JP6438949B2 - 汎用型のクラッチハウジングまたはコンバータハウジングを備えた車両パワートレイン - Google Patents

Description

本発明は、自動車両のパワートレインの分野に関連し、より詳細には、原動機、特に燃焼原動機と、変速機、特に手動式の変速機、ロボット化された変速機または自動式の変速機との連結に関連する。

複数の原動機構と複数の動力伝達機構とを１つまたは複数の車種による利用に供するためには、原動機と変速機の間に、それぞれの組合せに固有の連結部を用意する必要がある。ただし、そうした連結部の実現は、それぞれの特殊性を考慮すると、生産コストの問題がないわけではない。

より具体的には、原動機への変速機の取付けには、原動機のクランクシャフトと変速機の入力軸の間の高精度の同心性が求められ、その精度は０．２ｍｍ前後ともなり得る。そのため、変速機ハウジングの取付け周縁面と原動機のそれに対応する面に２つのセンタリングピンまたはセンタリングこまを配置するのが通例である。そして、それらのセンタリングピンを受けることができるように、それぞれの面に孔が加工される。センタリングピンは２つの面の一方の対応する孔に挿入され、合体の際には、それら２つの面のもう一方の対応する孔の正面に導かれる。センタリングピンの端部は、通常、孔への挿入が容易となるように、したがって原動機に対する変速機のセンタリングが容易となるように面取りされる。

これらのピンとそれに対応する孔は、通常、クランクシャフトおよび変速機入力軸の中心軸に関して径方向に対向するように配置される。ただし、原動機の設計構造によっては、このような構成は必ずしも可能とは限らない。実際、原動機の大部分の側方取付け面は２つのハウジング、すなわち、原動機のシリンダを収めるメインハウジングと、特にオイルタンクの役割を果たす下方サブハウジングからなる。一部の原動機の設計構造では、それらのハウジングが対になっていない場合もある。その場合には、その下方ハウジングと協働するピンに対して変速機を位置決めすることはできない。これは、クラッチハウジング（手動変速機もしくはロボット化された変速機の場合）またはトルクコンバータハウジング（自動変速機の場合）のような連結ハウジングは、たとえ原動機に対するその取付け周縁面が様々な設計構造の原動機に対して同一であっても、原動機の設計構造に応じてセンタリングピンの位置が違ったものとなる必要があるということを意味する。これは、各々の設計構造に対して固有の連結ハウジングが用意されなければならないということを意味する。

特許文献１は、スクータ型バイクの動力伝達機構であって、そのハウジングが２つの構成、より具体的には２つのホイールベースを実現することができる動力伝達機構を開示している。実際、２つの構成に共通のこのハウジングは、動力伝達機構の軸のための４つの軸受台を備えており、そのうちの１つは第１の構成では使われないが、第２の構成ではまさにそれが使われる。それぞれの構成に固有のカバーがハウジングと協働する。このようなハウジングの構造は、ハウジングが共通であるため、より少ない費用で２つの構成を実現することができる。この教示内容は興味深いが、各種原動機と各種変速機の間の連結部レベルにおけるセンタリングの問題に有益な解決をもたらすものではない。

特許文献２には、上記教示内容と同様に、同一のハウジングを用いながら、専用のカバーによって複数の構成を実現することができるように設計されたハウジングを有する動力伝達機構が開示されている。上記文献と同様、この教示内容もまた、各種原動機と各種変速機の間の連結部レベルにおけるセンタリングの問題に解決をもたらすものではない。

欧州特許出願公開第０９２６３９９（Ａ１）号 仏国特許出願公開第１２７６３３９（Ａ）号

本発明は、各種原動機と各種変速機の間の連結部レベルにおけるセンタリングの問題に対する解決策を提案することを目的とする。より詳細には、本発明は、複数の設計構造を有する各種原動機と各種変速機の間の連結部の実現をより経済的なものとすることができる解決策を提案することを目的とする。

本発明は、燃焼原動機と変速機の間の連結ハウジングであって、原動機に対する固定手段と、原動機に対するハウジングのセンタリングピンの第１および第２の孔とを有する燃焼原動機への取付け周縁面を備える連結ハウジングにおいて、取付け面が原動機のタイプに応じてセンタリングピンの第２の孔の代わりに使用できる第３の孔を備えることが特徴的な連結ハウジングを対象とする。

