專利名稱：側(cè)掛離合片式自適應(yīng)兩擋自動變速輪轂的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種機(jī)動車或機(jī)械動力設(shè)備的輪轂，特別涉及一種側(cè)掛離合片 式自適應(yīng)兩擋自動變速輪轂。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中，汽車、摩托車、電動自行車等機(jī)動車基本上都是通過調(diào)速手 柄或加速踏板直接控制電流控制速度，或采用手控機(jī)械自動變速機(jī)構(gòu)方式實(shí)現(xiàn) 變速。手柄或加速踏板的操作完全取決于駕駛?cè)藛T的操作，常常會造成操作與 車行狀況不匹配，致使動力裝置運(yùn)行不穩(wěn)定。機(jī)動車需要實(shí)現(xiàn)對電流的智能化控制控制，而負(fù)荷、扭矩或轉(zhuǎn)速是重要的 參數(shù)。對這個指標(biāo)的測量普遍采用多種傳感器分別獲得相關(guān)參數(shù)，再進(jìn)行判斷。專利號為ZL200510009329. 0、名稱為"摩托車霍爾差動式自適應(yīng)傳動傳感裝置" 的實(shí)用新型專利公開了一種自適應(yīng)傳動傳感裝置，該裝置能在直接參與傳動的 同時，同步檢測扭矩和速度信號，為摩托車控制器提供數(shù)據(jù)，使控制系統(tǒng)具備 了自適應(yīng)的功能。但是，這種裝置不具備自動換擋功能。以電動車為例，由乘騎者在不知曉行駛阻力的情況下，僅根據(jù)經(jīng)驗(yàn)操作控 制的變速裝置，難免存在以下問題l.在啟動、上坡和大負(fù)載時、由于行駛阻 力增力口，迫使電機(jī)轉(zhuǎn)速下降在低效率區(qū)工作，造成電池增大供電電流工況下，電 機(jī)堵轉(zhuǎn)、發(fā)熱、甚至停止轉(zhuǎn)動。2.由于沒有機(jī)械變速器調(diào)整扭矩和速度，只能 在平原地區(qū)推廣使用，不能滿足山區(qū)、丘陵和重負(fù)荷條件下使用，縮小了使用范 圍；3.驅(qū)動輪處安裝空間小，安裝了電機(jī)后很難再容納自動變速器和其它新技 術(shù)；4.不具備自適應(yīng)的功能，不能自動檢測、修正和排除駕駛員的操作錯誤；5.在車速變化突然時，會使電機(jī)處于非穩(wěn)態(tài)工況下運(yùn)轉(zhuǎn)，必然造成電機(jī)功率與 行駛阻力難以匹配。6.續(xù)行距離短、爬坡能力差，適應(yīng)范圍小。因此，需要對變速器進(jìn)行改造，能自適應(yīng)隨行駛阻力變化不切斷驅(qū)動力的 情況下自動進(jìn)行換擋變速，解決扭矩一轉(zhuǎn)速變化小不能滿足復(fù)雜條件下道路使 用的問題，并且安裝所需空間較小。發(fā)明內(nèi)容有鑒于此，本發(fā)明的目的是提供一種側(cè)掛離合片式自適應(yīng)兩擋自動變速輪 轂，能根據(jù)行駛阻力^r測驅(qū)動扭矩一轉(zhuǎn)速以及行駛阻力一車速信號，使動力設(shè) 備輸出功率與車輛行駛狀況始終處于最佳匹配狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)車輛驅(qū)動力矩與綜合 行駛阻力的平衡控制；能夠在不需要切斷驅(qū)動力的情況下自適應(yīng)隨行駛阻力變 化自動進(jìn)行換擋變速，能滿足山區(qū)、丘陵和重負(fù)荷條件下使用，車速變化穩(wěn)緩； 同時，本發(fā)明的變速器體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊，適合于輪轂處安裝。本發(fā)明的側(cè)掛離合片式自適應(yīng)兩擋自動變速輪轂，包括左輪轂架、右輪轂 架、箱體、動力設(shè)備、傳動軸、車輪和設(shè)置在傳動軸上的剎車裝置，所述左輪 轂架和右輪轂架與箱體固定連接，傳動軸設(shè)置在箱體內(nèi)與其轉(zhuǎn)動配合，傳動軸 的一部分伸出箱體與車輪固定配合，左輪轂架和右輪轂架分列車輪左右兩側(cè)， 還包括設(shè)置在箱體內(nèi)的主動軸和變速齒輪軸，所述主動軸和變速齒輪軸與傳動 軸平行設(shè)置，主動軸由動力設(shè)備驅(qū)動，主動軸上相對固定設(shè)置主動傳動齒輪； 所述變速齒輪軸上設(shè)置齒幹變速機(jī)構(gòu)，傳動軸上設(shè)置離合片式自適應(yīng)兩擋自動 變速總成；a. 齒輪變速機(jī)構(gòu)包括變速齒輪軸、設(shè)置在變速齒輪軸上的一級變速齒輪和 二級變速齒輪；所述一級變速齒輪和二級變速齒輪之間通過離合傳動裝置進(jìn)行 傳動；b. 離合片式自適應(yīng)兩擋自動變速總成包括變速彈簧離合片式自適應(yīng)離合器 和慢擋超越離合器；I .