(57)【要約】  車両のための本発明の電気モータ（２５）は、車両フレームへの結合のための所定エリア（４）を備えた固定子（１）を有し、固定子（１）は、例えば溶接又はねじ締結により車両フレームに結合される。また、本発明の電気モータ（２５）は回転子（１３）を有し、回転子（１３）は、固定子（１）に回転可能に取り付けられた駆動シャフト（１７）に配置される。電気モータ（２５）は、外部回転子型モータであり、遊星歯車機構（２６）を有する。
2010534051.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両のための電気モータ（２５）であって、
車両フレームへの結合のための所定エリア（４）を備えた固定子（１）と、
回転子（１３）と、
駆動手段を受ける所定の場所と、
遊星歯車機構（２６）とを有し、
前記電気モータ（２５）が外部回転子型モータであり、前記回転子（１３）が前記固定子（１）に対して回転可能に取り付けられ、
駆動シャフト（１７）が中空シャフト（１０）に取り付けられ、
前記遊星歯車機構（２６）のリング歯車（２９）が前記回転子（１３）に結合され、
前記遊星歯車機構（２６）の太陽歯車（２７）が前記中空シャフト（１０）に結合され、
前記遊星歯車機構（２６）の遊星キャリヤ（３１）が前記駆動シャフト（１７）に結合される、車両のための電気モータ（２５）。
【請求項２】
ペダル（２）を備えるクランク（１９）が前記駆動シャフト（１７）の両端に取り付けられる、請求項１に記載の電気モータ（２５）。
【請求項３】
前記駆動シャフト（１７）が前記回転子（１３）への移行領域に自由転輪装置（３３）を有する、請求項１又は２に記載の電気モータ（２５）。
【請求項４】
前記電気モータ（２５）が電子整流式直流外部回転子型モータである、請求項１から３の一つに記載の電気モータ（２５）。
【請求項５】
前記電気モータ（２５）がブラシレスであり、前記回転子（１３）が複数の永久磁石（１６）を有する、請求項１から４の一つに記載の電気モータ（２５）。
【請求項６】
前記駆動手段を受ける所定の場所が鎖歯車（２２）である、請求項１から５の一つに記載の電気モータ（２５）。
【請求項７】
前記駆動手段を受ける所定の場所が歯付きベルトディスクである、請求項１から６の一つに記載の電気モータ（２５）。
【請求項８】
前記駆動手段を受ける所定の場所がカルダン小歯車である、請求項１から７の一つに記載の電気モータ（２５）。
【請求項９】
前記駆動手段を受ける所定の場所が、前記駆動シャフト（１７）又は前記遊星歯車機構（２６）の領域に固定して結合される、請求項１から８の一つに記載の電気モータ（２５）。
【請求項１０】
請求項１から９の一つに記載の電気モータ（２５）を有する車両であって、
前記電気モータ（２５）の前記固定子（１）が前記車両のフレームチューブ（３）に結合され、前記電気モータ（２５）の鎖歯車（２２）が前記駆動手段により前記車両の車輪に連結される車両。
【請求項１１】
前記回転子（１３）が２５０ｍｍ≦D≦３５０ｍｍの直径Dを有し、前記回転子（１３）が３０ｍｍ≦ｈ≦６０ｍｍの高さを有する、請求項１１に記載の車両。
【請求項１２】
前記駆動手段がチェーンである、請求項１０又は１１に記載の車両。
【請求項１３】
前記駆動手段が歯付きベルトである、請求項１０から１２の一つに記載の車両。
【請求項１４】
前記電気モータ（２５）が、前記車両のフレームチューブ（３）にねじで締結されるか又は溶接される、請求項１０から１３の一つに記載の車両。
【請求項１５】
前記車両が、回転軸を中心として回転可能に車両に取り付けられたロッカアームを備えるホイールサスペンションを有し、前記ロッカアームの前記回転軸が前記回転子（１３）の回転軸と概ね一致する、請求項１０から１４の一つに記載の車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両、特に電気推進自転車用の選択的に遊星歯車機構を備える外部回転子型電気モータに関する。さらに、このような外部回転子型電気モータを備える車両及びこのような車両を作動させる方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
補助駆動装置として機能する電気モータを備える自転車は、通常、乗り手によりペダルを介して生み出されたトルクを前方スプロケットから後方スプロケットへ、そして車輪へ伝達するチェーンなどの第１駆動手段と、電気モータにより発生されたトルクを車両の車輪へ伝達する第２駆動手段とを有する。
【０００３】
特許文献１は、電気モータを有し、電気モータのトルクを伝達するための比較的複雑で精巧なトランスミッション構造を備えた自転車を開示している。
【０００４】
特許文献２により、ブラシレスディスクモータである電気モータを有し、その前方チェーンスプロケットが永久磁石であって電気モータの回転子を形成する自転車が知られている。固定子ディスクは、永久磁石に作用するペダルを支持する位置においてコイル（巻線）で固定されている。
【０００５】
このような構成の欠点は、車両の安定した動作のために車両フレームに対するトルクを支持する支持ピンが設けられなければならないことである。また、永久磁石の構成により、スプロケットは高価で重く、さらに電気効率が低い。
【０００６】
他の文献は、特許文献３〜１３などである。これらの文献はすべて、本願の特許請求項の内容に関連していない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】米国特許第５５７０７５２号明細書
【特許文献２】独国特許出願公開１９５２２４１９号公報
【特許文献３】独国特許出願公開１９６２９７８８号公報
【特許文献４】米国特許第３８８４３１７号明細書
【特許文献５】英国特許出願公開２４１４４５２号公報
【特許文献６】独国特許出願公開１９６２１４４０号公報
【特許文献７】欧州特許出願公開０２５８０４１号公報
【特許文献８】欧州特許出願公開０５９０６７４号公報
【特許文献９】独国特許出願公開１９５２２４１９号公報
【特許文献１０】独国特許第４４２１４２８号明細書
【特許文献１１】米国特許第５５７０７５２号明細書
【特許文献１２】米国特許第６６２９５７４号明細書
【特許文献１３】独国特許出願公開１００２６５２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、簡単で頑丈な構造と充分な効率とを同時に有する電気モータ駆動装置を備えた軽量かつ小型の車両を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明によれば、独立特許請求項の発明によってこの目的が達成される。その発明をさらに好まく発展させた状態が、従属特許請求項の発明である。
【００１０】
本発明の車両用電気モータは、車両フレームに結合するための１つ以上の所定の場所を備えた固定子を有し、固定子と車両フレームとの結合は、例えば溶接又はねじ止めによって行われる。結合のために設けられる場所は、対応するようにして適切に構成される。また、本発明の電気モータは、回転子及び駆動手段を受けるための所定の場所を有する。電気モータは、外部回転子型であり、遊星歯車機構を有する。
