現在のシリーズハイブリッドの技術は発電用エンジンと走行用の電気モーターが別々にあるため、それらをEVハイブリッドの装置として合体させることで自動車の発電機の発電能力を高め走行距離を伸ばすことと、発電用エンジンの排気量を少なくしてその重量を軽くするということと、蓄電池の数を少なくすることと、組み付け組み立てが容易であることを課題とした。
本発明は請求項1として、従来の自動車を走行させるためのエンジンとその後ろにある変速機を、走行用エンジンは発電用エンジン(2)として設け、変速機(3)は電気モーターで動かし自動車を走行させるために、発電用エンジン(2)のクランク軸(2−1)の後ろ側に取り付けられているフライホイール(2−3)と変速機(3)の間に二つのモーター発電機(5)と(4)を前側のフライホイール側と後ろ側の変速機側に設け、それらの発電用エンジンのクランク軸(2−1)と二つのモーター発電機(5)と(4)の回転軸と変速機の主軸を一直線上で同心で列するようにして、
二つのモーター発電機(5)と(4)の変速機側のモーター発電機(4)は変速機(3)を動かす主にモーターとして設け、そのモーター発電機(4)の外周側の筒状のケーシングの前側を同心で前方向に延長して、その延長した筒状のケーシングを本体ケーシング(4−1)として設け、その前の端面(4−1−a)を発電用エンジン(2)のフライホイール(2−3)が本体ケーシング(4−1)の中の前側に入るようにして発電用エンジン(2)のエンジンブロック(2−2)の後ろ側の端面(2−2−a)に固定して取り付けられるようにして、前記前側に延長したケーシングはその中のフライホイール(2−3)の後ろ側の位置の内周面に固定子を取り付けない外枠であり、その中に発電用エンジン(2)のクランク軸(2−1)の回転と停止を使って主に発電機として使うフライホイール側のモーター発電機(5)を別に設け、
変速機側のモーター発電機(4)は本体ケーシング(4−1)の後ろの端面(4−1−b)に円形の板の後ろ側のサイドケーシング(4−3)を設け、その後ろ側のサイドケーシング(4−3)はその前の面の外周より内側に掛けての取り付け面(15−b)を本体ケーシング(4−1)の後ろの端面(4−1−b)に同心で蓋のように固定して取り付け、その後ろ側のサイドケーシング(4−3)の後ろの面には同心で変速機(3)をその主軸(3−1)を中心として取り付けられるようにして、後ろ側サイドケーシング(4−3)の前側の本体ケーシング(4−1)の円形の内周面には円周配列で複数個のマグネット(6)を取り付けた固定子(4−4)とするか、或いは本体ケーシング(4−1)の外側から中側の後記する回転子(4−5)と対面位置となる円形の内周面の位置に電磁コイル(7)の鉄心の先が出るように本体ケーシング(4−1)の外側に円周配列で複数個の鉄心に電磁コイル(7)を巻いた固定子(4−4)とするか、
それら両方のどちらでも使用可能な固定子の取り付けの中で軸側の回転子(4−5)が回転するように前記固定子(4−4)がマグネット(6)の場合はその回転子(4−5)は電磁コイル(7)を取り付けた回転子(4−5)になり、前記固定子(4−4)が電磁コイル(7)の場合はその回転子(4−5)はマグネット(6)を取り付けた回転子(4−5)になり、それら両方のどちらでも使用可能な回転子(4−5)とその軸(4−6)を支えるために前記固定子(4−4)と回転子(4−5)の前側の位置に円形の板の前側のサイドケーシング(4−2)を設け、その位置の本体ケーシング(4−1)の内周には取り付け面(15−aa)を設け、
その前側のサイドケーシング(4−2)はその後ろの面の外周より内側に掛けての取り付け面(15−a)を本体ケーシング(4−1)の内周面の前記固定子(4−4)と回転子(4−5)の前側の位置の取り付け面(15−aa)に同心で蓋のように固定して取り付けるか、或いは鋳造の段階で本体ケーシング(4−1)の前記固定子(4−4)と回転子(4−5)の前側の位置の内周に前側のサイドケーシング(4−2)をその外周側で一体化させ、その前側のサイドケーシング(4−2)と前記後ろ側のサイドケーシング(4−3)の中心に中心穴を開け、それらの中心穴に前記回転子(4−5)の前側と後ろ側の軸を入れ回転子(4−5)とその軸(4−6)を回転可能に支え、その回転子の軸(4−6)はその後ろ側で後ろ側のサイドケーシング(4−3)の円形の板の後ろ面に取り付けられる変速機(3)の主軸(3−1)の前側と連結されることにより前記変速機側のモーター発電機(4)のモーター作用により変速機(3)が動くようになり、
前記前側に延長した本体ケーシング(4−1)の前側の中で別に設けたフライホイール側のモーター発電機(5)はその外周側の円筒状のケーシングの内周面にマグネット(6)を円周配列して取り付けるが固定子ではなく回転するように設けた回転する円筒ケーシング(5−1)であり、その円筒ケーシングの回転子(5−4)の中でその軸側の電磁コイル(7)の回転子(5−5)を円筒ケーシングの回転子(5−4)の回転に対して逆回転させ発電させるが、フライホイール側のモーター発電機(5)の円筒ケーシングの回転子(5−4)とその中の軸側の電磁コイル(7)の回転子の軸(5−6)に発電用エンジン(2)のクランク軸(2−1)の後ろ側や変速機側のモーター発電機(4)の回転子の軸(4−6)の前側を連結して逆回転させる連結駆動方法は二つあり、
一つ目の連結駆動方法としてフライホイール側のモーター発電機(5)のマグネット(6)を取り付けた円筒ケーシング(5−1)はその前の端面(5−1−a)をフライホイール(2−3)の後ろの面に同心になるように直接的、又は間接的に固定して取り付けフライホイール(2−3)と共に発電用エンジン(2)のクランク軸(2−1)の回転力によって回転させ、円筒ケーシング(5−1)の中の軸側の電磁コイル(7)の回転子の軸(5−6)はその後ろ側を変速機側のモーター発電機(4)の回転子の軸(4−6)の前側と連結し、変速機側のモーター発電機(4)の回転子(4−5)とその軸(4−6)のモーター作用による回転力によって変速機(3)の主軸を回転させて円筒ケーシング(5−1)の中の回転子(5−5)とその軸(5−6)を円筒ケーシング(5−1)の回転に対して逆回転させる連結駆動方法と、
二つ目の連結駆動方法としてフライホイール側のモーター発電機(5)のマグネット(6)を取り付けた円筒ケーシング(5−1)はその後ろ側の端面(5−1−b)に円形の板の後ろ側のサイドケーシング(5−3)を設け、その後ろ側のサイドケーシング(5−3)はその前の面の外周より内側に掛けての取り付け面(15−d)を円筒ケーシング(5−1)の後ろの端面(5−1−b)に同心で蓋のように固定して取り付け、前記円筒ケーシング(5−1)と繋がる変速機側のモーター発電機(4)の回転子の軸(4−6)はその前側に同心で短く延長した軸(4−6−3)を設け、その短く延長した軸(4−6−3)と前記後ろ側のサイドケーシング(5−3)の中心部を鋳造の段階で同心で一体化して後ろ側のサイドケーシング付き回転子の軸(14)とするか、或いは前記フライホイール側のモーター発電機(5)の円筒ケーシング(5−1)の後ろ側の端面(5−1−b)に取り付ける後ろ側のサイドケーシング(5−3)の中心には前記変速機側のモーター発電機(4)の回転子の軸(4−6)の前側の短く延長した軸(4−6−3)の外周が同心で入るようした中心穴を設け、前記短く延長した軸(4−6−3)の外周に後ろ側のサイドケーシング(5−3)をその中心穴で連結固定する回転子の軸(4−6)として、
それら両方のどちらでも使用可能な変速機側のモーター発電機(4)の回転子(4−5)とそれらの軸(14)又は(4−6)のモーター作用の回転力によって前記後ろ側のサイドケーシング(5−3)とそれに取り付けられた円筒ケーシング(5−1)を回転させ、前記回転子の軸(14)又は(4−6)の後ろ側と変速機(3)の主軸(3−1)の前側を連結して変速機の主軸(3−1)を回転させて、フライホイール側のモーター発電機(5)の前記円筒ケーシング(5−1)の中で回転する軸側の電磁コイル(7)の回転子の軸(5−6)はその前側を発電用エンジン(2)のクランク軸(2−1)の後ろ側と連結させそのクランク軸(2−1)の回転力で円筒ケーシング(5−1)の回転に対して逆回転させる連結駆動方法であり、
前記二つの連結駆動方法によるフライホイール側のモーター発電機(5)を主に発電機として動かし、変速機側のモーター発電機(4)を主にモーターとして変速機を動かして自動車を走行させることを特徴としたEVハイブリッドの装置であり、前記を手段とした。
請求項2として、フライホイール(2−3)の後ろ側に位置するフライホイール側のモーター発電機(5)の円筒ケーシングの回転子(5−4)とその軸側の電磁コイル(7)の回転子の軸(5−6)に発電用エンジン(2)のクランク軸(2−1)の後ろ側や変速機側のモーター発電機(4)の回転子の軸(4−6)の前側を連結して逆回転させる二つの連結駆動方法において、
一つ目の連結駆動方法のフライホイール側のモーター発電機(5)の円筒ケーシング(5−1)はその前と後の端面(5−1−a)と(5−1−b)に円形の板の前側のサイドケーシング(5−2)と後ろ側のサイドケーシング(5−3)を設け、前側のサイドケーシング(5−2)はその後ろの面の外周より内側に掛けての取り付け面(15−c)を前記円筒ケーシング(5−1)の前側の端面(5−1−a)に同心で蓋のように固定して取り付け、後ろ側のサイドケーシング(5−3)はその前の面の外周より内側に掛けての取り付け面(15−d)を前記円筒ケーシング(5−1)の後ろ側の端面(5−1−b)に同心で蓋のように固定して取り付け、
それらの前後のサイドケーシング(5−2)と(5−3)の中心には中心穴が開けられ、それらの中心穴にベアリング(9)の外輪を嵌めて電磁コイル(7)の回転子(5−5)の前側と後ろ側の軸(5−6)を前後のサイドケーシング(5−2)と(5−3)のベアリング(9)の内輪に入れて回転子(5−5)とその軸(5−6)を回転可能に支え、その回転子の軸(5−6)は筒状の軸であり、その軸穴(5−6−1)の内周にその後ろ側から変速機側のモーター発電機(4)の回転子の軸(4−6)の前側を同心で長く延長して設けた軸(4−6−2)を入れて連結させ、
又、変速機側のモーター発電機(4)の回転子の軸(4−6)はその後ろの端面の中心に軸穴(4−6−1)を設け、その軸穴(4−6−1)は前方向の途中まであり、その内周に変速機(3)の延長した主軸(3−1−1)が入り連結させ、変速機側のモーター発電機(4)の回転子(4−5)とその軸(4−6)のモーター作用の回転力で変速機の主軸(3−1)とフライホイール側のモーター発電機(5)の電磁コイル(7)の回転子(5−5)とその軸(5−6)を回転させ、
そして前記フライホイール側のモーター発電機(5)の円筒ケーシング(5−1)を回転させるために、フライホイール側のモーター発電機(5)の前側のサイドケーシング(5−2)の前の面の外周より内側に掛けての取り付け面(15−cc)をその位置と同じ位置にあるフライホイール(2−3)の後ろの面に同心で合わせて固定して取り付けることにより、円筒ケーシング(5−1)とその前後のサイドケーシング(5−2)と(5−3)をフライホイール(2−3)と共に発電用エンジン(2)のクランク軸(2−1)の回転力によって前記軸側の電磁コイル(7)の回転子(5−5)の回転に対して逆回転させる連結駆動方法と、
