(57)【要約】  トルクコンバータデバイスは、第１の軸を中心に回転可能なフライホイールであって、周囲表面から第１の半径および第１の曲率半径を有する第１の本体部分と、第１の本体部分に搭載され、各磁石が、第１の本体部分の周囲表面から配置された第１の端部を有し、第１の複数の磁石の各第１の端部が、第１の本体部分の第１の曲率半径と同様の第２の曲率半径を有する、第１の複数の磁石と、第１の本体部分に搭載され、各磁石が、第１の本体部分の周囲表面から配置される、第２の複数の磁石とを含むフライホイールと、第１の軸に対して角度的にオフセットされた第２の軸を中心に回転可能な発電機ディスクであって、第２の本体部分と、第１の複数の磁石および第２の複数の磁石に磁気結合するための、第２の本体部分内の第３の複数の磁石とを含む発電機ディスクとを備える。
2008545366.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トルクコンバータデバイスにおいて、
第１の軸を中心に回転可能なフライホイールであって、
周囲表面から第１の半径および第１の曲率半径を有する第１の本体部分と、
前記第１の本体部分に搭載される第１の複数の磁石であって、各磁石が、前記第１の本体部分の前記周囲表面から配置された第１の端部を有し、第１の複数の磁石の各前記第１の端部が、前記第１の本体部分の前記第１の曲率半径と同様の第２の曲率半径を有する、第１の複数の磁石と、
前記第１の本体部分に搭載され、各磁石が前記第１の本体部分の前記周囲表面から配置される、第２の複数の磁石とを含むフライホイールと、
前記第１の軸に対して角度的にオフセットされた第２の軸を中心に回転可能な発電機ディスクであって、
第２の本体部分と、
前記第１の複数の磁石および前記第２の複数の磁石に磁気結合するための、前記第２の本体部分内の第３の複数の磁石とを含む発電機ディスクと、
を備える、トルクコンバータデバイス。
【請求項２】
前記フライホイールは、複数のバッキングプレートをさらに備え、各バッキングプレートは、各前記第１の複数の永久磁石に隣接して配置される請求項１に記載のデバイス。
【請求項３】
前記フライホイールは、前記第１の本体部分の前記周囲表面に沿って配置された保持リングをさらに備える請求項１に記載のデバイス。
【請求項４】
前記保持リングは、複数の保持リング部分を含み、各複数の保持リング部分は、前記第１の本体部分に固定された複数の取り付けタブを有する請求項３に記載のデバイス。
【請求項５】
前記取り付けタブは、前記第１の複数の磁石と前記第２の複数の磁石との間の前記第１の本体部分に固定される請求項４に記載のデバイス。
【請求項６】
前記取り付けタブは、固定具を使用して前記第１の本体部分に固定される請求項５に記載のデバイス。
【請求項７】
前記第１の複数の磁石の前記第１の端部の前記曲率半径は、前記第１の本体部分の前記第１の曲率半径に等しい請求項１に記載のデバイス。
【請求項８】
前記第１の本体部分の前記周囲表面から配置される各前記第２の複数の磁石の端部部分の曲率半径は、前記第１の本体部分の前記曲率半径に等しい請求項１に記載のデバイス。
【請求項９】
各前記第１の複数の磁石は、前記磁石の第２の端部から第１の端部へ一定である直径を有する円筒側方表面を含む請求項１に記載のデバイス。
【請求項１０】
各前記第１の複数の磁石は、前記磁石の第２の端部から第１の端部へ増大する直径を有するテーパ状の円筒側方表面を含む請求項１に記載のデバイス。
【請求項１１】
各前記第１の複数の磁石は、一定の第１の直径を有する本体部分と、前記第１の直径より小さい一定の第２の直径を有する前記第１の端部に隣接するネック部分とを含む請求項１に記載のデバイス。
【請求項１２】
各前記第１の複数の磁石は、前記本体部分から前記ネック部分へ移行する肩部分をさらに含む請求項１１に記載のデバイス。
【請求項１３】
前記発電機ディスクの前記第３の複数の磁石は、前記第２の本体部分の第１の中心線に沿って対称に配置された第１の対の磁石を含む請求項１に記載のデバイス。
【請求項１４】
前記発電機ディスクの前記第３の複数の磁石は、前記第２の本体部分の前記第１の中心線に対して垂直な第２の中心線に沿って対称に配置された第２の対の磁石を含む請求項１３に記載のデバイス。
【請求項１５】
前記発電機ディスクは、前記第２の本体部分の前記第１の中心線に対して垂直な第２の中心線に沿って対称に配置された複数の釣合い錘を含む請求項１３に記載のデバイス。
【請求項１６】
前記第２の複数の磁石は、前記フライホイールの中心と、前記第１の複数の磁石の最内側部との間に配置される請求項１に記載のデバイス。
【請求項１７】
前記第２の複数の磁石は、前記第１の複数の磁石と軸方向に整列される請求項１６に記載のデバイス。
【請求項１８】
複数のバッキングプレートをさらに備え、各バッキングプレートは、前記第２の複数の磁石と前記第１の複数の磁石との間に配置される請求項１７に記載のデバイス。
【請求項１９】
前記フライホイールを前記第１の軸を中心に回転させるために、前記フライホイールをシャフトに結合する固定システムをさらに備える請求項１に記載のデバイス。
【請求項２０】
前記固定システムは、前記フライホイールの主面および前記シャフトに結合されるシャフトバッキングプレートを含む請求項１９に記載のデバイス。
【請求項２１】
ある距離だけ前記フライホイールから離間される前記シャフトに結合される拡張フライホイールをさらに備える請求項１９に記載のデバイス。
【請求項２２】
前記拡張フライホイールは、前記第１の軸を中心に前記シャフトの角度慣性を増大する請求項２１に記載のデバイス。
【請求項２３】
前記第１の本体部分は、第１および第２の本体部分を含む請求項１に記載のデバイス。
【請求項２４】
前記発電機ディスクは、発電機の回転子に結合される請求項１に記載のデバイス。
【請求項２５】
前記回転子は、一対の固定子間に配置される請求項２４に記載のデバイス。
【請求項２６】
前記回転子は、偶数の磁石を含み、各前記固定子は、奇数のコイルを含む請求項２５に記載のデバイス。
【請求項２７】
各前記コイルは、非晶質コアを含む請求項２６に記載のデバイス。
【請求項２８】
前記非晶質コアは、熱を全く生成しない請求項２７に記載のデバイス。
【請求項２９】
第１の軸を中心に回転可能な第１の本体から、前記第１の軸に対して角度的にオフセットされた第２の軸を中心に回転可能な第２の本体へ回転運動を伝達するトルクコンバータデバイスであって、前記第１および第２の本体が間隙によって分離され、前記第１および第２の本体の一方が、
第１の複数の径方向に搭載された磁石と、
それぞれ前記第１の複数の磁石の最内端部分に隣接して配置される、複数のバッキングプレートと、
各前記バッキングプレートから等間隔で配置される磁気リングとを備え、
前記バッキングプレートが、前記第１の複数の径方向に搭載された磁石と前記磁気リングとの間に配置されるデバイス。
【請求項３０】
前記磁気リングは、前記第１および第２の本体の一方の中心に向かって、前記第１の複数の磁石の磁界を変位させる請求項２５に記載のデバイス。
【請求項３１】
第１の軸を中心に回転可能な第１の本体から、前記第１の軸に対して角度的にオフセットされた第２の軸を中心に回転可能な第２の本体へ回転運動を伝達する方法であって、
前記第２の本体内に搭載された第２の複数の磁石の少なくとも１つを使用して、前記第１の本体に径方向に搭載された第１の複数の磁石の磁界を圧縮する段階と、
