电动车轮组件 本发明涉及一种电动车轮组件。
先有技术中已知的，有1990年4月3日批准的Hiroshi Saku-rai等人的美国专利第4,913,258号，其中描述了一种外转子式电动车轮，它包括一个铰链、一个与铰链同轴联锁的轮鼓、一个可旋转地连接于轮鼓外围的轮盘、一个固定于轮盘外围的车轮、一个从外侧方向紧固于轮盘外侧的转子、以及一个与转子同轴并靠小气隙与转子隔开且从外侧方向紧固于轮鼓的定子。这种外转子式电动轮的一个缺点在于，为了提供一个有很大转矩的强有力的电动轮，甚至在零转速下也不得不向动力线注入大电流，以给电枢铁心的线圈通电。用此外转子式电动车轮时，不得不配备一个转换器。此转换器装在车辆内部并且可能很笨重。在动力线中循环的该大电流产生作为能量损失的热量，并且还需要可能很重的动力线。
先有技术中已知的，还有1904年3月15日批准的FerdinandPorsche等人的美国专利第754,802号，其中描述了车桥、车轮、车轮的空心轴颈、伸进轴颈的车桥端部、以及车桥和轴颈之间的其轴线与车轮平面成锐角布置的铰接连接件的组合。同样，为了造成一个强有力地电动车轮，不得不从电动车轮外部给滑动电刷输送一个大电流。此大电流不得不用大直径的电缆或电线输送以减少能量损失。
先有技术中已知的，还有1944年5月2日批准的J.E.Bowker等人的美国专利第2,348,053号，其中描述了一种电气操纵的电动车辆的改进，它包括一组从动车轮、构成各该车轮的整体部分的电动发电机、以及在开关组与电动发电机和电池之间的电路连接，以便根据选择开关的位置控制作为电动机的电动发电机的运行。同样，为了产生一个强有力的电动机，不得不给电枢绕组通以大电流，该大电流将需要大直径电缆从车辆的电池向电枢绕组输送能量。如所公知，该大直径电缆是不易弯的、笨重的和不方便的。
先有技术中已知的，还有下列美国专利描述不同种类的电动车轮：638643；643854；2506146；2514460；2581551；2608598；3566165；3704759；3792742；3812928；3892300；3897843；4021690；4346777；4389586；1709255；2335398；3548965。
上面提到的专利，没有一个说明了当需要一个强有力的电动车轮时，用来减小电动车轮组件与电源之间的动力线直径的必要装置。
本发明的一个目的，在于提供一种电动车轮组件，其中可以向组件的定子线圈提供可变交流电流，并且其中甚至当需要一个强有力的电动车轮组时，也可使用直径较小的柔软而较轻的电线或电缆向该组件供给电能。
本发明的一个最佳实施例的另一个目的，在于提供一种电动车轮组件，它有尽可能接近于1的比值R1/R2，其中R1是电动组件的气隙与组件的旋转轴之间的距离，而R2则是用来容纳轮胎的固定于组件的轮辋表面与组件旋转轴之间的距离。
本发明的另一个目的在于提供一种电动车轮组件，它减少发热量和能量损失。
本发明的一个最佳实施例达到的本发明的另一个目的，在于提供一种电动车轮组件，它设有当组件运行时使组件冷却的装置。
靠本发明的一个最佳实施例达到的另一个目的，在于提供一种电动车轮组件，它有减轻了的重量，同时与标准的制动系统、悬架系统和转向系统相适应。
本发明的一个最佳实施例的另一个目的，在于提供一种电动车轮组件，它可以悬架臂上拆下。
根据本发明，提供一种电动车轮组件，它包括：
一个有在其一端的一个第一孔和一个第二孔的空心轴，所述第一孔用于容纳来自所述组件外部的导体；
一个同轴于并固定连接于所述轴的定子，所述定子设有空心部分和线圈；
一个与所述定子同轴并安装成绕所述定子旋转的转子；
用来把输入电流转换成可变交流电流的转换装置，所述转换装置包括固定安装于所述空心部分内的电力电子电路、用于接受所述输入电流的输入端子和用于输出所述可变交流电流的输出端子；
从而向所述定子的所述线圈提供所述可变交流电流。
此外，根据本发明还提供了：