二つ目の連結駆動方法のフライホイール側のモーター発電機(5)の円筒ケーシング(5−1)はその後ろの端面(5−1−b)に円形の板の後ろ側のサイドケーシング(5−3)を設け、その後ろ側のサイドケーシング(5−3)はその前の面の外周より内側に掛けての取り付け面(15−d)を円筒ケーシング(5−1)の後ろの端面(5−1−b)に同心で蓋のように固定して取り付け、変速機側のモーター発電機(4)の回転子の軸(4−6)はその前側に同心で設けた短く延長した軸(4−6−3)と前記後ろ側のサイドケーシング(5−3)の中心部と鋳造の段階で同心で一体化して変速機側のモーター発電機(4)の後ろ側のサイドケーシング付き回転子の軸(14)にするか、
或いは前記後ろ側のサイドケーシング(5−3)の中心には変速機側のモーター発電機(4)の回転子の軸(4−6)の前側の短く延長した軸(4−6−3)の外周が同心で入るようにした中心穴を設け、前記短く延長した軸(4−6−3)の外周に後ろ側のサイドケーシング(5−3)をその中心穴で連結固定する変速機側のモーター発電機(4)の回転子の軸(4−6)として、それら両方のどちらでも使用可能な変速機側のモーター発電機(4)の回転子の軸(14)又は(4−6)はその後ろの端面の中心に軸穴(4−6−1)を設け、
それらの軸穴(4−6−1)は前方向の途中まであり、その内周に変速機(3)の延長した主軸(3−1−1)が入り連結させ、変速機側のモーター発電機(4)の回転子(4−5)とその軸(14)又は(4−6)のモーター作用の回転力でその軸(4−6)の前側の短く延長した軸(4−6−3)に鋳造の段階で一体化、或いは連結固定して取り付けた後ろ側のサイドケーシング(5−3)とその前の面の外周側に取り付けられたフライホイール側のモーター発電機(5)の円筒ケーシング(5−1)と前記後ろ側の変速機の主軸(3−1)を共に回転させ、
そして本体ケーシング(4−1)の中のフライホイール(2−3)と前記円筒ケーシング(5−1)の間の位置にはフライホイール(2−3)や円筒ケーシング(5−1)とその中で回転する後記する電磁コイル(7)の回転子(5−5)に接触しないように間を置いた位置に円形の板の本体サイドケーシング(8)を設けて、その位置の本体ケーシング(4−1)の内周には取り付け面(15−ee)を設け、本体サイドケーシング(8)はその後ろの面の外周より内側に掛けての取り付け面(15−e)を本体ケーシング(4−1)の内周の取り付け面(15−ee)に同心で蓋のように固定して取り付け、
その本体サイドケーシング(8)の中心には中心穴が開けられ、その中心穴にベアリング(9)の外輪が嵌められフライホイール側のモーター発電機(5)の電磁コイル(7)の回転子(5−5)の前側の軸(5−6)の外周をベアリング(9)の内輪に入れ、その回転子の軸(5−6)は筒状の軸であり、その回転子の軸(5−6)の後ろ側の軸穴(5−6−1)の後端部の内周にベアリング(9)の外輪を嵌め、
その内輪に変速機側のモーター発電機(4)の回転子の軸(4−6)の前記フライホイール側のモーター発電機(5)の円筒ケーシング(5−1)の後ろの端面に固定して取り付けた後ろ側のサイドケーシング(5−3)の中心部で鋳造の段階で一体化した部分、或いは後ろ側のサイドケーシング(5−3)の中心に設けた中心穴で連結固定した部分の短く延長した軸(4−6−3)の前に同心で設けた先端部の軸(4−6−3−1)の外周を入れることによって、前記本体サイドケーシング(8)の中心にある中心穴のベアリング(9)と共にフライホイール側のモーター発電機(5)の電磁コイル(7)の回転子(5−5)とその筒状の軸(5−6)をその前側と後ろ側で回転可能に支えており、
その筒状の回転子の軸(5−6)の軸穴(5−6−1)の内周にはその前側から発電用エンジン(2)のクランク軸(2−1)の後ろ側をフライホイール(2−3)より後ろ側に出るように同心で設けた延長した軸(2−1−1)を入れ連結させることによりクランク軸(2−1)の回転力によってフライホイール側のモーター発電機(5)の電磁コイル(7)の回転子(5−5)とその軸(5−6)を前記円筒ケーシング(5−1)の回転に対して逆回転させる連結駆動方法であり、前記二つの連結駆動方法を特徴とした請求項1記載のEVハイブリッドの装置であり、前記を手段とした。
請求項3として、フライホイール側のモーター発電機(5)のマグネット(6)を取り付けた回転する円筒ケーシング(5−1)とその中で逆回転する電磁コイル(7)の回転子の軸(5−6)に発電用エンジン(2)のクランク軸(2−1)の後ろ側や変速機側のモーター発電機(4)の回転子の軸(4−6)の前側を連結して逆回転させるための二つの連結駆動方法の一つ目の連結駆動方法の発電用エンジン(2)のクランク軸(2−1)の後ろ側と直接的、又は間接的に連結するフライホイール側のモーター発電機(5)の円筒ケーシング(5−1)の前側、及びその円筒ケーシング(5−1)の中で逆回転する電磁コイル(7)の回転子の軸(5−6)の後ろ側と直接的、又は間接的に連結する変速機側のモーター発電機(4)の回転子の軸(4−6)の前側との連結駆動方法と、
二つ目の連結駆動方法の変速機側のモーター発電機(4)の回転子の軸(4−6)の前側と直接的、又は間接的に連結するフライホイール側のモーター発電機(5)の円筒ケーシング(5−1)の後ろ側、及びその円筒ケーシング(5−1)の中で逆回転するフライホイール側のモーター発電機(5)の電磁コイル(7)の回転子の軸(5−6)の前側と直接的、又は間接的に連結する発電用エンジン(2)のクランク軸(2−1)の後ろ側との連結駆動方法を特徴とした請求項1と請求項2記載のEVハイブリッドの装置であり、前記を手段とした。
請求項4として、フライホイール側のモーター発電機(5)の円筒ケーシングの回転子(5−1)とその中で逆回転する軸側の電磁コイル(7)の回転子の軸(5−6)に発電用エンジン(2)のクランク軸(2−1)の後ろ側や変速機側のモーター発電機(4)の回転子の軸(4−6)の前側を連結する二つの連結駆動方法のEVハイブリッドの装置(1)と発電用エンジン(2)のクランク軸(2−1)と変速機(3)の主軸(3−1)において、一つ目の連結駆動方法のフライホイール側のモーター発電機(5)の円筒ケーシング(5−1)の回転子(5−4)の中で逆回転する電磁コイル(7)の回転子の筒状の軸(5−6)の軸穴(5−6−1)の内周とその内周に入って連結する変速機側のモーター発電機(4)の回転子の軸(4−6)の前側を長く延長した軸(4−6−2)の外周、その回転子の軸(4−6)の後ろの端面の中心から前方向の途中まで開けた軸穴(4−6−1)の内周とその内周に入って連結する変速機(3)の主軸(3−1)の前側を延長した主軸(3−1−1)の外周、
二つ目の連結駆動方法のEVハイブリッドの装置(1)に関連するフライホイール側のモーター発電機(5)の円筒ケーシング(5−1)の回転子(5−4)の中で逆回転する電磁コイル(7)の回転子(5−5)の筒状の軸(5−6)の軸穴(5−6−1)の内周とその内周に入って連結する発電用エンジン(2)のクランク軸(2−1)の後ろ側を延長した軸(2−1−1)の外周、変速機側のモーター発電機(4)の回転子の軸(4−6)の後ろの端面の中心から前方向の途中まで開けた軸穴(4−6−1)の内周、
或いはフライホイール側のモーター発電機(5)の後ろ側のサイドケーシング(5−3)の中心部と一体化した変速機側のモーター発電機(4)の後ろ側のサイドケーシング付き回転子の軸(14)の後ろの端面の中心から前方向の途中まで開けた軸穴(4−6−1)の内周とそれらの内周に入って連結する変速機(3)の主軸(3−1)の前側を延長した主軸(3−1−1)の外周、前記それぞれの軸穴の内周と軸の外周にスプライン加工(10)を施してそれらの軸穴の内周に軸の外周を入れて連結駆動させることを特徴とする請求項1と請求項2と請求項3記載のEVハイブリッドの装置であり、前記を手段とした。
この発明のEVハイブリッドの装置(1)は発電用エンジン(2)のクランク軸(2−1)の後ろ側に取り付けられているフライホイール(2−3)と変速機(3)の間にモーター発電機をフライホイール側と変速機側に二つ設け、それらの発電用エンジンのクランク軸(2−1)と二つのモーター発電機(5)と(4)の回転軸と変速機の主軸を一直線上で同心で列するようにして、変速機側のモーター発電機(4)の外周側の筒状のケーシングを前側に延長してフライホイール側のモーター発電機(5)の外枠として設けた本体ケーシング(4−1)の前側の先端面(4−1−a)をフライホイール(2−3)が本体ケーシング(4−1)の前側の中に入るようにしてエンジンブロック(2−2)の後ろ側の端面(2−2−a)に固定して取り付けることを手段とした。
自動車が走行するための主にモーター作用になる本体ケーシング(4−1)の変速機側のモーター発電機(4)の後ろ側は変速機(3)を取り付けられるようにしてあり、その変速機(3)の主軸(3−1)の前側を変速機側のモーター発電機(4)の回転子の軸(4−6)又は(14)の後ろ側と連結させ、その変速機側のモーター発電機(4)のモーター作用によって回転子(4−5)とその軸(4−6)の回転により変速機(3)を動かし自動車を走行させることを手段とした。
自動車の走行時の主に発電作用になるフライホイール側のモーター発電機(5)は変速機側のモーター発電機(4)の外周側の筒状の本体ケーシング(4−1)の前側に延長したケーシングをその内周に固定子となるマグネットを取り付けないで外枠として、その本体ケーシング(4−1)の中で別に設けたモーター発電機(5)であり、そのフライホイール側のモーター発電機(5)の外周側の円筒状のケーシングは固定子ではなく回転するように設けた円筒ケーシング(5−1)の内周にマグネット(6)を取り付けた回転子(5−4)であり、その円筒ケーシングの回転子(5−4)の中でその軸側の電磁コイル(7)の回転子(5−5)は円筒ケーシングの回転子(5−4)の回転に対して逆回転させて最も効果的に発電させることを手段とした。
前記フライホイール側のモーター発電機(5)の円筒ケーシングの回転子(5−4)とその中で逆回転する電磁コイル(7)の回転子(5−5)に発電用エンジン(2)のクランク軸(2−1)や変速機側のモーター発電機(4)の回転子の軸(4−6)を連結して逆回転させる連結駆動方法は二つあり、一つ目の連結駆動方法は円筒ケーシング(5−1)がフライホイール(2−3)と共に回転するようにフライホイール(2−3)の後ろの面に円筒ケーシング(5−1)の前側の端面(5−1−a)を同心で直接的、又は間接的に取り付け、発電用エンジン(2)のクランク軸(2−1)の回転力で回転し、その軸側の電磁コイル(7)の回転子(5−5)はその軸(5−6)の後ろ側を変速機側のモーター発電機(4)の回転子の軸(4−6)の前側と連結して変速機側のモーター発電機(4)の回転子(4−5)とその軸(4−6)のモーター作用の回転力で前記円筒ケーシング(5−1)の回転に対して逆回転させ最も効果的な発電作用によって発電し変速機の主軸(3−1)をも回転させることを手段とした。
