JPH0925527A - シンクロナイザーリング用摩擦材及びシンクロナイザーリングの製造方法 - Google Patents
シンクロナイザーリング用摩擦材及びシンクロナイザーリングの製造方法Info
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- JPH0925527A JPH0925527A JP7195915A JP19591595A JPH0925527A JP H0925527 A JPH0925527 A JP H0925527A JP 7195915 A JP7195915 A JP 7195915A JP 19591595 A JP19591595 A JP 19591595A JP H0925527 A JPH0925527 A JP H0925527A
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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
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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
- F16D2200/00—Materials; Production methods therefor
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Mechanical Operated Clutches (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】特に耐摩耗性、耐焼付性等の摩擦特性に優れ、
しかもシンクロナイザーリング本体との接合が確実かつ
容易に行えるシンクロナイザーリング用摩擦材を提供す
ることを主な目的とする。 【解決手段】１．金属焼結体であって、 (1)Ｃｕ−（２０〜４０重量％）Ｚｎ合金粉末及び Ｃｕ粉末６０〜８０重量％とＺｎ粉末２０〜４０重量
％からなる混合粉末 の少なくとも１種６０〜９５重量％、 (2)ＦｅＭｏ、ＦｅＣｒ、ＦｅＷ、ＦｅＴｉ、窒化Ｆ
ｅＴｉ、ＦｅＶ、ＺｒＯ2 、安定化ジルコニア、ＴｉＯ
2 、ムライト及びＳｉ3Ｎ4 の少なくとも１種ならびに 黒鉛 の合計３〜２５重量％、 (3)該金属焼結体の焼結温度よりも低い温度に固相線を
有し又はその焼結温度よりも低い融点をもつ金属及び／
又は合金２〜１５重量％ からなる混合粉末を焼結して得た、気孔率が５〜３５容
積％であるシンクロナイザーリング用摩擦材、及びシン
クロナイザーリングの製造方法。
しかもシンクロナイザーリング本体との接合が確実かつ
容易に行えるシンクロナイザーリング用摩擦材を提供す
ることを主な目的とする。 【解決手段】１．金属焼結体であって、 (1)Ｃｕ−（２０〜４０重量％）Ｚｎ合金粉末及び Ｃｕ粉末６０〜８０重量％とＺｎ粉末２０〜４０重量
％からなる混合粉末 の少なくとも１種６０〜９５重量％、 (2)ＦｅＭｏ、ＦｅＣｒ、ＦｅＷ、ＦｅＴｉ、窒化Ｆ
ｅＴｉ、ＦｅＶ、ＺｒＯ2 、安定化ジルコニア、ＴｉＯ
2 、ムライト及びＳｉ3Ｎ4 の少なくとも１種ならびに 黒鉛 の合計３〜２５重量％、 (3)該金属焼結体の焼結温度よりも低い温度に固相線を
有し又はその焼結温度よりも低い融点をもつ金属及び／
又は合金２〜１５重量％ からなる混合粉末を焼結して得た、気孔率が５〜３５容
積％であるシンクロナイザーリング用摩擦材、及びシン
クロナイザーリングの製造方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、シンクロナイザー
リング用摩擦材及びシンクロナイザーリングの製造方法
に関する。
リング用摩擦材及びシンクロナイザーリングの製造方法
に関する。
【０００２】
【従来技術】シンクロナイザーリングは、例えば自動車
の変速機において、二つのギアを等速にするための接合
部に用いられるものであり、回転する相手部材と同期摺
動をしたり、或いはその同期摺動している相手部材と離
れたりする環状部材である。このため、シンクロナイザ
ーリングにおける接触摺動部分は、機械的強度及び精度
のみならず、耐焼付性、耐摩耗性等の摩擦特性にも優れ
ていることが要求される。
の変速機において、二つのギアを等速にするための接合
部に用いられるものであり、回転する相手部材と同期摺
動をしたり、或いはその同期摺動している相手部材と離
れたりする環状部材である。このため、シンクロナイザ
ーリングにおける接触摺動部分は、機械的強度及び精度
のみならず、耐焼付性、耐摩耗性等の摩擦特性にも優れ
ていることが要求される。
【０００３】従来におけるシンクロナイザーリングとし
ては、Ｃｕ系焼結合金製のもの（特開平１−２５２７４
２号）、或いは本体部分がＣｕ系又はＦｅ系合金からな
るシンクロナイザーリングにおいてその接触摺動面に銅
合金溶射膜を形成させたもの（特開平４−３７１５６０
号）などが知られている。
ては、Ｃｕ系焼結合金製のもの（特開平１−２５２７４
２号）、或いは本体部分がＣｕ系又はＦｅ系合金からな
るシンクロナイザーリングにおいてその接触摺動面に銅
合金溶射膜を形成させたもの（特開平４−３７１５６０
号）などが知られている。
【０００４】しかしながら、前者の技術では、焼結体で
あるので溶製のものに比して摺動特性、耐摩耗性等は改
善されるものの、これら摩擦特性についてはなお改善の
余地がある。また、リング全体が銅系焼結体であるので
機械的強度に限界があり、通常の合金を本体とする溶製
のシンクロナイザーリングに比べるとその強度に劣ると
いう問題もある。後者の技術においても、摩擦特性は未
だ十分なものとは言えず、しかも溶射膜を形成させるに
際しての歩留りが低く、製造のコスト高を避けることが
できない。
あるので溶製のものに比して摺動特性、耐摩耗性等は改
善されるものの、これら摩擦特性についてはなお改善の
余地がある。また、リング全体が銅系焼結体であるので
機械的強度に限界があり、通常の合金を本体とする溶製
のシンクロナイザーリングに比べるとその強度に劣ると
いう問題もある。後者の技術においても、摩擦特性は未
だ十分なものとは言えず、しかも溶射膜を形成させるに
際しての歩留りが低く、製造のコスト高を避けることが
できない。
【０００５】一方、シンクロナイザーリングの摺動部分
に金属焼結体を適用することも提案されている。この場
合、特に、シンクロナイザーリング本体と良好に接合で
きる金属焼結体であればより望ましい。
に金属焼結体を適用することも提案されている。この場
合、特に、シンクロナイザーリング本体と良好に接合で
きる金属焼結体であればより望ましい。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明は、特
