CN101376420B - 节能滑行自适应自动变速轮毂 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种节能滑行自适应自动变速轮毂，包括轮毂架I、轮毂架II、箱体、动力输入装置、传动轴、车轮和刹车装置，还包括慢挡传动轴、设置在慢挡传动轴上的慢挡传动机构、设置在传动轴上的锥盘离合凸轮自适应变速总成和节能滑行离合装置，慢挡传动轴设置于箱体内与箱体转动配合，本发明在车辆滑行时能充分利用车轮行驶过程中产生的动能，相同动能的情况下滑行距离长，节约能量，能使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，利于高效节能，本发明重量轻、结构简单紧凑、制造成本低，适合电动自行车体积小轻便的特点。

Description

节能滑行自适应自动变速轮毂 

技术领域

本发明涉及一种电动或燃油车轮毂，特别涉及一种节能滑行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、电动自行车和燃油车轮毂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控制油量控制速度，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；现有技术的机动车在行驶过程中需要滑行后停止，由于滑行过程中，车轮需要带动一系列传动机构一同滑行，则会导致车轮动能无法全部用于滑行，使得车辆滑行距离短，浪费能量。 

电动车、燃油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；或发动机熄火和燃油消耗量过大。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.电动车在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/发动机处于非稳态工况下运转，必然造成电机/发动机输出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，车辆滑行时能充分利用车轮行驶过程中产生的动能，相同动能的情况下滑行距离长，节约能量，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，并且结构简单、体积小、重量轻，机构安装所需空间小。 

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种节能滑行自适应自动变速轮毂，车辆滑行时能充分利用车轮行驶过程中产生的动能，相同动能的情况下滑行距离长，节约能量；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/发动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。 

本发明的节能滑行自适应自动变速轮毂，包括轮毂架I、轮毂架II、箱体、动力输入装置、传动轴、车轮和制动器，所述轮毂架I和轮毂架II与箱体相对固定设置，传动轴的一部分伸出箱体与车轮在圆周方向配合，还包括慢挡传动轴、设置在慢挡传动轴上的慢挡传动机构、设置在传动轴上的凸轮自适应变速总成和节能滑行离合装置，所述慢挡传动轴设置于箱体内与箱体转动配合； 

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，所述慢挡齿轮和慢挡齿圈通过慢挡超越离合器配合； 

b.凸轮自适应变速总成包括传动轴、离合装置、变速弹簧和设置在传动轴 上的传动齿轮；所述离合装置分为主动传动部分和从动传动部分； 

所述传动齿轮与慢挡齿圈啮合，离合装置的主动传动部分与慢挡齿轮啮合； 

所述传动轴圆周上设置有一个以上螺旋展开的凸轮槽，凸轮槽内插入凸轮销，离合装置根据行驶阻力在变速弹簧、凸轮槽和凸轮销的配合下完成离合；离合装置啮合，变速器快档传动，离合装置分离，则依次通过慢挡齿轮、慢挡超越离合器和慢挡齿圈实现慢档传动； 

c.节能滑行离合装置包括第二超越离合器，所述传动轴通过第二超越离合器与车轮在圆周方向配合，所述第二超越离合器外圈与车轮在圆周方向固定配合，正常行驶时，第二超越离合器内圈与传动轴在圆周方向固定配合。 

进一步，节能滑行离合装置还包括倒车离合机构，所述倒车离合机构包括倒车离合顶杆、回位弹簧和离合块；所述传动轴动力输出端轴向中空，传动轴设置径向通槽，轴向中空部位与径向通槽贯通，离合块嵌入径向通槽并在回位弹簧的作用下与第二超越离合器内圈轴向端面啮合，倒车离合顶杆以可轴向移动的方式穿过传动轴轴向中空部位与离合块轴向固定连接，倒车离合顶杆可轴向移动压缩回位弹簧使离合块与第二超越离合器内圈脱离啮合；第二超越离合器外圈通过传动架与车轮在圆周方向固定配合； 

