特許 6693374 リングギアおよびリングギアの製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6693374

(24)【登録日】2020年4月20日

(45)【発行日】2020年5月13日

(54)【発明の名称】リングギアおよびリングギアの製造方法

(51)【国際特許分類】

   F16H 57/08 20060101AFI20200427BHJP

   C21D 9/32 20060101ALI20200427BHJP

   C21D 1/06 20060101ALI20200427BHJP

【ＦＩ】

   F16H57/08

   C21D9/32 A

   C21D1/06 A

【請求項の数】5

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2016-191778(P2016-191778)

(22)【出願日】2016年9月29日

(65)【公開番号】特開2018-54039(P2018-54039A)

(43)【公開日】2018年4月5日

【審査請求日】2019年3月22日

(73)【特許権者】

【識別番号】000100768

【氏名又は名称】アイシン・エィ・ダブリュ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100104433

【弁理士】

【氏名又は名称】宮園 博一

(72)【発明者】

【氏名】森 篤

(72)【発明者】

【氏名】前野 克弘

(72)【発明者】

【氏名】▲高▼林 直生

(72)【発明者】

【氏名】田島 清志

【審査官】 前田 浩

(56)【参考文献】

【文献】 特開昭４８−５０１６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平４−２８５３４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−７６８５８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ１６Ｈ ５７／００

Ｃ２１Ｄ １／００

Ｃ２１Ｄ ９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

サンギアと、前記サンギアの径方向外側に配置され前記サンギアと噛合するピニオンギアとともにプラネタリギアユニットを構成するリングギアであって、
前記リングギアの内周面の少なくとも一部に前記ピニオンギアと噛合する内周歯が形成されており、かつ、前記リングギアの外周面の少なくとも一部に前記内周歯よりも硬度が低い外周歯が形成されており、
前記内周歯の表面の窒素濃度が、前記外周歯のうち少なくとも歯面の表面の窒素濃度より高い、リングギア。

【請求項2】

前記リングギアの前記外周歯は、前記リングギアの径方向外側に配置されたクラッチディスクが噛合するように構成されている、請求項１に記載のリングギア。

【請求項3】

円環状粗形材から内周面に内周歯を有し外周面に外周歯を有するリングギアの製造方法において、
前記円環状粗形材の内周面に前記内周歯が形成された中間体を形成する工程と、
前記中間体の全体に対して窒化処理を施して前記中間体の表面に窒化層を形成する工程と、
前記窒化処理が施された前記中間体の外周面における前記外周歯の形成を所望する部分に形成された前記窒化層を除去する工程と、
前記窒化層が除去された前記中間体の前記外周歯の形成を所望する部分に前記外周歯を形成する工程と、を備える、リングギアの製造方法。

【請求項4】

前記窒化処理が施された前記中間体の外周面を周方向に凹凸が無い平滑面としておく、請求項３に記載のリングギアの製造方法。

【請求項5】

前記リングギアの前記窒化層は、ガス軟窒化処理により形成される、請求項３または４に記載のリングギアの製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、リングギアおよびリングギアの製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、車両の自動変速機などに用いられる、リングギアを備えるプラネタリギアユニットが知られている（たとえば、特許文献１参照）。

【0003】

上記特許文献１には、リングギアと、リングギアの内周歯に噛合するピニオンギアと、ピニオンギアの内側に配置されてピニオンギアに噛合するサンギアとを備える、車両の自動変速機に用いられるプラネタリギアユニットが開示されている。リングギアの内周歯は所定の硬度が要求されることから、この特許文献１のプラネタリギアユニットでは、リングギアの内周歯には、硬度を向上させるための軟窒化処理が施されている。内周歯の硬度上昇には高周波焼入れ処理を用いることも考えられるところ、この軟窒化処理は、高周波焼入れ処理に比べて処理温度が低く、処理に起因する歪みの発生を抑制して、内周歯を高精度に形成することができるため、高周波焼入れ処理に比べて、ピニオンギアとの噛合によるギアノイズが低減される。

