JPH111722A - 回転構造体及びその表面改質方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 耐摩耗性に優れたシール溝を有する回転構造
体，及びシール溝の耐摩耗性を容易に向上させることが
できる表面改質方法を提供すること。 【解決手段】 円筒状支持部材の外周面に設けたシール
リングを遊嵌するシール溝における側壁シール面を改質
する方法である。高密度エネルギービームを側壁シール
面３１１の形状に沿って相対的に移動させながら側壁シ
ール面３１１に照射する。照射部分の表層のみを融点以
上に加熱して溶融部となし，次いで溶融部を急冷凝固さ
せて表面硬化層７２を上記側壁シール面３１１に形成す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【技術分野】本発明は，シール溝の耐摩耗性に優れた回
転構造体及びその表面改質方法に関する。

【０００２】

【従来技術】例えば，自動車の自動変速機においては，
後述する図１，図２に示すごとく，そのケース内に多板
クラッチ，多板ブレーキ等を係脱させる油圧サーボが設
けられている。油圧サーボのシリンダを構成するドラム
２は，センターサポート３に対してシールリング４を介
して装着されている。

【０００３】そして，ドラム２，センターサポート３，
シールリング４は，一種の回転構造体９（図１８）を構
成している。即ち，ドラム２はセンターサポート３の周
囲を回転する回転体であり，一方，センターサポート３
は固定された円筒状の支持体である。なお，センターサ
ポート３は，鋼あるいはアルミニウム合金等の金属によ
り構成されている。

【０００４】また，図１８に示すごとく，上記シールリ
ング４は，センターサポート３の外周面に設けられた３
つのシール溝３１に遊嵌されている。また，センターサ
ポート３には，作動油５を供給するための油溝３４が２
箇所設けられている。

【０００５】そして，油圧サーボを作動する場合には，
センターサポート３の油溝３４からまずドラム２とセン
ターサポート３との間に作動油５を供給する。このと
き，シールリング４は，作動油５の供給圧力によってド
ラム２の内周壁２９に押しつけられると共に，シール溝
３１の側壁シール面３１１，３１４等に押しつけられ
る。また，このときドラム２は回転しており，これに伴
ってシールリング４も回転する。そのため，シール溝３
１の側壁シール面３１１，３１４等は，シールリング４
が摺動する摺動面となる。

【０００６】従来より，上記回転構造体９においては，
上記摺動面となるセンターサポート３の側壁シール面３
１１等の摩耗を防ぐべく，種々の対策を講じてきた。例
えば，センターサポート３の材料自体を高硬度材料とす
る対策や，焼入れ処理等の熱処理によってセンターサポ
ート３全体を硬化させる対策等が講じられてきた。

【０００７】

【解決しようとする課題】しかしながら，上記回転構造
体における従来の耐摩耗性対策においては次の問題があ
る。即ち，センターサポート３の材料自体を高硬度化し
た場合には，上記のシール溝３１や油溝３４の加工性が
悪化し，生産効率が低下してしまう。また，センターサ
ポート３を加工性の良い材料を用いて成形し，次いで全
体を熱処理する方法においては，余分な部分にも熱処理
する必要があり，熱歪によりセンターサポートの形状精
度が低下してしまったり，必要以上の熱処理時間，コス
トをかけなければならない。また，量産時における熱処
理のサイクルタイムが長くなってしまう。

【０００８】本発明は，かかる従来の問題点に鑑みてな
されたもので，耐摩耗性に優れたシール溝を有する回転
構造体，及びシール溝の耐摩耗性を容易に向上させるこ
とができる表面改質方法を提供しようとするものであ
る。

【０００９】

【課題の解決手段】請求項１の発明は，円筒状支持部材
の外周面に設けたシールリングを遊嵌するシール溝にお
ける側壁シール面を改質する方法であって，高密度エネ
ルギービームを上記側壁シール面の形状に沿って相対的
に移動させながら照射し，照射部分の表層のみを融点以
上に加熱して溶融部となし，次いで該溶融部を急冷凝固
させて表面硬化層を上記側壁シール面に形成することを
特徴とする表面改質方法にある。

