JPH04203533A - 銅合金製シンクロナイザーリング - Google Patents
銅合金製シンクロナイザーリングInfo
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- JPH04203533A JPH04203533A JP2332758A JP33275890A JPH04203533A JP H04203533 A JPH04203533 A JP H04203533A JP 2332758 A JP2332758 A JP 2332758A JP 33275890 A JP33275890 A JP 33275890A JP H04203533 A JPH04203533 A JP H04203533A
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- keyway
- copper alloy
- synchronizer ring
- iron group
- iron
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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
-
- 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
- F16D23/04—Arrangements for synchronisation, also for power-operated clutches with an additional friction clutch
- F16D23/06—Arrangements for synchronisation, also for power-operated clutches with an additional friction clutch and a blocking mechanism preventing the engagement of the main clutch prior to synchronisation
- F16D2023/0656—Details of the tooth structure; Arrangements of teeth
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、変速機の同期装置に用いられるシンクロナ
イザ−リングに関する。
イザ−リングに関する。
自動車の変速機においては、変速歯車とクラッチハブス
リーブとの間にシンクロナイザ−リングを介在させ、ク
ラッチハブスリーブと変速歯車のスプラインとの噛合い
が始まる荊に１両者の周速度をそのシンクロナイザ−リ
ングによって同期させる機構が採用されている。
リーブとの間にシンクロナイザ−リングを介在させ、ク
ラッチハブスリーブと変速歯車のスプラインとの噛合い
が始まる荊に１両者の周速度をそのシンクロナイザ−リ
ングによって同期させる機構が採用されている。
一般的なシンクロナイザ−リングを第１図について説明
すると、外周面の低段面３にシフティングキー５が嵌ま
るキー溝７が等間隔に設けられ、高段面４に歯９が列設
されている。そして、クラッチハブスリーブとシンクロ
ナイザ−リングとは、シフティングキー５を介して軸方
向に摺動可能に連結され、クラッチハブスリーブの内周
の溝でシフティングキーの中央突起５ａを押し、シフテ
ィングキーがシンクロナイザ−リングをキー溝７で突く
（押付けとすべり摩耗が同時に起こる動作）ことによっ
て、軸方向への押付力が伝達され、シンクロナイザ−リ
ング内面のテーパ部は変速歯車のテーパ部と接触し、ク
ラッチ作用で等速になり、最終的にクラッチハブスリー
ブと変速歯車とが同期される。
すると、外周面の低段面３にシフティングキー５が嵌ま
るキー溝７が等間隔に設けられ、高段面４に歯９が列設
されている。そして、クラッチハブスリーブとシンクロ
ナイザ−リングとは、シフティングキー５を介して軸方
向に摺動可能に連結され、クラッチハブスリーブの内周
の溝でシフティングキーの中央突起５ａを押し、シフテ
ィングキーがシンクロナイザ−リングをキー溝７で突く
（押付けとすべり摩耗が同時に起こる動作）ことによっ
