KR20150135429A - 차량용 댐퍼 장치 - Google Patents

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KR20150135429A
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inertia
coil spring
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마사타카 스기야마
히로아키 기무라
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도요타 지도샤(주)
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    • F16D3/12Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive adapted to specific functions specially adapted for accumulation of energy to absorb shocks or vibration
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16F15/10Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system
    • F16F15/12Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using elastic members or friction-damping members, e.g. between a rotating shaft and a gyratory mass mounted thereon
    • F16F15/129Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using elastic members or friction-damping members, e.g. between a rotating shaft and a gyratory mass mounted thereon characterised by friction-damping means
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    • B60K6/00Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
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Abstract

토크 리미터 장치를 일체적으로 구비한 차량용 댐퍼 장치에 있어서, NV 감쇠 특성이 높은 실용적인 차량용 댐퍼 장치를 제공한다.
코일 스프링(52)이 외주측에 배치되므로, 코일 스프링(52)의 스프링 강성을 대폭 낮게 하는 것이 가능해진다. 또한, 코일 스프링(52)과 토크 리미터 기구(62)의 사이에 관성 플레이트(56)가 추가되므로, 댐퍼 장치(38)의 관성이 증가한다. 따라서, 비틀림 공진을 회피할 수 있는 NV 감쇠 특성이 높은 댐퍼 장치(38)를 실현할 수 있다. 또, 관성을 증가시키는 것의 반대급부로서, 주행중에 입력축(39)에 걸리는 하중이 커지나, 그 하중은 볼 베어링(57)을 통해 크랭크 샤프트(36)에서 받음으로써, 관성의 증가에 따르는 입력축(39)이나 하우징(42)의 대형화도 방지할 수 있다.

Description

차량용 댐퍼 장치{VEHICLE DAMPER DEVICE}
본 발명은 차량용 댐퍼 장치의 구조에 관한 것이다.
엔진과 구동계의 인풋 샤프트의 사이에 설치되어, 변동 토크를 억제(흡수)하는 차량용 댐퍼 장치(이하, 댐퍼 장치)가 잘 알려져 있다. 또, 댐퍼 장치에 토크 리미터 장치를 일체적으로 구비한 구조인 것도 실현되어 있다. 특허문헌 1의 도 28에는, 토크 리미터 장치(리미터부(4a))를 구비한 댐퍼 장치(토크 변동 흡수 장치(1))가 개시되어 있다.
일본국 공개특허 특개2012-247005호 공보 일본국 공개특허 특개2009-292477호 공보
그런데, 예를 들면 전동기를 구비한 하이브리드 차량에서는, 전동기가 구동 유닛 내에 내장되기 때문에 구동계의 관성 질량이 커져, 공진하였을 때의 진폭이 커진다는 과제가 있다. 또, 연비 향상의 대책으로서, 예를 들면 엔진 연료가 린(lean)화되면 연소가 불안정해져, 종래 폭발 강제력으로서 지배적이었던 폭발 1차 이외에 회전 0.5차라는 저차(低次) 차수(次數)의 강제력도 증가 경향에 있다. 이로부터, 종래에서는 엔진 상용 회전수 이하의 영역에서 발생하였던 비틀림 공진이 엔진 상용 회전수 영역에서도 발생하여, NV나 드라이버빌리티에 대하여 영향을 주었다. 또, 연비 향상의 대책으로서, 변속기의 하이 기어화나 구동계의 경량화가 이루어지면, 부밍 노이즈(booming noise)나 기어 래틀 노이즈(gear rattle noise)의 원인이 되는 구동계의 진동 전달 특성이 악화하기 쉬워진다.
이러한 과제를 해소하기 위해, 댐퍼 장치의 스프링 강성을 낮게 하거나, 또는 댐퍼 장치의 관성을 크게 하거나 하여 공진 주파수 영역을 더 낮은 영역이 되도록 조정하는 것을 생각할 수 있다. 그러나, 댐퍼 장치의 탑재 상의 제약 등으로부터, 원하는 스프링 강성 및 관성으로 조정하는 것은 곤란하였다. 예를 들면, 특허문헌 1의 댐퍼 장치를 하이브리드 차량에 적용하면, 관성이 작기 때문에 원하는 공진 주파수 영역까지 저하시키기에는 한계가 있다. 한편, 특허문헌 2의 도 6에 나타내는 댐퍼 장치와 같이, 인풋 샤프트에 관성체를 설치한 구조에서는 관성이 커지므로, 공진 주파수 영역을 저하시키는 것은 일단 가능해진다. 그러나, 관성체를 설치한 만큼 인풋 샤프트(캐리어 축(42A))에 걸리는 하중도 커지기 때문에, 인풋 샤프트를 크게 할 필요가 있어, 결과적으로 장치가 대형화하는 점에서 실용적인 댐퍼 장치라고는 할 수 없었다.
