JP2006117982A - Method for manufacturing vehicle drive system component - Google Patents

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Hiroyuki Ushio
広幸 牛尾
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To enhance production efficiency by improving a method for manufacturing vehicle drive system components. <P>SOLUTION: This method for manufacturing drive system components is a method for manufacturing vehicle drive system components. This manufacturing method includes a first process S1 of working a material and forming the drive system components and a second process S2 of applying gas soft-nitriding treatment to the drive system components. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、車両の駆動系部品の製造方法、特に流体式トルク伝達装置のロックアップ装置に用いられる駆動系部品の製造方法に関する。   The present invention relates to a method for manufacturing a drive system component of a vehicle, and more particularly to a method for manufacturing a drive system component used in a lockup device of a fluid type torque transmission device.

車両の流体式トルク伝達装置として、例えばトルクコンバータが知られている。トルクコンバータは、エンジンからのトルクを流体によりトランスミッション側へ伝達するための装置である。トルクコンバータは主に、エンジンからのトルクが入力されるフロントカバーと、フロントカバー内に設けられたインペラと、インペラに対向して配置されたタービンと、タービンからインペラへの流体の流れを調整するためステータとから構成されている。フロントカバー及びインペラにより流体室が形成されており、流体室は例えば作動油等の流体で満たされている。また、トルクコンバータはタービンとフロントカバーとの間に配置されたロックアップ装置を備えている。   For example, a torque converter is known as a fluid torque transmission device for a vehicle. The torque converter is a device for transmitting torque from the engine to the transmission side by fluid. The torque converter mainly adjusts the front cover to which torque from the engine is input, the impeller provided in the front cover, the turbine disposed opposite to the impeller, and the flow of fluid from the turbine to the impeller. Therefore, it is composed of a stator. A fluid chamber is formed by the front cover and the impeller, and the fluid chamber is filled with a fluid such as hydraulic oil. The torque converter includes a lockup device disposed between the turbine and the front cover.

ロックアップ装置は、フロントカバーとタービンとを機械的に連結することで直接トルクを伝達するクラッチ機能と、トルク変動を吸収・減衰するためのダンパー機能とを有する装置である。通常、ロックアップ装置は、フロントカバーに摩擦連結可能なピストンと、ピストンの内周側に配置されるトーションスプリングと、トーションスプリングによってピストンと回転方向に弾性的に連結されるドリブンプレートとを有している。ドリブンプレートはタービンに固定されている。   The lock-up device is a device having a clutch function that directly transmits torque by mechanically connecting a front cover and a turbine, and a damper function that absorbs and attenuates torque fluctuations. Usually, the lock-up device has a piston that can be frictionally connected to the front cover, a torsion spring disposed on the inner peripheral side of the piston, and a driven plate that is elastically connected to the piston in the rotational direction by the torsion spring. ing. The driven plate is fixed to the turbine.

ピストンは、フロントカバーとタービンとの間の空間を軸方向に分割しており、軸方向両側の油圧差によって軸方向へ移動可能である。そして、ピストンの外周部に環状に張られた摩擦フェーシングがフロントカバーの平坦な摩擦面に押し付けられると、フロントカバーに入力されたトルクがロックアップ装置に伝達される。これにより、フロントカバーとタービンとは機械的に連結され、両者の回転数の差が少ない場合のトルク伝達効率が向上する(例えば、特許文献1参照)。
実開平06−47763号公報
The piston divides the space between the front cover and the turbine in the axial direction, and can move in the axial direction due to a hydraulic pressure difference on both sides in the axial direction. Then, when the friction facing that is annularly stretched around the outer periphery of the piston is pressed against the flat friction surface of the front cover, the torque input to the front cover is transmitted to the lockup device. As a result, the front cover and the turbine are mechanically connected, and torque transmission efficiency is improved when the difference in rotational speed between the two is small (see, for example, Patent Document 1).
Japanese Utility Model Publication No. 06-47763

以上に述べたトルクコンバータ等の駆動系装置を構成する駆動系部品は、一般的に他の部材と当接、摺動する場合が多いため、必要に応じて表面に硬化処理を施し耐摩耗性や耐疲労性を高めている。ここでは、ロックアップ装置のピストンを例に挙げて説明する。   The drive system components that make up the drive system device such as the torque converter described above generally come into contact with and slide with other members in general, so the surface is hardened as necessary to wear resistance. And increased fatigue resistance. Here, the piston of the lockup device will be described as an example.

ピストンは外周側に軸方向へ延びる概ね筒状の筒状部を有している。そして、ピストンの筒状部の内周側にはトーションスプリングが配置されている。トーションスプリングの保持方法としては、ピストンの外周側筒状部により直接保持する場合と、ピストンの外周側筒状部とトーションスプリングとの半径方向間にリティーニングプレートを設ける場合とがある。トーションスプリングは、遠心力により外周側へ押し付けられるとともに、ロックアップ連結及び連結解除時には伸縮を繰り返すため、周辺の部材であるピストンやリティーニングプレートは耐摩耗性が必要とされる。したがって、ピストンやリティーニングプレートには、全体的又は部分的に対して浸炭焼き入れ焼き戻し(浸炭処理)や浸炭窒化焼き入れ焼き戻し(浸炭窒化処理)、あるいは窒化処理といった硬化処理が施されている(例えば、特許文献1[0004]、[0017]参照)。   The piston has a substantially cylindrical tubular portion extending in the axial direction on the outer peripheral side. A torsion spring is disposed on the inner peripheral side of the cylindrical portion of the piston. As a method of holding the torsion spring, there are a case where it is directly held by the outer peripheral side cylindrical portion of the piston and a case where a retaining plate is provided between the outer peripheral side cylindrical portion of the piston and the torsion spring in the radial direction. The torsion spring is pressed to the outer peripheral side by centrifugal force and repeatedly expands and contracts at the time of lockup connection and release, so that the peripheral members such as the piston and the retaining plate are required to have wear resistance. Therefore, the piston or the retaining plate is subjected to hardening treatment such as carburizing quenching and tempering (carburizing treatment), carbonitriding quenching and tempering (carbonitriding treatment), or nitriding treatment, in whole or in part. (For example, refer to Patent Document 1 [0004], [0017]).

浸炭処理では、材料の表面にCを拡散させた後に、焼き入れしてマルテンサイト変態させることにより材料の硬度が高められる。浸炭処理を施した材料は一般的に硬化深さが深く、適用材としてはCの含有量が0.25重量%以下の炭素鋼や合金鋼が例示される。しかし、浸炭処理は焼き入れ温度が920〜950℃と高いため処理コストがかかり、また処理時に発生する材料の歪みが大きいため、ピストン等の板状の材料の硬化処理には不向きである。   In the carburizing treatment, after diffusing C on the surface of the material, the material is hardened and martensitic transformed to increase the hardness of the material. The carburized material generally has a deep hardening depth, and examples of applicable materials include carbon steel and alloy steel having a C content of 0.25% by weight or less. However, the carburizing process requires a processing cost because the quenching temperature is as high as 920 to 950 ° C., and the distortion of the material generated during the processing is large, so that it is not suitable for the curing process of a plate-like material such as a piston.

また、浸炭窒化処理では、適用材が極軟鋼や低炭素鋼であり、浸炭処理に比べて焼き入れ温度も850〜860℃と若干低いため、処理時の歪みも浸炭処理に比べて多少は少なくなる。しかし、浸炭窒化処理を施した鋼材は、残留オーステナイトが発生しやすく、硬化層が脆いという欠点を有する。   In the carbonitriding process, the applicable materials are extremely mild steel and low carbon steel, and the quenching temperature is slightly low at 850 to 860 ° C. compared to the carburizing process. Become. However, a steel material that has been subjected to carbonitriding has the disadvantages that retained austenite is easily generated and the hardened layer is brittle.

