JP3194073B2 - Friction material for synchronizer ring and method for manufacturing synchronizer ring - Google Patents

Friction material for synchronizer ring and method for manufacturing synchronizer ring

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JP3194073B2
JP3194073B2 JP19591595A JP19591595A JP3194073B2 JP 3194073 B2 JP3194073 B2 JP 3194073B2 JP 19591595 A JP19591595 A JP 19591595A JP 19591595 A JP19591595 A JP 19591595A JP 3194073 B2 JP3194073 B2 JP 3194073B2
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synchronizer ring
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alloy
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    • F16D23/00Details of mechanically-actuated clutches not specific for one distinct type
    • F16D23/02Arrangements for synchronisation, also for power-operated clutches
    • F16D23/025Synchro rings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、シンクロナイザー
リング用摩擦材及びシンクロナイザーリングの製造方法
に関する。
The present invention relates to a friction material for a synchronizer ring and a method for manufacturing a synchronizer ring.

【0002】[0002]

【従来技術】シンクロナイザーリングは、例えば自動車
の変速機において、二つのギアを等速にするための接合
部に用いられるものであり、回転する相手部材と同期摺
動をしたり、或いはその同期摺動している相手部材と離
れたりする環状部材である。このため、シンクロナイザ
ーリングにおける接触摺動部分は、機械的強度及び精度
のみならず、耐焼付性、耐摩耗性等の摩擦特性にも優れ
ていることが要求される。
2. Description of the Related Art A synchronizer ring is used, for example, in a transmission of an automobile, at a joint portion for keeping two gears at a constant speed. An annular member that separates from the sliding partner. For this reason, the contact sliding part in the synchronizer ring is required to be excellent not only in mechanical strength and precision but also in frictional properties such as seizure resistance and wear resistance.

【0003】従来におけるシンクロナイザーリングとし
ては、Cu系焼結合金製のもの(特開平1−25274
2号)、或いは本体部分がCu系又はFe系合金からな
るシンクロナイザーリングにおいてその接触摺動面に銅
合金溶射膜を形成させたもの(特開平4−371560
号)などが知られている。
A conventional synchronizer ring is made of a Cu-based sintered alloy (Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-225274).
No. 2) or a synchronizer ring whose main body part is made of a Cu-based or Fe-based alloy with a sprayed copper alloy film formed on its contact sliding surface (Japanese Patent Laid-Open No. 4-371560).
No.) are known.

【0004】しかしながら、前者の技術では、焼結体で
あるので溶製のものに比して摺動特性、耐摩耗性等は改
善されるものの、これら摩擦特性についてはなお改善の
余地がある。また、リング全体が銅系焼結体であるので
機械的強度に限界があり、通常の合金を本体とする溶製
のシンクロナイザーリングに比べるとその強度に劣ると
いう問題もある。後者の技術においても、摩擦特性は未
だ十分なものとは言えず、しかも溶射膜を形成させるに
際しての歩留りが低く、製造のコスト高を避けることが
できない。
[0004] However, in the former technique, although the sliding properties and abrasion resistance are improved as compared with the smelted ones because they are sintered bodies, there is still room for improvement in these friction properties. In addition, since the entire ring is a copper-based sintered body, there is a limit in mechanical strength, and there is also a problem that the strength is inferior to that of a melted synchronizer ring having a main body of an ordinary alloy. Even in the latter technique, the friction characteristics are not yet satisfactory, and the yield in forming a sprayed film is low, so that high manufacturing costs cannot be avoided.

【0005】一方、シンクロナイザーリングの摺動部分
に金属焼結体を適用することも提案されている。この場
合、特に、シンクロナイザーリング本体と良好に接合で
きる金属焼結体であればより望ましい。
[0005] On the other hand, it has been proposed to apply a metal sintered body to a sliding portion of a synchronizer ring. In this case, it is more preferable that the metal sintered body can be satisfactorily joined to the synchronizer ring main body.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明は、特
に耐摩耗性、耐焼付性等の摩擦特性に優れ、しかもシン
クロナイザーリング本体との接合が確実かつ容易に行え
るシンクロナイザーリング用摩擦材を提供することを主
な目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention provides a friction material for a synchronizer ring which is particularly excellent in frictional properties such as wear resistance and seizure resistance and which can be reliably and easily joined to a synchronizer ring body. The main purpose is to provide.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明者は、上記従来技
術の問題に鑑みて鋭意研究を重ねた結果、特定の組成と
気孔率をもつ焼結体は、優れた摩擦特性等を有するがゆ
えに、シンクロナイザーリングの摩擦材として最適であ
ること及びシンクロナイザーリング本体との接合性に優
れていることを見出し、本発明を完成するに至った。
The present inventor has conducted intensive studies in view of the above-mentioned problems of the prior art, and as a result, a sintered body having a specific composition and porosity has excellent friction characteristics and the like. Therefore, they have found that they are optimal as a friction material for a synchronizer ring and that they have excellent bonding properties with a synchronizer ring main body, and have completed the present invention.

【0008】即ち、本発明は、下記のシンクロナイザー
リング用摩擦材及びシンクロナイザーリングの製造方法
に係るものである。
That is, the present invention relates to the following friction material for a synchronizer ring and a method for manufacturing a synchronizer ring.

【0009】1.金属焼結体であって、 (1)Cu−(20〜40重量%)Zn合金粉末及び Cu粉末60〜80重量%とZn粉末20〜40重量
%からなる混合粉末 の少なくとも1種60〜95重量%、 (2)FeMo、FeCr、FeW、FeTi、窒化F
eTi、FeV、ZrO2 、安定化ジルコニア、TiO
2 、ムライト及びSi34 の少なくとも1種ならびに 黒鉛 の合計3〜25重量%、 (3)該金属焼結体の焼結温度よりも低い温度に固相線を
有し又はその焼結温度よりも低い融点をもつ金属及び/
又は合金2〜15重量% からなる混合粉末を焼結して得た、気孔率が5〜35容
積%であるシンクロナイザーリング用摩擦材。
1. A metal sintered body, comprising: (1) at least one of Cu- (20 to 40% by weight) Zn alloy powder and a mixed powder of 60 to 80% by weight of Cu powder and 20 to 40% by weight of Zn powder; (2) FeMo, FeCr, FeW, FeTi, nitrided F
eTi, FeV, ZrO 2 , stabilized zirconia, TiO
2 , a total of 3 to 25% by weight of at least one of mullite and Si 3 N 4 and graphite, (3) having a solidus at a temperature lower than the sintering temperature of the metal sintered body or its sintering temperature Metals with lower melting points and / or
A friction material for a synchronizer ring having a porosity of 5 to 35% by volume, obtained by sintering a mixed powder comprising 2 to 15% by weight of an alloy.