본 발명은, 이상의 사정을 배경으로 하여 이루어진 것으로, 그 목적으로 하는 바는, 토크 리미터 장치를 일체적으로 구비한 차량용 댐퍼 장치에 있어서, NV 감쇠 특성이 높은 실용적인 차량용 댐퍼 장치를 제공하는 것에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한, 제 1 발명의 요지로 하는 바는, (a) 엔진과 동력 전달 장치 사이의 동력 전달 경로 상에 설치되어 있는 차량 댐퍼 장치로서, (b) 엔진의 크랭크 샤프트에 연결되어 있는 제 1 플레이트와, (c) 탄성체를 통해 그 제 1 플레이트와 연결되어 있는 제 2 플레이트와, (d) 그 제 2 플레이트에 연결되어 있는 관성체와, (e) 상기 제 1 플레이트와 함께 상기 크랭크 샤프트에 연결되어 있는 지지 부재와, (f) 당해 지지 부재와 상기 관성체의 사이에 개재 삽입되어 있는 베어링과, (g) 상기 관성체와 연결되어 있는 제 3 플레이트와, (h) 상기 동력 전달 장치의 인풋 샤프트에 연결되어 있는 제 4 플레이트와, (i) 그 제 3 플레이트와 그 제 4 플레이트의 사이에 설치되어 있는 토크 리미터 장치를 구비하는 것을 특징으로 한다.
이와 같이 하면, 탄성체와 토크 리미터 기구의 사이에 탄성체가 추가되기 때문에, 댐퍼 장치의 인풋 샤프트측의 관성이 증가한다. 그리고, 관성이 증가함으로써, 공진 주파수 영역을 저하시킨 NV 감쇠 특성이 높은 댐퍼 장치를 실현할 수 있다. 여기에서, 관성을 증가시키는 것의 반대급부로서, 인풋 샤프트에 걸리는 하중이 커지나, 그 하중은 베어링을 통해 크랭크 샤프트에서 받음으로써, 인풋 샤프트에 걸리는 하중도 억제된다. 따라서, 관성의 증가에 따라 인풋 샤프트를 대형화할 필요도 없어져, 실용적인 댐퍼 장치가 된다.
또한, 바람직하게는, 상기 토크 리미터 기구는, 상기 탄성체보다 직경방향의 내측이면서, 또한, 축방향에 있어서 그 탄성체와 중복하지 않는 위치에 설치되어 있다. 이와 같이 하면, 축방향으로 불룩해지는 탄성체의 내주측에 형성되는 공간에 토크 리미터 기구를 배치하는 네스티드 구조(nested structure)로 함으로써, 탄성체와 토크 리미터 기구 사이의 축방향의 거리를 짧게 하여 댐퍼 장치의 축방향의 길이를 짧게 할 수 있다.
또한, 바람직하게는, 상기 인풋 샤프트에는, 전동기가 동력 전달 가능하게 연결되어 있고, 상기 토크 리미터 기구는, 상기 전동기의 코일 엔드보다 직경방향의 내측이면서, 또한, 축방향에 있어서 그 코일 엔드와 중복하지 않는 위치에 설치되어 있다. 이와 같이 하면, 전동기의 코일 엔드의 내주측에 형성되는 공간에 토크 리미터 기구를 배치하는 네스티드 구조로 함으로써, 댐퍼 장치와 전동기 사이의 축방향의 길이를 짧게 할 수 있다.
또한, 바람직하게는, 상기 제 4 플레이트와 상기 지지 부재의 사이에는, 제 2 베어링이 개재 삽입되어 있다. 이와 같이 하면, 제 4 플레이트의 하중을 제 2 베어링을 통해 크랭크 샤프트에서 받을 수 있다. 따라서, 인풋 샤프트에 걸리는 하중이 한층 저감되기 때문에, 인풋 샤프트의 대형화를 방지할 수 있다.
또한, 바람직하게는, 상기 탄성체는 원호 형상의 아크 스프링이다. 이와 같이 하면, 탄성체의 길이가 직선 형상의 코일 스프링에 비해 길어져, 스프링의 압축값(수축값, 변형량)을 확보할 수 있기 때문에, 스프링 강성을 직선 형상의 코일 스프링보다 저하시킬 수 있다.
도 1은, 본 발명이 적용된 하이브리드 차량의 차량용 구동 장치를 설명하는 개략 구성도이다.
도 2는, 도 1의 댐퍼 장치의 구성을 설명하기 위한 단면도이다.
도 3은, 본 발명의 다른 실시예인 댐퍼 장치의 구성을 설명하기 위한 단면도이다.
이하, 본 발명의 실시예를 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다. 또한, 이하의 실시예에 있어서 도면은 적절히 간략화 또는 변형되어 있고, 각 부의 치수비 및 형상 등은 반드시 정확하게 표현되어 있지는 않다.
(실시예 1)
도 1은, 본 발명이 적용된 하이브리드 차량의 차량용 구동 장치(10)를 설명하는 개략 구성도이다. 차량용 구동 장치(10)는, 엔진(24)과, 동력 전달 장치(12)와, 엔진(24)과 동력 전달 장치(12)의 사이에 설치되어 있는 후술하는 댐퍼 장치(38)(본 발명의 차량용 댐퍼 장치)를 포함하여 구성되어 있다. 도 1에 있어서, 이 차량용 구동 장치(10)에서는, 차량에 있어서, 주구동원인 엔진(24)의 토크가 후술하는 댐퍼 장치(38) 및 유성 기어 장치(26)를 통해 차륜측 출력축(14)에 전달되고, 그 차륜측 출력축(14)으로부터 차동 기어 장치(16)를 통해 좌우 한 쌍의 구동륜(18)에 토크가 전달되도록 되어 있다. 또, 이 차량용 구동 장치(10)에는, 주행을 위한 구동력을 출력하는 역행(力行) 제어 및 에너지를 회수하기 위한 회생 제어를 선택적으로 실행 가능한 제 2 전동기(MG2)가 설치되어 있고, 이 제 2 전동기(MG2)는 자동 변속기(22)를 통해 상기 차륜측 출력축에 연결되어 있다. 따라서, 제 2 전동기(MG2)로부터 차륜측 출력축으로 전달되는 출력 토크가 그 자동 변속기(22)에서 설정되는 변속비(γs)(=제 2 전동기(MG2)의 회전 속도(Nmg2)/차륜측 출력축의 회전 속도(Nout))에 따라 증감되도록 되어 있다.