【0004】

また、特許文献２に開示されるプラネタリギアユニットにおいては、リングギアの径方向外方には、摩擦係合要素としてのクラッチが配設されている。該クラッチは、第１の摩擦材としての外側薄板（クラッチプレート）４３、第２の摩擦材としての内側薄板（クラッチディスク）４４等を備え、リングギアＲ１の外周面に形成されたスプラインと、クラッチディスク４４の内周面に形成されたスプラインとが係合させられる。したがって、リングギアＲ１はクラッチＣａのハブを兼ねる構成となっている。同様に、リングギアＲ２もクラッチＣｂのハブを兼ねている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開平０４−２８５３４６号公報

【特許文献2】特許第４８６７４３０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、上記特許文献２に記載されたような従来の内周歯および外周歯を有するリングギアに、上記特許文献１のような軟窒化処理を施した場合、リングギアを炉内に載置して軟窒化処理が行われることから、内周歯および外周歯の両方が軟窒化処理されて硬度上昇することになる。その結果、外周歯に噛合するクラッチディスクの表面硬度を超えて、軟窒化処理されたリングギアの外周歯の表面硬度が大きく上昇することとなる。このため、クラッチディスクがリングギアの外周歯との接触により摩耗しやすくなるという不都合がある。その結果、外周歯に噛合する部材の摩耗を抑制することが困難である。車両の自動変速機の場合を考えると、このようにクラッチディスクが摩耗し、さらにこの摩耗が進んでいけば、ギアノイズの原因となるばかりか、変速ショックを生む原因となり得る。

【0007】

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、内周歯を高硬度かつ高精度に形成するとともに、外周歯に噛合する部材の摩耗を抑制することが可能なリングギアおよびリングギアの製造方法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記目的を達成するために、この発明の第１の局面におけるリングギアは、サンギアと、サンギアの径方向外側に配置されサンギアと噛合するピニオンギアとともにプラネタリギアユニットを構成するリングギアであって、リングギアの内周面の少なくとも一部にピニオンギアと噛合する内周歯が形成されており、かつ、リングギアの外周面の少なくとも一部に内周歯よりも硬度が低い外周歯が形成されており、内周歯の表面の窒素濃度が、外周歯のうち少なくとも歯面の表面の窒素濃度より高い。

【0009】

この発明の第１の局面によるリングギアは、上記のように、内周歯の表面に窒化処理が施されることによりリングギアの母材よりも窒素濃度が高くされた窒化層を形成し、外周歯の表面は窒素濃度がリングギアの母材の窒素濃度とされるように、すなわち、窒化層が無く母材が露出するように形成する。これにより、内周歯においては、内周歯の表面に窒化層を形成することによって、内周歯を高硬度に形成することができる。また、高周波焼入れに比べて処理温度が低い窒化処理により窒化層を形成することにより、処理に起因する歪みの発生を抑制して、内周歯を高精度に形成することができる。その結果、内周歯の耐摩耗性を確保できるとともに、リングギアの内側に噛合されるギアとのギアノイズを低減することができる。また、外周歯においては、外周歯の表面を母材が露出するように形成することにより、外周歯の表面に窒化層が存在する場合に比べて、外周歯の硬度を小さくすることができる。その結果、外周歯に噛合する部材の摩耗を抑制することができる。

【0010】

この発明の第２の局面におけるリングギアの製造方法は、円環状粗形材から内周面に内周歯を有し外周面に外周歯を有するリングギアの製造方法において、円環状粗形材の内周面に内周歯が形成された中間体を形成する工程と、中間体の全体に対して窒化処理を施して中間体の表面に窒化層を形成する工程と、窒化処理が施された中間体の外周面における外周歯の形成を所望する部分に形成された窒化層を除去する工程と、窒化層が除去された中間体の外周歯の形成を所望する部分に外周歯を形成する工程と、を備える。

