JPH08177879A - Synchronizer ring - Google Patents
Synchronizer ringInfo
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- JPH08177879A JPH08177879A JP7238344A JP23834495A JPH08177879A JP H08177879 A JPH08177879 A JP H08177879A JP 7238344 A JP7238344 A JP 7238344A JP 23834495 A JP23834495 A JP 23834495A JP H08177879 A JPH08177879 A JP H08177879A
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- mating member
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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
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D2200/00—Materials; Production methods therefor
- F16D2200/0004—Materials; Production methods therefor metallic
- F16D2200/0008—Ferro
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Mechanical Operated Clutches (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明はシンクロナイザーリング
に関し、さらに詳しくは優れた摩擦特性および充分な耐
摩耗性・耐久性を有し、しかも加工が容易であるととも
に品質の安定したシンクロナイザーリングに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a synchronizer ring, and more particularly to a synchronizer ring having excellent friction characteristics, sufficient abrasion resistance and durability, easy processing, and stable quality. .
【０００２】[0002]
【従来の技術】たとえば同期噛合い式歯車変速機におい
ては、従来よりシンクロナイザーリングが用いられてい
る。2. Description of the Related Art For example, in a synchronous mesh type gear transmission, a synchronizer ring has been conventionally used.
【０００３】このシンクロイナイザーリングは、回転す
る相手部材、たとえばテーパーコーンとの同期摺動およ
び該テーパーコーンからの離脱を行う摩擦環であり、互
いに噛み合わせる二つの歯車の周速を等速とするのに重
要な動きをする。そして、その構造としては、図１に示
すように、相手部材と噛み合う多数の歯形１００が最外
周部に所定間隔で設けられているとともに、テーパーコ
ーンと接触する内周面１０１には摩擦力付与のためのリ
ング状条溝１０２が設けられ、潤滑油を逃がすための縦
溝１０３がリング状条溝１０２に直交するように必要に
応じて形成され、さらに外周面にはシンクロナイザーキ
ーが嵌合するキー溝１０４が設けられたものなどが知ら
れており、形成材料には一般に黄銅（Ｃｕ−Ｚｎ合金）
が用いられていた。This syncronizer ring is a friction ring that performs synchronous sliding with a rotating mating member, for example, a tapered cone, and disengages from the tapered cone, and the peripheral speeds of two gears meshing with each other are made equal speeds. Make an important move to do. As its structure, as shown in FIG. 1, a large number of tooth profiles 100 that mesh with a mating member are provided at the outermost peripheral portion at predetermined intervals, and a frictional force is applied to the inner peripheral surface 101 that contacts the tapered cone. Is provided with a ring-shaped groove 102, and a vertical groove 103 for releasing lubricating oil is formed so as to be orthogonal to the ring-shaped groove 102, and a synchronizer key is fitted on the outer peripheral surface. It is known that the key groove 104 is formed, and the forming material is generally brass (Cu-Zn alloy).
Was used.
【０００４】たとえばこのような構造に形成されること
のあるシンクロナイザーリングにおいては、一般に、機
械的強度および精度が高いことはもとより、相手部材と
接触する内周面の摩擦特性が優れていると共に充分な耐
摩耗性を有していることが要求される。特に自動車用変
速機の分野においては、近年におけるミッションの高級
化、高性能化に伴って確実な作動性はもとより操作感に
も高級感やスポーティー感が求められることから内周面
の摩擦特性および耐摩耗性がさらに向上しているシンク
ロナイザーリングが望まれている。For example, in a synchronizer ring which may be formed in such a structure, generally, the mechanical strength and precision are high, and in addition, the inner peripheral surface in contact with the mating member has excellent friction characteristics. It is required to have sufficient wear resistance. In particular, in the field of automobile transmissions, in addition to reliable operability due to the high quality and high performance of missions in recent years, a feeling of luxury and sportiness are required for the operation feeling. A synchronizer ring having further improved abrasion resistance is desired.
【０００５】そこで、黄銅（Ｃｕ−Ｚｎ合金）を形成材
料とする従来のシンクロナイザーリングに比較して内周
面の摩擦特性および耐摩耗性の向上を図ったシンクロナ
イザーリングが種々検討されている。Therefore, various types of synchronizer rings have been studied which have improved friction characteristics and wear resistance of the inner peripheral surface as compared with the conventional synchronizer rings made of brass (Cu-Zn alloy). .
