JP2021162112A - Dynamic damper device - Google Patents
Dynamic damper device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2021162112A JP2021162112A JP2020065812A JP2020065812A JP2021162112A JP 2021162112 A JP2021162112 A JP 2021162112A JP 2020065812 A JP2020065812 A JP 2020065812A JP 2020065812 A JP2020065812 A JP 2020065812A JP 2021162112 A JP2021162112 A JP 2021162112A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- flywheel
- dynamic damper
- damper device
- rotation
- mass body
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims abstract description 30
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 8
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims abstract description 8
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 26
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 18
- 238000013016 damping Methods 0.000 abstract description 12
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 21
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 11
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 3
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 2
- 230000004044 response Effects 0.000 description 2
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 2
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Mechanical Operated Clutches (AREA)
Abstract
Description
本発明は、回転体の回転速度変動を抑制するダイナミックダンパ装置に関する。 The present invention relates to a dynamic damper device that suppresses fluctuations in the rotational speed of a rotating body.
例えば自動車等の車両に搭載されるエンジンの出力軸(クランクシャフト)には、回転速度変動を抑制するための質量体であるフライホイールが設けられる。
エンジンのフライホイールに関する従来技術として、例えば特許文献1には、フライホイールの回転モーメントをエンジンの運転状態に応じて変化させ、加速性能、燃費、エミッションの改善を図るため、フライホイール本体に対して揺動可能に第一の移動体を設けるとともに、第二の移動体に作用する慣性力を用いてエンジンの回転速度増加に応じて第一の移動体を内径側に変位させ、フライホイールの回転モーメントを変化させることが記載されている。
特許文献2には、主フライホイールに隣接して補助慣性質量体を設けて、これらを遠心クラッチにより接続又は切断する可変慣性質量フライホイールが記載されている。
特許文献3には、メインフライホイールとサブフライホイールとをクラッチ手段により接続又は切断する可変慣性モーメントフライホイール装置が記載されている。
For example, a flywheel, which is a mass body for suppressing fluctuations in rotational speed, is provided on an output shaft (crankshaft) of an engine mounted on a vehicle such as an automobile.
As a conventional technique relating to an engine flywheel, for example, in Patent Document 1, in order to change the rotational moment of the flywheel according to the operating state of the engine and improve acceleration performance, fuel consumption, and emission, the flywheel body is used. A first moving body is provided so that it can swing, and the inertial force acting on the second moving body is used to displace the first moving body toward the inner diameter side in response to an increase in the rotation speed of the engine to rotate the flywheel. It is described that the moment is changed.
Patent Document 2 describes a variable inertial mass flywheel in which auxiliary inertial mass bodies are provided adjacent to the main flywheel and these are connected or disconnected by a centrifugal clutch.
Patent Document 3 describes a variable moment of inertia flywheel device that connects or disconnects a main flywheel and a sub flywheel by a clutch means.
フライホイールからトランスミッションへエンジン出力を伝達する回転軸(トランスミッションの入力軸・インプットシャフト)において、ねじり共振が発生する場合がある。
特に、エンジン−電気ハイブリッド車両などで、このような回転軸に回転電機が設けられる場合、そのロータのイナーシャが大きい場合には、ねじり共振がシビアとなりやすい傾向がある。
このようなねじり共振への対策として、例えば回転軸のねじり剛性を高めることが考えられるが、必ずしも十分な効果が得られない場合がある。
また、フライホイールに対して相対回動可能な質量体を有するダイナミックダンパを設けることも考えられるが、質量体の慣性モーメントが一定である一般的なダイナミックダンパでは効果が得られる領域(エンジン回転数・周波数)が限定的であり、より広い範囲で制振効果を得られるようにすることが要望されている。
上述した問題に鑑み、本発明の課題は、広範な周波数範囲で良好な制振効果が得られるダイナミックダンパ装置を提供することである。
Torsional resonance may occur in the rotating shaft (transmission input shaft / input shaft) that transmits engine output from the flywheel to the transmission.
In particular, in an engine-electric hybrid vehicle or the like, when a rotary electric machine is provided on such a rotating shaft, if the inertia of the rotor is large, torsional resonance tends to be severe.
As a countermeasure against such torsional resonance, for example, it is conceivable to increase the torsional rigidity of the rotating shaft, but it may not always be possible to obtain a sufficient effect.
It is also conceivable to provide a dynamic damper having a mass body that can rotate relative to the flywheel, but a region where an effect can be obtained with a general dynamic damper in which the moment of inertia of the mass body is constant (engine speed). -Frequency) is limited, and it is required that the vibration damping effect can be obtained in a wider range.
In view of the above-mentioned problems, an object of the present invention is to provide a dynamic damper device capable of obtaining a good vibration damping effect in a wide frequency range.
