BR202021006106U2

BR202021006106U2 - ARRANGEMENT INTRODUCED IN A DEVICE FOR ENERGY GENERATION FROM MOVING A BICYCLE

Info

Publication number: BR202021006106U2
Application number: BR202021006106-0U
Authority: BR
Inventors: Rogério Ivair Auler
Original assignee: Rogério Ivair Auler
Priority date: 2021-03-30
Filing date: 2021-03-30
Publication date: 2023-03-21

Abstract

Trata-se de um produto que gera uma carga rápida para aparelhos de telefone, GPS ou lanternas, exatamente o que ciclistas precisam quando saem em passeios longos – especialmente quando o smartphone também possui a função de GPS, de fácil instalação, remoção e sem a necessidade de adaptações especiais para o funcionamento. A geração de energia a partir do esforço humano, através do produto em questão, é capaz de transformar uma carga de 3V a 30V (AC) e drenar uma tensão de 5V com 1A de corrente estabilizada (DC) para a carga dos dispositivos, assim como a manutenção do funcionamento destes. O conjunto é composto de um dínamo comercial (1), pequeno e adequado para a colocação na bicicleta com braçadeiras comuns (2), encontradas em qualquer ferragem, para a fixação do dínamo na barra da bicicleta, de forma que a coroa deste dínamo esteja posicionada sobre o pneu para que, ao movimento do ciclista, produza o movimento necessário para que o dínamo gere uma tensão não estabilizada numa faixa entre 3V e 30V. Um cabo (3) é conectado ao dínamo e este transfere a tensão e corrente geradas para o circuito (4) com um conector comum (5). O circuito, que proporciona a conversão de energia de corrente alternada para corrente contínua, está disposto em uma caixa (4) suficientemente pequena para que seja facilmente fixada em um ponto da bicicleta que fique confortável e prático para o ciclista (normalmente na barra central do quadro), possui uma entrada USB (6) para que sejam conectados quaisquer dispositivos que possuem faixa de funcionamento de 5 volts. Desta forma, o ciclista produz a própria energia que pode ser utilizado para manter o telefone celular em carregamento durante o seu passeio - ou mesmo para manter em carga uma lanterna de alerta e iluminação. Como a tensão e a corrente de saída são estabilizadas, outros dispositivos como aparelhos específicos de GPS podem ser conectados para a carga. Ressalta-se que o dispositivo não armazena energia, sendo o seu funcionamento estritamente ativado durante o ato de pedalar do usuário.

It is a product that generates a quick charge for telephone devices, GPS or flashlights, exactly what cyclists need when they go out on long rides – especially when the smartphone also has the GPS function, which is easy to install, remove and without the need for maintenance. need for special adaptations for operation. The generation of energy from human effort, through the product in question, is capable of transforming a load from 3V to 30V (AC) and draining a voltage of 5V with 1A of stabilized current (DC) to load the devices, as well how to maintain their operation. The set is made up of a commercial dynamo (1), small and suitable for placing on the bicycle with common clamps (2), found in any hardware, for fixing the dynamo on the bicycle bar, so that the crown of this dynamo is positioned on the tire so that the movement of the cyclist produces the necessary movement for the dynamo to generate an unstabilized voltage in a range between 3V and 30V. A cable (3) is connected to the dynamo and it transfers the generated voltage and current to the circuit (4) with a common connector (5). The circuit, which provides the conversion of energy from alternating current to direct current, is arranged in a box (4) small enough to be easily fixed in a point of the bicycle that is comfortable and practical for the cyclist (normally in the central bar of the panel), has a USB input (6) to connect any devices that have a working range of 5 volts. In this way, the cyclist produces his own energy that can be used to keep the cell phone charging during his ride - or even to keep a warning flashlight and lighting on charge. As the output voltage and current are stabilized, other devices such as specific GPS devices can be connected to the load. It should be noted that the device does not store energy, and its operation is strictly activated during the user's pedaling act.

Description

ARRANGEMENT INTRODUCED IN A DEVICE FOR ENERGY GENERATION FROM MOVING A BICYCLE

field of invention

[001] O campo da invenção deste pedido de modelo de utilidade é o de geração de energia limpa, focada em equipamentos e dispositivos cuja carga de tensão não exceda 6V, como por exemplo aparelhos de telefone (smartphones), de GPS, lanternas ou qualquer dispositivo com funcionamento normalmente estabelecido em 5V. O campo da invenção está diretamente associado a veículos de 2 rodas tracionados por esforço físico como o de bicicletas. A geração de energia a partir do esforço humano, através do produto em questão, é capaz de transformar uma carga de 3V a 30V (AC) e drenar uma tensão de 5V com 1A de corrente estabilizadas (DC) para a carga dos dispositivos citados, assim como a manutenção do funcionamento destes em função do carregamento.[001] The field of invention of this utility model application is the generation of clean energy, focused on equipment and devices whose voltage load does not exceed 6V, such as telephone devices (smartphones), GPS, flashlights or any device with normal operation established at 5V. The field of the invention is directly associated with 2-wheel vehicles driven by physical effort such as bicycles. The generation of energy from human effort, through the product in question, is capable of transforming a load from 3V to 30V (AC) and draining a voltage of 5V with 1A of stabilized current (DC) to load the aforementioned devices, as well as the maintenance of their operation depending on the load.

