JP2019077203A - Power transmission for hybrid vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、第1回転要素と入力軸を介してエンジンに動力伝達可能に連結された第2回転要素と第3回転要素とを有する差動機構と、前記エンジンと前記入力軸との間の動力伝達経路に設けられたダンパとを備えるハイブリッド車両用動力伝達装置において、前記ダンパの前記エンジンのクランクシャフトの回転軸線からの偏心を好適に抑制させる技術に関する。 According to the present invention, there is provided a differential mechanism having a first rotating element and a second rotating element and a third rotating element motively coupled to an engine through an input shaft, and between the engine and the input shaft. The present invention relates to a technology for suitably suppressing the eccentricity of the damper from the rotation axis of the crankshaft of the engine in a power transmission device for a hybrid vehicle including a damper provided in a power transmission path.
電動機が動力伝達可能に連結された第1回転要素と入力軸を介してエンジンに動力伝達可能に連結された第2回転要素と第3回転要素とを有する差動機構を備えるハイブリッド車両用動力伝達装置が知られている。例えば、特許文献1に記載されたハイブリッド車両用動力伝達装置がそれである。特許文献1のハイブリッド車両用動力伝達装置において、前記入力軸は、前記入力軸のエンジン側とは反対側の軸端部が第1ベアリングを介して前記電動機に設けられたロータ軸に相対回転可能に支持されると共に、前記入力軸の前記軸端部とは異なる一部が第2ベアリングを介して前記動力伝達装置のケースに相対回転可能に支持されることにより、回転可能に支持されている。
POWER TRANSMISSION FOR HYBRID VEHICLE COMPRISING A DIFFERENTIAL MECHANISM HAVING A DIFFERENTIAL MECHANISM HAVING A FIRST ROTATING ELEMENT HAVING POWER TRANSFERABLE CONNECTION AND A CURRENT AND A THIRD ROTATING ELEMENT The device is known. For example, a power transmission apparatus for a hybrid vehicle described in
ところで、特許文献1のような従来のハイブリッド車両用動力伝達装置には、前記エンジンと前記入力軸との間の動力伝達経路にダンパが備えられ、例えば前記ダンパのハブ部材が前記入力軸にスプライン嵌合されて支持されているものがある。このようなハイブリッド車両用動力伝達装置では、例えば一時的に比較的大きなトルクが発生することによって、トルクリミッタが作動して前記ダンパがフライホイールに対して滑り、前記ダンパが前記クランクシャフトの回転軸線から偏心しようとすると、前記ダンパは、前記入力軸において前記第1ベアリングと前記第2ベアリングとを介する2点の支持位置の間よりも外側で支持されているので、前記入力軸の自由端である軸端が前記クランクシャフトの回転軸線から偏心して前記ダンパも前記クランクシャフトの回転軸線から偏心する問題があった。なお、前記ダンパが前記クランクシャフトの回転軸線から偏心すると前記ダンパの防振性能が低下する恐れがある。
By the way, in a conventional power transmission device for a hybrid vehicle as in
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、ダンパのクランクシャフトの回転軸線からの偏心を好適に抑制させるハイブリッド車両用動力伝達装置を提供することにある。 The present invention has been made against the background described above, and it is an object of the present invention to provide a power transmission device for a hybrid vehicle which can preferably suppress the eccentricity of the damper from the rotation axis of the crankshaft. is there.
