CN107923499B - 带式无级变速器所使用的柱塞构件 - Google Patents

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Abstract

提供一种强韧且廉价的柱塞构件，其中，即使使用具有所期望的板厚的热轧钢板原材料而构成，也抑制由实施用于形成表面硬化层的软氮化处理导致的内部硬化层的软化现象，且内部硬化层的硬度成为以维氏硬度计180Hv以上。带式无级变速器所使用的柱塞构件(3)是通过对坯料(32)进行基于深拉深成形、和封闭锻造、压缩成形或者它们的复合成形的冷压制成形而构成的，在该冷压制成形之际，在至少将使套筒部(3c)和台阶状形成部(弹簧落座部)(3d)连续的弯曲角部(3f)的厚度相对于坯料(32)的厚度增加30％以上而构成的基础上，通过实施软氮化处理，在所述柱塞构件的整个表面和整个里面这两面形成表面硬化层(3B)而构成。

Description

带式无级变速器所使用的柱塞构件
技术领域
本发明涉及柱塞构件(也称为“活塞构件”)，该柱塞构件以与带式无级变速器中的可动侧带轮半部相对的方式固定于轴，划分出带轮油室。
背景技术
例如像专利文献1所记载那样，这种带式无级变速器是通过将环形带卷挂于驱动带轮和从动带轮且具有带轮油室和补偿油室而构成的，该驱动带轮具备槽宽可变的固定侧带轮半部和可动侧带轮半部且设于输入轴，该从动带轮具备槽宽可变的固定侧带轮半部和可动侧带轮半部且设于输出轴(轴)，上述带轮油室用于使所述可动侧带轮半部工作，上述补偿油室与该带轮油室相邻。
并且，所述带轮油室和补偿油室是通过由以与所述可动侧带轮半部相对的方式设置的柱塞构件对利用被固定到所述可动侧带轮半部的缸构件构成的油室进行划分而构成的。
该柱塞构件构成为，在一端侧具有可滑动地与所述缸构件抵接的大径的扩开凸缘部，并且，在另一端侧具有与所述轴嵌合的小径的套筒部，并且以从所述扩开凸缘部起直径呈台阶状减小且与所述套筒部连续的方式具有一个以上的台阶状形成部。该台阶状形成部之一构成，供为了朝向所述固定侧带轮对所述可动侧带轮施力而收缩了的状态的弹簧落座的弹簧落座台阶部。
另外，所述套筒部通过被夹在形成于所述输出轴的中途的台阶部与固着到该输出轴的球轴承之间而被固定。
如此构成的带式无级变速器所使用的柱塞构件也存在由锻造品构成的情况，但在近代的汽车零部件的轻量化和减轻成本的要求下，通过对由热轧钢板原材料(JIS标准：SAPH440)形成的热轧钢板原材料进行压制成形来进行制作(作为以往的热轧钢板原材料，参照专利文献2～4的记载)。
因而，柱塞构件的压制成形是通过利用压制成形机对由该热轧钢板原材料形成的圆板状的坯料以冷态进行深拉深成形来进行制作的。
并且，柱塞构件是通过如下步骤而构成的：通过利用该压制成形机对坯料以冷态进行多次深拉深成形，形成内部硬化层而谋求高强度化，并且，此外，在压制成形后，在含有氨的气体气氛中，在高温(580℃)的热处理槽内实施软氮化处理而形成表面硬化层，来谋求耐磨损性的提高。
如此实施软氮化处理而构成的柱塞构件从其表面起沿着板厚方向依次形成有表面硬化层、扩散层以及内部硬化层。其中，表面硬化层和扩散层是通过由软氮化处理引起的氮从柱塞构件表面扩散而扩散形成的层，内部硬化层是通过压制成形使原材料硬化而形成的层。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特许第3223241号公报
专利文献2：日本特开2012-177167号公报
专利文献3：日本特许第2742951号公报
专利文献4：日本特开2007-332417号公报
发明内容
发明要解决的问题
在对上述带式无级变速器中的所述带轮油室内部施加高压的油压的状态下，需要防止在具有内部硬化层而构成的柱塞构件的形成于所述套筒部与所述台阶状形成部之间的连续部位的弯曲角部产生龟裂。
所述套筒实质上固定于所述输出轴。随着由可动侧带轮半部相对于固定侧带轮半部的在输出轴上的移动所引起的变速动作，由于所述带轮油室的油压力而向外方膨胀的力施加于所述弯曲角部。因而，尽管所述弯曲角部具有以维氏硬度计硬度为400Hv以上的表面硬化层，但还是会永久变形。由此，认为产生该龟裂现象。
因此，本申请发明人等追究了尽管构成为具有内部硬化层但是柱塞构件还是会产生永久变形的原因。
其结果，在深入研究的过程中彻底查明了如下内容：在针对使用上述的热轧钢板原材料而制作成的柱塞构件实施高温的热处理槽内的软氮化处理而形成表面硬化层的过程中，坯料的通过冷态下的由压制成形机进行的深拉深成形而形成的内部硬化层软化而导致强度降低。
即，本申请发明人等针对通过对由热轧钢板原材料形成的圆板状的坯料进行多次深拉深压制成形而制作成的柱塞构件，为了实施软氮化处理而形成表面硬化层，在含有氨的气体气氛下，将氮化处理温度设为580℃，在热处理槽内进行了处理时间60分钟～240分钟的热处理。本申请发明人等彻底查明：在该情况下，无论热处理时间如何，通过深拉深压制成形而形成的内部硬化层都会软化。
对该柱塞构件的内部硬化层的硬度进行了测定。其结果，明确了：存在通过深拉深成形费力获得的硬度变成了小于180Hv的部分。
因此，本申请发明人等对内部硬化层的硬度的软化的主要原因进行了深入研究。其结果，查明了：由于在580℃这样的高温下进行氮化处理，而产生了该软化。
即，由于在580℃这样的高温下进行氮化处理，而导致通过压制成形而形成的内部硬化层的内部组织的位错的移动提前。
本申请发明人等彻底查明了：该内部硬化层的软化现象是由于通过由深拉深压制成形所引起的塑性变形而形成的内部硬化层的硬化因子的位错的移动和消失而产生的，以及因构成柱塞构件的材料成分而产生的。
因此，本申请发明人等在上述内部硬化层的由软氮化处理导致的内部硬化层的软化的主要原因的基础上，再次对上述专利文献中的、着眼于由软氮化处理导致的内部硬化层硬度的软化现象的专利文献3和4所记载的发明进行了研究。
首先，在专利文献3中公开有防止氮化处理用热轧钢板中的由软氮化处理导致的内部硬化层硬度的软化的技术。
