回転部材の潤滑構造

【課題】撥油処理部の撥油性能を向上させるとともに、その耐久性を向上させることのできる回転部材の潤滑構造を提供する。
【解決手段】回転部材７の少なくとも一部が、その回転部材７を潤滑させる潤滑油に油浴されるとともに、その回転部材７の少なくとも一部に、前記潤滑油をはじく撥油処理部１０が設けられている回転部材７の潤滑構造において、前記回転部材７の側面に、その側面を粗面化させる凹凸構造が形成され、かつ、低表面張力処理剤が被覆された前記撥油処理部１０が設けられ、前記撥油処理部１０が形成された前記回転部材７の側面に、前記潤滑油に気泡を混入させる気泡混入手段（リブ９）が更に設けられていることを特徴とする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、潤滑油によって潤滑される回転部材の潤滑構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
歯車やローラあるいは駆動軸などの回転部材は、円滑な動作のために、また、摩耗を抑制するために潤滑をおこなうのが通常である。しかしながら、これらの回転部材をオイル溜りに浸漬し、回転部材で潤滑油を掻き上げて潤滑させると、潤滑油の粘性抵抗によって動力の損失が生じたり、潤滑油にせん断力が作用するためにその温度が上昇し、潤滑油の劣化が進行するなどの事態が生じる。そこで、特許文献１には、回転部材の表面に撥油処理部を設けることにより、オイルをはじいて、オイルの連れ回りを減少させて、回転部材の回転抵抗を低減させるように構成された発明が記載されている。より具体的には、回転部材の表面が、撥油特性を有するポリテトラフルオロエチレンによって被膜処理が施されている。そのため、回転部材の表面がオイル油面と接触しても、その被膜によってオイルが短時間ではじかれるため、回転部材のオイルの撹拌によるオイル連れ回りが減少してオイルの発熱や回転部材の回転抵抗が低減されるように構成されている。
【０００３】
また、特許文献２には、金属表面をエッチングにより粗面化し、その粗面化した表面に、微粒子粉末を含有する疎水性樹脂からなる撥水撥油製被膜を施すことが記載されている。さらに、特許文献３には、エンジンオイルが所定温度以下の場合に、オイル中にマイクロバルブを混入させることにより、オイルの粘度を低下させることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２５６７７号公報
【特許文献２】特開平１０−１５６２８２号公報
【特許文献３】特開２００７−２４０１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
撥油処理は、回転部材の表面にテトラフルオロエチレンなどの撥油性のある被膜を形成する処理であり、その被膜が潤滑油をはじくことにより、上記の特許文献１に記載されているように、潤滑油の付着や引き摺りを低減できる。この撥油処理部は、カウンタギアやディファレンシャルギアなどの外周部位であっても、同様に潤滑油の付着や引き摺りを低減できる。しかしながら、これらのギアと相対回転する他の回転部材との接触部、すなわち噛み合い部に撥油処理を施した場合に、その撥油処理部は摩耗により耐久性が低下する虞があり、したがって、撥油処理部は回転部材と他の回転部材との非接触部に施す必要がある。すなわち、特許文献１に記載された技術は、飽くまでも、回転部材に連れ回る潤滑油量を低減もしくは抑制するための技術である。また、特許文献２に記載されているように、粗面化した表面に撥水撥油処理を施せば、微細な凹凸構造と疎水性樹脂との相乗効果によって、耐久性の高い撥水撥油性を備えた材料を得ることができる。しかしながら、その凹凸構造にオイルが浸透して撥油性が低下する虞がある。さらにまた、特許文献３に記載された技術は、マイクロバブルをエンジンオイルに混入させることにより、エンジンオイルの粘度などを低下させて、内燃機関や変速機のフリクションを低減させるものである。このように従来では、撥油処理部の撥油効果およびその効果の維持を向上させたりする機能がなく、未だ改善の余地があった。
【０００６】
この発明は上記の技術的課題に着目してなされたものであり、撥油処理部の撥油効果およびその効果の維持を向上させることのできる回転部材の潤滑構造を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するために、請求項１の発明は、回転部材の少なくとも一部が、その回転部材を潤滑させる潤滑油に油浴されるとともに、その回転部材の少なくとも一部に、前記潤滑油をはじく撥油処理部が設けられている回転部材の潤滑構造において、前記回転部材の側面に、その側面を粗面化させる凹凸構造が形成され、かつ、低表面張力処理剤が被覆された前記撥油処理部が設けられ、前記撥油処理部が形成された前記回転部材の側面に、前記潤滑油に気泡を混入させる気泡混入手段が更に設けられていることを特徴とするものである。
