JP6575068B2 - 摩擦部材、摩擦部材の製造方法及び検査方法 - Google Patents

摩擦部材、摩擦部材の製造方法及び検査方法 Download PDF

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Description

本発明は、駆動力伝達装置等に適用される湿式摩擦クラッチの摩擦部材と、その製造方法及び検査方法に関する。
従来、駆動力伝達装置等において、駆動側の摩擦板（摩擦部材）と従動側の摩擦板（摩擦部材）との間に潤滑油を介在させた状態で両摩擦板が摩擦係合され動力の伝達を行なう湿式摩擦クラッチが知られている。湿式摩擦クラッチでは、例えば、摩擦板同士がすべりを伴って相対回転する際にシャダーと称される振動に起因する異音が発生する場合がある。シャダーの発生は、摩擦板の摩擦係合面の表面状態（例えば表面形状）と相関を有していることが知られている。
そこで、摩擦板の一方にペーパ摩擦材が設けられた特許文献１に開示される発明では、シャダーの発生を抑制するために、表面状態を現す指標の一つであるＴｐ値（負荷長さ率）を管理指標として、製品出荷時におけるペーパ摩擦材の摩擦係合面の表面状態を調整することが記載されている。詳細には、特許文献１では、カットレベル１０μｍにおけるＴｐ値がシャダーの発生しにくい範囲とされる７０〜８５％内となるよう、ペーパ摩擦材の表面状態を慣らし運転によって調整し出荷することで出荷時におけるシャダーの発生を抑制することが開示されている。
なお、カットレベル１０μｍにおけるＴｐ値７０〜８５％とは、摩擦係合面上の所定の範囲（長さ）において、表面凹凸（山谷）のうちもっとも高い山の頂点から例えば１０μｍの深さで切断した切断断面における山の占める長さが前記所定の範囲（長さ）に対して７０〜８５％の比率であるということである。
特開２００９−３６２４９号公報
一方、摩擦板がペーパ摩擦材を備えず、金属摩擦板のみである場合、摩擦板同士がすべりを伴って相対回転する際には、シャダーだけではなく、過大トルクの発生、またはトルク減少といったトルク変化が問題となる場合もある。トルク変化は、摩擦係合面の表面状態に起因して発生する。このような状況においては、湿式摩擦クラッチを作動させる際におけるトルク変化の発生を摩擦係合面の表面状態から予測し、例えば市場での使用時に大きなトルク変化が発生しないよう出荷時の表面状態を調整したい等の要請がある。しかし、特許文献１に示すＴｐ値に基づく調整では、結果のばらつきが大きく、精度のよい調整を行なうことが困難である。
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、摩擦部材の慣らし加工において、新たな指標に基づき表面状態が調整され、良好にトルク変化の発生の抑制を可能とする摩擦部材、その製造方法及び検査方法を提供することを目的とする。
本発明に係る摩擦部材は、軸方向両端面の少なくとも一方の端面に複数の潤滑溝が形成され、前記端面が前記潤滑溝と摩擦係合面とを有するとともに熱処理によって表面が改質された鋼製で湿式用の摩擦部材であって、前記摩擦係合面は、表面凸部と、前記表面凸部より低い凹部と、を備え、前記複数の潤滑溝は、前記端面の径方向において同心円状に形成されるとともに、前記複数の潤滑溝の各開口の前記径方向両外側に前記表面凸部をそれぞれ備える。前記摩擦部材の前記端面における前記径方向の基準長さにおいて、前記摩擦係合面から所定の切断深さで切断した切断断面において前記径方向で隣接する前記表面凸部の頂点間に形成される前記凹部の長さの前記基準長さに対する割合と前記切断深さとの関数を累積分布関数と定義し、前記累積分布関数を前記切断深さで微分した関数を確率密度関数と定義し、前記確率密度関数の最大値が、予め設定された所定値以上である場合に前記端面の表面状態の良否が良であると判定される。
上記発明の態様では、熱処理によって表面が改質された鋼製の摩擦部材の端面に、複数の潤滑溝が形成されている。このような潤滑溝の摩擦係合面上における開口部の両端には、潤滑溝を形成する際に形成される所定の盛り上がり（山部）を有する場合がある。そして、盛り上がり（山部）が、端面上に所定量以上残存しているときに、対向する摩擦部材の端面同士が相対移動により摺動すると、過大トルクが発生する、またはトルクが減少するというトルク変化が発生する場合がある。このとき、盛り上がり（山部）の大きさとトルク変化の発生とは相関関係を有しており、盛り上がり（山部）の高さが所定値以下となった状態では、過大トルク及びトルク減少といったトルク変化は発生しないことが判っている。そして、発明者は、このような鋼製の摩擦部材の端面の盛り上がり（山部）の状態は、ＴＰ値ではなく、ＴＰ値である累積分布関数を微分した関数である確率密度関数によって良好に管理できることを見出した。
そこで、上記発明の態様では、確率密度関数に基づいて端面の表面状態の良否が判定される。例えば、確率密度関数の分布が所定の状態となるよう端面同士を摺動させ表面を研削することで、簡易に端面の表面状態をトルク変化が発生しない状態とすることができる。これにより、無駄な時間をかけて端面を削りすぎ、表面状態を過剰品質な状態として摩擦部材の寿命を短縮させることはない。
本発明に係る摩擦部材の製造方法は、軸方向両端面の少なくとも一方の端面に複数の潤滑溝が形成され、前記端面が前記潤滑溝と摩擦係合面とを有するとともに熱処理によって表面が改質された鋼製で湿式用の摩擦部材の製造方法であって、前記摩擦係合面は、表面凸部と、前記表面凸部より低い凹部と、を備え、前記複数の潤滑溝は、前記端面の径方向において同心円状に形成されるとともに、前記複数の潤滑溝の各開口の前記径方向両外側に前記表面凸部をそれぞれ備える。前記摩擦部材の前記端面における前記径方向の基準長さにおいて、前記摩擦係合面から所定の切断深さで切断した切断断面において前記径方向で隣接する前記表面凸部の頂点間に形成される前記凹部の長さの前記基準長さに対する割合と前記切断深さとの関数を累積分布関数と定義し、前記累積分布関数を前記切断深さで微分した関数を確率密度関数と定義し、前記確率密度関数の最大値が、予め設定された所定値以上である場合に前記端面の表面状態の良否が良であると判定される。このような製造方法によって、上記と同様の摩擦部材を得ることができる。
本発明に係る摩擦部材の検査方法は、軸方向両端面の少なくとも一方の端面に複数の潤滑溝が形成され、前記端面が前記潤滑溝と摩擦係合面とを有するとともに熱処理によって表面が改質された鋼製で湿式用の摩擦部材の検査方法であって、前記摩擦係合面は、表面凸部と、前記表面凸部より低い凹部と、を備え、前記複数の潤滑溝は、前記端面の径方向において同心円状に形成されるとともに、前記複数の潤滑溝の各開口の前記径方向両外側に前記表面凸部をそれぞれ備える。前記摩擦部材の前記端面における前記径方向の基準長さにおいて、前記摩擦係合面から所定の切断深さで切断した切断断面において前記径方向で隣接する前記表面凸部の頂点間に形成される前記凹部の長さの前記基準長さに対する割合と前記切断深さとの関数を累積分布関数と定義し、前記累積分布関数を前記切断深さで微分した関数を確率密度関数と定義し、前記確率密度関数の最大値が、予め設定された所定値以上である場合に前記端面の表面状態の良否が良であると判定される。このような検査方法によって、上記と同様の摩擦部材を得ることができる。
