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JP2018038219A - Flywheel power storage device - Google Patents

Flywheel power storage device Download PDF

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JP2018038219A
JP2018038219A JP2016171444A JP2016171444A JP2018038219A JP 2018038219 A JP2018038219 A JP 2018038219A JP 2016171444 A JP2016171444 A JP 2016171444A JP 2016171444 A JP2016171444 A JP 2016171444A JP 2018038219 A JP2018038219 A JP 2018038219A
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JP
Japan
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rotor
flywheel
motor rotor
connecting member
motor
Prior art date
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JP2016171444A
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Japanese (ja)
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達也 根本
Tatsuya Nemoto
達也 根本
信雄 有賀
Nobuo Ariga
信雄 有賀
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sinfonia Technology Co Ltd
Original Assignee
Sinfonia Technology Co Ltd
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Publication date
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/16Mechanical energy storage, e.g. flywheels or pressurised fluids

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  • Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To increase the maximum energy storage amount by decreasing a forced displacement amount of a motor rotor radially outward by a flywheel rotor.SOLUTION: A flywheel power storage device 1 includes: a motor generator 4 having a motor rotor 3 that rotates around a rotary axis R; a flywheel rotor 5 disposed radially outside the motor generator 4; and a rotary body 7 integrally rotating with the motor rotor 3. The motor rotor 3 is attached to the rotary body 7 via a connecting member 11 that connects the motor rotor 3 and the rotary body 7.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、フライホイールロータが回転することで、電気エネルギーを運動エネルギーとして貯蔵可能なフライホイール蓄電装置に関する。   The present invention relates to a flywheel power storage device that can store electrical energy as kinetic energy by rotating a flywheel rotor.

例えば特許文献1には、モータジェネレータ(モータ/発電機)のモータロータにフライホイールロータが固定されたフライホイール蓄電装置が開示されている。このようなフライホイール蓄電装置では、モータジェネレータに電気を供給し、フライホイールロータをモータロータととともに回転させることによって、電気エネルギーを運動エネルギーとして貯蔵することができる。一方、モータジェネレータを発電機として機能させることで、フライホイールロータの有する運動エネルギーを電気エネルギーに変換して、電力として取り出すことが可能となっている。   For example, Patent Document 1 discloses a flywheel power storage device in which a flywheel rotor is fixed to a motor rotor of a motor generator (motor / generator). In such a flywheel power storage device, electric energy can be stored as kinetic energy by supplying electricity to the motor generator and rotating the flywheel rotor together with the motor rotor. On the other hand, by making the motor generator function as a generator, it is possible to convert the kinetic energy of the flywheel rotor into electric energy and extract it as electric power.

特開2016−12993号公報JP 2016-12993 A

上述のようなフライホイール蓄電装置においては、フライホイールロータ及びモータロータの回転速度を速くすることによって、最大エネルギー貯蔵量を増加させることができる。どこまでフライホイールロータ及びモータロータの回転速度を速くすることができるかは、各部材の強度と発生応力で決まる。フライホイールロータは、焼入れ可能な鋼材等で作製することができるため、強度を上げることが容易であり、回転速度が高速であっても耐え得る。一方、モータロータは、電磁鋼板で構成されることが多く、磁気特性の観点から材料成分や加工等の制限を受けるため、強度を上げることが難しい。さらに、特許文献1のように、モータロータがフライホイールロータの径方向内側に固定されている場合、フライホイールロータが回転時に遠心力によって径方向外側に変位すると、モータロータは径方向外側への強制変位を受ける。つまり、モータロータには自身に作用する遠心力によって生じる応力に加えて、フライホイールロータによる強制変位に起因する応力も生じることになる。このため、モータロータは比較的遅い回転速度でも応力が限界に達してしまうおそれがあり、最大エネルギー貯蔵量の制限要因となっていた。   In the flywheel power storage device as described above, the maximum energy storage amount can be increased by increasing the rotational speeds of the flywheel rotor and the motor rotor. The extent to which the rotational speed of the flywheel rotor and motor rotor can be increased is determined by the strength and generated stress of each member. Since the flywheel rotor can be made of a hardenable steel material or the like, it is easy to increase the strength and can withstand even if the rotational speed is high. On the other hand, the motor rotor is often composed of an electromagnetic steel plate, and it is difficult to increase the strength because it is restricted by material components and processing from the viewpoint of magnetic properties. Further, when the motor rotor is fixed radially inward of the flywheel rotor as in Patent Document 1, if the flywheel rotor is displaced radially outward by centrifugal force during rotation, the motor rotor is forced to radially outwardly move. Receive. That is, in addition to the stress generated by the centrifugal force acting on the motor rotor, a stress due to the forced displacement by the flywheel rotor is also generated. For this reason, there is a possibility that the motor rotor may reach its limit even at a relatively low rotational speed, which is a limiting factor for the maximum energy storage amount.

