JP2000039079A - アルミニウム合金製オートマチックトランスミッション用スプール弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 快削材を使用しなくても容易に切削加工する
ことができるとともに、硬質陽極酸化処理では得られな
いほど優れた耐摩耗性及び耐焼付性を有し、かつ良好な
寸法精度を有するアルミニウム合金製オートマチックト
ランスミッション用スプール弁を提供する。 【解決手段】 オートマチックトランスミッション用ス
プール弁は、鉛のような快削成分を含有しないアルミニ
ウム合金からなる基材の表面に固体潤滑膜が形成されて
おり、作動温度領域において基材の線膨張係数が実質的
に一定であり、かつ基材は５μｍ以下の寸法精度を有す
る。このスプール弁は、(a) 快削成分を含有しないアル
ミニウム合金からなる基材を過時効処理し、(b) 所定の
形状に切削加工し、次いで(c) 基材表面に固体潤滑剤組
成物のコーティング・焼付けを行って固体潤滑膜を形成
することにより製造される。過時効処理の温度は実質的
に焼付け温度又はそれ以上である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、優れた寸法精度と
ともに耐摩耗性及び耐焼付性を有するアルミニウム合金
製オートマチックトランスミッション用スプール弁に関
する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来油
圧作動機器類のように漏洩のないシールを必要とする装
置に使用する摺動部材には低炭素鋼、低炭素合金の鋼肌
焼き鋼や、被削性を重視してJIS 構造用合金鋼SUM24L等
の快削鋼等が使用されており、ブランクの切削加工（ヘ
ッダー等、形状によっては塑性加工と切削との組合せ加
工）の後、浸炭焼き入れを行って耐摩耗性を付与し、仕
上げに研磨加工されている。しかし鉄鋼製スプール弁は
比重が大きいために作動応答性が悪い。

【０００３】最近自動車等の軽量化を目的として、その
油圧作動機器類をアルミニウム合金の鋳造品とする傾向
があり、それらに使用する摺動部材もアルミニウム合金
化している。アルミニウム合金としては、主としてA606
1 系又はその快削材等のA6000 系のＴ₈ 処理材（520 ℃
で２時間溶体化処理をした後水冷により急冷し、冷間加
工し、次いで170 〜180 ℃で８時間人工時効硬化処理を
行った素材）が使用されている。これらのアルミニウム
合金を切削加工した後、要求精度により研磨加工をし、
次いで硬質陽極酸化処理をし、さらに研磨加工で最終仕
上げを行っている。なおヘッダー等の場合のように形状
によってはA6000 系のＯ材を塑性加工し、切削によりブ
ランク加工をし、Ｔ₆ 又はＴ₇ 処理を行った後で、上記
と同様に研磨加工以下の工程を行っている。A6000 系ア
ルミニウム合金は鍛造等の塑性加工性が良好であり、か
つ硬質陽極酸化処理が可能であるので、スプール材に好
適である。

【０００４】スプール弁の場合、材料として鉄鋼を使用
した方がアルミニウム合金の場合より低コストである
が、スプール弁を受承する本体をアルミニウム鋳物とす
るため、本体とスプール弁との熱膨張の差が大きく、使
用中に昇温すると本体の穴の内壁とスプール弁の外面と
の間に隙間が大きく生じて、作動油の漏れが多くなると
いう問題がある。

【０００５】これに対して、アルミニウム合金製スプー
ル弁は作動油漏れが少なく、応答性が良好であるが、鉄
鋼製スプール弁に比較して高価であるという問題があ
る。従って、アルミニウム合金製スプール弁は主として
高級自動車用のオートマチックトランスミッション等に
使用され、大衆車クラスの自動車には鉄鋼製スプール弁
が多用されている。

【０００６】A6000 系アルミニウム合金で快削成分が添
加されていない材料を切削加工してスプール弁を製造す
る場合、加工時に切り屑が連結して切削性が悪く、かつ
切り屑を噛み込んで寸法精度が低下するとともに、切り
屑を頻繁に除去する必要がある。また被削材は通常A600
0 系アルミニウム合金の押出し材であるので、材料自体
に残留応力があり、切削加工後に曲がり、うねり等が生
じる。さらに切削加工性が悪いために、加工時の応力に
より曲がり、うねり等が助長される。

