DE69332783T2

DE69332783T2 - Elektrisches Antriebsrad

Info

Publication number: DE69332783T2
Application number: DE69332783T
Authority: DE
Inventors: Pierre Boucherville Couture
Original assignee: Hydro Quebec
Current assignee: Dana TM4 Inc
Priority date: 1992-07-14
Filing date: 1993-07-06
Publication date: 2004-02-19
Also published as: AU1019097A; CA2139118C; KR100324433B1; HU213818B; ATE234743T1; CN1035913C; US5438228A; EP0744313A2; AU4554393A; TR27549A; AU676484B2; US5355039A; MX9303882A; CA2139118A1; JPH07508877A; EP0650644B1; DE69332783T9; JP3396481B2; ES2101326T3; HU9500061D0

Description

Die Erfindung betrifft ein Rad mit integriertem Elektromotor, das eine Achse aufweist, auf der ein Stator und ein Rotor der um den Stator derart angeordnet ist, daß er sich um letzteren drehen kann, befestigt sind.
Ein Rad mit integriertem Elektromotor von diesem Typ ist insbesondere in dem Dokument EP-A-0 650 644 im Namen des vorliegenden Anmelders beschrieben. Dieses Dokument nennt weitere Dokumente, die ebenfalls Räder mit integriertem Elektromotor betreffen.
Das Dokument EP-A-0 052 344 beschreibt ebenfalls ein Rad mit integriertem Elektromotor gemäß dem bekannten Stand der Technik, bei dem eine innere Wand des Motors schalenförmig ist.
Eine der Aufgaben der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Rad mit integriertem Elektromotor zu schaffen, das eine vorteilhaftere Befestigung der Achse des Rads mit integriertem Motor auf einem Achsschenkelende ermöglicht.
Hierzu betrifft die vorliegende Erfindung ein Rad mit integriertem Elektromotor, das umfaßt:

– eine Hohlachse, die eine Längsachse sowie ein erstes und ein zweites Ende besitzt, wobei das erste Ende mit einer Öffnung versehen ist, die Leiter, die von außerhalb des Rads mit integriertem Motor herangeführt sind, aufnehmen kann, wobei zwischen den beiden Enden oder am zweiten Ende eine zweite Öffnung vorgesehen ist;
– einen Stator, der zu der Achse koaxial und an der Achse befestigt ist, wobei der Stator einen an der Achse befestigten Mittelabschnitt, einen vom Mittelabschnitt radial verlaufenden Träger sowie ein umgebendes und kreisförmiges Polstück umfaßt, wobei das Polstück an den Umfangsenden des Trägers befestigt ist;
– einen Rotor, der koaxial zum Stator in der Weise angeordnet ist, daß er um den Stator drehbar ist, wobei der Rotor ein Gehäuse aufweist, das eine zylindrische Wand, eine auf einer Seite der zylindrischen Wand angeordnete innere Wand und eine auf der anderen Seite der zylindrischen Wand angeordnete äußere Wand besitzt; wobei die zylindrische Wand eine innere Oberfläche aufweist, die mit einem den Stator umgebenden magnetischen Mittel versehen ist, das von dem Stator durch einen Luftspalt getrennt ist, wobei sich die Achse durch einen Mittelabschnitt der inneren Wand erstreckt, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Wand eine ringförmige Ausbauchung aufweist, die sich in den Innenraum der Breite der zylindrischen Wand erstreckt, um einen in Bezug auf das erste Ende der Achse konzentrischen und kreisförmigen Raum zu begrenzen, und daß die Hohlachse eine Länge besitzt, die kleiner als die Breite der zylindrischen Wand ist, so daß ein Kugelgelenk, das einem Achsschenkel zugeordnet ist und mit der Achse verbunden werden kann; wenigstens teilweise in dem konzentrischen kreisförmigen Raum angeordnet ist.

Vorteilhafterweise weist der Raum vorgegebene Abmessungen derart auf; daß wenigstens ein Teil eines Bremsmittels innerhalb des Raums angebracht sein kann.
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand einiger bevorzugter Ausführungsformen detailliert beschrieben, wobei die Beschreibung lediglich beispielhaft ist, unter Bezugnahme auf die beigefügten Abbildungen, auf denen:
– 1 eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer Ausführungsform des vorliegenden Rads mit, integriertem Elektromotor in Kombination in einer Radfelge, einem Reifen und einem Achsschenkel ist;
– 2 eine teilweise geschnittene Draufsicht auf den Rotor und den Stator des in 1 gezeigten Rads mit integriertem Elektromotor ist, Ausführungsdetails des Mittelabschnitts enthält;
– 3 eine vergrößerte Ansicht eines Teils der 1 ist;
– 4 eine Schnittansicht entlang der Linie 4–4 der 3 ist;
– 5 eine Draufsicht eines Teils des Rads mit integriertem Elektromotor aus 1 ist;
– 6 eine vergrößerte Ansicht eines Teils der 1 ist;
– 7 eine Schnittansicht entlang der Linie 7–7 der 5 ist;
– 8 eine Draufsicht auf die in 1 gezeigte Radfelge mit dem Reifen ist;
– 9 eine Schnittansicht entlang der Linie 9-9 der 8 ist;
– 10 eine vergrößerte Ansicht eines Teils der 9 ist;
– 11 eine vergrößerte Ansicht eines Teils der 9 ist;
– 12 eine vergrößerte Ansicht eines Teils der 1 ist;
– 13 eine Rückansicht von in der 12 gezeigten Elementen ist;
– 14 eine teilweise geschnittene Rückansicht des in 1 gezeigten Achsschenkels ist;
– 15 eine Rückansicht eines Elements aus 1 ist, mit dem der Achsschenkel verbunden ist;
– 16 eine teilweise geschnittene Ansicht von unten des hinteren Teils des in 1 gezeigten Rads mit integriertem Elektromotor ist;
– 17 eine Rückansicht des Achsschenkels in Kombination mit einer Bremsscheibe ist;
– 18 ein schematisches Blockdiagramm eines erfindungsgemäßen elektrischen Umsetzungssystems ist;
– 19 eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Rads mit integriertem Elektromotor ist;
– 20 eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer weiteren Rusführungsform des erfindungsgemäßen Rads integriertem Elektromotor ist;
– 21 ein schematisches Blockdiagramm einer weiteren Ausfhrungsform des erfindungsgemäßen elektrischen Umsetzungsmittels ist;
– 22 eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Rads mit integriertem Elektromotor ist;
– 23 eine teilweise geschnittene Draufsicht auf den Stator und den Rotor des in der 22 gezeigten Rads mit integriertem Elektromotor ist;
– 24 eine weitere teilweise geschnittene Seitenansicht der in 1 gezeigten Ausführungsform des Rads mit integriertem Elektromotor ist; und
– 25 eine vergrößerte Ansicht eines Teils der 1 ist.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
In den verschiedenen Figuren der Zeichnungen, sind entsprechende Elemente mit denselben Bezugsziffern versehen.
