[发明专利]自动变速电动轮毂

说明书

技术领域

本发明涉及一种机动车或机械动力设备的轮毂，特别涉及一种自动变速电动轮毂。

背景技术

现有技术中，电动摩托车、电动自行车等电动车的轮毂均设计有安装电机的位置，并且设计有一系列复杂的传动系统，因此，箱体体积较大，增加了制造箱体的材料，同时也增加了轮毂的重量，因此也增加了轮毂的制造成本，也增加了动力消耗。再有就是由于布电源线和信号线时考虑到减少线的折弯以保护导线，需要箱体内部有较大的空间，也增大了箱体体积，增加了制造成本和重量。现有的电动摩托车、电动自行车等电动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，致使动力装置运行不稳定。

机动车需要实现对电流的智能化控制控制，而负荷、扭矩或转速是重要的参数。对这个指标的测量普遍采用多种传感器分别获得相关参数，再进行判断。专利号为ZL200510009329.0、名称为“摩托车霍尔差动式自适应传动传感装置”的实用新型专利公开了一种自适应传动传感装置，该装置能在直接参与传动的同时，同步检测扭矩和速度信号，为摩托车控制器提供数据，使控制系统具备了自适应的功能。但是，这种装置不具备自动换挡功能。

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：1.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。

因此，需要对电动车轮毂进行改造，能减小体积和重量，安装所需空间较小，节约制造成本，较少动力消耗，并且可有效保护导线并提高导线使用寿命，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，解决扭矩-转速变化小不能满足复杂条件下道路使用的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种自动变速电动轮毂，能减小体积和重量，安装所需空间较小，节约制造成本，较少动力消耗，并且可有效保护导线并提高导线使用寿命，可以根据行驶阻力检测驱动扭矩-转速以及行驶阻力-车速信号，使动力设备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，车速变化稳缓；同时，本发明的变速器体积小、重量轻、结构紧凑，适合于轮毂处安装。

本发明的自动变速电动轮毂，包括左轮毂架、右轮毂架、箱体、电机、传动轴、车轮和设置在传动轴上的刹车装置，所述左轮毂架和右轮毂架与箱体固定连接，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与车轮固定配合，左轮毂架和右轮毂架分列车轮左右两侧，还包括设置在传动轴上的自适应两挡自动变速总成，所述自适应两挡自动变速总成为锥盘式自适应两挡自动变速总成，所述锥盘式自适应两挡自动变速总成通过传动装置由电机转子进行驱动，所述传动装置包括主动传动套和从动传动套，所述主动传动套与电机转子固定连接，从动传动套套在传动轴外圆周与其转动配合并驱动自适应两挡自动变速总成，主动传动套套在从动传动套外圆周并与其固定配合；所述箱体内纵向设置有电机定子固定桶，电机定子套在电机定子固定桶外圆周与其固定配合，所述主动传动套与从动传动套设置在电机定子固定桶内腔。

进一步，所述箱体与电机定子相对应端面设置有与电源线位置相对应的电源线孔和与信号线引出位置相对应的信号线孔，与电源线孔和信号线孔相对应在箱体端面外侧设置空腔，所述空腔侧壁与箱体一体设置，空腔设置有可拆卸端盖，端盖上设置有综合引线孔，所述电源线和信号线均由综合引线孔引出；

进一步，还包括变速齿轮轴，所述变速齿轮轴与传动轴平行设置；所述变速齿轮轴上设置齿轮变速机构；

a.齿轮变速机构包括设置在变速齿轮轴上的一级变速齿轮和二级变速齿轮；所述一级变速齿轮和二级变速齿轮之间通过离合传动装置进行传动；

b.锥盘式自适应两挡自动变速总成包括变速弹簧锥盘式自适应离合器和慢挡超越离合器；