专利名称：智能芯轴汽车离合器从动盘的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一汽车发动机离合器设备，特别涉及一种智能芯轴汽车离合器从动盘。
背景技术：
众所周知，汽车的离合器安装在发动机的飞轮上，离合器的输出轴就是变速箱的输入轴。在汽车的行驶过程中，驾驶员可根据路况及速率的需求踩下或松开离合器踏板，操纵发动机的主动盘及压盘的环面与离合器从动盘的双体摩擦环之间的分离与结合，使它们之间既可及时分离，又可渐近结合，在传递动力的过程中还允许存在差速传动，切断或连接发动机向变速箱传递扭矩。安装手动变速箱的汽车，普遍采用干摩擦式离合器系统；司机在改变汽车的行驶速度时，必须完成一系列的排、换挡位动作左脚踏下离合器踏板，右手搬动排、换挡杆将齿轮箱内的齿轮拨动到位，左脚松开离合器踏板，右脚踏下加速踏板等一系列的动作，这一系列的操作需要较为娴熟的、连续的手脚配合来执行；因此某些司机，特别是女司机，为了规避这一系列繁杂的操作过程，购置了配备自动排、换档变速箱的汽车，方便于驾驶，不需要执行一系列的动作难度较大的拍换、挡步骤，司机用主要精力把握方向机的舵轮，驾驶此类机动车的司机相对就比较轻松、舒适。但自动排、换挡变速箱的机构较为复杂，该类别的变速箱制造成本较高，使得该车型与同类别排量手动变速箱的车型相比较， 不仅购置费用较高，燃油的消耗率也较高。设计一智能化的机构，取代传统离合器从动盘的心轴，应用于手动挡汽车，无需踏下离合器踏板，只需抬起加速踏板，就可以直接用手搬动排、换挡杆将齿轮箱内的齿轮拨送到位，踏下加速踏板就可以使机动车按照变换档后的档位行驶，这种装置可以使司机在驾驶时相对轻松、舒适，还可节约燃油，减少尾气的排放，提升汽车的制动性能力，延长汽车发动机与离合器从动盘的使用寿命，是一种经济、节能、具有较长使用寿命的产品。
发明内容本实用新型的目的就是要提供一种机械强度较高，结构简单，利用套芯上的数节变径曲面与数个滚柱相配合，组合为智能机构，不仅可以简化汽车的换、排挡操作，提升刹车性能，降低燃油消耗与尾气排放，而且还可以延长发动机、变速箱及行走系统使用寿命的一种智能芯轴汽车离合器从动盘。本实用新型为解决其技术问题所采取的技术方案是一种智能芯轴汽车离合器从动盘，其结构包括由机械强度较高的金属材料制成的环状套壳，套壳的外表面上制有数个圆周向凹槽，圆周向凹槽的左、右两侧均制有挡圈槽，两轴用弹性挡圈分别安装在左、右两挡圈槽内；芯骨的内孔制有与套壳外表面上凹槽数量相等，位置相对应的凹槽，副碟形弹簧组安装在套壳与芯骨两相对应的凹槽内；芯骨的内孔与套壳作间隙配合连接，芯骨的外缘制成平面多臂形，套壳的左、右两端的环面上均制有滚珠槽，滚珠槽内安装间隔均布的滚珠与隔离柱，隔离柱的直径小于滚珠的直径，隔离柱的轴心沿滚珠槽的圆周安放；套芯的外表面均布数节变径曲面，各节变径曲面均由曲率不同的三段曲面连接组成，各节变径曲面的前段曲面至套壳内表面的距离均小于滚柱的直径，各节变径曲面的后段曲面至套壳内表面的距离均大于滚柱的直径，各节变径曲面的中段曲面均为过渡曲面；各节变径曲面上均安放滚柱，滚柱保持架上制有与滚柱数量相等的滚柱框，各滚柱框后制有与滚柱保持架为一体结构的板簧，各滚柱均被保持架上相应的滚柱框夹持，各板簧的尾部均抵在两节变径曲面衔接处的底角；套芯的左、右两端均制为过盈轴与止退凸缘组合的模式，与左、右两端盖的两内孔相配合连接，在左端盖外侧的缩径轴端上，还安装有金属挡圈；左、右两端盖的边缘均制有滚珠挡槽；套芯制有同轴花键孔；数个主碟形弹簧组安放在右夹盘与左夹盘相对应的弹簧卡槽内，右夹盘与左夹盘通过数个铆钉与套管的铆合连接，组合为一个刚体。