JPH10217709A - 車両用単一車輪の駆動部に適用するための横断フラックス装置の使用および車両用単一車輪の駆動部 - Google Patents
車両用単一車輪の駆動部に適用するための横断フラックス装置の使用および車両用単一車輪の駆動部Info
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- JPH10217709A JPH10217709A JP10023492A JP2349298A JPH10217709A JP H10217709 A JPH10217709 A JP H10217709A JP 10023492 A JP10023492 A JP 10023492A JP 2349298 A JP2349298 A JP 2349298A JP H10217709 A JPH10217709 A JP H10217709A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 利用可能な構造上のスペースに最適に用いる
ことができる単一車輪の駆動部を提供する。 【解決手段】 外側ステータ用軟鉄部材１０ａを備える
とともに、電機子コイル１２に対して変位自在とされた
外側ステータ１３ａと；内側ステータ用軟鉄部材および
電機子コイル１２を備えた内側ステータ１３ｂと；磁石
および軟鉄部材で組み立てられたロータと；を備えた単
一車輪の駆動に用いる横断フラックス装置であって：外
側ステータ用軟鉄部材１０ａは、外側ステータ１３ａの
領域２０が分割により形成される隣接する二つのステー
タ用軟鉄部材１０ａ１，１０ａ２間の中間スペースより
も大きい中間スペースとされるように配置され；磁気端
部効果を補償する手段が領域２０に設けられていること
を特徴とする。
ことができる単一車輪の駆動部を提供する。 【解決手段】 外側ステータ用軟鉄部材１０ａを備える
とともに、電機子コイル１２に対して変位自在とされた
外側ステータ１３ａと；内側ステータ用軟鉄部材および
電機子コイル１２を備えた内側ステータ１３ｂと；磁石
および軟鉄部材で組み立てられたロータと；を備えた単
一車輪の駆動に用いる横断フラックス装置であって：外
側ステータ用軟鉄部材１０ａは、外側ステータ１３ａの
領域２０が分割により形成される隣接する二つのステー
タ用軟鉄部材１０ａ１，１０ａ２間の中間スペースより
も大きい中間スペースとされるように配置され；磁気端
部効果を補償する手段が領域２０に設けられていること
を特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、単一車輪の駆動部
（single-wheel drive）に適用するための横断フラック
ス装置（transverse-flux machine）の使用、さらに車
両用の単一車輪の駆動部、特に低プラットフォーム用車
軸（low-platform axle）の構成に関する。
（single-wheel drive）に適用するための横断フラック
ス装置（transverse-flux machine）の使用、さらに車
両用の単一車輪の駆動部、特に低プラットフォーム用車
軸（low-platform axle）の構成に関する。
【０００２】
【従来の技術】都市バス（city bus）用の駆動ユニット
については、多くの構成が知られている。従来より駆動
源として利用されている内燃機関に加え、ディーゼルエ
ンジンと電気エンジンとを組み合わせたものが注目され
てきている。このような単一車輪の駆動部の構成として
は、例えばフォイス社（voith）の出版物G 1407に記載
されている。各駆動車輪のそれぞれに駆動を目的とした
横断フラックス装置が取り付けられており、かつ、この
装置には、例えば電流コンバータユニットにより電力が
供給されている。さらに、ジェネレータとして動作する
ことができる電気装置が設けられており、かつ、該装置
は、好ましくは横断フラックス装置として構成すること
もできるとともに、特にディーゼルエンジンとされた内
燃機関に機械的に連結され得るものである。電力を発生
するために、ジェネレータとして駆動させることができ
る前記電気装置は、好ましくは、四分円型（four-quadr
ant）電流コンバータにより制御される。車両用エンジ
ンとして機能する電気エンジンへのエネルギー供給は、
ディーゼルエンジン・ジェネレータセットを用いること
により、このディーゼル電気構成体内で供給されること
になる。
については、多くの構成が知られている。従来より駆動
源として利用されている内燃機関に加え、ディーゼルエ
ンジンと電気エンジンとを組み合わせたものが注目され
てきている。このような単一車輪の駆動部の構成として
は、例えばフォイス社（voith）の出版物G 1407に記載
されている。各駆動車輪のそれぞれに駆動を目的とした
横断フラックス装置が取り付けられており、かつ、この
装置には、例えば電流コンバータユニットにより電力が
供給されている。さらに、ジェネレータとして動作する
ことができる電気装置が設けられており、かつ、該装置
は、好ましくは横断フラックス装置として構成すること
もできるとともに、特にディーゼルエンジンとされた内
燃機関に機械的に連結され得るものである。電力を発生
するために、ジェネレータとして駆動させることができ
る前記電気装置は、好ましくは、四分円型（four-quadr
ant）電流コンバータにより制御される。車両用エンジ
ンとして機能する電気エンジンへのエネルギー供給は、
ディーゼルエンジン・ジェネレータセットを用いること
により、このディーゼル電気構成体内で供給されること
になる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】好ましくは、単一車輪
駆動形式の都市ガス用の直接駆動は、各車輪近傍に位置
する車両用エンジンとして機能する電気エンジンと組み
合わされる。例えば、この目的のための電気エンジン
は、低プラットフォーム用固定車軸（rigid axle）に取
り付けられる。この電気式低プラットフォーム用車軸
は、標準的とされている機械式低プラットフォーム用車
軸に置き換わるものである。しかし、各電気エンジンを
車軸に取り付ける際には、特にディスクブレーキといっ
たブレーキ装置の各作動用部材により、使用されるこれ
ら電気エンジンの大きさが制限されることになる。した
がって、電気エンジンと駆動車輪との間の車軸配置によ
り電気エンジンに許容される直径をさらに増大させるこ
とができることから、電気エンジンの直径を可能な限り
小さくすることが要求されている。特に、長さに対する
直径の比が明らかに１以上となる横断フラックス装置を
組み合わせた場合には、利用可能な構造上のスペースの
問題が無視できないものとなる。電気エンジンの駆動軸
と車輪軸との間に車軸が配置されたときでさえ、電気装
置に対して最大限利用できる直径は、横断フラックス装
置を組み合わせるにはかろうじて十分とされるものとさ
れるにすぎない。
駆動形式の都市ガス用の直接駆動は、各車輪近傍に位置
する車両用エンジンとして機能する電気エンジンと組み
合わされる。例えば、この目的のための電気エンジン
は、低プラットフォーム用固定車軸（rigid axle）に取
り付けられる。この電気式低プラットフォーム用車軸
は、標準的とされている機械式低プラットフォーム用車
軸に置き換わるものである。しかし、各電気エンジンを
車軸に取り付ける際には、特にディスクブレーキといっ
たブレーキ装置の各作動用部材により、使用されるこれ
ら電気エンジンの大きさが制限されることになる。した
がって、電気エンジンと駆動車輪との間の車軸配置によ
り電気エンジンに許容される直径をさらに増大させるこ
とができることから、電気エンジンの直径を可能な限り
小さくすることが要求されている。特に、長さに対する
直径の比が明らかに１以上となる横断フラックス装置を
組み合わせた場合には、利用可能な構造上のスペースの
問題が無視できないものとなる。電気エンジンの駆動軸
と車輪軸との間に車軸が配置されたときでさえ、電気装
置に対して最大限利用できる直径は、横断フラックス装
置を組み合わせるにはかろうじて十分とされるものとさ
れるにすぎない。
【０００４】したがって、本発明の目的は、上述の欠点
を回避するための単一車輪の駆動部を提供することであ
