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JPH0526258A - 鉄系焼結合金製シンクロナイザーリング - Google Patents

鉄系焼結合金製シンクロナイザーリング

Info

Publication number
JPH0526258A
JPH0526258A JP18106791A JP18106791A JPH0526258A JP H0526258 A JPH0526258 A JP H0526258A JP 18106791 A JP18106791 A JP 18106791A JP 18106791 A JP18106791 A JP 18106791A JP H0526258 A JPH0526258 A JP H0526258A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
key groove
ring
synchronizer ring
wear
wear resistance
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP18106791A
Other languages
English (en)
Inventor
Shigeki Yamada
茂樹 山田
Hisao Morishita
久男 森下
Masazumi Hanada
正澄 花田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Aisan Industry Co Ltd
Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Aisan Industry Co Ltd
Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Aisan Industry Co Ltd, Sumitomo Electric Industries Ltd filed Critical Aisan Industry Co Ltd
Priority to JP18106791A priority Critical patent/JPH0526258A/ja
Publication of JPH0526258A publication Critical patent/JPH0526258A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D23/00Details of mechanically-actuated clutches not specific for one distinct type
    • F16D23/02Arrangements for synchronisation, also for power-operated clutches
    • F16D23/025Synchro rings

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Mechanical Operated Clutches (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 経済的で高強度、高耐摩耗性を有し、しかも
相手ギヤのコーン部とのなじみ性にも優れた鉄系焼結合
金製のシンクロメッシュ用シンクロナイザーリングを提
供する。 【構成】 Ni、Cu、Moの中の少なくとも1種を
0.3〜8wt%、Cを0.5〜1.0wt%含有し、残りが
Feと不可避不純物から成る組成の粉末材料を成形焼結
してシンクロナイザーリング1を作る。このリングは密
度を7.0〜7.4g/cm3 とし、キー溝部に、耐摩耗材5
を一体化して設ける。また、必要に応じてキー溝2と相
対する側に噛み合い歯3形成部のリング肉厚を薄くする
凹部4を設ける。材料組成と密度の工夫で強度、耐摩耗
性が高まり、凹部4がリングの弾性変形を容易にして相
手ギヤとのなじみ性を良くし、キー溝部の耐摩耗材5が
キー溝の摩耗による溝巾の変動を抑制する。また、材料
費が安価で製造し易いのでコストも下がる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、シンクロメッシュタ
イプの変速機に用いられるシンクロナイザーリング、特
に、経済的で高強度、高耐摩耗性を有し、相手ギヤのコ
ーン部とのなじみ性にも優れる鉄系焼結合金製のシンク
ロナイザーリングに関する。
【0002】
【従来の技術】シンクロメッシュに用いるシンクロナイ
ザーリングは、相手側ギヤ、例えばトップからサードへ
のシフトダウン時にはサードギヤのコーン部に嵌合して
摩擦力でコーン部に固定され、さらに、ハブスリーブと
噛み合ってサードギヤとアウトプットシャフト間の動力
伝達を行う。従って、高強度が要求され、そのために従
来はその材料として高力黄銅を一般的に使用していた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】近年、エンジンの高出
力化、軽量化に伴い、変速機にかかる負荷が益々大きく
なる傾向にある。そのために、シンクロナイザーリング
もより高強度で耐摩耗性や相手側ギヤとのなじみ性に優
れるものが要求されるようになってきた。
【0004】しかしながら、従来の高力黄銅製のもの
は、材料面から既に限界に達しており、組成、形状をい
くら改良しても要求に応えきれないのが実情である。ま
た、材料そのものが高価なため、更なる低価格化の要求
にも応じられないでいる。
