JPWO2014147839A1 - 車両用ダンパ装置 - Google Patents

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    • B60K6/20Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/22Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs
    • B60K6/40Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the assembly or relative disposition of components
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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Abstract

トルクリミッタ装置を一体的に備えた車両用ダンパ装置において、NV減衰特性の高い実用的な車両用ダンパ装置を提供する。コイルスプリング52が外周側に配置されるので、コイルスプリング52のバネ剛性を大幅に低くすることが可能となる。さらに、コイルスプリング52とトルクリミッタ機構62との間に慣性プレート56が追加されるので、ダンパ装置38の慣性が増加する。従って、捩れ共振を回避できるNV減衰特性の高いダンパ装置38を実現することができる。また、慣性を増加することの背反として、走行中に入力軸39にかかる荷重が大きくなるが、その荷重は玉軸受57を介してクランクシャフト36で受けることで、慣性の増加に伴う入力軸39やハウジング42の大型化も防止することができる。

Description

本発明は、車両用ダンパ装置の構造に関するものである。
エンジンと駆動系のインプットシャフトとの間に設けられ、変動トルクを抑制(吸収)する車両用ダンパ装置(以下、ダンパ装置)がよく知られている。また、ダンパ装置にトルクリミッタ装置を一体的に備えた構造のものも実現されている。特許文献1の図28には、トルクリミッタ装置(リミッタ部4a)を備えたダンパ装置(トルク変動吸収装置1)が開示されている。
特開2012−247005号公報 特開2009−292477号公報
ところで、例えば電動機を備えたハイブリッド車両では、電動機が駆動ユニット内に内蔵されるために駆動系の慣性質量が大きくなり、共振した際の振幅が大きくなるという課題がある。また、燃費向上の対策として、例えばエンジン燃料がリーン化されると燃焼が不安定になり、従来爆発強制力として支配的であった爆発一次以外に回転0.5次といった低次次数の強制力も増加傾向にある。これより、従来ではエンジン常用回転数以下の領域で生じていた捩り共振がエンジン常用回転数領域でも発生し、NVやドラビリに対して影響を与えていた。また、燃費向上の対策として、変速機のハイギヤ化や駆動系の軽量化が行われると、こもり音や歯打ち音の原因となる駆動系の振動伝達特性が悪化しやすくなる。
これらの課題を解消するため、ダンパ装置のバネ剛性を低くする、もしくはダンパ装置の慣性を大きくするなどして共振周波数領域をさらに低い領域となるように調整することが考えられる。しかしながら、ダンパ装置の搭載上の制約などから、所望のバネ剛性および慣性に調整することは困難であった。例えば、特許文献1のダンパ装置をハイブリッド車両に適用すると、慣性が小さいために所望の共振周波数領域まで低下させるには限界がある。一方、特許文献2の図6に示すダンパ装置のように、インプットシャフトに慣性体を設けた構造では慣性が大きくなるので、共振周波数領域を低下させることは一応可能となる。しかしながら、慣性体を設けたぶんだけインプットシャフト(キャリヤ軸42A)にかかる荷重も大きくなるため、インプットシャフトを大きくする必要があり、結果として装置が大型化することから実用的なダンパ装置とはいえなかった。
本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、トルクリミッタ装置を一体的に備えた車両用ダンパ装置において、NV減衰特性の高い実用的な車両用ダンパ装置を提供することにある。
上記目的を達成するための、第1発明の要旨とするところは、(a)エンジンと動力伝達装置との間の動力伝達経路上に設けられている車両ダンパ装置であって、(b)エンジンのクランクシャフトに連結されている第1のプレートと、(c)弾性体を介してその第1のプレートと連結されている第2のプレートと、(d)その第2のプレートに連結されている慣性体と、(e)前記第1のプレートとともに前記クランクシャフトに連結されている支持部材と、(f)該支持部材と前記慣性体との間に介挿されている軸受と、(g)前記慣性体と連結されている第3のプレートと、(h)前記動力伝達装置のインプットシャフトに連結されている第4のプレートと、(i)その第3のプレートとその第4のプレートとの間に設けられているトルクリミッタ装置とを、備えることを特徴とする。
このようにすれば、弾性体とトルクリミッタ機構との間に弾性体が追加されるため、ダンパ装置のインプットシャフト側の慣性が増加する。そして、慣性が増加することで、共振周波数領域を低下させたNV減衰特性の高いダンパ装置を実現することができる。ここで、慣性を増加することの背反として、インプットシャフトにかかる荷重が大きくなるが、その荷重は軸受を介してクランクシャフトで受けることで、インプットシャフトにかかる荷重も抑制される。従って、慣性の増加に伴ってインプットシャフトを大型化する必要もなくなり、実用的なダンパ装置となる。
また、好適には、前記トルクリミッタ機構は、前記弾性体よりも径方向の内側であって、且つ、軸方向においてその弾性体と重複しない位置に設けられている。このようにすれば、軸方向に膨らむ弾性体の内周側に形成される空間にトルクリミッタ機構を配置する入れ子構造とすることで、弾性体とトルクリミッタ機構との間の軸方向の距離を短くしてダンパ装置の軸方向の長さを短くすることができる。
また、好適には、前記インプットシャフトには、電動機が動力伝達可能に連結されており、前記トルクリミッタ機構は、前記電動機のコイルエンドよりも径方向の内側であって、且つ、軸方向においてそのコイルエンドと重複しない位置に設けられている。このようにすれば、電動機のコイルエンドの内周側に形成される空間にトルクリミッタ機構を配置する入れ子構造とすることで、ダンパ装置と電動機との間の軸方向の長さを短くすることができる。
また、好適には、前記第4のプレートと前記支持部材との間には、第2の軸受が介挿されている。このようにすれば、第4プレートの荷重を第2の軸受を介してクランクシャフトで受けることができる。従って、インプットシャフトにかかる荷重が一層低減されるため、インプットシャフトの大型化を防止することができる。
また、好適には、前記弾性体は、円弧状のアークスプリングである。このようにすれば、弾性体の長さが直線状のコイルスプリングに比べて長くなり、バネの圧縮代(縮み代、変形量)を確保することができるため、バネ剛性を直線状のコイルスプリングよりも低下させることができる。
、本発明が適用されたハイブリッド車両の車両用駆動装置を説明する概略構成図である。 図1のダンパ装置の構成を説明するための断面図である。 本発明の他の実施例であるダンパ装置の構成を説明するための断面図である。
以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下の実施例において図は適宜簡略化或いは変形されており、各部の寸法比および形状等は必ずしも正確に描かれていない。