る。特に、都市バス用の電気式単一車輪駆動の電気エン
ジンは、横断フラックス装置として構成されるものであ
る。これらから生じる構造上および組立上の困難性をも
解決するものである。
を回避するための単一車輪の駆動部を提供することであ
る。特に、都市バス用の電気式単一車輪駆動の電気エン
ジンは、横断フラックス装置として構成されるものであ
る。これらから生じる構造上および組立上の困難性をも
解決するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の上記課題は、以
下の手段により達成される。請求項１記載の横断フラッ
クス装置は、本質的に互いに均一に分離されて配置され
た多数の外側ステータ用軟鉄部材を備えるとともに、複
数の電機子コイルに対して変位自在とされた外側ステー
タと；多数の内側ステータ用軟鉄部材および少なくとも
一つの電機子コイルを備えた内側ステータと；軸線に直
交する断面に現れる複数の磁石および複数の軟鉄部材で
組み立てられたロータと；を備えた単一車輪の駆動に用
いる横断フラックス装置であって：前記各外側ステータ
用軟鉄部材は、前記外側ステータの少なくとも一つの領
域（ギャップ）が分割により形成される隣接する二つの
前記ステータ用軟鉄部材間の中間スペースよりも大きい
中間スペースとされるように配置され；少なくとも間接
的に磁気終端効果を補償する手段が、前記領域に設けら
れ；隣接する各ステータ用軟鉄部材間に分割により形成
されたスペースよりも大きい中間スペースを有するとと
もに外側ステータに設けられた前記各領域は、車輪に取
り付けられた複数の他の構成部材の各部分のための利用
可能な構造上のスペースとして用いられることを特徴と
する。低プラットフォーム用車軸への装置の適用は、請
求項１４記載の構成により達成される。それは、ロータ
および多数のステータ用軟鉄部材を有する外側ステータ
を備えているとともに、少なくとも一つの車輪に少なく
とも間接的に連結することができる少なくとも一つの横
断フラックス装置と；車輪に取り付けられたブレーキ装
置と；を備えた車両の使用のための単一車輪の駆動部に
おいて：前記横断フラックス装置の前記外側ステータ
は、複数の電機子コイルに対して変位自在とされ；前記
外側ステータ用軟鉄部材は、分割により形成されたスペ
ースよりも大きい中間スペースが隣接する二つのステー
タ用軟鉄部材間に形成された領域として少なくとも一つ
のギャップが前記外側ステータに設けられるように配置
され；前記横断フラックス装置は、少なくとも非係合状
態における複数のブレーキ作動用装置が、少なくとも該
横断フラックス装置の前記外側ステータのギャップまで
拡大され、あるいは該ギャップを通してガイドされ得る
ように、車輪およびブレーキ装置に対向する取付位置に
配置されていることを特徴とする単一車輪の駆動部であ
る。
下の手段により達成される。請求項１記載の横断フラッ
クス装置は、本質的に互いに均一に分離されて配置され
た多数の外側ステータ用軟鉄部材を備えるとともに、複
数の電機子コイルに対して変位自在とされた外側ステー
タと；多数の内側ステータ用軟鉄部材および少なくとも
一つの電機子コイルを備えた内側ステータと；軸線に直
交する断面に現れる複数の磁石および複数の軟鉄部材で
組み立てられたロータと；を備えた単一車輪の駆動に用
いる横断フラックス装置であって：前記各外側ステータ
用軟鉄部材は、前記外側ステータの少なくとも一つの領
域（ギャップ）が分割により形成される隣接する二つの
前記ステータ用軟鉄部材間の中間スペースよりも大きい
中間スペースとされるように配置され；少なくとも間接
的に磁気終端効果を補償する手段が、前記領域に設けら
れ；隣接する各ステータ用軟鉄部材間に分割により形成
されたスペースよりも大きい中間スペースを有するとと
もに外側ステータに設けられた前記各領域は、車輪に取
り付けられた複数の他の構成部材の各部分のための利用
可能な構造上のスペースとして用いられることを特徴と
する。低プラットフォーム用車軸への装置の適用は、請
求項１４記載の構成により達成される。それは、ロータ
および多数のステータ用軟鉄部材を有する外側ステータ
を備えているとともに、少なくとも一つの車輪に少なく
とも間接的に連結することができる少なくとも一つの横
断フラックス装置と；車輪に取り付けられたブレーキ装
置と；を備えた車両の使用のための単一車輪の駆動部に
おいて：前記横断フラックス装置の前記外側ステータ
は、複数の電機子コイルに対して変位自在とされ；前記
外側ステータ用軟鉄部材は、分割により形成されたスペ
ースよりも大きい中間スペースが隣接する二つのステー
タ用軟鉄部材間に形成された領域として少なくとも一つ
のギャップが前記外側ステータに設けられるように配置
され；前記横断フラックス装置は、少なくとも非係合状
態における複数のブレーキ作動用装置が、少なくとも該
横断フラックス装置の前記外側ステータのギャップまで
拡大され、あるいは該ギャップを通してガイドされ得る
ように、車輪およびブレーキ装置に対向する取付位置に
配置されていることを特徴とする単一車輪の駆動部であ
る。
【０００６】特に低プラットフォーム用とされた単一車
輪の駆動部として非回転対称（non-rotation-symmetri
c）方式により構成されたステータとともに独国特許第1
95-22,382号にすでに開示されているような横断フラッ
クス装置を利用することは、本発明により実施される。
この横断フラックス装置の構成において、特定の態様す
なわち回転磁界（magnetic rotating field）の欠如に
基づいて、少ない消費とともに磁気端部効果（magnetic
end effects）の消滅を可能とするために、装置を平坦
にするという思想が用いられる。この平坦化または非対
称の形状は、以下の手段により本質的に達成することが
できる。それは、 １．横断フラックス装置の取付位置においてロータ外径
の各近接領域で複数のステータ用軟鉄部材または複数の
極片の除去により形成されるエアギャップを考慮しつ
つ、ロータの外周部に等間隔または等分割された各ステ
ータ用軟鉄部材を配置すること、及び／又は、 ２．各近接領域の隣接する構成部材を考慮しつつ、横断
フラックス装置の取付位置において利用可能な構造上の
スペースで、ステータとロータとの間でエアギャップに
直交する各軸線から外側ステータの各ステータ用軟鉄部
材または各極片を回動させること、である。
輪の駆動部として非回転対称（non-rotation-symmetri
c）方式により構成されたステータとともに独国特許第1
95-22,382号にすでに開示されているような横断フラッ
クス装置を利用することは、本発明により実施される。
この横断フラックス装置の構成において、特定の態様す
なわち回転磁界（magnetic rotating field）の欠如に
基づいて、少ない消費とともに磁気端部効果（magnetic
end effects）の消滅を可能とするために、装置を平坦
にするという思想が用いられる。この平坦化または非対
称の形状は、以下の手段により本質的に達成することが
できる。それは、 １．横断フラックス装置の取付位置においてロータ外径
の各近接領域で複数のステータ用軟鉄部材または複数の
極片の除去により形成されるエアギャップを考慮しつ
つ、ロータの外周部に等間隔または等分割された各ステ
ータ用軟鉄部材を配置すること、及び／又は、 ２．各近接領域の隣接する構成部材を考慮しつつ、横断
フラックス装置の取付位置において利用可能な構造上の
スペースで、ステータとロータとの間でエアギャップに
直交する各軸線から外側ステータの各ステータ用軟鉄部
材または各極片を回動させること、である。
【０００７】上記手段に基づいて、互いに隣接する二つ
のステータ用軟鉄部材間で分割することにより形成され
る、磁気ギャップと称される拡大された中間スペースを
備えた領域が形成されることになる。現在における周知
の方法では、ロータはすべての極またはすべての極片構
成体に対向することになるが、一方では、特に駆動車輪
に取り付けられるディスクブレーキ等のブレーキ装置に
とって重要でかつ必要とされる各作動用部材のガイドを
行うための直接駆動用の各領域において、取付位置で隣
接する両軟鉄部材間の中間スペースが残りの部分に比べ
て本質的に拡大されるので、ステータはより少ない極ま
たは極片構成体等に対向することになる。したがって、
