(57)【要約】      （修正有）【課題】部品点数の増加、コストアップを抑制した軽量化を行うことができるとともに、応力に対応した強度を付与することができる回転体を提供すること。【解決手段】本発明の回転体２０では、回転体内部に、所定の密度にて配置されたラティス構造１００を有するようにし、前記ラティス構造１００は、複数の支柱と該支柱を連結する節を有するラティス構造体を積み上げることにより構成されることを特徴とする。また、回転体２０は軸部２０ａと回転体部２０ｂより構成され、前記軸部２０ａの内部には、段差部を有した孔が形成され、前記軸部２０ａのラティス構造１００は、前記段差部から径方向内側に延びる壁２０ｄにより仕切られていることを特徴とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
動力源と、
動力源と連結し、被回転体に回転を伝える回転体において、
前記回転体の内部に、所定の密度にて配置されたラティス構造を有している、
ことを特徴とする回転体。
【請求項２】
前記ラティス構造は、複数の支柱と該支柱を連結する節を有するラティス構造体を積み上げることにより構成される、
ことを特徴とする回転体。
【請求項３】
請求項１に記載の回転体において、
回転体は、軸部と回転体部より構成され、前記軸部の内部には、段差部を有した孔が形成され、前記軸部のラティス構造は、前記段差部から径方向内側に延びる壁により仕切られている、
ことを特徴とする回転体。
【請求項４】
請求項１に記載の回転体において、
前記所定の密度にて配置されたラティス構造は、密度が均一である、
ことを特徴とする回転体。
【請求項５】
請求項１に記載の回転体において、
前記所定の密度にて配置されたラティス構造は、径方向外側の密度が径方向内側の密度に対し大きい、
ことを特徴とする回転体。
【請求項６】
請求項１に記載の回転体において、
前記所定の密度にて配置されたラティス構造は、支柱の太さを変更する、
ことを特徴とする回転体。
【請求項７】
請求項１に記載の回転体において、
前記所定の密度にて配置されたラティス構造は、支柱の数を変更する、
ことを特徴とする回転体。
【請求項８】
請求項１乃至７に記載の回転体において、
前記回転体は、無段変速機のプーリである、
ことを特徴とする回転体。
【請求項９】
請求項１乃至８に記載のラティス構造を製造する方法であって、
３Ｄプリンタにより製造する、
ことを特徴とする回転体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動源の回転を被回転体に伝達する回転体およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ベルト式無段変速機としては従来、特許文献１に記載のものが知られている。このベルト式無段変速機では、軽量化のため、シーブを中空にするとともに、強度を確保するために、補強材を設けていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第２０１６／１６３３２０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来技術にあっては、強度を確保するために補強材を使用しているので、部品点数の増加、コストアップするという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の回転体では、回転体内部に、所定の密度にて配置されたラティス構造を有している。
【発明の効果】
【０００６】
よって、本発明の回転体では、部品点数の増加、コストアップを抑制した軽量化を行うことができるとともに、部位の応力に応じて密度を変更可能なので、応力に対応した強度を付与することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】実施例１の全体構成を表すスケルトン図である。
