NL1022873C2 - Wheel driving assembly for electric vehicle, has drive ratio computed from driving moment arm divided by wheel radius and set larger than 0.57 - Google Patents

Wheel driving assembly for electric vehicle, has drive ratio computed from driving moment arm divided by wheel radius and set larger than 0.57 Download PDF

Info

Publication number
NL1022873C2
NL1022873C2 NL1022873A NL1022873A NL1022873C2 NL 1022873 C2 NL1022873 C2 NL 1022873C2 NL 1022873 A NL1022873 A NL 1022873A NL 1022873 A NL1022873 A NL 1022873A NL 1022873 C2 NL1022873 C2 NL 1022873C2
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
drive
wheel
axle
drive assembly
electric motor
Prior art date
Application number
NL1022873A
Other languages
Dutch (nl)
Inventor
Adrianus Johannes Heinen
Original Assignee
E Traction Europe Bv
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by E Traction Europe Bv filed Critical E Traction Europe Bv
Priority to NL1022873A priority Critical patent/NL1022873C2/en
Priority to US10/619,926 priority patent/US7530415B2/en
Priority to EP10180511.7A priority patent/EP2263901A3/en
Priority to US10/795,803 priority patent/US7533747B2/en
Priority to DE602004031408T priority patent/DE602004031408D1/en
Priority to EP04718460A priority patent/EP1601545B1/en
Priority to AT04718460T priority patent/ATE498506T1/en
Priority to CNB2004800105436A priority patent/CN100420583C/en
Priority to JP2006507850A priority patent/JP2006520299A/en
Priority to PCT/NL2004/000170 priority patent/WO2004078508A1/en
Application granted granted Critical
Publication of NL1022873C2 publication Critical patent/NL1022873C2/en
Priority to NL1027276A priority patent/NL1027276C2/en
Priority to US11/080,368 priority patent/US20060016628A1/en
Priority to US12/859,116 priority patent/US9233603B2/en
Priority to JP2011209900A priority patent/JP2012030795A/en
Priority to US14/105,530 priority patent/US9393859B2/en

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K7/00—Disposition of motor in, or adjacent to, traction wheel
    • B60K7/0007—Disposition of motor in, or adjacent to, traction wheel the motor being electric
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/14—Structural association with mechanical loads, e.g. with hand-held machine tools or fans
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K17/00—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles
    • B60K17/22—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles characterised by arrangement, location, or type of main drive shafting, e.g. cardan shaft
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K7/00—Disposition of motor in, or adjacent to, traction wheel
    • B60K2007/0092—Disposition of motor in, or adjacent to, traction wheel the motor axle being coaxial to the wheel axle
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2220/00—Electrical machine types; Structures or applications thereof
    • B60L2220/10—Electrical machine types
    • B60L2220/14—Synchronous machines
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2220/00—Electrical machine types; Structures or applications thereof
    • B60L2220/40—Electrical machine applications
    • B60L2220/44—Wheel Hub motors, i.e. integrated in the wheel hub
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2220/00—Electrical machine types; Structures or applications thereof
    • B60L2220/50—Structural details of electrical machines
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40—Drive Train control parameters
    • B60L2240/42—Drive Train control parameters related to electric machines
    • B60L2240/423—Torque
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40—Drive Train control parameters
    • B60L2240/46—Drive Train control parameters related to wheels
    • B60L2240/463—Torque
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/64—Electric machine technologies in electromobility

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Arrangement Or Mounting Of Propulsion Units For Vehicles (AREA)

Abstract

The assembly includes a wheel (1) rotated by a driving unit e.g. electromotor about a wheel rotation axis, in which the drive ratio is set larger than 0.57. The drive ratio is computed from the driving moment arm divided by the wheel radius. Independent claims are also included for the following: (a) an electromotor; and (b) a vehicle.

Description

• >•>

Aandrij £samenstelDrive assembly

De uitvinding heeft betrekking op een aandrijfsamenstel omvattende een wiel en aandrijfmiddelen.The invention relates to a drive assembly comprising a wheel and drive means.

In de praktijk is het gebruikelijk om een wiel aan te drijven met aandrij fmiddelen zoals een verbran-5 dingsmotor, een (straal)turbine of bijvoorbeeld een elektromotor. Daarbij wordt de aandrijving via een reducerende overbrenging verbonden met het wiel, meestal een tandwielkast met een versnelling, of een duwband of dergelijke.In practice it is customary to drive a wheel with driving means such as a combustion engine, a (jet) turbine or, for example, an electric motor. The drive is thereby connected to the wheel via a reducing transmission, usually a gearbox with a gear, or a push belt or the like.

Anderzijds is het bekend om een elektromotor in 10 een wiel te monteren, zoals beschreven in NL-C2-1014182.On the other hand, it is known to mount an electric motor in a wheel, as described in NL-C2-1014182.

Zowel EP-A2-588478 als WO-A2-01/54939 als US-A1-5.438.228 beschrijven een in wiel met daarin een elektromotor.Both EP-A2-588478 and WO-A2-01 / 54939 and US-A1-5.438.228 describe a wheel with an electric motor therein.

