(57)【要約】【課題】定常位置の間に及び定常位置から別の定常位置に移動する間に物体を磁気的に上昇させるのを可能にする磁気浮上システムを提供する。【解決手段】磁気浮揚装置が記載される。移動磁界を用いて磁気浮揚を生成し、その装置の下方の導電基板内で渦電流効果を与えるように磁気浮揚装置を構成することができる。一実施形態では、モータにより駆動される永久磁石配列を有する回転子により移動磁界を生成することができる。動作中、静止から、磁気浮揚装置を導電基板から上昇させ、自由飛行において適所に空中浮遊させ、場所毎に移動させる閾速度以上に回転子の回転数を上げることができる。自由飛行において、人のような荷重を搬送するように磁気浮揚装置を構成することができる。【選択図】図２１
2016514448.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気浮揚装置であって、
前記磁気浮揚装置が導電基板上に置かれるときに回転子の回転により磁気浮上が生成される、永久磁石配列を含む回転子と、
前記回転子に結合されるモータと、
荷重を受容するように構成された荷重台と、
前記モータに結合され、自由飛行において前記導電基板よりも上の高さに前記磁気浮揚装置と前記荷重とを空中浮遊させる回転速度で前記回転子を回転させるために前記モータを制御するように構成されたコントローラと、を含み、
前記回転子、前記モータ、前記荷重台及び前記コントローラが互いに対して構造的に連結されている、磁気浮揚装置。
【請求項２】
前記荷重の重量が２００ポンド超過である、請求項１に記載の磁気浮揚装置。
【請求項３】
前記荷重台が直立した人を受容するように構成される、請求項１または２のいずれか１項に記載の磁気浮揚装置。
【請求項４】
前記回転子がディスク形のものである、請求項１、２または３のいずれか１項に記載の磁気浮揚装置。
【請求項５】
前記永久磁石が１つ以上の輪環内に配置される、請求項１、２、３または４のいずれか１項に記載の磁気浮揚装置。
【請求項６】
前記永久磁石配列が実質的に平面状である、請求項１、２、３、４または５のいずれか１項に記載の磁気浮揚装置。
【請求項７】
前記永久磁石配列が３次元である、請求項１、２、３、４、５または６のいずれか１項に記載の磁気浮揚装置。
【請求項８】
前記回転子が、第１の側面と前記第１の側面とは反対の第２の側面とを含み、前記永久磁石の前記配列により前記第２の側面に比べて前記第１の側面でより大きな磁界強度が生じ、前記第１の側面が前記導電基板に向いている、請求項１、２、３、４、５、６または７のいずれか１項に記載の磁気浮揚装置。
【請求項９】
生成される磁気浮上量が前記永久磁石の重量よりも１０倍大きい、請求項１、２、３、４、５、６、７または８のいずれか１項に記載の磁気浮揚装置。
【請求項１０】
生成される磁気浮上量が前記永久磁石の重量よりも２０倍大きい、請求項１、２、３、４、５、６、７、８または９のいずれか１項に記載の磁気浮揚装置。
【請求項１１】
前記永久磁石配列が１つ以上のハルバック配列を含む、請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９または１０のいずれか１項に記載の磁気浮揚装置。
【請求項１２】
前記永久磁石が実質的に等しい寸法のネオジウム磁石である、請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０または１１のいずれか１項に記載の磁気浮揚装置。
【請求項１３】
前記モータが燃焼モータである、請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１または１２のいずれか１項に記載の磁気浮揚装置。
【請求項１４】
前記燃焼モータに結合される燃料タンクをさらに備えている、請求項１３に記載の磁気浮揚装置。
【請求項１５】
前記モータが電動機である、請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２または１３のいずれか１項に記載の磁気浮揚装置。
【請求項１６】
前記電動機に結合されるバッテリーをさらに備えている、請求項１５に記載の磁気浮揚装置。
【請求項１７】
前記磁気浮揚装置の供給源から電力を受容するように構成された前記モータに結合される動力インターフェースをさらに備えている、請求項１５に記載の磁気浮揚装置。
【請求項１８】
前記磁気浮揚装置がその高さで浮揚するように構成される、前記高さが、３インチまでである、請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３または１５のいずれか１項に記載の磁気浮揚装置。
【請求項１９】
回転速度の間で、ゼロと閾回転速度との間で、前記磁気浮揚装置が前記導電基板上に留まり、前記磁気浮揚装置が前記導電基板から離れ、前記閾回転速度を超えて浮揚し始める、請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１５または１８のいずれか１項に記載の磁気浮揚装置。
【請求項２０】
前記コントローラは、前記磁気浮揚装置が前記導電基板上に留まることから離れ、浮揚高さまで上昇し、次に前記導電基板に戻して下降するように、前記モータを制御するように構成される、請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１５、１８または１９のいずれか１項に記載の磁気浮揚装置。
【請求項２１】
前記永久磁石配列をそれぞれ含む複数の回転子をさらに備えている、請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１５、１８、１９または２０のいずれか１項に記載の磁気浮揚装置。
【請求項２２】
第１の回転子が第１の向きに回転し、第２の回転子が反対向きに回転する、請求項２１に記載の磁気浮揚装置。
【請求項２３】
前記複数の回転子が共通の回転速度で回転するように構成される、請求項２１に記載の磁気浮揚装置。
【請求項２４】
前記複数の回転子が前記複数の回転子のうちの２つ以上を異なる回転速度で回転させ得るように構成される、請求項２１に記載の磁気浮揚装置。
【請求項２５】
前記複数の回転子を駆動させるのに単一のモータが用いられる、請求項２１に記載の磁気浮揚装置。
【請求項２６】
前記複数の回転子を駆動させるのに複数のモータが用いられる、請求項２１に記載の磁気浮揚装置。
【請求項２７】
前記複数の回転子が積層構成に配置される、請求項２１に記載の磁気浮揚装置。
【請求項２８】
筐体と繋留アームと前記筐体に結合されるハンドルとをさらに備えている、請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１５、１８、１９、２０または２１のいずれか１項に記載の磁気浮揚装置。
【請求項２９】
磁気浮揚装置であって、
永久磁石の配置を含む回転子であって、前記磁気浮揚装置が導電基板上に置かれる場合に前記回転子の回転により磁気浮揚が生成する、回転子と、
自由飛行において前記導電基板よりも上の高さに前記磁気浮揚装置を空中浮遊させ、前記磁気浮揚装置が前記導電塊に対して静止状態で留まる回転速度で前記回転子を回転させるために前記回転子に結合されるモータと、
を含む、磁気浮揚装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、「定常または移動物体の磁気浮上」と題する２０１３年１０月１５日に出願された係属中の米国特許出願第１４／０６９，３５９号の優先権を主張し、前記出願は、合衆国法典第３５巻米国特許法第１１９章（ｅ）のもとで、「定常または移動物体の磁気浮上」と題する２０１３年３月１５日に出願された米国仮特許出願第６１／７９９，６９５号の優先権を主張し、それらの両方は、参照によりそのまま全目的のために組み込まれている。
【０００２】
本発明は一般的に、磁気浮上システムに関し、より具体的には、誘導磁界の生成による物体の定常磁気浮上に関する。
【背景技術】
【０００３】
２つの永久磁石が、磁石の極性をどのように整列するのかに応じて近距離で互いに引き合うまたは斥けることはよく知られている。重力ベクトルと整列する場合、重力を相殺し、物体を浮上させるために磁気反発を用いることができる。物体を浮上させ、次にある場所から別の場所へ移動させる目的のために、磁気反発は不安定であるかまたはあまりにも安定であるかどちらかである。特に、物体が適所に残るが、次にその物体を容易に別の場所に移動することができないように対向磁石を整列させることができる、または物体が容易に移動することができるが、適所に残らないように磁石を整列させることができるかのどちらかであるが、両方ではない。
【０００４】
別の磁気反発効果は、導電性物体の近くに移動磁界を生成することに関連する。永久磁石が金属物体のような導電性物体の近くに移動される場合、対向磁界を生成する渦電流が導電性物体内に設けられる。例えば、永久磁石が銅管に通して落とされる場合、その管に通して落とされる非磁性物体に比べて磁石を著しく低下させる対向磁界が生成される。この効果はレンツ法により記述される。
【０００５】
渦電流効果は磁気浮揚を生成する手段として提案されている。例えば、渦電流効果は、「マグレヴ」鉄道用に提案されている（マグレヴは磁気浮上の短縮語である）。渦電流効果を用いる磁気浮上鉄道用途では、列車に結合される永久磁石の磁気アレイは、導電性軌道上を移動する。磁気アレイにより生成される磁界の動きは、列車を上昇させる反対磁界を導電性軌道内に誘導する。反対磁界の２つの磁石群（例えば、軌道内の及び列車上の磁石アレイ）を用いることに比べて、この取り組みの利点は、システム、すなわち列車の一部分のみが、永久磁石または磁界を能動的に生成するためのある他の機構を必要とすることである。
【０００６】
動作中、磁気的に装備された列車は、ある推進機構を用いて静止位置から閾速度を通じて加速される。この期間中、導電性軌道内に誘導される反対磁界は、列車を上昇させるのに十分ではない。しかしながら、列車が閾速度に達した後に、十分な反対磁界は、列車が導電性軌道にわたりある高さに磁気的に浮上するように、渦電流効果を介して導電性軌道内に誘導される。
【０００７】
列車はこのように磁気浮揚を生成するために移動していなければならないので、このシステムは、物体が定常位置に留まっている間に物体を磁気的に上昇させるのに適していない。上記のことを考慮して、磁気浮揚を生成するための新たな方法及び装置が必要とされる。特に、定常位置の間に及び定常位置から別の定常位置に移動する間に物体を磁気的に上昇させるのを可能にする磁気浮上システムが必要とされる。
【発明の概要】
【０００８】
磁気浮揚システムが記載される。磁気浮揚システムは、磁気浮揚装置と導電基板とを含む。磁気浮揚装置は、導電基板内に渦電流を誘導する移動磁界を生成するように構成される。渦電流は、磁気浮揚を生成する反対磁界を与える。磁気浮揚は、空中浮遊自由飛行において磁気浮揚装置と荷重とを支えるのに十分であり得る。一実施形態では、磁気浮揚装置は、荷重が人であるような空中浮遊ボードであり得る。
【０００９】
一実施形態では、永久磁石配列を有する１つ以上の回転子により移動磁界を生成することができる。電動機または内燃機関のようなモータにより回転子を駆動することができる。モータは、バッテリーまたは可燃燃料保持用タンクのような搭載電源を含むことができる。
【００１０】
動作中、静止から、導電基板から磁気浮揚装置を上昇させ且つ自由飛行において適所に空中浮遊させる閾速度以上に、モータを介して１つ以上の回転子の回転数を上げることができる。導電基板はある種類の非強磁性導電金属を含むことができる。例えば、導電基板は、アルミニウムまたは銅の薄帯または格子細工であり得る。
【００１１】
基板上方での空中浮遊の間、磁気浮揚装置及び荷重をある場所から他の場所に操作することができる。例えば、個人は、装置を第１の場所から別の場所に押すことができる。磁気浮揚装置が所望の場所に配置されるときに、回転子の回転数を下げることができ、磁気浮揚装置及び荷重は、空中浮遊自由飛行位置から、所望の場所の導電基板上の静止位置に移動することができる。
【００１２】
本明細書に記載される実施形態の一態様を、一般的に磁気浮揚装置として特徴付けることができる。磁気浮揚装置は、永久磁石配列を有する回転子を含むことができる。回転子の一方の面での磁界強度が回転子の他方の面に対してより強いように、磁石を磁界強度が偏倚するように配置することができる。例えば、この効果を発揮するように磁石をハルバッハ配列に配置することができる。回転子を駆動させるためにモータを回転子に結合することができる。
【００１３】
磁気浮揚装置は、荷重を受容するように構成された荷重台を含むことができる。一実施形態では、荷重台により、装置が適所に空中浮遊している間に人が装置上に立つことが可能になり得る。モータを制御して、自由飛行において導電基板よりも上の高さに磁気浮揚装置及び荷重を空中浮遊させる回転速度で回転子を回転させるように、モータに結合されるコントローラを構成することができる。回転子、モータ、荷重台及びコントローラは、互いに対して構造的に連結される。加えて、筐体は、モータ、回転子及びコントローラの全てをまたは一部を取り囲むことができる。
【００１４】
