專利名稱：一種同步器錐環(huán)及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于車輛變速器中的同步器，更具體地說，涉及一種同步器 錐環(huán)及其制造方法。
背景技術(shù)：
車輛同步器是車輛變速器中為使換擋輕便無聲、靈活可靠并延長(zhǎng)配合齒 輪壽命的一種重要零部件。而同步器錐環(huán)則是同步器的摩擦傳動(dòng)元件，其與 相配合的齒輪的錐面產(chǎn)生摩擦力矩，使主、被動(dòng)件的相對(duì)轉(zhuǎn)速趨近于零，以 在瞬間完成同步，從而使主、被動(dòng)齒輪無沖擊且無聲地實(shí)現(xiàn)換擋。通常，錐 環(huán)的配合錐面的摩擦力矩越大，則完成同步所需的時(shí)間越短，同步性能越穩(wěn) 定。
目前，采用整體銅合金制造車輛同步器錐環(huán)是車輛制造業(yè)中最普遍采用 的主流技術(shù)。該技術(shù)雖然能夠滿足車輛的使用要求，但是其缺點(diǎn)在于，由于 銅材料本身很貴，而且耐磨性差，所以造成錐環(huán)的成本高，使用壽命短，同 步性差。因此，作為選擇，近年來開始采用鐵基噴鉬技術(shù)來制造同步器錐環(huán)， 即以鋼作為基體，并通過在其配合錐面上噴涂金屬鉬，從而增大配合摩擦面 的摩擦因數(shù)。但是，由于鉬是一種比銅還要昂貴的稀缺金屬，因此這種技術(shù) 對(duì)于降低同步器錐環(huán)的制造成本來說，實(shí)際效果并不明顯。而且，由于噴涂 工藝只適用于純金屬，因此除金屬鉬之外的其他一些摩擦材料，如金屬合金 無法采用噴涂的方式接合于錐環(huán)基體上，而且噴涂工藝比較復(fù)雜，不易控制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種利用便宜的摩擦材料，通過簡(jiǎn)單的制造工藝制
造的成本低且同步效果好的同步器錐環(huán)。本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種所 述同步器錐環(huán)的制造方法。
本發(fā)明提供的同步器錐環(huán)包括錐環(huán)基體和摩擦材料層，其中，所述同步 器錐環(huán)還包括金屬板層，所述金屬板層接合于所述錐環(huán)基體的內(nèi)錐面和/或外 錐面上，摩擦材料層接合于所述金屬板層的不與錐環(huán)基體接合的表面上，且 所述摩擦材料層為金屬合金。
本發(fā)明提供的同步器錐環(huán)的制造方法包括先將摩擦材料接合到金屬板 上，然后將金屬板切割成小塊，最后將切成小塊的金屬板的沒有接合摩擦材 料的一面接合到錐環(huán)基體的內(nèi)錐面和/或外錐面上，其中所述摩擦材料為金屬 n亞o
本發(fā)明提供的同步器錐環(huán)由于采用的是便宜的摩擦材料層來代替昂貴 的稀缺金屬鉬，因此降低了同步器錐環(huán)的制造成本。同時(shí)通過簡(jiǎn)單的制造工 藝即可將摩擦材料接合到錐環(huán)基體上，并且通過利用金屬板層，可以避免因 將摩擦材料層直接燒結(jié)于錐環(huán)基體上而帶來的加工難度大的問題，從而得到 成本低且同步效果好的同步器錐環(huán)。此外，通過采用鋼制的錐環(huán)基體，可以 提高同步器錐環(huán)的耐磨性，從而延長(zhǎng)同步器錐環(huán)的使用壽命。


圖i為本發(fā)明提供的同步器錐環(huán)的截面示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面，結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的描述。
如圖1所示，本發(fā)明提供的同步器錐環(huán)包括錐環(huán)基體1、金屬板層2和 摩擦材料層3。
其中，所述錐環(huán)基體1由鋼制成。由于鋼與現(xiàn)有技術(shù)普遍采用的銅相比，
具有價(jià)格便宜且耐磨性好等優(yōu)點(diǎn)，因此，采用鋼制的錐環(huán)基體可以大大降低 同步器錐環(huán)的制造成本，同時(shí)延長(zhǎng)其使用壽命。優(yōu)選情況下，為了進(jìn)一步提 高零件的硬度和耐磨性，可以對(duì)所述鋼制錐環(huán)基體1進(jìn)行滲碳淬火處理。
