(57)【要約】【課題】簡素化した工程でありながら、物理的負荷による接合部位の変位に対して密封性を確保する。【解決手段】鋳造によって形成された第１ワークＷ１の鋳造素材面１，２にプラズマを照射し、該鋳造素材面に付着している鋳型への塗布剤（離型剤、焼き付き防止剤等）を改質し、接着性に富む活性的表面を作る。第１ワークＷ１におけるプラズマ照射部位に、接着剤又はシール材として高分子材４を塗布する。第１ワーク鋳造素材面の改質によって高分子材の接着性を高めることができ、第１ワークＷ１に第２ワークＷ２を重畳したとき、介在する高分子材４が容易には剥離しないようになる。第１ワークＷ１の接合面１に隣接してチャンファー部２を形成する。プラズマ照射によりチャンファー部２への高分子材４の接着力が高まり、物理的負荷によるワーク接合部位のずれに対して高分子材４の剥離が生じず、液密性を確保できる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１ワークを鋳造により成形する工程と、
前記第１ワークの鋳造素材面にプラズマを照射し、該鋳造素材面に付着した鋳型への塗布剤を改質する工程と、
前記第１ワークにおけるプラズマが照射された部位に、接着剤又はシール材として機能する高分子材を塗布する工程と、
前記第１ワークにおける前記高分子材が塗布された部位に第２ワークを重畳して、前記第１ワークと第２ワークとの重畳部に前記高分子材を介在させる工程と
を備える重畳部の形成方法。
【請求項２】
前記第１ワークの鋳造素材面は、前記第２ワークに接合されるべき接合面と、該接合面の縁部に隣接して形成されたチャンファー部とを含む請求項１に記載の重畳部の形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも一方が鋳造により形成された第１ワークと第２ワークとを高分子材からなる接着剤又はシール材を介して重畳してなる重畳部の形成方法に関し、例えば、自動車用内燃機関あるいは動力伝達機構等の金属製ケース部材の密封構造を形成するのに適するものである。
【背景技術】
【０００２】
最近では、自動車用動力伝達機構等の金属製ケース部材同士の接合部位において密封構造を提供するために、高分子材からなる液体パッキン（ＦＩＰＧ）が用いられるようになってきている。下記特許文献１にはその一例が示されており、接合部位において密封構造を提供するために高分子材からなる液体パッキンを用いると共に、液体パッキンを介在させる接合面に付着した油分をプラズマ照射によって改質させ、接着力を向上させるようにしたことを開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−１３９３１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、例えばトルクコンバータケースとトランスミッションケースとの接合部位のように、接合する部材間に相対的ずれあるいは開き等を引き起こすような物理的負荷がかかる接合部位において、液体パッキンの効果を有効に得ることができるようにするためには、チャンファー部（面取り部）を設けることによって液体パッキンの溜まり部を確保し、かつ、液体パッキンの接合対象部材に対する接着力を確保する必要がある。
【０００５】
例えば、図５（ａ）において断面図にて略示するように、部材ＡとＢを液密に接合するために接合部位に液体パッキン（ＦＩＰＧ）を介在させる場合、一方の部材Ｂの接合面の内側縁部に沿ってチャンファー部（面取り部）ＣＨを形成し、接合部位からはみ出た液体パッキン（ＦＩＰＧ）の溜まり部Ｃが確保されるようにする。このように接合面の縁部に沿って形成したチャンファー部（面取り部）ＣＨによって溜まり部Ｃが確保されると、例えば図５（ｂ）に示すように接合する部材Ａ，Ｂ間に多少の口開き及び横方向ずれが生じたとしても、溜まり部Ｃの液体パッキンが伸縮してチャンファー部ＣＨから液体パッキンが剥離しないようにし、液密性が損なわれないようにすることができる筈である。ところが、チャンファー部ＣＨの脱脂処理が不足している等により、チャンファー部ＣＨに対する液体パッキンの接着力が低下している場合、図５（ｃ）に示すように液体パッキンがチャンファー部ＣＨから剥離してしまい、液密性が損なわれるおそれがある。
【０００６】
また、チャンファー部ＣＨの形成法として、鋳造時に形成する素材面取りと、鋳造後に切削加工によって面取り形成するものとがある。前者の素材面取りは、接合部位の縁部形状が複雑な場合に、切削加工を行う場合に比べて容易に面取り部の形成を行うことができるという利点がある。しかし、鋳造品の素材面においては、鋳造工程において鋳型からの鋳造品の型離れを良くするために鋳型に施した離型剤が付着していたり、鋳型に施した焼き付き防止剤が付着していたりするので、これらの塗布剤（離型剤及び焼き付き防止剤）を洗浄する工程が必要とされる。また、塗布剤の洗浄を行ったとしても、これらの塗布剤を十分には除去しきれないことが多く、そうすると、これらの塗布剤の残存成分によって、図５（ｃ）の場合と同様に、液体パッキンがチャンファー部ＣＨから剥離するという問題が引き起こされる。
