(57)【要約】【課題】クラッチ装置における動力伝達特性を長期間維持することができるとともに効率よく生産することができるクラッチ装置用の従動側回転体、同従動側回転体を備えたクラッチ装置、同従動体回転装置の製造方法および同従動側回転体を備えたクラッチ装置の製造方法を提供する。【解決手段】クラッチ装置１０における従動側回転体としてのクラッチプレート１７を熱処理炉に配置して同熱処理炉内に不活性ガスを導入して約７４０℃に加熱する。次に、クラッチプレート１７の表面に約０.１〜１.０％の濃度で窒素を固溶させるために必要な流量でアンモニアガスを熱処理炉内に導入する。そして、熱処理炉内の温度および窒素濃度を一定に保つことにより、クラッチプレート１７の表層に窒素を浸透させて窒素含有層を形成させる。次に、窒素含有層が形成されたクラッチプレート１７を冷却油中に投入することにより窒素含有層を焼入れしてマルテンサイト組織に変態させる。【選択図】  図３
2010133526.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原動機の駆動により回転する駆動側回転体と、
前記駆動側回転体に摩擦材を介して接触することにより回転する従動側回転体とを備え、前記従動側回転体に連結された被動体に前記原動機の駆動力を伝達または遮断するクラッチ装置における前記従動側回転体において、
前記従動側回転体における前記駆動側回転体と接触する表層に窒素を固溶した窒素含有層をマルテンサイト組織で形成したことを特徴とする従動側回転体。
【請求項２】
請求項１に記載した従動側回転体において、
７２０℃以上かつ７６０℃以下に加熱したアンモニアを含む雰囲気中に前記従動側回転体を配置することにより前記従動側回転体における前記表層に前記窒素含有層を形成させ、
前記窒素含有層が形成された前記従動側回転体を冷却液内に投入して急冷することにより前記窒素含有層をマルテンサイト組織に変態させたことを特徴とする従動側回転体。
【請求項３】
原動機の駆動により回転する駆動側回転体と、
前記駆動側回転体に摩擦材を介して接触することにより回転する従動側回転体とを備え、前記従動側回転体に連結された被動体に前記原動機の駆動力を伝達または遮断するクラッチ装置において、
前記従動側回転体は、前記駆動側回転体と接触する表層に窒素を固溶した窒素含有層をマルテンサイト組織で備えることを特徴とするクラッチ装置。
【請求項４】
請求項１に記載したクラッチ装置において、
前記従動側回転体は、
７２０℃以上かつ７６０℃以下に加熱したアンモニアを含む雰囲気中に前記従動側回転体を配置することにより前記従動側回転体における前記表層に前記窒素含有層が形成され、
前記窒素含有層が形成された前記従動側回転体を冷却液内で急冷することにより前記窒素含有層をマルテンサイト組織に変態させたことを特徴とするクラッチ装置。
【請求項５】
原動機の駆動により回転する駆動側回転体と、
前記駆動側回転体に摩擦材を介して接触することにより回転する従動側回転体とを備え、前記従動側回転体に連結された被動体に前記原動機の駆動力を伝達または遮断するクラッチ装置における前記従動側回転体の製造方法であって、
７２０℃以上かつ７６０℃以下に加熱したアンモニアを含む雰囲気中に前記従動側回転体を配置して前記従動側回転体における前記表層に前記窒素含有層を形成させる窒素含有層形成工程と、
前記窒素含有層が形成された前記従動側回転体を冷却液内で急冷することにより前記窒素含有層をマルテンサイト組織に変態させる焼入れ工程とを含むことを特徴とする従動側回転体の製造方法。
【請求項６】
原動機の駆動により回転する駆動側回転体と、
前記駆動側回転体に摩擦材を介して接触することにより回転する従動側回転体とを備え、前記従動側回転体に連結された被動体に前記原動機の駆動力を伝達または遮断するクラッチ装置の製造方法であって、
７２０℃以上かつ７６０℃以下に加熱したアンモニアを含む雰囲気中に前記従動側回転体を配置して前記従動側回転体における前記表層に前記窒素含有層を形成させる窒素含有層形成工程と、
