JP2019089367A - Power transmission device - Google Patents
Power transmission device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2019089367A JP2019089367A JP2017217714A JP2017217714A JP2019089367A JP 2019089367 A JP2019089367 A JP 2019089367A JP 2017217714 A JP2017217714 A JP 2017217714A JP 2017217714 A JP2017217714 A JP 2017217714A JP 2019089367 A JP2019089367 A JP 2019089367A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rotor shaft
- damper
- engine
- motor
- bearing
- 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.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/62—Hybrid vehicles
Landscapes
- Arrangement Of Transmissions (AREA)
- Hybrid Electric Vehicles (AREA)
Abstract
Description
本発明は、動力伝達装置に関する。 The present invention relates to a power transmission device.
特許文献1には、エンジンから出力された動力を電動機側と駆動輪側とに分割できる動力分割機構を備えた動力伝達装置が開示されている。 Patent Document 1 discloses a power transmission device provided with a power split mechanism capable of splitting power output from an engine into an electric motor side and a drive wheel side.
特許文献1に記載の構成では、エンジンから出力された動力(エンジントルク)が電動機側に伝達する場合、動力分割機構のピニオンギヤとサンギヤとのかみ合い部を介してエンジントルクが電動機のロータ軸に伝達される。しかしながら、サンギヤははすば歯車により構成されるため、エンジンの回転変動(トルク変動)がロータ軸に伝達することによってロータ軸には軸方向の振動が生じる。この軸方向の振動がロータ軸から軸受を介してケースに伝達するとケースを膜振動させてしまう。そのため、ケースが膜振動することによる異音が発生する虞がある。 In the configuration described in Patent Document 1, when the power (engine torque) output from the engine is transmitted to the motor side, the engine torque is transmitted to the rotor shaft of the motor via the meshing portion between the pinion gear and the sun gear of the power split mechanism. Be done. However, since the sun gear is formed by a helical gear, the rotational fluctuation (torque fluctuation) of the engine is transmitted to the rotor shaft to cause axial vibration in the rotor shaft. When this axial vibration is transmitted from the rotor shaft to the case via the bearing, the case vibrates in a film. Therefore, abnormal noise may occur due to membrane vibration of the case.
本発明は、上記事情を鑑みてなされたものであって、ケースが膜振動することによる異音の発生を抑制することができる動力伝達装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object of the present invention is to provide a power transmission device capable of suppressing the generation of abnormal noise due to film vibration of a case.
本発明は、エンジンから出力された動力を電動機側と駆動輪側とに分割する動力分割機構と、動力分割機構よりもエンジン側に配置された電動機を収容するケースと、電動機のロータ軸のうちエンジン側の端部に配置され、ロータ軸をケースに対して回転自在に支持する軸受と、を備え、ロータ軸はロータコアに向けて径方向外側に拡がるフランジ部を有する動力伝達装置において、フランジ部と軸受の内輪との間で軸方向に挟まれて配置され、ロータ軸が内輪に近づくように軸方向へ変位する際に軸方向荷重を吸収するダンパを備えることを特徴とする。 According to the present invention, a power split mechanism that splits the power output from the engine into the motor side and the drive wheel side, a case that houses the motor disposed closer to the engine side than the power split mechanism, and the rotor shaft of the motor A power transmission device including a bearing disposed at an end portion on an engine side and rotatably supporting a rotor shaft with respect to a case, the rotor shaft having a flange portion radially outwardly extending toward the rotor core; And an inner ring of the bearing, the damper being disposed between the inner ring and the inner ring of the bearing to absorb an axial load when the rotor shaft is axially displaced so as to approach the inner ring.
本発明では、ロータ軸のフランジ部と軸受の内輪との間に、軸方向荷重を吸収するダンパが配置される。エンジンから出力された動力が動力分割機構を介してロータ軸に伝達する際、エンジンの回転変動によってロータ軸が軸方向に振動しても、軸方向荷重をダンパによって吸収することができる。これにより、ロータ軸から軸受を介してケースに入力される軸方向の振動を低減できるため、ケースが膜振動することによる異音の発生を抑制することができる。 In the present invention, a damper that absorbs an axial load is disposed between the flange portion of the rotor shaft and the inner ring of the bearing. When the power output from the engine is transmitted to the rotor shaft via the power split mechanism, the axial load can be absorbed by the damper even if the rotor shaft vibrates in the axial direction due to the rotational fluctuation of the engine. As a result, it is possible to reduce axial vibration that is input from the rotor shaft to the case via the bearing, so it is possible to suppress the generation of abnormal noise due to film vibration of the case.
