JP3008224U - 車輪駆動装置、及び該装置に用いる環状プリント回路板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 一種の車輪駆動装置を提供すること。 【構成】 固定した中心軸上に、中心軸に平行に多数の
径方向に分布する永久磁石をステータとし、該ステータ
を中心軸上の軸受で支持し、且つ一つのブレーキ素子で
該ステータの回転或いは不回転を制御する。また多組の
誘導磁場コイルで構成したロータをステータの外周に設
け、並びにステータと対応する磁場を形成してロータを
回転させ、ロータが回転するとき、直接或いは一つの減
速機構を経て駆動車輪のボスに動力を伝え、電流は中心
軸上に固定された導電素子を経てから一つの環状回路板
と接触してロータの誘導コイルに伝える。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、一種の車輪駆動装置、及び該装置に用いる環状プリント回路板に関 し、特に、中心軸は回転せず車輪のボスが回転する装置と該装置に用いる環状プ リント回路板に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来より、車輪の駆動方法には大きく２種あり、最も良く見られるのは、ボス と車輪の中心軸を固定し、並びに中心軸を軸受で車骨体上に設け、動力をもって 中心軸を回転させる時に車輪を連動させ回転させるものである。

【０００３】 もう一種はボス内部の誘導電界で車輪を駆動する方法であり、図１０、１１及 び図１２に示すようなものがある。この方法を採用しているものは極めて少なく 、現在まで理想的な製品は出現していない。この方法は、中心軸を車骨体に固定 して回転不能とし、中心軸上に界磁コイルを設けて並びに電流を流してステータ とし、別にボス内部にボスと共に回転できる多数の永久磁石で構成するロータを 設け、ステータとロータ間に発生する電界により、ロータを回転させボスをこれ に伴って回転させるものである。なお、図１０はアメリカ合衆国特許第５，２０ ７，２８８号からの引用、図１１は同第４，９１３，２５８号、図１２はファイ アット社の製品を示す。

【０００４】 上記第１の方法は、一般の伝統的な車輪の輪軸に用いられている。

【０００５】 上記第２の方法は、ボス内の誘導磁場によりボスを駆動する方法であり、図３ のファイアット社の製品は、これを発展させた電動車輪である。

【０００６】 第２の方法は中心軸上の界磁コイルにより発生する熱が散失しにくいという欠 点がある。そのため、良好な放熱方法と組み合わせなければ車輪を高速回転、或 いは長時間の連続運転をさせることはできない。なぜなら高速回転には大量の電 流が必要であり、長時間電流を持続的に供給することで界磁コイルが高熱を発生 して焼損短絡を起こす可能性があるからである。

【０００７】 第２の方法において、望ましくない状況は特に上り坂を運転する場合に発生し やすく、この場合、中心軸上のステータの界磁コイルは大きな電流を受けるが車 輪の回転速度は上がらない。一方、界磁コイルの発生する高熱に関しては、たと え車輪側面に設けたファン及び放熱ブレードにより車輪内部の空気の流動を助け たとしても、十分にはその熱を放出することができない。この結果、界磁コイル の温度は持続的に上昇し、誘導電場による出力量は反対に減少する。

【０００８】 また、第２の方法のもう一つの問題は、ステータの界磁コイルに電気を供給で きないとき、界磁コイル内のシリコン鋼辺がロータ上の永久磁石に吸引されるた め、車輪の空転に対する大きな抵抗力を発生することである。すなわち、伝統的 な方法の電気自動車にこの方法を応用して一旦界磁コイルに電気を供給できない 状況が発生すると、車を押して移動させるのに大きな力を必要とした。

【０００９】 さらに、前述の第２の方法、すなわち、従来の誘導磁場により車輪を駆動する 技術では、永久磁石をステータ上に、界磁コイルをボス内のロータ上に設けるこ とができず、回転中に界磁コイルにより理想的な電流を獲得することができなか った。且つ実施時に困難なく組合せ或いは取付けることが難しかった。