【0010】2.金属焼結体を摩擦材として使用したシ
ンクロナイザーリングの製造方法であって、 (1)Cu−(20〜40重量%)Zn合金粉末及び Cu粉末60〜80重量%とZn粉末20〜40重量
%からなる混合粉末 の少なくとも1種60〜95重量%、 (2)FeMo、FeCr、FeW、FeTi、窒化F
eTi、FeV、ZrO2、安定化ジルコニア、TiO2
、ムライト及びSi34 の少なくとも1種ならびに 黒鉛 の合計3〜25重量%、 (3)該金属焼結体の焼結温度よりも低い温度に固相線を
有し又はその焼結温度よりも低い融点をもつ金属及び/
又は合金2〜15重量% からなる混合粉末を用い、焼結後における気孔率が5〜
35容積%となるようにシンクロナイザーリングの摩擦
材として別途に成形した成形体を、該シンクロナイザー
リング本体の摺動部に当接させた後、該シンクロナイザ
ーリング本体及び該成形体を上記固相線温度又は融点以
上に加熱することにより、該成形体を焼結させるととも
に該シンクロナイザーリング本体に摩擦材を結合させる
ことを特徴とするシンクロナイザーリングの製造方法。
[0010] 2. A method of manufacturing a synchronizer ring using a metal sintered body as a friction material, comprising: (1) Cu- (20 to 40% by weight) Zn alloy powder, 60 to 80% by weight of Cu powder and 20 to 40% by weight of Zn powder % Of at least one of the following mixed powders: (2) FeMo, FeCr, FeW, FeTi, F nitride
eTi, FeV, ZrO 2 , stabilized zirconia, TiO 2
, Mullite, at least one of Si 3 N 4 , and graphite in a total amount of 3 to 25% by weight. (3) having a solidus at a temperature lower than the sintering temperature of the metal sintered body, or Metals with a low melting point and / or
Alternatively, a mixed powder of 2 to 15% by weight of an alloy is used, and the porosity after sintering is 5 to 5.
A molded body separately formed as a friction material for a synchronizer ring so as to have a volume of 35% by volume was brought into contact with a sliding portion of the synchronizer ring main body, and then the synchronizer ring main body and the molded body were fixed to the above-mentioned solidified body. A method for producing a synchronizer ring, comprising sintering the molded body by heating to a phase line temperature or a melting point or higher and bonding a friction material to the synchronizer ring main body.

【0011】3.金属焼結体を摩擦材として使用したシ
ンクロナイザーリングの製造方法であって、 (1)Cu−(20〜40重量%)Zn合金粉末及び Cu粉末60〜80重量%とZn粉末20〜40重量
%からなる混合粉末 の少なくとも1種60〜95重量%、 (2)FeMo、FeCr、FeW、FeTi、窒化F
eTi、FeV、ZrO2、安定化ジルコニア、Ti
2、ムライト及びSi34の少なくとも1種ならびに 黒鉛 の合計3〜25重量%、 (3)該金属焼結体の焼結温度よりも低い温度に固相線を
有し又はその焼結温度よりも低い融点をもつ金属及び/
又は合金2〜15重量% からなる混合粉末を用い、焼結後における気孔率が5〜
35容積%となるようにシンクロナイザーリング本体の
摺動部上に該シンクロナイザーリングの摩擦材として成
形した後、該シンクロナイザーリング本体及び該成形体
を上記固相線温度又は融点以上に加熱することにより、
該成形体を焼結させるとともに該シンクロナイザーリン
グ本体に摩擦材を結合させることを特徴とするシンクロ
ナイザーリングの製造方法 。
3. A method of manufacturing a synchronizer ring using a metal sintered body as a friction material, comprising: (1) Cu- (20 to 40% by weight) Zn alloy powder, 60 to 80% by weight of Cu powder and 20 to 40% by weight of Zn powder % Of at least one of the following mixed powders: (2) FeMo, FeCr, FeW, FeTi, F nitride
eTi, FeV, ZrO 2 , stabilized zirconia, Ti
O 2, at least one and the total 3-25 wt% of graphite mullite and Si 3 N 4, (3) has a solidus temperature lower than the sintering temperature of the metal sintered body or a sintered A metal having a melting point lower than the temperature and / or
Alternatively, a mixed powder of 2 to 15% by weight of an alloy is used, and the porosity after sintering is 5 to 5.
After molding as a friction material for the synchronizer ring on the sliding portion of the synchronizer ring main body so as to have a volume of 35% by volume, the synchronizer ring main body and the molded body are heated to the solidus temperature or the melting point or higher. By doing
A method for manufacturing a synchronizer ring, comprising sintering the molded body and bonding a friction material to the synchronizer ring main body.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】以下、本発明をその実施の形態と
ともに詳細に説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the present invention will be described in detail along with its embodiments.

【0013】本発明のシンクロナイザーリング用摩擦材
は、 (1) Cu−(20〜40重量%)Zn合金粉末及び
Cu粉末60〜80重量%とZn粉末20〜40重量
%からなる混合粉末の少なくとも1種の粉末(第1成
分)60〜95重量%、 (2) FeMo、FeCr、FeW、FeTi、窒化
FeTi、FeV、ZrO2、安定化ジルコニア、Ti
2、ムライト及びSi34の少なくとも1種ならびに
黒鉛の合計(第2成分)3〜25重量%、 (3) 該金属焼結体の焼結温度よりも低い温度に固溶線
を有し又はその焼結温度よりも低い融点をもつ金属及び
/又は合金(第3成分)2〜15重量%からなる混合粉
末を焼結させたものである。
The friction material for a synchronizer ring of the present invention comprises: (1) Cu- (20 to 40% by weight) Zn alloy powder and a mixed powder comprising 60 to 80% by weight of Cu powder and 20 to 40% by weight of Zn powder. at least one powder (first component) 60 to 95 wt%, (2) FeMo, FeCr , FeW, FeTi, nitride FeTi, FeV, ZrO 2, stabilized zirconia, Ti
The total (second component) of at least one of O 2 , mullite and Si 3 N 4 and graphite (second component) is 3 to 25% by weight, and (3) having a solid solution wire at a temperature lower than the sintering temperature of the metal sintered body. Alternatively, a mixed powder composed of 2 to 15% by weight of a metal and / or alloy (third component) having a melting point lower than the sintering temperature is sintered.

【0014】第1成分は、上記のように、Cu−(2
0〜40重量%)Zn合金粉末及びCu粉末60〜8
0重量%とZn粉末20〜40重量%からなる混合粉末
の少なくとも1種を用いる。本発明では、上記及び
の単独におけるCu量及びZn量の範囲内となる限り、
及びの粉末を併用することができる。
The first component is, as described above, Cu- (2
0-40% by weight) Zn alloy powder and Cu powder 60-8
At least one kind of mixed powder composed of 0% by weight and 20 to 40% by weight of Zn powder is used. In the present invention, as long as it is within the range of the Cu amount and Zn amount alone and above,
And powders can be used in combination.

【0015】上記合金粉末におけるZn成分の割合は、
通常合金粉末中20〜40重量%程度、好ましくは25
〜35重量%とする。また、上記混合粉末におけるZn
粉末の割合は、通常混合粉末中20〜40重量%程度、
好ましくは25〜35重量%とする。合金粉末及び混合
粉末のいずれにおいても、Zn量が多すぎる場合には、
焼結時における脱亜鉛現象が顕著に現れ、諸特性の安定
性の低下を引き起こしたり、強度不足にもなる。Zn量
が少なすぎる場合には、例えば変速機内で使用されるギ
ヤオイル中に含まれている硫黄により各部材の硫化腐食
が起こるので好ましくない。
The proportion of the Zn component in the above alloy powder is as follows:
Usually about 20 to 40% by weight in the alloy powder, preferably 25%
To 35% by weight. In addition, Zn in the mixed powder
The ratio of the powder is usually about 20 to 40% by weight in the mixed powder,
Preferably, it is 25 to 35% by weight. In any of the alloy powder and the mixed powder, if the Zn content is too large,
The dezincing phenomenon at the time of sintering appears remarkably, causing a decrease in stability of various properties and a lack of strength. If the Zn content is too small, sulfur contained in gear oil used in the transmission, for example, causes sulfur corrosion of each member, which is not preferable.

