(57)【要約】      （修正有）【課題】ベアリングの支持部の摩耗を抑制しつつも、コスト、重量を抑制する。【解決手段】ベルト式無段変速機は、ベアリング４と、ベアリング支持部５ａを有するケースと、ベアリング４のアウターレース４２とベアリング支持部５ａとの間に設けられたスリーブ６Ａと、を有する。スリーブ６Ａは、非環状部材で構成され補強部材の役割を担う。【選択図】図２
2020091002.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベアリングと、
前記ベアリングを支持する支持部を有するケース部材と、
前記ベアリングのアウターレースと前記支持部との間に設けられた補強部材と、
を有し、
前記補強部材は、非環状部材で構成される、
ことを特徴とする動力伝達装置。
【請求項２】
請求項１に記載の動力伝達装置であって、
前記支持部のうち最も摩耗が生じやすい箇所を含む領域が前記補強部材の中央部に位置するように、前記補強部材が配置されている、
ことを特徴とする動力伝達装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の動力伝達装置であって、
前記補強部材の周方向の全長は、前記支持部の周方向の全長の半分以下に設定されている、
ことを特徴とする動力伝達装置。
【請求項４】
請求項１から３いずれか１項に記載の動力伝達装置であって、
前記補強部材は前記支持部に鋳込まれている、
ことを特徴とする動力伝達装置。
【請求項５】
ベアリングと、
前記ベアリングを支持する支持部を有するケース部材と、
前記ベアリングのアウターレースと前記支持部との間に設けられた補強部材と、
を有し、
前記補強部材は、非環状部材で構成される動力伝達装置の製造方法であって、
金型に突起を有する鋳込み部材が固定された状態で前記鋳込み部材を鋳込んで前記ケース部材を鋳造した後に、前記鋳込み部材の前記突起を除去することで前記鋳込み部材を前記補強部材に加工することを含む、
ことを特徴とする動力伝達装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、動力伝達装置及び動力伝達装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、ベアリングのアウターレース外周に当接する環状の耐摩耗スリーブをケースに鋳込むことが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−２６３４６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
環状の耐摩耗スリーブは、ケースとは別材料で設けられる。このためこの場合は、コストや重量が増加してしまう虞がある。
【０００５】
本発明はこのような課題に鑑みてなされたもので、ベアリングの支持部の摩耗を抑制しつつも、コスト、重量を抑制することを目的とする。本発明はさらに、非環状部材で構成される補強部材をケース部材に鋳込むにあたり、鋳込み時の脱落を防止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のある態様の動力伝達装置は、ベアリングと、前記ベアリングを支持する支持部を有するケース部材と、前記ベアリングのアウターレースと前記支持部との間に設けられた補強部材と、を有し、前記補強部材は、非環状部材で構成される。
【０００７】
本発明の別の態様によれば、ベアリングと、前記ベアリングを支持する支持部を有するケース部材と、前記ベアリングのアウターレースと前記支持部との間に設けられた補強部材と、を有し、前記補強部材は、非環状部材で構成される動力伝達装置の製造方法であって、金型に突起を有する鋳込み部材が固定された状態で前記鋳込み部材を鋳込んで前記ケース部材を鋳造した後に、前記鋳込み部材の前記突起を除去することで前記鋳込み部材を前記補強部材に加工することを含む動力伝達装置の製造方法が提供される。
