KR20120109370A - 트랜스미션 케이스 - Google Patents

Abstract

본 발명의 과제는 복합재 구조로 하면서도 케이스 요소에 요구되는 주된 요구 특성인 강도?강성을 성립시킴으로써, 케이스 경량화 요구에 따르는 것이다.
분할한 주변속 케이스(1), 컨버터 하우징(2), 사이드 커버(3)를 서로 플랜지 결합함으로써 구성되고, 내부의 벨트식 무단 변속 기구(4)의 축 부재를 회전 가능하게 지지한다. 이 트랜스미션 케이스(TC)에 있어서, 사이드 커버(3)를, 금속 프레임(5)과 수지 커버(6)에 의한 복합재 구조로 한다. 금속 프레임(5)은, 분할 개구부의 전체 둘레에 걸쳐 연속하는 전체 둘레 플랜지(51)와, 고정 시브축(42e, 43e)을 회전 가능하게 지지하는 제1 베어링 지지 보스(52) 및 제2 베어링 지지 보스(53)와, 전체 둘레 플랜지(51)와 양 베어링 지지 보스(52, 53)를 연결하는 보강 아암(56)을 갖는다. 수지 커버(6)는, 금속 프레임(5)에 의해 형성되는 개구 부분을 막는다.

Description

트랜스미션 케이스{TRANSMISSION CASE}

본 발명은, 분할한 복수의 케이스 요소를 서로 플랜지 결합함으로써 구성되고, 내부에 조립되는 변속 기구의 축 부재를 회전 가능하게 지지하는 트랜스미션 케이스에 관한 것이다.

종래, 경량인 차량용 엔진의 크랭크 케이스 커버를 제공하는 것을 목적으로 하여, 금속제 베어링 홀더와 합성 수지제 커버 본체에 의해 크랭크 케이스 커버를 구성한 차량용 엔진의 크랭크 케이스 커버가 알려져 있다(예를 들어, 특허 문헌 1 참조).

일본 특허 출원 공개 제2000-18348호 공보

그러나 종래의 차량용 엔진의 크랭크 케이스 커버에 있어서는, 금속제 베어링 홀더를, 베어링 보유 지지부와 다리부와 보강부로 구성하고, 이들의 각 부를 일체로 형성하고 있다. 그리고 상기 다리부의 선단부를 합성 수지제 커버 본체와 함께 크랭크 케이스 반부(半部)에 고정하고 있다. 이와 같이, 종래의 금속제 베어링 홀더는, 단순히 축 지지 강성을 확보하기 위한 베어링 보유 지지부의 보강 구조이며, 크랭크 케이스 커버 전체적으로 강도(정적 강도, 피로 강도)나 강성을 갖게 하기 위한 전체 둘레 플랜지를 갖는 프레임 구조가 아니다.

이로 인해, 분할한 복수의 케이스 요소를 서로 플랜지 결합함으로써 구성되는 차량용 트랜스미션 케이스의 사이드 커버에 종래의 커버 구조를 적용한 경우, 예를 들어, 반복 비틀림력이 작용하면, 비틀림 강도의 부족에 의해 케이스의 비틀림 변형을 허용해버린다. 즉, 트랜스미션의 케이스 요소에 요구되는 주된 요구 특성인 강도(정적 강도, 피로 강도)?강성을 성립시킬 수 없어, 트랜스미션 케이스의 경량화 요구에 응답할 수 없다고 하는 문제가 있었다.

본 발명은, 상기 문제에 착안하여 이루어진 것으로, 복합재 구조로 하면서도 케이스 요소에 요구되는 주된 요구 특성인 강도?강성을 성립시킴으로써, 케이스 경량화 요구에 응답할 수 있는 트랜스미션 케이스를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은, 분할한 복수의 케이스 요소를 서로 플랜지 결합함으로써 구성되고, 내부에 조립되는 변속 기구의 축 부재를 회전 가능하게 지지하는 트랜스미션 케이스를 전제 구성으로서 구비한다.

이 트랜스미션 케이스에 있어서, 상기 분할한 복수의 케이스 요소 중, 적어도 하나의 케이스 요소를, 금속 프레임과 수지 커버에 의한 복합재 구조로 했다.

상기 금속 프레임은, 분할 개구부의 전체 둘레에 걸쳐 연속하는 전체 둘레 플랜지와, 상기 축 부재를 회전 가능하게 지지하는 베어링 지지 보스와, 상기 전체 둘레 플랜지와 상기 베어링 지지 보스를 연결하는 보강 아암을 갖는다.

상기 수지 커버는, 상기 금속 프레임에 의해 형성되는 개구 부분을 막는다.

따라서, 분할 개구부의 전체 둘레에 걸쳐 연속하는 전체 둘레 플랜지와 베어링 지지 보스를 보강 아암에 의해 연결함으로써 금속 프레임이 구축된다. 그리고 이 금속 프레임에 수지 커버를 더한 복합재 구조로 함으로써, 강도나 강성이 더욱 보강된다. 즉, 전체 둘레 플랜지를 커버 강도 확보의 베이스 부재로 하는 복합재 구조에 의해, 케이스 요소에 요구되는 강도(정적 강도, 피로 강도)나 강성을 갖게 할 수 있다.

