JP2015057938A - 磁性流体モータ - Google Patents

Abstract

【解決手段】磁性流体電気モータ及び方法が提供される。電磁石（１２４）によって磁場が形成され、この磁場に反応して磁性流体（１１２）の流動（１１４）が起こり、この磁性流体の流動によってタービン（１０６）が回転する。前記磁性流体の流動及び前記タービンを内包空間内に内包する工程をさらに含む。前記磁性流体電気モータによって着陸装置を駆動する工程をさらに含む。【効果】能動ステータコイルによって形成された電磁場が磁性流体に与える影響によって発生した押圧力を利用して、出力軸の回転運動がもたらされ、能動ステータコイルと、当該コイルが作用を及ぼす流体との間の間隙を実質的にゼロにすることができる。【選択図】図１

Description

本開示の実施形態は、概して、電気モータに関する。より具体的には、本開示の実施形態は、磁性流体を含んでなる電気モータに関する。

磁性流体は、概して、磁場の存在下で磁化される液体である。磁性流体は、一般に、担体流体に強磁性又はフェリ磁性粒子が懸濁しているコロイド混合物である。担体流体は、有機溶剤、水、またはその他の適当な流体であってもよいが、これらに限定されない。磁性流体の粒子は、界面活性剤で被覆することにより、粒子の凝集を防止するようにしてもよい。磁性流体は、磁場によって操作することができるが、一般的に、磁場が無いと磁化状態を維持しない。

磁性流体モータ及び方法が提供される。電磁石によって磁場が形成され、この磁場に反応して磁性流体の流動が誘起され、この磁性流体の流動によってタービンが回転する。

このように、電気磁性流体モータは、回転する磁性流体のみを利用して、回転運動をもたらす。磁性流体モータは、回転する電磁場を利用して回転運動をもたらし、磁性流体に回転運動を与える。強磁性流体の回転慣性は、出力軸に伝達される。これによって、磁性流体を唯一の移動部としながら、磁性流体モータの出力にトルクを付与することができる。

一実施形態においては、第１の電磁石によって磁場が形成され、この磁場に反応して磁性流体の流動が誘起され、この磁性流体の流動によってタービンが回転する。

別の実施形態において、磁性流体電気モータは、磁性流体と、内包空間と、少なくとも１つの能動電磁石ステータと、タービンとを備える。磁性流体は、誘起磁場に反応して流動するように構成されている。内包空間は、磁性流体の流動を内包するように構成されている。少なくとも１つの能動電磁石ステータは、誘起磁場を形成するように構成されており、タービンは、磁性流体の流動に応じて回転するように構成されている。

別の実施形態において、磁性流体電気モータの製造方法は、誘起磁場に反応して流動するように磁性流体を構成し、磁性流体の流動を内包するように内包空間を構成する。当該方法は、さらに、磁性流体に接触する少なくとも１つの能動電磁石を、誘起磁場を形成するように構成し、磁性流体の流動に応じて回転するようにタービンを構成する。

この概要は、いくつかの概念を簡単に紹介するために記載したものであり、これらの概念については、以下の詳細な説明においてより詳しく述べる。この概要は、特許請求の範囲に記載した請求対象の重要な特徴又は本質的な特徴を特定するためのものではなく、また、特許請求の範囲に記載した請求対象の範囲を決定する助けとなるものとして用いられることを意図したものではない。

また、本開示は、以下の付記による実施形態を含む。

付記１ 第１の電磁石によって磁場を形成すること、
磁場に反応して磁性流体の流動を誘起すること、
磁性流体の流動によってタービンを回転させること、を含む、磁性流体電気モータの操作方法。

付記２ 磁性流体の流動に対して直角に磁場を形成することをさらに含む、付記１に記載の方法。

付記３ 磁場を受動ステータで受けることをさらに含む、付記１に記載の方法。

付記４ 第２の電磁石によって磁場を形成すること、
第２の電磁石によって形成された磁場にさらに反応して磁性流体の流動を誘起すること、をさらに含む、付記１に記載の方法。

