KR100530533B1 - 자전거 등을 위한 모듈식의 전동식 휠 허브조립체 - Google Patents

자전거 등을 위한 모듈식의 전동식 휠 허브조립체 Download PDF

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KR100530533B1
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Abstract

전동 휠 허브조립체는 모터 섹션으로부터 뻗은 제 1 (68)및 제 2 (92) 동축선의 샤프트(72)를 가진 모터 섹션, 제 2 샤프트는 회전 샤프트이며 기어 감속 섹션은 모터 섹션에 인접하고, 기어 감속 섹션은 회전 샤프트의 단부에 피니언(122), 피니언(122)과 맞물려 하우징에 회전가능하게 장착된 복수의 유성기어(114) 및 모터 하우징에 연결된 제 3 샤프트(72)를 포함하고 있으며, 모든 샤프트는 분리되지만 동일축선에 있다. 허브는 모터와 기어 감속 섹션을 단단히 둘러싸는 내부 표면을 가지며 제 1 및 제 3 샤프트에 회전가능하게 연결된다. 허브의 내부 표면에 형성된 링 기어(136)는 유성기어와 맞물림으로써 제 2 샤프트가 선택된 속도로 회전할 때, 허브가 제 1 및 제 3 샤프트에 대하여 보다 느린 속도로 회전한다. 바람직하게는, 허브는 부분적으로 오일로 채워져 모터 섹션으로부터 외부로 열을 전도한다.

Description

자전거 등을 위한 모듈식의 전동식 휠 허브조립체{MODULAR MOTORIZED ELECTRIC WHEEL HUB ASSEMBLY FOR BICYCLES AND THE LIKE}
본 발명은 자전거, 스쿠터, 골프 카트 및 기타 온 로드 및 오프 로드 차량을 위한 모듈식의 전동식 휠 허브에 관한 것이다. 보다 상세하게는 다양한 차량을 구동하기에 충분한 토오크를 만드는 컴팩트한 전기 모듈식의 모터/휠 허브조립체에 관한 것이다.
현재 사용되는 수많은 차량은 차량의 휠을 구동하는 배터리-동력식 전기 모터를 가지고 있다. 이러한 차량에는 자전거, 성인용 삼륜차, 휠체어, 모터 스쿠터, 골프 카트, 전지형차 등이 포함된다. 그러한 차량에 있어서는, 체인 구동, 치차열 등에 의해서 모터 출력이 휠에 연결되도록 모터가 차량 프레임에 장착되어 있다.
종래기술로는 또한 휠 허브에 직접 연결되어 그 허브를 구동하도록 배열된 전기 모터를 가진 여러가지 자전거가 있다. 몇몇 경우에, 모터는 휠 허브의 외부에 장착되어 상당한 공간을 차지한다; US 5,622,187 참조. 이것들은 모듈식의 조립체가 아니다. 다른 예로는, 모터가 통상의 휠 허브를 대체하여 휠의 림을 회전시킨다; 예컨대 US 552,271; 5,272,938; 5,341,892; 및 5,581,136을 참조. 이러한 모터는 또한 상대적으로 커서 관련된 휠 림내에서 상당한 비율의 면적을 차지한다.
모터가 완전히 휠의 허브내에 위치된 자전거 타입의 차량에 대한 예도 있다; US 572,036; 2,514,460; 및 3,921,741 참조. 이들에 있어서, 몇몇 경우에는 허브조립체가 지나치게 폭이 넓어서 통상적인 자전거 프레임의 포크에 장착될 수 없다. 또 다른 경우에, 조립체는 제조가 어렵고 하나의 유닛으로 조립되지 않는 다수의 분리된 부품으로 구성되어 있다. 하지만, 이러한 일반적인 타입의 종래 전동식 허브조립체의 가장 심각한 단점은 자전거 또는 차량의 유일한 동력원으로 장시간 사용될 때 과열되는 경향이 있다는 것이다. 바꿔어 말하면, 이들 종래의 조립체는 동력 보조장치로서는 만족스럽게 작동될 수 있지만, 차량을 구동하기 위해서 단독으로 사용될 때 많은 파워를 소모하여 상대적으로 아주 짧은 시간의 경과 후에 배터리가 방출되거나 또는 차량이 특히 언덕에서 충분한 속도로 차량을 주행할 수 있는 정도의 충분한 토오크를 내지 못한다.
도 1 은 본 발명에 따른 전동식 허브조립체가 결합된 자전거의 개략적인 도면,
도 2 는 도 1의 자전거의 전방 휠의 허브조립체의 종단면도,
도 3 은 도 2의 조립체에서 기어 감속기의 구성요소를 보다 상세하게 도시한 분해도,
도 4 는 도 3의 선 4-4를 따라 취한 평면도,
도 5 는 도 3의 선 5-5를 따라 취한 평면도,
도 6 은 도 1의 후방 휠을 구동하는 또 다른 전동식 허브조립체 실시예의 부분단면도,
도 7 은 본 발명에 결합되는 또 다른 전동식 허브조립체 실시예의 도 2와 유사한 도면,
도 8 은 본 발명에 결합된 허브조립체를 가진 자동차 휠을 도시한 부분단면도,
도 9 는 또 다른 허브조립체 실시예의 도 7과 유사한 단면도, 및
도 9a 는 2단 기어 감속기가 구비된 도 9의 조립체를 보다 크게 도시한 부분단면도.
따라서, 본 발명의 목적은 자전거 등을 위한 개선된 모듈식의 전동식 휠 허브조립체를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 통상적인 비전동식 휠 허브와 길이 및 직경에 있어서 호환가능한 타입의 모듈식의 전동식 허브조립체를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 특별한 도구나 다른 장비없이도 하나의 유닛으로 조립될 수 있는 최소 갯수의 분리된 부품으로 구성된 모듈식의 조립체를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 컴팩트 패키지 내에서 높은 토오크 출력을 제공하고 패키지 크기와 중량을 최소화하기 위해 고속 모터의 사용을 허용하는 모듈식의 전동식 허브조립체를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 사용시에 과열되지 않는 전동식 휠 허브조립체를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 넓은 속도범위에 걸쳐서 극히 넓은 밴드 효율을 가지는 모듈식의 전동식 휠 허브조립체를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 또한 조립체의 DC 파워소스를 재충전하는 모터 제너레이터로서 기능하며 제어가능한 전기 차량브레이크를 제공할 수 있는 조립체를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 외부 커넥터에 인도되는 극히 최소 수의 전기 도선을 가져 이들이 조립체의 작은 중심 샤프트를 통해 지나가도록 허용하는 타입의 제어가능한 전기 허브조립체를 제공하는 것이다.