【0016】上記第2成分は、FeMo、FeCr、
FeW、FeTi、窒化FeTi、FeV、ZrO2
安定化ジルコニア、TiO2、ムライト及びSi34
少なくとも1種ならびに黒鉛の合計(第2成分)を用
いる。本発明において、上記成分は主に硬質材として
の役割を果たし、上記成分は主に潤滑材としての役割
を果たす。
The second component is composed of FeMo, FeCr,
FeW, FeTi, FeTi nitride, FeV, ZrO 2 ,
The total (second component) of at least one of stabilized zirconia, TiO 2 , mullite and Si 3 N 4 and graphite is used. In the present invention, the above components mainly serve as a hard material, and the above components mainly serve as a lubricant.

【0017】また、上記第2成分の中でも、特にFe
Ti、窒化FeTi、ZrO2、安定化ジルコニアの少
なくとも1種と黒鉛とを用いることがより好ましい。
Further, among the above-mentioned second components, in particular, Fe
It is more preferred to use graphite and at least one of Ti, FeTi nitride, ZrO 2 , and stabilized zirconia.

【0018】なお、上記第2成分の一つである安定化ジ
ルコニアは、通常ZrO2・CaO(3〜7%Ca
O)、ZrO2・MgO(3〜7%MgO)、ZrO2
23(3〜15%Y23)等の組成を有するものを用
いることができる。これらは、例えばバッデライト又は
ジルコンサンドをCaO、MgO、Y23等の安定化剤
を用いて電融・安定化処理することにより調製される。
安定化ジルコニアは、1200℃程度までその結晶構造
に変態が生じず、立方晶のままであり、耐熱性に優れて
いる。また、その熱膨張係数は、温度に対して直線的と
いう性質を有する。上記安定化ジルコニアのうち、特に
ZrO2・CaO(3〜7%CaO)がこれらの特性に
優れている。
The stabilized zirconia as one of the second components is usually ZrO 2 .CaO (3 to 7% Ca).
O), ZrO 2 .MgO (3-7% MgO), ZrO 2.
Those having a composition such as Y 2 O 3 ( 3 to 15% Y 2 O 3 ) can be used. These are prepared, for example, by subjecting budderite or zircon sand to electrofusion and stabilization using a stabilizer such as CaO, MgO, or Y 2 O 3 .
Stabilized zirconia does not undergo transformation in its crystal structure up to about 1200 ° C., remains cubic, and has excellent heat resistance. Further, the thermal expansion coefficient has a property of being linear with respect to temperature. Among the above stabilized zirconia, ZrO 2 .CaO (3 to 7% CaO) is particularly excellent in these characteristics.

【0019】第3成分としては、金属焼結体の焼結温度
よりも低い温度に固相線を有し又はその焼結温度よりも
低い融点をもつ金属及び/又は合金を用いる。金属焼結
体の焼結温度よりも低い温度に固相線を有するとは、実
質的に当該温度で液相を生ずることをいう。第3成分を
含有させることにより、特に、焼結時にシンクロナイザ
ーリング本体と摩擦材との界面において溶融した第3成
分がその界面に濡れ、相互拡散が生じて、上記本体への
接合が確実かつ容易になる。従って、本発明では、金属
焼結体の焼結温度よりも低い温度に固相線を有するもの
であっても、或いはその焼結温度よりも低い融点をもつ
ものであっても良い。また、上記の特性を有する限り、
金属及び合金のいずれであっても良い。さらに、金属と
合金とを併用することはもとより、それぞれを2以上併
用することもできる。
As the third component, a metal and / or alloy having a solidus at a temperature lower than the sintering temperature of the metal sintered body or having a melting point lower than the sintering temperature is used. Having a solidus at a temperature lower than the sintering temperature of the metal sintered body means that a liquid phase is substantially generated at the temperature. By incorporating the third component, the third component melted at the interface between the synchronizer ring main body and the friction material during sintering wets the interface, interdiffusion occurs, and the joining to the main body is ensured. It will be easier. Therefore, in the present invention, the metal sintered body may have a solidus at a temperature lower than the sintering temperature, or may have a melting point lower than the sintering temperature. Also, as long as it has the above characteristics,
Any of metals and alloys may be used. Further, not only the metal and the alloy can be used together, but also two or more of them can be used together.

【0020】このような第3成分を用いる場合には、少
なくともシンクロナイザーリング本体の材質が公知のも
のであれば実質上いかなる材質であっても適用でき、例
えばCu−Ni−Mo鋼系等の引張強さが588MPa
以上ある鉄系焼結材料等を本体の材質として用いればそ
の接合がより有利となる。
When such a third component is used, at least substantially any material can be used as long as the material of the synchronizer ring body is at least a known material. For example, Cu-Ni-Mo steel or the like can be used. Tensile strength is 588MPa
If the above-mentioned iron-based sintered material or the like is used as the material of the main body, the joining becomes more advantageous.

【0021】上記金属及び/又は合金は、本発明材料の
焼結温度に応じて適宜選択すれば良いが、P量が5重
量%以上12重量%以下であって、残部が実質的にCu
からなるCu−P系合金、Sn量が15重量%以上1
00重量%未満であって、残部が実質的にCuからなる
Cu−Sn系合金(即ち、Cuを85重量%を超えない
範囲で含むCu−Sn系合金)、Zn量が38重量%
以上82重量%以下であって、残部が実質的にCuから
なるCu−Zn系合金及び金属Snの少なくとも1種
を用いることが好ましい。なお、これら合金及び金属S
nは、本発明の効果に悪影響を与えない範囲で不純物が
含まれていても良い。
The above metals and / or alloys may be appropriately selected according to the sintering temperature of the material of the present invention. The P content is 5% by weight or more and 12% by weight or less, and the balance is substantially Cu.
Cu-P based alloy composed of not less than 15% by weight of Sn
Cu-Sn based alloy containing less than 00% by weight and the balance substantially consisting of Cu (that is, Cu-Sn based alloy containing Cu not exceeding 85% by weight), and the Zn content is 38% by weight.
It is preferable to use at least one of a Cu-Zn-based alloy containing at least 82% by weight and the balance substantially consisting of Cu and metal Sn. The alloy and metal S
n may contain impurities as long as the effect of the present invention is not adversely affected.

【0022】また、特に、上記の金属及び/又は合金
は、その融点が焼結温度よりも通常10〜300程度、
好ましくは30〜200℃程度低いものを用いることが
より望ましい。かかる第3成分を用いることにより、そ
の接合がより一層有利となる。
In particular, the melting point of the above-mentioned metal and / or alloy is usually about 10 to 300 than the sintering temperature,
It is more desirable to use one that is about 30 to 200 ° C. lower. By using such a third component, the joining becomes more advantageous.

