JP3008250U - Magnetic levitation toys - Google Patents

Magnetic levitation toys

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JP3008250U JP1994011683U JP1168394U JP3008250U JP 3008250 U JP3008250 U JP 3008250U JP 1994011683 U JP1994011683 U JP 1994011683U JP 1168394 U JP1168394 U JP 1168394U JP 3008250 U JP3008250 U JP 3008250U
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magnetic levitation
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ダブリュー, ホンズ エドワード
ジー, ホンズ ウィリアム
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株式会社増田屋コーポレーション
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Abstract

(57)【要約】 磁気浮揚玩具 【目的】浮揚磁石の姿勢を安定させる磁気浮揚玩具を提
供することにある。 【構成】浮揚用磁石2を備える浮揚用磁気台1と、浮揚
用磁石2に対向する側が同極になるように磁化された浮
揚側磁石6を備える磁気浮揚コマ5とからなる磁気浮揚
玩具。 【効果】簡単な磁石構造により磁石(浮揚用磁石)の上
方に磁石(浮揚側磁石)を安定的に浮揚させることがで
きる。
(57) [Summary] Magnetic levitation toy [Purpose] To provide a magnetic levitation toy that stabilizes the posture of a levitation magnet. A magnetic levitation toy comprising a levitation magnetic stand 1 having a levitation magnet 2 and a magnetic levitation top 5 having a levitation side magnet 6 magnetized so that the sides facing the levitation magnet 2 have the same polarity. [Effect] With a simple magnet structure, the magnet (levitation side magnet) can be stably levitated above the magnet (levitation magnet).

Description

【考案の詳細な説明】[Detailed description of the device]

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】[Industrial applications]

本考案は、磁気浮揚玩具に関し、更に詳しくは、引張部材、支持部材などの機 械的手段を用いることなく、永久磁石または電磁石により生じさせた磁場中で永 久磁石を空中にて浮揚させる現象を利用した磁気浮揚玩具に関する。 The present invention relates to a magnetic levitation toy, more specifically, a phenomenon in which a permanent magnet is levitated in the air in a magnetic field generated by a permanent magnet or an electromagnet without using mechanical means such as a tension member and a support member. A magnetic levitation toy using

【0002】[0002]

【従来の技術】[Prior art]

今日、永久磁石、電磁石などの磁石体が、様々な分野で利用されるようになっ た。 そしてその用途範囲は、電気製品、建築機械等ほとんど全分野に渡っており、 玩具の分野においても部品としても様々な形態で部品として組み込まれている。 このような磁石の磁極は、古くからN極、S極と呼ばれており、地球磁場中で 北を向く極がN極であり、南を向く極がS極とされている。 同極同士即ちN極同士及びS極同士は互いに反発し、異極同士即ちN極とS極 は互いに引き付け合う性質を持つ。 このような性質を用いると、1つの磁石に対して他の磁石を浮揚させることが 可能である。 そして、このような浮揚を実現することができれば、空中で回転させたり直進 させたりして物体の摩擦抵抗を極力減少させることができる。 例えば、磁気浮上列車はこの1例である。 しかし、このような浮上を行うためには、2個の同極磁石の反発による本質的 な不安定性を克服するための高度に学術的な磁気制御手段が不可欠であった。 第1の磁極を第2の同種極の上方に浮上させようとする単純な浮上系には、物 理学上原理的な不安定性が存在するのである。 このため、第2の磁石は第1の磁石の上を通り越し跳び越えて、ついには異種 極同士が引き合いくっつき合って一体になってしまう現象が生ずる。 どのように磁石を並べ組み合わせても、何らかの支持手段、制御手段を用いな い限り、磁場中に磁石を安定的に浮揚させることができないことは、20世紀初 頭に数学的に一応証明されてもいる。 単一の磁石又は磁石群で形成する磁場中に、単一の磁石又は磁石群を浮上させ る系には程度の差はあれ必ず不安定性が存在するためである。 そこで近似的にでも何とか磁気浮上にともなう上記不安定性を最小限に食い止 めようとする試みがなされた。 Today, magnet bodies such as permanent magnets and electromagnets have come to be used in various fields. The range of applications is almost all fields such as electric appliances and construction machinery, and they are incorporated as parts in various forms in the field of toys and parts. The magnetic poles of such magnets have been called N poles and S poles for a long time, and the pole facing north in the earth's magnetic field is the north pole and the pole facing south is the south pole. The same poles, that is, N poles, and S poles repel each other, and the different poles, that is, N pole and S pole have a property of attracting each other. With such a property, it is possible to levitate another magnet with respect to one magnet. If such levitation can be realized, the frictional resistance of the object can be reduced as much as possible by rotating in the air or moving straight. For example, a magnetic levitation train is an example of this. However, in order to carry out such levitation, highly academic magnetic control means for overcoming the essential instability due to the repulsion of two homopolar magnets was essential. There is a physical instability in a simple levitating system that attempts to levitate the first magnetic pole above the second homogenous pole. Therefore, a phenomenon occurs in which the second magnet passes over the first magnet, jumps over it, and finally the different types of poles attract each other and stick to each other to become one. It was mathematically proved in the early 20th century that no matter how the magnets are arranged and combined, it is not possible to stably levitate the magnets in a magnetic field unless some kind of support means or control means is used. There is also. This is because there is always some instability in the system in which a single magnet or a group of magnets is levitated in a magnetic field formed by a single magnet or group of magnets. Therefore, an attempt was made to somehow try to minimize the above instability associated with magnetic levitation.

【0003】 比較的にうまく工夫されたものとして、複数の磁石を独特な配列により集めた 磁石群を用いた浮上システムがある。 例えば、ニールの米国特許2,323,837号には、磁気基台を円板状にし た磁気系が示されている。 これは、磁気基台中に複数の円柱状磁石が軸まわりの円周に配置された磁気系 である。 前記磁気基台に円柱状磁石が配置されているところの前記円周の直径よりも小 さい直径の円周上で、上方側の複数の円柱状磁石が球面形状の上方側磁石体に配 置されている。 下方側の磁石と上方側の磁石とは同極が向き合い、上方側の複数の磁石の各軸 線は同じ方向を向いているか僅かに傾いており、同様に、下方側の複数の磁石の 各軸線も同じ方向を向いているか僅かに傾いている。 このような磁気基台の磁石配列により、上方側磁石の小さい直径の同極性の磁 場中に収斂する円錐磁場が作り出される。 ニールの発明では、このような円錐磁場により浮上系を安定させることができ るとされている。 一方、ハリガンの特許である米国特許4,382,245号は、別の他の単純 な浮上系を示すものである。 これは、上方で同軸に自転する磁気コマを磁気的に支持し浮上させるための皿 形状の下方磁石を用いている。 皿形状または凹面形状の下方磁石は、半径方向内方に向く磁力線を発生させ、 コマの回転によるジャイロ効果と共に、浮上系の安定性を作り出すと説明されて いる。 ハリガン特許が示している他の実施例によると、安定性は、磁気コマから出て 下方磁石の中心穴を通って延びる腕の上に下方磁石の下で支持される非磁気的質 量により生じる振り子効果と、下方磁石の凹面との複合作用によって作り出され ると説明されている。 さらに他の実施例では、下方の場を皿形状の磁石により作り出さないで、上記 ニール特許の配列と同様な配列の複数の円柱状磁石によって作り出すことができ るとある。A relatively well devised device is a levitation system using a magnet group in which a plurality of magnets are gathered in a unique arrangement. For example, U.S. Pat. No. 2,323,837 to Neil shows a magnetic system in which a magnetic base is disk-shaped. This is a magnetic system in which a plurality of cylindrical magnets are arranged around the axis in a magnetic base. A plurality of cylindrical magnets on the upper side are arranged on a spherical upper magnet body on a circumference having a diameter smaller than the diameter of the circumference where the cylindrical magnets are arranged on the magnetic base. Has been done. The magnets on the lower side and the magnets on the upper side have the same poles, and the axes of the plurality of magnets on the upper side are oriented in the same direction or are slightly inclined. The axis also points in the same direction or is slightly tilted. Such a magnet arrangement of the magnetic base creates a conical magnetic field that converges in the smaller diameter, homopolar magnetic field of the upper magnet. According to Neil's invention, such a conical magnetic field can stabilize the levitation system. On the other hand, the Harrigan patent, U.S. Pat. No. 4,382,245, shows another simple levitation system. It uses a dish-shaped lower magnet to magnetically support and levitate a magnetic piece that rotates coaxially above. It is explained that the dish-shaped or concave-shaped lower magnet generates magnetic field lines that are directed inward in the radial direction, and creates the stability of the levitation system together with the gyro effect due to the rotation of the top. According to another embodiment shown by the Harrigan patent, stability is caused by a non-magnetic mass supported below the lower magnet on the arm extending out of the magnetic top and through the central hole of the lower magnet. It is explained that it is created by the combined action of the pendulum effect and the concave surface of the lower magnet. In yet another embodiment, the lower field may not be created by a dish-shaped magnet, but may be created by a plurality of cylindrical magnets in an arrangement similar to that of the Neal patent.

【0004】[0004]

【考案が解決しようとする課題】[Problems to be solved by the device]

今日、知られているこのような磁気浮上装置(又は磁気浮上系)は、複雑な磁 石の配列を必要とし装置の変更を簡単に行うことができない。 また、安定的領域が狭いので浮上させるのに特殊なコツが必要である。 前述のハリガン特許は、半径方向内方に向く磁力線を発生させジャイロ効果を 利用することにより、かなりの安定性を実現したが、この磁気浮上装置は、高さ 方向に安定領域が狭いので昇降運動をさせ難く面白味が少ない。 本考案は、このような技術的背景のもとになされたものであり、次のような目 的を達成しようとするものである。 本考案の目的は、磁石を浮揚させるための磁石構造が原理的に簡単になるよう な磁気浮揚玩具を提供することにある。 本考案の他の目的は、浮揚磁石の水平方向の並進運動を安定させる磁気浮揚玩 具を提供することにある。 本考案のさらに他の目的は、浮揚磁石の鉛直方向の並進運動を安定させる磁気 浮揚玩具を提供することにある。 本考案のさらに他の目的は、浮揚磁石の姿勢を安定させる磁気浮揚玩具を提供 することにある。 本考案のさらに他の目的は、浮揚磁石の姿勢及び水平方向又は鉛直方向の並進 運動を同時に安定させる磁気浮揚玩具を提供することにある。 本考案のさらに他の目的は、前記磁気浮揚玩具の磁気浮揚方法を提供すること にある。 Such magnetic levitation devices (or magnetic levitation systems) known today require a complex array of magnets and cannot be easily modified. Also, since the stable area is narrow, special tips are required to levitate. The above-mentioned Harrigan patent achieved considerable stability by generating magnetic lines of force inward in the radial direction and utilizing the gyro effect.However, this magnetic levitation device has a narrow stable region in the height direction, so it can move up and down. It is hard to make it and has little fun. The present invention has been made based on such a technical background, and aims to achieve the following objectives. An object of the present invention is to provide a magnetic levitation toy in which the magnet structure for levitation of a magnet is in principle simple. Another object of the present invention is to provide a magnetic levitation toy which stabilizes the horizontal translational motion of the levitation magnet. Yet another object of the present invention is to provide a magnetic levitation toy that stabilizes the vertical translational motion of the levitation magnet. Still another object of the present invention is to provide a magnetic levitation toy that stabilizes the posture of the levitation magnet. Yet another object of the present invention is to provide a magnetic levitation toy that simultaneously stabilizes the attitude of the levitation magnet and the translational movement in the horizontal or vertical direction. Yet another object of the present invention is to provide a magnetic levitation method for the magnetic levitation toy.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】[Means for Solving the Problems]

