MX2013001635A

MX2013001635A - Sistema de manejo de energia cinetica.

Info

Publication number: MX2013001635A
Application number: MX2013001635A
Authority: MX
Inventors: David J Hochberg; Gregory E Peterson
Original assignee: Dynamic Energy Technologies Llc
Priority date: 2010-08-11
Filing date: 2011-08-11
Publication date: 2013-03-21
Also published as: WO2012021667A3; CN103201512A; CA2844287A1; US20120061893A1; WO2012021667A2; BR112013003351A2; KR20130099046A; EP2635810A2; US20150069683A1

Abstract

Un sistema de manejo de energía cinética vehicular incluyendo un primer cuerpo principal que tiene un componente magnético pasivo móvil con el mismo y un segundo cuerpo principal unido de manera móvil al primer cuerpo principal para movimiento recíproco en medio; el segundo cuerpo principal incluye un componente magnético activo móvil con el mismo y comunicándose de forma magnética con el componente magnético pasivo; uno del primer y segundo cuerpos principales está adaptado para acoplamiento con un componente vehicular que experimenta irregularidades de una superficie sobre la cual se desplaza el vehículo, y el otro cuerpo principal acoplando una porción que soporta carga del vehículo para la cual se desea el aislamiento contra las vibraciones; la interacción de los componentes magnéticos activos y pasivos en respuesta al movimiento relativo del primer y segundo cuerpos principales se traslada entre la energía cinética reciprocante asociada con el movimiento del vehículo sobre las irregularidades de la superficie y la energía eléctrica asociada con el componente magnético activo.

Description

SISTEMA DE MANEJO DE ENERGIA CINETICA CAMPO DE LA INVENCION ¡ Esta divulgación generalmente se refiere a sistemas de manejo de energía con la capacidad para manejar energía cinética en la forma de entrada mecánica vibratoria. ¡ En I particular, esta divulgación está dirigida a sistemasj de manejo de energía para absorber el choque transversa]! o I vibración experimentada por un vehículo en movimiento. j i I SUMARIO DE LA INVENCION j Se divulga un sistema de manejo de energía cinética I para manejar la vibración experimentada por un vehículo ¡ en movimiento, donde la vibración ocurre en una generalmente transversal a la dirección de¦ movimiento del i vehículo. j i Un sistema de manejo de energía cinética ejemplar i incluye un dispositivo absorbedor de choques electromecánicos i que comprende un primer cuerpo principal unido de manera I móvil a un segundo cuerpo principal para movimiento recíproco i entre los mismos, el primer cuerpo principal tiene !un devanado o bobina móvil con el mismo y el principal tiene un imán móvil con el mismo. El móvil con relación al devanado mediante el movimiento I relativo recíproco del primer y segundo cuerpos principales i para generar una corriente en el devanado. Uno del primer o I segundo cuerpos principales está adaptado para acoplamiento con un componente vehicular que experimenta I las irregularidades de una superficie sobre la cual se desplaza el vehículo y el otro de los cuerpos principales está adaptado para acoplamiento con una porción que soporta carga del vehículo para la cual se desea el aislamiento contra las vibraciones causadas por . las irregularidades de la superficie. La interacción del imán y el devanado se puede utilizar para trasladar entre energía cinética reciprocante asociada con el movimiento del vehículo sobre las irregularidades de la superficie y energía eléctrica asociada con la corriente a través del devanado. El vehículo puede |ser un carro o camión y la superficie puede ser una carretera.

I Alternativamente, el vehículo puede ser un bote y j la superficie puede ser la superficie de un cuerpo de agua. j Otro sistema de manejo de energía cinética ejempilar incluye un absorbedor de choques electromagnéticos que ti¡ene al menos dos componentes magnéticos anidados, tal como I componentes magnéticos toroidales, un componente activo creando un campo magnético y un componente pasivo a parLir del cual la energía del campo es convertida en energía mecánica, o viceversa, a través del movimiento relativo el componente activo y pasivo. El componente pasivo puede j ser un pistón magnético y el componente activo puede ser un devanado eléctrico en serpentín. Para conversión de energía I cinética en energía eléctrica, fuerzas externas, que se originan a partir de las irregularidades de la superficie a medida que un vehículo se desplaza en una dirección hacia delante, ocasionan el movimiento relativo entre los componentes magnéticos teniendo como resultado una corriénte I que fluye a través del componente activo. | i En otro absorbedor de choques electromecánicos,] un i devanado o bobina define un eje longitudinal. Dos ima'nes i fijos, uno colocado en cada extremo del eje longitudinal , i actúan sobre un pistón magnético colocado de manera móvil |con ] relación al devanado y que se puede desplazar a lo largo 'del eje longitudinal. El movimiento relativo entre el pistón y el I devanado puede ser horizontal o vertical o a cualquier áng lo entre los mismos.

En otro sistema ejemplar todavía, el absorbedor de choques electromecánicos tiene un canal alargado definido por una fuente magnética radial, un . devanado dispuesto coaxial ? con la fuente magnética radial, dos imanes axiales colocados de manera opuesta en ubicaciones fijas en extremos opuestos del canal alargado y un pistón colocado en medio. Los imaijies axiales radiales pueden ser imanes de tierra rara tal imanes de neodimio. j El sistema de manejo de energía puede ser utilizado para absorber de forma pasiva una porción de la vibración i i transversal causada por las irregularidades de la superficie así como para proporcionar energía eléctrica para uso mediante la conversión pasiva de energía cinética en electricidad. De manera alternativa, el sistema de manejo de energía puede ser utilizado para manejar de manera activa! la i amplitud o la frecuencia de las vibraciones transversales i experimentadas por la porción que soporta carga del vehículo I mediante la aplicación selectiva de una corriente a los devanados. El sistema de manejo de energía entonces pujsde incluir un sistema de control electrónico para controlar I J la aplicación de corriente al devanado así como para regular i el uso de corriente generada en el devanado ,por el movimiento del imán. ¡ I El primer y segundo cuerpos principales del i absorbedor de choques electromecánicos puede crear ¡un encerramiento o alojamiento para el imán, el devanado, los controles electrónicos, los componentes de absorción ¡de choques, y un muelle. El cuerpo principal puede ser i construido para tener una forma y función de montai|je similares como un absorbedor de choques mecánic s convencional o puede tener formas y características alte para aplicaciones especiales.

