JP2017072191A - Flywheel structure - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a flywheel structure which achieves excellent energy density.SOLUTION: A flywheel structure 1 is formed having: a flywheel 2; and a case 3 which houses the flywheel 2 while pivotally supporting the flywheel 2. The flywheel 2 has a hollow structure S. The flywheel structure 1 includes a first bearing 4 and a second bearing 5, which are provided at the case 3 and pivotally support the fly wheel 2, and an airtight seal 6, which seals the interior of the case 3, in addition to the flywheel 2 and the case 3.SELECTED DRAWING: Figure 2A

Description

本発明は、フライホイール構造に関する。   The present invention relates to a flywheel structure.

フライホイールをケース内に収容したフライホイール構造が例えば特許文献１で開示されている。特許文献１の技術では、フライホイールは中実となっている。   The flywheel structure which accommodated the flywheel in the case is disclosed by patent document 1, for example. In the technique of Patent Document 1, the flywheel is solid.

特表２０１２−５１６４１７号公報Special table 2012-516417 gazette

中実のフライホイールは、重量が大きくなり易く、エネルギ密度の面で不利になる虞がある。このため、エネルギ密度に優れたフライホイール構造が望まれる。   A solid flywheel tends to be heavy and may be disadvantageous in terms of energy density. For this reason, the flywheel structure excellent in energy density is desired.

本発明はこのような課題に鑑みてなされたもので、エネルギ密度に優れたフライホイール構造を提供することを目的とする。   This invention is made | formed in view of such a subject, and it aims at providing the flywheel structure excellent in energy density.

本発明のある態様のフライホイール構造は、フライホイールと、前記フライホイールを軸支した状態で収容するケースと、を有して構成されるフライホイール構造であって、前記フライホイールは中空構造を有する。   A flywheel structure according to an aspect of the present invention is a flywheel structure configured to include a flywheel and a case that accommodates the flywheel in a pivotally supported state, and the flywheel has a hollow structure. Have.

この態様によれば、中空構造によってフライホイールを軽量化することができるので、エネルギ密度に優れたフライホイール構造を実現することができる。   According to this aspect, since the flywheel can be reduced in weight by the hollow structure, a flywheel structure with excellent energy density can be realized.

車両の概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of a vehicle. フライホイール構造の断面図である。It is sectional drawing of a flywheel structure. フライホイール単体の正面図である。It is a front view of a flywheel simple substance. 内外径比の設定の説明図である。It is explanatory drawing of the setting of an inner / outer diameter ratio. 連通部の説明図である。It is explanatory drawing of a communication part.

以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

図１は本発明の実施形態に係る車両２００の概略構成を示している。   FIG. 1 shows a schematic configuration of a vehicle 200 according to an embodiment of the present invention.

車両２００は、駆動源としてのエンジンＥＮＧを備え、エンジンＥＮＧの出力回転がエンジンクラッチＣＬＥ、トルクコンバータ２２０、変速機ＴＭ、差動機構２４０を介して駆動輪２５０に伝達される構成である。   The vehicle 200 includes an engine ENG as a drive source, and the output rotation of the engine ENG is transmitted to the drive wheels 250 via the engine clutch CLE, the torque converter 220, the transmission TM, and the differential mechanism 240.

エンジンクラッチＣＬＥは、油圧によって締結状態を切り換えることができる油圧クラッチである。エンジンクラッチＣＬＥを解放することで、エンジンＥＮＧのみをパワートレインから切り離すことができる。   The engine clutch CLE is a hydraulic clutch that can switch the engaged state by hydraulic pressure. By releasing the engine clutch CLE, only the engine ENG can be disconnected from the powertrain.

トルクコンバータ２２０は、ロックアップクラッチ付きのトルクコンバータである。   The torque converter 220 is a torque converter with a lock-up clutch.

変速機ＴＭは、一対の溝幅可変のプーリと、一対のプーリの間に巻き掛けられるベルトとを備え、一対のプーリの溝幅を変更することで変速比を無段階に変更することができるベルト無段変速機である。変速機ＴＭは、この他、前進後進を切り換える前後進切換機構を備える。変速機ＴＭの入力軸２３１には、チェーン２３２を介してオイルポンプＯＰが接続されている。   The transmission TM includes a pair of variable groove width pulleys and a belt wound between the pair of pulleys, and can change the gear ratio steplessly by changing the groove width of the pair of pulleys. It is a belt continuously variable transmission. In addition, the transmission TM includes a forward / reverse switching mechanism that switches between forward and reverse. An oil pump OP is connected to the input shaft 231 of the transmission TM via a chain 232.

差動機構２４０は変速機ＴＭの出力回転を左右の駆動輪２５０に振り分ける機構である。   The differential mechanism 240 is a mechanism that distributes the output rotation of the transmission TM to the left and right drive wheels 250.

駆動輪２５０及び図示しない従動輪に設けられるタイヤブレーキ２７０は、ブレーキペダル２７１とマスターシリンダ２７２とが機構的に独立しているブレーキである。運転者がブレーキペダル２７１を踏み込むと、ブレーキアクチュエータ２７３によってマスターシリンダ２７２のピストンが変位し、これによって、タイヤブレーキ２７０に油圧が供給されて制動力が発生する。   A tire brake 270 provided on the driving wheel 250 and a driven wheel (not shown) is a brake in which the brake pedal 271 and the master cylinder 272 are mechanically independent. When the driver depresses the brake pedal 271, the piston of the master cylinder 272 is displaced by the brake actuator 273, whereby hydraulic pressure is supplied to the tire brake 270 and a braking force is generated.

エンジンクラッチＣＬＥ及び変速機ＴＭには油圧回路２８０が接続されている。油圧回路２８０は、後述するコントローラ２９０からの指示に従い、オイルポンプＯＰが吐出する油による油圧を元圧としてエンジンクラッチＣＬＥ及び変速機ＴＭで必要とされる油圧を生成し、エンジンクラッチＣＬＥ及び変速機ＴＭに供給する。   A hydraulic circuit 280 is connected to the engine clutch CLE and the transmission TM. The hydraulic circuit 280 generates the hydraulic pressure required by the engine clutch CLE and the transmission TM using the hydraulic pressure generated by the oil discharged from the oil pump OP as a base pressure in accordance with an instruction from the controller 290 described later, and the engine clutch CLE and the transmission Supply to TM.

