KR20140101329A - 운송 시스템용 구동 시스템 - Google Patents

운송 시스템용 구동 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR20140101329A
KR20140101329A KR1020147002718A KR20147002718A KR20140101329A KR 20140101329 A KR20140101329 A KR 20140101329A KR 1020147002718 A KR1020147002718 A KR 1020147002718A KR 20147002718 A KR20147002718 A KR 20147002718A KR 20140101329 A KR20140101329 A KR 20140101329A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
drive
generator
generators
levitation
lifting
Prior art date
Application number
KR1020147002718A
Other languages
English (en)
Inventor
존 리 3세 웜블
Original Assignee
스카이트랜
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 스카이트랜 filed Critical 스카이트랜
Publication of KR20140101329A publication Critical patent/KR20140101329A/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L13/00—Electric propulsion for monorail vehicles, suspension vehicles or rack railways; Magnetic suspension or levitation for vehicles
    • B60L13/10—Combination of electric propulsion and magnetic suspension or levitation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L13/00—Electric propulsion for monorail vehicles, suspension vehicles or rack railways; Magnetic suspension or levitation for vehicles
    • B60L13/04—Magnetic suspension or levitation for vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2200/00—Type of vehicles
    • B60L2200/26—Rail vehicles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Control Of Vehicles With Linear Motors And Vehicles That Are Magnetically Levitated (AREA)
  • Linear Motors (AREA)
  • Non-Mechanical Conveyors (AREA)

Abstract

1개 이상의 가이드웨이, 1개 이상의 공중부양 제너레이터, 1개 이상의 리프팅 부재, 1개 이상의 구동 제너레이터, 및 1개 이상의 구동 부재를 포함하는 운송 시스템이 제공된다. 1개 이상의 가이드웨이, 1개 이상의 공중부양 제너레이터, 1개 이상의 리프팅 부재, 1개 이상의 구동 제너레이터, 및 1개 이상의 구동 부재는 각각 다른 시스템과 함께 구현될 수 있다. 1개 이상의 구동 제너레이터는 구동 자속을 발생시키고, 대응하는 1개 이상의 구동 부재와 함께 움직이고, 구동 자속에 의해 1개 이상의 구동 부재와 관련하여 구동되도록 구성된다. 1개 이상의 공중부양 제너레이터는 공중부양 자속을 발생시키고, 대응하는 1개 이상의 리프팅 부재와 함께 움직이고, 공중부양 자속에 반응하여 1개 이상의 리프팅 부재에 대하여 위로 상승되도록 구성된다.

