JPWO2006137188A1 - ハイブリット機能を可能にした発電機兼用駆動モーター - Google Patents

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Abstract

従来のハイブリッド車では、駆動用モータ及び発電機モータが車体の内部に設置する構造であったので、エンジン車をハイブリッド車に変更するために大幅な車体の改造が必要であった。本発明は、ブレーキ及びクラッチを備えた発電機兼用の駆動モータを従来のエンジン車のタイヤホイールの中に配置することにより、エンジン車に容易にハイブリッド機能を付加することができる。

Description

この発明は、車のタイヤホイールに埋め込んだ発電機兼用駆動モーターに関する。
従来のハイブリット車では、発電機モーター及び駆動モーターを車体の内部に配置する構造であったため、エンジン車の車体内にエンジンと発電機及び駆動モーターを組み合わせ該エンジン車の車体をハイブリット車に変更するには、大幅な改造が必要であった。
この発明は、上述した事情に鑑み、従来のエンジン車のタイヤホイール内に発電機兼用駆動モーターを取り付ける事により、簡単にエンジン車にハイブリット機能を追加するようにしたものである。
この発明を図面に基づいて説明すると、図1に示すように、本願第一の発明の発電機兼用駆動モーターは、内部に電磁クラッチを設けており、またエンジン駆動力によって直接駆動される車輪(後輪)に取り付けられる。
この発電機兼用駆動モーターでは、車のタイヤホイール2内に収まるように内部ドラム14を設ける。この内部ドラム14は、該内部ドラムが車軸と一緒に回転しない固定式として車体側に取り付けられる。内部ドラム14の内周には、固定子コイル15を取り付ける。この固定子コイル15は、固定子コイル電源プラグ16によって電源が供給される。また固定子コイル15で発電された電気エネルギーは固定子コイル電源プラグ16によって外部に取り出される。
内部ドラム14の内部空間に電磁クラッチボックス10を配置するとともに、該電磁クラッチボックス10が車軸22と一緒に回転するように、電磁クラッチボックス10の車軸差し込み穴に歯車溝を形成し該車軸差し込み穴に車軸22を差し込み、これにより電磁クラッチボックス10を車軸22に固定する。
電磁クラッチボックス10の軸外周には、回転子コイル27を取り付け、回転子コイル27は電磁クラッチボックス10とともに車軸22と一体で回転する構造とする。
電磁クラッチボックス10の軸外周に電源接触リング20を配設する。該電源接触リング20は、電磁クラッチコイル電源プラグ19及び回転子コイル電源プラグ18に接触して電磁クラッチコイル26及び回転子コイル27にそれぞれ電源を供給する。
油圧ドラムブレーキ7とメカニカルシール12を取り付けた内部ドラムの蓋13をハブプレート4の内側に差し込んで、該蓋13をハブプレート4に仮設ボルト28(図2)で仮に固定し、ブレーキドラム兼用クラッチ接触板8をハブプレート4にボルトによって取り付ける。
次にハブプレート4の内側にロールベアリング9を填め込み、該ロールベアリング9をハブプレート4とストッパーリング6とによって挟むようにしてロールベアリング9を固定した後、ロールベアリング9を電磁クラッチボックス10の外周に取り付け、電磁ボックス10の車軸差し込み穴に歯車溝を形成し該車軸差し込み穴に車軸22を差し込んで、電磁クラッチボックス10をロックナット11によって車軸22に取り付け固定する。ハブプレート4はハブボルト5によってタイヤ1に接続される。
この発電機兼用駆動モーターは、ハブプレート4がロールベアリング9を介し電磁クラッチボックス10の外周で回転するので、該ハブプレート4の回転によりタイヤ1が自由に回転出来る構造である。
図5に示すように、本願第二の発明の発電機兼用駆動モーターは、内部に電磁クラッチを設けており、またエンジンによる駆動力によって直接駆動されない車輪(前輪)に取り付けられる。
車のタイヤホイール30内に収まるように内部ドラム41を設ける。内部ドラム41は、該内部ドラム41が回転しない固定式として、車体側の車軸49に取り付けられる。内部ドラム41の内周には、固定子コイル42を取り付ける。固定子コイル42は、固定子コイル電源プラグ43によって電源が供給される。また、固定子コイル42で発電された電気エネルギーは、固定子コイル電源プラグ43によって外部に取り出される。
内部ドラム41の内部空間に電磁クラッチボックス50を配置するとともに、該電磁クラッチボックス50が車軸49の外周にベアリング48を介して回転するように電磁クラッチボックス50を取り付ける。また電磁クラッチボックス50の外周には回転子コイル55を取り付け、回転子コイル55がベアリング48を介し自由に回転する構造とする。

電磁クラッチボックス50の軸外周には、電源接触リング47を配設する。この電源接触リング47は電磁クラッチコイル電源プラグ46及び回転子コイル電源プラグ45に接触して電磁クラッチコイル54及び回転子コイル55にそれぞれ外部から電源を供給する。
油圧ドラムブレーキ35とメカニカルシール40を取り付けた内部ドラム41の蓋をハブプレート32の内側に差し込んだ後、該蓋を仮設ボルトによってハブプレート32に固定し、ブレーキドラム兼用クラッチ接触板36をハブプレート32にボルトによって取り付ける。
ハブプレート32をベアリング軸パイプ39の軸部外周にロールベアリング37を介して取り付ける。該ハブプレート32はハブプレート32とストッパーリング34との間にロールベアリング37を挟むように取り付けられる。
ベアリング軸パイプ39の車軸差し込み穴には歯車溝が形成されている。該車軸差し込み穴には車軸49が差し込まれ、ロックナット38によってベアリング軸パイプ39は車軸49に取り付けられ固定される。
ハブプレート32はハブボルト33によってタイヤ29に接続されている。
この発電機兼用駆動モーターは、ハブプレート32がロールベアリング37を介しベアリング軸パイプ39の外周で回転するので、該ハブプレート32の回転によりタイヤ29が自由に回転出来る構造である。
図9に示すように、本願第三の発明の発電機兼用駆動モーターは、内部に電磁クラッチを設けており、また二輪車の後輪に取り付けられる。
固定車軸62にロールベアリング74を介して後輪ギャーホイール61を取り付ける。タイヤホイールボックス58にロールベアリング60を取り付けるとともに、該タイヤホイールボックス58を後輪ギャーホイール61の外側に差し込む。その後、電磁クラッチボックス77を後輪ギャーホイール61の外周の歯車溝に差し込んで、電磁クラッチボックス77をボルトによって後輪ギャーホイール61に固定し、これにより電磁クラッチボックス77が後輪ギャーホイール61と一緒に回転する構造にする。電磁クラッチボックス77の外周には回転子コイル66を取り付ける。
タイヤホイールボックス58の内側に固定式内部ドラム73を配置するとともに、該固定式内部ドラム73を固定車軸62に取り付ける。また固定式内部ドラム73に固定子コイル65及びバッテリー57を取り付け固定する。
電磁クラッチボックス77の側面に電源接触リング75を配設する。電源接触リング75は、電磁クラッチコイル電源プラグ72及び回転子コイル電源プラグ71に接触し外部から電磁クラッチコイル67及び回転子コイル66にそれぞれ電源を供給する。また、固定子コイル65で発電した電気エネルギーは固定子コイル電源プラグ70によって外部に取り出される。
後輪ギャーホイール61のギャーは、自転車の後輪ギャーと同様に、一方向連動ギャー又はオーバーランニングクラッチから構成されている。
図11に示すように本願第四の発明の発電機兼用駆動モーターは、内部に電磁クラッチを設けており、またエンジンによる駆動力によって直接駆動されない車輪(前輪)に取り付けられる。
タイヤホイールボックス80を固定車軸83にロールベアリング82を介して取り付け、これにより該タイヤホイールボックス80が車軸83の外周でロールベアリング82を介して自由に回転できるようにする。タイヤホイールボックス80の内側に固定式内部ドラム92を配置するとともに、該固定式内部ドラム92を固定車軸83に取り付ける。固定式内部ドラム92に回転子コイル86とバッテリー85を取り付け固定する構造とする。
固定式内部ドラム92の内部空間に電磁クラッチボックス94を配置するとともに、該電磁クラッチボックス94を固定車軸83にロールベアリング93を介して取り付ける。電磁クラッチボックス94の外周に永久磁石87を取り付け、該永久磁石87がベアリング93を介して固定車軸83に対し該固定車軸83の外周で自由に回転出来る構造とする。
電磁クラッチボックス94の側面に電源接触リングを設ける。この電源接触リングは、電磁クラッチコイル電源プラグ90に接触し外部から電磁クラッチコイル88に電源を供給する。
この発電機兼用駆動モーターは、タイヤホイールボックス80及び電磁クラッチボックス94が固定車軸83の外周で自由に回転出来る構造である。
図12で示すように本願第五の発明の発電機兼用駆動モーターは、
車のタイヤホイール97内に収まるように内部ドラム106を設け、内部ドラム106を車軸116と一緒に回転しない固定式として車体側に取り付け、内部ドラム106の内周に固定子コイル107を取り付け、該固定子コイル107は固定子コイル電源プラグ109によって電源が供給され、固定子コイル107で発電された電気エネルギーは固定子コイル電源プラグ109によって外部に取り出され、
内部ドラム106の内部空間に油圧クラッチボックス117を配置するとともに、該油圧クラッチボックス117が車軸116と一緒に回転するように、油圧クラッチボックス117の車軸差し込み穴に歯車溝を形成し、該車軸差し込み穴に車軸116を差し込み油圧クラッチボックス117を車軸116に固定し、
油圧クラッチボックス117の外周に回転子コイル108を取り付けて該回転子コイル108が車軸116と一体で回転する構造とし、
油圧クラッチボックス117の軸外周に電源接触リングを設け、該電源接触リングは回転子コイル電源プラグ111に接触し外部から回転子コイル108に電源を供給し、
油圧ドラムブレーキ101とメカニカルシールを取り付けた内部ドラム106の蓋をハブプレ−ト98の内側に差し込んだ後、該蓋をハブプレート98に仮設ボルトによって固定し、ブレーキドラム兼用クラッチ接触板102をハブプレート98にボルトで取り付け、
ハブプレート98はロールベアリング103を介してベアリング軸パイプ105の外周に取リ付けられ、該ハブプレート98は該ハブプレート98とストッパーリング100とでロールベアリング103を挟むように取り付けられ、ベアリング軸パイプ105の車軸差し込み穴には歯車溝が形成され、外車軸差し込み穴に車軸116を差し込んでベアリング軸パイプ105をロックナット104によって車軸116に固定して取り付け、
ハブプレート98がベアリング軸パイプ105の外周で回転し、ハブプレート98が回転する事により、ハブプレート98にハブボルト99で接続されたタイヤが自由に回転出来る構造とし、内部に油圧クラッチを設けたことを特徴としている。
図16で示すように本願第六の発明の発電機兼用駆動モーターは、
車のタイヤホイール121内に収まるように内部ドラム130を設けて、該内部ドラム130を回転しない固定式として車体側の車軸に取り付け、内部ドラム130の内周に固定子コイル131を取り付け、固定子コイル131は固定子コイル電源プラグ133によって電源を供給され、固定子コイル131で発電された電気エネルギーは固定子コイル電源プラグ133によって外部に取り出され、
内部ドラム130の内部空間に油圧クラッチボックス142を配置するとともに該油圧クラッチボックス142が車軸140の外周にベアリング141を介して回転するように油圧クラッチボックス142を取り付け、油圧クラッチボックス142の外周に回転子コイル132を取り付けて回転子コイル132がベアリング142の上で自由に回転する構造とし、
油圧クラッチボックス142の軸外周に電源接触リングを設け、該電源接触リングが回転子コイル電源プラグ135に接触し外部から回転子コイル132に電源を供給し、
油圧ドラムブレーキ125とメカニカルシールを取り付けた内部ドラム130の蓋をハブプレート122の内側に差し込んだ後、該蓋を仮設ボルトでハブプレート122に固定しブレーキドラム兼用クラッチ接触板126をハブプレート122にボルトで取り付け、

