JPS62178432A - アルミニウム合金製シフトフオ−ク - Google Patents
アルミニウム合金製シフトフオ−クInfo
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- JPS62178432A JPS62178432A JP2076586A JP2076586A JPS62178432A JP S62178432 A JPS62178432 A JP S62178432A JP 2076586 A JP2076586 A JP 2076586A JP 2076586 A JP2076586 A JP 2076586A JP S62178432 A JPS62178432 A JP S62178432A
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- sliding contact
- shift fork
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- aluminum
- sliding
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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
- F16H—GEARING
- F16H63/00—Control outputs from the control unit to change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion or to other devices than the final output mechanism
- F16H63/02—Final output mechanisms therefor; Actuating means for the final output mechanisms
- F16H63/30—Constructional features of the final output mechanisms
- F16H63/32—Gear shift yokes, e.g. shift forks
-
- 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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- F16H63/32—Gear shift yokes, e.g. shift forks
- F16H2063/324—Gear shift yokes, e.g. shift forks characterised by slide shoes, or similar means to transfer shift force to sleeve
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Arrangement Or Mounting Of Control Devices For Change-Speed Gearing (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
この発明は自動車などの駆動変速装置に用いられるシフ
トフォークに関する。
トフォークに関する。
従来の技術
かかるシフトフォークは周知のとおり、変速ギアの組合
せの変更操作を行うためのものてあり、一般的には、そ
の代表的なものを第１図及び第２図に示すように、半円
弧状に形成された本体（１）と、該本体両端の両側部に
形成された摺接部（２）とからなる構成を有している。
せの変更操作を行うためのものてあり、一般的には、そ
の代表的なものを第１図及び第２図に示すように、半円
弧状に形成された本体（１）と、該本体両端の両側部に
形成された摺接部（２）とからなる構成を有している。
この摺接部（２）は、シフトフォークの操作時において
は回転しているクラッチやギア等に摺接する部位である
から、その性質として高度な耐摩耗性及び安定した拍動
性が要求される。特に耐摩耗性に関しては、クラッチ等
との摺接は通常潤滑状況下で行われるが、使用条件が厳
しくなると無潤滑に等し・い状態となることから、無潤
滑状況下での耐摩耗性が要求される。またシフトフォー
クはシフト操作によりそれ自体移動するものであるから
