CN106090039A - 车辆的动力传递结构 - Google Patents

Abstract

提供了一种车辆的动力传递结构，其设置有第一转子、第二转子以及金属筒。在该动力传递结构中，减速轴和第二转子轴在径向相反的方向上从筒状金属构件接纳反作用力。筒状金属构件在径向上可弹性变形并且压配合到减速轴和第二电动机的第二转子轴在径向上彼此重叠且邻近减速轴和第二转子轴的花键配合部的部分中。因此，减速轴的轴线与第二转子轴的轴线之间的偏移被抑制，并且因此抑制了齿击声的产生。因为筒状金属构件具有高刚性并且被抑制在旋转方向上变形，所以改进了转矩传递的响应性。

Description

车辆的动力传递结构

技术领域

本发明涉及一种车辆的动力传递结构，并且特别地，涉及一种通过花键配合来抑制彼此连接的第一转子与第二转子之间的轴线的偏移、并且用于改进第一转子与第二转子之间的转矩传递的响应性的技术。

背景技术

已知包括第一转子和第二转子的车辆的动力传递结构。第一转子与动力传递构件连接以能够传递动力，动力传递构件传递发动机的动力。第二转子与第一转子同心地设置并且花键配合到第一转子。图13为根据现有技术的车辆的动力传递结构210的示例的截面图。在车辆的动力传递结构210中，第一转子212和第二转子214通过花键配合部216彼此连接以便能够传递动力。在花键配合部216中，例如来自发动机的动力通过动力传递构件传递到的第一转子212的花键齿和与第一转子212同心地设置的第二转子214的花键齿彼此花键配合。因此，存在由于第一转子212的轴线与第二转子214的轴线的偏移而在花键配合部216中出现齿击声的可能性。该偏移由于在与发动机的点火相关联的膨胀冲程期间、特别是在第二转子214的旋转速度小时，通过第一转子212传递的转矩波动等而发生。

为了减少上述齿击声的问题，在例如日本专利申请公开第2011-214646号(JP 2011-214646 A)中提出了车辆的动力传递结构，其中在径向上可弹性变形的环形弹性构件被压合在分别与花键配合部在轴向上相邻的第一转子和第二转子的内周表面与外周表面之间。第一转子和第二转子的内周表面和外周表面在径向上彼此面对。因此，第一转子的轴线与第二转子的轴线之间的偏移被抑制，并且由轴线偏移引起的在花键配合部中产生的齿击声减少。

在设置有上述车辆的动力传递结构、以及例如第二转子与电动机连接的车辆中，执行减振控制。在减振控制中，用于抑制来自发动机的扭转振动的减振转矩从电动机输出，从而例如抑制由例如车轴的转矩波动引起的车厢隆隆噪声的产生。在减振控制中输出的减振转矩基于扭转振动的相位来输出，以便抵消扭转振动。因此，要求在将从电动机输出的减振转矩传递到动力传递构件(扭转振动通过第二转子传递到该动力传递构件)时，不应发生相位的移动。然而，在以上所述的JP 2011-214646 A中描述的车辆的动力传递结构中，在径向上压合在与电动机连接的第二转子和第一转子之间的弹性构件具有低的刚性。因为第一转子与第二转子之间的花键配合部中存在齿间隙，弹性构件在第二转子与第一转子之间在周向上变形，并且第二转子与第一转子之间的转矩传递的响应性劣化。这可能引起在从第二转子到第一转子的电动机的减振转矩的传递之前和之后的相位的移动。由于减振转矩的相位的移动，可能使通过减振控制实现的发动机的扭转振动的减振效果劣化。

发明内容

本发明鉴于前述情形而完成，并且提供了车辆的动力传递结构，其通过花键配合来抑制彼此连接的第一转子与第二转子之间的轴线偏移，并且提高了第一转子与第二转子之间的转矩传递的响应性。

根据本发明的一个方案，提供了车辆的动力传递结构，其包括：第一转子，其与传递发动机的动力的动力传递构件连接以便能够运送动力；以及第二转子，其与第一转子同心地设置并且花键配合到第一转子。动力传递结构具有金属筒，所述金属筒被构造成能够在径向上弹性地变形并且插入到第一转子和第二转子在径向上彼此重叠的部分中。此外，金属筒具有第一区域、第二区域以及第三区域。第一区域与第一转子接触。第二区域与第二转子接触。第三区域将第一区域与第二区域彼此连接。

根据本发明的上述车辆的动力传递结构具有金属筒，所述金属筒能够在径向上弹性地变形并且插入在第一转子和第二转子在径向上彼此重叠的部分中，并且金属筒由与第一转子接触的第一区域、与第二转子接触的第二区域以及将第一区域和第二区域彼此连接的第三区域构成。因此，在第一区域与第二区域之间的第三区域在径向上被压缩的状态下，金属筒设置在第一转子与第二转子之间，其中第一区域与第一转子接触，第二区域与第二转子接触。因此，第一转子和第二转子在径向相反的方向上从金属筒接纳反作用力。因此，第一转子的轴线与第二转子的轴线之间的偏移被抑制，并且因此抑制了齿击声的产生。进一步地，因为金属筒具有在旋转方向上的高刚性，所以抑制了金属筒在旋转方向上的变形。因此，提高了第一转子与第二转子之间的转矩传递的响应性。

在前述动力传递结构中，第一转子可以是驱动轴，而第二转子可以是电动机的旋转轴。在这样的动力传递结构中，插入金属筒以致使其能够在驱动轴与电动机的旋转轴在径向上彼此重叠的部分中弹性地变形。驱动轴与传递发动机的动力的动力传递构件连接，以便能够传递动力。因此，提高了驱动轴与电动机的旋转轴之间的转矩传递的响应性。由此，在用于抑制发动机的旋转波动的减振控制期间，相位的移动在从电动机输出的减振转矩从电动机的旋转轴传递到驱动轴之前以及之后被抑制。因而，维持了减振控制的效果。