本实用新型的有益效果是一种智能芯轴汽车离合器从动盘，套壳与芯骨采用两种金属材质，用不同的工艺制作，在满足工况的条件下可减少高价位金属材质的使用量，减少加工余量，降低加工成本；套壳的外表面上制有圆周向凹槽，圆周向凹槽的两侧均制有卡圈槽，芯骨的外缘制为平面多臂形，各臂的内缘用来承接主碟簧组传递的力矩；芯骨的内孔制有与套壳外表面上周向凹槽相对应的凹槽，芯骨的内孔与套壳的外表面为间隙配合连接，安装在芯骨内孔上的数个凹槽与套壳外表面上相对应的数个凹槽内的副碟形弹簧组传递扭矩；套壳左、右两端面上均制有滚珠槽，两滚珠槽内均安装间隔均布的滚珠与圆柱形隔离柱，隔离柱的直径小于滚珠的直径，隔离柱的轴心沿滚珠槽的圆周安放，采用滚珠及隔离柱间隔均布的结构，目的是代替保持架，分隔滚珠，防止各滚珠之间由于高速自转而产生的磨损，延长滚珠的使用寿命；套芯的左、右两端均制为过盈轴与止退凸缘组合的模式，与左、 右两端盖的两内孔相配合连接，在左端盖外侧的缩径轴端上，还安装有金属挡圈；套壳左、 右两端面上的滚珠槽、滚珠、隔离柱与左、右两端盖上的滚珠挡槽相配合，组合成一对角接触滚珠轴承副，保持套壳与套芯之间具有较高的同心度，既可支撑套芯在套壳内作高速旋转，又可约束套芯在套壳内的轴向位移；各节变径曲面均由三段曲率不同的曲面连接组成， 各节变径曲面的前段曲面至套壳内表面的距离均小于滚柱的直径，各节变径曲面的后段曲面至套壳内表面的距离均大于滚柱的直径，各节变径曲面的中段曲面均为过渡曲面；各滚柱均由滚柱保持架上的滚柱框夹持，滚柱框夹持滚柱使其轴心与套芯的轴线保持平行，各板簧的尾部均抵在每两节变径曲面衔接处的底角；滚柱保持架可以套芯的轴心为轴转动， 各板簧的张力通过滚柱保持架上的滚柱框夹持各滚柱位于各节变径曲面的中段，使各滚柱均与套壳的内表面保持接触；套芯的内孔制成花键孔用于与变速箱的花键轴相连接，传递工作扭矩。将这种智能芯轴的离合器从动盘，安放在压盘的壳体内，用数个螺栓把压盘连接在发动机飞轮的主动盘上，套芯的花键孔连接在变速箱的花键轴上，司机采用传统的方式启动汽车，飞轮主动盘与压盘用表面摩擦力依次将逆时针力矩传递给双体摩擦环、由铆钉连接的左夹盘与右夹盘、左夹盘与右夹盘上相互对应的弹簧卡槽所夹持的弹簧卡槽用一侧的槽壁，压迫数个主碟形弹簧组，被将力矩传递给芯骨外缘上的数个平面臂的内缘，拖动芯骨作逆时针旋转，芯骨内孔的数个凹槽用一侧的凹槽壁压缩数个副碟形弹簧组，压迫套壳上的数个相应的凹槽一侧的内壁，将逆时针力矩传递给套壳，拖动套壳作逆时针旋转；套壳外表面上设置的与周向凹槽与芯骨的内孔设置的相对应的凹槽，数个副碟形弹簧组，这种组合机构的目的是将二次缓冲后的逆时针力矩传递给套壳，采用这种机构，目的是使汽车的变速箱内的齿轮组及动力传输系统从静止状态开始作柔性的旋转启动，逐渐缩小各齿轮及其它传动构件之间的间隙，柔性地承接发动机输出的力矩，避免在汽车启动的过程中， 