さらに、窒化処理では、適用材が窒化材(AlやCr等を含む鋼材で、例えばSACM(JIS G 4202)等)に限定される。また、浸炭処理や浸炭窒化処理に比べて処理温度が低いものの、窒化深さによっては非常に長い処理時間を必要とする。例えば、窒化深さ0.1mmを確保するためには、10時間近い処理時間が必要となる。   Furthermore, in the nitriding treatment, the applicable material is limited to a nitriding material (a steel material including Al, Cr, etc., for example, SACM (JIS G 4202)). Further, although the processing temperature is lower than that of carburizing or carbonitriding, a very long processing time is required depending on the nitriding depth. For example, in order to secure a nitriding depth of 0.1 mm, a processing time of nearly 10 hours is required.

以上に述べた硬化処理方法は、車両の駆動系の部品の硬化処理方法として広く利用されている。しかし、浸炭処理や浸炭窒化処理は処理温度が高いため残留応力が発生しやすく、焼き戻しや歪み矯正等の工程が必要となる。また、窒化処理は、処理温度が低いものの処理時間が非常に長くなる。この結果、いずれの処理方法も総合的な熱処理時間が長くなるため、生産能率が低下し生産コストがかかる。   The curing processing method described above is widely used as a curing processing method for parts of a vehicle drive system. However, since carburizing and carbonitriding processes are high in processing temperature, residual stress is likely to occur, and processes such as tempering and distortion correction are required. In addition, although the nitriding process has a low processing temperature, the processing time becomes very long. As a result, since the total heat treatment time becomes long in any of the processing methods, the production efficiency is lowered and the production cost is increased.

本発明の課題は、車両の駆動系部品の硬化処理方法を工夫することで、駆動系部品の生産能率の向上を図ることにある。   An object of the present invention is to improve the production efficiency of drive system parts by devising a curing method for drive system parts of a vehicle.

請求項1に記載の駆動系部品の製造方法は、車両の駆動系部品の製造方法である。この製造方法は、材料を加工し駆動系部品を成形する第1工程と、駆動系部品にガス軟窒化処理を施す第2工程とを含んでいる。   The drive system component manufacturing method according to claim 1 is a vehicle drive system component manufacturing method. This manufacturing method includes a first step of processing a material and molding a drive system component, and a second step of subjecting the drive system component to gas soft nitriding.

ガス軟窒化処理とは、材料を入れた炉の中に窒化性ガスと浸炭性ガスの混合ガスを送り込んで高温加熱し、材料を軟窒化する処理をいう。ガス軟窒化処理では、材料の表面に化合物層が形成され、二次的に窒素が拡散して表面近傍の硬度が向上する。ガス軟窒化処理の加熱温度は570℃前後であり、処理時間は1〜5時間である。対象鋼種は、軟鋼から高合金鋼まで幅広く、処理後の表面硬さは鋼種によって異なる。したがって、鋼種の選定により様々な表面硬さを得ることができる。   The gas soft nitriding treatment refers to a treatment for soft nitriding a material by feeding a mixed gas of a nitriding gas and a carburizing gas into a furnace containing the material and heating it at a high temperature. In the gas soft nitriding treatment, a compound layer is formed on the surface of the material, nitrogen is diffused secondarily, and the hardness near the surface is improved. The heating temperature of the gas soft nitriding treatment is around 570 ° C., and the treatment time is 1 to 5 hours. The target steel types are wide from mild steel to high alloy steel, and the surface hardness after processing varies depending on the steel type. Therefore, various surface hardness can be obtained by selecting the steel type.

この製造方法では、第2工程においてガス軟窒化処理を施すため、処理温度を従来の浸炭処理や浸炭窒化処理に比べて低くすることができる。これにより、この製造方法では、従来の浸炭処理や浸炭窒化処理に比べて処理品の歪みが少なくなるため、プレステンパー等の歪み矯正工程が不要となる。また、従来の浸炭処理や浸炭窒化処理で必要とされていた焼き戻し工程が不要となる。この結果、この製造方法では、総合的な熱処理時間を短縮することができるため、生産能率を向上させることができる。   In this manufacturing method, since the gas soft nitriding treatment is performed in the second step, the treatment temperature can be lowered as compared with the conventional carburizing treatment or carbonitriding treatment. Thereby, in this manufacturing method, since distortion of a processed product decreases compared with the conventional carburizing process and carbonitriding process, the distortion correction process, such as a press temper, becomes unnecessary. Moreover, the tempering process required by the conventional carburizing process and carbonitriding process becomes unnecessary. As a result, in this manufacturing method, since the total heat treatment time can be shortened, the production efficiency can be improved.

請求項2に記載の駆動系部品の製造方法は、請求項1において、駆動系部品のCの含有量が0.15重量%以下、Crの含有量が1.0〜1.3重量%の範囲内の鋼材である。   The drive system component manufacturing method according to claim 2 is the drive system component manufacturing method according to claim 1, wherein the drive system component has a C content of 0.15 wt% or less and a Cr content of 1.0 to 1.3 wt%. It is steel within the range.

前述のように、従来は炭素鋼等に浸炭処理を施して、駆動系部品の硬化処理を行っている。しかし、この製造方法では、C及びCrの含有量がそれぞれ0.15重量%以下及び1.0〜1.3重量%である鋼材にガス軟窒化処理が施される。この結果、材料の硬さ特性が浸炭処理を施した材料と同程度となる。特に、C及びCrの含有量が上記の範囲内にある場合は、材料表面の有効硬化深さが最大となることが判明している。そして、ガス軟窒化処理は、従来の硬化処理よりも総合的な熱処理時間を短縮することができる。これにより、この製造方法では、浸炭処理と同程度の硬さ特性を確保しつつ、浸炭処理や浸炭窒化処理、あるいは窒化処理よりも生産能率を向上させることができる。また、材料のCの含有量が0.15重量%以下であるため、従来に比べて第1工程での加工性が向上する。   As described above, conventionally, carbon steel or the like is subjected to a carburizing process to harden drive system components. However, in this manufacturing method, a gas soft nitriding treatment is performed on a steel material in which the contents of C and Cr are 0.15 wt% or less and 1.0 to 1.3 wt%, respectively. As a result, the hardness characteristics of the material are comparable to those of the carburized material. In particular, it has been found that the effective hardening depth of the material surface is maximized when the C and Cr contents are within the above ranges. The gas soft nitriding treatment can shorten the overall heat treatment time compared with the conventional curing treatment. Thereby, in this manufacturing method, the production efficiency can be improved as compared with the carburizing process, the carbonitriding process, or the nitriding process while securing the same hardness characteristics as the carburizing process. Moreover, since the C content of the material is 0.15% by weight or less, the workability in the first step is improved as compared with the conventional case.

請求項3に記載の駆動系部品の製造方法は、請求項1又は2において、駆動系部品のSの含有量が0.005重量%以下である。   The drive system component manufacturing method according to claim 3 is the drive system component according to claim 1 or 2, wherein the S content in the drive system component is 0.005 wt% or less.

この製造方法では、駆動系部品のSの含有量が0.005重量%以下であるため、プレス加工等の曲げ加工性を向上させることができ、プレス加工時の端面割れ等を防止することができる。   In this manufacturing method, since the S content of the drive system component is 0.005% by weight or less, bending workability such as press working can be improved, and end face cracking or the like during press working can be prevented. it can.

