(57)【要約】他の磁気又は強磁性モジュールの強磁性表面を磁気的に固定する磁気モジュール（１）であって、そのヘッド（３）は、多極磁気固定表面（２１）を交代で定める第１多極磁気固定子（９）と、前記第１多極固定子（９）と同軸でかつそれに面していて多極磁気回転子（１１）又は第２多極磁気固定子の極を第１多極磁気固定子（９）の極に対して直列に又は平行に方向づけて第１磁気固定子（９）の多極磁気固定表面（２１）を使用不可能又は使用可能にする手段を備えた多極磁気回転子（１１）又は第２多極磁気固定子（９）からなる磁気モジュール。
2004531088.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気モジュール（１）を強磁性表面に固定する磁力を使用可能にするシステムを備えた軸方向に延在する少なくとも１つのヘッド（３）を有し、前記少なくとも１つのヘッド（３）は、
−  磁気固定子（９）は前記強磁性表面に磁気的に固定するために磁気使用可能多極固定子表面（２１）を有し、前記固定子表面（２１）は交互に反対符号の磁気極性を有する磁気的に誘導された磁極の配置によって形成された前記ヘッド（３）と同軸の多極磁気固定子（９）と、
−  磁気回転子（１１）は前記多極固定子表面（２１）と反対の多極回転子表面（３３）を有していて交互に反対符号の磁気極性を持つ磁極の配置によって形成され、前記多極回転子表面（３３）の極の前記配置は前記多極固定子表面（２１）のそれと鏡面反射であり、多極固定子表面（２１）の全磁極が前記多極回転子表面（３３）の同一符号の対応する磁極に面していて前記磁気固定子（９）と磁気回転子（１１）により発生する磁束が加算されて前記強磁性表面を通って短絡される前記多極固定子表面（２１）を十分に使用可能にする位置と、前記多極固定子表面（２１）の全磁極が前記多極回転子表面（３３）の反対符号の対応する磁極に面していて前記磁気固定子（９）により発生する磁束が全体的に前記磁気回転子（１１）によって短絡される前記磁気固定子表面（２１）を十分に使用不可能にする位置との間に、前記磁気回転子（１１）が前記ヘッド（３）の軸周りに回転する前記多極磁気固定子（９）と同軸の多極磁気回転子（１１）と、
からなることを特徴とする磁気モジュール。
【請求項２】
ヘッド（３）の磁気固定力を調整するため、前記多極固定子表面（２１）の十分に使用可能にされた位置と十分に使用不可能にされた位置との間のいずれかの中間位置で前記ヘッド（３）の前記磁気回転子（１１）の相対的角度位置は前記ヘッド（３）の前記磁気固定子（９）に対して調整されることができることを特徴とする請求項１記載の磁気モジュール。
【請求項３】
前記磁気固定子（９）が、前記磁気固定子（９）の軸まわりに配置される多くの固定子永久磁石（１９）と多くの前記固定子永久磁石（１９）対応する１組の固定子永久磁石（１９）との間にそれぞれが介在する多くの強磁性扇形（１５）とを含み、前記固定子永久磁石（１９）が多極固定子表面（２１）と実質的に平行に方向付けられた極性軸を有し、各組の固定子永久磁石（１９）の前記固定子永久磁石（１９）が同一符号の磁気極性を持つ他方にそれぞれ面しており、前記固定多極固定子表面（２１）は前記強磁性扇形（１５）のそれぞれの表面の構成体によって形成されることを特徴とする請求項１及び２いずれかに記載の磁気モジュール。
【請求項４】
前記磁気回転子（１１）は、磁気回転子（１１）の軸周りの配置された多くの回転子永久磁石（２９）と、前記多極固定子表面（２１）と実質的に直角に方向付けられた極性軸を有する前記回転子永久磁石（２９）のそれと、隣接する回転子永久磁石（２９）と反対の磁気極性を有するそれぞれの前記回転子永久磁石（２９）と、全ての前記回転子永久磁石（２９）の磁気固定子（９）と反対の磁極を連結するために適用された強磁性ヨーク（３１）とを含むことを特徴とする請求項１及び２いずれかに記載の磁気モジュール。
【請求項５】
前記磁気回転子は前記磁気固定子（９）と構造的に同一であることを特徴とする請求項１及び２いずれかに記載の磁気モジュール。
【請求項６】
高強度スチール摩擦板は磁気固定子（９）と磁気回転子（１１）の間に備えられることを特徴とする請求項１乃至５いずれかに記載の磁気モジュール。
【請求項７】
前記ヘッド（３）の磁気固定子（９）と磁気回転子（１１）を含むために、各ヘッド（３）は前記ヘッド（３）と同軸の中空の環状鉤（７）を含み円筒状内壁を定めることを特徴とする請求項１乃至６いずれかに記載の磁気モジュール。
【請求項８】
各ヘッド（３）の磁気回転子（１１）も、磁気固定子（９）と反対の磁気回転子（１１）側に、環状鉤（７）と同軸であってヘッド（３）の軸周りの回転で環状鉤（７）の円筒状内壁によって導かれる円筒状ガイドベル（３５）を備えることを特徴とする請求項７記載の磁気モジュール。
【請求項９】
少なくとも１つの前記ヘッド（３）は、磁気回転子（１１）回転用機械／手動駆動システムを有することを特徴とする請求項８記載の磁気モジュール。
【請求項１０】
