JP2020101247A - 複合構造体 - Google Patents

Abstract

【課題】環境温度が高温側や低温側の何れの方向に変化しても液体の漏れを抑制することができる複合構造体を提供すること。【解決手段】金属フレーム５と樹脂カバー６とが接合し、内部に変速機作動油（液体）が封入される複合構造体において、金属フレーム５に形成される複数の開口部５ｂのそれぞれを、分割した樹脂カバー６により塞ぐ配置とする。金属フレーム５と樹脂カバー６とを互いに接合する位置に凹凸接合構造Ｂを設け、凹凸接合構造Ｂは、樹脂カバー６が金属フレーム５に挟まれる第１挟持接合部分と、金属フレーム５が樹脂カバー６に挟まれる第２挟持接合部分と、を備える。【選択図】図３

Description

本発明は、金属部材と樹脂部材とが接合し、内部に液体が封入される複合構造体に関する。

従来、複合構造体としながらもケース要素に要求される主な要求特性である強度・剛性を成立させることで、ケース軽量化要求に応えるトランスミッションケースが知られている（例えば、特許文献１参照）。このトランスミッションケースは、サイドカバーを金属フレームと樹脂カバーによる複合構造体とする。金属フレームは、分割開口部の全周にわたって連続する全周フランジと、固定シーブ軸を回転可能に支持する第１ベアリング支持ボスおよび第２ベアリング支持ボスと、全周フランジと両ベアリング支持ボスを繋ぐ補強アームと、を有する。樹脂カバーは、金属フレームの全体を覆う配置とする。

特開２０１２−１９７９１８号公報

トランスミッションケースの軽量化のため、従来技術のような樹脂カバーが金属フレーム全体を覆う配置ではなく、分割された複数の樹脂カバーが金属フレームに形成される複数の開口部をそれぞれ塞ぐ配置としたい。しかし、このような樹脂カバーが金属フレームの全体を覆わない配置の場合、環境温度の変化により、樹脂カバーが収縮・膨張し、金属フレームと樹脂カバーとの間に隙間ができ、トランスミッション内側のオイルが漏れる虞がある、という課題があった。

本発明は、上記課題に着目してなされたもので、環境温度が高温側や低温側の何れの方向に変化しても液体の漏れを抑制する複合構造体を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明は、金属部材と樹脂部材とが接合し、内部に液体が封入される複合構造体において、金属部材に形成される複数の開口部のそれぞれを、分割した樹脂部材により塞ぐ配置とする。金属部材と樹脂部材とを互いに接合する位置に凹凸接合構造を設け、凹凸接合構造は、樹脂部材が金属部材に挟まれる第１挟持接合部分と、金属部材が樹脂部材に挟まれる第２挟持接合部分と、を備える。

このため、環境温度が高温側や低温側の何れの方向に変化しても液体の漏れを抑制する複合構造体を提供することができる。

実施例１の複合構造体によるトランスミッションケースが適用されたベルト式無段変速機を示す一部破断図である。 複合構造体によるサイドカバーを示す外観図である。 実施例１の凹凸接合構造による金属フレームと樹脂カバーの接合シール構造を示す図２のＡ−Ａ線断面図である。 実施例１の凹凸接合構造による通常時/高温時/低温時の金属フレームと樹脂カバーのオイルシール作用を示す作用説明図である。 実施例２の凹凸接合構造による金属フレームと樹脂カバーの接合シール構造を示す図２のＡ−Ａ線断面図である。 実施例２の凹凸接合構造による通常時/高温時/低温時の金属フレームと樹脂カバーのオイルシール作用を示す作用説明図である。

以下、本発明の複合構造体を実施するための形態を、図面に示す実施例１及び実施例２に基づいて説明する。

実施例１における複合構造体は、エンジン車やハイブリッド車等に搭載されるベルト式無段変速機のトランスミッションケースに適用される。以下、実施例１の構成を、「トランスミッションケースの全体構成」、「金属フレームと樹脂カバーの接合シール構造」に分けて説明する。

［トランスミッションケースの全体構成］
図１は、実施例１の複合構造体によるトランスミッションケースTCが適用されたベルト式無段変速機を示す。以下、図１に基づいて、トランスミッションケースTCの全体構成を説明する。

トランスミッションケースTCは、図１に示すように、分割した主変速ケース１とコンバータハウジング２とサイドカバー３を互いにフランジ結合することにより構成される。トランスミッションケースTCは、ベルト式無段変速機構４（変速機構）を内蔵し、ベルト式無段変速機構４の各軸部材を回転可能に支持する。そして、トランスミッションケースTCの内部空間は、変速機作動油（液体の一例）の封入によりウェット空間とされている。

ベルト式無段変速機構４は、ベルト接触径の変化により変速機入力軸４０の入力回転数と変速機出力軸４１の出力回転数の比である変速比を無段階に変更させる無段変速機能を有する。このベルト式無段変速機構４は、プライマリプーリー４２と、セカンダリプーリー４３と、ベルト４４と、を有する。