Es wird zunächst Bezug genommen auf die 1 und 2, in denen eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer Awsfhrungsform des Rads mit integriertem Elektromotor in Kombination mit einer Radfelge 28, einem Reifen 32 und einem Achsschenkel 50, bzw. eine teilweise geschnittene Draufsicht auf den Rotor 10 und den Stator 6 des in 1 dargestelltes Rads mit integriertem, Elektromotor gezeigt sind. Das Rad mit integriertem Elektromotor umfaßt eine Hohlachse 2, die eine erste Öffnung an einem ihrer Enden und eine zweite Öffnung aufweist. Die erste Öffnung nimmt Leiter 4 von außerhalb des Rads mit integriertem Motor auf. Der Stator 6 ist mit der Hohlachse 2 koaxial und an dieser befestigt, wobei der Stator 6 mit Hohlabschnitten 11 und Wicklungen 8 versehen ist.
In der 2 sind nur einige Abschnitte der Wicklung durch die Nummer 8 dargestellt, allerdings ist klar, daß es Wicklungen um den gesamten Stator 6 herum gibt. Der Stator 6 ist an der Achse 2 befestigt, kann jedoch von dieser abgenommen werden, wenn das Rad mit integriertem Motor nicht in Betrieb ist.
Der Rotor 10 ist mit dem Stator 6 koaxial und so montiert, daß er sich um den Stator 6 drehen kann. per Stator 6 weist Öffnungen auf, die die Hohlabschnitte 11 zwischen den Armen 13 bilden, um sein Gewicht zu reduzieren. Das Rad mit integriertem Motor ist ferner mit einem Umsetzungssystem versehen, um einen elektrischen Eingangsstrom in einen variablen elektrischen Wechselstrom umzusetzen. Das Umsetzungssystem 12 weist eine Mikroprozessoreinheit 44, einen Gleichstrom/Wechselstrom-Wandler mit einer Leistungselektronik 14, die im Inneren der Hohlabschnitte 11 montiert ist, Eingangsanschlüsse 15 zum Empfangen des elektrischen Eingangsstroms, der an die Leitungsmittel 4 geliefert wird, und Ausgangsanschlüsse 16 zum Erzeugen des variablen elektrischen Wechselstroms auf. Es ist klar, daß das Umsetzungssystem reversibel sein kann, derart, daß der Elektromotor als Generator betreibbar ist. Die Frequenz des variablen, elektrischen wechselstroms entspricht einer gewünschten Drehzahl des Rotors 10, wobei der Phasenwinkel des variablen elektrischen Wechselstroms bestimmt, ob das Rad mit integriertem Motor als ein Motor oder als ein Generator arbeitet und die Amplitude des variablen Wechselstroms dem gewünschten Moment entspricht.
Der Benutzer des vorliegenden Rads mit integriertem Motor kann Leiter mit verhältnismäßig geringem Durchmesser verwenden, um eine elektrische Leistung ins Innere des Rads mit integriertem Motor zu führen, wenn eine derartige Leistung ausgehend von einer hohen Spannung erzeugt wird, weil die Leistungselektronik 14 sich im Inneren des Rads mit Elektromotor befindet. Eine derartige Leistungselektronik 14 wandelt das Eingangssignal hoher Spannung und niedrigen Stroms in ein Signal mit hohem Strom um, um die Wicklungen 8 des Stators mit variablem Wechselstrom zu versorgen. Wenn sich die Leistungselektronik 14 bereits im Inneren des Rads mit integriertem Motor befindet, sind Leiter mit großem Durchmesser, der zum Zuführen des elektrischen Stroms des Umsetzunssystems 12 an die Wicklungen 8 des Stators erforderlich ist, verhältnismäßig kurz. Selbstverständlich weist die Leistungselektronik 14 Kondensatoren, Transistoren, Dioden und andere Komponenten auf, wie sie dem Fachmann bekannt sind.
Um das Gewicht oder den Durchmesser elektrischer Leiter zu verringern, kann eine hohe Versorgungsspannung gemäß der nachfolgenden Gleichung verwendet werden.
P = IV, wo P die Leitung, I der Strom und V die Spannung ist. Wenn V steigt, wird 1 verringert. Bei geringer Geschwindigkeit ist die Leistung niedrig, was impliziert, daß der Strom, der den Wandler speist, ebenfalls niedrig ist, wenn die Spannung konstant ist. Wenn allerdings ein hohes Moment erforderlich ist, muß der Strom, der die Wicklungen des Stators versorgt, ebenfalls hoch sein. Die Montage der Leistungselektronik des Wandlers im Inneren des Gehäuses ermöglicht es, elektrische Versorgungsleiter in bezug auf eine gewünschte Motorleistung zu wählen und dabei ein hohes Moment bei niedriger Geschwindigkeit zu ermöglichen. Zudem ermöglicht der Wandler eine Anpassung der Impendanz des Motors in bezug auf diejenige der Versorgungsquelle mit hoher Spannung.
Der Stator 6 weist einen Mittelabschnitt, der mit der Achse 2 verbunden ist, Arme 13, die sich ausgehend vom Mittelabschnitt radial erstrecken, und ein kreisförmiges und umgebendes Polstück auf, das Metallplättchen 27 enthält, auf denen Wicklungen 8 gewickelt sind. Das Polstück ist an den Umfangsenden der Arme 13 befestigt.
Der Rotor 10 weist ein Gehäuse auf, das eine zylindrische Wand 17 mit einer inneren Oberfläche aufweist, die mit einem magnetischen Mittel 26 versehen ist, das den Stator umgibt und von diesem durch einen Luftspalt getrennt ist. Da der Luftspalt, verhältnismäßig klein ist, ist er auf den 1 und 2 nicht sichtbar, jedoch ist seine Position auf der 25 mittels R₁ gezeigt. Das Gehäuse weist eine innere Wand 18, die auf einer Seite der zylindrischen Wand 17 angeordnet ist, und eine weitere Wand 20 auf, die auf der anderen Seite der zylindischen Wand 17 angeordnet ist. Die Achse 2 erstreckt sich durch einen Mittelabschnitt der inneren Wand 18.