【０００８】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記気泡混入手段は、前記回転部材の側面に設けられ、前記回転部材の回転方向に突となった翼形状のリブを含むことを特徴とする回転部材の潤滑構造である。
【０００９】
請求項３の発明は、請求項１または２の発明において、前記気泡混入手段は、前記回転部材の側面に設けられ、前記回転部材をその回転部材と一体回転する部材に締結する複数の締結部材を含み、その複数の締結部材のいずれか複数が前記回転部材の回転中心近傍に設けられるとともに、他の複数の締結部材が、前記回転部材に外周縁近傍に設けられていることを特徴とする回転部材の潤滑構造である。
【００１０】
請求項４の発明は、回転部材の少なくとも一部が、その回転部材を潤滑させる潤滑油に油浴されるとともに、その回転部材の少なくとも一部に、前記潤滑油をはじく撥油処理部が設けられている回転部材の潤滑構造において、前記回転部材は、はすば歯車を含み、前記歯が、他のはすば歯車の歯との噛み合いから解放される側の前記はすば歯車の側面に、その側面を粗面化させる凹凸構造が形成され、かつ、低表面張力処理剤が被覆された前記撥油処理部が設けられていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１の発明によれば、回転部材の側面に撥油処理部が形成されるとともに、その撥油処理部が形成された回転部材の側面に、潤滑油に気泡を混入させる気泡混入手段が設けられている。そのため、撥油処理を施した回転部材の側面では、気泡混入手段によって潤滑油に混入される気泡が撥油処理部に供給される。また、その気泡によって潤滑油の流体抵抗（粘性抵抗）が低減される。さらにまた、気泡混入手段は回転部材の側面に設けられているので、回転部材の回転数の増加とともに潤滑油への気泡の混入率が増大する。その結果、回転部材の側面に撥油処理部だけが形成されたものと比較して、回転部材の側面でのオイルの連れ回りを低減でき、撹拌損失を低減できる。すなわち、撹拌損失低減効果が増大し、撥油性能を向上できる。また、撥油処理が施された回転部材の側面に気泡を存在させることにより、気泡がない場合に比較して、撥油処理部の耐久性を向上できる。
【００１２】
請求項２の発明によれば、請求項１の発明による効果と同様の効果に加えて、気泡混入手段は、回転部材の側面に設けられ、回転部材の回転方向に突となった翼形状のリブであるから、回転部材の回転数の増大にともなって気泡の混入を増大させることができる。その結果、潤滑油への気泡混入率が増大し、撹拌損失低減効果を向上できる。
【００１３】
請求項３の発明によれば、請求項１または２の発明による効果と同様の効果のに加えて、気泡混入手段は、回転部材を、その回転部材に一体回転する他の回転部材に締結する複数の締結部材を含んでおり、その複数の締結部材のいずれか複数が回転部材の回転中心近傍に設けられ、他の複数の締結部材が回転部材の外周縁近傍に設けられている。その結果、回転部材の側面全面に亘って、気泡を均一に供給することができる。すなわち、回転部材の回転中心近傍においても気泡の存在率を向上できる。したがって、回転部材の回転中心近傍に施された撥油処理部と外周縁近傍に施された撥油処理部との耐久性を、同様に向上できる。
【００１４】
請求項４の発明によれば、はすば歯車における歯の噛み合いの解放側に、撥油処理部が設けられている。そのため、歯面による潤滑油の掻き上げによって混入された気泡を、撥油処理部を施した面に供給できる。その結果、回転部材の側面に撥油処理部だけが形成されたものと比較して、回転部材の側面でのオイルの連れ回りを低減でき、撹拌損失を低減できる。すなわち、撹拌損失低減効果が増大し、撥油性能を向上できる。また、撥油処理が施された回転部材の側面に気泡を存在させることにより、気泡がない場合に比較して、撥油処理部の耐久性を向上できる。また、気泡を供給する側（面）にのみ、撥油処理部を設ければよいので、コストを低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】この発明の気泡混入手段をディファレンシャルギアのエンドプレートに適用した例を模式的に示す図である。
【図２】翼形状のリブが形成されたエンドプレートによる気泡混入率と回転数との相関を示す線図である。
【図３】撥油処理が施された回転部材の表面の凹凸構造を模式的に示す図である。
