RU2376700C1

RU2376700C1 - Electric generator with hand-operated gear

Info

Publication number: RU2376700C1
Application number: RU2008127344/06A
Authority: RU
Inventors: Георгий Яковлевич Куликов (RU); Георгий Яковлевич Куликов
Original assignee: Георгий Яковлевич Куликов
Priority date: 2008-07-04
Filing date: 2008-07-04
Publication date: 2009-12-20

Abstract

FIELD: electricity.

SUBSTANCE: electric generator with hand-operated gear is referred to portable power sources and designed to be used in everyday life or in camping conditions. Electric generator contains rotor and stator connected to generator housing. Two ends of flexible hose or several ends of hoses tired up through a handle are fixed in the front part of generator at the end of its shaft. Practically, they are arranged symmetrically to the shaft axis. Power is generated by hoses pulling in rotor axis direction and their waving and tensioning supported by rotor untwisting. There are skips in rotor untwisting where neutral position is skipped and hose(s) ends are twisted in the reverse direction. The process is then repeated.

EFFECT: decreasing generator gear dimensions, its ergonomics, simplicity, security and serviceability under different conditions.

6 cl, 2 dwg

Description

Электрогенератор с ручным приводом относится к роторным электромагнитомеханическим /электромашинным/ генераторам, применяемым в качестве портативных автономных источников тока, преимущественно в быту и походных условиях.A hand-driven electric generator refers to rotary electromechanical / electromachine / generators used as portable autonomous current sources, mainly in everyday life and camping conditions.

Хорошо известны электрогенераторы с ручным приводом, применяемые, преимущественно для питания лампочек карманных фонариков, в которых ротор генератора раскручивается через посредство зубчатой передачи силой, в основном кистевой части руки пользователя. /«Аиф» № 12, 2007 г., стр.11/.Well-known electric generators with a manual drive are used, mainly used to power flashlights of flashlights, in which the rotor of the generator is spun through a gear transmission by force, mainly the wrist of the user's hand. / “Aif” No. 12, 2007, p. 11 /.

Зубчатый механизм привода таких генераторов сравнительно сложен в изготовлении, громоздок для карманных габаритов, недолговечен в эксплуатации и трудно поддается ремонту, особенно в походных условиях. При этом также существенно то обстоятельство, что задействованные в работе кисти рук человека сравнительно слабы и пользователь быстро устает.The gear drive mechanism of such generators is relatively complicated to manufacture, bulky for pocket dimensions, short-lived in operation and difficult to repair, especially in traveling conditions. At the same time, the fact that the hands of the person involved in the work is relatively weak and the user quickly gets tired is also significant.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является создание электрогенератора, привод которого был бы лишен вышеперечисленных недостатков.The problem to which the invention is directed, is the creation of an electric generator, the drive of which would be devoid of the above disadvantages.

Техническим результатом изобретения является крайняя малогабаритность привода генератора, его простота, надежность и ремонтоспособность; задействование в процессе работы генератора группы мышц пользователя более мощной, чем одна кистевая /эргономичность привода/.The technical result of the invention is the extreme small size of the drive of the generator, its simplicity, reliability and maintainability; involvement in the process of operation of the generator of the user's muscle group is more powerful than one wrist / ergonomic drive /.

