CN106286625A - 涂敷电子陶瓷的铝变速器部件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于机动车辆自动变速器中的作用板、离合器板、反压板和衬板，以及制动器壳体、离合器轮毂、离合器壳体、蓄能器、花键套、阀体和磨损表面，以上均由铝制成并包括设置其上的电子陶瓷涂层，所述作用板、离合器板、反压板和衬板用于摩擦式离合器套件，轴套、密封件、弹簧和类似部件可以在磨损表面上滑动并与其接触。由于陶瓷涂层的硬度和孔隙度，这些部件相对于由钢制成的类似部件表现出降低的重量以及延长的使用寿命。

Description

涂敷电子陶瓷的铝变速器部件
技术领域
本公开涉及涂敷电子陶瓷的铝部件，并且更具体地，涉及诸如离合器轮毂、离合器和制动器壳体、板以及在机动车辆动力传动系(具体地为变速器)中利用的类似部件的涂敷电子陶瓷的铝部件。
背景技术
此章节的陈述仅仅提供与本公开相关的背景信息并且可以构成或不构成现有技术。
许多机动车辆动力传动系部件由于钢的强度、锻造性、成本和可用性而已经并且是由钢制成。然而，这并不是说其所有工程属性均是正面的或期望的。钢的最普遍公认的缺点中的一个是其重量，尤其当与诸如铝和镁的材料相比时。
常规的机动车辆自动变速器可以包括通过轴套、密封件、弹簧以及类似部件接合的一个或多个摩擦式离合器组件、行星齿轮组件、带式制动器、蓄能器、花键套、阀体和磨损表面。常规的摩擦式离合器包括具有交替的摩擦板和反压板的摩擦式离合器套件，摩擦板和反压板二者通常均由钢制成，设置在作用板与抵着其压缩摩擦式离合器套件的衬板之间。当压缩时，通过摩擦式离合器套件在内轮毂与外壳体之间传递转矩。带式制动器包括具有摩擦材料的环带，该摩擦材料部分地环绕可以是壳体或类似部件的旋转圆柱体。制动带的一端是固定的且另一端联接至绕着圆柱体拉紧该带的致动器。
在离合器轮毂或壳体与诸如轴、套管轴或行星齿轮部件的其他部件之间，通常必须建立流体致密密封件，以便将填充有流体的(即，潮湿)区域与干燥区域分离，或者以跨旋转和非旋转部件或在旋转部件与非旋转部件之间为流体建立流动路径。在第一种情况下这可以由设置在区域之间的通道或凹槽中的弹性密封件来实现，或者在第二种情况下这可以通过利用设置在流动路径的两侧的凹槽中的一对弹性密封件来实现以正确地引导流体流。另外，内轮毂和外壳体中的一个或两者可以由花键联接至轴或套管轴。
常规地，摩擦式离合器板、带式制动器缸、轮毂、壳体、花键套和具有由摩擦材料或弹性密封件接合的表面的部件由于各种钢的强度和耐久性而已经由这些材料制成。钢不但提供了承载这些部件所面临的转矩负载所必需的结构完整性，而且提供了暴露于摩擦(滑动)力的面或表面的耐久性。如所指出的，这些钢离合器部件的主要缺点是重量。然而，因为这些变速器部件中的许多既促成车辆总重量又旋转，并且由于它们重复地加速和减速因此促成动力传动系能量损耗，所以它们两次促成燃料消耗。因此，从车辆总重量以及动力传动系效率这两个观点来看，旋转部件(诸如离合器或其他变速器部件)的任何减重都对燃料消耗有正面影响。
对于重量问题的一种解决方案是替换为诸如铝或镁的较轻重量的材料。铝具有钢的约三分之一的密度并且展现出良好的传热性，这两种特性在变速器中(尤其是离合器和制动器中)是重要的。然而，已发现这种材料并不适合，因为在离合器和制动器接合期间暴露于摩擦力的表面以及暴露于滑动力的表面(诸如密封件和阀表面)展现出不可接受的磨损并且因此展现出不可接受的使用寿命。
发明内容
本发明涉及在机动车辆变速器中使用的作用板、离合器板、反压板、制动器壳体、离合器轮毂、离合器壳体、蓄能器、花键套、阀体和磨损表面，其由铝制成并且包括沉积于其上的电子陶瓷涂层，该作用板、离合器板和反压板用于摩擦式离合器套件，轴套、密封件、弹簧及类似部件在磨损表面滑动并且与其接触。由于陶瓷涂层的硬度和孔隙度，这些部件相对于由钢制成的类似部件展现出减轻的重量以及延长的使用寿命。
