JPH10285835A - フライホイール電源装置 - Google Patents
フライホイール電源装置Info
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- JPH10285835A JPH10285835A JP9098280A JP9828097A JPH10285835A JP H10285835 A JPH10285835 A JP H10285835A JP 9098280 A JP9098280 A JP 9098280A JP 9828097 A JP9828097 A JP 9828097A JP H10285835 A JPH10285835 A JP H10285835A
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- 238000009434 installation Methods 0.000 abstract description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical group [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- WYROLENTHWJFLR-ACLDMZEESA-N queuine Chemical compound C1=2C(=O)NC(N)=NC=2NC=C1CN[C@H]1C=C[C@H](O)[C@@H]1O WYROLENTHWJFLR-ACLDMZEESA-N 0.000 description 2
- 230000002542 deteriorative effect Effects 0.000 description 1
- 239000010687 lubricating oil Substances 0.000 description 1
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- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
- H02K7/08—Structural association with bearings
- H02K7/086—Structural association with bearings radially supporting the rotor around a fixed spindle; radially supporting the rotor directly
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C23/00—Bearings for exclusively rotary movement adjustable for aligning or positioning
- F16C23/02—Sliding-contact bearings
- F16C23/04—Sliding-contact bearings self-adjusting
- F16C23/043—Sliding-contact bearings self-adjusting with spherical surfaces, e.g. spherical plain bearings
- F16C23/048—Sliding-contact bearings self-adjusting with spherical surfaces, e.g. spherical plain bearings for axial load mainly
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
- H02K7/02—Additional mass for increasing inertia, e.g. flywheels
- H02K7/025—Additional mass for increasing inertia, e.g. flywheels for power storage
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- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/16—Mechanical energy storage, e.g. flywheels or pressurised fluids
Landscapes
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- Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ケーシングに設けた軸受にフライホイールの
