(57)【要約】【課題】【解決手段】  継ぎ手に装着された少なくとも５本、好ましくは６本のロッドがその上に配置された、好ましくは板状の受け器を備え、各ロッドのもう一方の端はマウンティングに関節接合されており、前記全てのマウンティングが円形線路に沿って動くことができ、各マウンティングが独立した支持リングに配置され、その上に前記マウンティングを有するそれぞれの前記支持リングは可動であり、それぞれの前記支持リングにより、回転子又は電動駆動手段の回転子の一部を構成し、前記電動駆動手段が、前記支持リングの個々に割り当てられた環状固定子を備えること特徴とするヘキサポッド。【選択図】図１
2013529558.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
継ぎ手に装着された少なくとも５本、好ましくは６本のロッドがその上に配置された、好ましくは板状の受け器を備え、各ロッドのもう一方の端はマウンティングに関節接合されており、前記全てのマウンティングが円形線路に沿って動くことができ、各マウンティング（８）が独立した支持リング（１３）に配置され、その上に前記マウンティングを有するそれぞれの前記支持リング（１３）は可動であり、それぞれの前記支持リング（１３）により、回転子（１５）又は電動駆動手段の回転子の一部を構成し、前記電動駆動手段が、前記支持リング（１３）の個々に割り当てられた環状固定子（１４）を備えること特徴とするヘキサポッド。
【請求項２】
請求項１に記載のヘキサポッドであって、前記支持リング（１３）は、上下に重ねて同心円状に配置され、又は、前記支持リング（１３）は、内側に同心円状に配置され、又は、前記支持リング（１３）は、上下及び径方向にオフセットして配置されることを特徴とするヘキサポッド。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のヘキサポッドであって、各回転子（１５）は、割り当てられた固定子（１４）内に配置され、又は固定子（１４）は、割り当てられた回転子（１５）内に設けられていることを特徴とするヘキサポッド。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載のヘキサポッドであって、軸受け手段（２２）により、一つ又はいくつかの適所に固定された部品において支持され、又は、それらの間に配置された軸受け手段（２２）による支持リング（１３）を有することを特徴とするヘキサポッド。
【請求項５】
請求項４に記載のヘキサポッドであって、前記適所又は一つの適所に固定された部品が前記各固定子（１４）であることを特徴とするヘキサポッド。
【請求項６】
請求項１から４のいずれかに１項に記載のヘキサポッドであって、支持リング（１３）は、常に一つの軸受けアーム（２７）を有し、全ての軸受けアーム（２７）は軸受け手段によって、一つの中央軸受支持部（２８）で支持されていることを特徴とするヘキサポッド。
【請求項７】
継ぎ手に装着された少なくとも５本、好ましくは６本のロッドがその上に配置された、好ましくは板状の受け器を備え、各ロッドのもう一方の端はマウンティングに関節接合されており、前記全てのマウンティングが円形線路に沿って動くことができ、各マウンティング（８）が独立した支持リングセグメント（４５）に配置され、その上に前記マウンティングを有するそれぞれの前記支持リングセグメント（４５）は可動であり、前記支持リングセグメント（４５）により、回転子（１５）又は電動駆動手段の回転子の一部を構成し、前記電動駆動手段が、前記支持リングセグメント（４５）の個々に割り当てられた環状固定子（１４）を備えること特徴とするヘキサポッド。
【請求項８】
請求項７に記載のヘキサポッドであって、いくつかの支持リングセグメント（４５）に割り当てられ、又は、全ての支持リングセグメント（４５）に割り当てられている共通固定子（１４）を有することを特徴とするヘキサポッド。
【請求項９】
請求項７又は８に記載のヘキサポッドであって、固定子（１４）上の上下方向に見える各支持リングセグメント（４５）は、支持リングセグメント（４５）及び固定子（１４）の間で作用する磁界を介して浮遊していることを特徴とするヘキサポッド。
【請求項１０】
請求項７乃至９のいずれか１項に記載のヘキサポッドであって、各支持リングセグメント（４５）は、前記固定子（１４）上に位置する第１アーム（４６）及び内側又は外側の直径で前記固定子（１４）を囲む第２アーム（４７）とからなるＬ字形を有することを特徴とするヘキサポッド。
【請求項１１】
請求項１乃至１０のいずれか１項に記載のヘキサポッドであって、複数のコイル（１７）は、固定子（１４）に設けられた回転子（１５）と相互作用する磁界を発生するための別々の電力供給が可能であることを特徴とするヘキサポッド。
【請求項１２】
請求項１１に記載のヘキサポッドであって、前記支持リング（１３）又は前記支持リングセグメントに、複数の磁気素子が設けられ、固定子により生じた磁界と相互作用する環形状又は環状セグメント形の構成に配置され、又は前記支持リング（１３）又は前記支持リングセグメント（４５）自身がこの磁気素子（１９）によって形成されていることを特徴とするヘキサポッド。
【請求項１３】
請求項１乃至１２のいずれか１項に記載のヘキサポッドであって、少なくとも一つのポジションセンサ（３０）が、各支持リング（１３）又は支持リングセグメント（４５）ごとに、回転子（１５）の固定子（１４）に対する位置の捕捉のために割り当てられることを特徴とするヘキサポッド。
【請求項１４】
請求項１３に記載のヘキサポッドであって、固定子側に配置されたホールセンサを、各支持リング（１３）又は支持リングセグメントに配置された信号供給素子と相互作用するポジションセンサ（３０）として設けることを特徴とするヘキサポッド。
【請求項１５】
請求項１４に記載のヘキサポッドであって、信号供給素子は、支持リング側又は支持リングセグメント側に設けられた磁気素子（１９）であることを特徴とするヘキサポッド。
【請求項１６】
請求項１乃至１５のいずれか１項に記載のヘキサポッドであって、設けられた共通の制御装置は、前記単一の制御手段を制御することを特徴とするヘキサポッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、独立した継ぎ手に装着された少なくとも５本、好ましくは６本のロッドがその上に配置された、好ましくは板状の受け器を備え、各ロッドのもう一方の端はマウンティングに関節接合されており、その全てのマウンティングが移動路に沿って動くことができる、ヘキサポッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
ヘキサポッドは、それによって、好ましくは板状の受け器上に位置した所与の物体の空間的位置を変えることを可能にする位置決めまたは制御手段である。この趣旨において、このリング等の受け器は、独立した継ぎ手に接合された、一定の長さを有する少なくとも５本、好ましくは６本のロッドと関節接合されている。各ロッドのもう一方の端はマウンティングに関節接合されている。各マウンティングは、共通の円形レール上を移動可能に配置されている。これにより円形レールで定められた円形線路に沿って走行することができる。どのようなマウンティングの移動もそこにつながっているロッド端の間隔を必然的に変えることになり、ロッドの間隔はまた、互いのロッドに対するそれぞれのロッドの角度を必然的に変える。この結果、受け器上に位置するロッドの継ぎ手の空間的位置も変えられる。これにより、動く板の６個全ての自由度は制御可能である。しかし、取り得ることが可能と想定される位置は制限され、このようなヘキサポッドでは特殊な配置操作を行うことはできない。
