のラッチピンを、伸張位置、又は後退位置に偏らせるバイアス手段を含む。
【００７１】
ある実施の形態において、前記のラッチ部材、及び前記の第１の磁気手段が、第１の部材に取り付けられ、前記の切り替え可能磁気装置が、前記の第１の部材に相対的に可動である第２の部材に取り付けられ、前記のラッチ手段は、前記の第１の部材を前記の第２の部材にラッチする。
【００７２】
別の実施の形態において、ラッチピン、第１の磁気手段、及び切り替え可能磁気装置が、第１の部材に取り付けられ、前記のラッチ部材が、前記の第１の磁気手段に相対的に可動である第２の部材の受入アパーチャに受け入れられ、前記のラッチ手段は、前記の第１の部材を前記の第２の部材にラッチする。ラッチ部材は、第１の磁気部材を含んでもよい。
【００７３】
本発明のさらなる態様によれば、ハウジング、第１の永久磁石、及び第２の永久磁石を含む種の切り替え可能磁気装置であって、前記の第１の永久磁石及び前記の第２の永久磁石は、前記のハウジング内に取り付けられ、オフ位置とオン位置の間で互いに相対的に回転可能であり、前記のオフ位置は、前記の切り替え可能磁気装置が、相対的に弱い外部磁界を与える位置であり、前記のオン位置は、前記の切り替え可能磁気装置が、相対的に強い外部磁界を与える位置であり、前記の切り替え可能磁気装置は、さらに、低リラクタンス分岐路を含み、前記の低リラクタンス分岐路は、少なくとも前記のハウジングの第１の部分に取り付けられ、前記のハウジングの第１の部分は、前記の切り替え可能磁気装置がオフ位置にあるとき、前記のハウジングの第１の部分に隣接した、前記の切り替え可能磁気装置によって与えられる外部磁界がごくわずかであるように、少なくとも部分的に磁化されるように構成され、前記の切り替え可能磁気装置は、さらに、前記の第１及び第２の磁石と、前記の切り替え可能磁気装置の外部表面の一部との間の高リラクタンス領域を含み、前記の高リラクタンス領域は、前記の切り替え可能磁気装置の前記の外部表面の一部に与えられる磁束が実質的に一定であるように、十分なリラクタンスを有する装置が提供される。
【００７４】
好ましくは、前記の分岐路は、切り替え可能磁気装置がオフ位置にあるとき、切り替え可能磁気装置の外部磁界によってほとんど磁気的に飽和される。前記の分岐路は、好ましくは、強磁性である。
【００７５】
本発明のさらなる別の態様によれば、ハウジング、第１の永久磁石、及び第２の永久磁石を含む種の切り替え可能磁気装置であって、前記の第１の永久磁石及び前記の第２の永久磁石は、前記のハウジング内に取り付けられ、オフ位置とオン位置との間で互いに相対的に回転可能であり、前記のオフ位置は、前記の切り替え可能磁気装置が、相対的に弱い外部磁界を与える位置であり、前記のオン位置は、前記の切り替え可能磁気装置が、相対的に強い外部磁界を与える位置であり、前記の切り替え可能磁気装置は、さらに、低リラクタンス分岐路を含み、前記の低リラクタンス分岐路は、前記の切り替え可能磁気装置がオフ位置にあるとき、前記の低リラクタンス分岐路に隣接した切り替え可能磁気装置によって与えられる外部磁界がごくわずかであるように、少なくとも部分的に磁化される装置が提供される。
【００７６】
本発明のこれらの態様において、前記の低リラクタンス分岐路は、前記の切り替え可能磁気装置がオン位置にあるとき、前記の分岐路に隣接して、相対的に強い外部磁化を与える。前記の低リラクタンス分岐路は、好ましくは、エアギャップによって、前記の磁石から分離される。より好ましくは、前記の低リラクタンス分岐路は、前記の切り替え可能磁気装置がオフ位置にあるとき、磁気的に飽和されず、前記の切り替え可能磁気装置がオン位置にあるとき、磁気的に飽和される。
【００７７】
本発明のさらなる態様によれば、ハウジング、第１の永久磁石、及び第２の永久磁石を含む種の切り替え可能磁気装置であって、前記の第１の永久磁石及び前記の第２の永久磁石は、前記のハウジング内に取り付けられ、オフ位置とオン位置との間で互いに相対的に回転可能であり、前記のオフ位置は、前記の切り替え可能磁気装置が、相対的に弱い外部磁界を与える位置であり、前記のオン位置は、前記の切り替え可能磁気装置が、相対的に強い外部磁界を与える位置であり、前記の切り替え可能磁気装置は、さらに、磁石と前記の磁気装置の外部表面の一部との間に高リラクタンス領域を含み、前記の高リラクタンス領域は、前記の切り替え可能磁気装置の前記の外部表面の一部に与えられる磁束が実質的に一定であるように、十分なリラクタンスを有する装置が提供される。前記の高リラクタンス領域は、エアギャップであってよい。
【００７８】
前記の高リラクタンス領域は、こうリラクタンス領域を区画するハウジングを囲む外殻、前記のハウジングに外部で取り付けられるスペーサ、前記のハウジングにおける空間、磁石とハウジングの間のギャップ、非磁性スペーサを提供することによって、任意の既知の方法によって形成可能である。
【００７９】
前記の切り替え可能磁気装置は、さらに、前記の磁石を、第１の相対方向に開放可能に保持する開放可能保持手段を備え、前記の開放可能保持手段は、開放可能であり、前記の磁石が、第２の相対方向に動くことを可能にする。好ましくは、前記の切り替え可能磁気装置は、前記の開放可能保持手段を作動させて、前記の磁石を開放する作動手段を含む。前記の作動手段が、好ましくは、押しボタン装置を含む。前記の開放可能保持手段は、好ましくは、前記のバイアス手段を開放可能に保持する。
【００８０】
本発明の別の態様によれば、外部導体に電気的に接続するように構成された電気連結器であって、前記の連結器は、電気接続をする少なくとも１つの接触部を含み、切り替え可能磁気装置は、前記の切り替え可能磁気装置がオン位置にあるとき、前記の接触部を、前記の外部導体と導電接触させて保持する連結器が提供される。
【００８１】
好ましくは、前記の接触部が、前記の切り替え可能磁気装置の前記のハウジングに取り付けられる。前記の接触部が、前記の切り替え可能磁気装置の前記のハウジングと一体的に形成可能である。前記の電気連結器は、２以上の接触部を含んでもよい。また、前記の電気連結器は、導電性ケーブルを受け入れて電気的に接触するケーブル受入手段を含んでもよい。
【００８２】
好ましくは、前記の電気連結器が、前記の切り替え可能磁気装置の磁石を、オン状態とオフ状態の間で相対的に回転し、電気連結手段の連結と分離を選択的に可能にする作動手段を含む。
【００８３】
好ましい実施の形態において、前記の電気連結器は、さらに、電流が前記の連結器に流れることを選択的に防止または可能にする電気スイッチング手段を含む。
【００８４】
前記の作動手段は、前記の切り替え可能磁気装置がオフ位置にあるとき、電流が前記の連結器を流れないように前記の電気スイッチング手段と関連づけできる。また、電気連結器は、電気絶縁手段を含んでもよい。
【００８５】
前記の電気連結器は、好ましくは、溶接のための地中接続器であってよい。
【００８６】
本発明の別の態様によれば、ハウジング、第１の永久磁石、及び第２の永久磁石を含む種の切り替え可能磁気装置であって、前記の第１の永久磁石及び前記の第２の永久磁石は、前記のハウジング内に取り付けられ、オフ位置とオン位置との間で互いに相対的に回転可能であり、前記のオフ位置は、前記の切り替え可能磁気装置が、相対的に弱い外部磁界を与える位置であり、前記のオン位置は、前記の切り替え可能磁気装置が、相対的に強い外部磁界を与える位置であり、前記の第１及び第２の磁石の相対的な方向が、前記のオン位置とオフ位置の間で可変であり、その強さが可変の外部磁界を生成する装置が提供される。
【００８７】
前記の第１及び第２の磁石の相対的な方位は、好ましくは、前記のオン位置とオフ位置の間で連続的に可変である。また、前記の第１及び第２の磁石の相対的な方位が、前記のオン位置とオフ位置との間で増加的に可変であってもよい。
【００８８】
本発明のさらなる別の態様によれば、偏向手段を超えて移動する帯電粒子を偏向させる粒子偏向手段であって、外部磁界を生成して、前記の粒子を帯電させる切り替え可能磁気装置を含む手段が提供される。
【００８９】
本発明の別の態様によれば、第１の流体部と第２の流体部の間に流体接続部を作成する流体連結器であって、さらに、少なくとも１つの切り替え可能磁気装置を含み、前記の切り替え可能磁気装置は、前記の第１及び第２の流体部を互いに流体が行き来するように保持する流体連結器が提供される。
【００９０】
前記の流体連結器は、さらに、前記の切り替え可能磁気装置の磁石を、オン状態とオフ状態の間で相対的に回転させ、前記の流体連結手段の連結と分離を選択的に可能にする作動手段を含んでもよい。前記の流体連結器は、さらに、前記の第１及び第２の流体部の間で、流体の流れを制御する流体制御手段を含んでもよい。記の作動手段は、好ましくは、前記の切り替え可能磁気装置がオフ位置にあるとき、流体の流れが妨げられるように、流体制御手段に関連している。
【００９１】
本発明の別の態様によれば、第２の部材に相対的につり下げられた第１の部材を有する懸垂装置であって、第１の部材に関連した第１の磁気手段、及び第２の部材に関連した第２の磁気手段を含み、前記の第１の磁気手段、又は前記の第２の磁気手段は、切り替え可能磁気装置を含む装置が提供される。
【００９２】
前記の第１及び第２の磁気手段は、前記の切り替え可能磁気装置が相対的に強い外部磁界を与えるとき、互いに反発するように配置されてよい。あるいは、前記の第１及び第２の磁気手段は、前記の切り替え可能磁気装置が相対的に強い外部磁界を与えるとき、互いに引き合うように配置されてよい。この場合において、前記の第１及び第２の磁気手段は、前記の切り替え可能磁気装置が相対的に弱い外部磁界を与えるとき、互いに引き合うように配置されてもよい。
【００９３】
磁気懸垂装置は、さらに、導電部を含むダンプ手段を有し、前記のダンプ手段は、前記の第１及び第２の部材の相対的な動きが、前記の導電部を、前記の第１又は第２の磁気手段によって生成される磁界中で動かすように、前記の第１又は第２の部材に連結される導電部を含んでもよい。
【００９４】
前記の第１及び第２の部材が、好ましくは、互いに相対的にスライド可能である。記の第１の磁気手段、及び／または、前記の第２の磁気手段は、切り替え可能磁気装置を含む。
【００９５】
好ましくは、使用時に、前記の切り替え可能磁気装置の外部磁界が変化し、懸垂中の前記の第１及び第２の部材の隔たりを変化させることが可能である。
【００９６】
懸垂装置は、好ましくは、ダンパ又は衝撃吸収装置を備えていてもよい。
【００９７】
本発明の別の態様によれば、磁気手段に対する導電性部材の動きが、導電性部材に対する磁気力の印加によって減じられ、前記の磁気手段が、切り替え可能磁気装置を含む磁気ブレーキ手段が提供される。
【００９８】
好ましくは、使用時に、前記の導電性部材と前記の磁気手段の相対的な動きの減少率を変化させるように、前記の切り替え可能磁気装置の外部磁界が、相対的な低レベルと高レベルとの間で可変である。
【００９９】
