KR100324433B1 - 전기모터형휘일어셈블리 - Google Patents

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Abstract

전기 모터형 휘일은 제1단에 모터 휘일의 외부로부터 컨덕터들을 수용하는 제1 개구 그리고 제2단에 제2 개구를 가지는 중공축; 상기 축과 동축상태로 축에 부착되며, 중공부와 권선부를 갖춘 스테이터; 스테이터와 동축상태로 스테이터를 중심으로 회전 가능하게 장착된 로터; 및 입력전류를 다양한 교류전류로 변환시키고, 그리고 중공부에 파워 전자장치, 입력전류를 수용하는 입력 터미널, 및 다양한 교류전류를 발생시키는 출력 터미널을 포함하는 변환 시스템으로 구성된다. 따라서 동작중 다양한 교류전류가 스테이터 권선 부에 공급되어지게 된다.

Description

전기 모터형 휘일 어셈블리
본 발명은 전기모터형 휘일 어셈블리에 관한 것이다.
개리 에스. 골드만 명의의 1980. 9. 16 일자 미국특허 제4,223,255호에는 콘트롤러와 그리고 스위칭 또는 정류작용할 수 있는 이중기능 무브러시 회로를 설치한 모터형 휘일을 기술하고 있는데, 여기서 콘트롤러와 무브러시 회로는 전체가 휘일안에 내포되어 있다. 이 모터형 휘일 어셈블리는 4륜 구동 전기차량에 주로 이용되는 것으로 설계되었다. 이 모터형 휘일 어셈블리는 배터리에 의해 모터형 휘일의 외부에 위치한 파워 변환회로를 경유하여 작동된다. 이런 형식의 모터형 휘일에 있어, 비교적 놓은 토크를 발생시킬 수 있는 모터를 얻고자 한다면, 파워 변환 회로와 모터형 휘일 사이의 공급선들은 고전류에 견딜 수 있는 비교적 큰 직경을 가져야만 한다. 공급선들의 길이에 비례하는 에너지 손실도 있을 것이다.
더블유.씨.모어 등의 명의의 1935. 4. 16 일자 미국특허 제1,997,974호에 차량용 전기 모터형 휘일 어셈블리가 기술되어 있는데, 이 어셈블리는 휘일의 내부면을 형성하는 플랜지, 및 플랜지의 증앙부 안쪽에 위치한 브레이크용 내부 구획부를 가진다. 그러나, 휘일의 중심축이 외향하여 업셋되고, 모터가 외부충격의 대상이 된다는 것이 지적되었다.
히로시 사꾸라이 등 명의의 1990. 4. 3 일자 미국특허 제 4,913,258호에는외부로터를 가지는 모터휘일이 기술되어 있는 바, 이 발명의 모터휘일은 너클, 너클과 동축으로 상호 고정된 허브, 허브의 주변이 회전 가능하게 부착된 휘일디스크, 휘일디스크의 주변에 고정된 휘일, 휘일 디스크의 외측에 체결된 로터, 및 로터에 동축상으로 그리고 로터로부터 작은 공기틈새로 이격되어 허브에 체결된 스테이터로 구성되어 있다. 이 외부 허브를 가지는 모터 휘일에 있어서의 1 결점은 높은 토오크를 가지는 강력한 모터 휘일을 제공하기 위해서는 제로 속도에서 조차 아마츄어 코어의 코일을 여기화되게끔 동력선에 고전류가 도입되어져야 한다는 것이다. 이 외부 로터형 모터 휘일에 있어서는 컨버터가 제공되어야만 한다. 이 컨버터는 차량 내부에 장착되어져서 매우 성가스러울 수 있다. 동력선을 통해 순환하는 고전류는 열을 발생시켜 에너지 손실을 초래하고 또한 아주 중량의 동력선을 요구하기도 한다.
또한 페르디난드 포르세 등 명의의 미국특허 제754,802호에는 액슬, 휘일, 휘일을 위한 중공저널, 저널에 돌기하는 액슬의 엔드, 및 액슬과 저널사이에 휘일의 평면에 정확하게 배치된 축선을 가지는 중앙 접속부의 콤비네이션을 기술하고 있다. 이 또한, 강력한 모터휘일을 제공하기 위해, 모터 휘일의 외부로부터 슬라이딩 브러시에 공급된 전류는 고전류이어야 한다. 이 고전류는 에너지 손실을 줄이기 위해 대직경 케이블이나 와이어를 통해 공급되어져야만 한다.
공지 기술인 제이.이.보커 명의의 1944. 5. 2 일자 미국특허 제2,348,053호에서는 각 휘일의 일체부를 형성하는 다이나모터, 및 셀렉터 스위치의 위치에 따라 모터와 같은 다이나모터의 동작을 조절하기 위한 스위치 뱅크들 및 다이나모터들및 배터리들간의 전기회로 연결부들로 구성된 전기 작동식 모터차량의 개선방안을 기술하고 있다. 이 또한 강력한 모터를 제공하기 위해 아마츄어 권선부들은 고전류로서 여기화 되어져야 하며, 이 고전류는 차량의 배터리로부터 아마츄어 권선부에 에너지를 공급하기 위해 대직경의 케이블을 요구한다.
이와같은 대직경 케이블이나 와이어는 너무 뻣뺏하고 귀찮은 것이다.
또한 여러종류의 모터 휘일에 대한 공지 기술로서, 미국특허 제638,643호, 643,854호, 2,506,146호, 2,514,460호, 2,581,551호, 2,608,598호, 3,566,165호, 3,704,759호, 3,792,742호, 3,812,928호, 3,892,300호, 3,897,843호, 4,021,690호, 4,346,777호, 4,389,586호, 1,709,255호, 2,335,398호 및 3,548,965호가 있다.
상기 언급한 어느 특허도 강력한 모터형 휘일 어셈블리가 필요할 때 모터형 휘일 어셈블리와 동력공급원 간의 동력선의 와이어 직경을 줄일 수 있는 수단을 보여 주지 못하고 있다.
본 발명의 목적은 어셈블리의 스테이터의 코일에 다양한 교류전류가 제공될 수 있고, 또한 강력한 모터형 휘일 어셈블리가 필요할때 조차 어셈블리에 전기에너지를 공급하는데 비교적 소직경의 유연하고 성가스럽지 않은 와이어 또는 케이블이 사용될 수 있는 전기모터형 휘일 어셈블리를 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 무게가 가벼우면서 표준형 제동 시스템에 적용되는 모터형 휘일 어셈블리를 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 R1이 모터형 어셈블리의 공기틈새와 어셈블리의회전축선 간의 거리이고 R2가 어셈블리상에 고정되어 타이어를 수용하는 림의 표면과 어셈블리의 회전축선 간의 거리일때, R1/R2비가 가능한 1에 접근하는 모터형 위일 어셈블리를 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 열 발생 및 에너지 손실을 감소시킨 모터형 휘일 어셈블리를 제공하는 데 있다.
본 발명의 또다른 목적은 어셈블리가 동작하였을때 어셈블리가 냉각시키기 위한 수단을 갖춘 모터형 휘일 어셈블리를 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 서스펜션 아암으로부터 착탈 가능한 모터형 휘일 어셈블리를 제공하는 데 있다.
발명의 요약
본 발명에 의하면, 일단에 제1개구 및 제2단에 제2개구를 가지며, 제1개구는 어셈블리의 외부로부터 컨덕터를 수용하기로 되어져 있는 중공축; 상기축과 동축상으로 장착되고 또한 중공부와 코일을 갖춘 스테이터; 상기 스테이터와 동축상으로 되어서 스테이터를 중심으로 회전하도록 장착된 로터; 및 입력전류를 다양한 교류전류로 변환시키기 위한 것으로, 상기 중공부안에 장착된 파워 전자장치, 상기 입력전류를 수용하기 위한 입력터미널 및 상기 다양한 교류전류를 수송하기 위한 출력 터미널을 포함하는 변환수단을 포함하고; 그에 의해 동작중 상기 다양한 교류전류가 상기 스테이터의 코일에 공급되는 전기 모터형 휘일 어셈블리가 제공된다.
