(57)【要約】  エネルギー回収システムは、車両に設けられるようになった磁界を生成する装置と、車両の経路に又は車両の経路に隣接して配置されるようになった固定導体とを含み、車両が導体を通過するときに、導体を流れる電流が磁界により誘導される。装置は、固定導体に近接する動作位置と固定導体からさらに離れる収容位置との間で移動するようになっている。
2009540797.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁界を発生する磁界発生装置と、
導体であって、前記磁界発生装置及び前記導体のうちの一方が車両に設けられるようになっており、前記磁界発生装置及び前記導体のうちの他方が前記車両の経路に又は前記経路に隣接して配置されるようになった導体とを備え、
前記車両が前記磁界発生装置及び前記導体のうちの前記他方を通過するときに、前記磁界により、前記導体を流れる電流が誘導される、エネルギー回収システム。
【請求項２】
車両に設けられるようになっており、前記磁界発生装置が設けられるハウジングをさらに備え、
前記導体が、前記車両の前記経路に又は前記経路に隣接して配置されるようになった固定導体を有しており、
前記磁界により、前記車両が前記導体を通過するときに前記導体を流れる電流が誘導され、
前記ハウジングが、前記磁界発生装置が前記導体に相対的に近接している動作位置と、前記ハウジングにおける衝突の可能性を低減するために前記車両により近くなる待避位置との間で移動するようになっている、請求項１に記載のエネルギー回収システム。
【請求項３】
前記磁界発生装置が磁石を備える、請求項１に記載のエネルギー回収システム。
【請求項４】
車両をさらに備え、前記ハウジングが前記車両に設けられる、請求項２に記載のエネルギー回収システム。
【請求項５】
センサと、前記ハウジングを選択的に移動させるための駆動機構とをさらに備え、前記センサが、前記ハウジングが前記固定導体に接近しているときを検知する、請求項４に記載のエネルギー回収システム。
【請求項６】
制御システムをさらに備え、前記制御システムは、前記センサを含み、且つ、前記車両が前記固定導体に接近していることを前記センサが検知すると、前記駆動機構に対し駆動信号を生成し、前記ハウジングを前記動作位置まで移動させる、請求項５に記載のエネルギー回収システム。
【請求項７】
前記ハウジングが、前記ハウジング内で前記磁石を待避させるための第２の駆動機構を含む、請求項５に記載のエネルギー回収システム。
【請求項８】
前記固定導体が、複数のループをもつ導電性ワイヤを有する、請求項２に記載のエネルギー回収システム。
【請求項９】
前記導電性ワイヤがフレームに取り付けられ、前記フレームが、上部レースウェイ及び下部レースウェイを有し、前記ワイヤが前記上部レースウェイ及び下部レースウェイを通って延在する、請求項８に記載のエネルギー回収システム。
【請求項１０】
前記上部レースウェイが、磁気シールドにより前記下部レースウェイから分離される、請求項９に記載のエネルギー回収システム。
【請求項１１】
前記上部レースウェイと前記下部レースウェイとの間に金属シールドをさらに備え、前記金属シールドが前記磁気シールドを形成する、請求項１０に記載のエネルギー回収システム。
【請求項１２】
前記フレームが略Ｈ型フレームを有する、請求項９に記載のエネルギー回収システム。
【請求項１３】
車両と、
前記車両に設けられる共に磁界を生成する磁界発生装置と、
前記車両が移動しているときに前記車両の経路に又は前記経路に隣接して配置されるようになった固定導体を含む回路とを備え、
前記磁界により、前記車両が前記導体を通過するときに前記回路を流れる電流が誘導され、
前記装置が、前記磁界が前記回路に近接した状態にある動作位置と前記装置が前記車両により近く移動した収容位置との間で移動するように構成される、エネルギー回収システム。
【請求項１４】
前記導体が、複数のループをもつ導電性ワイヤを有する、請求項１３に記載のエネルギー回収システム。
【請求項１５】
前記ワイヤがフレームに取り付けられる、請求項１４に記載のエネルギー回収システム。
【請求項１６】
前記フレームが、路面に設けられるように構成される、請求項１５に記載のエネルギー回収システム。
【請求項１７】
前記ワイヤがコンクリートのスラブに設けられ、前記スラブが路面に設けられるように構成される、請求項１４に記載のエネルギー回収システム。
【請求項１８】
前記ループの少なくとも一部が通路を画定し、前記車両が前記通路を通過するときに、前記磁界により前記ワイヤを流れる電流が誘導される、請求項１４に記載のエネルギー回収システム。
【請求項１９】
前記回路が負荷コントローラに連結される、請求項１３に記載のエネルギー回収システム。
【請求項２０】
前記回路がＤＣ回路を形成する、請求項１３に記載のエネルギー回収システム。
【請求項２１】
前記回路がＡＣ回路を形成する、請求項１３に記載のエネルギー回収システム。
【請求項２２】
前記回路がエネルギー貯蔵装置を含む、請求項１３に記載のエネルギー回収システム。
【請求項２３】
前記エネルギー貯蔵装置がエネルギー変換システムに選択的に連結される、請求項２２に記載のエネルギー回収システム。
【請求項２４】
前記磁界発生装置が複数の磁石を含む、請求項１３に記載のエネルギー回収システム。
【請求項２５】
前記磁石が互いに近接して配置され、前記磁石によって前記固定導体に誘導される電気波形は重畳される、請求項２４に記載のエネルギー回収システム。
【請求項２６】
前記磁石が、前記車両の走行の方向に沿って、前記磁石のうちの１つの磁石が前記磁石のうちの第２の磁石に対してずれている互い違いの並べ方で配置され、前記１つの磁石及び前記第２の磁石からの発生した前記電気波形は、重畳され、且つ、前記第２の磁石が前記固定導体を通過するまでゼロに減衰しない、請求項２５に記載のエネルギー回収システム。
【請求項２７】
エネルギーを回収する方法であって、
車両に磁界発生装置を移動可能に設けることと、
前記車両の経路における前記車両の外部に固定導体を設けることと、
前記磁界発生装置を、収容位置と前記磁界発生装置が前記導体に近接している動作位置との間で移動させることとを含み、
前記装置によって発生する磁界により、前記車両が前記導体を通過して走行するときに前記導体に電流が生成される
エネルギーを回収する方法。
【請求項２８】
前記導体を、エネルギー貯蔵装置、伝送システム及びエネルギー変換システムから選択される少なくとも１つに連結することをさらに含む、請求項２７に記載のエネルギーを回収する方法。
【請求項２９】
前記固定導体を設けることが、前記導体を路面に配置することを含む、請求項２７に記載のエネルギーを回収する方法。
【請求項３０】
前記磁界発生装置を前記動作位置と前記収容位置との間で移動させるための駆動機構をさらに備える、請求項２７に記載のエネルギーを回収する方法。
【請求項３１】
前記車両が前記導体に接近しているときを検知することと、前記車両が前記導体に接近していることを前記検知することにより検出されると、前記磁界発生装置を前記磁界発生装置の動作位置まで移動させるように前記駆動機構を作動させることとをさらに含む、請求項３０に記載のエネルギーを回収する方法。
【請求項３２】
前記磁界発生装置をハウジングに収容することと、前記ハウジングを前記車両に設けることとをさらに含む、請求項２７に記載のエネルギーを回収する方法。
