WO2005029683A1 - Regenerated energy preservation motor - Google Patents

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Abstract

A regenerated energy conservation motor for collecting/storing regenerated energy efficiently and reducing the size and weight of the overall apparatus partly used for storing/discharging regenerated energy. A regenerated energy conservation rotor (3) for conserving regenerated energy through rotation is additionally provided in the motor to enable rotation control by utilizing magnetic force in the motor and rotate the regenerated energy conservation rotor (3) by a power generated when a regenerative brake is used, so that a high-capacity power being generated through braking can be stored efficiently and can be discharged quickly when a high power is required for driving. Since the regenerated energy conservation rotor (3) is simply added into the motor, the size and weight of the overall apparatus partly used for storing/discharging power can be reduced while retaining the working of a conventional motor.

Description

回生エネノレギー保存電動機 技術分 Regenerative energy storage motor technology
本発明は、 駆動源として電動機を用いた駆動システムにおいて、 駆動源であ る電動機内に、 回生エネルギーを保存出来る様にする事により、 エネルギーの 有効利用を可能とし、 回生エネルギーの貯蓄 ·保存 ·放出を含めた装置全体を 小型 ·軽量に構成できる電動機に関する。 背景技術  The present invention provides a drive system that uses a motor as a drive source, which enables the regenerative energy to be stored in the motor as the drive source, thereby enabling the effective use of energy, and storing, storing, and storing regenerative energy. The present invention relates to a motor that can be made compact and lightweight, including the entire device, including the discharge. Background art
地球環境問題がますます深刻化の度合いを増し、 エネルギーの有効活用が重 要な課題となっている。 また石油資源の枯渴なども深刻な問齄となり、 特に自 動車業界では有害物質の排出の少ないハイブッリド自動車や、 化石燃科を使用 しない電気自動車や燃料電池自動車の開発が急速に進んで 、る。 これらの車両 (自動車、 バイク、 電車、 自転車、 電気捕助式車椅子を含む、 以下、 本明細書 において 「車両」 という） には駆動源として電動機を用いた駆動システムが使 用さ ており、 将来車両の駆動システムに電動機を用いた車両が増えてくると 予想される。  Global environmental issues are becoming increasingly serious, and the effective use of energy has become an important issue. In addition, the depletion of petroleum resources has become a serious problem, and in the automotive industry, in particular, the development of hybrid vehicles that emit less harmful substances, electric vehicles that do not use fossil fuels, and fuel cell vehicles are progressing rapidly. . These vehicles (including automobiles, motorbikes, trains, bicycles, and electric wheelchairs; hereinafter, referred to as “vehicles” in this specification) use a drive system that uses an electric motor as a drive source. It is expected that the number of vehicles using electric motors for vehicle drive systems will increase.
駆動源に電動機を使用している車両を例に挙げる 、 制動時に電動機を発電 機として利用し、 車体の持つ運動エネルギーを電気工ネルギ 変換し、 バッ テリーに蓄えるという回生ブレーキを装備している。 し力し、 回生ブレーキに よる車体の制動などは、 一時に大電流を発生する為、 直接バッテリーに戻して もバッテリ一の充電能力を超えてしまい、 エネルギーの回収率が極めて低レヽと 言う問題点を持っている。  An example is a vehicle that uses an electric motor as a drive source. A regenerative brake that uses the electric motor as a generator during braking, converts the kinetic energy of the vehicle body into electric energy, and stores it in a battery is provided. The regenerative braking causes a large current to be generated at one time, so even if the battery is returned directly to the battery, it exceeds the charge capacity of the battery, and the energy recovery rate is extremely low. Have a point.
そのため特開 2003-20970に示されるような、 蓄電池の代わりとして充放電効 率の良いフライホイールにエネルギーを蓄える方法が考えられているが、 フラ ィホイール装置を別に設置するとなると、 駆動源として使用する電動機の他に フライホイール用電動機、 フライホイールなどが別途必要となり、 車両内部に 大きなスペースを必要とし、 車体重量の増加にもつながる。  Therefore, as shown in JP-A-2003-20970, a method of storing energy in a flywheel with good charge / discharge efficiency instead of a storage battery has been considered, but when a flywheel device is installed separately, it is used as a drive source. In addition to the motor, a flywheel motor, flywheel, etc. are required separately, which requires a large space inside the vehicle and leads to an increase in body weight.
本発明はこのような課題に鑑み創案されたもので、 回生エネルギーを効率良 く回収 ·貯蔵すると共に、 回生エネルギーの貯蔵 ·放出を含めた装置全体を小 型、 軽量に構成できる回生エネルギー保存電動機を提供する事を目的としてい る。 発明の開示 本発明は、 回生エネルギー保存電動機であって、 電力を与えられることによ つて出力用ステーターもしくは出力用ローターの少なくともどちらかが前記出 力用ローターを回転させる磁力を発生させ、 前記出力用ローターを回転させる ことにより出力を行う、 前記出力用ローターと前記出力角ステーター及び、 電 力を与えられることにより磁力を発生させ、 前記出力用ローターもしくは前記 出力用ステーターの少なくともどちらか一方の発生する磁力を使用して回転力 を生み出す、 回生エネルギー保存用ローター及び、 外部から入力される電力を 受け入れるとともに、 外部へ電力を出力可能な電力出入力手段を電動機内部に 有し、 且つ前記出力用ローターと前記出力用ステータ一が対向しており、 前記 回生エネルギー保存用ローターは前記出力用ローターと前記出力用ステーター の少なくともどちらか一方と対向している構成とした。 このことによって、 制 動時、 出力用ローターと出力用ステータ を発電機として使用した駆動部によ つて生み出された回生電力は、 制御器を介して回生エネルギー保存用ローター に送られ、 回生エネルギー保存用ローターは回生電力によつて磁力を発生させ ると共に、 出力用ローターと出力用ステーターの少なくともどちらかが発生す る電 を使用して回生エネルギー保存用ローターを回転させることにより、 車 両の持っていた運動エネルギーを回生エネルギー保存用ローターの回転エネル ギ一という形で蓄電部に蓄えることが出来る。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of such problems, and a regenerative energy storage motor that can efficiently and efficiently collect and store regenerative energy and that can be configured to be small and light in weight, including the entire device including storage and release of regenerative energy. It is intended to provide Disclosure of the invention The present invention relates to a regenerative energy storage motor, wherein at least one of an output stator and an output rotor generates a magnetic force for rotating the output rotor by receiving electric power, and The output rotor and the output angle stator, and a magnetic force generated by being supplied with electric power, and a magnetic force generated by at least one of the output rotor and the output stator. A rotor for storing regenerative energy, which generates rotational force by using the same, and an electric power input / output means capable of receiving electric power input from the outside and outputting electric power to the outside, inside the electric motor; The output stator is opposed to the Chromatography was configured to have at least either facing the stator for the output and the output rotor. As a result, during operation, the regenerative power generated by the drive unit using the output rotor and output stator as a generator is sent to the regenerative energy storage rotor via the controller, and the regenerative energy is stored. The regenerative rotor generates magnetic force by regenerative electric power and rotates the regenerative energy storage rotor using the electric power generated by at least one of the output rotor and the output stator. The stored kinetic energy can be stored in the power storage unit in the form of rotating energy of a regenerative energy storage rotor.
