JP2015057568A - 電力生成機能と一般用途エンジンのブレーキング機能とのための一体型フライホイールおよびシステムならびに方法 - Google Patents

電力生成機能と一般用途エンジンのブレーキング機能とのための一体型フライホイールおよびシステムならびに方法 Download PDF

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Abstract

【課題】エンジンフライホイールを、電力生成システムおよびブレーキングシステムに対して一体化し得ること。【解決手段】本発明は、エンジンフライホイールに関するものであって、駆動シャフトに対して連結された第1回転子部材(120)と;第1回転子部材に付設された1つまたは複数の磁石(125)であり、固定子に対向して配置されていて、第1回転子部材の回転時に電流を生成する磁石と;駆動シャフトに対して連結された第2回転子部材(140)であるとともに、この第2回転子部材の回転速度を減速させ得るよう、ブレーキング部材(150)に対して係合し得るよう構成されたブレーキング表面(143)を有した第2回転子部材と;を具備している。【選択図】図1

Description

本発明の主題は、一般的には、動力付き機械(powered equipment)のための内燃エンジンの構成および動作に関するものである。より詳細には、本発明の主題は、内燃エンジンのエンジンフライホイールの構成および動作に関するものである。
小規模の動力付き機械のための多くの内燃エンジンは、エンジン内の速度擾乱を緩和する目的で、エンジンフライホイールを備えている。より詳細には、フライホイールは、エンジンまたは急激な負荷(例えば、芝刈り機が雑草の塊に衝突した時)による急激な立ち上がりを平均化し得る程度に十分に大きな慣性を有し得るようにして、構成することができる。しかしながら、そのような大きな慣性のために、エンジン動作を急減速させたり急停止させたりすることは、困難である。なぜなら、フライホイール内に蓄えられたエネルギーを消費するのに時間を要するからである。減速を早める目的で、とりわけ、最大停止時間に関する規則に適合させる目的で(例えば、芝刈り機の場合には、ブレード停止時間)、ブレーキをエンジンフライホイール上へと直接的に作用させ、これにより、貯蔵エネルギーを能動的に消費させることができる。そのようなシステムにおいては、回転フライホイールのエネルギーは、一般的には、ブレーキング時に失われてしまう(例えば、熱として消費される)。
いくつかの対照的な構成においては、例えば携帯式の発電機やいくつかの小さな電気自動車用のエンジンのためのオルタネータの構成においては(例えば、オートバイやスクータ)、同様に構成された内燃エンジンは、フライホイールの機械的エネルギーを電気エネルギーへと変換することによって、回転子/フライホイールの回転に基づいて、大きな駆動力を生成することができる。また、これらエンジン発電機が、一般的には、急速に停止させる必要がないものであることのために、これらのシステムにおいては、エンジンの動作を減速させるためのブレーキ機構を必要とすることがなく、そのため、フライホイール内に貯蔵されたエネルギーの大部分は、経時的に、電力として効果的に再利用される。
本明細書には、先行技術文献は記載されていない。
動力付き機械と専用のエンジン−発電機とは、多様な目的のために機能するように構成されてはいるものの、互いに一体化される双方のタイプのシステムにとって有利な見地であることが望ましい。例えば、芝刈り機の場合には、ブレーキング時にフライホイール内に貯蔵されたすべてのエネルギーを消費することに代えて、貯蔵されたエネルギーの少なくともいくらかを再利用することができて、これにより、エンジン−発電機の場合と同様にして貯蔵エネルギーの少なくともいくらかを電力へと変換し得ることが望ましい。しかしながら、電力生成のために磁石が付設された部材に対してブレーキングを印加することは、望ましくない。なぜなら、ブレーキングによって熱が蓄積され得るからであり、また、ブレーキングによって部材の位置ズレが起こるからであり、接着剤に対して応力がかかるからである。これらの要因のために、システムの電力生成部材が意図したとおりに動作しなくなる。さらに、それらの要因は、電力生成システムに恒久的な故障を引き起こし得るものである。
その結果、電力生成システムと、エンジンの迅速なブレーキングシステムと、の各々が互いの動作を妨害することなく、エンジンフライホイールを、それら電力生成システムおよびブレーキングシステムに対して一体化し得ることが望ましい。