【0023】次に、上記の4つの主成分の組成割合を以
下に示す。なお、組成割合を限定した理由については、
4成分の相互作用によって異なるため、一応の目安とし
て示す。
Next, the composition ratios of the above four main components are shown below. The reason for limiting the composition ratio is as follows.
Since it depends on the interaction of the four components, it is shown as a rough guide.

【0024】第1成分は、金属焼結体中通常60〜95
重量%程度、好ましくは65〜90重量%とする。60
重量%未満の場合には、相対的に第2成分及び第3成分
の量が多くなるので好ましくない。
The first component is usually 60 to 95 in the metal sintered body.
% By weight, preferably 65 to 90% by weight. 60
When the amount is less than% by weight, the amounts of the second component and the third component are relatively large, which is not preferable.

【0025】第2成分の含有量は、上記及び成分の
合計で通常3〜25重量%程度、好ましくは5〜22重
量%とする。25重量%を超える場合には強度不足とな
り、3重量%未満の場合には耐摩耗性及び耐焼付性の低
下を招き、しかも所望の摩擦係数も得られなくなるので
好ましくない。
The content of the second component is usually about 3 to 25% by weight, preferably 5 to 22% by weight, in total. If the content exceeds 25% by weight, the strength becomes insufficient. If the content is less than 3% by weight, the wear resistance and the seizure resistance are deteriorated, and the desired friction coefficient cannot be obtained.

【0026】また、上記及び成分の割合について
は、前者は相手材とのなじみ性、自身の耐摩耗性及び摩
擦特性の観点から金属焼結体中2〜20重量%程度、後
者は耐焼付性への寄与という観点から金属焼結体中1〜
5重量%程度とすることが望ましい。
Regarding the above and the proportions of the components, the former is about 2 to 20% by weight in the metal sintered body from the viewpoint of the compatibility with the counterpart material, its own abrasion resistance and friction characteristics, and the latter is the seizure resistance. From the viewpoint of contribution to
Desirably, it is about 5% by weight.

【0027】第3成分の含有量は、通常2〜15重量
%、好ましくは4〜12重量%である。15重量%を上
回る場合には、第3成分が過剰に固溶することとなり、
耐焼付性の低下を招くほか、所望の摩擦係数も得られな
くなるので好ましくない。2重量%を下回る場合には所
定の接合強度が得られなくなるので好ましくない。
The content of the third component is usually 2 to 15% by weight, preferably 4 to 12% by weight. If the content exceeds 15% by weight, the third component will be dissolved excessively,
It is not preferable because it causes a decrease in seizure resistance and a desired friction coefficient cannot be obtained. If the amount is less than 2% by weight, a predetermined bonding strength cannot be obtained, which is not preferable.

【0028】なお、本発明では、基本的には、これら第
1成分〜第3成分から構成されるが、摩擦特性等に悪影
響を与えない範囲において不純物(例えばSn、Pb、
Pなど)が含まれていても差支えない。
In the present invention, the first to third components are basically used. However, impurities (for example, Sn, Pb,
P etc.) may be included.

【0029】本発明の摩擦材は、通常5〜35容量%程
度、好ましくは10〜30容量%の気孔率をもつ。この
気孔は、主として潤滑油等を保持する役割をもち、これ
によりシンクロナイザーリングと相手部材との間におけ
る動摩擦係数の増大及び静摩擦係数の低減に寄与する。
気孔率が35容量%を超える場合には機械的強度の低下
を招き、また5容量%未満の場合には動摩擦係数の増大
及び静摩擦係数の低減を図ることができなくなるので好
ましくない。
The friction material of the present invention generally has a porosity of about 5 to 35% by volume, preferably 10 to 30% by volume. These pores mainly have a role of retaining lubricating oil and the like, thereby contributing to an increase in dynamic friction coefficient and a decrease in static friction coefficient between the synchronizer ring and the mating member.
When the porosity exceeds 35% by volume, the mechanical strength is reduced. When the porosity is less than 5% by volume, the dynamic friction coefficient and the static friction coefficient cannot be reduced, which is not preferable.

【0030】なお、本発明のシンクロナイザーリング用
摩擦材において適用できるシンクロナイザーリング本体
は、形状及び材質とともに公知のものがそのまま適用で
き、材質としては例えばCr鋼、Cr−Ni鋼、Cr−
Mo鋼、Cr−Mn鋼、Cr−Ni−Mo鋼等の鉄系合
金、Cu−Zn系、Cu−Sn系、Cu−Si系、Cu
−Al系等の銅系合金、その他Cu−Ni−Mo鋼系等
の引張強さが588N/mm2以上ある鉄系焼結材料等の
合金が挙げられる。
The synchronizer ring body applicable to the synchronizer ring friction material of the present invention may be any known synchronizer ring body as well as its shape and material. Examples of the material include Cr steel, Cr-Ni steel, and Cr-Ni steel.
Iron-based alloys such as Mo steel, Cr-Mn steel, Cr-Ni-Mo steel, Cu-Zn-based, Cu-Sn-based, Cu-Si-based, Cu
Copper-based alloy -Al system such, other Cu-Ni-Mo steel system tensile strength of the like is an alloy of iron-based sintered materials with 588 N / mm 2 or more.

【0031】上記本体と本発明摩擦材とを一体化する方
法は特に制限されず、例えば予め作製された本体の内径
側に本発明摩擦材の焼結前の成形体をはめ合わせた状態
で焼結したり、或いは予め別途に作製された本体を金型
内に挿入した後に本体内径側に本発明摩擦材の原料混合
粉末を充填して加圧成形し、焼結することによって本体
と一体化することができる。具体的には、以下の方法で
行うことが望ましい。
The method of integrating the above-mentioned main body and the friction material of the present invention is not particularly limited, and for example, firing is performed in such a manner that a formed body of the friction material of the present invention before sintering is fitted on the inner diameter side of the previously prepared main body. After tying, or inserting a separately prepared main body into a mold, filling the inside of the main body with the raw material mixed powder of the friction material of the present invention, press-molding, and sintering to integrate with the main body. can do. Specifically, it is desirable to carry out by the following method.

【0032】1. (1)Cu−(20〜40重量%)Z
n合金粉末及び Cu粉末60〜80重量%とZn粉末20〜40重量
%からなる混合粉末 の少なくとも1種60〜95重量%、 (2)FeMo、FeCr、FeW、FeTi、窒化F
eTi、FeV、ZrO2、安定化ジルコニア、TiO2
、ムライト及びSi34 の少なくとも1種ならびに 黒鉛 の合計3〜25重量%、 (3)該金属焼結体の焼結温度よりも低い温度に固相線を
有し又はその焼結温度よりも低い融点をもつ金属及び/
又は合金2〜15重量% からなる混合粉末を用い、焼結後における気孔率が5〜
35容積%となるようにシンクロナイザーリングの摩擦
材として別途に成形した成形体を、該シンクロナイザー
リング本体の摺動部に当接させた後、該シンクロナイザ
ーリング本体及び該成形体を上記固相線温度又は融点以
上に加熱することにより、該成形体を焼結させるととも
に該シンクロナイザーリング本体に摩擦材を結合させ
る。
1. (1) Cu- (20-40% by weight) Z
at least one of 60 to 95% by weight of a mixed powder composed of n-alloy powder and 60 to 80% by weight of Cu powder and 20 to 40% by weight of Zn powder; (2) FeMo, FeCr, FeW, FeTi, F nitride
eTi, FeV, ZrO 2 , stabilized zirconia, TiO 2
, Mullite, at least one of Si 3 N 4 , and graphite in a total amount of 3 to 25% by weight. (3) having a solidus at a temperature lower than the sintering temperature of the metal sintered body, or Metals with a low melting point and / or
Alternatively, a mixed powder of 2 to 15% by weight of an alloy is used, and the porosity after sintering is 5 to 5.
A molded body separately molded as a synchronizer ring friction material so as to have a volume of 35% by volume is brought into contact with a sliding portion of the synchronizer ring main body, and then the synchronizer ring main body and the molded body are fixed to the above-mentioned solidified body. By heating to a temperature not lower than the phase line temperature or melting point, the compact is sintered and a friction material is bonded to the synchronizer ring main body.

