潤(rùn)滑結(jié)構(gòu)和變速器的制造方法
【專利摘要】潤(rùn)滑結(jié)構(gòu)和變速器，所述潤(rùn)滑結(jié)構(gòu)包括液滴飛濺裝置和駐極體部分。液滴飛濺裝置構(gòu)造成將用于潤(rùn)滑機(jī)械元件的潤(rùn)滑液體成為液滴。液滴飛濺裝置構(gòu)造成使成為液滴的潤(rùn)滑液體飛濺。機(jī)械元件構(gòu)成接觸部。每個(gè)接觸部均是在對(duì)應(yīng)的相鄰機(jī)械元件相互接觸的部分。駐極體部分設(shè)置于每個(gè)接觸附近。駐極體部分由駐極體構(gòu)成。
【專利說(shuō)明】
潤(rùn)滑結(jié)構(gòu)和變速器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種用于機(jī)械元件的潤(rùn)滑結(jié)構(gòu)和一種使用該潤(rùn)滑結(jié)構(gòu)的變速器。
【背景技術(shù)】
[0002]例如，已知這樣一種技術(shù)，所述技術(shù)在包括在軸承中的機(jī)械元件之間的每個(gè)接觸部(滑動(dòng)部)上形成薄的潤(rùn)滑油膜(油膜)，以便抑制機(jī)械元件的金屬表面之間的直接接觸，從而抑制咬住(seizing)、磨損等。
[0003]為了抑制機(jī)械元件的咬住和磨損，已知以下兩種技術(shù):使機(jī)械元件設(shè)置有具有一定粗糙度的部分以將潤(rùn)滑油保持在其中(參見(jiàn)日本專利申請(qǐng)公報(bào)N0.2012-87924);和將機(jī)械元件的一部分構(gòu)造為多孔體，潤(rùn)滑油浸入到所述多孔體(參見(jiàn)日本專利申請(qǐng)公報(bào)N0.2000-120707)ο

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]同時(shí)，如果機(jī)械元件位于難以供給潤(rùn)滑油的位置，則需要將大量潤(rùn)滑油直接供給到機(jī)械元件之間的接觸部。這在JP 2012-87924 A和JP 2000-120707 A中公開(kāi)的技術(shù)中也是一樣的，并且如果保持在粗糙部中的潤(rùn)滑油或者浸入到多孔體中的潤(rùn)滑油耗盡，則不能將潤(rùn)滑油供給到機(jī)械元件之間的接觸部；因此，需要將大量潤(rùn)滑油直接供給到機(jī)械元件之間的接觸部。
[0005]本發(fā)明提供了一種潤(rùn)滑結(jié)構(gòu)，所述潤(rùn)滑結(jié)構(gòu)能夠在不直接供給潤(rùn)滑液體的情況下潤(rùn)滑機(jī)械元件之間的接觸部。另外，本發(fā)明提供了一種使用這種潤(rùn)滑結(jié)構(gòu)的變速器。
[0006]根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的潤(rùn)滑結(jié)構(gòu)包括液滴飛濺裝置和駐極體部分。液滴飛濺裝置是用于將潤(rùn)滑機(jī)械元件的潤(rùn)滑液體形成為液滴并且使液滴飛濺的裝置。駐極體部分設(shè)置于機(jī)械元件之間的每個(gè)接觸部附近。駐極體部分是駐極體化的部分。這里所說(shuō)的“液滴”包括霧態(tài)液滴、飛濺狀態(tài)的液滴等。
[0007]在根據(jù)上述實(shí)施例的潤(rùn)滑結(jié)構(gòu)中，潤(rùn)滑液體被形成為液滴，并且通過(guò)液滴飛濺裝置使所形成的液滴飛濺。飛濺的液滴被吸引并且附著到處于帶電狀態(tài)的駐極體部分。駐極體部分被駐極體化成帶電狀態(tài)。由于駐極體部分設(shè)置于機(jī)械元件之間的每個(gè)接觸部附近，所以附著到駐極體部分的液滴在與其它附著的液滴相接合的同時(shí)運(yùn)動(dòng)到每個(gè)接觸部，由此潤(rùn)滑接觸部。因此，在上述潤(rùn)滑結(jié)構(gòu)中，能夠在不將潤(rùn)滑液體直接供給到機(jī)械元件之間的接觸部的情況下潤(rùn)滑機(jī)械元件之間的接觸部。
[0008]根據(jù)所述實(shí)施例的潤(rùn)滑結(jié)構(gòu)，駐極體部分對(duì)所述潤(rùn)滑液體具有拒液性。
[0009]在根據(jù)所述實(shí)施例的潤(rùn)滑結(jié)構(gòu)中，由于每個(gè)駐極體部分均對(duì)潤(rùn)滑液體具有拒液性，所以附著到駐極體部分的液滴能夠容易地沿著駐極體部分的表面運(yùn)動(dòng)到機(jī)械元件之間的每個(gè)接觸部。
[0010]在根據(jù)所述實(shí)施例的潤(rùn)滑結(jié)構(gòu)中，駐極體部分和潤(rùn)滑液體之間的潤(rùn)濕性小于每個(gè)接觸部和潤(rùn)滑液體之間的潤(rùn)濕性。
[0011]在根據(jù)所述實(shí)施例的潤(rùn)滑結(jié)構(gòu)中，駐極體部分對(duì)潤(rùn)滑液體的潤(rùn)濕性被設(shè)置為小于機(jī)械元件之間的每個(gè)接觸部對(duì)潤(rùn)滑液體的潤(rùn)濕性;換言之，機(jī)械元件之間的每個(gè)接觸部對(duì)潤(rùn)滑液體的潤(rùn)濕性被設(shè)置成大于駐極體部分對(duì)潤(rùn)滑液體的潤(rùn)濕性；因此，能夠通過(guò)沿著駐極體部分的表面運(yùn)動(dòng)的潤(rùn)滑液體的液滴有效地潤(rùn)滑上述接觸部。