对汽车的变速箱内的齿轮组及行走系统造成冲击性破坏，用以延长它们的使用寿命；套壳内孔表面的前向拖动力，拖动位于各节变径曲面中段曲面上的各滚柱向其各自前段的曲面滚动，由于各节变径曲面的前段曲面到套壳内表面的距离均小于滚柱的直径，变径曲面、滚柱与套壳的内表面，三构件形成锁固约束，位于各节变径曲面中段曲面上的各滚柱，在滚柱保持架滚柱框的夹持下，轴心与套芯的轴线保持平行，同步地前向滚动，使得多位的锁固约束，在同一时刻形成，迭加为合力矩，将施加在套壳上的逆时针力矩传递给套芯，用套芯的花键孔传递给变速箱的动力输入轴，驱动汽车变速箱内的齿轮组旋转，将力矩输送给行走机构，驱动汽车的车轮旋转，汽车起步行驶；当汽车达到一定的车速，且路面较为平坦，或者是下坡路段，司机抬起加速踏板，发动机处于怠速状态，汽车处于被车轮牵引的状态，汽车的车轮通过行走机构拖动变速箱的动力输入花键轴、套芯套芯的花键套，拖动套芯作逆时针旋转，由于此时套壳的转速滞后于套芯的转速，各滚柱均被套壳滞后转动内表面拖动，克服滚柱保持架上各板簧的组合张力，在滚柱框的夹持下，各滚柱的轴心与套芯的轴线保持平行，同步地向各节变径曲面的后段曲面滚动，由于各节变径曲面的后段曲面至套壳内表面的距离均大于滚柱的直径，滚柱只能在各节变径曲面的后段曲面上与套壳的内表面之间转动，不能形成有效地锁固约束，套芯对套壳无法施加约束力矩；一对角接触滚珠轴承支撑套芯在套壳内作高速相对旋转，相当于变速箱的动力输入轴与发动机的主动盘处于分离状态，车轮的转动不受发动机惯量的约束，不仅可以较多地获取前向行驶的动量，还可防止因发动机转矩输出的不均衡性突变，对变速箱内的齿轮及传动系统造成的冲击损伤；这种芯轴机构智能地控制了发动机功率输出的量额，发动机适时采用用怠速油门供油，有较好的节油效果，同时也相应地降低了发动机尾气的排放量；司机在排、换档位时，抬起加速踏板， 虽然离合器从动盘的双体摩擦环仍与发动机的主动盘及压盘的环面相连接，由于发动机的转速低于套芯的转速，套芯在套壳的孔内作相对转动，相当于变速箱的动力输入轴与发动机处于分离状态，变速箱内的啮合齿轮间无动力负荷传递，无需踏下离合器踏板，即可实现排、换档位的操作，使操作变得简捷，轻松；当司机松开加速踏板，踏下制动踏板停车或者降低车速时，由于发动机的转速低于套芯的转速，套芯在套壳的孔内作相对旋转，相当于变速箱的动力输入轴与发动机处于分离状态；制动系统只需约束行走机构的转动惯量，无需约束发动机的转动惯量，不仅可有效地提升制动系统的刹车性能，缩短刹车距离，还可以防止因汽车紧急制动引起的传动系统受到过载损伤；使用传统的离合器从动盘在实施排、换挡操作时，必须踏下离合器踏板，将离合器从动盘的双体摩擦环与发动机的主动盘及压盘的环面分离，拨动排、换挡杆将变速箱内的齿轮拨送到位，踏下加速踏板，机动车变档行驶，在这个过程中，需要将发动机主动盘及压盘的环面与离合器从动盘的双体摩擦片先分离，然后再结合，在分离与结合的过程中，由于离合器从动盘与发动机主动盘及压盘环面的转速是不同的，在结合与分离的过程中，极易造成双体摩擦环与主动盘及压盘环面表面间的差速磨损，由于换挡操作的频繁性，这类磨损使得机构的使用寿命较短，本实用新型所提供的智能芯轴汽车离合器从动盘，在排、换挡的操作中，无需将主动盘及压盘的环面与离合器从动盘的双体摩擦环分离，减少了离合器从动盘与主动盘结合、分离的频率，提升了发动机与离合器从动盘的使用寿命。以下结合附图及具体实施例对本实用新型做进一步说明。
