CN105299217A - 电动摩托车内转子电机弓锥摆式自适应自动变速驱动总成 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电动摩托车内转子电机弓锥摆式自适应自动变速驱动总成，包括内转子驱动电机、慢挡传动机构和机械智能化自适应变速总成，慢档传动机构的超越离合器外圈轴向端面形成环形凹陷，内圈转动配合设置于该环形凹陷内且啮合空间形成于内圈外圆与环形凹陷径向外侧的内壁之间，慢挡传动机构通过摆式端面凸轮啮合副将动力输出和锁紧变速弹性元件；本发明避免传统结构上内圈直接支撑于传动轴的结构，也避免了传动误差在超越离合器上被放大的问题，不但保证超越离合器的整体稳定性，还使得变速器长周期运行依然保证稳定支撑，降低运行噪声，保证运行舒适性并提高传动效率，从而降低能耗；还提高使用寿命和运行精度，适用于重载和高速的使用环境。

Description

电动摩托车内转子电机弓锥摆式自适应自动变速驱动总成

技术领域

本发明涉及一种机动车变速器，特别涉及一种电动摩托车内转子电机弓锥摆式自适应自动变速驱动总成。

背景技术

现有技术中，汽车、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节气门或电流控制速度，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。

机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。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，安装了发动机或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，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，本申请发明人发明了一系列的凸轮自适应自动变速装置，利用行驶阻力驱动凸轮，达到自动换挡和根据行驶阻力自适应匹配车速输出扭矩的目的，具有较好的应用效果；前述的凸轮自适应自动变速器虽然具有上述优点，稳定性和高效性较现有技术有较大提高，但是部分零部件结构较为复杂，变速器体积较大，长周期运行零部件变形明显，没有稳定支撑，导致运行噪声较大，影响运行舒适性并影响传动效率，从而能耗较高。；并且，由于采用了多个凸轮结构，稳定性依然不够理想；在使用寿命上虽然较现有技术有所提高，但根据结构上的分析，使用寿命仍有改进空间；同时，慢挡传动由于采用凸轮副传动，虽然能够锁住变速弹性元件，但在在回位过程中会有顿挫感以及出现噪声，增加加成的不舒适感。

因此，需要一种对上述凸轮自适应自动变速装置进行改进，不但能够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，解决扭矩一转速变化小不能满足复杂条件下道路使用的问题；长周期运行依然保证稳定支撑，降低运行噪声，并且在慢挡传动回位释放变速弹性件时具有较好的平稳性和顺畅性，消除顿挫感和噪声，利于进一步提高工作效率，具有更好的节能降耗效果，并提高使用寿命。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种电动摩托车内转子电机弓锥摆式自适应自动变速驱动总成，不但能够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，解决扭矩一转速变化小不能满足复杂条件下道路使用的问题；长周期运行依然保证稳定支撑，降低运行噪声，并且在慢挡传动回位释放变速弹性件时具有较好的平稳性和顺畅性，消除顿挫感和噪声，利于进一步提高工作效率，具有更好的节能降耗效果，并提高使用寿命。

本发明的电动摩托车内转子电机弓锥摆式自适应自动变速驱动总成，包括驱动电机、箱体和与箱体转动配合且将动力输出的传动轴，还包括慢挡传动机构和设置在传动轴上的机械智能化自适应变速总成；

机械智能化自适应变速总成包括圆环体轴向外锥套、圆环体轴向内锥套和变速弹性元件；

圆环体轴向内锥套内圆为轴向锥面，圆环体轴向外锥套外圆为轴向锥面，圆环体轴向内锥套以锥面互相配合的方式套在圆环体轴向外锥套外圆周形成传递快档的锥面传动副；变速弹性元件施加使圆环体轴向外锥套的锥面与圆环体轴向内锥套的内锥面贴合传动的预紧力；所述圆环体轴向外锥套外套于传动轴且与其通过主传动凸轮副传动配合；

所述慢挡传动机构包括超越离合器和中间减速传动机构，所述超越离合器包括外圈、内圈和滚动体，所述外圈和内圈之间形成用于通过滚动体啮合或分离的啮合空间，所述外圈轴向端面形成环形凹陷，所述内圈转动配合设置于该环形凹陷内且啮合空间形成于内圈外圆与环形凹陷径向外侧的内壁之间；所述圆环体轴向内锥套通过中间减速机构将动力输入至超越离合器外圈，所述超越离合器内圈将慢档动力传递输出至圆环体轴向外锥套；

