JPS5843158A - 運動エネルギーの形でエネルギーを蓄積してこれを電気の形で再生する装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は中断することのない電１１を得ること、特（か
かる電＃ｔ−擾るのにフライホイールを使用することｔ
含むものに関する・ 磁気的にｌｌ架される慣性ホイールは米国特許第３９５
５８５８号および同第４２１１４５２号に記載されてい
る。

これらの米国特許は人工衛星の姿Ｉ！制御および／また
は人工衛星のエネルギー蓄積に使用しうるフライホイー
ルに関する。

本発明は磁気的Ｋ１Ｍ架されたフライホイールことに関
連する新規な構Ｆｉ！、ｔ−有する・本発明の目的は少
くとも６ｔｖの入力と出力で１キロワット一時までの範
囲の存幼なエネルギーを蓄積しつる容量を持たせること
で、このエネルギーは装置の電量と寸法を大きくするこ
とで大きくすることができ、ｔた本発明によれば前記入
力および出力もエネルギーと同様に大きくすることがで
きる。

本発明はエネルギーを蓄積する装置、特に電＃Ｊ４！に
よって回転駆動された時に運動エネルギーの杉でエネル
ギーを蓄積し１発゛電機を通してかかるエネＶギーを電
気の形で放出する磁気的に＠′架された回転−子に関す
るものである・かくして、本発明の装置ｆは回°：：転
子部分と固定子部分とを含み、エネルギーｉ″、１．；
−気の杉で放出する時には回転子は減速される。

常にそうとは限らないが、一般的には、回転子は真空雰
囲気中にａ持され、このために固定子と回転子を支持す
るハウジングは密封された真空包囲体とすることができ
る。

ｊ！に、電動機１発電機および磁気的懸架装置は一般に
真空包囲体の外部に配置された電気回路に組合わせて前
作される。電気回路は真空包囲体内に配置することもで
する。

基本的には、本発明は中断しない電源として運動エネル
ギーの形で蓄積するフライホイールを含み、エネルギー
は電気の形で導入、導出される。フライホイールは受動
放射方向心合わせ磁気りン、グによって磁気的に支持さ
れ、この磁気リングは心合わせとｉｔ別個の軸方向作動
装置に組合°わされる・軸方向作動装置は揚上論理を有
するサーーループによって軸方向速度センサーから構成
される装置セン号−は育じない。

以下１図面に示した実施例に基づいて本発明の詳細な説
明ン・漬。

・１１１ 第１図に示す如く、エネルギー蓄積素子である回転子１
０は次のように二つの異なる方法で支持されうるスチー
ルＶりンダーをａする。

即ち、通常動作時には磁気懸架装置によって磁気的に支
持され、装置の回６部分と非回＃ｋｈ部分との闇に機械
的な接触“蝶ない。

装置の非助作時または何等かの理由により磁気懸架装置
が作動されない時には、回転子はポーＡ／ベアリングか
らなるタッチダウンベアリングと接触する。

スチール回転子には次の素子、□即ち磁気懸架装置の回
転素子、電量−および発電機並びに電＃橿の１１流りン
グ、およびタッチダウンベアリングの回転部分が取付け
られており、ハウジングには次の素子、即ち磁気懸架装
置の・静止素子、曲配電＃機および発電機の無鉄（１ｒ
ｏｎｌｅｓｅ　）コイル、　ＩＩＯ記電！ＩＩ４の電芋
的整・流の丸めの信号を発生するセンサー、墨壷に応じ
て設けられる温度および圧力監視用の相ｍ＋約センサー
、および電力並びに監視ｗｅの入力および出力ｔ−提倶
するプラグか取付けられている・・ 真空包囲体は全体的に溶接（例えば電子ビームｇ接、錫
溶液等）によって気密状急に密封されている・真空包囲
体にＦｉまたいかなるガスの流入も回避しつつこれを開
放するのｔ＃ｖ−容する装置、真空包囲体内の材料から
の脱ガスおよびかかる材料から出ゐ蒸気等の残留ガスを
吸収するゲツ□ター装置ｔ−設けるこｉもできる・−１
図に示す本発明の実施例では、安全性を高めるために床
また杜地面の下に設置されるようになされた真空包囲体
内に電源が収容されている・、この実施例でＦｉメチー
ル回転子１０磁気〜的心合わせリング１２．１３が固定
されている。

他の磁気りング１４．１５が回転子の・ｉ気的心合わせ
りングにそれぞれ対向して固定子に固定されている。固
定子に対して回転子１０合ｉせするこれらのリングは次
の二つの機能、即ち固定子リングの磁気軸線に対して回
−子心合わせりシダの磁気軸線が変位した時に放射方向
の回復力を提供する機能および回転子りングと固定子１
ングとの闇Ｋｆｆｉ当な間隙を維持するえめに回転子の
重量に等しくうる軸方向の力を提供す□るＳ能を有する
。

