(57)【要約】【課題】フライホイールの回転時に内部に発生する、径方向の応力の低減を図ることができ、これにより、より高速な回転を実現可能なフライホイールを提供すること。【解決手段】フライホイール１は、ホイールリング３と、ホイールリング３に内嵌されたハブリング４とを含む。フライホイール１の回転時において、ハブリング４のハブリング本体５がホイールリング３の内周に圧接する。ホイールリング３の内周へのハブリング４の圧接により、ホイールリング３に付与された径方向ｒの圧縮応力が、ホイールリング３内の径方向ｒの引っ張り応力の一部を打ち消し、その結果、ホイールリング３内の径方向ｒの応力が低下する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の回転軸線を中心に回転して慣性エネルギーを蓄えるためのフライホイールであって、
リング部材と、
前記リング部材に内嵌されたハブリングとを含み、
少なくとも前記フライホイールの回転時において、前記ハブリングが前記リング部材の内周に圧接する、フライホイール。
【請求項２】
前記ハブリングの周方向の剛性は、前記リング部材の周方向の剛性よりも低く設定されており、
前記ハブリングの径方向の剛性は、前記リング部材の径方向の剛性よりも高く設定されている、請求項１に記載のフライホイール。
【請求項３】
前記ハブリングは、周方向に垂直な分割面で周方向に分割した、複数の分割体により構成されている、請求項１または２に記載のフライホイール。
【請求項４】
前記ハブリングは、円筒状のハブリング本体と、前記ハブリング本体から径方向の外方に張り出した円盤状のフランジとを一体に有し、前記フランジは、前記リング部材を支持すべく、当該リング部材に下方から当接する、請求項１〜３のいずれか一項に記載のフライホイール。
【請求項５】
前記リング部材は、繊維強化プラスチックを用いて形成されており、当該繊維強化プラスチックの強化繊維の配向方向は、当該リング部材の周方向である、請求項１〜４のいずれか一項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、フライホイールバッテリー装置等に搭載され、回転して慣性エネルギーを蓄えるためのフライホイールに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、電気エネルギーをフライホイールの回転慣性エネルギーに変換し、貯蔵するフライホイールバッテリー装置が知られている。
フライホイールバッテリー装置に搭載されるフライホイールの材質は、その高速回転時に生じる遠心力に耐用できるように、比強度（材料強度を密度で割った値）の高い材料が求められる。また、高い重量エネルギー密度を実現するためには、フライホイールのうちエネルギーに対する寄与度の小さい部分を除去することが望ましい。
【０００３】
そのため、従来から、中空円筒体をなし、かつ炭素繊維強化プラスチック（carbon-fiber-reinforced plastic：ＣＦＲＰ）等の繊維強化プラスチックを用いて形成されたフライホイールが提案されている（下記特許文献１参照）。特許文献１に記載のフライホイールは、一体部材として構成されており、また、繊維強化プラスチックの補強繊維が周方向（すなわち、フライホイールの回転方向）に配向している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平９−２６７４０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
フライホイールバッテリー装置の重量エネルギー密度は、フライホイールの最外周速度に依存している。そのため、フライホイールのエネルギー密度を高めるためには、フライホイールを可能な限り高速で回転させることが望ましい。
しかしながら、フライホイールの回転速度を大きくすると、フライホイールの回転による遠心力を受けてフライホイールが径方向の外方に向けて膨張し、これに伴って、フライホイールの内部に大きな歪が発生するおそれがある。その結果、フライホイールの内部に大きな応力が発生するおそれがある。
