JPS5864523A - シフトフオ−ク - Google Patents
シフトフオ−クInfo
- Publication number
- JPS5864523A JPS5864523A JP56163313A JP16331381A JPS5864523A JP S5864523 A JPS5864523 A JP S5864523A JP 56163313 A JP56163313 A JP 56163313A JP 16331381 A JP16331381 A JP 16331381A JP S5864523 A JPS5864523 A JP S5864523A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- shift fork
- molybdenum
- spraying
- sprayed
- thermal
- 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.)
- Granted
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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
- F16H—GEARING
- F16H63/00—Control outputs from the control unit to change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion or to other devices than the final output mechanism
- F16H63/02—Final output mechanisms therefor; Actuating means for the final output mechanisms
- F16H63/30—Constructional features of the final output mechanisms
- F16H63/32—Gear shift yokes, e.g. shift forks
-
- 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
- F16H—GEARING
- F16H63/00—Control outputs from the control unit to change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion or to other devices than the final output mechanism
- F16H63/02—Final output mechanisms therefor; Actuating means for the final output mechanisms
- F16H63/30—Constructional features of the final output mechanisms
- F16H63/32—Gear shift yokes, e.g. shift forks
- F16H2063/324—Gear shift yokes, e.g. shift forks characterised by slide shoes, or similar means to transfer shift force to sleeve
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Gear-Shifting Mechanisms (AREA)
- Coating By Spraying Or Casting (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は車両の変速機の一部を構成するシフトフォーク
のうち、その表面に耐摩耗性、耐焼付性等に優れたモリ
ブデンの溶射皮膜層を形成したシフトフォークに関する
。
のうち、その表面に耐摩耗性、耐焼付性等に優れたモリ
ブデンの溶射皮膜層を形成したシフトフォークに関する
。
変速機のシフトフォークの爪部は相手方の変速ギヤーと
高而圧下において摺接するだめ、摺接部が摩耗し、且つ
摩擦熱によって高温雰囲気にさらされ焼付による破損が
発生しやすい。このため従来にあってはシフトフォーク
の爪部等の摺接部に硬質クロムメッキを施したり、或い
はモリブデン線を酸素・アセチレン炎によって溶融しシ
フトフォーク表面に溶射膜を形成する」：うにしたガス
溶射を行彦っている。
高而圧下において摺接するだめ、摺接部が摩耗し、且つ
摩擦熱によって高温雰囲気にさらされ焼付による破損が
発生しやすい。このため従来にあってはシフトフォーク
の爪部等の摺接部に硬質クロムメッキを施したり、或い
はモリブデン線を酸素・アセチレン炎によって溶融しシ
フトフォーク表面に溶射膜を形成する」：うにしたガス
