JP2013050191A

JP2013050191A - ワッシャ

Info

Publication number: JP2013050191A
Application number: JP2011189215A
Authority: JP
Inventors: Hiroki Sakagami; 浩基坂上; Katsuto Ito; 克人伊藤
Original assignee: Taiho Kogyo Co Ltd
Current assignee: Taiho Kogyo Co Ltd
Priority date: 2011-08-31
Filing date: 2011-08-31
Publication date: 2013-03-14
Anticipated expiration: 2031-08-31
Also published as: JP5727899B2

Abstract

【解決手段】鉄系材料からなるワッシャ１は、スラスト面１Ａ（端面）に、潤滑油供給溝２を備えている。潤滑油給油溝２は、内方の端部３Ｂ’が内周部１Ｂに開口する複数の内方給油溝３と、外方の端部４Ｂ’が外周部１Ｃに開口し、かつ、上記各内方給油溝３と互い違いに配置された外方給油溝４とから構成されている。内方給油溝３の貯溜部３Ａおよび外方給油溝４の貯溜部４Ａは、スラスト面１Ａの放射方向の中央部分１Ｄに位置しており、各貯溜部３Ａ、４Ａに潤滑油が貯溜されるようになっている。
【効果】ワッシャ１のスラスト面１Ａに十分な潤滑油の油膜を形成できるので、耐摩耗性および耐焼付性に優れたワッシャを提供できる。
【選択図】図１

Description

本発明はワッシャに関し、より詳しくは、スラスト面（端面）に潤滑油給油溝を備えて例えば差動歯車機構に用いて好適なワッシャに関する。

従来、自動車の差動歯車機構は周知であり、差動歯車機構はケーシング内にサイドギヤを備えるとともに、それらサイドギヤの端面とケーシングとの間にワッシャが配置されている。そして、この差動歯車機構用のワッシャは鉄系材料からなり、かつ薄肉の環状に形成されており、スラスト方向の荷重を受けながら相前後する部材に対して円周方向に正逆に摺動するようになっている。
従来の差動歯車機構用のワッシャは、図８に示すように円周方向複数箇所に潤滑油を保持するための８個の貫通孔が穿設されている。また、差動歯車機構用のワッシャは、図８に示すように、相手材と摺動する際の回転速度は通常数十ｒｐｍ、片輪空転時に最大１０００ｒｐｍ程度と低速であるため、スラスト面に十分な油膜を形成しにくいという欠点があった。
なお、差動歯車機構用のワッシャではないけれども、スラスト方向の荷重を受けるワッシャ部材およびそのスラスト面の改良として例えば特許文献１〜特許文献３が公知である。

実開昭６３−１４１３２３号公報特開２００５−０９８３２４号公報特開２００２−３４９５５０号公報

ところで、前述したように、従来の差動歯車機構用のワッシャは潤滑油を保持するために複数の貫通孔を備えているが、スラスト面に十分な油膜を形成するのが困難であった。そのため、従来では、ワッシャのスラスト面の耐摩耗性と耐焼付性を向上させるために、スラスト面の表面に特殊なコーティングを施す等の加工が必要であった。そのため、従来のワッシャは、表面加工処理の費用が高くなり、ひいては製造コストが高くなるという欠点があった。

上述した事情に鑑み、本発明は、相手材と摺動するスラスト面を備えた環状のワッシャにおいて、
潤滑油を貯溜するための潤滑油供給溝を上記スラスト面に形成し、上記潤滑油供給溝は、一端がワッシャの内周部に開口するとともに他端がスラスト面の放射方向の中央部分に位置し、かつ円周方向複数箇所に形成された内方給油溝と、一端がワッシャの外周部に開口するとともに他端がスラスト面の放射方向の中央部分に位置し、かつ上記内方給油溝と円周方向において交互に形成された外方給油溝とを備えるものである。