在前述动力传递结构中，由驱动轴、电动机的旋转轴以及金属筒构成的动力传递结构的共振频率可以为发动机的旋转速度的上限或更高。金属筒可以在径向上能够弹性地变形并且可以插入到驱动轴和电动机的旋转轴在径向上彼此重叠的部分中。在这样的动力传递结构中，车辆的动力传递结构的共振频率不与发动机的正常旋转区域中的频率一致。因此，共振的产生被抑制，并且因此抑制了驾驶性能的劣化。

在前述动力传递结构中，电动机的旋转轴可以是混合动力车辆的第二电动机的转子轴，在所述混合动力车辆中，发动机、第一电动机以及与发动机和第一电动机连接的行星齿轮布置在与第二电动机的旋转轴不同的旋转轴上。驱动轴可以为减速轴。金属筒可以设置在混合动力车辆中的第二电动机的转子轴与减速轴之间。根据这样的动力传递结构，金属筒设置在减速轴与第二电动机的转子轴之间，其中，动力从发动机传递到所述减速轴。因此，在混合动力车辆中减速轴的轴线与第二电动机的转子轴的轴线之间的偏移被抑制。同时，相位的移动在减振转矩从第二电动机的转子轴传递到减速轴之前以及之后被抑制。在用于抑制发动机的旋转波动的减振控制期间，减振转矩从第二电动机输出。因此，维持了减振控制的效果。

在前述动力传递结构中，第一转子可以是混合动力车辆的第二行星齿轮的太阳轮，在所述混合动力车辆中，发动机、第一电动机以及与发动机和第一电动机连接的第一行星齿轮布置在与第二电动机和第二电动机所连接到的第二行星齿轮的旋转轴相同的旋转轴上。第二转子可以是第二电动机的转子轴，而金属筒可以设置在混合动力车辆中的第二电动机的转子轴与太阳轮之间。根据这样的动力传递结构，金属筒设置在第二行星齿轮的太阳轮与第二电动机的转子轴之间，其中，动力从发动机传递到第二行星齿轮的太阳轮。因此，在混合动力车辆中，第二行星齿轮的太阳轮的轴线与第二电动机的转子轴的轴线之间的偏移被抑制。同时，相位的移动在减振转矩从第二电动机的转子轴传递到第二行星齿轮的太阳轮之前以及之后被抑制。在用于抑制发动机的旋转波动的减振控制期间，减振转矩从第二电动机输出。因此，维持了减振控制的效果。

在前述动力传递结构中，由太阳轮、第二电动机的转子轴以及金属筒构成的动力传递结构的共振频率可以为发动机的旋转速度的上限或更高。金属筒在径向上能够弹性地变形并且插入到太阳轮和转子轴在径向上彼此重叠的部分中。根据这样的动力传递结构，车辆的动力传递结构的共振频率与发动机的正常旋转区域中的频率不一致。因此，抑制了共振的产生，并且因此抑制了驾驶性能的劣化。

而且，在前述动力传递结构中，第一转子可以是混合动力车辆的第一行星齿轮的行星架，在所述混合动力车辆中，发动机、第一电动机以及与发动机和第一电动机连接的第一行星齿轮布置在与第二电动机和第二电动机所连接到的第二行星齿轮的旋转轴相同的旋转轴上。第二转子可以是第二行星齿轮的太阳轮，且金属筒可以设置在混合动力车辆中的第一行星齿轮的行星架和第二行星齿轮的太阳轮之间。根据这样的动力传递结构，金属筒设置在第一行星齿轮的行星架与第二行星齿轮的太阳轮之间，其中发动机的动力传递到第一行星齿轮的行星架。因此，第一行星齿轮的行星架的轴线与第二行星齿轮的太阳轮的轴线之间的偏移在混合动力车辆中被抑制。同时，相位的移动在减振转矩从第二行星齿轮的太阳轮传递到第一行星齿轮的行星架之前以及之后被抑制。在用于抑制发动机的旋转波动的减振控制期间，减振转矩从第二电动机输出。因此，维持了减振控制的效果。

附图说明

以下将参照附图描述本发明的示例性实施例的特征、优点、以及技术和工业意义，其中相同的附图标记指代相同的元件，并且其中：

图1为说明混合动力车辆中设置的用于混合动力车辆的驱动装置的结构示例的概要视图，驱动装置包括为作为本发明的示例的第一实施例的车辆的动力传递结构；

图2为图1中所示的驱动装置中设置的车辆的动力传递结构的结构的截面图；

图3为图2中所示的车辆的动力传递结构的花键配合部的周边的放大视图；

图4为图2中所示的车辆的动力传递结构中设置的被部分切除并且在中心线方向上观看的筒状金属构件的侧视图；

图5为说明图1中所示的驱动装置中的从发动机到左右驱动轮的动力传递路径、以及从发动机到第二电动机的转子的动力传递路径的示意图；

图6为用于说明在获取作为图2中所示的车辆的动力传递结构的单自由度系统中的唯一频率的共振频率中所使用的每个变量的视图；

图7为在根据现有技术的车辆的动力传递结构中，在动力传递轴的外周表面与第二转子轴的内周表面之间没有设置对准构件的情况下，示出曲轴的旋转位置与传递转矩之间的关系的图表，所述曲轴的旋转位置被表示为与发动机的曲轴的参考旋转位置的相位差，当处于与曲轴的每个旋转位置相位相反的减振转矩从第二电动机MG2输出时，所述传递转矩相对于从发动机输入的输入转矩被传递到车轴；