付記５ タービンの回転に応じて出力軸を回転させることをさらに含む、付記１に記載の方法。

付記６ 磁性流体の流動及びタービンを内包空間内に内包することをさらに含む、付記１に記載の方法。

付記７ 内包空間内で磁性流体の流動方向に磁場を回転させることをさらに含む、付記６に記載の方法。

付記８ 磁性流体電気モータによって着陸装置を駆動することをさらに含む、付記１に記載の方法。

付記９ 誘起磁場に反応して流動するように構成された磁性流体と、
磁性流体の流動を内包するように構成された内包空間と、
誘起磁場を形成するように構成された少なくとも１つの能動電磁石と、
磁性流体の流動に応じて回転するように構成されたタービンと、
を備える磁性流体電気モータ。

付記１０ 誘起磁場は、磁性流体の流動に対して直角に形成される、付記９に記載の磁性流体電気モータ。

付記１１ 誘起磁場を受けるように構成された受動ステータをさらに備える、付記９に記載の磁性流体電気モータ。

付記１２ タービンの回転に応じて回転するように構成された出力軸をさらに備える、付記９に記載の磁性流体電気モータ。

付記１３ 少なくとも１つの能動電磁石は、内包空間内で磁性流体の流動方向に誘起磁場を回転させるように構成された複数の能動電磁石である、付記９に記載の磁性流体電気モータ。

付記１４ 磁性流体は、少なくとも１つの能動電磁石に接触するように構成されている、付記９に記載の磁性流体電気モータ。

付記１５ 磁性流体電気モータは、着陸装置を駆動するように構成されている、付記９に記載の磁性流体電気モータ。

付記１６ 誘起磁場に反応して流動するように磁性流体を構成することと、
磁性流体の流動を内包するように内包空間を構成することと、
磁性流体に接触する少なくとも１つの能動電磁石を、誘起磁場を形成するように構成することと、
磁性流体の流動に応じて回転するようにタービンを構成することと、を含む磁性流体電気モータの製造方法。

付記１７ は、磁性流体の流動に対して直角に誘起磁場を形成するように、少なくとも１つの能動電磁石を構成することをさらに含む、付記１６に記載の方法。

付記１８ 誘起磁場を受けるように受動ステータを構成することをさらに含む、付記１６に記載の方法。

付記１９ タービンの回転に応じて回転するように出力軸を構成することをさらに含む、付記１６に記載の方法。

付記２０ 内包空間内で前記磁性流体の流動方向に前記誘起磁場を回転させるように構成することをさらに含み、当該少なくとも１つの能動電磁石は、複数の能動電磁石からなる、付記１６に記載の方法。

本開示の実施形態は、詳細な説明及び特許請求の範囲を、以下の図面に関連付けて考えながら読むことによって、より完全に理解されるであろう。これらの図面において、同じ符号は同じ部材を指す。なお、これらの図面は、本開示をより理解しやすくするために提示したものであり、本開示の広さ、範囲、規模、用途を制限するものではない。また、これらの図面は必ずしも一定の縮尺率で描かれたものではない。
本開示の一実施形態による例示的な磁性流体モータを示す図である。 本開示の一実施形態による図１の磁性流体モータの断面図である。 本開示の一実施形態による図１の磁性流体モータの三相能動ステータを示す図である。 本開示の一実施形態による磁性流体電気モータの操作プロセスを示す例示的なフローチャートである。 本開示の一実施形態による磁性流体電気モータの操作プロセスを示す例示的なフローチャートである。（図４Ａの続き） 本開示の他の実施形態による磁性流体電気モータの操作プロセスを示す例示的なフローチャートである。 本開示の他の実施形態による磁性流体電気モータの操作プロセスを示す例示的なフローチャートである。（図５Ａの続き） 本開示の一実施形態による磁性流体電気モータの製造プロセスを示す例示的なフローチャートである。

本開示における各図面は、提示した実施形態における一実施例を示すものであり、相違点のみを詳細に説明する。

以下の詳細な説明は、本質的に例示的なものであり、本開示又は本出願、及び、本開示の実施形態の用途を限定することを意図していない。具体的な装置、技術、用途の記載は、単に例として提示しているだけである。ここに記載する実施例の改変は、当業者にとっては明らかであり、本開示の主旨及び範囲から逸脱することなく、ここに記載する概括的な原理を他の実施例や用途に適用できるであろう。また、上記の技術分野、背景技術、発明の概要、あるいは下記の発明の詳細な説明において記載あるいは示唆されているいかなる原理によっても、本発明は限定されない。本開示の範囲は特許請求の範囲に一致すべきものであり、ここに記載及び図示した実施例に限定されるべきではない。