所述金屬板層2接合于所述錐環(huán)基體1的內(nèi)錐面和/或外錐面上。具體 金屬板層2接合于錐環(huán)基體1的哪個(gè)錐面，取決于同步器錐環(huán)的工作表面是 哪個(gè)表面。因?yàn)楦鶕?jù)應(yīng)用場(chǎng)合的不同，同步器錐環(huán)的工作表面可以為其內(nèi)錐 面，也可以為其外錐面，或者內(nèi)外錐面同時(shí)作為工作表面。因此，只要保證 將金屬板層2接合于錐環(huán)基體1的工作表面?zhèn)燃纯?。圖1中所示為金屬板層 2接合于錐環(huán)基體1的內(nèi)錐面的情況。
所述金屬板層2可以為各種金屬，優(yōu)選為鋼，因?yàn)殇摼哂休^高的硬度和 耐磨性。所述金屬板層2的厚度可以根據(jù)具體的情況來定，通常在0.5毫米 一l.O毫米之間。所述金屬板層2可以通過各種工藝實(shí)現(xiàn)與錐環(huán)基體1的接 合，如通過焊接、過盈配合、粘結(jié)等等，優(yōu)選金屬板層2通過激光焊接接合 于錐環(huán)基體1的內(nèi)錐面和/或外錐面上。
所述摩擦材料層3接合于所述金屬板層2的不與錐環(huán)基體1接合的表面 上。也就是說，金屬板層1的一面與錐環(huán)基體1接合，另一面與摩擦材料層 3接合，而摩擦材料層3最終與配合部件相接觸進(jìn)行工作。所述摩擦材料層 3為金屬合金，所述金屬合金為摩擦系數(shù)較大的金屬合金，其摩擦系數(shù)在0.3 _0.5之間。優(yōu)選地，所述金屬合金含有銅、鐵和錫，以金屬合金的總重量 為基準(zhǔn)，銅的含量為60-90重量Q/^，鐵的含量為5-25重量％，錫的含量為 2-20重量。％。由于這種摩擦材料與現(xiàn)有技術(shù)采用的金屬鉬相比，價(jià)格便宜， 因此降低了同步器錐環(huán)的制造成本。所述摩擦材料層3的厚度可以根據(jù)具體 情況來定，通常在0.5毫米一1.0毫米之間，以達(dá)到足夠的摩擦效果。所述摩 擦材料層3可以通過各種工藝實(shí)現(xiàn)與金屬板層2的接合，如通過燒結(jié)、粘結(jié) 等等，優(yōu)選摩擦材料層3通過燒結(jié)與金屬板層2接合。通過設(shè)置摩擦材料層
3，可以增大同步器錐環(huán)的配合錐面，即工作表面的摩擦力矩，從而縮短同 步時(shí)間，提高同步性能。
由于本發(fā)明采用的這種便宜的摩擦材料層3不能像金屬鉬一樣采用噴涂 的方式接合于錐環(huán)基體1上，而且如果將其直接例如燒結(jié)到錐環(huán)基體1上， 則加工起來難度非常大，因此本發(fā)明通過利用金屬板層2可以很方便地解決
這個(gè)問題，降低加工難度。具體的制造方法為首先，在一大面積的薄金屬 板(如鋼板)上先燒結(jié)一層摩擦材料，以形成摩擦材料層3;然后根據(jù)預(yù)制 成的錐環(huán)基體1的內(nèi)徑或外徑尺寸，對(duì)燒結(jié)有摩擦材料的大面積的薄金屬板 進(jìn)行切割，如將其切割成若干小塊梯形板，并對(duì)切割后的小塊板進(jìn)行適當(dāng)?shù)?折彎和整形；最后通過激光焊接將這些小塊板牢固地連接到錐環(huán)基體1的內(nèi) 錐面和/或外錐面上，從而完成本發(fā)明提供的同步器錐環(huán)的加工制造。其中， 同步器錐環(huán)的最終內(nèi)徑或外徑尺寸可以通過控制金屬板和摩擦材料層的厚 度來得以保證。由于在錐環(huán)基體上進(jìn)行激光焊接比進(jìn)行燒結(jié)容易實(shí)現(xiàn)，因此 通過利用金屬板層2，可以避免因?qū)⒛Σ敛牧蠈?直接燒結(jié)于錐環(huán)基體1上 而帶來的加工難度大的問題，從而通過簡(jiǎn)單的制造工藝即可將摩擦材料接合 到錐環(huán)基體上。
權(quán)利要求