また、 本発明は、 電動機内に前記回生エネルギー保存用ローターの回転を抑 止し、 また回転の抑止を連続的に解除可能なクラッチを設けている。 このよう にすると、 出力補助を行った際、 回生エネルギー保存用ローターが出力用ロー ターに回転力を与えた反作用によって、 出力用ロータ一の回転に対して逆方向 に回転し始める事を防ぎ、 出力用ローターと回生エネルギー保存用ローターと の回転数の差を少なくすることで効率の良い出力補助を行える。  Further, in the present invention, a clutch is provided in the electric motor for suppressing the rotation of the regenerative energy storage rotor and continuously releasing the inhibition of the rotation. This prevents the regenerative energy storage rotor from starting to rotate in the opposite direction to the rotation of the output rotor due to the reaction that applied the rotational force to the output rotor when the output assist was performed. Efficient output assistance can be achieved by reducing the difference in rotation speed between the output rotor and the regenerative energy storage rotor.
また、 本発明は、 前記回生エネルギー保存用ロータ に前記回生エネルギー 保存用ロータ一によって回転させられるフライホイールを備え付けている。 こ のようにすると、 回生エネルギーを保存する回転体の質量が増す。 回転体の持 つエネルギーは回転体の質量に比例するという性質を持つので、 より多くの回 生エネルギーを蓄えることが出来る。  Further, in the present invention, the regenerative energy storage rotor is provided with a flywheel that is rotated by the regenerative energy storage rotor. This increases the mass of the rotating body that stores regenerative energy. Since the energy of the rotating body is proportional to the mass of the rotating body, more regenerative energy can be stored.
また、 本発明は前記フライホイールと前記回生エネルギー保存用ローターと の間に変速機構を設けている。 このようにすることによって、 前記フライホイ ールの回転数を前記回生エネルギー保存用ローターより高くすることが出来る。 回転体の持つエネルギーは回転体の回転数の二乗に比例するという性質を持つ ので、 より多くの回生エネルギーを保存することが出来る。  In the present invention, a speed change mechanism is provided between the flywheel and the regenerative energy storage rotor. By doing so, the rotation speed of the flywheel can be higher than that of the regenerative energy storage rotor. Since the energy of the rotating body is proportional to the square of the rotating speed of the rotating body, more regenerative energy can be stored.
また、 本発明は、 前記変速機構をギアもしくは CVTとしている。 このようにす ると、 ギアを用いた場合は構造が簡単となるので、 高い信頼性、 耐久性を安価 で提供できる。 また CVTを用いた楊合、 フライホイールの回転数が落ちても、 回 生エネルギー保存用ローターの回転数を高く保つことが出来るので、 回生エネ ルギ一保存用ローターに蓄えたエネルギーを有効に利用できるようになる。 図面の簡単な説明 In the present invention, the transmission mechanism is a gear or a CVT. In this way, when gears are used, the structure becomes simple, so high reliability and durability are inexpensive. Can be provided by In addition, even if the rotation speed of the flywheel or flywheel using CVT drops, the rotation speed of the regenerative energy storage rotor can be kept high, so the energy stored in the regenerative energy storage rotor can be used effectively. become able to. Brief Description of Drawings
図 1は本電動機の出力用ローター、 出力用ステーター、 回生エネルギー保存 用ローターの配置を示した断面図である。 図 2は本電動機における出力用ロー タ一、 回生エネルギー保存用ロータ一の運動と電力の流れを示しているプロッ ク図である。 図 3は本電動機を DCブラシレスモーターとして構成した場合の断 面図である。 図 4は本電動機を DCブラシレスモーターとして構成し、 出力用ス テーターにクラツチを加えた場合の断面図'である。 図 5は本電動機を DCブラシ レスモーターとして構成し、 出力用ステーターにクラツチを加え、 回生エネル ギー保存用ローターにフライホイ一ルを加えた場合の断面図であり、 図 6は本 電動機を DCブラシレスモーターとして構成し、 出力用ステーターにクラッチを 加え、 回生エネルギー保存用ローターにフライホイールを加え、 回生エネルギ 一保存用ローターにフライホイールとの間に変速機構を加えた場合の断面図で め Oo 発明を実施するための最良の形態  Figure 1 is a cross-sectional view showing the layout of the output rotor, output stator, and regenerative energy storage rotor of this motor. Fig. 2 is a block diagram showing the movement and power flow of the output rotor and the regenerative energy storage rotor in this motor. Fig. 3 is a cross-sectional view when this motor is configured as a DC brushless motor. Fig. 4 is a cross-sectional view 'when this motor is configured as a DC brushless motor and a clutch is added to the output stator. Fig. 5 is a cross-sectional view of a case where this motor is configured as a DC brushless motor, a clutch is added to the output stator, and a flywheel is added to the rotor for storing regenerative energy.Fig. 6 shows a DC brushless motor. The Oo invention is a cross-sectional view in which a motor is configured, a clutch is added to the output stator, a flywheel is added to the regenerative energy storage rotor, and a transmission mechanism is added between the regenerative energy storage rotor and the flywheel. Best mode for implementing
本発明をより詳細に説述するために、 本回生エネルギー保存電動機をハイブ リッド自動車に適用した場合を例に挙げ、 添付の図面に従ってこれを説明する。 図 1は本発明にかかる好ましい回生エネルギー保存電動機を示す断面図であ り、 理解しやすくするために、 主要部品のみを示したものである。 電動機内部 の出力用ローター 1、 出力用ステーター 2及び回生エネルギー保存用ローター 3の配置例を示しており、 電動機内には出力用'ローター 1、 出力用ステーター 2及ぴ回生エネルギー保存用ローター 3が備わっており、 出力用ローター 2と 出力用ステーター 1が対向しており、 且つ回生エネルギー保存用ロータ一 3は 出力用ローター 2と対向している。 出力用ローター 1と、 これに対向する出力 用ステーター 2は、 主に駆動時の出力と制動時の発電を担当する駆動部を構成 し、 回生エネルギー保存用口一ター 3と、 これに対向する出力用ローター 1も しくは出力用ステーター 2の少なくともどちら力一方で、 主に制動時と停止時 の蓄電と停止時と駆動時の発電を担当する蓄電部を構成する。  In order to explain the present invention in more detail, an example in which the present regenerative energy storage motor is applied to a hybrid vehicle will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view showing a preferred regenerative energy storage motor according to the present invention, and shows only main components for easy understanding. An example of the arrangement of the output rotor 1, the output stator 2, and the regenerative energy storage rotor 3 inside the motor is shown.In the motor, there are an output rotor 1, an output stator 2, and a regenerative energy storage rotor 3. The output rotor 2 and the output stator 1 are opposed to each other, and the regenerative energy storage rotor 13 is opposed to the output rotor 2. The output rotor 1 and the opposing output stator 2 constitute a drive section mainly responsible for output during driving and power generation during braking, and a regenerative energy storage port 3 and the opposing counterpart. At least one of the power of the output rotor 1 and the output stator 2 constitutes a power storage unit mainly responsible for power storage during braking and stopping, and power generation during stopping and driving.