本開示の実施形態は、機能的及び／又は論理的ブロック部材及び様々なプロセス工程に関連させて記載している。このようなブロック部材は、特定の機能を果たすように構成されたハードウェア、ソフトウェア、及び／又はファームウェアをいくつ用いて実現してもよい。説明を簡潔にするため、電気モータ及び磁性流体に関連する従来の技術及び部材については、ここでは詳しく記載していない。また、当業者であればわかることであるが、本開示の実施形態は、様々な構造体と組み合わせて実施してもよく、ここに記載した実施形態は単に本開示の例示的な実施形態である。

ここでは、本開示の実施形態を、非限定的な用途である、航空機の電気モータに用いた場合について述べている。しかし、本開示の実施形態は、このように航空機の電気モータに用いる場合に限定されず、ここに記載された技術は他の用途においても用いることができる。例えば、実施形態は、自動車の電気モータ、産業用電気モータ、船の電気モータ、潜水艦のモータ、宇宙船の電気モータ、消費者製品の電気モータ、及びその他の電気モータに用いることができる。

当業者であれば本記載を読めばわかるように、以下の記載は、本開示の実施例及び実施形態であり、これらの実施例に従って操作することに限定されない。他の実施形態を用いることもできるし、本開示の例示的な実施形態の範囲を離れることなく、構造上の変更を行うこともできる。

標準的な電気モータは、ステータとローターとの間の間隙を介して力を付与するため、エネルギー損失が起こり得る。従来の電気モータとは異なり、本開示の実施形態は、磁性流体そのものを回転させて出力軸の回転を生み出すように構成された磁性流体電気モータを提供する。実施形態によれば、能動ステータコイルによって形成された電磁場が磁性流体に与える影響によって発生した押圧力を利用して、出力軸の回転運動がもたらされ、能動ステータコイルと、当該コイルが作用を及ぼす流体との間の間隙を実質的にゼロにすることができる。

図１は、本開示の一実施形態による例示的な磁性流体モータ１００を示している。磁性流体モータ１００は、能動電磁石ステータ１０２と、受動ステータ１０４と、タービン１０６と、内包空間１０８と、出力軸１１０と、磁性流体１１２と、磁気遮蔽ハウジング１２６とを備える。ここで説明される磁性流体モータ１００は、磁性流体１１２を回転させることによって出力軸１１０の回転をもたらすように構成されている。

磁性流体モータ１００は、信頼性を確保できる単純な構造であり、様々な用途の駆動モータとして用いることができる。例えば、磁性流体モータ１００は、誘導滑走中の燃料を節約するために航空機の着陸装置駆動モータとして用いたり、あるいは、アクチュエータその他の用途に用いたりしてもよいが、これらに限定されない。

磁性流体モータ１００は、磁性流体１１２に回転運動を付与するための回転電磁場を利用して回転運動をもたらすように構成されている。磁性流体１１２の回転慣性は、出力軸１１０に伝達される。これによって、磁性流体１１２を唯一の移動部としながら、磁性流体モータ１００の出力にトルク１１６を付与することができる。

能動電磁石ステータ１０２は、磁性流体１１２の流動１１４を起こすための誘起電磁場１２０（図２）を形成するように構成されている。誘起電磁場１２０は、磁性流体１１２の流動１１４に対して、角度２１０（図２）を成して形成される。角度２１０は、例えば直角（９０°）であるが、これに限定されず、他の適当な角度であってもよい。能動電磁石ステータ１０２は、能動ステータコイル１２４を介して、誘起電磁場１２０などの回転磁場を磁性流体１１２及び受動ステータ１０４に形成する。誘起電磁場１２０は、磁性流体１１２中の粒子（強磁性粒子またはフェリ磁性粒子）に電磁気力を付与し、これによってタービン１０６に押圧力がかかる。磁性流体１１２は、このようにしてタービン１０６に機械的な力を与え、これによって出力軸１１０に連結されたタービン１０６が回転する。