【００１１】
この時、回転子は、遊星歯車機構の部品であるか、又は遊星歯車機構の部品と一体となり得る。
【００１２】
外部回転子型モータは、固定子のベアリング支持体で支持される中央シャフトを含む放射状の構造を示す。固定子の電磁石は、コイルを備えた強磁性のヨークを有し、ベアリング支持体に径方向で結合される。コイルは、縦軸が径方向を向くように配置され、それにより同様に径方向に向いた磁界を発生させる。リングの内側に配置された回転子のいくつかの永久磁石が、固定子を取り囲んでヨーク端部と対向し、径方向でヨーク端部と関連付けられる。
【００１３】
１つの実施形態において、回転子は、固定子に回転可能に支持された駆動シャフトに配置される。この実施形態は、自転車に設置するために電気モータが提供される場合に特に適している。この場合には、ペダルを備えるクランクが駆動シャフトに取り付けられる。本発明の電気モータは、フレームのペダルを支持する位置に確実かつコンパクトに一体化されて車両フレームの一体的部品となり得るため、頑丈で、特にしっかりしているという長所を持つ。
【００１４】
電気モータが、クランクに配置される乗り手のペダルを有しないオートバイ又はバイクへの設置を意図したものである場合には、一方で短い駆動シャフトを設けることが可能であり、必要であれば、例えばチェーンを受けるための小歯車、カルダンシャフトを受けるためのカルダン小歯車、又は歯付きベルトを受けるためのベルトプーリが取り付けられる。他方、駆動シャフトを設けるのではなく、駆動手段を受けるための所定の場所を設けて、小歯車又はベルトプーリなどを遊星歯車機構の要素へ直接結合することも可能である。この実施形態でも、本発明の電気モータはフレームの一体的部品であって、そのため特にしっかりしている。
【００１５】
例えば、車両のフレームチューブ、特に自転車又はオートバイのフレームチューブに、固定子がねじで締結されるか又は溶接される。このように、別のトルク支持体は不要である。
【００１６】
また、本発明の電気モータは、中実ディスクの代わりに複数の小型永久磁石を有するという好適な形状のため、比較的小型で省スペースに構成されるという長所を持つ。外部回転子型モータは、比較的大きな慣性モーメントを有し、本出願では車両のスムーズな走行につながって非常に効果的である。
【００１７】
遊星歯車機構によって、減速又は増速が達成される。切換可能な遊星歯車機構が設けられてもよい。すなわち、乗り手のペダル操作のリズムが電気モータの回転数と異なっていても、ペダル操作で乗り手により発生されるトルクと電気モータにより提供されるトルクの両方が車輪に同時に伝達されることが実現する。これにより、乗り手の通常のペダル操作リズムであるにもかかわらず、特に高い効率を示すか、さもなければ好ましい回転数範囲で電気モータを作動させることが可能である。このようにして、モータは一般的に、乗り手のペダル操作リズムよりも極めて高い回転数で作動する。
【００１８】
遊星歯車機構について様々な実施形態が考えられる。１つの実施形態では、遊星歯車機構の遊星キャリヤが、電気モータの固定子にしっかりと結合される。この時、遊星歯車機構の内歯車が回転子にしっかりと結合されるか、又は遊星歯車機構の太陽歯車が回転子にしっかりと結合されるかのいずれかが可能である。
【００１９】
別の実施形態では、遊星歯車機構の太陽歯車が、固定子にしっかりと結合される。この実施形態では、遊星歯車機構の内歯車又は遊星キャリヤのいずれかが回転子にしっかりと結合される。この実施形態では、駆動シャフトが存在するとして、この駆動シャフトが中空シャフトに支持されることが好ましい。
【００２０】
別の実施形態では、遊星歯車機構の内歯車が、固定子にしっかりと結合される。この場合、遊星歯車機構の太陽歯車又は遊星キャリヤのいずれかが、回転子にしっかりと結合される。
【００２１】
好ましい実施形態では、電気モータは、電子整流式直流外部回転子型モータである。電気モータを作動させるための蓄電池などのエネルギー蓄積装置が、後輪のエリア又はライダーシートの裏に設けられる。この実施形態では、電気モータはブラシレスであり、回転子はいくつかの永久磁石を有する。ブラシレス電気モータは、ブラシ方式の物より寿命が長く効率が高いという長所を持つ。いわゆるブラシスパークを防止することにより、高回転数での電磁干渉の低下が達成される。
【００２２】
駆動手段を受ける所定の場所は、例えば鎖歯車又は歯付きベルトディスクである。好ましくは、駆動手段を受ける所定の場所は、駆動シャフト又は遊星歯車の領域にねじ締結で固定されることが好ましい。
【００２３】
１つの実施形態では、ペダルを備えるクランクが駆動シャフトの両端に取り付けられる。こうして電気モータが自転車のペダルを支持する位置で一体化されるか、あるいは電気モータの部品がペダルの支持を形成し、電気モータと乗り手の力によって作動するペダルとが、同じシャフトに関与する。これにより、本発明の電気モータの構造は、特に単純で小型となる。
【００２４】
好ましい実施形態では、駆動シャフトは回転子までの移行領域に自由転輪装置を有する。これは、駆動シャフトの同時回転を伴わずに車両の惰走が可能であるため、乗り手は常にペダルをこぐ必要がないという長所を持つ。従って、電気モータが自転車に使用される場合には、自由転輪が設けられると便利である。
【００２５】
１つの実施形態では、回転子は２５０ｍｍ≦Ｄ≦３５０ｍｍの直径Ｄを有する。回転子の高さは、例えば３０ｍｍ≦ｈ≦６０ｍｍである。したがって、車両のペダルクランクの間のペダル支持の位置、従って車両のほぼ重心に配置されるのに充分な程度に、電気モータは小型である。
【００２６】
本発明の車両、例えば電気モータを備える自転車又はオートバイは、本発明の電気モータを備え、これにより電気モータの固定子はフレームチューブに結合され、駆動シャフトは駆動手段によって車両の車輪に連結される。固定子は、車両のフレームチューブに溶接されるか又はねじ締結される。各場合において、固定子は車両フレームにしっかりと結合されるので、自転車フレームに対するトルク支持を必要としない。
【００２７】
好ましくは、鎖歯車が駆動シャフトに、そして遊星歯車の遊星キャリヤ、太陽歯車、内歯車のいずれかに固定して結合される。
【００２８】
１つの実施形態では、ペダルを備えるクランクが駆動シャフトの両端に取り付けられる。そして、電気モータは、自転車のペダルを支持する位置に取り付けられることでペダル支持の代わりとなり、それによってモータと乗り手とが同じ駆動シャフトに関与する。
【００２９】
外部回転子として遊星歯車機構を備えた電気モータを用いて車両を作動させるための本発明の方法は、以下のステップを含む。電気モータの固定子は、径方向に磁界を発生させるためのコイルを備え、コイルは供給電圧のための結合部を有する。また、電気モータの回転子は永久磁石を備え、永久磁石は、回転子の回転軸に対して径方向でコイルに対向するようにして配置される。供給電圧は、コイルを流れる電流により発生する磁界が回転子の永久磁石に引力を与えることによって回転子にトルクを与えるようにして、切り換えられる。