【0033】2. (1)Cu−(20〜40重量%)Z
n合金粉末及び Cu粉末60〜80重量%とZn粉末20〜40重量
%からなる混合粉末 の少なくとも1種60〜95重量%、 (2)FeMo、FeCr、FeW、FeTi、窒化F
eTi、FeV、ZrO2、安定化ジルコニア、TiO
2、ムライト及びSi3N4の少なくとも1種ならびに 黒鉛 の合計3〜25重量%、 (3)該金属焼結体の焼結温度よりも低い温度に固相線を
有し又はその焼結温度よりも低い融点をもつ金属及び/
又は合金2〜15重量% からなる混合粉末を用い、焼結後における気孔率が5〜
35容積%となるようにシンクロナイザーリング本体の
摺動部上に該シンクロナイザーリングの摩擦材として成
形した後、該シンクロナイザーリング本体及び該成形体
を上記固相線温度又は融点以上に加熱することにより、
該成形体を焼結させるとともに該シンクロナイザーリン
グ本体に摩擦材を結合させる。
2. (1) Cu- (20-40% by weight) Z
at least one of 60 to 95% by weight of a mixed powder composed of n-alloy powder and 60 to 80% by weight of Cu powder and 20 to 40% by weight of Zn powder; (2) FeMo, FeCr, FeW, FeTi, F nitride
eTi, FeV, ZrO2, stabilized zirconia, TiO
2, a total of 3 to 25% by weight of at least one of mullite and Si3N4 and graphite, (3) having a solidus at a temperature lower than the sintering temperature of the metal sintered body or lower than the sintering temperature Metals with melting points and / or
Alternatively, a mixed powder of 2 to 15% by weight of an alloy is used, and the porosity after sintering is 5 to 5.
After molding as a friction material of the synchronizer ring on the sliding portion of the synchronizer ring main body so as to have a volume of 35% by volume, the synchronizer ring main body and the molded body are heated to the solidus temperature or the melting point or higher. By doing
The compact is sintered and a friction material is bonded to the synchronizer ring body.

【0034】上記1の方法は、上記合金粉末をその対象
とするシンクロナイザーリング本体における摩擦材の形
状に適合するように、かつ、上記所定の気孔率となるよ
うにプレス成形等の公知の成形法に従って別途成形す
る。次いで、その成形体(シンクロナイザーリング用摩
擦材)をシンクロナイザーリング本体の摺動部に当接さ
せた後、該シンクロナイザーリング本体及び該成形体を
ともに上記固相線温度又は融点以上に加熱することによ
り、該成形体を焼結させるとともに該シンクロナイザー
リング本体に該成形体をその摩擦材として結合させる。
なお、上記成形体は、当接する前又は後に仮焼しても良
い。
According to the first method, the alloy powder is formed by a known molding method such as press molding so as to conform to the shape of the friction material in the synchronizer ring body to which the alloy powder is applied and to have the predetermined porosity. Mold separately according to the method. Then, after the compact (friction material for the synchronizer ring) is brought into contact with the sliding portion of the synchronizer ring main body, the synchronizer ring main body and the compact are both heated to the solidus temperature or the melting point or higher. This sinters the compact and bonds the compact to the synchronizer ring body as a friction material.
The molded body may be calcined before or after the contact.

【0035】上記2の方法は、上記合金粉末をシンクロ
ナイザーリング本体の摺動部上に摩擦材として成形させ
る。この状態で該シンクロナイザーリング本体及び該成
形体をともに上記固相線温度又は融点以上に加熱するこ
とにより、該成形体を焼結させるとともに該シンクロナ
イザーリング本体に該成形体をその摩擦材として結合さ
せる。上記1と同様に仮焼することも可能である。
According to the second method, the alloy powder is formed as a friction material on the sliding portion of the synchronizer ring main body. By heating both the synchronizer ring main body and the molded body to the solidus temperature or the melting point or more in this state, the molded body is sintered and the molded body is used as a friction material for the synchronizer ring main body. Join. It is also possible to perform calcination in the same manner as in 1 above.

【0036】上記1及び2の方法において、焼結後の気
孔率は、例えば混合粉末の平均粒径、成形体密度、焼結
温度等を適宜調整することにより所望の値に設定するこ
とができる。
In the above methods 1 and 2, the porosity after sintering can be set to a desired value by appropriately adjusting the average particle size of the mixed powder, the density of the compact, the sintering temperature, and the like. .

【0037】上記原料混合粉末は、平均粒径が通常20
〜250μm程度、特に40〜200μmの粉末として
用いることが望ましい。平均粒径が20μm未満の場合
には粉末の流動性が悪くなり、成形時に金型への充填が
不可能となる。また、平均粒径が250μmを超える場
合には粒子の粒径が大きくなる結果、薄肉部への粉末の
充填が安定しなくなるので好ましくない。焼結温度及び
雰囲気は、用いる原料粉末等によって異なるが、通常還
元又は中性雰囲気下で700〜900℃程度で行えば良
い。
The above raw material mixed powder has an average particle diameter of usually 20.
It is desirable to use as a powder having a size of about 250 μm, particularly 40 to 200 μm. If the average particle size is less than 20 μm, the fluidity of the powder becomes poor, and it becomes impossible to fill the mold during molding. On the other hand, if the average particle size exceeds 250 μm, the particle size of the particles becomes large, and the filling of the powder into the thin portion becomes unstable, which is not preferable. The sintering temperature and atmosphere vary depending on the raw material powder used and the like.

【0038】[0038]

【発明の効果】本発明のシンクロナイザーリング用摩擦
材は、特定組成を有し、かつ一定の気孔率を有する焼結
体であるので、耐摩耗性及び耐焼付性に優れ、しかも安
定した摩擦係数を発揮することができる。
The friction material for a synchronizer ring according to the present invention is a sintered body having a specific composition and a constant porosity, so that it is excellent in wear resistance and seizure resistance and has stable friction. The coefficient can be exerted.

【0039】さらに、上記摩擦材は、第3成分を含有し
ているのでシンクロナイザーリング本体との接合(一体
化)をより確実かつ容易に行うことができる。また、従
来の溶射材よりもコスト面で有利である。
Further, since the above-mentioned friction material contains the third component, the joining (integration) with the synchronizer ring main body can be performed more reliably and easily. Further, it is more advantageous in terms of cost than the conventional thermal spray material.

