雙向智能復合套芯汽車離合器從動盤的制作方法
【專利摘要】一種雙向智能復合套芯汽車離合器從動盤，包括：合金鋼的旋殼，中碳鋼板沖制的傳力架，旋殼的花鍵面與傳力架的花鍵孔相連接，副彈簧鋼絲的直徑大于主彈簧鋼絲的直徑，副彈簧安裝在主彈簧的內孔，副彈簧的孔內安裝定位芯柱，定位芯柱的兩端鉚接在傳力架扇形孔的邊緣，主彈簧放在右、左花盤的卡槽內，腔芯安放旋殼與旋殼蓋的內腔，腔芯表面有數節變徑曲面，旋殼的滾珠槽與旋殼蓋的滾珠槽，腔芯兩端面的滾珠槽，數個陶瓷滾珠與同數量的隔離柱，組成兩對推力軸承，金屬隔離柱為空心圓柱，各金屬隔離柱內均填充潤滑脂。右左花盤用銷柱連接；本實用新型簡化了換排擋操作，當汽車下坡時，有較好的剎車性能，可延長發動機、變速箱的使用壽命。
【專利說明】
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及一汽車發動機離合器設備，特別涉及一種雙向智能復合套芯汽車 離合器從動盤。 雙向智能復合套芯汽車離合器從動盤

【背景技術】
[0002] 眾所周知，汽車的離合器安裝在發動機的飛輪上，離合器的輸出軸就是變速箱的 輸入軸。在汽車的行駛過程中，駕駛員可根據路況及速率的需求踩下或松開離合器踏板，操 縱發動機的主動盤及壓盤的環面與離合器從動盤的雙體摩擦環之間的分離與結合，使它們 之間既可及時分離，又可漸近結合，在傳遞動力的過程中還允許存在差速傳動，切斷或連接 發動機向變速箱傳遞扭矩。安裝手動變速箱的汽車，普遍采用干摩擦式離合器系統；司機在 改變汽車的行駛速度時，必須完成一系列的排、換擋位動作：左腳踏下離合器踏板，右手搬 動排、換擋桿將齒輪箱內的齒輪撥動到位，左腳松開離合器踏板，右腳踏下加速踏板等一系 列的動作，這一系列的操作需要較為嫻熟的、連續的手腳配合來執行；因此某些司機，特別 是女司機，為了規避這一系列繁雜的操作過程，購置了配備自動排、換檔變速箱的汽車，方 便于駕駛，不需要執行一系列的動作難度較大的拍換、擋步驟，司機用主要精力把握方向機 的舵輪，駕駛此類機動車的司機相對就比較輕松、舒適。但自動排、換擋變速箱的機構較為 復雜，該類別的變速箱制造成本較高，使得該車型與同類別排量手動變速箱的車型相比較， 不僅購置費用較高，燃油的消耗率也較高。設計一智能化的機構，取代傳統離合器從動盤的 心軸，應用于手動擋汽車，無需踏下離合器踏板，只需抬起加速踏板，就可以直接用手搬動 排、換擋桿將齒輪箱內的齒輪撥送到位，踏下加速踏板就可以使機動車按照變換檔后的檔 位行駛，這種裝置可以使司機在駕駛時相對輕松、舒適，還可節約燃油，減少尾氣的排放，提 升汽車的制動性能力，延長汽車發動機與離合器從動盤的使用壽命，是一種經濟、節能、具 有較長使用壽命的產品。
[0003] 現在有一類利用單向超越離合器原理改造的離合器從動盤，也能實現上述效果。 但這種離合器從動盤有它的重要缺欠，這個缺陷在于：當汽車長時間在下坡的道路上行駛 時，汽車是在運動慣量與地心引力的分量的驅動下行駛的，由于地心引力的分量是無時不 刻以接近于恒力施加在汽車上的，對于汽車來講，就是以加速度的方式增加速度，汽車的速 度會不斷地增大，由于超越離合器的功能是單向鎖固驅動的，致使汽車相當于掛空擋遛坡， 這時汽車的行走系統與發動機之間處于分離狀態，致使剎車系統的負擔增加：發動機的連 接拖曳作用會對汽車的行走系統提供部分的制動能力。當汽車在下坡時掛低擋行駛，發動 機的牽引會提供顯著地制動力，制動的效果會增強。尤其是重載貨車，在長時間下坡時掛空 擋，僅靠剎車系統制動，極易造成剎車系統的接觸部件產生過熱，紅燒，降低制動部件的剛 度與強度，甚至導致剎車系統失效，極易發生車輛損毀的重大事故，駕、乘人員更會因此造 成嚴重傷殘，甚至喪失寶貴的生命。


【發明內容】

[0004] 本實用新型的目的就是要克服在【背景技術】中涉及的傳統的汽車離合器從動盤在 技術上的缺陷，采用了機械強度較高，結構簡單，利用套芯上的數節變徑曲面，配合數個滾 柱和安裝彈簧的滾柱保持架，與套殼組合為智能機構，提供一種雙向智能復合套芯汽車離 合器從動盤。
[0005] 本實用新型采取的技術方案是，一種雙向智能復合套芯汽車離合器從動盤，結構 包括：用機械強度較高的合金鋼制成的環狀旋殼，旋殼左段的外表面加工為光柱面，旋殼中 段的外表面加工花鍵面，旋殼右段的外表面加工螺紋面，旋殼內孔的底面加工滾珠槽，旋殼 蓋內孔的底面加工滾珠槽，旋殼蓋的內圓柱面上加工螺紋，旋殼蓋的圓柱面上加工呈直角 分布的兩個螺孔，旋殼蓋用螺紋旋接在旋殼右段的螺紋面上，穿過旋殼蓋的兩個螺孔在旋 殼的螺紋面上打沉孔，緊定螺釘旋接在旋殼蓋的螺孔內，緊定螺釘的螺尾嵌入旋殼的沉孔， 把旋殼蓋固定在旋殼的螺紋面上，傳力架用中碳鋼鋼板沖制成型，傳力架的心孔加工與旋 殼中段花鍵齒數相等，模數相同的花鍵孔，傳力架安裝在旋殼表面的中段，傳力架的花鍵孔 與旋殼中段的花鍵作配合連接，傳力架的外緣加工多位均布的扇形孔，傳力架的外緣加工 