【0011】

この発明の第２の局面によるリングギアの製造方法では、上記のように、内周歯の表面に窒化処理が施されることにより窒化層を形成し、外周歯の表面は窒化層が除去されるように形成する。これにより、内周歯においては、内周歯の表面に窒化層を形成することによって、内周歯を高硬度に形成することができる。また、高周波焼入れに比べて処理温度が低い窒化処理により窒化層を形成することにより、処理に起因する歪みの発生を抑制して、内周歯を高精度に形成することができる。その結果、内周歯の耐摩耗性を確保できるとともに、リングギアの内側に噛合されるギアとのギアノイズを低減することができる。また、外周歯においては、外周歯の表面を母材が露出するように形成することにより、外周歯の表面に窒化層が存在する場合に比べて、外周歯の硬度を小さくすることができる。その結果、外周歯に噛合する部材の摩耗を抑制することができる。

【発明の効果】

【0012】

本発明によれば、上記のように、内周歯を高硬度かつ高精度に形成するとともに、外周歯に噛合する部材の摩耗を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明の一実施形態によるリングギアを備えるプラネタリギアユニットの概略を示した断面図である。

【図2】本発明の一実施形態によるリングギアを示した斜視図である。

【図3】本発明の一実施形態によるクラッチディスクの一部を示した図である。

【図4】本発明の一実施形態によるリングギアの製造方法を説明するための図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

【0015】

図１〜図３を参照して、本発明の一実施形態によるプラネタリギアユニットについて説明する。

【0016】

プラネタリギアユニット１００は、車両の自動変速機用部品として用いられるように構成されている。たとえば、プラネタリギアユニット１００は、自動車のオートマチックトランスミッションに用いられるように構成されている。また、図１に示すように、プラネタリギアユニット１００は、リングギア１と、サンギア２と、ピニオンギア３ａおよび３ｂとを備えている。また、リングギア１は、径方向外径側で、クラッチディスク４ａおよび４ｂが噛合するように構成されている。プラネタリギアユニット１００は、ピニオンギア３ａおよび３ｂを含む、ダブルピニオンプラネタリギアを含む。

【0017】

サンギア２は、図１に示すように、リングギア１の径方向内側に配置されている。サンギア２は、径方向外側に配置された複数のピニオンギア３ａと噛合するように構成されている。つまり、サンギア２は、リングギア１の径方向の略中心に配置されている。また、サンギア２は、複数のピニオンギア３ａの略中心に配置されている。また、サンギア２は、回転軸２１を中心に回転可能に構成されている。

【0018】

ピニオンギア３ａおよび３ｂは、リングギア１の径方向内側に配置されている。また、ピニオンギア３ａおよび３ｂは、サンギア２の径方向外側に配置されている。つまり、ピニオンギア３ａおよび３ｂは、サンギア２とリングギア１との間に配置されている。また、ピニオンギア３ａは、サンギア２およびピニオンギア３ｂと噛合するように構成されている。また、ピニオンギア３ｂは、ピニオンギア３ａおよびリングギア１と噛合するように構成されている。複数のピニオンギア３ｂは、キャリヤ３１により連結されている。ピニオンギア３ａは、回転軸３２ａを中心に回転可能に構成されている。ピニオンギア３ｂは、回転軸３２ｂを中心に回転可能に構成されている。また、複数のピニオンギア３ａおよび３ｂは、サンギア２の周りをサンギア２に対して相対的に回転可能に構成されている。

【0019】

キャリヤ３１は、キャリヤプレート３１ａと、キャリヤプレート３１ｂとを有しており、キャリヤプレート３１ａおよび３１ｂにより回転軸３２ａおよび３２ｂを支持している。回転軸３２ａは、ピニオンギア３ａを回転自在に支持している。回転軸３２ｂは、ピニオンギア３ｂを回転自在に支持している。