以下、図面を参照して、本発明の実施形態における動力伝達装置について具体的に説明する。 The power transmission device according to an embodiment of the present invention will be specifically described below with reference to the drawings.
図1は、実施形態の動力伝達装置10を搭載した車両Veの一例を模式的に示すスケルトン図である。動力伝達装置10が搭載される車両Veは、エンジン(ENG)1およびモータジェネレータ(MG)2が動力源として機能するハイブリッド車両である。モータジェネレータ2は、電力が供給されて動力を出力するモータ機能と、機械的な外力によって強制的に回転させられて発電する発電機能とを有し、例えば永久磁石式の同期モータなどにより構成される。図1に示すように、モータジェネレータ2は、ロータ21と、ステータ22とを備え、ロータ21はロータ軸21aとロータコア21bとが一体回転するように構成される。なお、以下の説明では、モータジェネレータを単にモータと記載する。
FIG. 1 is a skeleton diagram schematically showing an example of a vehicle Ve equipped with the
動力伝達装置10は、エンジン1から駆動輪(図示せず)に至る動力伝達経路中に動力分割機構3を備え、エンジン1が出力した動力(エンジントルク)をモータ2側と駆動輪側とに分割できるように構成される。モータ2側に分割された動力によってモータ2を発電機として機能させる。
The
動力分割機構3は、シングルピニオン型の遊星歯車機構によって構成されており、入力軸4を介してエンジン1と接続されている。図1に示すように、動力分割機構3は、サンギヤ3Sと、サンギヤ3Sに対して同心円上に配置されたリングギヤ3Rと、それらサンギヤ3Sとリングギヤ3Rとに噛み合っているピニオンギヤを自転可能かつ公転可能に保持しているキャリヤ3Cとを備える。サンギヤ3Sにはモータ2が連結されている。キャリヤ3Cにはエンジン1が連結されている。リングギヤ3Rには、動力分割機構3から駆動輪側へ向けて動力を出力する出力ギヤ5が連結されている。例えば、リングギヤ3Rと出力ギヤ5とは一体成形されている。
The power split mechanism 3 is configured by a single pinion type planetary gear mechanism, and is connected to the engine 1 via an input shaft 4. As shown in FIG. 1, the power split mechanism 3 is capable of rotating and revolving the
入力軸4は、エンジン1のクランクシャフトと同一軸線上に配置された回転軸であり、クランクシャフトと一体回転するように連結される。例えば、クランクシャフトはフライホイールやダンパ11(図2に示す)を介して入力軸4に連結されている。エンジン1が駆動する場合、エンジントルクはクランクシャフトからフライホイールを介してダンパ11に入力されて、ダンパ11から入力軸4を介して動力分割機構3に伝達される。
The input shaft 4 is a rotating shaft disposed on the same axis as the crankshaft of the engine 1 and is connected to rotate integrally with the crankshaft. For example, the crankshaft is connected to the input shaft 4 via a flywheel or a damper 11 (shown in FIG. 2). When the engine 1 is driven, the engine torque is input from the crankshaft to the
入力軸4の外周側にモータ2と動力分割機構3とが配置される。つまり、入力軸4の回転中心軸線を回転中心としてロータ軸21aとサンギヤ3Sとが回転する。具体的には、サンギヤ3Sは中空状のサンギヤ軸を有する。また、ロータ軸21aは中空軸である。これらサンギヤ軸の内周部とロータ軸21aの外周部とがスプライン嵌合している。ロータ軸21aの内部およびサンギヤ3S(サンギヤ軸)の内部を貫通するようにして入力軸4が配置される。そして、ロータ軸21aは、サンギヤ3S側の端部に設けられた軸受(図示せず)と、エンジン1側の端部に設けられた軸受6とによって、ケース7(図2に示す)に対して回転自在に支持されている。
The
図2は、ロータ軸21aの支持構造を説明するための断面図である。ロータ軸21aは、エンジン1側の端部21cに設けられた軸受6を介してケース7に支持されている。軸受6は、ロータ軸21aに取り付けられた内輪61と、ケース7に取り付けられた外輪62とを有する転がり軸受である。なお、軸方向の一方側と他方側について、図2に示すフロント側(Fr)はエンジン1側を表し、リア側(Rr)はエンジン1とは反対側を表す。
FIG. 2 is a cross-sectional view for explaining the support structure of the
ケース7は、モータ2を内部に収容するものであり、モータ2に対してフロント側に配置されてケース壁部を構成するフロントカバー71を含む。ケース7の内部にはモータ2の他に動力分割機構3も収容される。一方、ケース7の外部(フロントカバー71のエンジン1側)に、ダンパ11が配置される。ダンパ11は入力軸4に設けられたトーショナルダンパであり、フライホイールと一体回転する入力要素と、入力軸4と一体回転する出力要素との間に配置されたトーションスプリングが回転方向に対して伸縮することによりトルク変動を吸収することができる。