【００１０】本発明において最も注目すべきことは，上
記表面硬化層は，高密度エネルギービームの照射によっ
て表層のみに溶融部を形成し，これを急冷凝固させてな
ることである。

【００１１】上記円筒状支持部材としては，例えば鋼，
アルミニウム合金等の金属素材を用いる。そのため，上
記高密度エネルギービームの出力，相対的な移動速度等
は，素材の材質に合わせて，高密度エネルギービームの
照射部分における表層のみを溶融させるよう調整する。
また，上記高密度エネルギービームとしては，例えばレ
ーザービーム，電子ビーム等の高密度エネルギーがあ
る。本発明では，これらを総称して高密度エネルギービ
ームという。

【００１２】次に，本発明の作用につき説明する。本発
明においては，高密度エネルギービームの照射によって
上記側壁シール面を加熱する。そのため，高密度エネル
ギービームの照射部分は，その表層だけが非常に急速に
加熱され，極めて短時間に上記溶融部に形成される。即
ち，高密度エネルギービームによる加熱は，その投入エ
ネルギーが非常に大きいため，円筒状支持部材の内部に
熱伝導する速度よりも速い速度で極表層のみを加熱，溶
融させることができる。

【００１３】また，本発明においては，上記溶融部を側
壁シール面の表層のみに形成する。そのため，溶融部形
成時には，溶融金属の流動に伴って周囲のガスを巻き込
むということがなく，また，表面が波打つこともない。
したがって，ブローホールや表面の凹凸等の品質異常を
伴うこともない。また，極表層のみが溶融状態にあるた
め，溶融前よりも平坦になるというレベリング効果を得
ることもできる。

【００１４】次に，上記溶融部は，高密度エネルギービ
ームが通り過ぎて加熱が終了した直後に，急速に自己放
冷される。即ち，上記のごとく溶融部は表層のみであ
り，その周囲の部材内部は十分に低温状態に維持されて
いる。それ故，高温状態の溶融部は，その周囲への熱伝
導によって急速に冷却される。

【００１５】そして，上記溶融部は，上記の急速な冷却
によって，高硬度の表面硬化層として凝固する。例えば
円筒状支持部材が鋼製の場合にはマルテンサイトの形成
により，アルミニウム合金製の場合には組織の微細化又
は析出硬化によって高硬度化された表面硬化層が得られ
る。

【００１６】このように硬化された表面硬化層の形成に
より，円筒状支持部材のシール溝における側壁シール面
表面は，耐摩耗性にも優れた表面に改質される。したが
って，本発明によれば，シール溝の耐摩耗性を容易に向
上させることができる表面改質方法を提供することがで
きる。

【００１７】次に，請求項２の発明のように，上記高密
度エネルギービームは，上記側壁シール面の形状に沿っ
て相対的に回転移動させながら，かつ，その回転半径を
徐々に変化させながら上記側壁シール面に螺旋状に照射
することが好ましい。即ち，本発明においては，上記高
密度エネルギービームの照射を上記のごとく螺旋状に行
う。ここで，螺旋状に高密度エネルギービームを照射す
るとは，照射軌跡が重なり合うことがないよう徐々にず
らして高密度エネルギービームを周回させることを意味
する。そのため，円状の表面硬化層を複数列形成する場
合においても，いわゆる一筆書きの動作で１工程におい
て行うことができる。それ故，径の異なる同心円状の表
面硬化層を複数個別個に形成する場合に比べて処理工程
を削減することができ，表面処理の合理化を図ることが
できる。

【００１８】また，上記螺旋状の高密度エネルギービー
ムの照射は，その照射開始点及び照射終了点がラップす
ることがない。そのため，得られた表面硬化層に再度高
密度エネルギービームが照射されてその硬化効果が低下
するという問題を発生させることもない。