Fundamentals of the invention

[002] Existem dispositivos que geram uma tensão de 12V para manter uma lanterna acesa enquanto um ciclista pedala. Outro dispositivo na forma de um dínamo pode ser integrado ao cubo dos pedais. Entretanto, nenhum destes explora o conceito que é objeto deste modelo de utilidade. O produto em questão fornece energia estabilizada e segura para carregar smartphones e outros aparelhos a partir da movimentação normal da bicicleta criada pelo ciclista ao utilizá-la. O objetivo principal deste produto é obter uma tensão para o carregamento de aparelhos celulares, GPS, lanternas ou qualquer produto de 5V, somente com a movimentação da bicicleta e sem depender de outra fonte de energia. O princípio deste modelo de utilidade é o acoplamento de um dínamo ao pneu da bicicleta, que gera uma energia de corrente alternada a qual transformada em corrente continua a partir de um circuito desenvolvido e integrado ao conjunto. Na transição entre a geração de corrente alternada pelo dínamo e este circuito, a tensão é reduzida até chegar em 5 volts estabilizados e, desta forma, podendo ser usada para o carregamento de smartphones, GPS, lanternas ou qualquer aparelho nesta faixa de tensão.[002] There are devices that generate a voltage of 12V to keep a flashlight on while a cyclist pedals. Another device in the form of a dynamo can be integrated into the pedal hub. However, none of these explore the concept that is the object of this utility model. The product in question provides stabilized and safe energy to charge smartphones and other devices from the normal movement of the bicycle created by the cyclist when using it. The main objective of this product is to obtain a voltage for charging cell phones, GPS, flashlights or any 5V product, just by moving the bicycle and without depending on another energy source. The principle of this utility model is the coupling of a dynamo to the bicycle tire, which generates alternating current energy which is transformed into direct current from a circuit developed and integrated into the set. In the transition between the generation of alternating current by the dynamo and this circuit, the voltage is reduced until it reaches 5 stabilized volts and, therefore, can be used to charge smartphones, GPS, flashlights or any device in this voltage range.

[003] Em busca na base de dados do INPI não foram encontrados produtos similares que utilizam do mesmo fundamento para a carga de aparelhos de telefone e outros dispositivos com até 6V de tensão. Seleciona-se, desta forma, pedidos de patentes com soluções análogas, mostrando que no estado da técnica temos um produto do qual pleiteia-se o modelo de utilidade por uma caracterização com o mínimo de novidade e atividade inventiva.[003] A search in the INPI database did not find similar products that use the same foundation for charging telephone sets and other devices with up to 6V voltage. In this way, patent applications with similar solutions are selected, showing that in the state of the art we have a product whose utility model is claimed for a characterization with a minimum of novelty and inventive activity.

[004] Processo BR 11 2018 077421 9 A2 - SISTEMA DE SENSOR DE TORQUE, MÉTODO DE MEDIÇÃO DE SINAL DE TORQUE, E, BICICLETA ELÉTRICA ASSISTIDA, cujo resumo é “Um sistema de sensor de torque, um método de medição de sinal de torque e uma bicicleta elétrica assistida, relacionados ao campo técnico de transporte, que solucionam o problema técnico dos sistemas de sensor de torque atuais que no geral precisam de um eixo de entrada de potência para rodar a fim de medir precisamente força da pedalada provida por um ciclista. O sistema de sensor de torque compreende: um mecanismo de engrenagem planetária (1), o mecanismo de engrenagem planetária (1) compreendendo um componente de entrada de potência, um componente de saída de potência e um componente de detecção de torque; o componente de detecção de torque é provido com um elastômero (2), um sensor de torque (3) sendo provido no elastômero (2); quando força externa é alimentada por meio do componente de entrada de potência do mecanismo de engrenagem planetária (1) e liberada por meio do componente de saída de potência, a força de reação da potência de saída do mecanismo de engrenagem planetária (1) é transferida para o elastômero (2) do componente de detecção de torque, iniciando deformação do elastômero (2), enquanto o sensor de torque (3) obtém a magnitude de torque de entrada por meio da medição da deformação do elastômero (2).[004] Case BR 11 2018 077421 9 A2 - TORQUE SENSOR SYSTEM, TORQUE SIGNAL MEASUREMENT METHOD, AND, ASSISTED ELECTRIC BIKE, the summary of which is “A torque sensor system, a torque signal measurement method and an assisted electric bicycle, related to the technical field of transportation, which solve the technical problem of current torque sensing systems which generally need a power input shaft to rotate in order to accurately measure pedaling force provided by a cyclist . The torque sensor system comprises: a planetary gear mechanism (1), the planetary gear mechanism (1) comprising a power input component, a power output component and a torque sensing component; the torque detection member is provided with an elastomer (2), a torque sensor (3) is provided on the elastomer (2); When external force is fed through the power input component of the planetary gear mechanism (1) and released through the power output component, the reaction force of the output power of the planetary gear mechanism (1) is transferred to the elastomer (2) of the torque detection component, initiating deformation of the elastomer (2), while the torque sensor (3) obtains the input torque magnitude by measuring the deformation of the elastomer (2).