Das Gehäuse, das Teils des Rotors 10 bildet, umschließt die Achse 2, den Stator 6 und das Umsetzungssystem 12 dicht. Eine Dichtung 123 ist vorgesehen. Das Rad mit integriertem Motor weist ein erstes Kugellager 22, das mit der inneren Wand 18 verbunden ist, und ein zweites Kugellager 24 auf, das mit der äußeren Wand 20 verbunden ist. Die Kugellager 22 und 24 sind auf beiden Seiten der Achse 2 derart montiert, daß sich der Rotor 10 relativ zum Stator 6 mittels der Kugellager 22 und 24 drehen kann. Ein Schraubbolzen 23 ist vorgesehen, um den Stator 6 relativ zur Achse 2 zu fixieren. Eine Anschlagscheibe 21 ist ebenfalls vorgesehen. Ein Druckring 127, ist vorgesehen, um das Kugellager 22 zu befestigen.
Der Statur 6 benötigt wenigstens zwei Arme, die zwischen den Öffnungen angeordnet sind, um das Polstück des Stators 6 zu tragen. Der Träger kann auch drei gleichmäßig beabstandete Arme aufweisen, die sich radial bis zu den Umfangsenden des Stators 6 erstrecken. In der 2 kann man sehen, daß der Statur 6 vier Arme 13 aufweist, die gleichmäßig beabstandet sind. In der in 1 und 2 gezeigten Ausführungsform weist das magnetische Mittel des Rotors 6 eine Reihe von Permanentmagneten 26 auf. In der 2 sind lediglich einige der Magnete mit der Nummer 26 bezeichnet, es ist jedoch klar, daß diese Magnete 26 um den gesamten Statur 6 herum vorgesehen sind. Der Stator 6 ist teilweise aus einem Werkstoff mit geringem Gewicht gemacht, das wärmeleitend ist. Vorzugsweise ist dieser Werkstoff eine Aluminiumlegierung. Das Rad mit integriertem Motor weist ferner eine Radfelge 28, die um eine Außenfläche des Gehäuses befestigt ist, sowie ein Band 30 auf, das aus einem Elastomer gemacht ist und zwischen die Radfelge 28 und das Gehäuse montiert ist. Die Radfelge 28 ist zum Aufnehmen des Reifens 32 ausgestaltet. Die Radfelge 28 hat. einen flachen Boden. Die Magnete 26 sind vorzugsweise aus Neodym, Eisen und Bor. Das Band 30 verhindert ein Eindringen von Wasser oder Staub zwischen das Gehäuse und die Radfelge 28, um eine Unwucht des Rads zu vermeiden.
Die Umfangsenden der Arme 13 sind auf dem Polstück des Stators 6 mittels eines kreisförmiges Elementes 34 befestigt, das ein integraler Teil der Umfangsenden der Arme 13 ist. Das kreisförmige Element 34 weist auf seiner äußeren Oberfläche Ausbuchtungen 36 auf. Das Polstück des Stators 6 weist eine innere Oberfläche auf, die mit vorstehenden Zungen 37 versehen ist, die eine komplementäre Form aufweisen und zum Zusammenwirken mit den Ausbuchtungen 36 ausgestaltet sind, um das Polstück des Stators 6 auf dem kreisförmigen Element 34 zu befestigen. Das kreisförmige Element 34 weist eine innere Oberfläche auf, die mit vorstehenden Abschnitten 38 versehen ist, so daß ein wirksamer Wärmeaustausch mittels der vorstehenden Abschnitte 38 erhalten wird, während eine Luftzirkulation im Inneren des Gehäuses erzeugt wird. Um die 2 nicht zu überladen, sind nur einige der vorstehenden Abschnitte durch die Nummer 38 bezeichnet. Der Träger des Stators 6 und das kreisförmige Element 34 sind aus einer Aluminiumlegierung hergestellt, während das Polstück des Stators 6 aus Stahl besteht:
Es wird angemerkt, daß die Enden des durch die Arme 13 des Stators 6 gebildeten Kreuzes mit den Ausbuchtungen 36 aus mechanischen Gründen ausgerichtet sind. So sind die vorstehenden Abschnitte 38, die entlang des kreisförmigen Elements" 34 angeordnet sind, in Bezug auf ihre Längsabmessung vorzugsweise phasenverschoben in bezug auf die Achse des Rads mit integriertem Motor entlang des Umfangsrichtung des Elements 34 derart, daß sie ihn mechanisch verstärken.
Es wird nun Bezug genommen auf die 1, 2 und 25, wobei der Luftspalt mit einem vorbestimmten Abstand R₁ ausgehend von der Mittelachse 3 der Achse. 2 angeordnet ist. Die Radfelge 28 weist eine Oberfläche 29 auf, um den Reifen 32 aufzunehmen, der an einem vorbestimmten Abstand R₂ der Mittelachse 3 der Achse 2 angeordnet ist. R₁/R₂ muß im wesentlichen zwischen 0,65 und 0,91 sein, um ein wirksames Rad mit integriertem Motor zu erhalten. Je höher das Verhältnis R₁/R₂ ist, desto besser ist die Wicksamkeit des Rads mit integriertem Motor. Da es jedoch physikalische Beschränkungen gibt, weist das in den 1, 2 und 25 dargestellte Rad mit integriertem Motor im wesentlichen ein Verhältnis R₁/R₂ von 0,91 auf.
Für einen Motor mit einem radialen Luftspalt ist das Moment T proportional zu L • R₁ ² • I_B, wo L die Breite des Pols, R₁ der Radius des Luftspalts und I_B der Wicklungsstrom ist. Für die Konzeption des vorliegenden Rads mit integriertem Motor ist die Breite L des Polstücks maximiert worden. Mit mehreren Polen kann das Gewicht des Polstücks des Magnetkreises reduziert werden, um das Gewicht des Rotors und das Trägheitsmoment des Rotors zu verringern und so das Vorhandensein eines Hohlraums für die Montage eines Bremsmittels zu ermöglichen. Das vorliegende Rad mit integriertem Motor vergrößert das Moment T, indem ein breites Polstück und ein großes Verhältnis von R₁/R₂ vorgesehen sind, dessen theoretisches, nicht erreichares Limit 1 ist: Das, vorliegende Rad mit integriertem Motor liefert ebenfalls eine hohe Leistung, weil P = T · ω, was proportional zu L · R₁ ² · I · ω ist, wo ω die Winkelfrequenz des Rotors ist. Das vorliegende Rad mit integriertem Motor weist einen kreuzförmigen Stator auf, um das Gewicht des Rads mit integriertem Motor zu verringern, eine Kühlung der Wicklungen und einen Raum in den Hohlabschnitten 11 zu ermöglichen, der einen Raum zum Montieren des Umsetzungssystem- liefert. Der kreuzförmige Stator trägt das Umsetzungssystem und wird als ein Kühlelement verwendet.
