JP3346054B2 - 耐焼き付き性に優れた自動車変速機の黄銅系銅合金製シンクロナイザーリングの製造方法 - Google Patents
耐焼き付き性に優れた自動車変速機の黄銅系銅合金製シンクロナイザーリングの製造方法Info
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D23/00—Details of mechanically-actuated clutches not specific for one distinct type
- F16D23/02—Arrangements for synchronisation, also for power-operated clutches
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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- F16D2300/00—Special features for couplings or clutches
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Mechanical Operated Clutches (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、耐焼き付き性に優れ
た自動車変速機の黄銅系銅合金製シンクロナイザーリン
グの製造方法に関するものである。
た自動車変速機の黄銅系銅合金製シンクロナイザーリン
グの製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、自動車変速機の銅合金製シンク
ロナイザーリングは、素地組織がα＋β´相またはβ´
相である黄銅系銅合金を部材として作製することは知ら
れている（例えば、特開昭６４−５５３４７号公報）。
前記素地組織がα＋β´相である黄銅系銅合金として
は、（１）Ｚｎ：２８〜３２重量％、Ａｌ：２．５〜
３．５重量％、Ｎｉ：２．０〜３．０重量％、Ｔｉ：
１．０〜２．０重量％を含有し、残りがＣｕおよび不可
避不純物からなる組成を有する銅合金、（２）Ｚｎ：２
８〜３２重量％、Ａｌ：２．５〜３．５重量％、Ｍｎ：
２．５〜３．５重量％、Ｓｉ：０．５〜１．５重量％を
含有し、残りがＣｕおよび不可避不純物からなる組成を
有する銅合金、などがあることは知られている。
ロナイザーリングは、素地組織がα＋β´相またはβ´
相である黄銅系銅合金を部材として作製することは知ら
れている（例えば、特開昭６４−５５３４７号公報）。
前記素地組織がα＋β´相である黄銅系銅合金として
は、（１）Ｚｎ：２８〜３２重量％、Ａｌ：２．５〜
３．５重量％、Ｎｉ：２．０〜３．０重量％、Ｔｉ：
１．０〜２．０重量％を含有し、残りがＣｕおよび不可
避不純物からなる組成を有する銅合金、（２）Ｚｎ：２
８〜３２重量％、Ａｌ：２．５〜３．５重量％、Ｍｎ：
２．５〜３．５重量％、Ｓｉ：０．５〜１．５重量％を
含有し、残りがＣｕおよび不可避不純物からなる組成を
有する銅合金、などがあることは知られている。
【０００３】また、前記素地組織がβ´相である黄銅系
銅合金としては、（３）Ｚｎ：２８〜３２重量％、Ａ
ｌ：４．５〜５．５重量％、Ｎｉ：２．０〜３．０重量
％、Ｔｉ：１．０〜２．０重量％を含有し、残りがＣｕ
および不可避不純物からなる組成を有する銅合金、
（４）Ｚｎ：３５〜３９重量％、Ａｌ：２．５〜３．５
重量％、Ｎｉ：２．０〜３．０重量％、Ｔｉ：１．０〜
２．０重量％、Ｍｇ：０．１〜０．５重量％を含有し、
残りがＣｕおよび不可避不純物からなる組成を有する銅
合金、などがあることは知られている。
銅合金としては、（３）Ｚｎ：２８〜３２重量％、Ａ
ｌ：４．５〜５．５重量％、Ｎｉ：２．０〜３．０重量
％、Ｔｉ：１．０〜２．０重量％を含有し、残りがＣｕ
および不可避不純物からなる組成を有する銅合金、
（４）Ｚｎ：３５〜３９重量％、Ａｌ：２．５〜３．５
重量％、Ｎｉ：２．０〜３．０重量％、Ｔｉ：１．０〜
２．０重量％、Ｍｇ：０．１〜０．５重量％を含有し、
残りがＣｕおよび不可避不純物からなる組成を有する銅
合金、などがあることは知られている。
【０００４】この素地組織がα＋β´相またはβ´相を