【０００６】
本願発明者らは、フライホイールの高速化（たとえば、フライホイールの最外周速度を、現状の約８００（ｍ／ｓｅｃ）から１５００（ｍ／ｓｅｃ）以上に高速化）を検討している。しかしながら、特許文献１に記載のような、補強繊維が周方向に配向しているフライホイールは径方向の強度が低く、このようなフライホイールを、このような高速で回転させると、フライホイール内に発生する径方向の応力（応力の径方向成分）の大きさが材料強度を超過するおそれが高い。そのため、このような高速化を実現できないという問題がある。したがって、本願発明者らは、フライホイールの構造を工夫することにより、フライホイールの回転時に内部に発生する、径方向の応力の低減を図ることを検討している。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、フライホイールの回転時に内部に発生する、径方向の応力の低減を図ることができ、これにより、より高速な回転を実現可能なフライホイールを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成するための請求項１に記載の発明は、所定の回転軸線（２）を中心に回転して慣性エネルギーを蓄えるためのフライホイール（１；４１；５１）であって、リング部材（３）と、前記リング部材に内嵌されたハブリング（４；２４；３４；４４；５４）とを含み、少なくとも前記フライホイールの回転時において、前記ハブリングが前記リング部材の内周に圧接する、フライホイールを提供する。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、前記ハブリングの周方向（θ）の剛性は、前記リング部材の周方向（θ）の剛性よりも低く設定されており、前記ハブリングの径方向（ｒ）の剛性は、前記リング部材の径方向（ｒ）の剛性よりも高く設定されている、請求項１に記載のフライホイールである。
請求項３に記載の発明は、前記ハブリングは、周方向（θ）に垂直な分割面（７Ａ；２７Ａ；３７Ａ）で周方向に分割した、複数の分割体（７；２７；３７）により構成されている、請求項１または２に記載のフライホイールである。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、前記ハブリングは、円筒状のハブリング本体（５）と、ハブリング本体から径方向の外方に張り出した円盤状のフランジ（６；５６）とを一体に有し、前記フランジは、前記リング部材を支持すべく、当該リング部材に下方から当接する、請求項１〜３のいずれか一項に記載のフライホイールである。
請求項５に記載の発明は、前記リング部材は、繊維強化プラスチックを用いて形成されており、当該繊維強化プラスチックの強化繊維の配向方向は、当該リング部材の周方向（θ）である、請求項１〜４のいずれか一項に記載のフライホイールである。
【００１１】
なお、この明細書において、「径方向の応力」とは「応力の径方向成分」を指し、「周方向の応力」とは「応力の周方向成分」を指す。
また、前記において、括弧内の数字等は、後述する実施形態における対応構成要素の参照符号を表すものであるが、これらの参照符号により特許請求の範囲を限定する趣旨ではない。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１の構成によれば、フライホイールを、リング部材とハブリングとを組み立てた組立品により構成している。
フライホイールの回転時には、フライホイールの回転に伴う遠心力を受けて、リング部材の内部に引っ張り応力が発生する。一方、フライホイールの少なくとも回転時には、ハブリングがリング部材の内周に圧接する。リング部材の内周へのハブリングの圧接により、リング部材に径方向の圧縮応力が付与される。こうして付与された径方向の圧縮応力が、リング部材内の径方向の引っ張り応力の一部を打ち消し、その結果、リング部材内の径方向の応力が低下する。したがって、フライホイールを一体部材で設ける場合と比較して、フライホイールの回転時に内部に発生する、径方向の応力の低減を図ることができる。これにより、より高速な回転を実現可能なフライホイールを提供できる。