De uitvinding heeft tot doel een aandrijfsystemen 15 te realiseren met een verbeterd rendement en nog veelzijdiger toepassingsmogelijkheden.The invention has for its object to realize a drive systems 15 with an improved efficiency and even more versatile application possibilities.

De uitvinding voorziet daartoe in een aandrijfsamenstel omvattende een wiel omvattende een wielas en aandrijfmiddelen die in werking een aandrijfmoment 20 uitoefenen op de wielas, waarbij de aandrijfverhouding, zijnde de arm van het aandri j fmoment gedeeld door de grootte van de straal van het wiel, groter is dan 0,57.To this end, the invention provides a drive assembly comprising a wheel comprising a wheel axle and drive means which in operation exert a drive moment on the wheel axle, wherein the drive ratio, being the arm of the drive moment divided by the magnitude of the radius of the wheel, is greater is then 0.57.

Door te kiezen voor een dergelijke verhouding van arm tot wieldiameter is het mogelijk om enerzijds een 25 werkbare situatie te creëren waarmee een praktisch voertuig 1022873- 2 te maken is, en anderzijds tot een optimaal rendement te komen.By opting for such a ratio of arm to wheel diameter, it is possible on the one hand to create a workable situation with which a practical vehicle 1022873-2 can be made, and on the other hand to achieve an optimum efficiency.

Proefnemingen en onderzoekingen naar aanleiding van de elektromotor in het wiel zoals beschreven in het 5 reeds genoemde Nederlandse octrooi leidden tot de ontdekking en het inzicht dat het rendement ten opzichte van de uitvoering beschreven in NL-C2-1014182 nog verder verbeterd . kan worden wanneer de arm van het aandrijf moment zo dicht mogelijk ligt bij de straal van het wiel.Tests and investigations as a result of the electric motor in the wheel as described in the aforementioned Dutch patent led to the discovery and insight that the efficiency compared to the embodiment described in NL-C2-1014182 improved even further. when the arm of the driving moment is as close as possible to the radius of the wheel.

10 In EP-A2-588478 is een schematische weergave opgenomen die geen enkele maataanduiding geeft, en ook uit WO-A2-01/54939 en US-A1-5.438.228 is niet direct een maatvoering af te leiden. Sterker nog, US-A1-5.438.228 suggereert om de verhouding velgstraal-luchtspleetstraal zo 15 dicht mogelijk bij 1 te kiezen voor een maximaal koppel. Daarbij wordt ondermeer geen rekening gehouden met de veelal aanzienlijke dikte van een band, noch met te behalen rendementsverbeteringen volgens de uitvinding.In EP-A2-588478 a schematic representation has been included that does not give any dimension indication, and also from WO-A2-01 / 54939 and US-A1-5.438.228 a dimension cannot be deduced directly. In fact, US-A1-5.438.228 suggests that the ratio of rim-to-air gap radius is as close as possible to 1 for a maximum torque. Here, among other things, the often considerable thickness of a tire is not taken into account, nor can efficiency improvements according to the invention be achieved.

Verder bleken neveneffecten op te treden die de 20 netto verliezen van ander componenten die energie gebruiken drastisch verminderden. Door de rendementswinst kon voor de aandrijving een motor ingezet worden met een lager dan verwacht vermogen. Hierdoor bleek de benodigde batterij capaciteit omlaag te kunnen. Daarnaast konden verschil-25 lende onderdelen, zoals de lader en de overige elektronica, lichter worden uitgevoerd. Hierdoor kon het benodigde motorvermogen nog verder omlaag. Uiteindelijke bleek een aanzienlijk efficiëntere aandrijving mogelijk dan theoretisch berekend.Furthermore, side effects appeared to occur that drastically reduced the net losses of other components that use energy. The efficiency gain enabled a motor with a lower than expected power to be used for the drive. This meant that the required battery capacity could be lowered. In addition, various components, such as the charger and the other electronics, could be made lighter. This allowed the required engine power to fall even further. In the end it turned out that a considerably more efficient drive was possible than theoretically calculated.

30 Hierdoor bleken rendementverbeteringen te reali seren die verder gingen dan tot dan toe berekend en bekend.30 As a result, efficiency improvements were found that went beyond what had been calculated and known up to then.

De arm is hier bepaald door de afstand tussen het middelpunt van de aandrijfas cq rotor en de werklijn van de kracht die de aandrijfmiddelen uitoefent op de aandrij fas 35 cq. rotor om deze in rotatie te brengen.The arm is here determined by the distance between the center of the drive shaft or rotor and the operating line of the force that the drive means exerts on the drive shaft 35 and / or. rotor to make it rotate.

