JP2005517373A

JP2005517373A - 電気モータおよびそれを動力源とする車両

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Publication number: JP2005517373A
Application number: JP2003565015A
Authority: JP
Inventors: フレデリックジョンソン，ミカエル; フレデリックウェセレス，ヨハネス
Original assignee: フレデリックウェセレス，ヨハネス
Priority date: 2002-01-30
Filing date: 2003-01-29
Publication date: 2005-06-09
Also published as: US20050140230A1; AU2003215041A1; WO2003065546A2; EP1488497A2; KR20040101212A; WO2003065546A3; CN1623265A; RU2004126090A

Abstract

電気モータ（１０）が開示される。該モータ（１０）は複数のロータ（１２）および複数のステータ（１４）を備える。各ロータ（１２）は軸受け（１８）に搭載される駆動軸（１６）を有し、各駆動軸（１６）にはピニオンギヤ（２０）が搭載される。ピニオンギヤ（２０）は、軸受け（２６）に搭載された主駆動軸（２４）に接続されるメインギヤ（２２）と噛み合う。ピニオンギヤ（２０）、メインギヤ（２２）および駆動軸（２４）は、駆動軸（１６）から主駆動軸（２４）へ回転速度をステップダウンさせる役割をする。

Description

本発明は、電気モータおよびかかるモータを動力源とする車両に関する。

あらゆるモータの機械的出力は次の式によって与えられる。

（数１）
Ｐ_ｍｅｃｈ＝Ｔ．ｗ

ここで、Ｐ＝電力、Ｔ＝駆動軸における機械的トルク、単位はＮｍ、ｗ＝駆動軸の回転速度、単位はラジアン／秒、を示す。一般に、直流（ＤＣ）モータの電磁力は次の形式を取る。

（数２）
Ｐ_ｅｍ＝Ｋ．Ｄ．Ｌ．Ｉ．Ｂ．ｗ

ここで、Ｋ＝定数であり、巻線係数等を考慮するが、これは特定のモータ構造の大きさの関数ではない。Ｄ＝アーマチュアの外径、Ｌ＝アーマチュアの活動長さ、Ｉ＝アーマチュアの電流、Ｂ＝エアギャップにおけるフィールドコイル（または永久磁石）の磁束密度、ｗ＝駆動軸の回転速度、単位はラジアン／秒、を示す。

電力損については無視する。その理由は、これはモータの詳細な分析ではなく本発明の背景にある概念を説明するためのものだからである。従って、式１および式２からトルクを求めることができる。

（数３）
Ｔ＝Ｋ．Ｄ．Ｌ．Ｉ．Ｂ

式３から、トルクの大きいモータでは、パラメータ、直径（Ｄ）、長さ（Ｌ）、電流（Ｉ）、または磁束密度（Ｂ）の１つまたは複数を大きくする必要があることがわかる。磁束密度Ｂは使用される磁気材料によって定められる最大実用限度を有し、幾何関数ではない。ＤまたはＬが増加すると、モータの大きさが大きくなる。さらに電流Ｉが増加すると、モータの効率が突然、急激に低下する。なぜなら抵抗損はＩ^２に比例するからである。そのため、特定の電力定格において、モータの電力密度および効率、従って大きさは、トルクおよび速度の要件によって決定される。つまり、速度とトルクを選択することができると、低トルクかつ高回転速度であれば同一の電力定格においてはるかに小さいモータが可能となることが、これらの方程式からわかる。

従来のモータは通常約３０００ｒｐｍの速度で動作する。同一の電力定格の、より小さくより効率的なモータを得るための１つのアプローチは、例えば１２０００ｒｐｍでモータが駆動するよう設計することである。そうすれば、トルクが同程度減少し、従ってＤおよびＬが減少する。しかし、高速化は、ほとんどの実用的なアプリケーションには適さない。この問題に対する明白な解決策は、ギヤボックスを用いて速度を低下させ、出力軸のトルクを実用的なレベルまで高めることである。この解決策は、大きさとコストが増大するが適するアプリケーションは多い。この解決策は電力定格が上がるのを制限する。これは、高速時にロータにかかる遠心力等の機械的な理由によるものであり、ロータのベアリングが増加したひずみの下になり風損失が許容できないものとなる。