尚、 上記制動時、 駆動時、 停止時とは、 回生エネルギー保存電動機を、 車両 に適用した場合における制動時、 駆勤時、 停止時を意味し、 電動機による回生 ブレーキを利用して制動を行う時を制動時、 電動機が出力を行うことにより車 両が加速、 定速走行を行う時を駆動時、 電動機が出力を行わず車両が停止して いる時を停止時とする。 The above-mentioned braking, driving, and stopping means the braking, driving, and stopping when the regenerative energy storage motor is applied to the vehicle, and the braking is performed using the regenerative brake by the motor. When braking, when the motor outputs, the vehicle accelerates and when driving at a constant speed, when driving, the motor stops outputting without outputting the motor. The time when it is stopped is the time of stop.
図 2は上記制動時、 駆動時、 停 it時における電動機内の出力用ローター 1、 回生エネルギー保存用ローター 3の運動と霉力の流れを示すブロック図であり、 図中の矢印は電力の流れを示している。  Fig. 2 is a block diagram showing the movement and power flow of the output rotor 1 and the regenerative energy storage rotor 3 in the motor during braking, driving, and stopping it. Is shown.
なお、 図 2において、 蓄電部は回生エネルギー保存用ローター 3と出力用ロー ター 1によつて構成されているが、 蓄電部の構成はこの組み合わせに限るもの ではない。 In FIG. 2, the power storage unit includes the regenerative energy storage rotor 3 and the output rotor 1, but the configuration of the power storage unit is not limited to this combination.
このように構成された電動機とすると、 制動時、 出力用ローター 1と出力 ス テーター 2を発電機として使用した駆動部によって生み出された回生電力は、 制御器 4を介して回生エネルギー保存用ローター 3に送られ、 回生エネルギー 保存用ローター 3は回生電力によつて磁力を発生させると共に、 出力用ロータ 一 1と出力用ステーター 2の少なくともどちらかが発生する電力を使用して回 生エネルギー保存用ローター 3を回転させることにより、 車両の持っていた運 動エネルギーを回生エネルギー保存用ローター 3の回転エネルギーという形で 蓄電部に蓄えることが出来る。 上記制御器 4は、 出力用ローター 1の回転制御 を行う制御器と、 回生エネルギー保存用ローター 3の回転制御を行う制御器と を含む。 なおこの 「制御器」 は直流/交流変 能を備えていることが望まし レ、。 また、 電動機の制御を PW などによって行うと、 回生時に駆動部で発電され る電力の波形がパルス状になると考えられるが、 制御機 4の中にキャパシタを 備える事によって、 波形を平準化することが出来、 回生エネルギー保存時の回 生エネルギー保存用ローター 3の制御が容易になる。 With the motor configured as described above, during braking, the regenerative power generated by the drive unit using the output rotor 1 and the output stator 2 as a generator during braking is supplied to the regenerative energy storage rotor 3 via the controller 4. The regenerative energy storage rotor 3 generates magnetic force by regenerative power and uses the power generated by at least one of the output rotor 1 and the output stator 2 to generate regenerative energy. By rotating 3, the kinetic energy of the vehicle can be stored in the power storage unit in the form of the rotational energy of the regenerative energy storage rotor 3. The controller 4 includes a controller that controls the rotation of the output rotor 1 and a controller that controls the rotation of the regenerative energy storage rotor 3. It is desirable that this “controller” has DC / AC conversion. Also, if the motor is controlled by PW or the like, the waveform of the power generated by the drive unit during regeneration will be pulsed.However, by equipping the controller 4 with a capacitor, the waveform should be leveled. This makes it easier to control the regenerative energy storage rotor 3 during regenerative energy storage.
また、 駆動時や停止時において電力を必要とする箇所が生じた際、 回生エネノレ ギー保存用ローター 3の回転エネ _；レギ一と、 出力用ローター 1と'出力用ステー ター 2の少なくともどちらか一方の発生する磁力を用いることによって、 菁電 部において発電を行い、 制御器 4を介して電力を必要としている箇所へ、 電力 の供給を行うことが出来る。 なお、 駆動時の主な電力供給先は駆動部である。 また、 停止時に回生エネルギー保存用ローター 3を空転させておくと、 弓 ίきず り抵抗や空気抵抗などで、 保存したエネルギーが減少してしまう恐れがある。 このため、 停止時にも発電を行い、 バッテリーや、 ナビゲーシヨンシステムな どの電気機器に電力を供給すると効率のよいエネルギ の利用が出来る。 In addition, when a place requiring electric power at the time of driving or stopping occurs, the rotation energy of the regenerative energy storage rotor 3; at least one of the regenerative energy and the output rotor 1 and / or the output status 2 By using one of the generated magnetic forces, power can be generated in the electric power unit, and power can be supplied to a location requiring power via the controller 4. The main power supply destination during driving is the drive unit. Also, if the regenerative energy storage rotor 3 is idling at the time of stoppage, the stored energy may be reduced due to bowing, drag resistance, or air resistance. For this reason, power is generated even when the vehicle is stopped, and efficient energy can be used if power is supplied to electrical equipment such as batteries and navigation systems.
上記出力用ローター 1、 出力用ステーター 2、 回生エネルギー保存用ローター 3の配置構成としては、 以下の態様を例示したが、 これに限定されるものでは ない。 また、'出力用ローター 1と出力用ステーター 2及び回生エネルギー保存 用ロータ— 3にそれぞれマグネットもしくはコィルが設置されているが、 マグ ネットもしくはコイルもしくは強磁 1"生体の設置に関しても、 この図に限定され るものではない。 1. 出力用 ΰ一ター 1を出力用ステーター 2と回生エネルギー保存用ロータ 一で挟み込むように配置したもの。 （図 1 - Α) As the arrangement configuration of the output rotor 1, the output stator 2, and the regenerative energy storage rotor 3, the following embodiments are exemplified, but the present invention is not limited thereto. Also, magnets or coils are installed on the output rotor 1, output stator 2, and regenerative energy storage rotor 3 , respectively. Magnets or coils or strong magnets 1 " It is not limited. 1. The output converter 1 is placed so that it is sandwiched between the output stator 2 and the regenerative energy storage rotor 1. (Fig. 1-Α)
2. 出力用ステーター 2を出力用ローター 1と回生エネルギー保存用ロータ ― 3で挟み込むように配置したもの。 （図 1 - Β)  2. The output stator 2 is placed between the output rotor 1 and the regenerative energy storage rotor-3. (Fig. 1-Β)
3. 出力用ローター 1と回生エネルギー保存用ローター 3を横幅方向に平行 に配置し、 少なくとも出力用ローター 1の半径方向外側、 もしくは内側 に出力用ステーター 2を配置したもの。 （図 1 - C)  3. The output rotor 1 and the regenerative energy storage rotor 3 are arranged in parallel in the width direction, and the output stator 2 is arranged at least outside or inside the output rotor 1 in the radial direction. (Figure 1-C)
4. 出力用ローター 1の半径方向外側、 もしくは内側に回生エネルギー保存 用ローター 3配置し、 出力用ステーター 2を少なくとも出力用ローター 1の横幅方向に平行に配置したもの。 （図 1 D)  4. A rotor 3 for storing regenerative energy is placed radially outside or inside the output rotor 1, and the output stator 2 is placed at least parallel to the width direction of the output rotor 1. (Fig. 1D)
上記各配置態様における特徴を以下に説明する。  The features of each of the above arrangement modes will be described below.
