JP4676515B2 - 自動変速機構における円筒部材の支持構造 - Google Patents

自動変速機構における円筒部材の支持構造 Download PDF

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Description

本発明は、自動変速機構における円筒部材の支持構造に関する。
アシストモータを組み入れた自動変速機が種々提案されており、例えば特許文献１、２に開示されたものがある。
特許文献１には、モータの回転軸を、軸方向２カ所に設けたベアリングを介してモータハウジングで支持することが開示されており、特許文献２には、オイルポンプ駆動用のシャフトを、オイルポンプハウジングの内径側に設けたブッシュで支持することが開示されている。
特開２００６−１９４２９９公報 特開平０７−７６２２９号公報
ここで、モータとオイルポンプとが軸方向に隣接して配置された自動変速機を、上記特許文献１、２の開示内容を単純に組み合わせて構成すると、オイルポンプ駆動用のシャフトとモータ軸とが別々に設けられることになり、軸方向の長さが長くなる。
また、オイルポンプ駆動用のシャフトは、ブッシュのみで支持されることになるので、オイルポンプ駆動用のシャフトの軸心を精度良く組み付けて、安定した回転を得ることが難しくなる。
そこで、本発明は、モータとオイルポンプとが軸方向に隣接して配置された自動変速機において、軸方向長さを抑えつつ、オイルポンプ駆動用のシャフトの軸心を精度良く組み付けることを目的とする。
本発明は、駆動用モータとオイルポンプと変速機とが軸方向に沿って隣接して配置された自動変速機構において、駆動用モータのロータ部材と変速機の入力部材とを連結する入力軸と、ロータ部材に一体的に形成されると共にロータ部材の入力軸連結部近傍からオイルポンプ方向へ延設された円筒状の回転軸と、入力軸と円筒状の回転軸との間に挿入され、一端側内周面が入力軸に連結されると共に一端側外周面が回転軸の内周面に支持され、更に他端側がオイルポンプのインナギアに連結されると共にオイルポンプのハウジング内周面に回転可能に支持され、更にその中間部の外周面が円筒状回転軸の開放端側の内周面で支持された円筒部材と、変速機のケーシング内面から内径方向に延設され、円筒状回転軸の開放側端部を回転可能に支持すると共にその中間部から前記オイルポンプ方向へ突設させた突出部を同オイルポンプハウジングの外周面にインロー嵌合された固定部材とを備えた自動変速機構における円筒部材の支持構造とした。
筒状部材の略両端部は、オイルポンプハウジングの内周面とモータの回転軸の内周面の２箇所で支持されるので、筒状部材の軸心のぶれが防止される。また、固定部材の突出部をオイルポンプハウジングの外周とインロー嵌合させることで、オイルポンプハウジングの外周を基準とした筒状部材の支持と、ポンプハウジングの内周面による支持とが同一部材を基準とした支持構造となることにより、筒状部材の軸心精度が向上する。
さらに、モータの回転軸と筒状部材とが入力軸の径方向に重ねて支持されるので、自動変速機の軸方向の長さを抑えることができる。
以下、本発明に係る自動変速機における筒状部材の支持構造を、入力軸の回転をオイルポンプのインナギヤに伝達するオイルポンプ駆動シャフトに適用した場合を例に挙げて説明する。
図１は、実施形態に係る支持構造を採用した自動変速機の部分拡大図である。図２は、図１の要部拡大図である。
実施形態に係る自動変速機１では、自動変速機の入力軸１０の軸方向に沿って、図中左側（図示しないエンジン側）から順に、モータＭと、オイルポンプＯＰとが隣接して設けられている。
モータＭは、変速機ケースの図示しない内周面に設けられたステータ２１と、ステータ２１と対面配置されたロータ２２とから構成される。
モータＭは、モータハウジングの一部を成す仕切壁３０が図中左側に形成する空間内に配置されている。
ロータ２２は、ロータ支持部２３と後記する伝達シャフト１２とを介して入力軸１０と連結しており、入力軸１０と一体回転可能とされている。