プライマリプーリー４２は、プライマリ固定シーブ４２ａと、プライマリ可動シーブ４２ｂと、により構成される。プライマリ固定シーブ４２ａには、固定シーブ軸４２ｅが一体に形成され、プライマリ可動シーブ４２ｂには、固定シーブ軸４２ｅと同軸心配置で中空円筒状の可動シーブ軸４２ｆが一体に形成される。そして、プライマリ圧室４５に導かれるプライマリ圧により、固定シーブ軸４２ｅに対して可動シーブ軸４２ｆおよびプライマリ可動シーブ４２ｂが軸方向に摺動する。

セカンダリプーリー４３は、セカンダリ固定シーブ４３ａと、セカンダリ可動シーブ４３ｂと、により構成される。セカンダリ固定シーブ４３ａには、固定シーブ軸４３ｅが一体に形成され、セカンダリ可動シーブ４３ｂには、固定シーブ軸４３ｅと同軸心配置で中空円筒状の可動シーブ軸４３ｆが一体に形成される。そして、セカンダリ圧室４６に導かれるセカンダリ圧により、固定シーブ軸４３ｅに対して可動シーブ軸４３ｆおよびセカンダリ可動シーブ４３ｂが軸方向に摺動する。

ベルト４４は、プライマリプーリー４２のＶ字形状をなす一対のプライマリシーブ面４２ｃ，４２ｄと、セカンダリプーリー４３のＶ字形状をなす一対のセカンダリシーブ面４３ｃ，４３ｄと、に巻き掛けられている。このベルト４４は、環状リングを内から外へ多数重ね合わせた２組の積層リングと、２組の積層リングに対する挟み込みにより互いに連接して環状に設けられた多数のエレメントと、により構成される。

トランスミッションケースTCでは、フランジ結合される主変速ケース１とコンバータハウジング２とサイドカバー３のうち、主変速ケース１とをアルミダイカスト品とし、コンバータハウジング２とサイドカバー３を複合構造体としている。

主変速ケース１は、例えば、アルミ合金材(ADC12等)を用いたアルミダイカスト品により構成され、両端部に複数のボルト穴が開穴された全周フランジ１１，１２を有する。全周フランジ１１は、コンバータハウジング２とフランジ結合し、全周フランジ１２は、サイドカバー３とフランジ結合する。

コンバータハウジング２は、アルミダイカスト品による金属フレーム２５と、耐熱性・耐油性を持つ高強度樹脂材による樹脂カバー２６と、を組み合わせて接合した複合構造体としている。コンバータハウジング２には、主変速ケース１側に複数のボルト穴が開穴された全周フランジ２１を有し、全周フランジ２１は、主変速ケース１の全周フランジ１１とフランジ結合する。

サイドカバー３は、コンバータハウジング２と同様に、アルミダイカスト品による金属フレーム５と、耐熱性・耐油性を持つ高強度樹脂材による樹脂カバー６と、を組み合わせて接合した複合構造体としている。サイドカバー３には、主変速ケース１側に複数のボルト穴が開穴された全周フランジ５１を有し、全周フランジ５１は、主変速ケース１の全周フランジ１２とフランジ結合する。

［金属フレームと樹脂カバーの接合シール構造］
図２は、複合構造体によるサイドカバー３を示し、図３は、実施例１の凹凸接合構造Ｂによる金属フレーム５と樹脂カバー６の接合シール構造を示す。以下、図２及び図３に基づいて、金属フレーム５と樹脂カバー６の接合シール構造を説明する。

サイドカバー３は、ベルト式無段変速機構４の端部を覆うカバーであり、金属フレーム５（金属部材）と、金属フレーム５により囲まれて形成される複数の開口部５ｂのそれぞれを塞ぐ配置による樹脂カバー６（樹脂部材）と、により構成されている。

金属フレーム５は、フレーム部材として、全周フランジ５１と、第１ベアリング支持ボス５２と、第２ベアリング支持ボス５３と、車体支持ボス５４と、部品取り付けボス５５と、補強アーム５６と、油圧経路アーム５７と、を有する。金属フレーム５は、これらのフレーム部材をアルミダイカスト工法により一体に製造することで構成している。

全周フランジ５１は、主変速ケース１の全周フランジ１２とフランジ結合するもので、図１及び図２に示すように、主変速ケース１との分割開口部の全周にわたって連続するフランジ合わせ面５１ａを有する。なお、全周フランジ５１には、図２に示すように、複数のボルト穴５１ｂが開穴されている。

第１ベアリング支持ボス５２は、第１ベアリング７を嵌装する凹部を有し、図１に示すように、プライマリプーリー４２の固定シーブ軸４２ｅの端部を、第１ベアリング７を介して回転可能に支持する。