多位均布的銷柱孔，傳力架的銷柱孔為弧形孔，弧形孔的中心弧長超過為傳力架位移量的 一倍，弧形孔與銷柱作間隙配合連接，腔芯的內孔加工與變速箱動力輸入花鍵軸相配合的 花鍵套，腔芯的兩端面上均加工滾珠槽，腔芯兩端面的滾珠槽內均安裝均布的陶瓷滾珠與 金屬隔離柱，金屬隔離柱為空心圓柱，各隔離柱內均填充潤滑脂，各隔離柱的直徑均小于滾 珠的直徑，各隔離柱的長度均大于兩倍滾珠的直徑，各隔離柱的軸心線均與腔芯的兩滾珠 槽的圓周相切，旋殼的滾珠槽與旋殼蓋的滾珠槽，腔芯兩端面的滾珠槽、數個滾珠與同數量 的隔離柱，組成兩對推力軸承，腔芯的圓柱面上加工均布的數節變徑曲面，圓柱面上的各節 變徑曲面均由曲率不同的三段曲面連接構成，各節變徑曲面的前段曲面至旋殼內表面的距 離均小于滾柱的直徑，各節變徑曲面的中段均安裝活動曲面，各活動曲面的上表面均制有 凹槽，各活動曲面的凹槽內均安裝簧片，各簧片的頭部均安裝在各節變徑曲面前段曲面的 方孔內，各活動曲面的前部與各前段曲面作光滑連接，各活動曲面上均安放滾柱，各活動曲 面的前部至旋殼內表面的距離均等于滾柱的直徑，各活動曲面后部的高度均低于各后段曲 面，各節變徑曲面的后段曲面至旋殼內表面的距離亦均小于滾柱的直徑，各滾柱的軸心均 與腔芯的的軸線保持平行，各滾柱的兩端均加工半球窩，各滾柱的半球窩內均安裝氮化硅 陶瓷球，副彈簧的外徑均小于主彈簧內孔的直徑，副彈簧鋼絲的直徑大于主彈簧的鋼絲直 徑，數個副彈簧均安放在數個主彈簧的芯孔內，數個副彈簧的芯孔內均安裝定位芯柱，數個 定位芯柱的兩端均鉚接在傳力架扇形孔的兩側邊緣上，數個主彈簧均安裝在右花盤與左花 盤相對應的數個彈簧卡槽內，用數個銷柱穿過傳力架上的數個銷柱孔將右花盤與左花盤鉚 合為一個整體，左花盤邊沿的左、右兩側均安裝摩擦環，用數個鉚釘把兩片摩擦環鉚接在左 花盤兩側的邊緣。
[0006] 本實用新型有益效果是：本發明克服了在【背景技術】中涉及的傳統的汽車離合器 從與旋動盤在技術上的缺陷，采用殼芯上的數節變徑曲面及活動曲面，配合數個滾柱和殼 組合為智能機構，提供一種雙向智能復合套芯汽車離合器從動盤；用機械強度較高的合金 鋼制成的環狀旋殼，傳力架用中碳鋼鋼板沖制成型，使用不同的材質，用不同的加工工藝制 作，有益效果是：減少了價格較高的貴金屬的使用與較高的一體制作的加工費用；旋殼左 段的外表面加工為光柱面，旋殼中段的外表面加工花鍵面，旋殼右段的外表面加工螺紋面， 傳力架的中心孔內加工與旋殼中段花鍵齒數相等，模數相同的花鍵孔，傳力架安裝在旋殼 表面的中段，傳力架的花鍵孔與旋殼中段的花鍵作配合連接，有益效果是：光柱面的直徑大 于花鍵面，花鍵面的直徑大于螺紋面，傳力架的左向位移被光柱面約束；傳力架的右向位移 被螺紋面上的旋殼蓋約束；傳力架的周向位移被旋殼表面的中段的花鍵面約束，旋殼蓋的 內圓柱面上加工螺紋，旋接在旋殼右段外表面的螺紋面上，旋殼蓋的螺紋段上還制有通孔， 穿過緊定螺釘，連接在旋殼的螺紋面上，約束旋殼蓋在旋殼上的周向位移；使傳力架的軸向 位移與周向位移均被可靠地約束與旋殼成為一個剛體；旋殼內孔的底面加工滾珠槽，旋殼 蓋內孔的底面加工滾珠槽，旋殼的滾珠槽與旋殼蓋的滾珠槽，腔芯兩端面的滾珠槽、數個滾 珠與同數量的隔離柱，組成兩對推力軸承，有益效果是：兩對推力軸承既約束了腔芯在旋殼 內孔的徑向位移與軸向位移，又可支撐腔芯在旋殼內孔的高速旋轉；傳力架的外緣加工多 位均布的扇形孔，數個副彈簧均安放在數個主彈簧的芯孔內，數個副彈簧的芯孔內均安裝 定位芯柱，數個定位芯柱的兩端均鉚接在傳力架扇形孔的兩側邊緣上，有益效果是：當兩片 摩擦環被發動機的飛輪與壓盤的環面傳動，傳遞在兩片摩擦環上的旋轉力矩通過右花盤與 左花盤，將旋轉力矩施加在右花盤與左花盤之間的數個彈簧卡槽內的數個主、副彈簧上，數 個主、副彈簧均被壓縮，由于副彈簧鋼絲的直徑大于主彈簧的鋼絲直徑，在同時被壓縮的的 過程中，副彈簧的鋼絲間隙首先趨近于零，呈現剛體狀態，使在兩片摩擦環上傳遞的旋轉力 矩實現了緩沖、漸進的方式，傳遞給傳力架的扇形孔，定位芯柱約束在主、副彈簧被壓縮的 過程中，主彈簧與副彈簧不因壓縮的力矩彈出右花盤與左花盤之間的彈簧卡槽；傳力架的 外緣加工多位均布的銷柱孔，傳力架的銷柱孔為弧形孔，弧形孔中心的弧長為傳力架位移 量的1. 1倍，銷柱孔的弧面與銷柱作間隙配合連接，有益效果是：當傳力架被主副彈簧與副 彈簧傳遞的力矩推動作角位移時，傳力架的角位移的行程不受銷柱的約束，有充裕的行程 空間，多個銷柱孔的弧面與銷柱作間隙配合連接，保證了固定在傳力架中心的腔芯與右花 盤、左花盤同心度；腔芯兩端面的滾珠槽內均安裝均布的氮化硅陶瓷滾珠與金屬隔離柱，金 屬隔離柱為空心圓柱，各金屬隔離柱內均填充潤滑脂，有益效果是：采用氮化硅陶瓷滾珠及 金屬隔離柱間隔均布的結構，作用是代替保持架，分隔各陶瓷滾珠，防止各陶瓷滾珠之間由 于高速自轉而產生的磨損，延長氮化硅陶瓷滾珠的使用壽命，金屬隔離柱的直徑小于陶瓷 滾珠的直徑，是避免金屬隔離柱與滾珠腔的內表面之間發生磨損破壞，金屬隔離柱的長度 