KR20130130095A

KR20130130095A - 복축 병렬 모터의 제조 방법 및 커버 조립 지그

Info

Publication number: KR20130130095A
Application number: KR1020137030354A
Authority: KR
Inventors: 마사히로 사사키
Original assignee: 도요타지도샤가부시키가이샤
Priority date: 2011-05-18
Filing date: 2011-05-18
Publication date: 2013-11-29
Also published as: WO2012157083A1; US20140082928A1; JPWO2012157083A1; EP2712068A1; JP5278554B2; CN103444060A

Abstract

본 발명은 로터 조립 공정에서는, 각 로터(50)를 각 스테이터(40)가 고정된 케이스 본체(20)에 조립할 때, 두 개의 하측 샤프트(70)가 각 로터 샤프트(52)의 내주면(52x)에 끼워 맞추어져 있는 상태에서, 각 로터 샤프트(52)의 하단부(52A)를 케이스 본체(20)에 고정된 두 개의 베어링(B1)에 끼워 맞추는 것이다. 커버 조립 공정에서는, 리어 커버(30)를 케이스 본체(20)에 조립할 때, 각 하측 샤프트(70)가 각 로터 샤프트(52)의 내주면(52x)에 끼워 맞추어져 있는 상태에서, 리어 커버(30)에 고정된 두 개의 베어링(B2)을 각 로터 샤프트(52)의 상단부(52B)에 끼워 맞춘다. 이렇게 해서, 각 로터 샤프트(52)의 중심축이 기우는 것을 방지할 수 있고, 두 개의 로터 샤프트(52) 및 두 개의 베어링(B2)에 큰 모따기를 실시하지 않고, 리어 커버(30)를 케이스 본체(20)에 용이하게 조립할 수 있다.

Description

복축 병렬 모터의 제조 방법 및 커버 조립 지그{METHOD FOR MANUFACTURING DOUBLE-AXIAL PARALLEL MOTOR AND COVER ASSEMBLY JIG}

본 발명은, 두 개의 모터 제너레이터가 케이스 내에 병렬해서 배치된 복축 병렬 모터의 제조 방법 및 복축 병렬 모터의 커버를 조립할 때에 사용되는 커버 조립 지그에 관한 것으로, 특히, 두 개의 모터 제너레이터의 로터 샤프트의 중심축이 기우는 것을 방지하는 복축 병렬 모터의 제조 방법 및 커버 조립 지그에 관한 것이다.

최근, 모터의 차량 탑재성을 향상시키기 위해서, 복축 병렬 모터를 하이브리드 자동차 등에 탑재하는 것이 시도되고 있다. 여기서, 복축 병렬 모터는, 두 개의 모터 제너레이터가 케이스 내에 수용되고, 각 모터 제너레이터의 로터 샤프트가 병렬해서 배치된 것이다. 이러한 복축 병렬 모터로서, 예를 들어 하기 특허문헌 1에 기재된 것이 있다.

하기 특허문헌 1에 기재된 복축 병렬 모터에서는, 도 9에 도시한 바와 같이, 각 모터 제너레이터(MG1, MG2)의 스테이터(140)가, 케이스 본체(120)의 내측에 고정되고, 각 모터 제너레이터(MG1, MG2)의 로터(150)가, 각 스테이터(140)의 내측에 조립되어 있다. 각 스테이터(140)는, 스테이터 코어(141)와 코일(142)로 구성되어 있다. 또한, 각 로터(150)는, 로터 코어(151)와 로터 샤프트(152)로 구성되어 있다. 그리고, 커버(130)(도 10 참조)가, 케이스 본체(120)에 수용된 각 모터 제너레이터(MG1, MG2)를 덮고 있다.

이와 같은 복축 병렬 모터(101)를 제조하는 경우, 우선, 케이스 본체(120)에 각 스테이터(140)를 고정한다. 이어서, 각 로터(150)를 각 스테이터(140)의 내측에 내장한다. 이때, 도 10에 도시한 바와 같이, 각 로터 샤프트(152)의 하단부(152A)를 케이스 본체(120)에 고정된 두 개의 베어링(B1)에 끼워 맞춘다. 마지막으로, 커버(130)에 고정된 두 개의 베어링(B2)을 각 로터 샤프트(152)의 상단부(152B)에 끼워 맞추면서, 커버(130)를 케이스 본체(120)에 조립한다. 이와 같이 하여, 복축 병렬 모터(101)가 제조된다.

일본 특허 출원 공개 제2001-128422호 공보

그러나, 상술한 바와 같이 복축 병렬 모터(101)를 제조하는 경우, 이하의 문제점이 있다. 즉, 각 로터(150)를 각 스테이터(140)의 내측에 내장할 때, 각 로터(150)는 착자되어 있으므로, 도 10에 도시한 바와 같이, 각 로터(150)가 각 스테이터(140)에 밀착된다. 이에 의해, 두 개의 로터 샤프트(152)의 중심축이 기운다. 그리고, 이들 로터 샤프트(152)는 불규칙적으로 기울기 때문에, 두 개의 중심축을 동시에 교정하는 것은 어렵다. 따라서, 커버(130)에 고정된 두 개의 베어링(B2)을 각 로터 샤프트(152)의 상단부(152B)에 끼워 맞추는 것이 매우 어렵다고 하는 문제가 있었다.