【発明の効果】
【０００８】
ここで、本発明者の鋭意検討の結果、ベアリングで支持しているシャフトに加わる力は、周囲の力(例えば無段変速機の場合には、プーリがベルトで引っ張られる力、プーリと同じ動力伝達経路上にあるギアの反力による力等)のベクトルが合成されたものとなり、１点集中することがわかっている。従って、摩耗は支持部全周に生じるのではなく、１点を中心にした所定の範囲内に生じ易くなる。
【０００９】
このような事情に鑑みた前者の態様によれば、補強部材を非環状部材として局所的に配置しているので、摩耗が問題になりにくい位置の補強を省略することができる。このため、支持部の摩耗抑制という本来の機能を維持しつつも、コスト、重量が低減できることとなる。
【００１０】
また、後者の態様によれば、非環状部材で構成される補強部材をケース部材に鋳込むにあたり、金型にセットされた状態で金型に突起を有する鋳込み部材を用いるようにしたので、鋳込み時の脱落を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】動力伝達装置の一例である無段変速機の要部を示す図である。
【図２】スリーブ周辺部を図１のＡ−Ａ断面で示す図である。
【図３】ケースの鋳造方法の説明図である。
【図４】スリーブの第１の変形例を示す図である。
【図５】スリーブの第２の変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
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。
【００１３】
図１は、無段変速機１の要部を示す図である。無段変速機１は、ベルト式無段変速機であり、動力伝達装置の一例である。無段変速機１は、プライマリプーリ２と、ベルト３と、ベアリング４と、ケース５と、スリーブ６Ａとを備える。
【００１４】
プライマリプーリ２は、固定プーリ２１と、可動プーリ２２と、油室２３とを有する。プライマリプーリ２では、油室２３に供給される油により、可動プーリ２２が移動すると、プライマリプーリ２の溝幅が変更される。
【００１５】
ベルト３は、プライマリプーリ２及び図示しないセカンダリプーリに巻き掛けられる。ベルト３は、プライマリプーリ２において、固定プーリ２１と可動プーリ２２とにより形成されるＶ字形状をなすシーブ面に保持される。
【００１６】
ベアリング４は、インナーレース４１と、アウターレース４２と、複数の転動体４３を有する。インナーレース４１は、プライマリプーリ２の固定プーリ２１のシャフト２１ａに設けられる。アウターレース４２は、ケース５のベアリング支持部５ａに設けられる。転動体４３は例えばボールであり、アウターレース４２に対してインナーレース４１を回転自在にする。
【００１７】
ケース５は無段変速機１のケース部材であり、ケース５には、材料として例えばアルミ合金が用いられる。ケース５は、ベアリング支持部５ａを有する。ベアリング支持部５ａは、ベアリング４を支持する部分であり、アウターレース４２は、ベアリング支持部５ａに設けられる。アウターレース４２は、ベアリング支持部５ａに対して隙間嵌めとなっている。このため、アウターレース４２は、プライマリプーリ２の回転に伴い回転することがあり、このことがベアリング支持部５ａの摩耗の原因となる。
【００１８】
このような摩耗に対処すべく、無段変速機１では、アウターレース４２とベアリング支持部５ａとの間に、ベアリング支持部５ａの摩耗を抑制するための補強部材であるスリーブ６Ａが設けられる。スリーブ６Ａには、材料として例えばケース５に用いられるアルミ合金よりもシリコン濃度が高いアルミ合金や、炭素鋼など、ケース５よりも耐摩耗性が高い材料が用いられる。
【００１９】
つまり、スリーブ６Ａはケース５とは別材料で設けられる。このため、スリーブ６Ａを環状のものにすると、無段変速機１のコスト、重量が増加してしまうことが懸念される。