The
フロントカバー71には、軸受6が取り付けられる固定部71aが設けられている。固定部71aは、フロントカバー71の一部が軸方向のリア側に突出して、ロータコア21bの径方向内側に配置される円筒状の構造を有する。外輪62の外周部が固定部71aの内周部に嵌合している。軸受6の配置はロータコア21bの径方向内側となる。
The
また、ロータ軸21aには、ロータコア21b側に向けて径方向外側に拡がるフランジ部21dが設けられている。端部21cはフランジ部21dよりも軸方向でフロント側に延びている。さらに、軸方向でフランジ部21dと内輪61との間には、ロータ軸21aが軸方向に変位する際に軸方向荷重を吸収する軸方向変位吸収ダンパ(以下「ダンパ機構」という)8が配置されている。ダンパ機構8は、ロータ軸21aに生じる軸方向の振動を吸収するダンパ機能を有する。このダンパ機構8の具体的な構造の一例を図3に示す。
Further, the
図3は、ダンパ機構8の一例を説明するための断面図である。ダンパ機構8は、ダンパインナーガイド8aと、スプリング8bと、ストロークストッパ8cと、ダンパアウターガイド8dと、ストロークストッパ8eとを備える。さらに、ダンパ機構8の径方向外側には、ダンパ機構8を保持するための壁面(保持面)が径方向内側を向くようにして形成されたダンパガイド21eが設けられる。ダンパガイド21eは、ロータ軸21aのフランジ部21dから軸方向でフロント側に突出している。ロータ軸21aが高速回転する場合であっても、ダンパ機構8が遠心力により振り回されることをダンパガイド21eによって防止することができる。
FIG. 3 is a cross-sectional view for explaining an example of the
ダンパインナーガイド8aは、ロータ軸21aの外周面およびフランジ部21dのフロント側の側面に接触している保持部材である。スプリング8bは、ロータ軸21aが内輪61に近づくように軸方向に変位する際に軸方向に縮み、軸方向荷重を吸収する弾性部材である。ダンパアウターガイド8dは、内輪61のリア側の側面およびダンパガイド21eの内周面と接触している保持部材である。スプリング8bの軸方向両端部はダンパインナーガイド8aとダンパアウターガイド8dとによって挟まれている。例えば、スプリング8bが軸方向に伸縮する際、ダンパアウターガイド8dの外周面がダンパガイド21eの内周面(保持面)上を軸方向に摺動する。
The damper
ストロークストッパ8c,8eは、ロータ軸21aが軸方向フロント側に移動することを制限する部位であり、ロータ軸21aが軸方向に変位する際にダンパガイド21eのフロント側の先端部が軸受6に接触しないようにするためのストッパ部材である。図3に示すように、ストロークストッパ8cは、フランジ部21d側のストッパであり、ダンパインナーガイド8aのフロント側の側面に接触している。ストロークストッパ8eは、内輪61側(軸受6側)のストッパであり、ダンパアウターガイド8dのリア側の側面に接触している。リア側のストロークストッパ8cがフロント側のストロークストッパ8eに当接することにより、ロータ軸21aが軸方向フロント側にそれ以上移動すること(スプリング8bがそれ以上軸方向に縮むこと)は規制される。図3に示すように、ストロークストッパ8cとストロークストッパ8eとの間には、軸方向の隙間であるストッパクリアランスCLが設けられる。ストッパクリアランスCLは、ロータ軸21aのストローク量、すなわちスプリング8bが最大限縮むことが可能な軸方向距離である。例えば、ダンパガイド21eのフロント側の先端部と軸受6との間の軸方向距離(ギャップ)は、ストッパクリアランスCL以下に設定される。これにより、ダンパガイド21eが軸受6に接触することは防止される。また、ダンパガイド21eの壁面高さ(保持面の径方向位置)は、軸受6の内輪61と外輪と62の間の高さ(径方向位置)に設定される。
The
さらに、軸受6の取付け構造について、内輪61はロータ軸21aの外周部にルーズ嵌合(非圧入)しており、外輪62はケース7の固定部71aにタイト嵌合(圧入嵌合)している。外輪62がケース7にタイト嵌合しているため、ロータ軸21aの軸方向変位を外輪62とケース7との嵌合部分で吸収することはできない。一方、内輪61はロータ軸21aにルーズ嵌合しており、内輪61とロータ軸21aとが相対的に軸方向に変位することが可能であるため、内輪61側でロータ軸21aの軸方向変位を吸収する必要がある。そこで、内輪61とフランジ部21dとの間にダンパ機構8が配置されている。このダンパ機構8によって軸方向の振動(軸方向荷重)を吸収することによりロータ軸21aからフロントカバー71(ケース7)に軸方向の振動が入力されることを抑制する。
Furthermore, regarding the mounting structure of the
例えば、図3に示す状態は、ダンパ機構8が軸方向荷重を吸収していない定常状態であり、ストッパクリアランスCLが存在する。ロータ軸21aが軸方向でフロント側すなわち内輪61に近づくように変位する際、ダンパ機構8は軸方向荷重を吸収する。そして、ロータ軸21aが軸方向フロント側に変位すると、スプリング8bが軸方向に縮み、ストロークストッパ8cがストロークストッパ8eに近づくようにストロークしてストロークストッパ8c,8e同士が接触する。ストロークストッパ8c,8e同士が接触した状態では、ストッパクリアランスCLがなくなり、ダンパガイド21eは軸受6から離れた軸方向位置に留まる。さらに、スプリング8bはダンパインナーガイド8aを軸方向リア側に押し、かつダンパアウターガイド8dを軸方向フロント側に押すため、ストロークストッパ8cがストロークストッパ8eから離れるように軸方向リア側に作用する荷重をロータ軸21aに与える。このように、ダンパ機構8によってロータ軸21aが軸方向リア側に移動することも可能である。