二つ目の連結駆動方法としてフライホイール側のモーター発電機(5)の円筒ケーシング(5−1)の後ろ側の端面(5−1−b)に後ろ側のサイドケーシング(5−3)を取り付け、変速機側のモーター発電機(4)の回転子の軸(4−6)の前側の短く延長した軸(4−6−3)とフライホイール側のモーター発電機(5)の後ろ側のサイドケーシング(5−3)の中心部と鋳造の段階で同心で一体化して機械加工した後ろ側のサイドケーシング付き回転子の軸(14)、或いは変速機側のモーター発電機(4)の回転子の軸(4−6)の前側の短く延長した軸(4−6−3)に後ろ側のサイドケーシング(5−3)をその中心穴で連結固定した軸(4−6)のどちらでも使用可能な回転軸のモーター作用の回転力でそれらの軸と共に前記後ろ側のサイドケーシング(5−3)を介して円筒ケーシング(5−1)と変速機の主軸(3−1)を回転させている。フライホイール側のモーター発電機(5)の電磁コイル(7)の回転子の軸(5−6)はその前側と発電用エンジン(2)のクランク軸(2−1)の後ろ側と連結させ、そのクランク軸(2−1)の回転力で円筒ケーシングの回転子(5−4)の回転に対して逆回転させる最も効果的な発電の方法により、変速機側のモーター発電機(4)のモーター作用で変速機(3)を動かし自動車を走行させ、前記フライホイール側のモーター発電機(5)の二つの連結駆動方法の発電用エンジン(2)のクランク軸(2−1)の回転と変速機側のモーター発電機(4)の回転子の軸(14)又は(4−6)の回転により最も効果的な発電作用によって発電させることを手段とした。
この発明のEVハイブリッドの装置(1)を発電用エンジン(2)のエンジンブロック(2−2)の後ろ側と変速機(3)の前側の間に取り付けるための組み付け方法はフライホイール側のモーター発電機(5)の円筒ケーシング(5−1)とその中で逆回転する電磁コイル(7)の回転子の軸(5−6)に発電用エンジン(2)のクランク軸(2−1)や変速機側のモーター発電機(4)の回転子の軸(4−6)を連結する二つの連結駆動方法の違いによる二つの組み付け方法があり、それらの構造によって組み付け方法の効果が違う。
一つ目の連結駆動方法のEVハイブリッドの装置(1)は先にフライホイール(2−3)の後ろの面にフライホイール側のモーター発電機(5)をその回転子の軸(5−6)を中心として同心で取り付けた後、そのモーター発電機(5)の回転子の軸(5−6)は筒状の軸であり、その軸穴(5−6−1)のスプライン加工(10)した内周に本体ケーシング(4−1)の後ろ側の変速機側のモーター発電機(4)の回転子の軸(4−6)の前側の延長したスプライン加工(10)した軸(4−6−2)を入れながら延長した本体ケーシング(4−1)の前側の鍔(5)が付いた端面(4−1−a)の取り付け面をエンジンブロック(2−2)の後ろ側の端面(2−2−a)の取り付け面に固定して取り付ける。そして本体ケーシング(4−1)の後ろ側の変速機側のモーター発電機(4)の回転子の軸(4−6)の後ろ側の軸穴(4−6−1)のスプライン加工(10)をした内周には変速機(3)の主軸の前側に延長したスプライン加工(10)をした軸(3−1−1)を入れ変速機(3)を取り付けるが、フライホイール(2−3)の後ろ面にフライホイール側のモーター発電機(5)を先に取り付けることで、その後に発電用エンジン(2)の後ろ側に前側に延長した本体ケーシング(4−1)の前側を取り付けることにより本体ケーシング(4−1)の後ろ側の変速機側のモーター発電機(4)の組み付けが容易になるという構造上の効果である。
二つ目の連結駆動方法のEVハイブリッドの装置(1)はフライホイール側のモーター発電機(5)の円筒ケーシング(5−1)の後ろの端面(5−1−b)に円形の板の後ろ側のサイドケーシング(5−3)を取り付けるが、その後ろ側のサイドケーシング(5−3)はその中心部で変速機側のモーター発電機(4)の回転子の軸(4−6)の前側の短く延長した軸(4−6−3)部と鋳造の段階で同心で一体化した後に機械加工した後ろ側のサイドケーシング付き回転子の軸(14)として設けることにより後ろ側のサイドケーシング(5−3)の前の面の外周側の取り付け面(15−d)に円筒ケーシング(5−1)をその後ろ側の片側の端面(5−1−b)だけで取り付けられ丈夫で長持ちするようになりその後の部品の組み付けが容易になるという構造上の効果である。
前記二つ目の連結駆動方法のEVハイブリッドの装置(1)はフライホイール(2−3)とフライホイール側のモーター発電機(5)の電磁コイル(7)の回転子(5−5)や円筒ケーシング(5−1)の間の位置に円形の板の本体サイドケーシング(8)を設け、その外周側の取り付け面(15−e)をその位置の本体ケーシング(4−1)の内周の取り付け面(15−ee)にフライホイール(2−3)や円筒ケーシング(5−1)とその中で回転する回転子(5−5)に接触しないように間を置いて固定して取り付けている。その本体サイドケーシング(8)の中心には中心穴を開け、その中心穴にベアリング(9)を設け、その内輪にフライホイール側の電磁コイル(7)の回転子の軸(5−6)の前側を入れて回転可能に支え、その回転子の軸(5−6)は筒状の軸であり、その回転子の軸(5−6)の後端部の内周にベアリング(9)を設け、その内輪に変速機側のモーター発電機(4)の回転子の軸(4−6)の前側の先端部の軸(4−6−3−1)、又は後ろ側のサイドケーシング付き回転子の軸(14)の後ろ側のサイドケーシング(5−3)と鋳造の段階で一体化した前側に短く延長した軸(4−6−3)部の前側の先端部の軸(4−6−3−1)の外周を入れ回転可能にすることによってフライホイール側のモーター発電機(5)の電磁コイル(7)の回転子(5−5)とその軸(5−6)を回転可能に支えることで、一つに纏めたEVハイブリッドの装置(1)になるという効果がある。
前記一つ目の連結駆動方法のEVハイブリッドの装置(1)は二つのモーター発電機を分けて組み付ける方法であるが二つ目の連結駆動方法のEVハイブリッドの装置(1)は一つに纏まったEVハイブリッドの装置(1)としての製品になり、その装置のフライホイール側のモーター発電機(5)はその筒状の回転子の軸(5−6)の内周のスプライン加工した軸穴(5−6−1)にクランク軸(2−1)の後ろ側を延長したスプライン加工(10)した軸(2−1−1)を入れ、本体ケーシング(4−1)の前側の端面(4−1−a)を発電用エンジン(2)のエンジンブロック(2−2)の後ろ側の端面(2−2−a)に固定して取り付けられるようにしている。本体ケーシング(4−1)の後ろ側の変速機側のモーター発電機(4)はその回転子の軸(4−6)の後ろの端面の中心から軸穴(4−6−1)が前側の途中まであり、その軸穴(4−6−1)の内周にスプライン加工(10)を施し変速機(3)の主軸(3−1)の前側を延長したスプライン加工(10)をした主軸(3−1−1)を入れ変速機を取り付けられるようにしたことで一つに纏まったEVハイブリッドの装置(1)として発電用エンジン(2)の後ろ側と変速機(3)の前側との組み付けが容易になるという構造上の効果である。
前記の二つの連結駆動方法のEVハイブリッドの装置(1)の本体ケーシング(4−1)の中に二つのモーター発電機が入った構造にしたことで、EVハイブリッドの装置(1)の二つのモーター発電機(4)と(5)のモーター作用と発電作用がそれぞれ電気制御、電子制御によって自由に切り変えられるとして、発電用エンジンが止まっている時に変速機側とフライホイール側のモーター発電機(4)と(5)のモーター作用にすることによって変速機を動かし自動車を力強く加速走行させる効果と、前記自動車が走行中にフライホイール側のモーター発電機(5)をモーター作用から普通の発電作用に切り換えることにより変速機側のモーター発電機(4)のモーター作用だけで自動車の省エネ走行ができる。前記普通の発電とは発電用エンジンが止まってそのクランク軸(2−1)と繋がる一つ目の連結駆動方法のフライホイール側のモーター発電機(5)の円筒ケーシングの回転子(5−4)が回転せずに止まって固定子状態になり、二つ目の連結駆動方法のクランク軸(2−1)と繋がるフライホイール側のモーター発電機(5)の軸側の回転子(5−5)が回転せずに止まっている固定子状態の発電のことである。
現在知られているシリーズハイブリッドの自動車は走行用のモーターと発電用のエンジンを別々にして配置しているため、自動車の走行中に発電用のエンジンを使わない時はモーターを使っているため発電することができないようになっており、自動車の走行中に発電用のエンジンを使わないで発電できる時はアクセルペダルを踏まないで下り坂などの惰性で走っている時の走行用のモーターを発電作用に切り換えている時だけである。この発明のEVハイブリッドの装置(1)は発電用エンジン(2)と変速機の間に二つのモーター発電機(5)と(4)を設け、発電用エンジンのクランク軸(2−1)と二つのモーター発電機の回転軸(5−6)と(4−6)と変速機の主軸(3−1)を同心で一直線上で列してコンパクトにすることで、自動車の走行中に発電用エンジン(2)を使わない時は二つのモーター発電機の変速機側のモーター発電機(4)を走行用のモーターとしてフライホイール側のモーター発電機(5)を普通の発電にすることで省エネ走行ができ、アクセルを踏まないで惰性で走っている時は二つのモーター発電機(4)と(5)を発電として使えるという効果がある。
さらに前記省エネ走行の状態で発電用エンジン(2)を動かすことによるこの発明のEVハイブリッドの装置(1)の最も特徴とする効果は前記フライホイール側のモーター発電機(5)の円筒ケーシングの回転子(5−4)の回転に対してその中の軸側の電磁コイル(7)の回転子(5−5)が逆回転していることで絶大な発電効果があり、前記したフライホイール側のモーター発電機(5)の円筒ケーシングの回転子(5−4)とその中の軸側の電磁コイル(7)の回転子の軸(5−6)に発電用エンジン(2)のクランク軸(2−1)や変速機側のモーター発電機(4)の回転子の軸(4−6)を連結して逆回転させる二つの連結駆動方法の違いで発電させたことである。
変速機側のモーター発電機(4)の回転子の軸(4−6)の回転方向と発電用エンジン(2)のクランク軸(2−1)の回転方向が反対になっているため円筒ケーシングの回転子(5−4)とその軸側の電磁コイル(7)の回転子(5−5)が逆回転するために円筒ケーシング(5−1)の内周に取り付けたマグネット(6)上を電磁コイル(7)の回転子(5−5)が通る時間が速くなるため、一般のエンジン発電機のように固定子のマグネット上を電磁コイルの回転子が通る速度を速くするためにエンジンの回転数を上げることによって発電機の回転子の回転数を必要以上に上げる必要は無くなり、発電能力が極めて高くなるという効果によって発電用エンジンの排気量を少なくしてそのエンジンを小さく設計でき重量が軽くなるという効果がある。又、発電能力が極めて高いことで蓄電池の数も減らすことができ蓄電池の総重量が軽くなるという効果がある。
