JP2013087950A - 磁力を使用して材料に力を印加するための装置及び方法 - Google Patents

Abstract

【課題】磁石を有するローラーを、ローラーのハンドルにより磁力を使用して力を印加、圧縮、又は材料を切断する。
【解決手段】ハンドル１２、軸１４及び１６、磁石１８、及びローラー２０を備える。ハンドル１２は、穴２６及び２８を備える。軸１６は、ハブ４０及び棒４２を備える。棒４２は円形断面を有する。棒４２は、ハンドル１２の穴２８に嵌合しハブ４０の軸方向穴４４まで貫通し、ハブ３４に対向する位置でハンドル１２のＵ字型開口部内の適所でハブ４０を保持する。ローラー２０は円筒形状で、円形空洞４６は、ローラー２０の対向する端部４８及び５０の間で広がる。磁石１８は、ローラー２０の対向する端部４８及び５０の間で、且つ、軸１４及び１６の対向するハブ３４及び４０の間で、空洞４６の中心部５２においてローラー２０の円形空洞４６内に嵌合する。
【選択図】図２

Description

本開示は、磁力を使用して力を印加する、圧縮する、又は材料を切断する装置及び方法に関する。

材料に力を印加するために、ユーザは一般的にツールを使用して材料に力を印加する。たとえば、真空バッグと複合レイアップツールとの間に両面粘着テープを圧縮し、真空バッグを複合レイアップツールに密閉する一の方法は、手で保持するヘラ形状の装置を使用する。ユーザは、圧縮力を印加しながら、真空バッグ上で手で保持するヘラ形状の装置を動かすことにより、真空バッグと複合レイアップツールとの間に粘着テープを圧縮させ、真空バッグを複合レイアップツールに密閉する。この工程では、２５ポンドのユーザにより印加される圧縮力が要求され、その圧縮力は８４フィートにもなりうる複合レイアップツール表面全体の周囲に印加されなければならない。この工程では、かなりの時間を必要とし、コストを増加させ、ユーザの疲労を引き起こす可能性があり、又、他の種類の人間工学的問題を引き起こすかもしれない。

そこで、従来技術の一又は複数の問題を解決する装置及び方法が必要となる。

本発明の一態様によれば、磁石を有するローラーが提供される。有利には、磁石は、少なくとも１００ポンドの引力を生成するとされる。有利には、ローラーは、切断部材をさらに備える。有利には、ローラーは、非磁性体から作られる。

有利には、ローラーは空洞を有し、且つ、磁石は空洞内に配置される。有利には、ローラーは、ローラー周囲に延びる溝を有する。有利には、磁石は、対向する軸の間のローラーの空洞内に配置される。

本発明のさらなる一態様によれば、ハンドル、ローラー、及び磁石を備える装置が提供される。

有利には、磁石は、ローラーの空洞内に配置される。有利には、ハンドルは、ローラーに取り付けられる。有利には、装置は少なくとも一の軸をさらに有し、ハンドルは少なくとも一の軸に取り付けられ、且つ、少なくとも一の軸はローラーに取り付けられる。有利には、装置は、切断部材をさらに備える。有利には、磁石は、少なくとも１００ポンドの引力を生成するとされる。有利には、ローラーは、非磁性体から作られる。有利には、ローラーは、ローラー周囲に延びる溝を有する。

本発明のさらなる一態様によれば、材料に力を印加する方法が提供される。一のステップでは、材料は、ローラーを備える装置と磁気的に影響を受けやすい表面との間に配置される。ローラーは、磁石を有する。別のステップでは、材料に力を印加するために、材料が磁石を有するローラーと磁気的に影響を受けやすい表面との間に配置された状態で、磁石を有するローラーが、材料上でローリングされる。

有利には、材料はテープを含み、磁気的に影響を受けやすい表面は複合レイアップツールを含む。有利には、装置は付加的に切断部材を備えており、且つ、方法は切断部材で材料を切断するステップをさらに含む。有利には、方法は、ローラーの溝に材料を並べるステップをさらに含む。有利には、方法は、ローリング中にハンドルでローラーを移動させるステップをさらに含む。

本開示のこれらの及び他の特徴、態様及び有利な点は、続く図面、発明の詳細な説明及び特許請求の範囲を参照し、より理解されるだろう。

力を印加するための装置の一実施形態による正面図を示す。 図１の装置の線２−２を通る断面図を示す。 分解された状態の図１の装置の側面斜視図を示す。 材料に力を印加するために使用される図１の装置の正面図を示す。 材料に力を印加する方法の一実施形態を示すフローチャートである。 材料に力を印加するために使用される装置の別の実施形態の正面図を示す。 切断部材により印加される切断力を材料に印加するために使用される装置の別の実施形態の正面図を示す。