一种电动车轮组件，它包括：
一个有在其一端的一个第一孔和一个第二孔的空心轴，所述第一孔用于容纳来自所述组件外部的导体；
一个定子，它有一个用于容纳并被连接于所述轴的中心部分、一个从所述中心部分径向延伸的支撑物、一个由与线圈一起绕制的金属条组成的外围圆形极片、以及一个空心部分，所述极片固定于所述支撑物的外围端，所述支撑物设有孔洞以减轻它的重量；
一个包括壳体的转子，壳体有一个带内表面的圆筒壁，内表面设有围绕所述定子并靠气隙与定子隔开的磁性装置，所述壳体还包括安装于所述圆筒壁两侧的内壁和外壁，所述轴的所述第二孔通向所述壳体内；
两个轴承，它们分别与所述壁相联并分别装在所述的轴的两侧，以使所述转子可以相对于所述定子旋转；以及
用来把输入电流转换成可变交流电流的电气转换装置，所述转换装置包括固定安装于所述空心部分内的电力电子电路、用于接受所述输入电流的输入端子、一个用于输出所述可变交流电流的输出端子，从而向所述定子的所述线圈提供所述可变交流电流；
一种组件，其中所述转子的所述磁性装置由一系列永久磁铁组成；
所述组件还包括一个以绕所述壳体的所述圆筒壁延伸的方式固定于所述壳体的轮辋以及一个由合成橡胶制成并装在所述轮辋和圆筒壁之间的层，所述轮辋用来容纳轮胎；
一种组件，其中所述转换装置包括：
一个直流/交流转换器，它有用于从所述输入端子接受直流电流的一个输入端和用于产生进入所述输出端子的三相交流电流的三个输出端；以及
一个与所述转换器相连以控制其工作的微处理单元；
一种组件，其中：
所述定子是十字形的并有四个辐条；
所述转换器由分别产生所述三相交流电流的三个转换单元组成，所述单元分别固定于所述四个辐条中的三个上；以及
所述微处理单元固定于第四个所述辐条上；
所述组件还包括两个接到所述转换单元和微处理单元的圆形供电总线，从而使所述直流电流可由所述总线分配给所述转换单元和微处理单元；
一种组件，其中所述轴有设有一个连接装置的第一端，靠此连接装置所述组件可以连接于一个支撑构件；
一种组件，其中所述连接装置由一个环形构件组成，此环形构件有一个有规律地设有与突榫交替的榫槽的外缘，从而使所述环形构件可以与对应支撑构件的一个互补部分啮合并锁定；
与作为铰链连杆的所述支撑构件组合的一种组件，其中：
所述外缘的所述突榫有沿周边方向变化的宽度；
所述铰链连杆的所述互补部分有个环形段，后者有足够的直径，以致所述环形段可以在所述外缘上滑动，
所述环形段具有适于与所述外缘的对应突榫和榫槽相配合的榫槽和突榫，所述环形段的所述突榫有沿周边方向变化的宽度，以致所述环形段可在所述外缘上滑动并相对于所述外缘旋转以嵌入一个装配装置中；
与所述支撑构件组合的所述组件还包括一个键形构件，它有可插入当所述环形段相对于所述外缘旋转时形成的空腔的突舌，以便把所述外缘相对于所述环形构件锁定；
一种组件，其中所述气隙位于离所述轴的中心轴线预定的距离R1上，所述轮辋有个用于容纳轮胎的表面，它位于离所述轴的中心轴线预定的距离R2上，而且R1/R2大体上在0.65与0.91之间。
此外，根据本发明还提供了：
一种电动车轮组件，包括：
一个有在其一端的一个第一孔和一个第二孔的空心轴，所述第一孔用来容纳来自所述组件部的导体；
一个定子，它有一个用来容纳并被连接于所述轴的中心部分、一个从所述中心部分径向延伸的支撑物、一个由与线圈一起绕制的金属条组成的外围圆形极片、以及一个空心部分，所述极片固定于所述支撑物的外围端，所述支撑物设有孔洞以减轻它的重量；
一个包括壳体的转子，该壳体有一个带内表面的圆筒壁，该内表面设有围绕所述定子并靠气隙与它隔开的磁性装置，所述壳体还包括安装于所述圆筒壁两侧的内壁和外壁，所述轴的所述第二孔通向所述壳体内；
两个轴承，它们分别与所述壁相联，并分别装在所述的轴的两侧，以致所述转子可以相对于所述定子旋转；以及
用于把输入电流转换成可变交流电流的电气转换装置，所述转换装置包括固定安装于所述空心部分内的电力电子电路、用于接受所述输入电流的输入端子、一个用于输出所述可变交流电流的输出端子，从而向所述定子的所述线圈提供所述可变交流电流；