图1是本实用新型的结构示意图。图2是
图1的剖视图。图3是图2的局部放大图。
图1中，1、右夹盘，2、铆钉，3、芯骨，4、副碟形弹簧组，5、隔离柱，6、左端盖，7、挡圈，8、滚珠槽，9、滚珠，10、套芯，11、花键孔，12、变径曲面，13、滚柱保持架，14、右端盖，15、 滚柱，16、套壳，17、左夹盘，18、主碟形弹簧组，19、双体摩擦环。图2中，3、芯骨，4、副碟形弹簧组，10、套芯，11、花键孔，12、变径曲面，13、滚柱保持架，14、右端盖，15、滚柱，16、套壳。图3中，10、套芯，12、变径曲面，13、滚柱保持架，15、滚柱，16、套壳。
具体实施方式
本实用新型在使用时，机构由附图所示，首先将数个副碟形弹簧组(4)安装在套壳(16)的数个圆周向凹槽内，将芯骨(3)内孔的数个凹槽与套壳(16)的数个圆周向凹槽对齐，将芯骨C3)安装在套壳(16)数个圆周向凹槽的两挡圈槽之间，锁固两轴用弹性挡圈； 把数个铆钉(2)的钉身从左夹盘(17)上的数个铆钉孔穿过，套上相应的套管，将数个主碟形弹簧组(17)安放在左夹盘(16)的各弹簧卡槽内，将芯骨(3)安放在左夹盘(17)上，把芯骨(3)各叶臂的内边缘，贴紧各主碟形弹簧组(18)的边缘，将右夹盘(1)上的弹簧卡槽，数个铆钉孔与左夹盘(17)上的各弹簧卡槽、铆钉孔对正，把铆钉(2)的上端头穿过右夹盘⑴ 上的铆钉孔，锻扁数个铆钉⑵上端头，右夹盘(1)、左夹盘(17)通过数个铆钉(2)及套管连接，组合为一个刚体；将离合器从动盘安装在压盘壳内，将压盘用数个螺栓连接在发动机的飞轮主动盘上，双体摩擦环(19)夹持在发动机主动盘与压盘的环面之间，将套芯(10)的花键孔(11)套在变速箱的花键轴上；司机启动汽车离合器从动盘的双体摩擦环(19)承接发动机飞轮主动盘及压盘环面的摩擦力，承接逆时针力矩，数个铆钉( 铆合的右夹盘 (1)与左夹盘(17)组合的刚体，利用数对弹簧卡槽一侧的壁拖动数个主碟形弹簧组(18)， 数个主碟形弹簧组(18)被压缩，借助数个主碟形弹簧组(18)的张力拖动芯骨(3)的数个平面臂的内缘，拖动芯骨⑶作逆时针旋转，芯骨⑶内孔的数个凹槽一侧的壁压缩数个副碟形弹簧组G)，数个副碟形弹簧组(4)用二次缓冲的张力压迫套壳(16)上数个凹槽一侧的内壁，将逆时针力矩传递给套壳(16)，拖动套壳(16)作逆时针旋转，套壳(16)的内孔表面，拖动位于数节变径曲面(1 中段的各滚柱(1 前向滚动，由于变径曲面(1 的前段曲面至套壳(16)内孔表面的距离小于滚柱(15)的直径，变径曲面(12)、滚柱(15)与套壳 (16)的内表面，三构件形成锁固约束，位于各节变径曲面(12)中段的滚柱(15)在滚柱保持架(1 滚柱框的夹持下，各滚柱(1 的轴心与套芯(10)的轴线保持平行，同步地向各节变径曲面(1 的前段曲面滚动，使得多位的锁固约束，在同一时刻形成，迭加为合力矩， 将施加在套壳(16)上的力矩传递给套芯(10)，通过套芯(10)的花键孔(11)拖动变速箱的动力输入花键轴作逆时针旋转，传递到行走系统，驱动汽车的车轮转动，起步行驶；当汽车达到一定的车速，且路面较为平坦，或者是下坡路段，司机抬起加速踏板，发动机处于怠