図1は、本発明が適用されたハイブリッド車両の車両用駆動装置10を説明する概略構成図である。車両用駆動装置10は、エンジン24と、動力伝達装置12と、エンジン24と動力伝達装置12との間に設けられている後述するダンパ装置38(本発明の車両用ダンパ装置)とを含んで構成されている。図1において、この車両用駆動装置10では、車両において、主駆動源であるエンジン24のトルクが後述するダンパ装置38および遊星歯車装置26を介して車輪側出力軸14に伝達され、その車輪側出力軸14から差動歯車装置16を介して左右一対の駆動輪18にトルクが伝達されるようになっている。また、この車両用駆動装置10には、走行のための駆動力を出力する力行制御およびエネルギを回収するための回生制御を選択的に実行可能な第2電動機MG2が設けられており、この第2電動機MG2は自動変速機22を介して上記車輪側出力軸に連結されている。したがって、第2電動機MG2から車輪側出力軸へ伝達される出力トルクがその自動変速機22で設定される変速比γs(=第2電動機MG2の回転速度Nmg2/車輪側出力軸の回転速度Nout)に応じて増減されるようになっている。
第2電動機MG2と駆動輪18との間の動力伝達経路に介装されている自動変速機22は、変速比γsが「1」より大きい複数段を成立させることができるように構成されており、第2電動機MG2からトルクを出力する力行時にはそのトルクを増大させて車輪側出力軸へ伝達することができるので、第2電動機MG2が一層低容量もしくは小型に構成される。これにより、例えば高車速に伴って車輪側出力軸の回転速度Noutが増大した場合には、第2電動機MG2の運転効率を良好な状態に維持するために、変速比γsを小さくして第2電動機MG2の回転速度(以下、第2電動機回転速度という)Nmg2を低下させたり、また車輪側出力軸の回転速度Noutが低下した場合には、変速比γsを大きくして第2電動機回転速度Nmg2を増大させる。
上記動力伝達装置12は、第1電動機MG1および第2電動機MG2を備えて構成されており、エンジン24のトルクを駆動輪18に伝達する。上記エンジン24は、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどの燃料を燃焼させて動力を出力する公知の内燃機関であって、マイクロコンピュータを主体とする図示しないエンジン制御用の電子制御装置(E−ECU)によって、スロットル弁開度や吸入空気量、燃料供給量、点火時期などの運転状態が電気的に制御されるように構成されている。上記電子制御装置には、アクセルペダルの操作量を検出するアクセル操作量センサAS、ブレーキペダルの操作の有無を検出するためのブレーキセンサBS等からの検出信号が供給されている。
上記第1電動機MG1(電動機)は、例えば同期電動機であって、駆動トルクを発生させる電動機としての機能と発電機としての機能とを選択的に生じるように構成され、インバータ30を介してバッテリー、コンデンサなどの蓄電装置32に接続されている。そして、マイクロコンピュータを主体とする図示しないモータジェネレータ制御用の電子制御装置(MG−ECU)によってそのインバータ30が制御されることにより、第1電動機MG1の出力トルクあるいは回生トルクが調節或いは設定されるようになっている。
遊星歯車装置26は、サンギヤS0と、そのサンギヤS0に対して同心円上に配置されたリングギヤR0と、これらサンギヤS0およびリングギヤR0に噛み合うピニオンギヤP0を自転かつ公転自在に支持するキャリヤCA0とを三つの回転要素として備えて公知の差動作用を生じるシングルピニオン型の遊星歯車機構である。遊星歯車装置26はエンジン24および自動変速機22と同心に設けられている。遊星歯車装置26および自動変速機22は中心線に対して対称的に構成されているため、図1ではそれらの下半分が省略されている。
本実施例では、エンジン24のクランクシャフト36は、ダンパ装置38および動力伝達装置39の入力軸39を介して遊星歯車装置26のキャリヤCA0に連結されている。これに対してサンギヤS0には第1電動機MG1が連結され、リングギヤR0には車輪側出力軸14が連結されている。このキャリヤCA0は入力要素として機能し、サンギヤS0は反力要素として機能し、リングギヤR0は出力要素として機能している。なお、ダンパ装置38が本発明の車両用ダンパ装置に対応し、入力軸39が本発明の動力伝達装置のインプットシャフトに対応している。
上記遊星歯車装置26において、キャリヤCA0に入力されるエンジン24の出力トルクに対して、第1電動機MG1による反力トルクがサンギヤS0に入力されると、出力要素となっているリングギヤR0には、直達トルクが現れるので、第1電動機MG1は発電機として機能する。また、リングギヤR0の回転速度すなわち車輪側出力軸14の回転速度(出力軸回転速度)Noutが一定であるとき、第1電動機MG1の回転速度Nmg1を上下に変化させることにより、エンジン24の回転速度(エンジン回転速度)Neを連続的に(無段階に)変化させることができる。言い換えれば、入力軸39には、遊星歯車装置26を介して第1電動機MG1が動力伝達可能に連結されている。
本実施例の前記自動変速機22は、一組のラビニョ型遊星歯車機構によって構成されている。すなわち自動変速機22では、第1サンギヤS1と第2サンギヤS2とが設けられており、その第1サンギヤS1にステップドピニオンP1の大径部が噛合するとともに、そのステップドピニオンP1の小径部がピニオンP2に噛合し、そのピニオンP2が前記各サンギヤS1、S2と同心に配置されたリングギヤR1(R2)に噛合している。上記各ピニオンP1、P2は、共通のキャリヤCA1(CA2)によって自転かつ公転自在にそれぞれ保持されている。また、第2サンギヤS2がピニオンP2に噛合している。
前記第2電動機MG2(電動機)は、前記モータジェネレータ制御用の電子制御装置(MG−ECU)によりインバータ40を介して制御されることにより、電動機または発電機として機能させられ、アシスト用出力トルクあるいは回生トルクが調節或いは設定される。第2サンギヤS2にはその第2電動機MG2が連結され、上記キャリヤCA1が車輪側出力軸に連結されている。第1サンギヤS1とリングギヤR1とは、各ピニオンP1、P2と共にタプルピニオン型遊星歯車装置に相当する機構を構成し、また第2サンギヤS2とリングギヤR1とは、ピニオンP2と共にシングルピニオン型遊星歯車装置に相当する機構を構成している。
そして、自動変速機22には、第1サンギヤS1を選択的に固定するためにその第1サンギヤS1と非回転部材であるハウジング42との間に設けられた第1ブレーキB1と、リングギヤR1を選択的に固定するためにそのリングギヤR1とハウジング42との間に設けられた第2ブレーキB2とが設けられている。これらのブレーキB1、B2は摩擦力によって制動力を生じるいわゆる摩擦係合装置であり、多板形式の係合装置あるいはバンド形式の係合装置を採用することができる。そして、これらのブレーキB1、B2は、それぞれ油圧シリンダ等のブレーキB1用油圧アクチュエータ、ブレーキB2用油圧アクチュエータにより発生させられる係合圧に応じてそのトルク容量が連続的に変化するように構成されている。
以上のように構成された自動変速機22は、第2サンギヤS2が入力要素として機能し、またキャリヤCA1が出力要素として機能し、第1ブレーキB1が係合させられると「1」より大きい変速比γshの高速段Hが成立させられ、第1ブレーキB1に替えて第2ブレーキB2が係合させられるとその高速段Hの変速比γshより大きい変速比γslの低速段Lが成立させられるように構成されている。すなわち、自動変速機22は2段変速機で、これらの変速段HおよびLの間での変速は、車速Vや要求駆動力(もしくはアクセル操作量)などの走行状態に基づいて実行される。より具体的には、変速段領域を予めマップ(変速線図)として定めておき、検出された運転状態に応じていずれかの変速段を設定するように制御される。
