JP2805056B2 - シンクロナイザリングの製造方法 - Google Patents
シンクロナイザリングの製造方法Info
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- 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
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-
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Mechanical Operated Clutches (AREA)
- Forging (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、自動車等の手動変速機
に付帯する同期装置部品であるシンクロナイザリングを
焼結および熱間鍛造により製作するに好適な製造方法に
関する。
に付帯する同期装置部品であるシンクロナイザリングを
焼結および熱間鍛造により製作するに好適な製造方法に
関する。
【０００２】
【従来技術】シンクロナイザリングは、同期装置の構造
により形状的に多少異なるが、図４に示すように外径の
一端側周囲部１２に外歯１３を持ち、他端側周囲部１４
にシンクロナイザハブの内径溝と噛み合うための突起状
のキー部１５を備えている。またこのシンクロナイザリ
ングには、キー部１５との関係により、図５（イ）に示
す如くキー１５の軸方向根元部に逃げ部１６が付設され
たり、図５（ロ）に示す如く逃げ部１６と共に径方向根
元部にも逃げ部１７が付設されることが多い。ところ
で、前記シンクロナイザリングは、材料が鉄系または銅
系合金であり、溶製材料を鍛造して造形したり、通常の
焼結品、あるいは焼結体を鍛造して製作される。焼結鍛
造では、最終形状に近いいわゆるニアネットシェープの
焼結素材を熱間鍛造により、焼結素材全長寸法の１０〜
１５％ 程度まで圧縮し、造形および高密度化される。
この焼結鍛造によれば、溶製材の鍛造に比べて材料歩留
まり、製品寸法精度および金型寿命の点で有利であり、
溶製材料のものと同等な強度が得られるからトラックや
農業機械分野のような高強度を必要とするものにまで適
用できる。
により形状的に多少異なるが、図４に示すように外径の
一端側周囲部１２に外歯１３を持ち、他端側周囲部１４
にシンクロナイザハブの内径溝と噛み合うための突起状
のキー部１５を備えている。またこのシンクロナイザリ
ングには、キー部１５との関係により、図５（イ）に示
す如くキー１５の軸方向根元部に逃げ部１６が付設され
たり、図５（ロ）に示す如く逃げ部１６と共に径方向根
元部にも逃げ部１７が付設されることが多い。ところ
で、前記シンクロナイザリングは、材料が鉄系または銅
系合金であり、溶製材料を鍛造して造形したり、通常の
焼結品、あるいは焼結体を鍛造して製作される。焼結鍛
造では、最終形状に近いいわゆるニアネットシェープの
焼結素材を熱間鍛造により、焼結素材全長寸法の１０〜
１５％ 程度まで圧縮し、造形および高密度化される。
この焼結鍛造によれば、溶製材の鍛造に比べて材料歩留
まり、製品寸法精度および金型寿命の点で有利であり、
溶製材料のものと同等な強度が得られるからトラックや
農業機械分野のような高強度を必要とするものにまで適
用できる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、焼結鍛造法に
よる方法にあっては、金型寿命の点で溶製材料を鍛造す
る場合よりも有利とはいえ、依然として摩耗が進み易く
金型寿命が短いということが課題の１つに挙げられてい
る。これは、特に図５（イ），（ロ）のようなキー部１
５の根元部に逃げ部１６や逃げ部１６，１７を設けたも
ののときに、これに対応する鍛造金型の角部（図中、符
号１５ｒに当たる部分）の摩耗進行が激しく、金型交換
に伴う型費などにより、コスト高の原因になっている。
よる方法にあっては、金型寿命の点で溶製材料を鍛造す
る場合よりも有利とはいえ、依然として摩耗が進み易く
金型寿命が短いということが課題の１つに挙げられてい
る。これは、特に図５（イ），（ロ）のようなキー部１
５の根元部に逃げ部１６や逃げ部１６，１７を設けたも
ののときに、これに対応する鍛造金型の角部（図中、符
