JP3620389B2 - Automatic transmission mounting structure for hybrid vehicle - Google Patents
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Description
【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[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an improvement in an automatic transmission mounting structure of a hybrid vehicle, and more particularly to a combination of a torque converter and a motor generator.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, automatic transmissions for vehicles have been widely used with a torque converter, and a drive plate coupled to an output shaft of an engine and a front case of the torque converter are coupled. JP-A-10201012, JP-A-11-94048, JP-A-8-233064, and the like are known.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, when a hybrid vehicle is configured by interposing a motor generator between an automatic transmission provided with a torque converter and an engine, the torque converter is coupled to the motor generator.
[0004]
If the motor generator has the same output, the one with a large outer diameter can be shortened in the axial direction and the vehicle can be mounted on the vehicle better than the one with a large overall length. There is a problem that a space for assembling the drive plate to be fastened is required.
[0005]
That is, as shown in FIG. 7, the
[0006]
A tool such as a wrench is inserted through an opening 21 ′ provided on the side surface of the
[0007]
However, in order to connect the
[0008]
Further, when the
[0009]
Therefore, the present invention has been made in view of the above problems, and when the motor generator and the torque converter are coupled via a drive plate, while suppressing an increase in the axial dimension of the automatic transmission, The purpose is to perform assembly work easily and reliably.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
The first invention includes a motor generator disposed between the engine and the automatic transmission, a torque converter housed in the automatic transmission, and a drive plate for coupling the torque converter and the rotor of the motor generator. In the automatic transmission mounting structure of the hybrid vehicle in which the casing of the automatic transmission is coupled to the motor generator,
One of the drive member and the rotor is provided with one of a cylindrical member and a shaft portion having splines that are fitted to each other, and the other of the drive plate and the rotor is provided with the other of the cylindrical member and the shaft portion. Displacement restricting means for restricting the axial displacement of the cylindrical member and the shaft portion is provided, and the displacement restricting means connects the casing of the automatic transmission to the motor generator, and then attaches a bolt whose tip is formed in a rod shape to the casing. It is fastened to the screw hole provided in the cylindrical part from the side, and the tip of the bolt is engaged with an annular groove provided in the shaft part. The drive plate is fastened to the torque converter side in advance. After that, it is splined with the rotor.
[0013]
【The invention's effect】
Therefore, in the first invention, the drive plate is fastened to the torque converter in advance, and when the casing of the automatic transmission is fastened to the rotor of the motor generator, the drive plate and the rotor are spline-coupled. As shown in the example, in the narrow space between the drive plate and the motor generator, it is not necessary to fasten the drive plate to the torque converter, and the workability can be greatly improved. By reducing the size and the like, the axial dimension of the drive system combining the automatic transmission and the motor generator can be reduced.
[0014]
Further, by fixing the axial position of the drive plate and the rotor by the displacement regulating means, the drive plate and the rotor are coupled in the axial direction in addition to the coupling in the rotational direction by the spline. Even when a motor generator having a large outer diameter and an automatic transmission are combined, the reliability of the drive system can be improved.
[0015]
Furthermore, since the displacement restricting means is assembled from the opening provided on the side of the casing, the space for assembling the automatic transmission and the motor generator can be greatly reduced, and the drive combining the motor generator and the automatic transmission. The increase in the axial dimension of the system can be suppressed, and the mountability to the vehicle can be improved.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
[0017]
FIG. 1 shows a
[0018]
The
[0019]
On the other hand, a
[0020]
The
[0021]
A disc-
[0022]
The
[0023]
The through
[0024]
A
[0025]
On the other hand, a
[0026]
The
[0027]
Next, in the
[0028]
As shown in FIG. 3, the
[0029]
As shown in FIG. 1, an opening 21 into which the
[0030]
The opening 21 is formed in such a size that the
[0031]
Next, the operation will be described.
[0032]
As for the assembly of the automatic transmission and the
[0033]
Further, a
[0034]
Next, the
[0035]
Finally, the
[0036]
Therefore, when the
[0037]
Furthermore, since the axial position of the
[0038]
FIG. 4 shows a second embodiment, in which the
[0039]
In this case, there is no need to match the circumferential relative positions of the
[0040]
FIG. 5 shows a third embodiment, in which the
[0041]
The
[0042]
Then, a
[0043]
In this case, when the
[0044]
Therefore, in the operation of assembling the
[0045]
The
[0046]
In addition, when positioning a member that performs spline coupling in the axial direction as described above, a circlip that is attached to one side in advance is, for example, “Primera Primera Camino Maintenance Manual” (September 1995 Nissan) As shown on pages DS10 and DS7 of “Automobile Co., Ltd.”, the spline connecting portion of the drive shaft and the transaxle is known.
[0047]
FIG. 6 shows the fourth embodiment, in which the
[0048]
In this case, after the
[0049]
In the above embodiment, the
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of main parts of an automatic transmission and a motor generator showing an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view showing a combined state of a rotor and a sleeve of a drive plate.
FIG. 3 is a cross-sectional view of a spring pin.
FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view showing a coupling state of a rotor and a sleeve of a drive plate according to a second embodiment.
FIG. 5 is an enlarged sectional view showing a coupling state of a rotor and a sleeve of a drive plate according to a third embodiment.
FIG. 6 is an enlarged sectional view showing a coupling state of a rotor and a sleeve of a drive plate according to a fourth embodiment.
FIG. 7 is a schematic diagram showing a state of assembling an automatic transmission including an engine, a motor generator, and a torque converter according to a conventional example.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (1)
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。A motor generator disposed between the engine and the automatic transmission;
A torque converter housed in an automatic transmission;
In the automatic transmission mounting structure for a hybrid vehicle, which includes a drive plate for connecting the torque converter and the rotor of the motor generator, and connecting the casing of the automatic transmission to the motor generator.
One of the drive member and the rotor is provided with one of a cylindrical member and a shaft portion having splines that are fitted to each other, and the other of the drive plate and the rotor is provided with the other of the cylindrical member and the shaft portion. , Provided with a displacement regulating means for regulating the axial displacement of the cylindrical member and the shaft portion,
After the casing of the automatic transmission is connected to the motor generator, the displacement restricting means is fastened to a screw hole provided in the cylindrical portion from the side of the casing with a bolt having a tip formed in a rod shape, and is provided in the shaft portion. It is configured by engaging the tip of the bolt with an annular groove,
An automatic transmission mounting structure for a hybrid vehicle, wherein the drive plate is pre-fastened to the torque converter side and then splined to the rotor.
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