6速状态，汽车在前向惯量的拖动下前行，行走系统拖动变速箱的动力输入花键轴，花键轴拖动套芯(10)，沿逆时针方向旋转，由于套壳(16)的转速滞后于套芯(10)的转速，各节变径曲面(1 上的滚柱(1 均被套壳(16)的内表面拖动，各滚柱(1 在滚柱保持架(13)滚柱框的夹持下，各滚柱(15)的轴心与套芯(10)的轴线保持平行，克服与滚柱保持架(13) 制一体结构的各板簧的组合张力，同步地向各节变径曲面(12)的后段曲面滚动，由于各节变径曲面(12)的后段曲面至套壳(16)内孔表面的距离均大于滚柱(1 的直径，各滚柱 (15)只能在各节变径曲面(12)的后段曲面上与套壳(16)的内表面之间转动，套芯(10)无法向套壳(16)施加约束力矩；套壳(16)左、右两端的环面上均制有滚珠槽(8)，套芯(10) 的左、右两端均制为过盈轴与止退凸缘组合的模式，与左端盖(6)、右端盖(14)的两内孔相配合连接，在左端盖(6)的外侧，还安装有金属挡圈(7)；两滚珠槽(8)内均安装间隔均布的隔离柱(5)与滚珠(9)，与左端盖(6)、右端盖(14)上的滚珠挡槽相配合，组成一对角接触滚珠轴承，既支撑套芯(10)在套壳(16)内的高速转动，又约束套芯(10)在套壳(16)内的轴向位移，套芯(10)在套壳(16)的孔内作相对转动，相当于变速箱的动力输入轴与发动机的飞轮主动盘之间处于分离状态，车轮的转动不受发动机惯量的约束，可较多地获得前向行驶的动量，芯轴机构智能地控制了发动机功率输出的量额，发动机适时采用用怠速油门供油，有较好的节油效果，同时也相应地减少了发动机尾气的排放量；芯轴机构还可以避免因汽车发动机输出不均衡性力矩的突变，对变速箱内的齿轮组及行走系统造成的冲击损伤；司机在排、换档位时，只需抬起加速踏板，虽然从动盘的双体摩擦环(19)仍与发动机主动盘及压盘的环面相结合，由于发动机飞轮主动盘的转速低于套芯(10)的转速，套芯(10) 在套壳(16)的孔内作相对转动，相当于动力输入轴与发动机之间处于分离状态，变速箱内的齿轮间无动力负荷传递，无需踏下离合器踏板，即可排、换档位，使该项操作变得简捷，轻松；当司机松开加速踏板，踏下制动踏板停车或者减速时，由于发动机主动盘的转速低于套芯(10)的转速，套芯(10)在套壳(16)的孔内作相对转动，相当于动力输入轴与发动机的飞轮主动盘之间处于分离状态，制动系统只需约束行走系统的惯量，无需约束发动机的惯量，既可以提升制动性能，缩短刹车距离，还可以防止因汽车紧急制动引起的变速箱及行走系统的过载损伤；使用传统的离合器从动盘，在排、换档位时，必须踏下离合器踏板，将发动机的主动盘及压盘与从动盘的双体摩擦环(19)分离，拨动挡杆将齿轮箱内的齿轮拨送到位，踏下加速踏板，汽车变档行驶，在发动机飞轮主动盘及压盘的环面与从动盘的双体摩擦环(19)分离与结合的过程中，由于从动盘与发动机飞轮主动盘表面的转速是不同的，在其结合与分离的过程中，产生从动盘的双体摩擦环(19)与主动盘表面及压盘环面间的差速磨损，由于此类操作的频繁性，降低了两者的使用寿命；本实用新型所提供的智能芯轴汽车离合器从动盘，在排、换挡的操作中中不需要将主动盘表面及压盘的环面与离合器从动盘的双体摩擦环(19)分离，减少了发动机主动盘及压盘的环面与离合器从动盘双体摩擦环 (19)结合、分离的频率，有效地延长了机构的使用寿命。
