專利名稱：側(cè)掛錐盤式自適應(yīng)兩擋自動(dòng)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(dòng)車或機(jī)械動(dòng)力設(shè)備的輪轂，特別涉及一種側(cè)掛錐盤式 自適應(yīng)兩擋自動(dòng)變速輪轂。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中，汽車、摩托車、電動(dòng)自行車等機(jī)動(dòng)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(dòng)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(huì)造成操作與 車行狀況不匹配，致使動(dòng)力裝置運(yùn)行不穩(wěn)定。機(jī)動(dòng)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(gè)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(hào)為ZL200510009329. 0、名稱為"摩托車霍爾差動(dòng)式自適應(yīng)傳動(dòng)傳感裝置" 的實(shí)用新型專利公開了一種自適應(yīng)傳動(dòng)傳感裝置，該裝置能在直接參與傳動(dòng)的 同時(shí)，同步檢測扭矩和速度信號(hào)，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(dòng)換擋功能。以電動(dòng)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(dòng)、上坡和大負(fù)載時(shí)、由于行駛阻 力增加，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(dòng)。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(dòng)輪處安裝空間小，安裝了電機(jī)后很難再容納自動(dòng)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(dòng)檢測、修正和排除駕駛員的操作錯(cuò)誤；5.在車速變化突然時(shí)，會(huì)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(dòng)力的 情況下自動(dòng)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)掛錐盤式自適應(yīng)兩擋自動(dòng)變速輪轂， 能根據(jù)行駛阻力檢測驅(qū)動(dòng)扭矩一轉(zhuǎn)速以及行駛阻力一車速信號(hào)，使動(dòng)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(dòng)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(dòng)力的情況下自適應(yīng)隨行駛阻力變化自 動(dòng)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(shí)，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)掛錐盤式自適應(yīng)兩擋自動(dòng)變速輪轂，包括左輪轂架、右輪轂架、 箱體、動(dòng)力設(shè)備、傳動(dòng)軸、車輪和設(shè)置在傳動(dòng)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(dòng)軸設(shè)置在箱體內(nèi)與其轉(zhuǎn)動(dòng)配合，傳動(dòng)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(dòng)軸和變速齒輪軸，所述主動(dòng)軸和變速齒輪軸與傳動(dòng)軸平 行設(shè)置，主動(dòng)軸由動(dòng)力設(shè)備驅(qū)動(dòng)，主動(dòng)軸上相對固定設(shè)置主動(dòng)傳動(dòng)齒輪；所述 變速齒輪軸上設(shè)置齒輪變速機(jī)構(gòu)，傳動(dòng)軸上設(shè)置錐盤式自適應(yīng)兩擋自動(dòng)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(dòng)裝置進(jìn)行 傳動(dòng)；b. 錐盤式自適應(yīng)兩擋自動(dòng)變速總成包括變速彈簧錐盤式自適應(yīng)離合器和慢 擋超越離合器；I .變速彈簧錐盤式自適應(yīng)離合器包括與一級變速齒輪嚙合的內(nèi)錐面離合齒圈、外錐面?zhèn)鲃?dòng)套、傳動(dòng)軸和變速彈簧；所述傳動(dòng)軸為外圓周上均布加工有至少一個(gè)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；外錐面?zhèn)鲃?dòng)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，外錐面?zhèn)鲃?dòng)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；內(nèi)錐面離合齒圈套在外 錐面?zhèn)鲃?dòng)套外圓周，內(nèi)錐面離合齒圈的內(nèi)錐面與外錐面?zhèn)鲃?dòng)套的外錐面在變速 彈簧作用下緊密貼合；主動(dòng)軸的主動(dòng)傳動(dòng)齒輪通過動(dòng)力傳遞裝置與內(nèi)錐面離合齒圈相對固定連接；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)圈間隙配合套在凸輪軸外圓周，慢擋超越離合器內(nèi)圈外 圓頂住慢擋超越離合滾柱;外錐面?zhèn)鲃?dòng)套與慢擋超越離合器內(nèi)圏徑向固定配合；進(jìn)一步，所述動(dòng)力傳遞裝置包括傳動(dòng)套和與主動(dòng)傳動(dòng)齒輪嚙合的從動(dòng)齒輪， 