上述した構成によれば、上記潤滑油供給溝がスラスト面に形成されているので、潤滑油は上記潤滑油供給溝に貯溜されることになり、従ってスラスト面に十分な油膜を形成することができる。そして、上記スラスト面に上記潤滑油供給溝が形成されているので、耐摩耗性等の摺動特性を向上させるためにスラスト面に特別なコーティング処理を施す必要がない。
したがって、製造コストの増加を抑制して摺動性能が良好なワッシャを提供することができる。

本発明の一実施例を示す正面図。図１のＩＩ方向からの要部の正面図。図１のワッシャと潤滑油供給溝に対する潤滑油の導入方向を示す図。本発明の第２実施例を示す正面図。本発明の第３実施例を示す正面図。本発明の第４実施例を示す正面図。本発明の第５実施例を示す正面図。従来技術のワッシャの正面図と関連データを示す図。

以下、図示実施例について本発明を説明すると、図１ないし図３において、ワッシャ１は差動歯車機構の構成部材の１つであって、このワッシャ１は図示しないケーシングの端面とサイドギヤの端面との間に介在されるようになっている。ワッシャ１が上記ケーシングの端面とサイドギヤの端面との間に介在された状態において差動歯車機構が作動されると、上記サイドギヤが正逆いずれかに回転される。その際には、上記サイドギヤの端面とワッシャ１の一方の端面であるスラスト面１Ａが摺動し、ワッシャ１も円周方向において正逆に相対回転されるようになっている。つまり、差動歯車機構が作動された際には、ワッシャ１も正逆方向に回転して相手材と摺動するようになっている。

ワッシャ１は鉄系の材料からなり、全体として肉薄の環状に形成されている。より詳細には、ワッシャ１の外径は約５０〜１００ｍｍに設定されており、内径は約３０〜８０ｍｍ、肉厚は約１．５〜２．０ｍｍに設定されている。
しかして、本実施例のワッシャ１は、スラスト面１Ａとなる両端面に潤滑油供給溝２を形成したことが特徴である。すなわち、スラスト面１Ａにおける内周部１Ｂ側に円周方向において等ピッチで複数の内方給油溝３が形成されており、スラスト面１Ａにおける外周部１Ｃ側に円周方向において等ピッチで、かつ上記各内方給油溝３と交互に外方給油溝４が形成されている。これら複数の内方給油溝３と外方給油溝４とによって潤滑油供給溝２が構成されている。

各内方給油溝３は、スラスト面１Ａの放射方向の中央部分１Ｄに配置された貯溜部３Ａと、この貯溜部３Ａに対して９０°の角度をなして形成されるとともに、内方側の端部３Ｂ’を内周部１Ｂに開口させた導入部３Ｂとから構成されている。導入部３Ｂと貯溜部３Ａはスラスト面１Ａの放射方向に対して相互に逆方向に４５°傾斜して配置されている。
他方、各外方給油溝４は、スラスト面１Ａの放射方向の中央部分１Ｄに配置されて放射方向に対して４５°傾斜した貯溜部４Ａと、この貯溜部４Ａに対して９０°の角度をなして形成されるとともに、外方側の端部４Ｂ’を外周部１Ｃに開口させた導入部４Ｂとから構成されている。導入部４Ｂと貯溜部４Ａは９０°の角度をなして配置されている。
内方給油溝３と外方給油溝４は、円周方向において交互に形成されており、それにより、内方給油溝３の貯溜部３Ａと外方給油溝４の貯溜部４Ａは、スラスト面１Ａの放射方向の中央部分１Ｄに実質的に同じ配置方向で形成されている。
他方、内方給油溝３の導入部３Ａは、差動歯車機構の図示しないサイドギヤとシャフトが図３において右回転される際に、潤滑油が端部３Ｂ’から導入されやすい方向に形成されている。これに対して、外方給油溝４の導入部４Ｂは、差動歯車機構のサイドギヤとシャフトが図３において左回転される際に、潤滑油が端部４Ｂ’から導入されやすい方向に形成されている。
このように、ワッシャ１のスラスト面１Ａに形成された潤滑油供給溝２は、スラスト面１Ａが正逆いずれの方向に摺動して回転される場合であっても、スラスト面１Ａの中央部分１Ｄにある内方給油溝３の貯溜部３Ａあるいは外方給油溝４の貯溜部４Ａに潤滑油を確実に貯溜できるように構成されている。
なお、本実施例において上記内方給油溝３と外方給油溝４とが放射方向においてオーバラップする範囲は、スラスト面１Ａにおける内周部１Ｂから外周部１Ｃまでの放射方向の範囲の１０％〜８０％となっている。
また、図２に示すように、上記内方給油溝３の断面形状は、底が浅いＶ字形となっており、内方給油溝３の幅Ｗは、約０．５〜３ｍｍに設定されており、深さｄは約０．１〜１ｍｍに設定されている。また、外方給油溝４の断面形状、幅および深さは、内方給油溝のものと同じである。さらに、前述したようにワッシャ１は鉄系の材料からなるが、スラスト面１Ａの表面にはコーティング材等の被膜は施していない。