[0012]根據(jù)所述實(shí)施例，駐極體部分是駐極體化的含氟聚合物膜，所述駐極體化的含氟聚合物膜設(shè)置于每個(gè)機(jī)械元件的表面。
[0013]在根據(jù)所述實(shí)施例的潤(rùn)滑結(jié)構(gòu)中，將設(shè)置于每個(gè)機(jī)械元件的表面的駐極體化的含氟聚合物膜用作駐極體部分;因此，例如，與將每個(gè)機(jī)械元件的部分均構(gòu)成為駐極體部分的情況相比，能夠在不改變機(jī)械元件的設(shè)計(jì)的情況下將駐極體部分在后期固定到機(jī)械元件。
[0014]根據(jù)所述實(shí)施例，潤(rùn)滑結(jié)構(gòu)還包括:殼體，所述殼體容納機(jī)械元件;和集液池，所述集液池布置于殼體的底部并且構(gòu)造成將潤(rùn)滑液體儲(chǔ)存在集液池中，其中，液滴飛濺裝置浸在儲(chǔ)存在集液池中的所述潤(rùn)滑液體中，而且液滴飛濺裝置被能夠轉(zhuǎn)動(dòng)地支撐，液滴飛濺裝置包括旋轉(zhuǎn)構(gòu)件，所述旋轉(zhuǎn)構(gòu)件構(gòu)造成通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)S起所述集液池中的潤(rùn)滑液體并使液滴在殼體內(nèi)飛濺。
[0015]在根據(jù)所述實(shí)施例的潤(rùn)滑結(jié)構(gòu)中，旋轉(zhuǎn)構(gòu)件旋轉(zhuǎn)，以S起集液池中的潤(rùn)滑液體，并且使液滴在殼體內(nèi)飛濺。能夠利用這種使用旋轉(zhuǎn)構(gòu)件的簡(jiǎn)單構(gòu)造使液滴在殼體內(nèi)部飛濺。
[0016]在根據(jù)所述實(shí)施例的潤(rùn)滑結(jié)構(gòu)中，液滴飛濺裝置包括液滴產(chǎn)生器，所述液滴產(chǎn)生器構(gòu)造成使形成為液滴的潤(rùn)滑液體以霧態(tài)飛濺。
[0017]在根據(jù)所述實(shí)施例的潤(rùn)滑結(jié)構(gòu)中，通過(guò)使用液滴產(chǎn)生器將潤(rùn)滑液體形成為霧態(tài)的液滴并使液滴飛濺；因此，液滴的重量變得更小，并且液滴更容易被吸引到駐極體部分。因此，附著到駐極體部分的潤(rùn)滑液體(液滴)的附著量增大；因此，能夠有效地潤(rùn)滑機(jī)械元件之間的每個(gè)接觸部。
[0018]在根據(jù)所述實(shí)施例的潤(rùn)滑結(jié)構(gòu)中，機(jī)械元件是包括在軸承中的元件，并且駐極體部分設(shè)置于這些元件之間的每個(gè)滑動(dòng)部附近。
[0019]在根據(jù)所述實(shí)施例的潤(rùn)滑結(jié)構(gòu)中，能夠在不將潤(rùn)滑液體直接供給到包括在每個(gè)軸承中的元件之間的滑動(dòng)部的情況下潤(rùn)滑這些元件之間的滑動(dòng)部。
[0020]在根據(jù)所述實(shí)施例的潤(rùn)滑結(jié)構(gòu)中，機(jī)械元件是齒輪，并且駐極體部分設(shè)置于對(duì)應(yīng)的相鄰齒輪之間的嚙合部附近。
[0021]在根據(jù)所述實(shí)施例的潤(rùn)滑結(jié)構(gòu)中，能夠在不將潤(rùn)滑液體直接供給到齒輪之間的嚙合部的情況下潤(rùn)滑齒輪之間的嚙合部。
[0022]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的變速器包括上述潤(rùn)滑結(jié)構(gòu)，并且機(jī)械元件是用于變速器的機(jī)械元件。
[0023]在根據(jù)所述實(shí)施例的變速器中，能夠在不將潤(rùn)滑液體直接供給到用于變速器的機(jī)械元件之間的接觸部的情況下潤(rùn)滑用于變速器的機(jī)械元件之間的接觸部。
[0024]如上所述，本發(fā)明能夠提供能夠在不將潤(rùn)滑液體直接供給到機(jī)械元件之間的接觸部的情況下潤(rùn)滑機(jī)械元件之間的接觸部的潤(rùn)滑結(jié)構(gòu)和變速器。
【附圖說(shuō)明】
[0025]下面將參照附圖描述本發(fā)明的示例性實(shí)施例的特征、優(yōu)勢(shì)和技術(shù)以及工業(yè)意義，在所述附圖中，相同的附圖標(biāo)記表示相同的元件，并且其中:
[0026]圖1是示意性地示出了使用根據(jù)第一實(shí)施例的潤(rùn)滑結(jié)構(gòu)的變速器的總體構(gòu)造的剖視圖；
[0027]圖2是根據(jù)第一實(shí)施例的潤(rùn)滑結(jié)構(gòu)中的被潤(rùn)滑的機(jī)械元件的局部剖視圖(由圖1中的箭頭2表示的局部剖視圖)；
[0028]圖3是圖2的剖視圖中所不的部分的局部放大圖；
[0029]圖4是駐極體部分的剖視圖，示出了潤(rùn)滑液體的液滴被吸引并且附著到駐極體部分的狀態(tài)；
[0030]圖5是根據(jù)第一實(shí)施例的潤(rùn)滑結(jié)構(gòu)的一種變型方案中的被潤(rùn)滑的機(jī)械元件的放大的剖視圖(對(duì)應(yīng)于圖3的放大剖視圖)；
[0031]圖6是示出了由根據(jù)第二實(shí)施例的潤(rùn)滑結(jié)構(gòu)潤(rùn)滑的機(jī)械元件的主要部分的透視圖；
