JP7081065B2 - 渦電流ブレーキ装置、方法、オートビレイ装置およびセルフリトラクティングライフライン装置 - Google Patents
渦電流ブレーキ装置、方法、オートビレイ装置およびセルフリトラクティングライフライン装置 Download PDFInfo
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Description
(a)磁場と、
(b)導電体と
を含む渦電流ブレーキ装置であって、
磁場と導電体とが互いに相対運動し、相互作用して渦電流抗力を誘導し、
渦電流ブレーキは、少なくとも2つの回転自由度を有するように構成され、主となる第1の回転軸は、少なくとも1つの第2の回転軸または制御用の回転軸に対して傾斜して移動され、制動作用が第1の回転軸に加えられ、少なくとも1つの第2の回転軸が制動作用を調節するために使用される渦電流ブレーキ装置が提供される。
(a)実質的に上述のような渦電流ブレーキ装置を選択するステップと、
(b)磁場と少なくとも1つの導電体との間の相対運動の変化を引き起こすための動力を印加するステップと、
(c)運動を引き起こすことによって、少なくとも1つの導電体と磁場とを相互作用させ、それによって渦電流抗力を誘導し、磁場と少なくとも1つの導電体との間の相対運動に抵抗するように作用させるステップと、
によって、渦電流抗力を発生させる方法が提供される。
(a)磁場と、
(b)導電体と
を含む渦電流ブレーキ装置であって、
磁場と導電体とが互いに相対運動し、相互作用して渦電流抗力を誘導し、
渦電流ブレーキは、少なくとも2つの回転自由度を有するように構成され、主となる第1の回転軸は、少なくとも1つの第2の回転軸または制御用の回転軸に対して傾斜して移動され、制動作用が第1の回転軸に加えられ、少なくとも1つの第2の回転軸が制動作用を調節するために使用される渦電流ブレーキ装置が提供される。
この実施形態の導電体は、磁場が遊星を直交して通過するように、遊星の両側に位置する磁石アレイによって生成された磁場を通って回転する遊星またはそのアタッチメントであってもよい。第1の回転軸は、太陽(シャフト)または環の回転のいずれかの回転であってもよい。1つまたは複数の第2の回転軸は、遊星の回転であってもよい。運動が起こると、太陽軸周りの遊星の運動に誘導される減速トルクや、それ自体の第2の回転軸の周りを回転する遊星によって誘導される付加的な減速トルクが存在し得る。太陽は、ギヤ装置、トラクションドライブ、ベルト、太陽と遊星との間の摩擦、および他の駆動装置を介して遊星を駆動することができる。ベアリングを、遊星変速機と考えることもできる。この場合、ハウジングが全体のキャリアとして機能し、ベアリングのボールまたはローラが遊星として機能し、外側リングが環として機能し、内側リングが太陽として機能する。内側リング(1R)および/または遊星(2R)に作用するように、渦電流ブレーキを構成することができる。
(a)実質的に上述のような渦電流ブレーキ装置を選択するステップと、
(b)磁場と少なくとも1つの導電体との間の相対運動の変化を引き起こすための駆動力を印加するステップと、
(c)運動を引き起こすことによって、少なくとも1つの導電体と磁場とを相互作用させ、それによって渦電流抗力を誘導し、磁場と少なくとも1つの導電体との間の相対運動に抵抗するように作用させるステップと、
によって、渦電流抗力を発生させる方法が提供されている。
ロータリタービンのロータ;
運動器具、例えば、ローイングマシン、エピサイクリックトレーナ;
ローラコースタおよび他の娯楽用乗り物;
エレベータおよびエスカレータシステム;
避難降下装置と火災避難装置;
コンベヤシステム;
工場の生産施設におけるロータリドライブ;
コンベヤベルトやシュート内の制動装置などのマテリアルハンドリング装置;
回転標識の変化率を制御する動的表示サイネージ;