能動電磁石ステータ１０２は、複数の電磁石１２４／２１２（図２）及び３０２（図３）によって構成されてもよい。これらの電磁石は、それぞれが、内包空間１０８内で、磁性流体１１２の流動１１４の方向に誘起電磁場１２０を回転させるように構成されている。能動電磁石ステータ１０２の電磁石１２４／２１２／３０２は、各電磁石１２４／２１２／３０２からの誘起電磁場１２０が、出力軸１１０を中心とする円回転を行うように動く（回転する）よう制御される。誘起電磁場１２０が円回転することによって、磁性流体１１２は、電磁気的に（例えば、磁気的に押される及び／又は引っぱられることによって）出力軸１１０周りを円回転の方向すなわち流動１１４の方向に流動させられる。

受動ステータ１０４は、誘起電磁場１２０を受けるように構成されている。受動ステータ１０４は、受動ステータ１０４と能動ステータのバックアイアン（back iron）２０２との間で、誘起電磁場１２０を内包するように構成されている。

タービン１０６は、出力軸１１０に連結されており、上述したように、磁性流体１１２の流動１１４によって付与される機械的な力に応じて回転するように構成されている。

内包空間１０８は、能動電磁石ステータ１０２と受動ステータ１０４との間の空間であり、磁性流体１１２と、磁性流体１１２の流動１１４と、タービン１０６とを内包している。内包空間１０８は、実質的に、能動電磁石ステータ１０２、受動ステータ１０４、磁気遮蔽ハウジング１２６、出力軸１１０によって、囲まれていてもよい。

出力軸１１０は、タービン１０６の回転に応じて回転するように構成されている。出力軸１１０は、磁性流体１１２の漏出を防ぐためのシャフトシール１３０を通って磁気遮蔽ハウジング１２６から突出している。

磁性流体１１２（磁性流体１１２）は、誘起電磁場１２０に反応して流動１１４を行うように構成されている。磁性流体１１２は、能動ステータコイル１２４／２１２によって形成された誘起電磁場１２０が磁性流体１１２に与える影響によって発生した押圧力を利用して、出力軸１１０の回転運動をもたらす。従って、能動ステータコイル１２４／２１２と、当該コイルが作用を及ぼす磁性流体１１２との間の隙間は、実質的にゼロである。磁性流体１１２は、例えば、流体に強磁性又はフェリ磁性粒子が懸濁しているコロイド混合物、流体と強磁性又はフェリ磁性懸濁粒子との混合物、流体と強磁性又はフェリ磁性粒子とのスラリー、あるいは他の適当な磁性流体であってもよいが、これらに限定されない。

磁性流体１１２、例えば、鉄のナノ粒子、銅のナノ粒子、これらの組み合わせ、あるいはその他の強磁性又はフェリ磁性粒子を含んでいてもよいが、これらに限定されない。磁性流体１１２は、例えば、担体流体、有機溶剤、水、又はその他の適当な流体を含んでいてもよいが、これらに限定されない。磁性流体１１２は、オレイン酸、水酸化テトラメチルアンモニウム、クエン酸、、ダイズレシチンなどの、粒子を被覆するための界面活性剤、あるいは他の界面活性剤を含んでいてもよいが、これらに限定されない。

磁気遮蔽ハウジング１２６は、内包空間１０８、磁性流体１１２、タービン１０６を収容するように構成されている。磁気遮蔽ハウジング１２６は、電磁石１２４／２１２／３０２に連結されている。磁気遮蔽ハウジング１２６は、当該磁気遮蔽ハウジング１２６内に磁場を内包するように構成されている。

図２は、本開示の一実施形態による図１の磁性流体モータ１００のＡ−Ａ線断面図２００を示している。断面図２００には、能動電磁石ステータ１０２、受動ステータ１０４、タービン１０６、出力軸１１０、シャフトシール１３０、能動ステータバックアイアン２０２、能動ステータコイル１２４（電磁石１２４）、能動ステータコイル２１２（電磁石２１２）、ベアリング２０６が示されている。図２は、図１に示した実施形態と同様の機能、材料、構造を有しうる。このため、共通する特徴、機能、要素については、ここでは重複して説明しない。

能動ステータバックアイアン２０２は、電磁石１２４及び電磁石２１２に電流が印加された際に、受動ステータ１０４と能動ステータバックアイアン２０２との間に誘起電磁場１２０を内包するように構成されている。

