KR20130061642A

KR20130061642A - 트랜스미션 케이스

Info

Publication number: KR20130061642A
Application number: KR1020120137873A
Authority: KR
Inventors: 다카시 아리타케; 마사히토 모리야
Original assignee: 쟈트코 가부시키가이샤
Priority date: 2011-12-01
Filing date: 2012-11-30
Publication date: 2013-06-11
Also published as: CN103133665A; KR101636597B1; JP5802962B2; JP2013117240A; CN103133665B

Abstract

본 발명의 과제는, 케이스 경량화 요구에 따르면서, 금속 프레임과 수지 커버의 접합부로부터 변속기 작동 오일을 외부로 누출시키는 일이 없는 기밀성을 담보하는 것이다.
분할된 주 변속 케이스(1), 컨버터 하우징(2), 사이드 커버(3)를 서로 플랜지 결합함으로써 구성된 트랜스미션 케이스(TC)에 있어서, 사이드 커버(3)를, 금속 프레임(5)과, 상기 금속 프레임(5)에 형성된 개구부를 폐색하는 수지 커버(6)에 의한 복합재 구조로 하였다. 그리고 금속 프레임(5)과 수지 커버(6)의 접합부를, 금속 프레임(5)의 플랜지부(50)의 변속 기구측에 노출되는 접합 내면(50a)에 대해 수지 커버(6)의 폐색 테두리부(60)의 접합 외면(60a)을 오버랩시킨 중합 접합부 D로 하였다.

Description

트랜스미션 케이스{TRANSMISSION CASE}

본 발명은, 분할된 복수의 케이스 요소를 서로 플랜지 결합함으로써 구성되고, 내부에 조립 장착되는 변속 기구의 축 부재를 회전 가능하게 지지하는 트랜스미션 케이스의 경량화 기술에 관한 것이다.

종래, 경량인 차량용 엔진의 크랭크 케이스 커버를 제공하는 것을 목적으로 하고, 금속제 베어링 홀더와 합성 수지제 커버 본체에 의해 크랭크 케이스 커버를 구성한 차량용 엔진의 크랭크 케이스 커버가 알려져 있다(예를 들어, 특허문헌 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, 이들 각 부를 일체로 형성하고 있다. 그리고 상기 다리부의 선단부를 합성 수지제 커버 본체와 함께 크랭크 케이스 절반부에 고정하고 있다.

종래의 복합재에 의한 커버 구조를, 예를 들어 차량용 트랜스미션 케이스의 사이드 커버에 적용한 경우, 사이드 커버를 프레임화하여, 금속 프레임의 사이에 존재하는 공간을 수지 커버에 의해 메우게 된다. 이때, 금속 프레임의 개구 테두리부에 수지 커버의 폐색 테두리부를 단순히 접합하는 것만으로는, 금속 프레임과 수지 커버의 접합부로부터 변속기 작동 오일이 외부로 누출되어 버린다고 하는 문제가 있었다.

본 발명은 상기 문제에 착안하여 이루어진 것으로, 케이스 경량화 요구에 따르면서, 금속 프레임과 수지 커버의 접합부로부터 변속기 작동 오일을 외부로 누출시키는 일이 없는 기밀성을 담보할 수 있는 트랜스미션 케이스를 제공하는 것을 목적으로 한다.

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

이 트랜스미션 케이스에 있어서, 상기 분할된 복수의 케이스 요소 중, 적어도 하나의 케이스 요소를, 금속 프레임과, 상기 금속 프레임에 형성된 개구부를 폐색하는 수지 커버에 의한 복합재 구조로 한다.

상기 금속 프레임과 상기 수지 커버의 접합부를, 상기 금속 프레임의 개구 테두리부의 변속 기구측에 노출되는 접합 내면에 대해 상기 수지 커버의 폐색 테두리부의 접합 외면을 오버랩시킨 중합 접합부로 하였다.

따라서, 사이드 커버를, 금속 프레임과, 금속 프레임에 형성된 개구부를 폐색하는 수지 커버에 의한 복합재 구조로 함으로써, 사이드 커버를 금속에만 의한 막 구조로 하는 경우에 비해 경량화가 도모된다.

그리고 금속 프레임과 수지 커버의 접합부는, 금속 프레임의 개구 테두리부의 변속 기구측에 노출되는 접합 내면에 대해 수지 커버의 폐색 테두리부의 접합 외면을 오버랩시킨 중합 접합부로 된다.

즉, 변속 기구를 가동시킴으로써 발생하는 열에 의해 트랜스미션 케이스 내부의 공기가 팽창되어, 트랜스미션 케이스 내부의 압력이 트랜스미션 케이스 외부의 압력(대기압)보다 높아진다. 이 트랜스미션 케이스 내외의 압력차에 의해, 중합 접합부를 구성하는 수지 커버의 폐색 테두리부의 접합 외면이, 금속 프레임의 개구 테두리부의 접합 내면에 붙도록 압박되어, 금속 프레임과 수지 커버의 접합부로부터 변속기 작동 오일을 외부로 누출시키는 일이 없는 기밀성(시일성)이 담보된다.