【００１０】

【考案が解決しようとする課題】

本考案の第１の課題は、誘導磁場形成後に、界磁コイルが持続的に発生する高 熱を有効に放出できる、車輪駆動装置を提供することを課題とする。

【００１１】 本考案の第２の課題は、ロータ上の界磁コイルにより、最良の方法で電流を獲 得することである。

【００１２】 本考案の第３の課題は、界磁コイルを有するロータの回転動力を、まず減速機 構で減速してからボスに伝え、車輪の低速回転が行え、自転車、車椅子或いはそ の他の低速車両中にも適用できる技術を提供することである。

【００１３】 本考案の第４の課題は、従来の変速器と本考案の提供するボスを直接組み合わ せて駆動できるようにすることである。

【００１４】 本考案の第５の課題は、必要時、例えば電流不通時等に、中心軸上のステータ をボス内のロータに伴い回転させることができるために、軽くボスを押し動かす だけで車輪、すなわち車を移動させられる装置を提供することである。

【００１５】 本考案の第６の課題は、ボスを適時に停止することができる装置を提供するこ とである。

【００１６】

【課題を解決するための手段】

上記第１の課題を解決するために、本考案では、多組の界磁コイルでロータを 構成し、界磁コイルにあって電流を獲得する時に発生する誘導磁場でロータを駆 動して回転させ、界磁コイルをロータに設けることで回転中の遠心気流により有 効に界磁コイルの発生する熱を放出する。

【００１７】 上記第２の課題を解決するために、本考案では、回転可能な環状のプリント回 路式の導電片をロータのリムの側面の絶縁面板上に固定し、この回路板上に内層 と外層の二組の放射状の導電片グループを設け、該外層の導電片グループと内層 の導電片グループを連通させ、その中、内層の導電片グループを中心軸固定部品 の導電素子、例えば炭素ブラシなどへの付着に供し、また外層の導電片グループ はロータ上の各界磁コイルと一つ一つ連接させて電流を炭素ブラシと環状プリン ト回路板を経てロータ上の各界磁コイルに供給できるようにする。

【００１８】 上記第３の課題を解決するために、本考案では、ロータを中心軸上で回転でき る内リム中に固定し、ロータがステータとの間に発生する誘導磁場により回転す る時に内リムも連動して回転させ、該内リムの１側に一つの遊星歯車減速機構の 主動歯車を設け、これにより減速機構を駆動して回転速度を落とし、該減速機構 の従動出力歯車を車輪のボスとして用いる外リム中に設ける。

【００１９】 上記第４の課題を解決するために、本考案では、誘導磁場により駆動するボス を実心中心軸の周りのステータにより回転するロータで駆動し、且つ該ロータは 界磁コイルで構成し、本考案のボスの側縁には一つのねじ穴を設けて従来のベル ト式或いはチェーン式の変速器のプーリ或いはスプロケットと組合せ、以上によ り従来の変速器を本考案の提供するボスを直接組み合わせて駆動できるようにす る。

【００２０】 上記第５の課題を解決するために、本考案では、永久磁石でステータを構成し 、界磁コイルでロータを構成し、ロータが直接に或いは減速機構を経る間接的な 方法でボスを駆動できるようにし、ステータは軸受で固定されて回転しない中心 軸上に設け、且つ該ステータの内部或いは側面に回転しないブレーキ素子を設け る。該ブレーキ素子にはドラムブレーキを採用するのが望ましいが、ディスクブ レーキ、電磁式ブレーキとしても良しとする。以上により、一般の状態では、誘 導磁場によりロータを駆動して回転させるときに、該ブレーキ素子は、第１位置 を保持しステータをブロックして回転させず、相対的にロータを誘導磁場により 回転させる。そして、特殊な状況、例えば電気がロータに供給されない場合には 、ブレーキ素子を第２位置としてステータを釈放することができる。そして、永 久磁石の吸着力はロータ上のコイルに用いられるシリコン鋼片と相互に吸引しあ うため、ステータをロータに伴い回転させられ、電流をロータに供給できない場 合にも、軽く押すだけでボスを動かせるようにする。

【００２１】 上記第６の課題を解決するために、本考案では、ロータにより駆動するボスの 外縁に、一つのディスクブレーキのブレーキ片を固定し、これによりボスを不回 転、或いは回転速度を緩めたい時に、該ディスクブレーキにより制御できるよう にする。