Een aandrijfinrichting volgens de uitvinding blijkt constructietechnisch goed te realiseren wanneer 3 gebruik gemaakt wordt van een elektromotorA drive device according to the invention has been found to realize good structural engineering when use is made of an electric motor

Bij toepassing van bijvoorbeeld een elektromotor voorzien van' een stator met wikkelingen en een daaromheen gemonteerde rotor met permanente magneten (een zogenaamde 5 buitenloper), waarbij de stator stationair met een voertuig verbonden is en de rotor met de permanente magneten om de stator draait en verbonden is met de wielas en het wiel, . zal de arm de helft van de binnendiameter van de rotor zijn, i.e. de binnenstraal van de rotor. Een dergelijk 10 opstelling maakt het mogelijk een aandrijfinrichting volgens de uitvinding te realiseren met een verrassend hoog rendement.When using, for example, an electric motor provided with a stator with windings and a rotor mounted around it with permanent magnets (a so-called outer runner), wherein the stator is connected to a vehicle in a stationary manner and the rotor rotates around the stator and is connected to the permanent magnets is with the wheel axle and the wheel,. the arm will be half the inner diameter of the rotor, i.e. the inner radius of the rotor. Such an arrangement makes it possible to realize a drive device according to the invention with a surprisingly high efficiency.

Ook kan de elektromotor wikkelingen omvatten die op een aandrijfas gemonteerd zijn als rotor en kunnen de 15 permanente magneten statisch gemonteerd zijn buiten de stator. Hierbij is de arm de halve diameter van de rotor. Eventueel zij hierop variaties mogelijk.The electric motor can also comprise windings that are mounted on a drive shaft as a rotor and the permanent magnets can be statically mounted outside the stator. The arm is half the diameter of the rotor. Possibly, variations on this are possible.

In een uitvoeringsvorm waarbij de aandrijf middelen een elektromotor omvatten zal de stator de wikkelingen 20 omvatten en de rotor de permanente magneten. Hierdoor is geen complexe toevoer van elektrisch vermogen nodig, en kan de constructie van de elektromotor eenvoudig zijn. Verder kan dan de verbinding dan wel inbouw in een voertuig eenvoudig zijn. Hierbij kan wederom gekozen worden voor een 25 binnenloper, waarbij de rotor binnen in de wikkelingen draait, en een buitenloper, waarbij de rotor om de wikkelingen draait. Om een zo groot mogelijke aandrijfver-houding te kunnen realiseren heeft de buitenloper de voorkeur.In an embodiment in which the drive means comprise an electric motor, the stator will comprise the windings 20 and the rotor the permanent magnets. As a result, no complex supply of electrical power is required, and the construction of the electric motor can be simple. Furthermore, the connection or installation in a vehicle can then be simple. Here again it is possible to opt for an inner runner, wherein the rotor turns inside the windings, and an outer runner, where the rotor turns around the windings. In order to be able to achieve the greatest possible drive ratio, the runner is preferred.

30 In een uitvoeringsvorm is het wiel voorzien van een band, bij voorkeur een luchtband. Daarbij omvat de straal van het wiel ook de banddikte. Voor een voertuig voorzien van een band is de keuze voor een aandrijf samenstel volgens de uitvinding daardoor nog minder voor de hand 35 liggend.In one embodiment the wheel is provided with a tire, preferably an pneumatic tire. The radius of the wheel also comprises the tire thickness. For a vehicle provided with a tire, the choice for a drive assembly according to the invention is therefore even less obvious.

In een verdere uitvoeringsvorm zijn voor een eenvoudige montage de aandrijfmiddelen gemonteerd middels 1022873- verbindingsmiddelen die een hoek toestaan tussen de wielas en de aandrijfas van de aandrijf middelen. Een voorbeeld van dergelijke verbindingsmiddelen zijn een cardanische overbrenging.In a further embodiment the drive means are mounted for simple mounting by means of 1022873 connecting means which allow an angle between the wheel axle and the drive shaft of the drive means. An example of such connecting means are a gimbal transmission.

5 In een uitvoeringsvorm zijn de wikkelingen statisch met het voertuig verbonden, en zijn permanente magneten om de wikkelingen aangebracht en verbonden met de I aandrijfas. Hierdoor is een eenvoudige constructie mogelijk omdat de toevoer van elektrisch vermogen eenvoudig is.In one embodiment the windings are statically connected to the vehicle, and permanent magnets are arranged around the windings and connected to the drive shaft. A simple construction is hereby possible because the supply of electrical power is simple.

10 Daarnaast is de rotor waarop de magneten gemonteerd zijn licht uit te voeren.In addition, the rotor on which the magnets are mounted can be of light design.

In een uitvoeringsvorm van het aandrijf samenstel I volgens de uitvinding is de aandrijfverhouding groter dan I 0,65. Bij een goede keuze van aandrijfmiddelen bleek deze I 15 verhouding haalbaar. In een verdere uitvoeringsvorm is de I aandrijfverhouding groter dan 0,7. Hierbij worden wel hoge I eisen gesteld aan het ontwerp van de aandrijfmiddelen.In an embodiment of the drive assembly I according to the invention, the drive ratio is greater than I 0.65. With a good choice of drive means, this ratio proved to be feasible. In a further embodiment, the I drive ratio is greater than 0.7. High demands are made on the design of the drive means.