【0040】このような特長を有する本発明摩擦材は、
特にシンクロナイザーリングにおける接触摺動部分に好
適に用いることができる。
The friction material of the present invention having such features is
Particularly, it can be suitably used for a contact sliding portion in a synchronizer ring.

【0041】[0041]

【実施例】以下、実施例及び比較例を示し、本発明の特
徴とするところを明確にする。
EXAMPLES Examples and comparative examples will be shown below to clarify features of the present invention.

【0042】実施例1 表1に示す配合組成となるように各成分を秤量し、混合
して混合粉末を得た。なお、各成分は、具体的には下記
のものを用いた。
Example 1 Each component was weighed and mixed so as to have the composition shown in Table 1 to obtain a mixed powder. The following components were specifically used.

【0043】 記 号 組 成 平均粒径(μm) Zn,Cu Cu−30重量%Zn 50 Zn,Cu Cu−20重量%Zn 50 窒化FeTi 低炭素FeTi1号粉(JIS) 窒化粉120 FeTi 低炭素FeTi1号粉(JIS) 120 安定化ZrO2 安定化ZrO2粉 100 ZrO2 ZrO2 粉 100 黒 鉛 燐状黒鉛粉 150 Cu−P合金 Cu−8重量%P合金粉 50 Cu−Sn合金 Cu−30重量%Sn合金粉 50 Cu−Zn合金 Cu−75重量%Zn合金粉 50 Sn Sn粉 50 Al2O3 Al2O3粉 100 SiO2 SiO2 100 Symbol Composition Average particle size (μm) Zn, Cu Cu-30% by weight Zn 50 Zn, Cu Cu-20% by weight Zn 50 Nitrided FeTi Low carbon FeTi No. 1 powder (JIS) Nitrided powder 120 FeTi Low carbon FeTi1 No. powder (JIS) 120 Stabilized ZrO2 Stabilized ZrO2 powder 100 ZrO2 ZrO2 powder 100 Graphite Phosphorus graphite powder 150 Cu-P alloy Cu-8 wt% P alloy powder 50 Cu-Sn alloy Cu-30 wt% Sn alloy powder 50 Cu-Zn alloy Cu-75 wt% Zn alloy powder 50 Sn Sn powder 50 Al2O3 Al2O3 powder 100 SiO2 SiO2 100

【0044】[0044]

【表1】 次いで、各混合粉末を金型内に充填し、成形プレスによ
って、焼結後において所望の気孔率となるようにその密
度をそれぞれ調整した後、30mm×30mm×5mmの成形
体とし、これを窒素ガス雰囲気下850℃で1時間焼結
を行い、試料片を作製した。得られた試料片について下
記に示す方法で試験を行った。その結果を表2に示す。
[Table 1] Next, each mixed powder was filled in a mold, and the density thereof was adjusted by a molding press so as to have a desired porosity after sintering. Then, a molded body of 30 mm × 30 mm × 5 mm was formed. Sintering was performed at 850 ° C. for 1 hour in a gas atmosphere to prepare a sample piece. Tests were performed on the obtained sample pieces by the following method. Table 2 shows the results.

【0045】 [0045]

【0046】[0046]

【表2】 表2に示すように、実施例1〜6は、耐焼付性、耐摩耗
性及び摩擦係数のいずれも従来のシンクロナイザーリン
グ材として用いられている高力黄鋼材に比して優れた特
性を示すことがわかる。
[Table 2] As shown in Table 2, Examples 1 to 6 exhibited superior properties in all of seizure resistance, wear resistance and friction coefficient as compared with the high-strength yellow steel material used as a conventional synchronizer ring material. It shows that it shows.

【0047】比較例1及び2は、第3成分が本発明の範
囲外となっているものである。第3成分が全くないか或
いは少なすぎる場合(比較例1)には、摩擦摺動特性は
満足できるものの、本体との接合ができない(後記参
照)。第3成分が多すぎる場合(比較例2)には、耐焼
付性が不十分であり、摩擦係数も低いことがわかる。
In Comparative Examples 1 and 2, the third component is outside the scope of the present invention. If the third component is completely absent or too small (Comparative Example 1), it cannot be joined to the main body, although the frictional sliding properties are satisfactory (see below). When the amount of the third component is too large (Comparative Example 2), it can be seen that the seizure resistance is insufficient and the friction coefficient is low.

【0048】比較例3は、Zn量が少なすぎるため、硫
化腐食が発生することがわかる。
It can be seen from Comparative Example 3 that since the amount of Zn is too small, sulfidation corrosion occurs.

【0049】比較例4は、第2成分である硬質材及び潤
滑材が添加されていないため、耐摩耗性が不十分であ
り、摩擦係数も低いことがわかる。
In Comparative Example 4, since the hard component and the lubricant as the second components were not added, the abrasion resistance was insufficient and the coefficient of friction was low.

【0050】比較例5及び6は、第2成分である硬質材
の種類が本発明のものと異なるものである。硬質材とし
てSiO2、Al2O3等を用いると、相手材である鋼材
とのなじみ性が悪く、耐焼付性が低く、相手攻撃性が高
く、相手材の面荒れにより摩擦材自身の摩耗が増大す
る。
In Comparative Examples 5 and 6, the type of the hard material as the second component is different from that of the present invention. When SiO2, Al2O3, or the like is used as the hard material, the friction material itself has poor wearability with the mating steel material, low seizure resistance, high mating aggressiveness, and increased wear of the friction material itself due to surface roughness of the mating material.

【0051】比較例7及び8は、第2成分である硬質材
及び潤滑材の添加量が本発明の範囲外となっているもの
である。これらの添加量が多い(比較例7)と、耐摩耗
性及び摩擦係数は優れた特性を発揮するものの、耐焼付
性が不十分であり、相手攻撃性が高い。一方、添加量が
少ない(比較例8)と、耐焼付性は優れるが、耐摩耗性
及び摩擦係数が低いことがわかる。
In Comparative Examples 7 and 8, the addition amounts of the hard material and the lubricant, which are the second components, are out of the range of the present invention. When the amount of these additives is large (Comparative Example 7), the abrasion resistance and the coefficient of friction exhibit excellent characteristics, but the seizure resistance is insufficient and the opponent aggressiveness is high. On the other hand, when the addition amount is small (Comparative Example 8), it can be seen that the seizure resistance is excellent, but the wear resistance and the friction coefficient are low.

【0052】比較例9及び10は、摩擦材の気孔率が本
発明の範囲外となっているものである。気孔率が小さい
(比較例9)と、耐焼付性が不十分であり、摩擦係数も
低い。気孔率が大きい(比較例10)と、耐焼付性は良
好であるが、耐摩耗性及び摩擦材自体の強度が低いこと
がわかる。
In Comparative Examples 9 and 10, the porosity of the friction material was out of the range of the present invention. If the porosity is small (Comparative Example 9), the seizure resistance is insufficient and the coefficient of friction is low. When the porosity is large (Comparative Example 10), the seizure resistance is good, but the wear resistance and the strength of the friction material itself are low.

【0053】試験例1 シンクロナイザーリング本体との接合性について調べ
た。
Test Example 1 The jointability with the synchronizer ring body was examined.

