KR20220136494A

KR20220136494A - 부재들 사이의 운동학적 관계의 조정

Info

Publication number: KR20220136494A
Application number: KR1020227033464A
Authority: KR
Inventors: 앤드류 칼 딜; 크리스토퍼 제임스 엘링톤
Original assignee: 에디 커런트 리미티드 파트너쉽
Priority date: 2014-08-18
Filing date: 2015-08-18
Publication date: 2022-10-07
Also published as: EP3183804B1; AU2024202098A1; US20190173355A1; EP4084307A3; EP4084307A2; BR112017003207B1; US10110089B2; JP6668331B2; MX2017002130A; AU2015304095B2; WO2016028168A1; CA2957635A1; SG10202004030QA; AU2020205338B2; AU2022202242A1; MX365625B; US20170237313A1; AU2020205338A1; AU2015304095A1; CN111817532B

Abstract

본 발명은 운동학적 관계에 있는 부재들을 포함하는 장치에 관한 것이다. 이러한 운동학적 관계는 실제로 부품 움직임에 대한 임계치를 제공하고, 히스테리시스의 정도를 부여하여, 충분히 큰 동력을 공급하는 힘이 인가될 때까지 움직임을 방지하는 힘 임계치를 도입하는 적어도 하나의 자기 유도된 힘에 의해 적어도 부분적으로 지배를 받는다. 그 효과는 일단 시작된 움직임을 촉진하거나 느리게 하기 위해 및/또는 일단 새로운 위치에 도달하면 움직임을 방지하기 위해, 적어도 하나의 추가 부재와의 추가적인 자기 유도된 힘 상호작용을 사용함으로써 더 변경될 수 있다.

Description

부재들 사이의 운동학적 관계의 조정{TUNING OF A KINEMATIC RELATIONSHIP BETWEEN MEMBERS}

관련 출원들

본 출원은 본 명세서에 전문이 참조로 통합된 뉴질랜드 특허 출원 번호 627630호의 우선권으로부터 파생된다.

본 명세서에서는 운동학적 관계에 있는 부재들을 포함하는 장치가 설명되고, 이러한 운동학적 관계는 실제로 임계치(threshold)를 제공하고 히스테리시스(hysteresis)의 정도를 부여하여, 충분히 큰 동력을 공급하는 힘이 인가될 때까지 움직임을 방지하는 힘 임계치를 도입하는 적어도 하나의 자기 유도된 힘에 의해 적어도 부분적으로 지배를 받는다. 그 효과는 일단 시작된 움직임을 촉진하거나 느리게 하기 위해 및/또는 일단 새로운 위치에 도달하면 움직임을 방지하기 위해, 적어도 하나의 추가 부재와의 추가적인 자기 유도된 힘 상호작용을 사용함으로써 더 변경될 수 있다.

부재의 움직임의 속도를 조정하기 위해 다양한 방식으로 맴돌이 전류 형성이 사용될 수 있다. 예를 들면, 등반가의 하산을 제어하기 위한 현수하강(abseiling)시, 또는 예를 들면 떨어짐(fall)을 야기하는 부상을 방지하기 위한 사적 보호 장비 시나리오(scenario)들에서 다양한 장치가 존재한다. 맴돌이 전류 생성을 사용하는 다른 적용예들은 열차, 케이블 카, 집 라인(zip line) 장치, 및 롤러코스터에서 라인(line)의 페이-아웃(pay-out)을 제어하는 것이다.

한 가지 관련 장치가 US2012/0055740으로서 발표되어 있다. 이 장치는 로터에 대해서 움직이는 암(arm)들을 갖는 로터 조립체를 이용한다. 암들 자체는 전도성이거나 자기를 띠거나 그것에 부착된 전도성 또는 자기성 부재들을 가질 수 있다. 로터에 회전력이 인가되면, 암들은 원심력을 통해 중심축으로부터 바깥쪽으로 그리고 자기성(또는 전도성) 필드(field) 내로 움직인다. 암들이 필드를 통해 움직일 때, 맴돌이 전류가 생성되고, 그러한 맴돌이 전류의 세기는 회전속도에 따라 달라진다. 회전속도가 감소하면, 암들은 암들에 작용하는 스프링들 및/또는 감소된 원심력을 통해 회전축 쪽으로 뒤로 끌어 당겨진다. 이러한 장치는 널리 사용되고, 부품들의 상대 속도를 변경하는 우수한 수단을 제공한다.

위 장치의 한 가지 양태는, 제동 효과의 활성화와 비활성화 사이에 최소 히스테리시스가 존재한다는 점이다. 이는 '채터(chatter)'라고 부르는 제동 효과의 신속한 온-오프(on-off) 스위칭이다. 몇몇 애플리케이션에서 채터는 특히 바람직하지 않다. 예를 들면, 떨어짐 안전장치 애플리케이션들에서는, 떨어짐 위험에 있는 사람이 착용한 장비(harness)에 오토 빌레이(autobelay)가 부착될 수 있다. 만약 떨어짐이 일어나면, 장치가 떨어짐에 제동 및/또는 멈춤(stop)을 가하여 부상 또는 인명 손실을 방지한다. 채터는 떨어짐 안전 사용에 있어서 방해가 된다. 예를 들면, 브레이크 효과의 원치 않은 활성화는 사람이 갑자기 움직일 때(떨어지는 것이 아닌) 일어날 수 있다. 잘못된 활성화는 사람을 지치게 할 수 있는데, 즉 사람은 균형을 잃어버리거나 떨어질 수 있거나 그렇지 않으면 잘못된 활성화가 단순히 일반적인 성가신 요인이 된다. 최악의 경우들에서는, 채터가 떨어짐 안전성 장치의 사용을 억제시킬 수 있고, 심각한 부상이나 인명 손실을 가져올 수 있다.

일단 위 장치에서 추가 입력을 통해 시작된 암들의 움직임을 촉진하거나 느리게 하는 것은, 또한 장치의 최종(end) 애플리케이션에 따라서 유용할 수 있다.

알게 되듯이, 부주의한 제동(braking)을 회피하고, 조정 가능한 정도의 히스테리시스를 유도하기 위해 조정될 수 있는 수단에서 부품들 사이의 상대적인 움직임을 느리게 하고/하거나 완전히 멈추게 하는 것 모두의 수단을 제공하는 것은 유용할 수 있거나 적어도 대중에게 선택을 제공한다.

이러한 장치의 추가 양태 및 장점은 예를 통해서만 주어지는 이어지는 설명으로부터 분명해진다.

본 명세서에서는 운동학적 관계에 있는 부재들을 포함하는 장치가 설명되고, 이러한 운동학적 관계는 사실상, 임계치(threshold)를 제공하고 히스테리시스의 정도를 부여하여, 충분히 큰 동력을 공급하는 힘이 인가될 때까지 움직임을 방지하는 힘 임계치를 도입하는 적어도 하나의 자기 유도된 힘에 의해 적어도 부분적으로 지배를 받는다. 그 효과는 일단 시작된 움직임을 촉진하거나 느리게 하기 위해 및/또는 일단 새로운 위치에 도달하면 움직임을 방지하기 위해, 적어도 하나의 추가 부재와의 추가적인 자기 유도된 힘 상호작용을 사용함으로써 더 변경될 수 있다.

제1 양태에서는, 하나의 장치가 제공되고, 이러한 장치는:

적어도 하나의 제1 부재 또는 그것의 부품 및 적어도 하나의 제2 부재 또는 그것의 부품과, 적어도 하나의 제1 부재와 제2 부재 사이의 적어도 하나의 자기적으로 끌어 당겨진 관계를 포함하고,

상기 제1 부재와 상기 제2 부재는 서로 거의 인접해 있고, 서로에 대해 속박된 운동학적 관계에 있으며,

상기 적어도 하나의 자기적으로 끌어 당겨진 관계는 상기 부재들 또는 그것들의 부품 사이의 자기 유도된 힘을 형성하고,

상기 자기 유도된 힘은 상기 부재들 사이의 움직임을 방지하는 힘 임계치를 제공하고, 상기 임계치가 동력을 공급하는 힘의 인가에 의해 초과될 때에는, 적어도 하나의 제1 부재와 적어도 하나의 제2 부재 사이의 운동학적 관계에 따른 동적 시스템을 통해 상대적인 운동이 발생한다.