第２ベアリング支持ボス５３は、第２ベアリング８を嵌装する凹部を有し、図１に示すように、セカンダリプーリー４３の固定シーブ軸４３ｅの端部を、第２ベアリング８を介して回転可能に支持する。

車体支持ボス５４は、マウント部材１０のブラケットをボルト固定するマウント面５４ａを有し、図１に示すように、サイドカバー３を車体９に対しマウント部材１０を介して支持する。なお、この車体支持ボス５４は、第１ベアリング支持ボス５２と一体に形成されている。

部品取り付けボス５５は、図１に示すように、ベアリング位置規制部品等の外部からの取り付け部品をボルト固定するボルト座面５５ａを有する。なお、この部品取り付けボス５５は、第２ベアリング支持ボス５３と一体に形成されている。

補強アーム５６は、図１及び図２に示すように、全周フランジ５１と、各ボス（第１ベアリング支持ボス５２、第２ベアリング支持ボス５３、車体支持ボス５４、部品取り付けボス５５）を互いに径方向や周方向や軸方向へ繋ぐアーム部材である。この補強アーム５６のアーム径やアームレイアウトは、要求される強度や剛性が成立するように計算や実験等を重ねた上で設定する。

油圧経路アーム５７は、図１に示すように、内部にセカンダリ潤滑圧油路１３を形成すると共に補強機能を兼ねたアーム部材である。なお、油圧経路アーム５７は、第２ベアリング支持ボス５３と一体に形成されている。

樹脂カバー６は、図２に示すように、金属フレーム５により囲まれて形成される複数の開口部５ｂのそれぞれを塞ぐ分割カバー部材による構成としている。このとき、金属フレーム５の開口部５ｂと分割構成の樹脂カバー６とが互いに接合する位置に凹凸接合構造Ｂを設けることで、環境温度の変化があった場合、金属フレーム５と樹脂カバー６とに隙間を生じさせないオイルシール性を確保するようにしている。

凹凸接合構造Ｂは、図３に示すように、樹脂カバー６が金属フレーム５に挟まれる第１挟持接合部分と、金属フレーム５が樹脂カバー６に挟まれる第２挟持接合部分と、を備える。ここで、「金属フレーム５」とは、図３の場合、開口部５ｂを介して隣接する２本の補強アーム５６，５６のことをいう。また、「挟持接合部分」とは、樹脂カバー６が環境温度により膨張や収縮するとき、膨張量や収縮量が最も大きくなる方向であるサイドカバー３のカバー面に沿った方向で互いに挟持する接合面をいう。

金属フレーム５の凹凸接合構造Ｂとしては、図３に示すように、補強アーム５６，５６のアーム本体部５ａの内面により形成される開口部５ｂと、アーム本体部５ａのうち開口部５ｂの外周面に開口部形状に沿って形成される環状凹溝５ｃとを有する。

樹脂カバー６の凹凸接合構造Ｂとしては、図３に示すように、開口部５ｂを塞ぐ樹脂本体部６ａの中央領域からケース内側に向かって突出し開口部５ｂに嵌合する樹脂突起部６ｂと、樹脂本体部６ａの外周部からケース内側に向かって突出し環状凹溝５ｃに嵌合する環状突条部６ｃとを有する。なお、樹脂カバー６は、樹脂本体部６ａと樹脂突起部６ｂと環状突条部６ｃとが一体に成形される。

樹脂カバー６が金属フレーム５に挟まれる第１挟持接合部分としては、開口部５ｂの内周面と樹脂突起部６ｂの外周面とによる開口接合面６０と、環状凹溝５ｃの外周溝面と環状突条部６ｃの外周突条面とによる第１凹凸接合面６１とを有する。

ここで、「開口接合面６０」は、金属フレーム５に対して樹脂カバー６を組み付けるとき（通常時）、図３に示すように、開口部５ｂの内周面と樹脂突起部６ｂの外周面とを初期密着力により密着させたシール状態とする。

また、「第１凹凸接合面６１」は、金属フレーム５に対して樹脂カバー６を組み付けるとき（通常時）、図３に示すように、樹脂カバー６がカバー面に沿った方向へ膨張するときの膨張量を考慮して適切な隙間Ｃを設定している。即ち、第１凹凸接合面６１の隙間Ｃとしては、環境温度が上昇して樹脂カバー６が膨張し、所定温度になるまでは隙間を確保する。しかし、環境温度が所定温度になると２つの面が密着を開始し、その後、環境温度の上昇にしたがって樹脂カバー６の膨張量が大きくなると、密着力が高くなって密着性を増すように設定される。