本発明は、以下のような解決手段により、上述した課題を解決する。
請求項1に係る発明は、回転中心軸回りに回転する第1の回転体と、前記第1の回転体に対して前記回転中心軸回りに相対回動可能に取り付けられた第2の回転体と、前記第1の回転体と前記第2の回転体との回動方向の相対変位に応じた反力を発生する弾性体と、前記第1の回転体に径方向に相対変位可能に取り付けられた第1の質量体と、前記第2の回転体に径方向に相対変位可能に取り付けられた第2の質量体と、前記第1の質量体の外径側への変位と連動して前記第2の質量体を内径側に変位させる連動機構とを備えることを特徴とするダイナミックダンパ装置である。
これによれば、第1の回転体の回転速度増加に伴う遠心力(慣性力)の増加によって第1の質量体が第1の回転体に対して外径側に変位すると、連動機構により第2の回転体に取り付けられた第2の質量体が内径側に変位し、第2の回転体及び第2の質量体の慣性モーメントの和が減少する。
また、第1の質量体は、第1の回転体に取り付けられているため、これが外径側へ変位しても第2の回転体等の慣性モーメントに影響を与えることはない。
これによって、ダイナミックダンパ装置の制振効果が得られる周波数帯域を高域側へ推移させ、広範な周波数範囲で良好な制振効果(回転変動抑制効果)を得ることができる。
The present invention solves the above-mentioned problems by the following solutions.
The invention according to claim 1 is a first rotating body that rotates around a central axis of rotation and a second rotating body that is rotatably attached to the first rotating body around the central axis of rotation. An elastic body that generates a reaction force according to the relative displacement of the first rotating body and the second rotating body in the rotating direction, and an elastic body that can be relatively displaced in the radial direction to the first rotating body. In conjunction with the first mass body, the second mass body attached to the second rotating body so as to be relatively displaceable in the radial direction, and the displacement of the first mass body toward the outer diameter side. The dynamic damper device is provided with an interlocking mechanism that displaces the second mass body toward the inner diameter side.
According to this, when the first mass body is displaced to the outer diameter side with respect to the first rotating body due to the increase in the centrifugal force (moment of inertia) accompanying the increase in the rotational speed of the first rotating body, the interlocking mechanism causes the first The second mass body attached to the second rotating body is displaced toward the inner diameter side, and the sum of the moments of inertia of the second rotating body and the second mass body is reduced.
Further, since the first mass body is attached to the first rotating body, even if it is displaced to the outer diameter side, it does not affect the moment of inertia of the second rotating body or the like.
As a result, the frequency band in which the vibration damping effect of the dynamic damper device can be obtained is shifted to the high frequency side, and a good vibration damping effect (rotational fluctuation suppressing effect) can be obtained in a wide frequency range.
請求項2に係る発明は、前記第1の回転体の回転速度増加に応じて、前記第2の質量体が内径側に変位することを特徴とする請求項1に記載のダイナミックダンパ装置である。
これによれば、上述した効果を確実に得ることができる。
The invention according to claim 2 is the dynamic damper device according to claim 1, wherein the second mass body is displaced toward the inner diameter side in accordance with an increase in the rotation speed of the first rotating body. ..
According to this, the above-mentioned effect can be surely obtained.
請求項3に係る発明は、前記第1の回転体は、エンジンの出力軸に取り付けられたフライホイールであり、前記出力軸の回転を変速する変速機の入力軸に連結されることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のダイナミックダンパ装置である。
これによれば、変速機の入力軸におけるねじり振動、特にねじり共振を抑制し、車両の騒音、振動を改善することができる。
The invention according to claim 3 is characterized in that the first rotating body is a flywheel attached to an output shaft of an engine and is connected to an input shaft of a transmission that shifts the rotation of the output shaft. The dynamic damper device according to claim 1 or 2.
According to this, torsional vibration in the input shaft of the transmission, particularly torsional resonance, can be suppressed, and vehicle noise and vibration can be improved.
以上説明したように、本発明によれば、広範な周波数範囲で良好な制振効果が得られるダイナミックダンパ装置を提供することができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to provide a dynamic damper device capable of obtaining a good vibration damping effect in a wide frequency range.
以下、本発明を適用したダイナミックダンパ装置の実施形態について説明する。
実施形態のダイナミックダンパ装置は、例えば乗用車等のエンジン−電気ハイブリッド自動車において、エンジンのクランクシャフトのトランスミッション側の端部に取り付けられるフライホイールに設けられ、トランスミッションのインプットシャフトのねじり振動に対する制振効果を発揮するものである。
Hereinafter, embodiments of a dynamic damper device to which the present invention is applied will be described.
The dynamic damper device of the embodiment is provided on a flywheel attached to the end of the crankshaft of the engine on the transmission side in an engine-electric hybrid vehicle such as a passenger car, and has a vibration damping effect on the torsional vibration of the input shaft of the transmission. It is something to demonstrate.