Das Rad mit integriertem Motor weist vorzugsweise 32 Pole auf. Das Rad mit integriertem Motor kann mit 16 Polen arbeiten, es ist jedoch vorzuziehen, eine hohe Anzahl von Polen zu haben, um das Gewicht des Rads mit integriertem Motor zu verringern. Die Leiter 4 sind vorzugsweise aus einem Koaxialkabel mit einer Lichtleitfaser hergestellt. Das Koaxialkabel verhindert eine Ausstrahlung
In der nachfolgenden Beschreibung beziehen sich gleiche Bezugsziffern in den Zeichnungen auf ähnliche Elemente.
Es wird nun Bezug genommen auf 1, 2 und 18, wobei das Umsetzungssystem einen Gleichstrom/Wechselstrom-Wandler aufweist, der einen Eingang 40 zum Empfangen eines Gleichstroms von den Eingangsanschlüssen 15 und drei Ausgänge 42 aufweist, um drei Wechselphasenströme an den Ausgangsanschlüssen 16 zu erzeugen. Die Wechselströme sind nicht notwendigerweise drei Phasenströme, es können gleichfalls Mehrphasenströme verwendet werden. Das Umsetzungssystem umfaßt ferner eine Mikroprozessoreinheit 44, die mit den Armen 41a, 41b, 41c des Wandlers verbunden ist, um seinen Betrieb zu steuern. Die Mikroprozessoreinheit kann außerhalb des Rads mit integriertem Motor angeordnet sein. Das in der 18 ezeigte, Umsetzungssystem kann verwendet werden, während der Rotor nicht mit einem elektrischen Strom versorgt wird. Wie aus 2 ersichtlich, weist der Stator 6 die Form eines Kreuzes mit vier Armen 13 auf. Der Wandler umfaßt drei Arme 41a, 41b und 41c, die die drei Wechselphasenströme erzeugen, wobei die Arme 41a, 41b und 41c an dreien der vier Arme 13 des Stators 6 befestigt sind. Diese drei Arme 41a, 41b und 41c, sind Teil der Leistungselektronik 14, die in der 2 dargestellt ist.
Die in der 2 dargestellte Leistungselektronik umfaßt die Arme 41a, 4b, 41c des in der 18 dargestellten Wandlers, weist jedoch auch den Kondensator 43 auf, der in der 18 dargestellt ist. In dieser 18 ist lediglich ein Kondensator 43 dargestellt, um diese 18 zu vereinfachen, aber in der in 2 dargestellten Ausführungsform ist der Kondensator 43 über drei Kondensatoren verteilt auf dreien der vier Arme 13, die in der 2 dargestellt sind, angeordnet sind. Es ist nicht wesentlich, daß die, sich im Steuerverstärker 91 Inneren des Gehäuses befinden. Jeder der Arme 41a, 41b, 41c des Wandlers weist einen Kommutationsabschnitt und einen Steuerabschnitt auf, der aus den Steuerverstärkern 91, gebildet ist. Die Mikroprozessoreinheit 44 ist auf dem vierten der Arme 13 befestigt. Es wird angemerkt, daß die Mikroprozessoreinheit 44 ebenso außerhalb des Rads mit integriertem Motor montiert sein kann, da sie keinen hohen Strom erzeugt. Das Rad mit integriertem Motor weist ferner zwei kreisförmige Verteilungs- und Versorgungsbusse 48 auf, die mit den Armen 41a, 41b 41c des Wandlers und der Mikroprozessoreinheit 44 verbunden sind, so daß der von den Leitern zugeführte Gleichstrom an die Arme 41a, 41b, 41c des Wandlers und mittels des Busses 48 an die Mikroprozessoreinheit 44 verteilt werden kann, Es ist anzumerken, daß der Wandler ein Wechselstrom/Wechselstrom-Wandler sein kann, wo ein , elektrischer Hochspannungswechselstrom von den Leitern zugeführt wird.
Es wird nun Bezug genommen auf die 1, 2, 12, 13, 14 und 15, aus denen ersichtlich ist, daß die Achse 2 an ihrem ersten Ende mit einem Verbindungsmittel versehen ist, durch welches das Rad mit integriertem Motor mit einem Trägerelement verbindbar ist. Das Trägerelement ist ein Achsschenkel 50.
Das Verbindungsmittel ist aus einem Ringelement 52 gebildet, das einen Außenrand aufweist, der auf regelmäßige Weise mit Ausbuchtungen 54 versehen ist, die sich mit vorstehenden Abschnitten 56 derart abwechseln, daß das Ringelement 52 mit einem komplementären Abschnitt 53 des Achsschenkels 50 in Eingriff gelangen und sich mit diesem verriegeln kann.
Die vorstehenden Abschnitte des Außenrandes weisen eine Breite auf, die sich in der Umfangsrichtung ändert. Die komplementären Abschnitte des Achsschenkels 50 weisen ebenfalls einen Ringabschnitt 58 auf, der einen Durchmesser hat, der ausreichend ist, damit der Ringabschnitt 58 auf dem Außenrand der Achse 2 gleiten kann. Der Ringabschnitt 58 weist Ausbuchtungen 60 und komplementäre vorstehende Abschnitte 62, auf, die zum Zusammenwirken mit vorstehenden Abschnitten 56 und den entsprechenden Ausbuchtungen 54 des Außenrands des Ringelements 52 ausgestaltet sind. Die vorstehenden Abschnitte 62 des Ringabschnitts 58 weisen eine Breite auf, die sich in der Umfangsrichtung derart ändert, daß der Ringabschnitt 58 auf dem Außenrand gleiten und sich in Bezug auf den Außenrand drehen kann, um in einer zusammengesetzten Stellung festzusitzen. Es ist ebenfalls ein Schlüssel 66 vorgesehen, der Zungen 68 aufweist, die in Hohlräume 55 einsetzbar sind, die erzeugt werden, während der Ringabschnitt 58 in Bezug auf den Außenrand der Achse 2 gedreht wird, um die Achse 2 in Bezug auf den Achsschenkel 50 zu verriegeln. Löcher 63 sind vorgesehen, um eine Bremsscheibe zu befestigen (dargestellt in den 16 und 17).
