电动锥盘离合凸轮自适应自动变速轮毂制造技术

本发明专利技术公开了一种电动锥盘离合凸轮自适应自动变速轮毂，包括轮毂架、箱体、设置于箱体内的电机、设置于箱体内并与其转动配合的传动轴和制动器，还包括慢挡传动轴、设置在慢挡传动轴上的慢挡传动机构和设置在传动轴上的锥盘离合凸轮自适应变速总成，慢挡传动轴设置于箱体内与箱体转动配合并与传动轴平行，本发明专利技术能使电机输出功率与车辆行驶状况始终处于最佳匹配状态，实现车辆驱动力矩与综合行驶阻力的平衡控制；在不切断驱动力的情况下自适应随行驶阻力变化自动进行换挡变速，利于车辆和机械动力设备高效节能，同其它自动变速器相比，本发明专利技术体积小、重量轻、结构简单、结构紧凑、制造成本低，适合于轮毂处安装，适合电动自行车体积小轻便的特点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电动车轮毂，特别涉及一种电动锥盘离合凸轮自适应自动 变速轮毂。
技术介绍
现有技术中，电动汽车、电动摩托车、电动自行车基本上都是通过调速手 柄或加速踏板直接控制电流控制速度，或采用手控机械自动变速机构方式实现 变速。手柄或加速踏板的操作完全取决于驾驶人员的操作，常常会造成操作与 车行状况不匹配，致使电机运行不稳定，出现堵转现象。电动车在由乘骑者在不知晓行驶阻力的情况下，仅根据经验操作控制的变速装置，难免存在以下问题l.在启动、上坡和大负载时、由于行驶阻力增加， 迫使电机转速下降在低效率区工作，造成电池增大供电电流工况下，电机堵转、 发热、甚至停止转动。2.由于没有机械变速器调整扭矩和速度，只能在平原地 区推广使用，不能满足山区、丘陵和重负荷条件下使用，缩小了使用范围；3.驱 动轮处安装空间小，安装了电机后很难再容纳自动变速器和其它新技术；4.不 具备自适应的功能，不能自动检测、修正和排除驾驶员的操作错误；5.在车速 变化突然时，会使电机处于非稳态工况下运转，必然造成电机功率与行驶阻力 难以匹配。6.续行距离短、爬坡能力差，适应范围小。为了解决以上问题，出现了一系列的自动变速器，但是由于结构复杂，成 本高，存在无法实际应用的问题。因此，需要一种自动变速轮毂，结构简单、体积小、重量轻，能自适应随 行驶阻力变化不切断驱动力的情况下自动进行换挡变速，解决电动机扭矩一转速变化小不能满足复杂条件下道路使用的问题，安装所需空间小。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的是提供一种电动锥盘离合凸轮自适应自动变速轮 毂，能根据行驶阻力自动检测驱动扭矩一转速以及行驶阻力一车速信号，使电 机输出功率与车辆行驶状况始终处于最佳匹配状态，实现车辆驱动力矩与综合行驶阻力的平衡控制；能够在不需要切断驱动力的情况下自适应随行驶阻力变 化自动进行换挡变速，能满足山区、丘陵和重负荷条件下使用，车速变化稳緩； 同时，本专利技术结构简单、体积小、重量轻、结构紧凑、制造成本低，适合于轮 毂处安装。本专利技术的电动锥盘离合凸轮自适应自动变速轮毂，包括左轮毂架、右轮毂 架、箱体、电机、传动轴、车轮和制动器，所述左轮毂架和右轮毂架与箱体相 对固定连接，电机位于箱体内设置在传动轴外圆周，传动轴设置在箱体内与其转 动配合，传动轴的一部分伸出箱体，行驶时与车轮在圆周方向固定配合，左轮 毂架和右轮毂架分列车轮左右两侧，还包括慢挡传动轴、设置在慢挡传动轴上 的慢挡传动机构和设置在传动轴上的锥盘离合凸轮自适应变速总成，所述慢挡 传动轴设置于箱体内与箱体转动配合并与传动轴平行；a. 