(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンと自動変速機の間に配設されたモータジェネレータと、
自動変速機に収装されたトルクコンバータと、
トルクコンバータとモータジェネレータのロータとを結合するドライブプレートを備えて、自動変速機のケーシングをモータジェネレータに結合するハイブリッド車両の自動変速機取り付け構造において、
前記ドライブプレートとロータの一方に、相互に嵌合するスプラインを備えた筒状部材と軸部の一方を設け、前記ドライブプレートとロータの他方に、前記筒状部材と前記軸部の他方を設け、これら筒状部材と軸部の軸方向変位を規制する変位規制手段を設け、
前記変位規制手段は、自動変速機のケーシングをモータジェネレータに結合した後に、先端を棒状に形成したボルトをケーシングの側方から前記筒状部に設けたネジ孔に締結し、前記軸部に設けた環状の溝に前記ボルトの先端を係合して構成され、
前記ドライブプレートは、予めトルクコンバータ側に締結された後、ロータとスプライン結合することを特徴とするハイブリッド車両の自動変速機取り付け構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ハイブリッド車両の自動変速機取り付け構造の改良に関し、特にトルクコンバータとモータジェネレータを結合するものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から車両の自動変速機には、トルクコンバータを備えたものが広く用いられており、エンジンの出力軸に結合したドライブプレートと、トルクコンバータのフロントケースを結合しており、例えば、特開平１０−２０１０１２号公報や特開平１１−９４０４８号公報、特開平８−２３３０６４号公報などが知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、トルクコンバータを備えた自動変速機とエンジンとの間に、モータジェネレータを介装してハイブリッド車両を構成する場合、トルクコンバータはモータジェネレータと結合することになる。
【０００４】
モータジェネレータは、同一の出力であれば全長の大きいものより、外径の大きいものの方が、軸方向寸法を短縮でき、車両への搭載性が向上するが、組立時には、モータジェネレータとトルクコンバータを締結するドライブプレートを組み付けるための空間が必要になるという問題がある。
【０００５】
すなわち、図７に示すように、エンジン１のクランクシャフト２とモータジェネレータ３のロータ４を結合しておくとともに、ロータ４にドライブプレート８’を予め組み付けてから、自動変速機のケーシング２０をモータジェネレータ３に締結する。
【０００６】
そして、ケーシング２０の側面に設けた開口部２１’からレンチなどの工具を挿入して、トルクコンバータ５のフロントケース６に突設したボルト９０にナット９１を締結し、ロータ４と自動変速機のトルクコンバータ５が、ドライブプレート８を介して結合される。
【０００７】
しかしながら、ドライブプレート８’とトルクコンバータ５のフロントケース６を結合するために、自動変速機のケーシング２０には工具を挿入して、かつナット９１の締結作業を行うだけの開口部２１’が必要となり、この開口部の分だけ駆動系の軸方向寸法が増大して、車両への搭載性が低下するという問題がある。
【０００８】
また、ケーシング２０を外径の大きなモータジェネレータ３に結合する際には、ドライブプレート８’に設けた貫通孔を、フロントケース６に突設したボルト９０に挿通させねばならず、ボルト９０とドライブプレート８’の貫通孔の位置決めを行いながら、ケーシング２０をモータジェネレータ３に結合するため、作業性が低下するという問題があった。
【０００９】
そこで本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、ドライブプレートを介してモータジェネレータとトルクコンバータとを結合する場合に、自動変速機の軸方向寸法が増大するのを抑制しながらも、組み立て作業を容易、かつ確実に行うことを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、エンジンと自動変速機の間に配設されたモータジェネレータと、自動変速機に収装されたトルクコンバータと、トルクコンバータとモータジェネレータのロータとを結合するドライブプレートを備えて、自動変速機のケーシングをモータジェネレータに結合するハイブリッド車両の自動変速機取り付け構造において、
