JP6906678B2

JP6906678B2 - 電気車両及びそのホイールアセンブリ

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Inventors: ジュータオ
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Current assignee: Robert Bosch GmbH
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Filing date: 2018-06-21
Publication date: 2021-07-21
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Description

本発明は、電気車両のためのホイールアセンブリに関する。加えて、本発明は、そのホイールアセンブリを含む電気車両にも関する。

世界中における新型エネルギー車両の研究、開発及び普及により、電気駆動システムは、一層広く利用されている。様々な電気駆動方式の中で、ニアホイール取り付けは、一般的に採用されている方式である。ニアホイール取り付けとは、電気駆動システムがホイールの横に同軸に取り付けられることを意味する。そのような取り付けモードは、ニアホイール電気駆動システムが通常直接駆動システムであること、すなわちモータがホイールに直接接続され、ホイールに駆動モーメントを直接提供することを決定する。

このような直接電気駆動システムを実現することは、容易であるが、直接電気駆動システムは、大きい駆動モーメント又は高パワー密度を提供することができない。電気駆動システムの出力モーメント及びパワー密度を改善するための好ましい解決策は、減速機能を有する減速機を電気駆動システムに追加することである。しかしながら、従来技術の既知の減速機は、ニアホイール取り付け型の電気駆動システムでの使用に適していない。なぜなら、既知の減速機のサイズは、通常、非常に大きいため、電気駆動システムの全体サイズが大幅に増大するからである。加えて、車両内のニアホイール電気駆動システムに利用できる取り付けスペースは、非常に限られている。

本発明の目的は、ニアホイール取り付け型電気駆動システムを有するホイールアセンブリを提供することである。このホイールアセンブリは、大きい駆動モーメント及び高いパワー密度を有するだけでなく、電気駆動システムを取り付けるためにハブ内空間を効果的に利用し、したがって、このホイールアセンブリは、注目すべき構造のコンパクトさを有する。

本発明の一態様によれば、上記の目的は、電気車両のためのホイールアセンブリによって実現される。前記ホイールアセンブリは、ハブを有するホイールと、前記ハブを駆動するために使用される電気駆動システムとを含み、前記電気駆動システムは、駆動モーメントを生成する駆動装置を含み、前記ハブは、ハブ内空間を画定する。前記電気駆動システムは、前記駆動装置の下流側に伝動接続され、且つ減速機能を有する減速機をさらに含み、及び前記電気駆動システムは、前記ハブに同軸上に接続され、前記電気駆動システムの少なくとも一部は、前記ハブ内空間に収容される。

好ましい実施形態において、前記電気駆動システムは、前記ハブに接続され、前記減速機の大部分又はすべては、前記ハブ内空間に収容される。

別の好ましい実施形態において、前記電気駆動システムは、前記ハブに直接接続される。

第３の好ましい実施形態において、前記電気駆動システムは、前記電気駆動システムと前記ハブとの直接接続を実現するハブ結合部材をさらに含み、及び前記ハブ結合部材は、いかなる相対回転もなしに前記電気駆動システムのシステム出力シャフトと協働するために使用される軸方向延在ロッドと、前記軸方向延在ロッドの端部に配置され、且ついかなる相対回転もなしに前記ハブと協働するために使用される半径方向延在プレートとを含む。

第４の好ましい実施形態において、前記システム出力シャフトは、前記ハブ結合部材の前記軸方向延在ロッドを収容するために使用される収容穴を有し、前記収容穴は、前記システム出力シャフトのハブに面する軸方向端面まで前記システム出力シャフトの軸方向に延びる。

他の好ましい実施形態において、前記ハブ結合部材は、前記収容穴内の前記軸方向延在ロッドの挿入深さを定めるために使用される段差部分をさらに含み、及び前記段差部分は、前記軸方向延在ロッドと前記半径方向延在プレートとの間の移行コーナ部分に設けられる。

