JP2020083294A - モーター取付エンジンのダンパー - Google Patents

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ハ、キョンピョ
Kyoung Pyo Ha
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Abstract

【課題】エンジンにモーターが直結されるハイブリッドパワートレイン構成でなるべくエンジンから変速機に至る全長を縮小することができるようにして、車両への搭載性を向上させることができるようにするとともに、エンジンの動力を効果的にダンピングして変速機へ伝達することができるようにする、モーター取付エンジンのダンパーを提供する。【解決手段】本発明のモーター取付エンジンのダンパーは、クランクシャフトの端部に直結された第１回転体と、モーターを構成し、第１回転体に一体に取り付けられたローターと、第１回転体の内側に相対回転可能に設置された第２回転体と、第１回転体と第２回転体との間で円周方向に沿って弾性変形可能に設置された第１ダンパースプリング、第２ダンパースプリング及び第３ダンパースプリングとを含んでなり、第１ダンパースプリング、第２ダンパースプリング及び第３ダンパースプリングは、いずれもモーターの軸方向の長さ内に配置される。【選択図】図１

Description

本発明は、エンジンのダンパーに係り、より詳細には、モーターが取り付けられるエンジンのダンパー構造に関する。
内燃機関であるエンジンの動力と電気装置であるモーターの動力とを併用することができるハイブリッド技術が、車両に多く適用されている。
ハイブリッドパワートレインを構成するためのエンジンとモーターとの動力の結合には様々な形式が存在し、各形式ごとにそれなりの特徴、長所および短所を持っている。
上述したようなハイブリッドパワートレインとしては、例えば、エンジンに比較的容量の大きくないモーターが直結され、アイドルストップ（Ｉｄｌｅ Ｓｔｏｐ）機能などのハイブリッド車の機能の一部を実現することができるようにする、いわゆるマイルドハイブリッドパワートレイン（Ｍｉｌｄ Ｈｙｂｒｉｄ Ｐｏｗｅｒｔｒａｉｎ）がある。
ところが、エンジンにモーターやＤＣＴなどの変速機を順次装着するパワートレインでは、エンジンから変速機まで直列に接続された構成によってその全長が長くなることがあり、これは、エンジンを横置きするＦＦ（Ｆｒｏｎｔ Ｅｎｇｉｎｅ Ｆｒｏｎｔ Ｗｈｅｅｌ）車の場合には、エンジンと変速機の車両搭載を困難にするおそれがある。
前述の背景技術として説明された事項は、本発明の背景に対する理解増進のためのものに過ぎず、当該技術分野における通常の知識を有する者に既に知られている従来技術に該当することを認めるものと受け入れられてはならない。
韓国特開１０−２００３−０１０４３８６号公報
本発明は、エンジンにモーターが直結されるハイブリッドパワートレイン構成でなるべくエンジンから変速機に至る全長を縮小することができるようにして、車両への搭載性を向上させることができるようにするとともに、エンジンの動力を効果的にダンピングして変速機へ伝達することができるようにする、モーター取付エンジンのダンパーを提供することを目的とする。
上記目的を達成するための本発明のモーター取付エンジンのダンパーは、クランクシャフトの端部に直結された第１回転体と、モーターを構成し、前記第１回転体に一体に取り付けられたローターと、前記第１回転体の内側に相対回転可能に設置された第２回転体と、前記第１回転体と前記第２回転体との間で円周方向に沿って弾性変形可能に設置された第１ダンパースプリング、第２ダンパースプリング及び第３ダンパースプリングとを含んでなり、
前記第１ダンパースプリング、前記第２ダンパースプリング及び前記第３ダンパースプリングは、いずれも前記モーターの軸方向の長さ内に配置されていることを特徴とする。
前記第２ダンパースプリングは、前記第１ダンパースプリングの外側に嵌められた状態で設置されてもよい。
前記第２回転体には、前記第１ダンパースプリング及び前記第２ダンパースプリングの端部を円周方向に沿って加圧することができるように設置されたインナープレートと、前記第３ダンパースプリングの端部を円周方向に沿って加圧することができるように設置されたアウタープレートとが一体に備えられてもよい。
前記インナープレートと前記アウタープレートは、前記第２回転体の半径方向に沿って外側に行くほど互いに拡がる断面形状に設置されてもよい。
前記第１回転体は、前記第２回転体と共に、前記第１ダンパースプリング、前記第２ダンパースプリング及び前記第３ダンパースプリングを包み込む空間を形成する断面形状を有し、中心部には、前記クランクシャフトに結合するハブ部が備えられ、外側は、前記ローターが取り付けられるように一定の直径の円周面として形成されてもよい。
前記第２回転体の中央には、変速機の入力軸が挿入されるスプラインが設けられてもよい。
また、本発明に係るハイブリッド車用モーターは、
上述したようなダンパーを備え、
前記ローターの外側にエアギャップを形成するように配置されたステータを含んで構成されることを特徴とする。
また、本発明に係るハイブリッドパワートレインは、
上述したようなダンパーを備え、
前記ローターの外側にエアギャップを形成するように配置されたステータを含むモーターと、前記第２回転体に入力軸が連結された変速機とを含んでなることを特徴とする。
本発明は、エンジンにモーターが直結されるハイブリッドパワートレイン構成でなるべくエンジンから変速機に至る全長を縮小することができるようにして、車両への搭載性を向上させることができるようにするとともに、エンジンの動力を効果的にダンピングして変速機へ伝達することができるようにする。