溶射を行彦っている。
しかしながら最近、ターボ付エンジン等の高出力エンジ
ンの出現により、変速機を構成する機能部品も増々苛酷
な条件下で使用される」：うになり、特にシフトフォー
クの爪部は更に高而圧下において変速ギヤーと摺接する
に至っている。とのだめ、従来の硬質クロムメツギ或い
はガス溶射によっては、シフトフォーク爪部及び変速ギ
ヤー爪部の当り面に生ずる摩耗及び焼料を充分に防止し
得なくなっている。具体的にｉＪ： 、硬質り１１ムメ
ツキを施した場合には皮膜の硬度は７５０〜９００ Ｌ
ＩｍＶと高いため耐摩耗性については問題は寿いが、ク
ロムの溶融点は１９０３℃であるため、変速ギヤーとの
摩擦熱により焼付を発生し、極度に相手ギヤーを摩耗さ
せたり、スカッフィング（かしり）現象を起し、このた
めメッキ層の剥離を生じる欠点がある・またガス溶射に
よる場合には、モリブデンの溶射皮膜の硬度は５８０〜
６２０ ＨｍＶで耐摩耗性にも比較的優れ、更にモリブ
テンの溶融点は２６２０℃と高いので耐焼付性の面でも
良好である。しかしながらモリブデンを溶融せしめる酸
素・アセチレンガス炎の温度は約３２００℃であるので
、モリブデン（溶融点２６２０℃）を溶融するには溶融
力が不充分であり、このため溶射時飛行するモリブデン
粒子の粒径が約１００〜１５０μと大きくなり、溶射皮
膜層内の空孔率が８〜１８％と大きくなる。
ンの出現により、変速機を構成する機能部品も増々苛酷
な条件下で使用される」：うになり、特にシフトフォー
クの爪部は更に高而圧下において変速ギヤーと摺接する
に至っている。とのだめ、従来の硬質クロムメツギ或い
はガス溶射によっては、シフトフォーク爪部及び変速ギ
ヤー爪部の当り面に生ずる摩耗及び焼料を充分に防止し
得なくなっている。具体的にｉＪ： 、硬質り１１ムメ
ツキを施した場合には皮膜の硬度は７５０〜９００ Ｌ
ＩｍＶと高いため耐摩耗性については問題は寿いが、ク
ロムの溶融点は１９０３℃であるため、変速ギヤーとの
摩擦熱により焼付を発生し、極度に相手ギヤーを摩耗さ
せたり、スカッフィング（かしり）現象を起し、このた
めメッキ層の剥離を生じる欠点がある・またガス溶射に
よる場合には、モリブデンの溶射皮膜の硬度は５８０〜
６２０ ＨｍＶで耐摩耗性にも比較的優れ、更にモリブ
テンの溶融点は２６２０℃と高いので耐焼付性の面でも
良好である。しかしながらモリブデンを溶融せしめる酸
素・アセチレンガス炎の温度は約３２００℃であるので
、モリブデン（溶融点２６２０℃）を溶融するには溶融
力が不充分であり、このため溶射時飛行するモリブデン
粒子の粒径が約１００〜１５０μと大きくなり、溶射皮
膜層内の空孔率が８〜１８％と大きくなる。
この結果溶射皮膜間の強度が弱く々す、皮膜の剥離強度
が２６０〜２７５に〆ｄと低下する。したがってガス溶
射による場合にも問題がある。
が２６０〜２７５に〆ｄと低下する。したがってガス溶
射による場合にも問題がある。
更にモリブデンを溶射材としたプラズマ溶射によって溶
射皮膜層を形成することも考えられるが、斯るプラズマ
溶射は一般的に無酸化雰囲気において行なわれ、その硬
度は４００〜４５０ ＨｍＶであり、シフトフォークの
爪部に施す表面硬化法としては不適当である。
射皮膜層を形成することも考えられるが、斯るプラズマ
溶射は一般的に無酸化雰囲気において行なわれ、その硬
度は４００〜４５０ ＨｍＶであり、シフトフォークの
爪部に施す表面硬化法としては不適当である。
本発明者等は上述の如き従来の問題点に鑑み、これを有
効に解決すべく本発明を成したものであり、その目的と
する処は、シフトフォークの爪部表面に粒径が５〜５５
μのモリブデンを溶射材としたプラズマ溶射に１こって
、空孔率が１〜４％、厚さが２０〜１００μ更に所定の
硬度を確保するのに充分な量の酸化モリブテンが混在す
る溶射皮膜層を形成することで、耐摩耗性、耐焼料性、
剥離強度に優れたシフトフォークを提イ」シするにある
。
効に解決すべく本発明を成したものであり、その目的と
する処は、シフトフォークの爪部表面に粒径が５〜５５
μのモリブデンを溶射材としたプラズマ溶射に１こって
、空孔率が１〜４％、厚さが２０〜１００μ更に所定の
硬度を確保するのに充分な量の酸化モリブテンが混在す
る溶射皮膜層を形成することで、耐摩耗性、耐焼料性、
剥離強度に優れたシフトフォークを提イ」シするにある
。
以下に本発明の好適一実施例を添伺図面に従って詳述す
る。
る。
第１図は本発明に係るソフトフォークを製造する装置の
要部を示したものであり、シフトフォーク１の爪部１ａ
の上方には爪部１ａの表面に溶融したモリブデンを吹き
つけるだめのプラズマトーチ２を左右方向に移動可能に
配置している。このトーチ２は内部に銅からなる陽械と
タングステンからなる陰極を備えるとともに、Ａｒ外ど
の不活性々作動ガスを送入するための送入孔と粉末状の
溶射材を送給するための送給孔とを形成している。
要部を示したものであり、シフトフォーク１の爪部１ａ
の上方には爪部１ａの表面に溶融したモリブデンを吹き