ハブプレート122はロールベアリング127を介してベアリング軸パイプ129の車軸外周に取り付けられ、ハブプレート122は該ハブプレート122とストッパーリング124とでロールベアリング127を挟むように取り付けられ、ベアリング軸パイプ129の車軸差し込み穴を歯車溝とし、該車軸差し込み穴に車軸140を差し込んでベアリング軸パイプ129はロックナット128によって車軸140に固定して取り付けられ、
ハブプレート122がベアリング軸パイプ129の外周で回転し、ハブプレート122が回転する事でハブプレート122にハブボルト123によって接続されたタイヤが自由に回転出来る構造とし、内部に油圧クラッチを設けたことを特徴としている。
図20で示すように本願第七の発明の発電機兼用駆動モーターは、
内部にクラッチを設けた発電機兼用駆動モーターであって、
エンジン174の回転動力はオーバーランニングクラッチ175を介して車軸176に伝えられて、エンジン側の回転数が小さい時はオーバーランニングクラッチ175は空回りし、エンジン174の回転数が車軸176より大きい時はオーバーランニングクラッチ175で動力を車軸176に伝達し、
これにより、特別なトランスミッションを必要とせず、モーターとエンジンの切り替えが簡単に出来、
バック運転をエンジン駆動によって行うことは、オーバーランニングクラッチ175は一方向クラッチなので逆回転が出来ないことから出来ないが、バック運転は前輪の2つのモーターを逆回転させて行い、
その場合にバッテリーが不足していた場合は、後輪の内部クラッチを切り離し、エンジンを駆動させ後輪のモーターを発電機として使用し、バック運転を前輪のモーターのみで行うことができることを特徴としている。
図21で示すように本願第八の発明の発電機兼用駆動モーターは、
車のタイヤホイール182内に収まるように内部ドラム190を設け、該内部ドラム190を車軸197と一緒に回転しない固定式として車体側に取り付け、内部ドラム190の内周に固定子コイル191を取り付け、固定子コイル191は固定子コイル電源プラグ192によって電源が供給され、固定子コイル191で発電された電気エネルギーは固定子コイル電源プラグ192によって外部に取り出され、
ドラムブレーキ185を内部ドラム190に固定して取り付け、
内部ドラム190の内部空間に回転子コイル架台兼用ブレーキドラム186を配置し、メカニカルシール188を取り付けた内部ドラムの蓋189を、ハブプレート183の内側に差し込んで、該蓋189を仮設ボルトでハブプレート183に仮固定し、回転子コイル架台兼用ブレーキドラム186をハブプレート183にボルトで取り付け、回転子コイル架台兼用ブレーキドラム186及びハブプレート183の各車軸差し込み穴を歯車溝に形成し、回転子コイル架台兼用ブレーキドラム186及びハブプレート183がそれぞれ車軸197と一緒に回転するように、各車軸差し込み穴に車軸197を差し込み回転子コイル架台兼用ブレーキドラム186及びハブプレート183をロックナット187で車軸197に固定し、
回転子コイル架台兼用ブレーキドラム186の外周に回転子コイル199を取り付けて回転子コイル199が車軸197と一体で回転する構造とし、
回転子コイル架台兼用ブレーキドラム186の軸外周に電源接触リング198を設け、電源接触リング198が回転子コイル電源プラグ195に接触し外部から回転子コイル199に電源を供給し、
ハブプレート183及び回転子コイル架台兼用ブレーキドラム186が車軸197と一緒に回転する事で、ハブプレート183にハブボルト184で接続されたタイヤ181が回転出来る構造とし、車軸197の外周にハブプレート183及び回転子コイル199を取り付けたことを特徴としている。
図25で示すように本願第九の発明の発電機兼用駆動モーターは、
エンジンで駆動する後輪のタイヤホイール内に収まるように内部ドラムを設け、該内部ドラムを車軸と一緒に回転しない固定式として車体側に取り付け、内部ドラムの内周に固定子コイルを取り付け、該固定子コイルは固定子コイル電源プラグによって電源が供給され、固定子コイルで発電された電気エネルギーは固定子コイル電源プラグによって外部に取り出され、
内部ドラムの内部空間に回転子コイル架台233及び油圧クラッチ兼用第2歯車架台228を設け、メカニカルシール取付けパイプ234の車軸差し込み穴に歯車溝を形成し、メカニカルシール取り付けパイプ234の車軸差し込み穴に車軸を差し込み、回転子コイル架台233をメカニカルシール取り付けパイプ234の外周にロールベアリング235を介して取り付け、回転子コイル架台233の側面に第3歯車232をボルトで取り付け、回転子コイル架台233の外周に回転子コイルを取り付けて該回転子コイルが車軸の上で回転する構造とし、
回転子コイル架台233の軸外周に電源接触リングを設け、該電源接触リングは回転子コイル電源プラグに接触し外部から回転子コイルに電源を供給し、
油圧クラッチ兼用第2歯車架台228の車軸差し込み穴に歯車溝を形成し、該車軸差し込み穴に車軸を差し込んで固定し油圧クラッチ兼用第2歯車架台228が車軸と一緒に回転し、油圧クラッチ兼用第2歯車架台228に押しつけ式油圧クラッチ227及び第2歯車(ベアリング付)230を取り付け、第2歯車(ベアリング付)230が第3歯車232に噛み合うようにし、
油圧ドラムブレーキとメカニカルシールを取り付けた内部ドラムの蓋をハブプレートの内側に差し込んだ後、該蓋を仮設ボルトによってハブプレートに固定しブレーキドラム兼用歯車ドラム226をハブプレートにボルトで取り付け、
ハブプレートはロールベアリングを介してベアリング軸パイプの外周に取り付けられ、ハブプレートは、該ハブプレートとストッパーリングとでロールベアリングを挟むように取り付けられ、ベアリング軸パイプの車軸差し込み穴には歯車溝が形成されており 該車軸差し込み穴には車軸が差し込まれ、第1歯車(ドラム式)229をブレーキドラム兼用歯車ドラム226の内周に配設し、第2歯車(ベアリング付)230は第1歯車(ドラム式)229に噛み合うようにされ、ベアリング軸パイプはロックナットによって車軸に固定して取り付けられ、
ハブプレートがベアリング軸パイプの外周で回転し、該ハブプレートが回転する事で、ハブプレートにハブボルトによって接続されたタイヤが、自由に回転出来る構造とし、内部に油圧クラッチを設けたことを特徴としている。
以上説明したように従来のハイブリット車は、駆動モーター及び発電機モーターを車体内部に配置する構造であったから、エンジン車にハイブリット機能を持たせるためには大幅な車体の改造が必要であった。
この発明では、タイヤホイール内に発電機兼用駆動モーターを取り付ける事によって、従来のエンジン車に僅かなモデル変更を加えるだけでハイブリット機能を追加することができ、車体のデザインの多様性にも対応出来る。
また従来のハイブリット車では、発電機兼用駆動モーターが車体内部にある構造であったから、モーター駆動による走行において伝動機の摩擦損失があった。この発明では、モーターを直接タイヤホイールに組み込むことによって、モーター駆動による走行時の効率を良くすることができ、この発明の発電機兼用駆動モーターは、車体スペースの小さい軽自動車にも適する。また、この発明の発電機兼用駆動モーターを大型トラックやバスに適用する場合、容量の大きな発電機兼用駆動モーターが必要となるが、該発電機兼用駆動モーターを、各車の車輪(タイヤホイール)に取り付ける事により、容量の大きな発電兼用駆動モーターの大型化を簡単に出来、さらに四輪駆動などに対応することが出来る。
また、この発明の発電機兼用駆動モーターを用いると、車軸をエンジン車とハイブリット車とにおいて共通の部品とすることができ、これによりエンジン車として生産した後、市場に応じて該エンジン車にハイブリット機能を追加することが出来、また生産ラインの共通化がはかれ、また同一モデルでハイブリット車とエンジン車の制作を行うことが出来る。
又この発明の発電機兼用駆動モーターを二輪車に適用した場合、コンピューター制御のような高度な制御を必要とせず、スピードメータとアクセルの簡単なブリッジ回路を用いるだけで、バッテリー容量を見ながら走行速度を制御する事ができ、これによりハイブリット運転が可能である。
また、この発明によれば、今後普及するであろうハイブリット車の省エネに役立つ。
以上のように構成された、車のタイヤホイールに収まるように前車輪又は後車輪に内部ドラムを設け、その内部に取り付けた本願発明の発電機兼用駆動モーターにより、電気エネルギーを取り出す構造について説明する。
図1は、後輪のタイヤホイール2内に収まるように内部ドラム14を設け、その内部に、電磁クラッチ機構を有する発電機兼用駆動モーターを取り付けた車輪の断面図である。

この発電機兼用駆動モーターは後輪に取り付けられる。後輪はエンジンの駆動力により直接駆動する。
エンジンの駆動力によって該後輪が回転し車が走行していると仮定する。走行中、電磁クラッチコイル26は通電されていない状態である。そのためクラッチ板24が圧着スプリング23によってクラッチ接触板25に接触し、これにより回転子コイル27はハブプレート4と一緒に回転している。なお、クラッチ接触板25はブレーキドラム兼用クラッチ接触板8に取り付けられている。一方、固定子コイル15はベアリング21を介し車軸22に支承されており、固定子コイル15は停止している。したがって固定子コイル15と回転子コイル27との間には回転速度差が生じている。しかし、この回転子コイル27には電源が供給されておらず、そのため回転子コイル27には磁界が発生せず該回転子コイル27は空回りしている。
この走行状態においてエンジンの駆動力を弱めて減速する。すると、回転子コイル電源プラグ18から回転子コイル27に電源が供給され、回転子コイル27に磁界が発生する。したがって、回転子コイル27及び固定子コイル15間の磁界の変化が回生ブレーキとして機能するとともに、固定子コイル15で発電する。また、発電された電気エネルギーは、固定子コイル電源プラグ16によって、外部に取り出されバッテリーに充電される。

また走行中、車体内のクラッチとブレーキとを踏んだ場合は、内部ドラム14に固定されたドラムブレーキ7が、ハブプレート4に装着連結されたブレーキドラム兼用クラッチ接触板8のドラム部分と接触し、これにより直接タイヤを停止させるとともに、電磁クラッチコイル26に電源が供給され、これにより圧着スプリング23によってクラッチ接触板25に接触しているクラッチ板24が該クラッチ接触板25から切り離される。この切り離しにより回転子コイル27及びエンジン側の車軸22は、慣性により内部ドラム14内で回転を続ける。一方、固定子コイル15は停止している。またこのとき、回転子コイル27には電源が供給されており回転子コイル27には磁界が発生している。そのため、固定子コイル15で発電する。なお、車輪が停止してもエンジンを停止して車軸22の回転を停止させない限り、固定子コイル15で発電する。発電された電気エネルギーは、固定子コイル電源プラグ16によって外部に取り出されバッテリーに充電される。
エンジン駆動による走行中においては、上述したように電磁クラッチコイル26は通電されていない状態であり、そのためクラッチ板24は圧着スプリング23によってクラッチ接触板25に接触し、回転子コイル27はハブプレート4と一緒に回転している。このとき、回転子コイル27には電源が供給されておらず、そのため回転子コイル27には磁界は発生せず回転子コイル27は空回りしている。この状態で固定子コイル15及び回転子コイル27にそれぞれ電源を供給すると、回転子コイル27を回転させることができ、この回転力をハブプレート4及びタイヤ1の回転に利用することができる。すなわち、エンジン駆動による走行において、この発電機兼用駆動モーターを加速モーターとして利用することが出来る。
また、このように発電機兼用駆動モーターを加速モーターとして利用している状態で、車体内の通常のクラッチをニュートラル状態にしてエンジンを停止すれば、この後輪に配設された発電機兼用駆動モーターによって、モーターだけの走行が可能である。また、市内の低速走行や発停を繰り返す走行には、エンジンを停止させるとともに、この後輪内に配設された発電機兼用駆動モーターと前輪内に配設された発電機兼用モーターとを、いずれもモーターとして併用することができ、これによりまた四輪全てを前輪及び後輪に配設された各駆動モーターだけで走行させることも可能である。
また、モーター駆動による走行において車体内のクラッチとブレーキを踏んだ場合は、固定子コイル15の電源供給を停止するとともに、電磁クラッチコイル26を通電状態にする。この通電により、クラッチ板24がクラッチ接触板25から切り離されるので、内部ドラム14内で回転子コイル27及び車軸22が回転惰力、すなわち慣性により、一定時間、減速される前の速度で回転を続ける。一方、固定子コイル15は停止している。ここで回転子コイル27には電源が供給され磁界が発生しているから、固定子コイル15で発電する。
また電磁クラッチコイル26を手動により通電させる電磁クラッチ手動電源スイッチを車内に取り付けておけば、車の停車中にバッテリー充電をすることができる。すなわち、車の停車中にバッテリー充電の必要性がある時は、サイドブレーキを引いた後、後輪の電磁クラッチ手動電源スイッチをONの状態にしてエンジン駆動するとともに回転子コイル27に電源を供給する。すると、該エンジン駆動により車軸22を介し回転子コイル27が後輪のタイヤホイール2内で回転する一方、電磁クラッチ手動電源スイッチのONにより電磁クラッチコイル26が通電し、これによりクラッチ板24がクラッチ接触板25から切り離されハブプレートは停止状態を維持する。また固定子15は停止状態を維持する。また回転子コイル27には電源が供給されたことによって磁界が発生している。そのため、固定子コイル15で発電し、発生した電気エネルギーは、固定子コイル電源プラグ16によって外部に取り出されバッテリーに充電される。
また、通気口17は、発電機兼用駆動モーターをモーターとして使用した場合に、そのモーターによって生じた熱を外部に排出するものであり、該通気口17は吸気用と排気用として2カ所に取り付け、該通気口はフレキシブルチューブによって排風機につながれ、該排風機のON/OFFはサーモによってコントロールされる。
図5は、前輪のタイヤホイール30内に収まるように内部ドラム41を設け、内部に電磁クラッチ機構を設けた発電機兼用駆動モーターを取り付けた車輪の断面図である。
この発電機兼用駆動モーターは前輪に取り付けられる。前輪は、エンジンの駆動力によって直接駆動されない車輪である。
エンジンによる駆動力によって後輪が回転し、その駆動力で前輪のタイヤが回転し車が走行していると仮定する。走行中、電磁クラッチコイル54は通電されていない状態である。そのため圧着スプリング51によってクラッチ板52がクラッチ接触板53に接触し、これにより回転子コイル55はハブプレート32と一緒に回転している。なお、クラッチ接触板53は、ブレーキドラム兼用クラッチ接触板36に取り付けられている。一方、固定子コイル42は車軸22とともに停止している。したがって固定子コイル42と回転子コイル55との間には回転速度差が生じている。しかし、このとき回転子コイル55には電源が供給されておらず、そのため該回転子コイル55には磁界が発生せず、回転子コイル55は空回りしている。
この走行状態においてエンジンの駆動力を弱めて減速すると、固定子コイル電源プラグ45から回転子コイル55に電源が供給され、回転子コイル55に磁界が発生する。したがって、回転子コイル55と固定子コイル42の間の磁界の変化が回生ブレーキとして機能するとともに、固定子コイル42で発電する。また、発電された電気エネルギーは、固定子コイル電源プラグ43によって、外部に取り出されバッテリーに充電される。
また、走行中において車体内のクラッチとブレーキとを踏んだ場合は、固定子コイル42への電源供給は停止され、ドラムブレーキ35をハブプレート32に装着連結されたブレーキドラム兼用クラッチ接触板36に接触させ、これにより直接タイヤを停止させるとともに、電磁クラッチコイル54に通電して電磁クラッチを作動させる。するとクラッチ板52がクラッチ板接触板53から切り離される。この切り離しにより、回転子コイル55は内部ドラム41内で、回転惰力、すなわち慣性により、一定時間、減速される前の速度で回転を続ける。一方固定子コイル43は停止している。またこのとき回転子コイル55には電源が供給されて回転子コイル55には磁界が発生している。そのため、固定子コイル42で発電する。発電された電気エネルギーは、固定子コイル電源プラグ43によって外部に取り出されてバッテリーに充電される。
また、走行中においては上述したように電磁クラッチコイル54は通電されていない状態であり、そのため、圧着スプリング51によってクラッチ板52がクラッチ接触板53に接触し、回転子コイル55はハブプレート32と一緒に回転している。このとき回転子コイル55には電源が供給されておらず、そのため回転子コイル55には磁界が発生せず空回りしている。この状態で、固定子コイル42及び回転子コイル55に電源を供給する。すると、回転子コイル55を回転させることができ、またこの回転力をハブプレート32及びタイヤ29の回転に利用することができる。すなわちエンジン駆動による走行において、この発電機兼用駆動モーターをモーターとして利用することができる。
また、雪道を走行する場合や走行速度を上げる場合等、後輪はエンジン駆動により駆動するとともに、前輪の発電機兼用駆動モーターをモーターとして駆動することができる。