本実施形態における四輪駆動車を説明するための説明図である。 本実施形態における駆動力伝達装置を示す部分断面図である。 本実施形態のインナクラッチプレートの正面図である。 本実施形態のアウタクラッチプレート（摩擦部材）の正面図である。 図４の５−５矢視断面図である。 熱処理であるナイトロテック（登録商標）の処理手順を説明するフローチャートである。 製造工程のフローチャートである。 第一実施形態に係るアウタクラッチプレートの慣らし前、慣らし中、慣らし後における各累積分布関数の一例を示すグラフである。 図８における各累積分布関数をそれぞれ微分して求めた慣らし前、慣らし中、慣らし後における各確率密度関数を示すグラフである。 本実施形態に係るアウタクラッチプレート（摩擦部材）に入力した入力エネルギーと、トルクとの関係を示すグラフである。 ガス軟窒化処理（熱処理）の処理手順を説明するフローチャートである。 別の実施形態に係るアウタクラッチプレートの慣らし前、慣らし中、慣らし後における各累積分布関数の一例を示すグラフである。 図１２における各累積分布関数をそれぞれ微分して求めた慣らし前、慣らし中、慣らし後における各確率密度関数を示すグラフである。
次に、好ましい実施形態を挙げ、本発明をより詳しく説明する。本実施形態では、本発明に係る摩擦部材（以降、クラッチプレートと称す）を、電子制御４ＷＤカップリングのパイロットクラッチ機構のクラッチプレートとして用いた場合を一例として挙げる。ただし、本発明のクラッチプレートは、他のクラッチ機構にも適用できる。なお、電子制御４ＷＤカップリングは、以下、駆動力伝達装置と記載する。
＜第一実施形態＞
ここで、図１及び図２を参照して、第一実施形態に係る駆動力伝達装置９１について説明する。まず、四輪駆動車９０は、図１に示すように、主に、駆動力伝達装置９１と、トランスアクスル９２と、エンジン９３と、一対の前輪９４と、一対の後輪９５と、を備える。エンジン９３の駆動力は、トランスアクスル９２を介してアクスルシャフト８１に出力され前輪９４を駆動する。
また、トランスアクスル９２は、プロペラシャフト８２を介して駆動力伝達装置９１に連結される。駆動力伝達装置９１は、ドライブピニオンシャフト８３を介してリヤデファレンシャル８４に連結される。リヤデファレンシャル８４は、アクスルシャフト８５を介して後輪９５に連結される。プロペラシャフト８２とドライブピニオンシャフト８３が駆動力伝達装置９１にて駆動力伝達可能に連結された場合には、エンジン９３の駆動力は後輪９５に伝達される。
駆動力伝達装置９１は、例えば、リヤデファレンシャル８４とともにディファレンシャルキャリヤ８６内に収容され、且つディファレンシャルキャリヤ８６に支持され、同ディファレンシャルキャリヤ８６を介して車体に支持される。
図２に示すように、駆動力伝達装置９１は、主に、アウタケース７０ａと、インナシャフト７０ｂと、メインクラッチ機構７０ｃと、パイロットクラッチ機構７０ｄと、カム機構７０ｅと、を備える。
アウタケース７０ａは、有底筒状のフロントハウジング７１ａと、リヤハウジング７１ｂと、を備える。リヤハウジング７１ｂは、フロントハウジング７１ａの軸方向の一方側（図２の右側）端部の開口部に螺着され、且つその開口部を覆う。フロントハウジング７１ａの軸方向の他方側（図２の左側）の端部には、入力軸６０が突出形成され、入力軸６０はプロペラシャフト８２に連結される。
入力軸６０が一体で形成されたフロントハウジング７１ａ、及びリヤハウジング７１ｂは、鉄系の磁性材料で形成される。リヤハウジング７１ｂの径方向の中間部には、非磁性の例えばステンレス鋼で形成された筒体６１が埋設される。筒体６１は、環状の非磁性部位を形成する。
アウタケース７０ａは、フロントハウジング７１ａの前端部外周において、ディファレンシャルキャリヤ８６に対してベアリング等（図示なし）を介して回転可能に支持される。また、アウタケース７０ａは、リヤハウジング７１ｂの外周において、ディファレンシャルキャリヤ８６に対して支持されたヨーク７６にベアリング等を介して支持される。
インナシャフト７０ｂは、リヤハウジング７１ｂの中央部を液密的に貫通してフロントハウジング７１ａ内に挿入される。また、インナシャフト７０ｂは、軸方向への移動を規制された状態で、フロントハウジング７１ａとリヤハウジング７１ｂに対して相対回転可能に支持される。インナシャフト７０ｂには、図１に示すドライブピニオンシャフト８３の先端部が挿入される。
メインクラッチ機構７０ｃは、湿式多板式のクラッチ機構である。メインクラッチ機構７０ｃは、インナクラッチプレート７２ａと、アウタクラッチプレート７２ｂと、をそれぞれ複数枚備える。アウタクラッチプレート７２ｂは、鉄系材料で形成される。インナクラッチプレート７２ａおよびアウタクラッチプレート７２ｂは、フロントハウジング７１ａの径方向の内側に配設される。
クラッチ機構を構成する各インナクラッチプレート７２ａは、インナシャフト７０ｂの外周にスプライン嵌合されて軸方向へ移動可能に組み付けられる。一方、各アウタクラッチプレート７２ｂは、フロントハウジング７１ａの内周にスプライン嵌合されて軸方向へ移動可能に組み付けられる。各インナクラッチプレート７２ａと各アウタクラッチプレート７２ｂは、軸方向に交互に配置されており、互いに各対向面が当接して摩擦係合可能であるとともに、互いに離間して非係合の自由状態になることもできる。
パイロットクラッチ機構７０ｄは、電磁クラッチである。パイロットクラッチ機構７０ｄは、電磁石７３、摩擦クラッチ群７４、及びアーマチャ７５を備える。ヨーク７６は、ディファレンシャルキャリヤ８６に対してインローで支持され、かつリヤハウジング７１ｂの後端部の外周に対して相対回転可能に支持される。ヨーク７６には環状の電磁石７３が嵌着される。電磁石７３は、リヤハウジング７１ｂの環状凹所６３に配置される。
摩擦クラッチ群７４は、それぞれ鉄系材料で形成された１枚のインナパイロットクラッチプレート７４ａ、及び２枚のアウタパイロットクラッチプレート７４ｂ（本発明の摩擦部材に相当する）を有する多板式の摩擦クラッチとして構成される。
インナパイロットクラッチプレート７４ａは、カム機構７０ｅを構成する第１カム部材７７の外周にスプライン嵌合されて、軸方向へ相対移動可能且つ周方向に相対移動不可能に組み付けられる。一方、各アウタパイロットクラッチプレート７４ｂは、フロントハウジング７１ａの内周にスプライン嵌合されて、軸方向へ相対移動可能且つ周方向に相対移動不可能に組み付けられる。
インナパイロットクラッチプレート７４ａと、各アウタパイロットクラッチプレート７４ｂ（摩擦部材）とは、軸方向に交互に配置され、対向面が互いに当接して摩擦係合可能であるとともに、互いに離間して非係合の自由状態になることもできる。
カム機溝７０ｅは、第１カム部材７７、第２カム部材７８、及びカムフォロア７９を有している。第２カム部材７８は、インナシャフト７０ｂの外周に軸方向へ移動自在にスプライン嵌合されており、インナシャフト７０ｂに対して一体回転可能に組み付けられる。第２カム部材７８は、メインクラッチ機構７０ｃのインナクラッチプレート７２ａと対向して配置される。カムフォロア７９は、ボール状に形成され、第２カム部材７８及び第１カム部材７７の対向面にそれぞれ形成される各カム溝間に介在される。
駆動力伝達装置９１において、パイロットクラッチ機構７０ｄを構成する電磁石７３の電磁コイルへの通電がなされていない場合には、磁路は形成されず、摩擦クラッチ群７４は非係合状態となる。この場合、パイロットクラッチ機構７０ｄは、非作動の状態にあって、カム機構７０ｅを構成する第１カム部材７７は、カムフォロア７９を介して第２カム部材７８と一体回転可能であり、メインクラッチ機構７０ｃは非作動状態にある。このため、四輪駆動車９０は、二輪駆動の駆動モードを構成する。