フライホイール回生システム１００は、フライホイールＦＷと、モータジェネレータＭＧと、遊星歯車機構ＰＧと、第１〜第３ドグクラッチＤＯＧ１〜ＤＯＧ３とを備える。第１〜第３ドグクラッチＤＯＧ１〜ＤＯＧ３は、通電状態を切り換えることで締結状態を切り換えることができる電磁クラッチである。   The flywheel regeneration system 100 includes a flywheel FW, a motor generator MG, a planetary gear mechanism PG, and first to third dog clutches DOG1 to DOG3. The first to third dog clutches DOG <b> 1 to DOG <b> 3 are electromagnetic clutches that can switch the engaged state by switching the energized state.

遊星歯車機構ＰＧは、サンギヤＳと、サンギヤＳに噛み合う複数のピニオンギヤＰと、複数のピニオンギヤＰに噛み合うリングギヤＲと、複数のピニオンギヤＰの回転軸を支持するキャリアＣとを備える。   The planetary gear mechanism PG includes a sun gear S, a plurality of pinion gears P that mesh with the sun gear S, a ring gear R that meshes with the plurality of pinion gears P, and a carrier C that supports the rotation shafts of the plurality of pinion gears P.

サンギヤＳには、ワンウェイクラッチＯＷＣ及び第３ドグクラッチＤＯＧ３を介してフライホイールＦＷが接続されている。ワンウェイクラッチＯＷＣは、フライホイールＦＷの回転速度ＮＦＷよりもサンギヤＳの回転速度ＮＳが高い場合にのみ締結するクラッチである。   A flywheel FW is connected to the sun gear S via a one-way clutch OWC and a third dog clutch DOG3. The one-way clutch OWC is a clutch that is engaged only when the rotational speed NS of the sun gear S is higher than the rotational speed NFW of the flywheel FW.

キャリアＣには、第１ドグクラッチＤＯＧ１及びギヤ列Ｇ１を介して変速機ＴＭの入力軸２３１が接続される。   An input shaft 231 of the transmission TM is connected to the carrier C via the first dog clutch DOG1 and the gear train G1.

リングギヤＲには、ギヤＧ２及び第２ドグクラッチＤＯＧ２を介してモータジェネレータＭＧが接続される。また、リングギヤＲには、リングギヤＲの回転を制動するリングギヤブレーキＲＢが設けられる。リングギヤブレーキＲＢは、例えば、バンドブレーキである。   Motor generator MG is connected to ring gear R via gear G2 and second dog clutch DOG2. Further, the ring gear R is provided with a ring gear brake RB for braking the rotation of the ring gear R. The ring gear brake RB is, for example, a band brake.

モータジェネレータＭＧは、図示しないインバータによって駆動される三相交流電動機であり、力行又は発電が可能である。   Motor generator MG is a three-phase AC motor driven by an inverter (not shown), and can perform power running or power generation.

フライホイールＦＷは、金属製であり、回転時の風損を低減するために真空又は減圧された容器内に収容されている。フライホイールＦＷは具体的には、フライホイール構造１に含まれたかたちで車両２００に設けられる。   The flywheel FW is made of metal and is housed in a container that is vacuumed or decompressed to reduce windage loss during rotation. Specifically, the flywheel FW is provided in the vehicle 200 in a form included in the flywheel structure 1.

フライホイール回生システム１００では、動力伝達機構５０が、遊星歯車機構ＰＧと、第１〜第３ドグクラッチＤＯＧ１〜ＤＯＧ３と、を有して構成される。動力伝達機構５０は、変速機ＴＭの入力軸２３１及びフライホイールＦＷを接続するとともに、フライホイールＦＷ及びモータジェネレータＭＧを接続する。具体的には動力伝達機構５０は、変速機ＴＭの入力軸２３１と、モータジェネレータＭＧと、フライホイールＦＷと、を互いに接続する。   In the flywheel regeneration system 100, the power transmission mechanism 50 includes a planetary gear mechanism PG and first to third dog clutches DOG1 to DOG3. The power transmission mechanism 50 connects the input shaft 231 of the transmission TM and the flywheel FW, and also connects the flywheel FW and the motor generator MG. Specifically, power transmission mechanism 50 connects input shaft 231 of transmission TM, motor generator MG, and flywheel FW to each other.

第１〜第３ドグクラッチＤＯＧ１〜ＤＯＧ３は、変速機ＴＭの入力軸２３１及びフライホイールＦＷの断接と、フライホイールＦＷ及びモータジェネレータＭＧの断接とを行うクラッチ部として、動力伝達機構５０に設けられる。具体的には第１〜第３ドグクラッチＤＯＧ１〜ＤＯＧ３は、互いに接続された変速機ＴＭの入力軸２３１、モータジェネレータＭＧ及びフライホイールＦＷから、変速機ＴＭの入力軸２３１、モータジェネレータＭＧ及びフライホイールＦＷそれぞれを個別に断接するクラッチ部として、動力伝達機構５０に設けられる。動力伝達機構５０はさらに、ワンウェイクラッチＯＷＣや、ギヤ列Ｇ１や、ギヤＧ２を含む。   1st-3rd dog clutch DOG1-DOG3 is provided in the power transmission mechanism 50 as a clutch part which performs connection / disconnection of the input shaft 231 and the flywheel FW of transmission TM, and connection / disconnection of the flywheel FW and motor generator MG. It is done. Specifically, the first to third dog clutches DOG1 to DOG3 are connected to each other from the input shaft 231 of the transmission TM, the motor generator MG and the flywheel FW connected to each other, to the input shaft 231 of the transmission TM, the motor generator MG and the flywheel. It is provided in the power transmission mechanism 50 as a clutch part which connects / disconnects each FW individually. The power transmission mechanism 50 further includes a one-way clutch OWC, a gear train G1, and a gear G2.