本発明においては、電力生成機能と動力付き機械のブレーキング機能との双方のためのエンジンフライホイールの使用のためのシステムおよび方法が提供される。一見地においては、エンジンフライホイールが提供される。エンジンフライホイールは、駆動シャフトと一体的に回転し得るようこの駆動シャフトに対して連結し得るよう構成された第1回転子部材と;第1回転子部材に付設された1つまたは複数の磁石であるとともに、第1回転子部材の回転時に電流を生成し得るよう、固定子に対向して配置され得るよう構成された1つまたは複数の磁石と;駆動シャフトと一体的に回転し得るよう駆動シャフトに対して連結し得るよう構成された第2回転子部材であるとともに、この第2回転子部材の回転速度を減速させ得るよう、ブレーキング部材に対して係合し得るよう構成されたブレーキング表面を有した第2回転子部材と;を具備することができる。
他の見地においては、電力生成機能とエンジンのブレーキング機能とを組み合わせたシステムは、中心軸線まわりに回転可能とされた駆動シャフトと;駆動シャフトと一体的に回転し得るよう駆動シャフトに対して連結された第1回転子部材と;第1回転子部材に付設された1つまたは複数の磁石と;第1回転子部材の近傍に配置された固定子であるとともに、第1回転子部材の回転時に電流を生成し得るよう構成された固定子と;駆動シャフトと一体的に回転し得るよう駆動シャフトに対して連結された第2回転子部材であるとともに、ブレーキング表面を有した第2回転子部材と;第2回転子部材の近傍に配置されたブレーキング部材であるとともに、第2回転子部材の回転速度を減速させ得るよう、第2回転子部材のブレーキング表面に対して選択的に係合し得るよう構成されたブレーキング部材と;を具備することができる。
さらに他の見地においては、電力生成とエンジンのブレーキングとのための方法が提供される。この方法においては、フライホイールアセンブリに対して連結された駆動シャフトの中心軸線まわりにこのフライホイールアセンブリを回転駆動し、ここで、フライホイールアセンブリを、駆動シャフトに対して連結された第1回転子部材と;この第1回転子部材に付帯された1つまたは複数の磁石と;ブレーキング表面を有した第2回転子部材と;を具備したものとすることができる。例えば、駆動シャフトの中心軸線まわりにおけるフライホイールアセンブリの回転は、第1回転子部材の近傍に配置された固定子を通過しての1つまたは複数の磁石の回転を引き起こすことができ、これにより、固定子に電流を誘起することができる。この方法においては、さらに、ブレーキング部材を、第2回転子部材のブレーキング表面に対して選択的に係合させ、この係合により、フライホイールアセンブリの回転を減速させることができる。
本発明のいくつかの見地について上述したけれども、添付の図面を参照しつつ以下の説明を読むことにより、他の見地は、明らかであろう。
本発明の様々な特徴点や利点は、本発明を何ら限定することがなく単なる例示としての添付図面を参照しつつ以下の説明を読むことにより、明らかとなるであろう。
本発明の一実施形態によるエンジンフライホイールを示す側断面図である。 本発明の他の実施形態によるエンジンフライホイールを示す側断面図である。 図2Aのエンジンフライホイールを示す、底面側から見た斜視図である。
本発明は、電力の出力のためと動力付き機械のブレーキングのためとの双方に関してエンジンフライホイールを使用するための、システム、デバイス、および、方法を提供する。一見地においては、本発明は、電力生成とブレーキングとを一体部材内において組み合わせることに関連した上記欠点を有していないような、エンジンフライホイールを提供する。
より詳細には、図1に示すように、全体的に符号100によって図示されているエンジンフライホイールが提供される。エンジンフライホイール100は、第1回転子部材120と、第2回転子部材140と、を備えることができる。第1回転子部材120と第2回転子部材140との各々は、駆動シャフトDSに対して、これら第1回転子部材120と第2回転子部材140と駆動シャフトDSとが一体的に回転可能であるように、連結することができる。より詳細には、例えば、第1回転子部材120は、第1直径D1を有していて駆動シャフトDSまわりに配置され得るよう構成された第1ディスク部分121を有することができる。第1ディスク部分121は、ハブ部分110に対して連結することができる。ハブ部分110自体は、駆動シャフトDSに対して連結することができる。これにより、駆動シャフトDSの回転により、ハブ部分110と第1回転子部材120とを回転駆動することができる。第1回転子部材120は、さらに、第1ディスク部分121の外側エッジから延出された第1リング部分122を備えることができる。図1に示すように、例えば、第1ディスク部分121は、駆動シャフトDSの中心軸線CAに対して少なくとも実質的に垂直な方向に延在することができ、第1リング部分122は、第1ディスク部分121の外側エッジから、第1ディスク部分121に対して実質的に垂直な方向に、延在することができる。この構成においては、第1リング部分122は、駆動シャフトDSの中心軸線CAまわりにおいて駆動シャフトDSと一緒に回転可能な第1環状質量体を形成することができる。
