JPS60201139A - フライホイ−ル - Google Patents
フライホイ−ルInfo
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- JPS60201139A JPS60201139A JP59058699A JP5869984A JPS60201139A JP S60201139 A JPS60201139 A JP S60201139A JP 59058699 A JP59058699 A JP 59058699A JP 5869984 A JP5869984 A JP 5869984A JP S60201139 A JPS60201139 A JP S60201139A
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- flywheel
- fiber
- circumferential direction
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
- F16F15/00—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
- F16F15/30—Flywheels
- F16F15/305—Flywheels made of plastics, e.g. fibre reinforced plastics [FRP], i.e. characterised by their special construction from such materials
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C15/00—Construction of rotary bodies to resist centrifugal force
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C2361/00—Apparatus or articles in engineering in general
- F16C2361/55—Flywheel systems
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Moulding By Coating Moulds (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は蓄エネルギ用フライホイールに関するものであ
る。
る。
フライホイールをエネルギ貯蔵体として利用する場合、
フライホイールの最高回転外周速度で決まる餐エイ、ル
ギ密度の大小が重要なポイントになる。フライホイール
の蓄エネルギ密度は、構成材料およびその形状によシ大
きく左右される゛。
フライホイールの最高回転外周速度で決まる餐エイ、ル
ギ密度の大小が重要なポイントになる。フライホイール
の蓄エネルギ密度は、構成材料およびその形状によシ大
きく左右される゛。
材料に関しては、その比強度（強度／密度）が大きいほ
ど、フライホイールの蓄エネルギ密度を大きくとれる。
ど、フライホイールの蓄エネルギ密度を大きくとれる。
最近の高引張強度を有する繊維（炭素繊維、ガラス繊維
等々）を含有する繊維強化樹脂の繊維方向の比強度は、
高張力鋼の比強度に比べて数倍大きい。しかし、繊維強
化樹脂は、繊維と直角方向の比強度が、繊維方向の比強
度に比べて、２桁以上小さい欠点を有している。この強
度の異方性が、繊維強化樹脂製フライホイールの開発を
大きく阻害している。
等々）を含有する繊維強化樹脂の繊維方向の比強度は、
高張力鋼の比強度に比べて数倍大きい。しかし、繊維強
化樹脂は、繊維と直角方向の比強度が、繊維方向の比強
度に比べて、２桁以上小さい欠点を有している。この強
度の異方性が、繊維強化樹脂製フライホイールの開発を
大きく阻害している。
形状に関しては、繊維強化樹脂の繊維方向の絶大な比強
度を有効に利用したものがいくつかある。
度を有効に利用したものがいくつかある。
それらのいくつかを第１図から第４図に示す。周方向に
繊維を配向したリング状の繊維強化樹脂を利用したもの
が、第１図のリング１．第３図および第４図のリング１