図1は、実施形態のダイナミックダンパ装置を有する車両のパワートレインを模式的に示すスケルトン図である。
図1に示すように、パワートレイン1は、エンジン10、フライホイール20、インプットシャフト30、エンジン切離クラッチ40、インテグレーテッドスタータジェネレータ(ISG)50、前後進切替機構60、バリエータ70、減速ギヤ80、出力クラッチ90、フロントピニオンシャフト100、トランスファシャフト110、モータジェネレータ120、トランスファクラッチ130、プロペラシャフト140、フロント最終減速装置150、リヤ最終減速装置160、フロントドライブシャフト170、リヤドライブシャフト180等を有する。
なお、上述した要素のうち、エンジン10、フライホイール20、プロペラシャフト140、フロントドライブシャフト170、リヤドライブシャフト180以外のものは、図示しないトランスミッションケースの内部に収容され、車両のトランスミッションを構成する。
FIG. 1 is a skeleton diagram schematically showing a power train of a vehicle having a dynamic damper device of the embodiment.
As shown in FIG. 1, the power train 1 includes an
Among the above-mentioned elements, those other than the
エンジン10は、車両の走行用動力源として搭載されるものであり、例えば4ストロークガソリンエンジンなどの内燃機関を用いることができる。
エンジン10は、出力軸としてクランクシャフト11(図2参照)を有する。
The
The
フライホイール20は、エンジン10のクランクシャフト11のトランスミッション側の端部に取り付けられた円盤状の回転質量体(第1の回転体)である。
フライホイール20は、その慣性モーメントを利用し、エンジン10のクランクシャフト11の回転速度変動を抑制する機能を有する。
フライホイール20とインプットシャフト30との接続部には、フライホイール20の回転速度変動を減衰しつつインプットシャフト30に動力を伝達するダンパ21が設けられている。
ダンパ21は、フライホイール20とインプットシャフト30との回転軸回りの相対回動に応じた反力を発生するばね要素、及び、フリクションを発生する摩擦係合要素を有する。
The
The
A
The
インプットシャフト30は、トランスミッションの入力軸であって、フライホイール20からISG50のロータにエンジン10からの動力を伝達する回転軸である。
The
エンジン切離クラッチ40は、インプットシャフト30の中間部に設けられた摩擦係合要素であって、フライホイール20とISG50とが接続された状態と、切断された(切り離された)状態とを切り替えるものである。
エンジン切離クラッチ40は、例えば、車両がエンジン10を用いずに走行するEV走行モードなどで切断される。
The
The
ISG50は、エンジン切離クラッチ40と前後進切替機構60との間の領域に設けられた回転電機である。
ISG50は、エンジン10の始動を行うスタータモータとしての機能、及び、車両の走行時に発電を行うジェネレータ(オルタネータ)としての機能を有する。
ISG50の前後進切替機構60側には、ISG50のロータの回転速度変動を抑制して前後進切替機構60側へ伝達するダンパ51が設けられている。
ダンパ51は、ISG50のロータと、前後進切替機構60の入力軸との回転中心軸回りの相対回動に応じた反力を発生するばね要素、及び、相対回動に応じたフリクションを発生する摩擦係合要素を有する。
The ISG 50 is a rotary electric machine provided in the region between the
The ISG 50 has a function as a starter motor for starting the
A
The
前後進切替機構60は、エンジン10からインプットシャフト30等を介して伝達される回転が、回転方向を変化させることなく変速機構部70へ伝達される前進状態と、回転が逆転されてから変速機構部70へ伝達される後進状態とを切り替えるものである。
前後進切替機構60は、プラネタリギヤ機構61、フォワードクラッチ62、リバースブレーキ63等を有して構成されている。
プラネタリギヤ機構61は、前後進切替機構60の入出力軸と同心に配置されたサンギヤ、その周囲に配置されプラネタリキャリアに保持されたプラネタリギヤ、その外径側に設けられたリングギヤ等を有して構成されている。
プラネタリギヤ機構61は、後進時に入力回転を逆転して出力する機能を有する。
In the forward / backward
The forward / backward
The
The
フォワードクラッチ62は、前進時に締結される摩擦係合要素である。
フォワードクラッチ62は、前後進切替機構60の入力軸とプラネタリキャリアとの間に設けられている。
フォワードクラッチ62の締結時には、プラネタリギヤ機構61のプラネタリキャリアが前後進切替機構60の入力軸及び出力軸と一体的に回転する。
このとき、プラネタリギヤは自転せず、プラネタリキャリアとともに公転するようになっている。
The
The
When the
At this time, the planetary gear does not rotate, but revolves together with the planetary carrier.