同様に、第2回転子部材140は、駆動シャフトDSまわりに配置され得るよう構成された第2ディスク部分141(例えば、ハブ部分110を介して駆動シャフトDSに対して連結されている)と、第2ディスク部分141の外側エッジから延出された第2リング部分142と、を有することができる。図1に示すように、第2ディスク部分141は、第2直径D2を有することができ、駆動シャフトDSの中心軸線CAに対して実質的に垂直な方向に延在することができる(例えば、第2ディスク部分141は、第1ディスク部分121に対して実質的に平行であるものの、第1ディスク部分121からは離間している)。第2リング部分142は、第2ディスク部分141の外側エッジから、第2ディスク部分141に対して実質的に垂直な方向に、延在することができる(例えば、第2リング部分142は、第1リング部分122に対して実質的に同中心的である)。この構成においては、第2リング部分142は、駆動シャフトDSの中心軸線CAまわりにおいて駆動シャフトDSと一緒に回転可能な第2環状質量体を形成することができる。図1に示すように、第2ディスク部分141は、第1ディスク部分121と中心軸線CAとの間の離間距離よりも大きな離間距離でもって、駆動シャフトDSの中心軸線CAから離間することができる。言い換えれば、第2直径D2は、第1直径D1よりも大きなものとすることができる。よって、第2リング部分142は、第1リング部分122を同中心的に囲むことができる。これにより、第1回転子部材120は、少なくとも部分的に、第2回転子部材140内において入れ子構造を形成することができる。このような入れ子構造により、動力付き機械内においてエンジンフライホイール100が占めるスペースを最小化することができる。
これに代えて、図2Aおよび図2Bに示すように、第1回転子部材120と第2回転子部材140とは、単一部材型のフライホイール構成を形成することができる。より詳細には、図2Aに示すように、駆動シャフトDSに対してそれぞれ連結可能とされた互いに個別の複数のリング部分(例えば、ハブ部分110に対して連結されることとなる、第1ディスク部分121および第2ディスク部分141)を設けることに代えて、第1回転子部材120および第2回転子部材140の各々は、ハブ部分110を介しての連結といったような手法によって駆動シャフトDSに対して連結された単一ディスク部分160から、延出することができる。この点において、第1リング部分122は、単一ディスク部分160の全直径よりも小さい距離のところにおいて、単一ディスク部分160から延出することができる。言い換えれば、第1リング部分122がなす第1直径D1は、単一ディスク部分160が、第1リング部分122が延出されている距離のところを超えて延在するように、選択することができる。さらに、第2リング部分142は、第1リング部分122が延出されている距離のところよりも大きな離間距離のところにおいて、単一ディスク部分160から延出することができる(すなわち、第2直径D2は、第1直径D1よりも大きなものとすることができる)。図2Aに示す例示としての構成においては、例えば、第2リング部分142は、単一ディスク部分160の外側エッジから延出することができ、他方、第1リング部分122は、単一ディスク部分160の中心と単一ディスク部分160の外側エッジとの間において、単一ディスク部分160がなす表面から延出することができる。この構成においては、上述したような図1の構成と同様に、第2リング部分142は、実質的に、第1リング部分122を同中心的に囲むことができる。これにより、第1回転子部材120を、第2回転子部材140内において、少なくとも部分的に入れ子構造を形成するものとすることができる。
