JPH0250930A - Cu系焼結合金製変速機同期リング - Google Patents
Cu系焼結合金製変速機同期リングInfo
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- JPH0250930A JPH0250930A JP63199470A JP19947088A JPH0250930A JP H0250930 A JPH0250930 A JP H0250930A JP 63199470 A JP63199470 A JP 63199470A JP 19947088 A JP19947088 A JP 19947088A JP H0250930 A JPH0250930 A JP H0250930A
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- sintered alloy
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- synchronous ring
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Classifications
-
- 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
- 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
- F16D23/025—Synchro rings
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Mechanical Operated Clutches (AREA)
- Structure Of Transmissions (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、高強度を有し、相手部材との接触摺動面の
初期なじみ性にすぐれ、さらに耐摩耗性にもすぐれたC
u系焼結合金製変速機用同期リングに関するものである
。
初期なじみ性にすぐれ、さらに耐摩耗性にもすぐれたC
u系焼結合金製変速機用同期リングに関するものである
。
従来、一般に、変速機用同期リングは、第1図に斜視図
で例示されるように、内面1が回転するテーパーコーン
との接触摺動面となり、この接触摺動面に相手部材たる
テーパーコーンか高面圧下で断続的に面接触し、一方性
周面にはキーが嵌合するキー溝3が形成され、さらにそ
の外縁にそって所定間隔おきに設けたチャンファ2が同
じく相手部材たるハブスリーブのチャンファとかみ合う
機能をもつことから、強度、耐摩耗性、および相手部材
とのなじみ性を具備することが要求され、したがってそ
の製造には、これらの特性をもった高力黄銅が多用され
ている。なお、同期リングには、この他にネジが外周側
につき、この外周側で相手部材であるテーパーコーンと
摩擦する、通称ピンタイプのものがある。
で例示されるように、内面1が回転するテーパーコーン
との接触摺動面となり、この接触摺動面に相手部材たる
テーパーコーンか高面圧下で断続的に面接触し、一方性
周面にはキーが嵌合するキー溝3が形成され、さらにそ
の外縁にそって所定間隔おきに設けたチャンファ2が同
じく相手部材たるハブスリーブのチャンファとかみ合う
機能をもつことから、強度、耐摩耗性、および相手部材
とのなじみ性を具備することが要求され、したがってそ
の製造には、これらの特性をもった高力黄銅が多用され
ている。なお、同期リングには、この他にネジが外周側
につき、この外周側で相手部材であるテーパーコーンと
摩擦する、通称ピンタイプのものがある。
しかし、近年の変速機の高出力化に伴い、上記の従来高
力黄銅製同期リングにおいては、特に上記のテーパーコ
ーンやキー、さらにハブスリーブのチャンファのうちの
少なくともいずれかの相手部材の接触摺動面は高面圧を
受けるようになるため、初期なじみ性か低下し、これに
よって輝面摩耗や凝着摩耗などによる異常摩耗が多発す
るようになり、使用寿命短命化の原因となっている。
力黄銅製同期リングにおいては、特に上記のテーパーコ
ーンやキー、さらにハブスリーブのチャンファのうちの
少なくともいずれかの相手部材の接触摺動面は高面圧を
受けるようになるため、初期なじみ性か低下し、これに
よって輝面摩耗や凝着摩耗などによる異常摩耗が多発す
るようになり、使用寿命短命化の原因となっている。
そこで、本発明者等は、上記のような従来高力黄銅製変
速機用同期リングのもつ問題点を解決すべく研究を行な
った結果、重量%で(以下%は重量%を示す)、 AΩ:8.5〜15% Fe、Ni、およびCoのうちの1種または2種以上:
0.1〜6% Cr、Ti 、V、およびZrのうちの1種または2種
