(57)【要約】      （修正有）【課題】電気モータの効率を高め、かつホイール重量を軽減する自動車用の電気式の駆動ホイールアッセンブリを提供する。【解決手段】コイル形の巻線を支持するステータ（３）と、ステータ（３）に対して相対的に回転可能に支持され、車両リムの形態で構成され、少なくとも部分的に半径方向外側に位置するようにステータ（３）の周りに配置されたロータ（２）と、を備え、車両リムは、リムベース（１０）とリムスター（２０）とを有し、リムベース（１０）とリムスター（２０）とは、互いに結合されている、電気モータ式の駆動ホイールアッセンブリにおいて、リムベース（１０）は、少なくとも部分的に繊維強化プラスチックからなり、かつリムベース（１０）内には、複数の磁石（１７）が素材結合式に組み込まれており、かつリムスター（２０）は、少なくとも部分的に金属素材からなる、ことを特徴とする。【選択図】図４
2019069759.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車用の電気モータ式の駆動ホイールアッセンブリであって、
ホイールキャリアに相対回動不能に結合可能なステータ（３）であって、コイル形の巻線を支持するステータ（３）と、
前記ステータ（３）に対して相対的に回転可能に支持されたロータ（２）であって、車両リムの形態で構成され、少なくとも部分的に半径方向外側に位置するように前記ステータ（３）の周りに配置されたロータ（２）と、
を備え、
前記車両リムは、リムベース（１０）とリムスター（２０）とを有し、前記リムベース（１０）と前記リムスター（２０）とは、互いに結合されている、
電気モータ式の駆動ホイールアッセンブリにおいて、
前記リムベース（１０）は、少なくとも部分的に繊維強化プラスチックからなり、かつ
前記リムベース（１０）内には、複数の磁石（１７）が素材結合式に組み込まれており、かつ
前記リムスター（２０）は、少なくとも部分的に金属素材からなる、
ことを特徴とする、電気モータ式の駆動ホイールアッセンブリ。
【請求項２】
前記ロータ（２）の前記繊維強化プラスチックは、プラスチックマトリックスと繊維半製品とから製造されていることを特徴とする、請求項１記載の電気モータ式の駆動ホイールアッセンブリ。
【請求項３】
前記ロータ（２）の前記磁石は、永久磁石（３６）として構成されていることを特徴とする、請求項１または２記載の電気モータ式の駆動ホイールアッセンブリ。
【請求項４】
前記永久磁石（３６）は、前記繊維半製品に結合されていることを特徴とする、請求項３記載の電気モータ式の駆動ホイールアッセンブリ。
【請求項５】
前記永久磁石（３６）は、前記繊維半製品との結合用の複数の結合区域（３７）を有することを特徴とする、請求項４記載の電気モータ式の駆動ホイールアッセンブリ。
【請求項６】
前記磁石（１７）は、前記繊維半製品の内部に縫い込まれた金属線材からなるコイルの形態で構成されていることを特徴とする、請求項２記載の電気モータ式の駆動ホイールアッセンブリ。
【請求項７】
前記ロータ（２）は、少なくとも部分的にモータハウジング（３５）を前記ステータ（３）の周りに形成していることを特徴とする、請求項１から６までのいずれか１項記載の電気モータ式の駆動ホイールアッセンブリ。
【請求項８】
前記リムスター（２０）は、閉じた形状を呈し、前記モータハウジング（３５）の側壁（２５）を形成することを特徴とする、請求項７記載の電気モータ式の駆動ホイールアッセンブリ。
【請求項９】
前記ステータ（３）は、ホイールハブ（３１）を有し、前記ホイールハブ（３１）は、前記リムスター（２０）に堅固に結合され、前記ステータ（３）に回転可能に支持されており、前記リムスター（２０）は、前記ホイールハブ（３１）に対して封止されていることを特徴とする、請求項１から８までのいずれか１項記載の電気モータ式の駆動ホイールアッセンブリ。
【請求項１０】
前記モータハウジング（３５）の、前記リムスター（２０）とは反対側の側壁（１８）が、前記リムベース（１０）に結合されているか、または前記リムベース（１０）と一体に構成されており、前記ステータ（３）は、前記リムスター（２０）と、前記リムスター（２０）とは反対側の前記側壁（１８）との間に配置されていることを特徴とする、請求項７から９までのいずれか１項記載の電気モータ式の駆動ホイールアッセンブリ。
【請求項１１】
前記リムスター（２０）とは反対側の前記側壁（１８）と、前記ステータ（３）との間にシール要素（３３）が配置されていることを特徴とする、請求項１０記載の電気モータ式の駆動ホイールアッセンブリ。
【請求項１２】