所述傳動(dòng)套套在凸輪軸外圓周與其轉(zhuǎn)動(dòng)配合，從動(dòng)齒輪與傳動(dòng)套相對固定配合， 傳動(dòng)套一側(cè)端面與內(nèi)錐面離合齒圈徑向固定配合；進(jìn)一步，所述離合傳動(dòng)裝置包括壓緊彈簧、傳動(dòng)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(dòng)棘輪，所述變速齒輪軸 與箱體轉(zhuǎn)動(dòng)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(dòng)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(dòng)棘 輪嚙合；所述傳動(dòng)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(dòng)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(dòng)作后回位；所述箱 體上設(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(dòng)套與凸輪軸之間形成的空腔內(nèi)， 右端面緊靠外錐面?zhèn)鲃?dòng)套左端面，左端面緊靠旋在凸輪軸上的定位螺母上；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)圈外圓周設(shè)置慢擋內(nèi)圈環(huán)形凸臺(tái)，內(nèi)圈環(huán) 形凸臺(tái)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 擋超越離合齒圏內(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(tái)、慢擋超越離合滾柱和慢擋超越離合齒圈左右 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)圈外圓之間位 于內(nèi)圏環(huán)形凸臺(tái)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(gè)在凸輪軸的圓周上均布，橫截面為矩形；進(jìn)一步，所述動(dòng)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(dòng)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(dòng)配合；進(jìn)一步，所述車輪內(nèi)圈與凸輪軸外圓之間、電機(jī)轉(zhuǎn)子與主動(dòng)軸之間均通過 花鍵或平健嚙合；主動(dòng)傳動(dòng)齒輪與主動(dòng)軸之間，從動(dòng)齒輪與傳動(dòng)套之間，外錐 面?zhèn)鲃?dòng)套與慢擋超越離合器內(nèi)圈之間， 一級變速齒輪以及傳動(dòng)棘輪與變速齒輪 軸之間均通過花鍵嚙合；傳動(dòng)套與內(nèi)錐面離合齒圈分別設(shè)置有位置相對的柱銷 孔，二者之間通過徑向傳動(dòng)柱銷連接；進(jìn)一步，所述傳動(dòng)套左端通過第二徑向軸承與凸輪軸轉(zhuǎn)動(dòng)配合，右端與外錐面?zhèn)鲃?dòng)套外圓周之間通'過第七徑向軸承轉(zhuǎn)動(dòng)配合；所述凸輪軸左右兩端外圓 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(dòng)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)圈與定位塊之間設(shè)置平面軸承。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明的側(cè)掛錐盤式自適應(yīng)兩擋自動(dòng)變速輪轂?zāi)芨?據(jù)行駛阻力檢測驅(qū)動(dòng)扭矩一轉(zhuǎn)速以及行駛阻力一車速信號(hào)，使動(dòng)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(dòng)力矩與綜合行駛阻力的平衡控制；能夠在不切斷驅(qū)動(dòng)力的情況下自適應(yīng)隨行駛阻力變化自動(dòng)進(jìn)行換 擋變速，不但有利于車輛和機(jī)械動(dòng)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(dòng)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(dòng)變速器，結(jié)構(gòu)簡單緊湊，體積小，節(jié)約制造成本；由于能夠在不切斷驅(qū) 動(dòng)力的情況下自適應(yīng)隨行駛阻力變化自動(dòng)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(dòng)力裝置負(fù)荷變化平緩，機(jī)動(dòng)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(dòng)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l沿A-A向剖視圖；圖3為圖l沿B-B向剖;見圖；圖4為圖1沿C-C向剖視圖；圖5為圖1沿D-D向剖3見圖；圖6為本發(fā)明凸輪軸結(jié)構(gòu)示意圖；圖7為圖5沿E-E向剖視圖； 圖8為本發(fā)明外錐面?zhèn)鲃?dòng)套結(jié)構(gòu)示意圖； 圖9為本發(fā)明內(nèi)錐面離合齒圈結(jié)構(gòu)示意圖； 圖IO為本發(fā)明傳動(dòng)棘輪結(jié)構(gòu)示意圖； 圖11為本發(fā)明二級變速齒輪結(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(dòng)軸1工 作時(shí)由左向右看逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，電機(jī)為外轉(zhuǎn)子電機(jī)。