JP2021001669A - sprocket - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、スプロケットに関する。 The present invention relates to sprockets.
特許文献1には、スプロケットとチェーンとの間に潤滑油を噴射するオイル噴射ノズルを設けたトランスファ装置が開示されている。 Patent Document 1 discloses a transfer device provided with an oil injection nozzle for injecting lubricating oil between a sprocket and a chain.
スプロケットとチェーンとの噛合い開始部に油を噴射して強制潤滑する場合、噛合い開始部の手前から油を噴射することになる。このため、噛合い開始部に適切に到達しない油等により、多少なりとも潤滑効率が低下する虞がある。結果、必要量よりも多い油を供給することにより、オイルポンプの仕事量が増加しエネルギー効率の悪化を招く虞がある。 When oil is injected into the meshing start portion between the sprocket and the chain for forced lubrication, the oil is sprayed from the front of the meshing start portion. Therefore, there is a possibility that the lubrication efficiency may be lowered to some extent due to oil or the like that does not properly reach the meshing start portion. As a result, by supplying more oil than required, the work load of the oil pump may increase and energy efficiency may deteriorate.
本発明はこのような課題に鑑みてなされたもので、効率的な潤滑を可能にすることを目的とする。 The present invention has been made in view of such a problem, and an object of the present invention is to enable efficient lubrication.
本発明のある態様のスプロケットは、チェーンと噛み合う歯部を有するスプロケットであって、前記歯部は、供給される油を受けるキャッチ溝と、前記キャッチ溝に接続する油溝とを有する。前記キャッチ溝は、前記油溝よりも軸方向に深く形成される。また、前記油溝は、前記キャッチ溝から前記歯部の前記チェーンとの噛合い面に到達する。 A sprocket according to an aspect of the present invention is a sprocket having a tooth portion that meshes with a chain, and the tooth portion has a catch groove that receives supplied oil and an oil groove that connects to the catch groove. The catch groove is formed deeper in the axial direction than the oil groove. Further, the oil groove reaches the meshing surface of the tooth portion with the chain from the catch groove.
この態様によれば、キャッチ溝に供給された油が遠心力により油溝を介してチェーンとの噛合い面に到達する。このため、チェーンとスプロケットとの噛合い部が直接潤滑されることにより潤滑効率が向上し、供給油量の低減が可能になるので、効率的な潤滑が可能になる。 According to this aspect, the oil supplied to the catch groove reaches the meshing surface with the chain through the oil groove by centrifugal force. Therefore, the meshing portion between the chain and the sprocket is directly lubricated, so that the lubrication efficiency is improved and the amount of oil supplied can be reduced, so that efficient lubrication is possible.
以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
