CN103857943B - 齿轮和变速器 - Google Patents

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Abstract

一对彼此啮合的齿轮，其包括平台部分。平台部分的表面为形成于该对齿轮（15、16）中的每个齿轮的每个齿面（15b、16b）上的平台结构表面，其中，在设置于每个齿面上的多个凹部（31）和凸部（30）中，凸部（30）的顶部（30a）是平坦的。该对齿轮中的一个齿轮的平台部分的在JISB0671‑2中所限定的减小的谷部深度Rvk大于该对齿轮中的另一齿轮的平台部分的减小的谷部深度Rvk。齿轮中的一个齿轮的平台部分中的由凹部（31）占据的面积大于另一齿轮的平台部分中的由凹部（31）占据的面积。

Description

齿轮和变速器
技术领域
本发明涉及一对彼此啮合的齿轮以及一种装备有该齿轮的变速器。
背景技术
存在其齿面被处理过的已知齿轮。例如，存在具有微型凹坑的已知齿轮，其中，微型凹坑是通过使齿轮的齿面经受喷丸处理以使高硬度颗粒与齿面以高速碰撞并且因此使齿面轻微地塑性变形而形成的（参见日本专利申请公报No.2005-201295（JP-2005-201295A））。另外，与本发明相关联的相关技术文献包括日本专利申请公报No.09-302454（JP-09-302454A）和日本专利申请公报No.2004-345022（JP-2004-345022A）
在日本专利申请公报No.2005-201295（JP-2005-201295A）的齿轮中，在齿轮的每个齿面上都形成有凸部。因此，润滑状态在齿轮彼此啮合时可能受齿轮的凸部之间的摩擦的影响。此外，在这种情况下，积聚在凹坑中的油可能不被利用到。因此，日本专利申请公报No.2005-201295（JP-2005-201295A）的齿轮可能具有狭窄的摩擦系数小的操作区域。
发明内容
本发明提供了可使齿面之间的摩擦系数小的操作区域增大的齿轮，以及一种装备有该齿轮的变速器。
根据本发明的第一方面的齿轮涉及一对彼此啮合的齿轮。这些齿轮包括平台部分，平台部分的表面为形成于该对齿轮中的每个齿轮的每个齿面上的平台结构表面，其中，在设置于每个齿面上的多个凹部和凸部中，凸部的顶部是平坦的。该对齿轮中的一个齿轮的平台部分的在JISB0671-2中所限定的减小的谷部深度大于该对齿轮中的另一齿轮的平台部分的减小的谷部深度。在齿轮中的一个齿轮的平台部分中的由凹部占据的面积大于另一齿轮的平台部分中的凹部占据的面积。
减小的谷部深度Rvk与平台部分的凹部的深度的平均值相关。因此，齿轮中的一个齿轮的平台部分中的凹部的深度的平均值大于另一齿轮的平台部分中的凹部的深度的平均值。相应地，在齿轮中的一个齿轮中，平台部分中的凹部的深度比在另一齿轮中更大，并且凹部的数目比在另一齿轮中更多。由于油进入凹部，因此通过齿轮中的一个齿轮保持有比通过另一齿轮更大量的油。另外，当施加至齿面的压力变大时，凹部中的油被排出并供应至齿面之间的间隙。通常，施加至齿面的压力在齿轮以低旋转速度并且以高扭矩旋转时变大。因此，在前述齿轮中，油从齿轮中的一个齿轮中的凹部供应至在该操作区域中的齿面之间的间隙，从而能够减小该操作区域中的齿面之间的摩擦系数。
此外，在前述齿轮中，齿轮中的所述另一齿轮的平台部分中的凹部的数目小于齿轮中的所述一个齿轮的平台部分中的凹部的数目。因此，在所述另一齿轮的平台部分中由凸部占据的面积大于由凹部占据的面积。在平台结构表面上，凸部的顶部是平坦的。因此，沿着齿轮中的所述另一齿轮的每个齿面的凹部和凸部的数目小于沿着齿轮中的所述一个齿轮的每个齿面的凹部和凸部的数目。油膜可以适当地形成在这种齿面上。因此，能够减小在齿轮以高旋转速度并且以低扭矩旋转时的摩擦系数。相应地，在前述齿轮中，也能够在这种操作区域中减小齿面之间的摩擦系数。以此方式，根据前述齿轮，从齿轮以低旋转速度并且以高扭矩旋转的操作区域至齿轮以高旋转速度并且以低扭矩旋转的操作区域都能够减小齿面之间的摩擦系数。由此，能够减小摩擦损失，并且因此，能够提高扭矩的传递效率。