図 1 - Αは出力用ローター 1を出力用ステ ^"ター 2と回生エネルギー保存用ロー ター 3で挟み込むように配置したものである。 このように構成すると、 出力用 ロータ一 1と回生エネルギー保存用ローター 3が対向しているので、 駆動時に おいて大きな出力が必要となった際、 電力供給装置 5からの電力を制御器 3を 介して回生エネルギー保存用ロータ一 3に送り、 回生エネルギー保存用口しタ 一 3がこの電力を使用して、 出力用ローター 1に回転力を与える磁力を発生さ せることにより、 回生エネノレギー保存用ローター 3による出力捕助を行うこと が出来る。 尚、 上記電力供給装置 5とは、 バッテリーや発電機など電動機に電 力を供給する装置をまとめて意味するものとする。 Fig. 1-Α shows that the output rotor 1 is sandwiched between the output stator 2 and the regenerative energy storage rotor 3. With this configuration, the output rotor 1 1 and the regenerative energy storage When a large output is required during operation, the power from the power supply device 5 is sent to the regenerative energy storage rotor 13 via the controller 3 so that the regenerative energy is stored. By using the electric power, the mouthpiece 3 generates a magnetic force that gives a rotational force to the output rotor 1, so that the output can be assisted by the regenerative energy storage rotor 3. The power supply device 5 means a device that supplies power to the electric motor, such as a battery and a generator, collectively.
また、 駆動時に出力補助を常時行う事により、 回生エネルギー保存用ロータ —3のフリーラン時に発生する引きずり抵抗を防ぐことが出来る。 この引きず り抵抗とは、 回転差を利用して発電を行う場合に生じ、 発電を行っている部分 の回転差を減少させる抵抗の事を言う。  In addition, by constantly assisting output during driving, it is possible to prevent drag resistance that occurs during free-running of the regenerative energy storage rotor-3. This drag resistance refers to a resistance that occurs when power is generated using the rotational difference and reduces the rotational difference in the part that is generating power.
また、 制動時の回生 ネノレギ一保存用ロータ一 3の回転方向を前進時の出力 用口一ター 1の回転方向と同方向とすることにより、 制動時の制動力は、 回生 エネルギー保存用ローター 3が回転力を増すときの反作用と、 駆動部の発電に よって生じる出力用ローター 1の回転を減少させる引きずり抵抗とを足したも のとなり、 大きな制動力を得ることが可能となる。 また回生エネルギー保存用 口一ター 3が発電を行っているときの駆動力は、 回生エネルギー保存用ロータ 一 3の発電によって生じる出力用ローター 1の回転を增加させる方向の引きず り揮抗と、 出力用ロータ^" 1と出力用ステーター 2による出力を足したものと なり、 大きな駆動力を得ることが可能となる。  Also, by setting the rotation direction of the regenerative energy storage rotor 13 during braking to the same direction as the output port 1 during forward movement, the braking force during braking is reduced by the regenerative energy storage rotor 3. Thus, a reaction when the rotational force is increased and a drag resistance that reduces the rotation of the output rotor 1 generated by the power generation of the drive unit are added, and a large braking force can be obtained. In addition, the driving force when the regenerative energy storage port 3 is generating power is dragging and dragging in a direction to increase the rotation of the output rotor 1 generated by the power generation of the regenerative energy storage rotor 13. The output from the output rotor 1 "and the output from the output stator 2 are added, and a large driving force can be obtained.
図 1 - Bは出力用ステーター 2を出力用ローター 1と回生エネルギー保存用口 一ター 3で挟み込むように配置し ものである。 図 1 - Aの構成では、 回生エネ ルギー保存用ローター 3を用いた発電を行うと回生エネルギー保存用ローター 3の回転数が減り、 出力用ロータ一 1の回転数が増える。 やがて、 回生エネル ギー保存用ローター 3と出力用ローター 1の回転数の差がなくなってしまう。 従って、 回生エネルギー保存用ローター 3自体は回転しているにもかかわらず 発電が止まってしまうので、 回生エネルギー保存用ローター 3に蓄えられたェ ネルギーを全て利用することは出来ないという難^がある。 Fig. 1-B shows an arrangement in which the output stator 2 is sandwiched between the output rotor 1 and the regenerative energy storage port 3. In the configuration shown in Fig. 1-A, when power is generated using the regenerative energy storage rotor 3, the regenerative energy storage rotor The number of rotations of 3 decreases, and the number of rotations of the output rotor 11 increases. Eventually, the difference between the rotational speeds of the regenerative energy storage rotor 3 and the output rotor 1 will disappear. Therefore, there is a difficulty that all the energy stored in the regenerative energy storage rotor 3 cannot be used because power generation stops even though the regenerative energy storage rotor 3 itself rotates. .
これに対して、図 1 - Bの構成とすると、出力用ステ一ター 2は回転しないので、 回生エネルギー保存用ローター 3の回転が止まるまで発電を行うことが出来、 回生エネルギー保存用ローター 3に蓄えられたエネルギーを全て使用すること が出来るので、 回生 'エネルギー保存用ロ ター 3に蓄えたエネルギーを有効に 使用することが出来る。 On the other hand, in the configuration shown in Fig. 1-B, since the output stator 2 does not rotate, power can be generated until the rotation of the regenerative energy storage rotor 3 stops, and the regenerative energy storage rotor 3 Since all the stored energy can be used, the energy stored in the regenerative energy storage rotor 3 can be used effectively.
図 1 -Cは出力用ローター 1と回生エネルギー保存用ローター 3を横幅方向に平 行に配置し、 少なくとも出力用口一ター 1の半径方向外側、 もしくは内側に出 力用ステ一ター 2を配置したものである。 In Fig. 1-C, the output rotor 1 and the regenerative energy storage rotor 3 are arranged in parallel in the width direction, and the output stator 2 is arranged at least radially outside or inside the output port 1 in the radial direction. It was done.
このような構成とすることにより、 電動機の直径を小さくまとめることが出来 る。 また、 出力用ローター 1と回生エネルギー保存用'ローター 3両方の半径方 向外側、 もしくは内側に出力用ステーター 2を配置すると、 回生エネルギー保 存用ローター 3は出力用ローター 1 出力用ステーター 2のどちらとも対向す ることになるので、 上述した出力補助と回生エネルギーの有効利用のうち少な くともどちらかは実現が可能となる。 With such a configuration, the diameter of the motor can be reduced. If the output stator 2 is placed radially outside or inside both the output rotor 1 and the regenerative energy storage rotor 3, the regenerative energy storage rotor 3 will be either the output rotor 1 or the output stator 2. Therefore, at least one of the above-described output assistance and effective use of regenerative energy can be realized.
図 1 -Dは出力用ローター 1の半径方向外側、 もしくは内側に回生エネルギー保 存用ロ ^ター 3配置レ、 出力用ステーター 2を少なくとも出力用ローター 1の 横幅方向 平行に配置したものである。 Fig. 1-D shows the rotor 3 for regenerative energy storage and the stator 2 for output arranged radially outside or inside the rotor 1 for output, at least in parallel with the rotor 1 in the width direction.
