Электрогенератор с мускульным приводом
Электрогенератор относится к электротехнике, к автономным машинным источникам электрического тока. Технический результат состоит в уменьшении габаритов, упрощении конструкции, улучшении ремонтопригодности. В частных вариантах выполнения обеспечивается возможность генерации на ходу и одной рукой, использование силы и занятости одних ног. Электрогенератор содержит одну или несколько электромашин, роторы которых соединены со шкивами, охватывающимися приводным ремнем. Механизма-мультипликатора привод генератора не содержит. Перекинутый или одним-двумя витками захлестнутый на шкив или шкивы приводной ремень, по крайней мере в рабочем его положении, выпущен к рукам или ногам пользователя и предназначен для приведения его ими в движение непосредственно или через посредство элементов, обеспечивающих его захват или сцепление с этими конечностями. 35 з.п. ф-лы, 8 ил.
Электрогенератор с мускульным приводом относится к маломощным электромашинным источникам тока, используемым в качестве средства автономного электропитания в походных условиях и быту.
Известен электрогенератор с мускульным /ручным/ приводом, электромашина которого приводится в действие через посредство мультипликатора, содержащего ременные передачи, преимуществом которых, в сравнении с зубчатыми механизмами, является хорошая их ремонтопригодность - качество весьма ценное в автономных условиях электроснабжения /RU Патент №2308643, 2007 г., Р21I 13/00/.
Вместе с вышеупомянутым положительным качеством подобные, имеющие ременный привод электрогенераторы, громоздки в сравнении с генераторами, оснащенными зубчатыми /в основном - шестеренными мультипликаторами/ приводами, проигрывая им, также, в надежности и КПД, что является причиной сравнительно редкого применения в практике, где предпочитаются именно зубчатые механизмы привода, несмотря на их низкую ремонтопригодность в бытовых условиях и рядовым пользователем.
Задачей, на решение которой направлено заявленное изобретение, является создание практичного в эксплуатации электрогенератора с мускульным приводом, включающим лишь простейшие ременные передачи.
Результатами технического решения являются крайняя простота, малогабаритность и ремонтопригодность привода электрогенератора; в частных вариантах выполнение устройства обеспечивается возможностью работы на ходу и одной рукой; между делом, используя силу и занятость одних ног.
Упомянутая задача решается тем, что электрогенератор с мускульным приводом, ротор электромашины или роторы электромашин которого содержат шкивы, охватывающиеся приводным ремнем, выполнен с той особенностью, что его привод механизма-мультипликатора /устройства, как правило, достаточно сложного, громоздкого и не очень надежного/ не содержит, при этом, без закрепления перекинутый или одним-двумя витками захлестывающий шкив/шкивы приводной ремень, по крайней мере в рабочем его положении, выпущен к рукам или ногам пользователя и предназначен для приведения его ими в движение непосредственно или через посредство элементов, обеспечивающих его захват или его сцепление с этими конечностями.
В процессе генерации производятся поступательно-возвратные или односторонние направленные вытягивания приводного ремня, охватывающего/перекинутого или захлестнутого одним-двумя витками / шкив электромашины или шкивы электромашины.
Применяются маломощные электромашины постоянного и переменного тока. По своей надежности предпочтительны не имеющие щеточного коллектора.
В качестве приводных ремней используются тонкие шнуры, прочные нити, рыболовные лески и тому подобные элементы.
Шкивы выполняются из достаточно износостойких и имеющих достаточно хорошее сцепление с ремнями генераторов материалов. Шкивы соединены с валами роторов, выполнены с ними как одно целое или, в вариантах машин с внешнерасполженным ротором, охватывают эти роторы.
В различных частных вариантах своего выполнения электрогенератор может оформляться как в виде отдельного устройства, так и быть составной частью других /например, радиоприемников, ноутбуков, фонарей/. В вариантах отдельно оформленного устройства электромашина или электромашины генератора предпочтительно помещаются в корпус или/и размещаются на платформе. Возможна распределенная компоновка устройства, в которой, например, его электромашина, аккумулятор и фонарь /при наличии последних/ смонтированы в отдельных корпусах и соединяются электроприводным шнуром.
Упомянутые элементы сцепления приводного ремня с конечностями пользователя или захвата этого приводного ремня представляют собой, например, в частных вариантах выполнения устройства, петли, кольца, рукоятки, их некоторые предпочтительные варианты раскрываются в соответствующих пунктах описания электрогенератора.
Первично вырабатываемый ток электромашин генератора имеет, как правило, неравномерный, пульсирующий характер, чем обусловлена предпочтительность оснащения его устройствами обработки этого тока, тип которых раскрывается ниже, в соответствующих пунктах описания.
В основе изобретения лежит неожиданное обнаружение эффективности ременного привода роторов маломощных электромашин без применения каких-либо дополнительно повышающих скорость их вращения устройств /мультипликаторов/, чем достигаются исключительные простота, малогабаритность и надежность привода и что составляет суть технического решения и изобретательского шага.
В первом из предпочительных вариантов выполнения электрогенератора его электромашина или электромашины, напрямую или через посредство их содержащего корпуса, платформы, рамы или контейнера, снабжены средствами их закрепления на теле пользователя /подразумевая и одежду/ или/и посторонних предметах, что разгружает этого пользователя от удерживания указанных элементов электрогенератора в процессе генерации и ношения. Упомянутые средства охарактеризованы на функциональном уровне, некоторые частные их варианты раскрываются далее в описании.
