JP2002013547A - ハイブリッド駆動装置用ダンパ - Google Patents
ハイブリッド駆動装置用ダンパInfo
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Abstract
動力源による大きな変動トルクへの対応が可能なハイブ
リッド駆動装置用ダンパを提供すること。 【解決手段】 エンジン10及び電動モータ20によっ
て生じる変動トルクを抑制しながら伝達するハイブリッ
ド駆動装置用ダンパ30であって、エンジン10及び電
動モータ20よる変動トルクが所定値に達すると動力の
伝達を遮断するリミッタ機構35を備えることを特徴と
する、ハイブリッド駆動装置用ダンパ30。
Description
えばエンジンと電気モータ)を有するハイブリッド駆動
装置のダンパに関するものである。
して、特開平9−226392号公報に開示される技術
がある。上記公報には、エンジンと電動モータを動力源
として備えているハイブリッド駆動装置において、エン
ジンの出力軸にダンパを設けて、エンジンと電動モータ
による変動トルクを抑制する技術が開示されている。
気モータ等の動力源は、一般的に重量及び径方向寸法を
必要とするために慣性が大きく、動力源が1つしかない
場合に比べて、ダンパで抑制しなければならない変動ト
ルクが大きい。したがって、複数の動力源を用いて駆動
される、所謂ハイブリッド駆動装置では動力源の慣性に
よる大きな変動トルクを抑制するためのダンパが必要と
される。
リッド駆動装置用のダンパは、ゴム等の弾性部材のみに
よって電動モータとエンジンとによる変動トルクを抑制
しているので、弾性部材のみで大きな変動トルクを抑制
できるように回転負荷に対する弾性部材の抑制容量を大
きく構成する必要がある。更に、弾性部材による変動ト
ルクの抑制ができなくなってからは、2つの動力源が直
接変動トルクを受けることになるので、各部材の強度を
大きく設定する必要がある。
に、ダンパを介して連結される動力源の出力に係る部材
も大型化してしまう。そのため、装置全体が大型化して
しまい、装置の重量も大きくなって燃費の悪化にも繋が
り、好ましくない。
く、寸法及び重量を大きくすることなく、複数の動力源
による大きな変動トルクへの対応が可能なハイブリッド
駆動装置用ダンパを提供することを技術的課題とする。
に請求項1の発明は、第1の動力源及び第2の動力源に
よって生じる変動トルクを抑制しながら伝達するハイブ
リッド駆動装置用ダンパであって、第1の動力源及び第
2の動力源による変動トルクが所定値に達すると動力の
伝達を遮断するリミッタ機構を備えるようにした。
所定値以上の変動トルクが伝達されないので、大きな変
動トルクを許容するための構成(各部材の高強度化、大
型化)をとる必要がなくなる。したがって、複数の動力
源を備えることによって大きな変動トルクが発生して
も、装置全体を大型化することなく対応することがで
き、好適である。
は、2つ以上の動力源を備えてによって駆動されること
を意味する。
明する。図1は本実施の形態におけるハイブリッド駆動
装置の概略図であり、自動車の駆動装置として用いたも
のとして説明する。
あるエンジン10と、第2の動力源である電動モータ2
0と、エンジン10と電動モータ20との間に配設され
両者間の変動トルクを抑制するハイブリッド駆動装置用
ダンパ30と、電動モータ20とダンパ30との間に配
設される遊星歯車機構40と、図示しない駆動輪に動力
を伝達する減速機構50と、遊星歯車機構40のリング
ギヤ41側と減速機構50とを連結するベルト60と、
遊星歯車機構40に連結する発電モータ70と、インバ
ータ80を介して発電モータ70及び電動モータ20と
電気的に接続するバッテリー90とを備える。
遊星歯車機構40のキャリア42に連結されており、発
電モータ70は遊星歯車機構40のサンギヤ43に連結
されており、エンジン10の駆動によって発生した電気
エネルギーをバッテリー90に充電するものである。ま
た、電動モータ20の出力はリングギヤ41に連結され