さまざまな実施形態では、磁気浮揚装置は、その動きを補足及び／または補助するのに用いられ得る数多くの異なる機構を含むことができる。例えば、ホイールまたはローラに磁気浮揚装置を備え付けることができる。ホイールまたはローラは、磁気浮揚が生成されていない場合のように、しかしそれに限定されないが、磁気浮揚装置をある場所から別の場所へ移動させるのを補助することができる。さらに、ホイールまたはローラは着陸装置として働くことができる。一実施形態では、磁気浮揚装置をある場所から別の場所へ移動させるのに用いられる斥力を生成するためにホイールをモータに結合することができる。別の実施形態では、推力を生成するタービンまたはプロペラのような推進機構を磁気浮揚装置に結合することができる。別の例では、飛行中の磁気浮揚装置の動きのようなその動きを安定化し、制御するために、ジャイロスコープまたは他の安定化機構を磁気浮揚装置に結合することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
包含される図面は、説明目的のためのものであり、開示される本発明のシステム及び方法に対して可能な構造及びプロセス工程の例を与えるためにのみ用いられる。これらの図面は、本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなく、本発明に対して当業者により成され得る形態及び詳細の変更を少しも限定するものではない。
【００１６】
【図１】記載される実施形態による空中浮遊ボードを含む磁気浮揚システムの図である。
【図２】記載される実施形態による磁気浮揚を生成する方法を示すブロック図である。
【図３】記載される実施形態による磁気浮揚システムの操作を示す図である。
【図４】記載される実施形態による磁気浮揚システムの操作を示す図である。
【図５】記載される実施形態による磁気浮揚装置のブロック図である。
【図６】記載される実施形態による回転磁界を用いた磁気浮揚装置の図である。
【図７】記載される実施形態による回転磁界を生成するための部品の図である。
【図８】記載される実施形態による、磁界を特定の方向に高密度にするのに用いられる永久磁石配列の図である。
【図９】記載される実施形態による永久磁石配列を含む円形ディスクの図である。
【図１０】記載される実施形態による、永久磁石アレイを搬送するための３つの異なるディスク基板の図である。
【図１１】記載される実施形態による、平面ではない磁石配列を有する回転ディスクの上面図、斜視図、及び側面図である。
【図１２ａ】記載される実施形態による、複数の磁界構成を生成するように構成される円形ディスクの図である。
【図１２ｂ】記載される実施形態による、複数の磁界構成を生成するように構成される円形ディスクの図である。
【図１３】記載される実施形態による、磁気浮揚を生成するための積層回転子構成の図である。
【図１４】記載される実施形態による磁気アレイを備えた独立して回転可能な２つのディスクを含む磁気浮揚装置の斜視図である。
【図１５】記載される実施形態による、図１１の磁気浮揚装置の展開された軸測投影図である。
【図１６】記載される実施形態による、磁気浮揚を生成するのに用いられる磁気アレイを含む２つの連結された回転ディスクの上面を示す図である。
【図１７】記載される実施形態による磁気浮揚を生成するための磁気アレイを含む４つの回転ディスクの２つの異なる配置の上面を示す図である。
【図１８】記載される実施形態による磁気浮揚を生成するための磁気アレイを含む４つの回転ディスクの２つの異なる配置の上面を示す図である。
【図１９】記載される実施形態による磁気浮揚を生成するのに用いられる磁気アレイを含む３つの回転ディスクの配列を含む磁気浮揚装置の上面図である。
【図２０】記載される実施形態による磁気浮揚を生成するのに用いられる磁気アレイを含む４つの回転ディスクの配列を含む磁気浮揚装置の上面図である。
【図２１】記載される実施形態による磁気浮揚を生成するのに用いられる磁気アレイを含む８つの回転ディスクの配列を含む磁気浮揚装置の上面の図である。
【図２２】記載される実施形態による磁気浮揚を生成するための磁気アレイを含む８つの回転ディスクの異なる配列の上面を示す図である。
【図２３】記載される実施形態による２つの磁気浮揚システムの図である。
【図２４】記載される実施形態による２つの磁気浮揚システムの図である。
【図２５】記載される実施形態による磁気浮揚及び加熱システムの図である。
【００１７】
好ましい実施形態の記述
本発明は、ここで、付属の図面で示されるような本発明のいつかの好ましい実施形態を参照しつつ詳しく記載されることになる。以下の記述では、本発明を完全に理解するために数多くの特定の詳細事項が説明される。しかしながら、当業者にとって、本発明は、これらの特定の詳細事項のうちのいくつかまたは全てを用いずに実行され得ることが明らかになる。他の事例では、よく知られているプロセス工程及び／または構造は、本発明を不必要に曖昧にしないように詳しく記載されている。
【００１８】
以下の図面及び節に関して、磁気浮揚システム及びそれらの動作が記載される。特に図１〜６を包含する「磁気浮揚システム、部品及び動作」と題する第１節に関して、磁気浮揚システムの考えられる部品、関連する部品及びそれらの配置及び動作原理のいくつかの一般的な例が記載される。図７〜１３を包含する「移動磁界を生成するための機構」と題する第２節では、移動磁界を生成するのに用いられる部品の配置が記載される。特に、モータに結合される永久磁石の配列を有する回転子が記載される。図１４〜２０を包含する「複数の回転ディスクを有する磁気浮揚システム」と題する第３節では、移動磁界を生成するために多数の回転ディスクを用いる磁気浮揚装置の実施形態が記載される。特に、回転ディスクの異なる配置及びモータ結合機構が、２つ、３つ及び４つの回転子を備えた装置に対して記載される。より多くの回転子を有する装置があり得るので、これらの構成は説明目的のためにのみ記載されている。最後に、図２１〜２５を包含する「磁気浮揚システム用途」と題する第４節では、磁気浮揚装置のいくつかの可能な用途及び動作状況が記載される。
【００１９】
磁気浮揚システム、部品及び動作
この節では、磁気浮揚を生成する方法、磁気浮揚を生成するのに用いられる部品、磁気浮揚システム及びそれらの動作が記載される。図１は、空中浮遊ボード８を含む磁気浮揚システム２の図である。以下に記載されることになるような磁気浮揚を生成するように、空中浮遊ボード８を構成することができる。磁気浮揚により、装置が半管６のような導電基板よりも上に空中浮遊することができる。生成される磁気浮揚は、人４のような人の重量を支えるのに十分であり得る。
【００２０】
図１では、人４は、導電表面６の上方の空中浮遊ボード８に乗っている。導電表面６は、複数の湾曲部分を含む。２では、導電表面は半管形である。半管の底は比較的平らであり得る。動作中、４のような人は、空中浮遊ボード８を用いて、半管の側面上で上下に空中浮遊し得る。人が空中浮遊ボードに乗るのを可能にする、システム２のような磁気浮揚システムの詳細がここで以下に記載される。
【００２１】
図２は、記載される実施形態による磁気浮揚を生成する方法を示すブロック図である。特定の実施形態では、磁気浮揚を生成するのに磁気渦電流効果を用いる。磁気渦電流効果はレンツ法に関連する。レンツ法は、磁界の変化のために回路内に誘導される電流が、流束の変化を妨げるようにまたは動きとは反対の機械的力を加えるように誘導されることを言う。
【００２２】
渦電流効果を用いる磁気浮揚システム１５は、第１の磁界発生器１０、磁気誘導発生器１２及び導電塊１４を含むことができる。磁界発生器１０は、第１の磁界を生成する。磁気誘導発生器１２は、磁気浮揚システム内の１つ以上の部品に動きを与える。その動きは、導電塊１４内に第２の磁界１８を誘導する導電塊１４に対する第１の磁界の移動を生じさせる。
【００２３】
磁気誘導発生器１２が動作しているとき、第２の磁界１８が導電塊１４内で誘導される。第２の磁界は第１の磁界に対向する。したがって、第１の磁界がシステム１５の第１の部品内に生成され、第２の磁界がシステム１５の第２の部品内で生成される場合、第１の部品と第２の部品との間に反力１６を生成することができる。
【００２４】
特定の実施形態では、反力１６の全てまたは一部が、第１の部品または第２の部品に作用する重力の反対方向であるように、第１の部品及び第２の部品を配置することができる。重力を相殺する反力１６の一部は磁気浮揚と呼ばれ得る。例えば、その表面が重力ベクトルに垂直であるような第２の部品内の導電塊表面の上方で、永久磁石を含む第１の部品を回転することができる。第１の部品の回転により、第２の部品内の、導電塊内の第２の磁界を誘導する、永久磁石に関連する第１の磁界の移動が生じる。次に、第２の磁界により、第１の部品が導電塊の表面上方のある高さまで上昇する。この効果は図３に関してより詳細に記載される。
【００２５】
一般に、第１の磁界は定常のままであることができ、導電塊は第１の磁界に対して移動することができる、または第１の磁界が導電塊に対して移動する間、導電塊は定常のままであることができる。第１の磁界と導電塊の両方が、それら２つの間にある相対運動があるような運動にそれぞれ置かれ得ることも可能である。例として、定常であるまたは移動している導電塊内に第２の磁界を誘導するために一組のコイル内の異なるコイルに電流を選択的に送ることにより、一組のコイル内に第１の移動磁界を生成することができる。別の例として、導電塊と永久磁石との間に相対運動がある限り定常であるまたは移動している導電塊に対して一組の永久磁石を移動させることができる。さらに別の例では、一組の定常の永久磁石に対して導電塊を移動させることができる。
【００２６】
いくつかの実施形態では、磁気浮揚システム１５は、ある種類の繰り返し型で移動される１つ以上の永久磁石を有する部品２５を含むことができる。十分な速度では、繰り返し実行型での永久磁石の移動は、部品２５が磁気的に浮上するように導電塊１４内に第２の磁界を誘導する。磁石が繰り返し型で移動する間、磁気浮揚システムは、接地面に対する物体の並進運動を誘導することなく、接地面上方に比較的一定の高さを維持することができる、すなわち物体を定常位置に浮上させることができる。
【００２７】
一実施形態では、基板２０に備え付けられた軌道に沿って１つ以上の永久磁石を移動させることができる。軌道は、対称的にまたは不規則に形作られ得る閉ループに配置される。したがって、磁石は、軌道周辺で往復が行われるときに繰り返し型で移動する。磁石を軌道に沿って移動させる装置及びその電源も基板に結合させることができる。例えば、ベルトまたはチェーンに磁石を結合させることができ、ベルトまたはチェーンはモータにより駆動される。永久磁石が十分に速く移動するときに、磁気浮揚を生成することができる。
【００２８】
他の実施形態では、ある軸周りに回転される基板上２２に永久磁石を備え付けることができる。基板２２に与えられる回転力を生成することができる基板にモータのような装置を結合させることができる。一実施形態では、基板２２は、ディスク形であり且つ比較的平面であり得る。しかしながら、他の実施形態では、基板は、非平面であり且つ不規則形であり得る。したがって、ディスクの例は、説明目的のためにのみ与えられ、限定することを意味するものではない。
【００２９】
特定の実施形態では、導電塊は、銅、アルミニウム、銀または金のような導電金属であり得る。そのうえ、導電塊は水のような液体であり得る。水は、その伝導率を増加させる塩またはある他の物質と混合され得る。さらに別の実施形態では、導電塊は、導電性コンクリートのような複合材料であり得る。一般に、材料は、形成するのに十分な強度の渦電流を可能にするのに十分に導電性であるように選択される。
【００３０】
加えて磁界浮揚を生成するために導電塊が塩水などの液体である場合、並進運動を生成することができ、磁気反発作用を介して液体を移動させることができる。一実施形態では、液体を循環させるまたは送り込むのにこの効果を用いることができる。別の実施形態では、海洋に通してボートまたは潜水艦を推進させるためのような推進手段としてこの効果を用いることができる。
【００３１】
次に、誘導渦電流を用いる磁気浮揚システムの動作のいくつかの詳細事項が、図３及び図４に関して記載される。図３では、停止状態５０ａ及び作動状態５０ｂの磁気浮揚システムが示される。磁気浮揚システムは、自己完結型磁気浮揚装置５２を含むことができる。図５及び図６に関して以下により詳細に記載されることになるように、磁気浮揚装置５２は、第１の磁界を生成し、導電塊５４に対してその磁界を移動させるための機構を含むことができる。動作中、磁気浮揚装置５２を導電塊上方の定常位置に空中浮遊させる斥力が生成される。
【００３２】
磁気浮揚装置５２は、システムが５０ａで停止している際、導電塊５４上に静止している。磁気浮揚装置５２は、システムが５０ｂで作動する際に移動磁界ライン５６を与えるように構成される。いくつかの実施形態では、磁気浮揚装置が十分に軽い場合、磁界の時間変動位置は、導電塊５４と相互作用して、磁気浮揚装置５２を導電塊５４上方の比較的定常の位置に浮上させる斥力を生成する。
【００３３】