【００３０】
電気モータがブラシレスとされ得るように、好ましくは供給電圧を切り換えるための電子整流子が使用される。供給電圧は、例えば、ホールセンサにより又はコイルにおける誘導電流の値を求めることにより印加される。この方式では、供給電圧の非常に正確な印加が保証されて、電気モータの高いモータ回転速度も可能となる。
【００３１】
本発明の基礎を形成するいくつかの概念の中の一つは、プレート又は格子プレートとして設けられた固定子における支持エリアが、例えば車両フレームの一体的又は自立部品であることを含む。この方式では、本発明の電気モータは、とりわけ良好かつ簡単に車両に一体化される。複雑な追加部品が用意されなければならない先行技術と対照的に、本発明の電気モータはフレーム設計に適合し、それによって好ましくは、特定の実施形態では、電気モータの出力シャフトが例えばクランク駆動車両のペダル支持軸とされ得る。
【００３２】
例えば、オートバイでよく見られるように、ロッカアームを用いて車両の後輪サスペンションが設けられる場合には、本発明の電気モータは、その回転軸、すなわち回転子又は駆動シャフトの回転軸が、ロッカアームの回転軸と一致するか、少なくともその場所に近接するようにして配置されることが好ましい。この時、ロッカアームのアームは、車両の両側において駆動シャフトに適宜、繋がっても良い。
【００３３】
この実施形態により、先行技術よりもかなり高い効率を持つ電気モータを提供することもまた可能である。
【００３４】
１つの実施形態では、永久磁石が回転子の円周において放射状に配置されて、同様に放射状に配置された固定子のコイルによる電磁力の作用を受ける。永久磁石としては、間隙の変化が最小限となって高い効率が得られるので、回転子の円周に放射状に配置されてヨークの電磁石と対応するものが特に適している。先行技術の周知の電気モータでは、固定子と回転子との間の間隙幅がかなり大きな変動を受ける。
【００３５】
発明の実施形態を、基本的に回転子の永久磁石と固定子の電磁コイルとを用いて説明する。回路がより複雑になるが、固定子に永久磁石を設け、回転子の電磁石を用いてこれらを作動させることも可能である。また、発明の基本的概念から逸脱することなく、固定子及び回転子の両方に電磁石を設けることも可能である。
【００３６】
以下において、添付の図を用いて発明の実施形態をより細かく説明する。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】図１は、第１の実施形態における自転車用の本発明の電気モータの固定子を上から見た状態を概略的に示す。
【図２】図２は、本発明の電気モータの回転子を上から見た状態を概略的に示す。
【図３】図３は、本発明の電気モータの回転子の断面を概略的に示す。
【図４】図４は、第１の実施形態における本発明の電気モータの断面を概略的に示す。
【図５】図５は、本発明の電気モータの第２及び第３の実施形態における固定子を上から見た状態を概略的に示す。
【図６】図６は、本発明の電気モータの回転子の断面を概略的に示す。
【図７】図７は、本発明の電気モータの第３の実施形態の断面を概略的に示す。
【図８】図８は、本発明の電気モータの代替実施形態の断面を概略的に示す。
【図９】図９は、第１の実施例における車両についての本発明の電気モータの断面を概略的に表す。
【図１０】図１０は、第２の実施例における車両についての本発明の電気モータの断面を概略的に表す。
【図１１】図１１は、第３の実施例における車両についての本発明の電気モータの断面を概略的に表す。
【図１２】図１２は、第４の実施例における車両についての本発明の電気モータの断面を概略的に表す。
【図１３】図１３は、第５の実施例における車両についての本発明の電気モータの断面を概略的に表す。
【図１４】図１４は、第６の実施例における車両についての本発明の電気モータの断面を概略的に表す。
【図１５】図１５は、第７の実施例における車両についての本発明の電気モータの断面を概略的に表す。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
図１から図４は、本発明の第１の実施形態による電気モータを概略的に示す。
【００３９】
本発明の外部回転子型電気モータの固定子１は、上面図である図１に概略的に示される。この実施形態において、固定子１は、詳細に示されない自転車のフレームの一体的部品であるプレート２を有する。図１には、自転車のフレームのうち、３本のフレームチューブ３の部分のみが示される。プレート２は、フレームチューブ３に固定するために設けられたエリア４を外縁部に有する。この実施形態では、各エリア４は、矩形のフランジ支持面として形成される。
【００４０】
固定子１のプレート２の内側には、ボールベアリング１２を受けるベアリング支持体８が備えられる。ボールベアリング１２は、外側リング９、内側リング１１、及び外側リング９と内側リング１１との間に配置されたボール１０を含む。開口部２４が、図１には示されない駆動シャフトとの嵌合のために設けられる。ｄiは、例えば２０ｍｍである。
【００４１】
固定子１のベアリング支持体８は、固定子１のヨーク６を備えたベースリング５に囲まれる。ヨーク６はそれぞれ、ここでは概略的にのみ示された供給ライン２３により電流が供給されるコイル７を備える。コイル７を備えたヨーク６は、ベースリング５から径方向外向きに延出し、径方向でコイル７に結合されたヨーク結合部３４を有する。図１に示されない電気モータの回転子のための回転エリア３５は、ヨーク端部に接する。
【００４２】
図には数個のヨークのみが示されている。しかし、自転車のスムーズな走行と高いトルクを発生させるために、コイル７を備えたより多くのヨーク６が設けられる。
【００４３】
図２は、本発明の電気モータの回転子１３を上から見た状態を概略的に表す。回転子１３は、底部１４と縁部１５とを備えるカップ形状を有する。回転子１３は、２５０ｍｍ≦Ｄ≦３５０ｍｍの直径Ｄを有する。
【００４４】
縁部１５の内側２６には、いくつかの永久磁石１６が配置される。永久磁石１６は、矢印３６で示されるように回転子１３の周方向においてその極性が変化するように配置される。
【００４５】
この実施形態での回転子１３は、自転車の駆動シャフト１７に固定して配置されるが、駆動シャフト１７と一体であってもよい。そして、駆動シャフト１７は、例えば２０ｍｍの直径ｄaを有する。駆動シャフト１７は、両端にペダル２０用のクランク１９を取り付けるための矩形結合部１８を有する。この時、ねじなどの締結要素２１を用いてペダルがクランク１９に取り付けられる。
【００４６】
図３は、回転子１３の断面を示す。この図において、回転子１３は通常、３０から６０ｍｍの高さｈを有する。
【００４７】