これらの軽くなるということによってモーター発電機を前記したように二つ取り付けることができるため、それらの構造により駐車場などで自動車が止まって変速機側のモーター発電機(4)の回転子(4−5)とその軸(4−6)が止まっている時に発電用エンジン(2)を動かすことにより、前記一つ目の連結駆動方法ではクランク軸(2−1)と間接的に繋がるフライホイール側のモーター発電機(5)の円筒ケーシングの回転子(5−4)が回転して、その中の変速機側のモーター発電機(4)と繋がっている電磁コイル(7)の回転子(5−5)が止まって固定子状態になっており、前記二つ目の連結駆動方法ではクランク軸(2−1)と繋がるフライホイール側のモーター発電機(5)の電磁コイル(7)の回転子(5−5)が回転して、その外周側の変速機側のモーター発電機(4)と間接的に繋がっている円筒ケーシングの回転子(5−4)が止まって固定子状態になっているため、自動車の走行中に発電用エンジン(2)を動かす発電量よりも劣るがフライホイール側のモーター発電機(5)の普通の発電によって蓄電池に充電できるという効果がある。さらに発電用エンジンの発電による蓄電池への充電と共に、これから増えると思われるEV電気スタンドにおいて蓄電池への充電のプラグインハイブリッドとしても可能になる。
初めに、この発明のEVハイブリッドの装置(1)は図1、図5のようにその装置の前側に発電用エンジン(2)のエンジンブロック(2−2)がその後ろ側で取り付けられ、その装置の後ろ側に変速機(3)がその前側で取り付けられている。図2と図6はこの発明のEVハイブリッドの装置(1)をエンジンブロック(2−2)の後ろ側と変速機(3)の前側に取り付けるための分解図であり、図2においては後記する一つ目の連結駆動方法のフライホイール側のモーター発電機(5)をフライホイール(2−3)に取り付けるための分解図も描いている。又、この発明の明細書、特許請求の範囲に記載のフライホイール(2−3)はトルコン車に使われているフライホイールと同様のドライブプレートも同じものとしている。
この発明のEVハイブリッドの装置(1)は発電用エンジン(2)の方向を前として変速機(3)の方向を後ろとしてそれらを基準にして各個々の部品の位置の前後関係を示している。後記するEVハイブリッドの装置(1)の二つのモーター発電機(4)と(5)の各前側のサイドケーシング(4−2)と(5−2)の後ろの面はモーター発電機の内側のマグネット側と電磁コイル側になり、各後ろ側のサイドケーシング(4−3)と(5−3)の前の面はモーター発電機の内側のマグネット側と電磁コイル側になり、本体サイドケーシング(8)の後ろの面はフライホイール側のモーター発電機(5)の内側のマグネット側と電磁コイル側になる。
図11の(1)の図は図1の上半分を示し、その図の各ケーシングの取り付け部分を分かりやすくするために点線の四角で囲い、図11の(2)は前記点線の四角で囲った取り付け部分を拡大して示した図であるが図5から図9も各ケーシングの取り付け状態を示せるようにそれらの拡大図を併用している。この発明のEVハイブリッドの装置(1)に使われているベアリング(9)の図は四角の中にバツ印を付けて描いた。この発明のEVハイブリッドの装置(1)の前側と後ろ側にある発電用エンジン(2)の後ろ側部と変速機(3)は断面図であるがEVハイブリッドの装置(1)が分かりやすいように斜線を引かずにその装置(1)とその部品のみに斜線を引いた。
図1から図12に描かれた断面図の奥に見える隠れ線があるものとないものがあり、明細書の説明、特許請求の範囲に関係がない線であり、特に取り付け状態を示す図において余分な線があると解りにくくなるため隠れ線を省略した。各個々の部品には隠れ線が必要なところと必要でないところを分けることによって見た目に分かりやすいように断面図の奥の隠れ線を各部品図に描いた。
この発明のEVハイブリッドの装置(1)の後記するフライホイール側のモーター発電機(5)の円筒ケーシング(5−1)とその中で逆回転する電磁コイル(7)の回転子の軸(5−6)に発電用エンジン(2)のクランク軸(2−1)や変速機側のモーター発電機(4)の回転子の軸(4−6)を連結する一つ目の連結駆動方法と二つ目の連結駆動方法の連結駆動方法の違いによる部品以外は同じ部品の名称と符号を付けている。そして変速機側のモーター発電機(4)の回転子(4−5)とフライホイール側のモーター発電機(5)の軸側の回転子(5−5)の軸(4−6)と(5−6)は回転子の中心で固定されて動かぬものとする。
以下、この発明を図面をもって詳細に説明すれば、図1と図5のように発電用エンジン(2)のクランク軸(2−1)の後ろ側に取り付けられているフライホイール(2−3)と変速機(3)の間にモーター発電機をフライホイール側と変速機側の間に二つ設け、それらの発電用エンジン(2)のクランク軸(2−1)と二つのモーター発電機の回転子の軸(4−6)と(5−6)と変速機の主軸(3−1)を一直線上で同心で列するように、図1、図2の(c)、図4の(a)、図7の(b)のように変速機側のモーター発電機(4)の固定子(4−4)の外周側の筒状のケーシングを前側に延長してそれを本体ケーシング(4−1)として設けている。
前記フライホイール(2−3)の後ろ側に位置するフライホイール側のモーター発電機(5)は図1のように変速機側のモーター発電機(4)の外周にある筒状のケーシングの前側を延長した前記本体ケーシング(4−1)の前側の中に別に設けるが、ここで請求項1の13行目からの「前記前側に延長したケーシングはその中のフライホイール(2−3)の後ろ側の位置の内周面に固定子を取り付けない外枠であり、その中に発電用エンジン(2)のクランク軸(2−1)の回転と停止を使って主に発電機として使う後記するフライホイール側のモーター発電機(5)を別に設け、」と請求項1の45行目からの「前記前側に延長した本体ケーシング(4−1)の前側の中で別に設けたフライホイール側のモーター発電機(5」と記載している、別に設ける、とは本体ケーシング(4−1)の延長した前側とその内周はフライホイール側のモーター発電機の外周側の固定子を取り付ける筒状のケーシングではなく、図1、図5のように本体ケーシング(4−1)の前側はその内周に固定子を取り付けない外枠のケーシングであり、その内周内に別に設けるフライホイール側のモーター発電機(5)のことであり、そのモーター発電機(5)の外周の円筒状のケーシングの内周にマグネットを取り付けている。
前記本体ケーシング(4−1)は図1、図2の(c)、図4の(a)、図5、図8の(c)、図10の(1)のようにその内側の円周の中心とフライホイール(2−3)の中心が同心になるように図2の(a)と(c)から延長した本体ケーシング(4−1)の前側の鍔(15)付きの端面(4−1−a)の取り付け面に円形の取り付け用の段付き部(11)を設け、その段付き部(11)をフライホイール(2−3)が本体ケーシング(4−1)の前側の中に入るようにして図10の(2)、図11の(2)の(a)のようにエンジンブロック(2−2)の後ろ側の端面(2−2−a)の取り付け面に設けた円形の取り付け用の逆段付き部(11)に嵌め込んで、それらの端面(4−1−a)と(2−2−a)の取り付け面同士を合わせて鍔(15)付の端面(4−1−a)の取り付け面の反対側から円周配列したボルト取り付け穴(13)を通してボルト(16)で取り付け固定できるようにしている。
その本体ケーシング(4−1)の後ろ側の変速機側のモーター発電機(4)は、図1、図2の(c)、図4、図7の(b)のようにその本体ケーシング(4−1)の後ろ側の円形の内周面に円周配列でマグネット(6)を取り付け固定子(4−4)としているが、図12のように本体ケーシング(4−1)の外側から中側の後記する回転子(4−5)と対面位置となる円形の内周面の位置に電磁コイル(7)の鉄心が出るように本体ケーシング(4−1)の外側から円周配列で複数個の鉄心に電磁コイル(7)を巻いた固定子(4−4)として取り付け、その軸側の回転子(4−5)の外周はマグネット(6)を取り付けている。ここからの説明は図1から図11までの変速機側のモーター発電機(4)は固定子側はマグネット(6)を取り付け、回転子側は電磁コイル(7)として説明し、図12は最後に説明する。
前記変速機側のモーター発電機(4)の本体ケーシング(4−1)の内周面のマグネット(6)を円周配列する固定子(4−4)の中で軸側の電磁コイル(7)の回転子(4−5)とその回転子の軸(4−6)を回転可能に支えるために回転子(4−5)の前側と後ろ側の位置に円形の板のサイドケーシング(4−2)と(4−3)を設け、図4の(a)と図7の(b)から前側のサイドケーシング(4−2)はその後ろの面の外周よりやや内側に入った部分の取り付け面(15−a)の内側に同心で断面が凸形の円形の取り付け用の段付き部(11)を設け、その段付き部(11)の外周を本体ケーシング(4−1)の内周に取り付けた前記マグネット(6)の前の位置の内周面の取り付け面(15−aa)に設けた円形の取り付け用の逆の段付き部(11)の内周に蓋のように嵌め込み、それらの取り付け面(15−a)と(15−aa)同士を合わせ、前側のサイドケーシング(4−2)の取り付け用の段付き部(11)の外周側の円形の取り付け面(15−b)の反対側から図11の(2)の(d)のように円周配列でボルト(16)で取り付け固定できるようにしている。
尚、これらの本体ケーシング(4−1)と前側のサイドケーシング(4−2)は鋳造の段階で前側のサイドケーシング(4−2)外周と本体ケーシング(4−1)の内周で一体化するようにしてその後から機械加工したほうが本体ケーシング(4−1)のひねりや変形を防ぐことができる。
後ろ側のサイドケーシング(4−3)は図4の(a)と(c)、図(7)の(b)と(d)からその前の面の外周よりやや内側に入った部分の取り付け面(15−b)の内側に同心で断面が凸形の円形の取り付け用の段付き部(11)を設け、その取り付け用の段付き部(11)の外周を本体ケーシング(4−1)の後ろ側の端面(4−1−b)の内周に蓋のように嵌め込み、その端面(4−1−b)と後ろ側のサイドケーシング(4−3)の取り付け用の段付き部(11)の外周側の取り付け面(15−b)を合わせ、その取り付け面(15−b)の反対側から図11の(2)の(e)のように円周配列でボルト(16)で取り付け固定できるようにしている。
後ろ側のサイドケーシング(4−3)の後ろの面は図1、図2、図4の(c)、図5、図6、図7の(d)のように変速機(3)をその主軸(3−1)を中心として同心で合わせることができるように図2の(c)と(d)、図6から断面が凸形の円形の取り付け用の段付き部(11)を設け、その外周に変速機(3)の鍔(15)付きの端面(3−a)の取り付け面の内周を嵌め込むようにして、変速機(3)の鍔(15)付きの端面(3−a)の取り付け面を後ろ側のサイドケーシング(4−3)の後ろの面に合わせ、図11の(2)の(f)のように変速機(3)の端面(3−a)の外周側にある鍔(15)の部分の後ろ側からでボルト(16)で取り付け固定できるようにしている。