金属フレーム５が樹脂カバー６に挟まれる第２挟持接合部分としては、環状凹溝５ｃの内周溝面と環状突条部６ｃの内周突条面とによる第２凹凸接合面６２を有する。

ここで、「第２凹凸接合面６２」は、金属フレーム５に対して樹脂カバー６を組み付けるとき（通常時）、図３に示すように、環状凹溝５ｃの内周溝面と環状突条部６ｃの内周突条面とを初期密着力により密着させたシール状態とする。そして、環境温度が低下して樹脂カバー６が収縮し、環境温度の低下にしたがって樹脂カバー６の収縮量が大きくなると、密着力が高くなって密着性を増すように設定される。

凹凸接合構造Ｂは、通常時、開口接合面６０と第２凹凸接合面６２によるダブルシール面により、金属フレーム５と樹脂カバー６とのシール性を確保する。樹脂カバー６が膨張する高温時、開口接合面６０と第１凹凸接合面６１によるダブルシール面により、金属フレーム５と樹脂カバー６とのシール性を確保する。樹脂カバー６が収縮する低温時、第２凹凸接合面６２によるシングルシール面により、金属フレーム５と樹脂カバー６とのシール性を確保する。

なお、コンバータハウジング２の金属フレーム２５と樹脂カバー２６の接合シール構造についてもサイドカバー３の接合シール構造と同様であるので説明を省略する。

次に、「背景技術と課題解決対策」を説明する。そして、実施例１における「環境温度変化に対するオイルシール作用」を説明する。

［背景技術と課題解決対策］
現在、車両に搭載される車両用トランスミッションの軽量化が強く求められている。この車両用トランスミッションの軽量化の一環として、例えば、オイルパンを合成樹脂製オイルパンにする等の材料置換が既に実施されている。

しかし、車両用トランスミッションの構成部品の中で、大きな重量割合を占めているのが箱物部品であるトランスミッションケース（主変速ケース、コンバータハウジング、サイドカバー）である。

そこで、単純に金属材料を樹脂材料に置き換える材料置換によるトランスミッションケースの軽量化対策が考えられる。しかし、単純に金属材料を樹脂材料に置き換える材料置換では、軸支持強度や剛性を満たすことができず、強度（静的、疲労）・剛性という主な要求特性が成立しない。このため、現在に至るまで樹脂トランスミッションケースが実施されていないことから明らかなように、トランスミッションケースの材料置換による樹脂化は不可能であった。

これに対し、ケース要素に要求される主な要求特性である強度・剛性を成立させることで、ケース軽量化要求に応える複合構造体によるトランスミッションケースが提案されている（例えば、特許文献１参照）。このトランスミッションケースは、サイドカバーを、要求される強度・剛性を成立させる金属フレームと、金属フレームの全体を覆って塞ぐ樹脂カバーによる複合構造体としている。

しかし、提案されているトランスミッションケースにおいて、より軽量化を目指すためには、樹脂カバーが金属フレーム全体を覆う配置ではなく、分割された複数の樹脂カバーが金属フレームに形成される複数の開口部をそれぞれ塞ぐ配置としたい。しかし、このような樹脂カバーが金属フレームの全体を覆わない配置とし、余分な樹脂を削減した場合、金属フレームに形成される複数の開口部に分割した樹脂カバーを組み合わせるときの接合面が、分割した樹脂カバーのそれぞれで独立したものになる。このため、環境温度変化により分割した樹脂カバーが収縮・膨張すると、金属フレームと樹脂カバーとの接合面に隙間ができ、トランスミッション内側のオイルが漏れる虞がある。

このように、金属フレームに形成される複数の開口部のそれぞれを樹脂カバーにより塞ぐ配置により軽量化を目指す際、環境温度変化があっても金属フレームと樹脂カバーとの接合面に隙間が生じないようにすることが解決すべき課題として残る。

本発明者は、上記複合構造体が抱える課題に対して、環境温度変化により収縮や膨張する樹脂特性をシール性向上に利用することに着目した。そして、金属フレーム５と樹脂カバー６とが接合し、内部に変速機作動油（液体）が封入される複合構造体において、金属フレーム５に形成される複数の開口部５ｂのそれぞれを、分割した樹脂カバー６により塞ぐ配置とする。金属フレーム５と樹脂カバー６とを互いに接合する位置に凹凸接合構造Ｂを設け、凹凸接合構造Ｂは、樹脂カバー６が金属フレーム５に挟まれる第１挟持接合部分と、金属フレーム５が樹脂カバー６に挟まれる第２挟持接合部分と、を備える構成を採用した。

即ち、高温時は、樹脂カバー６が金属フレーム５に挟まれる第１挟持接合部分での樹脂カバー６の膨張により、樹脂カバー６が金属フレーム５との密着性が増す。一方、低温時は、金属フレーム５が樹脂カバー６に挟まれる第２挟持接合部分での樹脂カバー６の収縮により、樹脂カバー６が金属フレーム５との密着性が増す。