[005] Processo BR 11 2018 077443 0 A2 - MOTOR INCORPORADO PARA UMA BICICLETA, E, BICICLETA ELÉTRICA, cujo resumo é “Um motor incorporado para uma bicicleta e uma bicicleta elétrica, que se relacionam ao campo técnico da bicicleta elétrica, e aborda os problemas técnicos na técnica anterior da estrutura complexa e baixa precisão de medição dos sensores de torque nos motores incorporados para bicicleta. O motor incorporado para a bicicleta compreende: um invólucro do motor (011), um estator interior do motor (012) fixado no invólucro do motor (011) por meio de uma estrutura do estator interior; um rotor exterior do motor (013) instalado na estrutura do estator interior, o rotor exterior do motor (013) e um eixo de saída do corpo do motor (014) estando conectado em um todo; um primeiro mecanismo de engrenagem planetária (015) arranjado na estrutura do estator interior, o primeiro mecanismo de engrenagem planetária (015) sendo usado para aumentar a força humana de entrada antes da saída da mesma; um anel de engrenagem exterior do primeiro mecanismo de engrenagem planetária (015) está conectado a um corpo elástico (031), o corpo elástico (031) estando arranjado fixamente na estrutura do estator interior; um sensor de torque (032) está arranjado no corpo elástico (031), o sensor de torque (032) sendo usado para medir a força de pedalada provida por um ciclista para a bicicleta.”[005] Process BR 11 2018 077443 0 A2 - BUILT-IN MOTOR FOR A BICYCLE, AND, ELECTRIC BIKE, whose summary is “A built-in motor for a bicycle and an electric bicycle, which relate to the technical field of the electric bicycle, and addresses the Technical problems in the prior art of the complex structure and low measurement accuracy of torque sensors in bicycle built-in motors. The built-in motor for the bicycle comprises: a motor housing (011), an inner motor stator (012) attached to the motor housing (011) by means of an inner stator frame; an outer rotor of the motor (013) installed in the structure of the inner stator, the outer rotor of the motor (013) and an output shaft of the motor body (014) being connected into one whole; a first planetary gear mechanism (015) arranged in the inner stator structure, the first planetary gear mechanism (015) being used to increase human input force before output thereof; an outer gear ring of the first planetary gear mechanism (015) is connected to an elastic body (031), the elastic body (031) being fixedly arranged in the inner stator structure; a torque sensor (032) is arranged in the elastic body (031), the torque sensor (032) being used to measure the pedaling force provided by a cyclist to the bicycle.”

[006] Processo BR 11 2020 000776 5 A2, cujo resumo trata de “Um sistema de fixação para fixar uma bicicleta elétrica a uma estrutura de acoplamento de bicicleta que inclui um conjunto de conexão fêmea montável na estrutura de acoplamento de bicicleta e um conjunto de conexão macho montável na bicicleta elétrica e dimensionado para ser recebido dentro de um recesso cônico do conjunto de conexão fêmea. Quando recebidos, os primeiros elementos de acoplamento de corrente do conjunto fêmea interagem eletricamente com os segundos elementos de acoplamento de corrente do conjunto macho, o que pode permitir que o fluxo de corrente entre eles carregue uma bateria da bicicleta elétrica. Um sistema de suporte para bicicletas inclui bicicletas elétricas, docas para bicicleta, um módulo de carregamento que pode ser operado para receber energia elétrica de uma fonte de energia externa e um controlador de carregamento para ajustar o nível de energia elétrica fornecido aos módulos de carregamento lateral da doca que carregam módulos de bateria de bicicletas elétricas acopladas para isso. Também é fornecido um método para gerenciar o carregamento. Uma bicicleta elétrica é operável para receber um perfil de condução do usuário de um dispositivo externo e um módulo de controle do motor é operável para ajustar a operação do motor da bicicleta elétrica com base no perfil de condução do usuário.”[006] Case BR 11 2020 000776 5 A2, the summary of which deals with “A fastening system for attaching an electric bicycle to a bicycle coupling structure that includes a female connection assembly mountable on the bicycle coupling structure and a set of E-bike mountable male connection and sized to be received within a tapered recess of the female connection assembly. When received, the first female set current coupling elements electrically interact with the second male set current coupling elements, which may allow current to flow between them to charge an electric bicycle battery. A bicycle rack system includes electric bicycles, bicycle docks, a charge module that can be operated to receive electrical power from an external power source, and a charge controller to adjust the level of electrical energy delivered to the sideload modules. from the dock that charge battery modules from electric bicycles attached to it. A method to manage loading is also provided. An electric bicycle is operable to receive a user's riding profile from an external device, and an engine control module is operable to adjust the operation of the electric bicycle's motor based on the user's riding profile.”