重量制限に対処するように磁気浮揚装置５２を設計することができ、その装置は、浮揚を生成し、定常的な浮上を維持するのに十分に軽い。ある実施形態では、荷重を搬送するように磁気浮揚装置５２を構成することができる。例えば、一実施形態では、磁気浮揚装置がたいていの人を浮揚させるのを可能にし得る３００ポンドまで浮揚するように、磁気浮揚装置５２を構成することができる。この例では、重量制限は、磁気浮揚装置の重量と最大荷重重量である。
【００３４】
大きな荷重は可能である。例えば、家をその土台の周りで浮揚させるように家を浮揚させるように、単一の磁気浮揚装置または複数の磁気浮揚装置を構成することができる。その土台を含まない通常の家は、その寸法、階数及び建築材料に応じて８０，０００〜２００，０００ポンドの重量であり得る。１つ以上の磁気浮揚装置を用いて、さらに重い重量の大型多重階層建築物でも浮揚させることができ得る。
【００３５】
図３及び図４では、磁気浮揚装置は頂部上にあり、導電塊５４は底部上にある。したがって、磁気浮揚装置は、システムが５０ｂ及び６０ｂで作動するときに浮上する。しかしながら、他の実施形態では、磁気浮揚装置５２を底の上に、地面（または他の基板）に固定することができ、導電塊５４を磁気浮揚装置５２の上方に置くことができる。そのような実施形態では、システムが作動するときに導電塊５４を浮上させることができる。
【００３６】
磁気浮揚効果は、磁界５６が閾移動速度に到達するまで磁気浮揚装置がある時間周期にわたり導電塊上に静止のままであり得る意味で即時性のものではあり得ない。この閾値に到達する時間は、磁界を生成するのに用いられる機構の種類に依存し得る。閾値に到達するとき、磁気浮揚装置５２は、導電塊から離れ、高さ５８のような定常位置に到達することができる。
【００３７】
斥力は高さが増すにつれて消散し得る。したがって、磁気浮揚装置の重量、生成される磁界強度、磁界速度及び導電塊の特性に基づいて、ある平均的な均衡高さ５８に到達し得る。磁気浮揚装置が揺れ得ることもあり得る。したがって、均衡高さは経時的な平均値として定められ得る。一実施形態では、均衡高さは、約４インチ以下であり得る。
【００３８】
特定の実施形態では、磁気浮揚装置５２は、平均的な均衡高さ５８を変更するのを可能にする制御システムを含むことができる。例えば、磁気浮揚装置５２は、平均的な均衡高さ５８が増加または減少するように第１の磁界の強度を増加または減少させるのを可能にする機構を含むことができる。別の例として、平均的な均衡高さに影響を及ぼすように、第１の磁界の移動速度を変更することができる。
【００３９】
上記のように、第１の磁界に移動速度を与える機構を与えることができる。静止しているまたは磁気浮揚装置５２を浮揚させるのに必要とされる閾値よりも下のある移動速度にある磁界を、磁気浮揚装置５２を浮揚させるのに必要とされる閾値よりも上の移動速度に加速させるように、その機構を構成することができる。加速は短い時間周期にわたり起こり得る。例えば、加速時間は、約０．５〜１．０秒であり得る。他の実施形態では、加速時間は、約０．１〜０．５秒であり得る。いくつかの実施形態では、加速機構は、装薬、キネティックコンデンサ、磁気加速装置「レールガン」、機械的エネルギー保存装置、燃焼機関、内燃機関、回転エネルギー保存装置（例えば、弾み車）、化学エネルギー保存装置、潜在エネルギー保存装置、または上記のもののいずれかの組み合わせを含むことができる。
【００４０】
加速機構の例として、モータは、静止状態のまたは閾値よりも下のあるＲＰＭ値の永久磁石を含むディスクを、その閾値以上のＲＰＭ値に加速させることができる。例えば、モータは電動機または内燃機関であり得る。モータの制御を介して、ある周期にわたりゼロから閾値へのような回転数上昇ＲＰＭ曲線を作り出すように制御システムをプログラム設定することができる。生成されるＲＰＭ曲線は線形部分と非線形部分とを含むことができる。閾値よりも上のＲＰＭ値からゼロまたは閾値よりも下のあるＲＰＭ値へのような回転数下降曲線を作り出すように制御システムをプログラム設定することもできる。モータを損傷させることなく所望の応答時間を与えるようにＲＰＭ曲線を選択することができる。一実施形態では、磁気浮揚装置は、摩擦制動装置または磁気制動装置のような回転部品を減速させるための１つ以上の制動装置を含むことができる。
【００４１】
回転数上昇曲線及び回転数下降曲線は互いに異なり得る。回転数上方相では、磁気浮遊は、上方加速を限定する重力に対して作用している。しかしながら、回転数下方相では、磁気浮揚装置が接地面（すなわち、導電塊５４）にどの程度激しく突き当たるのかに影響を及ぼすように磁気浮揚装置５２を制御することができる。異なる荷重は、他の荷重よりも接地面衝撃に敏感であり得る。したがって、荷重の衝撃感度に基づいて異なる回転数下降曲線を選択することができる。
【００４２】
特定の実施形態では、ユーザ初期入力信号を受信するように制御システムを構成することができる。磁気浮揚装置５２の動作の１つ以上の態様を制御するためにユーザ初期信号を用いることができる。例えば、ユーザが装置を作動させること、装置を停止すること、装置を静止状態から空中浮遊状態に移すこと、装置を空中浮遊から静止状態に移すこと、空中浮遊高さを変えるまたはある場所から別の場所へ移動させること、モータの回転速度を変えることなどのうちの１つ以上を可能にする入力機構を与えることができる。
【００４３】
制御入力信号を磁気装置に入力するのに用いられ得る多くの可能な入力装置がある。これらの入力装置として、機械的スイッチ、機械ボタン、接触画面インターフェースボタン、回転または傾斜され得る機構、ホイール、ジョイスティック、キーパッド、回転ボール、接触パッド、フットペダル、レーバーアーム、絞り弁、音声命令を入力するのに用いられるマイクロフォン、しぐさ命令を入力するのに用いられるカメラ等が挙げられ得るが、これらに限定されない。一般的には、装置を操作するための人・機械間インターフェースを与えることができる。
【００４４】
さまざまな実施形態では、筐体上のスイッチまたは筐体に結合された機械アームまたは筐体に結合されたアームに取り付けられるハンドル上のスロットルのような磁気浮揚装置に、１つ以上の入力装置を直接結合することができる。別の実施形態では、装置から分離している入力パネル上に制御インターフェースを与えることができる。無線または有線接続を介して装置５２に入力パネルを結合することができる。
【００４５】
加えて、装置５２は、装置の動作状態を測定するためのさまざまな機構を含むことができる。例えば、モータのＲＰＭ、磁気浮揚装置の速度、電力消費率、残留バッテリーレベル、搬送される荷重の量、方向、空中浮遊高さ、温度等を測定するセンサを与えることができる。センサからの情報を人・機械間インターフェースの一部として出力することができる。例えば、乗り物状態情報を出力するために、画像表示画面及び／または温度計、速度計、タコメータ、照明装置及び音響装置のようなさまざまな計測器を与えることができる。入力機構のように、装置５２に関連する状態情報を表示するための出力装置を、装置上に配置し、その装置またはそれらの装置の組み合わせから遠隔操作することができる。
【００４６】
図３では、磁気浮揚装置５２の底表面は、導電塊５４の上部表面と接触する位置で始まる。他の実施形態では、図４に示されるように、磁気浮揚装置５２は、システムが遮断されているときに初期スタンドオフ高さを与える１つ以上の機構を含むことができる。６０ａの例では、磁気浮揚装置５２は、６４のような脚部を含む。他の実施形態では、脚部の代わりにまたは脚部と組み合わせて回転ボールユニットまたはホイールを用いることができる。
【００４７】
図４では、６０ａの静止状態では、磁気浮揚装置は脚部６４上に静止する。脚部６４により与えられるスタンドオフ高さ６２は均等高さ５８未満である。磁気浮揚装置５２が６０ｂで作動するとき、装置５２は、初期高さ６２よりも上である均等高さ５８に上昇する。他の実施形態では、脚部６４のような機構により与えられるスタンドオフ高さ６２は、スタンドオフ高さ６２よりも大きいものであり得る。例えば、脚部６４は、脚部開始の長さが初期ではスタンドオフ高さ６２よりも大きく、次にスタンドオフ高さ６２未満に短縮されるような、入れ子式のものであってもよい。
【００４８】
図４の実施形態では、脚部６４は収納可能なものある。したがって、脚部が垂直位置から水平位置へ移動し、戻るのを可能にする回転継手が含まれる。垂直方向と水平方向との間の他の方位が可能であり、これらの位置は、説明目的のためにのみ与えられる。離陸中に垂直から水平へ、着陸のために水平から垂直へのように脚部の位置を制御するためにモータ及び制御システムを用いることができる。一実施形態では、前段落で記載されるように、脚部として、脚部の長さを調節するのを可能にする伸縮自在部分が挙げられ得る。伸縮自在機構を用いて、脚部を旋回させる必要があり得ない。
【００４９】
さらに別の実施形態では、離陸した後に磁気浮揚装置の筐体内に６４のような脚部を引き上げることができる。例えば、脚部が水平位置に留まっている間、装置５２の筐体内に脚部を収納することができる。別の例として、６４のような脚部は、図４に示されるような反対方向に旋回し、磁気浮揚装置５２の筐体内に畳み込まれるように構成することができる。
【００５０】
他の実施形態では、均等高さ５８よりも大きな初期スタンドオフ距離を与えることができる。例えば、脚部６４の長さは均等高さよりも大きい場合がある。脚部の末端は、ホイールを含むことができる。動作中、磁気浮揚装置５２を作動させることができる。次に、浮揚発生器５２が上から均衡高さに接近するのを可能にするそれらの垂直位置から外側に脚部６４を移動させることができる。均等高さに到達するとき、磁気浮揚装置５２は、脚部が収納され続ける間、均等高さに留まり得る。
【００５１】
他の実施形態では、磁気浮揚装置５２が離れるとき、脚部は、剥離またはそうでなければ分離するように構成することができる。例えば、磁気浮揚が起こるときに脚部が磁気浮揚装置５２から引き離されるように、導電塊５４またはある他の基板に脚部を結合することができる。別の実施形態では、磁気浮揚装置５２は、脚部を取り外すある機構を含むことができる。
【００５２】
他の実施形態では、磁気浮揚装置５２に脚部またはある他のスタンドオフ機構を固定方位で取り付けることができる。例えば、脚部６２を垂直位置に固定することができる。別の実施形態では、磁気浮揚装置５２にホイールを取り付けることができる。ホイールにより、発生器が作動していない場合でも磁気浮揚装置を転がすことができ得る。
【００５３】
いくつかの事例では、荷重重量の一部のみを支えるように磁気浮揚装置５２を構成することができる。例えば、磁気浮揚装置５２の頂部上に荷重を置くことができる。磁気浮揚装置５２はホイールを含むことができる。磁気浮揚装置５２の向きを変えるとき、ホイールが地面上に残っている間は荷重重量の一部に対処され得る。荷重重量への対処により、荷重をホイール上でより容易に転がし、別の場所へ移動させることができる。
【００５４】
次に、磁気浮揚装置の追加の詳細事項が記載される。図５は、いくつかの実施形態による磁気浮揚装置１００のブロック図である。磁気浮揚装置１００は、１つ以上のセンサ１０２を含むことができる。例えば、３軸加速計のような、装置の傾斜と横揺れとを検出するセンサを与えることができる。別の例では、地面上方の磁気浮揚装置の高さを検出するようにセンサを構成することができる。接地面に対する磁気浮揚装置１００の方位のある指標を与えるために複数の位置にセンサを置くことができる。上に記載されるように、磁気浮揚装置は傾いても、揺れてもよい。
【００５５】
別の例では、磁気浮揚システムは、装置に関連する１つ以上のモータからの速度または電力出力を測定するためのセンサを含むことができる。さらに別の例では、磁気浮揚装置は、１つ以上の場所に１つ以上の温度センサを含むことができる。磁気浮揚装置１００の底表面の温度及び／または導電塊の頂上表面の温度ならびに磁気浮揚装置１００の内部部品の温度を検出するのに温度センサを用いすることができる。
【００５６】
磁気浮揚装置１００は導電塊を加熱することができる。導電塊があまりにも熱くなる場合、その導電塊及び／または磁気浮揚装置１００は損傷し得る。いくつかの事例では、温度センサから受信される温度の読み出し値に応答して熱を低下させるために、装置を停止または減速するように構成することができる。別の事例では、磁気浮揚装置１００は、その位置を自動的に変更するように、または高温の検出に応答してその位置を変更するようにユーザに知らせるように構成することができる。例えば、磁気浮揚装置は、その現在の場所よりも熱くない、導電塊の上方の異なる場所に移動し得る。
【００５７】
別の例では、温度を削減するために影響領域にわたり空流を変化させるファンのような内部冷却機構にトリガをかけることができる。以下により詳細に記載されることになるように、磁気浮揚装置１００は、１つ以上の回転子と回転子を駆動させるための機構とを含むことができる。いくつかの実施形態では、回転子は、形成される及び／または冷却目的に用いられる空気を移動させるための部品を含むことができる。
【００５８】