前記ドライブプレートとロータの一方に、相互に嵌合するスプラインを備えた筒状部材と軸部の一方を設け、前記ドライブプレートとロータの他方に、前記筒状部材と前記軸部の他方を設け、これら筒状部材と軸部の軸方向変位を規制する変位規制手段を設け、前記変位規制手段は、自動変速機のケーシングをモータジェネレータに結合した後に、先端を棒状に形成したボルトをケーシングの側方から前記筒状部に設けたネジ孔に締結し、前記軸部に設けた環状の溝に前記ボルトの先端を係合して構成され、前記ドライブプレートは、予めトルクコンバータ側に締結された後、ロータとスプライン結合する。
【００１３】
【発明の効果】
したがって、第１の発明は、ドライブプレートを予めトルクコンバータへ締結しておき、自動変速機のケーシングをモータジェネレータのロータと締結する際に、ドライブプレートとロータをスプライン結合するようにしたため、前記従来例のように、ドライブプレートとモータジェネレータの間の狭い空間で、ドライブプレートをトルクコンバータへ締結する作業が不要になって、作業性を大幅に向上させることができ、ケーシングに設ける作業用の開口部などを縮小することで、自動変速機とモータジェネレータを組み合わせた駆動系の軸方向寸法を縮小できる。
【００１４】
そして、ドライブプレートとロータの軸方向位置を、変位規制手段により固定することで、ドライブプレートとロータを、スプラインによる回転方向の結合に加えて軸方向でも結合するため、がたつきなどが発生することがなく、外径の大きなモータジェネレータと自動変速機を組み合わせた場合でも、駆動系の信頼性を向上させることが可能となる。
【００１５】
さらに、ケーシングの側方に設けた開口部などから、変位規制手段を組み付けるようにしたため、自動変速機とモータジェネレータを組み付けるためのスペースを大幅に縮小でき、モータジェネレータと自動変速機を組み合わせた駆動系の軸方向寸法の増大を抑制して、車両への搭載性を向上させることが可能となる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１７】
図１は、トルクコンバータ５を備えた自動変速機のケーシング２０とエンジン１の間に、モータジェネレータ３を介装したものである。
【００１８】
モータジェネレータ３のロータ４は、エンジン１のクランクシャフト２に結合するとともに、ロータ４を軸方向に貫通したボルト４３によって、ロータ４とクランクシャフト２が締結される。また、モータジェネレータ３とエンジン１も図示しないボルトによって締結される。
【００１９】
一方、モータジェネレータ３に締結される自動変速機のケーシング２０の開口部には、トルクコンバータ５が収装されており、ポンプ７と結合したフロントケース６には、モータジェネレータ３と対向する端面には、周方向の所定の位置にウェルドナット１２が固設される。なお、ケーシング２０の開口部側は、図示しないボルト等によってモータジェネレータ３へ締結される。
【００２０】
また、フロントケース６には、ロータ４の軸心に形成された孔部４０Ａと嵌合するシャフト９が突設される。
【００２１】
このフロントケース６とモータジェネレータ３との間に介装された円板状のドライブプレート８が、ロータ４とトルクコンバータ５を結合する。
【００２２】
ドライブプレート８は、軸心側にフロントケース６のシャフト９を挿通する貫通孔８０と、外周側の周方向にはウェルドナット１２と対向可能な位置に貫通孔８１を形成している。
【００２３】
ドライブプレート８の外周側に形成した貫通孔８１をウェルドナット１２に対向させてからボルト４３を挿通し、ボルト４３をフロントケース６のウェルドナット１２に螺合することで、ドライブプレート８はトルクコンバータ５に締結される。
【００２４】
そして、ドライブプレート８の軸心に形成した貫通孔８０の周縁からは、ロータ４へ向けてスリーブ１０が突設される。
【００２５】
一方、ロータ４の軸心に形成した孔部４０Ａの周縁からは、ドライブプレート８へ向けてスリーブ４０が突設され、このスリーブ４０内周に形成したスプライン４１と、ドライブプレート８のスリーブ１０外周に形成したスプライン１１が係合して、ドライブプレート８とロータ４が回転方向で結合する。
【００２６】
なお、スリーブ４０は基端にフランジを備えて、ロータ４をクランクシャフト２に結合するボルト４３によって、ロータ４に締結される。