ブレーキ作動用部材等の各作動用部材はもはや、横断フ
ラックス装置の最大寸法を制限することにならず、さら
に最大輸送パワー（transferablepower）をも制限する
ことにはならない。従来の横断フラックス装置が配置さ
れたときに許容される最大の構造上のスペースの境界領
域までロータの外径を拡大させることができるので、概
して、より大きな横断フラックス装置を取り付けること
ができる。外側ステータの一般的な従来の電機子コイル
は取り除かれることになり、熱負荷も減少されることに
なる。上述のように磁気ギャップの領域を設けたことに
より、内側および外側ステータの各ステータ用軟鉄部材
の除去により磁気の経路（magnetic paths）が存在しな
いことになるので、電機子とエネルギー発生フィールド
（energizing field）とがオーバーラップしないことに
なるという利点をさらに有している。したがって、極の
位置決定を簡単な方法で行うことができ、実際には、例
えばホール効果プローブ（Hall probes）等を用いてロ
ータフィールド（rotor field）を計測することにより
行われる。したがって、解決装置（resolvers）および
増分（incremental）位置変換器等の付加的な外部の部
材を取り付けることができる。横断フラックスの原理
（the transverse-flux principle）により動作する中
空シャフトモータを使用することにより、さらに多くの
利点を有することになる。
のステータ用軟鉄部材間で分割することにより形成され
る、磁気ギャップと称される拡大された中間スペースを
備えた領域が形成されることになる。現在における周知
の方法では、ロータはすべての極またはすべての極片構
成体に対向することになるが、一方では、特に駆動車輪
に取り付けられるディスクブレーキ等のブレーキ装置に
とって重要でかつ必要とされる各作動用部材のガイドを
行うための直接駆動用の各領域において、取付位置で隣
接する両軟鉄部材間の中間スペースが残りの部分に比べ
て本質的に拡大されるので、ステータはより少ない極ま
たは極片構成体等に対向することになる。したがって、
ブレーキ作動用部材等の各作動用部材はもはや、横断フ
ラックス装置の最大寸法を制限することにならず、さら
に最大輸送パワー（transferablepower）をも制限する
ことにはならない。従来の横断フラックス装置が配置さ
れたときに許容される最大の構造上のスペースの境界領
域までロータの外径を拡大させることができるので、概
して、より大きな横断フラックス装置を取り付けること
ができる。外側ステータの一般的な従来の電機子コイル
は取り除かれることになり、熱負荷も減少されることに
なる。上述のように磁気ギャップの領域を設けたことに
より、内側および外側ステータの各ステータ用軟鉄部材
の除去により磁気の経路（magnetic paths）が存在しな
いことになるので、電機子とエネルギー発生フィールド
（energizing field）とがオーバーラップしないことに
なるという利点をさらに有している。したがって、極の
位置決定を簡単な方法で行うことができ、実際には、例
えばホール効果プローブ（Hall probes）等を用いてロ
ータフィールド（rotor field）を計測することにより
行われる。したがって、解決装置（resolvers）および
増分（incremental）位置変換器等の付加的な外部の部
材を取り付けることができる。横断フラックスの原理
（the transverse-flux principle）により動作する中
空シャフトモータを使用することにより、さらに多くの
利点を有することになる。
【０００８】ギャップの底部からの各ステータ用軟鉄部
材の除去に加え、ギャップに近接する外側ステータの各
ステータ用軟鉄部材または各極片を、エアギャップに直
交するこれらの軸線から曲げることができる。したがっ
て、ギャップの大きさと該ギャップの分裂による影響力
（disruptive influence）との間で十分な妥協を図るこ
とができる。ギャップの入口領域における曲げられた各
ステータ用軟鉄部材または各極片は、一回の曲げ、ある
いはロータよりも幅の狭い付加的な複数回の曲げにより
構成されることになる。各縁部を把持することにより、
ロータフィールドを通過するときの渦電流損が回避され
ることになる。さらに、本発明により、ギャップに生じ
る磁気端部効果を簡便に平衡させる手段が設けられてい
る。
材の除去に加え、ギャップに近接する外側ステータの各
ステータ用軟鉄部材または各極片を、エアギャップに直
交するこれらの軸線から曲げることができる。したがっ
て、ギャップの大きさと該ギャップの分裂による影響力
（disruptive influence）との間で十分な妥協を図るこ
とができる。ギャップの入口領域における曲げられた各
ステータ用軟鉄部材または各極片は、一回の曲げ、ある
いはロータよりも幅の狭い付加的な複数回の曲げにより
構成されることになる。各縁部を把持することにより、
ロータフィールドを通過するときの渦電流損が回避され
ることになる。さらに、本発明により、ギャップに生じ
る磁気端部効果を簡便に平衡させる手段が設けられてい
る。
【０００９】各コイルの各導体におけるトムソン効果を
回避する目的で、電機子コイルは、ロータから導体から
の距離を増加させるために、ギャップ領域における内側
ステータで好ましくは直角に曲げられる。
回避する目的で、電機子コイルは、ロータから導体から
の距離を増加させるために、ギャップ領域における内側
ステータで好ましくは直角に曲げられる。
【００１０】ロータフィールドをガイドするために、ギ
ャップ領域には前方誘導片が設けられる。この誘導片
は、外側ステータの拡大された中間領域を有する領域の
周方向に拡大された角度を有する領域を本質的に超え
て、内側ステータの電機子コイルの両側に軸線方向に延
在させることができる。前方誘導片は、変形プレート鉄
（transformer-plate iron）または粉状混合物（powder
composite）から製造することができる。永久磁石の作
用点の決定を確実にすることに加え、取り囲む構造体に
対して磁気的なスクリーニング（magnetic screening）
をも行うことができる。
ャップ領域には前方誘導片が設けられる。この誘導片
は、外側ステータの拡大された中間領域を有する領域の
周方向に拡大された角度を有する領域を本質的に超え
て、内側ステータの電機子コイルの両側に軸線方向に延
在させることができる。前方誘導片は、変形プレート鉄
（transformer-plate iron）または粉状混合物（powder
composite）から製造することができる。永久磁石の作
用点の決定を確実にすることに加え、取り囲む構造体に
対して磁気的なスクリーニング（magnetic screening）
をも行うことができる。
【００１１】さらに、薄肉厚のスクリーン形状とされか
つ、ロータの外径のギャップ領域における変形プレート
鉄または粉状混合物により形成された別の前方誘導片を
設けることができる。これにより、各ハウジング構成部
材内にロータフィールドの漏れの透過を可能な限り広範
囲にわたって防止することができるという利点がある。
ロータ近傍のギャップ位置で軸線方向に配置された軸線
方向前方誘導片を設けることもできる。通常、ロータま
たは各極片構成体は、端部リングの取り付けにより軸線
方向に制限されることになるので、軸線方向前方誘導片
を端部リングに可能な限り近づけて配置することができ
る。
つ、ロータの外径のギャップ領域における変形プレート
鉄または粉状混合物により形成された別の前方誘導片を
設けることができる。これにより、各ハウジング構成部
材内にロータフィールドの漏れの透過を可能な限り広範
囲にわたって防止することができるという利点がある。
ロータ近傍のギャップ位置で軸線方向に配置された軸線
方向前方誘導片を設けることもできる。通常、ロータま
たは各極片構成体は、端部リングの取り付けにより軸線
方向に制限されることになるので、軸線方向前方誘導片
を端部リングに可能な限り近づけて配置することができ
る。
【００１２】本発明によれば、車輪用モータの役目を果
たす電気エンジンとして構成された横断フラックス装置
は、低プラットフォーム用車軸に取り付けられる。この