【０００３】
上記のようなタイプのヘキサポッドにおける別の課題としては、以下のような事実がある。共通の円環状の移動路へ移動可能に案内された個々のマウンティングは、個々の駆動手段に接続されている。つまり、マウンティングと一緒に移動する個々の駆動エンジンに接続されていることである。このことは、マウンティングだけでなくその駆動エンジンも円形の環のレールに沿って移動することを意味する。これらは、例えば、同じ円形の環のレールの歯部と歯車機構でかみ合う。各駆動エンジンはケーブルによって接続されているため、以下のことが発生する。受け器が３６０度回転し、これは基本的に可能であるが、全てのマウンティングが円形線路上で３６０度走行すると、ケーブルは巻き付いてしまう。この結果として、制限された程度のみで３６０度回転が可能となる。
【発明の概要】
【０００４】
従って、本発明の課題は改良したヘキサポッドを示すことである。
【０００５】
この課題を解決するために、本発明の第１の選択肢は、上述したタイプのヘキサポッドに対して、以下の構成を提供する。各マウンティングが別々の支持リング上に配置されている。支持リングは、その上に配置されたマウンティングとともに移動可能である。そして、各支持リングは、回転子又は電動駆動手段の回転子の一部を構成する。電動駆動手段も、それぞれの支持リングに割り当てられた環状の固定子を備える。
【０００６】
本発明の全ての選択肢に適用された本発明のヘキサポッドでは、最新技術として知られている１つの円形移動路支持部に対するマウンティングの「剛」の連結が必要ない。本発明では、各マウンティングは別々の支持部上に配置されている。つまり、別々の少なくとも５個、好ましくは６個のマウンティングと支持部の組が設けられている。各支持リングは、マウンティングとともに移動する。これは、マウンティングは、その上に堅固に配置されていることを意味する。支持リングは、その中心回りに回動する。電動駆動部は、磁界駆動の回転子を備え、固定子がこのような回転が可能となるように設計される。本発明によれば、支持リング自身が回転子又は回転子の一部を構成し、それ故に堅固に配置され、環状の割り当てられた固定子に対して相対的に回転する。回転子と固定子の構成は、したがって、回転子及び固定子である駆動の中心部材の間において、どのような機械的な駆動接続をも有しない。この点は、駆動用電気モータが備えられ、上述のように通例では対応する歯車と噛み合う最新技術と相違する。駆動部は、むしろ、固定子及び回転子間の磁界から構成され、その磁界が固定子に沿って移動し、支持リングである回転子と相互作用して駆動する。
【０００７】
本発明に係るマウンティングの「分離」は、別々の支持リングのそれぞれの上にそれらを割り当てる又は配置することによって行われる。この支持リングは、マウンティング用で、駆動手段の設計だけでなく、電源ケーブルの無い、純粋な回転部材として支持リングを設計することを許容する回転子固定子駆動部として設けられている。本発明に係るマウンティングの分離は、特別な効果として、個々の支持リングの３６０度の回転を何回でも許容し、ケーブルの巻き込みの危険性が無く、結果的に、複数回の３６０度の回転を必要とする複雑な位置決め作業でさえも完成させる。
【０００８】
各種構成は、支持リングの空間的な配置のために考えられ、個々に固定子に割り当てられる。本発明の好適な選択肢は、同心円状に互いの上下に配置される支持リングである。すなわち、それらは、互いに平行な水平面に上下に配置されており、従って、共通の回転中心軸の周りを回動する。対応して、各支持リングに割り当てられた固定子でさえも、同心円状に互いに上下に配置される。この配置では、全ての支持リングが同じ直径を有する。これは、割り当てられた固定子についても同様である。一つの選択肢は、全ての支持リングを同心円状に互いに内外に配置することである。すなわち、環の直径が順に小さくなっている。基本的には、支持リングをむしろ、それぞれの内側に設けてコンパクトな位置に配置することは可能である。これにより、固定子を支持リングの水準よりも下の領域にずらして配置させなくてもよい。個々の環状の特定のアタッチメントは、軸線方向に異なる長さを有する。これにより、個々の固定子を異なる水準に配置することができる。しかしながら、その環も、基本的には、共通の回転軸の回りを動く。別の代替え例も、以下の配置の選択肢の両方の組み合わせである。この配置では、環又は環状部が、互いに上下及び経方向に互い違いに配置されている。これにより、最上部から底部への段階的な配置を生じる。故に、本発明の配置では、環の直径や個々に割り当てられた固定子の直径が徐々に小さくなる。そして、それぞれの回転子と固定子の対は、上下に互い違いの水準で配置されている。
【０００９】
このような実質的にコンパクトな配置の選択肢として、個々の支持リングを、互いに傾いた異なる水準にあるそれらの固定子に沿って、配置することも考えられる。最後になるが、回転子と固定子の対により生ずる受け器の調整により支持リングの回転が可能である限り、回転子と固定子の対は、空間的に任意な位置とすることができる。
【００１０】
回転子の固定子に対する空間的な配置として、基本的には、２つの異なる構成が考えられる。第１の選択肢によれば、内部回転子として設計される。この内部回転子では、各回転子が、割り当てられた固定子の内側に配置される。あるいは、外部回転子としての構造の形態が設計される。外部回転子では、固定子が、割り当てられる回転子内に配置される。本発明のヘキサポッドでは、例え、個々の回転子固定子駆動部の相互の特定の空間的な配置（同心円状に互いに上下方向、互い違い等）に関係なく、両形態が実現される。
【００１１】
回転子が回転可能な部材であるため、可能な限り低摩擦での回転が可能となるように適切に配置される。この趣旨において、支持リングは、一つの又はいくつかの固定部材に対する軸受により、配置が可能となる。このような固定軸受部材は、個々の固定子自身でもよい。この固定子は、輪状のフランジを有する軸受部分を有してもよい。輪状のフランジは、径方向の内側又は外側を向いた環状のフランジを有しており、その上に回転子が、適切な軸支持方法により、回転可能に支持されている。しかしながら、それらの間に、支持リングが互いに同心円状の配置で、上下方向に配置された軸受けを介して、環を配置することも考えられる。従って、転がり軸受け等の適切な軸受けが、個々の回転子の間に位置し、直接相対的に動くことが回転子を実現する。使用された軸受け、例えば、記載した転がり軸受けは、「完全な」転がり軸受けとすることができる。この転がり軸受けは、２つのアキシアル軸受けリングにより構成され、内部にボールを有し、全ての個々の軸受けリングがそれぞれの回転子に接続されている。
【００１２】
しかしながら、個別の回転子自身が、軸受けの一部として、使用されることが考えられる。したがって、ボール溝を用いてそれを設計し、軸受けリングを構成する回転子の間にボールのみを残すようにすることが考えられる。上述のその軸受け部を有する固定子のように、その固定子では、ボール溝も設計され、回転子を軸受け自身の一部とすることも可能となる。この点において、説明した転がり軸受けに加えて、言うまでもないが、他のどのようなタイプの軸受け、例えば、空気軸受けを介するローラ軸受け、ニードル軸受け、滑り軸受け等を同様に使用してもよい点に留意すべきである。