また、この前輪の発電機兼用駆動モーターを加速モーターとして利用している状態で、車体内の通常のクラッチをニュートラル状態にしてエンジンを停止すれば、この前輪に配設された発電機兼用駆動モーターによって、モーターだけの走行が可能である。
また、市内の低速走行や発停を繰り返す走行には、エンジンを停止させるとともに、この後輪内に配設された発電機兼用モーターと前輪内に配設された発電機兼用モーターとを、いずれもモーターとして併用することができ、これによりまた四輪全てを、前輪及び後輪に配設された各駆動モーターだけで走行させることも可能である。
図9は、ハイブリット用として、発電機兼用駆動モーターに電磁クラッチを組み込んだ二輪車の後輪の全体断面図である。
この発電機兼用駆動モーターは後輪に取り付けられる。
エンジンの駆動力によって後輪ギヤホイールを介し後輪が回転し車が走行していると仮定する。走行中、電磁クラッチは通電されていない状態である。そのためクラッチ板78が圧着スプリング76によってクラッチ接触板79に接触し、これにより回転子コイル66はタイヤホイールボックス58とともに回転している。また回転子コイル66には電源が供給されていない。そのため回転子コイル66には磁界が発生しておらず、回転子コイル66は空回りしている。
この走行状態においてアクセルによるエンジン駆動力を弱めて減速すると、回転子コイル電源プラグ71から回転子コイル66に電源が供給され、回転子コイル66に磁界が発生する。一方、固定子コイル65は車軸62とともに停止している。したがって、固定子コイル65と回転子コイル65との間には回転速度差が生じるので固定子コイル65で発電するとともに、固定子コイル65と回転子コイル65との間の磁界の変化が回生ブレーキとして機能する。
また、走行状態において車体内のクラッチとブレーキを踏んだ場合は、固定子コイル65への電源供給は停止され、固定子コイル65の電源供給を停止し、ディスクブレーキ59により直接車輪を停止させると共に、電磁クラッチコイル67に電源が供給され、これによりクラッチ板78がクラッチ接触板79から切り離される。この切り離しにより、回転子コイル66及び後輪ギャーホイール61は、慣性により、ベアリング74を介してタイヤホイールボックス58内で回転を続ける。一方、固定子コイル65は車軸62とともに停止している。そのため、回転子コイル66と固定子コイル65との間には回転速度差が生じる。また、このとき回転子コイル66には電源が供給されて回転子オイル66には磁界が発生している。そのため固定子コイル65では発電する。なお、車輪が停止してもエンジンを停止して固定子コイル65の回転を停止しない限り、固定子コイル66で発電する。発電された電気エネルギーは、固定子コイル電源プラグ70によって外部に取り出されたバッテリーに充電される。
エンジン駆動による走行中においては、上述したように電磁クラッチコイル67は通電されていない状態であり、そのため圧着スプリング76によってクラッチ板78がクラッチ接触板79に接触し、回転子コイル66はタイヤホイールボックス58と一緒に回転している。このとき回転子コイル66には電源が供給されておらず、そのため回転子コイル66には磁界は発生しておらず空回りしている。この状態で固定子コイル65及び回転子コイル66に電源を供給すると、回転子コイル66が回転させることができ、この回転力をタイヤホイールボックス58及びタイヤ56の回転に利用することができる。すなわち、エンジン駆動による走行において、この発電機兼用駆動モーターを加速モーターとして利用することが出来る。
後輪ギャーホイール61のギャーは自転車の後輪ギャーと同様に、一方向連動ギャー又はオーバーランニングクラッチであるから、エンジンを停止し電磁クラッチコイル67に通電して固定子コイル65及び回転子オイル66に電源を供給すれば、モーターだけの走行が可能であり、市内での低速走行や発停を繰り返す走行にはエンジンを停止させてモーターだけで走行させることも可能である。
また、モーター駆動による走行において車体内のクラッチとブレーキを踏んだ場合には、ディスクブレーキ59によって直接車輪を停止させると共に、固定子コイル65の電源供給を停止し、また電磁クラッチコイル67に通電してクラッチ板78をクラッチ接触板79から切り離す。この切り離しによりタイヤホイールボックス58内で回転子コイル66は回転惰力、すなわち慣性で一定時間減速される前の速度で回転を続ける。一方、固定子コイル65は車軸62とともに停止している。そのため回転子コイル66と固定子コイル65との間には回転速度差が生じている。また回転子コイル66には電源が供給され回転子コイル66には磁界が生じている。そのため、固定子コイル65で発電する。
また電磁クラッチコイル67を手動によって通電させる電磁クラッチ手動電源スイッチをこの車に取り付けておけば、車の停車中バッテリー充電をすることができる。すなわち、停車中にバッテリー充電の必要性がある時は、サイドブレーキを引いた後、電磁クラッチの電源手動スイッチをONの状態にしてエンジン駆動するとともに回転子コイル66に電源を供給する。すると、該エンジン駆動により回転子コイル66が回転する。また、電磁クラッチ手動電源スイッチのONにより電磁クラッチコイル67が通電しているので、クラッチ板78がクラッチ接触板79から引き離され、タイヤホイールボックス58は回転しない。また、回転子コイル66には電源が供給されたことにより磁界が発生している。そのため、固定子コイル65で発電し、発生した電気エネルギーはバッテリーに充電される。
後輪のギャーホイール61のギャーは、自転車の後輪のギャーと同様に、一方向連動ギャー又はオーバーランニングクラッチから構成されている。そのため、走行速度を車体内のアクセルによって減速する場合、エンジンは減速しても、後輪ギャーホイール61のギャーは空回りしてエンジンブレーキが効かなくなる。しかし、回転子コイル66には電源が供給され磁界が生じ、また固定子コイル65と回転子コイル66には回転速度差がある。そのため、固定子コイル65で発電が生じるとともに、固定子コイル65と回転子コイル66の間の磁界の変化が回生ブレーキとして機能する。したがって、この回生ブレーキによって後輪ギャーホイール61を減速させることができる。
また、エンジンの回転よりタイヤ56の回転が速い場合、後輪ギャーホイール61のギャーは空回りをする。このことにより、後輪に配設された発電機兼用駆動モーターの駆動による走行から、エンジン駆動による走行に切り替える場合、エンジンの回転数が上がらない初期の状態でエンジンクラッチが入っても直ぐにエンジン駆動による走行に切り替えるのではなく、数秒間、モーターとエンジンの並列利用を行うようにすると、タイヤ56とエンジンの各回転速度の差による走行中の衝撃を可及的に少なくしたスムーズな切り替えができる。
又、エンジン駆動による走行からモーター駆動による走行に切り替える場合、エンジン駆動による走行では回転子コイル66は電磁クラッチコイル67の通電によりエンジン側のギャーホイール61に連結されて回転しており、この走行状態から固定子コイル65に電源が入って、発電機兼用駆動モーターがモーターとして直接誘導でタイヤを回す。この切り替えの際、回転子コイル66は後輪ギャーホイールに連結された状態に維持されるので、タイヤ56とエンジンの各回転速度の差による走行中の衝撃を可及的に少なくスムーズな切り替えができる。
エンジン駆動による走行とモーター駆動による走行を切り替える走行切り換えスイッチを車体内に設けておき、該走行切り替えスイッチはエンジンを駆動させた場合にモーター駆動への切り替えが一番効率の良い帯域で行われる場合に作動することとし、また駆動燃料も上記帯域に応じて設定すれば、スピードメータとアクセルの簡単なブリッジ回路で回生ブレーキを働かせたり、停車時はクラッチ板78をクラッチ接触板79から切り離して発電することができる。また走行中バッテリーの容量が満杯になれば上記走行切り替えスイッチ一つによって、モーターを駆動させタイマーで数秒間、エンジン駆動とモーター駆動を併用し、その後エンジンを停止させるようにすると、その時エンジン側に回転速度の遅れが出ても衝撃を感じることはない。また逆にモーター駆動による走行からエンジン駆動による走行に切り変える場合も同様である。
コンピューター制御という高度な制御を必要とせずハイブリット運転が可能である。
図11は、二輪車のハイブリット用として発電機兼用駆動モーターに電磁クラッチを組み込んだ前輪の形態の断面図である。
この発電機兼用駆動モーターは二輪車の前輪に取り付けられている。
エンジンによる駆動力によって後輪が回転し、その駆動力で前輪のタイヤが回転し走行していると仮定する。この発電機兼用駆動モーターで用いる電磁クラッチは、圧着スプリングを持たない押しつけ式のものである。走行中、電磁クラッチコイル88は通電されていない状態であり、そのためクラッチ板95とクラッチ接触板96は切り離されている。クラッチボックス94とそれに取り付けられた回転子永久磁石87は、内部固定式ドラム92に取り付けられた固定子コイル86に向かい合う状態で静止している。
この走行状態においてエンジンの駆動力を弱めて減速すると、電磁クラッチコイル電源プラグ90から電磁クラッチコイル88に電力が供給され電磁クラッチコイル88が通電する。そのため、クラッチ板95とクラッチ接触板96とが接触して連結し、電磁クラッチボックス94に取り付けられた回転子永久磁石87が前輪のタイヤと一緒に回転し、該回転によって永久磁石87と固定子コイル86との間の磁界が発生する。したがって、回転子永久磁石87と固定子コイル86との間の磁界の変化が回生ブレーキとして機能するとともに、固定子コイル86で発電する。発電された電気エネルギーは固定子コイル電源プラグ91で取り出されバッテリーに充電される。
また、走行状態においてブレーキを踏んだ場合は、ディスクブレーキ59によって直接タイヤを停止させると共に、電磁クラッチコイル電源プラグ90からの電源が遮断され、クラッチ板95がスプリングの力によりクラッチ接触板96を切り離す。このとき、固定式内部ドラム92内で回転子永久磁石87は回転惰力、すなわち慣性でロールアリング93の上で一定時間、減速される前の速度で回転を続けるので、固定子コイル86で発電する。発電された電気エネルギーは、固定子コイル電源プラグ91によって外部に取り出されバッテリーに充電される。
また、電磁クラッチコイル電源プラグ90により電磁クラッチコイル88に電源を供給し、これによりクラッチ板95を電磁してクラッチ接触板96に接触させた場合、回転子永久磁石87は前輪タイヤと連結されされる。そのため、この状態で固定子コイル86に電源を供給すれば、この発電機兼用駆動モーターを駆動モーターとして利用することが出来る。
雪道や加速する場合等には、後輪をエンジンによって駆動するとともに、前輪をモーターによって駆動し、これにより二輪駆動を行うことができる。
また、市内の低速走行や発停を繰り返す走行には、エンジンを停止させ、後輪に配設された発電機兼用駆動モーターと前輪に配設された発電機兼用駆動モーターとを併用することができ、これにより二輪全ての駆動をモーターだけで行うモーター走行も可能である。ただし、このような走行方法は、前輪が大型二輪車である場合に有効であり、通常の二輪車では後輪のみをモーターによって駆動することで十分である。
他の実施形態
図12は、後輪用のタイヤホイール内に、内部に油圧クラッチを設けた発電機兼用駆動モーターを取り付けた全体の断面図である。
図12の発電機兼用駆動モーターは、後輪に取り付けられる。後輪はエンジンの駆動力により直接駆動する。
車のタイヤホイール97内に収まるように内部ドラム106を設ける。内部ドラム106は車軸116と一緒に回転しない固定式として車体側に取り付けられる。内部ドラム106の内周には固定子コイル107を取り付ける。固定子コイル107には、固定子コイル電源プラグ109によって電源が供給される。また固定子コイル107で発電された電気エネルギーは固定子コイル電源プラグ109によって外部に取り出される。
内部ドラム106の内部空間に油圧クラッチボックス117を配置するとともに、該油圧クラッチボックス117が車軸116と一緒に回転するように、油圧クラッチボックス117の車軸差し込み穴を歯車溝に形成し該車軸差し込み穴に車軸116を差し込み、これにより油圧クラッチボックス117を車軸116に固定する。
油圧クラッチボックス117の外周に回転子コイル108を取り付け、これにより回転子コイル108が車軸116と一体で回転する構造とする。
油圧クラッチボックス117の軸外周に電源接触リングを設け、該電源接触リングは、回転子コイル電源プラグ111に接触し外部から回転子コイル108に電源を供給する。

油圧ドラムブレーキ101とメカニカルシールを取り付けた内部ドラム106の蓋をハブプレ−ト98の内側に差し込んだ後、該蓋をハブプレート98に仮設ボルトによって固定し、ブレーキドラム兼用クラッチ接触板102をハブプレート98にボルトで取り付ける。
ハブプレート98はロールベアリング103を介してベアリング軸パイプ105の外周に取り付けられる。ハブプレート98は、該ハブプレート98とストッパーリング100との間にロールベアリング103を挟むように取り付けられる。ベアリング軸パイプ105の車軸差し込み穴には歯車溝が形成され該車軸差し込み穴に車軸116が差し込まれ、ベアリング軸パイプ105はロックナット104によって車軸116に取り付けられ固定される。
この発電機兼用駆動モーターでは、ハブプレート98がロールベアリング103によりベアリング軸パイプ105の外周で回転し、ハブプレート98が回転することによって、ハブプレート98とハブボルト99によって接続されたタイヤが自由に回転できる構造となっている。
エンジンの駆動力によってこの後輪が回転し車が走行していると仮定する。 走行中、油圧クラッチは通常のエンジン車のクラッチと同様の動作を行っている。すなわち、クラッチ板119は圧着スプリング118によってクラッチ接触板120に押しつけられて連結し、そのため回転子コイル108はハブプレート98と一緒に回転している。このとき回転子コイル108には電源が供給されておらず、そのため磁界は発生しておらず回転子コイル108は空回りしている。
この状態においてエンジンの駆動力を弱めて減速すると、回転子コイル電源プラグ111から回転子コイル108に電源が供給され、回転子コイル108に磁界が発生する。なお、この回転子コイル108は回転する一方、固定子コイル107は停止している。したがって、固定子コイル107と回転子コイル108との間には回転速度差が生じ、これにより固定子コイル107と回転子コイル108との間の磁界の変化が回生ブレーキとして機能するとともに、固定子コイル107で発電する。発電された電気エネルギーは、固定子コイル電源プラグ109で外部に取り出されバッテリーに充電される。
また、走行状態において車体内のクラッチとブレーキを踏んだ場合は、内部ドラム106に固定されたドラムブレーキ101が、ハブプレート98に装着連結されたブレーキドラム兼用クラッチ接触板102のドラム部分と接触し直接タイヤを停止させると共に、油圧注入口(油圧接続プラグ)113に連結されたクラッチペダルよりオイルが注入されて油圧ダイヤフラム110が膨らんで圧着スプリング118を押し戻し、これによりクラッチ板119をクラッチ接触板120から切り離す。
このとき、コイル108及びエンジン側の車軸116は、慣性により内部ドラム106内で回転を続け、一方、固定子コイル107は停止している。また、回転子コイル108には電源が供給されている。したがって、固定子コイル107で発電する。なお、タイヤが停止してもエンジンを停止して回転子コイル108の回転が停止しない限り、発電は停止しない。発電された電気エネルギーは、固定子コイル電源プラグ109によって外部に取り出されバッテリーに充電される。
また走行中、上述したように油圧クラッチは、通常のエンジン車のクラッチと同様の動作を行う。すなわち、圧着スプリング118によってクラッチ板119が、ブレーキドラム兼用クラッチ接触板102に取り付けられたクラッチ接触板120に接触して、回転子コイル108はハブプレート98と一緒に回転する。このとき回転子コイル108には電源が供給されておらず磁界は発生していない。そのため回転子コイル108は空回りしている。このエンジン駆動による走行状態において、固定子コイル107及び回転子コイル108にそれぞれ電源を供給すれば、回転子コイル108を回転させることができ、この回転力により加速することができる。すなわち、この発電機兼用駆動モーターを加速モーターとしてとして利用することが出来る。
また、車体内で通常のクラッチをニュートラル状態にすると、エンジンの駆動力が車軸116に伝達されなくなる。ここで油圧クラッチのクラッチ板119をクラッチ接触板120に接触させ、この状態で固定子コイル107及び回転子コイル108にそれぞれ電源を供給すれば、回転子コイル108を回転させることができ、この回転力によりモーターだけで走行することが可能である。市内の低速走行や発停を繰り返す走行には、エンジンを停止させ、後輪に配設された発電機兼用駆動モーターと、前輪に配設された発電機駆動モーターによるモーターとを併用することができ、これにより四輪全て駆動モーターだけで走行することも可能である。
モーター駆動による走行において車体内でクラッチとブレーキとを踏んだ場合は、固定子コイル107の電源供給を停止するとともに、油圧クラッチを動作させて圧着スプリング118によってクラッチ板119がクラッチ接触板120から切り離される。すると、回転子コイル18は、内部ドラム106内において、回転惰力、すなわち慣性で、一定時間、減速される前の速度で回転を続ける。一方、固定子コイル107は停止している。またこのとき、回転子コイル107には電源が供給されている。したがって、固定子コイル107で発電する。
また、油圧クラッチの手動レバーを車内に取り付けておくと、停車中にバッテリーを充電することができる。すなわち、停車中にバッテリー充電の必要性がある場合は、サイドブレーキを引いた後、後輪の油圧クラッチ手動レバーを引き、これによりクラッチ板119をクラッチ接触板120から切り離すことができる。またこの状態でエンジンを駆動させ回転子コイル108に電源を供給すると、後輪のタイヤホイール97内で回転子コイル108を回転させることができ、これにより固定子コイル107で発電し、発電した電気エネルギーを充電することができる。
なお、通気口はモーターによる加熱を外部には排出するものであり、吸気と排気二カ所に取り付けられており、該通気口はフレキシブルチューブによって排風機につながれ、該排風機のON/OFFはサーモによってコントロールされる。
図16は、前輪用のタイヤホイール内に、油圧クラッチを設けた発電機兼用駆動モーターを取り付けた全体の断面図である。
図16の発電機兼用駆動モーターは前輪に取り付けられる。この前輪は、エンジンによって直接駆動されない車輪である。発電機兼用駆動モーターは内部に油圧クラッチを設けている。
図16に示すように、車のタイヤホイール121内に収まるように内部ドラム130を設ける。この内部ドラム130は、回転しない固定式として車体側の車軸140に取り付けられる。また、内部ドラム130の内周に固定子コイル131を取り付ける。固定子コイル131には、固定子コイル電源プラグ133によって電源が供給される。また固定子コイル131で発電された電気エネルギーは、固定子コイル電源プラグ133によって外部に取り出される。
内部ドラム130の内部空間に油圧クラッチボックス142を配置するとともに、該油圧クラッチボックス142が車軸140の外周でベアリング141を介して回転するように該油圧クラッチボックス142を取り付ける。油圧クラッチボックス142の外周に回転子コイル132を取り付け、該回転子コイル132がベアリング142の上で自由に回転する構造とする。
油圧クラッチボックス142の軸外周に電源接触リングを配設し、該電源接触リングは回転子コイル電源プラグ135に接触し外部から回転子コイル132に電源を供給する。