For example, the state shown in FIG. 3 is a steady state in which the
以上説明した通り、ロータ軸21aのフランジ部21dと軸受6の内輪61との間にダンパ機構8を配置することにより、ロータ軸21aが軸方向に振動する際の軸方向荷重をダンパ機構8によって吸収できる。これにより、エンジン1の回転変動(トルク変動)に伴いロータ軸21aが軸方向に振動する場合でも、この軸方向の振動が軸受6を介してケース7に伝達することを抑制できる。その結果、ケース7(フロントカバー71)の膜振動を抑制でき、膜振動による異音の発生を抑制することができる。さらに、ストロークストッパ8c,8eを設けたことにより、ダンパ機構8が軸方向に縮むように変形しても、ダンパガイド21eが軸受6に接触することを防止できる。
As described above, by disposing the
エンジン1の駆動状態に応じてダンパ機構8による振動低減効果が大きくなる運転領域が存在する。エンジン1がアイドル運転時、つまりエンジン回転数がアイドル回転数となる低回転数領域では、フロントカバー71(ケース7)の固有振動数に近い周波数領域となる。この領域でのロータ軸21aの軸方向振動がダンパ機構8で吸収されることにより、フロントカバー71の膜振動を低減する効果が大きくなり、異音の発生を効果的に抑制することが可能になる。
There is an operating range where the vibration reduction effect by the
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されず、本発明の目的を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。例えば、動力伝達装置10は、上述したモータ2の他に、第2のモータジェネレータ(MG2)を備えたツーモータ式のハイブリッド車両に搭載されるものであってもよい。この場合、上述したモータ2は第1のモータジェネレータ(MG1)となり、動力伝達装置10は動力分割機構3の他に、変速部として機能する第2の遊星歯車機構を備える。この変速部は、第2のモータジェネレータに連結されたサンギヤと、ケースに固定された固定要素としてのキャリヤと、動力分割機構3のリングギヤ3Rと一体回転する出力要素としてのリングギヤとを備える。第2のモータジェネレータと変速部とは、エンジン1のクランクシャフトと同一軸線上に配置される。軸方向の配置は、エンジン1側からモータ2、動力分割機構3、変速部、第2のモータジェネレータの順番に並んでいる。そして、この動力伝達装置10もケース7の内部に収容される。
In addition, this invention is not limited to embodiment mentioned above, It can change suitably in the range which does not deviate from the objective of this invention. For example,
1 エンジン
2 モータ
3 動力分割機構
4 入力軸
5 出力ギヤ
6 軸受
7 ケース
8 ダンパ機構(軸方向変位吸収ダンパ)
8a ダンパインナーガイド
8b スプリング
8c ストロークストッパ
8d ダンパアウターガイド
8e ストロークストッパ
10 動力伝達装置
21 ロータ
21a ロータ軸
21b ロータコア
21c 端部
21d フランジ部
21e ダンパガイド
22 ステータ
61 内輪
62 外輪
71 フロントカバー
71a 固定部
CL ストッパクリアランス
1
8a Damper
Claims (1)
前記動力分割機構よりも前記エンジン側に配置された前記電動機を収容するケースと、
前記電動機のロータ軸のうち前記エンジン側の端部に配置され、前記ロータ軸を前記ケースに対して回転自在に支持する軸受と、
を備え、
前記ロータ軸はロータコアに向けて径方向外側に拡がるフランジ部を有する動力伝達装置において、
前記フランジ部と前記軸受の内輪との間で軸方向に挟まれて配置され、前記ロータ軸が前記内輪に近づくように軸方向へ変位する際に軸方向荷重を吸収するダンパを備える
ことを特徴とする動力伝達装置。 A power split mechanism that splits the power output from the engine into the motor side and the drive wheel side;
A case that accommodates the motor disposed closer to the engine than the power split mechanism;
A bearing disposed at an end portion of the rotor shaft of the motor on the engine side and rotatably supporting the rotor shaft with respect to the case;
Equipped with
In the power transmission apparatus, in the power transmission device, the rotor shaft may have a flange portion radially outwardly extending toward the rotor core.