【００２２】 この技術を応用した車両が下り坂を滑行するとき、電流をロータの界磁コイル に供給しなくともよく、ステータの回転を制御するブレーキ素子にブレーキ位置 を継続して保持させるならば、ステータを回転不能とし、界磁コイルは持続的に ステータの周囲で回転することで、反対に発電状態となって電流を発生し、環状 プリント回路板と炭素ブラシを経て電源装置、例えば二次電池などに電流をフィ ードバックする。

【００２３】 もし、ステータの回転を制御するブレーキ素子の釈放状態を、前述のディスク ブレーキのブレーキ状態に従って同期に相対的に動作するものとすると、ディス クブレーキがブレーキ時に、ブレーキ素子は相対的に釈放状態となり、ステータ をロータが停止する前に慣性力により回転させる。この作用は、本考案に連鎖す るものであり、本考案の説明の重点ではないので、ここではこれ以上の詳細な説 明を省く。

【００２４】

【作用】

本考案は、一種の車輪駆動装置に関するものであり、固定した中心軸上に、中 心軸に平行に多数の径方向に分布する永久磁石をステータとし、該ステータを中 心軸上の軸受で支持し、且つ一つのブレーキ素子で該ステータの回転或いは不回 転を制御する。また多組の誘導磁場コイルで構成したロータをステータの外周に 設け、並びにステータと対応する磁場を形成してロータを回転させ、ロータが回 転するとき、直接或いは一つの減速機構を経て駆動車輪のボスに動力を伝え、電 流は中心軸上に固定された導電素子を経てから一つの環状回路板と接触してロー タの誘導コイルに伝える。

【００２５】

【実施例】

本考案の技術的手段についてはそれぞれ上述したが、総合的にいうと、本考案 の装置は、ボス中に誘導磁場を設け、これにより車輪を支持するリムを駆動し、 リムを回転しない中心軸の周囲で回転させ、すなわち車輪を回転させるものであ る。この装置は以下のように構成される： （ａ）回転しない中心軸を設ける （ｂ）中心軸平行に多数の異なる極を間隔を開けて径方向にリング状に配列し た永久磁石を一つのステータ上に設ける、 （ｃ）一つの放射状の外層導電片グループを一つの環状プリント回路板上の外 層区域に配置する （ｄ）中心軸に付属する固定部品に導電素子を固定する （ｅ）ボスとして用いるリムを中心軸上に固定し、並びに該リム内部に多数の 界磁コイルを設ける （ｆ）環状プリント回路板をリムの側面に固定し、且つ導電素子を中心軸の軸 線と平行となるようにする （ｇ）リム内の各界磁コイルを上記環状プリント回路板の外層の少なくとも一 つの導電片に連接する （ｈ）電流を導電素子に流し、並びに上記環状プリント回路板を経てリム内部 の界磁コイルに伝え、これによりステータ上にて対応する永久磁石により電界を 発生させ、車輪の回転を駆動する。

【００２６】 前述の装置中のリムは図１の実施例に示すように、直接ボスとして車輪を駆動 するが、図２及び図３の実施例に示すように、間接的に車輪を連動させてもよい 。間接的に車輪を駆動する装置は、かならず、リムを一つの外リムと内リムで構 成し、そのうち外リムはボスとして車輪を支持するために用い、内リムは多組の 界磁コイルで構成するロータを固定するために用いる。且つ内リムは回転時に、 まず、歯車式或いはプーリ式等、どんな形式でもよいが、一つの減速機構を経て 、さらに外リムの回転を駆動する。また、このような間接的な車輪駆動装置では 、別に以下のことを必要とする： すなわち、まずリムを中心軸上に設けた内リムと該中心軸上に且つ該内リムの周 囲に設けた外リムを組み合わせて成すこと；もう一つのステップは、多組の界磁 コイルを内リムに設け、且つ環状プリント回路板を内リムに固定し、並びに各界 磁コイルを一つ一つ環状プリント回路板の外層の中の一つの導電片と連接し、同 時に従動輪と外リムを連接することである。

【００２７】 電流が界磁コイルに供給されない時にステータの永久磁石とロータ上のシリコ ン鋼片が吸引力を発生して車輪の空転時の抵抗力を発生するのを防ぐために、ス テータを軸受素子で中心軸上に設け、且つ一つのブレーキ室をステータ内に設け る。そして一つのドラムブレーキ素子を中心軸上に固定し、且つステータのブレ ーキ室中に収容する。