、移動に要する力を少なくするため、さらには自動車全
体の軽瓜化の要謂とも）［１俟って、可及的軽量でかつ
強固な構造であることか望まれる。
は回転しているクラッチやギア等に摺接する部位である
から、その性質として高度な耐摩耗性及び安定した拍動
性が要求される。特に耐摩耗性に関しては、クラッチ等
との摺接は通常潤滑状況下で行われるが、使用条件が厳
しくなると無潤滑に等し・い状態となることから、無潤
滑状況下での耐摩耗性が要求される。またシフトフォー
クはシフト操作によりそれ自体移動するものであるから
、移動に要する力を少なくするため、さらには自動車全
体の軽瓜化の要謂とも）［１俟って、可及的軽量でかつ
強固な構造であることか望まれる。
従来このようなシフトフォークの４４料としては、
■本体及び摺接部を鋼や鋳鉄で一体形成し、かつ摺接部
に高周波焼入れ、浸炭、窒化処理を施したもの、 ■本体及び摺接部を鋼や鋳鉄で一体形成し、かつ摺接部
にクロムメッキ、ＭＯ溶射を施したもの、 ■本体を鋼や鋳鉄で形成し、摺接部を耐摩耗性樹脂の本
体への接着により形成したもの、■本体を鋳鉄により形
成し、摺接部をアルミニウム青銅鋳ぐるみにより形成し
たもの、■本体及び摺接部をアルミニウム青銅により一
体形成したもの、 等が用いられていたが、いずれも以下のような欠点があ
り、シフトフォークとして充分満足すべき性質ををする
ものではなかった。
に高周波焼入れ、浸炭、窒化処理を施したもの、 ■本体及び摺接部を鋼や鋳鉄で一体形成し、かつ摺接部
にクロムメッキ、ＭＯ溶射を施したもの、 ■本体を鋼や鋳鉄で形成し、摺接部を耐摩耗性樹脂の本
体への接着により形成したもの、■本体を鋳鉄により形
成し、摺接部をアルミニウム青銅鋳ぐるみにより形成し
たもの、■本体及び摺接部をアルミニウム青銅により一
体形成したもの、 等が用いられていたが、いずれも以下のような欠点があ
り、シフトフォークとして充分満足すべき性質ををする
ものではなかった。
発明か解決しようとする問題点
即ち、摺接相手材であるギア等か鉄製であるため、上記
■の場合には潤滑状態か悪いと焼付くおそれがあった。
■の場合には潤滑状態か悪いと焼付くおそれがあった。
また■の場合焼付き性は良いが、高価につく難点があっ
た。■、■は本体（１）と摺接部（２）とが別体で製作
される複合品であるため、本体と摺接部との接合に不安
があり、耐久強度の点で聞届があった。■は性能的には
良好であるが重量が重いという欠点があった。
た。■、■は本体（１）と摺接部（２）とが別体で製作
される複合品であるため、本体と摺接部との接合に不安
があり、耐久強度の点で聞届があった。■は性能的には
良好であるが重量が重いという欠点があった。
この発明は上記のような問題点を解決することを目的と
する。すなわち、摺接部（２）の耐摩耗性、摺動性に優
れ、摺接相手材である鉄に対しても焼付くことがなく、
しかも全体として軽量でかつ本体（１）と摺接部（２）
との一体形成が可能なシフトフォークの提供を目的とす
る。
する。すなわち、摺接部（２）の耐摩耗性、摺動性に優
れ、摺接相手材である鉄に対しても焼付くことがなく、
しかも全体として軽量でかつ本体（１）と摺接部（２）
との一体形成が可能なシフトフォークの提供を目的とす
る。
問題点を解決するだめの手段
上記目的においてこの発明は、シフトフォークをアルミ
ニウム合金製のものとすることにより、軽量化を実現す
るとともに、特定組成とその含有比率による合金の材質
改善により、それ自体で極めて優れた耐摩耗性、摺動性
を有するとともに強度にも優れ、かつ鍛造加工性、切削
加工性の改善によって本体（１）と摺接部（２）との一
体成形を可能にしようとするものである。
ニウム合金製のものとすることにより、軽量化を実現す
るとともに、特定組成とその含有比率による合金の材質
改善により、それ自体で極めて優れた耐摩耗性、摺動性
を有するとともに強度にも優れ、かつ鍛造加工性、切削
加工性の改善によって本体（１）と摺接部（２）との一
体成形を可能にしようとするものである。
すなわちこの発明は、Ｓｉ ：１６〜２５ｗｔ％、Ｃｕ
： ０． ３〜７． ０ｗｔ％、Ｍｇ：０．２〜１゜
０ｗｔ％を含有し、残部がアルミニウム及び不可避不純
物よりなる合金をもって形成されていることを特徴とす
るアルミニウム合金製シフトフォークを要旨とする。
： ０． ３〜７． ０ｗｔ％、Ｍｇ：０．２〜１゜
０ｗｔ％を含有し、残部がアルミニウム及び不可避不純
物よりなる合金をもって形成されていることを特徴とす
るアルミニウム合金製シフトフォークを要旨とする。
