CN1802518A - 同步器环 - Google Patents

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Abstract

同步器环1具有环孔体2、整体连接到环孔体2的圆柱形内周边表面3上的磨擦材料4、形成在所述磨擦材料4的内表面上的锥形表面5和许多形成在所述磨擦材料4的锥形表面5中的环形槽6。

Description

同步器环
技术领域
本发明涉及用于汽车手动变速箱的同步器环(synchronizer ring)。
发明背景
同步器环是一种环状部件，它配置在汽车变速箱中，并且在变速箱的变速调挡操作时使两个齿轮(gear)同时旋转，以使在换挡(shift)中啮合的两个齿轮能互相平滑啮合。其中，对于同步器环所要求的特征是：(1)与配合件的动磨擦系数较大，以通过磨擦啮合锥形(tapered)部分使两个齿轮同步，所述锥形部分是所述配合件，(2)同步器环在与所述配合件等滑动中具有耐磨损性。
专利文件1：JP-B-7-107182
专利文件2：JP-B-47-24053
发明内容
本发明所要解决的问题
通常，由Cu-Zn基高强度黄铜制成的同步器环(参见专利文件1)和由Cu-Al基铝青铜(aluminum bronze)制成的同步器环经常用作同步器环。但是，近年来，越来越需要汽车等具有更高的输出和更高的扭矩，这样就在换挡过程中对同步器环施加了非常大的负载。因此，具有较小动磨擦系数的Cu基同步器环就存在一些缺陷，不能满足上述特征(1)。而且，钼热喷涂到铁基环的锥形表面上的同步器环也有不能满足上述特征(1)的缺陷。
作为能克服上述Cu基同步器环的问题的同步器环，已经公开了这样的同步器环，其中金属环的锥形表面衬有磨擦材料(friction material)，其主要材料是纤维(参见专利文件2)。但是，对于专利文件2中所公开的同步器环，其初期的磨擦系数非常高，但如果重复换挡数次的话磨擦系数就突然下降，这样就还有不能满足前述特征(1)的缺陷。
基于上述情况设计了本发明，其目的是提供一种同步器环，它具有优良的耐磨擦性能，并具有前述特征(1)和(2)。
解决问题的方法
本发明的同步器环包括：环孔体(annular ring body)，在所述环孔体(ring body)的内周边表面和外周边表面中的至少一个上整体连接有磨擦材料，所述磨擦材料包含酚醛树脂，而在所述酚醛树脂中分散有40-70重量％的含矿物组分的多孔碳粉。
根据本发明的同步器环，连接到所述环孔体的内周边表面和外周边表面中的至少一个上的磨擦材料具有酚醛树脂和以40-70重量％的比例分散包含在所述酚醛树脂中的含矿物组分的多孔碳粉。所述磨擦材料的表面制成多孔的，因为所述多孔碳粉暴露在所述表面上。因此，当所述磨擦材料的表面与油中的配合件磨擦时，油膜很难形成在所述磨擦界面上，这样动磨擦系数就很大。
在本发明中，所述环孔体可由铁、铁基合金、非铁合金(例如铜合金)和其烧结合金中的一种形成。
在本发明中，所述含矿物组分的多孔碳粉可包含65-75重量％的碳组分、5-10重量％的矿物组分和15-30重量％的氧。
所述含矿物组分的多孔碳粉可用于提高所述磨擦材料的耐磨损性，这是因为包含在所述多孔碳粉中的矿物组分(Na、Mg、P和K)放入与油中的配合件接触的磨擦界面上。由这些矿物组分产生的作用不是很清晰。尽管所述多孔碳粉中的碳组分并不是完全石墨化的，且并不具有常规石墨所特有的低磨擦特征，但是由于上述作用已经得到证实，因此可以推测所述矿物组分具有防止所述碳组分和配合件之间的磨擦界面上直接接触的作用，这是由于与油接触的缘故。
在本发明中，所述酚醛树脂可以是选自线型酚醛清漆型酚醛树脂、环氧改性酚醛树脂和蜜胺改性酚醛树脂中的一种或两种或多种酚醛树脂。