均大于兩倍氮化硅陶瓷滾珠滾珠的直徑，是避免金屬隔離柱在作圓周運動時在滾珠腔內產 生軸向翻滾，約束氮化硅陶瓷滾珠組的正常轉動，空心滾柱加工方便，軸承組裝工藝簡單， 各金屬隔離柱內均填充潤滑脂，既保證了各氮化硅陶瓷滾珠在滾珠槽內運動的暢快，又可 以延長各氮化硅陶瓷滾珠在滾珠槽內的使用壽命；各節變徑曲面的中段均安裝活動曲面， 各活動曲面的上表面均制有凹槽，各活動曲面的凹槽內均安裝簧片，簧片的頭部安裝在各 節變徑曲面前段曲面的方孔內，各活動曲面的前部與各前段曲面作光滑連接，各活動曲面 上均安放滾柱，各節變徑曲面的前段曲面至旋殼內表面的距離均小于滾柱的直徑，有益效 果是：當汽車的發動機通過飛輪與壓盤的環面拖動從動盤上的兩片摩擦環，兩片摩擦環將 旋轉力矩傳遞給左花盤與右花盤，左花盤與右花盤將旋轉力矩傳遞給主副彈簧組，主副彈 簧組將力矩傳遞給傳力架，傳力架拖動旋殼旋轉，各活動曲面的前部至旋殼內表面的距離 亦均等于滾柱的直徑，旋殼的內孔面與數個滾柱的表面是相接觸的，旋殼作逆時針旋轉，旋 殼的內表面與腔芯上的各活動曲面對各滾柱施加切向拖動力，拖動位于各活動曲面上的各 滾柱，各活動曲面的前部與各前段曲面作光滑連接，活動曲面上的各滾柱通過與前段曲面 的光滑連接處，均向其各自的前段曲面滾動，由于各節變徑曲面的前段曲面到旋殼內表面 的距離均小于滾柱的直徑，變徑曲面的前段曲面、滾柱與旋殼的內表面，三構件構成鎖固約 束，位于各節變徑曲面中段活動曲面上的各滾柱，在兩端頭半球窩內的氮化硅陶瓷球的約 束下下，軸心與腔芯的軸線保持平行，同步地前向滾動，使得多位的鎖固約束，在同一時刻 形成，迭加為合力矩，將施加在旋殼上的逆時針轉矩傳遞給腔芯，腔芯通過花鍵套，傳遞給 變速箱的動力輸入軸上的花鍵柱，動力輸入軸上的花鍵柱傳動變速箱內的齒輪組旋轉，將 逆時針轉矩傳遞給汽車的行走系統，汽車的車輪旋轉，汽車起步行駛；各活動曲面的下部均 安裝簧片，各節變徑曲面的后段曲面至旋殼內表面的距離亦均小于滾柱的直徑，有益效果 是：當采用本發明的雙向智能復合套芯汽車離合器從動盤的汽車，長時行駛在連續下坡的 路段，駕駛員抬起加速踏板，發動機怠速轉速降低，汽車處于被慣性力與地心引力分量拖動 的狀態，由公式vt = at可知，隨著下坡的時間的延長，汽車的下坡滑行速度是在不斷地增 加的，并且是幾乎沒有極限的。當汽車處于被慣性力與地心引力分量拖動的狀態，此時旋殼 的轉速滯后于腔芯的轉速，各滾柱均被旋殼的內表面拖動后向轉動，但由于各活動曲面后 部的高度均低于各后段曲面，各滾柱不能越過各活動曲面與各后段曲面的銜接處，爬升到 后段曲面上；只能在各活動曲面旋轉，相當于滾柱軸承的作用；在下坡路段達到一定的速 度時，汽車的車輪通過行走機構拖動變速箱的動力輸入軸的花鍵柱、腔芯的花鍵套，拖動腔 芯作高速逆時針旋轉，處于各變徑曲面中段的各活動曲面的后部，由于離心力的作用，克服 各簧片張力的約束，向上翹起，高度提升，各活動曲面的后部與各后段曲面的銜接處，變為 光滑連接，各滾柱均被旋殼的內表面與腔芯之間施加的切向力，拖動向后滾動，爬升到后段 曲面上；由于各節變徑曲面的后段曲面至旋殼內表面的距離均小于滾柱的直徑，變徑曲面 的后段曲面、滾柱與旋殼的內表面，三構件構成鎖固約束，使變速箱的動力輸入軸與與汽車 發動機的飛輪做可靠地連接；汽車的行走系統與發動機的飛輪處于緊密結合狀態，兩片摩 擦環的環面分別與發動機的飛輪面、壓盤的環面作摩擦連接，壓盤是用數個螺栓固定在發 動機的飛輪上的，與發動機的飛輪組合成一個剛體，四個環面之間的摩擦力，將逆時針力矩 傳遞給發動機的飛輪，與發動機的飛輪做可靠地連接；汽車的行走系統與發動機的飛輪處 于緊密結合狀態，由于汽車發動機的牽引、拖曳會提供一部分制動力，汽車的制動效果會顯 著地增強，也就有效地提升了汽車在下坡路段行駛的安全性能。
[0007] 當汽車行駛在坡度較小，或者是平緩的路面上，駕駛員踏下加速踏板，給汽車的發 動機增加供油量時，汽車發動機飛輪的轉速提升，在壓盤的配合下將轉速與力矩通過雙向 智能復合套芯汽車離合器從動盤的兩片摩擦環，右花盤與左花盤上的數個彈簧槽，數個主、 副彈簧，傳力架，傳遞給旋殼，旋殼的轉速超越了腔芯的轉速，各滾柱均被旋殼的內表面與 腔芯對滾珠施加的切向力拖動，向前滾動，越過后段曲面與活動曲面的銜接處，在滾柱兩端 半球窩內的氮化硅陶瓷球的約束下，各滾柱的軸心與腔芯的軸線保持平行，同步地向各節 變徑曲面的前段曲面滾動，由于各活動曲面的前部與變徑曲面的前段曲面做光滑連接，數 個滾柱向各節變徑曲面的前段曲面滾動；各節變徑曲面的前段曲面至旋殼內表面的距離均 小于滾柱的直徑，變徑曲面的前段曲面、滾柱與旋殼的內表面，三構件再次構成鎖固約束； 汽車發動機將轉矩正常地傳遞給變速箱、行走系統、車輪，驅動汽車正常行駛；各滾柱的兩 端均加工半球窩，半球窩內均安裝氮化硅陶瓷球，有益效果是：這樣的結構只約束各滾柱在 旋殼與旋殼蓋腔內，腔芯變徑曲面上的軸向位移，不約束各滾柱在腔芯變徑曲面上的滾動 與徑向運動，各滾柱兩端半球窩內的氮化硅陶瓷球，在各滾柱的半球窩內與旋殼與旋殼蓋 的內表面上作復合滾動時的摩擦力較小，使得機構具有快捷、靈敏的執行反應速度。
