(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方向と前記一方向の反対方向との双方向に移動する移動体の一主面から離隔して対向配置され、前記移動体の移動方向に延在する軸に沿って移動自在で、前記一主面を通過する磁束を発生させる磁石と、
前記磁石の前記一主面に対向する面とは反対側の面から離隔して配置され、前記磁石からの磁束が鎖交するコイルと、
前記コイルを鎖交する磁束が通過する磁路の少なくとも一部に配置される磁束ガイド部材と、を備え、
前記磁石は、前記移動体の前記一主面上に前記磁石からの磁束の変化を妨げる方向に発生される渦電流に基づいて前記磁石に働く反力により、前記軸に沿って、前記移動体の移動方向に、前記移動体の移動速度よりも遅い速度で移動する非接触発電機。
【請求項２】
前記磁石の前記移動体の一主面に対向する面と前記一主面との距離は、前記磁石が前記軸に沿って移動する間では同一である請求項１に記載の非接触発電機。
【請求項３】
一主面側に凸部および凹部が交互に配置された移動体の前記一主面から離隔して対向配置され、前記凸部および前記凹部が並ぶ向きに一方向または往復方向に移動する前記移動体の移動方向に延在する軸に沿って移動自在で、前記一主面を通過する磁束を発生させる磁石と、
前記磁石を前記軸に沿って付勢する付勢部材と、
前記磁石の前記一主面に対向する面とは反対の面から離隔して配置され、前記磁石からの磁束が鎖交するコイルと、
前記コイルを鎖交する磁束が通過する磁路の少なくとも一部に配置される磁束ガイド部材と、を備え、
前記磁石は、前記凸部が前記磁石に対向配置されると、前記凸部上に発生される渦電流に基づいて前記磁石に働く反力と、前記凸部と前記磁石の対向面との間に働くリラクタンス力と、の少なくとも一方により、前記軸に沿って、前記移動体の移動方向に移動し、前記凹部が前記磁石に対向配置されると、前記付勢部材の付勢力により、前記移動体の移動方向とは反対の方向に移動する非接触発電機。
【請求項４】
平坦な一主面上に第１部分と前記第１部分よりも透磁率および導電率の少なくとも一方が低い第２部分とが交互に配置された移動体の前記一主面から離隔して対向配置され、前記第１部分および前記第２部分が並ぶ方向に移動する前記移動体の移動方向に延在する軸に沿って移動自在で、前記一主面を通過する磁束を発生させる磁石と、
前記磁石を前記軸に沿って付勢する付勢部材と、
前記磁石の前記一主面に対向する面とは反対の面から離隔して配置され、前記磁石からの磁束が鎖交するコイルと、
前記コイルを鎖交する磁束が通過する磁路の一部に配置される磁束ガイド部材と、を備え、
前記磁石は、前記第１部分が前記磁石に対向配置されると、前記第１部分上に発生される渦電流に基づいて前記磁石に働く反力と、前記第１部分と前記磁石の対向面との間に働くリラクタンス力と、の少なくとも一方により、前記軸に沿って、前記移動体の移動方向に移動し、前記第２部分が前記磁石に対向配置されると、前記付勢部材の付勢力により、前記移動体の移動方向とは反対の方向に移動する非接触発電機。
【請求項５】
前記移動体の透磁率が第１閾値より高く導電率が第２閾値より低い場合は、前記磁石は、前記反力より前記リラクタンス力の影響をより受けて移動する請求項３または４に記載の非接触発電機。
【請求項６】
前記コイルは、前記磁石からの磁束の方向と交差する方向に配置される平面状のコイルであり、
前記磁束ガイド部材は、前記コイルを間に挟んで、前記磁石とは反対側に配置される請求項１乃至５のいずれかに記載の非接触発電機。
【請求項７】
一主面側に凸部および凹部が交互に配置された移動体の前記一主面から離隔して配置され、前記凸部および前記凹部が並ぶ方向に移動する前記移動体の移動方向と交差する方向に延在する軸周りに回転自在で、前記一主面に向かう方向またはその反対方向に磁化される磁石と、
前記磁石を前記軸の回転方向に付勢する付勢部材と、
前記磁石の前記一主面に対向する面とは反対側の面から離隔して配置され、前記磁石からの磁束が鎖交するコイルと、
前記コイルを鎖交する磁束が通過する磁路の少なくとも一部に配置される磁束ガイド部材と、を備え、
前記磁石は、前記凸部が前記磁石に対向配置されると、前記凸部上に発生される渦電流に基づいて前記磁石に働く反力と、前記凸部と前記磁石の対向面との間に働くリラクタンス力と、の少なくとも一方により、前記軸周りに、前記移動体の移動方向に応じた回転方向に回転し、前記凹部が前記磁石に対向配置されると、前記付勢部材の付勢力により、前記軸周りに前記回転方向とは反対の方向に回転する非接触発電機。
【請求項８】
平坦な一主面上に第１部分と前記第１部分よりも透磁率および導電率の少なくとも一方が低い第２部分とが交互に配置された移動体の前記一主面から離隔して配置され、前記第１部分および前記第２部分が並ぶ方向に移動する前記移動体の移動方向と交差する方向に延在する軸周りに回転自在で、前記一主面を通過する磁束を発生させる磁石と、
前記磁石を前記軸の回転方向に付勢する付勢部材と、
前記磁石の前記一主面に対向する面とは反対側の面から離隔して配置され、前記磁石からの磁束が鎖交するコイルと、
前記コイルを鎖交する磁束が通過する磁路の一部に配置される磁束ガイド部材と、を備え、
前記磁石は、前記第１部分が前記磁石に対向配置されると、前記第１部分上に発生される渦電流に基づいて前記磁石に働く反力と、前記第１部分と前記磁石の対向面との間に働くリラクタンス力と、の少なくとも一方により、前記軸周りに、前記移動体の移動方向に応じた回転方向に回転し、前記第２部分が前記磁石に対向配置されると、前記付勢部材の付勢力により、前記軸周りに前記回転方向とは反対の方向に回転する非接触発電機。
【請求項９】
前記磁石は、前記軸の外周面側に配置される円筒体であり、
前記コイルは、前記磁石の外周面の少なくとも一部に沿って円弧面状に配置され、
前記磁束ガイド部材は、前記コイルの前記磁石に対向する面とは反対側の面に対向配置される請求項７または８に記載の非接触発電機。
【請求項１０】
第１方向に移動する移動体の一主面から離隔して対向配置される磁石と、
前記磁石を前記第１方向または前記第１方向の反対方向に付勢する付勢部材と、
前記磁石から離隔して配置され前記第１方向と交差する第２方向に延在される軸部材と、
前記磁石および前記軸部材に接続され、前記磁石を前記軸部材の周りに回転させる接続部材と、
前記磁石の磁束が鎖交するコイルと、を備え、