ている。
ついて簡単に説明する。エンジン10のみが駆動してい
るときには、エンジン10の出力がダンパ30を介して
遊星歯車機構40のキャリヤ42に出力され、キャリア
42全体がエンジン10の出力軸11を中心として回転
する。これによってリングギヤ41が回転し、ベルト6
0を介して減速機構50に動力が伝達され、図示しない
駆動輪を駆動させる。このとき、サンギヤ43も回転さ
せられて発電モータ70が発電作用し、バッテリー90
が充電される。次に、エンジン10が停止して電動モー
タ20のみが駆動すると、リングギヤ41が回転してベ
ルト60を介して減速機構50に動力が伝達される。こ
のとき、キャリヤ42自体はその位置を変えずに自転す
るだけであるので、エンジン10側には電動モータ20
の動力が伝達されない。更に、エンジン10と電動モー
タ20の両方をそれぞれ駆動させて減速機構50に動力
を伝達することも可能である。このような動力源の切替
え(電動モータ20の駆動・非駆動の切替え)は、車速
やアクセル開度等の各種信号によって図示しない制御装
置により切替えられる。
明する。図2は、本発明の第1の実施の形態におけるダ
ンパ30の一部切欠き平面図、図3は図2のA−A断面
図である。
に連結して出力軸11とともに回転駆動する第1回転部
材31と、遊星歯車機構40を介して電動モータ20と
連結するとともに第1回転部材31と同軸上に相対回転
可能に配設されキャリヤ42に連結するキャリヤ軸43
Aと連結する第2回転部材32と、第1回転部材31と
第2回転部材32とのそれぞれに対して所定の角度範囲
内で相対回転可能に配設される中間部材33と、第2回
転部材32及び中間部材33の窓32A、33D内に配
設され円周方向に弾縮することで第1回転部材31と第
2回転部材32との間の変動トルクを抑制するトーショ
ン部材34と、第1回転部材31と第2回転部材32と
の間の変動トルクが所定値に達すると第1回転部材31
から第2回転部材32への動力の伝達を遮断するリミッ
タ機構35とを備える。
中間板33Bとをリベット38にて固定して構成され、
内周側には第2回転部材32との間にヒステリシスを発
生するためのヒステリシス機構39を配している。4つ
の窓32A、33D内のトーション部材34は34Aと
34Bとの2種類があり、それぞれ異なる変動トルクを
抑制する。リミッタ機構35は、トーション部材34の
外周側で第1回転部材31の内周に保持されており、第
2中間板33Bに連結する板材33Cの両面に形成され
る摩擦材35Aと、摩擦材35Aを図3左側に付勢する
付勢部材である皿バネ35Bと、皿バネ35Bと摩擦材
35Aの間に挟持され、第1回転部材31と一体回転可
能且つ軸方向変位可能に配設されるプレート35Cとか
ら構成される。第2回転部材32はキャリヤ軸42Aと
スプライン結合しており、摩擦材35Aの摩耗に追従し
て軸方向に変位するよう構成される。摩擦材35Aと接
触する箇所には、摩擦係数安定のためにパーカーライジ
ング処理が施されており、長期の使用に際しても安定し
た摩擦係数を維持している。
ついて説明する。エンジン10のみが駆動した場合、第
1回転部材31がエンジン10の駆動に伴って回転す
る。変動トルクが所定値より小さい範囲内においては、
リミッタ機構35を介して中間部材33に回転トルクが
伝達され、中間部材33が回転する。中間部材33の回
転トルクはトーション部材34を介して第2回転部材3
2に伝達され、変動トルクに応じてトーション部材34
が弾縮しながら第2回転部材32が回転する。このよう
に、ダンパ30を介してキャリヤ軸42Aにエンジン1
0の駆動が伝達される。
が大きくなり、第1回転部材31と第2回転部材32と
の間の変動トルクが所定値に達すると(変動トルクがプ
レート35Cと第1回転部材31との間での摩擦材35
Aの回転方向の保持トルクに達するときに相当)、摩擦
材35Aが滑り出し、中間部材33と第2回転部材32
との間では所定値以上の変動トルクを伝達しなくなる。