따라서, 본 출원인은, 도 10에 도시한 바와 같이, 각 로터 샤프트(152)의 상단부(152B)에 모따기를 실시하는 동시에, 커버(130)에 고정된 베어링(B2)에 모따기를 실시하여, 각 베어링(B2)의 도입면(130c)을 각 로터 샤프트(152)의 도입면(152b)에 안내시키면서, 두 개의 베어링(B2)을 각 로터 샤프트(152)의 상단부(152B)에 끼워 맞추고 있었다.

그러나, 이와 같이 끼워 맞추는 경우, 두 개의 로터 샤프트(152)의 중심축이 각각 기울어져 있으므로, 각 로터 샤프트(152)의 상단부(152B) 및 각 베어링(B2)에 큰 모따기를 실시할 필요가 있다. 이로 인해, 도입면(152b, 130c)의 깊이 방향(도 10의 상하 방향)의 길이를 확보하면서, 로터 샤프트(152)의 상단부(152B)와 베어링(B2)이 적절하게 끼워 맞추어지는 끼워 맞춤 길이를 확보하면, 로터 샤프트(152)의 축 방향의 길이가 커진다. 이에 의해, 복축 병렬 모터(101)의 깊이 방향의 길이가 커져, 복축 병렬 모터(101)의 차량 탑재성이 악화되는 동시에, 복축 병렬 모터(101)의 비용의 손실이 커진다고 하는 문제가 있었다.

본 발명은, 상기한 과제를 해결하기 위해서 이루어진 것이며, 두 개의 로터 샤프트 및 커버에 고정된 두 개의 베어링에 큰 모따기를 실시하지 않고, 커버를 케이스 본체에 용이하게 조립할 수 있는 복축 병렬 모터의 제조 방법 및 커버 조립 지그를 제공하는 것을 목적으로 한다.

(1) 본 발명의 제1 형태에 있어서의 복축 병렬 모터의 제조 방법은, 스테이터 및 로터를 갖는 두 개의 모터 제너레이터가 케이스 본체 및 하나의 커버 안에 수용되고, 상기 각 로터의 로터 샤프트가 병렬해서 배치된 복축 병렬 모터의 제조 방법이며, 상기 각 로터를 상기 각 스테이터가 고정된 상기 케이스 본체에 조립할 때에, 두 개의 끼워 맞춤 샤프트가 상기 각 로터 샤프트의 내주면에 끼워 맞추어져 있는 상태에서, 상기 각 로터 샤프트의 일단부를 상기 케이스 본체에 고정된 두 개의 베어링에 끼워 맞추는 로터 조립 공정과, 상기 커버를 상기 케이스 본체에 조립할 때에, 상기 각 끼워 맞춤 샤프트가 상기 각 로터 샤프트의 내주면에 끼워 맞추어져 있는 상태에서, 상기 커버에 고정된 두 개의 베어링을 상기 각 로터 샤프트의 타단부에 끼워 맞추는 커버 조립 공정을 구비하는 것을 특징으로 한다.

(2) 또한, 본 발명의 상기 형태에 있어서의 복축 병렬 모터의 제조 방법에 있어서, 상기 각 끼워 맞춤 샤프트는, 대경부와 소경부를 갖는 동시에, 이들 대경부와 소경부 사이에 단차부를 갖고, 상기 각 로터 샤프트와 동축적이고 또한 상기 각 로터 샤프트의 일단부측에 배치되어 있고, 상기 각 로터 샤프트와 동축적이고 또한 상기 각 로터 샤프트의 타단부측에, 두 개의 결합 샤프트가 배치되어 있고, 상기 로터 조립 공정에서는, 상기 각 끼워 맞춤 샤프트의 소경부가 상기 각 로터 샤프트의 내주면에 끼워 맞추어지는 동시에 상기 각 끼워 맞춤 샤프트의 단차부가 상기 각 로터 샤프트의 일단부에 결합하고, 또한 상기 각 결합 샤프트가 상기 각 로터 샤프트의 타단부에 결합되는 것이 바람직하다.

(3)본 발명의 제2 형태에 있어서의 커버 조립 지그는, 두 개의 스테이터가 병렬해서 고정되고 또한 상기 각 스테이터의 내측에 로터 샤프트를 갖는 로터가 각각 조립되어 있는 케이스 본체에 대하여, 하나의 커버를 조립할 때에 사용되는 커버 조립 지그이며, 대경부와 소경부를 갖는 동시에, 이들 대경부와 소경부 사이에 단차부를 갖고, 상기 각 로터 샤프트와 동축적이고 또한 상기 각 로터 샤프트의 일단부측에 배치되는 두 개의 끼워 맞춤 샤프트와, 상기 각 끼워 맞춤 샤프트를 상기 로터 샤프트의 축 방향으로 이동시키는 끼워 맞춤 샤프트 이동 장치를 구비하고, 상기 커버에 고정된 두 개의 베어링을 상기 각 로터 샤프트의 타단부에 끼워 맞추는 때에, 상기 각 끼워 맞춤 샤프트의 소경부가 상기 각 로터 샤프트의 내주면에 끼워 맞추어지는 동시에 상기 각 끼워 맞춤 샤프트의 단차부가 상기 각 로터 샤프트의 일단부에 결합하는 것을 특징으로 한다.

(4) 또한, 본 발명의 상기 형태에 있어서의 커버 조립 지그에 있어서, 상기 끼워 맞춤 샤프트의 소경부에, 상기 로터 샤프트의 내주면에 대하여 탄성 변형하는 탄성 부재가 조립되어 있어도 된다.