本発明の目的は、駆動軸の速度およびトルクの選択を制限することなくロータの高速化を可能にする、高電力密度モータを提供することである。

本発明の１つの態様によれば、ロータ軸を含む少なくとも２つのロータを備え、該ロータ軸を出力軸に接続する電力出力軸およびステップダウン動力伝送手段を備える、電気モータ構造が提供される。

１つの形態において、電気モータ構造は、複数のロータ／ステータの組み合わせを有し、該ロータ／ステータの組み合わせは前記出力軸の周りに一列に設けられ、前記組み合わせを相互に接続する手段を備える。

別の形態では、電気モータ構造は、少なくとも２つのロータおよび単一のステータを含み、前記ステータはロータを受け入れるための円筒空洞を有する。本形態において、少なくとも２つのロータ用空洞を有する単一のステータを備え、前記ステータが前記出力軸を搭載するための中央ボアを有し、前記ロータ用空洞が前記出力軸の周りに互いに離れて設けられてもよい。好ましくは、前記ステータは４つのロータ用空洞を有し、該ロータ用空洞は前記出力軸の周りに等間隔離れて設けられる。

ボア内に軸受けを設け、前記電力出力軸が前記軸受け内に回るようにしてもよい。

ロータ軸受けの外側のレースがステータと共に回転して固定され、前記ロータがロータ軸受け内に回るようにしてもよい。

好ましい形態においては、前記ステップダウン動力伝送手段は、前記出力軸によって保持されるメインギヤおよび各ロータによって保持されるピニオンを備え、前記ピニオンが前記ギヤホイールと噛み合う。

ロータは、電流がステータ巻線を流れる際に電流が誘導されるバーを有するリスかご形ロータであってもよい。

前記ロータは永久磁石の形態でも良い。

電気モータ構造は更に、前記ステータまたは各ステータを通過する冷却チャネル、および冷却気体が前記チャネルを流れるようにする手段を含んでもよい。

冷却気体を流す手段は、ロータによって駆動されるインペラであってもよい。具体的な構造としては、気体を冷却チャネルに噴出させるインペラおよび該チャネルから発生する気体を別のチャネルに戻すよう案内するエアガイドを含む。

該別のチャネルから気体を引き出すインペラを更に含んでもよい。

本発明の別の態様によれば、組み合わせにおいて、回転可能なリムおよび回転不能な車軸とを備え、該リムがホイール回転時に前記車軸を中心として回転する車両のロードホイール、および上記の電気モータの組み合わせが提供され、ステータが車軸に固定され出力軸がリムに接続されることにより、該リムが前記出力軸によって駆動される。

本発明の更に別の態様によれば、組み合わせにおいて、回転可能なリムおよび回転不能な車軸とを備え該リムがホイール回転時に前記車軸を中心として回転する車両のロードホイール、および、ステップダウン電力伝送手段が出力軸によって保持されるメインギヤおよび各ロータによって保持されるピニオンから成る電気モータの組み合わせが提供される。該ピニオンはギヤホイールと噛み合い、ステータは車軸に固定され、メインギヤおよび電力出力軸がリムに接続される。

本発明のさらに別の態様によれば、回転不能な車軸および回転可能な電力出力軸を備える車両のロードホイールが提供され、該電力出力軸は中空であり、該車軸は前記出力軸内において同軸上に設けられ、該車軸と該電力出力軸との間に軸受けを備えることによって前記電力出力軸が前記車軸上で回転可能となり、該電力出力軸をステータが囲い、該ステータはステータ空洞を有し、該空洞内にはロータを有し、各ロータはロータ軸によって保持され、ステータとロータ軸との間に軸受けを備えることによってロータが空洞内で回転可能となり、各ロータ軸のピニオンおよびメインギヤは電力出力軸と同軸であり電力出力軸と共に回転して固定され、ピニオンは前記メインギヤと噛み合う。

