JPS63238247A - Cu系合金製変速機用同期リング - Google Patents

Cu系合金製変速機用同期リング

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JPS63238247A
JPS63238247A JP62069880A JP6988087A JPS63238247A JP S63238247 A JPS63238247 A JP S63238247A JP 62069880 A JP62069880 A JP 62069880A JP 6988087 A JP6988087 A JP 6988087A JP S63238247 A JPS63238247 A JP S63238247A
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Japan
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wear
alloy
gearbox
synchronous ring
work
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Hidetoshi Akutsu
阿久津 英俊
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Mitsubishi Metal Corp
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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〕 この発明は、特に相手部材との当り面の初期なじみ性に
すぐれ、かつ耐摩耗性にもすぐれたCu系合金製変速機
用同期リングに関するものである。
〔従来の技術〕
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力−回転するテーパーコー
ンとの当シ面となシ、この当り面番て相手部材たるチー
ノミ−コーンが高面圧下で断続的、に面接触し、一方外
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
う機能ヲもっことから、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。
〔発明が解決しようとする問題点〕
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との当シ面は高面圧を受
けるようになるため、初期なじみ性が低下し、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。
〔問題点を解決するだめの手段〕
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(以下係は重I%を示す)、 Zn:20〜40%、 /u:2〜8%、TiおよびZ
rのうちの1 ′PIiまたは2種:0.1〜3チ1 、Sn:0.1〜3%、 を含有し、さらに必要に応じて、 Mn: 0.1〜5%、 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系合金で構成し、かつ相手部材との当シ面の所
要個所、すなわち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少なくともいずれかの相手部材と
の当り面に、ショツトブラスト加工や冷間プレスを用い
る押付は加工などにより平均層厚で5〜300μmの加
工硬化層を形成したCu合金製変速機用同期リングにお
いては、変速機の高出力化に伴う高面圧下での使用条件
でも、すぐれた初期なじみ性を示し、使用初期における
異常摩耗の発生が抑制されるようになるという知見を得
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、成分組成および加工硬化層の平均層厚を上記の通シ
に限定した理由を説明する。
(a)  znおよびM これらの成分は、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と共に、同期リングに
必要な強度と靭性を付与し、さらに、疲労強度と耐力に
すぐれ、局部的高温加熱に伴う塑性流動による凝着(焼
付き)を防止し、もって初期異常摩耗を防止して、初期
なじみ性を向上させる加工硬化層をリング表面に形成す
るのに不可欠な成分であるが、その含有量が20%未満
およびAl:2%未満では、前記特性を確保することが
できないばかりでなく、前記の特性を具備した加工硬化
層を形成するのが困難になり、一方その含有量がZn:
40%およびAl:8%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Zn: 20−40 
%、Ag:2〜8%と定めた。
(b)  TiおよびZrと5n Tiおよび/またはZrとanには、共存した状態で、
結晶粒を微細化すると共に、素地に微細に分散する金属
間化合物を形成して、強度および靭性を向上させ、さら
に耐摩耗性を向上させ、また加工硬化層の耐摩耗性を向
上させる作用があるが、その含有量が、それぞれ0.1
多未満では前記作用に所望の効果が得られず、一方その
含有量がそれぞれ3%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、 Tiおよび/またはZ
r:O,1〜3%、Sn:0.1〜3%とそれぞれ定め
た。
(c)  Mn Mn成分には、素地に固溶して、これを強化すると共に
、金属間化合物を微細球状化し、もって耐摩耗性を向上
させる作用があるので、必要に応じて含有されるが、そ
の含有量が0.11未満では前記作用に所望の向上効果
が得られず、一方その含有量が5%を越えてもよシ一層
の向上効果が現われず、むしろ溶解時にスラグの発生が
多くなることから、その含有量を0.1〜5%と定めた
なお、不可避不純物として、p+pb、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合量
で1%以下であれば1%性に何らの影響を及ぼすもので
はないので、含量で1%以下の範囲で含有が許容される