本考案の前記目的は、次に記載され選ばれた手段により達成される。 即ち、本考案は、実質的に閉じた周縁と前記周縁に囲まれ磁化された第1の面 とを備え、前記第1の面に垂直な垂直方向に関する磁場勾配が負である高さ領域 と前記第1の面に平行な平行方向に関する磁場勾配が正になる高さ領域とが共通 する共通高さ領域を形成するように前記周縁が形状化された浮揚用磁石(2)を 備える浮揚用磁気台(1)と、前記浮揚用磁石(2)に対向する側が同極になる ように磁化された第2の面を備える浮揚側磁石(6)を備える磁気浮揚コマ(5 )とからなる磁気浮揚玩具に存する。 そして、前記浮揚用磁石(2)が前記第1の面を水平に調整するための水平調 整手段を備えた磁気浮揚玩具に存する。 そしてまた、前記浮揚用磁石(2)が前記第1の面が水平になったことを確認 するための水平感知手段(29)を備えた磁気浮揚玩具に存する。 そしてまた、浮揚用磁石(2)を備える浮揚用磁気台(1)と、浮揚用磁石( 2)に対向する側が同極になるように磁化された浮揚側磁石(6)を備える磁気 浮揚コマ(5)とからなる磁気浮揚玩具に存する。 そしてまた、多角形の浮揚用磁石(2)を備える浮揚用磁気台(1)と、浮揚 用磁石(2)に対向する側が同極になるように磁化された浮揚側磁石(6)を備 える磁気浮揚コマ(5)とからなる磁気浮揚玩具に存する。 そしてまた正3角形の浮揚用磁石(2)を備える浮揚用磁気台(1)と、浮揚 用磁石(2)に対向する側が同極になるように磁化された浮揚側磁石(6)を備 える磁気浮揚コマ(5)とからなる磁気浮揚玩具に存する。 そしてまた正方形の浮揚用磁石(2)を備える浮揚用磁気台(1)と、浮揚用 磁石(2)に対向する側が同極になるように磁化された浮揚側磁石(6)を備え る磁気浮揚コマ(5)とからなる磁気浮揚玩具に存する。 そしてまた、前記浮揚用磁石(2)がリング状の磁石である磁気浮揚玩具に存 する。 そしてまた、正6角形の浮揚用磁石(2)を備える浮揚用磁気台(1)と、浮 揚用磁石(2)に対向する側が同極になるように磁化された浮揚側磁石(6)を 備える磁気浮揚コマ(5)とからなる磁気浮揚玩具に存する。 そしてまた、前記浮揚用磁石(2)がリング状の磁石である磁気浮揚玩具に存 する。 そしてまた、星型の浮揚用磁石(2)を備える浮揚用磁気台(1)と、浮揚用 磁石(2)に対向する側が同極になるように磁化された浮揚側磁石(6)を備え る磁気浮揚コマ(5)とからなる磁気浮揚玩具に存する。 そしてまた、回転軸に直交する平面に磁化された実質的にリング状の磁石を内 蔵し、磁界中に浮揚させるために用いる磁気浮揚コマに存する。 The object of the invention is achieved by the means described and selected below. That is, the present invention comprises a height region having a substantially closed peripheral edge and a magnetized first surface surrounded by the peripheral edge and having a negative magnetic field gradient in a vertical direction perpendicular to the first surface. A levitation magnet (2) having the rim shaped so that the peripheral edge is shaped so as to form a common height region having a common height region in which a magnetic field gradient in a parallel direction parallel to the first surface is positive. It is composed of a magnetic stand (1) and a magnetic levitation piece (5) having a levitation side magnet (6) having a second surface magnetized so that the side facing the levitation magnet (2) has the same pole. Exists in magnetic levitation toys. The levitation magnet (2) is a magnetic levitation toy equipped with a horizontal adjusting means for adjusting the first surface horizontally. The levitation magnet (2) also resides in a magnetic levitation toy equipped with a horizontal sensing means (29) for confirming that the first surface is horizontal. Further, a magnetic levitation piece (1) having a levitation magnet (2) and a levitation side magnet (6) magnetized so that the sides facing the levitation magnet (2) have the same polarity. It exists in a magnetic levitation toy consisting of (5). Further, a levitation magnetic stand (1) having a polygonal levitation magnet (2) and a levitation side magnet (6) magnetized so that the sides facing the levitation magnet (2) have the same polarity are provided. It exists in a magnetic levitation toy consisting of a magnetic levitation top (5). Further, a levitation magnetic stand (1) having a regular triangular levitation magnet (2) and a levitation side magnet (6) magnetized so that the sides facing the levitation magnet (2) have the same polarity are provided. It exists in a magnetic levitation toy consisting of a magnetic levitation top (5). Also, a magnetic levitation table (1) having a square levitation magnet (2) and a levitation side magnet (6) magnetized so that the sides facing the levitation magnet (2) have the same polarity. It exists in a magnetic levitating toy consisting of a levitating piece (5). The levitation magnet (2) is also a magnetic levitation toy, which is a ring-shaped magnet. Also, the levitation magnetic stand (1) having a regular hexagonal levitation magnet (2) and the levitation side magnet (6) magnetized so that the sides facing the levitation magnet (2) have the same polarity. It exists in a magnetic levitation toy consisting of a magnetic levitation top (5) equipped with. The levitation magnet (2) is also a magnetic levitation toy, which is a ring-shaped magnet. In addition, a levitation magnetic stand (1) having a star-shaped levitation magnet (2) and a levitation side magnet (6) magnetized so that the sides facing the levitation magnet (2) have the same poles are provided. It exists in a magnetic levitation toy consisting of a magnetic levitation top (5). Further, it also exists in a magnetic levitation top that is used to levitate in a magnetic field by containing a substantially ring-shaped magnet magnetized in a plane orthogonal to the rotation axis.

【0006】 本考案によれば、浮揚側磁石は下記のような物理的作用を受けて安定する。 本考案は、均一に磁化された面上での磁場の従来認識されていない特徴的な性 質と浮上磁石の回転運動との両作用により1つの磁石の上方に他の磁石を機械的 に拘束せずに安定させる磁気浮揚安定作用に基づいている。 より具体的に述べると、本考案は、自転する磁気コマを浮揚させるために均一 な磁化面すなわち実質的に平板な浮揚用磁気台を利用する。 均一な磁化面すなわち実質的に平板な浮揚用磁気台上で、例えば、平らな環状 (リング状)磁石を内蔵する磁気浮揚コマが回転浮揚する。 バランス上必要ならば、磁気浮揚コマには、1つ又は1つ以上の非磁気的座板 形状の重錘・分銅である例えば重さ調整用リングを装着して浮揚させる。 浮揚用磁気台及び磁気浮揚コマの磁石は、平面的に磁化されるシート状材料で あるのがよく、浮揚用磁気台と磁気浮揚こまの磁石との磁力線の方向は反対方向 である。 このように磁化されたシート状材料は、磁気殻(この明細書で、磁場を発生さ せる磁気体の意味の用語として、即ち、局所的スピン・局所的磁気モーメントが 集まっている物体の意味の用語として用いる。したがって、1本の閉じた電線が 形成する円を周縁とする面、円柱状永久磁石の磁場が零となる中心断面の円を周 縁とする面も電磁気学上は磁気殻に同等である)に相当するものである。 磁気殻の磁場の強さは、単位面積当たりの磁気モーメント、すなわち、殻の厚 さと面積をかけた単位体積当たりの単位極数として定義される。According to the present invention, the levitating magnet is stabilized by the following physical action. The present invention mechanically constrains another magnet above one magnet by both the previously unrecognized characteristic properties of a magnetic field on a uniformly magnetized surface and the rotational motion of a levitation magnet. It is based on the magnetic levitation stabilizing effect that stabilizes without. More specifically, the present invention utilizes a uniformly magnetized or substantially flat magnetic levitation platform to levitate the spinning magnetic pieces. On a uniform magnetic surface, that is, a substantially flat magnetic table for levitation, for example, a magnetic levitation top incorporating a flat annular (ring-shaped) magnet is levitated. If necessary for balance, one or more non-magnetic seating plate-shaped weights / weights, for example, weight adjusting rings are attached to the magnetic levitation floats for levitation. The magnets of the magnetic levitation table and the magnetic levitation piece are preferably sheet-like materials that are magnetized in a plane, and the magnetic lines of force of the magnetic levitation table and the magnets of the magnetic levitation top are in opposite directions. The sheet-like material magnetized in this way is a term of the meaning of a magnetic shell (in this specification, a magnetic body that generates a magnetic field, that is, a body in which local spins and local magnetic moments are gathered. Therefore, the surface with a circle formed by one closed wire as the peripheral edge, and the surface with the circle of the central cross section where the magnetic field of the cylindrical permanent magnet is zero is also a magnetic shell from an electromagnetic perspective. Is equivalent). The magnetic field strength of a magnetic shell is defined as the magnetic moment per unit area, that is, the number of unit poles per unit volume, which is the thickness of the shell times the area.

【0007】 均一に磁化された殻の磁場は、殻の周縁に流れる電流により生じるものと同等 である。 電流強度iはアンペアで、これは殻の強さと数値としては同じ値であり、同じ 均一な強度と同じ外周を持った殻は、外側の全ての点に同じ強さの場を生じさせ る。 言い換えると、磁場の強さは、殻表面の形状にはよらない。 浮揚用磁気台の面を平らにせずに凹面にした場合、浮揚用磁気台上に磁気的中 心力(向心方向の磁気力)を作りだすことはできない。 磁気殻上の磁場に関して従来において認識されていなかった特徴は、殻の外周 形状が、磁気殻を用いる浮上系の安定性に影響するという事実である。 特に、多角形状の周縁、特に長方形、正方形(矩形)の周縁を持った磁気殻は 、殻の表面上数センチメートルの所に特定領域を持つ。 その特定領域は、磁場の勾配が多角形の対角線上で磁気双極子に上昇力(dH z/dz)と中心力(dHx/dz)を与えるような場所である。 以下、この明細書で特に断らない限り、微分記号d/dz,d/dx等は偏微 分を表す。 非多角形、たとえば円、楕円などは、前記上昇力・中心力が同一領域に存在す るようにオーバーラップする特定の重なり領域を作り出すことができない。 尚、正方形の頂点部に多少の丸みをつけたものは、正方形にほぼ同等であり、 また長方形の頂点部に多少の丸みをつけたものは、長方形にほぼ同等である。 しかし、長方形の両短辺に大きい丸みをつけて楕円形に近づけると、本考案の 作用効果は減殺され消滅する。 本考案の本質及び特徴点は、実施例や図面を通して明らかになるが、実施例の 説明は本考案の理解を深めるものあり、本考案はそれによって限定されるのでは ない。The magnetic field of a uniformly magnetized shell is comparable to that produced by a current flowing around the periphery of the shell. The current intensity i is ampere, which is the same numerical value as the strength of the shell, and a shell having the same uniform strength and the same outer circumference produces a field of the same strength at all outer points. In other words, the strength of the magnetic field does not depend on the shape of the shell surface. When the surface of the magnetic levitation table is made to be concave instead of being flat, magnetic centering force (magnetic force in the centripetal direction) cannot be created on the magnetic levitation table. A previously unrecognized feature of the magnetic field on the magnetic shell is the fact that the outer shape of the shell affects the stability of the levitation system using the magnetic shell. In particular, a magnetic shell having a polygonal peripheral edge, particularly a rectangular or square (rectangular) peripheral edge, has a specific area several centimeters above the surface of the shell. The specific region is a place where the gradient of the magnetic field gives a rising force (dH z / dz) and a central force (dHx / dz) to the magnetic dipole on the diagonal line of the polygon. Hereinafter, unless otherwise specified in this specification, the differential symbols d / dz, d / dx, etc. represent deviations. Non-polygons, such as circles and ellipses, cannot create specific overlapping regions where the rising force and the central force are in the same region. A square vertex with some roundness is almost equivalent to a square, and a rectangle vertex with some roundness is approximately equivalent to a rectangle. However, if the two short sides of the rectangle are rounded so that they are close to an ellipse, the effect of the present invention is diminished and disappears. The essence and features of the present invention will be clarified through the embodiments and drawings, but the description of the embodiments deepens the understanding of the present invention, and the present invention is not limited thereto.

【0008】[0008]

【作用】 本考案の磁気浮揚玩具は、対向する第1の面と第2の面が磁気的に同極に磁化 された浮揚用磁石(下方側磁石)と浮揚側磁石(上方の磁石)とが反発する。 このようにして浮揚用磁石の上方にある第2の磁石は、浮揚用磁石が作る磁場 中で、正の勾配を持つ水平方向の磁力を受け、また、負の勾配を持つ鉛直方向の 磁力を受けて浮揚用磁石の上方の特定領域に安定する。 本考案の円形でない多角形状の浮揚用磁気台は、このような特定領域を作り出 す。 浮揚側磁石は、このような特定領域の平行な又は平行に近い磁力線、即ち均一 な磁力線からなる磁力線束の中で、ほぼ鉛直方向の合力を受ける。 回転する浮揚側磁石の鉛直向きの回転軸の僅かの不安定性は、空気摩擦又は/ 及び磁気摩擦によるジャイロ効果により取り除かれる。 本考案によれば、浮揚側磁石は、具体的には実施例で述べるような物理的作用 を受けて安定する。 本考案は、均一に磁化された面上の磁場において、従来認識されていない特徴 的な性質を利用したもので、それに浮上磁石の回転運動を加えて、1つの磁石の 上方に他の磁石を機械的に拘束せずに安定させる磁気浮揚安定作用に基づく。The magnetic levitation toy according to the present invention comprises a levitation magnet (lower magnet) and a levitation magnet (upper magnet) whose opposing first and second surfaces are magnetically magnetized to have the same polarity. Repels. In this way, the second magnet above the levitation magnet receives a horizontal magnetic force having a positive gradient and a vertical magnetic force having a negative gradient in the magnetic field created by the levitation magnet. It receives and stabilizes in a specific area above the levitation magnet. The non-circular polygonal magnetic levitation platform of the present invention creates such a specific area. The levitation side magnet receives an almost vertical resultant force in a magnetic flux of parallel or nearly parallel magnetic fields in such a specific region, that is, a magnetic flux of uniform magnetic flux. The slight instability of the vertical axis of rotation of the rotating levitating magnet is eliminated by the gyro effect due to air friction and / or magnetic friction. According to the present invention, the levitating magnet is stabilized by the physical action as described in the embodiment. The present invention utilizes a characteristic property that has not been recognized in the past in a magnetic field on a uniformly magnetized surface. By adding the rotational motion of a levitating magnet to it, another magnet is placed above one magnet. It is based on the magnetic levitation stabilizing action that stabilizes without mechanical restraint.

【0009】[0009]

【実施例】【Example】

実施例の説明に先立って、本考案の本質的な思想である平板な磁石が作る磁場 の物理的特徴を総論的に説明する。 まず、本考案が利用する物理的な原理・作用をもっとも単純な実施例の系を用 いて説明する。 図1にはN極とS極を持った長さlの磁気双極子2が示されている。 以後、両極にそれぞれに磁気量が集中しているものとして説明する。 今、N極の磁気量をmとしS極の磁気量を−mとすると、磁気双極子2は、磁 気量mと長さlとをかけた積mlに等しい磁気モーメントMを持つ。 磁気モーメントMは、磁気双極子2の軸に沿って磁気量mを持ったN極から磁 気量mを持ったS極に向かう方向の1つのベクトルである。 両極を結ぶ線分の中心から放射方向に向かう磁場ベクトルHrとこれに直交す る角度方向の磁場ベクトルHθとは、磁気双極子2を取りまく磁場中の任意の点 Pで、次式により与えられる。 Prior to the description of the embodiments, the physical characteristics of the magnetic field produced by the flat magnet, which is the essential idea of the present invention, will be described in a general manner. First, the physical principle and operation of the present invention will be described using the system of the simplest embodiment. FIG. 1 shows a magnetic dipole 2 having a north pole and a south pole and having a length of l. Hereinafter, description will be made assuming that the magnetic quantities are concentrated on both poles. Now, assuming that the magnetic quantity of the N pole is m and the magnetic quantity of the S pole is −m, the magnetic dipole 2 has a magnetic moment M equal to the product ml of the magnetic quantity m and the length 1. The magnetic moment M is one vector along the axis of the magnetic dipole 2 in the direction from the N pole having the magnetic amount m to the S pole having the magnetic amount m. A magnetic field vector Hr extending in the radial direction from the center of the line segment connecting the two poles and an angular magnetic field vector Hθ orthogonal thereto are given by the following equation at an arbitrary point P in the magnetic field surrounding the magnetic dipole 2. .