本形態では、車両のホイールは、タイヤを装着する円筒部およびホイールのスタブがそこから突出する平面部を有するホイールリムを含み、ホイールのスタブは電力出力軸によって保持されてもよい。

ブレーキを提供するために、車両のロードホイールは、ステータの凹みにブレーキシューを備え、モータ作動時に回転するモータの一部に対して該ブレーキシューを付勢する手段を備えてもよい。

１つの形態において、シューはステータの終端面の凹みにあり、モータの軸方向に移動されてブレーキをかける。別の形態では、該シューはステータの周囲に設けられ、半径方向の外側へと移動してホイールの回転部分と接触してブレーキをかける。

本発明をより良く理解するために、および本発明をどのように実施すれば効果を得られるかを示すために、添付の図面を参照し例を挙げて説明する。

まず図１および図２において、本発明による電気モータ全体を符号１０で示す。モータ１０は、４つのロータ１２および４つのステータ１４を含む。各ロータ１２は軸受け１８に搭載された駆動軸１６を有し、各軸１６にピニオンギヤ２０が搭載される。

ギヤ２０は主駆動軸２４に接続されたメインギヤ２２と噛み合う。主駆動軸２４は主軸の軸受け２６に搭載される。使用の際、４つのロータ１２は全てメインギヤ２２を駆動するよう、つまり主駆動軸２４を駆動するよう付勢される。

ロータ１２は、高磁束密度を有する２つの永久磁石２８、３０（図３、４）を含む。磁石２８、３０はコア部３２の両側に設けられる。コア部３２はロータ駆動軸１６に搭載される。従って、図３および図４に示すように、各ロータ１２は、磁石２８からのノースポールＮおよび磁石３０からのサウスポールＳという２つのポールしか、表面に晒されない。ロータの表面は風損失を減らすよう滑らかになっている。

出願人は、１つのロータ１２に複数の対の磁極を用いることも可能だがこれはモータ１０の性能の向上にはつながらないことを発見した。１つのロータ１２に複数の対のポールを用いるにはより複雑な構造が必要となり、ステータのアーマチュア巻線の複雑度が増す。

巻線３４（図５、６参照）は２つの別個の位相ａａ’およびｂｂ’に分けられる。巻線ａおよびａ’は連続するコイルを形成するため、電流はａを通って一方向に流れ、ａ’を通って反対方向へと戻る。同様に、巻線ｂおよびｂ’は連続するコイルを形成するため、電流はｂを通って一方向に流れ、ｂ’を通って反対方向へと戻る。従って、巻線３４は４つの四分円３６、２８、４０、４２に分類され、１つの四分円に４本の巻線３４を有する。従って、四分円３６、４０が位相ａａ’を含み、四分円３８、４２が位相ｂｂ’を含む。従って、２つの位相ａａ’およびｂｂ’は機械的角度において互いに９０°離れている。相電流は、使用状態においてａａ’およびｂｂ’を通って切り換えられると、更に、電気的時間の位相角において互いに９０°離れるように切り換えられる。ロータ１２の方向は、どちらの位相が主導するかによって決定される。ステータ１４は積層構造を有し（図６参照）、渦電流損を減らす役割を果たす。

各ステータ１４の４つの位相巻線ａａ’は各々、直列に接続され、最初のａａ’巻線の開始部および４番目のａａ’巻線の終端部は、２つの電力端子（図示せず）に接続されて電源（図示せず）と接続される。同様に、各ロータ１２の４つの位相巻線ｂｂ’は各々、直列に接続され、最初のｂｂ’巻線の開始部および４番目のｂｂ’巻線の終端部は、２つの電力端子（図示せず）に接続されて電源（図示せず）と接続される。従って、各位相ごとに２つの端子、計４つの端子を有する。