【請求項３３】
前記ハウジングを前記車両に移動可能に設けることをさらに含み、それによって、前記ハウジングが、前記磁界発生装置が前記磁界発生装置の動作位置にある伸張位置と収容位置との間で移動することができる、請求項３２に記載のエネルギーを回収する方法。
【請求項３４】
前記磁界発生装置を前記磁界発生装置の動作位置と前記磁界発生装置の収容位置との間で移動させるように、前記ハウジングにおいて前記磁界発生装置を移動させることをさらに含む、請求項３２に記載のエネルギーを回収する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両等の移動体からエネルギーを回収するシステム及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
再生不可能な資源のエネルギー消費及びこのエネルギー消費によってもたらされる汚染は、エネルギーが生成されるときに発生される汚染とともに、長い間問題であった。例えば車両における、再生不可能なエネルギー源の消費を抑制し効率を向上させる努力により、電気自動車及び／又はハイブリッド車が開発された。電気自動車及びハイブリッド車は、幾分かの再生不可能な資源の消費を低減し、発生する汚染を減少させたが、再充電が必要な電気自動車の使用により、車両と発電所（通常、石炭火力発電所）との間で汚染の場所が単にシフト又は再配置されるだけであり、さらに、エネルギー消費の少なくとも一部が、ガソリンから石炭へ等、１つの再生不可能な資源から別の再生不可能な資源にシフトするだけである。しかしながら、両タイプの車両によって消費されるエネルギーの総量は、概して変化しないままである。
【０００３】
車両のエネルギー効率を向上させるために飛躍的な進歩がなされたが、依然として、エネルギー固有の非効率さによりエネルギーが無駄に消費され、また、熱力学のカルノーサイクルには限界がありそれによりエネルギーが無駄に消費される。そして、それらの無駄なエネルギー消費は現在対処されていない。例えば、車両が、ある速度から完全に停止する場合にエネルギーは無駄に消費され、丘もしくは斜面を下る場合にエネルギーは無駄に消費される。なぜなら現在のところ、そのエネルギーは回収不可能だからである。
【０００４】
それ故、車両等から浪費したエネルギーを回収することができ、さらに浪費したエネルギーを即時か又は後に使用するための有用なエネルギー源に変換することができるシステムが必要とされている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
したがって、本発明は、車両等の移動体からエネルギーを回収し、このエネルギーを使用することができるか、又は後に使用するために貯蔵することができるエネルギー回収システムを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一形態では、エネルギー回収システムは、車両に取り付けられるように適合された、磁界を生成する磁石と、車両の経路に又は経路に隣接して配置されるように適合された固定導体とを有し、それにより、車両が導体を通過するとき、導体を流れる電流が磁界により誘導され、電流は即時の使用又は後での使用のために利用及び貯蔵される。磁石はハウジングに取り付けられ、ハウジングは、車両に取り付けられるように適合され、さらに固定導体に相対的に近接した動作位置と車両により近くなる待避位置との間を移動するように適合され、それにより、ハウジングと車両が走行している路面との間での衝突の可能性が低減される。
【０００７】
一態様では、システムは、センサと、ハウジングを動作位置と収容位置との間で選択的に移動させるための駆動機構とを含む。センサは、車両が導体に接近しているときを検知し、さらに、車両が導体に接近していることをセンサが検知したときに、駆動機構に対し信号を生成しハウジングを動作位置に移動させる。
【０００８】
ハウジングは、磁石をハウジング内に選択的に待避させるための第２の駆動機構を任意に含む。
【０００９】
別の態様では、磁石は電磁石を含んでなり、車両は、電磁石を作動させるための制御部を任意に含む。さらに、車両はセンサを有してもよく、センサは、車両が固定導体に接近しているときを検知し、さらに、制御部に対し電磁石を作動させるための作動信号を生成する。
【００１０】
さらに別の態様では、固定導体は、導電性ワイヤの複数のループを含んでなる。例えば、導電性ワイヤのループをフレームの周囲に取り付けてもよく、フレームは、金属シールド等の磁気シールドによって分離される、上部レースウェイ及び下部レースウェイを備える。例えば、フレームは、上部レースウェイ及び下部レースウェイを画定する略Ｈ型フレームを含んでなっていてもよい。
【００１１】
本発明の別の形態では、エネルギー回収システムは、車両と、車両に取り付けられる、磁界を生成する装置と、回路とを含む。回路は、車両が移動しているときに車両の経路に配置されるように適合された固定導体を含み、車両が導体を通過するとき、磁界により、回路を流れる電流が誘導される。装置は、磁界が回路に近接している状態にある動作位置と装置が車両により近く移動した収容位置との間で移動するように構成される。
【００１２】
一態様では、導体は導電性ワイヤの複数のループを含んでなる。例えば、導電性ワイヤを、ＤＣ回路又はＡＣ回路を形成するように配置してもよい。さらなる態様では、ワイヤはフレームに取り付けられる。さらに、フレームは、路面に設けられるように構成される。別法として、ワイヤを、路面に設けられるように構成される、コンクリート又は他の耐久性のある材料等の材料からなるスラブに取り付けてもよい。
【００１３】
他の態様では、複数のループのうちの１つのグループを、通路を画定するように配置してもよく、それにより、車両が通路を通過するとき、磁界により導電性ワイヤの１つのグループを通る電流が誘導される。
【００１４】
さらに別の態様では、導体を負荷コントローラ及び／又はエネルギー貯蔵装置に連結してもよい。
【００１５】
本発明の別の形態では、エネルギーを回収する方法は、磁界発生装置を車両に移動可能に取り付けることと、車両の経路に又は車両の経路に隣接して固定導体を設けることと、磁界発生装置を、車両が導体に近接しているときの動作位置と収容位置との間で移動させることとを含み、車両が導体を通過するか又は導体の上を走行するときに磁界により導体に電流が生成される。
【００１６】
一態様では、導体は、エネルギー貯蔵装置、伝送システム、又はエネルギー変換システムに連結され、それにより、車両から回収されたエネルギーを車両とは別個に使用することができるようになる。
【００１７】
別の態様では、固定導体は路面に配置される。
【００１８】
さらなる別の態様によれば、センサと駆動機構とが設けられ、駆動機構は、磁界発生装置を、磁界発生装置が固定導体に接近している動作位置と固定導体からさらに離れる収容位置との間で移動させるものである。センサは、車両が導体に接近しているときを検知し、且つ、車両が導体に接近していることをセンサが検知したとき、駆動機構を作動させて磁界発生装置を動作位置まで移動させる。
【００１９】
さらなる態様では、磁界発生装置はハウジングに収容されており、ハウジングは車両に取り付けられている。
【００２０】