[0008] 本實用新型的優點是：采用本發明產品的汽車發動機可實現以下效果：
[0009] 1.可利用車輛自身慣性動能降低油耗：
[0010] 當汽車達到一定車速（發動機轉速一般在2000-3500轉/分），駕駛員抬起加速踏 板，發動機進入怠速狀態（800轉/分左右），雙向智能復合套芯汽車離合器從動盤通過智能 機構，使得左花盤兩側的摩擦片與腔芯處于分離狀態，可使汽車的慣性動能較多地釋放，不 受發動機轉動慣量的拖曳，發動機可提升怠速的時間，降低油耗，從而也降低了此時尾氣的 排放，達到較好的環保效果：
[0011] 2.提升駕駛的舒適度：
[0012] 車輛在行駛過程中，駕駛員抬起油門踏板，無需踩離合器踏板即可撥動檔桿排換 擋位，簡化了變速的操作過程，降低了操作強度。
[0013] 3.提升離合器從動盤與壓盤及飛輪主動盤的使用壽命：
[0014] 傳統的離合器從動盤在實施排、換擋操作時，必須踏下離合器踏板，將離合器從動 盤左花盤兩側的摩擦片與發動機的主動盤及壓盤的環面分離，撥動排、換擋桿將變速箱內 的齒輪撥送到位，踏下加速踏板，汽車變速行駛，在這個過程中，需要將發動機主動盤及壓 盤的環面與左花盤兩側的摩擦片先分離，然后再結合，在分離與結合的過程中，左花盤兩側 的摩擦片與發動機主動盤及壓盤環面的轉速是不同的，在結合與分離的過程中，極易造成 摩擦環與主動盤及壓盤環面表面間的差速磨損，由于換擋操作的頻繁性，這類磨損使得離 合機構的使用壽命較短，雙向智能復合套芯汽車離合器從動盤，在排、換擋的操作中無需將 主動盤及壓盤的環面與左花盤兩側的摩擦片分離，減少了離合器從動盤與主動盤結合、分 離的頻率，因此有效地提升了發動機飛輪面與整體離合機構的使用壽命。
[0015] 4.延長發動機及行走系統的使用壽命：
[0016] 使用傳統的離合器從動盤在汽車的行駛過程中，在變速行駛，發動機的怠速，制動 (剎車）過程中，由于運動慣量的存在，會產生發動機與行走系統之間的相互拖曳作用對 發動機造成拖曳損傷，尤其是在汽車實施緊急制動引起的過載損傷，使用雙向智能復合套 芯汽車離合器從動盤，在過程中可自動地將離合器左花盤兩側的摩擦片與其芯軸分離，適 時切斷發動機與的走系統之間的拖曳作用，也就有效地延長了發動機及行走系統的使用壽 命；
[0017] 5.減少機油消耗：
[0018] 使用雙向智能復合套芯汽車離合器從動盤，在汽車在行駛中，發動機怠速行駛的 時間增加，發動機的總轉數降低，因此發動機對潤滑機油的消耗也相對減少。
[0019] 6.增加車輛乘坐的舒適度
[0020] 使用智能芯軸汽車離合器從動盤，汽車在行駛過程中，延長了發動機待速行駛的 時間，降低了發動機高速運轉帶來的振動與噪聲，使駕、乘人員的舒適感得到提升。
[0021] 7.提升剎車系統的性能，縮短車輛的制動（剎車）距離：
[0022] 當駕駛員實施車輛制動（剎車）操作時，抬起油門踏板，踏下制動（剎車）踏板 時，離合器左花盤兩側的摩擦片受到智能芯軸機構的控制，與腔芯自動分離，制動系統只需 制動車輛的行駛慣量，無需制動發動機的轉動慣量，因此有效地縮短了車輛的制動（剎車） 距離，也就提升了汽車的制動系統能力。
[0023] 8.汽車在長時下坡路段行駛時，通過本發明的智能結構，當汽車的自主滑行速度 超越汽車制動系統的有效制動范圍之前，汽車的行走系統與發動機的飛輪作自動的，可靠 地連接，由于汽車發動機的牽引、拖曳會提供一部分制動力，汽車的制動能力會顯著增強， 提升了汽車在下坡路段行駛的安全性能。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0024] 下面將結合附圖對本發明的技術方案做進一步詳細說明。
[0025] 圖1是本實用新型的結構示意圖。
[0026] 圖2是旋殼腔內的左視圖。
[0027] 圖3是旋殼腔內的剖視圖。
[0028] 圖4是傳力架的示意圖。
[0029] 圖5是變徑曲面的示意圖。
[0030] 圖6是滾柱的剖視圖。
[0031] 圖1中，1.摩擦環，2.左花盤，3.傳力架，4.主彈簧，5.副彈簧，6.旋殼蓋，7.滾 柱，8.緊定螺釘，9.腔芯，10.右花盤，11.銷柱，12.鉚釘，13.花鍵套，14.陶瓷滾珠，15.陶 瓷球，16.旋殼，17.定位芯柱。
[0032] 圖2中，7.滾柱，14.陶瓷滾珠，16.旋殼，18.變徑曲面，19.隔離柱，20.滾珠槽。
[0033] 圖3中，3.傳力架，6.旋殼蓋，7.滾柱，9.腔芯，13.花鍵套，14.陶瓷滾珠，15.陶 瓷球，16.旋殼，20.滾珠槽。
[0034] 圖4中，3.傳力架，21.銷柱孔，22.扇形孔，23.花鍵孔。
[0035] 圖5中，9.腔芯，18.變徑曲面，24.簧片，25.活動曲面。
[0036] 圖6中，7.滾柱，半球槽26.

