特開 2024-164349 ワッシャ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024164349

(43)【公開日】2024-11-27

(54)【発明の名称】ワッシャ

(51)【国際特許分類】

   F16C 17/04 20060101AFI20241120BHJP

   F16C 33/10 20060101ALI20241120BHJP

【ＦＩ】

F16C17/04 Z

F16C33/10 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023079761

(22)【出願日】2023-05-15

(71)【出願人】

【識別番号】000207791

【氏名又は名称】大豊工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100162031

【弁理士】

【氏名又は名称】長田 豊彦

(74)【代理人】

【識別番号】100175721

【弁理士】

【氏名又は名称】高木 秀文

(72)【発明者】

【氏名】藤田 雄三

【テーマコード（参考）】

3J011

【Ｆターム（参考）】

3J011AA07

3J011BA09

3J011CA01

3J011JA02

3J011KA03

3J011MA08

3J011PA02

3J011RA03

(57)【要約】

【課題】フリクションを低減することができるワッシャを提供する。
【解決手段】第１面１０ａにおいて周方向に複数設けられた第１ランド部１１ａと、第１ランド部１１ａの周方向両側に隣接して設けられ、第１ランド部１１ａに対して周方向に離間するに従いスラスト方向の寸法が小さくなるように傾斜する複数の第１テーパ部１２ａと、第２面１０ｂにおいて周方向に複数設けられた第２ランド部１１ｂと、第２ランド部１１ｂの周方向両側に隣接して設けられ、第２ランド部１１ｂに対して周方向に離間するに従いスラスト方向の寸法が小さくなるように傾斜する複数の第２テーパ部１２ｂと、を具備し、第１ランド部１１ａは、第１ランド部１１ａの周方向における中央が、互いに隣り合う２つの第２ランド部１１ｂの間の周方向における中央に位置する場合の位相差には至らない範囲で、第２ランド部１１ｂに対して周方向の位相が異なるように配置されている。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

回転部材のスラスト方向の荷重を受けるワッシャであって、
前記スラスト方向一方側の面である第１面において、周方向に複数設けられた第１ランド部と、
前記第１面において、前記第１ランド部の前記周方向両側に隣接してそれぞれ設けられ、前記第１ランド部に対して前記周方向に離間するに従い前記スラスト方向の寸法が小さくなるように傾斜する複数の第１テーパ部と、
前記スラスト方向他方側の面である第２面において、前記周方向に複数設けられた第２ランド部と、
前記第２面において、前記第２ランド部の前記周方向両側に隣接してそれぞれ設けられ、前記第２ランド部に対して前記周方向に離間するに従い前記スラスト方向の寸法が小さくなるように傾斜する複数の第２テーパ部と、
を具備し、
前記第１ランド部は、当該第１ランド部の前記周方向における中央が、互いに隣り合う２つの前記第２ランド部の間の前記周方向における中央に位置する場合の位相差には至らない範囲で、前記第２ランド部に対して前記周方向の位相が異なるように配置されている、
ワッシャ。

【請求項2】

前記第１ランド部は、当該第１ランド部の前記周方向における中央が、互いに隣り合う２つの前記第２ランド部の間の前記周方向における中央に位置する場合の位相差の半分の位相差には至らない範囲で、前記第２ランド部に対して前記周方向の位相が異なるように配置されている、
請求項１に記載のワッシャ。

【請求項3】

前記第１ランド部及び前記第２ランド部は、
前記スラスト方向に見て一部が互いに重複している、
請求項１に記載のワッシャ。

【請求項4】

前記第１面において、前記第１テーパ部のうち前記第１ランド部とは隣接しない側で、前記第１テーパ部と前記周方向に隣接し、潤滑油の流通路となる第１油溝と、
前記第２面において、前記第２テーパ部のうち前記第２ランド部とは隣接しない側で、前記第２テーパ部と前記周方向に隣接し、潤滑油の流通路となる第２油溝と、
を具備し、
前記第１ランド部は、
前記スラスト方向に見て、前記第２油溝と重複しない、
請求項１に記載のワッシャ。

【請求項5】

前記第１面及び前記第２面は、
前記第１ランド部、前記第１テーパ部及び前記第１油溝と、前記第２ランド部、前記第２テーパ部及び前記第２油溝と、の前記周方向の位相差を除いて、互いに同様な形状に形成されている、
請求項４に記載のワッシャ。

【請求項6】

前記ワッシャは、
樹脂で形成されている、
請求項１から請求項５までのいずれか一項に記載のワッシャ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、スラスト方向の荷重を受けるワッシャの技術に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、スラスト方向の荷重を受けるワッシャの技術は公知となっている。例えば、特許文献１に記載の如くである。

【0003】

特許文献１には、スラスト方向の荷重を受ける面に、ランド部と、ランド部に対して周方向に傾斜するテーパ部と、が形成されたワッシャが開示されている。特許文献１に記載のワッシャは、スラスト方向の荷重が掛かる使用状態で、スラスト方向の負荷に応じて、摺動対象の面とテーパ部とが成す角度が小さくなるように変形する。これにより、上記角度が比較的小さく形成されたくさび状の隙間に潤滑油を誘導させることができ、くさび効果により油膜圧力を高めることができる。