【０００６】具体的には、金属とセラミックスと酸化物
とが均一に混合され、かつ互いに融着された層が溶射法
により内周面に形成されているシンクロナイザーリング
（特公昭４６−１５０４３号公報参照）が知られてい
る。また、シンクロナイザーリングの製造に利用可能な
方法として、例えば金属成分粉末８０重量％と非金属成
分粉末２０重量％とを含有する焼結粉体からなる摩擦ラ
イニングを火炎噴射法により内周面に形成する摩擦リン
グの製造方法（***特許第３７０５６６１号）も知られ
ている。Specifically, a synchronizer ring (Japanese Patent Publication No. 46-15043) in which a layer in which a metal, a ceramic and an oxide are uniformly mixed and which are fused to each other is formed on the inner peripheral surface by a thermal spraying method. (See the official gazette) is known. Further, as a method that can be used for manufacturing a synchronizer ring, for example, a friction lining made of a sintered powder containing 80% by weight of metal component powder and 20% by weight of non-metal component powder is applied to the inner peripheral surface by a flame injection method. A method of manufacturing a friction ring to be formed (West German Patent No. 3705661) is also known.
【０００７】さらに、基地組織にベイナイトおよびパー
ライトと遊離Ｃｕ相を含むＦｅ系焼結合金からなるシン
クロナイザーリングも検討されている。Further, a synchronizer ring made of a Fe-based sintered alloy containing bainite, pearlite and a free Cu phase in the matrix structure is also under study.
【０００８】[0008]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、金属と
セラミックスと酸化物とが均一に混合され、かつ互いに
融着された層が溶射法により内周面に形成されたものや
金属成分粉末８０重量％と非金属成分粉末２０重量％と
を含有する焼結粉体からなる摩擦ライニングを火炎噴射
法により内周面に形成する摩擦リングの製造方法を採用
して得られたもの等の従来のシンクロナイザーリングに
おいては、未だ必要とする摩擦特性および耐摩耗性が得
られるまでには至っていない。また、各金属成分の拡散
不足により強度が不足したり、溶射皮膜の材質のばらつ
きにより品質が不安定になったりするという問題もあっ
た。さらに、溶射膜の表層に、しばしば、フレーム中の
不完全溶融粒子あるいは飛散・はね反り粒子等の巻き込
みが生じることがあり、これらの粒子の付着は表面を粗
くするため、摩擦特性が経時的に変化し易くなったり、
付着した粒子の脱落によりミッション系各部の摩耗を招
いたりするという問題もあった。一方、溶射膜の表面粗
度を小さくすることを目的として溶射膜の表面に研削加
工や切削加工を施すことも行われていたが、このような
研削あるいは切削を行うと、加工費がかさみ、また研削
あるいは切削による取代分に原材料の無駄が生じるとい
う欠点があった。However, a layer in which a metal, ceramics and an oxide are uniformly mixed and fused together and formed on the inner peripheral surface by a thermal spraying method, or 80% by weight of metal component powder A conventional synchronizer such as that obtained by adopting a method of manufacturing a friction ring in which a friction lining made of a sintered powder containing 20% by weight of non-metal component powder is formed on the inner peripheral surface by a flame injection method. The ring has not yet reached the required friction characteristics and wear resistance. There is also a problem that the strength is insufficient due to insufficient diffusion of each metal component, and the quality becomes unstable due to variations in the material of the thermal spray coating. In addition, incompletely melted particles in the flame or entrainment of scattered / warped particles, etc. may often occur on the surface layer of the sprayed film. It becomes easy to change to
There is also a problem that the adhered particles fall off, which causes wear of various parts of the mission system. On the other hand, grinding or cutting was also performed on the surface of the sprayed film for the purpose of reducing the surface roughness of the sprayed film, but if such grinding or cutting is performed, the processing cost increases, Further, there is a drawback that the raw material is wasted in the stock removal due to grinding or cutting.
【０００９】さらに、基地組織にベイナイトおよびパー
ライトと遊離Ｃｕ相を含むＦｅ系焼結合金からなるシン
クロナイザーリングにおいては、ベイナイトを含むため
硬さがＨRB９０以上程度と大きく、サイジング加工がや
りにくいという欠点があるとともに、動摩擦係数の向上
に未だ改善の余地がある。Further, in a synchronizer ring made of a Fe-based sintered alloy containing bainite and pearlite and a free Cu phase in the matrix structure, since the bainite is contained, the hardness is as high as HRB 90 or more and the sizing process is difficult to perform. At the same time, there is still room for improvement in improving the dynamic friction coefficient.
【００１０】本発明は上記の事情に基づいてなされたも
のであり、本発明は、優れた摩擦特性および充分な耐摩
耗性を有しているとともに強度不足を生じることがな
く、かつサイジング加工が容易であり、しかも品質の安
定したシンクロナイザーリングを提供することを目的と
する。The present invention has been made in view of the above circumstances. The present invention has excellent friction characteristics and sufficient abrasion resistance, does not cause insufficient strength, and is sized by sizing. The purpose is to provide a synchronizer ring that is easy and stable in quality.
