JPS63210421A

JPS63210421A - 摩擦接続要素、特に自動車の多段変速ギヤに用いる同期化リング

Info

Publication number: JPS63210421A
Application number: JP63034149A
Authority: JP
Inventors: エーリヒ・エル・ミュラー; ギュンター・プリヴィツァー; フェリクス・マルティン
Original assignee: ZWN Zahnradwerk Neuenstein GmbH and Co
Current assignee: ZWN Zahnradwerk Neuenstein GmbH and Co
Priority date: 1987-02-21
Filing date: 1988-02-18
Publication date: 1988-09-01
Also published as: DE3705632A1; EP0280136A1

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。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、摩擦接続要素とくに自動車の多段変速ギヤに
用いる同期化リングに関し、この同期化リングはリング
軸線を中心にして少くとも断続的に延びる１つのテーパ
状表面を備えており、この場合、テーパ状表面には中空
截頭円錐形状を呈する１つの摩擦ブロックが載設されて
いる。

［従来の技術］この種の摩擦接続要素は、例えばドイツ連邦共和国特許
第３４１７８１３号明細書によれば、同期化リングとし
て一般に公知となっている。

この公知の同期化リングは、焼結可能な粒状の摩擦材料
を平坦な担体プレート上に散布して、担体プレートと共
に炉内で焼結処理することによって製作される。この担
体プレートは、次に１回または複数回のプレス加工によ
って締め固められてから中空截頭円錐状の摩擦ブロック
として彎曲加工され、実に同期化リングの金属本体内に
挿入されて熔着される。

このようにして得られる公知の摩擦接続要素の製作コス
トは、それぞれ別個の摩擦ブロックをリング本体内に個
別的に挿入して熔着しなければならないので、かなり高
いものにならざるを得ず、しかも溶接処理に基く熱的な
負荷、ひいてはリング本体の変形が生ずることになる。

更に公知の摩擦接続要素においては、高い機械的負荷を
受けた場合に、摩擦ブロックの摩擦ライニングがこれと
当接している対応ブロック内に食込んで、少くとも摩擦
ライニングが剥ぎとられ、場合によっては摩擦ブロック
全体が著しく損傷されることすらある。

［発明が解決しようとする問題点］本発明の課題は、冒頭に述べた形式の摩擦接続要素を改
良して、リング本体への摩擦ブロックの取付けが簡単か
つ容易に行われうるようにし、その取付は工程に際して
リング本体が熱負荷にさらされないようにし、摩擦ライ
ニングが対応ブロックに食込む危険性を完全に排除する
か、或いは少くとも著しく軽減するところにある。

［問題点を解決するための手段］上記の課題を解決すべく提案された本発明の措置によれ
ば、摩擦ブロックの截頭円錐形状を呈する両表面に摩擦
材料が設けられており、摩擦ブロックが軸線の方向では
リング本体に形状接続式に固定され、周方向ではリング
本体に浮動支承されている。

［発明の作用と効果コこのような措置がとられているならば、本発明の設定課
題を完全に解決することが出来る。摩擦ブロックをリン
グ本体に形状接続式に固定する措置は、摩擦ブロックを
嵌合乃至締付係合することによって達成され、この場合
、一般に金属のリング本体に少なからぬ影響を及ぼしか
ねない摩擦ブロックの変形作業が僅かなものに抑えられ
る。その理由は、摩擦ブロックが周方向でルーズに坐着
し、従って、嵌合のため又は軸方向固定部の整形のため
場合により必要とされる変形の程度が僅かですむことに
ある。

摩擦ブロックが食込む恐れは、本発明による摩擦接続要
素における摩擦ブロックに、公知例におけるごとく単に
１つの摩擦面ではなく２つの外側摩擦面を与えることに
よって著しく軽減される。