一种组件，其中所述转子的所述磁性装置是由与线圈一起绕制的金属条组成的极片，所述定子设有连到所述转换装置的一个输出端的电刷，而所述转子设有以与所述电刷相配合的方式设置的导电接触表面，所述接触表面与所述转子的线圈相连；
一种组件，其中所述定子是十字形的并有四个辐条；
所述组件还包括一个以绕所述壳体的所述圆筒壁延伸的方式固定于所述壳体上的轮辋以及一个由合成橡胶制成并且装在所述轮辋和圆筒壁之间的衬层，所述轮辋适于容纳轮胎；
一种组件，其中所述转换装置包括：
一个直流/交流转换器，它有用来从所述输入端子接受直流电流的一个输入端和用于分别产生用于所述转子的所述线圈的一个直流电流和用于所述定子的所述线圈的三相交流电流的四个输出端；
一个连到所述转换器以控制其工作的微处理单元；
一种组件，其中所述转换器包括用于产生用于所述转子的所述线圈的所述直流电流的一个第一转换单元和分别产生所述三相交流电流的三个转换单元；
一种组件，其中所述轴有它的设有一个连接装置的第一端，靠此连接装置所述组件可以连接于一个支撑构件；
一种组件，其中所述连接装置由一个环形构件组成，此环形构件有一个有规律地设有与突榫交替的榫槽的外缘，以致所述环形构件可以与对应支撑构件的一个互补部分啮合并锁定；
与作为铰链连杆的所述支撑构件组合的一种组件，其中
所述外缘的所述突榫有沿周边方向变化的宽度，
所述铰链连杆的所述互补部分有个环形段，后者有足够的直径，以致所述环形段可以在所述外缘上滑动，
所述环形段具有适于与所述外缘的对应突榫和榫槽相配合的榫槽和突榫，所述环形段的所述突榫有沿周边方向变化的宽度，以致所述环形段可在所述外缘上滑动并且相对于所述外缘旋转以嵌入一个装配位置；
与所述支撑构件组合的所述组件还包括一个键形构件，它有可插入当所述环形段相对于所述外缘旋转时形成的空腔的突舌，以便把所述外缘相对于所述环形构件锁定；
一种组件，其中所述气隙位于离所述轴的中心线预定的距离R1上，所述轮辋有个用来容纳轮胎的表面，它位于离所述轴的中心轴线预定的距离R2上，而R1/R2大体上在0.65与0.80之间。
此外，根据本发明还提供了：
一种电动车轮组件，包括：
一个有在其一端的一个第一孔和一个第二孔的空心轴，所述第一孔用来容纳来自所述组件外部的导体；
一个定子，它有一个用来容纳并被连接于所述轴的中心部分、一个从所述中心部分径向延伸的支撑物、一个包括与线圈一起绕制的金属条的外围圆形极片、以及一个空心部分，所述极片固定于所述支撑物的外围端，所述支撑物设有孔洞以减轻它的重量；
一个包括壳体的转子，壳体有一个带内表面的圆筒外围壁，内表面设有围绕所述定子并靠气隙与该定子隔开的磁性装置，所述壳体还包括安装于所述圆筒外围壁两侧的内壁和外壁，所述轴的所述第二孔通向所述壳体内；
两个分别与所述壁相联的轴承，它们分别装在所述轴的两侧，以致所述转子可以相对于所述定子旋转；以及
用来把输入电流转换成可变交流电流的电转换装置，所述转换装置包括固定安装于所述空心部分内的电力电子电路、用来接受所述输入电流的输入端子、一个用来输出所述可变交流电流的输出端子，从而向所述定子的所述线圈提供所述可变交流电流；
一种组件，其中所述转子的所述磁性装置是由与线圈一起绕制的金属条组成的极片，从而可借助于由注入所述定子的所述线圈的电流产生的电磁场在所述转子的所述线圈中感应出电流；
所述组件还包括一个以绕所述壳体的所述圆筒壁延伸的方式固定于所述壳体的轮辋，及一个由合成橡胶制成的并装在所述轮辋和圆筒壁之间的层，所述轮辋用来容纳轮胎；
一种组件，其中所述转换装置包括：
一个直流/交流转换器，它有用来从所述输入端子接受直流电流的一个输入端和用来产生进入所述输出端子的三相交流电流的三个输出端；以及
一个与所述转换器相连以控制其工作的微处理单元；
一种组件，其中：
所述定子是十字形的并有四个辐条；
