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レビトロンは、クリエイティブギフト社とファシネーショントイズ＆ギフト社が販売する科学・教育市場向けの浮遊玩具およびギフトのブランドです。[1] レビトロン トップデバイスは、このブランドの市販玩具で、スピン安定化磁気浮上と呼ばれる現象を表示します。この方法は、永久磁石を動かすもので、変化する電磁場を使用して回転する地球儀、模型スペースシャトルやフォルクスワーゲンビートル、額縁などさまざまな物を浮上させる他のバージョンとはまったく異なります。[2] このトップは1994年から1999年にかけて75万個販売されました。[1]
トップデバイス
おもちゃのコマは、本質的には永久磁石リングと、リングまたは交互の幾何学的構成を持つ対応する磁気ベース プレートです。コマの回転速度やコマの重量などの機能パラメータは厳格です。磁場とジャイロ安定化の原理を採用した Levitron コマは、一連の相互作用ステップを通じて浮上を誘発します。浮上したコマの安定回転は自然に徐々に減速するため、回転を維持するために外部電源を供給しない限り、4 分以内に浮上現象は停止します。
独楽を浮かせるには、磁気ベースの上にプラスチックのプレートを置き、プレート上で独楽を毎秒25～50回転（1500～3000 rpm）で回転させる。回転が遅すぎると独楽は倒れて横に滑り落ちてしまう。回転が速すぎると、磁束の動きに追従できず滑り落ちてしまう。独楽を手で十分に速く回すのは難しいため、クリエイティブ ギフト社は、電動モーターで独楽を回転させる電池式の手持ち式装置を製造した。次に、プレートを手で持ち上げ、条件が整えば独楽がプレートから平衡点まで上がる。キットに同梱されているさまざまなサイズのワッシャーで独楽に重しを付ける必要がある。重すぎるとプレートから上がらず、軽すぎると飛んで行ってしまう。[3]
数分後、空気摩擦によって限界速度を下回ると、コマは落下します。気温、気流、地面の振動、電源の中断も、コマを安定させるために必要な微妙な平衡状態を変化させます。より高価な実験室用バージョンでは、コマの回転を維持し、回転の異常を積極的に補正することで、浮遊するコマを無期限に維持できます。レビトロンのメーカーは、レビトロンの下に設置して追加の磁気パルスを送信する「パーペチュエーター」を開発しました。追加の力によって回転するコマが一定の速度を維持するのに十分なだけ押し上げられます。一定の速度で、レビトロンが完全に水平であれば、レビトロンのコマはより長い時間回転できます。
会社沿革
発明と特許
最初のスピン安定化永久磁石浮上装置は、バーモント州の発明家ロイ・ハリガンによって発明（1976年頃）され、特許（1983年）を取得しました。1990年代半ば、永久磁石浮上の可能性を模索していたシアトルの起業家ビル・ホーンズがハリガンの特許を発見しました。ホーンズはその後ハリガンに連絡を取り、後に会いました。ホーンズの要請により、ハリガンはビジネス契約を結ぶという条件で、ホーンズにプロトタイプを貸与することを許可しました。ホーンズは、物理学者でロスアラモス国立研究所の従業員である父親の助けを借りて、プロトタイプの物理的性質を分析し、「改良特許」を申請しました。[4] [5] 1984年、ロイ・ハリガンとは独立して、ペンシルバニア州の発明家ジョセフ・チーフフォもスピン安定化磁気浮上を発見しました。チーフフォはその後、独自のスピン安定化磁気浮上装置を開発し、特許を取得しようとしました。チーフフォは弁護士を雇って米国特許および商標記録の検索を行い、ハリガン特許の存在を知らされた。こうして彼は特許取得の努力を終えた。最終評価において、チーフフォの弁護士は、彼の装置は明らかに特許を取得できないが、ハリガン特許を侵害することなく販売できると指摘した。1988 年、チーフフォはキットの形で装置を販売した。ハリガン発明の皿状の支持磁石とは対照的に、この後者の装置のベース磁石は長方形で上面が平面であり、後に特許を取得したホーンズの装置、現在では人気の物理学玩具であるレビトロンのベース磁石と似ていた。
2012年[6]と2014年[7]には、レビトロンは45°の角度で、また回転軸が水平の状態で動作しました。この傾斜と水平の動作は、追加の磁気「V」の助けを借りて実現されました。水平レビトロンは特に安定しており、教育的可能性を秘めています。[7]
商標訴訟
1990年代、当時夫婦だったマイケルとカレン・シャーロックは、ニューメキシコ州で「UFO」と名付けた会社を設立し、ホーンズの会社であるクリエイティブ・ギフツ社と共同で、口頭契約に基づきレビトロンを販売した。[5] 書面で契約を正式化する努力は失敗に終わり、 UFOの幹部がハリガンによるこの装置の以前の発明を知り、自社のウェブサイトを再設計して「レビトロンの隠された歴史!」 [9]という暴露記事を組み込んだことで、ホーンズがハリガンから発明を盗んだと非難するなど、険悪な雰囲気になった。[5] これを受けてクリエイティブ・ギフツ社は、ニューメキシコ州連邦地方裁判所にUFOとその所有者を相手取り商標侵害訴訟を起こした。裁判および第 10 巡回区控訴裁判所[10]で、クリエイティブ ギフツの商標権の主張は支持され、自己弁護の被告として弁護していた UFOが裁判所から証拠開示の濫用で制裁を受けた後、UFO の反訴はすべて却下されました。控訴裁判所は、UFO が記録の引用や関連法の議論を一切行わない 1 ページの冒頭陳述書を提出したことを指摘し、判決で「彼らは自ら足を撃ってしまった」とコメントしました。
参照
参考文献
- ^ abc Martin B. Paskind (2001-02-26). 「自分の足を撃たないように気をつけなさい」アルバカーキジャーナル。
- ^ エリザベス・コーコラン (2007-11-27). 「テクノロジーに詳しい友達が喜ぶおもちゃ」. Forbes .
- ^ Michael V. Berry. 「Levitron Physics: Levitron に関するよくある質問」。Conversation for Exploration。1996 年 11 月 9 日時点のオリジナルよりアーカイブ。
- ^ Rod Driver (1999-09-22). 「驚くべき発明と特許の失敗 (パート 1/2)」. The Providence Journal .[リンク切れ ]代替 URL
- ^ abc Rod Driver (1999-09-23). 「発明に失敗した特許 (第 2 部/全 2 部)」. The Providence Journal.[リンク切れ ]代替 URL
- ^ Michaelis, Max M. (2012). 「傾斜レビトロン実験」. American Journal of Physics . 80 (11). American Association of Physics Teachers (AAPT): 949–954. Bibcode :2012AmJPh..80..949M. doi :10.1119/1.4742756. ISSN 0002-9505.
- ^ ab Michaelis, Max M (2013-12-18). 「水平軸レビトロン—物理学のデモンストレーション」.物理教育. 49 (1). IOP 出版: 67–74. doi :10.1088/0031-9120/49/1/67. ISSN 0031-9120. S2CID 121645252.
- ^ 「レビトロンセントラル」.
- ^ 「レビトロンの隠された歴史！」
- ^ Creative Gifts, Inc. v. UFO, 235 F.3d 540 (10th Cir. 2000)(ニューメキシコ州)
外部リンク
- レビトロンホームページ
- スピン安定化磁気浮上
- Levitron のオンライン シミュレーション (Java アプレット)