따라서, 외력에 대한 변형 등을 억제하는 베어링 지지 보스의 설치 강도(정적 강도)가 확보되고, 반복 비틀림력에 대한 변형 등을 억제하는 비틀림 강도(피로 강도)가 확보된다. 또한, 베어링 지지 보스에 대하여 변속 기구의 축 부재를 회전 가능하게 지지했을 때의 베어링 지지 강성도 확보된다.

이와 같이, 복합재 구조로 하면서도 케이스 요소에 요구되는 주된 요구 특성인 강도?강성을 성립시킴으로써, 케이스 경량화 요구에 응답할 수 있다.

도 1은 제1 실시예의 복합재 구조에 의한 사이드 커버를 갖는 트랜스미션 케이스가 적용된 자동차에 탑재되는 벨트식 무단 변속기를 도시하는 일부 파단도.
도 2는 제1 실시예의 복합재 구조에 의한 사이드 커버의 외면을 도시하는 외면도.
도 3은 제1 실시예의 복합재 구조에 의한 사이드 커버의 내면을 도시하는 내면도.
도 4는 제1 실시예의 복합재 구조에 의한 사이드 커버를 도시하는 도 2 및 도 3의 A-A선 단면도.
도 5는 제1 실시예의 복합재 구조에 의한 사이드 커버를 도시하는 도 2 및 도 3의 B-B선 단면도.

이하, 본 발명의 트랜스미션 케이스를 실현하는 최선의 형태를, 도면에 도시하는 제1 실시예에 기초하여 설명한다.

(제1 실시예)

우선, 구성을 설명한다.

도 1은, 제1 실시예의 복합재 구조에 의한 사이드 커버를 갖는 트랜스미션 케이스가 적용된 자동차에 탑재되는 벨트식 무단 변속기를 도시한다. 이하, 도 1에 기초하여 전체 구성을 설명한다.

제1 실시예의 트랜스미션 케이스(TC)는, 도 1에 도시하는 바와 같이, 분할한 주변속 케이스(1)(케이스 요소)와 컨버터 하우징(2)(케이스 요소)과 사이드 커버(3)(케이스 요소)를 서로 플랜지 결합함으로써 구성된다. 그리고 내부에 조립되는 벨트식 무단 변속 기구(4)(변속 기구)의 각 축 부재를 회전 가능하게 지지한다.

상기 벨트식 무단 변속 기구(4)는, 벨트 접촉 직경의 변화에 의해 변속기 입력축(40)의 입력 회전수와 변속기 출력축(41)의 출력 회전수의 비인 풀리비를 무단계로 변화시키는 무단 변속 기능을 갖는다. 이 벨트식 무단 변속 기구(4)는, 프라이머리 풀리(42)와, 세컨더리 풀리(43)와, 벨트(44)를 갖는다.

상기 프라이머리 풀리(42)는, 프라이머리 고정 시브(42a)와, 프라이머리 가동 시브(42b)에 의해 구성된다. 프라이머리 고정 시브(42a)에는, 고정 시브축(42e)이 일체로 형성되고, 프라이머리 가동 시브(42b)에는, 고정 시브축(42e)과 동(同) 축심 배치로 중공 원통형의 가동 시브축(42f)이 일체로 형성된다. 그리고 프라이머리압실(45)에 유도되는 프라이머리압에 의해, 고정 시브축(42e)에 대하여 가동 시브축(42f) 및 프라이머리 가동 시브(42b)가 축 방향으로 미끄럼 이동한다.

상기 세컨더리 풀리(43)는, 세컨더리 고정 시브(43a)와, 세컨더리 가동 시브(43b)에 의해 구성된다. 세컨더리 고정 시브(43a)에는, 고정 시브축(43e)이 일체로 형성되고, 세컨더리 가동 시브(43b)에는, 고정 시브축(43e)과 동 축심 배치로 중공 원통형의 가동 시브축(43f)이 일체로 형성된다. 그리고 세컨더리압실(46)에 유도되는 세컨더리압에 의해, 고정 시브축(43e)에 대하여 가동 시브축(43f) 및 세컨더리 가동 시브(43b)가 축 방향으로 미끄럼 이동한다.

상기 벨트(44)는, 프라이머리 풀리(42)의 V자 형상을 이루는 한 쌍의 프라이머리 시브면(42c, 42d)과, 세컨더리 풀리(43)의 V자 형상을 이루는 한 쌍의 세컨더리 시브면(43c, 43d)에 감아 걸려져 있다. 이 벨트(44)는, 환형상 링을 내측으로부터 외측으로 다수 포갠 2조의 적층 링과, 2조의 적층 링에 대한 끼워 넣기에 의해 서로 연접하여 환형상으로 설치된 다수의 엘리먼트에 의해 구성된다.

제1 실시예의 트랜스미션 케이스(TC)에서는, 플랜지 결합되는 주변속 케이스(1)와 컨버터 하우징(2)과 사이드 커버(3) 중, 주변속 케이스(1)와 컨버터 하우징(2)을 금속재 구조로 하고, 사이드 커버(3)를 복합재 구조로 하고 있다.