に耐摩耗性、耐焼付性等の摩擦特性に優れ、しかもシン
クロナイザーリング本体との接合が確実かつ容易に行え
るシンクロナイザーリング用摩擦材を提供することを主
な目的とする。
に耐摩耗性、耐焼付性等の摩擦特性に優れ、しかもシン
クロナイザーリング本体との接合が確実かつ容易に行え
るシンクロナイザーリング用摩擦材を提供することを主
な目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明者は、上記従来技
術の問題に鑑みて鋭意研究を重ねた結果、特定の組成と
気孔率をもつ焼結体は、優れた摩擦特性等を有するがゆ
えに、シンクロナイザーリングの摩擦材として最適であ
ること及びシンクロナイザーリング本体との接合性に優
れていることを見出し、本発明を完成するに至った。
術の問題に鑑みて鋭意研究を重ねた結果、特定の組成と
気孔率をもつ焼結体は、優れた摩擦特性等を有するがゆ
えに、シンクロナイザーリングの摩擦材として最適であ
ること及びシンクロナイザーリング本体との接合性に優
れていることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００８】即ち、本発明は、下記のシンクロナイザー
リング用摩擦材及びシンクロナイザーリングの製造方法
に係るものである。
リング用摩擦材及びシンクロナイザーリングの製造方法
に係るものである。
【０００９】１．金属焼結体であって、 (1)Ｃｕ−（２０〜４０重量％）Ｚｎ合金粉末及び Ｃｕ粉末６０〜８０重量％とＺｎ粉末２０〜４０重量
％からなる混合粉末 の少なくとも１種６０〜９５重量％、 (2)ＦｅＭｏ、ＦｅＣｒ、ＦｅＷ、ＦｅＴｉ、窒化Ｆ
ｅＴｉ、ＦｅＶ、ＺｒＯ2 、安定化ジルコニア、ＴｉＯ
2 、ムライト及びＳｉ3Ｎ4 の少なくとも１種ならびに 黒鉛 の合計３〜２５重量％、 (3)該金属焼結体の焼結温度よりも低い温度に固相線を
有し又はその焼結温度よりも低い融点をもつ金属及び／
又は合金２〜１５重量％ からなる混合粉末を焼結して得た、気孔率が５〜３５容
積％であるシンクロナイザーリング用摩擦材。
％からなる混合粉末 の少なくとも１種６０〜９５重量％、 (2)ＦｅＭｏ、ＦｅＣｒ、ＦｅＷ、ＦｅＴｉ、窒化Ｆ
ｅＴｉ、ＦｅＶ、ＺｒＯ2 、安定化ジルコニア、ＴｉＯ
2 、ムライト及びＳｉ3Ｎ4 の少なくとも１種ならびに 黒鉛 の合計３〜２５重量％、 (3)該金属焼結体の焼結温度よりも低い温度に固相線を
有し又はその焼結温度よりも低い融点をもつ金属及び／
又は合金２〜１５重量％ からなる混合粉末を焼結して得た、気孔率が５〜３５容
積％であるシンクロナイザーリング用摩擦材。
【００１０】２．金属焼結体を摩擦材として使用したシ
ンクロナイザーリングの製造方法であって、 (1)Ｃｕ−（２０〜４０重量％）Ｚｎ合金粉末及び Ｃｕ粉末６０〜８０重量％とＺｎ粉末２０〜４０重量
％からなる混合粉末 の少なくとも１種６０〜９５重量％、 (2)ＦｅＭｏ、ＦｅＣｒ、ＦｅＷ、ＦｅＴｉ、窒化Ｆ
ｅＴｉ、ＦｅＶ、ＺｒＯ2、安定化ジルコニア、ＴｉＯ2
、ムライト及びＳｉ3Ｎ4 の少なくとも１種ならびに 黒鉛 の合計３〜２５重量％、 (3)該金属焼結体の焼結温度よりも低い温度に固相線を
有し又はその焼結温度よりも低い融点をもつ金属及び／
又は合金２〜１５重量％ からなる混合粉末を用い、焼結後における気孔率が５〜
３５容積％となるようにシンクロナイザーリングの摩擦
材として別途に成形した成形体を、該シンクロナイザー
リング本体の摺動部に当接させた後、該シンクロナイザ
ーリング本体及び該成形体を上記固相線温度又は融点以
上に加熱することにより、該成形体を焼結させるととも
に該シンクロナイザーリング本体に摩擦材を結合させる
ことを特徴とするシンクロナイザーリングの製造方法。
ンクロナイザーリングの製造方法であって、 (1)Ｃｕ−（２０〜４０重量％）Ｚｎ合金粉末及び Ｃｕ粉末６０〜８０重量％とＺｎ粉末２０〜４０重量
％からなる混合粉末 の少なくとも１種６０〜９５重量％、 (2)ＦｅＭｏ、ＦｅＣｒ、ＦｅＷ、ＦｅＴｉ、窒化Ｆ
ｅＴｉ、ＦｅＶ、ＺｒＯ2、安定化ジルコニア、ＴｉＯ2
、ムライト及びＳｉ3Ｎ4 の少なくとも１種ならびに 黒鉛 の合計３〜２５重量％、 (3)該金属焼結体の焼結温度よりも低い温度に固相線を
有し又はその焼結温度よりも低い融点をもつ金属及び／
又は合金２〜１５重量％ からなる混合粉末を用い、焼結後における気孔率が５〜
３５容積％となるようにシンクロナイザーリングの摩擦
材として別途に成形した成形体を、該シンクロナイザー
リング本体の摺動部に当接させた後、該シンクロナイザ
ーリング本体及び該成形体を上記固相線温度又は融点以
上に加熱することにより、該成形体を焼結させるととも
に該シンクロナイザーリング本体に摩擦材を結合させる
ことを特徴とするシンクロナイザーリングの製造方法。
【００１１】３．金属焼結体を摩擦材として使用したシ
ンクロナイザーリングの製造方法であって、 (1)Ｃｕ−（２０〜４０重量％）Ｚｎ合金粉末及び Ｃｕ粉末６０〜８０重量％とＺｎ粉末２０〜４０重量
％からなる混合粉末 の少なくとも１種６０〜９５重量％、 (2)ＦｅＭｏ、ＦｅＣｒ、ＦｅＷ、ＦｅＴｉ、窒化Ｆ
ｅＴｉ、ＦｅＶ、ＺｒＯ2、安定化ジルコニア、Ｔｉ
Ｏ2、ムライト及びＳｉ3Ｎ4の少なくとも１種ならびに 黒鉛 の合計３〜２５重量％、 (3)該金属焼結体の焼結温度よりも低い温度に固相線を
有し又はその焼結温度よりも低い融点をもつ金属及び／
又は合金２〜１５重量％ からなる混合粉末を用い、焼結後における気孔率が５〜
３５容積％となるようにシンクロナイザーリング本体の
摺動部上に該シンクロナイザーリングの摩擦材として成
形した後、該シンクロナイザーリング本体及び該成形体
を上記固相線温度又は融点以上に加熱することにより、
該成形体を焼結させるとともに該シンクロナイザーリン
グ本体に摩擦材を結合させることを特徴とするシンクロ
ナイザーリングの製造方法 。
ンクロナイザーリングの製造方法であって、 (1)Ｃｕ−（２０〜４０重量％）Ｚｎ合金粉末及び Ｃｕ粉末６０〜８０重量％とＺｎ粉末２０〜４０重量
％からなる混合粉末 の少なくとも１種６０〜９５重量％、 (2)ＦｅＭｏ、ＦｅＣｒ、ＦｅＷ、ＦｅＴｉ、窒化Ｆ
ｅＴｉ、ＦｅＶ、ＺｒＯ2、安定化ジルコニア、Ｔｉ
Ｏ2、ムライト及びＳｉ3Ｎ4の少なくとも１種ならびに 黒鉛 の合計３〜２５重量％、 (3)該金属焼結体の焼結温度よりも低い温度に固相線を
有し又はその焼結温度よりも低い融点をもつ金属及び／
又は合金２〜１５重量％ からなる混合粉末を用い、焼結後における気孔率が５〜
３５容積％となるようにシンクロナイザーリング本体の
摺動部上に該シンクロナイザーリングの摩擦材として成
形した後、該シンクロナイザーリング本体及び該成形体
を上記固相線温度又は融点以上に加熱することにより、