放射方向の心合わせは回転子素子１６．１７および固定
子素子１８．１９を含む放射方向減設装置によって完訳
される。

過当な間隙は軸方向に制御される力を生じるサーボルー
プによって永久的に維持される。

磁気リングの吸引力が回転子質量に作用する重力に等し
い位置が平衡位置となるが、これ自身は不安定である・
従って１回転子が平衡位置から変位した時に回転子を平
衡位置に戻すサーボループが必要となる・ 必要な力は中心静止軸に固定された二つの電磁石２１．
２２によって発生される。この二重電磁石の磁気回路は
回転子に固定された９助電機子（９動アマチュア）２５
．２５Ａ内の永久磁石りング２３によってバイアスされ
る。第２図に示す磁気的バイアス回路により、作動コイ
Ａ’２１’＃　２２’に同一の電流が、流れ、電流の方
向に応じて可納電機子２５．２５ムに作用する力の方向
が一方向または他方向に変わる。電流の大きさは回転子
の軸方向運動速度を測定するセンｔ−２７のコイルの信
号によ・つて制御され、電流自身に比例した帰還信号に
加えて各信号はサーボループにおいて通常行なわれろよ
うに利・得および位相が退会される。なお、２７′は位
相回路である。

回転子がタッチダウンベアリングに乗っている時の初期
対接揚上−作のために％揚上論理２８が動作に入る。そ
の動作は次のとうりである。

即チ、第２図のす−ボルーデは軸方向の速度信号がない
ため安定でなく、従って軸方向サーボループがスイッチ
オンされると直ちに二重電磁石内の電流が自動的に一方
向に増大する。このと自回転子は最初タッチダウンベア
リング上に乗っている。

電流の方向が正しければ電流が十分なレベルに達したと
きに二重電磁石によって発生される力により、磁気的９
合わせり・グの軸方向の力）５ および回転子の質量にかかる重力に打勝って回転子が揚
上せしめられる。

この瞬間から回転子の軸方向の運動が生じるわけセ、従
って軸方向の速度信号も発生され。

サーボループは回転子の重量が磁気的心合わせリングの
吸引力により補償される平衡位−へ回転子ｔ−動かす・
二重電磁石内の電流は、大地のわずかな運動および電子
的増幅器の入力におけるノイズ電圧の如き外乱を補償す
るのに必要な以上には流れない・この電流質は平均値で
は無視しうる程度である・ 二重電磁石に流れる電流の方向が最初聞達っておれば、
この電流は回転子をタッチダウンベアリングに対してよ
り強く押付ける力を発生し。

回転子の軸方向の運＃を阻止する・電流はこれが正しい
方向にある時に揚上を生せしめる通常のレベル以上に大
きくなると、揚上論理の回路がこれを検出し、二重電磁
石内に逆方向の電−を流す・かくして、電流の方向が最
初から正しい状況と同じになる。

揚上−＃！を変更して次のように動作するようにするこ
ともできる。即ち、二重電磁石内の電流が大きくなると
き、揚上−作を生じるべきであった。電流レベルを検出
する代トに、電流の増加速度を良好に規定しておいて電
流をある時間だけ増大させ、それでも揚上が行なわｎな
ければこの時間の後に揚上論理が電流の方向を逆転させ
るのである。その他の動作については先に説明したのと
同様である。

放射方向の心合わせの基本的な構成が第３図に示されて
いる１回転子および固定子に設けられた。リングは互い
に同様なものである。永久磁石のリング１０１．１０２
によって磁界が形成され、この磁界は固定子に組合わさ
れたりング１０１の両側に配置された近い固有抵抗の鉄
または磁性スチールクラウン１０３．１０４および回転
子に対向してりング１０２の両側にかつ磁束が集中する
間隙に対向し・て配置された固有抵抗の高いスチールク
ラウン（コバｖ）鉄、無定形鉄等）−１・８５．１０６
を通る。

他の構成が第４図に示さ昨ている。磁ｊＫＦｉ回転子の
軸線と同じ方向に磁化された磁石りング１０７．１０８
．１０９．１１０から直接出て、磁石リングの間隙とは
反対の端部に設けら几た片１１１．１１２によって閉じ
られろ。

第５図に示すように軸方向作動装置とも称される二重電
磁石は二つの筒状の電機子１１３゜１１４に−含み、こ
れらの電機子内には銅ワイヤー１１５，１１６が巻回さ
れている・ｔｓ子１１３．１１４はその巻回された銅ワ
イヤーと共に中心の静止軸に取付けられている。そして
極片１１７，１１８が回転子に固定されて、いる。