一方、電磁石７３の電磁コイルに通電がされると、パイロットクラッチ機構７０ｄには、磁路が形成され、電磁石７３は、アーマチャ７５を吸引する。この場合、アーマチャ７５は、摩擦クラッチ群７４を軸方向に押圧して摩擦係合させ、カム機構７０ｅの第１カム部材７７をフロントハウジング７１ａ側と連結させ、第２カム部材７８との間に相対回転を生じさせる。この結果、カム機構７０ｅでは、カムフォロア７９が、両カム部材７７、７８を互いに離間させる方向へ押圧する。
また、第２カム部材７８は、メインクラッチ機構７０ｃ側へ押圧され、メインクラッチ機構７０ｃを摩擦クラッチ群７４の摩擦係合力に応じて摩擦係合させる。これにより、第２カム部材７８は、アウタケース７０ａとインナシャフト７０ｂとの間の駆動力伝達を行なう。このため、四輪駆動車９０は、プロペラシャフト８２とドライブピニオンシャフト８３とが直結状態となり四輪駆動の駆動モードを構成する。
つまり、インナパイロットクラッチプレート７４ａ、及びアウタパイロットクラッチプレート７４ｂ（摩擦部材）が係合することでフロントハウジング７１ａとインナシャフト７０ｂとが、駆動力を伝達可能な状態とされる。また、インナパイロットクラッチプレート７４ａ及びアウタパイロットクラッチプレート７４ｂが離間することでフロントハウジング７１ａとインナシャフト７０ｂとが、駆動力伝達不能な状態となる。アーマチャ７５、及びリヤハウジング７１ｂ（又は筒体６１）は、インナパイロットクラッチプレート７４ａ及びアウタパイロットクラッチプレート７４ｂを軸方向に挟持して摩擦係合状態を形成する。
また、電磁石７３の電磁コイルへの印加電流を所定の値に増加させると、電磁石７３のアーマチャ７５に対する吸引力が増加する。これにより、アーマチャ７５は、強く電磁石７３側へ吸引作動され、摩擦クラッチ群７４の摩擦係合力を増大させ、両カム部材７７、７８間の相対回転量を増加させる。この結果、カムフォロア７９は、第２カム部材７８に対する押圧力を増加させて、メインクラッチ機構７０ｃを結合（係合）状態とする。このため、四輪駆動車９０は、プロペラシャフト８２とドライブピニオンシャフト８３が直結した四輪駆動の駆動モードを構成する。インナパイロットクラッチプレート７４ａ及びアウタパイロットクラッチプレート７４ｂの駆動力変化率は、運転フィーリング等に影響を及ぼす。
図３に示すインナパイロットクラッチプレート７４ａは、環状の磁性体金属板からなる。インナパイロットクラッチプレート７４ａは、軸方向一端面１１および軸方向他端面（図示せず）の両端面に、それぞれ潤滑溝２が形成されている。軸方向他端面には、軸方向一端面１１と同様の潤滑溝２が形成されている。なお、軸方向は、環状の中心軸Ｏに平行な方向であり、入力軸６０に平行な方向ともいえる。
端面１１は、潤滑溝２と、プレート同士が摩擦係合する摩擦係合面１３と、を有する。詳細には、端面１１は、主に、潤滑溝２と、窓３と、ブリッジＡと、摩擦係合面１３と、連結部（図示せず）と、で構成される。つまり、摩擦係合面１３は、端面１１においておよそ潤滑溝２と窓３とブリッジＡと連結部を除いた部分であり、端面１１のうち係合相手のクラッチプレートに摩擦係合するための部位である。
潤滑溝２は、格子状（メッシュ状）に形成され、両パイロットクラッチプレート７４ａ、７４ｂ間に介在する余分な潤滑油を受け入れるように構成される。つまり、インナパイロットクラッチプレート７４ａ、及びアウタパイロットクラッチプレート７４ｂは湿式のクラッチプレートである。潤滑溝２は、各クラッチプレート７４ａ、７４ｂ間の潤滑油を受け入れるとともに各クラッチプレート７４ａ、７４ｂ間外へ逃がす役割も果たす。これにより、各クラッチプレート７４ａ、７４ｂ同士の係合が、スムーズに行われる。
窓３は、インナパイロットクラッチプレート７４ａの端面１１の径方向略中央位置に、軸方向に円弧状に貫通し同一円周上に複数配置される。窓３は、パイロットクラッチ機構７０ｄにおいて、適切な磁気回路（磁路）を形成するために必要な空間である。インナパイロットクラッチプレート７４ａの内周縁には、スプライン４が形成される。インナパイロットクラッチプレート７４ａは、プレス加工によって形成される。さらに、インナパイロットクラッチプレート７４ａには、表面処理として硬度が高いＤＬＣ処理が施される。これによって、インナパイロットクラッチプレート７４ａは、相手部材と摩擦係合し相対移動しても微小な摩耗のみするだけである。
（摩擦部材）
次に、図４に示す本発明の摩擦部材に相当するクラッチプレートであるアウタパイロットクラッチプレート７４ｂについて説明する。アウタパイロットクラッチプレート７４ｂは、環状で鉄系金属（鋼製に相当）の板部材からなる。アウタパイロットクラッチプレート７４ｂは、図４に示すように、一方の端面１２に、インナパイロットクラッチプレート７４ａの摩擦係合面１３と係合する摩擦係合面７４１と、アウタパイロットクラッチプレート７４ｂの中心Ｃを中心とした本発明に係る複数の潤滑溝７４２と、を有する。複数の潤滑溝７４２は、中心Ｃを中心としたそれぞれ半径の異なる円（同心円）に沿った溝である。よって、潤滑溝７４２同士は、相互に交差しない。なお、潤滑溝７４２は、中心Ｃを中心とした渦巻き溝であっても良い。
詳細には、端面１２は、主に、潤滑溝７４２と、窓６と、ブリッジＢと、摩擦係合面７４１と、連結部（図示せず）と、で構成されている。つまり、摩擦係合面７４１は、端面１２において、およそ潤滑溝７４２と窓６とブリッジＢを除いた部分である。摩擦係合面７４１は、係合相手であるインナパイロットクラッチプレート７４ａの摩擦係合面１３に摩擦係合する部位である。窓６は、インナパイロットクラッチプレート７４ａの窓３と同様、パイロットクラッチ機構７０ｄにおいて、適切な磁気回路（磁路）を形成するために必要な空間である。アウタパイロットクラッチプレート７４ｂは、プレス加工によって形成される。
また、少なくとも端面１２の表面は、後に詳述する熱処理によって改質される。熱処理は、いわゆる軟窒化処理であり、本実施形態では、一例として公知のナイトロテック法を用いて処理される。この熱処理によって端面１２の表面の硬度は高くなる。従って、摩擦係合面７４１が、対向する摩擦係合面１３と係合し摺動しても、端面１２（摩擦係合面７４１）の摩耗は微小となり良好に抑制される。
（潤滑溝）
潤滑溝７４２について、図５に示す断面図に基づいて説明する。前述したように、潤滑溝７４２は、アウタパイロットクラッチプレート７４ｂの端面１２が軟窒化処理（熱処理）される前に、型によるプレス成形によって形成される。
図５に示すように、潤滑溝７４２は、例えば、端面１２からの深さｄ１がおおよそ１０μｍ程度、また端面１２における開口の幅ｗが５０μｍ程度で形成されるマイクログルーブ（微小溝）である。なお、このときの幅とは、端面１２の径方向（図５において左右方向）における開口の長さをいうものとする。また、図５に示すように、潤滑溝７４２の開口部の幅方向両側には、表面凸部１２１がそれぞれ形成される。表面凸部１２１は、型によるプレスによって潤滑溝７４２が形成される際に盛り上がって同時に形成される副産物である。なお、以降、各潤滑溝７４２の幅方向両側に形成された各表面凸部１２１を各潤滑溝７４２の表面凸部１２１と称す。