图8为在根据现有技术的车辆的动力传递结构中，在动力传递轴的外周表面与第二转子轴的内周表面之间设置摩擦减振器的情况下，与图7相对应的图表；

图9为在图2中所示的车辆的动力传递结构中，在动力传递轴的外周表面与第二转子轴的内周表面之间设置筒状金属构件的情况下，与图7相对应的图表；

图10为应用根据本发明的第二实施例的车辆的动力传递结构的驱动装置的概要视图；

图11为图10中所示的驱动装置的动力分配机构、齿轮机构、以及第二电动机的截面图；

图12为应用根据本发明的第三实施例的车辆的动力传递结构的驱动装置的主要部分的截面图；以及

图13为沿根据现有技术的车辆的动力传递结构的轴截取的截面图。

具体实施方式

首先，参照附图具体说明根据本发明的车辆的动力传递结构的第一实施例。

图1为说明混合动力车辆12中设置的用于混合动力车辆的驱动装置14(此后，称作“驱动装置14”)的结构示例的概要视图，驱动装置14包括作为本发明的第一实施例的车辆的动力传递结构10。驱动装置14通过包括发动机16、第一电动机MG1、第二电动机MG2、动力分配机构(还称作差动机构)22、副轴38、减速轴28、差动齿轮机构44等而构成。发动机16用作车辆12的主驱动动力源。差动机构22通过减振装置18将从发动机16向输入轴19传递的动力分配到第一电动机MG1和输出构件20。这里，差动机构22构成电差动部24，电差动部24为通过控制第一电动机MG1的驱动状态来控制变速比的机构。第二电动机MG2布置在与第一电动机MG1的旋转轴不同的旋转轴上并且用作驱动动力源。第二电动机MG2的动力传递到减速轴28，并且减速轴28设置有减速齿轮26。副轴38具有与形成在输出构件20中的输出齿轮30啮合的反转从动齿轮32、和减速齿轮26、以及与差速器齿圈34啮合的反转驱动齿轮36。动力从反转驱动齿轮36传递到差动齿轮机构44，并且差动齿轮机构44通过一对左右车轴40来将动力传递到左右驱动轮42。第二电动机MG2为根据本发明的电动机的示例。减速轴28为本发明的驱动轴的示例。

驱动装置14适当地使用在FF(发动机前置，前端驱动)混合动力车辆中。驱动装置14具有四个旋转轴C1～C4。具体地，驱动装置14具有发动机16、差动机构22、第一旋转轴C1、第二旋转轴C2、第二电动机MG2、第三旋转轴C3以及第四旋转轴C4。在第一旋转轴C1上，布置有第一电动机MG1。在第二旋转轴C2上，布置有副轴38，副轴38上形成有反转从动齿轮32和反转驱动齿轮36。在第三旋转轴C3上，布置有减速轴28，减速轴38上形成有减速齿轮26。在第四旋转轴C4上，布置有差动齿轮机构44。如上所述，发动机16、第一电动机MG1、以及与发动机16和第一电动机MG1连接的差动机构22布置在与第二电动机MG2的旋转轴不同的旋转轴上，并且车辆12因此为双轴型混合动力车辆。

第一电动机MG1和第二电动机MG2由包括具有多个永磁体的转子46和产生旋转磁场的定子48的AC同步电动机构成，并且第一电动机MG1和第二电动机MG2均为用作电动机(电动机)和发电机(发电机)的电动发电机。

减振装置18布置在输入轴19与发动机16之间并且吸收从发动机16传递的转矩波动。

差动机构22用作将从发动机16输出的动力分配到第一电动机MG1和输出构件20的动力分配装置。差动机构22由单小齿轮型行星齿轮构成，单小齿轮型行星齿轮包括：太阳轮S，其与第一电动机MG1的第一转子轴50连接；内齿圈R，其与太阳轮S同心并且与筒状输出构件20的内周部一体地设置；以及行星架CA，其支撑与太阳轮S和内齿圈R啮合以便能够自转并且公转的小齿轮P，并且行星架CA与输入轴19连接，来自发动机16的动力通过减振装置18传递到输入轴19。

通过在输出构件20的内周端设置的第一轴承52和第二轴承54，输出构件20由壳体56支撑以便能够相对于壳体56旋转。壳体56容纳第一电动机MG1、第二电动机MG2、每个轴等。通过在第一转子轴50的外周端中设置的第三轴承58和第四轴承60，第一转子轴50由壳体56(图2中图示了壳体56)支撑以便能够相对于壳体56旋转。通过在副轴38的外周端中设置的第五轴承62和第六轴承64，副轴38由壳体56支撑以便能够相对于壳体56旋转。

通过反转从动齿轮32、副轴38、反转驱动齿轮36、差速器齿圈34、差动齿轮机构44、以及一对车轴40，将从发动机16传递到输出构件20的动力传递到左右驱动轮42，反转从动齿轮32与在输出构件20的外周上形成的输出齿轮30啮合。

图2为布置在驱动装置14的第三轴C3周围的车辆的动力传递结构10的结构的截面图。用作第一转子的减速轴28为筒状构件，减速轴28设置有与形成在副轴38上的反转从动齿轮32啮合的减速齿轮26，与用作用于传递发动机的动力的动力传递构件的副轴38连接以便能够传递动力，并且用作驱动轴，所述驱动轴通过使用第二电动机MG2通过副轴38等来驱动驱动轮42。减速轴28通过第七轴承66和第八轴承68与壳体56连接以便能够相对于壳体56旋转。用作第二转子的第二转子轴70为筒状构件，并且通过在第二转子轴70的外周端中设置的第九轴承72和第十轴承74由壳体56与减速轴28同心地支撑，使得第二转子轴70能够相对于壳体56旋转。第二电动机MG2的转子46的内周部固定到第二转子轴70的外周的中央部，使得转子46不能相对于第二转子轴70旋转，并且第二电动机MG2的旋转因此被传递到第二转子轴70。因此，第二转子轴70用作电动机的旋转轴。第二转子轴70和减速轴28通过花键配合部76彼此连接以便能够传递动力。花键配合部76形成在第二转子轴70的在第七轴承66侧的内周端与减速轴28的在第二电动机MG2侧的外周端之间。如上所述，车辆的动力传递结构10由减速轴28和第二转子轴70构成，减速轴28与传递发动机16的动力的副轴38连接以便能够传递动力，第二转子轴70花键配合到减速轴28。因此，通过减速轴28、减速齿轮26、反转从动齿轮32、副轴38、反转驱动齿轮36、差速器齿圈34、差动齿轮机构44、以及一对车轴40，将从第二电动机MG2传递到第二转子轴70的动力传递到左右驱动轮42。

图3为车辆的动力传递结构10的花键配合部76附近的放大视图。车辆的动力传递结构10的花键配合部76通过使外周花键齿78与内周花键齿80彼此配合来构成。外周花键齿78形成在减速轴28的在第二电动机MG2侧的外周端上。内周花键齿80形成在第二转子轴的在第七轴承66侧的内周端中。在内周花键齿80与外周花键齿78之间存在齿间隙。