これらの課題を鑑みて、本発明は、フライホイールロータによるモータロータの径方向外側への強制変位量を減少させることによって、最大エネルギー貯蔵量を増加させることを目的とする。   In view of these problems, an object of the present invention is to increase the maximum energy storage amount by decreasing the amount of forced displacement of the motor rotor radially outward by the flywheel rotor.

本発明は、回転軸周りに回転するモータロータを有するモータジェネレータと、前記モータジェネレータの径方向外側に配置されるフライホイールロータを有し、前記モータロータと一体回転する回転体と、を備えたフライホイール蓄電装置であって、前記モータロータは、前記モータロータと前記回転体とを連結する連結部材を介して前記回転体に取り付けられていることを特徴とする。   The present invention relates to a flywheel comprising: a motor generator having a motor rotor that rotates around a rotation axis; and a rotating body that has a flywheel rotor disposed radially outside the motor generator and rotates integrally with the motor rotor. In the power storage device, the motor rotor is attached to the rotating body via a connecting member that connects the motor rotor and the rotating body.

本発明によれば、モータロータは連結部材を介してフライホイールロータを含む回転体に取り付けられており、フライホイールロータには直接固定されていない。したがって、フライホイールロータが回転時に径方向外側に変位した場合、その変位量の少なくとも一部は連結部材が変形することによって吸収され、モータロータに作用する強制変位量を減少させることができる。その分、モータロータに生じる応力を低減することができ、モータロータが耐え得る回転速度の上限を引き上げることができるため、最大エネルギー貯蔵量を増加させることができる。   According to the present invention, the motor rotor is attached to the rotating body including the flywheel rotor via the connecting member, and is not directly fixed to the flywheel rotor. Therefore, when the flywheel rotor is displaced radially outward during rotation, at least a part of the displacement is absorbed by the deformation of the connecting member, and the amount of forced displacement acting on the motor rotor can be reduced. Accordingly, the stress generated in the motor rotor can be reduced, and the upper limit of the rotation speed that the motor rotor can withstand can be raised, so that the maximum energy storage amount can be increased.

また、本発明において、前記回転軸を含む断面において、前記連結部材は少なくとも1つの湾曲部又は折曲部を有するとよい。   Moreover, in this invention, it is good for the said connection member to have at least 1 curved part or a bending part in the cross section containing the said rotating shaft.

連結部材に湾曲部又は折曲部を設けることで、連結部材がこれらの部位で径方向に変形しやすくなり、連結部材で吸収される変位量を増やすことができる。その結果、モータロータに作用する強制変位量をより効果的に減少させることができる。   By providing the connecting member with a curved portion or a bent portion, the connecting member is easily deformed in the radial direction at these portions, and the amount of displacement absorbed by the connecting member can be increased. As a result, the amount of forced displacement acting on the motor rotor can be reduced more effectively.

また、本発明において、前記連結部材が前記回転体と連結されている第1連結位置は、前記連結部材が前記モータロータと連結されている第2連結位置よりも径方向外側に位置するか、又は、前記第2連結位置と径方向において同じ位置であるとよい。   In the present invention, the first connection position where the connection member is connected to the rotating body is located radially outside the second connection position where the connection member is connected to the motor rotor, or The second connecting position may be the same position in the radial direction.

モータロータの径方向外側には、フライホイールロータ以外に主だった部材は設けられない。したがって、連結部材の回転体との連結位置(第1連結位置)をモータロータとの連結位置(第2連結位置)よりも径方向外側又は径方向の同じ位置とすることで、連結部材をモータロータの径方向外側に設けることができ、連結部材が他部材と干渉することを好適に回避することができる。   No main members other than the flywheel rotor are provided outside the motor rotor in the radial direction. Therefore, the connection member (the first connection position) with the rotating body of the connection member is set to the radially outer side or the same position in the radial direction with respect to the connection position (second connection position) with the motor rotor. It can provide in a radial direction outer side, and it can avoid suitably that a connection member interferes with another member.

また、本発明において、前記連結部材は、前記モータロータと前記フライホイールロータとを連結するとよい。   In the present invention, the connecting member may connect the motor rotor and the flywheel rotor.

この場合、モータロータとフライホイールロータとの組立誤差を小さくすることができ(同軸度を向上させることができ)、モータロータとフライホイールロータとの回転中心がより一致するため、モータロータとフライホイールロータとの間でのトルクの伝達が効率的となる。   In this case, an assembly error between the motor rotor and the flywheel rotor can be reduced (coaxiality can be improved), and the rotation centers of the motor rotor and the flywheel rotor more closely match. The transmission of torque between them becomes efficient.