【００２８】 ブレーキ素子が界磁コイルにあって電流を得るとき、持続的にステータを不回 転とし、ロータを電界の排斥力により回転させる。相対的に界磁コイルが電流を 得ることができないときは、ブレーキ素子はステータを釈放し、ステータはロー タに従い、また即ちリムに従って一斉に回転する。このように、永久磁石の吸着 力によるボスの空転中の抵抗力を発生しない。当然、ブレーキ素子は一つの制御 素子により制御され、且つブレーキ素子とステータには一つの位置決め装置が必 要であり、ステータ回転後に一つの設定された位置で自動的にブレーキ素子と結 合できるようにするが、これらの細部については詳細な説明を省く。

【００２９】 本考案の装置は、中心軸の供電素子を電池の電線に連接し、導電素子を経て順 調に電流をロータの各界磁コイルに伝達することができるが、これを図１〜６に 示す一つの環状プリント回路板で助ける。該環状プリント回路板（４３）の構成 は、一つの環状の本体（４４）を包括し、これは直径の小さい範囲にある内層と 該内層より直径の大きい範囲にある外層を有する。該本体（４４）中央には一つ の穴（４５）を設けてリムとの固定に供した後、リムと共に軸受により中心軸（ ５）に設ける。内層にあってアダプターとなす放射状の内層導電片グループ（４ ６）を径方向に本体（４４）の側面に、且つ該側面から露出させて設ける。また 、本体（４４）上の外層にある放射状の外層導電片グループ（４７）は本体（４ ４）上に径方向に分布させ、且つ本体（４４）内に内蔵する。そのうち外層導電 片グループ（４７）の各導電片の外端（４７１）の一小段は、本体（４４）の外 縁から露出させてそれぞれロータ（３）上の各界磁コイル（４）との溶接に供す る。比較的良い方法は、関連する外層導電片グループ（４７）と内層導電片グル ープ（４６）を図に示されるように一体成形し、電流を導電素子、例えば図中の 炭素ブラシ（４２）を経て回転中炭素ブラシと接触する環状プリント回路板に伝 え、電流を環状プリント回路板の内層の導電片から外層の導電片を経て、最後に ロータ上の各界磁コイルに伝える。この例中の内層導電片グループ（４６）はア ダプターとして用いる。

【００３０】 上述の環状プリント回路板の実施例は、大電流を受けるとき、炭素ブラシと内 層導電片グループ（４６）が接触する時に火花を発生するが、次の実施例ではこ の現象をなくすことができる。

【００３１】 環状プリント回路板（４３）の構成については別に一つの方法がある。その方 法を実施した構造は、図６及び図７に示す。すなわち、本体（４４）の内層導電 片グループ（４６）は２片以上、例えば３片でＸ、Ｙ、Ｚの３層を構成する同心 の環状導電片で構成するものとする。各一つの導電片と一つの炭素ブラシ（４２ ）を個別に接触させ、且つ各導電片を前に挙げた実施例と同様に、外層導電片グ ループ（４７）の一つの導電片と連接する。本実施例中の内層の環状の導電片は 、単純に環を滑る炭素ブラシ（４２）と接触して導電媒介物を成す。当然もし供 給する電流を交流電源より来るものとすると、該電源は周波数変換器より出力し て本考案の炭素ブラシ（４２）に電流を供給するものとする。供給する電流を直 流電源より来るものとする場合は該電源は電子アダプターより出力して本考案の 炭素ブラシに電流を与える。これは一般の電源供給の周知の技術であるので、こ こでは詳細な説明を省く。また本明細書中の導電素子は炭素ブラシ（４２）を例 とするが、材料科学の発展が速い現代にあって、将来的には炭素ブラシ（４２） と環状プリント回路板（４３）は一様に、超導体材料を応用して製造することも 可能であり、それにより電流を伝える時の電流の損失を減らすことが可能となる 。