I In een uitvoeringsvorm is de aandrij fverhouding I kleiner dan 1.0, bij voorkeur kleiner dan 0,95. Hierbij I 20 dient een goede selectie te worden gemaakt van het materi- I aal en type van de wielen. Zo zal bij de toepassing van I luchtbanden uitgeweken moeten worden naar uitzonderlijke I typen en modellen van luchtbanden.In one embodiment, the drive ratio I is less than 1.0, preferably less than 0.95. A good selection must be made here of the material and type of the wheels. For example, in the application of I pneumatic tires, exceptional I types and models of pneumatic tires will have to be used.

I In een uitvoeringsvorm van het aandrijfsamenstel 25 volgens de uitvinding omvatten de aandrijfmiddelen een I elektromotor. Gebleken is dat een elektromotor zich bij- I zonder goed leent voor toepassing in een aandrijfsamenstel I volgens de uitvinding. Zo levert een elektromotor een hoog I koppel bij lage toeren. Bovendien is door een zorgvuldig I 30 ontwerp een aandrijving te realiseren die voldoet aan de I eisen die de uitvinding stelt aan de aandrijfverhouding.In an embodiment of the drive assembly 25 according to the invention, the drive means comprise an electric motor. It has been found that an electric motor lends itself particularly well for use in a drive assembly I according to the invention. For example, an electric motor delivers high I torque at low revs. Moreover, a careful design makes it possible to realize a drive that meets the requirements of the invention for the drive ratio.

In een verdere uitvoeringsvorm daarvan is de I elektromotor een synchroonmotor die voorzien is van perma- I nente magneten. Hiermee kan de motor eenvoudig uitgevoerd I 35 worden. Bovendien is door toepassing van permanente magne- ten de motor compact genoeg te bouwen.In a further embodiment thereof, the electric motor is a synchronous motor which is provided with permanent magnets. With this the motor can easily be executed. In addition, the use of permanent magnets makes the motor compact enough to build.

I In een uitvoeringsvorm van het aandri j f samenstel 5 volgens de uitvinding waarbij de aandrijfmiddelen een elektromotor zijn omvat deze elektromotor een stator voorzien van wikkelingen welke statisch ten opzichte van een voertuig in het voertuig aangebracht zijn en een rotor 5 voorzien van permanente magneten. Hierdoor is de elektromotor compact genoeg te bouwen voor toepassing in de uitvinding.In an embodiment of the drive assembly 5 according to the invention, wherein the drive means are an electric motor, this electric motor comprises a stator provided with windings which are arranged in the vehicle statically with respect to a vehicle and a rotor 5 provided with permanent magnets. This makes the electric motor compact enough to be used for use in the invention.

In een uitvoeringsvorm omvatten de aandrij fmid-delen besturingsmiddelen en regelmiddelen voor de werking 10 van de elektromotor binnen de stator, bij voorkeur tegen de stator.In an embodiment, the drive means comprise control means and control means for the operation of the electric motor within the stator, preferably against the stator.

In een verdere uitvoeringsvorm is de rotor coaxiaal om de stator aangebracht en verbonden met een aandrijfas van de elektromotor (buitenloper).In a further embodiment, the rotor is arranged coaxially around the stator and connected to a drive shaft of the electric motor (runner).

15 In een uitvoeringsvorm zijn de aandri j f middelen naast het wiel gemonteerd zijn.In one embodiment the drive means are mounted next to the wheel.

In een uitvoeringsvorm omvatten de aandrij fmid-delen een aandrijfas, en liggen de aandrijfas en de wielas in eikaars verlengde, in lijn.In one embodiment, the drive means comprise a drive axle, and the drive axle and the wheel axle are in line with each other.

20 In een uitvoeringsvorm zijn de aandrijfas en de wielas verbonden voor directe aandrijving.In one embodiment, the drive shaft and the wheel axle are connected for direct drive.

In een uitvoeringsvorm waarbij de aandrijfmiddelen een aandrijfas omvatten, drijft de aandrijfas direct de wielas aan. In een bijzondere uitvoeringsvorm daarvan is de 25 aandrijfas de wielas is.In an embodiment in which the drive means comprise a drive shaft, the drive shaft directly drives the wheel axle. In a special embodiment thereof, the drive axle is the wheel axle.

In een uitvoeringsvorm van het aandrijf samenstel waarbij de aandrijfmiddelen een elektromotor voorzien van permanente magneten is, zijn de permanente magneten verbonden met de wielas.In an embodiment of the drive assembly in which the drive means is an electric motor provided with permanent magnets, the permanent magnets are connected to the wheel axle.