前記第１の本体の前記回転運動を前記第２の本体へ伝達するために、前記第１の複数の磁石の前記圧縮された磁界を圧縮解除する段階とを含む方法。
【請求項３２】
前記磁界を圧縮する前記段階は、第２の複数の磁石の少なくとも１つのせん断面に沿う前記第１の複数の磁石の隣接する磁石、および前記第１の複数の磁石の隣接する磁石の磁力線内の第２の複数の磁石の少なくとも１つの磁力線を配置する段階を含む請求項３１に記載の方法。
【請求項３３】
前記磁界を圧縮解除する前記段階は、第２の複数の磁石の少なくとも１つのせん断面に沿う前記第１の複数の磁石の隣接する磁石、および前記第１の複数の磁石の隣接する磁石の磁力線から第２の複数の磁石の少なくとも１つの磁力線を分離する段階を含む請求項３１に記載の方法。
【請求項３４】
前記磁界を圧縮解除する前記段階は、第２の複数の磁石の少なくとも１つの磁石に反発力を提供するために前記第２の本体内に搭載された第３の複数の磁石を含む請求項３３に記載の方法。
【請求項３５】
前記第１および第２の本体は、間隙によって分離される請求項３１に記載の方法。
【請求項３６】
前記第１の軸および前記第２の軸は、共面である請求項３１に記載の方法。
【請求項３７】
前記磁界を圧縮する前記段階および前記磁界を圧縮解除する前記段階は、第２の複数の磁石の少なくとも１つと第１の複数の磁石の隣接する磁石との間の界面を含む請求項３１に記載の方法。
【請求項３８】
前記第２の複数の磁石の少なくとも１つの中心線および前記第１の複数の磁石の隣接する磁石の中心線は、平行である請求項３７に記載の方法。
【請求項３９】
前記第２の複数の磁石の少なくとも１つの前記中心線および前記第１の複数の磁石の隣接する磁石の前記中心線は、互いからオフセットされる請求項３８に記載の方法。
【請求項４０】
前記第２の複数の磁石の少なくとも１つの前記中心線および前記第１の複数の磁石の隣接する磁石の前記中心線は、一致する請求項３８に記載の方法。
【請求項４１】
前記界面は、異なる幾何形状を含む請求項３７に記載の方法。
【請求項４２】
前記異なる幾何形状は、前記第１の複数の磁石の隣接する磁石の円筒表面と前記第２の複数の磁石の前記少なくとも１つの平坦表面とを含む請求項４１に記載の方法。
【請求項４３】
発電するシステムにおいて、
電動機と、
第１の軸を中心に回転するフライホイールであって、
周囲表面から第１の半径および第１の曲率半径を有する第１の本体部分と、
前記第１の本体部分に搭載される第１の複数の磁石であって、各磁石が、前記第１の本体部分の前記周囲表面から配置された第１の端部を有し、第１の複数の磁石の各前記第１の端部が、前記第１の本体部分の前記第１の曲率半径と同様の第２の曲率半径を有する、第１の複数の磁石と、
前記第１の本体部分に搭載され、各磁石が、前記第１の本体部分の前記周囲表面から配置される、第２の複数の磁石とを含むフライホイールと、
前記第１の軸に対して角度的にオフセットされた第２の軸を中心に回転可能な発電機ディスクであって、
第２の本体部分と、
前記第１および第２の複数の磁石に磁気結合される、前記第２の本体部分内の第３の複数の磁石とを含む発電機ディスクと、
前記少なくとも１つの発電機ディスクに結合される少なくとも１つの発電機と
を備えるシステム。
【請求項４４】
前記第１および第２の本体の一方が、前記第１および第２の軸を中心に回転運動を引き起こす請求項４３に記載のシステム。
【請求項４５】
前記回転は、前記第２の複数の磁石の少なくとも１つを使用して前記第１の複数の磁石の磁界を圧縮する段階と、前記第１の本体の前記回転運動を前記第２の本体へ伝達するために前記第１の複数の磁石の前記圧縮された磁界を圧縮解除する段階とを含む請求項４４に記載のシステム。
【請求項４６】
前記磁界を圧縮する前記段階は、第２の複数の磁石の少なくとも１つのせん断面に沿う前記第１の複数の磁石の隣接する磁石、および前記第１の複数の磁石の隣接する磁石の磁力線内の第２の複数の磁石の少なくとも１つの磁力線を配置する段階を含む請求項４５に記載のシステム。
【請求項４７】
前記磁界を圧縮解除する前記段階は、第２の複数の磁石の少なくとも１つのせん断面に沿う前記第１の複数の磁石の隣接する磁石、および前記第１の複数の磁石の隣接する磁石の磁力線から第２の複数の磁石の少なくとも１つの磁力線を分離する段階を含む請求項４５に記載のシステム。
【請求項４８】
前記磁界を圧縮する前記段階および前記磁界を圧縮解除する前記段階は、第２の複数の磁石の少なくとも１つと第１の複数の磁石の隣接する磁石との間の界面を含む請求項４５に記載のシステム。
【請求項４９】
前記界面は、異なる幾何形状を含む請求項４８に記載のシステム。
【請求項５０】
前記異なる幾何形状は、前記第１の複数の磁石の隣接する磁石の円筒表面と前記第２の複数の磁石の前記少なくとも１つの平坦表面とを含む請求項４８に記載のシステム。
【請求項５１】
前記第１および第２の本体は、間隙によって分離される請求項４３に記載のシステム。
【請求項５２】
前記第１の軸および前記第２の軸は、共面である請求項４３に記載のシステム。
【請求項５３】
第１の径方向に配置される複数の磁石と、前記第１の径方向に配置される複数の磁石とは異なる第２の径方向に配置される複数の磁石とを備える本体部分を備える、磁気伝達システムのフライホイール。
【請求項５４】
前記第１の複数の磁石および前記第２の複数の磁石はそれぞれ、前記フライホイールの前記本体部分の半径と同様の曲率半径を有する第１の端部分を含む請求項５３に記載のフライホイール。
【請求項５５】
前記第１の複数の磁石は、一定の直径およびテーパ状の直径のうちの１つを有する本体部分を含む請求項５４に記載のフライホイール。
【請求項５６】
前記第１の複数の磁石は、前記第１の端部に隣接するネック領域、前記第１の端部とは反対側の本体領域、および前記第１の端部と前記本体領域との間の肩領域を含む請求項５４に記載のフライホイール。
【請求項５７】
前記ネック領域の直径は、前記本体領域の直径より小さい請求項５６に記載のフライホイール。
【請求項５８】
前記肩領域は、前記本体領域に対してある角度で傾斜される請求項５７に記載のフライホイール。
【請求項５９】
前記肩領域は、前記本体領域に対して垂直である請求項５７に記載のフライホイール。
【請求項６０】
各前記第１の径方向に配置された複数の磁石は、一対の同一の磁石幾何形状を含む請求項５３に記載のフライホイール。
【請求項６１】
前記第１の径方向に配置された複数の磁石と前記第２の径方向に配置された複数の磁石との差は、磁気強度、サイズ、幾何形状、および前記本体部分内の位置のうちの１つを含む請求項５３に記載のフライホイール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、参考文献として本願明細書に援用される、２００３年１月１７日に出願された米国特許仮出願第６０／４４０６２２号に基づく優先権を主張する、２００４年１月１６日に出願された米国特許第１０／７５８０００号の一部継続出願である、２００５年７月１日に出願された米国特許第１１／１７１３３６号に基づく優先権を主張する。
【０００２】
本発明は、トルクコンバータおよびトルクコンバータを使用するシステムに関する。より詳細には、本発明は、永久磁界の圧縮および圧縮解除に基づいて所定のトルク入力を増倍することができるトルクコンバータに関する。さらに、本発明は、トルクコンバータを使用するシステムに関する。