リバースブレーキ63は、後進時に締結される摩擦係合要素である。
リバースブレーキ63は、締結時にプラネタリギヤ機構61のリングギヤの回転を拘束するようになっている。
リバースブレーキ62の締結時には、プラネタリギヤがサンギヤにより駆動されて自転し、プラネタリキャリア及び出力軸は、入力軸及びサンギヤに対して逆回転する。
The
The
When the
バリエータ70は、前後進切替機構60の出力軸から伝達される回転を減速又は増速する変速機構部である。
実施形態において、バリエータ70は、例えばチェーン式の無段変速機(CVT)を有する。
バリエータ70は、プライマリプーリ71、セカンダリプーリ72、チェーン73等を有して構成されている。
The
In an embodiment, the
The
プライマリプーリ71、セカンダリプーリ72は、チェーン73を軸方向に挟持する一対のシーブを有する。
プライマリプーリ71、セカンダリプーリ72は、シーブの間隔を油圧で変化させることにより、チェーン73の有効巻き掛け径を変更可能となっている。
バリエータ70は、プライマリプーリ71、セカンダリプーリ72の有効巻き掛け径を変更することにより、変速比の変更を行う。
The
In the
The variator 70 changes the gear ratio by changing the effective winding diameters of the
プライマリプーリ71は、前後進切替機構60の出力軸に取り付けられている。
セカンダリプーリ72は、プライマリプーリ71と径方向に隣接し、プライマリプーリ71の回転軸と平行な回転軸回りに回転可能となっている。
チェーン73は、プライマリプーリ71及びセカンダリプーリ72に巻き掛けられ、これらの間で動力を伝達する環状の動力伝達部材である。
The
The
The
減速ギヤ80は、バリエータ70の出力軸の回転(セカンダリプーリ72の回転)を所定の減速比で減速して出力クラッチ90に伝達するものである。
減速ギヤ80として、例えば、平行軸に設けられた一対のヘリカルギヤ(ドライブギヤ、ドリブンギヤ)を用いることができる。
The
As the
出力クラッチ90は、減速ギヤ80のドリブンギヤとフロントピニオンシャフト100との間で動力伝達が可能な接続状態と、動力伝達が遮断された切断状態とを切替可能な摩擦係合要素である。
出力クラッチ90は、例えば、車両が停車状態でエンジン10の出力によりISG50の発電を行う発電モードなどで切断され、走行時には接続される。
The
The
フロントピニオンシャフト100は、出力クラッチ90から伝達される動力を、トランスファシャフト110、及び、フロント最終減速装置150に伝達する回転軸である。
フロントピニオンシャフト100は、減速ギヤ80のドリブンギヤ及び出力クラッチ90と同心に配置され、ドリブンギヤの中央部に形成された開口の内部を貫通している。
フロントピニオンシャフト100の前端部には、フロント最終減速装置150のピニオンギヤ(駆動ギヤ)が形成されている。
フロントピニオンシャフト100の後端部には、トランスファシャフト110に動力を伝達するヘリカルギヤが設けられている。
The
The
A pinion gear (drive gear) of the front
At the rear end of the
トランスファシャフト110は、フロントピニオンシャフト100から、後輪に駆動力を伝達するトランスファクラッチ130に動力を伝達する回転軸である。
トランスファシャフト110の回転中心軸は、フロントピニオンシャフト100と平行かつ隣接して配置されている。
トランスファシャフト110は、前端部に設けられたヘリカルギヤを介してフロントピニオンシャフト100から動力が伝達される。
トランスファシャフト110はモータジェネレータ120のロータの内部を貫通し、その後端部は、トランスファクラッチ130に接続されている。
The
The rotation center axis of the
Power is transmitted from the
The
モータジェネレータ120は、車両の走行用動力源として駆動力を発生させるとともに、減速時に回生発電を行うことが可能な回転電機である。
モータジェネレータ120は、中空のロータの外径側にステータを有して構成され、トランスファシャフト110と同心に配置されている。
トランスファシャフト110の中間部は、モータジェネレータ120のロータの内径側を貫通して配置されている。
モータジェネレータ120のロータは、減速ギヤ121を介して、トランスファクラッチ130の入力部に接続されている。
The
The
The intermediate portion of the
The rotor of the
トランスファクラッチ130は、トランスミッションから後輪RWに伝達されるトルクを調節し、前輪FWと後輪RWとの駆動力配分比を制御するものである。
トランスファクラッチ130は、トランスファシャフト110とプロペラシャフト140との間に設けられた摩擦要素である。
トランスファクラッチ130の締結力(伝達トルク)は、車両の走行状態等に応じて適宜制御される。
The
The
The fastening force (transmission torque) of the
プロペラシャフト140は、トランスファクラッチ130から伝達される動力を、リヤ最終減速装置160に伝達する回転軸である。
プロペラシャフト140は、トランスミッションの後端部から、リヤ最終減速装置160が収容される図示しないデファレンシャルケースの前端部にかけて設けられ、車両のフロアパネルに形成されたフロアトンネル内に収容されている。
The
The
フロント最終減速装置150は、フロントピニオンシャフト100から伝達される回転を減速し、左右のフロントドライブシャフト170に伝達するものである。
フロント最終減速装置150には、左右の前輪FWの回転速度差を許容する図示しない差動機構(フロントデファレンシャル)を有する。
The front
The front
リヤ最終減速装置160は、プロペラシャフト140から伝達される回転を減速し、左右のリヤドライブシャフト180に伝達するものである。
リヤ最終減速装置160は、左右の後輪RWの回転速度差を許容する図示しない差動機構(リヤデファレンシャル)を有する。
The rear
The rear
フロントドライブシャフト170は、フロント最終減速装置150から前輪FWが取り付けられるハブに動力を伝達する回転軸である。
リヤドライブシャフト180は、リヤ最終減速装置160から後輪RWが取り付けられるハブに動力を伝達する回転軸である。
フロントドライブシャフト170、リヤドライブシャフト180の端部には、回転速度を変化させることなく角度を変化させることが可能な等速ジョイントが設けられる。
The
The
At the ends of the
実施形態のパワートレインにおいては、フライホイール20に、以下説明するダイナミックダンパ装置200を備えている。
図2は、実施形態のダイナミックダンパ装置を径方向を含む平面で切って見た模式的断面図(図3のII−II部矢視図)である。
図3は、実施形態のダイナミックダンパ装置を軸方向から見た状態を示す模式図であって、エンジン低回転時の状態を示す図である。
図4は、実施形態のダイナミックダンパ装置を軸方向から見た状態を示す模式図であって、エンジン高回転時の状態を示す図である。
In the power train of the embodiment, the
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view (viewed in arrow II-II of FIG. 3) of the dynamic damper device of the embodiment cut in a plane including the radial direction.