【0004】

しかしながら、上述のようなワッシャでは、スラスト方向の負荷によりワッシャが過度に変形した場合、上記くさび状の隙間を形成することが困難になり、かえって油膜の形成が抑制され、フリクションが増大するおそれがある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１７－１８０５８２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

本発明は以上の如き状況に鑑みてなされたものであり、その解決しようとする課題は、フリクションを低減することができるワッシャを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

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。

【0008】

即ち、請求項１においては、回転部材のスラスト方向の荷重を受けるワッシャであって、前記スラスト方向一方側の面である第１面において、周方向に複数設けられた第１ランド部と、前記第１面において、前記第１ランド部の前記周方向両側に隣接してそれぞれ設けられ、前記第１ランド部に対して前記周方向に離間するに従い前記スラスト方向の寸法が小さくなるように傾斜する複数の第１テーパ部と、前記スラスト方向他方側の面である第２面において、前記周方向に複数設けられた第２ランド部と、前記第２面において、前記第２ランド部の前記周方向両側に隣接してそれぞれ設けられ、前記第２ランド部に対して前記周方向に離間するに従い前記スラスト方向の寸法が小さくなるように傾斜する複数の第２テーパ部と、を具備し、前記第１ランド部は、当該第１ランド部の前記周方向における中央が、互いに隣り合う２つの前記第２ランド部の間の前記周方向における中央に位置する場合の位相差には至らない範囲で、前記第２ランド部に対して前記周方向の位相が異なるように配置されているものである。

【0009】

請求項２においては、前記第１ランド部は、当該第１ランド部の前記周方向における中央が、互いに隣り合う２つの前記第２ランド部の間の前記周方向における中央に位置する場合の位相差の半分の位相差には至らない範囲で、前記第２ランド部に対して前記周方向の位相が異なるように配置されているものである。

【0010】

請求項３においては、前記第１ランド部及び前記第２ランド部は、前記スラスト方向に見て一部が互いに重複しているものである。

【0011】

請求項４においては、前記第１面において、前記第１テーパ部のうち前記第１ランド部とは隣接しない側で、前記第１テーパ部と前記周方向に隣接し、潤滑油の流通路となる第１油溝と、前記第２面において、前記第２テーパ部のうち前記第２ランド部とは隣接しない側で、前記第２テーパ部と前記周方向に隣接し、潤滑油の流通路となる第２油溝と、を具備し、前記第１ランド部は、前記スラスト方向に見て、前記第２油溝と重複しないものである。

【0012】

請求項５においては、前記第１面及び前記第２面は、前記第１ランド部、前記第１テーパ部及び前記第１油溝と、前記第２ランド部、前記第２テーパ部及び前記第２油溝と、の前記周方向の位相差を除いて、互いに同様な形状に形成されているものである。

【0013】

請求項６においては、前記ワッシャは、樹脂で形成されているものである。

【発明の効果】

【0014】

本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。

【0015】

請求項１においては、フリクションの低減を図ることができる。

【0016】

請求項２においては、より好適にフリクションの低減を図ることができる。

【0017】

請求項３においては、より好適にフリクションの低減を図ることができる。

【0018】

請求項４においては、より好適にフリクションの低減を図ることができる。

【0019】

請求項５においては、第１面及び第２面の両面で、フリクションが増大することを抑制することができる。

【0020】

請求項６においては、より好適にフリクションの低減を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】本発明の第一実施形態に係るワッシャを示す正面図。

【図2】プラネタリ減速機の一部分を示す側面断面図。

【図3】図１におけるＸ－Ｘ断面図。

【図4】（ａ）ピニオンギヤを第２回転方向に回転させた場合のワッシャの摺動の様子を模式的に示す側面断面図。（ｂ）ピニオンギヤを第１回転方向に回転させた場合のワッシャの摺動の様子を模式的に示す側面断面図。

【図5】（ａ）ピニオンギヤを第２回転方向に回転させた場合のワッシャの高さの変化を示すグラフ。（ｂ）ピニオンギヤを第１回転方向に回転させた場合のワッシャの高さの変化を示すグラフ。

【図6】（ａ）ワッシャのフリクションの変化を示すグラフ。（ｂ）比較例のワッシャの摺動の様子を模式的に示す側面断面図。

【発明を実施するための形態】

【0022】

以下では、本発明の一実施形態に係るワッシャ１について説明する。また、以下では、図中の矢印Ｕ、矢印Ｄ、矢印Ｆ、矢印Ｂ、矢印Ｌ及び矢印Ｒで示した方向を、それぞれ上方向、下方向、前方向、後方向、左方向及び右方向と定義して説明する。また、各図においては、説明の便宜上、部材の形状や大きさを適宜変更している場合がある。

【0023】

ワッシャ１は、回転部材のスラスト方向の荷重を受けるスラストワッシャである。本実施形態では、回転部材としてのピニオンギヤ５を備えるプラネタリ減速機２に、ワッシャ１を取り付ける例を説明する。以下では、まずプラネタリ減速機２について説明する。

【0024】

図２に示すプラネタリ減速機２は、動力の回転速度を落として出力する装置である。プラネタリ減速機２は、例えば電気自動車（ＥＶ車）のモータの回転速度の減速に用いられる。なお、プラネタリ減速機２としては、電気自動車のモータの減速に使用されるものに限定されず、種々の動力の減速に使用可能である。