또 다른 목적은 앞으로 부분적으로 나타날 것이며 명백해 질 것이다.
따라서 본 발명은 이어지는 상세한 설명에서 예시되는 구조의 특성, 요소의 조합 및 부품의 배치를 포함하고 있으며 본 발명의 범주는 청구의 범위에서 제시될 것이다.
일반적으로, 조립체는 허브의 대향하는 단부로부터 돌출하는 동일선상의 고정식 샤프트를 가지는 휠 허브내에 결합되는 모듈식의 DC 전기 모터를 포함하고 있다. 모터 고정자는 허브내의 고정식 고정자 케이스 또는 쉘에 장착되고, 이 케이스가 샤프트의 어느 하나에 연결다. 기어 감속기를 포함하는 유성기어는 케이스에 회전가능하게 장착되고, 이 기어가 허브의 내부 벽에 형성된 링 기어와 맞물린다. 이들 유성기어는 고정자내에 위치되는 모터 회전자와 함께 회전하는 작은 직경의 태양기어 또는 피니언에 의해 회전된다. 고정자로의 전기적인 연결은 어느 한 샤프트를 통해 이루어지는데, 이에 의해 파워가 고정자에 제공되어 회전자를 회전시킨다. 사용시에 회전자가 피니언을 돌리고 이어서 피니언이 유성기어를 회전시켜 허브가 고정된 샤프트에 대하여 회전하게 한다.
일방향 클러치를 구비하는 스프로킷이 허브조립체내에 결합될 수 있어 만약 모터가 허브를 스프로킷이 회전하는 것 보다 빠르게 회전시키면(파워보조식 자전거와 같이), 스프로킷은 휠을 자유롭게 한다. 또한, 만약 관련된 휠이 제동되거나 또는 지면으로부터 올려져 수동으로 회전되면, 모터는 파워를 모터에 공급하는 배터리를 충전하는 제너레이터와 같은 기능을 하게 된다.
허브는 대기로부터 밀폐되어 있고, 내부 윤활채널이 구비됨으로써 열을 고정자 케이스내의 모터와 기어 감속기로부터 열이 외부로 전도되는 허브로 전달시키는 유체를 순환시켜 모터가 과열되지 않고 장시간동안 높은 토오크 출력으로 작동될 수 있도록 한다.
모터는 90%효율을 가지며 최대속도 20% 이하에서도 본질적으로 95%에 가까운 극히 넓은 밴드 효율을 가지는 고성능, 가변 속도, 무브러시(brushless), 무센서(sensorless), 내부 냉각식, 3상, 컴퓨터 조정식(computer balanced) 모터/제너레이터이다. 고성능 모터는 현저하게 작고 아주 유효한 유성기어 감속기와 짝이되어 그 결과 차량을 위한 현저하게 컴팩트한 전동식 허브조립체가 된다.
다음에 설명되겠지만, 모듈식의 조립체는 상대적으로 쉽게 만들어지고 하나의 유닛으로 용이하게 서로 조립되는 최소 갯수의 부품으로 구성된다. 그러므로, 조립체는 경제적으로 대량생산 될 수 있다.
본 발명의 특성과 목적을 충분히 이해하기 위해서는 상세한 설명과 함께 첨부된 도면을 연관지어 참조하여야 한다.
상부 및 하부 리치바(12,14)를 구비하는 표준 프레임(10), 양 리치바의 앞쪽 단부에 장착된 헤드 포스트(16), 헤드 포스트(16)에 회전가능하게 장착되어 핸들 바(22)에 의해 회전되는 전방 포크(18)를 포함하는 자전거를 나타내는 도 1을 참조한다. 전방 휠(24)은 전방 포크(18)의 가지 사이에 회전가능하게 장착되며, 이 휠은 전방 포크(18)의 하단부에 장착된 본 발명의 전동식 허브조립체(26)에 방사상의 스포크(24b)에 의해 연결되는 림(24a)을 포함한다.
상부 및 하부 리치바(12,14)는 시트 포스트(28)로 뻗어 있으며, 시트 포스트의 하단부와 하부 리치바는 페달 스프로킷(34)을 회전가능하게 지지하는 스프로킷 튜브(32)에서 연결된다. 스프로킷 튜브로부터 뒤쪽으로 뻗은 것은 두갈래의 후방 브레이스(38)와 함께 후방 휠(42)을 회전가능하게 지지하는 후방 포크(36)이다. 휠(42)은 림(42a)과 후방 포크(36)의 후방 단부에 장착된 본 발명의 허브조립체(44)로 뻗은 방사상의 스포크(42b)를 포함하고 있다. 도 1에 도시된 자전거에서, 허브조립체(44)는 체인(48)에 의해 페달 스프로킷(34)에 연결된 후방 스프로킷(46)을 포함하고 있다.
배터리 팩/제어 유닛(52)은 시트 포스트(28)로부터 후방 휠(42) 위에서 후방으로 뻗은 래크(53)상에 지지되는데, 이 래크는 자전거의 후방 차축으로 아래로 뻗은 한쌍의 스트럿(53a)에 의해 받쳐진다. 유닛(52)은 3선 코드(53)에 의해 하나는 허브조립체(26 및/또는 44)에 그리고 하나는 핸들바(22)에 결합된 조합 전기 스로틀 재생브레이크 제어기(54)에 연결된다. 작동시에, 제어기(54)는 제어 유닛(52)이 재생 브레이크모드로 허브조립체(44)를 작동하도록 함으로써 자전거의 전진이동이 느려지거나 또는 정지된다. 통상적인 수동식 캘리퍼 브레이크(도시생략)가 전방 휠 림(24a)과 결합될 수 있다.
따라서, 도 1의 자전거는 탑승자가 크랭크(34)상에서 페달을 밟는 것 및/또는 동력식 전방 휠 허브조립체(26) 및/또는 동력식 후방 휠 허브조립체(44)에 의해 동력을 얻을 수 있다. 물론, 전방 허브조립체(26) 또는 후방 허브조립체(44) 중 어느 하나는 통상적인 전방 또는 후방 휠 허브로 대체될 수도 있다.