好ましい実施の形態において、前記の切り替え可能磁気装置は、さらに、磁石の相対的な方位を指示する指示手段を含む。使用時に、もし、外部磁気回路を形成する前記の切り替え可能磁気手段が、強制的に除去されるなら、前記の指示手段が、前記の磁石の相対的な方位を除去するように指示することができる。前記の指示手段が前記の作動手段を含んでもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【０１００】
以下に、添付の図面を参照して、本発明の好ましい実施の形態について述べる。
添付の図面は、本発明の好ましい実施の形態を示す。これらの図は、本発明の好ましい実施の形態を図示する目的で提供され、本発明は、図示された特定の実施の形態に制限されない。
【０１０１】
特許文献１に述べられる切り替え可能磁気装置について発明者によって実施される更なる研究を受けて、本発明の種々の態様が生み出された。これらの研究は、切り替え可能磁気装置を「オフ」の位置から「オン」の位置に切り替えるために必要な力が、外部磁気回路の透磁率とともに変化することを明らかにした。特に、外部磁気回路がない場合に、装置を「オン」の位置から「オフ」の位置に切り替えるために必要な力は、外部磁気回路が存在する場合に、装置を所定の位置に切り替えるために必要な力よりもずっと大きいことがわかった。例えば、その装置が、外部の強磁性材料と接触して、又は極めて近接して配置されるとき、高い透磁率の外部磁気回路が存在しうる。図１Ａは、特許文献１に述べられた切り替え可能磁気装置の作動手段を角変位で回転させるために必要な相対的な力のグラフである。図１Ａからわかるように、装置を、「オン」の位置に切り替えるために必要な力は、もし外部の透磁率が低いなら、大きい。これは、高い透磁率を有する外部の磁気回路が存在しないとき、装置固有の大きい磁界強さに起因する。従って、この固有の磁界によって生成される抵抗を克服する研究がなされてきた。オン位置、すなわち、図１Ａの１８０度への磁界の回転は、機械エネルギーを、磁極間の磁束密度の高い反発領域に保存される磁気ポテンシャルエネルギーに変換する。
【０１０２】
図１Ｂは、切り替え可能磁気装置が、高い透磁率の外部磁気経路の存在するところにある場合の、図１Ａと同様のグラフを示す。これは、例えば、磁石が外部の鉄の負荷に取り付けられるとき等の、装置を、外部強磁性材料に接触させて、又は極めて近接させて配置することによって達成できる。図１Ｂからわかるように、グラフの一般的形状が、図１Ａのそれに類似するけれども、磁石をオフ位置とオン位置の間で動かすために必要とされる相対力は、高透磁率外部磁気回路が存在しないときよりもずっと小さい。図１Ｂにおいて、磁石をオフ位置とオン位置の間で動かすために必要な力は、図１Ａにおけるそれよりも小さい。なぜなら、外部磁気回路の高い透磁率が、結果として、いくらかの磁束が、反発する極の間で、より容易にそれる外部経路を見つけることにつながるからである。
【０１０３】
図１Ａ及び図１Ｂの両方において、角変位力は、磁石を、１８０度（すなわち、完全オン位置）を除いて、０度又は３６０度の方向（すなわち、完全オフ位置）に戻そうとする。０度又は３６０度では、たとえ不安定、又は半安定の平衡でも、時計回り、及び反時計回りの力がつり合う。
【０１０４】
図２は、角変位に対してプロットされた、典型的な切り替え可能磁気装置の作動手段を切り替えるために必要な相対力の一連のプロットを示す。各々別個のプロットは、切り替え可能磁気装置が、強磁性体基板から異なる距離だけ離れているときの回転力を示す。プロット２００１は、切り替え可能磁気装置が無負荷であるとき、すなわち、切り替え可能磁気装置が強磁性表面に近接していないときの、角変位に対する力の角度を示す。プロット２００２は、切り替え可能磁気装置が、外部磁性体から３．５ｍｍであるときの、角変位に対する力を示す。プロット２００３、２００４、２００５は、切り替え可能磁気装置が、磁気回路から、それぞれ、２ｍｍ、０．５ｍｍ、及び０．１ｍｍだけ離れているときの、角変位に対する力を示す。プロット２００６は、切り替え可能磁気装置が、強磁性材料と接触しているときの、角変位に対する角変位力を示す。これらのプロットからわかるように、切り替え可能磁気装置が、外部強磁性体に近づけられるとき、切り替え可能磁気装置の磁石を回転させるために必要な力が十分に低減する。切り替え可能磁気装置が、外部強磁性回路に接触するとき、オフ位置（０度）とオン位置（１８０度）の間の磁石を回転させるために必要なピーク力は、切り替え可能磁気装置が無負荷なときに必要とされるピーク力の２０％未満である。
【０１０５】
磁石に作用する力は、（磁石が、１８０度の平衡状態であるときを除いて）常に、磁石をオフ位置（０度又は３６０度）に戻そうとするので、磁石をオン位置に回転させるためになされるどの働きも、磁石がオフ位置に戻されるときに戻される。
【０１０６】
本発明の第１の実施の形態において、磁気装置は、磁石を、完全オフ位置から偏らせる、磁石に関連したバイアス手段を含む。上述したように、例えば、磁気装置が、外部強磁性材料に接触していない、又はあまり近接していない等の、切り替え可能磁気装置が、外部磁気回路を有していない場合、装置をオフ位置からオン位置にシフトするために必要とされる力は、相対的に高い。バイアス手段は、それが、磁石に対して回転力を与えるように配置される。その回転力は、外部磁気回路がない状態で作動手段をオン位置に移動させるために必要なピーク力よりも小さいが、外部磁気回路が存在する状態で、作動手段をオン位置に移動させるのに十分な力である。結果として、本発明の第１の態様による装置が、外部強磁性材料に極めて近接して、又は接触して配置されるとき、装置は、自動的に、オン位置に切り替わる。従って、本発明の第１の態様の装置は、「自動ターンオン」特性を有するといえる。
【０１０７】
本発明の第１の態様の装置において、バイアス手段は、作動手段を、完全オフ位置から離して保持するように動作する。例えば、バイアス手段は、外部磁気回路が存在しないとき、動作手段を０度、すなわち完全オフ位置から離して偏らせる、図３に示されるような力Ｆを印加してもよい。図３の例において、バイアス手段によって印加されるバイアス力Ｆは、外部磁気回路が閉じられるとき、作動手段を、完全オフ位置から約３０度に保持する。外部磁気回路が閉じられるとき、力Ｆは、磁石を動かすのに必要な力Ｆ１よりも大きい。よって、その装置は、オン位置まで自動的に動く。やや違う言葉で表現すると、バイアス手段は、磁石に回転力Ｆを印加する。外部磁気回路が存在しないとき（プロット３１）、装置を「オン」位置に移動させるために、最大力Ｆ２が必要とされる。ＦがＦ２より小さい時、その装置は、外部磁気回路が存在しないときに、「オン」位置まで移動しない。しかし、外部磁気回路が、一旦、所定の位置にあると（プロット３２）、「オン」位置に移動させるために印加する必要のある最大力は、Ｆ１まで減少する。バイアス手段によって提供される力ＦがＦ１より大きいので、外部磁気回路が完了するとき、装置は、自動的に「オン」位置まで移動する。
【０１０８】
再び図２を参照すると、約２ニュートンの力を印加するバイアス手段は、切り替え可能磁気装置が無負荷の場合、磁石をオン位置まで回転しないが、切り替え可能磁気装置が、一旦、外部強磁性体の０．１ｍｍ内、又はそれに接触して配置されるなら、磁石をオン位置まで回転させる。この実施の形態において、バイアス手段の２ニュートンの力は、切り替え可能磁気装置が無負荷のとき、それらの磁石を、約３５度の相対的な方位で留まらせる。
【０１０９】
本発明の第２及び第３の態様による実施の形態は、例えば、装置を外部強磁性材料から強制的に除去することによって、外部磁気回路が除去されるなら、装置が自動的にターンオフする「自動オフ」特性を含むものとして説明できる。一般的な用語において、「自動オフ」特性は、磁石が、「完全オン」位置に回転することを妨げることによって達成される。この動作は、図６及び図７とともに、相対力に対する角変位のプロットである図４Ａを参照して説明されてよい。プロットＡは、外部磁気回路が存在しない場合の力を示し、プロットＢは、外部磁気回路が存在する場合の力を示す。
【０１１０】
装置が、自動オフモードで動作するために、装置の内部摩擦を利用してもよく、専用のオーバーライド可能な固定装置が使用されてもよい。外部磁気経路が妨げられるとき、リセット特性がトリガされる。
【０１１１】
図４Ａは、装置の内部摩擦に依存する自動オフ構成の実施の形態における適用可能な力を図示する。この実施の形態において、装置は、例えば、１７５度にスイッチオンされ（図７）、すなわち、１８０度の半平衡位置になく、装置は、強磁性材料等の外部磁気回路に接触して、又は極めて近接していると仮定する。プロットＢは、この条件において、磁石間の磁気反発によって生じる反発回転力を示す。この構成では、磁石を、「オフ」方向に回転させるために作用する逆方向の力Ｗがある。１７５度での内部摩擦がＸで示される。この摩擦力は、反発磁力Ｗに抵抗する。摩擦力がＷより大きいので、高い透磁率の外部磁気経路が所定の位置にある限り、スイッチは、１７５度の位置に存在する。もし、透磁率の高い外部経路が遮断されるなら、磁石間の反発力は、プロットＡによって示されるそれとなり、その反発力は、Ｘより大きいＹとなる。結果として、プロットＡの反発磁力と摩擦力が、Ｚで均衡となるまで、移動可能な磁石が、オフ位置に向かって駆動される。
【０１１２】
ここから
摩擦線が図４Ａに直線として示される一方、摩擦力は、例えば、磁石間の磁力相互作用の位置による変化の効果に起因する回転によって変化してよい。また、外部磁気回路が存在するとき、（１以上の磁石の慣性等の）摩擦以外の他の要因が、磁気装置を、所定の位置に保持することを助けることができる。
【０１１３】
自動オフ特性のより正確な制御が必要とされるとき、プロットＡの磁力の反発に従うトリップ可能なラッチ機構が使用されてもよい。そのようなラッチの１つの実施の形態は、ターンオン方向における垂直な「前」縁と勾配のある後縁とを有する三角断面のばね仕掛けのドアに類似する。このばね仕掛けのラッチは、相対的に動く一対の磁石の他の部分、又はそれらのそれぞれの運搬装置上で、所望の回転角度（例えば、１７５度）で、適当な凹部に係合することができる。ばね張力は、１以上の予測可能なラッチ力を提供する一方、自動ターンオフ力を制御するように調整できる。
【０１１４】
本発明の別の実施の形態において、切り替え可能磁気装置は、自動オン特性と自動オフ特性を組み込む。好ましくは、自動オン特性は、本発明の第１の態様のそれに類似し、自動オフ特性は、本発明の第２又は第３の態様のそれに類似する。
【０１１５】
本発明の第１の態様の実施の形態において、作動手段に関連したバイアス手段は、好ましくは、１以上のばねを含む。あるいは、バイアス手段は、空気圧手段、圧縮空気手段、バイメタルのばね、又は実際にバイアス力を印加する他の適当な手段を含む。
【０１１６】
外部磁気回路が全く存在しない場合に、バイアス手段は、第１及び第２の磁石が、完全オフ位置から、約１０度から６０度、好ましくは、２０度から４０度、最も好ましくは、約３０度のオフセットがかけられるように、バイアス力を印加することが好ましい。
【０１１７】