該成形体を焼結させるとともに該シンクロナイザーリン
グ本体に摩擦材を結合させることを特徴とするシンクロ
ナイザーリングの製造方法 。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明をその実施の形態と
ともに詳細に説明する。
ともに詳細に説明する。
【００１３】本発明のシンクロナイザーリング用摩擦材
は、 (1) Ｃｕ−（２０〜４０重量％）Ｚｎ合金粉末及び
Ｃｕ粉末６０〜８０重量％とＺｎ粉末２０〜４０重量
％からなる混合粉末の少なくとも１種の粉末（第１成
分）６０〜９５重量％、 (2) ＦｅＭｏ、ＦｅＣｒ、ＦｅＷ、ＦｅＴｉ、窒化
ＦｅＴｉ、ＦｅＶ、ＺｒＯ2、安定化ジルコニア、Ｔｉ
Ｏ2、ムライト及びＳｉ3Ｎ4の少なくとも１種ならびに
黒鉛の合計（第２成分）３〜２５重量％、 (3) 該金属焼結体の焼結温度よりも低い温度に固溶線
を有し又はその焼結温度よりも低い融点をもつ金属及び
／又は合金（第３成分）２〜１５重量％からなる混合粉
末を焼結させたものである。
は、 (1) Ｃｕ−（２０〜４０重量％）Ｚｎ合金粉末及び
Ｃｕ粉末６０〜８０重量％とＺｎ粉末２０〜４０重量
％からなる混合粉末の少なくとも１種の粉末（第１成
分）６０〜９５重量％、 (2) ＦｅＭｏ、ＦｅＣｒ、ＦｅＷ、ＦｅＴｉ、窒化
ＦｅＴｉ、ＦｅＶ、ＺｒＯ2、安定化ジルコニア、Ｔｉ
Ｏ2、ムライト及びＳｉ3Ｎ4の少なくとも１種ならびに
黒鉛の合計（第２成分）３〜２５重量％、 (3) 該金属焼結体の焼結温度よりも低い温度に固溶線
を有し又はその焼結温度よりも低い融点をもつ金属及び
／又は合金（第３成分）２〜１５重量％からなる混合粉
末を焼結させたものである。
【００１４】第１成分は、上記のように、Ｃｕ−（２
０〜４０重量％）Ｚｎ合金粉末及びＣｕ粉末６０〜８
０重量％とＺｎ粉末２０〜４０重量％からなる混合粉末
の少なくとも１種を用いる。本発明では、上記及び
の単独におけるＣｕ量及びＺｎ量の範囲内となる限り、
及びの粉末を併用することができる。
０〜４０重量％）Ｚｎ合金粉末及びＣｕ粉末６０〜８
０重量％とＺｎ粉末２０〜４０重量％からなる混合粉末
の少なくとも１種を用いる。本発明では、上記及び
の単独におけるＣｕ量及びＺｎ量の範囲内となる限り、
及びの粉末を併用することができる。
【００１５】上記合金粉末におけるＺｎ成分の割合は、
通常合金粉末中２０〜４０重量％程度、好ましくは２５
〜３５重量％とする。また、上記混合粉末におけるＺｎ
粉末の割合は、通常混合粉末中２０〜４０重量％程度、
好ましくは２５〜３５重量％とする。合金粉末及び混合
粉末のいずれにおいても、Ｚｎ量が多すぎる場合には、
焼結時における脱亜鉛現象が顕著に現れ、諸特性の安定
性の低下を引き起こしたり、強度不足にもなる。Ｚｎ量
が少なすぎる場合には、例えば変速機内で使用されるギ
ヤオイル中に含まれている硫黄により各部材の硫化腐食
が起こるので好ましくない。
通常合金粉末中２０〜４０重量％程度、好ましくは２５
〜３５重量％とする。また、上記混合粉末におけるＺｎ
粉末の割合は、通常混合粉末中２０〜４０重量％程度、
好ましくは２５〜３５重量％とする。合金粉末及び混合
粉末のいずれにおいても、Ｚｎ量が多すぎる場合には、
焼結時における脱亜鉛現象が顕著に現れ、諸特性の安定
性の低下を引き起こしたり、強度不足にもなる。Ｚｎ量
が少なすぎる場合には、例えば変速機内で使用されるギ
ヤオイル中に含まれている硫黄により各部材の硫化腐食
が起こるので好ましくない。
【００１６】上記第２成分は、ＦｅＭｏ、ＦｅＣｒ、
ＦｅＷ、ＦｅＴｉ、窒化ＦｅＴｉ、ＦｅＶ、ＺｒＯ2、
安定化ジルコニア、ＴｉＯ2、ムライト及びＳｉ3Ｎ4の
少なくとも１種ならびに黒鉛の合計（第２成分）を用
いる。本発明において、上記成分は主に硬質材として
の役割を果たし、上記成分は主に潤滑材としての役割
を果たす。
ＦｅＷ、ＦｅＴｉ、窒化ＦｅＴｉ、ＦｅＶ、ＺｒＯ2、
安定化ジルコニア、ＴｉＯ2、ムライト及びＳｉ3Ｎ4の
少なくとも１種ならびに黒鉛の合計（第２成分）を用
いる。本発明において、上記成分は主に硬質材として
の役割を果たし、上記成分は主に潤滑材としての役割
を果たす。
【００１７】また、上記第２成分の中でも、特にＦｅ
Ｔｉ、窒化ＦｅＴｉ、ＺｒＯ2、安定化ジルコニアの少
なくとも１種と黒鉛とを用いることがより好ましい。
Ｔｉ、窒化ＦｅＴｉ、ＺｒＯ2、安定化ジルコニアの少
なくとも１種と黒鉛とを用いることがより好ましい。
【００１８】なお、上記第２成分の一つである安定化ジ
ルコニアは、通常ＺｒＯ2・ＣａＯ（３〜７％Ｃａ
Ｏ）、ＺｒＯ2・ＭｇＯ（３〜７％ＭｇＯ）、ＺｒＯ2・
Ｙ2Ｏ3（３〜１５％Ｙ2Ｏ3）等の組成を有するものを用
いることができる。これらは、例えばバッデライト又は
ジルコンサンドをＣａＯ、ＭｇＯ、Ｙ2Ｏ3等の安定化剤
を用いて電融・安定化処理することにより調製される。
安定化ジルコニアは、１２００℃程度までその結晶構造
に変態が生じず、立方晶のままであり、耐熱性に優れて
いる。また、その熱膨張係数は、温度に対して直線的と
いう性質を有する。上記安定化ジルコニアのうち、特に
ＺｒＯ2・ＣａＯ（３〜７％ＣａＯ）がこれらの特性に
優れている。
ルコニアは、通常ＺｒＯ2・ＣａＯ（３〜７％Ｃａ
Ｏ）、ＺｒＯ2・ＭｇＯ（３〜７％ＭｇＯ）、ＺｒＯ2・
Ｙ2Ｏ3（３〜１５％Ｙ2Ｏ3）等の組成を有するものを用
いることができる。これらは、例えばバッデライト又は
ジルコンサンドをＣａＯ、ＭｇＯ、Ｙ2Ｏ3等の安定化剤
を用いて電融・安定化処理することにより調製される。
安定化ジルコニアは、１２００℃程度までその結晶構造
に変態が生じず、立方晶のままであり、耐熱性に優れて
いる。また、その熱膨張係数は、温度に対して直線的と
いう性質を有する。上記安定化ジルコニアのうち、特に
ＺｒＯ2・ＣａＯ（３〜７％ＣａＯ）がこれらの特性に
優れている。
【００１９】第３成分としては、金属焼結体の焼結温度
よりも低い温度に固相線を有し又はその焼結温度よりも
低い融点をもつ金属及び／又は合金を用いる。金属焼結
体の焼結温度よりも低い温度に固相線を有するとは、実
質的に当該温度で液相を生ずることをいう。第３成分を
含有させることにより、特に、焼結時にシンクロナイザ
ーリング本体と摩擦材との界面において溶融した第３成
分がその界面に濡れ、相互拡散が生じて、上記本体への
接合が確実かつ容易になる。従って、本発明では、金属
焼結体の焼結温度よりも低い温度に固相線を有するもの
であっても、或いはその焼結温度よりも低い融点をもつ
ものであっても良い。また、上記の特性を有する限り、
金属及び合金のいずれであっても良い。さらに、金属と
合金とを併用することはもとより、それぞれを２以上併
用することもできる。
よりも低い温度に固相線を有し又はその焼結温度よりも
低い融点をもつ金属及び／又は合金を用いる。金属焼結