이제 전방 휠 허브조립체(26)를 보다 상세하게 도시한 도 2를 참조한다. 조립체는 62로 표시된 모듈식 무부러시, 무센서, 8극 전기모터를 포함하고 있는데, 이는 64로 표시된 단일 단계 유성기어 감속기를 구동하여 사용시 자전거의 전방 포크(18)(도 1)의 하단부에 고정된 동일선상의 한쌍의 스터브 샤프트(68,72)에 대하여 외부 허브(66)를 회전시킨다. 허브(66)는 스포크(24b)에 의해 휠 림(24a)에 연결되어, 모터(62)가 배터리 팩/제어 유닛(52)(도 1)에 의해 여자될 때, 회전자가 휠(24)을 회전시킨다.
모터(62)는 원통형 측벽(74a)과 원반형 단부벽(74b)를 가진 컵형상 고정자 케이스(74)를 포함하고 있다. 샤프트(68)는 단부벽(74b)의 중심으로부터 축방향으로 뻗어 있다. 고정자 케이스(74)는 박판스택(76)과 도넛형 3-선, 3-상 WYE 연결식 권선(78)을 포함하고 있다. 세개의 권선 와이어(78a,78b,78c)는 케이스 단부벽(74b)과 샤프트(68)내의 통로(82)를 통해서 케이스(74) 밖으로 나와서, 이들 선은 샤프트(68)의 외부단부에 결합된 3-극 커넥터(84)로 뻗는다. 케이스 밖으로 선을 이끌어내기 용이하도록, 샤프트(68)는 도시된 바와 같이 관으로 형성되어 에폭시 재료의 플러그(86)가 채워질 수 있다. 또는, 샤프트(68)는 케이스(74)로부터 분리된 것으로 되어져 내부로부터 케이스 단부벽(74b)에 억지끼워맞춤될 수 있다. 그 경우에, 샤프트 상의 일체형 탭은 고정자 케이스(74)의 단부벽의 슬롯에 맞물려 케이스에 샤프트를 회전가능하게 고정한다. 이러한 구성은 샤프트와 권선이 고정자 케이스(74)에 설치하기 전에 와이어(78a-78c)가 권선(78)으로부터 샤프트(68)를 통해서 나아가게 되도록 한다. 이것은 이들 선의 나아감을 용이하게 한다.
또한 권선(78)의 축선에서 고정자 케이스(74)에 위치된 것은 원통형 측벽(88a)과 고정자 케이스(74)의 개방 단부를 향하는 단부벽(88b)를 가진 컵형상 회전자(88)이다. 관형상 샤프트(92)는 단부벽(88b)의 중심으로부터 쉘(74)의 개방단부를 바로 지난 위치까지 축방향으로 돌출한다. 회전자는 원주 둘레에 이격되어 있는 8개의 대체로 장방형이며, 길이방향으로 뻗어 있으며, 교대로 N극과 S극인 영구자석(89)을 갖고 있다.
계속해서 도 2를 참조하면, 허브조립체(26)의 축선에 회전자(88)를 회전가능하게 장착하기 위해서, 샤프트(68)에는 케이스(74)내로 돌출한 내부 단부확장부(68a)가 제공된다. 확장부는 원형 베어링(94)의 내부 레이스를 설치하기 위해서 단이 지어 있으며, 외부 레이스는 로터 측벽(88a)의 개방 단부 세그먼트에 있는 카운터 보어(96)에 수용된다. 바람직하게는, 스프링 와셔(98)가 베어링(94)과 샤프트 확장부(68a)의 시트 사이에 놓여 컴플라이언스를 제공하고 조립체 작동시에 소음을 최소화하도록 베어링에 예압을 가한다.
회전자 단부벽(88b)과 이로부터 돌출한 관형상 샤프트(92)는 테이퍼 가공된 축방향의 통로(102)를 가지고 있으며, 테이퍼 진 이유는 앞으로 분명해 질 것이다. 또한, 샤프트(92)의 방사상의 외부벽은 원형 베어링(104)의 내부 레이스용 시트를 제공하기 위해 단이 지어 있다.
도 2 내지 4에 잘 나타나 있는 바와같이, 고장자 케이스(74)의 개방 단부는 환형상 단부 캡(106)에 의해 폐쇄되어 모터 하우징을 형성한다. 단부 캡은 원형의 플랜지 또는 측벽(106a)을 포함하는데 이것은 케이스의 개방 단부에서 고정자 케이스 측벽(74a)내에 새겨진 나사부(108)와 짝이 되도록 외부적으로 나사가공되어 있다. 바람직하게는, O링(109)이 두 요소 사이에 위치되어 컴플라이언스와 유체밀봉을 제공한다. 구조체가 나사의 풀어짐없이 양방향으로 토오크를 전달할 수 있도록 나사부는 최종조립체에서 접착된다.
단부 캡(106)에는 또한 베어링(104)의 외부 레이스용 시트를 형성하는 방사상의 내부 원형 플랜지 또는 칼라(110)가 제공되므로 단부 캡이 고정자 케이스(74)상에 단단히 죄여질 때, 회전자의 대향하는 단부들은 전체적으로 허브조립체(26)의 회전축선을 구성하는 샤프트(68,72)의 공동축선에 대하여 회전하도록 각각의 베어링(94,104)에 의해 회전가능하게 지지된다. 또한, 캡(106)이 케이스(74)상에 단단히 죄여질 때, 캡 측벽 또는 플랜지(106a)는 모터의 박판 스택(76)을 압축하여 박판 스택 길이와 모터의 여러가지 가공부품 사이의 치수공차를 줄이고 모터내의 와전류 손실을 최소화한다. 그러므로 고정자 케이스(74)와 캡(106)은 모터(62)의 내부 요소를 완전히 둘러싸고, 즉 밀봉된 고정자 케이스를 형성하여 모터 외부환경으로부터 이들 요소를 보호한다. 이 연결에서, 단부 캡(110)에 설치된 베어링(104)이 밀봉된 베어링이므로 외부로부터 유체가 베어링을 통해서 케이스(74)내로 통과하지 못한다.
계속해서 도 2 내지 4를 참조하면, 단부 캡(106)은 또한 기어 감속기(64)의 구성요소를 가지고 있다. 보다 상세하게는, 복수의 포스트(112)가 캡(106)의 외부표면으로부터 돌출한다. 도시된 조립체에는, 그러한 포스트(112) 네개가 원에 배열되어 있다. 이들 포스트의 두개는, 즉 상부 및 하부 포스트는 원형 베어링(116)에 의해 차축에 회전가능하게 장착되는 한쌍의 환형상 유성기어(114)용 차축의 기능을 한다. 바람직하게는, 포스트와 기어의 내부벽은 베어링의 외부 레이스가 스냅 링(118)에 의해 각각의 기어상에 유지되는 베어링용의 시트를 제공하기 위해 단이 지어 있다(도 2).
