JP2017009062A - スラストワッシャ - Google Patents

Abstract

【課題】潤滑油が遠心力によって外周側へ漏れることを防止し、一方の面に供給された潤滑油を他方の面に供給することができるスラストワッシャを提供する。【解決手段】デファレンシャルギア１００のサイドギア２１・２２に組み付けられ、表面側がデフケース２０と摺動し、裏面側がサイドギア２１・２２と摺動し、両面に格子状の油溝１２が形成されるリング形状のデフワッシャ１０であって、油溝１２は、内周側の端部の径方向内周側が開口して形成され、外周側の端部の径方向外周側が閉塞して形成されるものである。また、デフワッシャ１０は、表裏面を貫通する油穴１３が形成されるものである。【選択図】図２

Description

本発明は、スラストワッシャの技術に関する。

スラストワッシャは、回転軸の軸方向に発生する推力（スラスト）を面で受け止めて摩擦を低減させるワッシャとして公知である。例えば、特許文献１及び２には、両面がそれぞれの相手部材と摺動し、両面に格子状の油溝が形成されるリング形状のスラスト軸受が開示されている。

しかし、特許文献１に開示されるスラスト軸受では、一方の摺動面に供給された潤滑油が遠心力によって外周側から漏れてしまい、他方の摺動面には潤滑油が十分に供給されず、他方の摺動面にて焼き付けが生じるおそれがある。

同様に、特許文献２に開示されるスラスト軸受では、油溝が外周と連通している構成のため、潤滑油が遠心力によって外周側から漏れてしまい、焼き付けが生じるおそれがある。

特開２０１３−１３０２７３号公報 特開２０１３−２０４８０５号公報

本発明の解決しようとする課題は、潤滑油が遠心力によって外周側へ漏れることを防止し、一方の面に供給された潤滑油を他方の面に供給することができるスラストワッシャを提供することである。

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。

即ち、請求項１においては、両面がそれぞれの相手部材と摺動するとともに該両面に格子状の油溝が形成される円環板状のスラストワッシャであって、前記油溝は、前記内周側の端部の径方向内周側が開口して形成され、前記外周側の端部の径方向外周側が閉塞して形成されるものである。

請求項２においては、請求項１記載のスラストワッシャであって、表裏面を貫通する油穴が形成されるものである。

請求項３においては、請求項２記載のスラストワッシャであって、前記油穴は、表面の前記油溝と、裏面の前記油溝と、を連通して形成されるものである。

請求項４においては、請求項２又は３記載のスラストワッシャであって、表面で前記油溝同士が交差する交差部と、裏面で前記油溝同士が交差する交差部とは、両面の背向する位置に形成され、前記油穴は、表面の前記交差部と、裏面の前記交差部と、を連通して形成されるものである。

本発明のスラストワッシャによれば、潤滑油が遠心力によって外周へ漏れることを防止し、一方の面に供給された潤滑油を他方の面に供給することができる。

デファレンシャルギアの構成を示す模式図。 （Ａ）デフワッシャの全体的な構成を示した平面図、（Ｂ）ＡＡ断面図。 （Ａ）同じく作用を示す平面図、（Ｂ）ＢＢ断面図。

図１を用いて、デファレンシャルギア１００の構成について説明する。
なお、図１では、デファレンシャルギア１００の構成を一部断面視にて模式的に表している。

デファレンシャルギア１００は、本発明のスラストワッシャである後述するデファレンシャルサイドギアスラストワッシャ（以下、デフワッシャ）１０が組み付けられるものである。デファレンシャルギア１００は、差動歯車を用いた伝動装置であって、自動車の後輪の減速装置等に用いられている。

デファレンシャルギア１００は、デファレンシャルギアケース（以下、デフケース）５０の内部に、デフワッシャ１０・１０と、左右一対のデファレンシャルサイドギア（以下、サイドギア）５１・５２と、前後一対のデファレンシャルピニオン（以下、デフピニオン）５３・５４と、シャフト５５と、を収納して構成されている。また、デファレンシャルギア１００は、デフケース５０の外部に、リングギア５６が取り付けられている。

左右一対のサイドギア５１・５２は、デフケース５０に枢支され、左右のドライブシャフト（図示略）に接続されるものである。前後一対のデフピニオン５３・５４は、デフケース５０の内部にて、左右一対のサイドギア５１・５２と歯合されている。デフピニオン５３・５４は、デフケース５０のピニオンシャフト孔に嵌挿されるシャフト５５に枢支されている。