FIG. 3 is a schematic view showing a state in which the dynamic damper device of the embodiment is viewed from the axial direction, and is a diagram showing a state when the engine speed is low.
FIG. 4 is a schematic view showing a state in which the dynamic damper device of the embodiment is viewed from the axial direction, and is a diagram showing a state at the time of high engine rotation.
ダイナミックダンパ装置200は、イナーシャリング210、可動質量体220、フライホイールカム230等を備えている。
イナーシャリング210は、フライホイール20のエンジン10側の面部と隣接して配置され、エンジン10の運転時にフライホイール20とともに回転する回転質量体(第2の回転体)である。
また、イナーシャリング210は、フライホイール20に対して、クランクシャフト11の回転中心軸回りに所定の角度範囲内で相対回動(揺動)可能となっている。
The
The
Further, the
イナーシャリング210は、フライホイール20と同心の円盤状に形成されている。
イナーシャリング210の中央部には、回転中心軸と同心の円形の開口が形成されている。
開口の内周縁部は、ベアリング211を介して、フライホイール20に取り付けられている。
The
A circular opening concentric with the rotation center axis is formed in the central portion of the
The inner peripheral edge of the opening is attached to the
イナーシャリング210とフライホイール20との間には、スプリング212が設けられている。
スプリング212は、イナーシャリング210のフライホイール20に対する相対回動量に応じた反力を発生する例えばコイルばねなどの弾性体である。
スプリング212は、イナーシャリング210がフライホイール20に対して相対回動した際に、反力により所定の中立位置へ復帰させる機能を有する。
スプリング212は、イナーシャリング210の周方向に分散して複数設けられる。
A
The
The
A plurality of
可動質量体220は、イナーシャリング210に対して径方向に相対変位可能に取り付けられた錘(第2の質量体)である。
可動質量体220は、フライホイール20の回転軸方向において、フライホイール20とイナーシャリング210との間の領域に配置されている。
可動質量体220は、支軸221、アーム222を介してイナーシャリング210に取り付けられている。
The movable
The movable
The movable
支軸221は、イナーシャリング210のフライホイール20側の面部から突出して設けられている。
アーム222は、フライホイール20の回転中心軸に対して直交する平面に沿って延在する梁状の部材である。
アーム222は、その中間部が、支軸221に対してフライホイール20の回転中心軸と平行な軸回りに回動(揺動)可能な状態で取り付けられている。
可動質量体220は、アーム222の一方の端部に取り付けられ、アーム222の揺動に応じてイナーシャリング210に対して径方向に相対変位する。
The
The
The
The movable
アーム222の可動質量体220側とは反対側の端部には、カムフォロワ223が設けられている。
カムフォロワ223は、ベアリングを介してアーム222に対して回転可能に支持された円筒型のローラ(コロ)として形成されている。
アーム222、カムフォロワ223は、フライホイールカム230と可動質量体220とを連動させる連動機構として機能する。
A
The
The
フライホイールカム230は、カムフォロワ223をイナーシャリング210の外径側に押圧し、可動質量体220をイナーシャリング210に対して径方向に相対変位させる質量体(第1の質量体)である。
フライホイールカム230は、フライホイール20の回転軸方向において、フライホイール20とイナーシャリング210との間の領域に配置されている。
フライホイールカム230は、フライホイール20に対して、径方向に相対変位可能に支持されている。
フライホイールカム230は、フライホイール20に対して周方向に相対変位しないよう拘束されている。
The
The
The
The
フライホイールカム230は、スプリング231を介してフライホイール20に連結されている。
スプリング231は、フライホイールカム230のフライホイール20に対する径方向の相対変位に応じた反力を発生する弾性体である。
スプリング231は、フライホイールカム230が、フライホイール20の回転時に遠心力(慣性力)により外径側に変位した際に、内径側に引き戻す復元力を発生する。
The
The
The
フライホイールカム230におけるフライホイール20の外径側の端部には、カム面232が形成されている。
カム面232は、カムフォロワ223と当接してこれをイナーシャリング210の外径側へ押圧し、アーム222を支軸221回りに揺動させて可動質量体220をイナーシャリング210の径方向に変位させるものである。
A
The
実施形態のダイナミックダンパ装置200においては、クランクシャフト11の回転速度変動に応じて、フライホイールカム230が取り付けられたフライホイール20に対して、イナーシャリング210が中心軸回りに揺動する。
