BR102016003460A2

BR102016003460A2 - estrutura de lubrificação e transmissão

Info

Publication number: BR102016003460A2
Application number: BR102016003460A
Authority: BR
Inventors: Daisuke Tokozakura; Hitoshi Takayama; Kazuya Arakawa; Keisuke Ichige; Masanori Iritani; Satoshi Tominaga; Shiina Takahiro
Original assignee: Toyota Motor Co Ltd
Priority date: 2015-02-19
Filing date: 2016-02-18
Publication date: 2016-10-11
Also published as: TW201638515A; RU2624931C1; US20160245392A1; EP3059474B1; US10001210B2; TWI588399B; KR101788442B1; CN105909956B; MY178008A; JP2016151351A; EP3059474A1; JP6166742B2; KR20160102121A; CA2921079A1; BR102016003460B1; CA2921079C; CN105909956A

Abstract

resumo estrutura de lubrificação e transmissão trata-se de uma estrutura de lubrificação que inclui um dispositivo de esguicho de gota líquida e uma parte de eletreto (32). o dispositivo de esguicho de gota líquida é configurado para transformar um líquido lubrificante (l) para lubrificação de componentes de elementos de máquina em gotas líquidas (ld1, ld2). o dispositivo de esguicho de gota líquida é configurado para esguichar o líquido lubrificante (l) transformado nas gotas líquidas (ld1, ld2). os componentes de elementos de máquina configuram partes de contato. cada parte de contato é uma parte em que os componentes de elementos de máquina adjacentes correspondentes entram em contato uns com os outros. uma parte de eletreto (32) é proporcionada em uma vizinhança de cada parte de contato. a parte de eletreto (32) é composta de um eletreto.

Description

“ESTRUTURA DE LUBRIFICAÇÃO E TRANSMISSÃO” ANTECEDENTES DA INVENÇÃO 1. Campo da Invenção [001 ]A presente invenção refere-se a uma estrutura de lubrificação para componentes de elementos de máquina e a uma transmissão usando esta estrutura de lubrificação.

Descrição da Técnica Relacionada [002] Por exemplo, é conhecida uma técnica para formar uma película de óleo lubrificante fina (película de óleo) em cada parte de contato (parte deslizante) entre componentes de elementos de máquina inclusos em um mancai de modo a suprimir o contato direto entre as superfícies de metal dos componentes, suprimindo assim a ocorrência de emperramento, abrasão, e similares.

[003] De modo a suprimir o emperramento e a abrasão dos componentes de elementos de máquina, é conhecida uma técnica que consiste em proporcionar parte dos componentes de elementos de máquina com rugosidade para reter um óleo lubrificante na mesma (vide a Publicação do Pedido de Patente JP N2 2012-87924), e uma técnica para configurar parte dos componentes de elementos de máquina para serem corpos porosos impregnados com um óleo lubrificante (vide a Publicação de Pedido de Patente JP N2 2000-120707).

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[004] No entanto, se os componentes de elementos de máquina estiverem localizados em posições nas quais é difícil alimentar um óleo lubrificante, uma grande quantidade de óleo lubrificante precisa ser alimentada diretamente para as partes de contato entre os componentes de elementos de máquina. Isso também ocorre nas técnicas reveladas na JP 2012-87924 A e JP 2000-120707 A, e se o óleo lubrificante retido na rugosidade, ou o óleo lubrificante com o qual o corpo poroso está impregnado for exaurido, torna-se impossível alimentar o óleo lubrificante para as partes de contato entre os componentes de elementos de máquina; portanto, uma grande quantidade de óleo lubrificante precisa ser alimentada diretamente para as partes de contato entre os componentes de elementos de máquina.

[005] É proporcionada uma estrutura de lubrificação capaz de lubrificar partes de contato entre componentes de elementos de máquina sem alimentar diretamente um líquido lubrificante. Além disso, é proporcionada uma transmissão usando esta estrutura de lubrificação.

[006] Uma estrutura de lubrificação de acordo com uma concretização inclui um dispositivo de esguicho de gota líquida e uma parte de eletreto. O dispositivo de esguicho de gota líquida compreende meios para formar o líquido lubrificante para lubrificação de componentes de elementos de máquina em gotas líquidas, e esguichar as gotas líquidas. A parte de eletreto é proporcionada na vizinhança de cada parte de contato entre os componentes de elementos de máquina. A parte de eletreto é uma parte eletretizada. As “gotas líquidas” aqui mencionadas incluem gotas líquidas em um estado de névoa, gotas líquidas em um estado de esguicho, entre outros.

[007] Na estrutura de lubrificação de acordo com a concretização acima, o líquido lubrificante é formado em gotas líquidas, e é esguichado pelo dispositivo de esguicho de gota líquida. As gotas líquidas esguichadas são atraídas e se aderem à parte de eletreto em um estado eletrificado. A parte de eletreto é eletretizado em um estado eletrificado. Uma vez que a parte de eletreto é proporcionada na vizinhança de cada parte de contato entre os componentes de elemento de máquina, as gotas líquidas aderindo-se à parte de eletreto se movem para cada parte de contato enquanto se combinam em uma com outras gotas líquidas que estão se aderindo, dessa forma lubrificando a parte de contato. Por conseguinte, na estrutura de lubrificação acima, é possível lubrificar as partes de contato entre os componentes de elementos de máquina sem alimentar o líquido lubrificante diretamente às partes de contato entre os componentes de elementos de máquina.

[008] Na estrutura de lubrificação de acordo com a concretização, a parte de eletreto tem repulsão a líquidos em relação ao líquido lubrificante.

[009] Na estrutura de lubrificação de acordo com a concretização, uma vez que cada parte de eletreto tem repulsão a líquidos em relação ao líquido lubrificante, as gotas líquidas aderindo-se à parte de eletreto podem se mover facilmente ao longo da superfície da parte de eletreto para cada parte de contato entre os componentes de elementos de máquina.