このような構成とすることにより電動機の横幅を小さくまとめることが出来る また、 出力用ステーター 2を出力用ローター 1と回生エネノレギー保存用ロータ 一 3両方の横幅方向に平 #に配置すると、 回生エネルギー保存用ローター 3は 出力用ローター 1と出力用ステーター 2のどちらとも対向することになるので、 上述した出力補助と回生エネルギーの有効利用のうち少なくともどちらかは実 現が可能となる。 By adopting such a configuration, the width of the motor can be reduced to a small value.Also, if the output stator 2 is arranged flat in the width direction of both the output rotor 1 and the regenerative energy storage rotor 1, 3 Since the rotor 3 for output is opposed to both the rotor 1 for output and the stator 2 for output, at least one of the above-described output assist and effective use of regenerative energy can be realized.
回生エネルギー保存用ローター 3の磁力発生源としては回生エネルギー保存用 ロータ一 3の回転数制御を独立して行う点から、 コイル方式が好ましい。 この 場合、 回生エネルギー保存用ローター 3の電力供給はスリップリング 7や整流 子を介したものが好ましい。 As a magnetic force generation source of the regenerative energy storage rotor 3, a coil system is preferable because the rotation speed of the regenerative energy storage rotor 13 is controlled independently. In this case, the power supply to the regenerative energy storage rotor 3 is preferably provided via the slip ring 7 or the commutator.
また、 制御方法としては、 回生エネルギ ^保存用ローター用回転検出器を電動 機に備え付け、 回転検出器からの信号を参考にして電力を供給する制御器を使 用した方法が効率の面から考えても好ましい。 As for the control method, a method using a controller that provides a regenerative energy storage rotation detector for the rotor to the motor and supplies power by referring to the signal from the rotation detector is considered from the viewpoint of efficiency. Is also preferred.
一方、 出力用ローター 1と出力用ステーター 2の磁力発生源としてはマグネ ット方式と強磁性体方式とコイル方式が考えられる。 出力用ローター 1と出力 用ステーター 2の磁力発生源の組み合わせは、 On the other hand, magnetic sources for the output rotor 1 and the output stator 2 A cut method, a ferromagnetic method, and a coil method can be considered. The combination of the magnetic source of the output rotor 1 and the output stator 2
• 出力用ローター 1にコィノレを、 出力用ステーター 2にマグネットもしく は強磁性体を使用した組み合わせ。  • A combination using a coil for output rotor 1 and a magnet or ferromagnetic material for output stator 2.
· 出力用ローター 1にマグネットもしくは強磁 1"生体を、 出力用ステータ一 にコイルを使用した組み合わせ。  · A combination using a magnet or strong magnetic 1 "living body for the output rotor 1 and a coil for the output stator.
• 出力用ロータ 1にコイルを、 出力用ステーター 2にコイル使用した組 み合わせ。  • Combination using coils for output rotor 1 and coils for output stator 2.
が考えられる。 Can be considered.
なお、 出力用ローター 1と出力用ステ一ター 2の碎カ発生源の組み合わせを 出力用ローター 1にコイルを、 出力用ステーター 2にマグネットもしくは強磁 性体を使用した組み合わせとすることにより、 直流直巻電動機、 もしくは直流 電動機として構成できる。 この場合出力用ロータ一 1の電力入出力手段と して整流子を備え付けることが好ましい。  In addition, the combination of the source of crushing of the output rotor 1 and the output stator 2 is made by combining the output rotor 1 with a coil and the output stator 2 with a magnet or a strong magnetic material. It can be configured as a series-wound motor or a DC motor. In this case, it is preferable to provide a commutator as power input / output means of the output rotor 11.
また、 出力用ローター 1にマグネットもしくは強磁生体を、 出力用ステーター 2にコィルを使用した組み合わせとすることにより、 DCブラシレス電動機とし て構成できる。 この場合出力用ローター 1の磁極位置を検出する磁極位置検出 器を備え付ける必要がある。 A DC brushless motor can be configured by combining an output rotor 1 with a magnet or a strong magnetic body and an output stator 2 with a coil. In this case, it is necessary to provide a magnetic pole position detector for detecting the magnetic pole position of the output rotor 1.
また、 出力用口 ター 1にコイルを、 出力用ステーター 2にコイル使用した組 み合わせとすることにより交流同期電動機、 交流誘導電動機として構成できる。 この場合、 フリーラン時に引きずり抵抗を発生しないので、 駆動部で効率のよ い出力が、 蓄電部では効率のよいエネルギ 保存が行える P Further, by using a combination of a coil for the output port 1 and a coil for the output stator 2, it can be configured as an AC synchronous motor or an AC induction motor. In this case, because it does not generate a drag resistance at the time of free-run, good has output of efficiency in the drive unit, can be performed better energy storage efficiency in the power storage unit P
ただし、 出力用ローター 1と回生エネ/レギー保存用ローター 3を別々に制御 する必要があるので、 回生エネルギー保存用ローター 3と対向している磁力発 生源はマグネットもしくは強磁性体であることが好ましい。  However, since it is necessary to control the output rotor 1 and the regenerative energy / regergy storage rotor 3 separately, it is preferable that the magnetic force generator facing the regenerative energy storage rotor 3 be a magnet or a ferromagnetic material. .
図 3は電動機を DCブラシレスモーターとして構成をした場合における電動機 内部の構成を示した断面図であり、 出力用ローター 1を出力用ステーター 2と 回生エネルギー保存用ローター 3で挟み込むように配置している。  Fig. 3 is a cross-sectional view showing the internal structure of the motor when the motor is configured as a DC brushless motor.The output rotor 1 is arranged so as to be sandwiched between the output stator 2 and the regenerative energy storage rotor 3. .
出力用ローター 1にマグネットを、 出力用ステ一ター 2にコイルを、 出力用ス テーター 2の電力入出力装置として電源ケーブル 6を、 回生エネルギー保存用 一ター 3にコイルを、 回生エネ ギー保存用ローター 3の電力入出力装置と してスリップリング 7をそれぞれ配設してある。 出力用ステーター 2と回生ェ ネルギー保存用ローター 3は軸受けによつて支持されており、 回転可能に構成 されている。 なお、 それぞれの配設位置と配設方法及び出力用ローター 1と出 力用ステーター 2と回生エネルギー保存用ローター 3の配置はこれに限定され るものではない。また、電動機を DCブラシレスモーターとして構成をした場合 電動機内に出力用ローター 1の磁極位置を検出する磁極位置検出器及び回生ェ ネルギー保存用ローター 3の回転を検出する回生エネルギー保存用ローター用 回転検出器を え付ける必要があるが、 図 3では図示していない。 Magnet in output rotor 1, coil in output stator 2, power cable 6 as power input / output device in output stator 2, coil for storage of regenerative energy, coil for storage of regenerative energy, for storage of regenerative energy Slip rings 7 are provided as power input / output devices for rotor 3, respectively. The output stator 2 and the regenerative energy storage rotor 3 are supported by bearings and are configured to be rotatable. In addition, the respective arrangement positions and arrangement methods, and the arrangement of the output rotor 1, the output stator 2, and the regenerative energy storage rotor 3 are not limited thereto. When the motor is configured as a DC brushless motor It is necessary to install a magnetic pole position detector that detects the magnetic pole position of the output rotor 1 and a rotation detector for the regenerative energy storage rotor that detects the rotation of the regenerative energy storage rotor 3 in the motor. Not shown.
