JP4150567B2 - 車両用駆動装置の組み立て方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、車両に使用される変速装置やハイブリッド装置などの駆動装置を組み立てるための方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の駆動装置は、動力の伝達経路を変更し、あるいはトルクを分割もしくは合成する作用をなすものであるために、多数の回転部材から構成されている。一方、駆動装置を搭載するために許容される車両上のスペースは限られているので、可及的に小型・軽量であることが望まれている。そのために、内部構造がますます複雑化しているが、同時に製造作業性のよいものであることが要求されている。
【０００３】
駆動装置の一例としてハイブリッド装置は、変速装置やトルクの合成分割機構に加えて、電動機や発電機をも含む場合があるので、更に特殊な構造となることがある。その一例を挙げると、特開平６−１４４０２０号公報には、二つのモータと高低二段の切り替えをおこなう変速機とを、同一軸線上に配列したハイブリッド装置が記載されている。その第１のモータにおけるロータ軸をエンジンに選択的に連結する第１クラッチと、第２のモータにおけるロータ軸に選択的に連結する第２クラッチとが、第１のモータを挟んだ両側に配置されている。高低二段の変速をおこなう変速機は、シングルピニオン型遊星歯車機構を主体として構成され、第２のモータを挟んで第１のモータとは反対側に配置されており、第２のモータのロータ軸がキャリヤに連結されるリングギヤに出力軸が連結され、さらにキャリヤとサンギヤとを連結して低速段を設定する低速クラッチと、サンギヤを固定することにより高速段を設定する高速ブレーキとが設けられている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平６−１４４０２０号公報（段落（００１８）〜（００２５）、図１）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記の変速機を構成している遊星歯車機構は、独立した単一部品として取り扱われるのが一般的であるから、上記の公報に記載されている装置における第２のモータのロータ軸を、その遊星歯車機構のキャリヤと一体化しておき、そのロータ軸を含むユニットを第２のモータや第２のクラッチなどに対して組み付ける構成が考えられる。しかしながら、このような構成とした場合、前記第２のモータが低トルク・高回転数型のモータであってロータの軸長の長いものであるから、遊星歯車機構のキャリヤと一体化されているロータ軸が長くなる。
【０００６】
そのため、そのロータ軸を第２のモータのロータに嵌合させるとすれば、ロータ軸を含む遊星歯車機構と第２モータとのいずれか一方を、ロータ軸以上の距離に亘って他方に対して直線的に移動させて組付けをおこなうことになり、困難な作業を余儀なくされる。これに替えて、第２のモータと上記の変速機とを予め組み付けておき、そのユニットを第１のモータ側のユニットに対して組み付けることが考えられる。しかしながらこのような構成とした場合には、重量および容積の大きいユニットを移動させる必要があるので、組み付け作業性が悪くなる可能性が大きい。
【０００７】
この発明は、上記の技術的課題に着目してなされたものであり、組み立て作業性に優れた駆動装置を組み立てる方法を提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段およびその作用】
この発明は、上記の目的を達成するために、長さの長い回転軸を組み立て時に単独で取り扱えるように構成したことを特徴とするものである。すなわち、請求項１の発明は、第１の駆動部と第２の駆動部とが軸線方向に並んで配列され、一方の駆動部をその中心軸線に沿って貫通した回転軸の一端部が各駆動部同士の中間部分にまで延びるとともに、その一端部が連結部を介して他方の駆動部に連結され、かつ前記回転軸の前記一方の駆動部から突出した他方の端部が他の回転部材にトルク伝達可能に連結されている車両用駆動装置の組み立て方法において、前記他方の駆動部に前記連結部を組み付けた状態でこれら他方の駆動部と連結部とを第１のケースに内蔵させる一方、前記一方の駆動部を内蔵した第２のケースを、前記第１のケースの端部に連結してこれらのケースを一体化し、ついで前記回転軸を前記一方の駆動部の軸端側から該一方の駆動部の中心軸線に沿って挿入かつ貫通させるとともに、その一端部を前記連結部に少なくとも回転方向で一体となるように連結することを特徴とする方法である。