Упомянутая задача решается тем, что в электрогенераторе, содержащем ротор и соединенный с корпусом генератора статор, в торцовой части генератора, на конце вала его ротора практически симметрично относительно оси последнего закреплены два конца гибкого шнура или концы двух шнуров, соединенных между собой рукояткой. Приведение генератора в действие /раскручивание ротора/ осуществляется завиванием шнура или шнуров с вытягиванием в направлении, примерно совпадающим с осью вращения ротора, натяжением шнура или шнуров, сопровождающимся раскручиванием ротора, происходящим с проскоком нейтрального положения и нового завивания шнура, следующего натяжения шнура и т.д. Процесс аналогичен происходящему в известной детской игрушке, состоящей из пуговицы с продетой в ее отверстия нитью.The aforementioned problem is solved in that in the electric generator containing the rotor and the stator connected to the generator body, in the end part of the generator, on the end of the shaft of its rotor, two ends of the flexible cord or the ends of two cords connected by a handle are fixed almost symmetrically with respect to the axis of the rotor. The generator is driven / spinning the rotor / by twisting the cord or cords with pulling in a direction approximately coinciding with the axis of rotation of the rotor, pulling the cord or cords, accompanied by unwinding of the rotor, occurring with a slip of the neutral position and new curling of the cord, the next cord tension, etc. d. The process is similar to what is happening in a well-known children's toy, consisting of a button threaded through its holes.

В частных вариантах выполнения устройства, электрическая часть генератора имеет строение, известное для маломощных генераторов электромашинного типа. Предпочтительным является бесколлекторный генератор с ротором, содержащим постоянный магнит. Из-за значительных осевых нагрузок на вал ротора генератора, предпочтительной является установка ротора в хорошо воспринимающие нагрузки такого типа подшипники, - упорно-радиальные и радиально-упорные. В комбинированных вариантах применимы радиальные и упорные подшипники. В качестве шнуров /тросиков/ возможно применение практически любых достаточно гибких элементов подходящей толщины, выдерживающих большое количество изгибов. Подходят текстильные гибкие элементы. В частных вариантах выполнения генератор является составной частью различных устройств, например карманного фонаря, мобильного телефона и т.п.In private embodiments of the device, the electrical part of the generator has a structure known for low-power electric machine-type generators. A brushless generator with a permanent magnet rotor is preferred. Due to significant axial loads on the rotor shaft of the generator, it is preferable to install the rotor in well-absorbing loads of this type of bearings - axial-radial and angular-contact. In combined versions, radial and thrust bearings are applicable. As cords / cables / it is possible to use almost any sufficiently flexible elements of suitable thickness, withstanding a large number of bends. Suitable textile flexible elements. In private embodiments, the generator is an integral part of various devices, such as a flashlight, mobile phone, etc.

В одном из вариантов генератора, в частности в ряде случаев, когда для сборки генератора применяются готовые комплектующие, с ротором генератора соединен маховик, увеличивающий момент инерции ротора и облегчающий прохождение им в процессе работе, нейтрального /когда шнур не закручен/ положения.In one embodiment of the generator, in particular in some cases when ready-made components are used to assemble the generator, a flywheel is connected to the generator rotor, increasing the moment of inertia of the rotor and facilitating its passage in the neutral (when the cord is not twisted) position.

Во втором варианте электрогенератора, содержащего соединенный с его ротором маховик, последний помещен в торце электрогенератора, на конце вала его ротора, при этом концы шнура или шнуров электрогенератора закреплены в этом маховике. Маховик благодаря своим габаритам дающий хорошую такую возможность, использован по двойному назначению. Исключен особый крепежный элемент для соединения шнура с валом.In the second version of the generator containing the flywheel connected to its rotor, the latter is placed at the end of the generator, at the end of the shaft of its rotor, while the ends of the cord or cords of the generator are fixed in this flywheel. The flywheel, due to its dimensions giving a good opportunity, is used for a dual purpose. A special fastener for connecting the cord to the shaft is excluded.

В третьем варианте электрогенератора его шнур или шнуры крем гибкости обладают также упругостью и/или эластичностью, что позволяет им запасать энергию при закручивании. Примером такого шнура может служить резиновый в текстильной оплетке.In the third embodiment of the electric generator, its cord or cords of flexibility cream also have elasticity and / or elasticity, which allows them to store energy during twisting. An example of such a cord is a rubber in a textile braid.

