JPS62190294A - 自動車用ピニオン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は金属の塑性加工に係り、特にアルミニウムある
いはアルミニウム合金材で加工される自動車用部品の冷
間鍛造品に関する。

〔従来の技術〕

アルミニウムあるいはアルミニウム合金は、軽量で外観
品質が良いことから家電品、自動車２通信器、光学装置
などの部品あるいはサツシ、食缶等に広く用いられてい
る。これらの部品の多くは生産性の高い鍛造加工法によ
って製造されている。

特に、経済性２部品の寸法精度などの点でメリットの大
きい冷間鍛造による加工が主流になりつつある。一般に
これらの成形品は外観が重視されるため寸法精度１表面
状態等に対する要求が高く潤滑剤に対して高性能のもの
が要求される。

従来、アルミニウムあるいはその合金等の冷間加工では
、鉱油をベース油とし、これに脂肪酸。

脂肪酸エステル、高級アルコールなどの油性向上剤やト
リクレジルホスファイト、トリデウリルホスファイト等
の燐酸エステル系極圧剤またはグラファイト、二硫化モ
リブデン等の固体潤滑剤を配合した潤滑油が用いられて
いる。これらの潤滑油はいずれも変形景が少ない低加工
度の圧延、伸縮加工に適用されるが、自動車用部品のよ
うな変形黴の大きい、即ち、加工面で高面圧、高６とな
る？ｉｌ雑な形状や高加工度の場合には潤滑油の潤滑性
や耐荷重性、耐熱性が十分でないため表面の荒れ。

片肉２割れや焼付きが発生するための良好な成形品が得
られない。これらの問題を改善するため加工時の摩擦面
に取り込まれる油量を多くするために、素材に対するね
れ性や付着性を改善する方法がある。例えば特開昭５４
−３６３０３号、特開昭５６−２６９９７号公報が挙げ
られる。しかし、これらの潤滑油でも加工度の高い加工
では、成形品表面に線条痕、焼付きなどの発生を防止す
ることは雄かし１丸。

一方、素材表面を硅弗止水素、硅弗化アルミなどにより
化成皮膜処理を施した後、その表面に金属石けん被膜処
理して加工する方法がある。この場合の潤滑剤は、加工
度が高い場合や複雑な形状の加工に対しても成形品表面
には焼付きが起らず加工できる。しかし、成形表面は、
上述処理剤が付着しているために、成形品表面が着色す
るなど外観が悪くアルミニウム特有の光沢性が得られな
い。また、潤滑処理剤が金型に残留たい積するため成形
品の寸法精度が低下する。

アルミニウムあるいはアルミニウム合金材の冷間鍛造に
おいては、生産コストの低減から材料費。

人件費などの削除が強くなってきており、出来ればｔ８
造後の仕上げ加工を省略できるような高精度で外観品質
のよい加工品を得たいという要望が強くなってきている
。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記従来技術は、そハぞれ特長を有するものであるが、
塑性変形が大きく新生面の８現や変形熱等が大きい加工
品においては液体潤滑剤の場合、耐焼付き性に問題があ
る。また、化成被膜処理・金属石けん被膜処理において
は煩雑な処理工程でかつ、廃液処理など多くの附随作業
を有し、多大な労力と経費を必要とする。さらに加工品
表面はアルミニウム特有の光沢性が得られないといった
問題がある。

本発明の目的は、液体潤滑剤の利点をいかし、化成被膜
処理・金属石けん被膜処理などを必要とせず、単に素材
表面あるいは金型面に液体潤滑剤を公知の方法で供給す
るのみで複雑な形状の部品や高加工度２寸法精度、光沢
性等にすぐれたアルミニウムあるいはアルミニウム合金
材からなる自動車用部品の冷間鍛造品を提供することに
ある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明のアルミニウムあるいはアルミニウム合金からな
る冷間鍛造の成形品は、下記の有機リン化合物、滑剤質
の粉末状有機化合物の群より選ばれる１種以上を潤滑油
に含有させた液体潤滑剤をアルミニウムあるいはアルミ
ニウム合金素材表面または金型加工面にハケ塗り、スプ
レー、浸漬など公知の方法で供給するのみで、加工時の
焼付きを防止し、成形品表面の外観品質（特に光沢性）
や寸法精度を大幅に向上させたものである。これにより
、材料費、切削工程９人件費などの低減に大きな効果が
ある。