つけるだめのプラズマトーチ２を左右方向に移動可能に
配置している。このトーチ２は内部に銅からなる陽械と
タングステンからなる陰極を備えるとともに、Ａｒ外ど
の不活性々作動ガスを送入するための送入孔と粉末状の
溶射材を送給するための送給孔とを形成している。
そして陽極と陰極間に高周波放電を行うことで発生する
アークによって作動ガスを加熱（〜、その一部を電離状
態としてプラズマを発生せしめ、プラズマジェット３と
して高速でトーチ２から噴出させる。
アークによって作動ガスを加熱（〜、その一部を電離状
態としてプラズマを発生せしめ、プラズマジェット３と
して高速でトーチ２から噴出させる。
ここにおいて、上記プラズマジェット３中へ粒径が５〜
５５μのモリブデン粉末を溶射材として送給するととも
に、プラズマジェット３中に適量の空気、例えば−５〜
１５℃の乾燥空気を強制的に供給混合する。するとモリ
ブデン粉末はプラズマジェット３の高熱で溶融し、更に
その一部は強制的に供給された空気によって酸化せしめ
られる。
５５μのモリブデン粉末を溶射材として送給するととも
に、プラズマジェット３中に適量の空気、例えば−５〜
１５℃の乾燥空気を強制的に供給混合する。するとモリ
ブデン粉末はプラズマジェット３の高熱で溶融し、更に
その一部は強制的に供給された空気によって酸化せしめ
られる。
そして溶融したモリブデン粒子はプラズマジェット３に
よってシフトフォークの爪部１ａ表面に吹き付けられ、
そこにモリブデンの酸化物が混在する溶射皮膜を形成す
る。更にこの工程を何回か繰り返すことによって第２図
及び第３図に示すように、シフトフォーク１の爪部１ａ
表面及び裏面にモリブデンの溶射皮膜層４が形成される
。
よってシフトフォークの爪部１ａ表面に吹き付けられ、
そこにモリブデンの酸化物が混在する溶射皮膜を形成す
る。更にこの工程を何回か繰り返すことによって第２図
及び第３図に示すように、シフトフォーク１の爪部１ａ
表面及び裏面にモリブデンの溶射皮膜層４が形成される
。
尚、上記の溶射材粒子の粒径を５〜５５μとしたのは溶
射皮膜層４に内在する空孔の空孔率を１〜４％とするた
めである。一般に溶射材の粒径を大きくすると溶融して
飛行する粒子も大きくなり、このためシフトフォークの
爪部表面に形成される溶射皮膜の組織も粗大となる。す
ると何回かプラズマ溶射を行なうことで複数の溶射皮膜
が重なって形成される溶射皮膜層の溶射皮膜相互の結合
強度が弱いものとなり、剥離を生じる。！ｆ、た逆にあ
まり溶射粒子の粒径を小さくすると、溶射粒子の加速度
が小さくなって衝突を弱め、結果として剥離強度の低下
を招く。したがって空孔率は１〜４％が適当であり、こ
のためモリブデン粉末の粒径は５〜５５μであることが
好捷しい。そして粒径を上記の範囲とすることにより、
溶射皮膜の面粗度も良好となり、溶射後に仕」＝げ用の
研削加工を行なわずに製品とすることができる。
射皮膜層４に内在する空孔の空孔率を１〜４％とするた
めである。一般に溶射材の粒径を大きくすると溶融して
飛行する粒子も大きくなり、このためシフトフォークの
爪部表面に形成される溶射皮膜の組織も粗大となる。す
ると何回かプラズマ溶射を行なうことで複数の溶射皮膜
が重なって形成される溶射皮膜層の溶射皮膜相互の結合
強度が弱いものとなり、剥離を生じる。！ｆ、た逆にあ
まり溶射粒子の粒径を小さくすると、溶射粒子の加速度
が小さくなって衝突を弱め、結果として剥離強度の低下
を招く。したがって空孔率は１〜４％が適当であり、こ
のためモリブデン粉末の粒径は５〜５５μであることが
好捷しい。そして粒径を上記の範囲とすることにより、
溶射皮膜の面粗度も良好となり、溶射後に仕」＝げ用の
研削加工を行なわずに製品とすることができる。
またシフトフォーク爪部に形成される溶射皮膜層の厚さ
は２０ ｆｉ〜１００１ｔであることが好ましい。
は２０ ｆｉ〜１００１ｔであることが好ましい。
２０μ以上としだのは後に説明する第５図からも明らか
な如く、３０００ Ｋｍ走行時において約１５μの摩耗
が生じるため安全性を見込んで２０μ以上とすべきであ
り、また１ ００ Ｉｔ以−１−とすると而粗度が荒く
なり、仕上げ加工を必要とすることになるからである。
な如く、３０００ Ｋｍ走行時において約１５μの摩耗
が生じるため安全性を見込んで２０μ以上とすべきであ
り、また１ ００ Ｉｔ以−１−とすると而粗度が荒く
なり、仕上げ加工を必要とすることになるからである。
つまり、母材に溶射粒子を一層、二層と積層してゆくと
、徐々に凹凸部が成長し面粗度があらくなる。したがっ
て皮膜層の厚さは２０〜１００μであることが好ましい
。
、徐々に凹凸部が成長し面粗度があらくなる。したがっ
て皮膜層の厚さは２０〜１００μであることが好ましい
。
次にプラズマジェット中に強制的に供給する空気量は下
表にも示す如く、溶射皮膜中に混在する酸化モリブデン
の重量％が４．０〜８．０％となる量であることが好ま
しい。このように所定量の酸化モリブデンを皮膜中に混
在せしめることで硬度と剥離強度を同時に満足する皮膜