本発明の第２又は第３の態様の実施の形態において、回転制限手段は、完全オン位置への作動手段の回転を妨げる留め手段を有してもよい。あるいは、回転制限手段は、第１および／または第２の磁石の完全オン位置への回転を妨げる、第１及び第２の磁石の１つ又は両方と内部係合する留め手段を有していてもよい。この実施の形態において、留め手段は、格納式の係合部材を備えてもよい。磁石がオン位置に回転するにつれて、磁石の１つの表面に形成された凹部がその格納式部材と並んで動くとき、その格納式の係合部材が、凹部に向かって動く。磁石がオフ位置に向かって逆に回転するとき、傾斜した、だんだん細くなる表面が提供され、格納式部材が、磁石における凹部から離れることを可能にしてもよい。
【０１１８】
図５Ａを参照すると、特許文献１及び特許文献２に述べられた基本装置は、第１の磁石１０と第２の磁石１１を含む。両方の磁石１０、１１は、一般的に、円板型の磁石であり、特許文献１の図１に示された磁石１に似ている。磁石１０，１１は、磁極片１２，１３から作られたハウジングに収容される。磁極片１２，１３は、好ましくは、磁気抵抗の小さい強磁性の材料からなる。磁極片１２，１３は、それらが、固定位置で下部磁石１０を固定して保持するように配置される。しかし、上部磁石１１は、磁極片１２，１３によって形成されたハウジング内で回転可能である。
【０１１９】
上部磁石１１の回転を容易にするために、磁石１１は、垂直側壁に沿ってノッチ又は溝１４，１５を有した状態で形成される。これらのノッチ又は溝１４，１５は、バー１８の下方ディペンディングアーム１６，１７を受け入れる。バー１８は、ボス２０上に形成された溝１９の内部に受けいれられる。ボス２０は、続けて、ハンドルすなわちレバー２２に固定して接続される短バー２１に接続される。この手段によって、ハンドルすなわちレバー２２の回転は、第２の磁石１１の回転を引き起こす。第２の磁石１１が、本質的にその中心点の周りに回転することが理解されるであろう。
【０１２０】
その装置は、さらに、磁極片１２，１３によって形成されたハウジングに固定される上部カバー２３を含む。カバー２３は、磁極片１２，１３によって形成されたハウジングの上部を隠す。ボス２０が、上部カバー２３の穴に存在し、密封用部材２４は、その穴の周囲の水密防塵シールを形成することを助けることが知られる。
【０１２１】
図５Ａに示された装置のある実施の形態において、下部磁石１０の底部表面は、装置の底部表面の一部を形成する。この実施の形態において、下部磁石１０の最も下の表面は、磁極１２，１３のそれぞれの底部表面に本質的に隣接して存在するように位置される。別の実施の形態において、装置の底部表面は、底部カバー（図示されない）によって提供される。いずれの実施の形態においても、装置は、実質的に水密及び防塵であるように、実質的に密封されることが好ましい。これは、装置を、ほこりっぽい環境、湿った環境、又は、十分潜水した環境等の厳しい環境で使用されることを可能にする。
【０１２２】
図６を参照すると、本発明による切り替え可能磁気装置を示す。図６の基本装置は、一般的に、図５に示された装置に類似し、同じ機能には、同じ符号が付されている。図６に示された装置は、本発明の第１の態様の実施の形態、及び本発明の第２の態様の実施の形態を含む。本発明の他の実施の形態が、本発明の第１の態様の自動オン特性、又は、本発明の第２又は第３の態様の自動オフ特性を提供できることが理解される。
【０１２３】
図５Ａの実施の形態に共通する機能に加えて、図６の装置は、磁極１３の一端３１と、軸２１に対する内部端に接続されたコイルばねの形態をしたバイアスばね３０も含む。コイルばね３０は、外部磁気回路が与えられないとき、軸２１、結果として、上部の回転可能磁石が、完全オフ位置から約３０度の角度α１で保持されるように、軸２１を偏らせる。リラクタンスの高い外部磁気回路は、バイアスばね３０によって提供される装置をオン位置にしようとする力と、この力に対向する内部磁界の抵抗との間の平衡をもたらす。これは、結果として、安定した待機状態を採用する装置となる。リラクタンスが十分に低い経路を有する外部磁気回路を閉じることは、内部磁界を低くし、バイアスばねによって提供される力が装置をオン位置に切り替えるのに十分である。
【０１２４】
図６に示される装置において、磁気装置は、１８０度の前、例えば１７５度に位置された留め部材３３が提供されてもよい。留め部材３３は、装置の磁極片１２の上部表面から下方に存在する突起と同じように単純であってよい。留め部材３３は、レバー２２が完全オン位置に回転するとき、それと係合する。留め部材３３は、レバー２２が、完全オン位置に回転することを防止する。レバー２２は、１８０度未満で１８０度近くまで回転することが可能であることが好ましい。それは、装置が、完全ではないがほとんど、完全オン位置の状態になることを可能にする。この場合に、もし、外部磁気回路が、上述したように強制的に除去されるなら、装置は、自動的に低い外部磁界状態に戻る。低リラクタンスの外部経路が、所定の位置にある間、図４Ａを参照して述べられたように、内部摩擦が、磁石をスイッチオンされた位置で保持するに十分でありうる。
【０１２５】
本実施の形態の別の場合において、レバー２２の回転は留め部材（図示されない）に対して１８０度を超える、例えば、１８５度であることが許されてもよい。レバー２２が、その留めに対抗するように回転するとき、内部磁界は、その留めに対して移動可能な磁石を押す。従って、その装置は、もし、外部磁気回路が強制的に除去されるなら、完全オン位置に留まったままである。これは、磁性のセンターオーバートグルに相当するものとして考えられてもよい。
【０１２６】
場合によっては、外部経路のリラクタンスが十分に低く、その結果、ターンオン力を予め決められた閾値未満に低減することを保証することが望まれてもよい。そのターンオン力の低減は、切り替え可能磁気装置が「オン」位置に切り替えられることが可能になる前に、あらかじめ決められた量の磁束が外部磁気回路を通して迂回させられたことを示す。この配置は、図８及び図９を参照して検討される。
【０１２７】
ハンドルは、トルク検知レバーを有する。そのトルク検知レバーは、予め決められた量を超えるトルクが、１つの磁石に印加されることを許さない。上述されたように、磁気装置に印加される外部負荷が存在しないとき、アクティブ状態と非アクティブ状態の間で、磁気装置を切り替えるより多くの力が必要である。作動手段の一部としてトルク検知レバーを使用することは、もし、十分な外部磁気回路が存在しないなら、磁気装置を、アクティブ状態と非アクティブ状態の間で切り替えることを不可能にする。この特徴は、フェイルセーフ特徴として利用され、対象物との磁気結合が、その対象物を安全に持ち上げるのに不十分である場合には、対象物に結合しようとする試みを妨げることができる。
【０１２８】
トルク制限スイッチの第１の配置において、ハンドル又はレバー等の回転機構は、図８に示されるように、トルク検知ばね機構を通して移動可能な磁石に結合される。関連する力は、図４Ｂに示される。もし、反発磁力を克服するために必要な力が、図９に示される閾値、例えば、プロットＣにおけるＶを超えるなら、これは、外部磁気経路にそらされる磁束が不十分である、言い換えれば、外部経路のリラクタンスが、高すぎることを示す。ハンドルに印加される力が閾値を越えるとき、トルク制限装置は、レバーが回転を続けることを可能にするが、回転が可動磁石に伝わることを妨げる空動き装置として働いてもよい。
【０１２９】
図８は、作動手段として、トルクレバーを用いる本発明の実施の形態を示す。この場合に、軸２１は、内部リング４０と外部リング４１に囲まれる。内部リング４０は、ピストン４２のとがっている端を受け入れる凹部を含む。外部リング４１は、ピストン４２が貫通する通路を含む。ピストン４２は、外部ケーシング４３内に含まれる。ピストン４２は、圧縮ばね４４の力によるばね仕掛けである。圧縮ばね４４は、ケーシング４３内部に位置され、ピストン４２と調節可能なグラブねじ４５との間に存在する。もし、外部磁気回路が存在することなく、レバー２２を回そうという試みがなされるなら、装置の内部磁界によって生じる回すことに対する抵抗が、結果として、現在の値を越えるレバー２２に印加される力となる。これは、ピストン４２の先端が、内部リング４０における凹部から動かされ、その後、レバーが、外部リングと共にすべり、従って、軸に固定される内部リングに対して、力の流れを切断する結果となる。従って、上部磁石は、オフ状態に戻る。このようにして、外部磁気回路と磁気装置の制御されたターンオン機能との間の接続が実現できる。
【０１３０】
本発明の第４の態様の１つの実施の形態である、図９に示される実施の形態において、回転ハンドル２２は、ばね５０等の柔軟なリンクを経由して、回転可能な磁石に接続される。ばね５０は、例えば、装置が、強磁性材料に配置されるとき等の、外部磁気回路の存在下にあるとき、もし、回転ハンドル２２が回転するなら、実質的に変形しないように選択される。しかし、もし、回転ハンドル２２が、外部磁気回路の存在下で操作されるなら、磁石を回転するために必要とされる力はずっと大きく（図１参照）、ばね５０は変形する。これは、回転ハンドルの回転が、ばね５０の変形によって除かれ、従って、磁石が回転しない結果となる。結局、回転ハンドルは、ばね５０が十分変形（又は、圧縮）し、さらに、回転ハンドル２２のさらなる回転が、磁石の回転に形を変えるように、十分な回転が可能である。
【０１３１】
図１Ａ−図４Ｂに示される角変位に対する力の図は、本発明に関連した原理を示すために提供されたことが理解されるべきである。しかし、図１Ａ−図４Ｂに示される角変位に対する力の曲線形状は、必ずしも正しいとは限らず、実際の曲線形状は、図示されたものとは異なる場合もあることが理解されるであろう。
【０１３２】
上述されたように、本明細書、及び上述の同時係属出願に述べられた切り替え可能磁気装置は、完全オン位置と完全オフ位置との間の中間状態で使用できる。図１０は、回転の角度と、外部磁界の変動との間のアナログ関係を示す。曲線の正確な特徴は、磁極（図５Ａの１２，１３）の形状と、磁石が物理的な形状において磁化される方法に依存する。磁気ディスク１０，１１の磁気エネルギー出力の比率の変動は、特定の用途に適応する図１０における曲線のさらなる変形を達成できる。
【０１３３】
外部磁界強さのさらなる増加は、それらが、永久磁化されたディスク１０，１１の周辺の磁界強さの変動を反映するように、磁極１２，１３の肉厚を形作ることによって達成できる。
【０１３４】
図５Ｂは、磁気ディスク１０，１１の周辺の磁界強さＨの変動に応じて形作られた磁極片１２，１３の設計を示す。磁界の逆二乗の法則の適用は良好な結果を達成するが、特定の材料と用途が、最適な磁極の形状に影響を与える。以下を含む磁極の肉厚が可変であることは確実である。
肉厚が、磁石の周囲の磁界強度の数学的関数である卵型磁極
肉厚が、磁石１０，１１の磁気質量分布の数学的関数である卵型磁極
肉厚が一定であり、磁界強さが、周囲において低いが均一である円形磁極
【０１３５】