Во втором варианте выполнения генератора упомянутым одним пунктом выше средством закрепления упомянутых там же его элементов является или в число их входит поясной ремень или средство закрепления указанных элементов на поясном ремне пользователя (например, известные для закрепления различного снаряжения на поясных ремнях скобы-проушины, куда продевается ремень или штыри, затыкаемые за ремень). Крепление генератора на поясе пользователя удобно близостью к нему кистей рук пользователя, которыми может захватываться приводной ремень.
В третьем варианте выполнения генератора, электромашина или электромашины которого напрямую или через вышеуказанные элементы закрепляются на поясе пользователя, приводной ремень этого генератора закольцован и, в рабочем положении устройства, может, по своей длине, набрасываться на шею пользователя или/и охватывать его по поясу, чем исключено запутывание концов приводного ремня и обеспечена лучшая его контролируемость в процессе генерации.
В четвертом варианте выполнения генератора, электромашина или электромашины которого закрепляются на поясе пользователя, а приводной ремень закольцован, последний снабжен фиксирующим устройством, позволяющим регулировать длину его рабочей закольцованной части. Приспособления подобного назначения в технике известны, например фиксатор пружинного типа. Возможность быстро устанавливать длину ремня под конкретную схему генерации и подгонять ее до комфортной для конкретного пользователя является полезной.
В пятом варианте выполнения генератора он содержит две электромашины, шкивы которых соединены, по крайней мере в рабочем или в одном из рабочих положений устройства, закольцованным и охватывающим их приводным ремнем. Данный вариант выполнения устройства или его трансформация имеет достоинство повышенной мощности и возможности менять выходное напряжение различным /последовательным или параллельным/ включением электромашин.
В шестом варианте выполнения генератора, содержащего две электромашины, шкивы которых связаны закольцованным приводным ремнем, упомянутые электромашины смонтированы на одной платформе или раме, имеющей вытянутую конфигурацию, вытянутость которых /в направлении растяжения ремня/ позволяет в процессе генерации увеличить рабочие ходы ремня при его захвате или сцеплении с конечностями.
В седьмом варианте выполнения генератора, предварительно охарактеризованного в предыдущем пункте описания, упомянутая там платформа или рама снабжены средствами закрепления их на теле пользователя или/и посторонних предметах, что позволяет, по крайней мере в некоторых случаях эксплуатации генератора, добиваться наиболее удобного их для процесса генерации положения. Одним из таких средств является, например, наличие гнезд /для шурупов или гвоздей/, позволяющих подвеску на стенах.
В восьмом варианте выполнения генератора он содержит вспомогательный, закрепляемый на теле пользователя или/и посторонних предметах и дополнительный к уже имеющемуся на роторе его единственной электромашины шкив, при этом закольцованный приводной ремень, по крайней мере в рабочем или одном из рабочих положений устройства, растянут между двумя упомянутыми шкивами. Растянутый между двумя шкивами приводной ремень позволяет приводить его в движение одной рукой, оставляя другую свободной, что ценно в некоторых случаях эксплуатации генератора.
В девятом варианте выполнения генератора, приводной ремень которого растянут между шкивом электромашины и вспомогательным шкивом, упомянутая электромашина и вспомогательный шкив установлены на одной вытянутой по своей конфигурации платформе или раме, что обеспечивает постоянное натяжение ремня, возможность больших его рабочих ходов в процессе генерации, удобство перемещения генератора.
В десятом варианте выполнения генератора, предварительно охарактеризованного в предыдущем пункте описания, упомянутая платформа или рама снабжены средствами их закрепления на теле пользователя или/и посторонних предметах, что позволяет применять, в ряде случаев эксплуатации устройства, более эргономичные схемы генерации, разгружая пользователя от удерживания платформы или рамы. Упомянутыми средствами являются, например, гнезда, позволяющие подвешивать их на гвозди и шурупы в стене; подвесной ремень для ношения на шее пользователя; поясной ремень или средство закрепления на таком поясном ремне.
В одиннадцатом варианте выполнения генератора, приводной ремень которого растянут между шкивом его электромашины и вспомогательным шкивом, содержащие упомянутую электромашину корпус или платформа снабжены средством закрепления на поясе пользователя, а вспомогательный шкив снабжен средством фиксации в области его груди или шеи, чем обеспечена удобная для этого пользователя возможность генерации одной рукой, в том числе на ходу, приводя в движение растянутый на груди между шкивами приводной ремень. Вспомогательный шкив зафиксирован в указанном месте посредством, например, закрепляющейся там на одежде пользователя или подвешивающейся ему на шею платформой этого шкива. Содержащие электромашину корпус или платформа закрепляются на поясе пользователя посредством поясного ремня или средства закрепления на таком поясном ремне /например, проушин, в которые продевается ремень/.
В двенадцатом варианте выполнения генератора, приводной ремень которого растянут между шкивом его электромашины и вспомогательным шкивом, упомянутая электромашина, напрямую или через содержащие ее корпус или/и платформу, снабжена средством ее фиксации в области груди или шеи пользователя, а вспомогательный шкив снабжен средством его фиксации на поясе этого пользователя. Как и в предыдущем варианте выполнения генератора, обеспечена возможность приведения его в действие одной рукой, приводя ей в движение растянутый на груди ремень. Упомянутым средством фиксации электромашины /прямо или опосредованно/ является, например, подвесной ремень, а средством фиксации вспомогательного шкива - платформа, крепящаяся к поясному ремню, на которой может быть установлен этот шкив.