【００１３】
請求項２の構成によれば、ハブリングの周方向の剛性が、リング部材の周方向の剛性よりも低く設定されている。そのため、フライホイールの回転時に生じる遠心力を受けると、ハブリングの方がリング部材よりも、径方向の外方に膨張し易い。したがって、フライホイールの回転時には、より大きく径方向の外方に膨張するハブリングが、リング部材の内周を圧接するようになる。
【００１４】
さらに、径方向の剛性の高いハブリングが、リング部材の内周に対し径方向に圧接するので、径方向の圧縮応力をリング部材に効率良く付与できる。
請求項３の構成によれば、ハブリングが、複数の分割体によって構成されている。ハブリングを周方向に分割することにより、ハブリング全体の周方向の剛性の低減を図ることができる。これにより、フライホイールの回転時において、内部に発生する径方向の応力だけでなく、内部に発生する周方向の応力の低減も図ることができる。また、周方向の剛性が低減されたハブリングを、比較的簡単な構成で実現できる。
【００１５】
請求項４の構成によれば、径方向に延びる円盤状のフランジの外径を変更することにより、ハブリング自身に作用する遠心力の大きさを調整できる。また、リング部材が、ハブリングのフランジによって下方から支持されている。これにより、ハブリングからのリング部材の脱落を防止できる。
請求項５の構成によれば、リング部材の強化繊維の配向方向がフライホイールの周方向であるので、リング部材の周方向の剛性および強度が高い。したがって、フライホイール全体の周方向の剛性および強度を高く維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るフライホイールの構成を示す斜視図である。
【図２】前記フライホイールの断面図である。
【図３】前記フライホイールに含まれる分割体の構成を示す斜視図である。
【図４】前記分割体に含まれる炭素繊維プリプレグの構成を示す図である。
【図５】本発明の第２の実施形態に係るハブリングに含まれる分割体の構成を示す斜視図である。
【図６】本発明の第３の実施形態に係るハブリングに含まれる分割体の構成を示す斜視図である。
【図７】本発明の第４の実施形態に係るフライホイールの構成を示す斜視図である。
【図８】本発明の第５の実施形態に係るフライホイールの断面図である。
【図９】実施例に係る内部応力試験の結果を示すグラフである。
【図１０】比較例に係る内部応力試験の結果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下では、本発明の実施形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の第１の実施形態に係るフライホイール１の構成を示す斜視図である。図２は、フライホイール１の断面図である。図３は、フライホイール１に含まれる分割体７の構成を示す斜視図である。図４は、分割体７に含まれる炭素繊維プリプレグ８の構成を示す図である。
【００１８】
フライホイール１は、中空の略円筒状をなしており、フライホイールバッテリー装置（図示しない）に搭載されている。フライホイールバッテリー装置において、フライホイール１は、水平姿勢で、たとえば鉛直な回転軸線２まわりに回転可能に設けられている。フライホイール１の中空部分には、回転軸線２に沿って延びる回転軸（図示しない）や、電装部品等の部品が収容されている。フライホイール１の中空部分に部品が収容されているので、フライホイールバッテリー装置のコンパクト化が図られている。
【００１９】
フライホイール１は、ホイールリング（リング部材）３と、ホイールリング３に内嵌されたハブリング４との組立品により構成されている。ホイールリング３およびハブリング４は、回転軸線２を中心とする同軸状に設けられている。
以降の説明において、回転軸線２の軸方向を、軸方向ｚとする。また、フライホイール１の径方向を、径方向ｒとする。径方向ｒは、フライホイール１の回転半径方向と一致する。さらに、フライホイール１（ホイールリング３およびハブリング４）の周方向を、周方向θとする。周方向θは、フライホイール１の、回転軸線２まわりの回転方向と一致する。