号１５ｒに当たる部分）の摩耗進行が激しく、金型交換
に伴う型費などにより、コスト高の原因になっている。
【０００４】そこで、本発明の目的は、金型寿命を改善
することにより、金型費を軽減し量産効率を向上できる
シンクロナイザリングの製造方法を提供することにあ
る。
することにより、金型費を軽減し量産効率を向上できる
シンクロナイザリングの製造方法を提供することにあ
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の焼結鍛造によるシンクロナイザリングの製
造方法は、鍛造する前の焼結体形状を改良したものであ
り、ニアネットシェープの焼結体は、キー部の軸方向根
元に設けられる逃げ部に対応する逃げ部を持つと共に、
この逃げ部と対抗する外歯寄りの端面に凹部を有してい
ることを要旨としている。ここで、前記焼結体における
前記凹部の深さは、鍛造による圧縮量と同じ程度に設定
することが好ましい。焼結体における逃げ部の深さは、
鍛造して造形される逃げ部の深さとほぼ等しいか、これ
よりも大きく設定することができる。
に、本発明の焼結鍛造によるシンクロナイザリングの製
造方法は、鍛造する前の焼結体形状を改良したものであ
り、ニアネットシェープの焼結体は、キー部の軸方向根
元に設けられる逃げ部に対応する逃げ部を持つと共に、
この逃げ部と対抗する外歯寄りの端面に凹部を有してい
ることを要旨としている。ここで、前記焼結体における
前記凹部の深さは、鍛造による圧縮量と同じ程度に設定
することが好ましい。焼結体における逃げ部の深さは、
鍛造して造形される逃げ部の深さとほぼ等しいか、これ
よりも大きく設定することができる。
【０００６】
【作用】焼結体に設ける逃げ部は、鍛造により造形され
る逃げ部とほぼ相似形とすることにより、鍛造中に逃げ
部に対応する金型の部分に過剰の圧力がかかることがす
くなく、逃げ部近傍の塑性流動も少なくなる。また、焼
結体に設ける凹部は、鍛造のときに凹部の底面と金型に
おける加圧パンチ面の間に隙間を生ずるから、逃げ部か
ら凹部に至る焼結材料の圧縮変形が僅かとなり、逃げ部
に対応する金型部分に加わる圧力を緩和することとな
る。
る逃げ部とほぼ相似形とすることにより、鍛造中に逃げ
部に対応する金型の部分に過剰の圧力がかかることがす
くなく、逃げ部近傍の塑性流動も少なくなる。また、焼
結体に設ける凹部は、鍛造のときに凹部の底面と金型に
おける加圧パンチ面の間に隙間を生ずるから、逃げ部か
ら凹部に至る焼結材料の圧縮変形が僅かとなり、逃げ部
に対応する金型部分に加わる圧力を緩和することとな
る。
【０００７】
【実施例】以下、実施例により本発明の製造方法を従来
方法と比較しつつ説明する。本発明方法は、ニアネット
シェープの焼結体に熱間鍛造を施して図４に示すような
外観のシンクロナイザリング１０を製作すものであり、
従来方法に対して熱間鍛造に用いる焼結体に工夫がなさ
れている。シンクロナイザリング１０は、外径の一端側
周囲部１２に外歯１３を持ち、他端側周囲部１４にシン
クロナイザハブの内径溝と噛み合うための突起状のキー
部１５を備えている点、キー部１５の軸方向根元部に逃
げ部１６が付設されている点で従来のものと製品外観的
に同じであり、異なる点は逃げ部１６と対抗する外歯１
３寄りの端面に凹部を有した焼結体を用いていることで
ある。
方法と比較しつつ説明する。本発明方法は、ニアネット
シェープの焼結体に熱間鍛造を施して図４に示すような
外観のシンクロナイザリング１０を製作すものであり、
従来方法に対して熱間鍛造に用いる焼結体に工夫がなさ
れている。シンクロナイザリング１０は、外径の一端側
周囲部１２に外歯１３を持ち、他端側周囲部１４にシン
クロナイザハブの内径溝と噛み合うための突起状のキー
部１５を備えている点、キー部１５の軸方向根元部に逃
げ部１６が付設されている点で従来のものと製品外観的
に同じであり、異なる点は逃げ部１６と対抗する外歯１
３寄りの端面に凹部を有した焼結体を用いていることで
ある。
【０００８】ここで、用いられた焼結体は、この製品外
観にほぼ相似するものであり、便宜上、使用焼結体の各
部を説明するときには製品各部の符号に（’）を付け
る。図１は本発明に係る焼結体の要部を示している。凹
部１７’は外歯１３’寄りの端面を切欠したもので、両
逃げ部１６’間の幅をなし、深さが１ｍｍ（歯筋長さの