[007] Processo BR 11 2016 019011 4 A2 - BARRA DE SUPORTE E CARREGADOR DE BICICLETA, cujo resumo trata “A presente invenção refere-se a uma barra de suporte de carregador de bicicleta que tem um dispositivo de pega de extremidade de bicicleta (4) em uma primeira extremidade de uma barra espaçadora tubular (2) e um dispositivo de pega de extremidade de carregador (5) na segunda extremidade. O dispositivo de pega de extremidade de bicicleta pode ser uma correia flexível (42) com uma alavanca de tensionamento (43) e uma trava operada por chave (6). O dispositivo de pega de extremidade de carregador (5) pode ser uma retenção rígida com mordentes opostos (51, 52) conectados em uma articulação (54) e fechados liberáveis por um mecanismo de engate operado por um carro de carregador longitudinalmente deslizável (55) que carrega um batente do engate. O engate é liberado para abrir o dispositivo de pega de extremidade de carregador (5) puxando sobre o fio de um cabo Bowden (8) o qual se estende ao longo do meio da barra espaçadora tubular, e tem uma alavanca de atuação (7) exposta através de uma janela na pega de extremidade de bicicleta (4), de modo a ser acessível somente quando a pega de extremidade de bicicleta (4) está aberta.”[007] Case BR 11 2016 019011 4 A2 - BICYCLE CARRIER AND SUPPORT BAR, whose summary deals with “The present invention relates to a bicycle loader support bar that has a bicycle end grip device (4 ) at a first end of a tubular spacer bar (2) and a magazine end grip device (5) at the second end. The bicycle end grip device may be a flexible belt (42) with a tensioning lever (43) and a key operated latch (6). The loader end gripping device (5) may be a rigid retainer with opposing jaws (51, 52) connected at a hinge (54) and closed releasably by a hitch mechanism operated by a longitudinally sliding loader carriage (55) bearing a hitch stop. The latch is released to open the magazine end grip device (5) by pulling on the strand of a Bowden cable (8) which runs along the middle of the tubular spreader bar, and has an actuating lever (7) exposed through a window in the bicycle end handle (4) so as to be accessible only when the bicycle end handle (4) is open.”

[008] Processe BR 11 2016 001799 4 A2 - DISPOSITIVO E PROCESSO DE REGULAÇÃO DA POTÊNCIA DE ASSISTÊNCIA DE UMA BICICLETA COM ASSISTÊNCIA ELÉTRICA, cujo resumo trata “A presente invenção se refere a um dispositivo de regulação da potência de assistência de uma bicicleta munida de uma máquina elétrica de assistência, o dispositivo compreendendo: - Meios para detectar o sentido de rotação do pedaleiro da bicicleta, - Meios para medir a velocidade de uma roda da bicicleta, - Meios para calcular, a partir da informação de velocidade, uma potência total do veículo, e - Meios para determinar, a partir da potência total calculada, do sentido de rotação do pedaleiro e de um fator de assistência escolhido pelo ciclista, um valor nominal em potência do motor elétrico. A invenção também se refere a um processo de regulação da potência de assistência de uma bicicleta com assistência elétrica.”[008] Process BR 11 2016 001799 4 A2 - DEVICE AND PROCESS FOR ADJUSTING THE POWER OF ASSISTANCE OF A BICYCLE WITH ELECTRIC ASSISTANCE, whose summary deals with “The present invention refers to a device for regulating the power of assistance of a bicycle equipped with an electric assistance machine, the device comprising: - means for detecting the direction of rotation of the bicycle crankset, - means for measuring the speed of a bicycle wheel, - means for calculating, from the speed information, a total power of the vehicle, and - Means to determine, from the total calculated power, the direction of rotation of the crankset and an assistance factor chosen by the cyclist, a nominal value in power of the electric motor. The invention also relates to a process for regulating the assistance power of a bicycle with electric assistance.”

