JP2016200194A - 捩り振動低減装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車両停止時もしくはエンジン停止時であってもオイルポンプを駆動させ変速機等にオイルを供給することを可能とする。【解決手段】第１回転要素と第２回転要素と第３回転要素との三つの回転要素によって差動作用を行う遊星歯車機構８を備え、前記第１回転要素と前記第２回転要素とがばねダンパ９を介して相対回転できるように連結されるとともに前記第１回転要素と前記第２回転要素とがフライホイール１０に連結され、前記第３回転要素が出力軸に対してトルクを出力する出力要素とされた捩り振動低減装置１において、前記第１回転要素と前記第２回転要素との間にクラッチ機構１１が設けられ、前記第１回転要素と前記第２回転要素とのうち前記クラッチ機構１１によって前記フライホイール１０との連結が遮断されるいずれか一方の回転要素にオイルポンプ１２が連結されている。【選択図】図１

Description

この発明は、入力されたトルクの変動を、慣性トルクによって低減させるように構成された捩り振動低減装置に関するものである。

この種の振動低減装置の一例が特許文献１に記載されている。その装置は、ばねダンパとイナーシャ部材とを備え、エンジンとトルク分配機構との間に配置されている。また、トルク分配機構はクラッチを介して変速機に連結されている。また、特許文献２には、遊星歯車機構における所定の回転要素に慣性質量体を連結し、他の回転要素にエンジンおよび変速機を連結し、さらに他の回転要素をブレーキによって選択的に固定するように構成された回転変動低減装置が記載されている。

特開２０１４−１７７９６１号公報 特開２０１０−００１９０５号公報

特許文献１に記載された装置では、トルク分配機構が変速機能を有しているので、振動減衰特性を変更することができる。また、クラッチによってトルク分配機構と変速機とを断接することができるので、クラッチを解放することによりエンジンを停止することができる。しかしながら、潤滑に必要な油圧は、エンジンによってオイルポンプを駆動することにより発生させるのが通常であるから、上記のようにクラッチを解放してエンジンを停止すると、油圧を発生させることができなくなり、潤滑や変速機の制御などを行い得なくなる可能性がある。

この発明は上記の技術的課題に着目してなされたものであって、遊星回転機構および弾性体を備え、クラッチ機構により伝達経路を切り替えることができる捩り振動低減装置において、エンジンまたは車両が停止した場合であっても、オイルポンプが駆動し、遊星歯車機構および変速機へオイルの供給をすることができる捩り振動低減装置を提供することを目的とするものである。

上記の目的を達成するため、この発明は、第１回転要素と第２回転要素と第３回転要素との三つの回転要素によって差動作用を行う遊星回転機構を備え、前記第１回転要素と前記第２回転要素とが弾性体を介して相対回転できるように連結されるとともに前記第１回転要素と前記第２回転要素とが入力部材に連結され、前記第３回転要素が出力軸に対してトルクを出力する出力要素とされた捩り振動低減装置において、前記第１回転要素と前記第２回転要素との間にクラッチ機構が設けられ、前記第１回転要素と前記第２回転要素とのうち前記クラッチ機構によって前記入力部材との連結が遮断されるいずれか一方の回転要素にオイルポンプが連結されていることを特徴とする捩り振動低減装置である。

この発明によれば、遊星回転機構および弾性体を備え、クラッチにより伝達経路を切り替えることができる捩り振動低減装置においては、エンジンまたは変速機が回転していればオイルポンプが回転する。そのためクラッチ機構を解放したとき、エンジンまたは変速機の一方が回転していれば、エンジンまたは車両の一方が停止した場合であっても、遊星回転機構および変速機へのオイルの供給が可能となる。

この発明の第１の実施の形態を模式的に示す図である。 図１の遊星歯車機構について、車両停止時の動作状態を説明するための共線図である。 図１の遊星歯車機構について、エンジン停止時の動作状態を説明するための共線図である。 この発明の第２の実施の形態を模式的に示す図である。 この発明の第３の実施の形態を模式的に示す図である。 図５の遊星歯車機構について、車両停止時の動作状態を説明するための共線図である。 図５の遊星歯車機構について、エンジン停止時の動作状態を説明するための共線図である。 この発明の第４の実施の形態を模式的に示す図である。