【具體實施方式】
[0037] 現在結合附圖與具體實施例，對本實用新型作進一步說明。
[0038] 雙向智能復合套芯汽車離合器從動盤的結構原理如附圖1-5所示，一種雙向智能 復合套芯汽車離合器從動盤，結構包括：摩擦環1，左花盤2,傳力架3,主彈簧4,副彈簧5， 旋殼蓋6,滾柱7,緊定螺釘8,腔芯9,右花盤10,銷柱11，鉚釘12,花鍵套13,陶瓷滾珠14， 陶瓷球15,旋殼16,定位芯柱17,變徑曲面18,隔離柱19,滾珠槽20,銷柱孔21，扇形孔22， 花鍵孔23,簧片24,活動曲面25,半球槽26。
[0039] 本實用新型在使用時，首先進行產品的裝配：將數個副彈簧5安裝在主彈簧4的心 孔內，用定位芯柱17穿過副彈簧5的心孔，把數個定位芯柱17的兩端鉚接在傳力架3扇形 孔18兩側的邊緣上；把傳力架3的花鍵孔20安裝在旋殼16的花鍵圓柱面上；把腔芯9兩 側的滾珠槽21內加注潤滑脂，將金屬空心隔離柱22內加注潤滑脂，將滾柱7兩端頭的半球 窩26內加注潤滑脂，將氮化硅陶瓷滾珠14與金屬空心隔離柱22間隔均布安裝在腔芯9兩 側的滾珠槽21內；將氮化硅陶瓷球15安裝在滾柱7兩端頭的半球窩26內，將活動曲面25 安裝在腔芯9的變徑曲面18的中端，將簧片24插入前段曲面的方孔，安裝在活動曲面25 的上面，將滾柱7安放在活動曲面25的上面；將腔芯9放入旋殼16內，使腔芯9與旋殼16 的兩滾珠槽20位置對正，把旋殼蓋6通過螺紋連接在旋殼16的螺紋面上，將傳力架3在旋 殼16上，注意使腔芯9與旋殼蓋6的兩滾珠槽20位置對正，把腔芯9在旋殼16與旋殼蓋 6的內腔逆時針轉動就會鎖固，而順時針轉動可靈活運轉時，通過旋殼蓋6上直角分布的兩 個螺孔，穿過鉆頭在旋殼16的螺紋面上打好沉孔，清理過鋼屑后，用緊定螺釘8旋接旋殼蓋 6上直角分布的兩個螺孔內，緊定螺釘8的螺尾嵌入旋殼16的沉孔，將旋殼蓋6鎖固在旋 殼16上：把傳力架3安放在左花盤2與右花盤10的中間，數個主彈簧4均安裝在右花盤10 與左花盤2相對應的數個彈簧卡槽內，用數個銷柱11穿過傳力架3上的數個銷柱孔21將 右花盤10與左花盤2鉚合為一個整體；左花盤2邊沿的左、右兩側均安裝摩擦環1，用數個 鉚釘12把兩片摩擦環1鉚接在左花盤2兩側的邊緣。把本實用新型的從動盤安裝在汽車 發動機的飛輪上：把腔芯9的花鍵套13套在變速箱的花鍵軸上，把從動盤安裝在壓盤的內 腔，將壓盤邊緣的數個通孔內穿過數個螺栓，旋接在發動機飛輪上的數個螺孔內，把壓盤固 定在發動機的飛輪上，兩片摩擦環1被夾持在發動機飛輪與壓盤的環面之間，上好汽車底 部的防塵蓋。
[0040] 駕駛員啟動汽車：智能雙向復合套芯汽車離合器從動盤的兩片摩擦環1與發動 機飛輪主動盤及壓盤環面，四個環面之間，依靠壓盤提供的壓緊力與表面摩擦力，緊密地結 合，將逆時針轉矩，傳遞到由數個鉚釘12鉚合的右花盤10與左花盤2的組合體上，右花盤 10與左花盤2的組合體利用數對彈簧卡槽一側的槽壁拖動數個主彈簧4，數個主彈簧4被 壓縮，由于數個副彈簧5鋼絲的直徑均大于數個主彈簧4鋼絲的直徑，在同時被壓縮的的過 程中，副彈簧5的鋼絲間隙首先趨近于零，呈現剛體狀態，使在兩片摩擦環上傳遞的旋轉力 矩實現了緩沖、漸進的方式；數個主彈簧4與數個副彈簧5的合力矩，同時將逆時針力矩傳 遞給傳力架3的數個扇形孔22-側的內緣，將處于靜止狀態的傳力架3，在逐步施加的轉矩 的作用下，傳力架3被力矩驅動旋轉，傳力架3將轉矩通過中心的花鍵孔23傳遞給旋殼16 的花鍵柱面，拖動旋殼16作逆時針旋轉；旋殼16的內孔表面與腔芯9之間對滾柱施加的切 向力，拖動位于活動曲面24上的數個滾柱7前向滾動，由于活動曲面24與前段曲面之間是 光滑過度的，數個滾柱7被旋殼16的內孔表面拖動爬升到變徑曲面18的前段曲面上，由于 變徑曲面18的前段曲面至旋殼16的內孔表面的距離均小于滾柱7的直徑，變徑曲面18、 滾柱7與旋殼16的內孔表面，三構件形成鎖固約束，數個滾柱7在位于其兩端頭半球窩26 內的數個陶瓷球15的約束下，各滾柱7的軸心與腔芯9的軸線保持平行，同步地向各節變 徑曲面18的前段曲面滾動，使得多位的鎖固約束，在同一時刻形成，迭加為合力矩，將施加 在旋殼16上的力矩傳遞給腔芯9，通過腔芯9的花鍵套13拖動汽車變速箱的動力輸入花鍵 軸，將逆時針旋轉力矩傳遞到汽車的行走系統，驅動汽車的車輪旋轉，汽車起步行駛。