【背景技術】
【０００３】
一般に、トルクコンバータは、フライホイールから発電機ディスクへトルクを伝達する発電機ディスクとフライホイールとの間の機械結合を利用する。しかしながら、発電機ディスクとフライホイールとの間の摩擦力のために、発電機ディスクへ与えられるあるエネルギは、摩擦エネルギ、すなわち熱に変換され、それによってトルクコンバータの効率を低減する。さらに、摩擦力は、トルクコンバータの全ての可動部品への著しい機械的磨耗を引き起こす。
【特許文献１】米国仮特許出願第６０／４４０６２２号明細書
【特許文献２】米国特許出願第１０／７５８０００号明細書
【特許文献３】米国特許出願第１１／１７１３３６号明細書
【特許文献４】米国特許出願第１０／９７３，８２５号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
したがって、本発明は、関連技術の制限および欠点による１つまたは複数の問題を実質的に取り除くトルクコンバータを対象とする。
【０００５】
本発明の目的は、増大した出力を有するトルクコンバータを提供することである。
【０００６】
本発明の他の目的は、摩擦磨耗を低減するトルクコンバータを使用するシステムを提供することである。
【０００７】
本発明の他の目的は、熱を生成しないトルクコンバータを使用するシステムを提供することである。
【０００８】
本発明の他の目的は、フライホイールと発電機ディスクとの間の物理的接触を有さないトルクコンバータを使用するシステムを提供することである。
【０００９】
本発明の他の目的は、対象物がフライホイールと発電機ディスクとの間に挿入されるまたは存在することを可能にするトルクコンバータを使用するシステムを提供することである。
【００１０】
本発明のさらなる特徴および利点は、以下の記載に示され、記載から一部明らかになり、本発明を実施することによって学習することができる。本発明の目的および他の利点は、記述およびその特許請求の範囲ならびに添付の図面において特に指摘される構造によって、実現されかつ達成される。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
これらおよび他の利点を達成するために、本発明の目的によれば、実施されかつ広く記載されるように、トルクコンバータデバイスは、
第１の軸を中心に回転するフライホイールであって、周囲表面から第１の半径を有しかつ第１の曲率半径を有する第１の本体部分と、第１の本体部分に搭載され、各磁石が、第１の本体部分の周囲表面から配置された第１の端部を有し、第１の複数の磁石の各第１の端部が、第１の曲率半径と同様の第２の曲率半径を有する、第１の複数の磁石と、第１の本体部分に搭載され、各磁石が第１の本体部分の周囲表面から配置される、第２の複数の磁石とを有するフライホイールと、第１の軸に対して角度的にオフセットされた第２の軸を中心に回転可能な発電機ディスクであって、第２の本体部分と、第１の複数の磁石および第２の複数の磁石に磁気結合するための、第２の本体部分内の第３の複数の磁石とを有する発電機ディスクと、を含む。
【００１２】
他の態様において、第１の軸を中心に回転可能な第１の本体から、第１の軸に対して角度的にオフセットされた第２の軸を中心に回転可能な第２の本体へ回転運動を伝達するトルクコンバータデバイスであって、第１および第２の本体が間隙によって分離され、第１および第２の本体の一方が、第１の複数の径方向に搭載された磁石と、それぞれ第１の複数の磁石の最内端部分に隣接して配置される、複数のバッキングプレートと、各バッキングプレートから離間して配置される磁気リングとを含み、バッキングプレートが、第１の複数の径方向に搭載された磁石と磁気リングとの間に配置される。
【００１３】
他の態様において、第１の軸を中心に回転可能な第１の本体から、第１の軸に対して角度的にオフセットされた第２の軸を中心に回転可能な第２の本体へ回転運動を伝達する方法であって、第２の本体内に搭載された第２の複数の磁石の少なくとも１つを使用して、第１の本体に径方向に搭載された第１の複数の磁石の磁界を圧縮する段階と、第１の本体の回転運動を第２の本体へ伝達するために、第１の本体および第２の本体を回転するときに、第１の複数の磁石の圧縮された磁界を圧縮解除する段階と、を含む。
【００１４】
他の態様において、発電するシステムであって、電動機と、第１の軸を中心に回転するフライホイールであって、周囲表面から第１の半径を有しかつ第１の曲率半径を有する第１の本体部分と、第１の本体部分に搭載され、各磁石が、第１の本体部分の周囲表面から配置された第１の端部を有し、第１の複数の磁石の各第１の端部が、第１の曲率半径と同様の第２の曲率半径を有する、第１の複数の磁石と、第１の本体部分に搭載され、各磁石が、第１の本体部分の周囲表面から配置される、第２の複数の磁石とを有するフライホイールと、第１の軸に対して角度的にオフセットされた第２の軸を中心に回転可能な発電機ディスクであって、第２の本体部分と、第１および第２の複数の磁石に磁気結合する、第２の本体部分内の第３の複数の磁石とを有する発電機ディスクと、少なくとも１つの発電機ディスクに結合される少なくとも１つの発電機と、を含む。
【００１５】
前述の一般的な記載および以下の詳細な記載は、例示的および説明的であり、特許請求されている本発明についてさらに説明することが意図されていることを理解されたい。
【００１６】
本発明のさらなる理解を提供するために含まれ、かつ本出願に組み込まれかつ本出願の一部を構成する添付の図面は、本発明の実施形態を示し、かつ記載とともに本発明の原理を説明するように作用する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
その実施例が添付の図面に示される、本発明の示される実施形態への参照が、以下に詳細に行われる。
【００１８】
図１Ａは、本発明による例示的なフライホイールのレイアウト図である。図１Ａにおいて、フライホイール１０９は、ナイロンなどの合成材料の円筒コアから形成されることができ、非磁性ステンレス鋼またはフェノール材料などの非磁性保持リング１１６によって、フライホイールの周囲縁部に沿って縛られることができる。フライホイール１０９は、フライホイール１０９の複数の等間隔で配置された第１の径方向溝１０１内に配置された複数の磁石１０２を含むことができ、各磁石１０２は、比較的強い磁界を生成することができる。さらに、各磁石１０２は、円筒形状を有することができ、フライホイール１０９の中心Ｃにより近く磁石１０２の極性磁界を拡張するために、各複数の第１の径方向溝１０１内に配置された、軟鉄または鋼などのバッキングプレート２０３によって裏打ちされることができる。
【００１９】
図１Ａにおいて、フライホイール１０９は、フライホイール１０９の周囲面に沿って複数の第２の径方向溝１０７内に配置された複数のサプレッサ磁石１０８も含むことができる。したがって、図３に示されるように、磁石１０２の表面１１０は、距離Ｘだけフライホイール１０９の周囲表面Ｓから離間されることができ、サプレッサ磁石１０８の表面は、距離Ｙだけフライホイール１０９の周囲表面Ｓから窪むことができる。
【００２０】