【００１３】
説明された回転子の実質的に「内部の」軸受けに対する代替え例として、軸受けアームを有する支持リングを設計すること、及びセンターピローブロックで軸受けを介して全ての軸受けアームを取り付けること、も考えられる。この構造の形態は、駆動手段が内部の回転子として設計される場合のみで可能となる。この趣旨において、センターピローブロックは、例えば、個々の環を介して同心円状の輪状配置されているヘキサポッドの底板から延長して設けられている。対応する軸受部分は、そこに設けられている。そこでは、個々の軸受けアームが、適切な軸受け（ローラ軸受け、滑り軸受け等）により、軸支されている。
【００１４】
説明した軸受けのタイプは、もちろんそれで全てではない。言うまでもなく、他の軸受けのうち多様な軸受けの設計が可能である。これらは、個々の駆動手段が、内部又は外部の回転子として設計されるかどうかに依存する。外部に位置する回転子が軸支された、外部の回転子用の適切なハウジングを提供することも考えられる。内部回転子タイプ用には、軸受けの場所等として、内部のハウジングが考えられる。
【００１５】
個々の固定子リングが閉じた各支持リングに割り当てられ、支持リング及び固定子リングを有する上述した発明に加え、以下の構成を提供する。上述した種類のヘキサポッドを有する第２の基本的な発明の選択肢では、各マウンティングが別々の支持リングセグメントに配置されている。各支持リングセグメントは、その上に移動可能に配置されたマウンティングを備える。さらに、各支持リングセグメントは、電動駆動手段の回転子又は回転子の一部を形成し、少なくとも一つの支持リングセグメントに割り当てられた環形状の固定子を備える。
【００１６】
本選択肢によれば、マウンティングは、閉じた支持リング上に配置されていないが、環状セグメント上に配置されている。この環状セグメントは、寸法の小さいある角度、すなわち、たった数度の角度の回りを回る。環状セグメントは、電動駆動部の回転子を固定子とともに形成する。これら２つの間において、ここで磁界も効果を奏する。この効果は、固定子によって生じ、固定子に沿って回転移動で広がるとともに、それら２つの結合駆動効果を有する。従って、回転子はセグメント部分に縮小され、閉じた環の形態は必要なくなる。ここでは、しかしながら、個々の環状の固定子が基本的に、各支持リングセグメントにも同様に、割り当てられてもよい。すなわち、各セグメントは、自身の線路を有する。特に、適切な設計によれば、しかしながら、共通固定子リングは、いくつかの支持リングセグメントに割り当てられる。すなわち、２つの支持リングセグメントは、一つの共通固定子において、案内される。それらは、磁界を生成する固定子上の要素の動作によって、別々に移動する。すなわち、固定子上では、別個に局所的な磁界を発生することが可能となる。いくつかの回転子（しばしば走行部と呼ばれる）は、共通固定子リング上に磁界を発生させるための適正な作動により、必然的に動作する。例えば、２つの支持リングセグメントは、共通固定子リング上に案内される。これにより、３つの固定子リングが６つのセグメント上に準備されていてもよい。３つのセグメントを、一つの固定子リング上に案内し、これにより、２つの固定子リングのみが必要となるようにすることも可能である。特に、適切で小型の形態によれば、全ての５本又は６本の支持リングセグメントが、共通固定子上に案内される。ここでは、単一の固定子リングのみが配置される。この固定子リング上には、６本までの共通線路が配置されている。この線路は、それらの制御機構において、互いに離間されている。すなわち、駆動磁界の発生が考慮されている。従って、それらは、６本の環状線路を構成する。この環状線路は、実質的に互いに離間されており、互いが独立して配置可能である支持リングセグメントを有する。
【００１７】
本発明に対する本選択肢でさえも、本発明の第１選択肢で既に記載した、最新の技術に対する効果を奏する。特に、無制限の３６０度の回転が可能とされている。これは、電動駆動部を実現したものとして、回転子及び固定子の機械的分離により、ケーブル等によって回転が妨げられない構成を実現することによるものである。
【００１８】
本発明に対する本選択肢は、更に、特に効果的な方法における開発がなされている。その開発では、上下方向において各支持リングセグメントが、回転子及び固定子の間で作用する磁界によって、固定子上で浮いている。上述したように、駆動原理は、電気モータの原理である。これは、磁界に基づいた駆動概念を意味する。ここで、それぞれの回転子は、固定子の上に位置する。各モータは、固定子上を決められた距離で浮いていてもよい。これは、回転子及び固定子の間で作用する磁界を適切に制御することにより行われる。この磁界は、後述するように、磁界発生手段、すなわち、固定子上のコイルを介して発生する。もし、例えば、一つの共通固定子リングのみが使用される場合、マウンティングを有する全ての５本又は６本の支持リングセグメントは、その上で浮く。これらは、固定子に対して決められた距離を、制御された磁界を介して保持する。固定子は、一つのみの固定子又はいくつかの固定子が設けられたかに関係なく、多数の個別に選択可能な電気コイルを有する。この電気コイルは、個別に励起される。回転子は、詳細は後述するが、永久磁石を有し、又は、制御されたコイル（軟鉄心の磁気抵抗）の励起によってのみ距離を保持している。
【００１９】
もし、固定子磁界が、ここで、固定子軌道に沿って広がるとすると、その磁界は、回転子を引っ張り、したがって、支持リングセグメントはマウンティングを有し、後者は、励起磁界をとともに走行する。従って、これは、リニアモータ（回転磁界リニアモータ）の機能的な原理であり、本発明に係る閉じた円形線路を形成する。全ての支持リングセグメントは、固定子上で相互作用する磁界により、保持及び案内される。軸受要素は、ここでは、必要とされない。
【００２０】
駆動原理の基礎となっている電動駆動原理は、回転子と固定子の構成に使用される限り、どのような駆動原理でもよい。これは、特に、任意及び説明した形態の本発明に対する選択肢に応用される。回転子及び固定子は、電動モータを形成する。基本的には、どのような種類の電動駆動部も実現され、ヘキサポッド特有の回転子と固定子の配置に組み込むこと又はそれらと一緒に設計することが可能でなる。一つの例は、電動駆動部を、多相モータ、電子整流交流又は直流サーボモータ、鐘型アンカーモータ、ブラシ型直流モータ、パンケーキモータ、分相型モータ、リニアモータなどとして設計することである。言うまでもないが、励磁される任意の構成要素、例えば、ケーブル接続が必要な構成要素が、固定子上に設けられている。回転子上には、電力供給を必要としない必須の構成要素のみが設けられ、ケーブルが通らないように構成されている。固定子は、回転子に相互作用する磁界を発生するために、多数の別々に励起可能なコイルで構成されている。すなわち、固定子は、別々に励起され、これにより、環の位置決めを正確に制御する効果を奏する。支持リング又は支持リングセグメント自身の上で、多数の磁気素子が、例えば、環状の構成で配置され、固定子により発生した磁界と相互作用する。閉じた支持リングを使用する場合、しかしながら、磁気素子を支持リングの円周全体に分布させることを必要としない。固定子によって局所的にのみ発生した磁界との駆動用の相互作用のために、磁気素子が局所的にのみ設けられている。回転子に設けられた局所的に直線上の位置に配置された磁気素子が、どこにあるか特定する検知手段が、コイルのみを動作させる制御機構を可能としていると考えられる。制御機構は、同時に、回転子上の磁気素子との相互作用のための磁界を発生させる必要がある。あるいは、支持リング又支持リングセグメント自身でこれら磁気素子の全てを形成することも可能としている。使用される磁気素子は、金属板でも、永久磁石等でもよい。基本的には、コイルの任意の設計やレイアウトと同様に、使用する磁石の任意の設計やレイアウトを使うことができること、個別の選択は、実現可能な電動駆動部の必要性に基づくこと、を留意すべきである。すなわち、実現可能なモータータイプ（上述の限定的でないリストを参照）の電動駆動部から選択される。