【００３２】 前述の方法により実施した装置の比較的良い実施例は、それぞれ以下に述べる 。

【００３３】 実施例１ 図１に示されるような１種の車輪駆動装置であり、該装置は回転しない中心軸 （５）の周囲で回転するボスにより車輪を駆動する。該ボスは車輪を支持するた めに用いる。本実施例の装置は、中心軸（５）上に取りつけたステータ（２）、 該ステータ（２）は多数の異なる極の永久磁石（２２）を径方向に間隔を開けて 配列し、該ステータ（２）と多数の炭素ブラシ（４２）を中心軸（５）の固定部 品上（５１）に軸方向に固定する。中心軸は一つの実心軸とするのが最も良く、 このように中心軸の直径を僅かに縮小しても以前として必要な剛性を維持するこ とができる。本実施例の装置は、これ以外にリム上に固定されて且つリムと共に 中心軸（５）上に設けられる一つの環状プリント回路板（４３）を包括する。該 環状プリント回路板（４３）上には径方向に分布する内層導電片グループ（４６ ）と外層導電片グループ（４７）の２組の導電片グループを設け（図４〜図７参 照）、それぞれ該環状プリント回路板（４３）側面の内層区域と外層区域に分布 する。且つ内層導電片グループ（４６）の各導電片は、みな本体（４４）の１側 に露出させ、且つそれぞれ絶縁性の本考案内の任意の一つの外層導電片グループ （４７）の導電片と連接する。且つ内層導電片グループ（４６）は前述の炭素ブ ラシ（４２）に接触されることができる。該環状プリント回路板（４３）の２種 の実施例についてははすでに前述した。本実施例は別に、軸受（７）で中心軸（ ５）上に設けられボスとして用いるリム（１）を有するものとし、その内部に多 組の径方向に分布し且つ永久磁石（２２）に対応する界磁コイル（４）を設け、 これにより上述のステータ（２）に対応するロータ（３）を形成する。且つ各界 磁コイル（４）はそれぞれ環状プリント回路板（４３）の外層導電片グループ（ ４７）のうちの一つと連接し、該リムは環状プリント回路板（４３）と固定し、 一斉に中心軸（５）上で同期に回転でき、回転中の気流によりリム内の界磁コイ ル（４）の放熱を加速させる。また一つの供電素子（４１）、例えば一つの電線 を、中心軸に付随する固定部品（５１）上に設け、電力を炭素ブラシ（４２）よ り環状プリント回路板（４３）を経てリム内部の界磁コイル（４）に伝え、界磁 コイル（４）が電流を獲得するときに、ステータ（２）上の永久磁石（２２）と 電界を発生し、リム（１）を駆動して中心軸（５）の周りで回転させる。

【００３４】 前述の実施例は、最も基本となる典型的な装置であり、順調に中心軸区域に供 給する電流を、炭素ブラシ（４２）と環状プリント回路板（４３）により回転中 のロータの界磁コイルへと伝送し、且つ該装置は製造と組立上、なんら困難はな い。後述するいくつかの実施例は、すべて本実施例の基本構造を応用したもので あり、前述の２種の環状プリント回路板のいずれかを用いたものである。

【００３５】 実施例２ 図２と図３の実施例におけるステータ（２）は、軸受素子（７１）により中心 軸（５）の固定部品（５１）上に設ける。このほか、中心軸（５）上には一つの ブレーキ素子（８）を、ステータ（２）に密着して設け、該ブレーキ素子（８） が動作状態の時にステータ（２）を回転させないことができる。もう一方からい うと、ブレーキ素子（８）が非動作状態の時は、ステータ（２）を阻止すること はできず、ステータ（２）はロータ（３）の回転に伴い回転する。前述のステー タ（２）内には一つのブレーキ室（２１）を設け、かつブレーキ素子（８）は図 ９のように該ブレーキ室（２１）内に収容されるブレーキドラムである。この実 施例は実施例１と組み合わせてもよく、もって単一本体のリムをボスとする。ま た本実施例はその他の実施例と組み合わせて減速機構を有するボスとしてもよい 。