約２０％）ないしは０．５ｍｍ（歯筋長さの約１０％）
に形成される。材料は、２％Ｎｉ−０．５％Ｍｏ−０．
３％Ｍｎ−０．２％Ｃの鉄系合金であり、成形密度が
６．６ｇ／ｃｍ3、温度１１３０℃にて焼結される。焼
結体の各部の概略寸法は、外歯１３’の歯先寸法が１０
２ｍｍ、歯筋長さが５．４ｍｍ、内径寸法が７８ｍｍ、
周囲部１４’あるいはキー部１５’の外径寸法が９０ｍ
ｍ、全長寸法が１３ｍｍであり、キー部１５’は周囲部
１４’に３個あり、幅寸法が５ｍｍである。また外歯１
３’はチャンファ付きで歯数が２０個である。凹部１
７’の深さは１ｍｍないしは０．５ｍｍである。一方、
得られたニアネットシェープの焼結体は熱間鍛造により
圧縮成形される。この場合、熱間鍛造の金型は、従来と
同様に内孔が段付き形状のハイス製のダイと、上下パン
チおよびコアで構成され、温度１４０〜２００℃に加熱
されている。焼結体は窒素ガス中で温度９００〜１００
０℃に加熱され、黒鉛系の潤滑剤を塗布した鍛造金型中
で、圧力が９ｔ／ｃｍ2にて圧縮されることにより、図
１のシンクロナイザリング１０に形成されるのである。
観にほぼ相似するものであり、便宜上、使用焼結体の各
部を説明するときには製品各部の符号に（’）を付け
る。図１は本発明に係る焼結体の要部を示している。凹
部１７’は外歯１３’寄りの端面を切欠したもので、両
逃げ部１６’間の幅をなし、深さが１ｍｍ（歯筋長さの
約２０％）ないしは０．５ｍｍ（歯筋長さの約１０％）
に形成される。材料は、２％Ｎｉ−０．５％Ｍｏ−０．
３％Ｍｎ−０．２％Ｃの鉄系合金であり、成形密度が
６．６ｇ／ｃｍ3、温度１１３０℃にて焼結される。焼
結体の各部の概略寸法は、外歯１３’の歯先寸法が１０
２ｍｍ、歯筋長さが５．４ｍｍ、内径寸法が７８ｍｍ、
周囲部１４’あるいはキー部１５’の外径寸法が９０ｍ
ｍ、全長寸法が１３ｍｍであり、キー部１５’は周囲部
１４’に３個あり、幅寸法が５ｍｍである。また外歯１
３’はチャンファ付きで歯数が２０個である。凹部１
７’の深さは１ｍｍないしは０．５ｍｍである。一方、
得られたニアネットシェープの焼結体は熱間鍛造により
圧縮成形される。この場合、熱間鍛造の金型は、従来と
同様に内孔が段付き形状のハイス製のダイと、上下パン
チおよびコアで構成され、温度１４０〜２００℃に加熱
されている。焼結体は窒素ガス中で温度９００〜１００
０℃に加熱され、黒鉛系の潤滑剤を塗布した鍛造金型中
で、圧力が９ｔ／ｃｍ2にて圧縮されることにより、図
１のシンクロナイザリング１０に形成されるのである。
【０００９】以上のように、本発明は鍛造する前の焼結
体形状を改良したものであるが、焼結体形状の相違によ
る作用効果を次のような設定にて調べた。図２（イ）に
示す前述の本発明焼結体と、同様に製作された図２
（ロ），（ハ），（ニ）に示す比較例としての焼結体を
それぞれ８０００個つづ製作した。なお、図２（イ）の
焼結体は凹部１７’の深さが０．５ｍｍのもの（試料
１）と、１ｍｍのもの（試料２）の２種類を用意した。
同図（ロ）の焼結体は逃げ部１６’および凹部１７’が
ないものでこれを試料３とした。同図（ハ）の焼結体は
逃げ部１６’がなく凹部１７’を持つもので、凹部１
７’の深さが０．５ｍｍのもの（試料４）と、１ｍｍの
もの（試料５）の２種類を用意した。同図（ニ）の焼結
体は逃げ部１６’を持ち凹部１７’がないものでこれを
試料６とした。試料１〜５の焼結体のグループについて
個別に熱間鍛造を行った。熱間鍛造は、前述の鍛造金型
で、同じ成形条件にて圧縮成形し、鍛造個数４０００個
および８０００個のときに逃げ部１６’に対応する金型
の角部（図中、符号１６Ｒに当たる部分）の摩耗状況を
測定した。なお、鍛造金型の角部の初期Ｒ面取り量は
０．３である。
体形状を改良したものであるが、焼結体形状の相違によ
る作用効果を次のような設定にて調べた。図２（イ）に
示す前述の本発明焼結体と、同様に製作された図２
（ロ），（ハ），（ニ）に示す比較例としての焼結体を
それぞれ８０００個つづ製作した。なお、図２（イ）の
焼結体は凹部１７’の深さが０．５ｍｍのもの（試料
１）と、１ｍｍのもの（試料２）の２種類を用意した。
同図（ロ）の焼結体は逃げ部１６’および凹部１７’が
ないものでこれを試料３とした。同図（ハ）の焼結体は
逃げ部１６’がなく凹部１７’を持つもので、凹部１
７’の深さが０．５ｍｍのもの（試料４）と、１ｍｍの