尚、第1の実施の形態では、変動トルクの所定値(摩擦
材35Aが滑り出すトルク)を、トーション部材34に
よって抑制可能な変動トルクの2.0〜3.0の範囲に
設定している。
る。図4は第2の実施の形態におけるダンパの一部切欠
き平面図、図5は図4のB−B断面図である。
説明したダンパ30に対して、リミッタ機構をトーショ
ン部材の内周側に配設したことが最大の相違点である
が、トーション部材の数が第1の実施の形態と異なるの
は単に設計的な変更であって、第2の実施の形態の特徴
とは関係がない。第1の実施の形態と共通の構成につい
ては説明を省略する。また、ハイブリッド駆動装置全体
の構成も図1で示したものと同様であるので、説明を省
略する。
結する2枚の板材131Aと、第1回転部材131と第
2回転部材132とのそれぞれに対して所定の角度範囲
内で相対回転可能に配設される中間部材133と、板材
131Aと中間部材133との間の変動トルクを抑制す
るトーション部材134と、第2回転部材132と中間
部材133との間での変動トルクが所定値に達すると、
中間部材133から第2回転部材132への動力の伝達
を遮断するリミッタ機構135とを備える。
34の内周側で第2回転部材132に保持されており、
中間部材133の両面に形成される摩擦材135Aと、
摩擦材135Aを図5左側に付勢する付勢部材である皿
バネ135Bと、皿バネ135Bと摩擦材135Aの間
に挟持され、第2回転部材132と一体回転可能且つ軸
方向変位可能に配設されるプレート135Cとから構成
される。
ンジン10のみが駆動した場合、第1回転部材131及
び板材131Aがエンジン10の駆動に伴って回転す
る。板材131Aの回転トルクはトーション部材134
を介して中間部材133に伝達される。変動トルクが所
定値より小さい範囲内においては、リミッタ機構135
を介して第2回転部材132に回転トルクが伝達され、
第2回転部材132が回転する。このように、ダンパ3
0を介してキャリヤ軸42にエンジン10の駆動が伝達
される。
が大きくなり、第1回転部材131と第2回転部材13
2との間の変動トルクが所定値に達すると、摩擦材13
5Aが滑り出し、中間部材133と第2回転部材132
との間では所定値以上の変動トルクを伝達しなくなる。
5をトーション部材134の内周側に形成しているの
で、第1の実施の形態のダンパ30に比べて径方向寸法
を小さくすることが可能である。また、リミッタ機構1
35を先に組付けて、熱の影響を受け易いトーション部
材134や板材131Aを後から組付けることができ
る。
ダンパの断面図である。第3の実施の形態では、第1の
実施の形態で説明したダンパ30に慣性体36を付加し
たことが異なるだけであり、それ以外の構成は第1の実
施の形態と同一であるので説明を省略する。
転部材32の内周にボルト37で固定されている。慣性
体36を第2回転部材32側に設けたことによって、エ
ンジン10と電動モータ20とによる変動トルクを効果
的に抑制することができ、好適である。
ダンパの断面図である。第4の実施の形態では、第3の
実施の形態に対して慣性体の付加構造が異なるだけであ
り、それ以外の構成は第3の実施の形態と同一であるの
で説明を省略する。
スプライン結合されており、キャリヤ軸42Aに対して
相対回転不能且つ軸方向に移動可能である。慣性体13
6と第2回転部材32との間及び慣性体136とキャリ
ヤ軸42Aの軸方向隙間には、慣性体136の軸方向の
ガタを詰めるためのゴムあるいは樹脂製の弾性体37が
設けられている。
ミッタ機構によって所定値以上の変動トルクを遮断する
ようにしているので、大きな変動トルクを許容するため
の構成(各部材の高強度化、大型化)をとる必要がなく
なる。したがって、複数の動力源を備えることによって
大きな変動トルクが発生しても、装置全体を大型化する
ことなく対応することができ、小型化、低燃費化、更に
は低振動化を達成することが可能になる。
本発明は上述した実施の形態に限定される意図はなく、
例えば、図8に示すような構造のハイブリッド駆動装置
