JPH022977Y2

JPH022977Y2 -

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Publication number: JPH022977Y2
Application number: JP1985030740U
Authority: JP
Priority date: 1977-10-06
Filing date: 1985-03-04
Publication date: 1990-01-24
Also published as: FR2405395B1; GB2006352A; JPS633172B2; JPS5937339A; JPS60177332U; DE2744994A1; DE2744994C2; JPS5499851A; US4267912A; IT1100304B; GB2006352B; FR2405395A1; IT7828516A0

Description

【考案の詳細な説明】歯車同期を行なう歯車結合において、変速スリ
ーブ内で軸方向に移動する同期環を使用して結合
する軸と歯車とを同期させることは一般に行なわ
れている。同期環は内側又は外側に円すい状の摩
擦面を有し、この面が軸又は歯車の相当する円す
い面と摩擦係合し、関連部品の所望の同期をなさ
しめる。その組合せは独国特許No.1500352に示さ
れている。

又、独国特許No.1550172に見られる様に、内側
及び外側に摩擦面を持つ同期環を有する歯車クラ
ツチも知られている。これらの同期環は特に自動
車類において、伝動変速装置の同期固定用に用い
られている。

一般に同期環は、その要求に対して設計された
特性を有する材料から作られている。よく使われ
る材料は真ちゆう合金で、摩擦面に必要な加工を
すれば、有効な摩擦係合に必要な摩擦係数と、噛
み合いに要求される強度とを保持している。しか
しながら、これら合金は高価であるという欠点を
持ち、又その性能容量に限界がある。又これら合
金は環の製作過程で加工することは困難で、莫大
な費用を伴う。

鉄を含む金属、特に焼結金属から成る同期環
は、製作が簡単で加工費が低廉であるという利点
を持つている。しかしながら焼結金属は、歯車に
存在する油が材料に吸収されてしまうので、充分
な摩擦係数を保持できない。このため、充分な摩
擦係数を得るため、焼結金属の特殊合金が試用さ
れた。しかし、これら合金も特殊真ちゆう合金と
同様高価である。

改良型の同期環を得るために、環本体は焼結金
属で作り、摩擦表面にモリブデン吹付け層を作つ
たものが、独国特許No.2055345に見られる。モリ
ブデンの摩擦面には、環から油を流出させるため
に径方向の溝が掘られている。この方法によつて
作られた同期環は高い摩擦係数を持つてはいるけ
れども、所望の摩擦特性を示さないし、又所望の
寿命も有していない。更にこの方法による製造費
は極めて高く、同期環は高価なものになつてしま
う。

モリブデンの層が不完全になるのを避けるため
に、独国特許No.2055345においては環状体にトラ
フ状のくぼみを作つておき、そのあとでモリブデ
ンの層を作り、その層の部分的な弱さをなくして
いる。モリブデンの層はくぼみ内において他の摩
擦面と同様に一定の厚さを有している。しかしな
がら、この工程での製造技術は非常に高価であ
る。

モリブデン摩擦層を有する同期環は、高い歯車
機能において弱い変速のための力で変速操作をす
るための摩擦係合において充分な強さを持つてい
ないという欠点と、同期環即ちモリブデン層が比
較的短寿命であるという欠点とを持つている。こ
の欠点を避けるため、モリブデン層を酸素で強化
して摩擦効果を上げる方法が提案されている。こ
の方法の追加はもちろん製造費を更に増大させ
る。

従つて、前記の諸提案からすれば、現在の歯車
変速装置に対する要求を満たすために、同期環は
高価な製造工程によつてのみ生産されていること
が明らかである。他の同期環は短寿命という欠点
又は摩擦係数及び摩擦特性が年と共に減少すると
いう欠点を持つている。摩擦特性の減少は同期効
果を貧弱にし、変速時かなりの騒音を発生させ
る。

本考案は、長寿命と良好な切換能力とをもたら
す摩擦特性を有する同期環を簡単な方法で製造す
ることにより、前記の諸問題を克服するものであ
る。

本考案は前記目的を達成するのに焼結合金で機
械加工なしに同期環を作りこれに有機物を母体と
する摩擦物質を裏張りする。この摩擦裏張りは環
状体の仕上げ面に接着され、摩擦係数μは0.10よ
り大きい。この値は摩擦係数としてはかなり大き
いが、これによつて同期のための大きなトルクを
伝達することができる。また、この大きな摩擦係
数のおかげで、円錐形のクラツチ面の円錐角を大
きくでき、その結果、耐摩耗性（円錐の幾何学的
形状に依存する）が向上する。環状体は鍜造、圧
力鋳造又は型押しなどのいずれの方法によつて作
られたものでも、該環状体に摩擦裏張りを接着す
るこの方法に使用できる。環状体は、長寿命特性
の故に特別な利点を有する金属性の環状体で、機
械加工なしに製作される。同期環においてはその
になう役割は分担されている。即ち、環状体は歯
車の噛合に対して高い強度を持つ材料から成り、
一方特殊摩擦層は所望の摩擦特性を所有してい
る。