El imán puede ser un pistón magnético radial complejo compuesto en forma de disco fabricado o seleccionado para presentar de manera efectiva polos axiales de polaridad opuesta sobre sus caras respectivas asi como para presentar de manera efectiva un polo radial de una sola polaridad.

En otro dispositivo ejemplar todavía, el pistón puede ser un imán complejo que tenga un componente magnésico axial que responda a los imanes axiales colocados de maniera opuesta, y un componente magnético radial que responda aj la I fuente magnética radial para mantener generalmente el pisjtón I en una posición flotante dentro de un canal alargado definido por el devanado o bobina. Los campos magnéticos opuestos de los imanes axiales colocados de manera opuesta confinan el pistón flotante dentro del canal e incrementan el número y velocidad de las oscilaciones. Se puede proporcionar ¡un cilindro que defina el canal y puede ser envuelto de manara hermética con un devanado de cobre toroidal que defina ·, el devanado. A medida que el pistón pasa a través del devanado, I su movimiento crea un campo magnético en movimiento que |es i convertido en corriente eléctrica que fluye a través del devanado .

Se pueden configurar imanes adicionales alrededor 1 del cilindro permitiendo que el pistón flote libremente, reduciendo la fricción entre el pistón y las paredes j del cilindro. j El sistema de manejo de energía puede ser utilizado en paralelo o en serie con uh sistema de manejo de energía mecánica tal como un absorbedor de choques mecánicos oj un muelle mecánico. Alternativamente, un sistema de manejo de energía mecánica puede estar integrado en un dispositivo! de ? absorción de choques del tipo aquí divulgado. 1 I En un sistema de manejo de energía ejemplar divulgado, el vehículo que utiliza un absorbedor de choques electromagnéticos es un carro o camión y la superficie es juna carretera. El absorbedor de choques electromagnéticos e!stá instalado en paralelo con un absorbedor de choques mecánilcos I I convencional o resorte. Alternativamente, el absorbedor | de I choques electromecánicos incorpora componentes de absorcjión de choques mecánicos y es sustituido por un absorbedor ¡ de choques mecánicos convencional. Alternativamente, j el absorbedor de choques electromecánicos incorpora un muelle y es sustituido por un muelle mecánico convencional. < í En otra modalidad ejemplar, el vehículo es un bote i y la superficie es la superficie de un cuerpo de agua. ¡Se puede instalar un absorbedor de choques electromecánicos i entre el casco del bote y un pontón que flota sobre 1 la I superficie del agua adyacente al casco. Se puede proporcionar efecto de amortiguamiento sobre el movimiento del bote' en i respuesta a las olas. Los devanados de los absorbedores j de choques electromecánicos también pueden ser selectivamente energizados para subir los pontones por encima de la superficie del agua cuando así se desee. i i i BREVE DESCRIPCION DE LAS FIGURAS Algunas configuraciones del sistema de manejo | de i energía se describirán ahora a manera de ejemplo solamente y sin renunciar a otras configuraciones, con referencia a los dibujos acompañantes en los cuales: ¡ j La figura 1 es una vista esquemática de un sistema i de absorción de choques automotriz de la técnica anterior incluyendo absorbedores de choques mecánicos convencionales'; í La figura 2 es una vista esquemática de jun j absorbedor de choques mecánicos convencional que ilustra jla operación del mismo, con sus componentes internos en Jna i configuración operativa extendida. ¡ La figura 3 es una vista esquemática del absorbedor de choques de la figura 3 con sus componentes internos en I una configuración operativa comprimida; La figura 4 es una vista en perspectiva esquemática de un absorbedor de choques convencional montado en paralelo con un absorbedor de choques electromagnéticos ejemplar; j I La figura 5 es una vista en perspectiva esquemática i de un absorbedor de choques convencional montado en paralelo i con un absorbedor de choques electromagnéticos ejemplar alternativo; ¡ La figura 7 es una vista en secciones del i i absorbedor de choques electromagnéticos de la figura 4 tomada i a lo largo de la linea 7-7 de la misma; l La figura 8 es una vista en sección parcial áel I absorbedor de choques electromagnéticos de las figuras 4 y 7 i tomada a lo largo de la linea 8-8 de la figura 7; | La figura 9 es una vista esquemática despiezada |de i i algunos componentes internos del absorbedor de choques I electromagnéticos de las figuras 5, 7 y 9; ¡ La figura 10 es una vista esquemática despiezada similar a la figura 9 pero que ilustra un absorbedor! de choques electromagnéticos ejemplar alternativo; ¡ La figura 11 es una vista en secciones similar a la figura 7, pero que ilustra otro absorbedor de choques electromagnéticos ejemplar alternativo con componentes! de control incorporados en su alojamiento; | La figura 12 es una vista en secciones similar a la figura 7, pero que ilustra todavía otro- absorbedor de choques electromagnéticos ejemplar alternativo con componentes ! de amortiguamiento incorporados en su alojamiento; I I La figura 13 es una vista en secciones similar a¡ la figura 7, pero que ilustra todavía otro absorbedor de choqlues I electromagnéticos ejemplar alternativo con componentes ¡ de I amortiguamiento y un muelle incorporado en su alojamiento; ¡ La figura 14 es una vista en perspectiva de i un sistema de manejo de energía cinética lineal ejemplar que incluye un absorbedor de choques electromecánicos para usoj en asociación con un bote; ¡ i La figura 15 es una vista en perspectiva de j un i sistema de manejo de energía cinética ejemplar alterno incluyendo una pluralidad de absorbedores de choques electromecánicos para uso en asociación con un bote; La figura 16 es una vista en elevación lateral sistema de manejo de energía cinética de la figura 15; La figura 17 es una vista plana superior del sistema de manejo de energía cinética de las figuras 15 y 16; La figura 18 es una vista en elevación frontal del sistema de manejo de energía cinética de las figuras 15 l7, i ilustrando el sistema de manejo de energía cinética montado a un costado de un bote; y La figura 19 es una vista en secciones a travésl de otro sistema de manejo de energía cinética que tiene i un absorbedor de choques electromagnéticos incorporado en un flotador .