상기 주변속 케이스(1)는, 예를 들어, 알루미늄 다이캐스트(ADC12 등)를 재료로 하는 금속 부품에 의해 구성되고, 양단부에 복수의 볼트 구멍이 형성된 전체 둘레 플랜지(11, 12)를 갖는다. 전체 둘레 플랜지(11)는, 컨버터 하우징(2)과 플랜지 결합하고, 전체 둘레 플랜지(12)는, 사이드 커버(3)와 플랜지 결합한다.

상기 컨버터 하우징(2)은, 예를 들어, 알루미늄 다이캐스트(ADC12 등)를 재료로 하는 금속 부품에 의해 구성되고, 주변속 케이스(1)측에 복수의 볼트 구멍이 형성된 전체 둘레 플랜지(21)를 갖는다. 컨버터 하우징(2)의 전체 둘레 플랜지(21)는, 주변속 케이스(1)의 전체 둘레 플랜지(11)와 플랜지 결합한다.

상기 사이드 커버(3)는, 금속재에 의한 금속 프레임(5)과, 합성 수지재에 의한 수지 커버(6)를 조합한 복합재 구조로 하고 있다. 금속 프레임(5)은, 예를 들어, 알루미늄 다이캐스트(ADC12 등)를 재료로 하여 구성되고, 수지 커버(6)는, 예를 들어, 내열성?내유성을 갖는 고강도 수지(GF 강화 PA66 등)를 재료로 하여 구성된다. 주변속 케이스(1)측에 복수의 볼트 구멍이 형성된 전체 둘레 플랜지(51)를 갖는다. 사이드 커버(3)의 전체 둘레 플랜지(51)는, 주변속 케이스(1)의 전체 둘레 플랜지(12)와 플랜지 결합한다.

도 2 내지 도 5는, 제1 실시예의 복합재 구조에 의한 사이드 커버(3)의 구성을 도시한다. 이하, 도 1 내지 도 5에 기초하여 사이드 커버(3)의 상세한 구성을 설명한다.

상기 사이드 커버(3)는, 내부에 조립되는 벨트식 무단 변속 기구(4)를 향한 내측 배치의 금속 프레임(5)과, 금속 프레임(5) 중 금속면을 노출한 채 남기는 부분을 제외하고, 금속 프레임(5)의 전체를 밀착하여 덮는 외측 배치의 수지 커버(6)에 의해 구성되어 있다.

상기 금속 프레임(5)은, 프레임 구조의 구성 부재로서, 전체 둘레 플랜지(51)와, 제1 베어링 지지 보스(52)(베어링 지지 보스)와, 제2 베어링 지지 보스(53)(베어링 지지 보스)와, 차체 지지 보스(54)와, 부품 설치 보스(55)와, 보강 아암(56)과, 유압 경로 아암(57)을 갖는다.

상기 전체 둘레 플랜지(51)는, 주변속 케이스(1)의 전체 둘레 플랜지(12)와 플랜지 결합하는 것으로, 도 1 및 도 3에 도시하는 바와 같이, 주변속 케이스(1)와의 분할 개구부의 전체 둘레에 걸쳐 연속하는 플랜지 맞춤면(51a)을 갖는다. 또한, 전체 둘레 플랜지(51)에는, 도 3에 도시하는 바와 같이, 복수의 볼트 구멍(5lb)이 형성되어 있다.

상기 제1 베어링 지지 보스(52)는, 제1 베어링(7)을 끼움 장착하는 오목부를 갖고, 도 1에 도시하는 바와 같이, 프라이머리 풀리(42)의 고정 시브축(42e)(축 부재)의 단부를, 제1 베어링(7)을 통해 회전 가능하게 지지한다.

상기 제2 베어링 지지 보스(53)는, 제2 베어링(8)을 끼움 장착하는 오목부를 갖고, 도 1에 도시하는 바와 같이, 세컨더리 풀리(43)의 고정 시브축(43e)(축 부재)의 단부를, 제2 베어링(8)을 통해 회전 가능하게 지지한다.

상기 차체 지지 보스(54)는, 마운트 부재(10)의 브래킷을 볼트 고정하는 마운트면(54a)을 갖고, 도 1에 도시하는 바와 같이, 사이드 커버(3)(케이스 요소)를 차체(9)에 대하여 마운트 부재(10)를 통해 지지한다. 또한, 이 차체 지지 보스(54)는, 제1 베어링 지지 보스(52)와 일체로 형성되어 있다.

상기 부품 설치 보스(55)는, 도 1에 도시하는 바와 같이, 베어링 위치 규제 부품 등의 외부로부터의 설치 부품을 볼트 고정하는 볼트 시트면(55a)을 갖는다. 또한, 이 부품 설치 보스(55)는, 제2 베어링 지지 보스(53)와 일체로 형성되어 있다.

상기 보강 아암(56)은, 도 1 및 도 3에 도시하는 바와 같이, 전체 둘레 플랜지(51)와, 각 보스[제1 베어링 지지 보스(52), 제2 베어링 지지 보스(53), 차체 지지 보스(54), 부품 설치 보스(55)]를 서로 직경 방향이나 둘레 방향이나 축 방향으로 연결하는 아암 부재이다. 이 보강 아암(56)의 아암 직경이나 아암 레이아웃은, 요구되는 강도나 강성이 성립하도록 계산이나 실험 등을 반복한 후에 설정한다.