図2は、図1のダンパ装置38の構成を説明するための断面図である。ダンパ装置38は、ハウジング42内において、回転軸心Cを中心としてエンジン24と動力伝達装置12との間の動力伝達経路上に設けられている。
ダンパ装置38は、エンジン24のクランクシャフト36に連結されている第1ディスクプレート50と、第1ディスクプレート50とともにクランクシャフト36に連結されている環状の支持部材51と、第1ディスクプレート50の外周部に覆われるようにして収容されているコイルスプリング52と、第1ディスクプレート50の外周部に配置されているコイルスプリング52を介して第1ディスクプレート50と動力伝達可能に連結されている第2ディスクプレート54と、第2ディスクプレート54の内周部に連結されている慣性プレート56と、慣性プレート56と支持部材51との間に介挿されている玉軸受57と、慣性プレート56の外周部と連結されている第3ディスクプレート58と、内周部が入力軸39とスプライン嵌合で連結されているハブ60と、第3ディスクプレート58とハブ60との間に設けられているトルクリミッタ機構62とを、含んで構成されている。なお、第1ディスクプレート50が本発明の第1のプレートに対応し、第2ディスクプレート54が本発明の第2のプレートに対応し、慣性プレート56が本発明の慣性体に対応し、第3ディスクプレート58が本発明の第3のプレートに対応し、ハブ60が本発明の第4のプレートに対応し、コイルスプリング52が本発明の弾性体に対応し、玉軸受57が本発明の軸受に対応している。
第1ディスクプレート50は、内周部がボルト64によって支持部材51とともにクランクシャフト36に接続され、エンジン24とともに回転軸心Cを中心に一体回転させられる。第1ディスクプレート50は、内周部がクランクシャフト36に締結されている円盤状のメインプレート部50aと、外周部がメインプレート部50aの外周部と溶接によって接続されている円盤状のサブプレート部50bとから構成されている。メインプレート部50aの外周部は、軸方向においてエンジン24側に向かって椀状に膨らむように形成されている。また、サブプレート部50bの外周部は、軸方向において動力伝達装置12側に向かって椀状に膨らむように形成されている。そして、メインプレート部50aの外周端部とサブプレート部50bの外周端部とが互いに溶接されることで、第1ディスクプレート50の外周部には、コイルスプリング52を収容するための断面略円形の空間が形成されている。なお、第1ディスクプレート50についても比較的大きな慣性質量を有していることから、慣性体としての機能を有している。
コイルスプリング52は、第1ディスクプレート50の外周部に形成される前記空間内に収容されており、第1ディスクプレート50と第2ディスクプレート54との間で弾性変形しつつ動力を伝達する。コイルスプリング52は、第1スプリング52aと、その第1スプリング52a内に収容(内挿)されている第2スプリング52bとから構成されている。第1スプリング52aおよび第2スプリング52bは、円弧状(アーク状)に形成される所謂アークスプリングで構成されており、ダンパ装置38にあっては、半円状に形成されているスプリング52a、52bがそれぞれ2個使用されている。また、第1スプリング52a内に収容されている第2スプリング52bの長さは、第1スプリング52aよりも短く形成されており、所定の捩れ角以上となると圧縮されるようになっている。このように、コイルスプリング52がアークスプリングで構成されることで、その長さ(自由長さ)も長くなるため、低バネ剛性のコイルスプリング52を使用することができる。
第2ディスクプレート54は、円板形状を有しており、軸方向において第1ディスクプレート50のメインプレート部50aとサブプレート部50bとの間に形成されている間隙に配設されている。第2ディスクプレート54の外周部には、半円状の空間が2個形成されており、この2個の空間にコイルスプリング52がそれぞれ収容されている。また、第2ディスクプレート54の内周部が、リベット66によって慣性プレート56の内周部と連結されている。
慣性プレート56は、所定の厚みを有する円盤形状を有しており、コイルスプリング52とトルクリミッタ機構62との間の動力伝達経路上に設けられている。慣性プレート56の内周部は、リベット66によって第2ディスクプレート54と接続されている。また、慣性プレート56の内周端部は、径方向において支持部材51と重複する位置に配置されており、慣性プレート56の内周端部と支持部材51との間に玉軸受57が介挿されている。慣性プレート56は、径方向においてサブプレート部50bの椀状に膨らむ部位よりも僅かに内周側が屈曲されており、慣性プレート56の外周側が、内周側よりも軸方向において動力伝達装置12側に位置している。具体的には、サブプレート部50bの外周部が軸方向に膨らんだ分だけ、慣性プレート56の外周部が軸方向に移動している。また、慣性プレート56が屈曲されることで、慣性プレート56の外周部に対して径方向の内側に空間が形成されている。なお、慣性プレート56が、本発明の慣性体に対応している。このように、ダンパ装置38は、第1ディスクプレート50および慣性プレート56がそれぞれ慣性体として機能する、所謂フライホイールダンパである。
慣性プレート56の外周部は、ボルト68によって第3ディスクプレート58の外周部と接続されている。第3ディスクプレート58は、円板形状のメインプレート部58aおよび円盤形状のサブプレート部58bの2枚のプレートから構成されている。メインプレート部58aおよびサブプレート部58bの外周部は、共に慣性プレート56の外周部にボルト68によって締結されている。従って、第3プレート58は、回転軸心Cを中心に慣性プレート56と一体回転させられる。また、メインプレート部58aとサブプレート部58bとは、リベット70によっても締結されており、慣性プレート56側のリベット70の端部が慣性プレート56に形成されている切欠に収容されている。なお、図2にあっては、ボルト68とリベット70とが、周方向において同じ位置に形成された図となっているが、実際には、これらは周方向において異なる位置に形成され、リベット70が径方向においてボルト68と同じ位置に設けられても構わない。サブプレート部58bは、慣性プレート56の屈曲された部位よりも径方向において僅かに内側で屈曲されることで、サブプレート部58bの内周部が、慣性プレート56が屈曲されることで形成される内周空間内に収容されている。これより、メインプレート部58aの内周部とサブプレート部58bの内周部との間には、間隙が形成されている。そして、この間隙内にトルクリミッタ機構62が収容されている。
トルクリミッタ機構62は、予め設定されているリミットトルクTlimを超えるトルク伝達を防止するために設けられている。トルクリミッタ機構62は、内周部がハブ60の外周部にリベット72で締結されているライニングプレート74と、円板状のプレッシャプレート76と、プレッシャプレート76とサブプレート部58bとの間に介挿されているコーン状の皿バネ78と、ライニングプレート74に貼り着けられている一対の摩擦材80とを、含んで構成されている。
ライニングプレート74は、円板形状を有しており、内周部がリベット72によってハブ60に連結されることで、ハブ60および入力軸39とともに回転軸心Cまわりに一体回転させられる。ライニングプレート74の外周部において軸方向の両側には、一対の摩擦材80が貼り着けられており、メインプレート部58aと摩擦材80との間、およびプレッシャプレート76と摩擦材80との間が摺動可能となっている。皿バネ78は、プレッシャプレート76とサブプレート部58bとの間に予荷重状態で介挿されており、プレッシャプレート76を摩擦材80側に向かって押圧している。そして、摩擦材80とメインプレート部58aおよびプレッシャプレート76との間の摩擦係数μや皿バネ78の皿バネ荷重などを適宜調整することで、トルクリミッタ機構62に予め設定されているリミットトルクTlimを超えるトルクが入力されると、摩擦材80とメインプレート部58aおよびプレッシャプレート76との間の摩擦面で滑りが発生するように構成されている。