В тринадцатом варианте выполнения генератора одна или несколько его электромашин, непосредственно или во вмещающих их корпусах или на содержащих их платформах, снабжены средством закрепления на голове пользователя, головном уборе или конструктивно соединены с последним, при этом концы или рукава /когда не закольцован/ приводного ремня пущены сбоку головы пользователя или по двум разным ее бокам /в указанном месте расположены выпускные отверстия, выходы пропускных канавок, опорные шкивы, по которым ремень спускается с головы или/и выпускается из головного убора/. При небольших, диаметром 2-3 сантиметра, размерах электромашин, размещение генератора на голове пользователя с помощью, например, ремней или соединение его с головным убором технически возможно и потребительски удобно. Особую целесообразность имеет, в частности, оснащение таким генератором налобных фонарей и специального назначения головных уборов, например шлемов спасателей и войск спецназа, содержащих питаемые электроэнергией устройства.
В четырнадцатом варианте выполнения генератора, электромашина или электромашины которого располагаются, согласно предыдущему пункту спасения, на голове пользователя, включая варианты соединения с головными уборами, он отличается тем, что спускающийся с головы пользователя приводной ремень закольцован и, по крайней мере в одном из рабочих положений или трансформаций устройства, переброшен через закрепляющийся /закрепленный/ на поясе пользователя шкив, что позволяет действовать в процессе генерации одной рукой, оба хода которой, при этом, являются рабочими. Вспомогательный шкив закрепляется на поясе пользователя посредством, например, платформы, закрепляющейся на поясном ремне /при этом шкив установлен на этой платформе/.
В пятнадцатом варианте выполнения генератора его электромашина или электромашины размещены в корпусе или/и на платформе снабженных подвесным ремнем или его практическим эквивалентом /например, манжетой или жесткой дужкой/, позволяющим подвешивать их на шею пользователя, при этом, в рабочем положении устройства охватывающий шкив или шкивы электромашин приводной ремень, закольцованный или нет, спускается по груди пользователя к нижней части его туловища. Достоинством подвешивающегося на шею генератора является легкость такого навешивания /и снимания с шеи/, отсутствие необходимости в не всегда удобном поясном ремне.
В шестнадцатом варианте выполнения генератора, электромашина или электромашины которого размещены на подвешивающихся на шею корпусе или/в платформе, последние снабжены дополнительными /и средству подвешивания их на шею/ притягивающими их к поясу пользователя пристяжными ремнями /как правило - одним-двумя/, что обеспечивает устойчивость положения генератора на груди или шее - он не может болтаться в процессе движения и работы. Подобного типа пристяжные ремни для подвешиваемых на шею элементов походного снаряжения в практике известны.
В семнадцатом варианте выполнения генератора, электромашина или электромашины которого размещены в подвешивающемся на шее корпусе или/и на платформе, применяемый для этого подвесной ремень или его эквивалент выполнены с обеспечением возможности подвешивания упомянутого корпуса или/и платформы прямо под подбородком пользователя, в зоне легко реализуемого прижима их этим подбородком, обеспечивающего надежную их фиксацию в процессе генерации. Кроме указанного вариант имеет достоинство удачного расположения точки освещения при наличии в составе устройства светоизлучающих приборов /фонаря/.
В восемнадцатом варианте выполнения генератора его приводной ремень снабжен удлиняющей рукояткой, одним своим концом берущейся в руку, а на противоположном скрепленную или скрепляющуюся /например, после замены ремня или при выборе данного способа генерации/ с этим ремнем. Кроме удобства движения ремня через рукоятку /удобная длина которой находится в области 10-15 см/ она, увеличивая рабочие ходы ремня при минимальном движении ремня, заметно повышает мощность генерации, улучшая эргономичность этого процесса. Применение рукоятки дает максимальный эффект в схемах генерации с относительно небольшими ходами приводного ремня, без размашистых движений рук, в частности в схемах с ремнем, растянутым между двумя шкивами.
В девятнадцатом варианте выполнения генератора, содержащего, согласно предыдущему пункту описания, рукоятку, соединяющуюся с его приводным ремнем, на упомянутой рукоятке размещен запас этого приводного ремня. Как правило, ремень тем или иным способом намотан на рукоятку, которая, в соответствующих своих выполнениях, может содержать вилки или фланцы, образующие катушку для ремня. Данное размещение запаса ремня практически удобно.
В двадцатом варианте выполнения генератора его приводной ремень снабжен натяжным устройством, через которое этот ремень пропущен или может пропуститься /в соответствующих режимах генерации/. Располагаясь относительно шкива электромашины или шкивов электромашин, со стороны, противоположной от вытягиваемой, и несколько тормозя движение ремня, что способствует натяжению ремня и его плотному охвату шкивов, натяжное устройство препятствует холостому проскальзыванию ремня через шкивы. Подобные приспособления в технике известны. Частными его вариантами являются с некоторым сопротивлением вращающиеся ролики /валки/, через которые проходит ремень и не имеющие прямого прохода проушины, где проводящий ремень слегка тормозится трением от стенки.