磁気回転子（１１）回転用の前記機械的／手動駆動システムは、軸方向外側から環状鉤（７）に止めピンで締められた前記環状鉤（７）の軸に対して回転しスライドすることができる円筒状リング（３７）と、前記リング（３７）の回転を前記磁気回転子（１１）に伝播する手段とを備えることを特徴とする請求項９記載の磁気モジュール。
【請求項１１】
前記リング（３７）の回転を前記磁気回転子（１１）に伝播する前記手段は、磁気固定子（９）と軸方向に反対にあって前記ヘッド（３）の前記軸と平行になっているベル（３５）の端部の先端（４３）で切り取られた一対の直径方向に整列したスロット（４１）と、前記リング（３７）の直径に沿って取り付けられて前記磁気回転子（１１）の前記ベル（３５）で前記一対のスロット（４１）内で前記ヘッドの軸方向にスライドできるように挿入されたロッド（３９）とを備えることを特徴とする請求項１０記載の磁気モジュール。
【請求項１２】
前記環状鉤（７）の周囲の２つの直径方向反対側ストレッチに沿って、前記リング（３７）の回転駆動用ロッド（３９）が前記磁気回転子（１１）の前記ベル（３５）に連結される互いに直径方向反対に切り取られた２つのスリット（４５）があり、前記環状鉤（７）で前記２つのスリットが前記環状鉤の軸方向に開口してヘッドの軸方向に前記環状鉤（７）まわりに前記リング（３７）が変位することを可能にすることを特徴とする請求項１１記載の磁気モジュール。
【請求項１３】
手段が連続ステップで前記リング（３７）の回転を阻止するよう設けられることを特徴とする請求項１２記載の磁気モジュール。
【請求項１４】
次第に前記リング（３７）の回転を阻止する前記手段は、前記リング（３７）を回転させる前記駆動棒（３９）を保持する前記環状鉤（７）内の前記２つのスリットの中で角度間隔をおいて配置される１組の直径方向反対側のロケーターノッチの形状であることを特徴とする請求項１３記載の磁気モジュール。
【請求項１５】
前記ベル（３５）は前記ヘッド（３）と同軸で前記磁気固定子（９）と反対の前記ベル（３５）の軸端部の方へ開口している中央ハブ（５３）と、前記ベル（３５）内の前記ハブ（５３）の中でスライドして前記リング（３７）を回転させる駆動棒（３９）に対して弾性的に押圧されて所定の対のロケーターノッチ（４７）の中で前記駆動棒（３９）を突然阻止／開放状態にするスタッド（４９）とを有することを特徴とする請求項１４記載の磁気モジュール。
【請求項１６】
安全装置が前記磁気固定子（９）の前記多極磁気固定表面（２１）の突発的に使用不可能になることを妨げるために設けられることを特徴とする請求項１５記載の磁気モジュール。
【請求項１７】
安全装置は前記リング（３７）内の穴部（５５）と、前記ヘッド（３）の軸に直角方向に環状鉤（７）を介してスライドすることができるよう支持されたバネ入りの歯止めを含み、前記バネ入り歯止め（５７）は前記リング（３７）内で穴部（５５）に位置されることができて前記磁気固定子（９）の前記多極磁気固定表面（２１）を十分に使用可能にした状態に合わせて前記リング（３７）の回転を阻止することを特徴とする請求項１６記載の磁気モジュール。
【請求項１８】
前記磁気モジュール（１）は、補剛材によって少なくとも１つの他の磁気（１）及び／又は強磁性モジュールと連結されて、前記磁気モジュール（１）と前記補剛材（６５）は前記磁気モジュール（１）によって及ぼされる磁気的引力を超える磁気モジュール上の引張応力に対して互いに連結する手段を有することを特徴とする請求項７乃至１７いずれかに記載の磁気モジュール。
【請求項１９】
前記連結手段は、前記磁気モジュール（１）の少なくとも１つの磁気ヘッド（３）の前記環状鉤（７）から延在することができる半径方向に配置された１組のピン（７１）と、前記補剛材（６５）内の１組の凹部（７５）とを含み、前記凹部（７５）のそれぞれは前記環状鉤（７）から延在する前記組のピン（７１）の対応するピン（７１）を含むのに適することを特徴とする請求項１８記載の磁気モジュール。
【請求項２０】
前記磁気回転子（１１）の半径方向外側表面は、１組のカム（７９）で形作られており、前記組のカム（７９）の各カム（７９）は前記組のピン（７１）対応するピン（７１）と係合するのに適しており、少なくとも１つの前記ヘッド（３）の十分に使用可能にされた作動条件に合わせて前記環状鉤（７）の外側に対応するピン（７１）を延在させて、前記少なくとも１つの磁気ヘッド（３）を十分に使用不可能にされた作動条件に合わせて前記環状鉤（７）内で前記ピン（７１）を引き出すよう対応するピン（７１）から解放するのに適していることを特徴とする請求項１９記載の磁気モジュール。
【請求項２１】
少なくとも１つの前記ヘッド（３）は前記磁気回転子（１１）を回転させる電気的／機械的駆動システムを有することを特徴とする請求項８記載の磁気モジュール。
【請求項２２】
前記磁気回転子（１１）を回転させる前記電気的／機械的駆動システムは、前記環状鉤（７）の穴部と、前記磁気回転子（１１）の前記ベルに同軸に配置されるギアリングと、前記環状鉤（７）の前記穴部を通って前記ギアホイールを係合させることができるピニオン型のビットを有する電気スクリュードライバーとを備えることを特徴とする請求２１記載の磁気モジュール。
【請求項２３】