ここで、トルクリミッタ機構62は、コイルスプリング52よりも径方向の内側であって、且つ、軸方向においてコイルスプリング52と重複しない位置に設けられている。第1ディスクプレート50のサブプレート部50bの外周側は、コイルスプリング52を収容する空間を形成するために、軸方向において動力伝達装置12側に膨らんでいることから、その膨らんだ部位の内周側には空間が形成されている。また、慣性プレート56は、内周部がその空間に収容されるように屈曲されており、この屈曲されている部位の内周側にも空間が形成されている。ここで、トルクリミッタ機構62およびサブプレート部58bは、軸方向においてエンジン24側に膨らんで形成されており、慣性プレート56の前記屈曲されている部位の内周側に形成されている空間にその膨らんだ部位が収容されている。このように、コイルスプリング52およびサブプレート部50bの膨らみと、サブプレート部58bおよびトルクリミッタ機構62の膨らみとが、径方向において入れ子構造となる様に配置されている。従って、トルクリミッタ機構62が、コイルスプリング52よりも径方向の内側であって、且つ、軸方向においてコイルスプリング52と重複しない位置に設けられ、コイルスプリング52とトルクリミッタ機構62との間の軸方向の距離が短くなっている。
また、トルクリミッタ機構62が、径方向においてコイルスプリング52近傍の位置まで外周側に配置されている。ここで、サブプレート部50bの膨らみと、サブプレート部58bおよびトルクリミッタ機構62の膨らみとが径方向に重なる入れ子構造とされており、且つ、第3ディスクプレート58を介してトルクリミッタ機構62を慣性プレート56に固定するボルト68が、径方向においてコイルスプリング52と同じ位置まで外周側に配置されているため、トルクリミッタ機構62を径方向においてコイルスプリング52近傍まで外周側に配置することが可能となる。そして、トルクリミッタ機構62が外周側に配置されることでトルクリミッタ機構62のトルク容量を確保しやすくなり、例えば摩擦材80の枚数等を増やすことなく、所望のリミットトルクTlimを確保することができる。
また、ダンパ装置38において、第3ディスクプレート58のメインプレート部58aとサブプレート部58bとがリベット70によって締結されることで、第3ディスクプレート58からハブ60までが独立した部材としてサブアッシー化(モジュール化)されている。従って、このサブアッシー化された部品が、動力伝達装置21の組立ラインと別個の製造ラインで組み付けられることとなる。そして、このサブアッシー化された部品が、図示しないノックピンによって位置決めされた状態で、芯出し等することなくボルト68によって慣性プレート56に締結される。また、モジュール化された部品を他の形式のダンパ装置等に適用することも可能となる。
上記のように構成されるダンパ装置38において、コイルスプリング52とトルクリミッタ機構62との間に慣性プレート56が設けられているため、ダンパ装置38のコイルスプリング52に対して入力軸39側の慣性質量が増加する。また、本実施例のダンパ装置38では、アークスプリング構造のコイルスプリング52が使用されているため、低バネ剛性のスプリングであっても適用可能となる。また、ダンパ装置38では、使用されるコイルスプリング52の数も2個と従来のダンパ装置と比べても少ないので、バネ剛性を大幅に低くすることもできる。これら、慣性質量の増加およびコイルスプリング52の低バネ剛性化を実施することで、駆動系の共振周波数領域を大幅に低下させることができるため、エンジン24の常用回転数領域で発生する捩れ共振を防止することができる。
ここで、慣性プレート56が設けられることによる背反として、車両走行中の入力軸39にかかる荷重も大きくなる。これに対して、慣性プレート56の内周端部と支持部材51との間に玉軸受57が介挿されているので、玉軸受57を介してクランクシャフト36がその荷重を受けることとなり、入力軸39にかかる荷重が低減される。なお、クランクシャフト36は、非常に大きな剛性を有しているので、玉軸受57を介してかかる荷重が増加しても強度的な問題は生じない。
また、トルクリミッタ機構62が入力軸39と近い位置に配置され、トルクリミッタ機構62と入力軸39との間の慣性モーメントが大幅に低減されているため、共振時において発生するオーバーシュートトルクも抑制される。
上述のように、本実施例によれば、アークスプリング構造のコイルスプリング52が外周側に配置されるので、コイルスプリング52のバネ剛性を大幅に低くすることが可能となる。さらに、コイルスプリング52とトルクリミッタ機構62との間に慣性プレート56が追加されるので、ダンパ装置38の慣性が増加する。これより、コイルスプリング52のバネ剛性の低下と慣性の増加とを実現することができ、結果として捩れ共振を回避できるNV減衰特性の高いダンパ装置38を実現することができる。また、慣性を増加することによる背反として、走行中に入力軸39にかかる荷重が大きくなるが、その荷重は玉軸受57を介してクランクシャフト36で受けることで、慣性の増加に伴う入力軸39やハウジング42の大型化も防止することができる。
また、本実施例によれば、トルクリミッタ機構62は、コイルスプリング52よりも径方向の内側であって、且つ、軸方向においてそのコイルスプリング52と重複しない位置に設けられている。このようにすれば、コイルスプリング52によって形成される膨らみと、サブプレート部58bおよびトルクリミッタ機構62によって形成される膨らみとが、径方向において入れ子構造となる様に配置することができるため、コイルスプリング52とトルクリミッタ機構62との間の軸方向の距離を短くしてダンパ装置38の軸方向の長さを短くすることができる。
また、本実施例によれば、コイルスプリング52は、アークスプリング構造のスプリングで構成されるので、コイルスプリング52のバネ剛性を大幅に低下させることができる。
つぎに、本発明の他の実施例を説明する。なお、以下の説明において前述の実施例と共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。
図3は、本発明の他の実施例であるダンパ装置100の構成を説明するための断面図である。ダンパ装置100は、ハウジング42の一部である隔壁101を隔てて、軸方向において第1電動機MG1と隣り合う位置に配置されている。ダンパ装置100は、クランクシャフト36に連結されている第1ディスクプレート102と、第1ディスクプレート102とともにクランクシャフト36に連結されている環状の支持部材104と、第1ディスクプレート102の外周部に覆われるようにして収容されているコイルスプリング106と、コイルスプリン106を介して第1ディスクプレート102と動力伝達可能に連結されている第2ディスクプレート108と、第2ディスクプレート108の内周部に連結されている慣性プレート110と、慣性プレート110と支持部材104との間に介挿されている玉軸受112と、慣性プレート110の外周部と連結されている第3ディスクプレート114と、内周部が動力伝達装置12の入力軸39とスプライン嵌合によって連結されているハブ116と、第3ディスクプレート114とハブ116との間に設けられているトルクリミッタ機構120と、ハブ116と支持部材104との間に介挿されている玉軸受134とを、含んで構成されている。なお、第1ディスクプレート102が本発明の第1のプレートに対応し、第2ディスクプレート108が本発明の第2のプレートに対応し、第3ディスクプレート114が本発明の第3のプレートに対応し、ハブ116が本発明の第4のプレートに対応し、慣性プレート110が本発明の慣性体に対応し、コイルスプリング106が本発明の弾性体に対応し、玉軸受112が本発明の軸受に対応し、玉軸受134が本発明の第2の軸受に対応している。