在前述齿轮中，齿轮中的一个齿轮的平台部分以及另一齿轮的平台部分的在JISB0671-2中所限定的减小的顶部高度可以都小于1.0μm。减小的顶部高度Rpk与比该平台部分上的其他凸部突出更多的凸部的数目相关。在该构型中，使齿轮中的每个齿轮的平台部分的减小的顶部高度Rpk小于1.0μm。因此，能够使齿轮中的每个齿轮的平台部分上的凸部的高度均匀。由此，当齿面彼此啮合时，能够阻止齿面中的一个齿面被另一齿面削损，使得齿面的表面质量不太可能改变。在这种情况下，表面质量几乎不由于齿面的磨合而改变。因此，从开始使用起就能够保持小摩擦系数。此外，能够阻止表面质量改变。因此，能够保持平台部分中的每个平台部分的平台结构表面。
在前述齿轮中，齿轮中的一个齿轮的齿的硬度可以与另一齿轮的齿的硬度相等。在这种情况下，能够阻止齿轮中的一个齿轮的齿被另一齿轮的齿削损。由此，能够使齿面的表面质量更加不太可能改变。因此，能够较长时间保持平台部分中的每个平台部分的平台结构表面。
平台部分中的由凹部占据的面积可以是除了平台部分的顶部的面积之外的面积。
本发明的第二方面涉及一种变速器。该变速器装备有输入轴、输出轴、以及多个齿轮副，所述多个齿轮副插设在输入轴与输出轴之间并且速比彼此不同。输入轴设置有多个齿轮副中的每个齿轮副的齿轮中的一个齿轮。输出轴设置有多个齿轮副中的每个齿轮副的另一齿轮，使得所述另一齿轮与所述一个齿轮啮合。速比的转换是通过经由多个齿轮副中的一个齿轮副而选择性地实现旋转的传递来完成的。前述齿轮设置为所述多个齿轮副中的至少一个齿轮副。
根据前述变速器，能够通过前述齿轮而在输入轴与输出轴之间传递旋转。因此，能够减小摩擦损失。此外，能够提高扭矩的传递效率。
在前述变速器中，多个齿轮副可以包括中间档速的齿轮副、低档速的齿轮副以及高档速的齿轮副，其中，低档速的齿轮副的速比高于中间档速的齿轮副的速比，高档速的齿轮副的速比低于中间档速的齿轮副的速比。齿轮可以设置为中间档速的齿轮副。通常，相比于低档速和高档速，中间档速被用于范围从低旋转速度到高旋转速度的较宽的旋转速度范围内。此外，将在齿轮之间传递的扭矩的范围也宽。根据本发明的齿轮可在这种宽的操作区域中减小齿面之间的摩擦系数。因此，根据该构型，能够在中间档速的整个操作区域中减小中间档速的齿轮副的摩擦损失。
在该构型中，平台部分可以包括第一平台部分和第二平台部分。第一平台部分可以设置在低档速的齿轮副中的每个齿轮的每个齿面上。第二平台部分可以设置在高档速的齿轮副中的每个齿轮的每个齿面上。第一平台部分的减小的谷部深度可以大于预定值，并且第一平台部分中的由凹部占据的面积可以大于第一平台部分上的由凸部的顶部占据的面积。第二平台部分的减小的谷部深度可以小于预定值，并且第二平台部分上的由凸部的顶部占据的面积可以大于第二平台部分中的由凹部占据的面积。通常，在输入轴的旋转速度低而拟在齿轮之间传递的扭矩大时极频繁地使用低档速的齿轮副。在具有如上所述的其凹部的深度大并且数目多的平台部分的齿轮中，在齿轮以低旋转速度并且以高扭矩旋转的操作区域中的齿面之间的摩擦系数能够减小。在该构型中，这种齿轮被用作为低档速的齿轮副。因此，能够适当地减小低档速的齿轮副的摩擦损失。此外，通常，在输入轴的旋转速度高并且拟在齿轮之间传递的扭矩小时极频繁地使用高档速的齿轮副。在具有如上所述的其凸部具有占据大面积的顶部的平台部分的齿轮中，在齿轮以高旋转速度并且以低扭矩旋转的操作区域中的齿面之间的摩擦系数能够减小。在该构型中，这种齿轮被用作为高档速的齿轮副。因此，能够适当地减小高档速的齿轮副的摩擦损失。以此方式，该构型可减小低档速的齿轮副的摩擦损失，也可减小高档速的齿轮副的摩擦损失，并且因此可相应地减小变速器的所有档速处的摩擦损失。由此，能够提高变速器的扭矩传递效率。