体の焼結温度よりも低い温度に固相線を有するとは、実
質的に当該温度で液相を生ずることをいう。第３成分を
含有させることにより、特に、焼結時にシンクロナイザ
ーリング本体と摩擦材との界面において溶融した第３成
分がその界面に濡れ、相互拡散が生じて、上記本体への
接合が確実かつ容易になる。従って、本発明では、金属
焼結体の焼結温度よりも低い温度に固相線を有するもの
であっても、或いはその焼結温度よりも低い融点をもつ
ものであっても良い。また、上記の特性を有する限り、
金属及び合金のいずれであっても良い。さらに、金属と
合金とを併用することはもとより、それぞれを２以上併
用することもできる。
【００２０】このような第３成分を用いる場合には、少
なくともシンクロナイザーリング本体の材質が公知のも
のであれば実質上いかなる材質であっても適用でき、例
えばＣｕ−Ｎｉ−Ｍｏ鋼系等の引張強さが５８８ＭＰａ
以上ある鉄系焼結材料等を本体の材質として用いればそ
の接合がより有利となる。
なくともシンクロナイザーリング本体の材質が公知のも
のであれば実質上いかなる材質であっても適用でき、例
えばＣｕ−Ｎｉ−Ｍｏ鋼系等の引張強さが５８８ＭＰａ
以上ある鉄系焼結材料等を本体の材質として用いればそ
の接合がより有利となる。
【００２１】上記金属及び／又は合金は、本発明材料の
焼結温度に応じて適宜選択すれば良いが、Ｐ量が５重
量％以上１２重量％以下であって、残部が実質的にＣｕ
からなるＣｕ−Ｐ系合金、Ｓｎ量が１５重量％以上１
００重量％未満であって、残部が実質的にＣｕからなる
Ｃｕ−Ｓｎ系合金（即ち、Ｃｕを８５重量％を超えない
範囲で含むＣｕ−Ｓｎ系合金）、Ｚｎ量が３８重量％
以上８２重量％以下であって、残部が実質的にＣｕから
なるＣｕ−Ｚｎ系合金及び金属Ｓｎの少なくとも１種
を用いることが好ましい。なお、これら合金及び金属Ｓ
ｎは、本発明の効果に悪影響を与えない範囲で不純物が
含まれていても良い。
焼結温度に応じて適宜選択すれば良いが、Ｐ量が５重
量％以上１２重量％以下であって、残部が実質的にＣｕ
からなるＣｕ−Ｐ系合金、Ｓｎ量が１５重量％以上１
００重量％未満であって、残部が実質的にＣｕからなる
Ｃｕ−Ｓｎ系合金（即ち、Ｃｕを８５重量％を超えない
範囲で含むＣｕ−Ｓｎ系合金）、Ｚｎ量が３８重量％
以上８２重量％以下であって、残部が実質的にＣｕから
なるＣｕ−Ｚｎ系合金及び金属Ｓｎの少なくとも１種
を用いることが好ましい。なお、これら合金及び金属Ｓ
ｎは、本発明の効果に悪影響を与えない範囲で不純物が
含まれていても良い。
【００２２】また、特に、上記の金属及び／又は合金
は、その融点が焼結温度よりも通常１０〜３００程度、
好ましくは３０〜２００℃程度低いものを用いることが
より望ましい。かかる第３成分を用いることにより、そ
の接合がより一層有利となる。
は、その融点が焼結温度よりも通常１０〜３００程度、
好ましくは３０〜２００℃程度低いものを用いることが
より望ましい。かかる第３成分を用いることにより、そ
の接合がより一層有利となる。
【００２３】次に、上記の４つの主成分の組成割合を以
下に示す。なお、組成割合を限定した理由については、
４成分の相互作用によって異なるため、一応の目安とし
て示す。
下に示す。なお、組成割合を限定した理由については、
４成分の相互作用によって異なるため、一応の目安とし
て示す。
【００２４】第１成分は、金属焼結体中通常６０〜９５
重量％程度、好ましくは６５〜９０重量％とする。６０
重量％未満の場合には、相対的に第２成分及び第３成分
の量が多くなるので好ましくない。
重量％程度、好ましくは６５〜９０重量％とする。６０
重量％未満の場合には、相対的に第２成分及び第３成分
の量が多くなるので好ましくない。
【００２５】第２成分の含有量は、上記及び成分の
合計で通常３〜２５重量％程度、好ましくは５〜２２重
量％とする。２５重量％を超える場合には強度不足とな
り、３重量％未満の場合には耐摩耗性及び耐焼付性の低
下を招き、しかも所望の摩擦係数も得られなくなるので
好ましくない。
合計で通常３〜２５重量％程度、好ましくは５〜２２重
量％とする。２５重量％を超える場合には強度不足とな
り、３重量％未満の場合には耐摩耗性及び耐焼付性の低
下を招き、しかも所望の摩擦係数も得られなくなるので
好ましくない。
【００２６】また、上記及び成分の割合について
は、前者は相手材とのなじみ性、自身の耐摩耗性及び摩
擦特性の観点から金属焼結体中２〜２０重量％程度、後
者は耐焼付性への寄与という観点から金属焼結体中１〜
５重量％程度とすることが望ましい。
は、前者は相手材とのなじみ性、自身の耐摩耗性及び摩
擦特性の観点から金属焼結体中２〜２０重量％程度、後
者は耐焼付性への寄与という観点から金属焼結体中１〜
５重量％程度とすることが望ましい。
【００２７】第３成分の含有量は、通常２〜１５重量
％、好ましくは４〜１２重量％である。１５重量％を上
回る場合には、第３成分が過剰に固溶することとなり、
耐焼付性の低下を招くほか、所望の摩擦係数も得られな
くなるので好ましくない。２重量％を下回る場合には所
定の接合強度が得られなくなるので好ましくない。
％、好ましくは４〜１２重量％である。１５重量％を上
回る場合には、第３成分が過剰に固溶することとなり、
耐焼付性の低下を招くほか、所望の摩擦係数も得られな
くなるので好ましくない。２重量％を下回る場合には所
定の接合強度が得られなくなるので好ましくない。
【００２８】なお、本発明では、基本的には、これら第
１成分〜第３成分から構成されるが、摩擦特性等に悪影
響を与えない範囲において不純物（例えばＳｎ、Ｐｂ、
Ｐなど）が含まれていても差支えない。
１成分〜第３成分から構成されるが、摩擦特性等に悪影
響を与えない範囲において不純物（例えばＳｎ、Ｐｂ、
Ｐなど）が含まれていても差支えない。
【００２９】本発明の摩擦材は、通常５〜３５容量％程
度、好ましくは１０〜３０容量％の気孔率をもつ。この
気孔は、主として潤滑油等を保持する役割をもち、これ
によりシンクロナイザーリングと相手部材との間におけ
る動摩擦係数の増大及び静摩擦係数の低減に寄与する。
気孔率が３５容量％を超える場合には機械的強度の低下
を招き、また５容量％未満の場合には動摩擦係数の増大
及び静摩擦係数の低減を図ることができなくなるので好
ましくない。
度、好ましくは１０〜３０容量％の気孔率をもつ。この
気孔は、主として潤滑油等を保持する役割をもち、これ
によりシンクロナイザーリングと相手部材との間におけ
る動摩擦係数の増大及び静摩擦係数の低減に寄与する。
気孔率が３５容量％を超える場合には機械的強度の低下
を招き、また５容量％未満の場合には動摩擦係数の増大
及び静摩擦係数の低減を図ることができなくなるので好
ましくない。
【００３０】なお、本発明のシンクロナイザーリング用
摩擦材において適用できるシンクロナイザーリング本体