路側安全システム、例えば、渦電流ブレーキ装置が衝突減衰を提供するシステムに接続され、ブレーキを介してエネルギーを散逸させ得る;
車両のシートベルト;
ジップライン;
トロリおよびキャリッジの制動機構。
図3は、1R渦電流ブレーキ装置が2R構成を有するようにどのように変更され得るかを示している。
図4は、導電体が2R構成で回転する第2の回転軸Yを実現する別の方法を示している。この実施形態では、シャフト11は、ハウジング10上に配置された磁石10a,10bによって生成される磁場内で第1の回転軸Xの周りを回転する。導電性部材13は、リンク12およびばね14を介してシャフト11に連結されている。リンク12のシャフト11への取り付け点が、第2の回転軸Yを形成する。第1の軸Xの回転が生じない場合、導電性部材13は、ばね14によって磁場の外側の地点に付勢される。第1の軸Xの回転が生じると、導電性部材13は遠心力によって付勢されて、ばね14の付勢に抗して第2の軸Yを介して磁場内に回転し、それにより渦電流ブレーキ力を誘導する。
図5は、別の実施形態を示しており、ここではセグメント化されたまたは花びら状の(petal)2R構成を実現する。
[発明の項目]
[項目1]
(a)磁場と、
(b)導電体と
を含む、渦電流ブレーキ装置であって、
前記磁場と前記導電体とが互いに相対運動し、相互作用して渦電流抗力を誘導し、
前記渦電流ブレーキ装置は、少なくとも2つの回転自由度を有するように構成され、主となる第1の回転軸は、少なくとも1つの第2の回転軸すなわち制御用の回転軸に対して傾斜して移動され、制動作用が前記第1の回転軸に加えられ、前記少なくとも1つの第2の回転軸が前記制動作用を調節するために使用される、
渦電流ブレーキ装置。
[項目2]
前記第2の回転軸が、第1の自由度の回転軸に略直交する角度にある、項目1に記載の渦電流ブレーキ装置。
[項目3]
前記第1の回転軸と前記少なくとも1つの第2の回転軸が交差する、項目1または2に記載の渦電流ブレーキ装置。
[項目4]
前記ブレーキ装置が、第1の回転シャフトと、前記回転シャフトに連結されかつ前記回転シャフトと共に回転する導電体とを有するように構成されている、項目1~3のいずれか一項に記載の渦電流ブレーキ装置。
[項目5]
前記導電体が、制動が生じるときに、少なくとも部分的に前記磁場内に配置される、項目4に記載の渦電流ブレーキ装置。
[項目6]
前記導電体と前記磁場との間の相対運動が、前記導電体の運動に抵抗するよう作用する渦電流制動力を誘導し、次に前記回転シャフトの運動に抵抗するように作用する、項目4または5に記載の渦電流ブレーキ装置。
[項目7]
前記シャフトがカラーを有し、前記カラーの1つの部分、前記カラーの複数の部分、または前記カラー全体のいずれかが導電体である、項目4~6のいずれか一項に記載の渦電流ブレーキ装置。
[項目8]
前記カラーが、前記回転シャフト自体にまたは前記回転シャフトの周りにある第2の回転軸の周りを回転する、項目7に記載の渦電流ブレーキ装置。
[項目9]
前記カラーの回転によって前記導電体も回転する、項目8に記載の渦電流ブレーキ装置。
[項目10]
前記カラーおよび前記導電体が取り付けられる前記回転シャフト自体が可撓性であるか、または可撓性継手を組み込んで、前記カラーおよびその上の導電体による第2の回転軸での回転を可能にする、項目9に記載の渦電流ブレーキ装置。
[項目11]
前記導電体が、前記カラーにある1つまたは複数の軸の周りを回転し、前記シャフトの回転が生じると、前記1つまたは複数の導電部材の少なくとも一部は、1つまたは複数の第2の回転軸の周りを前記カラーの回転面から外側に回転する、項目9に記載の渦電流ブレーキ装置。
[項目12]
前記第2の回転軸が固定されている、項目1~11のいずれか一項に記載の渦電流ブレーキ装置。
[項目13]
前記第2の回転軸が、前述した運動学的関係によって規定されるように動く、項目1~11のいずれか一項に記載の渦電流ブレーキ装置。
[項目14]