根据该方案，作为氮化处理用热轧钢板中的化学成分，提出了含有质量：0.8％～1.7％的Cu而构成的化学成分。
这意图在于：欲通过使氮化处理用热轧钢板中含有Cu，从而即使在由于软氮化处理而导致加工硬度消失了的情况下，也由于该Cu所具有的其他机理而使钢板内部的硬度上升。
然而，在专利文献3中所公开的氮化处理用热轧钢板大量地含有作为贵金属的Cu，因此，使原材料成本大幅上升。
此外，专利文献3所公开的氮化处理用热轧钢板为了将表面品质保持在高品质，防止热脆性，而必须如专利文献3的〔表1〕中所公开的实施例那样，以质量：0.15％～0.7％的范围添加Ni，由于这点，也成为导致成本上升的原因。
因而，在使用专利文献3所公开的氮化处理用热轧钢板而构成柱塞构件的情况下，至少无法立刻适用于无限要求成本下降的汽车零部件等。
另外，在专利文献4公开有有意使板厚方向的硬度均匀化的氮化处理用钢板。根据该方案，该氮化处理用钢板构成为，将从Ti、V、Zr选出的至少1种的合计含量设为0.05％以下，且作为特定的范围，进而使Cr和/或Mo的合计含量是0.1，而且，Cr、Si、Cr、Mn、Mo的含量满足特定的关系。
然而，该专利文献4所公开的氮化处理用钢板为了更有效地活用“在氮化处理后赋予均匀的板厚方向硬度分布的氮化物”这样的特征，“使用板厚是3mm程度以下、优选2.5mm程度以下的氮化处理用钢板为佳”(参照专利文献4的段落0024等的记载)。
由此，为了在实际应用的处理时间内使钢板的内部硬度上升，所适用的板厚受到限制。
而且，专利文献4所公开的氮化处理用钢板中的板厚方向的硬度分布是板厚为1.0mm的钢板中的硬度分布(参照专利文献4的图1和图2的记载)。
一般而言，软氮化处理中的氮化扩散层的深度沿着板厚方向是0.5mm左右。因而，专利文献4所公开的氮化处理用钢板中的由表里两面的氮化扩散层引起的硬化能够推定为合计为1mm的板厚方向的硬度上升的硬化。
在专利文献4所公开的氮化处理用钢板中，难以使板厚更厚的、例如板厚是4mm以上的钢板中的内部的硬度上升。在专利文献4中没有针对该确证的记载。
因而，专利文献4所记载的发明无法如上述的带式无级变速器那样适用于如下柱塞构件，即该柱塞构件是使用为了具有能经得住从带轮油室内部施加的高压的油压、并且能经得住反复的变速动作的刚度和强度而需要使板厚为4mm以上的钢板而构成的。
因此，本发明鉴于上述以往的技术问题，即使使用具有所期望的板厚的热轧钢板原材料而构成，也抑制由实施用于形成表面硬化层的软氮化处理导致的内部硬化层的软化现象。由此，提供一种内部硬化层的硬度成为以维氏硬度计180Hv以上的强韧且廉价的带式无级变速器所使用的柱塞构件。
用于解决问题的方案
本发明的实施方式的柱塞构件以与带式无级变速器中的可动侧带轮半部相对的方式固定于轴，将缸构件所形成的油室划分出带轮油室和补偿油室，该可动侧带轮半部与固定侧带轮半部一起构成带轮。所述柱塞构件通过对坯料进行压制成形而具有：扩开凸缘部，其为大径，形成在该柱塞构件的一端侧，该扩开凸缘部能够滑动地与所述缸构件抵接；以及套筒部，其为小径，形成在该柱塞构件的另一端侧，该套筒部嵌合固定于所述轴。所述柱塞构件具有从所述扩开凸缘部起直径呈台阶状减小且与所述套筒部连续的一个以上的台阶状形成部。所述柱塞构件是通过对所述坯料进行基于深拉深成形和封闭锻造的冷压制成形而构成的、或者基于深拉深成形和压缩成形的冷压制成形而构成的、或者基于深拉深成形、封闭锻造、压缩成形的冷压制成形而构成的，在该冷压制成形之际，在至少将使所述套筒部和所述台阶状形成部连续的弯曲角部的厚度相对于所述坯料的厚度增加30％以上而构成的基础上，通过实施软氮化处理，在所述柱塞构件的整个表面和整个里面这两面形成有表面硬化层。
所述柱塞构件是通过对坯料进行基于深拉深成形和封闭锻造的冷压制成形而构成的、或者基于深拉深成形和压缩成形的冷压制成形而构成的、或者基于深拉深成形、封闭锻造、压缩成形的冷压制成形而构成的。在将使套筒部和台阶状形成部连续的弯曲角部的厚度相对于坯料的厚度增加30％以上而构成的基础上，通过对柱塞构件的整个表面和整个里面这两面实施软氮化处理，形成表面硬化层。由此，即使实施该软氮化处理而形成表面硬化层，也能够抑制该软氮化处理时的在位于比表面硬化层靠内部的位置的内部硬化层产生的由位错导致的软化现象，而能够提供强韧且廉价的柱塞构件。
另外，根据本发明的实施方式的柱塞构件，在柱塞构件的最靠表侧的面和最靠里侧的面这两面具有4μm以上的厚度的表面硬化层。
本发明的实施方式的柱塞构件构成为，表面硬化层在柱塞构件的最靠表侧的面和最靠里侧的面这两面具有4μm以上的厚度。由此，软氮化处理后的弯曲角部处的内部硬化层具有以维氏硬度计180Hv以上的硬度而构成。因而，能够抑制该弯曲角部处的由于带轮油室的油压力而使其向外方膨胀的力，并且使弹簧落座部对于弹簧的作用力的耐磨损性提高。
另外，根据本发明的另一实施方式的柱塞构件，通过软氮化处理而形成的表面硬化层具有以维氏硬度计400Hv以上的硬度而构成。因而，能够使弹簧落座部对于弹簧的作用力的耐磨损性提高。
另外，根据本发明的另一实施方式的柱塞构件，使柱塞构件的整体形成为等效塑性应变量0.4以上而构成。由此，使柱塞构件的内部硬化层充分硬质化。通过对其施加恰当的软氮化处理条件，能够抑制内部硬化层的软化现象。
而且，在通过压制成形加工来制造作为压制成形品的比较小型的柱塞构件时，将柱塞构件整体的等效原材料应变量设定成0.4以上。由此，在通过深拉深成形、和封闭锻造、压缩成形或者它们的复合成形对弯曲角部实施增厚加工之际是有利的。
另外，根据本发明的另一实施方式的柱塞构件，对使套筒部和台阶状形成部连续的弯曲角部施加1.0以上的等效塑性应变量而构成。由此，尤其是，在弯曲角部，保持基于内部硬化层的硬质部分而抑制由于带轮油室的油压力而使其向外方膨胀的力，并且能够使弹簧落座部对于弹簧的作用力的耐磨损性提高。
此外，等效塑性应变量是由下式(1)表示的数值。
等效塑性应变量＝
{[(eX-eY)2+(eY-eZ)2+(eZ-eX)2]0.5}/2···式(1)
其中，ex、ey和ez如下式那样。