본 발명에 있어서의 복축 병렬 모터의 제조 방법의 작용 효과에 대해서 설명한다.

상기한 제조 방법 (1)에서는, 로터 조립 공정에 있어서, 각 끼워 맞춤 샤프트가, 각 로터 샤프트의 내주면에 끼워 맞추어져 있다. 이로 인해, 착자된 각 로터가 각 스테이터에 밀착되는 것을 방지할 수 있고, 각 로터 샤프트의 중심축이 기우는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 각 로터 샤프트의 일단부를 케이스 본체에 고정된 각 베어링에 용이하게 끼워 맞출 수 있다. 즉, 각 로터를 케이스 본체에 용이하게 조립할 수 있다. 또한, 커버 조립 공정에 있어서도, 각 끼워 맞춤 샤프트가, 각 로터 샤프트의 내주면에 끼워 맞추어져 있다. 이로 인해, 각 로터 샤프트의 중심축이 기울어져 있지 않은 상태가 유지된다. 따라서, 커버에 고정된 두 개의 베어링을 각 로터 샤프트의 타단부에 용이하게 끼워 맞출 수 있다. 이렇게 해서, 이 제조 방법에 따르면, 두 개의 로터 샤프트 및 커버에 고정된 두 개의 베어링에 큰 모따기를 실시하지 않고, 커버를 케이스 본체에 용이하게 조립할 수 있다.

상기한 제조 방법 (2)에서는, 로터 조립 공정에 있어서, 각 끼워 맞춤 샤프트의 단차부가 각 로터 샤프트의 일단부에 결합하고, 또한 각 결합 샤프트가 각 로터 샤프트의 타단부에 결합한다. 이에 의해, 각 로터 샤프트를 끼움 지지함으로써, 각 로터 샤프트의 중심축의 위치를 정확한 소정 위치에 맞출 수 있다. 또한, 각 끼워 맞춤 샤프트의 소경부가 각 로터 샤프트의 내주면에 끼워 맞추어지는 동시에, 각 끼워 맞춤 샤프트의 단차부가 각 로터 샤프트의 일단부로 결합함으로써, 각 로터 샤프트의 중심축이 기우는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 각 로터 샤프트의 중심축의 위치를 맞추는 것과, 각 로터 샤프트의 중심축의 기울기를 방지하는 것의 양립을 도모할 수 있다.

상기한 커버 조립 지그의 작용 효과에 대해서 설명한다.

상기한 구성 (3)에서는, 커버를 케이스 본체에 조립할 때에, 각 끼워 맞춤 샤프트의 소경부가 각 로터 샤프트의 내주면에 끼워 맞추어지기 때문에, 각 로터 샤프트의 중심축이 기우는 것을 방지할 수 있다. 또한, 각 끼워 맞춤 샤프트의 단차부가 각 로터 샤프트의 일단부에 결합하기 때문에, 각 로터 샤프트의 축 방향의 위치를 규정할 수 있다. 이렇게 해서, 커버에 고정된 각 베어링을 각 로터 샤프트의 타단부에 용이하게 끼워 맞출 수 있다. 따라서, 이 커버 조립 지그를 사용함으로써, 두 개의 로터 샤프트 및 커버에 고정된 두 개의 베어링에 큰 모따기를 실시하지 않고, 커버를 케이스 본체에 용이하게 조립할 수 있다.

상기한 구성 (4)에서는, 끼워 맞춤 샤프트의 소경부에 조립된 탄성 부재가, 로터 샤프트의 내주면에 대하여 탄성 변형하고 있는 상태에서, 끼워 맞춤 샤프트와 로터 샤프트가 끼워 맞추어진다. 이로 인해, 끼워 맞춤 샤프트의 소경부와 로터 샤프트의 내주면 사이에 발생하는 약간의 간극을 메울 수 있어, 로터 샤프트의 중심축의 약간의 기울기라도 방지할 수 있다.

도 1은 복축 병렬 모터를 개략적으로 도시한 종단면도이다.
도 2는 도 1의 X-X선을 따른 단면도이다.
도 3은 스테이터가 케이스 본체에 조립된 상태를 도시한 도면이다.
도 4는 로터 샤프트가 하측 샤프트와 상측 샤프트에 의해 끼움 지지된 상태를 도시한 도면이다.
도 5는 로터 샤프트의 하단부가 케이스 본체에 고정된 베어링에 끼워 맞추어진 상태를 도시한 도면이다.
도 6은 리어 커버가 케이스 본체를 향해서 이동하는 상태를 도시한 도면이다.
도 7은 리어 커버에 고정된 베어링이 로터 샤프트의 상단부에 끼워 맞추어진 상태를 도시한 도면이다.
도 8은 변형 실시 형태의 하측 샤프트가 로터 샤프트의 내주면에 끼워 맞추어진 상태를 도시한 도면이다.
도 9는 종래의 복축 병렬 모터를 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 10은 종래에 있어서 로터 샤프트의 중심축이 기운 상태를 도시한 도면이다.

본 발명에 관한 복축 병렬 모터의 제조 방법 및 커버 조립 지그에 대해서, 도면을 참조하면서 이하에 설명한다. 도 1은, 복축 병렬 모터(1)를 개략적으로 도시한 종단면도이다. 또한, 도 2는, 도 1의 X-X선을 따른 단면도이다. 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 복축 병렬 모터(1)는, 트랜스 액슬 케이스(10)와, 이 트랜스 액슬 케이스(10) 안에 수용되어 있는 두 개의 모터 제너레이터(MG1, MG2)를 구비하고 있다.