Description

운송 시스템용 구동 시스템{DRIVE SYSTEM FOR A TRANSPORTATION SYSTEM}
본 발명은 운송 시스템용 구동 및 공중부양 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 자기부상시스템은 두 물체 사이의 인력 또는 척력을 사용하여 공중부양시키는 시스템으로서 설계되었다. 만일 두 물체 사이의 간격이 변하면 두 물체 각각의 자석들에 의해 생성되는 힘이 변하는 것처럼, 이 자기부상시스템은 두 물체의 간격에 종속한다.
또한, 트랙을 통해, 예를 들면 열차에서 자기부상을 구현하는 시스템에서 트랙은 매우 평평할 필요가 있다. 따라서 만일 날씨 때문에 또는 열차와 트랙의 무게 때문에 지반이 이동하는 경우, 트랙이 수선되어야 할 것이다.
설명의 단순화와 명료성을 위해서, 상황에 맞게, 대응하거나 유사한 요소들을 지시하기 위한 도면번호들이 상이한 도면에서 반복 사용되었다. 또한, 본 명세서에서 설명되는 발명의 완전한 이해를 제공하기 위해 다수의 구체적인 항목들이 제시된다. 그러나 당해 기술분야의 숙련자는 여기서 설명되는 발명이 이러한 구체적인 항목 없이 실시될 수 있음을 이해할 것이다. 다른 경우에는, 설명되는 관련된 관련 기능을 모호하게 하지 않도록 방법, 절차 및 구성요소들이 상세히 설명되지 않았다. 또한, 본 명세서의 설명은 여기서 개시되는 발명의 범위를 한정하는 것을 의도하지 않는다.
이제 본 명세서에서 적용되는 몇 개의 용어 정의가 제시될 것이다. 여기서 사용되는 용어 "공중부양(levitation)"은 물체들 사이에 물리적 접촉 없이 한 물체를 다른 물체에 대하여 들어올려 유지하는 것을 지칭한다. 또 다른 용어 "공중부양력(levitation force)"은 공중부양을 제공하는 힘이다. 이 첫 번째 의미에서, 공중부양력은 수직 방향으로 (중력 방향에 반대 방향) 작용하지만, 당해 기술분야의 숙련자는 동일한 힘이 수평 방향으로 또는 수직 성분과 수평 성분을 가진 어떤 방향으로 두 물체를 이동 또는 위치시키기 위해 사용될 수 있다는 것을 쉽게 인식할 것이다.
일반화하기 위해, 여기서 사용된 용어 "공중부양"과 "공중부양력"은 주된 진행 방향에 대해 실질적으로 직교하는 방향에서 두 물체 사이의 비접촉 포지셔닝 및 힘을 각각 지칭한다. "공중부양 제너레이터(levitation generator)"는 정지된 물체에 대하여 움직일 수 있는 물체를 공중부양하기 위해 리프팅 부재(lifting member)와 상호작용하여 자기파(magnetic wave)를 발생시키는 장치이다.
"구동력(drive force)"은 한 물체를 다른 물체에 대하여 가속, 동작 유지, 또는 감소하기 위해 필요한 힘을 지칭한다. 여기서 사용된 "구동력"은 두 물체 사이에 물리적 접촉 없이 발효되는 주된 진행 방향과 실질적으로 일치하는 힘을 의미한다. "구동 제너레이터(drive generator)"는 정지된 물체에 대하여 움직일 수 있는 물체를 구동하기 위해 구동 부재와 상호작용하는 자기파를 발생시키는 장치이다.
여기서 사용된 용어 "가이드웨이(guideway)"는 차(car), 차량(vehicle), 또는 대차(bogie)가 따라 움직일 수 있는 경로를 제공하는 장치 또는 구조물이다. 차는 상기 가이드웨이를 따라 진행하는 장치이다. 상기 차는 적어도 부분적으로 둘러싸이거나, 전체적으로 둘러싸이거나, 또는 물체 또는 사람이 놓일 수 있는 하나의 표면만을 가질 수 있다. 상기 차는 대차에 결합될 수 있고 상기 대차는 그 다음에 가이드웨이에 결합될 수 있다. 상기 대차는 차와 일체를 이루는 구성요소이거나 차가 결합될 수 있는 별개의 구성요소일 수 있다. 여기서 사용된 대차는 반드시 휠을 포함할 필요는 없지만, 대신에 가이드웨이와 맞물림(engagement)될 수 있도록 구성된다.
여기서 사용된 또 다른 용어 "결합된(coupled)"은 두 물체의 링크(linking) 또는 연결(connection)을 지칭할 수 있다. 결합은 직접적이거나 간접적일 수 있다. 간접적인 결합은 1개 이상의 매개 물체를 통해 두 물체를 연결하는 것을 포함한다. 결합은 또한 전기적 또는 기계적 연결을 지칭할 수 있다. 결합은 또한 물리적 접촉이 없는 자기적 링크를 포함할 수 있다.
여기서 사용된 용어 "자성 소스(magnetic source)"는 자장을 자연적으로 생성하거나 자장을 발생시키도록 유도될 수 있는 어떤 재료이다. 예를 들면, 마그네틱 소스는 영구자석, 전자석, 초전도체 등을 포함할 수 있다.
본 발명은 여기서 제시된 1개 이상의 구성요소들을 포함하는 운송 시스템을 제시한다. 상기 운송 시스템은 차가 따라 움직일 수 있는 경로를 제공하기 위한 가이드웨이를 포함할 수 있다. 운송 시스템은 또한 구동력을 제공하도록 구성된 1개 이상의 구동 제너레이터를 포함할 수 있다. 운송 시스템은 또한 공중부양력을 제공하도록 구성된 1개 이상의 공중부양 제너레이터를 포함할 수 있다. 이 구성요소들의 시스템에 대한 설명이 제시되지만, 이 구성요소들의 각각은 다른 시스템과 함께 구현되거나 상기 구성요소들 중 하나만 필요한 시스템에 통합될 수 있다. 예를 들면, 여기서 제시된 공중부양 제너레이터는 다른 시스템에 통합될 수 있다. 예를 들면, 공중부양 제너레이터는 자기부상 열차, 이동식 통로, 또는 1개 이상의 움직이는 구성요소를 포함하는 또 다른 시스템의 일부로서 구현될 수 있다. 유사하게, 구동 제너레이터는 다른 시스템과 함께 사용될 수 있다. 예를 들면, 구동 제너레이터는 종래의 자기부상 시스템과 함께 구현될 수 있다. 마찬가지로, 가이드웨이는 구동 제너레이터 또는 공중부양 제너레이터와만 협동하도록 변형될 수 있다. 그러므로, 여기서 설명된 구성요소들은 단독으로 또는 시스템 내에 여기서 설명된 구성요소들 중 1개 이상과 함께 구현될 수 있다. 또한, 1개 이상의 공중부양 제너레이터, 1개 이상의 구동 제너레이터, 1개 이상의 리프팅 부재, 및 1개 이상의 구동 부재를 포함하는 운송 장치가 여기서 제시된다.
여기서 제시된 실시예에서 리프팅 부재는 정적 자속을 발생시키지 않지만, 다른 실시예는 정적 자속을 발생시키는 리프팅 부재를 포함할 수 있다. 상기 자속은 영구자석 또는 전자석에 의해 발생될 수 있다.
여기서 설명된 것처럼, 본 발명은 운송장치, 대차, 공중부양 제너레이터, 구동 제너레이터, 가이드웨이, 운송 시스템 또는 이것들의 어떤 조합에 관한 것이다.
여기서 설명된 것처럼, 공중부양 제너레이터는 리프팅 부재에 대해서 결합된 차량을 들어올리도록 구성될 수 있다. 공중부양 제너레이터는 리프팅 부재와 자기적으로 결합되도록 구성된 성형 부재(shaped member)를 포함할 수 있다. 상기 성형 부재는 리프팅 부재의 적어도 일부와 교차하는 리프팅 자속 필드를 발생시키는 1개 이상의 가늘고 긴 형상의 자극을 가질 수 있다. 상기 리프팅 자속은 진행 방향에서 상기 1개 이상의 자극 표면의 움직임과 상기 진행 방향에 대한 상기 1개 이상의 자극 표면의 각도에 종속할 수 있다. 상기 1개 이상의 자극 표면은 복수의 자성 소스를 포함할 수 있다. 상기 생성된 리프팅 자속 필드는 상기 1개 이상의 공중부양 제너레이터의 상기 대응하는 1개 이상의 리프팅 부재에 대한 상대 위치에 독립적일 수 있다. 상기 1개 이상의 가늘고 긴 형상의 자극은 상기 1개 이상의 공중부양 제너레이터의 상기 1개 이상의 리프팅 부재에 대한 상대적 움직임의 방향에 대하여 비스듬한 각도를 이룰 수 있으며, 그리하여 상기 상대 운동의 방향에 수직인 방향으로 부양력 성분이 발생된다. 상기 각도는 자력과 수직속도상수(KFN)의 관계, 상기 1개 이상의 공중부양 제너레이터와 상기 1개 이상의 리프팅 요소 사이의 상대속도, 및 필요한 양력에 기초하여 미리 결정될 수 있다. 상기 각도는 자력과 수직속도상수(KFN)의 관계, 상기 1개 이상의 공중부양 제너레이터와 상기 1개 이상의 리프팅 요소 사이의 상대속도, 및 필요한 양력에 기초한 가변 각도일 수 있다. 상기 양력은 상기 1개 이상의 가늘고 긴 형상의 자극의 소정의 너비 및 소정의 높이에 대한 상기 가늘고 긴 형상의 자극의 길이에 종속하며, 따라서 상기 양력은 상기 길이가 상기 소정의 너비 및 높이와 비교하여 더 클 때 증가한다. 상기 양력은 상기 1개 이상의 리프팅 부재에 대한 상기 가늘고 긴 형상의 자극의 속도에 종속하며, 더 높은 속도는 더 큰 양력을 생성한다. 상기 1개 이상의 가늘고 긴 형상의 자극은 일렬로 배열된 복수의 자성 소자를 포함한다. 상기 1개 이상의 가늘고 긴 형상의 자극은 2개의 가늘고 긴 형상의 자극을 포함하며 상기 2개의 가늘고 긴 형상의 자극 각각은 일렬로 배열된 복수의 자성 소자를 포함한다.
또한, 구동 제너레이터가 제시된다. 구동 제너레이터는 결합된 대차 및/또는 차량/차를 구동하도록 구성된다. 구동 제너레이터는 1개 이상의 실질적으로 원통형의 부재; 상기 실질적으로 원통형인 부재의 표면 위에 위치되고 나선을 형성하도록 배열된 복수의 자석; 및 상기 1개 이상의 실질적으로 원통형인 부재의 회전이 대응하는 구동 부재 내에 나선으로 변하는 자속을 생성하여 상기 구동 제너레이터를 대응하는 구동 부재에 대하여 이동시키도록 상기 1개 이상의 실질적으로 원통형인 부재를 회전시키는 회전 모터를 포함할 수 있다. 상기 구동 제너레이터는 구동 제너레이터의 속도가 미리 결정된 속도보다 낮을 때 상기 대응하는 구동 부재와 접촉하도록 구성된 1개 이상의 휴지 구동 휠(resting drive wheel)을 포함할 수 있다. 또한, 상기 구동 제너레이터는 1개 이상의 휴지 구동 휠을 포함할 수 있으며 일 실시예에서 상기 1개 이상의 휴지 구동 휠은 3개의 휴지 구동 휠일 수 있다. 상기 1개 이상의 휴지 구동 휠은, 상기 1개 이상의 휴지 구동 휠이 구동 상태에서 상기 원통형 부재와 같은 높이가 되고 저속도 구동 또는 구동되지 않는 상태에서 상기 원통형 부재를 넘어서 연장하도록, 전개 구동기에 의해 제어되도록 구성되는 것이 가능하다. 상기 1개 이상의 실질적으로 원통형인 부재는 2개의 실질적으로 원통형인 부재일 수 있다. 상기 2개의 실질적으로 원통형인 부재는 동일한 회전 모터에 의해 회전되지만 반대 방향으로 회전할 수 있다. 적어도 일 실시예에서, 상기 회전 모터는 상기 2개의 실질적으로 원통형인 부재 중 하나를 구동하고 추가의 회전 모터가 상기 2개의 실질적으로 원통형인 부재 중 다른 하나를 구동하도록 상기 추가의 회전 모터를 더 포함한다. 상기 복수의 자석은 복수의 열로 배열될 수 있다. 상기 복수의 열은 3개의 열일 수 있다. 또 다른 실시예에서, 상기 복수의 자석은 2개의 다른 극이 각각의 열의 각 부분의 외부에 배열되도록 일렬로 배열될 수 있다. 상기 2개의 다른 극은 미리 결정된 거리만큼 이격될 수 있다. 상기 2개의 다른 극은 백킹 부재(backing member)에 결합될 수 있다. 상기 복수의 자석은 1개 이상의 줄로 배열될 수 있고 상기 복수의 자석은 백킹 부재에 탑재되며, 따라서 상기 백킹 부재와 복수의 자석은 상기 원통형 부재로부터 제거될 수 있다. 상기 구동 부재는 실질적으로 나선으로(helically) 감긴 다상(polyphase) 전도체를 구비한 전기자(electrical armature)를 포함할 수 있다. 상기 전기자에는 상기 1개 이상의 구동 제너레이터 중 대응하는 하나에 회전력을 발생시키기 위해 전류가 공급될 수 있다. 상기 전기자에는 상기 1개 이상의 구동 제너레이터 중 대응하는 하나에 선형력을 발생시키기 위해 전류가 공급될 수 있다. 상기 1개 이상의 구동 제너레이터 중 대응하는 하나의 회전은 상기 전기자 내부에 전류를 흐르게 한다. 상기 1개 이상의 구동 제너레이터 중 대응하는 하나의 직선 운동은 상기 전기자 내부에 전류를 흐르게 하는 것이 가능하다. 상기 1개 이상의 실질적으로 원통형인 부재와 대응하는 구동 부재 사이의 상대적인 직선 운동은 상기 1개 이상의 실질적으로 원통형인 부재를 회전시키며, 상기 1개 이상의 실질적으로 원통형인 부재는 발전기에 결합될 수 있으며, 발전기를 회전시켜 전력을 생성할 수 있다. 상기 발전기는 제너레이터 및 모터가 동일 구성요소인 제너레이터-모터일 수 있다.
또한, 가이드웨이가 제시된다. 가이드웨이는 1개 이상의 리프팅 부재; 및 가이드웨이 결합 부재에 의해 상기 1개 이상의 리프팅 부재에 결합되는 1개 이상의 구동 부재를 포함하고, 상기 1개 이상의 리프팅 부재는 대응하는 1개 이상의 공중부양 제너레이터에 의해 발생된 공중부양 자속을 수신하도록 구성될 수 있고, 상기 1개 이상의 구동 부재는 대응하는 1개 이상의 구동 제너레이터에 의해 발생된 구동 자속을 수신하도록 구성될 수 있다. 상기 1개 이상의 리프팅 부재는 2개의 리프팅 부재를 포함할 수 있다. 상기 2개 이상의 리프팅 부재는 2개의 트랙을 포함할 수 있으며, 상기 2개의 트랙 각각은 3개의 측면을 가진다. 각각의 트랙은 복수의 세그먼트를 포함할 수 있다. 상기 2개의 트랙 각각의 단면은 실질적으로 직사각형 형상일 수 있다. 상기 1개 이상의 구동 부재는 실질적으로 원통 형상일 수 있다.