周縁面はハウジング壁の断面に沿って延びる。周縁面は必ずしも閉じた輪郭を形成するものではない。

本発明の有利な一形態によれば、ハウジングは変速機の入力軸の中心穴を備え、第２の孔および第３の孔は、入力軸の中心軸を中心とする９０°未満、好ましくは６０°未満の領域に配置される。

本発明の有利な一形態によれば、第２の孔は変速機の入力軸の中心軸に関して第１の孔と径方向に±２０°の許容範囲で対向し、第３の孔は第１の孔に対して第２の孔より角度的に近い。

本発明の有利な一形態によれば、ハウジングは、変速機ハウジングを受けるようにされたもう１つの取付け周縁面を備えたクラッチハウジングまたはトルクコンバータハウジングである。このもう１つの取付け面は原動機と協働するようにされた取付け面の反対側に位置する。

本発明はまた、燃焼原動機およびその燃焼原動機と連結された変速機を備える自動車両のパワートレインであって、変速機が原動機と変速機の間の連結ハウジングを備えるパワートレインにおいて、連結ハウジングが本発明に従うものであり、ハウジングの第１のセンタリング孔が第１のピンを介して原動機の第１の孔と協働し、ハウジングの第２および第３のセンタリング孔のいずれか一方が第２のピンを介して原動機の第２の孔と協働する一方、第２および第３のセンタリング孔のもう一方は使用されないことが特徴的なパワートレインを対象とする。

本発明の有利な一形態によれば、原動機の第１の孔は原動機のメインハウジングの上方部位に位置し、第２の孔は当該ハウジングの下方部位に、好ましくは基本的にクランクシャフトの高さに位置するか、または第２の孔はクランクシャフトの軸受のキャップを形成する原動機のサブハウジング上に、好ましくはクランクシャフトの軸受の内側の高さに位置する。

本発明はまた、燃焼原動機と変速機の間の連結ハウジングの製造方法であって、ハウジングは燃焼原動機への取付け周縁面を備え、原動機に対するハウジングのセンタリングピンの第１および第２の孔の取付け面に対する加工ステップを含む方法において、センタリング孔の加工ステップがセンタリングピンの第３の孔の加工を含み、第１の孔が原動機の上方部位または下方部位の対応する孔と協働できるように構成され、第２の孔が、原動機のクランクシャフトの中心軸よりもそれぞれ上方または下方の部位の対応する孔と協働できるように構成され、第３の孔が、第２の孔の部位よりも上方の原動機の部位にあって、基本的にクランクシャフトの高さの対応する孔と協働するように構成されることが特徴的な方法を対象とする。

本発明の有利な一形態によれば、燃焼原動機は、クランクシャフトの軸受全体を収めたメインハウジングを有する第１のタイプ、またはメインハウジングと、メインハウジングより下方にあってクランクシャフトの軸受キャップを形成するサブハウジングとを備える第２のタイプのものであることができ、第２の孔は、第２のタイプの原動機の下方サブハウジングの対応する孔と協働できるようになっており、第３の孔は、第１のタイプの原動機のメインハウジングの下方部位の対応する孔と協働できるようになっている。

本発明の有利な一形態によれば、センタリング孔の加工ステップは変速機の入力軸の軸受孔の加工を含む。

本発明の有利な一形態によれば、第１、第２および第３のセンタリング孔の加工は同一加工工程の際に同時に行われる。

本方法に関する上述の特徴はハウジングおよび／またはパワートレインに関連しても開示されるものであり、また反対に、ハウジングおよび／またはパワートレインに関する特徴は本方法に関連しても開示されるものである。

本発明の措置は、原動機ブロックのセンタリングピンの孔の固有の位置を変更する必要なしに、連結ハウジングを複数の設計構造の原動機に対応できるようにする点で興味深い。そのことにより、生産コストで大きなメリットが生まれる。