제 2 전동기(MG2)와 구동륜(18) 사이의 동력 전달 경로에 개재되어 있는 자동 변속기(22)는, 변속비(γs)가 「1」보다 큰 복수단을 성립시킬 수 있도록 구성되어 있고, 제 2 전동기(MG2)로부터 토크를 출력하는 역행시에는 그 토크를 증대시켜 차륜측 출력축으로 전달할 수 있으므로, 제 2 전동기(MG2)가 한층 저용량 또는 소형으로 구성된다. 이로 인해, 예를 들면 고차속(高次速)에 따라 차륜측 출력축의 회전 속도(Nout)가 증대한 경우에는, 제 2 전동기(MG2)의 운전 효율을 양호한 상태로 유지하기 위해, 변속비(γs)를 작게 하여 제 2 전동기(MG2)의 회전 속도(이하, 제 2 전동기 회전 속도라 한다)(Nmg2)를 저하시키거나, 또 차륜측 출력축의 회전 속도(Nout)가 저하한 경우에는, 변속비(γs)를 크게 하여 제 2 전동기 회전 속도(Nmg2)를 증대시킨다.
상기 동력 전달 장치(12)는, 제 1 전동기(MG1) 및 제 2 전동기(MG2)를 구비하여 구성되어 있고, 엔진(24)의 토크를 구동륜(18)에 전달한다. 상기 엔진(24)은, 가솔린 엔진이나 디젤 엔진 등의 연료를 연소시켜 동력을 출력하는 공지의 내연기관으로서, 마이크로 컴퓨터를 주체로 하는 도시하지 않은 엔진 제어용의 전자제어 장치(E-ECU)에 의해, 스로틀 밸브 개도나 흡입 공기량, 연료 공급량, 점화 시기 등의 운전 상태가 전기적으로 제어 되도록 구성되어 있다. 상기 전자 제어 장치에는, 액셀 페달의 조작량을 검출하는 액셀 조작량 센서(AS), 브레이크 페달의 조작의 유무를 검출하기 위한 브레이크 센서(BS) 등으로부터의 검출 신호가 공급되고 있다.
상기 제 1 전동기(MG1)(전동기)는, 예를 들면 동기 전동기로서, 구동 토크를 발생시키는 전동기로서의 기능과 발전기로서의 기능을 선택적으로 일으키도록 구성되고, 인버터(30)를 통해 배터리, 콘덴서 등의 축전 장치(32)에 접속되어 있다. 그리고, 마이크로 컴퓨터를 주체로 하는 도시하지 않은 모터 제너레이터 제어용의 전자 제어 장치(MG-ECU)에 의해 그 인버터(30)가 제어됨으로써, 제 1 전동기(MG1)의 출력 토크 또는 회생 토크가 조절 또는 설정되도록 되어 있다.
유성 기어 장치(26)는, 선 기어(S0)와, 그 선 기어(S0)에 대하여 동심원 상에 배치된 링 기어(R0)와, 이러한 선 기어(S0) 및 링 기어(R0)에 맞물리는 피니언 기어(P0)를 자전/공전하도록 지지하는 캐리어(CA0)를 3개의 회전 요소로서 구비하여 공지의 차동 작용을 발생시키는 싱글 피니언형의 유성 기어 기구이다. 유성 기어 장치(26)는 엔진(24) 및 자동 변속기(22)와 동심에 설치되어 있다. 유성 기어 장치(26) 및 자동 변속기(22)는 중심선에 대하여 대칭적으로 구성되어 있기 때문에, 도 1에서는 그들의 하반부가 생략되어 있다.
본 실시예에서는, 엔진(24)의 크랭크 샤프트(36)는, 댐퍼 장치(38) 및 동력 전달 장치(39)의 입력축(39)을 통해 유성 기어 장치(26)의 캐리어(CA0)에 연결되어 있다. 이에 대하여 선 기어(S0)에는 제 1 전동기(MG1)가 연결되고, 링 기어(R0)에는 차륜측 출력축(14)이 연결되어 있다. 이 캐리어(CA0)는 입력 요소로서 기능하고, 선 기어(S0)는 반력 요소로서 기능하며, 링 기어(R0)는 출력 요소로서 기능하고 있다. 또한, 댐퍼 장치(38)가 본 발명의 차량용 댐퍼 장치에 대응하고, 입력축(39)이 본 발명의 동력 전달 장치의 인풋 샤프트에 대응하고 있다.