したがって、本発明のエネルギー回収システムは、車両等の移動体からエネルギーを回収して、本来浪費されるエネルギーであるエネルギーを、即時か又は後に使用するためのエネルギー供給源に変換することができる、ということを理解することができる。
【００２１】
本発明におけるこれらの及び他の、目的、利点、意図及び特徴は、図面とともに以下の説明を検討することからより明らかとなろう。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明のエネルギー回収システムの概略図である。
【図２】電磁界発生器を車両に取り付けた概略図である。
【図３】本発明の導体モジュールの一実施形態の概略図である。
【図４】本発明の導体モジュールの別の実施形態の概略断面図である。
【図５】図４のモジュールの側面図である。（ＦＩＧ．５Ａは、明確にするためにワイヤを部分的に取り除いた、図５のモジュールの端面図である。）
【図６】明確にするためにハウジングを取り除いた、図４の導体モジュールのワイヤの側面図である。（ＦＩＧ．６Ａは、図６のワイヤ束の端面図である。）
【図７】ＤＣ回路を提供するように配置された複数のループ状ワイヤの形態有する導体の別の実施形態の概略図である。
【図８】明確にするためにワイヤコネクタが取り除かれた、図７と同様の図である。
【図９】ＤＣ回路に配置され、複数のワイヤの１つのグループが通路を形成するように配置された、複数のワイヤから形成される導体のさらに別の実施形態を示す図である。
【図１０】同様にＤＣ回路に配置された複数のループ状ワイヤから形成された、本発明の導体のさらに別の実施形態を示す図である。
【図１１】ダイオードを通して負荷コントローラに連結されることによりＤＣ回路を形成する複数の導体モジュールから形成された、本発明の導体の別の実施形態の概略図である。
【図１２】平面に配置された複数のサブモジュールから形成された導体モジュールの斜視図である。
【図１３】ＡＣ回路を形成するように配置される複数のループ状ワイヤを備えた本発明の導体の別の実施形態の概略図である。
【図１４】スラブに組み込まれた本発明の導体のＡＣ回路の別の実施形態を示す図である。
【図１５】本発明の磁気発生装置アセンブリの側面図である。
【図１６】図１５の磁界発生装置アセンブリの端面図である。
【図１７】アセンブリハウジングが動作位置まで移動した、図１５と同様の図である。
【図１８】磁界発生装置アセンブリの別の実施形態の側面図である。
【図１９】図１８の磁界発生装置アセンブリの端面図である。
【図２０】路面等の案内面に接触する地面係合部材を組み込んだハウジングの下方部分を示す、図１８と同様の図である。
【図２０Ａ】図２０のアセンブリの端面図である。
【図２１】本発明の磁界発生装置アセンブリの別の実施形態を示す図である。
【図２２】本発明の磁界発生装置アセンブリの別の実施形態の概略図である。
【図２３】明確にするためにハウジング及びホイールを取り除いた、図２３と同様の図である。
【図２４】地面と係合する地面係合部材を組み込んだ図２２及び図２３の磁界発生装置アセンブリの別の実施形態の側面図である。
【図２５】本発明の磁界発生装置アセンブリの別の実施形態の概略図である。
【図２６】アセンブリの磁界発生器が待避位置にあるように示されている、図２５と同様の図である。
【図２７】本発明の磁界発生装置アセンブリの別の実施形態の概略図である。
【図２８】図２７のアセンブリの側面図である。
【図２９】本発明の磁界発生装置アセンブリの別の実施形態の概略図である。
【図３０】図２９のアセンブリの側面図である。
【図３１】本発明の磁界発生装置アセンブリの別の実施形態の概略図である。
【図３２】伸長動作位置にある磁界発生器を示す図３１のアセンブリの側面図である。
【図３３】アセンブリのハウジング内の待避位置にある磁界発生器を示す図３２と同様の図である。
【図３４】本発明の導体を通過する磁界発生装置によって生成される電圧対車両の速度を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
図１を参照すると、符号１０は、本発明のエネルギー回収システムを概略的に示す。後により詳細に説明するように、本発明のエネルギー回収システムは、移動体の動きを使用してエネルギー及び／又は資源を生成し、このエネルギー及び／又は資源は、即時使用するか又は後に使用するために貯蔵することができ、さらに、移動体から離れた位置に任意に送達することができる。説明を容易にするために、以下、移動体として車両について言及する。しかしながら、本発明はそのように限定されないことが理解されるべきである。
【００２４】
エネルギー回収システム１０は、磁界発生器１２と、閉ループ回路を形成する、導電性を有するワイヤの束等の導体１４と、エネルギー供給部１６とを含み、エネルギー供給部１６は、回路内を流れる電流によって生成されるエネルギーを貯蔵するバッテリもしくはキャパシタ（capacitor）、又はＤＣ電圧を逆変換してグリッドに直接供給する変圧器もしくはインバータ等、エネルギー貯蔵装置を含む。磁界発生器１２は、永久磁石又は電磁石を含んでなっていてもよく、乗用車、ＳＵＶ、トラック、バス、列車等の車両Ｖに取り付けられる。例えば、磁界発生器１２は、焼結磁石用及びボンド磁石用ネオジム鉄ボロン（sintered and bonded Neodymium iron boron）、サマリウムコバルト、アルニコ又はセラミックのような材料から市販用に製造された永久磁石を含んでもよい。磁石の寸法は、車両のサイズ及び導体表面に必要な極限磁界強度によって決まる。一例は、幅が５．７５インチであり正方形断面寸法が１．９３インチ×１．９３インチである、焼結ネオジム合金及びボンドネオジム合金（sintered and bonded Neodymium alloy）の永久磁石である。この永久磁石の例は、導体に面する５．７５インチの面から１インチの距離においておよそ２３００ガウスの磁界強度を供給することができる。より磁気強度の高い永久磁石を設計することができるが、この磁界強度により、約時速２５マイルの車両速度では、交流の導体回路構造においてＡＣ１２０ボルトでおよそ１０アンペアの電流が生成され得る。
【００２５】
導体１４は、車両の経路に配置され、それにより、磁界発生器１２が導体１４を通過するとき、導体に電流が誘導され、電流は、後により詳細に説明するように、貯蔵され且つ後に使用されるためにエネルギー供給部１６に伝送される。上述したように、導体回路を、電流生成及び電圧生成に関する種々の目的で構成することができる。しかしながら、基本的に、導体回路は、交流回路か又は直流回路のいずれかである。最終的な導体構造は、所望の特定の電圧及び電流と、発生した電気の貯蔵及び／又は使用の方法とによって決まる。例えば、水素生成が望まれる場合、所望の導体構造は直流であるべきであるのに対して、直接照明する場合には、交流導体回路が考慮され得る。
【００２６】
上述で概略的に記したように、磁界発生器１２は車両に取り付けられ、それにより、車両が走行しており、且つ導体１４を横切って又はその傍を走行するとき、磁界発生器１２は導体１４に電流を誘導する。後述するように、磁界発生器１２は、非回転磁界発生器１２ａを含んでもよく、あるいは回転磁界発生器１２ｂを含んでもよい。ファラデーの誘導法則によれば、磁石又は導体がその他方に対して移動するとき、例えば、導体が磁界を横切って移動させられるとき、電流が導体内を循環するようになる。さらに、磁力は、増大又は低減するとき、電気を生成し、増減が速いほど、多くの電気が生成される。言い換えれば、導体に誘導される電圧は、磁束の変化の速度に比例する。さらに、ファラデーの法則及びマックスウェルの方程式に基づき、磁界の変化が速いほど、誘導される電圧が大きくなる。したがって、車両が導体１４を通過する速度が速いほど、多くの電流が流れ、そのため、貯蔵装置に貯蔵されるか又はエネルギー供給部１６によって伝送されるエネルギーの量が大きくなる。