また、本発明において、前記連結部材が前記回転体と連結されている第1連結位置は、前記連結部材が前記モータロータと連結されている第2連結位置よりも径方向内側に位置するとよい。   In the present invention, the first connection position where the connection member is connected to the rotating body may be located radially inside the second connection position where the connection member is connected to the motor rotor.

このように、連結部材の回転体との連結位置(第1連結位置)をモータロータとの連結位置(第2連結位置)よりも径方向内側とすることで、回転時に第1連結位置に生じる径方向外側への変位量を小さくすることができる。その結果、モータロータに作用する強制変位量を効果的に減少させることができる。   As described above, the connection position (first connection position) of the connecting member with the rotating body is set to be radially inward of the connection position (second connection position) with the motor rotor, thereby generating a diameter generated at the first connection position during rotation. The amount of displacement outward in the direction can be reduced. As a result, the amount of forced displacement acting on the motor rotor can be effectively reduced.

本実施形態に係るフライホイール蓄電装置の断面図である。It is sectional drawing of the flywheel electrical storage apparatus which concerns on this embodiment. 図1において一点鎖線で囲んだ部分を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the part enclosed with the dashed-dotted line in FIG. 他の実施形態に係るフライホイール蓄電装置の断面図である。It is sectional drawing of the flywheel electrical storage apparatus which concerns on other embodiment. 他の実施形態に係るフライホイール蓄電装置の断面図である。It is sectional drawing of the flywheel electrical storage apparatus which concerns on other embodiment.

本発明に係るフライホイール蓄電装置の実施形態の一例について、図1を参照しつつ説明する。図1は、本実施形態に係るフライホイール蓄電装置1の回転軸Rを含む断面における断面図である。ここでは、図1の上側をフライホイール蓄電装置1の上側と定義し、図1の下側をフライホイール蓄電装置1の下側と定義する。   An example of an embodiment of a flywheel power storage device according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a cross-sectional view of the flywheel power storage device 1 according to the present embodiment in a cross section including the rotation axis R. Here, the upper side of FIG. 1 is defined as the upper side of the flywheel power storage device 1, and the lower side of FIG. 1 is defined as the lower side of the flywheel power storage device 1.

フライホイール蓄電装置1は、ステータ2及びモータロータ3を有するモータジェネレータ4と、フライホイールロータ5及びハブ6を有する回転体7とを備える。ステータ2には、電流の流れる向きを変えたり、必要に応じて電流を直流と交流と間で変換可能な変換回路20が電気的に接続されている。変換回路20を介して電力供給装置30からステータ2に電気が供給されると、モータロータ3及びフライホイールロータ5の回転速度が速くなることによって、電気エネルギーを運動エネルギーとして貯蔵することができる。一方、例えば負荷装置40に電気を供給する場合には、モータロータ3の回転速度を減速させることによって、モータジェネレータ4が発電機として機能し、運動エネルギーを電気エネルギーに変換して、変換回路20を介して外部の負荷装置40に電気を供給することができる。   The flywheel power storage device 1 includes a motor generator 4 having a stator 2 and a motor rotor 3, and a rotating body 7 having a flywheel rotor 5 and a hub 6. The stator 2 is electrically connected to a conversion circuit 20 that can change the direction in which the current flows or can convert the current between direct current and alternating current as necessary. When electricity is supplied from the power supply device 30 to the stator 2 via the conversion circuit 20, the rotational speeds of the motor rotor 3 and the flywheel rotor 5 are increased, so that electrical energy can be stored as kinetic energy. On the other hand, for example, when electricity is supplied to the load device 40, the motor generator 4 functions as a generator by reducing the rotational speed of the motor rotor 3, and converts the kinetic energy into electrical energy. Thus, electricity can be supplied to the external load device 40.

ステータ2は、不図示のコイルを有する円筒状の部材であり、フライホイール蓄電装置1の中心部に配置された台座8に固定されている。モータロータ3は、ステータ2の径方向外側に配置された円筒状の部材であり、複数枚の電磁鋼板が軸方向に積層された構成となっている。モータロータ3は、後述する連結部材11を介して回転体7に取り付けられており、回転体7とともに回転軸R周りに回転可能となっている。なお、台座8はベース12によって支持されており、フライホイール蓄電装置1はベース12を介して他の構造物に固定される。   The stator 2 is a cylindrical member having a coil (not shown), and is fixed to a pedestal 8 disposed at the center of the flywheel power storage device 1. The motor rotor 3 is a cylindrical member disposed on the outer side in the radial direction of the stator 2, and has a configuration in which a plurality of electromagnetic steel plates are laminated in the axial direction. The motor rotor 3 is attached to the rotating body 7 via a connecting member 11 described later, and can rotate around the rotation axis R together with the rotating body 7. The base 8 is supported by the base 12, and the flywheel power storage device 1 is fixed to another structure via the base 12.