进一步，还包括压力调节装置，所述压力调节装置包括调节杆和调压块，所述传动轴与变速弹簧配合的端部设置轴向内螺纹，传动轴设置第二径向通槽，内螺纹与第二径向通槽贯通，调压块嵌入第二径向通槽设置在变速弹簧的端部，调节杆一端通过外螺纹旋入并穿过轴向内螺纹与调压块轴向固定连接；所述调压块紧靠变速弹簧，通过旋转调节杆带动调压块调节变速弹簧的压缩量； 

进一步，凸轮自适应变速总成为锥盘离合凸轮自适应变速总成，所述主动传动部分为圆环体轴向内锥盘齿圈，从动传动部分为圆环体轴向外锥盘，所述传动齿轮间隙配合套在传动轴上； 

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动力输入装置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；所述圆环体轴向外锥盘圆周上加工有与凸轮槽数量相同的径向销孔，圆环体轴向外锥盘间隙配合套在传动轴上，凸轮销穿过径向销孔插入凸轮槽；变速弹簧间隙配合套在传动轴上，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；所述传动齿轮端部与圆环体轴向外锥盘的端部啮合； 

进一步，所述动力输入装置为外转子电机，箱体的端盖与电机定子集成为一体，所述端盖外侧设置散热片；电机转子与圆环体轴向内锥盘齿圈在圆周方向固定配合； 

进一步，所述离合块上固定设置环形啮合块，离合块通过环形啮合块的端面花键与第二超越离合器内圈端面轴向啮合；所述调压块上固定设置调压环，所述调压块通过调压环紧靠变速弹簧； 

进一步，所述轮毂架II与制动器固定连接，制动器支架内圆与传动轴转动配合； 

进一步，轮毂架II与制动器固定连接，制动器支架内圆与传动轴转动配合；倒车离合顶杆通过驱动杆驱动轴向移动使环形啮合块与第二超越离合器内圈脱开，所述驱动杆通过销轴铰接在制动器支架上，驱动杆以销轴为支点形成杠杆结构；所述驱动杆的阻力点所在平面为斜面，所述斜面与倒车离合顶杆端部接触，所述倒车离合顶杆的端部为球面结构，通过驱动杆阻力点沿斜面方向的移动和回位弹簧的预紧力配合，驱动倒车离合顶杆往复运动； 

进一步，所述变速弹簧为蝶簧组；所述凸轮销通过与其间隙配合的凸轮销套插入凸轮槽，凸轮销通过圆周方向设置的固定圈径向固定；所述变速弹簧设置在圆环体轴向外锥盘的左侧，位于电机定子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，所述变速弹簧端部与圆环体轴向外锥盘之间设置平面轴承。 

本发明的有益效果是：本发明的节能滑行自适应自动变速轮毂在车辆滑行时能充分利用车轮行驶过程中产生的动能，相同动能的情况下滑行距离长，节约能量；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，使电机负荷变化平缓，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，更符合于电动自行车体积小轻便的特点。 