続く詳細な説明は、本開示の実行における現時点で熟考された最良の形態である。この詳細な説明は、限定的な意味を取るものではなく、本開示の範囲が特許請求の範囲により最良に定義されるように、本開示の一般的な原理を示すためだけになされるものである。

図１は、力を印加するための装置１０の一実施形態による正面図を示す。図２は、図１の装置１０の線２−２を通る断面図を示す。図３は、分解された状態の図１の装置１０の側面斜視図を示す。図１、２及び３に集合的に示されるように、装置１０は、ハンドル１２、軸１４及び１６、磁石１８、及びローラー２０を備える。ハンドル１２は、矩形開口部２２、Ｕ字型開口部２４、及び対向部分３０及び３２を介して配置される穴２６及び２８を備える。矩形開口部２２により、ユーザは指を矩形開口部２２に挿入してハンドル１２を握ることができる。ハンドル１２は、ナイロンで作られる。他の実施形態では、ハンドル１２は、様々な形状、構成、方向付け、サイズ、または材料で作ることができる。

軸１４は、ハブ３４及び棒３６を備える。ハブ３４は、ハブ３４を介して延びる軸方向穴３８を有する円筒形状である。棒３６は円形断面を有する。棒３６は、ハンドル１２の穴２６に嵌合しハブ３４の軸方向穴３８まで貫通し、ハンドル１２のＵ字型開口部２４内の適所でハブ３４を保持する。ハブ３４及び棒３６は、好適には強磁性体から作られる。他の実施形態では、ハブ３４及び棒３６は、様々な形状、構成、方向付け、サイズまたは材料で作ることができる。

軸１６は、ハブ４０及び棒４２を備える。ハブ４０は、ハブ４０を介して延びる軸方向穴４４を有する円筒形状である。棒４２は円形断面を有する。棒４２は、ハンドル１２の穴２８に嵌合しハブ４０の軸方向穴４４まで貫通し、ハブ３４に対向する位置でハンドル１２のＵ字型開口部２４内の適所でハブ４０を保持する。ハブ４０及び棒４２は、好適には強磁性体から作られる。他の実施形態では、ハブ４０及び棒４２は、様々な形状、構成、方向付け、サイズまたは材料で作ることができる。

磁石１８は円筒形状で、１３０から１３５ポンドの引力とされる希土類元素ネオジム磁石であり、且つ、以下のリンクで示される部品番号２２０４９として、アームストロングマグネティック社から入手可能である。
http://www.armsmag.com/neodymium_stock_size.htm

他の実施形態では、磁石１８は、鉄、ホウ素、又は他の種類の材料など、種々の材料から作ることができる。付加的な実施形態では、磁石１８は、少なくとも１００ポンドの引力を生成するとされる。さらなる実施形態では、磁石１８は、様々な量、形状、構成、方向付け、サイズ、材料、又は磁場の強度の種々の磁石を含むことができる。

ローラー２０は円筒形状である。円形空洞４６は、ローラー２０の対向する端部４８及び５０の間で広がる。磁石１８は、ローラー２０の対向する端部４８及び５０の間で、且つ、軸１４及び１６の対向するハブ３４及び４０の間で、空洞４６の中心部５２においてローラー２０の円形空洞４６内に嵌合する。ハブ３４は、ローラー２０の端部４８で、円形空洞４６内に嵌合する。ハブ４０は、ローラー２０の端部５０で、円形空洞４６内に嵌合する。ハブ３４及び４０は、ローラー２０の円形空洞４６内で、磁石１８の対向する表面５４及び５６に対して隣接する。このような方法において、ローラー２０は、ハンドル１２の穴２６及び２８を貫通して延びる取り付けられた棒３６及び４２により適所で保持される取り付けられたハブ３４及び４０により、ハンドル１２のＵ字型開口部２４内の適所で保持される。

ローラー２０は、壁の厚さ５７を有する。壁の厚さ５７は、磁石１８が磁気的に影響を受けやすい表面６６（図４参照）に印加する力６３（図４参照）の量を制御するために選択することができる。壁の厚さ５７が大きくなればなるほど、磁石１８と磁気的に影響を受けやすい表面６６（図４参照）の分離距離が増加するため、より大きな力６３（図４参照）が磁気的に影響を受けやすい表面６６（図４参照）に印加される。他の実施形態では、磁石１８と磁気的に影響を受けやすい表面６６（図４参照）との間の分離距離を制御するために、たとえば、磁気的に影響を受けやすい表面６６（図４参照）に対して磁石１８を移動させるためのラチェット機構、又はそれらの相対的な場所を変更するための他の種類の移動機構などの、他の手段を使用することができる。