В двадцать первом варианте выполнения генератора ротор его единственной электромашины, являющейся в данном случае достаточно высокооборотной, снабжен маховиком или маховиками, позволяющими запасать кинетическую энергию в фазе раскрутки ротора.
В двадцать втором варианте выполнен генератор, ротор электромашины которого снабжен одним или несколькими маховиками, по крайней мере один из маховиков или единственный маховик расположен на конце вала ротора электромашины /шкив и ротор которой в данном случае установлены на одном валу/, противоположном содержащему шкив, что снижает нагрузку на передний, соседствующий со шкивом, подшипник электромашины и устраняет помехи шкиву от маховика.
В двадцать третьем варианте выполнения генератора, ротор электромашины которого содержит маховики /один или более/, по крайней мере один из маховиков выполнен в форме катушки, а эта катушка использована для хранения запаса приводного ремня генератора. Практически такая катушка может содержать несколько запасных ремней или длин этого ремня.
В двадцать четвертом варианте выполнения генератора он отличается тем, что по крайней мере обращенные вовнутрь шкива или шкивов стороны их фланцев выполнены из или покрыты материалом или материалами, имеющими антифрикционный характер поверхности, что снижает износ приводного ремня из-за трения о фланцы при его перекосах в процессе генерации. Имеются ввиду материалы типа полипропилена, фторопласта и им подобных, имеющих характерно скользкую и стойкую к износу поверхность.
В двадцать пятом варианте выполнения генератора его приводной ремень содержит или укомплектован приспособлениями /одним или сразу несколькими/ для сцепления с ногами пользователя, а электромашина или электромашины, напрямую или через посредство содержащих их корпуса или/и платформы, снабжены средствами закрепления на посторонних предметах, что позволяет, при соответствующей фиксации электромашины или электромашин, осуществлять генерацию ногами, сцепленными с приводным ремнем /с помощью, например, петель или колец, набрасываемых на щиколотки ног/. Средство фиксации электромашины или электромашин /напрямую или через посредство указанных вмещающих элементов генератора/ представляет собой, например, гнезда для болтов, шурупов или гвоздей, станину. Достоинством данного варианта генератора /или генерации/ является использование мощи ног и свобода рук. В одном из своих вариантов процесс генерации представляет собой болтание недостающими до пола ногами в сидячем положении, конечности при этом связаны с концами приводного ремня, охватывающего шкив электромашины, расположенной у задних ножек стула, на котором сидит пользователь.
В двадцать шестом варианте выполнения генератора, приводной ремень которого, согласно предыдущему пункту описания, приводится в движение ногами, приспособление для сцепления ремня с ногами представляет собой элементы, подобные обуви без запятников, куда могут вставляться ступни пользователя /целиком или только передней их частью, носками/, при этом вытягивающийся ногами приводной ремень /разные концы ремня/ крепится в задней или пяточной части этих обувиобразных элементов. Обеспечена легкость сцепления и расцепления ног с ремнем, процесс которого по технике напоминает надевание и сбрасывание тапочек-шлепанцев и не требует участия рук.
В двадцать седьмом варианте выполнения генератора для двухточечного захвата его приводного ремня одной рукой /по крайней мере в рабочем положении устройства или одном из рабочих его положений/, использован растяжной лучик, между концами которого растянут этот ремень, в раскинутой своей части охватывающий шкив электромашины или шкивы электромашин генератора. Подобные растяжные лучки известны по применению в старинных сверлильных и токарных станках.
В двадцать восьмом варианте выполнения генератора, приводной ремень которого согласно предыдущему пункту описания растянут между концами лучка, этот генератор содержит одну электромашину, охватывающийся растянутым на лучке ремнем шкив которой расположен в рабочем положении устройства на внешней стороне бедра пользователя /электромашина напрямую или через содержащие ее корпус, платформу или контейнер закреплена в указанном месте, например, с помощью крепежных ремней/. Расположение шкива электромашины позволяет согласовать движения руки пользователя, требующиеся в процессе генерации с естественными движениями этой руки при ходьбе, делая генерацию на ходу особенно эргономичной. Из-за постоянного изменения наклона лучка к бедру при ходьбе используется лишь одна электромашина.
В двадцать девятом варианте выполнения генератора его электромашина или электромашины снабжены выпрямителем или выпрямителями тока /как правило полупроводниковыми диодами или диодными выпрямительными мостами/, что позволяет трансформировать первичный переменный ток его электромашины или электромашин в однополярный, требующийся большинству потребляющих устройств. Выпрямитель, как правило, требуется и машинам постоянного тока, так как вращение их роторов во многих режимах генерации имеет переменнонаправленный характер.
В тридцатом варианте выполнения генератора он снабжен запасающими электроэнергию устройствами, имеющими, помимо аккумулирующего свойства, способность сглаживать выходное напряжение. Применяются электрические аккумуляторы, ионисторы, конденсаторы большой емкости.
В тридцать первом варианте выполнения генератора он снабжен светоизлучающими приборами /одним или несколькими/ в качестве практически наиболее востребованного вида нагрузки. По простоте подключения и малогабаритности предпочтительны светодиоды и миниатюрные лампы накаливания, но возможно применение и газосветных ламп.