【0010】[0010]

【数1】 [Equation 1]

【0011】 式(1),(2)は、円形領域の面積Aとこの円形上を流れる環状電流iの積 で表される閉じた電流の磁気モーメントにより生じる磁場をも定義していること が電磁気学において知られている。 したがって、以下に述べる永久磁石は、電線で作るコイルと物理的に同等の目 的達成手段と考えてよい。 図2で円形状の環状電流iは、x−y平面内にある。 この電流により生じる磁場は、環状電流iが流れる円の径方向に沿って拡がる 磁力線によって示されている(習慣通り、磁場の方向はN極+から出る力線の方 向として示している)。 磁場の線(磁力線)は、環状電流iの位置よりも高くなるにしたがって発散す る。 このような磁場中に置かれた磁気双極子2(m,−m)は、図2中に場の対称 軸Zの近傍に位置づけられ示されている。 磁気双極子2(m,−m)の鉛直軸に対する角は、図中αで定義されている。 この場にある磁気双極子2は、+mに上向きのまた−mに下向きの力を発生さ せる。 このような力は、双極子を時計方向に回転させるトルクを生じさせている。 このトルクTは、近似的には、 T=Hz・ml・sin(α)=HzM・sin(α) (3) で示される。 これからわかるように、トルクはαが増加すると増加する。 磁気双極子2は、図2に示される位置においては不安定で、跳びはね反転しや がてS極(−m)が下方になり安定した姿態をとることになる(ただし、浮揚し ない)。Equations (1) and (2) also define the magnetic field generated by the magnetic moment of the closed current represented by the product of the area A of the circular region and the annular current i flowing on the circle. Known in electromagnetics. Therefore, the permanent magnet described below can be considered as a physical achievement means that is physically equivalent to a coil made of an electric wire. The circular annular current i in FIG. 2 lies in the xy plane. The magnetic field generated by this current is indicated by the magnetic field lines that extend along the radial direction of the circle in which the annular current i flows (as is customary, the magnetic field direction is shown as the direction of the force line emerging from the N pole +). The lines of magnetic field (lines of magnetic force) diverge as they become higher than the position of the annular current i. The magnetic dipole 2 (m, -m) placed in such a magnetic field is shown in FIG. 2 as being positioned near the field symmetry axis Z. The angle of the magnetic dipole 2 (m, −m) with respect to the vertical axis is defined by α in the figure. The magnetic dipole 2 in this field produces an upward force at + m and a downward force at -m. Such forces produce a torque that causes the dipole to rotate clockwise. This torque T is approximately expressed by T = Hz · ml · sin (α) = HzM · sin (α) (3). As can be seen, the torque increases as α increases. The magnetic dipole 2 is unstable at the position shown in FIG. 2 and jumps and inverts, so that the S pole (−m) becomes downward and the magnetic dipole 2 assumes a stable state (however, it does not levitate). ).

【0012】 このようなトルクを受けることから、従来は浮上磁石を安定に保ったまま力学 的に拘束することなく、即ち、浮上磁石を側方に滑らすこともなく、また、跳び 越えることをさせることもなく、更に反転させることもなく、1つの永久磁石を 他の永久磁石の上方に浮揚させることはきわめて困難であった。 図に示す位置にある限りは、場は上方へ進むと弱くなるので、+mにかかる上 向きの力は−mにかかる力よりも大きくなる。 したがって、磁気双極子2には全体として上向きの力が働く。 この上向きの合力は、磁気双極子2の長さが短いものとして近似すると、次式 により与えられる。 Fz=M・cos(α)(dHz/dz) (4) x方向の力すなわち側方力は同様に次式により与えられる。 Fx=M・cos(α)(dHx/dz) (5) zとともにHxが増加すると、側方力の合力は中心すなわちこの場の軸に向か う方向に方向づけられる。 即ち、場の外側に向かってスライドすることがないような中心力が存在する。 双極子に対する上方及び側方の力は、場の空間的変化率(すなわち勾配)に比 例し、場の強さには比例しない。 場の強さを全体に大きくすれば大きくした分だけ大きくなる。 即ち、比例定数kを用いて磁場の強さHを全体にk倍すればdHx/dzもk 倍になる。 全体に強くなるという表現中の「全体は」は、数学的には「一様」という用語 が用いられ、「均一」とは異なる。 完全に均一な場(全ての磁力線が完全に互いに平行な場)では、磁気双極子2 は、場がいかに強くても並進力を受けないで、トルクのみを受ける。[0012] Because of receiving such a torque, conventionally, the levitating magnet is not mechanically restrained while being kept stable, that is, the levitating magnet is not slid to the side and is jumped over. It was extremely difficult to levitate one permanent magnet above the other permanent magnet without any further reversal. As long as it is in the position shown in the figure, the field weakens as it goes upwards, so the upward force on + m is greater than the force on -m. Therefore, an upward force acts on the magnetic dipole 2 as a whole. This upward resultant force is approximated by assuming that the length of the magnetic dipole 2 is short, and is given by the following equation. Fz = M · cos (α) (dHz / dz) (4) The force in the x direction, that is, the lateral force is similarly given by the following equation. Fx = M · cos (α) (dHx / dz) (5) As Hx increases with z, the resultant force of the lateral forces is directed towards the center, the axis of this field. That is, there is a central force that does not slide toward the outside of the field. The upward and lateral forces on the dipole are proportional to the spatial rate of change (ie, slope) of the field and are not proportional to the field strength. If the strength of the field is increased as a whole, it will be increased by the increased amount. That is, if the strength H of the magnetic field is multiplied by k using the proportional constant k, dHx / dz is also multiplied by k. The word "whole is" in the expression "becomes stronger to the whole" is mathematically different from "uniform" in that the term "uniform" is used. In a perfectly uniform field (where all lines of magnetic force are perfectly parallel to each other), the magnetic dipole 2 receives no torque, no matter how strong the field, but only torque.

【0013】 本考案によれば、磁気殻の上方における磁場の従来認識されていなかった特徴 が明確に認識されている。 即ち、殻の表面上数センチメートルの所で、磁場の勾配が磁気双極子に上昇力 (負のdHz/dz)と中心力(正のdHx/dz)を同時に与えるような重な り領域(共通領域)を持つということである。 この特徴は、例えば、10cm平方の磁気殻について、図3及び図4に示され ている。 両図の横軸は、それぞれにdHz/dz(図3)とdHx/dz(図4)の大 きさを示し、両図の横軸はともに磁気殻からの高さを示す。 磁気殻として、この場合、1平方cm当たり強度780単位極数を持つ1辺1 0cmの正方形の磁気板が用いられている。 この磁気板の対角線上で両対角線の交点すなわち当該正方形の中心から0.5 cm間隔で離隔した点について、鉛直高さzと前記磁気勾配dHz/dz、dH x/dzの関係がプロットされ示されている。 例えば、図3中の表示h=3.0の曲線は、正方形の中心から対角線上で3. 0cm離れた点を通る鉛直線上での高さzと磁気勾配dHz/dzとの関係が示 されている。 全ての半径方向位置でdHz/dzは負の極小値(絶対値としては極大値)を 持ち、正方形(矩形)の中心(h=0.0cm)から遠ざかるにつれて、この極 小値は減少し(絶対値は増大し)、また、極小値をとる鉛直位置は低くなってい る。According to the present invention, previously unrecognized features of the magnetic field above the magnetic shell are clearly recognized. That is, at a few centimeters above the surface of the shell, an overlapping region where the gradient of the magnetic field exerts a rising force (negative dHz / dz) and a central force (positive dHx / dz) on the magnetic dipole at the same time ( Common area). This feature is shown, for example, in FIGS. 3 and 4 for a 10 cm square magnetic shell. The abscissas of both figures show the magnitudes of dHz / dz (Fig. 3) and dHx / dz (Fig. 4), respectively, and the abscissas of both figures show the height from the magnetic shell. In this case, a square magnetic plate with a side of 10 cm and a strength of 780 unit poles per square cm is used as the magnetic shell. The relationship between the vertical height z and the magnetic gradients dHz / dz and dH x / dz is plotted at the intersection of both diagonal lines on the diagonal line of this magnetic plate, that is, at the point separated by 0.5 cm from the center of the square. Has been done. For example, the curve with the display h = 3.0 in FIG. 3 is 3. on the diagonal from the center of the square. The relationship between the height z on the vertical line passing through the point 0 cm apart and the magnetic gradient dHz / dz is shown. DHz / dz has a negative minimum value (maximum absolute value) at all radial positions, and this minimum value decreases as the distance from the center (h = 0.0 cm) of the square (rectangle) ( The absolute value increases), and the vertical position where the minimum value is reached is low.

【0014】 図4に見られるように、dHx/dzは、正方形の中心からの離隔距離に係わ らず、約2.3cmの高さ位置で収斂する値を持ち、また、ある高さ以上で正の 値を持つ。たとえば、hが3.0cmであればdHx/dzは高さ2.3cmで 零になり、この高さ以上になると負の値を持つ。 厚みを貫通する向きに磁化された小さく薄い環状磁石のような双極子は、磁気 殻の軸に沿って磁気殻に対して上昇させられることが、式4のdHz/dzに図 3に示される横軸の値を代入することにより理解される。 磁石に対する上向きの力は、負の勾配dHz/dzがピーク値に達するまで増 し、その後に減少する。中心からの各距離におけるdHz/dzのピーク値(極 小値)は、最大重量の双極子を重力に抗して持ち上げることができる高さ位置で ある。 この最大値よりも幾分少な目の重量を持つ双極子は、dHz/dzのピーク値 を通り越した磁場によって浮揚させられるはずである。 したがって、その点とは異なるがそれより僅かに高い位置で浮揚させられるこ とになる。 もし、このような高さ位置でdHx/dzが負であれば、たとえばz>2.3 cmなら、双極子は側方へスライドし場から外れる。 何故なら、浮揚用磁気台の対角線に沿う正の中心力が存在しないからである。 このような安定を可能にする領域は、2.3cm以下である。As shown in FIG. 4, dHx / dz has a value that converges at a height position of about 2.3 cm regardless of the distance from the center of the square, and is higher than a certain height. Has a positive value at. For example, when h is 3.0 cm, dHx / dz becomes zero at a height of 2.3 cm, and has a negative value above this height. It is shown in dHz / dz of Eq. 4 in FIG. 3 that a small thin annular magnet-like dipole magnetized through the thickness is raised relative to the shell along the axis of the shell. It is understood by substituting the value on the horizontal axis. The upward force on the magnet increases until the negative slope dHz / dz reaches a peak value and then decreases. The peak value (minimum value) of dHz / dz at each distance from the center is the height position where the maximum weight dipole can be lifted against gravity. A dipole with a weight slightly less than this maximum value should be levitated by the magnetic field past the peak value of dHz / dz. Therefore, it will be levitated at a slightly higher position, which is different from that point. If dHx / dz is negative at such a height, for example z> 2.3 cm, the dipole will slide laterally out of the field. This is because there is no positive central force along the diagonal line of the magnetic levitation table. The area that enables such stability is 2.3 cm or less.

【0015】 図3,図4の曲線によると、hが小さい場合には正の中心力が小さく浮上力も 小さいので、10cm平方の磁気殻を用いる場合には、中心からの離隔距離は大 きいほうがよい。 この場合、例えばhは2cmより大きい方が安定性がよい。 一方、hが大きくなりすぎると高さが高くなる場合に中心力が小さくなるので 、hは3cmよりも小さいほうがよい。 このことからすると、磁気モーメントの集合体である浮上側磁石は、磁気殻が 正方形の場合には、内径が約2cm外径が高々3cmの環状磁石にするとよいと いう結論が得られる。このような寸法であれば、環状体は、浮揚し中心に位置づ けられ安定する(すなわち場外に外れ出ることがない。)。 ところで円形状磁気殻の磁場計算によると、中心力が存在する高さ領域で上昇 力が極大値になる高さ領域が重なり合って存在することがない。 即ち、中心力が存在する高さ制限、つまりdHx/dzが正から負に変わる高 さ以下の制限高さが、距離hに対応する全ての半径方向の距離のところで負のピ ーク値dHz/dzよりも小さいところにある。 このように、円形状の磁気台の上方に永久磁石を浮揚させることは不可能であ る。 他の形状の永久磁石たとえば3角形、X字形の永久磁石でテストしてみると、 正方形(矩形)が最も好ましいことがわかった。 このように理論的には、環状磁石は正方形(矩形)の磁気殻の上方に浮上し中 心位置にとどまることができるが、具体的に何らかの拘束をしないならば、環状 磁石は、動転し浮揚用磁気台に落下する。 これを回避するための拘束は、軸の回りに環状磁石を自転させ反転を回避させ るためにジャイロ運動をさせることである。 環状磁石はある角運動量よりも速く回転すると、浮揚用磁気台上でぐらつかず に真っ直ぐに自転する。 空気抵抗により速度が減じると、環状磁石は逆転倒を開始し摂動しついには急 に動転する。環状磁石が安定条件で浮揚しぐらつきを開始するために分析した下 限回転速度は、次により与えられる。According to the curves of FIGS. 3 and 4, when h is small, the positive center force is small and the levitation force is also small. Therefore, when a 10 cm square magnetic shell is used, the distance from the center should be large. Good. In this case, for example, h is more stable when it is larger than 2 cm. On the other hand, when h becomes too large, the central force becomes small when the height becomes high, so h is preferably smaller than 3 cm. From this, it can be concluded that the floating magnet, which is a set of magnetic moments, should be an annular magnet having an inner diameter of about 2 cm and an outer diameter of at most 3 cm when the magnetic shell has a square shape. With such dimensions, the annulus will float and be centered and stable (ie it will not fall out of the field). By the way, according to the magnetic field calculation of the circular magnetic shell, in the height region where the central force exists, the height regions where the ascending force has the maximum value do not exist in an overlapping manner. That is, the height limit at which the central force exists, that is, the limit height equal to or lower than the height at which dHx / dz changes from positive to negative is a negative peak value dHz at all radial distances corresponding to the distance h. It is smaller than / dz. Thus, it is impossible to levitate the permanent magnet above the circular magnetic stand. When tested with other shaped permanent magnets, such as triangular, X-shaped permanent magnets, it was found that squares (rectangles) were most preferred. Thus, theoretically, the ring magnet can float above the square (rectangular) magnetic shell and stay at the center position. However, if no specific constraint is imposed, the ring magnet will move and levitate. Fall on the magnetic table for use. The constraint to avoid this is to rotate the annular magnet around the axis to cause gyro motion to avoid reversal. When the annular magnet rotates faster than a certain angular momentum, it rotates straight on the levitation magnetic table without wobbling. When the speed decreases due to the air resistance, the ring magnet begins to reverse and invert, and eventually perturbs. The lower rotational speed analyzed for the annular magnet to initiate levitating wobble in stable conditions is given by:

【0016】[0016]

【数2】 [Equation 2]

【0017】 本考案を記述するためにここで用いられている設計定数として、環状磁石の動 転を回避するために必要な自転速度は秒速約20回転が要求される。As a design constant used here to describe the present invention, the rotation speed required to avoid the rotation of the annular magnet is required to be about 20 rotations per second.