【００２７】
レンツの法則から既知であるように、電流は、導体１４で誘導されると、導体１４に磁界を形成し、この磁界は、磁界発生器１２によって生成される外部磁界の変化と逆の変化をする。その結果、車両の前方移動は減速されるが、この前方移動が減速される程度は、夫々の磁界の大きさによって変化する。したがって、エネルギーを回収する目的を達成し続けるためには、導体１４は、車両がもっとも非効率的であり（すなわち、車両がエネルギーを浪費する）、また車両の速度が最も大きくなる車両の経路に沿って配置されることが望ましい。例えば、導体１４を、重力の下で車両の速度がエンジンにより発生する速度を超えて増大する、丘又は山の下り坂側等の下り勾配に配置してもよい。車両の速度が重力によって増大する下り勾配では、運転者は、車両を減速させて速度を制限速度内で維持するためにブレーキをかけることが多い。通常、車両のエンジンは連続して回転するため、エネルギーを浪費し、このエネルギーは本システムにおいて回収される。２つの磁界の間の相互作用による車両の速度の低減が、対応する重力による速度の増大を超えない場合、車両からのエネルギーの回収により、車両によって消費されるエネルギーは増大しない。このため、本来浪費されるエネルギーが車両から回収される。しかしながら、導体を、車両がブレーキをかけ始めるか又は減速し始めなければならない場所を含む、車両の経路に沿った他の場所に配置してもよい、ということは理解されるべきである。
【００２８】
上述したように、導体１４は、車両の経路に（又は経路に隣接して）配置される、導電性を有するワイヤの束を含むことが好ましい。ワイヤは、車両がワイヤの束を通過するように、経路を横切って、例えば車両の走行の方向に対して略直角に道路を横切って延在することが好ましい。より好ましくは、ワイヤを道路の路面の下方に組み込んでもよい。例えば、ワイヤを、道路表面の凹所に設けるか又は表面に埋め込んでもよく、さらに、任意には、道路の凹所に設けられるか又は道路に埋め込まれる筐体に封入してもよい。例えば、ワイヤを封入するための筐体を形成する材料は、ワイヤを絶縁し且つ自然環境及び道路の破片から保護するために、プラスチック又はゴム等の非導電性及び／又は非磁性を有する材料であることが好ましい。
【００２９】
再び図１を参照すると、エネルギー貯蔵装置１６は、制御システム１８に連結されており、制御システム１８は、エネルギー貯蔵装置１６が貯蔵エネルギーの閾値レベルに達するか又はそれを超えたときを監視及び／又は検出する。制御システム１８は、貯蔵装置１６のエネルギーレベルが閾値レベルに達したときに、貯蔵エネルギー装置１６からエネルギーを移送するように構成され、さらに、エネルギーを伝送システム又はエネルギー変換システム等に移送するように構成され、そこで移送されたエネルギーをエネルギー供給物として使用するか又は車両を運転する以外の目的で資源を生成するために使用することができる。
【００３０】
例えば、制御システム１８は、エネルギーをエネルギー変換システム２０に移送して、別の資源に変換してもよい。この変換される別の資源としては、酸素を供給する物、水素を供給する物又は他の消費され得る製造物を供給する物などであってよい。さらに、これら製造物の１つ又は複数は、その後、後述するようにより多くのエネルギーを生成するために使用されてもよい。図示する実施形態では、エネルギー変換システム２０は電解システム２２を含む。電解システム２２は、移送されたエネルギーを使用して、例えば水を酸素及び水素に変換する。その酸素を、研究所又は病院等に送ってもよい。上述したように、水素を、エネルギー移行燃料（energy transfer fuel）として使用してもよい。水素を、車両に動力を供給する、又は電気を生成するタービンもしくは燃料電池を運転すること、及び、建物用の熱及び電気を生成することを含む、燃料及びエネルギー供給源として使用してもよい。図示する実施形態では、水素は水素燃料電池２３を運転するために使用され、水素燃料電池２３は、水素及び酸素を電気に変換し、他の車両に動力を供給するか又は建物に電気及び熱を提供するために使用することができる。このため、導体１２の電流を使用して、エネルギーを生成することができ、且つ／又は、製造物をつくることができる。
【００３１】
上述したように、磁界発生器１２は、永久磁石又は電磁石を含んでなっていてもよい。電磁石を採用する場合、磁界を選択的に作動させてもよい。例えば、車両は、電磁石を作動させるための制御部を含んでもよい。さらに、エネルギー回収システム１０はセンサ２４を含んでもよく、センサ２４は、車両が導体１４に接近していることを検出すると車両の制御部に対し信号を生成し、それによりエネルギー回収システム１０は制御部を起動して電磁石を作動させてもよい。センサ２４を、車両に取り付けてもよく、又は導体もしくは導体の近くに取り付けてもよい。
【００３２】
図２を参照すると、符号３０は車両を概略的に示す。車両３０を乗用車として示すが、本明細書で使用する車両という用語は、物体を運搬又は搬送するいかなる手段をも包含するようもっとも広い意味で使用されており、列車、バス、トラック、バイク又はさらには飛行機等を含むことが理解されるべきである。上述したように、磁界発生器１２の速度が速いほど、エネルギー発生率が大きくなる。図２は、２つの代替的な磁界発生器を示し、１つ（１２ａ）は、乗用車の下側、例えばリアバンパの近く又は下に取り付けられており、もう１つ（１２ｂ）は、ホイール、例えばホイール３２のハブに取り付けられており、ホイールとともに回転する。別法として、磁界発生器を、例えば車両エンジンによって駆動されるフライホイール等に取り付けてもよい。
【００３３】
好ましい形態では、回転磁界発生器１２ｂの負（Ｎ）極は、ホイール装置の中心から外側に面しており、それにより、負極は、車両の固定位置に取り付けられている場合より高速で移動する。このため、車両が導体１４の上又は導体１４に隣接して走行するとき、磁界発生器１２ｂの回転速度により、磁界発生器１２ｂが導体の上を通過する分又は導体に隣接して通過する分、電気発生率が大幅に増大する。磁界発生器を列車のホイール装置に取り付けても、これと同様の増大させたエネルギーの生成を行うことができる。
【００３４】
さらに、回転磁界発生器１２ｂは、複数の永久磁石から形成された円筒構造を含んでなっていてもよく、一方の極は円筒形状部材の外周に向かうように方向付けられており、他方の極は円筒形状部材の中心に向かうように方向付けられている。これにより、導体内での誘導電流の指向性に対するレンツの法則の保持が保証される。
【００３５】
同様に、磁界発生器１２ａを単一の磁石から形成してもよく、又は複数の磁石から形成してもよい。例えば、単一の大型磁石を車両に取り付けてもよい。例示的な寸法では、２インチ×８インチ×２インチの１つの磁石を含むことができる。別法として、上述したように、複数のより小さい磁石を取り付けることができる。例えば、２インチ×８インチ×２インチの１つの磁石の代りに、４つの２インチ×２インチ×２インチの磁石を使用してもよい。しかしながら、磁石のサイズ及び数を、特定の用途に応じて変更してもよい、ということが理解されるべきである。