前記磁気モジュールを強磁性表面に固定する磁力を使用可能にするシステムを備える軸方向に延在する少なくとも１つのヘッドを有し、前記少なくとも１つのヘッドは、
−  第１磁気固定子は前記強磁性表面と磁気的に固定する磁気的に使用可能にされた多極第１固定子表面を有し、前記第１磁気固定子表面は交互に反対符号の磁気極性を有する磁気的に誘導された磁極の配置によって形成されて前記ヘッドと同軸の第１多極磁気固定子と、
−  第２磁気固定子は多極第１固定子表面と反対の多極第２固定子表面を有し、反対符号の磁気極性を交互に有する磁極の配置によって形成されて前記第１多極磁気固定子と同軸の第２多極磁気固定子と、
−  前記第１固定子の前記多極第１固定子表面を使用可／使用不可にする前記手段は、前記多極第１固定子表面の全磁極が多極第２固定子表面の同一符号の対応する磁極と面し、前記第１磁気固定子と第２磁気固定子によって発生する磁束が加算され前記強磁性表面を通って短絡される前記多極第１固定子表面を使用可能にする条件と、前記多極第１固定子表面の全磁極が前記多極第２固定子表面の反対符号の対応する磁極に面し、第１磁気固定子によって発生する前記磁束は前記第２磁気固定子によって全体に短絡される前記多極第１固定子表面を使用不可能にする条件との間の前記第２多極固定子表面を往復する前記第２磁気固定子の多重極の極性を変換して前記第１固定子の前記多極第１固定子表面を使用可／使用不可にする手段と、
からなることを特徴とする磁気モジュール。
【請求項２４】
前記第１磁気固定子は、前記第１磁気固定子の軸周りに配置された多くの第１固定子永久磁石と前記数の第１固定子永久磁石の対応する組の第１固定子永久磁石間にそれぞれ介在する多くの強磁性扇形とを含み、前記第１固定子永久磁石が前記多極第１固定子表面にほぼ平行に方向付けられた極性軸を有し、各組の第１固定子永久磁石の前記第１固定子永久磁石は同一符号の磁気極性を持つ他方それぞれと面しており、前記固定多極第１固定子表面は前記強磁性扇形のそれぞれの表面の構成体によって形成されることを特徴とする請求項２３記載の磁気モジュール。
【請求項２５】
前記第２磁気固定子は、前記第２磁気固定子の軸周りに配置された多くの電磁石と、前記多極固定子表面とほぼ直角に方向付けられた極性軸を有する前記電磁石と、隣接する電磁石のそれと反対の磁気極性を有する前記電磁石のそれぞれと、全ての前記電磁石の前記第１磁気固定子と反対の磁極を連結するよう適用された強磁性ヨークとを含むことを特徴とする請求項２４記載の磁気モジュール。
【請求項２６】
前記磁気モジュールの磁気固定力を調整するために、様々な強度の放電が電磁石に送り込まれることを特徴とする請求項２５記載の磁気モジュール。
【請求項２７】
その軸長を減少させるテレスコープシステムを含むことを特徴とする請求項１乃至２６いずれかに記載の磁気モジュール。
【請求項２８】
磁気モジュールの前記軸長を減少させる前記テレスコープシステム用のフード取り付け爪連結部を含むことを特徴とする請求項２７記載の磁気モジュール。
【請求項２９】
アセンブリ中の前記強磁性表面は前記磁気モジュールに統合されるかまたは前記アセンブリに含まれていて他の磁気モジュールの前記少なくとも１つのヘッドの多極磁気固定表面による分離した強磁性モジュールの一部を形成する強磁性要素によって提供されることを特徴としていて強磁性モジュールと一緒におそらくまた結合した請求項１乃至２８いずれかと一致する磁気モジュール（１，１'，１"）からなるアセンブリ。
【請求項３０】
前記アセンブリの各強磁性固定表面では、磁気回路は前記強磁性固定表面上に１つ又は複数の共点磁気モジュールの使用可能にされたヘッドによって発生して、この磁気回路では前記強磁性固定表面上の１つ又は複数の前記共点磁気モジュールの前記使用可能にされたヘッドにより発生する前記磁束は強磁性固定表面上及び前記強磁性固定表面から構成される前記強磁性要素を通って１つ又は複数の共点モジュールの前記ヘッドを通って全体として又は少なくとも部分的に短絡され、この磁気回路ではさらに強磁性固定表面上の１つ又は複数の共点磁気モジュールの使用可能にされた前記ヘッドによって発生する磁気ポテンシャルにおける差は連続して加算されることを特徴としていて請求項２９と一致する磁気モジュール（１，１'，１"）のアセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、人力に匹敵するかその限界を超える磁気的引力を強める磁気モジュールの場合に用いるさらなる磁気あるいは強磁性のモジュールを強磁性表面に固定する磁力を使用可能にするシステムを備える磁気モジュールに関する。本発明はまたこれらの磁気モジュールを使用して得られるアセンブリに関する。
【０００２】
欧州特許出願第９９０２０４０号は本件出願人の所有であり、磁気モジュールを他の磁気及び／又は強磁性モジュールと組み合わせたものからできるアセンブリについて記載している。前記出願で引用される磁気モジュールは少なくとも一つの活性磁気要素を含む。すなわち、対となる記号の２極表面と少なくとも１つの強磁性要素を有する要素を含む。
【０００３】