상기 유성 기어 장치(26)에 있어서, 캐리어(CA0)에 입력되는 엔진(24)의 출력 토크에 대하여, 제 1 전동기(MG1)에 의한 반력 토크가 선 기어(S0)에 입력되면, 출력 요소로 되어 있는 링 기어(R0)에는, 직달 토크가 나타나므로, 제 1 전동기(MG1)는 발전기로서 기능한다. 또, 링 기어(R0)의 회전 속도 즉 차륜측 출력축(14)의 회전 속도(출력축 회전 속도)(Nout)가 일정할 때, 제 1 전동기(MG1)의 회전 속도(Nmg1)를 상하로 변화시킴으로써, 엔진(24)의 회전 속도(엔진 회전 속도)(Ne)를 연속적으로(무단계로) 변화시킬 수 있다. 바꿔 말하면, 입력축(39)에는, 유성 기어 장치(26)를 통해 제 1 전동기(MG1)가 동력 전달 가능하게 연결되어 있다.
본 실시예의 상기 자동 변속기(22)는, 한 쌍의 라비뇨형 유성 기어 기구에 의해 구성되어 있다. 즉 자동 변속기(22)에서는, 제 1 선 기어(S1)와 제 2 선 기어(S2)가 설치되어 있고, 그 제 1 선 기어(S1)에 스텝드(stepped) 피니언(P1)의 대경부가 맞물림과 함께, 그 스텝드 피니언(P1)의 소경부가 피니언(P2)에 맞물리고, 그 피니언(P2)이 상기 각 선 기어(S1, S2)와 동심으로 배치된 링 기어(R1(R2))에 맞물려 있다. 상기 각 피니언(P1, P2)은, 공통의 캐리어(CA1(CA2))에 의해 자전/공전 자유롭게 각각 유지되어 있다. 또, 제 2 선 기어(S2)가 피니언(P2)에 맞물려 있다.
상기 제 2 전동기(MG2)(전동기)는, 상기 모터 제너레이터 제어용의 전자 제어 장치(MG-ECU)에 의해 인버터(40)를 통해 제어됨으로써, 전동기 또는 발전기로서 기능하게 되고, 어시스트용 출력 토크 또는 회생 토크가 조절 또는 설정된다. 제 2 선 기어(S2)에는 그 제 2 전동기(MG2)가 연결되고, 상기 캐리어(CA1)가 차륜측 출력축에 연결되어 있다. 제 1 선 기어(S1)와 링 기어(R1)는, 각 피니언(P1, P2)과 함께 터플 피니언형 유성 기어 장치에 상당하는 기구를 구성하고, 또 제 2 선 기어(S2)와 링 기어(R1)는, 피니언(P2)과 함께 싱글 피니언형 유성 기어 장치에 상당하는 기구를 구성하고 있다.
그리고, 자동 변속기(22)에는, 제 1 선 기어(S1)를 선택적으로 고정하기 위해 그 제 1 선 기어(S1)와 비회전 부재인 하우징(42)의 사이에 설치된 제 1 브레이크(B1)와, 링 기어(R1)를 선택적으로 고정하기 위해 그 링 기어(R1)와 하우징(42)의 사이에 설치된 제 2 브레이크(B2)가 설치되어 있다. 이러한 브레이크(B1, B2)는 마찰력에 의해 제동력을 발생시키는 이른바 마찰 계합(engaging) 장치이며, 다판 형식의 계합 장치 또는 밴드 형식의 계합 장치를 채용할 수 있다. 그리고, 이러한 브레이크(B1, B2)는, 각각 유압 실린더 등의 브레이크(B1)용 유압 액추에이터, 브레이크(B2)용 유압 액추에이터에 의해 발생하게 되는 계합압에 따라 그 토크 용량이 연속적으로 변화되도록 구성되어 있다.
이상과 같이 구성된 자동 변속기(22)는, 제 2 선 기어(S2)가 입력 요소로서 기능하고, 또 캐리어(CA1)가 출력 요소로서 기능하여, 제 1 브레이크(B1)가 계합하게 되면 「1」보다 큰 변속비(γsh)의 고속단(H)이 성립하게 되고, 제 1 브레이크(B1) 대신에 제 2 브레이크(B2)가 계합하게 되면 그 고속단(H)의 변속비(γsh)보다 큰 변속비(γsl)의 저속단(L)이 성립하게 되도록 구성되어 있다. 즉, 자동 변속기(22)는 2단 변속기이고, 이러한 변속단(H 및 L)의 사이에서의 변속은, 차속(V)이나 요구 구동력(또는 액셀 조작량) 등의 주행 상태에 의거하여 실행된다. 보다 구체적으로는, 변속단 영역을 미리 맵(변속 선도)으로서 정해 두고, 검출된 운전 상태에 따라 어느 변속단을 설정하도록 제어된다.
도 2는, 도 1의 댐퍼 장치(38)의 구성을 설명하기 위한 단면도이다. 댐퍼 장치(38)는, 하우징(42) 내에 있어서, 회전 축심(C)을 중심으로 하여 엔진(24)과 동력 전달 장치(12) 사이의 동력 전달 경로 상에 설치되어 있다.
