JPH07126778A - 耐焼付性のすぐれた自動車変速機のＣｕ合金製シンクロナイザリング材 - Google Patents
耐焼付性のすぐれた自動車変速機のＣｕ合金製シンクロナイザリング材Info
- Publication number
- JPH07126778A JPH07126778A JP5300865A JP30086593A JPH07126778A JP H07126778 A JPH07126778 A JP H07126778A JP 5300865 A JP5300865 A JP 5300865A JP 30086593 A JP30086593 A JP 30086593A JP H07126778 A JPH07126778 A JP H07126778A
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- JP
- Japan
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- synchronizer ring
- alloy
- ring material
- seizure resistance
- automobile transmission
- 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
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Classifications
-
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Mechanical Operated Clutches (AREA)
- Structure Of Transmissions (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 耐焼付性のすぐれた自動車変速機のＣｕ合金
製シンクロナイザリング材を提供する。 【構成】 自動車変速機のシンクロナイザリング材を、
重量％で、Ｚｎ：２０〜４０％、Ａｌ：２〜１１％、Ｆ
ｅ，Ｎｉ、およびＣｏのうちの１種または２種以上：１
〜５％、Ｔｉ：０．１〜４％、Ｍｇ：０．０１〜０．７
％、Ｃｒ：０．０１〜０．５％を含有し、さらに必要に
応じてＳｉ：０．００５〜０．５％を含有し、残りがＣ
ｕと不可避不純物からなる組成を有するＣｕ合金で構成
する。
製シンクロナイザリング材を提供する。 【構成】 自動車変速機のシンクロナイザリング材を、
重量％で、Ｚｎ：２０〜４０％、Ａｌ：２〜１１％、Ｆ
ｅ，Ｎｉ、およびＣｏのうちの１種または２種以上：１
〜５％、Ｔｉ：０．１〜４％、Ｍｇ：０．０１〜０．７
％、Ｃｒ：０．０１〜０．５％を含有し、さらに必要に
応じてＳｉ：０．００５〜０．５％を含有し、残りがＣ
ｕと不可避不純物からなる組成を有するＣｕ合金で構成
する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、耐焼付性にすぐれ、
したがって長期に亘ってすぐれた耐摩耗性を発揮する自
動車変速機のＣｕ合金製シンクロナイザリング材に関す
るものである。
したがって長期に亘ってすぐれた耐摩耗性を発揮する自
動車変速機のＣｕ合金製シンクロナイザリング材に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、自動車変速機のシンクロナイザリ
ングとして、特開昭６４−２３９号公報に記載される通
り、重量％で（以下、％は重量％を示す）、Ｚｎ：１７
〜４０％、 Ａｌ：２〜１１％、Ｆｅ，Ｎｉ、お
よびＣｏのうちの１種または２種以上：０．０２〜３
％、Ｔｉ：０．１〜３．５％、 Ｍｇ：０．００３〜
０．３％、Ｓｉ：０．００５〜０．５％、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合金
で構成されたものが知られており、かつ前記シンクロナ
イザリングは、図１に斜視図で例示されるように、内面
１が回転するテーパーコーンとの高面圧下での同期摺動
並びにこれよりの離脱の断続的面接触を受け、また外周
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
能をもつものである。
ングとして、特開昭６４−２３９号公報に記載される通
り、重量％で（以下、％は重量％を示す）、Ｚｎ：１７
〜４０％、 Ａｌ：２〜１１％、Ｆｅ，Ｎｉ、お
よびＣｏのうちの１種または２種以上：０．０２〜３