以上、0.1〜4% Si:0.1〜3.5% を含有し、さらに必要に応じて、 Zn :0.1〜10%、Sn:0.1〜4%のうちの
1種または2種、 を含有し、残りがCuと不可避不純物からなる組成を有
するCu系焼結合金て構成され、かつ少なくとも相手部
材との接触摺動面部分の空孔率を0.05〜5容量%と
したCu系焼結合金製変速機用同期リングにおいては、
いずれも上記の組成と合まって、相手部オイとの接触摺
動面部分に存在する空孔率: 0.05〜5容量%の空
孔によってすぐれた初期なじみ性が確保され、かつ前記
の0.05〜5容量%の空孔率、いいかえれば95〜9
9.5%の高い理論密度比によって同期リングに要求さ
れる高強度が確保され、これによって変速機の高出力化
に伴う高血圧下での使用でも、初期なじみ性の低下に伴
う輝部摩耗や凝着摩耗などの異常摩耗の発生が抑制され
るようになり、長期に亘ってすぐれた性能を発揮すると
いう知見を得たのである。
速機用同期リングのもつ問題点を解決すべく研究を行な
った結果、重量%で(以下%は重量%を示す)、 AΩ:8.5〜15% Fe、Ni、およびCoのうちの1種または2種以上:
0.1〜6% Cr、Ti 、V、およびZrのうちの1種または2種
以上、0.1〜4% Si:0.1〜3.5% を含有し、さらに必要に応じて、 Zn :0.1〜10%、Sn:0.1〜4%のうちの
1種または2種、 を含有し、残りがCuと不可避不純物からなる組成を有
するCu系焼結合金て構成され、かつ少なくとも相手部
材との接触摺動面部分の空孔率を0.05〜5容量%と
したCu系焼結合金製変速機用同期リングにおいては、
いずれも上記の組成と合まって、相手部オイとの接触摺
動面部分に存在する空孔率: 0.05〜5容量%の空
孔によってすぐれた初期なじみ性が確保され、かつ前記
の0.05〜5容量%の空孔率、いいかえれば95〜9
9.5%の高い理論密度比によって同期リングに要求さ
れる高強度が確保され、これによって変速機の高出力化
に伴う高血圧下での使用でも、初期なじみ性の低下に伴
う輝部摩耗や凝着摩耗などの異常摩耗の発生が抑制され
るようになり、長期に亘ってすぐれた性能を発揮すると
いう知見を得たのである。
この発明は、上記知見にもとづいてなされたものであっ
て、以下に成分組成および空孔率を上記の通りに限定し
た理由を説明する。
て、以下に成分組成および空孔率を上記の通りに限定し
た理由を説明する。
(a) Aρ
AΩ成分は、合金の素地組織を決定する成分であって、
素地の耐摩耗性を向上させるほか、同期リングに必要な
強度を付与し、さらに局部的高温加熱によって生じる塑
性流動が原因の凝着摩耗(前記の通り異常摩耗の1種)
の発生を抑制し、油たまり中での初期なじみ性を向上さ
せる作用をもつか、その含有量が8,5%未満では前記
作用に所望の効果を確保することができす、一方その含
有量が15%を越えると靭性が低下するようになること
から、その含有量を8.5〜15%と定めた。
素地の耐摩耗性を向上させるほか、同期リングに必要な
強度を付与し、さらに局部的高温加熱によって生じる塑
性流動が原因の凝着摩耗(前記の通り異常摩耗の1種)
の発生を抑制し、油たまり中での初期なじみ性を向上さ
せる作用をもつか、その含有量が8,5%未満では前記
作用に所望の効果を確保することができす、一方その含
有量が15%を越えると靭性が低下するようになること
から、その含有量を8.5〜15%と定めた。
(b) Fe 、 Ni 、およびCoとCr、Ti
、VおよびZrと5j Fe、Ni 、Coと、Cr、Ti 、V、ZrとSl
とは、相互に結合して、素地に微細に分散する金属間化
合物を形成し、強度および耐摩耗性を向上させる作用が
あるが、その含有量がそれぞれ0.1%未満では前記作
用に所望の効果か得られず、一方その含有量がそれぞれ
6%、4%および3,5%を越えると、金属間化合物の
量が多くなりすぎて、切削性が低下するようになること
から、その含有量を、Fe、Nj 、Coについては0
.1〜6%、Cr、Tj、V、およびZrにら あっては0.1〜4%、さらにSlについては0.1〜
3.5%と定めた。
、VおよびZrと5j Fe、Ni 、Coと、Cr、Ti 、V、ZrとSl
とは、相互に結合して、素地に微細に分散する金属間化
合物を形成し、強度および耐摩耗性を向上させる作用が
あるが、その含有量がそれぞれ0.1%未満では前記作
用に所望の効果か得られず、一方その含有量がそれぞれ
6%、4%および3,5%を越えると、金属間化合物の
量が多くなりすぎて、切削性が低下するようになること
から、その含有量を、Fe、Nj 、Coについては0
.1〜6%、Cr、Tj、V、およびZrにら あっては0.1〜4%、さらにSlについては0.1〜
3.5%と定めた。
(d)ZnおよびSn
これらの成分には、特に凝着摩耗を抑制し、これによっ
