JPH09177895A - フライホイール装置 - Google Patents

フライホイール装置

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JPH09177895A
JPH09177895A JP33877195A JP33877195A JPH09177895A JP H09177895 A JPH09177895 A JP H09177895A JP 33877195 A JP33877195 A JP 33877195A JP 33877195 A JP33877195 A JP 33877195A JP H09177895 A JPH09177895 A JP H09177895A
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JP
Japan
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ring
flywheel device
rotary shaft
slide members
frp
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP33877195A
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English (en)
Inventor
Shigeo Nagaya
重夫 長屋
Yasuhiro Fuwa
康弘 不破
Kazuyuki Sasaki
一之 佐々木
Hisashi Sekimoto
恒 関本
Yutaka Kawashima
裕 河島
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Chubu Electric Power Co Inc
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Chubu Electric Power Co Inc
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Chubu Electric Power Co Inc, Mitsubishi Heavy Industries Ltd filed Critical Chubu Electric Power Co Inc
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Publication of JPH09177895A publication Critical patent/JPH09177895A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/16Mechanical energy storage, e.g. flywheels or pressurised fluids

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  • Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 回転数が高くなってもリングの亀裂の発生を
防ぎ、回転数の上限を上げることができて回転時に蓄え
られるエネルギー密度を大きくすることができるフライ
ホイール装置を提供する。 【解決手段】 回転軸3に嵌合され軸方向に摺動可能な
摺動部材4,4、摺動部材4,4の各々に内端部が接続
されリング1の外周部に外端部が接続されると共に摺動
部材4,4に接続された内端部の間隔がリング1の軸方
向の幅より大きく構成された対向して位置するスポーク
を形成する繊維強化プラスチック製のスポークユニット
2、及び摺動部材4,4の移動を規制する回転軸3に設
けられた外側と内側のストッパー5,6よりなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、亀裂の発生を防止
して高速回転を可能にするようにしたフライホイール装
置に関する。
【0002】
【従来の技術】電力を回転エネルギーに変換する電力貯
蔵システム等に用いられるフライホイール装置では、フ
ライホイールとしてのリングを高速で回転させると、遠
心力によりリングが膨張しようとする。リングとハブを
固着した構造とすると、リングの半径方向の引張応力が
増大し、特に繊維強化プラスチック(以下FRPとい
う)製のリングではクラック発生の要因となり、許容回
転数が低くなる。エネルギー密度の点からフライホイー
ルはより高速で回転させることが有利であり、前記リン
グの膨張に伴う半径方向の伸びを吸収するハブ又はスポ
ークの機構が重要となり、様々な方式が提案されてい
る。図2ないし図5に、この目的で従来製作されたFR
Pリング型のフライホイール装置の例を示す。
【0003】図2には、円形スポークを持つフライホイ
ール装置を示す。図2(a)は鋼製スポーク8、図2
(b)はFRP製スポーク9の場合を示し、スポーク
8,9とリング1とはガラスクロステープ10で結合さ
れている。フライホイールの回転によりリング1が膨張
すると、それに追随する形で円形スポークが弾性変形す
るものである。図3に示すものでは、アルミ製スポーク
11がリング1に結合されていて、リング1の半径の増
大に伴って摺動し、スポークが伸びる構造となってい
る。図4に示すものでは、点線で示すような形状の円形
のリング1の外側から4点を油圧で押してリング1を実
線で示すようにゆがめ、その内径が拡がったところに十
字形のハブ12が挿入されている。リング1の回転速度
が上がるにつれてリング1が真円に近づく構造となって
いる。図5に示すものでは、FRP擬似等方性板製の回
転軸3に固定されたハブ13を用いたもので、ハブ13
の断面を図5(a)に示すように弓形とすることにより
リング1の回転上昇に伴い弓形が直線に近づくことによ
り半径方向の伸びを吸収する構造となっている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】リンク型のフライホイ