油圧ドラムブレーキ125とメカニカルシールを取り付けた内部ドラム130の蓋をハブプレート122の内側に差し込んだ後、該蓋を仮設ボルトでハブプレート122に固定し、ブレーキドラム兼用クラッチ接触板126をハブプレート122にボルト123によって取り付ける。
ハブプレート122はロールベアリング127を介してベアリング軸パイプ129の車軸外周に取り付けられる。該ハブプレート122は、ハブプレート122とストッパーリング124とによってロールベアリング127を挟むようにして取り付けられる。ベアリング軸パイプ129の車軸差し込み穴に歯車溝を形成し、該車軸差し込み穴に車軸140が差し込まれる。ベアリング軸パイプ129はロックナット128によって車軸129に固定して取り付けられる。
またハブプレート122はハブボルト123によってタイヤに接続されている。
この発電機兼用駆動モーターでは、ハブプレート122がベアリング軸パイプ129の外周で回転し、該ハブプレート122が回転する事によりタイヤは自由に回転することが出来る。
エンジンによる駆動力によって後輪が回転し、その駆動力で前輪のタイヤが回転し車が走行していると仮定する。走行中、油圧クラッチは通常のエンジン車のクラッチと同様の動作を行っている。すなわち、クラッチ板144は圧着スプリング143によってクラッチ接触板145に押しつけられて連結し、そのため回転子コイル132はハブプレート122と一緒に回転する。一方、固定子コイル131は停止している。また回転子コイル132には電源が供給されておらず、そのため磁界は発生せず、回転子コイル132は空回りしている。
この走行状態においてエンジンの駆動力を弱めて減速すると、回転子コイル電源プラグ135から電源が供給され、回転子コイル132に磁界が発生する。また回転子コイル132は回転する一方、固定子コイル131は停止している。したがって、回転子コイル132と固定子コイル131の間の磁界の変化が回生ブレーキとして機能するとともに、固定子コイル131で発電する。発電された電気エネルギーは、固定子電源プラグ133で外部に取り出されバッテリーに充電される。
走行中において車体内のクラッチとブレーキを踏んだ場合は、内部ドラム130に固定されたドラムブレーキ125が、ハブプレート122に装着連結されたブレーキドラム兼用クラッチ接触板126のドラム部分と接触し、直接タイヤを停止させると共に、油圧注入口137に連結されたクラッチペダルよりオイルが注入されて油圧ダイヤフラム134が膨らんで圧着スプリング143を押し戻し、これによりクラッチ板144をクラッチ接触版145から切り離す。このとき、回転子コイル132は内部ドラム130内で、回転惰力、すなわち慣性により、一定時間減速される前の速度で回転を続ける。一方、固定子コイル131は停止している。また、回転子コイル132には電源が供給されている。そのため固定子コイル131で発電する。発電された電気エネルギーは固定子コイル電源プラグ133で外部に取り出されバッテリーに充電される。
また、前輪をモーターで走行させる場合について説明する。エンジン駆動による走行状態では、上述したように油圧クラッチが動作していない状態、すなわち圧着スプリング143によってクラッチ板144はクラッチ接触板155に接触し、これにより回転子コイル132はハブプレート122と一緒に回転している状態である。回転子コイル132には電源が供給されておらず磁界は発生していないから、回転子コイル132は空回りしている。この状態で固定子コイル131及び回転子コイル132にそれぞれ電源を供給すれば、回転子コイル132を回転させることができ、この回転力をタイヤの回転に利用できる。すなわち、この発電機兼用駆動モーターをモーターとして走行に利用することができる。
雪道を走行する場合や加速する場合等には、後輪をエンジンによって駆動するとともに、前輪をモーターによって駆動すれば、四輪を全て駆動輪とすることが出来る。
市内の低速走行や発停を繰り返す走行には、エンジンを停止させ、後輪に配設された発電機兼用駆動モーターと、前輪に配設された発電機駆動モーターによるモーターとを併用することができ、これにより四輪全て駆動モーターだけで走行することも可能である。
図17は、タイヤホイール内に取り付けた後輪用の油圧クラッチ(押しつけ式)付発電機兼用駆動モーターの全体の断面図である。また、図18は、タイヤホイール内に取り付けた前輪用の油圧クラッチ(押しつけ式)付発電機兼用駆動モーターの全体の断面図である。
図17乃至図18で示す油圧クラッチは、圧着スプリングを持たない直接押しつけ式のクラッチである。この油圧クラッチは通常、開放状態、すなわち図7の油圧クラッチ板155は油圧クラッチ接触板156から切り離されている状態であり、また図18の油圧クラッチ板161から油圧クラッチ接触板162から切り離されている状態である。図18で示す前輪用の回転子には、永久磁石158を使用出来る。
図17及び図18の各発電機兼用駆動モーターでは、圧着スプリングを設けていない分、圧着スプリングの配設スペースを必要とせず、そのため発電機兼用駆動モーターを小型にする事ができ、これにより特にタイヤホイールが小さい軽四輪車などに適する。また、クラッチ板及びクラッチ接触板を多板式にする事により、さらに発電機兼用駆動モーターを小型にすることが出来る。
図19は、後輪の回転子コイルを直接ハブプレートに接続した、油圧クラッチ(押しつけ式)付発電機兼用駆動モーター全体の断面図である。
図19で示すように、ブレーキドラム兼用回転子コイル架台163を設けるとともに該ブレーキドラム兼用回転子コイル架台163をハブプレート165に直接取り付ける。 こうする事によってモーター駆動による走行の時、回転子コイル168、ブレーキドラム兼用回転子コイル架台163及びハブプレート165から車軸を切り離し、これによりモーターに対する抵抗を少なくする事が出来る。但し、回転子コイル168が固定されているブレーキドラム兼用回転子コイル架台163はハブプレート165に固定されているから、バッテリーの充電は走行中しか出来ないこととなる。
図20は内部にクラッチを設けた発電機兼用駆動モーターの車体取り付け実施平面図である。
エンジン174の回転動力はオーバーランニングクラッチ175を介して車軸176に伝えられる。エンジン側の回転数が車軸176の回転数より小さい場合はオーバーランニングクラッチ175は空回りをし、エンジンの動力は、車軸176に伝達されない。また、エンジン174の回転数が車軸176の回転数より大きい場合はオーバーランニングクラッチ175を介しエンジン174の動力は車軸176に伝達される。
この構成によって特別なトランスミッションを必要とせず、モーターとエンジンの切り替えを簡単に行うことが出来る。
ただし、この構成ではエンジンによるバック運転が出来なくなる。バック運転は前輪の2つのモーターを逆回転させて行う。もしその場合にバッテリーが不足していた場合は、後輪の内部クラッチ179を切り離し、後輪をエンジンと連結し、該エンジン駆動により後輪を駆動し、これにより後輪に配設された発電機兼用駆動モーターを発電機として使用するとともに、バック運転を前輪のモーターのみで行うことができる。
図21はタイヤホイール内に取り付けたクラッチを持たない後輪用発電機兼用駆動モーターの全体断面図である。
この発電機兼用駆動モーターは、後輪に取り付けられる。後輪は、エンジの駆動力によって直接駆動する。
図21に示すように、車のタイヤホイール182内に収まるように内部ドラム190を設ける。内部ドラム190は、車軸197と一緒に回転しない固定式として車体側に取り付けられる。内部ドラム190の内周に固定子コイル191を取り付ける。固定子コイル191は、固定子コイル電源プラグ192によって電源が供給される。また固定子コイル191で発電された電気エネルギーは、固定子コイル電源プラグ192によって外部に取り出される。
ドラムブレーキ185を内部ドラム190に固定して取り付ける。
メカニカルシール188を取り付けた内部ドラムの蓋189をハブプレート183の内側に差し込んで該蓋189を仮設ボルトによってハブプレート183に仮固定する。また内部ドラム190の内部空間に回転子コイル架台兼用ブレーキドラム186を配置し、コイル架台兼用ブレーキドラム186をハブプレート183にボルトによって取り付ける。回転子コイル架台兼用ブレーキドラム186とハブプレート183が車軸197と一緒に回転するように、回転子コイル架台兼用ブレーキドラム186の車軸差し込み穴とハブプレート183の車軸差し込み穴にそれぞれ歯車溝を形成して該車軸差し込み穴に車軸197を差し込み、ロックナット187によって回転子コイル架台兼用ブレーキドラム186およびハブプレート183を車軸197に固定する。
回転子コイル架台兼用ブレーキドラム186の外周に回転子コイル199を取り付け、該回転子コイル199が車軸197と一体で回転する構造とする。
回転子コイル架台兼用ブレーキドラム186の軸外周に電源接触リング198を配設し、該電源接触リング198は回転子コイル電源プラグ195に接触し外部から回転子コイル199に電源を供給する。
ハブプレート183は、タイヤ181にハブボルト184によって接続されている。 このの発電機兼用駆動モーターでは、ハブプレート183及び回転子コイル架台兼用ブレーキドラム186が車軸197と一緒に回転する事によりタイヤ181が回転出来る構造としている。
エンジンの駆動力によって後輪ギヤホイールを介し後輪が回転し車が走行していると仮定する。走行中、回転子コイル199及びハブプレート183は車軸197と一体構造であるので、車軸197と一緒に回転している。回転子コイル199には電源が供給されておらず、磁界は発生していないため、回転子コイル199は空回りしている。一方、固定子コイル191はベアリング196を介し車軸197に支承されており、固定子コイル191は停止している。
また、走行状態においてエンジンの駆動力を弱めて減速すると、回転子コイル電源プラグ195から電源が供給され、回転子コイル199に磁界が発生する。そのため固定子コイル191と回転子コイル199の間の磁界の変化が回生ブレーキとして機能するとともに、固定子コイル191で発電する。発電された電気エネルギーは固定子コイル電源プラグ192で外部に取り出されバッテリーに充電される。
また、走行中車体内のブレーキを踏んだ場合は、内部ドラム190に固定されたドラムブレーキ185が回転子コイル架台兼用ブレーキドラム186のドラム部分と接触し直接タイヤを停止させると共に、回転子コイル電源プラグ195から回転子コイル199に電源が供給される。回転子コイル191に電源が供給されると該回転子コイル191には磁界が発生するので、これにより回転子コイル191と固定子コイル191の間の磁界の変化が回生ブレーキとして働く。発電された電気エネルギーは固定子コイル電源プラグ192によって外部に取り出されバッテリーに充電される。
エンジン駆動による走行中においては、上述したように回転子コイル199及びハブプレート183は車軸197と一体構造であるため一緒に回転している。回転子コイル199には電源が供給されておらず磁界は発生せず、そのため回転子コイル199は空回りしている。この状態で、固定子コイル191及び回転子コイル199にそれぞれ電源を供給すれば、回転子コイル199を回転させることができ、またこの回転力をタイヤ181の回転に利用することができる。すなわち、エンジン駆動による走行において、この発電機兼用駆動モーターを加速モーターとして利用することが出来る。
また、このように発電機兼用駆動モーターを加速モーターとして利用している状態で、車体内の通常のクラッチをニュートラル状態にしてエンジンを停止すれば、この後輪に配設された発電機兼用駆動モーターによって、モーターだけの走行が可能である。また、市内の低速走行や発停を繰り返す走行には、エンジンを停止させるとともに、この後輪内に配設された発電機兼用モーターと前輪内に配設された発電機兼用モーターとを、いずれもモーターとして併用することができ、これによりまた四輪全てを、このモーターだけで走行させることも可能である。
またモーター駆動による走行においてブレーキを踏んだ場合には、固定子コイル191の電源供給を停止し、ドラムブレーキ185を回転子コイル架台兼用ブレーキドラム186のドラム部分と接触させて摩擦ブレーキによって直接タイヤを停止させると共に、固定子コイル191と回転子コイル195との間の磁界の変化が回生ブレーキとして働く。
このようにエンジンで駆動する後輪の車軸に、直接回転子コイルを取り付けることによって、モーター駆動による走行も可能にし、エンジン駆動時の回生ブレーキも可能にすることができる。
ただし、このシステムでは、駆動軸である車軸197と回転子コイル199とハブプレート183とが一体となって回転する構造であるから、停車中はバッテリー充電の必要性があっても充電することが出来ない。バッテリーの充電は走行中のみ可能である。そのためこのシステムでは、オーバーランニングクラッチを用いるとバッテリーが不足した場合モーターによるバック運転が出来なくなるので、図23のように車体側にクラッチ220及びトランスミッション221が取り付けられたシステムだけに適用する。
図23は、内部にクラッチを持たないインホイールモーターを取り付けたハイブリットシステムを示す図である。
図23で示すように、後輪はクラッチ機構をもたず、エンジン車の後輪の車軸に、クラッチなし回転子コイル223を直接取り付けた形である。この構成により、停車中のバッテリー充電は出来なくなる。バッテリー充電は走行中のみ可能であるため、バッテリーが不足した場合はモーターでのバック運転が出来なくなる。そのため、エンジン219の動力伝達方式はオーバーランニングクラッチ(ワンクラッチ)ではなく、通常、クラッチ220とトランスミッション221が必要になる。
もしバッテリー不足によってモーター駆動によるバック走行が出来ない場合は、トランスミッション221でバックギャーを投入し、エンジン駆動による走行でバック運転を行う事が出来る。
図24は、後輪に取り付けられた発電機兼用駆動モーターであって、押しつけ式油圧クラッチを2個取り付けた発電機兼用駆動モーターの全体の断面図である。
この発電機兼用駆動モーターが取り付けられる車輪は、タイヤホイールの大きい大型のトラックやバスの後輪である。
第1の押しつけ式油圧クラッチ224は、タイヤに固定されたハブプレートと回転子コイルとを連結するクラッチである。
第2の押しつけ式油圧クラッチ225は、エンジンによって駆動する車軸と回転子コイルとを連結するクラッチである。
エンジン駆動による走行中は、第1の押しつけ式油圧クラッチ224及び第2の押しつけ式油圧クラッチ225は動作しハブプレートと回転子コイルと車軸は連結されている。