所述酚醛树脂可用作胶合材料(cementing material)，用于将分散包含在所述树脂中的多孔碳颗粒互相粘结起来，以及用于将所述磨擦材料粘结到所述环孔体的内周边表面和外周边表面中的至少一个上。线型酚醛清漆型酚醛树脂是特别优选的，因为它在制造磨擦材料时容易成型。另外，所述酚醛树脂在所述磨擦材料中的相对量应充分谨慎，因为它可影响所述磨擦材料在油中溶胀。在本发明中，可认为磨擦材料中酚醛树脂含量为30-60重量％是合适的。
在本发明的同步器环中，所述磨擦材料还可以包含无机晶须(whisker)和/或多孔陶瓷，即至少一种无机晶须和/或多孔陶瓷，其比例为5-30重量％。所述无机晶须可以是选自硫酸钙晶须、钛酸钾晶须、氧化锌晶须、硫酸镁晶须、硼酸铝晶须、硅酸钙晶须和氧化钛晶须中的一种或两种或多种无机晶须。
这些无机晶须通过与上述酚醛树脂和多孔碳粉混合(compound)，可明显提高磨擦材料的耐磨损性。所述无机晶须的纤维长度是10-100微米，所述无机晶须的纤维长度优选是约50微米，以使之均匀分散在磨擦材料中。
另外，所述多孔陶瓷可选自活性氧化铝和活性氧化镁中的至少一种多孔陶瓷。通过与上述所述酚醛树脂和多孔碳粉混合，或与酚醛树脂、多孔碳粉和无机晶须混合，所述多孔陶瓷可明显提高所述磨擦材料的耐磨损性。所述多孔陶瓷的平均粒径优选为0.5-10微米或在其附近。
此外，所述无机晶须和/或多孔陶瓷的混合量优选为5-30重量％，更优选为10-20重量％。如果混合量小于5重量％，就不能得到提高所述磨擦材料的耐磨损性的效果。另一方面，如果混合量超过30重量％，那么暴露在所述磨擦材料表面上的比例就较大，这样不仅降低了磨擦材料中多孔碳粉对于耐磨损性的作用，而且也造成了破坏配合件的缺陷。
本发明的优点
根据本发明的同步器环，所述整体连接到环孔体的内表面和外表面中至少一个圆锥形表面上的磨擦材料在与配合件滑动磨擦过程中具有高的动磨擦系数和耐磨损性。因此，可延长所述同步器环的使用寿命，并使两个齿轮的同步旋转在变速箱的变速操作过程中变得可靠。
实施本发明的最佳方式
下面通过本发明的具体实施方式进行详细描述。
下面描述了本发明所用的含矿物组分的多孔碳粉。
<制造多孔碳颗粒的方法>
制造多孔碳颗粒的方法包括：(1)通过对麸(bran)(如米糠和麦糠)进行脱脂以及调节其粒径制备麸的步骤；(2)在所述粒径调节过的麸中加入作为热固性合成树脂的酚醛树脂和水或含适量粘性糊浆的水溶液，然后混合它们，随后将所述混合物造粒成预定粒径的步骤；(3)在惰性气体气氛或真空中于900-1100℃的温度碳化和煅烧所述已造粒的颗粒的步骤。通过步骤(1)-(3)制造所述多孔碳粉(颗粒)。
通过上述制造方法得到的多孔碳粉包含65-75重量％的碳组分、5-10重量％的矿物组分和15-30重量％的氧。所述多孔碳粉的硬度通常为440Hv(维氏硬度)。作为该多孔碳粉的具体例子，例如购自Sanwa Oil and Fat Co.，Ltd的“Powder RBC”是优选的。
所述酚醛树脂可将分散包含在所述树脂中的多孔碳粉相互粘结起来，以及用作胶合材料，用于将磨擦材料粘结到环孔体的内周边表面和外周边表面中的至少一个上，所述酚醛树脂可选自线型酚醛清漆型酚醛树脂、环氧改性酚醛树脂和蜜胺改性酚醛树脂中的一种或两种或多种。所述线型酚醛清漆型酚醛树脂是特别优选的，因为它在制造磨擦材料时容易成型。另外，所述磨擦材料中的酚醛树脂相对量应充分谨慎，因为它会影响所述磨擦材料在油中溶胀。在本发明中，可以认为磨擦材料中酚醛树脂的含量为30-60重量％是合适的。
在本发明的同步器环中，可使用预定量的无机晶须和/或多孔陶瓷与酚醛树脂和含矿物组分的多孔碳粉混合的磨擦材料，以进一步提高所述耐磨损性。所述无机晶须可选自硫酸钙晶须、钛酸钾晶须、氧化锌晶须、硫酸镁晶须、硼酸铝晶须、硅酸钙晶须和氧化钛晶须中的一种或两种或多种。另外，所述多孔陶瓷可选自活性氧化铝和活性氧化镁中的至少一种。所述无机晶须和/或多孔陶瓷的混合量优选为5-30重量％，更优选为10-20重量％。如果混合量小于5重量％，那么就不能得到提高磨擦材料耐磨损性的所需效果。另一方面，如果混合量超过30重量％，所述无机晶须和/或多孔陶瓷暴露在所述磨擦材料上的比例就很大，这不仅降低了磨擦材料中多孔碳颗粒对于耐磨损性的作用，而且也造成了破坏所述配合件的缺陷。