いずれの構成においても、エンジンフライホイール100を、複数の回転子部材(例えば、第1回転子部材120、および、第2回転子部材140)へと分割したことにより、互いに異なる部材に対して、互いに異なる機能を付与することができる。より詳細には、例えば、第1回転子部材120は、電力生成システムの構成部材とすることができる。この点において、第1回転子部材120は、1つまたは複数の磁石125を取り付け得る取付面123を有することができる。例えば、図2Aに示すように、取付面123は、第1リング部分122の内向き表面(すなわち、第1リング部分122のうちの、駆動シャフトDSの中心軸線CAを向いた表面)上に設けることができる。しかしながら、当業者であれば、1つまたは複数の磁石125を、電力生成システムの一部としての第1回転子部材120の様々な表面のうちの、任意の表面に対して取り付け得ることは、理解されるであろう。磁石保持部材124を、取付面123上に設けることができ、1つまたは複数の磁石125を、磁石保持部材124によって保持することができる。1つまたは複数の磁石125は、1つまたは複数の磁石125の移動時に固定子アセンブリ130内に電流を誘起し得るよう構成することができる。特に、エンジンフライホイール100が、駆動シャフトDS上に設置された時には、固定子アセンブリ130は、第1リング部分122の近傍において、第1回転子部材120に対して実質的に固定された位置のところに設けることができる(すなわち、固定子アセンブリ130は、駆動シャフトDSと一緒に回転するものではない)。これにより、エンジンフライホイール100の回転時には、1つまたは複数の磁石125は、固定子アセンブリ130を通過しつつ回転することとなる。固定子アセンブリ130内に誘起された電流は、1つまたは複数の電気ケーブル132といったようなものを経由して、動力付き機械内の任意の電気駆動部材(例えば、ホイール駆動システム、電子制御系統)に対して供給することができる。
これとは異なり、第2回転子部材140は、エンジンのブレーキングシステムの構成部材とすることができる。この点において、第2回転子部材140は、第2回転子部材140の回転速度を減速させ得るよう(そして、これにより、エンジンフライホイール100の回転速度を減速させ得るよう)、ブレーキング部材150に対して係合し得るように構成することができる。例えば、図1および図2Aに示すように、ブレーキング表面143は、第2リング部分142の外向き表面(すなわち、第2リング部分142のうちの、駆動シャフトDSの中心軸線CAとは逆を向いた表面)上に設けることができる。しかしながら、ブレーキング表面143は、ブレーキング部材150の配置および構成に関する個別事情に依存して、第2回転子部材140の様々な表面のうちの、任意の表面上に設けることができる。第2回転子部材140およびブレーキング部材150の個別事情にかかわらず、ブレーキング部材150をブレーキング表面143に対して選択的に係合させることにより、エンジンフライホイール100のブレーキングを行うことができる。より詳細には、例えば図1に示すように、ブレーキング部材150は、ブレーキパッド151を有することができ、ブレーキパッド151は、ブレーキング表面143に対しての係合位置と、ブレーキング表面143に対しての非係合位置と、の間にわたって選択的に移行可能とされる。
当業者であれば、電力生成機能とブレーキング機能とを、それぞれ第1回転子部材120および第2回転子部材140へと分離することにより、それら双方の機能が同一部材に対して割り当てられている場合に起こる問題点を効果的に解決し得ることは、理解されるであろう。より詳細には、ブレーキング表面143を、1つまたは複数の磁石125が取り付けられる取付面123とは別の表面上に配置し得ることのために、ブレーキングによって取付面123上に熱が蓄積される傾向を低減することができる。なぜなら、第1リング部分122を、第2リング部分142から、エアギャップの分だけ、離間させ得るからである。加えて、第1リング部分122は、ブレーキング部材150の係合によって引き起こされ得る位置ズレから保護することができ、これにより、取付面123に対して1つまたは複数の磁石125を取り付けるために使用された接着剤に対して印加される応力を低減することができる。その結果、本発明によるシステム、デバイス、および、方法は、動力付き機械において、電力生成機能とブレーキング機能との双方に関して、効果的に使用することができる。
本発明の主題は、本発明の精神および本質的特徴点を逸脱することなく、上記とは異なる態様によっても具現することができる。したがって、上記の実施形態は、例示のためのものに過ぎず、本発明を何ら限定するものではない。本発明に関し、いくつかの好ましい実施形態を参照して上述したけれども、当業者に自明であるような他の実施形態も、また、本発明の範囲内である。
100 エンジンフライホイール(フライホイールアセンブリ)
110 ハブ部分
120 第1回転子部材
121 第1ディスク部分
122 第1リング部分
123 取付面
125 1つまたは複数の磁石