【００２７】
次に、回転方向で結合したロータ４のスリーブ４０と、ドライブプレート８のスリーブ１０には、図２、図３に示すように、半径方向に内径がほぼ等しい貫通孔１４、４２を形成しており、これら貫通孔１４、４２にはスプリングピン１５（変位規制手段）が嵌合して、スリーブ１０、４０の軸方向位置を決定している。
【００２８】
このスプリングピン１５は、図３のように、「Ｃ」字状の断面を備えて、貫通孔１４、４２内へ押し込まれた後には、外径方向へ拡大しようとする力が作用するため、スリーブ１０、４０が回転しても脱落することはない。
【００２９】
そして、このスプリングピン１５の挿入位置に面したケーシング２０には、図１に示すように、スプリングピン１５を組み付け可能な開口部２１が貫通形成される。
【００３０】
この開口部２１は、ジグや工具などで支持したスプリングピン１５を、スリーブ１０、４０の半径方向から挿入可能な大きさで形成される。
【００３１】
以上のように構成されて、次に作用について説明する。
【００３２】
自動変速機とモータジェネレータ３の組み付けは、まず、エンジン１にモータジェネレータ３を組み付けておく。
【００３３】
また、自動変速機のトルクコンバータ５にも、フロントケース６へドライブプレート８を締結しておく。このドライブプレート８の取付作業は、自動変速機単体で行うことができるため、前記従来例の図７に比して、はるかに容易に行うことができる。
【００３４】
次に、モータジェネレータ３とケーシング２０を対向させて、ロータ４のスリーブ４０に設けた貫通孔４２と、ドライブプレート８のスリーブ１０に設けた貫通孔１４が対向するように、スプライン１１、４１の歯すじを合わせ、ドライブプレート８のシャフト９及びスリーブ１０を、ロータ４の孔部４０Ａ及びスリーブ４０へ挿入しながら、ケーシング２０をロータ４に締結する。なお、スプライン１１、４１の歯すじを合わせる際に、貫通孔１４、４２がケーシング２０の開口部２１と対向するように、ロータ４とシャフト９の位置を合わせておく。
【００３５】
最後に、ケーシング２０の側方に設けた開口部２１から、工具などで支持したスプリングピン１５を半径方向より打ち込むことで、フロントケース６と結合したドライブプレート８はロータ４と回転方向及び軸方向で結合される。
【００３６】
したがって、ドライブプレート８を予めトルクコンバータ５へ締結し、自動変速機のケーシング２０をロータ４と締結する際に、ドライブプレート８のロータ４をスプライン結合するようにしたため、前記従来例の図７に示したように、ドライブプレート８とモータジェネレータ３の狭い間隙で、ドライブプレート８をトルクコンバータ５へ締結することが可能になって、作業性を大幅に向上させることができる。
【００３７】
さらに、ドライブプレート８とロータ４の軸方向位置を、ケーシング２０の側方に設けた開口部２１から、半径方向へ挿入するスプリングピン１５で決定するようにしたため、自動変速機とモータジェネレータ３を組み付けるためのスペースを大幅に縮小でき、モータジェネレータ３と自動変速機を組み合わせた駆動系の軸方向寸法の増大を抑制して、車両への搭載性を向上させることが可能となるとともに、ドライブプレート８とロータ４を、スプライン結合に加えて軸方向でも結合するため、がたつきなどが発生することがなく、外径の大きなモータジェネレータ３と自動変速機を組み合わせた駆動系の信頼性を向上させることが可能となる。
【００３８】
図４は、第２の実施形態を示し、前記第１実施形態のスプリングピン１５を、先端をリーマ形状（棒状）にしたボルト１６に置き換えて、スリーブ１０の貫通孔１４を環状の溝１７に、スリーブ４０の貫通孔４２をネジ穴４４に置き換えたもので、その他の構成は前記第１実施形態と同様である。
【００３９】
この場合では、スプライン結合するスリーブ１０、４０の周方向の相対位置を合わせる必要がなく、半径方向からネジ穴４４へボルト１６を螺合して、ボルト１６の端部が環状の溝１７と係合することで、ロータ４のスリーブ４０とドライブプレート８のスリーブ１０の軸方向位置を決めることができ、ケーシング２０をモータジェネレータ３へ組み付ける作業を、さらに容易にすることができる。
【００４０】
図５は、第３の実施形態を示し、前記第１実施形態に示したロータ４のスリーブ４０とドライブプレート８のスリーブ１０の軸方向での位置決めを、可撓性部材で形成されたサークリップ１８（またはスナップリング）によって行うようにしたもので、その他の構成は前記第１実施形態と同様である。