變速彈簧離合片式自適應(yīng)離合器包括與一級變速齒輪嚙合的主動離合 齒圏、至少一片主動摩擦片，從動傳動套、與主動摩擦片構(gòu)成摩擦副的從動摩擦片、傳動軸和變速彈簧；所述傳動軸為外圓周上均布加工有至少一個螺旋凸輪槽的凸輪軸，螺旋凸 輪槽的展開方向從左向右看與凸輪軸旋轉(zhuǎn)方向相反；從動傳動套圓周上均布加 工有與螺旋凸輪槽數(shù)量相同的徑向通孔，從動傳動套間隙配合套在凸輪軸外圓 周，柱銷通過徑向通孔插入凸輪軸的螺旋凸輪槽；主動離合齒圏套在從動傳動 套外圓周與其轉(zhuǎn)動配合，主動離合齒圈和從動傳動套端面分別加工有軸向花4定 槽，主動摩擦片通過外圓周加工的花鍵槽與主動離合齒圈相配合，從動摩擦片 通過內(nèi)圓周加工的花鍵槽與從動傳動套相配合，主動摩擦片和從動摩擦片互相 間隔交錯安裝，在變速彈簧作用下緊密貼合；主動軸的主動傳動齒輪通過動力傳遞裝置與主動離合齒圈相對固定連接；II.慢擋超越離合器與變速彈簧離合片式自適應(yīng)離合器并列設(shè)置，包括與 二級變速齒輪嚙合的慢擋超越離合齒圈、與慢擋超越離合齒圈保持超越嚙合接 觸狀態(tài)的慢擋超越離合滾柱和慢擋超越離合器內(nèi)圈；慢擋超越離合器內(nèi)圈間隙配合套在傳動軸外圓周，慢擋超越離合器內(nèi)圏外 圓頂住慢擋超越離合滾柱；從動傳動套與慢擋超越離合器內(nèi)圈徑向固定配合；進(jìn)一步，所述動力傳遞裝置包括傳動套和與主動傳動齒輪嚙合的從動齒輪， 所述傳動套套在凸輪軸外圓周與其轉(zhuǎn)動配合，從動齒輪與傳動套相對固定配合， 傳動套一側(cè)端面與主動離合齒圈徑向固定配合；進(jìn)一步，所述離合傳動裝置包括壓緊彈簧、傳動棘輪、分離撥叉、撥叉定 軸、回位扭簧和固定設(shè)置在二級變速齒輪端面上的從動棘輪，所述變速齒輪軸 與箱體轉(zhuǎn)動配合，所述一級變速齒輪徑向固定配合套在變速齒輪軸上，二級變 速齒輪間隙配合配合套在變速齒輪軸上，二級變速齒輪公稱直徑小于一級變速 齒輪；傳動棘輪徑向固定配合套在變速齒輪軸上在壓緊彈簧的作用下與從動棘輪嚙合；所述傳動棘輪外圓周設(shè)置周向環(huán)槽，分離撥叉一端伸入從徑向周向環(huán) 槽，另一端與撥叉軸固定配合，撥叉軸可相對箱體轉(zhuǎn)動并垂直于變速齒輪軸， 回位扭簧設(shè)置在變速齒輪軸上作用于分離撥叉使其做分離動作后回位；所述箱 體上固定設(shè)置防止分離撥叉與周向環(huán)槽摩擦的限位塊；進(jìn)一步，所述變速彈簧為蝶簧組，位于傳動套與凸輪軸之間形成的空腔內(nèi)， 右端面緊靠從動傳動套左端面，左端面緊靠旋在凸輪軸上的定位螺母上；所述 主動離合齒圈右端部通過齒輪支撐套與從動傳動套右側(cè)花鍵外圓轉(zhuǎn)動配合；進(jìn)一步，所述慢擋超越離合器還包括軸向截面為T形的左慢擋軸承托環(huán)和 右慢擋軸承托環(huán)；慢擋超越離合器內(nèi)圏外圓周設(shè)置慢擋內(nèi)圏環(huán)形凸臺，內(nèi)圖環(huán) 形凸臺外圓頂住慢擋超越離合滾柱；慢擋超越離合器為外星輪超越離合器，慢 擋超越離合齒圈內(nèi)圓嵌有楔塊的凹槽，慢擋超越離合滾柱的彈簧緊靠楔塊；左慢擋軸承托環(huán)和右慢擋軸承托環(huán)以T形端面向內(nèi)的方式分別設(shè)置于慢擋 超越離合器內(nèi)圈的內(nèi)圈環(huán)形凸臺、慢擋超越離合滾柱和慢擋超越離合齒圏左右 兩側(cè)，慢擋超越離合齒圈、左慢擋軸承托環(huán)和右慢擋軸承托環(huán)分別設(shè)置徑向位 置相對的銷孔，銷孔內(nèi)插入固定銷；左慢擋軸承托環(huán)和右慢擋軸承托環(huán)內(nèi)圓與慢擋超越離合器內(nèi)圏外圓之間位 于內(nèi)圈環(huán)形凸臺左右兩側(cè)分別設(shè)置左慢擋變速滾柱和右慢擋變速滾柱；進(jìn)一步，所述螺旋凸輪槽為六個在凸輪軸的圓周上均布，橫截面為矩形；進(jìn)一步，所述動力設(shè)備為外轉(zhuǎn)子電機(jī)，包括轉(zhuǎn)子和定子，所述定子相對于 箱體固定設(shè)置，轉(zhuǎn)子與主動軸相對固定設(shè)置；進(jìn)一步，所述箱體與左輪轂架固定連接，剎車裝置設(shè)置有外部支架，外部 支架與右輪轂架固定連接，凸輪軸伸出箱體部分與車輪固定配合，并與剎車裝 置的外部支架內(nèi)圓轉(zhuǎn)動配合；進(jìn)一步，所述車輪內(nèi)圏與凸輪軸外圓之間、電機(jī)轉(zhuǎn)子與主動軸之間均通過 花鍵或平健嚙合；主動傳動齒輪與主動軸之間，從動齒輪與傳動套之間，從動 傳動套與慢擋超越離合器內(nèi)圏之間， 一級變速齒輪以及傳動棘輪與變速齒輪軸之間均通過花鍵嚙合；傳動套與主動離合齒圏分別設(shè)置有位置相對的柱銷孔， 二者之間通過徑向傳動柱銷連接；進(jìn)一步，所述傳動套左端通過第二徑向軸承與凸輪軸轉(zhuǎn)動配合，右端與從 動傳動套外圓周之間通過第七徑向軸承轉(zhuǎn)動配合；齒輪支撐套與從動傳動套右 側(cè)花鍵外圓通過第八徑向軸承轉(zhuǎn)動配合；所述傳動軸左右兩端外圓別通過第一 徑向軸承和第五徑向軸承與箱體左右端面配合；變速齒輪軸左右兩端外圓與箱 體之間通過第三徑向軸承和第四徑向軸承配合；剎車裝置支架內(nèi)圓與凸輪軸右 端通過第六徑向軸承配合；主動軸兩端分別通過第八徑向軸承和第九徑向軸承 配合；凸輪軸上位于慢擋超越離合器右側(cè)軸向固定設(shè)置定位塊，慢擋超越離合 器內(nèi)圏與定位塊之間設(shè)置平面軸承。