130 固定子アセンブリ(固定子)
140 第2回転子部材
141 第2ディスク部分
142 第2リング部分
143 ブレーキング表面
150 ブレーキング部材
151 ブレーキパッド
CA 中心軸線(回転軸線)
DS 駆動シャフト
D1 第1直径
D2 第2直径

Claims (20)

  1. エンジンフライホイールであって、
    駆動シャフトと一体的に回転し得るようこの駆動シャフトに対して連結し得るよう構成された第1回転子部材と;
    前記第1回転子部材に付設された1つまたは複数の磁石であるとともに、前記第1回転子部材の回転時に電流を生成し得るよう、固定子に対向して配置され得るよう構成された1つまたは複数の磁石と;
    前記駆動シャフトと一体的に回転し得るよう前記駆動シャフトに対して連結し得るよう構成された第2回転子部材であるとともに、この第2回転子部材の回転速度を減速させ得るよう、ブレーキング部材に対して係合し得るよう構成されたブレーキング表面を有した第2回転子部材と;
    を具備していることを特徴とするエンジンフライホイール。
  2. 請求項1記載のエンジンフライホイールにおいて、
    前記第1回転子部材および前記第2回転子部材が、単一の構成部材として互いに一体的に形成されていることを特徴とするエンジンフライホイール。
  3. 請求項1記載のエンジンフライホイールにおいて、
    前記第1回転子部材が、前記駆動シャフトまわりに配置され得るよう構成された第1ディスク部分と、この第1ディスク部分の外側エッジから延出された第1リング部分と、を有し、
    前記1つまたは複数の磁石が、前記第1リング部分の一表面に対して固定されていることを特徴とするエンジンフライホイール。
  4. 請求項3記載のエンジンフライホイールにおいて、
    前記第2回転子部材が、前記駆動シャフトまわりに配置され得るよう構成された第2ディスク部分と、この第2ディスク部分の外側エッジから延出された第2リング部分と、を有し、
    前記ブレーキング表面が、前記第2リング部分の一表面とされていることを特徴とするエンジンフライホイール。
  5. 請求項4記載のエンジンフライホイールにおいて、
    前記第1ディスク部分の前記外側エッジが、第1直径を規定し、
    前記第2ディスク部分の前記外側エッジが、第2直径を規定し、
    前記第1直径が、前記第2直径と比較して、より小さいものとされていることを特徴とするエンジンフライホイール。
  6. 請求項4記載のエンジンフライホイールにおいて、
    前記駆動シャフトの回転軸線が、前記第1ディスク部分および前記第2ディスク部分の一方または双方に対して実質的に垂直なものとされ、
    前記第1リング部分が、前記第2リング部分と前記回転軸線との間に位置していることを特徴とするエンジンフライホイール。
  7. 請求項1記載のエンジンフライホイールにおいて、
    前記ブレーキング部材が、ブレーキパッドとされ、
    このブレーキパッドが、前記ブレーキング表面に対しての係合位置と、前記ブレーキング表面に対しての非係合位置と、の間にわたって移行可能とされていることを特徴とするエンジンフライホイール。
  8. 請求項1記載のエンジンフライホイールにおいて、
    前記駆動シャフトと一体的に回転し得るようこの駆動シャフトに対して連結されたハブ部分を具備し、
    前記第1回転子部材および前記第2回転子部材が、前記ハブ部分に対して連結されていることを特徴とするエンジンフライホイール。
  9. 請求項8記載のエンジンフライホイールにおいて、
    前記第1回転子部材が、第1ディスク部分によって前記ハブ部分に対して連結され、
    前記第1回転子部材が、前記第1ディスク部分から離間した第2ディスク部分によって前記ハブ部分に対して連結されていることを特徴とするエンジンフライホイール。
  10. 請求項8記載のエンジンフライホイールにおいて、
    前記第1回転子部材および前記第2回転子部材の双方が、一体的なディスク部分によって前記ハブ部分に対して連結されていることを特徴とするエンジンフライホイール。
  11. 電力生成機能とエンジンのブレーキング機能とを組み合わせたシステムであって、
    中心軸線まわりに回転可能とされた駆動シャフトと;
    前記駆動シャフトと一体的に回転し得るよう前記駆動シャフトに対して連結された第1回転子部材と;
    前記第1回転子部材に付設された1つまたは複数の磁石と;
    前記第1回転子部材の近傍に配置された固定子であるとともに、前記第1回転子部材の回転時に電流を生成し得るよう構成された固定子と;