DESCRIPCION DETALLADA DE LA INVENCION Haciendo referencia ahora a las figuras, se muestran a detalle los sistemas de manejo de energía ejemplares. Aunque los dibujos representan configuraciones i alternativas de sistemas de manejo de energía, los dibujos! no i necesariamente están a escala y algunas características . ' i pudieran estar exageradas para proporcionar una mejor ilustración y explicación de una configuración. Las configuraciones aquí establecidas exhaustivas o de otra manera limitar formas precisas divulgadas en la detallada.

Haciendo referencia ahora a i 1 ilustra de manera esquemática un ejemplo de un sistema1 de manejo de energía automotriz de la técnica anterior I 12 i utilizando absorbedores de choques mecánicos convencionales i i 10 para aislar la porción que soporta carga de un vehículo, tal como un compartimiento de pasajeros, contra ¡las vibraciones del sistema de rueda y eje experimentadas a medida que el vehículo se mueve en una dirección ha'cia i I delante sobre una superficie de carretera no uniforme. Tal I I como se muestra en la figura 1, los sistemas de manejo de i energía 12 de la técnica anterior pueden incluir un muelle i 14, tal como un muelle en serpentín o un muelle de hoja, para ¡ manejar además la vibración entre los componentes 16 y 18 ¡ de i la suspensión. j I I Las figuras 2 y 3 ilustran de manera esquemática | un absorbedor de choques mecánicos convencional 10 con sus l componentes internos en una configuración extendida J y i comprimida, respectivamente. Tal como se ilustra, 'un- I absorbedor de choques mecánicos convencional 10 típicamente j tiene una varilla 11 que tiene un pistón 13 en su extremo montado de manera recíproca en un cilindro 15 de manera que el pistón 13 acopla de manera sellada una pared interior del i I cilindro 15. También se proporciona un sello 17 entre 'el i I extremo libre de la varilla 11 y un extremo 25 del cilindro 15 que recibe la varilla 11. Un pistón flotante 19 divide cilindro 15 es un depósito de combustible 21, en el cual el pistón 13 queda libre para oscilar a lo largo del jeje longitudinal del cilindro 15, y una cámara de airej 23 colocada lejos del pistón 13. Tal como se puede observar mediante la comparación de las figuras 2 y 3, el combustible en el depósito de combustible 21 resiste el movimiento jdel i pistón 15 en respuesta a la vibración que ingresa al I absorbedor de choques 10, absorbiendo asi parte de la energía i cinética y la vibración. El pistón flotante 19 es libre para moverse en respuesta a la compresión del combustible en| el í depósito de combustible 21 a medida que el pistón 131 es i movido por la varilla 11. I I Haciendo referencia a la figura 4, un absorbedor de choques electromagnéticos 50 puede ser colocado mecánicamente en paralelo con un absorbedor de choques mecánicos convencional 10 para convertir una porción de la energía cinética de las vibraciones experimentadas por ¡los i absorbedores de choques 10 y 50 en energía eléctrica. Tal I como se muestra en la figura 4, el absorbedor de choques i electromagnéticos 50 se puede configurar para ser de la misma longitud y diámetro que el absorbedor de choques mecánicos convencional 10 y se puede extender entre los mismos componentes como el absorbedor de choques mecánicos convencional 10 en ubicaciones de montaje adyacentes.

Alternativamente, tal como se muestra en la figura 5,j el absorbedor de choques electromagnéticos 50' se puede configurar de manera diferente al absorbedor de choques i l mecánicos convencional 10 y se puede extender entre diferentes componentes de un sistema de suspensión ol en puntos de montaje experimentando una cantidad diferentej de desplazamiento que el absorbedor de choques mecánicos convencional 10. Para algunas aplicaciones en particular, i I puede ser deseable utilizar intencionalmente un sistemai de I apalancamiento de manera que el absorbedor de choques I electromagnéticos 50' y el absorbedor de choques mecánilcos I convencional 10 experimenten diferentes niveles de fuerza] en i . I respuesta a la vibración para optimizar sus características i de absorción de carga o de generación de energía eléctrica! i Alternativamente, tal como se muestra en la figura I 6, un absorbedor de choques electromagnéticos 50'' puede ser fabricado en · las mismas dimensiones que un absorbedor i de choques mecánicos convencional y puede tener componentes j de absorción de choques incorporados en el mismo, tal como i se i describe con mayor detalle a continuación. El absorbedor j de i choques electromecánicos 50'' entonces puede ser substituido i por un absorbedor de choques mecánicos convencional en | un sistema de suspensión debido a que ofrece la funcionalidad ! de ambos tipos de absorbedores de choques. ¡ Haciendo referencia ahora generalmente a ¡las figuras 7-13 se ilustran diversos absorbedores de choques i electromagnéticos ejemplares 50, 50', 50'' y describirá el arreglo general de los componentes magnéticos y electromagnéticos del sistema de manejo I de ! energía 100. í Haciendo referencia generalmente a las figuras 7|-9, que ilustran de manera esquemática un absorbedor de choques I electromecánicos generalizado 50, y de manera más particular a la figura 7, que ilustra una sección a través del absorbedor de choques 50, se describirá el arreglo de ios componentes magnéticos y electromagnéticos. En particular , j el absorbedor de choques electromecánicos 50 incluye un cilindro I 52 que tiene una pared de extremo superior 54 y una pared i de extremo inferior 56. Una primera varilla 58 está fija | al i extremo superior 54 que se puede conectar a un primer punto i de montaje conveniente en un sistema de suspensión. Una segunda varilla 60, que se puede conectar a un segundo punto i de montaje conveniente de un sistema de suspensión, jes insertada a través de una abertura .en la pared de extremo inferior 56 y es reciproca con relación al cilindro 52. i i Un pistón magnético 64 está montado a la varilla ¡60 i dentro del cilindro 52 y está restringido a oscilar dentro del cilindro 52 en respuesta al movimiento relativo entre 'el primer y segundo puntos de montaje del sistema de suspensión.

