JPS62103480A - Flywheel device - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To protect a casing securely and effectively by absorbing the energy of a broken and scattered rotary body by a rotatable protective ring when a force more than a certain value is applied to said rotary body. CONSTITUTION:A protective ring 22 is rotatably engaged with a casing 21 by means of a leaf spring 23 which is insertedly engaged with the groove 21b of the casing 21, and a stepped part 21a, while an abnormality detecting sensor 25 is insertedly engaged with a hole 22a with both ends of it being connected to a control circuit. If the rotation of the rotary body reaches an unusually high speed of rotation due to the failure of a control unit and the like, the rotary body is broken and scattered due to centrifugal force, being brought into contact or colliding with the protective ring 22. However, the protective ring 22 is rotatable, and is rotated by this contact or collision, absorbing the breaking energy. Furthermore, due to the cut-off of the abnormality detecting sensor 25, dynamic brake is applied to the rotary body, lowering the unusually high-speed rotation. Accordingly, the casing 21 can be protected securely and effectively.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は回転体の異常回転時の回転エネルギーを吸収
できるフライホイール装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a flywheel device capable of absorbing rotational energy during abnormal rotation of a rotating body.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

第３図は従来のフライホイール装置の断面図である。図
において１はケーシングであって、このケーシング１内
には回転体２が収納されている。FIG. 3 is a sectional view of a conventional flywheel device. In the figure, 1 is a casing, and a rotating body 2 is housed within this casing 1.

回転体２は上部のフライホイール３と該フライホイール
３に直結した下部のフライホイールロータ（以下、ロー
タという）４とで構成されている。The rotating body 2 is composed of an upper flywheel 3 and a lower flywheel rotor (hereinafter referred to as rotor) 4 directly connected to the flywheel 3.

回転体２は下部球面スノソイラル軸受５と上部軸受６と
でケーシングｌ内で垂直に支承されている。The rotating body 2 is vertically supported within the casing l by a lower spherical sno-soil bearing 5 and an upper bearing 6.

上部軸受６はフライホイール３の回転軸３ａと一定間隔
をおいて配設され、回転体２の高速回転時に」二部軸受
６と回転軸３ａとは接触しないようになっている。下部
球面ス／’−、６イラル軸受５は垂直に立設されている
ロータ４の回転軸４ａの下部に配設され、球面のくぼみ
を有する受５ａを有している。７はロータ４の下部内壁
に固定された複数のロータマグネット、８はステータで
あって、固定鉄心８ａ、固定子コイル８ｂとから成る。The upper bearing 6 is disposed at a constant distance from the rotating shaft 3a of the flywheel 3, so that the two-part bearing 6 and the rotating shaft 3a do not come into contact with each other when the rotating body 2 rotates at high speed. The lower spherical bearing 5 is disposed below the rotating shaft 4a of the rotor 4, which is vertically erected, and has a bearing 5a having a spherical recess. 7 is a plurality of rotor magnets fixed to the lower inner wall of the rotor 4, and 8 is a stator, which is composed of a fixed iron core 8a and a stator coil 8b.

９はケーシング１の内壁に例えばボルト等で固定された
保護リング、１０は保護リング９に装着した温度センサ
、１１はケーシングｌに固定され、軸受５を固定する固
定具である。9 is a protection ring fixed to the inner wall of the casing 1 with, for example, bolts, 10 is a temperature sensor attached to the protection ring 9, and 11 is a fixture fixed to the casing 1 to fix the bearing 5.

次に、動作について説明する。このフライホイール装置
は、通常時には電動機として作用し、ステータ８のコイ
ル８ｂに外部電源より電圧が印加されると、回転体２が
矢印（イ）の方向に回転してエネルギを蓄勢する。これ
に対して、外部電源等異常時においては、フライホイー
ル装置Ｃま発電機として作用し、回転体２に蓄勢された
エネルギによりステータ８から負荷例えばＣＰ　ＩＪに
電力を供給して、停電補償装置として用いられる。この
ため、フライホイール装置には通常時に充分なエネルギ
を蓄勢する必要があり、回転体２は高速度で回転してい
る。Next, the operation will be explained. This flywheel device normally acts as an electric motor, and when a voltage is applied to the coil 8b of the stator 8 from an external power source, the rotating body 2 rotates in the direction of arrow (A) and stores energy. On the other hand, when there is an abnormality in the external power supply, etc., the flywheel device C acts as a generator, and uses the energy stored in the rotating body 2 to supply power from the stator 8 to a load, such as CP IJ, to compensate for power outages. Used as a device. Therefore, it is necessary to store sufficient energy in the flywheel device under normal conditions, and the rotating body 2 rotates at a high speed.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