空洞４６の中心部５２の中心に配置される、任意の溝５８は、ローラー２０の外側表面６０の周囲に延びる。溝５８は、０．０７５インチの奥行き６２及び０．６００インチの幅６４を有することができる。ローラー２０は、非磁性体とすることができ、且つ、ナイロンから作ることができる。他の実施形態では、空洞４６及び溝５８を有するローラー２０は、様々な形状、構成、方向付け、サイズまたは材料で作ることができる。さらなる実施形態では、装置１０は、様々な形状、構成、方向付け、サイズ、または材料で作ることができる。たとえば、一の代替的な実施形態では、磁石１８は、磁石１８を貫通して延びる軸方向穴を有することができ、且つ、棒３６及び４２は、単独の棒と置き換えることができる。

図４は、材料６４に力６３を印加するために使用される図１の装置１０の正面図を示す。力６３は、圧縮力を含むことができる。材料６４は、両面粘着テープを含む。材料６４は、磁気的に影響を受けやすい表面６６上に且つそれに対して配置される。磁気的に影響を受けやすい表面６６は、インバールで作られる複合レイアップツールを含むことができる。磁気的に影響を受けやすい表面６６は、非磁気的に影響を受けやすい層またはコーティングを含むことができる。材料６４が磁気的に影響を受けやすい表面６６と部材６８との間に配置された状態で、部材６８は材料６４の上に且つそれに対して、及び磁気的に影響を受けやすい表面６６に対して配置される。部材６８は真空バッグを含む。ローラー２０は、部材６８、材料６４及び磁気的に影響を受けやすい表面６６の各々の上で部材６８に対して配置される。材料６４は、ローラー２０の溝５８内に部分的に配置される。材料６４は、０．２５０インチの奥行き７０及び０．５００インチの幅７２を有することができる。溝５８は、ユーザ７０が装置１０のハンドル１２を握り、部材６８、材料６４、及び磁気的に影響を受けやすい表面６６の（ページに対して垂直に位置合わせされた）長さ７３上でローラー２０を回転／ローリングし、ローラー２０が材料６４上で位置合わせされたままの状態で、部材６８、材料６４及び磁気的に影響を受けやすい表面６６に力６３を印加するために、装置１０を移動させるのに役立つ。

ローラー２０が、部材６８、材料６４、及び磁気的に影響を受けやすい表面６６上で、部材６８に対して回転する間に、ローラー２０の空洞４６（図２参照）内の中心に位置付けられる磁石１８（図２参照）は、磁石１８（図２参照）の磁場の結果として、磁石１８（図２参照）の方へ磁気的に影響を受けやすい表面６６を引きつける（図２参照）。磁気を帯びたハブ３４及び４０（図２参照）及び磁気を帯びた軸１４及び１６（図２参照）の磁気を帯びた棒３６及び４２は、磁石１８（図２参照）とともに作動し、磁場の方向付けに役立つ。この磁力は、部材６８と磁気的に影響を受けやすい表面６６との間で材料６４を圧縮し、材料６４を部材６８及び磁気的に影響を受けやすい表面６６の両方に付着させ、これにより、部材６８を磁気的に影響を受けやすい表面６６に密閉する。磁力により、ユーザ７０は、わずか５ポンドの力を印加するだけで、部材６８、材料６４及び磁気的に影響を受けやすい表面６６上でローラー２０を移動させ／押し／引き、部材６８と磁気的に影響を受けやすい表面６６との間に材料６４を圧縮することができる。装置１０の磁力とともにユーザ７０に必要とされる５ポンドの力は、ユーザ７０が装置１０の磁力なしに印加しなければならない力より８０パーセント少ない。他の実施形態では、部材６８と磁気的に影響を受けやすい表面６６との間に材料６４を圧縮するために、ユーザ７０が種々の対応するユーザにより印加される力を印加している状態で、装置１０は種々の磁力を印加することができる。さらに他の実施形態では、材料６４、磁気的に影響を受けやすい表面６６及び部材６８は、種類、形状、構成、方向付け、サイズ、または材料において、変更することができる。

図５は、材料に力を印加する方法８０の一実施形態を示すフローチャートである。ステップ８２では、材料は、磁石を有するローラーと磁気的に影響を受けやすい表面との間に配置される。材料は、テープ又は別の種類の材料を含むことができる。磁気的に影響を受けやすい表面は、複合レイアップツールまたは別の種類の表面を含むことができる。一の実施形態では、ステップ８２は、ローラーの溝内に材料を並べるステップをさらに含むことができる。ステップ８４では、材料に力を印加するために、材料が磁石を有するローラーと磁気的に影響を受けやすい表面との間に配置された状態で、磁石を有するローラーが、材料上でローリングされる。印加される力は、圧縮力、切断力、又は別の種類の力を含むことができる。一の実施形態では、ステップ８４は、材料上でローラーをローリングするために、ハンドルでローラーを移動する／押すステップをさらに含むことができる。