【図４】撥油処理部が設けられた回転部材が潤滑油に油浴された場合における撥油処理部の表面状態を模式的に示す図である。
【図５】この発明による撹拌損失の低減効果を示す線図である。
【図６】この発明を適用したエンドプレートにおける複数の締結部材の配置を模式的に示す図である。
【図７】この発明を適用したエンドプレートの側面における気泡の混入率を示す線図である。
【図８】の発明を適用したエンドプレートの半径方向における撹拌損失の低減率を示す線図である。
【図９】この発明を適用できるディファレンシャルギアの分解斜視図である。
【図１０】従来知られているエンドプレートの外側の形状を模式的に示す図である。
【図１１】従来知られているエンドプレートに設けられている締結部材の配置を模式的に示す図である。
【図１２】従来知られている平歯車による潤滑油の掻き上げを模式的に示す図である。
【図１３】この発明をはすば歯車に適用した例を模式的に示す図である。
【図１４】図１３に示すはすば歯車と噛み合って相対的に動作するはすば歯車にこの発明を適用した例を模式的に示す図である。
【図１５】図１２に示す平歯車によって潤滑油に気泡を混入させた場合における気泡の分布を模式的に示す図である。
【図１６】図１３に示すはすば歯車によって潤滑油に気泡を混入させた場合における気泡の分布を模式的に示す図である。
【図１７】図１４に示すはすば歯車によって潤滑油に気泡を混入させた場合における気泡の分布を模式的に示す図である。
【図１８】この発明をその全体が潤滑油に浸漬された回転部材に適用した場合における撹拌損失の低減効果を示す線図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
つぎにこの発明をより具体的に説明する。この発明は、回転部材の少なくとも一部分もしくはその全体が潤滑油に油浴された回転部材の潤滑構造に関するものであり、したがって、その回転部材は、潤滑油に油浴された歯車および動力伝達軸ならびにこれらの回転部材と一体回転する部材などである。この発明では、回転部材の少なくとも一部分もしくはその全体が潤滑油に油浴されて潤滑油のいわゆる引き摺りを生じるとともに、これらの回転部材と相対的に動作（回転）する他の回転部材との非接触部に、より具体的には、回転部材の側面に撥油処理を施した撥油処理部が設けられている。その撥油処理は、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）などのフッ素系樹脂の被膜を形成する処理や、表面にマイクロサイズもしくはナノサイズの微細凹凸を有し、かつ、フッ素系樹脂のコーティングを施した処理（超撥油処理と称することもある）などであり、その表面に空気層を形成することにより潤滑油をはじくように構成された、従来知られている処理である。回転部材の表面にマイクロサイズもしくはナノサイズの微細凹凸を形成させてその表面を粗面化させる処理は、エッチング処理もしくはレーザー加工あるいはショットブラスト処理などの、従来知られている処理である。
【００１７】
このような構成の撥油処理部は、前述したように、回転部材と相対的に動作（回転）する他の回転部材との非接触部、より具体的には、回転部材の側面に形成されていればよい。この撥油処理部は、潤滑油をはじいて、潤滑油の引き摺りを低減するためのものであるから、撥油処理が施される撥油処理部の広さあるいは幅は、回転部材による潤滑油の引き摺りを低減できる程度の広さあるいは幅であり、これは、使用する潤滑剤（油）や対象とする回転部材に応じて予め実験により求めておくことができる。また、撥油処理部は、前述した回転部材の両側面に形成されていてもよく、あるいは片側（一側部）のみに形成してもよく、さらには一部が、相対的に動作する二つの回転部材のいわゆる接触部に形成されてもよい。
【００１８】
そして、前述した撥油処理が施された回転部材の側面に、潤滑油に気泡を混入させる気泡混入手段が設けられている。この気泡混入手段は、潤滑油に気泡を混入させて潤滑油の粘性抵抗を低下させるとともに、撥油処理部に気泡を供給し、これにより前述した撥油処理部の撥油性能や耐久性を向上させるものである。したがって、この発明では、その気泡混入手段は、前述した撥油処理が施された回転部材の両側面に形成されていてもよく、あるいは撥油処理が施された片側（一側部）のみに形成してもよい。さらには、回転部材が歯車である場合には、その歯が潤滑油を掻き上げるので、その歯であってよい。具体的に説明すると、気泡混入手段は、前述した撥油処理が施された回転部材の側面に設けられ、回転部材の回転方向に突となった翼形状のリブや、回転部材を他の回転部材に締結させるとともに、回転部材の側面に対して突形状に形成された複数の締結部材であってよい。さらには、回転部材が、例えば、中心軸線に対し斜めに歯が形成されたはすば歯車である場合には、気泡混入手段は、その歯であり、相対的に動作する二つのはすば歯車の歯が噛み合いから解放される側に撥油処理部が設けられていればよい。