取り付けは、特にシリンダーピストンユニット等のブレ
ーキ装置の各作動用部材のために必要とされるフリース
ペースが形成されるような取り付け位置に、少なくとも
一つの小片巻回カットコア（strip-wound cut core）の
除去もしくは一つまたは二以上の小片巻回カットコアの
傾斜、またはこれら除去および傾斜の組合せに特徴づけ
られるステータに設けられた前記各領域を配置すること
により行われる。単一車輪の駆動部は、外側ステータの
領域に設けられた複数のギャップを備えた横断フラック
ス装置が複数の車輪に連結された低プラットフォーム用
車軸の領域に配置されている点に特徴があり、これによ
り、特にディスクブレーキ等の各車輪に作用するブレー
キ装置の各作動用部材が妨げられることがないように、
横断フラックス装置の取付位置の前記各ギャップが駆動
すべき車輪または車軸に対向して配置されることにな
る。特に、横断フラックス装置の動作を妨げることな
く、ブレーキ装置の各作動用部材を前記各ギャップを通
過してガイドすることができ、あるいは、各ギャップ領
域まで拡大させることができる。各ギャップは、各ステ
ータ用軟鉄部材を分割することにより形成される中間ス
ペースよりも大きい中間スペースが隣接する両ステータ
用軟鉄部材間に形成された領域として理解されるもので
ある。本発明による解決手段により、横断フラックス装
置の半径方向の拡大を制限するようなブレーキ装置の配
置により予め与えられる構造上の形状を考慮する必要な
く、特に低プラットフォーム用の車軸を備えた例えば都
市バス等の車両の単一車輪の駆動を目的とした適切な大
きさの横断フラックス装置を利用することができるよう
になる。したがって、横断フラックス装置は、車輪用駆
動シャフトの直接的な駆動に、または、回転（rpm）／
トルク変換器の形式の付加的なトランスミッション装置
による間接的な駆動に利用できるものである。間接的な
駆動の場合には、少なくとも一つの駆動部が横断フラッ
クス装置と車輪用駆動シャフトとの間に中間的に接続さ
れている。
たす電気エンジンとして構成された横断フラックス装置
は、低プラットフォーム用車軸に取り付けられる。この
取り付けは、特にシリンダーピストンユニット等のブレ
ーキ装置の各作動用部材のために必要とされるフリース
ペースが形成されるような取り付け位置に、少なくとも
一つの小片巻回カットコア（strip-wound cut core）の
除去もしくは一つまたは二以上の小片巻回カットコアの
傾斜、またはこれら除去および傾斜の組合せに特徴づけ
られるステータに設けられた前記各領域を配置すること
により行われる。単一車輪の駆動部は、外側ステータの
領域に設けられた複数のギャップを備えた横断フラック
ス装置が複数の車輪に連結された低プラットフォーム用
車軸の領域に配置されている点に特徴があり、これによ
り、特にディスクブレーキ等の各車輪に作用するブレー
キ装置の各作動用部材が妨げられることがないように、
横断フラックス装置の取付位置の前記各ギャップが駆動
すべき車輪または車軸に対向して配置されることにな
る。特に、横断フラックス装置の動作を妨げることな
く、ブレーキ装置の各作動用部材を前記各ギャップを通
過してガイドすることができ、あるいは、各ギャップ領
域まで拡大させることができる。各ギャップは、各ステ
ータ用軟鉄部材を分割することにより形成される中間ス
ペースよりも大きい中間スペースが隣接する両ステータ
用軟鉄部材間に形成された領域として理解されるもので
ある。本発明による解決手段により、横断フラックス装
置の半径方向の拡大を制限するようなブレーキ装置の配
置により予め与えられる構造上の形状を考慮する必要な
く、特に低プラットフォーム用の車軸を備えた例えば都
市バス等の車両の単一車輪の駆動を目的とした適切な大
きさの横断フラックス装置を利用することができるよう
になる。したがって、横断フラックス装置は、車輪用駆
動シャフトの直接的な駆動に、または、回転（rpm）／
トルク変換器の形式の付加的なトランスミッション装置
による間接的な駆動に利用できるものである。間接的な
駆動の場合には、少なくとも一つの駆動部が横断フラッ
クス装置と車輪用駆動シャフトとの間に中間的に接続さ
れている。
【００１３】単一車輪の駆動部についての本発明の解決
手段は、横断フラックス装置を備えた個々のモジュール
として、または、対応する両車輪に取付可能な車軸ユニ
ットにより結合される二つの駆動ユニットを備えた、低
プラットフォーム用車軸形式の二つの車輪に用いる完全
な構造ユニットとして提供することができる。
手段は、横断フラックス装置を備えた個々のモジュール
として、または、対応する両車輪に取付可能な車軸ユニ
ットにより結合される二つの駆動ユニットを備えた、低
プラットフォーム用車軸形式の二つの車輪に用いる完全
な構造ユニットとして提供することができる。
【００１４】横断フラックス装置の対称軸線は、幾何学
的な車輪軸線の延長線と、すなわち車輪用駆動シャフト
の対称軸線と一致させることができ（以下「前者の場
合」という。）、あるいは、車両用駆動シャフトの対称
軸線に対して変位させて配置することができる（以下
「後者の場合」という。）。したがって、前者の場合に
は、外側ステータは、少なくとも、車輪用駆動シャフト
と、該車両用駆動シャフトに対する各ブレーキ作動用部
材の内側寸法と、の間の距離に対応する直径を有するこ
とができる。もちろん、この寸法よりも大きな直径とす
ることもできるが、横断フラックス装置のロータの外径
は、車輪用駆動シャフトと各ブレーキ作動用部材の内側
寸法との間の寸法よりも常に小さくなるということに留
意すべきである。後者の場合、外側ステータの直径は、
ブレーキ作動用装置の領域まで拡大するように選択する
ことができる。そしてこの直径は、車両用駆動シャフト
の対称軸線とブレーキ作動用部材の内側寸法との間の距
離に、車両用駆動シャフトに対する横断フラックス装置
の変位量だけ増減させた距離に少なくとも対応するもの
である。他の電気エンジンに比べて大きい横断フラック
ス装置は、同一あるいはより小さな利用可能な構造上の
スペースに最適に用いることができるという利点があ
る。
的な車輪軸線の延長線と、すなわち車輪用駆動シャフト
の対称軸線と一致させることができ（以下「前者の場
合」という。）、あるいは、車両用駆動シャフトの対称
軸線に対して変位させて配置することができる（以下
「後者の場合」という。）。したがって、前者の場合に
は、外側ステータは、少なくとも、車輪用駆動シャフト
と、該車両用駆動シャフトに対する各ブレーキ作動用部
材の内側寸法と、の間の距離に対応する直径を有するこ
とができる。もちろん、この寸法よりも大きな直径とす
ることもできるが、横断フラックス装置のロータの外径
は、車輪用駆動シャフトと各ブレーキ作動用部材の内側
寸法との間の寸法よりも常に小さくなるということに留
意すべきである。後者の場合、外側ステータの直径は、
ブレーキ作動用装置の領域まで拡大するように選択する
ことができる。そしてこの直径は、車両用駆動シャフト
の対称軸線とブレーキ作動用部材の内側寸法との間の距
離に、車両用駆動シャフトに対する横断フラックス装置
の変位量だけ増減させた距離に少なくとも対応するもの
である。他の電気エンジンに比べて大きい横断フラック
ス装置は、同一あるいはより小さな利用可能な構造上の
スペースに最適に用いることができるという利点があ
る。
【００１５】
【発明の実施の形態】本発明の課題を解決する手段は、
以下の添付図面に基づいて説明される。図１は、直接駆
動により生じる問題を従来の横断フラックス（transver
se-flux）装置に基づいて示した部分断面図である。図
２は、図１の横断フラックス装置が低プラットホーム用
車軸の単一車輪の駆動部の概略を示した部分断面図であ
る。図３は、曲成されたコイルおよび曲げられた各外側
ステータ用軟鉄部材を有する、本発明に使用される改良
された横断フラックス装置を示す断面図である。図４
は、ギャップに隣接するステータ用軟鉄部材を示した図
である。図５は、付加的な前方誘導片が配置されたギャ
ップ領域を示す断面図である。図６は、付加的な前方誘
導片および外方に延在する保護用マスクが配置されたギ
ャップ領域を示す断面図である。図７は、付加的な軸線
方向前方誘導片が配置されたギャップ領域を示す断面図
である。図８は、図７のIII方向から見た横断フラック