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。 

图1为本发明轴向剖面结构示意图； 

图2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； 

图3为为传动轴上设置凸轮槽结构示意图； 

图4为图1沿A向视图； 

图5为图1沿B-B向剖视图； 

图6为图1沿C-C向剖视图； 

图7为图1沿D向视图； 

图8为圆环体轴向外锥盘结构剖视图； 

图9为圆环体轴向内锥盘结构剖视图； 

图10为制动器局部视图； 

图11为图10中驱动杆沿E向视图。 

具体实施方式

图1为本发明轴向剖面结构示意图，如图所示：本实施例的动力输入装置为外转子电机，电机转子工作时由左向右看逆时针旋转。 

本发明的节能滑行自适应自动变速轮毂，包括轮毂架I7、轮毂架II18、箱体4、外转子电机、传动轴1、车轮14和制动器20，所述动力输入装置为外转子电机，箱体4的端盖41向内设置凸台，电机定子8固定设置在凸台上，采用以上方式将端盖41和电机定子8集成为一体，利于传热；端盖41外侧设置散热片42，箱体4分为左箱体和右箱体，外转子电机设在左箱体内设置在传动轴1外圆周，将电机定子固定于右端盖，也就是外侧端盖，并设置散热片结构，可以使电机充分散热，提高效率，实验证明可提高2—5％的效率；轮毂架I7与端盖41通过螺栓固定连接，轮毂架II18与制动器20通过螺栓固定连接，制动器20支架内圆与传动轴1伸出箱体4的右端通过第五径向滚动轴承21配合，第五径向滚动轴承21外端部设置防尘罩35，防尘罩35内侧设置传感器，传动轴1上与传感器对应设置磁钢，传感器用于测定传动轴转速； 

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与箱体4左右端盖配合；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，轮毂架I7和轮毂架II18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、设置在传动轴1上的凸轮自适应变速总成和节能滑行离合装置，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，慢挡超越离合器15内圈固定设置慢挡齿圈16，慢挡齿轮13和慢挡超越离合器15外圈在圆周方向采用螺钉连接的方式固定配合；慢挡齿圈16轴向延伸部分做为超越离合器15的内圈； 

b.锥盘离合凸轮自适应变速总成包括传动轴1、圆环体轴向外锥盘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与圆环体轴向内锥盘齿圈27通过花键结构在圆周方向固定配合，圆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1a，圆环体轴向外锥盘29圆周上加工有与凸轮槽1a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1a，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1a，以减小凸轮销31与凸轮槽1a之间的摩擦力，增加传动精度；三个凸轮销31通过圆周方向设置的固定圈34径向固定；变速弹簧5间隙配合套在传动轴1上，紧靠圆环体轴向外锥盘29，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，变速弹簧5端部与圆环体轴向外锥盘29之间设置平面轴承6，当圆环体轴向外锥盘29在阻力作用下转动时，防止与变速弹簧5之间产生摩擦而影响传动和反应精度，变速弹簧5设置在圆环体轴向外锥盘29的左侧，位于电机定子8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1a的展开方向由左向右看与传动轴1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设置第三平面轴承26，右端与第四径向滚动轴承23之间设置第二平面轴承24； 

c.节能滑行离合装置包括第二超越离合器10，所述传动轴1通过第二超越离合器10与车轮14在圆周方向配合，所述第二超越离合器外圈10b与车轮14在圆周方向固定配合，正常行驶时，第二超越离合器内圈10a与传动轴1在圆周方向固定配合；节能滑行离合装置还包括倒车离合机构，所述倒车离合机构包括倒车离合顶杆22、回位弹簧22c和离合块22a；所述传动轴1动力输出端轴向中空，传动轴1设置径向通槽1b，轴向中空部位与径向通槽1b贯通，离合块22a嵌入径向通槽1b，离合块22a上通过螺钉固定设置圆形环形啮合块22b，环形啮合块22b在回位弹簧22c的作用下与第二超越离合器内圈10a轴向端面啮合，采用环形啮合块22b结构，可以保证传动过程中受力均匀；倒车离合顶杆22以可轴向移动的方式穿过传动轴1轴向中空部位与离合块22a轴向固定连接，回位弹簧22c设置在离合块22a与传动轴1径向通槽轴向侧面之间，倒车离合顶杆22通过驱动杆33驱动轴向移动使环形啮合块22b与第二超越离合器内圈10a脱开，所述驱动杆33通过销轴铰接在制动器20支架上，驱动杆33以销轴为支点形成杠杆结构，图1中，驱动杆33为展开后的形状；所述驱动杆33的阻力点所在平面为横向斜面，所述斜面与倒车离合顶杆22端部接触，所述倒车离合顶杆22的端部为球面结构，通过驱动杆33斜面的横向移动和回位弹簧22c的预紧力，驱动倒车离合顶杆22往复运动，当然，斜面也可以是其他方向，驱动过程中使驱动杆阻力点沿斜面方向移动，即可驱动倒车离合顶杆22轴向移动，也可达到发明目的；第二超越离合器外圈10b通过传动架17与车轮14在圆周方向固定配合； 