[010] Na estrutura de lubrificação de acordo com a concretização, a parte de eletreto tem uma molhabilidade menor em relação ao líquido lubrificante do que a de cada parte de contato.

[011 ]Na estrutura de lubrificação de acordo com a concretização, a molhabilidade em relação ao líquido lubrificante da parte de eletreto é ajustada para ser menor do que a de cada parte de contato entre os componentes de elementos de máquina; em outras palavras, a molhabilidade em relação ao líquido lubrificante de cada parte de contato entre os componentes de elementos de máquina é ajustada para ser maior do que a da parte de eletreto; portanto, é possível lubrificar de forma eficiente aparte de contato acima pelas gotas líquidas do líquido lubrificante movendo-se ao longo da superfície da parte de eletreto.

[012] De acordo com a concretização, a parte de eletreto é uma película de fluoropolímero eletretizada proporcionada em uma superfície de cada componente de elemento de máquina.

[013] Na estrutura de lubrificação de acordo com a concretização, a película de fluoropolímero eletretizada proporcionada na superfície de cada componente de elemento de máquina é usada como a parte de eletreto; portanto, por exemplo, comparado com um caso em que se configura parte de cada componente de elemento de máquina para a parte de eletreto, é possível pós-fixar a parte de eletreto ao componente de elemento de máquina sem que sejam necessárias alterações de projeto dos componentes de elementos de máquina.

[014] De acordo com a concretização, a estrutura de lubrificação adicionalmente inclui: uma caixa que aloja os componentes de elementos de máquina; e um reservatório de líquido que é disposto em uma parte inferior da caixa, e é configurado para reservar o líquido lubrificante no seu interior, em que o dispositivo de esguicho de gota líquida é imerso no líquido lubrificante reservado no reservatório de óleo enquanto o dispositivo de esguicho de gota líquida é suportado rotativamente, o dispositivo de esguicho de gota líquida incluindo um membro rotativo configurado para recolher o líquido lubrificante no reservatório de óleo por rotação, e esguichar as gotas líquidas dentro da caixa.

[015] Na estrutura de lubrificação de acordo com a concretização, o membro rotativo é girado de modo a recolher o líquido lubrificante no reservatório de líquido, e esguichar as gotas líquidas dentro da caixa. É possível esguichar as gotas líquidas dentro da caixa com tal configuração simples usando o membro rotativo.

[016] Na estrutura de lubrificação de acordo com a concretização, o dispositivo de esguicho de gota líquida inclui um gerador de gota líquida configurado para esguichar o líquido lubrificante que é formado em gotas líquidas em um estado de névoa.

[017] Na estrutura de lubrificação de acordo com a concretização, o líquido lubrificante é formado em gotas líquidas em um estado de névoa, e é esguichado usando o gerador de gota líquida; assim, o peso das gotas líquidas se torna menor, e as gotas líquidas são facilmente atraídas para a parte de eletreto. Por conseguinte, a quantidade adesiva do líquido lubrificante (gotas líquidas) da parte de eletreto se torna maior; portanto, cada parte de contato entre os componentes de elemento de máquina pode ser lubrificada de maneira eficaz.

[018] Na estrutura de lubrificação de acordo com a concretização, os componentes de elementos de máquina são componentes incluídos em um mancai, e a parte de eletreto é proporcionada na vizinhança de cada parte deslizante entre os componentes, [019] Na estrutura de lubrificação de acordo com a concretização, é possível lubrificar as partes deslizantes entre os componentes incluídos em cada mancai sem alimentar o líquido lubrificante diretamente para as partes deslizantes entre os componentes.

[020] Na estrutura de lubrificação de acordo com a concretização, os componentes de elementos de máquina são engrenagens, e a parte de eletreto é proporcionada em uma vizinhança de uma parte engrenada entre as engrenagens adjacentes correspondentes.

[021 ]Na estrutura de lubrificação de acordo com a concretização, é possível lubrificar as partes engrenadas entre as engrenagens sem alimentar o líquido lubrificante diretamente para as partes engrenadas entre as engrenagens.

[022] Uma transmissão de acordo com a concretização inclui a estrutura de lubrificação conforme estabelecido em qualquer uma das reivindicações de 1 a 8, e os componentes de elementos de máquina são componentes de elementos de máquina para a transmissão.

[023] Na transmissão de acordo com a concretização, é possível lubrificar as partes de contato entre os componentes de elementos de máquina para a transmissão sem alimentar o líquido lubrificante diretamente às partes de contato entre os componentes de elementos de máquina para a transmissão.

[024] Como mencionado anteriormente, a presente invenção pode proporcionar a estrutura de lubrificação e a transmissão capaz de lubrificar as partes de contato entre os componentes de elementos de máquina sem alimentar diretamente o líquido lubrificante para as partes de contato entre os componentes de elementos de máquina.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[025] Os aspectos, vantagens e a significância técnica e industrial das concretizações ilustrativas da invenção serão descritos adiante com referência aos desenhos acompanhantes, nos quais numerais similares indicam elementos similares, e nos quais: [026] A FIG. 1 é uma vista em seção ilustrando esquematicamente uma configuração geral de uma transmissão usando uma estrutura de lubrificação de acordo com uma primeira concretização;

[027] A FIG. 2 é uma vista em seção parcial de um componente de elemento de máquina lubrificado na estrutura de lubrificação de acordo com a primeira concretização (vista em seção parcial indicada por uma seta 2 da FIG. 1);

[028] A FIG. 3 é uma vista ampliada parcial da parte conforme ilustrado na vista em seção da FIG. 2;

[029] A FIG. 4 é uma vista em seção de uma parte de eletreto, mostrando um estado em que as gotas líquida de um líquido lubrificante são atraídas e se aderem à parte de eletreto;