前記磁石は、前記第１方向に前記移動体が移動する最中に、前記移動体の前記一主面上に前記磁石からの磁束の変化を妨げる方向に発生される渦電流に基づいて前記磁石に働く反力と、前記付勢部材による付勢力と、により、前記第１方向および前記第１方向の反対方向に振動する非接触発電機。
【請求項１１】
前記磁石は、永久磁石または電磁石である請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の非接触発電機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非接触で発電する非接触発電機に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、非接触で発電する自転車用ダイナモが開示されている。特許文献１の自転車用ダイナモは、自転車のホイールの回転軸と直交する方向に延びる回転軸周りに回転する円環状の永久磁石の外周面を、ホイールの外周面に連なる一側面から離隔して配置している。
【０００３】
永久磁石は、複数の磁極を周方向に並べて配置したものであり、隣接する磁極では、磁化方向が逆になっている。例えば、永久磁石のＮ極がホイールの一側面に対向配置された状態でホイールが回転すると、永久磁石からの磁束の変化を妨げる方向に、ホイールの一側面に渦電流が発生する。この渦電流による磁束と永久磁石からの磁束との反発力および誘引力により、永久磁石は、ホイールの回転方向に回転する。
【０００４】
よって、永久磁石の周囲をコイルで巻回して、永久磁石からの磁束がコイルを鎖交するようにすれば、コイルから誘導電力を取り出すことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許公開公報  ２０１４／０１３２１５５号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に開示された自転車用ダイナモには、以下の課題がある。
【０００７】
１．ホイールの一側面に対向配置される永久磁石の面積が限られているため、ホイールと永久磁石との磁気結合量を大きくできない。よって、ホイールに発生する渦電流が小さくなり、永久磁石の回転力も弱くなる。
【０００８】
２．特許文献１では、永久磁石に単一相のコイルを巻回しているが、単一相のコイルでは、コイルが巻回していない部分の永久磁石の磁束を有効利用できないため、鎖交磁束量を増やすことはできない。また、コイルが巻回している部分の永久磁石の極性の向きが、回転軸を中心に対称である場合、常にコイルを鎖交する磁束の総量が打ち消し合ってしまうため、発電できないという問題がある。
【０００９】
３．永久磁石からの磁束は、空気中を伝搬するため、大きな磁気抵抗を受けることになり、磁気効率がよいとはいえない。
【００１０】
４．ヨークを用いていないため、磁束の漏れが生じやすく、また周囲に導電材料があると、磁路が変化してしまい、発電量に影響を与えてしまうおそれがある。
【００１１】
本発明は、上述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、磁気効率がよく、磁束の漏れも少ない非接触発電機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本実施形態によれば、一方向と前記一方向の反対方向との双方向に移動する移動体の一主面から離隔して対向配置され、前記移動体の移動方向に延在する軸に沿って移動自在で、前記一主面を通過する磁束を発生させる磁石と、
前記磁石の前記一主面に対向する面とは反対側の面から離隔して配置され、前記磁石からの磁束が鎖交するコイルと、
前記コイルを鎖交する磁束が通過する磁路の少なくとも一部に配置される磁束ガイド部材と、を備え、
前記磁石は、前記移動体の前記一主面上に前記磁石からの磁束の変化を妨げる方向に発生される渦電流に基づいて前記磁石に働く反力により、前記軸に沿って、前記移動体の移動方向に、前記移動体の移動速度よりも遅い速度で移動する非接触発電機が提供される。
【００１３】
前記磁石の前記移動体の一主面に対向する面と前記一主面との距離は、前記磁石が前記軸に沿って移動する間では同一であってもよい。
【００１４】
本発明の他の一態様では、一主面側に凸部および凹部が交互に配置された移動体の前記一主面から離隔して対向配置され、前記凸部および前記凹部が並ぶ向きに一方向または往復方向に移動する前記移動体の移動方向に延在する軸に沿って移動自在で、前記一主面を通過する磁束を発生させる磁石と、
前記磁石を前記軸に沿って付勢する付勢部材と、
前記磁石の前記一主面に対向する面とは反対の面から離隔して配置され、前記磁石からの磁束が鎖交するコイルと、
前記コイルを鎖交する磁束が通過する磁路の少なくとも一部に配置される磁束ガイド部材と、を備え、
前記磁石は、前記凸部が前記磁石に対向配置されると、前記凸部上に発生される渦電流に基づいて前記磁石に働く反力と、前記凸部と前記磁石の対向面との間に働くリラクタンス力と、の少なくとも一方により、前記軸に沿って、前記移動体の移動方向に移動し、前記凹部が前記磁石に対向配置されると、前記付勢部材の付勢力により、前記移動体の移動方向とは反対の方向に移動する非接触発電機が提供される。
【００１５】
本発明の他の一態様では、平坦な一主面上に第１部分と前記第１部分よりも透磁率および導電率の少なくとも一方が低い第２部分とが交互に配置された移動体の前記一主面から離隔して対向配置され、前記第１部分および前記第２部分が並ぶ方向に移動する前記移動体の移動方向に延在する軸に沿って移動自在で、前記一主面を通過する磁束を発生させる磁石と、
前記磁石を前記軸に沿って付勢する付勢部材と、
前記磁石の前記一主面に対向する面とは反対の面から離隔して配置され、前記磁石からの磁束が鎖交するコイルと、
前記コイルを鎖交する磁束が通過する磁路の一部に配置される磁束ガイド部材と、を備え、
前記磁石は、前記第１部分が前記磁石に対向配置されると、前記第１部分上に発生される渦電流に基づいて前記磁石に働く反力と、前記第１部分と前記磁石の対向面との間に働くリラクタンス力と、の少なくとも一方により、前記軸に沿って、前記移動体の移動方向に移動し、前記第２部分が前記磁石に対向配置されると、前記付勢部材の付勢力により、前記移動体の移動方向とは反対の方向に移動する非接触発電機が提供される。
【００１６】