は、形状及び材質とともに公知のものがそのまま適用で
き、材質としては例えばＣｒ鋼、Ｃｒ−Ｎｉ鋼、Ｃｒ−
Ｍｏ鋼、Ｃｒ−Ｍｎ鋼、Ｃｒ−Ｎｉ−Ｍｏ鋼等の鉄系合
金、Ｃｕ−Ｚｎ系、Ｃｕ−Ｓｎ系、Ｃｕ−Ｓｉ系、Ｃｕ
−Ａｌ系等の銅系合金、その他Ｃｕ−Ｎｉ−Ｍｏ鋼系等
の引張強さが５８８Ｎ／mm2以上ある鉄系焼結材料等の
合金が挙げられる。
摩擦材において適用できるシンクロナイザーリング本体
は、形状及び材質とともに公知のものがそのまま適用で
き、材質としては例えばＣｒ鋼、Ｃｒ−Ｎｉ鋼、Ｃｒ−
Ｍｏ鋼、Ｃｒ−Ｍｎ鋼、Ｃｒ−Ｎｉ−Ｍｏ鋼等の鉄系合
金、Ｃｕ−Ｚｎ系、Ｃｕ−Ｓｎ系、Ｃｕ−Ｓｉ系、Ｃｕ
−Ａｌ系等の銅系合金、その他Ｃｕ−Ｎｉ−Ｍｏ鋼系等
の引張強さが５８８Ｎ／mm2以上ある鉄系焼結材料等の
合金が挙げられる。
【００３１】上記本体と本発明摩擦材とを一体化する方
法は特に制限されず、例えば予め作製された本体の内径
側に本発明摩擦材の焼結前の成形体をはめ合わせた状態
で焼結したり、或いは予め別途に作製された本体を金型
内に挿入した後に本体内径側に本発明摩擦材の原料混合
粉末を充填して加圧成形し、焼結することによって本体
と一体化することができる。具体的には、以下の方法で
行うことが望ましい。
法は特に制限されず、例えば予め作製された本体の内径
側に本発明摩擦材の焼結前の成形体をはめ合わせた状態
で焼結したり、或いは予め別途に作製された本体を金型
内に挿入した後に本体内径側に本発明摩擦材の原料混合
粉末を充填して加圧成形し、焼結することによって本体
と一体化することができる。具体的には、以下の方法で
行うことが望ましい。
【００３２】１． (1)Ｃｕ−（２０〜４０重量％）Ｚ
ｎ合金粉末及び Ｃｕ粉末６０〜８０重量％とＺｎ粉末２０〜４０重量
％からなる混合粉末 の少なくとも１種６０〜９５重量％、 (2)ＦｅＭｏ、ＦｅＣｒ、ＦｅＷ、ＦｅＴｉ、窒化Ｆ
ｅＴｉ、ＦｅＶ、ＺｒＯ2、安定化ジルコニア、ＴｉＯ2
、ムライト及びＳｉ3Ｎ4 の少なくとも１種ならびに 黒鉛 の合計３〜２５重量％、 (3)該金属焼結体の焼結温度よりも低い温度に固相線を
有し又はその焼結温度よりも低い融点をもつ金属及び／
又は合金２〜１５重量％ からなる混合粉末を用い、焼結後における気孔率が５〜
３５容積％となるようにシンクロナイザーリングの摩擦
材として別途に成形した成形体を、該シンクロナイザー
リング本体の摺動部に当接させた後、該シンクロナイザ
ーリング本体及び該成形体を上記固相線温度又は融点以
上に加熱することにより、該成形体を焼結させるととも
に該シンクロナイザーリング本体に摩擦材を結合させ
る。
ｎ合金粉末及び Ｃｕ粉末６０〜８０重量％とＺｎ粉末２０〜４０重量
％からなる混合粉末 の少なくとも１種６０〜９５重量％、 (2)ＦｅＭｏ、ＦｅＣｒ、ＦｅＷ、ＦｅＴｉ、窒化Ｆ
ｅＴｉ、ＦｅＶ、ＺｒＯ2、安定化ジルコニア、ＴｉＯ2
、ムライト及びＳｉ3Ｎ4 の少なくとも１種ならびに 黒鉛 の合計３〜２５重量％、 (3)該金属焼結体の焼結温度よりも低い温度に固相線を
有し又はその焼結温度よりも低い融点をもつ金属及び／
又は合金２〜１５重量％ からなる混合粉末を用い、焼結後における気孔率が５〜
３５容積％となるようにシンクロナイザーリングの摩擦
材として別途に成形した成形体を、該シンクロナイザー
リング本体の摺動部に当接させた後、該シンクロナイザ
ーリング本体及び該成形体を上記固相線温度又は融点以
上に加熱することにより、該成形体を焼結させるととも
に該シンクロナイザーリング本体に摩擦材を結合させ
る。
【００３３】２． (1)Ｃｕ−（２０〜４０重量％）Ｚ
ｎ合金粉末及び Ｃｕ粉末６０〜８０重量％とＺｎ粉末２０〜４０重量
％からなる混合粉末 の少なくとも１種６０〜９５重量％、 (2)ＦｅＭｏ、ＦｅＣｒ、ＦｅＷ、ＦｅＴｉ、窒化Ｆ
ｅＴｉ、ＦｅＶ、ＺｒＯ2、安定化ジルコニア、ＴｉＯ
2、ムライト及びＳｉ3Ｎ4の少なくとも１種ならびに 黒鉛 の合計３〜２５重量％、 (3)該金属焼結体の焼結温度よりも低い温度に固相線を
有し又はその焼結温度よりも低い融点をもつ金属及び／
又は合金２〜１５重量％ からなる混合粉末を用い、焼結後における気孔率が５〜
３５容積％となるようにシンクロナイザーリング本体の
摺動部上に該シンクロナイザーリングの摩擦材として成
形した後、該シンクロナイザーリング本体及び該成形体
を上記固相線温度又は融点以上に加熱することにより、
該成形体を焼結させるとともに該シンクロナイザーリン
グ本体に摩擦材を結合させる。
ｎ合金粉末及び Ｃｕ粉末６０〜８０重量％とＺｎ粉末２０〜４０重量
％からなる混合粉末 の少なくとも１種６０〜９５重量％、 (2)ＦｅＭｏ、ＦｅＣｒ、ＦｅＷ、ＦｅＴｉ、窒化Ｆ
ｅＴｉ、ＦｅＶ、ＺｒＯ2、安定化ジルコニア、ＴｉＯ
2、ムライト及びＳｉ3Ｎ4の少なくとも１種ならびに 黒鉛 の合計３〜２５重量％、 (3)該金属焼結体の焼結温度よりも低い温度に固相線を
有し又はその焼結温度よりも低い融点をもつ金属及び／
又は合金２〜１５重量％ からなる混合粉末を用い、焼結後における気孔率が５〜
３５容積％となるようにシンクロナイザーリング本体の
摺動部上に該シンクロナイザーリングの摩擦材として成
形した後、該シンクロナイザーリング本体及び該成形体
を上記固相線温度又は融点以上に加熱することにより、
該成形体を焼結させるとともに該シンクロナイザーリン
グ本体に摩擦材を結合させる。
【００３４】上記１の方法は、上記合金粉末をその対象
とするシンクロナイザーリング本体における摩擦材の形
状に適合するように、かつ、上記所定の気孔率となるよ
うにプレス成形等の公知の成形法に従って別途成形す
る。次いで、その成形体（シンクロナイザーリング用摩
擦材）をシンクロナイザーリング本体の摺動部に当接さ
せた後、該シンクロナイザーリング本体及び該成形体を
ともに上記固相線温度又は融点以上に加熱することによ
り、該成形体を焼結させるとともに該シンクロナイザー
リング本体に該成形体をその摩擦材として結合させる。
なお、上記成形体は、当接する前又は後に仮焼しても良
い。
とするシンクロナイザーリング本体における摩擦材の形
状に適合するように、かつ、上記所定の気孔率となるよ
うにプレス成形等の公知の成形法に従って別途成形す
る。次いで、その成形体（シンクロナイザーリング用摩
擦材）をシンクロナイザーリング本体の摺動部に当接さ
せた後、該シンクロナイザーリング本体及び該成形体を
ともに上記固相線温度又は融点以上に加熱することによ
り、該成形体を焼結させるとともに該シンクロナイザー
リング本体に該成形体をその摩擦材として結合させる。
なお、上記成形体は、当接する前又は後に仮焼しても良
い。
【００３５】上記２の方法は、上記合金粉末をシンクロ
ナイザーリング本体の摺動部上に摩擦材として成形させ
る。この状態で該シンクロナイザーリング本体及び該成