前記第2の回転軸が、運動および拘束機構の幾何学的構造および運動学から生じる効果的な回転軸である、項目1~13のいずれか一項に記載の渦電流ブレーキ装置。
[項目15]
前記導電体が内部を移動する前記磁場が、ハウジングまたは外部要素上に位置する1つまたは複数の磁石によって形成される、項目1~14のいずれか一項に記載の渦電流ブレーキ装置。
[項目16]
前記ハウジングまたは前記外部要素が、前記回転シャフトおよび前記導電体が内部を移動するキャビティを形成する、項目1~15のいずれか一項に記載の渦電流ブレーキ装置。
[項目17]
前記導電体が、ラインを介して前記回転シャフトに連結され、前記1つまたは複数の導電性部材に作用する遠心力が、前記回転シャフトの回転によって引き起こされ、前記導電体が前記回転シャフトから離れるように軸周りに回転するように付勢する、項目1に記載の渦電流ブレーキ装置。
[項目18]
少なくとも1つの付勢手段を使用して、前記回転シャフトの軸から離れる前記導電体の前記軸周りの運動速度を調整する、項目17に記載の渦電流ブレーキ装置。
[項目19]
前記渦電流ブレーキ装置が、第1の回転軸の周りを回転するシャフトと、前記シャフトに結合され前記シャフトの回転軸の周りを回転するカラーとを有するように構成されている、項目1に記載の渦電流ブレーキ装置。
[項目20]
前記カラーが、前記カラー周囲に少なくとも1つの溝を含み、前記溝内の磁石は前記磁石間に少なくとも1つの磁場を形成し、前記1つまたは複数の磁場は前記シャフトの回転軸の周りを移動する、項目19に記載の渦電流ブレーキ装置。
[項目21]
1つまたは複数の導電体が、前記カラー周囲に取り付けられた第2の回転軸の周りで前記磁場の内外に回転移動する、項目19または20に記載の渦電流ブレーキ装置。
[項目22]
前記渦電流ブレーキ装置が、太陽シャフトと、前記太陽シャフトの周りを回転するギヤ、ボールまたはディスクの形態の遊星とを有し、運動学的および回転可能に結合された関係によって回転が制御される、遊星変速機を備え、これらの部品は環を介して整列状態に維持される、項目21に記載の渦電流ブレーキ装置。
[項目23]
(a)項目1~22のいずれか一項に記載の渦電流ブレーキ装置を選択するステップと、
(b)前記磁場と前記少なくとも1つの導電体との間の相対運動の変化を引き起こすための駆動力を印加するステップと、
(c)前記運動を引き起こすことによって、前記少なくとも1つの導電体と前記磁場とを相互作用させ、それによって渦電流抗力を誘導し、前記磁場と前記少なくとも1つの導電体との間の相対運動に抵抗するように作用させるステップと、
によって、渦電流抗力を発生させる方法。
[項目24]
項目1~22のいずれか一項に記載の渦電流ブレーキ装置を組み込んだオートビレイ装置。
[項目25]
項目1~22のいずれか一項に記載の渦電流ブレーキ装置を組み込んだセルフリトラクティングライフライン。
Claims (19)
- (a)磁場と、
(b)導電体と
を含む、渦電流ブレーキ装置であって、
前記磁場と前記導電体とが互いに相対運動し、相互作用して渦電流抗力を誘導し、
前記渦電流ブレーキ装置は、主となる第1の回転軸及び第2の制御用の回転軸のそれぞれの周りに前記磁場又は前記導電体のいずれかを回転させるための2つの回転自由度を有するように構成され、
前記第2の制御用の回転軸は、前記主となる第1の回転軸に対して傾斜して回転され、制動作用が前記主となる第1の回転軸の周りの回転相対運動に加えられ、前記第2の制御用の回転軸が前記制動作用を調節するために使用される、
渦電流ブレーキ装置。 - 前記第2の制御用の回転軸が、前記主となる第1の回転軸に略直交する角度にある、請求項1に記載の渦電流ブレーキ装置。
- 前記主となる第1の回転軸と前記第2の制御用の回転軸が交差する、請求項1または2に記載の渦電流ブレーキ装置。
- 前記ブレーキ装置が、回転シャフトと、前記回転シャフトに連結されかつ前記回転シャフトと共に回転するカラーとを有するように構成され
