(57)【要約】【課題】  加工を容易にして加工費を低減させるとともに材料費を低減させ製造コストの削減を図る。【解決手段】  回転軸２を介して回転する回転体３は、共に金属板を板金プレス加工による成形加工によって折曲形成したベース部材４とアッパー部材５とによって構成されている。回転体３の外周部には、回転方向全体にわたって液体２０を密閉状態で収容する液体収容部１９が設けられている。【選択図】  図４
2005351352.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中央部に設けた回転軸を介して回転体を回転させるフライホイールであって、前記回転体の外周部に回転方向全体にわたって液体を密閉状態で収容する液体収容部を設けたことを特徴とするフライホイール。
【請求項２】
請求項１記載のフライホイールにおいて、前記回転体を、金属板を成形加工し一面が開口したベース部材と、このベース部材の開口を覆い金属板を成形加工したアッパー部材とによって構成したことを特徴とするフライホイール。
【請求項３】
請求項２記載のフライホイールにおいて、前記アッパー部材を前記ベース部材に着脱自在に取り付けたことを特徴とするフライホイール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力等のエネルギーを蓄積したり、クランク軸の回転エネルギーを吸収、放出し回転変動を抑制したりするためのフライホイールに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来は、丸棒状に形成された機械構造用炭素鋼の素材を、熱間鍛造加工により軸方向に押し潰し、しかる後、熱間鍛造加工によって厚さ方向に押圧することにより、中央部の円板部とこの円板部の外周縁に一体に設けた円筒状の円筒部とからなるフライホイールを製造している（例えば、特許文献１参照）。また、フライホイールそのものを鋳造により製造することも一般的に実施されている。なお、本出願人は、本明細書に記載した先行技術文献情報で特定される先行技術文献以外には、本発明に密接に関連する先行技術文献を出願時までに見付け出すことはできなかった。
【特許文献１】特開２０００−３３４５４号公報（段落「００２５」〜「００２８」、図１〜図５）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上述した従来のフライホイールにおいては、鍛造加工または鋳造によって製造するため後加工に時間がかかり加工費が嵩むという問題があった。また、フライホイール全体を金属の素材によって形成するために材料費が嵩み、このため製造コストが増大するという問題があった。
【０００４】
本発明は上記した従来の問題に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、後加工を容易にして加工費を低減させるとともに材料費を低減させ製造コストの削減を図ることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この目的を達成するために、請求項１に係る発明は、中央部に設けた回転軸を介して回転体を回転させるフライホイールであって、前記回転体の外周部に回転方向全体にわたって液体を密閉状態で収容する液体収容部を設けたものである。
【０００６】
請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明において、前記回転体を、金属板を成形加工し一面が開口したベース部材と、このベース部材の開口を覆い金属板を成形加工したアッパー部材とによって構成したものである。
【０００７】
請求項３に係る発明は、請求項２に係る発明において、前記アッパー部材を前記ベース部材に着脱自在に取り付けたものである。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１に係る発明によれば、フライホイールの回転にともなう遠心力によって、液体収容部に収容されている液体が液体収容部の外周面に押し付けられるため、フライホイールの全重量に対するフライホイールの外周部の重量比が大きくなって、フライホイールの慣性モーメントが大きくなる。このため、フライホイールに大きなエネルギーを効率よく蓄積することができるというだけではなく、回転軸に連結されたクランク軸の回転変動を小さくすることができる。また、フライホイールに慣性モーメントを付与するための質量として、従来の金属と比較して安価な液体を選択することができるため材料費を低減することができる。
【０００９】
請求項２に係る発明によれば、ベース部材およびアッパー部材を成形加工によって形成することにより、後加工が容易となり加工費を削減することができる。
【００１０】
請求項３に係る発明によれば、液体収容部に比重の異なる液体を選択して収容したり、収容する液体の量を変えることができるため、１つのフライホイールによってエネルギーの蓄積量を変えることができるため汎用性が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。図１は本発明に係るフライホイールの断面図、図２は同じく平面図、図３は同じく底面図、図４は同じく動作状態を示す断面図である。
【００１２】
図１に全体を符号１で示すフライホイールは、中央部に設けた回転軸２と、この回転軸２を介して回転する回転体３とによって概略構成されている。回転体３は共に高張力鋼からなる金属板を板金プレス加工または絞り加工によって成形したベース部材４とアッパー部材５とによって構成されている。ベース部材４は、図３に示すように、全体の外形が平面視円形に形成されており、図１に示すように、中央部に円板状に形成され周部に円周方向に向かって多数の挿通孔１１が穿孔された回転軸固定部１０が設けられ、この回転軸固定部１０の外周部には断面が略Ｕ字状でフライホイール１の回転方向全周にわたって形成され上部が開口した環状の凹部１２が一体に設けられている。