形体をともに上記固相線温度又は融点以上に加熱するこ
とにより、該成形体を焼結させるとともに該シンクロナ
イザーリング本体に該成形体をその摩擦材として結合さ
せる。上記１と同様に仮焼することも可能である。
ナイザーリング本体の摺動部上に摩擦材として成形させ
る。この状態で該シンクロナイザーリング本体及び該成
形体をともに上記固相線温度又は融点以上に加熱するこ
とにより、該成形体を焼結させるとともに該シンクロナ
イザーリング本体に該成形体をその摩擦材として結合さ
せる。上記１と同様に仮焼することも可能である。
【００３６】上記１及び２の方法において、焼結後の気
孔率は、例えば混合粉末の平均粒径、成形体密度、焼結
温度等を適宜調整することにより所望の値に設定するこ
とができる。
孔率は、例えば混合粉末の平均粒径、成形体密度、焼結
温度等を適宜調整することにより所望の値に設定するこ
とができる。
【００３７】上記原料混合粉末は、平均粒径が通常２０
〜２５０μｍ程度、特に４０〜２００μｍの粉末として
用いることが望ましい。平均粒径が２０μｍ未満の場合
には粉末の流動性が悪くなり、成形時に金型への充填が
不可能となる。また、平均粒径が２５０μｍを超える場
合には粒子の粒径が大きくなる結果、薄肉部への粉末の
充填が安定しなくなるので好ましくない。焼結温度及び
雰囲気は、用いる原料粉末等によって異なるが、通常還
元又は中性雰囲気下で７００〜９００℃程度で行えば良
い。
〜２５０μｍ程度、特に４０〜２００μｍの粉末として
用いることが望ましい。平均粒径が２０μｍ未満の場合
には粉末の流動性が悪くなり、成形時に金型への充填が
不可能となる。また、平均粒径が２５０μｍを超える場
合には粒子の粒径が大きくなる結果、薄肉部への粉末の
充填が安定しなくなるので好ましくない。焼結温度及び
雰囲気は、用いる原料粉末等によって異なるが、通常還
元又は中性雰囲気下で７００〜９００℃程度で行えば良
い。
【００３８】
【発明の効果】本発明のシンクロナイザーリング用摩擦
材は、特定組成を有し、かつ一定の気孔率を有する焼結
体であるので、耐摩耗性及び耐焼付性に優れ、しかも安
定した摩擦係数を発揮することができる。
材は、特定組成を有し、かつ一定の気孔率を有する焼結
体であるので、耐摩耗性及び耐焼付性に優れ、しかも安
定した摩擦係数を発揮することができる。
【００３９】さらに、上記摩擦材は、第３成分を含有し
ているのでシンクロナイザーリング本体との接合（一体
化）をより確実かつ容易に行うことができる。また、従
来の溶射材よりもコスト面で有利である。
ているのでシンクロナイザーリング本体との接合（一体
化）をより確実かつ容易に行うことができる。また、従
来の溶射材よりもコスト面で有利である。
【００４０】このような特長を有する本発明摩擦材は、
特にシンクロナイザーリングにおける接触摺動部分に好
適に用いることができる。
特にシンクロナイザーリングにおける接触摺動部分に好
適に用いることができる。
【００４１】
【実施例】以下、実施例及び比較例を示し、本発明の特
徴とするところを明確にする。
徴とするところを明確にする。
【００４２】実施例１ 表１に示す配合組成となるように各成分を秤量し、混合
して混合粉末を得た。なお、各成分は、具体的には下記
のものを用いた。
して混合粉末を得た。なお、各成分は、具体的には下記
のものを用いた。
【００４３】 記 号 組 成 平均粒径（μｍ） Ｚｎ，Ｃｕ Ｃｕ−３０重量％Ｚｎ ５０ Ｚｎ，Ｃｕ Ｃｕ−２０重量％Ｚｎ ５０ 窒化ＦｅＴｉ 低炭素ＦｅＴｉ１号粉(JIS) 窒化粉１２０ ＦｅＴｉ 低炭素ＦｅＴｉ１号粉(JIS) １２０ 安定化ＺｒＯ2 安定化ＺｒＯ2粉 １００ ＺｒＯ2 ＺｒＯ2 粉 １００ 黒 鉛 燐状黒鉛粉 １５０ Ｃｕ−Ｐ合金 Ｃｕ−８重量％Ｐ合金粉 ５０ Ｃｕ−Ｓｎ合金 Ｃｕ−３０重量％Ｓｎ合金粉 ５０ Ｃｕ−Ｚｎ合金 Ｃｕ−７５重量％Ｚｎ合金粉 ５０ Ｓｎ Ｓｎ粉 ５０ Ａｌ2Ｏ3 Ａｌ2Ｏ3粉 １００ ＳｉＯ2 ＳｉＯ2 １００
【００４４】
【表１】 次いで、各混合粉末を金型内に充填し、成形プレスによ
って、焼結後において所望の気孔率となるようにその密
度をそれぞれ調整した後、３０mm×３０mm×５mmの成形
体とし、これを窒素ガス雰囲気下８５０℃で１時間焼結
を行い、試料片を作製した。得られた試料片について下
記に示す方法で試験を行った。その結果を表２に示す。
って、焼結後において所望の気孔率となるようにその密
度をそれぞれ調整した後、３０mm×３０mm×５mmの成形
体とし、これを窒素ガス雰囲気下８５０℃で１時間焼結
を行い、試料片を作製した。得られた試料片について下
記に示す方法で試験を行った。その結果を表２に示す。
【００４５】
【００４６】
【表２】 表２に示すように、実施例１〜６は、耐焼付性、耐摩耗
性及び摩擦係数のいずれも従来のシンクロナイザーリン
グ材として用いられている高力黄鋼材に比して優れた特
性を示すことがわかる。
性及び摩擦係数のいずれも従来のシンクロナイザーリン
グ材として用いられている高力黄鋼材に比して優れた特
性を示すことがわかる。
【００４７】比較例１及び２は、第３成分が本発明の範
囲外となっているものである。第３成分が全くないか或
いは少なすぎる場合（比較例１）には、摩擦摺動特性は
満足できるものの、本体との接合ができない（後記参
照）。第３成分が多すぎる場合（比較例２）には、耐焼
付性が不十分であり、摩擦係数も低いことがわかる。
囲外となっているものである。第３成分が全くないか或
いは少なすぎる場合（比較例１）には、摩擦摺動特性は
満足できるものの、本体との接合ができない（後記参
照）。第３成分が多すぎる場合（比較例２）には、耐焼
付性が不十分であり、摩擦係数も低いことがわかる。
【００４８】比較例３は、Ｚｎ量が少なすぎるため、硫
化腐食が発生することがわかる。
化腐食が発生することがわかる。
【００４９】比較例４は、第２成分である硬質材及び潤
滑材が添加されていないため、耐摩耗性が不十分であ
り、摩擦係数も低いことがわかる。
滑材が添加されていないため、耐摩耗性が不十分であ
り、摩擦係数も低いことがわかる。
【００５０】比較例５及び６は、第２成分である硬質材
の種類が本発明のものと異なるものである。硬質材とし
てＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3等を用いると、相手材である鋼材
とのなじみ性が悪く、耐焼付性が低く、相手攻撃性が高
く、相手材の面荒れにより摩擦材自身の摩耗が増大す
る。
の種類が本発明のものと異なるものである。硬質材とし
てＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3等を用いると、相手材である鋼材
とのなじみ性が悪く、耐焼付性が低く、相手攻撃性が高
く、相手材の面荒れにより摩擦材自身の摩耗が増大す