アーマチュア巻線３４を通る電流の切換えは、ロータ１２の回転位置と同期する。これを達成するため、各ロータ１２の１つの終端面４６（図７参照）は４つの均等な四分円が２つの対比色で交互に塗装される。これは黒４８と白５０が好ましい。

図８に示すように、ステータ１４の１つに光センサ５２が埋め込まれ、ロータ１２の終端面４６と対向する。光センサ５２は、図５のステータ巻線３４に対する次の４つの機械的位置のいずれに位置してもよい。
１）隣接する単一の巻線ａとｂ’との間、
２）隣接する単一の巻線ａとｂとの間、
３）隣接する単一の巻線ｂとａ’との間、または
４）隣接する単一の巻線ａ’とｂ’との間。
更に、図７に示すようにロータ１２の南北磁気軸が白色部５０の中間に位置するため、磁石２８、３０は白色部５０内全体に位置する。また、南北軸が図７に示すように軸と垂直に位置し、磁石２８、３０を黒色部４８内全体に設けてもよい。光センサ５２は電力切換えトランジスタ（図示せず）と共に電気モータ１０の電子整流子を形成する。４つのロータ１２は全てピニオン２０によって機械的に結合され駆動ギヤ２２はすべてギヤの歯によって正しい位置に設けられるため、センサ５２は１つしか必要ない。

電力定格が高いモータについては、図９に示す冷却システムを用いてもよい。冷却システム６４は、空気冷却熱交換器６６および、ステータ１４内に設けられる冷却液流路６８を含む。冷却液流路６８は更にロータ軸受け１８へと続く。ロータ駆動軸１６には遠心ポンプ７０が設けられる。ポンプ７０は熱交換機６６からの冷媒を、冷却液流路６８を通ってＡ方向へそして熱交換機６６へ戻るようＢ方向へ、圧送し、冷媒は油が好ましい。従って、冷媒は前述の冷却機能に加えて軸受け１８の潤滑剤としても機能する。

本実施例では、モータ１０の各ロータ１２は各自ポンプ７０を有しているが、単一のポンプ７０が設けられてもよい。

４つのロータ１２およびそれらに連動するステータ１４は、図１０および１１に示すように、４つの別個のモータとして形成され、各々が軸方向に延存する管５４の周りに個別に設けられてもよい。管５４は、主駆動軸２４およびそれを支持する軸受け２６を含む。

一方、４つのステータ１４は、図１２の５６に示すように単一のユニットとして形成されてもよい。この構成では、主駆動軸２４の軸受け２６およびロータ１２の軸受け１８用の取付物として、カバープレート（図示せず）を用いてもよい。

図３および図４に示すモータは、永久磁石２８、３０を用いたロータ１２を有する。図１３に、誘導モータ等で用いられるリスかご形を形成するロータコンダクタバー６０およびエンドコンダクタリング６２を含むロータ５８を示す。ステータの巻線（図１３には図示しないが図５に示すものに類似）を流れる交流電流は、バー６０に電流を誘導し、ロータ５８を回転させるトルクを発生させる。図１３に示すこれらの４つのユニットは、図１６に示すモータ８８のロータ１２として用いることもできる。巻線３４はステータ１４によって保持される。

冷却目的において、冷却液またはヒートシンク装置（図示せず）を用いてもよい。図１４および１５はロータを受け入れるための４つのシリンダ７４を有するステータ７２を示し、そのシャフトは符号７６で示される。ギヤ２２（図示せず）を保持するシャフト（図示せず）の中心ボア７８、および複数のチャネル８０．１、８０．２がある。

チャネル８０．１、８０．２を通る空気流れを誘発するために、シャフト７６は、それに装着されるインペラ８２．１、８２．２等を備え、空気流れガイドがインペラ８２．１、８２．２等の上に装着される。インペラ８２．１上のガイド８４のみ、図示されている。空気はインペラ８２．１、８２．２等によってチャネル８０．１の第１のセットへと流される。