第1発明の要旨とするところは、(a)電動機に動力伝達可能に連結された第1回転要素と入力軸を介してエンジンに動力伝達可能に連結された第2回転要素と第3回転要素とを有する差動機構と、前記エンジンと前記入力軸との間の動力伝達経路に設けられたダンパとを備えるハイブリッド車両用動力伝達装置であって、(b)前記入力軸は、前記入力軸の前記エンジン側の軸端部が前記エンジンのクランクシャフトに前記クランクシャフトの回転軸線まわりに相対回転可能に嵌合されて支持されると共に、前記入力軸のうち前記ダンパを支持する部分に対して前記軸端部と反対側の一部が軸受を介して前記動力伝達装置のケースに相対回転可能に支持されることにより、回転可能に支持されていることにある。 According to a first aspect of the present invention, there is provided: (a) a first rotating element coupled to the electric motor in a power transmitting manner, and a second rotating element and a third rotating element coupled to the engine in a power transmitting manner via the input shaft. A power transmission device for a hybrid vehicle, comprising: a differential mechanism having: a damper, and a damper provided in a power transmission path between the engine and the input shaft, wherein (b) the input shaft is the input shaft The shaft end on the engine side of the engine is rotatably supported on the crankshaft of the engine so as to be rotatable relative to the rotational axis of the crankshaft, and a portion of the input shaft that supports the damper A part of the side opposite to the shaft end is rotatably supported by being rotatably supported by the case of the power transmission device via a bearing.
第1発明によれば、前記入力軸は、前記入力軸の前記エンジン側の軸端部が前記エンジンのクランクシャフトに前記クランクシャフトの回転軸線まわりに相対回転可能に嵌合されて支持されると共に、前記入力軸のうち前記ダンパを支持する部分に対して前記軸端部と反対側の一部が軸受を介して前記動力伝達装置のケースに相対回転可能に支持されることにより、回転可能に支持されている。このため、前記ダンパが前記クランクシャフトの回転軸線から偏心しようとしても、前記入力軸の前記エンジン側の軸端部が前記クランクシャフトに前記回転軸線まわりに相対回転可能に支持されているので、前記入力軸によって前記ダンパの前記クランクシャフトの回転軸線からの偏心が好適に抑制される。 According to the first aspect of the invention, the input shaft is supported such that the shaft end of the input shaft on the engine side is fitted to the crankshaft of the engine so as to be relatively rotatable around the rotational axis of the crankshaft. A portion of the input shaft opposite to the shaft end with respect to the portion supporting the damper is rotatably supported by a case of the power transmission device via a bearing so as to be relatively rotatable. It is supported. Therefore, even if the damper is intended to be eccentric from the rotational axis of the crankshaft, the shaft end of the input shaft on the engine side is supported by the crankshaft so as to be relatively rotatable around the rotational axis. The eccentricity of the damper from the rotational axis of the crankshaft is preferably suppressed by the input shaft.
本発明の実施形態において、(a)前記入力軸の前記エンジン側の軸端部には、円柱状の円柱部が形成され、(b)前記クランクシャフトの先端部には、前記入力軸の円柱部が摺動可能に嵌め入れられた円筒状の円筒部が形成されており、(c)前記入力軸の前記円柱部は、前記クランクシャフトの前記円筒部の内周面により前記クランクシャフトの回転軸線まわりに相対回転可能に支持されている。このため、前記ダンパが前記クランクシャフトの回転軸線から偏心しようとしても、前記入力軸の前記円柱部が前記クランクシャフトの前記円筒部の内周面により前記回転軸線まわりに相対回転可能に支持されているので、前記ダンパの前記クランクシャフトの回転軸線からの偏心が好適に抑制される。 In the embodiment of the present invention, (a) a cylindrical portion is formed at the end of the input shaft on the engine side, and (b) the tip of the crankshaft is a cylinder of the input shaft. (C) The cylindrical portion of the input shaft is rotated by the inner peripheral surface of the cylindrical portion of the crankshaft. It is supported for relative rotation around an axis. Therefore, even if the damper is intended to be eccentric from the rotational axis of the crankshaft, the cylindrical portion of the input shaft is supported relatively rotatably around the rotational axis by the inner peripheral surface of the cylindrical portion of the crankshaft. Accordingly, the eccentricity of the damper from the rotational axis of the crankshaft is preferably suppressed.
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。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the following embodiments, the drawings are appropriately simplified or modified, and the dimensional ratios and shapes of the respective parts are not necessarily drawn accurately.