El pistón magnético 64 puede ser ajustado a presión varilla 60 o asegurado a la misma a través de otros tal como ganchos. El pistón magnético 64 puede ser un imán complejo que tenga un componente magnético axial y un componente magnético radial, tal como se ilustra y describe en la solicitud de patente EUA relacionada con número de serie 61/171,641 y solicitud de patente PCT con número! de serie PCT/US10/32, 037 descritas anteriormente y que \ se incorporan aqui por referencia. j i Un par opcional de imanes axiales 66 y 68 se puede colocar dentro del cilindro 52 adyacentes a las paredes 5|4 y 56. Los imanes 66 y 68 y el pistón magnético 64 esjtán orientados para presentar las caras entre si de polaridad opuesta. Los imanes 68 y 66 pueden ser utilizados para ayu'dar en la orientación del pistón magnético 64 y para manejar! el movimiento oscilatorio del pistón magnético 64.

Un devanado, tal como un devanado toroidal 70, i es proporcionado dentro del cilindro 52, el cual puede quedar protegido contra el pistón magnético 70 a través de una pared cilindrica 72. El pistón magnético 64 se extiende cerca de1 la pared 72. Para algunas aplicaciones, puede ser deseable que el pistón magnético 64 forme un sello deslizante con la pared 72. Se apreciará que el movimiento oscilatorio del pistón magnético 64 dentro del cilindro 52 ocasionará que luna í i corriente fluya en el devanado toroidal 70, permitiéndolas! i i que el devanado convierta la energía cinética de ¡las vibraciones en el sistema de suspensión en energía eléctrica i la cual puede ser utilizada por el vehículo. Por j el contrarío, el impulso de una corriente a través del devanado toroidal 70 impartirá una fuerza sobre un pistón magnético 64, ocasionando el movimiento relativo entre las varillas' 58 y 60, lo cual a su vez puede entregar una fuerza a ¡los componentes del sistema de suspensión para manejar 1 el i movimiento oscilatorio entre los mismos. j i El absorbedor de choques electromecánicos i 50 j opcionalmente incluye otro devanado toroidal 74 colocado I adyacente al imán axial 66. El devanado toroidal 64 también I puede ser selectivamente energizado para ejerjcer i temporalmente una fuerza sobre el pistón magnético 64 p¡ara iniciar o ayudar en la oscilación del pistón magnético |64.

Alambres 80 y 82 conectados respectivamente al devanádo toroidal 70 y 74 se extienden desde el cilindro 52 a una I carga externa 84 para el uso de la corriente generada en! el I devanado 70 y conectar los devanados toroidales 72 y 74 a una j fuente externa de energía 86 y controlador 88 para energizar selectivamente los devanados. i El cilindro 52 puede ser proporcionado aberturas 85 para la admisión de aire a fin de enfriar ! los componentes internos y para regular la acumulación de presión I de aire en lados opuestos del pistón magnético 64. i El absorbedor de choques electromecánicos 50 i se puede configurar para proporcionar una salida ya sea i de corriente alterna o corriente directa. La carga eléctricaj 84 puede ser uno o más dispositivos eléctricos con la capacidad para consumir la energía, uno o más dispositivos de i almacenamiento utilizados para almacenar energía para luso posterior, o un sistema de distribución de energ'ía.