所述转换器由分别产生所述三相交流电流的三个转换单元组成，所述单元分别固定于所述四个辐条中的三个上；以及
所述微处理单元固定于第四个所述辐条上；
所述组件还包括两个接到所述转换单元和微处理单元的圆形供电配电总线，从而使所述直流电流可由所述总线分配给所述转换单元和微处理单元；
一种组件，其中所述轴有设有一个连接装置的第一端，靠此连接装置所述组件可以与一个支撑构件相连；
一种组件，其中所述连接装置由一个环形构件组成，此环形构件有一个有规律地设有与突榫交替的榫槽的外缘，以致所述环形构件可以与对应支撑构件的一个互补部分啮合并锁定；
与作为铰链连杆的所述支撑构件组合的一种组件，其中：
所述外缘的所述突榫有沿周边方向变化的宽度，
所述铰链连杆的所述互补部分有个环形段，它有足够的直径，以致所述环形段可以在所述外缘上滑动，
所述环形段具有适于与所述外缘的对应突榫和榫槽相配合的榫槽和突榫，所述环形段的所述突榫有沿周边方向变化的宽度，以致所述环形段可在所述外缘上滑动并相对于所述外缘旋转以嵌入一个装配位置；
与所述支撑构件组合的所述组件还包括一个键形构件，它有可插入当所述环形段相对于所述外缘旋转时形成的空腔的突舌，以便把所述外缘相对于所述环形构件锁定；
一种组件，其中所述气隙位于离所述轴的中心轴线预定的距离R1上，所述轮辋有个用来容纳轮胎的表面，它位于离所述轴的中心轴线预定的距离R2上，而且R1/R2大体上在0.65与0.80之间。
当阅读了下面参照附图对它的、仅为举例而给现的最佳实施例的非限制性描述之后，本发明的其他目的、优点及其他特征将变得更明显。
图1是与轮辋、轮胎及铰链连杆组合的本电动车轮组件的一个实施例的局部剖视侧视图；
图2是图1中所示电动车轮组件的转子和定子的局部剖视主视图，未包括中心部分的细节；
图3是图1的一个放大的细节；
图4是沿图3的4-4线的视图；
图5是图1中所示电动车轮组件的一部分的主视图；
图6是图5的局部剖视侧视图；
图7是沿图5的7-7线的剖视图；
图8是图1中所示的带轮胎的轮辋的主视图；
图9是沿图8的9-9线的剖视图；
图10是图9的一个放大的细节；
图11是图9的一个放大的细节；
图12是图1的一个放大的细节；
图13是图12上所示零件的后视图；
图14是图1上所示铰链连杆的局部剖视后视图；
图15是图1中铰链连杆连接于其上的一个零件的后视图；
图16是图1中所示的电动车轮组件的后部的局部剖视俯视图；
图17是与盘式制动器组合的铰链连杆的后视图；
图18是依据本发明的电转换系统的原理框图；
图19是依据本发明的电动车轮组件的另一实施例的局部剖视侧视图；
图20是依据本发明的电动车轮组件的另一实施例的局部剖视侧视图；
图21是依据本发明的电转换装置的另一实施例的原理框图；
图22是依据本发明的电动车轮组件的另一实施例的局部剖视侧视图；
图23是图22中所示电动车轮组件的定子和转子的局部剖视主视图；
图24是图1中所示电动车轮组件的实施例的另一个局部剖视侧视图；
图25是图1的一个放大的细节。
参见图1和图2，其中分别显示了与轮辋28、轮胎32及铰链连杆50组合的电动车轮组件的局部剖视侧视图；和图1中所示电动车轮组件的转子10和定子6的局部剖视主视图。电动车轮组件包括有在其一端的第一孔及一个第二孔的空心轴2。第一孔容纳来自组件外部的导体4。定子6同轴固定连接在轴2上，定子6设有空心部分11和线圈8。在图2中，仅用标号8标出了几个线圈截面，但其意思是表示围绕定子6的所有线圈。定子6固定连接于轴2上，但当组件不工作时它可以从轴2上拆下来。转子10同轴于定子6并安装成可绕定子6旋转。定子6包括在径向辐条13之间形成的空心部分11的孔洞，以减轻它的重量。组件还设有用来把输入电流转换成可变交流电流的转换系统12。转换系统12包括微处理单元44、带有固定安装于空心部分11里的电力电子电路14的直流/交流转换器、用来接受通过导线4输送的输入电流的输入端子15及用来输出可变交流电流的输出端子16。当然，转换系统可能是可逆的，于是组件可被用作发电机。可变交流电流的频率与转子10的想要的转速有关，可变交流电流的相角决定着组件究竟作为电动机还是作为发电机运行，而可变交流电流的幅值与想要的转矩有关。
