(57)【要約】電気自動車の駆動輪（２７）を直接駆動するための、ブレーキが一体化されたギアモーター（５１）であって、トラクションモーター（２４）は、ハブ（１）に対応して、電気駆動自動車の駆動輪（２７）と接続可能なギア減速装置（５０）と一体化され、ギア減速装置は、固定穴（５２）によって前記電気駆動自動車に接続可能な構造支持箱（７）の中に収容され、トラクションモーター（２４）は、カバーとして箱に固定される支持ケースを有し、箱およびカバー（１６）は、ギアモーター（５１）の１つの構造支持ケース（３４）を構成しており、トラクションモーター（２４）は、変速シャフトがギア減速装置（５０）の第１のピニオンと連結している、または、一体となっているモーター（２４）であり、モーター制御インバータ（３２）は、モーター（２４）の閉鎖頭部に収容される。
2015509876.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブレーキ（４９）が一体化された、電気自動車の駆動輪（２７）を直接駆動するためのギアモーター（５１）であって、
ハブ（１）に対応して、トラクションモーター（２４）が前記電気駆動自動車の前記駆動輪（２７）に接続可能なギア減速装置（５０）に一体化されており、
前記ギア減速装置（５０）は、固定穴（５２）によって前記電気駆動自動車に接続可能な構造支持箱（７）に収容され、
前記トラクションモーター（２４）は、自身を支持する外郭として前記箱（７）に固定されたカバー（１６）を有し、
前記箱（７）および前記カバー（１６）は、前記ギアモーター（５１）の１つの構造支持ケース（３４）を構成しており、
前記カバー（１６）は、前記箱（７）の内部に前記ギア減速装置（５０）を覆い、包含しており、
前記カバー（１６）を開くことで、片側では、前記ギア減速装置（５０）に自由に接触可能であり、もう片側では、前記ギアモーター（５１）に自由に接触可能であり、
前記トラクションモーター（２４）は、変速シャフトが前記ギア減速装置（５０）の第１のピニオンと連結している、または、前記ギア減速装置の第１のピニオンと一体化しており、
前記トラクションモーター（２４）を制御するインバータ（３２）をさらに備え、
前記インバータ（３２）は、前記トラクションモーター（２４）の閉鎖頭部（３５）に収容され、
前記インバータ（３２）と前記トラクションモーター（２４）との間の駆動配線および制御配線は、前記トラクションモーター（２４）と、前記トラクションモーター（２４）の前記閉鎖頭部（３５）の中に収容された前記インバータ（３２）との間の距離が小さいため、最短の長さを有し、
前記電気駆動自動車からの制御に使用される、前記ギアモーター（５１）の駆動配線および制御配線は、インバータ（３２）のための、給電コネクタ（３１）に接続した給電ケーブルと、前記インバータ（３２）のデータ線コネクタに接続する制御ケーブルとを備えることを特徴とするギアモーター（５１）。
【請求項２】
前記トラクションモーター（２４）は、最高速度が毎分８０００〜１２０００回転のトラクションモーター（２４）であることを特徴とする請求項１に記載のギアモーター（５１）。
【請求項３】
前記ブレーキ（４９）は、前記トラクションモーター（２４）と前記ギア減速装置（５０）との間に配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載のギアモーター（５１）。
【請求項４】
前記ブレーキ（４９）は、油圧で動作し、かつ、機械式レバーによって動作する油浸ディスクブレーキからなることを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載のギアモーター（５１）。
【請求項５】
前記ブレーキ（４９）は、摩擦ディスク（２０）を備え、
前記摩擦ディスク（２０）の減速動作は、内側ブレーキレバー（２３）によって制御され、
前記内側ブレーキレバー（２３）は、前記ブレーキのチャンバーを構成する第３チャンバー（４３）の内部で、前記ギアモーター（５１）の前記モーター（２４）と前記ギア減速装置（５０）との間に位置し、
前記内側ブレーキレバーは、
支点（３９）に前記第１端部（３６）が蝶番式に取りつけられており、
前記内側ブレーキレバー（２３）の長手方向に前記第１端部（３６）に対して反対側にある第２端部（３７）における押し込み操作が制御されていることを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載のギアモーター（５１）。
【請求項６】
前記内側ブレーキレバーに対する押し込み動作は、油圧動作ピストン（２５）によって行われ、
油圧動作は、前記カバー（１６）の上に備えられる接続部（４６）によって、インジェクションチャンバー（４４）にオイルを注入することによって行われ、
前記インジェクションチャンバー（４４）へのオイルの注入により、前記内側ブレーキレバー（２３）の前記第２端部（３７）への押圧力を作用させる、前記ピストンを押圧すことを特徴とする請求項５に記載のギアモーター（５１）。
【請求項７】
前記内側ブレーキレバー（２３）に対する押し込み動作は、機械的制御によって減速動作を制御するために当該動作を行う、外側ブレーキレバー（２６）によって行われることを特徴とする請求項５または６に記載のギアモーター（５１）。
【請求項８】