【００３６】
複数の磁石が設けられる場合、それらは同じ平面に配置されることが好ましく、任意に互いに近接して配置される。複数の磁石を、横に並べた構成で配置してもよく、その場合、各磁石によって誘導される電気波形の振幅は重畳される。別法として、磁石を、走行の方向に且つそれらのＮ極に位置が合う共通の軸に沿って位置合せしてもよく、例えば、すべて同じ方向に向いており、すべてが車両の走行の方向に向いているか、又はすべてが走行の方向とは反対方向に向いていてよい。磁石を、互いに当接するように配置してもよく、例えば、各々、Ｎ極が同じ方向であり、例としてその同じ方向が走行の方向に向いていてもよい。このように、第１の磁石は、導体を通過するとき、導体に電気波形を有する電気を発生させる。その次の磁石は同様に導体に電気波形を有する電気を発生させるが、それらの磁石によって発生する電気波形にはわずかな遅延がある。
【００３７】
別の配置では、磁石を、互い違いに配置し、且つ走行の方向に沿って位置合せされる平行な軸に沿って位置合せしてもよい。この配置により、複数の磁石を、それら磁石によって発生する電気波形がオーバラップするように配置してもよく、それにより、電気波形が重畳され、増大した状態となった電気波形が形成される。したがって、この互い違いの配置により、生成される電気波形はゼロまで減衰せず、その結果、生成される出力が増大する。
【００３８】
図３を参照すると、符号１１４は、本発明の導体を概略的に示す。図示する実施形態では、導体１１４は複数の導体モジュール１４０を含み、それらはＤＣ回路１４２を形成するように配置されている。車両に取り付けられた場合に磁界発生器１２が回路１４２を横切って通過することにより、回路１４２に電流が誘導される。回路１４２を、上述したように、エネルギー貯蔵装置、又は電圧を例えばグリッドに直接伝送するための変圧器もしくはインバータ等の、エネルギー供給部１６に連結してもよい。例えば、エネルギー貯蔵装置は、キャパシタのバンク（a bank of capacitors）を含んでもよく、キャパシタのバンクは、上述したように、グリッドに接続するために使用することができ、且つ水素を生成するために使用することができる。また、キャパシタのバンクを、スイッチキャパシタ回路（switch capacitor circuit）に接続することも可能であり、スイッチキャパシタ回路は、エネルギー回収システムを連結してもよい発電機における、端部負荷（end load）での電力使用量の変動による負荷変動を、除去しないまでも低減する。スイッチングキャパシタ回路は周知であり、通常、少なくとも２つのキャパシタと、ロジックコントローラとを含み、ロジックコントローラは、発電機とキャパシタとに連結され、２つのキャパシタを選択的に切り換える。第１のコントローラに、キャパシタを通して第２のコントローラが連結されている。インバータが第２のコントローラを端部負荷に連結する。第１のコントローラは、キャパシタのうちの１つが飽和に達すると２つのキャパシタを切り換える。このように、発電機は、端部負荷における負荷の変動から隔離される。
【００３９】
各モジュール１４０は、各モジュールを直列に接続してＤＣ回路を形成しループ状で配置された複数の導電性を有するワイヤを含む。図示する実施形態では、導体モジュール１４０は、プレハブスラブ等のスラブ１４４に配置され好ましくは封入されている。例えば、スラブ１４４を、コンクリートもしくはポリマー材料、又は複合材料から作製してもよく、さらに、路面に埋め込まれるように適合されることにより、スラブの上面１４４ａは実質的に路面Ｓの上面と連続して平面をなす。
【００４０】
図４を参照すると、各導体モジュール１４０は銅線等の複数の導電性を有するワイヤ１４６を含み、ワイヤ１４６はフレーム１４８の周囲に隣接するループ状に配置されている。例えば、好適な導電性を有するワイヤには、銅線、例えば１０番銅線がある。フレーム１４８は、上部レースウェイ１５０及び下部レースウェイ１５２を形成し、それらのレースウェイを通ってワイヤがループを形成している。さらに、フレーム１４８は、一対の側壁１５４及び１５６と中心又はコア部材１５８とを含むことが好ましく、それらは合わせて上部レースウェイ及び下部レースウェイを形成し、ワイヤをフレームに保持する。側壁１５４、１５６及び部材１５８は、各々、強化ポリマーを含むポリマー、木材又は複合材料等の非導電性を有する材料から形成されている。
【００４１】
図４、図５及びＦＩＧ．５Ａにもっともよく示すように、フレーム１４８は磁気シールド１６０を含んでもよく、磁気シールド１６０は、上部レースウェイと下部レースウェイとの間に位置している。それにより、磁界発生器１２により発生する磁界１６２によって、下部レースウェイを通過する際にワイヤの下側部分を流れる電流が干渉を受けるのを阻止する。図示する実施形態では、磁気シールド１６０は金属プレートを含み、それは部材１５８の下方であるがワイヤ１４６の下側部分の上方に配置されている。例えば、好適な金属プレートには、厚さが例えばおよそ０．０３インチのスチール又はニッケルの薄板がある。当業者には理解されるように、貯蔵装置等のエネルギー供給部１６で発生する電圧は、車両の速度と各ループの数及び長さとの関数である。
【００４２】
図５及びＦＩＧ．５Ａを参照すると、上述したように、フレーム１４８は、一対の側壁１５４及び１５６、並びに部材１５８から形成されており、部材１５８は壁１５４及び１５６を相互接続し、ワイヤが巻回されるフレーム１４８のコアを形成している。部材１５８は、側壁１５４及び１５６の外端１５４ａ、１５４ｂ及び１５６ａ、１５６ｂの内方で終端することにより、上部レースウェイ１５０と下部レースウェイ１５２との間の通路を提供し、それによって、ワイヤ１４６は、コア１５８の周囲に巻き付けられると、実質的にフレーム１４８に保持されることになる。さらに、図５にもっともよく示すように、磁気シールド１６０は、実質的にコア部材１５８の全長に延在することが好ましく、それにより、実質的に上部レースウェイ及び下部レースウェイの全長に亙って磁気シールドが提供される。
【００４３】
図６及びＦＩＧ．６Ａを参照すると、ワイヤ１４６はフレーム１４８に複数の層１４６ａ及び複数の列１４６ｂで配置されていることが好ましい。例えば、好適なワイヤ束は、幅が３インチであり、長さが２４インチであり、深さが１．５インチであってもよい。これら寸法は単に例示的なものであり、本発明の範囲を限定するように意図されるものではなく、本発明の特定の用途に基づいて大幅に変化する、ということが理解されるべきである。
【００４４】
図７及び図８を参照すると、符号２１４は、本発明の導体の別の実施形態を示す。導体２１４は、銅線等の導電性を有するワイヤ２４６の複数の入れ子状のループを含んでなり、それらループは、ＤＣ回路を形成するように配置されている。図示する実施形態では、ループは、電気コネクタ２４７によって相互接続されるワイヤ片から形成されている。さらに、ループを、コネクタ２４８によって一緒に束にしてもよい。理解されるように、ループの数及び長さは、用途に応じて変化してもよい。上述したように、ワイヤ２４６は、貯蔵装置等のエネルギー供給部１６に連結するためにＤＣ回路２４２を形成するように配置されている。図８を参照すると、ワイヤは必ずしも束にされていなくてもよく、それによりコネクタ２４８が不要になる、ということが理解され得る。