이 결과, 케이스 경량화 요구에 따르면서, 금속 프레임과 수지 커버의 접합부로부터 변속기 작동 오일을 외부로 누출시키는 일이 없는 기밀성을 담보할 수 있다.

도 1은 제1 실시예의 복합재 구조에 의한 사이드 커버를 갖는 트랜스미션 케이스가 적용된 자동차에 탑재되는 벨트식 무단 변속기를 도시하는 전체 개략도.
도 2는 제1 실시예의 복합재 구조에 의한 사이드 커버를 도시하는 정면도.
도 3은 제1 실시예의 복합재 구조에 의한 사이드 커버의 금속 프레임을 도시하는 외측으로부터의 사시도.
도 4는 제1 실시예의 복합재 구조에 의한 사이드 커버의 금속 프레임을 도시하는 내측으로부터의 사시도.
도 5는 제1 실시예의 복합재 구조에 의한 사이드 커버의 보강 리브 중 제4 리브의 설정 범위를 도시하는 도면.
도 6은 제1 실시예의 금속 프레임에 수지 커버를 부가한 복합재 구조에 의한 사이드 커버를 도시하는 도 2의 A-A선 단면도.
도 7은 제1 실시예의 금속 프레임에 수지 커버를 접합하는 도 6의 중합 접합부 D의 상세를 도시하는 확대 단면도.
도 8은 제1 실시예의 사이드 커버에 있어서 필요 골격의 추출에 기초하여 등가 강성으로 되는 경량화 형상 설정 방법을 설명하기 위한 중량-강성의 관계를 나타내는 특성도.
도 9는 제1 실시예의 변형예에 의한 금속 프레임에 수지 커버를 접합하는 중합 접합부 D'의 상세를 도시하는 확대 단면도.

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

{제1 실시예}

우선, 구성을 설명한다.

제1 실시예에 있어서의 트랜스미션 케이스의 구성을, 「전체 구성」, 「사이드 커버의 상세 구성」으로 나누어 설명한다.

[전체 구성]

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, 횡치 엔진(ENG)에 연결되고, 분할된 주 변속 케이스(1)(케이스 요소)와 컨버터 하우징(2)(케이스 요소)과 사이드 커버(3)(케이스 요소)를 서로 플랜지 결합함으로써 구성된다. 그리고 내부에 조립 장착되는 벨트식 무단 변속 기구(4)(변속 기구)의 각 축 부재를 회전 가능하게 지지한다.

상기 엔진(ENG) 및 트랜스미션 케이스(TC)의 사이드 커버(3)는, 도 1에 도시하는 바와 같이, 차량 전후 방향으로 연장되는 한 쌍의 사이드 멤버(7, 7)에 대해, 마운트 브래킷(8) 및 탄성 부재(9, 9)를 통해 탄성 지지된다.

상기 벨트식 무단 변속 기구(4)는, 풀리에 대한 벨트 접촉 직경의 변화에 의해, 프라이머리 축(40)(축 부재)의 프라이머리 회전수와, 세컨더리 축(41)(축 부재)의 세컨더리 회전수의 비인 풀리비를 무단계로 변화시키는 무단 변속 기능을 갖는다. 프라이머리 축(40)의 커버측 단부는, 프라이머리 베어링(42)을 통해 사이드 커버(3)에 회전 가능하게 지지된다. 세컨더리 축(41)의 커버측 단부는, 세컨더리 베어링(43)을 통해 사이드 커버(3)에 회전 가능하게 지지된다.

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

상기 주 변속 케이스(1)는, 예를 들어 알루미늄 다이캐스트(ADC12 등)를 재료로 하는 금속 부품에 의해 구성되고, 양단부에 복수의 볼트 구멍이 형성된 외주 플랜지(11, 12)를 갖는다. 외주 플랜지(11)는, 컨버터 하우징(2)과 플랜지 결합되고, 외주 플랜지(12)는, 사이드 커버(3)와 플랜지 결합된다. 주 변속 케이스(1)의 하부에는, 오일 팬(10)이 설치된다.

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

상기 사이드 커버(3)는, 금속재에 의한 금속 프레임(5)과, 합성 수지재에 의한 수지 커버(6)(해칭부)를 조합한 복합재 구조로 되어 있다. 금속 프레임(5)은, 예를 들어 알루미늄 다이캐스트(ADC12 등)를 재료로 하여 구성되고, 수지 커버(6)는, 예를 들어 내열성ㆍ내오일성을 갖는 고강도 수지(GF 강화 PA66 등)를 재료로 하여 구성된다. 주 변속 케이스(1)측에 복수의 볼트 구멍이 형성된 외주 플랜지(51)를 갖는다. 사이드 커버(3)의 외주 플랜지(51)는, 주 변속 케이스(1)의 외주 플랜지(12)와 플랜지 결합된다.