て、軸方向への押付力が伝達され、シンクロナイザ−リ
ング内面のテーパ部は変速歯車のテーパ部と接触し、ク
ラッチ作用で等速になり、最終的にクラッチハブスリー
ブと変速歯車とが同期される。
従来、このシンクロナイザ−リングは、主に鉄系合金や
銅合金で造られていた。
銅合金で造られていた。
鉄系材料のみからなるシンクロナイザ−リングは、−船
釣にその材質が非鉄材料よりも強度が高いので、設計時
の応力、特に歯車部の応力を高くでき、また、安価であ
るという利点を有しているが、相手材（鉄系材料）と焼
付きやすいので、押付圧力を高く取ることができなく、
例えば、内周のネジ部の押付圧に限界があり、また、熱
間鍛造性が劣り複雑な形状では量産に適しないという欠
点がある。
釣にその材質が非鉄材料よりも強度が高いので、設計時
の応力、特に歯車部の応力を高くでき、また、安価であ
るという利点を有しているが、相手材（鉄系材料）と焼
付きやすいので、押付圧力を高く取ることができなく、
例えば、内周のネジ部の押付圧に限界があり、また、熱
間鍛造性が劣り複雑な形状では量産に適しないという欠
点がある。
このため、鉄系材料のシンクロナイザ−リングは、主に
大動力を伝達する必要のある変速機に用いられ、その場
合には、非常に低速の例えばトラクター等の変速機を除
いて、内周ネジ部に焼付は防止のために高価なモリブデ
ンを溶射したり、或いはペーパーライニングや樹脂射出
の手法でその面を形成している。
大動力を伝達する必要のある変速機に用いられ、その場
合には、非常に低速の例えばトラクター等の変速機を除
いて、内周ネジ部に焼付は防止のために高価なモリブデ
ンを溶射したり、或いはペーパーライニングや樹脂射出
の手法でその面を形成している。
一方、銅合金材料のみからなるシンクロナイザ−リング
は、相手材との耐焼付性が良好であり。
は、相手材との耐焼付性が良好であり。
強度的には鉄系材料に劣るけれども申し分なく、しかも
、熱間鍛造性が良く、シンクロナイザ−リングのように
複雑な形状の製品の製造に適している。
、熱間鍛造性が良く、シンクロナイザ−リングのように
複雑な形状の製品の製造に適している。
しかし、鉄系材料よりも剛性が低いので、剛性を要求さ
れるキー溝部では、特に大動力を伝達するシンクロナイ
ザ−リングにおいては、シフティングキーによる押付け
すべり摩耗によって、へたり現象による窪みが生じる。
れるキー溝部では、特に大動力を伝達するシンクロナイ
ザ−リングにおいては、シフティングキーによる押付け
すべり摩耗によって、へたり現象による窪みが生じる。
シンクロナイザ−リングのキー溝にこのような窪みが生
じると、シンクロナイザ−リングの移動が滑らかでなく
なり、ギアチェンジの際にシフトフィーリングに悪影響
を与え、最悪の場合ギア鳴りが発生することがある。
じると、シンクロナイザ−リングの移動が滑らかでなく
なり、ギアチェンジの際にシフトフィーリングに悪影響
を与え、最悪の場合ギア鳴りが発生することがある。
そして、銅合金材料のシンクロナイザ−リングの剛性は
、その材質の如何にかかわらず大差がないので、窪み発
生を防止することはできなかった。
、その材質の如何にかかわらず大差がないので、窪み発
生を防止することはできなかった。
この発明は、上記のような実情に鑑みて、キー溝部にお
けるへたり現象による窪みを防止し得る銅合金製シンク
ロナイザ−リングを提供することを目的とした。
けるへたり現象による窪みを防止し得る銅合金製シンク
ロナイザ−リングを提供することを目的とした。
上記の目的を達成するために、この発明は、シンクロナ
イザ−リングのキー溝の内面のうち、少なくともシフテ
ィングキーで強く押付は摩耗される個所が鉄系材料面と
なるように、その個所に剛性を有する鉄系材料を複合化
して銅合金製シンクロナイザ−リングを構成した。
イザ−リングのキー溝の内面のうち、少なくともシフテ
ィングキーで強く押付は摩耗される個所が鉄系材料面と
なるように、その個所に剛性を有する鉄系材料を複合化
して銅合金製シンクロナイザ−リングを構成した。
上記の構成によれば、シフティングキーによりキー溝の
内面が強く押付けられても、その部分が剛性を有する鉄
系材料であるので、へたり現象による窪みが生じること
がなく、窪み発生によるギア鳴りを防止でき、シンクロ
ナイザ−リングの移動が滑らかでシフトフィーリングが
良好となる。