유성기어(114)는 이들 기어 사이의 회전자 샤프트(92)로부터 축방향으로 돌출한 작은 직경의 태양기어 또는 피니언(122)과 맞물린다. 태양기어는 회전자 샤프트(92)의 테이퍼가공된 통로(102)내로 단단히 쐐기 고정되도록 테이퍼가공되고 치수결정된 샤프트 연장부(122a)를 포함하여 태양기어와 회전자가 일치하여 회전한다.
포스트(112)는 유성기어(114)를 지지하는 베어링(116)를 약간 지나도록 뻗어 있다. 이것은 베어링과, 기어가 조립체 샤프트(72)의 내부 단부에 동일축으로 장착된 강성의 유지디스크(124)에 의해 붙잡히도록 한다. 보다 상세하게는, 디스크(124)의 내부면에는 포스트(112)의 돌출 단부를 수용하도록 배열되고 치수결정된 원형 배열의 네개의 수용부 또는 슬리브(126)가 형성되는데, 상부 및 하부 슬리브는 베어링(116)의 내부 레이스에 대하여 지지한다. 그러므로, 유성기어(114)는 고정자 케이스 단부 캡(106)에 고정되지만 도 2에 도시된 것처럼 디스크(124)로부터 약간 이격된 태양기어(122)에 의해 그들 축 주위로 회전되므로 태양기어와 디스크 사이에는 극소의 마찰접촉만이 존재한다.
바람직하게는, 디스크(124)는 디스크(124)내의 구멍(127)을 통해 뻗어 포스트(112)내의 나사가공된 통로(129)내로 아래로 회전되는 나사가공된 파스너(125)에 의해 단부 캡(106)에 해제가능하게 고정된다.
도 2를 참조하면, 조립체의 허브(66)는 기어 감속기(64)의 유성기어(114)와 모터(62)를 수용하여 둘러싸도록 배열된 컵형상 부재이다. 허브(66)는 원통형 측벽(66a)과 도 2에 도시된 바와 같이 약간 오목한 환형상 단부 벽(66b)를 포함하고 있다. 단부 벽(66b)은 샤프트(72)용의 클리어런스를 제공하는 중심 개구(128)를 가지고 있다. 개구(128)는 허브(66)가 샤프트에 대하여 자유롭게 회전되도록 허용하는, 자가 윤활식 밀봉 샤프트 베어링(132)의 외부 레이스용 시트를 제공하기 위해 카운터보링되어 있다. 바람직하게는, 오목한 와셔(134)가 베어링(132)과 단부 벽(66b)에 존재하여 컴플라이언스를 제공하고, 조립체가 부품의 근소한 치수변화를 수용하도록 허용하며, 소음과 진동을 최소화하도록 베어링에 예압을 가한다.
기어 감속기(64)의 최종적인 구성요소, 즉 링 기어(136)는 유성기어(114)에 대향하는 허브 측벽(66a)의 내부표면상에 형성된다. 도 2에 도시된 바와같이, 유성기어(114)는 링 기어(136)의 이와 맞물리도록 모터(62)의 측벽을 약간 지나도록 뻗어 있다.
모터(62)와 기어 감속기(64)의 구성요소는 디스크(124)가 베어링(132)에 대하여 설치될 때까지 이들을 제일 먼저 샤프트(72) 부터 허브의 개방 단부내로 슬라이딩 시켜 허브에 조립된다. 이들은 환형상 단부 커버(138)에 의해 허브내에 유지된다. 단부 커버는 조립체 샤프트(68)용의 클리어런스를 제공하는 중심 통로(142)를 가지고 있는데, 샤프트와 통로(142)의 벽 사이에 원형의 자가 윤활식 밀봉 샤프트 베어링(144)이 구비됨으로써, 단부 커버(138)는 샤프트(68)에 대하여 허브(66)와 함께 회전할 수 있다. 단부 커버(138)의 주위는 나사가공되어 단부 커버가 허브(66)의 개방단부내로 나사조임될 수 있다. 이를 위해, 허브 측벽(66a)의 내부 벽은 단부 커버상의 나사부와 짝이 되는 내부 나사부(146)를 가지고 있다. 단부 커버가 허브에 꽉 나사조임될 때, 조립체의 모든 구성요소는 적절한 동축관계로 서로 유지된다. 바람직하게는, 단부 커버와 허브 사이에 O링(148)이 있어 그 위치에 유체밀봉을 제공하고, 나사부는 작동시에 풀어짐을 방지하기 위해 접착되어 있다.
조립체의 사용시에, 자전거 프레임(10)에 장착된 샤프트(68,72)가 정지되어 있을 때 서로 고정된 고정자 케이스(74), 단부 캡(106) 및 유지 디스크(124)가 정지된다는 것은 앞서 설명한 것으로부터 명백해진다. 따라서, 모터(62)의 고정자 권선(78)이 여자화될 때, 이에 연결된 회전자(88)와 태양기어(122)는 0 에서 4000 RPM 또는 그 이상으로 변화되는 속도로 회전한다. 태양기어는 차례로 기어 감속기(64)의 유성기어(114)를 회전시키고 이는 차례로 링 기어(136)를 지지하는 허브(66)가 회전하게 한다. 대표적인 조립체에 있어서, 태양기어(122)는 6개의 이를 가지며 각각의 유성기어(144)는 30개의 이를 가지며 한편 링 기어(136)는 66개의 이를 가진다. 이것은 1단 기어 감속기(64)에 11:1 의 기어 감속비를 제공한다.
허브조립체가 관통 샤프트를 가지지 않는다는 것을 유의하는 것이 중요하다. 바꾸어 말하면, 모터 회전자(88)에 연결된 태양기어 또는 피니언(122)은 샤프트(68,72) 양쪽으로부터 완전히 분리되어 있다. 따라서, 굽힘력을 받는 것이 없다. 이것은 자전거 모델상의 태양기어 또는 피니언(122)이 즉 직경이 0.05 in 정도로 아주 작을 수 있다는 것을 의미한다. 이것은 큰 직경의 유성기어의 사용을 허용함으로써 작은 패키지 내에서 1단 기어 감속기(64)가 큰 기어 감속비, 즉 11: 1 를 제공할 수 있다. 주어진 출력 속도와 토오크에 대해, 이러한 효율적이며 컴팩트한 큰 기어 감속비는 보다 높은 RPM 모터를 허용하며, 이는 다시 모터와 전체 허브가 주어진 동력비를 위해 훨씬 작게 만들어 질 수 있도록 허용한다.