磁気浮揚装置１００は動力推進システム１０４を含むことができる。一実施形態では、第１の磁界を移動させるのに動力推進システムを用いることができる。例えば、上記のように、１つ以上の永久磁石を含むディスクを回転させるのにモータを用いる。動力推進システム１０４は、前記システムが駆動させるある機構にモータを機械的に結合させた歯車及びベルトを含むことができる。一実施形態では、外部電源から機械的エネルギーを受容するように動力推進システムを構成することができる。例えば、回転子を回転させ、それゆえに第１の磁界を移動させるエネルギーを人が入力するのを可能にするペダルまたはハンドクランクに、第１の磁石を含む回転子を取り付けることができる。
【００５９】
磁気浮揚装置は荷重システム１０６を含むことができる。荷重を支え、磁気浮揚装置に固定及び／または機械的に結合するのに荷重システム１０６を用いることができる。例えば、荷重システムは、荷重とその荷重を基台に固定するのを可能にする１つ以上の締着具をと受容するように構成された基台を含み得る。
【００６０】
磁気浮揚装置１００は制御システム１０８を含むことができる。磁気浮揚システムの動作のさまざまな態様を制御するように、コントローラを含み得る制御システム１０８にプログラムを組み込むことができる。コントローラは、プロセッサとメモリとを有することができ、プログラム命令を実行するようにコントローラを構成することができる。例えば、制御システム１０８は、離陸及び着陸中のモータの電力出力曲線を制御することができる。別の例として、磁気浮揚装置１００は、方位位置または並進位置の変化に影響を及ぼすのに用いられ得る推進システムを含むことができる。推進システムを用いて入力方位または並進位置の変更を実施するように制御システム１０８を構成することができる。
【００６１】
一実施形態では、装置１００は、飛行中のその刻み度及び傾斜度を調節するための機構を含むことができる。例えば、装置１００は、ある参照面に対する装置の方位を測定するための１つ以上のジャイロスコープ及びセンサを含むことができる。別の例では、磁気アレイに結合される回転シャフトの刻み度及び／または傾斜度のような、個別の回転要素の刻み度及び／または傾斜度を調節するための機構を与えることができる。その場合、これらの両方が同調して移動されるか、または回転磁気アレイのみの刻み度及び／またはが移動される。装置１００の刻み度または傾斜度を変更するように個別の回転要素の刻み度または傾斜度を調節することができる。センサのデータ用いて刻み度及び傾斜度を操作するように制御システム１０８を構成することができるので、装置１００のある所望の方位は、装置がその上方で空中浮遊または移動しているような導電塊の平面に比較的平行に、または重力方向に垂直な参照面に対して維持される。
【００６２】
磁気浮揚装置１００は電力システム１１０を含むことができる。モータのような搭載システムを駆動させるのに電力システムを用いることができる。一実施形態では、電力システムは、１つ以上のバッテリーのようなエネルギー保存機構を含むことができる。他の実施形態では、外部電源から電力を受容するように電力システム１１０を構成することができる。例えば、磁気浮揚システムは、ＡＣ電源から電力を受容するためのプラグと、ＡＣ電力を１つ以上のＤＣ電圧に変換するための電圧調整回路とを含むことができる。さらに他の実施形態では、電力システムは、内燃機関と可燃燃料を保持するための関連する燃料タンクとを含むことができる。電気を生成するために発電機に内燃機関を結合することができる。
【００６３】
一実施形態では、システムは、エネルギーをエネルギー保存機構内に貯める制動装置を用いる場合がある。例えば、第１の磁石を含む回転するディスクの角度モーメントをモータに伝えることができる。回転するディスクは、モータが発電機として働くようにモータを駆動させることができる。バッテリーを充電するためにモータから生成された電気を用いることができる。次に、第１磁石を含むディスクの回転数を上げるモータを駆動させるためにバッテリーを用いる。
【００６４】
磁気浮揚装置１００は構造システム１１２を含むことができる。構造システムは、筐体と、装置のさまざまな部品を構造的に連結するための支持部材とを含むことができる。さらに、構造システム１１２は遮蔽または減衰部品を含むことができる。例えば、遮蔽は、雑音を削減し、熱エネルギーの伝搬または磁気エネルギーの伝搬を防止するための絶縁を含み得る。例えば、磁気遮蔽は、生成される渦電流効果から荷重または搭載電子部品を遮蔽するのに用いられ得る。ミュウ合金は、磁気遮蔽目的のために用いられ得る材料の一例である。
【００６５】
加えて、構造システム１１２は、振動を低減し、その構造を剛くするための部品を含み得る。さらに、構造システムは、さまざまな場所から離れるようにまたはそれらの場所に向かって熱エネルギーを冷却するまたは伝搬させるためのヒートシンクまたはファンのような熱管理部品を含むことができる。例えば、モータにより生成された熱を別の場所に伝えるための部品を与えることができる。
【００６６】
磁気浮揚装置１００は磁界発生器１１４を含むことができる。一実施形態では、磁界発生器は、ネオジウム磁石のような１つ以上の永久磁石であり得る。いくつかの実施形態では、ネオジウム（ＮｄＦｅＢ）Ｎ４０強度永久磁石が用いられる。荷重要求量に応じて強度を変える磁石を用いてシステムを構築することができる。例えば、Ｎ５２磁石は、より大きな磁界強度を与える。
【００６７】
別の実施形態では、電磁石により磁界を生成することができ、磁界は、配線のような導体を通る電流の移動により生成される。永久磁石の場合、磁石を移動させ、動く磁界を生成するために別の機構を用いることができる。電磁石の構成では、移動磁界を生成するために異なる場所に電流を経時的に供給することができる、または永久磁石のような別の機構により電磁石を物理的に移動させることができる。
【００６８】
磁気浮揚装置１００は、推進システム１１６を含むことができる。磁気浮揚装置の方位または並進位置を変化させるために推進システム１１６を与えることができる。例えば、磁気浮揚装置を１つ以上の軸の周りに回転させるためにジャイロスコープを与えることができる。別の例として、エアボートのような推力を生成するためのファンを与えることができる。
【００６９】
別の例では、磁気浮揚装置の一部が少なくとも一時的に導電塊に近い高さにあり、一部分が導電塊から離れて遠くにあるように、特定の方向に磁気浮揚装置を傾けるように構成される機構を与えることができる。その高さの不均衡により、並進力を特定の方向に生成させ得る力の不均衡を生じさせることができる。
【００７０】
別の例では、磁界の移動及び／または磁界の強度を局所的に変えることができる。例えば、磁界の強度を特定の場所で削減するように磁界を部分的に遮蔽することができる。別の例では、磁気アレイを備えた複数の回転ディスクを用いることができ（図１４または１７〜２０を参照）、回転ディスクは異なる速度で駆動される。磁気浮揚装置に並進速度を与える力を生成するために第１の磁界の強度及び／または磁界の移動速度の局所的な不均衡を用いることができる。
【００７１】
最後に、図４に対して上に記載されたように、磁気浮揚装置１００は、離陸及び着陸システム１１８を含むことができる。離陸及び着陸装置１１８は、静止状態の磁気浮揚装置の重量の全てまたはある部分を担う脚部、ホイールまたは移動ボールユニットのような支持部品を含むことができる。一実施形態では、支持部品は、磁気浮揚装置の状態に応じて支持部品の方位が変化し得るような、調節可能なものである場合がある。例えば、図４に示されるように、支持部品は、離陸及び着陸のための垂直位置にあり、次に磁気浮揚装置が空中浮遊している間、水平位置にあることがある。
【００７２】
次に、永久磁石配列を有する回転子を用いる磁気浮揚装置の例が記載される。図６は、２つの異なる構成１３０ａ及び１３０ｂを有する磁気浮揚装置１３０を示す。回転子１３６は円状である。モータ１３２は回転子１３６の中央軸に結合される。回転エネルギーは、シャフト１４６を介してモータ１３２から回転子へ伝達される。回転子は、永久磁石の配置（図示されず）を含む。モータ及び回転子の結合の詳細は、以下に図６に関して記載される。回転子用の磁石構成の詳細は、図７及び図１０に関して記載される。
【００７３】
エネルギー保存装置１３４から電力を受容するように、または、可燃燃料または発電するのに用いられる燃料電池に使用される燃料のような発電用燃料を受容するように、モータ１３２を構成することができる。一実施形態では、エネルギー保存装置は１つ以上のバッテリーを含むことができる。筐体１４０は、モータ１３２、回転子１３６及び電源１３２を取り囲み、少なくとも部分的に格納することができる。装置１３０の頂部上の荷重台１４４は、荷重１４２を受容するように構成される。荷重台１４４は、荷重１４２を基台に固定するあるいは荷重が基台上で位置ずれするのを防止する、１つ以上の締着具用取り付け点及び／または上昇壁のような構造を含むことができる。図８に示される基台の設置面積は、説明目的のためのみのものであり、本発明に記載される装置の上により小さなまたは大きな設置面積を有する基台を用いることができる。
【００７４】
一実施形態では、筐体１４０ａは、回転子１３６を取り囲むが、全体的に格納していない。システムが遮断状態である場合、または装置１３０ａに対して空中浮遊するのに十分な磁気浮揚を得る前に、円環であり得る筐体１０４ａの底表面は、導電塊１４８上に留まる。球形ベアリング１３５のようなスペーサを回転子１３６の中央軸に置くことができる。他の実施形態では、複数のベアリングを回転子上の異なる場所で用いることができる。例えば、静かな離陸と制御された着陸とを可能にする伝達ボールユニットを用いることができる。
【００７５】
回転子１３６は、導電塊１４８の頂部表面よりもわずか上に上昇する。ベアリング１３５は、回転子１３６の離陸または着陸中の頂部表面の導電塊１４８への接触を防止するのに役立ち得る。球形は、表面１４８上へのベアリングの接触を最小限にして、回転抗力と摩擦加熱と低減することができる。
【００７６】
別の実施形態では、回転子１３０は、筐体１４０ｂ内に完全に格納されている。筐体１４０ｂの底表面は導電塊１４８上に留まる。筐体１４０ｂ及び関連構造は、筐体１４０ｂに対するシャフト１４６の移動を最小限にし、回転子１３６が回転している間に筐体の内部に接触するのを防止するために、補剛材と他の支持構造体とを含むことができる。加えて、ベアリングは、回転子１３６と筐体１４０ｂとの間に最小限の空間が維持されるのを確保するのに用いられ得る。動作中、回転子１３６は、モータ及び装置１３０により回転数を上げることができ、荷重１４２は、導電塊よりも上に、ある時間平均高さで空中浮遊することができる。
【００７７】
移動磁界を生成するための機構
次に、移動磁界を生成するのに用いられるモータ・回転子結合の詳細が図７に関して記載される。回転子は永久磁石配列を保持するように構成されている。したがって、モータを用いて回転子を回転させるときに移動磁界が生成される。回転子は、磁石配列を受容するための基板を含むことができる。その形状を含む回転子基板、その基板に対する磁石の配置及び回転子の組立プロセスが、図８〜１１に関してより詳細に記載される。図１２ａ及び１２ｂに関して、可変磁界分布が示される。最後に図１３に関して、各々の回転子が移動磁界を生成するような回転子スタックが記載される。
【００７８】
図７は、回転磁界を生成するためのモータ２０２とディスク２１０とを含む部品２００の図である。モータ２０２及びディスクは、直列型ギアボックスを介してシャフト２０６に結合される。ディスク２１０を特定の毎分回転数（ＲＰＭ）で回転させるようにモータ２０２を構成することができ、ＲＰＭは制御可能である。動作中の構成において数千のＲＰＭの回転速度を用いることができる。
【００７９】
いくつかの実施形態では、モータは円筒形である。円筒の高さはモータの設計に応じて変化し得る。モータの一部は上部筐体２０５に通って延びる。シャフトの一部は、上部筐体２０５に結合される下部筐体２１５に通って延びる。
【００８０】
一実施形態では、モータ２０２は、ブラシのない直流（ＤＣ）モータであり得る。さらに、モータ２０２は、印加ＤＣ電流の１ボルト当たり毎分１６７回転数の回転速度出力で、１０，０００ボルトの出力定格を有することができる。用途に応じて、異なる電力出力と異なる波形率と備えたモータのような異なるモータを用いることができ、上の例は説明目的のためにのみ与えられている。
【００８１】
シャフト２０６は、モータ２０２をシャフト２０６及び回転ディスク２１０に結合させるための取付け台２０４を含む。一実施形態では、シャフト２０６は、モータ（図示されず）のシャフトに直接結合される。別の実施形態では、クラッチのような機構を介してモータのシャフトにシャフト２０６を結合することができる。２００では、シャフト２０６は、取付け板２０８を介してディスク２１０に結合される。ディスク２１０及び取付け板アセンブリを固定するために締め具を用いることができる。突起半球体を含むキャスター２１２は、ディスク２１０が定常状態から回転数を上げるときに摩擦抵抗を削減することができる初期スタンドオフ距離を与えることができる。
【００８２】