このとき、カムフォロワ223は、ベアリングによりアーム222に対して転動しつつ、カム面232の表面に沿って走行する。
フライホイール20の周方向におけるカム面232の長さは、フライホイール20に対するフライホイールカム230の最大変位時に、カムフォロワ223が脱落しないよう設定されている。
また、カムフォロワ223の転動(走行)時における可動質量体220の径方向変位を抑制するため、カム面232の表面は、フライホイール20の外径側が凸となる円弧状の曲面として形成されている。
以上説明した可動質量体220、フライホイールカム230は、フライホイール20及びイナーシャリング210の周方向に分散して複数個所(2箇所あるいはそれ以上)に設けられている。
In the
At this time, the
The length of the
Further, in order to suppress the radial displacement of the movable
The movable
次に、実施形態のダイナミックダンパ装置200の動作について以下説明する。
図3に示すように、エンジンの回転数(クランクシャフト11の回転速度)が比較的低い領域(例えば始動時、アイドリング時など)においては、フライホイールカム230に作用する遠心力(慣性力)が比較的低く、フライホイールカム230はスプリング231の付勢力によってフライホイール20の内径側(回転中心軸側)に引き寄せられた状態となっている。
このとき、カムフォロワ223もカム面232に追従して内径側へ変位することにより、支軸221を挟んでアーム222の別の端部側にある可動質量体220は、イナーシャリング210の外径側に振り出された状態となっている。
Next, the operation of the
As shown in FIG. 3, in a region where the engine speed (rotational speed of the crankshaft 11) is relatively low (for example, when starting, idling, etc.), the centrifugal force (inertial force) acting on the
At this time, the
図4に示すように、エンジンの回転数が比較的高い領域(例えば1500rpm以上の領域)においては、フライホイールカム230に作用する遠心力が大きくなってスプリング231の付勢力に打ち勝ち、フライホイールカム230は、エンジン回転数の増加に応じてカムフォロワ223を外径側へ押しつつ外径側へ変位する。
このとき、可動質量体220は、低回転時に対して、イナーシャリング210の内径側に変位する。
これによって、イナーシャリング210及び可動質量体220の慣性モーメントは低回転時に対して小さくなり、ダイナミックダンパ装置200の制振効果が得られる周波数帯域が高域側へ推移する。これにより、加振周波数が高まるエンジン高回転時において、良好な制振効果を得ることができる。
なお、フライホイールカム230はフライホイール20に取り付けられており、これが外径側へ変位しても、イナーシャリング210及びこれに随伴して回転する部位の慣性モーメントに影響を与えることはない。
As shown in FIG. 4, in a region where the engine speed is relatively high (for example, a region of 1500 rpm or more), the centrifugal force acting on the
At this time, the movable
As a result, the moment of inertia of the
The
以下、実施形態の効果を、以下説明する本発明の比較例1,2と対比して説明する。
図5は、実施形態、及び、本発明の比較例1,2におけるエンジン回転数と回転変動量との相関を示す図である。
比較例1,2の説明において、実施形態と共通する箇所には同じ符号を付して説明を省略し、主に相違点について説明する。
比較例1は、実施形態の構成からダイナミックダンパ装置200を撤去したもの(ダイナミックダンパを持たないもの)である。比較例1においては、ISG50のロータのイナーシャが大きいことによるインプットシャフト30のねじり共振の抑制効果は、インプットシャフト30自体の剛性による影響が支配的となる。
比較例2は、実施形態の構成から、ダイナミックダンパ装置200の可動質量体220、フライホイールカム230及びこれらに付随する部品を撤去したもの(非可変式のダイナミックダンパ装置を有するもの)である。
Hereinafter, the effects of the embodiments will be described in comparison with Comparative Examples 1 and 2 of the present invention described below.
FIG. 5 is a diagram showing the correlation between the engine speed and the amount of rotation fluctuation in the embodiment and Comparative Examples 1 and 2 of the present invention.
In the description of Comparative Examples 1 and 2, the parts common to the embodiments are designated by the same reference numerals, the description thereof will be omitted, and the differences will be mainly described.