제2 양태에서는, 하나의 장치가 제공되고, 이러한 장치는:

제2 부재에 결합된 적어도 하나의 제1 부재 또는 그것의 부품 및 적어도 하나의 제3 부재 또는 그것의 부품과,

적어도 하나의 제1 부재와 제3 부재 사이의 적어도 하나의 자기적으로 끌어 당겨진 관계를 포함하고,

제1 부재와 제3 부재는 서로 거의 인접해 있고, 서로에 대해 속박된 운동학적 관계에 있으며,

자기적으로 유도된 힘은 적어도 제1 부재와 제2 부재 사이의 힘 임계치 저항 움직임을 극복하는 상보적인 힘을 제공하는데, 상기 제공은 상기 임계치가 동력을 공급하는 힘의 인가에 의해 초과될 때,

(a) 적어도 하나의 제1 부재와 제3 부재 사이의 운동학적 관계를 따른 동적 시스템을 통해 상대적 운동이 발생하고,

(b) 유도된 힘이 제3 부재에 대한 제1 부재의 운동을 가속시키며,

(c) 유도된 힘이 상대적인 운동의 보유 힘 저항 반전(reversal)을 제공하도록 이루어진다.

제3 양태에서는, 실질적으로 전술한 바와 같은 장치를 포함하는 브레이크가 제공되고,

적어도 하나의 제1 부재 또는 그것의 부품은 적어도 부분적으로 전기 전도성을 가지고,

(a) 충분한 동력을 공급하는 힘 이전에, 적어도 하나의 제1 부재와 적어도 하나의 제2 부재가 자기적으로 결합된 채로 남아 있고, 제1의 없거나 낮은 유도된 맴돌이 전류 브레이크 효과가 발생하고,

(b) 자기 유도된 힘을 극복하기 위해 충분한 동력을 공급하는 힘의 인가시, 자기장 내로 적어도 하나의 제1 부재가 움직이고, 이로 인해 상기 자기장에 대한 적어도 하나의 제1 부재 또는 그것의 부품의 움직임시 맴돌이 전류 브레이크 효과를 유도하도록, 독립적인 자기장과의 또 다른 운동학적 관계에 있다.

제4 양태에서는, 전술한 바와 같이 실질적으로 적어도 하나의 장치를 통합하는 라인 분배(line dispensing) 장치가 제공된다.

제5 양태에서는, 전술한 바와 같이 실질적으로 적어도 하나의 장치를 통합하는 승객 시트 속박 장치(restraint)가 제공된다.

제6 양태에서는, 전술한 바와 같이 실질적으로 회전 드라이브와 맞물리기 위해 적어도 하나의 장치를 통합하는 전동(transmission) 드라이브가 제공된다.

제7 양태에서는, 전술한 바와 같이 실질적으로 적어도 하나의 장치를 통합하는 선형 안내된 라이프 라인(lineline)이 제공된다.

또한, 본 발명의 장치의 다수의 다른 적용예가 아래의 설명에서 추가로 개설된 바와 같이 가능할 수 있다.

위 장치의 한 가지 장점은 운동학적 관계에 의해 규정된 움직임이 언제 발생할지를 제어하는 능력을 포함한다는 점이다. 게다가, 이러한 장치의 추가 장점은 또한 일단 움직임이 시작되면 그러한 운동학적 관계에 영향을 미친다는 점이다. 관성 효과의 크기는 움직임에 대한 높은 저항의 끝단(extreme)과 움직임에 대한 낮은 저항까지의 끝단 사이에서 조정될 수 있다. 게다가, 추가적인 자기 부재의 사용을 통해, 운동학적 관계를 통한 움직임의 임계치와 속도가 또한 다소간 영향을 받을 수 있다. 이러한 식으로 조정하는 것은 온/오프(on/off) 채터를 회피하는 효과를 가질 수 있고, 장치 행위에서 히스테리스의 정도를 부여한다. 제3 부재를 통하여, 예를 들면 래치로부터 우발적인 분리를 회피하도록 불활성화가 또한 조정될 수 있다.

위 장치의 또 다른 추가적인 장점은, 그러한 운동학적 관계를 통해 움직임을 제어하고 변화시키는 광범위한 능력이고, 이는 그러한 장치가 여러 가지 상이한 방식과 애플리케이션으로 사용될 수 있고, 잘못된 활성화의 가능성을 최소화할 수 있다는 것을 의미한다.

본 발명의 장치의 추가 양태들은 첨부 도면을 참조하고, 예에 의해서만 주어지는 이어지는 설명으로부터 분명해진다.
도 1은 자기적으로 끌어 당겨진 관계에 있는 장치의 일 실시예의 측면도.
도 2는 자기적으로 끌어 당겨진 힘과, 멈춤쇠 또는 제1 부재의 움직임 사이의 관계를 도시하는 그래프.
도 3은 2개의 자기적 관계를 갖는 제1 부재와 회전하는 제2 부재를 통합하는 또 다른 실시예의 측면도.
도 4는 2개의 자기적 관계를 갖는 제1 부재와 회전하는 제2 부재를 통합하는 또 다른 실시예의 측면도.
도 5는 도 3 및 도 4에서 사용된 배치로 일어나는 수정된 관계를 도시하는 그래프.
도 6은 로드 형상의 제1 부재를 통합하는 또 다른 실시예의 측면도.
도 7은 회전하는 제3 부재, 고정된 제2 부재, 및 상대적으로 운동하는 제1 부재를 통합하는 또 다른 실시예의 측면도.
도 8은 로드 형상의 제1 부재를 통합하는 도 7에 대한 또 다른 실시예의 측면도.
도 9는 슬라이드하는 제2 부재와 피벗하는 제1 부재 멈춤쇠를 통합하는 또 다른 실시예의 측면도.
도 10은 로드 형상의 제2 부재를 통합하는 도 9에 대한 또 다른 실시예의 측면도.
도 11은 고정된 제2 부재와 움직이는 제3 부재를 갖는 또 다른 대안예의 측면도.
도 12는 로드 형상의 제1 부재를 사용하는 도 11에 대한 또 다른 대안예의 측면도.
도 13은 추가적인 또 다른 형상의 장치의 사시도.

위에 기재된 것처럼, 본 명세서에는 운동학적 관계에 있는 부재들을 포함하는 장치에 대한 설명이 기재되어 있고, 이러한 운동학적 관계는 적어도 부분적으로는 적어도 하나의 자기 유도된 힘에 의해 지배를 받으며, 이러한 적어도 하나의 자기 유도된 힘은 사실상 임계치를 제공하고 정도를 부여하여, 충분히 큰 동력을 공급하는 힘이 인가될 때까지 움직임을 방지하는 힘 임계치를 도입한다. 이러한 효과는 한번 시작된 움직임을 촉진하거나 느리게 하기 위해 및/또는 일단 새로운 위치에 도달하면 움직임을 방지하기 위해, 적어도 하나의 추가 부재와의 추가적인 자기 유도된 힘 상호작용을 사용함으로써 더 변경될 수 있다.

본 명세서의 목적상, '약(about)' 또는 '대략(approximately)'이라는 용어와 그것들의 문법에 맞는 변화(variation)들은, 기준 수량(quantity), 레벨, 정도, 값, 개수, 빈도수(frequency), 백분율, 치수(dimension), 사이즈(size), 양(amount), 무게 또는 길이까지 30, 25, 20, 15, 10, 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2 또는 1%만큼이나 많이 변하는 수량, 레벨, 정도, 값, 개수, 빈도수, 백분율, 치수, 사이즈, 양, 무게 또는 길이를 의미한다.