図１Ａにおいて、各複数の第２の径方向溝１０７は、各複数の第１の溝１０１間に配置されることができる。例えば、８個のサプレッサ磁石１０８のそれぞれ１つは、各８個の溝１０７内に配置されることができ、８個の磁石１０２のそれぞれ１つは、各８個の溝１０１内に配置されることができる。したがって、各第１の径方向溝１０１間の角度分離βは、隣接する第１の径方向溝１０１と第２の径方向溝１０７との間の角度分離αの２倍であり得る。もちろん、磁石１０２および１０８とそれぞれ第１の溝１０１および第２の溝１０７との総数は、変更されることができる。フライホイール１０９の８個の溝１０７内のサプレッサ磁石１０８および８個の溝１０１内の磁石１０２は、フライホイール１０９の周囲表面Ｓ（図３において）に向かって面するそれらのＮ磁界、およびフライホイール１０９の中心部分Ｃに向かって径方向内側に面するそれらのＳ磁界を有する。代わりに、サプレッサ磁石１０８および磁石１０２が、フライホイール１０９の周囲表面Ｓ（図３において）に向かって面するそれらのＳ磁界、およびフライホイール１０９の中心部分Ｃに向かって径方向内側に面するそれらのＮ磁界を有することができるように、反対の磁極配置が可能であり得る。
【００２１】
図１Ａにおいて、バッキングプレート２０３は、フライホイール１０９の周囲表面Ｓ（図３において）に向かう径方向に沿った磁界強度を形成するために、磁石１０２のＳ極で複数の第１の溝１０１内に配置される磁石の端部分に配置されることができる。特に示されていないが、各バッキングプレートは、保持ピンおよび／またはボルトなどの固定システムを使用してフライホイール１０９に取り付けられることができ、または第１の溝１０１内の磁石１０２の特定の幾何形状に起因してフライホイール１０９内に保持されることができる。したがって、複数の第１の溝１０１内の磁石１０２および複数の第２の溝１０７内に配置されるサプレッサ磁石１０８の磁界の相互作用は、図９に示されるように、フライホイール１０９の周囲表面Ｓ（図３において）の周りの繰り返し弧形状、すなわち正弦曲線の磁界パターン（ＭＦＰ）を生成する。
【００２２】
図１Ａにおいて、フライホイール１０９は、ＰＶＣおよびＰｌｅｘｉｇｌａｓなどの可塑性材料で形成されることができる。さらに、フライホイールは、成形された可塑性材料で形成されることができ、単一構造として形成されることができる。フライホイール１０９を形成するために使用される１つまたは複数の材料は、均一に平衡化された系を確実にするために均一な材料を含むことができる。図１Ａに示される円形幾何形状に加えて、他の幾何形状が、フライホイール１０９に使用されることができる。例えば、多角形および三角形幾何形状が、フライホイール１０９に使用されることができる。したがって、磁石１０２およびサプレッサ磁石１０８の数、および磁石１０２およびサプレッサ磁石１０８の配置は、対応する発電機ディスク１１１（図８における）に磁気結合を提供するために調整されることができる。
【００２３】
図１Ｂは、本発明による例示的なフライホイールの側面図である。図１Ｂにおいて、フライホイール１０９は、第１の本体部分１０９ａおよび第２の本体部分１０９ｂを含むことができる。したがって、第１の溝１０１および第２の溝１０７は、第１の本体部分１０９ａおよび第２の本体部分１０９ｂ内に半円形溝１０１ａおよび１０７ａとして形成されることができる。さらに、第１の溝１０１および第２の溝１０７は、円形であるように示されているが、他の幾何形状が、磁石１０２およびサプレッサ磁石１０８の幾何形状に一致するために与えられることができる。
【００２４】
図１Ａにおいて、磁石１０２およびサプレッサ磁石１０８の全数は、フライホイール１０９の全体直径にしたがって調整されることができる。例えば、フライホイール１０９の直径が増大するにつれ、磁石１０２およびサプレッサ磁石１０８の全数は、増大することができる。逆に、フライホイール１０９の直径が低減するにつれ、磁石１０２およびサプレッサ磁石１０８の全数は、低減することができる。さらに、フライホイール１０９の直径が増大または低減するにつれ、磁石１０２およびサプレッサ磁石１０８の全数は、それぞれ増大または低減することができる。代わりに、フライホイール１０９の直径が増大または低減するにつれ、磁石１０２およびサプレッサ磁石１０８の全数は、それぞれ低減または増大することができる。
【００２５】
図１Ｃは、本発明によるフライホイールの例示的な取り付け構造の側面図である。図１Ｃにおいて、フライホイール１０９は、複数の離間された固定部材１２２を有する固定システムを含み、固定部材１２２は、フライホイール１０９の主面をシャフトバッキングプレート１２０に取り付けるために使用されることができる。したがって、シャフト１２４は、複数の支持部材１２６を使用してシャフトバッキングプレート１２０に固定されることができる。図１Ｃにおいて、フライホイール１０９の直径以下の直径を有する円形形状を有するシャフトバッキングプレート１２０が、形成されることができる。さらに、シャフト１２４は、フライホイール１０９を通って延在することができ、かつ拡張フライホイール１３０に結合されることができる。拡張フライホイール１３０は、フライホイール１０９内の磁石１０２およびサプレッサ磁石１０８との任意の悪化する磁気干渉を妨げるために、距離Ｘだけフライホイール１０９から離間されることができる。拡張フライホイール１３０は、フライホイール１０９の角度慣性を増大するために、拡張フライホイール１３０の全体直径Ｄを増大する構造（図示せず）を含むことができる。さらに、シャフト１２４は、支持構造（図示せず）によって支持されるべき拡張フライホイール１３０を通って延在することができる。
【００２６】
図２は、本発明による例示的な保持リングの斜視図である。図１Ａにおいて、フライホイール１０９の保持リング１１６は、ステンレス鋼材料の単一の帯を含むことができ、または第１の保持リング部分１１６ａおよび第２の保持リング部分１１６ｂを含むことができ、かつ固定具１１８ｃを介してフライホイール１０９に取り付けられる取り付けタブ１１８ａ、１１８ｂ、および１１８ｄを含むことができる。第１の保持リング部分１１６ａは、最外部の取り付けタブ１１８ａおよび最内部タブ１１８ｂを有することができ、第２の保持リング部分１１６ｂは、最外部の取り付けタブ１１８ｄおよび最内部タブ１１８ｂを有することができる。さらに、図２に示されるように、各取り付けタブ１１８ａ、１１８ｂ、および１１８ｄは、固定具１１８ｃとともに使用するための取り付け孔３１８を含むことができる。各取り付けタブ１１８ａ、１１８ｂ、および１１８ｄは、第１の溝１０１と第２の溝１０７との間の領域内に配置されることができる。特に示されていないが、第１の保持リング部分１１６ａおよび第２の保持リング部分１１６ｂの各取り付けタブ１１８ａ、１１８ｂ、および１１８ｄは、２つの固定具１１８ｃとともに使用するために２つの取り付け孔３１８を含むように形成されることができる。
【００２７】
図１Ａに示されるように、第１の保持リング部分１１６ａおよび第２の保持リング部分１１６ｂは、フライホイール１０９の全周囲表面Ｓ（図３において）を覆うことができる。したがって、第１の保持リング部分１１６ａの最外部の取り付けタブ１１８ａ、および第２の保持リング部分１１６ｂの最外部の取り付けタブ１１８ｄは、互いに隣接する場所でフライホイール１０９に固定されることができる。さらに、３つの最内部取り付けタブ１１８ｂを有する、各第１の保持リング部分１１６ａおよび第２の保持リング部分１１６ｂが示されるが、異なる複数の最内部取り付けタブ１１８ｂが、フライホイール１０９のサイズ、磁石１０２および１０８の数、およびフライホイール１０９内のフライホイール１０９構成要素の他の物理的特徴にしたがって使用されることができる。