前記外側ブレーキレバー（２６）は、前記ピストン（２５）によって、前記内側ブレーキレバー（２３）の減速動作の制御動作を行い、
外側ブレーキレバー（２６）によって作用する押圧力は、前記内側レバー（２３）を押し込む前記ピストン（２５）の端部とは反対側のピストン（２５）の端部に作用し、
前記ピストンは、前記外側ブレーキレバー（２６）に作用する前記押圧力を、減速動作を制御する前記内側ブレーキレバー（２３）に伝達することを特徴とする請求項６を引用する請求項７に記載のギアモーター（５１）。
【請求項９】
前記内側ブレーキレバー（２３）に作用する押し込み動作は、作用点（３８）に対して押圧力を作用させ、
前記作用点（３８）は、本質的には、前記内側ブレーキレバー（２３）の前記第１端部（３６）と前記第２端部（３７）との間にあり、
前記作用点（３８）に関する前記内側ブレーキレバー（３６）による押し込み動作は、押圧ディスクである第３ディスク（２１）の前進をもたらし、
前記第３ディスク（２１）の前進は、押圧ディスクである前記第３ディスク（２１）とカウンターディスク（１９）との間で、前記摩擦ディスクのクランプをもたらすことを特徴とする請求項５から８の何れか１項に記載のギアモーター（５１）。
【請求項１０】
押圧ディスクである前記第３ディスク（２１）は、前記カバー（１６）の前記モーター（２４）がかみ合う側で、すなわち、前記ギア減速装置（５０）を収容する前記箱（７）が固定された側とは反対側で、前記カバー（１６）に固定された押圧ディスクの支持フランジである第２フランジ（２２）によって支持されていることを特徴とする請求項９に記載のギアモーター（５１）。
【請求項１１】
前記内側ブレーキレバー（２３）の前記支点（３９）は、前記カバー（１６）上に位置しており、
前記カバー（１６）は、前記内側ブレーキレバーを前記ピストン（２５）による押し込み方向とは逆の方向に対して押圧する反発力を作用させる弾性手段（４０）のための挿入基部を備えることを特徴とする請求項５から１０の何れか１項に記載のギアモーター（５１）。
【請求項１２】
前記ブレーキ（４９）の前記モーター（２４）のシャフトに対する減速動作は、前記モーター（２４）のシャフト、または、前記ギア減速装置（５０）の前記第１のピニオンと半径方向内側でかみ合う抵抗フランジ（１８）によって行われることを特徴とする請求項３から１０の何れか１項に記載のギアモーター（５１）。
【請求項１３】
前記抵抗フランジ（１８）は、半径方向外側で前記摩擦ディスク（２０）とかみ合っており、
前記抵抗フランジ（１８）は、前記モーター（２４）の前記シャフト、または、前記ギア減速装置（５０）の前記第１のピニオンの回転速度と対応する回転速度で前記摩擦ディスク（２０）を回転させることを特徴とする請求項５を引用する請求項１２に記載のギアモーター（５１）。
【請求項１４】
前記ギア減速装置（５０）の減速の第１段階におけるピニオンである、前記第１のピニオン（２９）は、前記モーター（２４）の前記シャフトの上に直接設けられ、
前記モーター（２４）の前記シャフトは、前記第１のピニオン（２９）の接続ギアとなるように、機械加工されていることを特徴とする請求項１から１３の何れか１項に記載のギアモーター（５１）。
【請求項１５】
前記第１のピニオン（２９）は、前記モーター（２４）の前記シャフトと留め金によって連結され、前記モーター（２４）のシャフトの端部に固定されていることを特徴とする請求項１から１３の何れか１項に記載のギアモーター（５１）。
【請求項１６】
前記ギア減速装置は、前記モーター（２４）の前記シャフトと連結する第１の段階と、前記ハブ（１）と連結するエピサイクロイド段階である第２の段階との２つの段階を備えるギア減速装置であることを特徴とする請求項１から１５の何れか１項に記載のギアモーター（５１）。
【請求項１７】
前記ハブ（１）は、一体化されており、前記ギア減速装置（５０）の第２の減速段階のスパイダー（１１）と一体化し、
前記スパイダー（１１）は、前記ハブ（１）に前記ハブ（１）から突出し、ネジ山が付けられた突出部に螺嵌される固定リング（１３）によって固定されており、
前記突出部の内側方向および軸方向には、挿入基部がギアモーターの変速装置（１４）の第２のピニオン（３０）の摺動および支持手段（４８）として備えられており、
前記変速装置（１４）は、前記カバー（１６）に当接している、変速装置のベアリングである第２ベアリング（１５）によって前記第２のピニオン（３０）が備えられる側とは逆の側で支持されており、
前記変速装置（１４）は、前記カバー（１６）と前記ハブ（１）に回転支持されていることを特徴とする請求項１６に記載のギアモーター（５１）。
【請求項１８】
スパイダー（１１）は、遊星（１２）によって動作を受け、
前記遊星（１２）は、
前記スパイダー（１１）の挿入基部に差し込まれ、
リム保持ディスクである第１リム（９）に固定され、取り付けられた、第１ディスクエピサイクロイド段階におけるリムである第１リム（１０）とかみ合い、
前記第１リム（９）は、前記ギア減速装置（５０）の前記箱（７）にネジ止めされていることを特徴とする請求項１７に記載のギアモーター（５１）。
【請求項１９】
前記スパイダー（１１）は３つの対応する遊星（１２）のための３つの挿入基部を備えていることを特徴とする請求項１８に記載のギアモーター（５１）。
【請求項２０】
