(57)【要約】【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、外部応力対応やラティス構造の内部密度の最大化によって、最適なラティス構造の配置が提供できる回転体を提供すること。【解決手段】  本発明の回転体では、回転体内部に、所定のラティス構造配置条件で配置したラティス構造を有するようにした。【選択図】  図３
2019138444.tif 000002
【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、所定のラティス構造配置条件で配置し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乃至２に記載の回転体において、
前記所定のラティス構造配置条件は、外部からの応力に対応したものである、
ことを特徴とする回転体。
【請求項４】
請求項３に記載の回転体において、
前記所定のラティス構造配置条件は、外部からの応力に対して、前記支柱が応力と略鉛直関係になる、
ことを特徴とする回転体。
【請求項５】
請求項２に記載の回転体において、
前記所定のラティス構造配置条件は、ラティス構造体の積み上げ密度が最大となる、
ことを特徴とする回転体。
【請求項６】
請求項２に記載の回転体において、
前記所定のラティス構造配置条件は、ラティス構造体を前記回転体の回転軸に平行に積み上げる、
ことを特徴とする回転体。
【請求項７】
請求項１乃至６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の製造方法。
【請求項８】
請求項１乃至７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、所定のラティス構造配置条件で配置し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、外部応力対応やラティス構造の内部密度の最大化によって、最適なラティス構造の配置が提供できる。
【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、ラティス構造体を示す模式図である。
【図４】（ａ）は、実施例２の固定シーブの断面図であり、（ｂ）は、ラティス構造体を示す模式図である。
【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のラティス構造体を示す模式図である。
【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、その回転体部２０ｂ内部には、ラティス構造１００が形成されている。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。
【００２４】
また、ラティス構造１００内部は、図３（ｂ）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】
また、図３（ｂ）に示すように、ラティス構造１００内部のラティス構造体２００は、ベルト当接面２０ｇすなわち、ベルト２２からの応力方向Ａに対して、支柱２００ａが略鉛直方向になるように配置されている。
これにより、支柱２００ａに延び方向の力が作用することになり、固定シーブ２０の剛性を効果的に維持することができるとともに、ラティス構造体２００の配置体積すなわち内部密度の最大化が可能となる。
【００２６】
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（ａ）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、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が設けてある。また、図示はしていないが、径方向対称の他方の位置にもラティス構造１００と油路とは関係のない外部とを連通する穴が設けてある。
【００２７】
この２ヶ所の穴２０ｅと不図示の他方の穴は、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。
【００２８】
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、不図示の他方の穴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。
【００２９】
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と不図示の他方の穴間の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。
【００３０】
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。
【００３１】
（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。
【００３２】
（３）回転体である固定シーブ２０の回転体部２０ｂ内部の格子形状の台形のラティス構造体２００をベルト当接面２０ｇすなわち、ベルト２２からの応力方向Ａに対して、支柱２００ａが略鉛直方向になるように配置した。
よって、支柱２００ａに延び方向の力が作用することになり、固定シーブ２０の剛性を効果的に維持することができるとともに、ラティス構造体２００の配置体積すなわち内部密度の最大化が可能となる。
【００３３】
（４）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と不図示の他方の穴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。
【００３４】
（５）固定シーブ２０の回転体部２０ｂに設けた径方向対称に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と不図示の他方の穴を活用して、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、不図示の他方の穴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。
【００３５】
（６）固定シーブ２０の回転体部２０ｂに設けた径方向対称に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と不図示の他方の穴を活用して、正規品により測定しておいた一方の穴２０ｅと不図示の他方の穴間の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。
【００３６】
〔実施例２〕
図４の（ａ）は、実施例１の固定シーブの断面図であり、図４の（ｂ）は、実施例１のラティス構造体を示す模式図である。
【００３７】
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、回転体である固定シーブ２０の回転体部２０ｂ内部の格子形状の台形のラティス構造体２００を回転軸Ｐに対して、支柱２００ａが略平行になるように配置している点である。
これにより、ラティス構造体２００を効率的に組むことができ、軽量化のためのラティス構造体２００の配置体積すなわち内部密度の最大化が可能となる。
【００３８】
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。
【００３９】
（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。
【００４０】
（３）回転体である固定シーブ２０の回転体部２０ｂ内部の格子形状の台形のラティス構造体２００を回転軸Ｐに対して、支柱２００ａが略平行になるように配置した。
よって、ラティス構造体２００を効率的に組むことができ、軽量化のためのラティス構造体２００の配置体積すなわち内部密度の最大化が可能となる。
【００４１】
（４）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と不図示の他方の穴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。
【００４２】
（５）固定シーブ２０の回転体部２０ｂに設けた径方向対称に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と不図示の他方の穴を活用して、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、不図示の他方の穴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。
【００４３】
（６）固定シーブ２０の回転体部２０ｂに設けた径方向対称に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と不図示の他方の穴を活用して、正規品により測定しておいた一方の穴２０ｅと不図示の他方の穴間の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。
【００４４】
〔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等に適用してもよい。
【符号の説明】
【００４５】
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】
2019138444.tif 000003
【図２】
2019138444.tif 000004
【図３】
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【図４】
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