％、Ｔｉ：０．１〜３．５％、 Ｍｇ：０．００３〜
０．３％、Ｓｉ：０．００５〜０．５％、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合金
で構成されたものが知られており、かつ前記シンクロナ
イザリングは、図１に斜視図で例示されるように、内面
１が回転するテーパーコーンとの高面圧下での同期摺動
並びにこれよりの離脱の断続的面接触を受け、また外周
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
能をもつものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】一方、近年の自動車の
高出力化に伴ない、これの変速機の構造部材である上記
シンクロナイザリングは、その運転条件が高荷重および
高速回転となるが、上記の従来Ｃｕ合金製シンクロナイ
ザリング材においては、上記の高荷重および高速回転条
件下では相手部材であるテーパーコーンとの間に焼付き
が発生し易く、これが原因で摩耗進行が促進され、比較
的短時間で使用寿命に至るのが現状である。
高出力化に伴ない、これの変速機の構造部材である上記
シンクロナイザリングは、その運転条件が高荷重および
高速回転となるが、上記の従来Ｃｕ合金製シンクロナイ
ザリング材においては、上記の高荷重および高速回転条
件下では相手部材であるテーパーコーンとの間に焼付き
が発生し易く、これが原因で摩耗進行が促進され、比較
的短時間で使用寿命に至るのが現状である。
【０００４】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明者等は、
上述のような観点から、上記の従来Ｃｕ合金製シンクロ
ナイザリング材に着目し、これの耐焼付性向上をはかる
べく研究を行なった結果、シンクロナイザリング材を、
Ｚｎ：２０〜４０％、 Ａｌ：２〜１１％、Ｆ
ｅ，Ｎｉ、およびＣｏのうちの１種または２種以上：１
〜５％、Ｔｉ：０．１〜４％、 Ｍｇ：０．０１
〜０．７％、Ｃｒ：０．０１〜０．５％、を含有し、さ
らに必要に応じて、Ｓｉ：０．０１〜０．５％、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Ｃ
ｕ合金で構成すると、この結果のＣｕ合金製シンクロナ
イザリング材は、すぐれた耐焼付性を有し、高荷重およ
び高速回転条件下でもすぐれた耐摩耗性を長期に亘って
発揮するという研究結果を得たのである。
上述のような観点から、上記の従来Ｃｕ合金製シンクロ
ナイザリング材に着目し、これの耐焼付性向上をはかる
べく研究を行なった結果、シンクロナイザリング材を、
Ｚｎ：２０〜４０％、 Ａｌ：２〜１１％、Ｆ
ｅ，Ｎｉ、およびＣｏのうちの１種または２種以上：１
〜５％、Ｔｉ：０．１〜４％、 Ｍｇ：０．０１
〜０．７％、Ｃｒ：０．０１〜０．５％、を含有し、さ
らに必要に応じて、Ｓｉ：０．０１〜０．５％、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Ｃ
ｕ合金で構成すると、この結果のＣｕ合金製シンクロナ
イザリング材は、すぐれた耐焼付性を有し、高荷重およ
び高速回転条件下でもすぐれた耐摩耗性を長期に亘って
発揮するという研究結果を得たのである。
【０００５】この発明は、上記の研究結果にもとづいて
なされたものであって、以下にシンクロナイザリング材
を構成するＣｕ合金の成分組成を上記の通りに限定した
理由を説明する。 （ａ） ＺｎおよびＡｌ これら両成分には、共存した状態で強度および靭性を向
上させる作用があり、したがってこれら両成分のうちの
いずれかでもＺｎ：２０％未満およびＡｌ：２％未満に
なると、所望の強度および靭性を確保することができ
ず、一方ＺｎおよびＡｌのうちのいずれかでもＺｎ：４
０％およびＡｌ：１１％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％、望
ましくは２５〜４０％、およびＡｌ：２〜１１％、望ま
しくは２〜７％と定めた。
なされたものであって、以下にシンクロナイザリング材
を構成するＣｕ合金の成分組成を上記の通りに限定した
理由を説明する。 （ａ） ＺｎおよびＡｌ これら両成分には、共存した状態で強度および靭性を向
上させる作用があり、したがってこれら両成分のうちの
いずれかでもＺｎ：２０％未満およびＡｌ：２％未満に
なると、所望の強度および靭性を確保することができ
ず、一方ＺｎおよびＡｌのうちのいずれかでもＺｎ：４