由于例如在发动机16的膨胀冲程等期间产生的转矩波动，在减速轴28的轴线与第二转子轴70的轴线之间发生偏移，特别是在第二电动机MG2的输出转矩小时。由此，存在在外周花键齿78与内周花键齿80之间产生齿击声的可能性。对于抑制第二转子轴70与减速轴28之间的轴线偏移从而抑制该齿击声的产生的对准构件，需要考虑对减振控制的减振效果的影响。执行减振控制，从而抑制由车轴40的转矩波动等产生的隆隆噪声引起的驾驶性能的劣化，并且例如输出用于使发动机16的转矩波动衰减的减振转矩。

在图3中，筒状金属构件81在减速轴28的轴向上设置在邻接于花键配合部76的部分中。筒状金属构件81压配合在第七轴承66与外周花键齿78之间的外周表面与第二转子轴70的超过内周花键齿78的部分的在第七轴承66侧的内周表面之间。

图4为被部分切除并且在中心线方向上观看的筒状金属构件81的视图。筒状金属构件81通过按压例如钢或不锈钢薄板形成，并且在厚度方向上可弹性变形，以及在某些情况中还可塑性变形。筒状金属构件81设置有筒状主体部82，以及除了在主体部82的在宽度方向上的两个边缘部中之外在周向上以给定的间隔在径向外侧以凸出的方式形成的凸出部83。因此，筒状金属构件81在周向上以给定的间隔具有凸出部83的峰以及与主体部82存在于相同的筒状表面上的凸出部83的谷。在减速轴28的外周花键齿78与第二转子轴70的内周花键齿80彼此配合之后，在筒状金属构件81中，凸出部83的峰周围的区域抵接在第二转子轴70的内周表面上，并且包括凸出部83的谷周围的区域的主体部82抵接在减速轴28的外周表面上。于是，在连接凸出部83的峰周围的区域与凸出部83的谷周围的区域的中间部84在径向上被压缩的状态下，筒状金属构件81压配合在减速轴28的外周表面与第二转子轴70的内周表面之间。凸出部83的峰周围的区域为根据本发明的第二区域的示例。凸出部83的谷周围的区域为根据本发明的第一区域的示例。中间部84为根据本发明的第三区域。由于中间部84在径向上的压缩，朝向内周侧的反作用力总是从包括凸出部83的谷周围的区域的主体部82施加至减速轴28的外周表面。此外，朝向外周侧的反作用力总是从凸出部83的峰周围的区域施加至第二转子轴70的内周表面。因为反作用力彼此相等，所以抑制了减速轴28的轴线与第二转子轴70的轴线之间的偏移的产生。当作用在第二转子轴70与减速轴28之间的转矩由于在包括凸出部83的谷周围的区域的主体部82与减速轴28的外周表面之间、以及在凸出部83的峰周围的区域与第二转子轴70的内周表面之间产生的摩擦力而小于给定的转矩值时，筒状金属构件81允许减速轴28和第二转子轴70整体旋转，而不允许在减速轴28的外周表面与第二转子轴70的内周表面之间发生滑动，由此传递转矩。当作用在第二转子轴70与减速轴28之间的转矩大于给定的转矩值时，筒状金属构件81允许在减速轴28的外周表面与第二转子轴70的内周表面之间发生滑动，由此允许减速轴28和第二转子轴70相对于彼此旋转。因此，转矩由花键配合部76传递。这里，给定的转矩值设定成至少在发动机16的膨胀冲程等期间发生的转矩波动的小的转矩值。筒状金属构件81抵抗在发动机16的膨胀冲程等期间产生的转矩波动而在减速轴28与第二转子轴70之间传递转矩，并且基本上消除了减速轴28与第二转子轴70之间的齿间隙。

进一步地，在设置有筒状金属构件81的外周表面的基础上，减速齿轮28在花键配合部76的轴向相反侧设置有邻接于筒状金属构件81的径向油路87。穿过了径向油路87的润滑油通过筒状金属构件81的轴向通孔移动到花键配合部76，由此润滑花键配合部76。该通孔形成在例如凸出部83的外周表面与面向凸出部83的外周表面的第二转子轴70的内周表面之间。

预先设定筒状金属构件81的刚性，使得车辆的动力传递结构10的共振频率f变为发动机16的正常旋转区域中的旋转速度的上限Nemax或更高。车辆的动力传递结构10由减速轴28、第二转子轴70、以及筒状金属构件81构成，其中筒状金属构件81在径向上可弹性变形并且压配合到减速轴28和第二转子轴70在径向上彼此重叠的部分。用于设定筒状金属构件81的刚性的方法通过使用图5和图6在下文中说明。

图5为从发动机16到左右驱动轮42和第二电动机MG2的转子46的动力传递路径的示意图。如图5中所示，发动机16与减振装置18、差动机构22、输出齿轮30、反转从动齿轮32、反转驱动齿轮36、差动齿轮机构44、以及与左右驱动轮42连接的一对车轴40(D/S：驱动轴)相连接，并且发动机16的扭转振动被传递至该对车轴40。发动机16通过反转从动齿轮32、减速齿轮26、减速轴28、花键配合部76以及第二转子轴70与第二电动机MG2的转子46连接，以便能够传递动力。因此，在电动机的动力传递结构10中，筒状金属构件81用作弹簧，并且通过抵接在筒状金属构件81上的第二转子轴70连接的第二电动机MG2的转子46用作质量。当动力传递结构10被认为是通过与筒状金属构件81接触的减速轴28而与由图5中的虚线指示的固定端连接的动态减振器时，设定筒状金属构件81的刚性使得由具有发动机旋转的频率的驱动装置14内部的共振现象引起的驾驶性能的劣化被抑制。图6为用于说明在获取共振频率f中所使用的每个变量的视图，共振频率f为被认为是动态减振器的车辆的动力传递结构10的单自由度系统中的独特频率。由图5中的虚线指示的固定端与右侧的固定端相对应。在图6中，当由箭头示出的筒状金属构件81的在旋转方向上的刚性为K(Nm/rad)、并且作为质量的第二电动机MG2的转子406的惯性量为I(Kgm²)时，作为动态减振器的车辆的动力传递结构10的共振频率f(Hz)由公式(1)获得。由公式(2)将共振频率f转换成发动机的旋转速度的转换值Nef(rpm)。设定筒状金属构件81的在旋转方向上的刚性K，使得从所获得的车辆的动力传递结构10的共振频率f转换的发动机的旋转速度的转换值Nef变为车辆12的发动机16的正常旋转区域中的旋转速度的上限Nemax(rpm)。如上所述地设定的筒状金属构件81的刚性高于由橡胶等形成的公知的摩擦减振器的刚性。因此，当在减速轴28与第二转子轴70之间增加的转矩小于给定的转矩值时，筒状金属构件81不在旋转方向上变形而传递转矩。

