可调式两挡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可调式两挡自适应自动变速轮毂，包括轮毂架Ⅰ、轮毂架Ⅱ、箱体、动力输入装置、传动轴、车轮和刹车装置，还包括慢挡传动轴、设置在慢挡传动轴上的慢挡传动机构、设置在传动轴上的锥盘离合凸轮自适应变速总成和变速机构压力调节装置，慢挡传动轴设置于箱体内与箱体转动配合并，本发明专利技术可以根据车辆的行驶状况和所处行驶环境，可根据阻力情况调节自动变速所需的压力，充分利用车辆动力，利于使行驶状况与动力输出能够达到最佳匹配，利于高效节能；能使输出功率与车辆行驶状况始终处于最佳匹配状态，自适应随行驶阻力变化自动进行换挡变速，本发明专利技术重量轻、结构简单紧凑、制造成本低，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或燃油车轮毂，特别涉及一种可调式两挡自适应自动 变速轮毂。
技术介绍
现有技术中，电动汽车、电动摩托车、电动自行车和燃油车轮毂基本上都 是通过调速手柄或加速踏板直接控制电流控制速度或控制油量控制速度，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。现有的自动变速轮毂，无法根据车辆的行驶状况和所处行驶环境， 根据阻力情况调节自动变速所需的压力，因此，会造成能量的浪费。电动车、燃油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；或发动机熄火和燃油消耗量过大。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.电动车在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/发动机处于非稳态工况下运转，必然造成电机/发动机输出功率与行驶阻力 难以匹配；6.续行距离短、爬坡能力差，适应范围小。另外，现有技术的机动车在行驶过程中需要滑行后停止，由于滑行过程中，车轮需要带动一系列传动机构一同滑行，则会导致车轮动能无法全部用于滑行， 使得车辆滑行距离短，浪费能量。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；而且现有技术的自动变速车辆，没有有效的 调节装置，不能根据行驶环境的阻力情况随时调节与变速所需阻力适应，不能 充分节能和体现自动变速的优点。因此，需要一种自动变速轮毂，可以根据车辆的行驶状况和所处行驶环境， 根据阻力情况调节自动变速所需的压力，并且变速机构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，并且结构简单、体积小、重量轻，机构安 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可调式两挡自适应自动变速轮毂，可 以根据车辆的行驶状况和所处行驶环境，根据阻力情况调节自动变速所需的压 力，利于充分利用动力，使行驶状况与动力输出能够达到最佳匹配，提高效率； 并且变速机构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/发动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。本专利技术的可调式两挡自适应自动变速轮毂，包括轮毂架I 、'轮毂架II 、箱 体、动力输入装置、传动轴、车轮和制动器，所述轮毂架I和轮毂架II与箱体 相对固定设置，传动轴的一部分伸出箱体与车轮在圆周方向配合，还包括慢挡 传动轴、设置在慢挡传动轴上的慢挡传动机构、设置在传动轴上的凸轮自适应变速总成和变速机构压力调节装置，所述慢挡传动轴设置于箱体内与箱体转动配合；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，所述慢挡 齿轮和慢挡齿圈通过慢挡超越离合器配合；b. 凸轮自适应变速总成包括传动轴、离合装置、变速弹簧和设置在传动轴 上的传动齿轮；所述离合装置分为主动传动部分和从动传动部分；所述传动齿轮与慢挡齿圈啮合，离合装置的主动传动部分与慢挡齿轮啮合； 所述传动轴圆周上设置有一个以上螺旋展开的凸轮槽，凸轮槽内插入凸轮 销，离合装置根据行驶阻力在变速弹簧、凸轮槽和凸轮销的配合下完成离合； 离合装置啮合，变速器快档传动，离合装置分离，则依次通过慢挡齿轮、慢挡 超越离合器和慢挡齿圈实现慢档传动；c. 