前記窒素含有層が形成された前記従動側回転体を冷却液内で急冷することにより前記窒素含有層をマルテンサイト組織に変態させる焼入れ工程とを含むことを特徴とするクラッチ装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原動機と同原動機によって回転駆動される被動体との間に配置され、原動機の駆動力を被動体に伝達または遮断するクラッチ装置を構成する従動側回転体、同従動側回転体を備えたクラッチ装置、同従動体回転装置の製造方法および同従動側回転体を備えたクラッチ装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、四輪自動車や二輪自動車などの車両においては、エンジンなどの原動機の駆動力を車輪などの被動体に伝達または遮断するクラッチ装置が用いられている。クラッチ装置は、原動機の駆動により回転する駆動側回転体に従動側回転体を接触または離隔させることにより原動機の駆動力を被動体に伝達または遮断している。この場合、原動機の駆動により回転する駆動側回転体における従動側回転体との接触面には、摩擦による振動や異音の発生を抑えつつ従動側回転体に対する摩擦力を向上させる摩擦特性を得る目的で摩擦材が設けられている。また、従動側回転体における前記摩擦材への接触面には、同摩擦材に対する耐磨耗性を向上させて前記摩擦特性を維持する目的で表面硬化処理が施されている。
【０００３】
従来、クラッチ装置を構成する従動側回転体の表面硬化処理として、例えば、下記特許文献１に示されるように、窒化処理または焼入れ処理が用いられている。窒化処理は、従動体回転体における前記接触面に窒素を浸透させて窒化化合物からなる窒化化合物層を形成させて同接触面を硬化させるものである。一方、焼入れ処理は、従動側回転体における前記接触面に炭素を浸透させて浸炭層を形成するとともに、加熱された浸炭層を急冷することによりオーステナイト組織をマルテンサイト変態させて硬化させるものである（浸炭焼入れ）。これらの表面硬化処理のうち、焼入れ処理は、焼入れ処理後における寸法変化が大きいため、通常、従動側回転体における表面硬化処理には、窒化処理（ガス軟窒化処理）が多用されている。
【特許文献１】特開２００６−２５０３６４号公報
【０００４】
しかしながら、従動側回転体における窒化処理においては、従動側回転体の表層に形成される窒化化合物層の表面に超微粒子群からなるポーラス層が形成される。このポーラス層は脆性であるため、従動側回転体が駆動側回転体に長時間接触することにより次第に押し潰されて消失し、従動側回転体における駆動側回転体（摩擦材）との接触面が鏡面化する。特に、駆動側回転体および従動側回転体が油中に浸漬された構成の湿式クラッチ装置においては、従動側回転体における前記接触面に前記油分を保持するために形成された微小な油溝内に、脆性破壊したポーラス層の粒子が入り込み同接触面を鏡面化させる。このため、駆動側回転体と従動側回転体との摩擦特性が変化してクラッチ装置における動力伝達特性が経時的に変化するという問題があった。
【０００５】
また、従動側回転体の表面硬化処理に多用されている窒化処理（ガス軟窒化処理）は、窒化処理のみで９０〜１５０分要するため、従動側回転体、延いては完成品であるクラッチ装置の生産効率を低下させるという問題があった。
【発明の開示】
【０００６】
本発明は上記問題に対処するためなされたもので、その目的は、クラッチ装置における動力伝達特性を長期間維持することができるとともに効率よく生産することができるクラッチ装置用の従動側回転体、同従動側回転体を備えたクラッチ装置、同従動体回転装置の製造方法および同従動側回転体を備えたクラッチ装置の製造方法を提供することにある。
【０００７】
上記目的を達成するため、請求項１に係る本発明の特徴は、原動機の駆動により回転する駆動側回転体と、駆動側回転体に摩擦材を介して接触することにより回転する従動側回転体とを備え、従動側回転体に連結された被動体に原動機の駆動力を伝達または遮断するクラッチ装置における前記従動側回転体において、従動側回転体における駆動側回転体と接触する表層に窒素を固溶した窒素含有層をマルテンサイト組織で形成したことにある。