【０００７】このような低切削性の問題を解消するため
に、アルミニウム合金材として鉛等の快削元素を添加し
たいわゆる快削材を使用することも考えられるが、快削
材は一般に高価であるばかりでなく、鉛等が公害の原因
になる恐れもある。快削鋼も通常のＴ₈ 処理を行った場
合には、材料自体の残留応力は同様にあり、曲がり、う
ねり等の原因となる。そのため、快削材を使用しなくて
も容易に切削加工できるとともに、高精度かつ高同軸度
のスプール弁等の摺動部材を低コストで製造する技術が
望まれている。

【０００８】一方、摺動部材を低摩擦化するために種々
の表面処理が提案されているが、最も一般的であるのが
硬質陽極酸化処理である。例えば特開平5-44865 号は、
アルミニウム製バルブスプールの製造方法であって、基
材の角部を円弧状にするとともに、基材表面に均一に５
〜25μｍの陽極酸化皮膜を形成する方法を開示してい
る。しかしながら、硬質陽極酸化処理自体が高価である
とともに、陽極酸化皮膜では耐摩耗性が十分でなく、摩
耗した陽極酸化皮膜の微粉末やゴミが摺動面に噛み込
み、局部面圧が高くなって傷や焼き付きの原因となると
いう問題もある。このように陽極酸化皮膜はアルミニウ
ム同士の焼き付き防止及び耐摩耗性向上のために形成さ
れているが、実用上その目的を十分には達成していない
のが実情である。

【０００９】また硬質陽極酸化処理をする場合でも、そ
の前に寸法精度を出すために研磨加工をする必要があっ
た。その上、硬質陽極酸化処理の場合、基材表面の場所
により電流密度が異なるため、膜厚が均一にならず、処
理後に再度研磨加工を施す必要があった。このように硬
質陽極酸化処理の場合には十分な耐摩耗性及び耐焼付性
が得られないのみならず、工程が複雑で製造コストが高
くなるという問題がある。

【００１０】従って、本発明の目的は、快削材を使用し
なくても容易に切削加工することができるとともに、硬
質陽極酸化処理では得られないほど優れた耐摩耗性及び
耐焼付性を有し、かつ良好な寸法精度を有するアルミニ
ウム合金製オートマチックトランスミッション用スプー
ル弁を提供することである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記課題に鑑み鋭意研究
の結果、本発明者らは、スプール弁の基材を快削成分無
添加のアルミニウム合金製とするとともに、それに過時
効処理を施し、かつ固体潤滑剤のコーティング及び焼付
けにより固体潤滑膜を形成することにより、切削加工
が容易になり、過時効処理により残留応力が除去され
るので、後の焼き付き工程でも応力緩和による曲がり、
うねり等が起こらず、結果として切削加工による寸法精
度が向上し、固体潤滑膜により陽極酸化皮膜より優れ
た耐摩耗性及び耐焼付性が得られることを発見し、本発
明を完成した。

【００１２】すなわち本発明のアルミニウム合金製オー
トマチックトランスミッション用スプール弁は、アルミ
ニウム合金からなる基材とその表面に形成された固体潤
滑膜とからなり、作動温度領域において前記基材の線膨
張係数は実質的に一定であり、かつ前記基材は５μｍ以
下の寸法精度を有する。快削成分を含有しないために低
コスト化が達成でき、また実質的に一定の線膨張係数及
び５μｍ以下の寸法精度は、過時効により達成できる。
特に５μｍ以下の寸法精度は、Ｔ₈ 処理・硬質陽極酸化
処理では達成できないレベルである。

【００１３】固体潤滑膜は、フッ素樹脂、二硫化モリブ
デン及び黒鉛からなる群から選ばれた少なくとも１種の
固体潤滑剤粉末と、ポリアミドイミド、ポリイミド、エ
ポキシ樹脂及びフェノール樹脂からなる群から選ばれた
少なくとも１種のバインダー樹脂とからなるのが好まし
く、特にフッ素樹脂粉末、二硫化モリブデン粉末及びポ
リアミドイミドからなるのが好ましい。またA6000 系等
のアルミニウム合金製基材は過時効により85Hv以上の硬
度を有する。85Hv以上の硬度は実機で確認されている必
要レベルであり、過時効のみで達成することができる。