フライホイールロータ5は、モータジェネレータ4の径方向外側に配置された円筒状の部材であり、ステータ2やモータロータ3と比較して重量が大きく、運動エネルギーを効率的に貯蔵できるようになっている。ハブ6は、モータジェネレータ4及びフライホイールロータ5を覆う円盤状の部材である。ハブ6の周縁部にはフライホイールロータ5が固定されており、ハブ6の中心部には回転シャフト(ピボット軸)9が固定されている。回転シャフト9は、回転軸Rに沿って延びており、台座8の中心部に設けられた軸受(ピボット軸受)10によって回転自在に支持されている。なお、フライホイールロータ5及びハブ6は、いずれも焼入れ可能な鋼材で作製されており、モータロータ3よりも強度が高い。   The flywheel rotor 5 is a cylindrical member arranged on the outer side in the radial direction of the motor generator 4. The flywheel rotor 5 is heavier than the stator 2 and the motor rotor 3, and can efficiently store kinetic energy. . The hub 6 is a disk-shaped member that covers the motor generator 4 and the flywheel rotor 5. A flywheel rotor 5 is fixed to the periphery of the hub 6, and a rotating shaft (pivot shaft) 9 is fixed to the center of the hub 6. The rotation shaft 9 extends along the rotation axis R and is rotatably supported by a bearing (pivot bearing) 10 provided at the center of the base 8. Note that the flywheel rotor 5 and the hub 6 are both made of a hardenable steel material and have higher strength than the motor rotor 3.

連結部材11は、モータロータ3とフライホイールロータ5とを連結しており、S字状(Z字状)の断面形状を有する円筒状の部材である。連結部材11は、モータロータ3とフライホイールロータ5とが一体回転可能となるように、モータロータ3とフライホイールロータ5とを周方向において拘束するとともに、自身が径方向に変形することで、モータロータ3とフライホイールロータ5との間に径方向の相対変位が生じることを許容する。なお、連結部材11は、フライホイールロータ5やハブ6と同様、焼入れ可能な鋼材で作製されており、モータロータ3よりも強度が高い。   The connecting member 11 connects the motor rotor 3 and the flywheel rotor 5 and is a cylindrical member having an S-shaped (Z-shaped) cross-sectional shape. The connecting member 11 restrains the motor rotor 3 and the flywheel rotor 5 in the circumferential direction so that the motor rotor 3 and the flywheel rotor 5 can rotate integrally, and is deformed in the radial direction so that the motor rotor 3 And a relative displacement in the radial direction are allowed between the flywheel rotor 5 and the flywheel rotor 5. The connecting member 11 is made of a hardened steel material, like the flywheel rotor 5 and the hub 6, and has higher strength than the motor rotor 3.

図2は、図1において一点鎖線で囲んだ部分を模式的に示す図であり、モータロータ3、フライホイールロータ5、及び、連結部材11のみを簡略的に図示している。図2に示すように、連結部材11は、軸方向においてモータロータ3及びフライホイールロータ5の上端部から下端部に至る領域にわたって設けられており、中央部11a、湾曲部11b、上面部11c、折曲部11d、及び、下面部11eの各部位がつながった構成となっている。   FIG. 2 is a diagram schematically illustrating a portion surrounded by a one-dot chain line in FIG. 1, and illustrates only the motor rotor 3, the flywheel rotor 5, and the connecting member 11. As shown in FIG. 2, the connecting member 11 is provided in a region extending from the upper end portion to the lower end portion of the motor rotor 3 and the flywheel rotor 5 in the axial direction, and includes a central portion 11a, a curved portion 11b, an upper surface portion 11c, a folding portion. The curved portion 11d and the lower surface portion 11e are connected to each other.

中央部11aは、軸方向に沿って延びる部位である。湾曲部11bは、中央部11aの上端部から径方向外側に湾曲している部位である。上面部11cは、湾曲部11bからさらに径方向外側に延びる部位である。折曲部11dは、中央部11aの下端部から略直角に径方向内側に折れ曲がっている部位である。下面部11eは、折曲部11dからさらに径方向内側に延びる部位である。連結部材11は、中央部11aが軸方向に長いことや、湾曲部11b及び折曲部11dが形成されていることによって、径方向に変形しやすい(径方向の形状剛性が低い)ものとなっている。   The central part 11a is a part extending along the axial direction. The curved portion 11b is a portion that is curved radially outward from the upper end portion of the central portion 11a. The upper surface part 11c is a part further extending radially outward from the curved part 11b. The bent portion 11d is a portion that is bent radially inward from the lower end of the central portion 11a at a substantially right angle. The lower surface part 11e is a part further extending radially inward from the bent part 11d. The connecting member 11 is easily deformed in the radial direction (the shape rigidity in the radial direction is low) because the central portion 11a is long in the axial direction and the curved portion 11b and the bent portion 11d are formed. ing.