如上所述，根据本发明的多个方面中的每个方面，能够在范围从齿轮以低旋转速度并且以高扭矩旋转的操作区域到齿轮以高旋转速度并且以低扭矩旋转的操作区域的宽操作区域中减小齿面之间的摩擦系数。由此，能够减小摩擦损失。因此，能够提高扭矩的传递效率。
附图说明
下面将参照附图对本发明的示例性实施方式的特征、优点以及技术上和工业上的意义进行描述，在附图中，相同的附图标记表示相同的元件，并且其中：
图1为示意性地示出了在其中结合有根据本发明的一个实施方式的齿轮的变速器的视图；
图2为以放大的比例示出了第三齿轮副的视图；
图3为以放大的比例示出了第三驱动齿轮的齿面的视图；
图4为以放大的比例示出了第三从动齿轮的齿面的视图；
图5为示出了第三驱动齿轮的齿面以及第三从动齿轮的齿面的各自的粗糙度曲线的负载曲线的视图；
图6为在正态概率纸上示出了第三驱动齿轮的齿面以及第三从动齿轮的齿面的各自的负载曲线的视图；
图7为示出了第一驱动齿轮与第一从动齿轮之间的（油的粘度/滑动速度）/接触压力与摩擦系数之间的关系的视图；
图8为示出了第五驱动齿轮与第五从动齿轮之间的（油的粘度/滑动速度）/接触压力与摩擦系数之间的关系的视图；以及
图9为示出了第三驱动齿轮与第三从动齿轮之间的（油的粘度/滑动速度）/接触压力与摩擦系数之间的关系的视图。
具体实施方式
图1示意性地示出了其中结合有根据本发明的一个实施方式的齿轮的变速器。变速器1为安装在车辆上以改变诸如内燃发动机之类的行驶动力源的旋转速度并将旋转传递至传动轮的众所周知的装置。变速器1具有六个前进档速。
变速器1装备有输入轴2和输出轴3。输入轴2和输出轴3设置成彼此平行。第一齿轮副G1至第六齿轮副G6设置在输入轴2与输出轴3之间。第一齿轮副G1由彼此啮合的第一驱动齿轮11和第一从动齿轮12构成。第二齿轮副G2由彼此啮合的第二驱动齿轮13和第二从动齿轮14构成。第三齿轮副G3由彼此啮合的第三驱动齿轮15和第三从动齿轮16构成。第四齿轮副G4由彼此啮合的第四驱动齿轮17和第四从动齿轮18构成。第五齿轮副G5由彼此啮合的第五驱动齿轮19和第五从动齿轮20构成。第六齿轮副G6由彼此啮合的第六驱动齿轮21和第六从动齿轮22构成。第一齿轮副G1至第六齿轮副G6中的每个齿轮副都设置成使得其驱动齿轮与其从动齿轮彼此常啮合。
为各齿轮副G1至G6所设定的档速彼此不同。档速设定成按第一齿轮副G1、第二齿轮副G2、第三齿轮副G3、第四齿轮副G4、第五齿轮副G5以及第六齿轮副G6的顺序降低。因此，第一齿轮副G1为第一档齿轮副，且第二齿轮副G2为第二档齿轮副。此外，第三齿轮副G3为第三档齿轮副，且第四齿轮副G4为第四档齿轮副。另外，第五齿轮副G5为第五档齿轮副，且第六齿轮副G6为第六档齿轮副。第一驱动齿轮至第六驱动齿轮11、13、15、17、19和21由输入轴2以能够相对于输入轴2相对旋转的方式支承。另一方面，第一从动齿轮至第六从动齿轮12、14、16、18、20和22固定至输出轴3以便与输出轴3一体地旋转。附带地，尽管未在图中示出，但变速器1还设置有用于使输入轴2和输出轴3沿相同方向旋转的倒档齿轮系。