본 발명의 또 다른 특징은 조립체 모터(62)가 좁은, 즉 0.15 in의 환형상 갭(152)으로 이격되어, 회전하는 허브(66)의 측벽(66a)에 아주 가까이 위치되는 정지된 고정자를 가지고 있다는 것이다. 이것은 권선(78)에서 발생된 열이 외부로 발산되는 허브 측벽(66a)으로 효과적으로 전달되는 것을 의미한다. 이 과정을 촉진하기 위해서, 허브 측벽(66a)에는 측벽의 외부 표면적을 증가시키기 위해 일련의 원주 냉각 핀(fin)(66a)이 함께 제공된다.
모듈식의 조립체의 냉각은 조립체내에 냉매 또는 윤활재를 순환시킴에 의해서 최적화될 수 있다. 더욱 상세하게는 도 2 조립체에 있어서, 샤프트(72)에는 축방향 통로(154)와 샤프트의 외부 단부에 오일( O )과 같은 윤활재가 조립체내로 도입되도록 허용하는 오일 또는 그리스 피팅(156)이 함께 구비되어 허브 단부 벽(66b)에 있는 내부적으로 나사가공된 오일 레벨 통로(158)의 레벨까지 오일이 허브(66)에 채워진다. 오일( O )이 소정의 레벨까지 도달하면, 통로(158)는 나사가공된 플러그(162)에 의해 폐쇄될 수 있다.
조립체가 정지상태에 있을 때, 오일( O )은 도 2에 도시된 바와같이 자가 윤활식 밀봉 메인 샤프트 베어링(132,144)의 아래 레벨에서 조립체의 바닥에 모아진다. 그러므로, 조립체가 휴지상태에 있을 때, 조립체로부터 오일누출의 가능성은 없다. 한편, 조립체가 작동중에 있을 때, 오일( O )은 원심력에 의해 베어링(132,144)으로부터 방사상으로 바깥쪽으로 뿌려진다. 오일은 순환되며 유성기어(114)와 허브(66)의 상대적인 회전운동에 의해 허브(66)의 내부 둘레에 뿌려진다. 따라서, 모터(62)와 기어 감속기(64)에 의해 발생된 열은 디스크(124)와 허브 단부 벽(66b) 사이, 커버(138)와 고정자 케이스 단부 벽(74b) 사이, 그리고 고정자 케이스 측벽(74a)와 허브 측벽(66a) 사이의 갭을 통해 순환되는 오일로 전달됨으로써 열은 공기 흐름을 통해서 회전 및 병진하는 조립체의 외부 쉘로 효과적으로 전달되고 여기서 열이 대기로 발산된다. 이것은 조립체가 과열되지 않고 장시간 최대출력으로 작동되는 것을 가능하게 한다.
또한 오일( O )은 고정자 케이스(74)로부터 차단되고 커넥터(84)로부터 고정자 권선(78)으로 파워를 전도하는 전기 배선(78a-78c)으로부터 완전히 고립되어 오일이 모터(62)의 작동시에 전혀 영향을 주지 않는다는 것을 유의해야 한다. 다만, 모터(62)의 요소와 오일 사이에는 단지 하나의 베어링과 시일, 즉 베어링(104)과 O-링(109)이 있다.
도 2 내지 5에 따라 구성된 모듈식의 전동식 휠 허브조립체는, 단지 약 4.25 in의 길이(돌출한 샤프트(68,72)는 포함하지 않는다), 4.5in 이하의 직경, 2.5 Kg 또는 5.5 파운드의 무게를 가지며, 사람이 낼수 있는 것의 세배 이상인 최대 300 와트의 출력을 낼 수 있다. 따라서, 허브조립체(26)는 상대적으로 가파른 경사를 쉽게 올라갈 수 있는 도 1의 자전거의 추진체가 될 수 있다.
이제 도 1과 도 1의 자전거의 후방 휠 허브조립체를 도시한 도 6을 참조한다. 조립체(44)는 조립체(26)와 아주 유사하며 따라서 유사한 부분은 동일한 숫자를 가진다. 둘 사이의 실제적인 차이는, 단지 조립체(44)의 샤프트(72)가 조립체(26)의 대응하는 샤프트보다 길고, 허브 단부 벽에는 스프로킷(46)용 허브와 같은 기능을 하는 축방향으로 뻗은 플랜지와 일방향 또는 오버러닝 클러치(174)가 구비되어 있다는 것이다. 바람직하게는, 플랜지(172)의 내부 표면은 원뿔형상이므로 허브(62)가 회전될 때, 회전하는 플랜지 원뿔은 베어링(132)으로부터 먼지와 습기를 배출한다. 스프로킷(46)에 의해 조립체(44)(그리고 전체로서 후방 휠(42))의 허브(66)가 스프로킷(46)과 체인 구동에 의해 또는 조립체의 모터에 의해 또는 두개의 동력원의 조합에 의해 수동으로 회전되는 것이 가능하게 한다. 만약 모터(62)가 스프로킷(46)보다 빠르게 허브(66)를 회전시키면, 스프로킷은 클러치(174)에 의해 휠을 자유롭게 한다.
만약 자전거 배터리 팩/제어 유닛(52)에 의해 후방 허브조립체(44)의 모터(62)로 파워가 가해지지 않고 후방 허브(66)가 체인 구동과 스프로킷(46)에 의해 회전되면, 모터는 배터리 팩을 재충전하기 위해 유닛(52)에 전류를 인도하는 제너레이터와 같은 역할을 한다. 실제로, 그러한 재충전을 용이하게 하기 위해서, 도 1의 자전거에는 지면으로부터 떨어진 채 후방 휠(42)을 지지하도록 아래로 선회될 수 있는 스탠드(도시생략)가 장착될 수 있다. 탑승자는 빠른 속도로 페달 크랭크(34)를 밟을 수 있다. 이것은 허브(66)를 돌려 모터가 전기 제너레이터가 되어 유닛(52)의 배터리 팩을 효과적으로 충전시키는 DC 출력을 만들어 내도록 한다.