連結部材11は、上面部11cがフライホイールロータ5の上端面にボルト等の締結部材によって固定されるとともに、下面部11eがモータロータ3の下端面にボルト等の締結部材によって固定される。このように連結部材11を固定することで、連結部材11をモータロータ3とフライホイールロータ5との間で、径方向に大きな空間を要することなく、好適にS字状とすることができる。また、上述のように連結部材11を固定することで、連結部材11がフライホイールロータ5(回転体7)と連結される第1連結位置P1は、連結部材11がモータロータ3と連結される第2連結位置P2よりも径方向外側に位置することになる。   The connecting member 11 has an upper surface portion 11 c fixed to the upper end surface of the flywheel rotor 5 by a fastening member such as a bolt, and a lower surface portion 11 e fixed to the lower end surface of the motor rotor 3 by a fastening member such as a bolt. By fixing the connecting member 11 in this manner, the connecting member 11 can be preferably formed into an S shape between the motor rotor 3 and the flywheel rotor 5 without requiring a large space in the radial direction. Further, by fixing the connecting member 11 as described above, the first connecting position P1 where the connecting member 11 is connected to the flywheel rotor 5 (rotating body 7) is the first position where the connecting member 11 is connected to the motor rotor 3. It will be located in the diameter direction outside rather than 2 connection position P2.

モータロータ3が回転すると、フライホイールロータ5はモータロータ3と一体回転する。モータロータ3及びフライホイールロータ5のそれぞれには、自身に作用する遠心力によって径方向外側への変位が生じ、その結果、応力が発生する。既述のように、フライホイールロータ5は強度が高いので、回転速度を速くしてもかなりの速度まで耐え得る。一方、モータロータ3は、磁気特性が優先されるが故に強度を高くすることが難しい。しかも、フライホイールロータ5に径方向外側への変位量d1が生じた場合、フライホイールロータ5の変位量d1がそのまま強制変位量としてモータロータ3に作用すると、応力が非常に大きくなってしまう。このため、モータロータ3は、比較的遅い回転速度でも応力が限界に達してしまうおそれがあり、フライホイール蓄電装置1の最大エネルギー貯蔵量の制限要因となっていた。   When the motor rotor 3 rotates, the flywheel rotor 5 rotates integrally with the motor rotor 3. Each of the motor rotor 3 and the flywheel rotor 5 is displaced radially outward by a centrifugal force acting on itself, and as a result, stress is generated. As described above, since the flywheel rotor 5 has high strength, it can withstand a considerable speed even if the rotational speed is increased. On the other hand, it is difficult to increase the strength of the motor rotor 3 because magnetic characteristics are prioritized. Moreover, when a displacement d1 radially outward occurs in the flywheel rotor 5, if the displacement d1 of the flywheel rotor 5 acts on the motor rotor 3 as a forced displacement as it is, the stress becomes very large. For this reason, the motor rotor 3 may reach the limit even at a relatively low rotational speed, which is a limiting factor for the maximum energy storage amount of the flywheel power storage device 1.

そこで、本実施形態では、モータロータ3が連結部材11を介してフライホイールロータ5に取り付けられている。こうすることによって、フライホイールロータ5に径方向外側への変位量d1が生じた場合でも、図2に示すように、変位量d1のいくらかは連結部材11が径方向に変形することによって吸収され、モータロータ3に作用する強制変位量d2をd1よりも少なくすることができる。したがって、モータロータ3をより速い回転速度で回転させることが可能となり、フライホイール蓄電装置1の最大エネルギー貯蔵量を増加させることができる。   Therefore, in the present embodiment, the motor rotor 3 is attached to the flywheel rotor 5 via the connecting member 11. By doing so, even when a displacement d1 radially outward occurs in the flywheel rotor 5, as shown in FIG. 2, some of the displacement d1 is absorbed by the deformation of the connecting member 11 in the radial direction. The forced displacement amount d2 acting on the motor rotor 3 can be made smaller than d1. Therefore, the motor rotor 3 can be rotated at a higher rotational speed, and the maximum energy storage amount of the flywheel power storage device 1 can be increased.

(効果)
以上のように、本実施形態のフライホイール蓄電装置1によれば、モータロータ3は連結部材11を介してフライホイールロータ5を含む回転体7に取り付けられており、フライホイールロータ5には直接固定されていない。したがって、フライホイールロータ5が回転時に径方向外側に変位した場合、その変位量d1の少なくとも一部は連結部材11が変形することによって吸収され、モータロータ3に作用する強制変位量d2を減少させることができる。その分、モータロータ3に生じる応力を低減することができ、モータロータ3が耐え得る回転速度の上限を引き上げることができるため、最大エネルギー貯蔵量を増加させることができる。
(effect)
As described above, according to the flywheel power storage device 1 of the present embodiment, the motor rotor 3 is attached to the rotating body 7 including the flywheel rotor 5 via the connecting member 11 and is directly fixed to the flywheel rotor 5. It has not been. Therefore, when the flywheel rotor 5 is displaced radially outward during rotation, at least a part of the displacement d1 is absorbed by the deformation of the connecting member 11, and the forced displacement d2 acting on the motor rotor 3 is reduced. Can do. Accordingly, the stress generated in the motor rotor 3 can be reduced, and the upper limit of the rotational speed that the motor rotor 3 can withstand can be raised, so that the maximum energy storage amount can be increased.