30 Eventueel kan kunnen de wielas en de aandrijfas verbonden zijn middels een verbinding die toestaan dat de lengteas van de wielas en de lengteas van de aandrijfas een hoek ongelijk aan 180 graden met elkaar maken. Een voorbeeld van een dergelijke verbinding is een cardanische 3 5 overbrenging.Optionally, the wheel axle and the drive shaft can be connected by means of a connection allowing the longitudinal axis of the wheel axle and the longitudinal axis of the drive axle to make an angle unequal to 180 degrees with each other. An example of such a connection is a cardan transmission.

Een ander aspect van de uitvinding betreft een aandrijfsamenstel voor een voertuig, omvattende een wiel 1022873- I voorzien van een wielas, en een elektromotor omvattende een I aandrijfas, een rotor en een stator, waarbij de aandrijfas I verbonden is met de wielas voor directe aandrijving en de I elektromotor naast het wiel aangebracht is.Another aspect of the invention relates to a drive assembly for a vehicle, comprising a wheel 1022873-I provided with a wheel axle, and an electric motor comprising an I drive axle, a rotor and a stator, the drive axle I being connected to the wheel axle for direct drive and the electric motor is arranged next to the wheel.

5 Hierdoor is een verrassend energie-efficiênte aandrijving mogelijk.5 This makes a surprisingly energy-efficient drive possible.

In een uitvoeringsvorm daarvan zijn de wielas en I de aandrijfas in lijn aangebracht zijn. Verder zijn andere, I bovengenoemde uitvoeringen mogelijk.In one embodiment thereof, the wheel axle and the drive shaft are arranged in line. Furthermore, other embodiments mentioned above are possible.

I 10 De uitvinding wordt nader toegelicht aan de hand I van een uitvoeringsvoorbeeld van een direct aangedreven I wiel volgens de uitvinding. Hierin wordt getoond in: I Figuur 1 een zijaanzicht van een wiel met aan- I drijfeenheid volgens de uitvinding, I 15 figuur 2 een zijaanzicht doorsnede van het wiel I van figuur 1.The invention is further elucidated on the basis of an exemplary embodiment of a direct driven I wheel according to the invention. Herein is shown in: Figure 1 a side view of a wheel with drive unit according to the invention, Figure 2 a side view cross-section of the wheel I of Figure 1.

I Figuur 1 toont een zijaanzicht van een I direct-aangedreven wiel 1 volgens de uitvinding. Hierbij is I een band 2 gemonteerd op een velg 3, welke verbonden is met I 20 een wielas 4. Het wiel zelf heeft een buitendiameter Dl.Figure 1 shows a side view of a direct-driven wheel 1 according to the invention. Here, a tire 2 is mounted on a rim 3, which is connected to a wheel axle 4. The wheel itself has an outer diameter D1.

Op de wielas 4 is hier een elektromotor 5 gemon- I teerd, waarbij de aandrijfas 8 verbonden is met de wielas I 4. In de geschetste uitvoeringsvorm vormen de aandrijfas en I de wielas één geheel.Here, an electric motor 5 is mounted on the wheel axle 4, the drive shaft 8 being connected to the wheel axle 4. In the described embodiment, the drive axle and the wheel axle form a whole.

25 De elektromotor is hier een zogenaamde syn- I chroonmotor, voorzien van een rotor 6 met permanente magneten 10 met daarbinnen de stator met wikkelingen 7.The electric motor is here a so-called synchronous motor, provided with a rotor 6 with permanent magnets 10 with the stator with windings 7 inside.

I Hier zijn de permanente magneten 10 verbonden zijn via de I rotor 6 met de aandrijfas 8 en zijn de wikkelingen 7 I 30 stationair verbonden ten opzichte van een voertuig en I vormen de stator, waarbij de rotor 6 om de stator loopt.Here, the permanent magnets 10 are connected via the rotor 6 to the drive shaft 8 and the windings 7 are stationary connected to a vehicle and I form the stator, with the rotor 6 running around the stator.

I Hierdoor is een eenvoudige, lichte en betrouwbare con- I structie verkregen, en is op eenvoudige wijze de aandrijf- I inrichting volgens d uitvinding te realiseren.A simple, light and reliable construction is hereby obtained, and the drive device according to the invention can be realized in a simple manner.

I 35 Ook kunnen de wikkelingen verbonden zijn met de I aandrijfas en de permanente magneten stationair met een I voertuig. Daarnaast is het natuurlijk ook mogelijk om de I 1022873- 7 permanente magneten binnen de wikkelingen te monteren en ofwel de permanente magneten ofwel de wikkelingen stationair te monteren.The windings can also be connected to the I drive shaft and the permanent magnets stationary with an I vehicle. In addition, it is of course also possible to mount the permanent magnets within the windings and to mount either the permanent magnets or the windings in a stationary manner.

In de elektromotor zoals in figuur 1 weergegeven 5 grijpen de krachten aan op een afstand D2/2 van het middelpunt van aandrij fas 8. D2 is daarbij de binnendiameter van de rotor. Dat wil zeggen dat de arm van het moment dat . door de elektromotor opgewekt wordt D2/2 is.In the electric motor as shown in Figure 1, the forces act at a distance D2 / 2 from the center of drive shaft 8. D2 is the inner diameter of the rotor. That is, the arm of the moment that. is generated by the electric motor is D2 / 2.