【００１４】また本発明のアルミニウム合金製オートマ
チックトランスミッション用スプール弁は、(a) 快削成
分を含有しないアルミニウム合金からなる基材を過時効
処理し、(b) 所定の形状に機械加工し、次いで(c) 基材
表面に固体潤滑剤をコーティングし、焼付けることによ
り固体潤滑膜を形成することにより製造することがで
き、前記過時効処理の温度は実質的に前記焼付け温度又
はそれ以上であるのが好ましい。過時効により切削性が
向上するので、切削加工時に切削抵抗が小さく、工具刃
を被削材に押しつける曲げ応力が小さくなる。その上素
材自体の残留応力が少ないために、切削精度（同軸度）
が向上する。さらに過時効処理の温度を実質的に前記焼
付け温度又はそれ以上とするので、焼付け時に残留応力
が開放することによる曲がり等の変形を防止することが
できる。

【００１５】過時効処理の条件は200 ℃以上で20分〜２
時間であるのが好ましく、また固体潤滑膜の焼付け条件
は200 ℃以上で10分以上であるのが好ましい。また過時
効処理の前に溶体化処理を行うのが好ましい。200 ℃以
上の焼付け条件は、特に固体潤滑剤のバインダー樹脂と
してポリアミドイミドを使用する場合に好適である。85
Hv以上の硬度を達成するために、過時効＋焼付けの合計
時間は35〜140 分間が好ましい。

【００１６】

【発明の実施の態様】[1] スプール弁 (A) 基材 スプール弁基材に使用するアルミニウム合金は、鉛のよ
うな快削成分が無添加のアルミニウム合金であり、特に
A6061 系のようなA6000 系アルミニウム合金が好まし
い。A6000 系アルミニウム合金の組成はJIS により規定
されている。

【００１７】(B) 固体潤滑膜 本発明に使用する固体潤滑剤組成物は、フッ素樹脂、二
硫化モリブデン及び黒鉛からなる群から選ばれた少なく
とも１種の固体潤滑剤粉末と、ポリアミドイミド、ポリ
イミド、エポキシ樹脂及びフェノール樹脂からなる群か
ら選ばれた少なくとも１種のバインダー樹脂とからな
る。なかでもフッ素樹脂粉末、二硫化モリブデン粉末及
びポリアミドイミドからなる組成物が好ましい。

【００１８】固体潤滑膜の厚さは３〜50μｍであるのが
好ましい。固体潤滑膜の厚さが３μｍ未満であると、固
体潤滑膜の耐久性が不十分である。また50μｍとしても
さらなる耐摩耗性及び耐焼付性の向上は得られない。よ
り好ましい厚さは５〜25μｍである。

【００１９】[2] スプール弁の製造方法 (A) 溶体化処理 アルミニウム合金製基材に対して過時効処理を行う前
に、溶体化処理を行うのが好ましい。溶体化処理の条件
は、500 〜550 ℃で１〜３時間加熱保持することであ
り、これにより合金成分は十分に固溶する。加熱保持の
後は水冷等により急冷する。

【００２０】(B) 冷間加工 溶体化処理により基材に僅かな曲がり、うねり等の変形
が生じる恐れがあるので、寸法精度を確保するために矯
正ロール機により曲がり、うねり等を矯正する。

【００２１】(C) 過時効処理 スプール弁には同軸度のような寸法精度は極めて重要で
あるが、切削抵抗と素材自体の残留応力のために、所望
の同軸度を切削加工のみで得るのは極めて困難であっ
た。本発明者は、良好な切削性及び寸法精度を確保する
ために、アルミニウム合金基材に対して過時効処理を行
えば良いことを発見した。過時効処理の後で固体潤滑剤
の焼付けを行うが、その際内部応力が残留していると加
熱により開放され、曲がり、うねり等の原因になるの
で、過時効処理により残留応力を十分に除去しておかな
ければならない。特にA6000 系の標準Ｔ8 処理材には直
線方向の残留応力が多いので、後の焼付け工程で曲が
り、うねり等の変形が起こりやすい。従って、過時効処
理温度は実質的に固体潤滑剤の焼付け温度又はそれ以上
であるのが好ましい。また過時効＋焼付けの合計時間を
85Hv以上の硬度を確保できる範囲内とするのが好まし
い。そのためには一般に過時効＋焼付けの合計時間を35
〜140 分間とするのが好ましい。具体的な過時効処理の
条件としては、200 ℃以上で20分〜２時間であるのが好
ましく、200 〜250 ℃で20〜100 分間がより好ましい。