A damper is disposed axially interposed between the flange portion and the inner ring of the bearing, and which absorbs an axial load when the rotor shaft is axially displaced so as to approach the inner ring. Power transmission device.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2017217714A JP2019089367A (en) | 2017-11-10 | 2017-11-10 | Power transmission device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2017217714A JP2019089367A (en) | 2017-11-10 | 2017-11-10 | Power transmission device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2019089367A true JP2019089367A (en) | 2019-06-13 |
Family
ID=66837061
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2017217714A Pending JP2019089367A (en) | 2017-11-10 | 2017-11-10 | Power transmission device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2019089367A (en) |
-
2017
- 2017-11-10 JP JP2017217714A patent/JP2019089367A/en active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4958126B2 (en) | Hybrid vehicle drive device | |
| JP6222164B2 (en) | Vehicle power transmission structure | |
| JP5812182B2 (en) | Drive device for hybrid vehicle | |
| JP5131356B2 (en) | Mating structure | |
| KR20090024915A (en) | Hybrid Power Train | |
| JP6653538B2 (en) | Torque fluctuation suppressing device, torque converter, and power transmission device | |
| WO2013069098A1 (en) | Power transmission device for vehicle | |
| US9212724B2 (en) | Meshed gear for vehicle | |
| JP7359128B2 (en) | dynamic damper | |
| JP2014119071A (en) | Power transmission device | |
| JP5502720B2 (en) | Power transmission device | |
| JP2019073213A (en) | Transaxle for series hybrid vehicle | |
| JP6534943B2 (en) | Power transmission device of hybrid vehicle | |
| JP2019089367A (en) | Power transmission device | |
| JP6485524B1 (en) | Centrifugal pendulum damper device | |
| JP2019077203A (en) | Power transmission for hybrid vehicle | |
| JP2007159287A (en) | Electric motor support mechanism for vehicle drive device | |
| JP6686679B2 (en) | Power transmission device | |
| JP5027744B2 (en) | Power output device | |
| JP2019084937A (en) | Power transmission device | |
| JP6502833B2 (en) | Shaft support structure for hybrid vehicles | |
| JP5561413B2 (en) | Damper device | |
| JP2018099999A (en) | Drive device for hybrid vehicle | |
| JP4113407B2 (en) | Drive unit | |
| JP2024177775A (en) | Hybrid vehicle transaxle |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20200526 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20210325 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20210413 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20211012 |