【００１１】[0011]
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明は、回転する相手部材との同期摺動および相
手部材からの離脱を行うものであってＦｅ系焼結合金か
らなるシンクロナイザーリングにおいて、該Ｆｅ系焼結
合金が、 Ｃ：１．２〜２．０重量％ Ｃｕ：８．０〜１５．０重量％ を含有し、残部がＦｅと不可避不純物からなり、かつ基
地組織中に遊離Ｃｕ相が析出している構成とし、また、
上記のシンクロナイザーリングにおいて、少なくとも、
回転する相手部材との同期摺動および相手部材からの離
脱を行う内周面に水蒸気処理あるいはさらにブラスト処
理が施されている構成とし、さらに必要に応じてこれら
のシンクロナイザーリングにおいて、前記前記Ｆｅ系焼
結合金の空孔率が２〜１２容量％である構成とした。In order to achieve the above object, the present invention is to perform synchronous sliding with a rotating mating member and disengage from the mating member, which is made of a Fe-based sintered alloy. In the Nizer ring, the Fe-based sintered alloy contains C: 1.2 to 2.0% by weight, Cu: 8.0 to 15.0% by weight, and the balance is Fe and inevitable impurities, and has a matrix structure. It has a structure in which a free Cu phase is precipitated,
In the above synchronizer ring, at least
A steam treatment or a blast treatment is applied to the inner peripheral surface that performs synchronous sliding with the rotating mating member and disengages from the mating member. Further, in these synchronizer rings, the Fe The porosity of the system sintered alloy was set to 2 to 12% by volume.
【００１２】[0012]
【作用】本発明のシンクロナイザーリングは、Ｃ：１．
２〜２．０重量％、Ｃｕ：８．０〜１５．０重量％を含
有し、残部がＦｅと不可避不純物からなり、かつ基地組
織中に遊離Ｃｕ相が析出しているＦｅ系焼結合金により
形成されている。そして、このＦｅ系焼結合金の基地組
織は微細パーライトであり、この微細パーライト組織中
に遊離Ｃｕ相が析出している。したがって、例えばＣ
ｒ、Ｍｏ等の耐摩耗性を向上させる作用を有する元素を
含有しなくても良好な耐摩耗性を発揮する。また、基地
組織中にベイナイトを含まないため、このようなＦｅ系
焼結合金からなるシンクロナイザーリングはサイジング
加工が容易である。さらに、微細パーライト組織と遊離
Ｃｕ相との相乗効果により摩擦特性が安定したものとな
り、０．１３以上の高μ（動摩擦係数）が得られる。し
たがって、このようなＦｅ系焼結合金からなるシンクロ
ナイザーリングは摩擦係数が向上したものとなる。The function of the synchronizer ring of the present invention is C: 1.
Fe-based sintered alloy containing 2 to 2.0% by weight and Cu: 8.0 to 15.0% by weight, the balance consisting of Fe and unavoidable impurities, and free Cu phase precipitated in the matrix structure. It is formed by. The matrix structure of this Fe-based sintered alloy is fine pearlite, and the free Cu phase is precipitated in this fine pearlite structure. Thus, for example, C
Good wear resistance is exhibited without containing an element having an action of improving wear resistance such as r and Mo. Further, since the matrix structure does not contain bainite, such a synchronizer ring made of a Fe-based sintered alloy can be easily sized. Further, the synergistic effect of the fine pearlite structure and the free Cu phase stabilizes the friction characteristics, and a high μ (dynamic friction coefficient) of 0.13 or more can be obtained. Therefore, the synchronizer ring made of such a Fe-based sintered alloy has an improved friction coefficient.
【００１３】以下、本発明のシンクロナイザーリングの
材料であるＦｅ系焼結合金の成分組成等について詳述す
る。 （ａ）炭素成分：Ｃ 本発明のシンクロナイザーリングを構成するＦｅ系焼結
合金において、炭素成分Ｃの含有割合は１．２〜２．０
重量％である。ここで、炭素成分Ｃは強度および耐摩耗
性を向上させる作用を有する。この炭素成分Ｃの含有割
合が１．２重量％未満であると、フェライトが析出して
強度不足を招くことがあるとともに、セメンタイトが析
出しないので微細パーライト組織が得られず、耐摩耗性
の向上が充分ではないことがある。一方、炭素成分Ｃの
含有割合が２．０重量％を超えると、液相が生じ易くな
って寸法精度が低下することがあるとともに相手攻撃性
が増大する傾向になる。The composition of the Fe-based sintered alloy, which is the material for the synchronizer ring of the present invention, will be described in detail below. (A) Carbon component: C In the Fe-based sintered alloy that constitutes the synchronizer ring of the present invention, the content ratio of the carbon component C is 1.2 to 2.0.
% By weight. Here, the carbon component C has a function of improving strength and wear resistance. When the content ratio of the carbon component C is less than 1.2% by weight, ferrite may precipitate to cause insufficient strength, and since cementite does not precipitate, a fine pearlite structure cannot be obtained and wear resistance is improved. May not be enough. On the other hand, when the content ratio of the carbon component C exceeds 2.0% by weight, a liquid phase is liable to be generated, the dimensional accuracy may be deteriorated, and the opponent aggressiveness tends to be increased.