本発明の他の特徴および利点は、説明と図面を通してよりよく理解されよう。

２つのセンタリングピン孔の位置を示した第１の設計構造の燃焼原動機の正面図である。 ２つのセンタリングピン孔の位置を示した第２の設計構造の燃焼原動機の正面図である。 本発明に従い、図１および図２の発動機のそれぞれと連結させることができる変速機連結ハウジングの正面図であって、センタリングピン孔の位置を示した正面図である。 本発明に従う第１のクラッチハウジングの正面図である。 本発明に従う第２のクラッチハウジングの正面図である。 本発明に従うトルクコンバータハウジングの正面図である。 本発明に従う第３のクラッチハウジングの正面図である。

図１および２は、図３に示した連結ハウジングが対応できる２つのタイプの原動機の設計構造を示したものである。

図１は第１のタイプの燃焼原動機の概略正面図である。原動機ブロック２は基本的に、原動機のシリンダを収めたメインハウジング４と、主にオイルパンの役割を果たす下方位置のサブハウジング６とからなる。原動機ブロック２の面は、変速機の取付けねじを受けるようにされた一連の穴８を備える。クランクシャフト１０の軸受は完全にメインハウジング４の中に形成されていることがわかる。原動機ブロック２の面は、変速機を原動機ブロックに対して位置決めするためにセンタリングピンと協働するようにされた２つの孔１２および１４をさらに備える。第１の孔１２はメインハウジング４の上半分に位置し、第２の孔１４は当該ハウジングの下半分に、基本的にクランクシャフト１０の高さに位置する。

図２は第２のタイプの燃焼原動機の概略正面図である。原動機ブロック１６は基本的に、原動機のシリンダを収めたメインハウジング１８と、クランクシャフト２４の軸受のキャップを形成する下方位置のサブハウジング２０とからなる。サブハウジング２０は原動機のオイルタンクの役割も果たす。サブハウジング２０は軸受のキャップを形成することから、サブハウジング２０は基本的にクランクシャフトの中心軸まで、すなわち図１の第１のタイプの原動機のサブハウジング６よりも明確にさらに上方まで垂直に延びる。図１の原動機ブロック２と同様に、図２の原動機ブロック１６は変速機の位置決め用のセンタリングピンを受けるようにされた２つの孔２６および２８を備える。図１および２から明らかに見て取れるように、図２の原動機ブロック１６の第１の孔２６はメインハウジングの上方部位に位置するが、それは図１の原動機ブロック２の第１の孔１２と同じ位置である。一方、第２の孔２８はそれよりも低く、サブハウジング２０上にあって、第１の孔２６に対してクランクシャフトの中心軸に関して基本的に径方向に、好ましくは±２０°、より好ましくは±１５°の許容差で対向するように位置する。

図３は、原動機と変速機の間の連結ハウジングの概略図である。ハウジングは、クラッチハウジングまたはトルクコンバータハウジングであることができる。実際、変速機は、変速機が手動式であるか自動式であるかによって、クラッチハウジングまたはトルクコンバータハウジングと組み立てられる変速機ハウジング（図示せず）を備える。変速機ハウジングとクラッチハウジングまたはコンバータハウジングとは、動力伝達機構の機械要素が収容される内容積を画定する。クラッチハウジングまたはコンバータハウジングはまた、原動機ブロックの対応する面（図１および２参照）とともに、通常はより小さな第２の内容積であって、原動機のフライホイールおよびクラッチまたはトルクコンバータが収容される第２の内容積を画定する。

図３からは、ハウジング３０が原動機ブロックに対する取付け周縁面３２を有していることがわかる。この面３２は、原動機ブロック２および１６のそれぞれの穴８（図１）および２２（図２）とも協働する固定ねじと協働するようにされた一連の穴３４を備える。ハウジング３０は、車両の車輪に至る変速機出力ハウジング部３８も備える。取付け面３２は３つのセンタリングピン孔も備える。第１の孔４０は、原動機ブロック２および１６のそれぞれの孔１２（図１）および２６（図２）のいずれか一方とピンを介して協働することができる上方位置にある。第２の孔４４は下方位置にあり、原動機ブロック１６（図２）の孔２８と協働することができるようになっている。第３の孔４２は中間位置にあり、原動機ブロック１２（図１）の孔１４と協働することができるようになっている。