【００２２】(D) 切削加工 過時効処理した基材をスプール弁の形状にするために、
切削加工する。過時効した基材は良好な切削性を示した
ために、切削効率が良好であるだけでなく、切削加工時
に切削抵抗が小さく、工具刃を被削材に押しつける曲げ
応力が小さくなる。また素材自体の残留応力が少ないた
めに、切削精度（同軸度）が向上する。その結果、過時
効処理をしたアルミニウム合金基材自体が優れた寸法精
度を有するのみならず、固体潤滑膜の焼付け後でも優れ
た寸法精度が維持される。また切削加工のままで十分な
寸法精度が得られるので、高価な研磨加工を省略するこ
とができる。

【００２３】(E) 固体潤滑剤のコーティング及び焼付け 上記組成の固体潤滑剤を基材表面にコーティングする。
固体潤滑剤中のバインダー樹脂は通常液状又は粉体状で
ある。液状バインダー樹脂の場合には、エポキシ樹脂
のように液状のバインダー樹脂を使用するか、ポリア
ミドイミドやポリイミドのように有機溶媒に溶解して液
状化する。また粉体のバインダー樹脂の場合には、バイ
ンダー樹脂を微粉末として固体潤滑剤粉末と均一に混合
する。液状塗料の場合には、浸漬法、スプレー法等によ
り基材表面に塗布し、粉体の場合には粉体塗装法により
基材表面に塗布する。

【００２４】固体潤滑剤コーティングの焼付けはバイン
ダー樹脂の溶融温度又は硬化温度以上の温度で行う。例
えばポリアミドイミドの場合には180 ℃以上の温度で焼
付ける必要があり、好ましくは200 〜250 ℃である。焼
付け時間は温度に依存するが10分以上が好ましく、20〜
30分間程度で十分である。

【００２５】固体潤滑剤の焼付けにより、アルミニウム
合金基材は再度加熱されることになるので、残留応力が
あると開放される。その結果、焼付けにより曲がり、う
ねり等が生じることもある。これが従来技術の問題点で
あったが、本発明によれば、基材に予め過時効処理を施
してあるので、固体潤滑剤の焼付けによっても曲がり、
うねり等が生じる恐れはない。

【００２６】

【実施例】本発明を以下の実施例によりさらに詳細に説
明するが、本発明はそれらに限定されるものではない。

【００２７】参考例１ アルミニウム合金（JIS のA6061 ）からなる直径14mmの
押出し棒材を520 ℃で２時間加熱保持し、溶体化処理
（水冷により急冷）を行い、次いで矯正ロールにより曲
がりやうねり等の変形を除去した後、240 ℃で１時間過
時効処理を行い、サンプルNo. １を作製した。また同じ
押出し棒材に対して同じ溶体化処理及び矯正加工を行っ
た後、180 ℃で８時間時効処理（Ｔ₈ 処理）を行い、サ
ンプルNo.２を作製した。

【００２８】各サンプルを図１に示すスプール弁形状に
切削加工し、図２の方法により同軸度を測定した。すな
わち、サンプルの２点Ａ、Ｂを支持して、端部Ｃに振れ
を与え、同軸度を測定した。図３は、サンプルNo. １及
び２における各テストピースNo. １〜５の同軸度の変動
を示す。図３から明らかなように、過時効処理したサン
プルNo. １はＴ₈ 処理材（サンプルNo. ２）と比較し
て、同軸度により表される寸法精度が約２倍良好になっ
ている。