前記移動体の透磁率が第１閾値より高く導電率が第２閾値より低い場合は、前記磁石は、前記反力より前記リラクタンス力の影響をより受けて移動する。
【００１７】
前記コイルは、前記磁石からの磁束の方向と交差する方向に配置される平面状のコイルであってもよく、
前記磁束ガイド部材は、前記コイルを間に挟んで、前記磁石とは反対側に配置されてもよい。
【００１８】
本発明の他の一態様では、一主面側に凸部および凹部が交互に配置された移動体の前記一主面から離隔して配置され、前記凸部および前記凹部が並ぶ方向に移動する前記移動体の移動方向と交差する方向に延在する軸周りに回転自在で、前記一主面に向かう方向またはその反対方向に磁化される磁石と、
前記磁石を前記軸の回転方向に付勢する付勢部材と、
前記磁石の前記一主面に対向する面とは反対側の面から離隔して配置され、前記磁石からの磁束が鎖交するコイルと、
前記コイルを鎖交する磁束が通過する磁路の少なくとも一部に配置される磁束ガイド部材と、を備え、
前記磁石は、前記凸部が前記磁石に対向配置されると、前記凸部上に発生される渦電流に基づいて前記磁石に働く反力と、前記凸部と前記磁石の対向面との間に働くリラクタンス力と、の少なくとも一方により、前記軸周りに、前記移動体の移動方向に応じた回転方向に回転し、前記凹部が前記磁石に対向配置されると、前記付勢部材の付勢力により、前記軸周りに前記回転方向とは反対の方向に回転する非接触発電機が提供される。
【００１９】
本発明の他の一態様では、平坦な一主面上に第１部分と前記第１部分よりも透磁率および導電率の少なくとも一方が低い第２部分とが交互に配置された移動体の前記一主面から離隔して配置され、前記第１部分および前記第２部分が並ぶ方向に移動する前記移動体の移動方向と交差する方向に延在する軸周りに回転自在で、前記一主面に向かう方向またはその反対方向に磁化される磁石と、
前記磁石を前記軸の回転方向に付勢する付勢部材と、
前記磁石の前記一主面に対向する面とは反対側の面から離隔して配置され、前記磁石からの磁束が鎖交するコイルと、
前記コイルを鎖交する磁束が通過する磁路の一部に配置される磁束ガイド部材と、を備え、
前記磁石は、前記第１部分が前記磁石に対向配置されると、前記第１部分上に発生される渦電流に基づいて前記磁石に働く反力と、前記第１部分と前記磁石の対向面との間に働くリラクタンス力と、の少なくとも一方により、前記軸周りに、前記移動体の移動方向に応じた回転方向に回転し、前記第２部分が前記磁石に対向配置されると、前記付勢部材の付勢力により、前記軸周りに前記回転方向とは反対の方向に回転する非接触発電機が提供される。
【００２０】
前記磁石は、前記軸の外周面側に配置される円筒体であってもよく、
前記コイルは、前記磁石の外周面の少なくとも一部に沿って円弧面状に配置されてもよく、
前記磁束ガイド部材は、前記コイルの前記磁石に対向する面とは反対側の面に対向配置されてもよい。
【００２１】
本発明の他の一態様では、第１方向に移動する移動体の一主面から離隔して対向配置される磁石と、
前記磁石を前記第１方向または前記第１方向の反対方向に付勢する付勢部材と、
前記磁石から離隔して配置され前記第１方向と交差する第２方向に延在される軸部材と、
前記磁石および前記軸部材に接続され、前記磁石を前記軸部材の周りに回転させる接続部材と、
前記磁石の磁束が鎖交するコイルと、を備え、
前記磁石は、前記第１方向に前記移動体が移動する最中に、前記移動体の前記一主面上に前記磁石からの磁束の変化を妨げる方向に発生される渦電流に基づいて前記磁石に働く反力と、前記付勢部材による付勢力と、により、前記第１方向および前記第１方向の反対方向に振動する非接触発電機が提供される。
【００２２】
前記磁石は、永久磁石または電磁石であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の第１の実施形態による非接触発電機の正面図。
【図２】図１の非接触発電機の磁束の流れを示す模式図。
【図３Ａ】磁石の２つの磁極を移動体の一主面に略平行に配置した例を示す図。
【図３Ｂ】磁石の２つの磁極を移動体の一主面に略平行で、かつ移動体の移動方向とは異なる方向に配置した例を示す図。
【図３Ｃ】磁石に４つの磁極を設けて、極性の異なる２つの磁極をそれぞれ移動体の一主面の法線方向に配置した例を示す図。
【図３Ｄ】図３Ｃとは約９０度異なる向きに各磁極を配置した例を示す図。
【図４】本発明の第２の実施形態による非接触発電機の正面図。
【図５】本発明の第３の実施形態による非接触発電機の正面図。
【図６】本発明の第３の実施形態による非接触発電機の斜視図。
【図７】図６に標準電気機械を接続した斜視図。
【図８】図４と同じ構造の非接触発電機を移動体の平坦な一主面に近接して対向配置させた例を示す正面図。
【図９】図５と同じ構造の非接触発電機を移動体の平坦な一主面に近接して対向配置させた例を示す正面図。
【図１０】本発明の第５の実施形態による非接触発電機の正面図。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下の実施形態では、非接触発電機内の特徴的な構成および動作を中心に説明するが、非接触発電機には以下の説明で省略した構成および動作が存在しうる。ただし、これらの省略した構成および動作も本実施形態の範囲に含まれるものである。
【００２５】
（第１の実施形態）
図１は本発明の第１の実施形態による非接触発電機１の正面図、図２は図１の非接触発電機１の磁束の流れを示す模式図である。図１の非接触発電機１は、移動体２の一主面２ａから離隔して配置される磁石３を備えている。
【００２６】
移動体２は、一方向とその反対方向との双方向に移動可能とされている。移動体２は、平坦な一主面２ａを有し、この一主面２ａの上方には、移動体２の移動方向に延在される軸部材６が一主面２ａから離隔して配置されている。磁石３は、軸部材６に案内されて、移動体２の移動方向に沿って移動自在とされている。磁石３と移動体２の一主面２ａとの間には、隙間（エアギャップ）が設けられ、磁石３と移動体２が移動しても、この隙間は常に一定である。
【００２７】
磁石３は、軸部材６によって移動自在に支持されている。軸部材６による磁石３の支持機構は特に問わないが、例えば、磁石３の中央部を貫通する孔に軸部材６を挿通させて、磁石３を移動自在に支持してもよい。あるいは、１本以上の軸部材６の上に磁石３を載置した状態で、これら軸部材６の延在方向に磁石３を移動させてもよい。