ex＝ln[1+(Lx1-Lx0)/Lx0]···式(2)
ey＝ln[1+(Ly1-Ly0)/Ly0]···式(3)
ez＝ln[1+(Lz1-Lz0)/Lz0]···式(4)
另外，Lx0、Lx1、Ly0、Ly1、Lz0和Lz1如下所述那样。
Lx0：加工前的板面内的主应力方向的长度
Lx1：加工后的板面内的主应力方向的长度
Ly0：与Lx0正交的方向的板面内的加工前的长度
Ly1：与Lx0正交的方向的板面内的加工后的长度
Lz0：板厚方向的加工前的长度
Lz1：板厚方向的加工后的长度
另外，在本发明的另一实施方式中，使柱塞构件中的相对于表面硬化层位于内层部的内部硬化层形成为以维氏硬度计180Hv以上，因此，能够抑制弯曲角部处的由于带轮油室的油压力而使其向外方膨胀的力，并且使弹簧落座部对于弹簧的作用力的耐磨损性提高。
发明的效果
本发明的柱塞构件是通过对坯料进行基于深拉深成形、和封闭锻造、压缩成形或者它们的复合成形的冷压制成形而构成的。将使套筒部和台阶状形成部连续的弯曲角部的厚度相对于坯料的厚度增加30％以上而构成。而且，通过对柱塞构件的整个表面和整个里面这两面实施软氮化处理而形成表面硬化层。由此，即使实施该软氮化处理而形成表面硬化层，也能够抑制该软氮化处理时的在位于比表面硬化层靠内部的内部硬化层产生的由位错导致的软化现象，能够提供强韧且廉价的柱塞构件。
附图说明
图1是描绘了采用一个实施例的带式无级变速器的从动侧的纵剖视图。
图2是将图1所示的柱塞构件放大来描绘的局部剖立体图。
图3-1是图2所示的柱塞构件的基于压制的成形工序的说明图，且是坯料的立体图。
图3-2是基于压制的冷拉深成形工序的说明图。
图3-3是基于通过压制的封闭锻造、压缩成形或者它们的复合成形的冷轧加工工序的说明图。
图4-1是详细地描绘图3-3所示的冷轧加工工序的说明图，且是表示将一个实施例的柱塞构件的中间构件安放到冷轧加工用模具后的状态的图。
图4-2是表示从侧面方向对中间构件的台阶状形成部正在进行轧制的状态的图。
图4-3是表示从端面方向对中间构件的台阶状形成部正在进行轧制的状态的图。
图5是将图2的单点划线圆内放大来描绘的说明图。
图6是针对构成一个实施例的柱塞构件的试制用材料a～c的化学组成的成分表。
图7表示针对作为构成一个实施例的柱塞构件的试制用材料的材料符号a～c各自的机械特性。
图8表示对由一个实施例的试制用材料a～c形成的柱塞构件进行软氮化处理的气体炉内的每单位的气体成分。
图9表示在对由一个实施例的试制用材料符号a～c形成的柱塞构件进行软氮化处理的情况下的气体炉温度(℃)和处理时间(min)。
图10-1是表示由一个实施例的试制用材料符号a形成的柱塞构件的弹簧落座部内表面的磨损量(mm)与表面硬化层的维氏硬度(Hv)之间的关系的图表。
图10-2是表示由一个实施例的试制用材料符号b形成的柱塞构件的弹簧落座部内表面的磨损量(mm)与表面硬化层的维氏硬度(Hv)之间的关系的图表。
图10-3是表示由一个实施例的试制用材料符号c形成的柱塞构件的弹簧落座部内表面的磨损量(mm)与表面硬化层的维氏硬度(Hv)之间的关系表示的图表。
图11是表示由一个实施例的材料符号a形成的坯料构件的对弹簧落座部内表面的磨损量(mm)产生影响的表面硬化层的深度(μm)的关系的图表。
图12是表示由一个实施例的材料符号b形成的坯料构件的对弹簧落座部内表面的磨损量(mm)产生影响的表面硬化层的深度(μm)的关系的图表。
图13是表示由一个实施例的材料符号c形成的坯料构件的对弹簧落座部内表面的磨损量(mm)产生影响的表面硬化层的深度(μm)的关系的图表。
图14是对由一个实施例的材料符号a～c形成的柱塞构件中的表面硬化层的硬度(Hv)和厚度(μm)进行对比来表示的表。
图15是表示由一个实施例的材料符号a～c形成的柱塞构件的弯曲角部A处的板厚增加率(％)与应变量(％)之间的关系的图表。在图的右侧框外记载有在解除了施加到带轮油室的油压之际柱塞构件有无永久应变残存。
图16-1是记载有使用一个实施例的试制用材料a、b、c而试制成的柱塞构件的互不相同的软氮化处理条件T1～T13的各处理温度和处理时间的表。
图16-2是记载有由一个实施例的试制用材料a～c分别试制成的柱塞构件的软氮化处理条件1～3的表。
图17-1是表示在图16-2所记载的软氮化处理条件下使用试制用材料a试制成的柱塞构件的弯曲角部处的内部硬化层的维氏硬度与由应变仪计量到的应变量之间的关系的图表。
图17-2是表示在图16-2所记载的软氮化处理条件下使用试制用材料b试制成的柱塞构件的弯曲角部处的内部硬化层的维氏硬度与由应变仪计量到的应变量之间的关系的图表。
图17-3是表示在图16-2所记载的软氮化处理条件下使用材料符号c试制成的柱塞构件的弯曲角部处的内部硬化层的维氏硬度与由应变仪计量到的应变量之间的关系的图表。
图18是表示在图16-2所记载的软氮化处理条件下使用材料符号a试制成的柱塞构件中的图2的A～I部处的内部硬化层的维氏硬度与由应变仪计量到的应变量之间的关系的图表。
图19是表示在图16-2所记载的软氮化处理条件下对使用材料符号a试制成的柱塞构件施加了10MPa的油压之际、弯曲角部处的内部硬化层的维氏硬度与由应变仪计量到的应变量之间的关系的图表。
图20是记载有在图16-2所记载的软氮化处理条件下使用试制用材料a～c试制成的柱塞构件3中的图2的A～I部处的等效塑性应变量的图表。
图21是表示在图16-2所记载的软氮化处理条件下使用试制用材料b试制成的柱塞构件中的图2的A～I部处的内部硬化层的维氏硬度与由应变仪计量到的应变量之间的关系的图表。
图22是表示在图16-2所记载的软氮化处理条件下使用试制用材料c试制成的柱塞构件中的图2的A～I部处的内部硬化层的维氏硬度与由应变仪计量到的应变量之间的关系的图表。
图23是记载有使用具有图6所示的组成、并且具有图7所示的抗拉强度TS(MPa)、且原材料厚度为5.6mm的热轧钢材即试制用材料来制造了柱塞构件的情况下的、等效塑性应变量与维氏硬度(Hv)之间的关系的图表。