【0018】 [実施例1] 次に、上記理論的作用原理について説明した本考案の好ましい実施例を説明す る。 図5に示すように、例えば、厚み1.2cm、1辺が5cmの正6角形の外観 を持つ浮揚用磁気台1は、表面が樹脂で成形されている。 浮揚用磁気台1の中に、本考案の重要な構成要素である永久磁石である浮揚用 磁石2、即ち理論的説明のために用いた用語の磁気殻が埋め込まれている。 図6に示すように、浮揚用磁気台1は合成樹脂により覆われ浮揚用磁気台1の 内部に浮揚用磁石2が隠されている(尚、図5、図7〜図10では、内部の浮揚 用磁石を省略した)。 説明の便宜上、浮揚用磁石2は上面側がN極であるとする。 浮揚用磁気台1は浮揚用磁石2が覆い隠されているので、磁石の存在を見る者 に感じさせずに後述するように磁気浮揚コマを浮上させて、見る者を驚かせる効 果がある。 浮揚用磁気台1の内部に隠されている浮揚用磁石2は、必ずしも6角形である 必要はない。 理論で明らかにしたように、むしろ浮揚用磁石2は、4辺形特に正方形である のがベターである。 一般的にいうと、実質的に多角形の板状であればよく、円形、周縁が滑らかな 楕円形状は不適である。[Embodiment 1] Next, a preferred embodiment of the present invention, which describes the theoretical principle of operation, will be described. As shown in FIG. 5, for example, the surface of a magnetic levitation platform 1 having a regular hexagonal shape with a thickness of 1.2 cm and a side of 5 cm is molded of resin. In the levitation magnetic stand 1, a levitation magnet 2 which is a permanent magnet which is an important component of the present invention, that is, a magnetic shell used in the theoretical explanation is embedded. As shown in FIG. 6, the levitation magnetic stand 1 is covered with a synthetic resin, and the levitation magnet 2 is hidden inside the levitation magnetic stand 1 (in FIGS. 5 and 7 to 10, the inside of the levitation magnet 2 is hidden). The levitation magnet is omitted). For convenience of explanation, it is assumed that the levitation magnet 2 has an N pole on the upper surface side. Since the levitation magnetic stand 1 has the levitation magnets 2 hidden, it has the effect of astonishing the viewer by raising the magnetic levitation top as described below without making the viewer feel the presence of the magnets. . The levitation magnet 2 hidden inside the levitation magnetic stand 1 does not necessarily have to be hexagonal. As the theory reveals, it is better that the levitation magnet 2 is a quadrilateral, especially a square. Generally speaking, a plate having a substantially polygonal shape may be used, and a circular shape or an elliptical shape having a smooth peripheral edge is not suitable.

【0019】 永久磁石の厚みは、実質的に重要な技術的意味を持たない。 また磁力線束ができるだけ鉛直方向に向いていることが望ましい。 一様に磁力が大きくなると(微分に関係せずに大きくすると)、後述する浮揚 コマの重さ(質量)を大きくすることができる。 後述するコマの浮揚を上手に行うために、特に、当該おもちゃの操作に慣れて いない初心者のために、浮上用補助具3が用いられる。 浮上用補助具3は、磁力を持たない単なる板で磁気遮蔽しない板を用いる。 浮上用補助具3は、これを鉛直方向に貫通する浮揚用磁石2の磁力線が弱まら ない材質のもの、即ち板状の薄い絶縁体がよく、例えば、透明な樹脂シートが採 用される。 浮上用補助具3を持ち上げる操作のために便利なように、浮上用補助具3の周 縁の1部から把手4が突出している。 浮上用補助具3は、把手4の部分を除くと平面図としては浮揚用磁気台1に同 形が好適である。 このような浮上用補助具3を用いる場合は、浮上用補助具3の上方に磁気浮揚 コマ5が配置される。 磁気浮揚コマ5は、浮上側の円形の永久磁石である浮揚側磁石6と心棒7と必 要ならば重さ調整用リング8とからなる。 円形の磁石とは、例えば、ディスク状磁石、リング状磁石である。 浮揚側磁石6は、下側が浮揚用磁石2と反対のN極である。The thickness of the permanent magnet has virtually no significant technical meaning. Further, it is desirable that the magnetic flux is oriented in the vertical direction as much as possible. If the magnetic force increases uniformly (increases regardless of the differential), the weight (mass) of the levitation piece, which will be described later, can be increased. The levitation assisting tool 3 is used for levitation of the top, which will be described later, especially for beginners who are not familiar with the operation of the toy. The levitation assisting tool 3 is a simple plate having no magnetic force and not a magnetic shield. The levitation assisting tool 3 is preferably made of a material that does not weaken the magnetic lines of force of the levitation magnet 2 penetrating vertically through the levitation assisting tool 3, that is, a plate-shaped thin insulator, for example, a transparent resin sheet is used. . A handle 4 is projected from a part of the peripheral edge of the levitation assisting tool 3 so as to be convenient for lifting the levitation assisting tool 3. The levitation assisting tool 3 preferably has the same shape as the levitation magnetic stand 1 in a plan view except for the handle 4. When such a levitation assisting tool 3 is used, the magnetic levitation top 5 is arranged above the levitation assisting tool 3. The magnetic levitation piece 5 comprises a levitation side magnet 6 which is a circular permanent magnet on the levitation side, a mandrel 7 and, if necessary, a weight adjusting ring 8. The circular magnet is, for example, a disk magnet or a ring magnet. The levitation side magnet 6 is an N pole whose lower side is opposite to the levitation magnet 2.

【0020】 図5に示す浮揚側磁石6は、リング状であり、その理由は理論説明で明らかに したように、中心部に磁気モーメントが存在しないリング状磁石(例えば、10 cm平方の磁気殻の場合は、内径2cm,外径3cm)であることが浮上力及び 安定性のために好ましいからである。 中心部の磁気モーメントが外周側のそれより小さいものも、磁石としてはリン グ状であると考えることができる。 浮揚側磁石6の厚みは、実質的に重要な技術的意味を持たない(ただし、式4 ,5はこの厚みが零に限りなく接近する極限のものとして表現されている)。 磁力線束は、できるだけ鉛直方向に向いていることが望ましく、磁力が一様に 大きくなれば浮揚側磁石6を含む浮揚コマ5の重さ(質量)を大きくすることが できる。 尚、磁気浮揚コマは磁石のみでできたディスクまたはリングでよく、必ずしも 心棒7を必要としない。 また、リング状磁石の中心にはめ込む重さ調整用リング8もバランスが合えば 必ずしも必要ではない。 通常は重さ調整用リング8を用いるが、この時は調整用リング8は心棒に通さ れ浮揚側磁石6の上面に載置される。 調整用リング8は、重さが異なるもの、即ち外径が異なる大小複数枚のものを 上下に重ねて用いることができる。The levitation side magnet 6 shown in FIG. 5 has a ring shape, and the reason thereof is, as has been clarified in the theoretical explanation, a ring-shaped magnet (for example, a magnetic shell of 10 cm square having no magnetic moment at the center). In this case, it is preferable that the inner diameter is 2 cm and the outer diameter is 3 cm in view of the levitation force and stability. A magnet whose magnetic moment at the center is smaller than that at the outer circumference can be considered to be a ring shape as a magnet. The thickness of the levitation side magnet 6 does not have a practically important technical meaning (however, the expressions 4 and 5 are expressed as the extreme values where the thickness approaches zero as much as possible). It is desirable that the magnetic flux be oriented in the vertical direction as much as possible, and if the magnetic force is uniformly increased, the weight (mass) of the levitation piece 5 including the levitation side magnet 6 can be increased. The magnetic levitation piece may be a disk or ring made of only a magnet, and the mandrel 7 is not always necessary. Further, the weight adjusting ring 8 fitted in the center of the ring-shaped magnet is not always necessary if it is balanced. Normally, the weight adjusting ring 8 is used, but at this time, the adjusting ring 8 is passed through the mandrel and placed on the upper surface of the levitation side magnet 6. The adjusting rings 8 having different weights, that is, a plurality of large and small ones having different outer diameters can be used in a vertically stacked manner.

【0021】 次に、浮揚用磁気台1の上方に磁気浮揚コマ5を浮揚させる手順について説明 する。 先ず、図5に示すように、浮揚用磁気台1を水平に置き、その上に浮上用補助 具3を重ねて水平に静置する。 この時、浮揚用磁気台1の周縁と浮上用補助具3の周縁が重なるように置く( この例のように、浮揚用磁気台1と浮上用補助具3とが略同形の場合は、両者が 揃えやすい)。 このような状態では、浮揚用磁気台1の中の浮揚用磁石2の中心部の磁力線が 浮上用補助具3の中心を貫通する。 次に、磁気浮揚コマ5の心棒7の下端を浮上用補助具3のほぼ中央に位置させ 浮上用補助具3上で磁気浮揚コマを回転させる。 次に、把手4を指で持って浮上用補助具3を水平に維持しながら上昇させる。 この時、磁気浮揚コマ5は、図7に示すように、心棒の下端が浮上用補助具3 の上面に接したままで持ち上げられる。 そして更に持ち上げると、理論説明で述べたように、高さが高くなったある位 置で上昇力が極大になるので、この高さ位置に接近した磁気浮揚コマ5は、図8 に示すように、真っ直ぐ鉛直上方に浮上用補助具3から急に飛び上がる。 磁気浮揚コマ5は、空中に一旦飛び上がってやや降下するが、ほぼ瞬間的にあ る高さ位置で停止して安定する。 ここで図9に示すように、浮上用補助具3を素早く引き抜いて浮揚用磁気台1 から取り除いてやる。Next, a procedure for levitating the magnetic levitation piece 5 above the levitation magnetic stand 1 will be described. First, as shown in FIG. 5, the levitation magnetic stand 1 is placed horizontally, and the levitation assisting tool 3 is placed thereon and left horizontally. At this time, the levitation magnetic stand 1 and the levitation assisting tool 3 are placed so that the peripheral edges thereof overlap (when the levitation magnetic stand 1 and the levitation assisting tool 3 have substantially the same shape as in this example, both Are easy to align). In such a state, the magnetic line of force at the center of the levitation magnet 2 in the levitation magnetic stand 1 penetrates the center of the levitation assisting tool 3. Next, the lower end of the mandrel 7 of the magnetic levitation piece 5 is positioned substantially at the center of the levitation aid 3 and the magnetic levitation piece is rotated on the levitation aid 3. Next, the handle 4 is held by a finger and the levitation assisting device 3 is raised while being kept horizontal. At this time, the magnetic levitation piece 5 is lifted with the lower end of the mandrel in contact with the upper surface of the levitation assisting tool 3, as shown in FIG. Then, when further raised, as described in the theoretical explanation, the ascending force becomes maximum at a certain position where the height becomes higher, so that the magnetic levitation top 5 approaching this height position is as shown in FIG. , Suddenly jumps vertically upward from the levitation aid 3. The magnetic levitation top 5 temporarily jumps up into the air and slightly descends, but stops at a height position almost instantaneously and becomes stable. Here, as shown in FIG. 9, the levitation assisting tool 3 is quickly pulled out and removed from the levitation magnetic table 1.

【0022】 磁気浮揚コマ5の重量を調整しておくことで、磁気浮揚コマ5は横方向安定限 界高さ位置よりも低い位置で安定する(この横方向安定限界高さ位置は、3.1 cmより低い安定位置であった)。 このように安定する高さ位置は、磁場の勾配(dHz/dz)が極小値(絶対 値としては最大値)になる高さ位置であるが、磁気浮揚コマ5の重さと前述の式 (3)等に現れている磁気モーメントMによって影響を受ける。 磁気浮揚コマ5の重さを調整して、前記極小値の高さ位置に磁気浮揚コマ5の 浮揚側磁石6を誘導することにより、上下方向の安定性を最もよくすることがで きる。 また、その高さ位置は、微分係数の大きさにより定まるが、一様に比例定数倍 だけ大きくなる。 安定している磁気浮揚コマ5の心棒7の頂部を少し下方に押すと、磁気浮揚コ マ5は少し下降した後に元の高さ位置よりも少し上方の位置まで跳ね上がる運動 をするが、速やかに元の高さ位置で安定する。 このような高さ位置で横方向の磁気勾配(dHx/dz)が正であれば、磁気 浮揚コマ5は中心力を受ける。 初期には横方向に揺れるが浮揚用磁石2の中心軸に心棒7の中心軸が重なる位 置で安定する。By adjusting the weight of the magnetic levitation piece 5, the magnetic levitation piece 5 is stabilized at a position lower than the lateral stable limit height position (the lateral stable limit height position is 3. Stable position below 1 cm). The stable height position is a height position where the gradient (dHz / dz) of the magnetic field has a minimum value (maximum absolute value), but the weight of the magnetic levitation top 5 and the above equation (3) ) And the like, it is affected by the magnetic moment M. By adjusting the weight of the magnetic levitation piece 5 and guiding the levitation side magnet 6 of the magnetic levitation piece 5 to the position of the minimum value, the vertical stability can be maximized. The height position is determined by the size of the differential coefficient, but it uniformly increases by a proportional constant. When the top of the mandrel 7 of the stable magnetic levitation piece 5 is pushed slightly downward, the magnetic levitation comma 5 makes a slight descent and then jumps up to a position slightly above the original height position, but quickly Stable at the original height. If the lateral magnetic gradient (dHx / dz) is positive at such a height position, the magnetic levitation top 5 receives a central force. Initially, it sways in the lateral direction, but becomes stable when the central axis of the levitation magnet 2 and the central axis of the mandrel 7 overlap.