트랜스 액슬 케이스(10)는, 도 1에 도시한 바와 같이, 상방이 개방되어 있는 케이스 본체(20)와, 이 케이스 본체(20)를 덮는 리어 커버(30)로 구성되어 있다. 이 트랜스 액슬 케이스(10)는, 알루미늄 또는 알루미늄 합금 등의 금속 재료를 성형 가공한 것이다.

케이스 본체(20)는, 도 1에 도시한 바와 같이, 저벽(21)과 주위벽(22)을 갖는다. 저벽(21)에는, 두 개의 삽입 관통 구멍(21a)과 두 개의 단차가 있는 구멍(21b)이 형성되어 있고, 삽입 관통 구멍(21a)과 단차가 있는 구멍(21b)이 연통하고 있다. 각 단차가 있는 구멍(21b)에는, 베어링(B1)이 각각 고정되어 있다. 각 베어링(B1)은, 후술하는 로터 샤프트(52)의 하단부(52A)를 회전 가능하게 지지하는 것이다. 각 베어링(B1)의 내주측의 상단부에는, 모따기에 의해 도입면(21c)이 형성되어 있다.

리어 커버(30)는, 평면에서 볼 때 외형이 거의 8자 형상이 되도록 형성되어 있다. 이 리어 커버(30)의 테두리 부분(31)은, FIPG(액상 가스킷)가 도포된 케이스 본체(20)의 개구 단부(23)에 접합되어 있다. 이렇게 해서, 윤활유가, 트랜스 액슬 케이스(10) 내에 봉입되어 있다. 리어 커버(30)에는, 두 개의 삽입 관통 구멍(30a)과 두 개의 단차가 있는 구멍(30b)이 형성되어 있고, 삽입 관통 구멍(30a)과 단차가 있는 구멍(30b)이 연통되어 있다. 각 단차가 있는 구멍(30b)에는, 베어링(B2)이 각각 고정되어 있다. 각 베어링(B2)은, 후술하는 로터 샤프트(52)의 상단부(52B)를 회전 가능하게 지지하는 것이다. 각 베어링(B2)의 내주측의 하단부에는, 모따기에 의해 도입면(30c)이 형성되어 있다.

모터 제너레이터(MG1, MG2)는, 전력의 공급에 의해 구동하는 전동기로서의 기능과, 기계 에너지를 전기 에너지로 변환하는 발전기로서의 기능을 구비하고 있다. 그리고, 모터 제너레이터(MG1)는, 주로 발전기로서 작동하는 것이다. 한편, 모터 제너레이터(MG2)는, 주로 전동기로서 기능하는 것이다. 모터 제너레이터(MG1)의 구성과 모터 제너레이터(MG2)의 구성은, 동일하므로, 모터 제너레이터(MG1)의 구성을 대표해서 설명하고, 모터 제너레이터(MG2)의 구성의 설명을 생략한다.

모터 제너레이터(MG1)는, 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 스테이터(40)와, 로터(50)를 갖고 있다. 스테이터(40)는, 스테이터 코어(41)와, 스테이터 코어(41)에 권회된 도시하지 않은 코일을 갖고 있다. 스테이터 코어(41)는, 복수의 대략 원반 형상의 전자기 강판을 그 두께 방향으로 적층해서 구성되어 있다. 스테이터 코어(41)의 외경은, 170 내지 215㎜ 정도이다. 이 스테이터(40)는, 케이스 본체(20)의 주위벽(22)보다 내측에 배치되어 있고, 케이스 본체(20)에 고정되어 있다.

로터(50)는, 스테이터(40)의 내측에 배치되어 있고, 로터 코어(51)와, 로터 샤프트(52)를 갖고 있다. 로터 코어(51)는, 복수의 원반 형상의 전자기 강판을 그 두께 방향으로 적층해서 구성되어 있다. 로터 코어(51)의 외경은, 100 내지 120㎜ 정도이다. 로터(50)와 스테이터(40)가 접촉하지 않도록, 로터 코어(51)와 스테이터 코어(41) 사이에 간극이 형성되어 있다. 로터 샤프트(52)는, 케이스 본체(20)의 깊이 방향(도 1의 상하 방향)으로 연장되어 있고, 중공 원통형으로 형성되어 있다. 그리고, 로터 샤프트(52)는, 로터 코어(51)의 중심 구멍에 압입되어 있다. 이 로터 샤프트(52)에서는, 축 방향 길이가 150㎜ 정도이고, 외경이 34㎜ 정도이며, 내경이 23㎜ 정도이다.

로터 샤프트(52)의 하단부(52A)는, 케이스 본체(20)에 고정된 베어링(B1)에 끼워 맞추어져 있다. 이 로터 샤프트(52)의 하단부(52A)가, 본 발명의 로터 샤프트의 일단부에 상당한다. 로터 샤프트(52)의 하단부(52A)에는, 모따기에 의해 도입면(52a)이 형성되어 있다. 이 도입면(52a)은, 로터 샤프트(52)의 하단부(52A)를 베어링(B1)에 끼워 맞추는 때에, 베어링(B1)의 도입면(21c)에 결합함으로써, 로터 샤프트(52)의 하단부(52A)와 베어링(B1)을 끼워 맞추기 쉽게 하는 것이다. 도입면(52a) 및 도입면(21c)의 모따기의 치수(도 1의 상하 방향의 치수)는, 1㎜보다 충분히 작은 값이다. 도 1에서는, 도입면(52a) 및 도입면(21c)의 크기가 과장해서 도시되어 있다.