【００２０】
ホイールリング３は、円筒状をなしている。ホイールリング３の外径は約４５０（ｍｍ）に設定されている。ホイールリング３は、繊維強化プラスチックの一例であるＣＦＲＰを用いて形成されている。ホイールリング３の炭素繊維の配向方向は、主として周方向θである。すなわち、ホイールリング３の炭素繊維は、軸方向ｚや径方向ｒにはほとんど配向していない。そのため、ホイールリング３は、周方向θに高剛性および高強度を有し、径方向ｒに低剛性および低強度を有している。ホイールリング３は、樹脂を含浸させたトウ（多数のフィラメントから構成される長繊維束で撚りのないもの）を、円筒や圧力容器の型に巻きつけた後硬化させる、いわゆるフィラメントワインディング法を用いて形成されている。
【００２１】
ハブリング４は、回転軸線２に対し垂直な姿勢（水平姿勢）に保持された円筒状のハブリング本体５と、ハブリング本体５の軸方向ｚの両端部近傍から、径方向ｒの外方に張り出した一対の円盤状のフランジ６とを一体に有している。
ハブリング本体５の、軸方向ｚの両端部を除く部分の外周面１０と、一対のフランジ６の各内側の主面（上側のフランジ６の下面および下側のフランジ６の上面）とによって、ホイールリング３を収容するための収容空間１１が区画されている。ハブリング４をホイールリング３に内嵌した状態では、ハブリング本体５の外周面１０が、ホイールリング３の内周面９に当接するか、あるいは内周面９と微小間隔を隔てて対向している。
【００２２】
一対の円盤状のフランジ６の軸方向ｚの間隔は、ホイールリング３の軸方向ｚの長さと同等に設定されている。また、一対のフランジ６の外周端は、ホイールリング３の外周面１２よりも径方向ｒの内方に位置している。すなわち、フランジ６の外径は、ホイールリング３の外径よりも小さく、たとえば約３００（ｍｍ）に設定されている。
ハブリング本体５の外径は、ホイールリング３の内径と同等に設定されており、たとえば約２４０（ｍｍ）に設定されている。
【００２３】
ハブリング４は、ＣＦＲＰを用いて形成されている。ハブリング４の炭素繊維の配向方向は、主として径方向ｒである。すなわち、ハブリング４の炭素繊維は、軸方向ｚや周方向θには配向していない。そのため、ハブリング４は、径方向ｒに高剛性および高強度を有し、周方向θに低剛性および低強度を有している。
ハブリング４は、周方向θに複数等分（図１では、たとえば２４等分）に分割されている。換言すると、ハブリング４は、周方向θに垂直な分割面７Ａ（図３参照）によって周方向θに分割され、その結果、複数（図１では、たとえば２４つ）の分割体７によって構成されている。ハブリング４を周方向θに分割することにより、ハブリング４全体の周方向θの剛性の低減をより一層図ることができる。これにより、周方向θの剛性が低減されたハブリング４を、比較的簡単な構成で実現できる。
【００２４】
図３および図４に示すように、各分割体７は、プリプレグ法を用いて形成されている。具体的には、分割体７は、炭素繊維プリプレグ８を周方向θに積層することにより形成されている。各炭素繊維プリプレグ８は、炭素繊維にマトリックス樹脂（たとえば、エポキシ樹脂）が含浸されたシート状のものであり、分割体７の径方向ｒに沿う断面形状に整合する形状を有している。各炭素繊維プリプレグ８の炭素繊維の配向方向は、図４に示すように、炭素繊維プリプレグ８の幅方向（長手方向に直交する方向）のみである。炭素繊維プリプレグ８を周方向θに一方向積層した後、マトリックス樹脂（たとえば、エポキシ樹脂）で硬化することにより、図３に示す分割体７が得られる。これにより、炭素繊維が径方向ｒのみに配向するＣＦＲＰからなる分割体７を、比較的簡単な構成で得ることができる。
【００２５】
フライホイール１の作製時において、ホイールリング３に分割体７をたとえば１つずつ内嵌めしていき、最終的に全ての分割体７を周方向θに並べることにより、リング体からなるハブリング４を形成する。これにより、ハブリング４のホイールリング３への内嵌を実現できる。この状態で、ハブリング本体５の外周面１０が、ホイールリング３の内周面９に当接するか、あるいは内周面９と微小間隔を隔てて対向している。また、この状態で、下側のフランジ６が、ホイールリング３に下方から面接触してホイールリング３を支持している。これにより、ホイールリング３のハブリング４からの脱落を防止できる。