【００１３】
アッパー部材５は、図２に示すように、全体の外形が平面視円形に形成されており、図１に示すように、中央部に円板状に形成され周部に円周方向に向かって多数の挿通孔１６が穿孔された回転軸固定部１５が設けられ、この回転軸固定部１５の外周部には断面が略逆Ｌ字状でフライホイール１の回転方向全周にわたって形成された環状の凸部１７が一体に設けられている。この凸部１７の外径と上記したベース部材４の凹部１２の外径とは、凸部１７の外周端縁１８が凹部１２の外周面１２ａに密着して嵌合するような寸法に形成されている。
【００１４】
回転軸２は下部側回転軸２１と上部側回転軸２２とからなり、これら両回転軸２１，２２のフランジ部２１ａ，２２ａの周部には円周方向に向かって多数の挿通孔が設けられている。２４は上、下部側回転軸２２，２１のフランジ部２２ａ，２１ａの径と同じ径に形成された円板状のスペーサであって、周部には円周方向に向かって多数の挿通孔が設けられている。
【００１５】
次に、図１を用いてこのように構成されたフライホイールの組立方法を説明する。先ず、ベース部材４の液体収容部１２の開口１３から所定量の液体２０を注入する。次いで、ベース部材４の回転軸固定部１０とアッパー部材５の回転軸固定部１５との間にスペーサ２４を挟み、アッパー部材５の外周端縁１８をベース部材４の外周面１２ａにシール（図示せず）を介装させた状態で嵌合させ、アッパー部材５によってベース部材４上を覆い、凸部１７によって凹部１２の開口１３を密閉しドーナツ状の液体収容部１９を形成する。
【００１６】
ベース部材４の回転軸固定部１０とアッパー部材５の回転軸固定部１５とを下部側回転軸２１と上部側回転軸２２とで挟み、多数のボルト２５を上部側回転軸２２のフランジ２２ａ、回転軸固定部１５、スペーサ２４、回転軸固定部１０および下部側回転軸２１のフランジ２１ａの各挿通孔に挿通させる。ボルト２５にナット２６を締め付けることにより、上部側回転軸２２、回転軸固定部１５、スペーサ２４、回転軸固定部１０および下部側回転軸２１を共締めして一体化する。下部側回転軸２１と上部側回転軸２２とを軸受２３，２３（上部側の軸受２３は図示を省略）とに支持することにより、フライホイール１を回転軸２を介して軸受２３に回転自在に支持する。
【００１７】
このように組み立てられたフライホイール１を、図４に示すように、上部側回転軸２２を介して回転させると、液体収容部１９に密閉状態で収納されていた液体２０が遠心力によって、ベース部材４の外周面１２ａに押し付けられる。したがって、この液体２０によって回転体３に慣性モーメントが発生し、フライホイール１にエネルギーが蓄積される。このように、フライホイール１の回転にともなう遠心力によって、液体収容部１９に収容されている液体２０がベース部材４の外周面１２ａに押し付けられるため、フライホイール１の全重量に対するフライホイール１の外周部の重量比が大きくなって、フライホイール１の慣性モーメントが大きくなる。このため、フライホイール１に大きなエネルギーを効率よく蓄積することができるいうだけではなく、回転軸２に連結された図示を省略したクランク軸の回転変動を小さくすることもできる。また、フライホイール１に慣性モーメントを付与するための質量として、従来の金属と比較して安価な液体を選択することができるため材料費を低減することができる。
【００１８】
ここで、エネルギーの蓄積量を変えるには、ナット２６による締め付けを弛めてアッパー部材５をベース部材４から取り外し、開口１３から液体２０の注入量を調整するか、比重の異なる液体に入れ替える。このように１つのフライホイールによってエネルギーの蓄積量を選択することができるため汎用性が向上する。また、回転体３を共に金属板を成形加工によって形成したベース部材４およびアッパー部材５とによって構成したことにより、鍛造によって形成した場合と比較して後加工が容易となり加工費も削減することができる。
【００１９】
なお、本実施の形態においては、比重の異なる液体２０を交換したり、液体２０の注入量を調節する場合に、ボルト２５からナット２６の締め付けを弛めてベース部材４からアッパー部材５を取り外して行うようにしたが、アッパー部材５側に注入口を設けこの注入口を開閉する蓋を設けるようにしてもよい。その場合には、回転中のバランスがくずれないように回転中心に対して対称位置に偶数個の蓋を設けることが望ましい。また、その場合には、回転体３をベース部材４とアッパー部材５との２部材によって形成することなく、上下対称の１部材によって形成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明に係るフライホイールの断面図である。
【図２】本発明に係るフライホイールの平面図である。
【図３】本発明に係るフライホイールの底面図である。
【図４】本発明に係るフライホイールの動作状態を示す断面図である。
【符号の説明】
【００２１】
１…フライホイール、２…回転軸、３…回転体、４…ベース部材、５…アッパー部材、１２ａ…外周面、１９…液体収容部、２０…液体、２５…ボルト、２６…ナット。
【図１】
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【図２】
2005351352.tif 000004
【図３】
2005351352.tif 000005
【図４】
2005351352.tif 000006