ス装置を示す図である。図９は、図２に示したのと同様
の構成の低プラットフォーム用車軸の単一車輪の駆動部
に使用するための本発明による改良された横断フラック
ス装置の配置の概略を示す部分断面図である。図１０
は、図９のVI-VI線における拡大断面図である。
以下の添付図面に基づいて説明される。図１は、直接駆
動により生じる問題を従来の横断フラックス（transver
se-flux）装置に基づいて示した部分断面図である。図
２は、図１の横断フラックス装置が低プラットホーム用
車軸の単一車輪の駆動部の概略を示した部分断面図であ
る。図３は、曲成されたコイルおよび曲げられた各外側
ステータ用軟鉄部材を有する、本発明に使用される改良
された横断フラックス装置を示す断面図である。図４
は、ギャップに隣接するステータ用軟鉄部材を示した図
である。図５は、付加的な前方誘導片が配置されたギャ
ップ領域を示す断面図である。図６は、付加的な前方誘
導片および外方に延在する保護用マスクが配置されたギ
ャップ領域を示す断面図である。図７は、付加的な軸線
方向前方誘導片が配置されたギャップ領域を示す断面図
である。図８は、図７のIII方向から見た横断フラック
ス装置を示す図である。図９は、図２に示したのと同様
の構成の低プラットフォーム用車軸の単一車輪の駆動部
に使用するための本発明による改良された横断フラック
ス装置の配置の概略を示す部分断面図である。図１０
は、図９のVI-VI線における拡大断面図である。
【００１６】従来の横断フラックス装置の基本的構造お
よび直接駆動を用いることによる問題点を図１により再
び説明する。
よび直接駆動を用いることによる問題点を図１により再
び説明する。
【００１７】図１には、従来の横断フラックス装置３０
の長手方向断面が示されている。ここで、ロータ軸２お
よび駆動用フランジを有するロータ１がハウジング内に
回転可能に設けられている。ロータ軸は、中央部にカラ
ーを有しており、該カラーには円形中央保持ディスク３
が取り付けられている。環形状またはドラム状の複数の
極片構成体４ａ，４ｂが、保持ディスク３の両側でかつ
半径方向外周部に軸線方向に延在している。これら極片
構成体４ａ，４ｂはそれぞれ、極片構成体４ａ，５ａお
よび極片構成体４ｂ，５ｂに対して永久磁石５を備えて
おり、かつ、複数の軟鉄部材が二列に並べれれていると
ともに、周方向に代わる代わる設けられている。これら
軟鉄部材は、極片構成体４ａに対しては符号６ａ１，６
ａ２とされ、極片構成体４ｂに対しては符号６ｂ１，６
ｂ２（図示せず）とされる。軸線方向には、各極片構成
体４ａ，４ｂは以下のように構成されている。すなわ
ち、保持ディスク３から延在し、中間リング７が接続さ
れる永久磁石５または軟鉄部材６の第一列と、端部リン
グ８が接続される永久磁石５または軟鉄部材６の第二列
とである。
の長手方向断面が示されている。ここで、ロータ軸２お
よび駆動用フランジを有するロータ１がハウジング内に
回転可能に設けられている。ロータ軸は、中央部にカラ
ーを有しており、該カラーには円形中央保持ディスク３
が取り付けられている。環形状またはドラム状の複数の
極片構成体４ａ，４ｂが、保持ディスク３の両側でかつ
半径方向外周部に軸線方向に延在している。これら極片
構成体４ａ，４ｂはそれぞれ、極片構成体４ａ，５ａお
よび極片構成体４ｂ，５ｂに対して永久磁石５を備えて
おり、かつ、複数の軟鉄部材が二列に並べれれていると
ともに、周方向に代わる代わる設けられている。これら
軟鉄部材は、極片構成体４ａに対しては符号６ａ１，６
ａ２とされ、極片構成体４ｂに対しては符号６ｂ１，６
ｂ２（図示せず）とされる。軸線方向には、各極片構成
体４ａ，４ｂは以下のように構成されている。すなわ
ち、保持ディスク３から延在し、中間リング７が接続さ
れる永久磁石５または軟鉄部材６の第一列と、端部リン
グ８が接続される永久磁石５または軟鉄部材６の第二列
とである。
【００１８】ステータ用ハウジングに多数のステータ用
軟鉄部材１０を備えるとともに、各極片構成体の周方向
に配置された内側および外側ステータ１３ａ，１３ｂが
設けられている。半径方向外方に延在するステータ用軟
鉄部材は符号１０ａで、半径方向内方に延在するステー
タ用軟鉄部材は符号１０ｂで示されている。各ステータ
用軟鉄部材は、各極片構成体４ａ，４ｂに対して半径方
向エアギャップ（airgap）１１を形成するように配置さ
れている。半径方向内側にあるエアギャップは符号１１
ｂで、半径方向外側にあるエアギャップは符号１１ａで
示されている。各ステータ用軟鉄部材１０ａ，１０ｂ
は、周縁部全体にわたって分配配置されるとともに、こ
れらステータ用軟鉄部材を複数のコイル１２が通過する
ようにされている。これらは、ステータ用ハウジング内
に剛に取り付けられたモータのステータ１３を形成する
ことになる。
軟鉄部材１０を備えるとともに、各極片構成体の周方向
に配置された内側および外側ステータ１３ａ，１３ｂが
設けられている。半径方向外方に延在するステータ用軟
鉄部材は符号１０ａで、半径方向内方に延在するステー
タ用軟鉄部材は符号１０ｂで示されている。各ステータ
用軟鉄部材は、各極片構成体４ａ，４ｂに対して半径方
向エアギャップ（airgap）１１を形成するように配置さ
れている。半径方向内側にあるエアギャップは符号１１
ｂで、半径方向外側にあるエアギャップは符号１１ａで
示されている。各ステータ用軟鉄部材１０ａ，１０ｂ
は、周縁部全体にわたって分配配置されるとともに、こ
れらステータ用軟鉄部材を複数のコイル１２が通過する
ようにされている。これらは、ステータ用ハウジング内
に剛に取り付けられたモータのステータ１３を形成する
ことになる。
【００１９】図２は、例えば都市バス（city bus）等の
車両の特に低プラットホーム用車軸３１とされた単一車
輪の駆動部（single-wheel drive）に組み込まれたとき
に、横断フラックス装置３０に対して利用可能な構造上
のスペースの利用上の問題を非常に簡便に示した概略図
である。
車両の特に低プラットホーム用車軸３１とされた単一車
輪の駆動部（single-wheel drive）に組み込まれたとき
に、横断フラックス装置３０に対して利用可能な構造上
のスペースの利用上の問題を非常に簡便に示した概略図
である。
【００２０】低プラットホーム用車軸３１とされる部分
的に示された構造ユニットは、車軸ユニット３２と、二
つの車輪３３と、二つの車両３３の少なくとも一つに取
り付けられかつ直接的に駆動部に取り付けられた少なく
とも一つの横断フラックス装置３０と、それぞれが一の
車輪３３に取り付けられるとともにディスクブレーキユ
ニット３４の形式とされた複数のブレーキ装置とを備え
ている。これらブレーキディスクユニット３４は、例え
ばGerigk,Bruhn,Dannerによる“Kraftfahrzeugtechni
k”（自動車工学）に記載されているように既知の方法
に従って構成されている。この出版物のブレーキディス
ク装置に関する開示内容は、本明細書の開示内容を含む
ものである。ブレーキディスク３５はハブ３６に螺結さ
れている。複数のライニング３７は、ディスクブレーキ
３５に取り付けられるとともに、ブレーキ作動用部材３
８（図示せず）を用いてディスクブレーキに対して押圧
され得るようにされている。このために、キャリパ３９
が設けられており、このキャリパ３９はホイールサスペ
ンションに螺結されているとともに複数の作動用部材を
備えている。これら作動用部材は、液圧式または空圧式
の可動シリンダーピストンユニットとして通常に構成さ
れている。
的に示された構造ユニットは、車軸ユニット３２と、二
つの車輪３３と、二つの車両３３の少なくとも一つに取
り付けられかつ直接的に駆動部に取り付けられた少なく
とも一つの横断フラックス装置３０と、それぞれが一の
車輪３３に取り付けられるとともにディスクブレーキユ
ニット３４の形式とされた複数のブレーキ装置とを備え
ている。これらブレーキディスクユニット３４は、例え
ばGerigk,Bruhn,Dannerによる“Kraftfahrzeugtechni
k”（自動車工学）に記載されているように既知の方法
に従って構成されている。この出版物のブレーキディス
ク装置に関する開示内容は、本明細書の開示内容を含む
ものである。ブレーキディスク３５はハブ３６に螺結さ