输入轴2设置有第一套筒23至第三套筒25。第一套筒23至第三套筒25由输入轴2支承成能够与输入轴2一体地旋转并且能够在旋转轴线的方向上移动。如该图所示，第一套筒23设置在第一驱动齿轮11与第二驱动齿轮13之间。第一套筒23设置成能够转换至第一档位置、第二档位置和释放位置，其中，在第一档位置处，输入轴2和第一驱动齿轮11彼此相连接；在第二档位置处，输入轴2和第二驱动齿轮13彼此相连接；在释放位置处，输入轴2与第一驱动齿轮11和第二驱动齿轮13二者分离。第二套筒24设置在第三驱动齿轮15与第四驱动齿轮17之间。第二套筒24设置成能够转换至第三档位置、第四档位置和释放位置，其中，在第三档位置处，输入轴2和第三驱动齿轮15彼此相连接；在第四档位置处，输入轴2和第四驱动齿轮17彼此相连接；在释放位置处，输入轴2与第三驱动齿轮15和第四驱动齿轮17二者分离。第三套筒25设置在第五驱动齿轮19与第六驱动齿轮21之间。第三套筒25设置成能够转换至第五档位置、第六档位置和释放位置，其中，在第五档位置处，输入轴2和第五驱动齿轮19彼此相连接；在第六档位置处，输入轴2和第六驱动齿轮21彼此相连接；在释放位置处，输入轴2与第五驱动齿轮19和第六驱动齿轮21二者分离。这些套筒23至25操作成使得输入轴2选择性地与第一驱动齿轮至第六驱动齿轮11、13、15、17、19和21中的一个驱动齿轮相连接。由此，选择性地实现通过第一齿轮副G1至第六齿轮副G6中的一个齿轮副来传递旋转以进行速比的转换。
图2以放大的比例示出了第三齿轮副G3。如该图所示，第三驱动齿轮15和第三从动齿轮16都为螺旋齿轮。这些齿轮15和16均由经过热处理的铁制成。因此，这些齿轮15和16的齿的硬度相同。附带地，与第三齿轮副G3的情况相同，其他齿轮副的驱动齿轮和从动齿轮也是由经过热处理的铁制成的螺旋齿轮。第三驱动齿轮15的每个齿15a的齿面15b都被处理成使得其表面变为平台结构（plateau-structure）表面。整个齿面15b都经过这种处理。图3以放大的比例示出了齿面15b的一部分。如该图所示，齿面15b设置有多个凹部和凸部。另外，构成这些凹部和凸部的一部分的各个凸部30的末端都被去除，使得凸部30的顶部30a的高度变为相同的。由此，在齿面15b上，凸部30的顶部30a是平坦的。在下文中，这些凸部30的顶部30a可以被称为平滑部。因此，平台结构表面是设置有多个凹部和凸部的表面，其中，构成凹部和凸部的一部分的凸部30的末端被去除。如上所述的平台结构表面可以根据例如喷丸处理、激光加工处理、蚀刻处理等的众所周知的处理方法加工而成。如图4所示，第三从动齿轮16的每个齿16a的齿面16b也经过使其表面变为平台结构表面的处理。同样地，第三从动齿轮16的整个齿面16b也都经过该处理。
图5示出了第三驱动齿轮15的齿面15b以及第三从动齿轮16的齿面16b的各自的粗糙度曲线的负载曲线。附带地，粗糙度曲线中的每个粗糙度曲线都是在日本工业标准的JISB0671-1（与ISO13565-1相对应）中所限定的曲线，并且负载曲线中的每个曲线都是在JISB0671-2（与ISO13565-2相对应）中所描述的曲线。附带地，粗糙度曲线中的每个粗糙度曲线都可以是基于由通过众所周知的感应针式测量机器或激光探针式测量机器执行的测量所获得的测量结果来绘制。在该图中，实线L1表示第三驱动齿轮15的齿面15b的负载曲线，而实线L2表示第三从动齿轮16的齿面16b的负载曲线。如从该图中显而易见的，第三驱动齿轮15的齿面15b设置有比第三从动齿轮16的齿面16b的凹部和凸部更大的凹部和凸部。由此，第三驱动齿轮15的齿面15b中的凹部31的深度的平均值D1（参见图3）大于第三从动齿轮16的齿面16b中的凹部31的深度的平均值D2（参见图4）。此外，如果对在JISB0671-2中所限定的减小的谷部深度Rvk进行比较，则第三驱动齿轮15的齿面15b的减小的谷部深度Rvk大于第三从动齿轮16的齿面16b的减小的谷部深度Rvk。对于JISB0671-2中所限定的减小的顶部高度Rpk而言，第三驱动齿轮15的齿面15b的减小的顶部高度Rpk以及第三从动齿轮16的齿面16b的减小的顶部高度Rpk都小于1.0μm。附带地，希望各个齿面15b和16b的减小的顶部高度Rpk都小于0.1μm。