I Dispositivos de almacenamiento ejemplares para carga I eléctrica 84 pueden incluir la batería principal del vehículo I o una batería local para uso por el controlador 88 y pori lo i I tanto puede ser el mismo componente que la fuente de energía 86. i i i Aunque la fuente de energía 86, controlador 88| y i carga eléctrica 84 se ilustran de manera esquemática cómo independientes del absorbedor de choques electromecánicos 50, cualquiera o ambos pueden estar integrados con un absorbedor i i de choques electromecánicos 50a de las figuras 6 y 11, cómo mejor se muestra en la figura 11 y se describe j a continuación. En particular, uno o ambos alternativamente ise I pueden fijar a una cubierta 90 montada sobre un extremo del I cilindro 52. ! La figura 10 ilustra de manera esquemáticaj un absorbedor de choques electromecánicos alternativo 50b, en el cual el arreglo de los componentes magnéticos! y i electromagnéticos es similar a aquellos antes descritos, excepto que el pistón 64a y los imanes axiales 66a y 168a tienen forma de anillo. En este arreglo, el pistón 64a está colocado fuera del devanado toroidal 70a. El pistón magnético i 64a interactúa con los imanes axiales 68a y 66a y el devanado i toroidal 70a de acuerdo con los mismos principios que los componentes numerados de forma similar del absorbedor! de I choques electromecánicos 50 de las figuras 7 y 8 arites i j descritas. ¡ j Son posibles otras configuraciones. Por ejemplo,! la figura 12 ilustra de manera esquemática un absorbedor ¡ de i choques electromecánicos alternativos 50', en el cual se| ha i incluido un sistema de absorción de vibración mecánica. ¡ En i particular, un compartimiento de fluido 90 rodeado por! la I pared 72' se flexiona de manera resiliente y absorbe ciejrta i vibración en respuesta a la presión causada por el movimiento del pistón 64' . La figura 13 ilustra de manera esquemática otro absorbedor de choques electromecánicos alternativo 50' ' , i en el cual se ha incluido un sistema de absorción | de i vibración mecánica y un muelle 94. En particular, un pistón flotante 92 acopla la pared 72'' y es desplazable en respuesta a la presión causada por el movimiento del pistón 64'' para absorber cierta vibración entre las varillas 58'' y 60''. Un muelle 94 envuelto alrededor del exterior ¡del I cilindro 52'' y conectado a las varillas 58'' y 60'': es proporcionado en arreglo paralelo mecánico con el de choques 50' ' . ¡ Se debiera observar que se puede proporcionar una pluralidad de devanados toroidales. Se puede proporcionar 'uno I o más devanados toroidales pasivos para crear una corriente i de salida como una función del movimiento del pistón 64, ¡64' I o 64a. También se puede proporcionar uno o más devanados toroidales activos para crear un campo magnético opuesto: al I I campo magnético del pistón 64, 64' o 64'' para impulsar selectivamente el pistón cuando se desea el manejo j de oscilación activa. El devanado toroidal pasivo puede ser significativamente más grande que el devanado toroi|dal activo. Tal como se describió anteriormente, la ener'gia creada por el pistón 64, 64' o 64a que interactúa con! un devanado toroidal pasivo puede ser transferida a y almacenada i en un dispositivo de almacenamiento eléctrico 84, tal cómo una batería o condensador. Un devanado toroidal activo puede I utilizar la energía eléctrica previamente creada por los i imanes del pistón en movimiento que interactúan con : el devanado toroidal pasivo y posteriormente puede r almacenada en el dispositivo de almacenamiento eléctrico 84. Los devanados toroidales pueden ser enrollados alrededor de y soportados por la pared 72 y por un tubo formado de¡ un s maiterial no conductor conveniente tal como plástico. i Se apreciará que los absorbedores de choques i electromecánicos 50, 50' y 50'' pueden ser utilizadosi en I otras aplicaciones, tal como aplicaciones no vehiculares, i como un generador, un motor, una bomba, un compresor, i un i motor vehicular, o un transformador de energía eléctrica.

Cuando se utiliza como un transformador, la energía eléctrica i puede ser ingresada a devanados toroidales pasivos y energía I eléctrica puede ser emitida desde los devanados . toroidales i I activos. Cuando se utiliza como un generador, la energía i mecánica puede ser ingresada mediante el movimiento recíproco de las varillas con relación entre sí y la energía eléctrica puede ser emitida desde un devanado toroidal pasivo. ¡La salida del dispositivo de conversión de energía se puede configurar para ser corriente directa o alterna. i El I movimiento mecánico puede ser proporcionado, por ejemplo,! a través de cualquier fuente que tenga la capacidad para oscilar el absorbedor de choques a lo largo de su eje longitudinal. Alternativamente, el movimiento mecánico puede i ser impartido al pistón magnético mediante la aplicación jde i una corriente al devanado activo. El movimiento mecánico I puede ser utilizado para impulsar un compresor o una bomba. i Alternativamente, un compresor o bomba puede ser incorporado I en el absorbedor de choques. Por ejemplo, el pistón magnético I puede acoplar de manera sellada los lados de la pared cilindrica y los dos extremos del alojamiento pueden tener aberturas, para permitir el movimiento de aire o un fluido bombeado por el movimiento del pistón. ¡ Un absorbedor de choques electromecánicos puede 'ser 1 configurado como una sola etapa que tenga un solo conjunto de imanes axiales, un solo conjunto de devanados toroidalesj, y un solo pistón tal como se describió anteriormente. De marjera i alternativa, un dispositivo puede tener múltiples etapas, ¡ cada una de las cuales con al menos su propio pistón, el cual i puede operar en serie, en paralelo, o de man'era í independiente. Cuando se construye con múltiples etapas, ¡las etapas individuales pueden compartir componentes, tal como alojamientos exteriores o interiores. Alternativamente, múltiples dispositivos de conversión de energía pueden ser conectados eléctrica o mecánicamente en paralelo o en serié.

