专利名称：电动锥盘离合凸轮自适应自动变速轮毂的制作方法
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。
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。
本发明的有益效果是本发明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，本发明具有体积小、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
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下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。
图1为本发明的轴向剖面结构示意图； 图2为慢挡超越离合器结构示意图3为圆环体轴向外锥盘和圆环体轴向内锥盘齿圈配合径向剖视图4为啮合圏与传动架啮合径向剖一见图5为离合圏与啮合圈啮合的径向剖视图6为离合块安装径向剖视图7为圆环体轴向内锥盘齿圈结构剖视图8为圓环体轴向外锥盘结构剖^L图9为传动轴上设置凸轮槽结构示意图。
具体实施例方式
图1为本发明的轴向剖面结构示意图，如图所示本实施例的电机工作时 由左向右看逆时针旋转，电机为外转子电机。
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7、右轮毂 架18、箱体4、电机、传动轴l、车轮14和制动器20,箱体4由左变速箱体41 和右变速箱体42固定连接组成；左轮毂架7与左变速箱体41固定连接，右轮 毂架18通过制动器20与右变速箱体42固定连接；电机位于箱体4内设置在传 动轴l外圓周，箱体4内纵向设置有电机定子固定座32,电机定子8套在电机 定子固定座32外圆周与其固定配合；还包括冷却水箱，所述冷却水箱包括外冷 却水箱IO和内冷却水箱30,所述外冷却水箱IO设置于电机外圆周，构成左变 速箱体41的周向外壳，内冷却水箱30设置在电机定子8与传动轴1之间的空 腔内；所述外冷却水箱IO和内冷却水箱30之间通过一条管道连通；
传动轴1左右两端外圆分别通过第一径向滚动轴承2和第四径向滚动轴承23与左变速箱体41的左端面和右变速箱体42的右端面配合；传动轴1的一部 分伸出箱体4,在向前行驶时与车轮14固定配合，左轮毂架7和右轮穀架18分 列车轮14左右两侧，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，慢挡传动轴12左 右两端与右变速箱体42的左右两端面之间分别通过第六径向滚动轴承11和第 七径向滚动轴承19配合，慢挡传动轴12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,本实施例中，固定配合的方式采用花键 结构；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 在圆周方向采用螺钉连接的方式固定配合；慢挡超越离合器15为楔块式超越离 合器，包括楔块15c、楔块弹簧15d、楔块左挡板15b和楔块右挡板15a;所述 慢挡齿圈16轴向延伸部分4故为楔块式超越离合器15的内圏，所述楔块15c通 过楔块轴设置在楔块左挡板15b和楔块右挡板15a之间，楔块15c在楔块弹簧 15d的作用下使楔块式超越离合器15的内圏和外圏啮合。
b. 锥盘离合凸轮自适应变速总成包括传动轴1、圓环体轴向外锥盘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，电 机转子9通过电机左端迂回与圆环体轴向内锥盘齿圈27的外圓周通过花键结构 在圆周方向固定配合，圓环体轴向内锥盘齿圈27外圆周与左变速箱体41的右 端面之间径向设置第三径向滚动轴承28;电机转子9迂回部分与传动轴1之间 设置第二径向滚动轴承3;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圆周上均布三个螺旋展开的凸轮槽la,圆环体轴向外锥盘29圆周上 加工有与凸轮槽la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l上，凸轮销31穿过销孔29a插入凸轮槽la，所述凸轮销31通过与其间 隙配合的凸轮销套31a插入凸轮槽la，以减小凸轮销31与凸轮槽la之间的摩擦力；变速弹簧5间隙配合套在传动轴l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圏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，变速弹簧5与圆环体轴向 外锥盘29之间设置有预应力调整圈6;变速弹簧5设置在圆环体轴向外锥盘29 的左侧，位于内冷却水箱30与传动轴1之间的空腔内，本实施例中变速弹簧5 为蝶簧组；凸轮槽la的展开方向由左向右看与传动轴l旋转方向相反，即顺时 针方向。