有する黄銅系銅合金を部材とする従来の銅合金製シンク
ロナイザーリングは、素地組織がα＋β´相またはβ´
相である黄銅系銅合金のインゴットを作製し、このイン
ゴットを押し出し加工して円筒材に成形し、この円筒材
を所定の長さに切断し、切断片を６００〜７５０℃の範
囲内の所定の温度にて熱間鍛造してシンクロナイザーリ
ング形状に成形し、さらに切削加工して所定の精密寸法
を有するシンクロナイザーリングに仕上げることにより
製造される。このようにして製造された従来の銅合金製
シンクロナイザーリングは、通常、摺動面のビッカース
硬さが２４０Ｈｖを越えている。
有する黄銅系銅合金を部材とする従来の銅合金製シンク
ロナイザーリングは、素地組織がα＋β´相またはβ´
相である黄銅系銅合金のインゴットを作製し、このイン
ゴットを押し出し加工して円筒材に成形し、この円筒材
を所定の長さに切断し、切断片を６００〜７５０℃の範
囲内の所定の温度にて熱間鍛造してシンクロナイザーリ
ング形状に成形し、さらに切削加工して所定の精密寸法
を有するシンクロナイザーリングに仕上げることにより
製造される。このようにして製造された従来の銅合金製
シンクロナイザーリングは、通常、摺動面のビッカース
硬さが２４０Ｈｖを越えている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】一方、近年、エンジン
はますます高出力化し、それに伴い、自動車変速機のシ
ンクロナイザーリングも高荷重および高回転など過酷な
条件の運転を強いられている。ところが、従来の方法で
製造された素地組織がα＋β´相またはβ´相の黄銅系
銅合金製シンクロナイザーリングは、前記高荷重および
高回転の運転条件下では、相手部材であるテーパーコー
ンとの間に焼き付きが発生しやすく、これが原因で摩耗
が進行し、比較的短時間で使用寿命に至るなどの問題が
生じていた。
はますます高出力化し、それに伴い、自動車変速機のシ
ンクロナイザーリングも高荷重および高回転など過酷な
条件の運転を強いられている。ところが、従来の方法で
製造された素地組織がα＋β´相またはβ´相の黄銅系
銅合金製シンクロナイザーリングは、前記高荷重および
高回転の運転条件下では、相手部材であるテーパーコー
ンとの間に焼き付きが発生しやすく、これが原因で摩耗
が進行し、比較的短時間で使用寿命に至るなどの問題が
生じていた。
【０００６】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明者等は、
かかる観点から従来よりも焼き付きの少ない黄銅系銅合
金製シンクロナイザーリングを製造すべく研究を行った
結果、最終的に切削加工して精密な寸法に仕上げられた
従来の黄銅系銅合金製シンクロナイザーリングを、さら
に３００〜５００℃の温度で焼鈍すると、得られた黄銅
系銅合金製シンクロナイザーリングの硬さは、ビッカー
ス硬さで１７０〜２２０に低下し、この硬さの低い黄銅
系銅合金製シンクロナイザーリングは従来よりも耐焼き
付き性が大幅に向上するという知見を得たのである。
かかる観点から従来よりも焼き付きの少ない黄銅系銅合
金製シンクロナイザーリングを製造すべく研究を行った
結果、最終的に切削加工して精密な寸法に仕上げられた
従来の黄銅系銅合金製シンクロナイザーリングを、さら
に３００〜５００℃の温度で焼鈍すると、得られた黄銅
系銅合金製シンクロナイザーリングの硬さは、ビッカー
ス硬さで１７０〜２２０に低下し、この硬さの低い黄銅
系銅合金製シンクロナイザーリングは従来よりも耐焼き
付き性が大幅に向上するという知見を得たのである。
【０００７】この発明は、かかる知見にもとづいてなさ
れたものであって、所定の形状に仕上げ切削加工を行っ
た素地組織がα＋β´相またはβ´相である黄銅系銅合
金製シンクロナイザーリングを、ビッカース硬さで１７
０〜２２０となるように温度：３００〜５００℃で焼鈍
する耐焼き付き性に優れた自動車変速機の黄銅系銅合金
製シンクロナイザーリングの製造方法に特徴を有するも
のである。
れたものであって、所定の形状に仕上げ切削加工を行っ
た素地組織がα＋β´相またはβ´相である黄銅系銅合
金製シンクロナイザーリングを、ビッカース硬さで１７
０〜２２０となるように温度：３００〜５００℃で焼鈍
する耐焼き付き性に優れた自動車変速機の黄銅系銅合金
製シンクロナイザーリングの製造方法に特徴を有するも