由上述组分组成的磨擦材料可通过常规混合方法制成均匀混合物，例如通过混合相对预定比例的酚醛树脂和含矿物组分的多孔碳粉，或酚醛树脂、含矿物组分的多孔碳粉和无机晶须，然后将它们放入混合器(例如Henschel混合器)。
然后，参照附图，下面描述使用该混合物制造同步器环的方法
<第一制造方法>
将以预定比例混合的酚醛树脂和含矿物组分的多孔碳粉的混合物，或酚醛树脂、含矿物组分的多孔碳粉、无机晶须和/或多孔陶瓷的混合物装入模子中，并在180-300℃进行压模，从而制得由所述混合物组成的中空圆柱形磨擦材料。该磨擦材料通过粘合剂整体粘结到所述环孔体的圆柱形内周边表面上，所述环孔体(ring body)由铁、铁基合金、非铁合金、或其烧结合金形成。然后，所述磨擦材料的圆柱形内表面通过机械加工形成为锥形表面，从而制造同步器环，其中所述磨擦材料整体粘结到所述环孔体的圆柱形内周边表面上。在所制得的同步器环中，当在所述磨擦材料的锥形表面中需要环形槽时，如果根据需要通过对所述磨擦材料的锥形表面进行机械加工形成所述环形槽，那么就能满足该要求。
图1描述了通过上述第一制造方法得到的同步器环。同步器环1包括环孔体2、整体粘结到所述环孔体2的圆柱形内周边表面3上的磨擦材料4、形成所述磨擦材料4的内表面上的锥形表面5以及形成在所述磨擦材料4的锥形表面5上的许多环形槽6。
另外，在上述第一制造方法中，所述同步器环也可如下制造：将所述混合物装入所述模子，并在180-300℃的温度对所述混合物进行压模，从而制造由所述混合物组成的磨擦材料，它具有位于其外表面上的圆柱形表面，以及具有位于其内表面上的锥形表面和许多伸长的槽，所述槽沿纵向延伸，然后通过粘合剂将该磨擦材料整体粘结到所述环孔体的圆柱形内周边表面上。在通过上述制造方法制造的同步器环中，可省去通过机械加工使所述磨擦材料的圆柱形内表面形成为锥形表面的步骤。此外，当在所述磨擦材料的锥形表面上需要除了所述伸长的槽之外的环形槽时，如果根据需要通过对磨擦材料的锥形表面进行机械加工形成环形槽的话，就能满足要求。图2描述了通过该方法制造的同步器环。所述同步器环1包括环孔体2、整体连接到所述环孔体2的圆柱形内周边表面3上的磨擦材料4、形成在所述磨擦材料4的内表面上的锥形表面5、以及形成在所述锥形表面5上的许多垂直槽7。
此外，在上述第一制造方法中，所述同步器环也可如下制造：将所述混合物装入模子中，并在180-300℃的温度对所述混合物进行压模，以制造由所述混合物组成的磨擦材料，它具有位于其内表面和外表面上的锥形表面以及许多伸长的槽，所述槽通过内表面的锥形表面沿纵向延伸，然后通过粘合剂将所述磨擦材料整体粘结到所述环孔体的锥形内周边表面上。而且，在由该方法制备的同步器环中，当在所述磨擦材料内表面的锥形表面上需要环形槽时，如果根据需要通过对所述磨擦材料内表面的锥形表面进行机械加工，就能满足要求。图3描述了由该制造方法制得的同步器环。所述同步器环1包括环孔体2、整体连接到所述环孔体2的锥形内周边表面8上的磨擦材料4、磨擦材料4的内表面的锥形表面5和形成在所述锥形表面5上的许多垂直槽7。
另外，图4描述了所述同步器环1，其中许多环形槽进一步形成在图3所示同步器环1的磨擦材料4的内表面的锥形表面5中。所述同步器环1包括环孔体2、整体连接到所述环孔体2的锥形内周边表面8上的磨擦材料4、磨擦材料4的内表面的锥形表面5、形成在所述锥形表面5中的许多垂直槽7和形成在所述锥形表面5中的许多环形槽6。
<第二制造方法>
类似于上述环孔体的环孔体置于成形模子中，装入类似于上述混合物的混合物，覆盖所述环孔体的圆柱形外周边表面，并在180-300℃的温度进行压模，以在所述环孔体的外周边表面上整体连接磨擦材料，所述磨擦材料具有位于其外表面上的锥形表面和许多拉长的槽，所述槽在纵向延伸。从而制成了同步器环，其中所述磨擦材料整体连接到所述环孔体的外周边表面上。而且，在由该方法制成的同步器环中，当在所述磨擦材料的锥形表面中需要环形槽时，如果根据需要对所述磨擦材料的锥形表面进行机械加工的话，就能满足要求。