[사이드 커버의 상세 구성]

도 2 내지 도 6은, 제1 실시예의 복합재 구조에 의한 사이드 커버(3)의 구성을 도시한다. 이하, 도 2 내지 도 6에 기초하여, 사이드 커버(3)의 상세 구성을 설명한다.

상기 사이드 커버(3)를 구성하는 금속 프레임(5)은, 도 2 내지 도 6에 도시하는 바와 같이, 외주 플랜지(51)(플랜지)와, 제1 베어링 지지 보스(52)와, 제2 베어링 지지 보스(53)와, 제1 리브(54)(보강 리브)와, 제2 리브(55)(보강 리브)와, 제3 리브(57)(보강 리브)와, 제4 리브(56)(보강 리브)를 구비하고 있다. 이들 프레임 구성 부재에, 제1 리브 보간 플레이트(58)와, 제2 리브 보간 플레이트(59)가 부가된다.

상기 외주 플랜지(51)는, 주 변속 케이스(1)와의 플랜지 결합 강도를 확보하는 것으로, 사이드 커버(3)의 전체 둘레에 걸쳐 연속되어 있다. 차량 탑재상, 외주 플랜지(51)의 상측의 이격 위치에는, 제1 베어링 지지 보스(52)측을 사이드 멤버(7)에 매달아 탄성 지지하는 제1 마운트 보스(54a)와, 제2 베어링 지지 보스(53)측을 사이드 멤버(7)에 매달아 탄성 지지하는 제2 마운트 보스(55a)를 갖는다. 제1 마운트 보스(54a)와 제2 마운트 보스(55a)에는, 도 4에 도시하는 바와 같이, 마운트 브래킷(8)을 고정하기 위한 나사 구멍(54b, 55b)이 형성되어 있다. 또한, 외주 플랜지(51)에는, 전체 둘레에 걸쳐 복수의 볼트 구멍(51a)이 형성되어 있다.

상기 제1 베어링 지지 보스(52)는, 보스 내면에 프라이머리 베어링(42)의 외주면이 끼워 맞추어져, 프라이머리 축(40)을 회전 가능하게 지지하는 환 형상의 보스로, 제1 리브(54)와 제3 리브(57) 등을 통해 외주 플랜지(51)와 연결되어 있다.

상기 제2 베어링 지지 보스(53)는, 보스 내면에 세컨더리 베어링(43)의 외주면이 끼워 맞추어져, 세컨더리 축(41)을 회전 가능하게 지지하는 환 형상의 보스로, 제2 리브(55) 등을 통해 외주 플랜지(51)와 연결되어 있다.

상기 제1 리브(54)와 제3 리브(57)는, 제1 베어링 지지 보스(52)에의 상하 방향 하중 입력에 대한 지지 강도를 확보하는 동시에 도시하지 않은 파킹 부품의 지지 강도를 확보하는 것이다. 제3 리브(57)는, 차량 탑재상, 제1 베어링 지지 보스(52)의 중심보다도 상방에 위치하는 외주 플랜지(51)와 제1 베어링 지지 보스(52)를 연결하는 동시에, 제1 베어링 지지 보스(52)의 중심보다도 하방에 위치하는 외주 플랜지(51)에 결합되어 있다. 제1 리브(54)는, 제1 마운트 보스(54a)와 제3 리브(57)의 도중 위치를 연결한다. 제1 마운트 보스(54a)는, 제1 리브(54)의 차량 탑재상, 상단부면으로 하고 있다.

상기 제2 리브(55)는, 제2 베어링 지지 보스(53)에의 상하 방향 하중 입력에 대한 지지 강도를 확보하는 것으로, 제2 마운트 보스(55a)와 제2 베어링 지지 보스(53)를 연결하는 동시에, 제2 베어링 지지 보스(53)의 중심보다도 하방에 위치하는 외주 플랜지(51)에 결합되어 있다. 제2 마운트 보스(55a)는, 제2 리브(55)의 차량 탑재상, 상단부면으로 하고 있다.

상기 제4 리브(56)는, 제1 베어링 지지 보스(52)와 제2 베어링 지지 보스(53)에의 횡방향 하중 입력에 대한 축간 강성을 확보하는 것으로, 서로 교차하지 않는 제3 리브(57)와 제2 리브(55)를 양 베어링 지지 보스(52, 53)의 설정 위치에서 연결하고 있다.