前記遊星（１２）は、単一の本体からなり、エピサイクロイド段階のピニオンである前記第２のピニオン（３０）と、第１減速段階のリムである第２リム（２８）とが一体化している前記変速装置（１４）による動作を受け、
前記第２リム（２８）は、前記ギア減速装置（５０）の前記第１のピニオンと直接かみ合う歯状突起を有するリムであることを特徴とする請求項１８または１９に記載のギアモーター（５１）。
【請求項２１】
前記ギア減速装置（５０）のギアは、前記箱（７）に備えられるギア減速装置のチャンバーである第１チャンバー（４１）に収容されており、
前記モーター（２４）は、前記カバー（１６）に備えられる第２チャンバー（４２）に収容されており、
前記第１チャンバーは、前記第２チャンバー（４２）と接続溝（４５）によって流体接続しており、
前記第２チャンバー（４２）は、前記ギア減速装置（５０）の機械油の追加のコンテナであることを特徴とする請求項１から２０の何れか１項に記載のギアモーター（５１）。
【請求項２２】
請求項１から２１の何れか１項に記載の、前記電気駆動自動車の前記駆動輪（２７）を直接駆動するためのギアモーター（５１）を少なくとも１つ備えることを特徴とする電気駆動自動車。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
〔技術分野〕
本発明は、請求項１の記載によってあらかじめ特徴付けられる特徴点に係る、電気駆動自動車のホイールを直接変速するためのブレーキおよびインバータが一体化されたギアモーターに関する。
【０００２】
請求項２２の記載によってあらかじめ特徴付けられる特徴点に係る、上記のブレーキおよびインバータが一体化されたギアモーターを有する電気駆動自動車もまた、本発明の一部である。
〔背景技術〕
自動車、特に産業用自動車（例えば、トラクター、フォークリフトトラック、作業機械）の駆動輪への運動伝達の分野においては、電気あるいは油圧モーターが一般に使用されている。
【０００３】
モーターは一般的に、ホイールに運動を伝達する機械式ギア減速装置と連結している。
【０００４】
当該ギア減速装置の最小の構成が存在し、それは車軸と呼ばれ、車軸は、分配作動装置によって１つのモーターから供給されるトルクを２つのホイールへと分配する。他の車軸の構成としては、それぞれのホイールに対して１つ備えられる、２つのモーターの使用を提供する。
【０００５】
トラクションシステムの第２の構成としては、完全に独立した２つの変速装置の使用を提供し、１つ１つはそれぞれの駆動輪用であり、ギア減速装置およびブレーキを組み込んだ変速装置を補助する。
【０００６】
ステアリングは、２つのモーターのそれぞれの速度センサからの信号を監視している電子装置、および、ステアリング角度を測定している変換機によって制御される。
【０００７】
現在の傾向としては、電気モーターをより小型化するとともに、電気モーターをより高速で使用することを目的としており、それはギアモーターシステムの外的な負担を減らすためであり、エンドユーザーは、より静かな装置を要求している、
〔本発明に最も近い従来技術〕
従来技術の中でも、本発明に最も近い解決策は、本願と出願人が同一である、国際公開第２００７／０２２８６５号公報に記載されている。国際公開第２００７／０２２８６５号は、電気駆動自動車のホイールを直接駆動するブレーキが一体化されたギアモーターについて開示されている。ここで、トラクションモーターは、駆動輪と接続した減速変速装置と一体化されており、トラクションモーターは、ホイール側にピニオンを備える通過駆動車軸を有しており、ピニオンは内部で、ギアチャンバーに対応する変速運動のために、ホイールと一体化された減速変速装置とかみ合っており、ホイールの反対側では、ブレーキ装置に固定されており、ブレーキ装置もまた一体化されており、同一のアッセンブリーに包含されており、反対のブレーキ室は、乖離モーターブレーキアッセンブリーを形成し、減速変速装置グループは、車両と接続可能な構造支持ケースの中に格納され、モーターグループは、減速装置を覆い、開口後には自由に接触可能な、構造支持ケースのカバーとなるように固定された支持ケースを備える。
【０００８】
〔従来技術の問題点〕
車両の車輪間隔、車両のフレーム形状、および、フォークリフトトラックにおいては、支柱を選択する固定システムは定着したままであるがゆえに、従来技術は、車軸の構成を使用することで、車軸のサイズやその負担によって、運用が完全には自由に行えないため、産業用自動車の設計者を大いに制限する。
【０００９】
トラクションシステムの構造は、駆動輪のそれぞれに１つ備えられる、完全に独立した２つの変速装置の使用を提供し、ギア減速装置およびブレーキが一体化された変速装置の補助は、設計者を制限しないが、具現化において高コストであり、複製および車両への配置の必要がある多数の追加の部品を有する問題を示しており、これにより、変速装置制御部品の取り付けに必要なスペースが増加する。
【００１０】
現在の技術水準の欠点はまた、以下を含む。
−結果的に、総負担を増加させる、モーターシャフトとギア減速装置の入力との間に接続システムを用いる必要性と、
−これは示唆されているが、モーターと変速装置との間の位置合わせの困難性、中でも、全体的なシステムの不安定性に加えて、構成部品の摩耗や突発的なノイズの発生の可能性と、