図５Ｂは、外部磁界強さを最大にし、不完全な磁気回路中の所定の場所に磁気装置を保持することを助ける卵型の磁極を有する実施の形態を示す。不完全な磁気回路は、磁気装置の底面と、磁気装置が装着される表面との間にエアギャップがあるとき、又は、磁気装置が装着される表面と装置の底面との間に非磁性材料が挿入される場合に、実際に対応可能である。
【０１３６】
好ましくは、磁極は、その長さが可能な限り最小である。磁極は、（磁石に沿って）磁気回路の一部を形成し、結果として、磁気エネルギーの損失につながる固有の磁気抵抗（リラクタンス）を有する。従って、磁極の長さを最小にすることは、磁気エネルギーの損失を最小にし、従って、外部磁界強さを最大にする。
【０１３７】
本発明の実施の形態は、切り替え可能磁気保持装置として使用できる。例えば、その装置は、表面、特に金属表面上にしっかり留まるように使用されてもよい。切り替え可能磁気装置の全ての側面は、磁気材料に取り付けるために使用できる。しかし、磁界の強度は、ハウジングの周囲の点ごとに変化するので、種々の点で発生する保持力も変化する。好ましい実施の形態において、装置が固定される表面は、下部磁石の底部表面に隣接して、又は真下に位置される。他の実施の形態において、磁気装置が固定される表面は、磁石の側面に隣接して、又は側面のそばに位置される。従って、好ましい実施の形態において、切り替え可能磁気装置の最高４つの側面が使用できる。
【０１３８】
図１１Ｂに関してさらに説明されるように、切り替え可能磁気装置の４つの側面の各々は、切り替え可能磁気装置の表面と、その磁気装置を取り付けることができる表面の間に、適当なエアギャップ、又はリラクタンスの高い経路を提供することによって、「定磁束」配置で使用できる。
【０１３９】
上述されるように、本発明は、特許文献１で述べられた切り替え可能磁気装置に基づいている。従って、発明者は、本発明の種々の側面の実施の形態が、モジュール形態で効果的に作成できると主張している。従って、本発明は、加えて、切り替え可能磁気装置のモジュール構成、及びそのような装置で使用されるモジュールに関する。
【０１４０】
モジュール構成を有する切り替え可能磁気装置の実施の形態が、図１８を参照して説明される。モジュール式の切り替え可能磁気装置２０００の土台は、図５Ａと共に説明され、さらに、特許文献１で説明された切り替え可能磁気装置２０１０である。切り替え可能磁気装置２０１０のモジュールの上部に、下部から上部にかけて取り付けられるものは、以下のモジュール、すなわち、回転制限モジュール２０２０、ばねモジュール２０３０、動作モード選択モジュール２０４０、及びアクチュエータ２０７０である。
【０１４１】
回転制限モジュール２０２０は、回転可能磁石の回転を、あらかじめ決められた角度範囲に制限する。そのような回転制限モジュール２０２０は、切り替え可能磁気装置２０１０の上部回転可能磁石に取り付けられたピン又は留めを受け入れるスロット又はアパーチャを含む平板を備えることが可能である。スロットは、回転可能磁石の角度回転の範囲が、スロット又はアパーチャ内のピン又は留めの許された移動によって制限されるように、大きさが決められ、形が決められる。回転制限モジュール２０２０は、回転可能磁石の角度回転の範囲を、完全オフ位置から１８０度に制限してもよい。その結果、ユーザが、作動手段を十分回転させることによって、切り替え可能磁気装置を、容易に回転させることができる。あるいは、回転制限モジュール２０２０は、回転可能磁石の角度回転の範囲を、完全オフ位置から１８５−１９０度に制限し、上述されたように、切り替え可能磁気装置のオーバーセンタトグル動作を利用してもよい。回転制限モジュール２０２０は、回転可能磁石の角度回転の範囲を、完全オフ位置から１８０度未満、例えば、１７０度に制限し、上述したような自動ターンオフ機能を提供してもよい。
【０１４２】
ばねモジュール２０３０は、ハウジングと、１以上のバイアス手段を含む。そのハウジングは、切り替え可能磁気装置２０１０の作動軸を受け入れる、ハウジングに取り付けられた回転可能部を有する。１以上のバイアス手段は、回転可能部に結合され、切り替え可能磁気装置２０１０の作動にバイアスを与える。従って、ばねモジュールは、自動ターンオン機能を提供することができる。
【０１４３】
本発明による動作モード選択モジュール２０４０は、切り替え可能磁気装置２０１０の自動オン、又は自動オフ機能を動作させるために使用できる２つのボタン２０５０、２０６０を有する。動作モード選択モジュール２０４０は、回転制限モジュールと共に、又はそれなしで使用可能であり、回転可能磁石の角度回転の範囲を、自動オフ、又は「オーバーセンター」機能を提供する所定の範囲まで選択的に制限するように動作する。また、動作モード選択モジュール２０４０は、バイアス手段が閾値レベルを超えて伸張することを選択的に可能にし、自動オンモードを稼動させるばねモードと相互作用するように構成されてもよい。また、動作モード選択モジュール２０４０は、作動手段を、オン位置又はオフ位置等の所定の方向付けでロックするロック手段を含んでもよい。
【０１４４】
説明されたモジュール構成は、製造において多大な柔軟性を可能にする。特に、切り替え可能磁気装置は、製品の説明された使用に応じて、それに追加される多くの適切な１以上のモジュールで製造できる。また、上述のものとは異なる機能を有するモジュールが使用されてもよいことが理解されるであろう。
【０１４５】
当業者によって理解されるように、本明細書、特許文献１、及び特許文献２で説明された切り替え可能磁気装置の特徴は、それらの、以前に切り替え可能永久磁気装置が使用された種々の用途での使用を適切にする。
【０１４６】
それ故、上述された、及び特許文献１で述べられた切り替え可能磁気装置の典型的な用途は、限定されない例の目的で説明されるであろう。
【０１４７】
図１１Ａは、本発明の実施の形態による切り替え可能磁気装置を採用する収集トレイ１０００を示す。そのような収集トレイは、強磁性支持表面１０５０に磁気的に取り付けでき、強磁性体を収集するために使用できる。
【０１４８】
この用途において、切り替え可能磁気装置の上部及び底部の両方における磁界が利用される。切り替え可能磁気装置１０４０の底部における磁界は、支持表面１０５０上に収集トレイを保持するために使用され、切り替え可能磁気装置１０４０の上部における磁界は、強磁性体をトレイ１０１０の収集井戸１０３０に保持するために使用される。
【０１４９】
図１１Ｂは、収集トレイ１０００の土台部分１０２０の断面図を示す。図１１Ｂで理解できるように、土台１０２０は、切り替え可能磁気装置１０４０を含む。ボール１０１０に保持されたものの形態で、又は、ボールが支持される強磁性表面の形態で、収集トレイ１０００に取り付けられた任意の外部磁気回路の範囲と透磁率は、切り替え可能磁気装置によって生成される磁界に影響を与える。この点で、トレイ１０００を支持表面１０５０に保持するために利用可能な磁界が、一般的に、支持表面１０５０の厚さ及び磁気特性とは無関係であることが望まれる。また、収集トレイ１０００がオンされるとき、収集井戸１０３０において、可能な限りの最大磁界が利用できること、及び磁界がオフされるとき、収集井戸１０３０において、最小残留磁化があることが望まれる。これらの望まれる磁気品質を有する収集トレイは、ボール１０１０の収集井戸１０３０と、切り替え可能磁気装置１０４０の上部表面との間のエアギャップ１０６１に、透磁率の高い分岐路１０６０を提供し、切り替え可能磁気装置１０４０の底部表面と、支持表面１０５０との間に、より大きな第２のエアギャップ１０７０を提供することによって達成できる。残留磁界分岐路１０６０は、できるだけ小さいリラクタンスを有するべきである。理想的には、切り替え可能磁気装置１０４０がオフ位置にあるとき、任意の残留磁束が分岐路をほとんど飽和するほど小さいように、分岐路１０６０の大きさ、及び分岐路１０６０のための材料が選択されるべきである。従って、切り替え可能磁気装置１０４０が、オン位置に切り替えられるとき、残留磁界分岐路１０６０は、飽和され、従って、事実上エアギャップになる。
【０１５０】
磁界が、支持表面の影響から分断され、よって、磁界が、表面の磁気特性に関係なく実質的に一定の磁束のままであることを保証し、最大磁界強さが、収集トレイのボール１０３０に存在することを保証するために、エアギャップ１０６１は、エアギャップ１０７０よりも実質的に小さいことが好ましい。
【０１５１】
収集トレイの動作は、切り替え可能磁気装置１０４０がオフされるとき、トレイ１０１０の収集井戸１０３０内の磁界が回転し、その方向を逆転するという事実によって、さらに向上する。これは、収集された粒子の消磁を助ける。
【０１５２】
切り替え可能磁気装置のさらなる用途は、ドア若しくは窓又はそれに類似するものに使用する磁気ラッチ及び磁気連結器である。切り替え可能磁気装置を組み込むラッチは、一般的に２つの分類、すなわち、可動ロック要素又はそれに類似するものを作動する切り替え可能永久磁石を使用するもの、及び、安全手段として、磁力を使用するものに分けられる。これらのラッチ機構の１つまたはその他を利用するラッチの多くの実施の形態が説明される。これらの例示した実施の形態が、ラッチドア又はラッチ窓と共に説明される一方、これらの実施の形態は、一般的に、例えば、ツールボックスのふた、食器棚の扉等の任意の可動体のラッチに適用可能であってよい。
【０１５３】
図１２Ａ及び図１２Ｂは、切り替え可能磁気装置が、ロックピンを動かすために使用するラッチ機構を示す。そのラッチは、ドア又はそれに類似するものの内部に取り付けできる第１の部分１２００と、それに対してドアが閉まるドア枠、又は他の表面に取り付けできる第２の部分１２１０の２つの部分を含む。ラッチの一部１２００，１２１０は、明らかに、ドア又はドア枠に交換可能に取り付けできる。
【０１５４】
ロック装置の第１の部分１２００は、作動部材１２２５が取り付けられた切り替え可能磁気装置１２２０を含む。その作動部材１２２５は、さらに、作動部材１２２５の移動を可能にするハンドルまたは他の手段に取り付けられる。ロックピンを受け入れられる強磁性接合凹部１２３０は、切り替え可能磁気装置の他方の側に取り付けられる。従って、第１の部分１２００は、一般的に、それに選択的に印加される磁界を有していてもよい強磁性材料における凹部を含む。第２の構成要素１２１０は、ドア枠にスライド可能に取り付けられ、スライド可能なロックピン１２５０に取り付けられた永久磁化部分１２４０を含む。第２の部分１２１０は、ドアが、ロックされた位置にあるとき、第１の部分１２００に係合する適当な位置で、ドア又はドア枠の凹部に取り付けられる。
【０１５５】