前記リムベース（１０）と前記リムスター（２０）とは、力結合および／または形状結合式に結合されており、前記リムベース（１０）と前記リムスター（２０）との間にシール（４２）が設けられていることを特徴とする、請求項１から１１までのいずれか１項記載の電気モータ式の駆動ホイールアッセンブリ。
【請求項１３】
前記リムベース（１０）と前記リムスター（２０）とは、素材結合式に結合されていることを特徴とする、請求項１から１１までのいずれか１項記載の電気モータ式の駆動ホイールアッセンブリ。
【請求項１４】
前記リムベース（１０）内に、前記磁石（１７）を有して取り巻くように延びる単数または複数の金属帯材が素材結合式に組み込まれていることを特徴とする、請求項１から１３までのいずれか１項記載の電気モータ式の駆動ホイールアッセンブリ。
【請求項１５】
ブレーキディスクが、前記リムスター（２０）または前記リムベース（１０）に相対回動不能に結合されていることを特徴とする、請求項１から１４までのいずれか１項記載の電気モータ式の駆動ホイールアッセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気モータ式の駆動ホイールアッセンブリ、特にハイブリッド電気自動車および電気自動車用の電気モータ式の駆動ホイールアッセンブリに関する。
【０００２】
電気モータ式の駆動ホイールアッセンブリにとって、電気モータをホイールハブモータとしてリムの内室内に組み込むことは、公知である。電気モータは、ロータとステータとを有している。ロータは、リムに結合され、磁石を支持しており、磁石は、励磁磁界を形成する。ステータは、ホイールキャリアに対して相対回動不能に配置され、コイル形の巻線を収容している。駆動モーメントを発生させるために、電流がステータのコイル形の巻線に導通され、これにより磁界が発生される。この磁界は、ロータの励磁磁界と磁気的に相互作用する。駆動ホイールアッセンブリと路面舗装との間での力およびトルク伝達のために、リムには、タイヤが取り付けられる。ホイールハブモータは、駆動モーメントをこれにより変速機構の介在なしに伝達し、ロータを介してリムおよびタイヤを直接駆動する。
【０００３】
ホイールハブモータを運転するには、パワーエレクトロニクスおよびコントロールエレクトロニクスが必要である。パワーエレクトロニクスおよびコントロールエレクトロニクスは、ホイールハブモータの構造内に直接組み込まれていてもよいし、ボデー内にまたはボデーに接して配置されていてもよい。
【０００４】
中央の駆動部を有する従来慣用の駆動方式に対するホイールハブモータの１つの利点は、例えばクラッチ、変速機、デファレンシャルおよびプロペラシャフト等の多数のパワートレーン要素の省略と、これに伴う伝達損失の減少とにある。いわゆるばね下質量が増加するので、自動車の走行安全性と走行快適性に対しては、不利に働く。ばね下質量は、サスペンションの伸縮時に連れ動かされるすべての構成部品の、ホイール中心の鉛直運動に帰一する質量の合計である。
【０００５】
自動車用のホイールハブモータの１つの変化態様は、アウタロータタイプである。ロータは、このタイプの場合、リング形の構造を有し、リング形の構造は、半径方向外側に位置するようにステータの周りに配置されており、その内周部に磁石を支持している。磁石は、大抵の場合、永久磁石として構成されているが、電磁石として構成されることもある。磁石の、半径方向内側に位置する面と、ステータの、半径方向外側に位置する面との間には、ロータとステータとの間の相対的な回転運動を可能にすべく、エアギャップが存在している。ホイールハブモータの高い効率を達成すべく、エアギャップは、できる限り小さく、かつ周方向で一定に維持される。それというのも、磁界の磁気抵抗は、エアギャップが大きくなるとともに同じく増大してしまうからである。
【０００６】
独国特許発明第１０２００８０３６５６０号明細書（DE 10 2008 036 560 B4）において、アウタロータタイプに相当するホイールハブモータが公知である。この場合、ロータは、車両リムに配置された永久磁石により形成される。永久磁石は、接着またはキャスティングによりリムに固定される。固定は、直接リム本体に行われてもよいし、磁気伝導性の材料からなるアダプタリングに行われてもよい。前もって配置するために、本体に空所が設けられてもよい。
【０００７】
国際公開第２０１６／００６６７６９号（WO 2016/0066769 A1）において、リムベースとリムスター（Ｆｅｌｇｅｎｓｔｅｒｎ：リムの星形部材）とを有して２つの部分から構成され、少なくとも１つの結合要素により結合された車両リムが公知である。リムベースは、繊維強化プラスチックから、リムスターは、金属素材から製造されている。両素材の望ましくない化学的なプロセス、例えば接触腐食を防止すべく、リムベースとリムスターとの直接的な接触を中間層が完全にまたは部分的に防止している。