れている。複数のライニング３７は、ディスクブレーキ
３５に取り付けられるとともに、ブレーキ作動用部材３
８（図示せず）を用いてディスクブレーキに対して押圧
され得るようにされている。このために、キャリパ３９
が設けられており、このキャリパ３９はホイールサスペ
ンションに螺結されているとともに複数の作動用部材を
備えている。これら作動用部材は、液圧式または空圧式
の可動シリンダーピストンユニットとして通常に構成さ
れている。
【００２１】この図から、直接駆動に使用する際の限界
が、特にブレーキ装置の作動用部材または作動用要素の
配置といった、利用可能な構造上のスペースにより決定
されるということが分かる。横断フラックス装置３０
は、各車輪を操作するブレーキ装置の作動用部材または
作動用要素と衝突させないために、小さな直径ＤTを有
するように構成することができる。
が、特にブレーキ装置の作動用部材または作動用要素の
配置といった、利用可能な構造上のスペースにより決定
されるということが分かる。横断フラックス装置３０
は、各車輪を操作するブレーキ装置の作動用部材または
作動用要素と衝突させないために、小さな直径ＤTを有
するように構成することができる。
【００２２】図３〜図６には、いわゆるギャップを複数
有する横断フラックス装置の軸線方向の部分断面が示さ
れている。横断フラックス装置の基本的な構造は、図１
に示した従来の装置と同様である。したがって、同一の
部材には同一の符号を使用することにする。
有する横断フラックス装置の軸線方向の部分断面が示さ
れている。横断フラックス装置の基本的な構造は、図１
に示した従来の装置と同様である。したがって、同一の
部材には同一の符号を使用することにする。
【００２３】横断フラックス装置の取付位置における部
分断面図が示されており、平面Ｅ１は駆動シャフトが配
置されている面を示す。ロータは、既知の方法によりす
べての極片に対向しており、図１に相当する極片構成体
４ａ，４ｂのうち該極片構成体と構造上異ならない極片
構成体４ａのみが示されている。本発明によれば、平坦
化された横断フラックス装置を提供することができる。
これらの平坦化された各領域は、さもなくば横断フラッ
クス装置に利用できる構造上のスペースを制限すること
になる各部材の案内（guidance）および配置に利用され
ることになる。この目的のために、極片構成体４ａの半
径方向外方であって外側ステータ１３ａに設けられた複
数のステータ用軟鉄部材が省略されている。すなわち、
外側ステータ１３ａに少なくとも一つの領域２０（ギャ
ップ）が、分割により形成されるよりも大きい中間スペ
ースが隣接する二つのステータ用軟鉄部材１０ａ１，１
０ａ２間に形成されるように、各ステータ用軟鋼部材の
配置がなされる。
分断面図が示されており、平面Ｅ１は駆動シャフトが配
置されている面を示す。ロータは、既知の方法によりす
べての極片に対向しており、図１に相当する極片構成体
４ａ，４ｂのうち該極片構成体と構造上異ならない極片
構成体４ａのみが示されている。本発明によれば、平坦
化された横断フラックス装置を提供することができる。
これらの平坦化された各領域は、さもなくば横断フラッ
クス装置に利用できる構造上のスペースを制限すること
になる各部材の案内（guidance）および配置に利用され
ることになる。この目的のために、極片構成体４ａの半
径方向外方であって外側ステータ１３ａに設けられた複
数のステータ用軟鉄部材が省略されている。すなわち、
外側ステータ１３ａに少なくとも一つの領域２０（ギャ
ップ）が、分割により形成されるよりも大きい中間スペ
ースが隣接する二つのステータ用軟鉄部材１０ａ１，１
０ａ２間に形成されるように、各ステータ用軟鋼部材の
配置がなされる。
【００２４】さらに、外側ステータ１３ａは各電機子コ
アとは分離されている。外側ステータ１３ａは、例えば
角度α１で示されるような取付位置における垂直線Ｖの
両側において、底部領域で磁気特性に関する妨害効果
（interruption effective）にさらされることになる。
この領域には磁力線（magnetic path）が存在しないの
で、電機子が配置されることはなく、かつエネルギーを
与えるフィールド（energizing fields）が生じること
はない。以上から、両平面Ｅ１，Ｅ３間の距離に対応す
る利用可能な構造上のスペースが、従来の横断フラック
ス装置に使用されていたのに比べて、ほとんど完全にロ
ータに使用できるという利点が得られることになる。こ
れにより、より大きな構造上の大きさを有する横断フラ
ックス装置が得られるとともに、この装置によりさらに
大きな出力が得られることになる。
アとは分離されている。外側ステータ１３ａは、例えば
角度α１で示されるような取付位置における垂直線Ｖの
両側において、底部領域で磁気特性に関する妨害効果
（interruption effective）にさらされることになる。
この領域には磁力線（magnetic path）が存在しないの
で、電機子が配置されることはなく、かつエネルギーを
与えるフィールド（energizing fields）が生じること
はない。以上から、両平面Ｅ１，Ｅ３間の距離に対応す
る利用可能な構造上のスペースが、従来の横断フラック
ス装置に使用されていたのに比べて、ほとんど完全にロ
ータに使用できるという利点が得られることになる。こ
れにより、より大きな構造上の大きさを有する横断フラ
ックス装置が得られるとともに、この装置によりさらに
大きな出力が得られることになる。
【００２５】さらに、図３には、上記のギャップに加
え、多数の有利点が図示されている。例えば、各底部ギ
ャップを形成する隣接する両ステータ用軟鉄部材１０ａ
１，１０ｂ１を曲げること、すなわちエアギャップ１１
ａに直交する外側ステータ１３ａの各極片の各軸線ＯＨ
から角度α２だけ曲げることができる。図には、外側ス
テータの各ステータ用軟鉄部材または各極片１０ａ１，
１０ｂ１が示されている。これにより、構造上のスペー
スを均一的に提供できる減少されたギャップが得られる
という利点がある。
え、多数の有利点が図示されている。例えば、各底部ギ
ャップを形成する隣接する両ステータ用軟鉄部材１０ａ
１，１０ｂ１を曲げること、すなわちエアギャップ１１
ａに直交する外側ステータ１３ａの各極片の各軸線ＯＨ
から角度α２だけ曲げることができる。図には、外側ス
テータの各ステータ用軟鉄部材または各極片１０ａ１，
１０ｂ１が示されている。これにより、構造上のスペー
スを均一的に提供できる減少されたギャップが得られる
という利点がある。
【００２６】これに加えさらに、ロータの磁極片に比べ
てより小さな幅を有する鉄製の極片１０ａ１，１０ｂ１
を構成することができる。各縁部の適切な把持部（gras
ping）により、ロータフィールド（rotor field）を貫
通するときの渦電流損が回避されることになる。このよ
うな形状の一例として、図３のＩＩ−ＩＩ線における磁
極片が拡大図として図４に示されている。ステータ用軟
鉄部材１０ａ２は、斜部を有する縁部２１を備えてい
る。
てより小さな幅を有する鉄製の極片１０ａ１，１０ｂ１
を構成することができる。各縁部の適切な把持部（gras
ping）により、ロータフィールド（rotor field）を貫
通するときの渦電流損が回避されることになる。このよ
うな形状の一例として、図３のＩＩ−ＩＩ線における磁
極片が拡大図として図４に示されている。ステータ用軟
鉄部材１０ａ２は、斜部を有する縁部２１を備えてい
る。
【００２７】ロータフィールドによる導体内のトムソン
効果（Kelvin effect）を回避するために、内側ステー
タ１３ｂのギャップ領域内に電機子コイルを直角に設け
ることができる。したがって、各導体すなわち電機子コ
イルの各構成体の距離が、ロータ１により増加させられ
ることになるとともに、ロータ１が電機子コイルにおよ
ぼす影響が減じられることとなる。
効果（Kelvin effect）を回避するために、内側ステー
タ１３ｂのギャップ領域内に電機子コイルを直角に設け
ることができる。したがって、各導体すなわち電機子コ
イルの各構成体の距離が、ロータ１により増加させられ
ることになるとともに、ロータ１が電機子コイルにおよ
ぼす影響が減じられることとなる。
【００２８】図５には、内側ステータ１３ｂのギャップ
領域内にロータフィールドを導くために、前方誘導片