【００２１】
周方向の解像度、すなわち、回転子上に設けられた磁気素子や固定子上に設けられたコイルの数は、自由に及び個々の要求に従って、又はヘキサポッドを使用する目的に応じて設計されていてもよい。例えば、もし、固定子が、別々に励起可能な６４個のコイルを有する６４ポールの多相モータの固定子として構成されており、これにより、１２８相の適切な制御は、全部で１６３８４相に円周を分割してもよい。すなわち、定義された１６３８４個のリング位置に動作可能である。この例は、個々の支持リング又は支持リングセグメントの高精度の選択と、受け器の所望の局所位置の高精度の調節機能を、既に示している。
【００２２】
説明されているように、励起可能なコイルが固定子上に設けられている。この趣旨で、固定子は、基本的な環と、その上の径方向の内側又は径方向の外側に向いた（後述する内部走行部又は外部走行部としての構造の形態による）コイル支持部により構成される。コイル支持部は、突出したコイルの芯により構成され、その回りにコイルが巻かれている。コイル支持部、コイル自身、及びそれらの巻き線の配置とレイアウトは、もちろん、モータに従って選択される。リニアモータの形態では、固定子の回りに径方向にコイルが巻かれており、この場合には、突出したコイル支持部が必要ない。コイルの近傍には、形態にもよるが、コイルあるいは磁界と相互作用する磁界支持リングセグメント、支持リング、あるいは環部材の磁気素子が設けられている。支持リング又は支持リングセグメントは、その全体が磁気素子から形成されてもよい。適切な磁気シート材料が使用される場合、環又はセグメントは、究極的には、複合シート材料部品となる。しかしながら、言うまでもないが、支持リング又はリングセグメント上に、別々の磁気素子が配置され、故に、対応するシート材料又は永久磁石を配置することが考えられる。これにより、任意の設計が可能となり、選択された駆動又は所望のヘキサポッドモデルや用途の分野の考慮によって設計される。
【００２３】
支持リング又は支持リングセグメントの固定子に対する正確な位置を捕捉するために、固定子に対して回転子を捕捉するための少なくとも一つのポジションセンサが、本発明の改良において、各支持リング又は支持リングセグメントに割り当てられている。このポジションセンサは、できるだけ高い解像度を有する必要があり、環又はセグメント位置は、その非常に正確な決定を可能とする。この環又はセグメント位置は、動作する受け器位置に関して、別々の支持リング又は支持リングセグメントを正確に制御するために必要である。言うまでもないが、この構成は、ポジションセンサを動作させるために、回転子に通されるケーブル等が設けられない。このポジションセンサは、むしろ固定子上に位置し、回転子と相互作用を行う。
【００２４】
好ましくは、固定子上に配置されるホールセンサは、ポジションセンサとして使用され、各支持リング又は支持リングセグメント上の信号化手段と相互作用する。ホールセンサは、ホール効果を使って磁界を計測する。上下方向に通過する磁界中のホールセンサを通って電流が流れる場合には、磁界効果用のパラメータを構成する磁界強度に依存した出力電圧を供給する。信号付与要素が、ホールセンサとの磁界の相互作用を可能とする支持リング又は支持リングセグメント上に配置される場合、その位置は、結果として、簡単に捕捉することが可能となる。特に、信号付与要素が、支持リング要素又は、セグメント自身に設けられた磁気素子である場合には、都合が良い。すなわち、ポジションセンサは、支持リング又は支持リングセグメント磁気素子と、直接相互作用して位置を捕捉する。従って、追加の信号付与要素を配置する必要がなくなる。
【００２５】
最後に、本発明による改良は、共通の制御機構の使用を提供する。共通の制御機構は、別々の駆動手段を制御し、これにより、個々の駆動手段は別々に制御される。すなわち、一つ一つのコイル又は一つ一つのコイルの励起は、制御機構によって、この効果に必要となる磁界を発生させる位置決めタスクを実行するための所望の環又はセグメントの移動により、必要に応じて別々に駆動する。
【００２６】
最後に、電動駆動原理が記載されていたという事実にもかかわらず、回転子及び固定子を用いた他の駆動原理を同様に使用できることに留意すべきである。空気圧駆動、熱力学的駆動、又は、流体圧駆動の駆動原理の実現でさえ、必要に応じて回転子及び固定子を用いて駆動原理のために実現される。
【００２７】
基本的に、実現した駆動原理、特に、電動駆動原理は、高回転速度を両立して、かなり大きなトルクが発生可能となるため極めて動的である。別々の伝達システム等は必要ない。これは、発明した構造の形態におけるヘキサポッドは、特に、任意の分野の動的な用途に適していることを意味する。発明した構造の形態におけるヘキサポッドは、受け器に配置された又は接続された物体の正確な空間的な位置決めが必要となる如何なる用途で使用してもよい。装置によって移動し、位置決めすることが可能な装置が本質的に可能である。医療技術に使用される手術器具や作業用装置等の小さい又は小型の装置が、受け器に配置される。これらの装置を、空間における受け器の移動によって、被処置対象物に対して動かすことができる装置が考えられる。処理技術に使用される治具又は治具保持部に使用することも考えられる。この処理技術では、処理される治具又はワークピースが、受け器上の保持固定具に位置する。カッター等の治具は、ヘキサポッドの回りを回転し、ワークピースに対して移動する。あるいは、ホルダーに位置するワークピースが、例えば、固定位置あるいはヘキサポッド又は他のマニピュレータにより移動する治具に対してヘキサポッドにより移動する。望遠鏡、パラボラアンテナ等の大きな構造でさえ、又は、飛行シミュレータ、ヘリコプターシミュレータ、自動車シミュレータなどのシミュレータが、発明した構造の形態におけるヘキサポッドとともに備えられてもよい。ヘキサポッドが、望遠鏡、個々のレンズ又は他の部品の位置を、最高の精度で、空間内において任意の位置に合わせてもよい。ヘキサポッドは、任意のサイズの衛星放送受信アンテナの位置を、固定点に対して最高の精度で合わせてもよい。シミュレータを使用する場合、衝突シミュレータまでを含む発明した構造の形態におけるヘキサポッドを使用する、極めて動的な位置合わせ動作が考えられる。これを、Ｘ線装置、特に、コンピュータ断層撮影装置とともに使用することも考えられる。環状の受け器において、その寸法は、受け器を介した物体の移動を可能とするものである。放射線源及び放射線受信器が相互に対向する位置に配置されていてもよい。この物体は、受け器と、それ自体が環状の開放部品であるヘキサポッドとを通過して移動する。この物体は、必然的に受け器を通過して移動する。従って、これにより、画像撮影装置（放射線源及び放射線受信器）を、物体に沿って動かすことが可能となる。もちろん、支持リングを患者の回りで回動させることによって、画像撮影装置を高速に回転させることができる。受け器の空間的位置の調整機能は、患者に対して任意に傾斜した画像撮影でさえも可能とする。これにより、任意の画像撮影面自体が選択及び設定されるようにしてもよいし、異なる回転方向及び角度から撮影された画像が撮影されるようにしてもよい。しかしながら、用途は、Ｘ線撮影の分野だけでなく、放射線治療等の基本的に任意の画像撮影検査方法にも考えられる。