回転軸を支承させ、ケーシング内でフライホイールを回
転させることにより電気エネルギーを運動エネルギーに
変換し、必要時にその運動エネルギーを電気エネルギー
に再変換するようにした電源装置がある。従来装置のな
かに、回転軸下端の回転支点とフライホイールの重心と
を一致させ、もってフライホイールの歳差運動を防止す
るようにしたものがあるが、停止状態にあるフライホイ
ールを大きな電圧で立上げようとする特定の条件下にお
いて、未だ歳差運動が起こり得る。 【解決手段】 フライホイール３を回転させるときその
フライホイール３に作用する磁気吸引力の合力作用線
Ｘ，Ｙ上に、回転軸１０下端の回転支点と、フライホイ
ール３の重心Ｇとを設けるようにした。
回転軸を支承させ、ケーシング内でフライホイールを回
転させることにより電気エネルギーを運動エネルギーに
変換し、必要時にその運動エネルギーを電気エネルギー
に再変換するようにした電源装置がある。従来装置のな
かに、回転軸下端の回転支点とフライホイールの重心と
を一致させ、もってフライホイールの歳差運動を防止す
るようにしたものがあるが、停止状態にあるフライホイ
ールを大きな電圧で立上げようとする特定の条件下にお
いて、未だ歳差運動が起こり得る。 【解決手段】 フライホイール３を回転させるときその
フライホイール３に作用する磁気吸引力の合力作用線
Ｘ，Ｙ上に、回転軸１０下端の回転支点と、フライホイ
ール３の重心Ｇとを設けるようにした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、フライホイールを
高速回転させて運動エネルギーを蓄え、停電など必要時
にフライホイールの運動エネルギーを電気エネルギーに
再変換するようにしたフライホイール電源装置に関す
る。
高速回転させて運動エネルギーを蓄え、停電など必要時
にフライホイールの運動エネルギーを電気エネルギーに
再変換するようにしたフライホイール電源装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】本出願人は、設置する際の厳密な水平出
し作業が不要で、しかも、横揺れに強いフライホイール
電源装置Ａを先に特許出願している（特開平７−３２２
５３３号）。このフライホイール電源装置Ａ（以下従来
装置Ａという。）を図２により説明する。
し作業が不要で、しかも、横揺れに強いフライホイール
電源装置Ａを先に特許出願している（特開平７−３２２
５３３号）。このフライホイール電源装置Ａ（以下従来
装置Ａという。）を図２により説明する。
【０００３】フライホイールＢは、ほぼ逆さ碗状形態で
ある本体部Ｃと、その本体部Ｃの中心に設けた回転軸Ｄ
とを有し、回転軸Ｄの下端をケーシングＥに設けたピボ
ット軸受Ｆに回転自在に嵌め合わせ、かつ、フライホイ
ールＢの中心頂部をケーシングＥに設けた軸受Ｈに回転
自在に嵌め合わせてなる。軸受ＨはケーシングＥ側の短
軸ＩにフライホイールＢの円形凹部Ｊを嵌めた構造であ
り、その短軸Ｉ（正確にはボールベアリングＩｘ）と円
形凹部Ｊの間に僅かな隙間がある。
ある本体部Ｃと、その本体部Ｃの中心に設けた回転軸Ｄ
とを有し、回転軸Ｄの下端をケーシングＥに設けたピボ
ット軸受Ｆに回転自在に嵌め合わせ、かつ、フライホイ
ールＢの中心頂部をケーシングＥに設けた軸受Ｈに回転
自在に嵌め合わせてなる。軸受ＨはケーシングＥ側の短
軸ＩにフライホイールＢの円形凹部Ｊを嵌めた構造であ
り、その短軸Ｉ（正確にはボールベアリングＩｘ）と円
形凹部Ｊの間に僅かな隙間がある。
【０００４】フライホイールＢには、本体部Ｃの内周面
に鉄心Ｋ（コア）をエンドリングＬ，Ｌで挟んだ構造の
回転子Ｍが取り付けられている。一方、ケーシングＥの
底壁Ｎには、前記フライホイールＢの回転子Ｍと対向す
るように固定子Ｐが設けられている。この固定子Ｐは、
底壁Ｎから突設した固定的な基台部Ｑと、その基台部Ｑ
の回りに設けた鉄心Ｒ（コア）及びコイルＳの組み合わ
せである。
に鉄心Ｋ（コア）をエンドリングＬ，Ｌで挟んだ構造の
回転子Ｍが取り付けられている。一方、ケーシングＥの
底壁Ｎには、前記フライホイールＢの回転子Ｍと対向す
るように固定子Ｐが設けられている。この固定子Ｐは、
底壁Ｎから突設した固定的な基台部Ｑと、その基台部Ｑ
の回りに設けた鉄心Ｒ（コア）及びコイルＳの組み合わ
せである。
【０００５】上記従来装置Ａは、外部電源より固定子Ｐ
のコイルＳに電圧を印加すると、電動機と同じ原理によ
り磁気の作用で回転力が発生し、フライホイールＢが回
転する。そして、フライホイールＢを高速回転させるこ
とにより、電気エネルギーを運動エネルギーに変換して