デフワッシャ１０は、デフケース５０とサイドギア５１・５２との間に組み付けられるものである。デフワッシャ１０では、表面側がデフケース５０と摺動し、裏面側がサイドギア５１・５２と摺動するものとする。

図２を用いて、デフワッシャ１０の構成について説明する。
なお、図２（Ａ）では、デフワッシャ１０の構成を平面視にて模式的に表している。また、図２（Ｂ）では、図２（Ａ）のＡＡ断面視を表している。また、以下では、デフワッシャ１０の内周又は外周の中心Ｏ、径方向、軸方向に従って説明するものとする。なお、図２（Ａ）では、デフワッシャ１０の表面側を表している。

デフワッシャ１０は、本発明のスラストワッシャに係る実施形態である。デフワッシャ１０は、本体１１と、油溝１２と、油穴１３と、を備えている。

本体１１は、リング形状の平板として形成されている。より詳細には、本体１１の外径は約５０〜１００ｍｍとされ、内径は約３０〜８０ｍｍとされ、肉厚は約１．５〜２．０ｍｍとされている。また、本体１１は、鉄系の材料によって形成されている。

油溝１２は、本体１１の表面と裏面とに形成されている。油溝１２は、表面又は裏面にて、格子形状に形成されている。ここで、格子形状とは、所定間隔を隔てた複数の縦の油溝１２と、前記所定間隔と略同一の間隔を隔てた横の油溝１２が略直交して交差した形状である。

油溝１２は、内周側に向けて延長されたときには、中心Ｏを通過しないように形成されている。つまり、油溝１２は、横の油溝１２と平行であって中心Ｏを通過する基準線Ｘ上、縦の油溝１２と平行であって中心Ｏを通過する基準線Ｙ上には形成されないものとする。言い換えれば、油溝１２は、中心Ｏから径方向に放射状に向かって形成されないものとする。

油溝１２は、表面と裏面とで対応する略同一の位置に形成されている。つまり、油溝１２では、表面の油溝１２が形成されている位置に裏面の油溝１２が形成されている。ここで、油溝１２が交差する部分を交差部Ｃとする。

油溝１２は、本体１１の内周側から外周側までを直線状に形成されている。油溝１２は、本体１１の内周側では、本体１１の内周部（リング形状の内側）と連通して形成されている。つまり、油溝１２の内周側の端部の径方向内周側は、開口して形成されている。

油溝１２は、本体１１の外周側では、本体１１の外周部（リング形状の外側）と連通することなく、本体１１の外周端部を残した位置（外周端から径方向に沿って内周側に向かって長さｔの位置）まで形成されている。つまり、油溝１２の外周側の端部の径方向外周側は、閉塞されて形成されている。

このような構成とすることで、従来の内周側及び外周側が両方連通する格子状の溝と比較して、油溝１２では、連通する内周側からの油を保持しつつ、非連通である外周側にて油漏れを低減することができ、油の保持力を向上させることができる。

また、閉塞されて形成された油溝１２の端部に異物や摩耗粉が溜まった場合でも、当該端部が形成される場所は比較的焼付きの発生し難い外周側であるため、外周側に異物や摩耗粉によって傷がついた場合であっても焼付きへの影響は小さいものとなる。

油溝１２は、言い換えれば、内周端側から外周よりも半径が長さｔだけ小さい外周又は内周と同心上の円まで形成されている。なお、長さｔは、外周又は内周の径よりも十分に小さい長さとする。

油溝１２は、油溝面積比率が５８％以下となるように形成することが望ましい。このような構成とすることで、溝の形成による摺動面積の減少と油保持量の増加のバランスが好ましいものとなる。なお、油溝面積比率とは、本体１１の表面積（裏面積）に対する油溝１２が占める割合である。

油穴１３は、本体１１の表裏面を貫通して形成されている。油穴１３は、油溝１２の交差部Ｃに形成されている。油穴１３は、複数ある交差部Ｃのうちの内周又は外周と略同心円状に形成される交差部Ｃに形成されている。

なお、油穴１３が交差部Ｃに形成されることで、非交差部に形成するよりも摺動面積の減少を抑制できると共に、油穴１３から油溝１２への油の流通を円滑にすることができる。

油穴１３は、油溝１２が表面と裏面と対応する略同一の位置に形成されているため、同様に表面と裏面とで対応する略同一の位置に形成されている。本実施形態の油穴１３は、本体１１の４か所に形成されている。