ロータ支持部２３は、オイルポンプ駆動シャフト７０に外挿して固定された回転軸部２４と、回転軸部２４のオイルポンプＯＰ側の端部から径方向外側に延出する延出部２５と、ロータ２２が固定された支持部２６とから構成される。
オイルポンプ駆動シャフト７０は、筒形状の部材であり、入力軸１０に外挿されて、モータＭの回転軸部２４と重なる位置からインナギヤ６０と噛み合う位置までの範囲に設けられている。
図２に示すように、回転軸部２４は、オイルポンプＯＰ側に延出した延出部２７と、延出部２７とは反対側の端部から径方向内側に向けて延出する延出部２８とを備え、延出部２８はオイルポンプ駆動シャフト７０の外周面とインロー嵌合している。
延出部２７の外周面２７ａは、ラジアルベアリング３５を介して、仕切壁３０の内径側に設けた支持部３１で回転可能に支持されており、内周面２７ｂは、Ｏリング６４を介在させて、オイルポンプ駆動シャフト７０の外周面と接している。
仕切壁３０のオイルポンプＯＰ側の面には、入力軸の軸心Ｏを中心とするリング状の突出部３２が設けられている。
突出部３２の先端側は、後記するオイルポンプＯＰのオイルポンプハウジング５０の外周面５１と、全周に亘ってインロー嵌合している。
仕切壁３０において、支持部３１から、突出部３２のオイルポンプハウジング５０の外周面５１とインロー嵌合する先端部まで範囲は、薄肉かつ均一な厚みで形成されており、弾性変形可能とされている。
特に、仕切壁３０の支持部３１から突出部３２までの薄肉部３３は、支持部３１から入力軸１０の径方向に延出すると共に、途中位置の屈曲部３３ａでモータＭから離れる方向に折り曲げられている。薄肉部３２をオイルポンプハウジング５０から離れる方向に膨出させて、屈曲部３３ａを挟む薄肉部３２全体の距離を長くすることで、より容易に弾性変形するようにしている。
図２に示すように、実施形態に係る自動変速機１では、モータＭの回転軸部２４が、ラジアルベアリング３５を介して仕切壁３０で支持されているので、モータＭの駆動時に生ずる振動が、回転軸部２４およびラジアルベアリング３５を介して仕切壁３０側に入力されることになる。ここで、仕切壁３０において、薄肉部３３と突出部３２の先端までの範囲が、弾性変形可能とされているので、仕切壁３０に入力された振動は、薄肉部３３と突出部３２とが弾性変形することで減衰させられる。
よって、振動に起因する大きな応力が、突出部３２がオイルポンプハウジング５０とインロー嵌合する部分にそのまま作用して、オイルポンプハウジング５０を変形させて、オイルポンプＯＰの駆動に支障を生ずることがない。
オイルポンプＯＰは、モータＭ側のオイルポンプハウジング５０とオイルポンプカバー４０との間に形成されたギヤポンプであり、インナギヤ６０とアウタギヤ６１とが偏心した状態で噛み合うことで油圧を発生するようになっている。
オイルポンプカバー４０は、軸方向から見て円盤形状を有しており、外周面に設けた嵌合部４１を、変速機ケース１１に内嵌させて設けられている。
オイルポンプカバー４０の中央部には、自動変速機の入力軸１０を挿通させる開口４２が設けられており、オイルポンプカバー４０のモータＭ側の面には、入力軸１０の軸心Ｏを中心とするリング形状の周壁部４３が設けられている。
周壁部４３の内径は、オイルポンプハウジング５０の外径と整合する大きさとされており、オイルポンプハウジング５０は、外周面５１を周壁部４３に内嵌させて、オイルポンプカバー４０に組み付けられている。
図２に示すように、オイルポンプハウジング５０のオイルポンプカバー４０側の面には、インナギヤ６０と、アウタギヤ６１とを収容する収容部５３が設けられている。
収容部５３内に収装されたインナギヤ６０は、その内周面６０ａをオイルポンプ駆動シャフト７０の連結部７１の外周面７１ａと二面幅嵌合させており、インナギヤ６０は、オイルポンプ駆動シャフト７０と一体に入力軸１０の軸心Ｏ（図１参照）周りに回転可能とされている。
さらに、オイルポンプハウジング５０の中央部には、オイルポンプ駆動シャフト７０を挿通する開口５４が設けられている
オイルポンプ駆動シャフト７０は、オイルポンプハウジング５０の開口５４で、ブッシュ６２を介して回転可能に支持されている。
