(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シャフトと一体化されたフライホイールと、
前記シャフトが取り付けられた筐体と、
前記シャフトの一方の軸端において、前記シャフトと前記筐体の間に設けられた第１軸受け配列と、
前記シャフトの他方の軸端において、前記シャフトと前記筐体の間に設けられた第２軸受け配列と、を備えた高速フライホイールシステムであって、
前記シャフトの一方の軸端は、前記筐体に対して軸方向に拘束されておらず、前記シャフトの他方の軸端は、前記筐体に対して軸方向に拘束されており、前記第１軸受け配列及び前記第２軸受け配列は、それぞれ前記シャフトの両端部を半径方向に拘束するように配置された第１エラストマ部材を有し、前記第２軸受け配列のみ、前記シャフトの他方の軸端を軸方向に拘束するように配置された第２エラストマ部材を有しており、
前記筐体に形成された溝を備えた油伝達路をさらに備えており、それによって油が油伝達路を介して前記第１軸受け配列及び前記第２軸受け配列の少なくとも一方に供給されることを特徴とするシステム。
【請求項２】
前記第１軸受け配列及び前記第２軸受け配列は、それぞれ案内溝にはめ込まれたベアリングを備えていることを特徴とする請求項１に記載の高速フライホイールシステム。
【請求項３】
少なくとも１つの前記案内溝は、前記シャフトに固定されていることを特徴とする請求項２に記載の高速フライホイールシステム。
【請求項４】
２つの同軸の金属環を備えたブッシュをさらに備えており、前記第１エラストマ部材の１つは、前記金属環の間に配置された樹脂製環を備えていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の高速フライホイールシステム。
【請求項５】
前記ブッシュは、前記第１軸受け配列又は前記第２軸受け配列と前記筐体の間で、前記シャフトに対して前記第１軸受け配列又は前記第２軸受け配列よりも半径方向の外側に位置していることを特徴とする請求項４に記載の高速フライホイールシステム。
【請求項６】
前記ブッシュは、前記第１軸受け配列又は前記第２軸受け配列と前記シャフトの間で、前記シャフトに対して前記第１軸受け配列又は前記第２軸受け配列よりも半径方向の内側に位置していることを特徴とする請求項４に記載の高速フライホイールシステム。
【請求項７】
前記第１軸受け配列及び前記第２軸受け配列は、それぞれ案内溝にはめ込まれたベアリングを備えており、このシステムはさらにベアリング外環を備えており、前記第１エラストマ部材の１つはリングを備えており、このリングは、前記第１軸受け配列又は前記第２軸受け配列と前記筐体の間で、前記シャフトに対して前記第１軸受け配列又は前記第２軸受け配列よりも半径方向の外側に位置しており、
ブッシュは、前記第１軸受け配列又は前記第２軸受け配列と前記シャフトの間で、前記シャフトに対して前記第１軸受け配列又は前記第２軸受け配列よりも半径方向の内側に位置していることを特徴とする請求項１に記載の高速フライホイールシステム。
【請求項８】
前記第１軸受け配列及び前記第２軸受け配列は、それぞれ案内溝にはめ込まれたベアリングを備えており、このシステムはさらにベアリング外環を備えており、前記第１エラストマ部材の１つはリングを備えており、このリングは、前記第１軸受け配列又は前記第２軸受け配列とシャフトの間で、前記シャフトに対して前記第１軸受け配列又は前記第２軸受け配列よりも半径方向の内側に位置しており、
ブッシュは、前記第１軸受け配列又は前記第２軸受け配列と前記筐体の間で、前記シャフトに対して前記第１軸受け配列又は前記第２軸受け配列よりも半径方向の外側に位置していることを特徴とする請求項１に記載の高速フライホイールシステム。
【請求項９】
前記第２エラストマ部材は、エラストマリングを備えていることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載の高速フライホイールシステム。
【請求項１０】
前記第１エラストマ部材の１つはリングを備えていることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか一項又は請求項９に記載の高速フライホイールシステム。
【請求項１１】
前記リングは、前記第１軸受け配列又は前記第２軸受け配列と前記筐体の間で、前記シャフトに対して前記第１軸受け配列又は前記第２軸受け配列よりも半径方向の外側に位置していることを特徴とする請求項１０に記載の高速フライホイールシステム。
【請求項１２】
前記リングは、前記第１軸受け配列又は前記第２軸受け配列と前記シャフトの間で、前記シャフトに対して前記第１軸受け配列又は前記第２軸受け配列よりも半径方向の内側に位置していることを特徴とする請求項１０に記載の高速フライホイールシステム。
【請求項１３】