次に図 2を参照して、 制動時、 駆動時、 停止時における、 電動機内の出力用 ローター 1、 回生 ネルギー保存用ローター 3の運動と電気の流れについて説 明を行う。  Next, with reference to Fig. 2, the movement and the flow of electricity of the output rotor 1 and the regenerative energy storage rotor 3 in the motor during braking, driving, and stopping will be described.
制動時、 出力用ローター 1と出力用ステーター 2からなる駆動部は発電機と して働き、 車体の持つ運動エネルギーを電力へと変換する。 発電によって生じ た電力はィンバーターや PWMなどの制御器 4を介して ϋί生エネルギー保存用口 一ター 3へ送られる。 回生エネルギー保存用ローター 3は発電によって生じた 電力を使用して磁力を発^させると共に、 出力用ローター 1が発生する磁力を 利用して回生エネルギー保存用ローター 3の回転数を増加させる。 このように して、 制動前に車両が持っていた運動エネルギーは電動機内に備えられた回生 エネルギー保存用ローター 3の回転という形で蓄えられる。 （図 2 - Α)  During braking, the drive unit consisting of the output rotor 1 and the output stator 2 acts as a generator, converting the kinetic energy of the vehicle body into electric power. The power generated by the power generation is sent to the renewable energy storage port 3 via a controller 4 such as an inverter or PWM. The regenerative energy storage rotor 3 generates magnetic force using the power generated by the power generation, and increases the number of rotations of the regenerative energy storage rotor 3 using the magnetic force generated by the output rotor 1. In this way, the kinetic energy of the vehicle before braking is stored in the form of rotation of the regenerative energy storage rotor 3 provided in the motor. (Fig. 2-Α)
駆動時において、 回生エネルギー保存用ローター 3とこれに対向する出力用 ローター 1との間に回転数の^ ^あり、 回生エネルギー保存用ローター 3の回 転力を利用して有効な発電が行える時は、 回生エネルギー保存用ローター 3を 用いる事により蓄電部で発電を行う。 発電によって生じた電力は制御器 4を介 して駆動部に送られ、 出力用ローター 1と出力用ステーター 3は蓄電部からの 電力を用いて出力を行う。 （図 2 - Β)  When driving, when the rotation speed is ^ ^ between the regenerative energy storage rotor 3 and the output rotor 1 facing it, effective power generation can be performed using the rotating force of the regenerative energy storage rotor 3 Uses the regenerative energy storage rotor 3 to generate power in the power storage unit. The power generated by the power generation is sent to the drive unit via the controller 4, and the output rotor 1 and the output stator 3 output using the power from the power storage unit. (Fig. 2-Β)
駆動時において、 回生エネルギー保存用ローター 3とこれに対向する出力用 ローター 1との間に回転数の差がない時や、 回生エネルギー保存用ローター 3 による発電が出力への抵抗となる時は、 蓄電部における発電は行わない。 駆動 部へは、 電力供給装置 5からの電力が制御器 4を介して送られ、 出力用ロータ —1と出力用ステーター 2は電力供給装置 5からの電力を用いて出力を行う。 (図 2 - C)  During operation, when there is no difference in the number of revolutions between the regenerative energy storage rotor 3 and the opposing output rotor 1, or when the power generated by the regenerative energy storage rotor 3 generates resistance to the output, The power storage unit does not generate power. The power from the power supply device 5 is sent to the drive unit via the controller 4, and the output rotor 1 and the output stator 2 output using the power from the power supply device 5. (Figure 2-C)
回生エネルギ一保存用ロータ一 3と出力用ローター 1が対向しているので、 駆動時に大きな出力が必要となった時、 回生エネルギー保存用ローター 3に電 力供給装置 5からの霉カを与え、 出力用ローター 1が駆動時と同方向に回転す るような磁力を発生させることにより、出力補助を行うことが出来る。 (図 2 - D) 停止時において電力を必要とする箇所が生じた際、 回生エネルギー保存用口 一ター 3の回転エネルギーを角いて、 蓄電部において発電を行い、 制御器 4を 介して電力を必要としている筒所へ、 電力の供給を行う。 （図 2 - Ε)  Since the regenerative energy storage rotor 1 and the output rotor 1 face each other, when a large output is required during driving, the power from the power supply device 5 is given to the regenerative energy storage rotor 3, By generating a magnetic force that causes the output rotor 1 to rotate in the same direction as when driving, output assistance can be performed. (Fig. 2-D) When a place that requires power at the time of stoppage occurs, the rotation energy of the regenerative energy storage port 3 is turned to generate electricity in the power storage unit, and the power is supplied via the controller 4. Supply electricity to the required cylinders. (Fig. 2-Ε)
図 4は、 電動機内に前記回生エネルギー保存用ローター 3の回転を抑止し、 ま た回転の抑止を連続的に解除可能なクラッチ 9を設けた回生エネルギー保存電 動機の断面図を示している。 Fig. 4 shows a regenerative energy storage device in which the rotation of the regenerative energy storage rotor 3 is suppressed in the motor and a clutch 9 is provided that can continuously release the rotation suppression. FIG. 4 shows a cross-sectional view of the motive.
回生エネルギー保存用ローター 3と出力用ローター 1が対向してレ、る場合、 駆動時に回生エネルギー保存用ローター 3に電力供給装置 5からの電力を与え、 出力用ローター 1が駆動時と同方向に回転するような磁力を発生させることに より、 出力捕助を行うことが出来る。 （図 2 - D)しかし、 回生エネルギー保存用 ローター 3は出力用ローターを回転させる反作用により、 出力用ローター 1と 逆方向に回転を始める。 やがて、 回生エネルギー保存用ローター 3と出力用口 一ター：！との回転数の差が回生エネルギー保存用ローター 3の限界回転数に達 したところで、 出力捕助が |¾来なくなる。 よって、 出力用ねータ一 1の回転数 が高い時には出力補助が出来ない場合も出てくる。  When the regenerative energy storage rotor 3 and the output rotor 1 face each other, power is supplied from the power supply device 5 to the regenerative energy storage rotor 3 during driving, and the output rotor 1 is driven in the same direction as when driving. Output can be assisted by generating a rotating magnetic force. (Fig. 2-D) However, the rotor 3 for regenerative energy starts rotating in the opposite direction to the rotor 1 for output due to the reaction of rotating the rotor for output. Eventually, the regenerative energy storage rotor 3 and the output port When the difference between the rotation speed and the rotation speed reaches the limit rotation speed of the regenerative energy storage rotor 3, || Therefore, when the rotation speed of the output rotor 11 is high, output assistance may not be performed in some cases.