또한 본 발명에 의하면, 일단에 제1개구 및 제2단에 제2개구를 가지며, 제1개구는 어셈블리의 외부로부터 컨덕터를 수용하도록 되어지는 중공축;
상기 축에 고정되어 상기 축을 수용하도록 채택된 중앙부, 상기 중앙부로부터 방사상으로 연장된 지지부, 코일에 감긴 금속 스트립을 포함하는 주변 원형 포올 피스(peripheral circular pole piece), 및 중공부를 가지며, 상기 포울 피스는 상기 지지부의 주변단에 고정되어 있고, 상기 지지부는 자신의 중량을 감소시키기 위해 개구가 마련되어져 있는 스테이터;
상기 스테이터를 둘러싸는 마그네틱 수단을 갖추고 또한 공기 틈새에 의해 분리된 내면을 가지는 원통벽의 하우징을 포함하고, 상기 하우징은 또한 상기 원통벽의 양측면에 장착된 내,외벽을 포함하고, 상기 축의 제2개구가 상기 하우징 속으로 개방되어져 있는 로터;
상기 벽들과 각각 결합되고, 또한 상기 축의 약 측부상에 각기 장착되어 상기 로터가 상기 스테이터에 대해 회전할 수 있도록 되어져 있는 2개의 베어링;
그리고 입력 전류를 다양한 교류전류로 변환시키기 위한 것으로, 상기 중공부 안에 장착된 파워 전자장치, 상기 입력 전류를 수용하기 위한 입력 터미널, 및 상기 다양한 교류를 수송하기 위한 출력 터미널을 포함하여서 동작중, 상기 다양한 교류전류가 상기 스테이터의 코일에 공급되어지는 전기 변환수단을 포함하며;
상기 로터의 마그네틱 수단은 일련의 영구자석으로 되어지며;
어셈블리는 또한 상기 하우징의 상기 원통형 벽 둘레에 연장하는 방도로 상기 하우징 상에 고정된 림, 및 상기 림과 원통형 벽 사이에 장착된 탄성체 층을 포함하고, 상기 림은 타이어를 수용하도록 되어 있으며;
상기 변환수단은 상기 입력 터미널로부터 직류전류를 수용하기 위한 입력부, 및 상기 출력 터미널에 3상 교류전류를 발생시키기 위한 3개의 출력부를 가지는 DC/AC 컨버터; 및
상기 컨버터에 연결되어 동작상태를 제어하는 마이크로프로세서 유닛을 포함하며;
상기 스테이터는 십자형으로 4개의 아암을 가지며;
상기 컨버터는 상기 3상 교류전류를 각기 발생시키는 3개의 컨버터 유닛으로 만들어지고, 상기 유닛은 상기 4개의 아암중 3개의 아암에 각기 고정되어지고; 그리고
상기 마이크로프로세서 유닛은 상기 아암들중 4번째 아암에 고정되며;
어셈블리가 또한 상기 컨버터 및 마이크로프로세서 유닛에 연결된 2개의 원형 공급버스를 포함하여서, 동작중 상기 직류전류가 상기 버스에 의해 상기 컨버터 및 마이크로프로세서에 분배되며;
상기 축은 상기 어셈블리가 지지부재에 연결되어질 수 있도록 하는 연결 수단이 제공된 제1단을 가지며;
상기 연결수단은 외연부에 돌기부들과 교호하는 리세스들을 갖춘 환형부재로 만들어져서 상기 환형부재가 대응 지지부재의 보충부품과 결함되어 고정될 수 있게 되어 있으며;
어셈블리는 너클 조인드식 연결봉인 지지부재와 결합하여,
상기 외연의 돌기부들은 원주 방향으로 변하는 폭을 가지며,
상기 너를 조인트식 연결봉의 보충부품들은 충분한 직경을 가지는 환형부를 가져서 상기 환형부가 상기 외연상에 슬라이드 할 수 있도록 되어 있으며;
상기 환형부는 상기 외연의 대응 돌기들 및 리세스들와 협동하는 돌기들 및 리세스들을 가지며, 상기 환형부의 돌기들은 원주방향으로 변하는 폭을 가져서 상기 환형부가 상기 외연상에 슬라이드 할 수 있도록 그리고 조립상태에서 쐐기 결합되도록 상기 외연에 대하여 회전하도록 하며;
상기 지지부재와 결합하는 어셈블리는 또한 상기 환형부가 상기 외연에 대해 회전되어져서 상기 환형부재에 대해 상기 외연을 고정하게 되었을때 생기는 공동부에 삽입되는 혀(tongue)를 가지는 키 부재를 포함하며;
상기 공기 틈새가 상기 축의 증심축선으로부터 미리정해진 거리(R1)에 위치하며 상기 림은 상기 축의 중심축선으로부터 미리정해진 거리(R2)에 위치하여 타이어 수용면을 가지며, 그리고 R1/R2가 0.65 내지 0.91에 있는 모터형 휘일 어셈블리가 제공된다.
또한, 본 발명에 의하면, 일단에 제1개구 및 제2단에 제2개구를 가지며, 제1개구는 어셈블리의 외부로부터 컨덕터를 수용하도록 되어지는 중공축;
상기 축에 고정되어 상기 축을 수용하도륵 채택된 중앙부, 상기 중앙부로부터 방사상으로 연장된 지지부, 코일에 감긴 금속 스트립을 포함하는 주변원형 포올 피스(peripheral circular pole piece), 및 중공부를 가지며, 상기 포울 피스는 상기 지지부의 주변단에 고정되어 있고, 상기 지지부는 자신의 중량을 감소시키기 위해 개구가 마련되어져 있는 스테이터;
상기 스테이터를 둘러싸는 마그네틱 수단을 갖추고 또한 공기 틈새에 의해 분리된 내면을 가지는 원통벽의 하우징을 포함하고, 상기 하우징은 또한 상기 원통벽의 양측면에 장착된 내,외벽을 포함하고, 상기 축의 제2개구가 상기 하우징 속으로 개방되어져 있는 로터;
상기 벽들과 각각 결합되고, 또한 상기 축의 약 측부상에 각기 장착되어 상기 로터가 상기 스테이터에 대해 회전할 수 있도록 되어져 있는 2개의 베어링;
그리고 입력 전류를 다양한 교류전류로 변환시키기 위한 것으로, 상기 중공부 안에 장착된 파워 전자장치, 상기 입력 전류를 수용하기 위한 입력 터미널, 및 상기 다양한 교류를 수송하기 위한 출력 터미널을 포함하여서 동작중, 상기 다양한 교류전류가 상기 스테이터의 코일에 공급되어지는 전기 변환수단을 포함하며;
상기 로터의 마그네틱 수단은 코일에 감긴 금속 스트립으로된 포울 피스(pole piese)이고, 상기 스테이터는 상기 변환수단의 출력부에 연결된 브러시를 구비하고, 상기 로터는 상기 브러시와 협동하는 방도로 배치된 도전성 접촉면을 갖추고 있고, 상기 접촉면은 상기 로터의 코일에 연결되어져 있으며;
상기 스테이터는 십자형상으로 4개의 아암을 가지며;
아울러 상기 어셈블리는 상기 하우징의 상기 원통형 벽 둘레에 연장하는 방도로 상기 하우징 상에 고정된 림, 및 상기 림과 원통형 벽 사이에 장착된 탄성체 층을 포함하고, 상기 림은 타이어를 수용하도록 되어 있으며;
상기 변환수단은 상기 입력 터미널로부터 직류전류를 수용하기 위한 입력부, 및 상기 로터의 코일에 직류전류를 그리고 상기 스테이터의 코일에 3상 교류전류를 발생시키기 위한 4개의 출력부를 가지는 DC/AC 컨버터; 및
상기 컨버터에 연결되어 동작상태를 제어하는 마이크로프로세서 유닛을 포함하며;
상기 컨버터는 상기 로터의 상기 코일에 상기 직류전류를 방생시키는 제1컨버터 유닛, 및 상기 3상 교류전류를 각기 발생시키는 3개의 추가적인 컨버터 유닛을 포함하며;
상기 축은 지지부재에 연결될 수 있게 하는 연결수단을 구비한 제1단을 가지며;
상기 연결수단은 외연부에 돌기부들과 교호하는 리세스들을 갖춘 환형부재로 만들어져서 상기 환형부재가 대응 지지부재의 보충부품과 결합되어 고정될 수 있도록 되어 있으며;
상기 어셈블리는 너클 조인트식 연결봉인 지지부재와 결합하여,
상기 외연의 돌기부들은 원주 방향으로 변하는 폭을 가지며,
상기 너클 조인트식 연결봉의 보충부품들은 충분한 직경을 가지는 환형부를 가져서 상기 환형부가 상기 외연상에 슬라이드 할 수 있도록 되어 있으며;
상기 환형부는 상기 외연의 대응 돌기들 및 리세스들와 협동하는 돌기들 및 리세스들을 가지며, 상기 환형부의 돌기들은 원주방향으로 변하는 폭을 가져서 상기 환형부가 상기 외연상에 슬라이드 할 수 있도록 그리고 조립상태에서 쐐기 결합되도록 상기 외연에 대하여 회전하도록 하며;
상기 지지부재와 결합하는 어셈블리는 또한 상기 환형부가 상기 외연에 대해 회전되어져서 상기 환형부재에 대해 상기 외연을 고정하게 되었을때 생기는 공동부에 삽입되는 혀(tongue)를 가지는 키 부재를 포함하며;
상기 공기 틈새가 상기 축의 중심축선으로부터 미리정해진 거리(R1)에 위치하며 상기 림은 상기 축의 중심축선으로부터 미리 정해진 거리(R2)에 위치하여 타이어 수용면을 가지며, 그리고 R1/R2가 0.65 내지 0.80에 있는 모터형 휘일 어셈블리가 제공된다.