因此，本发明的一个方面是为摩擦式离合器套件提供在一个表面上具有电子陶瓷涂层的作用板。
本发明的另一方面是为摩擦式离合器套件提供在两个表面上都具有电子陶瓷涂层的反压板。
本发明的又另一方面是为摩擦式离合器套件提供在一个表面上具有电子陶瓷涂层的衬板。
本发明的又另一方面是提供在圆柱体的外表面上具有电子陶瓷涂层的带式制动器组件。
本发明的又另一方面是提供具有铝壳体和在内表面上具有电子陶瓷涂层的蓄能器。
本发明的又另一方面是提供在铝轮毂和壳体上的具有电子陶瓷涂层的轴套接口表面。
本发明的又另一方面是提供在铝活塞和坝体上的具有电子陶瓷涂层的弹簧磨损表面。
本发明的又另一方面是提供与离合器进料轮毂和壳体中的流体通道相邻的具有电子陶瓷涂层的密封凹槽和密封表面。
本发明的又另一方面是提供在铝离合器壳体和轮毂上的具有电子陶瓷涂层的外花键和内花键表面。
本发明的又另一方面是提供在铝轮毂、壳体和支撑件上的具有电子陶瓷涂层的推力表面。
本发明的又另一方面是提供了具有孔表面的铝阀体，该孔表面的一面具有电子陶瓷涂层。
从本文提供的描述中其他方面、优点和适用范围将变得显而易见。应该理解的是，本说明书以及特定的例子仅仅用于示例目的，而不是为了限定本公开内容的范围。
附图说明
本文所描述的附图仅仅出于说明的目的，并不试图以任何方式来限制本公开的范围。
图1是自动变速器的一部分的局部剖面图，该自动变速器包括摩擦式离合器套件，该摩擦式离合器套件具有包含电子陶瓷涂层在内的部件。
图2是摩擦式离合器套件组件的一部分的放大剖面图，该组件包括含有电子陶瓷涂层的作用板、反压板和衬板。
图3是根据本发明的铝作用板的放大局部透视图，该作用板的两面包含电子陶瓷涂层。
图4是根据本发明的铝反压板的放大局部透视图，该反压板的两面包含电子陶瓷涂层。
图5是根据本发明的粉末金属铝衬板的放大局部透视图，该衬板的一面包含电子陶瓷涂层。
图6是根据本发明的单面铝离合器板和反压板的放大局部透视图，其两面包含电子陶瓷涂层，一面包含摩擦材料。
图7是根据本发明的用于诸如自动变速器的流体蓄能器的全剖面图，其内表面具有电子陶瓷涂层。
图8是根据本发明的具有带式制动器组件的自动变速器的一部分的全剖面视图，该带式制动器组件的外鼓或壳体表面涂有电子陶瓷涂层。
图9是图8中的带式制动鼓组件的示意性端视图，其外鼓或壳体表面涂有电子陶瓷涂层。
图10是根据本发明的包含铝离合器壳体或支撑体的自动变速器的一部分的全剖视图，该壳体或支撑体的内表面和外表面具有电子陶瓷涂层。
图11是根据本发明的自动变速器的阀体的透视图，该阀体包括阀孔和阀，该阀的阀孔内表面和阀的外表面具有电子陶瓷涂层。
图12是根据本发明的包含摩擦式离合器套件和液压致动器的自动变速器的一部分的全剖视图，该液压制动器的耐磨表面具有电子陶瓷涂层。
图13是根据本发明的包含摩擦式离合器套件、液压致动器和行星齿轮组件的自动变速器的一部分的全剖视图，该行星齿轮组件的耐磨表面具有电子陶瓷涂层。以及
图14是流程图，其示出在如图1至图13所示的铝组件上提供电子陶瓷涂层采取的步骤。
具体实施方式
以下的描述在性质上仅是示例性的，不旨在限制本公开内容、应用或者使用。
参见图1，示出了机动车辆自动变速器的一部分，并且一般由附图标记10表示。自动变速器10包括壳体12，该壳体安装、支撑、定位并保护各部件，如轴和套管轴14、多个行星齿轮组件16(其中一个在图1中示出)、流体通道18和多个摩擦式离合器套件组件20。
现参照图1和图2，该摩擦式离合器套件组件20包括作用板22，该作用板22具有置于其外周的外花键24，该外花键24在外壳体60中与多个内花键58接合，从而随其旋转。该作用板22通过连接件或部件28启动和轴向平移，该连接件或部件28由液压操作器或制动器30驱动。该摩擦式离合器套件组件20还包括第一多个具有内花键34的摩擦板或摩擦盘32，该内花键34与互补外花键36在内轮毂40上接合，从而随其旋转。该第一多个摩擦板或摩擦盘32是常规的，并且其两面或两表面都包括摩擦面材料42。该第一多个摩擦板或摩擦盘32与第二多个反压板或反应盘52相互交错。该反压板或反应盘52包括置于其外周的外花键56，该外花键56与外壳体60中的多个内花键58互补并接合，从而以此旋转。在作用板22的反向端是衬板62，摩擦板32和反压板52抵靠该衬板62被液压操作器30压缩。当这样被压缩时，转矩可以在该内轮毂40和该外壳体60之间传递。
