[发明专利]具有含铁表面的铝离合器部件

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2014年6月13日提交的美国临时专利申请序列号62/011,988的权益，该专利申请的全部内容通过引用并入本文中。

技术领域

本公开涉及铝离合器部件，更具体地涉及一种包括包含设置在表面上的一薄层钢或铁的转速脉冲轮（tonewheel）的铝离合器壳体、毂或载架。

背景技术

本节中的陈述仅提供与本公开有关的背景信息并且可以或可以不构成现有技术。

典型的和常规的自动变速器包括多个行星齿轮组件和摩擦离合器组件。摩擦离合器包括多个交替的摩擦片和反作用板，这些摩擦片和反作用板被设置在摩擦片随之一起旋转的内毂与反作用板随之一起旋转的外壳之间。当摩擦片和反作用板被压缩时，在内毂与外壳之间传递扭矩。

常常期望或者必须感测外壳、毂或载架的旋转速度以便监控变速器的操作，这是通过将转速脉冲轮包括在壳体中并且将磁速度传感器设置在这种转速脉冲轮的附近而实现。通常，转速脉冲轮将包括多个齿，这些齿类似于齿轮齿或者一串或一排周向的开孔或开口。

壳体、毂或载架通常是由各种钢制成，因为钢材料可提供强度和耐久性。转速脉冲轮也是由钢制成，并且可以是通过例如铆接或者与壳体整体式地铸造或成型而固定到壳体、毂或载架的单独部件，但在这种情况下并不是因为强度和耐久性，而是因为与磁速度传感器合作的钢的磁性能。

虽然各种钢在此使用中提供必需的强度、耐久性和磁感测，但它们并非没有缺点。这种钢部件的主要现存问题是重量。因为这些部件是作为总车辆重量的一部分而被承载和转移并且旋转并因此在它们被反复加速时导致动力传动系统的能量损失，所以它们两倍地导致燃料消耗。因此，从总车辆重量以及动力传动系统效率的观点来看，旋转部件（诸如离合器壳体或毂）的任何重量减轻对燃料消耗有正面影响。

重量问题的一个解决方案是用重量较轻的材料——诸如铝——进行替代。铝具有钢的大约三分之一的密度并且显示良好的热传递性能，这两种特性在变速器应用中都是有利的。然而，已发现包括转速脉冲轮的铝制壳体或毂是不适宜的，因为铝制转速脉冲轮的旋转不能被常规的磁速度传感器诸如霍尔（Hall）效应传感器感测到。

此问题的一个解决方案需要：制造铝的壳体或毂、和磁性材料（诸如钢）的转速脉冲轮，并且将转速脉冲轮挤压并铆接到毂的壳体上。然而，这两个单独部件的制造和组装操作使得该替代方案并无吸引力。

发明内容

本发明提供用于自动变速器中所使用的摩擦离合器组件的部件，诸如外壳、毂或载架，这些部件具有减小的重量以及速度感测性能。包括整体式转速脉冲轮开口的离合器外壳、离合器（从动盘）毂或载架是由铝、铸造铝或成型铝板所制成，并且转速脉冲轮区域包含一薄层热喷涂钢材料的涂层。可替代地，可在间断或不连续的路径中将没有转速脉冲轮开口的壳体、毂或载架的周向区域或径向面进行掩模，然后进行热喷涂以提供钢的齿状区域或小块区域。热喷涂的钢材料可以是低碳钢，诸如SAE1008或1010或者类似的合金、金属或铁。因此，所得到的部件显示铝的重量减轻，并且与磁速度传感器合作而提供旋转速度感测性能。

作为另一个替代方案，可对没有转速脉冲轮开口的壳体、毂或载架的周向区域或径向面进行热喷涂，以提供钢的齿状区域或小块区域。热喷涂的材料可以是低碳钢，诸如SAE1008或1010或者类似的合金、金属或铁。然后，可以利用滚削、仿形切割、铣磨或者类似工艺进行机械加工，以除去热喷涂的钢和铝的小块区域或区域。剩下的是钢涂覆的铝齿状区域或小块区域。因此，所形成的部件也显示铝的重量减轻并且与磁速度传感器合作而提供旋转速度感测性能。

因此，本发明的一个方面提供一种摩擦离合器部件，该摩擦离合器部件是由铝制成并且具有设置在转速脉冲轮上的一薄层热喷涂钢材料。

本发明的另一方面提供一种用于摩擦离合器组件的外壳，该外壳是由铝制成并且具有设置在转速脉冲轮上的一薄层喷涂钢材料。

本发明的又一个方面提供一种用于摩擦离合器组件的毂，该毂是由铝制成并且具有设置在转速脉冲轮上的一薄层热喷涂钢材料。

本发明的再一方面提供一种用于摩擦离合器组件的载架，该载架是由金属铝粉末、铸造铝或成型铝板所制成并且具有设置在转速脉冲轮上的一薄层热喷涂钢材料。

本发明的又一个方面提供一种用于摩擦离合器组件的外壳，该外壳是由铝制成并且具有设置在转速脉冲轮上的一薄层热喷涂SAE1008或1010钢材料。