それらの前後のサイドケーシング(4−2)と(4−3)の中心の位置に中心穴を開け、図4のようにそれらの中心穴にベアリング(9)の外輪を嵌め、それらのベアリング(9)の内輪に変速機側のモーター発電機(4)の電磁コイル(7)の回転子の軸(4−6)の前側と後ろ側を入れて回転可能に支え、その軸(4−6)は後ろの端面の中心から前側の途中まで軸穴(4−6−1)が設けており、その軸穴(4−6−1)の内周はスプライン加工(10)してその軸穴(4−6−1)に前記後ろ側のサイドケーシング(4−3)の後ろの面に取り付けられる変速機(3)の前側のスプライン加工(10)した延長した主軸(3−1−1)を入れ連結させるようにしている。
変速機側のモーター発電機(4)は図1、図5のようにその電磁コイル(7)の回転子(4−5)とその軸(4−6)のモーター作用の回転力で変速機の主軸(3−1)を回転させるが、請求項1の7行目からの記載の「二つのモーター発電機(5)と(4)の変速機側のモーター発電機(4)は変速機(3)を動かす主にモーターとして設け、」と請求項1の15行目からの「発電用エンジン(2)のクランク軸(2−1)の回転と停止を使って主に発電機として使うフライホイール側のモーター発電機(5)を別に設け」と請求項1の85行目からの「フライホイール側のモーター発電機(5)を主に発電機として動かし、変速機側のモーター発電機(4)を主にモーターとして変速機を動かし」の主にモーターとして、主に発電機として、の主にとは二つのモーター発電機を設けたことで自動車の走行状態により変速機側のモーター発電機(4)は主に自動車を走行させるモーターとして使い、時には発電機としても使うことができ、フライホイール側のモーター発電機(5)は主に発電機として使い、時には自動車を走行させるモーターとしても使うことができる、という意味で後記する実施例に詳しく記載している。以下、フライホイール側のモーター発電機(5)を説明する。
EVハイブリッドの装置(1)のフライホイール(2−3)の後ろ側に位置するフライホイール側のモーター発電機(5)は図1、図5のように前記変速機側のモーター発電機(4)の外周にある本体ケーシング(4−1)の前側を延長した外枠になるケーシングの中に別に設けるが、フライホイール側のモーター発電機(5)の外周側にある円筒状の円筒ケーシング(5−1)の内周にマグネット(6)を取り付け、図10の(2)のように回転させるようにした円筒ケーシングの回転子(5−4)と、その軸側で逆回転するように設けた電磁コイル(7)の回転子(5−5)とその軸(5−6)をフライホイール側のモーター発電機(5)としている。
フライホイール側のモーター発電機(5)の外周側の円筒ケーシング(5−1)は固定子ではなく回転するように設けた図1、図2の(b)、図3、図5、図7の(a)、図8の(c)のように円筒ケーシング(5−1)の内周面にマグネット(6)を円周配列で取り付けた回転子(5−4)であり、その円筒ケーシングの回転子(5−4)とその中の軸側の電磁コイル(7)の回転子(5−5)を発電用エンジン(2)のクランク軸(2−1)の後ろ側や変速機側のモーター発電機(4)の前側と連結させ逆回転させる二つの連結駆動方法がある。
前記二つの連結駆動方法とは円筒ケーシングの回転子(5−4)の前側と間接的に繋がって連結する発電用エンジン(2)のクランク軸(2−1)の後ろ側、及びその円筒ケーシング(5−1)の軸側の電磁コイル(7)の回転子(5−5)の軸(5−6)の後ろ側と変速機側のモーター発電機(4)の回転子の軸(4−6)の前側と繋がって連結する一つ目の連結駆動方法と、発電用エンジン(2)のクランク軸(2−1)の後ろ側と繋がって連結する円筒ケーシング(5−1)の軸側の電磁コイル(7)の回転子(5−5)の軸(5−6)の前側、及び円筒ケーシングの回転子(5−4)の後ろ側と間接的に変速機側のモーター発電機(4)の回転子の軸(4−6)の前側と繋がって連結する二つ目の連結駆動方法の違いによるフライホイール側のモーター発電機(5)の円筒ケーシングの回転子(5−4)の回転に対してその中の軸側の電磁コイル(7)の回転子(5−5)を逆回転させるための二つの連結駆動方法による最も効果的な発電である。
フライホイール側のモーター発電機(5)の発電において、請求項1の15行目から記載の「発電用エンジン(2)のクランク軸(2−1)の回転と停止を使って主に発電機として使う」のクランク軸(2−1)の回転と停止とは変速機側のモーター発電機(4)の回転子の軸(4−6)が回転している時に発電用エンジン(2)を動かしてクランク軸(2−1)を回転させながら最も効率の良い発電と、発電用エンジン(2)を止めてクランク軸(2−1)を停止させて普通の発電をすることであり、普通の発電とは後記する説明の中のフライホイール側のモーター発電機(5)の円筒ケーシング(5−1)とその中で逆回転する電磁コイル(7)の回転子の軸(5−6)に発電用エンジン(2)のクランク軸(2−1)や変速機側のモーター発電機(4)の回転子の軸(4−6)を連結する二つの連結駆動方法の違いによって、変速機側のモーター発電機(4)の回転子の軸(4−6)が回転している時に一つ目の連結駆動方法の発電用エンジン(2)のクランク軸(2−1)の後ろ側と間接的に繋がって連結するフライホイール側のモーター発電機(5)の円筒ケーシングの回転子(5−4)と二つ目の連結駆動方法の発電用エンジン(2)のクランク軸(2−1)の後ろ側と繋がって連結するフライホイール側のモーター発電機(5)の軸側の電磁コイル(7)の回転子(5−5)は発電用エンジン(2)が停止することで固定子状態になり普通の発電となる。従って前記普通の発電と対照となる発電とは前記フライホイール側のモーター発電機(5)の円筒ケーシング(5−1)が回転してその中で軸側の電磁コイル(7)の回転子の軸(5−6)が逆回転する構造による最も効果的な発電であり、後記する実施例に詳しく記載している。
前記一つ目の連結駆動方法が図1から図4、図12の(1)までと、二つ目の連結駆動方法の図5から図8、図9、図12の(2)までがフライホイール側のモーター発電機(5)の円筒ケーシングの回転子(5−4)とその軸側の電磁コイル(7)の回転子(5−5)を回転させるための連結駆動方法の違いにより描いた図面である。尚、フライホイール側のモーター発電機(5)の円筒ケーシング(5−1)と円筒ケーシングの回転子(5−4)は同じ部品図であり、それらの図に二つの符号(5−1)と(5−4)を一緒に記した。
一つ目の連結駆動方法として図1から図4、図12の(1)を示し、フライホイール側のモーター発電機(5)の円筒ケーシング(5−1)は図1、図2の(b)、図3のようにその前の端面(5−1−a)と後ろの端面(5−1−b)とそれらの内周に円形の板の前側のサイドケーシング(5−2)と後ろ側のサイドケーシング(5−3)が取り付けられるように、図3の(b)から前側のサイドケーシング(5−2)はその後ろの面の外周よりやや内側に入った部分の取り付け面(15−c)の内側に同心で断面が凸形の円形の取り付け用の段付き部(11)を設けて、その取り付け用の段付き部(11)の外周を円筒ケーシング(5−1)の前の端面(5−1−a)の内周に蓋のように嵌め込み、その端面(5−1−a)と前側のサイドケーシング(5−2)の段付き部(11)の外周側の円形の取り付け面(15−c)を合わせ、その取り付け面(15−c)の反対側から図11の(2)の(b)のように円周配列でボルト(16)で固定して取り付けている。
後ろ側のサイドケーシング(5−3)は図3の(b)と(d)からその前の面の外周よりやや内側に入った部分の取り付け面(15−d)の内側に同心で断面が凸形の円形の取り付け用の段付き部(11)を設けて、その取り付け用の段付き部(11)の外周を円筒ケーシング(5−1)の後ろの端面(5−1−b)の内周に蓋のように嵌め込み、その端面(5−1−b)と後ろ側のサイドケーシング(5−3)の段付き部(11)の外周側の取り付け面(15−d)を合わせて、その取り付け面(15−d)の反対側から図11のcのように円周配列でボルト(16)で固定して取り付けている。
そして、それらの前側と後ろ側のサイドケーシング(5−2)と(5−3)の中心には中心穴が開けられ、それらの中心穴にベアリング(9)の外輪を嵌めて電磁コイル(7)の回転子の軸(5−6)の前側と後ろ側をベアリング(9)の内輪に入れ回転可能に支え、その軸(5−6)は図1、図2の(b)、図3の(c)のように筒状であり、その軸穴(5−6−1)の内周はスプライン加工(10)され、その軸穴(5−6−1)の内周に前記した変速機側のモーター発電機(4)の電磁コイル(7)の回転子の軸(4−6)の前側の図4の(b)のベアリング部(9−1)より前に同心で段を付けて細くして長く延長したスプライン加工(10)した軸(4−6−2)が図1のように入り連結できるようにしてあり、変速機側のモーター発電機(4)の回転子(4−5)とその軸(4−6)のモーター作用によってフライホイール側のモーター発電機(5)の軸側の回転子(5−5)とその軸(5−6)を回転させる連結駆動方法である。
フライホイール側のモーター発電機(5)の円筒ケーシング(5−1)の前側のサイドケーシング(5−2)をフライホイール(2−3)に取り付けるために図3の(a)と(b)から前側のサイドケーシング(5−2)の前の面の外周よりやや内側に入った部分の取り付け面(15−cc)の内側に図1、図2の(b)、図3の(b)のように同心で断面が凸形の円形の取り付け用の段付き部(11)を設け、その取り付け用の段付き部(11)と同じ位置、同じ大きさで図1、図2の(a)、図3の(a)のフライホイール(2−3)の後ろの面に同心で設けた断面が凹形の円形の逆の取り付け用の段付き部(11)と噛み合って入るようにして、フライホイールの後ろの面と前側のサイドケーシング(5−2)の段付き部(11)の外周側の取り付け面(15−cc)を合わせて、その取り付け面(15−cc)の反対側から図11の(2)の(b)のように円周配列でボルト(16)で固定して取り付け、円筒ケーシング(5−1)とその前後のサイドケーシング(5−2)と(5−3)をフライホイール(2−3)と共に発電用エンジン(2)のクランク軸(2−1)の回転力によって回転させる連結駆動方法である。
図2の(b)のフライホイール側のモーター発電機(5)を一つの製品として組み立てることにより図2の(a)のフライホイール(2−3)の後ろの面に同心で簡単に固定して取り付けられるようになり、その後に図2の(c)の本体ケーシング(4−1)の変速機側のモーター発電機(4)の回転子(4−5)の前側の長く延長した軸(4−6−2)をフライホイール側のモーター発電機(5)の回転子(5−5)の円筒の軸(5−6)の軸穴(5−6−1)の内周に入れながら本体ケーシング(4−1)の前側の鍔(15)付きの端面(4−1−b)の取り付け面の取り付け用の段付き部(11)と発電用エンジン(2)のエンジンブロック(2−2)の後ろ側の端面(2−2−a)の取り付け面の逆の取り付け用の段付き部(11)に合わせて嵌め込み固定して取り付け、組み付け易くしたことで構造上の効果がある。