【0025】

プラネタリ減速機２は、モータの駆動力により回転するサンギヤ３と、サンギヤ３の径方向外側に設けられる環状のリングギヤ４と、サンギヤ３から伝達された駆動力をリングギヤ４に伝達すると共に、リングギヤ４に沿って移動するピニオンギヤ５と、を備えている。ピニオンギヤ５は、例えば樹脂（合成樹脂）により形成される。ピニオンギヤ５は、前後方向に軸線を向けた軸部６、及び軸部６に装着される軸受７を介して、キャリア８に対して支持されている。ピニオンギヤ５のリングギヤ４に沿う移動に伴い、キャリア８はリングギヤ４に対して回転する。上述のように回転するキャリア８により、減速された駆動力が出力される。なお、ピニオンギヤ５は、周方向の両方向（後述する第１回転方向及び第２回転方向）に回転可能である。

【0026】

図２に示すように、キャリア８は、ピニオンギヤ５の前後方向両側において、軸部６の両端を支持する。以下では、キャリア８のうち、ピニオンギヤ５の前面に対向する部分を前部８ａ、ピニオンギヤ５の後面に対向する部分を後部８ｂと称して説明する。ピニオンギヤ５の前面と前部８ａとの間、及びピニオンギヤ５の後面と後部８ｂとの間には、ワッシャ１がそれぞれ配置される。

【0027】

以下では、図１から図３までを用いて、ワッシャ１について説明する。なお以下では、前後のワッシャ１のうち、ピニオンギヤ５の後方側のワッシャ１に注目して説明を行う。

【0028】

ワッシャ１は、環状の板形状に形成される。ワッシャ１は、例えば樹脂（合成樹脂）により形成される。具体的には樹脂として、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）樹脂等を採用可能である。なお、樹脂としてはＰＰＳ樹脂に限定されず、種々の樹脂を採用可能である。また、ワッシャ１は、例えば射出成型により形成される。ワッシャ１の厚さ寸法は、例えば１．０ｍｍ程度に形成される。ワッシャ１を樹脂で形成した場合には、射出成型等によりワッシャ１を容易に製造可能である。また、金属製のワッシャと比較して製造コストの低減を図ることができる。また、ワッシャ１をスラスト方向に弾性変形させ易くなるため、油膜の形成を促し易くなる。なお、ワッシャ１の弾性変形の詳細な説明は後述する。

【0029】

ワッシャ１は、厚さ方向を前後方向に向けて配置される。ワッシャ１は、ピニオンギヤ５及びキャリア８に対して相対的に摺動する摺動面１０を有する。摺動面１０には、ピニオンギヤ５に対して相対的に摺動する面（前面）である第１面１０ａと、キャリア８（後部８ｂ）に対して摺動する面（後面）である第２面１０ｂと、が含まれる。なお以下では、ピニオンギヤ５のうち、ワッシャ１の第１面１０ａに対して摺動する面（後面）を、「摺動面５ａ」と称する（図４を参照）。

【0030】

ワッシャ１は、正面視中心において前後方向に開口し、軸部６が挿通される孔１０ｃを有する。ワッシャ１は、軸部６に支持された状態で、ピニオンギヤ５とキャリア８との間で前後方向（スラスト方向）の荷重を受ける。ワッシャ１は、ランド部１１、テーパ部１２、油溝１３及び切欠部１４を具備する。なお以下では、主としてワッシャ１の第１面１０ａ側に注目して、ワッシャ１の各部の説明を行う。

【0031】

図１及び図３に示すランド部１１は、摺動対象（ピニオンギヤ５やキャリア８）に対して摺動する部分である。ランド部１１は、前後方向（スラスト方向）に対して垂直な面（平坦面）を有する。ランド部１１は、摺動面１０（第１面１０ａ）において、周方向に沿う所定の範囲に亘って形成される。ランド部１１の範囲は、ランド部１１の周方向両端部と、ワッシャ１の正面視中心（中心軸Ｏ）と、が成す角度θ１によって特定される（図１を参照）。本実施形態では、θ１を２０°程度に設定している。

【0032】

図３に示すように、ランド部１１は、ワッシャ１の厚さ方向の中心に対して、所定の高さ（厚さ）を有する。図３では、ランド部１１の高さ寸法をｄ１として示している。また、図１に示すように、ランド部１１は、第１面１０ａに複数設けられている。本実施形態では、周方向に間隔を開けて３つのランド部１１を設けている。

【0033】

図１及び図２に示すテーパ部１２は、ランド部１１に対して傾斜する傾斜面を有する部分である。テーパ部１２は、ランド部１１の周方向両側に隣接するように一対配置される。一対のテーパ部１２は、互いに周方向に対称に形成される。テーパ部１２は、第１面１０ａにおいて、周方向に沿う所定の範囲に亘って形成される。テーパ部１２の範囲は、テーパ部１２の周方向両端部と、中心軸Ｏと、が成す角度θ２によって特定される（図１を参照）。本実施形態では、θ２を４２．５°程度に設定している。