【００２８】
磁石３は、１つ以上の磁極を有し、磁極からの磁束は、移動体２の一主面２ａを通過するようにしている。磁石３からの磁束が移動体２の一主面２ａを通過するようにするには、移動体２の一主面２ａに対向する磁石３の磁極端面と一主面２ａとの隙間（エアギャップ）が、できるだけ小さい方が望ましい。
【００２９】
移動体２が一方向またはその反対方向に移動すると、磁石３からの磁束の変化を妨げる方向に磁束を発生させるべく、移動体２の一主面２ａ上に渦電流が発生する。この渦電流による磁束と磁石３からの磁束との反発力および誘引力により、磁石３は、軸部材６の延在方向に沿って、移動体２と同じ方向に移動する。例えば、図１の右側に移動体２が移動すると、それに合わせて磁石３も右側に移動し、図１の左側に移動体２が移動すると、それに合わせて磁石３も左側に移動する。磁石３は、移動体２の移動速度よりも遅い速度で移動する。
【００３０】
図１の非接触発電機１において発電を行うには例えばコイル４が必要となる。図２は、図１の非接触発電機１に、磁石３からの磁束が鎖交するコイル４と、磁石３からの磁束が通過するヨーク（磁束ガイド部材）５とを追加したものである。ヨーク５は必ずしも必須ではない。
例えば、磁石３のＮ極が移動体２の一主面２ａに対向配置され、Ｓ極がコイル４に対向配置されているとすると、磁石３からの磁束は、図２の破線矢印線に示すように、Ｎ極からエアギャップを通って移動体２の一主面２ａに到達し、その後、エアギャップを介してコイル４を鎖交した後、ヨーク５の内部を通過し、さらにコイル４を鎖交してＳ極に入る。
【００３１】
コイル４は、磁石３からの全磁束が通過する場所、例えば、図１に示すように磁石３の直上に配置される。コイル４と磁石３との距離は、できるだけ短い方がよい。コイル４は、例えば磁石３の移動方向に延在する平面状に形成されている。より具体的には、コイル４は、磁石３の移動方向に沿って延びる基板面上に渦巻き状の導電パターンにより形成可能である。導電パターンは、例えばヨーク５の外表面に形成してもよい。
【００３２】
磁石３が軸部材６に沿って移動すると、コイル４を鎖交する磁束が時間的に変化する。これにより、コイル４には、磁束の変化を妨げる方向に誘導起電力が発生し誘導電流が流れる。すなわち、コイル４の両端には電力が発生していて、これを抽出することで電力を得ることが出来る。この誘導電流による誘導起電力を生成することができる。
【００３３】
コイル４にて発生される誘導起電力Ｅは、以下のようにして求めることができる。磁束の時間的変化が正弦波状だと仮定して、各コイル４の巻き数をｎ［ターン］、コイル４を鎖交する磁束をφ［Ｗｂ］、磁束の最大値をφmax、磁束φが変化する周波数をｆ［Ｈｚ」、角周波数をω＝２πｆとすると、磁束φは以下の（１）式で求められる。
【００３４】
φ＝φmax×ｓｉｎωｔ    …（１）
【００３５】
コイル４に誘起される電圧ｅ［Ｖ］は、以下の（２）式で表される。
【００３６】
ｅ＝−ｎ（ｄφ／ｄｔ）    …（２）
【００３７】
（２）式に（１）式を代入すると、以下の（３）式が得られる。
【００３８】
ｅ＝−ｎωφmaxｃｏｓωｔ    …（３）
【００３９】
（３）式のｎωφmaxは、誘起電圧ｅの最大値（振幅）を表す。電圧の実効値Ｅは、以下の（４）式で表される。
【００４０】
Ｅ＝ｎ (２πｆ)φmax／√２    …（４）
【００４１】
（４）式において、２π／√２≒４．４４である。
よって、（４）式は（５）式で表される。
【００４２】
Ｅ≒４．４４ｆｎφmax    …（５）
【００４３】
（５）式の周波数ｆは、磁石３の双方向への移動周期または回転周期に依存する。よって、（５）式からわかるように、コイル４による誘導起電力Ｅは、磁石３の双方向への移動周期または回転周期と、コイル４の巻き数ｎと、コイル４を鎖交する磁束φとの乗算に比例する。
【００４４】
上述したように、本実施形態では、移動体２の一主面２ａ上に発生される渦電流を利用して、移動体２を移動させている。移動体２の一主面２ａ上に渦電流を発生させるには、移動体２の少なくとも一主面２ａは導電材料で形成されている必要がある。移動体２のすべてを導電材料で形成してもよいし、あるいは、移動体２の母材は絶縁材料として、絶縁材料の上に導電材料をコーティングしてもよい。
【００４５】
以下、図２を用いて、磁石３が移動する原理を説明する。なお、以下の原理は、コイル４とヨーク５を持たない図１の非接触発電機１にも適用可能である。移動体２が所定方向に移動すると、移動体２の移動方向前方に位置する磁石３のエッジｅ１の直下の移動体２の一主面２ａ上に渦電流２ｂが発生するとともに、移動体２の移動方向後方に位置する磁石３のエッジｅ２の直下の移動体２の一主面２ａ上にも渦電流２ｃが発生する。渦電流２ｂと渦電流２ｃの向きは相違している。渦電流２ｂは、磁石３のエッジｅ１からの磁束と同方向の磁束を発生させる向きに流れる。一方、渦電流２ｃは、磁石３のエッジｅ２からの磁束とは反対方向の磁束を発生させる向きに流れる。いずれの渦電流２ｂ、２ｃも、移動体２の移動に伴う磁石３からの磁束の変化を妨げる方向に流れる。
【００４６】
移動体２の移動方向前方側では、渦電流２ｂによる磁束と磁石３のＮ極からの磁束との方向が同じになることから、互いに引き寄せ合う誘引力が働く。一方、移動体２の移動方向後方側では、渦電流２ｃによる磁束と磁石３のＮ極からの磁束との方向が逆になることから、互いに反発し合う反発力が働く。磁石３の移動速度が移動体２の移動速度よりも遅い場合には、上述した渦電流２ｂ、２ｃの電流の方向が常に成り立つ。これにより、磁石３は、移動体２を追いかけるようにして、移動体２よりも遅い速度で移動することになる。
【００４７】
なお、上述した磁石３の移動の原理は、ローレンツ力による反力にて説明することもできる。上述したように、磁石３のＮ極の回転方向前方のエッジｅ１からの磁束による発生する渦電流２ｂと、磁石３の回転方向後方のエッジｅ２からの磁束による発生する渦電流２ｃとは、電流の向きが逆になっていて、N極の直下には常に一定方向の電流が流れる。これら渦電流２ｂ、２ｃによる電流は、移動体２が図２の矢印の向き（右方向）に移動する場合には、反対方向（左方向）のローレンツ力を受ける。よって、これら渦電流２ｂ、２ｃによる磁束を受ける磁石３は、移動体２の移動方向への、ローレンツ力の反力を受けて移動する。よって、磁石３と移動体２は、同一方向に移動する。