여기서, 제4 리브(56)는, 도 5에 도시하는 바와 같이, 제1 베어링 지지 보스(52)의 중심점 O_B1과 제2 베어링 지지 보스(53)의 중심점 O_B2를 연결하는 중심선 CL을 사이에 두고 제1 베어링 지지 보스 내주와 제2 베어링 지지 보스 내주를 연결하는 2세트의 접선 OL, OL의 범위 내에 설정하고 있다. 따라서, 제4 리브(56)는, 2세트의 접선 OL, OL의 범위 내라고 하는 설정 조건을 만족시키면, 제1 리브(54)와 제2 리브(55)를 연결해도 되고, 또한 제1 리브(54)와 제3 리브(57)에 걸치는 접속부와, 제2 리브(55)를 연결해도 된다.

상기 제1 리브 보간 플레이트(58)는, 제1 리브(54)와 제2 리브(55)와 제3 리브(57)의 장착 강도를 높이는 것으로, 제1 리브(54)와, 제2 리브(55)와, 제3 리브(57)와, 양 리브(54, 55)를 연결하는 상측의 외주 플랜지(51)와, 양 리브(55, 57)를 연결하는 하측의 외주 플랜지(51)로 둘러싸이는 영역 내를, 일정 두께에 의한 플레이트에 의해 메우고 있다.

상기 제2 리브 보간 플레이트(59)는, 파킹 부품의 지지 강도를 높이는 것으로, 제3 리브(57)와, 제1 리브(54)와, 양 리브(54, 57)를 연결하는 외주 플랜지(51)로 둘러싸이는 영역 내를, 일정 두께에 의한 플레이트에 의해 메우고 있다.

상기 수지 커버(6)로서는, 도 2 및 도 6에 도시하는 바와 같이, 제1 커버 개구(6a)에 설정한 제1 수지 커버(61)와, 제2 커버 개구(6b)에 설정한 제2 수지 커버(62)를 구비하고 있다. 제1 커버 개구(6a)는, 도 3에 도시하는 바와 같이, 제3 리브(57)와, 상기 제3 리브(57)의 양단부를 연결하는 외주 플랜지(51)의 원호부로 둘러싸여 형성된다. 제2 커버 개구(6b)는, 도 3에 도시하는 바와 같이, 제2 리브(55)와, 상기 제2 리브(55)의 양단부를 연결하는 외주 플랜지(51)의 원호부로 둘러싸여 형성된다. 제1 수지 커버(61)는, 제3 리브(57)의 외측 영역에 형성된 제1 커버 개구(6a)에, 금속 프레임(5)에 대해 기밀 상태로 설정된다. 제2 수지 커버(62)는, 제2 리브(55)의 외측 영역에 형성된 제2 커버 개구(6b)에, 금속 프레임(5)에 대해 기밀 상태로 설정된다.

[금속 프레임과 수지 커버의 접합 구성]

도 7은, 제1 실시예의 금속 프레임에 수지 커버를 접합하는 도 6의 중합 접합부 D의 상세를 도시한다. 이하, 도 6 및 도 7에 기초하여, 금속 프레임(5)과 수지 커버(6)의 접합 구성을 설명한다. 또한, 금속 프레임(5)과 수지 커버(6)의 접합 구성으로서, 외주 플랜지(51)[금속 프레임(5)의 일례]와 제1 수지 커버(61)[수지 커버(6)의 일례]를 접합하는 중합 접합부 D를 대표예(도 7)로서 설명한다.

상기 외주 플랜지(51)와 제1 수지 커버(61)의 접합부는, 도 7에 도시하는 바와 같이, 외주 플랜지(51)의 플랜지부(50)(개구 테두리부)의 변속 기구측에 노출되는 접합 내면(50a)에 대해 제1 수지 커버(61)의 폐색 테두리부(60)의 접합 외면(60a)을 오버랩시킨 중합 접합부 D로 되어 있다. 여기서, 플랜지부(50)는, 외주 플랜지(51)의 개구 테두리부로서, 외주 플랜지(51)의 개구 내면으로부터 개구부인 제1 커버 개구(6a)(도 3 참조)를 향해 돌출되어 설치되어 있다.

상기 플랜지부(50)의 접합 내면(50a)은, 면 조도(粗度)를 접합 내면(50a) 이외의 프레임 표면의 면 조도보다도 낮추어 설정하고 있다. 구체적으로는, 도 7에 도시하는 바와 같이, 접합 내면(50a)에 볼 인덴트 형상 오목부(50b)를 다수 형성하여, 접합 내면(50a)을 요철 조면 형상으로 하고 있다.