【００１４】（ｂ）銅成分：Ｃｕ 本発明のシンクロナイザーリングを構成するＦｅ系焼結
合金において、銅成分Ｃｕの含有割合は８．０〜１５．
０重量％である。ここで、銅成分Ｃｕはパーライト基地
組織中に遊離Ｃｕ相を析出して動摩擦力を向上させる作
用を有する。このような作用を有する銅成分Ｃｕは、そ
の融点以上の温度でＣｕを鉄粉に拡散浸透させ、流出孔
を残し基地に固溶されるが、銅成分ＣｕのαＦｅ中への
固溶限は約８％であるので、含有割合が８重量％未満で
あると、遊離Ｃｕ相が析出されないことがある。一方、
銅成分Ｃｕの含有割合が１５重量％を超えると、強度、
靭性等の機械的特性が低下する傾向がある。なお、微細
パーライト基地組織に遊離Ｃｕ相を析出させるために
は、必要に応じてＣｕ系合金を配合してもよい。そのよ
うなＣｕ系合金としては、例えばＣｕ−Ｚｎ、Ｃｕ−Ｓ
ｎ等が挙げられる。(B) Copper component: Cu In the Fe-based sintered alloy constituting the synchronizer ring of the present invention, the content ratio of the copper component Cu is 8.0 to 15.
0% by weight. Here, the copper component Cu has a function of precipitating a free Cu phase in the pearlite matrix structure to improve the dynamic friction force. The copper component Cu having such an action diffuses and permeates Cu into the iron powder at a temperature equal to or higher than its melting point, and is solid-dissolved in the base leaving an outflow hole, but the solid solubility limit of the copper component Cu in αFe is Since it is about 8%, if the content ratio is less than 8% by weight, the free Cu phase may not be precipitated. on the other hand,
When the content ratio of the copper component Cu exceeds 15% by weight, strength,
Mechanical properties such as toughness tend to decrease. Incidentally, in order to precipitate the free Cu phase in the fine pearlite matrix structure, a Cu-based alloy may be added if necessary. Examples of such Cu-based alloys include Cu-Zn and Cu-S.
n and the like.
【００１５】（ｃ）その他 水蒸気処理 シンクロナイザーリングにおいて、特に相手部材である
テーパーコーンと接触する内周面には摩擦力を付与する
必要があり、さらに耐摩耗性を兼ね備えていなければな
らない。ここで、前記Ｆｅ系焼結合金からなる本発明の
シンクロナイザーリングの内周面には微細な凹凸と、無
数の空孔とが存在し、その表面粗さは８〜１５μｍＲz
である。これに対し、この内周面に550 ℃〜600 ℃で３
０〜９０分間の水蒸気処理を施すと、表面凹凸部に内径
１μｍ程度の無数の空孔を持つＦｅ3 Ｏ4 皮膜が形成さ
れ、その表面粗さは２０〜２５μｍＲz 程度になり、ま
た硬度はＨv ５００程度になる。(C) Others Steam Treatment In the synchronizer ring, it is necessary to impart a frictional force to the inner peripheral surface of the synchronizer ring which comes into contact with the tapered cone which is a mating member, and it must also have abrasion resistance. Here, the synchronizer ring of the present invention made of the Fe-based sintered alloy has fine irregularities and innumerable pores on its inner peripheral surface, and its surface roughness is 8 to 15 μmRz.
Is. On the other hand, at this inner surface, 550 ℃ ~ 600 ℃ 3
When steam treatment is performed for 0 to 90 minutes, a Fe 3 O 4 film having numerous pores with an inner diameter of about 1 μm is formed on the uneven surface, the surface roughness becomes about 20 to 25 μmRz, and the hardness is Hv. It will be about 500.