图24是记载有针对图6中的试制用材料a～c进行室温下的减厚加工的方法的说明图。
图25是记载有针对图6中的试制用材料a～c利用由压制机进行的压缩加工来进行增厚加工的方法的说明图。
具体实施方式
一个实施例的带式无级变速器所使用的柱塞构件即使使用具有所期望的板厚的热轧钢板原材料而构成，也抑制由实施用于形成表面硬化层的软氮化处理导致的内部硬化层的软化现象。由此，能够提供内部硬化层的硬度以维氏硬度计为180Hv以上的强韧且廉价的柱塞构件。
以下，使用附图对一个实施例的柱塞构件进行说明。
采用了一个实施例的柱塞构件的带式无级变速器例如像图1所示那样构成。
即，在图1中，带式无级变速器的输出轴1的轴向中间部借助滚柱轴承12支承于中央壳体11，并且，在图1中，右端部借助球轴承13支承于未图示的壳体。
在输出轴1的外周一体地形成有从动带轮2的固定侧带轮半部21，与固定侧带轮半部21的图中右侧面相对的可动侧带轮半部22借助未图示的滚珠花键支承成可沿着输出轴1的轴向滑动且无法相对旋转。
以与可动侧带轮半部22的侧面(图1中右侧面)相对的方式在输出轴1的外周设置有柱塞构件3。
在可动侧带轮半部22的图1中右侧面固定有缸构件4，设置于柱塞构件3的外周的密封构件3a可滑动地与缸构件4抵接。由此，由可动侧带轮半部22、柱塞构件3以及输出轴1形成带轮油室5。
另外，在柱塞构件3与缸构件4之间形成有补偿油室6。其结果，柱塞构件3划分出带轮油室5和补偿油室6。
在带轮油室5，以收缩的状态收纳有将可动侧带轮半部22朝向固定侧带轮半部21施力的弹簧7。
由此，如图2明确表示那样，柱塞构件3构成为，在其左端侧(一端侧)具有借助密封构件3a而可滑动地与缸构件4抵接的大径的扩开凸缘部3b，并且在右端侧(另一端侧)具有与输出轴1嵌合的小径的套筒部3c，且以从扩开凸缘部3b起直径呈台阶状减小且与套筒部3c连续的方式具有一个以上、在图示的情况下为两个的台阶状形成部3d、3e。
该两个台阶状形成部3d、3e中的、位于扩开凸缘部3b侧的台阶状形成部3d构成供弹簧7落座的弹簧落座台阶部。
另外，如图1所示，柱塞构件3的使另一个台阶状形成部3e和套筒部3c连续的弯曲角部3f与可动侧带轮半部22的台阶部22a抵接，并且套筒部3c的端面与螺纹结合到输出轴1的球轴承13抵接，从而柱塞构件3被固着设置于输出轴1。
而且，在输出轴1的内部穿设有向带轮油室5开口的油路8。油路8构成为，将来自未图示的油压供给装置的控制油向带轮油室5供给而对可动侧带轮半部的滑动动作进行控制。
并且，为了制作本发明的图示的柱塞构件3，利用图3-2所示的压制成形工序预先成形中间构件31。
即，如图3-1所示，首先，通过利用未图示的压制机预先切断热轧钢板原材料的原材料而形成圆板状的坯料32。
接着，如图3-2所示，通过利用另一压制机并使用成形模具(均未图示)，经过多次深拉深工序对坯料32进行深拉深成形，从而成形具有扩开凸缘部3b、套筒部3c以及位于扩开凸缘部3b与套筒部3c之间的台阶状形成部3d、3e的中间构件31。
接着，针对图3-2所示的中间构件31，如在图3-3中以箭头所示，使用未图示的模具，并利用又一压制机，在套筒部3c的端面方向(厚度方向)和台阶状形成部3d、3e的侧面方向(面方向)上，不仅进行上述深拉深成形，还实施冷态的封闭锻造和压缩成形或者它们的复合成形。
此外，本发明中的“复合成形”是指包括下述组合中的任一个组合：深拉深成形和封闭锻造；深拉深成形和压缩成形；以及深拉深成形、封闭锻造和压缩成形。
因此，该中间构件31的封闭锻造和压缩成形在图4-1～图4-3所示的工序中进行。
即，中间构件31的封闭锻造和压缩成形使用图4-1～图4-3中分别表示的由下模91和上模92形成的冷态成形模具90来进行。
下模91具有与柱塞构件3的内表面形状相对应的成形面91a而构成。
另外，上模92构成为具有：侧面方向轧制模具92A，其具有与柱塞构件3的台阶状形成部3d、3e的外侧面相对应的侧面轧制面92a；端面方向轧制模具92B，其具有与柱塞构件3的套筒部3c的端面相对应的端面轧制面92b；以及按压模具92C，其从上部按压侧面方向轧制模具92A。
在该结构中，首先，如图4-1所示，在将通过图3-2所示的深拉深工序进行了深拉深成形后的中间构件31安放到下模91的成形面91a上之后，预先使上模92的侧面方向轧制模具92A和端面方向轧制模具92B与中间构件31抵接。
接着，如图4-2所示，使用按压模具92C按压侧面方向轧制模具92A来进行按压成形。
而且，如图4-3所示，侧面方向轧制模具92A对台阶状形成部3e和弹簧落座部3d进行按压，端面方向轧制模具92B对端面3c-1进行按压，从而以冷态对中间构件31的套筒部3c实施封闭锻造、压缩成形或者它们的复合成形，而获得附加有由高密度化形成的加工硬度的柱塞构件3。
此时，使套筒部3c和一个台阶状形成部3e连续的弯曲角部3f填满由下模91的成形面91a和上模92的端面轧制面92a形成的空间部(参照图4-2)，从而形成为厚壁。
其结果，如图5所示，坯料32的通过上述封闭锻造、压缩成形或者它们的复合成形而获得的内部硬化层3A能够使柱塞构件3的弯曲角部3f周边形成为厚壁，能够使弯曲角部3f周边的应力降低而使耐久性提高。
通过进行该冷态下的上述封闭锻造、压缩成形或者它们的复合成形而附加加工硬度，从而柱塞构件3的台阶状形成部3d、3e、特别是弯曲角部3f的周边部在可动侧带轮半部22在输出轴1上进行滑动动作之际，能够抑制由弹簧7的复原动作、带轮油室5的油压导致的朝向外方膨胀那样的由较大的变形应力导致的变形。
接着，对构成一个实施例的柱塞构件3的原材料进行说明。
一个实施例的柱塞构件3使用例如如下说明的3个原材料而构成。对于构成这些原材料的各成分的“％”是指质量％。
首先，构成一个实施例的柱塞构件3的第1原材料使用具有含有如下记载的质量％的成分的化学组成的热轧钢板原材料。
C：0.03％～0.20％、Si：0.5％以下、
Mn：0.10％～2.0％、P：0.050％以下、
S：0.020％以下、Al：0.01％～0.30％
N：0.060％以下、剩余部分：Fe和不可避免的杂质