【0023】 この実施例においては、3.1cm以上の高さ位置での横方向の安定性は得ら れない。 式(3)で表されるトルクが、磁気浮揚コマ5の浮揚用磁石2に発生するが、 式(6)で表される下限角速度以上の角速度を持っているならば、ジャイロ効果 で真っ直ぐに安定して自転する。 磁気浮揚コマ5の安定性に寄与する空気抵抗は、磁気浮揚コマ5の自転角速度 を低下させる。 式(3)の角速度当たりまで低下した磁気浮揚コマ5は、やがて揺れを開始し 、高さ位置を変えて降下し横方向にも揺れだし摂動して、ついには急速に安定性 を失い、逆転倒し浮揚用磁気台1に吸着する。 このような運動は1つの典型的なものであり、回転させた磁気浮揚コマ5を浮 上用補助具3上に載せたときの初期条件により、様々な運動をすることから、各 自で工夫して面白く遊ぶことができる。 浮上用補助具3で磁気浮揚コマ5を持ち上げても磁気浮揚コマ5が浮上用補助 具3から離れずに浮揚しない場合は、磁気浮揚コマ5が重すぎる場合と考えられ る。In this embodiment, lateral stability cannot be obtained at a height of 3.1 cm or more. The torque expressed by the equation (3) is generated in the levitation magnet 2 of the magnetic levitation top 5, but if the angular velocity is equal to or higher than the lower limit angular velocity expressed by the equation (6), it is straightened by the gyro effect. Stable rotation. The air resistance that contributes to the stability of the magnetic levitation piece 5 reduces the rotation angular velocity of the magnetic levitation piece 5. The magnetic levitation piece 5 that has decreased to the angular velocity of equation (3) starts to sway, then changes its height position and descends, sways in the lateral direction and perturbs, and finally loses stability and reverses. It is attracted to the magnetic base 1 for tilting and levitation. Such a motion is one typical one, and various motions are performed depending on the initial conditions when the rotated magnetic levitation top 5 is placed on the levitation assisting device 3. Then you can play with fun. If the magnetic levitation piece 5 does not levitate without being separated from the levitation aid 3 even if the magnetic levitation piece 5 is lifted by the levitation aid 3, it is considered that the magnetic levitation piece 5 is too heavy.

【0024】 この場合に、重さ調整用リング8を取り除くか、又は軽い重さ調整用リング8 と交換するなどの重量調整を繰り返し行う。 このような調整を行っていると、図3中にH1で示す高さ位置にある磁気浮揚 コマ5は、磁場勾配が極値になるH2に向かって飛び上がる(尚、浮揚用磁石が 正方形のものについての関数関係を示しているが、正6角形の場合でも図3と同 様な関数形を示す。この実施例の説明のために便宜的に図3を援用する)。 逆に、磁気浮揚コマ5が浮上用補助具3から突如として高く跳び上がり不安定 になって落下するようなら、重さ調整用リング8を増やしたり交換したりして磁 気浮揚コマ5の重量を大きくする。 適正重量にすると高さH2で上下方向には最も安定する。 しかし、この安定性は本質的でなく、浮上力とコマの重量とが釣り合うという 意味での安定性である。 横方向の安定性は磁気浮揚コマ5の重量との間に直接の関係がなく、本質的で あり、磁気浮揚台1の中心の鉛直上方線からずれれば、強引に前記鉛直上方線上 に引き戻す安定性がある。In this case, weight adjustment such as removing the weight adjusting ring 8 or replacing it with a light weight adjusting ring 8 is repeated. When such adjustment is performed, the magnetic levitation top 5 at the height position indicated by H1 in FIG. 3 jumps toward H2 where the magnetic field gradient has an extreme value (the levitation magnet has a square shape). 3 shows a functional relationship similar to that of FIG. 3 even in the case of a regular hexagon. For convenience of explanation of this embodiment, FIG. 3 is incorporated. On the contrary, if the magnetic levitation piece 5 suddenly jumps up from the levitation assisting tool 3 and becomes unstable and falls, increase or replace the weight adjusting ring 8 to change the weight of the magnetic levitation piece 5. To increase. With the proper weight, the height H2 is the most stable in the vertical direction. However, this stability is not essential, and it means that the levitation force and the weight of the top are balanced. The lateral stability has no direct relation to the weight of the magnetic levitation top 5 and is essential. If it deviates from the vertical upward line at the center of the magnetic levitation platform 1, it will be pulled back to the vertical upward line. It is stable.

【0025】 [実施例2] 図10は本考案の他の実施例を示す。 これは、磁気浮揚コマ5を浮揚させる高さ位置を増大させるために改良したも のである。 実施例1と外観的に殆ど同じであり、浮揚用磁石2の幾何学的中心Gの近傍の 磁場が弱められている点で実施例1と異なる。 中心部の磁場は、図中破線で示すように浮揚用磁石2に中心穴10を開けるこ とにより弱められ、磁気ディスク11の上面をS極にした反対極の磁気ディスク 11を中心穴10に挿入することによっても更に弱められる。 磁気ディスク11を容易に着脱自在とし、大小異なる磁気力のもので磁場の強 さ調整を簡単に行なうことができる。 また、中心穴10を開けずに浮揚用磁石2の中心部の裏側に裏側の極と同極性 の極を上面側とする磁気ディスクを張り付けても同様な効果がある。Second Embodiment FIG. 10 shows another embodiment of the present invention. This is an improvement in order to increase the height position at which the magnetic levitation piece 5 is levitated. The appearance is almost the same as that of the first embodiment, and is different from the first embodiment in that the magnetic field near the geometric center G of the levitation magnet 2 is weakened. The magnetic field in the central portion is weakened by opening the central hole 10 in the levitation magnet 2 as shown by the broken line in the figure, and the magnetic disk 11 having the opposite pole with the upper surface of the magnetic disk 11 being the S pole is formed in the central hole 10. It is further weakened by inserting it. The magnetic disk 11 can be easily attached and detached, and the strength of the magnetic field can be easily adjusted with different magnetic forces. The same effect can be obtained by sticking a magnetic disk having a pole having the same polarity as the back side pole on the back side to the back side of the center of the levitation magnet 2 without opening the center hole 10.

【0026】 [実施例3] 図11に示す浮揚用磁石2は、永久磁石の代わりに電磁石20を用いたもので ある。 磁気殻としては、永久磁石と環状電流とが同等であるから、実施例3の作用は 実施例1,2と基本的には同等である。 環状電流は、ほぼ閉じた電線21またはコイルの両端に電圧を印加することに より発生させることができる。 この場合、磁気的な場の量の絶対値を変えることができるが、磁気勾配の関数 形は変えることはできない。 一様に磁場を定数倍することができるので、磁気浮揚コマ5の最高安定点の高 さ位置を変えることが可能である。 一方、電流制御により磁気浮揚コマ5の鉛直方向の運動を起こさせることもで きる。 この場合にも、逆回り電流を通す閉じた電線又はコイルで形成した電磁石22 を電線21の中央部に設けて、磁気浮揚コマ5の浮上高さを変更することができ る。 即ち電磁石22の電流制御によっても磁気浮揚コマ5の鉛直方向の運動制御を 行うことが可能である。Example 3 The levitating magnet 2 shown in FIG. 11 uses an electromagnet 20 instead of a permanent magnet. As the magnetic shell, since the permanent magnet and the annular current are equivalent, the operation of the third embodiment is basically the same as that of the first and second embodiments. The annular current can be generated by applying a voltage across the substantially closed wire 21 or coil. In this case, the absolute value of the magnetic field quantity can be changed, but the functional form of the magnetic gradient cannot be changed. Since the magnetic field can be uniformly multiplied by a constant, it is possible to change the height position of the highest stable point of the magnetic levitation piece 5. On the other hand, it is also possible to cause a vertical movement of the magnetic levitation piece 5 by controlling the current. Also in this case, the flying height of the magnetic levitation piece 5 can be changed by providing the electromagnet 22 formed of a closed electric wire or coil through which a reverse current is passed in the center of the electric wire 21. That is, it is possible to control the movement of the magnetic levitation piece 5 in the vertical direction also by controlling the current of the electromagnet 22.

【0027】 次に浮揚用磁気台について述べる。 図12〜図28は、実施例1における浮揚用磁気台1の形状を変更した例を示 したものである(以下、参考までに、図には磁気浮揚コマ5を浮いた状態で示し てある)。 図12〜図19における浮揚用磁気台1は、上面が4角形になったものを示し ている。 図12の浮揚用磁気台1は、正方形をしており、内蔵された浮揚用磁石2も正 方形である。 磁気浮揚コマ5の安定性は正6角形よりも正方形の方が良いことは、既に理論 説明のところで既に述べた通りである。 磁気浮揚コマ5が浮揚用磁気台1上で浮揚する作用は実施例1と同様である。 図13に示す浮揚用磁気台1は、正方形に似ているが各辺内方に滑らかに窪み 角部に丸みを与えられた概正方形のものである。 図14に示す浮揚用磁気台1は、正方形に似ているが各辺内方に滑らかに窪み 角部に丸みを与えられていない概正方形のものである。 図15に示す浮揚用磁気台1は、各辺の中央の一部を内方に滑らかに窪ませた 概正方形のものである。 これら概4角形の場合でも、中心位置からの各距離hについて、各磁場勾配と 高さ位置との図3,4に示す関係はほぼ同様である。 また、図16に示す浮揚用磁気台1は角部がテーパ状になったものである。 図17に示す浮揚用磁気台1は下部にトンネル部1Cを設けたものである。 図18に示す浮揚用磁気台1は下部に支持脚1Dを有するもので、一脚テーブ ル状にしたものである。 この支持脚1Dに対して浮揚用磁石部を回転自在にすると磁場が回転して磁気 浮揚コマの浮揚状態を積極的に乱すことができ面白い。 図19に示す浮揚用磁気台1は側面に受け部1Eを設けたもので、磁気浮揚コ マ5の回転が止まり落下して浮揚用磁気台1からこぼれ落ちても、この受け部1 Eで受け止めることができる。Next, the levitation magnetic stand will be described. 12 to 28 show an example in which the shape of the magnetic levitation table 1 in the first embodiment is changed (hereinafter, for reference, the magnetic levitation piece 5 is shown in a floating state). ). The levitation magnetic stand 1 in FIGS. 12 to 19 has a quadrangular upper surface. The magnetic levitation table 1 shown in FIG. 12 has a square shape, and the levitation magnet 2 incorporated therein is also a square. As described above in the theoretical explanation, the stability of the magnetic levitation piece 5 is better when it is a square than when it is a regular hexagon. The operation of the magnetic levitation top 5 to levitate on the levitation magnetic stand 1 is the same as in the first embodiment. The magnetic levitation table 1 shown in FIG. 13 is similar to a square, but is approximately square with smooth indents on each side and rounded corners. The levitation magnetic stand 1 shown in FIG. 14 is a substantially square one which is similar to a square but is smoothly recessed inward on each side and has no rounded corners. The levitation magnetic stand 1 shown in FIG. 15 is a roughly square one in which a part of the center of each side is smoothly recessed inward. Even in the case of these approximately quadrangular shapes, the relationships between the magnetic field gradients and the height positions shown in FIGS. 3 and 4 are substantially the same for each distance h from the center position. The levitation magnetic stand 1 shown in FIG. 16 has a tapered corner. The levitation magnetic stand 1 shown in FIG. 17 is provided with a tunnel portion 1C at the bottom. The levitation magnetic stand 1 shown in FIG. 18 has a supporting leg 1D at the bottom, and is a monopod table. When the levitation magnet section is made rotatable with respect to the support leg 1D, the magnetic field rotates and the levitation state of the magnetic levitation piece is actively disturbed, which is interesting. The magnetic levitation table 1 shown in FIG. 19 has a receiving portion 1E on its side surface. Even if the magnetic levitation comma 5 stops rotating and falls and spills from the magnetic levitation table 1, it is received by the receiving portion 1E. be able to.

【0028】 図20〜図22に示す浮揚用磁気台1は、上面が円形状になったものを示して いる。 図20に示す浮揚用磁気台1は、単なる円形状のもので、図21は上面を載頭 形にしたものであり、図22は側面に岩場状の装飾1Bを施したものである。 図22の浮揚用磁気台1の場合は、高さ調整用手段30(高さ調整用手段につ いては後述する)が設けられている。 それぞれ内蔵されている浮揚用磁石2は、先に理論のところで述べたように円 形では浮揚しないことから、最も好適な正方形のものを使っている。 図23示す浮揚用磁気台1は、正3角形のもので、内蔵される浮揚用磁石2も 同様な正3角形である。 正3角形の場合は、その重心と3頂点とを結ぶ線上で各hをとれば、各磁場勾 配と高さ位置との図3,4に示す関係はほぼ同様である。 図24示す浮揚用磁気台1は、多角星型のもので、内蔵される浮揚用磁石2も 同様な多角星型である。 図25〜図28は、水平調整手段(高さ調整用手段及び水平感知手段)を備え た浮揚用磁気台1を示す。 水平調整手段は、高さ調整用手段30と水平感知手段29とより構成される。 図25に示す高さ調整手段30は、底部に設けられた3点調整式のネジ足であ り、3つのネジ足をまわして浮揚用磁気台1の水平出しを行うものである。 図26に示す高さ調整手段30は、3点調整式の楔板であり、3つの楔板を浮 揚用磁気台1の底面に出し入れして浮揚用磁気台1の水平出しを行う。 図27に示す高さ調整手段30は、鍔部1Aに設けられた3点調整式のネジ足 であり、3つのねじ足をまわして浮揚用磁気台1の水平出しを行うが、図25の ネジ足と異なって、鍔部1Aに取り付けられているため、ネジを上側からも回す ことができる。 図28に示す高さ調整手段30は、浮揚用磁気台1に設けた4本の脚の下端に ネジ足を設けたものであり、4つのネジ足をまわして浮揚用磁気台1の水平出し を行うものである。The magnetic levitation table 1 shown in FIGS. 20 to 22 has a circular upper surface. The levitation magnetic stand 1 shown in FIG. 20 is of a simple circular shape, FIG. 21 has a top surface with a head shape, and FIG. 22 has a rocky decoration 1B on the side surface. In the case of the levitation magnetic stand 1 of FIG. 22, height adjusting means 30 (height adjusting means will be described later) is provided. The levitating magnets 2 incorporated in each are the most suitable square magnets because they do not levitate in a circular shape as described in the above theory. The levitation magnetic stand 1 shown in FIG. 23 is a regular triangle, and the levitation magnet 2 incorporated therein is also a regular triangle. In the case of a regular triangle, if each h is taken on the line connecting the center of gravity and the three vertices, the relationship between each magnetic field gradient and the height position shown in FIGS. The levitation magnetic stand 1 shown in FIG. 24 is of a polygonal star type, and the levitation magnet 2 incorporated therein is also a polygonal star type. 25 to 28 show a levitation magnetic stand 1 provided with horizontal adjusting means (height adjusting means and horizontal sensing means). The horizontal adjusting means includes a height adjusting means 30 and a horizontal sensing means 29. The height adjusting means 30 shown in FIG. 25 is a three-point adjusting type screw leg provided at the bottom, and the three magnetic legs are turned to horizontally level the magnetic levitation platform 1. The height adjusting means 30 shown in FIG. 26 is a three-point adjustment type wedge plate, and the three wedge plates are put in and taken out from the bottom surface of the levitation magnetic mount 1 to horizontally level the levitation magnetic mount 1. The height adjusting means 30 shown in FIG. 27 is a three-point adjusting type screw leg provided on the collar portion 1A, and the three magnetic legs are turned to horizontally level the magnetic levitation table 1. Unlike the screw foot, it is attached to the collar 1A, so the screw can be turned from the upper side. The height adjusting means 30 shown in FIG. 28 is one in which screw legs are provided at the lower ends of the four legs provided on the magnetic levitation table 1, and the four magnetic pedestals are turned horizontally by turning the four screw legs. Is to do.