Para una implementación activa, se puede proporcionar un algoritmo de control con la capacidad para i analizar las características de vibración de la superficie y i aplicando una corriente al devanado para proporcionar i aceleración y desaceleración del pistón para adecuar ¡ la respuesta del absorbedor de choques 50 al terreno. El sistema se puede diseñar para auto-ajuste a las condiciones cambiantes del camino. | Haciendo referencia ahora de manera general a | las figuras 14-19 se ilustran varias versiones marinas ejemplares d€i un sistema de manejo de energía cinética 100 similar a ¡ los sistemas de manejo de energía cinética antes descritos y! se describirá el arreglo general de los componentes mecánicos, i magnéticos y electromagnéticos del sistema de manejo ¡ de i energía cinética 100. i Haciendo referencia a la figura 14, se ilustra! un i sistema de manejo de energía cinética ejemplar 100 utilizando i un solo absorbedor de choques electromagnéticos 50 para uriión I a un bote. El absorbedor de choques 50 puede ser cualquiera i de los absorbedores de choques ejemplares antes descritos.! El sistema de manejo de energía cinética 100 incluye juna i estructura de armazón incluyendo un eje 102 que tiene dos o mas ruedas 104 para acoplamiento rotatorio con el costado] de un bote, que no se muestra en la figura 14. Un elemento; de armazón 106 está asegurado paralelo al eje 102 a través; de i dos o más elementos cruzados 108 extendiéndose entre el eje 102 y el elemento de armazón 106. El elemento de armazón 106 está unido a una parte superior de un flotador, tal como \ un pontón 110. Un absorbedor de choques electromagnéticos j 50 está conectado en un extremo al elemento de armazón 106 y se extiende hacia arriba desde ahí para interconexión con el costado de un bote, que no se muestra en la figura 14. ¡ i Haciendo referencia a las figuras 15-18, se ilustra i un sistema de manejo de energía cinética ejemplar ÍOOa i utilizando un absorbedor de choques electromagnéticos múltiple 50 para unión a un bote 112 (ver figuras 17 y Í8) . Los sistemas de manejo de energía cinética 100 pueden jser unidos a un bote 112 en una manera similar a aquella descrita para los sistemas de manejo de energía cinética 100a. ¡Los componentes del sistema de manejo de energía cinética llOOa incluyen el eje 102, las ruedas 104, el elemento de armajzón 106, los elementos cruzados 108 y el pontón 110, similares; en forma y función a aquellos antes descritos para el sistema! de manejo de energía cinética 100, excepto que una pluralidad! de i absorbedores de choques electromagnéticos 50 están conectados en un extremo al elemento de armazón 106 y se extienden hacia arriba desde ahí para interconexión con el costado del bote 112. j i El extremo superior de cada absorbedor de choques 50 puede estar conectado al costado del bote 110 a través Jde una. junta de varilla esférica 116, tal como se muestra en jla i figura 18, o una estructura equivalente. El eje 102 puede ser i unido de manera similar al costado del bote 112 a través !de una junta de varilla esférica o una estructura equivalente.

I Un limitador de desplazamiento elastomérico o tope de saltos 114 puede ser proporcionado en el extremo superior de cada absorbedor de choques 50, tal como se muestra en la figura 18, y puede estar diseñado para mantener las torsiones dentro de los limites para evitar la flexión de los componentes. :Los elementos cruzados 108 pueden estar unidos de manera ? pivotante al elemento de armazón 106 de manera que el eje!102 I y los elementos cruzados 108 forman un brazo de control pivotante para controlar la colocación del pontón 110 ¡con relación al costado del bote 112. Si asi se desea, se puede proporcionar una tercera porción de armazón colocada ai un ángulo por arriba del brazo de control pivotante para¡ un aseguramiento adicional al bote 112. Los elementos cruzados 108 pueden ser ajustables en longitud para acomodar botes :que i tengan diferentes formas. El sistema de manejo de enerjgia i cinética ejemplar 100a se puede instalar de manera que ¡los absorbedores de choques 50 generalmente son perpendiculares al agua, con la junta de varilla esférica ayudando en ¡ el i cumplimiento trasero-delantero. ¡ El bote 112 puede ser' provisto con uno o más sistemas de manejo de energía cinética 100 o 100a en cada lado del bote. Se apreciará que los sistemas de manejo ; de energía cinética 100 o 100a en cada lado del bote pueden generar electricidad a partir de la acción de las olas ya sea que el bote 112 esté en movimiento o esté en descanso ¡con ancla o en un muelle. Los sistemas de manejo de energía cinética 100 y 100a también limitan el movimiento anterior-posterior del bote 112 (espacio libre) y el movimiento lado a lado (giro) para proporcionar estabilidad al bote 112 debido a la forma del pontón 110. En particular, los pontones largos apropiadamente diseñados funcionan como tangones al mismo i i tiempo que reducen al mínimo el arrastre. Uno o más devanados en los absorbedores de choques 50 pueden ser energiza'dos selectivamente para contraer los absorbedores de choques y así subir el pontón 110 desde el agua cuando se desee. ¡ i La figura 19 ilustra otra configuración toda|vía I para un sistema de manejo de energía cinética en donde i un cilindro 52b de un absorbedor de choques 50b está ajustado' en i una cavidad 118 en un flotador 110 y está fijo en el mismo La divulgación anterior entonces proporciona 1 un i sistema de manejo de energía cinética, el sistema de manejo de energía cinética tiene un pistón magnético que se puede desplazar a lo largo de un primer eje longitudinal y '¡un devanado colocado alrededor del primer eje longitudinal para interactuar de manera cíclica con el pistón magnético para inducir una corriente eléctrica y voltaje en el devanado, creando así energía eléctrica. El sistema puede tener una pluralidad de dichos devanados y pluralidad de pistones magnéticos, cada uno de dichos pistones magnéticos impartiendo cíclicamente un campo magnético a través de i uno i de dichos devanados para contribuir a la generación; de energía eléctrica. El sistema de manejo de energía cinética puede tener uno de dicho imán o dicho devanado interconectado con un componente de flotación adaptado para flotar sobré la superficie de un cuerpo de agua y el otro de dicho imá'n o devanado interconectado con un bote, con lo cual se púede utilizar el sistema de manejo de energía cinética fiara manejar la vibración transversal del bote a medida que éjste se mueve a través de la superficie del cuerpo de agua.j El componente de flotación puede ser un pontón. Se pueden mon¡tar múltiples absorbedores de choques entre el costado de un bote y un pontón. Uno o más sistemas de manejo de ener'gía cinética, incluyendo un pontón y una pluralidad ! de I absorbedores de choques, se pueden montar en cada lado de! un bote. Los pontones pueden ser subidos selectivamente desde ¡el agua dependiendo de las condiciones. ! Características mostradas o descritas en asociación con una configuración pueden ser agregadas o utilizadas alternativamente en otra configuración, incluyendo configuraciones descritas o ilustradas en las solicitudes '¡de patente provisionales y la solicitud de patente del tratado de cooperación de patentes referida en la referencia cruzada anterior a las solicitudes relacionadas. El alcance j del dispositivo debiera ser determinado, no con referencia a la descripción anterior, sino más bien debiera ser determinado con referencia a las- reivindicaciones anexas, junto con1 el pleno alcance de equivalentes a los cuales tienen derecho dichas reivindicaciones. Se anticipa y pretende que ocurrirán futuros desarrollos en las técnicas aquí analizadas, y 'que los sistemas y métodos divulgados serán incorporados; en dichas configuraciones futuras. En resumen, se debiera entender que el dispositivo tiene la capacidad para modificación y variación y queda limitado solamente por ¡las siguientes reivindicaciones. '¡ i Todos los términos pretender ser proporcionados ¡con i sus construcciones razonables más amplias y sus significados ordinarios tal como lo pueden entender aquellos expertos! en la técnica a menos que se haga una indicación explícita contraria en este documento. En particular, el uso de artículos del singular tales como "un" y "el" debieran leérse para recitar uno o más de los elementos indicados a menos que una reivindicación recite una limitación explícita a lo contrario.