本实施例还包括压力调节装置，压力调节装置包括调节杆30和调压块32，传动轴1与变速弹簧5配合的端部设置轴向内螺纹，传动轴1设置第二径向通槽1c，内螺纹与径向通槽1c贯通，调压块32嵌入第二径向通槽1c设置在变速弹簧5的左端部，调节杆30一端通过外螺纹旋入并穿过轴向内螺纹与调压块32轴向固定连接，调压块32上固定设置调压环32a，所述调压块32通过调压环32a紧靠变速弹簧5，通过旋转调节杆30带动调压块32从而带动调压环32a调节变速弹簧5的压缩量，达到调节变速弹簧预紧力的作用，本实施例中，调压环32a为环形结构，调整过程中使变速弹簧5受力均匀，利于调节，保证调整精度；通过调整变速弹簧5的预紧力，可以调整自适应变速机构在不同阻力下进行变速，应用简单方便。 

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27→圆环体轴向外锥盘29→凸轮销31→传动轴1→离合块22a→环形啮合块22b→第二超越离合器10的内圈10a→第二超越离合器10的外圈10b→传动架17→车轮14。 

慢挡动力传递路线： 

电机转子→圆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→慢挡齿圈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→环形啮合块22b→第二超越离合器10的内圈10a→第二超越离合器10的外圈10b→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→凸轮槽1a→凸轮销31→圆环体轴向外锥盘29→压缩变速弹簧5。 

本发明在车辆滑行时，第二超越离合器处于超越状态，车轮14直接带动传动架17转动，充分利用车轮动能进行滑行，节约能量； 

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，并且可以通过压力调节装置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1、离合块22a、环形啮合块22b、第二超越离合器和传动架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1a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；圆环体轴向外锥盘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，电机转子带动圆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、慢挡齿圈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、环形啮合块22b、第二超越离合器和传动架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圈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。 

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； 

倒车过程中，通过手动使驱动杆的斜面横移，使倒车离合顶杆22端沿斜面方向移动，使倒车离合顶杆22向回位弹簧22c方向移动，使环形啮合块22b脱离啮合，车轮14即可自由转动，避免自适应自动换挡机构锁死，实现倒车操作，操作简单方便。 

图2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：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；传动轴1圆周上均布三个螺旋展开的凸轮槽1a，圆环体轴向外锥盘29圆周上加工有与凸轮槽1a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通过与其间隙配合的凸轮销套31a穿过销孔29a插入凸轮槽1a，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的外锥面紧密贴合。 

图3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1a，本实施例中，由左向右看凸轮槽1a按顺时针展开。 

图4为图1沿A向视图，如图所示：驱动杆33通过销轴铰接在制动器20上，驱动杆33以销轴为支点形成杠杆结构；所述驱动杆33的阻力点所在平面为横向斜面，所述斜面与倒车离合顶杆22端部接触，倒车离合顶杆22的端部为球面结构；防尘罩35罩在制动器支架外部。 

图5为图1沿B-B向剖视图；环形啮合块22b套在传动轴1上，倒车离合顶杆22以可轴向移动的方式穿过传动轴1轴向中空部位；传动轴1设置径向通槽1b，离合块22a嵌入传动轴1的径向通槽1b，倒车离合顶杆22与离合块22a轴向固定连接；离合块22a与环形啮合块22b固定连接，回位弹簧22c设置在离合块22a与传动轴1径向通槽轴向侧面之间。 

