Устройство для преобразования энергии механических колебаний подвески корпуса транспортного средства в электрическую энергию

Область техники.
Полезная модель относится к машиностроению, а именно к автомобильному транспорту, и более конкретно, к устройствам для подачи дополнительной электрической энергии в систему энергоснабжения транспортных средств путем использования энергии колебаний подвески корпуса транспортного средства.
Уровень техники.
В настоящее время большое внимание уделяется перспективным техническим решениям по созданию и совершенствованию параметров автотранспортных средств с тяговым электроприводом (см., например, «Энергоустановки автомобильного транспорта с тяговым электроприводом». Авторы: Лежнев Л.Ю., Хрипач Н.А., Шустров Ф.А., Папкин Б.А., Петриченко Д.А., Иванов Д.А., Татарников А.П., Коротков В.С., Неверов В.А. Монография, Тамбов, 2017 г.).
Также широко известны устройства для преобразования энергии механических колебаний подвески корпуса транспортного средства в электрическую энергию, например, из авторского свидетельства SU 765033, опубликованного 23.09.1980, МПК B60G13/18.
Наиболее близким по технической сущности является патент US4032820, опубликованный 28.06.1977, МПК B60K25/10, который описывает устройство для преобразования механической энергии в энергию для зарядки аккумуляторной батареи транспортного средства, имеющего шасси с осями колес, причем указанное устройство содержит муфты, приспособленные для закрепления на одной из осей, горизонтальный вращающийся вал, выполненный с возможностью сцепления с шасси транспортного средства, первый вертикальный преобразователь возвратно-поступательного движения, включающий в себя удлиненный корпус зубчатой рейки, функционально соединенный с упомянутой муфтой, зубчатую рейку, выполненную короче, чем упомянутый корпус зубчатой рейки, установленный в ней с возможностью скольжения для возвратно-поступательного перемещения относительно нее, зубчатое зацепление с упомянутой зубчатой рейкой, осевую муфту, приводящую в движение упомянутую шестерню к указанному валу, посредством чего упомянутый преобразователь движения реагирует на прерывистые и нерегулярные прямолинейные движения, полученные от неровностей дорожного покрытия, посредством упомянутой осевой муфты, для придания соответственно нерегулярным и однонаправленным крутящим моментам тяги к указанному валу; указанный вал оперативно соединен с ведомым соединением с упомянутой муфтой, вал, приводимый в движение указанным валом для единого с ним вращения и, тем самым, сглаживая эффекты упомянутых случайных и нерегулярных крутящих моментов тяги на указанном валу и, делая более регулярным и непрерывным вращение указанный вал и генератор электрического тока соединен с указанным валом и имеет проводник с выходным током, выполненный с возможностью электрического соединения при перезарядке с аккумуляторными батареями транспортного средства.
Технической проблемой указанного технического решения является то, что данное устройство может устанавливается только на балку заднего моста, то есть устройство невозможно установить на элемент подвески современного транспортного средства в местах крепления амортизатора.
Сущность полезной модели.
Указанная техническая проблема решается за счет того, что согласно предлагаемой полезной модели, устройство для преобразования энергии механических колебаний подвески корпуса транспортного средства в электрическую энергию, содержит: корпус амортизатора колеса транспортного средства с кронштейном крепления валов 2, который неподвижно закреплен на корпусе 1 транспортного средства, качающийся рычаг 11, соединенный с подвеской колеса, возвратную пружину подвески транспортного средства 12, а также рейку 8,  установленную на штоке амортизатора 9 колеса и получающую возвратно-поступательное движение от рычага 11, соединенного с колесом (на фигурах не показано) и возвратной пружиной 12 подвески, причем рейка выполнена с возможностью вращения, по меньшей мере, двух зубчатых колес привода 4, выполненных с возможностью передачи через, по меньшей мере, две разнонаправленные обгонные муфты 6, 7 вращения на ведомый вал 14, который вращает дополнительный генератор системы энергоснабжения транспортного средства.
В одном из вариантов осуществления устройства, первая, из двух указанных, обгонная муфта встроена в первое зубчатое колесо.
В другом варианте осуществления устройства, вторая, из двух указанных, обгонная муфта выполнена в отдельном корпусе и как одно целое со вторым зубчатым колесом
В другом варианте осуществления, устройство содержит паразитную шестерню, устанавливаемую между двумя зубчатыми колесами привода, для обеспечения одинакового направления их вращения.
Перечень чертежей.
Конструкция устройства изображена на фигурах 1 - 5:
На фигуре 1 изображен вид устройства спереди.
На фигуре 2 изображен вид устройства сверху.
На фигуре 3 изображен вид спереди рейки с двумя зубчатыми колесами привода и двумя разнонаправленными обгонными муфтами.
На фигуре 4 изображен вид устройства сбоку.
На фигуре 5 изображен вид устройства сзади.
Перечень позиций чертежей
На фигурах 1-5 цифрами обозначены следующие элементы:
1-  корпус транспортного средства;
2 - корпус амортизатора колеса транспортного средства с кронштейном крепления валов;
3 - конец ведомого вала-шестерни, присоединяемый к генератору;
4 - зубчатые колеса привода;
5 - шестерня паразитная;
6 - односторонняя муфта, связанная с зубчатым колесом;
7 - односторонняя муфта, встроенная в зубчатое колесо;
8 – рейка;
9 - шток амортизатора;
10 - подвижный кронштейн рейки;
11 - качающийся рычаг, соединенный с подвеской колеса;
12 - возвратная пружина подвески транспортного средства;
13 - ведущий вал;
14 - ведомый вал, присоединяемый к генератору;
15 – маховик ведомого вала, установленный на ведомом валу-шестерне;
16-  подвижный шарнир рейки.
Осуществление полезной модели.
Устройство согласно предлагаемой полезной модели работает следующим образом. Устройство содержит корпус амортизатора колеса транспортного средства с кронштейном крепления валов 2, который неподвижно закреплен на корпусе 1 транспортного средства, качающийся рычаг подвески колеса 11, соединенный с подвеской колеса, возвратную пружину подвески транспортного средства 12, а также рейку 8, которая приводится в возвратно-поступательное движение штоком амортизатора 9 колеса. При движении транспортного средства, происходит его покачивание на неровностях дороги, а также при разгоне и торможении, соответственно, происходит перемещение качающегося рычага 11 по отношению к корпусу транспортного средства 1. При этом происходит возвратно-поступательное движении рейки 8, которая через зубчатые колеса привода 4 и разнонаправленные обгонные муфты 6, 7 приводят во вращение ведомый вал 14, который вращает дополнительный генератор системы энергоснабжения транспортного средства. Кроме этого устройство содержит паразитную шестерню 5, устанавливаемую между двумя зубчатыми колесами привода 4, для обеспечения одинакового направления их вращения. Паразитная шестерня 5 сцепляет зубчатые колеса привода 4, являясь по отношению к одному из них ведомым, а по отношению к другому – ведущим, и далее изменяет направление вращения ведомого колеса на обратное, таким образом, обеспечивая одинаковое направление вращения ведомого вала 14 и, соответственно, вспомогательного генератора.  При этом достигается постоянное вращение ведомого вала 14, присоединенного к дополнительному генератору обеспечивается маховиком 15. Тем самым достигается получение дополнительной электрической энергии, которая подается в систему энергоснабжения транспортных средств.