また、本実施形態では、回転軸Rを含む断面において、連結部材11は少なくとも1つの湾曲部11b又は折曲部11dを有しているため、連結部材11が湾曲部11bや折曲部11dで変形しやすくなり、連結部材11で吸収される変位量を増やすことができる。その結果、モータロータ3に作用する強制変位量d2をより効果的に減少させることができる。   Further, in the present embodiment, in the cross section including the rotation axis R, the connecting member 11 has at least one curved portion 11b or a bent portion 11d. Therefore, the connecting member 11 is the bent portion 11b or the bent portion 11d. It becomes easy to deform | transform and the displacement amount absorbed by the connection member 11 can be increased. As a result, the forced displacement amount d2 acting on the motor rotor 3 can be reduced more effectively.

また、本実施形態では、連結部材11が回転体7と連結されている第1連結位置P1が、連結部材11がモータロータ3と連結されている第2連結位置P2よりも径方向外側に位置している。モータロータ3の径方向外側には、一般的にフライホイールロータ5以外に主だった部材は設けられないため、第1連結位置P1を第2連結位置P2よりも径方向外側とすることで、連結部材11をモータロータ3の径方向外側に設けることができ、連結部材11が他部材と干渉することを好適に回避することができる。   Further, in the present embodiment, the first connection position P <b> 1 where the connection member 11 is connected to the rotating body 7 is located radially outside the second connection position P <b> 2 where the connection member 11 is connected to the motor rotor 3. ing. Since the main members other than the flywheel rotor 5 are generally not provided outside the motor rotor 3 in the radial direction, the first connection position P1 is set to be radially outside the second connection position P2. The member 11 can be provided on the outer side in the radial direction of the motor rotor 3, and the connection member 11 can be preferably prevented from interfering with other members.

また、本実施形態では、連結部材11は、モータロータ3とフライホイール5とを連結しており、モータロータ3とフライホイールロータ5との間には連結部材11が存在するのみとなっている。このため、モータロータ3とフライホイールロータ5との組立誤差を小さくすることができ(同軸度を向上させることができ)、モータロータ3とフライホイールロータ5との回転中心がより一致するため、モータロータ3とフライホイールロータ5との間でのトルクの伝達が効率的となる。   Further, in the present embodiment, the connecting member 11 connects the motor rotor 3 and the flywheel 5, and only the connecting member 11 exists between the motor rotor 3 and the flywheel rotor 5. For this reason, an assembly error between the motor rotor 3 and the flywheel rotor 5 can be reduced (coaxiality can be improved), and the rotation centers of the motor rotor 3 and the flywheel rotor 5 are more coincident with each other. Torque transmission between the rotor and the flywheel rotor 5 becomes efficient.

また、本実施形態では、連結部材11は、フライホイールロータ5の軸方向における一方側の端部(上端部)に連結されるとともに、モータロータ3の軸方向における他方側の端部(下端部)に連結されているので、連結部材11の軸方向寸法を大きくすることができる。このため、連結部材11が径方向に変形しやすいものとなり、連結部材11で吸収される変位量をさらに増やすことができる。その結果、モータロータ3に作用する強制変位量d2をさらに効果的に減少させることができる。なお、軸方向における端部とは、軸方向における端面だけでなく、端面近傍の周面も含む概念である。   In the present embodiment, the connecting member 11 is connected to one end portion (upper end portion) in the axial direction of the flywheel rotor 5 and the other end portion (lower end portion) in the axial direction of the motor rotor 3. Therefore, the axial dimension of the connecting member 11 can be increased. For this reason, the connecting member 11 is easily deformed in the radial direction, and the amount of displacement absorbed by the connecting member 11 can be further increased. As a result, the forced displacement amount d2 acting on the motor rotor 3 can be further effectively reduced. The end in the axial direction is a concept including not only the end surface in the axial direction but also the peripheral surface near the end surface.