상기 유압 경로 아암(57)은, 도 1에 도시하는 바와 같이, 내부에 세컨더리 윤활압 유로(13)(유압 경로)를 형성함과 동시에 보강 기능을 겸한 아암 부재이다. 또한, 유압 경로 아암(57)은, 제2 베어링 지지 보스(53)와 일체로 형성되어 있다. 여기서, 제1 베어링 지지 보스(52), 부품 설치 보스(55), 전체 둘레 플랜지(51), 보강 아암(56) 및 유압 경로 아암(57)은, 일체로 성형되어 있다.

상기 수지 커버(6)는, 금속 프레임(5) 중 금속면을 노출한 채 남기는 부분을 제외하고, 금속 프레임(5)의 전체를 밀착하여 외측으로부터 덮는 구성으로 하고 있다. 여기서, 금속면을 노출한 채 남기는 부분이라 함은, 전체 둘레 플랜지(51)의 플랜지 맞춤면(51a)(도 4), 차체 지지 보스(54)의 마운트면(54a)(도 5), 부품 설치 보스(55)의 볼트 시트면(55a)(도 1) 등을 말한다. 또한, 금속 프레임(5)의 전체를 밀착하여 덮는 것이라 함은, 보강 아암(56)의 외측 반주면 영역에 수지 커버(6)를 밀착 고정하는 것(도 4), 제1 베어링 지지 보스(52)나 유압 경로 아암(57)의 외측 주위면을 따라 수지 커버(6)를 밀착 고정하는 것을 말한다(도 1).

상기 금속 프레임(5)과 상기 수지 커버(6)의 접합은, 도 4 및 도 5에 도시하는 바와 같이, 금속 프레임(5) 중 금속면을 노출한 채 남길 필요가 있는 구성 부재[전체 둘레 플랜지(51), 차체 지지 보스(54), 부품 설치 보스(55)]에 대하여, 수지 커버(6)의 단순 인서트에 의한 요철 맞물림 접합으로 하고 있다. 즉, 금속 프레임(5) 중 금속면을 노출한 채 남길 필요가 있는 구성 부재[전체 둘레 플랜지(51), 차체 지지 보스(54), 부품 설치 보스(55)]의 필요 부위에 미리 돌조(58)를 형성해 둔다. 그리고 수지 성형형에 돌조(58)를 형성한 금속 프레임(5)을 설정하고, 형 공간 내에 용융 수지를 사출하는 인서트 성형을 행한다. 이 인서트 성형에 의해 돌조(58)의 주위를 감싸도록 용융 수지가 유입됨으로써, 수지가 경화하면 요철 맞물림 접합이 된다.

다음으로, 작용을 설명한다.

제1 실시예의 트랜스미션 케이스(TC)에 있어서의 작용을, 「차량용 트랜스미션의 과제」, 「강도?강성 성립 작용」, 「오일 시일(Seal)성 성립 작용」, 「윤활유압 경로 확보 작용」, 「내장 부품 레이아웃성 성립 작용」으로 나누어 설명한다.

[차량용 트랜스미션의 과제]

현재, 차량에 탑재되는 차량용 트랜스미션의 경량화가 강하게 요구되고 있다. 이 차량용 트랜스미션의 경량화의 일환으로서, 예를 들어, 오일 팬을 합성 수지제 오일 팬으로 하는 등의 재료 치환이 이미 실시되고 있다.

그러나 차량용 트랜스미션의 구성 부품 중에서, 큰 중량 비율을 차지하고 있는 것이 상자 형상의 부품인 트랜스미션 케이스(주변속 케이스, 컨버터 하우징, 사이드 커버)이기 때문에, 트랜스미션 케이스의 경량화는 큰 과제이다.

이 트랜스미션 케이스는, 주로 강도(정적, 피로)?강성이 성립한다고 하는 요구 특성을 갖는다. 따라서, 트랜스미션 케이스를 구성하는 케이스 요소 중, 요구 특성이 성립하는 특성값이 가장 작고, 수지화 시에 극복해야 할 과제가 가장 작다고 여겨지는 사이드 커버에 대해 수지화를 시험해 보았다.

그러나 단순하게 금속 재료를 수지 재료로 치환하는 재료 치환으로는, 축 지지 강도나 강성을 만족시킬 수 없어, 강도(정적, 피로)?강성이라고 하는 주된 요구 특성이 성립하지 않는다. 이로 인해, 현재에 이르기까지 수지 사이드 커버가 실시되고 있지 않는 것으로부터 명백해진 바와 같이, 사이드 커버의 재료 치환에 의한 수지화는 불가능했다.

이에 대해, 부정지(不整地) 주행용 소형 4륜차에 있어서, 차량용 엔진의 크랭크 케이스 커버의 경량화를 목적으로 하여, 금속제 베어링 홀더와 합성 수지제 커버 본체라고 하는 복합재에 의해 구성하는 것이 제안되어 있다(일본 특허 출원 공개 제2000-18348호 공보). 그러나 금속제 베어링 홀더는, 단순히 축 지지 강성을 확보하기 위한 베어링 보유 지지부의 보강 구조이며, 크랭크 케이스 커버 전체적으로 강도(정적 강도, 피로 강도)나 강성을 갖게 하기 위한 전체 둘레 플랜지를 갖는 프레임 구조가 아니다.