图6基于JISB0671-3（ISO13565-3）在正态概率纸上示出了第三驱动齿轮15的齿面15b以及第三从动齿轮16的齿面16b的各自的负载曲线。附带地，在该图中，实线L3表示第三驱动齿轮15的齿面15b的负载曲线，而实线L4表示第三从动齿轮16的齿面16b的负载曲线。如该图所示，各负载曲线L3和L4的斜率在位于中途的过渡区域Ai1和Ai2中改变。在该图中示出的各负载曲线L3和L4中，在图中位于过渡区域Ai1和Ai2的左边的平台区域Ap1和Ap2的尺寸与相应的齿面15b和16b的平滑部30a的面积相关。此外，位于过渡区域Ai1和Ai2的右边的谷部区域Av1和Av2的尺寸与相应的齿面15b和16b的凹部31的面积相关。如该图所示，第三驱动齿轮15的平台区域Ap1的渐近线与第三驱动齿轮15的谷部区域Av1的渐近线之间的交点的正态概率Rqp1低于第三从动齿轮16的平台区域Ap2的渐近线与第三从动齿轮16的谷部区域Av2的渐近线之间的交点的正态概率Rqp2。因此，第三驱动齿轮15的齿面15b的平滑部30a的面积小于第三从动齿轮16的齿面16b的平滑部30a的面积，并且第三驱动齿轮15的齿面15b的凹部31（除平滑部30a之外的齿面）的面积大于第三从动齿轮16的齿面16b的凹部31的面积。
如上所述，第三驱动齿轮15的齿面15b和第三从动齿轮16的齿面16b都具有平台结构表面，但凹部31的面积和形状彼此不同。在下文中，其中凹部31的深度大于预定值且凹部31的面积大于平滑部30a的面积的平台结构表面如第三驱动齿轮15的齿面15b将被称为第一平台结构表面。此外，其中凹部31的深度小于预定值且凹部31的面积小于平滑部30a的面积的平台结构表面如第三从动齿轮16的齿面16b将被称为第二平台结构表面。附带地，如上所述，第一平台结构表面和第二平台结构表面二者的减小的顶部高度Rpk都小于1.0μm，并且希望都小于0.1μm。为了由此使凹部31的面积和形状不同，例如，可以改变用于喷丸处理的喷丸材料的颗粒尺寸等。
将描述变速器1的其他齿轮副。第二齿轮副G2和第四齿轮副G4都经过以与第三齿轮副G3相同的方式进行的处理。即，驱动齿轮13和17中的每一个的每个齿的整个齿面都经过如下处理：使得其表面变为第一平台结构表面，而从动齿轮14和18中的每一个的每个齿的整个齿面都经过如下处理：使得其表面都变为第二平台结构表面。由此，第二齿轮副G2至第四齿轮副G4的驱动齿轮13、15和17中的每个驱动齿轮都被视为本发明的一个齿轮的示例，而从动齿轮14、16和18中的每个从动齿轮都被视为本发明的另一齿轮的示例。另外，这些齿轮13至18中的每个齿轮的整个齿面被视为本发明的平台部分的示例。
另一方面，对于第一齿轮副G1而言，第一驱动齿轮11和第一从动齿轮13二者的齿中的每个齿的齿面都经过如下处理：使得其表面都变为第一平台结构表面。另外，对于第五齿轮副G5和第六齿轮副G6而言，相应的驱动齿轮19和21以及相应的从动齿轮20和22的齿中的每个齿的齿面都经过如下处理：使得其表面都变为第二平台结构表面。如上所述，在变速器1中，第一档速（即，低档速）处的所有相应的齿轮的齿中的每个齿的齿面都为第一平台结构表面。此外，在第二档速至第四档速（即，中间档速）处，驱动齿轮的齿中的每个齿的齿面都为第一平台结构表面，而从动齿轮的齿中的每个齿的齿面都为第二平台结构表面。另外，第五档速和第六档速（即，高档速）处的所有相应的齿轮的齿中的每个齿的齿面都为第二平台结构表面。