ハウジング３０を第１のタイプの原動機ブロック２（図１）と組み立てるときは、第１および第３の孔４０および４２だけをセンタリング用に使用する。ハウジング３０を第２のタイプの原動機ブロック１６（図２）と組み立てるときは、第１および第２の孔４０および４４だけをセンタリング用に使用する。ハウジングは、図１および２に示した２つの構造設計の原動機に対応できるように、３つの孔を持つように製作されている。

これら３つの孔４０、４２および４４は好ましくは同一加工工程で同時に製作される。実際、これらの孔が有する変速機と原動機の回転軸の心合せの役割を考慮して、これらの孔が高い精度で製作されることが重要である。図３は、変速機の入力軸の軸受３６も示している。この軸受もまた、所望の心合せ精度が得られるように、孔４０、４２および４４の加工の際に加工することができる。

ハウジング３０に３つの孔が存在することにより、各原動機ブロックに当初から設けられている孔はそのままにすることができる。実際、原動機ブロックのハウジングも連結ハウジングも同様に鋳造によって製作されること、さらに、孔が存在することにより、それに対応するだけの量の材料が必要になるということを認識することが肝要である。本発明の連結ハウジングにより、当該のハウジングの鋳型に関して３つの孔を設けるための適合が必要となるだけで、原動機ブロックのハウジングの鋳型は変わらない。

ハウジング３０における第３の孔の位置は、原動機ブロック２（図１）に対応する孔１４の位置に依存する。第３の孔は第１の孔４０に対して第２の孔４４より角度的に近いことが好ましい。回転軸の心合せの精度を考えれば、第３の孔は第１の孔と径方向に対向する位置にできるだけ近いことが好ましいという意味で、第３の孔は第２の孔に相当程度近いことが理想である。しかし、それを叶えるには、第１のタイプの原動機ブロック２のメインハウジング４が制約となる。実際、第３の孔がメインハウジングと対になっていないことを考えれば、下方サブハウジング６に第３の孔を設けることが企図されることはない。第２の孔および第３の孔は、孔の中心軸を中心とする９０°未満、好ましくは６０°未満の領域に配置されることが好ましい。

センタリングピンは当業者には自明のものである。センタリングピンはノズル、すなわち、一方の端部、好ましくは両端部を面取りしてそれぞれの孔に挿入しやすくした短管の形のものであることができる。ピンの外径は、対応する２つの孔の中に遊びなしに挿入されるように精度の高いものである。ピンは固定ねじがその中を貫通するものでないことが好ましい。ピンは必ずしも中空である必要はなく、実際、中実の短棒であってよい。