各潤滑溝７４２の各表面凸部１２１は、各潤滑溝７４２が端面１２の径方向（幅方向）でそれぞれ隣接する各潤滑溝７４２の各表面凸部１２１との間で、円弧凹状部Ｗを形成する。円弧凹状部Ｗは、各表面凸部１２１の各頂点Ｔ同士が円弧凹状に接続されて形成される。円弧凹状部Ｗは、微細な凹凸によって形成される。円弧凹状部Ｗの底面の最低点Ｐと表面凸部１２１の頂点Ｔとの間の距離（高さ）Ｌ２は、例えば２〜３μｍ程度である。なお、表面凸部１２１及び円弧凹状部Ｗの形状は、一例を示したのみであって、上記で説明した形状及び大きさには限定されない。
（熱処理）
前述の通り、熱処理は、いわゆる窒化処理であり、詳細には公知のナイトロテック法を適用した窒化処理である。図６は、ナイトロテック法による熱処理の流れの一例を示すフローチャートである。本実施形態では、アウタパイロットクラッチプレート７４ｂの素材は炭素工具鋼であり、例えば、ＳＫ８５（ＪＩＳ Ｇ ４４０１）を用いる。
ホットプレス処理工程Ｓ４１では、酸化処理の前工程として、素材に対してホットプレス処理が行なわれる。ホットプレス処理は、素材に対して、６００〜７００℃の温度で、５Ｎ以上の加圧力を付与する。ホットプレス処理は、素材の歪みを低減し、素材の内部の残留応力を除去する。
ホットプレス処理の後は、酸化処理（酸化処理工程Ｓ４２）→６４０℃での加熱処理（加熱工程Ｓ４３）→５０〜６０℃の水−エマルジョン冷却（冷却工程Ｓ４４）→プレステンパ（焼戻し工程Ｓ４５）が行なわれる。
加熱工程Ｓ４３では、容積２m3の処理室に、窒素ガスが５．５m3/Ｈｒの流量で供給され、アンモニアガスが５．５m3/Ｈｒの流量で供給される。処理室の室温は、一旦降温するが、昇温に転じた時から二酸化炭素ガスが０．４８m3/Ｈｒの流量で供給される。次に処理室の室温は、６４０℃まで昇温される。処理室の室温は、６４０℃に昇温完了後に、約１時間３０分維持される。加熱工程Ｓ４３の後に、処理室が大気開放されて、素材が酸化される。
冷却工程Ｓ４４では、５０〜６０℃の水−油エマルジョン液にて冷却が行なわれる。焼戻し工程Ｓ４５では、素材の表面側が加圧されながら、３１０℃の炉温の加熱炉に素材が入れられて、３．０時間の焼き戻し処理が行なわれる。以上の処理により、素材の表面に窒素化合物層および窒素拡散層が形成される。これにより、アウタパイロットクラッチプレート７４ｂの表面層は、非常に高い硬度を有するようになる。
（製造方法）
次に、アウタパイロットクラッチプレート７４ｂの製造方法について、図７のフローチャートに基づき説明する。図７に示すように、製造方法は、主に、仮抜き工程Ｓ１と、姿抜き工程Ｓ２と、潤滑溝形成工程Ｓ３と、熱処理工程Ｓ４と、初期状態判定工程Ｓ５と、慣らし工程Ｓ６と、慣らし後状態判定工程Ｓ７と、含んでいる。
仮抜き工程Ｓ１では、金属板（ここでは鋼製部材であるＳＫ８５）に対して、アウタパイロットクラッチプレート７４ｂ（摩擦部材）の内周縁と外周縁の大まかな形が形成される。姿抜き工程Ｓ２では、仮抜き工程Ｓ１で打ち抜いた金属板に、アウタパイロットクラッチプレート７４ｂ（摩擦部材）の外周縁（ここではスプライン７４ｂ１）、内周縁、および、窓６が形成される。
潤滑溝形成工程Ｓ３では、姿抜き工程Ｓ２が終了した金属板に対し、潤滑溝７４２用の型が端面にプレスされ、潤滑溝７４２が形成される。このとき、潤滑溝７４２と同時に、上記で説明した表面凸部１２１及び円弧凹状部Ｗが、プレスによって形成される。熱処理工程Ｓ４では、熱処理である窒化処理（ナイトロテック）が、上記で説明した図６のフローチャートの手順に従って実行される。
初期状態判定工程Ｓ５では、アウタパイロットクラッチプレート７４ｂの端面１２の表面状態が、予め設定した初期状態における表面状態となっているか否かの判定を行なう。具体的には、端面１２の表面状態を表す確率密度関数の最大値Ｐｍａｘ（後に詳述する）が、８０％／μｍ以上の範囲（図９、矢印ｇ１参照）にあるか否かの判定を行なう。そして、最大値Ｐｍａｘが、８０％／μｍ以上の範囲内にあるときに、アウタパイロットクラッチプレート７４ｂは良品であると判定する。ただし、この態様には限らず、確率密度関数の最大値Ｐｍａｘの良品の範囲は、８０％／μｍより小さい予め設定された所定値以上の範囲としてもよい。また、初期状態判定工程Ｓ５はなくてもよい。潤滑溝形成工程Ｓ３や熱処理工程Ｓ４が安定しており、バラツキの小さい工程であれば判定は不要である。
慣らし工程Ｓ６では、アウタパイロットクラッチプレート７４ｂの端面１２に、例えば鋼製の慣らし運転用プレート（図示しない）の一端面を所定の荷重で押し当て、アウタパイロットクラッチプレート７４ｂの端面１２と慣らし運転用プレートの一端面とを相対移動させ摺動させる。このようにして、端面１２の表面状態が予め設定された慣らし後の表面状態（確率密度関数の最大値Ｐｍａｘ≧１００％／μｍ）となるよう慣らし運転を行なう。
なお、本実施形態では、端面１２に熱処理（ナイトロテック）が施されている。このため、端面１２の表面は、硬く摩耗しにくい。従って、慣らし工程Ｓ６では、慣らし運転用プレートの押し付け荷重を大きくし、大きなエネルギーを摩擦係合面７４１に付与する必要がある。その押し付け荷重は、任意に設定する。
慣らし後状態判定工程Ｓ７では、アウタパイロットクラッチプレート７４ｂの端面１２の確率密度関数の最大値Ｐｍａｘが、１００％／μｍ以上か否かの判定を行なう。最大値Ｐｍａｘが、１００％／μｍ以上でなければ、１００％／μｍ以上となるまで慣らし工程Ｓ６の作業を繰り返し実行する。最大値Ｐｍａｘが、１００％／μｍ以上となれば製造工程を終了する。
（確率密度関数及び最大値Ｐｍａｘ）
前述した確率密度関数について、図に基づき、詳細に説明する。確率密度関数は、公知の累積分布関数（負荷曲線、図８参照）を微分して求めた関数である。なお、図８は、ナイトロテックで熱処理されたアウタパイロットクラッチプレート７４ｂの端面１２の累積分布関数のグラフである。累積分布関数は、従来技術において、ＴＰ値として利用されてきた指標である。図５に示すように、累積分布関数は、端面１２の摩擦係合面７４１の潤滑溝７４２と直交する幅方向における基準長さＬにおいて、摩擦係合面７４１から所定の深さｄで切断した切断断面における端面１２の表面凹凸の凹部の長さの基準長さＬに対する割合（凹部の断面積率％）と深さｄとの関数である。
なお、本実施形態においては、端面１２（摩擦係合面７４１）の表面凹凸の凹部の長さ及び深さｄは、接触式の表面形状計測器（図略）によって計測する。接触式の表面形状計測器はどのようなものでもよい。また、接触式の表面形状計測器に替えて非接触式の表面形状計測器によって計測してもよいことはいうまでもない。
図８に示す曲線Ｃ１（実線）は、慣らし工程Ｓ６前の初期状態における端面１２（摩擦係合面７４１）の累積分布関数（負荷曲線）のグラフである。曲線Ｃ１をみると、やや急な傾きを有した曲線部分（Ｅ部、２点鎖線太線を添えて示す）と、Ｅ部よりは若干緩やかな傾きを有した曲線部分（Ｆ部、２点鎖線細線を添えて示す）と、を有している。Ｅ部は、表面凸部１２１の影響による特性であると考えられる。また、Ｆ部は、円弧凹状部Ｗの影響による特性であると考えられる。そして、この状態において、インナパイロットクラッチプレート７４ａの摩擦係合面１３とアウタパイロットクラッチプレート７４ｂの摩擦係合面７４１とを係合させ相対回転させると、トルク値が突出する過大トルクの発生が確認された。