【0054】予め作製されたFeー4重量%Niー1.
5重量%Cuー0.5重量%Moー0.5重量%C(黒
鉛)の組成をもつ密度7.0g/cm3の鉄系焼結体を1
0mm×10mm×10mmに切り出し、これをシンク
ロナイザーリング本体とした。
Pre-fabricated Fe-4% by weight Ni-1.
An iron-based sintered body having a composition of 5 wt% Cu-0.5 wt% Mo-0.5 wt% C (graphite) and a density of 7.0 g / cm <3>
It was cut into 0 mm × 10 mm × 10 mm, and this was used as a synchronizer ring main body.

【0055】さらに、表3に示す配合組成となるように
各成分を秤量し、混合して混合粉末とした。次いで、1
0mm×10mmの金型内に上記本体を挿入し、各混合
粉末を金型内に充填し、成形プレスにより、焼結後にお
いて25体積%の気孔率になるようにその密度を調整
し、本体上に厚みが5mmとなる成形体を作製した。そ
して、これを窒素ガス雰囲気下約1時間焼結を行い、試
料を得た。この接合された試料を接合面において接合面
と水平方向に剪断し、その接合強度を測定した。その結
果を表4に示す。
Further, the respective components were weighed so as to obtain the compounding composition shown in Table 3, and mixed to obtain a mixed powder. Then 1
The above main body was inserted into a mold of 0 mm × 10 mm, each mixed powder was filled in the mold, and the density was adjusted by a molding press so that the porosity was 25% by volume after sintering. A molded body having a thickness of 5 mm was produced thereon. Then, this was sintered for about 1 hour in a nitrogen gas atmosphere to obtain a sample. The joined sample was sheared at the joint surface in a direction parallel to the joint surface, and the joint strength was measured. Table 4 shows the results.

【0056】[0056]

【表3】 [Table 3]

【0057】[0057]

【表4】 実施例7〜16は、実施例1の配合で気孔率を25容積
%のものをベースとし、第3成分及びその添加量を変化
させたものである。表4に示すように、これらは優れた
接合強度をもつことがわかる。
[Table 4] Examples 7 to 16 are based on the composition of Example 1 having a porosity of 25% by volume, with the third component and the amount added being varied. As shown in Table 4, it can be seen that these have excellent bonding strength.

【0058】これに対し、比較例13〜16は、第3成
分が本発明の範囲よりも少ないもので、これを含まない
ものは全く接合が不可能であり、また少ないものは接合
強度が不十分であることがわかる。また、比較例17〜
18は、摩擦材の焼結温度が第3成分の液相のでる温度
の直下で焼結したものであるが、十分な接合強度が得ら
れていないことがわかる。
On the other hand, in Comparative Examples 13 to 16, the third component was smaller than the range of the present invention, and the one not containing the third component could not be bonded at all, and the one having less third component had poor bonding strength. It turns out that it is enough. Comparative Examples 17 to
In No. 18, the sintering temperature of the friction material was just below the temperature at which the liquid phase of the third component appeared, and it can be seen that sufficient joining strength was not obtained.

【0059】試験例2 焼結体の諸特性と気孔率との関係等について調べた。Test Example 2 The relationship between various characteristics of the sintered body and the porosity was examined.

【0060】実施例1の組成において、焼結後の気孔率
がそれぞれ3(比較例9)、5、15、25(実施例
1)、35及び40(比較例10)体積%となるように
して試料を作製した。作製された試料の焼付荷重、動摩
擦係数(最終値)、摩耗量及び剪断強さをそれぞれ測定
し、気孔率との関係を調べた。その結果を図1〜4に示
す。
In the composition of Example 1, the porosity after sintering was set to 3 (Comparative Example 9), 5, 15, 25 (Example 1), 35 and 40 (Comparative Example 10) by volume. To prepare a sample. The seizure load, kinetic friction coefficient (final value), wear amount, and shear strength of each of the prepared samples were measured, and the relationship with the porosity was examined. The results are shown in FIGS.

【0061】図1〜4の結果から、所定の気孔率を有す
る本発明摩擦材がこれらの特性において優れていること
がわかる。
From the results shown in FIGS. 1 to 4, it is understood that the friction material of the present invention having a predetermined porosity is excellent in these characteristics.

【0062】試験例3 第3成分の添加量による影響を調べた。Test Example 3 The effect of the amount of the third component added was examined.

【0063】試験例1と同様にして、かつ、第3成分の
添加量がそれぞれ0(比較例13)、1.5、2、5
(比較例14)、8(実施例7)、12、15及び18
重量%になるようにしてシンクロナイザーリング本体と
の接合強度測定用試料を作製し、その接合強度を求め
た。その結果を図5に示す。
In the same manner as in Test Example 1 except that the amount of the third component added was 0 (Comparative Example 13), 1.5, 2, 5
(Comparative Example 14), 8 (Example 7), 12, 15, and 18
A sample for measuring the bonding strength with the synchronizer ring main body was prepared so as to have a weight%, and the bonding strength was determined. The result is shown in FIG.

【0064】図5の結果から、本発明の摩擦材がシンク
ロナイザーリング本体との接合強度に優れていることが
わかる。
From the results shown in FIG. 5, it can be seen that the friction material of the present invention has excellent bonding strength with the synchronizer ring main body.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】試験例2において、焼付荷重と気孔率との関係
を示すグラフである。
FIG. 1 is a graph showing the relationship between seizure load and porosity in Test Example 2.

【図2】試験例2において、動摩擦係数と気孔率との関
係を示すグラフである。
FIG. 2 is a graph showing a relationship between a dynamic friction coefficient and a porosity in Test Example 2.

【図3】試験例2において、摩擦量と気孔率との関係を
示すグラフである。
FIG. 3 is a graph showing the relationship between the amount of friction and the porosity in Test Example 2.

【図4】試験例2において、剪断強さと気孔率との関係
を示すグラフである。
FIG. 4 is a graph showing the relationship between shear strength and porosity in Test Example 2.

【図5】試験例3において、接合強度と第3成分の添加
量との関係を示すグラフである。
FIG. 5 is a graph showing the relationship between the bonding strength and the amount of the third component added in Test Example 3.

【図6】実施例1における焼結体の接合界面の断面の金
属組織を示す図である。
FIG. 6 is a view showing a metal structure of a cross section of a joint interface of a sintered body in Example 1.