図１２Ａにおいて、切り替え可能磁気装置１２２０がオフされ、よって、強磁性凹部１２３０は、磁界を有しない。この条件でドアがドア枠に対して閉じられるとき、スライド可能なロックピン１２５０に取り付けられた永久磁石１２４０は、矢印１２６０に示されるように、凹部１２３０の強磁性材料に引きつけられる。これは、ロックピン１２５０を凹部１２３０に引きつけ、２つの構成要素１２００，１２１０をロックし、よって、ドアをドア枠にロックする。作動ハンドル１２２５が、回転するとき、切り替え可能磁気装置１２２０はオンされ、外部磁界を生成する。図１２Ｂは、切り替え可能磁気装置が、外部磁界を生成していることを除いて、図１２Ａと同様の図である。切り替え可能磁気装置１２２０によって生成される外部磁界の極性は、ロックピン１２５０に取り付けられた固定された永久磁石１２４０のそれと位置合わせされる。永久磁石１２４０と切り替え可能磁気装置１２２０の磁界の位置合わせは、第１の構成要素１２００の凹部１２３０からロックピン１２５０を押す磁気要素間に反発力を提供し、従って、ドアをロックから解除する。
【０１５６】
当業者によって理解されるように、上述のラッチに対する同様の原理に基づく種々の代替の実施の形態が考案されるだろう。ある好ましい実施の形態は、ドアにおいて、永久磁石を有するスライド可能なロック部材と、切り替え可能磁石の両方を含み、磁界のカウンタアラインメントによって生成される引力を使って、永久磁石に固定されたロックピンをドアに引き寄せる。この実施の形態において、ロックは、ばね等を用いてロック位置にロックピンを偏らせる、または、永久磁石が、ドア枠における強磁性の衝突表面に引きつけられることを可能にすることによって達成できる。
【０１５７】
図１３Ａおよび図１３Ｂは、上述の種類の切り替え可能磁気装置を採用するラッチ機構の第２の変形例を示す。この変形例において、ラッチ１３００は、典型的に、ドア等に取り付けられる切り替え可能磁気装置１３１０と、ドア枠に取り付けられる受座１３０５を含む。受座１３０５と切り替え可能磁気装置１３１０は、ドアが閉められるとき、切り替え可能磁気装置１３１０が、受座１３０５と接触するように、位置合わせされる。受座１３０５は、強磁性体材料から成る。この実施の形態において、切り替え可能磁気装置が、ロックピン、または他の機械的ラッチ手段を作動するために使用されず、それが、ドアとドア枠との間に、ドアを開けるために克服すべき磁力を生成し、よって、磁力は、ラッチ１３００の安全要素を提供することに留意すべきである。
【０１５８】
この実施の形態において、好ましくは、図６に関連して説明された自動オン特性を有する切り替え可能磁気装置が使用される。以下に説明されるように、自動オフ特性が付加された切り替え可能磁気装置が使用されてもよい。
【０１５９】
上述されたように、自動オンを有する切り替え可能磁気装置は、小さな残留磁界を生成する。その残留磁界は、ドアが受座に極めて近い位置にあるときドアをラッチされる位置まで引く力を生じさせる。一旦、ドアが受座に触れると、図１３Ｂに示されるように、切り替え可能磁気装置は、「オン」位置にトリガされ、ドアを受座１３０５にラッチするずっと大きな磁界を引き起こす。
【０１６０】
ドアは、受座１３０５から切り替え可能磁気装置１３１０を分離するためにラッチに十分な力が加えられる場合、または、切り替え可能磁気装置を「オフ」位置に切り替えることによってのみ開くことが可能である。切り替え可能磁気装置１３１０をオフ位置に切り替えることは、切り替え可能磁気装置１３１０の作動手段１３２０に取り付けられるハンドル１３３０を回すことによって達成される。
【０１６１】
本実施の形態によるラッチは、特に、病院、高齢者福祉施設等の内ドアのような安全よりもプライバシーが必要とされる用途に適している。ドアを、ツールなしに無理矢理あけることができることは、特に、部屋に対する緊急アクセスが必要とされる環境に特に適したラッチを提供する。
【０１６２】
上述されたように、図７に関して説明された自動オフ設備を有する切り替え可能磁気装置は、効果的に使用できる。これは、ドアが強制的に開けられた状況で、切り替え可能磁気装置が、自動的に、低い磁気状態に戻ることを保証する。
【０１６３】
図１４Ａおよび図１４Ｂは、本発明の実施の形態による切り替え可能磁気装置を含むラッチ機構のさらなる実施の形態を示す。本実施の形態のラッチ１４００は、シャッター等を含む折り畳み式ドア若しくは窓等の複数の構成要素を有するものをラッチするのに適している。ラッチ１４００は、ラッチされる可動部の数に応じて変化しうる数の構成要素を含み、所望のラッチされる位置に固定された関係で保持される切り替え可能磁気装置１４１０と、ラッチされる複数の可動部の最も遠い構成要素に、切り替え可能磁気装置１４１０と位置合わせされた位置に取り付けられた強磁性材料から成るエンドプレート１４２０を有する。ラッチされる各々の中間可動部において、強磁性材料からなる中間ラッチ部材１４３０が位置される。図１４Ａに示されるように、ラッチされない位置において、切り替え可能磁気装置１４１０はオフされ、残留磁界がほとんど又は全くないので、ものの可動部は自由に動く。可動部をラッチするために、可動部は、中間ラッチ部材１４３０やエンドプレート１４２０が、図１４Ｂに示されるように、切り替え可能磁気装置１４１０と位置合わせされるように接触させられる。この位置において、切り替え可能磁気装置１４１０はオンされ、磁気回路は、中間ラッチ部材１４３０、エンドプレート１４２０、および切り替え可能磁気装置１４１０の間に配置され、従って、ラッチされた位置に可動部を保持する。
【０１６４】
本発明によるさらなるラッチ又は結合部材を示す図１９および図２０を参照すると、この実施の形態において、結合器３１００は、第１の切り替え可能磁気装置３１０２と第２の切り替え可能磁気装置３１０４を含む。図１９において、両方の切り替え可能磁気装置３１０２，３１０４は、それらが「オン」の位置にあるとき、オンの状態にある。さらに、磁気装置３１０２，３１０４は、それらが「オン」位置にあるとき、それらのＮ極およびＳ極のそれぞれが並ぶように配置される。図１９に示される構成において、２つの磁気装置３１０２，３１０４は、互いに反発する。
【０１６５】
図２０に示される構成において、切り替え可能磁気装置３１０２は、それが、比較的弱い又は不十分な外部磁界を提示するように、「オフ」位置に切り替えられた。切り替え可能磁気装置３１０２が、強磁性材料を含むので、それは、いまだ「オン」位置にある第２の切り替え可能磁気装置３１０４に取り付けられる。従って、結合器３１００は、積極的に結合することが可能である。切り替え可能磁気装置１０２を、図１９に示される「オン」位置に切り替えることは、反発を引き起こし、その結合器は、積極的に結合されないであろう。
【０１６６】
また、図１９及び図２０に示される結合器は、第２の切り替え可能磁気装置３１０４が、「オフ」位置に切り替えられることを可能にする。もし、切り替え可能磁気装置３１０２，３１０４が、ともに、「オフ」位置に切り替えられるなら、結合器は、引力も反発も起こらない消極的状態になる。もしそのような消極的状態が必要とされないなら、切り替え可能磁気装置３１０２，３１０４のオンは、永久磁石等の磁石によって代用されてもよい。
【０１６７】
第１及び第２の磁気装置は、それらが、互いに相対的に、かつ、互いから離れて動くことができ、それらの結合、及び非結合を可能にするように、配置されるべきである。例えば、そのドアの開閉のために、第１の磁気装置は、ドアに取り付けられ、第２の磁気装置は、ドア枠に取り付けられてもよい。
【０１６８】
第１および／または第２の磁気装置が、切り替え可能磁気装置である実施の形態において、それらは、好ましくは、本明細書で説明された例示の切り替え可能磁気装置のいずれかを参照して説明されるものである。
【０１６９】
折り畳み式ドアのラッチに対する同様の原理が、ホルダにものをロックするために使用されてもよい。図１５Ａ及び図１５Ｂとともに説明されるホルダは、刃物ホルダとして説明される。しかし、ホルダは、比較的薄い非強磁性体を保持するためにも使用でき、それ故、強磁性体すなわち刃物を保持することに制限されるものとしてみなされるべきではないことが理解されるであろう。
【０１７０】
刃物を保持するために適用される切り替え可能磁気装置を使用するホルダの実施の形態は、図１５Ａ及び図１５Ｂとともに説明される。安全でない刃物は、台所において、特に子供に対して危険を引き起こす要因でありうる。しかし、ナイフをナイフブロックにロックする既知の手段等は、それらがナイフブロックにおいてあらかじめ決められたスロットに特定の大きさのナイフをロックすることができる限りにおいては、それらの用途において相対的に制限される機械的装置に制限される。図１５Ａ及び図１５Ｂは、既知の刃物ブロックの多くの欠点を克服する、切り替え可能磁気装置を組み込む刃物ブロックを示す。
【０１７１】
図１５Ａ及び図１５Ｂは、４本のナイフ１５０５を保持するように構成される例示の刃物ブロック１５００を示す。説明された種類のホルダは、明らかに、本実施の形態よりも多い又は少ないアイテムを保持するように設計でき、故に、本発明の態様は、任意の特定保持容量に制限されるべきないと考えられる。
【０１７２】
図１５Ａにおいて、切り替え可能磁気装置は、オフ位置に示され、刃物は、ブロックに自由に出し入れできる。一方、図１５Ｂは、刃物がロックされる構成における刃物ブロックを示す。
【０１７３】
刃物ブロック１５００は、主要本体１５１０を含む。その主要本体１５１０は、典型的に、アパーチャ又はスロット（図示されない）を受け入れる複数の刃物を有する。また、刃物ブロック１５００は、ブロックにおいて保持されるべき刃物１５０５の列と並んで、ブロック１５１０の両側に２つの切り替え可能磁気装置１５１５を有する。切り替え可能磁気装置１５１５の１つ又は両方は、切り替え可能磁気装置間の相対的な隔たりが可変なように、スライド可能に取り付けられる。切り替え可能磁気装置１５１５は、それらがターンオンされるとき、それらの磁極が向かい合って位置あわせされるように、取り付けられる。透磁率の高い強磁性材料から成る複数のスライド可能な中間部材１５２０が、切り替え可能磁気装置１５０５間に取り付けられる。中間部材１５２０の向かい合う表面と、取り替え可能磁気装置１５１５は、刃物１５０５が挿入される隙間を区画する。
【０１７４】
刃物をブロック１５００にロックするために、２つの切り替え可能磁気装置１５１５がオンされる。これは、切り替え可能磁気装置１５１５、スライド可能中間部材１５２０、及び刃物１５０５の係合された部分によって形成される磁気回路を通して導かれる磁界を設定する。磁界は、刃物をブロックに強固に保持し、刃物は切り替え可能磁気装置１５０５と中間部材の間にクランプされる。この種の刃物ブロックにおいて、クランプされるアイテムが典型的に強磁性であるとき、多くの追加の磁気回路が設定される。また、刃物にクランプ力を増すように作動する、刃物の隣接するアイテム間の磁気回路が存在する。
【０１７５】
２つの切り替え可能磁気装置１５１５の作動手段は、それらが一斉にオン及びオフできるように、一緒に結合されることが好ましい。容易に明らかなように、中間部材の端は、最大保持力を生成するために、金属砥石等の特定の刃物に都合がよいように追加的に合わせることができる。
【０１７６】
切り替え可能磁気装置のもう１つの用途は、シートメタル、モータカーパネル、冷蔵庫等の強磁性特性を有する表面をつかむために効果的に使用できる保持装置である。保持装置の好ましい実施の形態は、吸盤若しくは真空パッド、及び磁気ホルダの混成である。図１７に示される保持装置１７００は、一般的に、既知の吸盤又は真空パッドに使用されるものに類似する変形可能なスカート部１７１０と、そのスカート１７１０上に主として取り付けられた切り替え可能磁気装置１７２０とを含む。