【００４５】
図９を参照すると、符号３１４は、本発明の導体のＤＣバージョンのさらに別の実施形態を示す。導体１１４と同様に、導体３１４は、スラブ３４４に埋め込まれる複数の導体モジュール３４０を組み込んでいる。しかしながら、導体を、スラブ３４４に埋め込まれる個々のワイヤループから形成してもよい、ということが理解されるべきである。
【００４６】
図示する実施形態では、導体３１４は、導体モジュール又はループの２つのグループを含み、導体モジュールの１つのグループ３４０ａはスラブ３４４に埋め込まれており、導体モジュール又はループの第２のグループ３４０ｂはスラブ３４４の外に、例えば導体モジュール又はループの第１のセットに対して略垂直に配置されている。さらに、コネクタモジュール又はループ３４０ｂを、通路３５０を形成するように配置してもよく、それにより、例えば移動体が通路を通過することができ、それによって導体モジュール又はループの両方のグループ３４０ａ及び３４０ｂに電流が誘導される。例えば、ループ又はモジュール３４０ｂを料金所、信号の停止枠又は橋に取り付け、そこでワイヤが車の上に延在してもよい。
【００４７】
図１０を参照すると、ＤＣ導体４１４の別の実施形態が示されており、そこでは、ワイヤループ４１６は水平に互い違いになっており、さらにコネクタ４４８によって共に束にされている。同様に、各ループを、電気コネクタ４４７によって電気的に相互接続されるワイヤ片から形成してもよい。
【００４８】
図１１を参照すると、符号５１５は、本発明の導体の別の実施形態を指す。導体５１５は、図４、図５、図６及びＦＩＧ．６Ａを参照して説明したもののような複数の導体モジュール５４０を含み、導体モジュール５４０は、回路５４２によって電気的に相互接続されている。各モジュール５４０はダイオード５４４を介して回路に連結されており、それにより各導体モジュール５４０は個々に作用し、独立して電流を回路５４２に送達する。そして、回路５４２は、負荷コントローラエネルギー貯蔵装置（load controller energy storage device）５４６に連結されていることが好ましい。
【００４９】
図１２を参照すると、符号６４０は複数の導体サブモジュール６４２から形成される導体モジュールの別の実施形態を示す。サブモジュール６４２は共通面に配置され、各サブモジュール６４２は、銅線等の複数のループ状をした導電性を有するワイヤから形成されており、ＤＣ回路を形成するように、それらループ状をした導電性を有するワイヤをリード線６４２ａにより相互接続してもよい。サブモジュールを提供することにより、各モジュール６４０のサイズを、単に追加のサブモジュールを付加するか又はサブモジュールを取り除くことによって、増大又は低減することができる。
【００５０】
図１３を参照すると、導体７１４はＡＣ導体を含んでなり、ＡＣ導体は、ＡＣ回路を形成するように配置されている複数のループ状をした導電性を有するワイヤ７４６から形成されている。図１４を参照すると、ワイヤループ７４６をスラブ７４４に配列し配置してもよく、さらに、共通面に配置してもよい。さらに、スラブ７４４は、スラブ７４４に配置されている複数の導体７１４を含み、各導体７１４はエネルギー供給部１６に連結されていてもよい。
【００５１】
図１５乃至図１７を参照すると、符号８１２は磁界発生器アセンブリを示す。磁界発生器アセンブリ８１２は、車両、詳細には車両のボディ、さらに詳細には乗用車のボディに取り付けるために特に適している。図２に関連して記したように、１つの好適な位置は乗用車のリア、例えばリアバンパの近く又はリアバンパ自体である。
【００５２】
図１５及び図１７においてもっともよく理解されるように、磁界発生装置アセンブリ８１２は、ハウジング８１４と、磁石（永久磁石又は電磁石のいずれか）等の磁界発生器８１６とを含む。さらに、本明細書で説明した実施形態のいずれの場合のように、磁界発生装置アセンブリ８１６は、上述したように単一の磁石又は複数の磁石を組み込んでもよい。
【００５３】
ハウジング８１４は、従来の手段により、例えば、ねじ締結具、ボルトもしくはリベット等の締結具により、又は溶接により、本体Ｂに取り付けられている取付部８１８と、可動部８２０とを含む。可動部８２０は、水平軸８２２ａを中心とする回転を提供するヒンジ８２２によって、取付部８１８に回転可能に取付されている。以下、磁石８１６について言及するが、他の磁界発生装置を使用してもよい、ということは理解されるべきである。磁石８１６は、可動部８２０に位置しており、可動部８２０は、図１５に示すような収容位置と図１７に示すような動作、伸長位置との間で移動し、それにより、磁石８１６を、例えば図４に示すように、導体に近接する位置まで移動させることができる。
【００５４】
ハウジング８１４を、プラスチック、又はアルミニウム、スチールもしくはニッケル等の他の非磁性を有する材料を含む種々の異なる材料から形成してもよく、ハウジング８１４が、磁石８１６の周囲に覆いを形成することが好ましい。さらに、ハウジング８１４の端部８１４ａは開放していても、カバーによって閉鎖されていてもよく、カバーは、磁石８１６の磁界に干渉しないように非導電性を有する材料から形成される。
【００５５】
ヒンジ８２２を、回転モータ８２４（図１６）等の駆動機構によって軸８２２ａを中心に駆動してもよく、駆動機構を、車両の運転者によって制御してもよく、又は後に詳細に説明する制御システムによって制御してもよい。ハウジング８１４に対して少なくとも部分的に外部にあるように示しているが、モータ８２４をハウジング８１４内に取り付けてもよい。後の実施形態に関連して説明するように、アセンブリ８１２は、車両又は磁界発生器アセンブリに設けられる制御システムと通信する近接センサを組み込んでもよい。それにより、近接センサは、車両が導体に近づくときを検出し、さらに、車両が導体に近づくか又は近接しているときに、制御システムによって検出されるか又は制御システムに送出される信号を生成し、モータ８２４を作動させる。
【００５６】
再び図１５及び図１７を参照すると、磁石８１６をハウジング８１４内に移動可能に取り付けてもよい。例えば、磁石８１６を、同様にハウジング８１４に収容されている駆動モータ８２６等の第２の駆動機構によって移動させてもよい。モータ８２６は駆動ロッド８２８を含み、駆動ロッド８２８には磁石８１６が任意に取り付けられており、駆動ロッド８２８は、伸縮することにより、磁石８１６を、ハウジング内の待避位置から、依然として好ましくはハウジング内であるがハウジングの下端８１４ａに隣接するか又は下端８１４ａにある伸長位置までの間を移動させる。図示しないが、任意に、磁石８１６を、ハウジング８１４から少なくとも部分的に突出するように延在させてもよい。これは、ハウジングの端部が開放している場合に適している可能性があり、磁石の移動により、ハウジング８１４に蓄積する可能性のあるアセンブリ８１２の破片を、開放端８１４ａを通して排出する（shed）ための自己排出機能が提供される。
【００５７】