第1ディスクプレート102は、その内周部がボルト122によって支持部材104とともにクランクシャフト36に接続され、エンジン24とともに回転軸心Cを中心に一体的に回転させられる。第1ディスクプレート102は、内周部がクランクシャフト36に締結されている円盤状のメインプレート部102aと、外周部がメインプレート部102aの外周部と溶接によって接続されている円盤状のサブプレート部102bとから構成されている。メインプレート部102aの外周部は、軸方向においてエンジン24側に向かって椀状に膨らむように形成されている。また、サブプレート部102bの外周部は、軸方向において動力伝達装置12に向かって椀状に膨らむように形成されている。そして、メインプレート部102aの外周端部とサブプレート部102bの外周端部とが互いに溶接されることで、第1ディスクプレート102の外周部には、コイルスプリング106を収容するための断面略円形の空間が形成されている。
コイルスプリング106は、第1ディスクプレート102の外周部に形成される前記空間内に収容されており、第1ディスクプレート102と第2ディスクプレート108との間で弾性変形しつつ動力を伝達する。なお、コイルスプリング106は、前述の実施例と同様に、アークスプリング構造の2個の第1スプリング106a、および、アークスプリング構造の2個の第2スプリング106bから構成されており、低バネ剛性のスプリングが使用されている。
第2ディスクプレート108は、円板形状を有しており、軸方向において第1ディスクプレート102のメインプレート部102aとサブプレート部102bとの間に形成されている間隙に配設されている。第2ディスクプレート108の外周部には、2個の半円状の空間が2個形成されており、この空間にコイルスプリング106がそれぞれ収容されている。また、第2ディスクプレート108の内周部が、リベット124によって慣性プレート110の内周部と連結されている。
慣性プレート110は、所定の厚みを有する円盤形状を有しており、コイルスプリング106とトルクリミッタ機構120との間の動力伝達経路上に設けられている。慣性プレート110の内周部は、リベット124によって第2ディスクプレート108と接続されている。また、慣性プレート110の内周端部は、径方向において支持部材104と重複する位置に配置されており、慣性プレート110の内周端部と支持部材104との間に玉軸受112が介挿されている。慣性プレート110の外周部は、内周部に比べて軸方向において動力伝達装置12側に位置するように、慣性プレート110の径方向の一部が変形している。慣性プレート110の内周部に対して径方向の外側には空間が形成されており、この空間にサブプレート部102bの内周部が配設されている。すなわち、慣性プレート110の内周部が、サブプレート部102bの内周部と径方向において一部重複されている。また、慣性プレート110の外周部は、サブプレート部102bの軸方向に膨らむ部位よりも内周側に形成される空間に収容されている。すなわち、慣性プレート110の外周部が、サブプレート部102bの軸方向に膨らむ部位と径方向において一部重複されている。
慣性プレート110の外周部は、ボルト126によって第3ディスクプレート114に接続されている。第3ディスクプレート114は、円盤形状のメインプレート部114aおよび円盤形状のサブプレート部114bの2枚のプレートから構成されている。メインプレート部114aの外周部とサブプレート部114bの外周部とが、リベット128で締結されることによって一体的に構成される。また、これらメインプレート部114aおよびサブプレート部114bが、径方向において第1電動機MG1のコイルエンド130およびコイルスプリング106よりも内周側の位置で、慣性プレート110の外周部にボルト126で締結されている。第3ディスクプレート114の外周部は、軸方向においてコイルスプリング106および第1電動機MGのコイルエンド130と重複する位置まで径方向に延設されており、第3ディスクプレート114が径方向に延設される分だけ慣性質量が確保される。
メインプレート部104aの内周部は、軸方向において第1電動機MG1に膨らむように屈曲されている。また、サブプレート部104bの内周部は、軸方向においてエンジン24側に膨らむように、慣性プレート110の壁面に沿って屈曲されている。そして、このメインプレート部104aの内周部とサブプレート部104bの内周部との間に形成されている間隙にトルクリミッタ機構120が収容されている。なお、トルクリミッタ機構120の具体的な構造は、前述した実施例のトルクリミッタ機構62と略同じであるため、その説明を省略する。
本実施例においても、トルクリミッタ機構120は、コイルスプリング106よりも径方向の内側であって、且つ、軸方向においてコイルスプリング106と重複しない位置に設けられている。さらに、本実施例のトルクリミッタ機構120は、第1電動機MG1のコイルエンド130よりも径方向の内側であって、且つ、軸方向においてコイルエンド130と重複しない位置に設けられている。
図3に示すように、トルクリミッタ機構120は、径方向においてコイルスプリング106およびコイルエンド130よりも内側に配置されている。すなわち、コイルエンド130(および隔壁101)の膨らみ、およびサブプレート部102b(およびコイルスプリング106)の膨らみと干渉しない位置に、トルクリミッタ機構120が配置されている。具体的には、コイルエンド130(および隔壁101)の膨らみによって形成されるそのコイルエンド130の内周側の空間、およびサブプレート部102b(およびコイルスプリング106)の膨らみによって形成されるそのサブプレート部102bの内周側の空間にトルクリミッタ機構120が配設される。さらに具体的には、コイルエンド130(および隔壁101)の膨らみに対して、トルクリミッタ機構120およびそれを覆うメインプレート部114aがコイルエンド130側に膨らんでいる。すなわち、トルクリミッタ機構120(およびメインプレート部114a)の膨らみが、コイルエンド130(および隔壁101)の膨らみの内周側に配置される入れ子構造となっている。また、サブプレート部102b(およびコイルスプリング106)の膨らみに対して、トルクリミッタ機構120およびそれを覆うサブプレート部114bがサブプレー部102b側に膨らんでいる。すなわち、トルクリミッタ機構120(およびサブプレート部114b)の膨らみが、サブプレート部102b(およびコイルスプリング106)の膨らみの内周側に配置される入れ子構造となっている。
また、トルクリミッタ機構120のライニングプレートとハブ116とが、リベット132によって締結されている。ハブ116は、円筒形状の筒部116aと、その筒部116aから径方向に伸びる鍔部116bとから構成されている。筒部116aの内周部は入力軸39にスプライン嵌合されているため、入力軸39に対して相対回転不能とされている。筒部116aの軸方向においてエンジン24側の外周端部と支持部材104との間には、玉軸受134が介挿されている。また、鍔部116bの外周部がトルクリミッタ機構120のライニングプレートとリベット132によって締結される。