Der Achsschenkel 50 ist mit einem inneren langgestreckten Schlitz 70. versehen, der ein erstes Ende benachbart zum Ringabschnitt 58 und ein zweites Ende aufweist, das vom Ringabschnitt 58 entfernt ist, so daß die Leiter 4 der Achse 2 entlang des langgestreckten Schlitzes 70 zugeführt werden können. Der Schlüssel 66 weist einen langgestreckten Abschnitt 72 auf, der mit einem langgestreckten inneren Hohlraum versehen ist, wobei der langgestreckte Abschnitt 72 mit dem inneren Schlitz 70 des Achsschenkels 50 entlang eines Abschnitts seiner Länge zusammenarbeitet, um die Leiter 4 zu schützen. Der Abschnitt des Schlitzes 70, der nicht durch den langgestreckten Abschnitt 72 geschützt ist, ist mit einem Schutzelement (nicht dargestellt) versehen, um die Leiter 4 abzudecken. Es wird angemerkt, daß der untere Rand der Schlitze 68 leicht schräg, gestellt ist, um das Einführen und Verriegeln der Zungen 68 in den Hohlräumen 55 zu erleichtern. Die Löcher 65 sind vorgesehen, um den Schlüssel 66 auf der Achse 2 zu befestigen. Die Löcher 67 sind Gewinde sind vorgesehen, um das Entfernen des Schlüssels 66 zu erleichtern.
Es wird nun spezieller auf 15 Bezug genommen, wobei das erste Ende der Achse einen inneren Abschnitt aufweist, der mit einem Hohlraum 74 versehen ist, der scharfe Kanten 76 aufweist, die rechteckig und keilförmig derart sind, daß der Hohlraum einen Schlüssel (nicht dargestellt in den Figuren) aufnehmen kann, um die Achse 2 zu drehen.
Es wird nunmehr spezifischer Bezug genommen auf die 1, 18 und 25, wobei ein Meßmittel zum Messen der Drehzahl und der Stellung des Rotors 10 in bezug auf den Stator 6 vorgesehen ist, wobei das Mittel eine Lichtleitfaser 80 aufweist, die ein erstes, mit der Mikroprozessoreinheit 44 verbundenes Ende und ein zweites Ende aufweist; das in der Nähe des Rotors 10 angeordnet ist. Das Meßmittel umfaßt ferner einen runden Lichtreflektor 82, der am Rotor 10 derart angeordnet ist, daß, während der Rotor 10 sich dreht, der Reflektor sich vor dem zweiten Ende der Faser 80 vorbeibewegt, so daß die Drehzahl und die Stellung des Rotors 10 in Bezug auf den Stator 6 mittels der – Mikroprozessoreinheit 44 berechnet werden können. Es wird angemerkt, daß der runde Reflektor 82 aus einer Reihe von Reflektoren gebildet ist, die verschiedene Reflexionseigenschaften aufweisen, so daß die Stellung des Rotors 10 in Bezug auf den Stator 6 zu jeder Zeit bestimmt werden kann. Die Lichtleitfaser 80 besteht aus wenigstens einer Faser.
Es wird nunmehr spezifischer Bezug genommen auf 18, wobei die Faser 80 und der Reflektor 82 einen Encoder bilden, der mit einem Stellungsdecoder 83 der Mikroprozessoreinheit 44 verbunden ist: Der Stellungsdecoder 83 umfaßt einen Optokoppler, eine Lichtquelle, einen Fotodetektor und andere elektronische Komponenten. Die Mikroprozessoreinheit 44 umfaßt ferner eine Steuerung 85 mit einem Eingang 87 zum Erfassen der Ströme in den Wicklungen 8 des Stators und einen Ausgang 89 zum Ansprechen der Arme 41a, 41b, 41c des Wandlers über Steuerverstärker 91. Die Mikroprozessoreinheit 44 ist ebenfalls mit einer Kommunikationsschnittstelle 93 zum Verbinden mit einer anderen intelligenten Vorrichtung versehen. Es ist nicht erforderlich, daß die Steuerverstärker 91 im Inneren des Gehäuses befindlich sind.
Es wird nunmehr Bezug genommen auf die 1, 16 und 17, aus denen ersichtlich ist, daß die innere Wand 18 des Gehäuses eine äußere Oberfläche mit konkaver Form hat, um, während der Rotor 10 sich dreht, eine Luftzirkulation zum Umfang der inneren Wand 18 zu erzeugen. Die äußere Oberfläche ist mit einer Reihe von langgestreckten und parallelen Plättchen 90 versehen, die sich in Richtung der Achse 2 erstrecken. Die, Plättchen weisen freie Enden auf, die einen Raum 92 bilden, in dem ein Teil des Bremsmittels 94 montiert werden kann, so daß ein wirksamer Wärmeaustausch durch die innere Wand 18 erhalten werden kann und das Bremsmittel 94 durch die Luftzirkulation, die entlang der inneren Wand 18 eerzeugt wird, gekühlt werden kann.
Es wird nunmehr spezifischer Bezug genommen auf die 16 und 17, aus denen ersichtlich ist, daß das Bremsmittel 94 eine Bremsscheibe mit einer Scheibe 96 ist, die auf der inneren Wand 18 verschraubt ist. Die Bremsscheibe umfaßt, wie es im Stand der Technik bekannt ist, Bremssattel 98, die zum Zusammenwirken mit der Scheibe 96 ausgestaltet sind. Aus der schematischen Darstellung sind das Kugelgelenk 100 und der Lenkarm 102 des Lenksystems ersichtlich. Jedes der Plättchen 90 ist mit Hohlräumen 104 mit Gewinde versehen, die dazu dienen, anstelle der Bremsscheibe 94 eine Trommelbremse zu montieren. Verschraubungen 95 sind vorgesehen, um die Bremsscheibe auf der inneren Wandung 18 zu befestigen.
Man kann Halterungen 106 zum Befestigen der Bremsscheibe auf dem Achsschenkel 50 erkennen. Man kann ebenfalls Verschraubungen 108 zum Tragen des Bremssattels sowie Kolben 110 erkennen, die mit Lagerbuchsen 99 zusammenwirken können. Ausgehend von den 1, 16 und 17 kann man erkennen, daß das Kugelgelenk des Lenksystems ausreichend nahe an der Achse 2 ist, so daß der Winkel a zwischen der Drehachse des Rads mit integriertem Motor und der durch den Achsschenkel 50 und das Kugelgelenk 100 bestimmten Achse vorteilhaft ist. Es wird angemerkt, daß die Geometrie der inneren Wand 18 diese vorteilhafte Stellung des Kugelgelenks 100 in bezug auf das Rad mit integriertem Motor ermöglicht.
Es wird nunmehr Bezug genommen auf die 1, 5, 6 und 7, wobei die äußere Wand des Gehäuses konvexe und konkave Abschnitte 112 und 114 aufweist, die sich entlang ihrer Umfangsrichtung derart abwechseln, daß dann, wenn sich der Rotor dreht, durch den konvexen Abschnitt 112 innerhalb des Gehäuses eine Luftzirkulation erzeugt wird, wie es durch die Pfeile 116 angedeutet ist, und eine Luftzirkulation längs der äußeren Teile des konkaven Abschnitts 114 erzeugt wird, wie es durch die Pfeile 118 angedeutet wird, so daß ein wirksamer Wärmeaustausch durch die äußere Wand ermöglicht wird. Es wird angemerkt, daß die 6 eine teilweise geschnittene Seitenansicht der 5 ist.