【００１９】次に，請求項３の発明のように，上記溶融
部の深さは１００μｍ未満であることが好ましい。１０
０μｍを超える場合には，上記溶融部における溶融金属
の流動により周囲のガスを巻き込んでブローホールを形
成したり，表面硬化層の表面が波打って凹凸が発生する
おそれがある。一方，上記溶融部の深さは２０μｍ以上
であることが好ましい。２０μｍ未満の場合には，得ら
れる表面硬化層が薄すぎて表面硬化効果が低いという問
題がある。

【００２０】また，請求項４の発明のように，上記高密
度エネルギービームによる上記加熱の時間は，０．５ｍ
ｓｅｃ以下（５／１００００秒以下）であることが好ま
しい。これにより，上記溶融部の深さを容易に１００μ
ｍ以下に制御することができる。それ故，上記のごと
く，ブローホールや表面の凹凸を防止することができ，
高い品質を維持しつつ表面改質を図ることができる。ま
た，照射時間の短縮は熱処理時間に直接的に影響し，処
理の高効率化を図ることもできる。

【００２１】また，請求項５の発明のように，上記高密
度エネルギービームは，上記高密度エネルギービーム
は，上記側壁シール面の形状に沿って円状又は楕円状に
複数回周回移動させながら照射し，かつ，第２周回目以
降の高密度エネルギービームの照射は，第１周回目の照
射により形成された上記溶融部が凝固する前に行うこと
が好ましい。

【００２２】即ち，高密度エネルギービームと側壁シー
ル面との相対的な周回移動を非常に高速とすることによ
り，円状又は楕円状の照射部分全体を溶融部分となす。
これにより，側壁シール面に対してはあたかも円状又は
楕円状の熱源を投入した状態となり，高密度エネルギー
ビーム照射開始点と終了点の境界をなくすことができ
る。それ故，溶融部が冷却されて形成される表面硬化層
も境界部の凹凸がないきれいな仕上がりにすることがで
きると共に，凝固後の再溶融・再凝固による硬度低下も
ない。

【００２３】また，請求項６の発明のように，上記高密
度エネルギービームは，その相対的な移動方向と９０度
をなす方向に所定距離だけ揺動させながら照射すること
もできる。これにより，高密度エネルギービームの径よ
りも広い所定幅を有する表面硬化層を容易に形成するこ
とがでる。即ち，線状ではなく，面状の表面硬化層を容
易に得ることができる。

【００２４】また，請求項７の発明のように，上記高密
度エネルギービームは，上記側壁シール面の形状に沿っ
て円状又は楕円状に複数回周回移動させながら照射し，
かつ，第２周回目以降の高密度エネルギービームの照射
は，その照射により形成される溶融部が１つ前の周回目
の照射により形成された溶融部と部分的にラップした状
態で形成されるように行うこともできる。即ち，高密度
エネルギービームの半径方向の移動を，形成される溶融
部の幅寸法よりも小さくすることもできる。これによっ
ても面状の表面硬化層を容易に得ることができる。

【００２５】次に，耐摩耗性に優れる回転構造体として
は，次の発明がある。即ち，請求項８の発明のように，
円筒状支持部材と，該円筒状支持部材の外周面に設けた
シール溝に遊嵌したシールリングと，該シールリングの
周囲に配設された回転体とを有する回転構造体におい
て，上記シール溝における上記シールリングとの摺動部
となる側壁シール面には，該側壁シール面の形状に沿っ
て表面硬化層が形成されており，かつ，該表面硬化層
は，高密度エネルギービームの照射によって上記側壁シ
ール面の表層のみを融点以上に加熱して溶融部となし，
次いで該溶融部を急冷凝固させて形成してあることを特
徴とする回転構造体がある。

【００２６】次に，本発明にかかる回転構造体の作用に
つき説明する。本発明の回転構造体においては，上記高
密度エネルギービームの照射によって溶融・再凝固して
なる上記表面硬化層を側壁シール面に設けてある。この
表面硬化層は，上述したごとく，急冷効果によって非常
に高硬度化されている。そのため，上記側壁シール面
は，耐摩耗性に優れ，回転構造体の耐久性を向上させ
る。