이로 인해, 부정지 주행용 소형 4륜차보다도 요구 특성값이 높은 차량용 트랜스미션 케이스의 사이드 커버에 제안되어 있는 커버 구조를 적용한 경우, 예를 들어, 반복 비틀림력이 작용하면, 비틀림 강도의 부족에 의해 케이스의 비틀림 변형을 허용해버린다. 또한, 크랭크 케이스 반부와의 맞춤면은, 다리부의 선단부만에 의한 부분적인 금속 맞춤면이 되고, 그 이외의 금속과 수지의 맞춤면으로부터 오일 누설을 허용해버린다. 즉, 트랜스미션의 케이스 요소에 요구되는 주된 요구 특성인 강도(정적 강도, 피로 강도)?강성?오일 시일성을 성립시킬 수 없어, 트랜스미션 케이스의 경량화 요구에 응답할 수 없다.

덧붙여 말하면, 차량용 트랜스미션 케이스의 사이드 커버에 요구되는 주된 요구 특성으로서는,

(a) 강도(정적, 피로)?강성

(b) 오일 시일성

(c) 윤활유압 경로의 확보

(d) 내장 부품 레이아웃 성립성

이 있다.

[강도?강성 성립 작용]

상기한 바와 같이, 사이드 커버(3)의 주된 요구 특성 중 강도?강성에 대해 성립하는 것이 필요하다. 이하, 이것을 반영하는 강도?강성 성립 작용을 설명한다.

제1 실시예에서는, 사이드 커버(3)를, 금속 프레임(5)과 수지 커버(6)에 의한 복합재 구조로 했다. 그리고 금속 프레임(5)은, 분할 개구부의 전체 둘레에 걸쳐 연속하는 전체 둘레 플랜지(51)와, 고정 시브축(42e, 43e)을 회전 가능하게 지지하는 제1 베어링 지지 보스(52) 및 제2 베어링 지지 보스(53)와, 전체 둘레 플랜지(51)와 양 베어링 지지 보스(52, 53)를 연결하는 보강 아암(56)을 갖는다. 또한, 수지 커버(6)는, 금속 프레임(5)에 의해 형성되는 개구 부분을 막는 구성을 채용했다.

즉, 금속 프레임(5)은, 분할 개구부의 전체 둘레에 걸쳐 연속하는 전체 둘레 플랜지(51)와 양 베어링 지지 보스(52, 53)를 보강 아암(56)에 의해 연결함으로써 구축된다. 그리고 이 금속 프레임(5)에 수지 커버(6)를 더한 복합재 구조로 함으로써, 강도나 강성이 더욱 보강된다. 즉, 전체 둘레 플랜지(51)를 커버 강도 확보의 베이스 부재로 하는 복합재 구조에 의해, 사이드 커버(3)에 요구되는 강도(정적 강도, 피로 강도)나 강성을 갖게 할 수 있게 된다.

따라서, 외력에 대한 변형 등을 억제하는 양 베어링 지지 보스(52, 53)의 설치 강도(정적 강도)가 확보된다. 그리고 반복 비틀림력에 대한 변형 등을 억제하는 양 베어링 지지 보스(52, 53)의 비틀림 강도(피로 강도)가 확보된다. 또한, 양 베어링 지지 보스(52, 53)에 대하여 벨트식 무단 변속 기구(4)의 고정 시브축(42e, 43e)을 양 베어링(7, 8)에 대하여 회전 가능하게 지지했을 때의 베어링 지지 강성도 확보된다. 즉, 사이드 커버(3)의 주된 요구 특성 중 강도?강성에 대해 성립한다.

[오일 시일성 성립 작용]

상기한 바와 같이, 사이드 커버(3)에 요구되는 주된 요구 특성 중 오일 시일성에 대해 성립하는 것이 필요하다. 이하, 이것을 반영하는 오일 시일성 성립 작용을 설명한다.

트랜스미션 케이스(TC)에 내장되어 있는 벨트식 무단 변속 기구(4)로부터 케이스 외측으로의 오일 누설을 억제하는 오일 시일성을 서술하는 경우, 사이드 커버(3)와 주변속 케이스(1)의 맞춤면으로부터의 오일 누설의 억제와, 금속 프레임(5)과 수지 커버(6)의 접합부로부터의 오일 누설의 억제를 확보할 필요가 있다.

전자의 맞춤면으로부터의 오일 누설에 관해서는, 제1 실시예에 있어서, 분할 개구부의 전체 둘레에 걸쳐 연속하는 플랜지 맞춤면(51a)에 대해서는, 수지 커버(6)에 의해 덮거나 막거나 하는 일 없이, 금속면을 노출한 채 남기는 구성을 채용했다.