【００２８】
本発明のさらなる利点、特徴および詳細結果は、同様に以下で示す実施形態例および図面から明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】第１形態の構造を有する発明の形態におけるヘキサポッドの概略断面図である。
【図２】図１のヘキサポッドの支持リングの固定子配列の鳥瞰図である。
【図３】第２形態の構造を有する発明の形態におけるヘキサポッドの概略断面図である。
【図４】図３のヘキサポッドの支持リングの固定子配列の鳥瞰図である。
【図５】支持軸受けの代替え例の構造である別の形態におけるリング状の固定子配列の鳥瞰図である。
【図６】他の支持リングの部分図である。
【図７】上方から見た第３の形態の構造におけるヘキサポッドの斜視図である。
【図８】下方から見た図７のヘキサポッドの斜視図である。
【図９】図７の視点におけるヘキサポッドの部分拡大図である。
【図１０】図９の視点によるヘキサポッドの部分拡大図である。
【図１１】図７から１０の各形態と同様なヘキサポッドの構造の別の形態であるが、固定子ごとに支持リングの一部が設けられている。
【図１２】本発明におけるヘキサポッドの第１用途の概略図である。
【図１３】本発明の構造におけるヘキサポッドの第２用途の概略図である。
【図１４】本発明におけるヘキサポッドの第３用途の概略図である。
【図１５】本発明におけるヘキサポッドの第４用途の概略図である。
【図１６】本発明におけるヘキサポッドの第５用途の概略図である。
【図１７】本発明におけるヘキサポッドの第６用途の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
図１は、本発明におけるヘキサポッド１を示している。ヘキサポッド１は、例えば、円盤又は環状の受け器２を備えている。受け器２上には、ここでは詳細に示していない、空間内のヘキサポッド１を用いて移動可能な物体が配置されている。３つの関節接合されたロッド４は、受け器２上に配置されている。ここでは、全部で６つのロッドが準備されるが、４つのロッドのみが図１による断面に示されている。これらのロッドは、第１回転継手５において、軸周りに関節接合されている。この軸では、回転継手５自体が、対応する受け器２の延長部に関節接合されている。これにより、個々のロッド４によるカルダン型の旋回軸受けとなる。
【００３１】
各ロッド４の他端は、マウンティング８上の別の継手７に関節接合される。継手７は、回転継手９を備える。回転継手９は、マウンティング８上の別の回転軸１０の周りに、ピボット支持で回転可能に搭載されている継手保持固定具１１に関節接合されている。ここでも、カルダン動作の軸受けは、継手マウンティング１１のピボット軸受１２の周りの追加のねじれ部とともに実現されている。全体として、ここで説明された軸受けは、それ故に極めて多数の空間的位置に配置され得る受け器２の高い可動性を示す。この可動性は、個々のマウンティング８の互いの相対的な位置を修正することにより示される。これは以下で詳細に説明される。そこに配置されたマウンティングは移動可能であり、各支持リングによって、電動駆動手段の回転子又は回転子の一部が構成される。電動駆動手段も、個々の支持リングに割り当てられた環状の固定子を備える。
【００３２】
さらに、ヘキサポッド１は、全部で６つのマウンティング８を備える。マウンティング８は、各支持リング１３上に固定されている。各支持リング１３に対して、マウンティング８は、実質的に軸線方向を通るセグメント２５を有し、固定部分に挿入している。この固定部分を通じて、マウンティング８は、個々の支持リング１３に固定されている。支持リング１３は、互いに同心円状に視認可能に上下に配置されている。全ての支持リングは、同じ直径を有し、その全てが共通の中心軸を中心として回転可能となっている。
【００３３】
個々の支持リング１３は、各駆動手段の回転子を備える。また、各駆動手段は、支持リング１３に加え、固定子１４を備える。支持リング１３は、各固定子に割り当てられた回転子である。固定子は、回転子１５の外側に設けられている。すなわち、各回転子１５は、内側走行部であって、結果として、一つの回転子１５及び一つの固定子から形成された各駆動手段が、内側走行駆動部となる。
【００３４】
駆動手段は電動駆動部であり、固定子１４上では図２を参照すると、コイル支持部１６である。コイル支持部１６は、径方向の内側又は径方向の外側に向いており、それぞれに一つのコイル１７を有する。すなわち、コイル１７は、コイル支持部１６に巻き付けられている。コイル支持部１６は、内部の延長部分１８を有し、内部の延長部分１８に対向して回転子１５が位置している。ここで、記載された構造の形態では、個々の支持リング１３は、同時に回転子１５も構成する。この趣旨において、支持リングは、多数の個々の磁気素子１９であり、例えば、適切な金属板等であって、図２を参照すると、環形状に対して取り付けられている。この回転子１５上で、マウンティング８は、その固定部分２１を介して固定部分２０に固定されている。
【００３５】
図１に見られるように、回転子１５及び固定子１４は、垂直に見ると上下に配置されている。固定子１４が適所に固定される一方で、回転子１５が回転動作する。このことは、本文において後で説明される。示された構造の形態において、軸効果を有する軸受け手段２２は、このような回転動作等が可能となるように設計される。垂直から見ると、軸受け手段２２は、個々の回転子１５の間、最下部の回転子１５と底板２３との間、最上部の回転子１５とカバー板２４との間、にそれぞれ配置されている。このような軸受け手段１２は、単なるボールであってもよい。このボールは、ここでは詳細に示されていない適切なボール溝へ案内されてもよい。ボール溝は、回転子１５の底側、底板２３及びカバー板２４における個々の上面に形成されていてもよい。このようなボール溝は、分離したボールレースが必要とならないようにボールの転がり面を構成する。言うまでもないが、完全なアキシアル軸受けも使用可能である。どのような場合にも、各支持リング１３及び結果的には各回転子１５を別々に回転することが可能となる。
【００３６】
駆動モータは、電動駆動モータであり、固定子１４において図２でも分かるように、径方向の内側に起立するボビンが設計される。各ボビンは、コイル１７を必ず有する。すなわち、コイル１７がボビン上に巻かれる。ボビン１６は、拡大部分１８を示す。それらに対向して、回転子１５が配置されている。ここで説明されているデザインでは、それぞれの支持リング１３が、同時に回転子１５も形成している。これにより、支持リングは、様々な単一の磁気素子１９で構成される。例えば、適切な金属板パッケージ等の支持リング（図２参照）は、環形状に対して取り付けられている。マウンティング８は、固定部分２０のこの回転子１５に、その固定部分２１を介して固定されている。
【００３７】