接着，上述第1原材料的热轧钢板原材料的化学成分限定的理由如下所述。
(C：0.030％～0.20％)
C是为了确保热轧钢板原材料的强度所需要的元素。为了发挥其效果，需要0.030％以上。不过，随着C量变多，压制成形性降低，易于产生零部件成形过程中的龟裂、裂纹。为了防止这些，C量必须是0.20％以下。优选是0.15％以下。
(Si：0.50％以下)
Si在确保热轧钢板原材料的强度之际添加。不过，Si与由于软氮化处理而进入到钢中的氮结合，形成氮化物。Si的氮化物对表面的硬质化贡献较少，因此，上限设为0.5％以下。
(Mn：0.10％～1.80％)
Mn是为了确保热轧钢板原材料的强度所需要的、且是为了防止由残存于钢中的S导致的热轧裂纹所需要的元素。为了防止由本发明中所添加的S导致的热轧钢板原材料的裂纹，需要0.10％以上。不过，若超过1.80％，则其效果饱和。因此，以1.80％为上限。
(P：0.050％以下)
P虽是在制造热轧钢板原材料之际所含有的杂质元素，但是是在少量的情况下能够使热轧钢板原材料的强度上升的元素。不过，若添加超过0.050％，则使热轧钢板原材料的延展性降低。因此，添加上限设为0.050％。
(S：0.020％以下)
S是制造热轧钢板原材料之际所含有的杂质元素。若其量超过0.020％，则成为在热轧中热轧钢板原材料产生裂纹的原因，也成为退火后的热轧钢板原材料的延展性降低的原因。因此，上限设为0.020％。
(Al：0.01％～0.30％)
Al是作为去除钢液中的氧的脱氧元素而所需要的元素。去除钢液中的氧时，为了进行充分的脱氧，需要添加比氧等含量多的量，使其残存0.01％以上，而具有效果。不过，若超过0.30％，则引起延展性降低。因而，Al设为0.02％～0.30％。
(N：0.0060％以下)
N是形成氮化物而有助于钢板的强度上升的元素，但若在热轧钢板的原材料阶段大量地含有，则会导致压制加工性降低。氮化物能够利用从通过软氮化处理成形成的构件的表面供给来的氮进行精制，因此不是在原料阶段所必需的元素。因此，设为0.0060％以下。
另外，构成一个实施例的柱塞构件3的第2原材料是具有含有以下记载的质量％的成分的化学组成的热轧钢板原材料。
C：0.03％～0.20％、Si：0.5％以下、
Mn：0.10％～2.0％、P：0.050％以下、
S：0.020％以下、Al：0.01％～0.30％
N：0.060％以下、Nb：0.008％～0.09％
剩余部分：Fe和不可避免的杂质
因而，该第2原材料与上述第1原材料相比较，还含有Nb：0.008％～0.09％，剩余部分是Fe和不可避免的杂质而构成。
(Nb：0.008％～0.09％)
第2原材料中所含有的Nb与C化合而生成NbC，该Nb是为了保持由加工零部件的再结晶抑制功能带来的加工硬化所需要的元素。
本申请发明人等对具有各种Nb量的热轧钢板原材料进行压制加工，调查了进行了软氮化处理之际的硬度有无降低。其结果，发现了：通过对具有0.008％以上的Nb的热轧钢板原材料实施本发明的基于深拉深成形、封闭锻造、压缩成形或者它们的复合成形的压制加工，硬度保持的效果较好。
不过，若超过0.09％，则有时各向异性变大，对零部件的形状精度带来影响。根据该理由，Nb量设为0.008％～0.09％。
另外，与上述第2原材料相比较，上述第3原材料是如下热轧钢板原材料：具有还含有以下记载的质量％的成分的化学组成，剩余部分是Fe和不可避免的杂质而构成。
Ti：0.09％以下、Cu：0.1％以下
Ni：0.10％以下、Cr：0.02％以下
Mo：0.02％以下、V：0.02％以下
B：0.05％
该第3原材料通过含有上述化学组成而构成的理由如下所述。
(Ti：0.09％以下)
即，为了确保强度，根据需要，作为热轧钢材的第3原材料能够含有0.09％以下的Ti。为了避免由各向异性导致的问题，上限设为0.09％。
(Cu：0.10％以下)
与此同时，为了确保强度，根据需要，该第3原材料能够含有0.10％以下的Cu。Cu在氮化处理温度下向热轧钢板原材料中析出，具有提高强度的效果。不过，Cu在以热轧制造热轧钢材之际成为热轧钢板原材料的龟裂的原因，因此，同时也需要添加Ni，而成为原材料成本上升的原因。因此，上限设为0.10％。
(Ni：0.10％以下)
另外，第3原材料通过添加Ni而能够可靠地发挥热轧时的龟裂防止功能。优选添加量相对于Cu量是0.5以上，更优选是Cu量的等量。由于成为原材料成本上升的原因，因此，上限设为0.10％。
(Cr：0.02％以下)
另外，为了确保强度，根据需要，第3原材料能够含有0.02％以下的Cr。为了抑制原材料成本上升，上限设为0.02％。
(Mo：0.02％以下)
另外，为了确保强度，根据需要，第3原材料能够含有0.02％以下的Mo。为了抑制原材料成本上升，上限设为0.02％。
(V：0.02％以下)
另外，为了确保强度，根据需要，第3原材料能够含有0.02％以下的V。为了抑制原材料成本上升，上限设为0.02％。
(Ca：0.01％以下)
另外，第3原材料中所含有的S与Mn化合而形成作为MnS的析出物。该MnS由于热轧而伸展，而有时成为压制裂纹的原因。通过添加Ca，能够形成在热轧时难以伸展的CaS。根据需要添加Ca，但在0.01％时，其效果饱和，因此，上限设为0.010％。
(B：0.0050％以下)
此外，第3原材料所含有的B具有通过在钢中与N结合而防止固溶氮过量残存的作用。因此，根据需要添加。不过，若超过0.0050％，则使机械特性降低，各向异性变大。因此，上限设为0.0050％。
本申请发明人等针对上述第1～第3原材料中的、由含有图6所示的质量％的成分的热轧钢板原材料构成的试制用材料a～c，制作柱塞构件3，进行了各种实验。
对于该各种实验，作为试制用材料a～c，分别使用具有图7所示的屈服强度YS(MPa)、抗拉强度TS(MPa)以及伸长率EL(％)的机械特性的板厚5.6mm的热轧钢板原材料，从而在利用上述的压制成形进行了成形之后，在图8所示的气体组成的炉内实施软氮化处理，从而制作柱塞构件3，来进行该各种实验。