[030] A FIG. 5 é uma vista em seção ampliada de componentes de elementos de máquina lubrificados em uma variação da estrutura de lubrificação de acordo com a primeira concretização (vista em seção ampliada correspondendo à FIG. 3);

[031 ]A FIG. 6 é uma vista em perspective ilustrando uma parte principal de um componente de elemento de máquina lubrificado por uma estrutura de lubrificação de acordo com uma segunda concretização;

[032] A FIG. 7 é uma vista em seção ilustrando esquematicamente uma configuração geral de uma transmissão usando uma estrutura de lubrificação de acordo com uma terceira concretização;

[033] A FIG. 8 é um gráfico de barras ilustrando a respectiva quantidade adesiva do óleo lubrificante aderindo-se às amostras de teste A à C;

[034] A FIG. 9 é um gráfico de barras ilustrando os respectivos potenciais de superfície das amostras de teste A à C antes da adesão do óleo lubrificante e após a adesão do óleo lubrificante; e [035] A FIG. 10 é um gráfico de linhas ilustrando os respectivos potenciais de superfície das amostras de teste B e C por eletrificação por corrente.

DESCRIÇÃO DETALHADA DAS CONCRETIZAÇÕES

[036] Uma transmissão de veículo 10 usando uma estrutura de lubrificação 30 de acordo com a primeira concretização será descrita com referência à FIG. 1 à FIG. 4.

[037] Como mostra a FIG. 1, a transmissão 10 inclui um alojamento 12, trens de engrenagens 12, trens de engrenagens 14, cada um incluindo várias engrenagens 13 alojadas neste alojamento 12, eixos 16, cada um suportando cada trem de engrenagens 14 correspondente, e mancais 18, cada um suportando rotativamente cada eixo correspondente 16. O alojamento 12 da presente concretização é um exemplo de um caso da presente invenção. Como mostra a FIG. 2, uma roda externa 20, uma roda interna 22, cada esfera 24 e um retentor 26 são componentes incluídos em cada um dos mancais 18 e em cada uma das várias engrenagens 13 configurando cada trem de engrenagens 14 da presente concretização. A roda externa 20, a roda interna 22, cada esfera 24 e o retentor 26 são um exemplo dos componentes dos elementos de máquina (componentes de elementos de máquina) de uma transmissão. Um motor-gerador, um mecanismo de engrenagem planetária, ou similar, é conectado a cada eixo 16 da transmissão 10 da presente concretização.

[038] Um reservatório de óleo 28 em que um óleo lubrificante L é reservado é disposto em uma parte inferior do alojamento 12. O reservatório de óleo 28 é um exemplo de um reservatório de líquido. Este óleo lubrificante L é usado para lubrificar os componentes de elementos de máquina para a transmissão, isto é, os respectivos componentes incluídos em cada engrenagem 13 e cada mancai 18. O óleo lubrificante L da presente concretização é um exemplo de um líquido lubrificante.

[039] Uma engrenagem 13A é imersa no reservatório de óleo 28. A engrenagem 13A é uma das várias engrenagens 13 incluídas em cada trem de engrenagens 14. Pelo menos uma parte inferior na direção de gravidade da engrenagem 13A é imersa no reservatório de óleo 28. Por conseguinte, se a engrenagem 13A for girada ao redor do seu próprio eixo, o óleo lubrificante L é agitado e recolhido para ser esguichado em um estado de gota de óleo dentro do alojamento 12.

[040] Como mostra a FIG. 1, uma bomba de óleo 29 que bombeia o óleo lubrificante L no reservatório de óleo 28 é conectada ao alojamento 12. O óleo lubrificante bombeado L é alimentado aos respectivos componentes incluídos nos trens de engrenagens 14 e nos mancais 18 por cima dos trens de engrenagens 14 e dos mancais 18. O óleo lubrificante L alimentado resfria e lubrifica os respectivos componentes incluídos nos trens de engrenagem 14 e nos mancais 18. O óleo lubrificante L é então retornado para o reservatório de óleo 28 por gravidade.

[041] Como mostra a FIG. 2 e a FIG. 3, cada mancai 18 da presente concretização é um rolamento de rolos classificado em um mancai de rolamento. O rolamento 18 inclui a roda externa 20, a roda interna 22,cada esfera 24, e o retentor 26 como componentes principais do mesmo. A roda externa 20 é fixada ao alojamento 12. O eixo 16 é inserido através da roda interna 22. Cada esfera 24 é disposta entre a roda externa 20 e a roda interna 22. O retentor 26 tem uma forma anular. O retentor 26 retém cada esfera 24 entre a roda externa 20 e a roda interna 22. Na presente concretização, uma parte de eletreto 32 descrita posteriormente é proporcionada para cada retentor 26. As partes de contato entre os componentes de cada mancai 18 são lubrificadas por um efeito de lubrificação descrito posteriormente. Na presente concretização, as partes de contato entre os componentes de cada mancai 18 indicam, respectivamente, partes de contato entre a roda externa 20 e cada esfera 24, e entre a roda interna 22 e cada esfera 24. Essas partes de contato também podem ser chamadas de partes deslizantes dentre os componentes acima. Por conseguinte, essas partes de contato são chamadas apropriadamente de partes deslizantes dentre os componentes de cada mancai 18 ou as partes deslizantes de cada mancai 18.

[042] As partes principais da estrutura de lubrificação 30 da presente concretização são a engrenagem 13A e a parte de eletreto 32. A engrenagem 13A recolhe o óleo lubrificante L reservado no reservatório de óleo 28. A engrenagem 13A esguicha o óleo lubrificante L em um estado de gota de óleo dentro do alojamento 12 (vide a FIG. 1). A parte de eletreto 32 é respectivamente disposta nas adjacências das partes deslizantes (partes de contato) entre os componentes de cada mancai 18. Cada parte de eletreto 32 é eletretizada. A engrenagem 13A da presente concretização é um exemplo de um dispositivo de esguicho de gota líquida ou um membro rotativo. Na FIG. 1 e na FIG. 4, dentre as gotas líquidas Ld, cada gota de óleo ou líquido tendo um diâmetro de gota líquida maior é indicada como uma gota de óleo de esguicho por um numeral de referência Ld1, e cada gota de óleo ou líquido tendo um diâmetro de gota líquida menor é indicada como uma gota de óleo vaporizada por um numeral de referência Ld2.