【００１９】
したがって、このような構成の回転部材の潤滑構造においては、気泡混入手段は撥油処理部が形成された回転部材の側面に設けられ、その撥油処理が施された回転部材の側面に気泡を供給するようになっている。すなわち、撥油処理部の表面に気泡（空気）が積極的に供給されることにより撥油処理部の表面に空気層が形成され、この空気層と潤滑油とのせん断により、回転部材による潤滑油の引き摺りを低減することができる。また、潤滑油に気泡を混入することにより、潤滑油の粘性抵抗が低下するので、回転部材による潤滑油の引き摺りを低減することができる。また、気泡混入手段は、回転部材の側面に、あるいは歯車の歯に設けられているので、回転部材の回転数の増大とともに、潤滑油への気泡の混入率が増大させられる。すなわち、気泡混入手段は、回転部材が高回転して遠心油圧を生じる場合であっても、潤滑油に気泡を混入させるように積極的に機能する。そのため、潤滑油に混入させられた気泡により、撥油処理部に空気層が形成され、また保持されるので、潤滑油の引き摺りによる撹拌損失を低減することができる。そして、その潤滑油が回転部材に供給されるので、撥油処理部の撥油性能および耐久性を向上することができる。
【００２０】
図９に、この発明を適用できるディファレンシャルギアの分解斜視図を示してある。なお、この発明は、ディファレンシャルギア１のリングギアもしくはドライブピニオンギアあるいはカウンタギアなどにも適用できる。要は、潤滑油にギアなどの回転部材の一部分もしくは全体が油浴されているものであればよい。図９に示すディファレンシャルギア１は、従来知られているものであり、例えばエンジンやモーターなどの動力源（図示せず）に入力軸（プロペラシャフト）を介して動力伝達可能に連結されている。入力軸の端部は、中空のディファレンシャルキャリア２の内部で、所定の軸受３により回転自在に支持され、ドライブピニオン４に連結されている。ドライブピニオン４は、ディファレンシャルギア１のリングギア５に噛み合っており、そのリングギア５の内側にはディファレンシャルケース６が設けられ、リングギア５とディファレンシャルケース６とが一体回転するようになっている。ディファレンシャルケース６の内部には、リングギア５と平行にピニオンシャフトが収容されていて、その両端部にピニオンギアが設けられている。また、ディファレンシャルケース６を挟んでその両側面（両端部）には、エンドプレート７がそれぞれ設けられており、複数のボルトなどの締結部材８によってディファレンシャルケース６に締結されている。これらのエンドプレート７におけるディファレンシャルケース６側（すなわち、エンドプレートの内側）には、前述した二つのピニオンギアと噛み合うサイドギアがそれぞれ設けられている。そして、これらのサイドギアに左右のドライブシャフトがそれぞれ連結され、一体回転するようになっている。図１０には、従来知られているエンドプレートの外側の形状を模式的に示してあり、その外周縁近傍には、前述した複数の締結部材８が設けられており、また、エンドプレート７の回転中心側から外周縁にかけて複数のリブ９が形成されている。
【００２１】
図１に、この発明の気泡混入手段をディファレンシャルギアのエンドプレートに適用した例を模式的に示してある。図１にはエンドプレート７の外側（ディファレンシャルケース６側とは反対側）の形状を示してあり、そのエンドプレート７は、例えば、矢印Ａで示す方向に回転するようになっている。そして、その外側の表面に、回転方向に対して突になるように湾曲した翼形状のリブ９が設けられている。このリブ９が、この発明の気泡混入手段に相当し、エンドプレート７の回転にともなって、エンドプレート７を油浴する潤滑油を掻き上げて、その潤滑油中に気泡を混入するようになっている。図２に、その翼形状のリブによる気泡混入率を模式的に示してあり、従来形状のリブ９に比較して、エンドプレート７の回転数の増大にともなって、潤滑油への気泡混入率が増大するようになっている。言い換えれば、エンドプレート７がその回転によって遠心油圧を生じる領域であっても、気泡の混入率が増大するようになっている。
【００２２】