또한, 1개 이상의 구동 부재와 1개 이상의 리프팅 부재를 포함하는 결합(mating) 가이드웨이와 협동하는 대차 대차가 개시된다. 상기 대차는 지지부; 상기 지지부에 결합되고 구동 자속을 발생시키는 1개 이상의 구동 제너레이터; 및 상기 지지부에 결합되고 공중부양 자속을 발생시키는 1개 이상의 공중부양 제너레이터를 포함하며, 상기 1개 이상의 공중부양 제너레이터는 공중부양 자속을 발생시키고, 상기 1개 이상의 공중부양 제너레이터는 대응하는 1개 이상의 리프팅 부재 내에서 움직이고, 상기 1개 이상의 구동 제너레이터는 대응하는 1개 이상의 구동 부재 내에서 움직이고, 상기 1개 이상의 공중부양 제너레이터는 상기 공중부양 제너레이터로부터의 공중부양 자속의 영향에 반응하여 상기 1개 이상의 리프팅 부재에 대하여 휴지 위치 위로 상승되고, 상기 1개 이상의 구동 제너레이터는 상기 1개 이상의 구동 제너레이터로부터의 구동 자속에 의해 상기 1개 이상의 구동 부재에 대하여 구동되는 것이 가능한 것이다.
이제 본 발명의 실시예가 첨부된 도면을 참조하여 단지 예시적으로 설명될 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 운송 시스템의 일 실시예의 사시도이고,
도 2는 본 발명에 따른 운송 시스템의 일 실시예의 사시도로서, 공중부양 시스템 및 구동 시스템이 설명을 위해 노출되어 있고,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 대차와 가이드웨이의 사시도이고,
도 4는 도 3에 도시된 대차와 가이드웨이의 정면도이고,
도 5는 도 3에 도시된 일 실시예에 따른 대차에 결합된 구동 제너레이터의 역전된 사시도이고,
도 6은 일 실시예에 따른 구동 제너레이터의 일부의 사시도로서, 자속선이 도시되어 있고,
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 실시예 구동 제너레이터의 일부 및 실시예 구동 부재의 일부의 사시도이고,
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 실시예 구동 부재 내의 실시예 구동 제너레이터의 일부의 사시도이고,
도 9는 도 3에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 실시예 구동 제너레이터, 구동 부재, 공중부양 제너레이터, 및 공중부양 부재의 정면 단면도이고,
도 10은 실시예 공중부양 제너레이터 내의 가늘고 긴 형상의 자극과, 실시예 공중부양 부재와 상호작용하는 그것들로부터 생성된 자속을 예시하는 도면이고,
도 11a 및 도 11b는 공중부양 제너레이터와 1개 이상의 가늘고 긴 형상의 자극을 예시하는 도면이고,
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 대안의 공중부양 제너레이터 및 대응하는 공중부양 부재를 추가로 예시하는 도면이고,
도 13은 도 12의 공중부양 제너레이터 및 대응하는 리프팅 부재를 예시하는 도면으로서 제1 공중부양 제너레이터는 관절 조인트에 의해 제2 공중부양 제너레이터에 결합되며,
도 14는 실시예 배열(arrangement) 내의 복수의 자성 소자의 실시예 배열을 도시하고,
도 15는 본 명세서에서 제시된 1개 이상의 배열 내에 자석으로서 병합될 수 있는 전형적인 파이(pi) 자성 배열을 도시한다.
도 1은 본 명세서에서 설명되는 운송 시스템(100)을 도시한다. 운송 시스템(100)은 가이드웨이(200)와 차(300)를 포함한다. 차(300)는 사람을 1명 이상 실을 수 있도록 구성된다. 다른 실시예에서는, 차(300)는 가축, 동물, 또는 물체를 실을 수 있도록 구성될 수도 있다. 차(300)는 사람을 1~6명 실을 수 있도록 구성될 수 있다. 차(300)는 차 결합 막대(310)를 통해 대차(bogie)(도시되지 않음)에 결합된다. 여기서 설명되는 운송 시스템(100)은 1개 이상의 구동 부재와 1개 이상의 공중부양 제너레이터를 포함할 수 있다. 다른 실시예에서는, 다른 공중부양 제너레이터와 함께 1개의 구동 제너레이터만이 포함될 수 있다. 또 다른 실시예에서는, 상기 1개 이상의 공중부양 제너레이터는 상기 구동 제너레이터 없이 구현될 수 있다.
가이드웨이(200)는 1개 이상의 구동 부재(520)와 1개 이상의 공중부양 부재(420)를 포함한다. 도 1에서는, 단일 구동 부재(520)만 존재한다. 구동 부재(520)는 실질적으로 원통형인 형상이다. 구동 부재(520)는 그 내부에 형성된 1개 이상의 슬롯을 가질 수 있다. 또한, 상기 1개 이상의 슬롯은 구동 부재(520)를 통과하도록 구성된 구동 제너레이터가 차(300)에 결합되는 것을 허용하도록 구성될 수 있다. 가이드웨이(200), 1개 이상의 구동 부재(520), 및 1개 이상의 공중부양 부재(420)는 세그먼트로서 구성될 수 있다. 도시된 실시예는 세그먼트를 포함하지 않지만, 세그먼트는 가이드웨이(200)가 이미 그 내부에 장착된 1개 이상의 구동 부재(520)와 1개 이상의 공중부양 부재(420)의 구성요소들을 포함하는 세그먼트들 내에 조립되도록 만들어질 수 있다. 상기 1개 이상의 구동 부재(520)와 1개 이상의 공중부양 부재(420) 및 가이드웨이(200)의 세그먼트는 다른 길이를 가질 수 있다. 가이드웨이(200)는 또한 다른 구조물 내에 장착될 수 있다. 예를 들면, 가이드웨이(200)는 날씨, 화학물질, 침입, 및 다른 환경적 요인들로부터 가이드웨이(200)를 보호하도록 설계된 쉘(shell) 내에 설치될 수 있다.
도 2는 일 실시예 운송 시스템(100)의 사시도를 도시한다. 운송 시스템(100)은 도 1의 것과 실질적으로 동일하지만, 상기 1개 이상의 구동 부재(510)와 1개 이상의 공중부양 부재(410)는 설명을 위해 가이드웨이(200) 외부로 노출된 것이 다르다. 도시된 것과 같이, 2개의 구동 부재(510)와 7개의 공중부양 제너레이터(410, 430)가 있다. 상기 2개의 구동 부재(510)는 전방 구동 제너레이터(512)와 후방 구동 제너레이터(514)를 포함한다. 상기 2개의 구동 부재(510)는 구동 제너레이터(510)를 회전시켜 구동 자속을 제공하도록 구성된 각각의 구동 모터(530)에 결합된다. 각각의 구동 모터(530)는 1개 이상의 프로세서와 1개 이상의 메모리 장치를 포함하는 컨트롤러에 의해 제어될 수 있다. 컨트롤러는 구동 제너레이터(510)들 중 하나만 회전시키고 다른 구동 제너레이터(510)는 회전시키지 않도록 구성될 수 있다. 예를 들면 전방 구동 제너레이터(512)는 그 축에 대해 회전될 수 있지만, 후방 구동 제너레이터(514)는 휴지 상태에 있을 수 있다. 적어도 일 실시예에서, 전방 구동 제너레이터(512)와 후방 구동 제너레이터(514)는 반대 방향으로 회전될 수 있지만, 전방 구동 제너레이터(512)와 후방 구동 제너레이터(514)는 동일한 방향의 기동력을 공급할 수 있다. 구동 제너레이터(510)는 구동 제너레이터 결합장치(540)를 통해 구동 모터(530)에 결합될 수 있다. 구동 제너레이터 결합장치(540)는 회전할 때 감소된 형상항력(drag profile)을 갖도록 구성될 수 있다. 본 명세서에서 하나가 예시되는 다른 실시예들에서, 구동 제너레이터(510) 내에 다른 구성요소들이 위치될 수 있다. 구동 모터(530)는 대차(550)에 결합될 수 있다.
구동 제너레이터(510)는 구동 부재(520) 내에서 이동하도록 구성될 수 있다. 도시된 것과 같이, 단일 구동 부재(520) 내에는 이동하는 2개의 구동 제너레이터(510)가 존재한다. 다른 실시예에서는, 2개 이상의 구동 제너레이터(510)가 구현될 때, 각각의 개별 구동 제너레이터(510)는 각각의 구동 부재(520)와 함께 이동할 수 있다. 전방 구동 제너레이터(512)는 대차(550)에 의해 후방 구동 제너레이터(514)에 결합된다.
도시된 대차(550)는 또한 차량 결합 막대(310)를 통해 차(300)에 결합될 수 있다. 도시된 것과 같이 2개의 차량 결합 막대(310)가 있으며, 다른 실시예에서는 단일의 차량 결합 막대(310)가 구현될 수 있다. 또 다른 실시예에서는, 3개 이상의 차량 결합 막대(310)가 구현될 수 있다.
대차(550)는 상기 1개 이상의 공중부양 제너레이터(410, 430)에 추가로 결합될 수 있다. 도시된 것과 같이, 아웃보드(outboard) 공중부양 제너레이터(410)와 인보드(inboard) 공중부양 제너레이터(430)가 존재한다. 아웃보드 공중부양 제너레이터(410)와 인보드 공중부양 제너레이터(430)는 유사한 방식으로 동작하도록 구성될 수 있다. 인보드 공중부양 제너레이터(430)는 아웃보드 공중부양 제너레이터(410)에 비해 대차(550)의 중심선에 더 가까이 위치될 수 있다.
공중부양 제너레이터(410, 430)는 공중부양 자속을 발생하도록 구성될 수 있다. 공중부양 자속은 이하에서 더욱 상세히 설명될 것이다. 공중부양 자속은 공중부양 제너레이터(410, 430) 내의 1개 이상의 자성 소스(magnetic source)로부터 발생될 수 있다. 공중부양 제너레이터(410, 430)는 휴지 위치(rest position)로부터 부양된 위치로 공중부양 제너레이터(410, 430)를 부양시키기 위해 1개 이상의 리프팅 부재(420)와 협동한다. 상기 부양된 위치는 상기 1개 이상의 공중부양 제너레이터(410, 430)에 의해 발생된 양력(lifting force)의 방향에 있다. 자성 소스(410, 430)는 상기 1개 이상의 리프팅 부재(420)의 각각에 대한 모션에 응답하여 양력(lifting force)을 발생하도록 구성될 수 있다. 도시된 것과 같은 일 실시예에서, 4개의 아웃보드 공중부양 제너레이터(410)가 존재할 수 있다. 즉 우측 전방 아웃보드 공중부양 제너레이터(412), 좌측 전방 아웃보드 공중부양 제너레이터(도시되지 않음), 우측 후방 아웃보드 공중부양 제너레이터(416), 및 좌측 후방 아웃보드 공중부양 제너레이터(418). 또한, 도시된 실시예에서, 대차(550)는 3개의 인보드 공중부양 제너레이터(430), 즉 전방 인보드 공중부양 제너레이터(432), 중간 인보드 공중부양 제너레이터(434), 및 후방 인보드 공중부양 제너레이터(436)에 결합될 수 있다. 인보드 공중부양 제너레이터(430)는 인보드 커플러(440)를 통해 대차(550)에 결합될 수 있다. 전방 인보드 공중부양 제너레이터(432)는 전방 인보드 커플러(442)를 통해 대차(550)에 결합될 수 있다. 중간 인보드 공중부양 제너레이터(434)는 중간 인보드 커플러(444)를 통해 대차(550)에 결합될 수 있다. 후방 인보드 공중부양 제너레이터(436)는 후방 인보드 커플러(446)를 통해 대차(550)에 결합될 수 있다.
복수의 공중부양 제너레이터(410, 430)가 도시된 것과 같이 구현될 때, 공중부양 제너레이터(410, 430)는 컨트롤러(미도시)에 의해 제어되도록 구성될 수 있다. 컨트롤러는 공중부양 제너레이터(410, 430)에 의해 발생된 공중분양 자속으로부터 발생된 양력을 조정할 수 있다. 다른 실시예에서, 공중부양 제너레이터(410, 430)에 의해 발생된 공중부양 자속은 미리 결정된 공중부양 자속일 수 있다. 적어도 일 실시예에서, 이하에서 더 상세히 설명되는 바와 같이, 공중부양 제너레이터(410, 430)는 각각 2개의 가늘고 긴 형상의 자극을 생성하는 1개 이상의 자성 소스를 포함할 수 있다. 상기 1개 이상의 자성 소스는 복수의 자석을 포함할 수 있다.
복수의 공중부양 제너레이터(410, 430)가 도시되어 있지만, 본 발명은 단일의 공중부양 제너레이터(410, 430)에 의한 구현을 고려한다. 단일의 공중부양 제너레이터(410, 430)는 인보드 공중부양 제너레이터(430) 또는 아웃보드 공중부양 제너레이터(410) 중 어느 하나로서 위치될 수 있다.
전술한 것과 같이, 공중부양 제너레이터는 중력과 다른 방향의 양력을 제공하도록 구성될 수 있다. 일 실시예에서, 1개 이상의 공중부양 제너레이터(410, 430)가 1개 이상의 조타(steering) 제너레이터(610)로서 구현될 수 있다. 도시된 실시예에서, 4개의 조타 제너레이터, 즉 전방 우측 조타 제너레이터(612), 전방 좌측 조타 제너레이터(미도시), 후방 우측 조타 제너레이터(616), 후방 좌측 조타 제너레이터(618)가 포함된다. 조타 제너레이터(610)는, 자속의 방향이 공중부양 제너레이터(410, 430)에 의해 발생된 자속에 대해 실질적으로 직각인 것 외에는 공중부양 제너레이터(410, 430)와 유사하게 동작한다. 조타 제너레이터(610)는 조타 부재(620)를 관통하는 조타 자속을 발생하도록 구성된다. 조타 부재(620)는 공중부양 제너레이터(410)가 리프팅 부재(420)와 상호작용하는 것과 유사한 방식으로 조타 제너레이터(610)와 협동하지만, 90°회전된다. 조타 제너레이터(610)와 공중부양 제너레이터(410, 430)가 모두 사용될 때, 대차(550)와 차(300)의 위치는 조타 제너레이터(610)를 사용하여 제어될 수 있다. 이것에 의해, 가이드웨이(200)가 시간에 따라 이동할 때 또는 대차(550)가 주행해야 할 커브를 가이드웨이(200)가 가질 때 핸들링 특성 및 트래킹 특성이 개선된다.
도시된 실시예에서, 7개의 공중부양 제너레이터(410, 430), 2개의 구동 제너레이터(510), 및 4개의 조타 제너레이터(610)가 구현되어 있지만, 다른 실시예들은 오직 하나의 공중부양 제너레이터(410, 430), 구동 제너레이터(510), 또는 조타 제너레이터(610)를 구현하는 것이 가능하다. 또 다른 실시예에서, 1개 이상의 공중부양 제너레이터(410, 430), 구동 제너레이터(510), 및/또는 조타 제너레이터(610)의 조합이 구현될 수 있다. 또한, 다른 실시예들은 여기서 제시된 개시의 나머지에 따라 1개 이상의 공중부양 제너레이터(410, 430), 구동 제너레이터(510), 및/또는 조타 제너레이터(610)를 구현하는 것이 가능하다.