好ましい実施形態において、前記半径方向延在プレートを収容するための凹状収容部分は、前記ハブの中心に設けられ、及び前記半径方向延在プレートは、形状的係止及び／又は圧力的係止によって前記凹状収容部分内に組み付けられる。

別の好ましい実施形態において、前記減速機は、前記駆動装置の駆動装置出力シャフトに伝動接続されたレベル１遊星歯車部分と、前記レベル１遊星歯車部分の下流側に伝動接続されたレベル２遊星歯車部分とを含み、前記レベル２遊星歯車部分は、回転可能なレベル２歯車リングを含み、及び前記レベル２歯車リングは、いかなる相対回転もなしに前記電気駆動システムのシステム出力シャフトに接続されて、前記システム出力シャフトに駆動モーメントを提供する。

好ましくは、前記レベル１遊星歯車部分及び前記レベル２遊星歯車部分は、静止遊星キャリアを共有し、前記システム出力シャフトの１つの端部は、前記遊星キャリアの中心開口部内に回転可能に支持され、及び他の端部は、前記減速機の筐体のハブに面する壁内の中心貫通穴内に回転可能に支持される。

特に、前記減速機は、前記レベル２歯車リングと前記システム出力シャフトとの間の非相対回転接続を実現するために使用される接続プレートをさらに含み、前記接続プレートは、前記レベル２歯車リングのハブに面する軸方向表面に固定され、及び前記システム出力シャフトが延在するための貫通穴は、接続プレートの中心に設けられ、且つ加えて、前記システム出力シャフトは、前記システム出力シャフトの外側壁に配置された外側フランジを用いて前記接続プレートに固定される。

本発明の他の態様によれば、上記の目的は、上記の特徴を有するホイールアセンブリを含む電気車両によって実現される。

本発明の特徴及び利点は、以下の例示的な好ましい実施形態の詳細な記載を、図面を参照して読むことによってさらに理解することができる。

本発明の一実施形態における電気駆動システム５を有する電気車両の一部の立体図である。本発明の前記実施形態における電気駆動システム５の前面立体図である。図２に示される電気駆動システム５の側方後面立体図である。図２に示される電気駆動システム５の分解図である。図１のＡ−Ａ方向における電気車両の破断図である。図２に示される電気駆動システム５の遊星歯車アセンブリ１２の減速グラフである。

本出願では、同じ参照番号は、同じ又は同様の構成要素又は要素を指す。

本出願で使用される「前」、「後」、「左」、「右」、「上」、「下」、「頂」及び「底」などの方向用語は、すべて図面に示されている構成要素の位置及び方向を参照して記載されている。これらの用語は、構成要素の相対位置をより明確に記載するためにのみ使用され、それらの絶対位置を定義するために使用されない。

加えて、特に断りのない限り、本出願で使用される「軸方向」という用語は、ホイール軸に平行又は重なる方向を指し、「半径方向」及び「円周方向」という用語は、ホイール軸の方向に基づいて決定される対応する方向である。

特に断りのない限り、「直接接続」、「直接取り付け」、「直接固定」などの本出願で使用される用語及び同様の表現は、２つの接続された構成要素又は装置間に第３の構成要素若しくは装置がないこと又は中間の構成要素若しくは装置がないことを意味する。

図１は、電気車両の一部の立体図である。この部分は、本発明の主要な技術概念を反映しており、ホイールアセンブリ１と、ホイールアセンブリ１を位置付けるために使用される支持フレーム２と、衝撃を吸収するために使用されるショックアブソーバ３とを主に含む。ホイールアセンブリ１は、ホイール４と、ホイール４に駆動モーメントを提供するためにホイール４に取り付けられた電気駆動システム５とを含む。