另外，通过图9所示的气体炉温度和处理时间来进行上述软氮化处理。与此同时，准备下述柱塞构件3作为比较样本，该柱塞构件3保持利用上述压制成形而制作好的状态，不进行软氮化处理，因而不具有表面硬化层。
首先，进行了磨损试验。该磨损试验通过如下步骤进行：将弹簧7由未图示的保持器具固定，在利用弹簧7对柱塞构件3的弹簧落座部3d的内表面(图2的A部内表面)施加了成为10MPa那样的面压的基础上，在使该柱塞构件3旋转了100万圈之后，对弹簧落座部3d的附图标记A部内表面的磨损量进行测定。
这样的磨损试验的结果，首先，在图10-1、图10-2以及图10-3中分别表示对试制用材料a～c中的弹簧落座部3d的摩擦量(mm)产生影响的表面硬化层3B的维氏硬度(Hv)。该图10-1、图10-2以及图10-3表示了：在“有硬质层”的情况下，硬质层的深度成为4μm以上的情况下的数据，为了具有耐磨损性，表面硬化层3B的硬度需要为400Hv以上。
另外，对于上述磨损试验的结果，各试制用材料a～c中的弹簧落座部3d表现的是相对于图11～图13所示那样的表面硬化层3B的深度(μm)的磨损量(mm)。
如图11～图13所示，表面硬化层3B的深度小于4μm的柱塞构件3在弹簧落座部3d处由弹簧7导致的磨损量(mm)变大。
与此相对，通过实施软氮化处理，以维氏硬度400Hv以上的硬度且具有4μm以上的深度来形成表面硬化层3B而构成的柱塞构件3的弹簧落座部3d不会磨损到能够计量到的程度。落座于弹簧落座部3d的弹簧7也具有较高的硬度。因而，在假定了实际车辆行驶的磨损试验中，若表面硬化层3B较薄，则在从弹簧7受到的面压的作用下，易于在表面硬化层3B形成龟裂。若弹簧落座部3b在轴向上与弹簧7持续反复接触，则会导致以表面硬化层3B的龟裂为起点而表面硬化层3B被去除。若表面硬化层3B被去除，则磨损的发展变快，无法满足产品功能。因而，为了表面硬化层3B不被去除，优选的是表面硬化层3B的厚度是4μm以上。
但是，在维氏硬度不满足400Hv的情况下，表面硬化层3B剥离，产生向内部的磨损。
而且，图14对坯料3的弹簧落座部3d的表面硬化层3B中的维氏硬度(Hv)和厚度(μm)进行对比。
接着，本申请发明人等在如下情况试制了柱塞构件3：使用由具有图6所示的组成和图7所示的机械特性的作为热轧钢板原材料的试制用材料a～c形成的坯料32，通过冷压制成形，构成具有通过除了施加图3-2所示那样的深拉深成形之外，还基于图3-3所示那样的深拉深成形、和封闭锻造、压缩成形或者它们的复合成形而形成的内部硬化层3A。
该试制的柱塞构件3的板厚尺寸相对于坯料32的原材料板厚增加了2％～80％。
针对如此构成的试制品，在图8和图9所示的条件下实施软氮化处理，而尝试制作了形成有表面硬化层3B的柱塞构件3。在该情况下，对于图9所示的软氮化处理时间，材料符号a设为200分钟(min)，材料符号b和c均设为100分钟(min)。
其结果，如图14所示，该柱塞构件3针对试制用材料a～c分别能够构成为，关于通过软氮化处理而形成的表面硬化层3B，在表里面具有8μm～14μm的厚度，且具有维氏硬度509Hv～583Hv的零部件。
另外，在该柱塞构件3的表面硬化层3B的表里面内部形成的内部硬化层3A具有以维氏硬度计180Hv以上的硬度。
此外，为了通过软氮化来形成表面硬化层3B，并不限定于图8所示的软氮化处理气体的条件所记载的条件，例如也可以是在NH3为5m3/小时～13m3/小时、N2为1m3/小时～5m3/小时等范围内进行，而且，作为CO2的替代，也能够注入不同组成的气体。
接着，本申请发明人等在将应变仪粘贴到如此构成的柱塞构件中的弯曲角部3f之后，在将油注入到带轮油室5中的基础上，进行了对该油施加9MPa的油压的实验。
其结果，柱塞构件3中的弯曲角部3f(在图2中，相当于“A部”)的板厚与由应变仪计量到的应变量之间的关系如图15所示那样。
此外，在解除了上述油压之际柱塞构件3有无永久应变残存如图15的右框外所记载那样。
因而，通过使柱塞构件3中的弯曲角部3f(在图2中，相当于“A部”)的板厚相对于试制用材料a～c的原材料的板厚增厚30％以上，从而弯曲角部3f的应变量变得极小，而且，在解除了带轮油室5的油压之际，能够消除永久应变的残存(参照图15的右侧栏外的记载)。
接着，本申请发明人等对在柱塞构件3成形时，在通过附加9MPa的油压而进行深拉深成形之际用于使永久应变不残存的柱塞构件3的内部硬化层3A的硬度进行了研究。
即，本申请发明人等在以冷态的压制成形来制造柱塞构件3之际，使用图6所示的试制用材料a～c所记载的热轧钢板原材料的原材料，进行深拉深成形后的封闭锻造、压缩成形或者它们的复合成形也改变了成形条件的压制成形，尝试制造了多个弯曲角部3f(相当于图2中“A部”)的板厚相对于所述原材料的板厚成为60％的厚度的试制品。
其结果，上述压制成形之后不久的柱塞构件3的内部硬化层3A的维氏硬度对于试制用材料a、b、c分别是255Hv、261Hv、265Hv。
因此，接下来，本申请发明人等首先针对使用试制用材料a、b、c而试制成的柱塞构件3分别实施图16-1所示的软氮化处理，制造出各种弯曲角部3f(相当于图2中“A部”)的内部硬化层3A的硬度的试制品。
在基于该任一试制制作的柱塞构件3形成有：表面硬化层3B，其在各柱塞构件3的表里两面具有8μm～20μm的厚度，并且具有维氏硬度450Hv～650Hv的硬度；以及内部硬化层3A，其具有维氏硬度180Hv～270Hv的硬度。
针对如此构成的柱塞构件3的试制品，在将应变仪粘贴到弯曲角部3f(在图2中，相当于“A部”)之后，在将油注入到带轮油室5中的基础上，尝试对该油施加了9MPa的压力。
其结果，使用了上述试制用材料a、b、c的试制品的柱塞构件3的弯曲角部3f(图2中“A部”)处的内部硬化层3A的维氏硬度与由上述应变仪计量到的应变量的关系分别表示在图17-1～图17-3中。
根据图17-1的记载，在弯曲角部3f(图2中“A部”)处的内部硬化层3A的硬度不满足180Hv的情况下，在负侧产生了较大的应变。