在上述第二制造方法中，可如下形成同步器环，其中磨擦材料整体连接到环孔体的内周边表面和外周边表面的至少一个，其形成为锥形：所述环孔体(其内周边表面和外周边表面中的至少一个形成为锥形)置于成形模子中。然后装入所述混合物，覆盖该环孔体的内周边表面和外周边表面中的至少一个，其形成为锥形，并在180-300℃进行压模。具有许多伸长槽的磨擦材料因此整体连接到所述环孔体的内周边表面和外周边表面(其形成为锥形)中的至少一个上，所述槽在纵向延伸。而且，在由该方法制成的同步器环中，当在磨擦材料的锥形表面上需要环形槽时，如果根据需要对所述磨擦材料的锥形表面进行机械加工形成环形槽的话，就能满足要求。图5描述了由该制造方法制成的同步器环。所述同步器环1包括具有圆柱形内周边表面3和锥形外周边表面9的环孔体2、整体连接到所述环孔体2的锥形外周边表面9上、并具有锥形表面11的磨擦材料4、和形成在磨擦材料4的锥形表面11中的许多垂直槽12，所述垂直槽沿着纵向延伸。
另外，图6描述了所述同步器环1，其中许多环形槽13还形成在图5所示同步器环1的磨擦材料4的锥形表面11中。所述同步器环1包括具有圆柱形内周边表面3和锥形外周边表面9的环孔体2、整体连接到所述环孔体2的锥形外周边表面9上且在其外表面具有锥形表面11的磨擦材料4、以沿纵向方式延伸形成在所述磨擦材料4的锥形表面11中的许多垂直槽12、和形成在所述磨擦材料4的锥形表面11中的许多环形槽13。
图7描述了由上述第二方法制得的同步器环。图7所示的同步器环1包括具有锥形内周边表面8和锥形外周边表面9的环孔体2、分别整体连接到所述环孔体2的锥形内周边表面8和锥形外周边表面9上的磨擦材料4，4、和分别以沿纵向延伸的方式形成在所述磨擦材料4，4中的许多伸长的垂直槽7，12。图8描述了所述同步器环1，其中所述许多环形槽6，13进一步形成在磨擦材料4，4中，所述磨擦材料4，4分别整体连接到图7所示同步器环1的锥形内周边表面8和锥形外周边表面9上。所述同步器环1包括具有锥形内周边表面8和锥形外周边表面9的环孔体2；分别整体连接到所述环孔体2的锥形内周边表面8和锥形外周边表面9上的磨擦材料4，4；分别以沿纵向延伸的方式形成在所述磨擦材料4，4中的许多垂直槽7，12；分别形成在所述磨擦材料4，4中的许多环形槽6，13。
<第三制造方法>
与上述第二制造方法类似，所述同步器环是如下制造的：将由混合物组成的磨擦材料通过注塑成形整体连接到所述环孔体的圆柱形外周边表面上或者所述环孔体的锥形内周边表面8和锥形外周边表面9中的至少一个上，而不是将由混合物组成的磨擦材料通过压模整体连接到所述环孔体的圆柱形外周边表面上，或者所述环孔体的锥形内周边表面8和锥形外周边表面9中的至少一个上。而且，在由该方法制得的同步器环中，当在所述磨擦材料的锥形表面中需要环形槽时，如果根据需要通过对所述磨擦材料的锥形表面进行机械加工形成所述环形槽的话，就能满足要求。
在由上述制造方法中的任何一种制得的同步器环中，由酚醛树脂和含矿物组分的多孔碳粉的混合物或酚醛树脂、含矿物组分的多孔碳粉、无机晶须和/或多孔陶瓷的混合物组成的磨擦材料整体连接到所述环孔体的内周边表面上，或其内周边表面和外周边表面上。因此，在与配合件进行磨擦滑动的过程中，上述特征得到论证，即：(1)与配合件的动磨擦系数较大，以通过使锥形部分(它是配合件)磨擦啮合使所述两个齿轮同步，以及(2)所述同步器环在与所述配合件滑动过程中具有耐磨损性。
实施例
以下根据实施例详细描述本发明。应该注意本发明并没有局限于这些实施例。
实施例1-3
制备平均粒径为150微米的多孔碳粉，所述多孔碳粉包含72.8重量％的碳组分、19.8重量％的氧和7.4重量％的矿物组分(Na：1.9重量％，Mg：0.8重量％，P：2.8重量％，K：1.9重量％)，将50-70重量％的所述多孔碳粉和30-50重量％的线型酚醛清漆型酚醛树脂装入Henschel混合器，并混合5分钟，从而得到混合物。