（forward conducting piece）１５を配置することによ
りロータフィールドを誘導する一実施形態が示されてい
る。この前方誘導片１５は、例えば変形プレート鉄（tr
ansformer-plate iron）または粉状混合物から製造する
ことができる。前方誘導片１５は、内側ステータ１３ｂ
の外周部の領域に本質的に配置されている。各コイルは
通常通りガイドされている。直角に曲げられて構成さ得
る各コイルは、全体像を示すという理由から、拡張され
たギャップ領域２０内の内側ステータ１３ｂにおいて省
略されている。さらに図６に示すように、ロータフィー
ルドの漏れを各ハウジング部へ透過させないために、外
側ステータ１３ａの内径領域のギャップ領域内で、同様
の材料により形成された薄肉厚のスクリーン１６を利用
することができる。
領域内にロータフィールドを導くために、前方誘導片
（forward conducting piece）１５を配置することによ
りロータフィールドを誘導する一実施形態が示されてい
る。この前方誘導片１５は、例えば変形プレート鉄（tr
ansformer-plate iron）または粉状混合物から製造する
ことができる。前方誘導片１５は、内側ステータ１３ｂ
の外周部の領域に本質的に配置されている。各コイルは
通常通りガイドされている。直角に曲げられて構成さ得
る各コイルは、全体像を示すという理由から、拡張され
たギャップ領域２０内の内側ステータ１３ｂにおいて省
略されている。さらに図６に示すように、ロータフィー
ルドの漏れを各ハウジング部へ透過させないために、外
側ステータ１３ａの内径領域のギャップ領域内で、同様
の材料により形成された薄肉厚のスクリーン１６を利用
することができる。
【００２９】図３の変形例として、図４〜図６に示され
た実施形態を使用することもできる。
た実施形態を使用することもできる。
【００３０】図７および図８には、軸線方向前方誘導片
１７の使用例が概略的に示されている。ロータ１および
ステータ１３の基本的構造は、図１，図３および図５と
一致しており、同一の部材には同一の符号を用いること
とする。前方誘導片１７は、ロータ１の軸線方向側の隣
であってかつ、隣接する両ステータ用軟鉄部材１０ａ
５，１０ａ６間のギャップまたは拡張された中間スペー
ス２０の位置まで半径方向に延在して配置されている。
１７の使用例が概略的に示されている。ロータ１および
ステータ１３の基本的構造は、図１，図３および図５と
一致しており、同一の部材には同一の符号を用いること
とする。前方誘導片１７は、ロータ１の軸線方向側の隣
であってかつ、隣接する両ステータ用軟鉄部材１０ａ
５，１０ａ６間のギャップまたは拡張された中間スペー
ス２０の位置まで半径方向に延在して配置されている。
【００３１】図８には、横断フラックス装置のロータ１
の極片構成体４が図７のIII方向から見た平面図として
示されている。この図から、軸線方向前方誘導片は、該
誘導片の機能を確保するために、非常に短い距離を有し
て極構成体４が取り付けられた端部リング８に隣接して
配置されるべきであるということが分かる。
の極片構成体４が図７のIII方向から見た平面図として
示されている。この図から、軸線方向前方誘導片は、該
誘導片の機能を確保するために、非常に短い距離を有し
て極構成体４が取り付けられた端部リング８に隣接して
配置されるべきであるということが分かる。
【００３２】図９は、図２に示したような低プラットフ
ォーム用車軸３１と組み合わされる単一車輪の駆動部を
示している。横断フラックス装置３０として構成された
電気エンジンは、駆動されるべき車輪３３に取り付けら
れている。さらに、ディスクブレーキ装置３４として構
成された各車輪に作用する各ブレーキ装置に用いる複数
の作動用装置が示されている。また、一つの車輪３３の
みを個々に駆動する低プラットフォーム用車軸の一部断
面が示されている。また、ブレーキディスク３５と、キ
ャリパー３９の外寸法とが示されている。したがって、
ギャップ領域を有していない横断フラックス装置を備え
た単一車輪の駆動部の従来の構成では横断フラックス装
置用の利用可能な構造上のスペースを制限することにな
る領域、すなわち各車輪３３に作用するブレーキ装置３
４の取り付けられるべき作動用部材または作動用要素が
ガイドされる領域を、横断フラックス装置３０の外側ス
テータのキャップ領域は取付位置で提供することにな
る。
ォーム用車軸３１と組み合わされる単一車輪の駆動部を
示している。横断フラックス装置３０として構成された
電気エンジンは、駆動されるべき車輪３３に取り付けら
れている。さらに、ディスクブレーキ装置３４として構
成された各車輪に作用する各ブレーキ装置に用いる複数
の作動用装置が示されている。また、一つの車輪３３の
みを個々に駆動する低プラットフォーム用車軸の一部断
面が示されている。また、ブレーキディスク３５と、キ
ャリパー３９の外寸法とが示されている。したがって、
ギャップ領域を有していない横断フラックス装置を備え
た単一車輪の駆動部の従来の構成では横断フラックス装
置用の利用可能な構造上のスペースを制限することにな
る領域、すなわち各車輪３３に作用するブレーキ装置３
４の取り付けられるべき作動用部材または作動用要素が
ガイドされる領域を、横断フラックス装置３０の外側ス
テータのキャップ領域は取付位置で提供することにな
る。
【００３３】図９から、横断フラックス装置３０は、半
径方向の寸法、特に直径が、図２の横断フラックス装置
よりも大きいことが分かる。
径方向の寸法、特に直径が、図２の横断フラックス装置
よりも大きいことが分かる。
【００３４】図１０には、作動用部材または加圧部材４
０の外寸法に基づいた図９のVI-VI線における断面図が
示されている。外側ステータ５０の近接する両ステータ
用軟鉄部材４１，４２をそれぞれの直交位置から曲げる
ことにより形成されたギャップ領域４３が設けられてい
る。
０の外寸法に基づいた図９のVI-VI線における断面図が
示されている。外側ステータ５０の近接する両ステータ
用軟鉄部材４１，４２をそれぞれの直交位置から曲げる
ことにより形成されたギャップ領域４３が設けられてい
る。
【図１】 直接駆動により生じる問題を従来の横断フラ
ックス（transverse-flux）装置に基づいて示した部分
断面図である。
ックス（transverse-flux）装置に基づいて示した部分
断面図である。
【図２】 図１の横断フラックス装置が低プラットホー
ム用車軸の単一車輪の駆動部の概略を示した部分断面図
である。
ム用車軸の単一車輪の駆動部の概略を示した部分断面図
である。
【図３】 曲成されたコイルおよび曲げられた各外側ス
テータ用軟鉄部材を有する、本発明に使用される改良さ
れた横断フラックス装置を示す断面図である。
テータ用軟鉄部材を有する、本発明に使用される改良さ
れた横断フラックス装置を示す断面図である。
【図４】 ギャップに隣接するステータ用軟鉄部材を示
した図である。
した図である。
【図５】 付加的な前方誘導片が配置されたギャップ領
域を示す断面図である。
域を示す断面図である。
【図６】 付加的な前方誘導片および外方に延在する保
護用マスクが配置されたギャップ領域を示す断面図であ
る。
護用マスクが配置されたギャップ領域を示す断面図であ
る。
【図７】 付加的な軸線方向前方誘導片が配置されたギ
ャップ領域を示す断面図である。
ャップ領域を示す断面図である。
【図８】 図７のIII方向から見た横断フラックス装置
を示す図である。
を示す図である。
【図９】 図２に示したのと同様の構成の低プラットフ
ォーム用車軸の単一車輪の駆動部に使用するための本発
明による改良された横断フラックス装置の配置の概略を
示す部分断面図である。
ォーム用車軸の単一車輪の駆動部に使用するための本発
明による改良された横断フラックス装置の配置の概略を
示す部分断面図である。
【図１０】 図９のVI-VI線における拡大断面図であ
る。
る。
１ ロータ １０ａ１，１０ａ２ 外側ステータ用軟鉄部材 １２ 電機子コイル １３ａ 外側ステータ １３ｂ 内側ステータ ２０ 領域（ギャップ）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ローベルト・ミュラー ドイツ・89407・ディリンゲン・ゲシュヴ ィスター−ショル−シュトラーセ・８