【００４８】
本実施形態では、移動体２の移動による運動エネルギを磁石３により抽出する。また、磁石３が抽出した運動エネルギを、コイル４にて電気エネルギに変換する。磁石３の一方の磁極端面を移動体２の一主面２ａにできるだけ近づけ、かつ磁石３の他方の磁極端面をコイル４にできるだけ近づけることで、磁気抵抗と漏れ磁束とを低減でき、効率よく発電を行うことができる。
図１および図２では、磁石３の２つの磁極が移動体２の一主面２ａの法線方向に配置されている例を示したが、磁極の配置はこれ以外にも考えられる。例えば、図３Ａは磁石３の２つの磁極を移動体２の一主面２ａに略平行に配置した例を示している。また、図３Ｂは、磁石３の２つの磁極を移動体２の一主面２ａに略平行で、かつ移動体２の移動方向とは異なる方向に配置した例を示している。さらに、図３Ｃは、磁石３に４つの磁極を設けて、極性の異なる２つの磁極をそれぞれ移動体２の一主面２ａの法線方向に配置した例を示している。一主面方向に隣接する２つの磁極の間には、各磁極を固定する固定部材３ｂが設けられている。図３Ｄは図３Ｃとは約９０度異なる向きに各磁極を配置した例を示している。
図３Ａ〜図３Ｄのいずれにおいても、磁石３からの磁束は移動体２の一主面２ａ上を通過する。よって、移動体２の移動に伴って、一主面２ａ上に渦電流を発生させることができ、この渦電流の反力により、磁石３を軸部材６の延在方向に移動させることができる。
【００４９】
このように、第１の実施形態では、移動体２の移動方向に延在する軸部材６に沿って磁石３を移動自在とし、移動体２の一主面２ａから離隔して磁石３を配置することで、移動体２の一主面２ａ上に渦電流を発生させることができる。渦電流による磁束と磁石３からの磁束との反発力および誘引力により、磁石３は、軸部材６の延在方向に沿って、移動体２の移動方向に移動することになる。これにより、動力源を利用せずに、磁石３を非接触で軸部材６の延在方向に双方向に移動させることができる。
【００５０】
本実施形態では、磁石３の一磁極面を移動体２の一主面２ａに近接させて対向配置するため、磁石３の磁極面の面積を大きくすることで、磁石３から移動体２の一主面２ａを通過してコイル４と鎖交する磁束量を増加させて誘導起電力を増大させることができる。また、磁石３の磁力を増すことによっても、誘導起電力を増大させることができる。
【００５１】
また、本実施形態によれば、軸部材６の延在方向に移動自在な磁石３を移動体２の一主面２ａに近接配置するだけの簡易な構造で、動力源なしで移動体２を軸部材６に沿って双方向に移動させることができるため、外部電源を取れない場所で、移動体２を非接触に移動させることができる。
【００５２】
本実施形態による移動体２は、磁石３に対して相対的に移動すればよく、必ずしも移動体２自体が移動する必要はない。ただし、コイル４にて誘導起電力を発生させるには、移動体２は、ある程度の周期で、双方向の移動を行う必要がある。
【００５３】
（第２の実施形態）
第２の実施形態は、移動体２が一方向に移動する間に磁石３を双方向に振動させるものである。
【００５４】
図４は本発明の第２の実施形態による非接触発電機１の正面図である。図４の非接触発電機１は、移動体２の一主面２ａから離隔して配置される磁石３と、磁石３からの磁束が鎖交するコイル４と、磁石３からの磁束が通過するヨーク５とを備えている。
【００５５】
移動体２の一主面２ａは、凸部２ｄと凹部２ｅが交互に並んだ凹凸形状になっている。移動体２は、凸部２ｄと凹部２ｅの並ぶ方向に沿って移動する。なお、移動体２は、図４の矢印の方向だけでなく、その反対の方向にも移動してもよい。逆の言い方をすると、第１の実施形態による移動体２は、双方向に移動しない限り、磁石３を双方向に移動させることはできなかったが、本実施形態では、移動体２が一方向にのみ移動しても、磁石３を双方向に移動させることができる。
【００５６】
磁石３は、第１の実施形態と同様に、軸部材６の延在方向に双方向に移動自在であるが、磁石３にはバネ等からなる付勢部材７が取り付けられている。この付勢部材７は、軸部材６の延在方向に伸縮するものであり、例えば、図４の右側に磁石３が移動すると、付勢部材７が収縮し、付勢部材７には磁石３を左側に移動させようとする付勢力が働く。逆に、図４の左側に磁石３が移動すると、付勢部材７が伸張し、付勢部材７には磁石３を右側に移動させようとする付勢力が働く。
【００５７】
なお、図４では、１個の付勢部材７だけを設ける例を示しているが、軸部材６における磁石３の両側に付勢部材７を設けてもよい。磁石３の両側に付勢部材７を設けると、磁石３が移動体２の移動方向に移動したときに、一方の付勢部材７は伸縮し、他方の付勢部材７は伸張するため、両方の付勢部材７には磁石３を元の方向に戻そうとする付勢力が働く。よって、個々の付勢部材７の付勢力が弱くても、磁石３を元の位置に復帰させることができ、各付勢部材７の小型化が図れる。
【００５８】
本実施形態では、後述するように、渦電流による磁束と磁石３からの磁束との反発力および誘引力（以下、渦電流による反力と呼ぶ）に基づいて磁石３を移動させることもできるし、磁石３からの磁束と移動体２の一主面２ａとの間に働くリラクタンス力に基づいて磁石３を移動させることもできる。ここで、リラクタンス力とは、磁石３と透磁率の高い物質との間に働く誘引力である。本実施形態では、磁石３を移動させる原理として、以下の３つが考えられる。
【００５９】
１．リラクタンス力を利用せず、渦電流による反力を利用して磁石３を移動させる。
【００６０】
２．渦電流による反力を利用せず、リラクタンス力を利用して磁石３を移動させる。
【００６１】
３．渦電流による反力とリラクタンス力との双方を利用して磁石３を移動させる。
【００６２】
移動体２の一主面２ａが凹凸形状になっている場合、一主面２ａ上の凸部２ｄは凹部２ｅよりも磁石３に近いため、凸部２ｄは凹部２ｅよりもリラクタンス力が強くなる。よって、一主面２ａ上の凸部２ｄと磁石３とが対向配置された状態で、移動体２が一方向に移動すると、磁石３は、凸部２ｄを追いかけるようにして、移動体２の移動方向に移動する。このとき、磁石３は、付勢部材７を収縮させるため、付勢部材７には、磁石３を元の位置に移動させようとする付勢力が蓄積される。
【００６３】