【００２７】また，上記表面硬化層は，上記のごとく高
密度エネルギービームの照射により形成されている。そ
のため，必要部分のみを硬化させることができ，しかも
他の部分への熱影響による歪み発生等の不具合を回避す
ることができる。それ故，上記円筒状支持部材は高い寸
法精度に維持することができる。

【００２８】次に，請求項９の発明のように，上記表面
硬化層は，上記シールリングの回転方向に沿って徐々に
内径方向に縮径する螺旋形状に設けられていることが好
ましい。即ち，上記表面硬化層は，上記のごとく螺旋状
に形成することが好ましい。これにより，高密度エネル
ギービームの照射がラップすることによる硬度低下等の
不具合部分がなく，略均一な硬度分布の側壁シール面を
得ることができる。それ故，側壁シール面は，シールリ
ングとの摺動によっても偏摩耗することがない。

【００２９】また，上記螺旋形状は，上記の縮径形状で
あることが好ましい。これにより，シール溝の側壁シー
ル面とシールリングとの摺動面においては，これらの間
に浸入する作動油等の液体を，シール溝の内径方向に誘
導する作用を発揮させることができ，シール性の向上を
図ることができる。

【００３０】即ち，上記表面硬化層は，素材の表面に見
られるような微妙な凹凸が著しく減少して非常に滑らか
な表面状態に仕上がる。そのため，その周囲の未処理部
分と表面粗さに差が生じ，この表面粗さの差が樋のごと
き作用を発揮して作動油等を一定方向に導き，上記のご
とくシール性を向上させる。

【００３１】また，請求項１０の発明のように，上記表
面硬化層は，上記シールリングの回転方向に沿って徐々
に外径方向に拡径する螺旋形状に設けることもできる。
この場合には，上記と同様の螺旋形状による効果が得ら
れると共に，上記の樋の効果が逆方向に作用し，摺動面
への作動油等の供給を促すことがでる。それ故，摺動面
の潤滑効果を高め，側壁シール面の耐摩耗性を更に向上
させることができる。このように，螺旋の描き方によっ
て異なった作用が得られるため，回転構造体の個々の特
性に合わせて螺旋方向を選択することが好ましい。

【００３２】

【発明の実施の形態】

実施形態例１ 本発明の実施形態例にかかる回転構造体及びその表面改
質方法につき，図１〜図９を用いて説明する。本例は，
図１〜図３に示すごとく，自動車の自動変速機１０にお
ける回転構造体１を例にとったものである。即ち，本例
の回転構造体１は，図１，図２に示すごとく，円筒状支
持部材としてのセンターサポート３と，その外周面に設
けたシール溝３１に遊嵌したシールリング４と，シール
リング４の周囲に配設された回転体としてのドラム２を
有する。

【００３３】図３，図５に示すごとく，シール溝３１に
おけるシールリング４との摺動部となる側壁シール面３
１１〜３１４には，その形状に沿って螺旋状に表面硬化
層７２が形成されている。かつ，表面硬化層７２は，図
６に示すごとく，高密度エネルギービーム６の照射によ
って側壁シール面３１１〜３１４の表層のみを融点以上
に加熱して溶融部７１となし，次いで溶融部７１を急冷
凝固させて形成してある。

【００３４】以下，これを詳説する。まず，センターサ
ポート３のシール溝３１に表面硬化層２２を形成して表
面改質する方法について説明する。なお，センターサポ
ート３は，アルミニウム合金（ＡＤＣ１２）を用いて形
成したものである。センターサポート３には，図３に示
すごとく，２つの油溝３４を挟んで３つのシール溝３１
が形成されている。そのうち，シールリング４の回転に
伴ってこれと摺動する面は，４つの側壁シール面３１１
〜３１４である。

【００３５】これらの側壁シール面３１１〜３１４の表
面改質処理を行う前に，本例においてはシール溝３１全
体にショットブラスト処理を施した。後述するレーザー
ビーム６の吸収性を向上させるための処理である。次い
で，図４〜図９に示すごとく，レーザービーム６を用い
て側壁シール面３１１〜３１４の表面改質を行った。