상기 금속 프레임(5)과 수지 커버(6)를 접합하는 중합 접합부 D는, 금속 프레임(5)의 접합 내면이 전체 둘레에 걸쳐 매끄럽게 연속되는 환 형상 구조로 되어 있다(도 6). 즉, 제1 수지 커버(61)는, 제1 세로 리브(54)의 외측 영역에 제1 커버 개구(6a)(도 3 참조)를 형성하여, 제1 커버 개구(6a)의 전체 둘레에 형성된 환 형상 구조에 의한 접합 내면(50a)을 포함하는 연속된 접합 내면에 접합된다. 제2 수지 커버(62)는, 제1 수지 커버(61)와 마찬가지로, 제2 세로 리브(55)의 외측 영역에 제2 커버 개구(6b)(도 3 참조)를 형성하여, 제2 커버 개구(6b)의 전체 둘레에 형성된 환 형상 구조에 의한 접합 내면(50a)을 포함하는 연속된 접합 내면에 접합된다.

다음에, 작용을 설명한다.

제1 실시예의 트랜스미션 케이스(TC)에 있어서의 작용을, 「금속 프레임의 경량화 형상 설정 작용」, 「경량화와 강성의 양립 작용」, 「금속 프레임과 수지 커버의 접합 작용」으로 나누어 설명한다.

[금속 프레임의 경량화 형상 설정 작용]

사이드 커버의 경량화를 지향하기 하기 위해서는, 강성 요구에 대해 성립되는 금속 프레임의 형상 설정이 필요하다. 이하, 도 8에 기초하여, 이것을 반영하는 금속 프레임의 경량화 형상 설정 작용을 설명한다.

우선, 무구(無垢)한 알루미늄 블록의 상태(도 8의 점 E)로부터, 불필요한 부분을 절삭하여(도 8의 점 F), 중량의 경량화에 대해 강성이 현행의 사이드 커버와 동일한 강성(등가 강성)으로 된 도 8의 점 G에서의 골격 형상(금속 프레임 형상)을 산출한다.

이 방법에 의해, 사이드 커버로서, 현행의 사이드 커버와 등가 강성을 가지면서, 최대의 경량화를 도모할 수 있고, 이때의 골격 형상(금속 프레임 형상)을 필요 골격으로서 추출한다. 이 추출한 필요 골격을, 제1 실시예에 있어서의 사이드 커버(3)의 금속 프레임(5)의 기본 형상으로 한다.

[경량화와 강성의 양립 작용]

상기한 바와 같이, 사이드 커버(3)의 금속 프레임(5)의 기본 형상이 정해지면, 경량화를 확보하면서, 하중 입력에 대해 축심 어긋남을 억제할 수 있을 만큼의 강도ㆍ강성을 갖게 하는 고안이 필요하다. 이하, 이것을 반영하는 경량화와 강성의 양립 작용을 설명한다.

우선, 사이드 커버(3)를, 금속 프레임(5)과 수지 커버(6)에 의한 복합재 구조로 함으로써, 사이드 커버를 금속에만 의한 막 구조로 하는 경우에 비해, 경량화가 도모된다. 즉, 추출한 필요 골격을 제1 실시예에 있어서의 사이드 커버(3)의 금속 프레임(5)의 기본 형상으로 하면, 도 7에 나타내는 경량화값을 최대한으로 하여 사이드 커버(3)의 경량화를 도모하는 것이 가능하다.

따라서, 발명자들이 검토한 바에 따르면, 추출한 필요 골격에 강도ㆍ강성을 요구에 맞추어 보충하였다고 해도, 현행의 알루미늄 막 구조의 사이드 커버에 비해, 약 25％ 정도의 경량화(㎏ 단위)가 가능한 것이 판명되었다.

상기 복합재 중, 강도나 강성을 담당하는 금속 프레임(5)을, 외주 플랜지(51)와, 제1 베어링 지지 보스(52)와, 제2 베어링 지지 보스(53)와, 보강 리브[제1 리브(54)와 제2 리브(55)와 제3 리브(57)와 제4 리브(56)]로 구성하였다.

예를 들어, 사이드 커버(3)에는, 주행 중에 사이드 멤버(7)가 상하 이동하는 차량 거동 등에 따라서 제1 마운트 보스(54a)와 제2 마운트 보스(55a)로부터 사이드 커버 자중을 포함하는 상하 방향 하중이 입력된다. 또한, 사이드 커버(3)에는, 벨트식 무단 변속기에서는 토크 전달에 의한 벨트 장력, 다단 자동 변속기에서는 토크 전달에 의한 기어 맞물림 등에 따라서 프라이머리 축(40)과 세컨더리 축(41)으로부터 축간 치수를 넓히거나, 혹은 축간 치수를 좁히는 횡방향 하중이 입력된다. 이와 같이, 사이드 커버(3)에는 외부(차체)나 내부(변속 기구)로부터의 다양한 하중 입력이 있다.