請求項4に記載の駆動系部品の製造方法は、請求項1から3のいずれかにおいて、駆動系部品が流体式トルク伝達装置のフロントカバーとタービンとの間の空間に配置され両者を機械的に連結するためのロックアップ装置を構成する部品である。このロックアップ装置は、軸方向に移動可能でフロントカバーに連結可能な環状のピストンと、ピストンに固定された環状のドライブ部材と、ピストンとドライブ部材との半径方向間に配置された弾性部材と、タービンに固定されたドリブン部材とを備えている。   According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a drive system component manufacturing method according to any one of the first to third aspects, wherein the drive system component is disposed in a space between the front cover of the fluid torque transmission device and the turbine. It is a part which comprises the lockup apparatus for connecting with. The lockup device includes an annular piston that is movable in the axial direction and that can be coupled to the front cover, an annular drive member that is fixed to the piston, and an elastic member that is disposed between the piston and the drive member in the radial direction. And a driven member fixed to the turbine.

この製造方法では、ロックアップ装置のピストンに対してガス軟窒化処理が施されているため、鋼種の選定を行うことで表面硬さが高いピストンを得ることができる。これにより、ピストンと弾性部材とを直接摺動させる構造としてもピストンの摩耗を防止することができる。また、ピストンと弾性部材とを直接摺動させる構造を採用できるため、リティーニングプレートを弾性部材の外周側に設ける必要がなくなる。この結果、この製造方法では、ロックアップ装置において弾性部材をより外周側へ配置することができ、広捩り角化を実現できる。   In this manufacturing method, since the gas soft nitriding treatment is applied to the piston of the lockup device, a piston having a high surface hardness can be obtained by selecting a steel type. Thereby, even if it is a structure which makes a piston and an elastic member slide directly, abrasion of a piston can be prevented. In addition, since a structure in which the piston and the elastic member are directly slidable can be adopted, it is not necessary to provide the retaining plate on the outer peripheral side of the elastic member. As a result, in this manufacturing method, the elastic member can be arranged on the outer peripheral side in the lockup device, and a wide twist angle can be realized.

請求項5に記載の駆動系部品の製造方法は、請求項4において、ピストンが外周側に軸方向に伸びる概ね筒状を有する外周側筒状部を有し、弾性部材が外周側筒状部の内周側と摺動可能である。   According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a drive system component manufacturing method according to the fourth aspect, wherein the piston has an outer peripheral cylindrical portion having a substantially cylindrical shape extending axially on the outer peripheral side, and the elastic member is the outer peripheral cylindrical portion. It is slidable with the inner peripheral side.

この製造方法では、弾性部材がガス軟窒化処理を施したピストンの外周側筒状部の内周面と摺動可能であるため、ピストンと弾性部材とが摺動してもピストンの摩耗を防止することができる。   In this manufacturing method, the elastic member is slidable with the inner peripheral surface of the outer cylindrical portion of the piston subjected to gas soft nitriding treatment, so that the piston is prevented from being worn even if the piston and the elastic member slide. can do.

本発明に係るの駆動系部品の製造方法では、生産能率の向上を図ることができる。   In the drive system component manufacturing method according to the present invention, the production efficiency can be improved.

本発明の一実施形態を図面を参照しながら説明する。   An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

1.駆動系部品の製造方法
(1)製造工程
図1に本発明に係る一実施形態としての製造工程を示す。図1に示すように、本発明の製造工程は第1工程及び第2工程から構成される。
1. Manufacturing Method of Drive System Parts (1) Manufacturing Process FIG. 1 shows a manufacturing process as one embodiment according to the present invention. As shown in FIG. 1, the manufacturing process of the present invention includes a first process and a second process.

第1工程S1では、材料を加工し駆動系部品を成形する。駆動系部品としては、例えばトルクコンバータやクラッチ、あるいはトランスミッションといった装置等を構成する部品がある。これらの部品の前加工については、従来の加工方法と何ら変わるところがないため、説明は省略する。   In the first step S1, the material is processed to form a drive system component. Examples of the drive system parts include parts constituting a device such as a torque converter, a clutch, or a transmission. About the pre-processing of these components, since there is no difference from the conventional processing method, description is abbreviate | omitted.

次に第2工程S2では、第1工程S1により加工した駆動系部品にガス軟窒化処理を施す。ここで、ガス軟窒化処理について詳細に説明する。   Next, in the second step S2, gas soft nitriding is performed on the drive system component processed in the first step S1. Here, the gas soft nitriding process will be described in detail.

(2)ガス軟窒化処理について
1)ガス軟窒化処理
ガス軟窒化処理とは、材料を入れた炉の中に窒化性ガスと浸炭性ガスの混合ガスを送り込んで高温加熱し、材料を軟窒化する処理をいう。加熱温度は一般的に570℃前後であり、1〜5時間かけて処理が行われる。対象鋼種は、軟鋼から高合金鋼まで幅広く、処理後の表面硬さは鋼種によって異なる。したがって、鋼種の選定により様々な表面硬さを得ることができる。
(2) Gas soft nitriding treatment 1) Gas soft nitriding treatment With gas soft nitriding treatment, a mixed gas of nitriding gas and carburizing gas is fed into a furnace containing the material and heated at a high temperature to soft nitriding the material The process to do. The heating temperature is generally around 570 ° C., and the treatment is performed over 1 to 5 hours. The target steel types are wide from mild steel to high alloy steel, and the surface hardness after processing varies depending on the steel type. Therefore, various surface hardness can be obtained by selecting the steel type.

ガス軟窒化処理を施すと、材料の表面に化合物層が形成され、二次的に窒素原子が拡散して表面近傍の硬度が高くなる。化合物層は、窒化物を主成分としており、表面硬さに対して影響を及ぼす。一方、窒素の固溶に伴う格子歪みの発生は、硬化深さに対して影響を及ぼす。一般に、鋼材にCr等が含有している場合、化合物層が硬くなり拡散層の硬度も高くなる。   When gas soft nitriding is performed, a compound layer is formed on the surface of the material, and nitrogen atoms are secondarily diffused to increase the hardness in the vicinity of the surface. The compound layer is mainly composed of nitride and has an influence on the surface hardness. On the other hand, the occurrence of lattice distortion accompanying the solid solution of nitrogen affects the curing depth. Generally, when Cr etc. contain in steel materials, a compound layer becomes hard and the hardness of a diffused layer also becomes high.

従来の浸炭処理や浸炭窒化処理と比較したガス軟窒化処理の特徴としては、まず材料の歪みが少ないことが挙げられる。これは、浸炭処理や浸炭窒化処理に比べて処理温度が低く、相変態を利用する必要がないためである。これにより、ガス軟窒化処理では、浸炭処理や浸炭窒化処理において行っていた歪み矯正工程が不要となる。また、ガス軟窒化処理では、浸炭処理や浸炭窒化処理に比べて処理温度が低いため浸炭処理や浸炭窒化処理で必要とされていた焼き戻し工程が不要となるため、総合的な熱処理時間を短縮することができ生産能率が向上する。さらに、ガス軟窒化処理では、適正な鋼種を選定することで、浸炭処理と同程度の硬さ特性を得ることができる。そこで、ガス軟窒化処理に適した材料について説明する。   As a feature of the gas soft nitriding treatment as compared with the conventional carburizing treatment or carbonitriding treatment, first, there is little distortion of the material. This is because the processing temperature is lower than that of carburizing or carbonitriding, and it is not necessary to use phase transformation. Thereby, in the gas soft nitriding process, the distortion correction process performed in the carburizing process or the carbonitriding process becomes unnecessary. In addition, gas soft nitriding has a lower processing temperature than carburizing and carbonitriding, eliminating the need for the tempering process required for carburizing and carbonitriding, and shortening the overall heat treatment time. Can improve production efficiency. Furthermore, in the gas soft nitriding treatment, by selecting an appropriate steel type, it is possible to obtain the same hardness characteristics as the carburizing treatment. Therefore, materials suitable for gas soft nitriding will be described.