【図２】実施例１の固定シーブの断面斜視図である。
【図３】（ａ）は、実施例１の固定シーブの断面図であり、（ｂ）は、右側面図である。
【図４】実施例１のラティス構造体を示す模式図である。
【図５】（ａ）は、実施例１の固定シーブの回転体部内のラティス構造の模式図であり、（ｂ）は、一部分拡大した模式図である。
【図６】（ａ）は、実施例２の固定シーブの回転体部内のラティス構造の模式図であり、（ｂ）は、一部分拡大した模式図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
〔実施例１〕
図１は、実施例１の全体構成を表すスケルトン図である。
【０００９】
エンジンＥＮＧ（動力源）から出力された駆動力は、エンジンクランク軸１２を介して出力される。
エンジンクランク軸１２には、トルクコンバータ９のコンバータハウジング５が接続されている。
コンバータハウジング５は、コンバータハウジング５のエンジンＥＮＧ側を閉塞するドライブプレート１１と、変速機側を閉塞するポンプインペラ１０とを有する。
【００１０】
コンバータハウジング５内には、変速機を収装するケーシング８に対しワンウェイクラ
ッチを介して固定されたステータ１４と、タービンランナ１３とを有する。
タービンランナ１３は、ダンパ１８ａを介してドリブンプレート１８に接続されている。ドリブンプレート１８は変速機入力軸ＩＮに接続されている。
【００１１】
ドリブンプレート１８には軸方向にスライド可能にスプライン嵌合したロックアップピ
ストン１７が設けられている。
ロックアップピストン１７及びドライブプレート１１との間には摩擦ライニング１５が設けられ、ロックアップピストン１７の軸方向ストロークによってドライブプレート１１と締結するロックアップクラッチ１６を構成する。
【００１２】
変速機入力軸ＩＮから出力される回転は、前後進切換機構２６に入力される。前後進切換機構２６はプラネタリギヤ３０と、フォワードクラッチ１（締結要素）と、リバースブレーキ２とを有する。プラネタリギヤ３０は、メインシャフト３に対して固定されたサンギヤ２９と、変速機入力軸ＩＮに対して固定されたリングギヤ２８と、サンギヤ２９とリングギヤ２８のそれぞれと噛み合うピニオンを支持するピニオンキャリヤ２７とを有する。
【００１３】
フォワードクラッチ１は、リングギヤ２８とサンギヤ２９との間を選択的に締結する。
リバースブレーキ２は、ピニオンキャリヤ２７をケーシング８に対して選択的に係止する。
前進時はリバースブレーキ２を解放し、フォワードクラッチ１を締結することで、プラ
ネタリギヤ３０を一体に回転させ、エンジンＥＮＧからの回転をそのままメインシャフト３に伝達する。
後退時はフォワードクラッチ１を解放し、リバースブレーキ２を締結することで、サンギヤ２９の回転をリングギヤ２８の回転と逆向きとし、エンジンENGからの回転を逆転してメインシャフト３に伝達する。
【００１４】
変速機入力軸ＩＮには、ハイドライブギヤ３３が接続されている。ハイドライブギヤ３３は、トルクコンバータ９と前後進切換機構２６との間に配置され、ケーシング８に取り付けられた図示しないステータシャフトの円筒外周に回転可能に支持されている。
【００１５】
メインシャフト３には、回転体としてのプライマリプーリ１９が設けられている。
プライマリプーリ１９は、メインシャフト３と一体の固定シーブ２０と、固定シーブ２０と対向する位置において、軸方向にスライドする可動シーブ２１とを有する。
可動シーブ２１には、ドライブプーリシリンダ２１ａが一体に形成され、メインシャフト３に固定されたドライブプーリピストン３１と摺動接触してシリンダ室３１ａを形成する。そして、シリンダ室３１ａに供給される油圧により可動シーブ２１を軸方向にスライドさせて溝幅を変更する。
【００１６】
カウンターシャフト４には、被回転体としてのセカンダリプーリ２３が設けられている。
セカンダリプーリ２３は、カウンターシャフト４と一体の固定シーブ２４と、固定シーブ２４と対向する位置において軸方向にスライドする可動シーブ２５とを有する。