【０１７７】
変形可能スカート部１７１０は、従来の吸盤と同様に動作し、スカート１７１０と表面１７３０の間に形成された空間内部から空気を部分的に排出することによって、表面１７３０に吸引力を生成する。切り替え可能磁気装置１７２０は、オンされるとき、表面に磁気引力を生成し、もし、シールが破れる、又は部分的に破れるなら、変形可能スカート部１７１０と表面との間にシールを再び定着し又は維持するように動作する。切り替え可能磁気装置をオフすることによって、切り替え可能磁気装置１７２０と表面１７３０との間の磁気引力は除去され、シールはより容易に破られ、ホルダ１７００の表面からの除去を可能にする。あるいは、吸引圧力の開放を可能にするために、バルブが追加されてもよい。好ましくは、切り替え可能磁気装置１７２０をオフし、スカート１７１０における吸引力を開放するために、同じ作動手段が使用されてもよい。
【０１７８】
自動オン機能を有する切り替え可能磁気装置は、本実施の形態において、特に好都合である。もし、そのような切り替え可能磁気装置が採用されるなら、ユーザは、ホルダを取り付ける表面にホルダを単に押すだけでよい。ホルダを押す動作は、スカートから気体を排出し、吸引力を生成し、切り替え可能磁気装置をオンして磁気保持力を生成するであろう。
【０１７９】
図１７Ｂは、図１７Ａに示されたホルダと類似するホルダ１７０１の別の実施の形態を示す。同様の部分には、同様の符号が付される。２つの実施の形態の差は、図１７Ｂの実施の形態において、実質的に強固な支持シェル１７４０が追加されることである。支持シェルは、プラスチック材料から成り、安定性を追加して、スカート１７１０と表面１７３０との間のシールの破損を引き起こしうるホルダのロックを防止する。しかし、特に好ましい実施の形態において、支持シェルは、少なくとも２つの部分、例えば、強磁性材料から成る部分、及び切り替え可能磁気装置に隣接した位置からシェル１７４０の周辺縁１７６０に存在し、磁極拡張部として動作する部分１７５０を含む。好ましくは、シェル１７４０の強磁性部分は、吸引力及び磁界が印加されるとき、ホルダ１７００が係合される表面に接触するように位置される。それ故、磁極拡張部が、切り替え可能磁気装置１７２０の主要本体よりも近くにあるとき、ホルダ１７００と表面との間の磁気吸引力が増す。
【０１８０】
切り替え可能磁気装置は、漂遊磁界が損失を生じうる用途、例えば、宇宙及び衛星用途のための永久磁石について効果を示す。切り替え可能磁気装置が、その装置によって生成される外部磁界が最小化される「オフ」状態になるので、打ち上げクラフト、又は衛星システムを妨げる切り替え可能磁気装置の機会が低減される。
【０１８１】
複数の切り替え可能磁気装置は、惑星の周りの軌道における衛星の方位を制御するために使用できる。少なくとも一対の切り替え可能磁気装置を採用する衛星のための方位制御システム（ＯＣＳ）と、そのような衛星を制御する方法は、図１６とともに説明される。
【０１８２】
図１６に示されたＯＣＳは、衛星に取り付けられ、衛星の誘導システムによって制御される３対の切り替え可能磁気装置１６１０，１６２０，１６３０を含む。切り替え可能磁気装置の対１６１０，１６２０，１６３０の各々は、惑星の磁気圏と相互作用し、ある平面において衛星の方位を制御するために使用され、磁針に類似する方法でこれを達成する。切り替え可能磁気装置１６１０，１６２０，１６３０は、それぞれ、衛星に回転可能に取り付けられ、再方位付け中に衛星の回転方向を選択するために、駆動手段によって、その対をなすものと併せて駆動される。切り替え可能磁気装置の各々の対は、ある平面における衛星の方位付けを制御する。
【０１８３】
一対の切り替え可能磁気装置がオンされるとき、それらは、衛星の軸と外部磁界とを一直線に合わせようとする。それらがオフされるとき、衛星には、さらなる回転動作は全く加えられない。従って、切り替え可能磁気装置の磁石の位置合わせを、オン位置とオフ位置の間で選択的に変え（及び、オン位置とオフ位置を含み）、生成される外部磁界を変化させることによって、及び、衛星に対する方位を変化させることによって、衛星の３次元における方位を変えることができる。
【０１８４】
また、切り替え可能磁気装置は、磁界を生成し、帯電した磁気粒子を偏向させるために使用できる。偏向の程度は、切り替え可能磁気装置によって、（図１０とともに説明されるように）切り替え可能磁気装置の磁石の相対的方位を変化させることによって生成される外部磁界を変化させることによって制御できる。
【０１８５】
例えば、磁界は、磁気圏が地球の周囲から粒子をそらすのと同じ方法で、宇宙船、又は衛星の周囲から帯電粒子をそらすために使用できる。切り替え可能磁気装置は、宇宙船又は衛星の「上流」端に取り付けられ、動く帯電粒子又は磁性粒子が宇宙船と衝突することをそらすために、それらと相互作用する大きな外部磁界を生成する。上述されたように、切り替え可能磁気装置は、衛星又は宇宙船との必要とされる相互作用を最小にできるとき、オン又はオフに切り替えできる。
【０１８６】
また、切り替え可能磁気装置と磁気圏との間の相互作用は、例えば、宇宙遊泳中の宇宙飛行士を適当な位置に置く、又は助け出すために、宇宙における短距離加速を提供するために使用できる。
【０１８７】
本発明の実施の形態による切り替え可能磁気装置のさらなる用途を考案することができる。例えば、１以上の切り替え可能磁気装置は、液体又は気体の移動中にホース結合器を固定するために使用できる。そのような用途において、自動オン特徴を有する切り替え可能磁気装置は、結合を行う人が、磁気固定を引き起こすために、追加ステップを実施することが必要とされないので、特に効果がある。
【０１８８】
切り替え可能磁気装置は、溶接機その他のための電気結合器として使用されてもよい。使用時において、磁石は、溶接機と製造中の製品との間の電気的接続を提供すると同時に、溶接される製造中の製品を保持するために使用できる。好ましくは、磁石を保持するハウジングが、電源と溶接される金属との間の電気的接続を形成するために、追加的に使用されてもよい。都合のいいことに、希土類磁石を用いた切り替え可能磁気装置が、溶接用途において採用される。希土類磁石は、高い保磁力を有し、それ故、そのような用途において発生しそうな高い電流において消磁されない。
【０１８９】
図２１は、切り替え可能磁気装置を用いる整調可能懸垂装置の断面図を示す。懸垂システム２５００は、シリンダ２５２０内で往復できるように取り付けられたピストンを含む。永久磁石２５１５が、ピストン２５１０の下端に取り付けられる。作動手段２５３０を含む切り替え可能磁気装置２５２５が、シリンダ２５２０の底部に取り付けられる。その作動手段２５３０は、切り替え可能磁気装置２５２５の磁石の相対的方位を変化させて、切り替え可能磁気装置２５２５によって提示される外部磁界を変化させるように適用される。ピストン２５１０の端に取り付けられる磁石２５１５、及び切り替え可能磁気装置２５２５は、切り替え可能磁気装置がオンされるとき、それらが互いに反発するように位置合わせされる。従って、切り替え可能磁気装置がオン位置にあるとき、ピストン２５１０は、シリンダ２５２０内につり下げられ、シリンダ内で上下に往復できる。永久磁石２５１５と切り替え可能磁気装置２５２５との間の反発力は、ピストン２５１０を可動に支持するばねのように振る舞う。
【０１９０】
上述されたように、切り替え可能磁気装置２５２５によって与えられた外部磁界は、切り替え可能磁気装置２５２５の磁石間の位置合わせの程度に応じて変化する。この可変外部磁界は、磁石２５１５と切り替え可能磁気装置２５２５との間の反発レベルを変化させるために使用でき、従って、整調可能懸垂システムを提供する。切り替え可能磁気装置の外部磁界を増すことによって、ピストン２５１０の均衡位置は、シリンダ２５２０に対して高くなり、逆に、切り替え可能磁気装置２５２５の外部強さを減じることによって、シリンダ２５２０に対するピストン２５１０の均衡位置は下がる。また、ピストン２５１０を切り替え可能磁気装置２５２５に押し進めるために必要な力は、切り替え可能磁気装置の外部磁界の強さが増すにつれて大きくなる。
【０１９１】
上述の均衡システムの好ましい実施の形態において、ピストン２５１０は、その下端に隣接した導電性の高い部分を含む。導電性の高い部分は、鉄、アルミニウム又は他の導電性の高い材料によって作成できる。導電性の高い部分は、均衡システムに減衰効果を導入するために提供される。切り替え可能磁気装置によって与えられた磁界内で動くとき、ピストン２５１０の導電性の高い部分は、ピストン２５１０の導電性部分に渦電流を生成し、シリンダ２５２０内でピストン２５１０の振動に減衰効果を引き起こす。
【０１９２】
当業者によって理解されるように、上述の均衡システム２５００は、コイルばね、水圧若しくは圧縮空気減衰手段の代わりに、都合よく使用されてもよい。
【０１９３】
さらに、切り替え可能磁気装置が完全オフ位置に成るとき、ピストン２５１０に取り付けられた磁石２５１５は、切り替え可能磁気装置２５２５の強磁性磁極部２５２６に取り付けられ、均衡手段を、後退位置にロックさせる。
【０１９４】
当業者に理解されるように、永久磁石２５１５は、第２の切り替え可能磁気装置によって交換され、均衡システムに整調可能性を追加し、他の切り替え可能磁気装置がオフ位置にあるとき、懸垂のロックを妨げてもよい。切り替え可能磁気装置と永久磁石２５１５の相対的位置は、入れ替えが可能である。さらに、当業者によって、１以上の切り替え可能磁気装置を採用する均衡システムが、ピストン及びシリンダの形態をとる必要がなく、相対的に移動可能な部材が、互いに関連した対向する磁気装置を有しうる任意の装置を含んでもよいことが理解されるであろう。
【０１９５】
図２２及び図２３は、切り替え可能磁気装置を用いる可変破壊装置を提供する２つの装置を示す。図２２及び図２３に示される装置は、磁界に相対的に動く導電性材料の本体に、渦電流が誘導され、これらの渦電流が、相対的に動く本体にブレーキ効果を引き起こすという原理に依存する。切り替え可能磁気装置によって提供される外部磁界の可変性は、渦電流ブレーキ装置において、効果的に採用され、強さが可変のブレーキを提供することが可能である。
【０１９６】
その側面に隣接して切り替え可能磁気装置２２２０が取り付けられたディスク２２１０を示す図２２を参照する。ディスク２２１０は、切り替え可能磁気装置２２２０に関して、矢印２２１１の方向に回転している。ディスク２２１０と切り替え可能磁気装置２２０の相対的な動きは、切り替え可能磁気装置が外部磁界を与えているとき、切り替え可能磁気装置に隣接した領域２２３０においてディスク２２１０に渦電流を引き起こす。渦電流の強さ、よってブレーキ力の強さは、与えられる外部磁界が増すように、切り替え可能磁気装置２２０の磁石の相対的な位置合わせを増すことによって、増すことが可能である。ブレーキ力を減じるために、切り替え可能磁気装置２２０の磁石の相対的な位置あわせは、減じることが可能である（すなわち、磁石は、オフ位置に対して移動可能である）。