Comparative Example 1 is the one in which the
In Comparative Example 2, the movable
図5において、横軸はエンジン回転数(加振周波数と比例する)を示し、縦軸は回転速度変動を示している。
また、図5において、実施形態、比較例1、比較例2のデータを、それぞれ実線、一点鎖線、二点鎖線で図示している。
ダイナミックダンパ装置をもたない比較例1においては、一部の回転数の領域において、図中に点線で示すトランスミッション騒音の許容上限レベルを超過してしまう。
また、比較例2のように、周波数固定のダイナミックダンパ装置を設けた場合、許容上限レベルを下回るものの、依然として回転変動が大きくなるピークが存在する。
これに対し、実施形態においては、エンジン回転数において広範な領域Rにわたって良好な制振効果を発揮し、回転変動を効果的に抑制していることがわかる。
In FIG. 5, the horizontal axis represents the engine speed (proportional to the excitation frequency), and the vertical axis represents the rotation speed fluctuation.
Further, in FIG. 5, the data of the embodiment, Comparative Example 1 and Comparative Example 2 are illustrated by solid lines, alternate long and short dash lines, and alternate long and short dash lines, respectively.
In Comparative Example 1 which does not have the dynamic damper device, the allowable upper limit level of the transmission noise shown by the dotted line in the figure is exceeded in a part of the rotation speed region.
Further, when the dynamic damper device having a fixed frequency is provided as in Comparative Example 2, there is a peak in which the rotational fluctuation is still large, although it is lower than the allowable upper limit level.
On the other hand, in the embodiment, it can be seen that a good vibration damping effect is exhibited over a wide range R in the engine speed, and the rotation fluctuation is effectively suppressed.
以上説明したように、本実施形態によれば、エンジン回転数の増加に伴う遠心力(慣性力)の増加によって、フライホイールカム230がフライホイール20に対して外径側に変位すると、カムフォロワ223及びアーム222によりイナーシャリング210に取り付けられた可動質量体220が内径側に変位し、イナーシャリング210及び可動質量体220の慣性モーメントの和が減少する。
また、フライホイールカム230は、フライホイール20に取り付けられているため、これが外径側へ変位してもイナーシャリング210等の慣性モーメントに影響を与えることはない。
これによって、ダイナミックダンパ装置200の制振効果が得られる周波数帯域を高域側へ推移させ、広範な周波数範囲で良好な制振効果を得ることができる。
このため、ISG50のロータのイナーシャが大きくインプットシャフト30のねじり共振に対して不利な場合であっても、インプットシャフト30のねじり共振を効果的に抑制し、トランスミッション内部の歯打ち音やこもり音などの騒音を低減することができる。
As described above, according to the present embodiment, when the
Further, since the
As a result, the frequency band in which the vibration damping effect of the
Therefore, even when the inertia of the rotor of the ISG50 is large and it is disadvantageous to the torsional resonance of the
(変形例)
本発明は、以上説明した実施形態に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の技術的範囲内である。
(1)ダイナミックダンパ装置、パワートレイン、車両の構成は、上述した実施形態に限らず、適宜変更することができる。
実施形態において、車両はエンジン−電気ハイブリッドの全輪駆動(AWD)車両であるが、車両の走行用動力源や駆動方式、トランスミッション内部の構造などは適宜変更することができる。
例えば、本発明は、エンジンのみを走行用動力源とする車両や、二輪駆動車、また、ステップAT、DCT、MT、AMTなど、CVT以外の変速機構部を有する車両にも適用することができる。
(2)実施形態のダイナミックダンパ装置においては、可動質量体等を例えば周方向2箇所に設けているが、これに限らず、例えば3箇所以上設けてもよい。
(3)実施形態のダイナミックダンパ装置は、一例としてエンジンとトランスミッションとの間に設けられるフライホイールに設けられるものであったが、本発明はこれに限らず他の回転体にも適用することができる。
(Modification example)
The present invention is not limited to the embodiments described above, and various modifications and modifications can be made, and these are also within the technical scope of the present invention.
(1) The configuration of the dynamic damper device, the power train, and the vehicle is not limited to the above-described embodiment, and can be appropriately changed.
In the embodiment, the vehicle is an engine-electric hybrid all-wheel drive (AWD) vehicle, but the vehicle's running power source, drive system, transmission internal structure, and the like can be appropriately changed.
For example, the present invention can be applied to a vehicle using only an engine as a power source for traveling, a two-wheel drive vehicle, and a vehicle having a transmission mechanism other than the CVT, such as a step AT, DCT, MT, and AMT. ..
(2) In the dynamic damper device of the embodiment, the movable mass body or the like is provided at two places in the circumferential direction, for example, but the present invention is not limited to this, and for example, three or more places may be provided.
(3) The dynamic damper device of the embodiment is provided on a flywheel provided between an engine and a transmission as an example, but the present invention is not limited to this and can be applied to other rotating bodies. can.