欧州特許第９９０２０４０号に記載されたアセンブリの基礎的特性の１つは、モジュール間の固定に関わる活性磁気要素により発生する磁束がモジュールの強磁性要素を通って少なくとも部分的には短絡されているという事実にあり、モジュール間の固定に関わる活性磁気要素により生成される磁気ポテンシャルにおける差が連続して加算されるという事実にある。
【０００４】
このような固定システムはアセンブリのモジュール間の固定力と全体としてのアセンブリの重量との間に達成される高い比率を可能にし、それによって、かなり複雑な自己支持格子構造ですら、例えば劇場の道具立てや広告パネルの足場の建築を可能にする。
【０００５】
モジュール間の磁気的引力が閾値２〜３ｋｇを超えると、組立と分解を容易にして安全上の理由でモジュール間の固定を使用可能にしたり使用不可能にしたりができるシステムを提供することは、人力の限界を与えられたとして望ましいものとなる。
【０００６】
従って、本発明の目的は磁気モジュールを別の磁気又は強磁性モジュールの強磁性表面に固定する磁力を使用可／使用不可にするシステムを備える磁気モジュールを生成することである。
【０００７】
この目的は、独立請求項１に呼応する機械／手動型あるいは機械／電気型の極反転システムあるいは独立請求項２３と呼応する電磁気型の極反転システムによって磁気モジュールが磁気モジュールの磁気固定力を使用可／使用不可にするシステムを備えることによって達成される。
【０００８】
機械−手動あるいは機械−電気の極反転システムを備える磁気モジュールは、前記磁気モジュールを強磁性表面に固定する磁力を使用可能にするシステムを備えた少なくとも１つの軸方向延在ヘッドを有することを特徴とする。その少なくとも１つのヘッドは、ヘッドと同軸の多極磁気固定子とその多極磁気固定子と同軸の多極磁気回転子からなる。前記磁気固定子は、多極固定子表面が前記強磁性表面との磁気的固定用磁気的使用可能多極固定子表面を有し、前記固定子表面は、その磁極は反対符号の磁気極性を交互に有する磁気的に誘導される磁極の配列により形成される。前記磁気回転子は、多極固定子表面に相対する多極回転子表面を有し、反対符号の磁気極性を交互に有する磁極の配列により形成される。多極回転子表面の極の配列は多極固定子表面のそれと鏡面反射の関係になっており、前記磁気回転子は、前記多極固定子表面を十分に使用可能にする位置であって、多極固定子表面の全磁極が多極回転子表面の同一符号の対応する磁極に面しており磁気固定子と磁気回転子により発生する磁束が加算され前記強磁性表面を通って短絡される位置と、前記多極固定子表面を十分に使用不可能にする位置であって、多極固定子表面の全磁極が多極回転子表面の相対する符号の対応する磁極に面しており磁気固定子により発生する磁束が磁気回転子により全体に短絡する位置との間でヘッドの軸周りに回転する。
【０００９】
前記磁気固定子は、磁気固定子の軸周りに配置される多くの固定子永久磁石と、前記固定子永久磁石数の対応する対の固定子永久磁石間にそれぞれ介在する多くの強磁性扇形を含む。前記固定子永久磁石は多極固定子表面に実質的に平行に配向された分極軸を有し、各対の固定子永久磁石の前記固定子永久磁石は同一の記号の磁気極性を持つ一方のそれぞれに面する。前記固定多極固定子表面は前記強磁性扇形のそれぞれの表面の構成体により形成される。
【００１０】
前記磁気回転子は、磁気回転子の軸周りに配置される多くの回転子永久磁石と前記の全回転子永久磁石の磁気固定子と相対する磁極を連結するように適用された強磁性ヨークとを含む。前記回転子永久磁石は多極固定子表面と実質的に直交するよう配向された分極軸を有し、前記回転子永久磁石のそれぞれは隣接する回転子永久磁石のそれと反対の磁気極性を有する。
【００１１】
電磁気極反転システムを備える磁気モジュールは前記磁気モジュールを強磁性表面に固定する磁力を使用可能にするシステムを備える少なくとも一つの軸方向延在ヘッドを有することを特徴とする。前記少なくとも一つのヘッドは、ヘッドと同軸の第１多極磁気固定子と、第１多極磁気固定子と同軸の第２多極磁気固定子と、第２磁気固定子の多極の極性を反転することによって第１固定子の多極第１固定子表面を使用可／使用不可にする手段とからなる。第１多極磁気固定子は、第１磁気固定子が前記強磁性表面に磁気的な固定をする磁気的使用可能多極第１固定子表面を有し、前記第１固定子表面は、相対する符号の磁気極性を交互に有する磁気的に誘起された磁極の配列により形成される。第２多極磁気固定子は、前記第２磁気固定子が多極第１固定子表面と反対の多極第２固定子表面を有し、相対する記号の磁気極性を交互に有する磁極の配列により形成され、多極第２固定子表面の極の前記配列が多極第１固定子表面の極のそれと鏡面反射の関係にある。前記手段は、第１固定子の多極第１固定子表面を使用可能／使用不可能にするものであって、前記多極第１固定子表面を使用可能にする状態であって、そこでは多極第１固定子表面の全磁極が多極第２固定子表面の同一の記号の対応する磁極と面しており、第１磁気固定子と第２磁気固定子により発生する磁束が加算され前記強磁性表面を通って短絡する状態と、前記多極第１固定子表面を使用不可能にした状態であって、多極第１固定子表面の全磁極が多極第２固定子表面の反対符号の対応する磁極に面しており、第１磁気固定子により発生する磁束が全体に第２磁気固定子により短絡される状態と、の間で前記第２多極固定子表面を交換する。