Öffnungen mit Stöpseln 113 sind vorgesehen, um einen Zugang ins Innere des Gehäuses bereitzustellen. Verschraubungen 115 sind vorgesehen, um die Radfelge 28 zu befestigen.
Es wird nunmehr Bezug genommen auf die 1, 3 und 4, wobei das Rad mit integriertem Motor ferner ein Mittel zum Entwässern aufweist, das ein Luftrohr 120 enthält, das ein im Inneren des Gehäuses angeordnetes Ende, eine am äußeren Ende des Rohrs 120 angeordnete Kammer 122 und ein Trocknungsmittel (nicht dargestellt) aufweist, das im Inneren der Kammer 122 angeordnet ist, so daß, wenn der Rotor 10 sich dreht, im Inneren des Rohrs 120 und durch die Kammer 122 ein Luftstrom erzeugt wird, um die Luft im Inneren des Gehäuses zu entwässern; Die Kammer 122 ist ringförmig, langgestreckt und im Inneren der Hohlachse 2 angeordnet. Die Kammer 122 ist an ihren Enden offen. Die Öffnung der Achse, die benachbart zum Achsschenkel ist, ist luftundurchlässig. Man kann in 1 erkennen, daß ein Ende des Rohrs 120 zum Umfangsabschnitt des Stators 6 beachbart ist, wobei das Rohr 120 zwischen der äußeren Wand 20 und dem, Stator 6 montiert ist, so, daß es gerade die Öffnung der Achse 2 erreicht, während es entlang der Kammer 122 derart angeordnet ist, daß sein anderes Ende 124 an einem Ende der Kammer angeordnet ist, wie es in den 3 und 4 gezeigt ist. Das Ende 124 des Rohrs 120 ist zwischen dem luftundurchlässigen Ende der Hohlachse und der Kammer 122 derart angeordnet, daß die durch das Rohr 120 zirkulierende Luft die Kammer durchqueren muß, wo sie entwässert wird.
Die Leiter 4 weisen in ihrem Mittelabschnitt eine optische Lichtleitfaser 126, einen ersten elektrischen Leiter 128 und einen vom ersten Leiter durch ein Isoliermaterial 132 getrennten zweiten elektrischen Leiter 130 auf. Die Leiter 4 sind durch eine äußere Isolierung 134 geschützt.
Es wird nunmehr Bezug genommen auf die 8, 9, 10 und 11, wobei ein Reifen 32, erkennbar ist, der an der Radfelge 28 auf dauerhafte Weise während des Zusammenbaus des Rads mit inte viertem Motor befestigt wird. Das Rad mit integriertem Motor ist mit einer Radfelge mit einem flachen Boden 28, einem ersten Seitenflansch 142, der mit der Radfelge 28 verschweißt sein kann, und einem zweiten Seitenflansch 144 versehen, der auf der Radfelge mittels Verschraubungen 146 und eines L-förmigen Elements 148 befestigt ist, das an der Radfelge 28 angeschweißt ist. Die Beziehung zwischen der Radfelge 28, einer der Verschraubungen 146 und des L-förmigen Elements 148 kann, einfacher in 10 gesehen werden. Der Reifen 32 kann mittels eines Ventils 150 aufgepumpt werden, das einen Zugang zum Inneren des Reifens 32 ermöglicht. Dieses Ventil 150 kann in 11 detaillierter betrachtet werden.
Da die Radfelge 28 einen flachen Boden aufweist, kann der Reifen 32 nicht von der Radfelge 28 abgelöst werden. Bei einem derartigen Rad mit integriertem Motor, müssen die Radfelge 28 und der Reifen ersetzt werden, wenn der Reifen abgenutzt ist.
Es wird nunmehr Bezug genommen auf die 19, wobei man ein Rad mit integriertem Motor ähnlich dem in 1 dargestellten sieht, bei dem das Mittel zum Entwässern anders ist. Das Mittel zum Entwässern umfaßt ein Luftrohr 120, das ein im Inneren des Gehäuses angeordnetes Ende aufweist, und eine Kammer 121, die mit einem aufblasbaren Ballon 123 versehen ist, der in einem Gehäuse 127 montiert ist, das, am anderen Ende 125 des Rohrs 120 angeordnet ist. Ein Trocknungsmittel ist im Inneren der Kammer 121 angeordnet, so daß, während die Temperatur oder der atmosphärische Druck sich ändern, im Inneren des Rohrs 120 und durch die Kammer 121 eine Luftzirkulation erzeugt wird, um das Innere des Gehäuses zu entwässern. Es ist ersichtlich, daß die Kammer 121 außerhalb des Rads mit integriertem Motor angeordnet ist. Die Öffnung der Achse 2, die benachbart zum Achsschenkel 50 ist, ist luftundurchlässig. Das Rohr 120 wird als ein Ausgang und als ein Eingang für die Kammer 121 verwendet.
Es wird nunmehr Bezug genommen auf die 20, und es ist ein Rad mit integriertem Elektromotor erkennbar, bei dem der Rotor ein magnetisches Mittel umfaßt, das ein Polstück einschließt, das aus Metallplättchen gebildet ist, auf denen eine Wicklung 9 gewickelt ist, wobei der Stator mit Bürsten 111 versehen ist, die mit einem Ausgang des Umsetzungssystems 12 verbunden sind. Der Rotor ist mit einer leitenden Kontaktoberfläche versehen, die so angeordnet ist, daß sie mit den Bürsten 111 zusammenwirken kann. Die Kontaktoberfläche ist mit der Wicklung 9 des Rotors 10 verbunden.
Es wird nunmehr spezifischer Bezug genommen auf die 20 und 21, wobei das Umwändlungssystem 12 einen Gleichstrom/Wechselstrom-Wandler umfaßt, der vier Arme 41a, 41b, 41c und 41d, einen Eingang zum Empfangen eines Gleichstroms von Eingangsanschlüssen 40 und vier Ausgänge 45 und 43 zum Erzeugen eines Gleichstroms für die Wicklung 9 des Rotors 10 und von drei Wechselphasenströmen für die Wicklungen 8 des Stators 6 umfaßt. Das Umsetzungssystem umfaßt ferner eine Mikroprozessoreinheit 44, die mit den Schenkeln 41a, 41b, 41c und 41d verbunden ist, um den Betrieb zu steuern. Die Wicklung 9 und die Plättchen des Rotors 10, auf denen die Wicklung 9 gewickelt ist, können durch einen Ringleiter ersetzt werden.