つぎに、この発明の実施の形態を図を参照して説明する。図１はこの発明に係る捩り振動低減装置の一例を示す模式図である。ここに示す実施の形態は、エンジン２から変速機３に伝達されるトルクの振動を低減するように構成された例である。この捩り振動低減装置１は遊星回転機構を有し、第１回転要素と第２回転要素と第３回転要素との三つの回転要素によって差動作用を行う。その遊星回転機構は、回転中心側に配置されているサン回転要素４と、そのサン回転要素４に対して同心円上に配置されたリング回転要素５と、サン回転要素４の外周部とリング回転要素５の内周部との間に配置された遊星回転部材６（ピニオンギヤ）を自転かつ公転可能に保持しているキャリヤ回転要素７とを有し、これらの回転要素によって差動作用を行うように構成されている。より具体的には、サンギヤ４と、リングギヤ５と、キャリヤ７とを有する遊星歯車機構８である。なお、遊星回転機構は互いに摩擦接触するローラタイプの回転要素を備えた機構であってもよい。

以下、遊星歯車機構８を使用して捩り振動低減装置１を構成した例について説明する。図１は捩り振動低減装置１を所定の動力伝達経路に組み込んだ例である。図１の例では、第１回転要素がリングギヤ５、第２回転要素がキャリヤ７、第３回転要素がサンギヤ４とされている。そして後述するクラッチ機構１１を解放した状態では、第２回転要素であるキャリヤ７が入力要素とされ、第３回転要素であるサンギヤ４が出力要素とされている。さらに、クラッチ機構１１を係合した場合は、第１回転要素であるリングギヤ５と第２回転要素であるキャリヤ７が入力要素とされている。

そして、上記のキャリヤ７は、ばねダンパ９を介してフライホイール１０（入力部材）に連結されている。このばねダンパ９はエンジン２の出力側に用いられている一般的なダンパ機構であってよく、駆動側の部材と従動側の部材とを円周方向に向けて配置したコイルバネを介して連結して構成された機構である。また第１回転要素と第２回転要素とがばねダンパ９を介して相対回転できるように連結されるとともに、第１回転要素と第２回転要素とがフライホイール１０に連結されている。つまり、リングギヤ５とキャリヤ７とがばねダンパ９を介して連結されるとともにリングギヤ５とキャリヤ７がフライホイール１０に連結されている。

そのフライホイール１０と前述したリングギヤ５とがクラッチ機構１１を介して連結されている。具体的には、第１回転要素であるリングギヤ５と第２回転要素であるキャリヤ７との間に設けられている。このクラッチ機構１１は、摩擦係合機構あるいは噛み合い式係合機構など従来知られているクラッチ機構であってよく、例えば電気的に制御され、もしくは油圧によって制御されてフライホイール１０とリングギヤ５をトルク伝達可能に連結し、またその連結を解くように構成されている。

そして、第１回転要素と第２回転要素とのうち、クラッチ機構１１によってフライホイール１０との連結が遮断されるいずれか一方の回転要素にオイルポンプ１２が連結されている。図１に示す実施の形態においては、リングギヤ５に相当し、リングギヤ５にオイルポンプ１２が連結されている。

図２は、遊星歯車機構８について、車両が停止から発進時にかけての動作状態を示す共線図である。実線はクラッチ機構１１を解放した状態であり、破線はクラッチ機構１１を係合した状態を示している。先ず、車両停止時にクラッチ機構１１を解放した状態においては、正の方向をエンジン２の回転方向とすると、キャリヤ７がエンジン２からの伝達されたトルクで回転するため、正の回転方向で回転する。また車両停止時であるため、出力要素であるサンギヤ４は回転しない。したがって、リングギヤ５はキャリヤ７より高速で回転する。すなわち、リングギヤ５に連結されているオイルポンプ１２も回転する。