【0029】 図25〜図28の浮揚用磁気台1の上面側には、それぞれ水平感知手段29で ある例えば、球形状の気泡管が取り付けられている(もっとも、水平感知手段と しては、水平を感知するものであれば、これ以外にも採用可能である。) 浮揚用磁石2の第1の平面が水平になった時、気泡管の球状管の頂部(中心) に気泡が位置することから、水平を感知認識できるものである。 尚、通常は浮揚し易さの観点から、浮揚用磁気台1を水平に維持して磁気浮揚 コマ5を浮揚させるが、極端な場合、浮揚用磁石2は必ずしも水平に設定しなけ ればならないものではない。 浮揚用磁石2が水平面から少し傾いている場合は、浮揚磁気コマの軸が少し傾 くだけである。On the upper surface side of the levitation magnetic stand 1 shown in FIGS. 25 to 28, horizontal sensing means 29, for example, spherical bubble tubes are attached (however, as the horizontal sensing means, Other than this, it can be used as long as it senses the level.) When the first plane of the levitation magnet 2 is horizontal, bubbles are located at the top (center) of the spherical tube of the bubble tube. Therefore, the horizontal can be sensed and recognized. Normally, from the standpoint of easiness of levitation, the levitation magnetic stand 1 is kept horizontal to levitate the magnetic levitation top 5, but in an extreme case, the levitation magnet 2 must always be set horizontally. Not a thing. When the levitation magnet 2 is slightly tilted from the horizontal plane, the axis of the levitation magnetic piece is only slightly tilted.

【0030】 次に、磁気浮揚コマを浮揚させる際、補助的に使用する浮上用補助具について 述べる。 図29は、実施例1に使ったものとは異なった浮上用補助具3の変形例を示す もので、実施例1では正6角形のものが、この場合は正方形になっている。 図に示すように、浮上用補助具の正方形の透明な樹脂シートの中央点を中心と して数個の同心円からなる中心点表示35が印刷されている。 これは、磁気浮揚コマ5を回してこの上の中心部に誘導するための目安として 用いるためのものである。 通常、このような浮上用補助具3は、浮揚用磁気台1の形状に同形のものとす る(例えば、浮揚用磁気台1が6角形の場合、浮上用補助具3もそれと同形の6 角形とすれば良い)。 また把手4を付けておくと持つのに便利であるが、必ずしも必要ではない。 図30に示す浮上用補助具3は、図29のそれと形状的に大差はないが、中心 点表示35の領域を除く部分に粗目36をつけ、この上の磁気浮揚コマ5が外方 向に滑ろうとしても中心部から容易に離脱しないように工夫したものである。Next, a levitation auxiliary tool that is used as an auxiliary when the magnetic levitation top is levitated will be described. FIG. 29 shows a modified example of the levitation assisting device 3 different from that used in the first embodiment. In the first embodiment, a regular hexagonal one is a square in this case. As shown in the figure, a center point display 35 composed of several concentric circles centering on the center point of the square transparent resin sheet of the floating aid is printed. This is to be used as a guide for turning the magnetic levitation top 5 and guiding it to the central portion above it. Usually, such a levitation assisting tool 3 has the same shape as that of the levitation magnetic stand 1 (for example, when the levitation magnetic stand 1 is a hexagon, the levitation assisting tool 3 also has the same shape). It should be square). It is convenient to hold the handle 4 but it is not always necessary. The levitation assisting tool 3 shown in FIG. 30 is similar in shape to that of FIG. 29, but is provided with a coarse portion 36 except the area of the center point display 35, and the magnetic levitation piece 5 on the levitation supporting tool 3 is directed outward. Even if it tries to slip, it is designed so that it does not easily come off from the center.

【0031】 次に、磁気浮揚コマについて述べる。 図31は本考案で主に使用される磁気浮揚コマ5を示し、図31(a)は斜軸 投影図、図31(b)はその側面図である。 磁気浮揚コマ5は、実施例1で簡単に説明した磁気浮揚コマ5に全く同じであ る。磁気浮揚コマ5は、主として浮揚側磁石6と心棒7とから構成され、必要な らば重さ調整用リング8が加わる。 心棒7の浮上用補助具3に接する下端部は太めに丸く形成されており、心棒7 の上部は、指で回せるように先細に形成されている。 浮揚側磁石6は、磁石体が裸の心棒7に取り付けられたものでもかまわないが 、樹脂製の保護体に埋め込まれている方がよい(以下、保護体付き磁石を浮揚側 磁石6という)。 浮揚側磁石6はリング状に形成されており、浮揚側磁石6には、心棒通し穴( 図示せず)が開けられ、この心棒通し穴に心棒7が圧入されている。 心棒7に上方から下側き重さ調整用リング8aと上側の重さ調整用リング8b とが通され、それぞれに軸方向に多層状に重ねられて嵌め込まれる。 このような下側の重さ調整用リング8aと上側の重さ調整用リング8bとの他 に、調節のため必要に応じて更に幾つかの重さ調整用リングを使用することも勿 論できる。 心棒7の上方から、輪ゴムまたはOリングなどの止め輪40が心棒7にはめ込 まれる。 止め輪40は、下側の重さ調整用リング8a及び上側の重さ調整用リング8b を浮揚側磁石6との間で弾力的に挟み込み、下側の重さ調整用リング8aと上側 の重さ調整用リング8bの浮揚側磁石6からの離脱を防ぐ。 もっとも、挟み込まなくても重さ調整用リングから離してはめ込んでおくこと により、少なくとも重さ調整用リングの心棒7からの離脱を無くす。Next, the magnetic levitation piece will be described. FIG. 31 shows a magnetic levitation top 5 mainly used in the present invention, FIG. 31 (a) is an oblique-axis projection view, and FIG. 31 (b) is a side view thereof. The magnetic levitation top 5 is exactly the same as the magnetic levitation top 5 briefly described in the first embodiment. The magnetic levitation top 5 is mainly composed of a levitation side magnet 6 and a mandrel 7, and a weight adjusting ring 8 is added if necessary. A lower end portion of the mandrel 7 which is in contact with the levitation assisting tool 3 is formed to be thick and round, and an upper portion of the mandrel 7 is formed to be tapered so that it can be rotated by a finger. The levitation side magnet 6 may have a magnet body attached to the bare mandrel 7, but it is preferable that the levitation side magnet 6 is embedded in a resin protective body (hereinafter, the magnet with a protective body is referred to as the levitation side magnet 6). . The levitation side magnet 6 is formed in a ring shape, and an arbor insertion hole (not shown) is formed in the levitation side magnet 6, and an arbor 7 is press-fitted into this arbor insertion hole. A lower weight adjusting ring 8a and an upper weight adjusting ring 8b are passed through the mandrel 7 from above, and are fitted in the respective axially stacked layers. In addition to the lower weight adjusting ring 8a and the upper weight adjusting ring 8b, it is of course possible to use several weight adjusting rings as necessary for adjustment. . A retaining ring 40 such as a rubber band or an O-ring is fitted into the mandrel 7 from above the mandrel 7. The snap ring 40 elastically sandwiches the lower weight adjusting ring 8a and the upper weight adjusting ring 8b between the levitation side magnet 6 and the lower weight adjusting ring 8a and the upper weight adjusting ring 8b. The separation ring 8b is prevented from coming off the levitation side magnet 6. However, even if the weight adjusting ring is not caught, it is separated from the weight adjusting ring so that at least the weight adjusting ring is not detached from the mandrel 7.

【0032】 図32は磁気浮揚コマ5の他の変形例を示し、図32(a)は斜軸投影図、図 32(b)はその側面図である。 玩具の趣旨を活かした形状即ちUFO型形状に外観を整えた磁気浮揚コマ5を 示している。 浮揚用磁気台1の上に浮揚させた場合、あたかもUFOが着陸寸前の状態のよ うに見え極めて面白い。 図33は磁気浮揚コマ5の更に他の変形例を示し、図33(a)は斜軸投影図 、図33(b)はその側面図である。 形状が球形の磁気浮揚コマ5を示している。 図34は磁気浮揚コマ5の更に他の変形例を示し、図34(a)は斜軸投影図 、図34(b)はその側面図である。 図33のものに枠体5Bを設け地球儀風に変えたものである。 図35は磁気浮揚コマ5の更に他の変形例を示し、図35(a)は斜軸投影図 、図35(b)はその側面図である。 形状が紡錘形の磁気浮揚コマ5を示している。 図36は磁気浮揚コマ5の更に他の変形例を示し、図36(a)は斜軸投影図 、図36(b)はその側面図である。 形状を宇宙船に似せ、飛行士のような形状体5Aのものを心棒7に回転自在に 取り付けることで、磁気浮揚コマ5が浮揚回転した場合、あたかも宇宙飛行士が 遊泳しているような印象を与える。 図37は磁気浮揚コマ5の更に他の変形例を示し、図37(a)は斜軸投影図 、図37(b)はその側面図である。 形状をヘリコプターに似せたものであり、ちょうど、回っているプロペラに相 当する部分が浮揚用磁石部である。 ヘリコプター本体を現す形状体5Aを心棒7にフリーに取り付けることで、磁 気浮揚コマ5が浮揚回転した場合、あたかもプロペラが回っているような印象を 与えるものである。FIG. 32 shows another modification of the magnetic levitation piece 5, FIG. 32 (a) is an oblique-axis projection view, and FIG. 32 (b) is a side view thereof. The magnetic levitation top 5 is shown with its external appearance adjusted to the shape of a toy, that is, a UFO type shape. When levitated on the magnetic levitation platform 1, it looks as if the UFO is on the verge of landing, which is extremely interesting. FIG. 33 shows still another modification of the magnetic levitation piece 5, FIG. 33 (a) is an oblique-axis projection view, and FIG. 33 (b) is its side view. A magnetic levitation piece 5 having a spherical shape is shown. FIG. 34 shows still another modification of the magnetic levitation piece 5, FIG. 34 (a) is an oblique-axis projection view, and FIG. 34 (b) is its side view. A frame body 5B is provided to the one shown in FIG. FIG. 35 shows another modification of the magnetic levitation piece 5, FIG. 35 (a) is an oblique-axis projection view, and FIG. 35 (b) is its side view. A magnetic levitation piece 5 having a spindle shape is shown. FIG. 36 shows still another modification of the magnetic levitation piece 5, FIG. 36 (a) is an oblique-axis projection view, and FIG. 36 (b) is a side view thereof. The shape resembles a spaceship, and the astronaut-like shaped body 5A is rotatably attached to the mandrel 7. When the magnetic levitation frame 5 is levitated and rotated, it is as if an astronaut is swimming. give. FIG. 37 shows another modification of the magnetic levitation piece 5, FIG. 37 (a) is an oblique-axis projection view, and FIG. 37 (b) is a side view thereof. The shape resembles a helicopter, and the part corresponding to the rotating propeller is the levitation magnet part. By freely attaching the shape body 5A showing the helicopter body to the mandrel 7, when the magnetic levitation piece 5 is levitated and rotated, it gives the impression that the propeller is rotating.

【0033】 図38は磁気浮揚コマ5の更に他の変形例を示し、図38(a)は斜軸投影図 、図38(b)はその側面図である。 図に示す磁気浮揚コマ5は、遠心ゴマ48を利用したものであり、回転させな い軸受体47を備えた鉛直面内に位置づけられるリング状枠体45に回転自在に 支持されものである。 磁気浮揚コマ5の心棒7の上下端がリング状枠体45の軸受体47で支持され 、磁気浮揚コマ5は回転する。 リング状枠体45の直径を含む平面内に位置付けられて水平リング状枠体46 が取り付けられており、水平リング状枠体46は、これを手で持って磁気浮揚コ マ5の全体を持ち運ぶための把手の役割を果たす。 このような遠心コマでは、リング状枠体45又は水平リング状枠体46を手で 持ち、紐を使って内部の磁気浮揚コマ5を回転させる。 そして浮揚用磁気台1上の安定位置高さの所に持っていき、そこで手から静か に放すことにより、浮揚用補助手段なしに直接、磁気浮揚コマ5を浮揚させるこ とができる。FIG. 38 shows still another modification of the magnetic levitation piece 5, FIG. 38 (a) is an oblique-axis projection view, and FIG. 38 (b) is a side view thereof. The magnetic levitation piece 5 shown in the figure uses a centrifugal sesame 48, and is rotatably supported by a ring-shaped frame body 45 positioned in a vertical plane having a bearing body 47 that does not rotate. The upper and lower ends of the mandrel 7 of the magnetic levitation piece 5 are supported by bearings 47 of the ring-shaped frame body 45, and the magnetic levitation piece 5 rotates. A horizontal ring-shaped frame body 46 is attached so as to be positioned in a plane including the diameter of the ring-shaped frame body 45, and the horizontal ring-shaped frame body 46 carries the magnetic levitation comma 5 by hand. Acts as a handle for. In such a centrifugal piece, the ring-shaped frame body 45 or the horizontal ring-shaped frame body 46 is held by hand, and the magnetic levitation piece 5 inside is rotated using a string. Then, the magnetic levitation piece 5 can be levitated directly without any assisting means for levitation by taking it to a stable position on the levitation magnetic stand 1 and gently releasing it from there.