別の実施形態では、ステップ８２は、真空バッグと複合レイアップツールとの間にテープを配置するステップを含むことができ、ステップ８４は、真空バッグを複合レイアップツールにテープで密閉するために、真空バッグ、テープ及び複合レイアップツール上で、磁石を有するローラーをローリングするステップを含むことができる。さらに別の実施形態では、付加的なステップは、装置の切断部材で材料を切断するステップを含むことができる。

図６は、材料９０に力８８を印加するために使用される装置８６の別の実施形態の正面図を示す。力は、圧縮力を含むことができる。装置８６は、ローラー９２の空洞９６内に配置される磁石９４を有するローラー９２を備える。装置８６は、磁気的に影響を受けやすい表面１０２上に配置される材料９０上にローラー９２をローリングするための対向するハンドル９８及び１００を選択的に備える。磁石９４に対する磁気的に影響を受けやすい表面１０２の引力により、ローラー９２は、力８８を材料９０に印加する。一の実施形態では、装置８６は、パンこね台を含む磁気的に影響を受けやすい表面１０２上でパン生地のような材料９０を延ばすキッチンのし棒を備えることができる。他の実施形態では、装置８６及び磁気的に影響を受けやすい表面１０２は、力を種々の材料に印加して種々の機能を果たすために使用することができる。

図７は、切断部材１０８により印加される切断力１０６を材料１１０に印加するために使用される装置１０４の別の実施形態の正面図を示す。装置１０４は、ローラー１１２の空洞１１６内に配置される磁石１１４を有するローラー１１２を備える。切断部材１０８は、ローラー１１２に取り付けられ、任意の数の刃又は種々の切断部材を備えることができる。装置１０４は、磁気的に影響を受けやすい表面１２２上に配置される材料１１０上でローラー１１２をローリングするための対向するハンドル１１８及び１２０を選択的に備える。磁石１１４に対する磁気的に影響を受けやすい表面１２２の引力により、ローラー１１２は、切断力１０６を材料１１０に印加する。装置１０４は、任意の種類の材料１１０を切断するために使用してもよい。他の実施形態では、切断部材１０８を備える装置１０４、及び磁気的に影響を受けやすい表面１２２は、数、形状、サイズ、構成、方向付け、又は材料の点で、変更することができる。たとえば、一の実施形態では、切断部材１０８は、量を変更し、ローラー１１２の任意の部分又はハンドル１１８及び１２０の任意の部分などの、装置１０４の任意の部分に取り付けることができる。さらに他の実施形態では、装置１０４及び磁気的に影響を受けやすい表面１２２は、異なる機能に使用されてもよい。

本開示の一又は複数の実施形態は、材料に力を印加する従来の装置により経験される一又は複数の問題を縮小する又は除去することができる。たとえば、本開示の一又は複数の実施形態は、時間を節約することができ、コストを節約することができ、ユーザの疲労を削減することができ、又は他の種類の人間工学の利益をもたらすことができる。

もちろん、前述したことは本開示の典型的な実施形態に関するものであり、続く特許請求の範囲で明記される開示の精神及び範囲を逸脱することなく変形することが可能であると、理解されるべきである。

Claims (10)

1. 磁石（１８）を有するローラー（２０）。
2. 磁石（１８）は、少なくとも１００ポンドの引力を生成するとされる、請求項１に記載のローラー（２０）。
3. 切断部材（１０８）をさらに有する、請求項１に記載のローラー（２０）。
4. ローラー（２０）は、非磁性体から作られるとする、請求項１に記載のローラー（２０）。
5. ローラー（２０）は空洞（４６）を有し、且つ、磁石（１８）は空洞（４６）内に配置される、請求項１に記載のローラー（２０）。
6. ローラー（２０）は、ローラー（２０）周囲に延びる溝（５８）を有する、請求項１に記載のローラー（２０）。
7. 材料（６４）に力（６３）を印加する方法であって、
   磁石（１８）を有するローラー（２０）を備える装置（１０）と磁気的に影響を受けやすい表面（６６）との間に材料（６４）を配置するステップ、及び
   力（６３）を材料（６４）に印加するために、材料（６４）が磁石（１８）を有するローラー（２０）と磁気的に影響を受けやすい表面（６６）との間に配置された状態で、磁石（１８）を有するローラー（２０）を材料（６４）上でローリングするステップを含む方法。
8. 材料（６４）はテープを含み、且つ、磁気的に影響を受けやすい表面（６６）は複合レイアップツールを含む、請求項７に記載の方法。
9. 装置（１０）は、付加的に切断部材（１０８）を備え、且つ、切断部材（１０８）で材料（６４）を切断するステップをさらに含む、請求項７に記載の方法。
10. ローラー（２０）の溝（５８）内に材料（６４）を並べるステップをさらに含む、請求項７に記載の方法。

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