以上のように構成された本実施例のワッシャ１においては、スラスト面１Ａに上述した潤滑油供給溝２が形成されているので、スラスト面１Ａが正逆いずれの方向に摺動して回転される場合であっても、スラスト面１Ａの中央部分１Ｄにある内方給油溝３の貯溜部３Ａあるいは外方給油溝４の貯溜部４Ａに潤滑油を確実に貯溜することができる。それにより、ワッシャ１のスラスト面１Ａに十分な量の潤滑油を保持することができ、したがって、スラスト面１Ａの全域にわたって潤滑油の油膜を形成することができる。
そのため、本実施例においては、安価な鉄系材料によってワッシャ１を製造することができ、しかも、スラスト面１Ａに形成された潤滑油供給溝２により耐摩耗性および耐焼付性を向上させることができる。

次に、図４は本発明の第２実施例のワッシャ１を示したものである。上述した第１実施例においては、内方給油溝３の貯溜部３Ａと導入部３Ｂとが直角をなすように配置するとともに、外方給油溝４の貯溜部４Ａと導入部４Ｂを直角をなすように配置しているが、この第２実施例では、内方給油溝３の貯溜部３Ａと導入部３Ｂのなす角度を鋭角（約６０°）とするとともに、外方給油溝４の貯溜部４Ａと導入部４Ｂのなす角度も鋭角（約６０°）にしたものである。その他の構成は上記第１実施例と同じであり、この第２実施例では上記第１実施例と対応する各部材に同一番号を付している。
このような第２実施例であっても、上述した第１実施例と同様の作用・効果を得ることができる。

次に、図５は本発明の第３実施例となるワッシャ１を示したものである。上述した第１実施例においては、内方給油溝３の貯溜部３Ａと導入部３Ｂとを直角をなすように配置するとともに、外方給油溝４の貯溜部４Ａと導入部４Ｂを直角をなすように配置しているが、この第３実施例では、内方給油溝３の貯溜部３Ａと導入部３Ｂのなす角度を鈍角（約１２０°）とするとともに、外方給油溝４の貯溜部４Ａと導入部４Ｂのなす角度も鈍角（約１２０°）にしたものである。このように構成したことで、内方給油溝３の貯溜部３Ａおよび外方給油溝４の貯溜部４Ａは、ワッシャ１の放射方向と同一方向に配置されている。その他の構成は上記第１実施例と同じであり、この第３実施例では上記第１実施例と対応する各部材に同一番号を付している。
このような第３実施例であっても、上述した各実施例と同様の作用・効果を得ることができる。

次に図６は本発明の第４実施例となるワッシャ１０１を示したものであり、この第４実施例においては、各内方給油溝１０３および各外方給油溝１０４をワッシャ１０１の放射方向と同一方向の直線状溝としたものである。この第４実施例においては、上記第１実施例と対応する各部材に１００を加算した部材番号を付している。
このような構成の第４実施例であっても、上述した各実施例と同様の作用・効果を得ることができる。