上記のように構成されるダンパ装置100においても、コイルスプリング106とトルクリミッタ機構120との間に慣性プレート110が設けられているため、ダンパ装置100のコイルスプリング106に対して入力軸39側の慣性質量が増加する。また、ダンパ装置100においても、アークスプリング構造のコイルスプリング106が使用されているため、大幅にバネ剛性を低くすることができる。従って、駆動系の共振周波数領域を大幅に低下させることができ、エンジンの常用回転数領域で発生する捩れ共振を防止することができる。
ここで、慣性プレート110が設けられることによる背反として、車両走行中の入力軸39にかかる荷重も大きくなる。これに対して、慣性プレート110の内周端部と支持部材104との間に玉軸受112が介挿されているので、玉軸受112を介してクランクシャフト36が荷重を受けることとなり、入力軸39にかかる荷重が低減される。さらに、本実施例では、支持部材104とハブ116(円筒部116a)との間にも玉軸受134が介挿されているため、玉軸受134を介して、クランクシャフト36がハブ116にかかる荷重を受けることとなる。従って、入力軸39にかかる荷重が低減される。
上述したように、本実施例においても前述した実施例と同様の効果を得ることができる。また、本実施例では、トルクリミッタ機構120は、第1電動機MG1のコイルエンド130よりも内側、且つ、軸方向においてコイルエンド130と重複しない位置に設けられている。このようにすれば、第1電動機MG1のコイルエンド130の内周側に形成される空間にトルクリミッタ機構120を配置するができ、トルクリミッタ機構120の膨らみが、コイルエンド130の膨らみの内周側に配置される入れ子構造とすることで、動力伝達装置12の軸方向の長さを短くすることができる。
また、ハブ116と支持部材104との間に玉軸受134が介挿されることで、ハブ116の荷重を玉軸受134を介してクランクシャフト36で受けることができる。従って、入力軸39にかかる荷重が低減されるので、入力軸39やハウジング42の大型化を防止することができる。
以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。
例えば、前述した各実施例はそれぞれ独立した態様となっているが、適宜組み合わせて実施しても構わない。例えばダンパ装置38においても、ハブ60と支持部材51との間に軸受を設けても構わない。
また、前述の実施例では、第1ディスクプレート50と支持部材51とが別体で設けられているが、第1ディスクプレート50と支持部材51とが一体成形されても構わない。
また、前述の実施例では、トルクリミッタ機構120が、コイルスプリング106よりも径方向の内側であって、且つ、軸方向においてコイルスプリング106と重複しない位置に設けられているが、トルクリミッタ機構120が、第1電動機MG1のコイルエンド130の内側であって、且つ、軸方向においてコイルエンド130と重複しない位置に設けられている要件のみを満たす構造であっても構わない。
また、前述の実施例では、コイルスプリング52、106がアークスプリング構造を有しているが、必ずしもこれに限定されず、従来のコイルスプリングが使用されるものであっても構わない。
また、前述の実施例では、摩擦材80がライニングプレート74側に貼り着けられているとしたが、メインプレート部58aやプレッシャプレート76側に貼り着けられていても構わない。また、摩擦材80は貼り着け以外の方法でライニングプレート74やプレッシャプレート76に固定されていても構わない。
また、前述の実施例では、玉軸受57、112、134が使用されているが、必ずしも玉軸受に限定されず、例えばころ軸受など他の形式の軸受が使用されても構わない。
また、前述の実施例では、2個のコイルスプリング52が使用されているとしたが、必ずしも2個に限定されず3個以上であっても構わない。
また、前述の実施例では、遊星歯車装置26で構成される差動機構を備えたハイブリッド車両にダンパ装置38、100に適用されているが、必ずしも差動機構を備えたハイブリッド車両に限定されるものではなく、エンジンと電動機とが差動機構を介すことなく、直接もしくはクラッチ等を介して連結される構成であっても構わない。また、必ずしもハイブリッド車両に限定されない。
なお、上述したのはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。
12:動力伝達装置
24:エンジン
36:クランクシャフト
38、100:ダンパ装置(車両用ダンパ装置)
39:入力軸(インプットシャフト)
50、102:第1ディスクプレート(第1のプレート)
51、104:支持部材
52、106:コイルスプリング(弾性体)
54、108:第2ディスクプレート(第2のプレート)
56、110:慣性プレート(慣性体)
57、112:玉軸受(軸受)
58、114:第3ディスクプレート(第3のプレート)
60、116:ハブ(第4のプレート)
62、120:トルクリミッタ機構
130:コイルエンド
134:玉軸受(第2の軸受)
MG1:第1電動機(電動機)
【0002】
はダンパ装置の慣性を大きくするなどして共振周波数領域をさらに低い領域となるように調整することが考えられる。しかしながら、ダンパ装置の搭載上の制約などから、所望のバネ剛性および慣性に調整することは困難であった。例えば、特許文献1のダンパ装置をハイブリッド車両に適用すると、慣性が小さいために所望の共振周波数領域まで低下させるには限界がある。一方、特許文献2の図6に示すダンパ装置のように、インプットシャフトに慣性体を設けた構造では慣性が大きくなるので、共振周波数領域を低下させることは一応可能となる。しかしながら、慣性体を設けたぶんだけインプットシャフト(キャリヤ軸42A)にかかる荷重も大きくなるため、インプットシャフトを大きくする必要があり、結果として装置が大型化することから実用的なダンパ装置とはいえなかった。
[0006]
本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、トルクリミッタ装置を一体的に備えた車両用ダンパ装置において、NV減衰特性の高い実用的な車両用ダンパ装置を提供することにある。
課題を解決するための手段
[0007]
上記目的を達成するための、第1発明の要旨とするところは、(a)エンジンと動力伝達装置との間の動力伝達経路上に設けられている車両ダンパ装置であって、(b)エンジンのクランクシャフトに連結されている第1のプレートと、(c)弾性体を介してその第1のプレートと連結されている第2のプレートと、(d)その第2のプレートに連結されている慣性体と、(e)前記第1のプレートとともに前記クランクシャフトに連結されている支持部材と、(f)該支持部材と前記慣性体との間に介挿されている軸受と、(g)前記慣性体と連結されている第3のプレートと、(h)前記動力伝達装置のインプットシャフトに連結されている第4のプレートと、(i)その第3のプレートとその第4のプレートとの間に設けられているトルクリミッタ装置とを、備え、(j)前記トルクリミッタ機構は、前記弾性体よりも径方向の内側であって、且つ、軸方向においてその弾性体と重複しない位置に設けられており、(k)前記弾性体は、前記第1のプレートまたは前記第2のプレートの外周部に配置されたコイルスプリングであり、(l)前記弾性体は、円弧状のアークスプリングであることを特徴とする。
発明の効果
[0008]
このようにすれば、弾性体とトルクリミッタ機構との間に弾性体が追加されるため、ダンパ装置のインプットシャフト側の慣性が増加する。そして、
【0003】