变速机构压力调节装置包括调节杆和调压块，所述传动轴与变速弹簧配 合的端部设置轴向内螺紋，传动轴设置径向通槽，调压块嵌入径向通槽设置在 变速弹簧的端部，调节杆一端通过外螺紋旋入并穿过轴向内螺紋与调压块轴向 固定连接，所述调压块紧靠变速弹簧，通过旋转调节杆带动调压块轴向移动调 节变速弹簧的压缩量；进一步，还包括节能滑行离合装置，所述节能滑行离合装置包括第二超越 离合器，所述传动轴通过第二超越离合器与车轮在圓周方向配合，所述第二超 越离合器外圏与车轮在圆周方向固定配合，正常行驶时，第二超越离合器内圈 与传动轴在圓周方向固定配合；进一步，节能滑行离合装置还包括倒车离合机构，所述倒车离合机构包括 倒车离合顶杆、回位弹簧和离合块；所述传动轴动力输出端轴向中空，传动轴 设置第二径向通槽，轴向中空部位与第二径向通槽贯通，离合块嵌入第二径向 通槽并在回位弹簧的作用下与第二超越离合器内圈轴向端面啮合，倒车离合顶 杆以可轴向移动的方式穿过传动轴轴向中空部位与离合块轴向固定连接，倒车离合顶杆可轴向移动压缩回位弹簧使离合块轴向移动与第二超越离合器内圈脱 离啮合；第二超越离合器外圏通过传动架与车轮在圆周方向固定配合；进一步，凸轮自适应变速总成为锥盘离合凸轮自适应变速总成，所述主动 传动部分为圓环体轴向内锥盘齿圏，从动传动部分为圆环体轴向外锥盘，所述传动齿轮间隙配合套在传动轴上；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 向内锥盘齿圈与动力输入装置在圆周方向固定配合；圆环体轴向外锥盘外圓周 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圓环体轴向外 锥盘外圆周；所述圆环体轴向外锥盘圆周上加工有与凸轮槽数量相同的径向销 孔，圆环体轴向外锥盘间隙配合套在传动轴上，凸轮销穿过径向销孔插入凸轮 槽；变速弹簧间隙配合套在传动轴上，紧靠圓环体轴向外锥盘，圓环体轴向内 锥盘齿圈的内锥面与圓环体轴向外锥盘的外锥面在变速弹簧作用下紧密贴合； 所述传动齿轮端部与圆环体轴向外锥盘的端部啮合；进一步，所述动力输入装置为外转子电机，箱体的端盖与电机定子集成为 一体，所述端盖外侧设置散热片；电机转子与圆环体轴向内锥盘齿圈在圓周方 向固定配合；进一步，所述离合块上固定设置环形啮合块，离合块通过环形啮合块的端 面花键与第二超越离合器内圏端面轴向啮合；所述调压块上固定设置调压环， 所述调压块通过调压环紧靠变速弹簧；进一步，所述轮毂架n与制动器固定连接，制动器支架内圆与传动轴转动 配合；进一步，轮毂架II与制动器固定连接，制动器支架内圆与传动轴转动配合； 倒车离合顶杆通过驱动杆驱动轴向移动使环形啮合块与第二超越离合器内圈脱 开，所述驱动杆通过销轴铰接在制动器支架上，驱动杆以销轴为支点形成杠杆 结构；所述驱动杆的阻力点为斜面，所述斜面与倒车离合顶杆端部接触，所述 倒车离合顶杆的端部为球面结构，通过驱动杆阻力点沿斜面方向的移动和回位弹簧的预紧力配合，驱动倒车离合顶杆往复运动；进一步，所述变速弹簧为蝶簧组；所述凸轮销通过与其间隙配合的凸轮销 套插入凸轮槽，凸本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可调式两挡自适应自动变速轮毂，包括轮毂架Ⅰ（７）、轮毂架Ⅱ（１８）、箱体（４）、动力输入装置、传动轴（１）、车轮（１４）和制动器（２０），所述轮毂架Ⅰ（７）和轮毂架Ⅱ（１８）与箱体（４）相对固定设置，传动轴（１）动力输出端与车轮（１４）在圆周方向配合，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、设置在传动轴（１）上的凸轮自适应变速总成和变速机构压力调节装置，所述慢挡传动轴（１２）设置于箱体（４）内与箱体（４）转动配合；　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），所述慢挡齿轮（１３）和慢挡齿圈（１６）通过慢挡超越离合器（１５）配合；　ｂ．凸轮自适应变速总成包括传动轴（１）、离合装置、变速弹簧（５）和设置在传动轴（１）上的传动齿轮（２５）；所述离合装置分为主动传动部分和从动传动部分；　所述传动齿轮（２５）与慢挡齿圈（１６）啮合，离合装置的主动传动部分与慢挡齿轮（１３）啮合；　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），凸轮槽（１ａ）内插入凸轮销（３１），离合装置根据行驶阻力在变速弹簧（５）、凸轮槽（１ａ）和凸轮销（３１）的配合下完成离合；离合装置啮合，变速器快档传动，离合装置分离，则依次通过慢挡齿轮（１３）、慢挡超越离合器（１５）和慢挡齿圈（１６）实现慢档传动；　ｃ．自适应变速机构压力调节装置包括调节杆（３０）和调压块（３２），所述传动轴（１）与变速弹簧（５）配合的端部设置轴向内螺纹，传动轴（１）设置径向通槽（１ｂ），内螺纹与径向通槽（１ｂ）贯通，调压块（３２）嵌入径向通槽（１ｂ）设置在变速弹簧（５）的端部，调节杆（３０）一端通过外螺纹旋入并穿过轴向内螺纹与调压块（３２）轴向固定连接，所述调压块（３２）紧靠变速弹簧（５），通过旋转调节杆（３０）带动调压块（３２）轴向移动调节变速弹簧（５）的压缩量。...

【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]