図１に見られるように、回転子１５及び固定子１４は、垂直から見ると、互いの上に配置されている。固定子１４が固定位置にある一方で、回転子は以下に説明する動作中に回動する。軸効果を有する軸受け手段２２は、示される適用技術において、その回転が可能となるように設計される。軸受け手段２２は、垂直に見ると、個々の回転子１５の間、最下部の回転子１５と底板２３との間、最上部の回転子１５とカバー板２４との間、にそれぞれ位置する。これら軸受け手段２２は、例えば単なるボールであってもよい。このボールは、ここでは明確に示されていないが、対応するボール溝へ案内される。このボール溝は、回転子１５の一対の上部と底部、底板２３及びカバー板２４にそれぞれ形成されている。これらボール溝は、ボール用のピッチ表面を形成するため、別個のボールレースは生じない。もちろん、完全なアキシアル軸受を配置／利用できる可能性がある。それぞれの場合において、支持リング１３及びそれに伴う各回転子１５は、別々に回転可能となっている。
【００３８】
一つ一つの支持リング１５の動作、一つ一つの固定動作の結果、単一のロッド４の動作及び空間的な調整の結果は、固定子と磁界の回転子１５及び磁気素子１９とのそれぞれでの相互作用を介し、対応する磁界発生に起因するものである。明示されていない制御装置を介して、各固定子１４の一つ一つのコイル１７を別々に制御すること、すなわち、それらに電力を供給することが可能となる。コイルへの電力の供給により、磁界が発生する。この磁界は、磁気素子１９及び固定子１４と相互作用する。この磁界は、円周方向への移動／シフトを適切なコイル制御により可能としている。適切なコイル制御により、回転子１５は、この移動磁界を介して動かされる。コイル１７の制御によれば、単一の支持リング１３、いくつかの支持リング１３又は全ての支持リングが同時に回動させられる。これにより、支持リング１３を、単一の支持部８の円周方向の移動の自由度の範囲内で、どんな順序でも互いに調整することが可能となる。単一のロッド４の相互の角度位置の変更は、保持固定具／受け器２の空間的位置の変更に従って表現された制御により生じる。
【００３９】
さらに、固定子１４に位置するポジションセンサ３３が設計される。ポジションセンサ３３は、例えば、回転子１５の正確な位置の収集／捕捉を行うホールセンサ（図２参照）である。このホールセンサは、磁気素子１９に相互作用し、従って、これとともに回転する単一の磁気素子の動きを捕捉する可能となる。このホールセンサは、図示しない制御装置と通信する。この制御装置は、ヘキサポッドの動作の全体を制御し、センサ信号から固定子１４に対する各支持リング１３の対応する現在位置を捕捉する。
【００４０】
図１及び図２は、「内側回転子／走行部」タイプである回転子１５及び固定子１４から構成されるヘキサポッド駆動手段を示す。一方、図３及び図４は、「外側回転子／走行部」の構成を備える固定子１４及び回転子１５を有する本発明に係るヘキサポッド１を示す。図３及び図４のヘキサポッド１の構造は、特に保持固定具２、ロッド４及び保持固定具２に設けられたそれらの軸受けに関し、マウンティング８と同様に、可能な限り、図１及び図２のヘキサポッド１の構造に対応している。しかしながら、図１及び図２による適用技術とは異なり、ここでは、固定子が内側／内部に配置されているのに対して、回転子１５すなわち支持リング１３は、外側に配置されており、固定子１４を囲んでいる。各固定子は、一方で、環を構成している。この環では、しかしながらここでは、ボビンが径方向の外側に突出して配置されており、一方で、単一の巻きコイル１７を有している。支持リング１３は、端側部分１８を有するボビン１６に対向して配置されている。したがって、ここでの回転子１５も様々な単一の磁気素子１９で構成され、環形状に組立られている。また、単一の軸受け手段２２は、支持リング１３のピボット軸受用に設計されている。例えば、既に説明したボール（もちろん、別の転動体でも可能である／想定される）であり、支持リング１３が独立して／個別に相対的に回転可能である。
【００４１】
回転子１５と支持リング１３のそれぞれは、外側に配置されている。その結果、保持固定具８は、支持リング１３に外側から案内される必要がある。それ故に、セグメント２５は、外側で伸び、固定セグメント２１内へ通じている。
【００４２】
またここで、ポジションセンサ、例えば、ホールセンサが準備されている。このポジションセンサは、外側に位置する回転子１５の位置を捕捉する一方で、磁気素子１９と相互作用する。
【００４３】
動作モードは、図１及び図２のヘキサポッド１に関して説明されたモードと一致している。単一のコイル１７の選択的な電力の供給により、適切な磁界が発生する。これにより、回転子１５との相互作用で、回転子１５の回転が生じる。この回転により、単一のロッド４が調整され、その結果が受け器２に生じる。
【００４４】
図４は、回転子及び固定子の構成の別の適用技術を示し、これも内側回転子／走行部タイプの構成である。回転子１５は、ここでも支持リング１３と同一であり、例えば、単一の磁気素子１９で構成されている。回転子１５に対向して、固定子１４は外側に配置されている。この外側には、単一のコイル１７が準備されており、ここでは、環状のコイルとして巻かれている。コイル１７は、ここでは、上述の構造形態とは異なっている。この構造形態では、コイルが径方向に導かれる方法で、外見上、円周方向に巻かれている。単一のコイル１７への電力供給時に発生した磁界を、回転子１５へ結合／中継するために、対応するヨーク２６が準備されている。ヨーク２６は、外見上、固定子１４の内側を形成し、回転子１５と対向している。ユーザにより定義される磁界の変動は、コイル１７の適切な電力の供給により達成される。この電力は、単一の回転子１５を動かす。
【００４５】
図６は、更なる単一の支持リング１３の構造すなわち軸受けの他の例を示しており、その構造／軸受けには、ここでは、支持リング１３のみが示され、割り当てられた固定子１４は示されていない。各支持リング１３は、示された例において、内側へ向く軸受けアームを有している。軸受けアームでは、全ての軸受けアームは支持リング１３の中間部に端部があって、適切な軸受け手段である転がり軸受けやローラ等を介して、共通の中心軸受け支持部２８で支持されている。このため、軸受けアーム２７は、適切な軸受貫通孔を有している。軸受貫通孔は、例えば、転がり軸受けの外側の環、このような外側の環又は転がり軸受け自体が縮小したもの等である。どのような場合でも、この内部の軸受け支え２８を用いて、簡素なピボット軸受けが提供される。更に、保持固定具２９が各軸受けアーム２７に、ここでは明確に示されていない、常に一つのマウンティング８に対して準備されている。保持固定具２９は、それぞれの支持リング１３に対して、トルクに耐えるように接続されている。
【００４６】
図７乃至図１０は、ヘキサポッド１の第２の基本的な発明の代替例である。この代替例では、支持リングは無いが、簡単に測定された支持リングセグメントが使用されている。支持リングセグメントは、固定子上で、見かけ上浮いた状態で取り付られて、磁界を介して移動する。可能な範囲において、同じ要素にはできるだけ同じ参照符号を使用した。
【００４７】
本発明のヘキサポッド１も、この代替によれば、保持固定具２を備えており、保持固定具２では、移動可能にリンク支持されているロッド４が配置され／位置している。また、ロッド４は、第１ピボット継手の軸回りに旋回可能に支持されている。第１ピボット継手では、その側にあるピボット継手５は、マウンティング２において、第２軸回りに設けられた旋回軸である。また、ここでは、旋回軸受けのようなカルダン軸は、これにより生じる。図１のヘキサポッドに関する対応する記載を参照する。