【００２９】また過時効処理材（サンプルNo. １）及び
Ｔ₈ 処理材（サンプルNo. ２）に対して、それぞれ残留
応力、ヤング率、伸び及び引張強度を測定した。結果を
それぞれ図４〜７に示す。これらの結果から、過時効処
理材（サンプルNo. １）はＴ ₈ 処理材（サンプルNo.
２）に比較して、残留応力が１／２以下であり（図４参
照）、ヤング率がやや大きく（図５参照）、伸びが１／
２以下であり（図６参照）、かつ引張強度が若干低下し
ており（図７参照）、その結果切削性が著しく向上した
ことが分かる。このように過時効処理材（サンプルNo.
１）は良好な被削性を有するために、切削加工時に切削
抵抗が小さく、工具刃を被削材に押しつける曲げ応力が
小さくなり、その上素材自体の残留応力が少ないため
に、切削精度（同軸度）が向上すると考えられる。

【００３０】参考例２ ポリテトラフルオロエチレン（PTFE）の微粉末と、二硫
化モリブデン微粉末と、ポリアミドイミド（重合度：92
％）とから固体潤滑剤組成物を調製し、アルミニウム板
の表面にコーティングし、25〜240 ℃の範囲の各温度で
20分間焼付けた。得られた固体潤滑膜中のポリアミドイ
ミドの重合度と焼付け温度との関係を図８に示す。図８
から明らかなように、焼付け温度が240 ℃に達すると、
ポリアミドイミドの重合度はほぼ100 ％になる。その結
果、固体潤滑膜の焼付け温度は240 ℃以上とするのが好
ましいことが分かる。

【００３１】参考例３ 参考例１と同じアルミニウム合金の押出し棒材を240 ℃
で熱処理した。熱処理時間と熱処理した棒材の硬度との
関係を図９に示す。図９から明らかなように、240 ℃で
の熱処理の場合、約40〜120 分間の間で85Hv以上の硬度
が得られるが、それ未満又は超では硬度は低下した。こ
こで85Hvの硬度は耐久性を満たすための条件であり、実
機で確認されている。240 ℃での熱処理時間は、過時効
及び焼付けのための加熱時間の合計と等しいので、例え
ば焼付け時間を20分間とすると、この例では過時効時間
は20〜100 分間となる。

【００３２】参考例４ 参考例１と同様にして、アルミニウム合金（A6061 ）の
円柱状棒材を溶体化処理（水冷により急冷）し、次いで
矯正した後、240 ℃で１時間過時効処理を行い、サンプ
ルNo. ３（A6061-過時効材）を作製した。また同じ円柱
状棒材に対して同じ溶体化処理及び矯正加工を行った
後、180 ℃で８時間時効処理（Ｔ₈ 処理）を行い、サン
プルNo. ４（A6061-Ｔ₈ 材-1）を作製した。各サンプル
の外径は120 ℃で12.000mmであった。

【００３３】各サンプルにシース型熱電対を埋め込み、
炉中で150 ℃に加熱し、降温時の外径変化を耐熱型マイ
クロメータにより測定した。各温度における外径の測定
値をＸmmとしたとき、線膨張率は（Ｘ／12）×100 ％に
より表される。このようにして求めた線膨張率と温度と
の関係を図10に示す。図10から、Ｔ₈ 処理材（サンプル
No. ４）は約60±20℃の温度で線膨張係数が低くなるこ
とが分かった。これに対して、過時効処理材（サンプル
No. ３）は約30℃〜120 ℃の温度範囲で実質的に線膨張
率が直線状に変化するので、線膨張係数が実質的に一定
であることが分かる。

【００３４】実施例１、比較例１、２ 参考例１と同じ過時効処理材（サンプルNo. １）を図11
に示すスプール弁形状に切削加工し、参考例２と同じ組
成の固体潤滑剤組成物をコーティングし、240℃で20分
間焼付け、実施例１のスプール弁を作製した。

【００３５】参考例１と同じＴ₈ 処理材（サンプルNo.
２）を図11に示すスプール弁形状に切削加工し、硬質陽
極酸化処理をし、比較例１のスプール弁を作製した。ま
た直径14mmの鉄鋼（JIS のSCR420）製棒材に対して、93
0 ℃のプロパンガス変性浸炭雰囲気ガス中で浸炭処理を
行い、次いで870 ℃から油冷により焼き入れし、比較例
２のスプール弁を作製した。

【００３６】各スプール弁をアルミニウム製ハウジング
治具に設置し、35〜120 ℃の油温における円環隙間漏れ
量を測定した。結果を図12に示す。図12から明らかなよ
うに、比較例２の浸炭・焼き入れ鉄鋼製スプール弁の場
合、鉄鋼とアルミニウムとの線膨張係数の差が元々大き
いので、円環隙間漏れ量は油温の上昇とともに急速に増
大した。またＴ₈ 処理−硬質陽極酸化処理スプール弁
（比較例１）の場合、35〜120 ℃の全油温領域で、漏れ
量が過時効−固体潤滑膜スプール弁（実施例１）より著
しく多く、かつ80℃以下では浸炭鉄鋼製スプール弁（比
較例２）より多かった。漏れ量は作動油ポンプ負荷に直
結するので、漏れ量が多くなるとエネルギーロスが増大
するのみならず、スプール弁の応答性が低下する。

【００３７】実施例２，３、比較例３〜６ 実施例１及び比較例１、２と同じ条件で、図１に示す形
状のスプール弁及び図11に示す形状のスプール弁を作製
した。各スプール弁は以下の通りである。 実施例２： A6061-過時効・固体潤滑膜 図１に示す形状のスプール弁 比較例３： A6061-Ｔ₈ 処理・陽極酸化皮膜 図１に示す形状のスプール弁 比較例４： 鉄鋼浸炭・焼き入れ 図１に示す形状のスプール弁 実施例３： A6061-過時効・固体潤滑膜 図11に示す形状のスプール弁 比較例５： A6061-Ｔ₈ 処理・陽極酸化皮膜 図11に示す形状のスプール弁 比較例６： 鉄鋼浸炭・焼き入れ 図11に示す形状のスプール弁

【００３８】各スプール弁をアルミニウム製ハウジング
治具に設置し、20〜120 ℃の油温における応答時間を測
定した。結果を図13に示す。図13から明らかなように、
図11の形状の小型薄肉のスプール弁の場合、実施例３の
スプール弁と比較例５，６のスプール弁との重量差が余
り大きくないので、顕著な応答性の相違が認められなか
ったが、図１の形状の場合には、実施例２の過時効・固
体潤滑膜A6061 製のスプール弁は、比較例４の浸炭・焼
き入れした鉄鋼製のスプール弁より非常に応答性が良
く、また比較例３のＴ₈ 処理及び陽極酸化処理したA606
1 製のスプール弁よりも全測定温度領域において良好で
あった。

【００３９】実施例４、比較例７〜13 チップオンディスクによる摩耗試験及び動摩擦試験にお
いて、ディスク側をADC 相当材とし、チップとして下記
基材に下記表面処理を施したものを使用した。 実施例４：G67 基材に固体潤滑膜（PTFE＋MoS₂＋ポリイ
ミド）。 比較例７：G67 基材に厚さ20μｍの硬質陽極酸化皮膜。 比較例８：G67 基材にNi-P₁₀メッキ。 比較例９：ASCM16（表面処理無し）。 比較例10：H-38（表面処理無し）。 比較例11：A4032 （表面処理無し）。 比較例12：G67 基材にT₈処理を施したチップ（表面処理
無し）。 比較例13：A6061 基材にT₆処理を施したチップ（表面処
理無し）。

【００４０】試験条件は以下の通りであった。 (1) 高面圧摩耗試験 面圧：３MPa ディスクの回転速度：12.5 m/s 試験時間：30分 摺動距離：22,500m ATF オイル滴下量：16 ml/min

【００４１】(2) 低面圧摩耗試験 面圧：0.1 MPa ディスクの回転速度：6.2 m/s 試験時間：120 分 摺動距離：44,600m ATF オイル滴下量：16 ml/min

【００４２】(3) 動摩擦試験 面圧：0.1 〜５MPa ディスクの回転速度：25.5 m/s ATF オイル滴下量：16 ml/min

【００４３】摩耗試験結果を図14及び図15にそれぞれ示
し、動摩擦試験結果を図16に示す。図14及び図15から、
固体潤滑膜を有する実施例４のチップは比較例７〜11の
チップと比較して摩耗量が著しく少ないことが分かる。
また図16から、固体潤滑膜を有する実施例４のチップは
硬質陽極酸化皮膜を有する比較例７のチップ、及び表面
処理がない比較例11〜13のチップと比較して、広範な面
圧範囲において動摩擦係数が小さいことが分かる。また
比較例７，11〜13では焼き付けが起こり、途中で図16の
試験を終了した。

【００４４】

【発明の効果】以上の通り、本発明のスプール弁は、ア
ルミニウム合金基材に過時効処理を施した後に固体潤滑
剤をコーティングし焼付けてなるので、優れた耐摩耗性
及び耐焼付性を有するのみならず、過時効により残留応
力がほとんど除去されているので切削性が良好であり、
高価な研磨加工をしなくても５μｍ以下と優れた寸法精
度（同軸度）を有する。そのためスプール弁等として使
用する場合に漏れ量を著しく低減することができる。

【００４５】また過時効により切削性が向上しているの
で、アルミニウム合金は快削成分を含有しなくても良
く、そのためにスプール弁のコスト低減が達成できる。
例えばスプール弁の場合、鉄鋼製スプール弁より約30％
もコスト低減ができる。その上鉛等の快削成分を含有し
ないので、公害防止にも寄与する。

【００４６】上記特徴を有する本発明のスプール弁は、
高級自動車用のオートマチックトランスミッション等に
使用するスプール弁等として好適である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 スプール弁の一例を示す概略断面図である。

【図２】 スプール弁の同軸度測定方法を示す概略図で
ある。

【図３】 過時効処理したアルミニウム合金（サンプル
No. １）及びＴ₈ 処理したアルミニウム合金（サンプル
No. ２）について、テストピース毎の同軸度の変動を比
較するグラフである。

【図４】 過時効処理したアルミニウム合金（サンプル
No. １）及びＴ₈ 処理したアルミニウム合金（サンプル
No. ２）について、残留応力を比較するグラフである。

【図５】 過時効処理したアルミニウム合金（サンプル
No. １）及びＴ₈ 処理したアルミニウム合金（サンプル
No. ２）について、ヤング率を比較するグラフである。

【図６】 過時効処理したアルミニウム合金（サンプル
No. １）及びＴ₈ 処理したアルミニウム合金（サンプル
No. ２）について、伸びを比較するグラフである。

【図７】 過時効処理したアルミニウム合金（サンプル
No. １）及びＴ₈ 処理したアルミニウム合金（サンプル
No. ２）について、引張強度を比較するグラフである。

【図８】 固体潤滑剤中のポリアミドイミドの重合度と
焼付け温度との関係を示すグラフである。

【図９】 アルミニウム合金の熱処理時間と硬度との関
係を示すグラフである。

【図10】 過時効処理したアルミニウム合金（サンプル
No. ３）及びＴ₈ 処理したアルミニウム合金（サンプル
No. ４）について、線膨張率と温度との関係を示すグラ
フである。

【図11】 スプール弁の別の例を示す概略断面図であ
る。

【図12】 過時効・固体潤滑膜スプール弁（実施例
１）、Ｔ₈ 処理・硬質陽極酸化膜スプール弁（比較例
１）、及び浸炭・焼き入れ鉄鋼製スプール弁（比較例
２）について、円環隙間漏れ量と油温との関係を示すグ
ラフである。

【図13】 過時効・固体潤滑膜スプール弁（実施例２，
３）、Ｔ₈ 処理・硬質陽極酸化膜スプール弁（比較例
３，５）、及び浸炭・焼き入れ鉄鋼製スプール弁（比較
例４，６）について、種々の形状としたときの応答時間
と油温との関係を示すグラフである。

【図14】 種々のチップについて、高面圧における動摩
擦係数と摩耗量との関係を示すグラフである。

【図15】 種々のチップについて、低面圧における動摩
擦係数と摩耗量との関係を示すグラフである。

【図16】 種々のチップについて、面圧と動摩擦係数と
の関係を示すグラフである。

フロントページの続き (72)発明者 松本 規明 埼玉県和光市中央一丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内 (72)発明者 小山 文男 埼玉県和光市中央一丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内 (72)発明者 三枝 博 埼玉県和光市中央一丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内 Ｆターム(参考） 3H053 AA02 AA22 AA26 BA19 BA38 BC09 DA11 3H067 AA17 CC02 CC23 CC33 CC39 EA26 EA29 EC15 GG22

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アルミニウム合金からなる基材の表面に
   固体潤滑膜が形成されてなることを特徴とするオートマ
   チックトランスミッション用スプール弁。