ここで、図１に示されている電気車両は、二輪電気車両であるが、本明細書で使用される「電気車両」という用語は、二輪電気車両に限定されず、電気的に駆動されるあらゆる適切な種類の車両、例えば四輪電気車両（純粋な電気車両及びハイブリッド車両など）、二輪電気スクータであり得、さらに電気一輪車であり得ることに留意されたい。

以下では、本発明の電気駆動システム５について図２〜６と組み合わせて詳細に記載する。図２は、本発明の一実施形態の電気駆動システム５の前面立体図であり、図３は、図２に示される電気駆動システム５の側方後面立体図であり、図４は、図２に示される電気駆動システム５の分解図であり、図５は、図１のＡ−Ａ方向における電気車両の破断図であり、図６は、図２に示される電気駆動システム５の遊星歯車アセンブリ１２の減速グラフである。

図２〜６に示されるように、本発明の電気駆動システム５は、ホイール４に直接取り付けることができる総合的モジュールとして構成され、特に駆動装置６と、駆動装置６の下流側に伝動接続された減速機７とを含む。駆動装置６は、駆動運動を生成及び出力するように構成され、制動エネルギーを回収するために電気を生成するためにも使用される一方、減速機７は、駆動装置６による駆動運動出力を受け入れ、速度を低減し、速度を外部構成要素、例えば負荷（例えば、ホイール４）に出力するように構成される。

ここで、駆動装置６と減速機７との間の接続は、少なくとも２つの態様において反映される。第１の態様において、駆動装置６と減速機７との間に機械的接続が存在する。図２に示されるように、駆動装置６及び減速機７は、ボルト８によって機械的に接続される。当然のことながら、他の適切な機械的接続手段をボルト８の補助として又はボルト８の代わりに使用することができる。第２の態様において、駆動装置６と減速機７との間に動力学的接続が存在し、すなわち駆動装置６と減速機７との間に力又は運動の直接的又は間接的な伝達が存在する。図５に示されるように、駆動装置６の駆動装置出力シャフト９と、減速機７のレベル１太陽歯車１０との間の嵌合接続により、駆動装置６によって生成された駆動運動は、減速機７に伝達される。

駆動装置６は、電気エネルギーを機械エネルギーに変換できる任意の適切な種類のモータであるように構成することができる。モータの構成及び動作原理については、従来技術から知ることができ、したがって、それらについてここでさらに記載しない。

図４及び５に示されるように、減速機７は、筐体１１と、筐体１１に収容された遊星歯車アセンブリ１２とを含む。筐体１１は、２つのボール状又は円形ボール状の筐体部分１３及び１４からなる。第１の筐体部分１３及び第２の筐体部分１４間の接続は、任意の適切な機械的接続手段によって実現可能である。例示的な実施形態では、互いに対応する複数の突出部１６が第１及び第２の筐体部分１３及び１４の側壁の外面に設けられ、対応する穴１７が突出部１６内に開口され、２つの筐体部分は、第１及び第２の筐体部分１３及び１４の穴１７内のボルト１８に対してねじ留めされることによって相互に接続される。

加えて、図１及び５に示すように、電気駆動システム５がホイール４に取り付けられるとき、筐体１１の円筒軸は、ホイール４の中心軸に概ね平行であるか又はそれと重なり、すなわち、筐体１１は、そのように位置付けられる結果、筐体部分１３及び１４の一方の端壁（図１及び５に示される実施形態では第２の筐体部分１４の端壁２２）は、ホイールアセンブリ１のハブ１５に面する一方、他方の筐体部分の端壁（図１及び５に示す実施形態では第１の筐体部分１３の端壁１９）は、ハブ１５の反対側にある。

さらに、第１の筐体部分１３は、第１の端壁１９及び第１の側壁２０を有する。駆動装置出力シャフト９が延在することを許容する第１の貫通穴２４が第１の端壁１９に開口され、前記第１の貫通穴２４は、特に第１の端壁１９の中央に配置される。したがって、駆動装置出力シャフト９は、第１の貫通穴２４を通過し、筐体１１内に延在し、筐体１１内のレベル１太陽歯車１０に嵌合接続することができる。同様に、第２の筐体部分１４は、第２の端壁２２及び第２の側壁２３を有し、ハブ結合部材２１（詳細に後述される）が挿入される第２の貫通穴３０が第２の端壁２２内に開口される。