１，１２．１３である。第２図の複数本（図では３本）
のバー２は、長手方向に繊維を配向したものである。第
１図および第２図でのフライホイールは、それぞれ、リ
ング１の肉径を薄くすること、バー２の幅を小さくする
ことにより、繊維と直角方向に発生する応力を小さくし
ている。第３図および第４図のフライホイールは、いわ
ば第１図のフライホイールを同心円状に多重化したもの
であシ、ラバー状低剛性体リング３１，３２．３３を繊
維強化樹脂リング間に内在させている。これらラバーリ
ングの柔軟性によシ、半径方向の束縛を緩和し、半径方
向すなわち繊維と直角方向の応力を小さくしている。な
お、４は回転軸である。
繊維を配向したリング状の繊維強化樹脂を利用したもの
が、第１図のリング１．第３図および第４図のリング１
１，１２．１３である。第２図の複数本（図では３本）
のバー２は、長手方向に繊維を配向したものである。第
１図および第２図でのフライホイールは、それぞれ、リ
ング１の肉径を薄くすること、バー２の幅を小さくする
ことにより、繊維と直角方向に発生する応力を小さくし
ている。第３図および第４図のフライホイールは、いわ
ば第１図のフライホイールを同心円状に多重化したもの
であシ、ラバー状低剛性体リング３１，３２．３３を繊
維強化樹脂リング間に内在させている。これらラバーリ
ングの柔軟性によシ、半径方向の束縛を緩和し、半径方
向すなわち繊維と直角方向の応力を小さくしている。な
お、４は回転軸である。
第３図および第４図のフライホイールは、形状は同じで
あるが、繊維強化樹脂の構成の仕方が異なる。第３図の
フライホイールでは、それぞれのリングの半径方向の密
度および弾性率は一様である。一方、第４図のフライホ
イールでは、それぞれのリングの半径方向の密度および
弾性率を式（１）のように変えておシ、半径方向に発生
する応力を完全に零にしている。
あるが、繊維強化樹脂の構成の仕方が異なる。第３図の
フライホイールでは、それぞれのリングの半径方向の密
度および弾性率は一様である。一方、第４図のフライホ
イールでは、それぞれのリングの半径方向の密度および
弾性率を式（１）のように変えておシ、半径方向に発生
する応力を完全に零にしている。
ここに、γ：半径座標
Ｅθ（ｒ）二層方向縦弾性率
ρ（ｒ）：密度
シθ：周方向ボアシソン比
ｒ２ ：各リングの外半径
以上述べた４種類のフライホイールの性能を第５図に定
量的に示す。これを見る限りでは、第４図のフライホイ
ールが、重量エネルギ密度および体積エネルギ密度とも
に優れた特性を有していることがわかる。しかし、第４
図の７ライホイールでは、ラバー状低剛性体３１，３２
．３３を使っていることで、新たな問題が発生している
。
量的に示す。これを見る限りでは、第４図のフライホイ
ールが、重量エネルギ密度および体積エネルギ密度とも
に優れた特性を有していることがわかる。しかし、第４
図の７ライホイールでは、ラバー状低剛性体３１，３２
．３３を使っていることで、新たな問題が発生している
。
その問題は、ラバーリングの周方向強度が小さいため、
繊維強化樹脂よりも先に破壊することである。また、ラ
バーリングが破壊しないほどの低い回転数の回転状態に
おいても、ラバーの変形が比較的太きいため、回転体の
バランスが崩れ、回転振動の発生を招く。従って、この
問題を考慮すると、第３図および第４図のフライホイー
ルの蓄エネルギ密度は、第５図に示されているものに比
べて、実質的には数分の−になる。
繊維強化樹脂よりも先に破壊することである。また、ラ
バーリングが破壊しないほどの低い回転数の回転状態に
おいても、ラバーの変形が比較的太きいため、回転体の
バランスが崩れ、回転振動の発生を招く。従って、この
問題を考慮すると、第３図および第４図のフライホイー
ルの蓄エネルギ密度は、第５図に示されているものに比
べて、実質的には数分の−になる。
第４図において、ラバーリング３１，３２゜３３を設け
ないで、Ｅθ／ρを式（１）のごとく半径方向に変えて
いく手段が残されているかに考えらＥθ／ρ値は、外周
に比べて内周の部分を３桁〜４桁程小さくしなければな
らない。このとき、周方向の強度も、外周から内周にか
けて、発生応力以上に強く変化するため、効率的な構造
とはいえない。
ないで、Ｅθ／ρを式（１）のごとく半径方向に変えて
いく手段が残されているかに考えらＥθ／ρ値は、外周