所述超越离合器通过慢档凸轮啮合副将慢档动力传递输出；所述慢档凸轮啮合副至少包括一个摆式端面凸轮啮合副，摆式端面凸轮啮合副由具有双向端面凸轮形线的双向端面凸轮构成；

所述驱动电机为内转子电机，内转子电机的定子固定于箱体，内转子与圆环体轴向内锥套传动配合。

进一步，摆式端面凸轮啮合副包括摆式凸轮盘I和摆式凸轮盘II，摆式端面凸轮啮合副由摆式凸轮盘I和摆式凸轮盘II通过设有的具有双向端面凸轮形线的双向端面凸轮啮合构成；

进一步，摆式凸轮盘I和摆式凸轮盘II均设有沿圆周方向的双向凸轮槽，所述双向凸轮槽为由中间向两端逐渐变浅的结构，所述摆式凸轮盘I和摆式凸轮盘II之间通过双向凸轮槽内设有的凸轮滚动体啮合传动；

进一步，所述超越离合器的内圈和摆式凸轮盘I在圆周方向传动配合，圆环体轴向外锥套和摆式凸轮盘II之间通过凸轮副在圆周方向传动配合；所述超越离合器的内圈在使变速器动力输出旋转方向上与外圈之间超越；

进一步，所述超越离合器还包括支撑辊组件，所述支承辊组件至少包括平行于超越离合器轴线并与滚动体间隔设置的支承辊，所述支承辊外圆与相邻的滚动体外圆接触，所述支承辊以在超越离合器的圆周方向可运动的方式设置；

进一步，所述内圈轴向延伸出外圈的环形凹陷且延伸部内圆具有可与传动轴配合的内圈支撑部，所述外圈内圆具有可与传动轴配合的外圈支撑部；

进一步，所述支承辊组件还包括支承辊支架，所述支承辊以可沿超越离合器圆周方向滑动和绕自身轴线转动的方式通过支承辊支架支撑于外圈的环形凹陷径向外侧的内壁和内圈外圆之间；

进一步，所述支承辊支架包括对应于支承辊两端设置的撑环I和撑环II，所述撑环I和撑环II分别设有用于供支承辊两端穿入的沿撑环I和撑环II圆周方向的环形槽，所述支承辊两端与对应的环形槽滑动配合；所述外圈的环形凹陷轴向底部设有用于通过润滑油的过油孔，所述撑环I位于环形凹陷轴向底部且撑环I的环形槽槽底设有轴向通孔；

进一步，所述主传动凸轮副由所述圆环体轴向外锥套内圆设有的内螺旋凸轮和传动轴设有的外螺旋凸轮相互配合形成；

进一步，所述驱动电机的内转子通过传动支架与圆环体轴向内锥套传动配合，所述传动支架形成通过轴承与箱体转动配合的支撑部；传动支架一端与圆环体轴向内锥套连接形成传动配合，远离圆环体轴向内锥套的一端转动配合支撑于变速箱体，所述变速弹性元件位于支撑架与传动轴之间的空间且外套于外套于传动轴。

本发明的有益效果是：本发明的电动摩托车内转子电机弓锥摆式自适应自动变速驱动总成，具有现有凸轮自适应自动变速装置的全部优点，如能根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，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；

同时，本变速器的慢档传动机构的超越离合器采用内圈位于内圈所形成的环形凹陷内的结构，内圈从结构上嵌入外圈，使内圈和外圈之间形成相互支撑的影响，避免传统结构上内圈直接支撑于传动轴的结构，也避免了传动误差在超越离合器上被放大的问题，不但保证超越离合器的整体稳定性，还使得变速器长周期运行依然保证稳定支撑，降低运行噪声，保证运行舒适性并提高传动效率，提高使用寿命和运行精度，适用于重载和高速的使用环境；慢挡传动和锁紧弹性元件采用由双向端面凸轮构成的摆式端面凸轮啮合副，在换挡过程中具有摆动缓冲，释放变速弹性件时具有较好的平稳性和顺畅性，消除顿挫感和噪声，利于进一步提高工作效率；降低换挡过程中的传动能耗，具有更好的节能降耗效果，并提高使用寿命，大大提高车辆的动力性、经济性、驾驶安全性和舒适性。