【0020】

クラッチディスク４ａおよび４ｂは、リングギア１の径方向外側に配置されている。また、クラッチディスク４ａおよび４ｂは、リングギア１の回転軸線方向に沿って複数設けられている。具体的には、クラッチディスク４ａは、リングギア１の軸方向一方側に複数配置されている。クラッチディスク４ｂは、リングギア１の軸方向他方側に複数配置されている。リングギア１の外周には、クラッチハブ１０が一体的に形成されている。クラッチハブ１０の外周面には、スプライン（外周歯）が形成されている。クラッチハブ１０のスプラインには、クラッチディスク４ａおよび４ｂがスプライン係合している。クラッチディスク４ａは、リングギア１の外周歯１２ｂに両者の歯面同士が接触して係合している。クラッチディスク４ｂは、リングギア１の外周歯１２ａに両者の歯面同士が接触して係合している。

【0021】

クラッチディスク４ａおよび４ｂは、図３に示すように、内側に、歯先４１と、歯底４２と、歯面４３とを含む複数の歯が形成されている。また、クラッチディスク４ａおよび４ｂには、表面に複数の摩擦材４０が貼り付けられている。

【0022】

油圧サーボ５０は、クラッチドラム５と、ピストン部材５２と、キャンセルプレート５３と、リターンスプリング５４とを有しており、これらにより、作動油室５５と、キャンセル油室５６とを構成している。

【0023】

クラッチドラム５はリングギア１の径方向外周側にあり、そのドラム部５ａの内周面に形成されたスプラインにおいて、クラッチプレート５１がスプライン係合されている。また、クラッチプレート５１は、複数のクラッチディスク４ａと対向するように複数設けられている。つまり、クラッチプレート５１と、クラッチディスク４ａとは、回転軸線に沿って交互に配置されている。

【0024】

ピストン部材５２は、シールリング５２１およびシール部材５２２によってシールされることにより、クラッチドラム５との間に油密状の作動油室５５を構成している。また、ピストン部材５２の外周側には、押圧部５２ａが延設されている。押圧部５２ａは、前端が図１における左端のクラッチプレート５１に対向するように配置されている。

【0025】

キャンセルプレート５３とピストン部材５２との間には、リターンスプリング５４が縮ませた状態で配置されている。キャンセルプレート５３とピストン部材５２とピストン部材５２の外周部に配置されたシール部材とにより油密状のキャンセル油室５６を構成している。

【0026】

上記構成により、作動油室５５とキャンセル油室５６とに生じる油圧のバランスによってピストン部材５２を軸方向に移動させ、クラッチプレート５１とクラッチディスク４ａとを圧接・離間させることにより、クラッチの係合・解放を行う。

【0027】

油圧サーボ６０は、クラッチドラム６と、ピストン部材６２と、キャンセルプレート６３と、リターンスプリング６４とを有しており、これらにより、作動油室６５と、キャンセル油室６６とを構成している。

【0028】

クラッチドラム６はリングギア１の径方向外周側にあり、そのドラム部６ａの内周面に形成されたスプラインにおいて、クラッチプレート６１がスプライン係合されている。また、クラッチプレート６１は、複数のクラッチディスク４ｂと対向するように複数設けられている。つまり、クラッチプレート６１と、クラッチディスク４ｂとは、回転軸線に沿って交互に配置されている。

【0029】

ピストン部材６２は、シールリング６２１およびシール部材６２２によってシールされることにより、クラッチドラム６との間に油密状の作動油室６５を構成している。また、ピストン部材６２の外周側には、押圧部６２ａが延設されている。押圧部６２ａは、前端が図１における右端のクラッチプレート６１に対向するように配置されている。

【0030】

キャンセルプレート６３とピストン部材６２との間には、リターンスプリング６４が縮ませた状態で配置されている。キャンセルプレート６３とピストン部材６２とピストン部材６２の外周部に配置されたシール部材とにより油密状のキャンセル油室６６を構成している。

【0031】

上記構成により、作動油室６５とキャンセル油室６６とに生じる油圧のバランスによってピストン部材６２を軸方向に移動させ、クラッチプレート６１とクラッチディスク４ｂとを圧接・離間させることにより、クラッチの係合・解放を行う。