【数学公式1】

$f=\frac{1}{2\mathrm{\π}}\sqrt{\frac{K}{I}}\mathrm{...}\left(1\right)$

$f=\frac{Nef\×2}{60}\mathrm{...}\left(2\right)$

接下来，抑制来自发动机16的旋转波动的减振控制的效果在设置有车辆的动力传递结构10的驱动装置14中验证。图7为示出根据现有技术的车辆的动力传递结构的情况的视图，其中在减速轴28的外周表面与第二转子轴70的内周表面之间未设置对准构件。图8为示出根据现有技术的车辆的动力传递结构的情况的视图，其中具有3500Nm/rad的刚性的橡胶摩擦减振器被设置为减速轴28的外周表面与第二转子轴70的内周表面之间的弹簧元件。图9为示出根据第一实施例的车辆的动力传递结构10的情况的视图，其中具有高于以上所述的摩擦减振器的刚性的38000Nm/rad的刚性的筒状金属构件81设置在减速轴28的外周表面与第二转子轴70的内周表面之间。图7-图9为示出在动力传递结构10的各个情况下的曲轴的旋转位置与传递到车轴40的传递转矩(dB)之间的关系的图表。当发动机16在1200rpm的发动机的旋转速度、80Nm的DC分量以及134Nm的AC分量的条件下运转时，曲轴的旋转位置被表示为相对于发动机16的曲轴的参考旋转位置的相位差(度)。传递到车轴40的传递转矩(dB)是当与曲轴的每个旋转位置相位相反的减振转矩从第二电动机MG2输出时相对于在曲轴的每个旋转位置处来自发动机16的输入转矩的转矩。在这一验证中，在减速轴28的外周花键齿78与第二转子轴70的内周花键齿80之间设置了1.0(度)的齿间隙。虚线代表在作为-1.0Nm的负转矩的用于将花键齿按压为彼此抵抗的按压转矩抵抗来自发动机16的输入转矩而从第二电动机MG2输出的状态下相对于来自发动机16的输入转矩而传递到车轴40的转矩。交替的长短虚线代表在减振转矩和按压转矩都没有从第二电动机MG2输出的状态下相对于来自发动机16的输入转矩而传递到车轴40的转矩。

在根据现有技术的图7所示的车辆的动力传递结构(其中在减速轴28的外周表面与第二转子轴70的内周表面之间没有设置对准构件)、根据现有技术的图8中所示的车辆的动力传递结构(其中在减速轴28的外周表面与第二转子轴70的内周表面之间设置有摩擦减振器)、以及图9中所示的车辆的动力传递结构10(其中在减速轴28的外周表面与第二转子轴70的内周表面之间设置有筒状金属构件81)中，在按压转矩从第二电动机MG2输出的情况下相对于来自发动机16的输入转矩而传递到车轴40的转矩低于在转矩不从第二电动机MG2输出的情况下传递到车轴40的转矩。在图7中所示的根据现有技术的车辆的动力传递结构中，在减振转矩从第二电动机MG2输出的情况下，当曲轴转角处于从0度到180度的曲轴转角中的40度时，相对于发动机输入转矩而传递到车轴40的最低转矩为67.5dB。相反，在设置有摩擦减振器的图8中所示的车辆的动力传递结构中，在减振转矩从第二电动机MG2输出的情况下，当曲轴转角处于从0度到180度的曲轴转角中的160度时，相对于发动机输入转矩而传递到车轴40的最低转矩为69.0dB。这大于67.5dB，67.5dB是减振转矩从图7中所示的车辆的动力传递结构中的第二电动机MG2输出的情况下的最低转矩，意味着减振控制的效果劣化。这是由在来自第二电动机MG2的减振转矩从第二转子轴70传递到减速轴28之前以及之后发生的相位的移动引起的，因为设置在减速轴28与第二转子轴70之间的摩擦减振器的刚性低并且摩擦减振器因此在径向上变形。在减振转矩从图9中所示的车辆的动力传递结构10的第二电动机MG2输出的情况下，当曲轴转角处于从0度到180度的曲轴转角中的170度时，相对于发动机输入转矩而传递到车轴40的更低的转矩为63.6dB。这低于67.5dB，67.5dB是减振转矩从根据现有技术的图7中所示的车辆的动力传递结构中的第二电动机MG2输出的情况下的最低转矩，意味着减振控制的效果改进。这是因为，当作用在减速轴28与第二转子轴70之间的转矩小于给定的转矩值、并且转矩由筒状金属构件81传递时，认为在减速轴28与第二转子轴70之间基本上没有齿间隙。同时，因为筒状金属构件81在旋转方向上的刚性高，所以筒状金属构件81在旋转方向上不变形。因此，第二转子轴70与减速轴28之间的在旋转方向上的相位的移动在来自第二电动机MG2的减振转矩从第二转子轴70传递到减速轴28之前以及之后减少。