【0034】

図３に示すように、テーパ部１２は、ランド部１１に対して周方向に沿って離間するに従い、徐々に高さ（ワッシャ１の厚さ）が小さくなるように傾斜する。換言すれば、テーパ部１２は、ランド部１１に対して徐々に凹むように傾斜する。図３では、テーパ部１２のうち最も高さが小さい部分のランド部１１に対する深さ寸法をｄ２として示している。ｄ２としては、例えば０．０２５ｍｍ程度の値を採用可能である。また、ｄ２は、例えば０．０４ｍｍ以下であることが望ましく、０．０１ｍｍ程度（例えば０．００５ｍｍ以上、０．０１５ｍｍ未満）であることがより望ましい。また、図１に示すように、一対のテーパ部１２は、複数のランド部１１に対応するように、周方向に複数設けられる。本実施形態では、第１面１０ａに、一対のテーパ部１２を３組設けている。

【0035】

油溝１３は、ワッシャ１の内周面（孔１０ｃ側）から、外周面側へ潤滑油を流通させ、テーパ部１２へ供給する部分である。油溝１３には、軸部６から潤滑油が供給される。油溝１３は、テーパ部１２の周方向における端部（反ランド部１１側の端部）に隣接するように配置される。油溝１３は、第１面１０ａにおいて、周方向に沿う所定の範囲に亘って形成される。油溝１３の範囲は、油溝１３の周方向両端部と、中心軸Ｏと、が成す角度θ３によって特定される（図１を参照）。本実施形態では、θ３を１５°程度に設定している。

【0036】

図３に示すように、油溝１３は、テーパ部１２の周方向における端部（反ランド部１１側の端部）に対して凹むように形成される。図３では、ランド部１１に対する油溝１３の深さ寸法をｄ３として示している。ｄ３としては、例えば０．２ｍｍ程度の値を採用可能である。図１に示すように、油溝１３は、複数のテーパ部１２に対応するように、周方向に複数設けられる。本実施形態では、第１面１０ａに３つのランド部１１を設けている。

【0037】

図１に示す切欠部１４は、孔１０ｃが形成されたワッシャ１の内周面において、径方向に切り欠かれた部分である。切欠部１４は、正面視において略半円形状に形成される。切欠部１４は、周方向に複数設けられる。本実施形態では、ランド部１１及び油溝１３に対応する（径方向に視て重複する）位置に、それぞれ（合計６つの）切欠部１４を設けている。

【0038】

図１に示すように、ワッシャ１の第１面１０ａには、１つのランド部１１と、当該ランド部１１の両側に隣接した一対のテーパ部１２と、一対のテーパ部１２のいずれか一方に隣接した１つの油溝１３と、からなる一組の各部が、３つ設けられている。上記一組の各部は、周方向に沿って、上記一組の各部を構成する角度の和（θ１＋θ２＋θ２＋θ３）に相当する位相（本実施形態では１２０°の位相）ごとに設けられている。

【0039】

以上、ワッシャ１の第１面１０ａ側に注目して、ワッシャ１の各部（ランド部１１、テーパ部１２及び油溝１３）について説明を行った。図３に示すように、上記各部は、ワッシャ１の第２面１０ｂ側にも形成されている。ワッシャ１の第２面１０ｂ側に形成された各部の形状は、第１面１０ａ側に形成された各部と概ね同形状である。

【0040】

ここで、ワッシャ１は、第１面１０ａ側に形成された各部（ランド部１１、テーパ部１２及び油溝１３）と、第２面１０ｂ側に形成された各部と、の周方向の位相が互いに異なるように形成されている。すなわち、ワッシャ１は、第１面１０ａ側に形成された各部と、第２面１０ｂ側に形成された各部と、の周方向の位相差を除いて、第１面１０ａ及び第２面１０ｂが互いに同様な形状に形成されている。以下では、第１面１０ａ側及び第２面１０ｂ側の各部の位置関係について説明する。

【0041】

なお以下では、必要に応じて、第１面１０ａ側に形成された各部をそれぞれ第１ランド部１１ａ、第１テーパ部１２ａ及び第１油溝１３ａと称し、第２面１０ｂ側に形成された各部をそれぞれ第２ランド部１１ｂ、第２テーパ部１２ｂ及び第２油溝１３ｂと称する。また、以下では、ワッシャ１の周方向のうち、正面視における反時計回り方向を第１回転方向、時計回りを第２回転方向と称する。

【0042】

図３に示すように、第２ランド部１１ｂ、第２テーパ部１２ｂ及び第２油溝１３ｂは、第１ランド部１１ａ、第１テーパ部１２ａ及び第１油溝１３ａに対して、第１回転方向に位相が僅かにずれるように配置されている。図３に示す例では、第１ランド部１１ａの一部（第１回転方向側の端部）と、第２ランド部１１ｂの一部（第２回転方向側の端部）と、が正面視で（前後方向に見て）重複する範囲で、第１面１０ａ側及び第２面１０ｂ側の各部の位相がずれている。

【0043】

このように、図３に示す例では、第１ランド部１１ａ及び第２ランド部１１ｂが、正面視で重複しなくなる位相差には至らない範囲で、第１面１０ａ側及び第２面１０ｂ側の各部の周方向の位相がずれている。換言すれば、本実施形態における第１面１０ａ側及び第２面１０ｂ側の各部の周方向の位相差は、０°より大きく、θ１（例えば２０°）より小さい範囲の位相差である（図１を参照）。

【0044】

次に、図４を用いて、ワッシャ１の摺動の様子について説明する。なお、図４では、説明の便宜上、ワッシャ１の第１面１０ａと、ピニオンギヤ５の摺動面５ａと、を離間させて図示している。

