(57)【要約】【課題】ハイブリッド車両の自動変速機ケースからの冷却水の漏洩を防止する。【解決手段】本発明は、内部に駆動用及び発電用のモータ４、５を配置する円筒状のケース１を有するハイブリッド車両の自動変速機において、前記ケースに、一端が開口する溝部２ｃ、２ｄと、この溝部の開口部を塞ぐ蓋３とからなり、前記ケースと前記蓋との接合面Ｓ１、Ｓ２を接合することにより前記溝部内に形成され、冷却水が循環する冷却水通路２ａ、２ｂを備え、冷却水が前記冷却水通路を循環して前記モータを冷却することを特徴とするハイブリッド車両の自動変速機である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に駆動用及び発電用のモータを配置する円筒状のケースを有するハイブリッド車両の自動変速機において、
前記ケースに、一端が開口する溝部と、この溝部の開口部を塞ぐ蓋とからなり、前記ケースと前記蓋との接合面を接合することにより前記溝部内に形成され、冷却水が循環する冷却水通路を備え、
冷却水が前記冷却水通路を循環して前記モータを冷却することを特徴とするハイブリッド車両の自動変速機。
【請求項２】
前記接合面は、摩擦撹拌接合により接合されることを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド車両の自動変速機。
【請求項３】
摩擦撹拌接合用の工具と、
前記ケースの前記接合面からオフセットした位置に設けられ、前記工具を配置し、摩擦撹拌接合時の始点となる孔部とを備えたことを特徴とする請求項２に記載のハイブリッド車両の自動変速機。
【請求項４】
摩擦撹拌接合の終点を、摩擦撹拌接合により前記接合面に形成される接合領域と前記工具とが干渉しない位置としたことを特徴とする請求項２または３に記載のハイブリッド車両の自動変速機。
【請求項５】
前記冷却水通路は、前記モータの位置に隣接して形成されることを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド車両の自動変速機。
【請求項６】
摩擦撹拌接合時に、摩擦撹拌接合用の工具が前記ケースを押し付ける荷重を支持する肩部を前記ケースに形成したことを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド車両の自動変速機。
【請求項７】
内部に駆動用及び発電用のモータを配置する円筒状のケースを有するハイブリッド車両の自動変速機において、
前記ケースに一端が開口する溝部を形成し、この溝部の開口部を蓋により塞ぎ、
前記ケースの前記蓋との接合面からオフセットした位置に設けられた摩擦撹拌接合時の始点となる孔部に摩擦撹拌接合用の工具を配置し、
前記接合面に前記工具を回転しつつ押し当てて摩擦撹拌接合し、
前記接合面を摩擦撹拌接合することにより前記溝部内に冷却水が循環して前記モータを冷却する冷却水通路を形成することを特徴とするハイブリッド車両の自動変速機の接合方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハイブリッド車両の自動変速機とその接合方法の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のハイブリッド車両の自動変速機の自動変速機ケースの内面には、駆動用あるいは発電用のモータ／ジェネレータ（以下、Ｍ／Ｇという。）が固定される。Ｍ／Ｇは稼動により発熱するため、放熱のための冷却水が必要となり、冷却水を循環させるための冷却水通路がケースに形成される。
【０００３】
従来、ケースは鋳造により製造することが一般的であり、ケースに冷却水通路を形成する方法としては、一端が外部に開放された形状で冷却水通路をケースに形成し、その開口部をＯリングを介した蓋を用いて密閉して冷却水通路を形成する方法がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、Ｏリングを用いたシール部から冷却水が漏洩した場合に、その冷却水が自動変速機内に入り込み、潤滑油と混入し、その割合が０．５％程度に達すると内部に配置されたクラッチの締結特性に悪影響が出ることが知られている。
【０００５】
しかしながら、従来技術のようなＯリングのシール性は、要求されるシール性を担保できず、漏洩した冷却水が変速機内に混入しない位置に冷却水通路を設定することで対処しており、必ずしも冷却性能の観点から最適な位置に冷却水通路を配設することができないという課題がある。
【０００６】