この図ではまた、回転子１３が、底部１４において、図示されないチェーンと連結するための鎖歯車２２を有することが分かる。この実施形態では、回転子１３の底部１４に小歯車２２がねじ止めされる。このために、ねじ穴２７が設けられる。
【００４８】
図４は、図１のＡ−Ａ線における断面を概略的に示す。この図では、固定子１及び回転子１３が示されている。駆動シャフト１７が、ここでは象徴的にのみ示されたボールベアリング１２の内側リング１１の開口部２４を貫通してボールベアリング１２に嵌められるようにして、回転子１３が配置される。この時、中央の穴２４の直径ｄiは、駆動シャフト１７の直径ｄaと概ね等しい。
【００４９】
永久磁石１６が装着された回転子１３の縁部１５は、固定子１の回転エリア３５に配置されて、固定子１のヨーク端部３４と径方向で関連付けられる。回転子１４の永久磁石１６は、コイル７を備えるヨーク６のヨーク端部３４と対向して置かれる。
【００５０】
本発明の電気モータを組み立てるには、次の手順が取られる。固定子１のプレート２は、例えばこの実施形態で示されるように、例えばフレームチューブ３にこのプレートを溶接することにより、そのために設けられたエリア４で自転車のフレームに取り付けられる。次にボールベアリング１２がベアリング支持体８に取り付けられ、ヨーク６がヨーク端部３４に結合され、コイル７がベアリング支持体８のベースリング５に結合される。
【００５１】
さらに、永久磁石１６が回転子１３に結合されて、その縁部１５の内側に配置される。回転子１３は、この実施形態ではカップ形状である固定子１に挿入され、ボールベアリング１２の内側リング１１の開口部２４に駆動シャフト１７を挿入することにより、固定子１に連結される。これにより、縁部１５は、永久磁石１６と共に固定子の回転エリア３５に配列される。そして、クランク１９がペダル２０と共に駆動シャフト１７に取り付けられる。
【００５２】
回転子１３を固定子１へ挿入することにより最初に電気モータ２５を組み立て、次にそれをフレームチューブ３に結合することも可能である。特にこれは、フレームチューブ３への固定子１のプレート２の結合が、溶接によってではなくねじ止めによって行われる場合に可能である。
【００５３】
動作時には、電流がコイル７を流れて磁界を発生させ、これが回転子１３の永久磁石１６との相互作用によりトルクを生じさせる。このために、永久磁石１６がヨーク結合部３４に引きつけられて回転子１３の周方向の向きに進み、一方で通過直後のヨーク結合部３４により反発を受けるように、コイルに電流を生じさせる電圧が瞬間的に切り換えられる。
【００５４】
コイル７への供給電圧を切り換えるのに、電子整流子を使用できる。この例では、電圧の印加は、例えばホールセンサ又はコイルにおける誘導電流の分析により、接触なしで行われる。
【００５５】
トルクは、図示されないチェーンを用いて、回転子１３に固定して取り付けられた鎖歯車２２を通じて自転車の車輪に伝達される。他の実施形態では、鎖歯車の代わりに歯付きベルトディスクが用いられ、チェーンの代わりに歯付きベルトが用いられる。
【００５６】
さらに、本発明の電気モータ２５を備えた自転車は、一方で駆動シャフト１７に取り付けられたペダル２０を用いて乗り手によって駆動されることも可能である。電気モータ２５及びペダル２０の両方が同じ駆動シャフト１７に関与するため、トルクの伝達に単一の共通チェーン又は歯付きベルトのみを必要とする。
【００５７】
図５は、本発明の電気モータの固定子１の第２又は第３の実施形態における上方からの概略図を示す。この実施形態では、固定子１のプレート２はフレームチューブ３に直接溶接されていない。代わりに、図５に破線のみで示された取付プレート２８が、フレームチューブ３に溶接されている。各フレームチューブ３のための別々の取付プレート２８の代わりに、図５に同様に破線で示された共通の取付リング３１、又は別のタイプの共通の取付プレートが設けられてもよい。その中でも、共通の取付リング３１又は別の構成の共通の取付プレートは、電気モータ無しでも自転車のフレームが結合され自立するという長所を持つ。
【００５８】
固定子１のプレート２は、フレームの取付プレート２８又は取付リング３１への固定のためのエリア４を有する。そのために、この実施形態では、エリア４はプレートとして設けられ、ねじなどの締結要素を受け入れるための穴２９を有する。
【００５９】
図６は、図５における電気モータ２５をＡ−Ａ線に沿った断面で示す。固定子１のプレート２がエリア４においてフレームチューブ３の独立取付プレート２８に取り付けられた、第２の実施形態が示されている。
【００６０】
図７には、第３の実施形態である共通の取付リング３１を備えた電気モータ２５の断面が概略的に示されている。第２の実施形態の取付プレート２８と類似した取付リング２５が、固定子１のプレート２に取り付けられている。やはり、ねじなどの締結要素を受け入れるための穴２９が設けられている。
【００６１】
図８は、電気モータ２５の代替実施形態の断面を概略的に示す。この実施形態では、回転子は、ブロックブレード又はクランプローラを備える自由転輪装置３３を有する。この実施形態は、乗り手による連続的なペダル操作が必要とされないという長所を持つ。この実施形態では、自由転輪装置３３のために乗り手がペダルを連続的に操作する必要がなく、駆動シャフト１７の回転もまた、乗り手の支援がなくても電気モータ２５のみを介して自転車の駆動が行われるように、回転子１３の動きから解離させることができる。
【００６２】
上述した実施形態では、以下の参照番号が使用される。
【００６３】
１  固定子
２  プレート
３  フレームチューブ
４  エリア
５  ベースリング
６  ヨーク
７  コイル
８  ベアリング支持体
９  外側リング
１０  ボール
１１  内側リング
１２  ボールベアリング
１３  回転子
１４  底部
１５  縁部
１６  永久磁石
１７  駆動シャフト
１８  矩形結合部
１９  クランク
２０  ペダル
２１  締結要素
２２  鎖歯車
２３  供給ライン
２４  内側リングの開口部
２５  電気モータ
２６  縁部の内側
２７  ねじ穴
２８  取付プレート
２９  穴
３１  取付リング
３３  自由転輪装置
３４  ヨーク結合部（ヨーク端部）
３５  回転エリア
ｄa  クランク１０の外径
ｄi  中央の穴の内径
Ｄ  回転子の直径
ｈ  回転子の高さ
【００６４】
また、実施形態について、１から２０の数字による以下の説明及び特徴を用いて説明するが、対応する従属関係から生じる特徴の組合せが重要である。
【００６５】
１．車両用の電気モータ（２５）であって、
車両フレームへの結合のための所定エリア（４）を備える固定子（１）と、
駆動手段を受ける所定の場所を備え、固定子（１）に回転可能に取り付けられた駆動シャフト（１７）に配置された回転子（１３）とを有し、
電気モータ（２５）が外部回転子型モータである。
【００６６】
２．数字１の電気モータ（２５）であって、
電気モータ（２５）が電子整流式直流外部回転子型モータである。
【００６７】