【０００９】
なお、前記連結部は、請求項２に記載されているように、前記回転軸の最大外径部より大径とすることができる。
【００１２】
なお、前記連結部は、請求項２に記載されているように、前記回転軸の最大外径部より大径とすることができる。
【００１３】
したがってこの発明では、回転軸が貫通する一方の駆動部に対して軸線方向に並んで配置される他方の駆動部と、該他方の駆動部に対して前記回転軸を連結する連結部とを、互いに組み付けられた状態で第１のケースに内蔵する。これに対して前記一方の駆動部を第２のケースに内蔵する。そして、各駆動部および連結部が同一軸線上に所期の順序で並ぶように、各ケースを組み付ける。その後、回転軸を前記一方の駆動部に対して貫通させ、各駆動部の中間に位置する連結部に対して回転軸の一端部を回転方向で一体化させる。その結果、回転軸を各駆動部や連結部に対して独立してハンドリングして組み付けることが可能になり、重量および容積の大きいユニットを大きく移動させることが回避もしくは抑制され、組み付けが容易になる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
つぎにこの発明を具体例に基づいて説明する。図１は、この発明の一例を模式的に示しており、ここに示す例は、ハイブリッド車用の駆動装置であって、駆動装置および回生装置として機能する二つのモータ・ジェネレータ１，２と、二つのトルク合成分割機構３，４とを備えている。第１のモータ・ジェネレータ１は、高トルク・低回転数型のモータ・ジェネレータであって、一例として同期電動機が使用されており、第１ケース５の内部に収容されている。
【００１５】
この第１ケース５は、エンジン６に連結されるように構成されており、その内部が、軸線方向に互いに離隔させて設けた一対の隔壁部７，８によって区画されている。これらの隔壁７，８の間に前記第１のモータ・ジェネレータ１が配置され、そのコイルを含むステータ９が、第１ケース５の内周面に固定されている。またロータ１０と一体のロータ軸１１が、各隔壁部７，８の内周端によって適宜の軸受（図示せず）を介して回転自在に支持されている。なお、エンジン６側の隔壁部７は、第１ケース５に対して着脱できるように構成されている。
【００１６】
前記ロータ軸１１は中空軸であって、その内部に入力軸１２が挿入されて回転自在に支持されている。その入力軸１２は、ロータ軸１１の前後両側に突出する長さであって、エンジン６側の端部がトルクリミッタ１３を介してエンジン６の出力軸１４に連結されている。また、これとは反対側の端部が、他方の隔壁部（エンジン６側とは反対側の隔壁部）８を貫通して突出しており、その端部が第１のトルク合成分配機構３に連結されている。
【００１７】
このトルク合成分配機構３は、シングルピニオン型遊星歯車機構によって構成されており、そのキャリヤ１５に入力軸１２の端部が一体化されている。また、このキャリヤ１５によって保持されているピニオンギヤに噛合しているサンギヤ１６が、ロータ軸１１に連結されている。さらに、ピニオンギヤに噛合しているリングギヤ１７には、その内周側に延びたフランジ部１８が一体化されており、そのフランジ部１８の中心部分に、この発明の回転軸に相当する中間軸１９が、スプラインやセレーションなどの回転方向で一体化し、かつ軸線方向に対しては着脱できる連結機構によって連結されている。したがってこのフランジ部１８あるいはこれを含むトルク合成分配機構３がこの発明の連結部に相当している。
【００１８】
他方、第２のモータ・ジェネレータ２は、低トルク・高回転数型のものであって、前記第１モータ・ジェネレータ１よりも小径で、かつ軸長の長い例えば同期電動機によって構成されている。そして、この第２モータ・ジェネレータ２は、ほぼ円筒状をなす第２ケース２０の内部に配置されている。
【００１９】
すなわち、第２ケース２０の内部には、軸線方向に所定間隔をあけて配置された一対の隔壁部２１，２２が設けられている。なお、一方の隔壁部（図示の例では、第１モータ・ジェネレータ１側の隔壁部）２１は、第２ケース２０に対して着脱できるように構成されている。第２モータ・ジェネレータ２は、これらの隔壁部２１，２２の間に配置されており、そのコイルを含むステータ２３が第２ケース２０の内周面に固定されている。また、ロータ２４と一体のロータ軸２５は中空軸であって、各隔壁部２１，２２の内周端によって適宜の軸受（図示せず）を介して回転自在に支持されている。
【００２０】