【００２８】
図１Ａに示されていないが、強化テープが、保持リング１１６の外側周囲に沿って設けられることができる。したがって、強化テープは、保持リング１１６への磨耗からの保護を提供することができる。
【００２９】
図３は、本発明によるフライホイール内の駆動装置磁石の例示的な配置を示す、図１Ａの領域Ａの拡大図である。図３において、磁石１０２の表面１１０は、フライホイール１０９の半径Ｒ２と同様の曲率半径Ｒ１を有することができる。例えば、Ｒ１はＲ２に等しいことがあり、またはＲ１はＲ２にほぼ等しいことがある。さらに、サプレッサ磁石１０８の表面１０８ａは、半径Ｒ１およびＲ２と同様の曲率半径Ｒ３を有することがある。しかしながら、サプレッサ磁石１０８の表面１０８ａは、平坦な形状を単に有することができる。
【００３０】
図４Ａおよび図４Ｂは、本発明による例示的な駆動装置磁石の図である。図４Ａにおいて、磁石１０２は、フライホイール１０９の半径Ｒ２と同様のことがある（図３において）曲率半径Ｒ１を有する第１の表面１１０を有することができる。さらに、図４Ｂに示されるように、磁石１０２は、磁石１０２の底部表面１２０から磁石１０２の第１の表面１１０へ一定である円筒側方表面１３０を含むことができる。
【００３１】
図５Ａおよび図５Ｂは、本発明による他の例示的な駆動装置磁石の図である。図５Ａにおいて、磁石２０２は、フライホイール１０９の半径Ｒ２と同様のことがある（図３において）曲率半径Ｒ１を有する第１の表面２１０を有することができる。さらに、図４Ａおよび図４Ｂに示されるように、磁石２０２は、磁石２０２の底部表面２２０から磁石２０２の第１の表面２１０へテーパ状にされた円筒側方表面２３０を含むことができる。したがって、フライホイール１０９の第１の溝１０１は、磁石２０２のテーパ状にされた円筒側方表面２３０に一致する対応側壁を有することができる。さらに、バッキングプレート２０３は、磁石２０２のバッキングプレートとして対応するテーパ状にされた円筒表面も有することができる。しかしながら、バッキングプレートは、磁石２０２のバッキングプレートとしてテーパ状にされた円筒表面を有さないことができる。
【００３２】
図６Ａおよび図６Ｂは、本発明による他の例示的な駆動装置磁石の図である。図６Ａにおいて、磁石３０２は、フライホイール１０９の半径Ｒ２と同様のことがある（図３において）曲率半径Ｒ１を有する第１の表面２１０を有することができる。さらに、磁石３０２は、第１の直径Ｄ１を有するネック部分３４０から第２の直径Ｄ２を有する本体部分３３０へ移行する肩部分３５０を有することができる。さらに、図６Ａおよび図６Ｂに示されるように、磁石３０２の本体部分３３０は、磁石２０２の底部表面３２０から磁石３０２の肩部分３５０へ一定の直径Ｄ２を有することができる。したがって、フライホイール１０９の第１の溝１０１は、磁石３０２のネック部分３４０、肩部分３５０、および本体部分３３０に一致する対応する部分を有することができる。
【００３３】
図７Ａおよび図７Ｂは、本発明による他の例示的な駆動装置磁石の図である。図７Ａにおいて、磁石４０２は、フライホイール１０９の半径Ｒ２と同様のことがある（図３において）曲率半径Ｒ１を有する第１の表面４１０を有することができる。さらに、磁石４０２は、第１の直径Ｄ１を有するネック部分４４０から第２の直径Ｄ２を有する本体部分４３０へ移行する肩部分４５０を有することができる。さらに、図７Ａおよび図７Ｂに示されるように、磁石４０２の本体部分４３０は、磁石４０２の底部表面４２０から磁石４０２の肩部分４５０へ一定の直径Ｄ２を有することができる。したがって、フライホイール１０９の第１の溝１０１は、磁石４０２のネック部分４４０、肩部分４５０、および本体部分４３０に一致する対応する部分を有することができる。
【００３４】
図８Ａは、本発明による例示的な発電機ディスクのレイアウト図である。図８Ａにおいて、好ましくはナイロンまたは合成ナイロンディスクで作られる発電機ディスク１１１は、発電機ディスク１１１の中心部分Ｃを通って第１の共通中心線ＣＬ１に沿って互いに対向する２つの矩形磁石３０１を含むことができ、各矩形磁石３０１が、発電機ディスク１１１の周囲部分に沿って配置されることができる。さらに、追加の矩形磁石３０２は、２つの矩形磁石３０１の間に設けられることができ、第１の共通中心線ＣＬ１に垂直である発電機ディスク１１１の中心部分Ｃを通って第２の共通中心線ＣＬ２に沿って互いに対向することができる。代わりに、追加の矩形磁石３０２は、非平衡の発電機ディスク１１１となるのを防止するために、非磁性の重量塊で置き換えられることができる。
【００３５】
図８Ａにおいて、各２つの矩形磁石３０１、ならびに各追加の矩形磁石３０２または非磁性の重量塊は、第１の共通中心線ＣＬ１および第２の共通中心線ＣＬ２に垂直な方向に沿って延在する第１の長さＬを有することができ、２つの矩形磁石３０１、ならびに各追加の矩形磁石３０２または非磁性の重量塊の厚みは、第１の長さＬ未満であり得る。さらに、各２つの矩形磁石３０１ならびに各追加の矩形磁石３０２は、比較的大きな磁界強度を有することができ、発電機ディスク１１１の主面に平行な２つの矩形磁石３０１ならびに各追加の矩形磁石３０２の表面は、Ｓ極およびＮ極の１つであり得る。さらに、偶数または奇数のいずれかの磁石３０１が使用されることができ、磁石３０１間の隔たり間隔は、発電機ディスク１１１の所望の磁気構成を達成するために調整されることができる。
【００３６】
図８Ｂは、本発明による発電機ディスクへの例示的なシャフト取り付けの側面図である。図８Ａおよび図８Ｂにおいて、発電機ディスク１１１は、発電機ディスク１１１をシャフトバッキングプレート３０６に取り付けるために使用されることができる複数の離間された固定部材３０５を含む。したがって、シャフト３０７は、複数の支持部材３０８を使用してシャフトバッキングプレート３０６に固定されることができる。図８Ｂにおいて、発電機ディスク１１１の直径以下の直径を有する円形形状を有するシャフトバッキングプレート３０６が、形成されることができる。
【００３７】
図８Ａおよび図８Ｂにおいて、発電機ディスク１１１は、フライホイール１０９を形成するために使用される材料と同一または異なる材料で形成されることができる（図１Ａにおいて）。さらに、発電機ディスク１１１の幾何形状は、図８Ａで示されるように円形であることができ、または多角形または三角形など異なることができる。さらに、磁石３０１ならびに各追加の矩形磁石３０２または非磁性の重量塊の全数は、フライホイール１０９および／または発電機ディスク１１１の全体直径にしたがって調整されることができる。例えば、フライホイール１０９および／または発電機ディスク１１１の直径が増大するにつれ、磁石３０１ならびに各追加の矩形磁石３０２または非磁性の重量塊の全数およびサイズは、増大することができる。逆に、フライホイール１０９および／または発電機ディスク１１１の直径が低減するにつれ、磁石３０１ならびに各追加の矩形磁石３０２または非磁性の重量塊の全数およびサイズは、低減することができる。さらに、フライホイール１０９および／または発電機ディスク１１１の直径が増大または低減するにつれ、磁石３０１ならびに各追加の矩形磁石３０２または非磁性の重量塊の全数およびサイズは、それぞれ増大または低減することができる。代わりに、フライホイール１０９および／または発電機ディスク１１１の直径が増大または低減するにつれ、磁石３０１ならびに各追加の矩形磁石３０２または非磁性の重量塊の全数およびサイズは、それぞれ低減または増大することができる。