【0005】そこで、安価な鉄系焼結合金を用いること
を考えたが、相手ギヤとのなじみ性を重視した材料を選
ぶとキー溝部の摩耗が進行し易く、耐久性が不充分にな
る。この発明は、かかる課題を解決することを目的とし
ている。
【0006】
【課題を解決するための手段】この発明のシンクロナイ
ザーリングは、上記の課題を解決するため、鉄系焼結合
金で作ると共に、キー溝部に、溝面を強化する耐摩耗材
を一体的に設ける。
【0007】なお、この発明で材料として用いる鉄系焼
結合金は、Ni、Cu、Moの中の少なくとも1種を
0.3〜8wt%、Cを0.5〜1.0wt%含有し、残りが
Feと不可避不純物から成る組成の粉末材料を密度が
7.0〜7.4g/cm3 になるように成形焼結して作ったも
のが望ましい。また、キー溝と相対する側には噛み合い
歯形成部のリング肉厚を薄くする凹部を形成しておくの
が望ましい。
【0008】
【作用】鉄系焼結合金製のシンクロナイザーリングは、
材料自体が安価なことに加えて機械加工等を必要とせず
製造も容易なためコストダウンが計れる。また、上述し
た材料組成、密度にしたことにより強度及びキー溝部を
除く部分の耐摩耗性も充分に確保できる。材料中のN
i、Cu、Moは、強度、靭性、耐摩耗性向上のために
添加したものであって、その添加量が0.3wt%以下で
は効果が無い。また、耐摩耗性は通常、Cr、Mo、V
等を多量添加して向上させるがこれでは靭性が低下し、
シンクロナイザーリングとして使用する場合には問題が
ある。このため、本発明においてはキー溝部を除く部分
(リングの本体部)に用いる材料中に、Cr、Vを添加
せず、Moの量も上限を8%に抑えて靭性の低下を無く
した。ところが、キー溝部に関しては、このような材料
を用いると耐摩耗性が不足して摩耗による溝巾の変動が
起こる。そこで、キー溝部のみを耐摩耗材で形成して強
化する構造にした。これにより、キー溝面の耐摩耗性の
向上と本体部の靭性確保を両立させることができる。
【0009】密度を7.0〜7.4g/cm3 に限定したの
は、7.0g/cm3 以下では強度、耐摩耗性が不充分にな
り、一方、7.4g/cm3 以上では1回成形・焼結が望み
難いことによる。即ち、密度7.4g/cm3 以上であえて
1回成形・焼結を行うと金型が破損する。従って、熱間
鍛造工程を加えるか又は2回成形、2回焼結のプロセス
が必要になり、製造コスト面で不利になる。
【0010】さらに、材料組成の工夫及び密度の選択に
よって強度、耐摩耗性を高めると同一寸法・形状の従来
品に比べて剛性が高まり、相手ギヤのコーン部とのなじ
み性が悪化して摩擦面相互の接触が悪くなるが、この発
明では必要に応じてキー溝に相対する端面部に凹部を設
けるので、なじみ性の悪化も無くし得る。凹部の存在に
よりキー溝形成部のリング断面積が減少し、これによ
り、シフティングキーやハブスリーブがシンクロナイザ
ーリングを相手ギヤのコーン部に押し付ける際に材料強
度が上昇しているにも拘らず、キー溝形成部の位置でリ
ングが容易に弾性変形して相手ギヤになじみ、コーン部
との接触が均一になって強い摩擦力が生じると共に耐久
性も向上する。
【0011】なお、キー溝とこれに相対する端面の凹部
は、粉末冶金法によれば機械加工に頼らずに型押し成形
で簡単に付すことができるので、これもコストダウンに
寄与する。また、キー溝と凹部を相対する位置に型押し
して付すと、キー溝部の耐摩耗材を粉末材料で作る場合
にはシフティングキーが接触するキー溝面の密度を高め
易くなるので、この面の耐摩耗性をより高めることが可
能になる。
【0012】
【実施例】図1に、この発明の一実施例を示す。図示の
シンクロナイザーリング1は、先に述べた組成の鉄系粉
末材料を圧縮成形後焼結して作られたものであって、外
周にキー溝2とハブスリーブの歯と噛み合う歯3を設け
てある。また、焼結前の型押し成形によってキー溝2に
対応した位置の反対側端面に噛み合い歯形成部のリング
肉厚を薄くする凹部4を設けてある。
【0013】このシンクロナイザーリング1の密度は
7.0〜7.4g/cm3 になるように調整されている。ま
た、キー溝2は、シフティングキーと接触する部分を耐
摩耗材5で強化してある。図示の耐摩耗材5は、Cr、
V、Moなどを含む鉄系粉末材料を予め圧縮成形し、次
に、図3に示すように、その予備成形体5aをシンクロ
ナイザーリング成形金型(図のそれはダイ11、下パン
チ12、上パンチ13、コアロッド14から成る)のキ
ャビティ内に位置決めして挿入し〔同図(a)〕、粉末
材料6を充填〔同図(b)〕後、圧縮成形してその後の
同時焼結で本体部と一体化してある。この耐摩耗材5は
予備焼結したものや鍛造したものを図3の工程及びその
後の焼結工程を経てリング本体中に一体的に埋め込むこ
ともできる。耐摩耗材自体は断面U字状の単純な形状で
あるので、鍛造品を用いても製造面で極端に不利になる
ことはない。
【0014】図2はキー溝設置部の断面を表わしたもの
で、凹部4がキー溝形成部のリング断面積(ハッチング
部)を減少させており、このために、当該部でリングの
弾性変形が容易に起こる。
【0015】以下に、より詳細な実施例について述べ
る。キー溝部の耐摩耗材用として、重量比(以下も同
じ)で13%Cr−2.5%C−2%Mo−2%V−残
(Fe+不純物)から成る組成の粉末成形体を準備し、
これを図3(a)に示すように金型のキャビティ内に位
置決めして挿入後、表1のNo1に示す組成の混合粉末
をキャビティ内に充填してこの粉末を6〜7TON/cm2
圧力で圧縮成形した。そして、この圧粉成形体を金型か