−すべての回転装置に適した支持手段を備える必要があるため、高コストであることと、
−固定車軸による変速の場合、装置設計への重大な制限の導入。
【００１１】
２つの独立した変速装置を備える構成は、電子制御接続箱への電力供給と、熱および速度センサーケーブルという２つの配線の配置を必要とする。
【００１２】
国際公開第２００７／０２２８６５号公報に記載された解決策は、ギアモーター装置の全体的な負担、ならびに、動力およびトルクの伝動を考慮に入れた、対応する構成部品のサイズに起因する欠点を示している。さらに、電気駆動自動車に制御装置の配置を提供する必要があり、制御装置とギアモーターグループとの間に対応する配線を配置をする必要があり、結果として、電力配線およびモーター制御配線を含むすべての配線の作動もまた考慮した取り付けを慎重に分析する必要がある。
【００１３】
〔本発明の目的〕
本発明の目的は、実施、取り付けおよびメンテナンスの点で費用対効果に優れ、小型で、信頼度の高い、ブレーキ機能と電子制御とが一体化されたギアモーター装置を実現することにある。
【００１４】
〔発明の概念〕
上述の目的は、独立請求項の特徴点によって実現される。従属請求項は、有利な解決策を示している。
【００１５】
〔発明の効果〕
本発明に係る解決策は、重要な創造的な寄与による、即時的かつ無視できない技術的な進歩を構成する効果によって、多くの利点を示している。
【００１６】
本発明に係るシステムは、モーターを非常に小型化することができ、その結果、費用対効果に優れ、容易に取り付けすることが可能である。
【００１７】
さらに、最大変速入力トルクを略半分にすることができ、小さいギアを使用することが可能となり、特に、入力ピニオンを容易にモーターシャフトの上に直接形成することができる。
【００１８】
さらに、ギア減速装置の減速比が速度に比例して増加する。
【００１９】
最後に、緊急動的ブレーキ、すなわち、パーキングブレーキをモーターとギア減速装置との間に配置することで、ブレーキトルクを小さくすることができ、結果として、サイズの小型化、重量、総費用、運用の費用対効果、および、省エネルギーの点において利点を生じる。
【００２０】
さらに、本発明に係る解決策は、モーター制御インバータからモーター自身へと通る電力ケーブルの長さを少なからず減らす事ができ、総費用の点に加えて、取り付けおよびメンテナンスの容易化の点において重大な利点がある。
【００２１】
〔図面の説明〕
以下では、本発明の非限定的な例としてみなされる、添付の図面を参照して好ましい解決策を記述する。
【００２２】
図１は、本発明に一致する、ブレーキおよびインバータが一体化された、ホイールを直接駆動するギアモーターの部分断面図である。
【００２３】
図２は、本発明に一致する、ブレーキおよびインバータが一体化された、ホイールを直接駆動する、ギアモーターエンジンのクラッチ部の拡大部分断面図である。
【００２４】
図３は、本発明に一致する、ブレーキおよびインバータが一体化された、ホイールを直接駆動する、ギアモーターの中心部の３次元図であり、一体化されたブレーキの作動を示している。
【００２５】
図４は、図１に"Ａ"で示す細部の拡大図である。
【００２６】
図５は、図３に"Ｃ"で示す細部の拡大図である。
【００２７】
図６は、本発明に一致する、ブレーキおよびインバータが一体化された、ホイールを直接駆動する、ギアモーターの分解斜視図である。
【００２８】
図７は、図１に"Ｂ"で示す細部の拡大図である。
【００２９】
図８は、図７に"Ｄ"で示す細部の拡大図である。
〔発明の説明〕
図に示すように、本発明に係る、ホイールを直接変速するための、ブレーキおよびインバータが一体化されたギアモーターは、ギア減速装置（５０）、モーター（２４）、ブレーキ（４９）、インバータ（３２）を備える（図１、図７、図６、図５参照）１つの主要部により実現可能である。それゆえ、小型化および耐久性への解決策は、一体化された小型ユニットが提供するすべての利点によって実現される。さらに、ギアモーターのケース（３４）は、カバー（１６）である第１ケースと、箱（７）である第２ケースとを有し、箱（７）は、全主要部、つまり、モーター（２４）と、変速装置の一体部であるギア減速装置（５０）とを包含するケース（３４）を成している。ケース（３４）を分解すると、ギアモーターはとても容易に２つの部材に分けることができ、一方は、車両の内側から要素に完全に接触可能なギア減速装置（５０）であり、他方は、モーター（２４）とインバータ（３２）であり、これらは、単にいくつかのボルトを外すことにより車両から完全に分離することができるがゆえに、モーター（２４）とインバータ（３２）ともまた、完全かつ容易に接触可能である。ゆえに、本解決策はさらに、ギアモーターへの完全な接触を可能にしている。
【００３０】
さらに、外部のモーターを取り付け時に発生する可能性があるすべての取り付け不良および連結の問題もまた、避けることができる。ケース（３４）は、１つ以上のチャンバー（４１，４２）を有しており、チャンバー（４１，４２）は、ブレーキチャンバーのオイルを備蓄、および／または、減速装置のオイルが冷却の目的に使われる場合には、オイル自身の再循環路として使用されていてもよい。
【００３１】