[043] Como mostra a FIG. 3, na presente concretização, dentre os respectivos componentes incluídos em cada mancai 18, o retentor 26 em uma forma anular é provido da parte de eletreto 32. Esta parte de eletreto 32 é composta de um corpo de filme eletretizado. O corpo de filme eletretizado é pós-fixado a uma superfície externa 26A, uma superfície interna 26B e a uma superfície lateral 26C do retentor 26. Na presente concretização, nenhuma parte de eletreto 32 é proporcionada em uma superfície de parede de furo de um furo circular 26D que retém cada esfera 24 do retentor 26. No entanto, a decisão quanto a onde será disposta a parte de eletreto 32 não se limita a esta configuração. Por exemplo, a parte de eletreto 32 pode ser proporcionada na superfície de parede de furo de cada furo circular 26D. A parte de eletreto 32 proporcionada na superfície de parede de furo de cada furo circular 26D se torna desgastada devido ao contato com a esfera 24.

[044] O termo “eletretização” mencionado aqui significa a eletrificação da vizinhança de uma superfície de um isolador. Especificamente, “eletrização” significa que uma polarização elétrica é gerada em um isolador com forte dieletricidade de modo a levar o isolador ao estado de reter semi-permanentemente uma carga elétrica na vizinhança da superfície do mesmo. Um exemplo de método para gerar a polarização elétrica em um isolador pode incluir um tratamento de descarga, um tratamento térmico, um tratamento com raios X, um tratamento com feixe de elétrons, e um tratamento ultravioleta (UV), e qualquer um desses métodos pode ser usado. “Reter semi-permanentemente uma carga elétrica” significa que um potencial de superfície de um isolador é difícil de ser reduzido, o que é diferente de uma eletrificação por atrito geral.

[045] A parte de eletreto 32 tem repulsão a líquidos (repulsão a óleo) em relação ao óleo lubrificante L. Especificamente, a parte de eletreto 32 tem repulsão a líquidos, cujo ângulo de molhamento em uma superfície lisa está dentro de um intervalo de 50 a 90°. O ângulo de molhamento indica um ângulo de contato em relação ao óleo lubrificante L. Na presente concretização, o corpo do filme configurando a parte de eletreto 32 é uma película de fluoropolímero eletretizada. Por conseguinte, o corpo da película tem alta repulsão a líquidos em relação ao óleo lubrificante L.

[046] A parte de eletreto 32 tem menor molhabilidade (lipofilicidade) em relação ao óleo lubrificante L do que a de cada mancai 18 cujos componentes são feitos de metal. Em outras palavras, cada parte deslizante tem maior molhabilidade em relação ao óleo lubrificante L do que a da parte de eletreto 32. As partes deslizantes indicam partes deslizantes dentre os componentes incluídos em cada mancai 18. Por conseguinte, cada parte deslizante é mais provável de ser molhada, e é lubrificada mais facilmente com o óleo lubrificante L se comparado com a parte de eletreto 32.

[047] A operação da presente concretização será descrita aqui posteriormente.

[048] Na transmissão 10 usando a estrutura de lubrificação 30 da presente concretização, os trens de engrenagens 14 e os mancais 18 são resfriados e lubrificados pelo óleo lubrificante L bombeado pela bomba de óleo 29. A engrenagem 13A é girada juntamente com a rotação do trem de engrenagens correspondente 14. O óleo lubrificante L no reservatório de óleo 28 é recolhido pela engrenagem 13A de modo a ser esguichado como as gotas de óleo Ld dentro do alojamento 12. Como mostra a FIG. 4, as gotas de óleo esguichadas Ld são atraídas e se aderem à parte de eletreto 32 eletretizadas em um estado eletrificado.

[049] Como mostra a FIG. 3, na estrutura de lubrificação 30, a parte de eletreto 32 é proporcionada para a superfície externa 26A do retentor 26 localizada na vizinhança da parte de contato (parte deslizante) entre a roda externa 20 e cada esfera 24. As gotas de óleo Ld aderindo-se à parte de eletreto 32 se movem em direção à parte de contato (parte deslizante) entre a roda externa 20 e cada esfera 24 enquanto se combinam em uma com as outras gotas de óleo Ld aderindo-se. As gotas de óleo Ld lubrificam a parte de contato entre a roda externa 20 e cada esfera 24. Por outro lado, a parte de eletreto 32 também é proporcionada na superfície interna 26B do retentor 26 localizada na vizinhança da parte de contato (parte deslizante) entre a roda interna 22 e cada esfera 24. As gotas de óleo Ld aderindo-se à parte de eletreto 32 se movem em direção à parte de contato (parte deslizante) entre a roda interna 22 e cada esfera 24 enquanto se combinam em uma com as outras gotas de óleo Ld aderindo-se. As gotas de óleo Ld lubrificam a parte de contato (parte deslizante) entre a roda interna 22 e cada esfera 24. Dessa maneira, na transmissão 10, através da estrutura de lubrificação 30, é possível lubrificar as partes deslizantes dentre os componentes incluídos em cada mancai 18 pelas gotas de óleo Ld do óleo lubrificante esguichado L sem alimentar diretamente o óleo lubrificante L para as partes deslizantes. Por conseguinte, é possível lubrificar até mesmo as partes deslizantes entre os mancais 18 localizadas em posições onde o óleo lubrificante L bombeado pela bomba de óleo 29 é difícil de ser alimentado diretamente. As “posições onde o óleo lubrificante L é difícil de ser alimentado diretamente” mencionadas aqui indicam uma posição superior no alojamento 12, ou posições distantes de uma porta de alimentação do óleo lubrificante L, por exemplo. O óleo lubrificante L bombeado pela bomba de óleo 29 é alimentado a partir da porta de alimentação para o interior do alojamento 12.