【０００８】
これを背景として、本発明の根底にある課題は、その構造形式により電気モータの効率を高め、かつホイール重量を軽減する自動車用の電気式の駆動ホイールアッセンブリを提供することである。
【０００９】
上記課題を解決すべく、電気モータ式の駆動ホイールアッセンブリであって、ホイールキャリアに相対回動不能に結合可能なステータであって、コイル形の巻線を支持するステータと、ステータに対して相対的に回転可能に支持されたロータであって、車両リムの形態で構成され、少なくとも部分的に半径方向外側に位置するようにステータの周りに配置されたロータと、を備え、車両リムは、リムベースとリムスターとを有し、リムベースとリムスターとは、互いに結合されており、リムベースは、少なくとも部分的に繊維強化プラスチックからなり、かつリムベース内には、複数の磁石が素材結合式に組み込まれており、かつリムスターは、少なくとも部分的に金属素材からなる、電気モータ式の駆動ホイールアッセンブリを提案する。
【００１０】
１つの利点は、プラスチックマトリックスと強化繊維とを有する繊維強化プラスチックが、金属素材と比較して、引っ張り強度が同等であれば、大幅に低い密度を有していることにある。これにより、幾何学形状および繊維配向の選択を素材に関して最適化して行うことにより、リムベースの、質量に比して相対的に高い剛性が達成され、この高い剛性は、回転するホイール接地力の静的かつ動的な成分により引き起こされるリムあるいはロータの楕円化に対抗する。これにより、ステータとロータとの間のエアギャップは、所定の走行サイクル中、できる限り一定に維持され、このことは、この走行サイクル中のホイールハブモータの平均効率を高める。
【００１１】
さらに繊維強化プラスチックをリムベースの領域に使用したことで、これにより、一方では、ばね下質量の一部であるホイールハブモータの質量を減じることができ、他方では、駆動ホイールの回転軸線回りの質量慣性モーメントが減じられる。ばね下質量の減少は、その際、車両の走行安全性および走行快適性の特性改善に繋がるとともに、車両全体の、並進加速すべき質量が少なくなることにより、所定の走行サイクル中の必要な電気エネルギの減少に繋がる。駆動ホイールの質量慣性モーメントの減少により、走行動特性および車両制御は、ポジティブな影響を受けるとともに、所定の走行サイクル中の必要な電気エネルギは、回転加速すべき質量が少なくなることにより減少される。
【００１２】
本発明により、リムベースは、少なくとも部分的に繊維強化プラスチックから製造されている。これは、リムベースが、大部分または完全に繊維強化プラスチックから製造されている可能性も包含する。繊維強化プラスチックに対して付加的に、第２の素材からなる補強材が、素材結合、形状結合（噛み合いや嵌め合いによる結合）または力結合（摩擦力による結合）式にリムベースに結合されていてもよいあるいはリムベース内に組み込まれていてもよい。補強材は、例えば、外部から作用する負荷と、負荷の結果として生じる楕円化とに関して、リムベースの剛性を最適化するために設けることができる。特にタイヤと直接接触するリムの領域は、第２の素材、例えば金属素材から構成されていることができる。補強材は、特に、繊維強化プラスチックを損傷、例えば縁石との接触から保護する機能も担っていてよい。
【００１３】
本発明の別の特徴は、磁石をリムベース内に素材結合式に組み込むことである。磁石は、その際、リムベースの周方向で単列または複列に分配されていることができる。磁石の定義は、磁界を発生させ、磁界が通り抜けるあらゆる物体、特に永久磁石および電磁石である。素材結合式の結合は、結合パートナ、本発明によれば、磁石と繊維強化プラスチックとが、原子間または分子間の力により合体、例えば接着により合体されたとき、または融合されたときに存在する。素材結合の他に、同時に形状結合または力結合が、結合パートナ間に存在していてもよく、特に
−磁石は、繊維強化プラスチックにより全体的に包まれていてもよい；
−磁石は、繊維強化プラスチックにより部分的に包まれていてもよく、その一方で、磁石の、繊維強化プラスチックにより包まれていない部分は、露出している；
−磁石は、繊維強化プラスチックにより部分的に包まれていてもよく、その一方で、磁石の、繊維強化プラスチックにより包まれていない部分は、保護層により覆われている；