また、オイルポンプハウジング５０の開口５４のモータＭ側は、拡径部５５とされており、拡径部５５内には、オイルシール６３が挿入されている。
オイルシール６３は、内周面に設けたリブ６３ａを、オイルポンプ駆動シャフト７０の外周面に当接させて設けられている。
オイルポンプ駆動シャフト７０は、オイルポンプ駆動シャフト７０の軸心ぶれを防止するために、インナギヤ６０との結合部から縮径部７２までの間に設けた少なくとも２カ所の支持点、具体的には、オイルポンプハウジング５０と、回転軸部２４の延出部２８とで支持されている。
オイルポンプ駆動シャフト７０の他端側の連結部７１は、インナギヤ６０と結合している。また、一端側の縮径部７２は、その端部側の内周面７２ａで、入力軸１０の外周面とスプライン嵌合しており、オイルポンプ駆動シャフト７０は入力軸１０と一体回転可能に結合している。
縮径部７２の端部側の外周面７２ｂは、前記した回転軸部２４の延出部２８がインロー嵌合している。
オイルポンプ駆動シャフト７０の軸方向の中央部７３の外周面には、周方向の全周に亘って凹溝７４が形成されている。凹溝７４内には、Ｏリング６４が一部を中央部７３の表面に露出させた状態で配置されており、Ｏリング６４を挟んで径方向外側に位置する回転軸部２４の延出部２７にＯリングを当接させている。
入力軸１０は、エンジンまたはモータＭから入力される回転を、図示しない変速機構部側に伝達するために、オイルポンプカバー４０の開口４２と、オイルポンプハウジング５０の開口５４とを貫通して設けられており、エンジン側の突出部１０ａは、オイルポンプ駆動シャフト７０よりも、エンジン側に突出している。
この入力軸１０の突出部１０ａには、エンジン側から入力される回転を入力軸１０に伝達する伝達シャフト１２の内周面がスプライン嵌合されている。
モータＭの回転軸部２４のエンジン側の周縁は、エンジン側に延出させて、周壁部２９とされており、入力軸１０と周壁部２９の間に挿入されたフランジ部１２ｂは、周壁部２９との接続部で溶接により接合されている。
伝達シャフト１２の外周面１２ａは、ラジアルベアリング３６を介して変速機ケースの固定部材１３で回転可能に支持されている。
この自動変速機１では、エンジン側から入力される回転は伝達シャフト１２を介して入力軸１０に入力され、モータＭ側から入力される回転は、回転軸部２４と伝達シャフト１２とを介して入力軸１０に入力される。そして、入力軸に入力された回転は、縮径部７２のスプラインを介してオイルポンプ駆動シャフト７０に伝達されたのち、連結部７１を介してオイルポンプＯＰのインナギヤ６０に伝達されて、オイルポンプＯＰが駆動される。
ここで、実施形態におけるオイルポンプ駆動シャフト７０が、発明における筒状部材に相当し、仕切壁３０が、発明における固定部材に相当する。
以上の通り、本実施形態では、モータＭ（駆動用モータ）とオイルポンプＯＰと変速機とが入力軸１０の軸方向に沿って隣接して配置された自動変速機１において、モータＭのロータ支持部２３と自動変速機１とを連結する入力軸１０と、ロータ支持部２３に一体的に形成されると共にロータ支持部２３の入力軸１０との連結部近傍から前記オイルポンプ方向へ延設された円筒状の回転軸部２４と、入力軸１０と回転軸部２４との間に挿入され、一端側内周面７２ａが入力軸１０に連結されると共に一端側外周面７２ｂが回転軸部２４の内周面に支持され、更に他端側がオイルポンプＯＰのインナギア６０に連結されると共にオイルポンプハウジング５０の内周面に回転可能に支持され、更にその中間部の外周面７２ｂが回転軸部２４の開放端側の内周面で支持されたオイルポンプ駆動シャフト７０と、変速機のケーシング内面から内径方向に延設され、回転軸部２４の開放側端部を回転可能に支持すると共にその中間部からオイルポンプＯＰ方向へ突設させた突出部３２をオイルポンプハウジング５０の外周面にインロー嵌合された仕切壁３０とを備える構成の自動変速機構における円筒部材の支持構造とした。
これにより、オイルポンプ駆動シャフト７０は、軸方向の２カ所で支持されるので、オイルポンプ駆動シャフト７０の軸心のぶれが防止される。