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为本发明的轴向剖面结构示意图；

图2为双向端面凸轮结构示意图；

图3为超越离合器结构示意图；

图4为超越离合器轴向剖面示意图。

具体实施方式

图1为本发明的轴向剖面结构示意图，图2为双向端面凸轮结构示意图，图3为超越离合器结构示意图，图4为超越离合器轴向剖面示意图，如图所示：本发明的电动摩托车内转子电机弓锥摆式自适应自动变速驱动总成，包括驱动电机、箱体3和与箱体3转动配合且将动力输出的传动轴1，所述箱体3具有用于侧挂安装于轮毂侧的安装部，或者用于直接形成轮毂的安装部，在此不再赘述；还包括慢挡传动机构和设置在传动轴1上的机械智能化自适应变速总成；

机械智能化自适应变速总成包括圆环体轴向外锥套6、圆环体轴向内锥套9和变速弹性元件4；

圆环体轴向内锥套9内圆为轴向锥面，圆环体轴向外锥套6外圆为轴向锥面，圆环体轴向内锥套9以锥面互相配合的方式套在圆环体轴向外锥套6外圆周形成传递快档的锥面传动副；变速弹性元件4施加使圆环体轴向外锥套6的锥面与圆环体轴向内锥套9的内锥面贴合传动的预紧力；所述圆环体轴向外锥套6外套于传动轴1且与其通过主传动凸轮副传动配合；

所述慢挡传动机构包括超越离合器和中间减速传动机构，所述超越离合器包括外圈15、内圈14和滚动体20，所述外圈15和内圈14之间形成用于通过滚动体20啮合或分离的啮合空间，所述外圈15轴向端面形成环形凹陷，所述内圈14转动配合设置于该环形凹陷内且啮合空间形成于内圈14外圆与环形凹陷径向外侧的内壁之间；所述圆环体轴向内锥套9通过中间减速机构将动力输入至超越离合器外圈15，所述超越离合器内圈14将慢档动力传递输出至圆环体轴向外锥套6；超越离合器的滚动体20和啮合空间的结构属于现有技术，在此不再赘述；由于外圈15轴向端面形成环形凹陷，其经向剖视图则形成类似于弓状结构，安装内圈14后对内圈14形成径向的支撑；采用内圈14位于外圈15所形成的环形凹陷内的结构，内圈14从结构上嵌入外圈15，使内圈14和外圈15之间形成相互支撑的影响，避免传统结构上内圈14直接支撑于传动轴1的结构，也避免了传动误差在超越离合器上被放大的问题，不但保证超越离合器的整体稳定性，还提高使用寿命和运行精度，适用于重载和高速的使用环境；中间减速传动机构可以是一级齿轮减速传动或者其他减速传动结构，该中间减速传动机构能够保证圆环体轴向内锥套9传递至超越离合器的外圈15的转速低于圆环体轴向内锥套9的转速；为实现本发明的发明目的，所述超越离合器的内圈14在动力输出件输出旋转方向上与外圈15之间超越；如图所示，所述中间减速传动机构包括慢档中间轴、设置于慢档中间轴与其传动配合的第一慢档齿轮11和第二慢档齿轮12，慢档中间轴通过径向滚动轴承转动配合于变速器箱体3；与所述圆环体轴向内锥套9传动配合(花键等传动结构)设有慢档主动齿轮13，所述慢档主动齿轮13与第一慢档齿轮11啮合传动配合，第二慢档齿轮12与超越离合器的外圈15啮合传动；结构简单紧凑，实现慢档的动力传递；所述超越离合器通过慢档凸轮啮合副将慢档动力传递输出；所述慢档凸轮啮合副至少包括一个摆式端面凸轮啮合副，摆式端面凸轮啮合副由具有双向端面凸轮形线的双向端面凸轮构成；双向端面凸轮指的是能够实现双向啮合的端面凸轮；利于在慢档传动转为快档过程中消除换挡顿挫，可使慢档和快档从同轴的两个方向输入至动力输出件，具有较好的适应性，并且节约驱动效率。

所述驱动电机7为内转子电机，内转子电机的定子固定于箱体3，内转子与圆环体轴向内锥套9传动配合。

本实施例中，所述驱动电机7的内转子通过传动支架8与圆环体轴向内锥套9传动配合，所述传动支架8形成通过轴承与箱体3转动配合的支撑部；该结构利于形成稳定的支撑传动，同时，结构紧凑，便于安装使用；如图所示，传动支架8一端形成通过轴承与箱体3转动配合的支撑部，另一端与与圆环体轴向内锥套9传动配合，并形成支撑。