【００１２】
前記第１磁気固定子は第１磁気固定子の軸まわりに配置される多くの第１固定子永久磁石と、前記第１固定子永久磁石数の対応する対の第１固定子永久磁石間にそれぞれ介在する多くの強磁性扇形とを含む。前記第１固定子永久磁石は多極第１固定子表面に実質的に平行に配向された分極軸を有する。第１固定子永久磁石の各対の前記第１固定子永久磁石は、同一記号の磁気極性を有する他のそれぞれと面している。前記第１固定多極固定子表面は前記強磁性セクターのそれぞれの表面の構成体により形成される。
【００１３】
前記第２の磁気固定子は、第２磁気固定子の軸まわりに配置された多くの電磁石と、多極固定子表面に実質的に直交するように配向された分極軸を有する電磁石と、隣接する電磁石のそれと反対の磁気極性を有する前記電磁石のそれぞれと、全ての前記電磁石の第１磁気固定子と反対の磁極を連結するのに適用される強磁性ヨークとを含む。
【００１４】
また、本発明は互いに連結し、そしてまたおそらく強磁性モジュールと連結する前記磁気モジュールのアセンブリについて記載する。それは、アセンブリの強磁性固定表面が磁気モジュールに組み込まれるか、あるいはアセンブリに含まれるどの分離強磁性モジュールにも属する強磁性要素により提供され、または他の磁気モジュールのヘッドの固定多極磁気固定子表面により提供されることを特徴とする。こうして、一つの磁気モジュールのヘッドは別の磁気モジュールのヘッドに直接固定されることができる。または、一つあるいは複数の磁気モジュールのヘッドが別の磁気モジュールの強磁性要素と固定されることができる、あるいは一つ又は複数の磁気モジュールのヘッドが強磁性モジュールに固定されることができる。
【００１５】
アセンブリの各強磁性固定表面では、強磁性固定表面上の一つ又は複数の共点磁気モジュールの使用可能にされたヘッドにより発生する磁気回路が提供される。前記磁気回路では、一つ又は複数の共点磁気モジュールの前記使用可能にされたヘッドにより強磁性固定表面に発生する磁束が、総合的にあるいは少なくとも部分的に強磁性表面上に前記一つ又は複数の共点磁気モジュールの前記ヘッドを通って短絡される。そして前記強磁性要素によって提供される強磁性固定表面を通って短絡される。前記磁気回路では、さらに、強磁性固定表面上の一つ又は複数の前記共点磁気モジュールの前記使用可能にされたヘッドにより生成される磁気ポテンシャルの差は組み合わされ、連続して加算される。
【００１６】
ここで、強磁性モジュールはまた、非磁性マトリックスでコーティングされた強磁性要素、例えば高い静摩擦係数を持つ物質、から構成されうることが望ましい。
【００１７】
本発明での磁気モジュールの固定を使用可／使用不可にするシステムは迅速かつ容易である。そして、アセンブリの中のモジュール間の固定力とアセンブリの球の重さとの高い比率が可能な段階で維持されることができる。
【００１８】
全体的に使用不可能にされた段階では、磁気モジュールの固定を使用可／使用不可にするシステムは、ヘッドの中の磁気的要素によって発生する磁束が磁気モジュールのヘッドの中で完全に短絡されることを可能にする。
【００１９】
本発明は、磁気モジュールの一つ又は複数のヘッドを使用可／使用不可にするシステムを提供し、それは固定力を統制することができ、また偶発的に使用不可能になることを防ぐ装置を備える。
【００２０】
また、本発明は複数のヘッドを持つ磁気モジュールの場合に各ヘッドが他のヘッドと独立して操作することができるという利点を提供する。
【００２１】
これらの態様は、以下の段落で、本発明を実施する好適な方法について明確にされ、請求項の後でより一般的な原理を限定することのない実施例によって説明される。
【００２２】
以下、添付図面を参照して説明する。
【００２３】
図１乃至４は球状の強磁性モジュール５の強磁性表面に磁気固定されることを可能にすることができるヘッド３を備えた磁気モジュール１について言及する。
【００２４】
モジュール１のヘッド３は軸方向に延在し、図２で点線と波線Ａ−Ａにより指示され、先が細くなった先端８、磁気固定子９、及び環状鉤７に関して反対で同軸で内部にある磁気回転子１１を備えた軸方向に中空の円柱形環状鉤７を備える。
【００２５】
磁気固定子９は環状鉤７に関して軸位置を占め、環状鉤７の先端８に対応する。一方磁気回転子１１はより内部の軸位置を占める。
【００２６】
磁気固定子９は主な強磁性部材又は強磁性体１３からなり、ヘッド３の軸を通る平面内で等しい角度で位置する６つの放射状の溝１７によって６つの同じ扇形１５に半径方向に分断される。
【００２７】
活性磁気部材、すなわち永久磁石１９は磁気固定子９の主強磁性体１３で各溝１７内に取り付けられる。永久磁石１９は同一のもので、磁気固定子のヘッド表面２１と実質的に平行な磁気分極軸とともに配置されている。一方、隣接する各対の永久磁石１９はそれが定める強磁性扇形１５に向けて同じ記号の磁気極性を表す。磁気固定子９の主強磁性体１３の６つの扇形１５が、交互に正と負の磁気極性を持つ活性磁気部材１９によって磁気的に誘起される固定多極固定子表面２１を形成する。