ベアリング２０６は、出力軸１１０及びタービン１０６と、能動電磁石ステータ１０２との間の相対運動を可能にするように構成されている。

電磁石１２４及び電磁石２１２は、磁性流体モータ１００の出力軸１１０の内側端部２１４に連結されている。

電磁場１２０は、電磁石１２４、電磁石２１２のそれぞれによって形成される。電磁場１２０は、電磁石１２４及び電磁石２１２に接触している磁性流体１１２のみに回転運動を発生させ、これによって磁性流体１１２の流動１１４を誘起する。また、電磁場１２０は、電磁石１２４及び電磁石２１２の電磁場１２０内で磁性流体１１２に回転運動を発生させ、これによって磁性流体１１２の流動１１４を誘起するともいえる。磁性流体１１２の流動１１４（図１）の回転運動は、タービン１０６によって、磁性流体モータ１００の出力軸１１０の外側端部２１６に伝達される。タービン１０６は、出力軸１１０の外側端部２１６に連結されており、磁性流体１１２に接触しているため、磁性流体１１２の流動１１４と共に回転する。

図３は、図１の磁性流体モータ１００の例示的な三相能動ステータ３００を示しており、当該ステータは、本開示の一実施形態による能動電磁石ステータ１０２として用いることができるものである。三相能動ステータ３００は、能動ステータバックアイアン２０２（図２）、及び、能動ステータバックアイアン２０２に載置されたＡ相コイル１２４、Ｂ相コイル２１２、Ｃ相コイル３０２を備えている。

コイル１２４／２１２／３０２は、隣接して設けられている。コイル１２４／２１２／３０２に電気が流れると、電磁石が形成される。従って、コイル１２４／２１２／３０２は、電磁石１２４／２１２／３０２と称することもできる。電磁石１２４／２１２／３０２に電気が流れると、電磁石１２４／２０２／３０２の周りに誘起電磁場１２０（図２）が形成される。本明細書において、Ａ相コイル１２４、Ｂ相コイル２１２、Ｃ相コイル３０２と、コイル１２４／２１２／３０２と、電磁石１２４／２１２／３０２とは、同じ意味で用いられる場合がある。

電磁石１２４／２１２／３０２によって誘起電磁場１２０が形成され、当該電磁場１２０に反応して磁性流体１１２の流動１１４が誘起される。本明細書において、誘起電磁場と電磁場とは、同じ意味で用いられる場合がある。同様に、本明細書において、磁性流体と強磁性流体とは、同じ意味で用いられうる。電磁石は、磁性流体モータ１００の動作に適した数だけ、いくつ用いてもよい。

図４は、本開示の一実施形態による磁性流体電気モータの操作プロセスを示す例示的なフローチャートである。プロセス４００に関連して行われる種々のタスクは、機械的に実行してもよいし、ソフトウェア、ハードウェア、ファームウェア、またはこれらの組み合わせによって実行してもよい。例示のため、以下のプロセス４００の説明では、図１〜３に関連させて上述した要素に言及する場合がある。実施形態によっては、プロセス４００の一部は、磁性流体モータ１００の異なる要素、例えば、能動電磁石ステータ１０２、受動ステータ１０４、タービン１０６、出力軸１１０、内包空間１０８、磁性流体１１２、磁気遮蔽ハウジング１２６等によって行われる。プロセス４００は、図１〜３に示した実施形態と同様の機能、材料、構造を有しうる。このため、共通する特徴、機能、要素については、ここでは重複して説明しない。