【００３６】具体的には，図４，図８に示すごとく，セ
ンターサポート３をその軸を中心として回転可能にセッ
トし，レーザービーム装置から発射するレーザービーム
６を照射することにより行う。図４に示すごとく，セン
ターサポート３の先端側のシール溝３１の側壁シール面
３１１を表面改質する場合には，レーザービーム６を反
射するための反射ミラー６９を用いて行う。

【００３７】処理条件は，センターサポート３の回転数
を１００回転／分とすることによりレーザービーム６の
相対的な回転の周速を１５ｍ／分とした。また，レーザ
ービーム６の出力は２００Ｗとした。そして，レーザー
ビーム６は，その照射位置をセンターサポート３の半径
方向に徐々にずらしながら照射した。

【００３８】即ち，図５に示すごとく，レーザービーム
６を側壁シール面３１１の形状に沿って相対的に回転移
動させながら，かつ，その回転半径を徐々に減少させな
がら側壁シール面３１１に螺旋状に照射した。これによ
り，レーザービーム６の照射開始点６１から徐々にに縮
径した螺旋形状の表面硬化層７２が側壁シール面３１１
上に形成される。このとき，図６に示すごとく，レーザ
ービーム６の照射部分７０は，その表層のみが融点以上
に加熱されて溶融部７１となり，次いで溶融部７１が急
冷凝固されて螺旋状の表面硬化層７２となる。

【００３９】得られた表面硬化層７２は，図７に示すご
とく，深さＤが約５０μｍ，幅約３００μｍの断面形状
となり，レーザービーム６の照射位置がずれた分だけ間
隔を開けて３重に形成された。また，センターサポート
３の中央のシール溝３１における側壁シール面３１２を
表面改質する場合については，上記の側壁シール面３１
１の場合と同様に行った。

【００４０】次に，センターサポート３の後端側のシー
ル溝３１における側壁シール面３１４を表面改質する場
合には，図８に示すごとく，反射ミラーを用いることな
く直接レーザービーム６を側壁シール面３１４に照射し
て行った。その他の条件は側壁シール面３１１の処理の
場合と同様とした。これにより，図９に示すごとく，側
壁シール面３１４においても，上記と同様の螺旋状の表
面硬化層７２が形成された。また，センターサポート３
の中央のシール溝３１における側壁シール面３１３を表
面改質する場合については，上記の側壁シール面３１４
の場合と同様に行った。

【００４１】以上の一連の処理により形成された螺旋状
の表面硬化層７２は，上記のごとく溶融部７１が急冷に
よって微細化されると共に過飽和固溶体となって形成さ
れる。そのため，表面硬化層７２は，微細化による硬化
と析出硬化とによって母材よりも高硬度の層となる。こ
れにより，側壁シール面３１１は，この表面硬化層７２
の形成によって，処理前に比べて耐摩耗性が格段に向上
する。

【００４２】また，上記表面硬化層７２は，前記図５に
示すごとく，各側壁シール面３１１等の円形状に沿っ
て，約３周分の螺旋形状に設けてある。そのため，各側
壁シール面３１１等の表面改質処理は，レーザービーム
６をいわゆる一筆書きの一動作により相対移動させるこ
とにより行うことができる。そのため，円状の表面硬化
層を複数個別個に形成する場合に比べて処理工程の合理
化を図ることができる。

【００４３】また，レーザービーム６を螺旋状に照射し
ているため，図５に示すごとく，その照射開始部分６１
と照射終了部分６２とがラップしない。そのため，得ら
れた表面硬化層７２は，いずれの場所においても均一な
硬度状態に形成することができる。また，ラップした場
合に見られる微妙な凹凸も発生しない。そのため，側壁
シール面３１１〜３１４は，形状，硬度の両面において
均一な状態で表面改質され，偏摩耗することなく優れた
耐摩耗性を発揮する。