つまりこのようにすれば、その両摩擦ライニングにおけ
る一方が本発明による摩擦接続要素のリング本体にであ
れ或いは対応ブロックの当接面にであれ仮に食込んだと
しても、それぞれ他方の表面における摩擦接続部は影響
を受けることなく残存するので、一方の摩擦ブロック表
面が不可逆的に食込まれても摩擦接続特性は維持される
からである。然しこのように片側に食込みが生ずる可能
性も著しく軽減されている。何故ならば、高い連続負荷
またはピーク負荷を摩擦ブロックが受けた場合には、む
しろ本発明による摩擦接続要素とその都度の対応ブロッ
クとの間に摩擦ブロックの中間回転数が生じ、この中間
回転数においては、勿論過負荷が生じた場合にのみ、摩
擦接続要素と対応ブロックとの間で成る程度のスリップ
が許容され、しかもこのような状況を最適ならしめるべ
く、この種のスリップを極く短時間だけ、それも摩擦ラ
イニングの不可逆的な損傷を回避するのに必要な限りに
おいて生ぜしめることが出来るからである。

従って、本発明による摩擦接続要素は、その組立プロセ
スが著しく簡易化されているという利点のみならず、こ
の種の要素の耐用寿命が著しく延ばされるという利点を
も有している。

本発明の１実施例によれば、摩擦ブロックが一体成形さ
れ摩擦材料から構成されている。

この措置の利点は、摩擦ブロックをも簡単に製作しうる
ところにあり、この摩擦ブロックは、例えば摩擦材料の
焼結またはプレス加工によって製作される。

本発明の別の実施例によれば、摩擦ブロックが半径方向
で複数の部分に分割され少（とも２つの摩擦ライニング
から構成されており、この場合、有利には各摩擦ライニ
ング間に更に１つの担体が配置されている。

この措置の利点は、２つの摩擦ライニングを設ける場合
に互いに異る摩擦材料から成る摩擦ライニングを利用出
来るところにあり、従って摩擦ブロックの内面と外面と
の各状態に個別的に適合させた製作が可能である。２つ
の摩擦ライニング間に担体を挿入しておくならば、摩擦
ブロック全体を機械的に安定させ、或いはそのケースご
とに所望される異った要求に応じた弾性を摩擦ブロック
に与えることが出来る。そのために、この担体は例えば
金属、プラスチック、セラミック、紙またはこれらの素
材を組合わせたものから構成することが出来る。

本発明の有利な１実施例によれば、摩擦ブロックがリン
グ本体に設けられた半径方向の旋削部内に配置されてお
り、旋削部の軸方向幅が摩擦ブロックの半径方向幅より
大きな値または同じ値に設計されている。

この措置の利点は、摩擦ブロックが特に効果的に軸方向
で形状接続式に固定されていることにある。つまりこの
実施例の場合、摩擦ブロックは全面的に周りを取り囲ま
れた旋削部内に位置しており、この旋削部内に摩擦ブロ
ックを容易に嵌合させることが可能であり、旋削部は軸
方向で偏倚しないように確保されている。

更に本発明の別の実施例によれば、摩擦ブロックがテー
パ状の表面上に載着されて、この表面の収斂方向ではテ
ーパ特性により、またその拡開方向では隣接するギヤ部
分により、それぞれ軸方向で保持されている。

この措置の利点は、半径方向の旋削部を別々に設けない
ですむようなより単純な配置形式が実現されるところに
ある。

テーパ状の外表面に軸方向で隣接するリング肩が設けら
れているような本発明の別の実施例においては、摩擦ブ
ロックが外表面に形成された半径方向の旋削部内に配置
されており、この旋削部がリング肩に形成された軸方向
の旋削部内に移行している。

この措置の利点は、この種の摩擦接続要素における外表
面が特に大きな軸方向幅に亙って利用出来るところにあ
る。

本発明の別の実施例によれば、摩擦ブロックが周方向に
延在する半径方向の隆起部を有しており、この隆起部が
テーパ状の面に形成された半径方向の旋削部内に係合し
ている。