この発明のシフトフォークに用いられる上記のようなア
ルミニウム合金は、一般的には既知の鋳造法によって鋳
造される鋳塊を、熱間にて押出し、さらにこれを鍛造し
て製作されるものである。
ルミニウム合金は、一般的には既知の鋳造法によって鋳
造される鋳塊を、熱間にて押出し、さらにこれを鍛造し
て製作されるものである。
先ず、この発明に用いる合金の各成分の範囲限定につい
て、その理由を説明すれば次のとおりである。
て、その理由を説明すれば次のとおりである。
主要な添加元素であるＳｉは、いうまでもなく合金の耐
摩耗性を向上するのに有効なものである。しかしながら
Ｓｉの含有量が１６ｗｔ９６未満では、シフトフォーク
に必要な耐摩耗性をその材料自体によって得ることかで
きない。逆に２５ｗｔ％を超えて過多に食付されると鍛
造時に割れが生じて鍛造が不可能となる。最も好適には
、１６〜２０ｗｔ％程度含釘せしめるのが良い。
摩耗性を向上するのに有効なものである。しかしながら
Ｓｉの含有量が１６ｗｔ９６未満では、シフトフォーク
に必要な耐摩耗性をその材料自体によって得ることかで
きない。逆に２５ｗｔ％を超えて過多に食付されると鍛
造時に割れが生じて鍛造が不可能となる。最も好適には
、１６〜２０ｗｔ％程度含釘せしめるのが良い。
Ｃｕ及びＭｇは合金の強度の向上に寄与するものである
。しかしＣｕが０．３ｗｔ％未満、Ｍｇが０．２ｗｔ％
未満では特にＴ６処理後の硬度が向上せず、耐摩耗性が
不十分となり、逆にＣＵが７．０ｗｔ％を超え、またＭ
ｇか１．０ｗｔ％を超えて過多に含有されると鍛造時に
割れが発生し、鍛造が不可能となる。最も好適なＣｕの
含−ｆｉＱは、概ね３〜５ｗｔ％程度であり、またＭｇ
の含有量は０．３〜０．７ｗｔ％程度である。
。しかしＣｕが０．３ｗｔ％未満、Ｍｇが０．２ｗｔ％
未満では特にＴ６処理後の硬度が向上せず、耐摩耗性が
不十分となり、逆にＣＵが７．０ｗｔ％を超え、またＭ
ｇか１．０ｗｔ％を超えて過多に含有されると鍛造時に
割れが発生し、鍛造が不可能となる。最も好適なＣｕの
含−ｆｉＱは、概ね３〜５ｗｔ％程度であり、またＭｇ
の含有量は０．３〜０．７ｗｔ％程度である。
ところで、上記合金の耐摩耗性、摺動性あるいは鍛造加
工性をさらに一層向上するためには、合金のアルミニウ
ムマトリックス中に、粒径４０〜８０μｍの初晶Ｓｉ拉
子が全初晶Ｓｊ粒子面積の６０％以上の面積を占めて均
一に分布し、かつ粒径１０μｍ以下の共晶Ｓ１拉子が全
共晶Ｓｉ粒子面積中の６０？６以上の面積を占めて均一
に分布していることか望ましい。このような特定範囲に
合金組織を制御するために、鋳造後押出し工程が施され
る。すなわち、先ず上記のアルミニウム合金を従来の常
法に従う溶解鋳造によりアルミニウム合金鋳塊に製作す
る。この鋳造工程によって得られる鋳塊に含まれる初晶
Ｓ１粒子は、その粒径か１００μｍにも達するものを含
んで全体として未だ相当に大きいものである。また共晶
Ｓｉ粒子も粒径３０８℃程度のものを含む全体としてか
なり大きいものであり、かつその形態も針状を呈するも
のである。
工性をさらに一層向上するためには、合金のアルミニウ
ムマトリックス中に、粒径４０〜８０μｍの初晶Ｓｉ拉
子が全初晶Ｓｊ粒子面積の６０％以上の面積を占めて均
一に分布し、かつ粒径１０μｍ以下の共晶Ｓ１拉子が全
共晶Ｓｉ粒子面積中の６０？６以上の面積を占めて均一
に分布していることか望ましい。このような特定範囲に
合金組織を制御するために、鋳造後押出し工程が施され
る。すなわち、先ず上記のアルミニウム合金を従来の常
法に従う溶解鋳造によりアルミニウム合金鋳塊に製作す
る。この鋳造工程によって得られる鋳塊に含まれる初晶
Ｓ１粒子は、その粒径か１００μｍにも達するものを含
んで全体として未だ相当に大きいものである。また共晶
Ｓｉ粒子も粒径３０８℃程度のものを含む全体としてか
なり大きいものであり、かつその形態も針状を呈するも
のである。
そこで、これらの比較的粗大な初晶及び共晶Ｓｉ拉子を
含む鋳塊を更に３５０〜４２０°Ｃ程度の熱間にて押出
し加工する。そして、この熱間押出しにより、合金中に
含む粗大な初晶Ｓｉ粒子の一部を破壊し、そのほとんど
すべての粒径が１０〜８０μｍの範囲で、かつ４０μｍ
以」二の粒子が全切論８１粒子面積に対し６０％以上の
面積比を占める範囲に微細化し、かつその分布を均一化
せしめるとともに、共晶Ｓｉ拉子も、針状結晶を長さ方
向に分断して形状を粒状化し、またこれをほとんどすべ
てか粒径１５μｍ以下の範囲で、かつ１０μｎ１以下の
