MX2007006323A - Dispositivo generador de fuerza motriz. - Google Patents

Abstract

Un dispositivo generador de fuerza motriz que incluye un elemento rotatorio (30), una unidad de imán impulsora (50), una unidad de imán impulsada (40), y una unidad de sensor (60); la unidad de imán impulsora (50) se dispone en una posición relativa al elemento rotatorio (30); la unidad de imán impulsada (40) está montada en, y es co-rotatoria con el elemento rotatorio (30); la unidad de imán impulsora (50) se habilita e inhabilita alternadamente por la unidad de sensor (60) para provocar rotación del elemento rotatorio (30).

Description

DISPOSITIVO GENERADOR DE FUERZA MOTRIZ CAMPO TECNICO Esta invención se refiere a un dispositivo generador de fuerza motriz, más particularmente, a un dispositivo generador de fuerza motriz que genera una fuerza motriz usando energía eléctrica.

ANTECEDENTES DE LA INVENCION Un dispositivo generador de fuerza motriz convencional involucra el uso de combustible, que es relativamente caro. Se ha propuesto usar de ahora en adelante motores eléctricos. Mientras que se han propuesto en la técnica numerosos motores eléctricos de un tipo convencional, existe la necesidad en la técnica de mejorar la eficiencia energética de los dispositivos generadores de fuerza motriz, particularmente aquellos usados en vehículos de motor.

BREVE DESCRIPCION DE LA INVENCION De acuerdo con la presente invención, un dispositivo generador de fuerza motriz comprende un elemento rotatorio, una unidad de imán impulsora, una unidad de imán impulsada, y una unidad de sensor. El elemento rotatorio gira alrededor de un eje de rotación. La unidad de imán impulsora está ubicada en una posición relativa al elemento rotatorio. La unidad de imán impulsada está montada y es co-rotatoria con el elemento rotatorio. La unidad de sensor ocasiona que una de las unidades de imán impulsora o impulsada genere un campo magnético cuando el elemento rotatorio está a una primera orientación angular relativa a la unidad de imán impulsora, de manera que las unidades de imán impulsoras e impulsadas generen fuerzas magnéticas que provocan la rotación del elemento rotatorio, e inhabilitando dicha una unidad de imán impulsora o impulsada, de la generación del campo magnético cuando el elemento rotatorio se encuentra en una segunda orientación angular relativa a la unidad de imán impulsora, con lo cual permite la rotación adicional del elemento rotatorio a la primera orientación angular por virtud de la inercia.

BREVE DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS Otras características y ventajas de la presente invención serán evidentes en la siguiente descripción detallada de la modalidad preferida con referencia a los dibujos que la acompañan, de los cuales: La figura 1 es una vista esquemática parcial en corte de la modalidad preferida de un dispositivo generador de fuerza motriz de acuerdo con la invención.

La figura 2 es una vista parcial en sección transversal de la modalidad preferida tomada a lo largo de la línea x-x de la figura 1 ; y La figura 3 es una vista esquemática parcial en corte que ilustra un estado en donde un elemento rotatorio está en una orientación angular relativa a la unidad de imán impulsora.

DESCRIPCION DETALLADA DE LA INVENCION Haciendo referencia a la figura 1 , se muestra la modalidad preferida de un dispositivo generador de fuerza motriz de acuerdo con esta invención, que incluye un alojamiento anular 20, un elemento rotatorio 30, una unidad de imán impulsora 50, una unidad de imán impulsada 40, y una unidad de sensor 60. El alojamiento anular 20 incluye partes de alojamiento complementarias superior e inferior 21 y 22. El elemento rotatorio 30 se extiende dentro del alojamiento anular 20, y es rotatorio con relación al alojamiento anular 20 alrededor de un eje de rotación 301 , que está al centro del alojamiento anular 20. En particular, las partes de alojamiento superior e inferior 21 y 22 del alojamiento anular 20, definen cooperativamente un espacio de acomodación 201. El alojamiento anular 20 se forma con un agujero 200 que rodea el eje de rotación 301 y que está en comunicación espacial con el espacio de acomodación 201 . El elemento rotatorio 30 incluye un buje 31 , y seis rayos 32 desplazados angularmente, cada uno de los cuales se extiende radialmente hacia el exterior desde el buje 31 y dentro del espacio de acomodación 201 a través del agujero 200. En esta modalidad, el elemento rotatorio 30 gira con relación a la unidad de imán impulsora 50 entre una primera y una segunda orientaciones angulares. Con referencia adicional a la figura 2, la unidad de imán impulsora 50 se dispone en el espacio de acomodación 201 en el alojamiento anular 20 en una posición relativa al elemento rotatorio 30, está montada en el alojamiento anular 20, e incluye seis electroimanes 51 separados angularmente, cada uno de los cuales incluye un núcleo 51 que tiene un eje de núcleo 501 que descansa en un plano transversal al eje de rotación 301 , y un cable 512 que está embobinado en el núcleo 51 1 . En esta modalidad, el cable 512 de cada uno de los electroimanes 51 de la unidad de imán impulsora 50, tiene extremos opuestos que están dispuestos externamente al alojamiento anular 20, y que están acoplados a una fuente de potencia eléctrica 70. La unidad de imán impulsada está dispuesta en el espacio de acomodación 201 , en el alojamiento 20, está montada en, y es co-rotatoria con el elemento rotatorio 30, e incluye seis imanes 41 separados angularmente, cada uno de los cuales está montado en un extremo libre de uno de los rayos 32 respectivos del elemento rotatorio 30. En esta modalidad, cada uno de los imanes 41 de la unidad de imán impulsada es un imán permanente.