Es wird nunmehr Bezug genommen auf die 22 und 23, und es ist ein Rad mit integriertem Motor erkennbar, das einen Induktionsrotor aufweist. Der Rotor umfaßt ein magnetisches Mittel, das ein Polstück einschließt, das aus Metallplättchen hergestellt ist, auf denen die Wicklung 9 gewickelt, ist, so daß ein elektrischer Strom mittels eines elektomagnetischen Felds, das durch den in die Wicklung 8 des Stators 6 eingeleiteten Strom erzeugt wird, in die Wicklung 9 des Rotors eingeleitet werden kann.
Die Bezugsziffer 8 in der 23 bezeichnet alle Wicklungen, die um den Stator argeordnet sind, obwohl lediglich ein Teil der Wicklungen gezeigt ist. Ebenso bezeichnet die Bezugsziffer 9 in der 23 die Wicklung, die um den gesamten Rotor angeordnet ist. Das Umsetzungssystem 12 weist einen Gleichstrom/Wechselstrom-Wandler auf, der drei Arme 41a, 41b, 41c, einen Eingang zum Empfangen eines Gleichstroms von Eingangsanschlüssen 45, die mit dem Bus 48 verbunden sind, und drei Ausgänge umfaßt, die an den Ausgangsanschlüssen 16 drei Wechselphasenströme erzeugen. Ferner umfaßt das Umsetzungssystem 12 eine Mikroprozessoreinheit 44, die mit dem Wandler verbunden ist, um seinen Betrieb zusteuern.
Wie aus 23 ersichtlich ist, weist der Stator die Form eines Kreuzes mit vier Armen 13 auf: Der Wandler umfaßt, eine Leistungselektronik, die teilweise aus drei Armen des Wandlers gebildet ist, die die drei Wechselphasenströme erzeugen. Die Anne des Wandlers sind auf dreien der vier Arme 13 befestigt. Das Rad mit integriertem Motor umfaßt ferner zwei ringförmige Versorgungs- und Verteilungsbusse, die mit der Leistungselektronik 14 und der Mikroprozessoreinheit 44 verbunden sind.
Der Luftspalt ist in einem vorbestimmten Abstand R₁ von der Mittelachse 3 der Achse 2 angeordnet. Die Radfelge 28 weist eine Oberfläche auf, um das Rad 32 aufzunehmen, das in einem vorgegebenen Abschnitt R₂ von der Mittelachse 3 der Achse 2 angeordnet ist. Das Verhältnis R₁/R₂ ist größenordnungsmäßig bei 0,65 bis 0,80 in dem Fall, in dem der Rotor mit einer Wicklung versehen ist. Je größer das Verhältnis ist, desto besser ist die Effizienz des Rads mit integriertem Motor. In dem in den 22 und 23 gezeigten Fall beträgt das Verhältnis etwa 0,80.
Es wird nunmehr Bezug genommen auf die 24, und es ist erkennbar, daß der Stator 6 zylindrisch und mit longitudinalen und parallelen Schlitzen 200 versehen ist, die dazu dienen, die Wicklungen 8 des Stators 6 aufzunehmen. Um die 24 nicht zu überladen, sind lediglich einige der Schlitze mit der Zahl 200 bezeichnet. Die Schlitze sind in Bezug auf die Längsachse 3 der Achse 2 derart geneigt, daß jeder unteres Ende aufweist, das im er der Schlitze 200 ein wesentlichen auf ein oberes Ende des benachbarten Schlitzes ausgerichtet ist, so daß sich ein gleichmäßiges Moment ergibt, wenn das Rad mit integriertem Elektromotor in Betrieb ist.

Claims

Rad mit integriertem Elektromotor, das umfaßt: – eine Hohlachse (2), die eine Längsachse (3) sowie ein erstes und ein zweites Ende besitzt, wobei das erste Ende mit einer Öffnung versehen ist, die Leiter 4 , die von außerhalb des Rades mit integriertem Elektromotor herangeführt sind, aufnehmen kann, wobei zwischen den beiden Enden oder am zweiten Ende eine zweite Öffnung vorgesehen ist;
– einen Stator (6), der zu der Achse (2) koaxial ist und an der Achse befestigt ist, wobei der Stator (6) einen an der Achse (2) befestigten Mittelabschnitt, einen vom Mittelabschnitt radial verlaufenden Träger (13) sowie ein umgebendes und kreisförmiges Polstück umfaßt, wobei das Polstück an den Umfangsenden des Trägers (13) befestigt ist;
– einen Rotor (10), der koaxial zum Stator (6) in der Weise angeordnet ist, daß er um den Stator (6) drehbar ist, wobei der Rotor (10) ein Gehäuse auf weist, das eine zylindrische Wand (17), eine auf einer Seite der zylindrischen Wand (17) angeordnete innere Wand (18) und eine auf der anderen Seite der zylindrischen Wand (17) angeordnete äußere Wand (20) besitzt, wobei die, zylindrische Wand {17) eine innere Oberfläche aufweist, die mit einem den Stator (6) umgebenden magnetischen Mittel versehen ist, das von dem Stator (6) durch einen Luftspalt getrennt ist, wobei sich die Achse (2) durch einen Mittelabschnitt der inneren Wand (18) erstreckt; dadurch gekennzeichnet, daß die innere Wand (18) eine ringförmige Ausbauchung aufweist, der sich in den Innenraum der Breite der zylindrischen Wand (17) erstreckt, um einen in bezug auf das erste Ende der Achse (2) konzentrischen und kreisförmigen Raum (92) zu begrenzen, und daß die Hohlachse (2) eine Länge besitzt, die, kleiner als die Breite der zylindrischen Wand (17) ist, so daß ein Kugelgelenk (100), das einem Achsschenkel (50) zugeordnet ist und mit der Achse (2) verbunden werden kann, wenigstens teilweise in dem konzentrischen kreisförmigen Raum (92) angeordnet ist.
Rad mit integriertem Elektromotor nach Anspruch 1, bei dem der Raum (92) vorgegebene Abmessungen besitzt, so daß wenigstens ein Teil eines Bremsmittels (94) innerhalb des Raums (92) angebracht sein kann.
Rad mit integriertem Elektromotor nach Anspruch 1 oder 2, bei dem das Umfangspolstück des Stators (6) Metallplättchen (27) aufweist, auf die Wicklungen (8) gewickelt sind.
Rad mit integriertem Elektromotor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem der Träger (13) mit Öffnungen versehen ist, um sein Gewicht zu verringern.