【００４４】このように，本例においては，センターサ
ポート３のシール溝３１の側壁シール面３１１〜３１４
が耐摩耗性に優れた表面に改質される。そのため，図３
に示すごとく，油溝３４から作動油５を供給させた際に
シールリング６と側壁シール面３１１〜３１４との摺動
がなされた際においても，側壁シール面が優れた耐摩耗
性を発揮する。それ故，回転構造体１の耐久性は向上
し，ひいては自動変速機１０全体の耐久性をこれまで以
上に向上させることができる。

【００４５】実施形態例２ 本例においては，図１０，図１１に示すごとく，実施形
態例１において得られた表面硬化層７２の硬度及び平坦
性を定量的に評価した。まず，表面硬化層７２の硬度の
評価は，図１０に示すごとく，センターサポート３の表
面硬化層７２形成部分における，表面からの距離に対す
る断面硬度の推移を測定して行った。また，比較のた
め，表面硬化層７２を形成していない部分についても同
様に断面硬度の測定を行った。

【００４６】測定結果を図１０に示す。同図は，横軸に
表面からの深さ方向の距離（ｍｍ）を，縦軸に硬度（Ｈ
ｖ）をとった。同図より知られるごとく，表面硬化層７
２を形成した部分の硬度分布Ｅ２は，比較部分の硬度分
布Ｃ２に比べて，極表層部分において急激な硬度向上が
見られる。この結果から，実施形態例１における表面硬
化層７２は，耐摩耗性の向上に大きく貢献することがわ
かる。

【００４７】次に，表面硬化層７２の平坦性の評価は，
表面粗さの測定により行った。その測定結果の一例を図
１１に示す。同図は，横軸に測定距離を５０倍でとり，
縦軸に表面粗さを１００倍でとったものである。同図よ
り知られるごとく，表面硬化層７２形成部分Ｅ３は，他
の部分と比べて凹凸が少なくなり，非常に平滑な面にな
っていることが分かる。

【００４８】これらの結果から，実施形態例１の表面改
質方法により形成された表面硬化層７２は，高硬度であ
りかつ優れた平坦性を有しており，耐摩耗性向上に効果
を発揮し得ることが定量的にも明確となった。なお，こ
の平坦性の向上によって，上記表面硬化層７２はあたか
も樋のごとき効果を発揮する。それ故，表面硬化層７２
を形成する螺旋方向を回転構造体１の特性に合わせて選
択することにより，シール溝３１における潤滑特性の向
上あるいはシール性の向上等を図ることもできる。

【００４９】実施形態例３ 本例においては，図１２，図１３に示すごとく，実施形
態例１と同様の方法により，側壁シール面３１４に実施
形態例１と同様の形態の表面硬化層７２を形成した別例
である。

【００５０】即ち，本例においては，処理条件を次のよ
うに変更した。まず，センターサポート３の回転数は２
０００回転／分とすることによりレーザービーム６の相
対的な回転の周速を３００ｍ／分とした。また，レーザ
ービーム６の出力は９００Ｗとした。そして，図１３に
示すごとく，レーザービーム６は，その照射位置をセン
ターサポート３の半径方向に０．５ｍ／分の速度で徐々
にずらしながら照射した。その他は実施形態例１と同様
である。

【００５１】これにより，本例においては，図１２に示
すごとく，レーザービーム６の照射開始点６１から徐々
に拡径した螺旋形状の表面硬化層７２が側壁シール面３
１４上に形成された。表面硬化層７２の各部の幅は約３
００μｍ，深さは５０μｍであった。この表面硬化層７
２は，実施形態例１の場合と同様に，側壁シール面３１
４の耐摩耗性向上に寄与し，ひいては回転構造体１の耐
久性を向上させることができる。その他は実施形態例１
と同様である。