蓄える。なお、フライホイールＢが回転しているときは
ピボット軸受Ｆの一点を支えとして独楽のように回転
し、円形凹部Ｊと短軸Ｉは無接触になる。そのためフラ
イホイールＢの機械損失は非常に小さい。次ぎに、停電
などでコイルＳへの電力供給が途絶えると、発電機と同
じ原理によりフライホイールＢの運動エネルギーが電気
エネルギーに再変換されて外部の負荷に供給される。
のコイルＳに電圧を印加すると、電動機と同じ原理によ
り磁気の作用で回転力が発生し、フライホイールＢが回
転する。そして、フライホイールＢを高速回転させるこ
とにより、電気エネルギーを運動エネルギーに変換して
蓄える。なお、フライホイールＢが回転しているときは
ピボット軸受Ｆの一点を支えとして独楽のように回転
し、円形凹部Ｊと短軸Ｉは無接触になる。そのためフラ
イホイールＢの機械損失は非常に小さい。次ぎに、停電
などでコイルＳへの電力供給が途絶えると、発電機と同
じ原理によりフライホイールＢの運動エネルギーが電気
エネルギーに再変換されて外部の負荷に供給される。
【０００６】しかして、上記従来装置Ａは、回転軸Ｄ下
端の回転支点とフライホイールＢの重心Ｇとを一致させ
るようになし、もって、フライホイールＢの歳差運動
（独楽の原理で回転軸Ｄ下端の回転中心を中心として回
転軸Ｄの上端が弧を描きながら振れる運動）を防止する
ようにしたものである。ちなみに、フライホイールＢに
歳差運動が発生すると、フライホイールＢの円形凹部Ｊ
と短軸ＩのボールベアリングＩｘが接触し、機械損失が
増大するから効率が悪化し、また、寿命が短くなったり
運転時に騒音が発生するなど、フライホイール電源装置
の性能を著しく低下させる。
端の回転支点とフライホイールＢの重心Ｇとを一致させ
るようになし、もって、フライホイールＢの歳差運動
（独楽の原理で回転軸Ｄ下端の回転中心を中心として回
転軸Ｄの上端が弧を描きながら振れる運動）を防止する
ようにしたものである。ちなみに、フライホイールＢに
歳差運動が発生すると、フライホイールＢの円形凹部Ｊ
と短軸ＩのボールベアリングＩｘが接触し、機械損失が
増大するから効率が悪化し、また、寿命が短くなったり
運転時に騒音が発生するなど、フライホイール電源装置
の性能を著しく低下させる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上記従来装置Ａは、フ
ライホイールＢが高速回転している状態で安定し、傾い
た場所に設置したり横揺れしたりしても歳差運動を起こ
すことがなく、フライホイールの歳差運動に起因する問
題点がほぼ解消されている。しかしながら、停止状態に
あるフライホイールＢを大きな電圧で立ち上げようとす
る特定の条件下において、フライホイールＢに歳差運動
が発生し、回転軸Ｄが傾いたまま（円形凹部Ｊと短軸Ｉ
のボールベアリングＩｘが接触したまま）元に戻らない
おそれのあることが新たに判明した。なお、前記従来装
置Ａにおいても、電圧を絞りながらフライホイールＢの
回転数を徐々に上げていく制御を行えば上記のような問
題は生じない。
ライホイールＢが高速回転している状態で安定し、傾い
た場所に設置したり横揺れしたりしても歳差運動を起こ
すことがなく、フライホイールの歳差運動に起因する問
題点がほぼ解消されている。しかしながら、停止状態に
あるフライホイールＢを大きな電圧で立ち上げようとす
る特定の条件下において、フライホイールＢに歳差運動
が発生し、回転軸Ｄが傾いたまま（円形凹部Ｊと短軸Ｉ
のボールベアリングＩｘが接触したまま）元に戻らない
おそれのあることが新たに判明した。なお、前記従来装
置Ａにおいても、電圧を絞りながらフライホイールＢの
回転数を徐々に上げていく制御を行えば上記のような問
題は生じない。
【０００８】上記の原因を究明すべく従来装置Ａを分析
したところ、図２に示すように、フライホイールＢ側の
回転子Ｍの鉄心Ｋの中心線Ｘ、または、ケーシングＥ側
の固定子Ｐの鉄心Ｒの中心線Ｙ（この中心線Ｙと前記中
心線Ｘは通常一本に重なる。）と、回転軸Ｄ下端の回転
支点との間にずれＺがあり、そのずれＺによって、前記
特定条件下において回転支点を中心としてフライホイー
ルＢを傾ける向きの力が作用することが判った。
したところ、図２に示すように、フライホイールＢ側の
回転子Ｍの鉄心Ｋの中心線Ｘ、または、ケーシングＥ側
の固定子Ｐの鉄心Ｒの中心線Ｙ（この中心線Ｙと前記中
心線Ｘは通常一本に重なる。）と、回転軸Ｄ下端の回転
支点との間にずれＺがあり、そのずれＺによって、前記
特定条件下において回転支点を中心としてフライホイー
ルＢを傾ける向きの力が作用することが判った。
【０００９】すなわち、フライホイールＢを回転させる
際には鉄心Ｋ，Ｒに磁気吸引力が働くが、その磁気吸引
力は、それらの合力が鉄心Ｋ，Ｒの中心線Ｘ，Ｙ上に作