−磁石は、繊維強化プラスチックにより部分的に包まれていてもよく、その一方で、磁石の、繊維強化プラスチックにより包まれていない部分の一部領域は、保護層により包まれ、他の領域は、露出している。
【００１４】
上述のように付加的な保護層が磁石を包んでいる場合、保護層は、プラスチックマトリックスまたは別の材料から製造されていることができる。
【００１５】
ステータは、駆動ホイールの回転軸線を中心に配置される構成部品であり、特に半径方向外向きに延在する複数のステータ歯を有し、ステータ歯は、それぞれ、半径方向外側の端部で磁極シューにより終端し、コイル形の巻線を支持することができる。ホイールハブ駆動のすべてのコイル形の巻線は、パワーエレクトロニクスおよびコントロールエレクトロニクスにより駆動制御されることができ、パワーエレクトロニクスおよびコントロールエレクトロニクスは、ホイールハブモータの構造内に直接組み込まれていてもよいし、ボデー内にまたはボデーに接して配置されていてもよい。ステータは、一体に構成されていても、複数の部分から構成されていてもよく、個々の部分は、場合によっては堅固に互いに結合されていてもよい。例えばステータは、付加的に軸を有していて、この軸上にホイールハブが回転可能に支持されてもよい。
【００１６】
ステータは、本発明により、相対回動不能に車両のホイールキャリアに結合可能であるので、両構成部品は、組み立てられた状態において互いに相対的に回転不能であるか、あるいはステータに導入されたトルクは、ホイールキャリアに支持される。両構成部品相互の相対的な回転自由度を拘束することに加え、構成部品相互の相対的な並進自由度の一自由度または多自由度を拘束してもよい。
【００１７】
有利な一形態において、繊維強化プラスチックは、プラスチックマトリックスと繊維半製品とから製造される。繊維半製品は、好適な繊維技術的なプロセス、例えば織り、編み、畳みおよび縫いまたはこれらの列挙した方法の組み合わせにより製造される。繊維半製品は、単層の構造を有していても、複層の構造を有していてもよい。繊維半製品内での繊維の配向は、一軸であっても、多軸であってもよい。繊維の層構造および配向は、半製品の延在寸法にわたって可変である。繊維強化プラスチックの一次成形製造プロセス次第で、半製品は、乾燥状態で使用されることもあれば、予めプラスチックマトリックスにより含浸されることもある。この種の繊維半製品は、結果として得られる構成部品の局所的な機械的な特性を局所的な負荷に適合させることを可能にし、このことは、設計プロセス中、構成部品の重量を最適化するのに利用できる。
【００１８】
第１の形態によれば、ロータの磁石は、永久磁石として構成されていることができる。高出力であると同時にコンパクトなホイールハブモータを形成すべく、極めて高い磁気エネルギ密度を有する永久磁石が使用される。その際、最も高い磁気エネルギ密度は、希土類磁石により達成される。希土類磁石は、実質的に、多くの場合は極めて腐食し易い性質を示す希土類金属と鉄金属との合金からなる。永久磁石は、リムベース内に素材結合式に埋設したことで、付加的に外部の環境影響から保護されているので、磁石が腐食し、出力低下、材料分解または材料破壊に至るおそれは軽減される。これにより、永久磁石を腐食に対して安定化させるプロセスステップを省略し、磁気エネルギ密度が同じであれば、より安価な永久磁石を使用することができる。永久磁石は、略真っ直ぐな形状を呈していても、リムベースの輪郭にしたがってもよい。特に永久磁石は、押し出し成形された円環セグメントに相当し、かつ離型斜面を有していてもよい。あるいは、環境影響からの包括的な保護により、ホイールハブモータで使用するための新しい永久磁石合金を開発する際の、より高いエネルギ密度と耐食性との間で相反する課題を回避することができる。第２の形態によれば、磁石は、繊維半製品の内部に縫い取り若しくは縫い込まされた金属線材からなるコイルの形態の電磁石として構成されていてもよい。
【００１９】
電気モータ式の駆動ホイールアッセンブリの可能な一形態は、永久磁石が、繊維強化プラスチックの繊維半製品に結合されていることにある。永久磁石は、例えば半製品の外面に縫い付けまたは縫い取りされていてもよい。別の例示的な一形態において、永久磁石は、層構造の内部に縫い付けまたは縫い取りされており、その結果、永久磁石は、繊維半製品の２つの層間に配置されている。可能な一形態において、加えて永久磁石は、結合、特に縫い付けまたは縫い取りを可能にする結合区域を有している。例えばこれらの結合区域は、周囲に配置された拡張部、例えばアイおよびラグであってよい。
【００２０】