そして請求項1の54行目からの「フライホイール側のモーター発電機(5)のマグネット(6)を取り付けた円筒ケーシング(5−1)はその前の端面(5−1−a)をフライホイール(2−3)の後ろの面に同心になるように直接的、又は間接的に固定して取り付け」の記載の中の直接的、又は間接的とはフライホイール(2−3)に直接的の直で円筒ケーシング(5−1)をその前側で取り付けるとその内周に取り付けたマグネット(6)の内周内に電磁コイル(7)の鉄心の回転子(5−5)を人間の手で入れるのは小型のモーター発電機では可能であるが、大型のモーター発電機では不可能であり、軸側の回転子(5−5)の電磁コイル(7)の鉄心がマグネット(6)に引っ付いて離せなくなってしまうためで、そのためにフライホイール側のモーター発電機(5)を専門の組立て工場で一つのモーター発電機の製品として先に組み立ててからその後にフライホイール(2−3)の後ろの面に取り付けることで、円筒ケーシング(5−1)を間接的に取り付けることになる。
前記請求項1の56行目からの「直接的、又は間接的に固定して取り付け」と他の請求項3の5行目、8行目、10行目、13行目からの「直接的、又は間接的に連結する」の記載の直接とは部品と部品とを直接固定して取り付ける、或いは部品と部品とを直接固定して連結するという意味であり、間接的とは部品と部品の間にそれらを固定させる部品を入れて間接的に固定して取り付ける、或いは部品と部品の間にそれらを連結させる部品を間接的に入れて連結するという意味である。
前記発電用エンジン(2)のクランク軸(2−1)が回転している時のフライホイール側のモーター発電機(5)の円筒ケーシングの回転子(5−4)の回転に対してその軸側の電磁コイル(7)の回転子(5−5)の後ろ側と変速機側のモーター発電機の回転子の軸の前側と連結して逆回転させる連結の一つ目の連結駆動方法はその構造によって二つの製品のフライホイール側のモーター発電機(5)と前側に延長した本体ケーシング(4−1)の後ろ側の変速機側のモーター発電機で成り立つEVハイブリッドの装置(1)であり、その装置(1)の前と後ろに取り付けられる発電用エンジン(2)と変速機(3)の組み付けを容易にしている。
二つ目の連結駆動方法として図5から図8、図9、図12の(2)で示し、図9は後記する変速機側のモーター発電機(4)の電磁コイル(7)の回転子の軸(4−6)とその軸(4−6)の前側の短く延長した軸(4−6−3)の外周にフライホイール側のモーター発電機(5)の円筒ケーシング(5−1)の後ろ側の端面(5−1−b)に取り付けた後ろ側のサイドケーシング(5−3)をその中心穴で連結固定した図であり、変速機側のモーター発電機(4)の電磁コイル(7)の回転子の軸(4−6)の前側の軸と、後ろ側のサイドケーシング(5−3)の部品同士の連結固定は長期的に見て弱いため図5から図8、図12の(2)では変速機側のモーター発電機(4)の回転子の軸(4−6)の前側のベアリング部(9−1)より前の軸の短く延長した軸(4−6−3)部とフライホイール側のモーター発電機(5)の円筒ケーシング(5−1)の後ろ側の端面(5−1−b)に取り付けられる後ろ側のサイドケーシング(5−3)の中心部と同心で鋳造の段階で一体化して機械加工した後ろ側のサイドケーシング付き回転子の軸(14)を設けている。前記短く延長した軸(4−6−3)の前には同心で先端部の軸(4−6−3−1)があり、その軸は後記するフライホイール側のモーター発電機(5)の回転子の円筒状の軸(5−6)の軸穴(5−6−1)の後ろ側の後端部のベアリング(9)の内輪に入る。
前記フライホイール側のモーター発電機(5)の後ろ側のサイドケーシング(5−3)はその外周からその中心の途中で後ろ側にやや円錐形になり、その後ろの部分の中心部と変速機側のモーター発電機(4)の回転子の軸(4−6)の短く延長して設けた軸(4−6−3)部と鋳造の段階で一体化して機械加工し耐久性を重視した連結方法の後ろ側のサイドケーシング付き回転子の軸(14)である。図9では後記するフライホイール側のモーター発電機(5)の後ろ側サイドケーシング(5−3)の中心に設けた中心穴に回転子の軸(4−6)の前側の短く延長した軸(4−6−3)を入れて押さえナット(12)を使って連結固定しているが、耐久性において前記鋳造の段階で一体化した後ろ側のサイドケーシング付き回転子の軸(14)よりも劣る。
フライホイール側のモーター発電機(5)の円筒ケーシング(5−1)がその中で回転する軸側の電磁コイル(7)の回転子(5−5)とその軸(5−6)に対して偏心しないように耐久性と強度を求めるならば円筒ケーシング(5−1)は図7の(b)、図8の(c)のように後ろ側のサイドケーシング(5−3)の中心部と変速機側のモーター発電機(4)の電磁コイル(7)の回転子の軸(4−6)の前側のベアリング部(9−1)より前側の軸の短く延長した軸(4−6−3)部と鋳造の段階で一体化させた後ろ側のサイドケーシング付き回転子の軸(14)の電磁コイルの回転子の軸を設けることである。
図5から図8の後ろ側のサイドケーシング付き回転子の軸(14)はフライホイール側のモーター発電機(5)の後ろ側のサイドケーシング(5−3)の中心部と変速機側のモーター発電機(4)の電磁コイル(7)の回転子の軸(4−6)の前側の短く延長した軸(4−6−3)部と鋳造の段階で同心で一体化して機械加工しているが、図の符号は解りやすいようにフライホイール側のモーター発電機の後ろ側のサイドケーシング(5−3)と変速機側のモーター発電機(4)の回転子の軸(4−6)とその前側の短く延長した軸(4−6−3)を後ろ側のサイドケーシング付き回転子の軸(14)の図の中に一緒に記した。
変速機側のモーター発電機(4)の後ろ側のサイドケーシング付き回転子の軸(14)の後ろ側のサイドケーシング(5−3)に取り付けるフライホイール側のモーター発電機(5)の円筒ケーシング(5−1)は図7の(a)と(b)からその後ろの端面(5−1−b)の内周に円形の板の後ろ側サイドケーシング(5−3)の前の面の外周よりやや内側に入った部分の取り付け面(15−d)の内側に設けた同心で断面が凸形の円形の取り付け用の段付き部(11)の外周を前記一つ目の連結駆動方法の図11の(2)の(c)と同じように蓋のように嵌め込んで、円筒ケーシング(5−1)の後ろの端面(5−1−b)と後ろ側のサイドケーシング(5−3)の段付き部(11)の外周側の取り付け面(15−d)を合わせて、その取り付け面(15−d)の反対側から円周配列でボルト(16)で固定して取り付けられるようにしている。
ここから前記鋳造の段階で一体化した後ろ側のサイドケーシング付き回転子の軸(14)を使う変速機側のモーター発電機(4)の構造とその組み立て方法と、後記する図9のフライホイール側のモーター発電機(5)の円筒ケーシング(5−1)の後ろの端面の後ろ側のサイドケーシング(5−3)を変速機側のモーター発電機(4)の電磁コイル(7)の回転子の軸(4−6)の前側の短く延長した軸(4−6−3)に部品同士で連結固定する方法の変速機側のモーター発電機(4)の構造とその組み立て方法が違うため、先に後ろ側のサイドケーシング付き回転子の軸(14)を使ったEVハイブリッドの装置(1)の変速機側のモーター発電機(4)とフライホイール側のモーター発電機(5)を説明する。
後ろ側のサイドケーシング付き回転子の軸(14)を使った変速機側のモーター発電機(4)は図7の(b)のように本体ケーシング(4−1)の後ろ側の内周に円周配列でマグネット(6)を固定して取り付け、それらマグネット(6)の前の本体ケーシング(4−1)の内周の取り付け面(15−aa)の取り付け用の段付き部(11)の内周に前側のサイドケーシング(4−2)をその後ろの面の外周よりやや内側に入った部分の取り付け面(15−a)の内側に同心で設けた断面が凸形の円形の取り付け用の段付き部(11)の外周を蓋のように嵌め込んで、本体ケーシング(4−1)の内周の取り付け面(15−aa)に前側のサイドケーシング(4−2)の段つき部の外周側の取り付け面(15−a)を合わせて、その取り付け面(15−a)の反対側から図11の(2)の(d)のように円周配列でボルト(16)で固定して取り付ける。尚、この前側サイドケーシング(4−2)は鋳造の段階でその外周と本体ケーシング(4−1)の内周で一体化してその後から機械加工したほうが本体ケーシング(4−1)のひねりや変形を防ぐことができる。
その前側のサイドケーシング(4−2)の中心に設けた中心穴にベアリング(9)の外輪を嵌めて、後ろ側のサイドケーシング付き回転子の軸(14)には図7の(a)と(b)からその後ろ側のサイドケーシング(5−3)の前の面の外周よりやや内側に入った部分の取り付け面(15−d)の内側に設けた同心で断面が凸形の円形の取り付け用の段付き部(11)の外周をフライホイール側のモーター発電機(5)のマグネットを取り付けた円筒ケーシング(5−1)の後ろの端面(5−1−b)の内周に蓋のように嵌め込んで、その端面(5−1−b)と後ろ側のサイドケーシング(5−3)の段付き部(11)の外周側の円形の取り付け面(15−d)を合わせて、その取り付け面(15−d)の反対側から図11の(2)の(c)のように円周配列でボルト(16)で固定して取り付ける。
そして円筒ケーシング(5−1)を取り付けた後ろ側のサイドケーシング付きの回転子の軸(14)を図7の(b)のように本体ケーシング(4−1)の前側の中から前記前側サイドケーシング(4−2)の中心穴のベアリング(9)の内輪に通して入れ、後ろ側のサイドケーシング(5−3)の中心側の回転子の軸(14)の後ろの位置の軸の上段の外周のベアリング部(9−1)をベアリング(9)の内輪に入れ込み、ベアリング(9)の後ろの回転子の軸の中段の外周の回転子部(4−5−1)には本体ケーシング(4−1)の後ろ側の中から図7の(c)の電磁コイル(7)の回転子(4−5)を入れ固定して取り付け、その回転子の軸の後端の外周のベアリング部(9−1)を図7の(d)の後ろ側のサイドケーシング(4−3)の中心に設けた中心穴に取り付けたべアリング(9)の内輪に入れ、同時に図7の(b)と(d)から本体ケーシング(4−1)の後ろ側の端面(4−1−b)の内周に後ろ側のサイドケーシング(4−3)をその前の面の外周よりやや内側に入った部分の取り付け面(15−b)の内側に設けた同心で断面が凸形の円形の取り付け用の段付き部(11)の外周を蓋のように嵌め込んで、本体ケーシング(4−1)の後ろの端面(4−1−b)と後ろ側のサイドケーシング(4−3)の段付部(11)の外周側の円形の取り付け面(15−b)を合わせ、その取り付け面(15−b)の反対側から図11の(2)の(e)のように円周配列でボルト(16)で固定して取り付けることで図8の(c)のようになる。