のである。
【０００８】自動車変速機の黄銅系銅合金製シンクロナ
イザーリングの製造方法において、焼鈍温度を３００〜
５００℃とした理由は、３００℃未満では加工歪みが完
全に除去できないために硬度が低下せず、従って、焼き
付きが発生しやすく、一方、焼鈍温度が５００℃を越え
ると、脱亜鉛現象が現れ、かえって耐焼き付き性が低下
するので好ましくないことによるものである。
イザーリングの製造方法において、焼鈍温度を３００〜
５００℃とした理由は、３００℃未満では加工歪みが完
全に除去できないために硬度が低下せず、従って、焼き
付きが発生しやすく、一方、焼鈍温度が５００℃を越え
ると、脱亜鉛現象が現れ、かえって耐焼き付き性が低下
するので好ましくないことによるものである。
【０００９】
【実施例】低周波溶解炉にて黄銅系銅合金を溶製し、半
連続鋳造法で鋳造し、表１〜表２に示される成分組成を
有し、素地組織がα＋β´相またはβ´相である直径：
２００ｍｍの寸法を有する黄銅系銅合金ビレットを作製
した。この銅合金ビレットを７５０℃で熱間押し出し加
工して外径：５７ｍｍ、内径：４５ｍｍの寸法を有する
円筒体を作製し、この円筒体を輪切りにして外径：５７
ｍｍ、内径：４５ｍｍ、厚さ：１０ｍｍの寸法を有する
リング素材を切り出し、これらを７５０℃の温度で熱間
型鍛造し、仕上げ切削加工して外径：６２ｍｍ、内径：
５０ｍｍ、厚さ：６ｍｍの寸法を有する黄銅系銅合金製
シンクロナイザーリングを製造し、この切削加工した黄
銅系銅合金製たシンクロナイザーリングを、さらに表１
〜表２に示される温度で焼鈍し、本発明シンクロナイザ
ーリングの製造方法（以下、本発明法という）１〜１３
および比較シンクロナイザーリングの製造方法（以下、
比較法という）１〜６を実施した。
連続鋳造法で鋳造し、表１〜表２に示される成分組成を
有し、素地組織がα＋β´相またはβ´相である直径：
２００ｍｍの寸法を有する黄銅系銅合金ビレットを作製
した。この銅合金ビレットを７５０℃で熱間押し出し加
工して外径：５７ｍｍ、内径：４５ｍｍの寸法を有する
円筒体を作製し、この円筒体を輪切りにして外径：５７
ｍｍ、内径：４５ｍｍ、厚さ：１０ｍｍの寸法を有する
リング素材を切り出し、これらを７５０℃の温度で熱間
型鍛造し、仕上げ切削加工して外径：６２ｍｍ、内径：
５０ｍｍ、厚さ：６ｍｍの寸法を有する黄銅系銅合金製
シンクロナイザーリングを製造し、この切削加工した黄
銅系銅合金製たシンクロナイザーリングを、さらに表１
〜表２に示される温度で焼鈍し、本発明シンクロナイザ
ーリングの製造方法（以下、本発明法という）１〜１３
および比較シンクロナイザーリングの製造方法（以下、
比較法という）１〜６を実施した。
【００１０】さらに、比較のために、仕上げ切削加工し
た黄銅系銅合金製シンクロナイザーリングを焼鈍するこ
となく、従来シンクロナイザーリングの製造方法（以
下、従来法という）１〜３を実施した。
た黄銅系銅合金製シンクロナイザーリングを焼鈍するこ
となく、従来シンクロナイザーリングの製造方法（以
下、従来法という）１〜３を実施した。
【００１１】これら本発明法１〜１３、比較法１〜６お
よび従来法１〜３により得られた黄銅系銅合金製シンク
ロナイザーリングについて、下記の焼き付き試験を行っ
た。
よび従来法１〜３により得られた黄銅系銅合金製シンク
ロナイザーリングについて、下記の焼き付き試験を行っ
た。
【００１２】焼き付き試験 図１に示されるような、シンクロナイザーリング１を固
定するための固定装置２および回転可能な浸炭焼き入れ
鋼製のテーパーコーン３からなるシンクロナイザーリン
グ摩擦摩耗試験機を用意し、固定装置２にシンクロナイ
ザーリング１を固定したのち、ミッションオイル浴中に
Ｌの位置まで浸漬し、テーパーコーン３を５０００ｒ．
ｐ．ｍの速さで回転させ、この回転しているテーパーコ
ーン３にシンクロナイザーリング１をステップ荷重Ｐで
押し付ける。このステップ荷重Ｐは、１秒間押し付けた
後２秒間切り離し、これを１５ｋｇずつのステップで増
加させながら５００回／ステップで押し付け、試験中の
摩擦トルクの変化を測定し、摩擦トルクが急激に増大す
る押し付け荷重を焼き付き発生荷重として測定し、それ
らの測定結果を表１〜表２に示し、シンクロナイザーリ
ングの耐焼き付き性を評価した。
定するための固定装置２および回転可能な浸炭焼き入れ