ここで、環境温度の変化により樹脂カバー６が金属フレーム５に対して相対的に膨張したり相対的に収縮したりするのは、金属フレーム５の線膨張係数より樹脂カバー６の線膨張係数が遙かに大きく、高温時膨張差や低温時収縮差が生じることによる。例えば、アルミニウム素材の場合には、線膨張係数が２３×10^-6/℃程度であるのに対し、樹脂素材の場合には、線膨張係数が７０〜１８０×10^-6/℃程度である。

したがって、トランスミッションケースTCの環境温度が高温側や低温側の何れの方向に変化しても変速機作動油（液体）の漏れを抑制することができる。加えて、金属フレーム５に形成される複数の開口部５ｂのそれぞれを、分割した樹脂カバー６により塞ぐ配置しているため、特許文献１に記載されたトランスミッションケースと比べた場合、樹脂が削減される分、軽量化を図ることができる。

［環境温度変化に対するオイルシール作用］
図４は、実施例１の凹凸接合構造Ｂによる通常時/高温時/低温時の金属フレーム５と樹脂カバー６のオイルシール作用を示す。以下、図４に基づいて、環境温度変化に対するオイルシール作用を説明する。

通常時は、図４(a)に示すように、開口接合面６０と第２凹凸接合面６２での初期設定の密着力によるダブルシール面とされる。このため、例えば、長時間駐車のようにトランスミッションケースTCが大気温度になる通常時は、開口接合面６０と第２凹凸接合面６２でのダブルシール効果により、金属フレーム５と樹脂カバー６のオイルシール作用が確保される。したがって、通常時、トランスミッションケースTCからの変速機作動油の漏れが抑制される。

樹脂カバー６が膨張する高温時は、図４(b)に示すように、開口接合面６０と第１凹凸接合面６１での温度上昇に応じた密着力増加によるダブルシール面とされる。このため、例えば、車両発進からの走行中のようにトランスミッションケースTCが大気温度から温度が上昇する高温時は、樹脂膨張作用により開口接合面６０と第１凹凸接合面６１での密着力が温度上昇に応じて増加する。トランスミッションケースTCの場合、例えば、160℃程度まで温度上昇することがあり、温度上昇に伴ってケース内圧力も上昇し、通常時より高いオイルシール性が要求される。これに対し、樹脂カバー６が膨張する高温時、温度上昇に応じて増加する密着力により、高いオイルシール性要求に応えることができ、トランスミッションケースTCからの変速機作動油の漏れが抑制される。

樹脂カバー６が収縮する低温時は、図４(c)に示すように、第２凹凸接合面６２での温度低下に応じた密着力増加によるシングルシール面とされる。このため、例えば、寒冷地での長時間駐車のようにトランスミッションケースTCが極低温になる低温時は、第２凹凸接合面６２での温度低下に応じた密着力増加によるシングルシール効果により、金属フレーム５と樹脂カバー６のオイルシール作用が確保される。したがって、低温時、トランスミッションケースTCからの変速機作動油の漏れが抑制される。

以上説明したように、実施例１の複合構造体（コンバータハウジング２、サイドカバー３）にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。

(1) 金属部材（金属フレーム５）と樹脂部材（樹脂カバー６）とが接合し、内部に液体（変速機作動油）が封入される複合構造体において、
金属部材（金属フレーム５）に形成される複数の開口部５ｂのそれぞれを、分割した樹脂部材（樹脂カバー６）により塞ぐ配置とし、
金属部材（金属フレーム５）と樹脂部材（樹脂カバー６）とを互いに接合する位置に凹凸接合構造Ｂを設け、
凹凸接合構造Ｂは、樹脂部材（樹脂カバー６）が金属部材（金属フレーム５）に挟まれる第１挟持接合部分と、金属部材（金属フレーム５）が樹脂部材（樹脂カバー６）に挟まれる第２挟持接合部分と、を備える。
このため、環境温度が高温側や低温側の何れの方向に変化しても液体（変速機作動油）の漏れを抑制する複合構造体（コンバータハウジング２、サイドカバー３）を提供することができる。

(2) 金属部材（金属フレーム５）の凹凸接合構造Ｂとして、開口部５ｂと、開口部５ｂの外周面に開口部形状に沿って形成される環状凹溝５ｃとを有し、
樹脂部材（樹脂カバー６）の凹凸接合構造Ｂとして、開口部５ｂを塞ぐ樹脂本体部６ａの中央領域から構造体内側に向かって突出し開口部５ｂに嵌合する樹脂突起部６ｂと、樹脂本体部６ａの外周部から構造体内側に向かって突出し環状凹溝５ｃに嵌合する環状突条部６ｃとを有する。
このため、金属部材（金属フレーム５）の開口部５ｂに対して外側から樹脂部材（樹脂カバー６）を押し込み嵌合するだけで、樹脂部材（樹脂カバー６）を金属部材（金属フレーム５）に組み付けることができる。