【００５２】実施形態例４ 本例においては，図１４，図１５に示すごとく，実施形
態例１における回転構造体１の側壁シール面３１４に面
状の表面硬化層７４を形成した具体例である。即ち，図
１５に示すごとく，レーザービーム６は，側壁シール面
３１４の形状に沿って円状に複数回周回移動させながら
照射し，かつ，第２周回目以降のレーザービーム６の照
射は，その照射により形成される溶融部が１つ前の周回
目の照射により形成された溶融部と部分的にラップした
状態で形成されるように行った。

【００５３】具体的には，実施形態例３におけるレーザ
ービーム６の半径方向の移動速度を０．５→０．２ｍ／
分の速度に落とした。その他の処理条件は実施形態例３
と同様とした。この結果，図１４より知られるごとく，
幅広い面状の表面硬化層７４がドーナツ状に形成され
た。表面硬化層７４の幅は約２ｍｍ，深さは５０μｍで
あった。この面状の表面硬化層７４は，側壁シール面３
１４の大部分を占めるため，さらに十分な耐久性を発揮
する。その他は実施形態例１，３と同様の効果が得られ
る。

【００５４】実施形態例５ 本例は，図１６，図１７に示すごとく，レーザービーム
６をその相対的な移動方向と９０度をなす方向に所定距
離だけ揺動させながら照射することによって，実施形態
例１における回転構造体１の側壁シール面３１４に面状
の表面硬化層７４を形成した具体例である。

【００５５】レーザービーム６の照射条件は，まず，セ
ンターサポート３の回転数は３０００回転／分とするこ
とによりレーザービーム６の相対的な回転の周速を４７
０ｍ／分とした。また，レーザービーム６の出力は１．
８Ｗとした。そして，レーザービーム６は，その照射位
置をセンターサポート３の半径方向に８０Ｈｚの周波数
で２ｍｍ幅だけ揺動させながら照射した。その他は実施
形態例１と同様である。

【００５６】この条件により得られた表面硬化層７４
は，図１６に示すごとく，実施形態例４と同様に幅広の
ドーナツ状となった。また，表面硬化層７４の幅は約２
ｍｍ，深さは５０μｍであった。本例の場合には，レー
ザービーム６の揺動幅を調整することによって，容易に
面状の表面硬化層７４を形成することができる。その他
は実施形態例１，３，４と同様の効果が得られる。

【００５７】

【発明の効果】上記のごとく，本発明によれば，耐摩耗
性に優れたシール溝を有する回転構造体，及びシール溝
の耐摩耗性を容易に向上させることができる表面改質方
法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態例１における，自動変速機の全体構成
を示す説明図。

【図２】実施形態例１の回転構造体の構成を示す説明
図。

【図３】実施形態例１の回転構造体における摺動部を示
す説明図。

【図４】実施形態例１における，センターサポートへの
レーザービームの照射状態を示す説明図。

【図５】実施形態例１における，レーザービームの照射
軌跡を示す説明図。

【図６】実施形態例１における，表面硬化層の形成過程
を示す説明図。

【図７】実施形態例１における，形成された表面硬化層
を断面から見た説明図。

【図８】実施形態例１における，レーザービームの照射
軌跡を示す説明図。

【図９】実施形態例１における，形成された表面硬化層
を断面から見た説明図。

【図１０】実施形態例２における，表面硬化層の硬度の
測定結果を示す説明図。

【図１１】実施形態例２における，表面硬化層の表面粗
さの測定結果を示す説明図。

【図１２】実施形態例３における，表面硬化層の形状を
示す説明図。

【図１３】実施形態例３における，レーザービームの移
動と溶融部の形成状態を示す説明図。

【図１４】実施形態例４における，表面硬化層の形状を
示す説明図。

【図１５】実施形態例４における，レーザービームの移
動と溶融部の形成状態を示す説明図。

【図１６】実施形態例５における，表面硬化層の形状を
示す説明図。

【図１７】実施形態例５における，レーザービームの移
動と溶融部の形成状態を示す説明図。

【図１８】従来例における，回転構造体における摺動部
を示す説明図。

【符号の説明】

１．．．回転構造体， １０．．．自動変速機， ２．．．ドラム， ３．．．センターサポート， ３１．．．シール溝， ３１１〜３１４．．．側壁シール面， ３４．．．油溝， ４．．．シールリング， ５．．．作動油， ６．．．レーザービーム， ７２，７４．．．表面硬化層，