図1は、本発明の実施形態に係るハイブリッド車両100(以下、「車両100」という。)の概略構成図である。車両100は、第1バッテリとしての低電圧バッテリ1と、第2バッテリとしての高電圧バッテリ2と、走行用駆動源としてのエンジン3及びモータジェネレータ4(以下、「MG4」という。)と、エンジン3の始動に用いられる第1回転電機としてのスタータモータ5(以下、「SM5」という。)と、発電とエンジン3のアシスト及び始動とに用いられる第2回転電機としてのスタータジェネレータ6(以下、「SG6」という。)と、DC−DCコンバータ7と、インバータ8と、油圧発生源としてのメカオイルポンプ9及び電動オイルポンプ10と、変速機を構成するトルクコンバータ11、前後進切替機構12及び無段変速機構13(以下、「CVT13」という。)と、ディファレンシャル機構14と、駆動輪18と、コントローラ20とを備える。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a hybrid vehicle 100 (hereinafter, referred to as “
低電圧バッテリ1は、出力電圧がDC12Vの鉛酸バッテリである。低電圧バッテリ1は、SM5、12Vで動作する電装品15(自動運転用カメラ15a及びセンサ15b、ナビゲーションシステム15c、オーディオ15d、エアコン用ブロア15e等)とともに低電圧回路16に接続される。低電圧バッテリ1は出力電圧が12Vのリチウムイオン電池であってもよい。
The low voltage battery 1 is a lead acid battery having an output voltage of DC12V. The low-voltage battery 1 is connected to the low-
高電圧バッテリ2は、低電圧バッテリ1よりも出力電圧が高いDC48Vのリチウムイオンバッテリである。高電圧バッテリ2の出力電圧はこれよりも低くても高くてもよく、例えば30Vや100Vであってもよい。高電圧バッテリ2は、MG4、SG6、インバータ8、電動オイルポンプ10等とともに高電圧回路17に接続される。
The high-voltage battery 2 is a DC48V lithium-ion battery having a higher output voltage than the low-voltage battery 1. The output voltage of the high voltage battery 2 may be lower or higher than this, for example, 30V or 100V. The high-voltage battery 2 is connected to the high-
低電圧回路16と高電圧回路17とは、DC−DCコンバータ7を介して接続される。DC−DCコンバータ7は、低電圧回路16の12Vを48Vに昇圧して高電圧回路17に48Vを出力する昇圧機能と高電圧回路17の48Vを12Vに降圧して低電圧回路16に12Vを出力する降圧機能とを有している。これにより、DC−DCコンバータ7は、エンジン3が運転中か停止中かに関わらず、低電圧回路16に12Vの電圧を出力することができる。また、高電圧バッテリ2の残容量が少なくなった場合は低電圧回路16の12Vを48Vに昇圧して高電圧回路17に出力し、高電圧バッテリ2を充電することができる。
The low-
エンジン3は、ガソリン、軽油等を燃料とする内燃機関であり、コントローラ20からの指令に基づいて回転速度、トルク等が制御される。
The engine 3 is an internal combustion engine that uses gasoline, light oil, or the like as fuel, and its rotational speed, torque, or the like is controlled based on a command from the
トルクコンバータ11は、エンジン3と前後進切替機構12との間の動力伝達経路上に設けられ、流体を介して動力を伝達する。また、トルクコンバータ11は、車両100が所定のロックアップ車速以上で走行している場合にロックアップクラッチ11aを締結することで、エンジン3からの駆動力の動力伝達効率を高めることができる。
The
前後進切替機構12は、トルクコンバータ11とCVT13との間の動力伝達経路上に設けられ、遊星歯車機構12aと、前進クラッチ12b及び後退ブレーキ12cで構成される。前進クラッチ12bが締結され後退ブレーキ12cが解放されると、トルクコンバータ11を介して前後進切替機構12に入力されるエンジン3の回転が、回転方向を維持したまま前後進切替機構12からCVT13に出力される。逆に、前進クラッチ12bが解放され後退ブレーキ12cが締結されると、トルクコンバータ11を介して前後進切替機構12に入力されるエンジン3の回転が、減速かつ回転方向を反転されて前後進切替機構12からCVT13に出力される。前後進切替機構12で必要とされる油圧は、メカオイルポンプ9又は電動オイルポンプ10が発生した油圧を元圧として図示しない油圧回路によって生成される。
The forward / backward
CVT13は、前後進切替機構12とディファレンシャル機構14との間の動力伝達経路上に配置され、車速やアクセルペダルの操作量であるアクセル開度等に応じて変速比を無段階に変更する。CVT13は、プライマリプーリ13aと、セカンダリプーリ13bと、両プーリに巻き掛けられたベルト13cと、を備える。CVT13は、プライマリプーリ13aとセカンダリプーリ13bの溝幅を油圧によって変更し、プーリ13a、13bとベルト13cとの接触半径を変化させることで、変速比を無段階に変更することができる。CVT13で必要とされる油圧は、メカオイルポンプ9又は電動オイルポンプ10が発生した油圧を元圧として図示しない油圧回路によって生成される。
The
MG4は、ロータに永久磁石を埋設しステータにステータコイルが巻き付けられた同期型回転電機である。MG4は、MG4の軸に設けられたスプロケットとプライマリプーリ13aの軸に設けられたスプロケットとの間に巻きつけられるチェーン21を介してプライマリプーリ13aの軸に接続される。