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明的側(cè)掛離合片式自適應(yīng)兩擋自動變速輪轂?zāi)?根據(jù)行駛阻力檢測驅(qū)動扭矩 一 轉(zhuǎn)速以及行駛阻力 一 車速信號，使動力裝置輸出 功率與車輛行駛狀況始終處于最佳匹配狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)車輛驅(qū)動力矩與綜合行駛阻力的平衡控制；能夠在不切斷驅(qū)動力的情況下自適應(yīng)隨行駛阻力變化自動進(jìn)行 換擋變速，不但有利于車輛和機(jī)械動力設(shè)備高效節(jié)能，還能控制車輛減少排放， 大大提高車輛的動力性、經(jīng)濟(jì)性、駕駛安全性和舒適性；采用錐盤式自適應(yīng)兩 擋自動變速器，結(jié)構(gòu)筒單緊湊，體積小，節(jié)約制造成本；由于能夠在不切斷驅(qū) 動力的情況下自適應(yīng)隨行駛阻力變化自動進(jìn)行換擋變速，可以滿足山區(qū)、丘陵 和重負(fù)荷條件下使用，使動力裝置負(fù)荷變化平緩，機(jī)動車輛運(yùn)行平穩(wěn)，提高安 全性；本發(fā)明的變速器體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊，適合于輪轂處安裝，較適 合電動自行車體積小輕便的特點(diǎn)。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步描述。 圖1為本發(fā)明的軸向剖面結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為圖1沿A-A向剖^f見圖；圖3為圖1沿B-B向剖^L圖； 圖4為圖1沿C-C向剖視圖； 圖5為圖1沿E-E向剖;f見圖； 圖6為圖1沿F-F向剖^L圖； 圖7為本發(fā)明凸輪軸結(jié)構(gòu)示意圖； 圖8為圖7沿D-D向剖視圖； 圖9為本發(fā)明傳動棘輪結(jié)構(gòu)示意圖； 圖IO為本發(fā)明二級變速齒輪結(jié)構(gòu)示意圖； 圖11為本發(fā)明主動離合齒圈結(jié)構(gòu)示意圖； 圖12為本發(fā)明從動傳動套結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
圖1為本發(fā)明的軸向剖面結(jié)構(gòu)示意圖，如圖所示本實(shí)施例的傳動軸1工 作時由左向右看逆時針旋轉(zhuǎn)，電機(jī)為外轉(zhuǎn)子電機(jī)。側(cè)掛離合片式自適應(yīng)兩擋自動變速輪轂，包括左輪轂架22、右輪轂架18、 箱體14、電機(jī)、傳動軸l、車輪20和設(shè)置在傳動軸上的剎車裝置23，車輪20 內(nèi)圏與凸輪軸1外圓之間通過花鍵固定配合，左輪轂架22和右輪轂架18與箱 體14通過固定螺栓固定連接；箱體14與左輪轂架22固定連接，剎車裝置23 設(shè)置有外部支架，外部支架與右輪轂架18通過花一睫固定連接，凸輪軸l伸出箱 體14部分與車輪20通過花鍵固定配合，并與剎車裝置23的外部支架內(nèi)圓通過 第六徑向軸承24轉(zhuǎn)動配合；傳動軸1設(shè)置在箱體14內(nèi)，左右兩端外圓別通過 第一徑向軸承3和第五徑向軸承25與箱體14左端面2和右端面2a轉(zhuǎn)動配合， 傳動軸1的一部分伸出箱體14與車輪20通過花鍵固定配合，左輪轂架22和右 輪轂架18分列車輪20左右兩側(cè)，還包括設(shè)置在箱體14內(nèi)的主動軸40和變速 齒輪軸15，主動軸40兩端分別通過第八徑向軸承41和第九徑向軸承42與箱體 14轉(zhuǎn)動配合；主動軸40和變速齒輪軸15與傳動軸1平行設(shè)置，外轉(zhuǎn)子電機(jī)包 括轉(zhuǎn)子13和定子12，定子12相對于箱體14固定設(shè)置，轉(zhuǎn)子13與主動軸40通過平鍵相對固定配合，主動軸40上通過花鍵相對固定設(shè)置主動傳動齒輪11;變 速齒輪軸15上設(shè)置齒輪變速機(jī)構(gòu)，傳動軸1上設(shè)置離合片式自適應(yīng)兩擋自動變 速總成；a. 