JP2016158438A

JP2016158438A - 絶縁構造体の製造方法

Info

Publication number: JP2016158438A
Application number: JP2015035919A
Authority: JP
Inventors: 拓也兒玉; Takuya Kodama; 憲弘山村; Norihiro Yamamura
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2015-02-25
Filing date: 2015-02-25
Publication date: 2016-09-01

Abstract

【課題】位置決めピンの位置決め精度の低下を抑制するとともに、絶縁性が向上された絶縁構造体の製造方法を提供する。【解決手段】絶縁構造体１０の製造方法によれば、ケース１６と位置決めピン２６はアルミニウム製で、且つ位置決めピン２６はケース１６より純度の高いアルミニウムよりなり、ケース１６の穴４１内へ位置決めピン２６を圧入することにより組み付けた状態にて陽極酸化処理を行う。ケース１６とオイルポンプボデー２２との間に絶縁部材２４を介在させつつ、表面に陽極酸化皮膜Ｆ１が形成された位置決めピン２６のオイルポンプボデー２２の穴４２内への隙間嵌めによりケース１６にオイルポンプボデー２２を組み付ける。このため、陽極酸化処理前の位置決めピン２６がケース１６の穴４１内へ圧入される。また、位置決めピン２６のオイルポンプボデー２２との接触表面に陽極酸化皮膜Ｆ１が形成される。【選択図】図２

Description

本発明は、ハイブリッド車両の駆動装置に備えられた絶縁構造体に関し、とりわけ、位置決めピンの位置決め精度の低下を抑制するとともに、絶縁性を向上させる技術に関する。

ケース内に電動機と電動機の出力軸を支持する軸支持部材とを備えるハイブリッド車両の動力伝達機構が開示されている。たとえば、特許文献１のハイブリッド車両の動力伝達機構がそれである。このようなハイブリッド車両では、ケースと軸支持部材とが締結されて構成される。

特開２０１４−１４５４７６号公報

ところで、上記のようなハイブリッド車両では、電動機による誘導電流がケースに伝わってケース内で閉回路を形成し、閉回路内の部材に電食を起こすことを抑制するために、ケースと軸支持部材とを絶縁部材を介して締結することが求められる。このため、ケースと軸支持部材とを位置決めするのに用いる位置決めピンも絶縁処理する必要がある。

これに対して、たとえば図３および図４に示すような、ケースと軸支持部材とを位置決めする位置決めピンを備える絶縁構造体が提案されている。図３の絶縁構造体１１０は、ケース１１２の円筒状穴に圧入された絶縁性を有する樹脂スリーブ１１４の内径仕上げの後、位置決めピン１１６の一端部側が圧入される。そして、ケース１１２側の一面が絶縁処理された中間部材１１８を介して軸支持部材１２０の円筒状穴に位置決めピン１１６の他端部側が挿入されて、ケース１１２と軸支持部材１２０が位置決めされる。しかしながら、図３の絶縁構造体１１０では、スリーブ１１４が樹脂製であるため内径仕上げしても加工精度が低く、樹脂スリーブ１１４内への位置決めピン１１６の圧入荷重が高くなることにより、かじりが生じて位置決め精度が低下する可能性があった。また、矢印で示されるように中間部材１１８の内周面を通じて通電する可能性があった。

また、図４の絶縁構造体１２２は、樹脂製の位置決めピン１２４あるいは、陽極酸化処理により絶縁性を付与する不動態酸化皮膜が表面に形成された位置決めピン１２４が、その一端部側がケース１２６の円筒状穴に圧入された後に、板状の絶縁部材１２８を介して軸支持部材１３０の円筒状穴に他端部側が挿入されて、ケース１２６と軸支持部材１３０とが位置決めされる。絶縁構造体１２２では、樹脂製の位置決めピン１２４の場合にはその外径の加工精度が低いため、あるいは表面が陽極酸化処理された位置決めピン１２４の場合には、表面に形成された酸化皮膜により幅寸法が変化するため、両方の場合において、ケース１２６の円筒状穴内への位置決めピン１２４の圧入荷重が高くなることにより、かじりが発生し、位置決めピン１２４自体が変形してしまい位置決め精度が低下する可能性があった。なお、太い実線は部材表面において絶縁性を有する表面処理層を示す。