制备由铜合金制成的环孔体，该环孔体预先放置在成型模中，并将所述混合物装填在所述环孔体的内表面上。然后，加热到300℃，并进行压模，以将所述磨擦材料整体连接到所述环孔体的内表面上。压模后，从所述模子中取出所述部件，所述磨擦材料的内表面机械加工成锥形表面，并通过机械加工在所述磨擦材料的锥形表面中形成环形槽。因此，制成所述磨擦材料整体连接到所述环孔体的内表面上的同步器环。
实施例4-9
制备与上述实施例相同的多孔碳粉，并制备纤维长度为50微米的硫酸钙晶须、钛酸钾晶须和硼酸铝晶须作为无机晶须，用作提高耐磨损性的添加剂。接着，将50重量％的多孔碳粉、0-20重量％的无机晶须和30-40重量％的线型酚醛清漆型酚醛树脂装入到Henschel混合器中，并混合5分钟，从而得到混合物。之后，用与上述实施例相同的方法制备所述磨擦材料整体连接到所述环孔体内表面上的同步器环。
实施例10-12
制备与上述实施例相同的多孔碳粉。分别制备作为多孔陶瓷的平均粒径为0.5微米的活性氧化铝和作为无机晶须的平均长度为50微米的钛酸钾晶须，它们用作提高耐磨损性的添加剂。然后，分别制备以下两种混合物，一种是将50-60重量％的多孔碳粉、10-20重量％的活性氧化铝和30重量％的线型酚醛清漆型酚醛树脂装入到Henschel混合器中混合5分钟得到的混合物，另一种是通过将50重量％的多孔碳粉、10重量％的活性氧化铝、10重量％的钛酸钾晶须和30重量％的线型酚醛清漆型酚醛树脂加入到Henschel混合器中混合5分钟得到的混合物。之后，用与上述实施例相同的方法制备所述磨擦材料整体连接到所述环孔体的内表面上的同步器环。
比较例1
将40重量％的碳纤维、20重量％的硅酸钙粉、10重量％的黄铜粉和30重量％的线型酚醛清漆型酚醛树脂装入Henschel混合器，并混合5分钟，从而得到混合物。之后，用与上述实施例相同的方法制备磨擦材料整体连接所述环孔体的内表面上的同步器环。
比较例2
制备与实施例1相同的多孔碳粉，并将30重量％的所述多孔碳粉和70重量％的线型酚醛清漆型酚醛树脂装入Henschel混合器，并混合5分钟，从而得到混合物。之后，用与上述实施例相同的方法制备所述磨擦材料整体连接到所述环孔体内表面上的同步器环。
比较例3
制备与上述实施例1相同的多孔碳粉，并将80重量％的所述多孔碳粉和20重量％的线型酚醛清漆型酚醛树脂装入所述Henschel混合器中，并混合5分钟，从而得到混合物。之后，用与上述实施例相同的方法制备所述磨擦材料整体连接到所述环孔体的内表面上的同步器环。
比较例4
制备由黄铜制成的同步器环(Zn 30重量％，Al 4.5重量％，Ni 2.0重量％，Fe 1.0重量％，Ti 0.8重量％，Nb 0.2重量％和余量铜)，该同步器环具有位于其内表面上的锥形表面。
接着，通过图9所示的测试设备测试上述实施例和比较例中的同步器环的磨擦-磨损特征，其结果如下述。在图9中，附图标记1表示同步器环；15表示圆锥(tapered cone)；16和17表示圆锥固定夹具；18和19表示同步器环压紧夹具(pressing jig)。
<连续旋转测试>
<测试条件>
转速：1500rpm
压力负载：60kgf(表面压力8.83Mpa)
<测试方法>
使用图9所示的测试设备，在70℃润滑油(ISUZU BESCO 5W-30(商品名))中将所述同步器环1向着所述圆锥15施压0.3秒，所述圆锥15在上述转速下旋转，并松开1.5秒，该过程设定为一次循环，依照施压次数进行2000次循环。至于所述磨擦系数，依照施压次数，测量10次循环、500次循环、1000次循环、1500次循环和2000次循环时的值，而对于磨损量，依照施压次数测量2000次循环时的值。
<溶胀测试>
使用ISUZU BESCO 5W-30(商品名)作为润滑油，制备其中装填有所述润滑油的油浴。当油浴中的润滑油保持70℃的温度时，测试件(上述实施例和比较例的同步器环)在油浴中浸润200小时，同时搅拌油浴中的润滑油，记录所述测试件在测试前后的转移量(微米)。