本発明に係るモーター取付エンジンのダンパーの断面図である。 図１のダンパーに備えられる第１ダンパースプリング乃至第３ダンパースプリングを示す図である。 図１のダンパーの断面を立体的に示す図である。 図１の第１回転体の一部を示す立体断面図である。
図１乃至図４を参照すると、本発明の実施形態に係るモーター取付エンジンのダンパーの実施形態は、クランクシャフト１の端部に直結された第１回転体３と、モーターを構成し、前記第１回転体３に一体に取り付けられたローター５と、前記第１回転体３の内側に相対回転可能に設置された第２回転体７と、前記第１回転体３と前記第２回転体７との間で円周方向に沿って弾性変形可能に設置された第１ダンパースプリング９、第２ダンパースプリング１１及び第３ダンパースプリング１３とを含んでなり、前記第１ダンパースプリング９、前記第２ダンパースプリング１１及び前記第３ダンパースプリング１３は、いずれも前記モーターの軸方向の長さ内に配置される。
すなわち、本発明は、モーターのローター５の内側で前記第１回転体３と前記第２回転体７が前記第１ダンパースプリング９、前記第２ダンパースプリング１１及び前記第３ダンパースプリング１３によって弾性支持され、互いに相対回転可能に配置されるようにすることにより、従来のモーターが占めていた長さとダンパーが占めていた別の長さを一つに縮小して、モーターの長さ内でモーターとダンパーが全て実現できるようにし、これにより実質的にエンジンから変速機に至る全長が縮小されて車両への搭載性を確保することができるようにしたものである。
ここで、前記第２ダンパースプリング１１は、前記第１ダンパースプリング９の外側に嵌められた状態で設置される。
すなわち、前記第１ダンパースプリング９と前記第２ダンパースプリング１１は、図２に示すように、前記第２ダンパースプリング１１内に前記第１ダンパースプリング９が挿入される二重コイルスプリングから構成され、実質的に占める体積は、外側の第２ダンパースプリング１１のみの体積となり、前記第１回転体３と前記第２回転体７との間の限られた空間内に前記第３ダンパースプリング１３と共に効果的に挿入され、要求されるダンパー性能を十分に提供することができるようにしたものである。
上述したように、前記モーターのローター５の内側に前記ダンパースプリングが設置されなければならない構造的限界によって、前記ダンパースプリングの直径が制限される状況でも、要求されるダンパー性能を十分に確保することができるようにするために、前記第１ダンパースプリング９、前記第２ダンパースプリング１１及び前記第３ダンパースプリング１３それぞれのスプリング剛性は、前述したような空間的、構造的限界内で要求されるダンピング性能を確保することができるように、実験および解析などによって設計的に適切に設定できるので、例えば、第１ダンパースプリング９と第２ダンパースプリング１１とのスプリング剛性の和を前記第３ダンパースプリング１３のスプリング剛性と同一にし、或いは前記第１ダンパースプリング９または第２ダンパースプリング１１のスプリング剛性のいずれかを前記第３ダンパースプリング１３のスプリング剛性と同一に設定することができるだろう。
前記第２回転体７には、前記第１ダンパースプリング９及び第２ダンパースプリング１１の端部を円周方向に沿って加圧することができるように設置されたインナープレート１５と、前記第３ダンパースプリング１３の端部を円周方向に沿って加圧することができるように設置されたアウタープレート１７とが一体に備えられる。
本実施形態において、前記インナープレート１５と前記アウタープレート１７は、前記第２回転体７の半径方向に沿って外側に行くほど互いに拡がる断面形状に設置される。
もちろん、前記第１回転体３には、前記インナープレート１５と前記アウタープレート１７に接触する前記第１ダンパースプリング９乃至第３ダンパースプリング１３の反対側の端部を支持することが可能な支持突起（図示せず）などが備えられ、前記第１回転体３から伝達される回転力が前記第１ダンパースプリング９乃至第３ダンパースプリング１３を介して前記第２回転体７へ伝達されるようにする。
前記第１回転体３は、前記第２回転体７と共に、第１ダンパースプリング９、第２ダンパースプリング１１及び第３ダンパースプリング１３を包み込む空間を形成する断面形状を有し、中心部には、前記クランクシャフト１に結合するハブ部が備えられ、外側は、前記ローター５が取り付けられるように一定の直径の円周面として形成される。
もちろん、前記第２回転体７の中央には、変速機の入力軸が挿入されて動力の伝達を受けることができるようにスプライン１９などが設けられ得る。
ちなみに、前記ローター５の外側に、エアギャップを形成しながら配置されたステータ２１が備えられることにより、前記モーターを構成するので、前記ステータ２１は、エンジンブロックまたは変速機のハウジングなどに固定されるように構成される。
以上のように、本発明は、モーターとダンパーの構成をほぼ一体化して、従来のモーターとダンパーが別途占めていた長さを縮小することができるようにすることにより、エンジンから変速機に至るパワートレインの全長を縮小させることに役立てるので、車両への搭載性を大幅に向上させながらも、車両に要求される十分なダンピング性能を提供することができるようにする。
本発明は、特定の実施形態について図示及び説明したが、以下の特許請求の範囲によって提供される本発明の技術的思想から外れない範囲内で本発明に多様な改良及び変更を加え得るのは、当該分野における通常の知識を有する者にとっては自明であろう。
１ クランクシャフト
３ 第１回転体
５ ローター
７ 第２回転体
９ 第１ダンパースプリング
１１ 第２ダンパースプリング
１３ 第３ダンパースプリング
１５ インナープレート
１７ アウタープレート
１９ スプライン
２１ ステータ