如上所述，根据第一实施例的车辆的动力传递结构10具有筒状金属构件81，所述筒状金属构件81在径向上可弹性变形并且压配合到减速轴28与第二电动机MG2的第二转子轴70在径向上彼此重叠且邻接于花键配合部76的部分中。筒状金属构件81由主体部82以及中间部84构成，主体部82包括与减速轴28的外周接触的凸起部83的谷周围的区域、与第二转子轴70的内周表面接触的凸起部83的峰周围的区域，中间部84将包括凸起部83的谷周围的区域的主体部82与凸起部83的峰周围的区域连接。因为筒状金属构件81在中间部84在径向上被压缩的状态下设置在减速轴28与第二转子轴70之间，减速轴28和第二转子轴70在径向相反的方向上从筒状金属构件81接纳反作用力。由于此，在发动机16、第一电动机MG1和差动机构22布置在与第二电动机MG2的旋转轴不同的旋转轴上的双轴型混合动力车辆12中，减速轴28的轴线与第二转子轴70的轴线之间的偏移被抑制，并且因此抑制了齿击声的产生。此外，当施加在减速轴28与第二转子轴70之间的转矩小于给定的转矩值时，旋转由筒状金属构件81传递。进一步地，因为筒状金属构件81具有高刚性并且被抑制在旋转方向上变形，在抑制发动机16的旋转波动的减振控制期间，相位的移动在将从第二电动机MG2输出的减振转矩从第二转子轴70传递到减速轴28之前以及之后被抑制。因此，在双轴型混合动力车辆12中，改进了减振控制的减振效果。

进一步地，在根据第一实施例的车辆的动力传递结构10中，动力传递结构由减速轴28、第二电动机MG2的第二转子轴70以及筒状金属构件81构成，筒状金属构件81在径向上可弹性变形并且压配合到减速轴28和第二转子轴70在径向上彼此重叠的部分中，并且动力传递结构用作动态减振器，第二电动机MG2的转子46在动态减振器中用作质量。从该动力传递结构的共振频率f转换的发动机的旋转速度的转换值Nef为发动机16的旋转速度的上限Nemax或更高。因此，车辆的动力传递结构10的共振频率f与发动机16的正常旋转区域中的频率不一致。因此，抑制了共振的产生，并且抑制了驾驶性能的劣化。

接下来，说明本发明的第二实施例。在以下的第二实施例的说明中，相同的附图标记用于与第一实施例中的部件具有基本上共同的功能的部件，并且省略详细说明。

图10为应用了根据第二实施例的车辆的动力传递结构85的混合动力车辆86中设置的用于混合动力车辆的驱动装置88(在下文中，称作“驱动装置88”)的概要视图。在图10中，混合动力车辆86的驱动装置88设置有变速部92。变速部92具有：动力分配机构(还称作差动机构)90，其将从用作用于行驶的驱动力源的发动机100输出的动力分配到第一电动机MG1和输出构件89；齿轮机构91，其与输出构件89连接；以及第二电动机MG2，其通过齿轮机构91与输出构件89连接以便能够传递动力。驱动装置88设置有：反转从动齿轮95，其固定到副轴93并且与形成在输出构件89的外周表面上的输出齿轮94啮合；反转驱动齿轮97，其固定到副轴93并且与差速器齿圈96啮合；差动齿轮机构98；以及一对车轴99，并且发动机100和第二电动机MG2的动力传递到一对驱动轮101。在驱动装置88中，发动机100、第一电动机MG1以及与发动机100和第一电动机MG1连接的动力分配机构90布置在与第二电动机MG2和第二电动机MG2所连接的齿轮机构91的旋转轴相同的旋转轴上。因此，混合动力车辆86为单轴型混合动力车辆。

输入轴102的一端通过减振装置103与发动机100的曲轴连接，并且输入轴102的另一端与驱动油泵104的油泵驱动轴105连接。

图11是驱动装置88的动力分配机构90、齿轮机构91、以及第二电动机MG2的截面图。动力分配机构90由公知的单小齿轮型第一行星齿轮构成，单小齿轮型第一行星齿轮包括作为旋转元件(旋转构件)的：第一太阳轮S1；第一小齿轮P1；第一行星架CA1，其支撑第一小齿轮P1以便使第一小齿轮P1能够自转和公转；以及第一内齿圈R1，其通过第一小齿轮P1与第一太阳轮S1啮合。动力分配机构90用作产生差动作用的差动机构。在动力分配机构90中，第一行星架CA1与输入轴102连接，也就是，与发动机100连接，第一太阳轮S1与第一电动机MG1的第一转子轴106连接，第一内齿圈R1形成在输出构件89的内周表面上。因为第一太阳轮S1、第一行星架CA1以及第一内齿圈R1能够相对于彼此互相旋转，所以发动机100的输出被分配到第一电动机MG1和输出构件89。

齿轮机构91由公知的单小齿轮型第二行星齿轮构成，单小齿轮型第二行星齿轮设置有作为旋转元件的：第二太阳轮S2；第二小齿轮P2；第二行星架CA2，其支撑第二小齿轮P2以便使第二小齿轮P2能够自转和公转；以及第二内齿圈R2，其通过第二小齿轮P2与第二太阳轮S2啮合。在齿轮机构91中，第二行星架CA2与作为非旋转构件的壳体107连接，并且由此阻止第二行星架CA2的旋转。第二太阳轮S2通过花键配合与第二电动机MG2的第二转子轴108连接，并且第二内齿圈R2形成在输出构件89的内周表面上。