【００２８】
先に述べたように、磁気固定子９の主強磁性体１３は単一のピースにあり、角度３６０°の周りに配置されて、磁気固定子９の永久磁石を収容するシートを定めるような方法で互いに横に間隔を開けられた完全に分離した扇形に分けられる。
【００２９】
磁気固定子９の主強磁性体１３の多極ヘッド表面２１は環状鉤７の先端８に整列され、６０°の角度の開口を有する６つの極領域と一つの鏡面反射の関係にある多極基表面２３からなる。
【００３０】
磁気固定子９が、環状鉤７上の突出部２５と磁気固定子体９の対応する凹部２７の間で機械的に止めピンで締めることによって環状鉤７に固定されることができる。
【００３１】
ヘッド３の磁気回転子１１は６つの同一活性磁気部材、つまり６つの永久磁石２９からなり、永久磁石２９を連結し支持する強磁性部材又はヨーク３１は、永久磁石２９に関して磁気固定子９の反対側に位置される。
【００３２】
磁気回転子１１の６つの永久磁石２９は固定子多極表面２１に直交する分極軸を有する。
【００３３】
磁気回転子１１の６つの永久磁石２９は、固定多極固定子表面２１と鏡面反射の関係にある多極回転子表面３３を生成するために、ヘッド３の軸まわりで等しい角度で交代する極性をもって配置される。
【００３４】
磁気固定子９と磁気回転子１１の磁気及び強磁性部品の大きさはヘッド３が使用不可能にされるとき、多極固定子表面２１の極毎に磁気的に多極回転子表面３３の対応する極と直列になっているとき、磁気回転子１１は完全に磁気固定子９により発生する磁束を吸収することができ、モジュール５の強磁性表面に磁気モジュール１を固定する目的で磁気固定子９の多極固定子表面２１を使用不可能にされたままにするために、完全に強磁性ヨーク３１を通って前記磁束を短絡する。
【００３５】
強磁性モジュール５は中空であり、その厚さは、２つのモジュール間の磁気固定力の比率を２つの重さまで増大するために最小に保たなければならない。それにもかかわらず、強磁性モジュール５の厚さがヘッド３によって発生する磁束の全短絡を保証するためにある値より薄くなることはできないことを考慮に入れる。しかしながら、多極固定子表面２１の所定の延長にとって、磁束の完全な短絡は、磁気固定子９の極の対の数が増大するにともなって強磁性モジュール５の厚さが減少するのを補うことにより維持されうる。
【００３６】
本発明の可能な改良型において、永久磁石２９とそれらを接続するヨーク３１に対応する磁気回転子の一部が、磁気固定子９と同じ構造、すなわち、主強磁性体が磁気固定子９内で正確に配置される１組の活性磁気部材を含む構造を有する物体によって置換されうる。この場合、多極回転子表面３３は磁気回転子の活性磁気部材によって誘起される。
【００３７】
磁気回転子１１は、磁気回転子１１の回転を案内するベル３５からなり、環状鉤７に関して同軸で内部にあり、永久磁石２９の反対のヨーク３１側から磁気回転子１１の永久磁石２９を支持するヨーク３１まで完全に延在する。
【００３８】
磁気回転子１１の回転を案内するために、磁気回転子１１を案内するベル３５自身は環状鉤７の内壁によって案内される。
【００３９】
多極回転子表面３３と磁気固定子９のベース面２３はそれぞれ磁気固定子９と磁気回転子１１の間の相対的な回転を容易にするようデザインされた高強度鋼摩擦板を備えている。一方で一側から他側へ磁束の流れに対して最小の抵抗を提供する。
【００４０】
磁気モジュール１のヘッド３は環状鉤７と同軸で外部にある止めピンで締められた円筒形リング３７からなり、磁気回転子１１の回転を機械的／手動で駆動する環状鉤７の軸に関して回転し、摺動することができる。
【００４１】
磁気回転子１１にリング３７の回転を伝達するために、リング３７は、駆動棒３９を直径方向に支持する。その駆動棒３９は磁気固定子９と軸方向反対に位置するベル３５の端部にある端４３で切られた直径方向に整列したスロット４１の１対に嵌合される。
【００４２】
スロット４１は駆動棒３９を係合されたままにするが環状鉤７の軸方向に摺動自在に軸方向に伸張される。
【００４３】
駆動棒３９は環状鉤７の円周の２つの直径方向反対側のストレッチに沿って切られた２つのスリット４５を横切って配置される。
【００４４】
また、環状鉤７のスリット４５は、環状鉤７の軸方向に開口部を有し、環状鉤７の軸方向に駆動棒３９と連結環３７を置換することを可能にする。
【００４５】
環状鉤７の先端８から軸方向にもっとも離れた環状鉤７の各スリット４５のへりは、反対のスリット上のノッチ４７の直径方向反対側のある角度間隔で切られた一連のノッチ４７に形成される。
【００４６】
駆動棒３９はスタッド４９によって環状鉤７のスリット４５上にこのへりに対して押圧される。案内ベル３５上のハブ５３内で軸方向に移動可能で、ヘッド３と同軸でハブ５３内のスタッド４９と肩部の間に置かれる螺旋ばね５１により伸縮自在に設けられる。
【００４７】