상기 사이드 커버(3)에의 상하 방향 하중 입력에 대해서는, 제1 리브(54)와 제3 리브(57)와 제2 리브(55)에 의해, 제1 베어링 지지 보스(52)와 제2 베어링 지지 보스(53)의 지지 강도가 확보된다. 즉, 제1 리브(54)는, 외주 플랜지(51)에 갖는 제1 마운트 보스(54a)를 차량 탑재상의 상단부면으로 하고, 제1 마운트 보스(54a)와 제3 리브(57)를 연결하고, 제3 리브(57)는, 제1 베어링 지지 보스(52)를 연결하는 동시에 외주 플랜지(51)에 결합되어 있는 것에 의한다. 제2 리브(55)는, 외주 플랜지(51)에 갖는 제2 마운트 보스(55a)를 차량 탑재상의 상단부면으로 하고, 제2 마운트 보스(55a)와 제2 베어링 지지 보스(53)를 연결하는 동시에 외주 플랜지(51)에 결합되어 있는 것에 의한다.

한편, 사이드 커버(3)에의 횡방향 하중 입력에 대해서는, 제4 리브(56)에 의해, 제1 베어링 지지 보스(52)와 제2 베어링 지지 보스(53)의 축간 강성이 확보된다. 즉, 제4 리브(56)는, 서로 교차하지 않는 제3 리브(57)와 제2 리브(55)를, 제1 베어링 지지 보스(52)와 제2 베어링 지지 보스(53)의 설정 위치에서 연결하고 있는 것에 의한다.

따라서, 상하 방향 하중의 입력을 제1 리브(54)와 제3 리브와 제2 리브(55)가 받고, 횡방향 하중의 입력을 제4 리브(56)가 받음으로써, 사이드 커버(3)에의 하중 입력에 대해 제1 베어링 지지 보스(52)와 제2 베어링 지지 보스(53)의 변형(축간 거리가 변동되는 타원 변형 등)이 억제된다. 이 결과, 프라이머리 축(40)을 회전 가능하게 지지하는 환 형상의 제1 베어링 지지 보스(52)의 변형이나 세컨더리 축(41)을 회전 가능하게 지지하는 환 형상의 제2 베어링 지지 보스(53)의 변형에 의해, 프라이머리 축(40)의 축심 위치와 세컨더리 축(41)의 축심 위치가 규정 위치로부터 어긋나는 축심 어긋남을 억제하는 강도가 확보된다.

[금속 프레임과 수지 커버의 접합 작용]

상기한 바와 같이, 금속 프레임(5)과 수지 커버(6)에 의한 복합재 구조로 함으로써 경량화를 도모할 수 있지만, 2 부재의 조합 구성으로 하는 것에 수반하여, 서로의 접합부로부터 변속기 작동 오일을 누출시키지 않는다고 하는 기밀성이 요구된다. 이하, 이것을 반영하는 금속 프레임(5)과 수지 커버(6)의 접합 작용을 설명한다. 또한, 금속 프레임(5)과 수지 커버(6)의 접합 작용으로서, 외주 플랜지(51)[금속 프레임(5)의 일례]와 제1 수지 커버(61)[수지 커버(6)의 일례]를 접합하는 중합 접합부 D를 대표예(도 7)로서 설명한다.

우선, 수지 커버(6)의 접합은, 수지 성형형에 금속 프레임(5)을 설정하고, 형 공간 내에 용융 수지를 사출하는 인서트 성형에 의해 설치되는 것으로, 금속 프레임(5)에 대해 수지 커버(6)가 열융착에 의해 접합된다. 혹은, 미리 수지 커버(6)를 성형해 두고, 금속 프레임(5)에 대해 접착제에 의한 접착에 의해 접합된다.

이때, 금속 프레임(5)과 수지 커버(6)의 접합부는, 금속 프레임(5)의 개구 테두리부의 변속 기구측에 노출되는 접합 내면에 대해 수지 커버(6)의 폐색 테두리부의 접합 외면을 오버랩시킨 중합 접합부 D로 된다. 외주 플랜지(51)와 제1 수지 커버(61)를 접합하는 중합 접합부 D의 경우, 도 7에 도시하는 바와 같이, 외주 플랜지(51)의 플랜지부(50)의 변속 기구측에 노출되는 접합 내면(50a)에 대해 제1 수지 커버(61)의 폐색 테두리부(60)의 접합 외면(60a)을 오버랩시켜 접합된다.

즉, 벨트식 무단 변속 기구(4)를 가동시킴으로써 발생하는 열에 의해 트랜스미션 케이스(TC) 내부의 공기가 팽창되어, 트랜스미션 케이스(TC) 내부의 압력이 트랜스미션 케이스(TC) 외부의 압력(대기압)보다 높아진다. 이 트랜스미션 케이스(TC)의 내외 압력차에 의해, 중합 접합부 D를 구성하는 제1 수지 커버(61)의 폐색 테두리부(60)의 접합 외면(60a)이, 외주 플랜지(51)의 플랜지부(50)의 접합 내면(50a)에 붙도록 압박되어, 외주 플랜지(51)와 제1 수지 커버(61)의 중합 접합부 D로부터 변속기 작동 오일을 외부로 누출시키는 일이 없는 기밀성(시일성)이 담보된다.