図３に、撥油処理が施された回転部材の表面の凹凸構造を模式的に示してある。撥油処理部１０は、図３に示すように、回転部材の表面に、微細な凹凸形状が連続して形成されて粗面化されており、その微細な凹凸形状は、その凹部および突部の幅および高さが数μｍになるように、例えば、エッチング処理もしくはレーザー加工あるいはショットブラスト処理によって形成されている。そして、その上から、例えば表面張力が１４ｍＮ／ｍ以下のポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）やフルオロアルキルシラン、フルオロアルキルメタクリレートなどのフッ素系処理剤、あるいは、ポリジメチルシリコーンなどのシリコン系処理剤やパラフィン系の処理剤などの被覆層１１が施されて撥油処理部１０が形成されている。そのため、潤滑油の油滴に対して、相対的に小さい凹凸が形成され、また、その表面に撥油処理が施されているので、これによって油滴の接触角θ１が大きくなり、すなわち、潤滑油をはじくようになっている。
【００２３】
また、図４に、撥油処理部が設けられた回転部材が潤滑油に油浴された場合における撥油処理部の表面状態を模式的に示してある。前述したように、回転部材の側面には、一辺の長さが数μｍになるように微細な凹凸が形成され、その上に、撥油性の処理剤が施されている。したがって、回転部材とこれを油浴する潤滑油との間に、空気層１２が形成される。その結果、この空気層１２により、潤滑油の付着が防止もしくは抑制されるようになっている。言い換えれば、回転部材が回転した場合に、この空気層１２と潤滑油との間でせん断作用が生じ、これにより回転部材による潤滑油の引き摺りが低減されるようになっている。
【００２４】
したがって、前述した回転方向に突となった翼形状のリブ９および撥油処理が施されたエンドプレート７では、そのリブ９によってエンドプレート７を油浴する潤滑油に気泡が混入させられる。そして、その気泡は、エンドプレート７の回転数の増大にともなってその混入率が増大し、また、撥油処理部１０に供給されて空気層１２を積極的に形成し、また、その空気層１２を保持するように作用する。さらにまた、潤滑油中に気泡を混入することにより、潤滑油の粘性抵抗が低下させられる。
【００２５】
このように、前述した構成では、エンドプレート７の側面に付着した、もしくは付着しようとする潤滑油は、撥油処理部１０によってはじかれ、エンドプレート７による潤滑油の引き摺りを低減できる。また、リブ９によって潤滑油に気泡が混入され、その気泡が撥油処理部１０に積極的に供給されるので、撥油処理部１０の撥油性能および耐久性を向上させることができる。その結果、エンドプレート７の撹拌損失を低減できる。
【００２６】
図５に、この発明による撹拌損失の低減効果を示してある。図５の実線は、前述した撥油処理部１０および翼形状のリブ９を設けた回転部材（エンドプレート７）において、その回転部材を駆動させるエンジンの出力トルクと回転部材の回転数の変化との相関を示している。破断線は、従来形状のリブ９を備えたエンドプレート７に前述した撥油処理部１０を施した場合における、エンジンの出力トルクと回転数の変化との相関を示している。点線は、撥油処理を施していない従来形状のエンドプレート７における、エンジンの出力トルクと回転数の変化との相関を示している。図５に示すように、エンドプレート７に撥油処理部１０を設け、また、リブ９の形状を変更して気泡の混入率を増大させると、撥油処理部１０の撥油性能が向上するとともにその耐久性が向上し、潤滑油の引き摺りによる撹拌損失を低減させることができる。
【００２７】
すなわち、前述した構成では、撥油処理部１０に気泡が供給されることにより、撥油処理部１０には空気層１２が形成されるから、従来構成のエンドプレート７と比較して、この発明を適用したエンドプレート７では、その側面に対する潤滑油の付着が防止もしくは抑制される。言い換えれば、空気層１２と潤滑油とのせん断が生じることにより、潤滑油の付着が防止もしくは抑制され、撥油処理部１０の耐久性を向上させることができる。さらに言えば、エンドプレート７による潤滑油のせん断が抑制もしくは低減され、すなわち、フッ素系樹脂が被覆された撥油処理部１０による潤滑油のせん断が抑制もしくは低減され、その結果、撥油処理部１０および潤滑油の耐久性の低下を抑制することができる。また、これにより潤滑油の発熱を抑制することができる。
【００２８】
前述した図１に示した構成を改良した例を図６に示してある。ここに示す例は、回転部材の側面における気泡の存在率は、その回転中心からその外周縁にかけて高くなるため、回転部材の回転中心近傍における気泡の存在率を増大させ、また、回転部材の側面の全面に均一に気泡を供給するように構成した例である。具体的に説明すると、図１１に、従来知られているエンドプレート７に設けられている締結部材８の配置を模式的に示してあり、図１１に示す構成では、前述したように、ドライブシャフトを貫通させるエンドプレート７の内周縁ｒ０と外周縁ｒ２との間（図１１でｒ１で示す位置）に複数の締結部材８が配置されている。