【図7】実施例1における摩擦材の断面の金属組織を示
す図である。
FIG. 7 is a view showing a metal structure of a cross section of the friction material in Example 1.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 不破 良雄 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自 動車株式会社内 (72)発明者 植野 賢治 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自 動車株式会社内 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C22C 1/05 B22F 5/00 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Yoshio Fuwa 1 Toyota Town, Toyota City, Aichi Prefecture Toyota Motor Corporation (72) Inventor Kenji Ueno 1 Toyota Town Toyota City, Aichi Prefecture Toyota Motor Corporation ( 58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) C22C 1/05 B22F 5/00

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】金属焼結体であって、 (1)Cu−(20〜40重量%)Zn合金粉末及び Cu粉末60〜80重量%とZn粉末20〜40重量
%からなる混合粉末 の少なくとも1種60〜95重量%、 (2)FeMo、FeCr、FeW、FeTi、窒化F
eTi、FeV、ZrO2 、安定化ジルコニア、TiO
2 、ムライト及びSi34 の少なくとも1種ならびに 黒鉛 の合計3〜25重量%、 (3)該金属焼結体の焼結温度よりも低い温度に固相線を
有し又はその焼結温度よりも低い融点をもつ金属及び/
又は合金2〜15重量% からなる混合粉末を焼結して得た、気孔率が5〜35容
積%であるシンクロナイザーリング用摩擦材。
1. A sintered metal body comprising: (1) at least one of a Cu- (20 to 40% by weight) Zn alloy powder and a mixed powder comprising 60 to 80% by weight of Cu powder and 20 to 40% by weight of Zn powder; 60 to 95% by weight of one type, (2) FeMo, FeCr, FeW, FeTi, F nitride
eTi, FeV, ZrO 2 , stabilized zirconia, TiO
2 , a total of 3 to 25% by weight of at least one of mullite and Si 3 N 4 and graphite, (3) having a solidus at a temperature lower than the sintering temperature of the metal sintered body or its sintering temperature Metals with lower melting points and / or
A friction material for a synchronizer ring having a porosity of 5 to 35% by volume, obtained by sintering a mixed powder comprising 2 to 15% by weight of an alloy.
【請求項2】上記成分(2) において、 (2)FeTi、窒化FeTi、ZrO2及び安定化ジル
コニアの少なくとも1種ならびに 黒鉛 の合計3〜25重量%、 である請求項1記載のシンクロナイザーリング用摩擦
材。
2. The synchronizer ring according to claim 1, wherein the component (2) is (2) a total of 3 to 25% by weight of at least one of FeTi, FeTi nitride, ZrO 2 and stabilized zirconia and graphite. Friction material.
【請求項3】上記成分(3) において、 (3)P量が5重量%以上12重量%以下であって、残
部が実質的にCuからなるCu−P系合金、 Sn量が15重量%以上100重量%未満であって、
残部が実質的にCuからなるCu−Sn系合金 Zn量が38重量%以上82重量%以下であって、残
部が実質的にCuからなるCu−Zn系合金及び 金属Sn の少なくとも1種である請求項1又は2に記載のシンク
ロナイザーリング用摩擦材。
3. A Cu--P alloy comprising: (3) a P content of not less than 5% by weight and not more than 12% by weight and the balance substantially consisting of Cu; Not less than 100% by weight,
Cu-Sn based alloy whose balance is substantially made of Cu The Zn content is at least 38% by weight to 82% by weight, and the balance is at least one of a Cu-Zn based alloy substantially made of Cu and metal Sn. The friction material for a synchronizer ring according to claim 1.
【請求項4】金属焼結体を摩擦材として使用したシンク
ロナイザーリングの製造方法であって、 (1)Cu−(20〜40重量%)Zn合金粉末及び Cu粉末60〜80重量%とZn粉末20〜40重量
%からなる混合粉末 の少なくとも1種60〜95重量%、 (2)FeMo、FeCr、FeW、FeTi、窒化F
eTi、FeV、ZrO2、安定化ジルコニア、TiO2
、ムライト及びSi34 の少なくとも1種ならびに 黒鉛 の合計3〜25重量%、 (3)該金属焼結体の焼結温度よりも低い温度に固相線を
有し又はその焼結温度よりも低い融点をもつ金属及び/
又は合金2〜15重量% からなる混合粉末を用い、焼結後における気孔率が5〜
35容積%となるようにシンクロナイザーリングの摩擦
材として別途に成形した成形体を、該シンクロナイザー
リング本体の摺動部に当接させた後、該シンクロナイザ
ーリング本体及び該成形体を上記固相線温度又は融点以
上に加熱することにより、該成形体を焼結させるととも
に該シンクロナイザーリング本体に摩擦材を結合させる
ことを特徴とするシンクロナイザーリングの製造方法。
4. A method of manufacturing a synchronizer ring using a metal sintered body as a friction material, comprising: (1) a Cu- (20 to 40% by weight) Zn alloy powder and 60 to 80% by weight of a Cu powder; At least one of 60 to 95% by weight of a mixed powder consisting of 20 to 40% by weight of powder; (2) FeMo, FeCr, FeW, FeTi, F nitride
eTi, FeV, ZrO 2 , stabilized zirconia, TiO 2
, Mullite, at least one of Si 3 N 4 , and graphite in a total amount of 3 to 25% by weight. (3) having a solidus at a temperature lower than the sintering temperature of the metal sintered body, or Metals with a low melting point and / or
Alternatively, a mixed powder of 2 to 15% by weight of an alloy is used, and the porosity after sintering is 5 to 5.
A molded body separately formed as a friction material for a synchronizer ring so as to have a volume of 35% by volume was brought into contact with a sliding portion of the synchronizer ring main body, and then the synchronizer ring main body and the molded body were fixed to the above-mentioned solidified body. A method for producing a synchronizer ring, comprising sintering the molded body by heating to a phase line temperature or a melting point or higher and bonding a friction material to the synchronizer ring main body.
【請求項5】金属焼結体を摩擦材として使用したシンク
ロナイザーリングの製造方法であって、 (1)Cu−(20〜40重量%)Zn合金粉末及び Cu粉末60〜80重量%とZn粉末20〜40重量
%からなる混合粉末 の少なくとも1種60〜95重量%、 (2)FeMo、FeCr、FeW、FeTi、窒化F
eTi、FeV、ZrO2、安定化ジルコニア、Ti
2、ムライト及びSi34の少なくとも1種ならびに 黒鉛 の合計3〜25重量%、 (3)該金属焼結体の焼結温度よりも低い温度に固相線を
有し又はその焼結温度よりも低い融点をもつ金属及び/
又は合金2〜15重量% からなる混合粉末を用い、焼結後における気孔率が5〜
35容積%となるようにシンクロナイザーリング本体の
摺動部上に該シンクロナイザーリングの摩擦材として成
形した後、該シンクロナイザーリング本体及び該成形体
を上記固相線温度又は融点以上に加熱することにより、
該成形体を焼結させるとともに該シンクロナイザーリン
グ本体に摩擦材を結合させることを特徴とするシンクロ
ナイザーリングの製造方法。
5. A method for manufacturing a synchronizer ring using a metal sintered body as a friction material, comprising: (1) a Cu- (20 to 40% by weight) Zn alloy powder and 60 to 80% by weight of a Cu powder; At least one of 60 to 95% by weight of a mixed powder consisting of 20 to 40% by weight of powder; (2) FeMo, FeCr, FeW, FeTi, F nitride
eTi, FeV, ZrO 2 , stabilized zirconia, Ti
O 2, at least one and the total 3-25 wt% of graphite mullite and Si 3 N 4, (3) has a solidus temperature lower than the sintering temperature of the metal sintered body or a sintered A metal having a melting point lower than the temperature and / or
Alternatively, a mixed powder of 2 to 15% by weight of an alloy is used, and the porosity after sintering is 5 to 5.
After molding as a friction material for the synchronizer ring on the sliding portion of the synchronizer ring main body so as to have a volume of 35% by volume, the synchronizer ring main body and the molded body are heated to the solidus temperature or the melting point or higher. By doing
A method for manufacturing a synchronizer ring, comprising sintering the molded body and bonding a friction material to the synchronizer ring main body.
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