加えて、駆動装置６を減速機７に固定するためにボルト８を利用するため、ボルト８を収容するために使用される穴（図示せず）が第１の端壁１９の外面に開口される。

電気駆動システム５と支持フレーム２との間の接続を実現するために、接続構造が第１の筐体部分１３にさらに設けられる。図１〜３に示されるように、概ね三角形の形状の半径方向延在部分２５が第１の筐体部分１３の外側に設けられ、ねじ穴２７を有する軸方向膨張部２６が半径方向延在部分２５の３つの角にそれぞれ設けられる。したがって、３つの開口部２９が支持フレーム２の端部に設けられる。したがって、ボルト６５と開口部２９及びねじ穴２７との協働により、支持フレーム２への電気駆動システム５の取り付けが実現される。

図４〜６に示されるように、遊星歯車アセンブリ１２は、２つのレベルの遊星歯車部分、すなわちレベル１遊星歯車部分及びレベル２遊星歯車部分からなる。レベル１遊星歯車部分は、駆動装置出力シャフト９に伝動接続され、且つ駆動装置出力シャフト９によって駆動されるレベル１太陽歯車１０と、レベル１太陽歯車１０と係合し、且つレベル１太陽歯車１０によって駆動されるレベル１遊星歯車３３とを含む。レベル２遊星歯車部分は、レベル１遊星歯車３３に伝動接続されたレベル２遊星歯車３５と、レベル２遊星歯車３５と係合し、且つレベル２遊星歯車３５によって駆動されるレベル２歯車リング（３６）と、レベル２歯車リング３６に固定され、且つレベル２歯車リング３６によって駆動される接続プレート３７と、接続プレート３７に固定され、且つ接続プレート３７によって駆動され、負荷、例えばホイール４に駆動モーメントを提供するシステム出力シャフト３８とを含む。特に、レベル１遊星歯車３３及びレベル２遊星歯車３５は、静止遊星キャリア３４を共有する。

以下では、減速機７の構造について図４及び５と組み合わせてさらに詳細に記載する。

レベル１太陽歯車１０及びレベル１太陽歯車１０と係合する少なくとも１つのレベル１遊星歯車３３（図示の実施形態では３つのレベル１遊星歯車）は、第１の筐体部分１３に収容される。加えて、駆動装置出力シャフト９は、第１の筐体部分１３の第１の端壁１９の第１の貫通穴２４を通過し、レベル１太陽歯車１０の中央穴内に延び、いかなる相対回転もなしにレベル１太陽歯車１０と接続する。レベル１遊星歯車３３は、レベル１太陽歯車１０の周囲に等間隔で分散される。

加えて、遊星キャリア３４も第１の筐体部分１３に収容される。遊星キャリア３４は、ボルト３９を用いて第１の筐体部分１３内で少なくとも１つの固定台（図示の実施形態では３つの固定台）に固定される。特に、前記少なくとも１つの固定台４０は、第１の筐体部分１３内の第１の端壁１９上で円周方向に等間隔に分散され、固定台の形状は、台形に類似するように構成される。ボルト３９を収容するために使用される穴４１は、固定台４０の軸方向上面４２に開口される。したがって、レベル１遊星キャリア３４は、ボルト３９を用いて軸方向上面４２に固定することができる。加えて、組み立てられた遊星キャリア３４を第１の筐体部分１３に少なくとも部分的に収容するために、前記少なくとも１つの固定台４０の軸方向上面４２の高さは、遊星キャリア３４を収容するための空間が固定台４０上に確保されるように第１の端壁１９の高さよりも低い（これは、図４で明確に見ることができる）。