この過大トルクは、図１０のＡ部に相当するトルクであると考えられる。図１０は、初期状態を始点とした摩擦係合面７４１（端面１２）及び摩擦係合面１３（端面１１）に入力された入力エネルギー量（Ｊ）と、摩擦係合面７４１と摩擦係合面１３とを係合させ相対回転させたときに発生するトルク（Ｎｍ）との関係を示す対数グラフである。また、図１０の横軸は、摩擦係合面７４１及び摩擦係合面１３に入力されたエネルギー量（Ｊ）である。図１０において、入力エネルギー量（Ｊ）は、摩擦係合面７４１（端面１２）と摩擦係合面１３との相対回転の作動時間や、摺動距離と置き換えてもよい。そして、図１０に示すように、入力されたエネルギー量（Ｊ）が小さい状態、即ち、Ａ部に示す初期状態においては、端面１２に形成された突起がまだ大きく、摩擦係合面７４１と摩擦係合面１３とが摺動することにより、突起が破壊されることで、過大なトルクが発生していると考えられる。
なお、図１０において、Ａ部より入力エネルギー量の小さな領域（Ａ部より左側の領域）側では、発生トルクがＡ部におけるトルクより低くなっている。これは、摩擦係合面１３と接する、摩擦係合面７４１（端面１２）が有する突起の先端の面積が小さすぎ、摩擦係合面１３との接触面積が過小であるための結果であると考えられる。そして、入力エネルギー量が増加し、突起が先端から徐々に摩耗していくと、突起が接触する接触面積は徐々に増加し、トルク値が増加してＡ部に到る。そして、さらに、入力エネルギー量が増加すると、Ｂ部（慣らし工程の途中の状態）に示すように、トルクは、Ａ部から徐々に減少していく。これは、端面１２の表面凸部１２１の突起が摩耗し消滅に近づくことで、端面１２と、摩擦係合面１３との接触面同士の摺動抵抗は安定し、低下するためであると考えられる。その後、さらに入力エネルギー量が増加すると、突起は、ほぼ消滅し、Ｃ部（慣らし完了後の状態）に示すようにトルク値は低下した状態で安定する。
しかし、上記のような過大トルクを発生させる表面凸部１２１の大きさは、図８の曲線Ｃ１のＥ部とＦ部、特に表面凸部１２１の位置に相応するＥ部のグラフの形状からは判定困難である。そこで、発明者は、実験を繰り返し、表面凸部１２１の大きさ（表面状態）は、図８に示す各累積分布関数を微分して求める、前述の確率密度関数（図９参照）、特に確率密度関数の最大値Ｐｍａｘの大きさによって、良好に把握できることを見出した。
そして、本実施形態においては、端面１２の表面状態を表す確率密度関数の最大値Ｐｍａｘが、８０％／μｍ以上であれば、表面凸部１２１は所定量まで小さくなり、アウタパイロットクラッチプレート７４ｂの摩擦係合面７４１とインナパイロットクラッチプレート７４ａの摩擦係合面１３との間で発生する過大トルクを減少させることができることを見出した。
このため、初期状態判定工程Ｓ５においては、初期状態における端面１２の表面状態が、確率密度関数の最大値Ｐｍａｘが８０％／μｍ以上となるアウタパイロットクラッチプレート７４ｂを良品と判定し、初期状態判定工程Ｓ５の次工程である慣らし工程Ｓ６に供給する。これにより、初期状態判定工程Ｓ５の次工程である慣らし工程Ｓ６においては、非常に大きな過大トルクの発生のない状態で、慣らし作業の実施が可能となる。従って、慣らし工程Ｓ６では、表面凸部１２１の突起を削りとるための大きなエネルギーの入力が不要となるので効率的に慣らし作業が行なえる。又、過負荷による設備の損傷を防げるとともに、設備の過剰な仕様による設備投資増を防ぐことができる。
また、発明者は、確率密度関数の最大値Ｐｍａｘが、１００％／μｍ以上であれば、アウタパイロットクラッチプレート７４ｂが作動を継続しても、アウタパイロットクラッチプレート７４ｂの摩擦係合面７４１とインナパイロットクラッチプレート７４ａの摩擦係合面１３との間のトルクに大きな経時変化、特にトルクが減少する方向への変化を生じないことを見出した。このため、「最大値Ｐｍａｘ≧１００％／μｍ以上」を、慣らし後状態判定工程Ｓ７における良否判定の閾値とした（図９中、矢印ｇ２参照）。これにより、アウタパイロットクラッチプレート７４ｂが作動を継続しても、アウタパイロットクラッチプレート７４ｂの摩擦係合面７４１とインナパイロットクラッチプレート７４ａの摩擦係合面１３との間のトルクの経時変化、特に、駆動力伝達装置９１の性能に影響を与えるトルク減少方向への変化はなく、安定した作動が維持できる。
なお、「最大値Ｐｍａｘ≧１００％／μｍ以上」は、熱処理としてナイトロテック（窒化処理）を施したクラッチプレートに適する数値である。よって、熱処理が異なる各実施品においては、それぞれ評価を行ない、各々に適した確率密度関数の最大値Ｐｍａｘを設定する必要がある。
このように、本実施形態では、端面１２に熱処理（ナイトロテック）が施されている。このため、表面は硬く通常の運転中においても、表面の摩耗量は微小である。よって通常の運転による摩耗によって摩耗粉が生じ、潤滑溝７４２に入り込んで潤滑溝７４２の残存深さが大きく変化する虞は低い。また、表面が大きく摩耗して潤滑溝７４２の残存深さが大きく変化する虞も低い。このため、一度、慣らし運転が実施され、表面状態が所望の状態、即ち、確率密度関数の最大値Ｐｍａｘ≧１００％／μｍとされた後には、表面状態は安定した状態に維持されるので、過大トルク残りに起因するトルク減少（以下、トルク減少）や、シャダーは発生しにくい。なお、「過大トルク残りに起因するトルク減少」とは、端面１２に残存する表面凸部１２１の突起の摩耗（減少）によって、摩擦係数が低下し発生するトルク低下のことをいう。
また、上記で説明した確率密度関数の最大値Ｐｍａｘによる評価方法によって、例えば、市場からの回収品の摩擦係合面の表面状態の良否も判定すればよい。このとき、「確率密度関数の最大値Ｐｍａｘ≧１００％／μｍ以上」が維持されていれば、良品と判定してもよい。これは、種々の耐久試験後における端面１２の表面状態の評価をし、慣らし後状態における潤滑溝７４２深さと、耐久試験後における潤滑溝７４２深さとの深さの差があまり大きくないとともに、耐久試験後においてもトルク減少や、シャダーの発生がないという、実験結果を根拠として判断している。また、最大値Ｐｍａｘの差も、慣らし後状態と耐久試験後状態とでは、大きな差はなく、トルク減少や、シャダーの発生もないことが確認されている。これによって、市場回収品及び耐久試験後品の評価方法として、「確率密度関数の最大値Ｐｍａｘ≧１００％／μｍ以上」が維持されていれば、良品と判定する。
なお、図９には、耐久後の状態（曲線Ｃ６Ａ）も表示しておく。曲線Ｃ６Ａの最大値Ｐｍａｘは、約１３０％／μｍである。このように、耐久後品では、トルク減少や、シャダーの発生はない。
＜第二実施形態＞
次に、第二実施形態について説明する。第二実施形態は、第一実施形態に対し、慣らし後状態判定工程Ｓ７における確認項目を、１つ追加することのみ異なる。よって、第一実施形態に対する変更点のみ説明し、その他の同様部分については、説明を省略する。
第一実施形態では、慣らし後状態判定工程Ｓ７において、アウタパイロットクラッチプレート７４ｂの端面１２の確率密度関数の最大値Ｐｍａｘが、１００％／μｍ以上か否かの判定のみを行なった。しかし、発明者は、実験を繰り返す過程で、図９に示す確率密度関数のグラフに特徴的な部分があることを見出した。
第一実施形態で説明したように、過大トルクが発生する、累積分布関数（負荷曲線）を示す図８の曲線Ｃ１（実線）をみても、曲線Ｃ１に大きな特徴はなく、アウタパイロットクラッチプレート７４ｂの摩擦係合面７４１での表面凸部１２１の有無を精度よく判定することはできない。