本発明における有機リン化合物としては、ポリオキシエ
チレン、ポリオキシプロピレンまたはポリブチレン誘湛
体の末端をリン酸エステル化したポリオキシアルキレン
アルキルエーテル燐酸、アルキルペンタエリスリトール
ジホスファイト、ホスホン酸エステルなどである。これ
らの有機リン化合物としてはポリオキシエチレンラウリ
ルエーテル燐酸エステル、ポリオキシエチレントリデシ
ルエーテル燐酸エステル、ポリオキシエチレンノニルフ
ェニルエーテル燐酸エステル、ジ・トリデシル・ペンタ
エリスリトール・ジホスファイト。

ジステアリル・ペンタエリスリトール・ジホスファイト
、ジ・ノニルフェニル・ペンタエリスリトール・ジホス
ファイト、ジブチル・ブチルホスホネート、ジ（２−エ
チルヘキシル）２−エチルへキシルホスホネート、２−
エチルへキシルホスホン酸モノマーエチルヘキシルエス
テル等が例示される。また、滑剤質の粉末状有機化合物
としては。

粒径２００μｍ以下のステアリン酸リチウム。

１２−ヒドロキシステアリン酸リチウム、アルミニウム
コンプレックス石けん、リチウムコンプレックス石けん
などの金属石けんやポリウレア、ナトリウムテレフタラ
メートなどの非石けん、へキサンアミド、ラウリンアミ
ド、ステアリンアミド。

Ｎ−ヒドロキシエチル１２−ヒドロキシステアリルアミ
ド、Ｎ、Ｎ’　−エチレンビスステアリルアミド、Ｎ、
Ｎ’　−へキサメチレンビス１２−ヒドロキシステアリ
ルアミドなどの合成ワックスが例示される。

上記有機リン化合物、滑剤質の粉末状有機化合物の添加
剤を含有させる潤滑油は、鉱油、αオレフィン油、モノ
またはジエステル油、ポリオールエステル油、ポリブテ
ン油、ポリアルキレンゲリコール油、フッ素油、シリコ
ーン油等が例示され、その性状は、加工条件や作業条件
に応じて適宜法めることができるが、概ね４０’Ｃにお
ける粘度が５１１Ｉ１１”／　ｓ　　（ｃｓｔ）以上が
好ましい。

潤滑油に配合される上記有機リン化合物、滑剤質の粉末
状有機化合物の配合割合粒径の大きさは。

加工率、加工形状、加工温度等に応じて任意に選択すれ
ばよいが、添加剤の合計が通常５〜２０重量％、そして
潤滑油８０〜９５重量％が好ましい。

本発明に配合される有機リン化合物、滑剤質の粉末状有
機化合物から選ばれる１種以上の配合量が極端に少ない
場合は摩擦面に十分な潤滑被膜が形成されないため良好
な表面品質や司法精度が得られない。加工条件によって
は焼付きを起す場合がある。また、多過ぎてもそれ以上
の効果が認められないので上記した配合割合が好ましい
。

滑剤質の粒径は、加工条件によって異なるが、一般に粒
径が大きくなると大きな粒子が表面に展着するので光沢
性が低下する傾向があるので、光沢性を向上させる場合
、小さな粒子を用いるとよい。

本発明の冷間１１Ｉ′Ｑ造成形品は、上記添加剤配合の
液体潤滑剤をスプレー、ブラッシング、浸漬、ロールコ
ート方式等の公知の方法によって冷間加工しようとする
素材表面または金型加工面あるいはこれらの面に塗布す
ることによって目的を達成できる。