В тридцать втором варианте выполнения генератора, снабженного светоизлучающими приборами, последние сблокированы в способный отделяться на проводах /электрошнуре/ от питающих его током элементов электрогенератора /электромашин, выпрямителя или аккумулятора/ фонарь или светильник, снабженный средством закрепления на теле пользователя или/и посторонних предметах /например, заколку для скрепления с головным убором или нательной одеждой, ремешок для скрепления с рукой или подвешивания на стену, липкий элемент для закрепления на стенах. Отделяющийся фонарь /светильник/ позволяет пользоваться выгодными точками освещения, которые не всегда совпадают с положением питающих током элементов генератора.
В тридцать третьем варианте выполнения генератора он смонтирован на платформе, предусматривающей, также, место для размещения некоторых портативных электронных или электрических устройств самостоятельного назначения, являющихся его потребителями или потенциальными потребителями /например, радиоприемника, мобильного телефона, навигатора, фонаря/. Выполнение генератора хорошо отвечает походно-туристическим условиям. Имеющая место, например, для телефона, запасного его аккумулятора и двух аккумуляторных фонарей /которые установлены в гнездах и закреплены ремнями/ прямоугольная платформа может иметь размер 8 на 15 см.
В тридцать четвертом варианте выполнения генератора, согласно предыдущему пункту описания, размещенного на платформе, предусматривающей место для размещения потребляющих устройств самостоятельного назначения, упомянутая платформа снабжена средствами закрепления на теле пользователя, что соответствует условиям эксплуатации устройства. Упомянутые средства закрепления представляют собой, например, поясные ремни или средства закрепления на поясных ремнях, подвесные ремни для ношения на шее. Крепежные средства для нательно носимого снаряжения известны.
В тридцать пятом варианте выполнения генератора он снабжен устройствами электрической коммутации с предполагаемыми видами его нагрузки /требующими электропитания устройств самостоятельного назначения/. Подразумеваются, например, штепсели, электрические шнуры, выключатели и переключатели.
Сущность устройства поясняется чертежами, где на фиг.1 представлен электрогенератор в 1, 2, 3, 29, 30, 31, 35 вариантах своего выполнения, эргономическая схема генерации которого поясняется фиг.2: на фиг.3 представлен электрогенератор в 1, 8, 11, 18, 29, 30, 31, 35 вариантах выполнения: на фиг.4 - в 1, 8, 9, 10, 18, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35 вариантах выполнения: на фиг.5 - в 1, 15, 17, 29, 30, 31, 35 вариантах выполнения: на фиг.6 - в 1, 27, 28, 29, 30, 31, 35 вариантах выполнения: на фиг.7 - в 1, 13, 14, 29, 30, 31, 35 вариантах выполнения: на фиг.8 - в 25, 26, 35 вариантах выполнения.
Электрогенератор /фиг.1/ содержит электромашину 1, на валу ротора которой закреплен алюминиевый шкив 2, в процессе генерации охватывающийся приводным ремнем 3 /выполненным из одножильной капроновой лесы/, удерживающимся руками пользователя и ими приводящимся в движение. Электромашина помещена в корпус 4, закрепленный на квадратной платформе 5, в свою очередь закрепленной на поясном ремне 6 пользователя. Кроме электромашины в корпусе имеется выпрямитель, электрический аккумулятор, группа светодиодов 7 и выключатель-переключатель, позволяющий осуществлять выборочное включение последних в цепь разряда аккумулятора, регулируя яркость и экономя его ресурс. На этом же корпусе имеются два штепсельных гнезда для подключения к аккумулятору и электромашине потенциальных видов нагрузки. Кроме данного корпуса на платформе размещен электрошнур и запас приводного ремня /лесы/. В платформе имеются сквозные гнезда, позволяющие, в некоторых случаях эксплуатации генератора, закреплять ее на посторонних предметах /посредством болтов, шурупов, гвоздей или шнуров/
Одна из возможных эргономических схем генерации представлена на фиг.2. Охватывающий шкив электромашины приводной ремень /для удобства работы закольцованный и наброшенный на шею пользователя/ размашистыми движениями рук поочередно вытягивается в разные стороны, при этом генерация может вестись и на ходу. Мощность генерации при размашистых движениях рук довольно велика - до нескольких ватт. Обрывы приводного ремня-лески в начале исправляются связыванием ее концов и переменой ее рабочего участка, при окончательном износе леска заменяется на новую из запаса, имеющегося на платформе. Внешняя нагрузка к генератору или его аккумулятору подключается через штепсели и электрошнур.
В следующем примере выполнения электрогенератора /фиг.3/ его электромашина 1, на валу которой имеется шкив 2, помещена в корпус 4, установленный на платформе 5, закрепленной на поясном ремне 6 пользователя /ось шкива перпендикулярна платформе и плоскости груди этого пользователя/. В корпусе кроме электромашины имеется также выпрямитель тока, аккумулятор, группа светодиодов, выключатель-переключатель и штепсели для подключения внешней нагрузки. На корпусе закреплен запас приводного ремня. Охватывающий шкив электромашины приводной ремень 3 закольцован и перекинут через вспомогательный шкив 6, с возможностью вращения установленный в проволочной рамке, ремнем подвешенной на шее пользователя. Растянутый таким образом на груди последнего приводной ремень для удобства его захвата сцеплен с одним концом продолговатой рукоятки 9, второй конец которой держится рукой.