コントローラ２９０は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、入出力インターフェース等で構成される。コントローラ２９０には、変速機ＴＭの入力回転速度を検出する回転速度センサ２９１、アクセルペダル２７４の開度を検出するアクセル開度センサ２９２、ブレーキペダル２７１の踏み込み量を検出するブレーキセンサ２９３等からの信号が入力される。   The controller 290 includes a CPU, a RAM, an input / output interface, and the like. The controller 290 includes a rotation speed sensor 291 that detects the input rotation speed of the transmission TM, an accelerator opening sensor 292 that detects the opening degree of the accelerator pedal 274, a brake sensor 293 that detects the depression amount of the brake pedal 271, and the like. A signal is input.

コントローラ２９０は、入力される信号に基づき各種演算を行い、エンジンクラッチＣＬＥ及び第１〜第３ドグクラッチＤＯＧ１〜ＤＯＧ３の締結状態、変速機ＴＭの変速を制御する。   The controller 290 performs various calculations based on the input signal, and controls the engagement state of the engine clutch CLE and the first to third dog clutches DOG1 to DOG3 and the shift of the transmission TM.

特に、運転者がブレーキペダル２７１を踏み込んだことを受けて車両２００を減速させる場合は、コントローラ２９０は、フライホイールＦＷを用いて車両２００の持つ運動エネルギをフライホイールＦＷに蓄積する（回生制御）。フライホイールＦＷは、例えばこのような回生制御を通じて、車両２００の減速時に駆動輪２５０から変速機ＴＭを介して伝達される動力をエネルギとして回収する。   In particular, when the driver depresses the brake pedal 271 and decelerates the vehicle 200, the controller 290 stores the kinetic energy of the vehicle 200 in the flywheel FW using the flywheel FW (regenerative control). . The flywheel FW recovers, as energy, power transmitted from the drive wheels 250 via the transmission TM when the vehicle 200 is decelerated, for example, through such regenerative control.

また、運転者がアクセルペダル２７４を踏み込んだことを受けて車両２００を発進加速させる場合は、コントローラ２９０は、フライホイールＦＷに蓄積されている運動エネルギを解放し、これを車両２００の発進加速に利用することで、発進加速時にエンジンＥＮＧが消費する燃料量を抑え、車両２００の燃費を向上させる（力行制御）。   When the driver depresses the accelerator pedal 274 and accelerates the vehicle 200, the controller 290 releases the kinetic energy stored in the flywheel FW and uses this to accelerate the vehicle 200. By using this, the amount of fuel consumed by the engine ENG during start acceleration is suppressed, and the fuel efficiency of the vehicle 200 is improved (power running control).

図２Ａは、フライホイール構造１の断面図である。図２Ｂは、フライホイール２単体の正面図である。フライホイール構造１は、フライホイール２と、ケース３と、第１ベアリング４と、第２ベアリング５と、気密シール６と、ボルト７と、を備える。   FIG. 2A is a cross-sectional view of the flywheel structure 1. FIG. 2B is a front view of the flywheel 2 alone. The flywheel structure 1 includes a flywheel 2, a case 3, a first bearing 4, a second bearing 5, an airtight seal 6, and a bolt 7.

フライホイール２は、前述したフライホイールＦＷである。ケース３は、フライホイール２を軸支した状態で収容する。第１ベアリング４及び第２ベアリング５は、ケース３に設けられ、フライホイール２を軸支する。第１ベアリング４及び第２ベアリング５には、潤滑のためにグリスが封入される。気密シール６は、ケース３内をシールするシール部材である。気密シール６には例えば、リップシールを用いることができる。ボルト７は、後述する本体部２１及び蓋部２２を締結する。   The flywheel 2 is the flywheel FW described above. Case 3 is accommodated in a state where flywheel 2 is pivotally supported. The first bearing 4 and the second bearing 5 are provided in the case 3 and support the flywheel 2. The first bearing 4 and the second bearing 5 are filled with grease for lubrication. The hermetic seal 6 is a seal member that seals the inside of the case 3. For example, a lip seal can be used as the hermetic seal 6. The bolt 7 fastens a main body portion 21 and a lid portion 22 which will be described later.

以下、さらに詳しく説明すると、フライホイール２は、概ね円柱状の外形を有し、回転軸線方向における両端部に第１軸部２ａと、第２軸部２ｂと、を有する。第１軸部２ａは、第１ベアリング４で軸支され、第２軸部２ｂは、第２ベアリング５で軸支される。   Hereinafter, in more detail, the flywheel 2 has a substantially columnar outer shape, and has a first shaft portion 2a and a second shaft portion 2b at both ends in the rotation axis direction. The first shaft portion 2 a is pivotally supported by the first bearing 4, and the second shaft portion 2 b is pivotally supported by the second bearing 5.

フライホイール２への動力の入力及びフライホイール２からの動力の出力は、第２軸部２ｂを介して行われる。このため、第２軸部２ｂに対しては気密シール６が設けられる。気密シール６は、第２ベアリング５よりも外側からケース３内をシールする。第１軸部２ａは、ケース３内に収容される。第２軸部２ｂの端部は、ケース３から突出して設けることができる。   Power input to the flywheel 2 and power output from the flywheel 2 are performed via the second shaft portion 2b. For this reason, an airtight seal 6 is provided for the second shaft portion 2b. The hermetic seal 6 seals the inside of the case 3 from the outside of the second bearing 5. The first shaft portion 2 a is accommodated in the case 3. An end portion of the second shaft portion 2b can be provided so as to protrude from the case 3.

フライホイール２は具体的には、本体部２１と、蓋部２２と、を有して構成される。本体部２１は、第１軸部２ａを有し、蓋部２２は、第２軸部２ｂを有する。本体部２１は第１の部分であり、中空部２１ａと、開口部２１ｂと、円筒部２１ｃと、を有する。二点鎖線は、本体部２１における開口部２１ｂ及び円筒部２１ｃの範囲を示す。   Specifically, the flywheel 2 includes a main body portion 21 and a lid portion 22. The main body portion 21 has a first shaft portion 2a, and the lid portion 22 has a second shaft portion 2b. The main body portion 21 is a first portion, and includes a hollow portion 21a, an opening portion 21b, and a cylindrical portion 21c. A two-dot chain line indicates a range of the opening 21b and the cylindrical portion 21c in the main body 21.

中空部２１ａは、本体部２１を中空にする。中空部２１ａは具体的には、内径「ｄ」を有し、本体部２１内に円柱状の空間を形成する部分となっている。   The hollow part 21a makes the main body part 21 hollow. Specifically, the hollow portion 21 a has an inner diameter “d” and is a portion that forms a cylindrical space in the main body portion 21.