る。
【００５１】比較例７及び８は、第２成分である硬質材
及び潤滑材の添加量が本発明の範囲外となっているもの
である。これらの添加量が多い（比較例７）と、耐摩耗
性及び摩擦係数は優れた特性を発揮するものの、耐焼付
性が不十分であり、相手攻撃性が高い。一方、添加量が
少ない（比較例８）と、耐焼付性は優れるが、耐摩耗性
及び摩擦係数が低いことがわかる。
及び潤滑材の添加量が本発明の範囲外となっているもの
である。これらの添加量が多い（比較例７）と、耐摩耗
性及び摩擦係数は優れた特性を発揮するものの、耐焼付
性が不十分であり、相手攻撃性が高い。一方、添加量が
少ない（比較例８）と、耐焼付性は優れるが、耐摩耗性
及び摩擦係数が低いことがわかる。
【００５２】比較例９及び１０は、摩擦材の気孔率が本
発明の範囲外となっているものである。気孔率が小さい
（比較例９）と、耐焼付性が不十分であり、摩擦係数も
低い。気孔率が大きい（比較例１０）と、耐焼付性は良
好であるが、耐摩耗性及び摩擦材自体の強度が低いこと
がわかる。
発明の範囲外となっているものである。気孔率が小さい
（比較例９）と、耐焼付性が不十分であり、摩擦係数も
低い。気孔率が大きい（比較例１０）と、耐焼付性は良
好であるが、耐摩耗性及び摩擦材自体の強度が低いこと
がわかる。
【００５３】試験例１ シンクロナイザーリング本体との接合性について調べ
た。
た。
【００５４】予め作製されたＦｅー４重量％Ｎｉー１．
５重量％Ｃｕー０．５重量％Ｍｏー０．５重量％Ｃ（黒
鉛）の組成をもつ密度７．０ｇ/ｃｍ3の鉄系焼結体を１
０ｍｍ×１０ｍｍ×１０ｍｍに切り出し、これをシンク
ロナイザーリング本体とした。
５重量％Ｃｕー０．５重量％Ｍｏー０．５重量％Ｃ（黒
鉛）の組成をもつ密度７．０ｇ/ｃｍ3の鉄系焼結体を１
０ｍｍ×１０ｍｍ×１０ｍｍに切り出し、これをシンク
ロナイザーリング本体とした。
【００５５】さらに、表３に示す配合組成となるように
各成分を秤量し、混合して混合粉末とした。次いで、１
０ｍｍ×１０ｍｍの金型内に上記本体を挿入し、各混合
粉末を金型内に充填し、成形プレスにより、焼結後にお
いて２５体積％の気孔率になるようにその密度を調整
し、本体上に厚みが５ｍｍとなる成形体を作製した。そ
して、これを窒素ガス雰囲気下約１時間焼結を行い、試
料を得た。この接合された試料を接合面において接合面
と水平方向に剪断し、その接合強度を測定した。その結
果を表４に示す。
各成分を秤量し、混合して混合粉末とした。次いで、１
０ｍｍ×１０ｍｍの金型内に上記本体を挿入し、各混合
粉末を金型内に充填し、成形プレスにより、焼結後にお
いて２５体積％の気孔率になるようにその密度を調整
し、本体上に厚みが５ｍｍとなる成形体を作製した。そ
して、これを窒素ガス雰囲気下約１時間焼結を行い、試
料を得た。この接合された試料を接合面において接合面
と水平方向に剪断し、その接合強度を測定した。その結
果を表４に示す。
【００５６】
【表３】
【００５７】
【表４】 実施例７〜１６は、実施例１の配合で気孔率を２５容積
％のものをベースとし、第３成分及びその添加量を変化
させたものである。表４に示すように、これらは優れた
接合強度をもつことがわかる。
％のものをベースとし、第３成分及びその添加量を変化
させたものである。表４に示すように、これらは優れた
接合強度をもつことがわかる。
【００５８】これに対し、比較例１３〜１６は、第３成
分が本発明の範囲よりも少ないもので、これを含まない
ものは全く接合が不可能であり、また少ないものは接合
強度が不十分であることがわかる。また、比較例１７〜
１８は、摩擦材の焼結温度が第３成分の液相のでる温度
の直下で焼結したものであるが、十分な接合強度が得ら
れていないことがわかる。
分が本発明の範囲よりも少ないもので、これを含まない
ものは全く接合が不可能であり、また少ないものは接合
強度が不十分であることがわかる。また、比較例１７〜
１８は、摩擦材の焼結温度が第３成分の液相のでる温度
の直下で焼結したものであるが、十分な接合強度が得ら
れていないことがわかる。
【００５９】試験例２ 焼結体の諸特性と気孔率との関係等について調べた。
【００６０】実施例１の組成において、焼結後の気孔率
がそれぞれ３（比較例９）、５、１５、２５（実施例
１）、３５及び４０（比較例１０）体積％となるように
して試料を作製した。作製された試料の焼付荷重、動摩
擦係数（最終値）、摩耗量及び剪断強さをそれぞれ測定
し、気孔率との関係を調べた。その結果を図１〜４に示
す。
がそれぞれ３（比較例９）、５、１５、２５（実施例
１）、３５及び４０（比較例１０）体積％となるように
して試料を作製した。作製された試料の焼付荷重、動摩
擦係数（最終値）、摩耗量及び剪断強さをそれぞれ測定
し、気孔率との関係を調べた。その結果を図１〜４に示
す。
【００６１】図１〜４の結果から、所定の気孔率を有す
る本発明摩擦材がこれらの特性において優れていること
がわかる。
る本発明摩擦材がこれらの特性において優れていること
がわかる。
【００６２】試験例３ 第３成分の添加量による影響を調べた。
【００６３】試験例１と同様にして、かつ、第３成分の
添加量がそれぞれ０（比較例１３）、１．５、２、５
（比較例１４）、８（実施例７）、１２、１５及び１８
重量％になるようにしてシンクロナイザーリング本体と
の接合強度測定用試料を作製し、その接合強度を求め
た。その結果を図５に示す。
添加量がそれぞれ０（比較例１３）、１．５、２、５
（比較例１４）、８（実施例７）、１２、１５及び１８
重量％になるようにしてシンクロナイザーリング本体と
の接合強度測定用試料を作製し、その接合強度を求め
た。その結果を図５に示す。
【００６４】図５の結果から、本発明の摩擦材がシンク
ロナイザーリング本体との接合強度に優れていることが
わかる。
ロナイザーリング本体との接合強度に優れていることが
わかる。
【図１】試験例２において、焼付荷重と気孔率との関係
を示すグラフである。
を示すグラフである。
【図２】試験例２において、動摩擦係数と気孔率との関
係を示すグラフである。
係を示すグラフである。
【図３】試験例２において、摩擦量と気孔率との関係を
示すグラフである。
示すグラフである。
【図４】試験例２において、剪断強さと気孔率との関係
を示すグラフである。
を示すグラフである。
【図５】試験例３において、接合強度と第３成分の添加
量との関係を示すグラフである。
量との関係を示すグラフである。
【図６】実施例１における焼結体の接合界面の断面の金
属組織を示す図である。
属組織を示す図である。
【図７】実施例１における摩擦材の断面の金属組織を示
す図である。