３．数字１又は２の電気モータ（２５）であって、
電気モータ（２５）がブラシレスであり、回転子（１３）が複数の永久磁石（１６）を有する。
【００６８】
４．数字１から３の中の１つの電気モータ（２５）であって、
駆動手段を受ける所定の場所が鎖歯車（２２）である。
【００６９】
５．数字１から３の中の１つの電気モータ（２５）であって、
駆動手段を受ける所定の場所が歯付きベルトディスクである。
【００７０】
６．数字１から５の中の１つの電気モータ（２５）であって、
ペダル（２０）を備えたクランク（１９）が駆動シャフト（１７）の両端に取り付けられる。
【００７１】
７．数字１から６の中の１つの電気モータ（２５）であって、
駆動手段を受ける所定の場所が回転子（１３）にねじ止めされる。
【００７２】
８．数字１から７の中の１つの電気モータ（２５）であって、
駆動シャフト（１７）が、回転子（１３）への移行領域に自由転輪装置（３３）を有する。
【００７３】
９．数字１から８の中の１つの電気モータ（２５）であって、
回転子（１３）が２５０ｍｍ≦Ｄ≦３５０ｍｍの直径Ｄを有する。
【００７４】
１０．数字１から９の中の１つの電気モータ（２５）であって、
回転子（１３）が３０ｍｍ≦ｈ≦６０ｍｍの高さを有する。
【００７５】
１１．数字１から１０の中の１つの電気モータ（２５）備えた車両であって、
電気モータ（２５）の固定子（１）が車両のフレームチューブ（３）に結合され、駆動シャフトが駆動手段によって車両の車輪に連結される。
【００７６】
１２．数字１１の車両であって、
車両が自転車である。
【００７７】
１３．数字１１又は１２の車両であって、
駆動手段がチェーンである。
【００７８】
１４．数字１１又は１２の車両であって、
駆動手段が歯付きベルトである。
【００７９】
１５．数字１１から１４の中の１つの車両であって、
電気モータ（２５）が車両のフレームチューブ（３）に溶接される。
【００８０】
１６．数字１１から１４の中の１つの車両であって、
電気モータ（２５）が車両のフレームチューブ（３）にねじで結合される。
【００８１】
１７．外部回転子型モータである電気モータ（２５）を備えた車両の作動方法であって、作動方法が、
供給電圧用の結合部（２３）を有した磁界を発生させるためのコイルを備えた電気モータ（２５）の固定子（１）を配置するステップと、
永久磁石が駆動シャフト（１７）に対して径方向でコイル（７）に対向して位置されるようにして、永久磁石を備えた電気モータ（２５）の回転子（１３）を配置するステップと、
コイル（７）を流れる電流により発生する磁界が、回転子（１３）の永久磁石（１６）に引力を与えることで回転子（１３）にトルクを与えるようにして、供給電圧が切り換えられるステップとを含む。
【００８２】
１８．数字１７の方法であって、
供給電圧を切り換えるのに電子整流子が使用される。
【００８３】
１９．数字１８の方法であって、
ホールセンサにより供給電圧が印加される。
【００８４】
２０．数字１８の方法であって、
コイル（７）における誘導電流の値を求めることにより供給電圧が印加される。
【００８５】
実施例として、図１及び図２の電気モータが歯車と共に使用される際には、以下の説明が特に有用である。図１及び図２は、本発明の電気モータの固定子及び回転子の原理を図示している。明瞭化のために、同じく本発明の電気モータの一部である遊星歯車は示されていない。
【００８６】
図１において、上面図で概略的に示された本発明の外部回転子型電気モータの固定子１は、この実施形態では自転車（詳細には示されていない）のフレームの一体的部品であるプレート２を有する。図１には、自転車のフレームのうち、３本のフレームチューブ３の部分のみが示される。プレート２は、フレームチューブ３に固定するために設けられたエリア４を外縁部に有する。この実施形態では、各エリア４は、矩形のフランジ支持面として形成される。
【００８７】
固定子１のプレート２の内側には、ボールベアリング１２を受けるベアリング支持体８が備えられる。ボールベアリング１２は、外側リング９、内側リング１１、及び外側リング９と内側リング１１との間に配置されたボール１０を含む。開口部２４が、駆動シャフト（図１には示されていない）との嵌合のために設けられる。ｄiは、例えば２０ｍｍである。
【００８８】
固定子１のベアリング支持体８は、固定子１のヨーク６を支えるベースリング５に囲まれる。ヨーク６はそれぞれ、供給ライン２３（ここでは概略的にのみ示される）により電流が供給されるコイル７を備える。コイル７を備えたヨーク６は、ベースリング５から径方向外向きに延出し、径方向でコイル７に結合されたヨーク結合部３４を有する。電気モータの回転子（図１には示されていない）のための回転エリア３５は、ヨーク端部に接する。
【００８９】
図１には数個のヨークのみが示されている。しかし、自転車のスムーズな走行と高いトルクを発生させるために、コイル７を備えたより多くのヨーク６が設けられる。
【００９０】
図２は、本発明の電気モータの回転子１３を上から見た状態を概略的に表す。回転子１３は、底部１４と縁部１５とを備えるカップ形状を有する。回転子１３は、２５０ｍｍ≦Ｄ≦３５０ｍｍの直径Ｄを有する。
【００９１】
縁部１５の内側２６には、いくつかの永久磁石１６が配置される。永久磁石１６は、矢印３６で示されるように回転子１３の周方向においてその極性が変化するように配置される。
【００９２】
この実施形態では、回転子１３は、自転車の駆動シャフト１７に支持される。ここで駆動シャフト１７は、例えば２０ｍｍの直径を有する。駆動シャフト１７は、両端にペダル２０用のクランク１９を取り付けるための矩形結合部１８を有する。矩形結合部１８の代わりに、六角形の結合部又は多角の結合部などを使用できることは明らかである。ここでは、ねじなどの締結要素２１を用いてペダルがクランク１９に取り付けられる。
【００９３】
図９から図１５は、本発明の電気モータの異なる実施例を概略的に表す。
【００９４】
図９は、図１及び図２で説明した回転子１３及び固定子１を有する電気モータ２５の第１の実施例について断面を概略的に表す。
【００９５】
電気モータ２５は、太陽歯車２７、遊星キャリヤ３１を介して連結される遊星歯車２８、及びリング歯車（内歯車）２９で構成される遊星歯車機構２６を有する。図３では、１つの遊星歯車２８のみが示されるが、数個存在する。
【００９６】
図９に示された実施例では、遊星キャリヤ３１は電気モータ２５の固定子１に固定して結合される。したがって、遊星歯車２８の中心３２は、固定子１に対して静止している。遊星歯車２８の歯車リム３３は中心３２に支持され、駆動シャフト２７に固定して取り付けられた太陽歯車２７が、歯車リム３３と噛み合う。やはり歯車リム３３が噛み合う内歯車２９は、回転子１３の底部１４に固定して結合される。
【００９７】