同期環用摩擦裏張りは紙を母材とした材料が好
ましい。即ち、紙は木綿繊維、アスベスト繊維お
よび／もしくは無機および金属繊維そして充填剤
を含むセスロース繊維および／もしくは合成繊維
から成つている。繊維には合成樹脂が含浸されて
おり、粗く多孔性の表面を形成している。含浸し
た材料は0.2から1.2mmの厚さを有し、そのうち0.4
から0.8mmの厚さのものが好ましい。摩擦裏張り
の厚さは、これによつて油の必要な貯蔵容量が決
まるので重要である。摩擦裏張りはまた、油を素
早く除去するために有効な深い溝の形成に関連
し、これは油が冷たいときに有効である。なお、
摩擦裏張りの厚さの上限は、同期環全体の厚さが
決まつていることから必然的に決まるものであ
り、厚さの下限は、同期環の作動時における圧縮
特性および弾性変形特性等によつて決まる（厚さ
があまり薄いと、機能が十分果たせなかつたり、
破損したりする）。よりよい熱安定性を得るため
には、同質の紙をアスベスト繊維又は他の同様な
無機繊維で作り、合成樹脂を含浸させて前記の厚
さにする。必要ならば適切な化学添加剤を充填剤
に加えることができる。紙摩擦材と含浸剤の成分
及び紙へ含浸させる工程及び摩擦剤を環状体へ接
着する工程は摩擦裏張りの摩擦特性を決定する。
本考案の特別の利点は、広範な限界内で摩擦特性
を変化せしめる可能性にある。

多孔性且つ弾性の摩擦裏張りを使用した場合特
に良好な結果が得られる。摩擦裏張りの多くの孔
はふつう摩擦面に存在してやつかいな油膜を吸収
し、更に同期環の作動中摩擦面から油膜を取り除
くように働く。従つて摩滅による摩擦面の消耗は
起らない。摩擦面は油の吸収としぼり出しにおい
てスポンジのように働き、又、しぼり出された油
は被覆剤に冷却効果を与える。

更に環の摩擦層には、軸方向に延びる溝を作る
のがよく、これによつて油は排出される。溝のか
どは摩擦面から油をはぎ取る役目をする。このた
め溝はできるだけするどいかどを付けているのが
よい。若し摩擦裏張りがいくつかの部分から成り
立つているならば、隣り合う部分の端部は互いに
離しておき、前記の溝の代わりか又はそれに加え
て油排出溝を形づくつておく。溝の深さは環から
油が充分に排出されるように選定する。一方溝の
深さは摩擦裏張りの厚さと調和させる。0.2から
1.2mmの厚さを持つ摩擦裏張りの場合、溝の深さ
は0.1から0.6mmが好ましい。又溝は他の形状又は
配列であつてもよく、特に同期環は周方向にも溝
を有するとよい。

本考案の同期環の特別な利点は摩擦裏張りによ
つて得られる高い摩擦係数とその弾性とにある。
摩擦裏張りは結合部材を弾性係合させ、変速操作
を穏やかにする。

環状体の摩擦面に摩擦裏張りのはまり込むくぼ
みをつけておけば、充分な摩擦仕様を有する本考
案の特に効果的な実施が可能である。この本考案
においては、環状体はいくつかの油排出溝に対応
するくぼみを有しており、油排出溝の製作の際余
分な摩擦裏張材は環状体のくぼみに圧入される。
特に溝のかどをするどい形状にするには、いくつ
かの方法のうち、フライス加工をすればよい。

本考案を更に展開して同期環は適切な材質の鋳
物又は焼結による環状体から作り、これに摩擦裏
張りを接着する。この接着の際摩擦面の校正を行
なう。環状体と摩擦裏張りとは夫々別に製作さ
れ、両者の接着の際に一体化されて最終機能が発
揮される形になる。接着の際には適切な接着剤を
使用する。摩擦裏張りに接着の際、その接着力を
発揮するような媒体をしみ込ませておくこともで
きる。