【0034】 次にコマを回すために必要とあらば使用するコマ回し器具について述べる。 図39は、磁気浮揚コマ5を回すための磁気浮揚コマ回転駆動用補助具49、 いわゆるコマ回し器具を示す。 手でコマを回しても、式(6)の最小限界角速度を磁気浮揚コマ5に与えるこ とが困難と思われる比較的非力な子供のための補助具として用いられる。 本体50の上下の張り出し梁51,52の先端に断面半円の溝が形成されてお り、この上下2つの溝に磁気浮揚コマ5の心棒7の上下各端部を嵌め込む。 この場合、磁気浮揚コマ5の心棒7の一部に突起53を設けておく(バランス 上、180°対称位置にもう一つ設ける場合もある)。 磁気浮揚コマ5側の突起53と本体50側の突起54との間に輪ゴム55をか け、手で磁気浮揚コマ5を一方向に回転させて輪ゴムの張力限界近くまで巻き上 げる。 そして磁気浮揚コマ5から手を離すと、磁気浮揚コマ5は回転しやがて輪ゴム 55が磁気浮揚コマ5から外れる。 したがって、このようにして回した磁気浮揚コマ5を浮上用補助具3上に載せ れば、実施例1で説明した手順により磁気浮揚コマ5を浮揚用磁気台1上で浮揚 させることができる。Next, a frame turning device used when necessary to turn the frame will be described. FIG. 39 shows a magnetic levitation piece rotation drive auxiliary tool 49 for turning the magnetic levitation piece 5, a so-called piece turning device. It is used as an aid for a relatively weak child who finds it difficult to give the minimum angular velocity of the formula (6) to the magnetic levitation piece 5 by turning the piece by hand. Grooves having a semicircular cross section are formed at the tips of the upper and lower projecting beams 51 and 52 of the main body 50, and the upper and lower ends of the mandrel 7 of the magnetic levitation piece 5 are fitted into these upper and lower grooves. In this case, a protrusion 53 is provided on a part of the mandrel 7 of the magnetic levitation piece 5 (another one may be provided at a 180 ° symmetrical position for balance). Place a rubber band 55 between the protrusion 53 on the magnetic levitation top 5 side and the protrusion 54 on the main body 50 side, and rotate the magnetic levitation top 5 in one direction by hand to wind it up to near the tension limit of the rubber band. When the magnetic levitation piece 5 is released, the magnetic levitation piece 5 rotates and the rubber band 55 comes off from the magnetic levitation piece 5. Therefore, if the magnetic levitation piece 5 thus rotated is placed on the levitation assisting tool 3, the magnetic levitation piece 5 can be levitated on the levitation magnetic stand 1 by the procedure described in the first embodiment.

【0035】 図40は、磁気浮揚コマ回転駆動用補助具49の他の実施例で内部に電動機を 備えたコマ回し機を示す。 内部構造は、図41に示す通りである。 本体60にモーター61が備わっており、増速用ギアを介して回転軸62が高 速に回転するように本体60に軸受されている。 また回転軸62に鍔63が設けられおり、鍔63と本体60の底との間で回転 軸62に圧縮スプリング64が装着されている。 したがって、回転軸62は常時自然に上向きに付勢されていることになる。 本体60から出て回転軸62を下方に押さえるプッシュボタン67が本体60 に設けられている。 本体60から下方に突出する回転軸62の下端部には、挟み用の弾性的フォー ク65が取り付けられている。 プッシュボタン67を押すことで弾性的フォーク65が少し下降し、本体60 に取り付けられた押さえ部66から開放されて自己の弾発力で開く。 モーター61は、家庭用交流電源又は蓄電池により回転駆動させることができ る。 今、磁気浮揚コマ5を回すには、取手68を握ってプッシュボタン67を押し た状態から徐々に放していき、弾性的フォーク65の先で磁気浮揚コマ5の心棒 7の上端部を挟み込む。 図示していないスイッチによりモーター61の回転軸62を駆動し、このまま 磁気浮揚コマ5を回転させたまま移動させる。 そして、回転する磁気浮揚コマ5を浮上用補助具3の上に持って行き、プッシ ュボタン67を押すと、弾性的フォーク65が開いて磁気浮揚コマ5の心棒7が 開放され、磁気浮揚コマ5は浮上用補助具3上に落ちそのまま回転を続ける。 以上本考案を述べてきたが、この考案は実施例に限定されるものではなく、そ の本質から逸脱しない範囲で他の種々の変形例が可能なことはいうまでもない。 実施例は、低コストで誰もが容易に操作でき高い教育的な配慮を行った玩具に ついて説明したが、展示品、装飾具、教材としても用いられる。 また、磁気台を動かして磁気浮揚コマを浮揚させたまま磁気台の動きに追従さ せて移動させる浮揚移動体としても利用できる。 磁石は浮揚用磁石、浮揚側磁石とも磁気面が平面であるものについて説明した が、実質的に平面であればよく多少凹面状、凸面状であってもよい。 浮揚用磁気台は、樹脂製の外側体に磁石を埋め込んだものを示したが、磁石だ けで構成しても当然かまわない。 尚、浮揚用磁石は、多角形の板状(勿論、正多角形のものも当然である)のも のが採用可能なことは何度も言及した。 浮揚側磁石は、リング状、環状のものが良いが、心棒をあらた挿入しない形式 のものであれば、円形状(円板状)のものも採用可能である。FIG. 40 shows another embodiment of the magnetic levitation frame rotation driving auxiliary tool 49, which is a frame rotating machine having an electric motor inside. The internal structure is as shown in FIG. A motor 61 is provided in the main body 60, and a rotary shaft 62 is supported by the main body 60 via a speed-increasing gear so as to rotate at high speed. A flange 63 is provided on the rotary shaft 62, and a compression spring 64 is mounted on the rotary shaft 62 between the flange 63 and the bottom of the main body 60. Therefore, the rotating shaft 62 is always naturally biased upward. A push button 67 is provided on the main body 60 to come out of the main body 60 and hold the rotary shaft 62 downward. An elastic fork 65 for pinching is attached to the lower end of the rotary shaft 62 protruding downward from the main body 60. By pushing the push button 67, the elastic fork 65 is lowered a little and released from the holding portion 66 attached to the main body 60 to be opened by its own elastic force. The motor 61 can be rotationally driven by a household AC power supply or a storage battery. Now, in order to rotate the magnetic levitation piece 5, the handle 68 is grasped, the push button 67 is gradually released, and the upper end of the mandrel 7 of the magnetic levitation piece 5 is pinched by the tip of the elastic fork 65. The rotation shaft 62 of the motor 61 is driven by a switch (not shown), and the magnetic levitation piece 5 is moved while being rotated. Then, when the rotating magnetic levitation piece 5 is brought onto the levitation aid 3 and the push button 67 is pushed, the elastic fork 65 is opened and the mandrel 7 of the magnetic levitation piece 5 is opened, so that the magnetic levitation piece 5 is opened. Falls on the levitation aid 3 and continues to rotate. Although the present invention has been described above, it is needless to say that the present invention is not limited to the embodiments and various other modifications can be made without departing from the essence thereof. Although the examples have described a toy which is inexpensive and easy for anyone to operate and which has high educational consideration, it can also be used as an exhibit, an accessory, or a teaching material. It can also be used as a levitation moving body that moves the magnetic pedestal to move the magnetic levitation piece while following the movement of the magnetic pedestal while levitating. As for the magnet, both the levitating magnet and the levitating magnet have a magnetic surface as a flat surface. The levitating magnetic stand is shown as a resin outer body with a magnet embedded in it, but it is of course possible to use only a magnet. It has been repeatedly mentioned that the levitation magnet may be a polygonal plate (of course, a regular polygonal one). The levitating magnet is preferably ring-shaped or ring-shaped, but circular (disc-shaped) magnets can also be used as long as the mandrel is not newly inserted.

【0036】[0036]

【考案の効果】[Effect of device]

この考案の磁気浮揚玩具によると、簡単な磁石構造により磁石(浮揚用磁石) の上方に磁石(浮揚側磁石)を安定的に浮揚させることができる。 更に詳しく言えば、簡単な磁石構造により、浮揚用磁石を使って浮揚側磁石を 鉛直方向にも水平方向にも歳差運動もなく又横転することもなく真っ直ぐな状態 で同時に安定的に浮揚させることができる。 According to the magnetic levitation toy of this invention, the magnet (levitation side magnet) can be stably levitated above the magnet (levitation magnet) with a simple magnet structure. More specifically, with a simple magnet structure, the levitation magnet can be stably levitated simultaneously in a straight state without any precession or overturning in the vertical or horizontal direction using the levitation magnet. be able to.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】図1は、磁気双極子(m,−m)のまわりの磁
場中の点Pにおける磁場の量を定義するための座標系を
説明する概念図である。
FIG. 1 is a conceptual diagram illustrating a coordinate system for defining an amount of a magnetic field at a point P in a magnetic field around a magnetic dipole (m, −m).

【図2】図2は、磁気殻の説明用概念図である。FIG. 2 is a conceptual diagram for explaining a magnetic shell.

【図3】図3は、本考案の磁場勾配を示すグラフ図であ
る。
FIG. 3 is a graph showing a magnetic field gradient of the present invention.

【図4】図4は、本考案の磁場勾配を示すグラフ図であ
る。
FIG. 4 is a graph showing a magnetic field gradient of the present invention.

【図5】図5は、本考案の磁気浮揚玩具の実施例1を示
す斜軸投影図である。
FIG. 5 is a perspective view showing a magnetic levitation toy according to a first embodiment of the present invention.

【図6】図6は、本考案に係わる浮揚用磁気台を示す斜
軸投影図である。
FIG. 6 is a perspective view showing a magnetic levitation table according to the present invention.

【図7】図7は、本考案に係わる磁気浮揚玩具の浮揚方
法の1過程を示す斜軸投影図である。
FIG. 7 is a perspective view showing one step of the levitation method of the magnetic levitation toy according to the present invention.

【図8】図8は、本考案に係わる磁気浮揚玩具の浮揚方
法の1過程を示す斜軸投影図である。
FIG. 8 is a perspective view showing one step of the method of levitating the magnetic levitating toy according to the present invention.

【図9】図9は、本考案に係わる磁気浮揚玩具の浮揚方
法の1過程を示す斜軸投影図である。
FIG. 9 is a perspective view showing one step of the method of levitating the magnetic levitating toy according to the present invention.

【図10】図10は、本考案の磁気浮揚玩具の実施例2
を示す斜軸投影図である。
FIG. 10 is a second embodiment of the magnetic levitation toy of the present invention.
FIG.

【図11】図11は、本考案の磁気浮揚玩具実施例2を
示す斜軸投影図である。
FIG. 11 is a perspective view of a magnetic levitation toy according to a second embodiment of the present invention.

【図12】図12は、本考案の磁気浮揚玩具に係わる浮
揚用磁気台の他の実施例を示す斜軸投影図である。
FIG. 12 is a perspective view showing another embodiment of the magnetic levitation stand for the magnetic levitation toy according to the present invention.

【図13】図13は、本考案の磁気浮揚玩具に係わる浮
揚用磁気台のさらに他の実施例を示す斜軸投影図であ
る。
FIG. 13 is a perspective view of a magnetic levitation table according to still another embodiment of the magnetic levitation toy of the present invention.

【図14】図14は、本考案の磁気浮揚玩具に係わる浮
揚用磁気台のさらに他の実施例を示す斜軸投影図であ
る。
FIG. 14 is an oblique-axis projection view showing still another embodiment of the magnetic levitation stand according to the magnetic levitation toy of the present invention.

【図15】図15は、本考案の磁気浮揚玩具に係わる浮
揚用磁気台のさらに他の実施例を示す斜軸投影図であ
る。
FIG. 15 is a perspective view of a magnetic levitation table according to another embodiment of the magnetic levitation toy of the present invention.

【図16】図16は、本考案の磁気浮揚玩具に係わる浮
揚用磁気台のさらに他の実施例を示す斜軸投影図であ
る。
FIG. 16 is a perspective view of a magnetic levitation table according to still another embodiment of the magnetic levitation toy of the present invention.

【図17】図17は、本考案の磁気浮揚玩具に係わる浮
揚用磁気台のさらに他の実施例を示す斜軸投影図であ
る。
FIG. 17 is a perspective view of a magnetic levitation table according to another embodiment of the magnetic levitation toy of the present invention.

【図18】図18は、本考案の磁気浮揚玩具に係わる浮
揚用磁気台のさらに他の実施例を示す斜軸投影図であ
る。
FIG. 18 is an oblique-axis projection view showing still another embodiment of the magnetic levitation table for the magnetic levitation toy of the present invention.

【図19】図19は、本考案の磁気浮揚玩具に係わる浮
揚用磁気台のさらに他の実施例を示す斜軸投影図であ
る。
FIG. 19 is an oblique-axis projection view showing still another embodiment of the magnetic levitation stand according to the magnetic levitation toy of the present invention.

【図20】図20は、本考案の磁気浮揚玩具に係わる浮
揚用磁気台のさらに他の実施例を示す斜軸投影図であ
る。
FIG. 20 is a perspective view of a magnetic levitation table according to still another embodiment of the magnetic levitation toy of the present invention.

【図21】図21は、本考案の磁気浮揚玩具に係わる浮
揚用磁気台のさらに他の実施例を示す斜軸投影図であ
る。
FIG. 21 is a perspective view of a magnetic levitation table according to still another embodiment of the magnetic levitation toy of the present invention.

【図22】図22は、本考案の磁気浮揚玩具に係わる浮
揚用磁気台のさらに他の実施例を示す斜軸投影図であ
る。
FIG. 22 is a perspective view showing still another embodiment of the magnetic levitation stand according to the magnetic levitation toy of the present invention.