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， 传动齿轮25左端与圆环体轴向内锥盘齿圈27设置第一平面轴承26,右端与第 四径向滚动轴承23之间设置第二平面轴承24;
还包括倒车离合机构，正常行驶时，传动轴1通过倒车离合机构与车轮14 固定配合，倒车离合机构包括倒车离合顶杆22、回位弹簧22c、离合块22a、啮 合块22b和短轴22d;短轴22d与传动轴1轴线重合，短轴22d轴向中空，传动 轴l端部设置径向通槽，离合块22a嵌入传动轴1端部的径向通槽，倒车离合 顶杆22穿过短轴22d轴向中空部位与离合块22a轴向固定连接；回位弹簧22c 一端与传动轴1固定连接，另一端紧靠离合块22a;啮合圏22b套在短轴22d上， 外圆通过传动架17与车轮14在圓周方向固定配合，啮合圏22b与传动架17之 间采用花键结构啮合；所述离合块22a通过与其固定连接的离合齿圏33与啮合 圈22b在回位弹簧22c的作用下轴向啮合，离合齿圈33与啮合圈22b通过端面 花键进行啮合；制动器20支架内圆与短轴22b右端通过第五径向滚动轴承21 配合。
以上实施例只是本发明的最佳结构，并不是对本发明保护范围的限定；比 如，电机也不局限于外转子电机，也可以是内转子电机，只是在连接方式上有 所调整，等等一些技术特征都可做相应改变，而不影响本发发明目的的实现。 本实施例的快挡动力传递路线
电机转子—圆环体轴向内锥盘齿圈2 7 —圆环体轴向外锥盘2 9 —凸轮销31 —传动轴1—离合块22a—离合齿圈33 —啮合圏22b —传动架17 —车轮14。 慢挡动力传递路线
电机转子—圓环体轴向内锥盘齿圏27 —慢挡齿轮13—慢挡传动轴12 —慢挡 超越离合器15 —慢挡齿圏16—传动齿轮25 —圆环体轴向外锥盘29 —凸轮销31 —传动轴1 —离合块22a —离合齿圏33 —啮合圈22b —传动架17 —车轮14。
本发明的快挡传递阻力传递路线和慢挡传递阻力传递路线与动力传递路线 相反。
同时，阻力还经过下列路线传动轴1 —凸轮销31 —圆环体轴向外锥盘29 —压缩变速弹簧5。
本变速器在运行时，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，形成一个保持一定压力的自动变 速机构，并且可以通过增加预应力调整圈6厚度来调整离合器啮合所需压力， 达到传动目的，此时，电机转子带动圆环体轴向内锥盘齿圈27、圆环体轴向外 锥盘29、凸轮销31、传动轴l、离合块22a、离合齿圏33、啮合團22b、传动 架17,使车轮14逆时针旋转。此时慢挡超越离合器处于超越状态。
机动车启动时阻力大于驱动力，阻力迫使传动轴1顺时针转动一定角度， 在凸轮槽la的作用下，凸轮销31向压缩变速弹簧5的方向运动，带动圆环体 轴向外锥盘29压缩变速弹簧5;圓环体轴向外锥盘29和圆环体轴向内锥盘齿圈 27分离，同步，慢挡超越离合器啮合，传动电机转子带动圓环体轴向内锥盘齿 圈27、慢挡齿轮13、慢挡传动轴12、慢挡超越离合器15、慢挡齿圏16、传动 齿轮25、圓环体轴向外锥盘29、凸轮销31、传动轴l、离合块22a、离合齿圈 33、啮合圈22b、传动架17,使车轮14以慢挡速度转动；因此，自动实现了低 速挡起动，缩短了起动时间，减少了起动力。与此同时，变速弹簧5吸收运动 阻力矩能量，为恢复快挡挡位传递动力蓄备势能。
启动成功后，行驶阻力减少，当分力减少到小于变速弹簧5所产生的变速 蝶簧自动变速机构中压力时，因被运动阻力压缩而产生变速弹簧5压力迅速释放推动下，完成圆环体轴向外锥盘29的外锥面和圆环体轴向内锥盘齿圏27的
内锥面恢复紧密贴合状态，慢挡超越离合器处于超越状态。
倒车过程中，通过外力使倒车离合顶杆22向回位弹簧22c方向移动，使离 合齿圈33与啮合圈22b脱离啮合，车轮14即可自由转动；搡作简单方便。