Генерация производится движением рукоятки, одной рукой, что ценно в некоторых ситуациях эксплуатации устройства - когда вторая занята. Рукоятка, удлиняя рабочие ходы ремня, делает процесс более эргономичным, мало обременительным. При необходимости существенно увеличить мощность генерации, сцепленный с вспомогательным шкивом ремень со шкива электромашины удаляется и используется другая схема генерации: используя запасной длинный отрезок ремня и с помощью размашистых движений рук по фиг.2 описания. Съемный с платформы корпус может использоваться как аккумуляторный фонарь-источник питания. Внешняя нагрузка подключается к нему через штепсели.
В следующем примере выполнения электрогенератора /фиг.4/ его электромашина 1 установлена на закрепляемой на теле пользователя, продолговатой платформе 5-Б, одним своим концом посредством ремня подвешивающейся на шею этого пользователя, а вторым закрепляющейся на его поясном ремне 6 /за пояс засовывается откидывающаяся от платформы рамка/. Приводной ремень 3 генератора закольцован и растянут между шкивом 2 электромашины и вспомогательным шкивом 8, который установлен в противоположном от содержащего электромашину конце платформы. Ось вспомогательного шкива установлена пружинно, что позволяет сохранять постоянный натяг ремня. Одним своим концом к приводному ремню пристегнута продолговатая рукоятка 9, второй конец которой берется в руку. На платформе размещен также выпрямитель тока для электромашины, аккумулятор, отделяющийся от платформы аккумуляторный фонарь, радиоприемник, гнездо для хранения мобильного телефона, несколько штепселей для подключения перспективных видов внешней нагрузки, электрошнур и запас приводного ремня.
Генерация производится поступательно-возвратными движениями рукоятки, соединенной с приводным ремнем, одной рукой. При необходимости существенно повысить мощность генерации, например для быстрой зарядки аккумулятора, связанный с вспомогательным шкивом закольцованный ремень со шкива электромашины удаляется и генерация ведется длинным запасным ремнем - размашистыми движениями обеих рук /платформа в это время фиксируется на посторонних предметах или прижимается ногой или ногами к земле или полу/. В походных условиях снабженная электрогенератором платформа удобна, объединяя целую группу полезных в данных условиях, зависимых от электропитания устройств.
В следующем примере выполнения электрогенератора /фиг.5/ его электромашина установлена в корпусе 4, коротким ремнем крепящемся на шее пользователя, прямо под подбородком. Кроме электромашины в этом корпусе имеется выпрямитель тока для нее, аккумулятор, группа светодиодов 7, выключатель-переключатель, позволяющий производить дробное включение светодиодов в цепь разряда аккумулятора, несколько штепсельных гнезд. Выступающий из корпуса генератора шкив 2 ротора его электромашины охвачен приводным ремнем 3, который закольцован и спускается по груди пользователя к нижней части его туловища. Процесс генерации состоит в попеременном вытягивании рукавов приводного ремня двумя руками при одновременной фиксации корпуса генератора прижимом подбородка /для устойчивости его положения/. Местоположение корпуса и светодиодов благоприятствует использованию электрогенератора в качестве фонаря: положение источника света удобно для чтения и осматривания. Через штепсели может подключаться внешняя нагрузка.
В следующем примере выполнения электрогенератора /фиг.6/ его электромашина помещена в корпусе 4, который съемно закреплен на платформе 6, которая, в свою очередь, закреплена на внешней стороне бедра пользователя, - пристегнута к этому бедру ремнем и дополнительно подвешена к поясному ремню пользователя. В корпусе кроме электромашины имеется выпрямитель тока для нее, аккумулятор, группа светодиодов, выключатель и штепсельные гнезда для подключения внешней нагрузки.
Процесс генерации требует одной руки и состоит в периодических смещениях лучка с растянутым в нем ремнем относительно шкива электромашины охваченного растянутой частью ремня. Генерация может успешно нестись на ходу, естественные движения рук при которой близки к требующимся для генерации. При необходимости существенно увеличить мощность генерации она ведется двумя руками, используя запасной ремень, запас которого имеется на платформе. Снимающийся с платформы корпус может использоваться как аккумуляторный фонарь. Внешняя нагрузка может подключаться через штепсели.
В следующем примере выполнения электрогенератора /фиг.7/, который является в данном случае составной частью головного убора 11 /по типу, близкого, например, шлему спасателя или бойца спецназа/, четыре его сравнительно небольших по размеру /диаметром около 2 см/ электромашины 1, постоянного тока, установлены во внутреннем пространстве шлема - в одну линию по своду головы пользователя, поперек головы. Шкивы 2 роторов электромашин последовательно охвачены закольцованным приводным ремнем 3, рукава которого выпущены с боков шлема и спускаются примерно до живота пользователя. На выходе из шлема рукава ремня пропущены через слегка тормозящие их код мягкие прижимы, обеспечивающие постоянное натяжение ремня на шкивах и их надежный, без проскальзывания, охват этим ремнем. Обмотка каждой электромашины снабжена собственным выпрямительным диодным мостом, выводы которых соединены последовательно, чем обеспечена достаточная ЭДС генератора даже при сравнительно небыстрых рабочих кодах приводного ремня. В шлеме, кроме того, смонтирован аккумулятор, налобный фонарь, выключатель-переключатель для него и предусмотрено место для размещения средства радиосвязи и монтажа прибора ночного видения.