[0032]圖7是示意性示出了使用根據(jù)第三實(shí)施例的潤(rùn)滑結(jié)構(gòu)的變速器的總體構(gòu)造的剖視圖；
[0033]圖8是示出了附著到試樣A至C的各自的潤(rùn)滑油附著量的柱狀圖；
[0034]圖9是示出了在潤(rùn)滑油附著之前和潤(rùn)滑油附著之后的試樣A至C的各自的表面電勢(shì)的柱狀圖；和
[0035]圖10是示出了由沖流起電產(chǎn)生的試樣B和C的各自的表面電勢(shì)的線狀圖表。
【具體實(shí)施方式】
[0036]將參照?qǐng)D1至圖4描述使用根據(jù)第一實(shí)施例的潤(rùn)滑結(jié)構(gòu)30的車輛變速器10。
[0037]如圖1所示，變速器10包括:外殼12;齒輪系14，每個(gè)所述齒輪系14均包括容納在這個(gè)外殼12中的多個(gè)齒輪13;軸16，每個(gè)所述軸16均支撐一個(gè)對(duì)應(yīng)的齒輪系14;和軸承18，每個(gè)軸承18均可轉(zhuǎn)動(dòng)地支撐一根對(duì)應(yīng)的軸16。本實(shí)施例的外殼12是本發(fā)明的殼體的一個(gè)示例。如圖2所示，外輪20、內(nèi)輪22、各個(gè)球形件24、和保持架26是包括在每個(gè)軸承18和多個(gè)齒輪13中的每一個(gè)齒輪13中的元件，所述多個(gè)齒輪13構(gòu)造成本實(shí)施例的每個(gè)齒輪系14。外輪20、內(nèi)輪22、各個(gè)球形件24、和保持架26是變速器的機(jī)械元件的一個(gè)示例。電動(dòng)發(fā)電機(jī)、行星齒輪機(jī)構(gòu)等連接到本實(shí)施例的變速器10的每根軸16。
[0038]保存潤(rùn)滑油L的集油池28布置在外殼12的底部。集油池28是集液池的一個(gè)示例。潤(rùn)滑油L用于潤(rùn)滑變速器的機(jī)械元件，S卩，用于潤(rùn)滑包括在每個(gè)齒輪13和每個(gè)軸承18中的相應(yīng)部件。本實(shí)施例的潤(rùn)滑油L是潤(rùn)滑液體的一個(gè)示例。
[0039]齒輪13A浸在集油池28中。齒輪13A是包括在每個(gè)齒輪系14中的多個(gè)齒輪13中的一個(gè)齒輪。齒輪13A的至少沿著重力方向的下部部分浸在集油池28中。因此，如果齒輪13A圍繞其自身的軸線旋轉(zhuǎn)，則潤(rùn)滑油L被攪拌并且被舀起(scooped up)，以便在外殼12內(nèi)部以油滴狀態(tài)飛濺。
[0040]如圖1所示，栗送集油池28中的潤(rùn)滑油L的油栗29連接到外殼12。栗送的潤(rùn)滑油L被從齒輪系14和軸承18上方供給到包括在齒輪系14和軸承18中的相應(yīng)部件。供給的潤(rùn)滑油L冷卻并潤(rùn)滑包括在齒輪系14和軸承18中的相應(yīng)部件。然后，潤(rùn)滑油L由于重力返回到集油池
28 ο[0041 ]如圖2和圖3所示，本實(shí)施例的每個(gè)軸承18均是被劃分為滾動(dòng)軸承的滾珠軸承。軸承18包括作為其主要部件的外輪20、內(nèi)輪22、各個(gè)球形件24、和保持架26。外輪20固定到外殼12。軸16插入通過(guò)內(nèi)輪22。各個(gè)球形件24布置在外輪20和內(nèi)輪22之間。保持架26呈環(huán)狀。保持架26在外輪20和內(nèi)輪22之間保持各個(gè)球形件24。在本實(shí)施例中，下面將描述的駐極體部分32設(shè)置于每個(gè)保持架26。每個(gè)軸承18的部件之間的接觸部均通過(guò)下面將描述的潤(rùn)滑作用潤(rùn)滑。在本實(shí)施例中，每個(gè)軸承18的部件之間的接觸部分別表示外輪20和每個(gè)球形件24之間的接觸部以及內(nèi)輪22和每個(gè)球形件24之間的接觸部。這些接觸部還可以稱作上述部件之間的滑動(dòng)部。因此，這些接觸部可以適當(dāng)?shù)胤Q作每個(gè)軸承18的部件之間的滑動(dòng)部或者每個(gè)軸承18的滑動(dòng)部。
[0042]本實(shí)施例的潤(rùn)滑結(jié)構(gòu)30的主要部分是齒輪13A和駐極體部分32。齒輪13AS起儲(chǔ)存在集油池28中的潤(rùn)滑油L。齒輪13A使?jié)櫥蚅在外殼12內(nèi)部以油滴狀態(tài)飛濺(參見(jiàn)圖1)。駐極體部分32相應(yīng)地布置于每個(gè)軸承18的部件之間的滑動(dòng)部(接觸部)附近。每個(gè)駐極體部分32均被駐極體化(electretized)。本實(shí)施例的齒輪13A是液滴飛濺裝置或者旋轉(zhuǎn)構(gòu)件的一個(gè)示例。在圖1和圖4中，在液滴Ld中，液滴直徑較大的每個(gè)油滴或者液滴用附圖標(biāo)記Ldl表示為飛濺油滴，并且液滴直徑較小的每個(gè)油滴或者液滴用附圖標(biāo)記Ld2表示為霧態(tài)油滴。
[0043]如圖3所示，在本實(shí)施例中，在包括在每個(gè)軸承18中的各個(gè)部件中，環(huán)狀的保持架26設(shè)置有駐極體部分32。這個(gè)駐極體部分32由駐極體化的膜體構(gòu)成。駐極體化的膜體在后期固定(post-fixed)到保持架26的外表面26A、內(nèi)表面26B和側(cè)表面26C。在本實(shí)施例中，駐極體部分32沒(méi)有設(shè)置于保持架26的保持各個(gè)球形件24的圓形孔26D的孔壁表面上。然而，設(shè)置駐極體部分32的位置并不局限于這個(gè)構(gòu)造。例如，駐極體部分32可以設(shè)置在每個(gè)圓形孔26D的孔壁表面上。設(shè)置于每個(gè)圓形孔26D的孔壁表面的駐極體部分32由于與球形件24接觸而被磨損。