또한 본 발명에 의하면, 일단에 제1개구 및 제2단에 제2개구를 가지며, 제1개구는 어셈블리의 외부로부터 컨덕터를 수용하도록 되어지는 중공축;
상기 축에 고정되어 상기 축을 수용하도록 채택된 중앙부, 상기 중앙부로부터 방사상으로 연장된 지지부, 코일 감긴 금속 스트립을 포함하는 주변원형 포올 피스(peripheral circular pole piece), 및 중공부를 가지며, 상기 포올 피스는 상기 지지부의 주변단에 고정되어 있고, 상기 지지부는 자신의 중량을 감소시키기 위해 개구가 마련되어져 있는 스테이터;
상기 스테이터를 둘러싸는 마그네틱 수단을 갖추고 또한 공기 틈새에 의해 분리된 내면을 가지는 원통벽의 하우징을 포함하고, 상기 하우징은 또한 상기 원통벽의 양측면에 장착된 내,외벽을 포함하고, 상기 축의 제2개구가 상기 하우징 속으로 개방되어져 있는 로터;
상기 벽들과 각각 결합되고, 또한 상기 축의 약 측부상에 각기 장착되어 상기 로터가 상기 스테이터에 대해 회전할 수 있도록 되어져 있는 2개의 베어링;
그리고 입력 전류를 다양한 교류전류로 변환시키기 위한 것으로, 상기 중공부 안에 장착된 파워 전자장치, 상기 입력 전류를 수용하기 위한 입력 터미널, 및 상기 다양한 교류를 수송하기 위한 출력 터미널을 포함하여서 동작중, 상기 다양한 교류전류가 상기 스테이터의 코일에 공급되어지는 전기 변환수단을 포함하며;
상기 로터의 마그네틱 수단은 코일에 감긴 금속 스트립으로 된 포올피스이고, 그에 의해 동작중 상기 스테이터의 코일에 도입된 전류에 생긴 전기자기장에 의해 전류가 상기 로터의 코일에 유도되며;
아울러 상기 어셈블리는 상기 하우징의 상기 원통형 벽 둘레에 연장하는 방도로 상기 하우징 상에 고정된 림, 및 상기 림과 원통형 벽 사이에 장착된 탄성체 층을 포함하고, 상기 림은 타이어를 수용하도록 되어 있으며;
상기 변환수단은 상기 입력 터미널로부터 직류전류를 수용하기 위한 입력부, 및 상기 출력 터미널에 3상 교류전류를 발생시키기 위한 3개의 출력부를 가지는 DC/AC 컨버터; 및
상기 컨버터에 연결되어 동작상태를 제어하는 마이크로프로세서 유닛을 포함하며;
상기 스테이터는 십자형으로 4개의 아암을 가지며;
상기 컨버터는 상기 3상 교류전류를 각기 발생시키는 3개의 컨버터 유닛으로 만들어지고, 상기 유닛은 상기 4개의 아암중 3개의 아암에 각기 고정되어지며; 그리고
상기 마이크로프로세서 유닛은 상기 아암들중 4번째 아암에 고정되어지며;
어셈블리가 또한 상기 컨버터 및 마이크로프로세서 유닛에 연결된 2개의 원형 공급분배버스를 포함하여서, 동작중 상기 직류전류가 상기 버스에 의해 상기 컨버터 및 마이크로프로세서에 분배되며;
상기 축은 상기 어셈블리기 지지부재에 연결되어질 수 있도록 하는 연결수단이 제공된 제1단을 가지며;
상기 연결수단은 외연부에 돌기부들과 교호하는 리세스들을 갖춘 환형부재로 만들어져서 상기 환형부재가 대응 지지부재의 보충부품과 결합되어 고정될 수 있도록 되어 있으며;
상기 어셈블리는 너클 조인트식 연결봉인 지지부재와 결합하여,
상기 외연의 돌기부들은 원주 방향으로 변하는 폭을 가지며,
상기 너클 조인트식 연결봉의 보충부품들은 충분한 직경을 가지는 환형부를 가져서 상기 환형부가 상기 외연상에 슬라이드 할 수 있도록 되어 있으며;
상기 환형부는 상기 외연의 대응 돌기들 및 리세스들와 협동하는 돌기들 및 리세스들을 가지며, 상기 환형부의 돌기들은 원주방향으로 변하는 폭을 가져서 상기 환형부가 상기 외연상에 슬라이드 할 수 있도록 그리고 조립상태에서 쐐기 결합되도록 상기 외연에 대하여 회전하도록 하며;
상기 지지부재와 결합하는 어셈블리는 또한 상기 환형부가 상기 외연에 대해 회전되어져서 상기 환형부재에 대해 상기 외연을 고정하게 되었을때 생기는 공동부에 삽입되는 혀(tongue)를 가지는 키 부재를 포함하며;
상기 공기 틈새가 상기 축의 중심축선으로부터 미리정해진 거리(R1)에 위치하며, 상기 림은 상기 축의 중심축선으로부터 미리 정해진 거리(R2)에 위치하여 타이어 수용면을 가지며, 그리고 R1/R2가 0.65 내지 0.80에 있는 것을 특징으로 하는 모터형 휘일 어셈블리가 제공된다.
또한, 본 발명에 의하면, 일단에 제1개구 및 제2단에 제2개구를 가지며, 제1개구는 어셈블리의 외부로부터 컨덕터를 수용하도록 되어지는 중공축;
상기 축과 동축상으로 장착되고, 상기 측에 고정된 중앙부 상기 중앙부로부터 방사상으로 연장되는 지지부, 및 주변원형 포올피스를 포함하고, 상기 포올피스는 상기 지지부의 주변단에 고정되어진 스테이터;
상기 스테이터와 동축상태로 되어 스테이터를 중심으로 회전하도록 장착되며, 원통벽이 상기 스테이터를 둘러싸는 마그네틱 수단을 갖추어서 공기틈새 만큼 분리된 내면을 가지는 하우징을 포함하며, 상기 하우징은 상기 원통벽의 일측에 내벽을, 그리고 상기 원통벽의 타측에 외벽을 포함하고, 상기 축은 상기 내벽을 통해 중심으로 연장되고, 상기 하우징의 내벽은 상기 원통벽의 폭 안쪽에 연장하여 상기 내벽이 상기 축의 제1단과 집중되는 원형 공간을 정의 하도록 하며, 상기 공간은 미리 정해진 치수를 가져서 상기 브레이크 수단의 적어도 일부가 그곳에 장착될 수 있도록 되어진 로터를 포함하는 모터형 휘일 어셈블리가 제공된다.
본 발명의 목적, 잇점 및 기타 특징들은 단지 예시 목적상 첨부한 도면들을 참고로 한 대표적 구현예의 설명으로부터 명백해 질 것이다.
제 1 도는 림. 타이어 및 너클 조인트식 연결봉과 결합한 본 발명의 모터형 위일 어셈블리의 1구현예의 일부 단면강의 측면도이다;
제 2도는 중방부의 상세부를 포함하고 있는 제1도에 도시한 모터형 휘일 어셈블리의 로터 및 스테이터의 일부 단면 상의 정면도이다;
제 3도는 제1도의 확대 상세도이다;
제 4 도는 제3도의 4-4선에 따른 도면이다;
제 5 도는 제1도에 도시한 모터형 휘일 어셈블리의 일부분에 대한 정면도이다;
제 6도는 제1도의 확대 상세도이다;
제 7도는 제5도의 7-7선에 따른 횡단면도이다;
제 8도는 제1도에 도시한 타이어와 림의 정면도이다;
제 9도는 제8도의 9-9선에 따른 횡단면도이다;
제 10도는 제9도의 확대 상세도이다;
제 11 도는 제9도의 확대 상세도이다;
제 12도는 제1도의 확대 상세도이다;
제 13도는 제12도에 도시한 요소들에 대한 배면도이다;
제 14 도는 일부 단면상으로 나타낸, 제1도에 도시한 너클 조인트식 연결봉의 배면도이다;
제 15도는 너클 조인트식 연결봉이 연결된 제1도의 요소의 배면도이다;
제 16 도는 제1도에 도시한 모터형 휘일 어셈블리의 배후 부품의 일부 단면상의 평면도이다;
제 17 도는 디스크-브레이크와 결합한 너를 조인트식 연결봉의 배면도이다;
제 18 도는 본 발명에 따른 전기 변환 시스템의 개략적인 블록 다이아그램이다;
제 19 도는 본 발명에 따른 모터형 휘일 어셈블리의 다른 구현예의 일부 단면상의 측면도이다;
제 20 도는 본 발명에 따른 모터형 휘일 어셈블리의 다른 구현예의 일부 단면상의 측면도이다;
제 21 도는 본 발명에 따른 전기 변환 수단의 다른 구현예의 개략적인 블록 다이아그램이다;
제 22 도는 본 발명에 따른 모터형 휘일 어셈블리의 다른 구현예의 일부 단면상의 측면도이다;
제 23 도는 제22도에 도시한 모터형 휘일 어셈블리의 스테이터 및 로터의 일부단면상의 정면도이다;
제 24 도는 제1도에 도시한 모터형 휘일 어셈블리의 구현예의 일부 단면상의 다른 측면도이다; 그리고
제 25도는 제1도의 확대 상세도이다.
도면의 상세한 설명
도면중, 상응하는 요소들은 같은 부호로 나타냈다.
제1도 및 제2도에 대해 설명하자면, 이 도면에는 림(28), 타이어(32) 및 너클조인트식 연결봉(50)과 결합된 모터형 휘일 어셈블리의 1구현예의 일부 단면상의 측면도, 및 제1도에 도시한 모터형 위일 어셈블리의 로터(10) 및 스테이터(6)의 일부 단면상의 정면도가 도시되어 있다. 전기 모터형 휘일 어셈블리는 제1단에 제1개구 및 제2단에 제2개구를 가지는 중공축(2)을 포함한다. 제1개구는 어셈블리와 외부로부터 컨덕터(4)를 수용한다. 스테이터(6)는 축(2)과 동축상으로 장착되고, 스테이터(6)는 중공부(11)와 코일(8)을 갖추고 있다.
제 2 도에 있어서, 단지 몇개의 코일부만이 부호8로 나타나 있으나 이것은 스테이터(6)의 모든 주위에 있는 코일을 나타내는 것을 의미한다. 스테이터(6)는 축(2)에 장착되지만 이것은 어셈블리가 동작하지 않을때 제거될 수도 있다.
로터(10)는 스테이터(6)와 동족상으로 되어 스테이터(6)주위에 회전하도록 장착된다. 스테이터(6)는 그의 중량을 줄이기 위해 방열용 아암들(13)사이에 중공부(11)를 형성하는 개구를 포함한다. 어셈블리는 또한 입력전류를 다양한 교류전류로 변환시키기 위한 변환 시스템(12)을 구비하고 있다. 이 변환 시스템(12)은 마이크로프로세서 유닛(44), 중공부(11)안에 장착된 파워 전자장치(14)를 가지는 DC/AC 컨버터, 컨덕터들에 의해 보내온 입력전류를 수용하는 입력 터미널(15)및 다양한 교류전류를 수송하는 출력 터미널(16)을 포함한다. 이해해야 할 것은 어셈블리가 제네레이터로서 사용될 수 있는 방도로 변환 시스템이 가역적일 수 있다는 것이다. 다양한 교류전류의 주파수는 로터(10)의 소정의 회전속도에 관계되고, 다양한 교류전류의 위상각은 어셈블리가 모터로서 또는 제네레이터로서 동작하는 여부를 결정하고, 그리고 다양한 교류전류의 진폭은 소정의 토오크에 관계된다.
본 어셈블리의 사용자는 파워 전자장치(14)가 어셈블리안에 있기 때문에 전력이 고압에 의해 생긴다면 어셈블리안에 전력을 보내오도록 비교적 소직경의 컨덕더를 사용할 수 있다. 그와 같은 파워 전자장치(14)는 고전압 저전류 입력신호를 고전류 신호로 변환하여 다양한 교류전류를 스테이터의 코일(8)에 공급하도록 한다.
파워 전자장치(14)가 어셈블리안에 이미 있기 때문에, 전류를 변환 시스템(12)으로부터 스테이터의 코일(8)에 보내는데 필요한 대직경 와이어는 비교적 짧은 것이다. 파워 전자장치(14)는 이미 공지의 캐패시터, 트랜지스터, 다이오드 및 기타 구성요쇼를 포함한다는 것으로 이해해야 될 것이다.
전기 컨덕터의 중량 또는 직경을 줄이기 위해, 고전압 공급원은 다음 관계식에 따라 이용될 수 있다.