図1は、本発明が適用されたハイブリッド車両10の動力伝達装置(ハイブリッド車両用動力伝達装置)12を説明する骨子図である。動力伝達装置12は、複数の軸が車両幅方向に沿って配置されるFF車両等の横置き型のハイブリッド車両用トランスアクスルであり、ケースCAに収容されている。
FIG. 1 is a skeleton view illustrating a power transmission device (a power transmission device for a hybrid vehicle) 12 of the
動力伝達装置12は、車両幅方向と略平行な第1軸線C1から第4軸線C4を備えており、第1軸線C1上には、駆動力源であるエンジン14に動力伝達可能に連結されたインプットシャフトである入力軸16が設けられているとともに、その第1軸線C1と同心にシングルピニオン型の遊星歯車装置(差動機構)18および第1電動機(電動機)すなわち第1モータジェネレータMG1が配設されている。遊星歯車装置18および第1モータジェネレータMG1は電動式差動部として機能するもので、差動機構である遊星歯車装置18のキャリア(第2回転要素)Cに入力軸16が動力伝達可能に連結され、サンギヤ(第1回転要素)Sに第1モータジェネレータMG1が動力伝達可能に連結され、リングギヤ(第3回転要素)Rに出力歯車Geが設けられている。なお、図2に示すように、第1モータジェネレータMG1は、例えば、ケースCAの一部を構成する第1ケース部材CA1に第1締結ボルトBO1によって固定されたステータSTと、内側に円筒状のロータ軸RSが一体的に固定されたロータRO等とを備えており、円筒状のロータ軸RSとサンギヤSとが動力伝達可能に連結されている。
The
第2軸線C2上には、シャフト20の両端に減速大歯車Gr1および減速小歯車Gr2が設けられた減速歯車装置22が配設されており、減速大歯車Gr1は出力歯車Geと噛み合わされている。また、減速大歯車Gr1は、第3軸線C3上に配設された第2電動機すなわち第2モータジェネレータMG2のモータ出力歯車Gmと噛み合わされている。また、減速小歯車Gr2は、第4軸線C4上に配設されたディファレンシャル装置24のデフリングギヤGdと噛み合わされている。以上のように構成された動力伝達装置12は、例えば遊星歯車装置18と、減速歯車装置22と、ディファレンシャル装置24と、左右の車軸26と、後述するダンパ装置(ダンパ)30等とを備えており、例えばエンジン14および第2モータジェネレータMG2からの駆動力を駆動輪28に伝達するようになっている。
On the second axis C2, there is disposed a
また、図1および図2に示すように、第1軸線C1上には、エンジン14のクランクシャフト14aと入力軸16との間の動力伝達経路に設けられたダンパ装置30と、エンジン14により回転駆動されることで、油圧制御回路の元圧となる作動油圧を発生させると共に、例えば遊星歯車装置18等に潤滑油を供給するためのオイルポンプ32とが設けられている。なお、オイルポンプ32は、円筒状のロータ軸RSの内周側に貫通して配置されたオイルポンプ駆動軸34と、入力軸16とを介して、エンジン14に動力伝達可能に連結されている。
Further, as shown in FIG. 1 and FIG. 2, rotation is performed by the
ダンパ装置30には、図2に示すように、クランクシャフト14aにフライホイール36を介して動力伝達可能に連結された環状のサイドプレート38a、38bと、入力軸16に相対回転不能に連結された環状のハブ部材40と、そのハブ部材40に形成されたフランジ部40aとサイドプレート38a、38bとの間に設けられたトルク変動吸収部材としてのコイルスプリング42とが備えられている。なお、コイルスプリング42は、サイドプレート38a、38bおよびハブ部材40の周方向において等間隔で複数本実施例では3つ配置されており、コイルスプリング42は、サイドプレート38a、38bとハブ部材40のフランジ部40aとの間に捩れが生じたときに弾性変形(収縮)し、クランクシャフト14aと入力軸16との間のトルク変動を吸収する。また、フライホイール36とサイドプレート38a、38bとの間の動力伝達経路には、エンジン14から入力軸16に伝達されるトルクが予め設定されたリミットトルクを超えてトルク伝達することを防止するトルクリミッタ44が設けられている。
