(57)【要約】【課題】ゴム部を一体に有する鉄鋼部品の製造方法において、化成処理による鉄鋼部品の表面の皮膜を旋削により除去する必要がなく、化成処理の廃止による耐水接着性や製造過程での防錆性の悪化を来すことのない方法を提供する。【解決手段】ゴム部を一体に焼付け接着した鉄鋼部品の製造において、鉄鋼部品の表面に下地処理としてリン酸鉄による化成処理を行ってから（ステップＳ３）、ゴム部の接着対象部位に接着剤を部分塗布し（ステップＳ４）、ゴム部を焼き付け接着する（ステップＳ５）。【選択図】図２
2009052706.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ゴム部を一体に焼付け接着した鉄鋼部品の製造において、鉄鋼部品の表面に下地処理としてリン酸鉄による化成処理を行ってから、ゴム部の接着対象部位に接着剤を部分塗布し、ゴム部を焼付け接着することを特徴とするゴム部を一体に有する鉄鋼部品の製造方法。
【請求項２】
接着剤が、耐水性を有するものであることを特徴とする請求項１に記載のゴム部を一体に有する鉄鋼部品の製造方法。
【請求項３】
鉄鋼部品が、油圧作動クラッチに用いられるシール一体型ピストン又はシール一体型キャンセラであることを特徴とする請求項１に記載のゴム部を一体に有する鉄鋼部品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の自動変速機の油圧作動クラッチに用いられるシール一体型ピストンなどのような、ゴム部を一体に有する鉄鋼部品を製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両の自動変速機の油圧作動クラッチには、ゴム状弾性材料からなるシール部材を一体に有するシール一体型ピストンや、シール一体型キャンセラなど、ゴム部を一体に有する鉄鋼部品が用いられたものがある。
【０００３】
図３は、この種の油圧作動クラッチの概略構成を、駆動軸の軸心Ｏを通る平面で切断して示す片側断面図である。この図３において、参照符号１は、不図示の駆動軸と共に回転する環状のクラッチシリンダ、２は、クラッチシリンダ１内に軸方向移動可能に配置されてこのクラッチシリンダ１の内端との間に油圧室Ａを画成するシール一体型ピストン（ボンデッドピストンシールとも呼ばれる）、３は、内周がクラッチシリンダ１の内周部に止め環を介して係止されて、シール一体型ピストン２の油圧室Ａと反対側の空間に平衡油室Ｂを画成するシール一体型キャンセラ（ボンデッドキャンセラシールとも呼ばれる）、４は、シール一体型ピストン２とシール一体型キャンセラ３の間に適宜圧縮状態に介装されたリターンスプリング、５は多板クラッチである。
【０００４】
シール一体型ピストン２は、鋼板の打ち抜き・プレス成形品であるピストン本体２１の外周筒部２１ｅに、クラッチシリンダ１の内面と摺動可能に密接されるゴム状弾性材料からなるシールリップ２２が一体的に焼き付け接着（一体成形）されたものであり、内周筒部２１ａの内周面が、クラッチシリンダ１の内周部に装着されたゴム状弾性材料からなるシールリング１１と摺動可能に密接されるようになっている。シール一体型キャンセラ３は、鋼板の打ち抜き・プレス成形品であるキャンセラ本体３１の外周縁に、ピストン本体２１の外周筒部２１ｅの内周面と摺動可能に密接されるシールリップ３２が一体に接着されている。また、クラッチシリンダ１の内周部には、油圧室Ａに制御油圧を導入するための油通路Ｃと、平衡油室Ｂに作動油を供給する油通路Ｄが開設されている。
【０００５】
すなわちこの油圧作動クラッチは、油通路Ｃを介して油圧室Ａに制御油圧を印加することによって、シール一体型ピストン２がリターンスプリング４を圧縮する方向へ変位し、多板クラッチ５におけるドライブプレート５１とドリブンプレート５２を押し付けて摩擦係合させる。このため、多板クラッチ５が接続状態となり、不図示の駆動軸の駆動トルクが、クラッチシリンダ１から多板クラッチ５及びクラッチハブ６を介して不図示の従動軸へ伝達される。
【０００６】
また、この接続状態から、油圧室Ａの制御油圧を開放すると、シール一体型ピストン２は、圧縮されたリターンスプリング４の復元力によって、油圧室Ａの容積を縮小させる方向へ復帰移動して、多板クラッチ５におけるドライブプレート５１とドリブンプレート５２の摩擦係合状態を解除し、これによって、駆動軸から従動軸への駆動力伝達を遮断する。このとき、油圧室Ａ内に発生する遠心油圧と、平衡油室Ｂ内に発生する遠心油圧が、シール一体型ピストン２の軸方向両側でほぼ均衡するので、シール一体型ピストン２の復帰動作が円滑に行われる。
【０００７】