【００２９】
図６には、その締結部材の配置を変更した例を模式的に示してあり、複数の締結部材８が、エンドプレート７の内周縁ｒ０側と外周縁ｒ２側とに交互に配置されている。そして、各締結部材８は、エンドプレート７の側面の鉛直方向に突となるように設けられている。したがって、複数の締結部材８が、この発明における気泡混入手段となっており、エンドプレート７の回転にともなって潤滑油を掻き上げて気泡を混入させるようになっている。また、エンドプレート７の側面には、前述した微細な凹凸が形成され、その上に、フッ素系樹脂などが被覆された撥油処理が施されており、図６に示す構成においても、エンドプレート７の側面に付着した、もしくは付着しようとする潤滑油は、撥油処理部１０によってはじかれるようになっている。そして、その撥油処理部１０に前述した複数の締結部材８によって潤滑油に混入された気泡が供給されるようになっている。
【００３０】
図７に、図６に示す構成のエンドプレートの側面における気泡の混入率を示してある。図７の実線は、図６に示す構成のエンドプレート７による気泡の混入率を示しており、破断線は、図１１に示す従来知られているエンドプレート７による気泡の混入率を示している。図７に示すように、従来構成のエンドプレート７は、複数の締結部材８が配置されている箇所（図１１において、符号ｒ１で示す箇所）の近傍において気泡の混入率が高い。しかしながら、エンドプレート７の内周縁ｒ０近傍および外周縁ｒ２近傍では、気泡の混入率が相対的に低い。これに対して、図６に示す構成のエンドプレート７では、複数の締結部材８がエンドプレート７の内周縁ｒ０側および外周縁ｒ２側に交互に設けられており、これらによって潤滑油を掻き上げて気泡を混入させるので、エンドプレート７の側面の全体に亘って気泡の混入率を均一に向上させることができる。
【００３１】
具体的に説明すると、エンドプレート７の内周縁ｒ０側に設けられた締結部材８が潤滑油を掻き上げて気泡を混入させるので、従来構成のエンドプレート７では、気泡の混入（存在）率が相対的に低い内周縁ｒ０側の気泡の混入（存在）率を向上させることができる。したがって、複数の締結部材８をエンドプレート７の内周縁ｒ０側および外周縁ｒ２側に交互に設けることにより、エンドプレート７の側面全面に亘って気泡を存在させることができる。
【００３２】
また、前述したように、エンドプレート７の側面には撥油処理部１０が設けられており、その撥油処理部１０に気泡が供給され、撥油処理部１０の空気層１２が維持されるから、エンドプレート７による潤滑油のせん断作用が抑制もしくは低減される。言い換えれば、空気層１２と潤滑油とのせん断作用になり、撥油処理部１０の撥油性を向上できるとともに、撥油処理部１０および潤滑油の耐久性の低下を抑制することができる。
【００３３】
図８に、図６に示す構成のエンドプレートの半径方向における撹拌損失の低減率を示してある。図８の実線は、図６に示す構成のエンドプレート７の半径方向における撹拌損失の低減率（％）を示しており、破断線は、図１１に示す従来構成のエンドプレート７の半径方向における撹拌損失の低減率（％）を示している。図８に示すように、従来構成のエンドプレート７は、複数の締結部材８が配置されている箇所（図１１において、符号ｒ１で示す箇所）の近傍において撹拌損失の低減率（％）が最も高くなっている。また、内周縁ｒ０側よりも外周縁ｒ２側の撹拌損失の低減率（％）が大きくなっている。すなわち、気泡が多く存在する箇所において、撹拌損失の低減効果が大きくなっている。
【００３４】
一方、図６に示す構成のエンドプレート７は、相対的に内周縁ｒ０側よりも外周縁ｒ２側の撹拌損失の低減率（％）が大きいものの、内周縁ｒ０側および外周縁ｒ２側に複数の締結部材８が配置されているので、従来構成のエンドプレート７の撹拌損失の低減率（％）に比較して、内周縁ｒ０側および外周縁ｒ２側の撹拌損失の低減率（％）が高くなっている。したがって、エンドプレート７の内周縁ｒ０側および外周縁ｒ２側に締結部材８を配置することにより、エンドプレート７の側面全面に亘って気泡の混入率を向上できるとともに、気泡を均一に分布させることができ、また、これによりエンドプレート７の側面全面に亘って撹拌損失の低減効果を向上させることができる。その結果、撥油処理部１０の撥油性能を向上させることができ、潤滑油の引き摺りによる撹拌損失を低減させることができる。また、撥油処理部１０の耐久性を向上させることができる。
【００３５】