し力 し、 出力用ステーター 2と回生エネルギー保存用ローター 3との間にク ラッチ 9設けることにより、 回生エネルギー保存用ローター 3の回転が止まつ た時にクラッチ 9をつなぐことにより、 出力補助時の回生エネルギー保存用口 一ター 3の逆回転を防ぐことが出来る。 これにより、 回生エネルギー保存用口 一ター 3と出力用ローター 1との回転差を少なくし、 出力用ローター 1の回転 数が高い場合でも無理なく出力補助を行うことが出来るようになる。  By providing a clutch 9 between the output stator 2 and the regenerative energy storage rotor 3, the clutch 9 is connected when the rotation of the regenerative energy storage rotor 3 stops, so that the output assist Regenerative energy storage port Prevents reverse rotation of 3 As a result, the rotation difference between the regenerative energy storage port 3 and the output rotor 1 can be reduced, and the output can be easily assisted even when the output rotor 1 has a high rotation speed.
なお、 図 4では出力用ステーター 2と回生エネ^^ギー保存用ローター 3との 間にクラッチ 9を設けた構成となっているが、 クラッチ 9の位置はこれに限定 されるものではない。 また図 4では電動機を DCブラシレスモータ一として構成 しているため、 出力用ローター 1を出力用ステーター 2と回生エネノレギー保存 用口 ター 3で挟み込むよ に配置し、 出力用ローター 1にマグネットを、 出 力用ステーター 2にコイルを、 出力用ステーター 2の電力入出力装置として電 源ケーブル 6を、 回生エネル 一保存用ローター 3に イルを、 回生エネルギ 一保存用ローター 3の電力入出力装置としてスリップリング 7をそれぞれ配設 してある。 しかし、 それぞれの配設位置と配設方法及び出力用ローター 1と出 力用ステーター 2と回生エネルギー保存用ローター 3の配置はこれに限定され るものではない。  In FIG. 4, a clutch 9 is provided between the output stator 2 and the regenerative energy storage rotor 3, but the position of the clutch 9 is not limited to this. Also, in Fig. 4, the motor is configured as a DC brushless motor, so the output rotor 1 is arranged so as to be sandwiched between the output stator 2 and the regenerative energy storage port 3, and a magnet is output to the output rotor 1. Coil for power stator 2, power cable 6 as power input / output device for output stator 2, yl for regenerative energy / storage rotor 3, slip ring as power input / output device for regenerative energy / storage rotor 3 7 are provided respectively. However, the respective arrangement positions and arrangement methods, and the arrangement of the output rotor 1, the output stator 2, and the regenerative energy storage rotor 3 are not limited thereto.
図 5は、 前記回生エネルギー保存用ローター 3に前記回生エネルギー保存用 ローター 3によって回転きせられるフライホイール 1 0を備え付けた回生エネ ルギー保存電動機の断面図を示している。  FIG. 5 is a cross-sectional view of a regenerative energy storage motor in which the regenerative energy storage rotor 3 is provided with a flywheel 10 that can be rotated by the regenerative energy storage rotor 3.
回転体の持つエネルギーは回転体の質量に比例するという性質を持つので、 ェ ネルギー保存用ローター 3にフライホイール 1 0を備え付けることによって、 電動機内に蓄えることの出来るエネルギーの量をふやすことが出来、 高速走行 時や車体重量の大きい車両に対しても有効に車体の つエネルギーを蓄えると とが出来る。 Since the energy of the rotating body is proportional to the mass of the rotating body, it is possible to increase the amount of energy that can be stored in the motor by installing the flywheel 10 on the energy storage rotor 3. In addition, even when driving at high speeds or for vehicles with heavy body weight, the energy of the body can be effectively stored.
フライホイール 1 0の材質はコストを考えるのであれば安価な鉄を、 耐久性 を考えるのであればステンレスを、 フライホイール 1 0を高速回転させるので あれば、 FRPやアルミニウムを使用するのが好ましレ、。 Flywheel 10 should be made of inexpensive iron if cost is considered. If you want to rotate the flywheel 10 at high speed, it is preferable to use FRP or aluminum.
なお、 図 5では前記回生エネルギー保存用ローター 3の半径方向外側にフラ ィホイール 1 0を備え付けたものであるが、 フライホイール 1.0の位置はこれ に限定されるものではない。 また図 5では電動機を DCブラシレスモーターとし て構成しているため、 出力用ローター 1を出力用ステーター 2と回生エネルギ 一保存用ローター 3で挟み込むように配置し、 出力用ローター 1にマグネット を、 出力用ステーター 2にコイルを、 出力用ステーター 2の電力入出力装置と して電源ケープル 6を、 回生エネルギー保存用ローター 3にコイルを、 回生ェ ネルギ一保存用ローター 3の電力入出力装置としてスリツプリング 7をそれぞ れ配設してある。 しかし、 それぞれの配設位置と酡設方法及び出力用ローター 1と出力用ステーター 2と回生エネルギー保存用ローター 3の配置はこれに限 定されるものではない。  In FIG. 5, the flywheel 10 is provided on the radially outer side of the regenerative energy storage rotor 3, but the position of the flywheel 1.0 is not limited to this. In Fig. 5, since the motor is configured as a DC brushless motor, the output rotor 1 is arranged so as to be sandwiched between the output stator 2 and the rotor 3 for storing regenerative energy, and a magnet is output to the output rotor 1. Coil as a power input / output device for the output stator 2, a coil for the regenerative energy storage rotor 3, and a power input / output device for the regenerative energy storage rotor 3. 7 are provided respectively. However, the respective arrangement positions and installation methods, and the arrangement of the output rotor 1, the output stator 2, and the regenerative energy storage rotor 3 are not limited thereto.
図 6は、 前記フライホイール 1 0と前記回生エネルギー保存用ローター 3との間 に変速機構 1 1を設けた回生エネルギー保存電動機の断面図を示している。 こ のようにすることによって、 前記フライホイール 1 0の回転数を高くすること が出来る。 回転体の持つエネルギーは回転体の回転数の二乗に比例するという 性質を持つので、 電動機内に蓄えることの出来るエネルギーの量をふやすこと が出来、 高速走行時や車体重量の大きい車両に対しても有効に車体の持つエネ ルギーを蓄えることが出来る。 FIG. 6 is a sectional view of a regenerative energy storage motor in which a transmission mechanism 11 is provided between the flywheel 10 and the regenerative energy storage rotor 3. By doing so, the rotation speed of the flywheel 10 can be increased. Since the energy of the rotating body is proportional to the square of the number of revolutions of the rotating body, the amount of energy that can be stored in the motor can be increased. Can also effectively store the energy of the vehicle.