【００２６】
フライホイールバッテリー装置（図示しない）では、フライホイール１を回転軸線２まわりに極めて高速（たとえば、フライホイール１の最外周速度が１２００（ｍ／ｓｅｃ）以上（たとえば約１５００（ｍ／ｓｅｃ）））で回転させる。このときのフライホイール１の重量エネルギー密度は、約２００（Ｗｈ／ｋｇ）である。フライホイール１の高速回転時には、フライホイール１の回転に伴う遠心力を受けて、フライホイール１が径方向ｒの外方に向けて膨張する。その結果、フライホイール１の内部に歪が発生し、ホイールリング３の内部に引っ張り応力が発生する。ハブリング４の周方向θの剛性がホイールリング３の周方向θの剛性よりも低く設定されているので、フライホイール１の回転時に生じる遠心力を受けると、ハブリング本体５の方がホイールリング３よりも径方向ｒの外方に膨張し易い。したがって、フライホイール１の回転時には、より大きく径方向ｒの外方に膨張するハブリング本体５が、ホイールリング３の内周を圧接するようになる。
【００２７】
ホイールリング３の内周へのハブリング４の圧接により、ホイールリング３に径方向ｒの圧縮応力が付与される。径方向ｒの剛性の高いハブリング４が、ホイールリング３の内周面９に対し径方向ｒに圧接するので、径方向ｒの圧縮応力をホイールリング３に効率良く付与できる。こうして付与された径方向ｒの圧縮応力が、ホイールリング３内の径方向ｒの引っ張り応力の一部を打ち消し、その結果、ホイールリング３内の径方向ｒの応力が低下する。したがって、フライホイール１を一体部材で設ける場合と比較して、フライホイール１の回転時に内部に発生する径方向ｒの応力の低減を図ることができる。
【００２８】
また、フライホイール１を構成するハブリング４の周方向θの剛性が低いので、フライホイール１の回転時に内部に発生する周方向θの応力の低減を図ることができる。さらに、ハブリング４が、周方向θに分割された複数の分割体７によって構成されているので、ハブリング４全体の周方向θの剛性の低減を図ることができる。これにより、フライホイール１の回転時に、内部に発生する周方向θの応力の低減を、より一層図ることができる。
【００２９】
以上により、フライホイール１の回転時に、フライホイール１の内部に発生する応力（径方向ｒの応力および周方向θの応力の双方）の低減を図ることができ、これにより、より高速な回転を実現可能なフライホイール１を提供できる。
加えて、ハブリング４に含まれるフランジ６の外径を小さくしたので、ハブリング４に作用する遠心力を抑制でき、これにより、ハブリング４のフランジ６に起因して、フライホイール１の内部に発生する応力が増大するのを防止できる。そして、フランジ６の外径を変更することで、ハブリング４に作用する遠心力を適宜調整することも可能となる。
【００３０】
また、ホイールリング３の炭素繊維の配向方向がフライホイール１の周方向θであるので、ホイールリング３の周方向θの剛性および強度が高い。したがって、フライホイール１を構成するハブリング４の周方向θの剛性を低く設ける場合であっても、フライホイール１全体の周方向θの剛性および強度を高く維持することができる。
図５は、本発明の第２の実施形態に係るハブリング２４に含まれる分割体２７の構成を示す斜視図である。
【００３１】
ハブリング２４は、周方向θに複数等分（たとえば２４等分）に分割されている。換言すると、ハブリング２４は、周方向θに垂直な分割面２７Ａによって周方向θに分割され、その結果、複数（たとえば２４つ）の分割体２７によって構成されている。
第２の実施形態に係る分割体２７が、第１の実施形態に係る分割体７（図１等参照）と相違する点は、プリプレグ法により分割体が形成されているのではなく、他の手法を用いて分割体が形成されている点である。
【００３２】