図示の実施形態では、特に、レベル１遊星歯車３３は、円周方向に隣接する２つの固定台４０間ごとに配置され、レベル１太陽歯車１０は、固定台４０の半径方向内側に、すなわち３つの固定台４０によって囲まれた中央空間内に配置される。加えて、組み立てられた状態において、レベル１太陽歯車１０及びレベル１遊星歯車３３の上面は、基本的に、固定台４０の軸方向上面４２と同一平面上にあるか又は固定台４０の軸方向上面４２よりわずかに低い（これは、図５で明確に見ることができる）。

加えて、遊星キャリア３４の形状は、第１の筐体部分１３の断面と異なる形状に設計することができる。特に、第１の筐体部分１３の断面は、概ね円形に設計され、遊星キャリア３４の形状は、非回転対称形状に設計され、したがって遊星キャリア３４の材料を節約し、システムの合計重量を低減する。

遊星キャリア３４の上方に配置されるのは、第２の筐体部分１４に収容されたレベル２遊星歯車３５と、レベル２遊星歯車３５と係合するレベル２歯車リング３６とである。レベル１遊星歯車部分とレベル２遊星歯車部分との間のモーメント伝達は、レベル１遊星歯車３３と、対応するレベル２遊星歯車３５との間に接続された接続部材４３によって実現される。図示の実施形態では、接続部材４３は、円筒として構成され、遊星キャリア３４内の穴４４内に延びる。加えて、遊星キャリア３４より下の接続部材４３の１つの端部は、いかなる相対回転もなしにレベル１遊星歯車３３の中央穴に挿入される一方、遊星キャリア３４より上のもう一方の端部は、いかなる相対回転もなしにレベル２遊星歯車３５の中央穴に挿入される。さらに、接続部材４３は、対応する軸受４５を用いて穴４４内で回転可能に支持することができる。この目的のために、穴４４の周囲に沿って延びる環状軸方向フランジ４６が遊星キャリア３４の上面の各穴４４に構成される。したがって、軸受４５は、対応する軸方向フランジ４６に収容され、軸方向フランジ４６の内側面は、穴４４の内側面と共に接続部材４３のための拡大支持面を形成する。

さらに、レベル２遊星歯車３５及びレベル２歯車リング３６より上に配置されるのは、レベル２歯車リング３６のモーメントをシステム出力シャフト３８に伝達するために使用される接続プレート３７である。接続プレート３７は、円形プレートとして概ね構成され、接続プレートの直径は、レベル２歯車リング３６の外径と概ね等しい。接続プレート３７は、ボルト４９を用いてレベル２歯車リング３６の上面に固定される一方、システム出力シャフト３８は、接続プレート３７の中心に開口された貫通穴５６を通って延び、ボルト５０を用いて接続プレート３７に固定される。

システム出力シャフト３８の端部を収容するための中央開口部５１が遊星キャリア３４の中央に開口している。穴４４と同様に、中央開口部５１の周囲に沿って延びる中央フランジ５２もそれに応じて中央開口部５１に設けられ、その結果、遊星キャリア３４は、システム出力シャフト３８をより確実に支持及び位置決めすることができる。加えて、第２の貫通穴３０の周囲に沿って延びる軸方向外側及び／又は軸方向内側環状フランジ５３もそれに応じて第２の筐体部分１４の第２の貫通穴３０に設けられる（図４及び図５を参照されたい）。組み立てられた状態において、システム出力シャフト３８は、接続プレート３７の貫通穴５６を通って延び、且つ加えて、接続プレート３７より下のシステム出力シャフト３８の１つの端部は、中央フランジ５２に収容され、軸受５４を用いて中央フランジ５２の内側壁に回転可能に支持される一方、接続プレート３７より上のシステム出力シャフト３８の反対側の端部は、第２の貫通穴３０に収容され、軸受５５を用いて第２の貫通穴３０の内側壁に回転可能に支持される。