なお、 図 6では電動機を DCブラシレスモーターとして構成しているため、 出力 用ローター 1を出力用ステ一ター 2と回生エネルギー保存用ローター 3で挟み 込むように配置し、 出力用ローター 1にマグネットを、 出力用ステーター 2に コイルを、 出力用ステーター 2の電力入出力装置として電源ケーブル 6を、 回 生エネルギー保存用ローター 3にコイルを、 回生エネルギー保存用ローター 3 の電力入出力装置としてスリップリング 7をそれぞれ配設してある。 しかし、 それぞれの配設位置と配設方法及び出力用ローター 1と出力用ステーター 2と 回生エネルギー保存用ローター 3の配置はこれに限定されるものではなレ、9 また、 前記変速機構 1 1はギアもしくは CVTが考えられる。 ギアを用いた場合は 構造が簡単となるので、 高い信頼性、 耐久性を安価で提供できる。 また CVTを用 いた場合、 フライホイール 1 0と回生エネルギー保存用ローター 3の回転比を 自由に変更できるため、 フライホイ一 Λ^ Ι 0の回転数が変化しても、 回生エネ ルギー保存用ローター 3を最適な回転数に保つことが出来るので、 回生エネル ギー保存用ローター 3に蓄えたエネルギーを有効に利用できるようになる。 産業上の利用可能性 以上のように、 電動機内に追加された回生エネルギー保存用ローターの回転 によって回生エネルギーを貯蓄 ·放出できるようにしたので、 本発明を使用す ることにより、 回生ブレーキを使用した制動時に発生する大容量の電力を効率 よく回収できるようになり、 加減速を頻繁に行うと考えられる車両に対しても エネルギーの有効活用が出来る。 In Fig. 6, the motor is configured as a DC brushless motor.Therefore, the output rotor 1 is arranged so as to be sandwiched between the output steer 2 and the regenerative energy storage rotor 3, and a magnet is attached to the output rotor 1. , Coil for output stator 2, power cable 6 as power input / output device for output stator 2, coil for regenerative energy storage rotor 3, slip ring 7 as power input / output device for regenerative energy storage rotor 3 Are arranged respectively. However, each of the arrangement positions and method of disposing and the output rotor 1 and the output stator 2 and the regenerative energy storage arrangement of the rotor 3 is such to be limited thereto les, 9 In addition, the transmission mechanism 1 1 Gears or CVTs are possible. When gears are used, the structure is simplified, and high reliability and durability can be provided at low cost. In addition, when the CVT is used, the rotation ratio between the flywheel 10 and the regenerative energy storage rotor 3 can be freely changed, so that the regenerative energy storage rotor 3 can be used even if the rotational speed of the flywheel 1 changes. Can be maintained at an optimum rotational speed, so that the energy stored in the regenerative energy storage rotor 3 can be used effectively. Industrial applicability As described above, since the regenerative energy can be stored and released by the rotation of the regenerative energy storage rotor added to the motor, by using the present invention, the large amount of energy generated during braking using the regenerative brake can be obtained. The capacity of power can be recovered efficiently, and energy can be effectively used for vehicles that are expected to frequently accelerate and decelerate.
また、 回生エネルギーを保存用ロータ一は電動機内に必ず存在している出力 用ステーターもしくは出力用ローターの発生する磁力を利用して回転させるの で、 回生 ネルギーの貯蓄 ·放出を行う装置を別に設置する場合と ヒベて、 回 生エネルギーの貯蓄 ·放出をより小さな装置で実現可能となる。  Also, since the rotor for storing regenerative energy is rotated by using the magnetic force generated by the output stator or output rotor that is always present in the motor, a separate device for storing and releasing regenerative energy is installed. In this case, storage and release of regenerative energy can be realized with a smaller device.

Claims

請求の範囲 The scope of the claims
回生エネルギー保存電動機であって、 電力を与えられることによって出力用 ステーターもしくは出力用ローターの少なくともどちらかが前記出力用口 一ターを回転させる磁力を発生させ、 前記出力用ローターを回転させること により出力を行う、 前記出力用ローターと前記出力用ステーター及び、 電力 を与えられることにより、 磁力を発生させ、 前記出力用ローターもしくは前 記出力用ステータ,一の少なくともどちらか一方の発生する磁力を使用して 回転力を生み出す回生エネルギー保存用ローターと、外部から入力される電 力を受け入れるとともに、 外部へ電力を出力可能な電力出入力-手殺を電動機 内部に有し、 且つ前記出力用ローターと前記出力用ステーターが ¾向し、 前 記回生エネルギー保存角ローターは前記出力用ローターと前記出力用ステ 一ターの少なくともどちらか一方と対向している事を特徴とする回生エネ ルギー保存電動機  A regenerative energy storage motor, wherein at least one of an output stator and an output rotor generates a magnetic force for rotating the output port by being supplied with electric power, and an output is generated by rotating the output rotor. A magnetic force is generated by being supplied with the output rotor, the output stator, and electric power, and the magnetic force generated by at least one of the output rotor or the output stator is used. A regenerative energy storage rotor for generating rotational force, and a power input / output-hand killing capable of receiving externally input power and outputting power to the outside, inside the motor, and the output rotor and the The output stator is turned upside down, and the regenerative energy storage angle rotor is Regenerative energy saving electric motor, characterized in that are least either facing the output stearyl one coater and terpolymers
2. 電動機内に前記回生エネルギー保存用ローターの回転を抑止し、 また回転の 抑止を連続的に解除可能なクラツチを設けた事を特徴とする請求の範囲第 1項記載の回生エネルギー保存電動機  2. The regenerative energy storage motor according to claim 1, wherein a clutch that suppresses rotation of the regenerative energy storage rotor and that can continuously release the rotation suppression is provided in the motor.
3. 前記回生エネルギー保存用ローターに前記回生エネノレギー保存用ローター によって回転させられるフライホイールを備え付けた事を特徽とする請求 の範囲第 1項乃至第 2項記載の回生エネルギー保存電動機  3. The regenerative energy storage motor according to claim 1 or 2, wherein the regenerative energy storage rotor is provided with a flywheel that is rotated by the regenerative energy storage rotor.
4. 前記フライホイ一ルと前記回生エネルギー保存用ローターとの間に変速機 構を設けた事を特徴とする請求の範囲第 1項乃至第 3項記載の回生エネル ギー保存電動機  4. A regenerative energy storage motor according to any one of claims 1 to 3, wherein a transmission mechanism is provided between the flywheel and the regenerative energy storage rotor.
5. 前記変速機構がギアもしくは CVTである事を特徴とする請求の範囲第 1項乃 至第 4項記載の回生エネノレギー保存電動機  5. The regenerative energy storage motor according to claim 1, wherein the transmission mechanism is a gear or a CVT.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103827447A (en) * 2011-09-28 2014-05-28 三菱重工压缩机有限公司 Steam turbine

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0725474A1 (en) * 1995-01-31 1996-08-07 Nippondenso Co., Ltd. System and method for driving electric vehicle
JPH10248205A (en) * 1997-03-05 1998-09-14 Denso Corp Driving device for vehicle
JP2003020970A (en) * 2001-07-10 2003-01-24 Takayuki Miyao Flywheel energy storably driving device and method for regenerative braking of the device
JP2003274620A (en) * 2002-03-15 2003-09-26 Takahiro Morimoto Regenerative energy conserving motor

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0725474A1 (en) * 1995-01-31 1996-08-07 Nippondenso Co., Ltd. System and method for driving electric vehicle
JPH10248205A (en) * 1997-03-05 1998-09-14 Denso Corp Driving device for vehicle
JP2003020970A (en) * 2001-07-10 2003-01-24 Takayuki Miyao Flywheel energy storably driving device and method for regenerative braking of the device
JP2003274620A (en) * 2002-03-15 2003-09-26 Takahiro Morimoto Regenerative energy conserving motor

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103827447A (en) * 2011-09-28 2014-05-28 三菱重工压缩机有限公司 Steam turbine
EP2765276A4 (en) * 2011-09-28 2015-09-30 Mitsubishi Heavy Ind Compressor Corp Steam turbine
US9638054B2 (en) 2011-09-28 2017-05-02 Mitsubishi Heavy Industries Compressor Corporation Steam turbine

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