可動シーブ２５には、ドリブンプーリシリンダ２５ａが一体に形成され、カウンターシャフト４に固定されたドリブンプーリピストン３２と摺動接触してシリンダ室３２ａを形成する。そして、シリンダ室３２ａに供給される油圧により可動シーブ２５を軸方向にスライドさせて溝幅を変更する。
このプライマリプーリ１９とセカンダリプーリ２３と、両プーリ１９、２３間に掛け渡されたベルト２２により、ベルト式無段変速機７を構成している。
【００１７】
カウンターシャフト４上には、セカンダリプーリ２３よりもエンジンＥＮＧ側において、ハイドライブギヤ３３とハイアイドラギヤ３４を介して常時噛み合うハイドリブンギヤ３５が設けられている。ハイアイドラギヤ３４によりハイドライブギヤ３３の回転方向を変更することで、両プーリ１９、２３及びベルト２２を介して伝達される回転方向と一致させている。
【００１８】
カウンターシャフト４とハイドリブンギヤ３５との間にはニードルベアリング３５ａが
配置され、カウンターシャフト４に対してハイドリブンギヤ３５が相対回転可能とされている。ニードルベアリング３５ａには軸芯油路から潤滑油が供給されている。これにより、相対回転する箇所に常時潤滑油を供給でき、耐久性や静粛性を確保する。
【００１９】
ハイドリブンギヤ３５の側面には、直結クラッチ３６のクラッチハブ３６ａが溶接により固定されている。クラッチハブ３６ａにはスプラインが形成され、このスプラインに複数のドリブンプレートが軸方向移動可能に取り付けられている。
【００２０】
また、可動シーブ２５のドリブンプーリシリンダ２５ａ端部には、ピストン面が形成されると共に、直結クラッチ用円筒部３６ｂがスプライン嵌合され、スナップリングにより軸方向固定されている。直結クラッチ用円筒部３６ｂの内周にはスプラインが形成され、このスプラインに複数のドライブプレートが軸方向移動可能に取り付けられている。ドライブプレートとドリブンプレートとは軸方向において交互に重なるように配置されている。また、直結クラッチ用円筒部３６ｂの端部には皿ばねが取り付けられ、スナップリングにより軸方向の移動が規制されている。
【００２１】
カウンターシャフト４上にはアウトプットギヤ３７が固定されている。また、アイドラ
軸５０には、このアウトプットギヤ３７と常時噛み合うアイドラギヤ３９が固定され、ア
イドラギヤ３９の回転は、アイドラ軸５０に固定されたリダクションギヤ４０を回転駆動
する。リダクションギヤ４０にはディファレンシャル機構４１が常時噛み合い、左右駆動
輪に回転が伝達される。
【００２２】
図２は、実施例１の固定シーブの断面斜視図である。また、図３の（ａ）は、実施例１の固定シーブの断面図であり、図３の（ｂ）は、実施例１の固定シーブの右側面図であり、図４は、ラティス構造体を示す模式図あり、図５は、実施例１の固定シーブの回転体部内のラティス構造の模式図である。
【００２３】
回転体としてのプライマリプーリ１９の固定シーブ２０は、回転軸Ｐ周りに対称に形成された軸部２０ａと回転体部２０ｂから構成され、その内部には、ラティス構造１００が形成されている。ラティス構造１００は、軸部２０ａ内部に形成されたラティス構造１００ａとラティス構造１００ｂと回転体部２０ｂ内部に形成されたラティス構造１００ｃから構成されている。また、軸部２０ａの内部には、油孔２０ｃが形成され、ラティス構造１００とは、直接、連通はしておらず、油漏れが生じることはない。
なお、軸部２０ａ内部に形成されたラティス構造１００ｂ内のラティス構造体２００は、軸部２０ａ内部に形成されたラティス構造１００ａ内のラティス構造体２００に対し、径方向の長さが短いため、径方向に圧縮されて、同じ数のラティス構造体２００が配置されている。