在上述测试中，测试件的内表面在测试前后的转移量的测试方法是通过使用图10所述的测量夹具(jig)进行的。即，制备在其外表面上具有锥形表面20的锥形量规(taper gage)G，上述测试件S中每一个的内表面上的圆锥形表面恰好与该锥形量规G的锥形表面20配合，测量测试前的尺寸L1和测试后的尺寸L2，所述尺寸L1和L2为锥形量规G的端面21和每一个测试件S的端面22之间的尺寸，所述尺寸L1和尺寸L2之差设定为转移量(溶胀量)。
上述实施例和比较例中同步器环的测试结果列在表1-6中。
                                   表1
  磨擦材料的组成   实施例1   实施例2   实施例3
  多孔碳粉(重量％)   50   60   70
  <酚醛树脂>(重量％)线型酚醛清漆型酚醛树脂   50   40   30
  <无机晶须>(重量％)硫酸钙晶须钛酸钾晶须硼酸铝晶须 --- --- ---
  动磨擦系数   施压循环次数   10500100015002000   0.1160.1160.1140.1130.112   0.1270.1250.1210.1190.117   0.1320.1300.1280.1250.123
  磨擦材料的磨损量(微米)   146   220   220
  膨胀量(微米)   120   30   3
                                  表2
  磨擦材料的组成   实施例4   实施例5   实施例6
  多孔碳粉(重量％)   50   50   50
  <酚醛树脂>(重量％)线型酚醛清漆型酚醛树脂   40   40   40
  <无机晶须>(重量％)硫酸钙晶须钛酸钾晶须硼酸铝晶须 10-- -10- --10
  动磨擦系数   施压循环次数   10500100015002000   0.1120.1160.1150.1150.114   0.1250.1230.1200.1170.116   0.1300.1280.1260.1230.121
  磨擦材料的磨损量(微米)   130   180   168
  溶胀量(微米)   42   38   37
                                   表3
  磨擦材料的组成   实施例7   实施例8   实施例9
  多孔碳粉(重量％)   50   50   50
  <酚醛树脂>(重量％)线型酚醛清漆型酚醛树脂   30   30   30
  <无机晶须>(重量％)硫酸钙晶须钛酸钾晶须硼酸铝晶须 20-- -20- --20
  动磨擦系数   施压循环次数   10500100015002000   0.1140.1180.1160.1150.115   0.1250.1200.1180.1160.115   0.1270.1250.1240.1220.120
  磨擦材料的磨损量(微米)   104   163   132
  溶胀量(微米)   3   5   6
                                     表4
  磨擦材料的组成   实施例10   实施例11   实施例12
  多孔碳粉(重量％)   60   50   50
  <酚醛树脂>(重量％)线型酚醛清漆型酚醛树脂   30   30   30
  <多孔陶瓷>(重量％)活性氧化铝   10   20   10
  <无机晶须>(重量％)钛酸钾晶须   -   -   10
  动磨擦系数   施压循环次数   10500100015002000   0.1260.1180.1170.1170.117   0.1330.1280.1220.1200.120   0.1300.1260.1220.1220.120