汚損その他の環境影響から保護するために、ロータは、少なくとも部分的にモータハウジングをステータの周りに形成することができる。特にリムベースは、モータハウジングの、半径方向外側でステータの周りに配置される壁を形成する。さらにリムスターは、一形態において、閉じた形状を呈し、而してモータハウジングの側壁を形成することができる。このために特にスポーク間に壁が設けられていてもよい。リムスターが鋳造プロセスまたは鍛造プロセスで一次成形されている場合、壁は、例えばスポーク間の鋳造肌または鍛造肌により形成され得る。鋳造肌または鍛造肌は、さもなければ、開放型のリムスターの場合、別の作業ステップで除去される。この作業ステップは、閉じた側壁を有する構成の場合、省略され、これにより、単価削減と同時に、構成部品機能の拡張が達成され得る。別の可能な一形態では、モータハウジングの、リムスターとは反対側の側壁が、リムベースに結合されているか、またはリムベースと一体に構成されていてもよく、ステータは、リムスターと、リムスターとは反対側の側壁との間に配置されている。上述の実施の形態が組み合わされて実施されると、駆動ホイールの回転軸線に関して略Ｕ字形のモータハウジングがステータの周りに生じる。
【００２１】
モータハウジングの内室を封止すべく、可能な一実施の形態において、リムスターとは反対側の側壁と、ステータとの間にシール要素が配置される。特にラジアル軸封リングまたはアキシャル軸封リングが使用可能である。駆動ホイールアッセンブリの回転軸線の近傍に位置するシール摺動面の選択により、シールパートナの相対的な周速度、ひいてはシール手段の摩耗は、減じられる。さらに、ステータがホイールハブを有する形態では、リムスターが、堅固にホイールハブに結合され、ステータに回転可能に支持されていてもよい。本形態において、リムスターは、ホイールハブに対して封止されている。このために、特に、従来技術において公知のあらゆるスタティックシール、例えばフラットシール、Ｏリング、シーリング材またはシール圧接が、リムスターとホイールハブとの間に設けられていてよい。ホイールハブは、単数または複数の結合要素、特にねじを受容する単数または複数の結合区域を有していてもよい。これらの結合区域が実質的に止り穴の形態ではなく、実質的に貫通孔として構成されている場合、結合要素とホイールハブとの間または結合要素とリムスターとの間に、別のシール要素が設けられてもよい。別の一形態は、リムベースとリムスターとが、力結合および／または形状結合式に結合されており、リムベースとリムスターとの間にシール、例えば接着剤またはシーリング材が噛まされていることを特徴とする。特にシールは、異なる材料から構成された中間層であって、シールの機能の他にリムベースとリムスターとの間の力伝達の機能も担う中間層であってよい。特にシールは、スポークの領域と、スポーク間の壁の領域とで異なって構成されていてもよい。別の可能な一形態は、リムベースとリムスターとが素材結合式に結合、例えば接着により結合されていることにあり、これにより、両部品間の付加的な封止を省略できる。
【００２２】
磁気抵抗を減少させ、これに伴い磁束を増加させるべく、一形態において、リムベース内に、複数の磁石を有して取り巻くように延びる単数または複数の金属帯材が組み込まれていてもよい。
【００２３】
可能な一形態において、ブレーキディスクは、コンパクトな構造形式と、軽減された組み立て手間とを実現すべく、素材結合式にリムスターまたはリムベースに結合される。
【００２４】
好ましい実施例について以下に図面を参照しながら説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明に係る電気モータ式のホイールハブ駆動アッセンブリを斜め前方より見た図である。
【図２】図１に示した電気モータ式のホイールハブ駆動アッセンブリの正面図である。
【図３】図１に示したホイールハブ駆動アッセンブリのステータの概略縦断面図である。
【図４】図２に示した切断線ＩＶ−ＩＶに沿ったホイールハブアッセンブリの縦断面図である。
【図５】図２に示した切断線Ｖ−Ｖに沿ったホイールハブアッセンブリの断面図である。
【図６】ａ）は、図４に示したリムベースの、磁石を埋設する第１の可能な構成を示す概略部分拡大図、ｂ）は、図４に示したリムベースの、磁石を埋設する第２の可能な構成を示す概略部分拡大図、ｃ）は、図４に示したリムベースの、磁石を埋設する第３の可能な構成を示す概略部分拡大図である。
【図７】ａ）は、図１に示したホイールハブアッセンブリの永久磁石の単独斜視図、ｂ）は、本発明に係るホイールハブ用の永久磁石の改変した一実施の形態を示す図である。
【００２６】