図７では、互いに対するディスク２１０、シャフト２０６及びモータ２０２の方位が固定されている。他の実施形態では、アセンブリ２００は、これらの部品のうちの１つ以上の方位が互いに対して変化され得る、１つ以上の継ぎ手を含むことができる。例えば、モータ２０２とシャフト２０６との間の界面の近くにある自由度数を有する継ぎ手は、モータ２０２に対するシャフト２０６及びディスク２１０の角度が変化するのを可能にし得る。別の例では、ディスク２１０とシャフト２０６との間の界面の近くにある自由度数を有する継ぎ手は、シャフト２０６に対するディスクの方位が変化するのを可能にし得る。これらの部品の間の方位の変化に影響を及ぼすために１つ以上のアクチュエータを与えることができる。さらに別の例では、アセンブリ２００を取り囲む構造は、アセンブリ全体がある方法で周囲の構造に対して旋回するのを可能にする機構を含むことができる。
【００８３】
部品２０２，２０６及び２１０間の方位の変化により、ディスク２１０に隣接する導電塊内の不均等な強度の渦電流を生成させることができる。一実施形態では、並進力を生成し、磁気浮揚装置が特定の高さに空中浮遊している間に特定の水平方向に磁気浮揚装置を推進させるために、生成される渦電流の不均衡を用いることができる。次に、第１の磁界を生成するための磁石の構成の詳細が、図８及び図９に対して考察される。
【００８４】
一実施形態では、ナオジウム磁石のような角箱形永久磁石の配列から第１の磁界を生成することができる。しかしながら、他の形を用いることができ、長方形は、通常は利用可能である形であるので、例として与えられる。例えば、一実施形態では、特注のくさび形磁石を用いることができる。
【００８５】
各々の磁石に関連する磁界流束線の方位を記述するのに表記法を用いることができる。図７に示されるように、各々の磁石に関連する磁界流束線の方向を、上矢印２２６ａ及び下矢印２２６のような矢印により示すことができる。矢印の底部または南極を表す「Ｘ」記号２２２により、矢印の点または北極を表す円記号２２４により磁石の極性を示すことができる。
【００８６】
単一の永久磁石に対して、磁界流束線は極を通過し、一般的に各々の極の上方及び下方で対称的である。永久磁石アレイが互いに対して配置されるとき、磁界流束線をある配置で特定の方向に偏倚させることができ、ゆえに磁界流束線がより密度が高い場合があり、磁界強度が特定の方向で別の方向に比べてより強い場合がある。この効果を、単極磁石に近似するように用いることができる。本明細書のさまざまな実施形態で用いられ得る、磁界流束線の方向を偏倚させるためのそのような磁石配列の一例は、ハルバッハ配列と呼ばれ得る。一実施形態では、この効果は、所望の磁界２２８ａの強度及び領域を増幅するためにその内部で低減される磁界線（２２８ｂ）がさらに低減され、高密度にされるまたは集束される、高透磁率材料（ミュー合金）を用いることにより増幅され得る。これは、浮上高さ及びまたは荷重の増加を可能にし得る。
【００８７】
渦電流効果を介して導電基板内で第２の磁界を誘導するために、導電基板に向かう方向に可能な限り偏倚する磁界流束線を有することが望まれる。２２０では、５つの磁石の配列が示され、磁界流束線２２８ａは、配置２２０の下方では、その配置の上方の磁界流束線２２８ｂに比べてより大きい。導電基板上で静止するように設計される磁気浮揚装置に用いられる場合、磁石配置２２０の下方で最も強い磁界を有するのが望ましい。
【００８８】
図９は、所望の実施形態による永久磁石配列を含む円形ディスク２１０である。磁石は、円形ディスク２１０上に配置される。図７に対して上に記載されるように、モータにディスク２１０を結合させることできる。モータは、磁石を含むディスク２１０に回転力を供給し、ゆえに磁気浮揚目的のために用いられる移動磁界を生成する。
【００８９】
一実施形態では、磁石は、ディスク２１０の中央軸から半径方向に延びる線に沿ってディスク２１０上に配置される。磁石配置は、中央軸から第１の半径方向の距離２４２で始まり、ディスク２１０の縁の近くに第２の半径方向の距離２４４に延びる。第１の半径方向の距離２４２内に、ディスク２１０は、図７に示されるようなシャフトにディスクを固定するためのさまざまな構造及び開口部を含む。
【００９０】
輻線２４０は磁石の間に示される。輻線２４０は、磁界流束線が最大である場所を表す。例として図８では、磁界流束線の最大値が場所２２５で生じる。磁界流束線の強度は、輻線２４０に垂直に減少する。この効果は図８にも示される。同類の磁界流束線分布も、図１２ａに関して以下に記載される。
【００９１】
第１の半径方向の距離２４０及び第２の半径方向の距離２４４は可変であり、図９の例は説明目的のために与えられ、限定することを意味していない。例えば、他の実施形態では、磁石アレイの外径を標識する第２の半径方向の距離２４４は、ディスク２１０の縁の近くに延びることはない。さらに、磁石アレイは、ディスクの中央軸２３８の近くに延びることがある。
【００９２】
図９では、磁石は３６個の輻線に沿って配置される。各々の線に沿った磁気方位は一定である。例えば、上方位が線２３０に沿って示され、右方位が線２３２に沿って示され、下方位が線２３４に沿って示され、左方位が線２３６に沿って示される。５つの同心環が示される。より多くのまたより少ない環を用いることができ、５つの環は、説明目的のためにのみ与えられる。
【００９３】
上、右、下、左方位がディスク２１０の周りで繰り返される。３６個の輻線は、パターンが９回繰り返されるのを可能にする。ある実施形態では、輻線の数は、２、３、４、５、６、７、８、９等のような、パターン内の磁石方位の数の倍数である。図９の例では、パターン長は４であり、倍数は９である。したがって、３６個の輻線が与えられる。他の実施形態では、パターン内の磁気方位の数が異なり得る。例えば、３つの磁石方位の繰り返しパターンを用いることができる、または５つの方位の繰り返しパターンを用いることができる。
【００９４】
さまざまな実施形態では、ディスク２１０上の磁石が隣接している場合がある。特別寸法の磁石を用いることにより、磁石をより近接して構成することができ得る。他の実施形態では、磁石はいくつかの機構を介して分離され得る。磁石間の離間機構は、組立プロセスを容易にするのに用いられ得る。
【００９５】
図９の例では、繰り返しパターンは、各々の輻線に沿って方位が一定であるように環毎に配置される。他の実施形態では、同じパターンを各々の環に対して用いることができるが、方位が輻線に沿って整列しないようにパターンを環毎に偏移させることができる。他の実施形態では、繰り返しパターンは、各々の環に対して同じであり得る。例えば、第１の環に対して３つの磁石方位の繰り返しパターンを用いることができ、第２の環に対して４つの磁石方位の繰り返しパターンを用いることができ、第３の環に対して６つの磁石方位の繰り返しパターンを用いることができる。
【００９６】
図９では５つの同心環を用いる。他の実施形態では、５つよりも多くのまたは少ない同心環を用いることができる。同心環を含まない他のパターンが可能であり、環の例は、説明目的のためにのみ与えられる。例えば、２×２、３×３、４×４、５×５等の磁石平面（２Ｄ）アレイが用いられることがあり、そのアレイパターンは、ディスクの周りで複数回繰り返される（例えば、ディスク２１０の周りの円周上に５×５の磁石アレイの５回の繰り返しを整えることができる）。一般的に、２つ以上の磁石を含むいずれかの磁石群を数回、ディスクの周りで円周に配置することができる。加えて、２極性磁石の３Ｄ配置を用いることができる。
【００９７】
一実施形態では、永久磁石は、立方体形であり、同じ寸法である場合がある。他の実施形態では、異なる寸法の磁石を用いることができる。例えば、軸の近くに小さな磁石を用いることができ、軸から離れて大きな磁石を用いることができる。さらに、各々の環内の磁石の数は環毎に変化する場合がある。例えば、最内殻の環に３６個の磁石を用いてもよいが、最外殻の環に４０個の磁石を用いることができる。
【００９８】
図９の例では、磁石方位のパターンは、ディスクの片側でより高密度である磁気流束線パターンを与える。さらに、磁気流束は各々の同心円の間で小さい。磁石配列の効率の測定を使用磁石の重量に対する生成磁気浮揚量として評価することできる。磁界を生成するのに用いられる磁石の重量当たりのより多くの磁気浮上を生成する配置は、磁気浮揚をあまり生成しない同じ重量の配置よりも効率的であるとみなすことができる。
【００９９】
特定の実施形態では、少なくとも１０の磁気の重量に磁気浮揚量を与える配置が達成されている（例えば、１０ポンドの磁石は、少なくとも１００ポンドの浮揚を生成する）。磁界が静止している場合、渦電流が生成されていないときに磁気浮揚量はゼロであり得るので、比率は、磁石がある閾速度以上で移動している場合のような、動作のある点で定義することができる。磁気浮揚装置が地面を離れる最大荷重は、ほぼ最大磁気浮揚重量から磁気浮揚装置の重量を引いたものであり得る。
【０１００】
最大磁気浮揚重量を、磁石の重量に対する磁石の重量×磁気浮揚の比として定義することができ、この比の値は、使用される磁石の配列、密度のような磁石の材料特性及び磁石の固有強度に応じて変化し得る。一実施形態では、磁石の重量に対する磁気浮揚の比は、磁気浮揚装置の重さを測り、用いられる磁石の重さを測り、磁気浮揚装置が動作している間に、最大磁気浮揚重量を定めるためにその装置が適所で空中浮遊することがもはや可能ではなくなるまで、その装置に重さを加えるにより定められ得る。
【０１０１】
他の実施形態では、少なくとも１５以上の磁石の重量に対する磁気浮揚量を与える装置構成及び磁石配置が達成されている。さらに他の実施形態では、少なくとも２０以上の磁石の重量に対する磁気浮揚量を与える装置構成及び磁石配置が達成されている。さらなる実施形態では、少なくとも２０以上の磁石の重量に対する磁気浮揚量を与える装置構成及び配置が達成されている。追加の実施形態では、少なくとも２５以上の磁石の重量に対する磁気浮揚量を与える装置構成及び配置が達成されている。追加の実施形態では、少なくとも３０以上の磁石の重量に対する磁気浮揚量を与える装置構成及び配置が達成されている。
【０１０２】
次に、磁石配列を受容するための回転ディスク構成の詳細が記載される。図１８は、永久磁石アレイを担うための３つの異なるディスク基板、２５０、２６０及び２７０の図である。一般的に、回転ディスクはいずれかの形状であり得る。しかしながら、回転中の振動を最小限にするためにディスクの均衡をとるのが望ましい。さらに、ディスクは、図９に示されるような固体であり得る、または２５０、２６０及び２７０に示されるように切り取られた１つ以上の部分を含むことができる。
【０１０３】
２５０では、回転構成２５０は、アームから延びる２５４のように轂部分２５２と複数のアームとを含む。２６０では、アームは、縁部分２６２を介してそれらの先端の近く医継がれる。ディスクの強度全体を増加させ、アームに関連する振動を少なくするために、縁部分２６２が加えることができる。
【０１０４】
固体ディスクまたは一般的に固体基板に比べて、切り取り部分を有する基板は、軽く、慣性モーメントが低い場合がある。軽い重量は、荷重の代わりにディスクの重量を用いることができるので、結果として荷重重量が増加することになり得る。さらに、小さく小電力のモータは、そのうえ重量を削減し且つ荷重重量を増加させ得る、低い慣性モーメントの基板を駆動するのに用いられ得る。加えて、小さく小電力のモータは、あまり電力を引き出さないことがある。したがってモータに電力を供給するのにバッテリーが用いられる場合、所定寸法のバッテリーに対してバッテリー寿命を延長することができる、またはモータの電力引き出しが低減されるときに、軽量バッテリーが用いられ得る。
【０１０５】
一般的には、磁気浮揚装置の重量を最小限にするのが望ましい場合があり、多くのそのような重量の相殺が可能であり、これらの例に限定されない。例えば、磁気浮揚を生成するために回転下にあるディスクの効力に対して、慣性モーメントを増加させる、ディスクの縁に向けた磁石の配置を調和させることができる。その縁の近くに磁石を配置する場合、慣性モーメントが増加するけれどもこの構成を用いるのが望ましい場合がある。けれども、慣性モーメント効果によりディスクを駆動させるのに大型モータを用いることになり、生成される磁気浮揚量がこの構成で十分には増加しない場合は、慣性モーメントの小さな小径ディスクを用いる、または大型ディスク上の回転軸の近くに磁石を配置するのが望ましい場合がある。
【０１０６】
３つの磁石の配列が、アームのうちの１つに沿って配置されて示される。一実施形態では、ディスク２５０上方では弱く、ディスク２５０下方では強いような特定の方向に偏倚する磁界を生成するために、輻線に沿って磁石群を配置することができる。例えば、このように磁界を偏倚させるために、磁石２５６を半径方向にハルバッハ配列で配置することができる。
【０１０７】
上に記載されるように、円周方向の配置を介して、結果として得られる磁界の方向を偏倚させるのに複数の磁石を配置することができる。２５４のようなアームが十分に近くに置かれる場合、異なるアーム上の磁石間の相互作用を介した偏倚効果を生じさせるために、隣接するアーム上の磁石を配置することができる。しかしながら、各々のアーム上に配置される磁石の間の相互作用を制限するためにアーム間の距離を選択することができる。
【０１０８】
この実施形態では（すなわち、アーム間の相互作用が制限される場合）、強度が軸方向に沿って上下するように磁界流束線を整列することができる。円周方向では、ほぼ一定の強度の磁界流束線を形成することができる（同じ構成の図１２Ｂを参照）。図９及び図１２Ａでは、ほぼ一定強度の磁界流束線が、半径方向に及び一定の半径で円周方向に形成されており、繰り返しピークのパターンは、強度が各々の輻線間で昇降するようなものである。