权利要求1.一种智能芯轴汽车离合器从动盘，结构包括由机械强度较高的金属材料制成的环状套壳(16)，芯骨(3)的外缘制成平面多臂形，芯骨(3)的内孔与套壳(16)的外表面作间隙配合，套芯(10)安装在套壳(16)的内孔，套芯(10)的内孔制成花键孔(11)，数个主碟形弹簧组(18)安放在右夹盘⑴与左夹盘(17)相对应的各弹簧卡槽内，右夹盘⑴与左夹盘(17)通过铆钉O)与相应的套管的铆合连接，组合为一个刚体，其特征是套壳(16)的外表面上制有数个圆周向凹槽，圆周向凹槽的两侧均制有挡圈槽，两个轴用弹性挡圈分别安装在两挡圈槽内。
2.根据权利要求1所述的一种智能芯轴汽车离合器从动盘，其特征是芯骨(3)的内孔制有与套壳(16)外表面上，数个圆周向凹槽数量相同，位置相对应的凹槽。
3.根据权利要求1所述的一种智能芯轴汽车离合器从动盘，其特征是数个副碟形弹簧组(4)安装在套壳(16)外表面的数个圆周向凹槽与芯骨(3)内孔数个位置相对应的凹槽中。
4.根据权利要求1所述的一种智能芯轴汽车离合器从动盘，其特征是各节变径曲面 (12)均由三段曲率不同的曲面光滑连接组成，各节变径曲面(1 的前段曲面至套壳(16) 内表面的距离均小于滚柱(1 的直径，各节变径曲面(1 的后段曲面至套壳(16)内表面的距离均大于滚柱(15)的直径，各节变径曲面(12)的中段曲面为过度曲面。
5.根据权利要求1所述的一种智能芯轴汽车离合器从动盘，其特征是各节变径曲面(12)上均安放滚柱(15)，各滚柱(1 均由滚柱保持架(1 上的各滚柱框夹持，各滚柱 (15)的轴心与套芯(10)的轴线保持平行。
6.根据权利要求1所述的一种智能芯轴汽车离合器从动盘，其特征是滚柱保持架(13)上制有滚柱框，各滚柱框的后面均制有与滚柱保持架(1 为一体结构的板簧，各板簧的尾部均抵在两节变径曲面(1 衔接处的底角，滚柱保持架(1 可以套芯(10)的轴心为轴作角位移。
7.根据权利要求1所述的一种智能芯轴汽车离合器从动盘，其特征是套芯(10)的左、右两端均制为过盈轴与止退凸缘组合的模式，与左端盖(6)、右端盖(14)的两内孔相配合连接，在左端盖(6)外侧的缩径轴端上，还安装有金属挡圈(7)。
8.根据权利要求1所述的一种智能芯轴汽车离合器从动盘，其特征是套壳(16)左、 右两端环面上均制有滚珠槽(8)，左、右两滚珠槽(8)内均安装间隔均布的隔离柱( 与滚珠(9)，隔离柱(5)的直径小于滚珠(9)的直径，隔离柱(5)的轴心沿滚珠槽⑶的圆周向放置，与左端盖(6)、右端盖(14)上的滚珠挡槽相配合，组合成一对角接触滚珠轴承副。
专利摘要一种智能芯轴汽车离合器从动盘，结构包括平面多臂形的芯骨，副碟形弹簧组安装在芯骨内孔与套壳表面的凹槽间，套芯位于套壳的内腔，套芯的外表面制有变径曲面，保持架内安装滚柱，板簧的尾部抵在变径曲面的底角；套芯两轴端上制有左、右旋外螺纹与两端盖的左、右旋内螺纹相旋合，两端盖的边缘均制有滚珠挡槽，与套壳的两滚珠槽、滚珠及隔离柱，组合成一对角接触滚珠轴承，套芯制有花键孔；主碟形弹簧组安放在右夹盘与左夹盘间的卡槽内，右夹盘与左夹盘用铆钉连接；本实用新型智能地简化了汽车的换、排挡操作，降低了发动机的燃油消耗与尾气的排放量；有效地提升刹车性能，延长发动机、变速箱及行走系统的使用寿命。
文档编号F16D13/60GK202149155SQ201120053639
公开日2012年2月22日 申请日期2011年2月27日 优先权日2011年2月27日
发明者夏宗庚 申请人:严海泽, 夏宗庚, 宁海县跃华车辆部件厂