す図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 伊東 正男 京都府京都市山科区栗栖野狐塚５番地の１ 日本粉末合金株式会社山科事業所内 (72)発明者 不破 良雄 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 植野 賢治 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内
Claims (5)
- 【請求項１】金属焼結体であって、 (1)Ｃｕ−（２０〜４０重量％）Ｚｎ合金粉末及び Ｃｕ粉末６０〜８０重量％とＺｎ粉末２０〜４０重量
％からなる混合粉末 の少なくとも１種６０〜９５重量％、 (2)ＦｅＭｏ、ＦｅＣｒ、ＦｅＷ、ＦｅＴｉ、窒化Ｆ
ｅＴｉ、ＦｅＶ、ＺｒＯ2 、安定化ジルコニア、ＴｉＯ
2 、ムライト及びＳｉ3Ｎ4 の少なくとも１種ならびに 黒鉛 の合計３〜２５重量％、 (3)該金属焼結体の焼結温度よりも低い温度に固相線を
有し又はその焼結温度よりも低い融点をもつ金属及び／
又は合金２〜１５重量％ からなる混合粉末を焼結して得た、気孔率が５〜３５容
積％であるシンクロナイザーリング用摩擦材。 - 【請求項２】上記成分(2) において、 (2)ＦｅＴｉ、窒化ＦｅＴｉ、ＺｒＯ2及び安定化ジル
コニアの少なくとも１種ならびに 黒鉛 の合計３〜２５重量％、 である請求項１記載のシンクロナイザーリング用摩擦
材。 - 【請求項３】上記成分(3) において、 (3)Ｐ量が５重量％以上１２重量％以下であって、残
部が実質的にＣｕからなるＣｕ−Ｐ系合金、 Ｓｎ量が１５重量％以上１００重量％未満であって、
残部が実質的にＣｕからなるＣｕ−Ｓｎ系合金 Ｚｎ量が３８重量％以上８２重量％以下であって、残
部が実質的にＣｕからなるＣｕ−Ｚｎ系合金及び 金属Ｓｎ の少なくとも１種である請求項１又は２に記載のシンク
ロナイザーリング用摩擦材。 - 【請求項４】金属焼結体を摩擦材として使用したシンク
ロナイザーリングの製造方法であって、 (1)Ｃｕ−（２０〜４０重量％）Ｚｎ合金粉末及び Ｃｕ粉末６０〜８０重量％とＺｎ粉末２０〜４０重量
％からなる混合粉末 の少なくとも１種６０〜９５重量％、 (2)ＦｅＭｏ、ＦｅＣｒ、ＦｅＷ、ＦｅＴｉ、窒化Ｆ
ｅＴｉ、ＦｅＶ、ＺｒＯ2、安定化ジルコニア、ＴｉＯ2
、ムライト及びＳｉ3Ｎ4 の少なくとも１種ならびに 黒鉛 の合計３〜２５重量％、 (3)該金属焼結体の焼結温度よりも低い温度に固相線を
有し又はその焼結温度よりも低い融点をもつ金属及び／
又は合金２〜１５重量％ からなる混合粉末を用い、焼結後における気孔率が５〜
３５容積％となるようにシンクロナイザーリングの摩擦
材として別途に成形した成形体を、該シンクロナイザー
リング本体の摺動部に当接させた後、該シンクロナイザ
ーリング本体及び該成形体を上記固相線温度又は融点以
上に加熱することにより、該成形体を焼結させるととも
に該シンクロナイザーリング本体に摩擦材を結合させる
ことを特徴とするシンクロナイザーリングの製造方法。 - 【請求項５】金属焼結体を摩擦材として使用したシンク
ロナイザーリングの製造方法であって、 (1)Ｃｕ−（２０〜４０重量％）Ｚｎ合金粉末及び Ｃｕ粉末６０〜８０重量％とＺｎ粉末２０〜４０重量
％からなる混合粉末 の少なくとも１種６０〜９５重量％、 (2)ＦｅＭｏ、ＦｅＣｒ、ＦｅＷ、ＦｅＴｉ、窒化Ｆ
ｅＴｉ、ＦｅＶ、ＺｒＯ2、安定化ジルコニア、Ｔｉ
Ｏ2、ムライト及びＳｉ3Ｎ4の少なくとも１種ならびに 黒鉛 の合計３〜２５重量％、 (3)該金属焼結体の焼結温度よりも低い温度に固相線を
有し又はその焼結温度よりも低い融点をもつ金属及び／
又は合金２〜１５重量％ からなる混合粉末を用い、焼結後における気孔率が５〜
３５容積％となるようにシンクロナイザーリング本体の
摺動部上に該シンクロナイザーリングの摩擦材として成
形した後、該シンクロナイザーリング本体及び該成形体
を上記固相線温度又は融点以上に加熱することにより、
該成形体を焼結させるとともに該シンクロナイザーリン
グ本体に摩擦材を結合させることを特徴とするシンクロ
ナイザーリングの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19591595A JP3194073B2 (ja) | 1995-07-06 | 1995-07-06 | シンクロナイザーリング用摩擦材及びシンクロナイザーリングの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19591595A JP3194073B2 (ja) | 1995-07-06 | 1995-07-06 | シンクロナイザーリング用摩擦材及びシンクロナイザーリングの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0925527A true JPH0925527A (ja) | 1997-01-28 |
| JP3194073B2 JP3194073B2 (ja) | 2001-07-30 |
Family
ID=16349109
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19591595A Expired - Lifetime JP3194073B2 (ja) | 1995-07-06 | 1995-07-06 | シンクロナイザーリング用摩擦材及びシンクロナイザーリングの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3194073B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112410644A (zh) * | 2020-10-19 | 2021-02-26 | 扬州千裕电气有限公司 | 一种金属复合材料及其制备方法 |
| CN118957438A (zh) * | 2024-06-03 | 2024-11-15 | 中国北方车辆研究所 | 一种耐高温磨损干式制动器摩擦片材料及其制备方法 |
-
1995
- 1995-07-06 JP JP19591595A patent/JP3194073B2/ja not_active Expired - Lifetime
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|---|---|---|---|---|
| CN112410644A (zh) * | 2020-10-19 | 2021-02-26 | 扬州千裕电气有限公司 | 一种金属复合材料及其制备方法 |
| CN118957438A (zh) * | 2024-06-03 | 2024-11-15 | 中国北方车辆研究所 | 一种耐高温磨损干式制动器摩擦片材料及其制备方法 |
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