【００３６】 実施例３ 本実施例は、図２、３に示すが、この例と実施例１の最大の違いは、実施例１ のリムは単一本体であり、実施例１は単一本体のリムを直接車輪を支持するボス として該リムには減速機構はないが、本実施例中のリムは、内リムと外リムから 構成することである。この実施例は特別に車椅子或いは自転車など低速運転の車 両に適用される。この実施例中の図は単層或いは２層の遊星歯車で構成する減速 機構を示すが、機構学において周知のように、本考案でいう減速機構は、歯車式 、プーリ式など各種の減速機構中から最も適当なものを選択し、図２及び図３に 示す実施例に限るものではない。 この実施例のリムは、個別に中心軸（５）に設けられる一つの外リム（１２） と一つの内リム（１１）を包括する。且つ該内リム（１１）は環状プリント回路 板（４３）と固定して同期に回転できる。外リム（１２）は車輪を支持するボス とする。この実施例はリムの側面に別に主動輪（６１）と従動輪（６２）を有す る減速機構（６）を設け、前述の内リム（１１）は該減速機構（６）の主動輪（ ６１）と連接し、内リム（１１）の回転時の動力を減速機構（６）の減速を経て 外リム（１２）に伝える。図２、３と図８中に示す減速機構（６）は一つの遊星 歯車減速機構である。そのうち図２に示すのは２層減速機構であり、図３に示す のは、単層の減速機構である。

【００３７】 実施例４ 本実施例は、大部分の装置は上記実施例３と類似している。しかし、図２に示 されるように、外リム（１２）に第１側面（１２１）と第２側面（１２２）を設 け、その中第１側面（１２１）には一つのねじ穴（１２３）を設け、一つの車輪 （１３）と組み合わせる。該車輪（１３）はプーリ変速機のプーリとしても、図 ２の仮想線で示すスプロケットとしてもよく、且つ該スプロケットは異なる歯数 のものを共同で組み合わせてなるスプロケット組合せ素子であり、この実施例は 多段シフト変速の自転車に適用できる。

【００３８】 実施例５ 上記実施例４に類似しているが、図３の仮想線で示すように、外リム（１２） の第２側面（１２２）に一つのディスクブレーキ素子（８１）を設け、必要時に 外リム（１２）を停止するのに供する。

【００３９】 図２、３に示すように、外リム（１２）の右側の第１側面（１２１）を外に延 伸して一つの凸縁（１２４）を形成し、該凸縁（１２４）内に設けるねじ穴の直 径を、２０〜２５ｍｍとし、且つ中心軸（５）の直径は１０ｍｍより小さく設け る。このように該凸縁（１２４）が形成する界面により、直接従来の島野（Ｓｈ ｉｍａｎｏ）変速歯車軸を溶接することができる。この実施例中に挙げたねじ穴 の直径と中心軸の直径のサイズは、この実施例を自転車に応用する時に島野変速 歯車軸と連接できるものであり、本考案の中心軸の直径とねじ穴の直径はこれに 限定されるわけではない。従来のこの技術において周知のように、本考案はオー トバイ或いは自動車或いは車椅子に応用したり、或いはその他の現在或いは将来 出現する可能性のある変速歯車軸と連接する時には、当然上述のサイズの範囲に 限るものではない。この実施例は過去の各種の電動車輪軸の設計との違いは、本 考案では中心軸を僅かに縮小し且つ実心で製造し、供電素子（４１）は外リム（ １２）の第２側面（１２２）から外リム（１２）内に進入し、且つブレーキ素子 （８）を通過して炭素ブラシ（４２）に連接することである。伝統的な電動車輪 軸は本考案と異なり、直接島野変速歯車軸と嵌め合い接合する。

【００４０】 その他の実施例 図２及び図３に示すように、外リム（１２）の第２側面（１２２）には通風の ための羽根（１４）を加え設けてもよく、これによりリムの空気流動を強めて放 熱を助け、羽根（１４）の内部には濾網を設けてもよい。これらの細部は本考案 の特許請求の範囲の修飾である。また図２と図８に示されるように、前述の減速 機構（６）は遊星歯車減速機構としてもよく、且つ外リム（１２）の内縁を内歯 車とし、直接減速機構（６）の従動輪（６２）としてもよい。このような細部に ついてはここでは詳細な説明を省く。故に、前述の各実施例に述べられる本考案 の技術は、本考案の特許請求の範囲を限定するものではない。