永久磁石りング１１９がこれらの間に配置され。

放射方向に磁化さｎている。磁石リングの磁束は環状磁
石のＮ極から出て二つの部分に分割される。即ち１．磁
束の一部は上方の電−子１１３に入り、他の部分は下方
の電機子１１４に入る。

間隙が等しい時には両磁束も等しい、コイル１１５．１
１６が適当に一部されておれば、電流が両コイルに流れ
るど讐に磁束は列えば間隙１２０．１２１において増大
し、他の二つの闇＠１２２．１２３において減少する。

このようにして、可動電機子の極片１１７．１１８と電
機子１１３との闇に生じる力はとのｃＩＴ＃素子と固定
電機子１１４との闇に生じる力より大きい。

この結果生じる力が回転子の揚上動作および固定子に対
する回転子の本来不安定な平衡位置の安定化に使用され
るわけである。

第１図に概略的に示した軸方同速＃を十ンサー２７途第
６図に詳細に示されている・この実施例によれば、磁気
回路は回転子部分に取付けられており、回転子が軸方向
＆Ｃ＃＜と固定子部分に収付けられた二重コイルに起電
力を発生する。

磁気回路は軸方向に磁゛イヒされた磁石りング１２４、
ｆｆ１片１２５．１２６および間隙の他側において磁路
を閉じる電機子１２７からなる。

間隙内において筒状支持体１２８に二つのコイル１２９
．ｆ１３０が設けられている・磁気回路が軸方向に動く
と両コイルに起電力が発生され、これらの・イ慕はこれ
らの起電力が加算されつるように接続されている・ 軸方向サーボループは前作しており、回転子は心合わせ
リングの磁気的力により、あるいは平衡位置を規定する
ための間隙１２０．１２１が１２２．１２３に等しくな
ければ袖方回作幼装−内の永久磁石による磁束による追
加すな力との組合わせにより固定子に機械的に接触する
ことなく支持される・回転子は心合わせリング間の磁気
作用により放射方向に心合わせされ、これらの回復力に
伴う減衰は不十分である。存在する減衰は回転子が固定
子に向かって放射方向に妨〈ときに磁界の変動によって
生じるヒ厚テリＶス損と渦電流損とによるものである。

従って、装置の一作回転速度範囲によれば、こｎは全速
度範囲内、特に異なる周波数ｔよぎる時に生じる攪乱力
により生じることのある回転子の放射方向の励振を回避
するための追加的な減衰を生じるのに有効である。

第７図および第８図に示す減衰装置においては、二つの
環状の永久磁石１３１．１−３２が示（ｎており、これ
らはその１１片１３３，１３４゜１３５．１３６と共に
回転子部分に固定されている。これらの永久磁石は放射
方向に分極されており、四つのコイル１３７，１３８，
１３９゜１４０の配置された間隙に磁束を通す・減衰装
置の部分に同心状の心合わせりングの軸ａｉｔ−中心と
して回転子が回転する時、コイルは磁界の変動に曝らさ
れず、従って起電力を生じない。

しかし放射方向のｌｌ１ｋ＃が前記回転に重なるとコイ
ルに起電力が生じる。コイルを短絡すれば減衰作用を生
じる電流が誘起される。第９図に示すようにかかる減衰
作用はコイＩＩ／１３’ｌに誘起される起電力を増幅器
入力として使用することにより大きくすることができる
。増幅ｖ！Ａを使用しない場合には、前記コイルは簡単
な銅板で置き換えることができる。かくして第１０図の
実施例では、磁気回路の−ｇ１４１がコイＶまたは鋼板
によって固定子に固定されている・磁気回路の他の部分
１４２ｔｆ回転子に固定されている・このような場合、
減衰装置の磁気回路は受動的な放射方向心合わせおよび
／ｌたは重量支持に貢献する・ 減衰増幅器を使用しなけｎばならない場合には、上方お
よび下方の減衰装置の入力信号は回転子が振動する間に
回転子の放射方向の速度を検出するセンサーから得るこ
とができる。この場合、１３７，１３８，１３９，１４
０の如き全てのコイルに電流を供給することができる。

特に運動センサーを使用することができ、時間に対する
このパラメーターの導関数を取り出すことができる。

一般に、回転子の放射方向の変位運動の間固定子部分に
費やされるエネルギーを増加させることによりすでに減
衰を最適ならしめることができる。固定子の強磁性体の
クラウンは純鉄（銅またはアルミニウムの°如き、非磁
性良導電体の中に埋設されることがある）の如き固有抵
抗の小さい材料から形成するのが有利である。これとは
反対に回転子上の同様なりラウンは固有抵抗の大きい強
磁性体の積！ｔＩＩ４１１１．．（鉄コバルト合金、無
定形鉄、等）から、なり、絶縁材料内に埋設または固定
されてその支持体内に渦電流が生じえないようにする。