Se debe notar que el imán 41 de la unidad de imán impulsada 40 está dispuesto de manera que los polos adyacentes de dos de los imanes 41 adyacentes tienen la misma polaridad. La unidad de sensor 60 incluye tres sensores 61 separados angularmente, cada uno de los cuales está dispuesto entre uno de los respectivos pares adyacentes de los imanes 51 de la unidad de imán impulsora 50. En esta modalidad, cada uno de los sensores 61 de la unidad de sensor 60 es un sensor Hall que opera para detectar un campo magnético y para generar una señal eléctrica, es decir, un voltaje, que corresponde a un campo magnético detectado por la misma. Durante la operación, cuando el elemento rotatorio 30 se encuentra en la primera orientación angular, como se muestra mejor en la figura 1 , tres de los imanes 41 de la unidad de imán impulsada 40, están respectivamente próximos a los sensores 61 de la unidad de sensor 60. En ese momento, cada uno de los sensores 61 de la unidad de sensor 60 detecta un campo magnético de aproximadamente uno de los imanes 41 de la unidad de imán impulsada 40, y genera una señal eléctrica que corresponde al campo magnético detectado por el mismo. En respuesta a la señal eléctrica generada por cada uno de los sensores 61 de la unidad de sensor 60, cada uno de los imanes 51 de la unidad impulsora 50 genera un campo magnético tal que cada uno de los imanes 41 de la unidad de imán impulsada 40 es repelido por uno de los pares adyacentes de imanes 51 de la unidad de imán impulsora 50 y es atraída por otro de los pares de imanes adyacentes 51 de la unidad de imán impulsora 50, provocando de esta manera la rotación del elemento rotatorio 30 en una dirección en contra del reloj, como se indica por una flecha (A), a la segunda orientación angular. Cuando el elemento rotatorio 30 está en la segunda orientación angular, como mejor se muestran en Figura 3, cada uno de los imanes 41 de la unidad de imán impulsada 40 substancialmente se alinea radialmente con uno de los imanes adyacentes 51 de la unidad de imán impulsora 51 . En ese momento, cada uno de los sensores 61 de la unidad de sensor 60, detecta cambios en el campo magnético previamente detectado con el mismo, que resulta en la inhabilitación de cada uno de los ¡manes 51 de la unidad de imán impulsora 50, por la unidad de sensor 60, para la generación del campo magnético, con lo cual se permite una rotación posterior del elemento rotatorio 30 a la primera orientación angular por virtud de la inercia. A partir de la descripción anterior, el dispositivo generador de fuerza motriz de esta invención, cuando se compara con motores eléctricos convencionales construidos a partir de estatores y rotores, puede ser operado para provocar la rotación continua del elemento rotatorio 30, habilitando o inhabilitando la unidad de imán impulsora 50 con base a la orientación angular del elemento rotatorio 30 relativo a la unidad de imán impulsora 50, con lo cual resulta una estructura generadora de fuerza motriz simple, de bajo costo y altamente eficiente, adecuada para la aplicación en vehículos de motor. En tanto que la presente invención ha sido descrita en relación con lo que se considera la modalidad preferida más práctica, se entiende que la invención no está limitada a la modalidad descrita, sino que quedan cubiertas diferentes disposiciones incluidas dentro del espíritu y alcance de la interpretación más amplia, de manera que se abarcan todas esas modificaciones y disposiciones equivalentes.