上記の第２モータ・ジェネレータ２を内蔵した第２ケース２０は、前記第１ケース５のエンジン６側とは反対側の端部に連結されている。したがって、この発明の連結部に相当する第１のトルク合成分配機構３は、各モータ・ジェネレータ１，２の中間部分、より具体的には、第１ケース５の一方の隔壁部８と第２ケース２０の一方の隔壁部２１とによって囲まれた空間部分に配置されている。
【００２１】
前記中間軸１９における先端側（図１での左側）における最大外径が、第２モータ・ジェネレータ２におけるロータ軸２５の内径以下になっている。したがって前記中間軸１９は、ロータ軸２５の内部に、第１のトルク合成分配機構３側とは反対側（図１での右側）から挿入され、かつ第１のトルク合成分配機構３における前記フランジ部１８に嵌合されて回転方向で一体化されている。
【００２２】
上記の第２ケース２０のエンジン６側とは反対側の端部に、エクステンションハウジング２６が連結されている。このエクステンションハウジング２６と前記第２ケース２０の端部および隔壁部２２で囲まれた空間部に、第２のトルク合成分配機構４が配置されている。この第２のトルク合成分配機構４も前記第１のトルク合成分配機構３と同様に、シングルピニオン型遊星歯車機構によって構成されており、そのキャリヤ２７は前記隔壁部２２に固定されており、そのキャリヤ２７で保持されているピニオンギヤに噛合しているサンギヤ２８が、第２モータ・ジェネレータ２におけるロータ軸２５に連結されている。さらにリングギヤ２９が、前記中間軸１９と同一軸線上に配置されかつエクステンションハウジング２６によって回転自在に保持されている出力軸３０に一体化されている。そして、中間軸１９の端部が、出力軸３０の端部に挿入されてスプライン嵌合している。なお、出力軸３０にはパーキングギヤ３１が取り付けられている。
【００２３】
したがって上記の駆動装置では、前記パーキングギヤ３１を介して出力軸３０および中間軸１９を固定している状態で、第１モータ・ジェネレータ１を駆動すると、第１トルク合成分配機構３におけるリングギヤ１７を固定した状態でサンギヤ１６を回転させることになるので、キャリヤ１５およびこれに連結されている入力軸１２が回転させられ、その結果、エンジン６がモータリングされて始動させられる。
【００２４】
また、エンジン６を駆動している状態で第１モータ・ジェネレータ１を駆動すれば、両者のトルクが第１トルク合成分配機構３で合成されて中間軸１９から出力軸３０に伝達される。その場合、エンジン回転数のギヤ比倍の回転数よりも第１モータ・ジェネレータ１の回転数を速くすると、中間軸１９および出力軸３０が逆回転して後進走行状態となる。
【００２５】
さらにエンジン６もしくは第１モータ・ジェネレータ１によって中間軸１９および出力軸３０を回転させている状態で第２モータ・ジェネレータ２を駆動すれば、そのトルクが第２トルク合成分配機構４を介して出力軸３０に伝達され、駆動トルクが増大する。
【００２６】
つぎに上記の駆動装置の組み立て手順すなわちこの発明の方法の一例について説明する。上記の図１に示す駆動装置は、各モータ・ジェネレータ１，２を各ケース５，２０の内部に隔壁部７，８，２１，２２で囲んで収容してあるから、上記の駆動装置を組み立てるにあたっては、先ず、図２に模式的示すように、各モータ・ジェネレータ１，２をそれぞれのケース５，２０の内部に内蔵させる。その場合、各ロータ軸１１，２５を各隔壁部７，８，２１，２２に適宜の軸受を介して回転自在に保持させる。
【００２７】
また、第１のトルク合成分配機構３を構成している遊星歯車機構は、その全体がユニット化されていることに加え、入力軸１２がキャリヤ１５に一体化されているので、ロータ軸１１の端部に組み付けておく。
【００２８】
これに対して、第２トルク合成分配機構４を構成している遊星歯車機構のリングギヤ２９が出力軸３０に一体化され、かつサンギヤ２８が第２モータ・ジェネレータ２のロータ軸２５に連結されるようになっているので、サンギヤ２８のみをロータ軸２５の端部に組み付けておき、他の部品は、第２モータ・ジェネレータ２を含むユニットから外しておいてよい。
【００２９】
つぎに、第１モータ・ジェネレータ１を内蔵した第１ケース５と第２モータ・ジェネレータ２を内蔵した第２ケース２０とを連結する。その場合、各モータ・ジェネレータ１，２は直接的にトルクを伝達するようには構成されていないので、ギヤの噛み合いや軸の嵌合などの作業を伴うことなく、ケース５，２０同士の連結のみとなる。
【００３０】
この状態では、第２モータ・ジェネレータ２のロータ軸２５の端部が、第２のケース２０の端部側に突出して開口している。したがってそのロータ軸２５の内部に中間軸１９を挿入し、その先端部を各モータ・ジェネレータ１，２の中間部に配置されている第１トルク合成分配機構３のフランジ部１８に嵌合させ、回転方向で一体化させる。