P = IV
이때, P는 전력이고, I는 전류이고 V는 전압이다.
만약 V가 증가하였다면, I는 감소한다. 저속도에서 전력은 낮다. 이는 컨버터에 공급되는 전류가 전압이 일정하기 때문에 낮다는 것을 암시한다. 그러나, 고 토오크가 필요한 경우, 스테이터의 코일에 공급되는 전류는 높아야 의해 스테이터(6)의 포올피스에 고정된다. 원형부재(34)는 그의 외면에 리세스들(36)을 갖추고 있다. 스테이터(6)의 원형 포올피스는 그의 내면에 원형부재(34)상에 스테이터(6)의 포올피스를 고정시키기 위해 리세스(36)에 맞추어질 수 있게 되어진 보충형상의 돌출혀(37)를 갖추고 있다. 원형부재(34)는 내면에 돌기(38)를 구비함으로써 공기순환부가 하우징 내부에 마련되었을 경우 돌기(38)에 의해 충분한 열 교환이 얻어질 수 있게 된다. 제2도 전체에서는 도시하지 않았지만 단지 몇개의 돌기에 대해 부호 38로 표시하였다. 스테이터(6)의 지지부 및 원형부재(34)는 알루미늄 합금으로 만들어지고 스테이터(6)의 포올피스는 강으로 만들어진다.
스테이터(6)의 아암(13)에 의해 형성된 십자의 단부는 기계적인 이유로서 리세스(36)와 정렬된다는 것을 주지해야 한다. 따라서, 상기 원형부재(34)를 따라 배치된 돌기들(38)은 기계적으로 강화시키기 위해 부재(34)의 원주방향을 따라 모터형 휘일 어셈블리의 축의 축선에 대해 가급적 업셋된 종방향 치수를 갖는다.
제1도, 2도 및 25도에 대해 설명하자면, 공기틈새는 축(2)의 중심축선(3)으로부터 미리 정해진 거리(R1)에 놓인다. 림(28)은 타이어(32)를 수용하기 위한 표면(29)을 가지며 축(2)의 중심축선(3)으로부터 미리정해진 거리(R2)에 위치한다. R1/R2는 효율적인 어셈블리를 가지기 위해 0.65 내지 0.91 사이에 있어야 한다. R1/R2비가 높으면 높을수록 어셈블리의 효율은 좋아진다. 그러나, 물리적 한계가 있기 때문에, 제1도, 2도 및 25도에 도시한 어셈블리는 R1/R2가 0.91을 가진다.
방사형 공기 틈새를 갖는 모터에 관해, 토오크 T는 L·R1 2.IB에 비례한다. 이때 L은 포올폭, R1은 공기틈새의 반경이고 IB는 코일 전류이다. 본 어셈블리를 설계하는데 있어, 포올피스의 폭 L은 최대로 되어진다. 많은 포올을 가짐으로써 자기화로의 폴라 피스(polar piece)의 폭 L은 줄어들어서 로터의 폭 및 로터의 관성 모멘트를 감소시키고, 따라서 공동부에 브레이크 수단을 장착할 수 있게 허용한다. 본 어셈블리는 이론적 한계가 1에 못미치는 높은 R1/R2의 비 및 넓은 폴라피스에 의해 토오크 T를 증가시킨다. 본 어셈블리는 또한 W가 로터의 각 주파수일때 P=T·W가 L·T1 2.I·W에 비례하기 때문에 높은 동력 P을 제공한다. 본 어셈블리는 코일의 냉각을 위해 그리고 중공부의 공간에 변환 시스템을 장착시키기 위해 십자형 스테이터를 포함하여서 어셈블리의 중량을 감소시킨다. 이 십자형 스테이터는 변환 시스템을 지지하고 열강하부로써 이용된다.
본 어셈블리는 바람직하게도 32개의 포올을 가진다. 이 어셈블리는 또한 16 포올로써도 작동할 수 있지만, 어셈블리의 중량을 줄이기 위해 가급적 많은 수의 포올을 가지는 것이 좋다. 컨덕터(4)는 가급적 광섬유와 협동하는 동족 케이블로 만들어지는 것이 좋다. 이 동족 케이블은 열방사를 막는다.
다음 설명중, 첨부도면 전체에 걸쳐 동일요소는 동일부호를 나타냈다.
제1도, 2도 및 18도에 대해 설명하자면, 변환 시스템은 입력 터미널(15)로부터 직류전류를 수용하는 하나의 입력부(40) 및 출력터미널(16)에 3상 교류전류를 발생시키는 발생시키는 3개의 출력부(42)를 가지는 DC/AC 컨버터를 포함한다. 교류전류는 3상 전류를 필요로 하지 않고, 다른 다상의 전류가 사용될 수도 있다. 변환시스템 역시 동작제어를 위해 컨버터 아암(41a, 41b 및 41c)에 연결된 마이크로프로세서 유닛(44)을 포함한다. 이 마이크로프로세서 유닛은 모터 휘일 어셈블리의 외부에 위치할 수도 있다. 제18도에 도시한 변환 시스템은 로터가 전류로서 공급되어지지 않아야 할 경우에 사용될 수 있다. 제2도에 도시한 바와 같이, 스테이터(6)는 십자형으로서 4개의 아암(13)을 갖는다. 컨버터는 각기 3상 교류전류를 발생시키는 3개의 아암(41a, 41b 및 41c)을 포함하고, 아암(41a, 41b 및 41c)는 스테이터(6)의 4개의 아암(13) 중 3개 아암에 각기 고정된다. 이들 3개의 아암(41a, 41b 및 41c)은 제2도에 도시한 파워 전자장치(14)의 일부이다.
제2도에 도시한 파워 전자장치(14)는 제18도에 도시한 아암(41a, 41b 및 41c)을 포함한다. 제18도에 도시한 캐패시터(43)도 역시 포함한다. 제18도에 있어, 도면의 단순화를 위해 단지 하나의 캐패시터(43)만이 도시되었으나, 제2도에 도시한 구현예에 있어서 캐패시터(43)는 제2도에 도시한 4개의 아암 중 3개에 각기 배치된 3개의 캐패시터에 분배되어져 있다. 명령 증폭기(91)가 하우징 내부에 필히 있어야 되는 것은 아니다. 각각의 아암(41a, 41b 및 41c)은 스윗칭부와 명령부를 포함하며 명령부는 명령 증폭기(91)이다. 마이크로프로세서 유닛(44)은 제4아암(13)에 고정된다.
마이크로프로세서 유닛(44)도 역시 고전류를 발생시키지 않기 때문에 어셈블리의 외부에 장착될 수도 있음을 주지해야 한다. 어셈블리는 또한 아암(41a, 41b 및 41c)에 연결된 2개의 원형 공급 분배 버스(48), 및 마이크로프로세서 유닛(44)을 포함하고, 그에 대해 컨덕터에 의해 공급된 직류전류는 버스(48)에 의해 아암(41a, 41b 및 41c), 및 마이크로프로세서 유닛(44)에 분배될 수 있다. 고전압교류전류가 컨덕터에 의해 수송된 경우레는 컨버터가 AC/DC 컨버터로 될 수도 있다는 것도 주지해야 한다.
제1도, 12도, 13도, 14도 및 15도에 대해 설명하자면, 축(2)은 어셈블리가 지지부재에 연결되어 질 수 있는 제1단에 연결수단을 갖추고 있다. 이 지지부재는 너클 조인트식 연결봉(50)이다. 이 연결수단은 외연에 돌기(56)와 교호하는 리세스(54)를 일정하게 갖춘 환형부재(52)로 만들어져서 환형부재(52)가 너클 조인트식 연결봉(50)의 보충부분(53)에 결합 고정될 수 있도록 한다.
외연의 돌기(56)는 원주방향으로 변하는 폭을 가진다. 너클 조인트식 연결봉(50)의 보충부분도 역시 충분한 직경의 환형부(58)가 축(2)의 외연상에 미끌어질 수 있도록 한다. 환형부(58)는 환형부재(52)의 외면의 대응 돌기(56) 및 리세스(54)와 협동하는 상보적인 형상의 리세스(60) 및 돌기(62)를 갖는다. 환형부(58)의 돌기(62)는 원주방향으로 변하는 폭을 가져서 환형부(58)가 외연상에 미끌어질 수 있도록하고 아울러 조립상태에서 쐐기 결합되어지도록 외연에 대해 회전되도록 한다. 또한, 여기에는 너클조인크식 연결봉(50)에 대해 축(2)을 고정시키기 위해 환형부(58)가 축(2)의 외연에 대해 회전되어질 때 생기는 공동부(55)에 삽입되는 혀(68)을 가지는 키 부재(66)가 마련된다. 디스크 브레이크(제16도 및 17도 참조)를 고정시키기 위해 구멍들(63)이 마련된다.
너클조인트식 연결봉(50)은 내부세장형 슬롯(70)을 갖추고 있으며 이 슬롯(70)은 환형부(58)에 인접한 제1단, 및 환형부(58)의 맨끝에 제2단을 가져서 컨덕터(4)가 세장형 슬롯(70)을 따라 축(2)에 도달할 수 있게 된다. 키부재(66)는내부세장형 리세스를 구비한 세장부(72)를 가지며, 세장부(72)는 컨덕터(4)를 보호하기 위해 자신의 길이의 일부분을 따라 봉(50)의 내부슬롯(70)과 협동하게 되어 있다. 슬롯(70)의 일부분 즉, 세장부(72)에 의해 보호받지 않는 부분은 컨덕터(4)를 감싸기 위해 보호요소(도시하지 않았음)을 갖추고 있다. 혀(68)의 하부면부는 용이한 투입 및 공동부(55)안에서의 혀(68)의 고정을 허용하도록 약간 바이어스되어 있다는 것도 주지해야 한다. 구멍(65)은 키 부재(66)를 축(2)에 고정시키기 위해 비련된다. 나선형 구멍(67)은 키 부재(66)의 용이한 제거를 위해 마련된다.
제15도에 대해 보다 상세하게 설명한다면, 축의 제1단은 4각 코너 형상의 예리한 연부(76)를 가지는 공동부(74)를 갖춘 내부를 가져서 이 내부가 키(도면중에는 도시하지 않았음)를 수용하여 축(2)을 회전시키도록 하고 있다.