側(cè)掛錐盤式自適應(yīng)兩擋自動(dòng)變速輪轂，包括左輪轂架22、右輪轂架18、箱 體14、電機(jī)、傳動(dòng)軸l、車輪20和設(shè)置在傳動(dòng)軸上的剎車裝置23，車輪20內(nèi) 圈與凸輪軸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通過花鍵固定連接，凸輪軸1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(dòng)配合；傳動(dòng)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(dòng)配合，傳動(dòng) 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(dòng)軸40和變速齒輪 軸15,主動(dòng)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(dòng)配合；主動(dòng)軸40和變速齒輪軸15與傳動(dòng)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(dòng)軸40通過 平鍵相對固定配合，主動(dòng)軸40上通過花鍵相對固定設(shè)置主動(dòng)傳動(dòng)齒輪11;變速 齒輪軸15上設(shè)置齒輪變速機(jī)構(gòu)，傳動(dòng)軸1上設(shè)置錐盤式自適應(yīng)兩擋自動(dòng)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(dòng)裝置39進(jìn)行傳動(dòng)，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(dòng)配合；離合傳動(dòng)裝置39包括壓緊彈簧43、傳動(dòng)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(dòng)棘輪19a， 一 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(dòng)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(dòng)棘輪19a嚙合，壓緊彈簧43左端緊靠一級變速齒輪 17;傳動(dòng)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(dòng)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(dòng)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^察。b.錐盤式自適應(yīng)兩擋自動(dòng)變速總成包括變速彈簧錐盤式自適應(yīng)離合器和慢 擋超越離合器；I .變速彈簧錐盤式自適應(yīng)離合器包括與 一級變速齒輪17嚙合的內(nèi)錐面離 合齒圏34、外錐面?zhèn)鲃?dòng)套36、傳動(dòng)軸1和變速蝶簧組5;傳動(dòng)軸1為外圓周上均布加工有六個(gè)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(shí)針 方向展開；外錐面?zhèn)鲃?dòng)套36圓周上均布加工有與螺旋凸輪槽1 a數(shù)量相同的也 就是六個(gè)徑向通孔36a,外錐面?zhèn)鲃?dòng)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;內(nèi)錐面離合齒圈34套在 外錐面?zhèn)鲃?dòng)套36外圓周，內(nèi)錐面離合齒圈34的內(nèi)錐面與外錐面?zhèn)鲃?dòng)套36的外錐面在變速蝶簧組5作用下緊密貼合；主動(dòng)軸40的主動(dòng)傳動(dòng)齒輪11通過動(dòng)力傳遞裝置8與內(nèi)錐面離合齒圏34相 對固定連接；動(dòng)力傳遞裝置8包括梧動(dòng)套7和與主動(dòng)傳動(dòng)齒輪11嚙合的從動(dòng)齒輪6，傳 動(dòng)套7左端內(nèi)圓通過第二徑向軸承4與凸輪軸1轉(zhuǎn)動(dòng)配合，右端內(nèi)圓與外錐面 傳動(dòng)套36外圓周之間通過第七徑向軸承9轉(zhuǎn)動(dòng)配合；其轉(zhuǎn)動(dòng)配合，從動(dòng)齒輪6 與傳動(dòng)套7左端通過花4A相對固定配合，傳動(dòng)套7右側(cè)和內(nèi)錐面離合齒圏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(dòng)柱銷49連接；蝶簧組 5位于傳動(dòng)套7與凸輪軸1之間形成的空腔內(nèi)，右端面緊靠外錐面?zhèn)鲃?dòng)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嚙合的慢插超越離合齒圈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?dòng)套36 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)圖28外圓周設(shè)置慢擋內(nèi)圈環(huán)形凸臺(tái)28a,內(nèi)圈環(huán)形 凸臺(tái)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51的凹槽，慢擋超越離合滾柱30的彈簧緊 靠楔塊51;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)圏28的內(nèi)圈環(huán)形凸臺(tái)28a、慢擋超越離合滾柱30和慢擋超 越離合齒圏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52;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)圏28外 風(fēng)之間位于內(nèi)圈環(huán)形凸臺(tái)28a左右兩側(cè)分別設(shè)置左慢擋變速滾柱33和右'隻擋變速滾柱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)圏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和第七徑向軸承9為滑動(dòng)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、第八徑向軸承41和第九徑向軸承42均為滾動(dòng)軸承，平面軸承26為平面 滾動(dòng)軸承。