磁気懸架装置はタッチダウンベアリングを必要とし、磁
気懸架装置の能動回路が＃作していない時に回転子がこ
のタッチダウンベアリングの上に乗る。この装置Ｆ１遍
轟々接触面を有するボールベアリングからなシ、このボ
ールベアリングを介して回転子が固定子と接触しうるも
のである。

回転子には、プラＶと固定子鉄とを有さす電子的整流子
を有する直流電動機が組合わされている・その−例が第
１１図に示されている０回転磁界構造体は必。要に応じ
て渦電流損を減少させるために積層された二つの鉄りン
グ１４３゜１４４を含む・これらのリングの一方または
両方にｒｉ順次反対極性で配置さｎた１２個の磁石１４
５が固定されて、いる、磁石の数は電動機の必要とする
特性に応じて選択される・ 固定電機子は［・８１１１．個の°イ″１４６１″含み
・各コイルは直径の小さ６多ストランド絶縁導体からな
って渦電流を回避するようになされていると共にガラス
繊維で機械的に補強されたエポキシ樹脂内に包まれる。

コイルの数は磁石の数および／または入力電圧に応じて
選定される。

いくつかの整流装置を使用することができる。

即ち、ホトダイオード／ホトトランジスター整流装置、
ホーＶ＠果セル整流装置、電磁センサー整流装置等であ
る。

他の装置の使用を排除するわけではないが。

本発明の好ましい実施例においては光電装置を便用する
６列えば固定子部分に設は九光電発光ダイオード２９の
形の光源が永久的に集束された光束を放出し、回転子に
設けた窓を有するスリーブ３０が前記光束をよぎり、こ
れｔ−固定子に設けたホトトランジスター３１で検出す
る。

光のパルスは、コイルに対する磁石の相対位置に応じて
異なるコイル中の電流ｔトリガーするのに使用される・
光源と光電上ン号−との組合わせを二組設けて、いかな
る時にも、そして主として整流信号の開始と終りにおい
て、！１１信号のレベルの不確実性を回避するようにな
される。

電動機は回転子の−１１Ｉｉｌｌ＆Ｃ設けられる０回転
子の他端、には第１図に示すように電動機と同じ形式の
発電機が設けられる８発電機は交流電流を発生し、これ
は必要なら整流される。特定の用途においては１発電機
は回転子の加速度をより大きくするために第二の電動機
として使用される。

発電機が電動機と同じ電磁構造を有する場合、同じ隻流
−ンす−で所望の結果を達成することができる・同様に
、電動機を第二の発電機として６使用することができ、
これらの制作条件により装置、は蓄積したエネルギーを
より高い出力電力で導出することができる。

蓄積されねばならないエネルギーレベルおよび動作兼佇
に応じて装置ｔｓ’ｑ中で高速で前作させることができ
るが、小さい蓄積エネルギーで低速で前作させることも
できる。例えば、毎分１２０００回転の主回転速度で２
０分１媚にわたり３　ＫＷの有効な電力を発生するに十
分なエネルギーを蓄積した回転子は最大毎分３０００回
転で約１分１５秒にわたって３瀾を発生することができ
る。これらの条件下では、大気圧下の空気またはガス（
例えば・ヘリウム）中で前作させることができる。磁石
およびコイルは選択された動作条件に適合せしめられる
。

蓄積されなければならないエネルギーレベルおよび前作
条件に応じて慣性フライホイールの構成を種々変更する
ことができる。　　　□ＩＫＷを２０分間または同じエ
ネルギーなよ抄長い時間にわたって発生する装置に過用
される通常の構成は真空中での前作に対応する。従って
、電磁装置および上述した副装置全体は真空包囲体内に
収容される・この装置はネットワークのマイクロ中断の
ない電源ｔ−得るのにも使用することができ、この場合
同じ電力を１分間発生できれば十分であり、その場合□
この装置ｉ保護ハウレンゲ内のみでかつ□′”：１羨の
ハウレンゲ内の気圧を大気圧として動作させることがで
きる。

真空が必要な場合には、内部に真空状ｌ１ｔ−確立した
後、この＊２２を維持するのに匹〈つかの方法がある。

第一の方法は真空包囲体を適当な溶接（電子ビーム溶接
、錫溶液′４Ｉ）で閉じることである・装置の保守点検
など何◆かの目的で真空包囲体を分解しうるようにした
ものが第１２図に示されてｉる。真空包囲体１５０のカ
バー１５１には二つの密封円形りング１５２　、１５３
が設けられて−る。これらのリングの闇の’２１４１５
４は排気され、蒸気圧の低いオイルで満たされる。ある
−は重合触Ｋｔ含むエボキＶ檎脂の如＊＊脂で蒸気圧の
僑いものを使用することもできる・この場合、真空包囲
体の分解ｔ−許容するために、その表面は樹脂が包囲体
Ｋｇ１＜、＜つりくの１防止する物質で処理する・包囲
体の！を通しての電気的接続は中心部のり一ルされた貫
通導体へそして外周部−おいて真空包囲体へ溶ａＳれた
Ｉラスの如き密封接続体によって、・：′・ 行なうことがモ）”−る。