ついで、クラッチ機構１１を係合した状態で、共線図は図２の破線に示すようになる。すなわち、エンジン２が出力したトルクがフライホイール１０からばねダンパ９を介してキャリヤ７に、ならびにクラッチ機構１１を介してリングギヤ５に伝達される。つまり、クラッチ機構１１を係合させることにより、遊星歯車機構８に対して二つのギヤからトルクが入力され、遊星歯車機構８の全体が一体となって回転する。いわゆる直結状態となる。したがって三つの回転要素が同一の回転数で回転する。

図３は遊星歯車機構８において、エンジン２を停止させ、惰性走行における遊星歯車機構８の動作状態を示す共線図である。具体的には、エンジン２が停止しているため、入力要素であるキャリヤ７は回転しない。また、車両の慣性力により惰性走行しているため出力要素であるサンギヤ４は正の回転方向で回転する。したがって、リングギヤ５はサンギヤ４と反対方向に回転する。すなわち、リングギヤ５に連結されているオイルポンプ１２も回転する。なお正逆の回転方向に回転する場合であっても、チェックバルブ等の油圧回路を切替えることのできる機構を設け、吸入と吐出とを正転時と逆転時とで切替え、吐出油路から常時吐出し、吸入油路は常時吸入するような構成をとることによりオイルポンプを回転させることが可能である。

つぎに、この発明に係る捩り振動低減装置１の作用について説明する。先ず、クラッチ機構１１を解放した状態では、エンジン２が出力したトルクがフライホイール１０からばねダンパ９を介してキャリヤ７に入力され、そしてサンギヤ４から出力され変速機３にトルクが伝達される。上述した共線図のように、車両停止時にクラッチ機構１１を解放した状態においては、リングギヤ５が回転するから、リングギヤ５に連結されているオイルポンプ１２は回転する。したがって、車両停止時において、クラッチ機構１１を解放した場合であっても、オイルポンプ１２を駆動させることができる。すなわち、変速機３や遊星歯車機構８にオイルを供給することができる。またクラッチ機構１１を係合した状態では共線図が示すように、直結状態となり、遊星歯車機構８の全体が一体となって回転するため、オイルポンプ１２も回転する。

つぎに、他の実施の形態について図４を参照しつつ説明する。この例においては、第１回転要素がリングギヤ５、第２回転要素がサンギヤ４、第３回転要素がキャリヤ７となる。そして、クラッチ機構１１を解放した状態では、リングギヤ５が入力要素となり、キャリヤ７が出力要素となる。またクラッチ機構１１を係合したときは、サンギヤ４とリングギヤ５が入力要素となる。そしてオイルポンプ１２がサンギヤ４に連結されている。この実施の形態における遊星歯車機構８の動作状態について、図示しない共線図を検討すると、先ず、車両が停止している状態でクラッチ機構１１を解放した場合には、入力要素であるリングギヤ５は正の回転方向で回転する。また車両が停止しているため、出力要素であるキャリヤ７は回転しない。したがって、サンギヤ４はリングギヤ５とは反対方向に回転する。すなわちサンギヤ４に連結されているオイルポンプ１２も回転する。またクラッチ機構１１を係合した状態では図１の実施の形態と同様であり、いわゆる直結状態となり遊星歯車機構８の全体が一体となって回転する。

ついで、エンジン２を停止させ、惰性走行の状態においては、入力要素であるリングギヤ５は回転しない。また出力要素であるキャリヤ７は車両の慣性力により惰性走行しているため正の回転方向で回転する。したがってサンギヤ４はキャリヤ７より高回転数で回転する。すなわちサンギヤ４に連結されているオイルポンプ１２も回転する。