この措置の利点は、摩擦ブロックの取付けが特に簡単に
行われうるところにある。つまり何となれば、周方向に
延在する半径方向隆起部は、摩擦接続要素の嵌合を容易
ならしめる一方、摩擦ブロックをリング本体に取付ける
際に初めて形成してもよいからである。

本発明における別の有利な実施例によれば、摩擦ブロッ
クが彎曲成形された裁断片から構成されており、その自
由端部は形状接続式の成形部によって互いに結合されて
いる。

この措置の利点は、摩擦ブロックの摩擦面を常に３６０
’の周面に亙って利用することが出来、周方向で機械的
に安定した結合状態が保証されるところにある。

摩擦ブロックが矢張り彎曲成形された裁断片から構成さ
れている本発明の別の実施例においては、裁断片の各自
由端部が互いに結合されていない。

この措置の利点は、裁断片の各自由端部間に僅かな距離
をおくことによって、摩擦ブロックを圧縮によりリング
本体に取付ける際にこの摩擦ブロックの直径を容易に変
動させることが可能になり、従って曲げ縮めた摩擦ブロ
ックを、例えばリング本体のテーパ状内表面に設けられ
た半径方向の旋削部内に挿入し、そこで再び拡張して半
径方向旋削部内に形状接続式に坐着させることが出来る
ところにある。

本発明におけるその他の利点は、添付の図面およびその
説明から明らかである。

なお、本発明における前述の各特徴ならびに後述する各
特徴は、単にその都度そこで規定された組合わせによっ
てのみ実現されるものではなく、本発明の枠を逸脱せず
に他の組合わせによって又はそれぞれ単独で利用しうる
ことは言うまでもない。特に、摩擦ブロックについて一
般的な形で記述された配置形式が内表面のみならず外表
面にも適用されうろこと、並びに摩擦ブロックを有する
本発明の摩擦接続要素において、各実施例に記載された
種々の異る形式の摩擦ブロック乃至その種々異る取付は
形式が内表面及び外表面に適用されうることは明らかで
ある。

［実施例］次に添付図面に示された実施例につき本発明の詳細な説
明する：第１図では、符号１によって自動車の多段変速ギヤに用
いる同期化リングの全体が示されている。

この同期化リング１は金属から成るリング本体２を有し
ており、リング本体２の周面には外側噛合部３が設けら
れている。同期化リング１の回転軸線は符号４で示され
ている。

第１図による同期化リング１には、符号１２で示す表面
１２を有する内側のテーパ状開口部１１が設けられてい
る。この表面１２内には半径方向の旋削部１３が形成さ
れているが、この場合、軸方向の画境界面にはまだリン
グ本体２の縁部１４乃至１５が残存せしめられている。

半径方向の旋削部１３内には中空截頭円錐状の摩擦ブロ
ック２０が挿入されており、ブロックの外表面２１と内
表面２２とにはそれぞれ摩擦材料が設けられている。そ
のため第１図によるこの実施例では、摩擦ブロック２０
が摩擦材料から一体に製作されている。

第１図の左側半分には、半径方向の旋削部１３を形成し
なくても摩擦ブロックを開口部表面１２に配置しうろこ
とが符号２０′によって示されている。

母線に沿って測定した摩擦ブロック２０の軸方向幅すは
、半径方向旋削部１３もしくは表面１２の対応する軸方
向幅Ｂより若干小さいか或いはこの幅に等しくなるよう
に設計されている。

このような構成様式によれば、摩擦ブロック２０がその
回転軸線４の方向で縁部１４乃至１５に支承されて、ま
た第１図の図平面で見て上方に収斂する表面１２のテー
パ特性により、且つ第１図における下方で軸方向に隣接
するギヤ部分２３によって、それぞれ形状接続式に位置
固定されているのに対し、摩擦ブロック２０の周方向で
の固定は行われていない。従ってこの摩擦ブロック２０
は、周方向でリング本体２内に浮動支承された状態にあ
り、リング本体２内で回転することが出来る。