이 구성에 의해, 분할한 주변속 케이스(1)와 사이드 커버(3)를 서로 플랜지 결합할 때, 주변속 케이스(1)의 분할 개구부의 전체 둘레와, 사이드 커버(3)의 분할 개구부의 전체 둘레가 금속 맞춤면이 된다. 따라서, 예를 들어, 주변속 케이스(1)와 사이드 커버(3)의 금속 맞춤면에 패킹을 끼워 볼트 결합함으로써, 인접하는 주변속 케이스(1)와 사이드 커버(3)의 맞춤면으로부터의 오일 누설이 확실하게 억제된다.

후자의 접합부로부터의 오일 누설에 관해서는, 제1 실시예에 있어서, 수지 커버(6)와, 금속 프레임(5) 중 금속면을 노출한 채 남길 필요가 있는 구성 부재[전체 둘레 플랜지(51), 차체 지지 보스(54), 부품 설치 보스(55)]의 접합을, 요철 맞물림 접합으로 하는 구성을 채용했다.

이 구성에 의해, 금속 프레임(5)과 수지 커버(6)의 접합부의 내면으로부터 고압의 오일이 누설되려고 해도, 래버린스 구조로 되어 있는 요철 맞물림 접합면에 의해 오일 누설이 확실하게 억제된다. 또한, 요철 맞물림 접합으로 하면, 금속 프레임(5)과 수지 커버(6)의 접합 강도도 높이고, 사이드 커버(3)의 강도나 강성을 보강하는 기능도 함께 갖는다.

따라서, 사이드 커버(3)와 주변속 케이스(1)의 맞춤면으로부터의 오일 누설과, 금속 프레임(5)과 수지 커버(6)의 접합부로부터의 오일 누설을 확실하게 억제함으로써, 사이드 커버(3)에 요구되는 주된 요구 특성 중 오일 시일성에 대해 성립한다.

[윤활유압 경로 확보 작용]

상기한 바와 같이, 사이드 커버(3)에 요구되는 주된 요구 특성 중 윤활유압 경로를 확보하는 것이 필요하다. 이하, 이것을 반영하는 윤활유압 경로 확보 작용을 설명한다.

제1 실시예에서는, 금속 프레임(5)은, 내부에 세컨더리 윤활압 유로(13)를 형성한 유압 경로 아암(57)을 갖는 구성을 채용했다.

이 구성에 의해, 금속 프레임(5)에 대하여 윤활유압 경로 기능이 부가되게 되고, 도시하지 않은 컨트롤 밸브 유닛에서 만들어 내어진 윤활유압이, 세컨더리 윤활압 유로(13)를 경과하여 정연하게 세컨더리 풀리(43)에 공급된다. 또한, 유압 경로 아암(57)을, 사이드 커버(3)의 보강 기능을 겸한 아암으로 함으로써, 사이드 커버(3)의 강도나 강성을 보강하는 기능도 함께 갖는다.

따라서, 사이드 커버(3)의 강도나 강성을 보강하면서, 사이드 커버(3)에 요구되는 주된 요구 특성 중 윤활유압 경로가 확보된다.

[내장 부품 레이아웃성 성립 작용]

상기한 바와 같이, 사이드 커버(3)에 요구되는 주된 요구 특성 중 내장 부품 레이아웃성에 대해 성립하는 것이 필요하다. 이하, 이것을 반영하는 내장 부품 레이아웃성 성립 작용을 설명한다.

제1 실시예에서는, 금속 프레임(5)은, 내부에 조립되는 벨트식 무단 변속 기구(4)를 향한 내측 배치로 하고, 수지 커버(6)는, 금속 프레임(6) 중 금속면을 노출한 채 남기는 부분을 제외하고, 금속 프레임(5)의 전체를 밀착하여 덮는 외측 배치로 하는 구성을 채용했다.

이 구성에 의해, 강도?강성을 높이기 위해 수지 커버(6)의 판 두께를 증가시켜도, 벨트식 무단 변속 기구(4)가 조립되는 내부 공간의 용적을 바꾸는 일 없이, 사이드 커버(3)의 외경 치수만 변경되게 된다. 즉, 수지 커버(6)의 판 두께의 변화에 관계없이 내장 부품인 벨트식 무단 변속 기구(4)의 레이아웃성이 성립한다. 또한, 금속 프레임(5)의 전체를 수지 커버(6)에 의해 밀착하여 덮음으로써, 사이드 커버(3)로서의 강도나 강성이 보강된다.

따라서, 사이드 커버(3)로서의 강도?강성을 조정하기 위한 수지 커버(6)의 판 두께 변화에 관계없이, 사이드 커버(3)에 요구되는 주된 요구 특성 중 내장 부품 레이아웃성이 성립한다.

다음으로, 효과를 설명한다.

제1 실시예의 트랜스미션 케이스(TC)에 있어서는, 하기에 열거하는 효과를 얻을 수 있다.