開口部２１ｂは、中空部２１ａが開口する部分であり、本体部２１に凹状に形成される。開口部２１ｂは具体的には、本体部２１の一端部に中空部２１ａの内径「ｄ」よりも大きな内径を有する有底円筒状の部分として設けられる。このため、開口部２１ｂは、内壁部２１ｂａと、中空部２１ａが開口する底部２１ｂｂと、を有する。   The opening portion 21b is a portion where the hollow portion 21a opens, and is formed in the body portion 21 in a concave shape. Specifically, the opening 21b is provided at one end of the main body 21 as a bottomed cylindrical portion having an inner diameter larger than the inner diameter “d” of the hollow portion 21a. For this reason, the opening part 21b has inner wall part 21ba and bottom part 21bb which the hollow part 21a opens.

円筒部２１ｃは、中空部２１ａによって内壁部が構成される円筒状の部分である。このため、円筒部２１ｃは、内径「ｄ」を有するとともに、外径「Ｄ」を有する。フライホイール２では、内径「ｄ」はゼロよりも大きな値に設定される。内径「ｄ」を外径「Ｄ」で除算することで得られる比である内外径比ｄ／Ｄは、エネルギ容量及びエネルギ密度を考慮して、次に説明するように設定される。   The cylindrical part 21c is a cylindrical part whose inner wall part is constituted by the hollow part 21a. For this reason, the cylindrical portion 21 c has an inner diameter “d” and an outer diameter “D”. In the flywheel 2, the inner diameter “d” is set to a value larger than zero. The inner / outer diameter ratio d / D, which is a ratio obtained by dividing the inner diameter “d” by the outer diameter “D”, is set as described below in consideration of energy capacity and energy density.

図３は、内外径比ｄ／Ｄの設定の説明図である。質量比ＭＲは、円筒部２１ｃの質量を対応する円柱部の質量で除算して得られる値を示す。対応する円柱部とは、円筒部２１ｃを中実にして得られる円柱部である。エネルギ比ＥＲは、円筒部２１ｃのエネルギ容量を対応する円柱部のエネルギ容量で除算して得られる値を示す。エネルギ密度ＥＤは、円筒部２１ｃのエネルギ容量を円筒部２１ｃの質量で除算して得られる値を示す。   FIG. 3 is an explanatory diagram for setting the inner / outer diameter ratio d / D. The mass ratio MR indicates a value obtained by dividing the mass of the cylindrical portion 21c by the mass of the corresponding cylindrical portion. The corresponding columnar part is a columnar part obtained by solidifying the cylindrical part 21c. The energy ratio ER indicates a value obtained by dividing the energy capacity of the cylindrical part 21c by the energy capacity of the corresponding cylindrical part. The energy density ED indicates a value obtained by dividing the energy capacity of the cylindrical portion 21c by the mass of the cylindrical portion 21c.

質量比ＭＲの変化からわかるように、円筒部２１ｃの質量は、内外径比ｄ／Ｄが大きくなるほど小さくなる。また、エネルギ密度ＥＤは、内外径比ｄ／Ｄが大きくなるほど大きくなる。その一方で、エネルギ比ＥＲの変化からわかるように、円筒部２１ｃのエネルギ容量は、内外径比ｄ／Ｄが大きくなるほど小さくなる。   As can be seen from the change in the mass ratio MR, the mass of the cylindrical portion 21c decreases as the inner / outer diameter ratio d / D increases. The energy density ED increases as the inner / outer diameter ratio d / D increases. On the other hand, as can be seen from the change in the energy ratio ER, the energy capacity of the cylindrical portion 21c decreases as the inner / outer diameter ratio d / D increases.

すなわち、内外径比ｄ／Ｄを大きくするほど、円筒部２１ｃのエネルギ密度ＥＤは大きくなる一方で、円筒部２１ｃのエネルギ容量は小さくなる。   That is, as the inner / outer diameter ratio d / D increases, the energy density ED of the cylindrical portion 21c increases, while the energy capacity of the cylindrical portion 21c decreases.

このため、本実施形態では、円筒部２１ｃは、内外径比ｄ／Ｄが０．６６よりも小さくなるように形成される。これにより、フライホイール２を中実にした場合と比較し、円筒部２１ｃにおいて８０％以上のエネルギ容量を確保しつつ、エネルギ密度ＥＤを高めることができる。   For this reason, in this embodiment, the cylindrical portion 21c is formed so that the inner / outer diameter ratio d / D is smaller than 0.66. Thereby, compared with the case where the flywheel 2 is made solid, energy density ED can be raised, ensuring the energy capacity of 80% or more in the cylindrical part 21c.

図２Ａ及び図２Ｂに戻り、説明を続けると、蓋部２２は第２の部分であり、概ね円盤状の形状を有する。蓋部２２は、開口部２１ｂに設けられる。具体的には蓋部２２は、開口部２１ｂに突き当て嵌合される。さらに具体的には蓋部２２は、開口部２１ｂの内壁部２１ｂａに嵌合されるとともに、開口部２１ｂの底部２１ｂｂに突き当てられる。   Returning to FIG. 2A and FIG. 2B, the description will be continued. The lid portion 22 is a second portion, and has a generally disk shape. The lid part 22 is provided in the opening part 21b. Specifically, the lid 22 is abutted and fitted to the opening 21b. More specifically, the lid portion 22 is fitted to the inner wall portion 21ba of the opening portion 21b and is abutted against the bottom portion 21bb of the opening portion 21b.

蓋部２２は、本体部２１とともに、中空部２１ａによってフライホイール２を中空にする中空構造Ｓを構成する。   The lid portion 22 together with the main body portion 21 constitutes a hollow structure S that makes the flywheel 2 hollow by the hollow portion 21a.