[0044]“駐極體化(electretizat1n)”這里指的是使絕緣體的表面的附近區(qū)域帶電。具體地，“駐極體化”指的是在介電性較強(qiáng)的絕緣體中產(chǎn)生電極化，以便使絕緣體進(jìn)入在其表面的附近區(qū)域中半永久性地保持電荷的狀態(tài)。在絕緣體中產(chǎn)生電極化的方法的一個(gè)示例可以包括放電處理、熱處理、X射線處理、電子束處理和紫外線(UV)處理，并且可以使用這些方法中的任意一種?！鞍胗谰眯缘乇３蛛姾伞敝傅氖墙^緣體的表面電勢(shì)難以被減小，這與普通的摩擦帶電不同。
[0045]駐極體部分32對(duì)潤(rùn)滑油L具有拒液性(拒油性)。具體地，駐極體部分32具有在光滑表面上的潤(rùn)濕角介于50°至90°的范圍內(nèi)的的拒液性。潤(rùn)濕角表示相對(duì)于潤(rùn)滑油L的接觸角。在本實(shí)施例中，構(gòu)成駐極體部分32的膜體是駐極體化的含氟聚合物膜。因此，膜體對(duì)潤(rùn)滑油L具有的$父尚的拒液性。
[0046]駐極體部分32對(duì)潤(rùn)滑油L的潤(rùn)濕性(親油性)小于每個(gè)軸承18(其部件由金屬制成)對(duì)潤(rùn)滑油L的潤(rùn)濕性。換言之，與駐極體部分32對(duì)潤(rùn)滑油L的潤(rùn)濕性相比，每個(gè)滑動(dòng)部均對(duì)潤(rùn)滑油L具有更高的潤(rùn)濕性?；瑒?dòng)部表示包括在每個(gè)軸承18中的部件之間的滑動(dòng)部。因此，與駐極體部分32相比，每個(gè)滑動(dòng)部更容易潤(rùn)濕并且更容易被潤(rùn)滑油口閏滑。
[0047]將在下文描述本實(shí)施例的操作。
[0048]在使用本實(shí)施例的潤(rùn)滑結(jié)構(gòu)30的變速器10中，通過(guò)油栗29栗送的潤(rùn)滑油L來(lái)冷卻和潤(rùn)滑齒輪系14和軸承18。齒輪13A隨著對(duì)應(yīng)的齒輪系14的轉(zhuǎn)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)。齒輪13Ag起集油池28中的潤(rùn)滑油L，以使?jié)櫥蚅作為油滴Ld在外殼12內(nèi)部飛濺。如圖4所示，飛濺的油滴Ld被吸引并且附著到被駐極體化成帶電狀態(tài)的駐極體部分32。
[0049]如圖3所示，在潤(rùn)滑結(jié)構(gòu)30中，駐極體部分32設(shè)置于保持架26的外表面26A，所述外表面26A位于外輪20和每個(gè)球形件24之間的接觸部(滑動(dòng)部)的附近區(qū)域中。附著到駐極體部分32的油滴Ld在與其它附著的油滴Ld相結(jié)合的同時(shí)朝向外輪20和每個(gè)球形件24之間的接觸部(滑動(dòng)部)運(yùn)動(dòng)。油滴Ld潤(rùn)滑外輪20和每個(gè)球形件24之間的接觸部。另一方面，駐極體部分32還設(shè)置于保持架26的內(nèi)表面26B，所述內(nèi)表面26B位于內(nèi)輪22和每個(gè)球形件24之間的接觸部(滑動(dòng)部)的附近區(qū)域中。附著到駐極體部分32的油滴Ld在與其它附著的油滴Ld結(jié)合的同時(shí)朝向內(nèi)輪22和每個(gè)球形件24之間的接觸部(滑動(dòng)部)運(yùn)動(dòng)。油滴Ld潤(rùn)滑內(nèi)輪22和每個(gè)球形件24之間的接觸部(滑動(dòng)部)。這樣，在變速器10中，通過(guò)潤(rùn)滑結(jié)構(gòu)30，能夠通過(guò)飛濺的潤(rùn)滑油L的油滴Ld來(lái)潤(rùn)滑包括在每個(gè)軸承18中的部件之間的滑動(dòng)部，而不需要將潤(rùn)滑油L直接供給到所述滑動(dòng)部。因此，即便軸承18中的滑動(dòng)部位于難以直接供給油栗29栗送的潤(rùn)滑油L的位置，也能夠?qū)崿F(xiàn)潤(rùn)滑?！半y以直接供給油栗29栗送的潤(rùn)滑油L的位置”這里指的是例如外殼12中的上部位置或者遠(yuǎn)離潤(rùn)滑油L的供給口的位置。由油栗29栗送的潤(rùn)滑油L被從該供給口供給到外殼12內(nèi)部。
[0050]在變速器10中，通過(guò)本實(shí)施例的潤(rùn)滑結(jié)構(gòu)30，即便潤(rùn)滑軸承18中滑動(dòng)部位于難以直接供給潤(rùn)滑油L的位置，也能夠?qū)崿F(xiàn)潤(rùn)滑。例如，在通過(guò)增加外殼12內(nèi)的潤(rùn)滑油L的量來(lái)潤(rùn)滑軸承18中的滑動(dòng)部的變速器中，增加潤(rùn)滑油L的量導(dǎo)致重量增加。相比之下，在本實(shí)施例的變速器10中，潤(rùn)滑結(jié)構(gòu)30使得能夠潤(rùn)滑軸承18中的滑動(dòng)部，從而抑制因增加潤(rùn)滑油L的量而導(dǎo)致的重量增加。與通過(guò)增加潤(rùn)滑油L的量來(lái)潤(rùn)滑軸承18中的滑動(dòng)部的變速器相比，還能夠抑制齒輪13A攪拌集油池28中的潤(rùn)滑油L時(shí)的拖曳轉(zhuǎn)矩增大。能夠?qū)⒆兯倨?0的油栗的工作負(fù)荷減小至小于通過(guò)增加潤(rùn)滑油L的量來(lái)潤(rùn)滑軸承18中的滑動(dòng)部的變速器的油栗的工作負(fù)荷。另外，在變速器10中，由于不必增加潤(rùn)滑油L的量，所以能夠更早地實(shí)現(xiàn)潤(rùn)滑油L的預(yù)熱。