そこで、ラティス構造体２００の形状が異なるラティス構造１００ａとラティス構造１００ｂの間には、油孔２０ｃの径が異なる段差部から径方向内側に延びる壁２０ｄを全周に形成することで、ラティス構造１００ａとラティス構造１００ｂは、前記壁２０ｄにより、仕切られている。このため、ラティス構造体２００の節２００ｂの位置が合わない場合があっても、組むことができ、節２００ｂがフリーな状態になるのを防止できるとともに、ラティス構造１００と油孔２０ｃの連通を防止することもできる。
【００２４】
また、ラティス構造１００内部は、図４に示す複数の支柱２００ａと支柱２００ａが連結する節２００ｂにて構成される格子形状のラティス構造体２００を複数積み上げることにより、形成されており、流体は自由に流通できるようになっている。
【００２５】
この固定シーブ２０の製造は、３Ｄプリンタにより行っている。このため、図３に示すように、ラティス構造１００内部に残存する金属パウダーを除去するために、回転体部２０ｂに、径方向対称にラティス構造１００と油路とは関係のない外部とを連通する２ヶ所の穴２０ｅ、２０ｆが設けてある。
【００２６】
この２ヶ所の穴２０ｅ、２０ｆは、さらにラティス構造１００の熱処理や正確に製造できているか否かの検査に使用することができる。
【００２７】
まず、熱処理であるが、一方の穴２０ｅより高温の油を注入し、格子形状のラティス構造１００内部全体を流通した油を、他方の穴２０ｆより抜くことにより、焼き入れを行うことで、ラティス構造１００の強度を簡単に高めることができる。
また、高温の油の流量を調節することで、任意の焼き入れを行うことができ、任意の強度に製造することができる。
【００２８】
さらに、検査については、正規品により測定しておいた一方の穴２０ｅと他方の穴２０ｆ間のＡＴＦ油等の流体の通過時間あるいは通過流量の正常値と比較することにより、固定シーブ２０内部のラティス構造１００が破壊されているか否かを容易に確認することができる。
【００２９】
図５の（ａ）は、実施例１の固定シーブの回転体部内のラティス構造の模式図であり、図５の（ｂ）は、一部分拡大した模式図である。
【００３０】
固定シーブ２０の回転体部２０ｂの全周を２６分割にして、各分割部分に、径方向に台形のラティス構造体２００を４段積み上げる構造としている。
また、４段の台形のラティス構造体２００は径方向外側ほど、すなわち、面積が大きい径方向外側ほど、支柱の太さを大きくしてある（ａ＞ｂ＞ｃ＞ｄ）。これにより、径方向において固定シーブの回転体部の密度を均一にすることができ、応力集中を緩和することができる。
この場合、支柱の数を変更することにより、密度を均一にしてもよい。
さらに、このように径方向に組む構造とすることにより、円柱、円筒形状の回転体である固定シーブ２０の内部に対し格子形状の台形のラティス構造体２００を効率よく組むことができる。
【００３１】
次に、効果を説明する。
実施例１のベルト式無段変速機にあっては、以下に列挙する効果を奏する。
（１）固定シーブ２０の内部に、ラティス構造１００を形成するようにした。
よって、固定シーブ２０内部のラティス構造１００により、固定シーブ２０の軽量化を行うことができるとともに、ラティス構造１００の支柱１００ａによる補強効果により、強度を確保することができる。
【００３２】
（２）固定シーブ２０の軸部２０ａの内部には、油孔２０ｃが形成され、ラティス構造１００とは、連通はしないようにした。
よって、油漏れが生じることはない。
【００３３】
（３）円柱、円筒形状の回転体である固定シーブ２０内部に対し格子形状の台形のラティス構造体２００を径方向に４段積み上げる構造とした。
よって、径方向に組む構造とすることにより、円柱、円筒形状の回転体である固定シーブ２０の内部に対し、格子形状の台形のラティス構造体２００を効率よく組むことができる。
【００３４】
（４）円柱、円筒形状の回転体である固定シーブ２０の内部に対し、４段の台形のラティス構造体２００は径方向外側ほど、支柱の太さを大きくしてある。
よって、径方向において固定シーブ２０の回転体部２０ｂの密度を均一にすることができ、応力集中を緩和することができる。
【００３５】