도 3 및 도 4는 대차(700), 1개 이상의 공중부양 제너레이터(410), 1개 이상의 리프팅 부재(420), 1개 이상의 구동 제너레이터(510), 1개 이상의 구동 부재(520), 및 가이드웨이(200)의 대안적인 배열(arrangement)을 도시한다. 대차(700)와 그것의 결합된 구성요소들의 진행 방향이 표시되어 있다. 도시된 것과 같이, 4개의 리프팅 부재(420)가 있다. 다른 실시예에서는, 리프팅 부재의 수는 공중부양 제너레이터(410)의 위치에 기초하여 변할 수 있다. 도시된 것과 같이, 외부 좌측 리프팅 부재(422), 내부 좌측 리프팅 부재(424), 내부 우측 리프팅 부재(426) 및 외부 우측 리프팅 부재(428)가 있다. 외부 좌측 리프팅 부재(422)와 내부 좌측 리프팅 부재(424)는 트랙을 형성할 수 있다. 마찬가지로 내부 우측 리프팅 부재(426)와 외부 우측 리프팅 부재(428)는 또 다른 트랙을 형성할 수 있다. 따라서, 도시된 것과 같이 2개의 트랙이 리프팅 부재(420)에 의해 형성된다. 2개의 트랙이 도시되어 있지만, 트랙의 수는 1개 이상일 수 있다. 예를 들면, 1개의 트랙이 구현될 때, 트랙의 위치는 가이드웨이(200)에 대해 중간이 될 수 있다. 또한, 3개의 트랙과 같은 다른 트랙들이 형성될 수 있다. 또한, 도시된 것과 같이 트랙은 2개의 리프팅 부재(420)로 형성되지만, 단일의 리프팅 부재(420)로 형성될 수도 있다. 순차로 배열된 복수의 리프팅 부재(420)로부터 트랙이 형성되는 것과 같이 트랙들은 세그먼트로 형성될 수 있다.
상기 1개 이상의 공중부양 제너레이터(410)는 공중부양 제너레이터 커플러(740)를 통해 대차(700)에 결합될 수 있다. 2개의 공중부양 제너레이터 커플러(740)가 도시되어 있지만, 적어도 일 실시예에서, 단일의 공중부양 제너레이터 커플러(740)가 구현될 수 있다. 공중부양 제너레이터 커플러(740)는 지지점(mounting point)(750)을 포함하며 이것들은 공중부양 제너레이터 커플러(740) 위에서 공중부양 제너레이터(410)의 가변 위치설정(positioning)을 가능하게 한다. 도시된 것과 같이, 공중부양 제너레이터 커플러(740)는 각각의 공중부양 제너레이터(410)에 대해 2개의 공중부양 제너레이터 커플러(740)가 존재하도록 구성될 수 있다. 다른 실시예에서는, 단일의 공중부양 제너레이터 커플러(740)가 공중부양 제너레이터(410)를 대차(700)에 결합할 수 있다. 또 다른 실시예에서는, 3개 이상의 공중부양 제너레이터 커플러(740)가 공중부양 제너레이터(410)를 대차(700)에 결합하기 위해 구현될 수 있다. 예를 들면, 3개 또는 4개의 공중부양 제너레이터 커플러(740)가 구현될 수 있다. 각각의 공중부양 제너레이터(410)에 대해 2개 이상의 공중부양 제너레이터 커플러(740)가 구현될 때, 공중부양 제너레이터(410)의 각도는 진행 방향에 대하여 변경될 수 있다. 적어도 일 실시예에서, 공중부양 제너레이터(410)의 각도는 1개 이상의 프로세서 및/또는 메모리를 포함하는 컨트롤러를 통해 제어될 수 있다. 컨트롤러는 차의 부하 특성이나 가이드웨이 상의 혼잡을 포함하는 원하는 속도에 기초하여 또는 원격으로 제어될 수 있다.
도 4에 도시된 실시예에서, 공중부양 제너레이터(410)의 각도를 제어하기 위해 다른 각도 조정 메커니즘(770)이 구현될 수 있다. 도시된 것과 같이, 4개의 각도 조정 메커니즘(770), 즉 전방 우측 각도 조정 메커니즘(778), 전방 좌측 각도 조정 메커니즘(776), 후방 우측 각도 조정 메커니즘(774), 및 후방 좌측 각도 조정 메커니즘(772)이 있다. 각도 조정 메커니즘(770)의 각각은 한 부분(780)에서 대차(700)에 결합되고 다른 부분(782)에서 공중부양 제너레이터(410)들 중 하나에 결합된다. 각도 조정 메커니즘(770)은 쓰레디드 커플러(threaded coupler), 예를 들면 스크류(screw), 머신(machine) 쓰레디드 커플러 등일 수 있다. 적어도 일 실시예에서,각도 조정 메커니즘(770)은 컨트롤러 및 서보 모터에 의해 제어될 수 있다. 다른 제어 메커니즘도 구현될 수 있다. 또 다른 실시예에서, 각도 조정 메커니즘(770)은 공중부양 제너레이터(410)에 대해 미리 설정된 각도로 유지될 수 있다. 공중부양 제너레이터(410)의 각도 및 그것과 관련된 특성이 이하에서 설명될 것이다. 상기 제어 메커니즘은 1개 이상의 에너지 저장장치(800)로부터 전력이 공급될 수 있다.
도시된 것과 같이, 대차(700)는 1개 이상의 에너지 저장장치(800)를 포함한다. 도시된 것과 같이 2개의 에너지 저장장치(800), 즉 우측 에너지 저장장치(810)와 좌측 에너지 저장장치(812)가 있다. 에너지 저장장치(800)는 배터리, 커패시터, 또는 유사한 저장장치의 형태일 수 있다. 에너지 저장장치(800)는 대차(700)와 외부 에너지 공급장치 사이의 전기적 접속이 일시적으로 단절되는 경우 대차(700)에 에너지를 저장하기 위해 사용될 수 있다. 에너지 저장장치(800)의 다른 구성 역시 고려될 수 있다. 예를 들면, 각각의 공중부양 제너레이터(410)는 자신의 개별적인 에너지 저장장치(800)를 가질 수 있다. 대안으로, 단일의 에너지 저장장치(800)가 대차(700)에 제공될 수 있다. 또 다른 실시예에서는, 대차(700)에 위치된 에너지 저장장치(800)가 없을 수도 있다.
구동 제너레이터(510)는 대차(700)에 결합될 수 있다. 구동 제너레이터(510)는 구동 제너레이터 커플러(760)를 통해 대차(700)에 결합될 수 있다. 대차(700)는 구동 제너레이터(510)의 반대쪽에 있는 상부면(710)을 가진다. 에너지 저장장치(800)는 상부면(710) 위에 탑재될 수 있다. 또한, 상부면(710)은 지지부재(720, 730)를 포함하며 이것들은 구동 제너레이터 커플러(760) 주변 영역에서 상부면을 강화 및 보강하도록 설계된 것이다. 또한, 상기 지지부재는 구동 제너레이터 커플러(760)의 탑재를 허용하도록 구성될 수 있다.
대차(700)가 낮은 속도에서 동작하고 있을 때, 공중부양 제너레이터(410)에 의해 발생된 양력은 가이드웨이(200)로부터 대차(700)를 부양시키기에는 너무 작을 수 있다. 대차(700)의 공중부양 제너레이터(410)와 구동 제너레이터(510)가 가이드웨이(200)의 일부와 접촉하는 것을 방지하기 위해 1개 이상의 휠(450)이 구현될 수 있다. 도시된 것과 같이, 가이드웨이(200)의 일부와의 접촉으로부터 휠(450)을 부양시키기에 양력이 충분하지 않은 경우 가이드웨이(200)의 상기 일부와 접촉하기 위한 1개 이상의 휠(450)이 구현될 수 있다. 도시된 것과 같이, 도 3 및 도 4에서, 8개의 휠(450)이 구현되어 있다. 8개의 휠(450) 각각은 리프팅 부재(420)의 각각의 일부와 접촉하도록 구성된다. 다른 실시예들에서는, 상기 1개 이상의 휠(450)은 2개 이상의 휠을 포함할 수 있다. 또 다른 실시예에서, 상기 1개 이상의 휠은 4개 이상의 휠을 포함할 수 있다. 도시된 것과 같이, 상기 1개 이상의 휠(450)은 상기 1개 이상의 공중부양 제너레이터(410)에 결합된다.
도 5에 도시된 것과 같은 다른 실시예에서, 휠(452)은 대차(700)에 결합되고 가이드웨이(200)의 또 다른 부분과 접촉할 수 있다. 예를 들면, 휠(452)들은 가이드웨이(200)의 구동 부재 지지부분(250)과 접촉하도록 구성될 수 있다(도 3 참조). 이 휠(452)들은 전술한 휠(450)에 추가하여 또는 휠(450) 대신에 구현될 수 있다. 여기서 휠이 설명되었지만 다른 구성들은, 2개의 구성요소가 둘 사이의 마찰력을 감소시키는 동시에 서로 관련하여 이동하는 것을 허용하도록 설계된 다른 메커니즘을, 이용하는 것도 가능하다. 예를 들면, 이것은 특별히 코팅된 표면, 베어링 표면, 롤링(rolling) 부재 등을 포함할 수 있다.
상기 1개 이상의 구동 제너레이터 모터(미도시) 각각은 상기 1개 이상의 에너지 저장장치(800)의 하나에 결합될 수 있다. 전술한 바와 같이, 여기서 설명된 공중부양 제너레이터는 전력의 필요 없이 동작 가능하지만; 적어도 일 실시예에서, 상기 1개 이상의 공중부양 제너레이터 각각은 상기 1개 이상의 에너지 저장장치(800)의 하나에 결합될 수 있다. 공중부양 제너레이터가 에너지 저장장치(812)에 결합될 때, 공중부양 제너레이터는 상기 리프팅 부재에 대하여 공중부양 제너레이터가 움직이는 중이 아닐 때 양력을 제공하도록 구성될 수 있다. 발생된 양력이 실질적으로 충분하지 않은 낮은 속도로 공중부양 제너레이터가 움직이거나 정지해 있을 때 양력을 발생시키는 능력의 추가는 여기서 설명되는 구동 지지 휠들의 제거 또는 적어도 견고성의 감소를 허용할 수 있다. 적어도 일 실시예에서, 공중부양 제너레이터는, 대차가 가이드웨이와 접촉하는 것을 방지하기 위해 낮은 속도에서 추가의 양력이 발생될 수 있도록, 대차의 속도가 미리 결정된 값보다 더 낮을 때 파워를 수신하도록 구성될 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 있어서 대차(700)에 결합된 구동 제너레이터(510)의 (대차의 바닥으로부터) 역전된 사시도이다. 구동 제너레이터(510)는 구동 커플러(511)를 통해 대차(700)에 결합될 수 있다. 도시된 것과 같이, 구동 제너레이터(510)는 1개 이상의 실질적으로 원통형인 부재(572)를 포함한다. 상기 1개 이상의 실질적으로 원통형인 부재(572)의 표면 위에는 복수의 자석(910)이 위치된다. 도시된 실시예에서, 복수의 자석(910)은 나선형을 형성하도록 배열된다. 도시된 실시예에서, 복수의 자석(910)은 복수의 열(920, 922, 924)로 배열되며, 열(920, 922, 924)의 각 측면에는 1개의 극(912, 194)을 가진다. 예를 들면 제1 원통형 부재(572) 위에는 3열의 자석(920, 922, 924), 즉 제1열(920), 제2열(922) 및 제3열(924)이 있다. 마찬가지로, 제2 원통형 부재(574)는 3열(930, 932, 934), 즉 제1열(930), 제2열(932), 제3열(934)로 배열된 복수의 자석(910)을 포함한다. 상기 2개의 상이한 극들은 미리 결정된 거리만큼 이격될 수 있다. 상기 2개의 상이한 극들은 백킹 부재(backing member)에 결합될 수 있다. 예를 들면, 도 14에는 자석과 백킹 부재의 배열이 도시되어 있다. 적어도 일 실시예에서, 백킹 부재와 복수의 자석(910)이 원통형 부재(572)로부터 제거될 수 있도록, 복수의 자석(910)은 1개 이상의 열로 배열되고 복수의 자석(910)은 백킹 부재에 탑재된다. 제1 원통형 부재는 길이(571)를 갖고, 제2 원통형 부재는 길이(573)를 갖는다. 도시된 실시예에서, 길이(571, 573)는 실질적으로 동일하다.
모터(530)에 의해 구동 제너레이터(510)에 파워가 공급되어 대차(700)가 움직일 때, 구동 제너레이터(510)는 구동 부재(520) 내에 중심을 위치시킨다. 그러나, 낮은 속도로, 휴지 상태에서, 구동 제너레이터(510)가 움직이기 시작하거나 동작을 멈출 때, 발생된 구동 자속은 구동 제너레이터(510)의 중심을 구동 부재(520) 내에 위치시키는데 필요한 것보다 작을 수 있다. 구동 제너레이터(510)를 중심에 위치시키기 위해 필요한 것보다 구동 자속이 낮은 조건 동안에 시스템과 특히 구동 제너레이터(510)에 대한 손상을 방지하기 위해, 구동 제너레이터(510)는 또한 셀프-센터링(self-centering) 메커니즘(580)을 포함할 수 있다. 셀프-센터링 메커니즘(580)에 의하면 구동 제너레이터(510)는 구동 부재(미도시) 내에 중심을 둘 수 있다. 셀프-센터링 메커니즘(580)은 휠 커플러(584)를 통해 구동 제너레이터(510)에 결합된 1개 이상의 휴지 구동 휠(582)을 포함할 수 있다. 또한, 휴지 구동 휠(582)이 원통형 부재(572, 574)의 외부면 밖으로 돌출한 거리는 휠 조정 메커니즘(586)에 의해 조정될 수 있다. 휴지 구동 휠(582)을 원통형 부재(572, 574)의 외부면 밖으로 연장하도록 함으로써. 휴지 구동 휠(582)은 구동 부재(520)와 과도하게 접촉하지 않으면서 구동 부재(520) 내에서 움직일 수 있다. 셀프-센터링 메커니즘(580)은, 원통형 부재(572, 574)가 낮은 속도로 그리고 구동 제너레이터가 구동 부재(520)에 너무 가까이 위치될 수 있는 상황에서, 구동 부재(520)와 접촉하는 것을 방지한다. 도시된 것과 같이, 3개의 휴지 구동 휠(582)이 있다. 적어도 일 실시예에서, 1개 이상의 휴지 구동 휠(582)은, 구동 제너레이터(510)의 속도가 미리 결정된 속도보다 낮을 때, 대응하는 구동 부재(520)와 접촉하도록 설정된다. 적어도 일 실시예에서, 상기 1개 이상의 휴지 구동 휠(582)은, 상기 1개 이상의 휴지 구동 휠(582)이 구동 상태에서 원통형 부재(572, 574)와 같은 높이가 되고 저속 구동 또는 구동되지 않는 상태에서 원통형 부재(572, 274)를 넘어서 연장하도록 전개 구동기(deployment driver)에 의해 제어되도록 구성된다. 적어도 일 실시예에서, 휴지 구동 휠(582)은 롤링(rolling)만을 위해 구성되는 파워가 공급되지 않는 휠이다. 또 다른 실시예에서, 구동 휠에는, 구동 제너레이터(510)가 저속으로 동작하고 있거나 정지로부터 기동하고 있을 때 어떤 도움을 제공하도록, 파워가 공급될 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 구동 제너레이터(510)의 일부의 사시도이다. 도 5에서는 복수의 자석(910)이 배열되어 있지만, 명료성을 위해 라벨들은 생략되었다. 도 6에서, 자속선(1002)이 예시되어 있다. 도시된 것과 같이, 상기 1개 이상의 실질적으로 원통형인 부재(572, 574)의 회전(1042, 1044)이 대응하는 구동 부재(520) 내에 나선으로 변하는 자속을 생성하여 구동 제너레이터(510)를 대응하는 구동 부재(520)와 관련하여 움직이도록 상기 1개 이상의 실질적으로 원통형인 부재(572, 574)를 회전시키는 회전 모터(530)가 구현된다. 2개의 실질적으로 원통형인 부재(572, 574)가 도 6에서와 같이 제공될 때, 각각의 실질적으로 원통형인 부재(572, 574)는 각각의 회전 모터(530)에 결합될 수 있으며, 따라서 원통형 부재(572, 574)가 회전된다. 또 다른 실시예에서, 2개의 실질적으로 원통형인 부재(572, 574)는 동일한 회전 모터에 의해 회전될 수 있다. 도시된 실시예에서, 2개의 실질적으로 원통형인 부재(572, 574)의 각각은 서로 반대 방향으로 회전된다. 다른 실시예들에서는, 상기 2개의 실질적으로 원통형인 부재(572, 574)가 동일한 방향으로 회전될 수 있다. 도 8에는 구동 부재(520)와 관련된 구동 제너레이터(510)의 동작이 도시되어 있다.