慣性が増加することで、共振周波数領域を低下させたNV減衰特性の高いダンパ装置を実現することができる。ここで、慣性を増加することの背反として、インプットシャフトにかかる荷重が大きくなるが、その荷重は軸受を介してクランクシャフトで受けることで、インプットシャフトにかかる荷重も抑制される。従って、慣性の増加に伴ってインプットシャフトを大型化する必要もなくなり、実用的なダンパ装置となる。また、前記トルクリミッタ機構は、前記弾性体よりも径方向の内側であって、且つ、軸方向においてその弾性体と重複しない位置に設けられているため、軸方向に膨らむ弾性体の内周側に形成される空間にトルクリミッタ機構を配置する入れ子構造とすることで、弾性体とトルクリミッタ機構との間の軸方向の距離を短くしてダンパ装置の軸方向の長さを短くすることができる。また、前記弾性体は、円弧状のアークスプリングであるので、弾性体の長さが直線状のコイルスプリングに比べて長くなり、バネの圧縮代(縮み代、変形量)を確保することができるため、バネ剛性を直線状のコイルスプリングよりも低下させることができる。
[0009]
[0010]
また、好適には、前記インプットシャフトには、電動機が動力伝達可能に連結されており、前記トルクリミッタ機構は、前記電動機のコイルエンドよりも径方向の内側であって、且つ、軸方向においてそのコイルエンドと重複しない位置に設けられている。このようにすれば、電動機のコイルエンドの内周側に形成される空間にトルクリミッタ機構を配置する入れ子構造とすることで、ダンパ装置と電動機との間の軸方向の長さを短くすることができる。
[0011]
また、好適には、前記第4のプレートと前記支持部材との間には、第2の軸受が介挿されている。このようにすれば、第4プレートの荷重を第2の軸受を介してクランクシャフトで受けることができる。従って、インプットシャフトにかかる荷重が一層低減されるため、インプットシャフトの大型化を防止することができる。
[0012]
上記目的を達成するための、第1発明の要旨とするところは、(a)エンジンと動力伝達装置との間の動力伝達経路上に設けられている車両ダンパ装置であって、(b)エンジンのクランクシャフトに連結されている第1のプレートと、(c)弾性体を介してその第1のプレートと連結されている第2のプレートと、(d)その第2のプレートに連結されている慣性体と、(e)前記第1のプレートとともに前記クランクシャフトに連結されている支持部材と、(f)該支持部材と前記慣性体との間に介挿されている軸受と、(g)前記慣性体と連結されている第3のプレートと、(h)前記動力伝達装置のインプットシャフトに連結されている第4のプレートと、(i)その第3のプレートとその第4のプレートとの間に設けられているトルクリミッタ機構とを、備え、(j)前記トルクリミッタ機構は、前記弾性体よりも径方向の内側であって、且つ、軸方向においてその弾性体と重複しない位置に設けられており、(k)前記弾性体は、前記第1のプレートまたは前記第2のプレートの外周部に配置されたコイルスプリングであり、(l)前記弾性体は、円弧状のアークスプリングであることを特徴とする。
このようにすれば、弾性体とトルクリミッタ機構との間に慣性体が追加されるため、ダンパ装置のインプットシャフト側の慣性が増加する。そして、慣性が増加することで、共振周波数領域を低下させたNV減衰特性の高いダンパ装置を実現することができる。ここで、慣性を増加することの背反として、インプットシャフトにかかる荷重が大きくなるが、その荷重は軸受を介してクランクシャフトで受けることで、インプットシャフトにかかる荷重も抑制される。従って、慣性の増加に伴ってインプットシャフトを大型化する必要もなくなり、実用的なダンパ装置となる。また、前記トルクリミッタ機構は、前記弾性体よりも径方向の内側であって、且つ、軸方向においてその弾性体と重複しない位置に設けられているため、軸方向に膨らむ弾性体の内周側に形成される空間にトルクリミッタ機構を配置する入れ子構造とすることで、弾性体とトルクリミッタ機構との間の軸方向の距離を短くしてダンパ装置の軸方向の長さを短くすることができる。また、前記弾性体は、円弧状のアークスプリングであるので、弾性体の長さが直線状のコイルスプリングに比べて長くなり、バネの圧縮代(縮み代、変形量)を確保することができるため、バネ剛性を直線状のコイルスプリングよりも低下させることができる。
図1は、本発明が適用されたハイブリッド車両の車両用駆動装置10を説明する概略構成図である。車両用駆動装置10は、エンジン24と、動力伝達装置12と、エンジン24と動力伝達装置12との間に設けられている後述するダンパ装置38(本発明の車両用ダンパ装置)とを含んで構成されている。図1において、この車両用駆動装置10では、車両において、主駆動源であるエンジン24のトルクが後述するダンパ装置38および遊星歯車装置26を介して車輪側出力軸14に伝達され、その車輪側出力軸14から差動歯車装置16を介して左右一対の駆動輪18にトルクが伝達されるようになっている。また、この車両用駆動装置10には、走行のための駆動力を出力する力行制御およびエネルギを回収するための回生制御を選択的に実行可能な第2電動機MG2が設けられており、この第2電動機MG2は自動変速機22を介して上記車輪側出力軸14に連結されている。したがって、第2電動機MG2から車輪側出力軸14へ伝達される出力トルクがその自動変速機22で設定される変速比γs(=第2電動機MG2の回転速度Nmg2/車輪側出力軸14の回転速度Nout)に応じて増減されるようになっている。
本実施例では、エンジン24のクランクシャフト36は、ダンパ装置38および動力伝達装置12の入力軸39を介して遊星歯車装置26のキャリヤCA0に連結されている。これに対してサンギヤS0には第1電動機MG1が連結され、リングギヤR0には車輪側出力軸14が連結されている。このキャリヤCA0は入力要素として機能し、サンギヤS0は反力要素として機能し、リングギヤR0は出力要素として機能している。なお、ダンパ装置38が本発明の車両用ダンパ装置に対応し、入力軸39が本発明の動力伝達装置のインプットシャフトに対応している。
前記第2電動機MG2(電動機)は、前記モータジェネレータ制御用の電子制御装置(MG−ECU)によりインバータ40を介して制御されることにより、電動機または発電機として機能させられ、アシスト用出力トルクあるいは回生トルクが調節或いは設定される。第2サンギヤS2にはその第2電動機MG2が連結され、上記キャリヤCA1が車輪側出力軸に連結されている。第1サンギヤS1とリングギヤR1とは、各ピニオンP1、P2と共にダブルピニオン型遊星歯車装置に相当する機構を構成し、また第2サンギヤS2とリングギヤR1とは、ピニオンP2と共にシングルピニオン型遊星歯車装置に相当する機構を構成している。
慣性プレート56の外周部は、ボルト68によって第3ディスクプレート58の外周部と接続されている。第3ディスクプレート58は、円板形状のメインプレート部58aおよび円盤形状のサブプレート部58bの2枚のプレートから構成されている。メインプレート部58aおよびサブプレート部58bの外周部は、共に慣性プレート56の外周部にボルト68によって締結されている。従って、第3ディスクプレート58は、回転軸心Cを中心に慣性プレート56と一体回転させられる。また、メインプレート部58aとサブプレート部58bとは、リベット70によっても締結されており、慣性プレート56側のリベット70の端部が慣性プレート56に形成されている切欠に収容されている。なお、図2にあっては、ボルト68とリベット70とが、周方向において同じ位置に形成された図となっているが、実際には、これらは周方向において異なる位置に形成され、リベット70が径方向においてボルト68と同じ位置に設けられても構わない。サブプレート部58bは、慣性プレート56の屈曲された部位よりも径方向において僅かに内側で屈曲されることで、サブプレート部58bの内周部が、慣性プレート56が屈曲されることで形成される内周空間内に収容されている。これより、メインプレート部58aの内周部とサブプレート部58bの内周部との間には、間隙が形成されている。そして、この間隙内にトルクリミッタ機構62が収容されている。