【０００８】
この場合、前記従動側回転体において、７２０℃以上かつ７６０℃以下に加熱したアンモニアを含む雰囲気中に従動側回転体を配置することにより従動側回転体における表層に窒素含有層を形成させ、窒素含有層が形成された従動側回転体を冷却液内に投入して急冷することにより窒素含有層をマルテンサイト組織に変態させるとよい。
【０００９】
このように構成した請求項１に係る本発明の特徴によれば、原動機の駆動力を被動体に伝達または遮断するクラッチ装置において原動機の駆動により回転する駆動側回転体に摩擦材を介して接触する従動側回転体は、同摩擦材が接触する表層に窒素を固溶した窒素含有層がマルテンサイト組織によって形成されている。この場合、本発明者によれば、従動側回転体の表層に形成した窒素含有層の表面にはポーラス層は確認されなかった。このため、従動側回転体が駆動側回転体に長時間接触することによる従動側回転体の接触面の鏡面化が防止される。また、この場合、窒素含有層は３０〜６０分で形成される。これらの結果、駆動側回転体と従動側回転体との摩擦特性の経時変化を抑えることができ、クラッチ装置における動力伝達特性を長期間維持することができるとともに、同従動側回転体、延いてはクラッチ装置を効率良く生産することができる。
【００１０】
さらに、本発明は、従動側回転体の発明として実施できるばかりでなく、同従動側回転体を備えたクラッチ装置、同従動体回転装置の製造方法および同従動側回転体を備えたクラッチ装置の製造方法の発明としても実施できるものである。
【００１１】
すなわち、請求項３に係る本発明の他の特徴は、原動機の駆動により回転する駆動側回転体と、駆動側回転体に摩擦材を介して接触することにより回転する従動側回転体とを備え、従動側回転体に連結された被動体に原動機の駆動力を伝達または遮断するクラッチ装置において、従動側回転体は、駆動側回転体と接触する表層に窒素を固溶した窒素含有層をマルテンサイト組織で備えることにある。
【００１２】
この場合、前記クラッチ装置において、従動側回転体は、７２０℃以上かつ７６０℃以下に加熱したアンモニアを含む雰囲気中に従動側回転体を配置することにより従動側回転体における表層に窒素含有層が形成され、窒素含有層が形成された従動側回転体を冷却液内で急冷することにより窒素含有層をマルテンサイト組織に変態させたことにある。
【００１３】
また、請求項５に係る本発明の他の特徴は、原動機の駆動により回転する駆動側回転体と、駆動側回転体に摩擦材を介して接触することにより回転する従動側回転体とを備え、従動側回転体に連結された被動体に原動機の駆動力を伝達または遮断するクラッチ装置における従動側回転体の製造方法であって、７２０℃以上かつ７６０℃以下に加熱したアンモニアを含む雰囲気中に従動側回転体を配置して従動側回転体における表層に窒素含有層を形成させる窒素含有層形成工程と、窒素含有層が形成された従動側回転体を冷却液内で急冷することにより窒素含有層をマルテンサイト組織に変態させる焼入れ工程とを含むことにある。
【００１４】
また、請求項６に係る本発明の他の特徴は、原動機の駆動により回転する駆動側回転体と、駆動側回転体に摩擦材を介して接触することにより回転する従動側回転体とを備え、従動側回転体に連結された被動体に原動機の駆動力を伝達または遮断するクラッチ装置の製造方法であって、７２０℃以上かつ７６０℃以下に加熱したアンモニアを含む雰囲気中に従動側回転体を配置して従動側回転体における表層に窒素含有層を形成させる窒素含有層形成工程と、窒素含有層が形成された従動側回転体を冷却液内で急冷することにより窒素含有層をマルテンサイト組織に変態させる焼入れ工程とを含むことにある。
【００１５】