【0045】

まず、図４（ａ）を用いて、ピニオンギヤ５を第２回転方向に回転させた場合のワッシャ１の摺動の様子を説明する。図例では、ピニオンギヤ５の摺動面５ａに対して、第１ランド部１１ａを相対的に摺動させた例を示している。ここで、第１テーパ部１２ａと摺動面５ａとの間には、くさび状の隙間Ｓが形成される。

【0046】

図４（ａ）において一点鎖線の矢印で示すように、第１油溝１３ａを流通する潤滑油は、ピニオンギヤ５の第２回転方向の回転に伴い、第１油溝１３ａに対して回転方向下流側の隙間Ｓ（第１ランド部１１ａに対して第１回転方向側に形成される隙間Ｓ）に誘導されて、第１ランド部１１ａ側へ引き込まれる。この際に、くさび効果により、上記隙間Ｓに引き込んだ潤滑油による油膜圧力を高めることができる。これにより、摺動に伴うワッシャ１のフリクションが軽減される。

【0047】

図４（ａ）では、くさび効果により発生する油膜圧力を、破線で（破線で囲まれた範囲を塗りつぶして）模式的に示している。ワッシャ１の第１面１０ａのうち、第１ランド部１１ａと回転方向上流側の第１テーパ部１２ａとの境界付近の部分は、油膜圧力によるスラスト方向の荷重を大きく受ける。

【0048】

次に、図４（ｂ）を用いて、ピニオンギヤ５を第１回転方向に回転させた場合のワッシャ１の摺動の様子を説明する。この場合においても、ピニオンギヤ５を第１回転方向に回転させた場合（図４（ａ）を参照）と概ね同様に、第１テーパ部１２ａと摺動面５ａとの間には隙間Ｓが形成される。

【0049】

図４（ｂ）に示すように、ピニオンギヤ５の第１回転方向の回転に伴い、第１油溝１３ａを流通する潤滑油は、第１油溝１３ａに対して回転方向下流側の隙間Ｓ（第１ランド部１１ａに対して第２回転方向側に形成される隙間Ｓ）に誘導されて、第１ランド部１１ａ側へ引き込まれる。この際に、くさび効果により、上記隙間Ｓに引き込んだ潤滑油による油膜圧力を高めることができ、摺動に伴うワッシャ１のフリクションが軽減される。また、図４（ｂ）に示す例でも、ワッシャ１の第１面１０ａのうち、第１ランド部１１ａと回転方向上流側の第１テーパ部１２ａとの境界付近の部分は、油膜圧力によるスラスト方向の荷重を大きく受ける。

【0050】

ここで、樹脂で形成されたワッシャは、金属製のワッシャ等と比べて弾性率が小さく、比較的弾性変形し易い。このような樹脂製のワッシャは、上記油膜圧力による荷重でスラスト方向に変形する場合がある。上記ワッシャにおいて、過度に変形した場合、くさび状の隙間Ｓの形成が困難となり、くさび効果を発生させ難くなるおそれがある。

【0051】

本実施形態に係るワッシャ１は、上述したように、第１面１０ａ側及び第２面１０ｂ側の各部の周方向の位相差を好適にずらした構成を採用している。これにより、樹脂製でありながらも、スラスト方向の負荷により過度に変形することを抑制すると共に、スラスト方向の負荷に応じて適度に形状を変形させて、効果的にくさび効果を発生させ、フリクションの低減を図ることができる。

【0052】

以下では、本実施形態に係るワッシャ１の特徴的な構成を採用していない樹脂製のワッシャ２０を比較対象として、本実施形態に係るワッシャ１の効果について説明する。図６（ｂ）に示す比較対象のワッシャ２０は、第１面１０ａ側及び第２面１０ｂ側の各部の周方向の位相差が最も大きくなるように（逆位相の位相差となるように）形成されている。上記ワッシャ２０は、断面視においてジグザグ状（皿バネ状）に形成されている。具体的には、ワッシャ２０は、第１面１０ａ側において油膜圧力によるスラスト方向の荷重を大きく受ける部分（第１ランド部１１ａと回転方向上流側の第１テーパ部１２ａとの境界付近の部分）と、第２面１０ｂ側における第２油溝１３ｂの近傍部分（第２油溝１３ｂが形成された部分や、第２テーパ部１２ｂのうち第２ランド部１１ｂに対して大きく凹んだ部分）と、が正面視において概ね重複している。

【0053】

上記ワッシャ２０は、第１ランド部１１ａの周方向中央の位相が、隣り合う２つの第２ランド部１１ｂの間（第２油溝１３ｂ）の周方向中央の位相と一致するような位相差となるように構成されている。また、換言すれば、ワッシャ２０は、第１ランド部１１ａ及び第２ランド部１１ｂの周方向の位相差が、６０°程度となるように構成されている。なお、６０°は、一組の各部（ランド部１１、一対のテーパ部１２及び１つの油溝１３）を構成する角度の和（θ１＋θ２＋θ２＋θ３）の半分の角度である。また、ワッシャ２０は、上記位相差を除いて、ワッシャ１と概ね同様に形成されている。