"실질적으로(substantially)"라고 하는 용어 또는 그것의 문법에 맞는 변화는 적어도 약 50%, 예를 들면 75%, 85%, 95% 또는 98%를 가리킨다.

"포함한다(comprise)"라는 용어와 그것의 문법에 맞는 변화는 총괄적(inclusive) 의미를 가지는데, 즉 그것이 직접 가리키는 열거된 성분들뿐만 아니라, 다른 특정되지 않은 성분들 또는 요소들을 포함하는 것을 의미하기 위해 취해진다.

'동력을 공급하는 힘'이라는 용어와 그것의 문법에 맞는 변화는 물체에 움직임 속도를 부과하는 작용을 하는 힘을 가리킨다.

장치 또는 장치 부분 움직임의 상황에서 "동적인(dynamic)"이라는 용어와 그것의 문법에 맞는 변화는 기계적인 수단에 의해 유도된 힘들을 가리키고, 본 명세서의 목적상, 액체 유체의 움직임이나 압력으로부터 생길 수 있는 힘들을 제외시킨다.

제1 양태에서, 하나의 장치가 제공되는데, 이러한 장치는:

제1 부재 및 제2 부재는 서로 거의 인접해 있고, 서로에 대해 속박된 운동학적 관계에 있으며,

상기 적어도 하나의 자기적으로 끌어 당겨진 관계는 부재들 또는 그것들의 부품 사이의 자기 유도된 힘을 형성하고,

이러한 자기 유도된 힘은 부재들 사이의 움직임을 방지하는 힘 임계치를 제공하고, 이러한 임계치가 동력을 공급하는 힘의 인가에 의해 초과될 때에는, 적어도 하나의 제1 부재와 적어도 하나의 제2 부재 사이의 운동학적 관계에 따른 동적 시스템을 통해 상대적인 운동이 발생한다.

적어도 하나의 제1 부재와 적어도 하나의 제2 부재 사이의 위 양태에서의 상대적인 운동은 위 장치에 의해 초기에 방지될 수 있고, 이러한 장치는 또한:

제3 부재와 적어도 하나의 제1 부재 사이의 적어도 하나의 추가적인 자기적으로 끌리는 관계 및/또는 적어도 하나의 제3 부재 또는 그것의 부품과 제1 및/또는 제2 부재 또는 부재들과 그것의 부품 사이에 제2의 자기 유도된 힘을 형성하는 적어도 하나의 제2 부재를 포함하고,

제2의 자기 유도된 힘은 부재들 사이의 힘 임계치 저항 움직임을 극복하는 상보적인 힘을 제공하고, 이는 이러한 임계치가 동력을 공급하는 힘의 인가에 의해 초과될 때:

(a) 적어도 하나의 제1 부재와 제2 부재 사이의 운동학적 관계를 거쳐 상대적인 운동이 일어나고,

(b) 제2의 유도된 힘이 제3 부재 또는 부재들에 대한 제1 및/또는 제2 부재의 운동을 가속시키며,

(c) 제2의 유도된 힘이 상대적인 운동의 보유 힘 저항 반전(reversal)을 제공하도록 이루어진다.

제1 부재 및 제2 부재는 함께 결합될 수 있다. 결합은, 예를 들면 스프링이나 다른 부재를 통해 직접적이거나 간접적으로 이루어질 수 있다.

제2 양태에서는 장치가 제공되고, 이러한 장치는:

적어도 하나의 제1 부재 또는 제2 부재에 결합된 그것의 부품과 적어도 하나의 제3 부재 또는 그것의 부품을 포함하고, 제1 부재와 제3 부재는 서로 대략 인접하여 있고, 서로에 대해 속박되는 운동학적 관계에 있으며,

상기 장치는 부재들 또는 그것의 부품 사이의 자기 유도된 힘을 형성하는, 적어도 하나의 제1 부재와 제3 부재 사이의 적어도 하나의 자기적으로 끌리는 관계를 포함하고,

이러한 자기 유도된 힘은 적어도 제1 부재와 제3 부재 사이의 힘 임계치 저항 움직임을 극복하는 상보적인 힘을 제공하고, 이는 이러한 임계치가 동력을 공급하는 힘의 인가에 의해 초과될 때:

(a) 적어도 하나의 제1 부재와 제3 부재 사이의 운동학적 관계에 따라 동적인 시스템을 통해 상대적인 운동이 일어나고,

(c) 유도된 힘이 상대적인 운동의 보유 힘 저항 반전을 제공하도록 이루어진다.

위에서 지적된 상보적인 힘은 초기의 자기적으로 끌리는 관계를 극복하기 위해 제1 부재 또는 부재들에 대해 관성력을 가지고 작용할 수 있어, 장치의 움직임 특징들을 변경시킨다.

위 양태들에서 설명된 자기 유도된 힘은, 적어도 하나의 제1 부재 상 및/또는 적어도 하나의 제1 부재 내의 적어도 하나의 강자성 소자 및/또는 구역과, 적어도 하나의 제2 부재 상 및/또는 적어도 하나의 제2 부재 내의 적어도 하나의 자기 소자 및/또는 구역 사이에 있을 수 있다.

자기 유도된 힘은 적어도 하나의 제2 부재 상 및/또는 적어도 하나의 제2 부재 내의 적어도 하나의 강자성 소자 및/또는 구역과, 적어도 하나의 제1 부재 상 및/또는 적어도 하나의 제1 부재 내의 적어도 하나의 자기 소자 및/또는 구역 사이에 있을 수 있다.

자기 유도된 힘은 제1 극성을 갖는 적어도 하나의 제1 부재 상 및/또는 제1 부재 내의 적어도 하나의 자기 소자 및/또는 구역과, 제1 극성과는 반대인 제2 극성을 갖는 적어도 하나의 제2 부재 상 및/또는 제2 부재 내의 적어도 하나의 자기 소자 및/또는 구역 사이에 있을 수 있다.

위 예들로부터 알게 되듯이, 자기 유도된 힘이 발생하는 방식을 변할 수 있고, 인접하는 자석들의 조합 또는 강자성체 및 자기 소자들과 각각의 부재들의 순서 또는 위치 선정에 제한되지 않는다. 게다가, 자기적으로 끌리는 물질은 강자성체 물질에 제한될 필요는 없고, 상자성 재료들까지 확대될 수 있음을 알아야 하는데, 그러한 것으로, 여기서 '강자성체'라는 용어의 그것의 문법적 변화는 또한 상자성 재료를 포함하지만, 이들에 제한되지 않는, 다른 자기적으로 끌이는 물질을 포함한다.

일단 자기적으로 유도된 힘이 극복되는 제1 부재의 움직임은 직접적일 수 있는데, 즉 제1 부재가 동력을 공급하는 힘으로 인해 직접 움직인다. 제1 부재는 대신 간접적으로 움직일 수 있거나, 적어도 하나의 추가적인 기계적 부품 또는 동적인 힘이 제1 부재를 움직이거나 제1 부재와 상호작용하게 하는 동력을 공급하는 힘으로 인해, 간접적으로 또는 적어도 부분적으로 대리로 움직일 수 있고, 이로 인해 계속해서 제1 부재의 운동을 야기한다. 간접적인 수단은 커플링이나 기어와 같은 또다른 부분을 통한 동적인 힘 전달일 수 있거나, 또 다른 부품에 대한 직접적인 힘에 의해 제1 부재에 원심력이 작용된다. 간접적이거나 대리적인 힘 전달은 동력을 공급하는 힘을 확대할 수 있는 장점을 가질 수 있다.

자기적으로 유도된 힘의 작용점의 정적이거나 동적인 위치 및/또는 세기 조정은 또한,

(a) 제1 부재 또는 제2 부재가 움직일 때 적어도 하나의 제1 부재 또는 그것의 부품에서 자기 소자 또는 전도성 구역의 위치를 조정하는 것 및/또는,

(b) 제1 부재 또는 제2 부재 중 적어도 하나가 움직일 때 적어도 하나의 제2 부재에서 자기 소자 또는 전도성 구역의 위치를 조정하는 것에 의해 완성될 수 있다.