【０１０９】
他の実施形態では、円周方向と半径方向の両方の配置により磁界方向偏倚効果を形成するように磁石を配置することができる。例えば、２７６のような磁石を円周方向にハルバッハ配列で配置することができる。加えて、磁界偏倚効果を生成するように半径方向に２７８のようなアームに沿って磁石を配置することができる。
【０１１０】
一実施形態では、轂２５２と、２５４のような１つ以上のアームとの間に旋回継ぎ手を配置することができる。旋回継ぎ手は、アームが回転し、アームに沿って配置される磁石の磁界の方向を変えるのを可能にし得る。この効果は、磁気浮揚乗り物の空中浮遊高さを調節するために、下方に投影される磁界の強度を緩和するのに用いられ得る。例えば、２５４のようなアームの回転により、自由飛行中の磁気浮揚乗り物が異なる高さに空中浮遊することができる。
【０１１１】
別の実施形態では、２５４のようなアームが轂２５２の円周のまわりに滑るのを可能にする機構を旋回させることができる。したがって、一構成では、アーム２５４を轂２５２の周りに均等に分配することができる。けれども、別の構成では、アーム間の間隙はある様式で変化し得る。
【０１１２】
特定の実施形態では、アーム２５４のようなディスク基板の一部を空気力学的に形作ることができる。ディスク基板に関連する空気力学的な抗力を削減するようにその形を選択することができる。空気力学的な抗力を低くすることにより、ディスクを特定の速度で駆動させるのに必要とされる電力量を低減することができる。空気力学的な抗力は、回転速度とともに非線形性を増加させる。したがって、磁気浮揚量を生成するのに必要とされる回転速度に対する抗力は、回転子付き磁気浮揚装置を設計する際に考慮され得る１つの得失である。
【０１１３】
さまざまな実施形態では、磁石を保持するためのディスク基板をさまざまな材料から形成することができる。一実施形態では、ポリカーボネート樹脂からディスクを形成することができる。他の実施形態では、金属材料からディスクを形成することができる。さらに他の実施形態では、炭素複合材のような複合材料からディスクを形成することができる。
【０１１４】
上記材料のうちの１つから形成される基板は、立方体形磁石を保持するための正方形の溝のような、磁石配列を保持するための開口部または溝を含むことができる。製造プロセスは、ディスクを形成し、次に基板に磁石を配置することを含むことができる。開口部または溝の形成の仕方に応じて磁石を単独でまたは事前に整えられた群で配置することができる。例えば、開口部は、単一の永久磁石を保持するように、または２つ以上の磁石を互いに接触させて保持するように形成され得る。
【０１１５】
一実施形態では、接合剤（例えば、接着剤）を用いることによるようなある方法で、基板に磁石を接合することができる。別の実施形態では、２つの磁石の間にディスク構造を配置することができ、その場所では磁石が互いに強く引き付けられる。２つの磁石の間の引力は、磁石間の基板上に力を加えることができ、ゆえに基板に磁石を保持することができる。さらに別の実施形態では、磁石を適所に保持するために磁気引力と接合剤との組み合わせを用いることができる。
【０１１６】
追加の実施形態では、磁石を基板内に密封することができる。例えば、磁石を受容するための開口部を備えたディスクのような基板中核を形成することができる。その中核内に磁石を所望の配置で配置することができる。次に、中核内に磁石を密閉するための基板覆いの頂部及び底部上に層を形成することができる。例えば、基板の中核内に磁石を密閉するために、円形ディスク基板の頂部及び底部上に材料を堆積することができる、またはディスク基板の各々の側に２つの円形覆いを接合することができる。別の実施形態では、基板は、磁石を受容するように構成される窪みを含むことができる。それらの窪み内に磁石を配置することができ、次に、層を堆積することができる、または磁石が窪みの中に配置された後に磁石の上に覆いを置くことができる。
【０１１７】
次に、平面ではない基板が記載される。図１１は、記載される実施形態による平面ではない磁石配列を有する回転基板２８５の頂部２８０ａ、斜視図２８０ｂ、及び側面図２８０ｃの図である。上に記載されるように、回転基板を永久磁石アレイと組み付けることができる。磁気浮揚を生成するのに用いられる移動磁界を生成するためにそのアレイを回転することができる。
【０１１８】
２８０ａでは、２８２のような磁石が、直径が増加する複数の円の配置で示されている。磁石の寸法は内円から縁にかけて増加する。一実施形態では、二極磁石の方向は、基板２８５の頂上側では弱く、基板２８５の底側では強いように磁界の強度を特定の方向に偏倚させるために円周方向に相対的に整えられる。
【０１１９】
２８０ｂ及び２８０ｃに示されるように、基板２８５は底で実質的に平らである。基板２８５は、厚さが内径から外径にかけて増加するような部分を含む。特に、段の高さが増加するような複数の段が基板内に形成される。したがって、２８４、２８６及び２８８のような磁石を含む円列の寸法は、縁に近づくにつれて高さが増加する。そのうえ、内部列に対して外部列の高さがより高くなる磁石を用いて、この効果を得るまたは強めることができる。例えば、段ではなく、外部列上に最大の高さの磁石を配置することができ、次に、ディスクの中央軸の方に移る列の上に、高さが徐々に小さくなる磁石を配置することができる。
【０１２０】
図１１の例では、２８０ｃに示されるように、基板２８５の底側は平らである。他の実施形態では、底を湾曲させることができる。例えば、基板２８５の底は、ボール形であり、中央軸から外縁にかけて上方に曲がり得る。曲率量は、比較的浅いボールまたは深いボールを作製するように変化し得る。別の実施形態では、基板を球状に配置することができる。さらに別の実施形態では、基板を円筒形に整えることができ、磁石は、円筒の湾曲部分の円周の全てまたは一部、頂部表面及び／または底部表面の周りに配置される。一実施形態では、円筒形の頂上平坦部分を通って円筒形の底平坦部分に走る中央軸の周りに円筒形の構成を回転することができる。多くの異なる形が可能であり、これらは説明目的のためにのみ与えられ、限定することを意味しない。
【０１２１】
図１２ａ及び図１２ｂは、複数の磁界流束線の構成を生成するように構成される円形ディスク６０２の図である。円形ディスク６０２を導電基板６０４上方で時計方向６０６に回転させることができる。円形ディスク６０２の縁での速度６１０が、２つの場所で示される。上記のように、円形ディスク６０２を６０８のような並進速度で移動させることもできる。生成される磁気浮揚量に影響を及ぼす回転速度と組み合わせた、並進速度に関連するある効果が以下に考察される。
【０１２２】
６００では、円形ディスク６０２上の磁石は、磁界流束線のピーク強度が６１４のような輻線と整列されるように配置される。その効果は、３つの輻線に対して輻線でのピークと線間の谷とのパターンを示す６１２に関して示される。図示されないが、このパターンは、ディスク６０２の周囲全体にわたり周囲方向に延長される。
【０１２３】
望まれる場合、異なる強度の磁石を用いて、ピークの最大値を半径方向で変化させることができる。例えば、外縁の近くでのピークは、内縁に対してより大きい場合がある。しかしながら、異なる強度値を有するピークを、６１２に示されるような輻線と尚も整列させることができる。
【０１２４】
６２０では、円形ディスク６０２上の磁石は、磁界流束線のピーク強度が線６１８のような円周線と整列されるように配置される。各々の円周線に沿って、磁界流束線の強度はほぼ一定であり得る。しかしながら、磁界線の強度は、円周線毎に変化してもよく、円周線毎に比較的一定であってもよい。
【０１２５】
６１６では、磁界線の強度は、線６１８のような各々の円周線に対して比較的一定であるように示されている。円周線間では磁界の強度が減少する。したがって、６２０では、磁界線の強度の一連のピークと谷が形成されており、ピークと谷は、６００に示されるような円周方向とは異なり、半径方向に生じる。
【０１２６】
一実施形態では、円形ディスク６０２は、磁界流束線のパターンが６００のパターンから６２０のパターンへ変化し得るように、磁石配列の位置を偏移させる機構を含むことができる。他のパターンが可能であり、それらは説明目的のためにのみ与えられる。６２０では、磁界強度が円周線に沿って比較的一定であるので、極めて小さな磁気浮揚が、配置６００に比べてディスク６０２の回転中に生成される。したがって、６００と６２０との間の磁石配列を変化させることにより、ディスク６０２により生成される磁気浮揚量を変化させることができる。
【０１２７】
上記のように、円形ディスク６０２を６０８のような並進速度で移動させることができる。図１２Ａ及び図１２Ｂに示されるように、ディスク６０２の一方の面では、円形ディスク６０２の速度が導電塊６０４に対して増加し、他方の面では、円形ディスク６０２の速度が導電塊に対して減少する。並進速度量と回転速度量が同じである場合、磁気浮揚量は、ディスク６０２の一方の側からディスク６０２の他方の側へ著しく変化することができる。
【０１２８】
６２０では、回転のために生成される磁気浮揚はこの構成では最小であるので、並進速度成分は、６００の構成に比べて６０２の一方の側からディスク６０２の他方の側へ変化するように生成される磁気浮揚量を生じさせない。しかしながら、６２０では、並進速度が大きな量である場合、ディスク６０２の並進移動の結果として磁気浮揚を生成することができる。この効果は、ディスク６０２が回転しているまたは回転していない間に生じ得る。
【０１２９】
６００では、ディスク６０２が高速で回転している間、ディスク６０２の並進移動の結果として生成される磁気浮揚量が小さいことがあるのに対し、回転による磁気浮揚量が大きいことがある。しかしながら、ディスク６０２が回転で減速され、停止に導かれるとき、回転運動から生じる磁気浮揚量は減少し、並進運動から生じる磁気浮揚量は増加することになる。並進速度が十分に大きい場合、回転停止で６００に示される構成では、並進運動から生成される磁気浮揚は、回転運動から生成される磁気浮揚に代わり得る。
【０１３０】
したがって、いくつかの実施形態では、並進運動に対向して回転運動からさまざまな磁気浮揚量を採取することができるように、円形ディスク６０２のような物体の回転速度を変えることができる。同様に、並進運動に対向して回転運動からさまざまな磁気浮揚量を採取することができるように、円形ディスク６０２のような物体の磁界流束線のパターンを変えることができる。例えば、上記のように、物体の磁界流束線のパターンが変更されるように物体上の磁石配列を変更する機構を与えることができる。
【０１３１】
図１３は、磁気浮揚を生成するための積層回転子構成６５０の図である。６５０では、磁石配列をそれぞれ含む２つの回転子６５４及び６５６が、シャフト６５２に結合して示される。シャフト６５２を６６２のようなある速度で回転させることができる。シャフト６５２への回転子６５４及び６５６の結合の仕方に応じて、回転子は、シャフトと同じ速度で、またはシャフトとは異なる速度で回転することができる。さらに、各々の回転子は、互いに対して同じ速度で、または異なる速度で回転し得る。
【０１３２】
回転子６５４及び６５６は積層構成で配置される。２つの回転子は、互いに積み重ねられて示される。しかしながら、代わりの実施形態では、２を超える回転子を積層構成で配置することができる。したがって、この例は、説明目的のためにのみ与えられ、限定することを意味していない。
【０１３３】
回転子はそれぞれ導電塊６５８及び６６０の上方に配置され、導電塊は異なる高さにある。例として、この構成は軌道の一部であり得る。この配置により、各々の回転子６５４及び６５６は、導電塊と相互作用し、磁気浮揚を生成することができる。６５０のような積層構成を用いて、大きな半径を有する単一の回転子と同じ磁気浮揚量を生成することが可能であり得る。いくつかの例では、磁気浮揚装置の半径方向の設置面積を削減するのが望ましいことがあり、その場合は積層回転子構成が有用であり得る。
【０１３４】
他の実施形態では、軌道を湾曲させることができる。例えば、軌道は閉じた管である場合があり、装置は管の内部中で移動する、または装置は管の外部上で移動する。別の例では、軌道は、湾曲槽のような湾曲部分を含むことができる。さまざまな実施形態では、上記のように、回転子は湾曲した基板を含むことができる。例えば、回転子を球状に形作ることができる。回転子を湾曲した軌道により良く適合させるために、湾曲した基板を用いることができる。例えば、湾曲した基板により、回転子は、湾曲槽を含む軌道に適合することができ得る、すなわちその槽内に嵌合することができ得る。別の例として、湾曲した基板により、回転子は、管内で移動する装置に結合される際に、管の内部により良く適合することができ得る。
【０１３５】
複数の回転ディスクを有する磁界浮揚システム
この節では、複数の回転ディスクを含む磁気浮揚装置の実施形態が、図１４〜２０に関して記載される。特に、多くのディスクが構成毎に変化するような駆動構成の詳細が記載される。例えば、２枚のディスクの構成が、図１４、１５及び１６に関して記載される。他方では、３枚及び４枚のディスクを有する構成が、図１７〜２０に関して記載される。