慢挡传动机构包括并列套在慢挡传动轴上并与其在圓周方向固定配合 的慢挡齿轮和慢挡超越离合器，所述慢挡超越离合器设置慢挡齿圈，慢挡齿轮 和慢挡超越离合器在圆周方向固定配合；b. 锥盘离合凸轮自适应变速总成包括传动轴、圆环体轴向外锥盘、圆环体 轴向内锥盘齿圈、变速弹簧和间隙配合套在传动轴上的传动齿轮；所述圆环体轴向内锥盘齿圈与慢挡齿轮啮合，内圆为轴向锥面，圆环体轴 向内锥盘齿圈与电机转子在圓周方向固定配合；圆环体轴向外锥盘外圆周为轴 向锥面，圆环体轴向内锥盘齿圈以锥面互相配合的方式套在圆环体轴向外锥盘 外圓周；所述传动轴圆周上设置有一个以上螺S走展开的凸4仑槽，圆环体轴向外锥盘圆周上加工有与凸轮槽数量相同的销孔，圆环体轴向外锥盘间隙配合套在 传动轴上，凸轮销穿过销孔插入凸轮槽；变速弹簧间隙配合套在传动轴上，一 端相对传动轴固定设置，另一端紧靠圆环体轴向外锥盘，圓环体轴向内锥盘齿圈的内锥面与圆环体轴向外锥盘的外锥面在变速弹簧作用下紧密贴合；所述传 动齿轮与慢挡齿圈啮合，端部与圓环体轴向外锥盘的端部喑合。进一步，还包括冷却水箱，所述箱体由左变速箱体和右变速箱体固定连接 组成；所述冷却水箱包括外冷却水箱和内冷却水箱，所述外冷却水箱设置于电 机外圆周，构成左变速箱体周向外壳，内冷却水箱设置在电机定子与传动轴之 间的空腔内；所述外冷却水箱和内冷却水箱之间通过至少一条管道连通；进一步，还包括倒车离合机构，所述传动轴通过倒车离合机构与车轮固定 配合，所述倒车离合机构包括倒车离合顶杆、回位弹簧、离合块、啮合块和短 轴；所述短轴与传动轴轴线重合，短轴轴向中空，传动轴端部设置径向通槽， 离合块嵌入传动轴端部的径向通槽，倒车离合顶杆穿过短轴轴向中空部位与离 合块轴向固定连接；回位弹簧一端与传动轴固定连接，另一端紧靠离合块；所 述啮合圈套在短轴上，外圆通过传动架与车轮在圓周方向固定配合；所述离合 块与啮合圏在回位弹簧的作用下轴向啮合；进一步，所迷慢挡超越离合器为楔块式超越离合器，包括楔块、楔块弹簧、 楔块左挡板和楔块右挡板；所述慢挡齿圈轴向延伸部分做为楔块式超越离合器 的内圈，所述楔块通过楔块轴设置在楔块左挡板和楔块右挡板之间，楔块在楔 块弹簧的作用下使楔块式超越离合器的内圈和外圈啮合；所述楔块的楔块弹簧 依次作用于相邻楔块；进一步，所述变速弹簧设置在圓环体轴向外锥盘的左側，位于内冷却水箱 与传动轴之间的空腔内；所述凸轮槽的展开方向由左向右看与传动轴旋转方向 相反；进一步，所述变速弹簧为蝶簧组，所述变速弹簧与圓环体轴向外锥盘之间 设置有预应力调整圈；所述凸轮销通过与其间隙配合的凸轮销套插入凸轮槽；进一步，所述电机转子通过电机左端迂回与圓环体轴向内锥盘齿圏的外圆 周在圆周方向固定配合；进一步，所述电机位于左变速箱体内，左变速箱体内轴向设置有电机定子固定座，电机定子套在电机定子固定座外圆周与其固定配合；所述右轮毂架通过制动器与箱体固定连接；进一步，所述离合块通过与其固定连接的离合齿圈与啮合圈轴向啮合；离 合齿圏与啮合圈通过端面花键进行啮合；进一步，所述传动轴左右两端外圆分别通过第一径向滚动轴承和第四径向 滚动轴承与左变速箱体的左端面和右变速箱体的右端面配合；慢挡传动轴左右 两端与右变速箱体的左右两端面之间分别通过第六径向滚动轴承和第七径向滚 动轴承配合；制动器支架内圓与短轴右端通过第五径向滚动轴承配合；圓环体 轴向内锥盘齿圈外圆周与左变速箱体的右端面之间设置第三径向滚动轴承；电 ;k转子迂回部分与传动轴之间设置第二径向滚动轴承；传动齿轮左端与圆环体 轴向内锥盘齿圈设置第一平面轴承，右端与第四径向滚动轴承之间设置第二平 面轴承。