(57)【要約】【課題】機械装置の潤滑装置において、オイルの攪拌抵抗を解消して機械装置の作動効率を向上させる。【解決手段】  本発明は、機械装置の潤滑装置において、オイルと機械装置の摺接部とを逆極性に帯電させることにより、両者間に働くクーロン力によってオイルが摺接部の隅々にまで行き渡り確実にオイル皮膜を形成するので、オイルの攪拌抵抗を解消して機械装置の作動効率を向上させることができる。また、複雑な油路を設ける必要がないので潤滑構造を簡素化することができる。【選択図】図１
2005221050.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに摺接する摺接部材を有する機械装置の前記摺接部材を潤滑する潤滑装置であって、
潤滑油を圧送する油圧送手段と、
前記潤滑油をプラス又はマイナスに帯電させる第１の帯電手段と、
前記摺接部材を、前記潤滑油とは逆極性に帯電させる第２の帯電手段と、
前記第１の帯電手段で帯電した潤滑油を、前記第２の帯電手段で帯電した摺接部材に供給する油供給手段と、
を有することを特徴とする帯電オイルによる潤滑装置。
【請求項２】
前記油供給手段は、前記第１の帯電手段で帯電した潤滑油を霧状化して前記摺接部材に噴霧する、
ことを特徴とする請求項１に記載の帯電オイルによる潤滑装置。
【請求項３】
前記第１の帯電手段は、前記潤滑油をプラスに帯電させ、
前記第２の帯電手段は、前記摺接部材をアースに接続することでマイナスに帯電させる、
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の帯電オイルによる潤滑装置。
【請求項４】
前記第１の帯電手段及び前記第２の帯電手段に電力供給する電源を備え、
前記第１の帯電手段は、前記電源に接続されてマイナスに帯電し、
前記第２の帯電手段は、前記電源に接続されてプラスに帯電する、
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の帯電オイルによる潤滑装置。
【請求項５】
前記第１の帯電手段は、前記潤滑油に対して高電圧をかけて霧化させる静電霧化によって前記潤滑油を帯電させる、
ことを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の帯電オイルによる潤滑装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、機械装置のオイルによる潤滑装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば変速機のような潤滑を必要とする装置においては、歯車の一部をケース内に貯められたオイルの中に浸した状態で回転させて歯車の歯によってオイルを掻き揚げることで、歯車の潤滑を十分に保つようにしている。これに伴って、歯車にはオイルの攪拌抵抗を生じるので、駆動力の伝達効率を低下させることになる。
【０００３】
そこで、変速機が高速回転しているときにはオイルの掻き揚げ量を減少させることによって攪拌抵抗を減少させて攪拌損失を低減する潤滑構造が記載されている（特許文献１）。
【特許文献１】特開２００３−２６９５８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、このような技術では、オイルを掻き揚げて潤滑を行う構造上、攪拌抵抗を完全に解消することはできない。
【０００５】
したがって、攪拌抵抗によって生じる駆動力の損失により、変速機を始めとする潤滑油を必要とする機械装置の作動効率は悪化する。
【０００６】
またここで、オイルをポンプで加圧して給油管を通して必要な箇所へ送流する強制給油方式を用いると、オイルの掻き揚げによる攪拌抵抗は生じない。しかし、オイルを摺接面の隅々に行き渡らせるように油路を配設しなければならないので潤滑構造が複雑になる。
【０００７】
本発明は、このような従来の問題点に着目してなされたものであり、潤滑油を必要とする機械装置において、複雑な潤滑構造を必要とせず、オイルの攪拌抵抗をなくし、機械装置の伝達効率を向上させる帯電オイルによる潤滑装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、互いに摺接する摺接部材（５〜１１）を有する機械装置（１）の前記摺接部材（５〜１１）を潤滑する潤滑装置であって、潤滑油を圧送する油圧送手段（２）と、前記潤滑油をプラス又はマイナスに帯電させる第１の帯電手段（３）と、前記摺接部材（５〜１１）を、前記潤滑油とは逆極性に帯電させる第２の帯電手段（１３）と、前記第１の帯電手段で帯電した潤滑油を、前記第２の帯電手段で帯電した摺接部材（５〜１１）に供給する油供給手段（４）とを有することを特徴とする。なお、参照符号は実施形態に対応して付したものであり、本発明をこれらに限定するものではない。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、摺接部材がオイルを攪拌することはないので、オイルの攪拌抵抗による駆動力損失を解消して、作動効率を向上させることができる。
【００１０】