モーター駆動による走行中は、第1の押しつけ式油圧クラッチ224のみが動作してハブプレートと回転子コイルとが連結し、かつ回転子コイル及び固定子コイルに電源が供給されている。
バッテリー充電中は、第2の押しつけ式油圧クラッチ225のみが動作し車軸と回転子コイルとが連結し、かつ回転子コイルに電源が供給される。
図25は、タイヤホイール内に取り付けた後輪用油圧クラッチ(押しつけ式)及び減速歯車付の発電機兼用駆動モーターの全体断面図である。
図25で示す発電機兼用駆動モーターには、内部に油圧クラッチが設けられている。この発電機兼用駆動モーターは、後輪に取り付けられる。後輪は、エンジの駆動力によって直接駆動する。
後輪のタイヤホイール内に収まるように内部ドラムを設ける。該内部ドラムは車軸と一緒に回転しない固定式として車体側に取り付けられる。内部ドラムの内周に固定子コイルを取り付ける。固定子コイルには、固定子コイル電源プラグによって電源が供給される。また固定子コイルで発電された電気エネルギーは固定子コイル電源プラグによって外部に取り出される。
内部ドラムの内部空間に回転子コイル架台233及び油圧クラッチ兼用第2歯車架台228を設ける。
メカニカルシール取り付けパイプ234の車軸差し込み穴には歯車溝が形成されており、該車軸差し込み穴に車軸が差し込まれる。また回転子コイル架台33をメカニカルシール取り付けパイプ234の外周に配置するとともにロールベアリング235を介してメカニカルシール取り付けパイプ234に取り付ける。回転子コイル架台233の側面に第3歯車232をボルトによって取り付ける。回転子コイル架台233の外周に回転子コイルを取り付け、これにより回転子コイルが車軸の上で回転する構造とする。
回転子コイル架台233の軸外周に電源接触リングを配設する。該電源接触リングは、回転子コイル電源プラグに接触し外部から回転子コイルに電源を供給する。
油圧クラッチ兼用第2歯車架台228の車軸差し込み穴には歯車溝が形成されており、この車軸差し込み穴に車軸を差し込んで油圧クラッチ兼用第2歯車架台228を車軸に固定し、これにより油圧クラッチ兼用第2歯車架台228が車軸と一緒に回転する構造とする。油圧クラッチ兼用第2歯車架台228には押しつけ式油圧クラッチ227及び第2歯車(ベアリング付)230が取り付けられる。第2歯車(ベアリング付)230は第3歯車232に噛み合うようにされている。
油圧ドラムブレーキとメカニカルシールを取り付けた内部ドラムの蓋をハブプレートの内側に差し込んだ後、該蓋をハブプレートに仮設ボルトによって固定し、ブレーキドラム兼用歯車ドラム226をハブプレートにボルトによって取り付ける。
ハブプレートはロールベアリングを介してベアリング軸パイプの外周に取り付けられる。ハブプレートは、該ハブプレートとストッパーリングとでロールベアリングを挟むように取り付けられる。ベアリング軸パイプの車軸差し込み穴には歯車溝が形成されており 該車軸差し込み穴には車軸が差し込まれる。また、第1歯車(ドラム式)229をブレーキドラム兼用歯車ドラム226の内周に配設する。第2歯車(ベアリング付)230は第1歯車(ドラム式)229に噛み合うようにされる。なおベアリング軸パイプは、ロックナットによって車軸に固定して取り付けられる。
ハブプレートはタイヤにハブボルトによって接続される。
この発電機兼用の駆動モーターでは、ハブプレートがベアリング軸パイプの外周で回転し、該ハブプレートが回転する事によりタイヤが自由に回転することが出来る。
エンジン駆動による走行中、押しつけ式油圧クラッチ227はブレーキドラム兼用歯車ドラム226に取り付けられた接触板と接触するので、第1歯車(ドラム式)229及び第2歯車(ベアリング付)230は一体となって車軸とともに回転する。このとき、第3歯車232は第2歯車(ベアリング付)230と噛み合ったままであり、該第3歯車232はロールベアリング235の上で一緒に回転する。またこのとき回転子コイルには電源が供給されておらず該回転子コイルは空回りしている。また、固定子コイルは停止している。この状態で回転子コイルに電源を供給すれば、磁界が発生し、回転子コイルと固定子コイルとの間の磁界の変化が回生ブレーキとして機能する。
モーター駆動による走行をしたい場合には、押しつけ式油圧クラッチを解放してエンジン側の車軸を車体内部で電磁ブレーキ又は油圧ブレーキなどで固定する。そして、固定子コイル及び回転子コイルに電源を供給する。すると、回転子コイルが回転し、第3歯車232から第2歯車(ベアリング付)230及び第1歯車(ドラム式)229へと回転動力が伝わり、減速して回転力をハブプレートに伝える。但し、このとき、回転子コイルはハブプレートと逆方向に回転するので、走行方向とは反対にモーターを回転させることとなる。
停車中にバッテリーを充電させる場合には、押しつけ式油圧クラッチ227を開放状態にするとともに、車輪にブレーキを掛けてタイヤを固定した後、エンジンにより車軸を回転させるとともに、回転子コイルに電源を供給する。すると、第2歯車(ベアリング付)230が車軸と一緒に回転し、第1歯車(ドラム式)229の内周を回転する。そのとき、第2歯車(ベアリング付)230と噛み合った第3歯車232が回転し、これにより回転子コイルがロールベアリング235の上で回転する。一方、固定子コイルは停止している。そのため、固定子コイルで発電する 。
図27は、タイヤホイール内に取り付けた前輪用の減速歯車付発電機兼用駆動モーターの全体断面図である。
図27に示す発電機兼用駆動モーターは、前輪に配設されている。この前輪は、エンジンによって直接駆動されない車輪である。
この発電機兼用駆動モーターには、内部に油圧クラッチが配設されている。
前輪のタイヤホイール121内に内部ドラムを設ける。内部ドラムは回転しない固定式として車体側の車軸に取り付けられている。内部ドラムの内周に固定子コイルを取り付ける。固定子コイルには、固定子コイル電源プラグによって電源が供給される。また固定子コイルで発電された電気エネルギーは、固定子コイル電源プラグによって外部に取り出される。
内部ドラムの内部空間にベアリング軸パイプ243を配置する。ベアリング軸パイプ243の車軸差し込み穴には歯車溝が形成されており、該車軸差し込み穴に車軸が差し込まれる。回転子コイル架台242がベアリング軸パイプ243の外周でロールベアリング244を介し回転できるように、該回転子コイル架台242が取り付けられる。回転子コイル架台242の側面に第3歯車241をボルトによって取り付ける。回転子コイル架台242の外周に回転子コイルを取り付け、回転子コイルが車軸の上で自由に回転する構造とする。
回転子コイル架台242の軸外周に電源接触リングを配設する。該電源接触リングは、回転子コイル電源プラグに接触し外部から回転子コイルに電源を供給する。
第2歯車架台237の車軸差し込み穴には歯車溝が形成されており、該車軸差し込み穴に車軸を差し込んで第2歯車架台237を車軸に固定する。第2歯車架台237は車軸とともに回転する。第2歯車架台237には第2歯車(ベアリング付)239が取り付けられており、該第2歯車(ベアリング付)239は第3歯車241に噛み合うようにされる。

油圧ドラムブレーキとメカニカルシールを取り付けた内部ドラムの蓋をハブプレートの内側に差し込んだ後、該蓋をハブプレートに仮設ボルトによって固定し、ブレーキドラム兼用歯車ドラム236をハブプレートにボルトによって取り付ける。
ハブプレートはロールベアリングを介してベアリング軸パイプの車軸外周に取り付けられる。ハブプレートは、該ハブプレートとストッパーリングとによってロールベアリングを挟むように取り付けられる。ベアリング軸パイプの車軸差し込み穴には歯車溝が形成されており、該車軸差し込み穴には車軸が差し込まれる。ベアリング軸パイプは、ロックナットによって車軸に固定される。ブレーキドラム兼用歯車ドラム236の内周には第1歯車(ドラム式)238が配設されており、第1歯車(ドラム式)238は第2歯車(ベアリング付)239が噛み合うようにされている。ハブプレートはハブボルトによりタイヤに接続されている。
この発電機兼用駆動モーターでは、ハブプレートがベアリング軸パイプの外周で回転し、該ハブプレートが回転する事により、タイヤが自由に回転出来る構造である。
エンジンによる駆動力によって後輪が回転し、その駆動力で前輪のタイヤが回転し車が走行していると仮定する。エンジン駆動による走行中、前輪の車軸は固定され停止し、また第2歯車(ベアリング付)239は固定され、この状態で、前輪のタイヤが回転している。そのためブレーキドラム兼用歯車ドラム236は回転し、その回転動力は第2歯車(ベアリング付)239に伝達される。第2歯車(ベアリング付)239と噛み合った第3歯車241は、タイヤとは逆方向に回転する。このとき、回転子コイルには電源が供給されておらず空回りしている。一方固定子コイルは停止している。したがって、この状態で回転子コイルに電源を供給すれば、磁界が発生し、回転子コイルと固定子コイル間の磁界の変化が回生ブレーキとして機能する。
モーター駆動による走行をしたい場合は、エンジン停止状態で回転子コイルと固定子コイルに電源を供給する。すると、回転子コイルが回転し、第3歯車241から第2歯車(ベアリング付)239及び第1歯車(ドラム式)238へと回転動力が伝わり、減速して回転力がハブプレートに伝わる。ただしこの場合、回転子コイルはハブプレートと逆方向に回転するので、走行方向とは反対方向にモーターを回転させる事によりモーター駆動による走行が可能になる。
図28は、一対のコイルのうちタイヤとともに回転する一方のコイルが他方のコイルより外側に配設されたアウトローター式電磁クラッチ付発電機兼用駆動モーターの全体断面図である。なお、図28では、図12と同一部分を符号で示している。
図28のアウトローター式電磁クラッチ付発電機兼用駆動モーターでは、回転子永久磁石245と固定子コイル246とを具えている。回転子永久磁石245は、内部ドラム兼用ハブプレート247に固定されている。なお、内部ドラム兼用ハブプレート247は、図12の内部ドラム106とハブプレート98とが一体に形成されたものである。
またこの内部ドラム兼用ハブプレート247はベアリング103を介して車軸116に取り付けられている。また、固定子コイル246は固定され停止している。また、油圧ブレーキドラム101は、内部ドラム兼用ハブプレート247を介してタイヤを停止させるものである。また、クラッチ接触板120とクラッチ板119は互いに接触して車軸116と内部ドラム兼用ハブプレート247とを連結しており、またラッチ接触板120とクラッチ板119とを切り離すと、車軸116と内部ドラム兼用ハブプレート247との連結は解除される。また、固定子コイル電源プラグ248は、固定子コイル246に電源を供給する。また固定子コイル236で発電された発電エネルギーは、固定子コイル電源プラグ248によって外部に取り出される。
また図29は、メカニカルシールを3カ所設けて減速ギャー部分にオイルボックスを形成し、電磁クラッチを回転子コイルの側面に設置した減速歯車付発電機兼用駆動モーターの全体断面図である。
図29の発電機兼用駆動モーターでは、図25の第1歯車229、第2歯車230、ロールベアリング231及び第3歯車232からなる遊星歯車機構と同様に、遊星歯車機構を具えており、この遊星歯車機構に用いられるオイルがオイルボックスから漏れるのを防止するため、3つのメカニカルシール249、250、252を設け、これによりオイルボックスを密封している。
図1は、車の後輪のタイヤホイール2内に収まるように内部ドラム14を設け、内部に電磁クラッチ機構を設けた発電機兼用駆動モーターを取り付けた車輪の全体の断面図である。
車のタイヤホイール2内に収まるように内部ドラム14を設ける。該内部ドラム14は、車軸と一緒に回転しない固定式として車体側に取り付けられる。内部ドラム14の内周には固定子コイル15を取り付ける。固定子コイル15は、固定子コイル電源プラグ16によって電源が供給される。また固定子コイル15で発電された電気エネルギーは固定子コイル電源プラグ16によって外部に取り出される。
内部ドラム14の内部空間に電磁クラッチボックス10を配置するとともに、該電磁クラッチボックス10が車軸22と一緒に回転するように、電磁クラッチボックス10の車軸差し込み穴を歯車溝に形成し該車軸差し込み穴に車軸22を差し込み、これにより電磁クラッチボックス10を車軸22に固定する。
電磁クラッチボックス10の外周には回転子コイル27を取り付けて、回転子コイル27は車軸22と一体で回転する構造とする。
電磁クラッチボックス10の軸外周に電源接触リング20を設ける。該電源接触リング20は電磁クラッチコイル電源プラグ19及び回転子コイル電源プラグ18に接触して電磁クラッチコイル26及び回転子コイル27にそれぞれ電源を供給する。
油圧ドラムブレーキ7とメカニカルシール12を取り付けた内部ドラムの蓋13をハブプレート4の内側に差し込んで該蓋13をハブプレート4に仮設ボルト28によって仮に固定し、ブレーキドラム兼用クラッチ接触板8をハブプレート4にボルトで取り付ける。

次にハブプレート4の内側にロールベアリング9を填め込み、ハブプレート4とストッパーリングと6でロールベアリング9を挟むようにロールベアリング9を固定した後、ロールベアリング9を電磁クラッチボックス10の外周に取り付け、電磁ボックス10の車軸差し込み穴に歯車溝を形成し該車軸差し込み穴に車軸22を差し込んで、電磁クラッチボックス10をロックナット11で車軸22に取り付け固定する。ハブプレート4はタイヤ1にハブボルト5で接続される。
この発電機兼用駆動モーターは、内部に油圧クラッチを設けたものであり、ハブプレート4が電磁クラッチボックス10の外周で回転し、ハブプレート4が回転する事によりタイヤ1が自由に回転出来る構造であり、駆動側の車輪(後輪)に取り付けられる。
図2は、ロールベアリング9及びブレーキドラム兼用クラッチ接触板8を取り付けたハブプレート4を分解した様子を示す分解断面図である。
図2で示すように、ハブプレート4に内部ドラムの蓋13を差し込んで該蓋13をハブプレート4に仮設ボルト28で仮に固定した後、ブレーキドラム兼用クラッチ接触板8をハブプレート4にボルトで取り付ける。
ハブプレート4の内側にロールベアリング9を填め込み、ハブプレート4とストッパーリング6とでロールベアリング9を挟むように該ロールベアリング9を固定した後、車軸差し込み穴を歯車溝とした電磁クラッチボックス10の外周にロールベアリング9を取り付ける。
図3は、クラッチの断面分解図である。
電磁クラッチは車軸22と一緒に回転させるため電磁クラッチボックス10の車軸差し込み穴に歯車溝を形成して該車軸差し込み穴に車軸を差し込む。また、電磁クラッチボックス10の軸外周には、回転子コイル27及び電磁クラッチコイル26に電源を供給する電源接触リング20を取り付ける。
図4は、車体側に固定して取り付けられた内部ドラム14の断面図である。図4で示すように、内部ドラム14の内周には固定子コイル15を取り付ける。
図5は、前輪用のタイヤホイール内に取り付けた、電磁クラッチを設けた発電機兼用駆動モーター全体の断面図である。
車のタイヤホイール30内に収まるように内部ドラム41を設ける。内部ドラム41は、回転しない固定式として車体側の車軸に取り付けられる。内部ドラム41の内周に固定子コイル42を取り付ける。固定子コイル42は、固定子コイル電源プラグ43によって電源が供給される。固定子コイル42で発電された電気エネルギーは、固定子コイル電源プラグ42によって外部に取り出される。
内部ドラム41の内部空間に電磁クラッチボックス50を配置するとともに、該電磁クラッチボックス50が、車軸49の外周にベアリング48を介して回転するように電磁クラッチボックス50が取り付けられる。電磁クラッチボックス50の外周に回転子コイル55を取り付け、回転子コイル55はベアリング48の上で自由に回転する構造とする。