[050]Na transmissão 10, através da estrutura de lubrificação 30 da presente concretização, é possível lubrificar até mesmo as partes deslizantes entre os mancais 18 localizados em posições onde o óleo lubrificante L é difícil de ser alimentado diretamente. Por exemplo, em uma transmissão que lubrifica partes deslizantes entre os mancais 18 por meio do aumento da quantidade do óleo lubrificante L dentro do alojamento 12, o aumento na quantidade do óleo lubrificante L causa aumento no peso. Pelo contrário, na transmissão 10 na presente concretização, a estrutura de lubrificação 30 permite que até mesmo as partes deslizantes entre os mancais 18 sejam lubrificadas, suprimindo assim o aumento no peso devido ao aumento na quantidade do óleo lubrificante L. Ao contrário da transmissão na qual as partes deslizantes entre os mancais 18 são lubrificadas por meio do aumento da quantidade do óleo lubrificante L, também é possível suprimir o aumento no torque de arrasto no momento da agitação do óleo lubrificante L no reservatório de óleo 28 pela engrenagem 13A. É possível reduzir a carga de trabalho da bomba de óleo da transmissão 10 para ser menor do que a carga de trabalho da bomba de óleo da transmissão para lubrificar as partes deslizantes entre os mancais 18 por meio do aumento da quantidade do óleo lubrificante L. Além disso, na transmissão 10, uma vez que é desnecessário aumentar a quantidade do óleo lubrificante L, é possível realizar o aquecimento do óleo lubrificante L antecipadamente.

[051 ]Na estrutura de lubrificação 30, uma vez que cada parte de eletreto 32 tem repulsão a líquidos (repulsão a óleo) em relação ao óleo lubrificante L, as gotas de óleo Ld aderindo-se à parte de eletreto 32 podem se mover facilmente para cada parte deslizante entre os mancais 18 ao longo da superfície da parte de eletreto 32. Além disso, a molhabilidade (lipofilicidade) em relação ao óleo lubrificante L de cada parte deslizante entre os mancais 18 é maior do que a molhabilidade da parte de eletreto 32. Portanto, as gotas de óleo Ld se movem para a parte deslizante ao longo da superfície da parte de eletreto 32. A parte deslizante acima pode ser lubrificada de maneira eficiente pelas gotas de óleo Ld movendo-se a partir da superfície da parte de eletreto 32.

[052] Na estrutura de lubrificação 30, uma película de fluoropolímero eletretizada proporcionada para o retentor 26 é usada como a parte de eletreto 32. Por conseguinte, a parte de eletreto 32 pode ser pós-fixada a cada retentor 26 sem que sejam necessárias alterações de projeto dos componentes entre os mancais 18.

[053] O potencial de superfície de cada parte de eletreto 32 é reduzido com o passar do tempo. No entanto, o potencial de superfície pode ser restaurado armazenando-se as cargas novamente através de eletrificação por atrito ou eletrificação em corrente, por exemplo. A eletrificação por atrito é realizada por atrito por deslizamento entre os componentes incluídos em cada mancai 18, por exemplo. A eletrificação em corrente é realizada pelo atrito entre a parte de eletreto 32 e as gotas de óleo Ld movendo-se ao longo da superfície da parte de eletreto 32, por exemplo, [054] Na estrutura de lubrificação 30, é possível esguichar as gotas de óleo Ld dentro do alojamento 12 com uma configuração simples usando a engrenagem 13A, A estrutura de lubrificação 30 da presente concretização é configurada para esguichar as gotas de óleo Ld dentro do alojamento 12 usando a engrenagem 13A que é um componente de elemento de máquina para a transmissão. No entanto, a estrutura de lubrificação 30 não se limita a essa configuração. Por exemplo, a estrutura de lubrificação 30 pode ser configurada para incluir um membro rotativo para recolher o óleo lubrificante L no reservatório de óleo 28, e esguichar as gotas de óleo Ld dentro do alojamento 12.

[055] Como mostra a FIG. 3, a estrutura de lubrificação 30 da presente concretização é configurada para respectivamente proporcionar a parte de eletreto 32 para a superfície externa 26A, a superfície interna 26B e a superfície lateral 26C do retentor 26 de cada mancai 18. No entanto, a estrutura de lubrificação 30 não se limita a essa configuração. É possível obter o efeito de lubrificação proporcionando a parte de eletreto 32 para pelo menos uma dentre a superfície externa 26A e a superfície interna 26B do retentor 26 de cada mancai 18.

[056] Na estrutura de lubrificação 30 da presente concretização, como mostra a FIG. 3, a parte de eletreto 32 é proporcionada ao retentor 26. No entanto, a estrutura de lubrificação 30 não se limita a essa configuração. Por exemplo, como ilustrado em uma variação da FIG. 5, ela pode ser configurada de modo que a parte de eletreto 32 seja proporcionada para a roda externa 20 e a roda interna 22 em vez do retentor 26. Especificamente, na variação, a parte de eletreto 32 é proporcionada para uma superfície interna 20A e uma superfície lateral 20B da roda externa 20. A parte de eletreto 32 também é proporcionada para uma superfície externa 22A e uma superfície lateral 22B da roda interna 22. Deve-se observar que a superfície interna 20A da roda externa 20 não inclui nenhuma parte de contato (parte deslizante) com cada esfera 24. A superfície externa 22A da roda interna 22 não inclui nenhuma parte de contato (parte deslizante) com cada esfera 24. A parte de eletreto 32 pode ser omitida na superfície lateral 20B da roda externa 20 e na superfície lateral 22B da roda interna 22. A parte de eletreto 32 pode ser respectivamente proporcionada para a roda externa 20, a roda interna 22 e o retentor 26. Em adição, no caso em que se utilize um espaçador (conhecido como calço) para ajuste de folga em cada mancai 18, a parte de eletreto 32 também pode ser proporcionada para este espaçador.