本实施例中，变速弹性元件4对圆环体轴向外锥套6施加使其外锥面与圆环体轴向内锥套9的内锥面贴合传动的预紧力；所述传动轴1动力输出时，主传动凸轮副对圆环体轴向外锥套6施加与变速弹性元件4预紧力相反的轴向分力；

本实施例中，摆式端面凸轮啮合副包括摆式凸轮盘I和摆式凸轮盘II，摆式端面凸轮啮合副由摆式凸轮盘I和摆式凸轮盘II通过设有的具有双向端面凸轮形线的双向端面凸轮啮合构成；可以是摆式凸轮盘I和摆式凸轮盘II均设有端面凸轮，也可以是其中之一设置端面凸轮，均能实现发明目的。

本实施例中，摆式凸轮盘I和摆式凸轮盘II16均设有沿圆周方向的双向凸轮槽，所述双向凸轮槽为由中间向两端逐渐变浅的结构，所述摆式凸轮盘I和摆式凸轮盘II16之间通过双向凸轮槽内设有的凸轮滚动体10啮合传动；通过凸轮滚动体10形成双向啮合，具有较好的导向性，同时，减小凸轮啮合摩擦，降低能耗；凸轮滚动体一般为滚珠。

本实施例中，所述超越离合器的内圈14和摆式凸轮盘I在圆周方向传动配合，结构简单紧凑，制作、使用和维护成本较低，且传动稳定；圆环体轴向外锥套4和摆式凸轮盘II16之间通过凸轮副在圆周方向传动配合，增加传动的柔顺性；当然，在空间条件具备的情况下，也可为多个凸轮副；所述超越离合器的内圈在使变速器动力输出旋转方向上与外圈之间超越。

超越离合器内圈14与圆环体轴向外锥套6通过摆式端面凸轮啮合副传动配合并将慢挡动力由中间减速传动机构的动力输出端传递至圆环体轴向外锥套6，当然，中间还可设置中间凸轮套而形成多个凸轮副传动；慢档形成传动时，利用摆式端面凸轮啮合副、凸轮副、主传动凸轮副的轴向分力压紧弹性元件形成锁紧，并且形成慢档传动；本实施例中，所述主传动凸轮副由所述圆环体轴向外锥套6内圆设有的内螺旋凸轮6a和传动轴1设有的外螺旋凸轮1a相互配合形成，构成螺旋凸轮副；所述传动轴1延伸出箱体3的轴段传动配合设有用于与轮毂传动配合的传动件2，如图所示，该传动件2为用于与轮毂连接的传动盘结构；如图所示，圆环体轴向内锥套9外缘与传动支架8传动配合；所述圆环体轴向外锥套6外套于传动轴1且内圆设有内螺旋凸轮6a，传动轴1设有与内螺旋凸轮相配合的外螺旋凸轮1a共同形成螺旋凸轮副；螺旋凸轮副即为相互配合的螺纹结构，二者均为螺旋槽，并内嵌滚珠17形成啮合传动结构；圆环体轴向外锥套6转动时，通过螺旋凸轮副对传动轴1产生轴向和圆周方向两个分力，其中圆周方向分力驱动传动轴1转动并输出动力，轴向分力被传动轴1的安装结构抵消，其反作用力作用于圆环体轴向外锥套6并施加于变速弹性元件4；在轴向分力达到设定数值时对弹性元件形成压缩，使得圆环体轴向外锥套6和圆环体轴向内锥套9分离，形成变速的条件，属于现有技术的结构，在此不再赘述；当然，螺旋凸轮副是本实施例的优选结构，也可采用现有的其它凸轮副驱动，比如端面凸轮等等，但螺旋凸轮副能够使本结构更为紧凑，制造、安装以及维修更为方便，并且螺旋结构传动平稳，受力均匀，具有无可比拟的稳定性和顺滑性，进一步提高工作效率，具有更好的节能降耗效果，较大的控制车辆排放，更适用于轻便的两轮车等轻便车辆使用。

如图所示，慢档主动齿轮转动配合外套于超越离合器内圈14形成的支撑部和圆环体轴向外锥套6形成的轴套部位，即超越离合器内圈14和圆环体轴向外锥套6之间的凸轮副传动部位；并且慢档主动齿轮与圆环体轴向内锥套9传动配合；总体结构简单紧凑，利于组装，适合于内转子电机传动的结构。