磁石３には、凸部２ｄとの間のリラクタンス力による移動体２の移動方向に移動させようとする力と、付勢部材７による移動体２の移動方向とは逆の方向に移動させようとする付勢力が働いている。磁石３の移動量が増加すると、付勢力が徐々に蓄積されて増大していき、付勢力とリラクタンス力が釣り合った位置で、磁石３は移動体２の移動方向へ移動しなくなる。この状態で、さらに移動体２が移動を続けると、やがて、磁石３と凹部２ｅとが対向配置されることになる。この状態では、リラクタンス力がさらに弱くなり、付勢力の方が大きくなるため、磁石３は付勢部材７の付勢力により、移動体２の移動方向とは反対の方向に移動する。
【００６４】
磁石３は付勢部材７の付勢力により、次の移動体２の一主面２ａ上の凸部２ｄと対向配置される位置まで戻される。この時、付勢部材７の移動体２の移動方向と逆方向の付勢力は、移動体２の移動方向へのリラクタンス力と釣り合っていた時点よりも弱くなっているため、磁石３は、再びリラクタンス力により、移動体２の移動方向に移動することになる。
【００６５】
磁石３と移動体２の一主面２ａとの間にリラクタンス力を働かせるには、一主面２ａの透磁率が高くなければならない。一主面２ａがアルミニウムのように、透磁率の低い材料で形成されている場合には、リラクタンス力はほとんど働かない。
【００６６】
よって、リラクタンス力を利用せずに、渦電流による反力だけを利用して磁石３を移動させたい場合は、移動体２の一主面２ａを、透磁率が低くて、かつ導電率が高い材料、より詳細には、透磁率が第１閾値より低くて、導電率が第２閾値より高い材料で形成すればよい。また、渦電流による反力を利用せずに、リラクタンス力を利用して磁石３を移動させたい場合は、移動体２の一主面２ａを、透磁率が高くて、かつ導電率が低い材料、より詳細には、透磁率が第１閾値より高くて、導電率が第２閾値より低い材料で形成すればよい。導電率が低いと渦電流は発生しないためである。さらに、渦電流による反力とリラクタンス力の双方を利用して磁石３を移動させたい場合は、移動体２の一主面２ａを、透磁率と導電率の双方が高い材料、より詳細には、透磁率と導電率の双方が所定の閾値より高い材料で形成すればよい。
【００６７】
次に、渦電流による反力を利用して磁石３を移動させる原理を説明する。移動体２の一主面２ａ上の凸部２ｄが磁石３と対向配置されている場合、磁石３の移動方向前方のエッジｅ１の直下に位置する凸部２ｄ上には、磁石３からの磁束と同じ向きの磁束を発生させるように渦電流２ｂが流れる。一方、磁石３の移動方向後方のエッジｅ２の直下に位置する凸部２ｄ上には、磁石３からの磁束と反対向きの磁束を発生させるように渦電流２ｃが流れる。これにより、磁石３のエッジｅ１側には凸部２ｄと引き寄せ合う誘引力が働き、エッジｅ２側には凸部２ｄと反発し合う反発力が働く。これにより、磁石３は、移動体２を追いかけるようにして、移動体２よりも遅い速度で、移動体２と同じ方向に移動する。このとき、磁石３は、付勢部材７を伸縮させ、付勢部材７には磁石３を元の位置に戻そうとする付勢力が蓄積される。
【００６８】
移動体２と磁石３とでは移動速度に差があるため、やがて、磁石３が移動体２の一主面２ａ上の凹部２ｅと対向配置されることになる。磁石３が凹部と対向配置されると、磁石３との一主面２ａとの距離が離れてしまうため、一主面２ａ上の凹部２ｅ上に形成される渦電流も小さくなり、上述した誘引力と反発力がともに弱くなる。よって、磁石３は、付勢部材７の付勢力により、移動体２の移動方向とは反対方向に移動する。
【００６９】
磁石３は付勢部材７の付勢力により、次の移動体２の一主面２ａ上の凸部２ｄと対向配置される位置まで戻される。磁石３と凸部２ｄが対向配置されると、渦電流による反力が再び強くなるため、磁石３は移動体２の移動方向に移動することになる。
【００７０】
以上のような動作を繰り返すことで、移動体２が一方向のみに移動しても、リラクタンス力と渦電流による反力との少なくとも一方を利用することで、磁石３は移動体２の移動方向とその逆方向とを行ったり来たりする振動を行う。
【００７１】
図４に示すように、磁石３の近傍には、磁石３からの磁束が鎖交するコイル４と、磁束が通過するヨーク５が配置されている。コイル４が形成された平面内を磁石３が双方向に移動するため、コイル４を鎖交する磁束は時間に応じて変化し、コイル４には誘導起電力が発生する。
【００７２】
第１の実施形態では、磁石３が移動体２の移動方向にしか移動できなかったため、コイル４の配置場所を磁石３が通過してしまうと、移動体２の移動方向を切り替えない限り、コイル４にて誘導起電力を発生させることはできない。これに対して、本実施形態の場合、移動体２は常に同じ方向に移動していても、磁石３はコイル４の配置場所を何度も行き来するため、移動体２の移動方向を変えることなく、コイル４にて誘導起電力を継続して発生させることができる。よって、第１の実施形態よりも、実用性が向上する。
【００７３】
上述したように、移動体２の一主面２ａは凹凸形状になっているが、移動体２の具体的な一例は、外周面が凹凸状になった歯車部材である。このような歯車部材の外周面に近接させて図４の磁石３を配置することで、外部電源なしで、発電を行うことができる。発電した電力は、例えば、歯車部材の回転数を検出するセンサの電源電力として用いることができる。よって、センサに電源供給の電源ケーブルを接続する必要がなくなり、例えば歯車部材の速度監視を外部電源なしで行うことができる。
【００７４】
なお、図４の磁石３の磁極の向きは一例であり、図３Ａ〜図３Ｄのような磁極の向きでもよい。ただし、移動体２の一主面２ａの凹凸形状によって発生する、リラクタンス力もしくは、渦電流による反力を有効に利用するためには、磁石３のサイズは、移動体２の凸部２ｄの面積内に収まるサイズが望ましい。また、必要な発電量を得るために、最適な発電量の非接触発電機を複数接続してもよい。
【００７５】
このように、第２の実施形態では、移動体２の一主面２ａに凸部２ｄと凹部２ｅを交互に設け、磁石３が凸部２ｄに対向配置された場合には、渦電流による反力とリラクタンス力の少なくとも一方により、磁石３を移動体２の移動方向に移動させるとともに、付勢部材７に付勢力を蓄積し、磁石３が凹部２ｅに対向配置された場合には、付勢部材７の付勢力によって磁石３を移動体２の移動方向とは反対の方向に移動させることができる。これにより、本実施形態によれば、移動体２を一方向に移動させながら、磁石３を双方向に移動（振動）させることができる。
【００７６】
（第３の実施形態）