(d)  加工硬化層 加工硬化層は、上記のようにショツトブラストやサンド
プラス、ト加工、さらに例えばリングのテーパーコーン
摩擦面だけに設ける場合には、鋼製ダイスを用いて、冷
間プレスにて押付は加工を行なうことなどにより形成で
き、このように形成した加工硬化層は、これのもつ成分
組成と合まって、すぐれた疲労強度と耐力をもつように
なることから、局部的高温加熱に対してすぐれた耐塑性
流動性を、示し、この結果焼付けなどが抑制されること
から初期異常摩耗が防止され、すぐれた初期なじみ性を
示すようになるが、その平均層厚が5μm未満では所望
の効果が得られず、一方300μmを越えた平均層厚に
してもすぐれた効果を確保することができないことから
、その平均層厚を5〜300μmと定めた。
〔実施例〕
つぎに、この発明の同期リングを実施例によシ具体的に
説明する。
通常の高周波炉を用い、それぞれ第1表に示される成分
組成をもったCu系合金溶湯を調製し、金型鋳造にて、
直径=200朋φ×長さ: 400ffのビレットを形
成し、このビレットを押出しプレスにて直径=60uφ
の丸棒に押出し、この丸棒を所定の長さに切断した後、
切断片に600〜750℃の範囲内の温度にて熱間鍛造
を施し、さらに切削加工を施し、引続いて大気中で、直
径:1o〜300μmのSiC製ビーズと鋼製ビーズの
混合ビーズ(SiC: 50容量%)を用いて、ショツ
トブラスト加工を施して、同じく第1表に示される平均
層厚の加工硬化・層を表面全体に形成することによって
、内径:58鵡φX厚さ:4鵡の寸法をもち、かつチャ
ンファ数:36個の本発明同期リング1〜14および比
較同期リング1〜10をそれぞれ製造した。
なお、比−較同期リング1〜10は、成分組成および加
工硬化層の平均層厚のうちのいずれかの条件(第1表に
※印を付したもの)がこの発明の範囲から外れたもので
ある。
つぎに、この結果得られた各種の同期リングについて、 相手部材たるチーツク−コーンの回転数: 1100r
、p+m、、 押付は荷重:50k19、 油=80番ミッションオイル、 油温ニア5℃、 テーパーコーンの作動二0.3〜0.35秒の同期時間
で20000回、 の条件でシンクロ耐久試験を行ない、リング内面におけ
る落ち込みi−(摩耗量)、凝着摩耗の有無。
初期(500回まで)および後期(安定期)の摩擦係数
をそれぞれ測定および観察し、さらに。
相手部材たるテーパーコーンの回転数:2000r、 
p、 m、 。
押付は荷重:90kg、 油:80番ミッションオイル、 油温ニア0℃、 テーパーコーンの作動:0.25〜0.3秒の同期時間
で5000回、 の条件でシンクロ耐久試験を行ない、リングにおけるワ
レおよび変形の有無を観察した。これらの結果を第1表
に示した。
〔発明の効果〕
第1表に示される結果から、本発明同期リング1〜14
は、いずれも高強度および高靭性を有し、特に高面圧条
件にもかかわらず、実用初期におけるなじみ性にすぐれ
、異常摩耗の発生もなく、すぐれた耐摩耗性を示すのに
対して、比較同期リング1〜10に見られるように、構
成要件のうちのいずれかの要件でもこの発明の範囲から
外れると、前記特性のうち少なくともいずれかの特性が
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。
上述のように、この発明のCu系合金製変速機用同期リ
ングは、高強度と高靭性を有し、特に初期なじみ性にす
ぐれ、変速機の高出力化に伴う苛酷な条件下での実用に
際しても、輝面摩耗や凝着摩耗などの異常摩耗の発生が
なく、すぐれた耐摩耗性を著しく長期に亘って発揮する
のである。
【図面の簡単な説明】
第1図は変速機用同期リングを例示する斜視図である。 l・・・テーパーコーン摩擦面(内面)、2・・・チャ
ンファ、 3・・・キー溝。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)Zn:20〜40%、Al:2〜8%、Tiおよ
    びZrのうちの1種または2種:0.1〜3%、 Sn:0.1〜3%、 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系合金で構成され、かつ相手部
    材との当り面の所要個所に、加工硬化層を5〜300μ
    mの平均層厚で形成してなるCu系合金製変速機用同期
    リング。
  2. (2)Zn:20〜40%、Al:2〜8%、Tiおよ
    びZrのうちの1種または2種:0.1〜3%、 Sn:0.1〜3%、 を含有し、さらに、 Mn:0.1〜5%、 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系合金で構成され、かつ相手部
    材との当り面の所要個所に、加工硬化層を5〜300μ
    mの平均層厚で形成してなるCu系合金製変速機用同期
    リング。
JP62069880A 1987-03-24 1987-03-25 Cu系合金製変速機用同期リング Expired - Lifetime JP2673954B2 (ja)

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KR1019880002323A KR910009871B1 (ko) 1987-03-24 1988-03-05 Cu계 합금제 변속기용 동기링
DE3809994A DE3809994C3 (de) 1987-03-25 1988-03-24 Synchronring auf Basis einer Kupferlegierung zur Verwendung in Geschwindigkeitsreglern
US07/416,867 US4995924A (en) 1987-03-24 1989-10-04 Synchronizer ring in speed variator made of copper-base alloy

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109797393A (zh) * 2019-01-30 2019-05-24 沈阳大陆激光工程技术有限公司 一种用于激光制造轧机压下螺母的钢铜复合耐磨材料

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