前記回転シャフトは、前記カラーを備え、前記主となる第1の回転軸上に位置して前記主となる第1の回転軸の周りを回転可能であり、
前記カラーは、前記導電体を備えるか又は前記導電体であり、前記第2の制御用の回転軸の周りも回転可能である、
請求項1~3のいずれか一項に記載の渦電流ブレーキ装置。 - 前記導電体が、制動が生じるときに、少なくとも部分的に前記磁場内に配置される、請求項4に記載の渦電流ブレーキ装置。
- 前記導電体と前記磁場との間の相対運動が、前記導電体の運動に抵抗するよう作用する渦電流制動力を誘導し、次に前記回転シャフトの運動に抵抗するように作用する、請求項4または5に記載の渦電流ブレーキ装置。
- 前記カラーが、前記カラーの両端に配置されている複数の導電体を備える、請求項4~6のいずれか一項に記載の渦電流ブレーキ装置。
- 前記カラーが、前記回転シャフト自体にまたは前記回転シャフトの周りにある前記第2の制御用の回転軸の周りを回転する、請求項7に記載の渦電流ブレーキ装置。
- 前記カラーの回転によって前記導電体も回転する、請求項8に記載の渦電流ブレーキ装置。
- 前記カラーおよび前記導電体が取り付けられる前記回転シャフト自体が可撓性であるか、または可撓性継手を組み込んで、前記カラーおよびその上の導電体による前記第2の制御用の回転軸の周りでの回転を可能にする、請求項9に記載の渦電流ブレーキ装置。
- 前記導電体が、前記カラーにある前記第2の制御用の回転軸の周りを回転し、前記回転シャフトの回転が生じると、前記導電体の少なくとも一部は、前記第2の制御用の回転軸の周りを前記カラーの回転面から外側に回転する、請求項9に記載の渦電流ブレーキ装置。
- 前記第2の制御用の回転軸が、前記主となる第1の回転軸上に位置して前記主となる第1の回転軸の周りを回転可能である回転シャフトに固定されている、請求項1~11のいずれか一項に記載の渦電流ブレーキ装置。
- 前記導電体が内部を移動する前記磁場が、ハウジングまたは外部要素上に位置する1つまたは複数の磁石によって形成される、請求項1~12のいずれか一項に記載の渦電流ブレーキ装置。
- 前記ハウジングまたは前記外部要素が、回転シャフトおよび前記導電体が内部を移動するキャビティを形成し、前記回転シャフトは、前記主となる第1の回転軸上に位置して前記主となる第1の回転軸の周りを回転可能である、請求項13に記載の渦電流ブレーキ装置。
- 前記導電体が、リンクを介して回転シャフトに連結され、前記導電体に作用する遠心力が、前記回転シャフトの回転によって引き起こされ、前記導電体が前記回転シャフトから離れるように軸周りに回転するように付勢し、
前記回転シャフトは、前記主となる第1の回転軸上に位置して前記主となる第1の回転軸の周りを回転可能であり、
前記リンクは、前記第2の制御用の回転軸を形成する前記回転シャフトへの取り付け点の周りも回転可能である、請求項1に記載の渦電流ブレーキ装置。 - 少なくとも1つの付勢手段を使用して、前記回転シャフトの軸から離れる前記導電体の前記軸周りの運動速度を調整する、請求項15に記載の渦電流ブレーキ装置。
- (a)請求項1~16のいずれか一項に記載の渦電流ブレーキ装置を選択するステップと、
(b)前記磁場と前記少なくとも1つの導電体との間の相対運動の変化を引き起こすための駆動力を印加するステップと、
(c)前記運動を引き起こすことによって、前記少なくとも1つの導電体と前記磁場とを相互作用させ、それによって渦電流抗力を誘導し、前記磁場と前記少なくとも1つの導電体との間の相対運動に抵抗するように作用させるステップと、
によって、渦電流抗力を発生させる方法。 - 請求項1~16のいずれか一項に記載の渦電流ブレーキ装置を組み込んだオートビレイ装置。
- 請求項1~16のいずれか一項に記載の渦電流ブレーキ装置を組み込んだセルフリトラクティングライフライン装置。
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