【００４１】
ドライブプレート８のスリーブ１０の外周に形成されたスプライン１１には、軸方向の所定の位置に環状溝１１Ａが形成される一方、ロータ４のスリーブ４０内周に形成されたスプライン４１にも、軸方向の所定に環状溝４１Ａが形成される。
【００４２】
そして、スリーブ１０の環状溝１１Ａに、円環状部材で形成されたサークリップ１８を装着しておく。また、スプライン４１の端部にはサークリップ１８を案内するためのテーパー部４１Ｂを形成しておく。
【００４３】
この場合では、スリーブ１０、４０を軸方向へ相対変位させてスプライン結合する際には、まず、スプライン４１のテーパー部４１Ｂによって、サークリップ１８が外径を縮小する方向に圧縮されて、スプライン４１の歯先と、スプライン１１の歯底の間に入った後、環状溝１１Ａと４１Ａが対向する位置に達すると、サークリップ１８は外径を拡大して、環状溝１１Ａ、４１Ａの軸方向変位を規制するため、スリーブ１０、４０の軸方向位置を決めることができる。
【００４４】
したがって、ケーシング２０をモータジェネレータ３へ組み付ける作業では、スリーブ１０の環状溝１１Ａに、予めサークリップ１８を装着し、スリーブ４０とスプライン結合するだけで、スリーブ１０、４０の軸方向位置を決定することができ、ケーシング２０の側方からの作業が不要となって、作業性を大幅に向上させることが可能となる。
【００４５】
なお、サークリップ１８は、スリーブ４０内周のスプライン４１に形成した環状溝４１Ａに予め装着しておいてもよく、この場合、スプライン１１の端部にテーパー部を設ければよい。
【００４６】
また、上記のようにスプライン結合を行う部材を軸方向で位置決めする際に、予め一方に装着したサークリップで行うものとしては、例えば、「プリメーラ  プリメーラカミノ  整備要領書」（平成７年９月  日産自動車株式会社  発行）の第ＤＳ１０頁、ＤＳ７頁のように、ドライブシャフトとトランスアクスルのスプライン結合箇所などが知られている。
【００４７】
図６は、第４の実施形態を示し、前記第３実施形態に示したサークリップ１８を、環状溝１１Ａ、４１Ａの軸方向にも拡大可能なサークリップ１９に代えたもので、その他の構成は前記第３実施形態と同様である。
【００４８】
この場合では、スリーブ１０、４０をスプライン結合した後には、サークリップ１９が軸方向に拡大しようとするため、環状溝１１Ａと４１Ａは軸方向にガタつくことなく固定され、軸方向位置の位置決めを、より正確に行うことが可能となるのである。
【００４９】
なお、上記実施形態においては、ロータ４とドライブプレート８に、それぞれスリーブ１０、４０を設けたが、図示はしないが、フロントケース６のシャフト９を廃止して、スリーブ１０をシャフト（軸部）に代えてもよく、あるいは、ドライブプレート８のスリーブ１０の内周に、ロータ４に設けたシャフトを係合するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示す自動変速機及びモータジェネレータの要部断面図。
【図２】同じくロータとドライブプレートのスリーブの結合状態を示す拡大断面図。
【図３】スプリングピンの断面図。
【図４】第２の実施形態を示し、ロータとドライブプレートのスリーブの結合状態を示す拡大断面図。
【図５】第３の実施形態を示し、ロータとドライブプレートのスリーブの結合状態を示す拡大断面図。
【図６】第４の実施形態を示し、ロータとドライブプレートのスリーブの結合状態を示す拡大断面図。
【図７】従来例を示し、エンジン、モータジェネレータとトルクコンバータを備えた自動変速機の組み付けの様子を示す概略図。
【符号の説明】
１  エンジン
３  モータジェネレータ
４  ロータ
５  トルクコンバータ
６  フロントケース
８  ドライブプレート
１０  スリーブ
１１  スプライン
１１Ａ  環状溝
１２  ウェルドナット
１３  ボルト
１４  貫通孔
１５  スプリングピン
１６  ボルト
１７  溝
１８、１９  サークリップ
２０  ケーシング
４０  スリーブ
４１  スプライン
４１Ａ  環状溝
４１Ｂ  テーパー部
４２  貫通孔
４３  ボルト
４４  ネジ穴
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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