〔作用〕

冷間鍛造品の表面性状１寸法精度等は加工の際に使用す
る潤滑剤の性能を大きく影響される。本発明の冷間鍛造
の際に用いる液体潤滑剤は、配合された添加剤有機リン
化合物は加工時の変形熱。

摩擦熱等によって、素材表面に耐熱性、耐荷重性。

潤滑性にすぐれた潤滑被膜を形成し焼付きを防止する。

また、粉末状有機化合物は油中に分散した状態で使用さ
れるので、摩擦面に供給され、素材表面に展着し被膜を
形成して焼付きを防止する。

この両者の被膜によって高加工度や複雑な形状の加工に
おいても加工を可能にしている。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を示すが、本発明はこの実施例
に限定されない。

実施例１〜１３ ４０℃ニオｉｔ　’）粘度が１００　ｔａ　”／　ｓ　
（ｃｓｔ）　（７）　鉱油に有機リン化合物及び粉末状
有機化合物の滑剤を第１表に示す配合割合からなる液体
潤滑剤を直径φ４０．４．　　長さ２０＋ｎ＋＋の１４
材形状のΔ２２１８（０）アルミニウム合金材表面に浸
漬塗布した後。

成形金型に挿入し合金及び金型ともに常温で冷間鍛造で
第２図に示す形状のピニオンを成形した。

鍛造成形品１００個目の表面状態７寸法精度の測定を行
った。測定結果を第２表に示した。加工後の表面には潤
滑剤が形成され、翼体合金との反応物が形成され鏡面で
あった。

本実施例では、歯の曲線部を加工したままの潤滑剤が形
成されたままであり、歯の先端部を切削。

研摩する場合もある。内周面１は塑性加工のままである
。４は切削した貫通孔°部である。５の面は加工のまま
又は切削加工する場合もある。底面３は塑性加工のまま
である。

比較例１ 潤滑油：鉱油 第　　　２　　　表 Ｏ極めて良好（鏡面状態） ０良好 Δ　白　色（光沢なし） Ｘ灰色 比較例２の組成 フッ化アルミ被膜・金属石けん被膜（主成分ニステアリ
ン酸ソーダ）処理素材 表２の結果から明らかなように第１表に示す組成の液体
潤滑剤を用いて冷間鍛造の成形表面状態および耐焼付性
は、比較例のものに比し良好である。また、切削加工体
積も少ない。

実施例１４〜２０ 第３表に示す組成の液体潤滑剤を用い、実施例１と同じ
ピニオン加工を行い、１００個目の成形品表面の性状９
寸法精度、焼付き性について調べた結果を第３表に示し
た。粉末状有機化合物の滑剤の平均粒径が１００μｍ以
上となると粉末の展着によって形成される潤滑被膜が厚
くなり光沢性が得られなくなる。従って、良好な光沢性
を得るには２００μｍ以下が好ましい。

〔発明の効果〕

以上の結果から明らかなように本発明組成からなる液体
潤滑剤で加工したアルミニウムあるいはアルミニウム合
金材の冷間鍛造品は、成形品表面性状２寸法精度が極め
て良好であるので切削工程が少なくなり材料費９人件費
などの削減、生産コスト低減に大きな効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は鍛造加工品自動車用ピニオンの縦断面図である
。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、プレス加工する際の潤滑剤において有機リン化合物
   、滑剤質を有する粉末状有機化合物から選ばれる１種以
   上を含有する液体潤滑剤を用いて加工され、表面に前記
   潤滑剤が形成されていることを特徴とする自動車用ピニ
   オン。 ２、有機リン化合物がポリオキシアルキレンアルキルエ
   ーテル燐酸エステル、アルキルペンタエリスリトールジ
   ホスファイト、ホスホン酸エステル、粉末状有機化合物
   の粒径が２００μｍ以下である金属石けん、非石けん、
   合成ワツクである特許請求の範囲第１項記載の液体潤滑
   。