分割体２７は、三次元炭素繊維織物より構成されている。分割体２７は、炭素繊維を収束加工（カバリング加工）し、その糸で製織した炭素繊維織物を複数枚積層し、画像処理縫合方法により面内糸により縫合した後、精練加工することにより得られる。
三次元炭素繊維織物により形成された分割体２７は、分割体７と同様、炭素繊維の配向方向が径方向ｒになるように設けられている。分割体２７は、炭素繊維を収束加工（カバリング加工）し、その糸で製織した炭素繊維織物を複数枚積層し、画像処理縫合方法により面内糸により縫合した後、精練加工することにより得られる。
【００３３】
第２の実施形態によれば、第１の実施形態に関連して記載した作用効果と同等の作用効果を奏する。
図６は、本発明の第３の実施形態に係るハブリング３４に含まれる分割体３７の構成を示す斜視図である。
ハブリング３４は、周方向θに複数等分（たとえば２４等分）に分割されている。換言すると、ハブリング３４は、周方向θに垂直な分割面３７Ａによって周方向θに分割され、その結果、複数（たとえば２４つ）の分割体３７によって構成されている。
【００３４】
第３の実施形態に係る分割体３７が、第１および第２の実施形態に係る分割体７，２７（図１および図５参照）と相違する点は、分割体３７が、ＣＦＲＰではなく、鋼材によって形成されている点である。この鋼材の具体例として、たとえば高張力鋼を挙げることができる。
第３の実施形態によれば、第１の実施形態に関連して記載した作用効果と同等の作用効果を奏する。
【００３５】
なお、分割体３７の材質を、鋼材以外の金属材料、たとえば高強度アルミニウムとすることもできる。
また、第１〜３の実施形態において、分割体７，２７，３７が、リング体を周方向θに２４等分した構成を例に挙げたが、等分の数は「２４」に限られず、たとえば「２」、「３」、「４」、「６」、「１２」等の他の数であってもよい。また、等分するものでなく、リング体を不等分に分割することにより、分割体が形成されてもよい。
【００３６】
図７は、本発明の第４の実施形態に係るフライホイール４１の構成を示す斜視図である。第４の実施形態において、第１の実施形態と共通する部分には図１の場合と同一の参照符号を付し説明を省略する。
第４の実施形態に係るフライホイール４１が、第１および第２の実施形態に係るフライホイール１と相違する点は、ハブリング４，２４（図１および図５等参照）に代えて、ハブリング４４を備えた点である。ハブリング４４は、複数の分割体により構成されてはおらず、一体部材により構成されている。ハブリング４４は、ハブリング４，２４と同様、炭素繊維の配向方向が径方向ｒになるように設けられている。ハブリング４４は、ハブリング２４に含まれる分割体２７と同様、三次元炭素繊維織物により構成されている。ハブリング４４は、炭素繊維を収束加工（カバリング加工）し、その糸で製織した炭素繊維織物を複数枚積層し、画像処理縫合方法により面内糸により縫合した後、精練加工することにより得られる。
【００３７】
第４の実施形態によれば、分割体７に関連する作用効果を除き、第１の実施形態に関連して記載した作用効果と同等の作用効果を奏する。
なお、ハブリングの材質として鋼材等の金属材料を用いる場合に、ハブリングを第４の実施形態のような一体部材とすることは好ましくない。すなわち、ハブリングの材質として鋼材を用いる場合には、ハブリングを分割構造とすることが好ましい。鋼材からなるハブリングは周方向θの剛性が高く、一体部材で設けると、フライホイールの回転時に内部に発生する周方向θの応力を、十分に低減できないからである。
【００３８】
図８は、本発明の第５の実施形態に係るフライホイール５１の断面図である。第５の実施形態において、第１の実施形態と共通する部分には図１の場合と同一の参照符号を付し説明を省略する。
第５の実施形態に係るフライホイール５１が、第１の実施形態に係るフライホイール１（図１等参照）と相違する点は、外周端がホイールリング３の外周面１２よりも径方向ｒの外方に張り出す一対のフランジ５６を有するハブリング５４を、ハブリング４（図１等参照）に代えて設けた点である。
【００３９】