【0032】

リングギア１は、図２に示すように、内周歯１１と、外周歯１２とを含んでいる。外周歯１２は、２段形成されており、外周歯１２ａと、外周歯１２ｂとを有している。リングギア１は、サンギア２の径方向外側に配置されている。つまり、リングギア１は、サンギア２と、サンギア２の径方向外側に配置されサンギア２と噛合するピニオンギア３ａと、ピニオンギア３ａの径方向外側に配置されピニオンギア３ａと噛合するピニオンギア３ｂとともにプラネタリギアユニット１００を構成する。リングギア１は、ピニオンギア３ｂと内周歯１１で噛合する。

【0033】

リングギア１は、図１に示すように、径方向外側において、複数のクラッチディスク４ａおよび４ｂと噛合するように構成されている。つまり、リングギア１は、クラッチハブ１０として用いられるように構成されている。また、リングギア１は、径方向内側において、複数のピニオンギア３ｂと噛合するように構成されている。

【0034】

リングギア１は、円環状に形成されている。また、リングギア１は、鋼材を母材としている。たとえば、母材としての鋼材は、鉄と、炭素とを要素として含んでいる。また、母材は、必要に応じて、ケイ素、マンガン、リン、硫黄、クロム、アルミニウム、窒素等を要素としてさらに含んでもよい。

【0035】

図２に示すように、内周歯１１は、リングギア１の内周に設けられている。また、内周歯１１は、ピニオンギア３ｂと噛合するように構成されている。ここで、本実施形態では、内周歯１１の表面には、リングギア１の母材に窒化処理が施された窒化層１３が形成されている。具体的には、内周歯１１の表面には、リングギア１の母材に窒化処理が施されたことにより窒素濃度が母材よりも高くされた窒化層１３が形成されている。

【0036】

図２に示すように、外周歯１２は、リングギア１の外周に設けられている。また、外周歯１２は、歯先１２１と、歯底１２２と、歯面１２３とを含んでおり、リングギア１の径方向外側に配置されたクラッチディスク４ａおよび４ｂが噛合されるように構成されている。ここで、本実施形態では、外周歯１２の表面には、リングギア１の母材が露出している。すなわち、外周歯１２の表面のうち、少なくとも歯面１２３には窒化層１３が存在していない。具体的には、外周歯１２のうち少なくとも歯面１２３の表面の窒素濃度は母材の窒素濃度とされている。

【0037】

窒化層１３は、リングギア１の表面付近の母材に窒素を侵入させて形成されている。具体的には、窒化層１３は、ガス軟窒化処理により形成されている。また、窒化層１３は、リングギア１の母材よりも高い硬度を有している。たとえば、母材は、ビッカース硬度において約２５０ＨＶ程度の硬度を有している。窒化層１３は、ビッカース硬度において約６００ＨＶ以上約９００ＨＶ以下程度の硬度を有している。つまり、窒化層１３は、母材の２倍以上の硬度を有している。

【0038】

（リングギアの製造方法）
次に、図４を参照して、リングギア１の製造方法について説明する。

【0039】

まず、図４（ａ）に示すように、リングギア１を形成するための鋼材（母材）から熱間鍛造によりリングギア１の粗形材１０１が形成される。具体的には、母材が円環状の形状に形成される。また、円環状の内径が、内周歯１１を形成する削り代を考慮して整えられる。また、円環状の外径が、後に形成される窒化層１３を削る削り代、および、外周歯１２を形成する削り代を考慮して整えられる。また、必要に応じて、粗形材１０１の内径、外径および回転軸線方向両端の端面が整えられる。

【0040】

次に、図４（ｂ）に示すように、粗形材１０１の内周に内周歯１１が形成され、中間体１０２とされる。内周歯１１は、たとえば、ブローチ加工と、歯端面取加工とにより形成される。そして、図４（ｃ）に示すように、中間体１０２に対して窒化処理を施し、中間体１０３とする。これにより、中間体１０３の表面に窒化層１３が形成される。この窒化処理は、ガス軟窒化処理により行われる。