[0051 ]在潤(rùn)滑結(jié)構(gòu)30中，由于每個(gè)駐極體部分32均對(duì)潤(rùn)滑油L具有拒液性(拒油性)，所以允許附著到駐極體部分32的油滴Ld容易地沿著駐極體部分32的表面運(yùn)動(dòng)到軸承18中的每個(gè)滑動(dòng)部。另外，軸承18中的每個(gè)滑動(dòng)部對(duì)潤(rùn)滑油L的潤(rùn)濕性(親油性)高于駐極體部分32的潤(rùn)濕性。因此，油滴Ld沿著駐極體部分32的表面運(yùn)動(dòng)到滑動(dòng)部。通過(guò)從駐極體部分32的表面運(yùn)動(dòng)的油滴Ld能夠有效地潤(rùn)滑上述滑動(dòng)部。
[0052]在潤(rùn)滑結(jié)構(gòu)30中，設(shè)置于保持架26的駐極體化的含氟聚合物膜用作駐極體部分
32。因此，駐極體部分32能夠在后期固定到每個(gè)保持架26，而不需要改動(dòng)軸承18中的部件的設(shè)計(jì)。
[0053]每個(gè)駐極體部分32的表面電勢(shì)隨著時(shí)間而減小。然而，例如通過(guò)摩擦帶電或者沖流起電(streaming electrificat1n)來(lái)再次存儲(chǔ)電荷，能夠恢復(fù)表面電勢(shì)。例如，通過(guò)包括在每個(gè)軸承18中的部件之間的滑動(dòng)摩擦來(lái)實(shí)施摩擦帶電。例如，通過(guò)駐極體部分32和沿著駐極體部分32的表面運(yùn)動(dòng)的油滴Ld之間的摩擦來(lái)實(shí)施沖流起電。
[0054]在潤(rùn)滑結(jié)構(gòu)30中，能夠利用使用齒輪13A的簡(jiǎn)單構(gòu)造使油滴Ld在外殼12內(nèi)飛濺。本實(shí)施例的潤(rùn)滑結(jié)構(gòu)30構(gòu)造成使用齒輪13A來(lái)使油滴Ld在外殼12內(nèi)飛濺，所述齒輪13A是變速器的機(jī)械元件。然而，潤(rùn)滑結(jié)構(gòu)30并不局限于這種構(gòu)造。例如，潤(rùn)滑結(jié)構(gòu)30可以構(gòu)造成包括旋轉(zhuǎn)構(gòu)件，以舀起集油池28中的潤(rùn)滑油L，并且使油滴Ld在外殼12內(nèi)飛濺。
[0055]如圖3所示，本實(shí)施例的潤(rùn)滑結(jié)構(gòu)30構(gòu)造成分別將駐極體部分32設(shè)置于每個(gè)軸承18的保持架26的外表面26A、內(nèi)表面26B、和側(cè)表面26C。然而，潤(rùn)滑結(jié)構(gòu)30并不局限于這種構(gòu)造。能夠通過(guò)將駐極體部分32設(shè)置于每個(gè)軸承18的保持架26的外表面26A和內(nèi)表面26B中的至少一個(gè)處來(lái)實(shí)現(xiàn)潤(rùn)滑作用。
[0056]在本實(shí)施例的潤(rùn)滑結(jié)構(gòu)30中，如圖3所示，駐極體部分32設(shè)置于保持架26。然而，潤(rùn)滑結(jié)構(gòu)30并不局限于這種構(gòu)造。例如，如圖5的變型方案所示，替代將駐極體部分32設(shè)置于保持架26，可以構(gòu)造成將駐極體部分32設(shè)置于外輪20和內(nèi)輪22。具體地，在該變型方案中，駐極體部分32設(shè)置于外輪20的內(nèi)表面20A和側(cè)表面20B。駐極體部分32還設(shè)置于內(nèi)輪22的外表面22A和側(cè)表面22B。應(yīng)當(dāng)注意的是，外輪20的內(nèi)表面20A不包括與每個(gè)球形件2接觸的接觸部(滑動(dòng)部)。內(nèi)輪22的外表面22A不包括與每個(gè)球形件24接觸的接觸部(滑動(dòng)部)。在外輪20的側(cè)表面20B和內(nèi)輪22的側(cè)表面22B處可以省略駐極體部分32。駐極體部分32可以分別設(shè)置于外輪20、內(nèi)輪22和保持架26。另外，在每個(gè)軸承18中使用了用于調(diào)節(jié)間隙的墊圈(所謂的墊片)的情況下，駐極體部分32也可以設(shè)置于這個(gè)墊圈。
[0057]而且，在本實(shí)施例的潤(rùn)滑結(jié)構(gòu)30中，駐極體部分32設(shè)置于作為被劃分為滾動(dòng)軸承的滾珠軸承的每個(gè)軸承18的保持架26。然而，潤(rùn)滑結(jié)構(gòu)30并不局限于這種構(gòu)造。例如，每個(gè)軸承18均可以由被劃分為滾動(dòng)軸承的滾柱軸承構(gòu)成。駐極體部分可以設(shè)置于這種滾柱軸承的保持架。還可以構(gòu)造成將駐極體部分設(shè)置于每個(gè)滑動(dòng)軸承的滑動(dòng)部。