本实施例中，超越离合器还包括支撑辊组件，所述支承辊组件至少包括平行于超越离合器轴线并与滚动体20间隔设置的支承辊19，所述支承辊外圆与相邻的滚动体20外圆接触，所述支承辊以在超越离合器的圆周方向可运动的方式设置；独立于外圈15和内圈14的支承辊结构，并采用随动的结构，用于保持滚动体20之间的间距，取消现有技术的弹性元件和限位座，避免在外圈15或内圈14上直接加工限位座，简化加工过程，提高工作效率，降低加工成本，保证加工及装配精度，延长使用寿命并保证传动效果，并且相关部件损坏后容易更换，降低维修和使用成本；由于采用支承辊4结构，不采用单独的弹性元件，可以理论上无限延长超越离合器和滚动体20的轴向长度，增加啮合长度，也就是说，能够根据承重需要增加超越离合器的轴向长度，从而增加超越离合器的承载能力，并减小在较高承载能力下的超越离合器径向尺寸，延长超越离合器的使用寿命；同时，由于支承辊19直接与滚动体20接触，特别是采用滚柱结构时，消除现有技术的对滚柱的点接触施加预紧力所产生的不平衡的可能，保证在较长轴向尺寸的前提下对滚动体20的限位平衡性，使其不偏离与内圈14轴线的平行，从而保证超越离合器的稳定运行，避免机械故障；采用支撑辊结构，滚动体20一般采用滚柱结构；

所述支承辊组件还包括支承辊支架，所述支承辊以可沿超越离合器圆周方向滑动和绕自身轴线转动的方式通过支承辊支架支撑于外圈15的环形凹陷径向外侧的内壁和内圈14外圆之间；本结构保证支承辊的转动或者滑动自由度，从而进一步保证支承辊的随动性，使得滚动体20与支承辊之间在超越离合器运行时形成滚动摩擦，减少功耗，并使得超越离合器的稳定性较好；

本实施例中，所述支承辊支架包括对应于支承辊两端设置的撑环I18和撑环II17，所述撑环I18和撑环II17分别设有用于供支承辊两端穿入的沿撑环I18和撑环II17圆周方向的环形槽(图中表示出了撑环I18上的环形槽18a，撑环II17上的环形槽17a与撑环I18上的环形槽结构类似并均向内)，所述支承辊两端与对应的环形槽滑动配合，即支承辊的一端穿入撑环I18上的环形槽，另一端穿入撑环II17上的环形槽；采用环形槽的安装结构，结构简单，装配容易，进一步使得超越离合器的结构简化，降低成本。

本实施例中，所述外圈15的环形凹陷轴向底部设有用于通过润滑油的过油孔15a，所述撑环I18位于环形凹陷轴向底部且撑环I18的环形槽18a槽底设有轴向通孔18b；通过过油孔可引入并排出润滑油，与环形凹陷的开口共同形成了润滑油通道，实现较好的润滑和清洗，从而保证超越离合器的运转。

本实施例中，所述啮合空间由内圈14外圆加工的楔形槽与外圈15的环形凹陷径向外侧的内壁之间形成；简化加工工艺，提高加工效率，并降低加工成本。

本实施例中，所述撑环I18的环形槽18a槽底的轴向通孔18b的分布与支承辊和滚动体20对应；能够较好的较为直接的提供润滑。

本实施例中，所述支承辊的直径小于滚动体20的直径的三分之一，滚动体20为滚柱。

本实施例中，所述内圈14轴向延伸出外圈15的环形凹陷且延伸部内圆具有可与传动轴1配合的内圈支撑部，所述外圈内圆具有可与传动轴配合的外圈支撑部；所述摆式凸轮盘I一体成型于内圈支撑部；即外圈支撑部和内圈支撑部均转动配合设置于传动轴；本结构整个超越离合器通过内圈和外圈共同支撑，增加整体稳定性，保证使用寿命和传动精度。

本实施例中，所述内圈14的内圈14支撑部设有用于与传动轴1转动配合的内圈14滚针轴承(图中没有表示)，所述外圈15的外圈15支撑部设有用于与传动轴1转动配合的外圈15滚针轴承9；采用滚针轴承的结构，适用于安装到传动轴1，整个传动结构适应性较强。