로터 샤프트(52)의 상단부(52B)는, 리어 커버(30)에 고정된 베어링(B2)에 끼워 맞추어져 있다. 이 로터 샤프트(52)의 상단부(52B)가, 본 발명의 로터 샤프트의 타단부에 상당한다. 로터 샤프트(52)의 상단부(52B)에는, 모따기에 의해 도입면(52b)이 형성되어 있다. 이 도입면(52b)은, 베어링(B2)을 로터 샤프트(52)의 상단부(52B)에 끼워 맞출 때에, 베어링(B2)의 도입면(30c)에 결합함으로써, 베어링(B2)과 로터 샤프트(52)의 상단부(52B)를 끼워 맞추기 쉽게 하는 것이다. 도입면(52b) 및 도입면(30c)의 모따기의 치수(도 1의 상하 방향의 치수)는, 1㎜보다 충분히 작은 값이다. 도 1에서는, 도입면(52b) 및 도입면(30c)의 크기가 과장해서 도시되어 있다. 또한, 종래에 있어서, 도입면(52b) 및 도입면(30c)의 모따기의 치수는, 1.15㎜ 정도이다.

이렇게 해서, 이 복축 병렬 모터(1)에서는, 두 개의 모터 제너레이터(MG1, MG2)가 하나의 트랜스 액슬 케이스(10) 내에 수용되고, 각 모터 제너레이터(MG1, MG2)의 로터 샤프트(52)가 병렬해서 배치되어 있다. 그리고, 스테이터(40)의 코일에 전류가 흐르면, 로터(50)가 로터 샤프트(52)의 중심축 주위로 회전하도록 되어 있다.

다음에, 복축 병렬 모터(1)의 제조 방법에 대해서, 도 3 내지 도 7을 사용해서 설명한다. 이 제조 방법에서는, 두 개의 모터 제너레이터(MG1, MG2)의 각 스테이터(40, 40), 각 로터(50, 50)를 케이스 본체(20)에 조립하지만, 설명의 편의상, 각 스테이터(40, 40), 각 로터(50, 50)를 하나의 부호에 의해 스테이터(40), 로터(50)로서 설명한다. 또한, 그 외의 한 쌍의 부재 및 부분도 하나의 부호에 의해 설명한다.

우선, 도 3에 도시한 바와 같이, 로터(50)를 케이스 본체(20)에 조립하기 전에, 스테이터(40)가 케이스 본체(20)에 고정된다. 그리고, FIPG가, 케이스 본체(20)의 개구 단부(23)에 도포된다. 다음에, 도 4에 도시한 바와 같이, 착자된 로터(40)가 로터 수용 지그(60)에 지지되어 있는 상태에서, 하측 샤프트(70)와 상측 샤프트(80)가, 로터 샤프트(52)를 끼움 지지한다. 여기서, 로터 수용 지그(60), 하측 샤프트(70) 및 상측 샤프트(80)에 대해서 상세하게 설명한다.

로터 수용 지그(60)는, 로터(50)를 일시적으로 지지하는 것이다. 이 로터 수용 지그(60)는, 도 4에 도시한 바와 같이, 평판 형상으로 형성되어 있고, 평면에서 볼 때 U자 형상의 슬릿(61)을 갖고 있다. 로터 수용 지그(60)는, 로터 샤프트(52)가 슬릿(61)에 삽입 관통된 상태에서, 로터(50)를 지지하고 있다. 그리고, 로터 수용 지그(60)는, 로터 샤프트(52)가 상술한 바와 같이 끼움 지지된 후에, 로터(50)를 지지하지 않는 위치로 이동하도록 되어 있다.

하측 샤프트(70)는, 로터 샤프트(52)와 동축적으로 연장되어 있고, 로터 샤프트(52)의 하단부(52A) 측(도 4의 하측)에 배치되어 있다. 또한, 하측 샤프트(70)는, 하측에 대경부(71)를 갖고, 상측에 소경부(72)를 갖고, 대경부(71)와 소경부(72) 사이에 단차부(73)를 갖고 있다. 대경부(71)의 직경은, 베어링(B1)의 내경보다 작고, 또한 로터 샤프트(52)의 내경(23㎜)보다 크게 되어 있다. 소경부(72)의 직경은, 로터 샤프트(52)의 내경보다 약간 작게 되어 있다.

이 하측 샤프트(70)는, 하측 서보 기구(M1)에 의해 로터 샤프트(52)의 축 방향으로 이동할 수 있도록 되어 있다. 바꾸어 말하면, 하측 서보 기구(M1)는, 하측 샤프트(70)를 로터 샤프트(52)의 축 방향으로 이동시키는 것이다. 본 실시 형태의 하측 샤프트(70)가, 본 발명의 끼워 맞춤 샤프트에 상당하고, 본 실시 형태의 하측 서보 기구(M1)가, 본 발명의 끼워 맞춤 샤프트 이동 장치에 상당한다. 그리고, 커버 조립 지그(CZ)는, 하측 샤프트(70)와 하측 서보 기구(M1)를 구비하는 것이다.