したがって、本発明の目的は、冷却水通路を設けたハイブリッド車両の自動変速機において、冷却水の漏洩を確実に防止する冷却水通路の構成を備えたケースを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、内部に駆動用及び発電用のモータを配置する円筒状のケースを有するハイブリッド車両の自動変速機において、前記ケースに、一端が開口する溝部と、この溝部の開口部を塞ぐ蓋とからなり、前記ケースと前記蓋との接合面を接合することにより前記溝部内に形成され、冷却水が循環する冷却水通路を備え、冷却水が前記冷却水通路を循環して前記モータを冷却することを特徴とするハイブリッド車両の自動変速機である。
【０００８】
また、本発明は、内部に駆動用及び発電用のモータを配置する円筒状のケースを有するハイブリッド車両の自動変速機において、前記ケースに一端が開口する溝部を形成し、この溝部の開口部を蓋により塞ぎ、前記ケースの前記蓋との接合面からオフセットした位置に設けられた摩擦撹拌接合時の始点となる孔部に摩擦撹拌接合用の工具を配置し、前記接合面に前記工具を回転しつつ押し当てて摩擦撹拌接合し、前記接合面を摩擦撹拌接合することにより前記溝部内に冷却水が循環して前記モータを冷却する冷却水通路を形成することを特徴とするハイブリッド車両の自動変速機の接合方法である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明では、冷却水通路を形成する溝部と蓋との接合面を接合することにより、接合面からの冷却水の漏洩を確実に防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図１は、本発明を適用するハイブリッド車両の自動変速機ケースの部分断面図である。図は、自動変速機の円筒状のケース１の内面に軸方向に並んで２個の第１Ｍ／Ｇ４、第２Ｍ／Ｇ５を固定する構成を示す。図示しないが、図において、左側にクラッチ機構及びエンジンが配置され、右側に変速機構が配置される。
【００１１】
自動変速機のケース１は、径違いの第１段部１ａ、第２段部１ｂを備え、大径側の第１段部１ａの内面１ｃに第１Ｍ／Ｇ４がエンジン側から圧入固定される。一方、小径側の第２段部１ｂの内面１ｄに第２Ｍ／Ｇ５が変速機側から圧入固定される。
【００１２】
第１段部１ａ、第２段部１ｂには、第１Ｍ／Ｇ４、第２Ｍ／Ｇ５の冷却のための冷却水が循環する冷却水通路２ａ、２ｂが第１段部１ａと第２段部１ｂの段差を利用して環状に設けられる。これら冷却水通路２ａ、２ｂは、ケース１が鋳造にて製造される際に軸方向に一端が開口して形成される環状の溝部２ｃ、２ｄと、この溝部の開口部を閉じる環状の蓋３とからなり、後述する接合方法でケース１と蓋３との接合面を接合することで形成される。
【００１３】
図２は、ケース１と蓋３との接合方法を説明する図である。
【００１４】
ケース１の第１段差部１ａ及び第２段差部１ｂと蓋３との接合面Ｓ１、Ｓ２が形成される端面と反対側の端面１ｅ、１ｆを治具１０上に載置する。この状態から、摩擦撹拌接合用の工具６が、各接合面Ｓ１、Ｓ２に沿って回転しつつ押し込まれる。接合時、工具６を接合面Ｓ１、Ｓ２に沿って押し込む力は、接合面Ｓ１、Ｓ２が形成される端面と反対側の端面１ｅ、１ｆを含む肩部１ｇ、１ｈにより支持される。
【００１５】
図３は、ケース１と蓋３との接合に用いる摩擦撹拌接合について説明する図である。６は、摩擦撹拌接合に用いる段付円柱状の鉄系材料からなる工具であり、小径の先端部６ａと大径の本体部６ｂとから構成される。摩擦撹拌接合法は、先端部６ａの先端の端面６ｃと、先端部６ａと本体部６ｂとの段差部６ｄとがケース１及び蓋３に接触することで摩擦により被接合材を発熱、軟化し、塑性流動を生じることで被接合材間（ケース１と蓋３）の接合面Ｓ１、Ｓ２を接合する接合法である。
【００１６】
図３（ａ）は、接合開始時の構成を模式的に示す図であり、図において、摩擦撹拌接合を開始するために、ケース１の接合面Ｓ１、Ｓ２が露出する端面１ｉ上のケース１の接合面Ｓ１、Ｓ２からオフセットした位置に始点孔７が形成され、工具６は、まずこの始点孔７内に配置される。始点孔７の断面形状は、工具６の先端部６ａの形状と略同一に形成される。始点孔７は、ケース１の切削加工時に他の孔加工と共に切削されるため、コストの上昇や加工時間の長期化を最小限に抑制することができる。
【００１７】