【００２０】
このことに関し、本発明者らの鋭意検討の結果、ベアリング４で支持しているシャフト２１ａに加わる力は、周囲の力のベクトルが合成されたものとなり、１点集中することがわかっている。無段変速機１の場合、周囲の力は、プライマリプーリ２がベルト３で引っ張られる力、プライマリプーリ２と同一動力伝達経路上にあるギア（例えば、プライマリプーリ２を有して構成される無段変速機構の下流に設けられたギア列のギア）の反力による力等である。従って、摩耗はベアリング支持部５ａ全周に生じるのではなく、１点を中心にした所定の範囲内に生じ易くなる。
【００２１】
このため本実施形態では、スリーブ６Ａが非環状部材で構成される。本実施形態では、スリーブ６Ａは、ベアリング支持部５ａのうち図中下側の部分、つまり径方向において図示しないセカンダリプーリ側の部分に設けられている一方で、当該部分とは径方向反対側の部分には設けられていない。これは、次に説明するように摩耗が生じるためである。
【００２２】
図２は、スリーブ６Ａ周辺部を図１のＡ−Ａ断面で示す図である。点Ｐは、シャフト２１ａに加わる力が集中する点を示し、領域Ｒは、ベアリング支持部５ａ、より正確にはスリーブ６Ａで補強しない場合のベアリング支持部５ａであるベアリング支持部５ａ´のうち最も摩耗が生じ易い箇所を含む領域を示す。或いは、シャフト２１ａに加わる力の関係上、領域Ｒは、スリーブ６Ａが設けられるベアリング支持部５ａにとっても最も摩耗が生じ易い箇所を含む領域ということもできる。ベアリング支持部５ａ´では、ベアリング支持部５ａのうちスリーブ６Ａが設けられる部分もベアリング支持部５ａ´の一部とされる。
【００２３】
図２に示すように、領域Ｒは、ベアリング支持部５ａ´において点Ｐの径方向延長線上に位置しており、スリーブ６Ａは、領域Ｒがスリーブ６Ａの中央部Ｃに位置するように配置されている。中央部Ｃとは、スリーブ６Ａを周方向において奇数個（この例では３つ）の領域に分割した場合に真ん中に位置する領域である。
【００２４】
このようにスリーブ６Ａを配置することにより、領域Ｒを中心とした領域に生じ易い摩耗が合理的に抑制される。なお、ベアリング支持部５ａ´のうち最も摩耗が生じ易い箇所は、設計諸元等からの計算、実験或いはこれらの組み合わせ等により容易に特定することができる。このため、スリーブ６Ａの配置箇所は、計算、実験或いはこれらの組み合わせ等により予め決定することができる。
【００２５】
スリーブ６Ａの周方向の全長（径方向内側の全長）は、ベアリング支持部５ａ´の周方向の全長のおよそ１／３に設定されている。このため、スリーブ６Ａは、環状部材で構成される場合と比較して、コスト、重量も抑制される。
【００２６】
このように設けられたスリーブ６Ａは、ケース５に鋳込まれている。このため、スリーブ６Ａを別部材で固定する必要がなく、別部材を設けることによるコスト、重量の増加も抑制される。スリーブ６Ａは、次のようにケース５に鋳込まれる。
【００２７】
図３は、ケース５の鋳造方法の説明図である。
【００２８】
金型Ｍは、ケース５の金型であり、ケース５は、スリーブ６Ａの元となる鋳込み部材６Ａ´を鋳込んだ状態で鋳造される。鋳込み部材６Ａ´は、突起６ａＡ´を備える以外、スリーブ６Ａと同じとなっている。突起６ａＡ´は、径方向内側に突出しており、先端部が基端部よりも膨らんだ脱落防止形状を有する。突起６ａＡ´は、金型Ｍに設けられた鋳込み部材６Ａ´の固定部Ｆにセットされる。
【００２９】
このため、鋳込み部材６Ａ´は、金型Ｍにセットされた状態で金型Ｍに突起６ａＡ´を有し、この状態で金型Ｍに固定される。これにより、非環状部材であっても鋳込み時の脱落が防止される。突起６ａＡ´は最終製品としては不要なので、鋳造後には除去される。これにより、鋳込み部材６Ａ´がスリーブ６Ａに加工され、ケース５にスリーブ６Ａが鋳込まれた状態になる。
【００３０】
次に、本実施形態の主な作用効果について説明する。