また、ケースには強度確保のために純度の低いアルミニウムが用いられ、位置決めピンには陽極酸化処理後の絶縁性を確保するために純度の高いアルミニウムが用いられる必要があり、一体成形にして陽極酸化処理を施して狙いの強度、絶縁性を得ることは難しいという問題があった。

本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、位置決めピンの位置決め精度の低下を抑制するとともに、絶縁性が向上された絶縁構造体の製造方法を提供することにある。

本発明の要旨とするところは、第１部材および第２部材を、それらの部材間に絶縁部材を介在させた状態で位置決めを行う位置決めピンと、を備える絶縁構造体の製造方法であって、前記第１部材と前記位置決めピンはアルミニウム製で、且つ前記位置決めピンは前記第１部材より純度の高いアルミニウムよりなり、前記第１部材と前記位置決めピンを組み付け状態にて陽極酸化処理を行い、陽極酸化処理後に前記第１部材と前記第２部材との間に前記絶縁部材を介在させて前記第２部材を組み付け、前記絶縁構造体を製造することにある。

本発明の絶縁構造体の製造方法によれば、第１部材と位置決めピンはアルミニウム製で、且つ位置決めピンは第１部材より純度の高いアルミニウムよりなり、第１部材と位置決めピンを組み付け状態にて陽極酸化処理を行い、陽極酸化処理後に第１部材と第２部材との間に絶縁部材を介在させて第２部材を組み付ける。このため、陽極酸化処理前の位置決めピンが第１部材へ圧入されることにより、圧入荷重が高くなることが抑制され、位置決めピンの位置決め精度の低下が抑制される。また、第２部材と接触する表面が絶縁された位置決めピンが、第１部材と第２部材との間に絶縁部材が介在させられた状態で第２部材に組み付けられることにより、第１部材と第２部材との間の絶縁性が向上される。

絶縁構造体を備えるハイブリッド車両の構成例を説明する断面図である。図１の絶縁構造体の製造工程を説明する位置決めピン周辺を拡大して示す断面図である。ケースと軸支持部材とを位置決めする位置決めピンを備える絶縁構造体の一例である。ケースと軸支持部材とを位置決めする位置決めピンを備える絶縁構造体の他の例である。

以下、本発明の絶縁構造体の一実施例について図面を参照して詳細に説明する。

図１は、絶縁構造体１０を備えるハイブリッド車両１２（以下、「車両１２」という。）の駆動装置の要部の断面図である。車両１２は、走行用の駆動力源である図示しないエンジン、第１電動機ＭＧ１、および図示しない第２電動機と、左右一対の駆動輪との間の動力伝達経路に設けられた、遊星歯車装置、差動歯車装置などとを、エンジンを除いてトランスアクスルケース１３内に備えている。また、車両１２には、エンジンにより回転駆動されることで、第１電動機ＭＧ１、遊星歯車装置などのトランスアクスルケース１３内の部材に潤滑油を供給するオイルポンプ１４が備えられている。また、車両１２は、トランスアクスルケース１３のエンジンとは反対側の一部を構成する第１部材として機能するケース１６と、オイルポンプ１４のポンプロータ１８を収容する凹部を有し、オイルポンプ１４のポンプロータ１８を駆動するポンプ軸２０および第１電動機ＭＧ１のロータ軸２１を回転可能に支持する第２部材として機能するオイルポンプボデー２２と、ケース１６とオイルポンプボデー２２との間に介在させられる板状の絶縁部材２４と、オイルポンプボデー２２側端部の表面が絶縁処理され、ケース１６とオイルポンプボデー２２との間に絶縁部材２４を介在させた状態でそれらケース１６とオイルポンプボデー２２とを絶縁状態で位置決めする位置決めピン２６とを含む絶縁構造体１０を備えている。

