[發明專利]一種智能變速器及使用的電機控制方法

有效

• 申請號: 201510508266.1
• 申請日: 2015-08-18
• 公開（公告）號: CN105134938B
• 公開（公告）日: 2017-09-22
• 發明（設計）人: 李激初
• 申請（專利權）人: 李激初
• 主分類號: F16H61/32
• 分類號: F16H61/32;F16H61/02;F16H63/30;F16H63/34;F16H59/66;B62M11/18;B62M25/08;H02P7/00
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所43114
• 代理人: 顏勇

1.一種智能變速器，所述變速器采用行星齒輪內變速器，內變速器通過控制行星齒輪系的中心輪與主軸離合實現擋位控制，其中中心輪和主軸之間的離合部件為彈性伸出的棘爪，所述棘爪通過棘爪彈簧設置在主軸上，所述中心輪的內圓設有棘齒與棘爪配合，

其特征在于：

所述內變速器具有智能控制系統；

所述智能控制系統包括控制模塊以及若干直流電機；

所述控制模塊具有通信端口，通過通信模塊與外部終端設備連接，通過終端設備發出控制信號，所述控制模塊的輸出端口分別與直流電機連接；

若干直流電機分別通過凸輪控制棘爪控制桿轉動，實現各個中心輪與主軸的離合，其中，棘爪控制桿通過棘爪彈簧轉動嵌裝于主軸的軸向凹槽上，棘爪控制桿端部設有凸塊與凸輪接觸，另一端棘爪與中心輪內圓棘齒配合，直流電機帶動凸輪旋轉，凸輪的輪廓變化控制棘爪控制桿的轉動，實現中心輪和主軸離合；

所述直流電機分為兩部分，分別布置在內變速器的軸向兩端；所述內變速器的端部設有電機固定座，所述電機固定座一端緊固裝配于主軸上，另一端裝配于支撐座上，直流電機以及控制模塊的控制主板緊固于電機固定座上，凸輪安裝于直流電機輸出軸上，凸輪輪廓與棘爪控制桿凸塊接觸；靠近變速器端部的中心輪的一側直流電機可通過凸輪直接接觸該中心輪的棘爪實現控制。

2.根據權利要求1所述的一種智能變速器，電機固定座在每個凸輪旁電機固定座均固定有定位傳感器，所述凸輪上設有與定位傳感器配合的定位面，用于確定各個凸輪的轉動位置，所述定位傳感器與控制模塊的信號端連接。

3.根據權利要求2所述的一種智能變速器，所述內變速器還包括自鎖機構，由其中一個直流電機驅動；

所述自鎖機構包括固定在內變速器輸出輪轂上的鎖齒以及由直流電機驅動的魚尾鎖卡，所述魚尾鎖卡通過魚尾銷鉸支在電機固定座上，并通過第二彈簧與魚尾鎖卡連接，保持魚尾鎖卡和鎖齒保持常分離狀態，所述魚尾鎖卡一端具有與鎖齒咬合的棘齒結構，另一端通過第一彈簧與該直流電機連接的凸輪連接。

4.根據權利要求1-3任一項所述的一種智能變速器，所述直流電機連接的凸輪為盤形凸輪。

5.根據權利要求1-3任一項所述的一種智能變速器，所述直流電機連接的凸輪為圓柱凸輪，圓柱凸輪安裝于直流電機輸出軸上，圓柱凸輪上包含高位面、低位面、彈起斷面、壓緊斜面和定位面；其中高位面、壓緊斜面、低位面、彈起斷面依次連接成封閉環狀曲面，定位面位于圓柱凸輪側面，與定位傳感器對應，直流電機帶動圓柱凸輪單方向旋轉，圓柱凸輪上的定位面碰觸定位傳感器時對圓柱凸輪進行初始位定位。

6.根據權利要求1所述的一種智能變速器，所述智能控制系統還包括速度檢測模塊，所述速度檢測模塊包括固定在內變速器內部的霍爾傳感器以及隨內變速器輸出輪轂一同轉動的磁鋼；

所述磁鋼通過螺母密封裝配在變速器輸出輪轂的剎車端側面，磁鋼位于輸出輪轂內側，所述霍爾傳感器通過傳感器安裝座固定在內變速器內部，霍爾傳感器的感應面與磁鋼旋轉軌跡面保持在感應范圍內安裝，與磁鋼配合進行輸出輪轂旋轉速度監測；

所述霍爾傳感器與控制模塊連接，通過通信模塊將轉化得到的自行車實時速度及行駛里程輸送至外部終端設備。

7.根據權利要求6所述的一種智能變速器，所述智能控制系統還包括重力傳感器，所述重力傳感器固定設置在控制模塊的控制主板上，通過監測車輛的傾斜程度計算行駛的坡度，結合霍爾傳感器檢測的行駛速度控制擋位變化。

8.根據權利要求6或7所述的一種智能變速器，所述外部終端設備包括操控設備和電源，所述操控設備包括自行車碼表或手機移動終端。

9.根據權利要求8所述的一種智能變速器，所述內變速器的動力傳遞組件采用兩組行星齒輪系共用一組中心輪的結構布置，兩組行星齒輪系的行星輪及內齒圈參數一致，第一級行星齒輪系的內齒圈與第二級行星齒輪系的行星架緊固相連，第一級行星架通過第一級行星輪和單向離合器與第一級內齒圈相連，第二級行星齒輪系通過第二級行星輪與第二級內齒圈相配合。