【００３１】
無段変速機１は、ベアリング４と、ベアリング支持部５ａを有するケース５と、ベアリング４のアウターレース４２とベアリング支持部５ａとの間に設けられたスリーブ６Ａと、を有する。スリーブ６Ａは、非環状部材で構成される。
【００３２】
このような構成によれば、スリーブ６Ａを非環状部材として局所的に配置しているので、摩耗が問題になりにくい位置の補強を省略することができる。このため、ベアリング支持部５ａの摩耗抑制という本来の機能を維持しつつも、コスト、重量が低減できることとなる（請求項１に対応する効果）。
【００３３】
領域Ｒは例えば、スリーブ６Ａの端部に位置していてもよいが、摩耗は領域Ｒを中心にした領域に生じやすい。
【００３４】
このため、無段変速機１は、領域Ｒがスリーブ６Ａの中央部Ｃに位置するように、スリーブ６Ａが配置された構成とされる。
【００３５】
このような構成によれば、領域Ｒがスリーブ６Ａの中央部Ｃに位置するようにスリーブ６Ａを設けることにより、合理的に摩耗を抑制できる（請求項２に対応する効果）。
【００３６】
無段変速機１は、スリーブ６Ａがベアリング支持部５ａに鋳込まれた構成とされる。
【００３７】
このような構成によれば、スリーブ６Ａを別部材で固定する必要がなくなるので、別部材を設けることによるコスト、重量の増加を避けることができる（請求項４に対応する効果）。
【００３８】
本実施形態にかかる無段変速機１の製造方法は、ベアリング４と、ケース部材５と、スリーブ６Ａと、を有し、スリーブ６Ａは、非環状部材で構成される無段変速機１の製造方法であって、金型Ｍに突起６ａＡ´を有する鋳込み部材６Ａ´が固定された状態で鋳込み部材６Ａ´を鋳込んでケース５を鋳造した後に、鋳込み部材６Ａ´の突起６ａＡ´を除去することで鋳込み部材６Ａ´をスリーブ６Ａに加工することを含む。
【００３９】
このような方法によれば、ケース５に非環状部材のスリーブ６Ａを鋳込むにあたり、鋳込み時の部材の脱落を防止できる（請求項５に対応する効果）。
【００４０】
スリーブ６Ａは、次のように設けられてもよい。
【００４１】
図４は、スリーブ６Ａの第１の変形例であるスリーブ６Ｂを示す図である。スリーブ６Ｂは、周方向に１／１２程度の欠落部を有する非環状部材として構成されている。このように、欠落した部分のほうが残存部分よりも小さい非環状部材で構成されたスリーブ６Ｂでも、摩耗を抑制しつつコスト、重量を抑制することができる（請求項１に対応する効果）。
【００４２】
図５は、スリーブ６Ｂの第２の変形例であるスリーブ６Ｃを示す図である。スリーブ６Ｃは、周方向の全長がベアリング支持部５ａ、より正確にはスリーブ６Ａで補強しない場合のベアリング支持部５ａであるベアリング支持部５ａ´の周方向の全長（換言すれば、ベアリング支持部５ａのうちベアリング４との接触部分の半径を用いて求められる円周長さ）の半分以下（この例では半分）に設定された構成とされる。前述したスリーブ６Ａについても同様である。
【００４３】
このような構成によれば、コスト、重量抑制の観点から好ましい無段変速機１が実現される（請求項３に対応する効果）。
【００４４】
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。
【符号の説明】
【００４５】
１：無段変速機
２：プライマリプーリ
３：ベルト
４：ベアリング
４１：インナーレース
４２：アウターレース
４３：転動体
５：ケース（ケース部材）
５ａ、５ａ´：ベアリング支持部（支持部）
６Ａ、６Ｂ、６Ｃ：スリーブ（補強部材）
６Ａ´：鋳込み部材
６ａＡ´：突起
Ｃ：中央部
Ｒ：領域
【図１】
2020091002.tif 000003
【図２】
2020091002.tif 000004
【図３】
2020091002.tif 000005
【図４】
2020091002.tif 000006
【図５】
2020091002.tif 000007