０％およびＡｌ：１１％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％、望
ましくは２５〜４０％、およびＡｌ：２〜１１％、望ま
しくは２〜７％と定めた。
【０００６】（ｂ） Ｆｅ，Ｎｉ、およびＣｏ、並びに
Ｔｉ Ｆｅ，Ｎｉ、およびＣｏ（以下、これらを総称して鉄族
金属という）とＴｉ成分には、共存した状態で金属間化
合物を形成し、これが素地に均一に分散して耐摩耗性を
向上させる作用があるが、これら両成分のうちのいずれ
かでもその含有量が鉄族金属：１％未満およびＴｉ：
０．１％未満になると所望の耐摩耗性向上効果が得られ
ず、一方これら両成分のうちのいずれかでも鉄族金属：
５％およびＴｉ：４％を越えると靭性が低下するように
なることから、その含有量を鉄族金属：１〜５％、望ま
しくは２〜４％、およびＴｉ：０．１〜４％、望ましく
は０．５〜３％と定めた。
Ｔｉ Ｆｅ，Ｎｉ、およびＣｏ（以下、これらを総称して鉄族
金属という）とＴｉ成分には、共存した状態で金属間化
合物を形成し、これが素地に均一に分散して耐摩耗性を
向上させる作用があるが、これら両成分のうちのいずれ
かでもその含有量が鉄族金属：１％未満およびＴｉ：
０．１％未満になると所望の耐摩耗性向上効果が得られ
ず、一方これら両成分のうちのいずれかでも鉄族金属：
５％およびＴｉ：４％を越えると靭性が低下するように
なることから、その含有量を鉄族金属：１〜５％、望ま
しくは２〜４％、およびＴｉ：０．１〜４％、望ましく
は０．５〜３％と定めた。
【０００７】（ｃ） Ｍｇ Ｍｇ成分には、硬さ、特に高温硬さを向上させ、もって
高荷重および高速回転の運転条件下ですぐれた耐摩耗性
を発揮せしめる作用があるが、その含有量が０．０１％
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０．７％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０．０１〜０．７％、望ましくは
０．０５〜０．５％と定めた。
高荷重および高速回転の運転条件下ですぐれた耐摩耗性
を発揮せしめる作用があるが、その含有量が０．０１％
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０．７％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０．０１〜０．７％、望ましくは
０．０５〜０．５％と定めた。
【０００８】（ｄ） Ｃｒ Ｃｒ成分には、高荷重および高速回転の運転条件下での
耐焼付性を著しく向上させ、もってすぐれた耐摩耗性を
著しく長期に亘って発揮せしめる作用があるが、その含
有量が０．０１％未満では所望のすぐれた耐焼付性を確
保することができず、一方その含有量が０．５％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
０．０１〜０．５％、望ましくは０．０２〜０．３％と
定めた。
耐焼付性を著しく向上させ、もってすぐれた耐摩耗性を
著しく長期に亘って発揮せしめる作用があるが、その含
有量が０．０１％未満では所望のすぐれた耐焼付性を確
保することができず、一方その含有量が０．５％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
０．０１〜０．５％、望ましくは０．０２〜０．３％と
定めた。
【０００９】（ｅ） Ｓｉ Ｓｉ成分には、Ｍｇ成分と同様に高温硬さを一段と向上
させ、高荷重および高速回転の運転条件下での耐摩耗性
の一層の向上に寄与する作用があるので、必要に応じて
含有されるが、その含有量が０．０１％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０．
５％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０．０１〜０．５％、望ましくは０．０２〜
０．３％と定めた。
させ、高荷重および高速回転の運転条件下での耐摩耗性
の一層の向上に寄与する作用があるので、必要に応じて
含有されるが、その含有量が０．０１％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０．
５％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０．０１〜０．５％、望ましくは０．０２〜
０．３％と定めた。
【００１０】