【0054】

上述の如く断面視においてジグザグ状に形成されたワッシャ２０は、使用状態において過度に変形し易い。具体的には、ワッシャ２０は、上記第１面１０ａ側において荷重を受ける部分に対応する（スラスト方向に見て重複する）第２面１０ｂ側（後部８ｂ側）の部分の概ね全体が、第２ランド部１１ｂに対して大きく凹んでいる。このため、ワッシャ２０は、上記第１面１０ａ側において受けた荷重を、第２面１０ｂ側において支持し難く、第１テーパ部１２ａと摺動面５ａとにより形成される角度（テーパ角）が過度に小さくなるように変形し易い。このため、ワッシャ２０においては、くさび状の隙間の形成が困難となることから、くさび効果を発生させ難くなり、摺動に伴うフリクションが大きくなるおそれがある。なお、図６（ｂ）ではピニオンギヤ５を第２回転方向に回転させた例を示しているが、ピニオンギヤ５を第１回転方向に回転させた場合でも、ワッシャ２０は第２回転方向に回転させた場合と概ね同様に変形する。

【0055】

上記比較対象のワッシャ２０とは異なり、本実施形態に係るワッシャ１は、スラスト方向の負荷により過度に変形することを抑制すると共に、スラスト方向の負荷に応じて適度に形状を変形させることができる。以下では、図４及び図５を用いて、ピニオンギヤ５の回転方向ごとに、スラスト方向の荷重によるワッシャ２０の形状の変化について説明する。図５示すグラフでは、ピニオンギヤ５を回転させた場合のワッシャ１の形状の変化を示している。上記グラフでは、ピニオンギヤ５を回転させていない状態（無負荷時）のワッシャ１の形状を実線で示し、ピニオンギヤ５を回転させた状態（使用状態）のワッシャ１の形状を一点鎖線で示している。

【0056】

図４（ａ）に示すように、ワッシャ１は、ピニオンギヤ５を第２回転方向に回転させた場合に、油膜圧力によるスラスト方向の荷重を大きく受ける部分に対応する第２面１０ｂ側（後部８ｂ側）の部分に、第２ランド部１１ｂの近傍部分が位置している。具体的には、ワッシャ１は、第１面１０ａ側において油膜圧力によるスラスト方向の荷重を大きく受ける部分（第１ランド部１１ａと回転方向上流側の第１テーパ部１２ａとの境界付近の部分）と、第２面１０ｂ側における第２ランド部１１ｂの近傍部分（第２ランド部１１ｂや、第２テーパ部１２ｂのうち第２ランド部１１ｂ側の部分）と、が正面視において概ね重複している。このため、ワッシャ１は、上記第１面１０ａ側において受けた荷重を、第２面１０ｂ側において好適に支持することができる。

【0057】

上述の如く形成されたワッシャ１は、ピニオンギヤ５を第２回転方向に回転させた場合に、スラスト方向の荷重により変形し難い。図５（ａ）に示すように、ピニオンギヤ５を第２回転方向に回転させた場合では、ワッシャ１の形状は、概ね変化していない。図４（ａ）に示すように、ワッシャ１は使用時において、第１テーパ部１２ａと摺動面５ａとにより成されるテーパ角αが概ね維持される。これにより、隙間Ｓのくさび効果により油膜を効果的に形成することができ、摺動に伴うワッシャ１のフリクションを軽減することができる。

【0058】

また、図４（ｂ）に示すように、ワッシャ１は、ピニオンギヤ５を第１回転方向に回転させた場合に、油膜圧力によるスラスト方向の荷重を大きく受ける部分に対応する第２面１０ｂ側（後部８ｂ側）の部分が、第２ランド部１１ｂに対してある程度凹んでいる。具体的には、ワッシャ１は、ピニオンギヤ５を第１回転方向に回転させた場合に、第１面１０ａ側において油膜圧力によるスラスト方向の荷重を大きく受ける部分（第１ランド部１１ａと回転方向上流側の第１テーパ部１２ａとの境界付近の部分）と、第２面１０ｂ側における第２テーパ部１２ｂの周方向中央側の部分と、が正面視において概ね重複している。このため、ワッシャ１は、図６（ｂ）に示す比較対象のワッシャ２０と比較して、上記第１面１０ａ側において受けた荷重を、第２面１０ｂ側において好適に支持することができる。

【0059】

また、上述の如く形成されたワッシャ１は、ピニオンギヤ５を第１回転方向に回転させた場合に、スラスト方向の荷重により適度に変形し易い。図５（ｂ）に示すように、ピニオンギヤ５を第１回転方向に回転させた場合、ワッシャ１は、油膜圧力を受ける部分（第１ランド部１１ａと、回転方向上流側の第１テーパ部１２ａ）が、ある程度変形する。ピニオンギヤ５を第１回転方向に回転させた場合のワッシャ１は、スラスト方向の変形に伴い、第１テーパ部１２ａと摺動面５ａとにより成されるテーパ角α´が、ピニオンギヤ５を第１回転方向に回転させた場合のテーパ角αよりも小さく（鋭角に）なる（図４（ｂ）を参照）。

【0060】

上述のように、隙間Ｓのテーパ角α´を小さく形成した場合には、より鋭角なくさび状の隙間Ｓに潤滑油を引き込み、くさび効果をより効果的に発生させることができる。これにより、油膜をより効果的に形成することで、摺動に伴うワッシャ１のフリクションを軽減することができる。