粒子が全共晶Ｓｉ粒子面積に対し６０％以上の面積比を
占める範囲に微細化せしめたものとするのが良い。
含む鋳塊を更に３５０〜４２０°Ｃ程度の熱間にて押出
し加工する。そして、この熱間押出しにより、合金中に
含む粗大な初晶Ｓｉ粒子の一部を破壊し、そのほとんど
すべての粒径が１０〜８０μｍの範囲で、かつ４０μｍ
以」二の粒子が全切論８１粒子面積に対し６０％以上の
面積比を占める範囲に微細化し、かつその分布を均一化
せしめるとともに、共晶Ｓｉ拉子も、針状結晶を長さ方
向に分断して形状を粒状化し、またこれをほとんどすべ
てか粒径１５μｍ以下の範囲で、かつ１０μｎ１以下の
粒子が全共晶Ｓｉ粒子面積に対し６０％以上の面積比を
占める範囲に微細化せしめたものとするのが良い。
このような好ましい製造条件は、殊に押出し条件として
、ビレット温度：３５０〜４２０℃、ラム速度： ０．
０３〜０．２ｍ／ｍｉｎ、押出：１０〜４０に設定する
ことであり、さらに好ましくは押出しダイスにベアリン
グ長さ５〜１５ｍｍのものを用いること等が挙げられる
。
、ビレット温度：３５０〜４２０℃、ラム速度： ０．
０３〜０．２ｍ／ｍｉｎ、押出：１０〜４０に設定する
ことであり、さらに好ましくは押出しダイスにベアリン
グ長さ５〜１５ｍｍのものを用いること等が挙げられる
。
発明の効果
この発明によるシフトフォークは、前記のような成分を
含有する高シリコンアルミニウム合金材料をもって形成
されたものであることにより、軽量化を実現しうるのみ
ならず、それ自身が＋Ａ質的に極めて優れた耐摩耗性、
摺動性、機械的強度を有するものであるから、摺接部が
シフトフォークとして要求される耐摩耗性、安定した摺
動性を有するものとなり、摺接部において相手材である
鉄製のクラッチ等との間で焼付けか生じるような不都合
を回避することができる。しかも該アルミニウム合金が
鍛造加工性、切削性にも優れたものであるから、摺接部
と本体とを一体品として製作することかでき、加工制度
の高い品質的に安定したシフトフォークとなしうる。
含有する高シリコンアルミニウム合金材料をもって形成
されたものであることにより、軽量化を実現しうるのみ
ならず、それ自身が＋Ａ質的に極めて優れた耐摩耗性、
摺動性、機械的強度を有するものであるから、摺接部が
シフトフォークとして要求される耐摩耗性、安定した摺
動性を有するものとなり、摺接部において相手材である
鉄製のクラッチ等との間で焼付けか生じるような不都合
を回避することができる。しかも該アルミニウム合金が
鍛造加工性、切削性にも優れたものであるから、摺接部
と本体とを一体品として製作することかでき、加工制度
の高い品質的に安定したシフトフォークとなしうる。
実施例
以−ドこの発明の実施例を示す。
「以下余白］
第１表
上記第１表に示す各種組成のアルミニウム合金を先ず溶
解後、半連続鋳造によって直径２００ｍｍのビレットに
製作し、４８０°ＣＸｌ０時間の均熱処理後長さ５００
ｍｍに切断した。そしてこのビレットを４００℃に加熱
後、シフトフォーク形状に押出した。
解後、半連続鋳造によって直径２００ｍｍのビレットに
製作し、４８０°ＣＸｌ０時間の均熱処理後長さ５００
ｍｍに切断した。そしてこのビレットを４００℃に加熱
後、シフトフォーク形状に押出した。
次いでこの押出し形（イを長手方向に厚さ２０ｍｍにス
ライスしたのち、４００’Ｃに加熱して熱間鍛造を行い
、その後Ｔ６熱処理を施して第１図に示すものとほぼ同
様な形状のシフトフォークを作製した。そして各シート
フォークの摺接部にト■当する部位を切除して供試片と
し、該供試片に耐摩耗性試験を施した。その結果を第２
表に示す。
ライスしたのち、４００’Ｃに加熱して熱間鍛造を行い
、その後Ｔ６熱処理を施して第１図に示すものとほぼ同
様な形状のシフトフォークを作製した。そして各シート
フォークの摺接部にト■当する部位を切除して供試片と
し、該供試片に耐摩耗性試験を施した。その結果を第２
表に示す。
第２表
（注）耐摩耗性試験は回転円板による入超式摩耗試験機
を用い、ＩＩＩ手材： ＦＣ−３０（直径３０ｍｍ、厚
さ３ｍｍ）、最終荷重： ２ 、 Ｉ Ｋ’ｊ／ｍ／
Ｉｉ、摩擦速度：２ｍ／ｓｅｃ、摩擦距離：６００ｍ、
潤滑：なしの条件で行った。
を用い、ＩＩＩ手材： ＦＣ−３０（直径３０ｍｍ、厚
さ３ｍｍ）、最終荷重： ２ 、 Ｉ Ｋ’ｊ／ｍ／
Ｉｉ、摩擦速度：２ｍ／ｓｅｃ、摩擦距離：６００ｍ、
潤滑：なしの条件で行った。
上記の結果から明らかなように、本発明材によるシフト
フォークは優れた耐摩耗性を保存するものであることが