재생 브레이크 제어기(54)(도 1)가 작동될 때, 허브조립체(44)(및/또는 26)의 모터(62)는 제너레이터로서 작동하게 되어 자전거의 전진운동을 느리게 하거나 정지시키도록 제동하여, 이 에너지를 유닛(52)의 배터리 팩으로 회수 및 복귀시킨다.
도 7은 휠체어, 전지형차, 세발자전거의 조정가능한 전방휠 등의 동력으로 적합한 캔틸레버타입의 모듈식의 전동식 허브조립체(182)를 나타내고 있다. 조립체(182)는 도 2에 도시된 조립체(26)와 유사하다. 그러므로, 대응하는 부품은 같은 번호를 가지고 있다. 두 모듈식의조립체 사이의 주요한 차이점은 조립체(182)가 단지 샤프트(68)에 의해서 지지되며, 즉 조립체의 반대쪽 단부에는 샤프트(72)가 없다는 것이다. 따라서, 샤프트(68)는 보다 크며 가상선으로 나타낸 적절한 프레임 부재 또는 서포트(S)에 장착되도록 형성되었다. 샤프트(68)의 외부 단부 세그먼트는 외부에 나사가공되어 조립체를 서포트(S)에 고정하기 위해 샤프트의 단부상에 조여지는 너트(184)를 수용하게 되어 있다. 또한 도 7에 도시된 것처럼 기어 감속기(64)의 유성기어(114)를 유지하는 유지 디스크(124)는 샤프트(72) 대신에 축방향으로 뻗은 스터브 샤프트(186)를 가지고 있어서 허브(66)의 단부 벽(66b)이 스터브 샤프트(76)의 단부 위에 연속되도록 또는 폐쇄되도록 한다. 상술한 이유 때문에 오일 충전/드레인 피팅(187)이 허브 단부 벽(66b)에 있어 오일( O )이 허브(66)내로 도입되도록 허용한다.
최종적으로, 조립체(182)가 도 2에 도시된 스포크 휠을 회전시킬 수 있고, 설명된 허브(66)의 원통형 벽(66a)은 우레탄 또는 다른 탄성재료의 작은 캐스트 타이어(188)에 의해 둘러싸이게 된다.
스쿠터, 골프 카트, 또는 다른 작은 차량의 휠을 구동하기 위한 모듈식의 전동식 허브조립체(192)를 도시한 도 8을 참조한다. 조립체(192)의 내부는 본질적으로 도 2에 도시된 조립체(26)와 같다. 하지만, 조립체(192)는 회전식 허브(194)를 가지고 있는데 이 허브의 원통형 측벽(194a)은 타이어 림(198)까지 원주의 방사상으로 뻗은 플랜지(196)를 구비하여 형성된다. 사용시에, 림(198)은 표준 타이어(T)를 지지한다. 바람직하게는, 원형 배열의 방사상 핀(199)열이 플랜지(196)에 구비되어 원심력의 공기가 허브(194)를 순환하여 냉각하도록 촉진한다.
이제 도 9를 참조하면, 도 7에 도시된 것과 같이 캔틸레버-장착식인 또 다른 모듈식의 허브조립체(202)가 도시되어 있으며 도 8의 실시예의 경우처럼 표준 타이어가 구비된 휠을 회전시키기에 적합하다. 조립체(202)의 내부는 본질적으로 도 7에 도시된 조립체(182)와 동일하다. 하지만, 조립체(202)는 상술한 실시예와 다른 허브(204)를 가지고 있다. 보다 상세하게는, 허브(204)는 강도와 냉각효과를 높이기 위해 방사상으로 리브(rib)형성된 원통형 측벽(204a)과 도 7에서와 같이 샤프트(68)의 대향하는 단부에 위치하는 대신에 샤프트(68)에 인접한 허브의 단부에 위치하는 단부벽(204b)이 구비된 캐스트 부품이다. 측벽(204a)은 조립체의 모터(62)를 둘러싸지만 기어 감속기(64)의 쇼트를 막는다. 측벽(204a)은 그 길이의 중간쯤에 외부 원주의 플랜지(206)가 형성되어 있다. 플랜지(206)는 허브 벽(204a)의 내경보다 약간 큰 내경을 가진 방사상으로 안쪽으로 뻗은 핀 또는 플랜지(208a)를 가지는 환형상 타이어 림(208)용의 시트를 제공한다. 타이어 림은 핀(208a)의 구멍(212)을 통해 뻗어 허브 플랜지(206)의 나사가공된 구멍(214)내로 아래로 돌려지는 원형 배열의 볼트(210)에 의해 림(208a)을 통해 허브 플랜지(206)에 해제가능하게 고정될 수 있다.
그러므로, 만약 타이어 및/또는 림(208)이 손상되면, 조립체를 서포트(S)로부터 떼어내지 않고도 허브조립체(202)로부터 이것을 제거할 수 있다. 또한 허브조립체(202)는 허브(204)를 기계적으로 제동시키는 설비를 포함할 수 있다. 보다 상세하게는, 구멍이 난 환형상 브레이크 디스크(216)는 디스크내의 적절한 구멍을 통해 뻗어 단부 벽(204b)의 나사가공된 구멍(220)내로 아래로 돌려지는 원형 배열의 볼트(217)에 의해 허브 단부 벽(204b)에 장착된다. 허브를 느리게 하기 위해, 디스크(216)는 통상적인 브레이크 캘리퍼(C)에 의해 마찰식으로 맞물림된다.
기어 감속기(64)에 인접한 허브(202)의 개방단부는 단부 벽(66b)을 형성하고 유지 디스크(124)로부터 돌출한 스터브 샤프트(186)를 완전히 가리는 단부 커버(218)에 의해 폐쇄된다. 단부 커버(218)는 허브 측벽(204a)의 림에 대하여 맞물리게 끼워지도록 배열된 원통형 측벽(218a)을 포함하고 있다. 이 실시예에서, 단부 커버의 원통형 측벽(218a)의 내부 표면은 기어 감속기(64)의 유성기어(114)의 이와 맞물리는 링 기어(222)와 함께 형성된다.
단부 커버(218)는 단부 커버의 구멍을 통해 뻗어 허브 측벽(204a)의 나사가공된 통로(228)내로 아래로 돌려지는 원형 배열의 볼트(224)에 의해 허브 벽(202a)에 고정된다.
바람직하게는, 오일 피팅(232)과 플러그(234)는 단부 커버(218)에 설치됨으로써 도 2와 관련하여 상술한 것처럼 허브(204)가 부분적으로 냉각 오일( O )로 채워질 수 있다.