구동 제너레이터(510)는 또한 동작 속도를 낮추도록 구성될 수 있다. 적어도 일 실시예에서, 구동 제너레이터(510)의 상기 1개 이상의 실질적으로 원통형인 부재(572, 574)와 대응하는 구동 부재(520) 사이의 실질적으로 선형인 상대 운동이 상기 실질적으로 원통형인 부재(572, 574)를 회전시킬 수 있다. 전술한 바와 같이, 상기 1개 이상의 실질적으로 원통형인 부재(572, 574)의 회전은 구동 부재(520)에 대한 구동 제너레이터(510)의 실질적 선형 운동을 일으킬 수 있다. 상기 1개 이상의 실질적으로 원통형인 부재(572, 574)의 회전은 모터(530)에 의해 일어날 수 있다. 적어도 일 실시예에서, 상기 1개 이상의 실질적으로 원통형인 부재(572, 574)는 발전기에 결합될 수 있다. 상기 발전기는, 구동 부재(520)에 대한 상기 1개 이상의 실질적으로 원통형인 부재(572, 574)의 실질적인 선형 운동 속도를 낮추기 위해, 회전하여 전력을 생성한다. 적어도 일 실시예에서 모터(530)는, 모터(530)에 전력이 공급될 때 구동 제너레이터(510)에 인가될 회전력을 생성하고, 모터(530)에 전력이 공급되지 않을 때 발전기로서 동작하도록, 발전기로서 구성될 수도 있다.
대안으로, 상기 1개 이상의 구동 제너레이터(510)는 나선을 형성하도록 굽어진 자극을 가진 부분을 포함할 수 있다. 상기 자극은, 그것이 상기 1개 이상의 구동 제너레이터(510) 중 하나의 외측의 일부를 형성하도록, 구동 제너레이터(510)의 외측 상에 형성될 수 있다. 상기 1개 이상의 구동 제너레이터(510)는 상기 1개 이상의 구동 부재(520)의 각각에 대하여 회전하도록 구성될 수 있다. 상기 1개 이상의 구동 제너레이터(510)의 상기 일부의 회전은 상기 1개 이상의 구동 부재(520)의 각각의 내부에 에디 전류(eddy current)를 유도한다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 실시예 구동 부재(521)의 일부와 실시예 구동 제너레이터(510)의 일부의 사시도이다. 도시된 실시예에서, 구동 부재(521)는 실질적으로 나선으로 감긴 다상 전도체(525)를 구비한 전기자(electrical armature)(523)를 포함할 수 있다. 전기자(523)에는 상기 1개 이상의 구동 제너레이터(510)의 대응하는 하나에 회전력을 일으키기 위해 전류가 공급될 수 있다. 전기자(523)에는 상기 1개 이상의 구동 제너레이터(510)의 대응하는 하나에 선형력(linear force)을 일으키기 위해 전류가 공급될 수 있다. 상기 1개 이상의 구동 제너레이터(510)의 대응하는 하나의 회전은 전기자(523) 내부에 전류가 흐르게 한다. 상기 1개 이상의 구동 제너레이터(510)의 대응하는 하나의 직선 운동은 전기자(523) 내부에 전류를 흐르게 한다.
도 8은 구동 부재(520) 내에 위치된 구동 제너레이터(510)를 도시한다. 도시된 것과 같이 상기 구동 부재는 좌측에서 우측으로 이동한다(화살표(891) 참조). 구동 부재(520)에 대한 구동 제너레이터(510)의 이동은 화살표(893)로 표시된 방향으로 구동 부재의 회전에 의해 일어난다. 구동 제너레이터(510)의 회전은 구동 모터(미도시)로부터 부여된 움직임에 대한 반응일 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 실시예 구동 제너레이터(510), 구동 부재(520), 공중부양 제너레이터(410), 및 공중부양 부재(420)의 단면도이다.
구동 제너레이터(510)는 구동 부재(520) 내부에 도시된다. 구동 제너레이터(510)는 전술한 것과 같이 셀프-센터링 메커니즘(580)에 결합될 수 있다. 셀프-센터링 메커니즘(580)은 1개 이상의 휴지 구동 휠(582)을 포함할 수 있다. 도시된 것과 같이, 3개의 휴지 구동 휠(582)이 있다. 휴지 구동 휠(582)에 의하면 구동 제너레이터(510)는, 저속 및 고속을 포함하여, 동작하는 동안 구동 부재(520)의 내부와 접촉하는 것으로부터 보호될 수 있다. 여기서 휠이 도시되었지만 다른 구성들은, 2개의 구성요소가 둘 사이의 마찰력을 감소시키는 동시에 서로 관련하여 이동하는 것을 허용하도록 설계된 다른 메커니즘을, 이용하는 것도 가능하다. 예를 들면, 이것은 특별히 코팅된 표면, 베어링 표면, 롤링 부재 등을 포함할 수 있다. 구동 제너레이터(510)는 구동 제너레이터 커플러(760)를 통해 대차(미도시)에 결합될 수 있다.
구동 부재(520)는 구동 부재 지지체(240)에 결합될 수 있다. 적어도 일 실시예에서, 구동 부재(520)는, 축 방향으로 구동 부재(520)의 팽창을 허용하여 스트레스의 형성을 방지하도록, 구동 부재 지지체(240) 위에 표류(floating)할 수 있다. 구동 부재 지지체(240)는 그 다음 가이드웨이 지지체(250)에 결합될 수 있다. 가이드웨이 지지체(250)는 그 다음 가이드웨이 지지 커플러(423)를 통해 1개 이상의 리프팅 부재(420)에 결합될 수 있다.
도시된 것과 같이, 공중부양 제너레이터(410)는 도 9의 좌측에 도시되어 있다. 공중부양 제너레이터(410)는 공중부양 제너레이터 커플러(740) 사이에 위치된다. 공중부양 제너레이터 커플러(740)는 결합 장치(741)에 의해 공중부양 제너레이터(410)에 결합된다. 상기 도시된 결합 장치(741)는 공중부양 제너레이터 커플러(740)와 공중부양 제너레이터(410)를 통과하여 연장하는 볼트이다. 또한, 2개의 휠(450)이 도시되어 있다. 상기 2개의 휠(450)은 2개의 리프팅 부재(420)의 상부와 접촉하도록 구성된다. 전술한 것과 같이, 상기 2개의 휠(450)은, 예를 들면 저속으로 충분한 양력이 공급되지 않을 때, 상기 2개의 리프팅 부재(420)의 상부와 접촉한다. 도시된 것과 같이, 상기 2개의 휠(450)은 공중부양 제너레이터(410)에 결합된다. 적어도 일 실시예에서, 단일의 휠이 구현될 수 있다. 또한, 상기 도시된 구성은 상기 공중부양 제너레이터(410)의 각각에 대해 동일하거나 상이할 수 있다.
도시된 것과 같이, 2개의 리프팅 부재(420)가 있다. 2개의 리프팅 부재(420)는 공중부양 제너레이터(410)의 적어도 일부가 통과하는 것을 허용하도록 구성된다. 또한, 2개의 리프팅 부재(420) 사이의 공간을 메우도록 하부 부재(bottom piece)(421)가 제공될 수 있다. 도시된 것과 같이 공중부양 제너레이터(410)는, 리프팅 부재(420)로부터 공중부양 제너레이터(410)가 거리(1110)만큼 분리되도록, 2개의 리프팅 부재(420) 내에 그 수평 중심이 위치된다. 동작하는 동안, 공중부양 제너레이터(410)의 좌측 및 우측 거리(1110)는 필요에 따라 어느 정도 변할 수 있다. 도시된 것과 같이 2개의 리프팅 부재(420)는 트랙을 형성한다. 상기 트랙은 단면이 실질적으로 직사각형으로 간주될 수 있다. 도시된 트랙은 (외부 우측 리프팅 부재(422), 내부 우측 리프팅 부재(424), 및 하부 부재(421)에 의해 형성된) 3개의 측면을 가지며 상부면은 공중부양 제너레이터(410)가 통과하도록 허용하기 위해 노출되어 있다. 도 9에는 1개의 트랙만이 도시되어 있지만, 임의의 수의 트랙이 동일한 단면 구성을 가질 수 있다. 예를 들면, 도 3에 도시된 것과 같이 2개의 트랙이 있을 때, 2개의 트랙 각각은 유사한 단면을 가질 수 있다. 다른 실시예들에서는, 상기 트랙은 단일의 리프팅 부재로 형성될 수 있다.
도시된 공중부양 제너레이터(410)는 1개 이상의 가늘고 긴 형상의 자극(1102, 1104)를 포함한다. 도시된 것과 같이, 2개의 가늘고 긴 형상의 자극(1102, 1104)이 있다. 다른 실시예들에서는, 3개 이상의 가늘고 긴 형상의 자극(1102, 1104)이 구현될 수도 있다. 이하에서는 가늘고 긴 형상의 자극(1102, 1104)의 추가 실시예들이 제공된다.
도 10은 실시예 공중부양 제너레이터(410) 내의 자극(1102, 1104)과, 실시예 공중부양 부재(420)와 상호작용하는 그것들로부터 생성된 자속(1160)을 예시하고 있다. 도시된 것과 같이, 2개의 긴 자성 소스(1102, 1104)가 있다. 상부 자성 소스(1102)는 여기서 사용되는 치수를 표시하기 위해 라벨이 부여되어 있다. 상부 자성 소스(1102)는 최대 치수인 길이(1130)를 가진다. 상부 자성 소스(1102)는 또한 너비(1140) 및 높이(1150)를 가진다. 도시된 것과 같이 긴 자성 소스(1130)는 높이(1150) 또는 너비(1140) 어느 하나보다 실질적으로 더 큰 길이를 가진다. 도시된 것과 같은 적어도 일 실시예에서, 상부 자성 소스(1102)는 좌측에 북극(1103)을 우측에 남극(1105)을 가질 수 있다(선(1101)은 상기 두 자극의 분리를 표시한다). 하부 자성 소스(1104)는 좌측에 남극(1113)을 우측에 북극(1115)을 가질 수 있다(선(1111)은 두 자극의 분리를 표시한다). 상기 자극들이 도시된 방위로 설정될 때, 자속선(1160)이 자성 소스(1102, 1104)로부터 발생된다. 다른 실시예들에서는, 단일의 자성 소스만이 존재할 수 있다. 또 다른 실시예에서는, 자극 방향이 도시된 것에 대해서 반전될 수 있다.
또한 도시된 것과 같이, 상기 1개 이상의 공중부양 제너레이터(410)는 1개 이상의 자극 표면(1102, 1104)을 가진다. 상기 1개 이상의 자극 표면(1102, 1104)은 리프팅 자속 필드(1160)를 발생하고 리프팅 부재(420)의 적어도 일부는 공중부양 제너레이터(410)로부터의 자속 필드(1160)와 교차한다. 공중부양 제너레이터(410)는, 만약 상기 1개 이상의 공중부양 제너레이터(410)가 1개 이상의 리프팅 부재(420)에 대하여 움직이는 경우, 리프팅 부재(420)의 적어도 일부의 내부에 에디 전류를 형성시킬 수 있다. 적어도 일 실시예에서, 상기 양력은 자극(1102, 1104)의 너비(1140) 및 높이(1150)에 대한 1개 이상의 자극(1102, 1104)의 길이(1130)에 좌우될 수 있으며, 상기 양력은 길이(1130)가 너비(1140) 및 높이(1150)와 비교하여 더 커짐에 따라 증가한다. 따라서, 자극(1102, 1104)의 길이가 소정의 너비(1140) 및 높이(1150)에 대해 증가될 때, 상기 양력은 증가한다. 적어도 일 실시예에서, 소정의 길이에 대하여 너비(1140) 및 높이(1150)를 감소시키면 결과적으로 양력은 증가하지 않는다.
공중부양 제너레이터(410)는, 도 10에 도시된 것과 같이, 입방형 부재로서 성형될 수 있다. 다른 실시예에서는, 공중부양 제너레이터(410)는, 불규칙한 형상이지만 너비 또는 높이보다 길이가 더 큰 치수를 가진 다른 형상을, 가질 수 있다. 도시된 실시예에서, 상기 입방형 부재는, 리프팅 부재(420)와 자기적으로 접속되도록 구성될 수 있다. 또한, 상기 입방형 부재는 리프팅 부재(420)의 적어도 일부와 교차하는 리프팅 자속 필드(1160)를 발생하도록 구성된 1개 이상의 자극(1102, 1104)을, 가질 수 있다.
가늘고 긴 형상의 자극(1102, 1104)에 의해 발생된 리프팅 자속 필드(116)는, 상기 자극이 리프팅 부재(420)와 관련하여 움직일 때, 도시된 것처럼 리프팅 부재(420)를 넘어서 침투하여 연장한다. 이 리프팅 자속 필드(1160)는, 이하에서 도 11a 및 도 11b와 관련하여 설명되는 다양한 요인들에 종속한다.