図３を用いて、デフワッシャ１０の作用について説明する。
なお、図３（Ａ）では、デフワッシャ１０の構成を平面視にて模式的に表している。また、図３（Ｂ）では、図３（Ａ）のＢＢ断面視を表している。さらに、図３（Ａ）では、デフワッシャ１０の裏面側を表している。

本実施形態のデフワッシャ１０は、上述したようにデファレンシャルギア１００のサイドギア５１・５２に組み付けられるものである。そのため、デフワッシャ１０では、潤滑油がドライブシャフトからサイドギア５１・５２をつたって内周側から多く供給されることになる。

また、潤滑油は、シャフト５５の遠心力によって、ドライブシャフトからサイドギア５１・５２をつたって表面側（デフケース２０と摺動する側）から多く供給されることになる。

デフワッシャ１０では、表面に供給された潤滑油が、表面の油溝１２を経由しつつ油溝１２から溢れ出し表面全面に供給される。ここで、デフワッシャ１０では、表面の油溝１２を経由する潤滑油の一部は、油穴１３を通過して裏面に供給される（図３（Ｂ）の矢印Ｐ）。

そして、表面から油穴１３を経由して裏面に供給された潤滑油は、サイドギア５１・５２の遠心力によって裏面の油溝１２を経由して外周側に導かれる。油溝１２を経由して外周側に導かれた潤滑油は、油溝１２の外周端部の径方向外周側が閉塞して形成されているため、外周側へ漏れることなく再度内周側へ戻され、油溝１２から溢れ出し、裏面の全面に供給される（図３（Ａ）における矢印Ｑ）。

また、デフワッシャ１０では、表面に供給された潤滑油の一部は、サイドギア５１・５２の遠心力によって表面の油溝１２を経由して外周側に供給される。油溝１２を経由して外周側に供給された潤滑油は、油溝１２の外周端部の径方向外周側が閉塞して形成されているため、外周側へ漏れることなく再度内周側へ戻され、油溝１２から溢れ出し、表面の全面に供給される。

このようにして、デフワッシャでは油穴１３を介して両面に油を流通させることが必要であるため、油穴１３より内側に流通させ易くするためにも、油穴１３はできるだけ内周側の格子点状に設けられることが望ましい。

さらに、デフワッシャ１０では、内周側から供給された潤滑油が油溝１２を経由して外周側に導かれる。このとき、油溝１２が中心Ｏから径方向に放射状に向かう線上には形成されていないため、サイドギア５１・５２の遠心力によって外周側から漏れる潤滑油が低減される。

デフワッシャ１０の効果について説明する。
デフワッシャ１０によれば、潤滑油が遠心力によって外周へ漏れることを防止し、表面に供給された潤滑油を裏面に供給することができる。

なお、本実施形態では、本発明のスラストワッシャをデフワッシャ１０とする構成としたがこれに限定されない。回転数が低くスラスト方向に強い力が作用するため潤滑油の油膜がつくられにくいスラストワッシャであれば適用できる。

また、本実施形態のデフワッシャ１０の表面又は裏面にめっき等の表面処理を施しても本実施形態と同様の作用及び効果を奏する。

１０ デフワッシャ
１１ 本体
１２ 油溝
１３ 油穴
５０ デフケース
５１ サイドギア
５２ サイドギア
１００ デファレンシャルギア

Claims (4)

1. 両面がそれぞれの相手部材と摺動するとともに該両面に格子状の油溝が形成される円環板状のスラストワッシャであって、
   前記油溝は、前記内周側の端部の径方向内周側が開口して形成され、前記外周側の端部の径方向外周側が閉塞して形成される、
   スラストワッシャ。
2. 請求項１記載のスラストワッシャであって、
   表裏面を貫通する油穴が形成される、
   スラストワッシャ。
3. 請求項２記載のスラストワッシャであって、
   前記油穴は、表面の前記油溝と、裏面の前記油溝と、を連通して形成される、
   スラストワッシャ。
4. 請求項２又は３記載のスラストワッシャであって、
   表面で前記油溝同士が交差する交差部と、裏面で前記油溝同士が交差する交差部とは、両面の背向する位置に形成され、
   前記油穴は、表面の前記交差部と、裏面の前記交差部と、を連通して形成される、
   スラストワッシャ。

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