[0058]在下文中，將參照?qǐng)D6描述使用第二實(shí)施例的潤(rùn)滑結(jié)構(gòu)42的車輛變速器40。相同的附圖標(biāo)記用于表示與第一實(shí)施例相同的構(gòu)造，并且將在此省略對(duì)這些相同構(gòu)造的描述。
[0059]如圖6所示，在潤(rùn)滑結(jié)構(gòu)42中，除了軸承18之外，駐極體部分32還設(shè)置于包括在每個(gè)齒輪系14中的多個(gè)齒輪13。具體地，在每個(gè)齒輪13的軸向方向上，駐極體部分32分別設(shè)置到每個(gè)齒15的兩個(gè)側(cè)表面。因?yàn)辇X輪13A部分地浸在集油池28中，所以駐極體部分32可以不設(shè)置于齒輪13A。
[0060]下面將描述本實(shí)施例的潤(rùn)滑結(jié)構(gòu)42的操作。將不再對(duì)由與第一實(shí)施例的潤(rùn)滑結(jié)構(gòu)30相同的構(gòu)造實(shí)施的操作進(jìn)行描述。
[0061 ]在潤(rùn)滑結(jié)構(gòu)42中，駐極體部分32設(shè)置于每個(gè)齒15的每個(gè)側(cè)表面15A，所述側(cè)表面15A位于對(duì)應(yīng)的毗鄰齒輪13的齒15之間的接觸部的附近區(qū)域中。被吸引并附著到相應(yīng)的駐極體部分32的油滴Ld運(yùn)動(dòng)到相應(yīng)的毗鄰齒輪13的相應(yīng)齒15之間的接觸部(在下文中，稱作“齒輪13之間的嚙合部”)，從而潤(rùn)滑這個(gè)嚙合部。這樣，在變速器40中，本實(shí)施例的潤(rùn)滑結(jié)構(gòu)42使得能夠潤(rùn)滑齒輪13的位于難以直接供給潤(rùn)滑油L的位置處的嚙合部。因此，在變速器40中，與第一實(shí)施例相比能夠進(jìn)一步抑制以下三點(diǎn):增加潤(rùn)滑油L的量而導(dǎo)致的重量增大;齒輪13A攪拌集油池28中的潤(rùn)滑油L時(shí)的拖曳轉(zhuǎn)矩增大;和栗送潤(rùn)滑油L的油栗29的工作負(fù)荷。
[0062]在本實(shí)施例的潤(rùn)滑結(jié)構(gòu)42中，駐極體部分32分別設(shè)置于多個(gè)齒輪13和軸承18。然而，潤(rùn)滑結(jié)構(gòu)42并不局限于這種構(gòu)造?？梢詷?gòu)造成僅將駐極體部分32設(shè)置于多個(gè)齒輪13。通過(guò)僅將駐極體部分32設(shè)置于對(duì)應(yīng)的毗鄰齒輪13中的一個(gè)齒輪，也能夠在所述毗鄰齒輪13之間的嚙合部處實(shí)現(xiàn)潤(rùn)滑作用。另外，駐極體部分32可以設(shè)置于容納在外殼12中的其它變速器用的機(jī)械元件的附近區(qū)域。例如，駐極體部分32可以設(shè)置于包括在位于外殼12中的電動(dòng)發(fā)電機(jī)中的部件(變速器的機(jī)械元件)之間的接觸部的附近區(qū)域。駐極體部分32還可以設(shè)置于包括在行星齒輪機(jī)構(gòu)中的部件(變速器的機(jī)械元件)之間的接觸部(嚙合部)的附近區(qū)域。
[0063]在下文中，將參照?qǐng)D7描述使用根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的潤(rùn)滑結(jié)構(gòu)52的車輛變速器50。相同的附圖標(biāo)記用于表示與第一實(shí)施例相同的構(gòu)造并且將省略對(duì)這些相同構(gòu)造的描述。
[0064]如圖7所示，除了齒輪13A之外，潤(rùn)滑結(jié)構(gòu)52包括霧產(chǎn)生器54，所述霧產(chǎn)生器54將潤(rùn)滑油L形成為霧態(tài)的油滴Ld2，并且使油滴Ld2在外殼12內(nèi)部飛濺。具體地，霧產(chǎn)生器54布置在外殼12內(nèi)。霧產(chǎn)生器54是將油栗29栗送的潤(rùn)滑油L的一部分形成為霧態(tài)的油滴Ld2并使油滴Ld2在外殼12內(nèi)部飛濺的裝置。本實(shí)施例的霧產(chǎn)生器54是本發(fā)明的液滴飛濺裝置(液滴產(chǎn)生器)的一個(gè)不例。
[0065]將在下文描述本實(shí)施例的潤(rùn)滑結(jié)構(gòu)52的操作。將不再描述由與第一實(shí)施例的潤(rùn)滑結(jié)構(gòu)30相同的構(gòu)造實(shí)現(xiàn)的操作。
[0066]在潤(rùn)滑結(jié)構(gòu)52中，通過(guò)霧產(chǎn)生器54將潤(rùn)滑油L形成為霧態(tài)的油滴Ld2。霧態(tài)的油滴Ld2在外殼12內(nèi)部飛濺。因?yàn)殪F態(tài)的油滴Ld2具有更輕的重量，所以這些油滴更容易被吸引到駐極體部分32。結(jié)果，大量的被吸引的油滴Ld2附著到駐極體部分32的表面。增加潤(rùn)滑油(油滴)的附著量使得能夠有效地潤(rùn)滑軸承18中的滑動(dòng)部。在變速器50中，通過(guò)本實(shí)施例的潤(rùn)滑結(jié)構(gòu)52，即便軸承18中的滑動(dòng)部位于難以直接供給潤(rùn)滑油L的位置，也能夠有效地實(shí)現(xiàn)潤(rùn)滑。因此，在變速器50中，能夠進(jìn)一步抑制以下三點(diǎn):增加潤(rùn)滑油L的量而導(dǎo)致的重量增大;齒輪13A攪拌集油池28中的潤(rùn)滑油L時(shí)的拖曳轉(zhuǎn)矩增大;和栗送潤(rùn)滑油L的油栗29的工作負(fù)荷。