従来のフライホイール装置は、以ｌ−のように構成され
、保護リング９はケーシング１に完全固定されているの
で、保護リング９と回転体２とが焼付きを起こした場合
や、例えば制御装置等の故障で高速度で回転している回
転体２がさらに高回転することによって、異常な遠心力
を受け、外周が拡がり保護リング９に衝突、食い込んだ
りした場合、回転体２の回転エネルギーによりケーシン
グ１の取付足が破壊する等の問題点があった。また、温
度センサ１０を使用しているが、その制御回路が複雑で
ある等の問題点があった。The conventional flywheel device is constructed as shown below, and the protective ring 9 is completely fixed to the casing 1. Therefore, if the protective ring 9 and the rotating body 2 seize, for example, the control device If the rotating body 2, which is rotating at a high speed due to a failure such as the above, rotates even higher and receives abnormal centrifugal force, the outer periphery expands and collides with or bites into the protective ring 9. There were problems such as the mounting feet of the casing 1 being destroyed. Further, although the temperature sensor 10 is used, there are problems such as a complicated control circuit.

この発明は」−記のような問題点を解消するためになさ
れたものであって、異常高回転による回転体の破壊、飛
散エネルギーを所定以上の力が作用したときに回転する
保護リングの回転によって吸収し、ケーシングを効果的
に保護できるフライホイール装置を提供することを目的
とする。This invention was made in order to solve the problems as described in "-", and was made to prevent the destruction of the rotating body due to abnormally high rotation and the rotation of the protective ring that rotates when a force exceeding a predetermined level is applied to scatter energy. The purpose of the present invention is to provide a flywheel device that can effectively protect the casing by absorbing the

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

この発明に係るフライホイール装置は、所定以−１−の
力が作用した場合回転する保護リングによって異常高回
転に。Ｌり破壊、飛散した回転体の飛散エネルギーを吸
収し、ケーシングを保護したものである。The flywheel device according to the present invention rotates at an abnormally high speed due to the protective ring that rotates when a predetermined force or more is applied. It protects the casing by absorbing the energy of the rotating body that has been broken and scattered.

〔作用〕[Effect]

この発明におけるフライホイール装置は、ケーシングの
内壁に配置され、所定以上の力が作用した場合回動可能
な保護リングが破壊、飛散した回転体の飛散片との衝突
によって回転し、そのエネルギーを吸収するものである
。The flywheel device in this invention is arranged on the inner wall of the casing, and when a force exceeding a predetermined level is applied, the rotatable protective ring breaks and rotates due to collision with scattered pieces of the rotating body, absorbing the energy. It is something to do.

〔実施例〕〔Example〕

以下、この発明の一実施例について図面を参照して説明
する。第３図と同一・または相当部分は同一符号によっ
て示した第１図において、２１は上述と同様のケーシン
グであって、その内壁には、保護リング係止用の段部２
１ａおよびその」三方に溝２１ｂが形成されている。２
２は保護リングであって、従来のものと異なり、ケーシ
ング２１に完全固定されているのではなく、回動可能に
ケーシング２１に係合されている。２３は、この保護リ
ング２２に、例えばボルト２４等によって固定された板
バネであって、第２図に示すように、折曲状をなしケー
シング２１の溝２１ｂに挿入係合されるハネ片２３ａを
有する。このバネ片の高さｂは、溝２１ａの高さくａ）
より太きく（、，ａ：＞ｂ）形成され、弾発力が発生す
るように構成されているので、この弾発作用によって、
保護リング２２をケーシング２１に所定の矢印方向の所
定の押圧力で係合させている。従って、ここで所定の押
圧力は、例えば搬送時に回転体２が回転しない程度とな
っている。ト記保護リング２２は、板バネ２３とケーシ
ング２１の段部２１ａによって、ケーシング２１に係合
され、回転体の接触、衝突等の所定以上の外力が作用し
た場合、ケーシング２１との間で所定の摩擦力を作用さ
せなから回動する。２３ｂはボルト挿通孔、２５は例え
ば通常のリード綿から成る異常検出センサであって、保
護リング２２の穴２２ａに挿通係合され、その両端は図
示しない制御回路に接続されている。An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. In FIG. 1, the same or corresponding parts as in FIG. 3 are designated by the same reference numerals. In FIG.
Grooves 21b are formed on three sides of 1a and 1a. 2
Reference numeral 2 denotes a protection ring, which, unlike the conventional one, is not completely fixed to the casing 21 but is rotatably engaged with the casing 21. Reference numeral 23 denotes a leaf spring fixed to the protective ring 22 by, for example, a bolt 24, and as shown in FIG. has. The height b of this spring piece is equal to the height a) of the groove 21a.
It is formed thicker (,,a:>b) and is configured to generate elastic force, so by this elastic force,
The protection ring 22 is engaged with the casing 21 with a predetermined pressing force in a predetermined arrow direction. Therefore, the predetermined pressing force here is such that, for example, the rotating body 2 does not rotate during transportation. The protection ring 22 is engaged with the casing 21 by the plate spring 23 and the stepped portion 21a of the casing 21, and when an external force of more than a predetermined value is applied, such as contact with a rotating body or a collision, a predetermined amount of force is applied between the protection ring 22 and the casing 21. It rotates without applying any frictional force. 23b is a bolt insertion hole, and 25 is an abnormality detection sensor made of, for example, ordinary reed cotton, which is inserted into and engaged with the hole 22a of the protective ring 22, and both ends of which are connected to a control circuit (not shown).