用するものと考えることができる。前記のように鉄心
Ｋ，Ｒの中心線Ｘ，ＹとフライホイールＢの回転支点と
の間にずれＺがあると、磁気吸引力の大きさとずれＺの
大きさに比例して、フライホイールＢに対して回転支点
を中心にそれを傾ける向きのモーメントが作用する。鉄
心Ｋ，Ｒの磁気吸引力は電圧に比例して大きくなるか
ら、大きな電圧でフライホイールＢを立ち上げる場合に
は前記フライホイールＢに生ずるモーメントの影響力が
大きくなり、その結果、フライホイールＢが傾いたまま
回転することになるのである。
際には鉄心Ｋ，Ｒに磁気吸引力が働くが、その磁気吸引
力は、それらの合力が鉄心Ｋ，Ｒの中心線Ｘ，Ｙ上に作
用するものと考えることができる。前記のように鉄心
Ｋ，Ｒの中心線Ｘ，ＹとフライホイールＢの回転支点と
の間にずれＺがあると、磁気吸引力の大きさとずれＺの
大きさに比例して、フライホイールＢに対して回転支点
を中心にそれを傾ける向きのモーメントが作用する。鉄
心Ｋ，Ｒの磁気吸引力は電圧に比例して大きくなるか
ら、大きな電圧でフライホイールＢを立ち上げる場合に
は前記フライホイールＢに生ずるモーメントの影響力が
大きくなり、その結果、フライホイールＢが傾いたまま
回転することになるのである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記に鑑みな
されたもので、ケーシングに設けた軸受にフライホイー
ルの回転軸を支承させ、該ケーシング内でフライホイー
ルを高速回転させることにより電気エネルギーを運動エ
ネルギーに変換して蓄え、必要時にフライホイールの運
動エネルギーを電気エネルギーに再変換するようにした
フライホイール電源装置において、フライホイールを回
転させるときそのフライホイールに作用する磁気吸引力
の合力作用線上に、前記回転軸下端の回転支点と、フラ
イホイールの重心とを設けるようにしたフライホイール
電源装置を提供する。
されたもので、ケーシングに設けた軸受にフライホイー
ルの回転軸を支承させ、該ケーシング内でフライホイー
ルを高速回転させることにより電気エネルギーを運動エ
ネルギーに変換して蓄え、必要時にフライホイールの運
動エネルギーを電気エネルギーに再変換するようにした
フライホイール電源装置において、フライホイールを回
転させるときそのフライホイールに作用する磁気吸引力
の合力作用線上に、前記回転軸下端の回転支点と、フラ
イホイールの重心とを設けるようにしたフライホイール
電源装置を提供する。
【００１１】フライホイールに加わる磁気吸引力の合力
作用線上に回転軸下端の回転支点とフライホイールの重
心があるため、フライホイールを回転させる際の磁気吸
引力が大きくてもフライホイールを傾けるようなモーメ
ントが生じない。従って、大きな電圧でフライホイール
を立ち上げるような場合でも、フライホイールに歳差運
動が起こらない。
作用線上に回転軸下端の回転支点とフライホイールの重
心があるため、フライホイールを回転させる際の磁気吸
引力が大きくてもフライホイールを傾けるようなモーメ
ントが生じない。従って、大きな電圧でフライホイール
を立ち上げるような場合でも、フライホイールに歳差運
動が起こらない。
【００１２】なお、請求項２のように、フライホイール
側に設けた回転子の鉄心の中心線とケーシング側に設け
た固定子の鉄心の中心線を一致させ、さらにその中心線
上に、回転軸の回転支点とフライホイールの重心とを設
けるようにすれば、フライホイールに作用する磁気吸引
力の合力作用線上に、回転軸下端の回転支点とフライホ
イールの重心を設けることができる。
側に設けた回転子の鉄心の中心線とケーシング側に設け
た固定子の鉄心の中心線を一致させ、さらにその中心線
上に、回転軸の回転支点とフライホイールの重心とを設
けるようにすれば、フライホイールに作用する磁気吸引
力の合力作用線上に、回転軸下端の回転支点とフライホ
イールの重心を設けることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を図面
を参照しつつ説明する。なお、図１はフライホイール電
源装置の縦断面図である。
を参照しつつ説明する。なお、図１はフライホイール電
源装置の縦断面図である。
【００１４】フライホイール電源装置１は、密閉したケ
ーシング２とフライホイール３の組み合わせ構造であ
る。ケーシング２には、底壁４上に固定子５を固設する
と共にその固定子５の中心部にピボット軸受６を設け、
また、天井部７の中心下面にタッチダウン軸受８を設け
てなる。一方、フライホイール３は、ほぼ逆さ碗状形態
である本体部９の中心に回転軸１０を設けた独楽型の形
態であって、前記回転軸１０の下端をケーシング２のピ
ボット軸受６に、また、フライホイール３の中心頂部の