예를 들면, 제1 부재는 슬롯과 제1 부재의 일 부분을 포함할 수 있고, 이러한 제1 부재의 일 부분은 제1 부재가 전체로서 동력을 공급하는 힘의 인가시 움직일 때, 슬롯 내에서 움직이는 자기 소자 또는 전도성 구역을 포함한다. 이러한 움직임을 조정하는 추가적인 수단은 동적인 힘을 또한 변경하고, 따라서 부품들이 상호작용하는 방식을 변경하며, 따라서 더 나아가 임계치 힘을 변경하는데 있어서 유용할 수 있다.

제1 부재와 추가적인 부재 또는 부재들 사이의 상대적인 움직임은 마찰이 없는 것일 수 있다. 위에서 주목된 유도된 힘과 같은 자기력들과, 제1 부재에 작용하는 임의의 후속적인 힘들은 마찰 접촉을 회피할 수 있다. 이는 그러한 부품들에 대한 기계적인 웨어링(wearing)을 최소화하는데 유용할 수 있다.

일 실시예에서, 부품들 사이의 움직임은 대개 동적인 힘들에 의해 지배를 받는다. 이러한 장치는 동적인 힘들로 인해 부품들 사이의 모든 움직임을 가지고 액체가 없을 수 있다. 대안적으로, 이러한 장치는 몇몇 존재하는 액체를 가질 수 있지만, 장치 부재들에 대한 지배적인 동력을 공급하는 힘은 동적인 힘이다. 운동학적 관계를 변경하기 위해 자기학을 이용하는 액체 기반의 시스템들이 존재하지만, 이들 장치는 종종 쌍안정인 본 명세서에서 설명된 것과 상이한데, 즉 그 부품들은 2개의 위치들에서만 안정되어 있다. 게다가, 움직임은 대개 또는 전적으로 동적인 힘들에 반대되는 액체로부터 구축된 힘이나 압력에 의존적이다. 액체 기반의 장치는 또한 액체를 밀봉하는 것과 연관된 고유한 어려움을 가지고, 신뢰 가능한 실행(running)을 확보하기 위해서는 더 규칙적인 유지 관리가 요구된다.

이러한 운동학적 관계는 회전적 또는 선형적일 수 있다.

회전적 관계에 관해서는:

·적어도 하나의 제1 부재가 동력을 공급하는 힘의 인가시 회전하는 로터일 수 있는 제2 부재에 기계적으로 링크될 수 있는 멈춤쇠 또는 암 형상의 부재 또는 부재들일 수 있고/있거나,

·적어도 하나의 제1 부재가 로터에 인접하게 위치할 수 있고, 적어도 하나의 제1 부재의 부품은 기계적으로 유도된 힘을 극복하기 위해, 충분히 큰 동력을 공급하는 힘의 인가시 로터에 의해 감싸진 구역 외측에서 움직일 수 있고/있거나,

·적어도 하나의 제1 부재는 로터축으로부터 벗어난 피벗축 주위에서 로터에 피벗 가능하게 부착될 수 있다.

선형적 관계에 관해서는:

·적어도 하나의 제1 부재가 동력을 공급하는 힘의 인가시 병진하는 운반대(carriage)일 수 있는 제2 부재에 기계적으로 링크될 수 있는 멈춤쇠 또는 암 형상의 부재 또는 부재들일 수 있고/있거나,

·적어도 하나의 제1 부재가 운반대의 운동 방향으로부터 벗어난 피벗축 주위에서 운반대에 선형적으로 부착될 수 있다.

적어도 하나의 제1 부재와 그것의 부품은, 동력을 공급하는 힘이 인가될 때, 적어도 하나의 제1 부재와 적어도 하나의 제2 부재의 움직임시 적어도 하나의 래칭 부재와 맞물리기 위해 위치가 정해질 수 있다. 적어도 하나의 제1 부재와 적어도 하나의 래칭 부재의 맞물림은, 적어도 하나의 제2 부재와 적어도 하나의 래칭 부재 사이에 어떠한 상대적 운동도 생기지 않게 할 수 있다.

제3 부재는 동력을 공급하는 힘이 인가될 때, 적어도 하나의 제1 부재의 움직임시 적어도 하나의 제1 부재와 맞물리기 위해 위치가 정해진 적어도 하나의 래칭 부재일 수 있다.

적어도 하나의 제1 부재 또는 그것의 부품은 전기적으로 전도성일 수 있고, 임계치가 극복된 후의 상대적인 움직임은, 맴돌이 전류 유도된 드래그 효과(drag effect)가 적어도 하나의 제1 부재의 움직임시 발생하는 자기장 내로 적어도 하나의 제1 부재가 움직이게 한다.

이러한 장치는 제1 부재의 움직임과 상호작용하는 자기장을 포함할 수 있고, 이로인해 맴돌이 전류 유도된 항력의 작용 라인으로부터 각각 경사지거나 벗어난 라인 또는 포인트 주위에서 적어도 하나의 제1 부재의 선형 및/또는 회전 병진을 야기하는 제1 부재에서 맴돌이 전류 항력을 유도한다.

적어도 하나의 제1 부재는, 동력을 공급하는 힘의 인가시 자기장에 대해 피벗 가능하게 및/또는 운동학적 관계에 의해 규정된 것처럼 제2 부재의 움직임 방향에 적어도 부분적으로 직교하게 움직일 수 있다.

이러한 운동학적 관계는 움직임의 범위를 형성하는 적어도 하나의 제1 부재에서의 구멍과, 그러한 구멍의 하나 이상의 먼 쪽의 포인트를 형성하는 스톱(stop)을 사용하여 강제될 수 있다. 자기적으로 끌린 관계는 그러한 구멍의 각각의 먼 쪽의 포인트 주위에 존재할 수 있다.

자기장은 정지된 것이거나 적어도 하나의 제1 부재에 대해 상이한 상대 속도로 움직일 수 있다.

적어도 하나의 제1 부재와 제2 부재들이 서로에 대해 움직이는 속도는, 또한

(a) 자기 표면적;

(b) 자기력 세기;

(c) 적어도 하나의 자기 소자 및/또는 적어도 하나의 자기 또는 강자성 소자 및/또는 구역들에 인접한 구역의 근접성(proximity);

(d) 적어도 하나의 자기 소자의 기하학적 및/또는 자기적 특성;

(e) 적어도 하나의 강자성 소자 및/또는 구역들의 강자성 함유량(content);

(f) 강자성 물질의 자화율

중 적어도 하나를 변화시킴으로써 조정될 수 있다.

위 내용으로부터 알게 되듯이, 일단 움직임이 개시되면 부재 또는 부재들의 활성화(activation) 및/또는 운동 속도(rate)에 영향을 미치는 다양한 모양 또는 무게, 인자(factor)들을 부재들이 취할 수 있다. 자기적 상호작용은, 예를 들면 제1 부재 길이에 걸쳐 연속적일 수 있거나 이격되어 있을 수 있거나 치수가 변하여 플럭스 발생을 조정할 수 있다. 제1 부재 또는 다른 부재들의 자기적으로 상호작용하는 부분은 전체 부재이거나 오로지 그것의 한 부분일 수 있다. 부재의 한 부분만이 자기적으로 상호작용하는 경우, 그러한 부재의 외부, 내부 또는 부분 중 하나에 있는 그러한 상호작용 부분의 위치는 바뀔 수 있다.

제3 양태에서는, 실질적으로 전술한 바와 같은 장치를 포함하는 브레이크(brake)가 제공되고,

적어도 하나의 제1 부재 또는 그것의 부품은 적어도 부분적으로 전기적으로 전도성이고,

(a) 충분한 동력을 공급하는 힘 전에, 적어도 하나의 제1 부재와 적어도 하나의 제2 부재가 자기적으로 결합된 채로 남아 있고, 제1의 전혀 없거나 낮은, 유도된 맴돌이 전류 브레이크 효과가 발생하고,

(b) 자기적으로 유도된 힘을 극복하기에 충분한 동력을 공급하는 힘의 인가시, 자기장 내로 적어도 하나의 제1 부재가 이동하여, 그러한 자기장에 대하여 적어도 하나의 제1 부재 또는 그것의 부품의 움직임에서 맴돌이 전류 브레이크 효과를 유도하도록, 독립적인 자기장과 또 다른 운동학적 관계에 있다.