댐퍼 장치(38)는, 엔진(24)의 크랭크 샤프트(36)에 연결되어 있는 제 1 디스크 플레이트(50)와, 제 1 디스크 플레이트(50)과 함께 크랭크 샤프트(36)에 연결되어 있는 고리 형상의 지지 부재(51)와, 제 1 디스크 플레이트(50)의 외주부에 덮이도록 하여 수용되어 있는 코일 스프링(52)과, 제 1 디스크 플레이트(50)의 외주부에 배치되어 있는 코일 스프링(52)을 통해 제 1 디스크 플레이트(50)와 동력 전달 가능하게 연결되어 있는 제 2 디스크 플레이트(54)와, 제 2 디스크 플레이트(54)의 내주부에 연결되어 있는 관성 플레이트(56)와, 관성 플레이트(56)와 지지 부재(51)의 사이에 개재 삽입되어 있는 볼 베어링(57)과, 관성 플레이트(56)의 외주부와 연결되어 있는 제 3 디스크 플레이트(58)와, 내주부가 입력축(39)과 스플라인 감합으로 연결되어 있는 허브(60)와, 제 3 디스크 플레이트(58)와 허브(60)의 사이에 설치되어 있는 토크 리미터 기구(62)를 포함하여 구성되어 있다. 또한, 제 1 디스크 플레이트(50)가 본 발명의 제 1 플레이트에 대응하고, 제 2 디스크 플레이트(54)가 본 발명의 제 2 플레이트에 대응하며, 관성 플레이트(56)가 본 발명의 관성체에 대응하고, 제 3 디스크 플레이트(58)가 본 발명의 제 3 플레이트에 대응하며, 허브(60)가 본 발명의 제 4 플레이트에 대응하고, 코일 스프링(52)이 본 발명의 탄성체에 대응하며, 볼 베어링(57)이 본 발명의 베어링에 대응하고 있다.
제 1 디스크 플레이트(50)는, 내주부가 볼트(64)에 의해 지지 부재(51)와 함께 크랭크 샤프트(36)에 접속되고, 엔진(24)과 함께 회전 축심(C)을 중심으로 일체 회전하게 된다. 제 1 디스크 플레이트(50)는, 내주부가 크랭크 샤프트(36)에 체결되어 있는 원반 형상의 메인 플레이트부(50a)와, 외주부가 메인 플레이트부(50a)의 외주부와 용접에 의해 접속되어 있는 원반 형상의 서브 플레이트부(50b)로 구성되어 있다. 메인 플레이트부(50a)의 외주부는, 축방향에 있어서 엔진(24)측을 향해 사발 형상으로 불룩해지도록 형성되어 있다. 또, 서브 플레이트부(50b)의 외주부는, 축방향에 있어서 동력 전달 장치(12)측을 향해 사발 형상으로 불룩해지도록 형성되어 있다. 그리고, 메인 플레이트부(50a)의 외주 단부(端部)와 서브 플레이트부(50b)의 외주 단부가 서로 용접됨으로써, 제 1 디스크 플레이트(50)의 외주부에는, 코일 스프링(52)을 수용하기 위한 단면 대략 원형의 공간이 형성되어 있다. 또한, 제 1 디스크 플레이트(50)에 대해서도 비교적 큰 관성 질량을 가지고 있는 점으로부터, 관성체로서의 기능을 가지고 있다.
코일 스프링(52)은, 제 1 디스크 플레이트(50)의 외주부에 형성되는 상기 공간 내에 수용되어 있고, 제 1 디스크 플레이트(50)와 제 2 디스크 플레이트(54)의 사이에서 탄성 변형하면서 동력을 전달한다. 코일 스프링(52)은, 제 1 스프링(52a)과, 그 제 1 스프링(52a) 내에 수용(내삽(內揷))되어 있는 제 2 스프링(52b)으로 구성되어 있다. 제 1 스프링(52a) 및 제 2 스프링(52b)은, 원호 형상(아크 형상)으로 형성되는 소위 아크 스프링으로 구성되어 있고, 댐퍼 장치(38)에 있어서는, 반원 형상으로 형성되어 있는 스프링(52a, 52b)이 각각 2개 사용되고 있다. 또, 제 1 스프링(52a) 내에 수용되어 있는 제 2 스프링(52b)의 길이는, 제 1 스프링(52a)보다 짧게 형성되어 있고, 소정의 비틀림 각 이상이 되면 압축되도록 되어 있다. 이와 같이, 코일 스프링(52)이 아크 스프링으로 구성됨으로써, 그 길이(자유 길이)도 길어지기 때문에, 저(低) 스프링 강성의 코일 스프링(52)을 사용할 수 있다.
제 2 디스크 플레이트(54)는, 원판 형상을 가지고 있고, 축방향에 있어서 제 1 디스크 플레이트(50)의 메인 플레이트부(50a)와 서브 플레이트부(50b)의 사이에 형성되어 있는 간극에 배치되어 있다. 제 2 디스크 플레이트(54)의 외주부에는, 반원 형상의 공간이 2개 형성되어 있고, 이 2개의 공간에 코일 스프링(52)이 각각 수용되어 있다. 또, 제 2 디스크 플레이트(54)의 내주부가, 리벳(66)에 의해 관성 플레이트(56)의 내주부와 연결되어 있다.