图7示出了第一驱动齿轮11与第一从动齿轮12之间的（油的粘度×滑动速度）/接触压力与摩擦系数之间的关系。附带地，在该图中，在这些齿轮11和12的齿面完全未经处理的情况下的（油的粘度×滑动速度）/接触压力与摩擦系数之间的关系由虚线表示作为比较示例。如从该图中显而易见的，当齿轮11和12中的每个齿轮的每个齿面均形成为第一平台结构表面时，摩擦系数减小。尤其是在（油的粘度×滑动速度）/接触压力的值低的边界润滑区域A1中，摩擦系数极大减小。在该边界润滑区域A1中，由于接触压力大，因此凹部31中的油被排出至外部并供应至齿面之间的间隙。如上所述，在第一平台结构表面上的凹部31的深度大且面积大，从而使得积聚在凹部31中的油的量大。由于该油被供应至处于边界润滑区域A1中的齿面之间的间隙，因此边界润滑区域A1中的摩擦系数减小。通常，在第一档速处，输入轴2的旋转速度较低，并且拟在齿轮之间传递的扭矩大于在中间档速或高档速处的拟在齿轮之间传递的扭矩。由此，第一齿轮副G1在边界润滑区域A1中操作的频率高。因此，能够通过将第一齿轮副G1的齿轮11和12中的每个齿轮的每个齿面形成为第一平台结构表面来减小摩擦系数。
图8示出了第五驱动齿轮19与第五从动齿轮20之间的（油的粘度×滑动速度）/接触压力与摩擦系数之间的关系。附带地，也在该图中，在这些齿轮19和20中的每个齿面完全未经处理的情况下的（油的粘度×滑动速度）/接触压力与摩擦系数之间的关系由虚线表示作为比较示例。如该图所示，当齿轮19和20中的每个齿轮的每个齿面形成为第二平台结构表面时，摩擦系数减小。尤其是在（油的粘度×滑动速度）/接触压力的值大的混合润滑区域A2中，摩擦系数极大减小。在该混合润滑区域A2中，由于接触压力小，因此在齿面之间形成油膜。如上所述，第二平台结构表面上的凹部31的深度小并且平滑部30a的面积大，从而能够适当地保持齿面之间的油膜。因此，混合润滑区域A2中的摩擦系数减小。通常，在第五档速处，输入轴2的旋转速度较大，并且拟在齿轮之间传递的扭矩小于在低档速和中间档速处的拟在齿轮之间传递的扭矩。由此，第五齿轮副G5在混合润滑区域A2中操作的频率高。因此，能够通过将第五齿轮副G5的齿轮19和20中的每个齿轮的每个齿面形成为第二平台结构表面来减小摩擦系数。第六齿轮副G6与第五齿轮副G5相类似。因此，也能够以类似的方式来减小第六齿轮副G6的摩擦系数。
图9示出了第三驱动齿轮15与第三从动齿轮16之间的（油的粘度×滑动速度）/接触压力与摩擦系数之间的关系。附带地，也在该图中，在这些齿轮15和16中的每个齿轮的每个齿面完全未经处理的情况下的（油的粘度×滑动速度）/接触压力与摩擦系数之间的关系由虚线表示作为比较示例。以对数比例示出了该图的横坐标轴。如从该图中显而易见的，在第三齿轮副G3中，第三驱动齿轮15的每个齿面都为第一平台结构表面，而第三从动齿轮16的每个齿面都为第二平台结构表面。因此，在范围从边界润滑区域A1到混合润滑区域A2的润滑区域中极大减小了摩擦系数。通常，相比于低档速或高档速，第三档速用于范围从低旋转速度到高旋转速度的较宽的旋转速度范围。此外，拟在齿轮之间传递的扭矩的范围也宽。因此，能够在整个操作范围中通过将第三驱动齿轮15的每个齿面形成为第一平台结构表面并且将第三从动齿轮16的每个齿面形成为第二平台结构表面来减小摩擦系数。附带地，也包括在中间档速中的第二齿轮副G2和第四齿轮副G4与第三齿轮副G3相类似。因此，也能够以类似的方式来减小这些齿轮副G2和G4的摩擦系数。