【0061】

図６（ａ）に示すグラフでは、ピニオンギヤ５を第１回転方向に回転させた場合と、ピニオンギヤ５を第２回転方向に回転させた場合と、のワッシャ１のフリクションモーメント（Ｎｍｍ）の比較を行っている。上記グラフに示すように、ピニオンギヤ５を第１回転方向に回転させた場合のフリクションモーメントは３Ｎｍｍ程度であるのに対し、ピニオンギヤ５を第２回転方向に回転させた場合のフリクションモーメントは６Ｎｍｍ以上である。このことから、ワッシャ１は、ピニオンギヤ５を第１回転方向に回転させた場合の方が、フリクションモーメントが小さいことが示された。

【0062】

本実施形態においては、第１回転方向をピニオンギヤ５の正転方向（回転数の割合が大きい方向）に設定し、第２回転方向を逆転方向に設定している。このため、プラネタリ減速機２を好適に動作させることができ、フリクションによるエネルギーロスを削減することができる。また、本実施形態によれば、ピニオンギヤ５の回転方向に逆転方向が含まれる場合でも、回転数の割合が大きい正転方向におけるフリクションの低減の効果を高めているため、トータルのフリクションの低減を図ることができる。

【0063】

以上、本実施形態に係るワッシャ１の一例を説明した。なお、ワッシャ１の形状等は、上述したものに限定されず、適宜変更可能である。また、上記説明で例示した具体的な数値は一例であり、任意に変更することが可能である。

【0064】

上述した例では、ワッシャ１の各面（第１面１０ａ及び第２面１０ｂ）のランド部１１同士の関係に注目して、ワッシャ１の各面の周方向の位相差の範囲を特定した例を示したが、このような態様に限定されない。例えば、ワッシャ１の各面の他の部分同士の関係に注目して、上記位相差の範囲を特定することも可能である。

【0065】

例えば、ワッシャ１の各面のランド部１１とテーパ部１２との関係に注目して、上記位相差の範囲を特定することができる。本実施形態では、一対の第１テーパ部１２ａのうち、第１回転方向側の第１テーパ部１２ａの少なくとも一部が、第２ランド部１１ｂと重複し、第２回転方向側の第１テーパ部１２ａの全部が、第２ランド部１１ｂと重複しない範囲で、ワッシャ１の第１面１０ａ側の各部と、第２面１０ｂ側の各部と、の周方向の位相を異ならせた構成を採用している（図４を参照）。

【0066】

また、ワッシャ１の各面のランド部１１と油溝１３との関係に注目して、上記位相差の範囲を特定することができる。本実施形態では、第１ランド部１１ａが、第２油溝１３ｂと正面視で重複しない範囲で、ワッシャ１の第１面１０ａ側の各部と、第２面１０ｂ側の各部と、の周方向の位相を異ならせた構成を採用している（図４を参照）。

【0067】

また、上述した例では、ワッシャ１を樹脂により形成した例を示したが、このような態様に限定されない。例えば、ワッシャ１を金属により形成してもよい。この場合は、ワッシャ１をプレス加工等により成型可能である。ワッシャ１を金属製とした場合は、ワッシャ１を変形し難く形成することができる。

【0068】

また、ワッシャ１を金属により形成した場合には、樹脂でワッシャ１を形成した場合と比較して、第１面１０ａ側及び第２面１０ｂ側の各部の位相差がより大きくなるようにワッシャ１の形状を適宜変更可能である。

【0069】

この場合、例えばワッシャ１の第１面１０ａ側及び第２面１０ｂ側の各部の周方向の位相差が、図６（ｂ）のワッシャ２０のような「逆位相の位相差」の半分の位相差に至らない範囲で、第１面１０ａ側の各部と、第２面１０ｂ側の各部と、の位相を異ならせるようにしてもよい。

【0070】

また、例えばワッシャ１の第１面１０ａ側及び第２面１０ｂ側の各部の周方向の位相差が、逆位相の位相差に至らない範囲で、第１面１０ａ側の各部と、第２面１０ｂ側の各部と、の位相を異ならせるようにしてもよい。

【0071】

以上の如く、本実施形態に係るワッシャ１は、
回転部材（ピニオンギヤ５）のスラスト方向の荷重を受けるワッシャ１であって、
前記スラスト方向一方側の面である第１面１０ａにおいて、周方向に複数設けられた第１ランド部１１ａと、
前記第１面１０ａにおいて、前記第１ランド部１１ａの前記周方向両側に隣接してそれぞれ設けられ、前記第１ランド部１１ａに対して前記周方向に離間するに従い前記スラスト方向の寸法が小さくなるように傾斜する複数の第１テーパ部１２ａと、
前記スラスト方向他方側の面である第２面１０ｂにおいて、前記周方向に複数設けられた第２ランド部１１ｂと、
前記第２面１０ｂにおいて、前記第２ランド部１１ｂの前記周方向両側に隣接してそれぞれ設けられ、前記第２ランド部１１ｂに対して前記周方向に離間するに従い前記スラスト方向の寸法が小さくなるように傾斜する複数の第２テーパ部１２ｂと、
を具備し、
前記第１ランド部１１ａは、当該第１ランド部１１ａの前記周方向における中央が、互いに隣り合う２つの前記第２ランド部１１ｂの間の前記周方向における中央に位置する場合の位相差（逆位相の位相差）には至らない範囲で、前記第２ランド部１１ｂに対して前記周方向の位相が異なるように配置されているものである。
このように構成することにより、フリクションの低減を図ることができる。すなわち、ピニオンギヤ５を正転方向（第１回転方向）に回転させる場合に、適度に隙間Ｓのテーパ角α´が小さくなるようにワッシャ１を変形させることで、効果的にくさび効果を発生させて油膜の形成を促すことで、フリクションの低減を図ることができる。また、ピニオンギヤ５を逆転方向（第２回転方向）に回転させる場合は、ワッシャ１を変形させ難くすることができる。これにより、スラスト方向の荷重によりワッシャ１が過度に変形して隙間Ｓが形成されなくなり、フリクションが増大することを抑制することができる。このように、上記構成によれば、正転方向及び逆転方向の両方でフリクションの低減を図ることができる。