관성 플레이트(56)는, 소정의 두께를 가지는 원반 형상을 가지고 있고, 코일 스프링(52)과 토크 리미터 기구(62) 사이의 동력 전달 경로 상에 설치되어 있다. 관성 플레이트(56)의 내주부는, 리벳(66)에 의해 제 2 디스크 플레이트(54)와 접속되어 있다. 또, 관성 플레이트(56)의 내주 단부는, 직경방향에 있어서 지지 부재(51)와 중복하는 위치에 배치되어 있고, 관성 플레이트(56)의 내주 단부와 지지 부재(51)의 사이에 볼 베어링(57)이 개재 삽입되어 있다. 관성 플레이트(56)는, 직경방향에 있어서 서브 플레이트부(50b)의 사발 형상으로 불룩해지는 부위보다 약간 내주측이 굴곡져 있어, 관성 플레이트(56)의 외주측이, 내주측보다 축방향에 있어서 동력 전달 장치(12)측에 위치하고 있다. 구체적으로는, 서브 플레이트부(50b)의 외주부가 축방향으로 불룩해지는 만큼, 관성 플레이트(56)의 외주부가 축방향으로 이동하고 있다. 또, 관성 플레이트(56)가 굴곡짐으로써, 관성 플레이트(56)의 외주부에 대하여 직경방향의 내측에 공간이 형성되어 있다. 또한, 관성 플레이트(56)가 본 발명의 관성체에 대응하고 있다. 이와 같이, 댐퍼 장치(38)는, 제 1 디스크 플레이트(50) 및 관성 플레이트(56)가 각각 관성체로서 기능하는, 소위 플라이휠 댐퍼이다.
관성 플레이트(56)의 외주부는, 볼트(68)에 의해 제 3 디스크 플레이트(58)의 외주부와 접속되어 있다. 제 3 디스크 플레이트(58)는, 원판 형상의 메인 플레이트부(58a) 및 원반 형상의 서브 플레이트부(58b)의 2매의 플레이트로 구성되어 있다. 메인 플레이트부(58a) 및 서브 플레이트부(58b)의 외주부는, 모두 관성 플레이트(56)의 외주부에 볼트(68)에 의해 체결되어 있다. 따라서, 제 3플레이트(58)는, 회전 축심(C)을 중심으로 관성 플레이트(56)와 일체 회전하게 된다. 또, 메인 플레이트부(58a)와 서브 플레이트부(58b)는, 리벳(70)에 의해서도 체결되어 있고, 관성 플레이트(56)측의 리벳(70)의 단부가 관성 플레이트(56)에 형성되어 있는 컷아웃에 수용되어 있다. 또한, 도 2에 있어서는, 볼트(68)와 리벳(70)이, 둘레방향에 있어서 동일한 위치에 형성된 도면으로 되어 있으나, 실제로는, 이들은 둘레방향에 있어서 다른 위치에 형성되어, 리벳(70)이 직경방향에 있어서 볼트(68)와 동일한 위치에 설치되어도 상관없다. 서브 플레이트부(58b)는, 관성 플레이트(56)의 굴곡진 부위보다 직경방향에 있어서 약간 내측에서 굴곡짐으로써, 서브 플레이트부(58b)의 내주부가, 관성 플레이트(56)가 굴곡됨으로써 형성되는 내주 공간 내에 수용되어 있다. 이로부터, 메인 플레이트부(58a)의 내주부와 서브 플레이트부(58b)의 내주부의 사이에는 간극이 형성되어 있다. 그리고, 이 간극 내에 토크 리미터 기구(62)가 수용되어 있다.
토크 리미터 기구(62)는, 미리 설정되어 있는 리미트 토크(Tlim)를 초과하는 토크 전달을 방지하기 위해 설치되어 있다. 토크 리미터 기구(62)는, 내주부가 허브(60)의 외주부에 리벳(72)으로 체결되어 있는 라이닝 플레이트(74)와, 원판 형상의 프레셔 플레이트(76)와, 프레셔 플레이트(76)와 서브 플레이트부(58b)의 사이에 개재 삽입되어 있는 콘(cone) 형상의 접시 스프링(78)과, 라이닝 플레이트(74)에 붙여져 있는 한 쌍의 마찰재(80)를 포함하여 구성되어 있다.
라이닝 플레이트(74)는, 원판 형상을 가지고 있고, 내주부가 리벳(72)에 의해 허브(60)에 연결됨으로써, 허브(60) 및 입력축(39)과 함께 회전 축심(C) 주변에 일체 회전하게 된다. 라이닝 플레이트(74)의 외주부에 있어서 축방향의 양측에는, 한 쌍의 마찰재(80)가 붙여져 있고, 메인 플레이트부(58a)와 마찰재(80)의 사이, 및 프레셔 플레이트(76)와 마찰재(80)의 사이가 슬라이딩 가능하게 되어 있다. 접시 스프링(78)은, 프레셔 플레이트(76)와 서브 플레이트부(58b)의 사이에 예하중 상태(preloaded state)로 개재 삽입되어 있고, 프레셔 플레이트(76)를 마찰재(80)측을 향해 가압하고 있다. 그리고, 마찰재(80)와 메인 플레이트부(58a) 및 프레셔 플레이트(76) 사이의 마찰 계수(μ)나 접시 스프링(78)의 접시 스프링 하중 등을 적절히 조정함으로써, 토크 리미터 기구(62)에 미리 설정되어 있는 리미트 토크(Tlim)를 초과하는 토크가 입력되면, 마찰재(80)와 메인 플레이트부(58a) 및 프레셔 플레이트(76) 사이의 마찰면에서 미끄러짐이 발생하도록 구성되어 있다.