にも適用することができる。図8のハイブリッド駆動装
置は、エンジン210の出力軸211と電動モータ22
0の出力軸221とをスプライン結合し、必要に応じて
電磁クラッチにて電動モータ220を図10矢印方向に
変位させて電動モータ220をダンパ230と連結し、
エンジン210のみの駆動から電動モータ220とエン
ジン210の両方による駆動に切換え、ベルト260を
介して減速機構250に動力を伝達するものである。こ
のように、本発明の主旨に沿った形態のハイブリッド駆
動装置用ダンパであればどのような形態であってもよ
い。
所定値以上の変動トルクが伝達されないので、大きな変
動トルクを許容するための構成(各部材の高強度化、大
型化)をとる必要がなくなる。したがって、複数の動力
源を備えることによって大きな変動トルクが発生して
も、装置全体を大型化することなく対応することがで
き、好適である。
ある。
ド駆動装置用ダンパの一部切欠き平面図である。
ド駆動装置用ダンパの一部切欠き平面図である。
ド駆動装置用ダンパの断面図である。
ド駆動装置用ダンパの断面図である。
す概略図である。
Claims (10)
- 【請求項1】 第1の動力源及び第2の動力源によって
生じる変動トルクを抑制しながら伝達するハイブリッド
駆動装置用ダンパであって、 前記第1の動力源及び第2の動力源による変動トルクが
所定値に達すると動力の伝達を遮断するリミッタ機構を
備えることを特徴とする、ハイブリッド駆動装置用ダン
パ。 - 【請求項2】 前記第1の動力源により回転駆動する第
1回転部材と、 前記第2の動力源に連結される第2回転部材と、 前記第1回転部材と第2回転部材との間の変動トルクを
抑制するトーション部材と、 を備え、前記リミッタ機構は、第1回転部材と第2回転
部材との間の変動トルクが所定値に達すると、第1回転
部材から第2回転部材への動力の伝達を遮断することを
特徴とする、請求項1に記載のハイブリッド駆動装置用
ダンパ。 - 【請求項3】 前記第2回転部材は、遊星歯車機構を介
して第2の動力源に連結されることを特徴とする、請求
項2に記載のハイブリッド駆動装置用ダンパ。 - 【請求項4】 前記第1の動力源あるいは第2の動力源
の一方あるいは両方により回転駆動する第1回転部材
と、 変速機と連結する第2回転部材と、 を備え、前記リミッタ機構は、第1回転部材と第2回転
部材との間の変動トルクが所定値に達すると、第1回転
部材から第2回転部材への動力の伝達を遮断することを
特徴とする、請求項1に記載のハイブリッド駆動装置用
ダンパ。 - 【請求項5】 前記第1回転部材と第2回転部材は同軸
上で相対回転可能に配されることを特徴とする、請求項
2乃至請求項4に記載のハイブリッド駆動装置用ダン
パ。 - 【請求項6】 前記リミッタ機構は、第1回転部材と第
2回転部材との隙間に配される摩擦材と、第1回転部材
と摩擦材との間に配されて摩擦材を第2回転部材側へ付
勢する付勢部材と、を備えることを特徴とする、請求項
5に記載のハイブリッド駆動装置用ダンパ。 - 【請求項7】 前記リミッタ機構は、トーション部材よ
り径方向内周側に配設されることを特徴とする、請求項
5及び請求項6に記載のハイブリッド駆動装置用ダン
パ。 - 【請求項8】 前記第1回転部材と第2回転部材との回
転方向隙間には板材が配設され、該板材と第1回転部材
との間にトーション部材が配設され、前記板材と第2回
転部材との間にリミッタ機構が配設されることを特徴と
する、請求項7に記載のハイブリッド駆動装置用ダン
パ。 - 【請求項9】 前記摩擦材あるいは摩擦材と摩擦接触す
る部材には、摩擦係数安定用の処理が施されることを特
徴とする、請求項6乃至請求項8に記載のハイブリッド
駆動装置用ダンパ。 - 【請求項10】 前記第1回転部材あるいは第2回転部
材には、慣性体が形成されることを特徴とする請求項2
乃至請求項8に記載のハイブリッド駆動装置用ダンパ。
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