如上所述，根据本发明，能够在范围从边界润滑区域A1到混合润滑区域A2的润滑区域中减小第二齿轮副G2至第四齿轮副G4的摩擦系数。由此，能够在所有这些齿轮副G2至G4都在操作的状态下减小摩擦系数。此外，这些齿轮副G2至G4的齿轮中的每个齿轮的减小的顶部高度Rpk都设定为小于1.0μm，从而使得每个齿面的表面质量不太可能根据操作时间而改变。在这种情况下，表面质量几乎不由于每个齿面的磨合而改变，从而从开始使用起就能够保持低摩擦系数。此外，由于能够由此阻止表面质量改变，因此能够保持第一平台结构表面或第二平台结构表面。此外，在本发明中，能够从开始使用起就在整个操作状态下在每个齿面上形成油膜。因此，不太可能发生每个齿面的诸如疲劳之类的冲击或损坏。由此，提高了齿轮的耐用性。
在根据本发明的变速器1中，第一齿轮副G1的齿轮11和12中的每个齿轮的每个齿面都形成为第一平台结构表面。第一齿轮副G1的齿面之间的润滑状态在整个操作区域中都是边界润滑状态。因此，能够减小摩擦系数。此外，对于高档速的齿轮副G5和G6而言，两个齿轮的每个齿面均形成为第二平台结构表面。这些齿轮副G5和G6的齿面之间的润滑状态在整个操作区域中都是混合润滑状态。因此，也能够减小这些齿轮的摩擦系数。以此方式，在变速器1中能够减小所有档速的摩擦系数，从而能够减小摩擦损失。由此，能够提高扭矩的传递效率。
本发明不限于其前述实施方式，而是可以以各种形式实施。例如，第二齿轮副至第四齿轮副的驱动齿轮的每个齿面都可以形成为第二平台结构表面，而第二齿轮副至第四齿轮副的从动齿轮的每个齿面都可以形成为第一平台结构表面。即，在本发明中，这些齿轮副的驱动齿轮和从动齿轮中的一者的每个齿面都可以形成为第一平台结构表面，而另一齿轮的每个齿面都可以形成为第二平台结构表面。同样在这种情况下，能够在范围从边界润滑区域到混合润滑区域的润滑区域中减小摩擦系数。
在根据本发明的变速器中，所有档速的齿轮副的齿轮中的一个齿轮的每个齿面都可以形成为第一平台结构表面，而另一齿轮的每个齿面都可以形成为第二平台结构表面。此外，仅齿轮副中的至少一个齿轮副的齿轮中的每个齿轮的每个齿面可以形成为平台结构表面，而其他齿轮副的齿轮中的每个齿轮的每个齿面都可以不经过如下处理：即，使得其表面变为平台结构表面的处理。应用了本发明的变速器的前进档速的数目不限于六个。本发明可以应用于具有五个或更少前进档速的变速器，或应用于具有七个或更多个前进档速的变速器。附带地，包括在低档速、中间档速和高档速中的档速根据前进档速的数目适当地改变。例如，在具有八个档速的变速器中，第一档速和第二档速是低档速，而第三档速至第五档速是中间档速。另外，第六档速至第八档速是高档速。在根据本发明的变速器中，设置有套筒的轴不限于输入轴。输出轴可以设置有所有所述套筒。此外，输入轴可以设置有所述套筒中的至少一个套筒，而输出轴可以设置有其他套筒。
应用了本发明的齿轮不限于螺旋齿轮。例如，本发明可以应用于各种齿轮，例如，直齿轮、双螺旋齿轮、锥齿轮等。根据本发明的齿轮的材料不限于经过热处理的铁。诸如钢或铝之类的各种材料可以用作根据本发明的齿轮的材料。此外，可以使一个齿轮的材料不同于另一齿轮的材料。附带地，在这种情况下，材料可以选择为使得一个齿轮的齿的硬度变为等于另一齿轮的齿的硬度。在本发明中，每个齿面的形成为平台结构表面的范围不限于整个齿面。例如，可以仅将每个齿面的在旋转轴线方向上的中部区域形成为平台结构表面。
根据本发明的齿轮可以不仅应用于变速器，还可以应用于使用一对齿轮来传递动力的各种装置。此外，根据本发明的齿轮可以应用于采用多个齿轮的机构，如行星齿轮机构等。在这种情况下，例如，太阳齿轮和环形齿轮的齿面中的每个齿面可以形成为第一平台结构表面，而行星齿轮的每个齿面可以形成为第二平台结构表面。

Claims (8)

1.一对彼此啮合的齿轮(15、16)，包括：
平台部分(15b、16b)，所述平台部分(15b、16b)的表面为形成于所述一对齿轮(15、16)中的每个齿轮的每个齿面上的平台结构表面，其中，在设置于所述每个齿面(15a、16a)上的多个凹部(31)和凸部(30)中，所述凸部(30)的顶部(30a)是平坦的，其中，