プロセス４００では、まず、電磁石１２４などの第１の電磁石によって、誘起電磁場１２０などの磁場を形成する（タスク４０２)。

プロセス４００では、次に、磁場１２０に反応して、磁性流体１１２などの流体の、流動１１４などの流動が誘起される（タスク４０４)。

プロセス４００では、次に、磁性流体１１２の流動１１４と共に、タービン１０６などのタービンが回転する（タスク４０６)。

プロセス４００では、次に、磁性流体１１２の流動１１４に対して直角を成して磁場１２０が形成される（タスク４０８)。

プロセス４００では、次に、受動ステータ１０４などの受動ステータで磁場１２０を受ける（タスク４１０)。

プロセス４００では、次に、電磁石２１２などの第２の電磁石によって、磁場１２０を形成する（タスク４１２)。

プロセス４００では、次に、第２の電磁石２１２によって形成された磁場１２０にさらに反応して、磁性流体１１２の流動１１４が誘起される（タスク４１４)。

プロセス４００では、次に、タービン１０６の回転に応じて、出力軸１１０などの出力軸が回転する（タスク４１６)。

プロセス４００では、次に、内包空間１０８などの内包空間に、磁性流体１１２の流動１１４及びタービン１０６が内包される（タスク４１８)。

プロセス４００では、次に、内包空間１０８内で、磁性流体１１２の流動１１４の方向に磁場１２０を回転させる（タスク４２０)。

プロセス４００では、次に、磁性流体電気モータ１００によって、着陸装置を駆動する（タスク４２２)。着陸装置は、航空機の着陸装置であってもよい。

図５は、本開示の他の実施形態による磁性流体電気モータ１００の操作プロセス５００を示す例示的なフローチャートである。プロセス５００に関連して行われる種々のタスクは、機械的に実行してもよいし、ソフトウェア、ハードウェア、ファームウェア、またはこれらの組み合わせによって実行してもよい。例示のため、以下のプロセス５００の説明では、図１〜３に関連させて上述した要素に言及する場合がある。実施形態によっては、プロセス５００の一部は、磁性流体モータ１００の異なる要素、例えば、能動電磁石ステータ１０２、受動ステータ１０４、タービン１０６、出力軸１１０、内包空間１０８、磁性流体１１２、磁気遮蔽ハウジング１２６等によって行われる。プロセス５００は、図１〜３に示した実施形態と同様の機能、材料、構造を有しうる。このため、共通する特徴、機能、要素については、ここでは重複して説明しない。

プロセス５００では、まず、Ａ相コイル１２４などの第１の磁気コイルを、磁気遮蔽ハウジング１２６などの磁気遮蔽ハウジングに連結する（タスク５０２)。

プロセス５００では、次に、磁気コイル１２４／２１２／３０２によって、誘起電磁場１２０などの磁場を形成する（タスク５０４)。

プロセス５００では、次に、磁気コイル１２４／２１２／３０２に接触している磁性流体１１２などの磁性流体のみに回転運動を発生させることによって、磁場１２０に反応した、磁性流体１１２の流動１１４などの流動を誘起する（タスク５０６)。

プロセス５００では、次に、磁性流体１１２の回転運動を、出力軸１１０などの出力軸に伝達する（タスク５０８)。

プロセス５００では、次に、受動ステータ１０４などの受動ステータで磁場１２０を受ける（タスク５１０)。

プロセス５００では、次に、Ｂ相コイル２１２などの第２の磁気コイルによって、磁場１２０を形成する（タスク５１２）。

プロセス５００では、次に、第２の磁気コイル２１２によって形成された磁場１２０にさらに反応して、磁性流体１１２の流動１１４が誘起される（タスク５１４)。

プロセス５００では、次に、第２の磁気コイル２１２によって形成された磁場１２０を、受動ステータ１０４で受ける（タスク５１６)。

プロセス５００では、次に、Ｃ相コイル３０２などの第３の磁気コイルによって、磁場１２０を形成する（タスク５１８)。

プロセス５００では、次に、第３の磁気コイル３０２によって形成された磁場１２０にさらに反応して、磁性流体１１２の流動１１４が誘起される（タスク５２０)。

プロセス５００では、次に、第３の磁気コイル３０２によって形成された磁場１２０を、受動ステータ１０４で受ける（タスク５２２)。

プロセス５００では、次に、タービン１０６などのタービンを、出力軸１１０に連結する（タスク５２４)。このとき、タービン１０６は、磁性流体１１２に接触した状態にある。

プロセス５００では、次に、磁性流体１１２の流動１１４と共にタービン１０６を回転させる（タスク５２６)。

プロセス５００では、次に、磁性流体電気モータ１００によって、着陸装置を駆動する（タスク５２８)。

図６は、本開示の一実施形態による磁性流体電気モータ１００の製造プロセス６００を示す例示的なフローチャートである。プロセス６００に関連して行われる種々のタスクは、機械的に実行してもよいし、ソフトウェア、ハードウェア、ファームウェア、またはこれらの組み合わせによって実行してもよい。例示のため、以下のプロセス６００の説明では、図１〜３に関連させて上述した要素に言及する場合がある。実施形態によっては、プロセス６００の一部は、磁性流体モータ１００の異なる要素、例えば、能動電磁石ステータ１０２、受動ステータ１０４、タービン１０６、出力軸１１０、内包空間１０８、磁性流体１１２、磁気遮蔽ハウジング１２６等によって行われる。プロセス６００は、図１〜３に示した実施形態と同様の機能、材料、構造を有しうる。このため、共通する特徴、機能、要素については、ここでは重複して説明しない。