Claims (8)

  1. クランクシャフトの端部に直結された第１回転体と、
    モーターを構成し、前記第１回転体に一体に取り付けられたローターと、
    前記第１回転体の内側に相対回転可能に設置された第２回転体と、
    前記第１回転体と前記第２回転体との間で円周方向に沿って弾性変形可能に設置された第１ダンパースプリング、第２ダンパースプリング及び第３ダンパースプリングとを含んでなり、
    前記第１ダンパースプリング、前記第２ダンパースプリング及び前記第３ダンパースプリングは、いずれも前記モーターの軸方向の長さ内に配置されていることを特徴とする、モーター取付エンジンのダンパー。
  2. 前記第２ダンパースプリングは、前記第１ダンパースプリングの外側に嵌められた状態で設置されることを特徴とする、請求項１に記載のモーター取付エンジンのダンパー。
  3. 前記第２回転体には、前記第１ダンパースプリング及び前記第２ダンパースプリングの端部を円周方向に沿って加圧することができるように設置されたインナープレートと、前記第３ダンパースプリングの端部を円周方向に沿って加圧することができるように設置されたアウタープレートとが一体に備えられることを特徴とする、請求項２に記載のモーター取付エンジンのダンパー。
  4. 前記インナープレートと前記アウタープレートは、前記第２回転体の半径方向に沿って外側に行くほど互いに拡がる断面形状に設置されていることを特徴とする、請求項３に記載のモーター取付エンジンのダンパー。
  5. 前記第１回転体は、前記第２回転体と共に、前記第１ダンパースプリング、前記第２ダンパースプリング及び前記第３ダンパースプリングを包み込む空間を形成する断面形状を有し、中心部には、前記クランクシャフトに結合するハブ部が備えられ、外側は、前記ローターが取り付けられるように一定の直径の円周面として形成されることを特徴とする、請求項３に記載のモーター取付エンジンのダンパー。
  6. 前記第２回転体の中央には、変速機の入力軸が挿入されるスプラインが設けられることを特徴とする、請求項３に記載のモーター取付エンジンのダンパー。
  7. 請求項１乃至６のいずれか一項に記載のダンパーを備え、
    前記ローターの外側にエアギャップを形成するように配置されたステータを含んで構成されることを特徴とする、ハイブリッド車用モーター。
  8. 請求項１乃至６のいずれか一項に記載のダンパーを備え、
    前記ローターの外側にエアギャップを形成するように配置されたステータを含むモーターと、
    前記第２回転体に入力軸が連結された変速機とを含んでなることを特徴とする、車両用ハイブリッドパワートレイン。
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