Claims (21)
- 【請求項１】 本質的に互いに均一に分割されて配置さ
れた多数の外側ステータ用軟鉄部材（１０ａ）を備える
とともに、複数の電機子コイルに対して分離された外側
ステータ（１３ａ）と、 多数の内側ステータ用軟鉄部材（１０ｂ）および少なく
とも一つの電機子コイル（１２）を備えた内側ステータ
（１３ｂ）と、 軸線に直交する断面に現れる複数の磁石（５）および複
数の軟鉄部材（６）で組み立てられたロータ（１）と、 を備えた単一車輪の駆動部に用いる横断フラックス装置
の使用であって、 前記各外側ステータ用軟鉄部材（１０ａ）は、前記外側
ステータ（１３ａ）の少なくとも一つの領域（ギャッ
プ）（２０）が隣接する二つの前記ステータ用軟鉄部材
間に分割により形成される中間スペースよりも大きい中
間スペースとされるように配置され、 少なくとも間接的に磁気端部効果を補償する手段が、前
記領域（２０）に設けられ、 隣接する各ステータ用軟鉄部材間に分割により形成され
たスペースよりも大きい中間スペースを有するとともに
外側ステータに設けられた前記各領域は、車輪に取り付
けられる複数の他の構成部材の各部分のための利用可能
な構造上のスペースとして用いられることを特徴とする
横断フラックス装置の使用。 - 【請求項２】 前記領域は、ロータ（１）とステータ
（１３）との間に形成されたエアギャップに対して直交
する前記各外側ステータ用軟鉄部材の各直交位置（Ｏ
Ｈ）から、少なくとも二つの隣接する外側ステータ用軟
鉄部材をそれぞれ反対側に曲げることにより形成されて
いることを特徴とする請求項１記載の横断フラックス装
置の使用。 - 【請求項３】 前記領域（２０）に直接的に隣接する少
なくとも複数の前記ステータ用軟鉄部材（１０ａ１，１
０ａ２）は、より小さな厚さを有していることを特徴と
する請求項２記載の横断フラックス装置の使用。 - 【請求項４】 前記領域（２０）は、少なくとも一つの
外側ステータ用軟鉄部材を除去することにより形成され
ていることを特徴とする請求項１記載の横断フラックス
装置の使用。 - 【請求項５】 前記領域（２０）に隣接する少なくとも
複数の前記外側ステータ用軟鉄部材（１０ａ１，１０ｂ
１）は、前記エアギャップに直交する各直交位置（Ｏ
Ｈ）から曲げられていることを特徴とする請求項４記載
の横断フラックス装置の使用。 - 【請求項６】 前記領域（２０）に直接的に隣接する少
なくとも複数の前記ステータ用軟鉄部材は、より小さな
厚さを有していることを特徴とする請求項４または請求
項５記載の横断フラックス装置の使用。 - 【請求項７】 前記内側ステータ（１３ｂ）の前記電機
子コイル（１２）は、前記外側ステータの周方向のギャ
ップに対応して拡大された角度により内側ステータに形
成することができる領域の少なくとも一部分に、直角を
有して設けられていることを特徴とする請求項１から請
求項６のいずれかに記載の横断フラックス装置の使用。 - 【請求項８】 少なくとも一つの前方誘導片（１５，１
７）が、前記外側ステータの隣接する二つのステータ用
軟鉄部材間に分割により形成された中間スペースよりも
大きい中間スペースを有する前記領域に対して少なくと
も間接的に取り付けられていることを特徴とする請求項
１請求項７のいずれかに記載の横断フラックス装置の使
用。 - 【請求項９】 前記前方誘導片（１５）は、前記内側ス
テータ（１３ｂ）の前記電機子コイル（１２）とロータ
（１）との間に設けられていることを特徴とする請求項
８記載の横断フラックス装置の使用。 - 【請求項１０】 前記前方誘導片（１７）は、前記ロー
タの隣に軸線方向に短い距離を有して配置されているこ
とを特徴とする請求項８または請求項９記載の横断フラ
ックス装置の使用。 - 【請求項１１】 スクリーン（１６）が、ギャップ領域
（２０）内でかつ前記ロータの外周部に沿って半径方向
に設けられていることを特徴とする請求項８または請求
項９記載の横断フラックス装置の使用。 - 【請求項１２】 前記前方誘導片（１５，１７）は、変
形プレート鉄で形成されていることを特徴とする請求項
８から請求項１１のいずれかに記載の横断フラックス装
置の使用。 - 【請求項１３】 前記前方誘導片（１５，１７）は、粉
体混合物で形成されていることを特徴とする請求項８か
ら請求項１１のいずれかに記載の横断フラックス装置の
使用。 - 【請求項１４】 ロータおよび多数のステータ用軟鉄部
材を有する外側ステータを備えているとともに、少なく
とも一つの車輪に少なくとも間接的に連結することがで
きる少なくとも一つの横断フラックス装置と、 車輪に取り付けられたブレーキ装置と、 を備えた車両用の単一車輪の駆動部において、 前記横断フラックス装置の前記外側ステータは、複数の
電機子コイルに対して分離され、 前記外側ステータ用軟鉄部材は、分割により形成された
スペースよりも大きい中間スペースが隣接する二つのス
テータ用軟鉄部材間に形成された領域として少なくとも
一つのギャップが前記外側ステータに設けられるように
配置され、 前記横断フラックス装置は、少なくとも非係合状態にお
ける複数のブレーキ作動用装置が、少なくとも該横断フ
ラックス装置の前記外側ステータのギャップまで拡大さ
れ、あるいは該ギャップを通してガイドされ得るよう
に、車輪およびブレーキ装置に対向する取付位置に配置
されていることを特徴とする単一車輪の駆動部。 - 【請求項１５】 前記ブレーキ装置は、ディスクブレー
キユニットとして構成され、 該ディスクブレーキユニットは、少なくとも一つのブレ
ーキディスクと、該ブレーキディスク上に押圧される複
数のブレーキライニングと、これらブレーキライニング
に取り付けられるとともに各ブレーキライニングを押圧
するための複数の押圧用部材を備えたキャリパーとを備
え、 該キャリパーは、取付位置において前記ギャップの少な
くとも一部分まで延在していることを特徴とする請求項
１４記載の単一車輪の駆動部。 - 【請求項１６】 前記横断フラックス装置は、車輪駆動
シャフトの対称軸線に対して軸線方向に変位されて配置
されていることを特徴とする請求項１４または請求項１
５記載の単一車輪の駆動部。 - 【請求項１７】 トランスミッションが、車輪と横断フ
ラックス装置との間に配置されていることを特徴とする
請求項１４から請求項１６のいずれかに記載の単一車輪
の駆動部。 - 【請求項１８】 前記トランスミッションは、ギアボッ
クスとして構成されていることを特徴とする請求項１７
記載の単一車輪の駆動部。 - 【請求項１９】 前記横断フラックス装置は、二つの車
輪の回転する各車軸により決定される共通の幾何学的な
軸線上に各車輪に対して取り付けられていることを特徴
とする請求項１４から請求項１８のいずれかに記載の単
一車輪の駆動部。 - 【請求項２０】 前記横断フラックス装置は、回転する
各車軸を通過する共通の幾何学的な軸線上に配置された
各車輪に取り付けられているとともに、 車輪用駆動シャフトごとに結合された分配ギアとともに
連結されていることを特徴とする請求項１４から請求項
１８のいずれかに記載の単一車輪の駆動部。 - 【請求項２１】 車輪側部に回転自在に取り付けられた
車輪キャリアが、各回転車軸により決定される共通の幾
何学的な軸線上に取り付けられた各車輪に取り付けられ
ており、 前記各車輪キャリアに剛に連結される車軸ユニットが設
けられていることを特徴とする請求項１４から請求項２
０のいずれかに記載の単一車輪の駆動部。
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| DE19704392A DE19704392A1 (de) | 1997-02-06 | 1997-02-06 | Verwendung einer Transversalflußmaschine zum Einsatz in einem Einzelradantrieb für Fahrzeuge und Einzelradantrieb für Fahrzeuge |
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|---|---|
| JPH10217709A true JPH10217709A (ja) | 1998-08-18 |
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