本発明の装置の実際の一具体例においては、毎分１２０
００回転の速度で回転する３　７０　ｋｇのスチール回
転子を有する。実線の結果、この装置にはＩＫＷ／ｈの
有効なエネルギーを蓄積することができ、これｋ　３　
ＫＷで２０分間にわたり。

またはより低い電力で兼時間にわたり、ある−はｉｏｉ
ｔｗまでの大きな電力でより短い時間にわたり放出しう
ろことがわかった。

同じ装置を本発明の精神の範囲内でより小さいエネルギ
ーの蓄積に使用しうること明らかである０本発明の範囲
内で同じ思想【基づいてより大空のものも小型のものも
作ることができる。

また、当業者において種々な変更をなしうるものであり
て、例えば単、＝の電制発電機を使用したり°、仝合わ
せリングの数、電＃機の磁石やコイルの数を異ならしめ
たりすることができる。

複合回転子も本発明の範囲に属するものであって、これ
により蓄積工”ネルギーを増大式せることかできる。か
かる回転子は米国一部継続特＋ｆＦ−績第２２９２５９
号（１９８１年１月２８日出願）、米国特許第４２６３
８１９号（１９８１年４月２８日特ｅ）、米国特肝［［
１５３３９７号（１９８０年５月２７日出−）およびフ
ランス国特許願第８１　０７４６５号（１９８１年４月
１４日出ｍ１）Ｋε載された形式にするのが好ましい。

上述した全ての構成の組合わせもまた本発明の範ＢＫ属
する。

電動機が発電機としても作用するようにした実施例が１
１１３図に示畜れている・はとんどの素子框第１図に示
したものと同様である・　゛回転子の寸法ｉｃ６じて種
々な構成を、採用することができる０例えば１回転子は
上ｉの磁気リングの問に配置することができ、あるいは
下方ぺ７りングの下に外側に配置することもで龜る一同
様に回転子”も下方ベアリングの下方または上方ベアリ
ングの上方に配置することができる・スチール回転子を
使用する場合には、ガラス繊−１炭素繊維またはポリマ
ー繊Ｉａ（これらは樹脂中に埋設することができる）を
使用するなどし゛て回転そ上に引張り強度°の大きい、
低密度の複合材料の巻回体を巻くかプリストレスするこ
とにより、速度、従ってエネルギーを大きくすることか
できる。

全体構造は第１４図および第１４図ムに示すように変更
することもできる。

即チ、ハウジングの上部および下部ｔ−軸方向に固定す
る固定軸のための通路を残すために回転子の中心に穿孔
する代りに、回転子２１０の中心部も中実にしている。

そして＠転子に組合わされた軸２０１を回転可能にし、
その上部にボールベアリング、２０３に装着されたナッ
クＶ継手２０２に担持している。装置１力１作していな
い吟、即ち軸方向の磁気懸架装置に電流カニ供給されて
いない時には、固定部分と回転部分との間の機械的なＷ
ｋｌｌＪｋはナックル継手２０２のＶミＮで行なわれる
・ 回転子の磁気心合わせリング２１２．２１３は回転子２
１〇−軸２０１の回転構造体に固定されており、磁気り
ング　ｉ″：：、・１４，２１５は固定子に固定されて
いる。二重電磁石２２１　、２２２も設けられており、
これは固定子に固定されていてその磁気回路は回転軸２
０１に固定″：５ｆした可動電機子２２５．２２５Ａ内
の永久磁石リング２２３によってバイアスされている。

相補的な装置が下部に装着されている。これは回転子が
二つのボールベアリング、即ちナックル継手に組合わさ
れた上方のベアリング２０３と下方のベアリング２０４
との闇で回転するのを許容し、そのＶべ〃での機械的な
遊びは電磁石２０５０作用により打消される。

かぶる装置は地震の場合に回転子を心合わせし丸状１１
に一保持する。更に、これは輸送の間に回転子が固定子
に対して動くのを回避する。

あるいは、軸が固定されている場合ＶＣｒｉ回転子に貫
通孔を形成し、軸が回転しうる場合には軸は回転子（こ
や場合には中実となしうる）と共に回転する０回転軸の
延長部を回転子の外側に出しておけばそれに組合わされ
る磁石装置ま、１゜ たは電磁装置と１働するのに便利である。

しかし、回転子構造体を過剰に延ばさない九めに放射方
向の減衰装置を上述した実施例と違って第１５図のよう
に構成することができる・即ち、磁石Ａによってバイア
スされた磁気回路がスチーＡ／回転子２１０上の二つの
間隙Ｅ１゜Ｅｌを通して閉じる・回転子が例えば臨界周
波数を通過する時に回転子が放射方向の偏倚運動、ｔ、
。