内面が強く押付けられても、その部分が剛性を有する鉄
系材料であるので、へたり現象による窪みが生じること
がなく、窪み発生によるギア鳴りを防止でき、シンクロ
ナイザ−リングの移動が滑らかでシフトフィーリングが
良好となる。
シンクロナイザ−リングのキー溝に鉄系材料を複合化す
る方法としては、銅合金層のシンクロナイザ−リング素
材を熱間鍛造（冷開鍛造であっても良い）する際に用い
る金型のキー溝部に鉄系材料を何らかの方法で固定し、
銅合金製素材と共に鍛造する。この際に銅合金製素材に
は予熱を与えるが、必要なら鉄系材料にも予熱を与える
。
る方法としては、銅合金層のシンクロナイザ−リング素
材を熱間鍛造（冷開鍛造であっても良い）する際に用い
る金型のキー溝部に鉄系材料を何らかの方法で固定し、
銅合金製素材と共に鍛造する。この際に銅合金製素材に
は予熱を与えるが、必要なら鉄系材料にも予熱を与える
。
なお、複合化する鉄系材料の製造方法としては、粉末材
料を用いる粉末冶金法、素材に鍛造加工や曲げ加工を行
う塑性加工法、さらには、素材から削り出す切削法があ
るが、その何れか若しくはその組合せによって行っても
良い。
料を用いる粉末冶金法、素材に鍛造加工や曲げ加工を行
う塑性加工法、さらには、素材から削り出す切削法があ
るが、その何れか若しくはその組合せによって行っても
良い。
複合材である鉄系材料については、基本的には銅合金材
料のヤング率より高く、摩耗しなければ良い。
料のヤング率より高く、摩耗しなければ良い。
鉄系材料の厚みについては、厚過ぎると銅合金材料の強
度が低下し、逆に薄過ぎるとへたり現象を防止する効果
を期待できない、この点から、シンクロナイザ−リング
の大きさにもよるが、０．２〜２ｍ１程度の厚みが望ま
しい。
度が低下し、逆に薄過ぎるとへたり現象を防止する効果
を期待できない、この点から、シンクロナイザ−リング
の大きさにもよるが、０．２〜２ｍ１程度の厚みが望ま
しい。
次に、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。
銅合金製シンクロナイザ−リングは、第１図に示すよう
に、形状的には従来のシンクロナイザ−リングと同じで
、外周面の幅中央に高低の段差１が付けら九、クラッチ
ハブスリーブ側が低段面３に、変速歯車側が高段面４に
形成され、低段面３にシフティングキー５が嵌まるキー
溝７が等間隔に設けられ、高段面４に歯９が列設され、
内周面にはネジ６が形成されている。このネジ部面は、
銅合金素材であるので、この面の焼付ζづが防止される
。
に、形状的には従来のシンクロナイザ−リングと同じで
、外周面の幅中央に高低の段差１が付けら九、クラッチ
ハブスリーブ側が低段面３に、変速歯車側が高段面４に
形成され、低段面３にシフティングキー５が嵌まるキー
溝７が等間隔に設けられ、高段面４に歯９が列設され、
内周面にはネジ６が形成されている。このネジ部面は、
銅合金素材であるので、この面の焼付ζづが防止される
。
従来のシンクロナイザ−リングとは違って、第２図に示
すように、キー溝７に鉄系材料１０が複合化され（その
部分に梨地模様に表す）、キー溝７の奥端面１０ａおよ
びその上の面１０ｂ（段差コ−の位［）、さらに下端を
除く両側面１０ｅ、１０ｃが鉄系材料面とし７て形成さ
れる。
すように、キー溝７に鉄系材料１０が複合化され（その
部分に梨地模様に表す）、キー溝７の奥端面１０ａおよ
びその上の面１０ｂ（段差コ−の位［）、さらに下端を
除く両側面１０ｅ、１０ｃが鉄系材料面とし７て形成さ
れる。
次に、製造方法について説明する。
熱間鍛造に用いられるシンクロナイザ−リング素材１５
は、外径が７２ｍ＋、内径が６０ｍ、厚みが１３１１Ｉ
１１の冶金製品（ＣＳ Ｍ ３、Ｐ３１Ｂ・・・・・組
成など詳しくは後述する）であって、その成形の一例に
ついては、銅合金粉末に強化粒子や、潤滑剤を混入して
ビレット成形し、そ九を熱間押出によりパイプ状に成形
した粉末押出材を、輪切り番こ切断する。
は、外径が７２ｍ＋、内径が６０ｍ、厚みが１３１１Ｉ
１１の冶金製品（ＣＳ Ｍ ３、Ｐ３１Ｂ・・・・・組
成など詳しくは後述する）であって、その成形の一例に
ついては、銅合金粉末に強化粒子や、潤滑剤を混入して
ビレット成形し、そ九を熱間押出によりパイプ状に成形
した粉末押出材を、輪切り番こ切断する。
或いは、他の粉末冶金的手法により、圧粉焼結材や粉末