齒輪變速機(jī)構(gòu)包括變速齒輪軸15、設(shè)置在變速齒輪軸15上的一級變速齒 輪17和二級變速齒輪19, 二級變速齒輪19公稱直徑小于一級變速齒輪17;所 述一級變速齒輪17和二級變速齒輪19之間通過離合傳動裝置39進(jìn)行傳動，所 述變速齒輪軸15左右兩端外圓與箱體14之間通過第三徑向軸承16和第四徑向 軸承21轉(zhuǎn)動配合；離合傳動裝置39包括壓緊彈簧43、傳動棘輪44、分離撥叉45、撥叉軸46、 回位扭簧47和與二級變速齒輪19制成一體設(shè)置在左端面上的從動棘輪19a, — 級變速齒輪17徑向通過花鍵固定配合套在變速齒輪軸15上，二級變速齒輪19 間隙配合配合套在變速齒輪軸15上，二級變速齒輪19公稱直徑小于一級變速 齒輪17;傳動棘輪44通過花鍵徑向固定配合套在變速齒輪軸15上，左側(cè)在壓 緊彈簧43的作用下與從動棘輪19a嚙合，壓緊彈簧43左端緊靠一級變速齒輪 17;傳動棘輪44外圓周設(shè)置周向環(huán)槽44a，分離撥叉45—端伸入從徑向周向環(huán) 槽44a，另一端與撥叉軸46固定配合，撥叉軸46可相對箱體轉(zhuǎn)動并垂直于變速 齒輪軸15,回位扭簧47設(shè)置在變速齒輪軸15上作用于分離撥叉45使其做分離 動作后回位；箱體14上固定設(shè)置防止分離撥叉45與周向環(huán)槽44a摩擦的限位 塊48,限位塊48設(shè)置于分離撥叉45右側(cè)，與箱體14一體制造，阻止分離撥叉 45在回位扭簧47的作用下與周向環(huán)槽44a摩擦。b. 離合片式自適應(yīng)兩擋自動變速總成包括變速彈簧離合片式自適應(yīng)離合器 和慢擋超越離合器；I .變速彈簧離合片式自適應(yīng)離合器包括變速彈簧離合片式自適應(yīng)離合器 包括與一級變速齒輪17嚙合的主動離合齒圈34、六片主動摩擦片51,從動傳 動套36、六片與主動摩擦片構(gòu)成摩擦副的從動摩擦片52、傳動軸l和變速彈簧 5;傳動軸1為外圓周上均布加工有六個橫截面為矩形的螺旋凸輪槽la的凸輪 軸，螺旋凸輪槽la的展開方向從左向右看與凸輪軸1旋轉(zhuǎn)方向相反，為順時針 方向展開；從動傳動套36圓周上均布加工有六個徑向通孔36a，從動傳動套36 間隙配合套在凸輪軸1外圓周，柱銷35通過徑向通孔36a插入凸輪軸1的螺旋 凸輪槽la;主動離合齒圈34套在從動傳動套36外圓周通過徑向軸承9與其轉(zhuǎn) 動配合，主動離合齒圈34和從動傳動套36的右端面分別加工有軸向花鍵槽， 主動摩擦片51通過外圓周加工的花鍵槽與主動離合齒圏34相配合，從動摩擦 片52通過內(nèi)圓周加工的花鍵槽與從動傳動套36相配合，主動摩擦片51和從動 摩擦片52互相間隔交錯安裝，在變速彈簧5作用下緊密貼合；主動離合齒圈34 右端部通過齒輪支撐套54與從動傳動套36右側(cè)花鍵外圓通過第八徑向軸承53 轉(zhuǎn)動配合；主動軸40的主動傳動齒輪11通過動力傳遞裝置8與主動離合齒圈34相對 固定連接；動力傳遞裝置8包括傳動套7和與主動傳動齒輪11嚙合的從動齒輪6，傳 動套7左端內(nèi)圓通過第二徑向軸承4與凸輪軸1轉(zhuǎn)動配合，右端內(nèi)圓與從動傳 動套36外圓周之間通過第七徑向軸承9轉(zhuǎn)動配合；其轉(zhuǎn)動配合，從動齒輪6與 傳動套7左端通過花4建相對固定配合，傳動套7右側(cè)和主動離合齒圏34左側(cè)分 別設(shè)置有位置相對的柱銷孔，二者之間通過徑向傳動柱銷49連接；蝶簧組5位 于傳動套7與凸輪軸1之間形成的空腔內(nèi)，右端面緊靠從動傳動套36左端面， 左端面緊靠旋在凸輪軸1上的定位螺母37上。II.慢擋超越離合器與變速彈簧錐盤式自適應(yīng)離合器并列設(shè)置，包括與二 級變速齒輪19嚙合的慢擋超越離合齒圈31、與慢擋超越離合齒圈31保持超越 嚙合接觸狀態(tài)的慢擋超越離合滾柱30和慢擋超越離合器內(nèi)圈28;慢擋超越離合器內(nèi)圏28間隙配合套在凸輪軸1外圓周，外錐面?zhèn)鲃犹?6 與慢擋超越離合器內(nèi)圈28通過花鍵徑向固定配合；慢擋超越離合器還包括軸向截面為T形的左慢擋軸承托環(huán)32和右慢擋軸承托環(huán)29;慢擋超越離合器內(nèi)圈28外圓周設(shè)置慢擋內(nèi)圏環(huán)形凸臺28a，內(nèi)圏環(huán)形 凸臺28a外圓頂住慢擋超越離合滾柱30;慢擋超越離合器為外星輪超越離合器， 慢擋超越離合齒圈31內(nèi)圓嵌有楔塊55的凹槽，慢擋超越離合滾柱30的彈簧緊 靠楔塊55;左慢擋軸承托環(huán)32和右慢擋軸承托環(huán)29以T形端面向內(nèi)的方式分別設(shè)置 于慢擋超越離合器內(nèi)圈28的內(nèi)圏環(huán)形凸臺28a、慢擋超越離合滾柱30和慢擋超 越離合齒圈31左右兩側(cè)，慢擋超越離合齒圏31、左慢擋軸承托環(huán)32和右慢擋 軸承托環(huán)29分別設(shè)置徑向位置相對的銷孔，銷孔內(nèi)插入固定銷56;左慢擋軸承托環(huán)32和右慢擋軸承托環(huán)29內(nèi)圓與慢擋超越離合器內(nèi)圈28外 圓之間位于內(nèi)圏環(huán)形凸臺28a左右兩側(cè)分別設(shè)置左慢擋變速滾柱33和右慢擋變 速滾柱27;凸輪軸1上位于慢擋超越離合器右側(cè)軸向固定設(shè)置定位塊38,慢擋超越離 合器內(nèi)圈28與定位塊38之間設(shè)置平面軸承26。