Ｅ２が変化し、磁界の変１によ りコイＡ／Ｂ１．Ｂ、中に起電力が生じる。かかる起電
力は増幅器の入力に与えられ、この増ｔ４ｉａｌはる電
流を磁気回路りに送り０か くして、回転子の放射方向の偏倚運動速度に対できる。

この回転子□ の特性によれば、この形式の装置を実質的に回転子の高
さの中間部、即ち直心のノベルに設け。

たり、直伝その両端に設けたりｆることができ放射方向
の速度は例えば容−センサーまたは渦電流センサー等の
池の手段で検出することができろ。

以上、本発明を特定の実施例について説明したが、本発
明の範囲内で種々変更できる。また。

本発明は装置のみならず、装置を作動させることくよっ
て中断しない補助電源を得る方法をも提供するものであ
る。

【図面の簡単な説明】

１１１図は本発明の装置の全体構造を概略的に示す図，
第２図は揚上論理を有するサーボルーデの電気的接続図
．１１１３図は放射方向の・Ｄ合わ”　せ゛リングの基
本的な構成を示す図、第４図は第３図の心合わせリング
の変形例を示す図、第５図は本発明による装置の軸方向
作動装置を示す図、第６図は本発明による軸方向速度セ
ンサーを示す図，−７図訃よび第８図は本発明の装置で
使用される減衰側構造体？示す図、第９図は第・７″図
および第８図の減衰装置の起電力の増幅回路を示す図、
第１０図は磁気減衰装置の髪形例を示す図、第１１図は
回転子の動作に組合わされた電動機（木一明の装ｌＩＩ
ＶＣ含まれる発ｉｔｓと同様のもの）ｔ−示す図，第１
２図は本発明の装置を収容するのに使用しうる真空包囲
体の構成を示す図，第１３図は第１図の装置の変形例の
全体図，第１４図および第１４図▲は回ｔｊＺＡ子を中
実としこれに組合わさｎた軸を回転可能にしたものの全
体的な断面図、第１５図は中実回転子の放射方向減衰装
置を示す図であり、図中ｌＯは回転子、１２．１３，１
４，１５．２３゜１１９は永久磁石リング、２１．２２
，１１５゜１１６Ｆｉ電磁石コイ”ｓ２’ｌＦｉ袖方向
速度軸方サー、１８．１９は心合わせ部材、１６．１７
は永久磁石、２８は揚上論理、１２８ＩＩｉ筒状の支持
体、１２９，１３０ｒｔコイルである。 ５．、＠璽ｒ 、”’ｆ”　　　　　　　Ｌ） １′ 一 ―嘩Ｉ曜−−−−−騨一一噛−―−一一−−−一一閤一
一１Ｉ−−□゛　　　　　　　出 フランス国７８４８０　ウエルヌイユ ・スユール・セーノ・ル・サル ヴアドール・アランド７