本组件的用户可以使用直径比较小的导线向组件内输送电功率，如果该功率系由高电压产生的话，因为电力电子电路14在组件内部。该电力电子电路14将把高电压小电流的输入信号转换成大电流信号以便向定子的线圈8供给可变交流电流。因为电力电子电路14已经在组件内部，从转换系统12向定子的线圈8输送电流所需的大直径导线将是比较短的。应理解，电力电子电路14包括电容器、晶体管、二极管及其他元件，正如先有技术中已公知的那样。
为了减小电导线的重量或直径，可根据关系式P＝IV来采用高压供电，式中P是功率，I是电流而V是电压。如果V增加，则I减小。在低速时，功率很小。这意味着，由于电压恒定，供给转换器的电流很小。但是，如果需要很大转矩，则供给定子线圈的电流必须很大。把转换器的电力电子电路安装在壳体内部，使得能针对想要的电动机功率同时又允许低速时的大转矩而选择供电导线。此外，转换器使电动机阻抗能与一个高压电源匹配。
定子6包括连接于轴2的中心部分、从中心部分径向延伸的辐条13以及包含与线圈8一起绕制金属条27的外围圆形极片。极片固定在辐条13的外围端。
转子10包括带有圆筒壁17的壳体，圆筒壁17的内表面设有围绕定子6并靠气隙与之隔开的磁性装置26。因为气隙比较小，在这些图1和图2中无法看到它，但其位置在图25中用R1表示。壳体包括在圆筒壁17一侧的内壁18和在圆筒壁17另一侧的另一个壁20。轴2穿过内壁18并且位于其中心。
与转子10成整体的壳体密封封闭轴2、定子6和转换系统12。提供了气密连接123。组件包括与内壁18关联的第一轴承22和与外壁20关联的第二轴承24。轴承22和24分别装在轴2的两侧，以便转子10能靠轴承22和24而绕定子6旋转。设有螺栓23，用来把转子6固定于轴2。还提供一个止动环21。设有一个压环127，用来固定轴承22。
定子6需要至少两根孔洞之间的辐条，以支撑定子6的极片。支撑物也可以包括三根均匀分布的沿径向延伸到定子6的外围端的辐条。在图2中可以看到定子包括四个均匀分布的辐条13。在这些图1和图2所示的的实施例中，转子10的磁性装置包括一系列永久磁铁26。在图2中仅某些磁铁用标号26标出，但这种磁铁当然在定子6周围到处提供。定子6部分地由轻质导热材料制成。这种材料最好是铝合金。组件还包括围绕壳体外表面固定的轮辋28和由合成橡胶制成的并装在轮辋28与壳体之间的衬层30。轮辋28适于容纳轮胎32。轮辋28是平坦的。磁铁26最好用钕铁硼制成。衬层30防止水或灰尘在壳体与轮辋28之间穿过，从而减少其腐蚀。
辐条13的外围端借助于与辐条13的外围端成整体的圆形构件34而固定于定子6的极片上。圆形构件34有它的设有榫槽36的外表面。定子6的圆形极片有个设有榫舌37的内表面，榫舌具有可以配合装进榫槽36的互补形状，用来把定子6的极片固定于圆形构件34。圆形构件34有个设有突出物38的内表面，借以当在壳体内部造成的空气循环时可借助于突出物38实现有效的热交换。为了不使图2过满，仅用标号38标出几个突出物。圆形构件34和定子6的支撑物由铝合金制成而定子6的极片由钢制成。
必须指出，由定子的辐条13形成的十字的端部出于机械理由而对正榫槽36。此外，沿所述圆形构件34布置的突出物38，就其纵向尺寸而论，最好沿构件34的周边方向相对于电动车轮组件的轴中心线错开，以便在机械上加强它。
接下来参见图1、图2和图25，气隙位于离轴2的中心轴线3的预定的距离R1上。轮辋28有个用来容纳轮胎32的表面29，它位于离轴2的中心轴线3的预定距离R2上。R1/R2大体上应在0.65与0.91之间，以便有高效的组件，比值R1/R2越高，则组件的效率越高。但是，由于有实际限制，图1、图2和图25中所示的组件大体上有0.91的比值R1/R2。