所述一对齿轮(15、16)中的一个齿轮的所述平台部分(15b)的在JISB0671-2中所限定的减小的谷部深度大于所述一对齿轮(15、16)中的另一齿轮的所述平台部分(16b)的减小的谷部深度，以及
所述齿轮(15、16)中的所述一个齿轮的所述平台部分(15b)中的由所述凹部(31)占据的面积大于所述另一齿轮(16)的所述平台部分(16b)中的由所述凹部(31)占据的面积。
2.根据权利要求1所述的一对彼此啮合的齿轮(15、16)，其中，所述齿轮(15、16)中的所述一个齿轮的所述平台部分(15b)以及所述另一齿轮(16)的所述平台部分(16b)的在JISB0671-2中所限定的减小的顶部高度都小于1.0μm。
3.根据权利要求1或2所述的一对彼此啮合的齿轮(15、16)，其中，所述齿轮(15、16)中的所述一个齿轮的齿的硬度与所述另一齿轮(16)的齿的硬度相等。
4.根据权利要求1或2所述的一对彼此啮合的齿轮(15、16)，其中，所述平台部分中的由所述凹部(31)占据的面积是除了所述平台部分(15b、16b)的所述顶部(30a)的面积之外的面积。
5.根据权利要求3所述的一对彼此啮合的齿轮(15、16)，其中，所述平台部分中的由所述凹部(31)占据的面积是除了所述平台部分(15b、16b)的所述顶部(30a)的面积之外的面积。
6.一种变速器(1)，包括：
输入轴(2)；
输出轴(3)；以及
多个齿轮副(G1、G2、G3、G4、G5、G6)，所述多个齿轮副(G1、G2、G3、G4、G5、G6)插设在所述输入轴(2)与所述输出轴(3)之间并且速比彼此不同，其中，
所述输入轴(2)设置有所述多个齿轮副(G1、G2、G3、G4、G5、G6)中的每个齿轮副的齿轮中的一个齿轮(11、13、15、17、19、21)，
所述输出轴(3)设置有所述多个齿轮副(G1、G2、G3、G4、G5、G6)中的每个齿轮副的另一齿轮(12、14、16、18、20、22)，使得所述另一齿轮与所述一个齿轮啮合，
速比的转换是通过经由所述多个齿轮副(G1、G2、G3、G4、G5、G6)中的一个齿轮副而选择性地实现旋转的传递来完成的，以及
根据权利要求1至5中的任一项所述的一对彼此啮合的齿轮(15、16)设置为所述多个齿轮副(G1、G2、G3、G4、G5、G6)中的至少一个齿轮副。
7.根据权利要求6所述的变速器(1)，其中，所述多个齿轮副(G1、G2、G3、G4、G5、G6)包括中间档速的齿轮副(G2、G3、G4)、低档速的齿轮副(G1)以及高档速的齿轮副(G5、G6)，其中，所述低档速的齿轮副(G1)的速比高于所述中间档速的齿轮副(G2、G3、G4)的速比，所述高档速的齿轮副(G5、G6)的速比低于所述中间档速的齿轮副(G2、G3、G4)的速比，以及
所述齿轮(15、16)设置为所述中间档速的齿轮副(G2、G3、G4)。
8.根据权利要求7所述的变速器(1)，其中，所述平台部分(15b、16b)包括第一平台部分和第二平台部分，
所述第一平台部分设置在所述低档速的齿轮副(G1)中的每个齿轮的每个齿面上，
所述第二平台部分设置在所述高档速的齿轮副(G5、G6)中的每个齿轮的每个齿面上，
所述第一平台部分的所述减小的谷部深度大于预定值，并且所述第一平台部分中的由凹部占据的面积大于所述第一平台部分上的由所述凸部的所述顶部占据的面积，以及
所述第二平台部分的所述减小的谷部深度小于所述预定值，并且所述第二平台部分上的由所述凸部的所述顶部占据的面积大于所述第二平台部分中的由所述凹部占据的面积。
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