に比べて内周の部分を３桁〜４桁程小さくしなければな
らない。このとき、周方向の強度も、外周から内周にか
けて、発生応力以上に強く変化するため、効率的な構造
とはいえない。
本発明の目的は、重量エネルギ密度および体積エネルギ
密度ともに優れたフライホイールヲ提供することにある
。
密度ともに優れたフライホイールヲ提供することにある
。
第４図のフライホイールは、各リングの半径方向応力を
完全に零にするという思想の下に、各リングのＥθ／ρ
を半径方向にそって、式（１）のごとく強く変化させて
いる。このため、ラバーリングを数本同心円状に内在さ
せ、Ｅθ／ρの変化を緩和し、フライホイールとしての
構造の効率化をねらっている。
完全に零にするという思想の下に、各リングのＥθ／ρ
を半径方向にそって、式（１）のごとく強く変化させて
いる。このため、ラバーリングを数本同心円状に内在さ
せ、Ｅθ／ρの変化を緩和し、フライホイールとしての
構造の効率化をねらっている。
従って、ラバーリングの問題を解消するには、式（１）
で示されろＥａ／ρの強い変化を緩和する必要がある。
で示されろＥａ／ρの強い変化を緩和する必要がある。
また、効率的な構造とするために、周方向に発生する応
力と密度の比、即ち比応力を一様にする構造である方が
良い。これらの条件を満足するＥｚ／ρの半径方向の分
布式は以下に示す式（２）のようになる。
力と密度の比、即ち比応力を一様にする構造である方が
良い。これらの条件を満足するＥｚ／ρの半径方向の分
布式は以下に示す式（２）のようになる。
ここに、ξ＝−
２
ｒ２：外半径
Ｑ ＝１＋λ＋λ２
λ ＝内径／外径
シミ二〇方向のポアッソン比
Ｅ、（ｒ）：半径方向縦弾性率
し
３ｕ２＋ｂ
Ｅａ／ρが式（２）の分布に従うときのその分布状況を
第６図に示す。また、このときの周方向および半径方向
の応力と密度の比、即ち比応力の分布を第７図に示す。
第６図に示す。また、このときの周方向および半径方向
の応力と密度の比、即ち比応力の分布を第７図に示す。
第６図には比較のために、式（１）によるＥθ／ρ分布
を示しである。第７図において、σθ、σ。
を示しである。第７図において、σθ、σ。
はそれぞれ周方向および半径方向の応力を表わし、ρは
密度を表わす。また■２は回転の最大限界外周速度を表
わす。
密度を表わす。また■２は回転の最大限界外周速度を表
わす。
周方向に発生する比応力を一様にしたことが、この発明
のポイントである。実際上は、Ｅθ／ρの分布は、厳密
に式（２）に従う必要性はなく、この分布にほぼ準する
分布、例えば階段上の分布でも、蓄エネルギ密度は同様
に向上させ得る。
のポイントである。実際上は、Ｅθ／ρの分布は、厳密
に式（２）に従う必要性はなく、この分布にほぼ準する
分布、例えば階段上の分布でも、蓄エネルギ密度は同様
に向上させ得る。
ここで、比弾性率Ｅθ／ρが式（２）に従うときの蓄エ
ネルギ密度、とシわけ重量エネルギ密度を評価しておく
。一般に、重量エネルギ密度ｅ、は用いる材料の最大比
強度（−／ρＬａｇに比例するので、式（３）のように
表現できる。
ネルギ密度、とシわけ重量エネルギ密度を評価しておく
。一般に、重量エネルギ密度ｅ、は用いる材料の最大比
強度（−／ρＬａｇに比例するので、式（３）のように
表現できる。
ｅ 、 ＝＝Ｋ （−） ａｍ Ｘ ”’ ”・（３）
ρ ここに、σ傘＝σ−十〇１＃＊ σ、＊二半後半径方向引張 強度＊：周方向引張強度 ρ ：密度 式（３）で示される比例定数にの大小によって、重量エ
ネルギ密度の相対的評価が可能である。本発明によるフ
ライホイールの場合の比例定数にと、−個のリングに関
する内径外径比λとの関係を第８図に示す。比較のため
に、第４図のフライホイールのものも示しておく。但し
、第８図に示した第４図のフライホイールの定数には、
第５図と同様、ラバーリング３１，３２．３３の破壊が
なく、変形による回転体の振動の発生もなく安定に回転
できるという理想論での結果である。従って実際的には
、本発明によるフライホイールは、第４図に示したフラ
イホイールに比べて数倍の蓄エネルギ密度を確保するこ
とが可能である。
ρ ここに、σ傘＝σ−十〇１＃＊ σ、＊二半後半径方向引張 強度＊：周方向引張強度 ρ ：密度 式（３）で示される比例定数にの大小によって、重量エ