ところで、第１図に示されていない対応ブロックがテー
パ状の開口部１１内に挿入されて、その外側のテーパ状
表面が摩擦ブロック２０の内表面２２に達すると、対応
ブロックと同期化リング１との間に摩擦接続状態が生ず
る。回転軸線４の方向で適宜な操作力が加えられるなら
ば、対応ブロックの表面と摩擦ブロック２０の内表面２
２との間、並びに摩擦ブロック２０の外表面２１と半径
方向旋削部１３のテーパ状表面との間に第１の摩擦接続
部が形成され、これによって対応ブロックは同期化リン
グ１と相対回動不能に結合される。

対応ブロックと同期化リング１との間のこのような摩擦
接続式の相対回動不能な結合部が過負荷にさらされると
、それが連続過負荷であるにせよ又はピーク過負荷であ
るにせよ、摩擦ブロック２０は同期化リング１の回転数
と対応ブロックの回転数との間の中間回転数で回動しう
るので、摩擦ブロック２０の表面２１．２２が損傷され
ることは回避される。

更に、対応ブロックと同期化リング１との摩擦接続式で
相対回動不能な結合の過負荷によって両表面の一方２１
又は２２が、仮にその対応する表面に食込んだとしても
、他方の表面２２又は２１は依然として無傷な状態を保
っているので、摩擦接続式の結合状態は維持される。

第２図に示された変化実施例においては、金属のリング
本体２９にも半径方向の内位旋削部１３が設けられてい
る。この旋削部１３内には矢張り中空截頭円錐状の摩擦
ブロック３０が配置されてはいるが、前述実施例の場合
とは異ってこの摩擦ブロック３０は一体ではなく、半径
方向で３つの層を成すように構成されている。つまり換
言すれば、この摩擦ブロック３０は外側の摩擦ライニン
グ３１と中間の担体３２と内側の摩擦ライニング３３と
を有しており、各層はそれぞれ互いに同心的に配置され
た状態で１つの摩擦ブロック３０を形成している。

担体３２は金属、プラスチック、セラミック又は紙から
構成することが可能であり、或いはこれらの材料を組合
わせたサンドイッチ構造の担体を用いてもよい。

この摩擦ブロック３０の機能は、その他の点では前述し
た第１図による摩擦ブロック２０の機能に等しい。

第２図によるリング本体２９、より正確にはそのテーパ
状の外面３４に、適宜な半径方向の旋削部を二者択一的
に又は補足的に形成することが可能であって、その場合
は適宜な摩擦ブロック３０′がこの旋削部内に配置され
る。

第３図には本発明による摩擦接続要素の更に別の変化実
施例が示されており、そのリング本体３６も矢張りテー
パ状の外面３７を有している。この外面３７にも半径方
向の旋削部３８が形成されており、この旋削部３８は外
側噛合部３を担持しているリング肩４３の側で軸方向の
旋削部３９に移行している。

中空截頭円錐状の摩擦ブロック４０は、これらの旋削部
３８，２９内に挿入されて軸方向固定されている。摩擦
ブロック４０内の破線４１は、既に述べたようにこの摩
擦ブロック４０を一体成形してもよいし、複数の部分に
分割してもよいことを示している。更に別の破線４−２
は、第１図および第２図の実施例におけるように、この
場合もリング本体３６内に別の摩擦ブロックを配置しう
ろことを示している。

リング肩４３に軸方向の旋削部３９を設ける代りに、゛
リング肩４３を貫通する穿孔部もしくは長孔４４を形成
することも可能であって、その場合はこの穿孔部乃至長
孔４４内に対応するビン又は切片が係合せしめられる。