【００４１】

【考案の効果】

第１に、本考案により、誘導磁場形成後に、界磁コイルが持続的に発生する高 熱を有効に放出できる。

【００４２】 第２に、本考案により、ロータ上の界磁コイルにより、最良の方法で電流を獲 得できる。

【００４３】 第３に、本考案の技術は、界磁コイルを有するロータの回転動力を、まず減速 機構で減速してからボスに伝え、車輪の低速回転が行え、自転車、車椅子或いは その他の低速車両中にも適用できることである。

【００４４】 第４に、従来の変速器と本考案の提供するボスを直接組み合わせて駆動できる ことである。

【００４５】 第５に、本考案により、必要時、例えば電流不通時等に、中心軸上のステータ をボス内のロータに伴い回転させることができるために、軽くボスを押し動かす だけで車輪、すなわち車を移動させられることである。

【００４６】 第６に、本考案により、ボスを適時に停止することができることである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例の側面視による断面図である。

【図２】本考案のもう一つの実施例の側面視による断面
図である。

【図３】本考案のさらにもう一つの実施例の側面視によ
る断面図である。

【図４】上記図２の実施例の環状プリント回路板の構造
を示す、４−４線における断面図である。

【図５】上記図４の実施例の５−５線の拡大断面図であ
る。

【図６】本考案のもう一つの環状プリント回路板の構造
を示す断面図である。

【図７】上記図６の実施例の７−７線における断面図で
ある。

【図８】上記図２の実施例の、減速機構の一実施例を示
す８−８線における断面図である。

【図９】上記図２の実施例の、ドラムブレーキ素子を示
す９−９線における断面図である。

【図１０】従来の技術の断面図である。

【図１１】もう一つの従来の技術の断面図である。

【図１２】さらにもう一つの従来の技術の一部を切り欠
いた斜視図である。

【符号の説明】

１・・・リム １１・・・内リム １２・・・外リム
１２１・・・第１側面 １２２・・・第２側面 １２３・・・ねじ穴 １２４・
・・凸縁 １３・・・車輪 １４・・・羽根 ２・・・ステータ
２１・・・ブレーキ室 ２２・・・永久磁石 ３・・・ロータ ４・・・界磁
コイル ４１・・・供電素子 ４２・・・炭素ブラシ ４３・・
・環状プリント回路板 ４４・・・本体 ４５・・・穴 ４６・・・内層導電片
グループ ４７・・・外層導電片グループ ４７１・・・外端 ５
・・・中心軸 ５１・・・固定部品 ６・・・減速機構 ６１・・・主
動軸 ６２・・・従動軸 ６３・・・連接棒 ６４・・・遊び
車 ７、７１・・・軸受素子 ８・・・ドラムブレーキ素子 ８１・・・ディスクブレーキ素子