[009] Processo BR 11 2015 032206 9 A2 - DISPOSITIVO DE ASSISTÊNCIA ELÉTRICA PARA BICICLETA E BICICLETA EQUIPADA COM O DITO DISPOSITIVO, cujo resumo trata “A invenção se refere em especial a um dispositivo de assistência elétrica para bicicleta, o dito dispositivo compreendendo: - uma máquina elétrica (2) que compreende um rotor, - meios de fixação (4) da máquina elétrica, - uma bateria (7) para alimentar a máquina elétrica, - meios de controle da máquina elétrica, - um pinhão motor (3) acionado pelo rotor da máquina elétrica, e - uma armação (10), o dito dispositivo sendo caracterizado pelo fato de que o pinhão motor é próprio para engrenar tangencialmente com uma denteadura complementar (51) solidária de uma cinta (5) de uma roda traseira (61) da bicicleta e pelo fato de que os meios de fixação são levados pela armação, a armação compreendendo braços (101, 102, 103, 104) próprios para ser fixados sobre o eixo da roda traseira da bicicleta.”[009] Process BR 11 2015 032206 9 A2 - ELECTRICAL ASSISTANCE DEVICE FOR BICYCLES AND BICYCLES EQUIPPED WITH SAID DEVICE, the summary of which deals with “The invention refers in particular to an electrical assistance device for bicycles, said device comprising: - an electric machine (2) comprising a rotor, - fastening means (4) for the electric machine, - a battery (7) for powering the electric machine, - means for controlling the electric machine, - a driven pinion (3) by the rotor of the electric machine, and - a frame (10), said device being characterized by the fact that the motor pinion is adapted to mesh tangentially with a complementary cog (51) attached to a strap (5) of a rear wheel ( 61) of the bicycle and by the fact that the fastening means are carried by the frame, the frame comprising arms (101, 102, 103, 104) adapted to be fixed on the axle of the rear wheel of the bicycle.”

[0010] Processo MU 9001888-5 U2 - CONVERSÃO DE BICICLETA ERGOMÉTRICA EM GERADORA DE ELETRICIDADE, cujo resumo é “Compreende o presente modelo de utilidade a uma disposição introduzida na bicicleta ergométrica, que consiste na introdução de um gerador elétrico hub (9) dentro da roda de inércia (8), para permitir a conversão da energia mecânica daquele que pedala em energia elétrica. Esta energia elétrica poderá ser usada no momento da sua produção, ou então armazenada em baterias para mais tarde energizar sistemas de iluminação, notebooks, televisores ou qualquer eletrodoméstico que tenha consumo compatível ao produzido por aquele que pedala.”[0010] Process MU 9001888-5 U2 - CONVERSION OF AN ERGOMETRIC BIKE INTO ELECTRICITY GENERATOR, the summary of which is “This utility model comprises a provision introduced in the exercise bike, which consists of introducing an electric generator hub (9) inside of the inertia wheel (8), to allow the conversion of the mechanical energy of the person pedaling into electrical energy. This electrical energy can be used at the time of its production, or stored in batteries to later energize lighting systems, notebooks, televisions or any household appliance that has a consumption compatible with that produced by the pedaler.”

[0011] Processo BR 10 2019 014796 2 A2 - SISTEMA DE CARREGAMENTO SOLAR PORTÁTIL, ADAPTÁVEL E UNIVERSAL PARA VEÍCULOS ELÉTRICOS, cujo resumo é “Sistema de carregamento solar portátil, adaptável e universal para veículos elétricos. Kit de carregamento para bicicleta elétrica, patinete, triciclos entre outros, a energia solar fotovoltaica. A invenção é constituída por um sistema físico e eletrônico, instalável em veículos elétricos, com energia proveniente de placas fotovoltaicas, que produzem energia elétrica com a incidência de luz do Sol ou do ambiente, com o objetivo do carregamento móvel do sistema de baterias do veículo. O circuito eletrônico, é composto de 3 painéis solares, de 20w e 12 volts cada, ligados em paralelo, com a obtenção de 12 volts e 60 watts, ligados à um elevador de tensão com eficiência de 98%, regulador de voltagem de entrada e de saída independentes e micro sistema de controle de carga. O sistema proposto, pode recarregar baterias de 13 volts, 24 volts, 36 volts, 48 volts ou 72 volts, com o veículo parado ou em movimento.”[0011] Process BR 10 2019 014796 2 A2 - PORTABLE, ADAPTABLE AND UNIVERSAL SOLAR CHARGING SYSTEM FOR ELECTRIC VEHICLES, whose summary is “Portable, adaptable and universal solar charging system for electric vehicles. Charging kit for electric bicycles, scooters, tricycles, among others, using photovoltaic solar energy. The invention consists of a physical and electronic system, installable in electric vehicles, with energy from photovoltaic panels, which produce electricity with the incidence of sunlight or the environment, with the aim of mobile charging the vehicle battery system. . The electronic circuit is composed of 3 solar panels, 20w and 12 volts each, connected in parallel, obtaining 12 volts and 60 watts, connected to a voltage elevator with 98% efficiency, input voltage regulator and independent output ports and micro load control system. The proposed system can recharge 13-volt, 24-volt, 36-volt, 48-volt or 72-volt batteries, with the vehicle stationary or moving.”