한편, 상측 샤프트(80)는, 로터 샤프트(52)와 동축적으로 연장되어 있고, 로터 샤프트(52)의 상단부(52B)측(도 4의 상측)에 배치되어 있다. 또한, 상측 샤프트(80)는, 하측에 테이퍼부(81)를 갖고 있다. 이 상측 샤프트(80)는, 상측 서보 기구(M2)에 의해 로터 샤프트(52)의 축 방향으로 이동할 수 있도록 되어 있다. 본 실시 형태의 상측 샤프트(80)가, 본 발명의 결합 샤프트에 상당한다. 이들 하측 샤프트(70) 및 상측 샤프트(80)는, 이하와 같이 작동한다.

스테이터(40)가 케이스 본체(20)에 고정된 후에, 하측 샤프트(70)가 케이스 본체(20)의 삽입 관통 구멍(21a)을 통과해서 도 4의 상방으로 이동하고, 소경부(72)가 로터 샤프트(52)의 내부에 삽입된다. 그리고, 도 4에 도시한 바와 같이, 단차부(73)가 로터 샤프트(52)의 하단부(52A)에 결합하는 동시에, 소경부(72)가 로터 샤프트(52)의 내주면(52x)에 60㎜ 정도 끼워 맞추어진다. 한편, 상측 샤프트(80)는 도 4의 하방으로 이동하고, 테이퍼부(81)가 로터 샤프트(52)의 상단부(52B)에 결합된다.

이렇게 해서, 도 4에 도시한 상태에서는, 하측 샤프트(70)는, 하측 서보 기구(M1)에 의해 예를 들어 2kN의 상향의 힘으로 압박되어 있다. 한편, 상측 샤프트(80)는, 상측 서보 기구(M2)에 의해 예를 들어 5kN의 하향의 힘으로 압박되어 있다. 이로 인해, 로터 샤프트(52)는, 하측 샤프트(70)와 상측 샤프트(80)에 의해 중심축의 위치가 정확한 소정 위치에 맞추어진 상태에서, 도 4의 하측으로 이동한다.

여기서, 복축 병렬 모터의 제조 방법의 설명으로 돌아간다. 로터 수용 지그(60)가 로터(50)를 지지하지 않는 위치로 이동한 후, 도 5에 도시한 바와 같이, 로터 샤프트(52)는, 하측 샤프트(70)와 상측 샤프트(80)에 의해 끼움 지지된 상태에서 도 5의 하측으로 이동하고, 로터 샤프트(52)의 하단부(52A)가 베어링(B1)에 끼워 맞추어진다(본 발명에 있어서의 로터 조립 공정). 그 후, 상측 샤프트(80)가 도 5의 상측으로 이동하여, 로터 샤프트(52)가 끼움 지지된 상태가 해제된다. 이때, 착자된 로터(50)가 스테이터(40)에 밀착되어, 로터 샤프트(52)의 중심축이 기울어지려고 한다. 그러나, 하측 샤프트(70)의 소경부(72)가 로터 샤프트(52)의 내주면(52x)에 끼워 맞추어져 있으므로, 로터 샤프트(52)의 중심축의 기울기가 방지된다. 이렇게 해서, 상측 샤프트(80)가 도 5의 상측으로 이동해도, 로터 샤프트(52)의 중심축의 위치가 정확한 소정 위치에 맞추어진 상태가, 유지된다.

그리고, 상측 샤프트(80)가 도 5의 상측으로 이동한 후에, 도시하지 않은 조립 기구가, 도 6에 도시한 바와 같이, 리어 커버(30)를 도 6의 하측으로 이동시킨다. 이때, 상술한 바와 같이, 로터 샤프트(52)의 중심축은 기울어져 있지 않아, 로터 샤프트(52)의 중심축의 위치가 정확한 소정 위치에 맞추어져 있으므로, 도 7에 도시한 바와 같이, 리어 커버(30)에 고정된 베어링(B2)은 로터 샤프트(52)의 상단부(52B)에 용이하게 끼워 맞추어진다(본 발명에 있어서의 커버 조립 공정). 그 후, 하측 샤프트(70)는 도 7의 하측으로 이동하여, 소경부(72)와 로터 샤프트(52)의 내주면(52x)의 끼워 맞춤이 해제된다. 이와 같이 하여, 리어 커버(30)가 케이스 본체(20)에 조립되어, 복축 병렬 모터(1)가 제조된다.

본 실시 형태에 있어서의 복축 병렬 모터의 제조 방법의 작용 효과에 대해서 설명한다. 도 4 및 도 5에 도시한 바와 같이, 로터 조립 공정에서는, 각 하측 샤프트(70)의 소경부(72)가, 각 로터 샤프트(52)의 내주면(52x)에 끼워 맞추어져 있다. 이로 인해, 착자된 각 로터(50)가 각 스테이터(40)에 밀착하는 것을 방지할 수 있고, 각 로터 샤프트(52)의 중심축이 기우는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 각 로터 샤프트(52)의 하단부(52A)를 케이스 본체(20)에 고정된 각 베어링(B1)에 용이하게 끼워 맞출 수 있다. 즉, 각 로터(50)를 케이스 본체(20)에 용이하게 조립할 수 있다.

또한, 도 6 및 도 7에 도시한 바와 같이, 커버 조립 공정에 있어서도, 각 하측 샤프트(70)의 소경부(72)가, 각 로터 샤프트(52)의 내주면(52x)에 끼워 맞추어져 있다. 이로 인해, 각 로터 샤프트(52)의 중심축이 기울어져 있지 않은 상태가 유지된다. 따라서, 리어 커버(30)에 고정된 두 개의 베어링(B2)을 각 로터 샤프트(52)의 상단부(52B)에 용이하게 끼워 맞출 수 있다. 이렇게 해서, 이 제조 방법에 따르면, 두 개의 로터 샤프트(52) 및 리어 커버(30)에 고정된 두 개의 베어링(B2)에 큰 모따기를 행하지 않고, 리어 커버(30)를 케이스 본체(20)에 용이하게 조립할 수 있다.