當汽 車達到一定的車速且路面較為平坦，或者是坡度較小的下坡路段，駕駛員抬起加速踏板，發 動機處于怠速狀態，汽車在向前慣量的拖動下滑行，車輪拖動行走系統，行走系統拖動變速 箱的動力輸入花鍵軸，花鍵軸拖動腔芯9，沿逆時針方向旋轉，這時旋殼16的轉速滯后于腔 芯9的轉速，處于各節變徑曲面18前段曲面上的數個滾柱7，均被旋殼16的內孔表面與腔 芯9之間對滾柱7施加的切向力拖動，向后滾動，數個滾柱7在各自兩端頭的半球窩26內 的陶瓷球15的約束下，軸心與腔芯9的軸線保持平行，同步地向各節變徑曲面18的中段曲 面滾動，由于各節變徑曲面18的中段曲面上的各活動曲面25的前部至旋殼16內表面的距 離均等于各滾柱7的直徑，各滾柱7在各節變徑曲面18的中段曲面上的各活動曲面25的 曲面上與旋殼16的內表面之間滾動，腔芯9不能向旋殼16施加約束力矩，只能以普通滾柱 軸承的模式支撐旋殼16在腔芯9上旋轉；殼16內孔的底面加工滾珠槽20，旋殼蓋6內孔 的底面加工滾珠槽20，腔芯9的兩端面上均加工滾珠槽20，腔芯9兩端面的滾珠槽20內均 安裝均布的氮化硅陶瓷滾珠 14與金屬隔離柱19，金屬隔離柱19為空心圓柱，各金屬隔離柱 19內均填充潤滑脂，各金屬隔離柱19的直徑均小于氮化硅陶瓷滾珠 14的直徑，各金屬隔離 柱19的長度均大于兩倍氮化硅陶瓷滾珠 14的直徑，各金屬隔離柱19的軸心線均與腔芯9 的兩滾珠槽21的圓周相切，旋殼16的滾珠槽20與旋殼蓋的滾珠槽20，腔芯9兩端面的滾 珠槽20、數個氮化硅與同數量的金屬隔離柱19，組成兩對推力軸承；金屬隔離柱19的直徑 小于氮化硅陶瓷滾珠 14的直徑，避免金屬隔離柱19與滾珠槽20的內表面之間產生磨損破 壞，金屬隔離柱22的長度均大于兩倍氮化硅陶瓷滾珠 14的直徑，是避免金屬隔離柱19在 作圓周運動時在滾珠槽20內發生軸向翻滾，使氮化硅陶瓷滾珠 14在滾珠槽20內內的轉動 受到阻礙，數個金屬隔離柱19內充滿潤滑油脂，在充分的潤滑條件下，保證了兩對推力軸 承支撐旋殼16在腔芯9上作高速旋轉，數個滾柱7在位于其各自兩端頭半球窩26內的數 個陶瓷球15的約束下，半球窩26內的數個陶瓷球15約束了各滾柱7在旋殼16與旋殼蓋6 腔內的軸向位移；各滾柱7的軸心與腔芯9的軸線保持平行，在高速轉動時具有較好的平穩 性能，與旋殼16在腔芯9上的相對旋轉，相當于變速箱的動力輸入軸與發動機的飛輪主動 盤之間處于分離狀態，這時車輪的轉動不受發動機慣量的約束，汽車的慣性動可較多地釋 放，獲得更大的前向行駛的能量；智能雙向復合套芯可自動地控制發動機功率輸出的量額， 駕駛員適時抬起加速踏板，采用怠速油門供油，可達到較好的節油效果，于此同時也相應地 減少了發動機尾氣的排放量。
[0041] 使用傳統的離合器從動盤在汽車的行駛過程中，在變速行駛，發動機的怠速，制動 (剎車）過程中，由于運動慣量的存在，均容易發生發動機與行走系統之間的相互拖曳現 象，對發動機造成過載損傷破壞，尤其常見的是在汽車實施緊急制動引起的發動機的拉缸， 過熱等過載損傷；使用雙向智能復合套芯汽車離合器從動盤從動盤，在這些過程中可自動 地將復合套芯汽車離合器從動盤的腔芯9與旋殼16分離，變速箱的動力輸入軸與發動機的 飛輪主動盤之間處于分離狀態，避免了因汽車發動機產生輸出突變不均衡性力矩的現象， 對變速箱內的齒輪組及行走系統造成的沖擊損傷，適時自動切斷發動機與行走系統之間的 拖曳作用力，也就有效地延長了發動機及行走系統的使用壽命。
[0042] 車輛在行駛過程中，駕駛員要根據路況與車輛的載重狀況，調整汽車的行駛速度： 駕駛員在排、換檔位時，只需抬起加速踏板，雖然雙向智能復合套芯汽車離合器從動盤的兩 片摩擦環1仍與發動機主動盤及壓盤的環面相結合，由于這時發動機飛輪的轉速低于腔芯 9的轉速，旋殼16在腔芯9上作相對轉動，相當于動力輸入軸與發動機之間處于分離狀態， 變速箱內齒輪組的各齒輪之間沒有動力負荷傳遞，處于自由狀態，無需踏下離合器踏板，即 可手動排、換檔位，使排、換檔位的操作變得簡捷，輕松，因此可以簡化繁雜的變速操作過 程，降低了駕駛員操作強度。
[0043] 當駕駛員實施車輛制動（剎車）操作時：抬起加速踏板，踏下制動（剎車）踏板 時，雙向智能復合套芯汽車離合器從動盤上的兩片摩擦環1依舊與發動機的飛輪面、壓盤 的環面相接觸，四個相對環面依靠壓盤板簧的壓緊力與摩擦環1表面摩擦力保持緊密地結 合，旋殼16的轉速與發動機飛輪的轉速是同步的，旋殼16的轉速低于腔芯9的轉速，旋殼 16在腔芯9上作相對轉動，相當于發動機飛輪與變速箱的動力輸入軸之間處于分離狀態， 制動系統只需約束汽車行走系統的慣量，無需約束動發動機的轉動慣量，可以提升汽車的 制動能力，使剎車的距離有效地縮短，還可以防止因汽車緊急制動引起的變速箱及行走系 統受發動機轉動慣量拖曳造成的過載損傷。