て生ずる焼付けを防止する作用かあるので、必要に応じ
て含有されるが、その含有量か、Z n:0.1%未満
、およびS n:o、1%未満では前記作用に所望の向
上効果か得られず、一方その含有量がそれぞれZn:1
0%、およびSn:4%を越えても前記作用により一層
の向上効果は現われないことから、その含有量を、Zn
:O,l−10%、Sn:0.1〜4%と定めた。
て生ずる焼付けを防止する作用かあるので、必要に応じ
て含有されるが、その含有量か、Z n:0.1%未満
、およびS n:o、1%未満では前記作用に所望の向
上効果か得られず、一方その含有量がそれぞれZn:1
0%、およびSn:4%を越えても前記作用により一層
の向上効果は現われないことから、その含有量を、Zn
:O,l−10%、Sn:0.1〜4%と定めた。
なお、不可避不純物として、PやPb1さらにMgなど
を含有する場合があるが、これらの不可避不純物は、含
量で1.5%以下であれば、特性に何らの影響を及はす
ものではないので、含量で1.5%を越えない割合で、
その含有が許容される。
を含有する場合があるが、これらの不可避不純物は、含
量で1.5%以下であれば、特性に何らの影響を及はす
ものではないので、含量で1.5%を越えない割合で、
その含有が許容される。
(d)空孔率
空孔は、実用時に油溜りとなり、相手部祠との接触摺動
面か高血圧を受けても、初期なじみ性の低下を防止し、
むしろこれを向上させ、さらに温度上昇を抑制し、もっ
て輝部摩耗や凝着摩耗の発生を防止し、耐摩耗性を向上
させる作用をもつほか、空孔面に形成された薄い酸化膜
の存在によって摩耗を正常化する作用をもつが、その割
合が0.05容量%未満では前記作用に所望の効果が得
られず、一方その割合が5容量%を越えると、強度が低
下し、実用に供することができなくなることから、その
割合を0.05〜5容量%と定めた。
面か高血圧を受けても、初期なじみ性の低下を防止し、
むしろこれを向上させ、さらに温度上昇を抑制し、もっ
て輝部摩耗や凝着摩耗の発生を防止し、耐摩耗性を向上
させる作用をもつほか、空孔面に形成された薄い酸化膜
の存在によって摩耗を正常化する作用をもつが、その割
合が0.05容量%未満では前記作用に所望の効果が得
られず、一方その割合が5容量%を越えると、強度が低
下し、実用に供することができなくなることから、その
割合を0.05〜5容量%と定めた。
なお、上記の0.05〜5容量%の空孔率は、通常の焼
結では得られず、通常の焼結によって得られた約10容
量%の空孔率を有する焼結体あるいは仮焼結体に、熱間
鍛造や熱間圧延などの熱間加工を施すことによって得ら
れるものである。
結では得られず、通常の焼結によって得られた約10容
量%の空孔率を有する焼結体あるいは仮焼結体に、熱間
鍛造や熱間圧延などの熱間加工を施すことによって得ら
れるものである。
つぎに、この発明の同期リングを実施例により具体的に
説明する。
説明する。
原料粉末として、いずれも200mesh以下の粒度を
有するAg粉末、Fe粉末、Ni粉末、Co粉末、Cr
粉末、Ti粉末、■粉末、Zr粉末、St粉末、Zn粉
末、およびSn粉末を用意し、これら原料粉末をそれぞ
れ第1表に示される配合組成に配合し、通常の条件で混
合した後、4 ion/C−の圧力て圧粉体にプレス成
形し、ついてこの圧粉体に、 (A) 水素雰囲気中、450〜700℃の範囲内の
所定温度で仮焼結した後、550〜850℃の範囲内の
所定温度で熱間鍛造(以下、A条件という)、(B)
水素雰囲気中、650〜900°Cの範囲内の所定温
度で焼結した後、550〜850℃の範囲内の所定温度
で熱間鍛造(以下、B条件という)、(C) 水素雰
囲気中、650〜900℃の範囲内の所定温度で焼結(
以下、C条件という)、以上A−Cのうちのいずれかの
条件にて焼結加工処理を施すことにより、実質的に配合
組成と同一の成分組成を有し、かつ内径:50mmX厚
さ=3+nmの寸法および24個のチャンファ数を有す
る本発明Cu系焼結合金製変速機用同期リング(以下本
発明焼結同期リングという)1〜19および比較Cu系
焼結合金製変速機用同期リング(以下比較焼結同期リン
グという)1〜5をそれぞれ製造した。
有するAg粉末、Fe粉末、Ni粉末、Co粉末、Cr
粉末、Ti粉末、■粉末、Zr粉末、St粉末、Zn粉
末、およびSn粉末を用意し、これら原料粉末をそれぞ
れ第1表に示される配合組成に配合し、通常の条件で混
合した後、4 ion/C−の圧力て圧粉体にプレス成
形し、ついてこの圧粉体に、 (A) 水素雰囲気中、450〜700℃の範囲内の
所定温度で仮焼結した後、550〜850℃の範囲内の
所定温度で熱間鍛造(以下、A条件という)、(B)
水素雰囲気中、650〜900°Cの範囲内の所定温
度で焼結した後、550〜850℃の範囲内の所定温度
で熱間鍛造(以下、B条件という)、(C) 水素雰