チャネル８０．１のセットから発生した空気は、ガイド８６によってチャネル８０．２の第２のセットへと案内される。図１４および１５では空気流れは矢印で示されている。

図１６は、符号８８で全体が示される電気モータが、車両のスタブ車軸および取付けブラケットアセンブリ９４にねじ込まれた取付けボルト９２によってホイール９０に装着された状態を示す。ホイール９０はモータ８８を受け入れるホイールリム９６を含む。主駆動軸２４は中空で、主駆動軸２４がスタブ車軸１００で自由に回転するように軸受け９８を回す。メインギヤ２２は主駆動軸２４に移動不能に固定される。ホイールリム９６は４つの取付けボルト１０２によって主駆動軸２４に駆動的に固定される。主駆動軸２４は、ホイール軸受け９８と共に、単一の止めナット１０４によって車両のスタブ車軸１００および取付けブラケットアセンブリ９４上で保持される。

ダストカバー１０６およびオイルシール１０８、１１０は、ギヤ２２およびピニオンギヤ２０に埃や水が浸入しないよう、これらを保護する。またダストカバー１０６は、ギヤ２２およびピニオンギヤ２０用の潤滑油を蓄える油タンクとしても機能する。

現存する従来の車両に図１６のモータ８８を装備させる変更は、従来のホイールハブアセンブリをベアスタブ車軸まで剥して除去し、中空の主駆動軸２４を含むモータ８８をその上に直接取り付けることによって達成される。

図１７は車両１１２の概略を示す。車両１１２は内燃機関１１４を備える。車両１１２のリヤホイール１１６は電気モータ８８に取り付けられる。モータ８８は、別個の電源モジュール１２０、１２２を介してバッテリパック１１８から電力が供給される。電源モジュール１２０、１２２は電流の規模および方向を制御する。必要があれば、モジュール１２０、１２２はモータ８８およびバッテリパック１１８の間の電流の流れる方向を変えることもできる。従って、モータ８８は車両１１２に駆動力を供給することができ、または、バッテリパック１１８を充電させるジェネレータとして機能することができる。このように、モータ８８は車両１１２に再生式制動力を提供する一方でバッテリパック１１８を充電させることもできる。

ブレーキペダル（図示せず）およびアクセルペダル（図示せず）からのフィードバックトランスデューサ１２４、１２６各々、および車両１１２のギヤ選択レバー１３０の位置を決定するためのトランスデューサ１２８が装備される。トランスデューサ１２４、１２６、１２８は全て、モジュール１２０、１２２の動作の制御に用いられるマイクロプロセッサ１３２に接続される。

車両１１２内部には指示パネル１３４が設けられる。レバー１３６は、モータ８８を前方向または逆方向に係合させるために用いられる。指示パネル１３４は、車両１１２のドライバーがシステムを簡単に制御できるよう音声命令システム（図示せず）を含んでもよい。

また、マイクロプロセッサ１３２は、電力からに石油動力に切り換える必要がある場合は、スタータモータ１３８を制御して自動的に内燃機関１１４をスタートさせる。マイクロプロセッサ１３２の動作を監視するために第２のマイクロプロセッサ（図示せず）を設けてもよい。マイクロプロセッサ１３２が故障した場合は、第２のマイクロプロセッサを用いてシステムを作動させることができる。

必要な場合に、エンジン１１４をリヤホイ−ル１１６へ、またはフロントホイールへ接続させるためのギヤボックスおよびクラッチ１４０が備えられる。

図１８では、車両１１２はギヤボックス１４０はないが、モータ８８と同じ構造であってもよいジェネレータ１４２を備える。ジェネレータ１４２は、内燃機関１１４によって駆動されモータ８８へ直接電力を供給する。本実施形態において、バッテリパック１１８は図１６に示すものよりもはるかに小さく、予備電源としておよび／または需要急増の場合にのみ必要とされる。マイクロプロセッサ１３２と接続されるチャージレギュレータ１４４が、バッテリパック１１８のチャージレートを調整するよう提供される。この構造において、ジェネレータ１４２はモータ８８を介して車両１１２を継続的に駆動し、石油またはディーゼルエンジン用の従来の駆動トレインは必要ない。