제4 양태에서는, 실질적으로 전술한 바와 같이 적어도 하나의 장치를 통합하는 라인 분배(line dispensing) 장치가 제공된다. 오락(recreational) 애플리케이션 및 산업상 애플리케이션 모두에서의 떨어짐(fall)을 방지하기 위해 오토 빌레이(auto belay) 장치들과 같은 라인 분배 장치가 널리 사용된다. 몇몇 경우들에서는, 자기적으로 끌린 관계가 오토 빌레이 장치 특징들을 조정하기 위해 유용할 수 있다.

제5 양태에서는, 연장 및 끌어넣기(retracting)를 위한 승객 좌석 속박 통합 가장자리 띠가 제공되고, 이러한 가장자리 띠는 전술한 바와 같이 실질적으로 적어도 하나의 장치에 작동 가능하게 결합된다. 승객 좌석 속박의 일 예는 자동차와 같은 차량에서 사용된 좌석 벨트일 수 있다. 좌석 벨트는 중대한 안전 특징이고, 전술한 장치는 지적된 광범위한 방식으로 반응을 조정하기 위해 특별히 주어진 능력으로 기존의 디자인들에 대한 유용한 대안예를 제공할 수 있다.

제6 양태에서는, 전술한 바와 같이 실질적으로 회전 드라이브와 맞물리기 위해 적어도 하나의 장치를 통합하는 전동 드라이브가 제공된다.

제7 양태에서는, 전술한 바와 같이 실질적으로 적어도 하나의 드라이브를 통합하는 선형 안내된 라이프 라인이 제공된다.

위 예들은 제한하는 것으로 보아서는 안 되는데, 이는 설명된 장치들이 광범위한 다른 적용예에 관해 사용될 수 있기 때문이고, 비제한적인 예들에는

·회전식 터빈에서의 로터;

·로잉 머신(rowing machine), 에피사이클릭 트레이너(epicyclic trainer)와 같은 운동 장비;

·롤러코스터 및 다른 오락 탈것(amusement ride)들;

·엘리베이터 및 에스컬레이터 시스템;

·피난 하강기 및 화재 탈출 장치;

·컨베이어 시스템;

·공장 생산 설비에서의 회전식 드라이브;

·컨베이어 벨트와 같은 물질 취급 장치 또는 활강로(chute)에서의 제동 장치;

·회전하는 사인(sign)들의 변화속도를 제어하기 위한 동적 디스플레이 신호;

·노변 안전 시스템들로서, 예컨대 브레이크를 통한 에너지의 소실에도 불구하고 충돌 감쇠를 제공하기 위해 시스템에 맴돌이 전류 브레이크가 연결될 수 있다;

·차량에서의 좌석 벨트들;

·트롤리(trolley) 및 운반대에 관한 제동 메커니즘들

의 속도 제어가 포함된다.

위에서 지적된 것처럼, 위 장치의 한 가지 장점은 운동학적 관계에 의해 규정된 움직임이 언제 발생할지를 제어할 능력을 포함한다는 점이다. 게다가, 이러한 장치의 또 다른 장점은 일단 움직임이 개시되면 운동학적 관계에 또한 영향을 미친다는 점이다. 관성 효과의 크기는 움직임에 대한 높은 저항부터 움직임에 대한 낮은 저항까지의 끝단들 사이에서 조정될 수 있다. 게다가, 추가적인 자기 부재의 사용을 통해, 운동학적 관계에 의한 움직임의 임계치(threshold)와 속도(rate)가 또한 다소라도 영향을 받을 수 있다. 이러한 식으로 조정하는 것은 온/오프 채터(on/off chatter)를 회피하는 효과를 가지고 장치 작용에 있어서의 히스테리시스의 정도를 수여할 수 있다. 제3 부재를 통해, 예를 들면 래치로부터의 우발적인 분리를 회피하도록 불활성화가 또한 조정될 수 있다. 위 장치의 또 다른 추가적인 장점은, 그러한 운동학적 관계를 통한 움직임을 제어하고 변화시키는 광범위한 능력으로서, 이는 장치가 상이한 방식과 애플리케이션의 범위에서 사용될 수 있고, 잘못된 활성화의 가능성을 최소화할 수 있음을 의미한다.

전술한 실시예는 또한, 본 출원의 명세서에서 개별적으로 또는 집합적으로 언급되거나 표시된 부품들, 소자들, 및 특징들, 그리고 2개 이상의 상기 부품, 소자 또는 특징의 임의의 그리고 모든 결합물로 넓게 구성된다고 말해질 수 있고, 본 명세서에 그러한 실시예들이 관련되는 분야에서 알려진 등가물을 가지는 구체적인 완전체(integer)들이 언급되어 있는 경우, 그러한 알려진 등가물은 개별적으로 설명된 것으로 본 명세서에서 통합되어 있는 것으로 여겨진다.

본 명세서에 본 발명이 관련되는 분야에서 알려진 등가물을 가지는 구체적인 완전체들이 언급되어 있는 경우, 그러한 알려진 등가물은 개별적으로 설명된 것으로 본 명세서에서 통합되어 있는 것으로 여겨진다.

작용 예들(working examples)

이제 구체적인 예를 참조하여 전술한 장치를 설명한다.

예들에서의 설명을 쉽게 하기 위해, 하나의 제1 부재만이 전형적으로 도시되어 있지만, 다수의 제1 부재가 사용될 수 있음을 알아야 한다.

제1 부재(들)가 움직이는 자기장과 제3 또는 래칭 부재가 일반적으로 연속된 구역들로서 장황하게 도시되어 있다. 자기장(만약 어쨌든 존재한다면)은, 예를 들면 일련의 개별 자석들 또는 심지어는 단지 한 개의 자석일 수 있다. 비슷하게, 제3 부재(존재한다면)는 다양한 모양 또는 표면 윤곽을 취할 수 있고, 이 경우 제한된 개수의 예만이 명확함을 위해 보여진다.

하지만, 예를 들면 제1 부재(들)의 정해진 움직임이 일 예에서 보여질 수 있고, 만약 존재한다면 자기장, 제2 부재 및/또는 제3 부재(들)는 또한 움직일 수 있거나, 심지어 다른 부재(들)가 움직이는 동안 제1 부재는 고정된 채로 남아 있다는 점을 알아야 한다.

예 1

도 1의 개략도에 의해 예시된 것처럼, 도시된 실시예에서의 장치(1)는 이 예에서는 방향 A에서 로터축(6) 주위를 회전하는 로터인 것으로 보여진 제2 부재(5)에 대해 움직이는 제1 부재(2)를 포함한다. 제3 부재(4) 역시 도시되어 있다.

도시된 것과 같은 제2 부재(2)는 제2 부재(5)에 부착되고, 제1 부재 피벗축(7), 제3 부재(4)의 위치, 및 제2 부재(5)의 회전 속도에 의해 속박되는 부품들 사이에 운동학적 관계가 존재한다.

도시된 도면에서는 블록 모양을 하고 있고 제2 부재(5)에 링크되어 있는 자석 또는 자석들(8)을 통해 제1 부재(2)와 제2 부재(5) 사이에서 자기 유도된 힘이 적소에 존재한다. 제1 부재(2)는 하나의 부분(9)을 포함하거나, 전체로서 자석(8)에 자기적으로 끌어당겨진다. 자기 유도된 힘은 임계치 힘(F)이 동력을 공급하는 힘(E)에 의해 초과될 때까지, 제1 부재(2)와 제2 부재(5) 사이에서의 상대적인 움직임을 방지한다. 도 1의 실시예에서는, 원심성 작용과 관성 작용으로 인해 제2 부재(5)의 회전에 의해 충분히 빠르게 동력을 공급하는 힘이 생성되고, 임계치 힘(F)이 극복되며, 제1 부재(2)가 피벗축(7) 주위를 회전한다.

