JPH08127831A - 耐摩耗性に優れた銅合金製シンクロナイザリング - Google Patents

耐摩耗性に優れた銅合金製シンクロナイザリング

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JPH08127831A
JPH08127831A JP6340659A JP34065994A JPH08127831A JP H08127831 A JPH08127831 A JP H08127831A JP 6340659 A JP6340659 A JP 6340659A JP 34065994 A JP34065994 A JP 34065994A JP H08127831 A JPH08127831 A JP H08127831A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 耐摩耗性に優れた自動変速機の銅合金製シン
クロナイザリングを提供する。 【構成】 Zn:20〜40重量%、Al:2〜11重
量%、Fe、Ni、Coのうち1種以上:1〜5重量
%、Ti:0.1〜4重量%、Mn:0.01〜0.1
重量%未満、S:0.0005〜0.01重量%のうち
の一方または双方を含有し、さらに必要に応じて、M
g:0.01〜0.5重量%含有し、残りがCuおよび
不可避不純物からなる組成の銅合金からなることを特徴
とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、従来よりも耐摩耗性
に優れた自動変速機の銅合金製シンクロナイザリングに
関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、自動変速機のシンクロナイザリン
グとしては、Zn17〜40重量%、Al:2〜11重
量%、Fe、Ni、Coのうち1種以上:0.02〜3
重量%、Ti、ZrおよびVのうち1種または2種以
上:0.1〜3.5重量%、P、MgおよびCaのうち
1種または2種以上::0.003〜0.3重量%、M
n:0.1〜4重量%を含有し、残りがCuおよび不可
避不純物からなる組成の銅合金からなる銅合金製シンク
ロナイザリングが知られている(特開昭64−5534
7号公報参照)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、最近の内燃機
関はますます高出力化し、それに伴い、自動変速機のシ
ンクロナイザリングも一層高荷重および高速回転を強い
られており、かかる過酷な条件下においては前記従来の
銅合金製シンクロナイザリングでは耐摩耗性が十分とは
言えず、使用寿命があまり長くはなかった。
【0004】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明者らは、
従来よりも一層耐摩耗性に優れた銅合金製シンクロナイ
ザリングを得るべく研究を行った結果、Mn含有量が従
来よりも少ないほうがシンクロナイザリングの耐摩耗性
は向上し、Zn20〜40重量%、Al:2〜11重量
%、Fe、Ni、Coのうち1種以上:1〜5重量%、
Ti:0.1〜4重量%を含有し、残りがCuおよび不
可避不純物からなる組成の銅合金に、さらにMn:0.
01〜0.1重量%未満、S:0.0005〜0.01
重量%のうちの一方または双方を含有させた組成の銅合
金からなる銅合金製シンクロナイザリングは、従来の銅
合金製シンクロナイザリングよりも一層耐摩耗性に優
れ、長期に亘って使用することができるという知見を得
たのである。
【0005】この発明は、かかる知見にもとづいてなさ
れたものであって、Zn:20〜40重量%、Al:2
〜11重量%、Fe、Ni、Coのうち1種以上:1〜
5重量%、Ti:0.1〜4重量%を含有し、さらにM
n:0.01〜0.1重量%未満、S:0.0005〜
0.01重量%のうちの一方または双方を含有し、残り
がCuおよび不可避不純物からなる組成の銅合金からな
る耐摩耗性に優れた銅合金製シンクロナイザリングに特
徴を有するものである。
【0006】この発明の耐摩耗性に優れた銅合金製シン
クロナイザリングは、Zn:20〜40重量%、Al:
2〜11重量%、Fe、Ni、Coのうち1種以上:1
〜5重量%、Ti:0.1〜4重量%を含有し、さらに
Mn:0.01〜0.1重量%未満、S:0.0005
〜0.01重量%のうちの一方または双方を含有し、残
りがCuおよび不可避不純物からなる組成の銅合金に、
さらにMg:0.01〜0.5重量%含有した銅合金で
構成されても良い。
【0007】したがって、この発明の耐摩耗性に優れた
銅合金製シンクロナイザリングは、Zn:20〜40重
量%、Al:2〜11重量%、Fe、Ni、Coのうち
1種以上:1〜5重量%、Ti:0.1〜4重量%を含
有し、さらにMn:0.01〜0.1重量%未満、S:
0.0005〜0.01重量%のうちの一方または双方
を含有し、さらにMg:0.01〜0.5重量%含有
し、残りがCuおよび不可避不純物からなる組成の銅合
金からなる耐摩耗性に優れた銅合金製シンクロナイザリ
ングにも特徴を有するものである。
【0008】つぎに、この発明の耐摩耗性に優れた銅合
金製シンクロナイザリングの成分組成を上記のごとく限
定した理由について説明する。
【0009】(1) 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
上させる作用があるが、ZnおよびAlのうちいずれか
でもZn20重量%未満、Al:2重量%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のうちいずれかでもZn:20重量
%を越え、Al:11重量%を越えて含有すると、靭性
が低下するようになるので好ましくない。したがって、
Zn:20〜40重量%、Al:2〜11重量%に定め
た。ZnおよびAlの一層好ましい範囲は、それぞれZ
n:25〜40重量%、Al:2〜7重量%である。
【0010】(2) Fe、NiおよびCo、並びにT
i Fe、NiおよびCo(以下、これらを鉄族金属とい
う)とTiには、共存した状態で金属間化合物を形成
し、これが素地に分散して耐摩耗性を向上させる作用を
有するが、鉄族金属:1重量%未満およびTi:0.1
重量%未満では所望の効果が得られず、一方、鉄族金