電磁クラッチボックス50の軸外周に電源接触リング47を配設する。該電源接触リング47は、回転子コイル電源プラグ45及び電磁クラッチコイル電源プラグ46に接触し回転子コイル55及び電磁クラッチコイル54に外部から電源を供給する。
油圧ドラムブレーキ35とメカニカルシール40を取り付けた内部ドラム41の蓋をハブプレート32の内側に差し込んだ後、該蓋を仮設ボルトでハブプレート32に仮に固定し、ブレーキドラム兼用クラッチ接触板34をハブプレート32にボルトで取り付ける。

ハブプレート32はベアリング軸パイプ39の軸部外周にロールベアリング37を介して取り付けられる。またハブプレート32は該ハブプレート32とストッパーリング34との間にロールベアリング37を挟むように取り付けられる。ベアリング軸パイプ39の車軸差し込み穴には歯車溝が形成されている。該車軸差し込み穴には車軸49が差し込まれ、ロックナット38によってベアリング軸パイプ39が車軸49に取り付けられ固定される。
ハブプレート32はハブボルト33によってタイヤ29に接続されている。
この発電機兼用駆動モーターは、内部に電磁クラッチが設けられたものであり、ハブプレート32がベアリング軸パイプ39の外周で回転しハブプレート32が回転する事により、タイヤ29が自由に回転出来る構造であり、駆動側の車輪(前輪)に取り付けられる。
図6はロールベアリング37及びブレーキドラム兼用クラッチ接触板35を取り付けたハブプレート32を分解した様子を示す分解断面図である。
ベアリング軸パイプ39の車軸差し込み穴には歯車溝が形成されている。ロールベアリング37をベアリング軸パイプ39の外周に取り付ける。ハブプレート32は、該ハブプレート32とストッパーリング34とでロールベアリング37を挟むように取り付けられる。ロールベアリング37はハブプレート32の内周に取り付けられる。その後、油圧ドラムブレーキ35とメカニカルシール40を取り付けた内部ドラム41の蓋をハブプレート32の内側に差し込み、該蓋を仮設ボルトでハブプレート32に仮固定した後、ブレーキドラム兼用クラッチ接触板36をハブプレート32にボルトで取り付ける。
図7は電磁クラッチの断面図である。
電磁クラッチが車軸49の外周にベアリング48を介して回転するように電磁クラッチボックス50を取り付け、電磁クラッチボックス50の外周に回転子コイル55を取り付けて該回転子コイル55がベアリング48の上で自由に回転する構造とする。
図8は、車体側に固定して取り付けられた内部ドラム41の断面図である。内部ドラム41の内周に固定子コイル42を取り付ける。
図9は、二輪車のハイブリット用として発電機兼用駆動モーターに電磁クラッチを組み込んだ後輪の全体断面図である。
固定車軸62にロールベアリング74を介して後輪ギャーホイール61を取り付ける。後輪ギャーホイール61の外側に、ロールベアリング60を取り付けたタイヤホイールボックス58を差し込む。その後、電磁クラッチボックス77を後輪ギャーホイール61の外周の歯車溝に差し込んでボルトで固定し後輪ギャーホイール61と一緒に回転する構造とする。電磁クラッチボックス77の外周には回転子コイル66を取り付ける。タイヤホイールボックス58の内側に固定式内部ドラム73を配置するとともに、該固定式内部ドラム73を固定車軸62に取り付ける。固定式内部ドラム73には固定子コイル65及びバッテリー57を取り付け固定した構造とする。
電磁クラッチボックス77の側面に設けた電源接触リング75は、電磁クラッチコイル電源プラグ72及び回転子コイル電源プラグ71に接触し外部から電磁クラッチコイル67及び回転子コイル66に電源を供給し、また固定子コイル電源プラグ70は固定子コイル65で発電した電気エネルギーを外部に取り出す。
バッテリー57は、バッテリー電源プラグ69に接続され電気エネルギーを外部に取り出す。
後輪ギャーホイール61のギャーは自転車の後輪ギャーと同様に、一方向連動ギャーとする。
図11は、二輪車のハイブリット用として発電機兼用駆動モーターに電磁クラッチを組み込んだ前輪の形態の断面図である。
固定車軸83にロールベアリング82を介してタイヤホイールボックス80を取り付け、該タイヤホイールボックス80が車軸83の外周でロールベアリング82を介して自由に回転するようにされる。タイヤホイールボックス80の内側に固定式内部ドラム92を配置するとともに固定式内部ドラム92を固定車軸83に取り付ける。固定式内部ドラム92には固定子コイル86とバッテリー85を取り付け固定した構造とする。
固定式内部ドラム92の内部空間に電磁クラッチボックス94を配置するとともに、該電磁クラッチボックス94を固定車軸83にロールベアリング93を介して取り付ける。電磁クラッチボックス94の外周には永久磁石87を取り付け、該永久磁石87が固定車軸83の外周で自由に回転出来る構造とする。
電磁クラッチボックス94の側面に電源接触リングを設ける。該電源接触リングは、電磁クラッチコイル電源プラグ90に接触し外部から電磁クラッチコイル88に電源を供給する。
この発電機兼用駆動モーターは、内部に電磁クラッチが設けられたものであり、タイヤホイールボックス80及び電磁クラッチボックス94が、それぞれ固定車軸83の外周で自由に回転出来る構造であり、エンジンで駆動されない車輪(前輪)に取り付けられる。
図12は後輪用のタイヤホイール内に油圧クラッチを設けた発電機兼用駆動モーターを取り付けた全体の断面図である。
図12に示すように車のタイヤホイール97内に収まるように内部ドラム106を設ける。該内部ドラム106は、車軸116と一緒に回転しない固定式として車体側に取り付けられる。内部ドラム106の内周に固定子コイル107を取り付ける。固定子コイル107は固定子コイル電源プラグ109によって電源が供給される。固定子コイル107で発電された電気エネルギーは固定子コイル電源プラグ109によって外部に取り出される。
内部ドラム106の内部空間に油圧クラッチボックス117を配置するとともに、該油圧クラッチボックス117が車軸116と一緒に回転するように、油圧クラッチボックス117の車軸差し込み穴に歯車溝を形成し、該車軸差し込み穴に車軸116を差し込み、油圧クラッチボックス117を車軸116に固定する。
油圧クラッチボックス117の外周に回転子コイル108を取り付けて該回転子コイル108が車軸116と一体で回転する構造とする。
油圧クラッチボックス117の軸外周に電源接触リングを設ける。該電源接触リングは、回転子コイル電源プラグ111に接触し外部から回転子コイル108に電源を供給する。油圧ドラムブレーキ101とメカニカルシールを取り付けた内部ドラム106の蓋をハブプレート98の内側に差し込んだ後、該蓋を仮ボルトでハブプレートに仮固定し、ブレーキドラム兼用クラッチ接触板102をハブプレート98にボルトで取り付ける。
ハブプレート98をロールベアリング103を介してベアリング軸パイプ105の外周に取り付ける。ハブプレート98は、該ハブプレート98とストッパーリング100とでロールベアリング103を挟むように取り付けられる。ベアリング軸パイプ105の車軸差し込み穴には歯車溝が形成され、該車軸差し込み穴に車軸116を差し込んで、ロックナット104によってベアリング軸パイプ105を車軸116に固定して取り付ける。ハブプレート98はタイヤにハブボルト99によって接続されている。
この発電機兼用駆動モーターは、内部に油圧クラッチが設けられたものであり、ハブプレート98がベアリング軸パイプ105の外周で回転し、ハブプレート98が回転する事でタイヤが自由に回転出来る構造であり、駆動側の車輪(後輪)に取り付けられる。
図13は、ロールベアリング103及びブレーキドラム兼用クラッチ接触板102を取り付けたハブプレート98を分解した様子を示す分解断面図である。
ベアリング軸パイプ105の車軸差し込み穴には歯車溝が形成されている。ベアリング軸パイプ105の外周にロールベアリング103を取り付ける。ハブプレート98は、該ハブプレート98とストッパーリング100とでロールベアリング103を挟むように取り付けられる。ロールベアリング103はハブプレート103の内周に取り付けられる。その後、油圧ドラムブレーキ101とメカニカルシールを取り付けた内部ドラム106の蓋を、ハブプレートの内周に差し込み、該蓋を仮ボルトでハブプレート98に仮に固定し、ブレーキドラム兼用クラッチ接触板102をハブプレート98にボルトで取り付ける。
図14は油圧クラッチの断面分解図である。
油圧クラッチを車軸116と一緒に回転させるため、油圧クラッチボックス117の車軸差し込み穴に歯車溝を形成し、該車軸差し込み穴に車軸に連結する。
油圧オイル挿入口113はベアリング115を介して自由に回転出来る構造として、両側からメカニカルシール114で挟み付けて油圧クラッチボックス117が回転してもオイル漏れを起こさず、またオイルを油圧ダイヤフラム110に注入出来る構造とする。 油圧ダイヤフラム110は保護ボックスの中に納められており、油圧により伸縮し、保護ボックスは、圧着スプリング118によって押されていたクラッチ板119を押し戻す。

油圧クラッチボックス117の外周に回転子コイル108を取り付け、回転子コイル108が車軸116と一緒に回転させる構造とする。
図15は車体側に固定して取り付けられた内部ドラム106の断面図である。内部ドラム106の内周に固定子コイル107を取り付ける。
図16は前輪用のタイヤホイール内に取り付けた、油圧クラッチを設けた発電機兼用駆動モーター全体の断面図である。
車のタイヤホイール内に収まるように内部ドラム130を設ける。該内部ドラム130は、回転しない固定式として車体側の車軸140に取り付けられる。内部ドラム130の内周には固定子コイル131を取り付ける。固定子コイル131は、固定子コイル電源プラグ133によって電源が供給される。固定子コイル131で発電された電気エネルギーは固定子コイル電源プラグ133によって外部に取り出される。
内部ドラム130の内部空間に油圧クラッチボックス142を配置するとともに、油圧クラッチボックス142が車軸140の外周でベアリング141を介して回転するように該油圧クラッチボックス142を取り付ける。油圧クラッチボックス142の外周に回転子コイル132を取り付け、該回転子コイル132がロールベアリング141の上で自由に回転する構造とする。
油圧オイル挿入口は、ベアリング139を介して自由に回転出来る構造として、両側からメカニカルシールで挟み付けて油圧クラッチボックス142が回転してもオイル漏れを起こさずオイルを油圧ダイヤフラムに注入出来る構造とする。
油圧ダイヤフラム134は保護ボックスの中に納められ、油圧により伸縮し、保護ボックスは圧着スプリング143で押されているクラッチ板126を押し戻す。
油圧クラッチボックスの軸外周に電源接触リングを設け、該電源接触リングは回転子コイル電源プラグに接触し外部から回転子コイル132に電源を供給する。
油圧ドラムブレーキ125とメカニカルシールを取り付けた内部ドラム130の蓋をハブプレート122の内側に差し込んだ後、該蓋を仮設ボルトでハブプレート122に仮固定し、ブレーキドラム兼用クラッチ接触板126をハブプレート122にボルトで取り付ける。
ハブプレート122はロールベアリング127を介してベアリング軸パイプ129の車軸外周に取り付けられる。ハブプレート122は、該ハブプレート122とストッパーリングとでロールベアリングを挟むように取り付けられる。 ベアリング軸パイプ129の車軸差し込み穴には歯車溝が形成されており、該車軸差し込み穴に車軸140に差し込んでベアリング軸パイプ129をロックナット128によって車軸130に固定して取り付ける。ハブプレート122はタイヤにハブボルト123によって接続されている。
この発電機兼用駆動モーターは内部に油圧クラッチが設けられたものであり、ハブプレート122がベアリング軸パイプ129の外周で回転し、ハブプレート122が回転する事によってタイヤが自由に回転出来る構造であり、駆動側の車輪(前輪)に取り付けられる。
図17は、タイヤホイール内に取り付けた後輪用の油圧クラッチ(押しつけ式)付発電機兼用駆動モーターの全体の断面図である。図18は、タイヤホイール内に取り付けた前輪用の油圧クラッチ(押しつけ式)付発電機兼用駆動モーターの全体の断面図である。
図17及び図18に示す油圧クラッチは、圧着スプリングを持たない直接押しつけ式であり、該油圧クラッチは通常、開放状態である。また、図18の前輪用の回転子には、永久磁石158を使用出来る。
図17及び図18の各発電機兼用駆動モーターでは、圧着スプリングが無い分、圧着スプリングの配設スペースを必要とせず、そのため発電機兼用駆動モーターを小型にする事ができ、これによりタイヤホイールが小さい軽四輪車などに適する。またクラッチ板及びクラッチ接触板を多板式にする事で発電機兼用駆動モーターを極端に小さくすることが出来る。
図19は、後輪の回転子コイルを直接ハブプレートに接続した、油圧クラッチ(押しつけ式)付発電機兼用駆動モーター全体の断面図である。
ブレーキドラム兼用回転子コイル架台163を設けるとともに該ブレーキドラム兼用回転子コイル架台163をハブプレート165に直接取り付ける。
こうする事によってモーター走行の時、回転子コイル168、ブレーキドラム兼用回転子コイル架台163、回転子コイル168及びハブプレート165から車軸を切り離してモーターへの抵抗を少なくする事が出来る。但し、バッテリーの充電は走行中しか出来ない。
図21はタイヤホイール内に取り付けたクラッチを持たない後輪用発電機兼用駆動モーターの全体断面図である。
図21に示すように車のタイヤホイール182内に収まるように内部ドラム190を設ける。内部ドラム190は車軸197と一緒に回転しない固定式として車体側に取り付けられる。内部ドラム190の内周に固定子コイル191を取り付ける。固定子コイル191は固定子コイル電源プラグ192によって電源が供給される。固定子コイル191で発電された電気エネルギーは、固定子コイル電源プラグ192によって外部に取り出される。
ドラムブレーキ185を内部ドラム190に固定して取り付ける。
内部ドラム190の内部空間に回転子コイル兼用ブレーキドラム186を配置する。メカニカルシール188を取り付けた内部ドラムの蓋189をハブプレート183の内側に差し込んで該蓋189を仮設ボルトでハブプレート183に仮に固定し、回転子コイル架台兼用ブレーキドラム186をハブプレート183にボルトで取り付ける。回転子コイル架台兼用ブレーキドラム186及びハブプレート183が車軸197と一緒に回転するように、回転子コイル架台兼用ブレーキドラム186の車軸差し込み穴及びハブプレート183の各車軸差し込み穴にそれぞれ歯車溝を形成し、該車軸差し込み穴に車軸197を差し込みロックナット187によって回転子コイル架台兼用ブレーキドラム186およびハブプレート183を車軸197に固定する。
回転子コイル架台兼用ブレーキドラム186の外周に回転子コイル199を取り付けて該回転子コイル199が車軸197と一体で回転する構造とする。
回転子コイル架台兼用ブレーキドラム186の軸外周に電源接触リング198を設ける。該電源接触リング198は、回転子コイル電源プラグ195に接触し外部から回転子コイル199に電源を供給する。
ハブプレート183はタイヤ181にハブボルト184によって接続されている。
この発電機兼用駆動モーターは、車軸197の外周にハブプレート183及び回転子コイル199を取り付けたものであり、ハブプレート183及び回転子コイル架台兼用ブレーキドラム186が車軸197と一緒に回転する事によりタイヤ181が回転出来る構造とし、駆動側の車輪(後輪)に取り付けられる。
図22は、タイヤホイール内に取り付けたクラッチを持たない前輪用発電機兼用駆動モーターの全体断面図である。
図22に示すように車のタイヤホイール201内に収まるように内部ドラム210を設ける。内部ドラム210は、回転しない固定式として車体側の車軸217に取り付けられる。内部ドラム210の内周に固定子コイル211を取り付ける。固定子コイル211は固定子コイル電源プラグ212によって電源が供給される。固定子コイル211で発電された電気エネルギーは、固定子コイル電源プラグ212によって外部に取り出される。
内部ドラム210の内部空間に回転子コイル架台兼用ブレーキドラム205を配置する。メカニカルシール208を取り付けた内部ドラムの蓋209を、ハブプレート203の内側に差し込んだ後、該蓋209を仮設ボルトでハブプレート202に固定し、回転子コイル架台兼用ブレーキドラム205をハブプレート202にボルトで取り付けて回転子コイル架台兼用ブレーキドラム205が車軸217の外周で自由に回転する構造とする。
回転子コイル架台兼用ブレーキドラム205の外周に回転子コイル217を取り付ける。電源リングは回転子電源プラグ215に接触し外部から回転子コイル217に電源を供給する。
ハブプレート202はロールベアリング206を介して、車軸217の外周に取り付けられる。ハブプレート202は該ハブプレート202とストッパーリング204とでロールベアリング206を挟むように取り付けられる。車軸206はロールベアリング205内に差し込まれ、ロールベアリング205はロックナット207によって車軸に固定して取り付けられる。
ハブプレート202はタイヤ200にハブボルト203によって接続されている。
この発電機兼用駆動モーターは、車軸217の外周にハブプレート202及び回転子コイル218を取り付けられたものであり、ハブプレート202が車軸217の外周で回転し、ハブプレート202が回転する事によりタイヤ200が自由に回転出来る構造とし、エンジンで駆動されない車輪(前輪)に取り付けられる。
この発明は、従来のエンジン車のタイヤホイールにクラッチ機構を設けた発電機兼用駆動モーターを組み込む事でハイブリット機能を可能にし、該組み込みに車体内部に発電機や駆動モーターの各設置スペースを取らない。そのため、小型の軽自動車はもちろん、大型トラックやバスなどについても、容量の大きな発電機兼用駆動モーターが必要となるが、車輪<タイヤホイール)に本願発明の発電機兼用駆動モーターを取り付けることができ、該容量の大きな発電機兼用駆動モーターの大型化を簡単に図ることができ、四輪駆動などに対応できる。
また、車軸をエンジン車とハイブリット車共通の部品とすることができるので、エンジン車として生産した後、市場に応じて、該エンジン車にハイブリット機能を追加することが出来る。そのため、生産ラインの共通化がはかれ、同一モデルでハイブリット車とエンジン車の双方を制作することが出来る。
またこの発明によると、二輪車用にもハイブリット機能を搭載することが可能である。
図1は、タイヤホイール内に取り付けた後輪用電磁クラッチ付発電機兼用駆動モーターの全体断面図である。 図2は、後輪用電磁クラッチ付発電機兼用駆動モーターのハブプレート及びブレーキドラム兼用クラッチ接触板の分解断面図である。 図3は、後輪用の電磁クラッチの分解断面図である。 図4は、後輪用電磁クラッチ付発電機兼用駆動モーターの内部ドラム14の断面図である。 図5は、タイヤホイール内に取り付けた前輪用電磁クラッチ付発電機兼用駆動モーターの全体断面図である。 図6は、前輪用電磁クラッチ付発電機兼用駆動モーターのハブプレート及びブレーキドラム兼用クラッチ接触板の分解断面図である。 図7は、前輪用の電磁クラッチの断面図である。 図8は、前輪用電磁クラッチ付発電機兼用駆動モーターの内部ドラム41の断面図である。 図9は、二輪車のタイヤホイール内に取り付けた後輪用電磁クラッチ付発電機兼用駆動モーターの断面図である。 図10は、二輪車のタイヤホイール内に取り付けた後輪用電磁クラッチ付発電機兼用駆動モーターの正面図である。 図11は、二輪車のタイヤホイール内に取り付けた前輪用電磁クラッチ付発電機兼用駆動モーターの断面図である。 図12は、タイヤホイール内に取り付けた後輪用油圧クラッチ付発電機兼用駆動モーターの全体断面図である。 図13は、後輪用油圧クラッチ付発電機兼用駆動モーターのハブプレート及びブレーキドラム兼用クラッチ接触板の分解断面図である。 図14は、油圧クラッチの分解断面図である。 図15は、油圧クラッチを取り付けた後輪用の内部ドラムの断面図である 図16は、タイヤホイール内に取り付けた前輪用油圧クラッチ付発電機兼用駆動モーターの全体断面図である。 図17は、タイヤホイール内に取り付けた後輪用油圧クラッチ(押しつけ式)付発電機兼用駆動モーターの全体断面図である。 図18は、タイヤホイール内に取り付けた前輪用油圧クラッチ(押しつけ式)付発電機兼用駆動モーターの全体断面図である。 図19は、後輪の回転子コイルを直接ハブプレートに接続した、後輪用油圧クラッチ(押しつけ式)付発電機兼用駆動モーターの断面図である。 図20は、内部にクラッチを設けた発電機兼用駆動モーターの車体取り付け実施平面図である。 図21は、タイヤホイール内に取り付けたクラッチを持たない後輪用発電機兼用駆動モーターの全体断面図である。 図22は、タイヤホイール内に取り付けたクラッチを持たない前輪用発電機兼用駆動モーターの全体断面図である。 図23は、内部にクラッチを持たない発電機兼用駆動モーターの車体取り付け実施平面図である。 図24は、後輪に取り付けられた発電機兼用駆動モーターであって、押しつけ式油圧クラッチを2個取り付けた発電機兼用駆動モーターの全体の断面図である。 図25は、タイヤホイール内に取り付けた後輪用油圧クラッチ(押しつけ式)及び減速歯車付の発電機兼用駆動モーターの全体断面図である。 図26は、タイヤホイール内に取り付けた後輪用油圧クラッチ(押しつけ式)及び減速歯車付の発電機兼用駆動モーターの全体分解断面図である。 図27は、タイヤホイール内に取り付けた前輪用の減速歯車付発電機兼用駆動モーターの全体断面図である。 図28は、アウトローター式電磁クラッチ付き発電機兼用駆動モーターの全体断面図である。 図29は、メカニカルシールを設けてオイルボックスを形成した、減速歯車付発電機兼用駆動モーターの全体断面図である。
符号の説明
1…タイヤ
2…タイヤホイール
3…油圧ブレーキオイルパイプ
4…ハブプレート
5…ハブボルト
6…ストッパーリング
7…ドラムブレーキ
8…ブレーキドラム兼用クラッチ接触板
9…ロールベアリング
10…電磁クラッチボックス
11…ロックナット
12…メカニカルシール
13…内部ドラムの蓋
14…内部ドラム
15…固定子コイル
16…固定子コイル電源プラグ
17…通気口
18…回転子コイル電源プラグ
19…電磁クラッチ電源プラグ
20…電源接触リング
21…車軸ベアリング
22…車軸
23…圧着スプリング
24…クラッチ板
25…クラッチ板接触板
26…電磁クラッチコイル
27…回転子コイル
28…仮設ボルト
29…タイヤ
30…タイヤホイール
31…油圧ブレーキオイルパイプ
32…ハブプレート
33…ハブボルト
34…ストッパーリング
35…ドラムブレーキ
36…ブレーキドラム兼用クラッチ接触板
37…ロールベアリング
38…ロックナット
39…ベアリング軸パイプ
40…メカニカルシール
41…内部ドラム
42…固定子コイル
43…固定子コイル電源プラグ
44…通気口
45…回転子コイル電源プラグ
46…電磁クラッチ電源プラグ
47…電源接触リング
48…クラッチボックスベアリング
49…車軸
50…電磁クラッチボックス
51…圧着スプリング
52…クラッチ板
53…クラッチ板接触板
54…電磁クラッチコイル
55…回転子コイル
56…タイヤ
57…バッテリー
58…タイヤホイールボックス
59…ディスクブレーキ
60…ロールベアリング
61…ギャーホイール
62…固定車軸
63…メカニカルシール
64…メカニカルシール
65…固定子コイル
66…回転子コイル
67…電磁クラッチコイル
68…メカニカルシール
69…バッテリー電源プラグ
70…固定子コイル電源プラグ
71…回転子コイル電源プラグ
72…電磁クラッチ電源プラグ
73…固定式内部ドラム
74…ロールベアリング
75…電源接触リング
76…圧着スプリング
77…電磁クラッチボックス
78…クラッチ板
79…クラッチ接触板
80…タイヤホイールボックス
81…ディスクブレーキ
82…ロールベアリング
83…固定車軸
84…メカニカルシール
85…バッテリー
86…固定子コイル
87…永久磁石
88…電磁クラッチコイル
89…バッテリー電源プラグ
90…電磁クラッチ電源プラグ
91…固定子コイル電源プラグ
92…固定式内部ドラム
93…ロールベアリング
94…電磁クラッチボックス
95…クラッチ板
96…クラッチ接触板
97…タイヤホイール
98…ハブプレート
99…ハブボルト
100…ストッパーリング
101…ドラムブレーキ
102…ブレーキドラム兼用クラッチ接触板
103…ロールベアリング
104…ロックナット
105…ベアリング軸パイプ
106…内部ドラム
107…固定子コイル
108…回転子コイル
109…固定子コイル電源プラグ
110…油圧ダイヤフラム
111…回転子コイル電源プラグ
112…オイル管
113…油圧接続プラグ
114…メカニカルシール
115…ベアリング
116…車軸
117…油圧クラッチボックス
118…圧着スプリング
119…クラッチ板
120…クラッチ接触板
121…タイヤホイール
122…ハブプレート
123…ハブボルト
124…ストッパーリング
125…ドラムブレーキ
126…ブレーキドラム兼用クラッチ接触板
127…ロールベアリング
128…ロックナット
129…ベアリング軸パイプ
130…内部ドラム
131…固定子コイル
132…回転子コイル
133…固定子コイル電源プラグ
134…油圧ダイヤフラム
135…回転子コイル電源プラグ
136…オイル管
137…油圧接続プラグ
138…メカニカルシール
139…ベアリング
140…車軸
141…ロールベアリング
142…油圧クラッチボックス
143…圧着スプリング
144…クラッチ板
145…クラッチ接触板
146…ドラムブレーキ
147…ブレーキドラム兼用クラッチ接触板
148…ロールベアリング.
149…ロックナット
150…ベアリング軸パイプ
151…固定子コイル
152…回転子コイル
153…オイル管
154…油圧ダイヤフラム
155…油圧クラッチ板
156…油圧クラッチ接触板
157…固定子コイル
158…回転子永久磁石
159…ベアリング
160…油圧ダイヤフラム
161…油圧クラッチ板
162…クラッチ接触板
163…ブレーキドラム兼用回転子コイル架台
164…ドラムブレーキ
165…ハブプレート
166…ベアリング軸パイプ
167…固定子コイル
168…回転子コイル
169…電源接触リング
170…回転子コイル電源プラグ
171…油圧ダイヤフラム
172…油圧クラッチ板
173…クラッチ接触板
174…エンジン
175…オーバーランニングクラッチ
176…車軸
177…排気管
178…吸気管
179…クラッチ
180…小型排気ブロワーフアン
181…タイヤ
182…タイヤホイール
183…ハブプレート
184…ハブボルト
185…ドラムブレーキ
186…回転子コイル架台兼用ブレーキドラム
187…ロックナット
188…メカニカルシール
189…内部ドラムの蓋
190…内部ドラム
191…固定子コイル
192…固定子コイル電源プラグ
193…通気口
194…油圧パイプ
195…回転子コイル電源プラグ
196…ベアリング
197…車軸
198…電源接触リング
199…回転子コイル
200…タイヤ
201…タイヤホイール
202…ハブプレート
203…ハブボルト
204…ストッパーリング
205…回転子コイル架台兼用ブレーキドラム
206…ロールベアリング
207…ロックナット
208…メカニカルシール
209…内部ドラムの蓋
210…内部ドラム
211…固定子コイル
212…固定子コイル電源プラグ
213…換気口
215…回転子コイル電源プラグ
216…車軸
217…回転子コイル
219…エンジン
220…クラッチ
221…トランスミッション
222…車軸
223…クラッチなし回転子コイル
224…第1の押し付け式油圧クラッチ
225…第2の押し付け式油圧クラッチ
226…ブレーキドラム兼用歯車ドラム
227…押しつけ式油圧クラッチ
228…油圧クラッチ兼用第2歯車架台
229…第1歯車(ドラム式)
230…第2歯車(ベアリング付)
231…ロールベアリング
232…第3歯車
233…回転子コイル架台
234…メカニカルシール取り付けパイプ
235…ロールベアリング
236…ブレーキドラム兼用歯車ドラム
237…第2歯車架台
238…第1歯車(ドラム式)
239…第2歯車(ベアリング付)
240…ロールベアリング
241…第3歯車
242…回転子コイル架台
243…ベアリング軸パイプ
244…ロールベアリング
245…回転子永久磁石
246…固定子コイル
247…内部ドラム兼用ハブプレート
248…固定子コイル電源プラグ
249…メカニカルシール
250…メカニカルシール
251…電磁クラッチ
252…メカニカルシール

Claims (9)