（５）ラティス構造体２００の形状が異なるラティス構造１００ａとラティス構造１００ｂの間には、油孔２０ｃの径が異なる段差部から径方向内側に延びる壁２０ｄを全周に形成することで、ラティス構造１００ａとラティス構造１００ｂは、前記壁２０ｄにより、仕切られている。
よって、ラティス構造体２００の節２００ｂの位置が合わない場合があっても、組むことができ、節２００ｂがフリーな状態になるのを防止できるとともに、ラティス構造１００と油孔２０ｃの連通を防止することもできる。
【００３６】
（６）固定シーブ２０の回転体部２０ｂに、径方向対称にラティス構造１００と油路とは関係のない外部とを連通する２ヶ所の穴２０ｅ、２０ｆを設けるようにした。
よって、製造を３Ｄプリンタにより行う場合であっても、ラティス構造１００内部に残存する金属パウダーを簡単に除去することができる。
【００３７】
（７）固定シーブ２０の回転体部２０ｂに設けた、ラティス構造１００と油路とは関係のない外部とを連通する２ヶ所の穴２０ｅ、２０ｆを活用して、一方の穴２０ｅより高温の油を注入し、格子形状のラティス構造１００内部全体を流通した油を、他方の穴２０ｆより抜くことにより、焼き入れを行うようにした。
よって、ラティス構造１００の強度を簡単に高めることができるとともに、高温の油の流量を調節することで、任意の焼き入れを行うことができ、任意の強度に製造することができる。
【００３８】
（８）固定シーブ２０の回転体部２０ｂに設けた径方向２ヶ所のラティス構造１００と油路とは関係のない外部とを連通する穴２０ｅ、２０ｆを活用して、正規品により測定しておいた一方の穴２０ｅと他方の穴２０ｆ間のＡＴＦ油等の流体の通過時間あるいは通過流量の正常値と比較することにした。
よって、固定シーブ２０内部のラティス構造１００が破壊されているか否かを容易に確認することができる。
【００３９】
〔実施例２〕
図６の（ａ）は、実施例１の固定シーブの回転体部内のラティス構造の模式図であり、図６の（ｂ）は、一部分拡大した模式図である。
【００４０】
実施例２の基本的な構成は、実施例１と同じであるため、同じ構成には同一の符号を付しているので説明は省略する。実施例１と相違する部分のみ説明する。
実施例1と異なるのは、４段の台形のラティス構造体２００のうち、径方向外側の２個は実施例１より支柱の太さをより大きくして、径方向外側の密度を大きくし、径方向内側の２個は実施例１より支柱の太さをより小さくして、径方向内側の密度を小さくしている点である（Ａ＞Ｂ＞Ｃ＞Ｄかつ、Ａ＞ａ、Ｂ＞ｂ、Ｃ＜ｃ、Ｄ＜ｄ）。
これにより、径方向外側の密度が径方向内側の密度に対し、大きくなるので、固定シーブ２０をより軽量化しつつ、イナーシャを保つことができ、音振性能を向上することができる。
【００４１】
次に、効果を説明する。
実施例２の回転体である固定シーブ２０にあっては、以下に列挙する効果を奏する。
（１）固定シーブ２０の内部に、ラティス構造１００を形成するようにした。
よって、固定シーブ２０内部のラティス構造１００により、固定シーブ２０の軽量化を行うことができるとともに、ラティス構造１００の支柱１００ａによる補強効果により、強度を確保することができる。
【００４２】
（２）固定シーブ２０の軸部２０ａの内部には、油孔２０ｃが形成され、ラティス構造１００とは、連通はしないようにした。
よって、油漏れが生じることはない。
【００４３】
（３）円柱、円筒形状の回転体である固定シーブ２０内部に対し格子形状の台形のラティス構造体２００を径方向に４段積み上げる構造とした。
よって、径方向に組む構造とすることにより、円柱、円筒形状の回転体である固定シーブ２０の内部に対し、格子形状の台形のラティス構造体２００を効率よく組むことができる。
【００４４】
（４）円柱、円筒形状の回転体である固定シーブ２０の内部に対し、４段の台形のラティス構造体２００の径方向外側の２個は、支柱の太さをより大きくして、径方向外側の密度を大きくし、径方向内側の２個は支柱の太さをより小さくして、径方向内側の密度を小さくしている。