本体部２１はさらに、複数のボルト穴２１ｄを有する。複数のボルト穴２１ｄは、フライホイール２の回転方向に沿った円周上に配置されるように設けられる。本実施形態では、複数のボルト穴２１ｄは１２個のボルト穴２１ｄであり、フライホイール２の回転方向に沿って均等に設けられる。複数のボルト穴２１ｄは具体的には、開口部２１ｂの底部２１ｂｂに設けられる。   The main body 21 further has a plurality of bolt holes 21d. The plurality of bolt holes 21d are provided so as to be arranged on a circumference along the rotation direction of the flywheel 2. In the present embodiment, the plurality of bolt holes 21d are twelve bolt holes 21d, and are equally provided along the rotational direction of the flywheel 2. Specifically, the plurality of bolt holes 21d are provided in the bottom 21bb of the opening 21b.

蓋部２２はさらに、複数のボルト挿通穴２２ａを有する。複数のボルト挿通穴２２ａは、複数のボルト穴２１ｄに対応させて設けられる。したがって、複数のボルト挿通穴２２ａは、複数のボルト穴２１ｄと同数設けられるとともに、複数のボルト穴２１ｄと同様に配置されるように設けられる。   The lid portion 22 further has a plurality of bolt insertion holes 22a. The plurality of bolt insertion holes 22a are provided corresponding to the plurality of bolt holes 21d. Therefore, the plurality of bolt insertion holes 22a are provided in the same number as the plurality of bolt holes 21d, and are provided so as to be arranged similarly to the plurality of bolt holes 21d.

ボルト７は、複数のボルト穴２１ｄ及び複数のボルト挿通穴２２ａの少なくとも一部を利用して本体部２１と蓋部２２とを締結する。本実施形態では、ボルト７は、４つのボルト穴２１ｄ及び対応する４つのボルト挿通穴２２ａを利用して本体部２１と蓋部２２とを締結する。   The bolt 7 fastens the main body portion 21 and the lid portion 22 using at least a part of the plurality of bolt holes 21d and the plurality of bolt insertion holes 22a. In the present embodiment, the bolt 7 fastens the main body portion 21 and the lid portion 22 using the four bolt holes 21d and the corresponding four bolt insertion holes 22a.

本実施形態では、ボルト７は、フライホイール２の回転のバランスを調整するように設けられる結果、フライホイール２の回転方向に沿って不均等に設けられる。ボルト７は、フライホイール２の回転軸に対する重心位置を調整するように設けられることで、フライホイール２の回転のバランスを調整するように設けられる。   In the present embodiment, the bolts 7 are provided so as to adjust the balance of rotation of the flywheel 2, and as a result, the bolts 7 are provided unevenly along the rotation direction of the flywheel 2. The bolt 7 is provided so as to adjust the balance of the rotation of the flywheel 2 by adjusting the position of the center of gravity with respect to the rotation axis of the flywheel 2.

フライホイール２は、第１軸中空部２ａａと、第２軸中空部２ｂａと、をさらに有する。第１軸中空部２ａａは、本体部２１に設けられ、第２軸中空部２ｂａは、蓋部２２に設けられる。   The flywheel 2 further includes a first shaft hollow portion 2aa and a second shaft hollow portion 2ba. The first shaft hollow portion 2aa is provided in the main body portion 21, and the second shaft hollow portion 2ba is provided in the lid portion 22.

第１軸中空部２ａａは、第１軸部２ａを中空にする。第２軸中空部２ｂａは、第２軸部２ｂを中空にする。第１軸中空部２ａａ及び第２軸中空部２ｂａはともに、中空部２１ａ内に連通する空間を形成する。   The first shaft hollow portion 2aa makes the first shaft portion 2a hollow. The second shaft hollow portion 2ba makes the second shaft portion 2b hollow. Both the first shaft hollow portion 2aa and the second shaft hollow portion 2ba form a space communicating with the hollow portion 21a.

本実施形態では、中空構造Ｓは、中空部２１ａに加えてさらにこのような第１軸中空部２ａａ及び第２軸中空部２ｂａによって、第１軸部２ａ及び第２軸部２ｂを含めてフライホイール２を中空にする中空構造として設けられる。このような中空構造Ｓは、第１連通部２ｃ及び第２連通部２ｄとともに設けられる。   In this embodiment, the hollow structure S includes the first shaft hollow portion 2aa and the second shaft hollow portion 2ba in addition to the hollow portion 21a, and includes the first shaft portion 2a and the second shaft portion 2b. It is provided as a hollow structure that makes the wheel 2 hollow. Such a hollow structure S is provided together with the first communication part 2c and the second communication part 2d.

図４は、第１連通部２ｃ及び第２連通部２ｄの説明図である。フライホイール２は、第１連通部２ｃ及び第２連通部２ｄをさらに有する。第１連通部２ｃは、中空部２１ａ及び第１軸中空部２ａａを含む中空構造Ｓを介して、第１ベアリング４の両側の空間を連通する。第１連通部２ｃは具体的には、ケース３内と中空部２１ａ内とを連通するように設けられる。このように設けられた第１連通部２ｃは、第１ベアリング４の図４における左側の空間である内側空間と、中空部２１ａを含む中空構造Ｓ内とを連通する。   FIG. 4 is an explanatory diagram of the first communication portion 2c and the second communication portion 2d. The flywheel 2 further includes a first communication part 2c and a second communication part 2d. The first communication part 2c communicates the space on both sides of the first bearing 4 via the hollow structure S including the hollow part 21a and the first shaft hollow part 2aa. Specifically, the first communication part 2c is provided so as to communicate between the case 3 and the hollow part 21a. The first communication portion 2c provided in this way communicates the inner space, which is the space on the left side in FIG. 4 of the first bearing 4, and the inside of the hollow structure S including the hollow portion 21a.

第１軸中空部２ａａには、第１軸部２ａの端部に開口する開口部２ａｂが設けられる。このため、第１ベアリング４の図４における右側の空間である外側空間は、第１軸中空部２ａａを介して中空部２１ａ内に連通する。開口部２ａｂは、第１連通部２ｃとともに、中空部２１ａ及び第１軸中空部２ａａを含む中空構造Ｓを介して第１ベアリング４の両側の連通する連通部を構成すると把握されてもよい。   The first shaft hollow portion 2aa is provided with an opening 2ab that opens to the end of the first shaft portion 2a. For this reason, the outer space which is the space on the right side in FIG. 4 of the first bearing 4 communicates with the hollow portion 21a through the first shaft hollow portion 2aa. It may be understood that the opening 2ab constitutes a communication portion that communicates with both sides of the first bearing 4 through the hollow structure S including the hollow portion 21a and the first shaft hollow portion 2aa together with the first communication portion 2c.