【０１３６】
図１４は、磁気アレイを備えた独立して回転可能な２つのディスクを有する磁気浮揚装置３００の斜視図である。３０８及び図１５は装置３００の分解図である。装置３００は、回転ディスク３１０を駆動させるための２つのモータ３０２を含む。モータ３０２は、３０６のような２つのシャフトを介して回転子３１０に結合される。
【０１３７】
装置３００は、２つのモータ３０２及び回転子３１０アセンブリを互いに構造的に連結させる２つの剛性部材３１２を含む。台座３０４は、２つの剛性部材３１２の上方に留まるように構成される。台座３０４は、モータのシャフトを受容する２つの開口部を含む。開口部の直径は、モータ３０２の直径未満であり得るが、モータのシャフトを受容するのに十分に大きい。したがって、モータ３０２のシャフト３０６は開口部に通って延び得るが、モータは台座３０４の頂部上に留まる。
【０１３８】
装備台３０８を各々のシャフト３０６に結合することができる。構造部材３１２は、装備台３０８の頂部上に留まり得て、台座３０４と装備台との間に挟まれ得る。一実施形態（図示されず）では、底板は、構造部材の突起上で留まり得る。台座３０４、剛性構造部材及び底板は、格納箱を形成し得る。別の実施形態では、底板が含まれることがあり、格納箱の底が開いている場合がある。
【０１３９】
モータ３０２を含む装置３００に電力を供給するのに用いられる電源及び回路を台座３０４の下方に配置し、剛性部材及び／または台座３０４に結合させることができる。一実施形態では、電源は、１つ以上のバッテリーまたは燃料電池であり得る。追加の実施形態では、燃料タンクに結合された燃焼モータを用いることができる。さらに別の実施形態では、ＡＣ電圧源を介してのように装置３００に外部から電力を供給することができ、この領域内に、ＡＣ電圧を装置３００とともに含まれるモータ及び他の回路により用いられる電力形式に変換する電力変換器を配置することができる。
【０１４０】
装置の寸法は、ほぼ１８インチの幅×５０インチの長さ×９インチの高さである。装置の重量は７０ポンドである。１つの磁石構成を用いて、装置は、約２５０ポンドの荷重を浮揚させることができる、すなわち装置の重量及び荷重の重量は約３２０ポンドである。したがって、未積載の装置の重量（７０ポンド）に対する積載済みの装置の重量（３２０ポンド）の比は４倍よりも大きい。さまざまな積載パラメータを有する他の構成が可能であり、この例は説明目的のためにのみ与えられる。別の実施形態では、寸法は、１４インチ×４０インチ×４インチの高さであり、７０ポンドの重量であり、装置は５００ポンドの荷重を浮揚させることができる。
【０１４１】
動作中、台座３０４の上に荷重を置くことができる。例えば、装置３００が適所で空中浮上する間に、人が台座３０４の上に立つことができ得る。一実施形態では、装置は、２５０ポンドまでの荷重とともに空中浮上することができ得る。別の実施形態では、装置は、３００ポンドまでの荷重とともに空中浮上することができ得る。遮蔽３１４は、ディスクを踏む人のような物体がディスク３０４と干渉するのを、または荷重が荷重台から落ち、ディスク３０８に当たるのを防止することができる。
【０１４２】
装置３００に２０分まで電力を供給する充電可能なバッテリーパックを含むことができる。別の実施形態では、バッテリーパックは装置３００に１／２時間まで電力を供給することができる。さらに別の実施形態では、バッテリーは装置３００に１時間以上電力を供給することができる。
【０１４３】
特定の実施形態では、回転子３０８が異なる速度で回転することができるように、モータを独立的に制御することができる。いくつかの動作モードでは、ディスク３０８を同じ速度で回転させるのが望ましい場合がある。特定の実施形態では、ディスクが同じ速度で回転するように、それらのディスクをある方法で結合させることができる。一実施形態では、装置３００の広範囲な回転を限定するために反回転するようにディスク３０８を構成することができる。そのような構成では、装置の広範囲な回転を誘導するためにディスクをさまざまな速度で駆動させることができる。
【０１４４】
代わりの実施形態では、３０８のような１つを超える回転子を駆動させるのに単一のモータを用いることができる。例えば、２つの回転子３０８を駆動させるために、各々のシャフト３０６に結合されるベルトまたはチェーンに単一のモータを結合させることができる。均衡をとる目的のために、台座３０４の中央にモータを配置することができる。そのうえ、シーソーで均衡をとるように、バッテリーパックのような他の物体の重量と均衡をとるために単一のモータを中心から外して配置することができる。
【０１４５】
装置を特定の方向に推進させるために、人は、一方の足では装置上に立ち、他方の足では離れることができる。別の実施形態では、人は、乗り物の一方の部分上で空中浮遊高さを一時的に減少させ、他方の部分上で空中浮遊高さを増加させるために装置を傾けることができ得る。生成される一時的な不均衡により、乗り物は特定の方向に移動することができる。部材３１２は、モータ・回転子アセンブリが制御手段として互いに対する方位を変更するのを可能にするある柔軟性を含み得る。一実施形態では、追加の柔軟性を与えるために、各々の部材３１２に沿った場所に旋回軸またはある継ぎ手を配置することができる。
【０１４６】
別の実施形態では、装置３００にハンドル付き棒を結合させることができる。動作中に、荷重を装置３００上に置くことができる。次に、棒を介して、人は装置３００及び荷重を引くまたは押すことができる。例えば、台車上のホイールを交換するために装置３００を用いることができ、台車は人により引かれるまたは押される。
【０１４７】
図１４及び１５では、モータは、台座３０４よりも上に延びる。他の実施形態では、モータを筐体内に格納するように台座３０４よりも下に配置することができる。図１４及び図１５では、回転子は露出されており、底は地面に当たることができ、各々の回転子３０８の側面が露出されている。他の実施形態では、筐体は、回転子の側面を覆うために、遮蔽３１４からのように下方に延びることができる。他の実施形態では上記のように、筐体は回転子３０８の下に延びることができるので、回転子の底の一部が格納される、または回転子全体が格納される。
【０１４８】
次に、いくつかの追加の回転子構成が図１６〜２０に関して記載される。図１６は、磁気浮揚を生成するのに用いられる磁気アレイを含む、２つの連結された回転ディスク３２２及び３２４の上面３２０を示す図である。ディスク３２２及び３２４は、歯３２６と磁石３２８とを含む。歯は回転中噛み合うように配置される。
【０１４９】
噛み合い歯を用いて、ディスク３２２及び３２４は同じ速度で回転する。しかしながら、ディスクは、角運動量を相殺するように反対方向に回転する。動作中、単一のモータまたは複数のモータによりディスク３２２及び３２４に動力を供給することができる。例えば、ベルトシステムを介してのように、各々の回転子の中央軸と整列され且つ各々のモータにある方法で結合された駆動シャフトに単一のモータを結合させることができる。別の例として、単一のモータは、第１の回転子に結合されるシャフトを含むことができるので、第１の回転子はそのモータにより回転され、第２の回転子は２つの回転子間の噛み合い歯を介して回転される。
【０１５０】
次に、図１７及び図１８に関して４つの回転子の構成が記載される。図１７及び図１８は、磁気浮揚を生成するように構成される磁気アレイ３４４、３４６、３４８及び３５０を含む４つの回転ディスクの２つの異なる配置の上面を示す図である。したがって、いくつかの実施形態では、時計回り及び反時計回りのように、２つの回転子が第１の方向に回転し、２つの回転子が第１の方向とは反対の第２の方向に回転する。構造体３４２により４つの回転子を取り囲むことができ、前記構造体は回転子を支え、構造的に連結させる。
【０１５１】
単一のモータ、２つのモータ、３つのモータ、４つのモータ、５つのモータ等により回転子３４４，３４６、３４８及び３５０を駆動させることができる。例えば、単一のモータは、ベルトを介して回転子のうちの１つの中心に通してシャフトに結合されるシャフトを含むことができる。均衡をとる目的のために４つの回転子の間にモータを配置することできる。次に、１つの回転を回転させることで全ての４つの回転子が回転するように、４つの回転子を互いに対して結合することできる。別の例では、４つの回転子を駆動させるために、３４６及び３４８のような２つの回転子の頂部上にそれぞれある２つのモータを用いることができる。例として、３つのモータを用いることができ、１つは２つの回転子に結合され、２つはそれぞれ単一の回転子に結合される。別の例では、４つの回転子はそれぞれ単一の回転子を駆動させることができる。
【０１５２】
図１８は、磁気アレイ３６４ａ、３６４ｂ、３６４ｃ及び３６４ｄを有する回転子を含む別の４つの回転子構成を示す。４つの回転子は筐体３７２により取り囲まれる。４つの回転子３６４ａ、３６４ｂ、３６４ｃ及び３６４ｄはそれぞれ、歯車３６２ａ、３６２ｂ、３６２ｃ及び３６２ｄを含む。歯車３６２ｂ及び３６２ｃは、歯車３６６及び３６８と接続するベルト３７０を駆動させるように結合される。回転子３６４ａ及び３６４ｄに対して同じガイド及びベルトを与えることができるが、相互干渉を防止するために異なる高さである。変化し得る角度３７４により示されるように、ガイド及び回転子を対称的に配置することができる。
【０１５３】
一実施形態では、歯車３６６及び３６８は、チェーン３７０用ガイドとして働くことができる。別の実施形態では、歯車３６６及び３６８のうちの１つまたは両方にモータを結合することができる。モータ（単数）またはモータ（複数）は、歯車３６２ｂ及び３６２ｃを回転させ、次に回転子を回転させるベルト３７０を移動させる。別の実施形態では、回転子３６２ｂ及び３６４ｃの各々の頂部上にモータを配置することができ、モータは、回転子に結合されるシャフトを含む。
【０１５４】
次に、３つ及び４つの回転子直列型構成が記載される。図１９は、磁気浮揚を生成するのに用いられる磁気アレイ４０２、４０４、４０６を含む３つの回転ディスクの配列を含む磁気浮揚装置４００の上面図である。図１７は、磁気浮揚を生成するのに用いられる磁気アレイを含む４つの回転ディスク４５２、４５４、４５６及び４５８の配置を含む磁気浮揚装置４５０の上面図である。装置４００及び装置４５０はそれぞれ、筐体４０８及び４６０により取り囲まれる。
【０１５５】
３つ及び４つの回転子は、それらの中央軸を通る単一の線に沿って配置される。３つ及び４つの回転子はそれぞれ同じ寸法で示される。他の実施形態では、回転子は異なる寸法である場合がある。例えば、回転子４０２及び４０６は、回転子４０４よりも小さい場合がある。さらに別の実施形態では、３つの回転子４０２、４０４及び４０８を三角形構成に配置することができる。そのうえ、特定の方向の磁界強度のような磁気特性を回転子毎に変えることができる。回転子毎に変化する磁気配置を用いることにより、特定の方向の磁界強度を変えることもできる。
【０１５６】
再び、単一のまたは複数のモータを用いることができる。例えば、回転子を独立的に駆動させるのを可能にするモータと各々の回転子を接続することができる。装置４００の３つの回転子構成では、２つの回転子を一方の方向に回転させることができ、他の回転子は反対の方向に回転することができる。２つの回転子及び単一の回転子は、異なる速度で駆動され得る。全ての回転子が同じ速度で回転するように、３つの回転子を回転自在に結合することができ、２つの回転子を回転自在に結合することができ、他方では第３の回転子を異なる速度で回転させることができる、または回転子の各々を互いに対して無関係に異なる速度で回転させることができる。
【０１５７】
４５０の４つの回転子構成では、２つの回転子がある方向に回転することができるのに対し、角運動量を相殺するように２つの回転子は反対方向に回転する。一実施形態では、回転子はそれぞれ異なる速度で回転することができる。しかしながら、全ての回転子に対する角運動量の和が相殺されるように、回転子の速度を選択することができる。別の実施形態では、過剰な角運動量により特定の方向に同じ速度で装置を回転させるために、相殺しないように速度を選択することができる。
【０１５８】
さらに他の実施形態では、２組の回転子をそれぞれ同じ速度で回転させることができ、各々の組の回転子間の速度は変化する。追加の実施形態では、３つの回転子をそれぞれ第１の速度で回転させることができ、第４の回転子を第２の速度で回転させることができる。例えば、３つの回転子を互いに対して結合することができるのに対し、第４の回転子は、他の３つの回転子に結合されず、異なる速度で回転され得る。さらなる例では、回転子の全てが同じ速度で回転するように、全て４つの回転子を互いに対して結合することができる。
【０１５９】
磁気浮揚システム用途
次に、磁気浮揚装置のいくつかの用途が図２１、２２、２３、２４及び２５に関して記載される。用途は、説明目的のために用いられ、限定することを意味していない。
【０１６０】