제1도, 18도 및 25도에 대해 보다 상세하게 설명하자면, 스테이터(6)에 대한 로터(10)의 회전속도 및 위치를 측정하기 위한 측정수단이 마련되는데, 이 측정수단은 마이크로프로세서 유닛(44)에 연결된 제1단, 및 로터(10)에 인접하여 위치한 제2단을 가지는 광섬유(80)를 포함한다. 이 측정수단은 또한 로터(10)가 회전될 때 반사기가 섬유(80)외 제2단 앞을 통과하여 스테이터(6)에 대한 로터(10)의 회전속도 및 위치가 마이크로프로세서 유닛(44)에 의해 계산될 수 있도록 하는 방도로 로터(10)에 장착된 원형 광 반사기(82)를 포함한다. 이 원형 반사기(82)는 상이한 반사 특징들을 가지는 일련의 반사경들로 만들어져서 스테이터(6)에 대한 로터(10)의 위치가 어느때라도 결정될 수 있도록 한다. 광 섬유(80)는 적어도 하나의 섬유를 포함한다.
제18도에 대해 보다 상세하게 설명하자면, 광섬유(80)와 반사기(82)는 마이크로프로세서 유닛(44)의 포지션 디코더(83)에 연결된 엔코더를 형성한다. 포지션 디코더(83)는 광 커플러, 광원, 광검출기 및 기타 전자부품들을 포함한다. 마이크로프로세서 유닛(44) 역시 스테이터의 코일(8)에서의 전류를 검출하는 입력부(87) 및 명령 증폭기(91)에 의해 상기 아암(41a, 41b 및 41c)을 트리거링(triggering)하는 출력부(89)를 포함한다. 이 마이크로프로세서 유닛(44)은 또한 다른 컴퓨터 장치와 연결시키기 위한 통신 인터페이스(93)를 갖추고 있다. 명령 증폭기(91)는 꼭 하우징 내부에 있어야 되는 것은 아니다.
제1도, 16도 및 17도에 대해 설명한다면, 로터(10)가 회전할 때 하우징의 내벽(18)은 내벽(18)의 주변을 향해 공기 순환을 형성시킨다는 것을 알 수 있을 것이다. 외면은 축(2)의 방향으로 연장하는 일련의 평행한 세장 스트립(90)을 구비하고 있다. 스트립은 브레이크수단(94)의 부품이 장착될 수 있는 공간(92)을 한정하는 자유 측부를 가져서 내벽(18)을 통해 충분한 열 교환이 얻어질 수 있고 또한 브레이크 수단(94)은 내벽(18)을 따라 형성된 공기 순환에 의해 냉각될 수 있다.
제16도 및 17도에 대해 보다 상세하게 설명한다면, 브레이크 수단(94)은 내벽(18)에 볼트결합된 디스크(96)를 가지는 디스크 브레이크임을 도시하고 있다.
공지기술에 알 수 있는 바와 같이, 이 디스크 브레이크는 디스크(96)와 협동하게 되어진 캘리퍼(98)를 포함한다. 개략적인 방도로 도시하였지만, 스테어링 시스템의 볼 조인트(100)과 스테어링 아암(102)도 존재한다.
각 스트립(90)에는 디스크 브레이크(94) 대신에 드럼 브레이크를 장착시키기위한 나선형 공동부(104)가 마련된다. 볼트(95)들은 내벽(18)에 디스크브레이크를 고정시키기 위해 제공된 것이다.
봉(50)에 디스크 브레이크 어셈블리(94)를 고정시키기 위한 패스너(106)도 도시되어 있다. 또한 캘리퍼를 지지하기 위한 볼트(108), 및 패드(99)와 협동하게 되는 피스톤(110)도 도시되었다. 제1도, 16도 및 17도로부터, 스테어링 시스템의 볼 조인트는 축(2)에 아주 근접하여서 모터 휘일의 회전축선과 봉(50) 및 볼 조인트에 의해 결정된 축선사이의 각도가 유리하게 되도록 되어 있다는 것을 알 수 있다. 내벽(18)의 기하는 모터 휘일 어셈블리에 대해 볼 조인트(100)의 유리한 상태를 허용한다는 것을 주지해야 한다.
제1도, 5도, 6도 및 7도에 대해 설명한다면, 하우징의 외벽은 원주방향을 따라 교호하는 볼록부 및 오목부(112)를 포함하여서 로터(10)가 회전할 때 화살표(116)에 의해 지시된 바와 같이 볼록부(112)에 의해 공기순환이 하우징 내부에 형성되고, 또한 화살표(118)에 의해 지시된 바와 같이 오목부(114)의 외측부를 따라 형성되어서 외벽을 통해 충분한 열 교환이 얻어지게 된다. 주지해야 할 바는 제6도는 제5도의 일부단면상의 측면도이다. 캡(113)을 갖춘 구멍들은 하우징 외부에 접근하도록 마련된 것이다. 림(28)를 고정시키기 위해 볼트(115)가 제공된다.
제1도, 3도 및 4도에 대해 설명한다면, 어셈블리는 또한 일단의 하우징 내부에 배치된 공기 파이프(120), 파이프(120)의 외측단에 배치된 챔버(122) 및 챔버(122) 내부에 배치된 건조물질(도시하지 않았음)을 포함하는 건조수단을 포함하여서, 로터(10)가 회전할 때 파이프(120)의 내부에 그리고 챔버(122)를 통해 공기 순환을 형성시켜 하우징 내부의 공기를 건조시키도록 한다. 챔터(122)는 환형상으로 연장되어 중공축(2) 내부에 배치된다. 챔버(122)는 자신의 양단이 개방되어 있다. 너클조인트식 연결봉(50)에 인접한 축의 개구는 공기가 스며들지 않게 되어 있다. 제1도에서 알 수 있는 바와같이, 파이프(12)의 일단은 스테이터(120)의 주면부에 인접하고, 파이프(120)는 축(2)에 있는 개구에 도달할 때 까지 외벽(20)과 스테이터(6) 사이에 장착되고, 그런다음 그의 타단이 제3도 및 4도에 도시한 바와 같이 챔버의 단에 배치되면서 챔버(122)를 따라 배치된다. 파이프(120)의 단(124)은 중공축의 공기기밀 개구와 챔버(122) 사이에 배치되어 파이프(120)를 통과해 순환하는 공기가 건조된 경우 챔버(122)를 통과하도록 되어 있다.
컨덕터(4)는 그의 중심에 광섬유(126), 제1전기 컨덕터(128) 및 절연물질(132)에 의해 제1 컨덕터로부터 분리된 제2 전기 컨덕터(130)를 포함한다. 이 컨덕터(4)는 외피(134)에 의해 보호된다.
제8도, 9도, 10도 및 11도에 대해 설명한다면, 어셈블리의 제조중 영구적인 방도로 림(28)에 고정된 타이어(32)가 도시되어 있다. 이 어셈블리는 평면림(28), 림(28)에 고정되기도 하는 제1측면 플랜지, 그리고 볼트(146) 및 림(28)에 용접된 L형 부재(148)에 의해 림(28)에 고정된 제2측면 플랜지(144)를 구비하고 있다. 림(28), 볼트(146) 및 L형 부재(148)의 관계는 제110도에서 쉽게 알 수 있다. 타이어(32)는 타이어(32) 내부에의 접근을 제공하는 밸브(150)에 의해 팽창될 수 있다. 이 밸브(150)는 제11도에서 보다 상세하게 알 수 있다.
림(28)이 평면으로 되어 있기 때문에, 타이어(32)는 림(28)으로부터 제거될수 없다. 그와 같이 모터-휘일 어셈블리에 있어, 타이어가 마모되었을때, 림(28)와 타이어(32)는 교체되어야만 한다.
제19도에 대해 설명한다면, 제1도에 도시한 것과 유사한 어셈블리가 도시되어 있으나, 건조수단이 다르다. 이 건조 수단은 일단이 하우징 내부에 배치된 공기 파이프(120), 및 케이싱(127)에 장착된 팽창성 풍선(123)을 가지며 파이프(120)의 타단(125)에 배치된 챔버(121)를 포함한다. 챔버(121) 내부에 건조물질이 배치되어서 온도 또는 대기압이 변할 때, 파이프(120)내부 및 챔버(121)를 통해 공기 순환이 이루어져 하우징 내부의 공기를 건조시킨다. 잘 알 수 있는 바와 같이, 챔버(121)는 어셈블리의 외부에 배치된다. 너클 조인트식 연결봉(50)에 인접한 축(2)의 개구는 공기가 스며들지 못한다. 파이프(120)는 챔버(121)로부터 출력부 그리고 챔버(121)으로의 입력부로서 사용된다.
제20도에 대해 설명한다면, 로터가 마그네틱 수단이 금속 스트립으로 만들어져서 코일(9)에 감긴 포올피스를 포함하는 전기 모터형 휘일 어셈블리를 도시한 것으로서, 스테이터는 변환 시스템(12)의 출력부예 연결된 브러시(111)를 갖추고 있다. 로터는 브러시(111)와 협동하도록 하는 방도로 배치된 도전성 접촉면을 갖추고 있다.
제20도 및 21도에 대해 보다 상세하게 설명한다면, 변환 시스템(12)은 4개의 아암(41a, 41b, 41c 및 41d)을 가지는 DC/AC 컨버터, 입력 터미널(40)로부터 직류전류를 수용시키기 위한 입력부, 및 로터(10)의 코일(9)을 위한 직류전류 및 스테이터96)의 코일(8)을 위한 3상 교류전류를 발생시키는 4개의 출력부(45 및 43)를포함한다. 변환 시스템은 또한 그의 동작을 제어시키기 위해 아암(41a, 41b, 41c 및 41d)에 연결된 마이크로프로세서 유닛(44)을 포함한다. 코일(9) 및 코일(9)이 감기는 로터(10)의 스트립은 전도성 링에 의해 교체될 수 있다.