【００１６】このように、シンクロナイザーリングの内
周面に水蒸気処理を施すと、表面粗さが増加するため、
内周面における相手部材との接触面に形成される油膜は
薄くなる。その結果、境界潤滑（金属接触）状態が生じ
易く、かつその状態が維持されるので、摩擦係数が高く
なる。 ブラスト処理 シンクロナイザーリングの内周面に水蒸気処理とともに
ブラスト処理を施すと、油膜は切れ易くなり、かつ油を
排除する通路も確保されることになるので、内周面と相
手部材とは容易に境界潤滑状態となる。また、内周面を
ブラスト処理することにより、内周面表層の凸部先端が
弾性変形を起こし易くなり、その結果、内周面と相手部
材外周面との間の真実接触面積が増大し、内周面と相手
部材との間の摩擦力をさらに高めることができる。 空孔率 前述の通り、シンクロナイザーリングにおいては、特に
相手部材であるテーパーコーンと接触する内周面に摩擦
力を付与する必要があり、さらに耐摩耗性を兼ね備えて
いなければならない。ここで、耐摩耗性の点からは空孔
率が小さい方が良く、摩擦特性の点からは空孔率が大き
い方が良い。かかる観点から本発明のシンクロナイザー
リングにおいて、少なくとも内周面の空孔率は２容量％
〜１２容量％の範囲であることが好ましい。この空孔率
が２容量％未満であると、相手部材であるテーパーコー
ンと接触する内周面の摩擦力が十分ではないことがあ
る。一方、空孔率が１２容量％を超えると、シンクロナ
イザーリングの強度が低下する傾向が生じるとともに耐
摩耗性も低下する傾向が生じる。なお、空孔率をこの範
囲とするためには、通常は粒度が１５０メッシュ以下で
ある黒鉛粉末、Ｃｕ粉末およびＦｅ粉末を所定の割合で
配合し、通常の条件で混合した後、４．５〜６．５ton/
cm2 程度の圧力で加圧して圧粉体とし、この圧粉体を１
０００〜１２００℃程度の温度で焼結して焼結体とすれ
ばよい。 遊離Ｃｕ相の面積率 本発明のシンクロナイザーリングにおいて、微細パーラ
イト基地組織中に析出する遊離Ｃｕ相の面積率は、通
常、３〜１０面積％である。この面積率が３面積％未満
であると、相手部材であるテーパーコーンと接触する内
周面の動摩擦力が十分ではないことがある。一方、この
面積率が１０面積％を超えると、そのようなシンクロナ
イザーリングは強度、靭性等が低下する傾向が生じる。
なお、遊離Ｃｕ相が上記の範囲にあるシンクロナイザー
リングの動摩擦係数は、通常、０．１３０〜０．１４９
である。Thus, when steam treatment is applied to the inner peripheral surface of the synchronizer ring, the surface roughness increases,
The oil film formed on the contact surface of the inner peripheral surface with the mating member becomes thin. As a result, a boundary lubrication (metal contact) state is likely to occur and the state is maintained, so that the friction coefficient becomes high. Blast treatment If the inner peripheral surface of the synchronizer ring is subjected to steam treatment and blast processing, the oil film will be easily broken and a passage for removing oil will be secured, so the inner peripheral surface and the mating member will be easy. Boundary lubrication occurs. Further, by blasting the inner peripheral surface, the tip of the convex portion of the inner peripheral surface layer easily elastically deforms, as a result, the true contact area between the inner peripheral surface and the outer peripheral surface of the mating member increases, The frictional force between the inner peripheral surface and the mating member can be further increased. Porosity As described above, in the synchronizer ring, it is particularly necessary to apply a frictional force to the inner peripheral surface that comes into contact with the tapered cone that is a mating member, and it must also have wear resistance. Here, it is preferable that the porosity is small from the viewpoint of wear resistance, and the porosity is large from the viewpoint of friction characteristics. From such a viewpoint, in the synchronizer ring of the present invention, the porosity of at least the inner peripheral surface is 2% by volume.
It is preferably in the range of ˜12% by volume. If the porosity is less than 2% by volume, the frictional force on the inner peripheral surface that contacts the tapered cone, which is the mating member, may not be sufficient. On the other hand, when the porosity exceeds 12% by volume, the strength of the synchronizer ring tends to decrease and the abrasion resistance tends to decrease. In order to adjust the porosity to this range, graphite powder, Cu powder, and Fe powder having a particle size of 150 mesh or less are usually blended in a predetermined ratio, mixed under normal conditions, and then mixed with 4.5 ~ 6.5ton /
It is pressed with a pressure of about cm 2 to obtain a green compact, and this green compact is 1
The sintered body may be sintered at a temperature of about 000 to 1200 ° C. Area Ratio of Free Cu Phase In the synchronizer ring of the present invention, the area ratio of the free Cu phase precipitated in the fine pearlite matrix structure is usually 3 to 10 area%. If this area ratio is less than 3% by area, the dynamic frictional force of the inner peripheral surface that contacts the tapered cone, which is a mating member, may not be sufficient. On the other hand, if this area ratio exceeds 10 area%, such synchronizer rings tend to have reduced strength, toughness and the like.
The dynamic friction coefficient of the synchronizer ring having the free Cu phase in the above range is usually 0.130 to 0.149.
Is.
【００１７】[0017]
【実施例】次に、実施例を示して本発明についてさらに
具体的に説明する。実施例１ 原料粉末として、いずれも粒度が１５０メッシュ以下で
ある黒鉛粉末、Ｃｕ粉末およびＦｅ粉末を用意し、これ
らの原料粉末を表１に示す配合割合にて通常の条件で混
合して混合粉末とした。次いで、この混合粉末を圧力６
ton/cm2 の条件で圧粉体にプレス成形した。その後、こ
の圧粉体をアンモニア分解ガス中、１０００〜１２００
℃の範囲内の温度で８０分間保持して焼結することによ
り、実質的に配合組成と同一の成分をもった焼結体から
なるシンクロナイザーリング用試験片を得た。EXAMPLES Next, the present invention will be described more specifically by showing examples. Example 1 As raw material powders, graphite powders, Cu powders, and Fe powders each having a particle size of 150 mesh or less were prepared, and these raw material powders were mixed at a mixing ratio shown in Table 1 under normal conditions to obtain a mixed powder. And Then, this mixed powder is subjected to a pressure of 6
It was pressed into a green compact under the condition of ton / cm 2 . Then, the green compact was treated with 1000-1200 in ammonia decomposition gas.