本实施例中，传动支架8一端与圆环体轴向内锥套9连接形成传动配合，远离圆环体轴向内锥套9的一端转动配合支撑于变速箱体3，所述变速弹性元件4位于支撑架与传动轴1之间的空间且外套于外套于传动轴1；如图所示，传动轴1上由左到右设有超越离合器外圈15、圆环体轴向外锥套6和变速弹性元件4(本实施例采用变速碟簧)，传动支架8对圆环体轴向内锥套9形成稳定的支撑，保证传动精度，同时，变速弹性元件4位于传动支架8于传动轴1之间的空间且外套于外套于传动轴1，结构紧凑。

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；在连接方式上有所调整的方案，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：

动力→圆环体轴向内锥套9→圆环体轴向外锥套6→圆环体轴向外锥套6的内螺旋凸轮6a→传动轴1的外螺旋凸轮1a→传动轴1输出动力；

此时超越离合器超越，且阻力传递路线：传动轴1→传动轴1的外螺旋凸轮1a→圆环体轴向外锥套6的内螺旋凸轮6a→圆环体轴向外锥套6→压缩变速蝶簧；传动轴1通过传动轴1的外螺旋凸轮对圆环体轴向外锥套6的内螺旋凸轮6a及圆环体轴向外锥套6施加轴向力并压缩变速蝶簧，当行驶阻力加大到一定时，该轴向力变速蝶簧，使圆环体轴向内锥套9和圆环体轴向外锥套6分离，动力通过下述路线传递，即慢挡动力传递路线：

动力→圆环体轴向内锥套9→慢挡主动齿轮→第一慢挡齿轮→慢挡中间轴→第二慢挡齿轮→超越离合器的外圈15→超越离合器内圈14→摆式端面凸轮啮合副→凸轮副→圆环体轴向外锥套6→圆环体轴向外锥套6的内螺旋凸轮→传动轴1的外螺旋凸轮→传动轴1输出动力。

慢挡动力传递路线同时还经过下列路线：摆式端面凸轮啮合副→凸轮副→圆环体轴向外锥套6→压缩变速蝶簧，防止慢挡传动过程中出现压缩变速蝶簧往复压缩，从而防止慢档传动时圆环体轴向内锥套9和圆环体轴向外锥套6贴合。

有上述传递路线可以看出，本发明在运行时，圆环体轴向内锥套9的内锥面与圆环体轴向外锥套6的外锥面在变速蝶簧作用下紧密贴合，形成一个保持一定压力的自动变速机构，并且可以通过增加变速轴套的轴向厚度来调整离合器啮合所需压力，达到传动目的，此时，动力带动圆环体轴向内锥套9、圆环体轴向外锥套6、传动轴1，使传动轴1输出动力逆时针旋转；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，在传动轴1的外螺旋凸轮的作用下，圆环体轴向外锥套6压缩变速蝶簧；圆环体轴向外锥套6和圆环体轴向内锥套9分离，同步，慢挡超越离合器啮合，动力带动圆环体轴向内锥套9、第一慢挡齿轮、慢挡中间轴、第二慢挡齿轮、超越离合器的外圈15、内圈14、摆式端面凸轮啮合副、圆环体轴向外锥套6和传动轴1，使传动轴1输出动力以慢挡速度转动；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，变速蝶簧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蝶簧所产生的压力时，因被运动阻力压缩而产生变速蝶簧压力迅速释放推动下，完成圆环体轴向外锥套6的外锥面和圆环体轴向内锥套9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。

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 (10)

1.一种电动摩托车内转子电机弓锥摆式自适应自动变速驱动总成，其特征在于：包括驱动电机、箱体和与箱体转动配合且将动力输出的传动轴，还包括慢挡传动机构和设置在传动轴上的机械智能化自适应变速总成；

机械智能化自适应变速总成包括圆环体轴向外锥套、圆环体轴向内锥套和变速弹性元件；

圆环体轴向内锥套内圆为轴向锥面，圆环体轴向外锥套外圆为轴向锥面，圆环体轴向内锥套以锥面互相配合的方式套在圆环体轴向外锥套外圆周形成传递快档的锥面传动副；变速弹性元件施加使圆环体轴向外锥套的锥面与圆环体轴向内锥套的内锥面贴合传动的预紧力；所述圆环体轴向外锥套外套于传动轴且与其通过主传动凸轮副传动配合；