ール装置が高速回転する時には、回転の上昇に伴って遠
心力によりリングが膨張する。リングが膨張するとリン
グ半径が増大することにより、固定のハブ又はスポーク
でリングを接合していると、リングの半径方向に膨張に
抵抗する引張応力が生じ、特にFRP製のリングでは低
い回転数でも亀裂の発生が起こる。より高速でフライホ
イール装置を回転させるためには、リングの半径方向の
伸びに追随するようにリングとハブ又はスポークを構成
することが必要となる。また、リングが高速回転すると
リング自体に半径方向の引張応力が発生するため、FR
P製の積層構造リングの場合には、周方向に亀裂が発生
し回転数の上限が抑えられる問題がある。
【0005】また、FRP製のリングは、一般にフィラ
メントワインディング法によって製作されるため、繊維
方向である円周方向には強いが繊維と直角方向では強度
が弱く、繊細に沿った円周方向に亀裂が入りやすい。
【0006】本発明は、以上の問題点を解決することが
できるフライホイール装置を提供しようとするものであ
る。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明のフライホイール
装置は、回転軸に嵌合され回転軸の軸方向に摺動可能な
対をなす摺動部材、前記対をなす摺動部材の各々に内端
部が接続されリングの外周部に外端部が接続されると共
に、摺動部材に接続された前記内端部間の間隔が前記リ
ングの回転軸の軸方向の幅より大きく構成された対向し
て位置するFRP製のスポーク、及び前記回転軸に設け
られ前記摺動部材の回転軸の軸方向の移動を規制する内
側と外側のストッパーよりなることを特徴とする。
【0008】本発明では、FRP製のスポークを採用す
ることにより、その重量を大きく低減させることが可能
となり、フライホイール装置の回転時に蓄えられるエネ
ルギー密度の点で有利となる。
【0009】FRP製のリングの回転軸の軸方向の幅よ
り対向する対をなすスポークの回転軸への取り付け部、
即ち、対向して対をなすスポークが回転軸に嵌合された
摺動部材に接続された内端部間の幅を広くし、かつ、前
記摺動部材を回転軸の軸方向に摺動可能とすることで、
フライホイール装置の回転上昇に伴うリング半径の増加
に対し、対向して対をなすスポークの内端部が内側に摺
動してリングの半径の増加を吸収し、固定のハブ又はス
ポークを用いた場合よりリングの半径方向に生じる引張
応力を低減することができる。
【0010】また、フライホイール装置の回転が更に上
昇し設定された回転数以上になると、回転軸の内側のス
トッパーにスポークが接続された摺動部材が当たりその
摺動が止まる。このように摺動部材の摺動が止まると、
回転の上昇に伴いリングが膨張しようとするが、FRP
製のスポークによりリングの外周の変位が抑えられリン
グの半径方向に圧縮力が作用するようになる。その結
果、遠心力によるリングの半径方向に生じる引張応力を
打ち消す作用が発生し、フライホイールをより高速まで
回転させることが可能となり、リングに蓄積されるエネ
ルギー密度が増加する。
【0011】
【発明の実施の形態】本発明の実施の一形態として、図
1にFRP製のリング1を持つフライホイール装置を示
す。フライホイール装置は、前記のFRP製のリング
1、FRP製のスポークユニット2及び回転軸3を備え
ている。
【0012】スポークユニット2の一方の内端部は回転
軸3に嵌合された一方の摺動部材4に接合されており、
同スポークユニット2の外方の部分はリング1の外周を
取囲むように通って同スポークユニット2が前記リング
1に接続され、かつ、同スポークユニットの反対側の内
端部は回転軸3に嵌合された他の摺動部材4に接合され
ている。これによって、前記スポークユニット2のリン
グ1の両側の部分は、対向して対をなすスポーク部を形
成している。また、スポークユニット2のリング1の両
側の部分はハ状に構成されており、摺動部材4に接合さ
れた内端部の間の間隔はリング1の回転軸3の軸方向の
幅より大きいように構成されている。また、スポークユ
ニット2は、ある程度の強度を有していて、同スポーク
ユニット2に或る程度の引張力が作用しない限り前記ハ
状の形状を保つようになっている。
【0013】前記一方と他方の摺動部材4,4は対をな
すように回転軸3に嵌合されており、各摺動部材4は回
転軸3に取付けられている外側ストッパー5と内側スト
ッパー6の間を回転軸3の軸方向に摺動可能となってい
る。また、摺動部材4は、回転軸3上を摺動すると共
に、回転軸3からの回転力を伝達するために、回転軸3
に設けた案内ピン7を摺動部材4に回転軸3の軸方向に
設けた長穴4aに挿入することによって回転軸3と結合
されている。
【0014】前記スポークユニット2は、図1(a)に
示すように、回転軸3の両側に平行に配置された2個の
ものが組をなしており、この組の複数個がほぼ円周方向
に等間隔をおいて配置されている。
【0015】本実施の形態において、フライホイール装
置が回転していない時には、スポークユニット2が最も
開いた状態にあって摺動部材4は外側ストッパー5に当
たり外れ防止がなされている。フライホイール装置の、
回転の上昇と共にFRP製のリング1が膨張することに
より同リング1の半径が伸びる。FRP製のリンク1の
半径が伸びるに伴い、リングユニット2を介して摺動部
材4が内側に摺動し、スポークユニット2が垂直に近づ
くことにより半径の伸びを吸収する。その結果、FRP
製のリング1の半径方向の引張応力が抑えられ同リング
1に亀裂が生じることを防止することができる。
【0016】フライホイール装置が設定回転数になる
と、摺動部材4が内側ストッパー7に当たり摺動が止ま
る。摺動部材4の摺動が止まると、スポークユニット2
がFRP製のリング1の半径方向の伸びを吸収できなく
なり、代わりに同リング1を外側から押え付ける役割を
果たす。その結果、フライホイール装置の回転上昇に伴
いFRP製のリング1に圧縮力が作用する。この圧縮力
は回転上昇に伴い発生するFRP製のリング1の半径方
向の引張応力を緩和する作用をしフライホイール装置の
より高速回転が可能となる。