ら取出して1130〜1250℃の範囲の温度で焼結
し、更にその後6〜8TON/cm2 の圧力で再加圧してシン
クロナイザーリングを作った(試料No1)。
【0016】また、耐摩耗材として13%Cr−2.5%
C−1%V−1%Nb−1%W−残(Fe+不純物)の
粉末成形体を表1のNo2の組成の混合粉末と組合わせ
たもの(試料No2)、13%Cr−2.5%C−1%M
o−1%Nb−残(Fe+不純物)の粉末成形体を表1
のNo3の組成の混合粉末と組合わせたもの(試料No
3)も試料No1と同一工程、同一製造条件にて作っ
た。これ等にはいずれもキー溝2と同程度の巾で奥行き
が2.5mm程度の凹部4を形成して噛み合い歯形成部のリ
ング肉厚を2mm程度に減少させてある。
【0017】その一方で、比較のために、本発明品の条
件を満たさない試料No4〜No9のシンクロナイザー
リングも準備した。そして、これ等につき、下記(1)
〜(3)の特性を評価して比較した。
【0018】(1)シンクロナイザーリングのテーパ穴
にテーパコーンを圧入しての単体破壊荷重。 (2)3HZ ×3時間の作動によるキー溝摩耗量。 (3)1400rpm、980Nの条件による単体作動
を5000回繰返した後のシンクロ異常の有無。
【0019】
【表1】
【0020】この比較試験結果から判るように、比較例
のリングはいずれかの特性が劣るのに対し、この発明の
シンクロナイザーリングは、優れた強度、耐摩耗性、相
手ギヤとのなじみ性を示している。
【0021】
【発明の効果】以上述べたように、この発明のシンクロ
ナイザーリングは、材料コスト、製造面で有利な鉄系焼
結合金で形成し、また、相手ギヤとのなじみ性を重視し
た材料を選択したときに問題となるキー溝の早期摩耗
を、キー溝部のみ耐摩耗材で作ることによって防止し、
さらに、必要に応じてキー溝と相対する側の端面部に凹
部を設けることで相手ギヤとのなじみ性をより良くする
ことを可能ならしめたものであるから、負荷の増大に経
済的に対応することができ、時代のニーズに合った変速
機を実現することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明のシンクロナイザーリングの一例を示
す斜視図
【図2】キー溝形成部の断面図
【図3】製造工程の一例を示す図
【符号の説明】
1 シンクロナイザーリング 2 キー溝 3 噛み合い歯 4 凹部 5 耐摩耗材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C22C 38/16 (72)発明者 花田 正澄 伊丹市昆陽北一丁目1番1号 住友電気工 業株式会社伊丹製作所内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 キー溝部に、溝面を強化する耐摩耗材を
    一体的に設けたことを特徴とする鉄系焼結合金製シンク
    ロナイザーリング。
  2. 【請求項2】 Ni、Cu、Moの中の少なくとも1種
    を0.3〜8wt%、Cを0.5〜1.0wt%含有し、残り
    がFeと不可避不純物から成る組成の粉末材料を密度が
    7.0〜7.4g/cm3 になるように成形焼結して作られて
    いる請求項1記載の鉄系焼結合金製シンクロナイザーリ
    ング。
  3. 【請求項3】 キー溝と相対する側に噛み合い歯形成部
    のリング肉厚を薄くする凹部を形成してある請求項1又
    は2記載の鉄系焼結合金製シンクロナイザーリング。
JP18106791A 1991-07-22 1991-07-22 鉄系焼結合金製シンクロナイザーリング Pending JPH0526258A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP18106791A JPH0526258A (ja) 1991-07-22 1991-07-22 鉄系焼結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
JP18106791A JPH0526258A (ja) 1991-07-22 1991-07-22 鉄系焼結合金製シンクロナイザーリング

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0526258A true JPH0526258A (ja) 1993-02-02

Family

ID=16094222

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP18106791A Pending JPH0526258A (ja) 1991-07-22 1991-07-22 鉄系焼結合金製シンクロナイザーリング

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JP (1) JPH0526258A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104455321A (zh) * 2013-09-17 2015-03-25 湖北永土科技股份有限公司 一种汽车制动间隙自动调整臂左右齿条

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104455321A (zh) * 2013-09-17 2015-03-25 湖北永土科技股份有限公司 一种汽车制动间隙自动调整臂左右齿条

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