【００３８】
図９は、本発明による図１のフライホイールの例示的な磁界の概略図である。図９において、磁石１０２およびサプレッサ磁石１０８の磁界の相互作用は、フライホイール１０９の周囲表面Ｓの周りの繰り返し弧形状、すなわち正弦曲線の磁界パターン（ＭＦＰ）を生成する。したがって、バッキングプレート２０３およびサプレッサ磁石１０８は、フライホイール１０９の中心Ｃに向かって磁石１０２のＳ磁界の変位を提供する。
【００３９】
図１０は、本発明によるトルクコンバータの例示的な初期磁気圧縮プロセスの概略図であり、図１１は、本発明によるトルクコンバータの例示的な磁気圧縮プロセスの概略図であり、図１２は、本発明によるトルクコンバータの例示的な磁気圧縮解除プロセスの概略図である。各図１０、図１１、および図１２において、概略図は、発電機ディスクの後方から見られ、すなわち、２つの矩形磁石３０１およびフライホイール１０９を有する発電機ディスク１１１の表面とは反対側表面は、発電機ディスク１１１の背後に配置される。さらに、フライホイール１０９は、時計方向に下方へ回転し、発電機ディスク１１１は、反時計方向に沿って回転し、発電機ディスク１１１は、約３／８インチ（約９．５ｍｍ）から約０．０５０インチ（約１．３ｍｍ）の範囲内など小さな空隙だけ、フライホイール１０９から離間されることができる。代わりに、小さな空隙は、特定の適用によって決定されることができる。例えば、フライホイールおよび発電機ディスクのより大きな構成を必要とするシステムは、より大きなまたはより小さい空隙を必要とすることがある。同様に、より強いまたはより弱い磁石を必要とするシステムは、特定範囲の空隙を有する空隙を必要とすることができる。さらに、説明の目的のために、磁石１０２は、以下で、単純に駆動装置磁石１０２と呼ばれる。
【００４０】
図１０において、発電機ディスク１１１に配置された２つの矩形磁石３０１の１つは、駆動装置磁石１０２によって生成される、２つのＮ極間のフライホイール１０９の磁界パターン（ＭＦＰ）内の１つの空間に入り始める。駆動装置磁石１０２は、フライホイール１０９の周囲中心線に沿って配置されることができ、またはオフセット構成でフライホイール１０９の周囲中心線に沿って配置されることができる。フライホイール１０９における駆動装置磁石１０２間の間隙は、Ｎ極磁界が、フライホイール１０９の周囲表面Ｓ（図９において）に最も近いＭＦＰの位置である。
【００４１】
図１０において、フライホイール１０９が、下方方向に沿って回転するとき、フライホイール１０９の周囲表面Ｓ（図９において）に面する発電機ディスク１１１上の２つの矩形磁石３０１の１つのＮ極は、２つの矩形磁石３０１および駆動装置磁石１０２のせん断面に沿って、駆動装置磁石１０２の隣接するＮ極磁力線に入る。したがって、隣接する駆動装置磁石１０２間の２つの矩形磁石３０１の１つを配置するために必要なせん断力は、隣接する駆動装置磁石１０２間の２つの矩形磁石３０１のＮ極磁力線を直接圧縮するために必要な力未満である。したがって、駆動装置磁石１０２の隣接する駆動装置磁石間に２つの矩形磁石３０１の１つを配置するために必要なエネルギは、比較的小さい。
【００４２】
さらに、駆動装置磁石１０２と矩形磁石３０１との間の特定の幾何形状界面は、比較的安定な反発磁界を提供する。例えば、隣接する駆動装置磁石１０２の円筒表面１３０（図４において）、ならびに図５、図６、および図７における他の例示的な駆動装置磁石２０２、３０２、および４０２の円筒表面は、駆動装置磁石１０２の湾曲表面１１０および底部表面１２０から特定の磁界を生成する。さらに、隣接する駆動装置磁石１０２の隣接する磁界に入る矩形磁石３０１の平坦表面Ｐ（図８において）は、他の特定の磁界を生成する。したがって、駆動装置磁石１０２および矩形磁石３０１の磁界の相互作用、およびより詳細には、駆動装置磁石１０２および矩形磁石３０１の磁界が、相互作用させる、すなわち磁気せん断面に沿って相互作用させる方法で、比較的安定した反発磁界を生成する。
【００４３】
さらに、サプレッサ磁石１０８は、駆動装置磁石１０２に反発力も提供するが、サプレッサ磁石１０８の反発力は、比較的、矩形磁石３０１の反発力より小さい。しかしながら、図１２に関して説明されるように、駆動装置磁石１０２および矩形磁石３０１の磁界が、圧縮解除されるとき、サプレッサ磁石１０８は、さらなる反発力を提供する。
【００４４】
図１１Ａにおいて、発電機ディスク１１１上の矩形磁石３０１が、フライホイール１０９の２つの隣接する駆動装置磁石１０２のＮ極のちょうど間の間隙を完全に占めると、フライホイール１０９のサプレッサ磁石１０８のより小さいＮ極（駆動装置磁石１０２および矩形磁石３０１のＮ極と比べて）は、発電機ディスク１１１上の矩形磁石３０１のＮ極の存在によって反発される。このように、フライホイール１０９の外周下のＭＦＰのＮおよびＳ磁界の両方は、点Ａに示されるように（図１３において）圧縮される。
【００４５】
図１１Ａにおいて、フライホイール１０９の中心線ＣＬ３は、発電機ディスク３０１の駆動装置磁石１０２、サプレッサ磁石１０８、および磁石３０１の磁界圧縮の間に、発電機ディスク１１１の磁石３０１の中心線ＣＬ４に整列される。したがって、フライホイール１０９の回転軸および発電機ディスク１１１の回転軸の配置は、フライホイール１０９の中心線ＣＬ３が、発電機ディスク１１１の磁石３０１の中心線ＣＬ４と整列されるように設定されなければならない。
【００４６】
しかしながら、図１１Ｂおよび図１１Ｃに示されるように、フライホイール１０９の回転軸および発電機ディスク１１１の回転軸の配置は、フライホイール１０９の中心線ＣＬ３が、ある距離Ｘだけ発電機ディスク１１１の磁石３０１の中心線ＣＬ４からオフセットされることができるように設定されることができる。したがって、発電機ディスク３０１の駆動装置磁石１０２、サプレッサ磁石１０８、および磁石３０１の磁界圧縮は、発電機ディスク３０１の駆動装置磁石１０２、サプレッサ磁石１０８、および磁石３０１間に特定の反発力を提供するために変更されることができる。
【００４７】
図１１Ｄは、本発明による図１１Ａの領域Ａの拡大図である。図１１Ｄにおいて、駆動装置磁石１０２（および同様に発電機ディスク１１１の磁石３０１の対向する端部に隣接する他の駆動装置磁石１０２）の面する表面間の距離Ｘは、発電機ディスク１１１の駆動装置磁石１０２および磁石３０１の特定の磁界圧縮を提供するために設定される。好ましくは、距離Ｘは、ゼロに設定されることができるが、フライホイール１０９と発電機ディスク１１１との間にトルクスリップが生じないことを確実するような値に設定されることができる。トルクスリップは、駆動装置磁石１０２および磁石３０１の磁界圧縮強度、ならびに駆動装置磁石１０２および磁石３０１の磁界強度および幾何形状に直接関連する。
【００４８】