【0017】なお、本実施の形態は、縦置きのフライホ
イール装置にも横置きのフライホイール装置にも適用す
ることができる。
【0018】前記本発明の実施の形態では、連続したス
ポークユニットをFRP製のリングの外周部を取囲むよ
うに通して同スポークユニットを前記リングに接続した
上その両内端部をそれぞれ回転軸に嵌合された2個の対
をなす摺動部材に接合しているが、本発明では、2個の
対向して対をなすスポークを設け、各スポークの内端部
を回転軸に嵌合された2個の対をなす摺動部材の各々に
接合し、各スポークの外端部をFRP製のリングの側部
の外周部付近又は外周面に接合するようにすることもで
きる。
【0019】
【発明の効果】本発明によれば、フライホイール装置に
FRP製のスポークを採用してその重量を軽減すること
ができるので、フライホイールに蓄えられるエネルギー
密度の点で有利となる。また、回転軸に嵌合された摺動
部材により回転上昇に伴うリング半径の伸びに追随し、
リングの半径方向に発生する引張応力を低減することが
でき、設定回転数以上になるとスポークがリングの膨張
を抑え付けることによりリングの半径方向に圧縮力が作
用し、回転に伴って発生する引張応力を緩和するので、
フライホイールのより高速回転化が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の一形態に係るフライホイール装
置を示し、図1(a)はその正面図、図1(b)はその
側面図である。
【図2】図2(a)及び図2(b)は、それぞれ従来の
円形スポークを持つフライホイール装置の正面図であ
る。
【図3】従来のアルミ製摺動スポークを持つフライホイ
ール装置の正面図である。
【図4】従来の十字形ハブを持つフライホイール装置の
正面図である。
【図5】従来の弓形ハブを持つフライホイール装置を示
し、図5(a)はその側面図、図5(b)はその正面図
である。
【符号の説明】
1 リング 2 スポークユニット 3 回転軸 4 摺動部材 4a 摺動部材の長穴 5 外側のストッパー 6 内側のストッパー 7 案内ピン 8 鋼製スポーク 9 FRP製スポーク 10 ガラスクロステープ 11 アルミ製スポーク 12 十字形のハブ 13 FRP擬似等方性板製のハブ
フロントページの続き (72)発明者 佐々木 一之 兵庫県高砂市荒井町新浜二丁目1番1号 三菱重工業株式会社高砂研究所内 (72)発明者 関本 恒 兵庫県高砂市荒井町新浜二丁目1番1号 三菱重工業株式会社高砂研究所内 (72)発明者 河島 裕 兵庫県高砂市荒井町新浜二丁目1番1号 三菱重工業株式会社高砂製作所内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 回転軸に嵌合され回転軸の軸方向に摺動
    可能な対をなす摺動部材、前記対をなす摺動部材の各々
    に内端部が接続されリングの外周部に外端部が接続され
    ると共に、摺動部材に接続された前記内端部間の間隔が
    前記リングの回転軸の軸方向の幅より大きく構成された
    対向して位置する繊維強化プラスチック製のスポーク、
    及び前記回転軸に設けられ前記摺動部材の回転軸の軸方
    向の移動を規制する内側と外側のストッパーよりなるこ
    とを特徴とするフライホイール装置。
JP33877195A 1995-12-26 1995-12-26 フライホイール装置 Withdrawn JPH09177895A (ja)

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JP33877195A JPH09177895A (ja) 1995-12-26 1995-12-26 フライホイール装置

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Application Number Priority Date Filing Date Title
JP33877195A JPH09177895A (ja) 1995-12-26 1995-12-26 フライホイール装置

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JPH09177895A true JPH09177895A (ja) 1997-07-11

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ID=18321319

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JP33877195A Withdrawn JPH09177895A (ja) 1995-12-26 1995-12-26 フライホイール装置

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JP (1) JPH09177895A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019134002A1 (en) * 2017-12-31 2019-07-04 Kazak Technologies, Inc. Flywheel energy storage system
CN117288499A (zh) * 2023-11-24 2023-12-26 中国飞机强度研究所 用于航空轮胎超高加速度试验的轻量化飞轮及其制造方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019134002A1 (en) * 2017-12-31 2019-07-04 Kazak Technologies, Inc. Flywheel energy storage system
CN117288499A (zh) * 2023-11-24 2023-12-26 中国飞机强度研究所 用于航空轮胎超高加速度试验的轻量化飞轮及其制造方法
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Effective date: 20030304