プロセス６００では、まず、磁性流体１１２などの磁性流体を、誘起電磁場１２０などの誘起磁場に反応して流動するように構成する（タスク６０２)。

プロセス６００では、次に、内包空間１０８などの内包空間を、磁性流体１１２の流動１１４を内包するように構成する（タスク６０４)。

プロセス６００では、次に、磁性流体１１２に接触する電磁石１２４/２１２/３０２などの少なくとも１つの能動電磁石を、誘起磁場１２０を形成するように構成する（タスク６０６)。

プロセス６００では、次に、磁性流体１１２の流動１１４に応じて回転するように、タービン１０６などのタービンを構成する（タスク６０８)。

プロセス６００では、次に、磁性流体１１２の流動１１４に対して直角（例えば９０°)に誘起磁場１２０を形成するように、少なくとも１つの能動電磁石１２４/２１２/３０２を構成する（タスク６１０)。

プロセス６００では、次に、受動ステータ１０４などの受動ステータを、誘起磁場１２０を受けるように構成する（タスク６１２)。

プロセス６００では、次に、タービン１０６の回転に応じて回転するように、出力軸１１０などの出力軸を構成する（タスク６１４)。

プロセス６００では、次に、少なくとも１つの能動電磁石１２４／２１２／３０２を、内包空間１０８内で例えば磁性流体１１４の流動１１４の方向１１４に誘起磁場１２０を回転させるように構成する（タスク６１６)。この実施形態では、少なくとも１つの能動電磁石１２４／２１２／３０２は、複数の能動電磁石１２４／２１２／３０２である。

このように、実施形態によれば、能動ステータコイルによって形成された電磁場が磁性流体に与える影響によって発生した押圧力を利用して、出力軸の回転運動がもたらされ、これによって、磁性流体を唯一の移動部としながら、能動ステータコイルと、当該コイルが作用を及ぼす流体との間の間隙を実質的にゼロにすることができる。

上記の詳細な説明においては少なくとも１つ実施例を提示したが、当然のことながら、多くの変形例が存在する。また、当然のことながら、ここに記載した実施例は、請求対象の範囲、用途、構成を制限することを意図していない。むしろ、上記の詳細な説明は、記載された実施形態を実行するために役立つ手引きを当業者に与えるものである。特許請求の範囲によって定義される範囲を逸脱することなく、要素の機能及び構成の様々な変更が可能であり、当該範囲は、本特許出願の出願時点における公知の均等技術及び予測可能な均等技術を含むものである。

上記において、要素や点（node）や部材が互いに接続されている（connected）又は連結されている（coupled）という記載がある。本明細書では、特に他の説明が無い限り、接続されている（connected）とは、１つの要素／点／部材が他の要素／点／部材に直接的につながっている（または直接的に連通している）ということを意味し、必ずしも機械的なものとは限らない。同様に、特に他の説明が無い限り、連結されている（coupled）とは、１つの要素／点／部材が他の要素／点／部材に直接的又は間接的につながっている（あるいは直接的又は間接的に連通している）いうことを意味し、必ずしも機械的とは限らない。従って、図１〜図６には、各要素の配置例を示しているが、本開示の一実施形態においては、追加の介在する要素、装置、部材、部品が存在することもある。

本明細書で用いられている用語及びフレーズ、並びにそれらの派生語は、特に他の説明が無い限り、制限的ではなく、非制限的である。その例として、「含む（including）」という用語は、「非制限的に含む」などの意味に解釈されるべきである。「例（example）」という用語は、説明の対象の典型的な例を提示するために用いられており、そのような対象をすべて網羅した、対象を限定する例示ではない。また、「従来の（conventional)」「伝統的な（traditional）」「通常の（normal）」「標準的な（standard）」「公知の（known）」などの形容詞や、これらと同様の意味の用語は、説明の対象を、ある特定の期間や、特定の時期から入手可能なものに限定するものと解釈されるべきではなく、現在あるいは将来のどこかの時点で入手可能または公知となり得る「従来の（conventional）」「伝統的な（traditional）」「通常の（normal）」または「標準的な（standard）」技術を包含するものと解釈されるべきである。