一方、図９に示す確率密度関数をみると、図８の曲線Ｃ１に対応する慣らし前の初期状態を示す曲線Ｃ４（実線）においては、標準正規分布グラフに見られるような一山の形状の分布が崩れてこぶ状の膨らみ部分Ｇ部を有していることがわかる。確率密度関数グラフにおいて、Ｇ部は、表面凸部１２１の存在によって出現する累積分布関数の曲線Ｃ１のＥ部に対応する部分である。つまり、Ｇ部の出現は表面凸部１２１の存在を裏付けるデータとなる。これにより、端面１２の摩擦係合面７４１に、未だ過大トルクを発生させる表面凸部１２１が存在していると判定できる。
また、累積分布関数の各曲線Ｃ２（慣らし工程途中）、Ｃ３（慣らし工程後）をそれぞれ微分して求めた、図９に示す、過大トルクが発生した、慣らし工程の途中状態における端面１２の確率密度関数を示す曲線Ｃ５によれば、曲線Ｃ１のＥ部に相当する位置に頂点Ｔｅを有する小さな山部が形成されている。これは、慣らし工程の途中状態において、表面凸部１２１が、まだ残存していることを示している。
また、図９に示す、過大トルクが発生しなかった、慣らし工程後における端面１２の確率密度関数を示す曲線Ｃ６には、曲線Ｃ５に現れたような山は出現していない。これは、慣らし工程Ｓ６の実施によって、表面凸部１２１が、ほぼ消滅しているためと考えられる。このように、累積分布関数のみを用いて判定しようとした場合には、慣らし工程Ｓ６の途中と後とで、相違の判別が困難であったが、確率密度関数を用いることによって、過大トルクが発生したグラフの形状に明確な特徴（山部）が出現し、表面凸部１２１の有無の判定、延いては、過大トルクの有無の判定が精度よく行なえることが判った。
つまり、慣らし工程Ｓ６を実行し、表面凸部１２１が削られ小さくなってくると、確率密度関数のグラフでは、初め２つ（複数）あったグラフ上の山が１つに収束する。つまり、端面１２に、未だ大きな表面凸部１２１が存在している場合には確率密度関数のグラフが、最大値Ｐｍａｘを頂点とする山と、それ以外の山とを有する。そして、表面凸部１２１が摩耗し、表面凸部１２１の高さが減少すると確率密度関数の山は最大値Ｐｍａｘを頂点とする山１つ、つまり標準正規分布グラフに見られるような分布の山１つに収束していく。このため、その減少程度を捉えることで、更に確実に端面１２の表面状態が評価できる。
従って、第二実施形態における慣らし後状態判定工程Ｓ７では、「最大値Ｐｍａｘ≧１００％／μｍ」と、「確率密度関数が極値を１点のみ有する」ことと、を同時に満足したときにアウタパイロットクラッチプレート７４ｂは良品であると判定する。これによって、摩擦係合面７４１における潤滑溝７４２の幅方向両端に設けられた表面凸部１２１が、十分除去されたことが確実に確認できるので、さらに精度よく、過大トルク及び減少トルクの発生の有無の判定が可能となる。
＜別の実施形態＞
なお、上記第一、第二実施形態によれば、アウタパイロットクラッチプレート７４ｂに対する熱処理は、ナイトロテックであるとした。しかし、この態様には限らない。別の実施形態として、熱処理（窒化処理）は、公知のガス軟窒化処理であってもよい。ガス軟窒化処理は、図１１に示すフローチャートに基づき処理される。なお、このとき素材は、例えば炭素鋼工具としてのＳ１５Ｃ（ＪＩＳ Ｇ ４０５１）を用いる。
具体的には、ガス軟窒化は、処理工程としてホットプレス処理（Ｓ１４１）→酸化処理（Ｓ１４２）→５８０℃の加熱処理（Ｓ１４３）→２５℃窒素ガス冷却（Ｓ１４４）の順で各工程が実施される。ホットプレス処理（Ｓ１４１）及び酸化処理（Ｓ１４２）は、上記実施形態のホットプレス処理（Ｓ４１）及び酸化処理（Ｓ４２）と同一である。
加熱工程Ｓ１４３では、容積２m3の処理室が５８０℃まで昇温される。この温度は、Ｆｅ−ＮのＡ１変態点である５９０℃より低温である。そして、昇温完了後に、処理室には、窒素ガスが３m3/Ｈｒで供給され、アンモニアガスが８m3/Ｈｒで供給されるとともに、二酸化炭素ガスが０．３m3/Ｈｒで供給されて、その状態が１時間２０分間維持される。
冷却工程Ｓ４４では、２５℃の窒素ガス雰囲気中にて素材の冷却が行なわれる。以上の処理により、素材の表面に窒素化合物層および窒素拡散層が形成される。これにより、アウタパイロットクラッチプレートの表面層は、高い硬度を有する。
そして、図１２、図１３に、ガス軟窒化処理後のアウタパイロットクラッチプレートの摩擦係合面に対して評価を行ない演算した累積分布関数及び確率密度関数を示す。図１２の累積分布関数は、上記実施形態で説明した図８の累積分布関数に対応するグラフである。また、図１３の確率密度関数は、上記実施形態で説明した図９に示す確率密度関数に対応するグラフである。
図１２の累積分布関数では、慣らし工程Ｓ６前の初期状態、慣らし工程Ｓ６途中の状態及び慣らし工程Ｓ６後の状態の各累積分布関数が示されている、なお、慣らし前の初期状態における累積分布関数は曲線Ｃ７、慣らし途中の累積分布関数は曲線Ｃ８、慣らし後の累積分布関数は曲線Ｃ９で示される。
図１３に示す確率密度関数は、図１２に示す各累積分布関数（曲線Ｃ７、曲線Ｃ８、曲線Ｃ９）をそれぞれ微分することにより求めたものである。図１３に示す確率密度関数をみると、慣らし前の初期状態（曲線Ｃ１０、実線）においては、微分値が０となる極値を備えた山が２つ出現している。これにより、端面１２の摩擦係合面７４１に、未だ大きな表面凸部１２１が存在していることが容易に予測可能となる。なお、慣らし工程Ｓ６途中におけるグラフが曲線Ｃ１１（破線）であり、慣らし工程後のグラフが曲線Ｃ１２（２点鎖線）である。
図１３に示すように、曲線Ｃ１０の確率密度関数の最大値Ｐｍａｘは、約７０％／μｍである。この状態において、インナパイロットクラッチプレート７４ａの摩擦係合面１３とアウタパイロットクラッチプレート７４ｂの摩擦係合面７４１とを係合させ相対回転させたときには、過大トルクの発生が確認された。また、慣らしの途中の状態（曲線Ｃ１１）では、確率密度関数の最大値Ｐｍａｘは、約９０％／μｍである。そして、このときも実験により過大トルクの発生が確認された。
さらに、慣らし完了後の状態（曲線Ｃ１２）では、曲線Ｃ１２の確率密度関数の最大値Ｐｍａｘは、約１３０％／μｍである。この状態では、過大トルク及びトルク変化の発生はないことが確認された。このように、熱処理が、ガス軟窒化処理であっても、別の実施形態の慣らし後状態判定工程Ｓ７では、上記実施形態の条件「最大値Ｐｍａｘ≧１００％／μｍ」を、別の実施形態に適した数値である、例えば「最大値Ｐｍａｘ≧１２０％／μｍ」に変更し、変更した条件を満足したときにアウタパイロットクラッチプレートは良品であると判定することができる。
また、慣らし前の初期状態品においても、別の実施形態の初期状態判定工程Ｓ５では、上記実施形態の条件「最大値Ｐｍａｘ≧８０％／μｍ」を、別の実施形態に適した数値である、例えば「最大値Ｐｍａｘ≧１００％／μｍ」に変更し、変更した条件を満足したときに良品と判定できる。さらに、図１３には、市場回収品のアウタパイロットクラッチプレートの確率密度関数（曲線Ｃ１２Ａ）も示されている。曲線Ｃ１２Ａの最大値Ｐｍａｘの大きさは、慣らし完了後の曲線Ｃ１２の最大値Ｐｍａｘより大きいが、減少側への変化はない。また、シャダーの発生もない。
