[发明专利]行星锥盘式自动变速电动轮毂

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，特别涉及一种行星锥盘式自动变速电动轮毂。

背景技术

现有技术中，汽车、摩托车、电动自行车等机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。

以电动车为例，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，需要对变速器进行改造，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，解决扭矩-转速变化小不能满足复杂条件下道路使用的问题，并且安装所需空间较小。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种行星锥盘式自动变速电动轮毂，能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。

本发明的行星锥盘式自动变速电动轮毂，包括左轮毂架、右轮毂架、箱体、动力设备、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，还包括设置在箱体内的行星齿轮变速机构、齿轮变速机构和锥盘式自适应两挡自动变速总成；

a.行星齿轮变速机构包括固定设置在箱体内圆上的内齿圈、套在传动轴外圆并与之间隙配合的外齿圈、一个以上行星齿轮轴、与行星齿轮轴转动配合的行星齿轮和与行星齿轮并列固定设置在行星齿轮轴上的行星架；所述行星齿轮与内齿圈和外齿圈啮合；所述外齿圈由动力设备驱动围绕传动轴转动，行星架与传动轴转动配合；

b.齿轮变速机构包括变速齿轮轴、设置在变速齿轮轴上的一级变速齿轮和二级变速齿轮；所述变速齿轮轴与传动轴平行设置，，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；

c.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；

I.变速弹簧锥盘式自适应离合器包括与一级变速齿轮啮合的内锥面离合齿圈、外锥面传动套、传动轴和变速弹簧；

所述传动轴为外圆周上均布加工有至少一个螺旋凸轮槽的凸轮轴，螺旋凸轮槽的展开方向从左向右看与凸轮轴旋转方向相反；外锥面传动套圆周上均布加工有与螺旋凸轮槽数量相同的径向通孔，外锥面传动套间隙配合套在凸轮轴外圆周，柱销通过径向通孔插入凸轮轴的螺旋凸轮槽；内锥面离合齿圈套在外锥面传动套外圆周，内锥面离合齿圈的内锥面与外锥面传动套的外锥面在变速弹簧作用下紧密贴合；

所述行星架与内锥面离合齿圈相对固定连接；

II.慢挡超越离合器与变速弹簧锥盘式自适应离合器并列设置，包括与二级变速齿轮啮合的慢挡超越离合齿圈、与慢挡超越离合齿圈保持超越啮合接触状态的慢挡超越离合滚柱和慢挡超越离合器内圈；

慢挡超越离合器内圈间隙配合套在凸轮轴外圆周，慢挡超越离合器内圈外圆顶住慢挡超越离合滚柱；

外锥面传动套与慢挡超越离合器内圈径向固定配合。