제22도 및 23도에 대해 설명한다면, 도시된 것은 인덕션 로터와 상호협동하는 모터형 휘일 어셈블리이다. 이 로터는 포올피스가 금속 스트립으로 만들어져 코일(9)에 감긴 마그네틱 수단을 포함하여서, 스테이터(6)의 코일(8)에 분출된 전류에 의해 생긴 전기 자기장에 의해 로터의 코일(9)에는 전류가 유도될 수 있게 된다.
제23도중 부호8은 코일의 단지 일부분이 도시되었지만 스테이터 둘레에 배치된 모든 코일을 표시한 것을 의미한다. 또한 부호9는 제23도에 있어 로터의 전 둘레에 배치된 코일을 나타낸 것으로 의미한다. 변환 시스템(12)은 3개의 아암(41a, 41b 및 41c)을 가지는 DC/AC 컨버터, 버스(48)에 연결된 입력 터미널(15)로부터 직류전류를 수용하는 입력부 및 출력 터미널(16)에 3상 교류전류를 발생시키는 출력부를 포함한다.
제23도에서 알 수 있는 바와 같이, 스테이터(6)는 십자형의 4개의 아암(13)을 갖는다. 컨버터는 3상 교류전류를 각기 발생시키는 3개의 컨버터 아암으로 일부 만들어진 파워 전자장치를 포함한다. 컨버터 아암은 4개의 아암(13)중 3개의 아암에 각기 고정된다. 어셈블리는 아울러 파워 전자장치(14) 및 마이크로프로세서 유닛(44)에 연결된 2개의 원형 공급분배 버스를 포함한다.
공기 틈새는 축(2)의 중심축선(3)으로부터 미리정해진 거리(R1)에 위치한 다. 림(28)은 축(2)의 중심축선(3)으로부터 미리 정해진 거리(R2)에 위치한 타이어(32)를 수용하는 표면을 가진다. R1/R2비는 로터가 코일을 갖춘 경우 0.65내지 0.80 이다. 상기 비율이 높으면 높을수록 어셈블리의 효율은 양호해 진다. 제22도 및 23도에 도시한 경우에 있어, 상기 비율은 실질적으로 0.80 이다.
제24도에 대해 설명하자면, 이 도면에는 스테이터(6)가 원통형이고 또한 스테이터(6)의 코일(8)을 수용하는 종방향으로 평행한 슬롯(200)을 갖추고 있는 것을 보여준다. 제24를 단순화하기 위해, 단지 몇개의 슬롯만이 부호 200으로써 표기하였다. 이들 슬롯은 축(2)의 종축선(3)에 대해 만곡되어서 어셈블리가 동작하였을때 규정 토오크를 제공하도록 각 슬롯(200)이 인접한 슬롯의 상부단과 정렬된 하부단을 가지게 된다.
본 발명은 앞에서 대표적인 구현예에 의해 설명하였지만 특허청구의 범위 안에 있는 대표적인 구현예에 대해 다른 변경예도 본 발명의 범위안에서 가능하다는 것을 주지해야 할 것이다.

Claims (63)

  1. 일단에 제1개구 및 제2개구를 가지며 상기 제1개구는 어셈블리의 외부로부터 컨덕터(4)를 수용하는 것으로 된 중공축을 포함하며, 아울러 코일(8)을 구비하고 있는 스테이터(6);
    상기 스테이터(6)와 동축상태로 되고 상기 스테이터(6)를 중심으로 회전할 수 있도록 장착된 로터(10); 및
    입력전류를 다양한 교류전류로 변환시키는 것으로서, 스테이터에 고정 상태로 설치된 파워 전자장치(14), 상기 입력전류를 수용하기 위한 입력 터미널(15) 및 상기 다양한 교류전류를 스테이터의 코일에 전달시키기 위한 출력 터미널(16)을 가지는 변환수단(12)을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 모터형 휘일 어셈블리.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 스테이터(6)가 상기 축(2)에 고정된 중앙부, 상기 중앙부로부터 방사상으로 연장된 지지부(13) 및 상기 코일(8)에 감긴 금속 스트립(27)을 포함하는 주변원형 포올피스를 포함하고, 상기 포올피스는 상기 지지부(13)의 주변단에 고정되고, 상기 지지부(13)는 자신의 중량을 감소시키기 위해 개구를 갖는 것을 특징으로 하는 어셈블리.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 로터(10)가 내면에 상기 스테이터(6)를 둘러싸고 스테이터(6)로부터 공기 틈새 만큼 분리된 마그네틱 수단을 갖춘 원통벽(17)을 가지는 하우징을 포함하는 것을 특징으로 하는 어셈블리.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 하우징이 상기 원통벽(17)의 일측에 내벽(18), 그리고 상기 원통벽(17)의 타측에 외벽(20)을 포함하고, 상기 축(2)은 상기 내벽(18)을 통해 중앙으로 연장하게 되어진 것을 특징으로 하는 어셈블리.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 하우징이 상기 축(2), 상기 스테이터(6) 및 상기 변환수단(12)을 밀봉가능하게 둘러싸는 것을 특징으로 하는 어셈블리.
  6. 제 4 항에 있어서, 어셈블리가 상기 내벽(18)과 연결된 제1 베어링(22), 및 상기 외벽(20)과 연결된 제2 베어링(24)을 포함하고, 상기 베어링들(22, 24)은 상기 축(2)의 양측상에 각기 장착되어서 상기 로터(10)가 상기 베어링(22, 24)에 의해 상기 스테이터(6)에 대해 회전할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 어셈블리.
  7. 제 2 항에 있어서, 상기 지지부(13)는 상기 개구들 사이에 적어도 2개의 아암(13)을 포함하는 것을 특징으로 하는 어셈블리.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 지지부(13)가 상기 지지부(13)의 상기 주변단들에 방사상으로 연장하는 적어도 3개의 등간격으로 이격된 아암들(13)을 포함하는 것을 특징으로 하는 어셈블리.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 등간격 아암들(13)이 4개의 등간격 아암들(13)인 것을 특징으로 하는 어셈블리.
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 로터(10)가 일련의 영구자석(26)을 갖는 마그네틱 수단를 포함하는 것을 특징으로 하는 어셈블리.
  11. 제 1 항에 있어서, 상기 로터(10)가 코일(9)이 감긴 금속 스트립으로 된 포올피스를 갖는 마그네틱 수단을 포함하고, 상기 스테이터(6)는 상기 변환수단(12)의 출력부에 연결된 브러시(111)를 갖추고 있고, 그리고 상기 로터(10)는 상기 브러시(111)와 협동하도록 하는 방도로 배치된 도전성 접촉면을 갖추고 있고, 상기 접촉면은 상기 로터(10)의 코일(9)에 연결되어져 있는 것을 특징으로 하는 어셈블리.
  12. 제 1 항에 있어서, 상기 로터(10)가 코일(9)에 감긴 금속 스트립으로 된 포올피스를 갖는 마그네틱 수단을 포함하여서, 상기 스테이터(6)의 코일(8)에 분출된 전류에 의해 생긴 전기자기장에 의해 전류가 상기 로터(10)의 코일(9)에 유도될 수 있는 것을 특징으로 하는 어셈블리.
  13. 제 1 항에 있어서, 상기 스테이터(6)가 경량 열전도성 재료를 포함하는 것을특징으로 하는 어셈블리.
  14. 제 13 항에 있어서, 상기 재료가 알루미늄 합금인 것을 특징으로 하는 어셈블리.
  15. 제 3 항에 있어서, 상기 하우징의 외면 둘레에 고정된 림(28), 및 탄성체로서 상기 림(28)과 하우징 사이에 장착된 층(30)을 포함하고, 상기 림(28)은 타이어(32)를 수용하도록 되어진 것을 특징으로 하는 어셈블리.
  16. 제 15 항에 있어서, 상기 림(28)이 평면형인 것을 특징으로 하는 어셈블리.
  17. 제 10 항에 있어서, 상기 변환수단(12)이,
    상기 입력 터미널(15)로부터 직류를 수용하기 위한 입력부(40), 및 상기 출력 터미널(16)에 3상 교류전류를 발생시키기 위한 3개의 출력부(42)를 기지는 DC/AC 컨버터(41a, 41b, 41c); 및
    자신의 동작을 제어하기 위해 상기 컨버터(41a, 41b, 41c)에 연결된 마이크로프로세서 유닛(44)을 포함하는 것을 특징으로 하는 어셈블리.
  18. 제 12 항에 있어서, 상기 변환수단(12)이,
    상기 입력 터미널(15)로부터 직류를 수용하기 위한 입력부(40), 및 상기 출력 터미널(16)에 3상 교류전류를 발생시키기 위한 3개의 출력부(42)를 기지는 DC/AC 컨버터(41a, 41b, 41c); 및
    자신의 동작을 제어하기 위해 상기 컨버터(41a, 41b, 41c)에 연결된 마이크로프로세서 유닛(44)을 포함하는 것을 특징으로 하는 어셈블리.
  19. 제 17 항에 있어서, 스테이터(6)가 십자형으로서 4개의 아암(13)을 가지며;
    상기 컨버터(41a, 41b, 41c)는 상기 3상 교류전류를 각기 발생시키는 3개의 컨버터 유닛(41a, 41b, 41c)으로 만들어지고, 상기 유닛(41a, 41b, 41c)은 상기 4개의 아암중 3개의 아암(13)에 각기 고정되어 있으며;
    상기 마이크로프로세서 유닛(44)은 상기 아암들중 제4 아암(13)에 고정되며;
    아울러 상기 컨버터 유닛(41a, 41b, 41c) 및 마이크로프로세서 유닛(44)에 연결된 2개의 원형 공급분배 버스(48)를 더 포함하여서, 상기 직류전류가 상기 버스(48)에 의해 상기 컨버터 유닛(41a, 41b, 41c) 및 마이크로프로세서 유닛(44)에 분배될 수 있는 것을 특징으로 하는 어셈블리.