다음에, 효과를 설명한다.

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

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

상기 분할된 복수의 케이스 요소[주 변속 케이스(1), 컨버터 하우징(2), 사이드 커버(3)] 중, 적어도 하나의 케이스 요소를, 금속 프레임(5)과, 상기 금속 프레임(5)에 형성된 개구부를 폐색하는 수지 커버(6)에 의한 복합재 구조로 하고,

상기 금속 프레임(5)과 상기 수지 커버(6)의 접합부를, 상기 금속 프레임(5)의 개구 테두리부[플랜지부(50)]의 변속 기구측에 노출되는 접합 내면(50a)에 대해 상기 수지 커버(6)의 폐색 테두리부(60)의 접합 외면(60a)을 오버랩시킨 중합 접합부 D로 하였다.

이로 인해, 케이스 경량화 요구에 따르면서, 금속 프레임(5)과 수지 커버(6)의 접합부로부터 변속기 작동 오일을 외부로 누출시키는 일이 없는 기밀성을 담보할 수 있다.

(2) 상기 금속 프레임(5)의 개구 테두리부를, 상기 금속 프레임(5)의 개구 내면으로부터 개구부를 향해 돌출시켜 설치한 플랜지부(50)로 하였다.

이로 인해, (1)의 효과에 더하여, 금속 프레임(5)에 대해 수지 커버(6)를 접합할 때, 금속 프레임(5)과 수지 커버(6)에 다소의 위치 어긋남이 있어도 위치 결정하기 쉬워, 수지 커버(6)의 접합 작업성을 향상시킬 수 있다.

(3) 상기 금속 프레임(5)의 접합 내면(50a)의 면 조도를, 상기 접합 내면(50a) 이외의 프레임 표면의 면 조도보다도 낮추어 설정하였다.

이로 인해, (1) 또는 (2)의 효과에 더하여, 케이스 내외의 압력차에 의해 금속 프레임(5)의 거친 접합 내면(50a)을 따라 수지 커버(6)가 접촉 변형됨으로써, 금속 프레임(5)과 수지 커버(6)의 중합 접합부 D의 밀착성을 향상시킬 수 있다.

(4) 상기 금속 프레임(5)의 접합 내면(50a)을, 볼 인덴트 형상 오목부(50b)에 의한 요철 조면 형상으로 하였다.

이로 인해, (3)의 효과에 더하여, 케이스 내외의 압력차에 의해 변형된 수지 커버(6)가 볼 인덴트 형상 오목부(50b)에 물려 들어감으로써, 금속 프레임(5)과 수지 커버(6)의 중합 접합부 D의 밀착성을 향상시킬 수 있다.

(5) 상기 금속 프레임(5)과 상기 수지 커버(6)의 중합 접합부 D를, 상기 금속 프레임(5)의 접합 내면이 전체 둘레에 걸쳐 매끄럽게 연속되는 환 형상 구조로 하였다.

이로 인해, (1) 내지 (4)의 효과에 더하여, 금속 프레임(5)과 수지 커버(6)의 전체 둘레에 걸쳐 밀착되어, 변속기 작동 오일의 누출을 억제하는 기밀성을 높일 수 있다.

(6) 상기 복수의 케이스 요소[주 변속 케이스(1), 컨버터 하우징(2), 사이드 커버(3)] 중, 주 변속 케이스(1)에 플랜지 결합되는 사이드 커버(3)를, 금속 프레임(5)과 수지 커버(6)에 의한 복합재 구조로 하고,

상기 금속 프레임(5)은, 전체 둘레에 걸쳐 연속되는 플랜지[외주 플랜지(51)]와, 상기 플랜지의 서로 다른 위치를 연결하는 보강 리브[제1 리브(54), 제2 리브(55), 제3 리브(57)]를 갖고,

상기 수지 커버(6)[제1 수지 커버(61), 제2 수지 커버(62)]를, 상기 플랜지[외주 플랜지(51)]와 상기 보강 리브[제1 리브(54), 제2 리브(55), 제3 리브(57)]에 의해 형성된 커버 개구[제1 커버 개구(6a), 제2 커버 개구(6b)]의 환 형상 구조에 의한 접합 내면에 접합하였다.

이로 인해, (1) 내지 (5)의 효과에 더하여, 사이드 커버(3)의 경량화와, 사이드 커버(3)에의 요구 강성의 확보와, 사이드 커버(3)의 기밀성 확보를 아울러 달성할 수 있다.