(1) 분할한 복수의 케이스 요소[주변속 케이스(1), 컨버터 하우징(2), 사이드 커버(3)]를 서로 플랜지 결합함으로써 구성되고, 내부에 조립되는 변속 기구[벨트식 무단 변속 기구(4)]의 축 부재를 회전 가능하게 지지하는 트랜스미션 케이스(TC)에 있어서,

상기 분할한 복수의 케이스 요소[주변속 케이스(1), 컨버터 하우징(2), 사이드 커버(3)] 중, 적어도 하나의 케이스 요소[사이드 커버(3)]를, 금속 프레임(5)과 수지 커버(6)에 의한 복합재 구조로 하고,

상기 금속 프레임(5)은, 분할 개구부의 전체 둘레에 걸쳐 연속하는 전체 둘레 플랜지(51)와, 상기 축 부재[고정 시브축(42e, 43e)]를 회전 가능하게 지지하는 베어링 지지 보스[제1 베어링 지지 보스(52), 제2 베어링 지지 보스(53)]와, 상기 전체 둘레 플랜지(51)와 상기 베어링 지지 보스[제1 베어링 지지 보스(52), 제2 베어링 지지 보스(53)]를 연결하는 보강 아암(56)을 갖고,

상기 수지 커버(6)는, 상기 금속 프레임(5)에 의해 형성되는 개구 부분을 막는다.

이로 인해, 복합재 구조로 하면서도 케이스 요소[사이드 커버(3)]에 요구되는 주된 요구 특성인 강도?강성을 성립시킴으로써, 케이스 경량화 요구에 응답할 수 있다.

(2) 상기 수지 커버(6)는, 적어도 상기 전체 둘레 플랜지(51)의 플랜지 맞춤면(41a)에 대해 금속면을 노출한 채 남긴다.

이로 인해, (1)의 효과에 더하여, 인접하는 케이스 요소[사이드 커버(3)와 주변속 케이스(1)]의 플랜지 맞춤면으로부터의 오일 누설을 억제할 수 있다.

(3) 상기 수지 커버(6)는, 상기 금속 프레임(5) 중 금속면을 노출한 채 남길 필요가 있는 구성 부재[전체 둘레 플랜지(51), 차체 지지 보스(54), 부품 설치 보스(55)]와의 접합을, 금속재와 수지재의 맞물림 접합으로 했다.

이로 인해, (2)의 효과에 더하여, 금속 프레임(5)과 수지 커버(6)의 접합 강도가 높아져 사이드 커버(3)의 강도나 강성을 보강할 수 있음과 동시에, 금속 프레임(5)과 수지 커버(6)의 접합부로부터의 오일 누설을 억제할 수 있다.

(4) 상기 금속 프레임(5)은, 내부에 유압 경로[세컨더리 윤활압 유로(13)]를 형성한 유압 경로 아암(57)을 갖는다.

이로 인해, (1) 내지 (3)의 효과에 더하여, 케이스 요소[사이드 커버(3)]의 강도나 강성을 보강하면서, 케이스 요소[사이드 커버(3)]에 요구되는 주된 요구 특성 중 윤활유압 경로의 확보를 달성할 수 있다.

(5) 상기 금속 프레임(5)은, 내부에 조립되는 상기 변속 기구[벨트식 무단 변속 기구(4)]를 향한 내측 배치로 하고,

상기 수지 커버(6)는, 상기 금속 프레임(5) 중 금속면을 노출한 채 남기는 부분[플랜지 맞춤면(51a), 마운트면(54a), 볼트 시트면(55a)]을 제외하고, 상기 금속 프레임(5)의 전체를 밀착하여 덮는 외측 배치로 했다.

이로 인해, (1) 내지 (4)의 효과에 더하여, 케이스 요소[사이드 커버(3)]로서의 강도?강성을 조정하기 위한 수지 커버(6)의 판 두께 변화에 관계없이, 케이스 요소[사이드 커버(3)]에 요구되는 주된 요구 특성 중 내장 부품 레이아웃성의 성립을 달성할 수 있다.

(6) 상기 복수의 케이스 요소로서, 주변속 케이스(1)와 컨버터 하우징(2)과 사이드 커버(3)를 갖고, 상기 사이드 커버(3)를, 금속 프레임(5)과 수지 커버(6)에 의한 복합재 구조로 했다.

이로 인해, (1) 내지 (5)의 효과에 더하여, 트랜스미션 케이스(TC)를 구성하는 케이스 요소 중, 극복해야 할 과제가 가장 작다고 여겨지는 사이드 커버(3)에 대해 수지화를 달성할 수 있다.

이상, 본 발명의 트랜스미션 케이스를 제1 실시예에 기초하여 설명해 왔지만, 구체적인 구성에 대해서는, 이 제1 실시예에 한정되는 것이 아니고, 특허청구의 범위의 각 청구항에 관한 발명의 요지를 일탈하지 않는 한, 설계의 변경이나 추가 등은 허용된다.

제1 실시예에서는, 금속 프레임(5)과 수지 커버(6)의 접합은, 도 4 및 도 5에 도시하는 바와 같이, 금속 프레임(5)에 형성한 단면 사각형의 돌조(58)와 수지 커버(6)의 단순 인서트에 의한 요철 맞물림 접합으로 하는 예를 나타냈다. 그러나 돌조의 단면 형상으로서는, 사각형 형상에 한정되지 않고, 금속재와 수지재의 접합 강도를 확보할 수 있는 형상이면 삼각 형상이나 갈고리 형상 등이어도 된다.