これらの各請求項３〜６に係る本発明の他の特徴によっても、上記請求項１，２に係る発明と同様の効果を期待することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明に係る従動側回転体の一実施形態について図面を参照しながら説明する。図１は、本発明に係る従動側回転体としてのクラッチプレート１７を備えるクラッチ装置１０の全体構成を示す断面図である。このクラッチ装置１０は、二輪自動車（オートバイ）における原動機であるエンジン（図示せず）の駆動力を被動体である車輪（図示せず）に伝達または遮断するための機械装置であり、同エンジンと変速機（トランスミッション）（図示せず）との間に配置されている。また、このクラッチ装置１０は、クラッチ装置１０内に充填したオイルに多数のクラッチプレート１７を浸漬した状態で駆動力の伝達を行う所謂湿式多板クラッチ装置である。
【００１７】
（クラッチ装置の構成）
クラッチ装置１０は、ハウジング１１を備えている。ハウジング１１は、有底円筒状に形成されており、クラッチ装置１０の筐体の一部を構成する部材である。このハウジング１１の底部外側面には、入力ギア１２がトルクダンパ１２ａを介してリベット１２ｂによって固着されている。入力ギア１２は、エンジンの駆動により回転駆動する図示しない駆動ギアと噛合って回転駆動する。ハウジング１１における内周面には、複数（本実施形態においては６枚）の駆動プレート１３がハウジング１１の軸線方向に沿って変位可能、かつ同ハウジング１１と一体回転可能な状態でスプライン嵌合によってそれぞれ保持されている。
【００１８】
駆動プレート１３は、詳しくは図２に示すように、薄板材を略リング状に形成して構成されている。この駆動プレート１３における両側面には、略方形状の摩擦材１３ａが周方向に沿って等間隔に固着されている。摩擦材１３ａは、後述するクラッチプレート１７に対する摩擦力を向上させるものであり紙材により構成されている。なお、摩擦材１３ａは、駆動プレート１３とクラッチプレート１７との摩擦力を向上させることができる素材で構成されていれば、紙材以外の素材、例えば、コルク材、ゴム材またはガラス材などを用いることもできる。この駆動プレート１３は、本発明に係る駆動側回転体に相当する。なお、図２においては、２枚の駆動プレート１３を示している。
【００１９】
ハウジング１１の内部には、略円筒状に形成されたクラッチプレートホルダ１４がハウジング１１と同心で配置されている。このクラッチプレートホルダ１４には、内周面にクラッチプレートホルダ１４の軸線方向に沿って多数のスプライン溝が形成されており、同スプライン溝にシャフト１５がスプライン勘合している。シャフト１５は、中空状に形成された軸体であり、一方（図示右側）の端部側にてニードルベアリング１５ａを介して入力ギア１２およびハウジング１１を回転自在に支持するとともに、前記スプライン勘合するクラッチプレートホルダ１４をナット１５ｂによって固定的に支持している。すなわち、クラッチプレートホルダ１４は、シャフト１５とともに一体的に回転する。一方、シャフト１５における他方（図示左側）の端部は、二輪自動車における変速機に連結されている。
【００２０】
シャフト１５の中空部には、軸状のプッシュロッド１６がシャフト１５における前記一方（図示右側）の端部から突出した状態で貫通して配置されている。プッシュロッド１６は、シャフト１５における一方（図示右側）の端部から突出した端部の反対側が二輪自動車における図示しないクラッチ操作レバーに連結されており、同クラッチ操作レバーの操作によってシャフト１５の中空部内をシャフト１５の軸線方向に沿って摺動する。
【００２１】
クラッチプレートホルダ１４の外周面には、複数（本実施形態においては７枚）のクラッチプレート１７が、ハウジング１１に保持された各駆動プレート１３を挟んだ状態でクラッチプレートホルダ１４の軸線方向に沿って変位可能、かつ同クラッチプレートホルダ１４と一体回転可能な状態でスプライン嵌合によってそれぞれ保持されている。
【００２２】
クラッチプレート１７は、詳しくは図２に示すように、ＳＰＣＣ（冷間圧延鋼板）材からなる薄板材を略リング状に形成して構成されている。このクラッチプレート１７における前記駆動プレート１３（摩擦材１３ａ）と対向する各両側面（表裏面）には、クラッチプレート１７を浸漬するオイルを保持するための深さ数μｍ〜数十μｍの図示しない油溝が形成されている。また、クラッチプレート１７における油溝が形成された各両側面（表裏面）には表面硬化処理がそれぞれ施されている。この表面硬化処理については後述する。なお、図２においては、２枚のクラッチプレート１７を示している。
