JP5082561B2 - 差動制限装置 - Google Patents
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上記構成によれば、容易且つ正確に所定の傾きを有する複数の溝部を形成することができる。
上記構成によれば、大きな面圧がかかった状態で摩擦摺動するプラネタリギヤの歯先面とプラネタリキャリヤの摺接面の摩耗を均一化することができる。
以下、本発明を具体化した第1の実施形態を図面に従って説明する。
図1に示すように、本実施形態の差動制限装置1は、略円筒状をなすケース2を有している。そして、このケース2内には、リングギヤ3と、同リングギヤ3の内側に同軸配置されたサンギヤ4と、これらリングギヤ3及びサンギヤ4に噛合する複数のプラネタリギヤ5と、該各プラネタリギヤ5を自転可能且つ公転可能に支承するプラネタリキャリヤ6とからなる遊星歯車機構7が収容されている。
図4に示すように、本実施形態の差動制限装置1では、摺動面の一方を構成する各プラネタリギヤ5の歯先面5aには、複数の溝部21が形成されている。これら各溝部21は、摺動面間に潤滑油を供給するための油溝としての機能を有しており、その溝深さは、5μm以上に設定されている。
(1)摺動面の一方を構成する各プラネタリギヤ5の歯先面5aには、該各プラネタリギヤ5の回転方向(各プラネタリギヤ5の周方向)に対して所定の傾きθを有する複数の溝部21が形成される。
(第2の実施形態)
以下、本発明を具体化した第2の実施形態を図面に従って説明する。尚、本実施形態と上記第1の実施形態との主たる相違点は、各プラネタリギヤ5の歯先面5aの構造のみである。このため、説明の便宜上、第1の実施形態と同一の部分については同一の符号を付すこととして、その説明を省略する。
尚、この妥当性の評価には、「μ−v特性の負勾配量」、即ち、プラネタリギヤ及びプラネタリキャリヤの両摺動面のすべり速度vが低回転領域(10rpmrpm)の状態から高回転領域(80rpm)の状態まで変化した際に両摺動面の摩擦係数μが下がる割合を表す指標を用いる。この「μ−v特性の負勾配量」はゼロに近いほど摩擦係数μの変化が小さいことを示している。つまり、すべり速度vの増加局面においても摺動面の摩擦力は低下しにくく、振動が発生しにくいということを示すものである。
図10は、プラネタリギヤ5の歯先面5aの10点平均粗さ(RzJIS)と「μ−v特性の負勾配量」との関係を示すグラフであり、図11は、10点平均粗さと振動特性(NV評点)との関係を示すグラフである。尚、NV評点は、官能評価による点数であり、その点数が高いほど、発生する振動が小さいことを示している。
図12は、FFTによるプラネタリギヤ5の歯先面5aの40〜60μmピッチのパワーの最大値と、「μ−v特性の負勾配量」との関係を示すグラフである。同図に示すように、「μ−v特性の負勾配量」は、40〜60μmピッチのパワーの最大値が大きくなるにしたがって小さな値となり、そのパワーの最大値が約0.6μm〜約1.1μmの範囲において略一定の値となる。そして、以降、そのパワーの最大値が大きくなるにしたがって大きな値となる。
図13(a)は、40〜60μmピッチのパワーの最大値が0.4μm未満の場合における歯先面の断面プロフィール(図6参照、B−B断面)であり、図13(b)は、上記パワーの最大値が1.2μmを超える場合の断面プロフィールである。そして、図13(c)は、そのパワーの最大値が上記の管理範囲、即ち約0.4μm〜約1.2μmの範囲内(略中間)にある場合の断面プロフィールである。
(1)各プラネタリギヤ5の歯先面5aには複数の微細溝31が形成され、これにより不整な凹凸が形成される。そして、その不整な凹凸は、油溝として機能する複数の複数の第1微細溝31aと、これら各第1微細溝31aよりも溝深さの浅い複数の第2微細溝31bとにより構成される。
上記構成によれば、各第1微細溝31aの最適な溝深さを、油溝として機能させるための最適な溝深さとすることができる。
・上記第1の実施形態では、各プラネタリギヤ5の歯先面5a側に、回転方向に対して所定の傾きθを有する各溝部21を形成することとした。しかし、これに限らず、摺接面である各収容穴13の壁面13a側に、このような所定の傾きθを有する各溝部21を形成する構成としてもよい。尚、この場合、ランド部の磨耗を抑制すべく、摺接面である各収容穴13の壁面13a側の表面硬度が高くなるような表面処理を施すことが望ましい。
(付記1)複数のプラネタリギヤと、前記各プラネタリギヤの歯先面に摺接しつつ該各プラネタリギヤを自転可能且つ公転可能に支承するプラネタリキャリヤと、前記プラネタリキャリヤと同軸に配置され且つ前記プラネタリギヤを介して差動回転可能な一対のギヤとを備え、前記プラネタリギヤの歯先面、又は該歯先面に摺接する前記プラネタリキャリヤの摺接面の少なくとも一方には、不整な凹凸が形成された差動制限装置において、前記不整な凹凸が形成された面は、そのフーリエ解析による40〜60μmピッチのパワーの最大値が0.4μm〜1.2μmとなる表面粗さを有すること、を特徴とする差動制限装置。
上記構成によれば、摺動面における過大な膜厚形成を抑制する油溝として最適な溝深さを有する複数の微細溝を形成することができ、これにより固体摩擦成分を維持し、境界潤滑から混合潤滑への移行を抑制することができる。その結果、混合潤滑への移行に伴う振動の発生を抑制して、高い静粛性を確保することができるようになる。
Claims (4)
- 複数のプラネタリギヤと、前記各プラネタリギヤの歯先面に摺接しつつ該各プラネタリギヤを自転可能且つ公転可能に支承するプラネタリキャリヤと、前記プラネタリキャリヤと同軸に配置され且つ前記プラネタリギヤを介して差動回転可能な一対のギヤとを備えた差動制限装置において、
前記プラネタリギヤの歯先面及び該歯先面に摺接する前記プラネタリキャリヤの摺接面のうちの一方側の面は、タングステンカーバイド又はダイヤモンド−ライク・カーボンの多層薄膜処理が施されるとともに、他方側の面よりも表面硬度が高く形成され、
前記歯先面及び前記摺接面の双方には、前記プラネタリギヤの回転方向に対して所定の傾きを有する複数の溝部がそれぞれ形成され、
前記歯先面及び前記摺接面に形成される前記溝部は、等しいピッチの螺旋状に形成されていること、を特徴とする差動制限装置。 - 請求項1に記載の差動制限装置において、
前記溝部は、複数条を一組として螺旋状に形成されること、
を特徴とする差動制限装置。 - 請求項1又は請求項2に記載の差動制限装置において、
前記プラネタリキャリヤに入力されるトルクを前記プラネタリギヤを介して前記一対のギヤに出力するように構成されること、を特徴とする差動制限装置。 - 請求項1〜請求項3の何れか一項に記載の差動制限装置において、
前記一対のギヤは、前記プラネタリキャリヤの外側に同軸配置されたリングギヤ及び前記プラネタリキャリヤの内側に同軸配置されたサンギヤであること、
を特徴とする差動制限装置。
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