又、後ろ側のサイドケーシング(4−3)の後ろの面は図6、図7の(d)からその外周の内側にかけて同心で断面が凸形の円形の段付き部(11)を設け、その外周を図6から変速機(3)の前側の鍔(15)付きの端面(3−a)の取り付け面の内周に嵌めて、後ろ側のサイドケーシング(4−3)の後ろの面と変速機(3)の端面(3−a)の取り付け面を合わせて、その取り付け面の反対側からその鍔(15)の部分で図11の(2)の(f)のように数箇所にボルト(16)で取り付け固定できるようにしている。後ろ側のサイドケーシング付き回転子の軸(14)は図5、図6、図7の(b)、図8の(c)のようにその後ろの端面の中心に軸穴(4−6−1)を設け、その軸穴(4−6−1)は前方向の途中までありその内周はスプライン加工(10)がしてあり、変速機(3)の延長した主軸(3−1−1)が入るようになっている。
後ろ側のサイドケーシング付き回転子の軸(14)を使った変速機側のモーター発電機(4)の前側に位置するフライホイール側モーター発電機(5)は図5からフライホイール(2−3)とフライホイール側モーター発電機(5)の円筒ケーシング(5−1)の間の位置に図8の(a)の円形の板の本体サイドケーシング(8)を設け、その後ろ面の外周よりやや内側に入った部分の取り付け面(15−e)の内側に断面が凸形の円形の取り付け用の段付き部(11)を設け、その段付き部(11)の外周を図8の(c)のように本体ケーシング(4−1)の内周に設けた取り付け面(15−ee)の取り付け用の段付き部(11)の内周に蓋のように嵌め込んで、本体ケーシング(4−1)の内周に設けた取り付け面(15−ee)と本体サイドケーシング(8)の段付き部(11)の外周側の円形の取り付け面(15−e)を合わせて、その取り付け面(15−e)の反対側から円周配列でボルト(16)で固定して取り付けて、図5、図6のように本体サイドケーシング(8)の前に位置するフライホイール(2−3)や本体サイドケーシング(8)の後ろに位置する円筒ケーシング(4−1)とその中で回転する後記する回転子(5−5)に接触しないようにしている。
前記本体ケーシング(4−1)の内周と本体サイドケーシング(8)の取り付け部の状態を示す図はないが別の取り付け部の状態を示す図である図11の(2)の(d)が似ているためその図の符号(4−2)を(8)に、(15−a)を(15−e)に、(15−aa)を(15−ee)に変えることで本体サイドケーシング(8)の取り付け部の状態を示す図になり、その本体サイドケーシング(8)の中心には中心穴が開けられ、その中心穴に図5、図6、図8の(a)のようにベアリング(9)を設けてその外輪が嵌められ、図8の(b)のフライホイール側のモーター発電機(5)の電磁コイル(7)の回転子の軸(5−6)の前側の外周のベアリング部(9−1)を前記ベアリング(9)の内輪に入れることよってその回転子の軸(5−6)の前側を回転可能に支えている。
その回転子の軸(5−6)は図8の(b)のように筒状の軸穴(5−6−1)であり、その内周はスプライン加工(10)されており、その軸穴(5−6−1)には図6のようにその前側から発電用エンジン(2)のクランク軸(2−1)の後ろ側の延長した軸(2−1−1)が入り、その回転子の軸穴(5−6−1)の後ろ側の後端部の内周にベアリング(9)の外輪を嵌めて、その内輪に図7の(b)、図8の(b)と(c)のように変速機側のモーター発電機(4)の前記後ろ側のサイドケーシング付き電磁コイル(7)の回転子の軸(14)の前側の同心で後ろ側のサイドケーシング(5−3)と一体化した短く延長した軸(4−6−3)部の先端部の軸(4−6−3−1)の外周のベアリング部(9−1)を入れ込み回転可能にすることによって図5、図6のようにフライホイール側のモーター発電機(5)の電磁コイル(7)の回転子の軸(5−6)の後ろ側を回転可能にして、前記本体サイドケーシング(8)の中心穴にあるベアリング(9)と共にフライホイール側のモーター発電機(5)の電磁コイル(7)の回転子(5−5)とその軸(5−6)を回転可能に支えている。この回転子の軸(5−6)の後端のベアリング(9)を境にして発電用エンジン(2)のクランク軸(2−1)が回転している時はフライホイール側のモーター発電機(5)の回転子の軸(5−6)の回転は変速機側のモーター発電機(4)の電磁コイル(7)の後ろ側サイドケーシング付きの回転子の軸(14)の回転に対して反対方向に回転するようにしている。
図5、図6のように発電用エンジン(2)の後ろ側と、前記二つ目の連結駆動方法のEVハイブリッドの装置(1)を取り付けるために、フライホイール側のモーター発電機(5)の回転子の筒状の軸(5−6)の軸穴(5−6−1)のスプライン加工(10)した内周に発電用のエンジン(2)のクランク軸(2−1)がフライホイール(2−3)より後ろに出るようにクランク軸(2−1)の後ろ側に延長した軸(2−1−1)を設け、その延長した軸(2−1−1)の外周面をスプライン加工(10)して入れ連結させることによりクランク軸(2−1)の回転力と共にフライホイール側のモーター発電機(5)の電磁コイル(7)の回転子(5−5)とその軸(5−6)を回転させる連結駆動方法である。
さらにEVハイブリッドの装置(1)の後ろ側に取り付ける変速機(3)はEVハイブリッドの装置(1)の前記変速機側のモーター発電機(4)の回転子の軸(4−6)の後ろ側の軸穴(4−6−1)のスプライン加工(10)した内周に変速機(3)の前側のスプライン加工(10)した延長した主軸(3−1−1)が入り連結され、変速機(3)を変速機側のモーター発電機(4)の後ろ側のサイドケーシング(4−3)の後ろの面に取り付け、変速機側のモーター発電機(4)の後ろ側のサイドケーシング付きの回転子の軸(14)のモーター作用の回転力でそれに取り付けられている円筒ケーシング(5−1)と変速機(3)の主軸(3−1)を共に回転させる連結駆動方法であり、前記発電用エンジン(2)のクランク軸(2−1)の回転によってフライホイール側のモーター発電機(5)の回転子の軸(5−6)を前記円筒ケーシング(5−1)の回転に対して逆回転させている。
フライホイール側のモーター発電機(5)の円筒ケーシングの回転子(5−4)とその軸側の電磁コイル(7)の回転子(5−5)を回転させるための連結駆動方法の二つ目の連結駆動方法の耐久性を重視した構造により、変速機側のモーター発電機(4)の外周側のケーシングを前側に延長した本体ケーシング(4−1)の中で変速機側のモーター発電機(4)とフライホイール側のモーター発電機(5)を組み立てることで完全な一つのEVハイブリッドの装置(1)の製品になり図6のように発電用エンジン(2)の後ろ側と変速機(3)の前側の組み付けが容易になる。
そして図6は前記に説明したこの発明の構成を示すフライホイール側のモーター発電機(5)の円筒ケーシングの回転子(5−4)とその軸側の電磁コイル(7)の回転子(5−5)を回転させるための方法の二つ目の連結駆動方法のエンジン側とこの発明のEVハイブリッドの装置(1)と変速機(3)の分解図であるが分かりやすいようにクランク軸(2−1)の後ろ側の延長したスプライン加工(10)した軸(2−1−1)と変速機の主軸(3−1)前側の延長したスプライン加工(10)した主軸(3−1−1)の連結の組み付けを一つの図として描いた。
図9は前記図5、図6のEVハイブリッドの装置(1)の変速機側のモーター発電機(4)の後ろ側のサイドケーシング付き回転子の軸(14)のフライホイール側のモーター発電機(5)の円筒ケーシング(5−1)の後ろに取り付ける後ろ側のサイドケーシング(5−3)を分離してそれらを部品同士で連結固定させるだけの方法の違いを描いた図面であり、その他の部品の構成は図5から図8のEVハイブリッドの装置(1)と同じである。後ろ側のサイドケーシング付き回転子の軸(14)を使ったEVハイブリッドの装置(1)の組み立てと違って図9のEVハイブリッドの装置(1)は先に変速機側のモーター発電機を組み立ててからその後にフライホイール側のモーター発電機(5)の円筒ケーシング(5−1)を取り付けた後ろ側サイドケーシング(5−3)を変速機側のモーター発電機(4)の回転子の軸(4−6)の前側の同心で設けた短く延長した軸(4−6−3)に嵌めて固定して取り付けている。
図9ではフライホイール側のモーター発電機(5)のマグネット(6)を円周配列して取り付けた円筒ケーシング(5−1)の後ろの端面(5−1−b)に同心で後ろ側サイドケーシング(5−3)を蓋のように取り付け、その後ろ側のサイドケーシング(5−3)は中心に向かう途中から後ろにかけて円錐形になりその先の部分で中心穴が形成され、その中心穴の内周にはスプライン加工(10)を施し、変速機側のモーター発電機(4)の回転子の軸(4−6)の前側の同心で設けた短く延長した軸(4−6−3)に入るようするが、その軸の変速機側のモーター発電機(4)の前側のサイドケーシング(4−2)の中心穴のベアリング(9)の内輪と接するベアリング部(9−1)より前側に位置する短く延長した軸(4−6−3)の外周部分から同心で三段階で細くした段付きの外周にしてあり前に行くに連れて外周の径が小さくなっている。
前記変速機側のモーター発電機(4)の前側のサイドケーシング(4−2)のベアリングの前の一段階目の短く延長した軸(4−6−3)の外周はスプライン加工(10)してあり、その外周に前記フライホイール側のモーター発電機(5)の円筒ケーシング(5−1)の後ろに固定して取り付けた後ろ側のサイドケーシング(5−3)のスプライン加工(10)を施した中心穴が入り、その前側の二段階目の外周はネジ部になっており、前記一段階目の外周に嵌めた後ろ側のサイドケーシング(5−3)を後ろ方向に押さえナット(12)で締め付けて連結固定させてあり、さらに前側の三段階目の先端部の軸(4−6−3−1)は前記本体サイドケーシング(8)の中心穴のベアリング(9)に入って支えられているフライホイール側のモーター発電機(5)の電磁コイルの回転子(5−5)の筒状の軸(5−6)の前側と共に、その筒状の軸(5−6)の軸穴(5−6−1)の内周の後端部のベアリング(9)の内輪を前記三段階目の先端部の軸(4−6−3−1)の外周に嵌めることによりフライホイール側のモーター発電機(5)の回転子の円筒状の軸(5−6)を回転可能に支えて、その軸(5−6)の軸穴(5−6−1)の内周の後端部のベアリング(9)を境にして発電用エンジン(2)のクランク軸(2−1)が回転している時にはフライホイール側のモーター発電機(5)の電磁コイル(7)の回転子(5−5)とその軸(5−6)の回転方向に対して変速機側のモーター発電機(4)の電磁コイル(7)の回転子の軸(4−6)とそれに連結固定した後ろ側のサイドケーシング(5−3)とその外周側に取り付けた円筒ケーシング(5−1)は反対方向に回転するようにしている。