对于有径向气隙的电动机来说，转矩T正比于L·R12·IB，其中L是极片宽度，R1是气隙半径而IB是线圈电流。在设计本组件时，极片宽度L已被取成最大。通过有很多极，磁路的极片重量可以减轻，从而减小转子的重量和转了的惯性矩，并给安装一个制动装置留出空位。本组件靠宽极片和靠高R1/R2比值来加大转矩。R1/R2的不可能达到的理论极限为1。本组件还提供大功率，因为P＝T·ω正比于L·R12·I·ω，其中ω是转子的角频率。本组件包括一个十字形定子，以便减轻组件的重量、使线圈得到冷却、并在空心部分11中给安装转换系统留出空位。十字形定子支撑转换系统并被用作散热装置。
组件最好有三十二个极。此组件也可以用十六个极工作，但最好是有尽可能多的极以减轻组件的重量。导线4最好由包含一个光纤的同轴电缆组成。同轴电缆防止辐射的发射。
请注意，在以下的描述中，同一标号在附图中到处都代表相同的要素。
参见图1、图2和图18，转换系统包括一个直流/交流转换器，并有用来从输入端子接受直流电流的一个输入端40和用来产生进入输出端子16的三相交流电流的三个输出端42。交流电流不一定是三相电流，而是可以用不同的多相电流。转换系统还包括一个与转换支路41a、41b、和41c相连的、用于控制其工作的微处理单元44，该微处理单元可以布置在电动车轮组件外部。当无须向转子供给电流时，可采用图18所示的转换系统。如在图2中可以看到的，定子6是十字形的且有四个辐条13。转换器包括分别产生三相交流电流的三个转换支路41a、41b和41c，支路41a、41b和41c分别固定于定子6的四个辐条13中的三个上。这三个转换支路41a、41b和41c是图2上所示的电力电子电路14的部分。图2上所示的电力电子电路14包括图18上所示的转换支路41a、41b和41c，但还包括图18上所示的电容器43。在此图18上，为了简化图18而仅画出一个电容器43，但在图2中所示的实施例中，电容器43分布在分别布置在图2中所示的四个辐条13中的三个上的三个电容器中。指令放大器91不一定在壳体内部。每个转换支路41a、41b和41c均包括一个开关段和一个指令段，该指令段是放大器91。微处理单元44固定于第四个辐条上。应该指出，微处理单元44也可以装在组件外部，因为它产生大电流。组件还包括两个与转换支路41a、41b和41c以及微处理单元44相连的圆形供电配电总线48，以把由导线输送的直流电流借助于总线48分配给转换支路41a、41b和41c以及微处理单元44。请注意，转换器可以是一个交流/交流转换器，其中由导线输送高压交流电流。
参见图1、12、13、14和15，可以看到，轴2在其一端设有一个连接装置，靠它组件可以连接于一个支撑构件。此支撑构件是个铰链连杆50。此连接装置由一个环形构件52组成，此环形构件52有一个有规律地设有与突榫56交替的榫槽54的外缘，以使环形构件52可以与铰链连杆50的一个互补部分53啮合锁定。
外缘的突榫56有沿周边方向变化的宽度。铰链连杆50的互补部分也有个环形段58，后者有足够的直径，以致环形段58可以在轴2的外缘上滑动。环形段58有具有适于与环形构件52的对应突榫56和榫槽54相配合的互补形状的榫槽60和突榫62。环形段58的突榫62有沿周边方向变化的宽度，以致环形段58可以在轴2的外缘上滑动并相对于外缘旋转以嵌入一个装配位置。此外，还提供一个键形构件66，它有可插入当环形段58相对于轴2的外缘旋转时形成的空腔55的突舌68，以便把轴2相对于铰链连杆50锁定。提供了孔63，用来固定盘式制动器(示于图16和图17)。