By holding for 80 minutes at a temperature within the range of ° C and sintering, a test piece for a synchronizer ring, which is made of a sintered body having substantially the same composition as the compounded composition, was obtained.
【００１８】この試験片の摩擦特性、摩耗量および硬さ
（サイジングし易さ）について、それぞれ次のようにし
て評価した。結果を表１に示す。The friction characteristics, the amount of wear and the hardness (easiness of sizing) of this test piece were evaluated as follows. The results are shown in Table 1.
【００１９】[0019]
【表１】 摩擦特性、摩耗量：図２に示すような円筒−円筒平面接
触式滑り摩擦試験機を使用して下記の条件で摩擦係数お
よび摩耗量を測定した。[Table 1] Friction characteristics and wear amount: A friction coefficient and wear amount were measured under the following conditions using a cylinder-cylindrical plane contact type sliding friction tester as shown in FIG.
【００２０】 押付荷重：２５ｋｇｆ，８０ｋｇｆ 滑り速度：１ｍ／秒 使用潤滑油：ＳＡＥ７５ｗ−９０ 油温：９０℃ 給油方法：浸漬 使用相手材：ＳＣＭ４２０浸炭焼入れ焼戻し〔表面硬さ
Ｈｖ（０．１）６００〕 硬さ：マイクロビッカースで測定した。Pressing load: 25 kgf, 80 kgf Sliding speed: 1 m / sec Lubricating oil used: SAE75w-90 Oil temperature: 90 ° C Lubrication method: Immersion Material to be used: SCM420 Carburizing quenching and tempering [Surface hardness Hv (0.1) 600 ] Hardness: Measured by Micro Vickers.
【００２１】なお、図２に示した円筒−円筒平面接触式
滑り摩擦試験機において、１０は回転軸、１１は相手
材、１１ａは相手材摺動面、１２は焼結材試験片、１２
ａは試験片摺動面、１３は固定軸である。実施例２ 前記実施例１において、原料粉末の配合組成を表１に示
す割合に変えたほかは、前記実施例１と同様にして焼結
体からなるシンクロナイザーリング用試験片を作成し、
この試験片について摩擦特性、摩耗量および硬さ（サイ
ジングし易さ）を評価した。結果を表１に示す。実施例３ 前記実施例１と同様にして焼結体を製造し、この焼結体
に５５０℃、３０分間の条件で水蒸気処理を施してシン
クロナイザーリング用試験片を作成した。この試験片に
ついて、前記実施例１と同様にして摩擦特性および摩耗
量を測定した。その結果、押付荷重８０ｋｇｆの動摩擦
係数は０．１３９であり、摩耗量は２μｍであった。In the cylinder-cylindrical plane contact type sliding friction tester shown in FIG. 2, 10 is a rotating shaft, 11 is a mating material, 11a is a mating material sliding surface, 12 is a sintered material test piece, 12
Reference numeral a is a sliding surface of the test piece, and 13 is a fixed shaft. Example 2 A test piece for a synchronizer ring made of a sintered body was prepared in the same manner as in Example 1 except that the composition of the raw material powder was changed to the ratio shown in Table 1 in Example 1.
The friction property, the amount of wear and the hardness (easiness of sizing) of this test piece were evaluated. The results are shown in Table 1. Example 3 A sintered body was manufactured in the same manner as in Example 1, and the sintered body was subjected to steam treatment at 550 ° C. for 30 minutes to prepare a test piece for a synchronizer ring. For this test piece, the friction characteristics and the wear amount were measured in the same manner as in Example 1. As a result, the dynamic friction coefficient under a pressing load of 80 kgf was 0.139 and the wear amount was 2 μm.
【００２２】また、この試験片について７時間後の動摩
擦係数を測定したところ０．１０５であった。実施例４ 前記実施例１と同様にして焼結体を製造し、この焼結体
に５５０℃、３０分間の条件で水蒸気処理を施してから
ブラスト処理を行ってシンクロナイザーリング用試験片
を作成した。この試験片について、前記実施例１と同様
にして摩擦特性および摩耗量を測定した。その結果、押
付荷重８０ｋｇｆの動摩擦係数は０．１３９であり、摩
耗量は５μｍであった。The dynamic friction coefficient of the test piece after 7 hours was measured and found to be 0.105. Example 4 A sintered body was produced in the same manner as in Example 1, steam treatment was performed on the sintered body at 550 ° C. for 30 minutes, and then blast treatment was performed to prepare a test piece for a synchronizer ring. did. For this test piece, the friction characteristics and the wear amount were measured in the same manner as in Example 1. As a result, the dynamic friction coefficient under a pressing load of 80 kgf was 0.139, and the wear amount was 5 μm.