现参照图3，该应用板22由铝或铝合金组成冲压或挤压而成，或可以是粉末金属(PM)铝，并且如上所述，包括沿其外周的外花键24。作用板22的前面和后面或前表面和后表面包含电子陶瓷涂层28。电子陶瓷涂层28优选地是例如二氧化钛的材料，并通过下文描述的过程涂覆。该陶瓷涂层28的大约厚度可以是0.005mm至0.050mm(0.000197英寸至.00197英寸)之间。但是根据性能需要，可以更厚或更薄。
现在参考图4，反压板或盘52也是冲压或挤压的铝或铝合金，并如上所述，在外周包括外花键56。典型地，反压板或盘52的厚度为约1.5mm至3.0mm(0.059至0.118英寸)。反压板52的前面和后面或前表面和后表面同样包含电子陶瓷涂层54。如果需要，电子陶瓷涂层54在冲压之前可以涂覆于铝或铝合金板材上。电子陶瓷涂层54优选为二氧化钛，并通过以下描述的过程涂覆。陶瓷涂层的大致成品厚度是0.005至0.050mm(0.000197至0.00197英寸)，但可以更厚或更薄。
现在参考图5，衬板62还包括外花键64，其与外壳60内的内花键58互补并接合，从而与外壳60一同旋转。衬板62优选地由金属粉末(PM)铝、冲压和加工铝、锻造和加工铝或挤压铝制造。衬板62的正面或表面66还包括电子陶瓷涂层68。陶瓷涂层的大致成品厚度是0.005至0.050mm(0.000197至0.00197英寸)，但可以更厚或更薄。
应当理解，关于作用板22、反压板52和衬板62，不再需要对薄到中等厚度的电子陶瓷涂层28、54和68进行二次表面精加工，但为了调整表面光洁度，涂层后可能需要二次表面精加工，以提供更光滑或更粗糙的微表面光洁度，从而改善离合器的摩擦承载能力和离合器感觉。
由于根据本发明的表面带有电子陶瓷涂层的作用板22、反压板52和衬板62替换或在功能和尺寸上改型先前使用的部件，因此它们可以很容易地安装这些部件的位置上。因此，无需其它工程或设计变更，它们赋予的优点，主要是节省重量和能源，是立竿见影的。例如，在一种自动变速器中，替代若干离合器中的作用板22、反压板52和衬板62，产生了减轻重量1.8Kg(3.97磅)的结果。
现在参考图2和6，作为具有多个摩擦板32(其两面上包含摩擦材料42且与反压板52相间隔)的摩擦式离合器的替代形式，某些摩擦式离合器利用具有外花键82的单面摩擦板80，该单面摩擦板80在两面或两个表面具有电子陶瓷涂层84，而在一面或一个表面上具有摩擦面材料86。单面铝或铝合金摩擦板82与类似的具有内花键92的多个铝或铝合金反压板90交错布置，该反压板90在两面或两个表面具有电子陶瓷涂层84，而在一面或一个表面上具有摩擦材料86。电子陶瓷涂层84，其也优选地涂覆于花键82和92上，在这些单面板80和90上提供了涂覆有粘接剂和摩擦材料86的极好表面。
应当理解，除了公开单面离合器，图6示出了一种被称为倒置离合器设计的部件，其中摩擦板80包括外花键82，其配合于外部壳体60上的花键58，反压板90包括内花键92，其紧密配合于内轮毂40中的外花键36。应当理解，摩擦面材料42和86任一种布置，即单面或双面的，可以与图1和2的常规摩擦式离合器构造或图6的倒置构造一同使用。
现在参考图7，可以是图1的自动变速器10的一个部件的流体蓄能器100，包括一个圆柱形壳体102，该壳体具有一个大致封闭端和一个开放端，其大致封闭端具有入口/出口端口104，与流体腔室106连通，而开放端由带螺纹的端塞108和筒状内壁或表面110封闭和密封。壳体102可以包括各种安装或附接构件，例如臂112。圆柱形壳体102内设置一个活塞114，具有一个或多个周向凹槽116，其接收弹性体密封件118，该密封件又接触并密封圆柱形内壁或表面110。活塞114与端塞108之间是一对同心设置的压缩弹簧120。在常规方式中，压缩弹簧120向活塞114提供一个入口/出口端口104方向的偏置力。当腔室106中的流体压力克服弹簧120的力时，活塞移动到图7的右侧，扩大流体腔室106的体积，反之亦然。圆柱形内壁或表面110包括电子陶瓷涂层124，其厚度为0.005至0.050mm(0.000197至0.00197英寸)或者或多或少取决于工程考虑，其采用下文所述的方法进行涂覆。
现在参考图8和9，示出了另一种机动车辆自动变速器的一部分，一般用附图标记150表示。自动变速器150包括一个壳体152，其安装、定位和保护各种部件，如输入轴154、同心套管轴156、多个行星齿轮组件158(其中之一示于图8)、流体通道162和多个摩擦式离合器组件164(其中之一也示于图8)。
自动变速器150还包括一个带式制动器组件170，其通常围绕着上述在输入轴154和套管轴156的轴线上旋转的部件。带式制动器组件170包括一个钟形或圆柱形壳体172，其被支撑在一个抗摩擦轴承174如滚珠或滚柱轴承组件上，并被联接至诸如行星齿轮组件158的行星齿轮架176的部件以进行旋转。带式制动器组件170的圆柱形壳体172可以采取不同的形式或形状，例如轴向更短或更长，或具有相同的外径，而图示的配置应当被理解为是示例性的，而非限制性的。
圆柱形壳体172包括大体上被制动带182包围的完全周向延伸的外部环形摩擦表面180。制动带182在其面向并且邻近于圆柱形壳体172的外部摩擦表面180的内表面上包括离合器或制动器摩擦材料184。制动带182的一端是通过合适的附接装置或紧固件185固定到变速器壳体152，且另一端包括由双向线性致动器190的轴、杆或输出构件188接合的凸耳或耳部186。线性致动器190(可以被液压、电动或气动操作)可以由变速器控制模块(TCM)或类似发动机或车用控制器(均未说明)控制，该控制器控制致动器190的动作并且绕圆柱形壳体172的摩擦表面180拉紧制动带182以终止或禁止壳体172和任何与其联接或连接的(多个)部件旋转，以及释放制动带182以允许其旋转。
圆柱形壳体172是由铝(诸如5052或6061铝)或类似合金制成，且圆柱形壳体172的外部环形摩擦表面180包括根据下文所述的过程涂覆的电子陶瓷涂层194。壳体172上的电子陶瓷涂层194可以被抛光或精加工以获得所需表面光洁度，抛光和精加工这两者均符合需要并且取决于陶瓷涂层194的厚度。陶瓷涂层194的大概厚度是0.005mm到0.050mm(0.000197英寸到0.00197英寸)，但是其可以更厚或更薄。由此，带式制动器组件170的圆柱形壳体172在提供铝的重量节省和低惯性优点的同时改进了耐久性和使用寿命。
现在参见图10，示出了机动车辆自动变速器的另一部分，一般由附图标记200表示。自动变速器200包括壳体212、旋转轴或套管轴214、多个行星齿轮组件(未示出)、多个流体通道216和多个摩擦式离合器组件218(其中的一个在图10中示出)。摩擦式离合器组件218包括含有液压流体腔室224的平衡液压操作器或致动器220，其置于一体式铝壳体和轮毂组件230。通过流体通道216选择性地向液压流体腔室224供给加压液压流体以接合和释放摩擦式离合器组件并输送转矩。邻近于流体通道216的对应凹槽228中的三个弹性密封件226紧密地密封并且隔离流体通道216且将液压流体引导到液压操作器或致动器220的腔室224。
一体式铝壳体和轮毂组件230优选地组合为一个部件，在摩擦式离合器组件218的外侧上径向和轴向延伸的“L”状壳体部分232以及在摩擦式离合器组件218的内侧上轴向延伸的不规则的大体上圆柱形轮毂部分234。壳体和轮毂组件230的壳体部分232包括多个内花键236，其与摩擦式离合器组件218中的多个反压板238接合并且将其联接到壳体和轮毂组件230。壳体和轮毂组件230的轮毂部分234也包括多个内花键240，其与轴或套管轴214上的多个互补外花键244配接以输送其间的转矩。轮毂部分234进一步包括旋转地并且摩擦地接触弹性密封件226及相邻轴套的轴套和旋转密封表面246，以及推力表面或轴肩248。
多个内花键236和240以及轴套和旋转密封表面246以及推力表面或轴肩248包括根据下文陈述的过程涂覆的电子陶瓷涂层250。方便地且实际上，一体式铝壳体和轮毂组件230的整个内表面和外表面可以涂敷有电子陶瓷涂层250。多个内花键236和240上的电子陶瓷涂层250提供具有良好的表面硬度的表面，该表面硬度能够承受与花键钢轴或离合器板的配接，该离合器板通常为钢的，但是也可为铝的并具有如上所述的电子陶瓷涂层。陶瓷涂层250的大概厚度是0.005mm到0.050mm(0.000197英寸到0.00197英寸)，但是其可以更厚或更薄。
关于轴套和旋转密封表面246以及推力表面或轴肩248上的电子陶瓷涂层250，这些表面在必要时可以取决于电子陶瓷涂层250的厚度而抛光或加工以获得所需表面光洁度。再者，陶瓷涂层250的大概厚度是0.005mm到0.050mm(0.000197英寸到0.00197英寸)，但是其可以更厚或更薄。
涂敷有电子陶瓷的铝壳体和轮毂组件230组合为单个轻量并且耐用的铝部件，在此之前，该部件为包含钢轮毂的两个部件，该钢轮毂铆接或齿连接并且压配合到所述壳体上。另外，一体式铝壳体和轮毂组件230提供部件的重量节省，该部件可以改型为相同应用并且占据相同或更少的封装空间。
现在参考图11，示出了自动变速器的典型且示例性阀体，一般由附图标记300表示。被固定到自动变速器(未示出)的底部的阀体300通常为铸铝并且包括大量端口和通道302，该端口和通道302提供例如液压泵的壳体304与多个阀孔306以及变速器的数个内部液压控制和致动的部件之间的流体连通。多个阀孔306容纳相近的多个阀或滑阀310，其也通常由铝制成。阀或滑阀310在它们的整个外表面上包括电子陶瓷涂层312，其通过下文描述的过程涂覆。如果需要，电子陶瓷涂层312还可以被施用于阀体300中的阀孔306的内表面。
同样，陶瓷涂层312的大概厚度是0.005mm到0.050mm(0.000197英寸到0.00197英寸)，但是其可以更厚或更薄。薄(0.005mm到0.006mm)和中等(0.010mm到0.012mm)厚度的陶瓷涂层312通常不需要为了尺寸和表面光洁度进行二次精加工。0.020mm到0.050mm的范围中的较厚陶瓷涂层通常将需要二次表面精加工。阀体300的阀310和孔306上的电子陶瓷涂层312提供比裸铝更耐久的表面，消除了当这两个表面是裸或未处理铝时存在的磨损可能性，且由于陶瓷涂层312的表面多孔性，少量的油(液压流体)保持在阀310与阀体300之间的接口中，由此减少磨损。
现在参考图12，示出了机动车辆自动变速器的一部分，一般由附图标记350表示。自动变速器350包括摩擦式离合器套件352，其具有交错的摩擦板354和反压板358，该摩擦板354被花键连接到内轮毂，该反压板被花键连接到外部壳体362。内轮毂356联接到空心轴或套管轴360并且由空心轴或套管轴360驱动。交错的摩擦板354和反压板358设置在被花键连接到壳体362并且随着壳体362旋转的衬板364与由液压致动器或操作器370作用的作用板366之间。液压致动器370是平衡致动器并且包括圆形铝活塞372，其具有内部弹性密封件373、活塞372的一侧上的第一致动腔室374和活塞372的相对侧上的第二补偿腔室376。第一流体通道378选择性地在压力下提供液压流体于致动腔室372，且第二流体通道382提供液压流体于补偿腔室374。
在其内缘和外缘处具有弹性密封件386的轴向固定复杂弯曲的铝圆形坝384密封补偿腔室376。圆形弹簧388(诸如盘形弹簧或垫圈)设置在补偿腔室376内。弹簧388接合或接触活塞372的内表面392以及圆形坝384的突出表面394。因为弹簧388随着活塞372轴向平移而弯曲，所以这些接触区域是磨损表面并且涂敷有根据下文所述过程施用的电子陶瓷涂层396。陶瓷涂层396的大概厚度是0.005mm到0.050mm(0.000197英寸到0.00197英寸)，但是其可以更厚或更薄。铝而非钢的活塞372和坝384的制造减少质量和惯性并且促成改进车辆燃料经济性。
现在参考图13，示出了类似于图1的自动变速器10的自动变速器的一部分，一般由附图标记400表示。自动变速器400包括壳体402，其支撑、定位和保护变速器400的内部部件，诸如空心驱动轴或套管轴404、多个摩擦式离合器套件406(其中的一个在图13中示出)和多个行星齿轮组件410(其中的一个也在图13中示出)。行星齿轮组件410包括太阳齿轮412、行星齿轮架414和环形齿轮416。行星齿轮架414是由铝制成并且含有多个(通常三个或四个)行星齿轮418，该行星齿轮418自由地可旋转地设置在安装于行星齿轮架414中并且与太阳齿轮412和环形齿轮416这两者恒定啮合的的短轴422上。因为行星齿轮418被螺旋地切割，所以随着行星齿轮418旋转而产生轴向力，通常在行星齿轮418与行星齿轮架414之间利用推进式垫圈。根据下文所述过程涂覆的电子陶瓷涂层426被沉积在行星齿轮架414的面和轴肩428以及行星齿轮418的相邻且接触表面上。另外，在行星齿轮架414与轮毂432(联接到诸如行星齿轮组件406的外部壳体434的元件)之间的容器或花键连接430处，容器或花键连接430的接合面和优选地接合侧涂敷有如下所述般涂覆的电子陶瓷涂层426。在行星齿轮架414的面和轴肩428以及容器或花键连接430这两者上，电子陶瓷涂层426的大概厚度是0.005mm到0.050mm(0.000197英寸到0.00197英寸)，但是其可以更厚或更薄。
现在参考图14，关于所有上文描绘的铝部件，现在将描述整个过程500和涂覆电子陶瓷涂层中所涉及的个别步骤。首先，在步骤502中，用去油溶液清洗该部件的(多个)表面以去除将干扰电镀涂敷过程的油或异物。接着，在步骤504中，该部件经历第一水冲洗以去除去油溶液。在可选第二冲洗步骤506中，可以利用去离子水冲洗该部件。
在步骤510中涂覆陶瓷涂层。在步骤510中，在电镀槽中利用低电压直流，其中负极连接到浸入在电镀槽中的板(阴极)且正极连接到待涂敷的铝部件(阳极)。优选地，液态电镀槽具有2.5的pH并且包括分散的钛(Ti)。接着发生等离子体电解沉积过程(通常花费一分钟与五分钟之间的时间以实现上述厚度(0.005mm到0.050mm))，其中负钛离子获取O2分子并且在该部件的(多个)表面上形成二氧化钛的涂层。这种涂层的典型硬度介于300Hv与1400Hv之间。
如上所述，所得陶瓷涂层是多孔的并且因此可以含有改进部件寿命和操作以及减少滑动摩擦的润滑油或空气。在已实现期望厚度的陶瓷涂层(二氧化钛)之后，在步骤512中从电镀槽中去除并且冲洗该部件。最终步骤514涉及烘干该部件，该部件接着准备用来库存或移动到生产线。
本发明的描述在本质上仅仅是示范性的，并且不脱离本发明要旨的变型都预期属于本发明的范围内。这些变化不能被视为脱离本发明的精神和范围。

Claims (10)

1.一种用于摩擦式离合器套件组件的部件，包括以下项的组合，
圆板，其具有中心开口、第一和第二侧表面以及内、外边缘，
所述内、外边缘之一具有多个径向延伸的花键，且
所述圆板由铝制成并具有至少在所述第一和所述第二侧表面上的电子陶瓷涂层。
2.如权利要求1所述的用于摩擦式离合器套件组件的部件，其中，所述圆板为作用板和反压板之一，且所述多个花键设置在所述外边缘上。
3.如权利要求1所述的用于摩擦式离合器套件组件的部件，其中，所述圆板为作用板和反压板之一，且所述多个花键设置在所述内边缘上。
4.如权利要求1所述的用于摩擦式离合器套件组件的部件，其中，所述圆板为由铝粉制成的作用板和衬板之一，且所述多个花键设置在所述外边缘上。
5.如权利要求1所述的用于摩擦式离合器套件组件的部件，其中，所述电子陶瓷涂层的厚度大约是0.005mm至0.050mm。
6.如权利要求1所述的用于摩擦式离合器套件组件的部件，其中，所述圆板为摩擦板，所述摩擦板具有在所述侧表面的至少一个上的摩擦材料。
7.如权利要求1所述的用于摩擦式离合器套件组件的部件，其中，所述圆板为反压板，所述反压板具有在所述侧表面中的一个上的摩擦材料。
8.一种用于机动车辆自动变速器的鼓式制动器组件，包括以下项的组合，
圆柱形铝制动鼓，其设置用来围绕中心轴线旋转，所述制动鼓具有外表面，所述外表面包括具有电子陶瓷涂层的环形区域，
支撑所述制动鼓的至少一个轴承，和
制动带，其围绕所述制动鼓设置并具有内表面，一层摩擦材料设置在所述内表面上并与所述环形区域上的所述电子陶瓷涂层接合。
9.如权利要求1所述的鼓式制动器组件，其中，所述电子陶瓷涂层的厚度大约是0.005mm至0.050mm。
10.如权利要求1的所述的鼓式制动器组件，其中，所述电子陶瓷涂层为多孔且包括二氧化钛。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107906146A (zh) * 2017-12-30 2018-04-13 南通万达摩擦材料有限公司 一种耐用型汽车摩擦片
CN108571530A (zh) * 2017-03-08 2018-09-25 博格华纳公司 摩擦片、含摩擦片的多片式离合器、含多片式离合器的双离合器装置以及摩擦片制造方法
WO2022027321A1 (zh) * 2020-08-05 2022-02-10 舍弗勒技术股份两合公司 制动装置和车轮单元

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10066676B2 (en) * 2015-07-17 2018-09-04 GM Global Technology Operations LLC Steel clutch housing having sprayed on coating
JP2018123847A (ja) * 2017-01-30 2018-08-09 Ｋｙｂ株式会社 緩衝器および摺動部材の製造方法
EP3438492A1 (en) * 2017-08-04 2019-02-06 S.K. Wellman S.R.L. Disc and disc pack for a clutch assembly
JP6893737B2 (ja) * 2017-09-01 2021-06-23 ジヤトコ株式会社 動力伝達装置及び摩擦締結要素
US11233363B2 (en) 2019-09-23 2022-01-25 Ford Global Technologies, Llc Aluminum alloy header plate with ceramic coating for battery assembly
JP7374558B2 (ja) * 2019-11-29 2023-11-07 ダイハツ工業株式会社 変速機
EP3971449A1 (en) * 2020-09-21 2022-03-23 Volvo Car Corporation Differential gear assembly and method of assembling the same
WO2022232705A1 (en) * 2021-04-30 2022-11-03 Estat Actuation, Inc. Dielectric-based electroadhesive clutch

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5452784A (en) * 1992-07-23 1995-09-26 Nsk - Waner Kabushiki Kaisha Frictional engagement apparatus