【０００７】
上記特許文献１においては、鋳造品の素材面に残留する離型剤や焼き付き防止剤については考察されておらず、また、チャンファー部を形成することについても考察されておらず、従って、鋳造品の素材面あるいはチャンファー部において生ずる上述の問題点に関して有効な解決策を提示するものではなかった。
【０００８】
本発明は上述の点に鑑みてなされたもので、高分子材からなる接着剤又はシール材を介在させて重畳部を形成する場合に、簡素化した工程でありながら、物理的負荷による接合部位の変位に対して密封性を確保することができるようにした重畳部の形成方法を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る重畳部の形成方法は、第１ワークを鋳造により成形する工程と、前記第１ワークの鋳造素材面にプラズマを照射し、該鋳造素材面に付着した鋳型への塗布剤を改質する工程と、前記第１ワークにおけるプラズマが照射された部位に、接着剤又はシール材として機能する高分子材を塗布する工程と、前記第１ワークにおける前記高分子材が塗布された部位に第２ワークを重畳して、前記第１ワークと第２ワークとの重畳部に前記高分子材を介在させる工程とを備える。
【００１０】
鋳造品の素材面においては、鋳型からの鋳造品の型離れを良くするために鋳造工程において鋳型に施した離型剤が付着していたり、鋳型に施した焼き付き防止剤が付着していたりする。本発明では、これらの離型剤あるいは焼き付き防止剤等を総称して「鋳型への塗布剤」と称する。本発明によれば、鋳造により成形された第１ワークの鋳造素材面にプラズマを照射することにより、該鋳造素材面に付着した鋳型への塗布剤を改質するようにしている。すなわち、プラズマによる活性化酸素によって、鋳造素材面に付着した塗布剤における炭化水素系の化合物が酸化されることで、官能基が表面に形成され、極めて接着性に富んだ活性的な表面状態が作り出される。従って、第１ワークにおけるプラズマが照射された部位に接着剤又はシール材として機能する高分子材（液体パッキン）を塗布した場合、塗布された高分子材の接着性を著しく高めることができ、第１ワークに第２ワークを重畳したとき、該重畳部に介在する高分子材が容易には剥離しないようになる。従って、鋳造素材面に付着した鋳型への塗布剤を洗浄する工程が不要となり、工程の省略ができるのみならず、高分子材（液体パッキン）の接着性を高めることができる。従って、簡素化した工程でありながら、物理的負荷による接合部位の変位に対して密封性を確保することができることとなる。
【００１１】
好ましい実施形態において、前記第１ワークの鋳造素材面は、前記第２ワークに接合されるべき接合面と、該接合面の縁部に隣接して形成されたチャンファー部とを含む。これにより、鋳造によってチャンファー部が形成されることとなり（素材面取り）、切削加工による面取りに比べて複雑なチャンファー部の形成を容易に行うことができる。また、上述のプラズマ照射によって、素材面取りからなるチャンファー部に付着している鋳型への塗布剤を改質することができ、チャンファー部において高分子材（液体パッキン）が剥離するといった問題が起こらないようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施例に係る重畳部の形成方法の手順を略示する工程図。
【図２】いくつかの工程の状態を示す断面略図。
【図３】第１及び第２ワークの相対的サイズを定める設計コンセプトの一例を示す断面略図
【図４】本発明に係る重畳部の形成方法を自動車用動力伝達機構に適用した場合の一例を示す断面図。
【図５】本発明の課題を説明するための断面略図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施例を添付図面を参照して詳細に説明しよう。
図１において、第１ワークを鋳造により成形する工程Ｓ１では、所要の形状の第１ワーク（鋳造品）を形成するための鋳型を用いて、第１ワークを鋳造により成形する。この工程では、通常知られているように、鋳型に離型剤を施し、該鋳造工程後に鋳型から鋳造品（第１ワーク）を取り出す際に型離れを良くする。また、鋳型に焼き付き防止剤を施し、鋳造品（第１ワーク）の焼き付きを防止する。
【００１４】
なお、本実施例の鋳造工程Ｓ１においては、鋳型から（つまり素材面取りで）チャンファー部を形成するようになっている。すなわち、図２（ａ）に断面略図にて示すように、鋳造工程Ｓ１で形成される第１ワークＷ１の鋳造素材面が、第２ワークに接合されるべき接合面１と、該接合面１の縁部に隣接して形成されたチャンファー部２とを含むように、鋳造がなされる。なお、チャンファー部２を設ける理由は図５を参照して前述した通りである。このチャンファー部２は液体パッキンの溜まり部を形成して液密性を高めるためのものであるから、接合面１の縁部に形成される。