本発明の電気モータを組み立てるには、例えば次の手順が取られる。固定子１のプレート２は、例えばこの実施例で示されるように、例えばフレームチューブ３にこのプレートを溶接することにより、そのために設けられたエリア４で自転車のフレームに取り付けられる。次に、ボールベアリング１２がベアリング支持体８に取り付けられ、ヨーク６がヨーク端部３４に結合され、コイル７がベアリング支持体８のベースリング５に結合される。
【００９８】
さらに、回転子１３は、縁部１５の内側に取り付けられた永久磁石１６を備え、底部に内歯車２９が結合される。回転子１３は、本実施例でのカップ形状の固定子１へ挿入され、駆動シャフト１７に固定して結合された太陽歯車２７を備えた駆動シャフト１７を、内側リングの開口部からボールベアリング１２及び回転子１３のボールベアリング９へ挿入することにより、固定子１に結合される。これにより、縁部１５は、永久磁石１６と共に固定子の回転エリア３５に位置する。最後に、内歯車２９と太陽歯車２７との間に遊星歯車２８を置いた状態で遊星キャリヤ３１が挿入され、遊星キャリヤ３１が固定子１に固定して結合される。
【００９９】
そして、クランクが、ペダルと共に駆動シャフト１７に取り付けられる。
【０１００】
回転子１３を固定子１へ挿入することによって最初に電気モータ２５を組み立て、次にそれをフレームチューブ３に結合することも可能である。これは、特にフレームチューブ３への固定子１のプレート２の結合が、溶接によってではなくねじを用いることによって行われる場合に可能である。
【０１０１】
動作時には、電流がコイル７を流れて磁界を発生させ、これが回転子１３の永久磁石１６との相互作用によりトルクを生じさせる。このために、永久磁石１６がヨーク結合部３４に引きつけられて回転子１３の周方向に進み、一方で通過直後のヨーク結合部３４により反発を受けるように、コイルに電流を生じさせる電圧が瞬間的に切り換えられる。
【０１０２】
コイル７への供給電圧を切り換えるのに、電子整流子を使用できる。この例では、電圧の印加は、例えばホールセンサ又はコイルにおける誘導電流の分析により、接触なしで行われる。
【０１０３】
このようにして、回転子１３が回転運動を発生させ、これが同時に回転するリング歯車２９によって遊星歯車２８及び太陽歯車２７を介して駆動シャフト１７へ伝達される。自転車の乗り手は、ペダルによって同じように駆動シャフトにトルクを伝達することができる。
【０１０４】
次にトルクは、駆動シャフト１７に固定して取り付けられた鎖歯車２２を介して、チェーン（不図示）により、自転車の車輪へ伝達される。１つの実施例（不図示）では、鎖歯車の代わりに歯付きベルトホイールが用いられ、チェーンの代わりに歯付きベルトが用いられる。この実施例及び残りの実施例では、ばねキャッチ又はクランプローラを備えた自由転輪装置を設けることができる。これは、自由転輪１５のために乗り手がペダルを絶えず操作する必要がないという長所を持ち、駆動シャフト１７の回転もまた、乗り手の支援がなくても電気モータ２５のみを介して自転車の駆動が行われるように、回転子１３の動きから解離させることができる。
【０１０５】
この実施例では、内歯車２９、ゆえに回転子１３の速度を駆動シャフト１７の速度よりも早くなるように選択することが好ましい。乗り手による通常のペダル操作リズムでは、それによりペダル操作リズムよりも高い回転数で電気モータ２５を作動させることが可能である。しかし多くの用途では、本実施例及び他の実施例において、ペダル操作リズムよりも低い回転数で電気モータが作動できるように、遊星歯車により逆の伝達を実施すると効果的である。このために、太陽歯車２７、遊星歯車２８、及び内歯車２９の直径を適切に選択することで、所望の回転数関係を非常に柔軟に調整することができる。
【０１０６】
また、本実施例の遊星歯車２６は、特に単純な構造であるがゆえに軽量かつ頑丈であり、さらに高い効率を持つという長所がある。
【０１０７】
図１０は、本発明の電気モータ２５の第２の実施例を示す。この実施例は、遊星歯車機構２６を形成する要素の構成によって、第１の実施例と異なる。。この実施例では、太陽歯車２７は、溶接線１１によって中空シャフト１０に結合され、同様に中空シャフトが固定子１のプレート２に溶接される。中空シャフト１０には、ヨーク６のためのベースリング５も固定して結合される。これにより、この実施例では、太陽歯車２７が固定子１の系に対して静止している。
【０１０８】
回転子１３は、中空シャフト上のボールベアリング９によって支持されるか、さもなければ第１の実施例のように構成される。回転子１３の底部１４は、内歯車２９に固定して結合される。
【０１０９】
遊星歯車２８は、その中心３２により遊星キャリヤ３１に回転可能に支持されて、内歯車２９及び太陽歯車２７と噛み合う。遊星キャリヤ３１は、駆動シャフト１７に固定して結合される。こうして、遊星キャリヤ３１は、その回転運動をペダルのクランク１９が取り付けられた駆動シャフト１７に直接伝達する。自転車についてこの実施例を作動させる場合、回転子１３に固定して結合された内歯車２９が、回転子１３の回転数と同じ回転数で回転する。内歯車２９と、固定された太陽歯車２７との間で転動する遊星歯車２８は、遊星キャリヤ３１へトルクを伝達し、このトルクが駆動シャフト１７との結合を介して取り出される。鎖歯車２２が駆動シャフト１７に取り付けられ、鎖歯車２２が駆動手段（不図示）により自転車の車輪へトルクをさらに伝達する。
【０１１０】
この実施例では、内歯車２９、ゆえに回転子１３の回転速度が、遊星キャリヤ３１、従って駆動シャフト１７の回転速度よりも高く、特に効果的である。乗り手の通常のペダル操作リズムでは、この実施例でもまた、それによりペダル操作リズムよりも高い回転数で電気モータ２５を作動させることが可能である。これにより、太陽歯車２７、遊星歯車２８、及び内歯車２９の直径を適切に選択することで、所望の回転数関係が非常に柔軟に調節される。ボールベアリング１２が無くなることで固定子のための場所が広くなるので、より長くてコイル７の数が多いヨーク６を設計でき、さらに効果的である。
【０１１１】
図１１は、本発明の電気モータ２５の第３の実施例を示す。この実施例は、遊星歯車機構２６を形成する要素の構成によって、第１及び第２の実施例と異なる。。この実施例では、第１の実施例のように、内歯車２９は固定子１に固定して結合され、それによって固定子１の系に対して静止している。
【０１１２】
太陽歯車２７は、中空シャフト１０に固定して結合されるか、又はこれと一体にされる。そして、中空シャフト１０は、回転子１３の底部１４に固定して結合される。これにより、太陽歯車２７は回転子１３の回転数で回転する。
【０１１３】
駆動シャフト１７は、中空シャフト１０の中に回転可能に取り付けられ、鎖歯車２２を介して遊星キャリヤ３１に結合される。遊星キャリヤ３１は、ボールベアリング２４によって中空シャフト１０で支持される。それによって、この実施例では、第２の実施例のように遊星キャリヤ３１でトルクが取り出される。
【０１１４】