さらにベアリング外環を備えたことを特徴とする請求項１０乃至１２のいずれか一項に記載の高速フライホイールシステム。
【請求項１４】
前記リングは、前記ベアリング外環に形成された環状溝の内側に収納されていることを特徴とする請求項１３に記載の高速フライホイールシステム。
【請求項１５】
前記第１エラストマ部材又は前記第２エラストマ部材は、前記フライホイールの外周部と前記筐体の接触を防止するように配置されていることを特徴とする請求項１乃至請求項１４のいずれか一項に記載の高速フライホイールシステム。
【請求項１６】
前記第１エラストマ部材又は前記第２エラストマ部材は、複数の分離された部材で構成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項１５のいずれか一項に記載の高速フライホイールシステム。
【請求項１７】
前記第２軸受け配列は、２つの第２エラストマ部材を有していることを特徴とする請求項１乃至請求項１６のいずれか一項に記載の高速フライホイールシステム。
【請求項１８】
前記第２エラストマ部材は、前記第２軸受け配列のいずれかの側に位置しており、前記第２軸受け配列を軸方向に拘束するように配置されていることを特徴とする請求項１７に記載の高速フライホイールシステム。
【請求項１９】
前記第１エラストマ部材及び前記第２エラストマ部材は、それぞれフッ化炭素材料又は天然ゴムで形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項１８のいずれか一項に記載の高速フライホイールシステム。
【請求項２０】
前記請求項１乃至請求項１９のいずれか一項に記載の高速フライホイールシステムに用いられる軸受け配列。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フライホイール、特に車両に用いられる高速フライホイールシステム用の軸受けシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ハイブリッド車両のエネルギー貯蔵装置として用いられる高速フライホイール（例えば、これらは２０，０００ｒｐｍかそれ以上の速度で走行している）が知られている。この技術によって明らかにされた問題の一つは、騒音、振動及び不快感（NVH: Noise, Vibration and harshness）の存在である。車両が低速のときやエンジンを止めて停車しているときに、フライホイールはしばしば高速で回転している（そして、それゆえ、最大の騒音を発生させる）。
【０００３】
さらに、フライホイールの動作速度範囲内でそれぞれ共振モードを有さないようにフライホイールとフライホイールの筐体を別々に設計することも可能ではあるけれども、これら２つの構成要素を一緒に結合したときには、フライホイールと筐体の相互作用によって、フライホイールの動作速度範囲内で発生する多重体共振を生じさせる可能性がある。
【発明の概要】
【０００４】
この発明の目的は、ハイブリッドシステムにおけるＮＶＨの影響を少なくし、フライホイールの固有モードが筐体の固有モードに干渉することなく又その逆も同様に、それによって、ダメージを与えるような共振を発生させることなく、フライホイールの全速動作を可能にすることを目的としている。
【０００５】
従って、本発明は、添付した特許請求の範囲の各請求項のいずれかに記載されたフライホイールを備えている。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の利点は、振動源（高速フライホイール）が、振動によって励振され、それによって騒音を引き起こす可能性があるハイブリッドシステムの他の構成要素から隔離されることである。さらに、フライホイールと筐体の共振モードの相互作用も防止される。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係るシステムを示す平面図である。
【図２】図２は、図１に示すシステムの部分断面図である。
【図３】図３は、図１に示すシステムの第１軸受け配列を示す部分断面図である。
【図４】図４は、図１に示すシステムの第２軸受け配列を示す部分断面図である。
【図５】図５は、本発明の他の実施形態に係る軸受け配列を示す部分断面図である。
【図６】図６は、本発明のさらに他の実施形態に係る軸受け配列を示す部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明の一実施形態について、図面を参照しつつ説明する。図２を参照して、本発明の一実施形態に係るシステム２は、フライホイール４、シャフト６、及び、フライホイール４の両側のシャフトの周囲に設置された軸受け配列８及び１０を備えており、すなわち、シャフト６に関して、第１軸受け配列８は、フライホイール４の一方の軸端に位置しており、第２軸受け配列１０は、フライホイール４の他方の軸端に位置している。軸受け配列８及び１０は、それぞれシャフト６に強固に固定された案内溝３６にはめ込まれたベアリング１２を備えている。ベアリング案内溝３４の外径部は、ベアリング外環１４に保持されている。このベアリング外環１４は、フッ化炭素材料で形成された堅い一対の第１エラストマリング１６及び１８を備えたエラストマ部材によって、軸受けの筐体３０とは隔離されている。リング１６及び１８は、ベアリング外環１４に形成された環状溝３２及び３４の内側に収納されている。それゆえ、リング１６及び１８は、シャフト６に対してベアリング１２の半径方向の外側に位置している。