また、本実施形態では、連結部材11は、フライホイールロータ5の軸方向における一方側の端面(上端面)に連結されるとともに、モータロータ3の軸方向における他方側の端面(下端面)に連結されている。こうすることで、連結部材11の断面形状をS字状にすることができ、連結部材11の形状剛性を小さくすることができるので、連結部材11で吸収される変位量をさらに増やすことができる。その結果、モータロータ3に作用する強制変位量d2をさらに効果的に減少させることができる。   In the present embodiment, the connecting member 11 is connected to one end face (upper end face) in the axial direction of the flywheel rotor 5 and connected to the other end face (lower end face) in the axial direction of the motor rotor 3. Has been. By doing so, the cross-sectional shape of the connecting member 11 can be made S-shaped, and the shape rigidity of the connecting member 11 can be reduced, so that the amount of displacement absorbed by the connecting member 11 can be further increased. . As a result, the forced displacement amount d2 acting on the motor rotor 3 can be further effectively reduced.

(他の実施形態)
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、例えば以下のように、特許請求の範囲に記載した限りにおいて適宜変更が可能なものである。
(Other embodiments)
The preferred embodiments of the present invention have been described above, but the present invention is not limited to the above-described embodiments, and for example, as described below, modifications can be made as appropriate as long as they are described in the claims. is there.

上記実施形態では、湾曲部11b及び折曲部11dが1つずつ形成された連結部材11を用いた。しかしながら、連結部材11の具体的形状はこれに限定されず、適宜変更が可能である。例えば、湾曲部11bや折曲部11dの数が多いほど、連結部材11がばねの特性に近づき変形しやすくなるため、必要に応じて湾曲部11bや折曲部11dの数を増やしてもよい。また、湾曲部11bや折曲部11dを設けなくてもよい。   In the said embodiment, the connection member 11 in which the bending part 11b and the bending part 11d were formed 1 each was used. However, the specific shape of the connecting member 11 is not limited to this, and can be changed as appropriate. For example, the larger the number of the curved portions 11b and the bent portions 11d, the closer the connecting member 11 becomes to the characteristics of the spring and the easier it is to deform. Therefore, the number of the curved portions 11b and the bent portions 11d may be increased as necessary. . Moreover, the bending part 11b and the bending part 11d do not need to be provided.

また、上記実施形態では、連結部材11が、フライホイールロータ5の上端面に連結されるとともに、モータロータ3の下端面に連結されるものとした。しかしながら、連結部材11が、フライホイールロータ5の下端面に連結されるととともに、モータロータ3の上端面に連結されるようにしてもよい。あるいは、連結部材11をフライホイールロータ5やモータロータ3の端面ではなく、周面(側面)に連結するようにしてもよい。   In the above embodiment, the connecting member 11 is connected to the upper end surface of the flywheel rotor 5 and to the lower end surface of the motor rotor 3. However, the connecting member 11 may be connected to the lower end surface of the flywheel rotor 5 and connected to the upper end surface of the motor rotor 3. Alternatively, the connecting member 11 may be connected to the peripheral surface (side surface) instead of the end surface of the flywheel rotor 5 or the motor rotor 3.

また、上記実施形態では、連結部材11によってモータロータ3とフライホイールロータ5とが連結されるものとした。しかしながら、例えば図3や図4に示すフライホイール蓄電装置101、201のように、連結部材111、211がモータロータ3とハブ6とを連結するものであってもよい。   In the above embodiment, the motor rotor 3 and the flywheel rotor 5 are connected by the connecting member 11. However, the connecting members 111 and 211 may connect the motor rotor 3 and the hub 6 as in the flywheel power storage devices 101 and 201 shown in FIGS. 3 and 4, for example.

また、上記実施形態では、連結部材11が回転体7と連結されている第1連結位置P1が、連結部材11がモータロータ3と連結されている第2連結位置P2よりも径方向外側に位置しているものとした。しかしながら、例えば図3に示すフライホイール蓄電装置101のように、連結部材111が回転体7(ハブ6)と連結されている第1連結位置P1が、連結部材111がモータロータ3と連結されている第2連結位置P2と径方向において同じ位置となるようにしてもよい。この場合、連結部材111の径方向寸法をコンパクトにできる。   Moreover, in the said embodiment, the 1st connection position P1 where the connection member 11 is connected with the rotary body 7 is located in the radial direction outer side rather than the 2nd connection position P2 where the connection member 11 is connected with the motor rotor 3. FIG. It was supposed to be. However, for example, like the flywheel power storage device 101 shown in FIG. 3, the connection member 111 is connected to the motor rotor 3 at the first connection position P <b> 1 where the connection member 111 is connected to the rotating body 7 (hub 6). You may make it become the same position in the radial direction as the 2nd connection position P2. In this case, the radial dimension of the connecting member 111 can be made compact.