よって、径方向外側の密度が径方向内側の密度に対し、大きくなるので、固定シーブ２０をより軽量化しつつ、イナーシャを保つことができ、音振性能を向上することができる。
【００４５】
（５）ラティス構造体２００の形状が異なるラティス構造１００ａとラティス構造１００ｂの間には、油孔２０ｃの径が異なる段差部から径方向内側に延びる壁２０ｄを全周に形成することで、ラティス構造１００ａとラティス構造１００ｂは、前記壁２０ｄにより、仕切られている。
よって、ラティス構造体２００の節２００ｂの位置が合わない場合があっても、組むことができ、節２００ｂがフリーな状態になるのを防止できるとともに、ラティス構造１００と油孔２０ｃの連通を防止することもできる。
【００４６】
（６）固定シーブ２０の回転体部２０ｂに、径方向対称に２ヶ所のラティス構造１００と油路とは関係のない外部とを連通する穴２０ｅ、２０ｆが設けるようにした。
よって、製造を３Ｄプリンタにより行う場合であっても、ラティス構造１００内部に残存する金属パウダーを簡単に除去することができる。
【００４７】
（７）固定シーブ２０の回転体部２０ｂに設けた径方向２ヶ所のラティス構造１００と油路とは関係のない外部とを連通する穴２０ｅ、２０ｆを活用して、一方の穴２０ｅより高温の油を注入し、格子形状のラティス構造１００内部全体を流通した油を、他方の穴２０ｆより抜くことにより、焼き入れを行うようにした。
よって、ラティス構造１００の強度を簡単に高めることができるとともに、高温の油の流量を調節することで、任意の焼き入れを行うことができ、任意の強度に製造することができる。
【００４８】
（８）固定シーブ２０の回転体部２０ｂに設けた径方向２ヶ所のラティス構造１００と油路とは関係のない外部とを連通する穴２０ｅ、２０ｆを活用して、正規品により測定しておいた一方の穴２０ｅと他方の穴２０ｆ間のＡＴＦ油等の流体の通過時間あるいは通過流量の正常値と比較することにした。
よって、固定シーブ２０内部のラティス構造１００が破壊されているか否かを容易に確認することができる。
【００４９】
〔他の実施例〕
以上、本願発明を実施例に基づいて説明してきたが、各発明の具体的な構成は実施例に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても、本発明に含まれる。
例えば、実施例では、回転体として、プライマリプーリ１９の固定ジープ２０にて本願発明を説明してきたが、プライマリプーリ１９の可動シーブ２１あるいはセカンダリプーリ２３の固定シーブ２４あるいは可動シーブ２５にラティス構造１００を設けてもよい。
また、回転体として、他の駆動軸、歯車、ディファレンシャル機構のリングギヤ、ディァレンシャルケース等に適用してもよい。
回転体であるプライマリプーリ１９の固定ジープ２０内部のラティス構造体の密度の変更は、支柱の太さを変えることと説明してきたが、支柱の数を変更してもよい。
【符号の説明】
【００５０】
ＥＮＧ    エンジン（動力源）
７        ベルト式無段変速機
１９      プライマリプーリ（回転体）
２０      固定シーブ
２０ａ    固定ジープの軸部
２０ｂ    固定ジープの回転体部
２０ｃ    油孔
２０ｄ    壁
２０ｅ    穴
２０ｆ    穴
２１      可動シーブ
２２      ベルト
２３      セカンダリプーリ（被回転体）
２４      固定シーブ
２５      可動シーブ
２６      前後進切換機構
１００    ラティス構造
２００    ラティス構造体
２００ａ  支柱
２００ｂ  節
【図１】
2019138443.tif 000003
【図２】
2019138443.tif 000004
【図３】
2019138443.tif 000005
【図４】
2019138443.tif 000006
【図５】
2019138443.tif 000007
【図６】
2019138443.tif 000008