本発明に係る解決策において、モーター（２４）のシャフトはまた、ギアモーターの減速の第１段階の第１のピニオン（２９）を直接的に構成している。実際には（図１、図２参照）、第１のピニオン（２９）、すなわち、減速の第１段階のピニオンは、モーター（２４）のシャフトの上に直接備えられる。さらに、モーター（２４）のシャフトはまた、ブレーキシステム（４９）を適用するための接続要素を構成している。これは、ブレーキ動作が第１のピニオン（２９）上、すなわちモーター（２４）のシャフトの上に備えられた、摩擦要素によって直接的に行われるように、（図５に示すように）ブレーキの摩擦ディスク、すなわち、第２ディスクが第１のピニオンと、すなわちモーター（２４）のシャフト自身と、第１フランジ（１８）すなわち抵抗フランジによって接続しているためである。抵抗フランジ（１８）は、半径方向内側で、モーター（２４）のシャフトと、または、これらが別の要素として構成されている場合には、ギア減速装置（５０）の第１ピニオンと、かみ合っている。抵抗フランジ（１８）は、半径方向外側で、摩擦ディスク（２０）とかみ合っている。摩擦フランジ（１８）は、摩擦ディスク（２０）を、モーター（２４）のシャフト、または、ギア減速装置（５０）の第１のピニオンの回転速度と対応する速度で回転させる。
【００３２】
したがって、モータ（２４）のシャフトは、以下の３つの機能を果たす。
−ギア減速装置入力ギア、すなわち、第１のピニオン（２９）と、
−モーター（２４）の実動シャフトと、
−ブレーキ装置（４９）の接続への適用。
【００３３】
本解決策は、構造的な精度の限界にほぼ完全に到達することができる、非常に費用効果に優れた、小型な変速装置を作り出し、それは、モータ（２４）のシャフトの直上にあるギア減速装置の、すなわち第１のピニオン（２９）の、入力ギアを実現することによって行われ、高精度な構造のおかげで、モーターの回転速度を増加させる結果として、減速ギアの数が増やされていてもよい。
【００３４】
また、従来技術とは異なり、本発明は、高速モーター（２４）が使用され、それは、以下の事により実現可能である。それは、モーター（２４）自身がギア減速装置と一体化されていることであり、単一の本体は、特に精密な結合で形成されている。例えば最高速度が、毎分約８０００〜１２０００回転といった、高速モーターの使用は、従来技術と比較して以下のような重要な利点を有する。
−モーターは特に小型であり、それゆえ、費用対効果に優れ、軽量である。例えば、本発明に係る解決策は、高回転速度での使用が可能であり、標準のモーターを用いて行う解決策と比較してとても小型なモーターであるため、このようなモーターを使用することで、装置の内部へと向かうフレーム接続フランジの負担を４０％軽減することができる。さらに、標準的なモーターを用いて行う解決策と比較して、このモーターを使用することで、上述したすべての利点を得ると共に、入力伝動速度の最大値を２倍にする、すなわち１００％増加させる、ことができる。
−最大入力トルクは、従来の構成と比較して略半分であり、ギア減速装置により小さいギアを使用することができる。特に、ギア減速装置の第１の入力ピニオン（２９）がモーター（２４）のシャフト上に直接形成される容易な構成であってもよい。
−ギア減速装置（５０）の減速比は、速度に比例して増加する。
−モータ（２４）とギア減速装置（５０）との間に、同様のブレーキ作用を持つ緊急動的ブレーキ（４９）、すなわち、パーキングブレーキを適用することにより、ブレーキ（４９）は、ある程度のブレーキトルクを生ずる。
【００３５】
ギアモーターとして、ギア減速装置のオイルが、モーター（２４）およびブレーキ（４９）を通過する適切な経路を通って再循環しているシステムによって実行される、油浸モーターを使用しても、使用しなくてもよいが、一般にギアモーターの全体的な冷却構造を実行するために、モーターのローターの近くは通過しない。これにより、機械効率を向上させるために、モーター（２４）、ギア減速装置（５０）、および、ブレーキ（４９）間の密閉ガスケットの使用を回避することができる。
【００３６】
モーターホイール（２７）は、一体化された、あるいは、（図７に示すように）ギア減速装置（５０）の減速の第２段階のスパイダー（１１）と一体化する、それぞれのハブ（１）により動作し、この減速の第２段階は、エピサイクロイド減速段階である。本実施形態においては、スパイダー（１１）は、ハブ（１）から突出している、対応するネジ部に螺合される固定リング（１３）によってハブ（１）に固定される（図６、図７参照）。内側方向および軸方向の突出部は、ネジが切られており、ギアモーターの変速装置（１４）の第２のピニオン（３０）の端部の摺動および支持手段（４８）のための挿入基部は、ハブ（１）上に備えられる。変速装置（１４）は、第２のピニオン（３０）が備えられた側とは反対側で、第２ベアリング（１５）、すなわち、カバー（１６）に当接している変速ベアリングによって支持されている（図６、図７参照）。変速装置はまた、カバー（１６）およびハブ（１）に回転支持されている。
【００３７】