鍛造材として成形することもできる。このような粉末冶
金的手法は、強化粒子の混入割合を任意に選択し均一に
マトリックス粉と混合できるので、所望の材質のものが
得られて極めて都合が良い。
鍛造材として成形することもできる。このような粉末冶
金的手法は、強化粒子の混入割合を任意に選択し均一に
マトリックス粉と混合できるので、所望の材質のものが
得られて極めて都合が良い。
強化粒子としては、粒径の良く揃った炭化珪素、窒素珪
素、アルミナや金属珪素の微粉末等がシンクロナイザ−
リングの使用条件に合わせて選択される。
素、アルミナや金属珪素の微粉末等がシンクロナイザ−
リングの使用条件に合わせて選択される。
鉄系材料１０の素材１７には剛性を有する焼結材が用イ
ラれる。また、５１５Ｃ（ＪＩＳ Ｇ４０５１）やＳＣ
Ｍ４４０ （ＪＩＳ Ｇ４１０５）等の一般の鋳鍛鋼品
のもの、若しくはこれらの熱処理品のものを用いること
もできる。そして、その材料からなる厚み１■の圧延板
を打抜き、型開げすることによって、第４図に示すよう
に、キー溝７の奥端面１０ａに相当する基片１９の両端
に、両側面１０ｅ、１０ｅに相当する側片２１．２１を
形成し、基片Ｉ９の先端に、上片１０ｂに相当する突部
２３が設けら扛る。ＩＩｆＴｗは１２ｍで、基片１９の
高さＨは３ｍ、側片２１の長さしは４．５閾となってい
る。
ラれる。また、５１５Ｃ（ＪＩＳ Ｇ４０５１）やＳＣ
Ｍ４４０ （ＪＩＳ Ｇ４１０５）等の一般の鋳鍛鋼品
のもの、若しくはこれらの熱処理品のものを用いること
もできる。そして、その材料からなる厚み１■の圧延板
を打抜き、型開げすることによって、第４図に示すよう
に、キー溝７の奥端面１０ａに相当する基片１９の両端
に、両側面１０ｅ、１０ｅに相当する側片２１．２１を
形成し、基片Ｉ９の先端に、上片１０ｂに相当する突部
２３が設けら扛る。ＩＩｆＴｗは１２ｍで、基片１９の
高さＨは３ｍ、側片２１の長さしは４．５閾となってい
る。
熱間型鍛造については、第５図に示すように、まず、キ
ー溝７が形成される下型２５の所定の個所に鉄系素材１
７を組み込み、それから予め８００”Ｃの温度で予熱し
ておいたシンクロナイザ−リング素材１５を、第６図に
示すように上に載せ、その上がら上型２４を押圧する。
ー溝７が形成される下型２５の所定の個所に鉄系素材１
７を組み込み、それから予め８００”Ｃの温度で予熱し
ておいたシンクロナイザ−リング素材１５を、第６図に
示すように上に載せ、その上がら上型２４を押圧する。
表は、ベンチテス１−による１０万回テストの結果を示
す。
す。
Ｐ３１Ｂ ：従来の特殊高力黄銅翫２Ｃｕ ｐｉ、
Ｚｎ ３０． ＡＱ ４． Ｎｉ ３． Ｆｅ Ｏ，７
゜ＳＣＭ４４０： ’）０ムモＩ）ブデン＠ＳＣＭ４４
０焼入れ、焼戻し品〔発明の効果〕 以上説明したように、この発明の銅合金製シンクロナイ
ザ−リングによれば、シンクロナイザ−リングのキー溝
の内面のうち、少なくともシフティングキーで強く叩か
れる個所が鉄系材料面となるように、その個所に剛性を
有する鉄系材料を複合化したから、キー溝部において、
シフティングキーで叩かれた際のへたり現象による窪み
の発生が防止され、ギア鳴りの発生を極力軽減すること
ができ、シフト性が良好であって、近年、シンクロナイ
ザ−リングの性能向上の他に、シフトフィーリングの向
上が求められているが、その要望に有効に応え得るとい
う優れた効果がある。
Ｚｎ ３０． ＡＱ ４． Ｎｉ ３． Ｆｅ Ｏ，７
゜ＳＣＭ４４０： ’）０ムモＩ）ブデン＠ＳＣＭ４４
０焼入れ、焼戻し品〔発明の効果〕 以上説明したように、この発明の銅合金製シンクロナイ
ザ−リングによれば、シンクロナイザ−リングのキー溝
の内面のうち、少なくともシフティングキーで強く叩か
れる個所が鉄系材料面となるように、その個所に剛性を
有する鉄系材料を複合化したから、キー溝部において、
シフティングキーで叩かれた際のへたり現象による窪み
の発生が防止され、ギア鳴りの発生を極力軽減すること
ができ、シフト性が良好であって、近年、シンクロナイ
ザ−リングの性能向上の他に、シフトフィーリングの向
上が求められているが、その要望に有効に応え得るとい
う優れた効果がある。
また、銅合金製シンクロナイザ−リングとしての特質を
何ら失わず、相手材との耐焼付は性が良好であり、熱間
鍛造性が良いという利点を併有する。