여기에서, 토크 리미터 기구(62)는, 코일 스프링(52)보다 직경방향의 내측이면서, 또한, 축방향에 있어서 코일 스프링(52)과 중복하지 않는 위치에 설치되어 있다. 제 1 디스크 플레이트(50)의 서브 플레이트부(50b)의 외주측은, 코일 스프링(52)을 수용하는 공간을 형성하기 위해, 축방향에 있어서 동력 전달 장치(12)측으로 불룩해져 있는 점으로부터, 그 불룩해진 부위의 내주측에는 공간이 형성되어 있다. 또, 관성 플레이트(56)는, 내주부가 그 공간에 수용되도록 굴곡져 있고, 이 굴곡져 있는 부위의 내주측에도 공간이 형성되어 있다. 여기에서, 토크 리미터 기구(62) 및 서브 플레이트부(58b)는, 축방향에 있어서 엔진(24)측으로 불룩하게 형성되어 있고, 관성 플레이트(56)의 상기 굴곡져 있는 부위의 내주측에 형성되어 있는 공간에 그 불룩해진 부위가 수용되어 있다. 이와 같이, 코일 스프링(52) 및 서브 플레이트부(50b)의 불룩한 곳과, 서브 플레이트부(58b) 및 토크 리미터 기구(62)의 불룩한 곳이, 직경방향에 있어서 네스티드 구조가 되도록 배치되어 있다. 따라서, 토크 리미터 기구(62)가, 코일 스프링(52)보다 직경방향의 내측이면서, 또한, 축방향에 있어서 코일 스프링(52)과 중복하지 않는 위치에 설치되어, 코일 스프링(52)과 토크 리미터 기구(62) 사이의 축방향의 거리가 짧아졌다.
또한, 토크 리미터 기구(62)가, 직경방향에 있어서 코일 스프링(52) 근방의 위치까지 외주측으로 배치되어 있다. 여기에서, 서브 플레이트부(50b)의 불룩한 곳과, 서브 플레이트부(58b) 및 토크 리미터 기구(62)의 불룩한 곳이 직경방향으로 겹치는 네스티드 구조로 되어 있고, 또한, 제 3 디스크 플레이트(58)를 통해 토크 리미터 기구(62)를 관성 플레이트(56)에 고정하는 볼트(68)가, 직경방향에 있어서 코일 스프링(52)과 동일한 위치까지 외주측으로 배치되어 있기 때문에, 토크 리미터 기구(62)를 직경방향에 있어서 코일 스프링(52) 근방까지 외주측에 배치하는 것이 가능해진다. 그리고, 토크 리미터 기구(62)가 외주측에 배치됨으로써 토크 리미터 기구(62)의 토크 용량을 확보하기 쉬워져, 예를 들면 마찰재(80)의 매수 등을 늘리지 않고 원하는 리미트 토크(Tlim)를 확보할 수 있다.
또한, 댐퍼 장치(38)에 있어서, 제 3 디스크 플레이트(58)의 메인 플레이트부(58a)와 서브 플레이트부(58b)가 리벳(70)에 의해 체결됨으로써, 제 3 디스크 플레이트(58)부터 허브(60)까지가 독립된 부재로서 서브 어셈블화(모듈화)되어 있다. 따라서, 이 서브 어셈블화된 부품이, 동력 전달 장치(21)의 조립 라인과 별개의 제조 라인에서 어셈블화되는 것이 된다. 그리고, 이 서브 어셈블화된 부품이, 도시하지 않은 노크 핀에 의해 위치 결정된 상태에서, 센터링 등을 하지 않고 볼트(68)에 의해 관성 플레이트(56)에 체결된다. 또, 모듈화된 부품을 다른 형식의 댐퍼 장치 등에 적용하는 것도 가능해진다.
상기와 같이 구성되는 댐퍼 장치(38)에 있어서, 코일 스프링(52)과 토크 리미터 기구(62)의 사이에 관성 플레이트(56)가 설치되어 있기 때문에, 댐퍼 장치(38)의 코일 스프링(52)에 대하여 입력축(39)측의 관성 질량이 증가한다. 또, 본 실시예의 댐퍼 장치(38)에서는, 아크 스프링 구조의 코일 스프링(52)이 사용되어 있기 때문에, 저 스프링 강성의 스프링이어도 적용 가능해진다. 또, 댐퍼 장치(38)에서는, 사용되는 코일 스프링(52)의 개수도 2개로 종래의 댐퍼 장치와 비교하여도 적으므로, 스프링 강성을 대폭 낮게 할 수도 있다. 이러한 관성 질량의 증가 및 코일 스프링(52)의 저 스프링 강성화를 실시함으로써, 구동계의 공진 주파수 영역을 대폭 저하시킬 수 있기 때문에, 엔진(24)의 상용 회전수 영역에서 발생하는 비틀림 공진을 방지할 수 있다.