接着工程は熱と圧力を使用して行なうのがよ
い。適用圧力は400から1000N／cm²の範囲で、そ
のうち600から650N／cm²が好ましく、適用温度範
囲は180から250℃で、そのうち200から230℃が好
ましい。作用時間は10から60秒の範囲で、そのう
ち20から30秒間が好ましい。含浸剤はこのとき最
終的に硬化する。

環状体の製造は焼結、鍜造、型押し、あるいは
圧力鋳造即ち圧縮鋳造等いろいろな方法によつて
なされる。

摩擦裏張りは、よりよい油排出を得るために軸
方向に延びる溝を形成するよう所定の間隙を保つ
て形成するのがよい。溝は校正のときに摩擦裏張
りの相当箇所に強圧縮力を及ぼしても形成でき
る。しかし、環状体に軸方向に延びるくぼみを形
成しておき、摩擦裏張りの相当部分を接着又は校
正時に環状体のくぼみに圧入して溝を形成するの
が特に望ましい。この方法によれば、溝が所定の
深さを確保するのみならず、摩擦裏張りと環状体
とが密接に結合され、環状体と摩擦裏張りとの接
着はより強固なものになる。

第１図及び第２図に示す同期環は、本質的に適
切な金属又はプラステツクで作られた環状体２
と、摩擦裏張り３とから成る。環状体２にはその
外周の片側のかどに歯形構造４がついており、第
１図においては簡素化のためにその上部のみを示
してある。本例においては、摩擦裏張り３は環状
体２の円すい形の内表面６に接着している。他の
例において摩擦裏張りは環状体の外表面に接着す
ることもできる。同期環１の内表面６には同じ大
きさの所定の均一な間隔を環に沿つて保ち、軸方
向に延長している溝５があり、これが変速操作の
とき油排出の役割りを果たす。３つの突起７が環
上に120゜の間隔でついており、同期環の固定の役
割りを果たしている。

第３図に示す同期環１の拡大部分断面におい
て、溝５の位置はより明白である。摩擦裏張り３
は環状体２に接着され、環状体２にはくぼみ８が
作られており、この中に摩擦裏張りの溝５の反対
側のふくらみが押し込まれている。

第４図に溝５の断面が示してある。環状体２に
はくぼみ８がついており、これが摩擦裏張り３の
排油溝５の位置と形状とに対応している。摩擦裏
張りは厚さ0.8mmであり、又多孔性（ほぼ30〜50
％）でそれに働く圧力によつて油を吸収したり放
出したりできる。

第５図は、第４図に示す断面図に対応する同期
環状の別の実施例の断面図を示す。この実施例に
おいて環状体２にくぼみ８は形成されておらず、
溝５は摩擦裏張りの所定の場所に設けられている
に過ぎない。また、摩擦裏張り３は環状体の滑ら
かな円錐形の内面に接着されており、排油溝はこ
の摩擦裏張り３に形成されている。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案による同期環の正面図、第２図
は第１図の同期環の断面図、第３図は同期環のＺ
の部分の拡大詳細図、第４図は第２図のＡ−Ｂ線
における同期環の部分断面図、第５図は同期環の
別の実施例を示す部分断面図である。主要部分の符号の説明、２……環状体、３……
摩擦裏張り、５……溝、８……くぼみ。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】１歯車同期のために用いられる同期環であつ
て、適用な材質から成つて円錐クラツチ面を有
する環状体と；摩擦係数が0.1以上で、厚さが
0.2乃至1.2mmの有機材料から成つて前記環状体
に結合された摩擦裏張りと；から成り、前記環状体は鋳造、型押し又は焼結等の工程
により製造され、前記摩擦裏張りは、400乃至1000N／cm²の圧
力及び180乃至250℃の熱を10乃至60秒間加える
状況下で前記環状体に結合され、前記摩擦裏張
りは該結合中に最終的な摩擦形状に校正され、
前記摩擦裏張りにはその厚さの約半分の深さ
で、断面矩形で角の鋭に軸方向の油切り溝が形
成されていることを特徴とする同期環。２前記環状体には、その内周面に、軸方向に延
びる複数のくぼみが円周方向において踏間隔で
設けられ、前記摩擦裏張りのうち前記各くぼみ
に対向する部分は該各くぼみ内に押し込まれて
結合されている実用新案登録請求の範囲第１項
に記載の同期環。