그리고, 종래와 같이 로터 샤프트의 상단부에 1.15㎜ 정도의 큰 모따기를 실시할 필요가 없으므로, 로터 샤프트(52)의 축 방향의 길이를 짧게 할 수 있다. 이 결과, 종래에 비해, 복축 병렬 모터(1)의 깊이 방향(도 1의 상하 방향)의 길이를 작게함으로써, 복축 병렬 모터(1)의 차량 탑재성을 좋게 할 수 있는 동시에, 복축 병렬 모터(1)의 비용의 손실을 방지할 수 있다.

또한, 이 제조 방법에 따르면, 도 4에 도시한 바와 같이, 각 하측 샤프트(70)의 단차부(73)가 각 로터 샤프트(52)의 하단부(52A)에 결합하고, 또한 각 상측 샤프트(80)의 테이퍼부(81)가 각 로터 샤프트(52)의 상단부(52B)에 결합한다. 이에 의해, 각 로터 샤프트(52)를 끼움 지지함으로써, 각 로터 샤프트(52)의 중심축의 위치를 정확한 소정 위치에 맞출 수 있다. 또한, 각 하측 샤프트(70)의 소경부(72)가 각 로터 샤프트(52)의 내주면(52x)에 끼워 맞추어지는 동시에, 각 하측 샤프트(70)의 단차부(73)가 각 로터 샤프트(52)의 하단부(52A)에 결합함으로써, 각 로터 샤프트(52)의 중심축이 기우는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 각 로터 샤프트(52)의 중심축의 위치를 맞추는 것과, 각 로터 샤프트(52)의 중심축의 기울기를 방지하는 것의 양립을 도모할 수 있다.

계속해서, 본 실시 형태에 있어서의 커버 조립 지그(CZ)의 작용 효과에 대해서 설명한다. 이 커버 조립 지그(CZ)에 따르면, 리어 커버(30)를 케이스 본체(20)에 조립할 때에, 각 하측 샤프트(70)의 소경부(72)가 각 로터 샤프트(52)의 내주면(52x)에 끼워 맞추어지므로, 각 로터 샤프트(52)의 중심축이 기우는 것을 방지할 수 있다. 또한, 각 하측 샤프트(70)의 단차부(73)가 각 로터 샤프트(52)의 하단부(52A)에 결합하므로, 각 로터 샤프트(52)의 축 방향의 위치를 규정할 수 있다. 이렇게 해서, 리어 커버(30)에 고정된 각 베어링(B2)을 각 로터 샤프트(52)의 상단부(52B)에 용이하게 끼워 맞출 수 있다. 따라서, 이 커버 조립 지그(CZ)를 사용함으로써, 두 개의 로터 샤프트(52) 및 두 개의 베어링(B2)에 큰 모따기를 행하지 않고, 리어 커버(30)를 케이스 본체(20)에 용이하게 조립할 수 있다.

다음에, 본 실시 형태의 변형 실시 형태에 대해서, 도 8을 사용해서 설명한다. 도 8은, 변형 실시 형태의 하측 샤프트(70A)가 로터 샤프트(52)에 끼워 맞추어져 있는 상태를 도시한 도면이다. 이 하측 샤프트(70A)는, 도 8에 도시한 바와 같이, 대경부(71A)와 소경부(72A)를 갖는 동시에, 대경부(71A)와 소경부(72A) 사이에 테이퍼부(73A)를 갖고 있다. 소경부(72A)에는, 로터 샤프트(52)의 내주면(52x)에 대하여 탄성 변형하는 탄성 부재(90)가 조립되어 있다. 이 탄성 부재(90)는, 매우 얇은 원통 형상으로 형성되어 있고, 예를 들어, 연한 수지나 고무 등으로 구성되어 있다. 테이퍼부(73A)는, 로터 샤프트(52)의 하단부(52A)에 결합하고 있다. 이 테이퍼부(73A)는, 본 발명의 단차부에 상당한다. 변형 실시 형태의 그 외의 구성은, 상기한 실시 형태의 구성과 동일하므로, 그 설명을 생략한다.

변형 실시 형태의 작용 효과에 대해서 설명한다. 이 변형 실시 형태에서는, 도 8에 도시한 바와 같이, 하측 샤프트(70A)의 소경부(72A)에 조립된 탄성 부재(90)가, 로터 샤프트(52)의 내주면(52x)에 대하여 탄성 변형하고 있는 상태로, 하측 샤프트(70A)와 로터 샤프트(52)가 끼워 맞추어진다. 이로 인해, 하측 샤프트(70A)의 소경부(72A)와 로터 샤프트(52)의 내주면(52x) 사이에 발생하는 약간의 간극을 메울 수 있어, 로터 샤프트(52)의 중심축의 약간의 기울기라도 방지할 수 있다. 변형 실시 형태의 그 외의 작용 효과는, 상기한 실시 형태의 작용 효과와 동일하므로, 그 설명을 생략한다.