所定回転速度で回転する工具６が始点孔７に挿入され、所定の荷重でケース１に押し付けられると、工具６の先端部６ａの端面６ｃ及び先端部６ａと本体部６ｂとの段差部の端面６ｄがケース１に接触し、端面６ｃ、６ｄとケース１との摩擦によりケース１が発熱し、軟化する。ケース１が軟化し、工具６がケース１と蓋３との接合面Ｓを含む位置まで移動して、接合面Ｓ１、Ｓ２の摩擦撹拌接合が開始される。図３（ｂ）に示すように、工具６は、摩擦撹拌接合に伴う塑性流動による接合領域Ｍを形成しつつ、接合面Ｓに沿って移動し、ケース１と蓋３との接合を行う。接合面Ｓ１、Ｓ２の摩擦撹拌接合を終えたら、ケース１に設定された終点位置に工具６が移動し、接合が終了する。
【００１８】
図４は、工具６の移動の軌跡、つまり摩擦撹拌接合の順序を説明する図である。図４（ａ）は軸方向から見た第１段部１ａの接合面Ｓを模式的に示し、図に示すように、ケース１に形成された冷却水通路２ａ、２ｂを形成する溝は、環状に形成され、この溝の開口部を塞ぐ蓋３も環状の部材である。したがって、ケース１と蓋３との接合面Ｓは、内側と外側とにそれぞれの接合面Ｓ１、Ｓ２が形成される。そして、図３で説明したようにケース１には蓋３の外側に位置して始点孔７が形成される。
【００１９】
図４（ｂ）に示す接合順序は、ケース１と蓋３との外側の接合面Ｓ２をまず接合し、その後に内側の接合面Ｓ１を接合するパターンであり、工具６が始点孔７から接合面Ｓ２に移動しつつ摩擦撹拌接合を行い、引き続き接合面Ｓ２に沿って周方向に摩擦撹拌接合を行う。工具６が接合面Ｓ１の接合開始点Ａに戻り、外側の接合面Ｓ２から内側の接合面Ｓ１へと工具６が移動する際に、図に示すように、接合面Ｓ２の点Ａ−点Ｂ間の接合部のラップ代を設けることにより、接合面Ｓ２の接合端部での接合品質を確実にしている。同様に、内側の接合面Ｓ１の接合においても、外側の接合面Ｓ２の接合を終えて工具６が点Ｂから点Ｃに移動し、接合面Ｓ１を接合後、接合面Ｓ１の接合開始点Ｃ−点Ｄ間のラップ代を設けて接合を行い、終点位置に移動し、工具６を被接合材から離す。このとき、終点位置には工具６の形状に沿った終点孔８が形成される。図４（ｃ）に示すように、終点孔８は、接合面Ｓの接合時に形成される接合領域Ｍと工具６の先端部６ａとが干渉しない位置に設定される。このため、終点孔８が接合面Ｓの接合品質へ影響を及ぼすことがない。
【００２０】
このようにして、ケース１と蓋３との接合面Ｓ１、Ｓ２を摩擦撹拌接合により接合することにより、確実に接合面を接合することができ、冷却水が漏洩することがない。また、摩擦撹拌接合法は、他の溶接法に比して、接合時に生じる熱量が少なく、熱歪みが生じ難い。なお、接合面Ｓの接合方法は、摩擦拡散接合法に限らず、溶接等、他の接合法を用いてもよい。
【００２１】
図４（ｃ）に示す接合順序は、ケース１と蓋３の内側の接合面Ｓ１をまず接合し、その後に外側の接合面Ｓ２を接合するパターンであり、図４（ｂ）と同様に接合箇所を切り換える際に接合端部をラップするように接合することで、接合品質を確保することができる。
【００２２】
したがって、本発明では、内部に駆動用及び発電用のモータ４、５を配置するケース１を有するハイブリッド車両の自動変速機において、前記ケース１に、一端が開口する溝部２ｃ、２ｄと、この溝部２ｃ、２ｄの開口部を塞ぐ蓋３とにより冷却水が循環する冷却水通路２ａ、２ｂを形成し、前記ケース１と前記蓋３との接合面Ｓ１、Ｓ２を接合することにより、前記冷却水通路２ａ、２ｂからの冷却水の漏洩を防止し、冷却水が前記冷却水通路２ａ、２ｂを循環して前記モータ４、５を冷却するため、接合面を接合により確実に接合するため、接合面からの冷却水の漏洩を防止することができる。
【００２３】
以上説明した実施形態に限定されることなく、その技術的思想の範囲内において種々の変形や変更が可能であり、それらも本発明と均等であることは明白である。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】ハイブリッド車両の自動変速機ケースの部分断面図。
【図２】ケースと蓋との摩擦撹拌接合方法を説明する図。
【図３】摩擦撹拌接合について説明する図。
【図４】摩擦撹拌接合の順序を説明する図。
【符号の説明】
【００２５】
１：ケース
１ａ：第１段部
１ｂ：第２段部
１ｇ、１ｈ：肩部
１ｉ：端面
２ａ、２ｂ：冷却水通路
２ｃ、２ｄ：溝部
３：蓋
４：第１Ｍ／Ｇ
５：第２Ｍ／Ｇ
６：摩擦撹拌接合用工具
７：始点孔
８：終点孔
Ｍ：接合領域
Ｓ：接合面
Ｓ１：内側接合面
Ｓ２：外側接合面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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