도 11a 및 도 11b는 공중부양 제너레이터(410)와 1개 이상의 가늘고 긴 형상의 자극(1102, 1104)을 예시한다. 도 11a에는, 2개의 가늘고 긴 형상의 자극(1102, 1104)을 가진 공중부양 제너레이터(410)가 도시되어 있다. 도시된 것과 같이, 상부 자극(1102) 및 하부 자극(1104)이 있다. 상부 자극(1102) 및 하부 자극(1104)은 복수의 자성 소자(magnetic elements) (1161)를 포함한다. 상기 복수의 자성 소자(1161)는 자극을 형성하도록 배열되어 있다. 도시된 것과 같이, 상기 복수의 자성 소자(1161)는 일렬로(in a row) 배열되어 있다. 다른 실시예에서는, 자성 소자(1161)는 곡선 어레이 또는 다른 형상으로 배열될 수 있다.
더 명확한 다이어그램을 제공하기 위해, 도 11b는 단일의 가늘고 긴 형상의 자극(1102)을 보여주도록 제공되었지만, 두 자극(1102, 1104)은 유사한 방식으로 기능을 할 것이다. (도 11a에 도시된) 공중부양 제너레이터(410)는, 공중부양 제너레이터(410)가 상기 1개 이상의 리프팅 부재(420)와 관련하여 운동할 때, 리프팅 부재(420)의 적어도 일부의 내부에 에디 전류를 형성시킬 수 있다. 공중부양 제너레이터(410)의 상대 운동은 본 명세서에서 설명된 것과 같이 구동 제너레이터(510)(도 5 참조) 및 구동 부재(520)(도 5 참조)에 의해 일어날 수 있다. 상기 전기적 에디 전류는, 상기 1개 이상의 리프팅 부재(420)에 대한 상기 1개 이상의 공중부양 제너레이터(410)의 운동 방향을 나타내는 방향 속도 벡터(VTRAVEL)와, 공중부양 제너레이터(410)의 1개 이상의 자극(1102)의 축(1220) 사이의 각도(ａ)에 종속할 수 있다. 공중부양 제너레이터(410)는 공중부양 제너레이터(410)와, 대응하는 리프팅 부재(420) 사이의 상대 속도에 종속하는 양력(FL)을 생성한다. 적어도 일 실시예에서, 생성되는 양력(FL)은 리프팅 부재(420)에 대한 공중부양 제너레이터(410)의 상대 위치에 독립적일 수 있다. 예를 들면, 공중부양 제너레이터(410)가 리프팅 부재(420)에 비해서 상승할 때, 양력(FL)은 일정하게 유지될 수 있다. 또 다른 실시예에서, 공중부양 제너레이터(410)가 리프팅 부재(420)에 수평으로 접근할 때, 양력(FL)은 일정하게 유지될 수 있다.
도 11b에 도시된 것과 같이, 자극(1102)이 리프팅 부재(420)와 관련하여 도시되어 있다. 도시된 것처럼 자극(1102)은 진행 방향으로 속도(VTRAVEL)로 이동한다. 자극(1102)의 수직속도(normal velocity)(VN)는 VN = sin(a)*VTRAVEL로서 계산될 수 있으며, 여시서 a는 진행 방향과 자극(1102)의 장축(1220) 사이의 각도이다. 자극(1102)의 주어진 구성에 있어서, 수직속도상수(KFN) 및 피크 속도(VPEAK)를 도출하는 것이 가능하다. 일단 KFN 및 VPEAK를 알면, 다음 공식을 사용하여 수직력(normal force)(FN)을 결정하는 것이 가능하다: FN = KFN *((VN * VPEAK)/(VN 2 + VPEAK 2). 일단 수직력(FN)이 계산되었다면 다음 공식을 사용하여 양력(FL) 및 항력(drag force)을 결정할 수 있다: FL = cos(a) * FN; FD = sin(a) * FN. 어떤 전형적인 동작 조건하에서, 각도(a)의 값이 작고 따라서 FL이 FN에 접근하지만, FD는 FN의 작은 부분이다. 또한 어떤 전형적인 동작 조건하에서, VN의 값은 VPEAK의 값보다 훨씬 더 작으며 따라서 FN은 대략 KFN * VN이고, FL은 대략 cos(a) * sin(a) * KFN * VTRAVEL이며, FD는 대략 sin(a) * sin(a) * KFN * VTRAVEL이다. 따라서 낮은 접촉각(angle of attack)이 양항비(lift-to-drag ratio)를 증가시킨다는 것을 알 수 있다.
전술한 공식들을 고려하여, 다음과 같은 서술이 적용될 수 있다. 가늘고 긴 형상의 자극(1102, 1104)이 상대 운동 방향에 대하여 비스듬한 각도로 방향 설정된 경우 수직력 성분이 상기 상대 운동 방향에 수직인 방향으로 발생된다. 이 수직력(FN)은 양력방향의 성분(FL)과 항력방향(drag direction)의 성분(FD)을 가진다. FL은 cos(a)*FN이며 a의 전형적인 낮은 값에서 FN에 매우 근사하다. FD는 sin(a)*FN이며 통상 FN의 작은 부분이다. 또한, 각도 a는 자력과 수직속도상수(KFN)의 관계, 공중부양 제너레이터(410)와 리프팅 부재(420) 사이의 상대 속도, 및 필요한 양력에 기초하여 미리 결정된 각도일 수 있다. 또 다른 실시예에서, 상기 각도는 자력과 수직속도상수(KFN)의 관계, 공중부양 제너레이터(410)와 상기 1개 이상의 리프팅 부재(420) 사이의 상대 속도, 및 필요한 양력에 기초한 가변 각도이다. 상기 양력은 상기 1개 이상의 리프팅 부재(420)에 대한 가늘고 긴 형상의 자극(1102, 1104)의 속도(VTRAVEL)에 종속할 수 있으며, 속도(VTRAVEL)가 높을수록 더 큰 양력(FL)을 생성한다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 대안의 공중부양 제너레이터(1310) 및 대응하는 공중부양 부재(420)를 추가로 예시한다. 공중부양 제너레이터(1310)는, 수컷 구성인 전술한 공중부양 제너레이터와 비교하여 리프팅 부재(420)와 관련하여 암컷 배열(arrangement)로서 구성되는 점에서 전술한 공중부양 제너레이터와 다르다. 암컷 공중부양 제너레이터(1310)에서, 리프팅 부재(420)는 공중부양 제너레이터(1310)의 2개 측면 사이에 삽입되도록 구성된다. 공중부양 제너레이터(1310)는 전술한 것과 유사한 방식으로 동작하는 2개의 가늘고 긴 형상의 자극(1312)을 가질 수 있다. 암컷 구성에서, 공중부양 제너레이터(1310)는 자속을 리프팅 부재(420)를 통과시켜 공중부양 제너레이터(1310)의 다른 부분까지 전달함으로써 힘을 생성한다. 공중부양 제너레이터(1310)를 구현함으로써 리프팅 부재를 통과하는 더 높은 레벨의 자속밀도가 생성되고 암컷 공중부양 제너레이터와 비교하여 공중부양력이 증가된다.
도시된 것과 같이 암컷 공중부양 제너레이터(1310)는 진행 방향(1320)으로 이동한다. 암컷 공중부양 제너레이터(1310)는 전술한 수컷 공중부양 제너레이터와 같이 전술한 것과 유사한 방식으로 양력을 생성하기 위해 비스듬한 각도(β)로 방향 설정될 수 있다. 도시된 것과 같이 각도(β)는 암컷 공중부양 제너레이터(1310)의 축과 진행 방향(1320) 사이에 형성된다.
도 13은 도 12의 공중부양 제너레이터(1310) 및 대응하는 리프팅 부재(420)를 예시하며, 제1 공중부양 제너레이터(1310)는 관절 조인트(articulation joint)(1340)에 의해 제2 공중부양 제너레이터(1330)에 결합된다. 적어도 일 실시예에서, 복수의 공중부양 제너레이터(1310, 1330) 중 적어도 일부는 1개 이상의 관절 조인트(1340)를 통해 서로 결합될 수 있다. 전술한 것과 같이, 공중부양 제너레이터(1310)는, 만약 상기 1개 이상의 공중부양 제너레이터(1310)가 1개 이상의 리프팅 부재(420)에 대하여 움직이는 경우, 리프팅 부재(420)의 적어도 일부의 내부에 전기적 에디 전류를 형성시킬 수 있다. 상기 전기적 에디 전류는, 리프팅 부재(420)에 대한 공중부양 제너레이터(1310)의 운동 방향을 나타내는 방향 벡터(1320)와, 공중부양 제너레이터(1310)의 1개 이상의 자극 표면의 축(1312) 사이의 각도(β)에 종속할 수 있다. 상기 에디 전류는 관절 조인트(1340)의 관절 각도에 추가로 종속할 수 있다. 관절 조인트(1340)는 암컷 공중부양 제너레이터(1310)에 대하여 도시되었지만, 관절 조인트(1340)는 수컷 공중부양 제너레이터를 포함하여 전술한 공중부양 제너레이터들 중 임의의 것과 함께 구현될 수 있다. 또한, 단일의 암컷 공중부양 제너레이터(1310)만 구현되었지만, 적어도 일 실시예에서 복수의 암컷 공중부양 제너레이터(1310)가 구현될 수 있다. 또 다른 실시예에서, 암컷 공중부양 제너레이터(1310)의 1개 이상이 수컷 공중부양 제너레이터(410)와 함께 구현될 수 있다. 도시된 것과 같이 제1 공중부양 제너레이터(1310)과 제2 공중부양 제너레이터(1330)의 끝이 인접하는 두 표면 사이에 각도(θ)가 형성된다. 상기 각도(θ)는 상기 1개 이상의 관절 조인트(1340)가 제2 공중부양 제너레이터(1330)에 대하여 제1 공중부양 제너레이터(1310)의 운동을 허용하는 양에 의해 제어될 수 있다.
도 14는 블록(1400) 내 복수의 자성 소자(1420)의 실시예 배열을 도시한다. 도 14에 블록(1400)이 도시되어 있지만, 자성 소자(1420)의 배열은 전술한 배열의 자성 소자들 중 어느 하나에 대하여 구현될 수 있다. 도시된 것과 같이, 2행(1422, 1424)의 자성 소자가 있다. 2행(1422, 1424)의 자성 소자 각각은 1행의 자성 소자(1420) 각각이 외부면에 노출된 동일한 극을 갖도록 배열될 수 있다. 적어도 일 실시예에서, 자성 소자(1420)는 백킹부재(1410) 위에 배열될 수 있다. 백킹부재(1410)는 자성 소자들과 다른 재료로 만들어질 수 있다. 적어도 일 실시예에서, 백킹부재(1410)는 자속이 통과하는 것을 허용한다. 또한, 자기적으로 비활성인 스페이서(1440)가 제2 열로부터 제1 열을 이격시키기 위해 제공될 수 있다. 자속선(1430)들은 설명을 위해 도시된 것이며 다른 형상을 가질 수 있다.
도 15는 여기서 제시된 것과 같은 구동 제너레이터(510)(도 5 참조)의 하나와 협동하는 실시예 파이(pi) 자성 배열(magnetic arrangement)를 도시한다. pi 자성 소자(magnetic element)(1520)는 블록(1500) 내에 형성된 슬롯(1510)에 맞도록 설계된다. 슬롯(1510)은 pi 자성 소자(1520)의 제거를 허용하도록 성형될 수 있다. pi 자성 소자(1520)는 2개의 돌출 부재(1522, 1524)를 가지며 돌출 부재(1522, 1524) 각각은 그것과 관련된 다른 극을 가질 수 있다. 도 15에 제시된 것과 같은 pi 자성 소자 배열은 자성 소자들을 필요로 하는 상기 배열들 중 임의의 것과 함께 구현될 수 있다.
여기서 설명된 것과 같이, 본 발명은 컨트롤러의 사용을 고려한다. 컨트롤러는 매체에 저장된 명령들을 실행할 수 있는 1개 이상의 프로세서를 구현할 수 있다. 본 발명의 범위에 속하는 실시예들은 또한, 컴퓨터로 실행 가능한 명령 또는 데이터 구조를 저장하거나 보관하는 유형의 및/또는 비일시적인, 컴퓨터로 읽을 수 있는 저장매체를 포함할 수 있다. 이와 같은 비일시적인 컴퓨터로 읽을 수 있는 저장매체는, 전술한 어떤 전용 프로세스의 기능적 설계를 포함하여 범용 및 전용 컴퓨터에 의해 액세스 가능한 임의의 이용 가능한 매체일 수 있다. 비한정적인 예를 들자면, 그와 같은 비일시적인 컴퓨터로 읽을 수 있는 저장매체는 RAM, ROM, EEPROM, CD-ROM 또는 다른 광 디스크 스토리지, 자기 디스크 스토리지 또는 다른 자기 스토리지 장치를 포함하거나, 또는 컴퓨터로 실행 가능한 명령, 데이터 구조 또는 프로세서 칩 설계의 형태로 원하는 프로그램 코드 수단을 휴대하거나 저장하기 위해 사용될 수 있는 임의의 다른 매체를 포함할 수 있다. 정보가 네트워크 또는 또 다른 통신 연결(유선, 무선 또는 유무선 조합)을 통해 컴퓨터에 전달 또는 제공될 때, 컴퓨터는 상기 연결을 컴퓨터로 판독 가능한 매체로서 적절히 여긴다. 따라서 어떤 그와 같은 연결은 컴퓨터로 판독 가능한 매체로 적절히 일컬어진다.
컴퓨터로 실행 가능한 명령은 예를 들면, 범용 컴퓨터, 전용 컴퓨터, 또는 전용 처리장치에 특정 기능 또는 기능들의 그룹을 수행시키는 명령 및 데이터를 포함한다. 컴퓨터로 실행 가능한 명령은 또한 단독으로 또는 네트워크 환경에서 컴퓨터에 의해 실행되는 프로그램 모듈을 포함한다. 일반적으로, 프로그램 모듈은 루틴, 프로그램, 컴포넌트, 데이터 구조체, 오브젝트, 및 특별한 작업을 수행하거나 특별한 추상 데이터형을 구현하는 전용 프로세스의 설계에 내재하는 기능 등을 포함한다. 컴퓨터 실행 가능한 명령, 관련 데이터 구조체, 및 프로그램 모듈은 여기서 개시된 방법들의 단계들을 실행하기 위한 프로그램 코드 수단의 실시예를 나타낸다. 그와 같은 실행 가능한 명령 또는 관련 데이터 구조체의 특별한 시퀀스는 그와 같은 단계들에서 설명된 기능들을 구현하기 위한 대응하는 행동들의 실시예를 나타낸다.
전술한 다양한 실시예들은 단지 설명을 위한 것이며 본 발명의 범위를 한정하는 것으로 해석될 수 없다. 예를 들면, 본 발명의 원리는 운송 시스템에 적용될 수 있을 뿐만 아니라 다른 시스템의 기술적 구성요소들 중 하나 이상을 구현할 수 있다. 당해 기술분야의 숙련자는 본 발명의 범위를 벗어나지 않으면서 여기서 설명된 실시예 및 응용을 따르지 않고 여기서 설명된 원리에 대한 이루어질 수 있는 다양한 수정 및 변경을 용이하게 인식할 것이다.