また、複数の対象を接続詞「及び（and）」で繋いでグループ化している場合でも、特に他の説明が無い限り、これらの対象のすべてが必ず当該グループに含まれていると解釈されるべきではなく、むしろ「及び／又は」と解釈されるべきである。同様に、複数の対象を接続し「又は（or）」でつないでグループ化している場合でも、特に他の説明が無い限り、同じグループ内の他の対象を必ず互いに排除するものと解釈されるべきではなく、むしろ「及び／又は」と解釈されるべきである。

また、本開示のアイテム、要素、部品を、単数形で記載あるいは権利請求している場合もあるが、単数に限定すると明確に述べていない限り、複数も開示の範囲に含まれると理解されるべきである。また、「１つまたはそれ以上の」「少なくとも」「限定されない」等の、範囲を拡大する用語またはフレーズを用いている場合があるが、このことによって、そのような範囲を拡大するフレーズを用いていない場合においては、より狭い範囲を意図している、あるいは要件としていると解釈されるべきではない。数値あるいは数値範囲に言及する時に用いる「約（about）」は、測定を行う時に発生し得る実験誤差によって得られる値を含むことを意図している。

本明細書において、特に他の説明が無い限り、「使用できる（operable）」とは、使うことが可能である、使用に適した状態にある、特定の目的に使用可能である、あるいは、ここに記載した所望の機能を果たすことができることを意味する。システム及び装置に関しては、「使用できる（operable）」という用語は、システム及び／又は装置が完全に作動できる状態にあり且つ較正されており、起動した際に、記載したような機能を果たすための操作を行える部材をそなえ、且つ、こうした操作を行うための適切な要件を満たすことを意味する。システム及び回路に関しては、「使用できる（operable）」という用語は、システム及び／又は回路が完全に作動できる状態にあり且つ較正されており、起動した際に、記載したような機能を果たすための操作を行える要素をそなえ、且つ、こうした操作を行うための適切な要件を満たすことを意味する。

Claims (15)

1. 第１の電磁石によって磁場を形成する工程と、
   前記磁場に反応して磁性流体の流動を誘起する工程と、
   前記磁性流体の流動によってタービンを回転させる工程と、を含む、磁性流体電気モータの操作方法。
2. 前記磁性流体の流動に対して直角に磁場を形成する工程をさらに含む、請求項１に記載の方法。
3. 前記磁場を受動ステータで受ける工程をさらに含む、請求項１に記載の方法。
4. 第２の電磁石によって磁場を形成する工程と、
   前記第２の電磁石によって形成された前記磁場にさらに反応して前記磁性流体の流動を誘起する工程と、をさらに含む、請求項１に記載の方法。
5. 前記タービンの回転に応じて出力軸を回転させる工程をさらに含む、請求項１に記載の方法。
6. 前記磁性流体の流動及び前記タービンを内包空間内に内包する工程をさらに含む、請求項１に記載の方法。
7. 前記内包空間内で前記磁性流体の流動方向に前記磁場を回転させる工程をさらに含む、請求項６に記載の方法。
8. 前記磁性流体電気モータによって着陸装置を駆動する工程をさらに含む、請求項１に記載の方法。
9. 誘起磁場に反応して流動するように構成された磁性流体と、
   前記磁性流体の流動を内包するように構成された内包空間と、
   前記誘起磁場を形成するように構成された少なくとも１つの能動電磁石と、
   前記磁性流体の流動に応じて回転するように構成されたタービンと、
   を備える磁性流体電気モータ。
10. 前記誘起磁場は、前記磁性流体の流動に対して直角に形成される、請求項９に記載の磁性流体電気モータ。
11. 前記誘起磁場を受けるように構成された受動ステータをさらに備える、請求項９に記載の磁性流体電気モータ。
12. 前記タービンの回転に応じて回転するように構成された出力軸をさらに備える、請求項９に記載の磁性流体電気モータ。
13. 前記少なくとも１つの能動電磁石は、内包空間内で前記磁性流体の流動方向に前記誘起磁場を回転させるように構成された複数の能動電磁石である、請求項９に記載の磁性流体電気モータ。
14. 前記磁性流体は、少なくとも１つの能動電磁石に接触するように構成されている、請求項９に記載の磁性流体電気モータ。
15. 前記磁性流体電気モータは、着陸装置を駆動するように構成されている、請求項９に記載の磁性流体電気モータ。

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