次に、動作について説明する。Next, the operation will be explained.

通常時には、上述のように、回転体２は、ロークマグネ
ソト７とステータ８との電磁作用によって回転軸３ａ、
４ａを中心として軸受５，６上で高回転している。In normal times, as mentioned above, the rotating body 2 is rotated by the electromagnetic action between the rotary magnet 7 and the stator 8.
It is rotating at a high speed on bearings 5 and 6 around 4a.

ところで、」二連と同様に例えば制御装置の故障等で回
転体２がさらに高回転し、異常高回転に達すると、回転
体２が応力の限界点以上の遠心力を受け、外周が拡がり
、破壊、飛散し、ついには保護リング２２に接触、衝突
する。By the way, as with the double series, when the rotating body 2 rotates even higher and reaches an abnormally high rotation rate due to a failure of the control device, for example, the rotating body 2 receives centrifugal force exceeding the stress limit point, and the outer circumference expands. It breaks, scatters, and finally contacts and collides with the protection ring 22.

しかし、この発明では、保護リング２２は板バネ２３の
弾発力によってのみに係止され、所定以上の夕）力によ
って回動可能なので、上記接触、衝突によって回転し、
この回転によってロータ破壊エネルギーを吸収すること
ができる。However, in this invention, the protective ring 22 is locked only by the elastic force of the leaf spring 23, and can be rotated by a force exceeding a predetermined value, so that it rotates due to the contact or collision.
This rotation allows the rotor breaking energy to be absorbed.

さらに、保護リング２２の回動によって異常検出センサ
２５が切断され、これを回転体２にダイナミックブレー
キをかけ異常回転を低下させることができる。このよう
に、従来のものに比べ制御回路が簡弔になり、安価に製
造できる。Furthermore, the rotation of the protection ring 22 disconnects the abnormality detection sensor 25, which applies a dynamic brake to the rotating body 2 to reduce abnormal rotation. In this way, the control circuit is simpler than the conventional one and can be manufactured at low cost.

なお、Ｉ−配板ハネ２３の数は１個でも複数であっても
よい。Note that the number of I-distribution wings 23 may be one or more.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上のように、この発明に、Ｌれば所定用１〕の力が作
用した場合、回転１ｉｆ能な保護リングによって、破壊
、飛散した回転体のエネルギーを吸収するように構成し
たので、ケーシングを確実かつ効果的に保護できる等の
効果がある。As described above, this invention is constructed so that when a force (L, predetermined 1) is applied, the energy of the broken or scattered rotating body is absorbed by the protective ring that can rotate 1if. It has the effect of providing reliable and effective protection.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第１図はこの発明の一実施例の縦断面図、第２図は板バ
ネの斜視図、第３図は従来装置の縦断面図を示す。 １．２１はケーシング、２は回転体、２２は保護リング
、２３ば板バネ、２５は異常検出センサ。 なお、図中、同一符号は同一または相当部分を示す。 第１図 第２図 第３図 （イ） ■FIG. 1 is a longitudinal sectional view of an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a perspective view of a leaf spring, and FIG. 3 is a longitudinal sectional view of a conventional device. 1.21 is a casing, 2 is a rotating body, 22 is a protection ring, 23 is a leaf spring, and 25 is an abnormality detection sensor. In addition, in the figures, the same reference numerals indicate the same or corresponding parts. Figure 1 Figure 2 Figure 3 (a) ■

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] （１）ケーシング内に回動自在に軸支され、回転エネル
ギーを蓄勢する回転体を有するフライホイール装置にお
いて、上記ケーシングの内壁に回動可能に配置された保
護リングに板バネを設け、この板バネを該ケーシングの
溝に弾発させ、該保護リングを所定の力が作用した場合
回動可能としたことを特徴とするフライホイール装置。(1) In a flywheel device having a rotary body that is rotatably supported in a casing and stores rotational energy, a leaf spring is provided on a protection ring rotatably disposed on the inner wall of the casing, A flywheel device characterized in that a leaf spring is caused to spring into a groove of the casing, and the protective ring is rotatable when a predetermined force is applied. （２）上記保護リングの回転によって切断され異常を検
知する異常検出センサを該保護リングに接続したことを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載のフライホイール
装置。(2) The flywheel device according to claim 1, further comprising an abnormality detection sensor connected to the protective ring, which is disconnected by rotation of the protective ring and detects an abnormality.