図４〜７は本発明による具体的なハウジングを図示したものである。ここでは、３つの孔の配置は垂直な対称面に沿って反転されている。図４はクラッチハウジングの第１の例を示したものであるが、そこに３つのセンタリングピン孔があるのがわかる。図５はクラッチハウジングの第２の例を示したものである。図６はトルクコンバータハウジングの一例を示したものである。図７はクラッチハウジングの第３の例を示したものである。
また、本願は以下に記載する態様を含む。
（態様１）
燃焼原動機（２、１６）と変速機の間の連結ハウジング（３０）であって、
− 前記原動機に対する固定手段（３４）と、
− 前記原動機に対する連結ハウジングのセンタリングピンの第１および第２の孔（４０、４４）と
を有する前記燃焼原動機への取付け周縁面（３２）を備える連結ハウジング（３０）において、
前記取付け周縁面（３２）が、原動機のタイプに応じてセンタリングピンの前記第２の孔（４４）の代わりに使用できる第３の孔（４２）を備えることを特徴とする連結ハウジング（３０）。
（態様２）
前記変速機の入力軸の中心穴（３６）を備え、前記第２および第３の孔（４４、４２）が、前記入力軸の中心軸を中心とする９０°未満、好ましくは６０°未満の領域に配置されることを特徴とする、態様１に記載の連結ハウジング（３０）。
（態様３）
前記第２の孔（４４）が前記変速機の前記入力軸の中心軸に関して前記第１の孔（４０）と径方向に±２０°の許容範囲で対向しており、前記第３の孔（４２）は前記第１の孔に対して前記第２の孔より角度的に近いことを特徴とする、態様１または２に記載の連結ハウジング（３０）。
（態様４）
変速機ハウジングを受けるようにされたもう１つの取付け周縁面を備えたクラッチハウジングまたはトルクコンバータハウジングであることを特徴とする、態様１から３のいずれか一項に記載の連結ハウジング（３０）。
（態様５）
燃焼原動機（２、１６）、および前記燃焼原動機と連結された変速機を備える自動車両のパワートレインであって、前記変速機が前記原動機と前記変速機の間の連結ハウジング（３０）を備えるパワートレインにおいて、前記連結ハウジング（３０）が態様１から４のいずれか一項に従うものであり、前記連結ハウジングの前記第１の孔（４０）が第１のピンを介して前記原動機の第１の孔（１２、２６）と協働し、前記連結ハウジングの前記第２および第３の孔（４４、４２）のいずれか一方が第２のピンを介して前記原動機の第２の孔（１４、２８）と協働する一方、前記第２および第３の孔（４４、４２）のもう一方は使用されないことを特徴とするパワートレイン。
（態様６）
前記原動機の前記第１の孔（１２、１６）が前記原動機のメインハウジング（４、１８）の上方部位に位置し、前記第２の孔（１４）が前記ハウジング（４）の下方部位に、好ましくは基本的にクランクシャフトの高さに位置するか、または前記第２の孔（２８）が、クランクシャフトの軸受のキャップを形成する前記原動機のサブハウジング（２０）上に、好ましくはクランクシャフト（２４）の前記軸受の内側の高さに位置することを特徴とする、態様５に記載のパワートレイン。
（態様７）
燃焼原動機（２、１６）と変速機の間の連結ハウジング（３０）の製造方法であって、前記ハウジングが前記燃焼原動機への取付け周縁面（３２）を備え、前記原動機（２、１６）に対する前記ハウジング（３０）のセンタリングピンの第１および第２の孔（４０、４４）の取付け周縁面（３２）に対する加工ステップを含む方法において、
前記孔の前記加工ステップがセンタリングピンの第３の孔（４２）の加工を含み、前記第１の孔（４０）が前記原動機の上方部位の対応する孔（１２、２６）と協働できるように構成され、前記第２の孔（４４）が、前記原動機（１６）のクランクシャフトの中心軸よりも下方部位の対応する孔（２８）と協働できるように構成され、第３の孔（４２）が、第２の孔（４４）の部位よりも上方のもう１つの原動機（２）の部位にあって、基本的にクランクシャフトの高さの対応する孔（１４）と協働するように構成されることを特徴とする製造方法。
（態様８）
前記燃焼原動機が、クランクシャフト（１０）の軸受全体を形成するメインハウジング（４）を有する第１のタイプ（２）、またはメインハウジング（１８）と、前記メインハウジングより下方にあってクランクシャフト（２４）の軸受のキャップを形成するサブハウジング（２０）とを備える第２のタイプのもの（１６）であることができ、前記第２の孔（４４）が、前記第２のタイプの原動機（１６）の前記下方サブハウジング（２０）の対応する孔（２８）と協働できるようになっており、第３の孔（４２）が、前記第１のタイプの原動機（２）の前記メインハウジング（４）の下方部位の対応する孔（１４）と協働できるようになっていることを特徴とする、態様７に記載の方法。
（態様９）
前記孔（４０、４２、４４）の前記加工ステップが前記変速機の前記入力軸の軸受の孔（３６）の加工を含むことを特徴とする、態様７または８に記載の方法。
（態様１０）
前記第１、第２および第３の孔（４０、４４、４２）の加工が同一加工工程の際に同時に行われることを特徴とする、態様７から９のいずれか一項に記載の方法。

Claims (10)