フランジ（フランジ６，５６）の外径を変更することにより、ハブリング（ハブリング４，５４）に作用する遠心力の大きさを調整できる。すなわち、フランジの外径が小さいと、ハブリングに作用する遠心力が小さく、フランジの外径が大きいと、ハブリングに作用する遠心力が大きくなる。第５の実施形態に係るフランジ５６の外径を、第１の実施形態に係るフランジ６（図２等参照）の外径よりも大きく設けたので、第５の実施形態に係るハブリング５４に作用する遠心力が、第１の実施形態に係るハブリング４に作用する遠心力よりも高い。この場合、フライホイール５１の回転時にハブリング５４に発生する周方向θの応力が、ハブリング４の場合と比較して増大する。
【００４０】
第５の実施形態によれば、ハブリング４のフランジ６の外径を小さくすることに関連する作用効果を除き、第１の実施形態に関連して記載した作用効果と同等の作用効果を奏する。
なお、第５の実施形態を、第２〜第４の実施形態と組み合わせることもできる。
次に、内部応力試験について説明する。
【００４１】
以下の実施例および比較例に対し、高速回転時における、フライホイールの内部に発生する応力を、有限要素法（ＦＥＭ）による解析にて求めた。各フライホイールの回転速度を６００００（ｒｐｍ）（この場合の最外周速度は、１４００（ｍ／ｓｅｃ））に設定した。
実施例：第５の実施形態に係るフライホイール５１を計測対象とした。ハブリング本体５の内径寸法を２２０（ｍｍ）とし、フランジ５６の外径寸法を２６０（ｍｍ）とし、フランジ５６の軸方向ｚの厚みを１０（ｍｍ）とした。ホイールリング３の内径寸法を２４０（ｍｍ）とし、ホイールリング３の外径寸法を５００（ｍｍ）とし、ホイールリング３の軸方向ｚの寸法を２００（ｍｍ）とした。
【００４２】
比較例：中空円筒状をなし、一体部材からなるＣＦＲＰ製のフライホイールを計測対象とした。フライホイールの内径寸法を２４０（ｍｍ）とし、その外径寸法を４５０（ｍｍ）とし、軸方向ｚの寸法を２００（ｍｍ）とした。
以上の条件で、ホイールリング（フライホイール）内の軸方向ｚの中央位置付近における、径方向ｒの応力の面内分布を演算により求めた。実施例の径方向ｒの応力の面内分布を図９に示し、比較例の径方向ｒの応力の面内分布を図１０に示す。図９および図１０では、径方向位置の基準（すなわち「零」）を、回転軸線２としている。
【００４３】
図９に示す結果から、実施例では、全ての径方向位置において、径方向ｒの応力が強度上限値を下回ることがわかった。
一方、図１０に示す結果から、比較例では、フライホイールの径方向ｒの中央部分において、径方向ｒの応力が強度限界値を上回ることがわかった。
以上、この発明の５つの実施形態について説明したが、この発明は、他の形態で実施することもできる。
【００４４】
たとえば、繊維強化プラスチックとして、ＣＦＲＰが好適である。しかし、炭素繊維以外の繊維、たとえばガラス繊維、ボロン繊維、アラミド繊維等を強化繊維として含む繊維強化プラスチックを、本願のホイールリング３および／またはハブリング４，２４，３４，４４，５４の母材として用いてもよい。
また、繊維強化プラスチックのマトリックス樹脂として、エポキシ樹脂を例に挙げたが、その他、不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、フラン樹脂、マレイミド樹脂、アクリル樹脂等を、マトリックス樹脂として用いることができる。
【００４５】
その他、特許請求の範囲内で種々の変更を加えることが可能である。
【符号の説明】
【００４６】
１…フライホイール、２…回転軸線、３…ホイールリング（リング部材）、４…ハブリング、５…ハブリング本体、６…フランジ、７…分割体、７Ａ…分割面、２４…ハブリング、２７…分割体、２７Ａ…分割面、３４…ハブリング、３７…分割体、３７Ａ…分割面４４…ハブリング、４１…フライホイール、５１…フライホイール、５４…ハブリング、５６…フランジ、θ…周方向、ｒ…径方向
【図１】
2016050627.tif 000003
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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