第１電動機ＭＧ１および第２電動機は、複数の永久磁石を有するロータＲおよび回転磁界を発生するステータＳとを有する同期電動機から構成されており、いずれも駆動力を発生させるモータ（発動機）および反力を発生させるジェネレータ（発電機）としての機能を共に有する、モータジェネレータであるが、第１電動機ＭＧ１は少なくともジェネレータとしての機能を備え、第２電動機は少なくともモータとしての機能を備える。

第１電動機ＭＧ１のロータ軸２１は、オイルポンプボデー２２に固定された第１ベアリング３０とケース１６に固定された第２ベアリング３２とに回転可能に支持され、遊星歯車装置の回転要素であるサンギヤに連結される。第１電動機ＭＧ１のロータ軸２１の内側には、ポンプ軸２０がロータ軸２１と同心にオイルポンプボデー２２に回転可能に支持されており、その一端部がオイルポンプ１４のポンプロータ１８に、他端部が遊星歯車装置のキャリアにそれぞれ連結されている。また、遊星歯車装置のキャリアは、エンジンのクランク軸に連結されており、エンジンの動力によりポンプ軸２０およびそれに連結されたポンプロータ１８が回転駆動されるようになっている。

エンジンにより駆動させられることによりオイルポンプ１４から吐出された潤滑油は、ポンプ軸２０の内側に形成された軸心油路３４とポンプ軸２０およびロータ軸２１の径方向に設けられた径方向油路とを通じて、第１電動機ＭＧ１を含めたトランスアクスルケース１３内の各部材に供給される。絶縁部材２４は、軸心油路３４と、絶縁部材２４とケース１６との間に構成された油路３６とを連通する貫通穴３８を有しており、オイルポンプ１４から吐出された潤滑油は、油路３６を通じてもトランスアクスルケース１３内の各部材に供給される。

ケース１６は、アルミニウム純度の低い鋳物用アルミニウム材料から形成された、たとえばアルミニウム合金製であり、高強度を有している。また、位置決めピン２６は、ケース１６より純度の高いアルミニウムから形成されている。また、絶縁部材２４は、電気的な絶縁材料、たとえば合成樹脂フィルムなどから形成されている。また、絶縁構造体１０は、絶縁部材２４および絶縁処理された位置決めピン２６によりオイルポンプボデー２２とケース１６との間を絶縁し、第１電動機ＭＧ１による誘導電流がオイルポンプボデー２２からケース１６に伝わって、トランスアクスルケース１３内で閉回路を形成し閉回路内の第１ベアリング３０、第２ベアリング３２などの部材に電食を起こすことを抑制するように機能するものである。また、絶縁構造体１０のケース１６およびオイルポンプボデー２２は、絶縁ワッシャ３９を有する締結ボルト４０がケース１６に螺合されることにより、絶縁部材２４を介して締結されている。締結ボルト４０とオイルポンプボデー２２との間には隙間が設けられ、締結ボルト４０を通じてのオイルポンプボデー２２からケース１６への通電が阻止されている。