鋼製のテーパーコーン３からなるシンクロナイザーリン
グ摩擦摩耗試験機を用意し、固定装置２にシンクロナイ
ザーリング１を固定したのち、ミッションオイル浴中に
Ｌの位置まで浸漬し、テーパーコーン３を５０００ｒ．
ｐ．ｍの速さで回転させ、この回転しているテーパーコ
ーン３にシンクロナイザーリング１をステップ荷重Ｐで
押し付ける。このステップ荷重Ｐは、１秒間押し付けた
後２秒間切り離し、これを１５ｋｇずつのステップで増
加させながら５００回／ステップで押し付け、試験中の
摩擦トルクの変化を測定し、摩擦トルクが急激に増大す
る押し付け荷重を焼き付き発生荷重として測定し、それ
らの測定結果を表１〜表２に示し、シンクロナイザーリ
ングの耐焼き付き性を評価した。
【００１３】
【表１】
【００１４】
【表２】
【００１５】
【発明の効果】表１〜表２に示される結果から、仕上げ
切削加工したのち焼鈍する本発明法１〜１３により得ら
れたシンクロナイザーリングは、焼鈍しない従来法１〜
３により得られたシンクロナイザーリングに比べて、焼
き付き発生荷重が大きいところから、本発明法１〜１３
は耐焼き付き性に優れた黄銅系銅合金製シンクロナイザ
ーリングを製造することができることが分かる。また、
焼鈍温度が３００〜５００℃を外れる比較法１〜６によ
り得られた黄銅系銅合金製シンクロナイザーリングの焼
き付き発生荷重が小さいところから、耐焼き付き性を向
上させることができないことが分かる。
切削加工したのち焼鈍する本発明法１〜１３により得ら
れたシンクロナイザーリングは、焼鈍しない従来法１〜
３により得られたシンクロナイザーリングに比べて、焼
き付き発生荷重が大きいところから、本発明法１〜１３
は耐焼き付き性に優れた黄銅系銅合金製シンクロナイザ
ーリングを製造することができることが分かる。また、
焼鈍温度が３００〜５００℃を外れる比較法１〜６によ
り得られた黄銅系銅合金製シンクロナイザーリングの焼
き付き発生荷重が小さいところから、耐焼き付き性を向
上させることができないことが分かる。
【００１６】上述のように、この発明の自動車変速機の
黄銅系銅合金製シンクロナイザーリングの製造方法によ
ると、従来よりも耐焼き付き性に優れたシンクロナイザ
ーリングが得られ、高荷重および高回転運転を強いられ
ても十分に対応することができ、従って、使用寿命が延
び、自動車産業上優れた効果をもたらすものである。
黄銅系銅合金製シンクロナイザーリングの製造方法によ
ると、従来よりも耐焼き付き性に優れたシンクロナイザ
ーリングが得られ、高荷重および高回転運転を強いられ
ても十分に対応することができ、従って、使用寿命が延
び、自動車産業上優れた効果をもたらすものである。
【図１】焼き付き試験を行うためのシンクロナイザーリ
ング摩擦摩耗試験機の概略図である。
ング摩擦摩耗試験機の概略図である。
１ シンクロナイザーリング ２ 固定装置 ３ テーパーコーン Ｐ ステップ荷重 Ｌ シンクロナイザーリングをミッションオイル浴中に
浸漬する位置
浸漬する位置
───────────────────────────────────────────────────── 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 (56)参考文献 特開 平３−297527（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−12134（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−56566（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−65122（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C22F 1/08 F16D 23/06
Claims (1)
- 【請求項１】 所定の形状に仕上げ切削加工を行った素
地組織がα＋β´相またはβ´相である黄銅系銅合金製
シンクロナイザーリングを、ビッカース硬さで１７０〜
２２０となるように温度：３００〜５００℃で焼鈍する
ことを特徴とする耐焼き付き性に優れた自動車変速機の