第１連通部２ｃ及び第２連通部２ｄは、中空構造Ｓを介して第２ベアリング５の両側の空間を連通する。第１連通部２ｃ及び第２連通部２ｄは具体的には、中空部２１ａ及び第２軸中空部２ｂａを含む中空構造Ｓを介して、第２ベアリング５及び気密シール６間の空間と、当該空間と反対側の空間とを連通する。   The first communication portion 2 c and the second communication portion 2 d communicate with the spaces on both sides of the second bearing 5 through the hollow structure S. Specifically, the first communication part 2c and the second communication part 2d are provided with a space between the second bearing 5 and the hermetic seal 6 via the hollow structure S including the hollow part 21a and the second shaft hollow part 2ba, and The space communicates with the space on the opposite side.

このため、第２連通部２ｄは、第２軸部２ｂにおいて第２ベアリング５及び気密シール６間の部分に設けられ、第２ベアリング５の図４における右側の空間である外側空間と、第２軸中空部２ｂａを含む中空構造Ｓ内とを連通するように設けられる。第２軸中空部２ｂａは、第２軸部２ｂの端部には開口していない。   Therefore, the second communication portion 2d is provided in a portion between the second bearing 5 and the hermetic seal 6 in the second shaft portion 2b, and the second space 5 is an outer space that is a space on the right side in FIG. It is provided so as to communicate with the inside of the hollow structure S including the shaft hollow portion 2ba. The second shaft hollow portion 2ba does not open at the end of the second shaft portion 2b.

フライホイール構造１では、このように第１ベアリング４及び第２ベアリング５それぞれにつき、ベアリング両側の空間が連通される。このため、減圧口３ａを介してケース３内を真空引きする際に、第１ベアリング４及び第２ベアリング５からのグリス漏れが抑制される。減圧口３ａは、ケース３内を真空引きした後、プラグ等で封止される。   In the flywheel structure 1, the spaces on both sides of the bearing are communicated with each other for the first bearing 4 and the second bearing 5 as described above. For this reason, when the inside of the case 3 is evacuated through the decompression port 3a, grease leakage from the first bearing 4 and the second bearing 5 is suppressed. The decompression port 3a is sealed with a plug after the inside of the case 3 is evacuated.

次に、フライホイール構造１の主な作用効果について説明する。   Next, main effects of the flywheel structure 1 will be described.

フライホイール構造１は、フライホイール２と、フライホイール２を軸支した状態で収容するケース３と、を有して構成され、フライホイール２は、中空構造Ｓを有する。   The flywheel structure 1 includes a flywheel 2 and a case 3 that accommodates the flywheel 2 in a state where the flywheel 2 is pivotally supported. The flywheel 2 has a hollow structure S.

このような構成のフライホイール構造１によれば、中空構造Ｓによってフライホイール２を軽量化することができるので、エネルギ密度に優れたフライホイール構造を実現することができる（請求項１に対応する効果）。   According to the flywheel structure 1 having such a configuration, since the flywheel 2 can be reduced in weight by the hollow structure S, a flywheel structure having an excellent energy density can be realized (corresponding to claim 1). effect).

フライホイール構造１において、フライホイール２は、中空部２１ａと開口部２１ｂとを有する本体部２１と、開口部２１ｂに設けられ本体部２１とともに中空構造Ｓを構成する蓋部２２と、を有して構成される。   In the flywheel structure 1, the flywheel 2 includes a main body portion 21 having a hollow portion 21 a and an opening portion 21 b, and a lid portion 22 that is provided in the opening portion 21 b and forms the hollow structure S together with the main body portion 21. Configured.

このような構成のフライホイール構造１によれば、中空構造Ｓを容易に実現することができる（請求項２に対応する効果）。   According to the flywheel structure 1 having such a configuration, the hollow structure S can be easily realized (effect corresponding to claim 2).

フライホイール構造１は、中空部２１ａによって内壁部が構成される円筒部２１ｃをさらに有する。円筒部２１ｃは、内外径比ｄ／Ｄが、０．６６よりも小さくなるように形成される。   The flywheel structure 1 further includes a cylindrical portion 21c whose inner wall portion is formed by the hollow portion 21a. The cylindrical portion 21c is formed so that the inner / outer diameter ratio d / D is smaller than 0.66.

このような構成のフライホイール構造１によれば、フライホイール２を中実にした場合と比較し、円筒部２１ｃにおいて８０％以上のエネルギ容量を確保しつつ、エネルギ密度ＥＤを高めることができる（請求項３に対応する効果）。   According to the flywheel structure 1 having such a configuration, the energy density ED can be increased while securing an energy capacity of 80% or more in the cylindrical portion 21c as compared with the case where the flywheel 2 is solid (claim). Effect corresponding to item 3).

フライホイール構造１において、開口部２１ｂは本体部２１に凹状に形成され、蓋部２２は開口部２１ｂに突き当て嵌合される。   In the flywheel structure 1, the opening 21 b is formed in a concave shape in the main body 21, and the lid 22 is abutted and fitted to the opening 21 b.

このような構成のフライホイール構造１によれば、フライホイール２が本体部２１と蓋部２２とを有して構成される場合であっても、位置決めを容易に行うことができる。また、位置決めを容易に行うことができることと相俟って、フライホイール２の回転のバランスが低下することを抑制することができる（請求項４に対応する効果）。   According to the flywheel structure 1 having such a configuration, positioning can be easily performed even when the flywheel 2 includes the main body portion 21 and the lid portion 22. Moreover, it can suppress that the balance of rotation of the flywheel 2 falls, being able to perform positioning easily (the effect corresponding to Claim 4).

フライホイール構造１において、本体部２１は、フライホイール２の回転方向に沿った円周上に配置されるように設けられた複数のボルト穴２１ｄを有する。また、蓋部２２は、複数のボルト穴２１ｄに対応する複数のボルト挿通穴２２ａを有する。   In the flywheel structure 1, the main body 21 has a plurality of bolt holes 21 d provided so as to be arranged on a circumference along the rotation direction of the flywheel 2. The lid portion 22 has a plurality of bolt insertion holes 22a corresponding to the plurality of bolt holes 21d.