所述慢挡传动机构包括超越离合器和中间减速传动机构，所述超越离合器包括外圈、内圈和滚动体，所述外圈和内圈之间形成用于通过滚动体啮合或分离的啮合空间，所述外圈轴向端面形成环形凹陷，所述内圈转动配合设置于该环形凹陷内且啮合空间形成于内圈外圆与环形凹陷径向外侧的内壁之间；所述圆环体轴向内锥套通过中间减速机构将动力输入至超越离合器外圈，所述超越离合器内圈将慢档动力传递输出至圆环体轴向外锥套；

所述超越离合器通过慢档凸轮啮合副将慢档动力传递输出；所述慢档凸轮啮合副至少包括一个摆式端面凸轮啮合副，摆式端面凸轮啮合副由具有双向端面凸轮形线的双向端面凸轮构成；

所述驱动电机为内转子电机，内转子电机的定子固定于箱体，内转子与圆环体轴向内锥套传动配合。

2.根据权利要求1所述的电动摩托车内转子电机弓锥摆式自适应自动变速驱动总成，其特征在于：摆式端面凸轮啮合副包括摆式凸轮盘I和摆式凸轮盘II，摆式端面凸轮啮合副由摆式凸轮盘I和摆式凸轮盘II通过设有的具有双向端面凸轮形线的双向端面凸轮啮合构成。

3.根据权利要求2所述的电动摩托车内转子电机弓锥摆式自适应自动变速驱动总成，其特征在于：摆式凸轮盘I和摆式凸轮盘II均设有沿圆周方向的双向凸轮槽，所述双向凸轮槽为由中间向两端逐渐变浅的结构，所述摆式凸轮盘I和摆式凸轮盘II之间通过双向凸轮槽内设有的凸轮滚动体啮合传动。

4.根据权利要求3所述的电动摩托车内转子电机弓锥摆式自适应自动变速驱动总成，其特征在于：所述超越离合器的内圈和摆式凸轮盘I在圆周方向传动配合，圆环体轴向外锥套和摆式凸轮盘II之间通过凸轮副在圆周方向传动配合；所述超越离合器的内圈在使变速器动力输出旋转方向上与外圈之间超越。

5.根据权利要求1所述的电动摩托车内转子电机弓锥摆式自适应自动变速驱动总成，其特征在于：所述超越离合器还包括支撑辊组件，所述支承辊组件至少包括平行于超越离合器轴线并与滚动体间隔设置的支承辊，所述支承辊外圆与相邻的滚动体外圆接触，所述支承辊以在超越离合器的圆周方向可运动的方式设置。

6.根据权利要求5所述的电动摩托车内转子电机弓锥摆式自适应自动变速驱动总成，其特征在于：所述内圈轴向延伸出外圈的环形凹陷且延伸部内圆具有可与传动轴配合的内圈支撑部，所述外圈内圆具有可与传动轴配合的外圈支撑部。

7.根据权利要求6所述的电动摩托车内转子电机弓锥摆式自适应自动变速驱动总成，其特征在于：所述支承辊组件还包括支承辊支架，所述支承辊以可沿超越离合器圆周方向滑动和绕自身轴线转动的方式通过支承辊支架支撑于外圈的环形凹陷径向外侧的内壁和内圈外圆之间。

8.根据权利要求7所述的电动摩托车内转子电机弓锥摆式自适应自动变速驱动总成，其特征在于：所述支承辊支架包括对应于支承辊两端设置的撑环I和撑环II，所述撑环I和撑环II分别设有用于供支承辊两端穿入的沿撑环I和撑环II圆周方向的环形槽，所述支承辊两端与对应的环形槽滑动配合；所述外圈的环形凹陷轴向底部设有用于通过润滑油的过油孔，所述撑环I位于环形凹陷轴向底部且撑环I的环形槽槽底设有轴向通孔。

9.根据权利要求1所述的电动摩托车内转子电机弓锥摆式自适应自动变速驱动总成，其特征在于：所述主传动凸轮副由所述圆环体轴向外锥套内圆设有的内螺旋凸轮和传动轴设有的外螺旋凸轮相互配合形成。

10.根据权利要求1所述的电动摩托车内转子电机弓锥摆式自适应自动变速驱动总成，其特征在于：所述驱动电机的内转子通过传动支架与圆环体轴向内锥套传动配合，所述传动支架形成通过轴承与箱体转动配合的支撑部；传动支架一端与圆环体轴向内锥套连接形成传动配合，远离圆环体轴向内锥套的一端转动配合支撑于变速箱体，所述变速弹性元件位于支撑架与传动轴之间的空间且外套于外套于传动轴。