【００４８】
また、ここでは、各マウンティング８において、更に継手を経由してロッド４の他端が配置されている。マウンティング８においても、この継手は、図１によるヘキサポッドの記載１と同様にカルダン継手として設計されている。
【００４９】
ここで、しかしながら、各マウンティング８は、上述の形態の構造の設計として異なっており、一つの支持リングセグメント４５に配置されている。支持リングセグメント４５は、単一の短い環の一部であって、その幅は、基本的にはマウンティング幅と一致する。したがって、別個に閉じた支持リングは無く、非常に短い支持リングセグメントのみが設計されている。支持リングセグメントは、断面で見ると、例えば図８に見られるように、基本的には第１アーム４６及び第２アーム４７とともにＬ形状を有する。第１アーム４６は、ここで、準備された固定子１４上のみを走行する。第２アーム４７は、固定子１４の内側に位置する。この構造形態では、６つの支持リングセグメントの全てが一つの共通固定子１４に案内されることが分かる。
【００５０】
固定子１４は、図９及び図１０に見られる溝構造を有する。すなわち、多数／多くの溝４８が準備されている。一つのコイル４９が各コイルの径方向に案内される溝に巻かれている。この溝も、結果として、径方向に延びている。各コイル４９には、電力線５０を介して別々に電力が供給可能となっており、電力の供給に対応する自身の磁界を発生することが可能となっている。分かりやすさの点から、ごく少数のコイル４９及びそれらの電力線５０が図に示されているが、もちろん各溝４８において、固定子全体の外周にコイル４９が巻かれている。すなわち、ユーザにより定義される磁界は、固定子全体の周囲のユーザにより定義される位置において、一つ又はいくつかのコイル４９への電力の供給により生じる。
【００５１】
これら磁界は、ここで、それぞれの支持リングセグメント４５に相互作用する。これは、適切な材料で構成される。例えば、隣同士に配置されたいくつかの永久磁石又は、一定の方法でコイルにより生じた磁界と相互作用する他の適切な材料で構成される。この磁界は、両方のアーム４６，４７に相互作用し、それらは２面による高い剛性を有している。この相互作用は、固定子により生じた磁界を介する経路において、各支持リングセグメント４５が狭い隙間を介して固定子１４に案内されることを示す。すなわち、各支持リングセグメント４５が外見上は、固定子１４上をアーム４６とともに非接触で浮いていることを示している。最終的に、全ての支持リングセグメント４５は、固定子１４上で浮いている。それにより、全体において、構成は、この「基本磁界」のみにより支えられる。それらは、支持リングセグメント４５とのそれぞれの相互作用によって固定子が生じさせた磁界のみにより、保持されている。軸受要素は必要ない。
【００５２】
ここでは明確に示されていないが、単一のコイル４９の完全な電力供給動作の全体を制御する制御装置は、これらを制御し、例えば、一方で、支持リング信号４５が固定子１４に対して決められた距離を維持するように基本磁界を発生させる。他方では、電力供給動作は、固定子の環軌道に沿って支持リングセグメント４５が動作するための移動磁界が発生するように、この制御装置によって制御される。すなわち、所望の円周方向の移動距離に応じた磁界が発生する。この磁界は、支持リングセグメント４５と相互作用する。支持リングセグメント４５は、固定子側のこの移動距離に従って移動及び走行し、支持リングセグメント４５が運ばれるように、この制御装置によって制御される。したがって、各支持リングセグメント４５は、リニアモータの回転子／走行部を形成し、固定子１４は、その第２要素である。すなわち、ここで記載した駆動原理は、リニアモータの駆動原理である。しかしここでは、相対的に短い支持リング４５、すなわち各々の回転子／走行部が走行する円形線路となるように閉じている。
【００５３】
しかしながら、一定の基本磁界の発生は、必ずしも必要ではない。局所磁界のみをそこに発生し、その時に、局所的に発生した磁界上で浮くように支持リングセグメント４５が配置されているのであればなおさらである。この局所的に発生した磁界は、それに対応して支持動作用の固定子に沿って移動する。単一の各巻き線は、この移動に従って変化するように制御される／動作する。すなわち、それぞれの支持リングセグメント４５の位置との関係で、磁界を発生するために実際に制御されるべきコイル４９のみが、局所磁界を発生するための電力の供給を受ける。どのコイル４５が電力の供給を受けるべきかという基本的な捕捉と、基本的な支持リングセグメント４５の位置の捕捉は、それぞれ適切であって好ましいポジションセンサにより実行され得る。このポジションセンサは、固定子側に準備されている。これは、この基本的な原理を有する全ての例に対して有効である。更にここで、ホールセンサ等が使用される。必要であれば、支持リングセグメント４５の位置が、制御技術によって個別に捕捉することができる。これは、支持リングセグメント４５がある領域では、回転子と固定子磁界との間の相互作用によって磁界の変動が常に存在するからである。この固定子磁界は、捕捉され、制御装置側から位置を定義するために評価される。
【００５４】
明らかに、本発明の設計により、ユーザにより定義される単一の支持リングセグメント４５を、マウンティング８及びこれらの各ロッド４の空間的位置とともに変更することは可能である。各ロッド４は、動作のそれぞれ可能な円周方向の距離の範囲内において、ユーザにより定義される支持リングセグメントの配置の他の例によって、それらと連携する。ユーザにより定義され、頻繁に起こる３６０度の回動は、もちろん、すべての支持リングセグメントが同時に動作するときに起こる可能性がある。これは、接続線等が支持リングセグメント４５又は、一般的にはヘキサポッドの回転部分に案内されないからである。唯一の線接続は、静止した線４５からコイル４９への接続である。６つ全ての支持リングセグメント４５が、示されているとおり、記載されている適用技術において、共通固定子１４上を走行する。それぞれ支持リングセグメント４５が別々に移動可能であるが、全ての支持リングセグメント４５が３６０度同時にも回転する。この結果、本発明の適用技術では、仮想的に６つの別々な上下の円形線路が与えられることになる。この周囲では、６つの別々な移動磁界が、制御技術により移動する。すなわち、６つの別々な移動磁界が、一つ一つの支持リングセグメント４５を３６０度動かすために発生させられる必要がある。これも、適切な各コイル４９の制御、したがって、各固定子巻き線により、容易に可能となる。非常に正確に、そして明確に定義された磁界は、支持部分を導通させる対応する高密度な構成とともに、発生させることが可能となる。
【００５５】
本発明により実現する駆動原理は、ここでは環形状に閉じた位相順序リニアモータ（リニアモーターカー）の駆動原理である。６つの支持リングセグメント４５全てが、示された例において、共通固定子１４上を走行するとしても、もちろん例えば、一つの固定子１４上を２つの支持リングセグメント４５に走行させて、常にその上を走行する２つの支持リングセグメント４５を有する全体で３つの別々な固定子１４を設計することも可能である。もしくは、３つの支持リングセグメント４５が、一つの固定子１４の上を走行するようにして、２つの固定子１４のみが設計されるようにすることも可能である。最小の構成要素及び結果として最も簡素な設計が、図７〜図１０に示されている構造である。しかしながら、この構造は、制御技術において、もう少し複雑である。これは、６つの別々な回転磁界が、共通固定子１４を介して駆動用に生じる必要があるためである。