このような構成のフライホイール構造１によれば、本体部２１と蓋部２２とを容易に一体化することができる（請求項５に対応する効果）。   According to the flywheel structure 1 having such a configuration, the main body portion 21 and the lid portion 22 can be easily integrated (effect corresponding to claim 5).

フライホイール構造１において、ボルト７は、複数のボルト穴２１ｄ及び複数のボルト挿通穴２２ａの少なくとも一部を利用して本体部２１と蓋部２２とを締結する。このようなボルト７は、フライホイール２の回転のバランスを調整するようにフライホイール２の回転方向に沿って不均等に設けられる。   In the flywheel structure 1, the bolt 7 fastens the main body portion 21 and the lid portion 22 using at least a part of the plurality of bolt holes 21 d and the plurality of bolt insertion holes 22 a. Such bolts 7 are provided unevenly along the direction of rotation of the flywheel 2 so as to adjust the balance of rotation of the flywheel 2.

このような構成のフライホイール構造１によれば、バランス調整用のウェイトを用いてバランス調整を行わなくても、ボルト７によってフライホイール２の回転のバランスを調整することができる（請求項７に対応する効果）。   According to the flywheel structure 1 having such a configuration, the balance of rotation of the flywheel 2 can be adjusted by the bolt 7 without performing balance adjustment using a weight for balance adjustment. Corresponding effect).

フライホイール構造１は、ケース３に設けられフライホイール２を軸支する第１ベアリング４及び第２ベアリング５をさらに有する。中空構造Ｓは、第１軸部２ａ及び第２軸部２ｂを含めてフライホイール２を中空にする。フライホイール２は、中空構造Ｓを介して第１ベアリング４の両側の空間を連通する第１連通部２ｃをさらに有するとともに、中空構造Ｓを介して第２ベアリング５の両側の空間を連通する第１連通部２ｃ及び第２連通部２ｄをさらに有する。   The flywheel structure 1 further includes a first bearing 4 and a second bearing 5 that are provided in the case 3 and pivotally support the flywheel 2. The hollow structure S makes the flywheel 2 hollow including the first shaft portion 2a and the second shaft portion 2b. The flywheel 2 further includes a first communication portion 2 c that communicates the spaces on both sides of the first bearing 4 via the hollow structure S, and the first communication portion 2 c that communicates the spaces on both sides of the second bearing 5 via the hollow structure S. It further has the 1st communication part 2c and the 2nd communication part 2d.

このような構成のフライホイール構造１によれば、ケース３内を減圧する際に、第１ベアリング４及び第２ベアリング５からグリスが漏れないようにすることができる（請求項８に対応する効果）。   According to the flywheel structure 1 having such a configuration, it is possible to prevent grease from leaking from the first bearing 4 and the second bearing 5 when the inside of the case 3 is decompressed (effect corresponding to claim 8). ).

フライホイール構造１は、ケース３内を第２ベアリング５よりも外側からシールする気密シール６をさらに有する。第１連通部２ｃ及び第２連通部２ｄは、中空構造Ｓを介して第２ベアリング５及び気密シール６間の空間と、当該空間と反対側の空間とを連通する。   The flywheel structure 1 further includes an airtight seal 6 that seals the inside of the case 3 from the outside of the second bearing 5. The first communication part 2c and the second communication part 2d communicate the space between the second bearing 5 and the hermetic seal 6 via the hollow structure S and the space opposite to the space.

このような構成のフライホイール構造１によれば、ケース３内をシールする気密シール６を有する場合に、第１連通部２ｃ及び第２連通部２ｄを適切に設けることができる（請求項９に対応する効果）。   According to the flywheel structure 1 having such a configuration, when the airtight seal 6 that seals the inside of the case 3 is provided, the first communication portion 2c and the second communication portion 2d can be appropriately provided. Corresponding effect).

フライホイール構造１は、車両２００に設けられ、フライホイール２は、車両２００の減速時に駆動輪２５０から変速機ＴＭを介して伝達される動力をエネルギとして回収する。   The flywheel structure 1 is provided in the vehicle 200, and the flywheel 2 collects, as energy, power transmitted from the drive wheels 250 via the transmission TM when the vehicle 200 is decelerated.

このような構成のフライホイール構造１によれば、エネルギ密度に優れたフライホイール構造によって、燃費向上を図ることができる（請求項１０に対応する効果）。   According to the flywheel structure 1 having such a configuration, the fuel efficiency can be improved by the flywheel structure having an excellent energy density (effect corresponding to claim 10).

フライホイール構造１は、複数のボルト穴２１ｄ穴及び複数のボルト挿通穴２２ａが、フライホイール２の回転方向に沿って不均等に設けられる構成とされてもよい。   The flywheel structure 1 may be configured such that the plurality of bolt holes 21 d and the plurality of bolt insertion holes 22 a are provided unevenly along the rotation direction of the flywheel 2.

フライホイール構造１はこのような構成である場合でも、ボルト７によってフライホイール２の回転のバランスを調整することができる（請求項６に対応する効果）。   Even when the flywheel structure 1 has such a configuration, the balance of rotation of the flywheel 2 can be adjusted by the bolts 7 (effect corresponding to claim 6).

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。   The embodiment of the present invention has been described above. However, the above embodiment only shows a part of application examples of the present invention, and the technical scope of the present invention is limited to the specific configuration of the above embodiment. Absent.

例えば、フライホイール２は、第１軸部２ａを含む部分を蓋部２２と同様の部分として構成し、本体部２１からさらに分割することなどにより、３つ以上の部品で構成されてもよい。また、例えば、本体部２１は有底円筒状の形状ではなく、円筒状の形状を有してもよい。   For example, the flywheel 2 may be configured by three or more parts by configuring a portion including the first shaft portion 2 a as a portion similar to the lid portion 22 and further dividing the portion from the main body portion 21. For example, the main body 21 may have a cylindrical shape instead of a bottomed cylindrical shape.