【００２３】
また、クラッチプレートホルダ１４の内部には、同クラッチプレートホルダ１４の軸線方向外側（図示右側）に向って突出した状態で筒状支持柱１４ａが複数形成（図においては１つのみ示す）されている。これらの筒状支持柱１４ａには、クラッチプレートホルダ１４と同心の位置に配置された押圧カバー１９がボルト１８ａ，受け板１８ｂおよびコイルバネ１８ｃを介して組み付けられている。押圧カバー１９は、クラッチプレート１７の外径と略同じ大きさの外径の略円板状に形成されており、前記コイルバネ１８ｃによってクラッチプレートホルダ１４側に押圧されている。
【００２４】
また、押圧カバー１９の内側中心部には、プッシュロッド１７における図示右側先端部に対向する位置にリレーズベアリング１９ａが設けられている。すなわち、押圧カバー１９は、プッシュロッド１７が後退してプッシュロッド１７の先端部がリレーズベアリング１９ａを押圧していない状態においては、コイルバネ１８ｃの弾性力によって駆動プレート１３を押圧する。このため、駆動プレート１３およびクラッチプレート１７は、クラッチプレートホルダ１４の外周面にフランジ状に形成された受け部１４ｂ側に変位しつつ互いに押し当てられて摩擦連結された状態となる。これにより、入力ギア１２に伝達されたエンジンの駆動力が駆動プレート１３、クラッチプレート１７およびシャフト１５を介して変速機に伝達される。
【００２５】
一方、プッシュロッド１７が前進してプッシュロッド１７がリレーズベアリング１９ａを押圧する状態においては、押圧カバー１９はコイルバネ１８ｃの弾性力に抗しながら図示右側に変位して押圧カバー１９と駆動プレート１３とが離隔する。このため、駆動プレート１３およびクラッチプレート１７は、押圧カバー１９側に変位しつつ互いに押し当てられて連結された状態が解除され互いに離隔する。これにより、駆動プレート１３からクラッチプレート１７への駆動力の伝達が行われなくなり、入力ギア１２に伝達されたエンジンの駆動力の変速機への伝達が遮断される。
【００２６】
（クラッチプレートの製造方法）
次に、このように構成されたクラッチ装置１０におけるクラッチプレート１７の表面硬化処理を含む製造方法について図３を参照しながら説明する。クラッチプレート１７を製造する作業者は、まず、第１工程として、クラッチプレート１７を成形する。具体的には、作業者は、図示しないプレス機を用いて板状のＳＰＣＣ材からクラッチプレート１７（板厚約２.３ｍｍ）の形状を打ち抜く。そして、作業者は、打ち抜いたクラッチプレート１７のバリ取りおよび平面精度の矯正を行った後、油溝の加工を行う。具体的には、作業者は、ラップ（研磨）面を備える研磨ベルトを用いたベルト研磨によってクラッチプレート１７の表面（表裏面）を研削加工して溝を形成する。
【００２７】
次に、作業者は、クラッチプレート１７の表面硬化処理を行う。このクラッチプレート１７の表面硬化処理は、主としてクラッチプレート１７の表面に窒素を固溶させて窒素含有層を形成させる第２工程と、窒素を固溶させたクラッチプレート１７を焼入れする第３工程とから構成されている。これらのうち、クラッチプレート１７の表面に窒素を固溶させて窒素含有層を形成する第２工程は、図示しない熱処理炉を用いて行われる。まず、作業者は、処理対象となるクラッチプレート１７を洗浄して付着物を取り除いた後、熱処理炉内にクラッチプレート１７を適当な間隔を介して収容する。
【００２８】
次に、作業者は、熱処理炉内の空気を真空引きにより排除する。これは、クラッチプレート１７に対する窒素含有層の形成に影響を及ぼすガス成分（主として酸素）を熱処理内から排除するために行われるものである。次に、作業者は、クラッチプレート１７に対する窒素含有層の形成に影響を及ぼさない不活性ガス（例えば、窒素ガスや水素ガスなど）を熱処理炉内に導入して同熱処理内の気圧を常圧に戻す。そして、作業者は、熱処理炉内の温度をクラッチプレート１７の熱処理温度に加熱する。具体的には、作業者は、熱処理炉内の温度を約７４０℃に加熱する。