本實(shí)施例中，第二徑向軸承4為滑動含油軸承，第一徑向軸承3、第三徑向 軸承16、第四徑向軸承21、第五徑向軸承25、第六徑向軸承24、第七徑向軸 承9、第八徑向軸承41和第九徑向軸承42均為滾動軸承，平面軸承26為平面 滾動軸《、。本實(shí)施例的快擋動力傳遞路線電機(jī)轉(zhuǎn)子13 —主動軸40 —主動傳動齒輪11 —從動齒4侖6 —傳動套7 —主動離 合齒圏34 —主動摩擦片51 —從動摩擦片52 —從動傳動套36 —柱銷35—凸輪軸 1 —車輪20。慢擋動力傳遞路線電機(jī)轉(zhuǎn)子13 —主動軸40 —主動傳動齒輪11 —從動齒輪6 —傳動套7 —主動離 合齒圏34 ——級變速齒輪17—變速齒輪軸15 —傳動棘輪44 —從動棘輪19a —二 級變速齒輪19 —慢擋超越離合齒圈31 —慢擋超越離合滾柱30 -慢擋超越離合器 內(nèi)圏28 —從動傳動套36 —柱銷35—凸輪軸1 —車輪20。本發(fā)明的快擋傳遞阻力傳遞路線車輪20—凸輪軸1 —螺旋凸輪槽la —柱銷35 —從動傳動套36 —從動摩擦片 52 —主動摩擦片51 —主動離合齒圈34 —傳動套7-從動齒輪6 —主動傳動齒輪 11 —主動軸40—電機(jī)轉(zhuǎn)子13。慢擋傳遞阻力傳遞路線車輪20—凸輪軸1 —螺旋凸輪槽la —柱銷35 —從動傳動套36 —慢擋超越離 合器內(nèi)圈28 —慢擋超越離合滾柱30 -慢擋超越離合器內(nèi)圏28 —慢擋超越離合滾 柱30 —慢擋超越離合齒圈31 —二級變速齒輪19 —從動棘4侖19a —傳動棘輪44 —變速齒輪軸15 ——級變速齒輪17 —主動離合齒圈34 —傳動套7 —從動齒輪6 —主動傳動齒輪11 —主動軸40—電機(jī)轉(zhuǎn)子13同時，阻力還經(jīng)過下列路線車輪20—凸輪軸1 —螺旋凸輪槽la —柱銷35 —從動傳動套36 —壓縮蝶簧組5。本變速器在運(yùn)行時，蝶簧組5使從動傳動套36沿著凸輪軸1軸向向右直線 運(yùn)動，從動摩擦片52和主動摩擦片51緊密貼合，此時，根據(jù)快擋動力傳遞路 線電機(jī)轉(zhuǎn)子帶動和車輪20行進(jìn)。此時慢擋超越離合器處于超越狀態(tài)。機(jī)動車啟動時阻力大于驅(qū)動力，阻力迫使凸輪軸1向與行進(jìn)方向相反轉(zhuǎn)動， 螺旋凸輪槽la迫使柱銷35向左移動，帶動從動傳動套36向左移動，從動摩擦 片52和主動摩擦片51分離，同步，慢擋超越離合器嚙合傳動，根據(jù)慢動力傳 遞路線電機(jī)轉(zhuǎn)子帶動和車輪20行進(jìn)。因此，自動實(shí)現(xiàn)了低速擋起動，縮短了起動時間，減少了起動力。與此同 時，阻力通過從動傳動套'36壓縮蝶簧組5,吸收運(yùn)動阻力矩能量，為恢復(fù)快擋 擋位傳遞動力蓄備勢能。啟動成功后，行駛阻力減少，當(dāng)分力減少到小于變速蝶簧組5所產(chǎn)生的變 速蝶簧自動變速機(jī)構(gòu)中壓力時，因被運(yùn)動阻力壓縮而產(chǎn)生蝶簧組5壓力迅速釋 放推動下，完成從動摩擦片52和主動摩擦片51恢復(fù)緊密貼合狀態(tài)，快擋行駛， 慢擋超越離合器處于超越狀態(tài)。行駛過程中，隨著運(yùn)動阻力的變化自動換擋原理同上，在不需要剪斷驅(qū)動 力的情況下實(shí)現(xiàn)變擋，使整個機(jī)車運(yùn)行平穩(wěn)，安全低耗。圖2為圖1沿A-A向剖視圖，即主動離合齒圈34與一級變速齒輪17的嚙 合結(jié)構(gòu)圖，如圖所示箱體14內(nèi) 一級變速齒輪17與變速齒輪軸15通過花鍵 徑向固定配合，并與主動離合齒圈34嚙合，主動離合齒圈34套在從動傳動套 36外圓周通過徑向軸承9.與其轉(zhuǎn)動配合。圖3為圖1沿B-B向剖視圖；為慢擋超越離合器與二級變速齒輪19嚙合結(jié) 構(gòu)圖，如圖所示二級變速齒輪19與變速齒輪軸1通過花鍵徑向固定配合，并 與慢擋超越離合齒圈31嚙合，擋超越離合器為外星輪超越離合器，包括慢擋超 越離合齒圈31、與慢擋超越離合齒圈31保持超越嚙合接觸狀態(tài)的慢擋超越離合 滾柱30和慢擋超越離合器內(nèi)圈28;慢擋超越離合器內(nèi)圈28間隙配合套在凸輪 軸1外圓，慢擋超越離合器內(nèi)圈28外圓周設(shè)置慢擋內(nèi)圏環(huán)形凸臺28a，內(nèi)圈環(huán) 形凸臺28a外圓頂住慢擋超越離合滾柱30。