В четвертом варианте электрогенератора для сглаживания пульсаций тока, вырабатываемого им и/или его выпрямления, электрогенератор снабжен электронным блоком, содержащим выпрямительные и запасающие электроэнергию элементы /диоды, конденсаторы, ионисторы, аккомуляторы/. Данного типа электронные блоки для подобных электрогенераторов известны.In the fourth version of the generator to smooth the ripple of the current generated by him and / or its rectification, the generator is equipped with an electronic unit containing rectifying and storing electric energy elements / diodes, capacitors, ionizers, batteries /. This type of electronic components for such generators are known.

В пятом варианте электрогенератора, в его корпусе смонтированы один или несколько электроосветительных элементов, как наиболее востребованный вид его нагрузки. В частных вариантах выполнения электрогенератора такими являются полупроводниковые осветительные диоды, лампы накаливания, газоразрядные лампы.In the fifth embodiment of the electric generator, one or several electric lighting elements are mounted in its housing as the most demanded form of its load. In particular embodiments of the electric generator, such are semiconductor lighting diodes, incandescent lamps, gas discharge lamps.

Для поснения сущности устройства прилагаются чертежи, в которых на фиг.1 представлен электрогенератор, на фиг.2 - иллюстрация его действия.To understand the essence of the device, drawings are attached, in which Fig. 1 shows an electric generator, and Fig. 2 is an illustration of its operation.

Цилиндрический корпус электрогенератора 1 /фиг.1/ содержит соединенный с ним, имеющий обмотку статор 2 и установленный на упорно-радиальных подшипниках 3 и 4 ротор 5, содержащий постоянный магнит. На торце корпуса, в конце вала 6 ротора закреплен маховик 7, в котором симметрично относительно этого вала закреплены два конца шнура 8. На противоположной стороне корпуса электрогенератора имеется содержащий выпрямительный диодный мост и ионистор электронный блок 9 и установлено несколько осветительных диодов 10, связанных с ионистором через выключатель 11. Шнур представляет собой заключенный в текстильную оплетку круглый резиновый жгут.The cylindrical housing of the generator 1 / Fig. 1/ comprises a stator 2 connected to it and having a winding and mounted on a thrust radial bearings 3 and 4 of the rotor 5, containing a permanent magnet. At the end of the housing, at the end of the rotor shaft 6, a flywheel 7 is fixed, in which two ends of the cord are fixed symmetrically with respect to this shaft 8. On the opposite side of the generator body there is an electronic unit 9 containing a rectifying diode bridge and an ionistor and several lighting diodes 10 are connected associated with the ionizer through the switch 11. The cord is a round rubber cord enclosed in a textile braid.

Приведение генератора в действие /раскручивание ротора/ производится вытягиванием шнура в направлении оси ротора с завиванием и последующим натяжением, сопровождающимся раскручиванием ротора, происходящим с проскоком нейтрального положения и завиванием концов шнура в обратном направлении, и т.д.The generator is driven / spinning of the rotor / is carried out by pulling the cord in the direction of the axis of the rotor with curling and subsequent tension, accompanied by the spinning of the rotor, which occurs with a slip of the neutral position and curling the ends of the cord in the opposite direction, etc.

Claims

1. An electric generator with a manual drive, comprising a rotor and a stator connected to the generator body, characterized in that the ends of the flexible cord or two cords connected through the handle are fixed at the end of the generator, at the end of the rotor shaft, almost symmetrically with respect to the axis of the rotor.

2. The generator according to claim 1, characterized in that a flywheel is connected to its rotor, increasing the moment of inertia of the rotor.

3. The generator according to claim 2, characterized in that the flywheel is located at its end, at the end of the shaft of its rotor, while the ends of the cord or cords are fixed in this flywheel.

4. The generator according to claim 1, characterized in that its cord or cords, in addition to flexibility, also have elasticity and / or elasticity.

5. The generator according to claim 1, characterized in that it is equipped with an electronic unit containing rectifying and storing electric energy elements.

6. The generator according to claim 1, characterized in that in its housing one or more electric lighting elements are mounted.