ネルギ密度の相対的評価が可能である。本発明によるフ
ライホイールの場合の比例定数にと、−個のリングに関
する内径外径比λとの関係を第８図に示す。比較のため
に、第４図のフライホイールのものも示しておく。但し
、第８図に示した第４図のフライホイールの定数には、
第５図と同様、ラバーリング３１，３２．３３の破壊が
なく、変形による回転体の振動の発生もなく安定に回転
できるという理想論での結果である。従って実際的には
、本発明によるフライホイールは、第４図に示したフラ
イホイールに比べて数倍の蓄エネルギ密度を確保するこ
とが可能である。
ここで、第８図に示した本発明のフライホイールにおけ
る定数にと内外径比λとの関係の理論的根拠を明らかに
しておく。
る定数にと内外径比λとの関係の理論的根拠を明らかに
しておく。
ｆｆｉ量エネルギ密度ｅ、は一般に次のように表わされ
る。
る。
ψ −１（ξ）ρ（ξ）
ここに、ｔ（ξ）は板の厚み、ρ（のけ密度、ｖ２は許
容外周速度、λは内径外径比を表わす。周方向及び半径
方向の応力をそれぞれσθ、σ、とし、ここで、ａ ｅ
＝ρｖｚＩＩｓａ、 ａ、＝ｐｖ２”Ｓｒとおけば、Ｓ
θ７８１は以下のように表わせる。
容外周速度、λは内径外径比を表わす。周方向及び半径
方向の応力をそれぞれσθ、σ、とし、ここで、ａ ｅ
＝ρｖｚＩＩｓａ、 ａ、＝ｐｖ２”Ｓｒとおけば、Ｓ
θ７８１は以下のように表わせる。
・・・・・・（６）
式（６）よシ、Ｓｒの最大値ＳｙＩｌＩｍｇをめると１
となる。Ｓθは一定なので、Ｓθの最大値Ｓｅ４工はも
ちろん式（５）そのものである。回転体の破壊は、周方
向および半径方向で同時に起きた方が効率的である。そ
こで、周方向強度をσθ−半径方向強度のＳｒが最大に
なるξにおける値をσ、＊とおくとなる。式（５）、
（７）、 （ｓ）よシまた、式（４）、（８）よシ 式（３）、 （５）、 （９）、 Ｃｌ０）よシれはψ
＝１のときの値である。密度ρの変化が小さい限９、Ｋ
は式圓に示される上限に近づくことができる。
となる。Ｓθは一定なので、Ｓθの最大値Ｓｅ４工はも
ちろん式（５）そのものである。回転体の破壊は、周方
向および半径方向で同時に起きた方が効率的である。そ
こで、周方向強度をσθ−半径方向強度のＳｒが最大に
なるξにおける値をσ、＊とおくとなる。式（５）、
（７）、 （ｓ）よシまた、式（４）、（８）よシ 式（３）、 （５）、 （９）、 Ｃｌ０）よシれはψ
＝１のときの値である。密度ρの変化が小さい限９、Ｋ
は式圓に示される上限に近づくことができる。
第９図のごとくフライホイールを成形する場合、半径方
向の強度を向上させるには、繊維が半径方向にも配列し
た繊維強化樹脂を使う必要がある。
向の強度を向上させるには、繊維が半径方向にも配列し
た繊維強化樹脂を使う必要がある。
−例として、第１０図に示すような積層板方式が考えら
れる。繊維が周方向に配列された円板状の繊維強化樹脂
製プリプレグ材５１、および繊維が半径方向に放射状に
配列された円板状の繊維強化樹脂製プリプレグ材５２を
ｊ−次積層してゆく。
れる。繊維が周方向に配列された円板状の繊維強化樹脂
製プリプレグ材５１、および繊維が半径方向に放射状に
配列された円板状の繊維強化樹脂製プリプレグ材５２を
ｊ−次積層してゆく。
それぞれのプリプレグ材は、半硬化状態に成形され、最
後に積層板としてプレス加工して、１個の７ライホイー
ルを作り出す。
後に積層板としてプレス加工して、１個の７ライホイー
ルを作り出す。
ここで、周方向の比弾性率Ｅθ／ρを式（２）に示すご
とく変えていく方法としては、いろいろの方法がある。
とく変えていく方法としては、いろいろの方法がある。
まず、周方向の縦弾性率Ｅθを半径方向に変えていく手
段として、周方向あるいは半径方向の繊維の含有率を半
径方向に変えていく方法がある。密度を半径方向に変え
ていく手段としては、繊維強化樹脂を形成する母体に金
属の微粉を混入し、その混入の度合を変えていく方法が
ある。
段として、周方向あるいは半径方向の繊維の含有率を半
径方向に変えていく方法がある。密度を半径方向に変え
ていく手段としては、繊維強化樹脂を形成する母体に金
属の微粉を混入し、その混入の度合を変えていく方法が
ある。
繊維含有率を具体的にどのように変えていけば良いかに
ついて、２つの計算例を示す。但し、本発明は、これら