もの（試料５）の２種類を用意した。同図（ニ）の焼結
体は逃げ部１６’を持ち凹部１７’がないものでこれを
試料６とした。試料１〜５の焼結体のグループについて
個別に熱間鍛造を行った。熱間鍛造は、前述の鍛造金型
で、同じ成形条件にて圧縮成形し、鍛造個数４０００個
および８０００個のときに逃げ部１６’に対応する金型
の角部（図中、符号１６Ｒに当たる部分）の摩耗状況を
測定した。なお、鍛造金型の角部の初期Ｒ面取り量は
０．３である。
【００１０】この測定結果は次の表１の通りになった。
【表１】 この表から明かな通り、本発明に係る図２（イ）の焼結
体を用いた場合は、他の何れの焼結体を用いたときより
も鍛造金型の摩耗量が少なく、また鍛造個数が多くなる
ほど顕著な差となる。特に、本発明の試料１，２の場合
は、比較例の試料３の場合の約半分となり、金型寿命を
飛躍的に向上できることが分かる。また、試料２の場合
は試料１よりも優れた結果になることから、焼結体に設
ける凹部１７’の深さは製品の耐久性などを損なわない
範囲である程度深い方が好ましいといえる。
体を用いた場合は、他の何れの焼結体を用いたときより
も鍛造金型の摩耗量が少なく、また鍛造個数が多くなる
ほど顕著な差となる。特に、本発明の試料１，２の場合
は、比較例の試料３の場合の約半分となり、金型寿命を
飛躍的に向上できることが分かる。また、試料２の場合
は試料１よりも優れた結果になることから、焼結体に設
ける凹部１７’の深さは製品の耐久性などを損なわない
範囲である程度深い方が好ましいといえる。
【００１１】なお、本発明は、前記焼結体に設けられる
凹部１７’を、図３の（イ），（ロ），（ハ）に示す如
くその具体的形状を変更することが可能であり、同様な
作用効果が得られる。同図（イ）は各逃げ部１６’に対
抗する１対の凹部１８’であり、同図（ロ）および
（ハ）は凹部１７’と同様に両逃げ部１６’間の幅をな
しているが、前者は径方向の切欠量がキー部１５’とほ
ぼ一致した凹部１９’に形成され、後者は外歯１３’寄
りの端面に内側が低い段差を持たせ、その低い内側端面
２０’と同一面となる凹部１９’に形成したものであ
る。なお、図５（ロ）のように軸方法の逃げ部６と径方
向の逃げ部７とを備えている場合、用いられる焼結体に
は逃げ部６と径方向の逃げ部７とに対応する各逃げ部
６’，７’を設けておくことが好ましい。
凹部１７’を、図３の（イ），（ロ），（ハ）に示す如
くその具体的形状を変更することが可能であり、同様な
作用効果が得られる。同図（イ）は各逃げ部１６’に対
抗する１対の凹部１８’であり、同図（ロ）および
（ハ）は凹部１７’と同様に両逃げ部１６’間の幅をな
しているが、前者は径方向の切欠量がキー部１５’とほ
ぼ一致した凹部１９’に形成され、後者は外歯１３’寄
りの端面に内側が低い段差を持たせ、その低い内側端面
２０’と同一面となる凹部１９’に形成したものであ
る。なお、図５（ロ）のように軸方法の逃げ部６と径方
向の逃げ部７とを備えている場合、用いられる焼結体に
は逃げ部６と径方向の逃げ部７とに対応する各逃げ部
６’，７’を設けておくことが好ましい。
【００１２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の製造方法
によれば、製品品質を確保した上で鍛造金型の寿命を長
くすることができるので、製品価格的に安価で、効率の
よい生産を可能にすることができる。
によれば、製品品質を確保した上で鍛造金型の寿命を長
くすることができるので、製品価格的に安価で、効率の
よい生産を可能にすることができる。
【図１】本発明の実施例として示す焼結体の要部斜視図
である。
である。
【図２】本発明に係る焼結体および本発明の作用効果を
調べるために比較例として用いた焼結体を示す要部側面
図である。
調べるために比較例として用いた焼結体を示す要部側面
図である。
【図３】本発明に係る焼結体に設けられる凹部の他の形
状例を示す要部斜視図である。
状例を示す要部斜視図である。
【図４】本発明対象であるシンクロナイザリングを示す
製品外観斜視図である。
製品外観斜視図である。
【図５】前記シンクロナイザリングに設けられる逃げ部
の２例を示す部分斜視図である。
の２例を示す部分斜視図である。