[057] Além do mais, na estrutura de lubrificação 30 da presente concretização, a parte de eletreto 32 é proporcionada para o retentor 26 de cada mancai 18 como um rolamento de rolos que é classificado em um mancai de rolamento. No entanto, a estrutura de lubrificação 30 não se limita a essa configuração. Por exemplo, cada mancai 18 pode ser composto de um rolamento de rolos classificado em um mancai de rolamento. A parte de eletreto pode ser proporcionada para um retentor deste rolamento de rolos. Ela também pode ser configurada para proporcionar a parte de eletreto para uma parte deslizante de cada mancai de deslizamento.

[058] Daqui em diante, uma transmissão do veículo 40 usando uma estrutura de lubrificação 42 da segunda concretização será descrita com referência à FIG. 6. Os mesmos numerais de referência são usados para configurações que são comuns à primeira concretização, e a descrição dos mesmos será omitida.

[059] Como mostra a FIG. 6, na estrutura de lubrificação 42, além dos mancais 18, a parte de eletreto 32 também é proporcionada para as várias engrenagens 13 inclusas em cada trem de engrenagens 14. Especificamente, na direção axial de cada engrenagem 13, a parte de eletreto 32 é respectivamente proporcionada para ambas as superfícies laterais de cada engrenagem dentada 15.

Uma vez que a engrenagem 13A é parcialmente imersa no reservatório de óleo 28, nenhuma parte de eletreto 32 pode ser proporcionada para a mesma.

[060]A operação da estrutura de lubrificação 42 da presente concretização será descrita aqui posteriormente. A descrição com respeito à operação obtida pelas configurações que são comuns para a estrutura de lubrificação 30 da primeira concretização será omitida.

[061 ]Na estrutura de lubrificação 42, a parte de eletreto 32 é proporcionada para cada superfície lateral 15A de cada engrenagem dentada 15 localizada na vizinhança da parte de contato entre as engrenagens dentadas 15 das engrenagens adjacentes correspondentes 13. As gotas de óleo Ld atraídas e aderindo-se às respectivas partes de eletreto 32 se movem para a parte de contato entre as respectivas engrenagens dentadas 15 das engrenagens adjacentes 13 de interesse (daqui em diante, chamadas de “partes engrenadas entre as engrenagens 13”), desse modo lubrificando essa parte engrenada. Dessa maneira, na transmissão 40, a estrutura de lubrificação 42 da presente concretização permite que as partes engrenadas entre as engrenagens 13 localizadas em posições onde o óleo lubrificante L é difícil de ser alimentado diretamente sejam lubrificadas. Por conseguinte, na transmissão 40, é possível adicionalmente suprimir os seguintes três pontos se comparado com a primeira concretização: aumento no peso devido ao aumento na quantidade do óleo lubrificante L; aumento no torque de arrasto no momento de agitação do óleo lubrificante L no reservatório de óleo 28 pela engrenagem 13A; e uma carga de trabalho da bomba de óleo 29 para bombear o óleo lubrificante L.

[062]Na estrutura de lubrificação 42 da presente concretização, a parte de eletreto 32 é respectivamente proporcionada para as várias engrenagens 13 e mancais 18. No entanto, a estrutura de lubrificação 42 não se limita a essa configuração. Ela pode ser configurada para proporcionar a parte de eletreto 32 somente para as várias engrenagens 13. Também é possível atingir o efeito de lubrificação na parte engrenada entre as engrenagens adjacentes correspondentes 13 ao proporcionar a parte de eletreto 32 somente para uma engrenagem das engrenagens adjacentes 13. Além disso, a parte de eletreto 32 pode ser proporcionada para as vizinhanças dos componentes de elementos de máquina para outra transmissão alojada no alojamento 12. Por exemplo, a parte de eletreto 32 pode ser proporcionada para as vizinhanças das partes de contato (partes deslizantes) entre os componentes incluídos em um motor-gerador (componentes de elementos de máquina de uma transmissão) dentro do alojamento 12. A parte de eletreto 32 também pode ser proporcionada para as vizinhanças das partes de contato (partes engrenadas) entre os componentes incluídos em um mecanismo de engrenagem planetária (componentes de elementos de máquina para uma transmissão).

[063] Daqui em diante, uma transmissão do veículo 50 usando uma estrutura de lubrificação 52 da terceira concretização de acordo com a presente invenção será descrita com referência à FIG. 7. Os mesmos numerais de referência são usados para configurações que são comuns à primeira concretização, e a descrição dos mesmos será omitida.

[064] Como mostra a FIG. 7, em adição à engrenagem 13A, a estrutura de lubrificação 52 inclui um gerador de névoa 54 que forma o óleo lubrificante L em gotas de óleo Ld2 em um estado de névoa, e esguicha as gotas de óleo Ld2 dentro do alojamento 12. Especificamente, gerador de névoa 54 é disposto dentro do invólucro 12. O gerador de névoa 54 é um dispositivo que forma parte do óleo lubrificante L bombeado pela bomba de óleo 29 nas gotas de óleo Ld2 em um estado de névoa, e borrifa as gotas de óleo Ld2 dentro do alojamento 12. O gerador de névoa 54 da presente concretização é um exemplo de um dispositivo de esguicho de gota líquida (gerador de gota líquida) da presente invenção.

[065] A operação da estrutura de lubrificação 52 da presente concretização será descrita aqui posteriormente. A descrição com respeito à operação obtida pelas configurações que são comuns para a estrutura de lubrificação 30 da primeira concretização será omitida.