Генерация производится посредством поочередного вытягивания двух разных рукавов приводного ремня или вытягивания одного из этих рукавов. Отсутствие необходимости /благодаря последовательному соединению выпрямителей тока электромашины/ в размашистых движениях рук при генерации является полезным в некоторых случаях эксплуатации устройства, например, - в боевом варианте шлема, - при нахождении в засаде.
Оснащение генераторами данного типа шлемов специального назначения - оборудованных энергоемкими устройствами, например приборами ночного видения - является перспективным.
В следующем примере выполнения электрогенератора /фиг.3/ он приспособлен для использования в процессе генерации силы ног. Электромашина 1 генератора, на валу ротора которой имеется шкив 2, закреплена на платформе 5 - деревянной станине, в сквозных гнездах которой закреплены шнуры, посредством которых эта платформа закреплена /в данном примере эксплуатации устройства/ на задних ножках стула. Шкив электромашины охвачен приводным ремнем 3 /нетолстый капроновый шнур/, два конца которого выведены к передним ножкам стула к ногам пользователя и снабжены шлепанцеобразными, способными обуваться на ступни его ног, элементами 12. Высота сиденья стула, благодаря толстой подложке, установлена таким образом, что ступни сидящего человека пола не достают. Кроме электромашины на платформе смонтировано выпрямляющее устройство для нее, аккумуляторная батарея, коммутационное устройство для различной группировки элементов последней, позволяющее варьировать выходное ее напряжение, набор штепсельных гнезд для подключения устройств нагрузки, запас приводного ремня. Шкив электромашины, для предотвращения случайных спаданий с него приводного ремня, снабжен развитыми по диаметру фланцами и, дополнительно, ограничительной рамкой /на фиг.8 не показана/ для него, два конца которой закреплены на электромашине, а через середину которой проходит над этой электромашины, на котором закреплен шкив.
Процесс генерации представляет собой для пользователя, сидящего на стуле, болтание недостающими до пола ногами, ступни которых обуты в шлепанцеобразные элементы /задней частью скрепленные с концами приводного ремня/, при этом происходит нарабатывание заряда аккумуляторной батареи впрок или немедленный ее разряд на подключенные к генератору потребляющие его ток устройства /батарея в последнем случае играет роль стабилизатора напряжения/. Мощность ног и их выносливость - при соответствующей, также, мощности электромашины - позволяет, например, легко поддерживать работу ноутбука, маленького телевизора. Легкость сцеплений и расцепления ног с ремнем позволяет вести генерацию с частыми перерывами, в выдающиеся свободными отрезки времени, а вовлеченность в нее одних ног допускает ее совмещение со многими иными делами.
Генератор может использоваться в условиях неэлектрифицированного жилья и при смене схемы генерации в походных условиях.
1. Электрогенератор с мускульным приводом, содержащий одну или несколько электромашин, роторы которых снабжены шкивами, охватывающимися приводным ремнем, отличающийся тем, что механизма-мультипликатора привод этого генератора не содержит, а перекинутый или одним-двумя витками захлестнутый на шкив или шкивы приводной ремень, по крайней мере в рабочем его положении, выпущен к рукам или ногам пользователя и предназначен для приведения его ими в движение непосредственно или через посредство элементов, обеспечивающих его захват или сцепление с этими конечностями.
2. Электрогенератор по п.1, отличающийся тем, что его электромашина или электромашины, напрямую или через посредство содержащих их корпуса, платформы, рамы или контейнера, снабжены средствами их закрепления на теле пользователя или посторонних предметах.
3. Электрогенератор по п.2, отличающийся тем, что упомянутым средством закрепления является или в их число входит, поясной ремень или средство закрепления уже упомянутых конструктивных элементов на поясном ремне пользователя.
4. Электрогенератор по п.3, отличающийся тем, что его приводной ремень закольцован и в рабочем положении устройства может, по своей длине, набрасываться на шею пользователя или/и охватывать его по поясу.
5. Электрогенератор по п.4, отличающийся тем, что его приводной ремень снабжен фиксирующим устройством регулировать длину его рабочей закольцованной части.
6. Электрогенератор по п.1, отличающийся тем, что содержит две электромашины, шкивы которых соединены, по крайней мере в рабочем или одном из рабочих положений устройства, закольцованным и охватывающим их приводным ремнем.
7. Электрогенератор по п.6, отличающийся тем, что электромашины смонтированы на одной платформе или раме, имеющей вытянутую конфигурацию.
8. Электрогенератор по п.7, отличающийся тем, что платформа или рама снабжены средствами закрепления на теле пользователя или/и посторонних предметах.
9. Электрогенератор по п.1, отличающийся тем, что содержит вспомогательный, закрепляемый на теле пользователя или/и посторонних предметах и дополнительный к уже имеющемуся на роторе единственной электромашины генератора шкив, при этом закольцованный приводной ремень, по крайней мере в рабочем или одном из рабочих положений устройства, растянут между двумя упомянутыми шкивами.
10. Электрогенератор по п.9, отличающийся тем, что его электромашина и вспомогательный шкив установлены на одной вытянутой по своей конфигурации платформе или раме.
11. Электрогенератор по п.10, отличающийся тем, что платформа или рама снабжены средствами их закрепления на теле пользователя или/и посторонних предметах.
12. Электрогенератор по п.9, отличающийся тем, что содержащие электромашину его корпус или платформа снабжены средством закрепления на поясе пользователя, а вспомогательный шкив снабжен средством фиксации в области его груди или шеи.