また、オイルと摺接部材を互いに逆の極性に帯電させたことにより、オイルはクーロン力によって潤滑を必要とする摺接部へ引き寄せられる。これにより、オイルは摺接部の隅々にまで行き渡るので複雑な油路を設ける必要がなく、潤滑構造を簡素化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下では図面等を参照して本発明の実施の形態についてさらに詳しく説明する。
【００１２】
図１は、本発明の帯電オイルによる潤滑装置の一実施形態である変速機の潤滑装置を示す図である。
【００１３】
本実施形態の潤滑装置は、オイルポンプ２と、オイル帯電装置３と、アース１３と、潤滑パイプ１４とを備え、本実施形態においては変速機１の摺接部を潤滑する。
【００１４】
はじめに理解を容易にするために変速機１について説明する。
【００１５】
変速機１には、インプットシャフト５と、アウトプットシャフト６とが同軸に設けられ、さらにこれらと平行にカウンターシャフト７を設けている。
【００１６】
インプットシャフト５には、変速機内側の軸端部にクラッチギア８をインプットシャフト５と一体回転可能に結合している。
【００１７】
カウンターシャフト７には、クラッチギア８に近い軸端側より順次、カウンターシャフトドライブギア９と、１速〜５速までの入力ギア１０とをカウンターシャフト７と一体回転可能に結合している。
【００１８】
アウトプットシャフト６には、クラッチギア８に近い軸端側より順次、１速〜５速までの出力ギア１１をアウトプットシャフト６と一体回転可能に結合している。
【００１９】
カウンターシャフトドライブギア９はクラッチギア８と噛合し、１速〜５速までの各入力ギア１０は１速〜５速までの各出力ギア１１と段数に応じてそれぞれ噛合するように各ギアを配置している。
【００２０】
インプットシャフト５より入力した駆動力はクラッチギア８と噛合するカウンターシャフトドライブギア９を介してカウンターシャフト７に伝達する。走行状態に合わせて運転者の選択している変速比に適切に対応する入力ギア１０と、これに噛合している出力ギア１１とを介してカウンターシャフト７からアウトプットシャフト６へ伝達して出力する。
【００２１】
変速機１は以上のように構成されているので、各シャフト５、６、７の軸受部や各ギア８〜１１の噛合部などの摺接部分を潤滑させる必要がある。そこで本実施形態では、変速機１の上方にはオイル帯電装置３によって帯電して霧化したオイルを噴射する噴射ノズル４を設けている。変速機１の下方にはシャフト５、６、７及びギア８〜１１などの摺接部分の潤滑に使用されて落下したオイルを回収するオイルパン１２が設けられている。オイルパン１２の液面はギア８〜１１などの回転部材に接触しない高さに保たれている。
【００２２】
オイルポンプ２は、オイルパン１２から吸入したオイルを加圧して、潤滑パイプ１４、オイル帯電装置３を介して変速機１の内部の摺接部へ圧送する。ここで、オイルポンプ２はエンジンの駆動力によって駆動するタイプのものでも電力で駆動するタイプのものでもよい。
【００２３】
オイル帯電装置３は、高電圧を作用してオイルをプラスに帯電させるとともにオイルを霧化して噴射ノズル４から摺接部へと微細な霧状に噴射する。オイル帯電装置３の詳細な構造については後述する。
【００２４】
アース１３は、摺接部を接地してマイナスに帯電させる。
【００２５】
潤滑パイプ１４は、オイルポンプ２によってオイルパン１２から吸入されたオイルをオイル帯電装置３へと送流する。
【００２６】
ここで、オイル帯電装置３の拡大図である図２を参照しながらオイル帯電装置３の構成について詳しく説明する。なお、図１と同等の機能を有する重複部分については同じ符号を用いて説明を省略する。
【００２７】
オイル帯電装置３は、送油管３０と、高圧電源３１と、電極線３２とを備えている。高圧電源３１のプラス側端子３３には電極線３２が接続されている。電極線３２は、送油管３０の内部に、送油管３０の軸方向に配設されている。一方、高圧電源３１のマイナス側端子３４には摺接部１５が接続されている。摺接部１５には、帯電したオイルが噴射ノズル４から噴射される。なお摺接部１５は上述の通りギア８〜１１同士の噛合部分及びシャフト５、６、７の軸受部分などの摺接する部分であって潤滑を必要とするところであり、本来はそれぞれの形状があるが、図２ではそれらを模式的に矩形部材として図示した。
【００２８】
オイルポンプ２によってオイルパン１２から吸入されたオイルは、加圧されて潤滑パイプ１４を通して送油管３０に送流される。オイルは送油管３０の内部で高電圧を作用する電極線３２によって静電霧化され、プラスに帯電するとともに噴射ノズル４から微細な霧状となって摺接部１５に噴射される。ここで静電霧化とは、高電圧をかけられた液体表面の電界が大きくなることで、液体表面に働く静電気力によって液体が表面張力を超えて細かく分裂（霧化）する現象である。オイル帯電装置３はこの現象を利用してオイルを霧化している。
【００２９】
オイル帯電装置３において、電極線３２によってオイルに高電圧を作用するとオイルが静電霧化して微細な霧状になることは前述した通りである。この静電霧化によって発生するオイルの微粒子の中には、粒子径が極微小なオイル粒子も含まれる。本来ならばこのような極微小なオイル粒子は噴射ノズル４から噴射された後、摺接部１５には付着せずに変速機１のケース内を浮遊することになる。しかし、本実施形態ではオイルと摺接部１５とを逆極性に帯電させているのでオイルと摺接部１５との間にクーロン力が作用して、粒子径の極微小な粒子でもよく摺接面に付着する。