図１９および図２０は、図１７のリヤホイール１１６に示されるような一体型のホイールおよびモータに機械ブレーキを組み込む１つの方法を示す。機械ブレーキは、ジェネレータとしてのモータを「逆に」用いることによって得られるブレーキ効果に追加されるものであることは、理解されるであろう。機械ブレーキは、モータ全体の寸法を増大させることなく組み込まれる。

ブレーキパッド１４６は、ステータ１５０の終端面に設けられるブレーキパッド用の凹み１４８に取り付けられる。ブレーキパッド１４６の後ろには、ピストン１５４およびピストン棒１５６を有する少なくとも１つのシリンダ１５２（実施形態の図では３つ）が設けられる。ピストン棒１５６はパッド１４６の裏面に当たり、ギヤ２２に対してパッド１４６を付勢する。ギヤ２２は図１９および図２０には図示されていない。シリンダ１５２は、ブレーキペダル（図示せず）によって操作されるマスターシリンダ（図示せず）に接続される流体回路（図示せず）に接続される。

図２１および図２２の実施形態において、ブレーキパッド１５８はステータ１６２の周囲のブレーキパッド用の凹み１６０に搭載される。シリンダ１６４は半径方向に延び、その内側の端部で、流体ブレーキ回路と接続する軸方向に延びる流路１６６と接合する。

本発明による電気モータの第１の実施形態の概略正面立面図である。本発明による電気モータの第１の実施形態の概略断面図である。図１および図２の電気モータのロータの概略背面立面図である。図１および図２の電気モータのロータの概略側面立面図である。図１および図２の電気モータのステータの概略背面立面図である。図１および図２の電気モータのステータの概略側面立面図である。電子コミュテータの構成を説明する、単一ロータおよび連動するステータの概略正面立面図である。電子コミュテータの構成を説明する、単一ロータおよび連動するステータの軸断面図である。図１および図２の電気モータの単一ロータおよび連動するステータを示す概略断面図であり、モータ冷却および軸受け潤滑システムを示す。本発明によるモータの別の実施形態の概略正面立面図である。本発明によるモータの別の実施形態の概略軸断面図である。複数のロータを受け入れるためのステータを示す図である。リスかご形ロータを示す図である。電気モータ用の気体冷却システムを示す正面立面図である。電気モータ用の気体冷却システムを示す平面図である。車両のホイールに装着された電気モータを通る軸断面図である。電気モータが装着された車両を示す概略図である。電気モータが装着された車両を示す概略図である。機械ブレーキを示す、図１４に類似する図である。機械ブレーキを示す、図１５に類似する図である。別の機械ブレーキを示す図である。別の機械ブレーキを示す図である。