예컨대 모래사장 버기카(dune buggy), 작은 도시차(city car) 등의 구동에 적합한 즉 5 Kw 이상의 상대적으로 높은 출력의 도 9의 조립체에 대하여, 조립체를 통한 냉각 오일( O )의 순환은 외부 저장기, 차량 라디에이터 및 차량의 여러가지 허브조립체 사이의 폐쇄 루프내에서 오일을 순환시키는 외부 펌프에 의해 용이하게 될 수 있다. 이 경우에, 각 조립체에 필요한 오일 연결은 허브(204)상의 피팅(232,234) 대신에 샤프트(68)상에 피팅을 통해서 이루어질 수 있다. 이들 샤프트 피팅은 조립체의 내부에서 오일을 순환시킬 수 있다. 솔레노이드 밸브는 상술한 바와같이 회전하는 태양기어(122)와 유성기어(114)로 구성된 조립체의 내부 오일 펌프를 "작동" 시키기 위해 차량의 기동시 외부 펌프를 켜기 위해 외부 오일 루프에 결합될 수 있다.
도 9 허브조립체(202)의 현저한 장점은 유지 또는 수리목적을 위해 서포트(S)로부터 허브를 제거하거나 허브로부터 휠 림(208)을 제거하지 않고 허브의 내부에 접근하기 위해 단부 커버(218)가 제거될 수 있다는 것이다. 또한 만약 회전자(88), 피니언(122) 및/또는 링 기어(222)가 손상되면, 단지 단부 커버만 교체하면 된다.
도 9 구조체의 또 다른 장점은 전체적인 허브조립체에 보다 높은 기어 감속비, 즉 15 : 1를 주기 위해서 1단 기어 감속기(64)가 도 9a에 도시된 2단 기어 감속기(236)로 쉽게 대체될 수 있다는 것이다.
도 9a에 도시된 2단 기어 감속기(236)는 2-부품 유성기어(238)가 유지 디스크(106)로부터 돌출한 포스트(112)상에 회전가능하게 장착된다는 점에서 앞서 주로 설명된 1단 기어 감속기(64)와 상이하다. 두 기어(238) 각각은 태양기어(122)와 맞물리는 상대적으로 큰 직경의 제 1 평기어 부분과 대응하는 포스트(112)를 지나 축방향으로 뻗은 보다 작은 직경의 제 2 평기어 부분을 포함하고 있다. 상술한 바와같이 유성기어(238)는 유지 디스크(242)에 의해서 포스트(112)에 회전가능하게 고정된다. 하지만 여기에서, 유지 디스크는 기어 부분(238b)을 통해서 돌출하며 연관된 포스트(112)의 단부를 구속하게 카운터보링된 수용부 또는 슬리브(244)를 가지고 있다. 슬리브(244)는 원형 베어링(246)을 위한 시트를 제공함으로써 기어 부분(238b)이 슬리브(244)에 대하여 회전하는 것이 자유롭다. 유지 디스크(242)는 상술한 바와 같이 슬리브를 통해서 뻗어 포스트(112)의 단부내로 나사조임되는 나사가공된 파스너(248)에 의해 포스트에 고정된다.
도 9a의 조립체에는 2단 기어 감속기(236)의 추가적인 길이를 수용하는 치수와 형상을 가진 것을 제외하고는 도 9의 단부 커버(218)와 유사한 단부 커버(252)가 함께 구비된다. 가장 중요하게는, 단부 커버(252)가 평기어 부분(238b)을 둘러싸는 제 1 측벽 부분(252a)를 가지는 단이 진 측벽을 가지고 있다. 그 부분은 양쪽 유성기어(238)의 평기어 부분(238b)의 이와 맞물리는 링 기어(254)와 함께 내부 표면상에 형성된다. 단부 커버(252)의 제 2 측벽 부분(252b)은 적절한 클리어런스로 평기어 섹션(238a)를 둘러싸며 허브 측벽(204a)의 단부에 대하여 설치된다. 도 9의 허브조립체에서와 같이, 단부 커버(252)는 원형 배열의 볼트(256)에 의해 허브 측벽(204a)에 고정된다.
물론, 도 9와 9a에 도시된 분리가능한 링 기어와 1단 또는 2단 기어 감속기 가 구비된 두 부분 허브 구조체는 이들 조립체에 대해 상술한 장점, 즉 간편한 수리와 기어 감속비의 변경을 얻기 위해 또한 도 2 및 7에 도시된 허브조립체내에 결합될 수도 있다. 유사하게, 상술된 여러 조립체의 실시예에 대한 또 다른 관점은 특별한 응용을 위해 서로 교체될 수 있다는 것이다.
이제까지의 설명으로부터 모듈식의 동력식 휠 허브조립체는 심지어 장시간 연속적으로 사용한 후에도 조립체가 과열되지 않으며 작고 컴팩트 하면서도 높은 출력 토오크를 만들어내는 능력의 현저한 장점을 얻을 수 있다. 모듈식의 조립체는 작은 자전거 및 삼륜차로부터 커다란 자전거, 삼륜차 및 온로드 및 오프로드 차와 트럭까지의 광범위한 휠 차량에 적용할 수 있다. 조립체는 모터 또는 제너레이터로 사용가능함으로 이것은 구동 모터 또는 브레이크로서의 기능을 할 수 있다. 이러한 모든 장점에도 불구하고, 조립체는 상대적으로 저렴하게 생산되며 조립과 수리가 용이하다. 따라서, 조립체가 장착되는 차량의 전체 비용은 현저하게 늘어나지 않는다.
실제로, 커다란 차량(도 7-9)을 위한 허브조립체는 이와 경쟁하는 내연기관 구동차량보다 훨씬 적은 부품을 가지고 있는데, 이는 구동 샤프트, 커플링, 클러치, 차동장치, 전방 또는 후방 차축, 스타터, 토오크 컨버터 뿐만아니라 잠금방지 브레이크, 오염물질 제어시스템 같은 것이 필요없다. 전체적으로 모듈식의 전동식 휠 시스템은 차량의 수명이 현저하게 늘어나고 모터, 구동 트레인 및 휠 시스템은 단지 단일 볼트, 예컨대 도 9의 볼트(184)를 제거함으로써 단시간에 제거되고 교체될 수 있다.
따라서 본 발명의 목적은 상술한 설명으로부터 명백하고 효율적으로 성취되며 본 발명의 범주에서 벗어나지 않고 상기 구조에 변경이 가능하기 때문에, 상술한 설명에 포함된 모든 내용과 첨부된 도면은 설명을 위한 것이며 제한을 두고자 한 것은 아니다.