上述の構成において、シール一体型ピストン２やシール一体型キャンセラ３は、従来、図４に示されるような工程で製造されている。すなわち、まずステップＳ１０１において、鋼板の打ち抜き・プレス等により鋼製リング（ピストン本体２１又はキャンセラ本体３１）を製造し、次のステップＳ１０２において、この鋼製リングを脱脂・洗浄し、ステップＳ１０３において、耐水接着性を確保するためのリン酸亜鉛への全浸漬による化成処理を行い、ステップＳ１０４において接着剤を全浸漬により塗布した後、ステップＳ１０５において、この鋼製リングを金型にセットしてゴム部（シールリップ）を焼き付け接着し、ステップＳ１０６において、摺動面となる部分（例えば図３のシール一体型ピストン２ではシールリップ３２と摺動する外周筒部２１ｅの内周面や、シールリング１１と摺動する内周筒部２１ａの内周面）の旋削加工を行い、ステップＳ１０７において洗浄や防錆処理を行ってから、製品検査し、出荷する。
【０００８】
上記従来の製造方法によれば、ステップＳ１０６において摺動面の旋削加工を行っている。これは、リン酸亜鉛への全浸漬による化成処理（ステップＳ１０３）によって、鋼製リングの表面に膜厚が数μｍのリン酸亜鉛の皮膜が形成されるが、この皮膜は結晶性であるため、表面粗さの増大による摩擦抵抗の増大や、この皮膜に全浸漬により上塗りされた接着剤のムラなどに起因する摩擦抵抗の変化を来すのを防止する必要があるからである。このため工数が多くなり、また、このような旋削によるリン酸亜鉛皮膜の除去処理は、ゴム部（シールリップ）を焼き付け接着した後で行うため、過ってゴム部を傷付けるようなことがないように十分に注意する必要があり、また、表面粗さを小さくするために可及的に平滑に仕上げる必要があり、しかも、旋削により発生した旋削粉を除去するための洗浄工程（ステップＳ１０７）なども必要となるので、製造コストが上昇する問題があった。
【０００９】
また、このような問題を解決した製造方法としては、ステップＳ１０３のリン酸亜鉛による化成処理を廃止し、ゴム部の接着面となる部分にのみプライマーを部分塗布して、これに接着剤を部分塗布により上塗りし、ゴム部（シールリップ）を焼付け接着する方法が知られている（下記の特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００６−２９３７３号公報
【００１０】
ところが、この方法によれば、化成処理の廃止によって耐水接着性や製造過程での防錆性が低下するおそれがあり、耐水接着性を向上させるには下地処理として、耐水性を有するプライマーを部分塗布する必要があり、製造コストの上昇を招いていた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、以上のような点に鑑みてなされたものであって、その技術的課題とするところは、化成処理による鉄鋼部品の表面の皮膜を旋削により除去する必要がなく、また、化成処理の廃止による耐水接着性や製造過程での防錆性の悪化を来すことのない、ゴム部を一体に有する鉄鋼部品の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上述した技術的課題を有効に解決するための手段として、本発明に係るゴム部を一体に有する鉄鋼部品の製造方法は、ゴム部を一体に焼付け接着した鉄鋼部品の製造において、鉄鋼部品の表面に下地処理としてリン酸鉄による化成処理を行ってから、ゴム部の接着対象部位に接着剤を部分塗布し、ゴム部を焼付け接着するものである。この方法において一層好ましくは、前記接着剤が、耐水性を有するものとする。また、本発明は、前記鉄鋼部品が、油圧作動クラッチに用いられるシール一体型ピストン又はシール一体型キャンセラである場合について特に有用である。
【００１３】
すなわち本発明では、リン酸鉄の化成処理を行うことによって、鉄鋼部品の表面には表面粗さが小さい非晶質の皮膜（リン酸鉄のアモルファス膜）が形成され、その膜厚はサブミクロンオーダー（１μｍ以下）の非常に薄いもので、適度な防錆性及び耐水性を有し、上塗りされる接着剤との密着性も良い。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係るゴム部を一体に有する鉄鋼部品の製造方法によれば、化成処理によって、鉄鋼部品に対するゴム部の耐水接着性が確保され、しかも、鉄鋼部品の表面に形成されるリン酸鉄の皮膜が非晶質で表面粗さが小さいので、前記鉄鋼部品が摺動面を有するものであっても、摩擦抵抗の増大を来すことがなく、このため、ゴム部の焼き付け接着後に前記皮膜を除去するための旋削加工やその後の洗浄工程も不要であり、安価なコストで製造することができる。また、鉄鋼部品の表面が防錆性及び耐水性を有するリン酸鉄の皮膜で保護されるので、耐水接着性や防錆性の悪化も防止される。
【００１５】