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、運動エネルギーの形でエネルギーｔ−＊積し。 このエネルギーを電気の形で中断する。ことなく再生す
   る装置であって、包囲体、この包囲体内に設けられた固
   定子、前記包囲体内に設けられかり前記固定子に対し工
   磁気的に懸巣された回転子、前記固定子と回転子との闇
   に設けら昨て回転子が磁気的にｇ架されていない時に回
   転子。 を支持するタッチダウンベアリング、　ｄｆｆｆｆ転回
   転子部ｔＩＩｒＩ１．する慣性フライホイール、および
   前記回転子を一〇記固定子に対して磁気的Ｋ１１ｌ架し
   て回転子を固定子に対して平衡位置に維持する装置を囃
   えたものにおいて、 前記回転子（ｌＯ）上の同数の永久磁石りング（１２，
   １３）Ｋ対向して前記固定子に設けられた永久磁石りン
   グ（１４，１５）８ｗｒ１ε固定子に装着された二つの
   電磁石コイル（２１，２２，１１５，１１６）の間で前
   記回転子（１０）に装着された永久磁石リング（２３゜
   １．１９）を含む二重電磁石または作動装置６前記回転
   子（１０）Ｋ取付けられた筒状の磁気回路（１２４，１
   ２５，１２６，１２７）を含み、その’２１ｉ内に前記
   固定子に取付けられた二つのフィル（１２９，１３０）
   を有する筒状の支持体（１２８）を設け、曲記磁゛気回
   路の軸方向運動が前記の両コイル中に互いに加算され。 る起電、！Ｊｔ発生するようにした１回転子の回転の軸
   方向速度を検、出する軸方向速度センザー装置１ｔ（２
   ７）を 前記°電磁石コイル（２１’、、２２′）ｔ−前記速度
   ＊ンｔ＝コイＩＷｃ　１２９　、１３０　）＜帰ａｍ係
   に＠続することにより前記慣性フライホイー〃を有する
   回転子（ｌＯ）の重置を含む力を−ａ記の対向する永久
   磁石りング（１２、１３、１４゜１５）および−１ｆｆ
   ｆ！、二重電磁石または作動装置（２１．２２，１１５
   ．１１６）の揚上力により補償するサーボループ装置（
   ２７，２８，２１’。 ２２’）ｓ 曲記す一ポループ装置に設けられて、前記回転子（１０
   ）の軸方向速度センサー（２７）からの４ＲＫ応じて前
   記二重電磁石または作幼装［（２１，２２，１１５，１
   １８，２３，１１９）の前記電磁石コイル（２１、２２
   、１１５、１１６）への前記サーボループ装置の電ｆｆ
   １ｔｉｌＪｔｆｉｌする揚上論理（２８）、 対向し次永久磁°石（１６，１７）とこれらの闇を通る
   心合わせ部材（１８，１９）とを含み過剰な放射方向の
   偏倚運１［ｔ−防止する減衰装置、および 前記回転子と共に回転するように装着された少くとも一
   つの電−子と前記回転子に隣接した、”・。 一つの固定子と１−育する電動機および発電機を備えた
   ことを特徴とする装置。 ２、前記回転ｆ（１０）全固定軸上に装着し、回転子に
   貫通孔ｔ−影形成、前記の組合わされた磁石１ＩＩｌｆ
   および電磁装置および装置（１２，１３゜１４．１５．
   ２１．２２．２３．１８．１７゜１８．１９）ｔ−全て
   前記貫通孔内に前記固定軸と回転子との闇に配置した・
   特許１１＃求の範囲第１項記載の装置。 ３、　１ｌＩ４１ｉ１ｉ＆（２０１）ＫＩｍ＆？（２１
   ０）ｔ−装、　着して回転子と共に回転するようにし、
   前記回転子より外側の前記回転軸の延長部を全ての磁気
   装置および電磁装置の回、転ＩＲｆ＜　２１２　、２１
   ３゜２２３）を受は入れるのに使用し、固定素子（２１
   ４，２１５，２２１，２２２）は前記固定子ＶＣ＠続し
   た特許請求の範囲第１項記載の装置。 ４、　　＃配回転軸（２０１）の上方延長部はボールベ
   アリング（２０３）ＫｍＩＦされたナックル１１手（２
   ０２）“を担持し、このナックル継手Ｕ軸方向の懸架が
   ：轡なゎれていない時に装置の固定部分との゛機械゛′
   蒋擬触を提供するようにした待！ｌｐＨｌ求の範囲第３
   １ｊｌ記載の装置・５、ＩＱ記回転輪（２０１）の下方
   延長部にもう一つのボールベアリング（２０４）ｔ−設
   け、このレベルの纏械的な遊びをある１作条Ｐｌ−１”
   で電磁石（２０５）の作用により打消すようにした特許
   請求の範囲第３項または第４項に記−の装置・ ８、　　ｒ記の回転子軸構造体（２１０’　＞　ｔ−過
   剰に延ばさないために、特に放射方向の振妨ｔ−ｍ撫す
   るための装置（Ａ、Ｄ、鳥、Ｂ、）Ｋｍ合わされた電磁
   ６装ｍを前記回転子の母線に沿って外側に配置した特許
   請求の範囲第３項またはｔｌＩ５４項記載の装置。 ７、放射方向の減衰装置ｔ−前記−転子のｆｆｌ繊上の
   任意の位置に設け、この減衰装置は二つの間隙（１，、
   ｍ、）ｔ−通して前記回転子上に閉じるバイアスされた
   磁気回路（ム＊　Ｂｉ、Ｂｉ）　ｔ−含み、前記間隙が
   Ｒ＃すると磁界が貧助するようにした特許請求の範囲第