従って、環３７の回転は、駆動棒３９が環状鉤７のスリット４５の反対のノッチ４７の対に対して折れる時間毎に少しずつロックされることができる。環３７の回転における各ステップはヘッド３の使用可能にするレベルに対応する。
【００４８】
ヘッド３の使用可能レベルを調節するために、環３７は環３７の外表面に設けられた指示矢印６９が要求される使用可能レベル７０とのラインと一致するまで手動で回転される。そのレベルは環状鉤７の外表面にエッチングされる多くの可能なレベルから選択される。
【００４９】
ヘッド３の十分に使用可能にされる条件では、多極固定子表面２１の極は磁気回転子１１の多極回転子表面３３の同じ符号の極に面する。磁気固定子９により発生される磁束は、磁気回転子１１により発生する磁束に加えられ、強磁性ボール５を通して短絡される。
【００５０】
ヘッド３の十分に使用不可能にされる条件では、６０°を経由して磁気回転子１１を回転させることによって得られ、多極固定子表面２１の極は多極回転子表面３３の反対符号の極に面している。磁気固定子９により発生する全磁束は磁気回転子１１により短絡され、磁気固定子９内に装備された磁気ポテンシャルの差は強磁性ヨーク３１を通して磁気回転子１１の差に連続して加算される。
【００５１】
ヘッド３の十分に使用不可能にされる位置から十分に使用可能にされる位置まで磁気固定子９と磁気回転子１１の間のそれぞれの角度位置では、磁気固定子９及び磁気回転子１１により発生する磁束の比率が徐々に増加すると、強磁性ボール５を通って短絡され、磁気モジュール１と強磁性モジュール５間の固定力も徐々に増加する。
【００５２】
モジュール１のヘッド３も、例えば、電気／機械型の磁気回転子１１の回転を駆動する異なるシステムを有することができる。このシステムは環状鉤の穴と磁気回転子のベルと同軸に堅固に取り付けられたギアリングとからなる。回転子の回転は環状鉤の穴を通ってギアリングを係合することができるピニオン形のビットを持つ電気スクリュードライバーを用いて定められることができる。
【００５３】
また、磁気モジュール１はヘッド３が偶然に使用不可能になることを妨げる安全装置を備える。
【００５４】
安全装置はリング３７の穴５５とばね５９の歯止め５７を備えており、ヘッド３が十分に使用可能にされる磁気回転子１１の位置と一致してリング３７の穴５５と一列に並べられる。
【００５５】
歯止め５７は小さいシリンダ６１に嵌合し、そのシリンダは環状鉤７を通って取り付けられ、リング３７の回転を阻止するためにばね５９の効果によりリング３７の穴５５に延在することができる。十分に使用可能にされた位置から始まってヘッド３を使用不可能にするか又は調整するには、ばね５９の力に対抗してその容器シリンダ６１の中へ歯止め５７を戻させるためにリング３７の穴５５に挿入される先の尖った道具を使用することが単に必要である。
【００５６】
本発明の文脈からはずれることなく、磁気モジュールヘッドはまた、ヘッドの極転換を誘起する電磁システムによって使用可能にされることができる。これは単に、先に述べられた磁気回転子を先に述べた磁気回転子と同一の２次磁気固定子と置換することに関しており、２次磁気固定子の永久磁石が１次固定子の永久磁石より全体に低い保磁力を有しなければならずそれぞれが対応する転換ソレノイドによって取り囲まれなければならないという事実を除く。適宜な直流発生器により生成される電流は、対応する永久磁石の極性を変換するために各ソレノイドで一方向又は他の方向に循環させられる。この場合、固定力は可変強度の電流放電によって調整され、ヘッドの安全性はヘッド使用可能放電と反対の放電によりヘッドが使用不可能にされる場合に固有である。
【００５７】
図５は、強磁性モジュール５に固定される２つの磁気モジュール１からなる１組の磁気固定モジュールを説明する。必要なら、その構造は、本件出願人の所有である特許出願ＭＩ２００１Ａ０００６０８に記載されるものと一致する型の磁気モジュール１と連結するチューブ７７を備えた角度強化部材６５によって強化されることができる。
【００５８】
磁気モジュール１の両ヘッド３が使用可能にされると、磁束は強磁性ボール５を通って２つのヘッド３の間を循環する。この磁気回路では、各ヘッド３の磁気固定子及び回転子に設けられた磁気ポテンシャルの差が、他のヘッド３の磁気固定子及び回転子の差と連続して磁気的に加算される。
【００５９】
従って、一般的に、付加磁気モジュール１の使用可能にされたヘッド３は強磁性モジュール５に取り付けられる場合はそれぞれ強磁性モジュール５に磁気モジュール１を固定する力が増加する。
【００６０】
モジュール１はまた、磁気モジュール１が問題とされる磁気モジュール１によって及ぼされる磁気的引力より大きい引張応力をかけられると、磁気モジュール１を補剛材６５に取り付けることができる特許出願ＭＩ２００１Ａ０００６０８に記載された型の補剛材と連結するシステムとして作用することができる。前記連結システムは、生成させることができる磁気的引力を超える引張応力を受ける全ての磁気モジュールに又は特定の磁気モジュールにのみ設けられることができる。
【００６１】