【図23】図23は、本考案の磁気浮揚玩具に係わる浮
揚用磁気台のさらに他の実施例を示す斜軸投影図であ
る。
FIG. 23 is a perspective view showing still another embodiment of the magnetic levitation stand according to the magnetic levitation toy of the present invention.

【図24】図24は、本考案の磁気浮揚玩具に係わる浮
揚用磁気台のさらに他の実施例を示す斜軸投影図であ
る。
FIG. 24 is a perspective view showing still another embodiment of the magnetic levitation table according to the magnetic levitation toy of the present invention.

【図25】図25は、本考案の磁気浮揚玩具に係わる浮
揚用磁気台のさらに他の実施例を示す斜軸投影図であ
る。
FIG. 25 is a perspective view showing still another embodiment of the magnetic levitation stand according to the magnetic levitation toy of the present invention.

【図26】図26は、本考案の磁気浮揚玩具に係わる浮
揚用磁気台のさらに他の実施例を示す斜軸投影図であ
る。
FIG. 26 is a perspective view of a magnetic levitation table according to still another embodiment of the magnetic levitation toy of the present invention.

【図27】図27は、本考案の磁気浮揚玩具に係わる浮
揚用磁気台のさらに他の実施例を示す斜軸投影図であ
る。
FIG. 27 is a perspective view of a magnetic levitation table according to another embodiment of the magnetic levitation toy of the present invention.

【図28】図28は、本考案の磁気浮揚玩具に係わる浮
揚用磁気台のさらに他の実施例を示す斜軸投影図であ
る。
FIG. 28 is a perspective view showing still another embodiment of the magnetic levitation table according to the magnetic levitation toy of the present invention.

【図29】図29は、本考案の磁気浮揚玩具に係わる浮
上用補助具の他の実施例を示す斜軸投影図である。
FIG. 29 is a perspective view showing another embodiment of the levitation assisting tool for the magnetic levitation toy of the present invention.

【図30】図30は、本考案の磁気浮揚玩具に係わる浮
上用補助具のさらに他の実施例を示す斜軸投影図であ
る。
FIG. 30 is a perspective view showing still another embodiment of the levitation assisting tool for the magnetic levitation toy of the present invention.

【図31】図31(a)は、本考案の磁気浮揚玩具に係
わる浮揚側磁石の他の実施例を示す斜軸投影図である。
図31(b)は、図31(a)の浮揚側磁石の側面図で
ある。
FIG. 31 (a) is an oblique-axis projection view showing another embodiment of the levitation side magnet relating to the magnetic levitation toy of the present invention.
FIG. 31 (b) is a side view of the levitating magnet of FIG. 31 (a).

【図32】図32(a)は、本考案の磁気浮揚玩具に係
わる浮揚側磁石のさらに他の実施例を示す斜軸投影図で
ある。図32(b)は、図32(a)の浮揚側磁石の側
面図である。
FIG. 32 (a) is an oblique-axis projection view showing still another embodiment of the levitation side magnet relating to the magnetic levitation toy of the present invention. 32B is a side view of the levitation side magnet of FIG. 32A.

【図33】図33(a)は、本考案の磁気浮揚玩具に係
わる浮揚側磁石のさらに他の実施例を示す斜軸投影図で
ある。図33(b)は、図33(a)の浮揚側磁石の側
面図である。
FIG. 33 (a) is an oblique-axis projection view showing still another embodiment of the levitation side magnet relating to the magnetic levitation toy of the present invention. FIG. 33 (b) is a side view of the levitation side magnet of FIG. 33 (a).

【図34】図34(a)は、本考案の磁気浮揚玩具に係
わる浮揚側磁石のさらに他の実施例を示す斜軸投影図で
ある。図34(b)は、図34(a)の浮揚側磁石の側
面図である。
FIG. 34 (a) is an oblique-axis projection view showing still another embodiment of the levitation side magnet of the magnetic levitation toy according to the present invention. FIG. 34B is a side view of the levitation side magnet shown in FIG.

【図35】図35(a)は、本考案の磁気浮揚玩具に係
わる浮揚側磁石のさらに他の実施例を示す斜軸投影図で
ある。図35(b)は、図35(a)の浮揚側磁石の側
面図である。
FIG. 35 (a) is an oblique-axis projection view showing still another embodiment of the levitation side magnet according to the magnetic levitation toy of the present invention. FIG. 35 (b) is a side view of the levitation side magnet of FIG. 35 (a).

【図36】図36(a)は、本考案の磁気浮揚玩具に係
わる浮揚側磁石のさらに他の実施例を示す斜軸投影図で
ある。図36(b)は、図36(a)の浮揚側磁石の側
面図である。
FIG. 36 (a) is an oblique-axis projection view showing still another embodiment of the levitation side magnet according to the magnetic levitation toy of the present invention. FIG. 36 (b) is a side view of the levitating magnet of FIG. 36 (a).

【図37】図37(a)は、本考案の磁気浮揚玩具に係
わる浮揚側磁石のさらに他の実施例を示す斜軸投影図で
ある。図37(b)は、図37(a)の浮揚側磁石の側
面図である。
FIG. 37 (a) is an oblique-axis projection view showing still another embodiment of the levitation side magnet relating to the magnetic levitation toy of the present invention. FIG. 37 (b) is a side view of the levitating magnet of FIG. 37 (a).

【図38】図38(a)は、本考案の磁気浮揚玩具に係
わる浮揚側磁石のさらに他の実施例を示す斜軸投影図で
ある。図38(b)は、図38(a)の浮揚側磁石の側
面図である。
FIG. 38 (a) is a perspective view showing still another embodiment of the levitation side magnet according to the magnetic levitation toy of the present invention. 38 (b) is a side view of the levitating magnet of FIG. 38 (a).

【図39】図39は、本考案の磁気浮揚玩具に係わる磁
気浮揚コマを回転させる補助具の実施例を示す斜軸投影
図である。
FIG. 39 is an oblique projection view showing an embodiment of an auxiliary tool for rotating the magnetic levitation top related to the magnetic levitation toy of the present invention.

【図40】図40は、本考案の磁気浮揚玩具に係わる磁
気浮揚コマを回転させる補助具の他の実施例を示す斜軸
投影図である。
FIG. 40 is a perspective view showing another embodiment of the auxiliary tool for rotating the magnetic levitation top of the magnetic levitation toy according to the present invention.

【図41】図41は、図40の補助具の内部構造図であ
る。
41 is an internal structure diagram of the auxiliary tool of FIG. 40. FIG.

【0037】[0037]

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…浮揚用磁気台 1A…鍔部 1B…装飾部 1C…トンネル部 1D…支持脚 1E…受け部 2…浮揚用磁石 3…浮上用補助具 4…把手 5…磁気浮揚コマ 5A…形状体 5B…枠体 6…浮揚側磁石 7…心棒 8,8a,8b…重さ調整用リング 10…中心穴 11…磁気ディスク 20,22…電磁石 21…電線 29…水平感知手段 30…水平調整手段 35…中心点表示 40…止め輪 45…リング状枠体 46…水平リング状枠体 47…軸受体 48…遠心ゴマ 49…磁気浮揚コマ回転駆動用補助具49 50…本体 51,52…梁 53,54…突起 55…輪ゴム 60…本体 61…モーター 62…回転軸 63…鍔 64…圧縮スプリング 65…弾性的フォーク 66…押さえ部 67…プッシュボタン 68…取手 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Levitation magnetic stand 1A ... Collar part 1B ... Ornament part 1C ... Tunnel part 1D ... Support leg 1E ... Receiving part 2 ... Levitation magnet 3 ... Levitation auxiliary tool 4 ... Handle 5 ... Magnetic levitating piece 5A ... Shape body 5B ... frame 6 ... levitating magnet 7 ... mandrel 8, 8a, 8b ... weight adjusting ring 10 ... center hole 11 ... magnetic disk 20, 22 ... electromagnet 21 ... electric wire 29 ... level sensing means 30 ... leveling means 35 ... Center point display 40 ... Retaining ring 45 ... Ring frame 46 ... Horizontal ring frame 47 ... Bearing body 48 ... Centrifugal sesame 49 ... Magnetic levitation frame rotation drive auxiliary tool 49 50 ... Main body 51, 52 ... Beam 53, 54 ... Protrusion 55 ... Rubber rubber 60 ... Main body 61 ... Motor 62 ... Rotary shaft 63 ... Brim 64 ... Compression spring 65 ... Elastic fork 66 ... Holding part 67 ... Push button 68 ... Handle

Claims (12)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] 【請求項1】実質的に閉じた周縁と前記周縁に囲まれ磁
化された第1の面とを備え、前記第1の面に垂直な垂直
方向に関する磁場勾配が負である高さ領域と前記第1の
面に平行な平行方向に関する磁場勾配が正になる高さ領
域とが共通する共通高さ領域を形成するように前記周縁
が形状化された浮揚用磁石(2)を備える浮揚用磁気台
(1)と、前記浮揚用磁石(2)に対向する側が同極に
なるように磁化された第2の面を備える浮揚側磁石
(6)を備える磁気浮揚コマ(5)とからなる磁気浮揚
玩具。
1. A height region comprising a substantially closed periphery and a magnetized first surface surrounded by the periphery, the height region having a negative magnetic field gradient in a vertical direction perpendicular to the first surface, and Levitation magnet comprising a levitation magnet (2) whose peripheral edge is shaped so as to form a common height region in common with a height region in which a magnetic field gradient in a parallel direction parallel to the first surface is positive. Magnetic comprising a pedestal (1) and a magnetic levitation piece (5) having a levitation side magnet (6) having a second surface magnetized so that the sides facing the levitation magnet (2) have the same polarity. Levitating toy.
【請求項2】請求項1において、前記浮揚用磁石(2)
が前記第1の面を水平に調整するための水平調整手段を
備えたことを特徴とする磁気浮揚玩具。
2. The levitating magnet (2) according to claim 1.
Is provided with a horizontal adjusting means for adjusting the first surface horizontally, and a magnetic levitation toy.
【請求項3】請求項2において、前記浮揚用磁石(2)
が前記第1の面が水平になったことを確認するための水
平感知手段(29)を備えたことを特徴とする磁気浮揚
玩具。
3. The levitation magnet (2) according to claim 2.
2. A magnetic levitation toy, characterized in that the magnetic levitation toy has a horizontal sensing means (29) for confirming that the first surface is horizontal.
【請求項4】浮揚用磁石(2)を備える浮揚用磁気台
(1)と、浮揚用磁石(2)に対向する側が同極になる
ように磁化された浮揚側磁石(6)を備える磁気浮揚コ
マ(5)とからなる磁気浮揚玩具。
4. A magnetic device comprising a magnetic levitation table (1) having a levitation magnet (2) and a levitation side magnet (6) magnetized so that the sides facing the levitation magnet (2) have the same polarity. A magnetic levitating toy consisting of a levitating piece (5).
【請求項5】多角形の浮揚用磁石(2)を備える浮揚用
磁気台(1)と、浮揚用磁石(2)に対向する側が同極
になるように磁化された浮揚側磁石(6)を備える磁気
浮揚コマ(5)とからなる磁気浮揚玩具。
5. A levitation magnetic stand (1) having a polygonal levitation magnet (2) and a levitation side magnet (6) magnetized so that the sides facing the levitation magnet (2) have the same polarity. A magnetic levitation toy comprising a magnetic levitation top (5).
【請求項6】正3角形の浮揚用磁石(2)を備える浮揚
用磁気台(1)と、浮揚用磁石(2)に対向する側が同
極になるように磁化された浮揚側磁石(6)を備える磁
気浮揚コマ(5)とからなる磁気浮揚玩具。
6. A levitation magnetic stand (1) having a regular triangular levitation magnet (2) and a levitation side magnet (6) magnetized so that the sides facing the levitation magnet (2) have the same poles. ) A magnetic levitation toy comprising a magnetic levitation top (5).
【請求項7】正方形の浮揚用磁石(2)を備える浮揚用
磁気台(1)と、浮揚用磁石(2)に対向する側が同極
になるように磁化された浮揚側磁石(6)を備える磁気
浮揚コマ(5)とからなる磁気浮揚玩具。
7. A levitation magnetic stand (1) having a square levitation magnet (2) and a levitation side magnet (6) magnetized so that the sides facing the levitation magnet (2) have the same polarity. A magnetic levitation toy consisting of a magnetic levitation top (5).
【請求項8】請求項7において、浮揚用磁石(2)がリ
ング状の磁石であることを特徴とする磁気浮揚玩具。
8. The magnetic levitation toy according to claim 7, wherein the levitation magnet (2) is a ring-shaped magnet.
【請求項9】正6角形の浮揚用磁石(2)を備える浮揚
用磁気台(1)と、浮揚用磁石(2)に対向する側が同
極になるように磁化された浮揚側磁石(6)を備える磁
気浮揚コマ(5)とからなる磁気浮揚玩具。
9. A levitation magnetic stand (1) having a regular hexagonal levitation magnet (2) and a levitation side magnet (6) magnetized so that the sides facing the levitation magnet (2) have the same polarity. ) A magnetic levitation toy comprising a magnetic levitation top (5).
【請求項10】請求項9において、浮揚用磁石(2)が
リング状の磁石であることを特徴とする磁気浮揚玩具。
10. The magnetic levitation toy according to claim 9, wherein the levitation magnet (2) is a ring-shaped magnet.
【請求項11】星型の浮揚用磁石(2)を備える浮揚用
磁気台(1)と、浮揚用磁石(2)に対向する側が同極
になるように磁化された浮揚側磁石(6)を備える磁気
浮揚コマ(5)とからなる磁気浮揚玩具。
11. A levitation magnetic stand (1) having a star-shaped levitation magnet (2) and a levitation side magnet (6) magnetized so that the sides facing the levitation magnet (2) have the same poles. A magnetic levitation toy comprising a magnetic levitation top (5).
【請求項12】回転軸に直交する平面に磁化された実質
的にリング状の磁石を内蔵し、磁界中に浮揚させるため
に用いる磁気浮揚コマ。
12. A magnetic levitation top for incorporating a substantially ring-shaped magnet magnetized in a plane orthogonal to a rotation axis and used for levitation in a magnetic field.
JP1994011683U 1994-08-25 1994-08-25 Magnetic levitation toys Expired - Lifetime JP3008250U (en)

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