   ６項記載の装置・ ８、　１１１　Ｅ　［ｍ右コイｌ’＜　２１’ｌ　２２
   ’ａ　２１１２２＠１１５．１１６）内の電流が所定の
   レベルに達した時に前記揚上論理（２８）が前記電流を
   反転させるようにし九特許請求の範囲第１項乃至１１７
   項のいずれか−に記載の装置・ ９、前記揚上論理は前記回転子（１０）が磁気的にｍ架
   されずに前記！ッチダウンベアリングか□ら揚上せしめ
   られる仁となく前記電磁コイル（２１’、２２’、２１
   ．２２，１１５．１１６）内の電流が所定の時間にわた
   って増大したときに＃配電流を反転させるようにした特
   ｔｆｓｉ求の範囲第１項乃至１１７項のいずれか−に記
   載の装置・ ｌＯ０＃記軸方同速度センサーは前記回転子に取付けら
   れた軸、方向に磁化する磁石リング（１２４）を含み、
   この磁石りング＃ｉ極片（１２５，１２６゜１２７〕に
   組合わせ１吋記固定子に接続されかつ前記−片の闇の間
   隙内に配置されたコイル（１２９，１３０）の両側に磁
   路を閉じるようにした特許請求の範１第１項乃至第９項
   のいずれか−に記載の装置。 １１、前記電ＩＩＪｓおよび発電機は一つの電機子（１
   ４６）と一つのインダクター（１４ａ　、１４４゜１４
   ５）とを有する単一のユニットに組込んだ特ｌｆａ氷の
   範囲第１項乃至第１０項のいずれか一つに記載７）装置
   。 １２、　　＠配電動機および発電機は前記回転子および
   固定子の軸方向端に設けられたＫｌｌＥＩＩＩ機（１４
   ６゜１４３．１４４．１４５）とｄＬＩａ回転ｆお！Ｑ
   ’固定子の軸方向他端に設けられ次発電機（１４３゜１
   ４４．１４５．１４６）を含む特許請求の範囲第１項乃
   至第１０項のいずれか一つに記載の装置。 １３、　１１ｒＪ配電動機および発電機は別個の電妨ａ
   ｌ（１４６，１４３，１４４，１４５）と別個の発電機
   （１４３，１４４，１４５，１４６）とｔ含み、これら
   ’１ｌｌＥ＃機と発電機はｅＩε回転子のけ伝力を増大
   するために二つの電＃優として作用し、また出力を増大
   させると共に出力時開を増大させるために二つの発電１
   機として作用するように接続した峙ｔＩｆ請求の町〒第
   １項乃至第１θ項のいずれか一つに記載の装置。 １４、　　ｉｌｌｌｌ囲包囲体５０）は気密状にＷ！封
   されており、好ましくは地面の１’６ＣＡびている特許
   請求の範囲第１項乃至第１３項のいずれが一つに記載の
   装置。 １５．１妃包囲体（１５０）は気密状に密封されており
   かっ前記包囲体を構成する二つの部分（１５１）と、こ
   れら二つの部分の闇に配置された一対の隔置した密封り
   ング（１５２、１５３）と、これらのｖＩ！封りフグ間
   の空間（１５４）を満たす蒸気圧力の低い材料とを含む
   特許請求の範囲第１項乃至第１３項のいずれか一つに記
   載の装、＃Ｌ。 １６、＃記の蒸気圧力の低い材料がオイルである特許請
   求の範囲第１５項記載の装置・ １７、前記の蒸気圧力の低い材料が樹脂で１ｔｒ４特許
   請求の範囲第１５項記載の装置。 １８、＃記の蒸気圧力の低い材料に隣接するｄａ記包囲
   体の面を、この［ｌＫ前記樹脂が強力に付着するの°を
   防止す今竺料で処理して前記包囲体の分解を許容するよ
   らにした特許請求の範囲第１７項記載の装置。 １９、＃記減衰装置が所定の暗闇作動される増幅！（１
   ３７，１３８または１３９，１４０）を含む特ｔｆｆｍ
   衣の範囲第１項記載の装置。 ２、特許請求の範囲第１項乃至第１９項のいずれかに記
   載された装置により運動エネルギーの形でエネルギーを
   蓄積し、これを電気の形で中断することなく再生する方
   法において、スチール回転子（１０，２１０）のフライ
   ホイールを揚上論理装置（２７，２８，２１’、２２’
   ）によって磁気的に平衡゛位置に懸架り、′ｃ回Ｖｋ駆
   妨し１前記回転子の速度を所定の最大速度まで増大させ
   ることによって中断しない電力源を罎立し。 回転子ホイール中の運動エネＩレギーから出力を得るこ
   とによって、入力電力の損失時に電気的入力から電気的
   出力へ切換え１回転子フライホイール中の蓄積された運
   動エネルギーから磁気的扇架平衡状跡で回転を続けるこ
   とを特徴とする方法。 ２１、揚上一連条ｆｆ−は最大電流の側室による決定を
   含む特許請求の範囲第２０項記載の方決。 ２２、揚上論理決定は所定の時間の測定を含む特許ｌｌ
   Ｉ求の１＠１第２０Ｊｊ［記載の方法。 ２３、スチール回転子の７ライホイー１ｖｔ−排気し九
   包囲体内で回転させる特許請求の範囲第２０項記載の方
   決。 ２４、スチール回転子のホイールを収容した前記包囲体
   を地面より下に沈めた特ｅｒａ末の範囲第２３ＪＪ記戦
   の方法。 ２５、蓄積エネルギ・−を増大させる複合回転子を使趙
   する特許請求の範囲第２０塙記載の方法。