加えて、外側フランジ５７がシステム出力シャフト３８の外側壁の中間に設けられる。組み立てられた状態において、外側フランジ５７の上面は、接続プレート３７の底面にちょうど触れる（図５を参照されたい）。このようにして、システム出力シャフト３８と接続プレート３７との間の固定及び接続は、ボルト５０を外側フランジ５７の開口部５９及び接続プレート３７の対応する開口部６０にねじ込むことによって実現可能である。

加えて、本発明の電気駆動システム５は、電気駆動システム５をハブ１５に直接的に伝動接続するためのハブ結合部材２１をさらに含む。このために、ハブ結合部材２１を収容するための収容穴６２がシステム出力シャフト３８に設けられ、前記収容穴６２は、システム出力シャフト３８のハブ１５に面する軸方向端面６１までシステム出力シャフト３８の軸方向に延在する。したがって、ハブ結合部材２１は、圧力嵌め及び／又は形状嵌めによってシステム出力シャフト３８と一緒にロックされるようにシステム出力シャフト３８に挿入可能である。

特に、ハブ結合部材２１は、収容穴６２との嵌合接続のために使用される軸方向延在ロッド４７と、軸方向延在ロッド４７のハブ１５に面する端部に配置され、且つハブ１５との嵌合接続に使用される半径方向延在プレート４８とを含む。組み立てられた状態において、ハブ結合部材２１の軸方向延在ロッド４７は、第２の筐体部分１４の外側の第２の貫通穴３０からシステム出力シャフト３８の収容穴６２に挿入される一方、半径方向延在プレート４８は、第２の筐体部分１４の外側に留まり、ハブ１５と嵌合接続を形成する。

好ましくは、段差部分５８が軸方向延在ロッド４７と半径方向延在プレート４８との間の移行コーナ部分に設けられ、収容穴６２における軸方向延在ロッド４７の挿入深さを定める。したがって、ハブ結合部材２１をシステム出力シャフト３８に挿入する間、軸方向延在ロッド４７は、段差部分５８が軸受５５及び／又はシステム出力シャフト３８と接触するまで収容穴６２に沿って内方に挿入することができる（図５を参照されたい）。

加えて、ハブ結合部材２１の半径方向延在プレート４８は、任意の適切な方法でハブ１５に固定することができる。図示の実施形態では、半径方向延在プレート４８は、ハブ１５の中心の凹状収容部分６３に形状嵌め又は圧力嵌めによって埋め込まれる。

上述の特徴を有する減速機７は、コンパクトな軸方向寸法を有する。したがって、減速機が駆動装置６の下流側に接続されるとき、電気駆動システム５の全体軸方向寸法は、著しく増大されず、電気駆動システム５の出力モーメント及びパワー密度が効果的に改善される。

以下では、減速機７の動作原理について図４〜６と組み合わせて詳細に記載する。

最初に、レベル１太陽歯車１０が駆動装置出力シャフト９によって駆動され、軸の周囲に回転を作る（すなわち「自転」）。次に、レベル１太陽歯車１０は、レベル１遊星歯車３３を駆動し、レベル１太陽歯車１０とレベル１遊星歯車（３３）との間の係合を用いてレベル１太陽歯車１０の周囲で回転する（すなわち「公転」）。さらに、レベル１太陽歯車１０の周りのレベル１遊星歯車３３の回転は、接続部材４３を介してレベル２遊星歯車３５に伝達される。次に、レベル２遊星歯車３５は、レベル２歯車リング３６を駆動し、レベル２遊星歯車３５とレベル２歯車リング３６との間の係合を用いて回転を作る。次に、レベル２歯車リング３６の回転は、接続プレート３７を用いてシステム出力シャフト３８に伝達される。最後に、システム出力シャフト３８の回転は、ハブ結合部材２１を用いてハブ１５に出力される。