车辆的动力传递结构85包括第二太阳轮S2和第二转子轴108。第二太阳轮S2用作与输出构件89连接以便能够传递动力的齿轮机构91的第一转子。输出构件89用作通过反转从动齿轮95将发动机100的动力传递到驱动轮101的动力传递构件。第二转子轴108用作与第二太阳轮S2同心地设置并且花键配合到第二太阳轮S2的第二转子。第二太阳轮S2为筒状构件，并且在其内周表面上具有内周花键齿。油泵驱动轴105同心地设置在第二转子轴108的内部，并且第二电动机MG2的转子设置在第二转子轴108的外周表面上以便不能相对于彼此旋转。因此，动力从第二电动机MG2传递到第二转子轴108。进一步地，第二转子轴108在第一行星齿轮侧的外周表面上设置有外周花键齿。第二太阳轮S2和第二转子轴108通过花键配合部109彼此连接，其中第二太阳轮S2的内周花键齿与第二转子轴108的外周花键齿彼此啮合。车辆的动力传递结构85设置有筒状金属构件81，筒状金属构件81被压配合到第二太阳轮S2的内周表面和第二转子轴108的外周表面在径向上彼此面对且邻近花键配合部109的部分中，使得筒状金属构件81能够在径向上弹性地变形。在中间部84在径向上被压缩的状态下，筒状金属构件81设置在第二太阳轮S2与第二转子轴108之间。从包括凸出部83的谷周围的区域的主体部82朝向内周侧的反作用力总是施加到第二转子轴108的外周表面，并且从凸出部83的峰周围的区域朝向外周侧的反作用力总是施加到第二太阳轮S2的内周表面，由此抑制第二太阳轮S2的轴线与第二转子轴108的轴线之间的偏移。进一步地，由于在筒状金属构件81与第二太阳轮S2的内周表面和第二转子轴108的外周表面之间产生的摩擦力，当作用在第二太阳轮S2与第二转子轴108之间的转矩小于给定的转矩值时，转矩由筒状金属构件81传递。因此，第二太阳轮S2与第二转子轴108之间的齿间隙基本上被消除。此外，预先设定筒状金属构件81的刚性，使得车辆的动力传递结构85的共振频率f变为发动机100的在正常旋转区域中的旋转速度的上限Nemax或更高。车辆的动力传递结构85由第二太阳轮S2、第二转子轴108以及筒状金属构件81构成，筒状金属构件81在径向上可弹性变形并且压配合到第二太阳轮S2和第二转子轴108在径向上彼此重叠的部分中。

如上所述，根据第二实施例的车辆的动力传递结构85具有筒状金属构件81，筒状金属构件81在径向上可弹性变形并且压配合到单轴型混合动力车辆86的第二电动机MG2的第二太阳轮S2与第二转子轴108在径向上彼此重叠且邻近第二太阳轮S2与第二转子轴108之间的花键配合部109的部分。因为在中间部84在径向上被压缩的状态下筒状金属构件81设置在第二太阳轮S2和第二转子轴108之间，所以第二太阳轮S2和第二转子轴108在径向相反的方向上从筒状金属构件81接纳反作用力。因此，在发动机100、第一电动机MG1以及动力分配机构90布置在与第二电动机MG2和齿轮机构91的旋转轴相同的旋转轴上的单轴型混合动力车辆86中，第二太阳轮S2的轴线与第二转子轴108的轴线之间的偏移被抑制，并且因此抑制了齿击声的产生。进一步地，当施加在第二太阳轮S2与第二转子轴108之间的转矩小于给定的转矩值时，转矩由筒状金属构件81传递。同时，因为筒状金属构件81的刚性高并且在旋转方向上的变形由此被抑制，所以相位的移动在从第二转子轴108向第二太阳轮S2传递减振转矩之前以及之后被抑制。在用于抑制发动机100的旋转波动的减振控制期间，减振转矩从第二电动机MG2输出。因此，在单轴型混合动力车辆86中，改进了用于抑制在例如发动机100的膨胀冲程期间产生的转矩波动的减振控制的减振效果。

此外，根据第二实施例的车辆的动力传递结构85由第二太阳轮S2、第二电动机MG2的第二转子轴108以及筒状金属构件81构成，筒状金属构件81在径向上可弹性变形并且压配合到第二太阳轮S2和第二转子轴108在径向上彼此重叠的部分，并且能够将动力传递结构85视为用作动态减振器的动力传递结构，在所述动态减振器中第二电动机MG2的转子46用作质量。从该动力传递结构中的共振频率f转换的发动机的旋转速度的转换值Nef为发动机100的旋转速度的上限Nemax或更高。因此，车辆的动力传递结构85的共振频率f与发动机100的在正常旋转区域中的频率不一致。由此，抑制了共振的产生，并且同样抑制了驾驶性能的劣化。

接下来，说明本发明的第三实施例。图12为设置有根据第三实施例的车辆的动力传递结构110的车辆驱动装置12的主要部分的截面图。车辆驱动装置112主要由第一行星齿轮114和第二行星齿轮116构成。第一行星齿轮114设置有作为旋转元件的：第一太阳轮S3；第一小齿轮P3；第一行星架CA3，其支撑第一小齿轮P3以便使第一小齿轮P3能够自转和公转；以及第一内齿圈R3，其通过第一小齿轮P3与第一太阳轮S3啮合。第二行星齿轮116设置有作为旋转元件的：第二太阳轮S4；第二小齿轮P4；第二行星架CA4，其支撑第二小齿轮P4以便使第二小齿轮P4能够自转和公转；以及第二内齿圈，其通过第二小齿轮P4与第二太阳轮S4啮合。第一太阳轮S3通过输入轴118与发动机连接。第一行星架CA3与第二太阳轮S4连接，并且还通过制动器选择性地与作为非旋转构件的壳体120连接。第一内齿圈R3通过制动器选择性地与壳体120连接。第二行星架CA4与输出齿轮122连接。

车辆的动力传递结构110包括第一行星架CA3和第二太阳轮S4。第一行星架CA3用作与输入轴118连接以便能够传递动力的第一行星齿轮114的第一转子。输入轴118用作传递发动机的动力的动力传递构件。第二太阳轮S4用作与第一行星架CA3同心设置并且花键配合到第一行星架CA3的第二转子。第一行星架CA3设置有筒状部123、圆盘形支撑壁部124以及接触部126。圆盘形支撑壁部124设置在筒状部123的在第一行星齿轮114侧的端部上，并且为分别支撑小齿轮轴的两端的两个支撑壁部中的一个，小齿轮轴支撑第一小齿轮P3以便使第一小齿轮P3能够旋转。接触部126具有通过从筒状部123连续地减小筒状部123的在第二行星齿轮116侧的筒状部123的厚度而增加的内径。筒状部123在其内周表面上具有内周花键齿。第二太阳轮S4为筒状构件，并且外周花键齿形成在第二太阳轮S4的在第一行星齿轮114侧的外周表面上。第一行星架CA3和第二太阳轮S4通过花键配合部128彼此连接，在花键配合部128中第一行星架CA3的筒状部123的内周花键齿与第二太阳轮S4的外周花键齿彼此啮合。车辆的动力传递结构110设置有筒状金属构件81。筒状金属构件81压配合到第一行星架CA3的接触部126与形成在第二太阳轮S4的外周表面上的外周花键齿在径向上彼此面对的部分，使得筒状金属构件81能够弹性地变形。在中间部84在径向上被压缩的状态下，筒状金属构件81设置在第一行星架CA3与第二太阳轮S4之间。因此，从包括凸出部83的谷周围的区域的主体部82朝向内周侧的反作用力总是施加于第二太阳轮S4的外周表面上的外周花键齿，并且从凸出部83的峰周围的区域朝向外周侧的反作用力总是施加于第一行星架CA3的接触部的内周表面。因此，第一行星架CA3的轴与第二太阳轮S4的轴线之间的偏移被抑制。进一步地，由于在筒状金属构件81与第一行星架CA3的接触部126的内周表面和第二太阳轮S4的外周花键齿之间产生的摩擦力，当作用在第一行星架CA3与第二太阳轮S4之间的转矩小于给定的转矩值时，转矩由筒状金属构件81传递。因此，第一行星架CA3与第二太阳轮S4之间的齿间隙基本上被消除。