2)ガス軟窒化処理に適した材料
図2に、表面硬さに及ぼす合金元素の影響を示す。図2の縦軸は硬さ(BHV)、横軸は合金元素の含有量(重量%)を示す。図2より、ガス軟窒化処理での表面硬さの確保に有効な元素は、窒素との親和力が非常に強いCr及びAlであることが分かる。したがって、本発明はCrが含有している場合について記載する。
2) Material suitable for gas soft nitriding FIG. 2 shows the influence of alloying elements on surface hardness. In FIG. 2, the vertical axis represents hardness (BHV), and the horizontal axis represents alloy element content (% by weight). From FIG. 2, it can be seen that the elements effective for securing the surface hardness in the gas soft nitriding treatment are Cr and Al having a very strong affinity for nitrogen. Accordingly, the present invention describes the case where Cr is contained.

また、図3に硬化深さに及ぼすCr添加量(含有量)の影響を示す。図3の縦軸はHv420の場合の有効硬化深さ(mm)、横軸はCr添加量(重量%)を示し、材料はCの含有量が0.20重量%の低炭素鋼をベースとしている。図3より、ガス軟窒化処理での硬化深さの確保に有効なCr添加量は、1.0〜1.3重量%の範囲内であり、望ましくは1.0重量%であることが分かる。さらに、図4にCr添加鋼とSPHC(熱間圧延鋼板)、0.30重量%C鋼の熱処理後の硬さ特性を比較した図を示す。図4の縦軸は表面硬さ(Hv100g)、横軸は表層からの深さ(mm)を示す。図4では、3種類の鋼材をガス軟窒化処理を施したものと、従来の浸炭処理を施したものとを比較している。この場合、ガス軟窒化処理条件は、処理温度:570℃、処理時間:3時間である。図4より、ガス軟窒化処理を施したSPHCと、ガス軟窒化処理を施した0.3重量%C鋼とは、浸炭処理を施したSPHCに比べて表面硬さ及び硬化深さが低いことが分かる。一方、ガス軟窒化処理を施した1.0重量%Cr−0.07重量%C鋼は、浸炭処理を施したSPHCと表面硬さ及び硬化深さが同程度となっている。例えば、ガス軟窒化処理後の表面硬さを比較すると、SPHC:Hv525、0.30重量%C鋼:Hv378であるのに対して、1.0重量%Cr−0.07重量%C鋼:Hv711と非常に高く浸炭処理を施したSPHCと同程度である。また、ガス軟窒化処理後の深さ0.1mmの硬さを比較すると、SPHC:Hv260、0.30重量%C鋼:Hv328であるのに対して、1.0重量%Cr−0.07重量%C鋼:Hv585と非常に高く浸炭処理を施したSPHCと同程度である。なお、Cの含有量を0.07重量%としているが、0.15重量%以下(JIS G 3131)であれば上記と同等の効果が得られる。   FIG. 3 shows the influence of the amount of Cr added (content) on the hardening depth. The vertical axis in FIG. 3 shows the effective hardening depth (mm) in the case of Hv420, the horizontal axis shows the amount of Cr added (wt%), and the material is based on a low carbon steel with a C content of 0.20 wt%. Yes. From FIG. 3, it is understood that the Cr addition amount effective for securing the hardening depth in the gas soft nitriding treatment is in the range of 1.0 to 1.3% by weight, and preferably 1.0% by weight. . Furthermore, the figure which compared the hardness characteristic after heat processing of Cr addition steel, SPHC (hot rolled steel plate), and 0.30 weight% C steel in FIG. 4 is shown. The vertical axis in FIG. 4 indicates the surface hardness (Hv 100 g), and the horizontal axis indicates the depth (mm) from the surface layer. In FIG. 4, three types of steel materials subjected to gas soft nitriding treatment and those subjected to conventional carburizing treatment are compared. In this case, the gas soft nitriding treatment conditions are treatment temperature: 570 ° C. and treatment time: 3 hours. From FIG. 4, SPHC subjected to gas soft nitriding and 0.3 wt% C steel subjected to gas soft nitriding have lower surface hardness and hardening depth than SPHC subjected to carburizing. I understand. On the other hand, 1.0 wt% Cr-0.07 wt% C steel subjected to gas soft nitriding treatment has the same surface hardness and hardening depth as SPHC subjected to carburizing treatment. For example, when the surface hardness after gas soft nitriding treatment is compared, SPHC: Hv525, 0.30 wt% C steel: Hv378, whereas 1.0 wt% Cr-0.07 wt% C steel: It is about the same as SPHC that has been carburized to a very high level as Hv711. Further, when comparing the hardness of 0.1 mm depth after gas soft nitriding treatment, it is SPHC: Hv260, 0.30 wt% C steel: Hv328, whereas 1.0 wt% Cr-0.07. Weight% C steel: Hv585, which is very high and comparable to SPHC subjected to carburizing treatment. In addition, although content of C is 0.07 weight%, if it is 0.15 weight% or less (JIS G 3131), the effect equivalent to the above will be acquired.

以上の結果より、ガス軟窒化処理により表面硬さ及び硬化深さを効果的に向上させることができる鋼材は、C:0.15重量%以下、Cr:1.0〜1.3重量%であることが分かる。   From the above results, the steel material capable of effectively improving the surface hardness and the hardening depth by gas soft nitriding is C: 0.15 wt% or less, Cr: 1.0 to 1.3 wt% I understand that there is.

3)曲げ加工性の向上
以上に述べた0.07重量%C−1.0重量%Cr鋼は、Cの含有量が少ない低炭素鋼がベースである。そのため、プレス加工等の曲げ加工性が向上する。また、従来のSPHCに比べて、Sの含有量が少なくなっている。具体的には、SPHCのS含有量の上限値が0.05重量%以下(JIS G 3131)となっているのに対して、0.07重量%C−1.0重量%Cr鋼では0.005重量%以下としている。一般に、Sの含有量が多い鋼材は、被削性が向上する反面、曲げ加工性が低下する。したがって、従来のSPHC等のSの含有量が多い鋼材に比べて、プレス加工等の曲げ加工性が向上するため、プレス加工時の端面の割れ等を防止することができる。なお、Cの含有量を0.07重量%としているが、0.15重量%以下(JIS G 3131)であれば上記と同等の効果が得られる。また、Crの含有量を1.0重量%としているが、1.0〜1.3重量%の範囲内であれば上記と同等の効果が得られる。
3) Improvement of bending workability The 0.07 wt% C-1.0 wt% Cr steel described above is based on a low carbon steel with a low C content. Therefore, bending workability such as press working is improved. In addition, the S content is lower than that of conventional SPHC. Specifically, the upper limit of the S content of SPHC is 0.05% by weight or less (JIS G 3131), whereas 0.07% by weight C-1.0% by weight Cr steel is 0%. 0.005% by weight or less. In general, a steel material having a high S content improves machinability but lowers bending workability. Therefore, since the bending workability such as press working is improved as compared with the conventional steel material having a large S content such as SPHC, it is possible to prevent the end face from being cracked during the press working. In addition, although content of C is 0.07 weight%, if it is 0.15 weight% or less (JIS G 3131), the effect equivalent to the above will be acquired. Moreover, although content of Cr is 1.0 weight%, if it exists in the range of 1.0-1.3 weight%, the effect equivalent to the above will be acquired.