【００３１】
さらに、ロータ軸２５に連結されているサンギヤ２８に、キャリヤ２７によって保持しているピニオンギヤを噛合させるとともに、そのキャリヤ２７を第２ケース２０における隔壁部２２の側面に固定する。また、出力軸３０に一体化させてあるリングギヤ２９を、そのピニオンギヤの外周側に噛合させる。そして、その出力軸３０を貫通させつつエクステンションハウジング２６を第２ケース２０の端部に連結することにより、駆動装置の全体が組付けが終了する。
【００３２】
したがって上記のこの発明に係る駆動装置を組み立てる方法によれば、比較的重量および容積の大きい第１ケース５と第２ケース２０とを組み付ける時点では、この発明の連結部に相当する第１トルク合成分配機構３に中間軸１９が取り付けられていないので、第１ケース５側から軸線方向に大きく突出している部分がない。そのため、各ケース５，２０の端部を互いに接近させた状態で、その中心軸線に対して垂直な方向（すなわち半径方向）にいずれか一方を相対的に移動させ、両者の中心軸線を一致させつつ、各ケース５，２０を接近させることにより、その組付けをおこなうことができる。すなわち、両者を軸線方向に大きく離隔させた状態から接近させる必要がなく、また長い軸部材を中空部などに嵌合させる必要もないので、その組み付け作業が容易になる。
【００３３】
なお、中間軸１９を第１トルク合成分配機構３に連結する場合には、第２モータ・ジェネレータ２のロータ軸２５に中間軸１９を挿入する必要があるが、上記の構成あるいは方法では、中間軸１９を単独でロータ軸２５の中心軸線に沿って挿入することになるので、ハンドリングすべき中間軸１９が相対的に軽量があり、また単純な形状であるから、その作業を容易におこなうことができる。
【００３４】
なお、この発明は上記の具体例に限定されない。例えばこの発明における駆動部は、上記のモータ・ジェネレータ１，２以外の部材であってよく、要は、回転軸もしくは他の回転部材にトルクを伝達するように構成されたものであればよい。また、この発明の駆動部をそれぞれ電動機もしくは発電機とする場合、二つの電動機もしくは発電機の容量が異なっている必要は特にはなく、同一容量の電動機あるいは発電機を備えていてもよい。さらに、この発明の連結部は、上述したシングルピニオン型遊星歯車機構もしくはそのリングギヤに一体のフランジ部に限らないのであり、他の適宜のギヤ列やクラッチなどの伝動作用のある機構であってもよい。
【００３５】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、一方の駆動部をその中心軸線に沿って貫通する回転軸を、第１および第２の駆動部とは別個に単独でハンドリングして組み付けることが可能になるので、比較的重量および容積が大きくなる各駆動部を相対的に大きく移動させる必要がなく、特に軸線を一致させた状態で両者を接近させるなどの必要がなく、その結果、駆動装置の全体としての組み付け作業性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の一例を模式的に示す構成図である。
【図２】 その組み立て途中の状態を示す模式図である。
【符号の説明】
１，２…モータ・ジェネレータ、 ３，４…トルク合成分配機構、 ５…第１ケース、 １２…入力軸、 １８…フランジ部、 １９…中間軸、 ２０…第２ケース、 ２５…ロータ軸、 ３０…出力軸。

Claims (2)

1. 第１の駆動部と第２の駆動部とが軸線方向に並んで配列され、一方の駆動部をその中心軸線に沿って貫通した回転軸の一端部が各駆動部同士の中間部分にまで延びるとともに、その一端部が連結部を介して他方の駆動部に連結され、かつ前記回転軸の前記一方の駆動部から突出した他方の端部が他の回転部材にトルク伝達可能に連結されている車両用駆動装置の組み立て方法において、
   前記他方の駆動部に前記連結部を組み付けた状態でこれら他方の駆動部と連結部とを第１のケースに内蔵させる一方、前記一方の駆動部を内蔵した第２のケースを、前記第１のケースの端部に連結してこれらのケースを一体化し、ついで前記回転軸を前記一方の駆動部の軸端側から該一方の駆動部の中心軸線に沿って挿入かつ貫通させるとともに、その一端部を前記連結部に少なくとも回転方向で一体となるように連結することを特徴とする車両用駆動装置の組み立て方法。
2. 前記連結部が、前記回転軸の最大外径部より大径であることを特徴とする請求項１に記載の車両用駆動装置の組み立て方法。

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