１ フライホイール構造
２ フライホイール
２ａ 第１軸部
２ａａ 第１軸中空部
２ｂ 第２軸部
２ｂａ 第２軸中空部
２ｃ 第１連通部
２ｄ 第２連通部
２１ 本体部（第１の部分）
２１ａ 中空部
２１ｂ 開口部
２１ｃ ボルト穴
２２ 蓋部（第２の部分）
２１ａ ボルト挿通穴
３ ケース
４ 第１ベアリング
５ 第２ベアリング
６ 気密シール（シール部材） DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Flywheel structure 2 Flywheel 2a 1st axial part 2aa 1st axial hollow part 2b 2nd axial part 2ba 2nd axial hollow part 2c 1st communication part 2d 2nd communication part 21 Main body part (1st part)
21a Hollow part 21b Opening part 21c Bolt hole 22 Lid part (2nd part)
21a Bolt insertion hole 3 Case 4 First bearing 5 Second bearing 6 Airtight seal (seal member)

Claims (10)

フライホイールと、前記フライホイールを軸支した状態で収容するケースと、を有して構成されるフライホイール構造であって、
前記フライホイールは、中空構造を有する、
ことを特徴とするフライホイール構造。 A flywheel structure configured to include a flywheel and a case that accommodates the flywheel in a pivotally supported state,
The flywheel has a hollow structure,
A flywheel structure characterized by that. 請求項１に記載のフライホイール構造であって、
前記フライホイールは、
中空部と、前記中空部が開口する部分である開口部と、を有する第１の部分と、
前記開口部に設けられ、前記第１の部分とともに前記中空構造を構成する第２の部分と、
を有して構成される、
ことを特徴とするフライホイール構造。 The flywheel structure according to claim 1,
The flywheel is
A first portion having a hollow portion, and an opening that is a portion where the hollow portion opens; and
A second portion provided in the opening and constituting the hollow structure together with the first portion;
Configured with
A flywheel structure characterized by that. 請求項２に記載のフライホイール構造であって、
前記第１の部分は、前記中空部によって内壁部が構成される円筒部をさらに有し、
前記円筒部は、前記円筒部の内径を前記円筒部の外径で除算することで得られる比である内外径比が、０．６６よりも小さくなるように形成される、
ことを特徴とするフライホイール構造。 The flywheel structure according to claim 2,
The first portion further includes a cylindrical portion whose inner wall portion is configured by the hollow portion,
The cylindrical portion is formed such that an inner / outer diameter ratio, which is a ratio obtained by dividing the inner diameter of the cylindrical portion by the outer diameter of the cylindrical portion, is smaller than 0.66.
A flywheel structure characterized by that. 請求項２に記載のフライホイール構造であって、
前記開口部は、前記第１の部分に凹状に形成され、
前記第２の部分は、前記開口部に突き当て嵌合される、
ことを特徴とするフライホイール構造。 The flywheel structure according to claim 2,
The opening is formed in a concave shape in the first portion,
The second portion is fitted to the opening.
A flywheel structure characterized by that. 請求項２又は４に記載のフライホイール構造であって、
前記第１の部分は、前記フライホイールの回転方向に沿った円周上に配置されるように設けられた複数のボルト穴を有し、
前記第２の部分は、前記複数のボルト穴に対応する複数のボルト挿通穴を有する、
ことを特徴とするフライホイール構造。 The flywheel structure according to claim 2 or 4,
The first portion has a plurality of bolt holes provided so as to be arranged on a circumference along the rotation direction of the flywheel,
The second portion has a plurality of bolt insertion holes corresponding to the plurality of bolt holes.
A flywheel structure characterized by that. 請求項５に記載のフライホイール構造であって、
前記複数のボルト穴及び前記複数のボルト挿通穴は、前記フライホイールの回転方向に沿って不均等に設けられる、
ことを特徴とするフライホイール構造。 The flywheel structure according to claim 5,
The plurality of bolt holes and the plurality of bolt insertion holes are provided unevenly along the rotation direction of the flywheel.
A flywheel structure characterized by that. 請求項５又は６に記載のフライホイール構造であって、
前記複数のボルト穴及び前記複数のボルト挿通穴の少なくとも一部を利用して前記第１の部分と前記第２の部分とを締結するボルトは、前記フライホイールの回転のバランスを調整するように前記フライホイールの回転方向に沿って不均等に設けられる、
ことを特徴とするフライホイール構造。 The flywheel structure according to claim 5 or 6,
The bolt that fastens the first portion and the second portion using at least a part of the plurality of bolt holes and the plurality of bolt insertion holes so as to adjust the balance of rotation of the flywheel. Unevenly provided along the direction of rotation of the flywheel,
A flywheel structure characterized by that. 請求項１又は２に記載のフライホイール構造であって、
前記ケースに設けられ前記フライホイールを軸支するベアリングをさらに有し、
前記中空構造は、前記ベアリングによって軸支される前記フライホイールの軸部を含めて前記フライホイールを中空にし、
前記フライホイールは、前記中空構造を介して前記ベアリングの両側の空間を連通する連通部をさらに有する、
ことを特徴とするフライホイール構造。 The flywheel structure according to claim 1 or 2,
A bearing provided on the case and pivotally supporting the flywheel;
The hollow structure includes the flywheel shaft supported by the bearing, and the flywheel is hollow.
The flywheel further includes a communication portion that communicates the space on both sides of the bearing through the hollow structure.
A flywheel structure characterized by that. 請求項８に記載のフライホイール構造であって、
前記ケース内を前記ベアリングよりも外側からシールするシール部材をさらに有し、
前記連通部は、前記中空構造を介して前記ベアリング及び前記シール部材間の空間と、当該空間と反対側の空間とを連通する、
ことを特徴とするフライホイール構造。 The flywheel structure according to claim 8,
A seal member for sealing the inside of the case from the outside of the bearing;
The communication portion communicates the space between the bearing and the seal member and the space opposite to the space through the hollow structure.
A flywheel structure characterized by that. 請求項１から９いずれか１項に記載のフライホイール構造であって、
車両に設けられ、
前記フライホイールは、前記車両の減速時に駆動輪から変速機を介して伝達される動力をエネルギとして回収する、
ことを特徴とするフライホイール構造。 The flywheel structure according to any one of claims 1 to 9,
Provided in the vehicle,
The flywheel collects, as energy, power transmitted from the drive wheels via the transmission when the vehicle is decelerated.
A flywheel structure characterized by that.

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