1. 燃焼原動機（２、１６）と変速機の間の連結ハウジング（３０）であって、
   − 前記原動機に対する固定手段（３４）と、
   − 前記原動機に対する連結ハウジングのセンタリングピンの第１および第２の孔（４０、４４）と
   を有する前記燃焼原動機への取付け周縁面（３２）を備える連結ハウジング（３０）において、
   前記取付け周縁面（３２）が、原動機のタイプに応じてセンタリングピンの前記第２の孔（４４）の代わりに使用できる第３の孔（４２）を備えることを特徴とする連結ハウジング（３０）。
2. 前記変速機の入力軸の中心穴（３６）を備え、前記第２および第３の孔（４４、４２）が、前記入力軸の中心軸を中心とする９０°未満の領域に配置されることを特徴とする、請求項１に記載の連結ハウジング（３０）。
3. 前記第２の孔（４４）が前記変速機の前記入力軸の中心軸に関して前記第１の孔（４０）と径方向に±２０°の許容範囲で対向しており、前記第３の孔（４２）は前記第１の孔に対して前記第２の孔より角度的に近いことを特徴とする、請求項２に記載の連結ハウジング（３０）。
4. 変速機ハウジングを受けるようにされたもう１つの取付け周縁面を備えたクラッチハウジングまたはトルクコンバータハウジングであることを特徴とする、請求項１から３のいずれか一項に記載の連結ハウジング（３０）。
5. 燃焼原動機（２、１６）、および前記燃焼原動機と連結された変速機を備える自動車両のパワートレインであって、前記変速機が前記原動機と前記変速機の間の連結ハウジング（３０）を備えるパワートレインにおいて、前記連結ハウジング（３０）が請求項１から４のいずれか一項に従うものであり、前記連結ハウジングの前記第１の孔（４０）が第１のピンを介して前記原動機の第１の孔（１２、２６）と協働し、前記連結ハウジングの前記第２および第３の孔（４４、４２）のいずれか一方が第２のピンを介して前記原動機の第２の孔（１４、２８）と協働する一方、前記第２および第３の孔（４４、４２）のもう一方は使用されないことを特徴とするパワートレイン。
6. 前記原動機の前記第１の孔（１２、１６）が前記原動機のメインハウジング（４、１８）の上方部位に位置し、前記原動機の前記第２の孔（１４）が前記メインハウジング（４）の下方部位に位置するか、または前記原動機の前記第２の孔（２８）が、クランクシャフトの軸受のキャップを形成する前記原動機のサブハウジング（２０）上に位置することを特徴とする、請求項５に記載のパワートレイン。
7. 燃焼原動機（２、１６）と変速機の間の連結ハウジング（３０）の製造方法であって、前記連結ハウジングが前記燃焼原動機への取付け周縁面（３２）を備え、前記原動機（２、１６）に対する前記連結ハウジング（３０）のセンタリングピンの第１および第２の孔（４０、４４）の取付け周縁面（３２）に対する加工ステップを含む方法において、
   前記孔の前記加工ステップがセンタリングピンの第３の孔（４２）の加工を含み、前記第１の孔（４０）が前記原動機の上方部位の対応する孔（１２、２６）と協働できるように構成され、前記第２の孔（４４）が、前記原動機（１６）のクランクシャフトの中心軸よりも下方部位の対応する孔（２８）と協働できるように構成され、第３の孔（４２）が、第２の孔（４４）の部位よりも上方のもう１つの原動機（２）の部位にあって、クランクシャフトの高さの対応する孔（１４）と協働するように構成されることを特徴とする製造方法。
8. 前記燃焼原動機が、クランクシャフト（１０）の軸受全体を形成するメインハウジング（４）を有する第１のタイプ（２）、またはメインハウジング（１８）と、前記メインハウジングより下方にあってクランクシャフト（２４）の軸受のキャップを形成するサブハウジング（２０）とを備える第２のタイプのもの（１６）であることができ、前記第２の孔（４４）が、前記第２のタイプの原動機（１６）の前記下方サブハウジング（２０）の対応する孔（２８）と協働できるようになっており、第３の孔（４２）が、前記第１のタイプの原動機（２）の前記メインハウジング（４）の下方部位の対応する孔（１４）と協働できるようになっていることを特徴とする、請求項７に記載の方法。
9. 前記孔（４０、４２、４４）の前記加工ステップが前記変速機の前記入力軸の軸受の孔（３６）の加工を含むことを特徴とする、請求項７または８に記載の方法。
10. 前記第１、第２および第３の孔（４０、４４、４２）の加工が同一加工工程の際に同時に行われることを特徴とする、請求項７から９のいずれか一項に記載の方法。

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