与此相对，通过将弯曲角部3f(图2中“A部”)处的内部硬化层3A的硬度设为180Hv以上，从而在对带轮油室5施加了油压的情况下应变量减轻。
此外，使用了材料符号b和c的同样的调查结果为，分别如图17-2和图17-3表示那样，弯曲角部3f(在图2中，相当于“A部”)中的内部硬化层3A的硬度在所有的热处理条件下成为180Hv以上，对带轮油室5施加了油压的情况下的应变量变得极其小。
并且，对解除了该带轮油室5的油压之际柱塞构件3有无永久应变残存进行了调查，从图17-1～图17-3中的任一个也能够看出：通过将弯曲角部3f(在图2中，相当于“A部”)的维氏硬度设为180Hv以上，能够消除永久应变的残存。
接着，将施加了图16-2所示的软氮化处理条件的情况下的使用了试制用材料a的试制品的柱塞构件3中的图2所示的A～I部位处的内部硬化层3A的硬度表示在图18中。
根据图18，通过进行图16-2所示的软氮化条件2或3，A部～I部处的内部硬化层3A呈现维氏硬度180Hv以上的硬度。
由此，发现了：通过进行软氮化条件2或3，使用了试制用材料a的试制品的柱塞构件3能够在包括该A部在内的所有部位将内部硬化层3A设为180Hv以上，即使施加了9MPa的油压，也能够防止永久应变的产生。
图19表示弯曲角部A部的内部硬化层3A的维氏硬度(Hv)与油压加压时的弯曲角部A部的应变量(％)之间的关系。另外，图20表示作为使用了试制用材料a～c的试制品的柱塞构件3的图2的A～I部处的等效塑性应变量。
同样地，图21和图22是表示对使用了试制用材料b、c的材料的柱塞构件3施加了图16-2所示的软氮化处理条件的情况下的柱塞构件3中的图2所示的A～I部位处的内部硬化层3A的硬度的图。
根据图21和图22，使用了试制用材料b、c的材料的柱塞构件3即使在图16-2的软氮化处理条件1～3中的任一条件下，图2的A～I部处的内部硬化层3A也呈现维氏硬度180Hv以上的硬度。
由此，发现了：使用了材料符号b、c的试制品的柱塞构件3实行软氮化条件1～3中的任一个条件，能够在图2所示的A～I部的所有部位将内部硬化层3A设为180Hv以上，即使施加了9MPa的油压，也能够防止永久应变的产生。
此外，为了利用软氮化来形成表面硬化层，并不限定于图16-1、图16-2所示的软氮化处理气体的条件所记载的条件，也可以例如在NH3为5m3/小时～13m3/小时、N2为1m3/小时～5m3/小时等范围内进行，而且，作为CO2的替代，也能够注入不同组成的气体。
获得了这样的结果的本申请发明人等针对使用了试制用材料a的试制品的柱塞构件3，对用于经得住更高的油压的内部硬化层3A的硬度进行了调查。
即，本申请发明人等在通过压制成形来制造柱塞构件3之际，进行改变了深拉深成形后的封闭锻造、压缩成形或者它们的复合成形的条件的压制成形，制造了多个柱塞构件3，该柱塞构件3的上述A部成为相对于试制用材料a的板厚进一步使板厚增加了70％的厚度。其结果，该A部的内部硬化层的维氏硬度是265Hv。
并且，本申请发明人等通过对这些多个柱塞构件3实施处理温度和处理时间不同的软氮化处理来尝试制造该A部的硬度互不相同的试制品。
其结果，能够获得在这些试制品的柱塞构件3的表里两面具有8μm～20μm的厚度且具有维氏硬度450Hv～650Hv的硬度的表面硬化层3B以及具有维氏硬度180Hv～270Hv的硬度的内部硬化层3A。
在具有这样的表面硬化层3B和内部硬化层3A而构成的柱塞构件3中，在将应变仪粘贴到该A部之后，本申请发明人等尝试对注入到带轮油室5中的油施加10PMa的油压的实验。
该实验结果中的柱塞构件的上述A部处的维氏硬度与由应变仪计量到的等效塑性应变量的关系表示在图23中。
根据图23明确了：若柱塞构件3的上述A部处的内部硬化层3A的维氏硬度是230Hv以上，则即使在施加了10MPa的油压的情况下，也能够防止该A部产生永久变形。
此外，如图23所示，只要能够将等效塑性应变量设为1.0以上，就能够将维氏硬度设为230Hv以上。
并且，在进行柱塞构件3的基于封闭锻造、压缩成形或者它们的复合成形的压制机的成形之际，只要能够对柱塞构件3的A部施加1.0以上的等效塑性应变量，该A部就能够确保230Hv以上的硬度。
由此，能够制造，即使施加更高的油压即10MPa，也可防止永久应变残存的高耐压的柱塞构件3。
接着，若对使用了图6所示的材料符号b和c来作为构成柱塞构件3的试制用材料的情况下的柱塞构件3的图2所示的各部位A～I处的内部硬化层3A的维氏硬度进行测定，则分别获得图21和图22所示的结果。
因而，如图21和图22所示那样，使用材料符号b或者c而构成的情况也是，若柱塞构件3的A部～I部处的维氏硬度是230Hv以上，则即使在施加了10MPa的油压的情况下，也能够防止在该A部～I部产生永久变形。
接着，本申请发明人等对将柱塞构件3的相当应变量设定成0.4以上的理由进行了阐明。
为此，本申请发明人等还是使用具有图6所示的组成并且具有图7所示的抗拉强度TS(MPa)、且原材料厚度是5.6mm的热轧钢材即试制用材料来进行制造该柱塞构件3。
针对由这样的试制用材料制造成的柱塞构件3，本申请发明人等对由压制加工导致的硬度上升与加工程度之间的关系进行调查，发现通过以使等效塑性应变量成为0.4以上的方式进行加工，能够设为满足柱塞构件3的强度的目标值180Hv以上(参照图23)。
通过如下方法实施了上述的调查：如图24所示，将作为试制用材料的热轧钢板在两根辊间在室温下进行减厚加工的方法；以及如图25所示，利用由压制机进行的压缩成形加工，对初始板厚t进行成为T(T>t)的增厚加工的方法。
根据该调查，发现了，加工硬度不依赖于加工手段，而与等效塑性应变量存在相关性，因此，在进行了深拉深成形、和封闭锻造、压缩成形或者它们的复合成形的情况下，通过将等效塑性应变量设为0.4以上，达成维氏硬度的目标值180Hv。