わかる。また試料Ｎｏ■〜■の各合金のＴ６処理後の引
張り強さを測定したところいずれも３０ Ｋｇ ／ ｔ
ｎｉｒ以上であり、本体が鋳鉄製である従来のシフトフ
ォークと同程度の強度を有するものであった。
フォークは優れた耐摩耗性を保存するものであることが
わかる。また試料Ｎｏ■〜■の各合金のＴ６処理後の引
張り強さを測定したところいずれも３０ Ｋｇ ／ ｔ
ｎｉｒ以上であり、本体が鋳鉄製である従来のシフトフ
ォークと同程度の強度を有するものであった。
第１図はシフトフォークの一例を示す正面図、第２図は
第１図の■−■線断面図である。 （１）・・・本体、（２）・・・摺接部。 以上
第１図の■−■線断面図である。 （１）・・・本体、（２）・・・摺接部。 以上
Claims (2)
- （１）Ｓｉ：１６〜２５ｗｔ％、Ｃｕ：０．３〜７．０
ｗｔ％、Ｍｇ：０．２〜１．０ｗｔ％を含有し、残部が
アルミニウム及び不可避不純物よりなる合金をもって形
成されていることを特徴とするアルミニウム合金製シフ
トフォーク。 - （２）合金のアルミニウムマトリックス中に、粒径４０
〜８０μｍの初晶Ｓｉ粒子が全初晶Ｓｉ粒子面積の６０
％以上の面積を占めて均一に分布し、かつ粒径１０μｍ
以下の共晶Ｓｉ粒子が全共晶Ｓｉ粒子面積中の６０％以
上の面積を占めて均一に分布している特許請求の範囲第
１項に記載のアルミニウム合金製シフトフォーク。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2076586A JPS62178432A (ja) | 1986-01-31 | 1986-01-31 | アルミニウム合金製シフトフオ−ク |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2076586A JPS62178432A (ja) | 1986-01-31 | 1986-01-31 | アルミニウム合金製シフトフオ−ク |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62178432A true JPS62178432A (ja) | 1987-08-05 |
Family
ID=12036271
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2076586A Pending JPS62178432A (ja) | 1986-01-31 | 1986-01-31 | アルミニウム合金製シフトフオ−ク |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62178432A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100666773B1 (ko) | 2005-07-21 | 2007-01-09 | 현대자동차주식회사 | 자동차용 시프트포크의 제조방법 |
| CN102878283A (zh) * | 2012-10-19 | 2013-01-16 | 无锡京华重工装备制造有限公司 | 一种进给箱滑移齿轮拨叉结构 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6075544A (ja) * | 1983-09-29 | 1985-04-27 | Showa Alum Ind Kk | 摺動部材用アルミニウム合金 |
-
1986
- 1986-01-31 JP JP2076586A patent/JPS62178432A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6075544A (ja) * | 1983-09-29 | 1985-04-27 | Showa Alum Ind Kk | 摺動部材用アルミニウム合金 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100666773B1 (ko) | 2005-07-21 | 2007-01-09 | 현대자동차주식회사 | 자동차용 시프트포크의 제조방법 |
| CN102878283A (zh) * | 2012-10-19 | 2013-01-16 | 无锡京华重工装备制造有限公司 | 一种进给箱滑移齿轮拨叉结构 |
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