図１８乃至図２０Ａを参照すると、符号９１２は、本発明の磁界発生装置アセンブリの別の実施形態を示す。アセンブリ９１２はアセンブリ８１２と同様の構成であり、ハウジング９１４と磁石９１６等の磁界発生器とを含む。ハウジング９１４は、同様に取付部９１８及び可動部９２０を含み、可動部９２０は、ヒンジ９２２によって取付部９１８に移動可能に取り付けられている。ヒンジ９２２は同様に、回転モータ９２４等の駆動機構によって駆動される。アセンブリ９１２のさらなる説明については、先の実施形態を参照されたい。
【００５８】
図示する実施形態では、アセンブリ９１２は、一対の地面係合要素すなわちホイール９３０をさらに含み、ホイール９３０は、可動部９２０（図２０Ａ参照）の両側に取り付けられており、ハウジング９１４の可動部９２０がその動作位置すなわち伸長位置まで移動すると、地面Ｇと任意に係合するようになっている。ホイール９３０は、ばねによってハウジングに取り付けられることが好ましく、それにより、ホイールは、ホイールが駆動される面の表面トポロジにおける変動を吸収することができる。
【００５９】
図２１を参照すると、符号１０１２は、本発明の磁界発生装置アセンブリのさらに別の実施形態を概略的に示す。アセンブリ１０１２は先の実施形態に類似している（したがって、それらを参照されたい）が、可動部１０２０は、シリンダ１０２４等の伸張可能な駆動機構によってヒンジ１０２２及び軸１０２２ａを中心に移動する。伸張可能な駆動機構は、伸張する（又は収縮する）ことにより、可動部１０２０を伸張位置と待避位置との間で移動させる。アセンブリ９１２と同様に、アセンブリ１０１２は、ホイール等の地面係合要素１０３０を含み、地面係合要素１０３０は、ハウジング１０１４の可動部１０２０の下端に取り付けられている。
【００６０】
シリンダ１０２４は、液圧シリンダ又はガスシリンダを含む気圧シリンダを有していてもよく、それらシリンダを、後により詳細に説明する制御システムによって同様に収縮又は伸張するように作動させてもよい。シリンダ１０２４は、ホイール１０３０をハウジング１０１４に取り付けるばねを不要にするか又はそれを補足する衝撃吸収機能を提供することができる。
【００６１】
図２２を参照すると、符号１１１２は、磁界発生装置アセンブリの別の実施形態を概略的に示す。アセンブリ１１１２は、破線で示される磁石（図２３参照）等の磁界発生器を収容するハウジング１１１４を含む。ハウジング１１１４は、磁石を収容する可動部１１２０と、可動部を例えば車両の下側に取り付ける取付部（図示せず）とを含む。図示する実施形態では、ハウジング１１１４は、台形形状のハウジングを含み、台形形状のハウジングは、磁石がその伸張位置にあるときに磁石１１１６の周囲に覆いを提供する、三角形形状の下端部１１２２を含む。磁石１１１６はハウジング１１４内のブラケット１１１６ａに取り付けられており、ブラケット１１１６ａは、磁石１１１６をモータ１１２６の伸張可能なシャフト１１２８に取り付けることにより、磁石を先の実施形態と同様にハウジング１１４内で待避させることができるようにする。
【００６２】
図２４を参照すると、アセンブリ１１１２には、ホイール等の一対の地面係合部材１１３０が備えられている。先の実施形態に関連して説明したように、地面係合部材１１３０は、衝撃吸収機能を備えるように、ハウジング１１１４にばねによって取り付けられることが好ましい。
【００６３】
図２５を参照すると、符号１２１２は、本発明の磁界発生装置アセンブリのさらに別の実施形態を示す。先の実施形態と同様に、磁界発生装置１２１２は、ハウジング１２１４と磁石１２１６等の磁界発生器とを含み、磁界発生器は、モータ１２２６によってハウジング１２１４内に移動可能に取り付けられている。ハウジング１２１４は、車両の下側に同様に取り付けられており、図２５に示すような動作位置とハウジング１２１４が車両により近づく収容位置との間で移動することができるように取り付けられることが好ましい。先の実施形態と同様に、アセンブリ１２１２はモータ１２２４を含み、モータ１２２４は、ハウジング１２１４を、先の実施形態に関連して説明したものと同様の水平な回転軸等の回転軸を中心に、その待避位置まで移動させるものである。好適な取付構成のさらなる詳細については、先の実施形態を参照されたい。
【００６４】
図示する実施形態では、モータ１２２６は、磁石１２１６がねじ駆動シャフト１２２８の端部に取り付けられた、ねじ駆動モータを含む。このように、シャフト１２２８がモータ１２２６によって回転すると、磁石１２１６はハウジング１２１４内に待避する。
【００６５】
上述したように、アセンブリ１２１２は、近接センサ等、一対のセンサ１２３２を組み込んでもよく、センサ１２３２は、車両が導体に接近しているときを検出する。さらに、図示する実施形態では、アセンブリ１２１２は回路基板１２３４を組み込んでおり、回路基板１２３４は、センサ１２３２と、モータ１２２６と、そして任意にモータ１２２４とも通信し、それにより、磁石の位置、さらにハウジングの位置を制御する。回路基板１２３４は、任意にマイクロプロセッサを組み込んでもよく、又は、車両に搭載されているマイクロプロセッサと通信してもよい。例えば、マイクロプロセッサは、センサ１２３２からの信号を受け取るか又はその状態を検出するように構成されることができ、車両が導体に接近していることを示す信号を検出するか又は受け取ると、モータ１２２６に対し作動信号を生成してモータを駆動し、それにより、磁石１２１６を、ハウジング１２１４内のその待避位置又はホームポジションから、図２５に示すようなその伸張位置又は作動位置まで移動させる。さらに、磁石１２１６の移動に先立ち又はそれと同時に、マイクロプロセッサは、センサ１２３２が導体の接近を検出すると、同様に、モータ１２２４を作動させて、ハウジング１２１４をその待避位置又はホームポジションからその伸長位置又は動作位置まで移動させてもよい。これらの機能は、上述したように同時に行われることができ、又は予め組み込まれた遅延を有してもよい。理解されるように、本明細書で説明する実施形態のいずれも、同じか又は類似の制御システムを組み込んでいてもよい。さらに、制御システムの少なくとも一部は、上述したような磁界発生装置アセンブリに組み込まれてもよく、又は、磁界発生装置アセンブリの外部であって、例えば車両内に取り付けられてもよい。追加の機能及び特徴を付加してもよいことが理解されるべきである。
【００６６】
図２７及び図２８を参照すると、符号１３１２は、本発明の磁界発生装置アセンブリのさらに別の実施形態を示す。アセンブリ１３１２はハウジング１３１４を含み、ハウジング１３１４は、車両の下側に取り付けられる固定部１３１８と、可動部１３２０とを含む。図示する実施形態では、可動部１３２０は、取付部１３１８に対して線形運動により移動し、ラック・アンド・ピニオン駆動のアセンブリ１３２４によって駆動される。例えば、ラック１３２４ａをハウジング部１３１８に取り付け、ピニオン１３２４ｂとピニオンを駆動するモータ１３２４ｃとを、可動部１３２０に取り付けてもよい。しかしながら、これらの構成要素を逆にしてもよい、ということが理解されるべきである。
【００６７】
先の実施形態と同様に、磁石１３１６は、可動部１３２０に移動可能に取り付けられており、さらに、ねじ駆動アセンブリ１３２６によって駆動される。さらに、磁石１３１６はフレーム１３４０によってねじ１３２８に取り付けられており、フレーム１３４０は、可動部１３２０の壁を貫通して突出し細長いスロット１３４４で案内される一対のピン１３４２によって、可動部１３２０において案内される。フレーム１３４０は、非磁性を有する材料から形成されることが好ましく、さらに、アルミニウム等の軽量な非磁性を有する材料から形成されることが好ましい。磁石１３１６は、スチールプレート等の非磁性を有するプレートによってフレーム１３４０に取り付けられている。任意に、磁石１３１６を、例えば接着剤等によりプレート１３４０ａに取り付けてもよい。