(3)本発明の作用効果
以上のようなガス軟窒化処理を駆動系部品の製造方法に適用することで、以下の作用効果が得られる。
(3) Operational effects of the present invention The following operational effects can be obtained by applying the gas soft nitriding treatment as described above to a method for manufacturing a drive system component.

この製造方法では、第2工程S2において駆動系部品にガス軟窒化処理を施すため、処理温度を従来の浸炭処理や浸炭窒化処理に比べて低くすることができる。これにより、従来の浸炭処理や浸炭窒化処理に比べて処理品の歪みが少なくなるため、プレステンパー等の歪み矯正工程が不要となる。また、従来の浸炭処理や浸炭窒化処理で必要とされていた焼き戻し工程が不要となる。また、従来の窒化処理に比べて、処理時間を短縮することができる。この結果、この製造方法は、総合的な熱処理時間を短縮することができ、生産能率を向上させることができる。それに加えて、駆動系部品のC及びCrの含有量がそれぞれ0.15重量%以下、1.0〜1.3重量%である場合、従来の浸炭処理と同程度の表面硬さ及び硬化深さを得ることができる。また、駆動系部品のCの含有量を0.15重量%以下とすることで、加工性を向上させることができる。また、Crの含有量が1.0〜1.3重量%の範囲内である場合、ガス軟窒化処理後の駆動系部品の有効硬化深さを最大とすることができる。さらに、Sの含有量を0.005重量%以下としているため、駆動系部品のプレス加工時等の曲げ加工性を向上させることができ、プレス加工時の端面の割れ等を防止できる。   In this manufacturing method, since the gas soft nitriding process is performed on the drive system components in the second step S2, the processing temperature can be lowered as compared with the conventional carburizing process or carbonitriding process. Thereby, compared with the conventional carburizing process and carbonitriding process, since distortion of a processed product decreases, distortion correction processes, such as a press temper, become unnecessary. Moreover, the tempering process required by the conventional carburizing process and carbonitriding process becomes unnecessary. Further, the processing time can be shortened as compared with the conventional nitriding treatment. As a result, this manufacturing method can shorten the overall heat treatment time, and can improve the production efficiency. In addition, when the C and Cr contents of the drive system parts are 0.15 wt% or less and 1.0 to 1.3 wt%, respectively, the surface hardness and the hardening depth are the same as those of the conventional carburizing treatment. You can get it. Moreover, workability | operativity can be improved because content of C of drive-train components shall be 0.15 weight% or less. Further, when the Cr content is in the range of 1.0 to 1.3% by weight, the effective hardening depth of the drive system component after the gas soft nitriding treatment can be maximized. Furthermore, since the S content is 0.005% by weight or less, it is possible to improve the bending workability at the time of press working of the drive system components, and to prevent cracking of the end face at the time of press working.

以上より、この製造方法では、浸炭処理と同程度の硬さ特性を確保しつつ駆動系部品の生産能率を向上させることができる。   As described above, in this manufacturing method, it is possible to improve the production efficiency of the drive system parts while ensuring the same hardness characteristics as the carburizing process.

2.本発明のロックアップ装置のピストンへの適用
本発明にかかる製造方法により、トルクコンバータのロックアップ装置のピストンを製造した場合について説明する。
2. Application of the lock-up device of the present invention to a piston A case where a piston of a lock-up device of a torque converter is manufactured by the manufacturing method according to the present invention will be described.

(1)トルクコンバータの構造
まず、トルクコンバータの構造について説明する。図5にトルクコンバータの縦断面概略図を示す。図5のO−Oは、トルクコンバータ1の回転軸線を示す。図5において、トルクコンバータ1は、フロントカバー2と、フロントカバー2の外周側突出部8に固定されたインペラシェル9とで流体室を形成している。フロントカバー2は、エンジンのクランクシャフト(図示せず)に対して各構成部品によって装着可能となっており、エンジンからのトルクが入力されるようになっている。インペラシェル9の内部には複数のインペラブレード10が固定されている。インペラシェル9とインペラブレード10とによりインペラ3が構成されている。流体室内でインペラ3と対向する位置には、タービン4が配置されている。タービン4は、タービンシェル11とタービンシェル11上に固定された複数のタービンブレード12とから構成されている。タービンシェル11の内周端部は、タービンハブ13のフランジ15にリベット14を介して固定されている。タービンハブ13は、内周部に図示しないトランスミッションのメインドライブシャフトに係合するスプライン溝20を有している。インペラ3の内周部とタービン4の内周部との間にはステータ5が配置されている。ステータ5はタービン4からインペラ3へと戻される流体の方向を調整するものであり、ステータ支持機構6を介して図示しない固定シャフトに支持されている。
(1) Structure of torque converter First, the structure of the torque converter will be described. FIG. 5 is a schematic vertical sectional view of the torque converter. OO in FIG. 5 indicates the rotation axis of the torque converter 1. In FIG. 5, the torque converter 1 forms a fluid chamber by a front cover 2 and an impeller shell 9 fixed to the outer peripheral side protruding portion 8 of the front cover 2. The front cover 2 can be attached to each crankshaft (not shown) of the engine by each component, and torque from the engine is input. A plurality of impeller blades 10 are fixed inside the impeller shell 9. The impeller 3 is constituted by the impeller shell 9 and the impeller blade 10. A turbine 4 is disposed at a position facing the impeller 3 in the fluid chamber. The turbine 4 includes a turbine shell 11 and a plurality of turbine blades 12 fixed on the turbine shell 11. An inner peripheral end of the turbine shell 11 is fixed to a flange 15 of the turbine hub 13 via a rivet 14. The turbine hub 13 has a spline groove 20 that engages with a main drive shaft of a transmission (not shown) on an inner peripheral portion. A stator 5 is disposed between the inner periphery of the impeller 3 and the inner periphery of the turbine 4. The stator 5 adjusts the direction of fluid returned from the turbine 4 to the impeller 3, and is supported by a fixed shaft (not shown) via a stator support mechanism 6.

(2)ロックアップ装置の構造
ロックアップ装置7は、フロントカバー2とタービン4との間の空間に配置されており、フロントカバー2とタービン4とを機械的に連結するための装置である。ロックアップ装置7は、主に、ピストン22と、ピストン22をタービン4に弾性的に連結するための弾性連結機構40とから構成されている。
(2) Structure of Lock-up Device The lock-up device 7 is a device that is disposed in the space between the front cover 2 and the turbine 4 and mechanically connects the front cover 2 and the turbine 4. The lock-up device 7 mainly includes a piston 22 and an elastic coupling mechanism 40 for elastically coupling the piston 22 to the turbine 4.

ピストン22は、円板状の部材であり、フロントカバー2とタービンシェル11との間の空間を、フロントカバー2側の第1油圧室36とタービン4側の第2油圧室37とに分割するように配置されている。ピストン22は厚みの薄い板金製である。ピストン22はトランスミッション側に延びる内周側筒状部23を内周側に有している。内周側筒状部23は、タービンハブ13のフランジ15の筒状部16の外周面19に軸方向及び円周方向に相対移動可能に支持されている。すなわち、内周側筒状部23の内周面25は筒状部16の外周面19に当接している。筒状部16の外周面19には半径方向中間位置に環状溝が形成されている。環状溝内にはシールリング18が配置され、シールリング18は内周側筒状部23の内周面25に当接している。このようにして、シールリング18は第1油圧室36と第2油圧室37の内周部分をシールしている。   The piston 22 is a disk-shaped member, and divides the space between the front cover 2 and the turbine shell 11 into a first hydraulic chamber 36 on the front cover 2 side and a second hydraulic chamber 37 on the turbine 4 side. Are arranged as follows. The piston 22 is made of a thin metal plate. The piston 22 has an inner peripheral cylindrical portion 23 extending toward the transmission side on the inner peripheral side. The inner peripheral cylindrical portion 23 is supported on the outer peripheral surface 19 of the cylindrical portion 16 of the flange 15 of the turbine hub 13 so as to be relatively movable in the axial direction and the circumferential direction. That is, the inner peripheral surface 25 of the inner peripheral cylindrical portion 23 is in contact with the outer peripheral surface 19 of the cylindrical portion 16. An annular groove is formed on the outer peripheral surface 19 of the cylindrical portion 16 at an intermediate position in the radial direction. A seal ring 18 is disposed in the annular groove, and the seal ring 18 is in contact with an inner peripheral surface 25 of the inner peripheral cylindrical portion 23. Thus, the seal ring 18 seals the inner peripheral portions of the first hydraulic chamber 36 and the second hydraulic chamber 37.

ピストン22の外周部には、トランスミッション側に延びる外周側筒状部24が形成されている。また、ピストン22の外周部でエンジン側には、環状の摩擦フェーシング35が設けられている。摩擦フェーシング35は、フロントカバー2の内側外周部に形成された環状で平坦な摩擦面2aに対向している。摩擦フェーシング35とフロントカバー2の摩擦面2aとの係合により、第1油圧室36と第2油圧室37との外周部がシールされる。   An outer peripheral cylindrical portion 24 extending to the transmission side is formed on the outer peripheral portion of the piston 22. An annular friction facing 35 is provided on the engine side of the outer periphery of the piston 22. The friction facing 35 is opposed to an annular flat friction surface 2 a formed on the inner periphery of the front cover 2. Due to the engagement between the friction facing 35 and the friction surface 2 a of the front cover 2, the outer peripheral portions of the first hydraulic chamber 36 and the second hydraulic chamber 37 are sealed.

弾性連結機構40は、ピストン22とタービン4との間、さらに詳細にはピストン22の外周部とタービンシェル11の外周部との間に配置されている。弾性連結機構40は、ピストン22の外周側筒状部24の内周側に配置されたリティーニングプレート27と、ドリブン側の部材としてのドリブンプレート33と、外周側筒状部24とリティーニングプレート27との半径方向間に配置された複数のコイルスプリング32とから構成されている。リティーニングプレート27は、ピストン22の外周部トランスミッション側、すなわち外周側筒状部24の内周側に配置された環状のプレート部材である。リティーニングプレート27の内周部は複数のリベット(図示せず)によりピストン22に固定されている。リティーニングプレート27は、コイルスプリング32を外周側筒状部24とともに保持するための部材である。リティーニングプレート27は、円周方向に並べられた複数のコイルスプリング32の内周側を支持する保持部29を有している。保持部29はリティーニングプレート27の円板状部分から切り起こされて形成されている。ピストン22の外周側筒状部24は、各コイルスプリング32の円周方向両側を支持するための係合部30を有している。ドリブンプレート33はタービンシェル11の外周部背面に固定された環状のプレート部材である。ドリブンプレート33には、円周方向に配置されエンジン側に延びる複数の爪部34が形成されている。爪部34は各コイルスプリング32の円周方向両端に係合している。これにより、ピストン22からのトルクはコイルスプリング32を介してドリブンプレート33に伝達される。   The elastic coupling mechanism 40 is disposed between the piston 22 and the turbine 4, more specifically, between the outer peripheral portion of the piston 22 and the outer peripheral portion of the turbine shell 11. The elastic coupling mechanism 40 includes a retaining plate 27 disposed on the inner peripheral side of the outer peripheral cylindrical portion 24 of the piston 22, a driven plate 33 as a driven member, an outer peripheral cylindrical portion 24, and a retaining plate. 27 and a plurality of coil springs 32 arranged in the radial direction. The retaining plate 27 is an annular plate member disposed on the outer peripheral transmission side of the piston 22, that is, on the inner peripheral side of the outer peripheral cylindrical portion 24. The inner peripheral portion of the retaining plate 27 is fixed to the piston 22 by a plurality of rivets (not shown). The retaining plate 27 is a member for holding the coil spring 32 together with the outer cylindrical portion 24. The retaining plate 27 has a holding portion 29 that supports the inner peripheral sides of a plurality of coil springs 32 arranged in the circumferential direction. The holding portion 29 is formed by cutting and raising from a disc-shaped portion of the retaining plate 27. The outer peripheral side cylindrical portion 24 of the piston 22 has engaging portions 30 for supporting both sides of each coil spring 32 in the circumferential direction. The driven plate 33 is an annular plate member fixed to the rear surface of the outer peripheral portion of the turbine shell 11. The driven plate 33 is formed with a plurality of claw portions 34 arranged in the circumferential direction and extending toward the engine side. The claw portions 34 are engaged with both ends of each coil spring 32 in the circumferential direction. Thereby, the torque from the piston 22 is transmitted to the driven plate 33 via the coil spring 32.

以上に述べたロックアップ装置7は、ピストン22の外周側筒状部24の内周側にコイルスプリング32が配置されている。そのため、ロックアップ連結時には、外周側筒状部24の内周面とコイルスプリング32とが直接摺動することになる。そこで、ピストン22は耐摩耗性を考慮した材料で構成しなければならない。   In the lockup device 7 described above, the coil spring 32 is disposed on the inner peripheral side of the outer peripheral side cylindrical portion 24 of the piston 22. Therefore, at the time of lockup connection, the inner peripheral surface of the outer cylindrical portion 24 and the coil spring 32 slide directly. Therefore, the piston 22 must be made of a material considering wear resistance.

(3)製造工程
以上に述べたピストン22の製造工程について説明する。図6にピストン22の製造工程の一例を示す。まず、打ち抜き工程S11では、ピストン22の原形である環状かつ板状の部材を材料から打ち抜く。切り起こし工程S12では、打ち抜いた部材の一部を係合部30等を成形するために切り起こす。曲げ工程S13では、打ち抜いた部材の内周部及び外周部を全周にわたり軸方向へ折り曲げ、内周側筒状部23や外周側筒状部24を成形する。そして、ガス軟窒化処理工程S14では、各部の加工や成形が終了した状態で、ピストン22全体に前述のガス軟窒化処理を施す。最後に、仕上げ工程S15において、ピストン22に対してショットブラストや防錆処理等を施す。
(3) Manufacturing process The manufacturing process of the piston 22 described above will be described. FIG. 6 shows an example of the manufacturing process of the piston 22. First, in the punching step S11, an annular and plate-like member, which is the original shape of the piston 22, is punched from the material. In the cutting and raising step S12, a part of the punched member is cut and raised to form the engaging portion 30 and the like. In the bending step S13, the inner peripheral portion and the outer peripheral portion of the punched member are bent in the axial direction over the entire periphery, and the inner peripheral tubular portion 23 and the outer peripheral tubular portion 24 are formed. Then, in the gas soft nitriding step S14, the above-described gas soft nitriding treatment is performed on the entire piston 22 in a state where the processing and molding of each part are completed. Finally, in the finishing step S15, the piston 22 is subjected to shot blasting, rust prevention treatment, and the like.

(4)作用効果
1)製造工程上の効果
本発明に係る製造方法によりピストン22を製造した場合の製造工程上の作用効果について説明する。従来の浸炭処理や浸炭窒化処理では、工程S14に対応する硬化処理工程において焼き戻しを行っている。また、硬化処理工程後にピストン22の歪みを取り除くため、プレステンパー等の歪みの矯正を行っている。しかし、このピストン製造工程においては、ガス軟窒化処理を施すため焼き戻し工程及び歪み矯正工程が不要となり、総合的な熱処理時間を短縮することができる。具体的には、従来の浸炭処理や浸炭窒化処理、あるいは窒化処理を含む製造工程に比べて1/2〜1/3程度まで熱処理時間を短縮することができる。したがって、駆動系部品の硬化処理方法としてガス軟窒化処理を採用することで、大幅に生産能率を向上させることができる。
(4) Effect 1) Effect on Manufacturing Process The effect on the manufacturing process when the piston 22 is manufactured by the manufacturing method according to the present invention will be described. In the conventional carburizing process and carbonitriding process, tempering is performed in the hardening process corresponding to process S14. Further, in order to remove the distortion of the piston 22 after the curing process, the distortion of the press temper or the like is corrected. However, since the gas soft nitriding process is performed in this piston manufacturing process, the tempering process and the distortion correcting process are not required, and the total heat treatment time can be shortened. Specifically, the heat treatment time can be shortened to about ½ to 比 べ as compared with a conventional manufacturing process including carburizing, carbonitriding, or nitriding. Therefore, by adopting gas soft nitriding as a method for curing drive system components, production efficiency can be greatly improved.

2)ピストンとしての作用効果
本発明に係る製造方法により製造したピストン22の奏する作用効果について、その動作とともに説明する。フロントカバー2がエンジンからのトルクにより回転すると、フロントカバー2とともにインペラ3も回転する。インペラ3が回転すると、流体としての作動油はインペラブレード10及び遠心力によりインペラ3外周側からタービン4外周側へ流れる。タービン4外周側へ流れた作動油は、タービンブレード12により形成されるタービン4内部の流路を通ってタービン4内周側からインペラ3内周側へ戻る。このとき、作動油がタービンブレード12に衝突するため、タービン4はインペラ3と同方向に回転する。この作動油の流れにより、フロントカバー2に入力されたトルクがタービン4を回転させる。そして、タービン4を介してメインドライブシャフトへトルクが伝達される。
2) Effect as a piston The effect which the piston 22 manufactured with the manufacturing method which concerns on this invention has is demonstrated with the operation | movement. When the front cover 2 is rotated by torque from the engine, the impeller 3 is also rotated together with the front cover 2. When the impeller 3 rotates, hydraulic fluid as a fluid flows from the outer periphery side of the impeller 3 to the outer periphery side of the turbine 4 by the impeller blade 10 and centrifugal force. The hydraulic oil that flows to the outer peripheral side of the turbine 4 returns from the inner peripheral side of the turbine 4 to the inner peripheral side of the impeller 3 through a flow path inside the turbine 4 formed by the turbine blades 12. At this time, since the hydraulic oil collides with the turbine blade 12, the turbine 4 rotates in the same direction as the impeller 3. Due to the flow of the hydraulic oil, the torque input to the front cover 2 rotates the turbine 4. Torque is transmitted to the main drive shaft via the turbine 4.

また、トルクコンバータ1の動作中は、第1油圧室36内には、内周側から作動油が供給されている。そして、作動油は、第1油圧室36内を半径方向外側に向かって流れ、さらに軸方向トランスミッション側に流れて、最後に流体作動室(トーラス)内に流れ込んでいる。そのため、ピストン22は軸方向タービン4側に最も移動しており、ピストン22の摩擦フェーシング35はフロントカバー2の摩擦面2aから離れている。なお、このとき、流体作動室内の作動油は、タービン4とステータ5の内周部間を通って外部に排出されている。   Further, during operation of the torque converter 1, hydraulic oil is supplied into the first hydraulic chamber 36 from the inner peripheral side. The hydraulic oil flows in the first hydraulic chamber 36 outward in the radial direction, further flows toward the axial transmission side, and finally flows into the fluid working chamber (torus). Therefore, the piston 22 has moved most to the axial turbine 4 side, and the friction facing 35 of the piston 22 is separated from the friction surface 2 a of the front cover 2. At this time, the hydraulic oil in the fluid working chamber is discharged to the outside through the space between the inner peripheral portions of the turbine 4 and the stator 5.

ロックアップ連結時には、油圧回路が切り替わり、第1油圧室36の作動油は内周部からドレンされる。そのため、第1油圧室36の油圧は第2油圧室37の油圧より低くなる。この結果、ピストン22のフロントカバー2側へ移動して、摩擦フェーシング35がフロントカバー2の摩擦面2aに強く押し付けられる。   At the time of lockup connection, the hydraulic circuit is switched, and the hydraulic oil in the first hydraulic chamber 36 is drained from the inner periphery. Therefore, the hydraulic pressure in the first hydraulic chamber 36 is lower than the hydraulic pressure in the second hydraulic chamber 37. As a result, the piston 22 moves to the front cover 2 side, and the friction facing 35 is strongly pressed against the friction surface 2 a of the front cover 2.

摩擦フェーシング35がフロントカバー2の摩擦面2aに押し付けられると、摩擦面を介してフロントカバー2からピストン22へトルクが入力され、ピストン22はフロントカバー2と一体となって回転する。ピストン22が回転すると、コイルスプリング32は係合部30と爪部34との間で圧縮される。コイルスプリング32が圧縮されると、その弾性力により爪部34がピストン22回転方向へ押され、タービン4がフロントカバー2と一体となって回転するようになる。この結果、ロックアップ装置7によりフロントカバー2とタービン4とが機械的に連結され、トルクコンバータ1のトルク伝達効率が向上する。   When the friction facing 35 is pressed against the friction surface 2a of the front cover 2, torque is input from the front cover 2 to the piston 22 via the friction surface, and the piston 22 rotates integrally with the front cover 2. When the piston 22 rotates, the coil spring 32 is compressed between the engaging portion 30 and the claw portion 34. When the coil spring 32 is compressed, the claw portion 34 is pushed in the direction of rotation of the piston 22 by the elastic force, and the turbine 4 rotates integrally with the front cover 2. As a result, the front cover 2 and the turbine 4 are mechanically connected by the lockup device 7, and the torque transmission efficiency of the torque converter 1 is improved.

コイルスプリング32は、ピストン22の外周側筒状部24の内周側に配置されているため、ロックアップ連結時には遠心力により外周側筒状部24の内周面に押し付けられる。また、ロックアップ連結及び連結解除時には、コイルスプリング32は回転方向に伸縮を繰り返す。したがって、外周側筒状部24の内周面は、コイルスプリング32の外周側と摺動を繰り返す。しかし、本発明に係るロックアップ装置7のピストン22は前述のガス軟窒化処理を施した鋼材にて製造されているため、ピストン22全体の表面硬さ及び硬化深さが浸炭処理と同程度に向上してる。したがって、コイルスプリング32と摺動してもピストン22の硬化層が剥がれることがなく、ピストン22の摩耗を防止することができる。   Since the coil spring 32 is disposed on the inner peripheral side of the outer peripheral cylindrical portion 24 of the piston 22, the coil spring 32 is pressed against the inner peripheral surface of the outer peripheral cylindrical portion 24 by centrifugal force during lockup connection. Further, at the time of lock-up connection and release, the coil spring 32 repeatedly expands and contracts in the rotation direction. Therefore, the inner peripheral surface of the outer peripheral cylindrical portion 24 repeats sliding with the outer peripheral side of the coil spring 32. However, since the piston 22 of the lock-up device 7 according to the present invention is manufactured from the steel material that has been subjected to the above-described gas soft nitriding treatment, the surface hardness and the hardening depth of the entire piston 22 are comparable to those of the carburizing treatment. It is improving. Therefore, even if it slides with the coil spring 32, the hardened layer of the piston 22 is not peeled off, and wear of the piston 22 can be prevented.

ピストン22とタービン4との相対回転時には、ピストン22の内周側筒状部23の内周面25は、タービンハブ13の筒状部16の外周面19と回転方向に摺動する。また、ロックアップ連結及び連結解除時には、ピストン22とタービン4とが軸方向へ相対移動するため、内周面25は外周面19と軸方向に摺動する。しかし、このピストン22は、前述のガス軟窒化処理を施した材料にて製作されているため、ピストン22全体の表面硬さ及び硬化深さが浸炭処理と同程度に向上している。したがって、タービンハブ13との摺動に対してもピストン22の摩耗を防止することができる。また、ピストン22とコイルスプリング32とを直接摺動させる構造を採用できるため、リティーニングプレート27を弾性部材の外周側に設ける必要がなくなる。この結果、ロックアップ装置7のピストン22の製造に本発明の製造方法を適用した場合、ロックアップ装置7においてコイルスプリング32をより外周側へ配置することができ、広捩り角化を実現できる。   At the time of relative rotation between the piston 22 and the turbine 4, the inner peripheral surface 25 of the inner peripheral side cylindrical portion 23 of the piston 22 slides in the rotational direction with the outer peripheral surface 19 of the cylindrical portion 16 of the turbine hub 13. Further, at the time of lockup connection and release, the piston 22 and the turbine 4 move relative to each other in the axial direction, so that the inner peripheral surface 25 slides with the outer peripheral surface 19 in the axial direction. However, since this piston 22 is made of the material subjected to the above-described gas soft nitriding treatment, the surface hardness and hardening depth of the entire piston 22 are improved to the same extent as the carburizing treatment. Therefore, it is possible to prevent the piston 22 from being worn against sliding with the turbine hub 13. Further, since a structure in which the piston 22 and the coil spring 32 are directly slidable can be employed, it is not necessary to provide the retaining plate 27 on the outer peripheral side of the elastic member. As a result, when the manufacturing method of the present invention is applied to the manufacture of the piston 22 of the lockup device 7, the coil spring 32 can be arranged on the outer peripheral side in the lockup device 7, and a wide torsion angle can be realized.

3.他の実施形態
本発明はかかる上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱することなく種々の変形又は修正が可能である。以下に他の実施形態について説明する。
3. Other Embodiments The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various changes and modifications can be made without departing from the scope of the present invention. Other embodiments will be described below.

(1)駆動系部品
前述の実施形態では、駆動系部品の例としてロックアップ装置7のピストン22を例に説明したが、耐摩耗性等が必要な他の駆動系部品に対しても適用可能である。
(1) Drive system component In the above-described embodiment, the piston 22 of the lockup device 7 has been described as an example of the drive system component. However, the drive system component can also be applied to other drive system components that require wear resistance and the like. It is.

本発明に係る一実施形態としての製造工程を示す図。The figure which shows the manufacturing process as one Embodiment which concerns on this invention. 表面硬さに及ぼす合金元素の影響を示す図。The figure which shows the influence of the alloy element which acts on surface hardness. 硬化深さに及ぼすCr添加量の影響を示す図。The figure which shows the influence of the Cr addition amount which acts on hardening depth. Cr添加鋼とSPHC、0.30重量%C鋼の熱処理後の硬さ特性を比較した図。The figure which compared the hardness characteristic after heat processing of Cr addition steel, SPHC, and 0.30 weight% C steel. 本発明の一実施形態としてのトルクコンバータ1の縦断面概略図。1 is a schematic longitudinal sectional view of a torque converter 1 as one embodiment of the present invention. ピストン22の製造工程の一例。An example of a manufacturing process of the piston 22.

符号の説明Explanation of symbols

1 トルクコンバータ
2 フロントカバー
3 インペラ
4 タービン
5 ステータ
7 ロックアップ装置
22 ピストン
23 内周側筒状部
24 外周側筒状部
25 内周面
27 リティーニングプレート(支持部材)
29 保持部
30 係合部
32 コイルスプリング
33 ドリブンプレート(ドリブン部材)
34 爪部
40 弾性連結機構
S1 第1工程
S2 第2工程
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Torque converter 2 Front cover 3 Impeller 4 Turbine 5 Stator 7 Lock-up device 22 Piston 23 Inner peripheral side cylindrical part 24 Outer peripheral side cylindrical part 25 Inner peripheral surface 27 Retaining plate (support member)
29 holding part 30 engaging part 32 coil spring 33 driven plate (driven member)
34 nail | claw part 40 elastic connection mechanism S1 1st process S2 2nd process

Claims (5)

車両の駆動系部品の製造方法であって、
材料を加工し前記駆動系部品を成形する第1工程と、
前記駆動系部品にガス軟窒化処理を施す第2工程とを含む、
駆動系部品の製造方法。
A method of manufacturing a drive system component for a vehicle,
A first step of processing the material and molding the drive system component;
A second step of performing gas soft nitriding treatment on the drive system component,
Manufacturing method of drive system parts.
前記駆動系部品は、
Cの含有量が、0.15重量%以下であり、
Crの含有量が、1.0〜1.3重量%の範囲内の鋼材である、
請求項1に記載の駆動系部品の製造方法。
The drive system parts are:
C content is 0.15 wt% or less,
The Cr content is a steel material in the range of 1.0 to 1.3% by weight,
The method for manufacturing a drive system component according to claim 1.
前記駆動系部品のSの含有量は、0.005重量%以下の鋼材である、
請求項1又は2に記載の駆動系部品の製造方法。
The S content of the drive train component is a steel material of 0.005% by weight or less,
A method for manufacturing a drive system component according to claim 1 or 2.
前記駆動系部品は、流体式トルク伝達装置のフロントカバーとタービンとの間の空間に配置され両者を機械的に連結するためのロックアップ装置を構成する部品であり、
前記ロックアップ装置は、軸方向に移動可能で前記フロントカバーに連結可能な環状のピストンと、前記ピストンに固定された環状のドライブ部材と、前記ピストンと前記ドライブ部材との半径方向間に配置された弾性部材と、前記タービンに固定されたドリブン部材とを備えている、
請求項1から3のいずれかに記載の駆動系部材の製造方法。
The drive system component is a component that constitutes a lock-up device that is disposed in a space between the front cover of the fluid torque transmission device and the turbine and mechanically connects the two.
The lock-up device is disposed between an annular piston that is axially movable and connectable to the front cover, an annular drive member fixed to the piston, and a radial direction between the piston and the drive member. An elastic member and a driven member fixed to the turbine,
A method for manufacturing a drive train member according to any one of claims 1 to 3.
前記ピストンは、外周側に軸方向に伸びる概ね筒状を有する外周側筒状部を有し、
前記弾性部材は、前記外周側筒状部の内周側と摺動可能である、
請求項4に記載の駆動系金属部品の製造方法。
The piston has an outer cylindrical portion having a generally cylindrical shape extending in the axial direction on the outer peripheral side,
The elastic member is slidable with the inner peripheral side of the outer peripheral cylindrical portion.
The manufacturing method of the drive system metal component of Claim 4.
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