あるいは、例えば図4に示すフライホイール蓄電装置201のように、連結部材211が回転体7(ハブ6)と連結されている第1連結位置P1を、連結部材211がモータロータ3と連結されている第2連結位置P2よりも径方向内側としてもよい。こうすれば、回転時に第1連結位置P1に生じる径方向外側への変位量を小さくすることができ、その結果、モータロータ3に作用する強制変位量を効果的に減少させることができる。   Alternatively, for example, like the flywheel power storage device 201 shown in FIG. 4, the connecting member 211 is connected to the motor rotor 3 at the first connecting position P <b> 1 where the connecting member 211 is connected to the rotating body 7 (hub 6). It is good also as a radial inside rather than the 2nd connection position P2. If it carries out like this, the displacement amount to the radial direction outer side which arises in the 1st connection position P1 at the time of rotation can be made small, As a result, the forced displacement amount which acts on the motor rotor 3 can be reduced effectively.

また、上記実施形態では、ボルト等の締結部材によって、連結部材11をモータロータ3や回転体7に固定するものとしたが、固定手段はこれに限定されず、溶接等で固定してもよい。   Moreover, in the said embodiment, although the connection member 11 shall be fixed to the motor rotor 3 or the rotary body 7 with fastening members, such as a volt | bolt, a fixing means is not limited to this, You may fix by welding.

また、上記実施形態のモータジェネレータ4は、ステータ2の径方向外側にモータロータ3が配置されるものとしたが、モータロータ3の径方向外側にステータ2が配置される構成であってもよい。   In the motor generator 4 of the above embodiment, the motor rotor 3 is disposed on the radially outer side of the stator 2, but the stator 2 may be disposed on the radially outer side of the motor rotor 3.

また、上記実施形態では、回転体7がフライホイールロータ5及びハブ6を有して構成されるものとした。しかしながら、このようにフライホイールロータ5とハブ6とが別体として構成されることは必須ではなく、回転体7をフライホイールロータ5とハブ6とが一体的に構成されたものとしてもよい。   Moreover, in the said embodiment, the rotary body 7 shall be comprised including the flywheel rotor 5 and the hub 6. FIG. However, it is not essential for the flywheel rotor 5 and the hub 6 to be configured separately as described above, and the rotary body 7 may be configured such that the flywheel rotor 5 and the hub 6 are integrally configured.

1、101、201 フライホイール蓄電装置
2 ステータ
3 モータロータ
4 モータジェネレータ
5 フライホイールロータ
6 ハブ
7 回転体
11、111、211 連結部材
11b 湾曲部
11d 折曲部
R 回転軸
P1 第1連結位置
P2 第2連結位置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 101, 201 Flywheel electrical storage apparatus 2 Stator 3 Motor rotor 4 Motor generator 5 Flywheel rotor 6 Hub 7 Rotating body 11, 111, 211 Connection member 11b Bending part 11d Bending part R Rotating shaft P1 1st connection position P2 2nd Connection position

Claims (5)

回転軸周りに回転するモータロータを有するモータジェネレータと、
前記モータジェネレータの径方向外側に配置されるフライホイールロータを有し、前記モータロータと一体回転する回転体と、
を備えたフライホイール蓄電装置であって、
前記モータロータは、前記モータロータと前記回転体とを連結する連結部材を介して前記回転体に取り付けられていることを特徴とするフライホイール蓄電装置。
A motor generator having a motor rotor that rotates about a rotation axis;
A rotary body having a flywheel rotor disposed radially outside the motor generator, and rotating integrally with the motor rotor;
A flywheel power storage device comprising:
The flywheel power storage device, wherein the motor rotor is attached to the rotating body via a connecting member that connects the motor rotor and the rotating body.
前記回転軸を含む断面において、前記連結部材は少なくとも1つの湾曲部又は折曲部を有することを特徴とする請求項1に記載のフライホイール蓄電装置。   2. The flywheel power storage device according to claim 1, wherein the connecting member has at least one curved portion or a bent portion in a cross section including the rotation shaft. 前記連結部材が前記回転体と連結されている第1連結位置は、前記連結部材が前記モータロータと連結されている第2連結位置よりも径方向外側に位置するか、又は、前記第2連結位置と径方向において同じ位置であることを特徴とする請求項1又は2に記載のフライホイール蓄電装置。   The first connecting position where the connecting member is connected to the rotating body is located radially outside the second connecting position where the connecting member is connected to the motor rotor, or the second connecting position. The flywheel power storage device according to claim 1, wherein the flywheel power storage device is at the same position in a radial direction. 前記連結部材は、前記モータロータと前記フライホイールロータとを連結することを特徴とする請求項3に記載のフライホイール蓄電装置。   The flywheel power storage device according to claim 3, wherein the connecting member connects the motor rotor and the flywheel rotor. 前記連結部材が前記回転体と連結されている第1連結位置は、前記連結部材が前記モータロータと連結されている第2連結位置よりも径方向内側に位置することを特徴とする請求項1又は2に記載のフライホイール蓄電装置。   The first connection position where the connection member is connected to the rotating body is located radially inward of the second connection position where the connection member is connected to the motor rotor. 2. The flywheel power storage device according to 2.
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