1.一種同步器錐環(huán)，所述同步器錐環(huán)包括錐環(huán)基體(1)和摩擦材料層(3)，其特征在于，所述同步器錐環(huán)還包括金屬板層(2)，所述金屬板層(2)接合于所述錐環(huán)基體(1)的內(nèi)錐面和/或外錐面上，摩擦材料層(3)接合于所述金屬板層(2)的不與錐環(huán)基體(1)接合的表面上，且所述摩擦材料層(3)為金屬合金。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的同步器錐環(huán)，其中，所述金屬板層(2)通過激 光焊接與錐環(huán)基體(1)接合。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的同步器錐環(huán)，其中，所述摩擦材料層(3)的厚 度為0.5 — 1.0毫米。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的同步器錐環(huán)，其中，所述摩擦材料層(3)通過 燒結(jié)與金屬板層(2)接合。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的同步器錐環(huán)，其中，所述金屬合金含有銅、鐵和 錫，以金屬合金的總重量為基準(zhǔn)，銅的含量為60-90重量％，鐵的含量為5-25 重量％，錫的含量為2-20重量％。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的同步器錐環(huán)，其中，所述錐環(huán)基體(1)由鋼制成。
7. —種同步器錐環(huán)的制造方法，其特征在于，該方法包括先將摩擦材料接合到金屬板上，然后將金屬板切割成小塊，最后將切成小塊的金屬板的沒有 接合摩擦材料的一面接合到錐環(huán)基體的內(nèi)錐面和/或外錐面上，其中所述摩擦材 料為金屬合金。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的制造方法，其中，所述金屬板通過激光焊接與錐 環(huán)基體接合。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的制造方法，其中，所述摩擦材料的厚度為0.5 — 1.0毫米。
10. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的制造方法，其中，所述摩擦材料通過燒結(jié)與金 屬板接合。
11. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的制造方法，其中，所述金屬合金含有銅、鐵和 錫，以金屬合金的總重量為基準(zhǔn)，銅的含量為60-90重量％，鐵的含量為5-25 重量％，錫的含量為2-20重量％。
12. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的制造方法，其中，所述錐環(huán)基體由鋼制成。
全文摘要
一種同步器錐環(huán)及其制造方法。所述同步器錐環(huán)包括錐環(huán)基體(1)和摩擦材料層(3)，其中，所述同步器錐環(huán)還包括金屬板層(2)，所述金屬板層(2)接合于所述錐環(huán)基體(1)的內(nèi)錐面和/或外錐面上，摩擦材料層(3)接合于所述金屬板層(2)的不與錐環(huán)基體(1)接合的表面上，且所述摩擦材料層(3)為金屬合金。本發(fā)明提供的同步器錐環(huán)大大降低了制造成本，同時(shí)通過金屬板層，即可利用簡(jiǎn)單的制造工藝將摩擦材料層接合到錐環(huán)基體上，從而得到成本低且同步效果好的同步器錐環(huán)。此外，所述同步器錐環(huán)還具有耐磨性好，使用壽命長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)C22C9/00GK101358647SQ200710143150
公開日2009年2月4日 申請(qǐng)日期2007年8月3日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月3日
發(fā)明者毅 任, 陳廣全, 黃克成 申請(qǐng)人:比亞迪股份有限公司