In the
入力軸16は、図2に示すように、第1軸線C1方向に延長された長手状の部材であり、入力軸16のエンジン14側とは反対側の軸端部16aには、その軸端部16aからオイルポンプ駆動軸34と連結するために第1軸線C1方向においてエンジン14側とは反対側に突き出された長手状の軸連結部16bと、軸端部16aから外周側へ突き出されたフランジ状のフランジ部16cと、が形成されている。なお、長手状の軸連結部16bの先端部16dには、オイルポンプ駆動軸34のエンジン14側の端部34aを入力軸16に対して相対回転不能に嵌合する嵌合穴16eが形成されており、入力軸16には、嵌合穴16eと連通しオイルポンプ32から吐出される潤滑油をオイルポンプ駆動軸34に形成された油路34bを介して例えば遊星歯車装置18に供給する供給油路16fが形成されている。また、キャリアCは、ピニオンギヤPを回転可能に支持するピニオンシャフト46と、そのピニオンシャフト46の両端部を支持する円板状の一対の支持壁48、50とを有しており、キャリアCにおける一対の支持壁48、50のエンジン14側の支持壁50が、入力軸16のフランジ部16cに一体的に連結されている。
As shown in FIG. 2, the
また、入力軸16は、図2に示すように、入力軸16のエンジン14側の軸端部16gがエンジン14のクランクシャフト14aにクランクシャフト14aの回転軸線Ccまわりに相対回転可能に嵌合されて支持されると共に、入力軸16のエンジン14側とは反対側の軸端部16aが第1ニードルベアリング(軸受)52を介してケースCAの一部を構成する第2ケース部材CA2に相対回転可能に支持されることにより、第1軸線C1まわりに回転可能に支持されている。なお、クランクシャフト14aの回転軸線Ccは第1軸線C1と一致する。また、第2ケース部材CA2には、遊星歯車装置18を収容する第1収容空間S1と、ダンパ装置30を収容する第2収容空間S2とを隔てる隔壁部CA2aが形成されており、第2ケース部材CA2の隔壁部CA2aの内周面CA2bと入力軸16のエンジン14側とは反対側の軸端部16aの外周面との間に第1ニードルベアリング52が介在されている。また、入力軸16のエンジン14側とは反対側の軸端部16aは、入力軸16のうちダンパ装置30のハブ部材40を支持する部分に対して軸端部16gと反対側の一部である。なお、前述した入力軸16のうちダンパ装置30のハブ部材40を支持する部分とは、ハブ部材40の円筒部40bの内周面に形成された内周スプライン歯40cとスプライン嵌合する外周スプライン歯16hが外周面に形成された入力軸16の一部分である。
Further, as shown in FIG. 2, in the
図2および図3に示すように、入力軸16のエンジン14側の軸端部16gには、円柱状の円柱部16iが形成され、クランクシャフト14aの先端部14bには、入力軸16に形成された円柱部16iが摺動可能に直接嵌め入れられた円筒状の円筒部14cが形成されており、入力軸16の円柱部16iは、クランクシャフト14aの円筒部14cの内周面14dによりクランクシャフト14aの回転軸線Ccまわりに相対回転可能に支持されている。なお、図3に示すように、入力軸16の円柱部16iの外周面16jとクランクシャフト14aの円筒部14cの内周面14dとの間に僅かな隙間SKが形成されるように、入力軸16の円柱部16iがクランクシャフト14aの円筒部14cに直接嵌め入れられている。また、クランクシャフト14aの先端部14bには、フライホイール36の内周部36aに第2締結ボルトBO2によって一体的に固定されたフランジ部14eが形成されている。