以下にまとめて説明する図１ないし７は、本発明に係る電気モータ式の駆動ホイールアッセンブリ１を示している。駆動ホイールアッセンブリ１は、ロータ２とステータ３とを備え、ロータ２とステータ３とは、回転軸線４を中心に配置されている。駆動ホイールアッセンブリ１は、ステータ３を介して、図面には示さないホイールキャリアに結合されている。
【００２７】
ロータ２は、リムの形態で構成されており、半径方向外側に位置するリムベース１０と、リムスター２０とを有しており、リムベース１０とリムスター２０とは、特に形状結合および力結合式に互いに結合されている。これにより、リムベース１０とリムスター２０との間には、取り巻くように延びる完全に閉じた接触領域２８が形成されている。接触領域２８の延在寸法は、周方向で可変である。リムベース１０は、大部分、繊維強化プラスチックから製造されており、繊維強化プラスチックは、繊維半製品とプラスチックマトリックスとを有している。層構造および繊維配向は、リムベース１０の機械的な特性を負荷に適合させるために、半製品の延在寸法にわたって変化する。特に繊維半製品は、ホイール接地力による楕円化に抗してできる限り高い剛性が達成されるように構成されている。リムベース１０は、繊維強化プラスチックのためのあらゆる好適な一次成形法で製造可能である。製造プロセスの選択次第で、例えば樹脂トランスファ成形法の場合、繊維半製品が乾燥状態にあり、後からプラスチックマトリックスが供給され、例えばワインディング法の場合、繊維半製品が予めプラスチックマトリックスにより含浸される。剛性化の作用を奏するか、または繊維強化プラスチックを損傷から保護するために用いられる別の素材、特に金属素材からなる補強材が、繊維強化プラスチックに力結合、形状結合または素材結合式に結合されていてもよい。リムベース１０には、図面には示さないタイヤが装着され得るので、タイヤの一方のビードは、外側のリム肩部１５内に、そしてタイヤの他方のビードは、内側のリム肩部１６内にそれぞれ嵌合する。加えてリムベース１０は、外側のリムフランジ１１と、内側のリムフランジ１２とを有し、外側のリムフランジ１１と、内側のリムフランジ１２とは、リムベース１０の各側に向かってタイヤを軸方向で止めている。さらにリムベース１０は、外側のハンプ１３と、内側のハンプ１４とを有し、外側のハンプ１３と、内側のハンプ１４とは、カーブ走行の負荷が作用したときに、タイヤがそれぞれ内向きに軸方向で滑脱してしまうことを防止する。タイヤを軸方向で止めるために用いられる上で挙げた領域は、特に金属の補強材により強化されていてもよい。
【００２８】
リムベース１０内には、電気モータ式の駆動ホイールアッセンブリ１の励磁磁界を発生させる複数の磁石１７が素材結合式に組み込まれている（統合されている）。磁石１７は、図示の実施例では、永久磁石３６として構成されている。代替的には、磁石１７は、金属線材からなるコイルの形態の電磁石として構成されていてもよい。図６ａ）は、永久磁石３６をリムベース１０内に組み込む第１の形態を略示しており、永久磁石３６は、繊維強化プラスチックにより部分的に包まれている一方、磁石の、繊維強化プラスチックにより包まれていない部分は、露出している。図６ｂ）は、永久磁石３６をリムベース１０内に組み込む第２の形態を略示しており、永久磁石３６は、繊維強化プラスチックにより全体的に包まれている。図６ｃ）は、永久磁石３６をリムベース１０内に組み込む第３の形態を略示しており、永久磁石３６は、繊維強化プラスチックにより部分的に包まれている一方、永久磁石３６の、繊維強化プラスチックにより包まれていない部分は、保護層４３により覆われている。保護層４３は、繊維強化プラスチック、プラスチックマトリックスまたは別の材料からなっていてよい。図示の形態は、特に、永久磁石３６を腐食させるおそれのある外部の環境影響から、永久磁石３６が十分に保護されているように構成されている。
【００２９】
永久磁石３６をリムベース１０内に素材結合式に組み込むために、永久磁石３６は、繊維半製品に結合されてもよい。このことは、特に繊維半製品の層構造の構成次第で、繊維半製品の外面に縫い付けまたは縫い取りすることによって、あるいは繊維半製品の層構造の内部に縫い付けまたは縫い込むことによって実施されてもよい。このために永久磁石３６は、図７ａ）に示すように、アイの形態の結合区域３７を有している。製造プロセスの最適化されたガイドのために、永久磁石３６は、離型斜面３８を有していてもよい。結合区域３７を省略した永久磁石３６の代替的な形態は、図７ｂ）に示してある。特にこの変化態様は、繊維半製品の２つ以上ある層の間に介装される。両図に示した永久磁石３６の形態は、略真っ直ぐな形状を呈している。永久磁石３６は、特に、リムベース１０の輪郭にしたがった形状で構成されていてもよい。すなわち、押し出し成形された円環セグメントに相当していてもよい。可能な一形態は、磁気抵抗を減じるべく、半径方向外側において、複数の磁石１７を有して取り巻くように延びる単数または複数の金属帯材が素材結合式にリムベース内に組み込まれていることにある。