第４図に示した実施例によれば、リング本体４６には矢
張りテーパ状の外面４７が設けられており、この外面４
７は外側噛合部３の近くで比較的幅の狭い半径方向の旋
削部４８に移行している。

既に繰返し述べたような構造を有する円環状の摩擦ブロ
ック５０は、外面４７上に被せ嵌められており、その下
端部には、摩擦ブロック５０を軸方向で位置固定するた
めに、半径方向の隆起部５１もしくは半径方向旋削部４
８内に形状接続式に係合する折曲げ加工部が設けられて
いる。

第４図の符号４８ａ、５０ａは、このリング本体４６の
内位穿孔部にも適当な摩擦ブロック５０ａを配置しうろ
ことを示している。

第５図は第１図の摩擦ブロック２０を軸方向で見た平面
図である。この摩擦ブロック２０は、当初は平坦であっ
た裁断片と円形に曲げ加工したものであり、従ってその
円周の１箇所には、裁断片の両自由端部を示す分割ライ
ン５５がある。この摩擦ブロック２０は、一方の自由端
部に突起５６を有し、他方の自由端部に対応する切欠５
７を有しており、これによって突起５６と切欠５７との
内外嵌合に基く形状接続式の結合が可能ならしめられて
いる。

なおこの場合、摩擦ブロック２０の各自由端部を分割ラ
イン５５の範囲で溶接または接着もしくはそれに類する
他の接合によって互いに結合することも当然可能である
。

然し本発明の別の実施例においては、各自由端部が分割
ライン５５の範囲で互いに結合されておらず、むしろ両
端部間に成る程度の距離がおかれている。この実施例に
よれば、円環状の摩擦ブロック２０の直径を圧縮により
若干縮小して、例えば第１図に示した形式により摩擦ブ
ロック２０をより容易に組込むことが可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による摩擦接続要素、つまり自動車の
多段変速ギヤに用いる同期化リングを概略的に示した断
面図、第２図、第３図および第４図は、本発明による摩擦接続
要素の別の実施例をそれぞれ部分的に示す拡大断面図、第５図は、第１図の実施例による摩擦ブロックの１部を
軸方向で見た平面図である。１・・・・・・・・・同期化リング２．２９，３６．４６・・・リング本体３・・・・・・
・・・・・・・・・外側噛合部４・・・・・・・・・・
・・・・・同期化リングの回転軸線１１・・・・・・・
・・・・・リングの開口部１２．３４，３７．４７・・
・テーパ状の外面１３．３８，４８・・・半径方向の旋
削部１４．１５・・・リング本体の縁部２０．２０’　、３０．３０’　。４０．５０．５０ａ・・・・・・・・・摩擦ブロック２
１・・・・・・・・・・・・外表面２２・・・・・・・・・・・・内表面２３・・・・・・・・・・・・ギヤ部分３１．３３・・
・摩擦ライニング３２・・・・・・・・・・・・担　体３９・・・・・・・・・・・・軸方向の旋削部４１．４
２・・・破　線４３・・・・・・・・・・・・リング肩４４・・・・・
・・・・・・・穿孔部または長孔５１・・・・・・・・
・・・・隆起部５５・・・・・・・・・・・・分割ライン５６・・・・
・・・・・・・・突　起５７・・・・・・・・・・・・切　欠Ｂ・・・・・・・・・・・・・・・半径方向旋削部の軸
方向幅ｂ・・・・・・・・・・・・・・・摩擦ブロック
の軸方向幅７ご゛代　理　人　　弁理士　　１）辺　　徹（瞬・、゛。４、・、ｐ・′