Claims (96)

  1. 공중부양 자속을 발생시키는 1개 이상의 공중부양 제너레이터; 및
    구동 자속을 발생시키는 1개 이상의 구동 제너레이터를 포함하고,
    상기 1개 이상의 공중부양 제너레이터는 대응하는 1개 이상의 리프팅 부재 내에서 움직이고;
    상기 1개 이상의 구동 제너레이터는 대응하는 1개 이상의 구동 부재 내에서 움직이고;
    상기 1개 이상의 공중부양 제너레이터는 상기 공중부양 자속에 반응하여 상기 1개 이상의 리프팅 부재에 대하여 휴지 위치 위로 상승되고;
    상기 1개 이상의 구동 제너레이터는 상기 구동 자속에 의해 상기 1개 이상의 구동 부재에 대하여 구동되는, 운송장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 1개 이상의 리프팅 부재는 2개의 리프팅 부재를 포함하는, 운송장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 2개 이상의 리프팅 부재는 2개의 트랙이고, 각각의 트랙은 3개의 측면을 가지는, 운송장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    각각의 트랙은 복수의 세그먼트를 포함하는, 운송장치.
  5. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,
    상기 2개의 트랙 각각의 단면은 실질적으로 직사각형인, 운송장치.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 1개 이상의 공중부양 제너레이터는 상기 1개 이상의 공중부양 제너레이터 및 대응하는 1개 이상의 리프팅 부재 사이의 상대속도에 종속하는 양력을 생성하는, 운송장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 생성된 양력은 상기 대응하는 1개 이상의 리프팅 부재에 대한 상기 1개 이상의 공중부양 제너레이터의 상대 위치에 독립적인, 운송장치.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 1개 이상의 공중부양 제너레이터는 1개 이상의 가늘고 긴 형상의 자극을 포함하는, 운송장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 자극은 상기 1개 이상의 리프팅 부재에 대한 상기 1개 이상의 공중부양 제너레이터의 상대 운동의 방향에 대해 비스듬한 각도를 이루며, 상기 상대 운동 방향에 수직인 방향으로 양력 성분이 발생되는, 운송장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 각도는 자력과 수직속도상수(KFN)의 관계, 상기 1개 이상의 공중부양 제너레이터와 상기 1개 이상의 리프팅 요소 사이의 상대속도, 및 필요한 양력에 기초하여 미리 결정된 각도인, 운송장치.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 각도는 자력과 수직속도상수(KFN)의 관계, 상기 1개 이상의 공중부양 제너레이터와 상기 1개 이상의 리프팅 요소 사이의 상대속도, 및 필요한 양력에 기초한 가변 각도인, 운송장치.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 양력은 상기 자극의 소정의 너비 및 소정의 높이에 대한 상기 자극의 길이에 종속하며, 상기 양력은 상기 길이가 상기 소정의 너비 및 높이와 비교하여 더 클 때 증가하는, 운송장치.
  13. 제 9 항에 있어서,
    상기 양력은 상기 1개 이상의 리프팅 부재에 대한 상기 자극의 속도에 종속하며, 상기 속도가 높을수록 더 큰 양력을 생성하는, 운송장치.
  14. 제 8 항에 있어서,
    상기 자극은 일렬로 배열된 복수의 자성 소자를 포함하는, 운송장치.
  15. 제 8 항에 있어서,
    상기 자극은 2개의 상기 자극을 포함하며 상기 2개의 자극 각각은 일렬로 배열된 복수의 자성 소자를 포함하는, 운송장치.
  16. 제 1 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 1개 이상의 공중부양 제너레이터는 1개 이상의 자극 표면을 가지며 상기 리프팅 부재의 일부 또는 전부는 상기 공중부양 제너레이터로부터의 자속 필드와 교차하는, 운송장치.
  17. 제 1 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 1개 이상의 공중부양 제너레이터는 복수의 공중부양 제너레이터를 포함하는, 운송장치.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 복수의 공중부양 제너레이터의 일부 또는 전부는 1개 이상의 관절 조인트를 통해 서로 결합되는, 운송장치.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 1개 이상의 공중부양 제너레이터는, 상기 1개 이상의 공중부양 제너레이터가 1개 이상의 리프팅 부재에 대하여 움직이는 경우, 상기 1개 이상의 리프팅 부재의 일부 또는 전부의 내부에 전기적 에디 전류를 형성시키며; 상기 에디 전류는 상기 1개 이상의 리프팅 부재에 대한 상기 1개 이상의 공중부양 제너레이터의 운동 방향을 나타내는 방향 벡터와 상기 1개 이상의 공중부양 제너레이터의 1개 이상의 자극의 축 사이의 각도에 종속하는, 운송장치.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 에디 전류는 상기 1개 이상의 관절 조인트의 1개 이상의 관절 각도에 추가로 종속하는, 운송장치.
  21. 제 1 항 내지 제 20 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 1개 이상의 구동 제너레이터는 나선형을 형성하도록 굽어진 나선형 자극을 가진 부분을 포함하는, 운송장치.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 1개 이상의 구동 제너레이터는 실질적으로 원통 형상인, 운송장치.
  23. 제 22 항에 있어서,
    상기 자극은 상기 1개 이상의 구동 제너레이터 중 하나의 외부의 일부를 형성하도록 상기 구동 제너레이터의 외부 상에 형성되는, 운송장치.
  24. 제 21 항에 있어서,
    상기 자극을 포함하는 상기 1개 이상의 구동 제너레이터의 상기 일부는 상기 1개 이상의 구동 부재의 각각의 하나에 대하여 회전하는, 운송장치.
  25. 제 21 항에 있어서,
    상기 1개 이상의 구동 제너레이터의 일부의 상기 회전은 상기 1개 이상의 구동 부재의 각각의 하나에 에디 전류를 유도하는, 운송장치.
  26. 1개 이상의 구동 부재와 1개 이상의 리프팅 부재를 포함하는 결합 가이드웨이와 협동하는 대차(bogie)에 있어서,
    지지부;
    상기 지지부에 결합되고 구동 자속을 발생시키는 1개 이상의 구동 제너레이터; 및
    상기 지지부에 결합되고 공중부양 자속을 발생시키는 1개 이상의 공중부양 제너레이터를 포함하고,
    상기 1개 이상의 공중부양 제너레이터는 대응하는 1개 이상의 리프팅 부재 내에서 움직이고,
    상기 1개 이상의 구동 제너레이터는 대응하는 1개 이상의 구동 부재 내에서 움직이고,
    상기 1개 이상의 공중부양 제너레이터는 상기 공중부양 제너레이터로부터의 공중부양 자속의 영향에 반응하여 상기 1개 이상의 리프팅 부재에 대하여 휴지 위치 위로 상승되고,
    상기 1개 이상의 구동 제너레이터는 상기 1개 이상의 구동 제너레이터로부터의 구동 자속에 의해 상기 1개 이상의 구동 부재에 대하여 구동되는, 대차.
  27. 제 26 항에 있어서,
    상기 지지부에 결합된 1개 이상의 에너지 저장장치를 추가로 포함하는, 대차.
  28. 제 27 항에 있어서,
    상기 1개 이상의 에너지 저장장치는 상기 1개 이상의 구동 제너레이터 모터에 결합되는, 대차.
  29. 제 27 항에 있어서,
    상기 1개 이상의 에너지 저장장치는 2개 이상의 에너지 저장장치를 포함하며 상기 2개 이상의 에너지 저장장치 중 하나는 상기 1개 이상의 구동 제너레이터 모터에 결합되는, 대차.
  30. 제 27 항에 있어서,
    상기 1개 이상의 구동 제너레이터 모터 각각은 상기 1개 이상의 에너지 저장장치 중 대응하는 하나에 결합되는, 대차.
  31. 제 27 항에 있어서,
    상기 1개 이상의 공중부양 제너레이터 중 1개 이상은 상기 1개 이상의 에너지 저장장치 중 대응하는 하나에 결합되는, 대차.
  32. 제 26 항 내지 제 31 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가이드웨이의 일부와의 접촉으로부터 휠을 부양시키기에 공중부양력이 충분하지 않은 경우 상기 가이드웨이의 상기 일부와 접촉하는 용도의 1개 이상의 휠을 더 포함하는, 대차.
  33. 제 32 항에 있어서,
    상기 1개 이상의 휠은 2개 이상의 휠을 포함하는, 대차.
  34. 제 32 항에 있어서,
    상기 1개 이상의 휠은 4개 이상의 휠을 포함하는, 대차.
  35. 제 32 항에 있어서,
    상기 1개 이상의 휠은 8개 이상의 휠을 포함하는, 대차.
  36. 제 32 항에 있어서,
    상기 가이드웨이의 상기 일부는 상기 1개 이상의 리프팅 부재의 일부인, 대차.
  37. 제 32 항에 있어서,
    상기 1개 이상의 휠은 1개 이상의 공중부양 제너레이터에 결합되는, 대차.
  38. 제 26 항 내지 제 37 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 1개 이상의 구동 제너레이터 및 상기 1개 이상의 공중부양 제너레이터를 제어하는 컨트롤러를 더 포함하는, 대차.
  39. 제 26 항 내지 제 38 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 1개 이상의 공중부양 제너레이터는 상기 1개 이상의 공중부양 제너레이터 및 대응하는 1개 이상의 리프팅 부재 사이의 상대속도에 종속하는 양력을 생성하는, 대차.
  40. 제 39 항에 있어서,
    상기 생성된 양력은 상기 대응하는 1개 이상의 리프팅 부재에 대한 상기 1개 이상의 공중부양 제너레이터의 상대위치에 독립적인, 대차.
  41. 제 26 항 내지 제 40 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 1개 이상의 공중부양 제너레이터는 1개 이상의 가늘고 긴 형상의 자극을 포함하는, 대차.
  42. 제 41 항에 있어서,
    상기 자극은 상기 1개 이상의 리프팅 부재에 대한 상기 1개 이상의 공중부양 제너레이터의 상대 운동의 방향에 대해 비스듬한 각도를 이루며, 상기 상대 운동 방향에 수직인 방향으로 양력 성분이 발생되는, 대차.
  43. 제 42 항에 있어서,
    상기 각도는 자력과 수직속도상수(KFN)의 관계, 상기 1개 이상의 공중부양 제너레이터와 상기 1개 이상의 리프팅 요소 사이의 상대속도, 및 필요한 양력에 기초하여 미리 결정된 각도인, 대차.
  44. 제 42 항에 있어서,
    상기 각도는 자력과 수직속도상수(KFN)의 관계, 상기 1개 이상의 공중부양 제너레이터와 상기 1개 이상의 리프팅 요소 사이의 상대속도, 및 필요한 양력에 기초한 가변 각도인, 대차.
  45. 제 42 항에 있어서,
    상기 양력은 상기 1개 이상의 긴 자극의 소정의 너비 및 소정의 높이에 대한 상기 자극의 길이에 종속하며, 상기 양력은 상기 길이가 상기 소정의 너비 및 높이와 비교하여 더 클 때 증가하는, 대차.
  46. 제 42 항에 있어서,
    상기 양력은 상기 리프팅 부재에 대한 상기 자극의 속도에 종속하며, 상기 속도가 높을수록 더 큰 양력을 생성하는, 대차.
  47. 제 41 항에 있어서,
    상기 자극은 일렬로 배열된 복수의 자성 소자를 포함하는, 대차.
  48. 제 41 항에 있어서,
    상기 자극은 2개의 상기 자극을 포함하며 상기 2개의 자극 각각은 일렬로 배열된 복수의 자성 소자를 포함하는, 대차.
  49. 제 26 항 내지 제 48 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 1개 이상의 공중부양 제너레이터는 1개 이상의 자극 표면을 가지며 상기 리프팅 부재의 일부 또는 전부는 상기 공중부양 제너레이터로부터의 자속 필드와 교차하는, 대차.
  50. 제 26 항 내지 제 49 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 1개 이상의 공중부양 제너레이터는 복수의 공중부양 제너레이터를 포함하는, 대차.
  51. 제 50 항에 있어서,
    상기 복수의 공중부양 제너레이터의 일부 또는 전부는 1개 이상의 관절 조인트를 통해 서로 결합되는, 대차.
  52. 제 51 항에 있어서,
    상기 1개 이상의 공중부양 제너레이터는, 상기 1개 이상의 공중부양 제너레이터가 1개 이상의 리프팅 부재에 대하여 움직이는 경우, 상기 1개 이상의 리프팅 부재의 일부 또는 전부의 내부에 전기적 에디 전류를 형성시키며; 상기 에디 전류는 상기 1개 이상의 리프팅 부재에 대한 상기 1개 이상의 공중부양 제너레이터의 운동 방향을 나타내는 방향 벡터와 상기 1개 이상의 공중부양 제너레이터의 1개 이상의 자극의 축 사이의 각도에 종속하는, 대차.
  53. 제 52 항에 있어서,
    상기 에디 전류는 상기 1개 이상의 관절 조인트의 1개 이상의 관절 각도에 추가로 종속하는, 대차.
  54. 제 26 항 내지 제 53 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 1개 이상의 구동 제너레이터는 나선형을 형성하도록 굽어진 자극을 가진 부분을 포함하는, 대차.
  55. 제 54 항에 있어서,
    상기 1개 이상의 구동 제너레이터는 실질적으로 원통 형상인, 대차.
  56. 제 55 항에 있어서,
    상기 자극은 상기 1개 이상의 구동 제너레이터 중 하나의 외부의 일부를 형성하도록 상기 구동 제너레이터의 외부 상에 형성되는, 대차.
  57. 제 54 항에 있어서,
    상기 자극을 포함하는 상기 1개 이상의 구동 제너레이터의 상기 일부는 상기 1개 이상의 구동 부재의 각각의 하나에 대하여 회전하는, 대차.
  58. 제 54 항에 있어서,
    상기 1개 이상의 구동 제너레이터의 일부의 상기 회전은 상기 1개 이상의 구동 부재의 각각의 하나에 에디 전류를 유도하는, 대차.
  59. 가이드웨이의 리프팅 부재와 관련하여 결합된 차량을 부양시키는 공중부양 제너레이터에 있어서,
    상기 리프팅 부재와 자기적으로 결합된 입방형 부재를 포함하고,
    상기 입방형 부재는 상기 리프팅 부재의 일부 또는 전부와 교차하는 리프팅 자속 필드를 발생시키는 1개 이상의 가늘고 긴 형상의 자극을 가지는, 공중부양 제너레이터.
  60. 제 59 항에 있어서,
    상기 부양 자속은 진행 방향에서 상기 1개 이상의 자극 표면의 움직임과 상기 진행 방향에 대한 상기 1개 이상의 자극 표면의 각도에 종속하는, 공중부양 제너레이터.
  61. 제 59 항 또는 제 60 항에 있어서,
    상기 1개 이상의 자극 표면은 복수의 자성 소스를 포함하는, 공중부양 제너레이터.
  62. 제 59 항 내지 제 61 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 생성된 부양 자속 필드는 상기 대응하는 1개 이상의 리프팅 부재에 대한 상기 1개 이상의 공중부양 제너레이터의 상대 위치에 독립적인, 공중부양 제너레이터.
  63. 제 59 항 내지 제 62 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 자극은 상기 1개 이상의 리프팅 부재에 대한 상기 1개 이상의 공중부양 제너레이터의 상대 운동의 방향에 대해 비스듬한 각도를 이루며, 상기 상대 운동 방향에 수직인 방향으로 양력 성분이 발생되는, 공중부양 제너레이터.
  64. 제 63 항에 있어서,
    상기 각도는 자력과 수직속도상수(KFN)의 관계, 상기 1개 이상의 공중부양 제너레이터와 상기 1개 이상의 리프팅 요소 사이의 상대속도, 및 필요한 양력에 기초하여 미리 결정된 각도인, 공중부양 제너레이터.
  65. 제 64 항에 있어서,
    상기 각도는 자력과 수직속도상수(KFN)의 관계, 상기 1개 이상의 공중부양 제너레이터와 상기 1개 이상의 리프팅 요소 사이의 상대속도, 및 필요한 양력에 기초한 가변 각도인, 공중부양 제너레이터.
  66. 제 64 항에 있어서,
    상기 양력은 상기 자극의 소정의 너비 및 소정의 높이에 대한 상기 자극의 길이에 종속하며, 상기 양력은 상기 길이가 상기 소정의 너비 및 높이와 비교하여 더 클 때 증가하는, 공중부양 제너레이터.
  67. 제 64 항에 있어서,
    상기 양력은 상기 1개 이상의 리프팅 부재에 대한 상기 자극의 속도에 종속하며, 상기 속도가 높을수록 더 큰 양력을 생성하는, 공중부양 제너레이터.
  68. 제 59 항 내지 제 67 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 자극은 일렬로 배열된 복수의 자성 소자를 포함하는, 공중부양 제너레이터.
  69. 제 59 항 내지 제 68 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 자극은 2개의 상기 자극을 포함하며 상기 2개의 자극 각각은 일렬로 배열된 복수의 자성 소자를 포함하는, 공중부양 제너레이터.
  70. 가이드웨이의 대응하는 구동 부재와 관련하여 결합된 차량을 구동하는 구동 제너레이터에 있어서,
    1개 이상의 실질적으로 원통형인 부재;
    상기 원통형 부재의 표면 위에 위치된 복수의 자석;
    상기 1개 이상의 원통형 부재의 회전이 상기 구동 제너레이터를 상기 대응하는 구동 부재와 관련하여 이동시키도록 상기 대응하는 구동 부재 내에 나선으로 변화하는 자속을 생성하도록 상기 1개 이상의 원통형 부재를 회전시키는 회전 모터를 포함하고,
    상기 복수의 자석은 나선형을 형성하도록 배열되는, 구동 제너레이터.
  71. 제 70 항에 있어서,
    상기 구동 제너레이터의 속도가 미리 결정된 속도보다 낮을 때 상기 대응하는 구동 부재와 접촉하는 1개 이상의 휴지 구동 휠을 더 포함하는, 구동 제너레이터.
  72. 제 70 항 또는 제 71 항에 있어서,
    상기 1개 이상의 휴지 구동 휠은 3개의 휴지 구동 휠을 포함하는, 구동 제너레이터.
  73. 제 70 항 내지 제 72 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 1개 이상의 휴지 구동 휠은, 상기 1개 이상의 휴지 구동 휠이 구동 상태에서 상기 원통형 부재와 같은 높이가 되고 저속도 구동 또는 구동되지 않는 상태에서 상기 원통형 부재를 넘어서 연장하도록, 전개 구동기(deployment driver)에 의해 제어되는, 구동 제너레이터.
  74. 제 70 항 내지 제 73 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 1개 이상의 원통형 부재는 2개의 실질적으로 원통형인 부재를 포함하는, 구동 제너레이터.
  75. 제 74 항에 있어서,
    상기 2개의 원통형 부재는 동일한 회전 모터에 의해 반대 방향으로 회전하는, 구동 제너레이터.
  76. 제 74 항에 있어서,
    상기 회전 모터는 상기 2개의 원통형 부재 중 하나를 구동하고 추가의 회전 모터가 상기 2개의 원통형 부재 중 다른 하나를 구동하도록 상기 추가의 회전 모터를 더 포함하는, 구동 제너레이터.
  77. 제 70 항 내지 제 76 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 자석은 복수의 열로 배열되는, 구동 제너레이터.
  78. 제 77 항에 있어서,
    상기 복수의 열은 3개의 열을 포함하는, 구동 제너레이터.
  79. 제 70 항 내지 제 78 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 자석은 2개의 다른 극이 각각의 열의 각 부분의 외부에 배열되도록 일렬로 배열되는, 구동 제너레이터.
  80. 제 79 항에 있어서,
    상기 2개의 다른 극은 미리 결정된 거리만큼 이격되는, 구동 제너레이터.
  81. 제 79 항에 있어서,
    상기 2개의 다른 극은 백킹 부재에 결합되는, 구동 제너레이터.
  82. 제 70 항 내지 제 81 항 중 어느 한 항에 있어서,
    백킹 부재와 복수의 자석이 상기 원통형 부재로부터 제거될 수 있도록, 상기 복수의 자석은 1개 이상의 행으로 배열되고 상기 복수의 자석은 백킹 부재에 탑재되는, 구동 제너레이터.
  83. 제 70 항 내지 제 82 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 1개 이상의 원통형 부재 및 대응하는 구동 부재 사이의 상대적 직선 운동은 상기 1개 이상의 실질적 원통형 부재를 회전시키며, 전기 발전기에 결합되어 있는 상기 1개 이상의 실질적 원통형 부재는 상기 발전기를 회전시켜 전력을 생성하는, 구동 제너레이터.
  84. 1개 이상의 리프팅 부재; 및
    가이드웨이 결합 부재에 의해 상기 1개 이상의 리프팅 부재에 결합된 1개 이상의 구동 부재를 포함하고,
    상기 1개 이상의 리프팅 부재는 대응하는 1개 이상의 공중부양 제너레이터에 의해 발생된 공중부양 자속을 수신하고,
    상기 1개 이상의 구동 부재는 대응하는 1개 이상의 구동 제너레이터에 의해 발생된 구동 자속을 수신하는, 가이드 웨이.
  85. 제 84 항에 있어서,
    상기 1개 이상의 리프팅 부재는 2개의 리프팅 부재를 포함하는, 가이드웨이.
  86. 제 85 항에 있어서,
    상기 2개 이상의 리프팅 부재는 2개의 트랙을 포함하며, 각각의 트랙은 3개의 측면을 포함하는, 가이드웨이.
  87. 제 86 항에 있어서,
    각각의 트랙은 복수의 세그먼트를 포함하는, 가이드웨이.
  88. 제 86 항에 있어서,
    상기 2개의 트랙 각각의 단면은 실질적으로 직사각형인, 가이드웨이.
  89. 제 84 항 내지 제 88 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 1개 이상의 구동 부재는 실질적으로 원통 형상인, 가이드웨이.
  90. 제 84 항 내지 제 89 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 구동 부재는 실질적으로 나선으로 감긴 다상(polyphase) 전도체를 구비한 전기자(electrical armature)를 포함하는, 가이드웨이.
  91. 제 90 항에 있어서,
    상기 전기자에는 상기 1개 이상의 구동 제너레이터 중 대응하는 하나에 회전력을 발생시키기 위해 전류가 공급되는, 가이드웨이.
  92. 제 90 항에 있어서,
    상기 전기자에는 상기 1개 이상의 구동 제너레이터 중 대응하는 하나에 선형력을 발생시키기 위해 전류가 공급되는, 가이드웨이.
  93. 제 90 항에 있어서,
    상기 1개 이상의 구동 제너레이터 중 대응하는 하나의 회전은 상기 전기자 내부에 전류를 흐르게 하는, 가이드웨이.
  94. 제 90 항에 있어서,
    상기 1개 이상의 구동 제너레이터 중 대응하는 하나의 직선 운동은 상기 전기자 내부에 전류를 흐르게 하는, 가이드웨이.
  95. 제 84 항 내지 제 94 항 중 어느 한 항에 의한 가이드웨이;
    대응하는 리프팅 부재와 자기 결합하는 제 59 항 내지 제 69 항 중 어느 한 항에 의한 1개 이상의 공중부양 제너레이터; 및
    대응하는 구동 부재와 자기 결합하는 제 70 항 내지 제 83 항 중 어느 한 항에 의한 1개 이상의 구동 제너레이터를 포함하는, 운송 시스템.
  96. 구동 자속을 발생시키고, 대응하는 1개 이상의 구동 부재에 대하여 이동하고, 상기 구동 자속에 의해 상기 1개 이상의 구동 부재에 관련하여 구동되는 1개 이상의 구동 제너레이터; 및
    공중부양 자속을 발생시키고, 대응하는 1개 이상의 리프팅 부재 내부에서 이동하고, 상기 공중부양 자속에 반응하여 상기 1개 이상의 리프팅 부재에 관련된 휴지 위치 위로 상승하는 1개 이상의 공중부양 제너레이터를 포함하는, 운송장치.
KR1020147002718A 2011-06-30 2012-06-26 운송 시스템용 구동 시스템 KR20140101329A (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201161571561P 2011-06-30 2011-06-30
US61/571,561 2011-06-30
PCT/US2012/044273 WO2013003387A2 (en) 2011-06-30 2012-06-26 Drive system for a transportation system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20140101329A true KR20140101329A (ko) 2014-08-19