铰链连杆50设有一个内部细长槽70，它有毗邻环形段58的第一端和毗邻连杆50的另一端的第二端，从而可把导体4沿细长槽70引到轴2。键形构件66有个设有内部细长槽的细长段72，细长段72沿其长度的一部分与连杆50的内部槽70相配合，以保护导体4。槽70的未被细长段72保护的部分设有一个保护件(未画出)，以盖住导体4。必须指出，突舌68的下缘稍稍被偏置，以便突舌68易于穿进并锁定于空腔55。设置了孔65，用来把键形构件66固定于轴2。设置了螺纹孔67，用来使键形构件66易于拆下。
现在更具体地参见图15，轴的第一端有个设有带方角形锐边76的空腔74的内部分，以致它可容纳键(图中未画出)，以便使轴2旋转。
接下来比较具体地参见图1、18和25，一个用来测量转子10相以于定子6的转速和位置的测量装置包括一个光纤80，它有接到微处理单元的第一端和位于与转子10毗邻的第二端。测量装置还包括一个圆形反光镜82，它以这样的方式安装于转子10上，即当转子10旋转时，反光镜在光纤80的第二端前面掠过，从而使转子10相对于定子6的转速和位置可借助于微处理单元44算出。请注意，圆形反光镜82是由具有不同的反射特性的一系列反光镜组成的，以致可在任何时刻确定转子10相对于定子6的位置。光纤80至少包括一根纤维。
接下来，比较具体地参看图18，光纤80和反光镜82形成一个编码器，后者连到微处理单元44的一个位置译码器83。位置译码器83包括一个光耦合器、一个光源、一个光电检测器及其他电子元件。微处理单元44还包括一个控制器55，后者有一个用来检测定子线圈中的电流的输入端87和一个用来借助于指令放大器91触发所述转换支路41a，41b和41c的输出端89。微处理单元44还设有用来把它与其他计算装置联系起来的通信接口93。指令放大器91不一定在壳体内部。
接下来参见图1、16和17，可以看到壳体的内壁18有凹形外表面，以便当转子10旋转时造成朝向内壁18周边的空气循环。外表面设有一系列沿轴2的方向延伸的平行长板条90。板条的自由侧限定了可以安装制动装置94的空间92，从而可通过内壁18得到有效的热交换且制动装置94可以靠沿内壁18产生的空气循环来冷却。
接下来比较具体地参见图16和图17，其中画出制动装置94是个盘式的制动器，它有靠螺栓固定于内壁18的盘96。如在先有技术中已知的，此盘式制动器包括一个适于与盘96配合的卡钳98。图中以示意方式画出了有转向系统的球铰100和转向臂102。每个板条90均设有用来安装一个代替盘式制动器94的鼓式制动器的螺纹孔104。设有螺栓95，用来把盘96固定于内壁18。
图中，示出了用来把盘式制动器组件94固定于连杆50的紧固件106。图中还画出用于支撑卡钳的螺栓108和用于驱动衬块的活塞110。从图1、16和17中可以看到，转向器的球铰非常靠近轴2，以致电动车轮的旋转轴线与由连杆50和球铰100确定的轴线之间的夹角α是有利的。应该注意，内壁18的几何形状使得球铰100相对于电动车轮组件处于有利位置。
接下来参见图1、5、6和7，壳体的外壁包括外凸和内凹部分112和114，它们以这样的方式沿周边方向交替，即当转子10旋转时，借助于外凸部112在壳体内产生如箭头116所示的空气循环，且沿内凹部114的外部产生如箭头118所示的空气循环，从而可通过外壁得到有效的热交换。应该指出，图6是图5的局部剖视侧视图。设有带盖113的小孔，以提供壳体内部的进出口。设置了螺栓115，以固定轮辋28。
接下来参见图1、3和4，组件还包括干燥装置，后者包括一端位于壳体内的一个气管120，位于管120外端的一个腔122和位于腔122内部的干燥剂(未画出)，借以当转子10旋转时在管120内并通过腔122产生空气循环，以干燥壳体内部的空气。腔122是环形的、细长的并位于空心轴2的内部。腔122在其两端开口。毗邻铰链连杆50的轴孔是气密的。如在图1中可以看到的，管120的一端毗邻定子6的外围部分，管120安装在外壁20和定子6之间一直达到轴2的一个孔，然后它沿腔122设置，它的另一端124设在腔的端部，如图3和图4中所示。管120的端部124位于空心轴的气密孔与腔122之间，以致通过管120的空气循环必定通过腔122，在那里空气被干燥。