行驶过程中，随着运动阻力的变化自动换挡原理同上，在不需要剪断驱动 力的情况下实现变挡，使整个机车运行平稳，安全低耗，而且传递路线简单化， 提高传动效率。
图2为慢挡超越离合器结构示意图，如图所示慢挡超越离合器15为楔块 式超越离合器，包括楔块15c、楔块弹簧15d、楔块左挡板15b和楔块右挡板15a; 所述慢挡齿圏16轴向延伸部分做为楔块式超越离合器15的内圈，楔块15c通 过楔块轴设置在楔块左挡板15b和楔块右挡板15a之间，楔块15c在楔块弹簧 15d的作用下使楔块式超越离合器15的内圈和外圈啮合；如图，当内圏相对于 外圈逆时针转动时，超越离合器啮合，反之超越。
图3为圆环体轴向外锥盘和圆环体轴向内锥盘齿圈配合径向剖视图，如图 所示圓环体轴向内锥盘齿圈27以锥面互相配合的方式套在圓环体轴向外锥盘 29外圓周；传动轴1圓周上均布三个螺旋展开的凸轮槽la，圆环体轴向外锥盘 29圆周上加工有与凸轮槽la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la圆环体轴向内锥 盘齿圏27的内锥面与圓环体轴向外锥盘29的外锥面紧密贴合。
图4为啮合圈与传动架啮合径向剖视图，图5为离合圏与啮合圈啮合的径 向剖视图，图6为离合块安装径向剖视图，如图所示啮合圏22b套在短轴22d 上，外圆通过传动架17与车轮14在圆周方向固定配合，啮合圏22b和传动架 17之间采用花键结构进行啮合；倒车离合顶杆22穿过短轴22d轴向中空部位。
传动轴1端部设置径向通槽，离合块22a嵌入传动轴1端部的径向通槽， 倒车离合顶杆22与离合块22a轴向固定连接；离合块22a通过与其固定连接的 离合齿圏33与啮合圈22b通过端面花键轴向啮合。图7为圆环体轴向内锥盘齿圏结构剖视图，图8为圆环体轴向外锥盘结构
剖i见图，如图所示圆环体轴向内锥盘齿圏27外圆周设置外齿圏，内圓为轴向 锥面；圆环体轴向外锥盘29外圆周为轴向锥面，圆环体轴向外锥盘29圆周上 均布加工有销孔29a。
图9为传动轴上设置凸轮槽结构示意图，如图所示传动轴1圆周上均布 加工三个螺旋展开的凸轮槽la,本实施例中，由左向右看凸轮槽la按顺时针展 开。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管 参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解， 可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的 精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
权利要求
1. 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 )在圓周方向固定配合， 左轮毂架(7 )和右轮毂架(18 )分列车轮(14 )左右两側，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(l)、圓环体轴向外锥盘(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圏(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)在圓周方向固定配合；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(la),圆环体轴向外锥盘(29)圆周上加工 有与凸轮槽(la)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4仑槽(la );,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圏(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4仑 (25)与慢挡齿圏(16)啮合，端部与圓环体轴向外锥盘(29)的端部啮合。
2. 根据权利要求1所述的电动锥盘离合凸轮自适应自动变速轮毂，其特征 在于还包括冷却水箱，所述箱体(4)由左变速箱体(41)和右变速箱体(42) 固定连接组成；所述冷却水箱包括外冷却水箱(IO)和内冷却水箱(30),所述 外冷却水箱(10)设置于电机外圓周，构成左变速箱体(41)的周向外壳，内 冷却水箱(30)设置在电机定子(8)与传动轴(1)之间的空腔内；所迷外冷 却水箱(10)和内冷却水箱(30)之间通过至少一条管道连通。