これにより、この実施の形態においても、上述した実施の形態と同様の効果が得られる。すなわち、エンジン２または車両の一方が停止した場合であっても、エンジン２または変速機３の一方が回転していればオイルポンプ１２が回転するため、クラッチ機構１１を解放しても、変速機３および遊星歯車機構８へのオイルの供給をすることができる。

つぎに、更に他の実施の形態について説明する。上記の実施形態と基本的な構成は同様であるが、オイルポンプ１２がキャリヤ７に連結されている点で相違する。具体的には、図５に示すように、第１回転要素がリングギヤ５、第２回転要素がキャリヤ７、第３回転要素がサンギヤ４となる。そしてクラッチ機構１１を解放している状態においては、入力要素がリングギヤ５、出力要素がサンギヤ４となり、クラッチ機構１１を係合している状態では入力要素がリングギヤ５およびキャリヤ７となる。そしてオイルポンプ１２がキャリヤ７に連結されている。

図６および図７は、この実施の形態の遊星歯車機構８の動作状態を示す共線図である。実線は車両停止時にクラッチ機構１１を解放している状態を示している。具体的には、入力要素であるリングギヤ５は正の回転方向で回転する。また車両は停止しているため出力要素であるサンギヤ４は回転しない。したがってキャリヤ７は正の回転方向で回転する。すなわちキャリヤ７に連結されたオイルポンプ１２は回転する。またクラッチ機構１１を係合した場合の共線図は破線のようになる。すなわち、いわゆる直結状態となり、遊星歯車機構８の全体が一体となって回転する。

ついで、エンジン２を停止させ、惰性走行における共線図について図７を参照しつつ説明する。エンジン２が停止しているため、入力要素であるリングギヤ５は回転しない。また車両の慣性力により惰性走行しているため、出力要素であるサンギヤ４は正の回転方向で回転する。したがってキャリヤ７は正の回転方向で回転する。すなわちキャリヤ７に連結されているオイルポンプ１２も回転する。

これにより、この実施の形態においても上述した実施の形態と同様の効果が得られ、エンジン２または車両の一方が停止した場合であってもオイルポンプ１２を駆動させることができ、遊星歯車機構８および変速機３にオイルを供給することができる。またこの実施の形態においては、図６および図７の共線図が示すように、常に正の回転方向に回転しているため、オイルポンプ１２の回転数が０回転をまたぐことがなく、一時的にオイルの供給が停止することを防ぐことができる。したがって、図１に示す実施の形態と比較すると、吸入と吐出との油路を切り替えるなどの構成を必要としないので、構成を簡素化できる点で有利である。

なお、図８に示すようにフライホイール１０とリングギヤ５との間にばねダンパ９を介してもよい。さらにダブルプラネタリの場合はオイルポンプ１２をリングギヤ５に連結することで同様の効果が得られる。すなわちエンジンまたは車両を停止した場合であっても、オイルポンプ１２を回転させることができ、遊星歯車機構８および変速機３にオイルを供給することができる。

１…捩り振動低減装置、 ２…エンジン、 ３…変速機、 ４…サン回転要素（サンギヤ）、 ５…リング回転要素（リングギヤ）、 ７…キャリヤ回転要素（キャリヤ）、 ８…遊星回転機構（遊星歯車機構）、 ９…弾性体、 １０…入力部材（フライホイール）、 １１…クラッチ機構、 １２…オイルポンプ。

Claims (1)

1. 第１回転要素と第２回転要素と第３回転要素との三つの回転要素によって差動作用を行う遊星回転機構を備え、前記第１回転要素と前記第２回転要素とが弾性体を介して相対回転できるように連結されるとともに前記第１回転要素と前記第２回転要素とが入力部材に連結され、前記第３回転要素が出力軸に対してトルクを出力する出力要素とされた捩り振動低減装置において、
   前記第１回転要素と前記第２回転要素との間にクラッチ機構が設けられ、
   前記第１回転要素と前記第２回転要素とのうち前記クラッチ機構によって前記入力部材との連結が遮断されるいずれか一方の回転要素にオイルポンプが連結されていることを特徴とする捩り振動低減装置。

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