１０ シンクロナイザリング １２ 一端側周囲部 １３ 外歯 １４ 他端側周囲部 １５ キー部 １６ 逃げ部 １５’ 焼結体のキー部 １６’ 焼結体の逃げ部 １７’，１８’，１９’ 焼結体の凹部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−93207（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−133304（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−39506（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−227544（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−327335（ＪＰ，Ａ) 実開 平３−51943（ＪＰ，Ｕ) 実公 昭61−4431（ＪＰ，Ｙ２) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B21K 1/30 B21J 5/02 B22F 5/00 F16D 23/06
Claims (1)
- 【請求項１】 ニアネットシェープの焼結体に熱間鍛造
を施して、外径の一端側周囲部に外歯を持ち、他端側周
囲部にシンクロナイザハブの内径溝と噛み合うための突
起状のキー部を有していると共に、前記キー部の少なく
とも軸方向根元に逃げ部がある外形をしたシンクロナイ
ザリングを成形する製造方法において、 前記熱間鍛造に用いる焼結体は、前記逃げ部に対応する
逃げ部を持つと共に、この逃げ部と対抗する外歯寄りの
端面に凹部を有していることを特徴とするシンクロナイ
ザリングの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3273489A JP2805056B2 (ja) | 1991-09-26 | 1991-09-26 | シンクロナイザリングの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3273489A JP2805056B2 (ja) | 1991-09-26 | 1991-09-26 | シンクロナイザリングの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0584538A JPH0584538A (ja) | 1993-04-06 |
| JP2805056B2 true JP2805056B2 (ja) | 1998-09-30 |
Family
ID=17528619
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3273489A Expired - Fee Related JP2805056B2 (ja) | 1991-09-26 | 1991-09-26 | シンクロナイザリングの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2805056B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10048271C1 (de) * | 2000-09-29 | 2002-02-07 | Getrag Getriebe Zahnrad | Synchronisierungsvorrichtung |
| CN100394075C (zh) * | 2006-11-22 | 2008-06-11 | 重庆长风精化毛坯有限责任公司 | 一种加工汽车同步器齿圈坯件的方法 |
| JP5276626B2 (ja) * | 2010-06-11 | 2013-08-28 | 大岡技研株式会社 | マルチコーンシンクロの同期用クラッチ歯車 |
| JP6019974B2 (ja) * | 2012-09-14 | 2016-11-02 | いすゞ自動車株式会社 | シンクロメッシュ機構と、それを搭載する車両用の変速装置 |
-
1991
- 1991-09-26 JP JP3273489A patent/JP2805056B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0584538A (ja) | 1993-04-06 |
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