の例に限定されるものではない。
ついて、２つの計算例を示す。但し、本発明は、これら
の例に限定されるものではない。
第一の例と１．て、Ｖｔθ＝ ０．７ 。
Ｖ ｔ −＝０．２６・（０，１ｒ／ｒｚ ）と・した
ものである。ここに、Ｖ１θは、一枚のプリプレグ材５
１における周方向に配列された繊維の含有率を表わし、
Ｖ ｌｒは、一枚のプリプレグ材５２における半径方向
に配列された繊維の含有率を表わす。この例では、プリ
プレグ材５１．５２の数の比率は１：１である。ｉた、
リングの内径外径比はこの場合０．１とした。第１２図
に、Ｖｔθ、Ｖ、、の分布を示し、第１３図にこのとき
の密度ρの分布を示す。
ものである。ここに、Ｖ１θは、一枚のプリプレグ材５
１における周方向に配列された繊維の含有率を表わし、
Ｖ ｌｒは、一枚のプリプレグ材５２における半径方向
に配列された繊維の含有率を表わす。この例では、プリ
プレグ材５１．５２の数の比率は１：１である。ｉた、
リングの内径外径比はこの場合０．１とした。第１２図
に、Ｖｔθ、Ｖ、、の分布を示し、第１３図にこのとき
の密度ρの分布を示す。
ｖｆθＨＶ１ｒ）ρの分布はそれぞれ最大値と最小値の
起伏が小さく、充分に実現可能である。
起伏が小さく、充分に実現可能である。
第二の例として、Ｖｔθ＝０．７．Ｖｔ、＝ｏ、５ｃｔ
ｅ（０−１’／ ”ｚ ） トＬ、７’）７’Ｌ＃材
５□。
ｅ（０−１’／ ”ｚ ） トＬ、７’）７’Ｌ＃材
５□。
５２の数の比率は１．２：１にし、リングの内径外径比
はこの場合も０．１とした。このときの、Ｖｆθ。
はこの場合も０．１とした。このときの、Ｖｆθ。
Ｖ ｔ ｒの分布およびρの分布をそれぞれ第１４図お
よび第１５図に示す。この場合も、第一の例と同様、充
分に実現可能である。
よび第１５図に示す。この場合も、第一の例と同様、充
分に実現可能である。
この実施例における効果は、蓄エネルギ密度の向上はも
ちろんのこと、回転中にフライホイールの変形が少ない
ため、安定回転が可能なことである。また、積層板方式
であるために量産性に優れておシ、低コストのフライホ
イールを提供できる。
ちろんのこと、回転中にフライホイールの変形が少ない
ため、安定回転が可能なことである。また、積層板方式
であるために量産性に優れておシ、低コストのフライホ
イールを提供できる。
周方向および半径方向に繊維が配列したフライホイール
を形成する別の実施例として、第１１図に示す円形らせ
ん巻のクロス５３を用いた積層板で実施できる。この場
合の繊維含有率の分布状況は、第１０図で示した実施例
と同様でおる。この実施例では、初めから最終状態の繊
維強化樹脂を成形加工ができるため、積層間の接着性は
第１０図のプレス加工に比べ強靭である効果をもつ。
を形成する別の実施例として、第１１図に示す円形らせ
ん巻のクロス５３を用いた積層板で実施できる。この場
合の繊維含有率の分布状況は、第１０図で示した実施例
と同様でおる。この実施例では、初めから最終状態の繊
維強化樹脂を成形加工ができるため、積層間の接着性は
第１０図のプレス加工に比べ強靭である効果をもつ。
また周方向の比弾性率を変える別の手段として、繊維強
化樹脂中の繊維に関して、繊維の弾性率の異なる複数種
の繊維を使い、半径方向にそれらの混入比率を変えてい
く方法もある。高エネルギ密度を確保するためには、一
般に炭素繊維が使われるが、この方法を用いると、比較
的安価なガラス繊維等の使用が可能なため、フライホイ
ールの製造コストが低く抑えられる効果がある。
化樹脂中の繊維に関して、繊維の弾性率の異なる複数種
の繊維を使い、半径方向にそれらの混入比率を変えてい
く方法もある。高エネルギ密度を確保するためには、一
般に炭素繊維が使われるが、この方法を用いると、比較
的安価なガラス繊維等の使用が可能なため、フライホイ
ールの製造コストが低く抑えられる効果がある。
本発明によれば、蓄エネルギ用フライホイールにおいて
、重量エネルギ密度を理論的限界近辺に高くとれるフラ
イホイールが得られる。また、フライホイールの内径外
径比を小さくする、即ち肉径を大きくできるから、体積
エネルギ密度も理論限界近辺に高くとれるフライホイー
ルが得られる。
、重量エネルギ密度を理論的限界近辺に高くとれるフラ
イホイールが得られる。また、フライホイールの内径外
径比を小さくする、即ち肉径を大きくできるから、体積