Claims

ロータ軸を含む少なくとも２つのロータを備え、前記ロータ軸を出力軸に接続する電力出力軸およびステップダウン電力伝送手段を備える、電気モータ構造。
請求項１に記載の電気モータ構造において、複数のロータ／ステータの組み合わせを有し、前記ロータ／ステータの組み合わせが前記出力軸の周囲に一列に設けられ、前記組み合わせを相互に接続する手段を備える、電気モータ構造。
請求項１に記載の電気モータ構造において、少なくとも２つのロータおよび単一のステータを含み、前記ステータは前記ロータを受け入れるための円筒空洞を有する、電気モータ構造。
請求項３に記載の電気モータ構造において、少なくとも２つのロータ用空洞を有する単一のステータを含み、前記ステータは、前記出力軸を搭載するための中央ボアを有し、前記ロータ用空洞は前記出力軸の周囲に互いに離れて設けられる、電気モータ構造。
請求項４に記載の電気モータ構造において、前記ステータは４つのロータ用空洞を有し、前記ロータ用空洞は前記出力軸の周囲に等間隔離れて設けられる、電気モータ構造。
請求項４または５に記載の電気モータ構造において、前記ボアに軸受けを有し前記電力出力軸が前記軸受けを回す、電気モータ構造。
前記のいずれかの請求項に記載の電気モータ構造において、前記ステータはそれに固定されたロータ軸受けの外側のレースを有し、前記ロータが前記ロータ軸受けを回す、電気モータ構造。
請求項１から７のいずれかに記載の電気モータ構造において、前記ステップダウン電力伝送手段は、前記出力軸によって保持されるメインギヤおよび各ロータによって保持されるピニオンを備え、前記ピニオンが前記ギヤホイールと噛み合う、電気モータ構造。
前記のいずれかの請求項に記載の電気モータ構造において、前記ロータは、電流が前記ステータ巻線を流れる際に電流が誘導されるバーを有する、リスかご形ロータである、電気モータ構造。
前記のいずれかの請求項に記載の電気モータ構造において、前記ステータまたは各ステータを通過する冷却チャネル、および冷却気体を前記チャネルに流す手段を含む、電気モータ構造。
請求項１０に記載の電気モータ構造において、前記冷却気体を流す手段が前記ロータによって駆動されるインペラである、電気モータ構造。
請求項１１に記載の電気モータ構造において、気体を冷却チャネルに送出させるインペラおよび該チャネルから発生する気体を別のチャネルに戻すよう案内するエアガイドを含む、電気モータ構造。
請求項１２に記載の電気モータ構造において、前記別のチャネルから気体を引き出すインペラを更に含む、電気モータ構造。
回転可能なリムおよび回転不能な車軸を備え前記リムが前記ホイール回転時に前記車軸を中心として回転する車両のロードホイールと、請求項１から１３のいずれかに記載の電気モータの組み合わせとの、組み合わせにおいて、前記ステータが前記車軸に固定され前記電力出力軸が前記リムに接続され前記リムが前記出力軸によって駆動される、組み合わせ。
回転可能なリムおよび回転不能な車軸とを備え前記リムが前記ホイール回転時に前記車軸を中心として回転する車両のロードホイールと、請求８に記載の電気モータの組み合わせとの、組み合わせにおいて、前記ステータは前記車軸に固定され前記メインギヤおよび電力出力軸が前記リムに接続される、組み合わせ。
回転不能な車軸および回転可能な電力出力軸を備える車両のロードホイールにおいて、前記電力出力軸は中空であり、前記車軸は前記電力出力軸内で同軸に設けられ、前記車軸と前記出力軸との間に軸受けを備えることによって前記電力出力軸が前記車軸上で回転可能であり、前記軸をステータが囲い、前記ステータはステータ空洞を有し、前記空洞内にはロータを有し、各ロータはロータ軸によって保持され、前記ステータと前記ロータ軸との間に軸受けを備えることによって前記ロータは空洞内で回転可能であり、各ロータ軸のピニオンおよびメインギヤは前記電力出力軸と同軸であり回転によって固定され、前記ピニオンが前記メインギヤと噛み合う、車両のロードホイール。
請求項１６に記載の車両のホイールにおいて、タイヤを装着する円筒部およびホイールのスタブがそこから突出する平面部を有するホイールリムにおいて、前記ホイールのスタブは前記電力出力軸によって保持される、ホイール。
請求項１６または１７に記載の車両のロードホイールにおいて、前記ステータの凹みにブレーキシューを搭載し、前記モータ作動時に回転する前記モータの一部に対して該ブレーキシューを付勢する手段を含む、ホイール。
請求項１８に記載のホイールにおいて、前記シューは前記ステータの終端面の凹みに搭載され、前記モータの軸方向へ移動してブレーキをかける、ホイール。
請求項１８に記載のホイールにおいて、前記シューは前記ステータの周囲に設けられ、半径方向の外側へと移動して前記ホイールの回転部分と接触してブレーキをかける、ホイール。