を得ることができる。
表にも示す如く、溶射皮膜中に混在する酸化モリブデン
の重量％が４．０〜８．０％となる量であることが好ま
しい。このように所定量の酸化モリブデンを皮膜中に混
在せしめることで硬度と剥離強度を同時に満足する皮膜
を得ることができる。
この表からも明らかな如く、本発明の如く空気を強制的
にプラズマジェット中に供給した場合には硬度、剥離強
度のいずれも充分実用に供し得るのに対し、ガス溶射に
よる場合は剥離強度に劣り、また無酸化雰囲気において
行なう従来のプラズマ溶射による場合は硬度が不足する
ことが分かる。
にプラズマジェット中に供給した場合には硬度、剥離強
度のいずれも充分実用に供し得るのに対し、ガス溶射に
よる場合は剥離強度に劣り、また無酸化雰囲気において
行なう従来のプラズマ溶射による場合は硬度が不足する
ことが分かる。
次に本発明に係るシフトフォークと従来のもの、具体的
には硬質クロムメッキを施したもの、ガス溶射を施した
もの及び従来のプラズマ溶射によるものとを比較し、そ
の結果を第４図、第５図に示す。この場合第４図は浸炭
処理を施した相手ギヤーの摩耗深さと走行距離との関係
を表わし、第５図はシフトフォークの摩耗厚さと走行距
離との関係を表わしたものである。尚、この場合、本発
明に係るシフトフォークは、３４８Ｃを１［］いて鍛造
後シフトフォークの形状に機械加工し、爪部を高周波焼
入れした後、アルミナ材を用いてプラスト処理し、次い
で下記の溶射条件によってプラズマ溶射を行なったもの
である。
には硬質クロムメッキを施したもの、ガス溶射を施した
もの及び従来のプラズマ溶射によるものとを比較し、そ
の結果を第４図、第５図に示す。この場合第４図は浸炭
処理を施した相手ギヤーの摩耗深さと走行距離との関係
を表わし、第５図はシフトフォークの摩耗厚さと走行距
離との関係を表わしたものである。尚、この場合、本発
明に係るシフトフォークは、３４８Ｃを１［］いて鍛造
後シフトフォークの形状に機械加工し、爪部を高周波焼
入れした後、アルミナ材を用いてプラスト処理し、次い
で下記の溶射条件によってプラズマ溶射を行なったもの
である。
溶射条件
１、プラズマ溶射機：プラズマダイン製５Ｇ１００ガン
２、作動電流 ：９００Ａ ３、作動ガス ：アルゴン、水素混合ガス４、溶射
材 ：９９９％ＭＯ粉末５、空気流量 ニア
５０４／ｉ＋（内径５φノズルよりプラズマ炎 中へ混入する） ６、溶射膜厚 ：０１關 第４図、第５図に示す如く、本発明に係るシフトフォー
クは従来のものと比べ飛躍的に耐久性が向上するととも
に相手ギヤーの摩耗も少ないことが分かる。
２、作動電流 ：９００Ａ ３、作動ガス ：アルゴン、水素混合ガス４、溶射
材 ：９９９％ＭＯ粉末５、空気流量 ニア
５０４／ｉ＋（内径５φノズルよりプラズマ炎 中へ混入する） ６、溶射膜厚 ：０１關 第４図、第５図に示す如く、本発明に係るシフトフォー
クは従来のものと比べ飛躍的に耐久性が向上するととも
に相手ギヤーの摩耗も少ないことが分かる。
以上の説明で明らかな如く本発明によれば、変速機の一
部を構成するシフトフォークにおいて、少くともその爪
部表面に粒径が５〜５５μのモリブデンを溶射材とした
プラズマ溶射によって、空孔率が１〜４％、厚さが２０
〜１００μ且つ所定の硬度を得るに充分な量の酸化モリ
ブデンが混在する溶射皮膜層を形成せしめたので、耐摩
耗性、耐焼付性、剥離強度等に優れ、例えばターボエン
ジン等の高出力エンジンを適用した車両の変速機に′−
９− 用いても充分に実用に供し得る等多大の利点を有する。
部を構成するシフトフォークにおいて、少くともその爪
部表面に粒径が５〜５５μのモリブデンを溶射材とした
プラズマ溶射によって、空孔率が１〜４％、厚さが２０
〜１００μ且つ所定の硬度を得るに充分な量の酸化モリ
ブデンが混在する溶射皮膜層を形成せしめたので、耐摩
耗性、耐焼付性、剥離強度等に優れ、例えばターボエン
ジン等の高出力エンジンを適用した車両の変速機に′−
９− 用いても充分に実用に供し得る等多大の利点を有する。
図面は本発明の好適一実施例を示すものであり、第１図
は本発明に係るシフトフォークにプラズマ溶射を行なう
装置の概略側面図、第２図は同シフトフォークの平面図
、第３図は同シフトフォークの縦断側面図、第４図はシ
フトフォークと摺接する変速ギヤーの摩耗深さと走行距
離との関係を示す線図、第５図はシフトフォークの摩耗
厚さと走行距離との関係を示す線図である。 尚、図面中１はシフトフォーク、ｌａはシフトフォーク
の爪部、４は溶射皮膜層である。 特許 出 願人 本［［１技７ｊＪｆ工業株式会社代理
人 弁理士 下 １１１ 芥一部間 弁理士
大 橋 邦 彦−−’ １０− 第２図 Ｍ３図
は本発明に係るシフトフォークにプラズマ溶射を行なう
装置の概略側面図、第２図は同シフトフォークの平面図
、第３図は同シフトフォークの縦断側面図、第４図はシ
フトフォークと摺接する変速ギヤーの摩耗深さと走行距
離との関係を示す線図、第５図はシフトフォークの摩耗