【００１５】
次に、通常知られたように、鋳造した第１ワークＷ１に対して、必要に応じて、切削を行って製品としての外形を整え、その際に生じた切粉及び付着した切削油等を除去するために洗浄を行う（工程Ｓ２）。
【００１６】
なお、鋳造済の第１ワークＷ１（鋳造品）の素材面においては、鋳型からの鋳造品の型離れを良くするために鋳造工程Ｓ１において鋳型に施した離型剤が付着していたり、鋳型に施した焼き付き防止剤が付着していたりする。しかし、この工程Ｓ２における洗浄は、第１ワークＷ１の鋳造素材面に付着したこれらの「鋳型への塗布剤」（離型剤あるいは焼き付き防止剤）を除去するためのもの若しくは除去できるものではないことに注意されたい。
【００１７】
次に、第１ワークＷ１の接合面１及びチャンファー部２を含む鋳造素材面にプラズマを照射する（工程Ｓ３）。図２（ｂ）は、プラズマ照射装置３によって、第１ワークＷ１の接合面１及びチャンファー部２にプラズマを照射する状態を示す断面略図である。このように鋳造により成形された第１ワークＷ１の鋳造素材面にプラズマを照射することにより、該鋳造素材面に付着した「鋳型への塗布剤」を改質することができる。すなわち、プラズマによる活性化酸素によって、鋳造素材面に付着した塗布剤における炭化水素系の化合物が酸化されることで、官能基が表面に形成され、極めて接着性に富んだ活性的な表面状態が作り出される。
【００１８】
次に、第１ワークＷ１の接合面１及びチャンファー部２に、接着剤又はシール材として機能する高分子材（液体パッキン）を塗布する（工程Ｓ４）。第１ワークＷ１の接合面１及びチャンファー部２の表面はプラズマ照射によって上述のように改質されているので、塗布された高分子材の接着性を著しく高めることができる。すなわち、表面に形成された官能基と高分子材（液体パッキン）の水酸基等との間で化学結合し、強い結合力を示すようになる。
【００１９】
次に、高分子材（液体パッキン）を介在させて、第１ワークに第２ワークを重畳する。（工程Ｓ５）。図２（ｃ）は、第１ワークＷ１に第２ワークＷ２を重畳した状態を示す断面略図である。第１ワークＷ１に設けられたチャンファー部２により、第１ワークＷ１の接合面１と第２ワークＷ２の接合面との接合部位からはみ出た高分子材（液体パッキン）４の溜まり部が確保されるようになっている。なお、図示しないボルト等の締め付けによって、第１ワークＷ１に第２ワークＷ２を重畳した所定の状態が固定されるようになっている。
【００２０】
上述したように第１ワークＷ１に対する高分子材（液体パッキン）４の接着力が高められているので、物理的負荷によって第１ワークＷ１に対する第２ワークＷ２の相対的位置が多少変位したとしても、チャンファー部２から高分子材（液体パッキン）４が剥離することがない。図２（ｄ）は、第１ワークＷ１に対する第２ワークＷ２の相対的位置が図中右方向に変位した状態を示す断面略図である。プラズマ照射によるチャンファー部２の改質により、チャンファー部２に対する高分子材（液体パッキン）４の接着力が高められているので、図５（ｃ）に示すような剥離が生じない。従って、液密性が損なわれないようにすることができる。
【００２１】
ところで、図２（ｃ）に示すように、常に、第２ワークＷ２の接合面がチャンファー部２を覆うようにして、チャンファー部２の箇所で高分子材（液体パッキン）４の溜まり部が確実に確保されるように、各ワークＷ１，Ｗ２のサイズを設計するものとする。その際、各ワークＷ１，Ｗ２の加工及び鋳造による素材形状誤差（公差）を加味し、標準状態において第２ワークＷ２の内側縁部が第１ワークＷ１のチャンファー部２の端部から適量はみ出る（オーバーハングする）ように設計するのがよい。図３は、そのような設計コンセプトの一例を示す断面略図であり、各ワークＷ１，Ｗ２の加工及び鋳造による素材形状誤差（公差）を＋ｘ及び−ｘで示している。第１ワークＷ１の公差が最大＋ｘで、第２ワークＷ２の公差が最小−ｘのときにでも、必要最小限の第２ワークＷ２のオーバーハング量Ｍが確保されるように、設計標準値としての第２ワークＷ２のオーバーハング量Ｄを定めるようにする。
【００２２】
図４は、本発明に係る重畳部の形成方法を適用した自動車用動力伝達機構の一例を示す断面図である。トルクコンバータケース１０とトランスミッションケース２０との接合部位Ｘにおいて本発明に係る重畳部の形成方法を適用される。
【符号の説明】
【００２３】
Ｗ１  第１ワーク
Ｗ２  第２ワーク
１  接合面
２  チャンファー部
３  プラズマ照射装置
４  高分子材（液体パッキン）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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