[066] Na estrutura de lubrificação 42, o óleo lubrificante L é formado nas gotas de óleo Ld2 em um estado de névoa pelo gerador de névoa 54. As gotas de óleo Ld2 em um estado de névoa são borrifadas dentro do alojamento 12. Uma vez que as gotas de óleo Ld2 em um estado de névoa possuem menor peso, essas gotas de óleo são facilmente atraídas para as partes de eletreto 32. Como resultado, uma grande quantidade das gotas de óleo atraídas Ld2 se adere à superfície das partes de eletreto 32. O aumento na quantidade adesiva do óleo lubrificante (gotas de óleo) permite que as partes deslizantes entre os mancais 18 sejam efetivamente lubrificadas. Na transmissão 50, através da estrutura de lubrificação 52 da presente concretização, é possível lubrificar de forma eficaz até mesmo as partes deslizantes entre os mancais 18 localizados em posições onde o óleo lubrificante L é difícil de ser alimentado diretamente. Por conseguinte, na transmissão 50, é possível adicionalmente suprimir os seguintes três pontos: aumento no peso devido ao aumento na quantidade do óleo lubrificante L; aumento no torque de arrasto no momento de agitação do óleo lubrificante L no reservatório de óleo 28 pela engrenagem 13A; e uma carga de trabalho da bomba de óleo 29 para bombear o óleo lubrificante L.

[067] A configuração em que se dispõe o gerador de névoa 54 dentro do alojamento 12 de acordo com a presente concretização pode ser aplicada à segunda concretização.

[068] Na estrutura de lubrificação 52 da presente concretização, a engrenagem 13A e o gerador de névoa 54 são usados de modo a esguichar as gotas de óleo Ld dentro do alojamento 12. No entanto, a estrutura de lubrificação 52 não se limita a essa configuração. Somente o gerador de névoa 54 pode ser usado na estrutura de lubrificação 52.

[069] Na estrutura de lubrificação 52 da presente concretização, como um exemplo do gerador de gota líquida, utiliza-se o gerador de névoa 54 que forma parte do óleo lubrificante L bombeado pela bomba de óleo 29 nas gotas de óleo Ld2 em um estado de névoa, e que borrifa as gotas de óleo Ld2 dentro do alojamento 12. No entanto, a estrutura de lubrificação 52 não se limita a essa configuração. Por exemplo, como um exemplo do gerador de gota líquida, um gerador de névoa que alimenta ar comprimido para o reservatório de óleo 28 de modo a borrifar as gotas de óleo Ld2 em um estado de névoa dentro do alojamento 12 pode ser usado. Um gerador de névoa que aplica ondas ultra-sônicas ao reservatório de óleo 28 de modo a gerar as gotas óleo Ld2 pode ser usado.

[070] Na concretização supramencionada, a parte de eletreto 32 é proporcionada para parte das superfícies dos componentes incluídos em cada mancai 18, e para parte das superfícies das engrenagens 13 incluídas em cada trem de engrenagens 14. No entanto, a transmissão 50 não se limita a esta configuração. Na transmissão 50, a parte de eletreto 32 pode ser proporcionada as superfícies inteiras dos componentes inclusos em cada mancai 18. A parte de eletreto 32 pode ser proporcionada para toda a superfície de cada engrenagem 13. As partes de eletreto 32 proporcionadas para as partes de deslizamento entre os componentes incluídos em cada mancai 18, e para as partes engrenadas entre as engrenagens 13 se tornam facilmente desgastadas, de modo que as superfícies metálicas das mesmas são expostas. Isso se deve ao fato de que o corpo de película (película de fluoropolímero) formando a parte de eletreto 32 se torna facilmente desgastado devido ao contato mecânico e a outros fatores.

[071] Cada uma das estruturas de lubrificação 30, 42, 52 pode ser aplicável a mancais, virabrequins ou trens de válvulas de um motor de combustão interna e um motor de combustão externa, ou a caixas de engrenagens de máquinas, e outros, além das transmissões de veículo 10, 40, 50.

[072] O efeito da parte de eletreto eletretizada de atrair as gotas de óleo da presente invenção será descrito com referência aos resultados do teste aqui em diante.

[073] O teste 1 foi realizado de modo a medir a quantidade adesiva de óleo. Primeiro, as amostras de teste A, B, C foram respectivamente colocadas em um estado suspenso dentro de um recipiente hermético. Uma névoa de óleo (gotas de óleo em um estado misto) foi então esguichada dentro do recipiente hermético. Subsequentemente, a quantidade adesiva do óleo aderindo-se a cada amostra de teste foi medida. Os resultados da medição são ilustrados em um gráfico de barras da FIG. 8.

As condições do Teste 1 são apresentadas como se segue: [074] tipo de óleo: óleo (óleo lubrificante); b) método de geração de névoa de óleo: injetou-se ar comprimido por um injetor em um reservatório de óleo disposto em uma parte inferior do recipiente hermético de modo a gerar a névoa de óleo; c) pressão do ar: 0,4 Mpa; d) tempo de medição: 60 minutos; e) temperatura ambiente: 27,4 ± 1°C; e f) amostras de teste: os três tipos seguintes foram usados, i) amostra de teste A: pastilha de silício, ii) amostra de teste B: pastilha de silício cuja superfície foi provida de uma película de fluoropolímero com uma espessura de filme de 1 a 20 μιτι (Cytop (marca registrada)) fabricada pela Asahi Glass Co., Ltd.), e iii) amostra de teste C: pastilha de silício cuja superfície é provida de uma película de fluoropolímero eletretizada tendo uma espessura de filme de 1 a 20 μιτι (Cytop (marca registrada) fabricada pela Asahi Glass Co., Ltd.).

[075] Como mostra a FIG. 8, quase nenhuma névoa de óleo se aderiu às amostras de teste A e B. A amostra de óleo se aderiu somente à amostra de teste C. Com base nesse resultado, verificou-se que a névoa de óleo com menor peso foi atraída e se aderiu à película de fluoropolímero eletretizada da amostra de teste C. Nesse momento, como ilustrado em um gráfico de barras da FIG. 9, um potencial de superfície da película de fluoropolímero eletretizada da amostra de teste C foi dificilmente reduzido. Verificou-se que um estado eletrificado é mantido na película de fluoropolímero eletretizado.