As shown in FIGS. 2 and 3, a
なお、本実施例の動力伝達装置12の構成とは異なり、入力軸16の軸連結部16bの先端部16dとロータ軸RSのエンジン14側の軸端部RSaとの間に第2ニードルベアリングが介在され、入力軸16が第1ニードルベアリング52と前記第2ニードルベアリングとを介する2点で回転可能に支持される従来の動力伝達装置に比較して、本実施例の動力伝達装置12は、入力軸16の軸連結部16bの先端部16dとロータ軸RSのエンジン14側の軸端部RSaとの間に前記第2ニードルベアリングが介在されていない。このため、本実施例の動力伝達装置12では、エンジン14のクランクシャフト14aおよび入力軸16が回転停止し第1モータジェネレータMG1のロータROすなわちロータ軸RSが回転しているEV走行時において、前記第2ニードルベアリングで発生する機械損失が低減される。なお、前記従来の動力伝達装置では、入力軸16に円柱部16iが形成されていないので、例えば一時的に比較的大きなトルクが発生することによって、トルクリミッタ44が作動してダンパ装置30がフライホイール36に対して滑り、ダンパ装置30がクランクシャフト14aの回転軸線Ccから偏心しようとすると、入力軸16の自由端がクランクシャフト14aの回転軸線Ccから偏心してダンパ装置30もクランクシャフト14aの回転軸線Ccから偏心してしまう。
Note that, unlike the configuration of the
上述のように、本実施例の動力伝達装置12によれば、入力軸16は、入力軸16のエンジン14側の軸端部16gがエンジン14のクランクシャフト14aにクランクシャフト14aの回転軸線Ccまわりに相対回転可能に嵌合されて支持されると共に、入力軸16のうちダンパ装置30を支持する部分に対して軸端部16aと反対側の一部すなわち入力軸16のエンジン14側とは反対側の軸端部16aが第1ニードルベアリング52を介して動力伝達装置12のケースCAに相対回転可能に支持されることにより、回転可能に支持されている。このため、ダンパ装置30がクランクシャフト14aの回転軸線Ccから偏心しようとしても、入力軸16のエンジン14側の軸端部16gがクランクシャフト14aに回転軸線Ccまわりに相対回転可能に支持されているので、入力軸16によってダンパ装置30のクランクシャフト14aの回転軸線Ccからの偏心が好適に抑制される。
As described above, according to the
また、本実施例の動力伝達装置12によれば、入力軸16のエンジン14側の軸端部16gには、円柱状の円柱部16iが形成され、クランクシャフト14aの先端部14bには、入力軸16の円柱部16iが摺動可能に嵌め入れられた円筒状の円筒部14cが形成されており、入力軸16の円柱部16iは、クランクシャフト14aの円筒部14cの内周面14dによりクランクシャフト14aの回転軸線Ccまわりに相対回転可能に支持されている。このため、ダンパ装置30がクランクシャフト14aの回転軸線Ccから偏心しようとしても、入力軸16の円柱部16iがクランクシャフト14aの円筒部14cの内周面14dにより回転軸線Ccまわりに相対回転可能に支持されているので、ダンパ装置30のクランクシャフト14aの回転軸線Ccからの偏心が好適に抑制される。
Further, according to the
次に、本発明の他の実施例を説明する。なお、前述の実施例1と共通する部分には同一の付号を付して説明を省略する。 Next, another embodiment of the present invention will be described. The same reference numerals are given to parts common to the above-described first embodiment and the description will be omitted.