【００２３】また、この試験片について７時間後の動摩
擦係数を測定したところ０．１３８であった。比較例１ 前記実施例１において、原料粉末の配合組成を表１に示
す割合に変えたほかは、前記実施例１と同様にして焼結
体からなるシンクロナイザーリング用試験片を作成し、
この試験片について摩擦特性、摩耗量および硬さ（サイ
ジングし易さ）を評価した。結果を表１に示す。The dynamic friction coefficient of the test piece after 7 hours was measured and found to be 0.138. Comparative Example 1 A test piece for a synchronizer ring made of a sintered body was prepared in the same manner as in Example 1 except that the composition of the raw material powder was changed to the ratio shown in Table 1 in Example 1.
The friction property, the amount of wear and the hardness (easiness of sizing) of this test piece were evaluated. The results are shown in Table 1.
【００２４】また、この試験片について７時間後の動摩
擦係数を測定したところ０．０６であった。結果の検討 表１から明らかなように、実施例１および実施例２のシ
ンクロナイザーリング用試験片では、押付荷重２５ｋｇ
ｆ（ゆっくりと同期化）の場合および押付荷重８０ｋｇ
ｆ（早く同期化）の場合で動摩擦係数が安定している
が、比較例１のシンクロナイザーリング用試験片では、
押付荷重２５ｋｇｆ（ゆっくりと同期化）の場合の動摩
擦係数は押付荷重８０ｋｇｆ（早く同期化）の場合の動
摩擦係数の０．１２３／０．１１７であり、同期性能が
不安定である。The dynamic friction coefficient of the test piece after 7 hours was measured and found to be 0.06. Examination of Results As is apparent from Table 1, in the test pieces for the synchronizer rings of Example 1 and Example 2, the pressing load was 25 kg.
In case of f (slowly synchronized) and pressing load 80 kg
In the case of f (quick synchronization), the dynamic friction coefficient is stable, but in the synchronizer ring test piece of Comparative Example 1,
The dynamic friction coefficient in the case of a pressing load of 25 kgf (slowly synchronized) is 0.123 / 0.117 of the dynamic friction coefficient in the case of a pressing load of 80 kgf (synchronized quickly), and the synchronization performance is unstable.
【００２５】また、実施例３および実施例４のシンクロ
ナイザーリング用試験片は、押付荷重８０ｋｇｆの場合
の動摩擦係数が向上しているとともに、摩耗量が激減し
ている。すなわち、実施例１乃至実施例４のシンクロナ
イザーリング用試験片は、いずれも比較例１のシンクロ
ナイザーリング用試験片に比べて摩耗量が少ないことか
ら耐摩耗性が向上している。Further, the test pieces for the synchronizer rings of Examples 3 and 4 have an improved dynamic friction coefficient under a pressing load of 80 kgf, and the wear amount is drastically reduced. That is, the synchronizer ring test pieces of Examples 1 to 4 all have a smaller amount of wear than the synchronizer ring test piece of Comparative Example 1, and thus have improved wear resistance.
【００２６】特に、実施例３および実施例４のシンクロ
ナイザーリング用試験片は、比較例１のシンクロナイザ
ーリング用試験片に比べて動摩擦係数の経時的な低下率
が小さいことから摩擦特性の安定化が図られている。In particular, the synchronizer ring test pieces of Examples 3 and 4 have a smaller decrease rate of the dynamic friction coefficient with time than the synchronizer ring test piece of Comparative Example 1, so that the friction characteristics are stable. Is being promoted.
【００２７】なお、Ｃｕの含有率が１０％（重量％）の
場合は遊離Ｃｕの面積率は３〜８面積％であり、Ｃｕの
含有率が１５％（重量％）の場合は遊離Ｃｕの面積率は
５〜１０面積％であった。基地組織は微細パーライトに
遊離Ｃｕ相が析出した状態であり、この遊離Ｃｕ相は硬
度が軟らかく、パーライト部の基地硬さが２００〜３０
０であるのに対し、遊離Ｃｕ相の硬さは１２０〜１６０
であり、軟質材としての遊離Ｃｕ相が摩擦特性を安定化
することが明らかとなった。また、この遊離Ｃｕ相の析
出により、本発明のシンクロナイザーリングはサイジン
グ加工が容易であることが推測される。When the Cu content is 10% (wt%), the area ratio of free Cu is 3 to 8 area%, and when the Cu content is 15% (wt%), The area ratio was 5 to 10% by area. The matrix structure is a state in which a free Cu phase is precipitated in fine pearlite, and the hardness of this free Cu phase is soft, and the matrix hardness of the pearlite part is 200 to 30.