スパイダー（１１）は、減速の第２段階である遊星（satellites）（１２）による運動を順番に受け、実施形態（図６）に示すように、３つの遊星は、スパイダー（１１）に備えられる、対応する３つの挿入基部に接続され、３つの遊星は対応する、リム保持ディスクである第１ディスク（９）に固定され設けられた第１リム（１０）と、すなわち、エピサイクロイド段階リムとかみ合っており、第１ディスク（９）は、ギア減速装置（５０）の箱（７）にネジで固定されている。第１リム（１０）は、リム保持ディスクである第１ディスク（９）に、固定リング（８）により固定されている（図６、図７、図８参照）。遊星（１２）は、エピサイクロイド段階のピニオンである第２のピニオン（３０）および第１の減速段階のリムである第２リム（２８）を構成し、一体化している単一の本体である変速装置（１４）による運動を受ける。歯状突起を有する第２リム（２８）は、第１減速段階におけるピニオンである第１のピニオン（２９）と直接的にかみ合っている。ここで、第１のピニオン（２９）は上述したように、モータ（２４）のシャフトの上に直接設けられるのに適しており、対応するカバー（１６）内部で、第１段階のピニオンのベアリングである第３ベアリング（１７）によって支持されている。最善の解決策としては、第１のピニオン（２９）は、機械加工によってモーター（２４）のシャフトの上に直接設けられるが、あまり好ましくない解決策としては、第１のピニオン（２９）がモーターの端部に嵌め込まれ固定されており、交換可能であってもよい。
【００３８】
ギア減速装置（５０）のすべてのギアは、ギア減速装置のチャンバーである、第１チャンバー（４１）に組み込まれている。接続溝（４５）により、第１チャンバー（４１）は、第２チャンバー（４２）と流体接続しており（図１参照）、第２チャンバー（４２）は、コンテナを構成するギアモーターのケース（３）のカバー（１６）の溶融により接合された、追加の機械油のコンテナとして作用し、コンテナは、箱（７）と同様に、モーター（２４）およびギア減速装置（５０）を内包する。
【００３９】
モーター（２４）とギア減速装置（５０）との界面が位置する側とは反対側において、モーター（２４）は、検査、清掃、または、メンテナンスの目的でモーター（２４）への接触を容易にする閉鎖頭部である頭部（３５）によって閉じられている（図１参照）。
【００４０】
上述したように、ケース（３４）は、カバー（１６）および箱（７）からなり、モーター（２４）およびギア減速装置（５０）を内包し、また、ケース（３４）を２つの構成部品に分解することで、内部にあるギアモーターに完全に接触可能である、コンテナを構成している。ギアモーターは、２つの部品に容易に分かれ、一方はギア減速装置（５０）であり、他方は、モータ（２４）である。それゆえ、検査およびメンテナンスを容易にするという事に関し、自身のすべての部品が重要な利点を備える点で、ギアモーターへの接触は、非常に簡単かつ完全であるといえる。
【００４１】
従来技術に関しては、ブレーキの機械的作動のための外部ブレーキレバー（２６）は、モーター（２４）の頭部（３５）と対応する、ギアモーター（５１）の軸の中心において作動するのではなく、ブレーキ（４９）の機械的作動の為の外部ブレーキレバー（２６）は、ギアモーター（５１）の半径方向の端部と対応する偏心位置において動作する（図１、図２、図３、図４、図６参照）。さらに、摩擦ディスクであるブレーキの第２ディスク（２０）は、ギア減速装置（５０）とモーター（２４）との間の中間位置に配置され、第２減速段階の変速装置（１４）の第２リム（２８）と連結している近傍において、モーターのシャフトと、すなわち第１のピニオン（２９）と、接続している。外部ブレーキレバー（２６）、および、摩擦ディスクとしてのブレーキの第２ディスク（２０）は、他の動作部品からモーターの頭部（３５）を自由にしている。さらに有利なことに、例えば最高速度が毎分８０００〜１２０００回転である高速モーター（２４）を使用することで、モーター（２４）を非常に小型化することができる。
【００４２】
一般的なギアモーター（５１）における、小型化および軽量化に関する上述した利点に加えて、高速モーター（２４）を使用すること、ブレーキ装置（４９）をモーター（２４）と減速装置（５０）との間の中間位置に配置すること、モーター（２４）および減速装置（５０）アッセンブリーに、１つの閉鎖されたケース（３４）を用いること、に関する、特徴点および発明の技術的解決策によって、モーター（２４）の閉鎖頭部（３５）に対応する、モーター（２４）を制御するインバーター（３２）を直接収容することもまた、可能である（図１参照）。本解決策は、モーターおよびギア減速装置の全体的な負担が高く、モーター（２４）の閉鎖頭部（３５）へインバータを追加することが、追加の負担が増加することを意味しており、ギアモーターおよびインバータの取り付けを非常に難しいものにするがゆえに、従来技術の装置においては不可能であった。これに対し、本発明における解決策は、従来技術における一般的な負担をさらに減少させることで、モーター（２４）の閉鎖頭部（３５）に対応する、モーター（２４）を制御するインバータ（３２）を直接配置することを可能にしており、これは、電気駆動自動車への取り付けとメンテナンス作業との両方をさらに容易にするためである。この構成によって実現される利点は重要であり、それは、モーター制御インバータ（３２）からモーター（２４）自身へと通る電力ケーブルの長さをかなり減らす事ができるからであり、これによって、取り付けおよびメンテナンスを容易にする、電気的な干渉をなくす、送電抵抗を減らすという点で重要な利点がある。さらに、給電ケーブルとインバータとを給電コネクタ（３１）により接続し、制御ケーブルをデータ線コネクタ（３３）により接続するため、全体的な取り付け費用もまた削減することができる。