도 2는 인가된 힘(F)에 대한 제1 부재(2)(도 2에서는 멈춤쇠라고 부르는)의 움직임을 비교하는 이러한 행위를 예시한다. 동력을 공급하는 힘에 도달할 때까지는 움직임이 없거나 최소의 움직임이 발생하고, 그러한 포인트 후에는 제1 부재(2)가 제2 부재(5)로부터 멀어지게 움직일 때 자기 유도된 힘이 빠르게 소비된다. 알게 되듯이, 임계치 힘의 입력을 도입하는 것은 제1 부재(2)의 활성화를 느리게 하고, 따라서 제1 부재(2)의 움직임에 의해 야기된 임의의 후속적인 이벤트의 타이밍을 조정한다.

부재들(2, 5) 사이의 운동학적 관계는 다양한 방식으로 변경될 수 있고, 그 일 예는 제1 부재(2)의 도전율을 변화시키거나, 자석(8)의 치수 및/또는 배치(예컨대, 제2 부재(5) 내로 오목하게 들어간)를 변화시킴으로써 임계치 힘을 변경하는 것이다.

예 2

도 3은 예 1의 장치에 대한 추가 사항을 예시한다. 이 예에서는, 제3 부재(4)가 추가되고, 이러한 제3 부재(4)는 제1 부재(2)에 자기 유도된 힘을 인가함으로써, 다양한 부재들(2, 4, 5) 사이의 운동학적 관계를 더 변경시킨다. 도시된 실시예에서는 제1 부재(2)의 한 부분(9) 또는 전부를 끌어 당기는 자석이 제3 부재(4)상에 놓인다. 제3 부재(4)에 유도된 힘은 임계치 힘을 극복하기 위해 충분한 동력을 공급하는 힘이 인가될 때까지(예컨대, 축(6) 주위에서의 제2 부재(5)의 회전을 통한)는 제1 부재(2)와 제2 부재(5) 사이에 유도된 힘을 극복하기에는 충분히 강하지 않다. 제1 부재(2)의 움직임이 발생하기 시작할 때, 제3 부재(4) 상의 자석이 제3 부재(4)로의 제1 부재(2)의 운동을 재촉할 수 있다. 제3 부재(4) 상의 자석(10)은 또한 제3 부재(4)에 맞닿아 제1 부재(2)를 보유하기에 충분한 힘을 제공할 수 있다. 자기장(3)은 제1 부재(2)에 인접하게 놓일 수 있고, 자기 유도된 맴돌이 전류 효과로 인해, 제1 부재(2)의 움직임에 대한 제동시키는 힘을 또한 인가할 수 있다.

도 4는 위 상호작용을 달성하기 위해 사용될 수 있는 대안적인 일 실시예를 예시한다. 이 경우, 제1 부재(2)는 조(jaw) 구역 내에 있는 제2 부재(5)에 연결된 스톱과 조를 가지도록 모양을 하고 있다. 제1 부재(2)는 제2 부재(5)가 회전할 때 제1 부재(2)에서 원심력이 발생하여, 제1 부재 피벗축(7) 주위에서 제2 부재(5)의 회전축에 대해 바깥쪽으로 움직이게 하도록, 제2 부재(5)와의 운동학적 관계를 가지고 있다. 제1 부재(2)의 조들은 최대 움직임을 형성하도록 작용한다. 스톱은 제1 부재(2) 조들의 사이드(side)(9) 또는 전부에 자기적으로 끌어 당겨지는 자석(8)일 수 있다. 이러한 실시예는 비록 제1 부재 조들이 자기 유도된 힘들이 작용하는 개별 포인트들로서 작용하더라도 도 3의 것과 비슷한 효과를 가진다.

도 5는 제1 부재(2)가 움직일 때, 도 3의 실시예 또는 도 4의 실시예에서의 힘들이 어떻게 제1 부재(2)에 대해 상호작용하는지를 나타내는 그래프를 도시한다. 자기 유도된 힘은 제1 부재(2)의 움직임의 어느 한쪽 끝단에서 높고, 중간에서는 낮다. 일단 동력을 공급하는 힘이 그래프 상에서 '트리거(trigger)' 또는 '홀드(hold)'라는 단어에 의해 표시된 임계치를 극복하면, 자기 유도된 힘이 극복된다.

예 3

도 6은 제1 부재(2)가 로드의 형태를 취하고, 그러한 로드(2)는 XX로 표시된 병진 라인을 따라 제2 부재(5)에서 구멍(미도시)의 안으로 또는 구멍으로부터 병진하는 또 다른 실시예를 예시한다. 축 A 주위에서 제2 부재(5)가 회전하는 것은, 일단 자석(8)과 제2 부재(5) 사이의 자기 유도된 힘이 극복되면, 구멍으로부터의 로드(2)의 병진을 야기하는 동력을 공급하는 힘을 유도하고, 로드(2)는 또 다른 자석(미도시)을 통해 제3 부재(4)와 상호작용할 수 있다. 이러한 예는 제1 부재(2)가 어떻게 상이한 모양과 형상을 취할 수 있는지를 예시하고, 제1 부재(2)의 움직임은 앞선 예들에서와 같은 회전축을 통한 것이거나, 이 예에서처럼 병진을 통한 것일 수 있음을 예시한다.

예 4

도 7은 래치 장치(1)의 또 다른 실시예를 예시한다. 이 실시예에서, 제2 부재(5)와 제1 부재(2)는 회전하는 자기장(3)과 제3 부재(4)의 원주 외측에 존재하고, 그 회전축은 아이템(6)이며, 그 움직임 방향은 시계방향이다. 동력을 공급하는 힘의 인가시, 제1 부재(2)는 제2 부재(5)에 링크된 자석(8)과 제1 부재(2) 사이의 자기 유도된 힘을 극복하고, 적어도 제1 부재(2)의 부분이 자기장(3) 내로 움직이면서 회전축(7) 주위에서 움직인다. 도시된 실시예에서는, 제1 부재(2)가 제3 부재(4)와 자기장(3)의 상대적 회전을 멈추게 하는 제3 부재(4)와 맞물릴 때까지, 제1 부재(2)의 회전을 재촉하는 맴돌이 전류 항력(미도시)이 유도된다. 제3 부재(4)는 존재할 필요가 없거나, 또는 대신 제3 부재(4)가 제1 부재(2)의 추가 회전에 대한 스톱으로서 단순히 작용할 수 있지만 래치하지는 않는다는 점을 주목하라.

예 5

도 8에 예시된 것처럼, 도 7에 도시된 동일한 원리가 위 예 3에서 처음 논의된 로드 모양의 제1 부재(2)를 사용하여 적용될 수 있다. 이 예에서, 제2 부재(5)와 제1 부재 로드(2)가 장치(1)의 원주의 한 부분상의 위치에서 고정되고, 자기장(3)과 제3 부재(4)가 방향(A)에서 축(6) 주위를 회전한다. 제1 부재 로드(2)는 관성 효과의 영향 하에서, 제2 부재(5)로부터(그리고 제2 부재(5) 내로 다시) 로드(2)의 병진 움직임을 허용하도록, 회전 방향에 대해 기울어진 방향에서 벗어나 있음이 주목되어야 한다.

예 6

도 9를 참조하면, 위 예들에서 예시된 회전 운동에 반대되는 선형 운동이 사용되는 대안적인 일 실시예가 도시되어 있다.

제2 부재(5)는 방향(YY)에서 평면을 따라 움직인다. 이 경우, 한쪽 끝이 피벗축(7)에 부착된, 멈춤쇠로서 도시된 제1 부재(2)는 제2 부재(5)에 고정되어 있다. 제1 부재(2)와 자기 유도된 힘을 생성하는 자석(8)이 제2 부재(5) 상에 위치한다. 제2 부재(5)가 선형 방향(YY)에서 움직일 때에는, 제1 부재(2)가 임계치 힘을 극복한 다음, 자기장(3) 내로 움직이고, 제1 부재(2)와 그것의 부품이 제3 부재(4)을 때리고 맞물릴 때까지, 맴돌이 전류 항력과 관성력을 통해, 축(7) 주위를 회전하게 재촉된다.