つぎにこの発明を、はすば歯車に適用した例を説明する。図１２に、従来知られている平歯車による潤滑油の掻き上げを模式的に示してある。平歯車１３は、その回転中心軸に平行して歯１３ａが形成されており、その歯１３ａによる潤滑油の掻き上げにともなって、潤滑油中に気泡が混入するようになっている。したがって、潤滑油に混入した気泡は、潤滑油に気泡を混入させる歯１３ａが平歯車１３の回転中心軸に平行に形成されているから、平歯車１３のいずれの側面に吹き出すのか、その吹き出す方向が定まっていない。
【００３６】
図１３および図１４に、この発明をはすば歯車に適用した例を模式的に示してある。はすば歯車１４は、歯１４ａが中心軸線に対して角度θ２分だけねじれた位置関係となるように形成された歯車であり、したがって、駆動側の歯車と従動側の歯車との歯の噛み合いが、幅方向での一端部で開始し、その噛み合い箇所が他方の端部に向けて変化し、かつ歯先側から歯元側に、あるいは歯元側から歯先側に変化する。ここに示す例は、相対的に動作する二つのはすば歯車１４（すなわち、駆動側の歯車と従動側の歯車）の歯１４ａの噛み合いが解放される側の歯車の側面１４ｂに、撥油処理部１０を形成するように構成した例である。
【００３７】
具体的に説明すると、図１３に示す構成では、相対的に動作するはすば歯車１４の歯１４ａとの噛み合いから解放される側のはすば歯車１４の側面（図１３において、はすば歯車１４の右側の側面）１４ｂに撥油処理部１０が設けられている。図１４には、図１３に示すはすば歯車１４と噛み合って相対的に動作するはすば歯車１４を示してあり、図１３に示すはすば歯車１４の歯１４ａとの噛み合いから解放される側（図１４において、はすば歯車１４の左側の側面）１４ｂに撥油処理部１０が設けられている。したがって、はすば歯車１４の歯１４ａが、この発明における気泡混入手段となっている。また、撥油処理部１０は、はすば歯車１４の歯１４ａが噛み合いから解放される側のはすば歯車１４の側面１４ｂに設けられており、前述した微細な凹凸が形成され、その上に、フッ素系樹脂などが被覆された撥油処理が施されている。したがって、図１３および図１４に示す構成においても、はすば歯車１４の側面１４ｂに付着した、もしくは付着しようとする潤滑油は、その撥油処理部１０によってはじかれるようになっている。そして、その撥油処理部１０に歯１４ａによって潤滑油に混入された気泡が供給されるようになっている。
【００３８】
図１５に、図１２に示す平歯車によって潤滑油に気泡を混入させた場合における気泡の分布を模式的に示してある。図１５に示したように、平歯車１３は、歯１３ａがその中心軸に平行に形成されており、すなわち、歯１３ａが中心軸線に対してねじれていないので、その歯１３ａによって混入された気泡は、平歯車１３の周方向に（すなわち、歯１３ａに沿って）多く存在する。言い換えれば、歯１３ａが中心軸線に対して平行に形成されているので、潤滑油に混入された気泡は、平歯車１３のいずれか一方の側面に偏って存在しない。
【００３９】
図１６に、図１３に示すはすば歯車によって潤滑油に気泡を混入させた場合における気泡の分布を模式的に示してある。図１７に、図１４に示すはすば歯車によって潤滑油に気泡を混入させた場合における気泡の分布を模式的に示してある。図１６および図１７に示したように、また、前述したように、はすば歯車１４の歯１４ａは、歯１４ａがその中心軸線に対して角度θ２分だけねじれて形成されているので、その歯１４ａによって潤滑油に混入された気泡の混入（存在）率は、相対的に動作する他のはすば歯車１４の歯１４ａとの噛み合いから解放される側の側面１４ｂで高くなる。言い換えれば、歯１４ａのねじれ角θ２を調整することにより、歯１４ａによって混入された気泡の吹き出し方向を変更できる。すなわち、歯１４ａのねじれ角θ２を調整することにより、撥油処理部１０近傍の気泡濃度を調整することができる。また、歯１４ａによって気泡を混入させるので、その気泡混入率（気泡濃度）は、はすば歯車１４の回転数の増大にともなって増大させることができる。
【００４０】
このように、はすば歯車１４の歯１４ａの噛み合いが解放される側の側面１４ｂに撥油処理部１０を設けることにより、はすば歯車１４の側面１４ｂに付着した、もしくは付着しようとする潤滑油は、撥油処理部１０のによってはじかれるとともに、気泡混入手段によって、すなわち、はすば歯車１４の歯１４ａによって混入された気泡がその撥油処理部１０に積極的に供給されるので、撥油処理部１０の撥油性能および耐久性を向上させることができる。また、潤滑油に混入される気泡によってその粘性抵抗が低下させられる。その結果、前述した構成では、はすば歯車１４による潤滑油の引き摺りを低減できるとともに、撹拌損失を低減できる。また、気泡を供給する側（すなわち、側面１４ｂ）にのみ撥油処理を施せばよいので、コスト低減を図ることができる。
【００４１】