【0041】

次に、図４（ｄ）に示すように、窒化処理が行われた中間体１０３の外周の窒化層１３が除去され中間体１０４とされる。この際、中間体１０３の外周の母材が露出されるまで、窒化層１３が除去される。つまり、窒化処理が施された中間体１０３の外周面における外周歯１２の形成を所望する部分に形成された窒化層１３が除去される。ここで、中間体１０３の外周面を周方向に凹凸がない平滑面とした円筒形状としておくことが好ましい。外周の窒化層１３の除去を旋盤加工により容易に行うことができるからである。

【0042】

次に、図４（ｅ）に示すように、窒化層１３が除去された中間体１０４の外周に外周歯１２が形成されたリングギア１が形成される。つまり、母材が露出した中間体１０４の外周に外周歯１２が形成される。具体的には、窒化層１３が除去された中間体１０４の外周歯１２の形成を所望する部分に外周歯１２が形成される。外周歯１２は、たとえば、ホブカッターにより、切削されて形成される。中間体１０４の外周には窒化層１３がなく硬度が低くなっているため、容易に外周歯１２を形成することができる。その後、必要に応じて、ショットブラスト加工により、リングギア１のバリが取り除かれるとともに、洗浄される。以上によりリングギア１が製造される。

【0043】

本実施形態では、上記のように、内周歯１１の表面に、リングギア１の母材に窒化処理が施された窒化層１３を形成し、外周歯１２の表面は、母材が露出するように形成する。これにより、内周歯１１を高硬度に形成することができる。また、高周波焼入れに比べて処理温度が低い窒化処理により窒化層１３を形成することにより、処理に起因する歪みの発生を抑制して、内周歯１１を高精度に形成することができる。その結果、内周歯１１の耐摩耗性を確保できるとともに、リングギア１の内側に噛合されるピニオンギア３ｂとのギアノイズを低減することができる。また、外周歯１２の表面を母材が露出するように形成することにより、外周歯１２の表面に窒化層１３が存在する場合に比べて、外周歯１２の硬度を小さくすることができる。その結果、外周歯１２に噛合するクラッチディスク４ａおよび４ｂの摩耗を抑制することができる。ここで、クラッチディスク４ａおよび４ｂとリングギア１の外周歯１２とは、クラッチディスク４ａおよび４ｂを構成するコアプレートの歯面とリングギア１の外周歯１２のうちの歯面とで接触するので、リングギア１の外周歯１２の歯面の表面において、母材が露出するように形成することが重要である。

【0044】

また、本実施形態では、上記のように、リングギア１の外周歯１２を、リングギア１の径方向外側に配置されたクラッチディスク４ａおよび４ｂが噛合するように構成し、窒化層１３を、リングギア１の母材よりも高い硬度を有するように構成する。これにより、クラッチディスク４ａおよび４ｂに噛合するリングギア１の外周歯１２の硬度を窒化層１３に比べて小さくすることができるので、クラッチディスク４ａおよび４ｂの硬度を高くしなくても、クラッチディスク４ａおよび４ｂの摩耗を効果的に抑制することができる。

【0045】

また、本実施形態では、上記のように、窒化処理が行われた中間体１０３の外周の窒化層１３を、リングギア１の外周の母材が露出するまで除去し、母材が露出した中間体１０４の外周に外周歯１２を形成する。これにより、リングギア１の外周歯１２に窒化層１３が含まれないように形成することができるので、外周歯１２に噛合するクラッチディスク４ａおよび４ｂの摩耗をより確実に抑制することができる。

【0046】

また、本実施形態では、上記のように、中間体１０３の窒化層１３を、ガス軟窒化処理により形成する。これにより、内周歯１１の歯面（凸部）および歯底（凹部）の両方に略均一の厚さの窒化層１３を形成することができる。

【0047】

また、本実施形態では、上記のように、窒化処理が施された中間体１０３の外周面を周方向に凹凸が無い平滑面としておく。これにより、中間体１０３の外周面の窒化層１３を容易に除去することができる。