囲気中、650〜900℃の範囲内の所定温度で焼結(
以下、C条件という)、以上A−Cのうちのいずれかの
条件にて焼結加工処理を施すことにより、実質的に配合
組成と同一の成分組成を有し、かつ内径:50mmX厚
さ=3+nmの寸法および24個のチャンファ数を有す
る本発明Cu系焼結合金製変速機用同期リング(以下本
発明焼結同期リングという)1〜19および比較Cu系
焼結合金製変速機用同期リング(以下比較焼結同期リン
グという)1〜5をそれぞれ製造した。
なお、比較焼結同期リング1〜5は、いずれも構成成分
のうちのいずれかの成分含有量、あるいは空孔率(第1
表および第2表に※印を付す)かこの発明の範囲から外
れたものである。
のうちのいずれかの成分含有量、あるいは空孔率(第1
表および第2表に※印を付す)かこの発明の範囲から外
れたものである。
ついで、上記の各種焼結同期リングについて、空孔率、
および圧壊荷重(リングを3分割した試料を用い、アム
スラー試験機にて荷重(=1加)を測定し、さらに、 相手部材たるテーパーコーン(タフトライド処理品)の
回転数: 1050r、p、m、、押付は荷重+62k
g、 油 種 =75Wミッションオイル、油 温
ニア5°C1 テーパーコーンの作動二0.6〜0.7の同期時間で1
5000回、 の条件でシンクロ耐久試験を行ない、相手部材であるテ
ーパーコーンとの接触摺動面における落ち込み量(摩耗
量)、凝着摩耗の有無、初期(500回まで)および後
期(500回以降の安定期)の摩擦係数、リングの割れ
および変形の有無をそれぞれ測定および観察し、これら
の結果を第2表に示した。
および圧壊荷重(リングを3分割した試料を用い、アム
スラー試験機にて荷重(=1加)を測定し、さらに、 相手部材たるテーパーコーン(タフトライド処理品)の
回転数: 1050r、p、m、、押付は荷重+62k
g、 油 種 =75Wミッションオイル、油 温
ニア5°C1 テーパーコーンの作動二0.6〜0.7の同期時間で1
5000回、 の条件でシンクロ耐久試験を行ない、相手部材であるテ
ーパーコーンとの接触摺動面における落ち込み量(摩耗
量)、凝着摩耗の有無、初期(500回まで)および後
期(500回以降の安定期)の摩擦係数、リングの割れ
および変形の有無をそれぞれ測定および観察し、これら
の結果を第2表に示した。
第1表および第2表に示される結果から、本発明焼結同
期リング1〜19は、いずれも同期リングに要求される
高強度(圧壊荷重で110kg以上が要求される)を有
し、この結果として割れや変形の発生が皆無となってお
り、さらに高面圧条件下でも初期および後期における摩
擦係数にあまり変化かなく、このことは、凝着摩耗の発
生がないことと含まって、初期なじみ性にすくれている
ことを示し、これらの結果は僅かな落ち込み量しか示さ
ない、すなわちすぐれた耐摩耗性を示すことに現われて
おり、これに対して比較焼結同期リング1〜5に見られ
るように、成分組成および空孔率のいずれでもこの発明
の範囲から外れると、上記の特性のうちの少なくともい
ずれかの特性か劣ったものになることが明らかである。
期リング1〜19は、いずれも同期リングに要求される
高強度(圧壊荷重で110kg以上が要求される)を有
し、この結果として割れや変形の発生が皆無となってお
り、さらに高面圧条件下でも初期および後期における摩
擦係数にあまり変化かなく、このことは、凝着摩耗の発
生がないことと含まって、初期なじみ性にすくれている
ことを示し、これらの結果は僅かな落ち込み量しか示さ
ない、すなわちすぐれた耐摩耗性を示すことに現われて
おり、これに対して比較焼結同期リング1〜5に見られ
るように、成分組成および空孔率のいずれでもこの発明
の範囲から外れると、上記の特性のうちの少なくともい
ずれかの特性か劣ったものになることが明らかである。
なお、ピンタイプの同期リングでも同様な結果が得られ
ることは勿論である。
ることは勿論である。
上述のように、この発明のCu系焼結合金製変速機用同
期リングは、高強度を有し、特に変速機の高出力化に伴
う高面圧付加条件での実用でも、すぐれだなみじ性を示
し、したがって膨面摩耗や凝着摩耗などの異常摩耗の発
生がなくなることから、すぐれた耐摩耗性を示すように
なり、すぐれた性能を著しく長期に亘って発揮するので
ある。
期リングは、高強度を有し、特に変速機の高出力化に伴
う高面圧付加条件での実用でも、すぐれだなみじ性を示
し、したがって膨面摩耗や凝着摩耗などの異常摩耗の発
生がなくなることから、すぐれた耐摩耗性を示すように
なり、すぐれた性能を著しく長期に亘って発揮するので
ある。
第1図は変速機用同期リングを例示する斜視図である。
1・・・テーパーコーンとの接触摺動面(内面)2・・
・チャンファ 3・・・キー溝山願人二 三菱
金属株式会社 代 理 人 昌 田 和 夫 外1名 第