【００３０】
そこで、図１の変速機１の潤滑装置において、シャフト５、６、７及びギア８〜１１（すなわち摺接部）をアース１３に接続し、その外周を取り囲む変速機１のケースにはアース１３を接続しない。これにより、噴射ノズル４から噴射された極微小な霧状のオイルは変速機１のケース内壁に付着せず、潤滑を必要とする摺接面に効率よくオイル皮膜を形成することができる。
【００３１】
なお、本実施形態の変速機１の潤滑装置では、図１に示すように摺接部をアース１３に接続して霧化オイルに対して相対的にマイナスに帯電させても、図２に示すように摺接部１５を高圧電源２１のマイナス側端子２４に接続してマイナスに帯電させても、その作用は同じである。
【００３２】
以下、本実施形態における潤滑装置の作用について図１を用いて説明する。
【００３３】
変速機１の内部下方に設けられたオイルパン１２からオイルポンプ２によってオイルを吸入及び加圧して潤滑パイプ１４を介してオイル帯電装置３へと圧送する。オイル帯電装置３ではオイルに高電圧を作用することでオイルをプラスに帯電させるとともに霧化して噴射ノズル４から噴射する。
【００３４】
噴射ノズル４で噴射されたオイルは微細な霧状となって変速機１の摺接部へと噴射される。
【００３５】
ここで、摺接部はアース１３に接続されてマイナス極性になっている。オイルはオイル帯電装置３によってプラスに帯電している。摺接部とオイルとは互いに逆極性に帯電していることになる。これにより、摺接部とオイルとの間にはクーロン力が作用するので、霧状のオイルが潤滑を必要とするシャフト５、６、７及びギア８〜１１などの隅々まで行き渡り確実にオイル皮膜を形成することができる。
【００３６】
また、オイルの一部は霧化された後に気化しており、これら気化したオイルは摺接部と接触することで冷却されて液化する。
【００３７】
摺接部に付着したオイルは重力や遠心力によって最終的にオイルパン１２に落下する。オイルパン１２で回収されたオイルは再度オイルポンプ２によって吸入され潤滑に使用される。
【００３８】
以上のように本実施形態では、オイルを摺接部とは逆極性に帯電させることにより、オイルが摺接部の隅々にまで行き渡り、吸着されて確実にオイル皮膜を形成することができる。よって、オイルの攪拌抵抗を解消してフリクションを低減し、作動効率を向上させることができる。
【００３９】
また、前記した理由により、給油不足を防止するための複雑な油路を設ける必要がないので潤滑構造を簡素化することができるとともに、少量のオイルで効率よく潤滑することができるので、使用するオイルの総量を減少させることができて、その分機械装置を小型軽量化することができる。
【００４０】
さらに、噴射ノズル４からオイルを微細な霧状に噴射することで、オイルの粒子に働くクーロン力を重力よりも相対的に大きくすることができるので、より確実に摺接部の隅々にオイルを吸着させることができる。また、オイルを霧化することでその一部が気化するので、オイルを摺接部に接触させたときに凝縮熱が発生してオイルは適度な粘度になり、オイルを摺接部の隅々まで行き渡らせることができる。
【００４１】
さらにまた、摺接部をアース１３に接続してマイナス極性にすることで、帯電手段の構成を簡単化することができる。特に、潤滑装置を車両に搭載した場合には、車体はバッテリのマイナス極に接続されており、一般的にマイナスに帯電しているので、摺接部の一部が導電性部材によって車体と接続されることにより、容易にマイナスに帯電させることができる。
【００４２】
以上説明した実施形態に限定されることなく、その技術的思想の範囲内において種々の変形や変更が可能であり、それらも本発明と均等であることは明白である。
【００４３】
例えば、本実施形態では変速機１の潤滑装置を用いて説明したが、本発明は回転部位の有無に拘らず部材同士の摺接部位を有するすべての機械装置に適用できる。
【００４４】
また、本実施形態とは逆にオイルをマイナスに帯電させて、摺接部をプラスに帯電させても、本実施形態と同様の作用及び効果が得られる。
【００４５】
さらに、オイルポンプ２はエンジンなどの駆動力によって駆動するタイプのものでも電力で駆動するタイプのものでもよい。
【００４６】
さらにまた、噴射ノズル４は一つのオイル帯電装置３に複数設けてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の帯電オイルによる潤滑装置を示した図である。
【図２】オイル帯電装置の拡大図である。
【符号の説明】
【００４８】
１  変速機
２  オイルポンプ
３  オイル帯電装置
４  噴射ノズル
５  インプットシャフト
６  アウトプットシャフト
７  カウンターシャフト
８  クラッチギア
９  カウンターシャフトドライブギア
１０  入力ギア
１１  出力ギア
１２  オイルパン
１３  アース
１４  潤滑パイプ
１５  摺接部
３０  送油管
３１  高圧電源
３２  電極線
３３  プラス側端子
３４  マイナス側端子
【図１】
2005221050.tif 000003
【図２】
2005221050.tif 000004