[0067]根據(jù)本實(shí)施例的將霧產(chǎn)生器54布置在外殼12內(nèi)部的構(gòu)造可以應(yīng)用于第二實(shí)施例。
[0068]在本實(shí)施例的潤(rùn)滑結(jié)構(gòu)52中，使用齒輪13A和霧產(chǎn)生器54來(lái)使油滴Ld在外殼12內(nèi)部飛濺。然而，潤(rùn)滑結(jié)構(gòu)52并不局限于這種構(gòu)造?？梢栽跐?rùn)滑結(jié)構(gòu)52中僅使用霧產(chǎn)生器54。
[0069]在本實(shí)施例的潤(rùn)滑結(jié)構(gòu)52中，作為液滴產(chǎn)生器的一個(gè)示例，使用這樣的霧產(chǎn)生器54，所述霧產(chǎn)生器54將油栗29栗送的潤(rùn)滑油L的一部分形成為霧態(tài)的油滴Ld2，并且使油滴Ld2在外殼12內(nèi)部飛濺。然而，潤(rùn)滑結(jié)構(gòu)52并不局限于這種構(gòu)造。例如，作為液滴產(chǎn)生器的一個(gè)示例，可以使用將壓縮空氣供應(yīng)到集油池28中以使霧態(tài)的油滴Ld2在外殼12內(nèi)部飛濺的霧產(chǎn)生器?？梢允褂脤⒊暡ㄊ┘拥郊统?8上以產(chǎn)生油滴Ld2的霧產(chǎn)生器。
[0070]在上述實(shí)施例中，駐極體部分32設(shè)置于包括在每個(gè)軸承18中的部件的表面的一部分和包括在每個(gè)齒輪系14中的齒輪13的表面的一部分。然而，變速器50并不局限于這種構(gòu)造。在變速器50中，駐極體部分32可以設(shè)置于包括在每個(gè)軸承18中的部件的整個(gè)表面。駐極體部分32可以設(shè)置于每個(gè)齒輪13的整個(gè)表面。設(shè)置于包括在每個(gè)軸承18中的部件之間的滑動(dòng)部的駐極體部分32和設(shè)置于齒輪13之間的嚙合部的駐極體部分32易于磨損，從而暴露出它們的金屬表面。這是因?yàn)樾纬神v極體部分32的膜體(含氟聚合物膜)由于機(jī)械接觸等而變得容易磨損。
[0071]除了車輛變速器10、40、50之外，上述潤(rùn)滑結(jié)構(gòu)30、42、52中的每一個(gè)均可以應(yīng)用于內(nèi)燃機(jī)和外燃機(jī)的軸承、曲柄軸或者氣門機(jī)構(gòu)，或者應(yīng)用于普通機(jī)器等的齒輪箱。
[0072]下面將參照測(cè)試結(jié)果來(lái)描述本發(fā)明的駐極體化的駐極體部分吸引油滴的效果。
[0073]執(zhí)行測(cè)試I，以便測(cè)量附著的油量。首先，試樣A、B、C分別在氣密容器內(nèi)部處于懸掛狀態(tài)。隨后，使油霧(霧態(tài)油滴)在氣密容器內(nèi)部飛濺。然后，測(cè)量附著到每個(gè)試樣的油的附著量。圖8的柱狀圖中示出了測(cè)量結(jié)果。
[0074]以下給出了測(cè)試I的條件:
[0075]a)油的類型:油(潤(rùn)滑油)；b)產(chǎn)生油霧的方法:由噴射器將壓縮空氣噴射到布置在氣密容器的下部部分的集油池，以便產(chǎn)生油霧;c)氣壓:0.4MPa;d)測(cè)量時(shí)間:60分鐘；e)環(huán)境溫度:27.4±1°C;和f)試樣:使用了以下三種類型的試樣:i)試樣A:硅片；ii)試樣B:表面設(shè)置有含氟聚合物膜(由Asahi Glass C0.,Ltd制造的Cytop(注冊(cè)商標(biāo)))的娃片，所述含氟聚合物膜的厚度介于Iym至20μπι之間；和iii)試樣C:表面設(shè)置有駐極體化的含氟聚合物膜(由Asahi Glass C0.,Ltd制造的Cytop(注冊(cè)商標(biāo)))的娃片，所述駐極體化的含氟聚合物膜的膜厚度介于Iwn至20μηι之間。
[0076]如圖8所示，幾乎沒(méi)有油霧附著到試樣A和試樣B。油霧僅附著到試樣C。從這個(gè)結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)，具有更輕重量的油霧被吸引并且附著到試樣C的駐極體化的含氟聚合物膜。此時(shí)，如圖9的柱狀圖所示，試樣C的駐極體化的含氟聚合物膜的表面電勢(shì)幾乎沒(méi)有減小。
【申請(qǐng)人】發(fā)現(xiàn)駐極體化的含氟聚合物膜保持處于帶電狀態(tài)。
[0077]接下來(lái)，執(zhí)行測(cè)試2，以便測(cè)量試樣B和試樣C的表面電勢(shì)。首先，試樣B和試樣C中的每一個(gè)均結(jié)合到盤狀轉(zhuǎn)子的外周，并且被放入到集油池中。在這種狀態(tài)下，轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，以便通過(guò)每個(gè)試樣和油之間的剪切摩擦來(lái)產(chǎn)生沖流起電。測(cè)量試樣B和C的各自的表面電勢(shì)。圖10的線狀圖表中示出了測(cè)量結(jié)果。
[0078]以下給出了測(cè)試2的條件:
[0079]g)油的類型(潤(rùn)滑油)；g)剪切狀態(tài):在集油池中運(yùn)動(dòng)；i )剪切速率:8.8 mm / s(1400rpm); j)環(huán)境溫度:24.1°C至24.3°C ;和k)試樣:測(cè)試I中使用的試樣B和C，但是有意地減小了試樣C的表面電勢(shì)。