[0044] 采用傳統的離合器器從動盤的汽車，駕駛員在實施排、換擋操作時，必須踏下離合 器踏板，將離合器從動盤的兩片摩擦環1與發動機的飛輪盤面，及壓盤的環面，使四個環面 之間產生間隙而分離，然后再撥動排、換擋操作桿將變速箱內的應結合或者需要分離的齒 輪撥送到位，隨即踏下加速踏板，汽車才能以變更后的速度行駛，在這個過程中，需要先將 發動機的飛輪盤面及壓盤的環面與離合器從動盤的兩片摩擦片1之間產生間隙而分離，然 后再結合，在分離與結合的過程中，傳統的離合器從動盤的兩片摩擦片1與發動機飛輪盤 面及壓盤環面的轉速是不相同的，在結合與分離的過程中，極易造成離合器兩片摩擦環1 與發動機飛輪盤及壓盤環面表面間的差速磨損，由于行駛在不同路況的道路上，駕駛員的 這類換擋操作是頻繁的，一次這類差速磨損也是頻繁的，這類磨損使得發動機飛輪面及壓 盤環面以及離合器從動盤兩片摩擦片1的使用壽命降低；雙向智能復合套芯汽車離合器從 動盤，駕駛員在排、換擋的操作中，無需將發動機飛輪面及壓盤的環面與雙向智能復合套芯 汽車離合器從動盤的兩片摩擦環1分離然后再結合，減少了離合器從動盤與發動機飛輪面 結合、分離的頻率，可提升發動機飛輪面與離合器從動盤的使用壽命。
[0045] 當駕駛員駕駛安裝本實用新型產品的雙向雙向智能復合套芯汽車離合器從動盤 的汽車，長時行駛在下坡路段時，駕駛員抬起加速踏板，發動機處于怠速狀態，汽車處于被 前進的慣量與地心引力的分量拖行的行駛狀態，由公式vt = at可知，隨著下坡時間的增 力口，汽車的下坡滑行速度也在不斷地增加，當汽車在下坡路段被拖行達到一定的速度，在即 將達到汽車制動性能控制的設計極限值之前，車輪通過行走機構拖動變速箱的動力輸入 軸，動力輸入軸的花鍵軸拖動腔芯9的花鍵套13作高速的逆時針旋轉，此時旋殼16的轉速 低于腔芯9的轉速，處于各節活動曲面25各中段曲面上的各活動曲面25的后部，由于離心 力的作用，克服各簧片24張力的約束向上翹起，高度提升，各活動曲面25的后部與各后段 曲面的銜接處，形成光滑連接，各滾柱7均被旋殼16的內孔表面與腔芯9之間，對滾柱7施 加的切向力，拖動向后滾動，同步地爬升到后段曲面上，由于各節變徑曲面18的后段曲面 至旋殼16內表面的距離均小于各滾柱7的直徑，變徑曲面18的后段曲面、滾柱7與旋殼16 的內表面，三構件構成鎖固約束；在各滾柱7的半球窩26內與旋殼16與旋殼蓋6的內表 面上作復合滾動時的摩擦力較小，使得機構具有快捷、靈敏的執行反應速度，使得多位的鎖 固約束，在同步的時間內完成，迭加為合力矩，將施加在腔芯9上的逆時針轉矩傳遞給旋殼 16,通過旋殼16上的花鍵柱面與傳力架3中心的花鍵孔23的配合連接，將逆時針轉矩傳遞 給傳力架3,傳力架3作逆時針旋轉，傳力架3用外緣多位扇形孔18的一側壓縮數個主彈簧 4,由于數個副彈簧5的長度均小于數個主彈簧4的長度，當主彈簧4被壓縮到與數個副彈 簧5的長度相等時，數個主彈簧4與數個副彈簧5的合力矩，將逆時針力矩傳遞給左花盤2 與右花盤10上的數個彈簧槽一側的槽壁，將力矩傳遞給由銷柱11連接的左花盤2與右花 盤10,兩片摩擦環1用數個鉚釘12固定在左花盤2外緣的兩側，左摩擦環1與發動機的飛 輪面作摩擦連接，右摩擦環1與壓盤內部的環面作摩擦連接，壓盤是用數個螺栓固定在發 動機的飛輪上的，與發動機的飛輪組合成一個整體。由于壓盤內部的的板簧的強力壓迫，使 得左摩擦環1、發動機的飛輪面、右摩擦環1與壓盤內部的環面四個環面之間具有高強內的 摩擦連接力度，使變速箱的動力輸入軸與與汽車發動機的飛輪作可靠地連接，使得汽車的 行走系統與發動機處于緊密結合狀態，由于汽車發動機的牽引、拖曳會提供較大制動力，汽 車的制動效果會顯著地增強，這樣就有效地提升了汽車在下坡路段行駛的安全性能。當汽 車行駛到坡度較小的路段，由于公路上坡度的逐漸地降低，汽車失去了被慣性力與地心引 力分量拖動行駛的動力；汽車進入正常行駛狀態；駕駛員踏下汽車的加速踏板，給汽車的 發動機增加供油量，汽車發動機飛輪的轉速提升，在壓盤內部的的板簧的強力壓迫下將轉 速與力矩通過雙向智能復合套芯汽車離合器從動盤的兩片摩擦環1，左花盤2與右花盤10 上的數個彈簧槽，數個主彈簧4與副彈簧5,傳力架3,傳遞給旋殼16,套殼16的轉速超越了 腔芯9的轉速，數個滾柱7均被旋殼16的內孔表面與腔芯9之間對滾柱7施加的切向力， 拖動向前滾動，數個滾柱7在位于其各自兩端頭半球窩26內的數個陶瓷球15的約束下，各 滾柱7的軸心與腔芯9的軸線保持平行，同步地越過后段曲面與活動曲面25的銜接處，向 各節變徑曲面18的前段曲面滾動，由于各節變徑曲面18的前段曲面至旋殼16內表面的距 離均小于滾柱7的直徑，變徑曲面18的前段曲面、滾柱7與旋殼16的內表面，三構件再次 構成鎖固約束；汽車的發動機將牽引力矩，通過雙向智能復合套芯汽車離合器從動盤傳遞 給變速箱，行走系統，車輪，驅動汽車正常行駛。
【權利要求】