또한 청구범위는 여기에 기술된 본 발명의 포괄적이며 독특한 특성을 모두 포함하도록 의도된 것임을 이해해야 한다.

Claims (37)

  1. 제1 단부벽(74b)과 제2 단부벽(106) 그리고 단부벽 사이에 뻗은 측벽(74a)을 가진 모터(62)와, 제1 단부벽(74b)으로부터 뻗은 제1 샤프트(68)와, 제2 단부벽으로부터 뻗은 회전하는 제2 샤프트(92)를 구비하는 전동식 휠 허브조립체로서,
    제2 샤프트는 제1 샤프트와 동축이지만 제1 샤프트(68)로부터 이격되어 있고, 기어감속부분(64,236)은 제2 단부벽(106)에 인접하여 있으며, 상기 기어감속 부분이 제2 샤프트(92) 단부에 위치하는 피니언(122)과, 피니언(122)과 맞물리게 제2 단부벽(106)에 회전가능하게 장착되는 복수의 비선회 유성기어(114,238)와, 제2 단부벽에 연결된 제3 샤프트(72,186)로서, 상기 허브조립체에 관통하는 샤프트가 없도록 제1 샤프트 및 제2 샤프트와 동축이지만 이격되어 있는 제3 샤프트 (72,186)와, 모터(62)와 유성기어(114,238)를 밀접하게 둘러싸는 내부 표면을 가지고 있고 제1 샤프트(68)와 제3 샤프트(72,186)에 회전가능하게 연결되는 허브(66)와, 제2 샤프트(106)가 선택된 속도로 회전할 때 허브(66,194,204)가 보다 낮은 속도로 제1 샤프트(68)와 제3 샤프트(72,186)에 대하여 회전하도록 유성기어(114,238)와 맞물리게 허브(66,194,204)의 내부 표면에 형성된 링 기어(136,254)를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 전동식 휠 허브조립체.
  2. 제 1 항에 있어서, 허브(66,194,204)내로 윤활재(O)를 도입하기 위한 수단(156,232)을 더 포함하여 허브가 회전할 때 윤활재가 허브내에서 순환되도록 함으로써 모터(62)내에서 발생된 열이 윤활재에 의해 허브로 전도되어 외부로 전도되는 것을 특징으로 하는 전동식 휠 허브조립체.
  3. 제 1 항에 있어서, 제1 샤프트(68)와 제3 샤프트(72)가 허브(66)로부터 돌출한 것을 특징으로 하는 전동식 휠 허브조립체.
  4. 제 1 항에 있어서, 제1 샤프트(68)만이 허브(66)로부터 돌출한 것을 특징으로 하는 전동식 휠 허브조립체.
  5. 제 1 항에 있어서, 허브(66)는 제1 단부벽(138,204b)과 제2 단부벽(66b,194) 그리고 상기 단부벽 사이에 뻗은 측벽(66a,194a,204a)을 가진 것을 특징으로 하는 전동식 휠 허브조립체.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 링 기어(136)는 허브 측벽(66a)에 형성되는 것을 특징으로 하는 전동식 휠 허브조립체.
  7. 제 5 항에 있어서, 허브 제2 단부벽(66b)은 허브 측벽(204a)의 연장부를 형성하는 원통형 측벽(218a,252a)를 가지는 단부 커버(218,252)로 형성되어 있고, 상기 링 기어(222,254)는 상기 측벽에 형성되는 것을 특징으로 하는 전동식 휠 허브조립체.
  8. 제 5 항에 있어서, 단부 커버(218,252)는 허브 측벽(194a,204a)으로부터 분리된 부분이며, 단부 커버를 허브 측벽에 해제가능하게 고정하기 위한 수단(224)을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 전동식 휠 허브조립체.
  9. 제 8 항에 있어서, 각각의 유성기어(238)는 피니언(122)과 맞물리는 선택된 큰 직경의 제1 부분(238a)과, 링 기어(254)와 맞물리며 제1 부분과 동일선상인 작은 직경의 제2 부분(238b)을 가지고 있으므로 조립체가 2단 기어감속 하는 것을 특징으로 하는 전동식 휠 허브조립체.
  10. 제 1 항에 있어서, 각각의 유성기어(238)는 피니언과 맞물리는 선택된 큰 직경의 제1 부분(238a)과, 링 기어(254)와 맞물리며 제1 부분과 동일선상인 작은 직경의 제2 부분(238b)을 가지고 있으므로 조립체가 2단 기어감속 하는 것을 특징으로 하는 전동식 휠 허브조립체.
  11. 제 1 항에 있어서, 상기 허브(66,194,204)는 제1 단부벽(138,204b)과 제2 단부벽(66b)과 그리고 상기 단부벽 사이에 뻗은 측벽(66a,194a,218a,252a)을 가지고 있고, 상기 모터(62)는 하우징(74)과, 하우징(74)내의 고정자 권선(78)과, 고정자 권선내에 있으며 하우징(74)에 회전가능하게 장착된 회전자(88)를 포함하고 있으며, 상기 회전자는 제2 샤프트(92)에 고정되는 것을 특징으로 하는 전동식 휠 허브조립체.
  12. 제 11 항에 있어서, 고정자 권선(78)은 도넛형, 3 선, 3 상 WYE-연결식 권선인 것을 특징으로 하는 전동식 휠 허브조립체.
  13. 제 11 항에 있어서, 유성기어(114,238)는 모터(62) 단부의 제2 단부벽으로부터 돌출한 차축(112)에 회전가능하게 장착되고 상기 차축에 해제가능하게 장착된 유지 플레이트(124,242)에 의해 유지되며, 상기 제3 샤프트(92,286)는 유지 플레이트로부터 축방향으로 뻗은 것을 특징으로 하는 전동식 휠 허브조립체.
  14. 제 11 항에 있어서, 허브(116,194,204)는 직경이 5 인치 미만이고 조립체는 10:1을 초과하는 기어감속비를 가진 것을 특징으로 하는 전동식 휠 허브조립체.
  15. 제 11 항에 있어서, 제1 샤프트(68)에 장착된 전기 커넥터(84)와, 커넥터(84)로부터 제1 샤프트를 따라 하우징(74)의 내부로 뻗은 전기 도선(78a-78a)과, 고정자 권선(78)에 도선을 연결하기 위한 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전동식 휠 허브조립체.
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