本實(shí)施例的快擋動(dòng)力傳遞路線電機(jī)轉(zhuǎn)子13 —主動(dòng)軸40 —主動(dòng)傳動(dòng)齒輪11 —從動(dòng)齒輪6 —傳動(dòng)套7 —內(nèi)錐面 離合齒圈34 —外錐面?zhèn)鲃?dòng)套36 —柱銷35 —凸4侖軸1 —車4侖20。 慢擋動(dòng)力傳遞路線電機(jī)轉(zhuǎn)子13 —主動(dòng)軸40 —主動(dòng)傳動(dòng)齒輪11 —從動(dòng)齒輪6 —傳動(dòng)套7—內(nèi)錐面 離合齒圏34 — —級變速齒輪17 —變速齒輪軸15 —傳動(dòng)棘輪44 —從動(dòng)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)圈28 —外錐面?zhèn)鲃?dòng)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 —外錐面?zhèn)鲃?dòng)套36—內(nèi)錐面離 合齒圈34 —傳動(dòng)套7 —從動(dòng)齒輪6 —主動(dòng)傳動(dòng)齒輪11 —主動(dòng)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 —外錐面?zhèn)鲃?dòng)套36 —慢擋超越 離合器內(nèi)圏28一慢擋超越離合滾柱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(dòng)棘輪19a —傳動(dòng)棘輪44 —變速齒輪軸15 — —級變速齒輪17 —內(nèi)錐面離合齒圈34 —傳動(dòng)套7 —從動(dòng)齒輪 6 —主動(dòng)傳動(dòng)齒輪11 —主動(dòng)軸40 —電機(jī)轉(zhuǎn)子13同時(shí)，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-外錐面?zhèn)鲃?dòng)套36 —壓縮蝶簧組5。本變速器在運(yùn)行時(shí)，蝶簧組5使外錐面?zhèn)鲃?dòng)套36沿著凸輪軸1軸向向右直 線運(yùn)動(dòng)，外錐面?zhèn)鲃?dòng)套36和內(nèi)錐面離合齒圈34緊密貼合，此時(shí)，才艮據(jù)快擋動(dòng) 力傳遞路線電機(jī)轉(zhuǎn)子帶動(dòng)和車輪20行進(jìn)。此時(shí)慢擋超越離合器處于超越狀態(tài)。機(jī)動(dòng)車啟動(dòng)時(shí)阻力大于驅(qū)動(dòng)力，阻力迫使凸輪軸1向與行進(jìn)方向相反轉(zhuǎn)動(dòng)， 螺旋凸輪槽la迫使柱銷35向左移動(dòng)，帶動(dòng)外錐面?zhèn)鲃?dòng)套36向左移動(dòng)，外錐面 傳動(dòng)套36和內(nèi)錐面離合齒圈34分離，同步，慢擋超越離合器嚙合傳動(dòng)，根據(jù) 慢動(dòng)力傳遞路線電機(jī)轉(zhuǎn)子帶動(dòng)和車輪20行進(jìn)。因此，自動(dòng)實(shí)現(xiàn)了低速擋起動(dòng)，縮短了起動(dòng)時(shí)間，減少了起動(dòng)力。與此同 時(shí)，阻力通過外錐面?zhèn)鲃?dòng)套36壓縮蝶簧組5,吸收運(yùn)動(dòng)阻力矩能量，為恢復(fù)快 擋擋位傳遞動(dòng)力蓄備勢能。啟動(dòng)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(dòng)變速機(jī)構(gòu)中壓力時(shí)，因被運(yùn)動(dòng)阻力壓縮而產(chǎn)生蝶簧組5壓力迅速釋 放推動(dòng)下，完成外錐面?zhèn)鲃?dòng)套36和內(nèi)錐面離合齒圈34恢復(fù)緊密貼合狀態(tài)，慢 擋超越離合器處于超越狀態(tài)。行駛過程中，隨著運(yùn)動(dòng)阻力的變化自動(dòng)換擋原理同上，在不需要剪斷驅(qū)動(dòng) 力的情況下實(shí)現(xiàn)變擋，使整個(gè)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，即內(nèi)錐面離合齒圈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，并與內(nèi)錐面離合齒圈34嚙合，外錐面?zhèn)鲃?dòng)套36套在凸輪軸1 上和內(nèi)錐面離合齒圈34緊密貼合。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(tái)28a,內(nèi)圖環(huán) 形凸臺(tái)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(dòng)裝置結(jié)構(gòu)示意圖，如圖所示結(jié) 合圖1，離合傳動(dòng)裝置39包括壓緊彈簧43、傳動(dòng)棘輪44、分離撥叉45、撥叉 軸46和回位扭簧47;傳動(dòng)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(dòng)棘輪19a嚙合，壓緊彈簧43左端緊靠一級 變速齒輪17;傳動(dòng)棘輪4'4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(dòng)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(dòng)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D-D向剖視圖，如圖所示凸輪軸1外圓周上均布加工有六 個(gè)橫截面為矩形的螺旋凸輪槽la,外錐面?zhèn)鲃?dòng)套36圓周上均布加工有六個(gè)徑向 通孔36a,外錐面?zhèn)鲃?dòng)套纟6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;傳動(dòng)套7套在從動(dòng)傳動(dòng)套36外圓周通 過第七徑向軸承9與其轉(zhuǎn)動(dòng)配合。