また、皮膜に上塗りする接着剤として、耐水性を有するものを使用することによって、耐水性を有するプライマーを部分塗布してから接着剤を部分塗布した場合に匹敵する優れた耐水接着性を実現できる。
【００１６】
また、本発明は、油圧作動クラッチに用いられるシール一体型ピストン又はシール一体型キャンセラの製造において、有効に利用可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明に係るゴム部を一体に有する鉄鋼部品の製造方法の好ましい実施の形態について、図面を参照しながら説明する。まず図１は、本発明に係るゴム部を一体に有する鉄鋼部品の製造方法による製造対象のシール一体型ピストンを、軸心を通る平面で切断して示す片側断面図、図２は、本発明に係るゴム部を一体に有する鉄鋼部品の製造方法を示す工程のフローチャートである。
【００１８】
図１に示されるシール一体型ピストン２は、請求項１に記載されたゴム部を一体に有する鉄鋼部品に相当するものであって、先に説明した図３に示されるものと同様の構成を有し、すなわち鋼板の打ち抜きプレス成形等によって製作されたピストン本体２１と、これにゴム状弾性材料で一体に焼き付け接着されたシールリップ２２からなる。
【００１９】
詳しくは、ピストン本体２１は、請求項１に記載された鉄鋼部品に相当するものであって、図３に示されるクラッチシリンダ１の内周部に設けたゴム状弾性材料からなるシールリング１１に軸方向摺動可能に密接される内周筒部２１ａと、その油圧室側となる端部から径方向に延びて図３に示されるリターンスプリング４の一端を担持するスプリング受け部２１ｂと、その外周端から内周筒部２１ａと反対側へ同心的に延びる中間筒部２１ｃと、その油圧室側となる端部から径方向に延びる端盤部２１ｄと、その外周端から中間筒部２１ｃと共に断面略コ字形をなすように同心的に延びる外周筒部２１ｅと、更にこの外周筒部２１ｅの端部に形成されたクラッチ押圧部２１ｆを有する。
【００２０】
ゴム状弾性材料からなるシールリップ２２は、ピストン本体２１における端盤部２１ｄと外周筒部２１ｅの間の屈曲部に位置して設けられており、その基部及びそこから延びるゴム膜部２２ａは、前記外周筒部２１ｅの外周面全域及び前記端盤部２１ｄの外周部を覆うように焼き付け接着されている。なお、シールリップ２２及びゴム膜部２２ａは、請求項１に記載されたゴム部に相当する。
【００２１】
図１に示されるシール一体型ピストン２の製造においては、図２のフローチャートに示されるように、まずステップＳ１において、鋼板の打ち抜き・プレス成形等によりピストン本体２１を製造し、次のステップＳ２において、このピストン本体２１を、アルカリ脱脂剤などで脱脂・洗浄して水洗する。
【００２２】
次のステップＳ３では、リン酸鉄系の溶液からなる処理液が満たされた処理槽にピストン本体２１を全浸漬することによって化成処理を行い、乾燥させることによって、ピストン本体２１の表面全体に、非晶質のリン酸鉄皮膜が形成される。なお、リン酸鉄系処理剤としては、例えば日本パーカライジング株式会社製品のパルホス１０７７、日本ペイント株式会社製品のサーフテックス６０００などをそのまま用いることができる。このリン酸鉄皮膜の耐水性や防錆性は、リン酸亜鉛皮膜よりは劣るものの、通常のゴム焼付けで必要な耐水性、防錆性は、十分に確保することができる。また、ピストン本体２１を処理槽に浸漬するだけであるため、部分塗布などに比較して容易に処理することができる。
【００２３】
更に、次のステップＳ４では、ピストン本体２１におけるゴム部（シールリップ２２及びゴム膜部２２ａ）の接着対象面、すなわち端盤部２１ｄの外周部から外周筒部２１ｅの外周面全域にかけての領域に、ゴム焼き付け接着のための上塗り接着剤を部分塗布する。この場合、接着剤としては、耐水性に優れたものを選択することが好ましく、例えばノボラック型フェノール樹脂及び（又は）レゾール型フェノール樹脂を主成分とするフェノール樹脂系の接着剤であって、更に好ましくはそれに金属酸化物やハロゲン化ポリマーなどを添加したものが挙げられる。
【００２４】
そして、ステップＳ５において、このピストン本体２１を金型にセットして、このピストン本体２１と金型内面との間に画成されるキャビティに、未加硫ゴム材料を充填して加熱・加圧することにより、前記ゴム部を焼き付け接着、すなわち加硫成形と同時に加硫接着する。ゴム部の焼き付け接着後は、ステップＳ６において洗浄や防錆処理を行ってから、製品検査し、出荷する。
【００２５】