【００２９】
次に、作業者は、約７４０℃に加熱した熱処理炉内にアンモニアガスを導入する。この場合、熱処理炉内に導入されるアンモニアガスの流量は、クラッチプレート１７の表面に約０.１〜１.０％の濃度で窒素を固溶させるために必要な流量に設定される。本実施形態においては、作業者は、１ｌ／ｍｉｎの流量で熱処理炉内にアンモニアガスを導入する。熱処理炉内に導入されたアンモニアガスは、直ちに熱分解されて窒素を生成する。生成された窒素は、クラッチプレート１７の表面から固溶を開始する。作業者は、熱処理炉内の温度を約７４０℃に保つとともに、熱処理炉内におけるアンモニアガス濃度をクラッチプレート１７の表面に約０.１〜１.０％の濃度で窒素を固溶させるために必要な濃度に保つ。これにより、クラッチプレート１７の表層に窒素が順次浸透して窒素含有層が形成される。
【００３０】
この場合、クラッチプレート１７の表層に窒素が浸透していき窒素含有層が形成されるために必要な時間は、窒素を固溶させたい深さに対応する。本実施形態においては、クラッチプレート１７の表面から約２０〜５０μｍの深さまで窒素を固溶させた窒素含有層を形成するために、約３０分程度必要である。また、窒素含有層が形成されたクラッチプレート１７の表層においては、窒素が浸透していくことにより窒素含有濃度に応じて鋼におけるＡ１変態（共析変態）点が約６００℃付近まで低下する。このため、約７４０℃の温度に保たれた熱処理炉内におけるクラッチプレート１７の窒素含有層は、オーステナイト組織に変化する。一方、クラッチプレート１７における窒素含有層より内部の層は、窒素が十分に浸透しないためフェライト組織を保っている。
【００３１】
また、この場合、このクラッチプレート１７の表面へ窒素を浸透させるための熱処理炉内の窒素濃度は、従来のクラッチプレート１７の窒化処理における窒素濃度に比べて１０分の１以下である。このため、窒素が浸透したクラッチプレート１７の表層に窒素と化合した窒化化合物層が形成されることはない。
【００３２】
次に、作業者は、第３工程としてのクラッチプレート１７の焼入れを行う。具体的には、作業者は、熱処理炉内において一定時間（本実施形態においては約３０分）経過させることにより窒素含有層が形成されたクラッチプレート１７を熱処理炉から取り出して直ちに冷却油中に投入する。この場合、クラッチプレート１７を投入する冷却油の温度は、本実施形態においては約８５℃に設定されている。これにより、クラッチプレート１７の表層に形成された窒素含有層のオーステナイト組織は、急冷によるマルテンサイト変態によりマルテンサイト組織に変態する。このクラッチプレート１７の焼入れにおいては、冷却油中に投入されるクラッチプレート１７は、窒素の浸透によるＡ１変態点の低下により約７４０℃でオーステナイト組織に変態しているため焼入れ時の歪の発生を抑えつつ表面硬度を上昇させることができる。
【００３３】
次に、作業者は、第４工程として、焼入れしたクラッチプレート１７を冷却油中から取り出してクラッチプレート１７の表面に付着した油分を除去して乾燥させる。この場合、冷却油中から取り出す際のクラッチプレート１７の温度は、約１５０℃以下が適当である。これにより、表面硬化処理を施したクラッチプレート１７が完成する。なお、冷却油中から取り出したクラッチプレート１７を約１４０℃の乾燥炉にて乾燥させることにより、クラッチプレート１７を早期に乾燥させることができるとともに、同クラッチプレート１７（より詳しくは窒素含有層）のじん性を回復させる所謂焼戻しの効果を与えることができる。また、焼入れしたクラッチプレート１７を室温まで冷却した後、０℃以下に冷却する所謂深冷処理（サブゼロ処理）を行うことにより、窒素含有層における残留オーステナイトの変態を進行させて組織を安定させることができるとともに、窒素含有層の表面硬度を約２０〜１００ＨＶ上昇させることができる。
【００３４】
以上のような工程を経て完成したクラッチプレート１７は、従来のクラッチプレートと同様の工程を経てクラッチ装置１０内に組み込まれる。このクラッチプレート１７のクラッチ装置１０への組み込み工程については、本発明に関わらないためその説明は省略する。