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

제1 실시예에서는, 금속 프레임(5)과 수지 커버(6)의 접합부로서, 도 7에 도시하는 바와 같이, 금속 프레임(5)에 형성된 플랜지부(50)의 접촉 내면(50a)에, 수지 커버(6)의 폐색 테두리부(60)의 접합 외면(60a)을 오버랩시킨 중합 접합부 D의 예를 나타냈다. 그러나, 금속 프레임(5)과 수지 커버(6)의 접합부로서는, 도 9에 도시하는 바와 같이, 수지 커버(6)가 플랜지부(50)를 끼워 넣어 덮도록 한 중합 접합부 D'로 해도 좋다.

제1 실시예에서는, 본 발명의 중합 접합부를, 트랜스미션 케이스(TC)의 사이드 커버(3)에 적용하는 예를 나타냈다. 그러나, 본 발명의 중합 접합부는, 트랜스미션 케이스를 구성하는 다른 케이스 요소(주 변속 케이스나 컨버터 하우징)에 적용하는 예로 해도 좋다. 또한, 트랜스미션 케이스를 구성하는 케이스 요소(주 변속 케이스, 컨버터 하우징, 사이드 커버) 중, 2개의 케이스 요소에 적용하는 예나 모든 케이스 요소에 적용하는 예로 해도 좋다.

제1 실시예에서는, 트랜스미션 케이스(TC)에 벨트식 무단 변속 기구(4)가 내장되는 벨트식 무단 변속기에의 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 변속기에의 적용이라도 물론 좋다.

TC : 트랜스미션 케이스
1 : 주 변속 케이스(케이스 요소)
2 : 컨버터 하우징(케이스 요소)
3 : 사이드 커버(케이스 요소)
4 : 벨트식 무단 변속 기구(변속 기구)
40 : 프라이머리 축(축 부재)
41 : 세컨더리 축(축 부재)
5 : 금속 프레임
51 : 외주 플랜지(플랜지)
52 : 제1 베어링 지지 보스
53 : 제2 베어링 지지 보스
54 : 제1 리브(보강 리브)
55 : 제2 리브(보강 리브)
56 : 제4 리브(보강 리브)
57 : 제3 리브(보강 리브)
6 : 수지 커버
6a : 제1 커버 개구(커버 개구)
6b : 제2 커버 개구(커버 개구)
61 : 제1 수지 커버
62 : 제2 수지 커버
D : 중합 접합부
50 : 플랜지부(개구 테두리부)
50a : 접합 내면
50b : 볼 인덴트 형상 오목부
60 : 폐색 테두리부
60a : 접합 외면

Claims

분할된 복수의 케이스 요소를 서로 플랜지 결합함으로써 구성되고, 내부에 조립 장착되는 변속 기구의 축 부재를 회전 가능하게 지지하는 트랜스미션 케이스에 있어서,
상기 분할된 복수의 케이스 요소 중, 적어도 하나의 케이스 요소를, 금속 프레임과, 상기 금속 프레임에 형성된 개구부를 폐색하는 수지 커버에 의한 복합재 구조로 하고,
상기 금속 프레임과 상기 수지 커버의 접합부를, 상기 금속 프레임의 개구 테두리부의 변속 기구측에 노출되는 접합 내면에 대해 상기 수지 커버의 폐색 테두리부의 접합 외면을 오버랩시킨 중합 접합부로 한 것을 특징으로 하는, 트랜스미션 케이스.
제1항에 있어서, 상기 금속 프레임의 개구 테두리부를, 상기 금속 프레임의 개구 내면으로부터 개구부를 향해 돌출시켜 설치한 플랜지부로 한 것을 특징으로 하는, 트랜스미션 케이스.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 금속 프레임의 접합 내면의 면 조도를, 상기 접합 내면 이외의 프레임 표면의 면 조도보다도 낮추어 설정한 것을 특징으로 하는, 트랜스미션 케이스.
제3항에 있어서, 상기 금속 프레임의 접합 내면을, 볼 인덴트 형상 오목부에 의한 요철 조면 형상으로 한 것을 특징으로 하는, 트랜스미션 케이스.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 금속 프레임과 상기 수지 커버의 중합 접합부를, 상기 금속 프레임의 접합 내면이 전체 둘레에 걸쳐 매끄럽게 연속되는 환 형상 구조로 한 것을 특징으로 하는, 트랜스미션 케이스.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 복수의 케이스 요소 중, 주 변속 케이스에 플랜지 결합되는 사이드 커버를, 금속 프레임과 수지 커버에 의한 복합재 구조로 하고,
상기 금속 프레임은, 전체 둘레에 걸쳐 연속되는 플랜지와, 상기 플랜지의 서로 다른 위치를 연결하는 보강 리브를 갖고,
상기 수지 커버를, 상기 플랜지와 상기 보강 리브에 의해 형성된 커버 개구의 환 형상 구조에 의한 접합 내면에 접합한 것을 특징으로 하는, 트랜스미션 케이스.