図８から図１０で説明される可能な実施によると、そのような連結システムは１組のピン７１から構成され、この場合には３つは環状鉤７の周囲をちょうつがいで動くようにされており、環状鉤７の厚さを通って半径方向に突出しており、磁気モジュール１のヘッドの使用可能にされた状態と一致した補剛材６５の連結管７７の相当する凹部７５に出くわす。
【００６２】
３つのピン７１は角度で１２０°の距離にあり、それらは環状鉤７の軸に対して直角の平面内で回されることができ、それらは回転子１１にしっかりと取り付けられたベル３５の外周に設置された相当するカム７９上でスライドさせることによって延在されるかあるいは引き出されることができる。磁気モジュール１のヘッドの十分に使用不可能にされた状態と一致する位置に回転子１１を設置すると各ピン７１はその一致するカム７９を放棄して環状鉤７の中に引き出され、それによって磁気モジュール１が補剛材６５を引っ張り出すことを可能にする。
【００６３】
図６は、互いに独立に使用可能にすることができる２つの同軸ヘッド３を持つモジュール１'を示す。２つのヘッド３は円筒形連結管６７の端部に止めピンで締められ、例えばプラスチック又は炭素繊維又はアルミニウムでできていてもよい。
【００６４】
図６では再びヘッド３の１つの磁気固定子が磁気または強磁性モジュール上の平らな強磁性表面に固定するのに適した平らな多極ヘッド表面２１を有している。一方、その他のヘッド３の磁気固定子は球状の磁気又は強磁性モジュールに固定するのに適したアーチ型の多極ヘッド表面２１を有している。
【００６５】
もちろん、磁気固定子の多極ヘッド表面の形が表面の形を固定具に合わせるよう意のままに変えられることができる。また、１つ以上の固定具ヘッド３を備える所定の磁気モジュールで意のままに変えられることができる。
【００６６】
図７は、磁気モジュール１"を持つ構造を示し、他の磁気モジュールを固定することを可能にする。
【００６７】
磁気モジュール１"は１つだけのヘッド３を使用可能にさせるが、前記ヘッド３と軸方向反対の端部に強磁性要素６３を備えている。
【００６８】
この場合、磁気モジュール１"の強磁性要素６３の外表面が他の磁気モジュールの使用可能にされたヘッドによって固定されることができる。
【００６９】
もちろん、発明はそれらの間の非強磁性物質と直接接触することなく磁気モジュールのヘッドを強磁性表面に固定する場合に拡大適用する。これは、例えば、図５の球状強磁性モジュールが高摩擦係数を持つ非磁気マトリクスで表面を覆われたとすれば、その場合に当てはまる。
【００７０】
本発明と一致する格子構造のアセンブリで、中心間の距離が固定されているモジュール間で最終モジュールを加えることによって構造を閉じる必要がある場合がある。例えば、それらの間で固定した距離に位置する２つの球状強磁性モジュール間の細長い磁気モジュールである。
【００７１】
前記操作を容易にするために、構造内のモジュールが補剛材によって連結される場合は特に、本発明の磁気モジュールのヘッド上の連結管、例えば、図６の６７で指示される円筒状管は、ヘッドの間のテレスコーピング連結システムを備えることができる。
【００７２】
実施例によって、図６の連結管６７は２つの部分に分けられてもよく、それぞれは磁気モジュールの１つのヘッドにしっかりと取り付けられており、テレスコープの機構部分を持つ中心体と縦のフード取り付け爪連結器はこれらの２つの分離した部分の間に挿入されることができる。従って、磁気モジュールのヘッドは密接に結合されて格子構造内に磁気モジュールを挿入し、その後その最終位置に対してさらに離れて広がりフード取り付け爪連結器を作動させるために管をまわす。この解決法は１つ又は数個又は全ての磁気モジュール上で必要であるとして提供されることができる。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】本発明に係る強磁性モジュールに固定される磁気モジュールのヘッドの可能な応用例の側面図である。
【図２】図１で説明されたヘッドの軸に沿った断面図である。
【図３】図１で説明されたヘッドの水平突出部である。
【図４】図１のヘッドの磁気回転子の水平突出部である。
【図５】本発明に係る補強装置の補助器具と結合したモジュールのアセンブリの側面図である。
【図６】本発明に係る軸を通って切り取られた磁気モジュールの側面図である。
【図７】本発明に係る軸を通って切り取られた別の磁気モジュールの側面図である。
【図８】本発明に係る磁気モジュールの部分断面図を備えた側面図であり、磁気モジュールが挿入される補強部材に対する引っ張り応力のもとで磁気モジュールをロックする手段を備えている。
【図９】図８の部分断面図を備えた正面図であり、ヘッドが完全に使用可能にされる位置で磁気回転子を備えている。
【図１０】図８の部分断面図を備えた正面図であり、ヘッドが使用不可能にされる位置での磁気回転子を備えている。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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