【００３５】
このように製造されたクラッチプレート１７に対する本発明者による電子顕微鏡を用いた分析によれば、従来、クラッチプレート１７に対して窒化処理（ガス軟窒化処理）を施すことにより窒化化合物層の表面に形成されたポーラス層は、本実施形態により製造したクラッチプレート１７の窒素含有層表面には形成されないことを確認した。これにより、ポーラス層の脆性破壊によるクラッチプレート１７における摩擦材１３ａとの接触面の鏡面化が生じることがない。特に、油溝を備えるクラッチプレート１７においては、油溝内に脆性破壊したポーラス層が侵入することがないため、油溝の消失による鏡面化を防止することができる。これにより、クラッチプレート１７の耐久性が向上しクラッチ装置１０の動力伝達特性を長期に亘って維持することができる。
【００３６】
また、本実施形態により製造したクラッチプレート１７の窒素含有層の表面硬度は、約８００〜９００ＨＶであり、従来技術（ガス窒化処理）によるクラッチプレート１７の表面硬度（約５００〜６００ＨＶ）に比べて硬い。これにより、クラッチプレート１７の耐久性が向上しクラッチ装置１０の動力伝達特性を長期に亘って維持することができる。さらに、また、本実施形態においてクラッチプレート１７の表層に窒素含有層を形成するために要する時間は約３０分であり、従来技術（ガス窒化処理）によって本実施形態と同様のクラッチプレート１７の表層に窒化化合物層を形成するために要する時間（約１２０分）に比べて極めて短い。これにより、経済的かつ効率よくクラッチプレート１７、延いてはクラッチ装置１０を製造することができる。
【００３７】
上記製造過程説明からも理解できるように、上記実施形態によれば、エンジンの駆動力を車輪に伝達または遮断するクラッチ装置１０においてエンジンの駆動により回転する駆動側プレート１３に摩擦材１３ａを介して接触するクラッチプレート１７は、同摩擦材１３ａが接触する表層部分に窒素を固溶した窒素含有層がマルテンサイト組織によって形成されている。この場合、本発明者によれば、クラッチプレート１７の表層部分に形成した窒素含有層の表面にはポーラス層は確認されなかった。このため、クラッチプレート１７が駆動側プレート１３に長時間接触することによるクラッチプレート１７の接触面の鏡面化が防止される。また、この場合、窒素含有層は３０〜６０分で形成される。これらの結果、駆動側プレート１３とクラッチプレート１７との摩擦特性の経時変化を抑えることができ、クラッチ装置１０における動力伝達特性を長期間維持することができるとともに、同クラッチプレート１７、延いてはクラッチ装置１０を効率良く生産することができる。
【００３８】
さらに、本発明の実施にあたっては、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。
【００３９】
例えば、上記実施形態においては、クラッチプレート１７を構成する素材としてＳＰＣＣ材を用いた。しかし、クラッチプレート１７を構成する素材は、窒素を浸透させることができるとともに焼入れ処理が可能な素材、すなわち、炭素を含む鋼材であれば、ＳＰＣＣ材以外の素材を広く用いることができるものである。これによっても、上記実施形態と同様の効果が期待できる。
【００４０】
また、上記実施形態においては、クラッチプレート１７の表層に窒素含有層を形成するために、熱処理炉内に1ｌ／ｍｉｎの流量で熱処理炉内にアンモニアガスを導入した。しかし、熱処理炉内に導入するアンモニアガスの流量は、熱処理炉の温度やクラッチプレート１７の形状に応じてクラッチプレート１７の表面に約０.１〜１.０％の濃度で窒素を浸透させるために必要な流量、具体的には、概ね０.５〜５ｌ／ｍｉｎの範囲で適宜設定されるものである。この場合、本発明者の実験によれば、クラッチプレート１７の表面に約０.１〜１.０％の濃度で窒素を浸透させることにより、従来技術におけるポーラス層を形成することなく十分な表面硬度を備える窒素含有層を形成することができる。したがって、熱処理炉内に導入するアンモニアガスの流量は、クラッチプレート１７の表面に約０.１〜１.０％の濃度で窒素を浸透させるために必要な流量に適宜設定すればよい。また、この場合、熱処理炉の温度は、７２０℃以上かつ７６０℃以下が好適である。これによれば、上記実施形態と同様の効果が期待できる。