図1、図2、図4、図5、図6、図7、図8、図9、図11の本体ケーシング(4−1)の変速機側のモーター発電機(4)の回転子(4−5)は電磁コイル(7)の回転子(4−5)になっているが、請求項1の22行目から記載したように変速機側のモーター発電機(4)の電磁コイル(7)は本体ケーシング(4−1)側の固定子(4−4)か、或いはその中で回転する回転子(4−5)のどちら側に付けても良い。図12の(1)と(2)では本体ケーシング(4−1)側を電磁コイル(7)の固定子(4−4)としてその本体ケーシング(4−1)の外周側から内周側に軸側の回転子(4−5)のマグネット(6)との対面位置に電磁コイル(7)の鉄心が出るように円周配列で複数個の電磁コイル(7)とその鉄心が取り付けられ、その軸側の回転子(4−5)の外周側に円周配列で複数個のマグネット(6)が取り付けられている。
図12の(1)はフライホイール側のモーター発電機(5)の円筒ケーシング(5−1)をフライホイール(2−3)の後ろ面に同心で間接的に取り付けられ、円筒ケーシング(5−1)の軸側の電磁コイル(7)の回転子(5−5)は変速機側のモーター発電機(4)のマグネット(6)を取り付けた回転子の軸(4−6)に繋がって連結されている。
図12の(2)はフライホイール側のモーター発電機(5)の円筒ケーシング(5−1)の後ろの端面(5−1−b)の後ろ側のサイドケーシング(5−3)を介して変速機側のモーター発電機(5)のマグネット(6)を取り付けた回転子の軸(5−6)の後ろ側のサイドケーシング付き回転子の軸(14)に繋がって連結され、円筒ケーシング(5−1)の軸側の電磁コイル(7)の回転子の軸(5−6)は発電用エンジン(2)のクランク軸(2−1)に繋がって連結されている。変速機側のモーター発電機(4)の本体ケーシング側を電磁コイル(7)の固定子(4−4)にすることで電磁コイルの交換が容易にできるが、その反面、モーター発電機の外周の直径幅が大きくなる。
以上、図1から図12を使って詳細なる説明をした請求項1と請求項2と請求項3と請求項4記載のEVハイブリッドの装置である。
この発明の図1から図4のフライホイール側のモーター発電機(5)の円筒ケーシング(5−1)と軸側の電磁コイル(7)の回転子の軸(5−6)の一つ目の連結駆動方法のEVハイブリッドの装置(1)を発電用エンジン(2)と変速機(3)の間に取り付けた自動車が走行する例として、車が止まっている時はEVハイブリッドの装置(1)の二つのモーター発電機(4)と(5)は止まっている。アクセルを踏むと変速機側のモーター発電機(4)の回転子(4−5)の電磁コイル(7)に電気が流れ、その回転子(4−5)と軸(4−6)が回転しモーターになりそれに連結駆動している変速機(3)の主軸(3−1)が回転し自動車が走行し出す。走行中、変速機側のモーター発電機(4)だけがモーターとして動いているとして、変速機側のモーター発電機(4)の電磁コイル(7)の回転子の軸(4−6)の前側と連結しているフライホイール側のモーター発電機(5)の電磁コイル(7)の回転子(5−5)とその軸(5−6)が回転しているため発電機として使うことができる。
この時、請求項1の15行目からの「発電用エンジン(2)のクランク軸(2−1)の回転と停止を使って主に発電機として使う」の回転と停止とは発電用のエンジンが止まっている時はフライホイール(2−3)に間接的に取り付けたフライホイール側のモーター発電機(5)の円筒ケーシング(5−1)は止まって固定子状態になっているためその中の回転している電磁コイル(7)の回転子(5−5)は回転しているため普通の発電にして走行することができる。すなわち変速機側のモーター発電機(4)の自動車を走行させるためのモーター作用とフライホイール側のモーター発電機(5)の回転子(5−5)とその軸(5−6)の回転だけの普通の発電作用である。
その状態で走行中、発電用エンジン(2)を動かすとこの発明の最も特徴とする発電の効果が現れ、そのクランク軸(2−1)の回転によってフライホイール(2−3)が回転すると図10のようにそのフライホイール(2−3)に取り付けられたフライホイール側のモーター発電機(5)の前後のサイドケーシング(5−2)と(5−3)とその間のマグネット(6)を取り付けた円筒ケーシング(5−1)の回転子(5−4)が回転し、その中の軸側で回転している電磁コイル(7)の回転子(5−5)は反対方向に回転しているため円筒ケーシング(5−1)の内周に取り付けたマグネット(6)上を電磁コイル(7)の回転子(5−5)の通過する時間が短くなり発電能力が極めて高くなる。
これは普通のエンジン発電機の電磁コイルの回転子の回転数を上げるのと同じになる。本発明は発電用エンジン(2)を低回転で動かし普通のエンジン発電機を中回転から高回転にした発電量と同じぐらいになる。従って自動車の走行中の発電用エンジン(2)の燃料消費率が極めて少なくなる。
そして自動車が加速する時は発電用エンジン(2)を止めないで変速機側のモーター発電機(4)のモーター作用だけにすれば発電量は最も多くなり、発電用エンジン(2)を止めることによりフライホイール側のモーター発電機(5)の円筒ケーシングの回転子(5−4)の回転が止まり固定子状態となり、その軸側の電磁コイル(7)の回転子(5−5)の回転によって普通の発電になる。固定子状態になって止まっている円筒ケーシング(5−1)の中で軸側の回転子(5−5)の電磁コイル(7)に電気が流れると発電からモーターに切り換わることで回転子(5−5)が自ら回転し自動車の加速走行を力強くすることができる。すなわち変速機側のモーター発電機(4)の電磁コイル(7)の回転子(4−5)の回転とフライホイール側のモーター発電機(5)の電磁コイル(7)の回転子(5−5)の回転による二つのモーター作用である。
その状態でアクセルを踏まずして自動車が惰性で走る時はフライホイール側と変速機側のモーター発電機(5)と(4)に電気が流れないため発電に切り換えることにより両方で発電することができる。すなわち自動車の惰性走行による変速機の主軸(3−1)の回転によってそれと連結駆動している変速機側のモーター発電機(4)の電磁コイル(7)の回転子の軸(4−6)とフライホイール側のモーター発電機(5)の電磁コイル(7)の回転子の軸(5−6)の両方の回転によって二倍近くの普通の発電をすることができる。
前記実施例は請求項1の7行目からの「二つのモーター発電機(5)と(4)の変速機側のモーター発電機(4)は変速機(3)を動かす主にモーターとして設け、」と請求項1の15行目からの「発電用エンジン(2)のクランク軸(2−1)の回転と停止を使って主に発電機として使うフライホイール側のモーター発電機(5)を別に設け、」の主にモーターとして、主に発電機として、の主にとは二つのモーター発電機を設けたことで自動車の走行状態により変速機側のモーター発電機(4)は主に自動車を走行させるためのモーターとして使い、時には発電機としても使い、フライホイール側のモーター発電機(5)は主に発電のための発電機として使い、時には自動車を走行させるモーターとしても使う、という意味である。
図5から図8のフライホイール側のモーター発電機(5)の円筒ケーシング(5−1)と軸側の電磁コイル(7)の回転子の軸(5−6)の二つ目の連結駆動方法のEVハイブリッドの装置(1)を発電用エンジン(2)と変速機(3)の間に取り付けた自動車が走行する例として、車が止まっている時はEVハイブリッドの装置(1)の二つのモーター発電機(4)と(5)は止まっている。アクセルを踏むと変速機側のモーター発電機(4)の回転子(4−5)の電磁コイル(7)に電気が流れ、その回転子(4−5)と軸(14)が回転しモーターになりそれに連結した変速機(3)の主軸(3−1)が回転し自動車が走行し出す。走行中、変速機側のモーター発電機(4)だけがモーターとして動いているとして、変速機側モーター発電機(4)の電磁コイル(7)の回転子の軸(14)の前側と一体化している後ろ側のサイドケーシング(5−3)を介してフライホイール側のモーター発電機(5)のマグネットを取り付けた円筒ケーシングの回転子(5−4)が回転しているため発電機として使うことができる。
請求項1の15行目からの「発電用エンジン(2)のクランク軸(2−1)の回転と停止を使って主に発電機として使う」の記載の回転と停止とは発電用エンジンが止まっている時はそのクランク軸(2−1)と連結しているフライホイール側のモーター発電機(5)の電磁コイル(7)の回転子(5−5)とその軸(5−6)が止まって固定子状態なっているため前記円筒ケーシングの回転だけの普通の発電にして走行することができる。すなわち変速機側のモーター発電機(4)の自動車を走行させるためのモーター作用とフライホイール側のモーター発電機(5)の円筒ケーシングの回転子(5−4)の回転だけの普通の発電作用である。
その状態で走行中、発電用エンジン(2)を動かすとこの発明の最も特徴とする発電の効果が現れ、そのクランク軸(2−1)が回転するとそれに連結駆動しているフライホイール側のモーター発電機(5)の電磁コイルの回転子(5−5)が回転し、図面には描かれてないが前記図10の(2)のように円筒ケーシング(5−1)の回転に対して反対方向に回転するが、フライホイール側のモーター発電機(5)の電磁コイル(7)の回転子(5−5)と円筒ケーシング(5−1)の連結駆動方法が図1から図4の連結駆動方法と違うため、電磁コイル(7)の回転子(5−5)の回転とその外周側の円筒ケーシング(5−1)の回転は図10の(2)とは反対方向になり、これらの回転により円筒ケーシング(5−1)の内周に取り付けたマグネット(6)上を電磁コイル(7)の回転子(5−5)の通過する時間が短くなり発電能力が極めて高くなる。
そして自動車が加速する時は発電用エンジンを止めないで変速機側のモーター発電機(4)のモーター作用だけで加速すれば発電量は最も多くなり、発電用エンジン(2)を止めることにより発電用エンジン(2)のクランク軸(2−1)と連結しているフライホイール側のモーター発電機(5)の電磁コイル(7)の回転子(5−5)とその軸(5−6)の回転が止まって固定子状態になり、その外側の円筒ケーシングの回転子(5−4)の回転だけの普通の発電作用になり、その軸側の固定子状態になって止まっている前記回転子(5−5)の電磁コイル(7)に電気が流れるとその外周側のマグネット(6)を取り付けている円筒ケーシングの回転子(5−4)の自らの回転によってモーターになり、変速機側のモーター発電機(4)のモーター作用と共に力強く回転し自動車を走行することができる。すなわち変速機側のモーター発電機(4)の電磁コイル(7)の回転子(4−5)の回転とフライホイール側のモーター発電機(5)の円筒ケーシング(5−1)の回転によるモーター作用である。
発電用エンジン(2)が止まっている時にアクセルを踏まずして自動車が惰性で走っている時はフライホイール側と変速機側のモーター発電機(5)と(4)に電気を流さないため発電に切り替えることにより両方で発電することができる。すなわち自動車の惰性走行による変速機の主軸(3−1)の回転によってそれと連結駆動回転している変速機側のモーター発電機(4)の電磁コイル(7)の回転子(4−5)とその軸(14)の前側で一体化されている後ろ側のサイドケーシング(5−3)に取り付けられたフライホイール側のモーター発電機(5)の円筒ケーシングの回転子(5−4)の両方の回転によって二倍近くの普通の発電をすることができる。