Claims (3)

NOVEDAD DE LA INVENCION REIVINDICACIONES

1 .- Un dispositivo generador de fuerza motriz, caracterizado porque comprende: un elemento rotatorio que gira alrededor de un eje de rotación; una unidad de imán impulsora dispuesta en una posición relativa a dicho elemento rotatorio; una unidad de imán impulsada montada en, y co-rotatoria con dicho elemento rotatorio; y, una unidad de sensor para provocar que una de dichas unidades de imán impulsora e impulsada genere un campo magnético cuando dicho elemento rotatorio se encuentra en una primera orientación angular relativa a dicha unidad de imán impulsora, de manera que dichas unidades de imán impulsora e impulsada generen fuerzas magnéticas para provocar la rotación de dicho elemento rotatorio; dicha unidad de sensor inhabilita dicha una de las unidades de imán impulsora e impulsada para generar un campo magnético cuando dicho elemento rotatorio se encuentra en una segunda orientación angular relativa a dicha unidad de imán impulsora, con lo cual se permite la rotación posterior de dicho elemento rotatorio a la primera orientación angular por virtud de la inercia.. 2 - El dispositivo generador de fuerza motriz de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque dicha unidad de sensor es operable para detectar un campo magnético de dicha unidad de imán impulsora cuando dicho elemento rotatorio se encuentra en la primera orientación angular, y para generar una señal eléctrica que corresponde al campo magnético detectado por el mismo, dicha unidad de imán impulsora que genera un campo magnético en respuesta a la señal eléctrica generada por dicha unidad de sensor. 3.- El dispositivo generador de fuerza motriz de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado además porque dicha unidad de imán impulsora es un electroimán, y tiene un eje de núcleo que descansa en un plano transversal al eje de rotación. 4. - El dispositivo generador de fuerza motriz de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado además porque dicha unidad de imán impulsada es un imán permanente. 5. - El dispositivo generador de fuerza motriz de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado además porque dicha unidad de imán impulsada incluye una pluralidad de imanes separados angularmente, uno de los cuales está próximo a la unidad de sensor cuando dicho elemento rotatorio se encuentra en una primera orientación angular, dicha unidad de sensor detecta un campo magnético de dicho uno de los imanes próximos de la unidad de imán impulsada, cuando dicho elemento rotatorio se encuentra en la primera orientación angular. 6.- El dispositivo generador de fuerza motriz de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado además porque dichos imanes de dicha unidad de imán impulsada se disponen de manera que polos adyacentes de dos de los imanes adyacentes de la unidad de imán impulsada tienen la misma polaridad. 7. - El dispositivo generador de fuerza motriz de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado además porque cada uno de dichos imanes de la unidad de imán impulsada es un imán permanente. 8. - El dispositivo generador de fuerza motriz de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado además porque dicho elemento rotatorio incluye un buje, y rayos desplazados angularmente, cada uno de los cuales se extiende radialmente hacia el exterior de dicho buje, cada uno de dichos imanes de la unidad de imán impulsada están montados en un rayo respectivo de dicho elemento rotatorio. 9. - El dispositivo generador de fuerza motriz de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado además porque dicha unidad de imán impulsora incluye una pluralidad de electroimanes separados angularmente, cada uno de los cuales tiene un eje de núcleo que descansa en un plano transversal al eje de rotación. 10. - El dispositivo generador de fuerza motriz de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado además porque dicha unidad de imán impulsora incluye una pluralidad de electroimanes separados angularmente, cada uno de los cuales tiene un eje de núcleo que descansa en un plano transversal al eje de rotación. 1 1 . - El dispositivo generador de fuerza motriz de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque comprende un alojamiento anular, cuyo centro se encuentra en el eje de rotación, dicho elemento rotatorio se extiende de manera rotatoria dentro de dicho alojamiento anular, dicha unidad de imán impulsora está montada en dicho alojamiento anular, la unidad de imán impulsada estando dispuesta en el alojamiento anular. 1

2. - El dispositivo generador de fuerza motriz de conformidad con la reivindicación 1 1 , caracterizado además porque dicho alojamiento anular se forma con un agujero que rodea el eje de rotación, dicho elemento rotatorio se extiende dentro de dicho alojamiento anular a través de dicho agujero. 1

3. - El dispositivo generador de fuerza motriz de conformidad con la reivindicación 1 1 , caracterizado además porque dicho alojamiento anular incluye partes de alojamiento complementarias superior e inferior que definen de manera cooperativa un espacio de acomodación, dicho elemento rotatorio se extiende de manera rotatoria dentro de dicho espacio de acomodación, la unidad de imán impulsada estando dispuesta dentro de dicho espacio de acomodación.