【００４１】
また、上記実施形態においては、クラッチプレート１７の表面から約２０〜５０μｍの深さまで窒素を固溶させて窒素含有層を形成した。この窒素含有層の厚さは、熱処理炉内の温度、熱処理炉内に導入するアンモニアガスの濃度、および熱処理炉内でのクラッチプレート１７の留置時間によって制御できるものである。本発明者によれば、窒素含有層の厚さを約２０〜５０μｍの範囲で形成することにより、クラッチ装置に用いられるクラッチプレートとして、実用上好適なクラッチプレートを得ることができると考えられる。
【００４２】
また、上記実施形態においては、窒素含有層を形成したクラッチプレート１７の焼入れに油を用いた。しかし、クラッチプレート１７の焼入れに用いる冷却液は、必ずしも油である必要はなく油以外の他の液体、例えば、水などを用いてもよい。この場合、冷却液の温度は、冷却液の種類に応じて適宜設定される。例えば、冷却液に油を用いた場合には７０〜９０℃が好適であるのに対して、冷却液に水を用いた場合には６０℃以下が好適である。また、クラッチプレート１７の焼入れは冷却液を用いることが望まれる。本発明者によれば、クラッチプレート１７の表層に形成した窒素含有層の表面へのポーラス層の形成を防止するためには、極力酸素に触れない状態で窒素含有層の形成および焼入れを行う必要があると考えられるためである。
【００４３】
また、上記実施形態においては、所謂湿式多板クラッチ装置であるクラッチ装置１０におけるクラッチプレート１７に本発明を適用した。しかし、本発明は、原動機の駆動力を被動体に伝達または遮断するクラッチ装置において原動機の駆動により回転する駆動側回転体に摩擦材を介して接触する従動側回転体に広く適用できるものであり、上記実施形態に係る湿式多板クラッチ装置に限定されるものではない。例えば、原動機の回転数が上昇することにより駆動側回転体が従動側回転体に接触して駆動力の伝達が行われる所謂遠心クラッチ装置における従動側回転体（例えば、有底円筒体の内周面に駆動側回転体が接触するように構成されたクラッチアウター）に本発明を適用することもできる。また、クラッチ装置における駆動側回転体と従動側回転体とが油中に浸漬されず空気中に配置さえる所謂乾式クラッチ装置に本発明を適用することもできる。また、これらの場合、各クラッチ装置が備える駆動側回転体および従動側回転体の各数も必ずしも上記実施形態に限定されるものはなく、例えば、駆動側回転体および従動側回転体が各１枚ずつで構成されていてもよい。これによれば、上記実施形態と同様の効果が期待できる。なお、上記実施形態においては、原動機としてエンジン（内燃機関）を採用したが必ずしもエンジンである必要はない。例えば、電動機（モータ）であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の一実施形態に係るクラッチプレートを備えるクラッチ装置の全体構成を示す断面図である。
【図２】図１に示すクラッチ装置に組み付けられる駆動プレートおよび本発明に係るクラッチプレートを示す斜視図である。
【図３】本発明に係るクラッチプレートを製造する工程を示した工程フローチャートである。
【符号の説明】
【００４５】
１０…クラッチ装置、１１…ハウジング、１２…入力ギア、１２ａ…トルクダンパ、１３…駆動プレート、１３ａ…摩擦材、１４…クラッチプレートホルダ、１４ａ…筒状支持柱、１４ｂ…受け部、１５…シャフト、１５ａ…ニードルベアリング、１５ｂ…ナット、１６…プッシュロッド、１７…クラッチプレート、１８ａ…ボルト、１８ｂ…受け板、１８ｃ…コイルバネ、１９…押圧カバー、１９ａ…リレーズベアリング。
【図１】
2010133526.tif 000003
【図２】
2010133526.tif 000004
【図３】
2010133526.tif 000005