Rad mit integriertem Elektromotor nach Anspruch 4, bei dem der Träger (13) zwischen den Öffnungen wenigstens zwei Arme (13) aufweist.
Rad mit integriertem Elektromotor nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem das Magnetmittel des Rotors (10) mit einer Reihe von Permanentmagneten (26) versehen ist.
Rad mit integriertem Elektromotor nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem das Magnetmittel- des Rotors (10) ein Polstück umfaßt, das aus Metallplattchen hergestellt ist auf das eine Wicklung (9) gewickelt ist, wobei der Stator (6) mit Bürsten (111) versehen ist, die mit einem Ausgang eines Umsetzungsmittels (12) verbundnen sind, wobei der Rotor (10) außerdem mit leitenden Kontaktoberflächen versehen ist, die so angeordnet sind, daß sie mit den Bürsten (111) zusammenwirken, wobei die Kontaktoberflächen mit der Wicklung (9) des Rotors (10) verbunden sind.
Rad mit integriertem Elektromotor nach einem der Ansprüche 3 bis 5, bei denn das Magnetmittel des Rotors (10) ein aus Metallplättchen hergestelltes Polstück umfaßt, auf das eine Wicklung (9) gewickelt ist, so daß ein elektrischer Strom in die Wicklung (9) des Rotors (10) mittels eines elektromagnetischen Feldes eingeleitet werden kann, das durch einen in die Wicklungen des Stators (6) eingeleiteten elektrischen Strom erzeugt wird.
Rad mit integriertem Elektromotor nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei dem die äußere-Wand (20) des Gehäuses konvexe und konkave Abschnitte (112, 114) umfaßt, die längs einer Umfangsrichtung der äußeren Wand (20) abwechselnd angeordnet sind, so daß dann, wenn sich der Rotor (10) dreht, durch die konvexen Abschnitte (112) innerhalb des Gehäuses eine Luftzirkulation erzeugt wird und durch die konkaven Abschnitte (114) längs der äußeren Teile eine Luftzirkulation erzeugt wird, so daß ein wirksamer Wärmeaustausch durch die äußere Wand (20) ermöglicht wird.
Rad mit integriertem Elektromotor nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bei dem ein Meßmittel vorgesehen ist, das die Drehzahl und die Stellung des Rotors (10) in bezug auf den Stator (6) mißt, wobei das Meßmittel umfaßt: – eine Lichtleitfaser, die ein erstes Ende, das zu einer Mikroprozessoreinhet (44) geführt ist, und ein zweites Ende, Das in der Nähe des Rotors (10) angeordnet ist, aufweist; und – einen kreisförmigen Lichtreflektor (82), der am Rotor (10) in der Weise angebracht ist, daß er sich, wenn sich der Rotor (10) dreht, vor dem zweiten Ende der Faser (80) vorbeibewegt, so daß die Drehzahl und die Stellung des Rotors (10) mittels der Mikroprozessoreinheit (44) berechnet werden können.
Rad mit integriertem Elektromotor nach einem der Ansprüche 1 bis 10, bei denn ein erstes Kugellager (22), das mit der inneren Wand (18) verbunden ist, und ein zweites Kugellager (24), das mit der äußeren Wand (20) verbunden ist, vorgesehen sind, wobei die Kugellager (22, 24) beiderseits der Achse (2) in der Weise angebracht sind, daß sich der Rotor (10) in Bezug auf den Stator (6) mittels der Kugellager (22, 24) drehen kann.
Rad mit integriertem Elektromotor nach einem der Ansprüche 1 bis 11, bei dem um eine äußere Oberfläche des Gehäuses eine Radfelge (28) befestigt ist, wobei zwischen der Radfelge {28) und dem Gehäuse ein Elastomerband (30) angebracht ist und die Radfelge (28) einen Luftreifen (32) aufnehmen kann.
Rad mit integriertem Elektromotor nach Anspruch 12, bei dem die Radfelge (28) eine Scheibe ist.
Rad mit integriertem Elektromotor nach einem der Ansprüche 3 bis 13, bei dem der Stator (6) zylindrisch ist und mit longitudinalen und parallelen Schlitzen (200) wersehen ist, die dazu dienen, die Wicklungen (8) aufzunehmen, wobei die Schlitze in Bezug auf die Längsachse (3) geneigt sind, so daß jeder Schlitz (200) ein unteres Ende aufweist, das im wesentlichen auf ein oberes Ende des . benachbarter Schlitzes ausgerichtet ist, so daß sich ein gleichmäßiges Moment ergibt, wenn das Rad mit integriertem Elektromotor in Betrieb ist.
Rad mit integriertem Elektromotor nach einem der Ansprüche 1 bis 14, bei dem der Träger (13) wenigstens drei Arme (13) umfaßt, die gleichmäßig beabstanden sind und sich radial bis zu den Umfangsenden des Trägers (13) erstrecken.
Rad mit integriertem Elektromotor nach Anspruch 15, bei dem der Träger (13) vier gleichmäßig beabstandete Arme (13) umfaßt.
Rad mit integriertem Elektromotor nach einem der Ansprüche 1 bis 18, bei dem der Stator (6) einen leichten Werkstoff aufweist, der Wärme leiten kann.
Rad mit integriertem Elektromotor nach Anspruch 17, bei dem der Werkstoff eine Aluminiumlegierung ist.
Rad mit integriertem Elektromotor nach einem der Ansprüche 12 bis 18, bei dem der Luftspalt in einem vorgegebenen Abstand R₁ von der Achse (3) angeordnet ist, wobei Radfelge (28) eine Oberfläche besitzt, die den Luftreifen (32) aufnehmen kann und in einem vorgegebenen Abstand R₂ von der Achse (3) angeordnet ist, wobei das Verhältnis R₁/R₂ im wesentlichen im Bereich von 0,65 bis 0,91 biegt.
Rad mit integriertem Elektromotor nach Anspruch 19, bei dem der Rotor mit einer Wicklung (9) versehen ist und das Verhältnis R₁/R₂ im Bereich von 0,65 bis 0,80 liegt.
Rad mit integriertem Elektromotor nach einem der Ansprüche 1 bis 20, bei dem das erste Ende der Achse (2) ein Verzweigungsmittel umfaßt, um die (2) mit einem Ende des angelenkten Achsschenkels (50) zu verbinden, Achse wobei das Ende des Achsschenkels (50) mit dem Kugelgelenk (100) versehen ist.
Rad mit integriertem Elektromotor nach einem der Ansprüche 1 bis 21, bei dem das Gehäuse die Achse (2) und den Stator (6) dicht umschließt.
Rad mit integriertem Elektromotor nach Anspruch 22, bei dem das Gehäuse außerdem ein Umsetzungsmittel (12) umschließt.