【００４３】
これらのすべてが、重要な利点を伴い、小型で、頑丈で、費用対効果に優れ、軽量なインバータ（３２）が一体化されたギアモーター（５１）アッセンブリーを実現することができると共に、制御電気駆動自動車の全体的な消費の点でも利点がある。
【００４４】
ブレーキ装置は、摩擦ディスク（２０）すなわち第２ディスクを備え、ギアモータ（５１）の内部に位置し、モーター（２４）とギア減速装置（５０）との間の中間にあり、ディスクブレーキチャンバーを構成する第３のチャンバーの中にある、内側ブレーキレバー（２３）によって動作は制御される（図１、図２、図３、図４参照）。内側ブレーキレバー（２３）は、第１端部（３６）が支点（３９）に蝶番式に取り付けられており、一般に、内側ブレーキレバー（２３）の長手方向に対して、第１端部（３６）の反対側にある、第２端部（３７）の押し込み動作で制御される。内側ブレーキレバー（２３）になされる押し込み動作は、（図３に示すように）内側ブレーキレバー（２３）の第１端部（３６）と第２端部（３７）との略中間に位置する作用点（３８）への力の作用を伴う。作用点（３８）に関する内側ブレーキレバー（２３）による押し込み動作は、（図５に示すように）摩擦ディスク（２０）を、押圧ディスクである第３ディスク（２１）と、カウンターディスク（１９）との間でクランプして（挟み込んで）いる、押圧ディスクである第３ディスク（２１）の前進を引き起こす。押圧ディスクである第３ディスク（２１）は、モーター（２４）がかみ合っているカバー側（１６）の、すなわち、ギア減速装置（５０）を格納している箱（７）を固定している側とは逆側の、カバー（１６）に固定された、押圧ディスク支持フランジである第２フランジ（２２）によって支持されている。従って、ブレーキ装置（４９）は、油圧で作動する油浸ディスクブレーキと機械式レバーとからなる。実施形態においては、カバー（１６）と内側ブレーキレバー（２３）との間に配置されるバネで示している、弾性手段（４０）は、ブレーキ装置（４９）を非減速状態へと復帰させるために、内側ブレーキレバー（１）に対して、ピストン（２５）が加える押圧方向とは反対の方向に反発力を加える。
【００４５】
油圧動作は、カバー（１６）上に配置される接続部（４６）（図６参照）によってインジェクションチャンバー（４４）にオイルを注入することによって起こる（図４参照）。インジェクションチャンバー（４４）へのオイルの注入は、内側ブレーキレバー（２３）の第２端部へ必要な押圧力を働かせるピストン（２５）の押し込みを伴う。
【００４６】
あるいは、ピストン（２５）はまた、ブレーキ動作を制御するために、自身の動作が直接ピストン（２５）へ作用する、外側ブレーキレバー（２６）への作用よって押し込み状態となってもよく、このようにして機械的駆動が行われる。
【００４７】
さらに、毎分８０００〜１２０００回転を示すような高速モーターを使用することで、変速装置への最大入力トルクを略半分まで減少させることができ、小さいギアを使用することができる。その結果、より高い減速比を用いることができる。具体的には、従来技術は、減速比がおよそ２０／３０のギア減速装置を用いる必要があったのに対して、本発明の装置は、減速比をおよそ５０／６０とすることができる。
【００４８】
さらに、インバーター（３２）が一体化された特に小型なギアモーターアッセンブリ（５１）を利用することで、駆動輪のそれぞれに１つの制御装置を備える事が可能な、動輪それぞれで完結したグループを備える電気駆動自動車の構成もまた可能にし、駆動輪は、インバーター（３２）が一体化されたギアモーター（５１）をそれぞれに備える。あるいは、本発明の解決策はまた、１つの駆動輪に対しても適用可能であり、本発明の目的を限定するものではないが、例えば３輪電気駆動自動車に適応可能である。
【００４９】
本発明の目的を限定するものではないが、本発明に係るインバーター（３２）が一体化されたギアモーター（５１）を備える電気駆動自動車は、作業車両、トラクター、フォークリフトトラックに適用可能である。
【００５０】
ホイール（２７）のハブ（１）は、ギアモーター（５１）の箱（７）の中で、スペーサー（３）が挿入された１組の第２ベアリング（２）によって支持されている（図６、図７、図８参照）。調整可能シム（４）が第１ベアリング（２）とスペーサー（３）との間に挿入されており、ハブ（１）の固定の補正および調整を可能にしている。本発明のあまり好ましくない解決策としては、ホイール（２７）のハブ（１）は、１つのベアリングによって支持されていてもよい。
【００５１】
ハブ（１）と箱（７）との間に存在するスパン（span）（４７）（図６、図８参照）は、対応するガスケット溝（５）と連結するガスケット（６）によって塞がれており、これは、上述した密封状態を実現するためであり、さらに、汚れの侵入の可能性を防止するという利点もある。
【００５２】