The MG4 is a synchronous rotary electric machine in which a permanent magnet is embedded in a rotor and a stator coil is wound around a stator. The MG4 is connected to the shaft of the
MG4は、エンジン3と駆動輪18とを結ぶ動力伝達経路にセカンダリプーリ13bよりもエンジン3側で分岐接続される。また、MG4は、当該動力伝達経路のエンジン3及びプライマリプーリ13a間に設けられたクラッチを含む前後進切替機構12よりも駆動輪18側で当該動力伝達経路に分岐接続される。ベルト13cを間に挟んでエンジン3とは反対側からプライマリプーリ13aの軸に接続されることは、当該動力伝達経路に分岐接続されることに含まれる。
The MG 4 is branched and connected to the power transmission path connecting the engine 3 and the
MG4は、コントローラ20からの指令に基づいてインバータ8により作り出された三相交流を印加することにより制御される。MG4は、高電圧バッテリ2からの電力の供給を受けて回転駆動する電動機として動作する。また、MG4は、ロータがエンジン3や駆動輪18から回転エネルギーを受ける場合には、ステータコイルの両端に起電力を生じさせる発電機として機能し、高電圧バッテリ2を充電することができる。
The MG 4 is controlled by applying a three-phase alternating current generated by the
MG4の軸に設けられたスプロケットとプライマリプーリ13aの軸に設けられたスプロケットは、後者の歯数が多くなるように構成され(例えば、歯数=1:3)、MG3の出力回転が減速してプライマリプーリ13aに伝達されるようにする。これにより、MG4に要求されるトルクを下げてMG4を小型化し、MG4の配置自由度を向上させる。
The sprocket provided on the shaft of the MG4 and the sprocket provided on the shaft of the
SM5は、直流モータであり、エンジン3のフライホイール3aの外周ギヤ3bにピニオンギヤ5aを噛み合わせ可能に配置される。エンジン3を冷機状態から初めて始動(以下、「初回始動」という。)する場合は、低電圧バッテリ1からSM5に電力が供給され、ピニオンギヤ5aが外周ギヤ3bに噛み合わされ、フライホイール3a、さらにはクランク軸が回転される。エンジン3を初回始動するときにSM5を用いるのは、低電圧バッテリ1が鉛酸バッテリであるので、極低温時であっても低電圧バッテリ1からSM5に電力を安定して供給することができ、エンジン3を初回始動するのに必要なトルク、出力をSM5によって発生できるからである。
The SM5 is a DC motor, and is arranged so that the
なお、エンジン3を始動するのに必要なトルク、出力は、初回始動時が一番大きく、暖機状態からの始動、すなわち、再始動時は初回始動時よりも小さくなる。これは、初回始動時はエンジンオイルの温度が低く、エンジンオイルの粘度が高いのに対し、初回起動後はエンジンオイルの温度が上昇し、エンジンオイルの粘度が低下するためである。 The torque and output required to start the engine 3 are the largest at the first start, and are smaller at the start from the warm-up state, that is, at the restart than at the first start. This is because the temperature of the engine oil is low and the viscosity of the engine oil is high at the first start, whereas the temperature of the engine oil rises and the viscosity of the engine oil decreases after the first start.
SG6は、同期型回転電機であり、Vベルト22を介してエンジン3のクランク軸に接続され、エンジン3から回転エネルギーを受ける場合には発電機として機能する。このようにして発電された電力は、インバータ8を通じて高電圧バッテリ2に充電される。また、SG6は、高電圧バッテリ2からの電力の供給を受けて回転駆動する電動機として動作し、エンジン3の駆動力をアシストする。さらに、SG6は、アイドリングストップ状態からエンジン3を再始動するときに、エンジン3のクランク軸を回転駆動してエンジン3を再始動するために用いられる。
The SG6 is a synchronous rotary electric machine, which is connected to the crankshaft of the engine 3 via a V-
メカオイルポンプ9は、エンジン3の回転がチェーン23を介して伝達されることによって動作するオイルポンプである。メカオイルポンプ9は、オイルパンに貯留される作動油を吸い上げ、図示しない油圧回路を介してロックアップクラッチ11a、前後進切替機構12及びCVT13に油を供給する。
The