つぎにこの発明をその全体が潤滑油に浸漬された回転部材に適用した例を説明する。ここに示す例は、いわゆるテストボックスの内部に潤滑油を充填し、その潤滑油中に撥油処理を施した回転する円板を浸漬するとともに、その潤滑油中に強制的に気泡を供給するように構成した例である。図１８に、この発明をその全体が潤滑油に浸漬された回転部材に適用した場合における撹拌損失の低減効果を示してある。図１８の実線は、テストボックスの内部で撥油処理が施された回転円板を浸漬する潤滑油に強制的に気泡を混入した場合に、その回転円板を駆動させるエンジンの出力トルクと回転円板の回転数の変化との相関を示している。破断線は、撥油処理のみを施した回転円板の出力トルクと回転数との相関を示し、点線は、未処理の回転円板の出力トルクと回転数との相関を示している。
【００４２】
図１８に示すように、撥油処理が施された回転円板（回転部材）は、未処理の回転円板と比較して、その撥油性能により、潤滑油の引き摺りを低減でき、その結果、撹拌損失を低減できる。そして、その撥油処理が施された回転円板を浸漬する潤滑油に気泡を混入（供給）させると、潤滑油中に気泡が混入していない場合と比較して、潤滑油の引き摺りをより低減でき、その結果、さらに撹拌損失を低減することができる。これは、気泡を混入させることにより、撥油処理部１０に空気層１２が形成され、空気層１２と潤滑油とのせん断が生じ、また、潤滑油に気泡を混入させることにより潤滑油の粘性抵抗が低下するためである。図１８において、この発明を適用した回転円板は、未処理の回転円板と比較して、撹拌損失を約２５％低減できた。
【００４３】
このように、回転部材に設けられた撥油処理部１０に気泡を供給することにより、回転部材の撹拌損失を低減させることができる。これは、前述したように、撥油処理部１０に気泡を積極的に供給することにより、撥油処理部１０と潤滑油との間に空気層１２が形成され、また、保持され、潤滑油と空気層１２とのせん断作用が生じるためである。また、潤滑油に気泡を混入させることにより潤滑油の粘性抵抗を低下できる。さらにまた、撥油処理が施された回転部材が高回転する場合であっても、その撥油性能を向上させることができる。すなわち、回転部材が高回転して遠心油圧を生じる場合であっても、撥油処理部１０に気泡が供給されるので、撥油処理部１０と潤滑油との間に空気層１２を形成され、また、保持される。その結果、回転部材が高回転する領域においても撥油処理部１０の耐久性を向上させることができる。
【００４４】
したがって、この発明によれば、回転部材の側面に撥油処理部１０を設け、その撥油処理部１０に気泡混入手段によって気泡を供給することにより、回転部材の撹拌損失を低減できるとともに、撥油処理部１０の撥油性能および耐久性を向上させることができる。
【符号の説明】
【００４５】
１０…回転部材（エンドプレート）、１１…締結部材、９…リブ、１０…撥油処理部、１４…はすば歯車、１４ａ…歯。

【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転部材の少なくとも一部が、その回転部材を潤滑させる潤滑油に油浴されるとともに、その回転部材の少なくとも一部に、前記潤滑油をはじく撥油処理部が設けられている回転部材の潤滑構造において、
前記回転部材の側面に、その側面を粗面化させる凹凸構造が形成され、かつ、低表面張力処理剤が被覆された前記撥油処理部が設けられ、
前記撥油処理部が形成された前記回転部材の側面に、前記潤滑油に気泡を混入させる気泡混入手段が更に設けられている
ことを特徴とする回転部材の潤滑構造。
【請求項２】
前記気泡混入手段は、前記回転部材の側面に設けられ、前記回転部材の回転方向に突となった翼形状のリブを含む
ことを特徴とする請求項１に記載の回転部材の潤滑構造。
【請求項３】
前記気泡混入手段は、前記回転部材の側面に設けられ、前記回転部材をその回転部材と一体回転する部材に締結する複数の締結部材を含み、
その複数の締結部材のいずれか複数が前記回転部材の回転中心近傍に設けられるとともに、他の複数の締結部材が、前記回転部材に外周縁近傍に設けられている
ことを特徴とする請求項１または２に記載の回転部材の潤滑構造。
【請求項４】
回転部材の少なくとも一部が、その回転部材を潤滑させる潤滑油に油浴されるとともに、その回転部材の少なくとも一部に、前記潤滑油をはじく撥油処理部が設けられている回転部材の潤滑構造において、
前記回転部材は、はすば歯車を含み、
前記歯が、他のはすば歯車の歯との噛み合いから解放される側の前記はすば歯車の側面に、その側面を粗面化させる凹凸構造が形成され、かつ、低表面張力処理剤が被覆された前記撥油処理部が設けられている
ことを特徴とする回転部材の潤滑構造。

【図１】