Claims (14)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 不回転の中心軸の周りで回転するボスに
   より車輪を駆動する装置であり、該ボスは車輪を支持す
   るのに用いられ、該装置は、 上述の中心軸を実心或いは空心軸とし、その固定部品上
   の一つのステータであり、該中心軸に平行に径方向に間
   隔を開けて配列された多数の異なる極の永久磁石を包括
   するものと、 絶縁材料で成した本体を有する一つの環状プリント回路
   板であり、上に外層区域と外層区域に個別に分布する２
   組の導電片グループを有し、内層の各導電片は、個別に
   外層の任意の一つの導電片と連接するものと、 多数の導電素子で上述の固定部品上に固定され、上述の
   環状プリント回路板の内層の導電片グループと接触する
   ものと、 上述の中心軸上に設けられ、ボスとして供されるリムで
   あり、内部には多組の径方向に分布し且つ上述の永久磁
   石に対応する界磁コイルを設け、これにより上述のステ
   ータと対応するロータを形成し、且つ各一組の界磁コイ
   ルをそれぞれ上述の環状プリント回路板の外層の導電片
   グループの中の一つと連接し、該リムは上述の環状プリ
   ント回路板と固定し、一斉に上述の中心軸状で同期に回
   転でき、回転中の気流により上述のリム内の界磁コイル
   の放熱を加速するものと、 及び、上述の中心軸の固定部品上の供電素子であり、前
   述の導電素子から上述の環状プリント回路板を経て上述
   のリム内部の界磁コイルに電力を伝え、これにより界磁
   コイルが電流を獲得する時に、上述のステータ上の永久
   磁石と電界を発生させ、上述のリムを駆動して上述の中
   心軸の周りで回転させるのに供するもの、 以上を包括
   する、車輪駆動装置。
2. 【請求項２】 ステータは軸受素子により上述の中心軸
   上に設ける、請求項１に記載の車輪駆動装置。
3. 【請求項３】 中心軸上には、ステータと密着して一つ
   のブレーキ素子を設け、該ブレーキ素子はブレーキ動作
   状態の時に上記ステータを不回転とすることができる、
   請求項２に記載の車輪駆動装置。
4. 【請求項４】 リムは、個別に中心軸上に設置される一
   つの外リムと一つの内リムを包括し、該内リムはその内
   部に多組の界磁コイルを設置するのに用いられ、且つ該
   内リムは環状プリント回路板と固定して同期に回転で
   き、 且つ上述の外リムは車輪を支持するボスとされ、 上述のリムの側面には、主動輪と従動輪を有する減速機
   構が設けられ、上述の内リムは該減速機構の主動輪と連
   接し、且つ上述の外リムは上述の減速機構の従動輪と連
   接し、これにより上述の内リムの回転時の動力を上述の
   減速機構で減速後、外リムに伝える、請求項１、請求項
   ２、請求項３のいずれかに記載の車輪駆動装置。
5. 【請求項５】 減速機構は一つの遊星歯車減速機構とす
   る、請求項４に記載の車輪駆動装置。
6. 【請求項６】 外リムには第１側面と第２側面を設け、
   そのうち第１側面には一つのねじ穴を設け、一つの車輪
   の軸との組合せに供される、請求項４又は請求項５に記
   載の車輪駆動装置。
7. 【請求項７】 外リムの第１側面には一つの凸縁を設
   け、且つ該凸縁内にはねじ穴を設け、該ねじ穴の直径
   は、２０〜２５ｍｍにあるものとする、請求項６に記載
   の車輪駆動装置。
8. 【請求項８】 外リムには第１側面と第２側面を設け、
   そのうち第２側面には一つのディスクブレーキ素子を設
   け、該外リムの停止に供する、請求項４から請求項７の
   いずれかに記載の車輪駆動装置。
9. 【請求項９】 中心軸は１０ｍｍより小さく設ける、請
   求項１から請求項８のいずれかに記載の車輪駆動装置。
10. 【請求項１０】 ねじ穴は島野変速歯車軸との溶接に供
    する、請求項６または請求項７に記載の車輪駆動装置。
11. 【請求項１１】 環状プリント回路板の外層の導電片グ
    ループは、径方向に放射状に分布し、且つ該環状プリン
    ト回路板外層の本体中に内蔵する、請求項１から請求項
    １０のいずれかに記載の車輪駆動装置。
12. 【請求項１２】 環状プリント回路板の内層の導電片グ
    ループは、外層の導電片グループと対称に径方向に放射
    状に分布し、但し本体の１側面に露出し、導電素子と個
    別に接触する、請求項１から請求項１１のいずれかに記
    載の車輪駆動装置。
13. 【請求項１３】 ステータとロータが相対的に形成する
    電界が駆動するボス内に応用され、導電素子を経た電流
    をロータ上の各界磁コイルに伝え、各界磁コイルとロー
    タ上の対応する永久磁石の間に電界を発生させてロータ
    を駆動し、ロータに固定したボスにより車輪を駆動して
    中心軸の周りで回転させるのに供されるものであり、 内層と該内層より直径の大きい外層を有して、中央に一
    つの穴を設けた一つの環状の本体と、 上述の本体の側面に分布し且つ該側面に露出する、一つ
    の内層の導電片グループと、 上述の本体上に径方向に分布する一つの外層の導電片グ
    ループであり、その中の各導電片の外端の一小段は、上
    述の本体外縁に露出し、それぞれ上述のロータ上の各界
    磁コイルと溶接するものと、 を有する、車輪駆動装置に用いる環状プリント回路板。
14. 【請求項１４】 内層の導電片グループは、径方向に放
    射状に環状の本体上に分布するか、或いは多数の多数の
    同心円形の環状を呈して個別に環状の本体に分布する、
    請求項１３に記載の車輪駆動装置に用いる環状プリント
    回路板。