  20. 제 18 항에 있어서, 스테이터(6)가 십자형으로서 4개의 아암(13)을 가지며;
    상기 컨버터(41a, 41b, 41c)는 상기 3상 교류전류를 각기 발생시키는 3개의 컨버터 유닛(41a, 41b, 41c)으로 만들어지고, 상기 유닛(41a, 41b, 41c)은 상기 4개의 아암중 3개의 아암(13)에 각기 고정되어 있으며;
    상기 마이크로프로세서 유닛(44)은 상기 아암들증 제4 아암(13)에 고정되며;
    아울러 상기 컨버터 유닛(41a, 41b, 41c) 및 마이크로프로세서 유닛(44)에 연결된 2개의 원형 공급분배 버스(48)를 더 포함하여서, 상기 직류전류가 상기 버스(48)에 의해 상기 컨버터 유닛(41a, 41b, 41c) 및 마이크로프로세서 유닛(44)에 분배될 수 있는 것을 특징으로 하는 어셈블리.
  21. 제 11 항에 있어서, 상기 변환수단(12)이,
    상기 입력 터미널(15)로부터 직류전류를 수용하기 위한 입력부(40), 및 상기 로터(10)의 코일(9)을 위해 직류전류를 각기 발생시키기 위한 4개의 출력부(43, 45), 및 상기 스테이터(6)의 코일(8)을 위한 3상 교류전류를 가지는 DC/AC 컨버터(41a, 41b, 41c);
    자신의 동작을 제어하기 위해 상기 컨버터(41a, 41b, 41c)에 연결된 마이크로프로세서 유닛(44)을 포함하는 것을 특징으로 하는 어셈블리.
  22. 제 21 항에 있어서, 상기 컨버터(41a, 41b, 41c)가 상기 로터(10)의 코일(9)을 위한 직류전압을 발생시키는 제1 컨버터 유닛(41d), 및 상기 3상 교류전압을 각기 발생시키는 3개의 컨버터 유닛(41a, 41b, 41c)을 포함하는 것을 특징으로 하는 어셈블리.
  23. 제 4 항에 있어서, 상기 하우징의 외벽(20)이 원주방향을 따라 교호하는 볼록부 및 오목부(112, 114)를 포함하여서, 상기 로터(10)가 회전할 때 상기볼록부(112)에 의해 상기 하우징 내부에 공기순환이 형성되고, 그리고 상기 오목부(114)의 외측부를 따라 공기순환이 형성되어져서, 상기 외벽(20)을 통해 유효한 열교환이 얻어질 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 어셈블리.
  24. 제 2 항에 있어서, 상기 지지부(13)의 주변단이 주변단과 고체화된 원형부재(34)에 의해 상기 스테이터(6)의 포올피스에 고정되고, 상기 원형부재(34)는 리세스(36)를 갖춘 외면을 가지며, 상기 스테이터(6)의 원형 포올피스는 상기 원형부재(34)에 상기 스테이터(6)의 포올피스를 고정시키기 위해 상기 리세스(36)에 맞추어질 수 있게된 돌기형 혀(37)를 갖춘 내면을 가지며, 상기 원형부재(34)는 돌기(38)들을 갖춘 내면을 가져서, 상기 하우징 안에 공기순환이 형성되었을때 상기 돌기(38)들에 의해 유효한 열교환이 얻어질 수 있게 된 것을 특징으로 하는 어셈블리.
  25. 제 1 항에 있어서, 상기 스테이터(6)에 대한 상기 로터(10)의 회전속도 및 위치를 측정하기 위한 측정수단을 더 포함하고, 상기 측정수단은 제1단에 마이크로프로세서 유닛(44)에 연결되고, 제2단이 상기 로터(10)에 인접하도록 위치하여진 광섬유(80); 및
    상기 로터(10)에 장착되어진 원형 광 반사기(82)를 포함하여서; 상기 로터(10)가 회전하였을때 상기 반사기(82)가 상기 광섬유(80)의 제2단 앞을 통과함으로써, 상기 스테이터(6)에 대한 상기 로터(10)의 회전속도 및 위치가 상기 마이크로프로세서 유닛(44)에 의해 계산되어질 수 있게 된 것을 특징으로 하는 어셈블리.
  26. 제 4 항에 있어서, 상기 하우징의 내벽(18) 오목외면을 가져서 상기 로터(10)가 회전하였을 때 상기 내벽(18)의 주변쪽으로 향하는 공기 순환을 형성하도록 하고, 상기 외면은 상기 축(2)의 방향으로 연장되는 일련의 평행한 세장형 스트립(90)을 갖추고 있고, 상기 스트립(90)은 브레이크 수단(94)이 장착되어질 수 있는 공간(92)을 한정하는 자유측면을 가져서, 상기 내벽(18)을 통해 유효한 열교환이 얻어지고, 또한 상기 내벽(18)을 따라 형성된 공기순환에 의해 상기 브레이크 수단(94)이 냉각될 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 어셈블리.
  27. 제 23 항에 있어서, 일단이 상기 하우징 내부에 배치된 공기 파이프(120), 상기 파이프(120)의 타단에 배치된 챔버(121 또는 122), 및 상기 챔버(121 또는 122) 내부에 배치된 건조물질을 포함하는 건조수단을 어셈블리가 아울러 포함하여서, 상기 스테이터(10)가 회전하였을 때 상기 파이프(120) 내부에 그리고 상기 챔버(121 또는 122)를 통해 공기 순환이 형성되어 져서 상기 하우징 내부의 공기를 건조시키도록 한 것을 특징으로 하는 어셈블리.
  28. 제 27 항에 있어서, 상기 챔버(122)가 상기 중공축(2) 내부에 배치된 환형 세장형 챔버(122)이고, 상기 챔버(122)는 자신의 양단에 개방되어 있고;
    상기 축(2)의 제1 개구는 공기가 스며들지 않도록되어 있으며; 그리고
    상기 파이프(120)의 타단은 상기 기밀형 제1 개구와 상기 챔버(122)사이에 배치되어서 상기 파이프(120)의 타단으로부터 방출되는 공기가 챔버(122)에 순환되도록 한 것을 특징으로 하는 어셈블리.
  29. 제 27 항에 있어서, 상기 챔버(121)는 어셈블리의 외부에 배치되고, 그리고 상기 축(2)의 제1 개구는 공기가 스며들지 않도록 되어져 있으며;
    그에 의해 상기 파이프(120)는 상기 챔버(121)로부터 출력부 그리고 상기 챔버로의 입력부로서 사용되는 것을 특징으로 하는 어셈블리.
  30. 제 1 항에 있어서, 상기 축(2)이 제1단에 연결수단을 갖추어서, 상기 어셈블리가 지지부재(50)에 연결될 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 어셈블리.
  31. 제 30 항에 있어서, 상기 연결수단이 외연에 돌기(56)와 교호하는 리세스(54)를 규칙적으로 갖춘 환형부재(52)로 만들어져서 환형부재(52)가 대응 지지부재(50)의 보충부분(53)에 결합하여 고정될 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 어셈블리.
  32. 제 31 항에 있어서, 상기 지지부재(50)가 너클 조인트식 연결봉(50)으로 되어 결합되고, 상기 외연의 돌기들(56)이 원주방향으로 변하는 폭을 가지며;
    상기 너클 조인트식 연결봉의 보충부분(53)이 충분한 직경을 가지는 환형부(58)를 가져서 상기 환형부(58)가 상기 외연상에 미끌어질 수 있도록 하며;
    상기 환형부(58)는 리세스(60)와 돌기(62)들을 가져서 상기 외연의 대응 리세스(54)와 돌기(56)와 협동하게끔 되어 있으며, 상기 환형부(58)의 돌기(62)들은 원주 방향으로 변하는 폭을 가져서 상기 환형부(58)가 상기 외연상에 미끌어질 수 있고 그리고 조립상태에서 쐐기 결합되어 지게끔 상기 외연에 대해 회전되도록 되어 있으며;
    상기 지지부재(50)와 결합된 어셈블리는 아울러 상기 환형부(58)가 상기 외연에 대해 회전되어질 때 생기는 공동부(55)에 삽입되는 혀(68)를 가지는 키 부재를 포함하여서 상기 환형부재(58)에 대해 상기 외연을 고정시키도록 한 것을 특징으로 하는 어셈블리.
  33. 제 32 항에 있어서, 상기 너클 조인트식 연결봉(50)이 상기 환형부에 인접한 제1단, 및 상기 환형부(58)에서 멀리 떨어진 제2단을 가지는 내부 세장형 슬롯(70)을 갖추어서, 상기 컨덕터(4)가 상기 세장형 슬롯(70)을 따라 상기 축(2)에까지 올 수 있게 되고; 그리고 상기 키 부재(66)가 내부 세장형 공동부를 갖춘 세장부(72)를 가지며, 상기 세장부(72)는 상기 컨덕터(4)를 보호하기 위해 자신의 길이 중 일부를 따라 상기 연결봉(50)의 내부슬롯(7)과 협동하도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 어셈블리.
  34. 제 33 항에 있어서, 상기 축(2)의 제1단이 예리한 연부(76)를 가지는 공동부(74)를 갖춘 내부부분을 가져서 상기 공동부(74)가 상기 축(2)을 회전시키기 위한 키를 수용할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 어셈블리.
  35. 제 15 항에 있어서, 상기 공기틈새가 상기축(2)의 중심축선(3)으로부터 미리 정해진 거리 R1에 위치하고, 상기 림(28)은 상기 축(2)의 중심축선(3)으로부터 미리 정해진 거리 R2에 위치하여 타이어(32)의 수용면(29)을 가지며, R1/R2비가 0.65 내지 0.91 사이에 있는 것을 특징으로 하는 어셈블리.
  36. 제 35 항에 있어서, 상기 로터(10)가 코일(9)을 갖추고 있고, 그리고 R1/R2비가 0.65 내지 0.80에 있는 것을 특징으로 하는 어셈블리.