[0080]如圖10的線狀圖表所示，可以看到在試樣C中，即使駐極體化的含氟聚合物膜的表面電勢(shì)減小，這個(gè)含氟聚合物膜也能夠通過(guò)與油的剪切摩擦產(chǎn)生的沖流起電而再次存儲(chǔ)電荷，從而恢復(fù)其表面電勢(shì)。在試樣B中，含氟聚合物膜沒(méi)有被駐極體化，并且因此其表面電勢(shì)幾乎一直保持為零。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種潤(rùn)滑結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述潤(rùn)滑結(jié)構(gòu)包括: 液滴飛濺裝置，所述液滴飛濺裝置構(gòu)造成使用于潤(rùn)滑機(jī)械元件的潤(rùn)滑液體成為液滴； 所述液滴飛濺裝置構(gòu)造成使成為液滴的所述潤(rùn)滑液體飛濺， 所述機(jī)械元件構(gòu)成接觸部； 每個(gè)接觸部均為對(duì)應(yīng)的相鄰機(jī)械元件發(fā)生相互接觸的部分;和駐極體部分，所述駐極體部分設(shè)置于每個(gè)所述接觸部附近，所述駐極體部分由駐極體構(gòu)成。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的潤(rùn)滑結(jié)構(gòu)，其特征在于， 所述駐極體部分對(duì)所述潤(rùn)滑液體具有拒液性。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的潤(rùn)滑結(jié)構(gòu)，其特征在于， 所述駐極體部分和所述潤(rùn)滑液體之間的潤(rùn)濕性低于每個(gè)所述接觸部和所述潤(rùn)滑液體之間的潤(rùn)濕性。4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中的任一項(xiàng)所述的潤(rùn)滑結(jié)構(gòu)，其特征在于， 所述駐極體部分是設(shè)置于每個(gè)所述機(jī)械元件的表面上的駐極體化的含氟聚合物膜。5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中的任一項(xiàng)所述的潤(rùn)滑結(jié)構(gòu)，所述潤(rùn)滑結(jié)構(gòu)還包括: 殼體;和 集液池， 其特征在于， 所述殼體容納所述機(jī)械元件， 所述集液池布置于所述殼體的底部， 所述集液池構(gòu)造成將所述潤(rùn)滑液體儲(chǔ)存在所述集液池中， 所述液滴飛濺裝置浸在儲(chǔ)存在所述集液池中的所述潤(rùn)滑液體中，所述液滴飛濺裝置被能夠轉(zhuǎn)動(dòng)地支撐， 所述液滴飛派裝置包括旋轉(zhuǎn)構(gòu)件，所述旋轉(zhuǎn)構(gòu)件構(gòu)造成通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)圉起所述集液池中的所述潤(rùn)滑液體，并且所述旋轉(zhuǎn)構(gòu)件構(gòu)造成使所述液滴在所述殼體內(nèi)飛濺。6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中的任一項(xiàng)所述的潤(rùn)滑結(jié)構(gòu)，其特征在于， 所述液滴飛濺裝置包括液滴產(chǎn)生器，并且 所述液滴產(chǎn)生器構(gòu)造成使所述潤(rùn)滑液體以霧態(tài)飛濺。7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中的任一項(xiàng)所述的潤(rùn)滑結(jié)構(gòu)，其特征在于， 所述機(jī)械元件被包括在軸承中， 所述機(jī)械元件包括滑動(dòng)部，在所述滑動(dòng)部處所述機(jī)械元件彼此間滑動(dòng)，并且 所述駐極體部分設(shè)置于每個(gè)所述滑動(dòng)部附近。8.根據(jù)權(quán)利要求1至6中的任一項(xiàng)所述的潤(rùn)滑結(jié)構(gòu)，其特征在于， 所述機(jī)械元件是齒輪，并且 所述駐極體部分設(shè)置于對(duì)應(yīng)的相鄰齒輪之間的嚙合部附近。9.一種變速器，其特征在于，所述變速器包括: 潤(rùn)滑結(jié)構(gòu)，所述潤(rùn)滑結(jié)構(gòu)包括: 液滴飛濺裝置，所述液滴飛濺裝置構(gòu)造成使用于潤(rùn)滑機(jī)械元件的潤(rùn)滑液體成為液滴；所述液滴飛濺裝置構(gòu)造成使成為液滴的所述潤(rùn)滑液體飛濺，所述機(jī)械元件構(gòu)成接觸部，每個(gè)接觸部均為對(duì)應(yīng)的相鄰機(jī)械元件發(fā)生相互接觸的部分;和 駐極體部分，所述駐極體部分設(shè)置于每個(gè)所述接觸部附近，所述駐極體部分由駐極體構(gòu)成。
【文檔編號(hào)】F16H57/04GK105909956SQ201610089699
【公開(kāi)日】2016年8月31日
【申請(qǐng)日】2016年2月17日
【發(fā)明人】市毛敬介, 入谷昌德, 高山仁志, 椎名貴弘, 床櫻大輔, 富永聰, 荒川哉, 荒川一哉
【申請(qǐng)人】豐田自動(dòng)車株式會(huì)社