圖4為圖1沿C-C向剖視圖，為離合傳動裝置結(jié)構(gòu)示意圖，如圖所示結(jié) 合圖1,離合傳動裝置39包括壓緊彈簧43、傳動棘輪44、分離撥叉45、撥叉 軸46和回位扭簧47;傳動棘輪44通過花鍵徑向固定配合套在變速齒輪軸15上， 左側(cè)在壓緊彈簧43的作用下與從動棘輪19a嚙合，壓緊彈簧43左端緊靠一級 變速齒輪17;傳動棘輪44外圓周設(shè)置周向環(huán)槽44a，分離撥叉45—端伸入從 徑向周向環(huán)槽44a,另一端與撥叉軸46固定配合，撥叉軸46可相對箱體轉(zhuǎn)動并 垂直于變速齒輪軸15，回位扭簧47設(shè)置在變速齒輪軸15上作用于分離撥叉45 使其做分離動作后回位；箱體14上固定設(shè)置防止分離撥叉45與周向環(huán)槽44a 摩擦的限位塊48,限位塊.48設(shè)置于分離撥叉45右側(cè)，與箱體14一體制造，阻 止分離撥叉45在回位扭簧47的作用下與周向環(huán)槽44a摩擦。圖5為圖1沿E-E向剖^見圖，如圖所示凸輪軸1外圓周上均布加工有六 個橫截面為矩形的螺旋凸輪槽la,從動傳動套36圓周上均布加工有六個徑向通 孔36a,從動傳動套36間隙配合套在凸輪軸1外圓周，柱銷35通過徑向通孔36a插入凸輪軸1的螺旋凸輪槽1 a;主動離合齒圈34套在從動傳動套36外圓 周通過第七徑向軸承9與其轉(zhuǎn)動配合。圖6為圖1沿F-F向剖視圖，如圖所示從動傳動套36間隙配合套在凸輪 軸1外圓周，主動離合齒圈34和從動傳動套36的右端面分別加工有軸向花鍵 槽，主動摩擦片51通過外圓周加工的花鍵槽與主動離合齒圏34相配合，從動 摩擦片52通過內(nèi)圓周加工的花鍵槽與從動傳動套36相配合，主動摩擦片51和 從動摩擦片52互相間隔交錯安裝，構(gòu)成摩擦副。圖7為本發(fā)明凸輪軸結(jié)構(gòu)示意圖，圖8為圖7沿D-D向剖視圖，如圖所示 傳動軸1為外圓周上均布加工有六個橫截面為矩形的螺旋凸輪槽la的凸輪軸， 螺旋凸輪槽la的展開方向從左向右看與凸輪軸1旋轉(zhuǎn)方向相反，為順時針方向 展開。圖9為本發(fā)明傳動棘輪結(jié)構(gòu)示意圖，如圖所示傳動棘輪44內(nèi)圓設(shè)置花鍵， 左側(cè)端面設(shè)置花鍵，外圓周設(shè)置周向環(huán)槽44a。圖IO為本發(fā)明二級變速齒輪結(jié)構(gòu)示意圖，如圖所示從動棘輪19a與二級 變速齒輪19制成一體，設(shè)置在二級變速齒輪19的左端面上。圖11為本發(fā)明主動離合齒圈結(jié)構(gòu)示意圖，如圖所示結(jié)合圖6,主動離合 齒圏34右端面加工有與主動摩擦片51外圓周加工的花鍵槽相配合的軸向花鍵 槽。圖12為本發(fā)明從動傳動套結(jié)構(gòu)示意圖，如圖所示結(jié)合圖6,從動傳動套 圓周上均布加工有六個徑向通孔36a，從動傳動套36的右端面加工有與從動摩 擦片52內(nèi)圓周加工的花鍵槽相配合的軸向花鍵槽。最后說明的是，以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管 參照較佳實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解， 可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的 精神和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求
1.一種側(cè)掛離合片式自適應(yīng)兩擋自動變速輪轂，包括左輪轂架(22)、右輪轂架(18)、箱體(14)、動力設(shè)備、傳動軸(1)、車輪(20)和設(shè)置在傳動軸(1)上的剎車裝置(23)，所述左輪轂架(22)和右輪轂架(18)與箱體(14)固定連接，傳動軸(1)設(shè)置在箱體(14)內(nèi)與其轉(zhuǎn)動配合，傳動軸(1)的一部分伸出箱體(14)與車輪(20)固定配合，左輪轂架(22)和右輪轂架(18)分列車輪(20)左右兩側(cè)，其特征在于還包括設(shè)置在箱體(14)內(nèi)的主動軸(40)和變速齒輪軸(15)，所述主動軸(40)和變速齒輪軸(15)與傳動軸(1)平行設(shè)置，主動軸(40)由動力設(shè)備驅(qū)動，主動軸(40)上相對固定設(shè)置主動傳動齒輪(11)；所述變速齒輪軸(15)上設(shè)置齒輪變速機(jī)構(gòu)，傳動軸(1)上設(shè)置離合片式自適應(yīng)兩擋自動變速總成；a.齒輪變速機(jī)構(gòu)包括變速齒輪軸(15)、設(shè)置在變速齒輪軸(15)上的一級變速齒輪(17)和二級變速齒輪(19)；所述一級變速齒輪(17)和二級變速齒輪(19)之間通過離合傳動裝置(39)進(jìn)行傳動；b.離合片式自適應(yīng)兩擋自動變速總成包括變速彈簧離合片式自適應(yīng)離合器和慢擋超越離合器；I.