【0048】

また、本実施形態では、上記のように、中間体１０３の外周を周方向に凹凸のない平滑な円筒形状としておき、外周の窒化層１３の除去を、旋盤加工により行う。これにより、カッターに比べて硬度が高いチップを用いて旋盤加工により窒化層１３を削ることができるので、中間体１０２の外周の窒化層１３を容易に除去することができる。

【0049】

次に、本願発明者がガス軟窒化処理の効果を確認するために、ガス軟窒化処理によりリングギア１の表面を窒化させて窒化層１３を実際に形成して、歯面（凸部）および歯底（凹部）の窒化層１３の厚さを測定した実施例について説明する。

【0050】

この実施例では、中間体１０２に対してガス軟窒化処理を施し、窒化層１３を形成した。このガス軟窒化処理では、約５６０℃において２時間の処理を行った。その結果、リングギア１の歯面（凸部）の窒化層１３の厚さは、０．２３ｍｍであった。また、リングギア１の歯底（凹部）の窒化層１３の厚さは、０．２７ｍｍであった。これにより、ガス軟窒化処理により、歯面（凸部）および歯底（凹部）の両方に略均一の厚さの窒化層１３を形成することができることが判明した。

【0051】

（変形例）
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態および実施例の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更（変形例）が含まれる。

【0052】

たとえば、上記実施形態では、本発明のプラネタリギアユニットをダブルピニオン式プラネタリギアを含むものとしている例を示したが、もちろん、ピニオンギアが１種類のシングルピニオン式プラネタリギアとしてもよい。その場合には、サンギアの径方向外周側にリングギアがあり、サンギアとリングギアとの両方に噛合する１種類の複数のピニオンギアを有することとなる。また、本発明のプラネタリギアユニットを車両の自動変速機用部品として用いる例を示したが、これに限られない。本発明のプラネタリギアユニットを、車両の自動変速機用部品以外に用いてもよい。

【0053】

また、上記実施形態では、本発明のリングギアをプラネタリギアユニットに用いる例を示したが、これに限られない。本発明のリングギアをプラネタリギアユニット以外に用いてもよい。

【0054】

また、上記実施形態では、ガス軟窒化処理により、リングギアに窒化層を形成する構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、ガス軟窒化処理以外によりリングギアに窒化層を形成してもよい。たとえば、塩浴窒化処理により窒化層を形成してもよい。

【0055】

また、上記実施形態では、旋盤加工により、リングギアの外周の窒化層を除去する構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、旋盤加工以外によりリングギアの外周の窒化層を除去してもよい。たとえば、エンドミルやカッターなどの切削によりリングギアの外周の窒化層を除去してもよい。

【0056】

また、上記実施形態では、リングギアの外周歯の径方向外側にクラッチディスクが噛合する構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、リングギアの外周歯の径方向外側にクラッチディスク以外のギアが噛合してもよい。

【0057】

また、上記実施形態では、リングギアの内周面全体に内周歯が形成されている構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、リングギアの内周面の少なくとも一部に内周歯が形成されていればよい。リングギアの内周面のうちどの範囲でピニオンギアに噛合させるかにより内周歯の範囲も付随的に決定されることによる。

【0058】

また、上記実施形態では、リングギアの外周面全体に外周歯が形成されている構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、リングギアの外周面の少なくとも一部に外周歯が形成されていればよい。リングギアの外周面においても、どの範囲でクラッチハブとして使用するかにより外周歯の範囲が決定されることによる。上記実施形態では、リングギアの外周面を２種類のハブとして使用しているが、もちろん、１種類であってもよい。

【0059】

また、上記実施形態では、外周歯の表面の窒素濃度が母材の窒素濃度とされている構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、外周歯のうち少なくとも歯面の表面の窒素濃度が母材の窒素濃度とされていればよい。歯面においてクラッチディスクと接触するからである。

【符号の説明】

【0060】

１ リングギア
２ サンギア
３ａ、３ｂ ピニオンギア
４ａ、４ｂ クラッチディスク
１１ 内周歯
１２、１２ａ、１２ｂ 外周歯
１３ 窒化層
１００ プラネタリギアユニット
１０２、１０３、１０４ 中間体

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】