【０１９７】
図２３は、切り替え可能磁気装置を用いてブレーキを提供する代替の配置を示す。この実施の形態において、切り替え可能磁気装置２３２０は、切り替え可能磁気装置２３２０に相対的に、矢印２３１１によって示される方向に移動可能なシリンダ２３１０内に取り付け可能である。切り替え可能磁気装置２３２０は、その磁極２３２５が、シリンダ２３１０の直径に渡って存在するように配置される。この実施の形態において、切り替え可能磁気装置２３２０は、切り替え可能磁気装置がオン位置にあるとき、移動シリンダ２３１０の領域２３３０に渦電流を引き起こす。
【０１９８】
切り替え可能磁気装置２３２０の磁石の位置合わせを再び変化させることによって、渦電流２３３０の程度が可変であり、従って、シリンダ２３１０におけるブレーキ効果が可変である。
【０１９９】
当業者によって理解されるように、切り替え可能磁気装置を用いた可変ブレーキ原理は、可動導電性部材に相対的に取り付けられた複数の切り替え可能磁気装置を含んでもよい。さらに、切り替え可能磁気装置は、固定された導電部材の周囲を動くように配置され、切り替え可能磁気装置にブレーキ効果を提供することが可能である。さらに、１以上の切り替え可能磁気装置と導電性部材の両方が、可動であってもよい。
【０２００】
当業者に理解されるように、本明細書で説明された切り替え可能磁気装置は、磁界が望まれる用途において効果的に採用可能である強さが可変の磁界が望まれる場合に採用されてもよい。従って、本発明は、本明細書で説明された実施の形態の任意の１つの切り替え可能磁気装置の全ての用途に拡張されることを考慮するべきである。
【０２０１】
当業者は、本発明が、詳細に説明されたもの以外に変形及び修正できることを理解するであろう。本発明は、その精神及び範囲の変形及び修正のすべてを含むことが理解される。
【図面の簡単な説明】
【０２０２】
【図１Ａ】外部磁気回路が存在しない状態で、磁気装置に作用する内力を、磁石の各々に対する角変位の関数として示す、角変位に対する相対力のプロットを示す図である。
【図１Ｂ】外部磁気回路の存在における図１Ａに類似するプロットを示す図である。
【図２】外部磁気回路からある範囲だけ離れた場合の、角変位に対する相対力を示す、典型的な切り替え可能磁気装置の図３のプロットと同様のプロットを示す図である。
【図３】本発明の第１の態様の特徴についての説明を有する、互いに重ね合わせられた図１及び図２のプロットを示す図である。
【図４Ａ】本発明の第２及び第３の態様の特徴についての説明に必要な力を示す図である。
【図４Ｂ】
【図５Ａ】切り替え可能磁気装置の基本構成を示す、特許文献１の図２の複製である。
【図５Ｂ】磁極の代替の形状を示す、本発明の一態様に従った磁気装置の端面図である。
【図６】本発明の実施の形態による切り替え可能磁気装置の部分断面を示す上面図である。
【図７】本発明の第２及び第３の態様による装置の端面図である。
【図８】作動手段としてトルク検知レバーを使用する本発明の実施の形態の断面における上面図である。
【図９】本発明を具体化するフェイルセーフ配置に必要とされる力を示す図である。
【図１０】本発明のある実施の形態による装置の回転角度と外部磁界との間の関係を示す図である。
【図１１Ａ】本発明のある実施の形態による切り替え可能磁気装置を採用する収集トレイを示す図である。
【図１１Ｂ】図１１Ａの収集トレイの土台部分の断面図である。
【図１２Ａ】ロックピンの動作を稼働させる切り替え可能磁気装置を有するラッチ機構を図式的に示す図である。
【図１２Ｂ】ロックピンの動作を稼働させる切り替え可能磁気装置を有するラッチ機構を図式的に示す図である。
【図１３Ａ】切り替え可能磁気装置を採用するラッチ機構の第２の変形例を示す図である。
【図１３Ｂ】切り替え可能磁気装置を採用するラッチ機構の第２の変形例を示す図である。
【図１４Ａ】本発明のある実施の形態による切り替え可能磁気装置を含むラッチ機構のさらなる実施の形態を示す図である。
【図１４Ｂ】本発明のある実施の形態による切り替え可能磁気装置を含むラッチ機構のさらなる実施の形態を示す図である。
【図１５Ａ】切り替え可能磁気装置を組み込む刃物ブロックを示す図である。
【図１５Ｂ】切り替え可能磁気装置を組み込む刃物ブロックを示す図である。
【図１６】切り替え可能磁気装置を含む衛星の方位制御システムの実施の形態の例を示す図である。
【図１７Ａ】切り替え可能磁気装置を含むハイブリッド真空／磁気ホルダの実施の形態を示す図である。
【図１７Ｂ】切り替え可能磁気装置を含むハイブリッド真空／磁気ホルダの実施の形態を示す図である。
【図１８】モジュール構成を有する切り替え可能磁気装置を示す図である。
【図１９】本発明のさらなる態様によるさらなる連結器の動作原理を示す図である。
【図２０】本発明のさらなる態様によるさらなる連結器の動作原理を示す図である。
【図２１】切り替え可能磁気装置を使用する整調可能懸垂アセンブリの図式的な断面図である。
【図２２】切り替え可能磁気装置を有する調整可能ブレーキシステムの第１の実施の形態を示す図である。
【図２３】切り替え可能磁気装置を有する調整可能ブレーキシステムの第２の実施の形態を示す図である。
【符号の説明】
【０２０３】
１１  磁石
１２  磁極片
１３  磁極
２１  軸
２２  レバー
３０  コイルばね
３３  留め部材
【図１Ａ】
2005500697.tif 000003
【図１Ｂ】
2005500697.tif 000004
【図２】
2005500697.tif 000005
【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
2005500697.tif 000008
【図６】
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【図７】
2005500697.tif 000010
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１Ａ】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
2005500697.tif 000018
【図１４Ｂ】
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【図１５Ｂ】
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【図２１】
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【国際公開パンフレット】
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【手続補正書】
【提出日】平成15年12月1日(2003.12.1)
【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】
ハウジング、第１の永久磁石、及び第２の永久磁石を含む種の切り替え可能磁気装置であって、
前記第１の永久磁石及び前記第２の永久磁石は、前記ハウジング内に取り付けられ、完全オフ位置と、完全オン位置との間で互いに相対的に回転可能であり、
前記完全オフ位置は、前記切り替え可能磁気装置が、相対的に弱い外部磁界を与えるように、前記第１の磁石のＮ極及びＳ極が、それぞれ、前記第２の磁石のＳ極及びＮ極に実質的に並ぶ位置であり、
前記完全オン位置は、前記切り替え可能磁気装置が、相対的に強い外部磁界を与えるように、前記第１の磁石のＮ極及びＳ極が、それぞれ、前記第２の磁石のＮ極及びＳ極に実質的に並ぶ位置であり、
前記第１の磁石及び前記第２の磁石の前記完全オン位置への相対的な回転を偏らせるバイアス手段が、前記第１の磁石及び前記第２の磁石の１つ又は両方に関連づけられ、
前記切り替え可能磁気装置を、強磁性材料上に、又は強磁性材料に近接して配置することは、前記切り替え可能磁気装置が相対的に強い外部磁界を与えるように、前記第１の磁石、及び前記第２の磁石を相対的な方向に回転させる装置。
【請求項２】
使用時に、前記切り替え可能磁気装置が、強磁性材料上にある、又は強磁性材料に近接しているとき、前記第１及び第２の磁石の前記完全オン位置への相対的な回転を引き起こすために必要な力は、第１のあらかじめ決められた力の範囲内にあり、
前記切り替え可能磁気装置が、強磁性材料に接触していない、又は強磁性材料に近接していないとき、前記第１及び第２の磁石の前記完全オン位置への相対的な回転を引き起こすために必要な力は、第２のあらかじめ決められた力の範囲内にあり、
前記第２のあらかじめ決められた力の範囲は、前記１のあらかじめ決められた力の範囲よりも高いピーク力を有し、
前記バイアス手段は、前記第１のあらかじめ決められた力の範囲のピーク力を超えるが、前記第２のあらかじめ決められた力の範囲のピーク力未満である力を用いて、前記第１及び第２の磁石の前記完全オン位置への相対的な回転を偏らせるために必要な力を印加し、よって、切り替え可能磁気装置が、強磁性材料上にあり、又は強磁性材料に近接してあるとき、前記完全オン位置への自動的な回転を引き起こす請求項１に記載の切り替え可能磁気装置。
【請求項３】
前記バイアス手段がばねである請求項１または２に記載の切り替え可能磁気装置。
【請求項４】
ハウジング、第１の永久磁石、及び第２の永久磁石を含む種の切り替え可能磁気装置であって、
前記第１の永久磁石及び前記第２の永久磁石は、前記ハウジング内に取り付けられ、完全オフ位置と、完全オン位置との間で互いに相対的に回転可能であり、
前記完全オフ位置は、前記切り替え可能磁気装置が、相対的に弱い外部磁界を与えるように、前記第１の磁石のＮ極及びＳ極が、それぞれ、前記第２の磁石のＳ極及びＮ極に実質的に並ぶ位置であり、
前記完全オン位置は、前記切り替え可能磁気装置が、相対的に強い外部磁界を与えるように、前記第１の磁石のＮ極及びＳ極が、それぞれ、前記第２の磁石のＮ極及びＳ極に実質的に並ぶ位置であり、
前記切り替え可能磁気装置は、さらに、前記第１及び第２の磁石の相対的な回転の範囲を制限する回転制限手段を含む装置。
【請求項５】
ハウジング、第１の永久磁石、及び第２の永久磁石を含む種の切り替え可能磁気装置であって、
前記第１の永久磁石及び前記第２の永久磁石は、前記ハウジング内に取り付けられ、完全オフ位置と完全オン位置の間で互いに相対的に回転可能であり、
前記完全オフ位置は、前記切り替え可能磁気装置が、相対的に弱い外部磁界を与えるように、前記第１の磁石のＮ極及びＳ極が、それぞれ、前記第２の磁石のＳ極及びＮ極に実質的に並ぶ位置であり、
前記完全オン位置は、前記切り替え可能磁気装置が、相対的に強い外部磁界を与えるように、前記第１の磁石のＮ極及びＳ極が、それぞれ、前記第２の磁石のＮ極及びＳ極に実質的に並ぶ位置であり、