  磨擦材料的磨损量(微米)   100   120   132
  溶胀量(微米)   100   110   78
                               表5
  比较例1   比较例2
  动磨擦系数   施压循环次数   10   0.120   0.106
  500   0.115   0.105
  1000   0.110   0.104
  1500   0.093   0.103
  2000   0.086   0.102
  磨损量(微米   320   485
  溶胀量(微米)   5   270
                               表6
  比较例3   比较例4
  动磨擦系数   施压循环次数   10   0.125   0.088
  500   0.125   0.088
  1000   0.120   0.086
  1500   0.118   0.086
  2000   0.115   0.087
  磨损量(微米   530   59
  溶胀量(微米)   2   0
从上述测试结果可知，实施例的同步器环具有高的动磨擦系数以及优良的耐磨损性，并且测试后没有破坏配合件的表面(磨擦表面)。另一方面，对比例1的同步器环在早期具有满意的动磨擦系数值，但随着施压循环次数的增加其动磨擦系数下降，因此根难用作同步器环。对于比较例2的同步器环，可知尽管包含了多孔碳粉，但是其含量太小，因此胶合材料的酚醛树脂的磨擦作用变得很大，其动磨擦系数很低，其乃磨损性较差，且其膨胀量很大。另外，对于对比例3的同步器环，由于相对子上述比较例2来说，所述多孔碳粉的含量非常大，因此所述磨擦材料的强度很小，因此其耐磨损性不足。此外，比较例4的同步器环具有足够的耐磨损性，但是其动磨擦系数太低，这样用作同步器环也有问题。
附图简述
图1是描述本发明同步器环的一个实例的纵向截面图；
图2是描述本发明同步器环的另一个实例的纵向截面图；
图3是描述本发明同步器环的还有一个实例的纵向截面图；
图4是描述本发明同步器环的再一个实例的纵向截面图；
图5是描述本发明同步器环的又一个实例的部分纵向截面图；
图6是描述本发明同步器环的又一个实例的部分纵向截面图；
图7是描述本发明同步器环的又一个实例的部分纵向截面图；
图8是描述本发明同步器环的又一个实例的部分纵向截面图；
图9是描述测试装置的示意图；
图10是描述测试溶胀量的方法的示意图。
附图标记的说明
1：同步器环
2：环孔体
3：圆柱形内周边表面
4：磨擦材料
5：锥形表面
6：环形槽
7：垂直槽

Claims (7)

1.一种同步器环，其特征在于，它包括：环孔体，在所述环孔体的内周边表面和外周边表面中的至少一个上整体连接有磨擦材料，所述磨擦材料包含酚醛树脂，所述酚醛树脂中分散有40-70重量％的含矿物组分的多孔碳粉。
2.如权利要求1所述的同步器环，其特征在于所述环孔体由铁、铁合金、非铁合金和其烧结合金中的一种形成。
3.如权利要求1或2所述的同步器环，其特征在于所述含矿物组分的多孔碳粉包含65-75重量％的碳组分、5-10重量％的矿物组分和15-30重量％的氧。
4.如权利要求1-3中任一项所述的同步器环，其特征在于所述酚醛树脂是选自线型酚醛清漆型酚醛树脂、环氧改性酚醛树脂和蜜胺改性酚醛树脂中的一种或两种或多种酚醛树脂。
5.如权利要求1-4中任一项所述的同步器环，其特征在于所述磨擦材料包含5-30重量％的无机晶须和/或多孔陶瓷。
6.如权利要求5所述的同步器环，其特征在于所述无机晶须是选自硫酸钙晶须、钛酸钾晶须、氧化锌晶须、硫酸镁晶须、硼酸铝晶须、硅酸钙晶须和氧化钛晶须中的一种或两种或多种无机晶须。
7.如权利要求5所述的同步器环，其特征在于所述多孔陶瓷选自活性氧化铝和活性氧化镁中的至少一种多孔陶瓷。
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