제1 실시예에서는, 금속 프레임(5)의 외측 전체를 밀착하여 수지 커버(6)에 의해 덮는 커버 외측 배치의 예를 나타냈다. 그러나 금속 프레임의 내측 전체를 밀착하여 수지 커버에 의해 덮는 커버 내측 배치의 예로 해도 된다. 또한, 금속 프레임의 전체를 감싸도록 수지 커버에 의해 덮는 커버 피복 배치의 예이어도 된다. 또한, 금속 프레임의 개구부를 각각 수지 커버에 의해 막는, 혹은, 복수의 개구부 단위로 수지 커버에 의해 막는 커버 폐색 배치의 예로 해도 된다.

제1 실시예에서는, 본 발명의 복합재 구조를 트랜스미션 케이스(TC)의 사이드 커버(3)에 적용하는 예를 나타냈다. 그러나 본 발명의 복합재 구조는, 트랜스미션 케이스를 구성하는 다른 케이스 요소(주변속 케이스나 컨버터 하우징)에 적용하는 예로 해도 된다. 또한, 트랜스미션 케이스를 구성하는 케이스 요소(주변속 케이스, 컨버터 하우징, 사이드 커버) 중, 2개의 케이스 요소에 적용하는 예나 모든 케이스 요소에 적용하는 예로 해도 된다.

제1 실시예에서는, 트랜스미션 케이스(TC)에 벨트식 무단 변속 기구(4)가 내장되는 벨트식 무단 변속기로의 적용예를 나타냈다. 그러나 트랜스미션 케이스에 복수의 변속단을 갖는 자동 변속 기구가 내장되는 자동 변속기나, 트랜스미션 케이스에 토로이달식 무단 변속 기구가 내장되는 토로이달식 무단 변속기나, 트랜스미션 케이스에 평행축식 변속 기구가 내장되는 수동 변속기 등과 같이, 벨트식 무단 변속기 이외의 다른 변속기로의 적용이어도 물론 된다.

TC : 트랜스미션 케이스
1 : 주변속 케이스(케이스 요소)
11, 12 : 전체 둘레 플랜지
2 : 컨버터 하우징(케이스 요소)
21 : 전체 둘레 플랜지
3 : 사이드 커버(케이스 요소)
4 : 벨트식 무단 변속 기구(변속 기구)
40 : 변속기 입력축
41 : 변속기 출력축
42 : 프라이머리 풀리
42e : 고정 시브축(축 부재)
43 : 세컨더리 풀리
43e : 고정 시브축(축 부재)
44 : 벨트
5 : 금속 프레임
51 : 전체 둘레 플랜지
51a : 플랜지 맞춤면
52 : 제1 베어링 지지 보스(베어링 지지 보스)
53 : 제2 베어링 지지 보스(베어링 지지 보스)
54 : 차체 지지 보스
54a : 마운트면
55 : 부품 설치 보스
55a : 볼트 시트면
56 : 보강 아암
57 : 유압 경로 아암
58 : 돌조
6 : 수지 커버
13 : 세컨더리 윤활압 유로(유압 경로)

Claims (6)

1. 분할한 복수의 케이스 요소를 서로 플랜지 결합함으로써 구성되고, 내부에 조립되는 변속 기구의 축 부재를 회전 가능하게 지지하는 트랜스미션 케이스에 있어서,
   상기 분할한 복수의 케이스 요소 중, 적어도 하나의 케이스 요소를, 금속 프레임과 수지 커버에 의한 복합재 구조로 하고,
   상기 금속 프레임은, 분할 개구부의 전체 둘레에 걸쳐 연속하는 전체 둘레 플랜지와, 상기 축 부재를 회전 가능하게 지지하는 베어링 지지 보스와, 상기 전체 둘레 플랜지와 상기 베어링 지지 보스를 연결하는 보강 아암을 갖고,
   상기 수지 커버는, 상기 금속 프레임에 의해 형성되는 개구 부분을 막는 것을 특징으로 하는, 트랜스미션 케이스.
2. 제1항에 있어서, 상기 수지 커버는, 적어도 상기 전체 둘레 플랜지의 플랜지 맞춤면에 대해 금속면을 노출한 채 남기는 것을 특징으로 하는, 트랜스미션 케이스.
3. 제2항에 있어서, 상기 수지 커버는, 상기 금속 프레임 중 금속면을 노출한 채 남길 필요가 있는 구성 부재와의 접합을, 금속재와 수지재의 맞물림 접합으로 한 것을 특징으로 하는, 트랜스미션 케이스.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 금속 프레임은, 내부에 유압 경로를 형성한 유압 경로 아암을 갖는 것을 특징으로 하는, 트랜스미션 케이스.
5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 금속 프레임은, 내부에 조립되는 상기 변속 기구를 향한 내측 배치로 하고,
   상기 수지 커버는, 상기 금속 프레임 중 금속면을 노출한 채 남기는 부분을 제외하고, 상기 금속 프레임의 전체를 밀착하여 덮는 외측 배치로 한 것을 특징으로 하는, 트랜스미션 케이스.
6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 복수의 케이스 요소로서, 주변속 케이스와 컨버터 하우징과 사이드 커버를 갖고, 상기 사이드 커버를, 금속 프레임과 수지 커버에 의한 복합재 구조로 한 것을 특징으로 하는, 트랜스미션 케이스.

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