變速彈簧離合片式自適應(yīng)離合器包括與一級變速齒輪(17)嚙合的主動離合齒圈(34)、至少一片主動摩擦片(51)，從動傳動套(36)、與主動摩擦片構(gòu)成摩擦副的從動摩擦片(52)、傳動軸(1)和變速彈簧(5)；所述傳動軸(1)為外圓周上均布加工有至少一個螺旋凸輪槽(1a)的凸輪軸，螺旋凸輪槽(1a)的展開方向從左向右看與凸輪軸(1)旋轉(zhuǎn)方向相反；從動傳動套(36)圓周上均布加工有與螺旋凸輪槽(1a)數(shù)量相同的徑向通孔(36a)，從動傳動套(36)間隙配合套在凸輪軸(1)外圓周，柱銷(35)通過徑向通孔(36a)插入凸輪軸(1)的螺旋凸輪槽(1a)；主動離合齒圈(34)套在從動傳動套(36)外圓周與其轉(zhuǎn)動配合，主動離合齒圈(34)和從動傳動套(36)端面分別加工有軸向花鍵槽，主動摩擦片(51)通過外圓周加工的花鍵槽與主動離合齒圈(34)相配合，從動摩擦片(52)通過內(nèi)圓周加工的花鍵槽與從動傳動套(36)相配合，主動摩擦片(51)和從動摩擦片(52)互相間隔交錯安裝，在變速彈簧(5)作用下緊密貼合；主動軸(40)的主動傳動齒輪(11)通過動力傳遞裝置(8)與主動離合齒圈(34)相對固定連接；II.慢擋超越離合器與變速彈簧離合片式自適應(yīng)離合器并列設(shè)置，包括與二級變速齒輪(19)嚙合的慢擋超越離合齒圈(31)、與慢擋超越離合齒圈(31)保持超越嚙合接觸狀態(tài)的慢擋超越離合滾柱(30)和慢擋超越離合器內(nèi)圈(28)；慢擋超越離合器內(nèi)圈(28)間隙配合套在凸輪軸(1)外圓周，慢擋超越離合器內(nèi)圈(28)外圓頂住慢擋超越離合滾柱(30)；從動傳動套(36)的花鍵槽與慢擋超越離合器內(nèi)圈(28)徑向固定配合。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的側(cè)掛離合片式自適應(yīng)兩擋自動變速輪轂，其特征 在于所述動力傳遞裝置(8)包括傳動套(7)和與主動傳動齒輪(11)嚙合 的從動齒輪(6 ),所述傳動套(7 )套在凸輪軸(1 )外圓周與其轉(zhuǎn)動配合，從 動齒輪(6)與傳動套(7)相對固定配合，傳動套(7) —側(cè)端面與主動離合齒 圈(34)徑向固定配合。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的側(cè)掛離合片式自適應(yīng)兩擋自動變速輪轂，其 特征在于所述離合傳動裝置(39)包括壓緊彈簧(43)、傳動棘輪(44)、分 離撥叉(45)、撥叉軸(46)、回位扭簧(47)和固定設(shè)置在二級變速齒輪(19) 端面上的從動棘輪(19a)，所述變速齒輪軸(15)與箱體(14)轉(zhuǎn)動配合，所述 一級變速齒輪(17)徑向固定配合套在變速齒輪軸(15)上，二級變速齒輪(19)間 隙配合配合套在變速齒輪軸(15)上，二級變速齒輪(19)公稱直徑小于一級變速 齒輪(17);傳動棘輪(44 )徑向固定配合套在變速齒輪軸(15)上在壓緊彈簧(43 ) 的作用下與從動棘輪(19a )嚙合；所述傳動棘輪(44 )外圓周設(shè)置周向環(huán)槽(44a ), 分離撥叉(45) —端伸入從徑向周向環(huán)槽(44a),另一端與撥叉軸(46)固定配合，撥叉軸(46)可相對箱體轉(zhuǎn)動并垂直于變速齒輪軸(15)，回位扭簧(47) 設(shè)置在變速齒輪軸(15)上作用于分離撥叉(45)使其做分離動作后回位；所述 箱體(14 )上固定設(shè)置防止分離撥叉(45 )與周向環(huán)槽(44a )摩擦的限位塊(48 )。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的側(cè)掛離合片式自適應(yīng)兩擋自動變速輪轂，其特征 在于所述變速彈簧(5 )為蝶簧組，位于傳動套(7 )與凸輪軸(1)之間形成 的空腔內(nèi)，右端面緊靠從動傳動套(36)左端面，左端面緊靠旋在凸輪軸(1) 上的定位螺母(37 )上；所述主動離合齒圏(34 )右端部通過齒輪支撐套(54 ) 與從動傳動套(36)右側(cè)花鍵外圓轉(zhuǎn)動配合。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的側(cè)掛離合片式自適應(yīng)兩擋自動變速輪轂，其特征 在于所述慢擋超越離合器還包括軸向截面為T形的左慢擋軸承托環(huán)(32)和 右慢擋軸承托環(huán)(29);慢擋超越離合器內(nèi)圏(28)外圓周設(shè)置慢擋內(nèi)圈環(huán)形凸 臺(28a)，內(nèi)圈環(huán)形凸臺(28a)外圓頂住慢擋超越離合滾柱(30);慢擋超越 離合器為外星輪超越離合器，慢擋超越離合齒圏(31)內(nèi)圓嵌有楔塊(55)的 凹槽，慢擋超越離合滾柱(30)的彈簧緊靠楔塊(55);左慢擋軸承托環(huán)(32)和右慢擋軸承托環(huán)(29)以T形端面向內(nèi)的方式分 別設(shè)置于慢擋超越離合器內(nèi)圈(28)的內(nèi)圈環(huán)形凸臺(28a)、慢擋超越離合滾 柱(30)和慢擋超越離合齒圈(31)左右兩側(cè)，慢擋超越離合齒圈(31)、左慢 擋軸承托環(huán)(32)和右慢擋軸承托環(huán)(29)分別設(shè)置徑向位置相對的銷孔，銷 孔內(nèi)插入固定銷(56);左慢擋軸承托環(huán)(32)和右慢擋軸承托環(huán)(29)內(nèi)圓與慢擋超越離合器內(nèi) 圈(28)外圓之間位于內(nèi)圈環(huán)形凸臺(28a)左右兩側(cè)分別設(shè)置左慢擋變速滾柱 (33)和右慢擋變速滾柱(27)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的側(cè)掛離合片式自適應(yīng)兩擋自動變速輪轂，其特征 在于所述螺旋凸輪槽(la)為六個在凸輪軸(1)的圓周上均布，橫截面為矩 形。