[0012] Processo BR 10 2016 006903 3 A2 - ESTRUTURA DE PEDAL DE BICICLETA CAPAZ DE ACIONAR ENERGIA AUXILIAR, cujo resumo é “por tratar-se a presente invenção de uma estrutura de pedal de bicicleta capaz de acionar energia auxiliar, que inclui uma base, uma unidade de luva, um virabrequim, pedivelas e uma unidade sensora de força da pisada. A unidade de luva tem uma primeira e uma segunda luva dispostas em duas aberturas da base. O virabrequim é montado na primeira e na segunda luva e, portanto, disposto rotativamente na base. As pedivelas são acopladas a duas extremidades do virabrequim, que se estendem em direções opostas e são substancialmente perpendiculares ao virabrequim, sendo que cada uma das pedivelas tem um pedal para a rotação do virabrequim mediante a força da pisada. A unidade sensora de força da pisada possui placas piezelétricas dispostas pelo menos na primeira e na segunda luva e acima do virabrequim. A estrutura de pedal de bicicleta é montada sobre um chassi de bicicleta e conectada a um sistema de controle de propulsão, para acionar o sistema de controle de propulsão, de modo a gerar e fornecer energia auxiliar modulada digital para a estrutura de pedal de bicicleta.”[0012] Process BR 10 2016 006903 3 A2 - BICYCLE PEDAL STRUCTURE CAPABLE OF DRIVING AUXILIARY ENERGY, the summary of which is “because the present invention is a bicycle pedal structure capable of activating auxiliary energy, which includes a base , a sleeve unit, a crankshaft, cranks and a foot force sensing unit. The sleeve unit has a first and a second sleeve disposed in two openings in the base. The crankshaft is mounted on the first and second sleeve and is therefore rotatably arranged in the base. The cranks are attached to two ends of the crankshaft, which extend in opposite directions and are substantially perpendicular to the crankshaft, each of the cranks having a pedal for rotating the crankshaft by stepping on it. The foot force sensing unit has piezoelectric plates arranged at least in the first and second sleeve and above the crankshaft. The bicycle pedal frame is mounted on a bicycle frame and connected to a propulsion control system to drive the propulsion control system to generate and supply digitally modulated auxiliary power to the bicycle pedal frame. ”

[0013] Ao fazer uma busca simples em sites como os de marketplaces e de vendas de produtos em geral, encontra-se produtos à venda que usam o mesmo princípio de um dínamo para a geração de energia e alimentar uma lanterna.[0013] By doing a simple search on sites such as marketplaces and product sales in general, you will find products for sale that use the same principle as a dynamo to generate energy and power a flashlight.

[0014] Uma solução em específica foi encontrada, de um grande fabricante de peças para bicicletas, que é um dínamo para ser incorporado junto ao cubo dos pedais. Porém, trata-se de uma solução que é integrada ao conjunto do pedal (com necessidade de instalação e manutenção por pessoas especializadas – não é facilmente desmontável). Tal solução trabalha de forma constante, gerando um esforço maior do ciclista mesmo não sendo usado com o fim de gerar energia. Além disso, a solução não pode ser retirada ou desinstalada facilmente pelo ciclista sem ferramentas específicas.[0014] A specific solution was found, from a large manufacturer of bicycle parts, which is a dynamo to be incorporated next to the pedal hub. However, it is a solution that is integrated into the pedal assembly (with the need for installation and maintenance by specialized people – it is not easily dismantled). Such a solution works constantly, generating a greater effort from the cyclist even if it is not used for the purpose of generating energy. Furthermore, the solution cannot be easily removed or uninstalled by the cyclist without specific tools.

[0015] Existem outras alternativas facilmente encontradas no mercado que utilizam dínamos para a geração de energia para manter lanternas acessas e em carga. Estas soluções, no entanto, não utilizam da simplicidade de um circuito que, integrado ao dínamo posicionado para movimentar-se a partir da fricção do pneu, entrega de forma estabilizada uma tensão de 5V e uma corrente de 1A em uma porta USB, do qual podem ser conectados aparelhos como smartphones, GPS e lanternas. Ainda, o produto que é objeto do pedido de patente de modelo de utilidade, gera menos esforço para o ciclista, visto que o local de instalação do aparelho (colocando-se em fricção no pneu), exige menos velocidade da bicicleta para gerar a energia necessária, enquanto a solução citada no parágrafo [0014] , que é instalado no cubo, precisa mais velocidade e esforço do ciclista.[0015] There are other alternatives easily found on the market that use dynamos to generate energy to keep flashlights lit and charged. These solutions, however, do not use the simplicity of a circuit that, integrated into the dynamo positioned to move based on the friction of the tire, delivers a stabilized voltage of 5V and a current of 1A to a USB port, from which Devices such as smartphones, GPS and flashlights can be connected. Still, the product that is the object of the utility model patent application, generates less effort for the cyclist, since the place where the device is installed (putting friction on the tire), requires less speed from the bicycle to generate energy. necessary, while the solution cited in paragraph [0014] , which is installed on the hub, needs more speed and effort from the cyclist.