Claims

【特許請求の範囲】

（１）摩擦接続要素、特に自動車の多段変速ギヤに用い
る同期化リングであって、軸線（４）を中心にして少く
とも断続的に延びる１つのテーパ状表面（１２）；（３
４）；（３７）；（４７）を有するリング本体（２）；
（２９）；（３６）；（４６）を備えており、この場合
、該表面（１２）；（３４）；（３７）；（４７）上に
中空截頭円錐形状を呈する１つの摩擦ブロック（２０）
；（３０）；（４０）；（５０）が配置されている形式
のものにおいて、摩擦ブロック（２０）；（３０）；（
４０）；（５０）の截頭円錐形状を呈する両表面に摩擦
材料が設けられており、摩擦ブロック（２０）；（３０
）；（４０）；（５０）が軸線（４）の方向ではリング
本体（２）；（２９）；（３６）；（４６）に形状接続
式に固定され、周方向ではリング本件（２）；（２９）
；（３６）；（４６）に浮動支承されていることを特徴
とする摩擦接続要素。
（２）摩擦ブロック（２０）；（４０）が一体成形され
摩擦材料から構成されていることを特徴とする前記特許
請求の範囲第（１）項に記載の摩擦接続要素。
（３）摩擦ブロック（３０）；（５０）が半径方向で複
数の部分に分割され少くとも２つの摩擦ライニング（３
１）；（３３）から構成されていることを特徴とする前
記特許請求の範囲第（１）項に記載の摩擦接続要素。
（４）各摩擦ライニング（３１）；（３３）の間に担体
（３２）が配置されていることを特徴とする前記特許請
求の範囲第（３）項に記載の摩擦接続要素。
（５）担体（３２）が金属、プラスチック、セラミック
又は紙から構成されていることを特徴とする前記特許請
求の範囲第（４）項に記載の摩擦接続要素。
（６）摩擦ブロック（２０）；（３０）；（３０′）が
リング本体（２）；（２９）に設けられた半径方向の旋
削部（１３）内に配置されており、旋削部（１３）の軸
方向幅（Ｂ）が摩擦ブロック（２０）；（３０）の半径
方向幅（ｂ）より大きな値または同じ値に設計されてい
ることを特徴とする前記特許請求の範囲第（１）項〜第
（５）項のいづれか１項に記載の摩擦接続要素。
（７）摩擦ブロック（２０′）がテーパ状の表面（１２
）上に載着されて、この表面（１２）の収斂方向ではテ
ーパ特性により、またその拡開方向では隣接するギヤ部
分（２３）により、それぞれ軸方向で保持されているこ
とを特徴とする前記特許請求の範囲第（１）項〜第（５
）項のいづれか１項に記載の摩擦接続要素。
（８）前記特許請求の範囲第（１）項〜第（７）項のい
づれか１項に記載の摩擦接続要素であって、テーパ状の
外表面（３７）に軸方向で隣接するリング肩（４３）が
設けられている形式のものにおいて、摩擦ブロック（４
０）が外表面（３７）に形成された半径方向の旋削部（
３８）内に配置されており、この旋削部（３８）がリン
グ肩（４３）に形成された軸方向の旋削部（３９）に移
行していることを特徴とする摩擦接続要素。
（９）摩擦ブロック（５０）；（５０ａ）が周方向に延
在する半径方向の隆起部（５１）を有しており、この隆
起部（５１）がテーパ状の面（４７）に形成された半径
方向の旋削部（４８）；（４８ａ）内に係合しているこ
とを特徴とする前記特許請求の範囲第（１）項〜第（８
）項のいづれか１項に記載の摩擦接続要素。
（１０）摩擦ブロック（２０）が彎曲成形された裁断片
から構成されており、その自由端部が形状接続式の成形
部（５６）；（５７）によって互いに結合されているこ
とを特徴とする前記特許請求の範囲第（１）項〜第（９
）項のいづれか１項に記載の摩擦接続要素。
（１１）摩擦ブロックが彎曲成形された裁断片から構成
されており、その自由端部が互いに結合されていないこ
とを特徴とする前記特許請求の範囲第（１）項〜第（９
）項のいづれか１項に記載の摩擦接続要素。