図２１は、磁気浮揚を生成するのに用いられる磁気アレイを含む８つの回転ディスクの配列を含む磁気浮揚装置４７０の斜視図である。８つの回転ディスクは、４つのディスクの２つの群、それぞれ４７４ａ及び４７４ｂに分類される。ディスク間には、複数のバッテリーパック４７６がある。
【０１６１】
筐体４７２は、回転ディスクとバッテリーパック４７６とを格納する。一実施形態では、回転ディスクはそれぞれ、別個のブラシなしモータにより個別に駆動される。ブラシなしモータはそれぞれ、バッテリーパック４７６から電力を受容するように構成される。一実施形態では、各々のディスクに接続される磁気アレイを形成するように、４７８のような８つの１立方インチのＮｄＦｅＢ磁石が回転ディスクの各々の中に含まれる。５００ポンドまで持ち上げるように装置４７０を構成することができる。
【０１６２】
一実施形態では、筐体４７２に繋留アーム及びハンドルを結合することができる。例えば、繋留アームは、筐体４７２の頂部表面から垂直方向に延びる場合がある、または筐体４７４の頂部表面に角度で取り付けられ得る。繋留アーム及びハンドルは、それらを安定化するように装置４７０の上に立つ人により用いられ得る、またはそれは、装置４７０を押すまたは引くために装置４７０に隣接する人により用いられ得る。
【０１６３】
図２２は、磁気浮揚を生成するための磁気アレイを含む８つの回転ディスクの異なる配置４８０ａ〜４８０ｆの上面を示す図である。一実施形態では、正味のトルクがゼロであるように８つの回転ディスクを異なる回転方向で駆動させることができる。個別の例４８０ａ〜４８０ｆでは、８つの回転ディスクはそれぞれ、磁気アレイを表す個別の円の隣に矢印により示されるように複数の異なる方向に回転するように配置される。図示されるように、正味のトルクがゼロであるような複数の異なるパターンに磁気アレイを配置することができる。
【０１６４】
一実施形態では、ある磁気構成に対して、回転ディスクが互いに引き付けるように互いに対して十分近くに回転ディスクを置くことができる。回転ディスク間の引力は、個別の隣接するディスクの間で一定の回転速度を維持するのに役立ち得る。本質的に、引力は、図１７で上に示された歯車のような実際の平歯車の効果を模倣する仮想の平歯車として働くことができる。
【０１６５】
８つの回転ディスクの回転構成により、４８０ａ〜４８０ｆのような装置はさまざまな制御特性を有することができる。例えば、４８０ａでは、人が装置４８０ａ上に場所４８２ａ及び４８４ａで立っている場合、場所４８４ａに比べて場所４８２ａへより重量が偏移することにより、装置は方向４８６ａに移動することができる。反対に、場所４８２ａに比べて場所４８４ａへより重量が偏移することにより、装置は方向４８８ａに移動することができる。
【０１６６】
４８０ａに比べて異なる回転構成を用いる４８０ｂでは、４８０ｂでの装置の方向性応答は、４８０ａの応答とは反対である。特に、人が装置４８０ｂ上に場所４８２ｂ及び４８４ｂで立っている場合、場所４８４ｂに比べて場所４８２ｂへより重量が偏移することにより、装置は方向４８８ａに移動することができる。反対に、場所４８２ｂに比べて場所４８４ｂへより重量が偏移することにより、装置は方向４８６ａに移動することができる。
【０１６７】
図２３及び図２４は、記載される実施形態による２つの磁気浮揚システムの図である。システム５００及び５２０ａは、磁気浮揚を生成する１つ以上の磁気浮揚装置と、磁気浮揚目的のために渦電流効果がその内部で生成されるような導電基板とを含む。
【０１６８】
５００では、荷重５０２はパレット５０４上に静止している。パレット５０４は導電基板５０６上に静止している。パレット５０４は、磁気浮揚装置５０８がパレット５０４の下で滑動するのを可能にする高さ許容範囲を与える。
【０１６９】
一実施形態では、磁気浮揚装置５０８は、磁気浮揚が生成されていない間、パレットの下で滑動することができる。例えば、磁気浮揚装置５０８は、装置の下で転がることが可能なホイールを含むことができる。磁気浮揚装置５０８は、荷重の下に置かれた後に作動することができ、磁気浮揚を生成することができる。次に、磁気浮揚装置５０８が適所で空中浮遊する間、荷重５０２及びパレット５０４を地上から浮上させることができる。
【０１７０】
別の実施形態では、磁気浮揚装置５０８は作動し、第１均衡高さに達することができる。第１の均衡高さでは、磁気浮揚装置は、空中浮遊している間、パレット５０４下で摺動することができる。磁気浮揚装置５０８がパレット５０４の下の適所にある後に、磁気浮揚装置５０８の空中浮遊高さは、第２の均衡高さに空中浮遊している間、パレット５０４及び荷重５０２を浮揚させるように増加することができる。
【０１７１】
この例では、人は、磁気浮揚装置５０８、パレット５０４及び荷重５０２を別の場所に移動させるために力を入れるためのハンドルを用いてもよい。パレットが所望の場所にある場合、パレット５０４が導電基板５０６に再び接触するように、磁気浮揚装置５０８の空中浮遊高さを低くすることができる。次に、磁気浮揚装置５０８は、パレット５０４の下から摺動することができる。
【０１７２】
円筒形ホイールを備えたパレットリフタのようなホイールを備えた従来の浮揚装置では、ホイールが目指す方向に応じてホイールが通常好ましい運動方向を与える、すなわちある方向の摩擦が別の方向よりも大きいので、浮揚装置の操縦性が限定される。この限定により許容範囲が限定された場所にあるパレットリフタを操縦することが難しくなることが多い。本明細書に記載される磁気浮揚装置を用いて、装置が空中浮遊している間、一方向での別の方向に対向する摩擦がもはやないので、あらゆる方向への移動が等しく実現可能である。したがって、限られた空間で、ホイール付き装置を用いる場合よりもさらに容易に磁気浮揚装置を操縦することが可能になり得る。
【０１７３】
図２４では、荷重５２４の隣の磁気浮揚装置５２２ａ、５２２ｂ、５２２ｃ及び５２２ｄの前面５２０ａ及び上面５２０ｂが示される。荷重は長方形の箱である。荷重５２４は、ある表面上に静止することができる。表面は、渦電流を保持する能力のある導電表面であり得ない。したがって、荷重５２４の両側に５２６ａ及び５２６ｂのような導電軌道を置くことができる。次に、導電軌道上で１つ以上の磁気浮揚装置を操縦することができる。１つ以上の磁気浮揚装置を荷重にある方法で結合させ、次に荷重５２４を浮上させるために作動させることができる。空中浮遊中、荷重５２４を軌道に沿って誘導することができる。
【０１７４】
この例では、４つの別個の磁気浮揚装置５２２ａ、５２２ｂ、５２２ｃ及び５２２ｄが軌道上で操縦される。他の実施形態では、磁気浮揚装置を互いに構造的に連結することができる。例えば、磁気浮遊を生成するための４つの部品を有する単一の装置を形成するために、「Ｕ」形構造を介して磁気浮揚装置を連結することができる。一般的に、磁気浮揚装置は、磁気浮揚を生成するための１つ以上の部品を含むことができる。「Ｕ」形構造により、磁気浮揚装置は、荷重の側面の周辺でその開放端を介して摺動することができ得る。一実施形態では、「Ｕ」の側面の間の距離は、荷重の近くに側面を導くために調節可能であり得る。
【０１７５】
一実施形態では、複数の軌道部品の組を用いることができる。軌道を部分的に重なり合うように構成することができ、磁気浮揚装置及び荷重５２４は、５２６ａ及び５２６ｂのような第１の組の軌道から、第２の組の軌道５２６ｃ及び５２６ｄ上に摺動することができる。次に、第１の組の軌道５２６ａ及び５２６ｂを浮揚させ、第１の組の軌道の前に置くことができ、第２の組の軌道から第１の組の軌道へ荷重を移動させることができる。荷重がその所望の場所に移動するまで、プロセスを繰り返すことができる。
【０１７６】
特定の実施形態では、５２６ａ及び５２６ｂのような導電軌道はガイドを含むことができる。ガイドは１つ以上の上昇縁であり得る。磁気浮揚装置が導電軌道の側面から滑り落ちることを防止するように、上昇縁の高さを選択することができる。
【０１７７】
図２５は、記載される実施形態による磁気浮揚及び加熱システム５４０の図である。浮揚及び加熱システムは、磁気浮揚を生成するための部品５４４を含むことができる。上記のように、一実施形態では、部品は、磁石配列を有する回転ディスクであり得る。筐体５４４内に部品を置くことができる。筐体５４２は、円筒ポット５５０のような容器を閉じ込めるためのガイド５５２を含むことができる。
【０１７８】
容器５５０は導電部品５４６を含むことができる。動作中、部品５４４を回転させることができる。その回転により導電部品５４６内に渦電流が生じ得る。部品上方の磁界が部品下方よりも強いように、部品５４４内の磁石配列を選択することができる。生成された渦電流からのエネルギーにより、導電部品５４６から熱が分散し得る。分散熱により、容器５５０内の液体のような基質５４８が加熱され得る。例えば、水が加熱され、おそらくは沸騰して、バクテリアを殺傷し得る。磁気浮揚が十分である場合、容器はこのプロセス中にも浮上し得る。
【０１７９】
一実施形態では、部品５４４をモータにより回転することができる。モータは、電気式のもので、外部源に差し込まれ、バッテリーにより電力供給され得る、太陽電池により電力供給され得るまたはそれらの組み合わせであり得る。別の実施形態では、部品５４４は、ハンドクランクによりその部品を回転させるのを可能にする機構を含むことができる。
【０１８０】
本発明の実施形態はさらに、磁気浮揚システムを制御するための実行可能なプログラム命令を含むコンピュータ読出可能媒体に関する。媒体及びプログラム命令は、特別設計され且つ本発明の目的のために構成されたもの、またはコンピュータソフトウェア分野の当業者に周知で利用可能ないずれかの種類のものであり得る。プロセッサにより実行される場合、これらのプログラム命令は、上記の方法及び技術のうちのいずれか、及びそれらの組み合わせを実行するのに適している。コンピュータ読出可能媒体の例として、ハードディスクのような磁気媒体、半導体メモリ、ＣＤ−ＲＯＭディスクのような光学媒体、光学ディスクのような光学磁気媒体、読出専用メモリ装置（ＲＯＭ）、フラッシュメモリ装置、ＥＥＰＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ等、及びランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）のようなプログラム命令を保存するように特別に構成されるハードウェア装置が挙げられるが、これらに限定されない。プログラム命令の例として、コンピュータにより作成されるような機械符号と、翻訳機を用いてコンピュータにより実行され得る高度な符号を含むファイルの両方が挙げられる。
【０１８１】
説明目的のための上の記述は、本発明の完全な理解を与えるために特定の表記法を用いた。しかしながら、本発明を実行するために特別な詳細を必要としないことは当業者に明らかになる。したがって、本発明の特定の実施形態の上の記述は、説明及び記述目的のために示される。それらは、排他的であること、または本発明を開示された正確な形態に限定することを意図していない。上の教示内容を考慮して多くの修正及び変更が可能であることは当業者に明らかになる。
【０１８２】
実施形態がいくつかの特定の実施形態に関して記載されているが、これらの一般的な概念の範囲内にある代替物、置換物、及び均等物がある。そのうえ、本実施形態の方法及び装置を実施する多くの代わりの方法があることに留意するべきである。したがって、以下の付属の請求項は、記載される実施形態の真の趣旨及び範囲内にあるような全ての代替物、置換物、及び均等物を含むものとして解釈されることが意図される。
【図１】
2016514448.tif 000003
【図６】
2016514448.tif 000004
【図７】
2016514448.tif 000005
【図８】
2016514448.tif 000006
【図９】
2016514448.tif 000007
【図１０】
2016514448.tif 000008
【図１１】
2016514448.tif 000009
【図１２ａ】
2016514448.tif 000010
【図１２ｂ】
2016514448.tif 000011
【図１３】
2016514448.tif 000012
【図１４】
2016514448.tif 000013
【図１５】
2016514448.tif 000014
【図１６】
2016514448.tif 000015
【図１７】
2016514448.tif 000016
【図１８】
2016514448.tif 000017
【図１９】
2016514448.tif 000018
【図２０】
2016514448.tif 000019
【図２１】
2016514448.tif 000020
【図２２】
2016514448.tif 000021
【図２３】
2016514448.tif 000022
【図２４】
2016514448.tif 000023
【図２５】
2016514448.tif 000024
【図２】
2016514448.tif 000025
【図３】
2016514448.tif 000026
【図４】
2016514448.tif 000027
【図５】
2016514448.tif 000028
【国際調査報告】
2016514448.tif 000029
2016514448.tif 000030
2016514448.tif 000031