【実施例】つぎに、この発明のシンクロナイザリング材
を実施例により具体的に説明する。低周波溶解炉にて、
それぞれ表１，２に示される成分組成をもったＣｕ合金
を溶製し、半連続鋳造法にて直径：２００mmのインゴッ
トとし、このインゴットを７５０℃で熱間押出し加工し
て直径：５７mm×内径：４５mmの円筒材とし、この円筒
材から幅：１０mmの素材を切出し、この素材に７５０℃
で熱間型鍛造を施して、最小内径：５０mm×厚さ：６mm
の寸法をもった本発明シンクロナイザリング材（以下、
本発明リング材という）１〜２４および合金成分として
Ｃｒを含有しない従来シンクロナイザリング材（以下、
従来リング材という）１，２をそれぞれ製造した。
を実施例により具体的に説明する。低周波溶解炉にて、
それぞれ表１，２に示される成分組成をもったＣｕ合金
を溶製し、半連続鋳造法にて直径：２００mmのインゴッ
トとし、このインゴットを７５０℃で熱間押出し加工し
て直径：５７mm×内径：４５mmの円筒材とし、この円筒
材から幅：１０mmの素材を切出し、この素材に７５０℃
で熱間型鍛造を施して、最小内径：５０mm×厚さ：６mm
の寸法をもった本発明シンクロナイザリング材（以下、
本発明リング材という）１〜２４および合金成分として
Ｃｒを含有しない従来シンクロナイザリング材（以下、
従来リング材という）１，２をそれぞれ製造した。
【００１１】ついで、これらのリング材を、機械加工に
て図１に示される形状に仕上げた状態で変速機に組み込
み、油：７５Ｗのミッションオイル、レバー上の荷重：
１２０kg、同期タイム：０．３〜０．３５秒、油温：８
０℃、クラッチ板回転数：４０００r.p.m.、相手テーパ
ーコーン材質：浸炭焼入鋼、回数：２万回、の条件で耐
久試験を行ない、耐焼付性を評価する目的で、テーパー
コーンとの接触摺動面である内面における運転開始直後
と運転終了直前の切離し時間を測定した。また試験後の
上記内面の摩耗量（落ち込み量）も測定した。これらの
測定結果を表４，５に示した。
て図１に示される形状に仕上げた状態で変速機に組み込
み、油：７５Ｗのミッションオイル、レバー上の荷重：
１２０kg、同期タイム：０．３〜０．３５秒、油温：８
０℃、クラッチ板回転数：４０００r.p.m.、相手テーパ
ーコーン材質：浸炭焼入鋼、回数：２万回、の条件で耐
久試験を行ない、耐焼付性を評価する目的で、テーパー
コーンとの接触摺動面である内面における運転開始直後
と運転終了直前の切離し時間を測定した。また試験後の
上記内面の摩耗量（落ち込み量）も測定した。これらの
測定結果を表４，５に示した。
【００１２】
【表１】
【００１３】
【表２】
【００１４】
【表３】
【００１５】
【表４】
【００１６】
【表５】
【００１７】
【発明の効果】表４，５に示される結果から、本発明リ
ング材１〜２５は、いずれも運転開始直後と運転終了直
前の切離し時間にほとんど変化がなく、かついずれの場
合も切離し時間が短かいものとなっており、このことは
すぐれた耐焼付性を発揮していることを示すものであ
り、この結果としてすぐれた耐摩耗性を示すようになる
ことが明らかであり、一方従来リング材１，２において
は、上記の切離し時間が運転開始直後に比して運転終了
直前の方が長いものとなっており、このことは焼付現象
が発生していることを示すものであり、この結果摩耗の
進行が促進されるようになることが明らかである。上述
のように、この発明のＣｕ合金製シンクロナイザリング
材は、高荷重および高速回転の運転条件下ですぐれた耐
焼付性を発揮するので、変速機の構造部材として用いた
場合に自動車の高出力化に十分満足に対応することがで
きるなど工業上有用な効果をもたらすものである。
ング材１〜２５は、いずれも運転開始直後と運転終了直
前の切離し時間にほとんど変化がなく、かついずれの場
合も切離し時間が短かいものとなっており、このことは
すぐれた耐焼付性を発揮していることを示すものであ
り、この結果としてすぐれた耐摩耗性を示すようになる
ことが明らかであり、一方従来リング材１，２において
は、上記の切離し時間が運転開始直後に比して運転終了
直前の方が長いものとなっており、このことは焼付現象
が発生していることを示すものであり、この結果摩耗の
進行が促進されるようになることが明らかである。上述
のように、この発明のＣｕ合金製シンクロナイザリング
材は、高荷重および高速回転の運転条件下ですぐれた耐
焼付性を発揮するので、変速機の構造部材として用いた
場合に自動車の高出力化に十分満足に対応することがで
きるなど工業上有用な効果をもたらすものである。