13. Электрогенератор по п.9, отличающийся тем, что его электромашина, напрямую или через содержащие ее корпус или/и платформу, снабжена средством ее фиксации в области груди или шеи пользователя, а вспомогательный шкив снабжен средством фиксации на поясе этого пользователя.
14. Электрогенератор по п.1, отличающийся тем, что одна или несколько его электромашин, непосредственно или во вмещающих их корпусах или на содержащих их платформах, снабжены средством закрепления на голове пользователя, головном уборе или конструктивно соединены с последним, при этом концы или рукава приводного ремня пущены сбоку головы пользователя или по двум разным ее бокам.
15. Электрогенератор по п.14, отличающийся тем, что спускающийся с головы пользователя приводной ремень закольцован и, по крайней мере в одном из рабочих положений или трансформаций устройства, переброшен через закрепляющийся на поясе пользователя вспомогательный шкив.
16. Электрогенератор по п.1, отличающийся тем, что его электромашина или электромашины размещены в корпусе или/и на платформе, снабженных поясным ремнем или его практическим эквивалентом, позволяющим подвешивать их на шею пользователя, при этом, в рабочем положении устройства охватывающий шкив или шкивы электромашин приводной ремень, закольцованный или нет, спускается по груди пользователя к нижней части его туловища.
17. Электрогенератор по п.16, отличающийся тем, что подвешивающиеся на шею упомянутые корпус или/и платформа снабжены дополнительными, притягивающими их к поясу пользователя пристяжными ремнями.
18. Электрогенератор по п.16, отличающийся тем, что подвесной ремень или его эквивалент выполнены с обеспечением возможности подвешивания упомянутого корпуса или/и платформы прямо под подбородком пользователя, в зоне легко реализуемого прижима их этим подбородком.
19. Электрогенератор по п.1, отличающийся тем, что его приводной ремень снабжен удлиняющей рукояткой, одним своим концом берущейся в руку, а противоположным скрепленной или скрепляющейся с этим ремнем.
20. Электрогенератор по п.19, отличающийся тем, что на удлиняющей рукоятке размещен запас приводного ремня этого генератора.
21. Электрогенератор по п.1, отличающийся тем, что его приводной ремень снабжен натяжным устройством, через которое этот ремень пропущен или может пропускаться в процессе работы.
22. Электрогенератор по п.1, отличающийся тем, что ротор его электромашины, являющейся в данном случае достаточно высокооборотной, снабжен механизмом или маховиками.
23. Электрогенератор по п.22, отличающийся тем, что по крайней мере один из маховиков электромашины расположен на конце вала ее ротора, противоположном содержащему шкив.
24. Электрогенератор по п.22, отличающийся тем, что по крайней мере один из маховиков выполнен в форме катушки, которая использована для хранения запаса приводного ремня генератора.
25. Электрогенератор по п.1, отличающийся тем, что по крайней мере обращенные вовнутрь шкива или шкивов генератора стороны их фланцев выполнены из или покрыты материалом или материалами, имеющими антифрикционный характер поверхности.
26. Электрогенератор по п.1, отличающийся тем, что его приводной ремень содержит или укомплектован приспособлениями для сцепления с ногами пользователя, а его электромашина или электромашины напрямую или через посредство содержащих их соответствующего корпуса или/и платформы снабжены средствами закрепления на посторонних предметах.
27. Электрогенератор по п.26, отличающийся тем, что упомянутые приспособления для сцепления с ногами представляют собой элементы, подобные обуви без запятников, куда могут вставляться ступни пользователя, целиком или только передней их части, при этом, вытягивающийся ногами приводной ремень крепится в задней или пяточной части этих элементов.
28. Электрогенератор по п.1, отличающийся тем, что для двухточечного захвата его приводного ремня, по крайней мере в рабочем или одном из рабочих положений устройства, использован растяжной лучик, между концами которого растянут этот ремень, в растянутой своей части охватывающий шкив электромашины или шкивы электромашины генератора.
29. Электрогенератор по п.28, отличающийся тем, что содержит одну электромашину, при этом ее шкив, охватывающийся растянутым на лучке ремнем, расположен в рабочем положении устройства на внешней стороне бедра пользователя.
30. Электрогенератор по п.1, отличающийся тем, что его электромашина или электромашины снабжены выпрямителями тока.
31. Электрогенератор по п.1, отличающийся тем, что снабжен запасающими электроэнергию компонентами.
32. Электрогенератор по п.1, отличающийся тем, что снабжен светоизлучающими приборами как наиболее востребованным видом нагрузки.
33. Электрогенератор по п.32, отличающийся тем, что его светоизлучающие приборы сблокированы в способный отделяться на проводах от питающих его током элементов электрогенератора, фонарь или светильник, снабженный средством закрепления на теле пользователя или/и посторонних предметах.
34. Электрогенератор по п.1, отличающийся тем, что смонтирован на платформе, предусматривающей, также, место для размещения некоторых портативных электронных или электрических устройств самостоятельного назначения, являющихся его потребителями или потенциальными потребителями.
35. Электрогенератор по п.34, отличающийся тем, что платформа снабжена средством закрепления на теле пользователя.
36. Электрогенератор по п.34, отличающийся тем, что снабжен электрической коммутацией с предполагаемыми видами нагрузки.