図１１Ｅは、本発明による図１１Ａの領域Ａの他の拡大図である。図１１において、駆動装置磁石１０２は、多角形形状を含む断面幾何形状を有することができ、多角形形状の駆動装置磁石１０２の側面は、発電機ディスク１１１の磁石３０１の側面と平行であることができる。しかしながら、駆動装置磁石１０２（および同様に発電機ディスク１１１の磁石３０１の対向する端部に隣接する他の駆動装置磁石１０２）の面する表面間の距離Ｘは、発電機ディスク１１１の駆動装置磁石１０２および磁石３０１の特定の磁界圧縮を提供するために設定される。好ましくは、距離Ｘは、ゼロに設定されることができるが、フライホイール１０９と発電機ディスク１１１との間にトルクスリップが生じないことを確実するような値に設定されることができる。
【００４９】
図１１Ｆは、本発明による図１１Ａの領域Ａの他の拡大図である。図１１Ｆにおいて、駆動装置磁石１０２ａおよび１０２ｂの対が、フライホイール１０９内に設けられることができる。駆動装置磁石１０２ａおよび１０２ｂは、それぞれ中心線ＣＬ３ＡおよびＣＬ３Ｂに沿って設けられることができ、フライホイール１０９の中心線ＣＬ３、ならびに発電機ディスク１１１の磁石３０１の整列された中心線ＣＬ４から離間されることができる。したがって、対の駆動装置磁石１０２ａおよび１０２ｂおよび発電機ディスク１１１の磁石３０１の磁界圧縮は、発電機ディスク３０１の対の駆動装置磁石１０２ａおよび１０２ｂ、サプレッサ磁石１０８、および磁石３０１間に特定の反発力を提供するために変更されることができる。単一の駆動装置磁石１０２の多角形形状の幾何形状を有するので、図１１Ｅにおいて、対の駆動装置磁石１０２ａおよび１０２ｂは、多角形形状の幾何形状を有することができる、さらに、図１１Ｄおよび図１１Ｅに示されるように、距離Ｘと同様に、対の駆動装置磁石１０２ａおよび１０２ｂ（および同様に発電機ディスク１１１の磁石３０１の対向する端部に隣接する他の対の駆動装置磁石１０２ａおよび１０２ｂ）の面する表面間の距離は、発電機ディスク１１１の対の駆動装置磁石１０２ａおよび１０２ｂおよび磁石３０１の特定の磁界圧縮を提供するために設定される。好ましくは、距離Ｘは、ゼロに設定されることができるが、フライホイール１０９と発電機ディスク１１１との間にトルクスリップが生じないことを確実するような値に設定されることができる。
【００５０】
図１２において、発電機ディスク１１１上の矩形磁石３０１が、圧縮磁界位置の外およびフライホイール１０９から離れて回転し始まるにつれ、矩形磁石３０１のＮ極は、フライホイール１０９上の後続の駆動装置磁石１０２のＮ極の反発力によって、およびフライホイール１０９の周囲表面Ｓ（図９において）に沿ったＭＦＰの前に圧縮されたＮおよびＳ磁界の磁気圧縮解除（すなわちスプリングバック）によって強く押し外される。ＭＦＰのＮ極のスプリングバック力（すなわち磁気圧縮解除力）は、矩形磁石３０１がフライホイール１０９から離れて移動するにつれ、発電機ディスク１１１の矩形磁石３０１への追加の反発を提供する。
【００５１】
次に、図１０に示されるように、他の初期磁気圧縮プロセスが開始され、磁気圧縮および圧縮解除のサイクルを繰り返す。このように、フライホイール１０９および発電機ディスク１１１の回転運動が連続する。
【００５２】
図１４は、本発明による他の例示的なフライホイールのレイアウト図である。図１４において、フライホイール２０９は、フライホイール１０９の全ての上述の特徴を含むことができるが（図１Ａ〜Ｃ）、距離Ｘだけフライホイール１０９の周囲表面Ｓから配置されたサプレッサ磁石２０８を含むことができる。例えば、距離Ｘは、第１の溝１０１の深さの距離未満であることができ、隣接するバッキングプレート２０３間に配置されることができる。駆動装置磁石１０２とサプレッサ磁石３０１との相対角度変位αおよびβと同様に、サプレッサ磁石２０８の相対位置は、駆動装置磁石１０２間に配置されることができる。このように、サプレッサ磁石２０８は、フライホイール２０９の中心Ｃに向かってバッキングプレート２０３によって伝達される駆動装置磁石１０２のＳ磁界をさらに変位することができる。さらに、図４〜図７の異なる例示的な駆動装置磁石は、図１４のフライホイール２０９に組み込まれることができる。
【００５３】
図１５は、本発明による他の例示的なフライホイールのレイアウト図である。図１５において、フライホイール３０９は、フライホイール１０９の全ての上述の特徴を含むことができる（図１Ａ〜図１Ｃにおいて）が、距離Ｘだけバッキングプレート２０３の端部から配置されたサプレッサ磁石３０８を含むことができる。さらに、サプレッサ磁石３０８は、駆動装置磁石１０２の中心線に沿って配置されることができる。このように、サプレッサ磁石２０８は、フライホイール３０９の中心Ｃへ向かってバッキングプレート２０３によって伝達される駆動装置磁石１０２のＳ磁界をさらに変位することができる。さらに、図４〜図７の異なる例示的な駆動装置磁石は、図１５のフライホイール３０９に組み込まれることができる。
【００５４】
図１６は、本発明による他の例示的なフライホイールのレイアウト図である。図１６において、フライホイール４０９は、フライホイール１０９の全ての上述の特徴を含むことができる（図１Ａ〜図１Ｃにおいて）が、フライホイール４０９の中心Ｃと同心に配置されるサプレッサ磁石リング４０８を含むことができる。このように、サプレッサ磁石リング４０８は、フライホイール４０９の中心Ｃへ向かってバッキングプレート２０３によって伝達される駆動装置磁石１０２のＳ磁界をさらに変位することができる。さらに、図４〜図７の異なる例示的な駆動装置磁石は、図１６のフライホイール４０９に組み込まれることができる。
【００５５】
図１７は、本発明によるトルクコンバータを使用する例示的なシステムの概略図である。図１７において、本発明のトルク変換された構成を使用する電力生成システムは、フライホイール１０９に結合されたシャフト４０７、ならびに図１および図１４〜図１６の任意のフライホイールを回転可能に駆動するために、可変周波数の電動機制御駆動装置１０３を使用する電源１０１によって給電される電動機１０５を含むことができる。さらに、発電機ディスク１１１は、駆動シャフト１１３に結合されることができ、発電機ディスク１１１の回転は、駆動シャフト１１３の回転を生じる。例えば、駆動シャフト１１３の長手方向軸は、駆動シャフト１０７の長手方向軸に垂直に配置されることができる。
【００５６】
図１７において、駆動シャフト１１３は、複数の固定子１１７を備える発電機の回転子１１９に結合されることができる。例示的な発電機は、参照によってその全体が本明細書に組み込まれる米国特許出願第１０／９７３，８２５号に開示される。特に、回転子１１９は、偶数の磁石を含むことができ、各固定子１１７は、奇数のコイルを含むことができ、各コイルは、非晶質コアを含む。非晶質コアは、発電機の動作の間に全く熱を生成しない。回転子１１９の回転は、発電機を可変変圧器１２１への交流電流出力を生成させることができ、可変変圧器１２１の出力は、負荷１２３へ提供されることができる。
【００５７】
図１８は、本発明によるトルクコンバータを使用する他の例示的なシステムの概略図である。図１８において、複数の発電機ディスク１１１は、単一のフライホイール１０９、ならびに図１および図１４〜図１６の任意のフライホイールの周りに集められ、かつ駆動されることができ、発電機ディスク１１１は、図１７に示される構成と同様のＡＣ発電機にそれぞれ結合されることができる。
【００５８】