如以上说明那样，任一个实施例的柱塞构件3是通过对坯料32进行基于深拉深成形、封闭锻造、压缩成形或者它们的复合成形的冷压制成形而构成的。将使套筒部3c和台阶状形成部(弹簧落座部)3d连续的弯曲角部3f的厚度相对于坯料32的厚度增加30％以上。而且，通过对柱塞构件3的整个表面和整个里面这两面实施软氮化处理来形成表面硬化层3B。由此，即使实施该软氮化处理来形成表面硬化层3B，也能够抑制该软氮化处理时的在位于比表面硬化层3B靠内部的位置的内部硬化层3A产生的由位错导致的软化现象，能够提供强韧且廉价的柱塞构件3。
在上述任一个实施例的柱塞构件3中，表面硬化层3B在柱塞构件3的最靠表侧的面和最靠里侧的面这两面具有4μm以上的厚度而构成。因而，软氮化处理后的弯曲角部3f处的内部硬化层3A具有以维氏硬度计180Hv以上的硬度而构成。由此，抑制弯曲角部3f处的由于带轮油室5的油压力而使其向外方膨胀的力，并且，能够使弹簧落座部3d对于弹簧7的作用力的耐磨损性提高。
另外，根据上述任一个实施例，通过将柱塞构件3的整体形成为等效塑性应变量0.4以上而构成，使柱塞构件3的内部硬化层3A充分硬质化。由此，即使通过施加恰当的软氮化处理条件来形成表面氮化层3B，也能够抑制内部硬化层3A的软化现象。
而且，在通过压制成形加工来制造作为压制成形品的比较小型的柱塞构件3时，将柱塞构件3整体的应变量设定成0.4以上。由此，在通过深拉深成形、和封闭锻造、压缩成形或者它们的复合成形对弯曲角部3f实施增厚加工之际是有利的。
另外，根据上述任一个实施例，对使套筒部3c和台阶状形成部(弹簧落座部)3d连续的弯曲角部3f施加了1.0以上的等效塑性应变量。由此，尤其是，在弯曲角部3f，保持基于内部硬化层3A的硬质部分而抑制由于带轮油室5的油压力而使其向外方膨胀的力，并且能够使弹簧落座部3d对于弹簧7的作用力的耐磨损性提高。
而且，根据上述任一个实施例，柱塞构件3中的相对于表面硬化层3B位于内层部的内部硬化层3A形成为以维氏硬度计180Hv以上。由此，抑制弯曲角部3f处的由于带轮油室5的油压力而使其向外方膨胀的力，并且，能够使弹簧落座部3d对于弹簧7的作用力的耐磨损性提高。
在上述任一个实施例中，作为适用于带式无级自动变速器中的输出轴1侧的柱塞构件3的情况进行了说明。不过，本发明并不限定于此，也能够适用于输入轴侧的柱塞构件。
产业上的可利用性
以上说明的本发明在不使通过深拉深成形加工获得的内部硬化层的硬度降低的前提下，即使在设定成高温的氮化处理槽内实施软氮化处理，也能够获得确保了内部硬化层的预定硬度的强韧而且廉价的柱塞构件，因此，可以说适合于以与带式无级变速器中的可动侧带轮半部相对的方式固定于轴而划分出带轮油室的柱塞构件等。
附图标记说明
1、输出轴(轴)；2、从动带轮(带轮)；21、固定侧带轮半部；22、可动侧带轮半部；3、柱塞构件；3A、内部硬化层；3B、表面硬化层；3b、扩开凸缘部；3c、套筒部；3d、台阶状形成部(弹簧落座台阶部)；3e、台阶状形成部；3f、弯曲角部；5、带轮油室；6、补偿油室。

Claims (7)

1.一种带式无级变速器所使用的柱塞构件，其中，
所述柱塞构件以与带式无级变速器中的可动侧带轮半部相对的方式固定于轴，将缸构件所形成的油室划分出带轮油室和补偿油室，该可动侧带轮半部与固定侧带轮半部一起构成带轮，
所述柱塞构件通过对坯料进行压制成形而具有：
扩开凸缘部：其为大径，形成在该柱塞构件的一端侧，该扩开凸缘部能够滑动地与所述缸构件抵接；
套筒部，其为小径，形成在该柱塞构件的另一端侧，该套筒部嵌合固定于所述轴；以及
一个以上的台阶状形成部，该一个以上的台阶状形成部从所述扩开凸缘部起直径呈台阶状减小，与所述套筒部连续，
所述柱塞构件是通过对所述坯料进行基于深拉深成形和封闭锻造的冷压制成形而构成的、或者基于深拉深成形和压缩成形的冷压制成形而构成的、或者基于深拉深成形、封闭锻造、压缩成形的冷压制成形而构成的，在该冷压制成形之际，在至少将使所述套筒部和所述台阶状形成部连续的弯曲角部的厚度相对于所述坯料的厚度增加30％以上而构成的基础上，通过实施软氮化处理，在所述柱塞构件的整个表面和整个里面这两面形成有表面硬化层。
2.根据权利要求1所述的带式无级变速器所使用的柱塞构件，其中，
所述表面硬化层在所述柱塞构件的最靠表侧的面和最靠里侧的面这两面具有4μm以上的厚度。
3.根据权利要求1或2所述的带式无级变速器所使用的柱塞构件，其中，
所述表面硬化层通过软氮化处理而具有以维氏硬度计400HV以上的硬度。
4.根据权利要求1或2所述的带式无级变速器所使用的柱塞构件，其中，
所述柱塞构件的整体形成为等效塑性应变量0.4以上。
5.根据权利要求1或2所述的带式无级变速器所使用的柱塞构件，其中，
该柱塞构件是对所述柱塞构件中的至少使所述套筒部和所述台阶状形成部连续的弯曲角部施加1.0以上的等效塑性应变量而构成的。
6.根据权利要求1或2所述的带式无级变速器所使用的柱塞构件，其中，
所述柱塞构件中的相对于所述表面硬化层位于内层部的内部硬化层形成为以维氏硬度计180Hv以上。
7.一种带式无级变速器所使用的柱塞构件的制造方法，其中，
所述柱塞构件以与带式无级变速器中的可动侧带轮半部相对的方式固定于轴，并将缸构件所形成的油室划分出带轮油室和补偿油室，该可动侧带轮半部与固定侧带轮半部一起构成带轮，
所述柱塞构件通过对坯料进行压制成形而具有：扩开凸缘部，其为大径，形成在该柱塞构件的一端侧，该扩开凸缘部能够滑动地与所述缸构件抵接；套筒部，其为小径，形成在该柱塞构件的另一端侧，该套筒部嵌合固定于所述轴；以及一个以上的台阶状形成部，该一个以上的台阶状形成部从所述扩开凸缘部起直径呈台阶状减小，与所述套筒部连续，
所述柱塞构件是通过对所述坯料进行基于深拉深成形和封闭锻造的冷压制成形而构成的、或者基于深拉深成形和压缩成形的冷压制成形而构成的、或者基于深拉深成形、封闭锻造、压缩成形的冷压制成形而构成的，在该冷压制成形之际，在至少将使所述套筒部和所述台阶状形成部连续的弯曲角部的厚度相对于所述坯料的厚度增加30％以上而构成的基础上，通过实施软氮化处理，在所述柱塞构件的整个表面和整个里面这两面形成有表面硬化层。
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