上述の説明から明らかなように、上記実施形態では、アウタパイロットクラッチプレート７４ｂ（摩擦部材）は、軸方向の一方の端面１２に複数の潤滑溝７４２が形成される。また、アウタパイロットクラッチプレート７４ｂ（摩擦部材）は、端面１２が潤滑溝７４２と摩擦係合面７４１とを有するとともに熱処理（ナイトロテック等）によって表面が改質された、例えば、ＳＫ８５（ＪＩＳ Ｇ ４４０１）、Ｓ１５Ｃ（ＪＩＳ Ｇ ４０５１）等の鋼製の湿式用のクラッチプレートである。そして、アウタパイロットクラッチプレート７４ｂの端面１２における基準長さＬにおいて、摩擦係合面７４１から所定の切断深さｄで切断した切断断面における端面１２の表面凹凸の凹部の長さの基準長さＬに対する割合（凹部の断面積率）と切断深さｄとの関数を累積分布関数と定義し、累積分布関数を微分した関数を確率密度関数と定義し、端面１２の表面状態の良否が確率密度関数の最大値Ｐｍａｘに基づき判定される。
上記において、潤滑溝７４２は、通常、マイクログルーブと称される非常に微小な溝である。そして、このような潤滑溝７４２の摩擦係合面７４１上における開口の両端には、潤滑溝７４２を形成する際に形成される所定の盛り上がり（山部）である表面凸部１２１を有する。そして、対向する各クラッチプレート７４ｂ，７４ａの端面１２、１１同士が相対移動により摺動した場合、表面凸部１２１が端面１２上に残存しているときにトルク変化が発生する。
このとき、表面凸部１２１の大きさとトルク変化の発生とは相対関係を有しており、表面凸部１２１の高さが所定値以下となった状態では、トルク変化は発生しない。発明者は、このような端面の状態は、ＴＰ値ではなく、ＴＰ値である累積分布関数を微分した関数である確率密度関数によって良好に管理できることを見出した。
そこで、上記実施形態では、確率密度関数によって端面１２の表面状態の良否が判定される。従って、例えば、対向する各クラッチプレート７４ｂ，７４ａ（摩擦部材）の端面１２、１１同士を摺動させる慣らし工程Ｓ６で、過剰な負荷を与えすぎ、慣らし運転の時間を無駄に長くすることや、慣らし運転に必要なエネルギーを無駄に消費することはない。
また、上記実施形態によれば、熱処理は、窒化処理である。これにより、アウタパイロットクラッチプレート７４ｂの端面１２を確実に高硬度にすることができる。従って、アウタパイロットクラッチプレート７４ｂの端面１２は、対向するインナパイロットクラッチプレート７４ａの端面１１と係合し、すべりを伴って相対回転した場合の摩耗を抑制することができる。このため、トルク変化の発生を抑制するよう調整された端面１２の表面状態は長時間維持され、トルク変化の発生を抑制し続けることができる。
また、上記実施形態によれば、窒化処理であるナイトロテックによって熱処理されたアウタパイロットクラッチプレート７４ｂ（摩擦部材）の製品出荷前の初期状態における端面１２は、表面状態が確率密度関数の最大値が８０％／μｍ以上となる場合に良品と判定される。８０％／μｍ以上とは、アウタパイロットクラッチプレート７４ｂに、過大トルクを発生させない確率密度関数の範囲である。これにより、次工程である慣らし工程Ｓ６においては、過大トルクが発生しない状態で、慣らし作業ができるので、慣らし後状態の表面状態とするために長い時間とエネルギーを必要とせず効率的である。
また、上記実施形態によれば、窒化処理であるナイトロテックによって熱処理されたアウタパイロットクラッチプレート７４ｂ（摩擦部材）は、慣らし工程Ｓ６によって慣らし運転後の表面状態に調整され、慣らし運転後の表面状態は、端面１２の表面状態を表す確率密度関数の最大値が１００％／μｍ以上である。これにより、アウタパイロットクラッチプレート７４ｂのトルク変化（過大トルク及びトルク減少）の発生を抑制できる。
また、上記実施形態のアウタパイロットクラッチプレート７４ｂ（摩擦部材）の製造方法によれば、アウタパイロットクラッチプレート７４ｂは、軸方向の一方の端面１２に複数の潤滑溝７４２が形成される。また、アウタパイロットクラッチプレート７４ｂ（摩擦部材）は、端面１２が潤滑溝７４２と摩擦係合面７４１とを有するとともに熱処理（ナイトロテック等）によって表面が改質された、例えば、ＳＫ８５（ＪＩＳ Ｇ ４４０１）、Ｓ１５Ｃ（ＪＩＳ Ｇ ４０５１）等の鋼製の湿式用のアクラッチプレートであって、アウタパイロットクラッチプレート７４ｂの端面１２における基準長さＬにおいて、摩擦係合面７４１から所定の深さｄで切断した切断断面における端面１２の表面凹凸の凹部の長さの基準長さＬに対する割合と深さｄとの関数を累積分布関数と定義し、累積分布関数を微分した関数を確率密度関数と定義し、端面１２の表面状態の良否が確率密度関数の最大値Ｐｍａｘに基づき判定されて製造される。これにより、上記実施形態のアウタパイロットクラッチプレート７４ｂが製造できる。
また、上記実施形態によれば、窒化処理であるナイトロテックによって熱処理されたアウタパイロットクラッチプレート７４ｂ（摩擦部材）の製造方法は、アウタパイロットクラッチプレート７４ｂの製品出荷前の初期状態における端面１２は、表面状態を判定する確率密度関数の最大値が８０％／μｍ以上となる場合にアウタパイロットクラッチプレート７４ｂが良品と判定される初期状態判定工程Ｓ５を備える。これにより、上記実施形態のアウタパイロットクラッチプレート７４ｂが製造できる。
また、上記実施形態によれば、窒化処理であるナイトロテックによって熱処理されたアウタパイロットクラッチプレート７４ｂ（摩擦部材）の製造方法は、アウタパイロットクラッチプレート７４ｂの初期状態における端面が、調整用部材の摩擦面の端面と相対移動して慣らし運転後の表面状態に調整される慣らし工程Ｓ６を備える。また、製造方法は、慣らし運転後の表面状態を判定する確率密度関数の最大値が１００％／μｍ以上となる場合にアウタパイロットクラッチプレート７４ｂ（摩擦部材）が良品と判定される慣らし後状態判定工程Ｓ７を備える。これにより、上記実施形態のアウタパイロットクラッチプレート７４ｂが製造できる。
また、上記実施形態のアウタパイロットクラッチプレート７４ｂ（摩擦部材）の検査方法によれば、アウタパイロットクラッチプレート７４ｂには、軸方向の一方の端面１２に複数の潤滑溝７４２が形成される。また、アウタパイロットクラッチプレート７４ｂ（摩擦部材）は、端面１２が潤滑溝７４２と摩擦係合面７４１とを有するとともに熱処理（ナイトロテック等）によって表面が改質された、例えば、ＳＫ８５（ＪＩＳ Ｇ ４４０１）、Ｓ１５Ｃ（ＪＩＳ Ｇ ４０５１）等の鋼製の湿式用クラッチプレートである。そして、アウタパイロットクラッチプレート７４ｂの端面１２における基準長さＬにおいて、摩擦係合面７４１から所定の深さｄで切断した切断断面における端面１２の表面凹凸の凹部の長さの基準長さＬに対する割合と深さｄとの関数を累積分布関数と定義する。また、累積分布関数を微分した関数を確率密度関数と定義する。そして、端面１２の表面状態の良否が確率密度関数の最大値Ｐｍａｘに基づき判定されて検査される。これにより、上記実施形態のアウタパイロットクラッチプレート７４ｂが得られる。
なお、上記実施形態においては、ならし運転前における製品初期時の摩擦係合面７４１（端面１２）の表面状態は、確率密度関数の最大値Ｐｍａｘが、８０％／μｍ以上の場合に良品と判定される。しかし、この態様には限らない。ならし運転前における摩擦係合面７４１の表面状態は、各製品に応じて８０％／μｍ以上以外の任意の範囲に設定してもよい。さらには、製品初期時における摩擦係合面７４１の表面状態は判定しなくてもよい。これによっても相応の効果は得られる。
また、上記実施形態においては、アウタパイロットクラッチプレート７４ｂの一端面１２のみに摩擦係合面７４１を設けた。しかし、アウタパイロットクラッチプレート７４ｂが、他端側においてもインナパイロットクラッチプレート７４ａと係合する場合には両端面に摩擦係合面を設けてもよい。