    前記駆動シャフトと一体的に回転し得るよう前記駆動シャフトに対して連結された第2回転子部材であるとともに、ブレーキング表面を有した第2回転子部材と;
    前記第2回転子部材の近傍に配置されたブレーキング部材であるとともに、前記第2回転子部材の回転速度を減速させ得るよう、前記第2回転子部材の前記ブレーキング表面に対して選択的に係合し得るよう構成されたブレーキング部材と;
    を具備していることを特徴とするシステム。
  12. 請求項11記載のシステムにおいて、
    前記第1回転子部材および前記第2回転子部材が、一体的に形成されていることを特徴とするシステム。
  13. 請求項11記載のシステムにおいて、
    前記第1回転子部材が、前記駆動シャフトまわりに配置された第1ディスク部分と、この第1ディスク部分の外側エッジから延出された第1リング部分と、を有し、
    前記1つまたは複数の磁石が、前記第1リング部分の一表面に対して固定されていることを特徴とするシステム。
  14. 請求項13記載のシステムにおいて、
    前記第2回転子部材が、前記駆動シャフトまわりに配置された第2ディスク部分と、この第2ディスク部分の外側エッジから延出された第2リング部分と、を有し、
    前記ブレーキング表面が、前記第2リング部分の一表面とされていることを特徴とするシステム。
  15. 請求項14記載のシステムにおいて、
    前記第1ディスク部分の前記外側エッジが、第1直径を規定し、
    前記第2ディスク部分の前記外側エッジが、第2直径を規定し、
    前記第1直径が、前記第2直径と比較して、より小さいものとされていることを特徴とするシステム。
  16. 請求項14記載のシステムにおいて、
    前記第1リング部分が、前記第2リング部分と前記中心軸線との間に位置していることを特徴とするシステム。
  17. 請求項11記載のシステムにおいて、
    前記ブレーキング部材が、ブレーキパッドとされ、
    このブレーキパッドが、前記ブレーキング表面に対しての係合位置と、前記ブレーキング表面に対しての非係合位置と、の間にわたって移行可能とされていることを特徴とするシステム。
  18. 請求項11記載のシステムにおいて、
    前記駆動シャフトと一体的に回転し得るようこの駆動シャフトに対して連結されたハブ部分を具備し、
    前記第1回転子部材および前記第2回転子部材が、前記ハブ部分に対して連結されていることを特徴とするシステム。
  19. 電力生成とエンジンのブレーキングとのための方法であって、
    フライホイールアセンブリに対して連結された駆動シャフトの中心軸線まわりにこのフライホイールアセンブリを回転駆動し、
    ここで、前記フライホイールアセンブリを、
    前記駆動シャフトに対して連結された第1回転子部材と;
    この第1回転子部材に付帯された1つまたは複数の磁石と;
    ブレーキング表面を有した第2回転子部材と;
    を具備したものとし、
    前記駆動シャフトの前記中心軸線まわりにおける前記フライホイールアセンブリの回転が、前記第1回転子部材の近傍に配置された固定子を通過しての前記1つまたは複数の磁石の回転を引き起こし、これにより、前記固定子に電流を誘起するものとされ、
    この方法においては、さらに、ブレーキング部材を、前記第2回転子部材の前記ブレーキング表面に対して選択的に係合させ、この係合により、前記フライホイールアセンブリの回転を減速させる、
    ことを特徴とする方法。
  20. 請求項19記載の方法において、
    前記ブレーキング部材を前記ブレーキング表面に対して選択的に係合させるに際しては、ブレーキパッドを、前記ブレーキング表面に対しての係合位置と、前記ブレーキング表面に対しての非係合位置と、の間にわたって選択的に移行可能とすることを特徴とする方法。
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9373987B2 (en) 2013-09-11 2016-06-21 Honda Motor Co., Ltd. Integrated flywheels, systems and methods for electric generation and braking of a general purpose engine
JP6206970B2 (ja) * 2014-09-18 2017-10-04 東洋電装株式会社 動力作業機用回転電機
JP2016226227A (ja) * 2015-06-03 2016-12-28 日本電産株式会社 モータ