(3) 第１挟持接合部分として、開口部５ｂの内周面と樹脂突起部６ｂの外周面とによる開口接合面６０と、環状凹溝５ｃの外周溝面と環状突条部６ｃの外周突条面とによる第１凹凸接合面６１とを有し、
第２挟持接合部分として、環状凹溝５ｃの内周溝面と環状突条部６ｃの内周突条面とによる第２凹凸接合面６２を有する。
このため、樹脂部材（樹脂カバー６）を金属部材（金属フレーム５）に組み付けたとき、第１挟持接合部分として開口接合面６０と第１凹凸接合面６１を設定でき、第２挟持接合部分として第２凹凸接合面６２を設定できる。

(4) 凹凸接合構造Ｂは、通常時、開口接合面６０と第２凹凸接合面６２によるダブルシール面とし、樹脂部材（樹脂カバー６）が膨張する高温時、開口接合面６０と第１凹凸接合面６１によるダブルシール面とし、樹脂部材（樹脂カバー６）が収縮する低温時、第２凹凸接合面６２によるシングルシール面とする。
このため、通常時/高温時/低温時の何れの場合においても金属フレーム５と樹脂カバー６のオイルシール性を確保することができる。特に、樹脂部材（樹脂カバー６）の膨張により開口接合面６０と第１凹凸接合面６１の密着力が増す高温時には、ダブルシール効果により高いオイルシール性を確保することができる。

(5) 複合構造体は、変速機構（ベルト式無段変速機構４）を内蔵するトランスミッションケースTCであり、
トランスミッションケースTCは、軸部材（固定シーブ軸４２ｅ、固定シーブ軸４３ｅ）を回転可能に支持すると共に、ケース内部空間が変速機作動油によるウェット空間である。
このため、要求されるケース強度、ケース剛性、オイルシール性、軽量化が併せて達成される複合構造体によるトランスミッションケースTCを提供することができる。

実施例２は、金属フレーム５と樹脂カバー６とが接合するシール面を、実施例１のシール面の数に比べて増加させた例である。

図５は、実施例２の凹凸接合構造Ｂ’による金属フレーム５と樹脂カバー６の接合シール構造を示す。以下、図５に基づいて、金属フレーム５と樹脂カバー６の接合シール構造を説明する。

凹凸接合構造Ｂ’は、図５に示すように、実施例１と同様に、樹脂カバー６が金属フレーム５に挟まれる第１挟持接合部分と、金属フレーム５が樹脂カバー６に挟まれる第２挟持接合部分と、を備える。

金属フレーム５の凹凸接合構造Ｂ’としては、図５に示すように、補強アーム５６，５６のアーム本体部５ａの内面により形成される開口部５ｂと、アーム本体部５ａのうち開口部５ｂの外周面に開口部形状に沿って形成される環状凹溝５ｃとを有する。加えて、金属フレーム５には、環状凹溝５ｃの内周溝面に直交して第２環状凹溝５ｄを有する。

樹脂カバー６の凹凸接合構造Ｂ’としては、図５に示すように、開口部５ｂを塞ぐ樹脂本体部６ａの中央領域からケース内側に向かって突出し開口部５ｂに嵌合する樹脂突起部６ｂと、樹脂本体部６ａの外周部からケース内側に向かって突出し環状凹溝５ｃに嵌合する環状突条部６ｃとを有する。加えて、樹脂カバー６には、環状突条部の内周突条面に直交して第２環状突条部６ｄを有する。なお、樹脂カバー６は、樹脂本体部６ａと樹脂突起部６ｂと環状突条部６ｃと第２環状突条部６ｄとが一体に成形される。

樹脂カバー６が金属フレーム５に挟まれる第１挟持接合部分としては、開口部５ｂの内周面と樹脂突起部６ｂの外周面とによる開口接合面６０と、環状凹溝５ｃの外周溝面と環状突条部６ｃの外周突条面とによる第１凹凸接合面６１とを有する。

金属フレーム５が樹脂カバー６に挟まれる第２挟持接合部分としては、環状凹溝５ｃの内周溝面と環状突条部６ｃの内周突条面とによる第２凹凸接合面６２を有する。さらに、金属フレーム５が樹脂カバー６の凹凸接合構造Ｂ’として、第２環状凹溝５ｄと第２環状突条部６ｄによる第３凹凸接合面６３を有する。つまり、金属フレーム５の環状凹溝５ｃの内周溝面と、樹脂カバー６の環状突条部６ｃの内周突条面との間に、段差構造によるダブル接合面（第２凹凸接合面６２、第３凹凸接合面６３）を設定している。

凹凸接合構造Ｂ’は、通常時、開口接合面６０と第２凹凸接合面６２と第３凹凸接合面６３によるトリプルシール面により、金属フレーム５と樹脂カバー６とのシール性を確保する。樹脂カバー６が膨張する高温時、開口接合面６０と第１凹凸接合面６１によるダブルシール面により、金属フレーム５と樹脂カバー６とのシール性を確保する。樹脂カバー６が収縮する低温時、第２凹凸接合面６２と第３凹凸接合面６３によるダブルシール面により、金属フレーム５と樹脂カバー６とのシール性を確保する。なお、他の構成は、実施例１と同様であるので図示並びに説明を省略する。