While the hardness is 0, the hardness of the free Cu phase is 120 to 160.
Therefore, it was revealed that the free Cu phase as the soft material stabilizes the friction characteristics. Further, it is presumed that the synchronizer ring of the present invention can be easily sized due to the precipitation of the free Cu phase.
【００２８】[0028]
【発明の効果】本発明によれば、以上の構成としたの
で、優れた耐摩耗性および強度をそなえているとともに
摩擦特性が安定しており、相手コーンとの同期性および
離脱性が優れ、また溶射膜の研削加工や切削加工が不要
であるとともにサイジング加工が容易であり、しかも品
質の安定したシンクロナイザーリングを提供することが
可能である。EFFECTS OF THE INVENTION According to the present invention, since it has the above-mentioned constitution, it has excellent wear resistance and strength, stable friction characteristics, and excellent synchronism and detachability with the mating cone. Further, it is possible to provide a synchronizer ring that does not require grinding or cutting of the sprayed film, is easy to perform sizing, and has stable quality.
【図１】シンクロナイザーリングの一例を示す斜視図で
ある。FIG. 1 is a perspective view showing an example of a synchronizer ring.
【図２】実施例で使用した円筒−円筒平面接触式滑り摩
擦試験機の概要を示す説明図である。FIG. 2 is an explanatory view showing an outline of a cylinder-cylindrical plane contact type sliding friction tester used in Examples.
１００…歯形 １０１…内周面 １０２…リング状条溝 １０３…縦溝 １０４…キー溝 100 ... Tooth profile 101 ... Inner peripheral surface 102 ... Ring-shaped groove 103 ... Vertical groove 104 ... Key groove
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大村 繁美 愛知県西尾市小島町城山１番地 アイシ ン・エーアイ株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (72) Inventor Shigemi Omura 1 Shiroyama, Kojima-cho, Nishio-shi, Aichi Aisin AI Co., Ltd.
Claims (4)
手部材からの離脱を行うものであってＦｅ系焼結合金か
らなるシンクロナイザーリングにおいて、該Ｆｅ系焼結
合金が、 Ｃ：１．２〜２．０重量％ Ｃｕ：８．０〜１５．０重量％ を含有し、残部がＦｅと不可避不純物からなり、かつ基
地組織中に遊離Ｃｕ相が析出していることを特徴とする
シンクロナイザーリング。1. In a synchronizer ring made of a Fe-based sintered alloy, which performs synchronous sliding with a rotating mating member and disengages from the mating member, the Fe-based sintered alloy is C: 1. 2 to 2.0% by weight Cu: 8.0 to 15.0% by weight, the balance consisting of Fe and unavoidable impurities, and a free Cu phase being precipitated in the matrix structure. Nizer ring.
摺動および相手部材からの離脱を行う内周面に水蒸気処
理が施されている請求項１記載のシンクロナイザーリン
グ。2. The synchronizer ring according to claim 1, wherein at least the inner peripheral surface for performing synchronous sliding with the rotating mating member and separating from the mating member is subjected to steam treatment.
摺動および相手部材からの離脱を行う内周面に水蒸気処
理およびブラスト処理が施されている請求項１記載のシ
ンクロナイザーリング。3. The synchronizer ring according to claim 1, wherein at least the inner peripheral surface for performing synchronous sliding with the rotating mating member and separating from the mating member is subjected to steam treatment and blast treatment.
容量％である請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の
シンクロナイザーリング。4. The porosity of the Fe-based sintered alloy is 2-12.
The synchronizer ring according to any one of claims 1 to 3, which has a capacity%.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23834495A JP3380095B2 (en) | 1994-09-28 | 1995-09-18 | Synchronizer ring |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6-232630 | 1994-09-28 | ||
| JP23263094 | 1994-09-28 | ||
| JP23834495A JP3380095B2 (en) | 1994-09-28 | 1995-09-18 | Synchronizer ring |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08177879A true JPH08177879A (en) | 1996-07-12 |
| JP3380095B2 JP3380095B2 (en) | 2003-02-24 |
Family
ID=26530568
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23834495A Expired - Lifetime JP3380095B2 (en) | 1994-09-28 | 1995-09-18 | Synchronizer ring |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3380095B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003004090A (en) * | 2001-06-22 | 2003-01-08 | Yamashita Rubber Co Ltd | Liquid sealed vibration isolator |
-
1995
- 1995-09-18 JP JP23834495A patent/JP3380095B2/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003004090A (en) * | 2001-06-22 | 2003-01-08 | Yamashita Rubber Co Ltd | Liquid sealed vibration isolator |
| JP4716607B2 (en) * | 2001-06-22 | 2011-07-06 | 山下ゴム株式会社 | Liquid seal vibration isolator |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3380095B2 (en) | 2003-02-24 |
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