前記第１及び第２の磁石の相対的な回転は、前記第１及び第２の磁石が完全オン位置に達することを妨げるように制限され、前記第１及び第２の磁石が、前記切り替え可能磁気装置が相対的に強い外部磁界を与えるように、前記第１の磁石のＮ極及びＳ極が、前記第２の磁石のＮ極及びＳ極に完全ではないが近接して並ぶように、あらかじめ決められた相対的な方向に回転可能であり、前記切り替え可能磁気装置は、接触する又は近接する外部強磁性材料から除かれるとき、前記外部磁界が相対的に弱い状態に自動的に切り替わる装置。
【請求項６】
ハウジング、第１の永久磁石、第２の永久磁石、及び前記第１の永久磁石と前記第２の永久磁石の相対的な動作を引き起こすように構成された作動手段を含む種の切り替え可能磁気装置であって、
前記第１の永久磁石及び前記第２の永久磁石は、前記ハウジング内に取り付けられ、完全オフ位置と、完全オン位置との間で互いに相対的に回転可能であり、
前記完全オフ位置は、前記切り替え可能磁気装置が、相対的に弱い外部磁界を与えるように、前記第１の磁石のＮ極及びＳ極が、それぞれ、前記第２の磁石のＳ極及びＮ極に実質的に並ぶ位置であり、
前記完全オン位置は、前記切り替え可能磁気装置が、相対的に強い外部磁界を与えるように、前記第１の磁石のＮ極及びＳ極が、それぞれ、前記第２の磁石のＮ極及びＳ極に実質的に並ぶ位置であり、
前記作動手段は、柔軟部分を含み、
前記柔軟部分は、もし、前記作動手段が、外部磁気回路が不在の状態で作動され、よって、前記第１の永久磁石及び前記第２の永久磁石の相対的な回転を制限するなら、変形し、
前記柔軟部分は、外部磁気回路の存在する状態における前記作動手段の作動中に、変形を実質的に回避する十分な降伏強度を有する装置。
【請求項７】
前記柔軟部分は、ばねリンクである請求項６に記載の切り替え可能磁気装置。
【請求項８】
前記柔軟部分は、最大限に変形し、その後、前記作動手段の連続作動が、前記第１の永久磁石及び前記第２の永久磁石の相対的な回転を引き起こしうる請求項６又は７に記載の切り替え可能磁気装置。
【請求項９】
磁界を有する惑星の周囲の軌道において衛星の方位を制御するシステムであって、
少なくとも１つの切り替え可能磁気装置を含み、
前記切り替え可能磁気装置は、前記切り替え可能磁気装置の方向が前記衛星に対して可変であるように、前記衛星に取り付けられ、
使用時に、磁石が第２の位置にあるとき、前記切り替え可能磁気装置の磁軸を、前記衛星の磁界の方向に相対的に偏向させることによって、前記衛星の方位が可変であり、それ故、前記衛星の方位を変化させて、少なくとも１つの前記切り替え可能磁気装置の磁軸を、前記衛星の磁界の方向に、少なくとも部分的に再び位置合わせするシステム。
【請求項１０】
強磁性体を収集する収集装置であって、
磁気引力によって強磁性体を収集して保持する強磁性収集部と、
使用時に、前記収集装置が保持される強磁性支持表面に係合する表面係合部と
を含み、
さらに、オフ位置とオン位置との間で切り替え可能な少なくとも１つの切り替え可能磁気装置を含み、
前記オフ位置では、前記強磁性収集部が実質的に消磁され、前記オン位置では、前記切り替え可能磁気装置の外部磁界が、前記強磁性収集部を磁化して、強磁性体を、前記強磁性収集部に接触させて、又は近接させて収集かつ保持し、及び前記収集装置を、磁気引力によって前記強磁性支持表面に対して保持する装置。
【請求項１１】
第１のクランプ部材と、
前記第１のクランプ部材に向かって、及び前記第１のクランプ部材から離れてスライド可能な第２のクランプ部材と、
前記第１のクランプ部材、及び前記第２のクランプ部材の１つに、又は前記第１のクランプ部材、及び前記第２のクランプ部材の１つに極めて近接して取り付けられた切り替え可能磁気装置と
を含む少なくとも１つのものを固定するクランプ手段であって、
前記第２のクランプ部材は、前記第１のクランプ部材から間隔が開けられ、クランプされるものが、挿入されるギャップを区画し、
前記切り替え可能磁気装置がオンするとき、前記第１及び第２のクランプ部材が、互いに移動し、それ故、クランプ部材の間のギャップに挿入されるものをクランプする手段。
【請求項１２】
前記切り替え可能磁気装置の機能を提供又は制限する１以上の機能モジュールに係合する切り替え可能磁気装置。
【請求項１３】
表面をグリップするグリップ装置であって、
その表面にシール可能に係合する排出可能な空間を有する種類の少なくとも１つのグリップ手段を含み、
前記グリップ手段は、前記空間を部分的に排出することにより、前記表面と前記グリップ手段との間に吸引力を形成することによって、前記表面をグリップし、
前記グリップ装置は、さらに、少なくとも１つの切り替え可能磁気装置を含み、
前記切り替え可能磁気装置は、前記表面が強磁性であるとき、前記表面と追加の磁気的係合を生成する装置。
【請求項１４】
第１の磁気装置と第２の磁気装置とを含む連結器であって、
前記第１の磁気装置は、切り替え可能磁気装置であり、
前記第１の磁気装置及び前記第２の磁気装置は、前記第１の磁気装置がオフのとき、前記第２の磁気装置が、前記第１の磁気装置を引きつけ、前記第１の磁気装置がオンのとき、前記第２の磁気装置が、前記第１の磁気装置に反発するように互いに相対的に配置される連結器。
【請求項１５】
切り替え可能磁気装置、及び少なくとも１つの第２の磁気手段を含む連結手段であって、
前記切り替え可能磁気装置、及び前記第２の磁気手段は、
前記切り替え可能磁気装置がオンし、かつ前記第２の磁気手段が、前記切り替え可能磁気装置に接触している、又は極めて近接しているとき、前記第２の磁気手段が、前記切り替え可能磁気装置に、相対的に強く引き寄せられ、よって、前記第２の磁気手段を前記切り替え可能磁気装置に連結し、
前記切り替え可能磁気装置がオフするとき、前記第２の磁気手段と前記切り替え可能磁気装置が分離するように、前記第２の磁気手段が、前記切り替え可能磁気装置に相対的に弱く引き寄せられる連結手段。
【請求項１６】
ラッチ部材、第１の磁気装置、及び切り替え可能磁気装置を含むラッチ手段であって、
前記ラッチ部材は、前記ラッチ部材がラッチ凹部に受け入れられ、前記ラッチ部材のラッチを引き起こすことができる広範な位置と、後ろ寄りの位置との間で可動であり、
前記第１の磁気装置と前記切り替え可能磁気装置は、互いに相対的に可動であり、前記第１の磁気手段、又は前記切り替え可能磁気装置が、前記ラッチ部材に結合され、前記切り替え可能磁気装置の作動が前記ラッチ部材の相対的な動きを引き起こすように取り付けられる手段。
【請求項１７】
ハウジング、第１の永久磁石、及び第２の永久磁石を含む種の切り替え可能磁気装置であって、
前記第１の永久磁石及び前記第２の永久磁石は、前記ハウジング内に取り付けられ、オフ位置とオン位置の間で互いに相対的に回転可能であり、
前記オフ位置は、前記切り替え可能磁気装置が、相対的に弱い外部磁界を与える位置であり、
前記オン位置は、前記切り替え可能磁気装置が、相対的に強い外部磁界を与える位置であり、
前記切り替え可能磁気装置は、さらに、低リラクタンス分岐路を含み、
前記低リラクタンス分岐路は、少なくとも前記ハウジングの第１の部分に取り付けられ、
前記ハウジングの第１の部分は、前記切り替え可能磁気装置がオフ位置にあるとき、前記ハウジングの第１の部分に隣接した、前記切り替え可能磁気装置によって与えられる外部磁界がごくわずかであるように、少なくとも部分的に磁化されるように構成され、
前記切り替え可能磁気装置は、さらに、前記第１及び第２の磁石と、前記切り替え可能磁気装置の外部表面の一部との間の高リラクタンス領域を含み、
前記高リラクタンス領域は、前記切り替え可能磁気装置の前記外部表面の一部に与えられる磁束が実質的に一定であるように、十分なリラクタンスを有する装置。
【請求項１８】
ハウジング、第１の永久磁石、及び第２の永久磁石を含む種の切り替え可能磁気装置であって、
前記第１の永久磁石及び前記第２の永久磁石は、前記ハウジング内に取り付けられ、オフ位置とオン位置との間で互いに相対的に回転可能であり、
前記オフ位置は、前記切り替え可能磁気装置が、相対的に弱い外部磁界を与える位置であり、
前記オン位置は、前記切り替え可能磁気装置が、相対的に強い外部磁界を与える位置であり、
前記切り替え可能磁気装置は、さらに、低リラクタンス分岐路を含み、
前記低リラクタンス分岐路は、前記切り替え可能磁気装置がオフ位置にあるとき、前記低リラクタンス分岐路に隣接した切り替え可能磁気装置によって与えられる外部磁界がごくわずかであるように、少なくとも部分的に磁化される装置。
【請求項１９】
ハウジング、第１の永久磁石、及び第２の永久磁石を含む種の切り替え可能磁気装置であって、
前記第１の永久磁石及び前記第２の永久磁石は、前記ハウジング内に取り付けられ、オフ位置とオン位置との間で互いに相対的に回転可能であり、
前記オフ位置は、前記切り替え可能磁気装置が、相対的に弱い外部磁界を与える位置であり、
前記オン位置は、前記切り替え可能磁気装置が、相対的に強い外部磁界を与える位置であり、
前記切り替え可能磁気装置は、さらに、磁石と前記磁気装置の外部表面の一部との間に高リラクタンス領域を含み、
前記高リラクタンス領域は、前記切り替え可能磁気装置の前記外部表面の一部に与えられる磁束が実質的に一定であるように、十分なリラクタンスを有する装置。
【請求項２０】
外部導体に電気的に接続するように構成された電気連結器であって、
前記連結器は、電気接続をする少なくとも１つの接触部を含み、
切り替え可能磁気装置は、前記切り替え可能磁気装置がオン位置にあるとき、前記接触部を、前記外部導体と導電接触させて保持する連結器。
【請求項２１】
ハウジング、第１の永久磁石、及び第２の永久磁石を含む種の切り替え可能磁気装置であって、
前記第１の永久磁石及び前記第２の永久磁石は、前記ハウジング内に取り付けられ、オフ位置とオン位置との間で互いに相対的に回転可能であり、
前記オフ位置は、前記切り替え可能磁気装置が、相対的に弱い外部磁界を与える位置であり、
前記オン位置は、前記切り替え可能磁気装置が、相対的に強い外部磁界を与える位置であり、
前記第１及び第２の磁石の相対的な方向が、前記オン位置とオフ位置の間で可変であり、その強さが可変の外部磁界を生成する装置。
【請求項２２】
偏向手段を超えて移動する帯電粒子を偏向させる粒子偏向手段であって、外部磁界を生成して、前記粒子を帯電させる切り替え可能磁気装置を含む手段。
【請求項２３】
第１の流体部と第２の流体部の間に流体接続部を作成する流体連結器であって、
さらに、少なくとも１つの切り替え可能磁気装置を含み、
前記切り替え可能磁気装置は、前記第１及び第２の流体部を互いに流体が行き来するように保持する流体連結器。
【請求項２４】
第２の部材に相対的につり下げられた第１の部材を有する懸垂装置であって、
第１の部材に関連した第１の磁気手段、及び第２の部材に関連した第２の磁気手段を含み、
前記第１の磁気手段、又は前記第２の磁気手段は、切り替え可能磁気装置を含む装置。
【請求項２５】
磁気手段に対する導電性部材の動きが、導電性部材に対する磁気力の印加によって減じられ、前記磁気手段が、切り替え可能磁気装置を含む磁気ブレーキ手段。
【国際調査報告】
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