Volgens de uitvinding is D2/D1 > 0,57. Gebleken 10 is dat hoe dichter D2 nadert tot Dl, des te groter het rendement zal zijn, en des te groter het neveneffect van als maar afnemende verliezen.According to the invention, D2 / D1 is> 0.57. It has been found that the closer D2 approaches D1, the greater the efficiency will be, and the greater the side effect of decreasing losses.

Figuur 2 toont een zijaanzicht in doorsnede van het wiel van figuur 1. In het zijaanzicht is de luchtspleet 15 11 tussen de permanente magneten 10 en de wikkelingen 7 aangegeven. Voor de eenduidigheid van de uitvinding is de elektromotor diameter aangegeven als D2. Deze diameter is de binnendiameter van de rotor.Figure 2 shows a cross-sectional side view of the wheel of Figure 1. In the side view, the air gap 11 between the permanent magnets 10 and the windings 7 is indicated. For the sake of clarity of the invention, the electric motor diameter is indicated as D2. This diameter is the inner diameter of the rotor.

In verband met de dikte van een luchtband, die de 20 voorkeur verdient voor voertuigen voor transport van materialen en personen over de weg, en de maximale elektromotor diameter, zal 1 > D2/D1 >0,65.In connection with the thickness of a pneumatic tire, which is preferred for vehicles for transporting materials and people by road, and the maximum electric motor diameter, 1> D2 / D1> 0.65.

Bij voorkeur is de elektromotor qua opbouw nagenoeg identiek aan elektromotor zoals beschreven in 25 WO-Al-Ol/54939, waarnaar hierbij gerefereerd is alsof de tekst daarvan volledig in deze beschrijving is opgenomen. Ook kunnen diverse aangedreven wielen in één voertuig samenwerken zoals beschreven in die octrooiaanvrage.The electric motor is preferably substantially identical in construction to the electric motor as described in WO-Al-Ol / 54939, to which reference is hereby made as if the text thereof has been fully included in this description. Various driven wheels can also work together in one vehicle as described in that patent application.

Het wiel loopt met de band 2 over een ondergrond 30 9.The wheel runs with the tire 2 over a surface 9.

Het moge duidelijk zijn dat de bovenstaande beschrijving slechts opgenomen is om de werking van voorkeur suitvoeringen te illustreren en niet ter beperking van de beschermingsomvang van de onderhavige uitvinding. 35 Variaties en uitvoeringen van de in de bovenstaande beschrijving uiteengezette uitvoeringsvormen die evident zijn voor een vakman vallen ook onder de beschermingsomvang 1022873- I van de onderhavige uitvinding.It is to be understood that the above description is included only to illustrate the operation of preferred packages and not to limit the scope of the present invention. Variations and embodiments of the embodiments set forth in the above description which are obvious to a person skilled in the art also fall within the scope of protection 1022873-1 of the present invention.

Η I 1022873-Η I 1022873-

Claims (18)