예 7

도 10은 이 경우 축 주위를 회전하는 대신에 라인(XX)을 통해 병진하는 제1 부재(2)로서 로드를 사용하는, 도 6의 것과 비슷한 실시예를 보여준다. 로드(2)는 제2 부재(5)상에 위치한 자석(8)과 상호작용한다. 제2 부재(5)가 선형 방향(YY)에서 움직일 때, 자기장(3)에서 로드(2)의 움직임으로 인한 맴돌이 전류 유도된 항력과 관성력 때문에, 제1 부재 로드(2)가 제2 부재(5) 밖으로 꺼내진다.

예 8

도 11은 예 6에 설명된 것과 비슷한 실시예를 보여주지만, 도 11에서는 자기장(3)과 제3 부재(4)가 선형 방향(YY)에서 움직이고, 멈춤쇠 모양의 제1 부재(2)와 제2 부재(5)가 방향(YY) 움직임에 대하여 정지된 상태로 남아 있다. 자기장(3)의 움직임은 제1 부재(2)의 사이드 또는 전부와 자석(8) 사이의 자기 유도된 힘을 극복함으로써, 제1 부재(2)가 포인트 상대적 움직임이 멈추어지는 제3 부재(4)와 맞물릴 때까지, 축(7) 주위에서의 전도성 제1 부재(2)의 움직임을 재촉한다.

예 9

도 12는 예 8의 실시예를 보여주지만, 도 12의 경우는 앞선 예들에서 설명된 로드 모양의 제1 부재(2)를 사용한다. 알게 되듯이, 제1 부재(2) 모양은 고정된 제2 부재(5)와 움직이는 자기장(3) 및 래치 부재(4)의 이러한 시나리오에서 또한 변경될 수 있다.

예 10

도 13은 장치(1)의 또 다른 변형예를 예시한다. 이 예에서는, 제1 부재(2)가 튜브로서 형성된다. 제1 부재 튜브(2)는 방향(B) 주위로 회전 가능하게 움직일 수 있고, 회전축을 따라 선형 방향(A)으로 병진한다. 제1 부재 튜브(2)는 병진 방향(A)을 통해 자석 또는 자화된 실린더(3)일 수 있는 제2 부재 내로 움직여질 수 있다. 병진 움직임은 회전축에 링크된 자석(8)을 사용하여 제지될 수 있다. 자석(8)은 동력을 공급하는 힘에 의해 충분한 임계치 힘에 도달될 때까지, 자석(8)과 제1 부재(2) 사이에 자기 유도된 힘을 형성한다. 임계치에 도달하게 되면, 제1 부재(2)가 제2 부재(3) 내로 병진한다. 제1 부재(2)와 제2 부재(3) 사이의 움직임에 있어서의 상대적 변화는 자화된 실린더(3)에 대한 튜브(2)의 회전을 느리게 하는 맴돌이 전류 드래그를 유도한다. 임의로, 이 경우에는 래치(4)인 제3 부재와 멈춤쇠(20)가 맞물릴 수 있고, 이 예에서는 래치(4)가 멈춤쇠(20)가 서로 잠금이 이루어지는 제2 부재(3) 안쪽의 짝을 이루는 움푹 들어간 부분(indentation)일 수 있다. 부품들 사이에 자기 유도된 힘을 생성하기 위해 또 다른 자석(미도시)이 제3 부재(4) 상에 또는 제3 부재(4) 내에 통합될 수 있다. 튜브(2)의 병진 움직임은 나삿니가 있는 샤프트(30)와 같은 구동 메커니즘을 통해 재촉될 수 있다.

예를 통해 본 발명의 장치의 양태들이 설명되었고, 본 명세서의 청구항들의 범주로부터 벗어나지 않으면서, 그것들에 대한 수정예 및 추가예가 만들어질 수 있다는 점을 알아야 한다.