円形凹部１１をタッチダウン軸受８に回転自在に嵌め合
わせてなる。
ーシング２とフライホイール３の組み合わせ構造であ
る。ケーシング２には、底壁４上に固定子５を固設する
と共にその固定子５の中心部にピボット軸受６を設け、
また、天井部７の中心下面にタッチダウン軸受８を設け
てなる。一方、フライホイール３は、ほぼ逆さ碗状形態
である本体部９の中心に回転軸１０を設けた独楽型の形
態であって、前記回転軸１０の下端をケーシング２のピ
ボット軸受６に、また、フライホイール３の中心頂部の
円形凹部１１をタッチダウン軸受８に回転自在に嵌め合
わせてなる。
【００１５】前記ピボット軸受６は、フライホイール３
の回転支点となるもので、潤滑油で回転軸１０下端を僅
かに浮上させるようにした公知のものである。また、タ
ッチダウン軸受８は、ケーシング２と一体の固定的な短
軸１２にボールベアリング１３を取り付け、そのボール
ベアリング１３をフライホイール３の円形凹部１１に遊
嵌させたいわゆる外転形である。このようにタッチダウ
ン軸受８を外転形にすることでフライホイール３の回転
抵抗を小さくすることができる。すなわち、外転形のタ
ッチダウン軸受８は、フライホイール３の上部が振れて
円形凹部１１が短軸１２のボールベアリング１３に接触
した場合、フライホイール３に、円形凹部１１がボール
ベアリング１３から離れる方向の力が作用するため接触
圧が小さくて済み、すぐさま正常の無接触状態に復帰す
る。
の回転支点となるもので、潤滑油で回転軸１０下端を僅
かに浮上させるようにした公知のものである。また、タ
ッチダウン軸受８は、ケーシング２と一体の固定的な短
軸１２にボールベアリング１３を取り付け、そのボール
ベアリング１３をフライホイール３の円形凹部１１に遊
嵌させたいわゆる外転形である。このようにタッチダウ
ン軸受８を外転形にすることでフライホイール３の回転
抵抗を小さくすることができる。すなわち、外転形のタ
ッチダウン軸受８は、フライホイール３の上部が振れて
円形凹部１１が短軸１２のボールベアリング１３に接触
した場合、フライホイール３に、円形凹部１１がボール
ベアリング１３から離れる方向の力が作用するため接触
圧が小さくて済み、すぐさま正常の無接触状態に復帰す
る。
【００１６】前記固定子５は、固定的な基台部１４の周
りに鉄心１５とコイル１６を設けてなり、前記ピボット
軸受６が基台部１４のほぼ中心部にある。そして、図１
において固定子５の鉄心１５の高さ方向（回転軸１０方
向）の中心線Ｙが回転軸１０下端の回転支点（ピボット
軸受６）を通るようになっている。
りに鉄心１５とコイル１６を設けてなり、前記ピボット
軸受６が基台部１４のほぼ中心部にある。そして、図１
において固定子５の鉄心１５の高さ方向（回転軸１０方
向）の中心線Ｙが回転軸１０下端の回転支点（ピボット
軸受６）を通るようになっている。
【００１７】フライホイール３は、鉄心１７をエンドリ
ング１８，１８で挟んで構成したかご型回転子１９を本
体部９の内周に取り付けてなる。このフライホイール３
は、回転子１９を設けた状態で重心Ｇが回転軸１０下端
の回転支点（ピボット軸受６）に位置するようにバラン
スが設定されている。また、回転子１９の鉄心１７の高
さ方向（回転軸１０方向）の中心線Ｘが回転軸１０下端
の回転支点（ピボット軸受６）を通るようになってい
る。
ング１８，１８で挟んで構成したかご型回転子１９を本
体部９の内周に取り付けてなる。このフライホイール３
は、回転子１９を設けた状態で重心Ｇが回転軸１０下端
の回転支点（ピボット軸受６）に位置するようにバラン
スが設定されている。また、回転子１９の鉄心１７の高
さ方向（回転軸１０方向）の中心線Ｘが回転軸１０下端
の回転支点（ピボット軸受６）を通るようになってい
る。
【００１８】フライホイール電源装置１は以上のような
構成であるため、外部電源から固定子５のコイル１６に
電圧を印加すると、電動機と同じ原理で回転子１９に回
転力が作用する。そして、フライホイール３を約１０，
０００ｒｐｍで高速回転させ、電気エネルギーを運動エ
ネルギーに変換した状態で蓄える。この状態で停電など
によりコイル１６への電力供給が途絶えると、今度は発
電機と同じ原理によりフライホイール３の運動エネルギ
ーが電気エネルギーに再変換されて外部の負荷に供給さ
れる。なお、外部電源から再び固定子５のコイル１６に
電圧を印加すると、電動機の原理に戻ってフライホイー
ル３が回転し、約１０，０００ｒｐｍの高速回転に復帰
して運動エネルギーを蓄える。
構成であるため、外部電源から固定子５のコイル１６に
電圧を印加すると、電動機と同じ原理で回転子１９に回
転力が作用する。そして、フライホイール３を約１０，
０００ｒｐｍで高速回転させ、電気エネルギーを運動エ
ネルギーに変換した状態で蓄える。この状態で停電など