【００５６】
図１１は、上記構造の形態の比較例を示している。ヘキサポッド１は、同一のリニアモータ原理により動作する。このため、全体で、６つの別々の固定子１４が準備されている。この設計は、それぞれにおいて、一つの支持リングセグメント４５を支持し案内する。支持リングセグメント４５は、ここでは、各マウンティング８と接続されている。ここで、マウンティング８は、必要な軸長さに亘って延び、同心構造に挿入されている。これにより、その端部における支持リングセグメント４５は、正しい位置となる。また、単一の支持リングセグメント４５の動作及びこれに伴うロッドの動作は、単一の回転磁界を介して生じる。この回転磁界は、上述したように、固定子で発生する。
【００５７】
図１２〜図１７は、本発明に係るヘキサポッド１の使用の異なる例を示している。円周方向に閉じられた支持リングを有するヘキサポッド１がいずれにも示してあるものの、もちろん、各支持リングセグメント、図７〜図１０に例示した固定子を有するヘキサポッド、あるいはここで代替的に記載された、いくつかの固定子を有するヘキサポッドでもよい。
【００５８】
図１２は、本発明に係るヘキサポッド１の使用の第１の例を示している。放射線源３０及び放射線検出器３１が、ここで、環形状の保持固定具２の反対側に配置される。放射線源は、例えば、Ｘ線管、放射線受信器３１、及びＸ線受信器である。物体３２は、環形状の保持固定具２に対して移動し、あるいは保持固定具２が物体のほうへ移動する。ヘキサポッド自身が開放された環状の構成を有しているため、物体２は、ヘキサポッド自身によっても、移動することが可能である。これにより、より長尺の物体も処理可能となる。図に示す範囲では、マウンティング保持固定具２は、その放射線源３０及び放射線受信器３１とともに傾けられている。これにより、物体３２に対して様々な画像撮影面で取得される。これは、もちろん、保持固定具２も、物体３２の周りを３６０度無制限に回転するためである。
【００５９】
図１３は、本発明に係るヘキサポッド１の利用可能な分野での用途における第２の例を示している。ここでは、保持固定具２に配置され、衛星放送受信アンテナ又はパラボラアンテナ３４の調整用に利用される。ここでは、ヘキサポッド１は、自身を外部から密封する外側ハウジング３５を有する。衛星放送受信アンテナ又はパラボラアンテナは、空間的にユーザにより定義されて調整可能となっており、適所に固定されたヘキサポッド１を介する固定点に関して配置可能となっている。
【００６０】
図１４は、本発明に係るヘキサポッド１の利用可能な分野での用途における第３の例を示している。ここでは、動作のシミュレーションを提供する。ここで、椅子３５が保持固定具２の上に配置されている。人物３６は、本例では、椅子の上に位置している。椅子３５は、ヘキサポッド１によって、動作のシミュレーション用に移動する。例えば、ゲーム機又は３Ｄ映画に関連して、飛行や運転シミュレータのシミュレーション効果のために、椅子３５が回転及び傾斜して所望の動作をシミュレートする。
【００６１】
図１５は、本発明に係るヘキサポッドの利用可能な分野での用途を、光学部品３７、ここでは、プリズム３８の形態、を支持すると同時に調整する素子を示している。このプリズム３８は、例えば、レーザ光等の偏向素子として機能する。プリズム３８は、単に一例であって、もちろん別の光学素子、例えば、ミラーやレンズ等の対象物がヘキサポッド１によって、ユーザにより定義されて調整されてもよい。
【００６２】
図１６は、本発明に係るヘキサポッドの利用可能な分野での用途を、処理されるワークピース３９を支持すると同時に調整する素子を示している。ここでは、研磨される光学レンズ４０である。ワークピース３９は、適切なマウンティングを介して保持固定具２に固定される。ワークピース３９は、ヘキサポッド１により、固定された工具４１ここではレンズ研磨機４２に対して、相対的に移動する。これにより、研磨機は、例えば、ワークピース３９を研磨することが可能となる。もちろん、治具４１の機械加工により処理されるワークピース３９として、金属部品を配置することも可能である。治具４１は、レーザ、あるいは、例えば、それにより接着剤等の塗布が行われるための治具でもよい。すなわち、治具４１やワークピース３９に対する作用は、ユーザにより定義され得る。同様に、ワークピース３９もユーザにより定義され得る。基本的には、しかしながら、ワークピース３９は、ヘキサポッド１により、治具４１を通過するように移動する。
【００６３】
図１７は、最後に、本発明に係るヘキサポッド１の利用可能な適用技術を治具４３の支持として示しており、例えばここでは、カッター４４の形態である。治具４３は、ヘキサポッド１の保持固定具２に、直接固定されている。治具４３は、ロッド４の回転及びこれに伴う保持固定具２の回転によって、高速に回転し、その一方で、予め調整された空間的な位置を保持する。すなわち、適所に固定されたワークピースの処理が、内部の回転／自転により、可能となっている。さらに、空間的動作の範囲内で治具が示す包絡線は、主回転中に、ロッド４の調整によって変更することができる。すなわち、治具４３は、空間的に移動し、適所に固定されたワークピースに沿って、治具４３の回転中に移動する。
【００６４】
本発明に係るヘキサポッド１の適用性は、本発明に係る各構造を実現できるヘキサポッドの利用分野や具体的な構成に関して、既に説明された適用技術に限定されない。むしろ、ヘキサポッド１は、どのような物体の空間的な移動にも利用される。最終的に、それらの大きさから離れて、ヘキサポッド１自身として、どのような大きさ及び性能でも設けられる。例えば、１０センチの直径を有する小さな形態とすることが可能となる。しかしながら、１又は数メートルの直径を有することもできる。これらは、常に、移動する物体や実行される調整タスクに従う。                                                                       
【図１】
2013529558.tif 000003
【図２】
2013529558.tif 000004
【図３】
2013529558.tif 000005
【図４】
2013529558.tif 000006
【図５】
2013529558.tif 000007
【図６】
2013529558.tif 000008
【図７】
2013529558.tif 000009
【図８】
2013529558.tif 000010
【図９】
2013529558.tif 000011
【図１０】
2013529558.tif 000012
【図１１】
2013529558.tif 000013
【図１２】
2013529558.tif 000014
【図１３】
2013529558.tif 000015
【図１４】
2013529558.tif 000016
【図１５】
2013529558.tif 000017
【図１６】
2013529558.tif 000018
【図１７】
2013529558.tif 000019
【国際調査報告】
2013529558.tif 000020
2013529558.tif 000021
2013529558.tif 000022
2013529558.tif 000023