ITMC960006A1 - Dispositivo per l'ottenimento di energia elettrioca dalle azioni dinamiche derivanti dal moto relativo tra veicoli e suolo - Google Patents

Abstract

La presente invenzione ha come presupposto l'idea di sfruttare le azioni dinamiche, che si sviluppano durante il moto di un qualsivoglia veicolo per effetto della interazione dinamica tra lo stesso e le asperità del suolo sul quale transita, in modo da ricavarne energia che viene immagazzinata sul veicolo stesso per successiva utilizzazione.

Description

TESTODELLA DESCRIZIONE

Descrizione della invenzione industriale avente per titolo:

"Dispositivo per l'ottenimento di energia elettrica dalle azioni dinamiche derivanti dal moto relativo tra veicoli e suolo".

RIASSUNTO

La presente invenzione ha come presupposto l'idea di sfruttare le azioni dinamiche, che si sviluppano durante il motodi un qualsivoglia veicolo per effetto della interazione dinamica tra lo stesso e le asperità del suolo sul quale transita,in modo da ricavarne energia che viene immagazzinata sul veicolo stesso per successiva utilizzazione.

DESCRIZIONE

STATO DELL'ARTE

Nella situazione attuale l'energia delle azioni dinamiche derivanti dal moto relativo tra veicolo e suolo, viene dissipata mediante varie -forme di assorbimento e smaltimento in quanto la sua indesiderata azione viene a perturbare l'assetto del veicolo.

Gli organi attuatori degli ammortizzatori attualmente esistenti sui veicoli sfruttano sistemi di assorbimento prevalentemente meccanici (molle), oppure idraulici (pistoni), oppure misti con cuscinetto di gas.

La innovazione che -forma l'oggetto del presente trovato consiste nel realizzare un ammortizzatore che invece di assorbire e dissipare l'energia ricevuta dalle interazioni dinamiche con il suolo, la trasformi in energia utile ed immagazzinabile, sia pur con l'inevitabile perdita di rendimento per effetto della trasformazione.

Considerato il vastissimo campo di applicabilità di tale dispositivo alla infinita gamma di modelli di veicolo esistenti, non si può definire un trasduttore di energia universale che utilizzi su tutti i modelli la stessa soluzione tecnica perchè le soluzioni costruttive individuali potrebbero rendere tale trasduttore a volte complicato ed antieconomico.

Pertanto verranno descritte tre tipi di apparecchiature di trasformazione di detta energia dinamica in energia elettrica idonee a coprire tutta la gamma dei veicoli esistenti.

Il dispositivo nelle diverse soluzioni è rappresentato nelle tavole allegate dove:

La -figura 1° rappresenta la versione elettrica.

La figura 2° rappresenta la versione elettromeccanica.

La figura 3° rappresenta la versione oleodinamica.

DESCRIZIONE DELLA VERSIONE ELETTRICA

Con riferimento alla figura 1°, il dispositivo consta di un generatore elettrico a movimento lineare con la parte cursorica (a) solidalmente collegata alle parti non sospese (ruote) e la parte statorica (b) collegata alla scocca.

Il movimento impresso dalle ruote alla parte cursorica viene direttamente ricevuto alla parte statorica come forza elettromotrice e raccolta nel circuito di utilizzazione sotto forma di corrente attraverso il connettore (c). (Il motore commerciale dovrà essere corredata di un rivestimento di tipo telescopico (d) atto a preservare la parte cursorica che essendo esposta potrebbe essere danneggiata da agenti esterni).

Su tale protezione, collegata alla parte cursorica, trova posto il cablaggio (e) che reca la corrente di eccitazione al cursore attraverso un conduttore che, dotato di margine di lunghezza necessario a compensare le escursioni della spospensione,proviene dalla alimentazione del veicolo attraverso la scocca.

L'impianto elettrico necessario alla presente realizzazione consta, oltre ad un generatore lineare per ogni ammortizzatore, di un raddrizzatore a diodi (f), e di una batteria al piombo (g) di capacità adeguata al tipo di generatore prescelto.

Il dimensionamento degli indotti del generatore deve essere tale da preservare nel contempo le funzioni di sospensione e quelle di recupero dell'energia in eccesso generata dalle azioni dinamiche di compensazione.

In caso si tratti di veicolo a propulsione elettrica o mista, la corrente così immagazzinata può essere resa in fase di propulsione sfruttando l'impianto elettrico esistente nel veicolo.

DESCRIZIONE DELLA VERSIONE ELETTROMECCANICA

Qualora l 'entità delle forze in giuoco non permettano l'utilizzazione dei motori lineari sopradescritti in quanto fuori taglia o troppo ingombranti rispetto allo spazio disponibile nella zona del veicolo interessata, si intende adottare per lo sfruttamento della energia proveniente dai moti relativi tra scocca e ruote, un sistema di conversione elettromeccanica.

Tale sistema, che si prevede più adatto per veicoli di peso elevato e con oscillazioni più ampie, ma di frequenza ridotta, viene descritto in figura 2° e consiste in un sistema di trasforinazione del moto alternativa dell'asse della sospensione in un moto rotativo da realizzare attraverso un meccanismo di ingranaggi a denti con rapporto adeguato.

L'equipaggio mobile dell'ammortizzatore (a) termina con un'asta dotata di doppia cremagliera. Su tale cremagliera si innestano due pignoni (b) con diametro e quindi rapporto adeguato allo spazio disponibile che sono montati attraverso giunti auto-sincro-innestanti (c) su una incastellatura che è solidale con la scocca. Sulla scocca trovano alloggio i due alternatori di tipo tradizionale (d) che sono calettati ai due pignoni sopracitati.