本专利技术的有益效果是本专利技术的电动锥盘离合凸轮自适应自动变速轮毂能 才艮据行驶阻力检测驱动扭矩一转速以及行驶阻力一车速信号，使电机输出功率 与车辆行驶状况始终处于最佳匹配状态，实现车辆驱动力矩与综合行驶阻力的平衡控制；能够在不切断驱动力的情况下自适应随行驶阻力变化自动进行换挡变速，不但有利于车辆和机械动力设备高效节能，还能控制车辆减少排放，大大提高车辆的动力性、经济性、驾驶安全性和舒适性；由于能够在不切断驱动力的情况下自适应随行驶阻力变化自动进行换挡变速，可以满足山区、丘陵和重负荷条件下使用，使电机负荷变化平緩，机动车辆运行平稳，提高安全性；和其它自动变速器相比，本专利技术具有体积小、重量轻、结构简单、结构紧凑、制造成本低等优点，适合于轮毂处安装，更符合于电动自行车体积小轻便的特 占,*、、 o9附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步描述。图1为本专利技术的轴向剖面结构示意图； 图2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电动锥盘离合凸轮自适应自动变速轮毂，包括左轮毂架（７）、右轮毂架（１８）、箱体（４）、电机、传动轴（１）、车轮（１４）和制动器（２０），所述左轮毂架（７）和右轮毂架（１８）与箱体（４）相对固定连接，电机位于箱体（４）内设置在传动轴（１）外圆周，传动轴（１）设置在箱体（４）内与其转动配合，传动轴（１）的一部分伸出箱体（４），行驶时与车轮（１４）在圆周方向固定配合，左轮毂架（７）和右轮毂架（１８）分列车轮（１４）左右两侧，其特征在于：还包括慢挡传动轴（１２）、设置在慢挡传动轴（１２）上的慢挡传动机构和设置在传动轴（１）上的锥盘离合凸轮自适应变速总成，所述慢挡传动轴（１２）设置于箱体（４）内与箱体（４）转动配合并与传动轴（１）平行；ａ．慢挡传动机构包括并列套在慢挡传动轴（１２）上并与其在圆周方向固定配合的慢挡齿轮（１３）和慢挡超越离合器（１５），所述慢挡超越离合器（１５）设置慢挡齿圈（１６），慢挡齿轮（１３）和慢挡超越离合器（１５）在圆周方向固定配合；ｂ．锥盘离合凸轮自适应变速总成包括传动轴（１）、圆环体轴向外锥盘（２９）、圆环体轴向内锥盘齿圈（２７）、变速弹簧（５）和间隙配合套在传动轴（１）上的传动齿轮（２５）；所述圆环体轴向内锥盘齿圈（２７）与慢挡齿轮（１３）啮合，内圆为轴向锥面，圆环体轴向内锥盘齿圈（２７）与电机转子（９）在圆周方向固定配合；圆环体轴向外锥盘（２９）外圆周为轴向锥面，圆环体轴向内锥盘齿圈（２７）以锥面互相配合的方式套在圆环体轴向外锥盘（２９）外圆周；所述传动轴（１）圆周上设置有一个以上螺旋展开的凸轮槽（１ａ），圆环体轴向外锥盘（２９）圆周上加工有与凸轮槽（１ａ）数量相同的销孔（２９ａ），圆环体轴向外锥盘（２９）间隙配合套在传动轴（１）上，凸轮销（３１）穿过销孔（２９ａ）插入凸轮槽（１ａ）；，变速弹簧（５）间隙配合套在传动轴（１）上，一端相对传动轴（１）固定设置，另一端紧靠圆环体轴向外锥盘（２９），圆环体轴向内锥盘齿圈（２７）的内锥面与圆环体轴向外锥盘（２９）的外锥面在变速弹簧（５）作用下紧密贴合；所述传动齿轮（２５）与慢挡齿圈（１６）啮合，端部与圆环体轴向外锥盘（２９）的端部啮合。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：薛荣生，林毓培，郝允志，
申请(专利权)人：西南大学，
类型：发明
国别省市：85[中国|重庆]