電動オイルポンプ10は、高電圧バッテリ2から供給される電力によって動作するオイルポンプである。電動オイルポンプ10は、EVモード、アイドルストップ状態等、エンジン3が停止しておりエンジン3でメカオイルポンプ9を駆動できない場合に動作し、メカオイルポンプ9と同様にオイルパンに貯留される作動油を吸い上げ、図示しない油圧回路を介してロックアップクラッチ11a、前後進切替機構12及びCVT13に油を供給する。特に、CVT13で必要な油圧を確保することで、ベルト13cの滑りを抑制する。
The
コントローラ20は、中央演算装置(CPU)、読み出し専用メモリ(ROM)、ランダムアクセスメモリ(RAM)及び入出力インタフェース(I/Oインタフェース)を備えた1又は複数のマイクロコンピュータで構成される。コントローラ20は、制御部に対応し、ROM又はRAMに格納されたプログラムをCPUによって実行することで、エンジン3、インバータ8(MG4、SG6、電動オイルポンプ10)、DC−DCコンバータ7、SM5、ロックアップクラッチ11a、前後進切替機構12、CVT13等を統合的に制御する。
The
コントローラ20は、車両100の運転モードとして、高電圧バッテリ2から供給される電力によってMG4を駆動し、MG4のみの駆動力によって走行するEVモードと、エンジン3のみの駆動力によって走行するエンジン走行モードと、エンジン3の駆動力とMG4の駆動力によって走行するHEVモードと、を切り換える。
As the operation mode of the
EVモードでは、車両100は、前進クラッチ12b及び後退ブレーキ12cを解放した状態で、高電圧バッテリ2からの電力によってMG4のみを駆動して走行する(以下、この状態を「EV走行」という。)。EVモードは、車両100の要求出力が低い時であって、高電圧バッテリ2の残容量が充分にあるときに選択される。
In the EV mode, the
エンジン走行モードでは、車両100は、前進クラッチ12b及び後退ブレーキ12cのいずれかを締結した状態で、エンジン3のみを駆動して走行する。エンジン走行モードは、車両100の要求出力が比較的高い時に選択される。
In the engine running mode, the
HEVモードでは、車両100は、前進クラッチ12b及び後退ブレーキ12cのいずれかを締結した状態で、エンジン3とMG4とを駆動して走行する。HEVモードは、車両100の要求出力が高い時、具体的には、車両100の要求出力がエンジン3による出力のみでは補えないときに選択される。
In the HEV mode, the
コントローラ20は、アクセル開度と、ブレーキペダルの踏力と、車速に基づき、図示しない走行モード選択マップを参酌して走行モードを選択し、選択された走行モードが実現されるようエンジン3及びMG4を駆動する。
The
図2はスプロケット31の正面図である。図3はスプロケット31の断面図である。図4はスプロケット31が組み付けられた状態を断面で示す図である。
FIG. 2 is a front view of the
スプロケット31は、プライマリプーリ13aの軸に設けられたスプロケットを構成し、円盤部311と歯部312と軸部313とを有する。円盤部311は、スプロケット31の本体部を構成する。円盤部311には、歯部312と軸部313とが設けられる。
The
歯部312は、スプロケット歯が形成されたリング状の部分であり、円盤部311の外周部に設けられる。歯部312は、円盤部311から軸方向にオフセットして設けられる。歯部312は、軸部313が設けられている側にオフセットして設けられる。軸部313は、円盤部311の中心部から突出して設けられる。
The
スプロケット31はプライマリプーリ13aの軸に組み付けられ、スプロケット31にはチェーン21が掛け回される。プライマリプーリ13aの軸は、ベアリング41により支持され、ベアリング41は、ケース42に設けられる。ケース42はCVT13のケースであり、ケース42には供給油路43が設けられる。
The
供給油路43は、歯部312の径方向内側に油を供給する。供給油路43は軸方向に油を供給するように設けられており、軸方向に供給した油を後述するキャッチ溝312aに受けさせるように設けられる。歯部312には、次に説明するように溝が設けられる。
The
図5は、歯部312の縦断面の要部拡大図である。図6は、歯部312の横断面の要部拡大図である。歯部312には、キャッチ溝312aと油溝312bとが設けられる。キャッチ溝312aは、供給油路43により軸方向から供給される油を受ける。キャッチ溝312aは、歯部312の径方向内側の部分に設けられる。キャッチ溝312aは、径方向内側及び軸方向一端側(軸方向において円盤部311側とは反対側)に開いた溝形状を有する。キャッチ溝312aは、油溝312bよりも軸方向に深く形成される。キャッチ溝312aは、歯部312に一周に亘って設けられる。
FIG. 5 is an enlarged view of a main part of the vertical cross section of the
油溝312bは、歯部312の軸方向一端側の部分に設けられ、キャッチ溝312aに接続する。油溝312bは、軸方向一端側に開いた溝形状を有する。油溝312bは、キャッチ溝312aからチェーン21との噛合い面(歯部312の歯面)のうちチェーン21との接触面312cに到達する。油溝312bは、キャッチ溝312aから径方向外側に延伸し、さらに正転側及び逆転側の2つの接触面312cそれぞれに向かって分岐して、これら2つの接触面312cに到達する。油溝312bは、スプロケット歯の複数の歯それぞれに設けられる。
The
次に、本実施形態の主な作用効果について説明する。 Next, the main effects of the present embodiment will be described.
