[发明专利]电动锥盘离合凸轮自适应自动变速轮毂

说明书

技术领域

本发明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。

背景技术

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：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。

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-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。

发明内容

有鉴于此，本发明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-转速以及行驶阻力-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，车速变化稳缓；同时，本发明结构简单、体积小、重量轻、结构紧凑、制造成本低，适合于轮毂处安装。

本发明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圆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圆周方向固定配合；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圆周；所述传动轴圆周上设置有一个以上螺旋展开的凸轮槽，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，圆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，端部与圆环体轴向外锥盘的端部啮合。

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圆周方向固定配合；所述离合块与啮合圈在回位弹簧的作用下轴向啮合；