Claims

제 1 부재 또는 그 일부 및 제 2 부재 또는 그 일부 - 상기 제 1 부재 및 상기 제 2 부재는 서로에 대해 대략적으로 인접하고 서로에 대해 구속된 운동학적 관계에 있음 -;
상기 제 1 부재와 상기 제 2 부재 또는 그 일부 사이에 자기적으로 유도된 힘을 형성하는 상기 제 1 부재와 상기 제 2 부재 사이의 자기 인력 관계; 및
상기 제 1 부재 및 상기 제 2 부재와 독립적인 제 3 부재를 포함하고,
상기 자기적으로 유도된 힘은 힘 임계치를 초과하는 동력을 공급하는 힘(energizing force)을 인가하기 전에 상기 제 1 부재와 상기 제 2 부재 사이의 상대적인 움직임을 방지하는 힘 임계치를 제공하고,
충분한 크기의 동력을 공급하는 힘이 상기 힘 임계치를 초과할 때, 상기 운동학적 관계에 따라 상기 제 1 부재와 상기 제 2 부재 사이에 상대적인 움직임이 발생하며,
상기 제 1 부재와 상기 제 2 부재 사이의 상대적인 움직임의 정도가 충분할 때, 상기 제 1 부재와 상기 제 3 부재가 맞물려 상기 제 2 부재와 상기 제 3 부재 사이의 추가 상대적인 움직임을 방지하는, 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 부재 및 상기 제 2 부재는 스프링을 통해 함께 결합되는, 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 동력을 공급하는 힘은 상기 제 2 부재에 인가되고, 상기 동력을 공급하는 힘이 상기 힘 임계치를 초과할 때, 관성력은 상기 제 1 부재가 상기 자기적으로 유도된 힘을 극복하게 하는, 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 자기적으로 유도된 힘은 상기 제 1 부재 상의 및 내부 중 적어도 하나의 강자성 영역과, 상기 제 2 부재 상의 및 내부 중 적어도 하나의 자기 영역 사이에 위치하는, 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 자기적으로 유도된 힘은 상기 제 2 부재 상의 및 내부 중 적어도 하나의 강자성 영역과, 상기 제 1 부재 상의 및 내부 중 적어도 하나의 자기 요소 영역 사이에 있는, 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 힘 임계치가 상기 동력을 공급하는 힘에 의해 초과되면, 상기 제 1 부재는 상기 동력을 공급하는 힘에 정비례하여 움직이는, 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 힘 임계치가 상기 동력을 공급하는 힘에 의해 초과되면, 추가적인 기계적 부품 또는 힘 역학이 상기 제 1 부재를 운동시키거나 상호 작용하게 하는 상기 동력을 공급하는 힘으로 인해 제 1 부재가 간접적으로 운동함으로써, 후속적으로 제 1 부재가 움직이게 하는, 장치.
제 7 항에 있어서,
간접적인 힘 전달은 커플링, 기어, 또는 다른 부분에 대한 직접적인 힘에 의해 상기 제 1 부재에 가해지는 원심력을 통해 발생하는, 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 운동학적 관계는 회전적인, 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 부재는 폴(pawl)이고, 상기 제 2 부재는 상기 에너지를 공급하는 힘의 인가에 따라 회전하는 로터이며, 상기 제 3 부재는 상기 제 2 부재 주위에 위치된 하우징인, 장치.
제 10 항에 있어서,
상기 힘 임계치가 초과될 때, 상기 폴의 일부가 상기 로터에 의해 경계가 지정된 영역 외부로 움직이는, 장치.
제 10 항에 있어서,
상기 폴은 로터축으로부터 오프셋된 피벗축을 중심으로 상기 로터에 회전 가능하게 부착되는, 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 제 3 부재는 래치를 포함하고, 상기 제 1 부재 또는 그 일부는 상기 제 3 부재 상의 래치와 맞물리는, 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 부재는 상기 제 1 부재와 상기 제 3 부재 사이의 자기적으로 끌어 당겨진 관계를 통해 상기 제 3 부재와 맞물리는, 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 부재와 상기 제 3 부재의 맞물림으로 인해 상기 제 2 부재의 운동이 정지되는, 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 운동학적 관계는, 상기 힘 임계치가 초과되면, 상기 제 1 부재가 제 2 부재에 대해 운동할 때, 상기 제 2 부재에 부착된 핀이 구멍을 통해 이동할 수 있는 이동 범위를 정의하는 상기 제 1 부재의 구멍의 사용에 의해 제한되고, 상기 구멍 크기와 핀 이동은 상기 제 2 부재에 대한 상기 제 1 부재에 의해 가능한 이동 범위를 정의하는, 장치.
장치의 제 1 부재, 제 2 부재 및 제 3 부재 사이의 상대적인 움직임의 타이밍과 정도를 조정하는 방법에 있어서,
제 1 항에 따른 장치를 선택하는 단계;
상기 장치에 에너지를 공급하는 힘을 상기 제 2 부재에 인가하는 단계;
상기 에너지를 공급하는 힘이 힘 임계치 미만일 때 상기 제 1 부재와 상기 제 2 부재 사이에 상대적인 움직임이 발생하지 않고;
상기 에너지를 공급하는 힘이 상기 힘 임계치를 초과할 때, 서로에 대해 상기 제 1 부재 및 상기 제 2 부재가 이동하며;
상기 에너지를 공급하는 힘이 충분히 더 클 때, 상기 제 1 부재 및 제 3 부재가 맞물려 상기 제 2 부재와 상기 제 3 부재 사이의 상대적인 움직임을 방지하는, 방법.
제 1 항에 따른 적어도 하나의 장치를 포함하는 선형 안내 구명줄.
제동 장치로서,
튜브로 형성된 제 1 부재로서, 상기 튜브는 튜브 회전축을 중심으로 회전 운동하고 상기 튜브 회전축을 따라 선형 방향으로 병진하도록 구성되고, 상기 튜브 또는 그 일부가 전기적으로 도전성인, 상기 제 1 부재;
자석 또는 자화된 실린더로 구성된 제 2 부재를 포함하고,
상기 튜브의 병진 운동은 상기 튜브 회전축에 연결된 자석을 사용하여 억제되며,
힘 임계치가 초과되면 상기 튜브가 회전축을 따라 상기 선형 방향으로 운동하고, 이 과정에서 상기 실린더에 진입하고, 진입시 와전류 항력이 유도되어 상기 튜브와 상기 실린더 사이의 상대적인 움직임을 느리게 하는, 제동 장치.
제 19 항에 있어서,
상기 와전류 항력으로 인해 상기 튜브와 상기 실린더 사이의 상대적인 움직임이 느려짐에 따라 상기 튜브 상의 폴이 상기 실린더 상의 래치와 맞물리는, 제동 장치.
제 20 항에 있어서,
상기 폴과 상기 래치가 맞물릴 때, 상기 튜브와 상기 실린더 사이의 상대적인 움직임이 정지되는, 제동 장치.
제 20 항에 있어서,
일단 맞물리면 상기 폴과 상기 래치의 맞물림을 유지하기 위해, 상기 폴과 상기 래치 사이에 자기적으로 유도된 인력을 생성하는 추가 자석이 상기 래치 상에 또는 상기 래치 내에 통합되는, 제동 장치.
제 19 항에 있어서,
상기 튜브의 병진 운동은 구동 기구를 통해 재촉되는, 제동 장치.
제 19 항에 있어서,
상기 튜브의 선형 운동 이전에, 상기 튜브와 상기 실린더는 축방향으로 겹치지 않는, 제동 장치.
제 19 항에 있어서,
상기 튜브의 선형 운동 이전에, 상기 튜브와 실린더는 축방향으로 겹치는, 제동 장치.
제 19 항에 있어서,
라인 분배 장치에 제동기로서 통합되는, 제동 장치.
제동 장치에서 튜브와 실린더 사이의 상대적인 움직임의 타이밍과 정도를 조정하는 방법에 있어서,
제 19 항에 따른 제동 장치를 선택하는 단계;
에너지를 공급하는 힘을 상기 튜브에 인가하는 단계를 포함하며,
상기 에너지를 공급하는 힘이 힘 임계치 미만이면, 상기 튜브와 상기 실린더 사이에 상대적인 축방향 움직임이 발생하지 않고,
상기 에너지를 공급하는 힘이 상기 힘 임계치를 초과하면 상기 튜브가 축 방향으로 상기 실린더로 움직이는, 방법.
제 27 항에 있어서,
상기 에너지를 공급하는 힘이 충분히 크면, 튜브 폴과 실린더 래치가 맞물려 상기 튜브와 상기 실린더 사이의 상대적인 움직임을 방지하는, 방법.
제동 장치로서,
튜브로 형성된 제 1 부재로서, 상기 튜브는 튜브 회전축을 중심으로 회전 운동하고 상기 튜브 회전축을 따라 선형 방향으로 병진하도록 구성되고, 상기 튜브 또는 그 일부가 자성인, 상기 제 1 부재;
전기적으로 도전성 실린더로서 구성된 제 2 부재를 포함하고,
상기 튜브의 병진 운동은 상기 튜브 회전축에 연결된 자석을 사용하여 억제되며,
힘 임계치가 초과되면 상기 튜브가 회전축을 따라 상기 선형 방향으로 운동하고, 이 과정에서 상기 실린더에 진입하며, 진입시 와전류 항력이 유도되어 상기 튜브와 상기 실린더 사이의 상대적인 움직임을 느리게 하는, 제동 장치.
제 29 항에 있어서,
상기 와전류 항력으로 인해 상기 튜브와 상기 실린더 사이의 상대적인 움직임이 느려짐에 따라, 상기 튜브 상의 폴이 상기 실린더 상의 래치와 맞물리는, 제동 장치.
제 30 항에 있어서,
상기 폴과 상기 래치가 맞물릴 때, 상기 튜브와 상기 실린더 사이의 상대적인 움직임이 정지되는, 제동 장치.
제 30 항에 있어서,
상기 래치는 상기 폴이 맞물리는 상기 실린더 내부의 만입부인, 제동 장치.
제 30 항에 있어서,
일단 맞물리면, 상기 폴과 상기 래치의 맞물림을 유지하기 위해, 상기 폴과 상기 래치 사이에 자기적으로 유도된 인력을 생성하는 추가 자석이 상기 래치 상에 또는 상기 래치 내에 통합되는, 제동 장치.
제 29 항에 있어서,
상기 튜브의 병진 운동은 구동 기구를 통해 재촉되는, 제동 장치.
제 29 항에 있어서,
상기 튜브의 선형 운동 이전에, 상기 튜브와 상기 실린더는 축방향으로 겹치지 않는, 제동 장치.
제 29 항에 있어서, 상기 튜브의 선형 운동 이전에, 상기 튜브와 상기 실린더는 축방향으로 겹치는, 제동 장치.
제 29 항에 있어서, 라인 분배 장치에 제동기로서 통합되는, 제동 장치.
제동 장치에서 튜브와 실린더 사이의 상대적인 움직임의 타이밍과 정도를 조정하는 방법에 있어서,
제 29 항에 따른 제동 장치를 선택하는 단계;
에너지를 공급하는 힘을 상기 튜브에 인가하는 단계를 포함하고,
상기 에너지를 공급하는 힘이 힘 임계치 미만이며, 상기 튜브와 상기 실린더 사이에 상대적인 축방향 움직임이 발생하지 않고,
상기 에너지를 공급하는 힘이 상기 힘 임계치를 초과하면, 상기 튜브가 축 방향으로 상기 실린더로 이동하는, 방법.
제 38 항에 있어서,
상기 에너지를 공급하는 힘이 충분히 크면, 튜브 폴과 실린더 래치가 맞물려 상기 튜브와 상기 실린더 사이의 상대적인 움직임을 방지하는, 방법.