图6为图1沿C-C向剖视图，如图所示：压力调节装置包括调节杆30和调压块32，传动轴1与变速弹簧5配合的端部设置轴向内螺纹，传动轴1设置第二径向通槽1c，调压块32嵌入第二径向通槽1c，调节杆30与调压块32轴向固定连接，调压块32上固定设置调压环32a。 

图7为图1沿D向视图，如图所示：端盖41外侧设置散热片42，轮毂架I7与端盖41通过螺栓固定连接。 

图8为圆环体轴向外锥盘结构剖视图，图9为圆环体轴向内锥盘结构剖视图，如图所示：圆环体轴向内锥盘齿圈27外圆周设置外齿圈，内圆为轴向锥面；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，端部加工用于与传动齿轮25啮合的花键。 

图10为制动器局部视图，图11为图10中驱动杆沿E向视图，如图所示：驱动杆33通过销轴铰接在制动器20支架上，驱动杆33以销轴为支点形成杠杆结构；所述驱动杆33的阻力点所在平面为横向斜面，当然，斜面也可以是其他方向，驱动过程中使驱动杆阻力点沿斜面方向移动，即可驱动倒车离合顶杆22轴向移动，也可达到发明目的。 

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。

Claims (9)

1.一种节能滑行自适应自动变速轮毂，包括轮毂架Ⅰ(7)、轮毂架Ⅱ(18)、箱体(4)、动力输入装置、传动轴(1)、车轮(14)和制动器(20)，所述轮毂架Ⅰ(7)和轮毂架Ⅱ(18)与箱体(4)相对固定设置，传动轴(1)的动力输出端与车轮(14)在圆周方向配合，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、设置在传动轴(1)上的凸轮自适应变速总成和节能滑行离合装置，所述慢挡传动轴(12)设置于箱体(4)内与箱体(4)转动配合；

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)，所述慢挡齿轮(13)和慢挡齿圈(16)通过慢挡超越离合器(15)配合；

b.凸轮自适应变速总成包括传动轴(1)、离合装置、变速弹簧(5)和设置在传动轴(1)上的传动齿轮(25)；所述离合装置分为主动传动部分和从动传动部分；

所述传动齿轮(25)与慢挡齿圈(16)啮合，离合装置的主动传动部分与慢挡齿轮(13)啮合；

所述传动轴(1)圆周上设置有一个以上螺旋展开的凸轮槽(1a)，凸轮槽(1a)内插入凸轮销(31)，离合装置根据行驶阻力在变速弹簧(5)、凸轮槽(1a)和凸轮销(31)的配合下完成离合；离合装置啮合，变速器快档传动，离合装置分离，则依次通过慢挡齿轮(13)、慢挡超越离合器(15)和慢挡齿圈(16)实现慢档传动；

c.节能滑行离合装置包括第二超越离合器(10)和倒车离合机构，所述倒车离合机构包括倒车离合顶杆(22)、回位弹簧(22c)和离合块(22a)，所述传动轴(1)动力输出端轴向中空，传动轴(1)设置径向通槽(1b)，轴向中空部位与径向通槽(1b)贯通，离合块(22a)嵌入径向通槽(1b)并在回位弹簧(22c)的作用下与第二超越离合器内圈(10a)轴向端面啮合，倒车离合顶杆(22)以可轴向移动的方式穿过传动轴(1)轴向中空部位与离合块(22a)轴向固定连接，倒车离合顶杆(22)可轴向移动压缩回位弹簧(22c)使离合块(22a)与第二超越离合器内圈(10a)脱离啮合；所述传动轴(1)通过第二超越离合器(10)与车轮(14)在圆周方向配合，所述第二超越离合器外圈(10b)通过传动架(17)与车轮(14)在圆周方向固定配合，正常行驶时，第二超越离合器内圈(10a)与传动轴(1)在圆周方向固定配合。