によりコイル１６への電力供給が途絶えると、今度は発
電機と同じ原理によりフライホイール３の運動エネルギ
ーが電気エネルギーに再変換されて外部の負荷に供給さ
れる。なお、外部電源から再び固定子５のコイル１６に
電圧を印加すると、電動機の原理に戻ってフライホイー
ル３が回転し、約１０，０００ｒｐｍの高速回転に復帰
して運動エネルギーを蓄える。
【００１９】しかして、本発明のフライホイール電源装
置１は、回転軸１０下端の回転支点（ピボット軸受６）
上に重心Ｇが位置するようにフライホイール３のバラン
スを設定したものであって、もし設置状態で回転軸１０
が鉛直線に対して傾いていても、フライホイール３の重
心Ｇと回転支点との水平距離の差は零である。フライホ
イール３の歳差運動は、回転軸１０が鉛直線に対して傾
いている状態で、フライホイール３の重心Ｇと回転軸１
０下端の回転支点との水平距離の差によって発生するの
であるから、その水平距離の差が元々なければ歳差運動
は起こらない。
置１は、回転軸１０下端の回転支点（ピボット軸受６）
上に重心Ｇが位置するようにフライホイール３のバラン
スを設定したものであって、もし設置状態で回転軸１０
が鉛直線に対して傾いていても、フライホイール３の重
心Ｇと回転支点との水平距離の差は零である。フライホ
イール３の歳差運動は、回転軸１０が鉛直線に対して傾
いている状態で、フライホイール３の重心Ｇと回転軸１
０下端の回転支点との水平距離の差によって発生するの
であるから、その水平距離の差が元々なければ歳差運動
は起こらない。
【００２０】また、本発明のフライホイール電源装置１
は、フライホイール３を回転させる際にフライホイール
３に加わる磁気吸引力の合力作用線が鉄心１５，１７の
中心線Ｘ，Ｙと一致する。従って、理論上前記磁気吸引
力の合力が回転軸１０下端の回転支点とフライホイール
３の重心Ｇに作用することになるため、磁気吸引力の大
小に拘わらずフライホイール３を傾けるようなモーメン
トが生じない。よって、大きな電圧で停止状態のフライ
ホイール３を立ち上げるような場合でも、フライホイー
ル３に歳差運動が起こらない。
は、フライホイール３を回転させる際にフライホイール
３に加わる磁気吸引力の合力作用線が鉄心１５，１７の
中心線Ｘ，Ｙと一致する。従って、理論上前記磁気吸引
力の合力が回転軸１０下端の回転支点とフライホイール
３の重心Ｇに作用することになるため、磁気吸引力の大
小に拘わらずフライホイール３を傾けるようなモーメン
トが生じない。よって、大きな電圧で停止状態のフライ
ホイール３を立ち上げるような場合でも、フライホイー
ル３に歳差運動が起こらない。
【００２１】以上、本発明を実施の形態により説明した
が、もちろん本発明は上記実施形態に限定されるもので
はない。例えば、実施形態ではフライホイール３の回転
子１９を鉄心１７で構成したが、その鉄心１７を永久磁
石に置き換えた従来公知（例えば特開昭６０−１４１１
４４号）の電源装置にも適用可能である。
が、もちろん本発明は上記実施形態に限定されるもので
はない。例えば、実施形態ではフライホイール３の回転
子１９を鉄心１７で構成したが、その鉄心１７を永久磁
石に置き換えた従来公知（例えば特開昭６０−１４１１
４４号）の電源装置にも適用可能である。
【００２２】
【発明の効果】本発明のフライホイール電源装置は、フ
ライホイールを回転させる際にフライホイールに加わる
磁気吸引力の合力作用線上に、回転軸下端の回転支点と
フライホイールの重心を設けたため、フライホイールに
磁気吸引力が作用してもそのフライホイールを傾けるよ
うなモーメントは生じない。従って、停止状態にあるフ
ライホイールを大きな電圧で立ち上げるような場合で
も、フライホイールが正常な向きを保って回転し、歳差
運動が起こらない。
ライホイールを回転させる際にフライホイールに加わる
磁気吸引力の合力作用線上に、回転軸下端の回転支点と
フライホイールの重心を設けたため、フライホイールに
磁気吸引力が作用してもそのフライホイールを傾けるよ
うなモーメントは生じない。従って、停止状態にあるフ
ライホイールを大きな電圧で立ち上げるような場合で
も、フライホイールが正常な向きを保って回転し、歳差
運動が起こらない。
【００２３】また、請求項２のように、フライホイール
側に設けた回転子の鉄心の中心線とケーシング側に設け
た固定子の鉄心の中心線を一致させ、さらにその中心線
上に、回転軸の回転支点とフライホイールの重心とを設
けるようにすれば、フライホイールに作用する磁気吸引
力の合力作用線上に、回転軸下端の回転支点とフライホ
イールの重心を設けることが容易にできる。
側に設けた回転子の鉄心の中心線とケーシング側に設け
た固定子の鉄心の中心線を一致させ、さらにその中心線