また、ダンパ装置38において、第3ディスクプレート58のメインプレート部58aとサブプレート部58bとがリベット70によって締結されることで、第3ディスクプレート58からハブ60までが独立した部材としてサブアッシー化(モジュール化)されている。従って、このサブアッシー化された部品が、動力伝達装置12の組立ラインと別個の製造ラインで組み付けられることとなる。そして、このサブアッシー化された部品が、図示しないノックピンによって位置決めされた状態で、芯出し等することなくボルト68によって慣性プレート56に締結される。また、モジュール化された部品を他の形式のダンパ装置等に適用することも可能となる。
図3は、本発明の他の実施例であるダンパ装置100の構成を説明するための断面図である。ダンパ装置100は、ハウジング42の一部である隔壁101を隔てて、軸方向において第1電動機MG1と隣り合う位置に配置されている。ダンパ装置100は、クランクシャフト36に連結されている第1ディスクプレート102と、第1ディスクプレート102とともにクランクシャフト36に連結されている環状の支持部材104と、第1ディスクプレート102の外周部に覆われるようにして収容されているコイルスプリング106と、コイルスプリング106を介して第1ディスクプレート102と動力伝達可能に連結されている第2ディスクプレート108と、第2ディスクプレート108の内周部に連結されている慣性プレート110と、慣性プレート110と支持部材104との間に介挿されている玉軸受112と、慣性プレート110の外周部と連結されている第3ディスクプレート114と、内周部が動力伝達装置12の入力軸39とスプライン嵌合によって連結されているハブ116と、第3ディスクプレート114とハブ116との間に設けられているトルクリミッタ機構120と、ハブ116と支持部材104との間に介挿されている玉軸受134とを、含んで構成されている。なお、第1ディスクプレート102が本発明の第1のプレートに対応し、第2ディスクプレート108が本発明の第2のプレートに対応し、第3ディスクプレート114が本発明の第3のプレートに対応し、ハブ116が本発明の第4のプレートに対応し、慣性プレート110が本発明の慣性体に対応し、コイルスプリング106が本発明の弾性体に対応し、玉軸受112が本発明の軸受に対応し、玉軸受134が本発明の第2の軸受に対応している。
慣性プレート110の外周部は、ボルト126によって第3ディスクプレート114に接続されている。第3ディスクプレート114は、円盤形状のメインプレート部114aおよび円盤形状のサブプレート部114bの2枚のプレートから構成されている。メインプレート部114aの外周部とサブプレート部114bの外周部とが、リベット128で締結されることによって一体的に構成される。また、これらメインプレート部114aおよびサブプレート部114bが、径方向において第1電動機MG1のコイルエンド130およびコイルスプリング106よりも内周側の位置で、慣性プレート110の外周部にボルト126で締結されている。第3ディスクプレート114の外周部は、軸方向においてコイルスプリング106および第1電動機MG1のコイルエンド130と重複する位置まで径方向に延設されており、第3ディスクプレート114が径方向に延設される分だけ慣性質量が確保される。
メインプレート部114aの内周部は、軸方向において第1電動機MG1に膨らむように屈曲されている。また、サブプレート部114bの内周部は、軸方向においてエンジン24側に膨らむように、慣性プレート110の壁面に沿って屈曲されている。そして、このメインプレート部114aの内周部とサブプレート部114bの内周部との間に形成されている間隙にトルクリミッタ機構120が収容されている。なお、トルクリミッタ機構120の具体的な構造は、前述した実施例のトルクリミッタ機構62と略同じであるため、その説明を省略する。
図3に示すように、トルクリミッタ機構120は、径方向においてコイルスプリング106およびコイルエンド130よりも内側に配置されている。すなわち、コイルエンド130(および隔壁101)の膨らみ、およびサブプレート部102b(およびコイルスプリング106)の膨らみと干渉しない位置に、トルクリミッタ機構120が配置されている。具体的には、コイルエンド130(および隔壁101)の膨らみによって形成されるそのコイルエンド130の内周側の空間、およびサブプレート部102b(およびコイルスプリング106)の膨らみによって形成されるそのサブプレート部102bの内周側の空間にトルクリミッタ機構120が配設される。さらに具体的には、コイルエンド130(および隔壁101)の膨らみに対して、トルクリミッタ機構120およびそれを覆うメインプレート部114aがコイルエンド130側に膨らんでいる。すなわち、トルクリミッタ機構120(およびメインプレート部114a)の膨らみが、コイルエンド130(および隔壁101)の膨らみの内周側に配置される入れ子構造となっている。また、サブプレート部102b(およびコイルスプリング106)の膨らみに対して、トルクリミッタ機構120およびそれを覆うサブプレート部114bがサブプレート部102b側に膨らんでいる。すなわち、トルクリミッタ機構120(およびサブプレート部114b)の膨らみが、サブプレート部102b(およびコイルスプリング106)の膨らみの内周側に配置される入れ子構造となっている。
上述したように、本実施例においても前述した実施例と同様の効果を得ることができる。また、本実施例では、トルクリミッタ機構120は、第1電動機MG1のコイルエンド130よりも内側、且つ、軸方向においてコイルエンド130と重複しない位置に設けられている。このようにすれば、第1電動機MG1のコイルエンド130の内周側に形成される空間にトルクリミッタ機構120を配置することができ、トルクリミッタ機構120の膨らみが、コイルエンド130の膨らみの内周側に配置される入れ子構造とすることで、動力伝達装置12の軸方向の長さを短くすることができる。

Claims (5)

  1. エンジンと動力伝達装置との間の動力伝達経路上に設けられている車両ダンパ装置であって、
    エンジンのクランクシャフトに連結されている第1のプレートと、
    弾性体を介して該第1のプレートと連結されている第2のプレートと、
    該第2のプレートに連結されている慣性体と、
    前記第1のプレートとともに前記クランクシャフトに連結されている支持部材と、
    該支持部材と前記慣性体との間に介挿されている軸受と、
    前記慣性体と連結されている第3のプレートと、
    前記動力伝達装置のインプットシャフトに連結されている第4のプレートと、
    該第3のプレートと該第4のプレートとの間に設けられているトルクリミッタ機構とを、備える
    ことを特徴とする車両用ダンパ装置。
  2. 前記トルクリミッタ機構は、前記弾性体よりも径方向の内側であって、且つ、軸方向においてその弾性体と重複しない位置に設けられていることを特徴とする請求項1の車両用ダンパ装置。
  3. 前記インプットシャフトには、電動機が動力伝達可能に連結されており、
    前記トルクリミッタ機構は、前記電動機のコイルエンドよりも径方向の内側であって、且つ、軸方向において該コイルエンドと重複しない位置に設けられていることを特徴とする請求項1または2の車両用ダンパ装置。
  4. 前記第4のプレートと前記支持部材との間には、第2の軸受が介挿されていることを特徴とする請求項1乃至3の何れか1の車両用ダンパ装置。
  5. 前記弾性体は、円弧状のアークスプリングであることを特徴とする請求項1乃至4の何れか1の車両用ダンパ装置。
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