また、上記実施形態の製造方法においては、潤滑溝形成工程Ｓ３を姿抜き工程Ｓ２と別に設けた。しかし、この態様に限らず、潤滑溝形成工程Ｓ３と姿抜き工程Ｓ２とを同時に行ない、１つの工程としてもよい。
また、上記実施形態においては、アウタパイロットクラッチプレート７４ｂの端面１２に行なう熱処理を窒化処理とし、その窒化処理をナイトロテック、又はガス軟窒化処理とした。しかし、この態様には限らない。窒化処理の種類はどのようなものでもよい。例えば、高温窒化処理、塩浴窒化、塩浴軟窒化、ガス窒化、プラズマ窒化等でもよい。また、熱処理は窒化処理に限らない。例えば、浸炭焼入れ、高周波焼入れ等でもよい。
また、上記実施形態においては、アウタパイロットクラッチプレート７４ｂの素材材料を例えば、ＳＫ８５（ＪＩＳ Ｇ ４４０１）、Ｓ１５Ｃ（ＪＩＳ Ｇ ４０５１）等の鋼製材料とした。しかし、この態様には限らない。素材材料は、アルミニウム、クロム、モリブデンなどの窒化物形成元素を含む鋼としてもよい。また、他の炭素鋼でもよい。
また、上記実施形態においては、摩擦部材を、電磁クラッチであるパイロットクラッチ機構７０ｄのアウタパイロットクラッチプレート７４ｂに適用したが、パイロットクラッチ機構７０ｄのインナパイロットクラッチプレート７４ａに適用してもよい。また、他の電磁クラッチのクラッチプレートや、メインクラッチ機構７０ｃの各クラッチプレートに適用してもよい。また、クラッチプレートに限らず、摩擦によって係合する様々なクラッチに適用してもよい。さらには、摩擦部材はプレート形状でなくてもよい。摩擦部材は、円錐形の摺動面を有するコーンクラッチや、円柱形の摺動面を有するドラムクラッチ等に適用してもよい。
１２・・・端面、 ７０ｄ・・・パイロットクラッチ機構、 ７４・・・摩擦クラッチ群、 ７４ｂ・・・アウタパイロットクラッチプレート、 １２１・・・表面凸部、 ７４１・・・摩擦係合面、 ７４２・・・潤滑溝、 Ｐｍａｘ・・・確率密度関数の最大値、 Ｓ３・・・潤滑溝形成工程、 Ｓ４・・・熱処理工程、 Ｓ５・・・初期状態判定工程、 Ｓ６・・・慣らし工程、 Ｓ７・・・慣らし後状態判定工程、 Ｗ・・・円弧凹状部。

Claims (12)

  1. 軸方向両端面の少なくとも一方の端面に複数の潤滑溝が形成され、前記端面が前記潤滑溝と摩擦係合面とを有するとともに熱処理によって表面が改質された鋼製で湿式用の摩擦部材であって、
    前記摩擦係合面は、表面凸部と、前記表面凸部より低い凹部と、を備え、
    前記複数の潤滑溝は、前記端面の径方向において同心円状に形成されるとともに、前記複数の潤滑溝の各開口の前記径方向両外側に前記表面凸部をそれぞれ備え、
    前記摩擦部材の前記端面における前記径方向の基準長さにおいて、前記摩擦係合面から所定の切断深さで切断した切断断面において前記径方向で隣接する前記表面凸部の頂点間に形成される前記凹部の長さの前記基準長さに対する割合と前記切断深さとの関数を累積分布関数と定義し、前記累積分布関数を前記切断深さで微分した関数を確率密度関数と定義し、
    前記確率密度関数の最大値が、予め設定された所定値以上である場合に前記端面の表面状態の良否が良であると判定される摩擦部材。
  2. 前記予め設定された所定値は、８０％／μｍであり、
    前記摩擦部材の初期状態における前記端面の前記表面状態を表す前記確率密度関数の最大値が前記８０％／μｍ以上となる場合に前記摩擦部材は、良品と判定される、請求項１に記載の摩擦部材。
  3. 前記予め設定された所定値は、１００％／μｍであり、
    前記摩擦部材は、初期状態、または、慣らし後状態における前記端面の前記表面状態を表す前記確率密度関数の最大値が前記１００％／μｍ以上である場合に良品と判定される、請求項１に記載の摩擦部材。
  4. 前記表面状態は、前記端面に対して慣らし運転を行ない、前記表面状態を予め設定された状態に調整した後の状態である、請求項３に記載の摩擦部材。
  5. 前記慣らし運転後の前記表面状態は、前記表面状態を表す前記確率密度関数のグラフを前記切断深さで微分した際、０となる極値を１点のみ有する、請求項４に記載の摩擦部材。
  6. 前記熱処理は、窒化処理である、請求項１−５の何れか１項に記載の摩擦部材。
  7. 軸方向両端面の少なくとも一方の端面に複数の潤滑溝が形成され、前記端面が前記潤滑溝と摩擦係合面とを有するとともに熱処理によって表面が改質された鋼製で湿式用の摩擦部材の製造方法であって、
    前記摩擦係合面は、表面凸部と、前記表面凸部より低い凹部と、を備え、
    前記複数の潤滑溝は、前記端面の径方向において同心円状に形成されるとともに、前記複数の潤滑溝の各開口の前記径方向両外側に前記表面凸部をそれぞれ備え、
    前記摩擦部材の前記端面における前記径方向の基準長さにおいて、前記摩擦係合面から所定の切断深さで切断した切断断面において前記径方向で隣接する前記表面凸部の頂点間に形成される前記凹部の長さの前記基準長さに対する割合と前記切断深さとの関数を累積分布関数と定義し、前記累積分布関数を前記切断深さで微分した関数を確率密度関数と定義し、
    前記確率密度関数の最大値が、予め設定された所定値以上である場合に前記端面の表面状態の良否が良であると判定される摩擦部材の製造方法。
  8. 前記予め設定された所定値は、８０％／μｍであり、
    前記摩擦部材の初期状態における前記端面の前記表面状態を表す前記確率密度関数の最大値が前記８０％／μｍ以上となる場合に、前記摩擦部材が良品と判定される初期状態判定工程を備える、請求項７に記載の摩擦部材の製造方法。
  9. 初期状態における前記摩擦部材の前記端面に対して慣らし運転を行ない、前記表面状態を予め設定された慣らし運転後の表面状態に調整する慣らし工程を備える、請求項８に記載の摩擦部材の製造方法。
  10. 前記予め設定された所定値は、１００％／μｍであり、
    前記慣らし運転後の前記表面状態を表す前記確率密度関数の最大値が前記１００％／μｍ以上となる場合に、前記摩擦部材が良品と判定される慣らし後状態判定工程を備える、請求項９に記載の摩擦部材の製造方法。
  11. 前記熱処理は、窒化処理である、請求項７−１０の何れか１項に記載の摩擦部材の製造方法。
  12. 軸方向両端面の少なくとも一方の端面に複数の潤滑溝が形成され、前記端面が前記潤滑溝と摩擦係合面とを有するとともに熱処理によって表面が改質された鋼製で湿式用の摩擦部材の検査方法であって、
    前記摩擦係合面は、表面凸部と、前記表面凸部より低い凹部と、を備え、
    前記複数の潤滑溝は、前記端面の径方向において同心円状に形成されるとともに、前記複数の潤滑溝の各開口の前記径方向両外側に前記表面凸部をそれぞれ備え、
    前記摩擦部材の前記端面における前記径方向の基準長さにおいて、前記摩擦係合面から所定の切断深さで切断した切断断面において前記径方向で隣接する前記表面凸部の頂点間に形成される前記凹部の長さの前記基準長さに対する割合と前記切断深さとの関数を累積分布関数と定義し、前記累積分布関数を前記切断深さで微分した関数を確率密度関数と定義し、
    前記確率密度関数の最大値が、予め設定された所定値以上である場合に前記端面の表面状態の良否が良であると判定される摩擦部材の検査方法。
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