スプロケット31は、チェーン21と噛み合う歯部312を有する。歯部312は、供給される油を受けるキャッチ溝312aと、キャッチ溝312aに接続する油溝312bとを有する。キャッチ溝312aは、油溝312bよりも軸方向に深く形成される。油溝312bは、キャッチ溝312aから歯部312のチェーン21との接触面312cに到達する。
The
このような構成によれば、キャッチ溝312aに供給された油が遠心力により油溝312bを介してチェーン21との接触面312cに到達する。このため、チェーン21とスプロケット31との噛合い部が直接潤滑されることにより潤滑効率が向上し、供給油量の低減が可能になるので、効率的な潤滑が可能になる。またこのような構成によれば、チェーン21との接触部を直接潤滑できるので、潤滑効率が高い(請求項1に対応する効果)。
According to such a configuration, the oil supplied to the
スプロケット31では、歯部312が設けられる円盤部311を有する。歯部312は、円盤部311から軸方向にオフセットして設けられる。
The
このような構成によれば、キャッチ溝312a及び油溝312bを適切に設けることができる。また、ケース43に設けられ軸方向に油を供給する供給油路43であっても、キャッチ溝312aに適切に油を供給することができ、チューブ等の別部材により油を供給せずに済む。このためこのような構成によれば、効率的な潤滑を可能にするにあたり、合理的な構成とすることができる(請求項2に対応する効果)。
According to such a configuration, the
油溝312bは次に以下で説明するように設けられてもよい。
The
図7、図8は、第1の変形例を示す図である。図9、図10は、第2の変形例を示す図である。図7、図8に示すように、油溝312bは、キャッチ溝312aからチェーン21との噛合い面のうち歯先面312dに到達ように設けられてもよい。また、図9、図10に示すように、油溝312bは、キャッチ溝312aからチェーン21との噛合い面のうち歯底面312eに到達するように設けられてもよい。
7 and 8 are views showing a first modification. 9 and 10 are views showing a second modification. As shown in FIGS. 7 and 8, the
これらの場合でも、チェーン21とスプロケット31との噛合い部を直接潤滑することによる潤滑効率の向上が図られる。このため、供給油量の低減が可能となり、効率的な潤滑が可能になる(請求項1に対応する効果)。
Even in these cases, the lubrication efficiency can be improved by directly lubricating the meshing portion between the
以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the above embodiments are only a part of the application examples of the present invention, and the technical scope of the present invention is limited to the specific configurations of the above embodiments. Absent.
21 :チェーン
31 :スプロケット
311 :円盤部
312 :歯部
312a:キャッチ溝
312b:油溝
312c:接触面(噛合い面)
312d:歯先面(噛合い面)
312e:歯底面(噛合い面)
21: Chain 31: Sprocket 311: Disc portion 312:
312d: Tooth tip surface (meshing surface)
312e: Tooth bottom surface (meshing surface)
Claims (2)
前記歯部は、供給される油を受けるキャッチ溝と、前記キャッチ溝に接続する油溝とを有し、
前記キャッチ溝は、前記油溝よりも軸方向に深く形成され、
前記油溝は、前記キャッチ溝から前記歯部の前記チェーンとの噛合い面に到達する、
ことを特徴とするスプロケット。 A sprocket with teeth that mesh with the chain
The tooth portion has a catch groove for receiving the supplied oil and an oil groove connected to the catch groove.
The catch groove is formed deeper in the axial direction than the oil groove.
The oil groove reaches the meshing surface of the tooth portion with the chain from the catch groove.
A sprocket that features that.
前記歯部が設けられる円盤部を有し、
前記歯部は、前記円盤部から軸方向にオフセットして設けられる、
ことを特徴とするスプロケット。 The sprocket according to claim 1.
It has a disk portion on which the tooth portion is provided, and has a disk portion.
The tooth portion is provided so as to be offset in the axial direction from the disk portion.
A sprocket that features that.
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