エネルギ密度も理論限界近辺に高くとれるフライホイー
ルが得られる。
第１図から第４図は主要な従来例を示す概略図、第５図
はこれら従来例の蓄エネルギ密度の比較図、第６図はに
＝Ｂ ａ／Ｅ、＝２の比弾性率Ｅａ／ρについて半径ｒ
方向の分布を従来例とともに示す分布図、第７図は本発
明によるフライホイールの周方向および半径方向の比応
力分布σ０／ρ。 σ、／ρを示す図、第８図は本発明によるフライホイー
ルの重量エネルギ密度の大小を表わす比例定数にと内径
外径比との関係を示す図、第９図は本発明によるフライ
ホイールの一実施例の外観を示す斜視図、第１０図およ
び第１１図は本発明によるフライホイールにおける積層
プリプレグおよび積層クロスの繊維配列の実施例を示す
斜視図、第１２図および第１３図は第１０図および第１
１図の実施例における具体的な繊維含有率および密度分
布のひとつの実施例を示す図、第１４図および第１５図
はその第２の具体的実施例を示す図である。 １．１１，１２，１３．１４・・・リング、２・・・パ
ー３１．３２．３３・・・ラバー状低剛性体リング、４
・・・回転軸、 ５１・・・周方向繊維配向プリプレグ、５２・・・半径
方向繊維配向グリプレグ、５３・・・円形らせん巻のク
ロス。 代理人 弁理士 鵜沼辰之 率１図 も２図 宅３図 ｆ］ｔ４−図 も５図 コうイ爪イー１しの押＠（ｑ＋図〜名牟口外り瞬）千６
図 「 山′１図 率８図 嘱ｑ図 ４ 率１０図 來１１区 不１２図 宅１４−図 ヒ（Ｘ１２） 奄１３図 ｒ（ｘｒ２） 不１５図 １−（ｘヒ２）
はこれら従来例の蓄エネルギ密度の比較図、第６図はに
＝Ｂ ａ／Ｅ、＝２の比弾性率Ｅａ／ρについて半径ｒ
方向の分布を従来例とともに示す分布図、第７図は本発
明によるフライホイールの周方向および半径方向の比応
力分布σ０／ρ。 σ、／ρを示す図、第８図は本発明によるフライホイー
ルの重量エネルギ密度の大小を表わす比例定数にと内径
外径比との関係を示す図、第９図は本発明によるフライ
ホイールの一実施例の外観を示す斜視図、第１０図およ
び第１１図は本発明によるフライホイールにおける積層
プリプレグおよび積層クロスの繊維配列の実施例を示す
斜視図、第１２図および第１３図は第１０図および第１
１図の実施例における具体的な繊維含有率および密度分
布のひとつの実施例を示す図、第１４図および第１５図
はその第２の具体的実施例を示す図である。 １．１１，１２，１３．１４・・・リング、２・・・パ
ー３１．３２．３３・・・ラバー状低剛性体リング、４
・・・回転軸、 ５１・・・周方向繊維配向プリプレグ、５２・・・半径
方向繊維配向グリプレグ、５３・・・円形らせん巻のク
ロス。 代理人 弁理士 鵜沼辰之 率１図 も２図 宅３図 ｆ］ｔ４−図 も５図 コうイ爪イー１しの押＠（ｑ＋図〜名牟口外り瞬）千６
図 「 山′１図 率８図 嘱ｑ図 ４ 率１０図 來１１区 不１２図 宅１４−図 ヒ（Ｘ１２） 奄１３図 ｒ（ｘｒ２） 不１５図 １−（ｘヒ２）
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １゜繊維強化樹脂からなるフライホイールにおいて、円
板の半径方向の内側から外側に向って比弾性率を変化さ
せ、フライホイールが回転したときに周方向に発生する
応力と密度との比すなわち周方向の比応力を一様にした
ことを特徴とするフライホイール。 ２、特許請求の範囲第１項において、周方向の比応力を
一様にする手段として、繊維強化樹脂に内在する繊維を
周方向および半径方向に配列し、それぞれの繊維含有率
を円板の半径方向の内側から外側に向って変えたことを
特徴とするフライホイール。 ３．４？許請求の範囲第１項において、周方向の比応力
を一様にする手段として、繊維強化樹脂中の母体内に金
属等の微粉を混入し、半径方向の内側から外側に向けて
その混入率を変えたことを特徴とするフライホイール。 本 特許請求の範囲第１項において、周方向の比応力を
一様にする手段として、繊維強化樹脂に内在する繊維を
周方向および半径方向に配列しそれぞれの繊維含有率を
円板の半径方向の内側から外側に向って変えるとともに
、繊維強化樹脂中の母体内に金属等の微粉を混入し半径
方向の内側から外側に向けてその混入率を変えたことを
特徴とするフライホイール。 ５、特許請求の範囲第１項において、周方向の比応力を