基本的に、本発明は、電気駆動自動車のモーターホイール（２７）を直接変速する、ブレーキ（４９）が一体化されたギアモータ（５１）に関し、ハブ（１）に対応してトラクションモーター（２４）が電気駆動自動車の駆動輪（２７）に接続可能なギア減速装置（５０）に一体化されており、ギア減速装置（５０）は、固定穴（５２）によって電気駆動自動車と接続可能な構造支持箱（７）に収容されている。駆動モーター（２４）は、箱（７）にカバー（１６）として固定される支持ケースを有しており、箱（７）およびカバー（１６）は、１つのギアモーター（５１）の構造支持ケース（３４）を構成しており、カバー（１６）は、ギア減速装置（５０）を箱（７）の中で、覆い、閉じている。カバー（１６）を開けることで、片側では、ギア減速装置（５０）に接触可能であり、反対側ではモーター（５１）に接触可能である。駆動モーター（２４）は、最高速度が毎分８０００から１２０００回転である小型高速モーター（２４）であり、駆動モーター（２４）の変速シャフトは、ギア減速装置（５０）の第１のピニオンと連結している、あるいはギア減速装置（５０）の第１のピニオンと一体化している。好ましくは、モーター（２４）の駆動および制御インバータ（３２）は、モーター（２４）の閉鎖頭部（３５）に収容されており、モーター（２４）とモーター（２４）の閉鎖頭部（３５）に収容されたインバータ（３２）との間の距離が短いため、インバータ（３２）とモーター（２４）との間の駆動配線および制御配線は、最短の長さになっている。電気駆動自動車からの制御に使用される、ギアモーター（５１）の駆動配線および制御配線は、給電コネクタ（３１）と接続しているインバーター（３２）の給電ケーブルと、インバータ（３２）のデータ線コネクタ（３３）と接続している制御ケーブルとを備える。
【００５３】
ギア減速装置（５０）は、モーター（２４）のシャフトと連結する第１段階と、ハブと連結するエピサイクロイド段階である第２段階とを備える２段階ギア減速装置であるのが好ましい。
【００５４】
最後に、本発明はまた、本発明に係る電気駆動自動車のモーターホイール（２７）を直接変速する、少なくとも１つのギアモータ（５１）を備える電気駆動自動車に関するものでもある。
【００５５】
本発明の説明は、好ましい実施形態においては、添付の図面を参照するが、当業者にとって上述の説明に照らして、多数の修正、変更および変形が可能であることは明らかである。従って、上述の説明は、本発明を限定するものでは無く、添付の請求項に応じたすべての修正、変更および変形を含むことを留意するべきである。
〔符号の説明〕
以下の用語は、添付の図面に示す参照番号に用いられている。
【００５６】
１  ホイールハブ
２  第１ベアリング、ホイールハブのベアリング
３  スペーサー
４  調整シム
５  ガスケット溝
６  ガスケット
７  箱
８  リム固定リング
９  第１ディスク、リム保持ディスク
１０  第１リム、エピサイクロイド段階のリム
１１  スパイダー
１２  遊星
１３  固定リング
１４  変速装置
１５  第２ベアリング、変速ベアリング
１６  支持ケース、カバー
１７  第３ベアリング、第１段階のピニオンのベアリング
１８  第１フランジ、抵抗フランジ
１９  カウンターディスク
２０  第２ディスク、摩擦ディスク
２１  第３ディスク、押圧ディスク
２２  第２フランジ、押圧ディスク支持フランジ
２３  内側ブレーキレバー
２４  モーター
２５  ピストン
２６  外側ブレーキレバー
２７  ホイール
２８  第２リム、第１減速段階のリム
２９  第１のピニオン、第１減速段階のピニオン
３０  第２のピニオン、エピサイクロイド段階のピニオン
３１  インバータ給電コネクタ
３２  インバータ
３３  インバータデータ線コネクタ
３４  ケース
３５  頭部、モーター閉鎖頭部
３６  第１端部
３７  第２端部
３８  作用点
３９  支点
４０  弾性手段
４１  第１チャンバー、ギア減速装置のチャンバー
４２  第２チャンバー、溶融接合された追加コンテナ
４３  ブレーキディスクのチャンバー
４６  接続部
４７  スパン
４８  摺動および支持手段
４９  ブレーキ、ブレーキ装置
５０  ギア減速装置
５１  ギアモーター
５２  固定穴
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明に一致する、ブレーキおよびインバータが一体化された、ホイールを直接駆動するギアモーターの部分断面図である。
【図２】本発明に一致する、ブレーキおよびインバータが一体化された、ホイールを直接駆動する、ギアモーターエンジンのクラッチ部の拡大部分断面図である。
【図３】本発明に一致する、ブレーキおよびインバータが一体化された、ホイールを直接駆動する、ギアモーターエンジンの中心部の３次元図であり、一体化されたブレーキの作動を示している。
【図４】図１に"Ａ"で示す細部の拡大図である。
【図５】図３に"Ｃ"で示す細部の拡大図である。
【図６】本発明に一致する、ブレーキおよびインバータが一体化された、ホイールを直接駆動する、ギアモーターエンジンの分解斜視図である。
【図７】図１に"Ｂ"で示す細部の拡大図である。
【図８】図７に"Ｄ"で示す細部の拡大図である。
【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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【図８】
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【国際調査報告】
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