上述の工程によって製造される図１のシール一体型ピストン２は、先に説明した図３のような油圧作動クラッチに組み込まれて、油圧室Ａの油圧の印加及び開放によって軸方向へ往復動作し、多板クラッチ５を断続させるものである。そして、ステップＳ３の化成処理は、ピストン本体２１の全浸漬によって行われるので、化成処理によるリン酸鉄皮膜は、シール一体型キャンセラ３のシールリップ３２と摺動する外周筒部２１ｅの内周面や、クラッチシリンダ１側のシールリング１１と摺動する内周筒部２１ａの内周面にも形成されているが、このリン酸鉄皮膜はアモルファスで、膜厚もサブミクロンオーダー（１μｍ以下）の極めて薄いものであるため、表面粗さが小さい。したがって、シールリップ３２やシールリング１１に対する摩擦抵抗が小さく、シールリップ３２やシールリング１１の摩耗も抑制される。
【００２６】
またこのため、上述した製造工程において、ピストン本体２１にゴム部を焼き付け接着した後、摺動面となる内周筒部２１ａ及び外周筒部２１ｅの内周面に形成されたリン酸鉄皮膜を、旋削加工によって除去する必要はなく、更には、旋削により発生した旋削粉を除去するための洗浄工程なども不要であり、その結果、製造コストを低減することができる。
【００２７】
なお、上述した実施の形態では、本発明を、シール一体型ピストン２の製造に適用したものであるが、図３に示されるシール一体型キャンセラ３の製造にも同様に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明に係るゴム部を一体に有する鉄鋼部品の製造方法による製造対象のシール一体型ピストンを、軸心を通る平面で切断して示す片側断面図である。
【図２】本発明に係るゴム部を一体に有する鉄鋼部品の製造方法を示す工程のフローチャートである。
【図３】ゴム部を一体に有する鉄鋼部品を有する油圧作動クラッチの概略構成を、駆動軸の軸心を通る平面で切断して示す片側断面図である。
【図４】従来の製造方法を示す工程のフローチャートである。
【符号の説明】
【００２９】
２  シール一体型ピストン（ゴム部を一体に有する鉄鋼部品）
２１  ピストン本体（鉄鋼部品）
２２  シールリップ（ゴム部）
２２ａ  ゴム膜（ゴム部）
【図１】
2009052706.tif 000003
【図２】
2009052706.tif 000004
【図３】
2009052706.tif 000005
【図４】
2009052706.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成19年10月30日(2007.10.30)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
すなわち本発明では、リン酸鉄の化成処理を行うことによって、鉄鋼部品の表面に非晶質の皮膜（リン酸鉄のアモルファス膜）が形成され、その膜厚はサブミクロンオーダー（１μｍ以下）の非常に薄いもので、適度な防錆性及び耐水性を有し、上塗りされる接着剤との密着性も良い。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
本発明に係るゴム部を一体に有する鉄鋼部品の製造方法によれば、化成処理によって、鉄鋼部品に対するゴム部の耐水接着性が確保され、しかも、鉄鋼部品の表面に形成されるリン酸鉄の皮膜が非晶質であるため、前記鉄鋼部品が摺動面を有するものであっても、リン酸鉄皮膜によってこの摺動面の摩擦抵抗の増大を来すことがなく、このため、ゴム部の焼き付け接着後に前記皮膜を除去するための旋削加工やその後の洗浄工程も不要であり、安価なコストで製造することができる。また、鉄鋼部品の表面が防錆性及び耐水性を有するリン酸鉄の皮膜で保護されるので、耐水接着性や防錆性の悪化も防止される。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２５】
上述の工程によって製造される図１のシール一体型ピストン２は、先に説明した図３のような油圧作動クラッチに組み込まれて、油圧室Ａの油圧の印加及び開放によって軸方向へ往復動作し、多板クラッチ５を断続させるものである。そして、ステップＳ３の化成処理は、ピストン本体２１の全浸漬によって行われるので、化成処理によるリン酸鉄皮膜は、シール一体型キャンセラ３のシールリップ３２と摺動する外周筒部２１ｅの内周面や、クラッチシリンダ１側のシールリング１１と摺動する内周筒部２１ａの内周面にも形成されているが、このリン酸鉄皮膜はアモルファスで、膜厚もサブミクロンオーダー（１μｍ以下）の極めて薄いものである。したがって、シールリップ３２やシールリング１１に対する摩擦抵抗が小さく、シールリップ３２やシールリング１１の摩耗も抑制される。
【手続補正４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図２】
2009052706.tif 000007
【手続補正５】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図４】
2009052706.tif 000008