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

Область техники
Полезная модель относится к машиностроению, а именно к транспортным средствам, и более конкретно к устройствам для подачи энергии в систему энергоснабжения транспортного средства путем использования энергии колебаний подвески корпуса транспортного средства относительно его колеса или катка.
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.
Технической проблемой указанного технического решения является то, что данное устройство может устанавливается только на балку моста, то есть устройство невозможно установить на элемент подвески современного транспортного средства в местах крепления амортизатора.
Сущность полезной модели
Техническим результатом полезной модели является реализация назначения устройства, а именно преобразование энергии механических колебаний подвески корпуса транспортного средства в электрическую энергию.
Указанная выше 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 2 амортизатора колеса транспортного средства, который неподвижно закреплен на корпусе 1 транспортного средства, с кронштейном крепления, по меньшей мере, один пьезоэлектрический элемент 5, качающийся рычаг 7, соединенный с подвеской колеса, возвратную пружину подвески транспортного средства 8, а также зубчатую кулачковую гребёнку 6,  установленную на кронштейне 9 держателя, соединённого со штоком 3 амортизатора, и получающую возвратно-поступательное движение от рычага 7, соединенного с подвеской колеса и возвратной пружины 8 подвески, причем указанная гребёнка 6 выполнена с возможностью преобразования возвратно-поступательного движения от колеса 11 транспортного средства, через рычаг 7, в механическое воздействие на пьезоэлектрический элемент 5, который в свою очередь создает электрический потенциал, создающий электрический ток, подаваемый в систему энергоснабжения транспортного средства.
Перечень чертежей
Конструкция устройства изображена на фигурах 1 - 2:
На фигуре 1 изображен вид устройства.
На фигуре 2 изображен увеличенный вид зубчатой кулачковой гребенки, выполненная с возможностью преобразования возвратно-поступательного движения колеса в механическое воздействие на пьезоэлектрический элемент.
Перечень позиций чертежей
На фигурах 1-2 цифрами обозначены следующие элементы:
1- корпус транспортного средства;
2 - корпус амортизатора колес транспортного средства с кронштейном крепления пьезоэлектрического элемента;
3 - шток амортизатора;
4 - нажимная пластинчатая пружина;
5 –пьезоэлектрический элемент;
6 - зубчатая кулачковая гребёнка;
7 - качающийся рычаг, соединенный с подвеской колеса;
8 - возвратная пружина;
9 - кронштейн держателя зубчатой кулачковой гребёнки;
10 – шарнир;
11 – колесо.
Осуществление полезной модели
Устройство согласно предлагаемой полезной модели работает следующим образом. Устройство содержит корпус 1 транспортного средства, корпус 2 амортизатора колеса с кронштейном крепления пьезоэлектрического элемента 5. К подвижному штоку амортизатора 3 крепится кронштейн держателя 9 зубчатой кулачковой гребёнки 6. Качающийся рычаг 7, соединенный с подвеской колеса, который прикреплен к оси колеса 11, перемещается вверх - вниз под воздействием неровностей дороги и возвратной пружины 8 подвески транспортного средства.
При качании транспортного средства, возникает возвратно-поступательное движение зубчатой кулачковой гребёнки 6 и её зубцы воздействуя на нажимную пластинчатую пружину 4, воздействуют тем самым на пьезоэлектрический элемент 5, который в свою очередь создает электрический потенциал, создающий электрический ток, подаваемый в систему энергоснабжения транспортного средства.
Специалисту понятно, что конкретный вариант осуществления нажимного элемента может отличаться от нажимной пластинчатой пружины, описанной в данной заявке, при сохранении основной функции по преобразованию возвратно-поступательного движения от колеса транспортного средства, через рычаг и гребёнку, в механическое воздействие на пьезоэлектрический элемент. Например, может использоваться иная форма нажимного элемента.
Также специалисту понятно, что конкретный вариант осуществления пьезоэлектрического элемента может отличаться от описанного в данной заявке, при сохранении его основной функции по созданию электрического потенциала и создании электрического тока. Например, может использоваться несколько пьезоэлектрических элементов, объединённых в батарею.
Таким образом, при использовании устройства, достигается назначение заявленной модели по получению электрической энергии, путем преобразования энергии механических колебаний подвески корпуса транспортного средства.