CN105946570B (zh) * 2016-05-13 2018-11-09 王乾仲 智能能量回收车轮发电装置及采用该装置的车轮
SE541438C2 (en) 2017-07-12 2019-10-01 Scania Cv Ab A vehicle propulsion system
DE102019200262A1 (de) * 2019-01-11 2020-07-16 Ford Global Technologies, Llc Vorrichtung zur Unterstützung der Bewegungen eines Kraftfahrzeugs
CN110341460A (zh) * 2019-06-14 2019-10-18 浙江轩孚自动变速器有限公司 混合动力系统及具有该系统的车辆

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6057749U (ja) * 1984-08-13 1985-04-22 川崎重工業株式会社 芝刈機用エンジン
JP3002619U (ja) * 1994-03-31 1994-09-27 国産電機株式会社 内燃機関用フライホイール磁石回転子
JPH071975A (ja) * 1993-06-17 1995-01-06 Honda Motor Co Ltd 電動走行車両のハイブリッド電源装置
JPH08154370A (ja) * 1994-11-29 1996-06-11 Kokusan Denki Co Ltd 内燃機関用フライホイール磁石回転子
JPH11130365A (ja) * 1997-10-29 1999-05-18 Hitachi Ltd エレベータ装置
JP2009177893A (ja) * 2008-01-23 2009-08-06 Mitsubishi Electric Corp 磁石式発電機

Family Cites Families (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3243021A (en) 1961-12-26 1966-03-29 Philco Corp Drive mechanism
BE718954A (ja) 1967-08-05 1969-01-16
US3731472A (en) 1972-03-27 1973-05-08 Simplicity Mfg Co Inc Rotary mower spindle brake
US4048788A (en) 1976-07-09 1977-09-20 Briggs & Stratton Corporation Rotary power mower with improved clutch and brake mechanism
US4226313A (en) 1977-06-20 1980-10-07 J. A. Masterson & Co. Clutch-brake system for rotary mower
JPS6020615B2 (ja) 1979-10-18 1985-05-23 日信工業株式会社 クラツチ・ブレ−キ装置
FR2630868A1 (fr) 1988-04-28 1989-11-03 Sibeud Jean Paul Dispositif electrique intercale entre un arbre moteur et un arbre recepteur notamment pour la transmission d'un vehicule lourd
JPH032619U (ja) 1989-05-30 1991-01-11
SE468732B (sv) 1991-07-02 1993-03-08 Fhp Elmotor Ab Elektrisk motor foersedd med en elektromagnetiskt paaverkbar broms
GB9114434D0 (en) 1991-07-03 1991-08-21 Black & Decker Inc Lawn mower
US5267925A (en) 1991-12-03 1993-12-07 Boyd Control Systems, Inc. Exercise dynamometer
GB9205611D0 (en) 1992-03-14 1992-04-29 Black & Decker Inc Braking system
US5703450A (en) 1994-06-27 1997-12-30 Josephs; Harold Safety guard for pedestrian-operated machines having rotatable blades