【0072】

また、前記第１ランド部１１ａは、当該第１ランド部１１ａの前記周方向における中央が、互いに隣り合う２つの前記第２ランド部１１ｂの間の前記周方向における中央に位置する場合の位相差（逆位相の位相差）の半分の位相差には至らない範囲で、前記第２ランド部１１ｂに対して前記周方向の位相が異なるように配置されているものである。
このように構成することにより、より好適にフリクションの低減を図ることができる。すなわち、スラスト方向の荷重によるワッシャ１の過度な変形をより効果的に抑制することで、フリクションが増大することを抑制することができる。

【0073】

また、前記第１ランド部及び前記第２ランド部は、
前記スラスト方向に見て一部が互いに重複しているものである。
このように構成することにより、より好適にフリクションの低減を図ることができる。特に、本実施形態のようにワッシャ１を樹脂で形成した場合でも、スラスト方向の荷重によりワッシャ１が過度に変形することを抑制することができる。これにより、ワッシャ１が過度に変形して隙間Ｓが形成されなくなり、フリクションが増大することを抑制することができる。

【0074】

また、本実施形態に係るワッシャ１は、
前記第１面１０ａにおいて、前記第１テーパ部１２ａのうち前記第１ランド部１１ａとは隣接しない側で、前記第１テーパ部１２ａと前記周方向に隣接し、潤滑油の流通路となる第１油溝１３ａと、
前記第２面１０ｂにおいて、前記第２テーパ部１２ｂのうち前記第２ランド部１１ｂとは隣接しない側で、前記第２テーパ部１２ｂと前記周方向に隣接し、潤滑油の流通路となる第２油溝１３ｂと、
を具備し、
前記第１ランド部１１ａは、
前記スラスト方向に見て、前記第２油溝１３ｂと重複しないものである。
このように構成することにより、より好適にフリクションの低減を図ることができる。すなわち、油膜圧力によりスラスト方向の荷重を大きく受け易いランド部１１が形成された部分の厚さ寸法を確保することで、スラスト方向の荷重によりワッシャ１が過度に変形することを抑制することができる。これにより、ワッシャ１が過度に変形して隙間Ｓが形成されなくなり、フリクションが増大することを抑制することができる。

【0075】

また、前記第１面及び前記第２面は、
前記第１ランド部、前記第１テーパ部及び前記第１油溝と、前記第２ランド部、前記第２テーパ部及び前記第２油溝と、の前記周方向の位相差を除いて、互いに同様な形状に形成されているものである。
このように構成することにより、前記第１面１０ａ及び前記第２面１０ｂの両面で、フリクションが増大することを抑制することができる。

【0076】

また、前記ワッシャ１は、
樹脂で形成されているものである。
このように構成することにより、より好適にフリクションの低減を図ることができる。すなわち、フリクションを低減可能な樹脂によりワッシャ１を形成することができる。また、ワッシャ１を射出成型等により容易に形成することができる。

【0077】

なお、本実施形態に係るピニオンギヤ５は、本発明に係る回転部材の実施の一形態である。

【0078】

以上、本発明の一実施形態を説明したが、本発明は上記構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で種々の変更が可能である。

【0079】

例えば、本実施形態では、ワッシャ１の各面（第１面１０ａ及び第２面１０ｂ）に、一組の各部（ランド部１１、一対のテーパ部１２及び１つの油溝１３）を３つずつ設けた例を示したが、このような態様に限定されない。例えば、上記一組の各部を、ワッシャ１の各面に２つずつ設けるようにしてもよく、４つ以上設けるようにしてもよい。

【0080】

また、本実施形態では、ワッシャ１に切欠部１４を設けた例を示したが、このような態様に限定されない。例えば、切欠部１４を設けないようにしてもよい。

【0081】

また、本実施形態では、ワッシャ１を環状に形成した例を示したが、このような態様に限定されない。例えば、ワッシャ１を、半割り状（半円状）等、環状の部材を周方向に複数に分割した形状に形成してもよい。

【0082】

また、本実施形態では、ワッシャ１の摺動対象となる回転部材を、プラネタリ減速機２のピニオンギヤ５とした例を示したが、このような態様に限定されない。ワッシャ１の摺動対象としては、種々の回転部材を採用可能である。

【符号の説明】

【0083】

１ ワッシャ
２ プラネタリ減速機
５ ピニオンギヤ
１１ ランド部
１２ テーパ部
１３ 油溝

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】