【００３０】
リムスター２０は、金属素材からなっており、本発明による一構成では、個々の区域が別の材料から製造されていてもよい。リムスター２０は、中央に配置されたホイール受け部２１を有し、ホイール受け部２１は、ホイールハブ３１をセンタリングして収容することができる。ホイール受け部２１は、半径方向外側において特に５つの取り付け穴２２により取り囲まれる。取り付け穴２２の数は、５つに限られない。取り付け穴２２を通して結合要素２６、特にねじが、差し込まれ、ホイールハブ３１内に設けられた結合区域３２、特にねじ山内に固定されることができ、その結果、リムスター２０とホイールハブ３１とは、堅固に互いに結合されている。さらにリムスター２０は、複数のスポーク２３を有し、スポーク２３は、ホイール受け部２１から略半径方向外向きに接触領域２８まで延在している。スポーク２３は、特に、真っ直ぐな形状を呈していても、弧を描いた形状を呈していてもよい。スポーク２３は、特にマルチストラット形に、例えばＹ形スポークとして構成されていてもよい。スポーク２３間には、半径方向および周方向で壁２４が延在しているので、リムスター２０は、閉じた形状つまり隙間のない連続した形状を呈している。このことは、特に、リムスター２０の鋳造または鍛造による一次成形時にスポーク２３間に形成された鋳造肌または鍛造肌を取り除かないことにより実現されてもよい。スポーク２３および壁２４は、閉鎖型のホイールディスクが生じるように構成されていることができる。
【００３１】
ステータ３は、回転軸線４を中心に配置され部分的に半径方向外側においてロータ、特にリムベース１０により包囲される構成部品である。ステータ３は、周方向で分配され半径方向外向きに延びる複数のステータ歯５を有し、ステータ歯５は、図面には簡略化して示していないコイル形の巻線を有している。コイル形の巻線は、図示しないパワーエレクトロニクスおよびコントロールエレクトロニクスに接続されており、電流供給時、磁界を発生させる。磁界は、上述の励磁磁界と磁気的に相互作用し、而して駆動ホイールアッセンブリ１のモータトルクを形成する。磁束を最適化すべく、ステータ歯５の、外側に位置する端部は、磁極シュー６として構成されており、磁極シュー６は、ロータ２の磁石１７に対して半径方向内側に配置されている。磁極シュー６と磁石１７との間には、エアギャップ４４が存在し、エアギャップ４４は、走行運転中、電気モータの高い効率のためにできる限り小さくかつ一定に維持しなければならない。このことは、ホイール接地力による楕円化に抗したリムベース１０の高い剛性により達成され得る。剛性は、例えば繊維半製品の適当な前述の設計によってか、または繊維強化プラスチック内の補強材により最適化され得る。
【００３２】
さらにステータ３は、中央領域８を有し、中央領域８は、一方の側（図３で見て左側）に、車両のホイールキャリアへの結合領域７を有している。結合領域７を介して、ステータ３は、相対回動不能にホイールキャリアに結合されているので、これらの構成部品間の相対的な回転自由度の全自由度と、相対的な並進自由度の少なくとも一自由度とは、拘束されており、これにより、ステータ３内に導入されたトルクは、ホイールキャリアに支持される。反対側（図３で見て右側）には、ステータ３は、ジャーナル９を有しており、ジャーナル９は、回転可能な軸受要素を受けることができる。ステータ３は、一体の構成で示されている。代替的には、ステータ３は、複数の部分から構成されていてもよく、これにより、例えば結合領域７とジャーナル９とは一体化することができる。ジャーナル９には、ホイールハブ３１を回転可能に支持するホイール軸受３０が取り付けられている。ホイールハブ３１自体は、前述したように結合要素２６によりリムベース１０に堅固に結合されている。
【００３３】
リムベース１０は、その半径方向内側に位置する面で素材結合式にモータハウジング３５の側壁１８に結合されているので、ステータ３は、側壁１８とリムスター２０との間に配置されている。その際、側壁１８は、リムベース１０と同じ材料から製造されていても、別の素材からなっていてもよい。リムスター２０は、スポーク２３と壁２４とから閉じた形態で構成されているので、リムスター２０は、モータハウジング３５の第２の側壁２５の機能を担っている。
【００３４】