図4は、本発明の他の実施例の動力伝達装置(ハイブリッド車両用動力伝達装置)100を説明する図である。本実施例の動力伝達装置100は、実施例1の動力伝達装置12に比較して、入力軸102の軸端部16aに軸連結部16bが形成されておらず、オイルポンプ駆動軸34の先端部が入力軸102の軸端部16aに相対回転不能に連結されている点で相違しており、その他は実施例1の動力伝達装置12と略同じである。このように構成された動力伝達装置100によれば、実施例1の入力軸16に比べて、入力軸102の第1軸線C1方向の長さを短くすることができるので、入力軸102の小型軽量化および入力軸102の製造コストの低減を好適に行うことができる。
FIG. 4 is a view for explaining a power transmission device (power transmission device for hybrid vehicles) 100 according to another embodiment of the present invention. Compared with the
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。 Although the embodiments of the present invention have been described in detail with reference to the drawings, the present invention is also applicable in other aspects.
例えば、前述の実施例において、入力軸16のエンジン14側とは反対側の軸端部16aが第1ニードルベアリング52を介してケースCAの第2ケース部材CA2に相対回転可能に支持されていたが、第1ニードルベアリング52以外のころがり軸受例えば玉軸受、円筒ころ軸受等が使用されても良いし、さらにころがり軸受にかえてすべり軸受が使用されても良い。
For example, in the above-described embodiment, the
また、前述の実施例の動力伝達装置12、100において、入力軸16の軸端部16aは第1ニードルベアリング52を介して第2ケース部材CA2に支持されていたが、入力軸16の軸端部16aではない軸端部16aよりエンジン14側の一部が、すなわち入力軸16において軸端部16aとダンパ装置30を支持する部分との間の一部が第1ニードルベアリング52を介して第2ケース部材CA2に支持されるように、動力伝達装置12、100を構成する部品の形状を変更しても良い。
In the
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。 Note that what has been described above is merely an embodiment, and the present invention can be implemented in variously modified and improved forms based on the knowledge of those skilled in the art.
12、100:動力伝達装置(ハイブリッド車両用動力伝達装置)
14:エンジン
14a:クランクシャフト
16、102:入力軸
16g:軸端部
18:遊星歯車装置(差動機構)
30:ダンパ装置(ダンパ)
52:第1ニードルベアリング(軸受)
C:キャリア(第2回転要素)
CA:ケース
Cc:回転軸線
R:リングギヤ(第3回転要素)
S:サンギヤ(第1回転要素)
MG1:第1モータジェネレータ(電動機)
12, 100: Power transmission device (power transmission device for hybrid vehicles)
14:
30: Damper device (damper)
52: 1st needle bearing (bearing)
C: Carrier (second rotating element)
CA: Case Cc: Rotational axis R: Ring gear (third rotation element)
S: Sun gear (1st rotation element)
MG1: 1st motor generator (motor)
Claims (1)
前記入力軸は、前記入力軸の前記エンジン側の軸端部が前記エンジンのクランクシャフトに前記クランクシャフトの回転軸線まわりに相対回転可能に嵌合されて支持されると共に、前記入力軸のうち前記ダンパを支持する部分に対して前記軸端部と反対側の一部が軸受を介して前記動力伝達装置のケースに相対回転可能に支持されることにより、回転可能に支持されていることを特徴とするハイブリッド車両用動力伝達装置。 A differential mechanism having a first rotating element power-transferably connected to a motor, and a second rotating element and a third rotating element power-connected to the engine via an input shaft; the engine and the input What is claimed is: 1. A power transmission device for a hybrid vehicle, comprising: a damper provided in a power transmission path between the shaft and the shaft;
The input shaft is supported such that a shaft end of the input shaft on the engine side is fitted to the crankshaft of the engine so as to be relatively rotatable around the rotation axis of the crankshaft, and the input shaft A part of the side opposite to the shaft end with respect to the part that supports the damper is rotatably supported by being rotatably supported by the case of the power transmission device via a bearing. Power transmission device for hybrid vehicles.
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Cited By (2)
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KR102238844B1 (en) * | 2019-12-20 | 2021-04-09 | 현대트랜시스 주식회사 | Power transmission device for hybrid vehicle |
JP2021113584A (en) * | 2020-01-17 | 2021-08-05 | トヨタ自動車株式会社 | Power transmission device for vehicle |
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2017
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