属:5重量%を越えおよびTi:4重量%を越えると、
靭性が低下するので好ましくない。したがって、鉄族金
属:1〜5重量%、Ti:0.1〜4重量に定めた。鉄
族金属およびTiの一層好ましい範囲は、それぞれ鉄族
金属:2〜4重量%、Ti:0.5〜3重量%である。
【0011】(3)Mn Mnは、従来よりも少なく含有するほうが耐摩耗性は改
善されるが、Mn:0.01重量%未満ではその効果が
十分でなく、一方、Mn:0.1重量%以上含有すると
耐摩耗性が低下し、さらに熱間加工性が阻害されるので
好ましくない。したがって、Mn:0.01〜0.1重
量%未満に定めた。Mnの一層好ましい範囲は0.03
〜0.07重量%である。
【0012】(4)S S成分は、耐摩耗性をさらに改善する作用を有するが、
S:0.0005重量%未満ではその効果が十分でな
く、一方、S:0.01重量%を越えて含有すると熱間
加工性が阻害されるので好ましくない。したがって、S
含有量は0.0005〜0.01重量%に定めた。Sの
一層好ましい範囲は0.001〜0.005重量%であ
る。
【0013】(5)Mg Mg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かで優れた耐摩耗性を発揮さ
せる作用があるが、その含有量が0.01重量%未満で
は所望の効果が得られず、一方、その含有量が0.5重
量%を越えると、靭性が低下するで好ましくない。した
がって、Mgの含有量は、0.01〜0.5重量%に定
めた。Mgの一層好ましい範囲は、0.05〜0.35
重量%である。
【0014】
【実施例】先ず、高周波溶解炉により表1〜表3に示さ
れる成分組成のCu合金を溶製し、金型鋳造にて直径:
65mm、長さ:220mmのインゴットを製造し、こ
のインゴットを750℃で熱間鍛造し、厚さ:15m
m、幅:100mm、長さ:300mmのシンクロナイ
ザリング素材を作製し、このシンクロナイザリング素材
を切断して本発明シンクロナイザリング試験片(以下、
本発明試験片という)1〜30および従来シンクロナイ
ザリング試験片(以下、従来試験片という)1〜3を作
製した。さらに相手材として環状浸炭焼入れ鋼(表面粗
さ:2.0〜2.5Rz)を用意した。
【0015】試験片および相手材を図1に示されるよう
にセットし、試験片に対して相手材を図1に示されるよ
うに荷重:50kgで押し付けながら、相手材を、 滑り速度:5m/s、 滑り距離:10km、 油 :ミッションオイル、 油温度 :80℃、 の条件で回転させた後の摩耗深さを測定し、その結果を
表1〜表3に示し耐摩耗性を評価した。
【0016】
【表1】
【0017】
【表2】
【0018】
【表3】
【0019】
【発明の効果】表1〜表3に示される結果から、本発明
試験片1〜30は従来試験片1〜3に比べていずれも摩
耗量が少ないことから耐摩耗性に優れており、本発明試
験片1〜30と同じCu合金で作製された銅合金製シン
クロナイザリングは、従来試験片1〜3と同じCu合金
で作製された銅合金製シンクロナイザリングと比較して
摩耗性に優れていることが分かる。
【0020】上述のように、この発明の銅合金製シンク
ロナイザリングは、従来の銅合金製シンクロナイザリン
グに比べて耐摩耗性に優れており、過酷な条件下で使用
されても優れた性能を長期にわたって発揮することがで
き、工業上優れた効果をもたらすものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】耐摩耗性試験の試験方法を示す説明図である。
【手続補正書】
【提出日】平成7年9月13日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0009
【補正方法】変更
【補正内容】
【0009】(1) 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
上させる作用があるが、ZnおよびAlのうちいずれか
でもZn20重量%未満、Al:2重量%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のうちいずれかでもZn:40重量
%を越え、Al:11重量%を越えて含有すると、靭性
が低下するようになるので好ましくない。したがって、
Zn:20〜40重量%、Al:2〜11重量%に定め
た。ZnおよびAlの一層好ましい範囲は、それぞれZ
n:25〜40重量%、Al:2〜7重量%である。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 Zn:20〜40重量%、Al:2〜1
    1重量%、Fe、Ni、Coのうち1種以上:1〜5重
    量%、Ti:0.1〜4重量%、Mn:0.01〜0.
    1重量%未満を含有し、残りがCuおよび不可避不純物
    からなる組成の銅合金からなることを特徴とする耐摩耗
    性に優れた銅合金製シンクロナイザリング。
  2. 【請求項2】 Zn:20〜40重量%、Al:2〜1
    1重量%、Fe、Ni、Coのうち1種以上:1〜5重
    量%、Ti:0.1〜4重量%、S:0.0005〜
    0.01重量%を含有し、残りがCuおよび不可避不純
    物からなる組成の銅合金からなることを特徴とする耐摩
    耗性に優れた銅合金製シンクロナイザリング。
  3. 【請求項3】 Zn:20〜40重量%、Al:2〜1
    1重量%、Fe、Ni、Coのうち1種以上:1〜5重
    量%、Ti:0.1〜4重量%、Mn:0.01〜0.
    1重量%未満、S:0.0005〜0.01重量%を含
    有し、残りがCuおよび不可避不純物からなる組成の銅
    合金からなることを特徴とする耐摩耗性に優れた銅合金
    製シンクロナイザリング。
  4. 【請求項4】 請求項1、2または3記載の銅合金に、
    さらにMg:0.01〜0.5重量%を含有した組成の
    銅合金からなることを特徴とする耐摩耗性に優れた銅合
    金製シンクロナイザリング。
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JPH05230567A (ja) 耐熱銅合金

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