【０００９】
リング１６及び１８の堅さは充分に高く、システム２の通常の使用において、これらのリングがフライホイールのシャフト６の半径方向のいかなる動きも減衰させるように作用し、それによってフライホイール４の中心軸Ａが数ミクロン以上は動かないことを確実にする。このことは、フライホイールのシャフト６の軸端に結合された機械的な歯車駆動装置（図示せず）が、その真の中心軸に充分に近い位置に維持され、それによって、歯車駆動装置の正確な動作及びフライホイール４の外周部がその筐体３０に接触しないことを保証する。
【００１０】
フライホイール４の両端というベアリング１２及びエラストマリング１６及び１８の場所は、フライホイール４と筐体３０の共振モードの相互作用を防止することを保証する。
【００１１】
一方の軸受け配列１０は、シャフト６に関して半径方向と軸方向の両方を拘束する。軸方向の拘束は、（図２の右側の軸受け配列１０及び図４に詳細に描かれている）一対のエラストマリング２０及び２２を備えた、一組の第２エラストマリングを備えたさらなるエラストマ部材によってもたらされる。
【００１２】
フライホイールシステム２が動作中のときに、エラストマ部材は減衰させるので、それによってＮＨＶが防止され、また、フライホイールと筐体の共振モードの相互作用も防止される。
【００１３】
軸受けの潤滑のための制御された油（図示せず）の供給を可能にするために、溝２４によって筐体に、溝２６及び２８によってベアリング外環１４に、油伝達路が形成される。油伝達路（すなわち、溝２４、２６及び２８）の大きさは、組立品の所望する減衰係数が得られるように選択される。
【００１４】
上記実施形態において、エラストマリング１６及び１８はフッ化炭素材料で形成されているけれども、天然ゴムを含むその他の好適なエラストマで形成されていてもよい。
【００１５】
あるいは、エラストマリング１６及び１８は、シャフト６に対して半径方向にベアリング１２の内側、すなわち、ベアリング１２とシャフト６の間に位置していてもよい。
【００１６】
図５に描かれているように、本発明の他の実施形態に係るシステムでは、図５では一方（８’）のみ描かれているけれども、各軸受け配列は、金属ブッシュを介してシャフト６に取り付けられており、その金属ブッシュは、２つの同軸の鋼環４２及び４４を備えており、さらに鋼環４２及び４４は、成型された樹脂製環４６を備えたエラストマ部材によって分離されている。図５の実施形態において、金属ブッシュ４０は、ベアリング配列８’及び１０’とシャフト６’の間に配置されている。しかしながら、その代わりに、ブッシュ４０は、ベアリング１２とフライホイールの筐体３０の間に配置されていてもよい。
【００１７】
図６に描かれているように、さらに他の実施形態は、一組の第１エラストマリング１６及び１８、及び／又は、一組の第２エラストマリング２０及び２２と組み合わせた金属ブッシュ４０を備えた軸受け配列８”を備えていてもよく、それによって、半径方向及び／又は軸方向のより大きな割合での減衰を可能にする。図６の実施形態では、エラストマリング１６及び１８は、ベアリング１２と筐体３０の間に配置され、ブッシュ４０は、ベアリング１２とシャフト６の間に配置されている。しかしながら、ブッシュ４０とエラストマリング１６及び１８の位置を反対にしてもよい。
【００１８】
この実施形態において、ベアリング外環１４の拘束は、一組の第２エラストマリング２０及び２２によってもたらされる。しかしながら、他の実施形態においては、ベアリング外環１４は、単一の完成した部品として、エラストマ部材と金属の内側及び外側リングを注型成型することによって製造されていてもよい。この他の実施形態は、大量生産に適している。
【００１９】
さらに他の実施形態においては、一組の第１エラストマリング及び／又は一組の第２エラストマリングは、異なった数のリングを備えていてもよい。さらに、一組の第２エラストマリング２０及び２２は、両方の軸受け配列８及び１０に設けられていてもよく、それによって、フライホイール４の両端の軸方向の拘束をもたらすことができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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