これにより側壁１８、リムベース１０およびリムスター２０は、相俟ってモータハウジング３５を形成し、モータハウジング３５は、外部の環境影響に対して封止される。このために、側壁１８の、半径方向内側に位置する端部と、ステータとの間には、シール要素３３が設けられている。シール要素３３は、特にラジアル軸封リングまたはアキシャル軸封リングであり得る。シール摺動面の直径は、できる限り小さく選択されているので、ステータ３と車両のホイールキャリアとの間の結合のために十分な構成スペースをとりつつ、シール要素３３における摩耗を減じることができる。側壁１８とリムベース１０とは、素材結合式に互いに結合されているので、両構成部品間には、封止が存在している。リムスター２０とリムベース１０とは、力結合および形状結合式に結合されている。このために、図５に示すように、ブシュ４１内に嵌められた結合要素４０、特にねじが、リムベース１０内に設けられた開口１９を通して案内され、スポーク２３の領域に設けられたリムスター２０の結合区域２９、特にねじ山部分を有する止り穴内に固定される。結合要素４０は、特にリムベース１０、リムスター２０およびブシュ４１に接着されていてもよい。ブシュ４１は、シール機能を担うとともに、結合要素４０への力およびトルク伝達により作用する剪断力を吸収する。特にブシュ４１は、このためにリムベース１０およびリムスター２０に構造的に接着されているとともに、例えばエラストマー素材から製造されていることができる。接触領域２８において、リムベース１０とリムスター２０との間には、シール４２が設けられている。シール４２は、スポーク２３の領域に、力およびトルク伝達ならびに封止のための機能領域を有する中間層を有している。さらに中間層は、リムベース１０およびリムスター２０の互いに異なる素材間の接触腐食が防止されるように、両構成部品を切り離すことができる。壁２４の領域において、接触領域２８は、スポーク２３の領域より小幅に構成され、かつシール４２は、シーリング材から製造されているので、この領域では、結果として、主にシール作用しか生じず、生じる力およびトルク伝達は副次的なものである。中間層とシーリング材とは、ともに全体的なシールを接触領域２８に形成する。代替的には、接触領域２８は、壁２４の領域においてより広幅に構成されていてもよく、その結果、シール作用も、力およびトルク伝達も、全体的に実現される。リムスター２０とホイールハブ３１との間には、シール３４としてシール圧接が実現されている。結合要素２６によりプリロード力が発生され、その結果、ホイールハブ３１とリムスター２０とは、堅固な力結合をなしている。その際、結合要素２６のプリロード力は、ホイールハブ３１とリムスター２０との間の結果として生じる圧接が封止作用を達成するような大きさに選択されている。ホイールハブ３１に設けられた結合区域３２は、ねじ山を有する貫通孔として構成されている。それゆえ、封止のために結合区域３２と結合要素２６との間に別のシール２７が設けられている。代替的には、結合区域３２は、止り穴として構成されていてもよく、この場合は、シール２７は省略可能である。
【００３５】
可能な一形態は、ブレーキディスクが相対回動不能にリムベース１０またはリムスター２０に結合されていることにある。この相対回動不能な結合は、例えばブレーキディスクと、リムベース１０あるいはリムスター２０との間の素材結合により構成されていてもよい。
【符号の説明】
【００３６】
１  駆動ホイールアッセンブリ
２  ロータ
３  ステータ
４  回転軸線
５  ステータ歯
６  磁極シュー
７  結合領域
８  中央領域
９  ジャーナル
１０  リムベース
１１  外側のリムフランジ
１２  内側のリムフランジ
１３  外側のハンプ
１４  内側のハンプ
１５  外側のリム肩部
１６  内側のリム肩部
１７  磁石
１８  側壁
１９  開口
２０  リムスター
２１  ホイール受け部
２２  取り付け穴
２３  スポーク
２４  壁
２５  側壁
２６  結合要素
２７  シール
２８  接触領域
２９  結合領域
３０  ホイール軸受
３１  ホイールハブ
３２  結合区域
３３  シール要素
３４  シール
３５  モータハウジング
３６  永久磁石
３７  結合区域
３８  離型斜面
３９  金属帯材
４０  結合要素
４１  ブシュ
４２  シール
４３  保護層
４４  エアギャップ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【外国語明細書】
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