2.根据权利要求1所述的节能滑行自适应自动变速轮毂，其特征在于：还包括压力调节装置，所述压力调节装置包括调节杆(30)和调压块(32)，所述传动轴(1)与变速弹簧(5)配合的端部设置轴向内螺纹，传动轴(1)设置第二径向通槽(1c)，内螺纹与第二径向通槽(1c)贯通，调压块(32)嵌入第二径向通槽(1c)设置在变速弹簧(5)的端部，调节杆(30)一端通过外螺纹旋入并穿过轴向内螺纹与调压块(32)轴向固定连接，所述调压块(32)紧靠变速弹簧(5)，通过旋转调节杆(30)带动调压块(32)调节变速弹簧(5)的压缩量。

3.根据权利要求2所述的节能滑行自适应自动变速轮毂，其特征在于：凸轮自适应变速总成为锥盘离合凸轮自适应变速总成，所述主动传动部分为圆环体轴向内锥盘齿圈(27)，从动传动部分为圆环体轴向外锥盘(29)，所述传动齿轮(25)间隙配合套在传动轴(1)上；

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，圆环体轴向内锥盘齿圈(27)与动力输入装置在圆周方向固定配合；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；所述圆环体轴向外锥盘(29)圆周上加工有与凸轮槽(1a)数量相同的径向销孔(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)穿过径向销孔(29a)插入凸轮槽(1a)；变速弹簧(5)间隙配合套在传动轴(1)上，紧靠圆环体轴向外锥盘(29)，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；所述传动齿轮(25)端部与圆环体轴向外锥盘(29)的端部啮合。

4.根据权利要求3所述的节能滑行自适应自动变速轮毂，其特征在于：所述动力输入装置为外转子电机，箱体(4)的端盖(41)与电机定子(8)集成为一体，所述端盖(41)外侧设置散热片(42)；电机转子(9)与圆环体轴向内锥盘齿圈(27)在圆周方向固定配合。

5.根据权利要求4所述的节能滑行自适应自动变速轮毂，其特征在于：所述离合块(22a)上固定设置环形啮合块(22b)，离合块(22a)通过环形啮合块(22b)的端面花键与第二超越离合器内圈(10a)端面轴向啮合；所述调压块(32)上固定设置调压环(32a)，所述调压块(32)通过调压环(32a)紧靠变速弹簧(5)。

6.根据权利要求5所述的节能滑行自适应自动变速轮毂，其特征在于：所述轮毂架Ⅱ(18)与制动器(20)固定连接，制动器(20)支架内圆与传动轴(1)转动配合。

7.根据权利要求6所述的节能滑行自适应自动变速轮毂，其特征在于：倒车离合顶杆(22)通过驱动杆(33)驱动轴向移动使环形啮合块(22b)与第二超越离合器内圈(10a)脱开，所述驱动杆(33)通过销轴铰接在制动器(20)支架上，驱动杆(33)以销轴为支点形成杠杆结构；所述驱动杆(33)的阻力点所在平面为斜面，所述斜面与倒车离合顶杆(22)端部接触，所述倒车离合顶杆(22)的端部为球面结构，通过驱动杆(33)阻力点沿斜面方向的移动和回位弹簧(22c)的预紧力的配合，驱动倒车离合顶杆(22)往复运动。

8.根据权利要求7所述的节能滑行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；所述凸轮销(31)通过与其间隙配合的凸轮销套(31a)插入凸轮槽(1a)，凸轮销(31)通过圆周方向设置的固定圈(34)径向固定；所述变速弹簧(5)设置在圆环体轴向外锥盘(29)的左侧，位于电机定子(8)与传动轴(1)之间的空腔内；所述凸轮槽(1a)的展开方向由左向右看与传动轴(1)旋转方向相反。

9.根据权利要求8所述的节能滑行自适应自动变速轮毂，其特征在于：所述变速弹簧(5)端部与圆环体轴向外锥盘(29)之间设置平面轴承(6)。

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