図２は、絶縁構造体１０の製造工程を説明する位置決めピン２６の周辺を拡大して示す断面図である。先ず、図２内の上図に示されるように、ケース１６に円筒状に形成された穴４１内に、ケース１６よりアルミニウムの純度が高い位置決めピン２６の一端側が圧入されて、ケース１６に位置決めピン２６が組み付けられる。次に、ケース１６と位置決めピン２６とが組み付けられた状態で、公知の陽極酸化処理が行われる。これにより、図２内の太い実線で示されるように、陽極酸化処理された位置決めピン２６のケース１６の穴４１内に圧入されていない側の表面すなわち、オイルポンプボデー２２に嵌め入れられる側の表面に絶縁性を有する薄い陽極酸化皮膜Ｆ１が形成される。また、ケース１６の位置決めピン２６が圧入された側であり、オイルポンプボデー２２に締結される側の表面に陽極酸化皮膜Ｆ２が形成される。このケース１６の表面に形成された陽極酸化皮膜Ｆ２は、ケース１６が位置決めピン２６よりも純度の低いアルムニウムで形成されているため、位置決めピン２６に形成された陽極酸化皮膜Ｆ１よりも緻密ではない。次に、ケース１６の陽極酸化皮膜Ｆ２が形成された面とオイルポンプボデー２２の円筒状の穴４２が形成された面との間に、絶縁部材２４が介在させられた状態で、陽極酸化皮膜Ｆ１が形成された位置決めピン２６とオイルポンプボデー２２の円筒状の穴４２とが隙間嵌めされて、ケース１６にオイルポンプボデー２２が位置決めされて組み付けられる。図２内の下図はこの状態を示している。このように構成された絶縁構造体１０は、オイルポンプボデー２２が、ケース１６に絶縁部材２４を介して組み付けられており、且つ位置決めピン２６のオイルポンプボデー２２と接触する部分には、陽極酸化皮膜Ｆ１が形成されている。

上述のように、本実施例の絶縁構造体１０の製造方法によれば、ケース１６と位置決めピン２６はアルミニウムを主成分とする金属製で、且つ位置決めピン２６はケース１６より純度の高いアルミニウムより形成され、ケース１６の穴４１内へと位置決めピン２６を圧入することにより組み付けた状態にて陽極酸化処理を行う。陽極酸化処理後にケース１６とオイルポンプボデー２２との間に絶縁部材２４を介在させて、オイルポンプボデー２２と接触する表面に陽極酸化皮膜Ｆ１が形成された位置決めピン２６がオイルポンプボデー２２の穴４２内へ隙間嵌めされることによりケース１６にオイルポンプボデー２２を組み付ける。このため、陽極酸化処理前の位置決めピン２６がケース１６の穴４１内へ圧入されることにより、圧入荷重が高くなりかじりが発生することが抑制され、位置決めピン２６の位置決め精度の低下が抑制される。また、位置決めピン２６のオイルポンプボデー２２に接触する表面には、陽極酸化皮膜Ｆ１が形成され、且つケース１６とオイルポンプボデー２２との間には、絶縁部材２４が介在させられることにより、ケース１６とオイルポンプボデー２２との間の絶縁性が向上される。

また、本実施例の絶縁構造体１０の製造方法によれば、ケース１６と位置決めピン２６との組付けはケース１６の穴４１内への位置決めピン２６の圧入で行われるため、オイルポンプボデー２２の穴４２内への位置決めピン２６の隙間嵌めによるケース１６へのオイルポンプボデー２２の組付け時の、位置決めピン２６のガタつきが抑制される。

以上、本発明を表及び図面を参照して詳細に説明したが、本発明は更に別の態様でも実施でき、その主旨を逸脱しない範囲で種々変更を加え得るものである。

１０：絶縁構造体
１６：ケース（第１部材）
２２：オイルポンプボデー（第２部材）
２４：絶縁部材
２６：位置決めピン

Claims

第１部材および第２部材を、それらの部材間に絶縁部材を介在させた状態で位置決めを行う位置決めピンと、を備える絶縁構造体の製造方法であって、
前記第１部材と前記位置決めピンはアルミニウム製で、且つ前記位置決めピンは前記第１部材より純度の高いアルミニウムよりなり、前記第１部材と前記位置決めピンを組み付け状態にて陽極酸化処理を行い、陽極酸化処理後に前記第１部材と前記第２部材との間に前記絶縁部材を介在させて前記第２部材を組み付け、前記絶縁構造体を製造することを特徴とする絶縁構造体の製造方法。