一様にする手段として、繊維強化樹脂中に複数の種類の
繊維を配列し、それら繊維の混入比率を半径方向の内側
から外側に向けて変えたことを特徴とするフライホイー
ル。 ６、特許請求の範囲第１項において、周方向の比応力を
一様にする手段として、周方向の比弾性率の半径方向の
分布を、 のように変えることを特徴とするフライホイール。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59058699A JPS60201139A (ja) | 1984-03-26 | 1984-03-26 | フライホイ−ル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59058699A JPS60201139A (ja) | 1984-03-26 | 1984-03-26 | フライホイ−ル |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60201139A true JPS60201139A (ja) | 1985-10-11 |
Family
ID=13091771
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59058699A Pending JPS60201139A (ja) | 1984-03-26 | 1984-03-26 | フライホイ−ル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60201139A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5778736A (en) * | 1996-06-12 | 1998-07-14 | Dow-United Technologies Composite Products, Inc. | Spiral woven composite flywheel rim |
| JP2014088044A (ja) * | 2001-09-13 | 2014-05-15 | Beacon Power Llc | 複数のファイバ相互混合層を備えてなる複合体製フライホイールリムならびにその製造方法 |
| JP2016525335A (ja) * | 2013-07-19 | 2016-08-22 | ジーケーエヌ ハイブリッド パワー リミテッド | エネルギー保存用フライホイールおよびその製造方法 |
| CN106523595A (zh) * | 2015-09-11 | 2017-03-22 | 熵零股份有限公司 | 一种全载荷飞轮 |
-
1984
- 1984-03-26 JP JP59058699A patent/JPS60201139A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5778736A (en) * | 1996-06-12 | 1998-07-14 | Dow-United Technologies Composite Products, Inc. | Spiral woven composite flywheel rim |
| US6029350A (en) * | 1996-06-12 | 2000-02-29 | Gkn Westland Aerospace Inc. | Spiral woven composite flywheel rim |
| JP2014088044A (ja) * | 2001-09-13 | 2014-05-15 | Beacon Power Llc | 複数のファイバ相互混合層を備えてなる複合体製フライホイールリムならびにその製造方法 |
| JP2016525335A (ja) * | 2013-07-19 | 2016-08-22 | ジーケーエヌ ハイブリッド パワー リミテッド | エネルギー保存用フライホイールおよびその製造方法 |
| CN106523595A (zh) * | 2015-09-11 | 2017-03-22 | 熵零股份有限公司 | 一种全载荷飞轮 |
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