[0016] Atualmente a grande maioria dos ciclistas utiliza acessórios para a sua prática, mesmo que seja para passeios em finais de semana ou em grupo. Percebe-se a cada dia a formação de grupos de ciclistas amadores que se reúnem periodicamente para passeios e voltas coletivas, pois a questão de segurança impera especialmente nas cidades que nem sempre possuem uma estrutura adequada para o ciclismo, além de um trânsito relativamente caótico.[0016] Currently, the vast majority of cyclists use accessories for their practice, even if it is for weekend or group rides. It is noticed every day the formation of groups of amateur cyclists who meet periodically for rides and collective rides, as the issue of safety prevails especially in cities that do not always have an adequate structure for cycling, in addition to relatively chaotic traffic.

[0017] Muitos dos acessórios adquiridos por ciclistas são os suportes para apoio do aparelho de telefone, em alguns casos fazendo o papel como um GPS através de aplicativos. Outro acessório comumente instalado por ciclistas amadores e profissionais são lanternas de alto desempenho, normalmente em “led”, posicionadas através de suportes no guidão ou no quadro da bicicleta. Estas lanternas de alto desempenho exigem, quase sempre, uma boa carga de baterias (e peças extras), devido ao alto consumo pelo tempo de passeio. Ressalta-se que, por questões de segurança, normalmente os ciclistas também ativam tais lanternas em modo “estroboscópio” para alertar pedestres e motoristas em geral – seja durante a noite e mesmo durante o dia.[0017] Many of the accessories purchased by cyclists are supports to support the telephone device, in some cases acting as a GPS through applications. Another accessory commonly installed by amateur and professional cyclists are high-performance flashlights, usually in “LED”, positioned through brackets on the handlebars or on the bicycle frame. These high performance flashlights almost always require a good charge of batteries (and extra parts), due to the high consumption during the tour time. It should be noted that, for safety reasons, cyclists usually also activate such flashlights in “strobe” mode to alert pedestrians and drivers in general – whether during the night or even during the day.

[0018] Não há um equipamento que, ao mesmo tempo possa fazer uma carga de energia para um aparelho de telefone celular ou GPS e, ao mesmo tempo, servir para uma carga de rápida ou longa duração nas lanternas. Desta forma, o problema técnico solucionado por este pedido de patente é a geração de energia de forma simples e eficaz, através de peças e componentes existentes no mercado e de baixíssimo custo, tendo como o princípio fundamental a pedalada do ciclista atrelada a um dínamo, com um dispositivo eletrônico que faz a conversão de corrente alternada para contínua, entregando uma tensão final e estabilizada de 5V e 1A.[0018] There is no equipment that, at the same time, can charge energy for a cell phone or GPS device and, at the same time, serve for a quick or long-term charge in flashlights. In this way, the technical problem solved by this patent application is the generation of energy in a simple and effective way, through parts and components available in the market and at a very low cost, having as the fundamental principle the pedaling of the cyclist linked to a dynamo, with an electronic device that converts alternating current to direct current, delivering a final and stabilized voltage of 5V and 1A.

[0019] Dentre as vantagens apresentadas, temos um conjunto de baixo custo, de fácil instalação e que não utiliza de componentes críticos da bicicleta (como o cubo do pedal). A forma de integrar o produto na bicicleta se dá através da fixação deste junto ao “garfo” do pneu, sem comprometer qualquer parte da bicicleta, assim como o conforto do usuário. Desta forma, a instalação do produto não compromete em nada o desempenho do equipamento de locomoção, assim como não ocasiona danos ao ciclista. O fato de que o produto que é objeto deste pedido de modelo de utilidade não faz necessária a instalação em componentes críticos como partes internas (caixa do pedal, por exemplo) torna mais fácil a adoção também por ciclistas mais experientes e profissionais – especialmente considerando produtos novos cuja garantia não permite a interferência em determinados componentes da bicicleta. O produto em questão é portátil, fácil de instalar, pode ser colocado e retirado sem prejuízo na bicicleta quantas vezes forem necessárias e sem a necessidade de ferramentas especiais.[0019] Among the advantages presented, we have a low-cost, easy-to-install set that does not use critical bicycle components (such as the pedal hub). The way to integrate the product into the bicycle is by attaching it to the “fork” of the tire, without compromising any part of the bicycle, as well as the user's comfort. In this way, the installation of the product does not compromise the performance of the locomotion equipment in any way, nor does it cause damage to the cyclist. The fact that the product that is the subject of this utility model application does not require installation on critical components such as internals (pedal box, for example) makes it easier to be adopted by more experienced and professional cyclists as well – especially considering products new ones whose guarantee does not allow interference with certain components of the bicycle. The product in question is portable, easy to install, can be placed and removed without damage from the bicycle as many times as necessary and without the need for special tools.