厚さと走行距離との関係を示す線図である。 尚、図面中１はシフトフォーク、ｌａはシフトフォーク
の爪部、４は溶射皮膜層である。 特許 出 願人 本［［１技７ｊＪｆ工業株式会社代理
人 弁理士 下 １１１ 芥一部間 弁理士
大 橋 邦 彦−−’ １０− 第２図 Ｍ３図
Claims (1)
- 変速機のシフトフォークにおいて、少くとも変速ギヤー
との摺動爪部表面に、粒径が５〜５５μのモリブデンを
溶射材としたプラズマ溶射によって、空孔率が１〜４％
、厚さが２０〜１００μ且つ酸化モリブデンが混在する
溶射皮膜層を形成してなるシフトフォーク。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56163313A JPS5864523A (ja) | 1981-10-12 | 1981-10-12 | シフトフオ−ク |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56163313A JPS5864523A (ja) | 1981-10-12 | 1981-10-12 | シフトフオ−ク |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5864523A true JPS5864523A (ja) | 1983-04-16 |
| JPS628807B2 JPS628807B2 (ja) | 1987-02-25 |
Family
ID=15771454
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56163313A Granted JPS5864523A (ja) | 1981-10-12 | 1981-10-12 | シフトフオ−ク |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5864523A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63303048A (ja) * | 1987-06-03 | 1988-12-09 | Toyota Motor Corp | シフトフオ−ク |
| KR100481001B1 (ko) * | 2002-05-21 | 2005-04-07 | 재 수 김 | 변속기용 시프트포크 및 그 제조방법 |
| GB2403732B (en) * | 2003-05-26 | 2007-01-10 | Komatsu Mfg Co Ltd | Thermal spray membrane contact material, contact member and contact part, and apparatuses to which they are applied |
-
1981
- 1981-10-12 JP JP56163313A patent/JPS5864523A/ja active Granted
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63303048A (ja) * | 1987-06-03 | 1988-12-09 | Toyota Motor Corp | シフトフオ−ク |
| KR100481001B1 (ko) * | 2002-05-21 | 2005-04-07 | 재 수 김 | 변속기용 시프트포크 및 그 제조방법 |
| GB2403732B (en) * | 2003-05-26 | 2007-01-10 | Komatsu Mfg Co Ltd | Thermal spray membrane contact material, contact member and contact part, and apparatuses to which they are applied |
| US7438979B2 (en) | 2003-05-26 | 2008-10-21 | Komatsu Ltd. | Thermal spray membrane contact material, contact member and contact part, and apparatuses to which they are applied |
| US7648773B2 (en) | 2003-05-26 | 2010-01-19 | Komatsu Ltd. | Thermal spray membrane contact material, contact member and contact part, and apparatuses to which they are applied |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS628807B2 (ja) | 1987-02-25 |
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