Family

ID=46614587

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020147002718A KR20140101329A (ko) 2011-06-30 2012-06-26 운송 시스템용 구동 시스템

Country Status (11)

Country Link
US (5) US9090167B2 (ko)
EP (1) EP2726320B1 (ko)
JP (2) JP5660588B2 (ko)
KR (1) KR20140101329A (ko)
CN (2) CN103958263B (ko)
AU (1) AU2012275503B2 (ko)
CA (1) CA2840737A1 (ko)
IL (1) IL230240B (ko)
IN (1) IN2014CN00598A (ko)
TW (1) TWI602720B (ko)
WO (1) WO2013003387A2 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190017008A (ko) * 2016-06-15 2019-02-19 아이언박스 에스.알.엘. 차량용 자기 서스펜션

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103958263B (zh) 2011-06-30 2016-12-07 Skytran公司 用于运输系统的驱动系统
US9409494B2 (en) * 2013-05-28 2016-08-09 Keerthi Gunasekaran Magnetically suspended vehicle
CN107208382B (zh) 2014-09-05 2021-06-25 天铁公司 磁悬浮导轨运输系统中的垂直切换
AU2015315299A1 (en) 2014-09-08 2017-04-27 Skytran Inc. Levitation control system for a transportation system
WO2016204953A1 (en) * 2015-06-16 2016-12-22 Skytran Inc. Magnetic linear drive device and system
BR112018009399A8 (pt) * 2015-11-10 2019-02-26 Skytran Inc trilho segmentado para um veículo maglev
FR3047219B1 (fr) 2016-01-29 2022-03-11 Daniel Moulene Systeme de transport automatique
US9978493B2 (en) * 2016-04-18 2018-05-22 International Business Machines Corporation Parallel dipole line trap with variable gap and tunable trap potential
TWI615296B (zh) * 2016-04-20 2018-02-21 國立勤益科技大學 共振移動平台
CN106114282B (zh) * 2016-07-01 2022-07-15 大连天亿软件有限公司 一种磁悬浮动力系统
US11447018B2 (en) 2017-04-18 2022-09-20 Skytran, Inc. Path correction of a vehicle relative to projected magnetic flight path
MX2020000267A (es) * 2017-07-06 2020-07-22 Skytran Inc Corrección de la trayectoría de un vehículo con respecto a una trayectoria de vuelo magnético proyectada.
CN112644290B (zh) * 2020-12-29 2021-09-21 王延平 一种列车各车厢的同步制动控制方法及系统

Family Cites Families (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB980821A (en) * 1960-02-10 1965-01-20 Geoffrey Thomas Wilfrid Hunt Apparatus for the electro-magnetic propulsion of vehicles
US3407749A (en) * 1966-08-31 1968-10-29 Gen Motors Corp Motor for propulsion and load support
US3611944A (en) * 1968-03-06 1971-10-12 Messerschmitt Boelkow Blohm Suspended vehicle construction
DE2151150B2 (de) * 1971-10-14 1972-10-05 Siemens Ag Elektromagnetische schwebeanordnung
JPS54118019A (en) * 1978-03-01 1979-09-13 Akira Washida Magnetic floating device
EP0299137A1 (de) * 1980-11-11 1989-01-18 Magnetbahn GmbH Elektrischer Antrieb oder Generator
JPS6096170A (ja) * 1983-10-26 1985-05-29 Matsushita Electric Ind Co Ltd 直進駆動装置
DE3523345A1 (de) * 1985-06-29 1987-01-02 Weh Herbert Schnelle tragmagnete und linearmotoren mit tragfunktion
JPS6231303A (ja) * 1985-07-27 1987-02-10 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd 磁気浮上垂直走行装置
DE3635258C1 (de) * 1986-02-27 1987-10-01 Peter Schuster Magnetkraftsystem fuer reibungsarmen Transport von Lasten
JPS63249404A (ja) * 1987-04-02 1988-10-17 Mitsubishi Electric Corp 磁気浮上装置
JPH01209222A (ja) * 1988-02-12 1989-08-23 Hirata Kiko Kk マグネットスクリュースライダー
JP2568128B2 (ja) * 1990-03-19 1996-12-25 信太郎 大島 非接触案内可能な磁気を用いた浮上装置
CN2068732U (zh) * 1990-06-14 1991-01-02 北京煤炭管理干部学院 管型直线电动机
JPH05161218A (ja) * 1991-11-22 1993-06-25 Ekuosu Res:Kk 軌道上を走行する車両及び高速軌道システム
US5317976A (en) * 1991-11-22 1994-06-07 Kabushikikaisha Equos Research Vehicle and high-speed transport system having rotating alternating polarity magnet member for levitating, propelling, and guiding the vehicle
JP3305377B2 (ja) * 1992-11-13 2002-07-22 東海旅客鉄道株式会社 浮上式鉄道用車両
JPH07228346A (ja) * 1993-12-22 1995-08-29 Hitachi Ltd 搬送装置、搬送処理装置及び被処理物搬送処理方法
US5717261A (en) * 1996-04-12 1998-02-10 Tozoni; Oleg V. Linear synchronous motor with screening permanent magnet rotor with extendible poles
JP3434430B2 (ja) * 1997-03-12 2003-08-11 シーケーディ株式会社 モータ及びそのモータを備えた出力装置
EP0894660A1 (en) * 1997-07-28 1999-02-03 Oleg V. Tozoni Self-regulating system of high speed ground transportation based on permanent magnets
AU2001260655A1 (en) * 2000-05-31 2001-12-11 Yoshihiro Suda Oscillation controlling device and magnetic levitation device equipped with the same
US6758146B2 (en) * 2001-06-29 2004-07-06 The Regents Of The University Of California Laminated track design for inductrack maglev systems
US7562628B2 (en) 2006-12-20 2009-07-21 Wamble Iii John Lee Guideway transportation system with integrated magnetic levitation suspension, stabilization and propulsion functions
CN201030803Y (zh) * 2007-02-14 2008-03-05 刘新广 磁悬浮电动车
DE102007008592A1 (de) * 2007-02-16 2008-08-21 Siemens Ag Magnetschwebesystem
DE102007059504A1 (de) * 2007-12-10 2009-06-18 Thyssenkrupp Transrapid Gmbh Magnetschwebebahn
JP4838271B2 (ja) * 2008-01-22 2011-12-14 公益財団法人鉄道総合技術研究所 磁気浮上機構
CN101656458A (zh) * 2008-08-24 2010-02-24 刘忠臣 直线永磁驱动机及磁悬浮车路系统
CN101771327B (zh) * 2008-12-29 2012-04-25 电子科技大学 采用高温超导块材磁体的直线悬浮推进系统
CN101780775A (zh) * 2009-01-21 2010-07-21 袁哲 新型磁悬浮列车
TW201107170A (en) * 2009-08-27 2011-03-01 Univ Nat Formosa Lateral control device of maglev transportation system
CN103958263B (zh) * 2011-06-30 2016-12-07 Skytran公司 用于运输系统的驱动系统

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190017008A (ko) * 2016-06-15 2019-02-19 아이언박스 에스.알.엘. 차량용 자기 서스펜션

Also Published As

Publication number Publication date
WO2013003387A3 (en) 2014-01-16
IN2014CN00598A (ko) 2015-04-03
JP6113698B2 (ja) 2017-04-12
WO2013003387A2 (en) 2013-01-03
US20140130703A1 (en) 2014-05-15
CA2840737A1 (en) 2013-01-03
US10046668B2 (en) 2018-08-14
CN107054153B (zh) 2019-10-11
US20230356602A1 (en) 2023-11-09
EP2726320A2 (en) 2014-05-07
US20190084443A1 (en) 2019-03-21
AU2012275503A1 (en) 2014-02-13
JP5660588B2 (ja) 2015-01-28
US10899236B2 (en) 2021-01-26
CN103958263A (zh) 2014-07-30
US20210354568A1 (en) 2021-11-18
JP2015092815A (ja) 2015-05-14
EP2726320B1 (en) 2018-06-20
IL230240B (en) 2018-03-29
TW201311486A (zh) 2013-03-16
JP2014524229A (ja) 2014-09-18
US9090167B2 (en) 2015-07-28
CN107054153A (zh) 2017-08-18
CN103958263B (zh) 2016-12-07
US11724602B2 (en) 2023-08-15
AU2012275503B2 (en) 2015-09-17
TWI602720B (zh) 2017-10-21
US20150329010A1 (en) 2015-11-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20140101329A (ko) 운송 시스템용 구동 시스템
US10377400B2 (en) Systems and methods for braking or launching a ride vehicle
KR101544383B1 (ko) 안내 전자석 변환 스위치부를 갖는 자기부상 시스템 및 이의 정지 방법
JP2008167636A (ja) 磁気浮上装置
CN106794964A (zh) 用于具有磁性螺杆推进系统的电梯的横向中转站
KR101672897B1 (ko) 제어기를 포함하는 자기부상 열차
AU2018200856A1 (en) Drive system for a transportation system
KR101474975B1 (ko) 교차 연결된 코일을 갖는 자기부상 시스템
JP4324589B2 (ja) 磁気浮上推進システムおよび磁気浮上式鉄道
KR101623474B1 (ko) 경사 배치된 추진 전자석을 갖는 자기부상 시스템

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application