Brief description of the drawings

[0020] As figuras apresentam o conjunto do produto que caracteriza o dispositivo de geração de energia a partir da movimentação de uma bicicleta, composto do dínamo, do cabo que conduz a energia até o circuito e das braçadeiras para a posição do dispositivo na bicicleta. A figura 1 apresenta o diagrama do circuito eletrônico que faz a conversão da tensão. A figura 2 apresenta o conjunto do produto. A figura 3 apresenta o circuito que faz a conversão de energia de AC para CC estabilizada.[0020] The figures show the product set that characterizes the device for generating energy from the movement of a bicycle, composed of the dynamo, the cable that conducts the energy to the circuit and the clamps for the position of the device on the bicycle. Figure 1 shows the diagram of the electronic circuit that converts the voltage. Figure 2 shows the product assembly. Figure 3 shows the circuit that converts energy from AC to stabilized DC.

Description of the invention

[0021] O diagrama do circuito visualizado na Figura 1 ilustra o conceito que faz a conversão da corrente alternada para a contínua. Tal circuito possui vários itens de segurança para evitar oscilação de energia, evitando estragar o aparelho que estará em carga. O resultado é uma conversão de corrente alternada para contínua, estabilizada e confiável para a carga de aparelhos sensíveis como os já citados.[0021] The circuit diagram shown in Figure 1 illustrates the concept that converts alternating current to direct current. This circuit has several safety items to avoid power surges, preventing damage to the device that will be on charge. The result is a conversion from alternating current to direct current, stabilized and reliable for charging sensitive devices such as those already mentioned.

[0022] O conjunto é composto de um dínamo comercial (1), pequeno e adequado para a colocação na bicicleta com braçadeiras comuns (2), encontradas em qualquer ferragem, para a fixação do dínamo na barra da bicicleta, de forma que a coroa deste dínamo esteja posicionada sobre o pneu para que, ao movimento do ciclista, produza o movimento necessário para que o dínamo gere uma tensão não estabilizada numa faixa entre 3V e 30V. Um cabo (3) é conectado ao dínamo e este transfere a tensão e corrente geradas para o circuito (4) com um conector comum (5). O circuito, que proporciona a conversão de energia de corrente alternada para corrente contínua, está disposto em uma caixa (4) suficientemente pequena para que seja facilmente fixada em um ponto da bicicleta que fique confortável e prático para o ciclista (normalmente na barra central do quadro), possui uma entrada USB (6) para que sejam conectados quaisquer dispositivos que possuem faixa de funcionamento de 5 volts. Desta forma, o ciclista produz a própria energia que pode ser utilizado para manter o telefone celular em carregamento durante o seu passeio - ou mesmo para manter em carga uma lanterna de alerta e iluminação. Como a tensão e a corrente de saída são estabilizadas, outros dispositivos como aparelhos específicos de GPS podem ser conectados para a carga. Ressalta-se que o dispositivo não armazena energia, sendo o seu funcionamento estritamente ativado durante o ato de pedalar do usuário.[0022] The set consists of a commercial dynamo (1), small and suitable for fitting on the bicycle with common clamps (2), found in any hardware, for fixing the dynamo to the bicycle bar, so that the crown of this dynamo is positioned on the tire so that, to the movement of the cyclist, it produces the movement necessary for the dynamo to generate an unstabilized voltage in a range between 3V and 30V. A cable (3) is connected to the dynamo and it transfers the generated voltage and current to the circuit (4) with a common connector (5). The circuit, which provides the conversion of energy from alternating current to direct current, is arranged in a box (4) small enough to be easily fixed in a point of the bicycle that is comfortable and practical for the cyclist (normally in the central bar of the panel), has a USB input (6) to connect any devices that have a working range of 5 volts. In this way, the cyclist produces his own energy that can be used to keep the cell phone charging during his ride - or even to keep a warning flashlight and lighting on charge. As the output voltage and current are stabilized, other devices such as specific GPS devices can be connected to the load. It should be noted that the device does not store energy, and its operation is strictly activated during the user's pedaling act.

[0023] O produto considera a geração de tensão e corrente alternada entre 3V e 30V, com o circuito convertendo para uma tensão de saída de 5V em corrente contínua, com 1A de corrente. A corrente gerada é superior que a maioria dos carregadores convencionais sem, no entanto, prejudicar os aparelhos em carga. Em função disto, tratase de um produto que gera uma carga rápida para aparelhos de telefone, GPS ou lanternas, exatamente o que os ciclistas precisam quando saem em passeios longos – especialmente quando o smartphone tem também a função de GPS, de fácil instalação, remoção e sem a necessidade de adaptações especiais para o funcionamento.[0023] The product considers the generation of alternating voltage and current between 3V and 30V, with the circuit converting to an output voltage of 5V in direct current, with 1A of current. The current generated is higher than most conventional chargers without, however, harming the devices being charged. Due to this, it is a product that generates a quick charge for telephone devices, GPS or flashlights, exactly what cyclists need when they go out on long rides – especially when the smartphone also has the GPS function, which is easy to install, remove and without the need for special adaptations for operation.

Claims

Device for generating energy from the movement of a bicycle, characterized by an electronic circuit that converts a voltage between 3V and 30V into alternating current, generated by a dynamo fixed so that its crown is in friction with the tire , for a voltage of 5V stabilized and 1A of continuous current.