1 パワートレイン
10 エンジン 11 クランクシャフト
20 フライホイール 21 ダンパ
30 インプットシャフト 40 エンジン切離クラッチ
50 インテグレーテッドスタータジェネレータ(ISG)
51 ダンパ
60 前後進切替機構 61 プラネタリギヤ機構
62 フォワードクラッチ 63 リバースブレーキ
70 バリエータ 71 プライマリプーリ
72 セカンダリプーリ 73 チェーン
80 減速ギヤ 90 出力クラッチ
100 フロントピニオンシャフト 110 トランスファシャフト
120 モータジェネレータ 121 減速ギヤ
130 トランスファクラッチ 140 プロペラシャフト
150 フロント最終減速装置 160 リヤ最終減速装置
170 フロントドライブシャフト 180 リヤドライブシャフト
200 ダイナミックダンパ装置 210 イナーシャリング
211 ベアリング 212 スプリング
220 可動質量体 221 支軸
222 アーム 223 カムフォロワ
230 フライホイールカム 231 スプリング
232 カム面
FW 前輪 RW 後輪
1
51
Claims (3)
前記第1の回転体に対して前記回転中心軸回りに相対回動可能に取り付けられた第2の回転体と、
前記第1の回転体と前記第2の回転体との回動方向の相対変位に応じた反力を発生する弾性体と、
前記第1の回転体に径方向に相対変位可能に取り付けられた第1の質量体と、
前記第2の回転体に径方向に相対変位可能に取り付けられた第2の質量体と、
前記第1の質量体の外径側への変位と連動して前記第2の質量体を内径側に変位させる連動機構と
を備えることを特徴とするダイナミックダンパ装置。 A first rotating body that rotates around the center axis of rotation,
A second rotating body attached so as to be relatively rotatable around the center axis of rotation with respect to the first rotating body.
An elastic body that generates a reaction force according to the relative displacement of the first rotating body and the second rotating body in the rotation direction,
A first mass body attached to the first rotating body so as to be relatively displaceable in the radial direction,
A second mass body attached to the second rotating body so as to be relatively displaceable in the radial direction,
A dynamic damper device including an interlocking mechanism that displaces the second mass body toward the inner diameter side in conjunction with the displacement of the first mass body toward the outer diameter side.
を特徴とする請求項1に記載のダイナミックダンパ装置。 The dynamic damper device according to claim 1, wherein the second mass body is displaced toward the inner diameter side in accordance with an increase in the rotation speed of the first rotating body.
を特徴とする請求項1又は請求項2に記載のダイナミックダンパ装置。 The first rotating body is a flywheel attached to an output shaft of an engine, and is connected to an input shaft of a transmission that shifts the rotation of the output shaft according to claim 1 or 2. The dynamic damper device described in.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020065812A JP7393284B2 (en) | 2020-04-01 | 2020-04-01 | dynamic damper device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020065812A JP7393284B2 (en) | 2020-04-01 | 2020-04-01 | dynamic damper device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2021162112A true JP2021162112A (en) | 2021-10-11 |
JP7393284B2 JP7393284B2 (en) | 2023-12-06 |
Family
ID=78003129
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2020065812A Active JP7393284B2 (en) | 2020-04-01 | 2020-04-01 | dynamic damper device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7393284B2 (en) |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014177958A (en) | 2013-03-13 | 2014-09-25 | Fuji Heavy Ind Ltd | Damper gear |
JP2016125585A (en) | 2014-12-27 | 2016-07-11 | トヨタ自動車株式会社 | Dynamic damper |
-
2020
- 2020-04-01 JP JP2020065812A patent/JP7393284B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP7393284B2 (en) | 2023-12-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6222164B2 (en) | Vehicle power transmission structure | |
JP5561375B2 (en) | Damper device for vehicle | |
JP5252122B1 (en) | Hybrid vehicle drive device | |
JP5042973B2 (en) | Power transmission device for hybrid vehicle | |
JP5812182B2 (en) | Drive device for hybrid vehicle | |
CN109416112B (en) | Drive device | |
WO2012066679A1 (en) | Vehicle damping device | |
JP5482966B2 (en) | Dynamic damper device | |
WO2013069098A1 (en) | Power transmission device for vehicle | |
JP6480978B2 (en) | Vehicle clutch device | |
US11353086B2 (en) | Torsional vibration damper and control device for torsional vibration damper | |
JP2019043427A (en) | Hybrid vehicle | |
KR20150112992A (en) | Torsional vibration damping arrangement for the drivetrain of a vehicle | |
JP2003220842A (en) | Torque transmission | |
JP2002340092A (en) | Flywheel device of motor | |
WO2013008566A1 (en) | Automobile drive system | |
JP2017520736A (en) | Drive unit with twin side shaft torque coupling | |
JP5337744B2 (en) | Power transmission device and hybrid drive device | |
JP7393284B2 (en) | dynamic damper device | |
JP2014040885A (en) | Friction roller-type change gear | |
JP2005082138A (en) | Driving device for hybrid car | |
JP2012122595A (en) | Structure for supporting coupling shaft, and hybrid drive system with the same | |
JP2013061033A (en) | Damper device for vehicle | |
JP4374864B2 (en) | Power transmission device | |
JP2020185909A (en) | Vehicle drive device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20230322 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20231025 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20231031 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20231124 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7393284 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |