CN102348818A - 同步环 - Google Patents

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CN102348818A CN201080011082XA CN201080011082A CN102348818A CN 102348818 A CN102348818 A CN 102348818A CN 201080011082X A CN201080011082X A CN 201080011082XA CN 201080011082 A CN201080011082 A CN 201080011082A CN 102348818 A CN102348818 A CN 102348818A
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J·盖斯
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    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D23/00—Details of mechanically-actuated clutches not specific for one distinct type
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16D2300/10—Surface characteristics; Details related to material surfaces

Abstract

本发明涉及一种同步环，其中以同步环的形状由金属制造的基材的摩擦表面涂覆有碳层。为了降低制造成本，尤其在小批量的情况下，根据本发明建议所述基材由铜锌合金制得。

Description

同步环
本发明涉及根据权利要求1前序的同步环。
根据现有技术，由钢制造的同步环是通常已知的，其中摩擦表面涂覆有碳层。这样的同步环以特别高硬度著称。但是，为了通过冷成型制造它们，需要相对昂贵的工具。由钢制造的同步环只有从相对大量的件数起才能够有利可图地制造。
由DE 37 35 783 C1已知一种由铜锌合金制造的同步环。该已知的铜锌合金是相对昂贵的。
本发明的目的在于克服现有技术的缺点。本发明特别说明了一种即使以小批量也能够廉价地制造的同步环，其满足了当今传动装置的需要。
该目的通过权利要求1和8的特征得以实现。本发明有利的具体实施形式由从属权利要求得到。
根据本发明的措施建议，由铜锌合金制得基材。所建议的基材即使以小批量也能够廉价地通过热成型而成型为同步环。与用于钢基材的冷成型所需的工具相比，为此所需的工具要便宜得多。
令人惊奇地发现，所建议的基材还能够具有碳层。由本发明所建议的基材所制造的同步环(其中摩擦表面具有碳层)满足了当今传动装置的要求，尤其是摩擦系数和磨耗值以及棘轮齿硬度。
根据本发明有利的具体实施形式，所述铜锌合金基本上由β混合晶形成。所述β混合晶优选以高于95％，特别优选高于99％的含量存在于铜锌合金中。在此证明有利的是，通过添加Al或Mn使β混合晶稳定化。添加Al使得基材的维氏硬度HV得到改善。通过添加Mn可以实现β混合晶的稳定化。由此，即使在不对基材进行退火的情况下也可以实现高于200的优异维氏硬度HV。Mn的添加不是绝对必需的或仅仅需要少量。
根据另一个有利的具体实施形式，所述铜锌合金含有如下成分：
60-70％的Cu，
4-6％的Al，
3-5％的Mn，
＜0.3％的Fe，
＜0.1％的Si，
＜0.1％的Pb，
＜0.2％的Ni，
＜0.3％的Sn，
余量的Zn以及不可避免的杂质。
所建议的合金是廉价的并且能够无需高成本进行成型。
已经证明有利的是，铜含量为63-68％，优选64-66％。Mn含量有利地为3.5-4.5％，优选3.6-4.0％，因为由此使β混合晶稳定化。已经证明特别有利的铝含量是4.5-5.5％，优选4.7-5.2％，通过该含量可将合金的硬度调节到目标范围。余量Zn有利地为24-26％。
根据本发明另外的措施，提出了铜锌合金用于制造涂覆有碳层的同步环的用途。在此，所述碳层尤其提供在同步环的摩擦表面上。在有利的用途的具体实施形式方面引用前述的对于同步环的具体实施形式特征。在那里所述的具体实施形式特征还可以构成用途的具体实施形式特征。
在本发明的上下文中，“％”是指“重量％”。
下面更详尽地阐释本发明的示例性实施方案。下面的表1给出了不同的测试合金的规定组成和实际组成。
Figure BDA0000090127100000031
下表2给出了根据表1的测试合金(＝Leg.)在经退火的状态下和未经退火的状态下的硬度值以及测试合金的显微组织描述。
表2
Figure BDA0000090127100000041
如从表2可见，测试合金号2460和2462尤其以在未退火的状态下高于200的特别高的维氏硬度HV10而突出。测试合金号2460更以其由相对少数的成分组成而突出。材料成本为合金2462的约80％。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.同步环，其中以同步环的形式由金属制造的基材的摩擦表面涂覆有碳层，其中所述基材由铜锌合金制得，所述铜锌合金含有如下成分：
60-70％的Cu，
4-6％的Al，或者4-6％的Al和3-5％的Mn，以及
＜0.3％的Fe，
＜0.1％的Si，
＜0.1％的Pb，
＜0.2％的Ni，
＜0.3％的Sn，
余量的Zn以及不可避免的杂质。
2.根据权利要求1的同步环，其中所述铜锌合金基本上由β混合晶形成。
3.根据前述权利要求任一项的同步环，其中Cu含量为63-68％，优选Cu含量为64-66％。
4.根据前述权利要求任一项的同步环，其中Al含量为4.5-5.5％，优选Al含量为4.7-5.2％。
5.根据前述权利要求任一项的同步环，其中Mn含量为3.5-4.5％，优选Mn含量为3.6-4.0％。
6.根据前述权利要求任一项的同步环，其中余量Zn为24-26％。
7.铜锌合金用于制备涂覆有碳层的同步环的用途，其中所述铜锌合金含有如下成分：
60-70％的Cu，
4-6％的Al，或者4-6％的Al和3-5％的Mn，以及
＜0.3％的Fe，
＜0.1％的Si，
＜0.1％的Pb，
＜0.2％的Ni，
＜0.3％的Sn，
余量的Zn以及不可避免的杂质。
8.根据权利要求7的用途，其中所述铜锌合金基本上由β混合晶形成。
9.根据权利要求7或8任一项的用途，其中Cu含量为63-68％，优选Cu含量为64-66％。
10.根据权利要求7至9任一项的用途，其中Al含量为4.5-5.5％，优选Al含量为4.7-5.2％。
11.根据权利要求7至10任一项的用途，其中Mn含量为3.5-4.5％，优选Mn含量为3.6-4.0％。
12.根据权利要求7至11任一项的用途，其中余量Zn为24-26％。

Claims (16)

1.同步环，其中以同步环的形式由金属制造的基材的摩擦表面涂覆有碳层，其特征在于，所述基材由铜锌合金制得。
2.根据权利要求1的同步环，其中所述铜锌合金基本上由β混合晶形成。
3.根据前述权利要求任一项的同步环，其中通过添加Al和/或Mn使所述β混合晶稳定化。
4.根据前述权利要求任一项的同步环，其中所述铜锌合金含有如下成分：
60-70％的Cu，
4-6％的Al，
3-5％的Mn，
＜0.3％的Fe，
＜0.1％的Si，
＜0.1％的Pb，
＜0.2％的Ni，
＜0.3％的Sn，
余量的Zn以及不可避免的杂质。
5.根据前述权利要求任一项的同步环，其中Cu含量为63-68％，优选Cu含量为64-66％。
6.根据前述权利要求任一项的同步环，其中Al含量为4.5-5.5％，优选Al含量为4.7-5.2％。
7.根据前述权利要求任一项的同步环，其中Mn含量为3.5-4.5％，优选Mn含量为3.6-4.0％。
8.根据前述权利要求任一项的同步环，其中余量Zn为24-26％。
9.铜锌合金用于制备涂覆有碳层的同步环的用途。
10.根据权利要求9的用途，其中所述铜锌合金基本上由β混合晶形成。
11.根据权利要求9或10任一项的用途，其中通过添加Al和/或Mn使β混合晶稳定化。
12.根据权利要求9至11任一项的用途，其中所述铜锌合金含有如下成分：
60-70％的Cu，
4-6％的Al，
3-5％的Mn，
＜0.3％的Fe，
＜0.1％的Si，
＜0.1％的Pb，
＜0.2％的Ni，
＜0.3％的Sn，
余量的Zn以及不可避免的杂质。
13.根据权利要求9至12任一项的用途，其中Cu含量为63-68％，优选Cu含量为64-66％。
14.根据权利要求9至13任一项的用途，其中Al含量为4.5-5.5％，优选Al含量为4.7-5.2％。
15.根据权利要求9至14任一项的用途，其中Mn含量为3.5-4.5％，优选Mn含量为3.6-4.0％。
16.根据权利要求9至15任一项的用途，其中余量Zn为24-26％。
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