L'assetto a riposo del veicolo va mantenuto attraverso un sistema di sospensioni a molla di tipo tradizionale, ma di rigidezza ridotta, che sarà utilizzato altresì come fine corsa. E' necessario infatti impedire che la cremagliera subisca urti quando l'estremità della stessa va in fine corsa contro l'incastellatura dei pignoni.

I due giunti auto-sincro-innestanti servono a fare in modo che mentre un indotto dell'alternatore sta girando in senso destroso per effetto dell'impulso verso l'alto impresso dalla cremagliera solidale alla ruota, il successivo impulso in senso opposto causi il disimpegno meccanico dell'indotto che altrimenti sarebbe costretto ad invertire il senso di marcia.

Inoltre all'impulso successivo della cremagliera, pur girando concordemente in senso orario con il pignone corrispondente, l'indotto potrebbe trovarsi a girare con una velocità diversa dovuta all'inerzia della sua massa volanica. In tal caso il giunto auto-sincro-innestante svolge il compito di sommare il nuovo impulso se provoca un incremento di velocità dell'indotto e di ignorarlo se lo rallenterebbe.

Ovviamente il pignone gemello del precedente svolgerà un lavoro analogo, con senso di rotazione inverso al precedente per sfruttare anche la fase di moto verso il basso del veicolo. Se poi fosse comodo nella particolare situazione di allestimento disporre l'alternatore in posizione antisimmetrica rispetto al precedente, come nel caso descritto in figura 2°, il giunto sarebbe costruttivamente identico.

L'impianto elettrico consta di due alternatori (d) per ammortizzatore, dei raddrizzatori a diodi (e) e di una o più batterie (f).

In caso si tratti di veicolo a propulsione elettrica o mista, la corrente così immagazzinata può essere resa in fase di propulsione sfruttando l'impianto elettrico esistente nel veicolo.

DESCRIZIONE DELLA VERSIONE OLEODINAMICA

Qualora l'entità delle forze in giuoco o le caratteristiche del veicolo lo rendano più consigliabile, si intende adottare per lo sfruttamento della energia proveniente dai moti relativi tra scocca e ruote, un sistema di conversione di tipo oleodinamico.

Questo dispositivo prevede che l'asta dell'ammortizzatore sia dotata di un sistema di molla e pistone oleodinamico ed è descritto in figua 3°.

li pistone oleodinamico a doppio effetto (a), comandato dal moto verticale dell'ammortizzatore, mette in pressione un circuito di utilizzazione che, attraverso una valvola di non ritorno, serve un accumulatore oleodinamico (b) che a sua volta serve attraverso un regolatore di pressione (d) un altro accumulatore comune (c). L'energia immagazzinata sottoforma di pressione può essere utilizzata, per mezzo di un motore oleodinamico (e) calettato ad un alternatore (f), per caricare una batteria (h) attraverso il regolatore (g). Il fluido che ha lavorato nel motore viene scaricato in un serbatoio (i) dal quale aspira il pistone della sospensione.

Il circuita deve essere dotato di un sistema di controllo della pressione all'interno degli accumulatori che assolverà alla funzione di permettere l'erogazione del fluido all'accumulatore comune e quindi al motore solo quando il livello di pressione lo permetta. Ciò consentirà altresì di mantenere costanti le prestazioni degli ammortizzatori in quanto dipendenti dalla modesta variazione di pressione degli accumulatori individuali.

L'accumulatore comune è datato di un dispositiva di riflusso automatico del fluido al serbatoio dell'olio in caso

Claims (1)

1. RIVENDICAZIONI 1.- Dispositivo di trasformazione dell'energia meccanica, che si raccoglie durante la marcia dei veicoli, per effetto delle asperità del suolo, sugli organi di sospensione elastica, in energia elettrica sfruttabile su accumulatori installati sul veicolo stesso. 2.- Dispositivo come alla rivendicazione 1 caratterizzato da un sistema di ammortizzazione costituito da un generatore di corrente elettrica di tipo lineare, interposto tra la scocca e le ruote del veicolo, atto a produrre corrente che viene convogliata ad un accumulatore attraverso un organo di regolazione. 3.- Dispositivo come alla rivendicazione 1 caratterizzato da un sistema di ammortizzazione costituito da un sistema di collegamento meccanico a cremagliera e pignoni interposto tra la scocca e le ruote del veicolo, atto a far ruotare un generatore di corrente che viene convogliata ad un accumulatore attraverso un organo di regolazione. 4.- Dispositivo cotte alla rivendicazione 3 caratterizzato da un giunto auto-sincro-innestante, interposto tra il pignone e il generatore, atto a sfruttare il senso concorde del moto e a disìmpegnare l'accoppiamento in caso di moto in senso discorde. 5.- Dispositivo come alla rivendicazione 3 caratterizzato da un giunto auto-sincro-innestante, interposto tra il pignone e il generatore, atto a sommare la coppia incrementale trasmessa dal pignone al generatore attraverso la sincronizzazione delle velocità relative e nel contempo atto a ignorare azioni che tenderebbero a frenare la velocità della parte mobile del generatore. 6.- Dispositivo come alla rivendicazione 1 caratterizzato da un sistema di ammortizzazione costituito da un pistone, che, collegato ad un circuito oleodinamico immagazzina energia sottoforma di pressione che può essere utilizzata, per mezzo di un motore oleodinamico calettato ad un generatore, per caricare una batteria attraverso un organo di regolazione. 7.- Dispositivo che strutta l 'energia immagazzinata negli accumulatori, nei modi descritti nelle rivendicazioni precedenti, per la propulsione elettrica di un veicolo migliorandone l'autonomia. 8.- Dispositivo che strutta l'energia immagazzinata negli accumulatori, nei modi descritti nelle rivendicazioni precedenti, per la tornitura di energia alla sovralimentazione di un veicolo a motore endotermico sovralimentato.