次に図７は本発明の第５実施例となるワッシャ２０１を示したものであり、端的にいえば、この第５実施例は上記第４実施例における各内方給油溝１０３および各外方給油溝１０４をワッシャ１０１の放射方向に対して約４５°傾斜させて配置したものである。その他の構成は上記第４実施例と同じであり、この図７の第５実施例においては、上記第４実施例と対応する各部材に１００を加算した部材番号を付している。
このような構成の第５実施例であっても、上述した各実施例と同様の作用・効果を得ることができる。

なお、上述した各実施例は、ワッシャ１、１０１、２０１における両方の各スラスト面１Ａ（端面）に上述した潤滑油供給溝２を設けた場合について説明しているが、ワッシャ１、１０１、２０１のいずれか一方だけの端面に潤滑油供給溝２を設けても良い。
また、ワッシャ１、１０１、２０１の摺動特性を向上させるために、スラスト面１Ａ、１０１Ａ、１０２Ａに所要の材料をコーティングしても良い。
また、上記実施例においては、内方給油溝３と外方給油溝４を円周方向において１個ずつ交互に配置しているが、内方給油溝３と外方給油溝４を円周方向において２個ずつ交互に配置しても良いし、或いは内方給油溝３を隣接させて２個配置し、その隣に外方給油溝４を１個配置するように交互に配置しても良い。
また、内方給油溝３および外方給油溝４の断面形状は、矩形状、円弧状や、隅にＲのついた矩形状などの他に、Ｖ字形の頂点を溝幅方向にずらした断面三角形状や、溝底面の中央部が浅くなった形状などでも良い。
なお、上記の各実施例においては内方給油溝３の貯溜部３Ａおよび外方給油溝４の貯溜部４Ａの端部溝形状は矩形状としているが、三角形状、円弧状や隅にＲのついた矩形状などでも良い。
さらに、上述した各実施例は、本発明を差動歯車機構用のワッシャに適用した場合について説明しているが、差動歯車機構用のだけでなくその他のスラストワッシャにも本発明を適用できることは勿論である。

１‥ワッシャ１Ａ‥スラスト面
１Ｂ‥内周部１Ｂ‥外周部
１Ｄ‥中央部分２‥潤滑油供給溝
３‥内方給油溝４‥外方給油溝

Claims

相手材と摺動するスラスト面を備えた環状のワッシャにおいて、
潤滑油を貯溜するための潤滑油供給溝を上記スラスト面に形成し、上記潤滑油供給溝は、一端がワッシャの内周部に開口するとともに他端がスラスト面の放射方向の中央部分に位置し、かつ円周方向複数箇所に形成された内方給油溝と、一端がワッシャの外周部に開口するとともに他端がスラスト面の放射方向の中央部分に位置し、かつ上記内方給油溝と円周方向において交互に形成された外方給油溝とを備えることを特徴とするワッシャ。
上記各内方給油溝は、内方側の端部が上記内周部に開口する導入部と、この導入部に対して所要の角度をなして上記スラスト面の中央部分に形成された貯溜部とを備えており、
また、上記各外方給油溝は、外方側の端部が上記外周部に開口する導入部と、この導入部に対して所要の角度をなしてスラスト面の中央部分に形成された貯溜部とを備えていることを特徴とする請求項１に記載のワッシャ。
上記スラスト面は相手材に対して正逆両方に回転して摺動できるようになっており、上記各内方給油溝の導入部および各外方給油溝の導入部は、そのいずれか一方が正回転方向に開口し、他方が逆回転方向に開口していることを特徴とする請求項２に記載のワッシャ。
上記各内方給油溝は、スラスト面の放射方向と同一方向の直線状の溝からなり、また、上記各外方給油溝は、スラスト面の放射方向と同一方向の直線状の溝からなることを特徴とする請求項１に記載のワッシャ。
上記各内方給油溝は、スラスト面の放射方向に対して傾斜させた直線状の溝からなり、また、上記各外方給油溝は、スラスト面の放射方向に対して上記内方給油溝と同様に傾斜させた直線状の溝からなることを特徴とする請求項１に記載の差動歯車機構のワッシャ。
上記各内方給油溝および各外方給油溝は、上記ワッシャの両スラスト面に形成されていることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載のワッシャ。