電気駆動システム５の好ましい構造設計に加えて、本発明の別の好ましい設計は、ホイール４に電気駆動システム５を位置付ける方法である。

図５に示されるように、ホイール４は、ハブ１５とタイヤ６４とを含み、ハブ１５は、ハブ円周方向部分３１とハブ半径方向部分３２とを有し、ハブ円周方向部分３１及びハブ半径方向部分３２は、ハブ内空間２８を一緒に画定する。組み立てられた状態において、好ましくは、電気駆動システム５の少なくとも一部は、ハブ内空間２８内に収容される。より好ましくは、電気駆動システム５の減速機７は、ハブ内空間２８内に基本的に完全に収容される。より好ましくは、電気駆動システム５の減速機７は、ハブ内空間２８内に基本的に完全に収容され、電気駆動システム５の駆動装置６の少なくとも一部は、ハブ内空間２８内に収容される。

このホイール内位置付け方法を介して、ハブ内空間が効果的に利用され、その結果、ホイールアセンブリ１は、全体的にコンパクトな空間構造を有する。換言すると、上述の特徴を有する電気駆動システム５の構造的コンパクトさは、ホイール内位置付け方法に実現可能性を提供し、ホイール内位置付け方法は、電気駆動システム５の既存のコンパクトさに基づいてシステムの全体的なコンパクトさをさらに改善する。

いくつかの実施形態を記載してきたが、これらの実施形態は、説明のために提示されているに過ぎず、本発明の範囲を限定することを意図するものではない。添付の特許請求の範囲及びそれらの均等な形態は、本発明の範囲及び趣旨内に入るすべての変形形態、置換形態及び変化形態を網羅することを目的としている。

１ホイールアセンブリ
２支持フレーム
３ショックアブソーバ
４ホイール
５電気駆動システム
６駆動装置
７減速機
８ボルト
９駆動装置出力シャフト
１０レベル１太陽歯車
１１筐体
１２遊星歯車アセンブリ
１３第１の筐体部分
１４第２の筐体部分
１５ハブ
１６突出部
１７穴
１８ボルト
１９第１の端壁
２０第１の側壁
２１ハブ結合部材
２２第２の端壁
２３第２の側壁
２４第１の貫通穴
２５半径方向延在部分
２６軸方向膨張部
２７ねじ穴
２８ハブ内空間
２９開口部
３０第２の貫通穴
３１ハブ円周方向部分
３２ハブ半径方向部分
３３レベル１遊星歯車
３４遊星キャリア
３５レベル２遊星歯車
３６レベル２歯車リング
３７接続プレート
３８システム出力シャフト
３９ボルト
４０固定台
４１穴
４２軸方向上面
４３接続部材
４４穴
４５軸受
４６軸方向フランジ
４７軸方向延在ロッド
４８半径方向延在プレート
４９ボルト
５０ボルト
５１中央開口部
５２中央フランジ
５３フランジ
５４軸受
５５軸受
５６貫通穴
５７外側フランジ
５８段差部分
５９開口部
６０開口部
６１軸方向端面
６２収容穴
６３凹状収容部分
６４タイヤ
６５ボルト