・チャンファ 3・・・キー溝山願人二 三菱
金属株式会社 代 理 人 昌 田 和 夫 外1名 第
Claims (2)
- (1)Al:8.5〜15%、 Fe、Ni、およびCoのうちの1種または2種以上:
0.1〜6%、 Cr、Ti、V、およびZrのうちの1種または2種以
上:0.1〜4%、 Si:0.1〜3.5%、 を含有し、残りがCuと不可避不純物からなる組成(以
上重量%)を有するCu系焼結合金で構成され、かつ少
なくとも相手部材との接触摺動面部分の空孔率を0.0
5〜5容量%としたことを特徴とするCu系焼結合金製
変速機用同期リング。 - (2)Al:8.5〜15%、 Fe、Ni、およびCoのうちの1種または2種以上:
0.1〜6%、 Cr、Ti、V、およびZrのうちの1種または2種以
上:0.1〜4%、 Si:0.1〜3.5%、 を含有し、さらに、 Zn:0.1〜10%、Sn:0.1〜4%、のうちの
1種または2種、 を含有し、残りがCuと不可避不純物からなる組成(以
上重量%)を有するCu系焼結合金で構成され、かつ少
なくとも相手部材との接触摺動面部分の空孔率を0.0
5〜5容量%としたことを特徴とするCu系焼結合金製
変速機用同期リング。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63199470A JP2605815B2 (ja) | 1988-08-10 | 1988-08-10 | Cu系焼結合金製変速機同期リング |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63199470A JP2605815B2 (ja) | 1988-08-10 | 1988-08-10 | Cu系焼結合金製変速機同期リング |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0250930A true JPH0250930A (ja) | 1990-02-20 |
JP2605815B2 JP2605815B2 (ja) | 1997-04-30 |
Family
ID=16408338
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63199470A Expired - Lifetime JP2605815B2 (ja) | 1988-08-10 | 1988-08-10 | Cu系焼結合金製変速機同期リング |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2605815B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112727943A (zh) * | 2021-01-06 | 2021-04-30 | 泰州贺安特动力科技有限公司 | 一种带滚动式滑块的新型同步器 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5442657A (en) * | 1977-09-09 | 1979-04-04 | Hitachi Ltd | Operating mechanism for switch |
JPS5934223A (ja) * | 1982-08-19 | 1984-02-24 | 松下電器産業株式会社 | 自動炊飯装置 |
-
1988
- 1988-08-10 JP JP63199470A patent/JP2605815B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5442657A (en) * | 1977-09-09 | 1979-04-04 | Hitachi Ltd | Operating mechanism for switch |
JPS5934223A (ja) * | 1982-08-19 | 1984-02-24 | 松下電器産業株式会社 | 自動炊飯装置 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112727943A (zh) * | 2021-01-06 | 2021-04-30 | 泰州贺安特动力科技有限公司 | 一种带滚动式滑块的新型同步器 |
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Publication number | Publication date |
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JP2605815B2 (ja) | 1997-04-30 |
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