导线4在其中心包括一个光纤126、一个第一电导线128和一个靠绝缘材料132与第一导线128隔开的第二电导线130。导线4由外皮134来保护。
接下来参见图8、9、10和11，图中画出一个轮胎32，它在组件的制造期间以永久方式固定于轮辋28。组件设有一个平坦轮辋28、一个焊接于轮辋28的第一侧轮缘142、以及一个借助于螺栓146和焊接于轮辋28的L形构件148固定于轮辋28上的第二侧轮缘144。轮辋28、螺栓146和L形构件148之间的关系可在图10中比较容易地看出。轮胎32可借助于提供轮胎内部的进口的阀150来充气。此阀150可在图11中比较详细地看出。
因为轮辋28是平坦的，轮胎32无法从轮辋28拆下。用该电动车轮组件，当轮胎磨坏时，轮辋28要连同轮胎32一起更换。
接下来参见图19，图中画出与图1上所示者相类似的一种组件，其中干燥装置是不同的。此干燥装置包括一个一端在壳体部的气管120，和一个带有装在外壳127内的可充气气囊123的腔121；外壳127设在室120的外端125处。干燥剂装在腔121内部，借以当温度和大气压力变化时在管120内并通过腔121产生空气循环以干燥壳体内的空气。可以看到，腔121位于组件的外部。毗邻铰链杆50的轴2的孔是气密的。管120被用作进出腔121的进出口。
接下来参见图20，图中画出一种电动车轮组件，其中转子包括含有由与线圈9一起绕制的金属条组成的极片的磁性装置，定子设有接到转换系统12的输出端的电刷111。转子设有以与电刷111相配合的方式布置的导电接触表面。接触表面连到转子10的线圈9。
接下来比较具体地参见图20和图21，转换系统12包括一个有四个转换支路41a、41b、41c和41d的直流/交流转换器、一个用来从输入端子40接受直流电流的输入端、和用于产生用于转子10的线圈9的直流电流和用于定子6的线圈8的三相交流电流的四个输出端45和43。转换系统还包括与转换支路41a、41b、41c和41d相连以控制其工作的微处理单元44。线圈9和线圈9绕在其上的转子10的金属条可以用导电环取而代之。
接下来参见图22和23，图中画出一种电动车轮组件，它包括一个感应式转子。转子包括一个磁性装置，后者包含一个由与线圈9一起绕制的金属条组成的极片，靠它可借助于由注入定子6的线圈8的电流产生的电磁场在转子线圈9中感应出电流。在图23中，标号8代表环绕定子分布的所有线圈，虽然仅标出了一部分线圈。此外，在图23中标号9代表转子周围布置的所有线圈。转换系统12包括一个有三个转换支路41a、41b和41c的直流/交流转换器、一个用来从连到总线48的输入端子15接受直流电流的输入端和产生进入输出端子16的三相交流电流的三个输出端。此外，转换系统12还包括一个连到转换器以控制其工作的微处理单元44。
在图23中可以看到，定子6是十字形的并有四个辐条13。转换器包括电力电子电路14，后者部分地由分别产生三相交流电流的三个转换支路组成。转换支路分别固定于四个辐条13中的三个上。组件还包括两个连到电力电子电路14和微处理单元44的圆形供电配电总线48。
气隙位于离轴2的中心轴线3预定的距离R1处。轮辋28有个用来容纳轮胎32的表面，轮胎位于离轴2的中心轴线3预定的距离R2上。在转子设有线圈的情况下，比值R1/R2大体上在0.65与0.80之间。比值越高，则组件的效率越高。在图22和图23中所示的情况下，比值大体上为0，80。
接下来参见图24，图中画出定子6是圆柱形的并设有用来容纳定子6的线圈8的纵向平行槽200。为了不使图24过满，仅用标号200标出了几个槽。槽相对于轴2的纵向中心轴线3弯曲，从而使每个槽200的低端大体上对齐毗邻的高端，以便当组件运行时提供规则的转矩。
虽然在上文通过本发明的最佳实施例说明了本发明，但是应该指出，在所附权利要求的范围内对这些最佳实施例的任何修改，不应被认为是变更或改变了本发明的范围的性质。