この実施例では、太陽歯車２７、ゆえに回転子１３の回転速度が、遊星キャリヤ３１、従って駆動シャフト１７の回転速度よりも高く、効果的である。乗り手の通常のペダル操作リズムでは、この実施例でもまた、それによりペダル操作リズムよりも高い回転数で電気モータ２５を作動させることが可能である。これにより、太陽歯車２７、遊星歯車２８、及び内歯車２９の直径を適切に選択することで、所望の回転数関係が非常に柔軟に調節される。
【０１１５】
図１２は、本発明の電気モータ２５の第４の実施例を示す。この実施例は、遊星歯車機構２６を形成する要素の構成によって、前述の実施例と異なる。。この実施例では、電気モータ２５の両側に遊星歯車機構２６が対称的に配置されている。また、固定子１は、プレート２と反対側に位置するカバーを有する。
【０１１６】
この実施例では、遊星キャリヤ３１は、固定子のプレート２又はカバー３６に固定して結合されており、それによって固定子１の系に対して静止している。太陽歯車２７は、回転子１３の底部１４に固定して結合されて、回転子１３と同じ回転数で回転する。駆動シャフト１７は、この実施例では一体に形成されておらず、両側において遊星歯車機構２６のために中断されている。太陽歯車２７は、それぞれの遊星歯車２８の歯車リム３３と噛み合い、内歯車２９の中で転動する。内歯車２９は、鎖歯車２２に固定して結合される。
【０１１７】
この実施例では、太陽歯車２７、ゆえに回転子１３の回転速度が、遊星キャリヤ３１、従って駆動シャフト１７の回転速度よりも高く、効果的である。乗り手の通常のペダル操作リズムでは、この実施例でもまた、それによりペダル操作リズムよりも高い回転数で電気モータ２５を作動させることが可能である。これにより、太陽歯車２７、遊星歯車２８、及び内歯車２９の直径を適切に選択することで、所望の回転数関係が非常に柔軟に調節される。
【０１１８】
なお、当然ながらこの実施例の電気モータ２５、特に遊星歯車機構２６は比較的複雑であるが、対照的な設計を持ち、したがってバランスが良い。
【０１１９】
図１３は、本発明の電気モータ２５の第５の実施例を示す。この実施例は、遊星歯車機構２６を形成する要素の構成によって、前述の実施例と異なる。。この実施例では、内歯車２９が固定子１に固定して結合されており、それによって固定子１の系に対して静止している。
【０１２０】
太陽歯車２７は、駆動シャフト１７に固定して結合されるか、又はこれと一体である。駆動シャフト１７は、回転子１３の底部１４に固定して結合されて、回転子１３と同じ回転数で回転する。
【０１２１】
鎖歯車２２は、遊星キャリヤ３１又は遊星歯車２８の中心３２に取り付けられ、これによりトルクが駆動手段（不図示）によって自転車の車輪へ伝達される。
【０１２２】
この実施例では、遊星歯車機構は非常に単純であるがゆえに軽量かつ頑丈な構造であるという長所を有する。回転子１３は、乗り手のためのペダル（不図示）を備えた図示のクランクが、駆動シャフト１７に固定して結合される。したがって、この実施例の乗り手のペダル操作リズムは、回転子１３の回転数に一致する。
【０１２３】
鎖歯車２２を遊星歯車２８の中心３２、ゆえに遊星キャリヤ３１と結合することで、太陽歯車２７と鎖歯車２２との間で減速が生じる。これは、太陽歯車２７、遊星歯車２８、及び内歯車２９の直径を適当に選択することで調節が可能である。
【０１２４】
図１４は、本発明の電気モータ２５の第６の実施例を示す。この実施例は、遊星歯車機構２６を形成する要素の構成によって、前述の実施例と異なる。。この実施例では、太陽歯車２７は中空シャフト１０に固定して結合されるか、又はこれと一体である。中空シャフト１０自体は、回転子１のプレート２に固定して結合される。それによって、太陽歯車２７は、固定子１の系に対して静止している。
【０１２５】
回転子１３は、ボールベアリング９によって中空シャフト１０で支持される。回転子１３の底部１４は、遊星キャリヤ３１に固定して結合される。
【０１２６】
遊星歯車２８は、内歯車２９及び太陽歯車２７と噛み合い、回転可能にして中心３２で遊星キャリヤ３１に支持されている。リング歯車２９は、駆動シャフト１７に固定して結合される。それによって、回転子１３は、遊星キャリヤ３１を介して遊星歯車２８へ回転運動を伝達し、静止した太陽歯車２７及び内歯車２９と噛み合った遊星歯車２８は、それにより内歯車２９を介して駆動シャフト１７に作用する。
【０１２７】
鎖歯車（この図では不図示）は、例えば内歯車２９の外側に取り付けられるか、又は駆動シャフト１７に直接取り付けられる。
【０１２８】
この実施例では、回転子１３の回転数は、内歯車２９の回転数、ゆえに乗り手のペダル操作リズムと一致するか、又は鎖歯車が遊星歯車２８に取り付けられる場合には、回転子の回転数は、乗り手のペダル操作のリズムより低い。後者の場合、電気モータは特殊な用途にのみ適している。
【０１２９】
第６の実施例の長所は、第２の実施例のように、回転子１３に関して広い場所が利用でき、これにより特にコイル７を備えるヨーク６を大きく設計できることである。
【０１３０】
図１５は、図５の第３の実施形態に概ね対応する、第６の実施例による車両用の発明である電気モータの断面を概略的に表す。その違いは、駆動シャフト１７が若干短く、ペダル付きクランクを受けるようにされていないことにある。この実施例では、電気モータはオートバイを駆動するのに特に適している。もちろん、例えば図１２から図１４などの他の実施例もまた、ペダル付きクランクを有しないオートバイでの使用に適している。
【０１３１】
また、歯車を備える実施例について、１から３８の数字による以下の説明及び特徴を用いて説明するが、対応する従属関係から生じる特徴の組合せが重要である。
【０１３２】
１．車両用の電気モータ（２５）であって、
車両フレームへの結合のための所定エリア（４）を備える固定子（１）と、
回転子（１３）と、
駆動手段を受ける所定の場所と、
遊星歯車機構（２６）とを有し、
電気モータ（２５）が外部回転子型モータである。
【０１３３】
２．数字１の電気モータであって、
回転子（１３）が駆動シャフト（１７）に配置され、駆動シャフト（１７）が固定子（１）に回転可能に取り付けられる。
【０１３４】
３．数字２の電気モータであって、
駆動シャフト（１７）が中空シャフト（１０）に取り付けられる。
【０１３５】
４．数字２又は３の電気モータ（２５）であって、
ペダル（２０）を備えたクランク（１９）が駆動シャフト（１７）の両端に取り付けられる。
【０１３６】
５．数字１から４の中の１つの電気モータ（２５）であって、
駆動シャフト（１７）が、回転子（１３）への移行領域に自由転輪装置（３３）を有する。
【０１３７】
６．数字１から５の中の１つの電気モータ（２５）であって、
遊星歯車機構（２６）の遊星キャリヤ（３１）が固定子（１）に固定して結合される。
【０１３８】
７．数字６の電気モータであって、
遊星歯車機構（２６）の内歯車（２９）が回転子（１３）に固定して結合される。
【０１３９】
８．数字６の電気モータであって、
遊星歯車機構（２６）の太陽歯車（２７）が回転子（１３）に固定して結合される。
【０１４０】
９．数字１から５の中の１つの電気モータであって、
遊星歯車機構（２６）の太陽歯車（２７）が固定子（１）に固定して結合される。