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 横山 剛 愛知県安城市藤井町高根10番地 アイシ ン・エイ・ダブリュ株式会社内 (72)発明者 安田 貴弘 愛知県安城市藤井町高根10番地 アイシ ン・エイ・ダブリュ株式会社内 (72)発明者 根木 豊二 愛知県安城市藤井町高根10番地 アイシ ン・エイ・ダブリュ株式会社内 (72)発明者 村田 彰 愛知県安城市藤井町高根10番地 アイシ ン・エイ・ダブリュ株式会社内

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 円筒状支持部材の外周面に設けたシール
   リングを遊嵌するシール溝における側壁シール面を改質
   する方法であって，高密度エネルギービームを上記側壁
   シール面の形状に沿って相対的に移動させながら照射
   し，照射部分の表層のみを融点以上に加熱して溶融部と
   なし，次いで該溶融部を急冷凝固させて表面硬化層を上
   記側壁シール面に形成することを特徴とする表面改質方
   法。
2. 【請求項２】 請求項１において，上記高密度エネルギ
   ービームは，上記側壁シール面の形状に沿って相対的に
   回転移動させながら，かつ，その回転半径を徐々に変化
   させながら上記側壁シール面に螺旋状に照射することを
   特徴とする表面改質方法。
3. 【請求項３】 請求項１又は２において，上記溶融部の
   深さは１００μｍ未満であることを特徴とする表面改質
   方法。
4. 【請求項４】 請求項１〜３のいずれか１項において，
   上記高密度エネルギービームによる上記加熱の時間は，
   ０．５ｍｓｅｃ以下であることを特徴とする表面改質方
   法。
5. 【請求項５】 請求項１〜４のいずれか１項において，
   上記高密度エネルギービームは，上記側壁シール面の形
   状に沿って円状又は楕円状に複数回周回移動させながら
   照射し，かつ，第２周回目以降の高密度エネルギービー
   ムの照射は，第１周回目の照射により形成された上記溶
   融部が凝固する前に行うことを特徴とする表面改質方
   法。
6. 【請求項６】 請求項１〜５のいずれか１項において，
   上記高密度エネルギービームは，その相対的な移動方向
   と９０度をなす方向に所定距離だけ揺動させながら照射
   することを特徴とする表面改質方法。
7. 【請求項７】 請求項１〜６のいずれか１項において，
   上記高密度エネルギービームは，上記側壁シール面の形
   状に沿って円状又は楕円状に複数回周回移動させながら
   照射し，かつ，第２周回目以降の高密度エネルギービー
   ムの照射は，その照射により形成される溶融部が１つ前
   の周回目の照射により形成された溶融部と部分的にラッ
   プした状態で形成されるように行うことを特徴とする表
   面改質方法。
8. 【請求項８】 円筒状支持部材と，該円筒状支持部材の
   外周面に設けたシール溝に遊嵌したシールリングと，該
   シールリングの周囲に配設された回転体とを有する回転
   構造体において，上記シール溝における上記シールリン
   グとの摺動部となる側壁シール面には，該側壁シール面
   の形状に沿って表面硬化層が形成されており，かつ，該
   表面硬化層は，高密度エネルギービームの照射によって
   上記側壁シール面の表層のみを融点以上に加熱して溶融
   部となし，次いで該溶融部を急冷凝固させて形成してあ
   ることを特徴とする回転構造体。
9. 【請求項９】 請求項８において，上記表面硬化層は，
   上記シールリングの回転方向に沿って徐々に内径方向に
   縮径する螺旋形状に設けられていることを特徴とする回
   転構造体。
10. 【請求項１０】 請求項８において，上記表面硬化層
    は，上記シールリングの回転方向に沿って徐々に外径方
    向に拡径する螺旋形状に設けられていることを特徴とす
    る回転構造体。