En una modalidad ejemplar, un sistema de manejo de energía cinética incluye un dispositivo absorbedor de choqiues que comprende un primer cuerpo principal unido de manera móvil a un segundo cuerpo principal para movimiento reciproco entre los mismos, el primer cuerpo principal tiene una bobina que depende del mismo y el segundo cuerpo principal tiene un imán que depende del mismo. El imán puede ser móvil 'con relación a la bobina mediante movimiento relativo reciproco del primer y segundo cuerpos principales para generar !una i corriente en la bobina. Uno del primer o segundo cuerpos principales está adaptado para acoplamiento con un componente vehicular que experimenta las irregularidades de j la I superficie sobre la cual se desplaza el vehículo y el otro: de i los cuerpos principales está adaptado para acoplar 'una i porción que soporta carga del vehículo para la cual se de'sea el aislamiento contra las irregularidades de la superficie.

La interacción del imán y la bobina se puede utilizar para I trasladarse entre la energía cinética reciprocante asociada con el movimiento del vehículo sobre las irregularidades de la superficie y la energía eléctrica asociada con la corriente a través de la bobina.

Claims

NOVEDAD DE LA INVENCION t Habiendo descrito el presente invento, se considera como una novedad y, por lo tanto, se reclama como prioridad lo contenido en las siguientes: REIVINDICACIONES

1.- Un sistema de manejo de energía cinética vehicular que comprende: 1 i un primer cuerpo principal que tiene un componente magnético pasivo móvil con el mismo; un segundo cuerpo principal unido de manera móvil i al primer cuerpo principal para movimiento recíproco entre i los mismos, el segundo cuerpo principal tiene un componente magnético activo móvil con el mismo y colocado para comunicarse de manera magnética con el componente magnético pasivo; 1 uno del primer y segundo cuerpos . principales está adaptado para acoplamiento con un componente vehicular ¡que experimenta las irregularidades de una superficie sobre j la cual se desplaza el vehículo; y ; el otro de dicho primer y segundo cuerpos principales está adaptado para acoplamiento con una porción que soporta carga del vehículo para la cual se desea j el aislamiento contra las vibraciones causadas por las irregularidades de una superficie sobre' la cual se desplaza el vehículo, de manera que la interacción del componente magnético activo y pasivo en respuesta al movimiento relativo del primer y segundo cuerpos principales se traslada entre la energía cinética reciprocante asociada con el movimiento ! del vehículo sobre las irregularidades de la superficie y! la energía eléctrica asociada con el componente magnético I activo. 1 i

2. - El sistema de manejo de energía cinética vehicular de conformidad con la reivindicación ¡ 1, caracterizado porque el componente magnético¦ activo es un devanado. ¡ i

3. - El sistema de manejo de energía cinética vehicular de conformidad con la reivindicación 1 1, caracterizado porque el componente magnético pasivo es [ un imán permanente. ;

. 4.- El sistema de manejo de energía cinética vehicular de conformidad con la reivindicación 1, que además comprende dos imanes de extremo axial fijos separados, : el componente magnético pasivo es un pistón magnético que tiéne un componente de campo magnético axial, dicho pistón magnético está colocado de manera móvil entre los dos imanes fijos separados y se puede desplazar entre los mismos a i lo largo de un eje longitudinal. i

5. - El sistema de manejo de energía cinética vehicular de conformidad con la reivindicación 4, que además comprende un imán radial colocado alrededor del ¡eje longitudinal, dicho pistón magnético además tiene i un componente magnético radial.

6. - El sistema de manejo de energía cinética i vehicular de conformidad con la reivindicación 4, que además í comprende un cilindro colocado alrededor del 'eje longitudinal, dichos dos imanes de extremo axial fijos separados están colocados adyacentes a extremos longitudinales opuestos del cilindro y el componente magnético pasivo está colocado de manera móvil dentro 'del cilindro para reciprocar a lo largo del eje longitudinal entre los dos imanes fijos separados. !

7. - El sistema de manejo de energía cinética vehicular de conformidad con la reivindicación : 4, caracterizado porque dicho componente magnético activo comprende un devanado colocado alrededor del eje longitudinal. j

8. - El sistema de manejo de energía cinética vehicular de conformidad con la reivindicación 1, que además comprende un cilindro que define una cámara longitudinal, i dichos componentes magnéticos activos y pasivos están colocados dentro de la cámara longitudinal . I

9. - El sistema de manejo de energía cinética vehicular de conformidad con la reivindicación 1, que además comprende : un alojamiento; una fuente magnética radial fija al alojamiento una fuente magnética axial fija al alojamiento; dicho componente magnético pasivo está colocado en el alojamiento y tiene un componente magnético axial J que responde a la fuente magnética axial y un componente i magnético radial que responde a la fuente magnética radial'. i

10. - El sistema de manejo de energía cinética vehicular de conformidad con la reivindicación ; 9, caracterizado porque dicho componente magnético activo comprende un devanado colocado dentro de dicho alo amiento;.