本発明は、ステルス技術への適用のための駆動システムとして、可変速度の直接駆動システムのための代替物として、ポンプ、ファン、およびＨＶＡＣシステムのための駆動システムとして、移動体電力発生源システムへの適用のために修正されることができる。さらに、本発明は、摩擦が無く、ギアが無く、かつ／または流体が無い伝達を必要とする工業、市販、および住居車両への適用のために修正されることができる。さらに、本発明は、内部インペラシステムの駆動を必要とするパイプを通して摩擦が無い流体伝達システムにおける適用のために修正されることができる。さらに、本発明は、搭載車両バッテリ充電システム、ならびに航空機ファンおよびプロペラのための力伝達システムを含む、航空機のための電力システムにおける適用のために修正されることができる。
【００５９】
さらに、本発明は、ゼロまたは低い重力環境における適用のために修正されることができる。例えば、本発明は、宇宙ステーションおよび惑星間ビークルのための電力生成システムとしての使用に適用されることができる。
【００６０】
本発明の精神または範囲から逸脱することなく本発明のトルクコンバータおよびそれを使用するシステムに様々な修正および変形を加えることができることが、当業者には明らかである。したがって、本発明は、本発明の修正および変形が、添付の特許請求の範囲およびそれらの均等物の範囲に入る限り、それらの修正および変形を包含するものとする。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１Ａ】本発明による例示的なフライホイールのレイアウト図である。
【図１Ｂ】本発明による例示的なフライホイールの側面図である。
【図１Ｃ】本発明によるフライホイールの例示的な取り付け構造の側面図である。
【図２】本発明による例示的な保持リングの斜視図である。
【図３】本発明によるフライホイール内の駆動装置磁石の例示的な配置を示す、図１Ａの領域Ａの拡大図である。
【図４Ａ】本発明による例示的な駆動装置磁石の図である。
【図４Ｂ】本発明による例示的な駆動装置磁石の図である。
【図５Ａ】本発明による他の例示的な駆動装置磁石の図である。
【図５Ｂ】本発明による他の例示的な駆動装置磁石の図である。
【図６Ａ】本発明による他の例示的な駆動装置磁石の図である。
【図６Ｂ】本発明による他の例示的な駆動装置磁石の図である。
【図７Ａ】本発明による他の例示的な駆動装置磁石の図である。
【図７Ｂ】本発明による他の例示的な駆動装置磁石の図である。
【図８Ａ】本発明による例示的な発電機ディスクのレイアウト図である。
【図８Ｂ】本発明による発電機ディスクへの例示的なシャフト取り付けの側面図である。
【図９】本発明による図１Ａ〜図１Ｃのフライホイールの例示的な磁界の概略図である。
【図１０】本発明によるトルクコンバータの例示的な初期磁気圧縮プロセスの概略図である。
【図１１Ａ】本発明によるトルクコンバータの例示的な磁気圧縮プロセスの概略図である。
【図１１Ｂ】本発明によるトルクコンバータの他の例示的な磁気圧縮プロセスの概略図である。
【図１１Ｃ】本発明によるトルクコンバータの他の例示的な磁気圧縮プロセスの概略図である。
【図１１Ｄ】本発明による図１１Ａの領域Ａの拡大図である。
【図１１Ｅ】本発明による図１１Ａの領域Ａの他の拡大図である。
【図１１Ｆ】本発明による図１１Ａの領域Ａの他の拡大図である。
【図１２】本発明によるトルクコンバータの例示的な磁気圧縮解除プロセスの概略図である。
【図１３】本発明による図１１の磁気圧縮プロセス間の図１のフライホイールの例示的な磁気力パターンの概略図である。
【図１４】本発明による他の例示的なフライホイールのレイアウト図である。
【図１５】本発明による他の例示的なフライホイールのレイアウト図である。
【図１６】本発明による他の例示的なフライホイールのレイアウト図である。
【図１７】本発明によるトルクコンバータを使用する例示的なシステムの概略図である。
【図１８】本発明によるトルクコンバータを使用する他の例示的なシステムの概略図である。
【符号の説明】
【００６２】
１０１    第１の径方向溝
１０１ａ、１０７ａ    半円形溝
１０２、２０２、３０２、４０２    磁石
１０２ａ、１０２ｂ    駆動装置磁石
１０３    電動機制御駆動装置
１０７    第２の径方向溝
１０８    サプレッサ磁石
１０９、２０９、３０９、４０９    フライホイール
１０９ａ    第１の本体部分
１０９ｂ    第２の本体部分
１１０    表面
１１１、３０１    発電機ディスク
１１３    駆動シャフト
１１６    非磁性保持リング
１１６ａ    第１の保持リング部分
１１６ｂ    第２の保持リング部分
１１７    固定子
１１８ａ、１１８ｂ、１１８ｄ    取り付けタブ
１１８ｃ    固定具
１１９    回転子
１２０、３０６、３２０、４２０    シャフトバッキングプレート、底部表面
１２１    変圧器
１２２、３０５    固定部材
１２３    負荷
１２４、３０７、４０７    シャフト
１２６、３０８    支持部材
１３０、２３０    拡張フライホイール、円筒側方表面
２０３    バッキングプレート
２１０、３１０、４１０    第１の表面
３０１、３０２    矩形磁石
３１８    取り付け孔
３３０、３４０、４３０    本体部分
３５０、４５０    肩部分
４０８    サプレッサ磁石リング
４４０    ネック部分
Ｃ    中心部分
ＣＬ１    第１の共通中心線
ＣＬ２    第２の共通中心線
ＣＬ３、ＣＬ４    中心線
Ａ    点
Ｄ    全体直径
Ｒ１、Ｒ３    曲率半径
Ｒ２    半径
Ｓ    周囲面
Ｘ、Ｙ    距離
【図１Ａ】
2008545366.tif 000003
【図１Ｂ】
2008545366.tif 000004
【図１Ｃ】
2008545366.tif 000005
【図２】
2008545366.tif 000006
【図３】
2008545366.tif 000007
【図４Ａ】
2008545366.tif 000008
【図４Ｂ】
2008545366.tif 000009
【図５Ａ】
2008545366.tif 000010
【図５Ｂ】
2008545366.tif 000011
【図６Ａ】
2008545366.tif 000012
【図６Ｂ】
2008545366.tif 000013
【図７Ａ】
2008545366.tif 000014
【図７Ｂ】
2008545366.tif 000015
【図８Ａ】
2008545366.tif 000016
【図８Ｂ】
2008545366.tif 000017
【図９】
2008545366.tif 000018
【図１０】
2008545366.tif 000019
【図１１Ａ】
2008545366.tif 000020
【図１１Ｂ】
2008545366.tif 000021
【図１１Ｃ】
2008545366.tif 000022
【図１１Ｄ】
2008545366.tif 000023
【図１１Ｅ】
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【図１１Ｆ】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【国際調査報告】
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