【０１４１】
１０．数字９の電気モータであって、
遊星歯車機構（２６）の内歯車（２９）が回転子（１３）に固定して結合される。
【０１４２】
１１．数字９の電気モータであって、
遊星歯車機構（２６）の遊星キャリヤ（３１）が回転子（１３）に固定して結合される。
【０１４３】
１２．数字１から５の中の１つの電気モータであって、
遊星歯車機構（２６）の内歯車（２９）が固定子（１）に固定して結合される。
【０１４４】
１３．数字１２の電気モータであって、
遊星歯車機構（２６）の太陽歯車（２７）が回転子（１３）に固定して結合される。
【０１４５】
１４．数字１２の電気モータであって、
遊星歯車機構（２６）の遊星キャリヤ（３１）が回転子（１３）に固定して結合される。
【０１４６】
１５．数字１から１４、２１の中の１つの電気モータ（２５）であって、
電気モータ（２５）が電子整流式直流外部回転子型モータである。
【０１４７】
１６．数字１から１５の中の１つの電気モータ（２５）であって、
電気モータ（２５）がブラシレスであり、回転子（１３）が複数の永久磁石（１６）を有する。
【０１４８】
１７．数字１から１６の中の１つの電気モータ（２５）であって、
駆動手段を受ける所定の場所が鎖歯車（２２）である。
【０１４９】
１８．数字１から１６の中の１つの電気モータ（２５）であって、
駆動手段を受ける所定の場所が歯付きベルトディスクである。
【０１５０】
１９．数字１から１６の中の１つの電気モータ（２５）であって、
駆動手段を受ける所定の場所がカルダン小歯車である。
【０１５１】
２０．数字１７から１９の中の１つの電気モータ（２５）であって、
駆動手段を受ける所定の場所が、駆動シャフト（１７）又は遊星歯車機構（２６）の領域に固定して締結される。
【０１５２】
２１．数字１から２０の中の１つの電気モータ（２５）であって、
回転子（１３）が２５０ｍｍ≦Ｄ≦３５０ｍｍの直径Ｄを有する。
【０１５３】
２２．数字１から２１の中の１つの電気モータ（２５）であって、
回転子（１３）が３０ｍｍ≦ｈ≦６０ｍｍの高さを有する。
【０１５４】
２３．数字１から２２の中の１つの電気モータ（２５）を有する車両であって、
電気モータ（２５）の固定子（１）が車両のフレームチューブ（３）に結合され、電気モータ（２５）の鎖歯車（２２）が駆動手段によって車両の車輪に連結される。
【０１５５】
２４．数字２３の車両であって、
車両が自転車である。
【０１５６】
２５．数字２３の車両であって、
車両がオートバイである。
【０１５７】
２６．数字２３から２５の中の１つの車両であって、
駆動手段がチェーンである。
【０１５８】
２７．数字２３から２５の中の１つの車両であって、
駆動手段が歯付きベルトである。
【０１５９】
２８．数字２３から２７の中の１つの車両であって、
鎖歯車（２２）が駆動シャフト（１７）に固定して結合される。
【０１６０】
２９．数字２３から２８の中の１つの車両であって、
鎖歯車（２２）が遊星歯車機構（２６）の遊星キャリヤ（３１）に固定して結合される。
【０１６１】
３０．数字２３から２８の中の１つの車両であって、
鎖歯車（２２）が遊星歯車機構（２６）の内歯車（２９）に固定して結合される。
【０１６２】
３１．数字２３から２８の中の１つの車両であって、
鎖歯車（２２）が遊星歯車機構（２６）の太陽歯車（２７）に固定して結合される。
【０１６３】
３２．数字２３から３１の中の１つの車両であって、
電気モータ（２５）が車両のフレームチューブ（３）に溶接される。
【０１６４】
３３．数字２３から３２の中の１つの車両であって、
電気モータ（２５）が車両のフレームチューブ（３）にねじで結合される。
【０１６５】
３４．数字２３から３３の中の１つの車両であって、
車両が回転軸を中心として回転可能に車両に取り付けられたロッカアームを備えるホイールサスペンションを有し、ロッカアームの回転軸が回転子（１３）の回転軸と概ね一致する。
【０１６６】
３５．遊星歯車機構（２６）を有する外部回転子型モータである電気モータ（２５）を備えた車両の作動方法であって、作動方法が、
供給電圧用の結合部（２３）を有した磁界を発生させるためのコイルを備えた電気モータ（２５）の固定子（１）を配置するステップと、
永久磁石が回転子（１３）の回転軸に対して径方向でコイル（７）に対向して位置されるようにして、永久磁石を備えた電気モータ（２５）の回転子（１３）を配置するステップと、
コイル（７）を流れる電流により発生する磁界が、回転子（１３）の永久磁石（１６）に引力を与えることによって回転子（１３）にトルクを与えるようにして、供給電圧が切り換えられるステップとを含む。
【０１６７】
３６．数字３５の方法であって、
供給電圧を切り換えるのに電子整流子が使用される。
【０１６８】
３７．数字３６の方法であって、
ホールセンサにより供給電圧が印加される。
【０１６９】
３８．数字３６の方法であって、
コイル（７）における誘導電流の値を求めることにより供給電圧が印加される。
【０１７０】
上述した歯車を備える実施例では、以下の参照番号が使用される。
【符号の説明】
【０１７１】
１  固定子
２  プレート
３  フレームチューブ
４  エリア
５  ベースリング
６  ヨーク
７  コイル
８  ベアリング支持体
９  ボールベアリング
１０  中空シャフト
１１  溶接線
１２  ボールベアリング
１３  回転子
１４  底部
１５  縁部
１６  永久磁石
１７  駆動シャフト
１８  矩形結合部
１９  クランク
２０  ペダル
２１  締結要素
２２  鎖歯車
２３  供給源
２４  ボールベアリング
２５  電気モータ
２６  遊星歯車
２７  太陽歯車
２８  遊星歯車
２９  リング歯車（内歯車）
３１  遊星キャリヤ
３２  中心
３３  歯車リム
３４  ヨーク結合部（ヨーク端部）
３５  回転エリア
３６  カバー
【図１】
2010534051.tif 000003
【図２】
2010534051.tif 000004
【図３】
2010534051.tif 000005
【図４】
2010534051.tif 000006
【図５】
2010534051.tif 000007
【図６】
2010534051.tif 000008
【図７】
2010534051.tif 000009
【図８】
2010534051.tif 000010
【図９】
2010534051.tif 000011
【図１０】
2010534051.tif 000012
【図１１】
2010534051.tif 000013
【図１２】
2010534051.tif 000014
【図１３】
2010534051.tif 000015
【図１４】
2010534051.tif 000016
【図１５】
2010534051.tif 000017
【国際調査報告】
2010534051.tif 000018
2010534051.tif 000019
2010534051.tif 000020