【図１】自動車変速機のシンクロナイザリングを例示す
る斜視図である。
る斜視図である。
１ 内面 ２ チャンファ ３ キー溝
Claims (2)
- 【請求項１】 重量％で、 Ｚｎ：２０〜４０％、 Ａｌ：２〜１１％、 Ｆｅ，Ｎｉ、およびＣｏのうちの１種または２種以上：
１〜５％、 Ｔｉ：０．１〜４％、 Ｍｇ：０．０１〜０．７
％、 Ｃｒ：０．０１〜０．５％、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合金で構成したこ
とを特徴とする耐焼付性のすぐれた自動車変速機のＣｕ
合金製シンクロナイザリング材。 - 【請求項２】 重量％で、 Ｚｎ：２０〜４０％、 Ａｌ：２〜１１％、 Ｆｅ，Ｎｉ、およびＣｏのうちの１種または２種以上：
１〜５％、 Ｔｉ：０．１〜４％、 Ｍｇ：０．０１〜０．７
％、 Ｃｒ：０．０１〜０．５％、を含有し、さらに、 Ｓｉ：０．０１〜０．５％、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合金で構成したこ
とを特徴とする耐焼付性のすぐれた自動車変速機のＣｕ
合金製シンクロナイザリング材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5300865A JPH07126778A (ja) | 1993-11-05 | 1993-11-05 | 耐焼付性のすぐれた自動車変速機のＣｕ合金製シンクロナイザリング材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5300865A JPH07126778A (ja) | 1993-11-05 | 1993-11-05 | 耐焼付性のすぐれた自動車変速機のＣｕ合金製シンクロナイザリング材 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07126778A true JPH07126778A (ja) | 1995-05-16 |
Family
ID=17890043
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5300865A Pending JPH07126778A (ja) | 1993-11-05 | 1993-11-05 | 耐焼付性のすぐれた自動車変速機のＣｕ合金製シンクロナイザリング材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07126778A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016222950A (ja) * | 2015-05-28 | 2016-12-28 | 日立金属Ｍｍｃスーパーアロイ株式会社 | 被削性に優れたＣｕ合金、押出しパイプ部材およびＣｕ合金製シンクロナイザーリング |
| WO2018033972A1 (ja) * | 2016-08-17 | 2018-02-22 | 日立金属Ｍｍｃスーパーアロイ株式会社 | 被削性に優れたＣｕ合金、このＣｕ合金製の押出しパイプ部材およびシンクロナイザーリング |
-
1993
- 1993-11-05 JP JP5300865A patent/JPH07126778A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016222950A (ja) * | 2015-05-28 | 2016-12-28 | 日立金属Ｍｍｃスーパーアロイ株式会社 | 被削性に優れたＣｕ合金、押出しパイプ部材およびＣｕ合金製シンクロナイザーリング |
| WO2018033972A1 (ja) * | 2016-08-17 | 2018-02-22 | 日立金属Ｍｍｃスーパーアロイ株式会社 | 被削性に優れたＣｕ合金、このＣｕ合金製の押出しパイプ部材およびシンクロナイザーリング |
| CN109642271A (zh) * | 2016-08-17 | 2019-04-16 | 日立金属株式会社 | 切削性优异的Cu合金、该Cu合金制的挤出管构件及同步器锁止环 |
| CN109642271B (zh) * | 2016-08-17 | 2021-01-29 | 日立金属株式会社 | 切削性优异的Cu合金、该Cu合金制的挤出管构件及同步器锁止环 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20020723 |