上に、回転軸の回転支点とフライホイールの重心とを設
けるようにすれば、フライホイールに作用する磁気吸引
力の合力作用線上に、回転軸下端の回転支点とフライホ
イールの重心を設けることが容易にできる。
【図１】 フライホイール電源装置の縦断面図である。
【図２】 従来のフライホイール電源装置を示す縦断面
図である。
図である。
１ …フライホイール電源装置 ２ …ケーシング ３ …フライホイール ５ …固定子 ６ …ピボット軸受 １０…回転軸 １５，１７…鉄心 １９…回転子 Ｘ，Ｙ…中心線
Claims (2)
- 【請求項１】 ケーシングに設けた軸受にフライホイー
ルの回転軸を支承させ、該ケーシング内でフライホイー
ルを高速回転させることにより電気エネルギーを運動エ
ネルギーに変換して蓄え、必要時にフライホイールの運
動エネルギーを電気エネルギーに再変換するようにした
フライホイール電源装置において、 フライホイールを回転させるときそのフライホイールに
作用する磁気吸引力の合力作用線上に、前記回転軸下端
の回転支点と、フライホイールの重心とを設けるように
したフライホイール電源装置。 - 【請求項２】 フライホイール側に設けた回転子の鉄心
の中心線とケーシング側に設けた固定子の鉄心の中心線
を一致させ、さらにその中心線上に、回転軸の回転支点
とフライホイールの重心とを設けるようにした請求項１
記載のフライホイール電源装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9098280A JPH10285835A (ja) | 1997-03-31 | 1997-03-31 | フライホイール電源装置 |
| US09/422,326 US6172435B1 (en) | 1997-03-31 | 1999-10-21 | Flywheel power source device |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9098280A JPH10285835A (ja) | 1997-03-31 | 1997-03-31 | フライホイール電源装置 |
| US09/422,326 US6172435B1 (en) | 1997-03-31 | 1999-10-21 | Flywheel power source device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10285835A true JPH10285835A (ja) | 1998-10-23 |
Family
ID=26439472
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9098280A Pending JPH10285835A (ja) | 1997-03-31 | 1997-03-31 | フライホイール電源装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6172435B1 (ja) |
| JP (1) | JPH10285835A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006114656A3 (en) * | 2005-04-28 | 2007-03-15 | Attila Toth | Energy converting circuit |
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-
1997
- 1997-03-31 JP JP9098280A patent/JPH10285835A/ja active Pending
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1999
- 1999-10-21 US US09/422,326 patent/US6172435B1/en not_active Expired - Lifetime
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|---|---|---|---|---|
| WO2006114656A3 (en) * | 2005-04-28 | 2007-03-15 | Attila Toth | Energy converting circuit |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6172435B1 (en) | 2001-01-09 |
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