SE9602128L (sv) 1996-05-31 1997-08-04 Fhp Elmotor Ab Bromssystem
US5804935A (en) 1997-02-06 1998-09-08 Radev; Vladimir Drive system for electric vehicles
US5982063A (en) * 1997-12-18 1999-11-09 Unique Mobility, Inc. Electric motor with internal brake
US6095294A (en) 1998-05-29 2000-08-01 John D. McGourthy, Sr. Simplified deadman brake
US6084325A (en) * 1999-01-27 2000-07-04 Hsu; Cheng-Chien Brake device with a combination of power-generating and eddy-current magnetic resistance
US6581731B2 (en) * 2001-07-13 2003-06-24 Shui-Jung Chen Autonomous generation brake assembly
WO2006044624A2 (en) 2004-10-18 2006-04-27 North American Clutch Corporation Clutch/brake assembly with eletrical generation system
US7552787B1 (en) 2005-10-07 2009-06-30 Williams Kevin R Energy recoverable wheel motor
JP5138776B2 (ja) 2007-07-17 2013-02-06 ルノー・トラックス 最適化されたエネルギ回収システムを備えるパワートレイン
EP2389797B1 (en) 2010-05-27 2014-11-19 Kanzaki Kokyukoki Mfg. Co., Ltd. Electric lawn mower
US8939871B2 (en) * 2011-02-24 2015-01-27 Bion, Inc. Acceleration mechanism for exercise equipment
NL2007261C2 (en) 2011-08-12 2013-02-13 E Traction Europe Bv In-wheel motor with brake.
CN102795102B (zh) 2012-08-01 2015-07-08 江苏大学 一种集成轮边缓速功能的电动轮及其控制方法
US9373987B2 (en) 2013-09-11 2016-06-21 Honda Motor Co., Ltd. Integrated flywheels, systems and methods for electric generation and braking of a general purpose engine
US8957641B1 (en) * 2013-09-26 2015-02-17 Chi Hua Fitness Co., Ltd. Magnetic controlled power generator

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6057749U (ja) * 1984-08-13 1985-04-22 川崎重工業株式会社 芝刈機用エンジン
JPH071975A (ja) * 1993-06-17 1995-01-06 Honda Motor Co Ltd 電動走行車両のハイブリッド電源装置
JP3002619U (ja) * 1994-03-31 1994-09-27 国産電機株式会社 内燃機関用フライホイール磁石回転子
JPH08154370A (ja) * 1994-11-29 1996-06-11 Kokusan Denki Co Ltd 内燃機関用フライホイール磁石回転子
JPH11130365A (ja) * 1997-10-29 1999-05-18 Hitachi Ltd エレベータ装置
JP2009177893A (ja) * 2008-01-23 2009-08-06 Mitsubishi Electric Corp 磁石式発電機

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