黄銅系銅合金製シンクロナイザーリングの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27582194A JP3346054B2 (ja) | 1994-10-14 | 1994-10-14 | 耐焼き付き性に優れた自動車変速機の黄銅系銅合金製シンクロナイザーリングの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27582194A JP3346054B2 (ja) | 1994-10-14 | 1994-10-14 | 耐焼き付き性に優れた自動車変速機の黄銅系銅合金製シンクロナイザーリングの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08120427A JPH08120427A (ja) | 1996-05-14 |
| JP3346054B2 true JP3346054B2 (ja) | 2002-11-18 |
Family
ID=17560900
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27582194A Expired - Lifetime JP3346054B2 (ja) | 1994-10-14 | 1994-10-14 | 耐焼き付き性に優れた自動車変速機の黄銅系銅合金製シンクロナイザーリングの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3346054B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4337091B2 (ja) * | 2003-12-02 | 2009-09-30 | 三菱マテリアル株式会社 | 高発熱環境下で優れた耐塑性流動性を有する銅合金製シンクロナイザーリング |
| CN100394075C (zh) * | 2006-11-22 | 2008-06-11 | 重庆长风精化毛坯有限责任公司 | 一种加工汽车同步器齿圈坯件的方法 |
| DE102009021307A1 (de) * | 2009-05-14 | 2011-01-05 | Diehl Metall Stiftung & Co. Kg | Verfahren zur Herstellung eines Bestandteils einer Synchronisierungseinrichtung für ein Schaltgetriebe |
| JP6748018B2 (ja) * | 2017-04-06 | 2020-08-26 | 中越合金鋳工株式会社 | シンクロナイザーリング |
| CN114197373A (zh) * | 2021-12-14 | 2022-03-18 | 中国重汽集团柳州运力科迪亚克机械有限责任公司 | 抛雪筒摩擦环装置 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5465122A (en) * | 1977-11-02 | 1979-05-25 | Sanyo Electric Co Ltd | Manufacture of cylinder liner |
| JPS5956566A (ja) * | 1982-09-27 | 1984-04-02 | Gasutaa:Kk | 湯沸器用湯温調節子 |
| JPS6412134A (en) * | 1987-07-03 | 1989-01-17 | Mitsubishi Metal Corp | Cu alloy synchronizer ring for transmission |
| JPH0712509B2 (ja) * | 1990-04-17 | 1995-02-15 | 日本精工株式会社 | アウトサイドリングの製造方法 |
-
1994
- 1994-10-14 JP JP27582194A patent/JP3346054B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08120427A (ja) | 1996-05-14 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20020806 |
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