1. 一種雙向智能復合套芯汽車離合器從動盤，結構包括：用軸承鋼制成的環狀旋殼 (16)，旋殼（16)左段的外表面加工為光柱面，旋殼（16)中段的外表面加工花鍵面，旋殼 (16)右段的外表面加工螺紋面，旋殼（16)內孔的底面加工滾珠槽（21)，旋殼蓋￠)內孔 的底面加工滾珠槽（21)，旋殼蓋￠)的內圓柱面上加工螺紋，旋殼蓋￠)的圓柱面上加工 呈直角分布的兩個螺孔，旋殼蓋（6)用螺紋旋接在旋殼（16)右段的螺紋面上，穿過旋殼蓋 (6)的兩個螺孔，在旋殼（16)的螺紋面上打沉孔，傳力架（3)用合金鋼板沖制成型，傳力架 (3)的心孔加工與旋殼（16)中段花鍵齒數相等，模數相同的花鍵孔（23)，傳力架（3)安裝 在旋殼（16)表面的中段，傳力架（3)的花鍵孔（23)與旋殼（16)中段的花鍵面作配合連接， 傳力架（3)的外緣加工多位均布的扇形孔（22)，傳力架（3)的外緣加工多位均布的銷柱孔 (21)，銷柱孔（21)中心的弧長為傳力架（3)在右花盤（10)與左花盤（2)內的角位移的1. 1 倍，腔芯（9)的內孔加工與變速箱動力輸入花鍵軸相配合的花鍵套（13)，腔芯（9)的兩端面 上均加工滾珠槽（20)，腔芯（9)兩端面的滾珠槽（20)內均安裝均布的氮化硅陶瓷球（15) 與金屬隔離柱（19)，各金屬隔離柱（19)的直徑均小于氮化硅陶瓷球（15)的直徑，各金屬隔 離柱（19)的長度均大于兩倍氮化硅陶瓷球（15)的直徑，各金屬隔離柱（19)的軸心線均與 腔芯（9)滾珠槽（20)的圓周相切，腔芯（9)的圓柱面上加工均布的數節變徑曲面（18)，圓 柱面上的各節變徑曲面（18)均由曲率不同的三段曲面連接構成，各節變徑曲面（18)的后 段曲面至旋殼（16)內表面的距離亦均小于滾柱（7)的直徑，各節變徑曲面（18)的中段均 安裝活動曲面（25)，簧片（24)的頭部安裝在各節變徑曲面（18)前段曲面的方孔內，各活動 曲面（25)上均安放滾柱（7)各滾柱（7)的軸心均與腔芯（9)的軸線保持平行，數個副彈簧 (5)均安放在數個主彈簧（4)的芯孔內，數個副彈簧（5)的芯孔內均安裝定位芯柱（17)，數 個定位芯柱（17)的兩端均鉚接在傳力架（3)扇形孔（22)的兩側的邊緣，數個主彈簧（4) 均安裝在右花盤（10)與左花盤（2)相對應的數個彈簧卡槽內，左花盤（2)邊沿的左、右兩 側均安裝摩擦環（1)，用數個鉚釘（24)把兩片摩擦環（1))鉚接在左花盤（2)兩側的邊緣， 其特征是：緊定螺釘（8)旋接在旋殼蓋￠)的螺孔內，緊定螺釘（8)的螺尾嵌入旋殼（16) 的沉孔，把旋殼蓋￠)固定在旋殼（16)的螺紋面上。
2. 根據權利要求1所述的一種雙向智能復合套芯汽車離合器從動盤，其特征是：銷柱 孔（21)為弧形孔，銷柱孔（21)的弧面與銷柱（11)作間隙配合連接。
3. 根據權利要求1所述的一種雙向智能復合套芯汽車離合器從動盤，其特征是：各節 變徑曲面（18)的前段曲面至旋殼（16)內表面的距離均小于滾柱（7)的直徑，各節變徑曲 面（18)的中段均安裝活動曲面（25)。
4. 根據權利要求3所述的一種雙向智能復合套芯汽車離合器從動盤，其特征是：各活 動曲面（25)的前部與各前段曲面作光滑連接，各活動曲面（25)的前部至旋殼（16)內表面 的距離均等于滾柱（7)的直徑，各活動曲面（25)后部的高度均低于各后段曲面。
5. 根據權利要求4所述的一種雙向智能復合套芯汽車離合器從動盤，其特征是：各活 動曲面（25)的上表面均制有凹槽，各活動曲面（25)的凹槽內均安裝簧片（24)。
6. 根據權利要求5所述的一種雙向智能復合套芯汽車離合器從動盤，其特征是：各滾 柱（7)的兩端均加工半球窩（26)，各滾柱（7)的半球窩（26)內均安裝氮化硅陶瓷球（15)。
7. 根據權利要求1所述的一種雙向智能復合套芯汽車離合器從動盤，其特征是：各副 彈簧（5)的外徑均小于各主彈簧（4)內孔的直徑，各副彈簧（5)鋼絲的直徑均大于主彈簧 (4)的鋼絲直徑。
8. 根據權利要求1所述的一種雙向智能復合套芯汽車離合器從動盤，其特征是：銷柱 (11)穿過傳力架（3)上的數個銷柱孔（21)將右花盤（10)與左花盤⑵鉚合為一個整體。
9. 根據權利要求1所述的一種雙向智能復合套芯汽車離合器從動盤，其特征是：旋殼 (16)的滾珠槽（20)與旋殼蓋（6)的滾珠槽（20)，腔芯（9)兩端面的滾珠槽（20)，數個氮化 硅陶瓷滾珠（14)與同數量的金屬隔離柱（19)，組成兩對推力軸承。
10. 根據權利要求9所述的一種雙向智能復合套芯汽車離合器從動盤，其特征是：各金 屬隔離柱（19)均為空心圓柱，各金屬隔離柱（19)內均填充潤滑脂。
【文檔編號】F16D13/64GK203847588SQ201420294739
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2014年6月5日 優先權日:2014年6月5日
【發明者】帥曉華 申請人:帥曉華