1. Aandrijfsamenstel omvattende een wiel omvattende een wielas en aandrijfmiddelen die in werking een aandrijfmoment uitoefenen op de wielas, waarbij de aan-, drijf verhouding, zijnde de arm van het aandrijf moment 5 gedeeld door de grootte van de straal van het wiel, groter is dan 0,57.A drive assembly comprising a wheel comprising a wheel axle and driving means which in operation exert a driving moment on the wheel axle, wherein the driving ratio, being the arm of the driving moment divided by the magnitude of the radius of the wheel, is greater then 0.57. 2. Aandrijfsamenstel volgens conclusie 1, waarbij de aandrijfverhouding groter is dan 0,65.The drive assembly of claim 1, wherein the drive ratio is greater than 0.65. 3. Aandrijf samenstel volgens conclusie 1 of 2, 10 waarbij de aandrijf verhouding groter is dan 0,7.3. Drive assembly according to claim 1 or 2, wherein the drive ratio is greater than 0.7. 4. Aandrijfsamenstel volgens conclusie 1, 2 of 3, waarbij de aandrij fverhouding kleiner is dan 1.0, bij voorkeur kleiner dan 0,95.Drive assembly according to claim 1, 2 or 3, wherein the drive ratio is less than 1.0, preferably less than 0.95. 5. Aandrij f samenstel volgens één of meer der 15 voorgaande conclusies, waarbij de aandrijfmiddelen een elektromotor omvatten.5. Drive assembly according to one or more of the preceding claims, wherein the drive means comprise an electric motor. 6. Aandrijfsamenstel volgens conclusie 5, waarbij de elektromotor een synchroonmotor is voorzien van permanente magneten.The drive assembly according to claim 5, wherein the electric motor is a synchronous motor provided with permanent magnets. 7. Aandrijf samenstel volgens één der conclusies 5-6, waarbij de elektromotor een stator omvat voorzien van wikkelingen welke statisch ten opzichte van een voertuig in het voertuig aangebracht zijn en een rotor voorzien van permanente magneten.7. Drive assembly as claimed in any of the claims 5-6, wherein the electric motor comprises a stator provided with windings which are arranged in the vehicle statically relative to a vehicle and a rotor provided with permanent magnets. 8. Aandrijfsamenstel volgens conclusie 7, omvat tende besturingsmiddelen en regelmiddelen voor de werking van de elektromotor binnen de stator.8. Drive assembly as claimed in claim 7, comprising control means and control means for the operation of the electric motor within the stator. 9. Aandrijfsamenstel volgens conclusie 8, waarbij de rotor coaxiaal om de stator aangebracht is en verbonden 30 is met een aandrijfas van de elektromotor.9. Drive assembly according to claim 8, wherein the rotor is arranged coaxially around the stator and is connected to a drive shaft of the electric motor. 10. Aandrijfsamenstel volgens één der voorgaande conclusies, waarbij de aandrijfmiddelen naast het wiel gemonteerd zijn. 1022873-10. Drive assembly as claimed in any of the foregoing claims, wherein the drive means are mounted next to the wheel. 1022873- 11. Aandrijfsamenstel volgens één der voorgaande I conclusies, waarbij de aandrijfmiddelen een aandrijfas I omvatten, en de aandrijfas en de wielas in eikaars ver- I lengde liggen, in lijn.11. Drive assembly as claimed in any of the foregoing claims, wherein the drive means comprise a drive axle, and the drive axle and the wheel axle are extended in line with each other. 12. Aandrijfsamenstel volgens één der voorgaande I conclusies, waarbij de aandrijfmiddelen een aandrijfas I omvatten, waarbij de aandrijfas direct de wielas aandrijft.12. Drive assembly as claimed in any of the foregoing I claims, wherein the drive means comprise a drive axle I, wherein the drive axle directly drives the wheel axle. 13. Aandrijfsamenstel volgens conclusie 12, I waarbij de aandrijfas de wielas is. I 10The drive assembly of claim 12, wherein the drive axle is the wheel axle. I 10 14. Aandrijfsamenstel volgens conclusie 7, I waarbij de permanente magneten verbonden zijn met de I wielas.14. Drive assembly according to claim 7, wherein the permanent magnets are connected to the wheel axle. 15. Aandrijfsamenstel voor een voertuig, omvat- tende een wiel voorzien van een wielas, en een elektromotor I 15 omvattende een aandrijfas, een rotor en een stator, waarbij I de aandrijfas verbonden is met de wielas voor directe I aandrijving en de elektromotor naast het wiel aangebracht is.15. Drive assembly for a vehicle, comprising a wheel provided with a wheel axle, and an electric motor comprising a drive axle, a rotor and a stator, wherein the drive axle is connected to the wheel axle for direct drive and the electric motor adjacent to the wheel is fitted. 16. Aandrijfsamenstel volgens conclusie 15, I 20 waarbij de wielas en de aandrijfas in lijn aangebracht I zijn.16. Drive assembly according to claim 15, wherein the wheel axle and the drive axle are arranged in line. 17. Motor, kennelijk geschikt voor een aan- I drijfsamenstel volgen één der voorgaande conclusies.17. Motor, apparently suitable for a drive assembly, according to one of the preceding claims. 18. Inrichting omvattend een of meer van de in de I 25 beschrijving omschreven en/of in de tekeningen weergegeven I kenmerkende maatregelen. -o-o-o-o-o-o- I 1022873-18. Device comprising one or more of the characterizing measures described in the description and / or shown in the drawings. -o-o-o-o-o-o- I 1022873-
NL1022873A 2000-01-26 2003-03-07 Wheel driving assembly for electric vehicle, has drive ratio computed from driving moment arm divided by wheel radius and set larger than 0.57 NL1022873C2 (en)

Priority Applications (15)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL1022873A NL1022873C2 (en) 2003-03-07 2003-03-07 Wheel driving assembly for electric vehicle, has drive ratio computed from driving moment arm divided by wheel radius and set larger than 0.57
US10/619,926 US7530415B2 (en) 2000-01-26 2003-07-15 Wheel provided with driving means
PCT/NL2004/000170 WO2004078508A1 (en) 2003-03-07 2004-03-08 Wheel driving assembly
DE602004031408T DE602004031408D1 (en) 2003-03-07 2004-03-08 wheel drive
EP04718460A EP1601545B1 (en) 2003-03-07 2004-03-08 Wheel driving assembly
AT04718460T ATE498506T1 (en) 2003-03-07 2004-03-08 WHEEL DRIVE ARRANGEMENT
EP10180511.7A EP2263901A3 (en) 2003-03-07 2004-03-08 Wheel driving assembly
JP2006507850A JP2006520299A (en) 2003-03-07 2004-03-08 Wheel drive assembly
US10/795,803 US7533747B2 (en) 2000-01-26 2004-03-08 Wheel provided with driving means
CNB2004800105436A CN100420583C (en) 2003-03-07 2004-03-08 Wheel driving assembly
NL1027276A NL1027276C2 (en) 2003-03-07 2004-10-18 Electric motor and vehicle with electric motor drive.
US11/080,368 US20060016628A1 (en) 2000-01-26 2005-03-15 Wheel provided with driving means
US12/859,116 US9233603B2 (en) 2000-01-26 2010-08-18 Wheel provided with driving means
JP2011209900A JP2012030795A (en) 2003-03-07 2011-09-26 Driving assembly
US14/105,530 US9393859B2 (en) 2000-01-26 2013-12-13 Wheel provided with driving means