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的側(cè)掛離合片式自適應(yīng)兩擋自動變速輪轂，其特征在于所述動力設(shè)備為外轉(zhuǎn)子電機(jī)，包括轉(zhuǎn)子(13)和定子(12)，所述定子 (12)相對于箱體(14)固定設(shè)置，轉(zhuǎn)子(13)與主動軸(40)相對固定設(shè)置。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的側(cè)掛離合片式自適應(yīng)兩擋自動變速輪轂，其特征 在于所述箱體(14)與左輪轂架(22)固定連接，剎車裝置(23)設(shè)置有外部 支架，外部支架與右輪轂架(18)固定連接，凸輪軸(1)伸出箱體(14)部分與 車輪(20)固定配合，并與剎車裝置(23)的外部支架內(nèi)圓轉(zhuǎn)動配合。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的側(cè)掛離合片式自適應(yīng)兩擋自動變速輪轂，其特征 在于所述車輪(20)內(nèi)圏與凸輪軸(1)外圓之間、電機(jī)轉(zhuǎn)子(13)與主動軸(40)之間均通過花鍵或平健嚙合；主動傳動齒輪(11)與主動軸(40)之間， 從動齒輪(6 )與傳動套(7 )之間，從動傳動套(36 )與慢擋超越離合器內(nèi)圈(28)之間， 一級變速齒輪(17)以及傳動棘輪(44)與變速齒輪軸(15)之間均 通過花鍵嚙合；傳動套(7)與主動離合齒圈(34)分別設(shè)置有位置相對的柱銷 孔，二者之間通過徑向傳動柱銷(49)連接。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的側(cè)掛離合片式自適應(yīng)兩擋自動變速輪轂，其特 征在于所述傳動套(7 )左端通過第二徑向軸承(4 )與凸輪軸(1)轉(zhuǎn)動配合， 右端與從動傳動套(36)外圓周之間通過第七徑向軸承(9)轉(zhuǎn)動配合；齒輪支 撐套(54 )與從動傳動套(36 )右側(cè)花鍵外圓通過第八徑向軸承(53 )轉(zhuǎn)動配 合；所述凸輪軸(1)左右兩端外圓別通過第一徑向軸承(3)和第五徑向軸承(25)與箱體(14)左右端面配合；變速齒輪軸(15)左右兩端外圓與箱體(14)之 間通過第三徑向軸承(16)和第四徑向軸承(21)配合；剎車裝置(23)支架 內(nèi)圓與凸輪軸(1)右端通過第六徑向軸承(24)配合；主動軸(40)兩端分別 通過第八徑向軸承(41 )和第九徑向軸承(")配合；凸輪軸(1)上位于慢擋 超越離合器右側(cè)軸向固定設(shè)置定位塊(38),慢擋超越離合器內(nèi)圏(28)與定位 塊(38 )之間設(shè)置平面軸承(26 )。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種側(cè)掛離合片式自適應(yīng)兩擋自動變速輪轂，包括左輪轂架、右輪轂架、箱體、動力設(shè)備、傳動軸、車輪和設(shè)置在傳動軸上的剎車裝置，還包括由動力設(shè)備驅(qū)動的主動軸、設(shè)置在變速齒輪軸上的齒輪變速機(jī)構(gòu)和設(shè)置在傳動軸上的離合片式自適應(yīng)兩擋自動變速總成，所述主動軸和變速齒輪軸設(shè)置于箱體內(nèi)與傳動軸平行，本發(fā)明能使電機(jī)輸出功率與車輛行駛狀況始終處于最佳匹配狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)車輛驅(qū)動力矩與綜合行駛阻力的平衡控制；在不切斷驅(qū)動力的情況下自適應(yīng)隨行駛阻力變化自動進(jìn)行換擋變速，有利于車輛和機(jī)械動力設(shè)備高效節(jié)能，可以滿足山區(qū)、丘陵和重負(fù)荷條件下使用；本發(fā)明的變速器重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊。
文檔編號B60K7/00GK101244688SQ20081006942
公開日2008年8月20日 申請日期2008年3月3日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月3日
發(fā)明者林毓培, 薛榮生, 郝允志 申請人:西南大學(xué)