何ら失わず、相手材との耐焼付は性が良好であり、熱間
鍛造性が良いという利点を併有する。
図面は一実施例を示し、第１図はシンクロナイザ−リン
グの斜視図、第２図は要部を拡大して示す斜視図、第３
図はそのシンクロナイザ−リング素材の斜視図、第４図
は鉄系材料の斜視図、第５図および第６図は製造方法の
手順を示す断面図である。 ５・・・シフティングキー ７・・・キー溝１０・・
・鉄系材料 １０ａ 、 １０ｂ 、 １０ｃ・・・鉄
系材料面特許出願人 中越合金鋳工株式会社
グの斜視図、第２図は要部を拡大して示す斜視図、第３
図はそのシンクロナイザ−リング素材の斜視図、第４図
は鉄系材料の斜視図、第５図および第６図は製造方法の
手順を示す断面図である。 ５・・・シフティングキー ７・・・キー溝１０・・
・鉄系材料 １０ａ 、 １０ｂ 、 １０ｃ・・・鉄
系材料面特許出願人 中越合金鋳工株式会社
Claims (1)
- １）シンクロナイザーリングのキー溝の内面のうち、少
なくともシフティングキーで強く押付け摩耗される個所
が鉄系材料面となるように、その個所に剛性を有する鉄
系材料を複合化したことを特徴とする銅合金製シンクロ
ナイザーリング。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2332758A JP2875009B2 (ja) | 1990-11-28 | 1990-11-28 | 銅合金製シンクロナイザーリング |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2332758A JP2875009B2 (ja) | 1990-11-28 | 1990-11-28 | 銅合金製シンクロナイザーリング |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04203533A true JPH04203533A (ja) | 1992-07-24 |
| JP2875009B2 JP2875009B2 (ja) | 1999-03-24 |
Family
ID=18258518
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2332758A Expired - Lifetime JP2875009B2 (ja) | 1990-11-28 | 1990-11-28 | 銅合金製シンクロナイザーリング |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2875009B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AT412989B (de) * | 2000-05-19 | 2005-09-26 | Wohlfarth Klaus | Verfahren zur herstellung eines nutenrings |
| US7424834B2 (en) * | 2001-01-31 | 2008-09-16 | O-Oka Corporation | Gear, method and device for manufacturing the same |
-
1990
- 1990-11-28 JP JP2332758A patent/JP2875009B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AT412989B (de) * | 2000-05-19 | 2005-09-26 | Wohlfarth Klaus | Verfahren zur herstellung eines nutenrings |
| US7424834B2 (en) * | 2001-01-31 | 2008-09-16 | O-Oka Corporation | Gear, method and device for manufacturing the same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2875009B2 (ja) | 1999-03-24 |
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