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL1022873 2003-03-07
NL1022873A NL1022873C2 (en) 2003-03-07 2003-03-07 Wheel driving assembly for electric vehicle, has drive ratio computed from driving moment arm divided by wheel radius and set larger than 0.57

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL1022873C2 true NL1022873C2 (en) 2004-10-01

Family

ID=33448409

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL1022873A NL1022873C2 (en) 2000-01-26 2003-03-07 Wheel driving assembly for electric vehicle, has drive ratio computed from driving moment arm divided by wheel radius and set larger than 0.57

Country Status (2)

Country Link
CN (1) CN100420583C (en)
NL (1) NL1022873C2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL2019303B1 (en) * 2017-07-20 2019-02-12 E Traction Europe Bv In-wheel electric motor provided with a control system

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0588478A2 (en) * 1992-07-17 1994-03-23 Lyng Elektronikk A-S Electric stepper motor
US5438228A (en) * 1992-07-14 1995-08-01 Hydro-Quebec Electrically motorized wheel assembly
NL1014182C2 (en) 2000-01-26 2001-07-27 Special Products For Industry Wheel provided with drive means.

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4534748A (en) * 1981-12-30 1985-08-13 The Gates Rubber Company Variable speed belt driven transmission system and method
DE3817537A1 (en) * 1988-05-24 1988-12-22 Josef Klaus Drive for a vehicle
WO1991016755A1 (en) * 1990-04-12 1991-10-31 Arthur James Barnes A drive assistance device for a golf buggy

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5438228A (en) * 1992-07-14 1995-08-01 Hydro-Quebec Electrically motorized wheel assembly
EP0588478A2 (en) * 1992-07-17 1994-03-23 Lyng Elektronikk A-S Electric stepper motor
NL1014182C2 (en) 2000-01-26 2001-07-27 Special Products For Industry Wheel provided with drive means.
WO2001054939A2 (en) 2000-01-26 2001-08-02 Special Products For Industry V.O.F. Wheel provided with driving means

Also Published As

Publication number Publication date
CN1777521A (en) 2006-05-24
CN100420583C (en) 2008-09-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20110037261A1 (en) System And Method For Producing Electrical Power
JP3986548B1 (en) Wind power generator for vehicle and vehicle with wind power generator
US9973066B2 (en) Multi-layer sandwich-shaped electric wheel
US9139081B2 (en) Wheel assembly defining a motor/generator
EP2262080A1 (en) A brushless dc motor and a radiator thereof
KR20040101212A (en) Electric motor drive assembly and its use in a hybridvehicle
CN101789649B (en) Motor with mixed-flow fan for circulating inner and outer air paths
CN105391202B (en) A kind of stator electrical excitation vernier motor
CN101789667A (en) Outer-rotor composite permanent-magnetic brushless in-wheel motor of electric vehicle
US20170018994A1 (en) Driving device and an electric motorcycle driving system using the driving device
JP2008190518A (en) Vehicular wind power generator and vehicle with wind power generator
KR20140033787A (en) In-wheel actuator and in-wheel assembly comprising the same
KR20150127799A (en) Wheel assembly of in-wheel system
US6468037B1 (en) Fan clutch with central vanes to move air to fan blades
NL1022873C2 (en) Wheel driving assembly for electric vehicle, has drive ratio computed from driving moment arm divided by wheel radius and set larger than 0.57
EP3173282B1 (en) Method of operating an electrically propelled vehicle
JP2011517273A (en) Power generation device
CN106357051A (en) Wheel hub motor driving system with internal and external circulating airway cooling structure
CN110397560A (en) A kind of vehicle wind generation device and vehicle
CN104362828A (en) Eddy-current air-cooling retarder of doubly-salient structure
ITRM950023A1 (en) AXIAL FLOW ELECTRIC MACHINE, USED WITH ELECTRIC THROTTLE AND ELECTRIC ENERGY GENERATOR.
CN202557292U (en) Axle assembly of disc type motor of electric vehicle
EP1601545B1 (en) Wheel driving assembly
CN201396205Y (en) Multi-speed fan drive mechanism with cushion and temperature control
CN2676483Y (en) Novel magnetic particle clutch stepless speed regulation motor

Legal Events

Date Code Title Description
PD2B A search report has been drawn up
PLED Pledge established

Effective date: 20120925

V1 Lapsed because of non-payment of the annual fee

Effective date: 20141001