如上所述，根据第三实施例的车辆的动力传递结构110具有筒状金属构件81。筒状金属构件81在径向上可弹性变形并且配合到第一行星架CA3和第二太阳轮S4在径向上彼此重叠且邻近第一行星架CA3与第二太阳轮S4之间的花键配合部128的部分，第二太阳轮S4与第一行星架CA3同心地设置。第一行星架CA3与输入轴118连接以便能够传递动力，输入轴118用作传递发动机的动力的动力传递构件。在中间部84在径向上被压缩的状态下，因为筒状金属构件81设置在第一行星架CA3与第二太阳轮S4之间，所以第一行星架CA3和第二太阳轮S4在径向相反的方向上从筒状金属构件81接纳反作用力。因此，第一行星架CA3的轴与第二太阳轮S4的轴线之间的偏移被抑制，并且由此抑制了齿击声的产生。进一步地，当第一行星架CA3与第二太阳轮S4之间施加的转矩小于给定的转矩值时，转矩由筒状金属构件81传递。同时，因为筒状金属构件81具有高刚性，并且被抑制在旋转方向上变形，所以改进了第一行星架CA3与第二太阳轮S4之间的转矩传递的响应性。

已经参照图表和图形详细说明了本发明。然而，在不脱离本发明的主旨的情况下，本发明还可以以其他形式来执行，并且可以添加各种变化。

Claims (8)

1.一种车辆的动力传递结构，包括：第一转子，其与构造成传递发动机的动力的动力传递构件连接；第二转子，其与所述第一转子同心地设置并且花键配合到所述第一转子，所述动力传递结构的特征在于

所述动力传递结构具有金属筒，所述金属筒构造成能够在径向上弹性地变形并且插入到所述第一转子和所述第二转子彼此重叠的部分中，并且

所述金属筒具有第一区域、第二区域以及第三区域，其中所述第一区域与所述第一转子接触，所述第二区域与所述第二转子接触，并且所述第三区域将所述第一区域与所述第二区域彼此连接。

2.根据权利要求1所述的动力传递结构，其特征在于

所述第一转子为驱动轴，并且

所述第二转子为电动机的旋转轴。

3.根据权利要求2所述的动力传递结构，其特征在于

由所述驱动轴、所述电动机的所述旋转轴以及所述金属筒构成的所述动力传递结构的共振频率为所述发动机的旋转速度的上限或更高，其中所述金属筒在所述径向上能够弹性地变形并且插入在所述驱动轴和所述电动机的所述旋转轴在所述径向上彼此重叠的部分中。

4.根据权利要求2或3所述的动力传递结构，其特征在于

所述电动机的所述旋转轴为混合动力车辆的第二电动机的转子轴，在所述混合动力车辆中，所述发动机、第一电动机以及与所述发动机和所述第一电动机连接的行星齿轮布置在与所述第二电动机的旋转轴不同的旋转轴上，

所述驱动轴为减速轴，并且

所述金属筒设置在所述混合动力车辆的所述第二电动机的所述转子轴与所述减速轴之间。

5.根据权利要求1所述的动力传递结构，其特征在于

所述第一转子为混合动力车辆的第二行星齿轮的太阳轮，在所述混合动力车辆中，所述发动机、第一电动机以及与所述发动机和所述第一电动机连接的第一行星齿轮布置在与第二电动机和所述第二电动机所连接到的第二行星齿轮的旋转轴相同的旋转轴上，

所述第二转子为所述第二电动机的转子轴，并且

所述金属筒设置在所述混合动力车辆的所述第二行星齿轮的所述太阳轮与所述第二电动机的所述转子轴之间。

6.根据权利要求5所述的动力传递结构，其特征在于

由所述第二行星齿轮的所述太阳轮、所述第二电动机的所述转子轴以及所述金属筒构成的所述动力传递结构的共振频率为所述发动机的旋转速度的上限或更高，其中所述金属筒在径向上能够弹性地变形并且被插入在所述太阳轮和所述转子轴在所述径向上彼此重叠的部分中。

7.根据权利要求1所述的动力传递结构，其特征在于

所述第一转子为混合动力车辆的第一行星齿轮的行星架，在所述混合动力车辆中，所述发动机、第一电动机以及与所述发动机和所述第一电动机连接的所述第一行星齿轮布置在与第二电动机和所述第二电动机所连接到的第二行星齿轮的旋转轴相同的旋转轴上，

所述第二转子为所述第二行星齿轮的太阳轮，并且

所述金属筒设置在所述混合动力车辆的所述第一行星齿轮的所述行星架与所述第二行星齿轮的所述太阳轮之间。

8.根据权利要求7所述的动力传递结构，其特征在于

由所述第一行星齿轮的所述行星架、所述第二行星齿轮的所述太阳轮以及所述金属筒构成的所述动力传递结构的共振频率为所述发动机的旋转速度的上限或更高，其中所述金属筒在径向上能够弹性地变形并且被插入在所述行星架与所述太阳轮在所述径向上彼此重叠的部分中。