  1. 車のタイヤホイール2内に収まるように内部ドラム14を設け、該内部ドラム14を車軸と一緒に回転しない固定式として車体側に取り付け、内部ドラム14の内周に固定子コイル15を取り付け、固定子コイル15は固定子コイル電源プラグ16によって電源を供給され、また固定子コイル15で発電された電気エネルギーは固定子コイル電源プラグ16によって外部に取り出され、
    内部ドラム14の内部空間に電磁クラッチボックス10を配置するとともに、該電磁クラッチボックス10が車軸22と一緒に回転するように、電磁クラッチボックス10の車軸差し込み穴を歯車溝とし、該車軸差し込み穴に車軸22を差し込み電磁クラッチボックス10を車軸22に固定し、
    電磁クラッチボックス10の外周に回転子コイル27を取り付け、該回転子コイル27が車軸22と一体で回転する構造とし、
    電磁クラッチボックス10の軸外周に電源接触リング20を設け、該電源接触リング20は電磁クラッチコイル電源プラグ19及び回転子コイル電源プラグ18に接触し外部から電磁クラッチコイル26及び回転子コイル27に電源を供給し、
    油圧ドラムブレーキ7とメカニカルシール12を取り付けた内部ドラムの蓋13をハブプレート4の内側に差し込んで該蓋13をハブプレート4に仮設ボルト28で仮固定し、ブレーキドラム兼用クラッチ接触板8をハブプレート4にボルトで取り付け、
    次にハブプレート4の内側にロールベアリング9を填め込みハブプレート4とストッパーリング6とでロールベアリング9を挟むようにロールベアリング9を固定した後、ロールベアリング9を電磁クラッチボックス10の外周に取り付け、電磁ボックス10の車軸差し込み穴に歯車溝を形成し、該車軸差し込み穴に車軸22を差し込んで電磁クラッチボックス10をロックナット11で車軸22に固定して取り付け、
    ハブプレート4が電磁クラッチボックス10の外周で回転し、ハブプレート4が回転する事により、ハブプレート4にハブボルト5によって接続されたタイヤ1が、自由に回転出来る構造とし、これによりハイブリット機能を設けることを可能にした、内部に電磁クラッチを設けた発電機兼用駆動モーター。
  2. 車のタイヤホイール30内に収まるように内部ドラム41を設けて、該内部ドラム41を回転しない固定式として車体側の車軸49に取り付け、内部ドラム41の内周に固定子コイル42を取り付け、該固定子コイル42は固定子コイル電源プラグ43により電源を供給され、該固定子コイル42で発電された電気エネルギーは固定子コイル電源プラグ43により外部に取り出され、
    内部ドラム41の内部空間に電磁クラッチボックス50を配置するとともに、該電磁クラッチボックス50が車軸49の外周にベアリング48を介して回転するように電磁クラッチボックス50を取り付け、電磁クラッチボックス50の外周に回転子コイル55を取り付けて該回転子コイル55がベアリング48の上で自由に回転する構造とし、
    電磁クラッチボックス50の軸外周に電源接触リング47を設け、該電源接触リング47が電磁クラッチコイル電源プラグ46及び回転子コイル電源プラグ45に接触し外部から電磁クラッチコイル54及び回転子コイル55に電源を供給し、
    油圧ドラムブレーキ35とメカニカルシール40を取り付けた内部ドラム41の蓋をハブプレート32の内側に差し込んだ後、該蓋をハブプレート32に仮設ボルトで固定し、ブレーキドラム兼用クラッチ接触板36をハブプレート32にボルトで取り付け、
    ハブプレート32はロールベアリング37を介してベアリング軸パイプ39の車軸外周に取り付けられ、該ハブプレート32は該ハブプレート32とストッパーリング34とでロールベアリング37を挟むように取り付けられ、ベアリング軸パイプ39の車軸差し込み穴に歯車溝を形成し、該車軸差し込み穴に車軸49を差し込んでベアリング軸パイプ39をロックナット38によって車軸49に固定して取り付け、
    ハブプレート32がベアリング軸パイプ39の外周で回転し、ハブプレート32が回転する事で、ハブプレート32にハブボルト33によって接続されたタイヤ29が自由に回転出来る構造とし、これによりハイブリット機能を設けることを可能にした、内部に電磁クラッチを設けた発電機兼用駆動モーター。
  3. 固定車軸62にロールベアリング74を介して後輪ギャーホイール61を取り付け、その外側にロールベアリング60を取り付けたタイヤホイールボックス58を差し込んだ後、電磁クラッチボックス77を後輪ギャーホイール61の外周の歯車溝に差し込んでボルトで固定し後輪ギャーホイール61と一緒に回転する構造とし、電磁クラッチボックス77の外周には回転子コイル66を取り付け、
    タイヤホイールボックス58の内側に固定式内部ドラム73を配置するとともに、該固定式内部ドラム73を固定車軸62に取り付け、固定式内部ドラム73に固定子コイル65及びバッテリー57を取り付け固定する構造とし、
    電磁クラッチボックス77の側面に電源接触リング75を設け、該電源接触リング75は電磁クラッチコイル電源プラグ72及び回転子コイル電源プラグ71に接触し外部から電磁クラッチコイル67及び回転子コイル66に電源を供給し、固定子コイル65で発電した電気エネルギーは固定子コイル電源プラグ70は外部に取り出され、
    後輪ギャーホイール61のギャーは自転車の後輪ギャーと同様に一方向連動ギャー又はオーバーランニングクラッチとすることによって、二輪車にハイブリット機能を設けることを可能にした、内部に電磁クラッチを設けた発電機兼用駆動モーター。
  4. 固定車軸83にロールベアリング82を介してタイヤホイールボックス80を取り付け、該タイヤホイールボックス80が車軸83の外周でロールベアリング82を介して自由に回転するように該タイヤホイールボックス80を取り付け、タイヤホイールボックス80の内側に固定式内部ドラム92を配置するとともに、該固定式内部ドラム92を固定車軸83に取り付け、固定式内部ドラム92に回転子コイル86とバッテリー85を取り付け固定する構造とし、
    固定式内部ドラム92の内部空間に電磁クラッチボックス94を配置するとともに、該電磁クラッチボックス94を固定車軸83にロールベアリング93を介して取り付け、電磁クラッチボックス94の外周に永久磁石87を取り付け、該永久磁石87がベアリング93を介して固定車軸83に対し該固定車軸83の外周で自由に回転出来る構造とし、
    電磁クラッチボックス94の側面に電源接触リングを設け、該電源接触リングは電磁クラッチコイル電源プラグ90に接触し外部から電磁クラッチコイルに電源を供給し、
    タイヤホイールボックス80及び電磁クラッチボックス94が固定車軸83の外周で自由に回転出来る構造とした、内部に電磁クラッチを設けた発電機兼用駆動モーター。
  5. 車のタイヤホイール97内に収まるように内部ドラム106を設け、内部ドラム106を車軸116と一緒に回転しない固定式として車体側に取り付け、内部ドラム106の内周に固定子コイル107を取り付け、該固定子コイル107は固定子コイル電源プラグ109によって電源が供給され、固定子コイル107で発電された電気エネルギーは固定子コイル電源プラグ109によって外部に取り出され、
    内部ドラム106の内部空間に油圧クラッチボックス117を配置するとともに、該油圧クラッチボックス117が車軸116と一緒に回転するように、油圧クラッチボックス117の車軸差し込み穴に歯車溝を形成し、該車軸差し込み穴に車軸116を差し込み油圧クラッチボックス117を車軸116に固定し、
    油圧クラッチボックス117の外周に回転子コイル108を取り付けて該回転子コイル108が車軸116と一体で回転する構造とし、
    油圧クラッチボックス117の軸外周に電源接触リングを設け、該電源接触リングは回転子コイル電源プラグ111に接触し外部から回転子コイル108に電源を供給し、
    油圧ドラムブレーキ101とメカニカルシールを取り付けた内部ドラム106の蓋をハブプレ−ト98の内側に差し込んだ後、該蓋をハブプレート98に仮設ボルトによって固定し、ブレーキドラム兼用クラッチ接触板102をハブプレート98にボルトで取り付け、
    ハブプレート98はロールベアリング103を介してベアリング軸パイプ105の外周に取り付けられ、該ハブプレート98は該ハブプレート98とストッパーリング100とでロールベアリング103を挟むように取り付けられ、ベアリング軸パイプ105の車軸差し込み穴には歯車溝が形成され、外車軸差し込み穴に車軸116を差し込んでベアリング軸パイプ105をロックナット104によって車軸116に固定して取り付け、
    ハブプレート98がベアリング軸パイプ105の外周で回転し、ハブプレート98が回転する事により、ハブプレート98にハブボルト99で接続されたタイヤが自由に回転出来る構造とした、内部に油圧クラッチを設けた発電機兼用駆動モーター。
  6. 車のタイヤホイール121内に収まるように内部ドラム130を設けて、該内部ドラム130を回転しない固定式として車体側の車軸に取り付け、内部ドラム130の内周に固定子コイル131を取り付け、固定子コイル131は固定子コイル電源プラグ133によって電源を供給され、固定子コイル131で発電された電気エネルギーは固定子コイル電源プラグ133によって外部に取り出され、
    内部ドラム130の内部空間に油圧クラッチボックス142を配置するとともに該油圧クラッチボックス142が車軸140の外周にベアリング141を介して回転するように油圧クラッチボックス142を取り付け、油圧クラッチボックス142の外周に回転子コイル132を取り付けて回転子コイル132がベアリング142の上で自由に回転する構造とし、
    油圧クラッチボックス142の軸外周に電源接触リングを設け、該電源接触リングが回転子コイル電源プラグ135に接触し外部から回転子コイル132に電源を供給し、
    油圧ドラムブレーキ125とメカニカルシールを取り付けた内部ドラム130の蓋をハブプレート122の内側に差し込んだ後、該蓋を仮設ボルトでハブプレート122に固定しブレーキドラム兼用クラッチ接触板126をハブプレート122にボルトで取り付け、
    ハブプレート122はロールベアリング127を介してベアリング軸パイプ129の車軸外周に取り付けられ、ハブプレート122は該ハブプレート122とストッパーリング124とでロールベアリング127を挟むように取り付けられ、ベアリング軸パイプ129の車軸差し込み穴を歯車溝とし、該車軸差し込み穴に車軸140を差し込んでベアリング軸パイプ129はロックナット128によって車軸140に固定して取り付けられ、
    ハブプレート122がベアリング軸パイプ129の外周で回転し、ハブプレート122が回転する事でハブプレート122にハブボルト123によって接続されたタイヤが自由に回転出来る構造とした、内部に油圧クラッチを設けた発電機兼用駆動モーター。
  7. 内部にクラッチを設けた発電機兼用駆動モーターであって、
    エンジン174の回転動力はオーバーランニングクラッチ175を介して車軸176に伝えられて、エンジン側の回転数が小さい時はオーバーランニングクラッチ175は空回りし、エンジン174の回転数が車軸176より大きい時はオーバーランニングクラッチ175で動力を車軸176に伝達し、
    これにより、特別なトランスミッションを必要とせず、モーターとエンジンの切り替えが簡単に出来、
    バック運転をエンジン駆動によって行うことは、オーバーランニングクラッチ175は一方向クラッチなので逆回転が出来ないことから出来ないが、バック運転は前輪の2つのモーターを逆回転させて行い、
    その場合にバッテリーが不足していた場合は、後輪の内部クラッチを切り離し、エンジンを駆動させ後輪のモーターを発電機として使用し、バック運転を前輪のモーターのみで行うことができる発電機兼用駆動モーター。
  8. 車のタイヤホイール182内に収まるように内部ドラム190を設け、該内部ドラム190を車軸197と一緒に回転しない固定式として車体側に取り付け、内部ドラム190の内周に固定子コイル191を取り付け、固定子コイル191は固定子コイル電源プラグ192によって電源が供給され、固定子コイル191で発電された電気エネルギーは固定子コイル電源プラグ192によって外部に取り出され、
    ドラムブレーキ185を内部ドラム190に固定して取り付け、
    内部ドラム190の内部空間に回転子コイル架台兼用ブレーキドラム186を配置し、メカニカルシール188を取り付けた内部ドラムの蓋189を、ハブプレート183の内側に差し込んで、該蓋189を仮設ボルトでハブプレート183に仮固定し、回転子コイル架台兼用ブレーキドラム186をハブプレート183にボルトで取り付け、回転子コイル架台兼用ブレーキドラム186及びハブプレート183の各車軸差し込み穴を歯車溝に形成し、回転子コイル架台兼用ブレーキドラム186及びハブプレート183がそれぞれ車軸197と一緒に回転するように、各車軸差し込み穴に車軸197を差し込み回転子コイル架台兼用ブレーキドラム186及びハブプレート183をロックナット187で車軸197に固定し、
    回転子コイル架台兼用ブレーキドラム186の外周に回転子コイル199を取り付けて回転子コイル199が車軸197と一体で回転する構造とし、
    回転子コイル架台兼用ブレーキドラム186の軸外周に電源接触リング198を設け、電源接触リング198が回転子コイル電源プラグ195に接触し外部から回転子コイル199に電源を供給し、
    ハブプレート183及び回転子コイル架台兼用ブレーキドラム186が車軸197と一緒に回転する事で、ハブプレート183にハブボルト184で接続されたタイヤ181が回転出来る構造とした、車軸197の外周にハブプレート183及び回転子コイル199を取り付けた発電機兼用駆動モーター。
  9. エンジンで駆動する後輪のタイヤホイール内に収まるように内部ドラムを設け、該内部ドラムを車軸と一緒に回転しない固定式として車体側に取り付け、内部ドラムの内周に固定子コイルを取り付け、該固定子コイルは固定子コイル電源プラグによって電源が供給され、固定子コイルで発電された電気エネルギーは固定子コイル電源プラグによって外部に取り出され、
    内部ドラムの内部空間に回転子コイル架台233及び油圧クラッチ兼用第2歯車架台228を設け、メカニカルシール取り付けパイプ234の車軸差し込み穴に歯車溝を形成し、メカニカルシール取り付けパイプ234の車軸差し込み穴に車軸を差し込み、回転子コイル架台233をメカニカルシール取り付けパイプ234の外周にロールベアリング235を介して取り付け、回転子コイル架台233の側面に第3歯車232をボルトで取り付け、回転子コイル架台233の外周に回転子コイルを取り付けて該回転子コイルが車軸の上で回転する構造とし、
    回転子コイル架台233の軸外周に電源接触リングを設け、該電源接触リングは回転子コイル電源プラグに接触し外部から回転子コイルに電源を供給し、
    油圧クラッチ兼用第2歯車架台228の車軸差し込み穴に歯車溝を形成し、該車軸差し込み穴に車軸を差し込んで固定し油圧クラッチ兼用第2歯車架台228が車軸と一緒に回転し、油圧クラッチ兼用第2歯車架台228に押しつけ式油圧クラッチ227及び第2歯車(ベアリング付)230を取り付け、第2歯車(ベアリング付)230が第3歯車232に噛み合うようにし、
    油圧ドラムブレーキとメカニカルシールを取り付けた内部ドラムの蓋をハブプレートの内側に差し込んだ後、該蓋を仮設ボルトによってハブプレートに固定しブレーキドラム兼用歯車ドラム226をハブプレートにボルトで取り付け、
    ハブプレートはロールベアリングを介してベアリング軸パイプの外周に取り付けられ、ハブプレートは、該ハブプレートとストッパーリングとでロールベアリングを挟むように取り付けられ、ベアリング軸パイプの車軸差し込み穴には歯車溝が形成されており 該車軸差し込み穴には車軸が差し込まれ、第1歯車(ドラム式)229をブレーキドラム兼用歯車ドラム226の内周に配設し、第2歯車(ベアリング付)230は第1歯車(ドラム式)229に噛み合うようにされ、ベアリング軸パイプはロックナットによって車軸に固定して取り付けられ、
    ハブプレートがベアリング軸パイプの外周で回転し、該ハブプレートが回転する事で、ハブプレートにハブボルトによって接続されたタイヤが、自由に回転出来る構造とした、内部に油圧クラッチ及び減速歯車を設けた発電機兼用駆動モーター。
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