  37. 일단에 제1개구 및 제2단에 제2개구를 가지며, 제1개구는 어셈블리의 외부로부터 컨덕터(4)를 수용하도록 되어지는 중공축(2);
    상기 축(2)에 동축상으로 장착되고, 상기 축(2)에 고정된 중앙부, 상기 중앙으로부터 방사상으로 연장되는 지지부(13), 및 주변원형 포올피스를 포함하고, 상기 포올피스는 상기 지지부(13)의 주변단에 고정되어진 스테이터(6);
    상기 스테이터(6)와 동축상태로 되어 스테이터(6)를 중심으로 회전하도록 장착되며, 원통벽(17)이 상기 스테이터(6)를 둘러싸는 마그네틱 수단을 갖추어서 공기틈새 만큼 분리된 내면을 가지는 하우징을 포함하며, 상기 하우징은 상기 원통벽(17)의 일측에 내벽(18)을, 그리고 상기 원통벽(17)의 타측에 외벽(20)을 포함하고, 상기 축(2)은 상기 내벽(18)을 통해 중심으로 연장되고, 상기 하우징의 내력(18)은 상기 축(2)의 제1단에 대해 집중되는 원형 공간(92)을 정의 하는 내향환형 팽창부를 가지며, 상기 공간(92)은 미리 정해진 치수를 가져서 상기 브레이크 수단(94)의 적어도 일부가 그곳에 장착될 수 있도록 되어진 로터를 포함하고; 상기 축(2)은 상기 원통벽(17)의 폭보다 짧은 길이를 가져서 상기 축(2)에 연결되어질 수 있는 연결봉(50)과 결합한 볼 조인트(100)가 상기 원형 집중공간(92) 내부의 적어도 일부에 위치하여지도록 한 것을 특징으로 하는 모터형 휘일 어셈블리.
  38. 제 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36 또는 37항에 있어서, 상기 스테이터(6)가 상기 축(2)에 고정된 중앙부, 상기 중앙부로부터 방사상으로 연장되는 지지부(13) 및 상기 코일(8)이 감긴 금속 스트립(27)을 포함하는 주변원형 포올피스로 이루어지고, 상기 포올피스는 상기 지지부(13)의 주변단에 고정되고, 상기 지지부(13)는 자신의 중량을 줄이기 위해 개구를 갖는 것을 특징으로 하는 어셈블리.
  39. 제 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 24, 25, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36 또는 37 항에 있어서, 상기 로터(10)가원통벽(17)이 상기 스테이터(6)을 둘러싸고 마그네틱 수단을 갖추고 또한 상기 스테이터(6)로부터 공기틈새 만큼 분리되어 있는 내면을 가지는 하우징을 포함하는 것을 특징으로 하는 어셈블리.
  40. 제 24 또는 37 항에 있어서, 상기 지지부(13)가 상기 개구들 사이에 적어도 2개의 아암(13)을 포함하는 것을 특징으로 하는 어셈블리.
  41. 제 13, 14, 15, 16, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35 또는 37 항에 있어서, 상기 스테이터(10)가 일련의 영구자석(26)을 가진는 마그네틱 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 어셈블리.
  42. 제 13, 14, 15, 16, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 36 또는 37 항에 있어서, 상기 로터(10)가 코일(9)이 감긴 금속 스트립으로 된 포올피스를 가지는 마그네틱 수단을 포함하고, 상기 스테이터(6)는 상기 변환수단의 출력부에 연결된 브러시(111)를 갖추고 있고, 그리고 상기 로터(10)는 상기 브러시(111)와 협동하도록 하는 방도록 배치된 도전성 접촉면을 갖추고 있고, 상기 접촉면은 상기 로터(10)의 코일(9)에 연결되어져 있는 것을 특징으로 하는 어셈블리.
  43. 제 13, 14, 15, 16, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 36또는 37 항에 있어서, 상기 로터(10)가 코일(9)이 감긴 금속 스트립으로 된 포올 피스를 가지는 마그네틱 수단을 포함하여서, 상기 스테이터(6)의 코일(8)에 분출된 전류에 의해 싱긴 전자기장에 의해 상기 로터(10)의 상기 코일(9)에 전류가 유도될 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 어셈블리.
  44. 제 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36 또는 37 항에 있어서, 상기 스테이터(6)가 경량의 열전도성 재료를 포함하는 것을 특징으로 하는 어셈블리.
  45. 제 26 또는 37 항에 있어서, 상기 하우징의 외벽(20)이 상기 외벽(20)의 원주방향을 따라 교호하는 볼록부 및 오목부(112, 114)를 포함하여서, 상기 로터(10)가 회전할 때 상기 볼록부(112)에 의해 상기 하우징 내부에 공기순환이 형성되고, 그리고 상기 오목부(114)의 외측부를 따라 공기순환이 형성되어져서, 상기 외벽(20)을 통해 유효한 열교환이 얻어질 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 어셈블리
  46. 제 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36 또는 37 항에 있어서, 상기 스테이터(6)에 대한 상기 로터(10)의 회전속도 및 위치를 측정하기 위한 측정수단을 더 포함하고, 상기 측정수단은 제1단에 마이크로프로세서 유닛(44)에 연결되고, 제2단이 상기 로터(10)에 인접하도록 위치하여진 광섬유(80); 및
    상기 로터(10)에 장착되어진 원형 광 반사기(82)를 포함하여서; 상기 로터(10)가 회전하였을 때 상기 반사기(82)가 상기 광섬유(80)의 제2단 앞을 통과함으로써, 상기 스테이터(6)에 대한 상기 로터(10)의 회전속도 및 위치가 상기 마이크로프로세서 유닛(44)에 의해 계산되어질 수 있게 된 것을 특징으로 하는 어셈블리.
  47. 제 23, 26, 27, 28, 29 또는 37 항에 있어서, 상기 하우징이 상기 축(2), 상기 스테이터(6) 및 상기 변환 수단(12)을 밀봉가능하게 둘러싸는 것을 특징으로 하는 어셈블리.
  48. 제 26, 27, 28, 29 또는 37 항에 있어서, 상기 내벽(18)과 연결된 제 1 베어링(22), 및 상기 외벽(20)과 연결된 제2 베어링(24)을 아울러 포함하고, 상기 베어링들(22, 24)은 상기 축(2)의 양측면에 각기 장착되어져서 상기 로터(10)가 상기 베어링들(22, 24)에 의해 상기 스테이터(6)에 대해 회전할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 어셈블리.
  49. 제 26, 27, 28, 29 또는 37 항에 있어서, 상기 하우징의 외면 둘레에 고정된 림(28), 및 탄성체 재질로서 상기 림(28)과 하우징 사이에 장착된 층(30)을 아울러 포함하고, 상기 림(28)은 타이어(32)를 수용하도록 되어져 있는 것을 특징으로 하는 어셈블리.
  50. 제 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36 또는 37 항에 있어서, 상기 스테이터(6)가 원통형으로서 상기 스테이터(6)의 코일(8)을 수용하기 위한 종방향으로 평행한 슬롯들(200)을 갖추고 있고, 상기 슬롯(200)은 상기 축(2)의 종축선(3)에 대해 구부러져서 상기 각 슬롯(200)이 인접 슬롯의 상부단과 정렬된 하부단을 갖도록해서 상기 어셈블리가 동작되었을 때, 규정 토오크를 제공하도록 한 것을 특징으로 하는 어셈블리.
  51. 제 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35 또는 36 항에 있어서, 상기 제 1 개구를 갖춘 상기 중공축(2)의 단이 연결봉(50)의 단에 상기 축(2)을 연결시키기 위한 연결수단을 포함하고, 상기 연결봉(50)의 단은 볼 조인트(100)를 갖추고 있으며; 그리고 상기 하우징의 내벽(18)은 내향 환형 팽창부를 가지며 상기 중공축(2)은 상기 하우징의 상기 원통벽(17)의 폭 보다 작은 길이를 가져서 상기 볼 조인트(100)가 상기 원형 집중공간(92)에 일부 위치하여 지도록 한 것을 특징으로 하는 어셈블리.
  52. 제 37 항에 있어서, 상기 하우징이 상기 축(2)과 스테이터(6)를 밀봉가능하게 에워싸는 것을 특징으로 하는 어셈블리.
  53. 제 37 항에 있어서, 상기 지지(13)부가 상기 지지부(13)의 상기 주변단에 방사상으로 연장하는 적어도 3개의 등간격 아암들(13)을 포함하는 것을 특징으로 하는 어셈블리.
  54. 제 53 항에 있어서, 상기 등간격 아암들(13)이 4개의 등간격 아암들(13)을 포함하는 것을 특징으로 하는 어셈브리.
  55. 제 44 항에 있어서, 상기 재료가 알루미늄 합금인 것을 특징으로 하는 어셈블리.
  56. 제 37 항에 있어서, 상기 하우징의 외면 둘레에 고정된 림(28), 및 탄성체 재료로서 상기 림(28)과 하우징 사이에 장착된 층(30)을 아울러 포함하고, 상기 림(28)은 타이어(32)를 수용하도록 되어져 있는 것을 특징으로 하는 어셈블리.
  57. 제 56 항에 있어서, 상기 림(28)이 평면형인 것을 특징으로 하는 어셈블리.
  58. 제 37 항에 있어서, 상기 축(2)이 그의 일단에 연결수단을 갖추고 있고, 그에 의해 상기 어셈블리가 지지부재(50)에 연결될 수 있게 된 것을 특징으로 하는 어셈블리.
  59. 제 56 항에 있어서, 상기 공기틈새가 상기축(2)의 중심축선(3)으로부터 미리 정해진 거리 R1에 위치하고, 상기 림(28)은 상기 축(2)의 중심축선(3)으로부터 미리 정해진 거리 R2에 위치하여 타이어(32)의 수용면을 가지며, R1/R2비가 0.65내지 0.91 사이에 있는 것을 특징으로 하는 어셈블리.
  60. 제 59 항에 있어서, 상기 로터(10)가 코일(9)을 갖추고 있고, 그리고 R1/R2비가 0.65 내지 0.80인 것을 특징으로 하는 어셈블리.
  61. 제 37 항에 있어서, 상기 제1 개구를 갖춘 상기 중공축(2)의 상기 단이 상기 너클 조인트식 연결봉(50)의 일단에 상기 축(2)을 연결시키는 연결수단을 포함하고, 상기 너클 조인트식 연결봉(50)은 상기 볼 조인트(100)를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 어셈블리.
  62. 제 1 항에 있어서, 상기 스테이터(6)가 중공부를 갖추고 있고 파워 전자장치(14)는 상기 중공부안에 적어도 일부가 설치된 것을 특징으로 하는 어셈블리.
  63. 제 62 항에 있어서, 파워 전자장치(14)가 중공부안에 설치된 것을 특징으로하는 어셈블리.
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