圖6為本發(fā)明凸輪軸結(jié)構(gòu)示意圖，圖7為圖6沿E-E向剖視圖，如圖所示 傳動(dòng)軸1為外圓周上均布加工有六個(gè)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(shí)針方向 展開。圖8為本發(fā)明外錐面?zhèn)鲃?dòng)套結(jié)構(gòu)示意圖，如圖所示外錐面?zhèn)鲃?dòng)套36圓周 上均布加工有六個(gè)徑向通孔36a，錐面位于右端外圓，右端加工有用于與慢擋超 越離合器內(nèi)圏28嚙合的花4建。圖9為本發(fā)明內(nèi)錐面離合齒圈結(jié)構(gòu)示意圖，如圖所示內(nèi)錐面離合齒圏34 外圓周加工有齒圈，左端設(shè)置有用于與傳動(dòng)套7固定連接的銷孔。圖10為本發(fā)明傳動(dòng)棘輪結(jié)構(gòu)示意圖，如圖所示傳動(dòng)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11為本發(fā)明二級變速齒輪結(jié)構(gòu)示意圖，如圖所示從動(dòng)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。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)掛錐盤式自適應(yīng)兩擋自動(dòng)變速輪轂，包括左輪轂架(22)、右輪轂架(18)、箱體(14)、動(dòng)力設(shè)備、傳動(dòng)軸(1)、車輪(20)和設(shè)置在傳動(dòng)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(dòng)軸(1)設(shè)置在箱體(14)內(nèi)與其轉(zhuǎn)動(dòng)配合，傳動(dòng)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(dòng)軸(40)和變速齒輪軸(15)，所述主動(dòng)軸(40)和變速齒輪軸(15)與傳動(dòng)軸(1)平行設(shè)置，主動(dòng)軸(40)由動(dòng)力設(shè)備驅(qū)動(dòng)，主動(dòng)軸(40)上相對固定設(shè)置主動(dòng)傳動(dòng)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(dòng)軸(1)上設(shè)置錐盤式自適應(yīng)兩擋自動(dòng)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(dòng)裝置(39)進(jìn)行傳動(dòng)；b.錐盤式自適應(yīng)兩擋自動(dòng)變速總成包括變速彈簧錐盤式自適應(yīng)離合器和慢擋超越離合器；I.變速彈簧錐盤式自適應(yīng)離合器包括與一級變速齒輪(17)嚙合的內(nèi)錐面離合齒圈(34)、外錐面?zhèn)鲃?dòng)套(36)、傳動(dòng)軸(1)和變速彈簧(5)；所述傳動(dòng)軸(1)為外圓周上均布加工有至少一個(gè)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；外錐面?zhèn)鲃?dòng)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)，外錐面?zhèn)鲃?dòng)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)；內(nèi)錐面離合齒圈(34)套在外錐面?zhèn)鲃?dòng)套(36)外圓周，內(nèi)錐面離合齒圈(34)的內(nèi)錐面與外錐面?zhèn)鲃?dòng)套(36)的外錐面在變速彈簧(5)作用下緊密貼合；主動(dòng)軸(40)的主動(dòng)傳動(dòng)齒輪(11)通過動(dòng)力傳遞裝置(8)與內(nèi)錐面離合齒圈(34)相對固定連接；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)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)；外錐面?zhèn)鲃?dòng)套(36)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)掛錐盤式自適應(yīng)兩擋自動(dòng)變速輪穀，其特征在 于所述動(dòng)力傳遞裝置(8 )包括傳動(dòng)套(7 )和與主動(dòng)傳動(dòng)齒輪(11 )嚙合的 從動(dòng)齒輪(6)，所述傳動(dòng)套(7)套在凸輪軸(1)外圓周與其轉(zhuǎn)動(dòng)配合，從動(dòng) 齒輪(6)與傳動(dòng)套(7)相對固定配合，傳動(dòng)套(7) —側(cè)端面與內(nèi)錐面離合齒 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)掛錐盤式自適應(yīng)兩擋自動(dòng)變速輪轂，其特 征在于所述離合傳動(dòng)裝置(39)包括壓緊彈簧(43)、傳動(dòng)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(dòng)棘輪(19a)，所述變速齒輪軸(15)與箱體(14)轉(zhuǎn)動(dòng)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(dòng)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(dòng)棘輪(19a )嚙合；所述傳動(dòng)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(dòng)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(dòng)作后回位；所述 箱體(14)上設(shè)置防止分離撥叉(45)與周向環(huán)槽("a)摩擦的限位塊(48)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的側(cè)掛錐盤式自適應(yīng)兩擋自動(dòng)變速輪轂，其特征在于所述變速彈簧(5 )為蝶簧組，位于傳動(dòng)套(7 )與凸輪軸(1 )之間形成的 空腔內(nèi)，右端面緊靠外錐面?zhèn)鲃?dòng)套(36)左端面，左端面緊靠旋在凸輪軸(1) 上的定位螺母(37)上。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的側(cè)掛錐盤式自適應(yīng)兩擋自動(dòng)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)圈(28)外圓周設(shè)置慢擋內(nèi)圈環(huán)形凸臺(tái)(28a)，內(nèi)圈環(huán)形凸臺(tái)(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(51)的凹 槽，慢擋超越離合滾柱(30)的彈簧緊靠楔塊(51);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(tái)(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(52);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) 圏(28)外圓之間位于內(nèi)圈環(huán)形凸臺(tái)(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)掛錐盤式自適應(yīng)兩擋自動(dòng)變速輪轂，其特征在 于所述螺旋凸輪槽(la)為六個(gè)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)掛錐盤式自適應(yīng)兩擋自動(dòng)變速輪轂，其特征在 于所述動(dòng)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(dòng)軸(40)相對固定設(shè)置。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的側(cè)掛錐盤式自適應(yīng)兩擋自動(dòng)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(dòng)配合。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的側(cè)掛錐盤式自適應(yīng)兩擋自動(dòng)變速輪轂，其特征在 于所述車輪(20)內(nèi)圈與凸輪軸(l)外圓之間、電機(jī)轉(zhuǎn)子(13)與主動(dòng)軸(40) 之間均通過花鍵或平健嚙合；主動(dòng)傳動(dòng)齒輪(11)與主動(dòng)軸(40)之間，從動(dòng) 齒輪(6 )與傳動(dòng)套(7 )之間，外錐面?zhèn)鲃?dòng)套(36 )與慢擋超越離合器內(nèi)圏(28 ) 之間， 一級變速齒輪(17)以及傳動(dòng)棘輪(44)與變速齒輪軸(15)之間均通過花 鍵嚙合；傳動(dòng)套(7)與內(nèi)錐面離合齒圈(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(dòng)柱銷(49 )連接。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的側(cè)掛錐盤式自適應(yīng)兩擋自動(dòng)變速輪轂，其特征 在于所述傳動(dòng)套(7 )左端通過第二徑向軸承(4 )與凸輪軸(1 )轉(zhuǎn)動(dòng)配合， 右端與外錐面?zhèn)鲃?dòng)套(36)外圓周之間通過第七徑向軸承(9)轉(zhuǎn)動(dòng)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(n)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(dòng)軸(40)兩端分別通過第八 徑向軸承(41 )和第九徑向軸承(42 )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)掛錐盤式自適應(yīng)兩擋自動(dòng)變速輪轂，包括左輪轂架、右輪轂架、箱體、動(dòng)力設(shè)備、傳動(dòng)軸、車輪和設(shè)置在傳動(dòng)軸上的剎車裝置，還包括由動(dòng)力設(shè)備驅(qū)動(dòng)的主動(dòng)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(dòng)軸上的錐盤式自適應(yīng)兩擋自動(dòng)變速總成，所述主動(dòng)軸和變速齒輪軸設(shè)置于箱體內(nèi)與傳動(dòng)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(dòng)力矩與綜合行駛阻力的平衡控制；在不切斷驅(qū)動(dòng)力的情況下自適應(yīng)隨行駛阻力變化自動(dòng)進(jìn)行換擋變速，有利于車輛和機(jī)械動(dòng)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(hào)B62M11/00GK101244752SQ20081006942
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)