11. - El sistema de manejo de energía cinétiica vehicular de conformidad con la reivindicación 1, que además i comprende una pluralidad de dichos primeros y segundos cuerpos principales conectados en un arreglo paralelo mecánico. ¡

12. - El sistema de manejo de energía cinética vehicular de conformidad con la reivindicación 1, que además comprende un sistema de manejo de energía mecánica interpuesto entre el primer y segundo cuerpos principales.:

13. - El sistema de manejo de energía cinétiica vehicular de conformidad con la reivindicación : 12, caracterizado porque dicho sistema de manejo de energía mecánica comprende un muelle. ¡ i

14. - El sistema de manejo de energía cinética vehicular de conformidad con la reivindicación j 12, caracterizado porque dicho sistema de manejo de energía mecánica comprende un dispositivo de absorción de choques.

15. - El sistema de manejo de energía cinética vehicular de conformidad con la reivindicación 1, que además comprende controles adaptados para comunicarse con ; el componente magnético activo. '

16. - El sistema dé manejo de energía cinética vehicular de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el vehículo es un vehículo motor terrestre y la superficie es tierra. [

17. - El sistema de manejo de energía cinética vehicular de conformidad con la reivindicación 1, que además comprende un sistema de flotación conectado a uno del primer y segundo cuerpos principales, el otro del primer y segundo cuerpos principales está adaptado para conexión a un bote. ;

18. - El sistema de manejo de energía cinética vehicular de conformidad con la reivindicación 17, que además comprende un sistema de anclaje mecánicamente colocado entre el sistema de flotación y el bote para mantener el eje longitudinal del sistema de manejo de energía cinética vehicular en una dirección generalmente vertical.

19. - El sistema de manejo de energía cinética vehicular de conformidad con la reivindicación ¡ 18, caracterizado porque el sistema de anclaje además comprende: un elemento de armazón extendiéndose generalmente i horizontal desde el componente de flotación; y ¡ una superficie de acoplamiento en el extremo ¡del elemento de armazón adaptado para acoplamiento móvil con el bote.

20. - El sistema de manejo de energía cinética vehicular de conformidad con la reivindicación ¡19, caracterizado porque la superficie de acoplamiento comprende al menos una rueda que depende rotatoriamente del elementq de armazón. !

21. - Un sistema de manejo de energía cinética vehicular que comprende: un alojamiento generalmente cilindrico que define un eje longitudinal; ; un primer cuerpo principal asegurado de manera fija i al alojamiento; 1 un segundo cuerpo principal asegurado de manera móvil al alojamiento para movimiento recíproco con relación al alojamiento a lo largo de dicho eje longitudinal; ! un pistón magnético colocado de manera móvil dentro i de dicho alojamiento y unido a dicho segundo cuerpo principal para ser móvil a lo largo del eje longitudinal; j un devanado colocado dentro del alojamiento i alrededor del eje longitudinal y comunicándose de manera I magnética con el pistón magnético; y j un componente de absorción de choques colocado I I entre el primer y segundo cuerpos principales. i i

22. - El sistema de manejo de energía cinética vehicular de conformidad con la reivindicación 21, que además i comprende dos imanes de extremo axial fijos separados i colocados dentro del alojamiento adyacentes a los extremos I opuesto del eje longitudinal, el pistón magnético tiene! un componente de campo magnético axial, dicho pistón magnético está colocado de manera móvil entre los dos imanes fijos i separados y se puede desplazar entre los mismos a lo largo del eje longitudinal. i

23. - El sistema de manejo de energía cinética vehicular de conformidad con la reivindicación 22, que además comprende un imán¦ radial colocado alrededor del ¡eje longitudinal, dicho pistón magnético además tiene j un componente magnético radial. j

24. - El sistema de manejo de energía cinética i vehicular de conformidad con la reivindicación ¡21, caracterizado porque dicho sistema de manejo de energía i mecánica comprende un muelle. ¡ I

25. - El sistema de manejo de energía cinética vehicular de conformidad con la reivindicación ; 21, caracterizado porque dicho sistema de manejo de energía mecánica comprende un dispositivo de absorción de choques.!

26. - Un sistema de manejo de energía cinética vehicular que comprende: I un primer cuerpo principal; ¡ un segundo cuerpo principal asegurado de manera móvil al primer cuerpo principal para movimiento recíproco con relación al mismo a lo largo de un eje longitudinal; ' un pistón magnético unido a dicho segundo cue'rpo I principal para ser móvil a lo largo del eje longitudinal; | i un componente magnético activo colocado alrededor del eje longitudinal y comunicándose de forma magnética con el pistón magnético; y un componente de flotación unido a uno del primer y segundo cuerpos principales, el otro del primer y segundo cuerpos principales que no está unido al componente ! de flotación está adaptado para acoplamiento con un bote. ;

27. - El sistema de manejo de energía cinética vehicular de conformidad con la reivindicación 26, que además comprende un sistema de anclaje mecánicamente colocado entre el componente de flotación y el bote para mantener el ; eje longitudinal del sistema de manejo de energía cinética en| una dirección generalmente vertical.

28. - El sistema de manejo de energía cinética vehicular de conformidad con la reivindicación 21 , caracterizado porque el sistema de anclaje además comprende: i un elemento de armazón extendiéndose generalmente horizontal desde el componente de flotación; y i una superficie de acoplamiento en el extremo ¡ del elemento de armazón adaptado para acoplamiento móvil con el bote.

29. - El sistema de manejo de energía cinética vehicular de conformidad con la reivindicación \ 28, caracterizado porque la superficie de acoplamiento comprende, al menos una rueda que depende rotatoriamente del elemento de armazón .