次に、実施例２における環境温度変化に対するオイルシール作用を説明する。
図６は、実施例２の凹凸接合構造Ｂ’による通常時/高温時/低温時の金属フレーム５と樹脂カバー６のオイルシール作用を示す。以下、図６に基づいて、環境温度変化に対するオイルシール作用を説明する。

通常時は、図６(a)に示すように、開口接合面６０と第２凹凸接合面６２と第３凹凸接合面６３での初期設定の密着力によるトリプルシール面とされる。このため、例えば、長時間駐車のようにトランスミッションケースTCが大気温度になる通常時は、開口接合面６０と第２凹凸接合面６２と第３凹凸接合面６３でのトリプルシール効果により、金属フレーム５と樹脂カバー６のオイルシール作用が確保される。したがって、通常時、トランスミッションケースTCからの変速機作動油の漏れが抑制される。

樹脂カバー６が膨張する高温時は、図６(b)に示すように、開口接合面６０と第１凹凸接合面６１での温度上昇に応じた密着力増加によるダブルシール面とされる。このため、実施例１での高温時と同様に、樹脂カバー６が膨張する高温時、温度上昇に応じて増加する密着力により、高いオイルシール性要求に応えることができ、トランスミッションケースTCからの変速機作動油の漏れが抑制される。

樹脂カバー６が収縮する低温時は、図６(c)に示すように、第２凹凸接合面６２と第３凹凸接合面６３での温度低下に応じた密着力増加によるダブルシール面とされる。このため、例えば、寒冷地での長時間駐車のようにトランスミッションケースTCが極低温になる低温時は、第２凹凸接合面６２と第３凹凸接合面６３での温度低下に応じた密着力増加によるダブルシール効果により、金属フレーム５と樹脂カバー６のオイルシール作用が確保される。したがって、低温時、トランスミッションケースTCからの変速機作動油の漏れが抑制される。なお、他の作用は、実施例１と同様であるので、説明を省略する。

以上説明したように、実施例２の複合構造体（コンバータハウジング２、サイドカバー３）にあっては、実施例１の(1)〜(3),(5)の効果に加え、下記の効果を奏する。

(6) 金属部材（金属フレーム５）には、環状凹溝５ｃの内周溝面に直交して第２環状凹溝５ｄを有し、
樹脂部材（樹脂カバー６）には、環状突条部６ｃの内周突条面に直交して第２環状突条部６ｄを有し、
金属部材（金属フレーム５）と樹脂部材（樹脂カバー６）の凹凸接合構造Ｂ’として、第２環状凹溝５ｄと第２環状突条部６ｄによる第３凹凸接合面６３を有する。
このため、樹脂部材（樹脂カバー６）を金属部材（金属フレーム５）に組み付けたとき、第１挟持接合部分として開口接合面６０と第１凹凸接合面６１を設定でき、第２挟持接合部分として第２凹凸接合面６２と第３凹凸接合面６３を設定できる。

(7) 凹凸接合構造Ｂ’は、通常時、開口接合面６０と第２凹凸接合面６２と第３凹凸接合面６３によるトリプルシール面とし、樹脂部材（樹脂カバー６）が膨張する高温時、開口接合面６０と第１凹凸接合面６１によるダブルシール面とし、樹脂部材（樹脂カバー６）が収縮する低温時、第２凹凸接合面６２と第３凹凸接合面６３によるダブルシール面とする。
このため、通常時/高温時/低温時の何れの環境温度のときもダブルシール面以上のシール面によりシール性を確保することができる。特に、実施例１に比べ、通常時/低温時の環境温度であるときにシール性を向上させることができ、温度低下により液体漏れが問題になるような箇所への適用に有用である。

以上、本発明の複合構造体を実施例１及び実施例２に基づき説明してきたが、具体的な構成については、これらの実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。

実施例１では、樹脂カバー６を金属フレーム５に組み付けたとき、第１挟持接合部分として開口接合面６０と第１凹凸接合面６１の２箇所を設定し、第２挟持接合部分として第２凹凸接合面６２の１箇所を設定する例を示した。実施例２では、樹脂カバー６を金属フレーム５に組み付けたとき、第１挟持接合部分として開口接合面６０と第１凹凸接合面６１の２箇所を設定し、第２挟持接合部分として第２凹凸接合面６２と第３凹凸接合面６３の２箇所を設定する例を示した。しかし、樹脂部材を金属部材に組み付けたとき、第１挟持接合部分として少なくとも１箇所以上の接合面が設定され、第２挟持接合部分として少なくとも１箇所以上の接合面が設定されるものであれば、挟持接合部分の設定数は、実施例１，２に限定されない。