US20030094336A1 (en) * 2001-11-19 2003-05-22 Yuji Fujii Band brake assembly
CN1854555A (zh) * 2005-04-15 2006-11-01 易通公司 具有直接粘接的陶瓷摩擦材料的离合器盘组件
CN101749340A (zh) * 2008-12-05 2010-06-23 通用汽车环球科技运作公司 具有嵌体的减振部件
CN102449338A (zh) * 2010-05-10 2012-05-09 株式会社阿克罗斯 摩擦离合器

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5048654A (en) 1990-07-20 1991-09-17 Borg-Warner Automotive, Inc. Ceramic clutch separator plates
JP3054716B2 (ja) 1990-12-20 2000-06-19 エヌエスケー・ワーナー株式会社 摩擦係合装置
DE10011018C2 (de) 2000-03-07 2003-06-18 Deere & Co Reibeingriffsvorrichtung
DE10036262B4 (de) 2000-07-26 2004-09-16 Daimlerchrysler Ag Verfahren zur Herstellung einer Oberflächenschicht und Oberflächenschicht
DE10203285C1 (de) 2002-01-29 2003-08-07 Gkn Sinter Metals Gmbh Sinterfähige Pulvermischung zur Herstellung gesinterter Bauteile

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5452784A (en) * 1992-07-23 1995-09-26 Nsk - Waner Kabushiki Kaisha Frictional engagement apparatus
US20030094336A1 (en) * 2001-11-19 2003-05-22 Yuji Fujii Band brake assembly
CN1854555A (zh) * 2005-04-15 2006-11-01 易通公司 具有直接粘接的陶瓷摩擦材料的离合器盘组件
CN101749340A (zh) * 2008-12-05 2010-06-23 通用汽车环球科技运作公司 具有嵌体的减振部件
CN102449338A (zh) * 2010-05-10 2012-05-09 株式会社阿克罗斯 摩擦离合器

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108571530A (zh) * 2017-03-08 2018-09-25 博格华纳公司 摩擦片、含摩擦片的多片式离合器、含多片式离合器的双离合器装置以及摩擦片制造方法
CN108571530B (zh) * 2017-03-08 2021-10-15 博格华纳公司 摩擦片、多片式离合器、双离合器装置和摩擦片制造方法
CN107906146A (zh) * 2017-12-30 2018-04-13 南通万达摩擦材料有限公司 一种耐用型汽车摩擦片
WO2022027321A1 (zh) * 2020-08-05 2022-02-10 舍弗勒技术股份两合公司 制动装置和车轮单元

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