第３の実施形態は、磁石３を回転させるものである。
【００７７】
図５は本発明の第３の実施形態による非接触発電機１の正面図、図６は斜視図である。図５の非接触発電機１は、移動体２の一主面２ａから離隔して配置される磁石３と、磁石３からの磁束が鎖交するコイル４と、磁石３からの磁束が通過するヨーク５とを備えている。
【００７８】
移動体２の一主面２ａには、第２の実施形態と同様に、凸部２ｄと凹部２ｅが交互に配置されており、凸部２ｄと凹部２ｅが並ぶ方向に移動体２は移動する。
【００７９】
第３の実施形態も、第２の実施形態と同様に、渦電流による反力とリラクタンス力との少なくとも一方を利用することで、磁石３を回転させる。
【００８０】
図５の磁石３は、中空の円筒状であり、中空部分には軸部材３ａが挿通されている。磁石３は、軸部材３ａ周りに軸部材３ａとともに回転自在とされている。磁石３の外周面の一部は、移動体２の一主面２ａに離隔して対向配置されている。磁石３は、例えば２つの磁極を有し、軸部材３ａよりも移動体２側にはＮ極が配置され、コイル４側にはＳ極が配置されている。コイル４は、磁石３の外周面の一部に、離隔して対向配置されている。コイル４は、磁石３の外周面から均一な距離を隔てて配置されている。よって、コイル４は、円弧面状に配置されている。コイル４の磁石３との対向面と反対の面側には、ヨーク５が対向配置されている。ヨーク５の断面は、磁石３およびコイル４の形状に合わせて、円弧状に形成されている。
【００８１】
軸部材３ａの軸端方向の磁石３の少なくとも一端面には、付勢部材７が取り付けられている。この付勢部材７は、支持部材８によってヨーク５に支持されている。付勢部材７の具体的な構造と磁石３への取付位置とは、種々の態様が考えられるが、いずれを採用してもよい。
【００８２】
付勢部材７は、磁石３が軸部材３ａ周りに回転すると、その回転方向とは反対方向の付勢力を蓄積する。磁石３は、渦電流による反力とリラクタンス力の少なくとも一方により回転するが、磁石３を回転させる回転力が付勢力よりも弱くなると、磁石３は付勢力により逆方向に回転する。
【００８３】
例えば、磁石３と移動体２の一主面２ａとの間にリラクタンス力が働く場合について説明する。磁石３が移動体２の一主面２ａ上の凸部２ｄと対向配置されると、磁石３は凸部２ｄに引き寄せられるため、移動体２が一方向に移動すると、移動体２を追いかけるようにして、磁石３が移動体２の移動方向に回転するとともに、付勢部材７には磁石３を逆方向に回転させる向きに付勢力が蓄積される。例えば、図５のように、移動体２が右方向に移動する場合、磁石３は反時計回りに回転する。やがて、磁石３が移動体２の一主面２ａ上の凹部２ｅと対向配置されると、磁石３と一主面２ａとの距離が広がるため、リラクタンス力が付勢力よりも弱くなり、磁石３は、付勢部材７の付勢力により、逆方向（図５の場合は時計回り）に回転する。
【００８４】
移動体２が一方向に移動している間は、磁石３が凸部２ｄと凹部２ｅに交互に対向配置されるため、上述した動作が交互に繰り返され、磁石３は軸部材３ａ周りに双方向に交互に回転する動作を行う。これにより、コイル４を鎖交する磁束が変化し、コイル４にて誘導起電力を発生させることができる。
【００８５】
次に、磁石３と移動体２の一主面２ａとの間に渦電流による反力が働く場合について説明する。磁石３が移動体２の一主面２ａ上の凸部２ｄと対向配置されると、凸部２ｄ上の磁石３との最近接位置の近傍には、電流の向きの異なる２つの渦電流が発生し、これら渦電流による磁束と磁石３からの磁束との反発力および誘引力、すなわち渦電流による反力により、磁石３は、移動体２の移動方向に、移動体２の一主面２ａの表面速度よりも遅い周速度で回転し、付勢部材７には磁石３を元の回転位置に戻そうとする付勢力が働く。その後、磁石３が一主面２ａ上の凹部２ｅと対向配置されると、渦電流による反力よりも付勢力の方が大きくなるため、磁石３は逆方向に回転する。これにより、リラクタンス力による磁石３の回転と同様に、移動体２が一方向に移動している間は、磁石３は軸部材３ａ周りに双方向に交互に回転する動作を行う。
【００８６】
図５の磁石３は、軸部材３ａ周りに回転するため、例えば軸部材３ａに図７に示すような標準電気機械９（Standard electric machine）を接続してもよい。標準電気機械９とは、軸部材３ａの回転を利用して駆動される駆動体である。駆動体は、例えば、軸部材３ａととともに回転する不図示のロータと、不図示のステータとを有する。ロータの回転により、負荷を駆動する。駆動体は、より具体的には、発電機や減速機などでもよい。また、駆動体は、軸部材３ａの回転力を利用して空気を圧縮するコンプレッサであってもよい。このように、駆動体には、軸部材３ａの回転力を電気力に変換するものだけでなく、軸部材３ａの回転力を機械力に変換するものも含まれる。
【００８７】
本実施形態による非接触発電機１も、第２の実施形態と同様に、例えば、歯車部材からなる移動体２の外周面に近接配置することで、歯車部材の回転速度を検出するセンサ等の電源電力を供給する目的で使用することができる。
【００８８】
なお、図５の磁石３の磁極の向きは一例であり、図３Ａ〜図３Ｄのような磁極の向きでもよい。ただし、移動体２の一主面２ａの凹凸形状によって発生する、リラクタンス力もしくは、渦電流による反力を有効に利用するためには、磁石３のサイズは、移動体２の凸部２ｄの面積内に収まるサイズが望ましい。また、必要な発電量を得るために、最適な発電量の非接触発電機を複数接続してもよい。
【００８９】
このように、第３の実施形態では、移動体２を一方向に移動させるだけで、円筒状の磁石３を軸部材３ａ周りに回転方向を交互に変えながら回転振動させることができる。よって、磁石３の外周面に対向配置されたコイル４に鎖交する磁束を周期的に変化させることができ、コイル４にて効率よく誘導電力を発生させることができる。
【００９０】
また、第３の実施形態の場合、円筒状の磁石３の外周面に沿ってコイル４を配置しており、磁石３は移動せずに軸部材３ａ周りに回転するため、非接触発電機１の左右方向のサイズを第２の実施形態よりも縮小することができる。よって、第３の実施形態によれば、省スペースで発電効率に優れた非接触発電機１を提供できる。
【００９１】
（第４の実施形態）
上述した第２および第３の実施形態では、移動体２の一主面２ａが凹凸形状である例を説明したが、移動体２の一主面２ａは平坦面であってもよい。