実施例１，２では、本発明の複合構造体を、ベルト式無段変速機構４が内蔵されるベルト式無段変速機のトランスミッションケースTCのコンバータハウジング２とサイドカバー３に適用する例を示した。しかし、本発明の複合構造体は、有段変速機構が内蔵される自動変速機用トランスミッションケースや手動変速機構が内蔵される手動変速機用トランスミッションケース等に適用しても良い。さらに、トランスミッションケースに限らず、産業機器類のケースやカバー等のように、内部に液体が封入され、かつ、軽量化が要求される様々な金属製品の用途に適用しても勿論良い。

TC トランスミッションケース
１ 主変速ケース
２ コンバータハウジング（複合構造体）
３ サイドカバー（複合構造体）
４ ベルト式無段変速機構
４２ｅ 固定シーブ軸（軸部材）
４３ｅ 固定シーブ軸（軸部材）
５ 金属フレーム（金属部材）
５６ 補強アーム
５ａ アーム本体部
５ｂ 開口部
５ｃ 環状凹溝
５ｄ 第２環状凹溝
６ 樹脂カバー（樹脂部材）
６ａ 樹脂本体部
６ｂ 樹脂突起部
６ｃ 環状突条部
６ｄ 第２環状突条部
６０ 開口接合面（第１挟持接合部分）
６１ 第１凹凸接合面（第１挟持接合部分）
６２ 第２凹凸接合面（第２挟持接合部分）
６３ 第３凹凸接合面（第２挟持接合部分）

Claims (7)

1. 金属部材と樹脂部材とが接合し、内部に液体が封入される複合構造体において、
   前記金属部材に形成される複数の開口部のそれぞれを、分割した前記樹脂部材により塞ぐ配置とし、
   前記金属部材と前記樹脂部材とを互いに接合する位置に凹凸接合構造を設け、
   前記凹凸接合構造は、前記樹脂部材が前記金属部材に挟まれる第１挟持接合部分と、前記金属部材が前記樹脂部材に挟まれる第２挟持接合部分と、を備える
   ことを特徴とする複合構造体。
2. 請求項１に記載された複合構造体において、
   前記金属部材の前記凹凸接合構造として、前記開口部と、前記開口部の外周面に開口部形状に沿って形成される環状凹溝とを有し、
   前記樹脂部材の前記凹凸接合構造として、前記開口部を塞ぐ樹脂本体部の中央領域から構造体内側に向かって突出し前記開口部に嵌合する樹脂突起部と、樹脂本体部の外周部から構造体内側に向かって突出し前記環状凹溝に嵌合する環状突条部とを有する
   ことを特徴とする複合構造体。
3. 請求項２に記載された複合構造体において、
   前記第１挟持接合部分として、前記開口部の内周面と前記樹脂突起部の外周面とによる開口接合面と、前記環状凹溝の外周溝面と前記環状突条部の外周突条面とによる第１凹凸接合面とを有し、
   前記第２挟持接合部分として、前記環状凹溝の内周溝面と前記環状突条部の内周突条面とによる第２凹凸接合面を有する
   ことを特徴とする複合構造体。
4. 請求項３に記載された複合構造体において、
   前記凹凸接合構造は、通常時、前記開口接合面と前記第２凹凸接合面によるダブルシール面とし、前記樹脂部材が膨張する高温時、前記開口接合面と前記第１凹凸接合面によるダブルシール面とし、前記樹脂部材が収縮する低温時、前記第２凹凸接合面によるシングルシール面とする
   ことを特徴とする複合構造体。
5. 請求項３に記載された複合構造体において、
   前記金属部材には、前記環状凹溝の内周溝面に直交して第２環状凹溝を有し、
   前記樹脂部材には、前記環状突条部の内周突条面に直交して第２環状突条部を有し、
   前記金属部材と前記樹脂部材の前記凹凸接合構造として、前記第２環状凹溝と前記第２環状突条部による第３凹凸接合面を有する
   ことを特徴とする複合構造体。
6. 請求項５に記載された複合構造体において、
   前記凹凸接合構造は、通常時、前記開口接合面と前記第２凹凸接合面と前記第３凹凸接合面によるトリプルシール面とし、前記樹脂部材が膨張する高温時、前記開口接合面と前記第１凹凸接合面によるダブルシール面とし、前記樹脂部材が収縮する低温時、前記第２凹凸接合面と前記第３凹凸接合面によるダブルシール面とする
   ことを特徴とする複合構造体。
7. 請求項１から６までの何れか一項に記載された複合構造体において、
   前記複合構造体は、変速機構を内蔵するトランスミッションケースであり、
   前記トランスミッションケースは、軸部材を回転可能に支持すると共に、ケース内部空間が変速機作動油によるウェット空間である
   ことを特徴とする複合構造体。