3. 根据权利要求1或2所述的电动锥盘离合凸轮自适应自动变速轮毂，其 特征在于还包括倒车离合机构，所述传动轴(1 )通过倒车离合机构与车轮(14 ) 固定配合，所述倒车离合机构包括倒车离合顶杆(22)、回位弹簧(22c)、离合 块(22a)、啮合块(22b)和短轴(22d);所述短轴(22d)与传动轴(1)轴线 重合，短轴(22d)轴向中空，传动轴(1)端部设置径向通槽，离合块(22a) 嵌入传动轴(1)端部的径向通槽，倒车离合顶杆(22)穿过短轴(22d)轴向 中空部位与离合块(22a)轴向固定连"t妄；回位弹簧(22c) —端与传动轴(1) 固定连接，另一端紧靠离合块(22a);所述啮合圏(22b)套在短轴(22d)上， 外圆通过传动架(17)与车轮(l4)在圓周方向固定配合；所述离合块(22a) 与啮合圈(22b)在回位弹簧(22c)的作用下轴向啮合。
4. 根据权利要求3所迷的电动锥盘离合凸轮自适应自动变速轮毂，其特征 在于所述慢挡超越离合器(15)为楔块式超越离合器，包括楔块(15c)、楔 块弹簧(15d)、楔块左挡板(15b)和楔块右挡板(15a);所述慢挡齿圈(16) 轴向延伸部分《故为楔块式超越离合器(15 )的内圈，所述楔块(15c )通过楔块 轴设置在楔块左挡板(15b )和楔块右挡板(15a )之间，楔块(15c )在楔块弹 簧(15d )的作用下使楔块式超越离合器(15 )的内圏和外圏啮合，所述楔块(15c ) 的楔块弹簧(15d)依次作用于相邻楔块。
5. 根据权利要求4所述的电动锥盘离合凸轮自适应自动变速轮毂，其特征 在于所述变速弹簧(5)设置在圓环体轴向外锥盘(29)的左侧，位于内冷却 水箱(30)与传动轴(1)之间的空腔内；所述凸轮槽(la)的展开方向由左向 右看与传动轴(1)旋转方向相反。
6. 根据权利要求5所述的电动锥盘离合凸轮自适应自动变速轮毂，其特征 在于所述变速弹簧(5)为蝶簧组，所述变速弹簧(5)与圓环体轴向外锥盘(29)之间设置有预应力调整圏(6);所述凸轮销(31)通过与其间隙配合的 凸轮销套(31a )插入凸轮槽(la )。
7. 根据权利要求6所述的电动锥盘离合凸轮自适应自动变速轮毂，其特征 在于所述电机转子(9)通过电机左端迂回与圆环体轴向内锥盘齿圏(27)的 外圓周在圆周方向固定配合。
8. 根据权利要求7所述的电动锥盘离合凸轮自适应自动变速轮毂，其特征 在于所述电机位于左变速箱体(41)内，左变速箱体(41)内轴向设置有 电机定子固定座(32),电机定子(8)套在电机定子固定座(32)外圓周与其 固定配合；所述右轮毂架(18)通过制动器(20)与箱体(4)固定连接。
9. 根据权利要求8所述的电动锥盘离合凸轮自适应自动变速轮毂，其特征 在于所述离合块(22a)通过与其固定连接的离合齿圈(33)与啮合圏(22b) 轴向啮合；离合齿圏(33)与啮合圈(22b)通过端面花键进行啮合。
10. 根据权利要求9所述的电动锥盘离合凸轮自适应自动变速轮毂，其特 征在于所述传动轴(1)左右两端外圆分别通过第一径向滚动轴7lc (2)和第 四径向滚动轴承(23)与左变速箱体(41)的左端面和右变速箱体(42)的右 端面配合；慢挡传动轴(12)左右两端与右变速箱体(42)的左右两端面之间 分别通过第六径向滚动轴承(11 )和第七径向滚动轴承(19 )配合；制动器(20 ) 支架内圓与短轴(22b )右端通过第五径向滚动轴承(21)配合；圆环体轴向内 锥盘齿圏(27)外圆周与左变速箱体(41)的右端面之间设置第三径向滚动轴 承(28 );电机转子(9 )迂回部分与传动轴(1 )之间设置第二径向滚动轴承(3 );传动齿轮(25)左端与圆环体轴向内锥盘齿團(27)设置第一平面轴承(26), 右端与第四径向滚动轴承(23)之间设置第二平面轴承(24)。
全文摘要
本发明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。
文档编号B60K7/00GK101311018SQ20081006984
公开日2008年11月26日 申请日期2008年6月18日 优先权日2008年6月18日
发明者林毓培, 薛荣生, 郝允志 申请人:西南大学