【００６８】
さらに、アセンブリ１３１２は近接センサ１３４６を含み、これら近接センサ１３４６は、車両が導体に接近しているときを検出するために、同様に設けられている。近接センサ１３４６の使用のさらなる詳細については、先の実施形態を参照されたい。
【００６９】
先の説明から理解されるように、モータ１３２４ｃが作動されると、可動部１３２０は、車両により近い場合の待避位置と図２７に示すような伸張位置との間で取付部１３１８に対して移動する。さらに、ラック・アンド・ピニオンアセンブリ１３２６のモータが作動されると、フレーム１３４０が可動部１３２０内で移動する。任意に、可動部１３２０は、スチールデルリン（steel delrin）から形成してもよいプレートバリア（plate barrier）１３４８を含み、プレートバリア１３４８は、磁石１３１６によって生成される磁界がハウジング１３１４の全体を通って延在しないようにし、さらに、車両内のシステムへのいかなる生じ得る干渉も制限する。
【００７０】
図２９及び図３０を参照すると、符号１４１２は、本発明の磁界発生装置アセンブリの別の実施形態を示す。アセンブリ１４１２は、ハウジング１４１４と、ハウジング１４１４に収容される磁石１４１６とを同様に含む。図示する実施形態では、磁石１４１６は、一対のトラニオン（trunnion）１４１６ａ及び１４１６ｂによってハウジング１４１４に取り付けられており、トラニオン１４１６ａ及び１４１６ｂはハウジング１４１４の壁に回転可能に取り付けられている。先の実施形態と同様に、ハウジング１４１４は、取付部１４１８と、磁石１４１６を収容する下部１４２０とを含む。下部１４２０にはモータ１４２６が配置されており、モータ１４２６は、モータシャフト１４２６ａと磁石１４１６をハウジング１４１４に回転可能に取り付けるトラニオン１４１６ｂとの周りに延在する、コグベルト等の駆動ベルト１４２８によって、磁石１４１６を回転させる。
【００７１】
図示する実施形態では、ハウジング１４１４の下部は、スチール等の非導電性を有する外部壁又はプレート１４３０と、デルリンから形成される内部プレート又は壁１４３２とを含む。トラニオン１４１６ａ及び１４１６ｂは、プレート１４３２に回転可能に支持されており、プレート１４３２は磁石１４１６の周囲に非磁性を有する覆いを形成する。
【００７２】
上述したように、磁石１４１６は、一対のトラニオン１４１６ａ及び１４１６ｂによってハウジング１４１４において支持されている。図示する実施形態では、トラニオン１４１６ａ及び１４１６ｂは、磁石１４１６を支持するハウジング１４１７に取り付けられている。例えば、ハウジング１４１７の好適な材料はアルミニウムである。任意に、ハウジング１４１７は、磁石の少なくとも３つの面を囲んで単一の磁性面１４１６ｃを提供してもよく、その単一の磁性面１４１６ｃは、その磁性面がハウジング内に面するように回転する、図２９に示すような非動作位置と、磁性面１４１６ｃがハウジング１４１４から外側に面するように回転する動作位置との間で回転し又は移動することができる。この場合もまた、この構成において、磁石によって生成される磁界の到達を、車両内のシステムへの干渉が最小限になるように制限してもよい。
【００７３】
図３１乃至図３３を参照すると、符号１５１２は、本発明の磁界発生装置アセンブリのさらに別の実施形態を示す。アセンブリ１５１２は、ハウジング１５１４と、ねじ駆動アセンブリ１５２６によってハウジング１５１４に移動可能に取り付けられる磁石１５１６とを含み、磁石１５１６は、アセンブリ１３１２と同様のフレーム１５４０によってねじ駆動ロッド１５２８に取り付けられていることが好ましい。アセンブリ１３１２と同様に、磁石１５１６は非導電性を有するプレート１５４０ａに取り付けられており、非導電性を有するプレート１５４０ａは磁石１５１６をフレーム１５４０に取り付ける。さらに、図示する実施形態では、アセンブリ１５１２は、ハウジング１５１４の開放端１５１４ａにカバー１５５０を含む。好適なカバーは、上述したように、非導電性であり、磁石１５１６によって生成される磁界に干渉しないものでなければならず、例えばプラスチックカバーを含んでなっていてもよい。
【００７４】
図３４を参照すると、当業者には理解されるように、本発明のエネルギー回収システムによって生成される電圧は、磁界発生装置もしくは磁界発生装置が取り付けられている、物体又は車両における速度の上昇と共に直線的に増大する。例えば、時速５マイルの速度の場合、２０ボルトのＤＣ電圧が得られた。同様に、時速１０マイルの場合、４０ボルトのＤＣ電圧が得られた。時速１５マイルの場合、６０ボルトのＤＣが得られた。時速２０マイルの場合、８０ボルトのＤＣが得られた。
【００７５】
車両に取り付けられる磁界発生装置と車両の外部に位置する導体とに関連して説明したが、磁界発生装置を車両の外側に設けて、導体を車両内に配置してもよい。例えば、この変形は、車両の１つ又は複数のバッテリが定期的に再充電を必要とする車両速度の範囲に亙って車両を走行させるために電気が使用される、ハイブリッド車両において、特に好適に適用され得る。この構成において、導体は、少なくとも車両が磁界発生装置の上又は傍を通過しているときに、バッテリ（複数可）を再充電するためにそのバッテリ（複数可）を有する閉回路を形成してもよい。上述した導体と同様に、磁界発生装置は、車両の経路に隣接するか又は車両の経路に取り付けられる１つ又は複数の磁石を含んでもよい。さらに、１つ又は複数の磁石を、路面上もしくは路面内に設けてもよく、そして、ハウジングに入れて路面もしくは路面内に設けてもよく、又は、コンクリートスラブもしくはポリマースラブ等のスラブに埋め込んでもよい。
【００７６】
本発明のいくつかの形態を示し説明したが、今では当業者には他の形態も明らかとなろう。例えば、複数の磁界発生器又は複数の磁界発生器アセンブリを、上述した適用の任意のもので使用してもよく、それによりエネルギー回収がさらに向上する。このシステムが列車に採用される場合、各列車の車両が、１つ又は複数の磁界発生器又は磁界発生器アセンブリを含むことができ、それにより、各車両が、線路の近くに位置することが好ましい１つ又は複数の導体を通過する際、各磁界発生器からエネルギーを生成することができる。いくつかの形態の駆動機構について説明したが、サーボモータ等、他の駆動機構を使用してもよく、駆動機構を、リンク機構等の他の負荷伝達部材と組み合わせてもよい。さらに、ある実施形態の任意の特徴を他の実施形態の特徴と組み合わせてもよい。したがって、図面に示し上述した実施形態は、単に例示を目的とするものであり、均等論を含む特許法の原理の下で解釈される、特許請求の範囲によって規定される本発明の範囲を限定するように意図されるものではない、ということが理解されよう。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２０Ａ】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【国際調査報告】
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