[076] Em seguida, o Teste 2 foi realizado de modo a medir os potenciais de superfície das amostras de teste B e C. Primeiro, cada uma das amostras de teste B e C foi ligada a uma circunferência externa de um rotor em uma forma de disco, e foi colocado no reservatório de óleo. Neste estado, o rotor foi girado de modo a gerar eletrificação em corrente por atrito de cisalhamento entre cada amostra de teste e o óleo. Os respectivos potenciais de superfície das amostras de teste B e C foram medidos. Os resultados da medição são ilustrados em um gráfico de linhas da FIG. 10.

As condições do Teste 2 são ilustradas como se segue: [077] g) tipo de óleo: óleo (óleo lubrificante); h) condição de cisalhamento: movimento no reservatório de óleo; i) taxa de cisalhamento: 8,8 mm/s (1400 rpm); j) temperatura ambiente: 24,1 a 24,3°C; e k) amostra de teste: amostras de teste B e C usadas no Teste 1, mas o potencial de superfície da amostra de teste C foi reduzido intencionalmente.

[078] Como mostra o gráfico de linhas da FIG. 10, verificou-se que, na amostra de teste C, mesmo se o potencial de superfície da película de fluoropolímero eletretizado se tornassem reduzido, esta película de fluoropolímero pode armazenar uma carga elétrica novamente através da eletrificação em corrente por atrito de cisalhamento com o óleo, restaurando assim o potencial de superfície da mesma. Na amostra de teste B, a película de fluoropolímero não foi eletrizada, e assim, o potencial de superfície da mesma permaneceu em zero quase todo o tempo.

REIVINDICAÇÕES

Claims

1. Estrutura de lubrificação, CARACTERIZADA por compreender: um dispositivo de esguicho de gota líquida configurado para transformar um líquido lubrificante (L) para lubrificação de componentes de elementos de máquina em gotas líquidas (Ld1, Ld2), o dispositivo de esguicho de gota líquida sendo configurado para esguichar o líquido lubrificante (L) transformado nas gotas líquidas (Ld1, Ld2), os componentes de elementos de máquina configurando partes de contato, cada parte de contato sendo uma parte em que os componentes de elementos de máquina adjacentes correspondentes entram em contato uns com os outros; e uma parte de eletreto (32) proporcionada em uma vizinhança de cada parte de contato, a parte de eletreto (32) composta de um eletreto.

2. Estrutura de lubrificação, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que a parte de eletreto (32) tem repulsão a líquidos em relação ao líquido lubrificante (L).

3. Estrutura de lubrificação, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, CARACTERIZADA pelo fato de que a molhabilidade entre a parte de eletreto (32) e o líquido lubrificante (L) é menor do que a molhabilidade entre cada parte de contato e o líquido lubrificante (L).

4. Estrutura de lubrificação, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, CARACTERIZADA pelo fato de que a parte de eletreto (32) é uma película de fluoropolímero eletretizado proporcionada em uma superfície de cada componente de elemento de máquina (20, 22, 24, 26).

5. Estrutura de lubrificação, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, adicionalmente compreendendo uma caixa (12); e um reservatório de líquido (28), CARACTERIZADA pelo fato de que a caixa (12) aloja os componentes de elementos de máquina (20, 22, 24, 26). o reservatório de líquido (28) é disposto em uma parte inferior da caixa (12), o reservatório de líquido (28) é configurado para reservar o líquido lubrificante (L) no reservatório de líquido (28), o dispositivo de esguicho de gota líquida é imerso no líquido lubrificante (L) reservado no reservatório de líquido (28), o dispositivo de esguicho de gota líquida sendo rotativamente suportado, o dispositivo de esguicho de gota líquida inclui um membro rotativo (13A), o membro rotativo (13A) é configurado para recolher o líquido de lubrificação (L) no reservatório de líquido (28) por rotação, e o membro rotativo (13A) é configurado para esguichar as gotas líquidas (Ld1, Ld2) dentro da caixa (12).

6. Estrutura de lubrificação, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, CARACTERIZADA pelo fato de que o dispositivo de esguicho de gota líquida inclui um gerador de gota líquida (54), e o gerador de gota líquida (54) é configurado para esguichar o líquido lubrificante (L) em um estado de névoa (Ld2).

7. Estrutura de lubrificação, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, CARACTERIZADA pelo fato de que os componentes de elementos de máquina são incluídos em um mancai, os componentes incluem partes deslizantes onde os componentes deslizam uns contra os outros, e a parte de eletreto (32) é proporcionada em uma vizinhança de cada parte deslizante,

8. Estrutura de lubrificação, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, CARACTERIZADA pelo fato de que os componentes de elementos de máquina são engrenagens (13), e a parte de eletreto (32) é proporcionada em uma vizinhança de uma parte engrenada entre as engrenagens adjacentes correspondentes (13).

9.

Transmissão (10), CARACTERIZADA por compreender: uma estrutura de lubrificação, incluindo: um dispositivo de esguicho de gota líquida configurado para transformar um líquido lubrificante (L) para lubrificação de componentes de elementos de máquina em gotas líquidas (Ld1, Ld2), o dispositivo de esguicho de gota líquida sendo configurado para esguichar o líquido lubrificante (L) transformado em gotas líquidas (Ld1, Ld2), os componentes de elementos de máquina (20, 22, 24, 26) configurando partes de contato, cada parte de contato sendo uma parte em que componentes de elementos de máquina adjacentes correspondentes entram em contato uns com os outros; e uma parte de eletreto (32) proporcionada em uma vizinhança de cada parte de contato, a parte de eletreto (32) composta de um eletreto.