Claims

電気車両用のホイールアセンブリ（１）であって、
ハブ（１５）を有するホイール（４）と、
前記ハブ（１５）を駆動するための電気駆動システム（５）と、
を含み、
前記電気駆動システム（５）は、駆動モーメントを生成するための駆動装置（６）を含み、前記ハブ（１５）は、ハブ内空間（２８）を画定する、ホイールアセンブリ（１）において、
前記電気駆動システム（５）は、前記駆動装置（６）の下流側に伝動接続され、且つ減速機能を有する減速機（７）をさらに含み、及び前記電気駆動システム（５）は、前記ハブ（１５）に同軸上に接続され、前記電気駆動システムの少なくとも一部は、前記ハブ内空間（２８）内に収容され、前記電気駆動システム（５）は、ハブ結合部材（２１）により前記ハブ（１５）に直接接続され、前記ハブ結合部材（２１）は、いかなる相対回転もなしに前記電気駆動システム（５）のシステム出力シャフト（３８）と協働するために使用される軸方向延在ロッド（４７）と、前記軸方向延在ロッド（４７）の端部に配置され、且ついかなる相対回転もなしに前記ハブ（１５）と協働するために使用される半径方向延在プレート（４８）とを含み、前記半径方向延在プレート（４８）を収容するための凹状収容部分（６３）は、前記ハブ（１５）の中心に設けられ、及び前記半径方向延在プレート（４８）は、形状的係止及び／又は圧力的係止によって前記凹状収容部分（６３）内に組み付けられることを特徴とする、ホイールアセンブリ（１）。
前記電気駆動システム（５）は、前記ハブ（１５）に接続され、前記減速機（７）の大部分又はすべては、前記ハブ内空間（２８）内に収容されることを特徴とする、請求項１に記載のホイールアセンブリ（１）。
前記システム出力シャフト（３８）は、前記ハブ結合部材（２１）の前記軸方向延在ロッド（４７）を収容するために使用される収容穴（６２）を有し、前記収容穴（６２）は、前記システム出力シャフト（３８）の前記ハブ（１５）に面する軸方向端面（６１）まで前記システム出力シャフト（３８）の軸方向に延びることを特徴とする、請求項１又は２に記載のホイールアセンブリ（１）。
前記ハブ結合部材（２１）は、前記収容穴（６２）内の前記軸方向延在ロッド（４７）の挿入深さを定めるために使用される段差部分（５８）をさらに含み、及び前記段差部分（５８）は、前記軸方向延在ロッド（４７）と前記半径方向延在プレート（４８）との間の移行コーナ部分に設けられることを特徴とする、請求項３に記載のホイールアセンブリ（１）。
前記減速機（７）は、前記駆動装置（６）の駆動装置出力シャフト（９）に伝動接続されたレベル１遊星歯車部分と、前記レベル１遊星歯車部分の下流側に伝動接続されたレベル２遊星歯車部分とを含み、前記レベル２遊星歯車部分は、回転可能なレベル２歯車リング（３６）を含み、及び前記レベル２歯車リング（３６）は、いかなる相対回転もなしに前記電気駆動システム（５）の前記システム出力シャフト（３８）に接続されて、前記システム出力シャフト（３８）に駆動モーメントを提供することを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載のホイールアセンブリ（１）。
前記レベル１遊星歯車部分及び前記レベル２遊星歯車部分は、静止遊星キャリア（３４）を共有し、前記システム出力シャフト（３８）の１つの端部は、前記遊星キャリア（３４）の中心開口部（５１）内に回転可能に支持され、及び他の端部は、前記減速機（７）の筐体（１１）の前記ハブ（１５）に面する壁内の中心貫通穴（３０）内に回転可能に支持されることを特徴とする、請求項５に記載のホイールアセンブリ（１）。
前記減速機（７）は、前記レベル２歯車リング（３６）と前記システム出力シャフト（３８）との間の非相対回転接続を実現するために使用される接続プレート（３７）をさらに含み、前記接続プレート（３７）は、前記レベル２歯車リング（３６）の前記ハブ（１５）に面する軸方向表面に固定され、及び前記システム出力シャフト（３８）が延在するための貫通穴（５６）は、前記接続プレートの中心に設けられ、且つ加えて、前記システム出力シャフト（３８）は、前記システム出力シャフト（３８）の外側壁に配置された外側フランジ（５７）を用いて前記接続プレート（３７）に固定されることを特徴とする、請求項５又は６に記載のホイールアセンブリ（１）。
請求項１〜７のいずれか一項に記載のホイールアセンブリ（１）を含む電気車両。