また、仕切壁３０の突出部３２をオイルポンプハウジング５０の外周面５１とインロー嵌合させることで、同軸度の出ているオイルポンプハウジング５０の外周面５１を基準としたオイルポンプ駆動シャフト７０の支持が行えるので、オイルポンプ駆動シャフト７０の軸心精度が向上する。
さらに、モータＭの回転軸部２４とオイルポンプ駆動シャフト７０とを入力軸１０の径方向で重ねているので、モータとオイルポンプとが入力軸の軸方向で隣接して配置された自動変速機１において、軸方向の長さを抑えることができる。
また、仕切壁３０では、突出部３２と、突出部３２よりも内径側の回転軸部２４の支持部３１までの範囲とが、仕切壁３０突出部３２の外径側よりも薄肉で形成した薄肉部３３とされており、薄肉部３３に屈曲部（膨出部）３３ａを設けて、薄肉部３３を弾性変形可能にした。
これによりモータＭの振動が仕切壁３０に伝達されると、入力された振動は、薄肉部３３が弾性変形することで減衰させられる。よって、振動に起因する大きな応力がインロー嵌合部分に作用して、オイルポンプハウジング５０を変形させることがない。
前記実施形態では、仕切壁３０の支持部３１から突出部３２までの薄肉部３３に屈曲部３３ａを設けて、この屈曲部３３ａを挟む薄肉部３２全体の距離を長くすることで、より容易に弾性変形するようにしたが、薄肉部３３の途中を屈曲させずに、オイルポンプハウジング５０から離れる方向に大きく湾曲させて、薄肉部３２全体の距離を長くすることで、薄肉部３３が容易に弾性変形するようにしても良い。
また、前記実施形態では、薄肉部３３をオイルポンプハウジング５０から離れる方向に膨出させたが、薄肉部３３が容易に弾性変形可能となるのであれば、オイルポンプハウジング５０に近づく方向に膨出させるようにしても良い。
実施形態の支持構造を採用した自動変速機の要部断面図である。 図１における要部拡大図である。
符号の説明
１０ 入力軸
１１ 変速機ケース
１２ 伝達シャフト
１３ 固定部材
２１ ステータ
２２ ロータ
２３ ロータ支持部
３０ 仕切壁（固定部材）
３１ 支持部
３２ 突出部
３３ 薄肉部
３３ａ 屈曲部
３５ ラジアルベアリング
３６ ラジアルベアリング
４０ オイルポンプカバー
５０ オイルポンプハウジング
６０ インナギヤ
６１ アウタギヤ
６２ ブッシュ
６４ Ｏリング
７０ オイルポンプ駆動シャフト（筒状部材）
Ｍ モータ
ＯＰ オイルポンプ

Claims (2)

  1. 駆動用モータとオイルポンプと変速機とが軸方向に沿って隣接して配置された
    自動変速機構において、
    前記駆動用モータのロータ部材と前記変速機の入力部材とを連結する入力軸と、
    前記ロータ部材に一体的に形成されると共に前記ロータ部材の入力軸連結部近傍から前記オイルポンプ方向へ延設された円筒状の回転軸と、
    前記入力軸と前記円筒状の前記回転軸との間に挿入され、一端側内周面が前記入力軸に連結されると共に一端側外周面が前記回転軸の内周面に支持され、更に他端側が前記オイルポンプのインナギアに連結されると共にオイルポンプのハウジング内周面に回転可能に支持され、更にその中間部の外周面が前記円筒状回転軸の開放端側の内周面で支持された円筒部材と、
    前記変速機のケーシング内面から内径方向に延設され、前記円筒状回転軸の開放側端部を回転可能に支持すると共にその中間部から前記オイルポンプ方向へ突設させた突出部を同オイルポンプハウジングの外周面にインロー嵌合された固定部材とを備えたことを特徴とする自動変速機構における円筒部材の支持構造。
  2. 前記固定部材では、前記突出部と、前記突出部よりも内径側の前記回転軸の支持部までの範囲とが、前記固定部材の前記突出部の外径側よりも薄肉で形成した薄肉部とされており、当該薄肉部に膨出部を設けて、前記薄肉部を弾性変形可能にしたことを特徴とする請求項１に記載の自動変速機構における円筒部材の支持構造。
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