【００９２】
図８は図４と同じ構造の非接触発電機１を移動体２の平坦な一主面２ａに近接して対向配置させた例を示し、図９は図５と同じ構造の非接触発電機１を移動体２の平坦な一主面２ａに近接して対向配置させた例を示している。
【００９３】
図８および図９の移動体２の一主面２ａは平坦であるが、一主面２ａ上には、透磁率および導電率の少なくとも一方が互いに相違する第１部分２ｆと第２部分２ｇとが交互に配置されており、移動体２は、第１部分２ｆと第２部分２ｇとが並ぶ方向に移動する。
【００９４】
リラクタンス力を利用して磁石３を移動または回転させるには、移動体２の第１部分２ｆと第２部分２ｇは、透磁率が互いに相違している必要がある。例えば、第１部分２ｆが第２部分２ｇよりも透磁率が高いとすると、第１部分２ｆが磁石３と対向配置されている場合には、磁石３は移動体２の移動方向に移動または回転し、第２部分２ｇが磁石３と対向配置されている場合には、付勢部材７の付勢力により磁石３はその反対方向に移動または回転する。
【００９５】
渦電流による反力を利用して磁石３を移動または回転させるには、移動体２の第１部分２ｆと第２部分２ｇは、導電率が互いに相違している必要がある。例えば、第１部分２ｆが第２部分２ｇよりも導電率が高いとすると、第１部分２ｆが磁石３と対向配置されている場合には、磁石３は移動体２の移動方向に移動または回転し、第２部分２ｇが磁石３と対向配置されている場合には、付勢部材７の付勢力により磁石３はその反対方向に移動または回転する。
【００９６】
このように、磁石３が移動体２の平坦な一主面２ａに対向配置されている場合であっても、一主面２ａ上の透磁率および導電率の少なくとも一方を交互に変化させることにより、磁石３を双方向に移動または回転させることができる。
【００９７】
（第５の実施形態）
第５の実施形態は、磁石３を上下に振動させるものである。
【００９８】
図１０は本発明の第５の実施形態による非接触発電機１の正面図である。図１０の非接触発電機１は、第１方向ｘに移動する移動体２の第１方向ｘに延在する一主面２ａから離隔して配置される磁石３と、磁石３を第１方向ｘまたはその反対方向に付勢する付勢部材７と、磁石３から離隔して配置され第１方向ｘと交差する第２方向ｙに延在する磁石３の軸部材６と、磁石３および軸部材６に接続されて磁石３を軸部材６の周りに回転させる接続部材１０と、磁石３の磁束が鎖交するコイル４と、を備えている。
【００９９】
第１方向ｘは例えば鉛直方向であり、第２方向ｙは例えば水平方向である。移動体２は、例えば鉛直方向すなわち重力方向である下方に向かって移動する。なお、移動体２は、重力方向の反対方向（ば上方）に移動してもよいし、重力方向とその反対方向の双方向に移動してもよい。
【０１００】
磁石３は、接続部材１０によって軸部材６に接続されており、磁石３は軸部材６周りに回転自在とされている。初期状態では、磁石３は、付勢部材７と接続部材１０とで支持されて、所定の位置に停止している。この停止位置では、磁石３の一つの磁極端面は、移動体２の一主面２ａに対向配置されている。
【０１０１】
初期状態の典型的な一例として、移動体２の一主面２ａが鉛直方向に延在し、付勢部材７の付勢方向が上方の場合、接続部材１０の延在方向は水平方向に配置された状態で、磁石３は安定に停止する。
【０１０２】
コイル４は、磁石３からの磁束が鎖交する場所に配置される。例えば、磁石３の初期状態での配置場所を取り囲むようにコイル４を配置してもよい。
【０１０３】
初期状態から移動体２が一方向（例えば、重力方向である下方）に移動すると、移動体２の一主面２ａ上には渦電流が発生し、この渦電流による反力により、磁石３は移動体２の移動方向に移動する。例えば、移動体２が下方に移動する場合、磁石３も下方に移動する。磁石３が下方に移動すると、付勢部材７には、磁石３を元の釣り合い位置に戻そうとする付勢力が蓄積される。
【０１０４】
また、磁石３には、付勢部材７の他に、接続部材１０が接続されているため、図１０の破線で示すように、磁石３の一磁極端面と移動体２の一主面２ａとの距離は大きくなる。これにより、渦電流による反力よりも付勢部材７の付勢力の方が大きくなり、磁石３は移動体２の移動方向とは反対の方向（例えば上方）に移動する。磁石３が上方に移動すると、磁石３の一磁極端面と移動体２の一主面２ａとの距離が短くなり、かつ磁石３を下方に移動させようとする付勢力が付勢部材７に蓄積されるため、磁石３は再び下方に移動する。上記の動作を繰り返すことで、移動体２が一方向に移動していても、磁石３は、一方向とその反対方向に交互に移動する振動動作を行う。
【０１０５】
磁石３が例えば上下に振動すると、コイル４を鎖交する磁束が磁石３の振動周期に合わせて周期的に変化し、コイル４に誘導起電力が発生する。
【０１０６】
このように、第５の実施形態では、磁石３を移動体２の一主面２ａから離隔して対向配置させ、かつ磁石３を付勢部材７で付勢するとともに、磁石３を接続部材１０を介して軸部材６周りに回転自在とすることで、移動体２が一方向に移動しても、磁石３を一方向およびその反対方向に振動させることができる。
【０１０７】
上述した第１〜第５の実施形態における磁石３は、永久磁石でもよいし、電磁石でもよい。また、磁石３とヨーク５の形状も、図示されたものに限定されない。さらに、ヨーク５は場合によっては省略してもよい。
【０１０８】
本発明の態様は、上述した個々の実施形態に限定されるものではなく、当業者が想到しうる種々の変形も含むものであり、本発明の効果も上述した内容に限定されない。すなわち、特許請求の範囲に規定された内容およびその均等物から導き出される本発明の概念的な思想と趣旨を逸脱しない範囲で種々の追加、変更および部分的削除が可能である。
【符号の説明】
【０１０９】
１  非接触発電機、２  移動体、３  磁石、４  コイル、５  ヨーク、６  軸部材、７  付勢部材、８  支持部材、９  標準電気機械、１０  接続部材
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
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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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