이상, 본 발명에 관한 복축 병렬 모터의 제조 방법 및 커버 조립 지그에 있어서 설명했지만, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 그 취지를 일탈하지 않는 범위에서 여러 가지 변경이 가능하다. 예를 들어, 모터 제너레이터(MG1)의 스테이터(40) 및 로터(50)와, 모터 제너레이터(MG2)의 스테이터(40) 및 로터(50)에 있어서, 형상 및 크기가 각각 동일하지만, 형상 및 크기가 각각 달라도 된다. 또한, 도 1에 있어서, 케이스 본체(20) 및 리어 커버(30)는, 좌우 대칭이지만, 좌우 비대칭이어도 된다. 또한, 케이스 본체(20), 리어 커버(30), 각 스테이터(40), 각 로터(50), 각 하측 샤프트(70) 및 각 상측 샤프트(80)의 형상이나 크기는, 적절하게 변경 가능하다. 예를 들어, 로터 샤프트(52)의 하단부(52A) 및 상단부(52B)의 외주 부분에 모따기［도입면(52a, 52b)］가 있지만, 로터 샤프트(52)의 하단부(52A) 및 상단부(52B)의 내주 부분에도 모따기가 있어도 된다. 또한, 하측 샤프트(70)의 소경부(72)의 선단에 모따기가 있어도 된다. 또한, 상측 샤프트(80)의 테이퍼부(81)의 선단에 모따기가 있어도 된다.

1 : 복축 병렬 모터
10 : 트랜스 액슬 케이스
20 : 케이스 본체
30 : 리어 커버
40 : 스테이터
50 : 로터
52 : 로터 샤프트
52x : 내주면
52A : 하단부
52B : 상단부
60 : 로터 수용 지그
70 : 하측 샤프트
71 : 대경부
72 : 소경부
73 : 단차부
80 : 상측 샤프트
81 : 테이퍼부
M1, M2 : 하측 서보 기구, 상측 서보 기구
MG1, MG2 : 모터 제너레이터
CZ : 커버 조립 지그

Claims

스테이터 및 로터를 갖는 두 개의 모터 제너레이터가 케이스 본체 및 하나의 커버 안에 수용되고, 상기 각 로터의 로터 샤프트가 병렬해서 배치된 복축 병렬 모터의 제조 방법에 있어서,
상기 각 로터를 상기 각 스테이터가 고정된 상기 케이스 본체에 조립할 때에, 두 개의 끼워 맞춤 샤프트가 상기 각 로터 샤프트의 내주면에 끼워 맞추어져 있는 상태에서, 상기 각 로터 샤프트의 일단부를 상기 케이스 본체에 고정된 두 개의 베어링에 끼워 맞추는 로터 조립 공정과,
상기 커버를 상기 케이스 본체에 조립할 때에, 상기 각 끼워 맞춤 샤프트가 상기 각 로터 샤프트의 내주면에 끼워 맞추어져 있는 상태에서, 상기 커버에 고정된 두 개의 베어링을 상기 각 로터 샤프트의 타단부에 끼워 맞추는 커버 조립 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는, 복축 병렬 모터의 제조 방법.
제1항에 있어서, 상기 각 끼워 맞춤 샤프트는, 대경부와 소경부를 갖는 동시에, 이들 대경부와 소경부 사이에 단차부를 갖고, 상기 각 로터 샤프트와 동축적이고 또한 상기 각 로터 샤프트의 일단부측에 배치되어 있고,
상기 각 로터 샤프트와 동축적이고 또한 상기 각 로터 샤프트의 타단부측에, 두 개의 결합 샤프트가 배치되어 있고,
상기 로터 조립 공정에서는, 상기 각 끼워 맞춤 샤프트의 소경부가 상기 각 로터 샤프트의 내주면에 끼워 맞추어지는 동시에 상기 각 끼워 맞춤 샤프트의 단차부가 상기 각 로터 샤프트의 일단부에 결합하고, 또한 상기 각 결합 샤프트가 상기 각 로터 샤프트의 타단부에 결합하는 것을 특징으로 하는, 복축 병렬 모터의 제조 방법.
두 개의 스테이터가 병렬해서 고정되고 또한 상기 각 스테이터의 내측에 로터 샤프트를 갖는 로터가 각각 조립되어 있는 케이스 본체에 대하여, 하나의 커버를 조립할 때에 사용되는 커버 조립 지그에 있어서,
대경부와 소경부를 갖는 동시에, 이들 대경부와 소경부 사이에 단차부를 갖고, 상기 각 로터 샤프트와 동축적이고 또한 상기 각 로터 샤프트의 일단부측에 배치되는 두 개의 끼워 맞춤 샤프트와,
상기 각 끼워 맞춤 샤프트를 상기 로터 샤프트의 축 방향으로 이동시키는 끼워 맞춤 샤프트 이동 장치를 구비하고,
상기 커버에 고정된 두 개의 베어링을 상기 각 로터 샤프트의 타단부에 끼워 맞추는 때에, 상기 각 끼워 맞춤 샤프트의 소경부가 상기 각 로터 샤프트의 내주면에 끼워 맞추어지는 동시에 상기 각 끼워 맞춤 샤프트의 단차부가 상기 각 로터 샤프트의 일단부에 결합하는 것을 특징으로 하는, 커버 조립 지그.
제3항에 있어서, 상기 끼워 맞춤 샤프트의 소경부에, 상기 로터 샤프트의 내주면에 대하여 탄성 변형하는 탄성 부재가 조립되어 있는 것을 특징으로 하는, 커버 조립 지그.