여기에서, 관성 플레이트(56)가 설치되는 것에 의한 반대급부로서, 차량 주행중의 입력축(39)에 걸리는 하중도 커진다. 이에 대하여, 관성 플레이트(56)의 내주 단부와 지지 부재(51)의 사이에 볼 베어링(57)이 개재 삽입되어 있으므로, 볼 베어링(57)을 통해 크랭크 샤프트(36)가 그 하중을 받게 되어, 입력축(39)에 걸리는 하중이 저감된다. 또, 크랭크 샤프트(36)는, 매우 큰 강성을 가지고 있으므로, 볼 베어링(57)을 통해 걸리는 하중이 증가하여도 강도적인 문제는 생기지 않는다.
또한, 토크 리미터 기구(62)가 입력축(39)과 가까운 위치에 배치되어, 토크 리미터 기구(62)와 입력축(39) 사이의 관성 모멘트가 대폭 저감되어 있기 때문에, 공진시에 있어서 발생하는 오버 슈트 토크도 억제된다.
상술과 같이, 본 실시예에 의하면, 아크 스프링 구조의 코일 스프링(52)이 외주측에 배치되므로, 코일 스프링(52)의 스프링 강성을 대폭 낮게 하는 것이 가능해진다. 또한, 코일 스프링(52)과 토크 리미터 기구(62) 사이에 관성 플레이트(56)가 추가되므로, 댐퍼 장치(38)의 관성이 증가한다. 이로부터, 코일 스프링(52)의 스프링 강성의 저하와 관성의 증가를 실현할 수 있어, 결과적으로 비틀림 공진을 회피할 수 있는 NV 감쇠 특성이 높은 댐퍼 장치(38)를 실현할 수 있다. 또, 관성을 증가시키는 것에 의한 반대급부로서, 주행중에 입력축(39)에 걸리는 하중이 커지나, 그 하중은 볼 베어링(57)을 통해 크랭크 샤프트(36)에서 받음으로써, 관성의 증가에 따르는 입력축(39)이나 하우징(42)의 대형화도 방지할 수 있다.
또한, 본 실시예에 의하면, 토크 리미터 기구(62)는, 코일 스프링(52)보다 직경방향의 내측이면서, 또한, 축방향에 있어서 그 코일 스프링(52)과 중복하지 않는 위치에 설치되어 있다. 이와 같이 하면, 코일 스프링(52)에 의해 형성되는 불룩한 곳과, 서브 플레이트부(58b) 및 토크 리미터 기구(62)에 의해 형성되는 불룩한 곳이, 직경방향에 있어서 네스티드 구조가 되도록 배치할 수 있기 때문에, 코일 스프링(52)과 토크 리미터 기구(62) 사이의 축방향의 거리를 짧게 하여 댐퍼 장치(38)의 축방향의 길이를 짧게 할 수 있다.
또한, 본 실시예에 의하면, 코일 스프링(52)은 아크 스프링 구조의 스프링으로 구성되므로, 코일 스프링(52)의 스프링 강성을 대폭 저하시킬 수 있다.
다음에, 본 발명의 다른 실시예를 설명한다. 또한, 이하의 설명에 있어서 전술한 실시예와 공통되는 부분에는 동일한 부호를 붙여 설명을 생략한다.
(실시예 2)
도 3은, 본 발명의 다른 실시예인 댐퍼 장치(100)의 구성을 설명하기 위한 단면도이다. 댐퍼 장치(100)는, 하우징(42)의 일부인 격벽(101)을 사이에 두고, 축방향에 있어서 제 1 전동기(MG1)와 이웃하는 위치에 배치되어 있다. 댐퍼 장치(100)는, 크랭크 샤프트(36)에 연결되어 있는 제 1 디스크 플레이트(102)와, 제 1 디스크 플레이트(102)와 함께 크랭크 샤프트(36)에 연결되어 있는 고리 형상의 지지 부재(104)와, 제 1 디스크 플레이트(102)의 외주부에 덮이도록 하여 수용되어 있는 코일 스프링(106)과, 코일 스프링(106)을 통해 제 1 디스크 플레이트(102)와 동력 전달 가능하게 연결되어 있는 제 2 디스크 플레이트(108)와, 제 2 디스크 플레이트(108)의 내주부에 연결되어 있는 관성 플레이트(110)와, 관성 플레이트(110)와 지지 부재(104)의 사이에 개재 삽입되어 있는 볼 베어링(112)과, 관성 플레이트(110)의 외주부와 연결되어 있는 제 3 디스크 플레이트(114)와, 내주부가 동력 전달 장치(12)의 입력축(39)과 스플라인 감합에 의해 연결되어 있는 허브(116)와, 제 3 디스크 플레이트(114)와 허브(116)의 사이에 설치되어 있는 토크 리미터 기구(120)와, 허브(116)와 지지 부재(104)의 사이에 개재 삽입되어 있는 볼 베어링(34)을 포함하여 구성되어 있다. 또, 제 1 디스크 플레이트(102)가 본 발명의 제 1 플레이트에 대응하고, 제 2 디스크 플레이트(108)가 본 발명의 제 2 플레이트에 대응하며, 제 3 디스크 플레이트(114)가 본 발명의 제 3 플레이트에 대응하고, 허브(116)가 본 발명의 제 4 플레이트에 대응하며, 관성 플레이트(110)가 본 발명의 관성체에 대응하고, 코일 스프링(106)이 본 발명의 탄성체에 대응하며, 볼 베어링(112)이 본 발명의 베어링에 대응하고, 볼 베어링(134)이 본 발명의 제 2 베어링에 대응하고 있다.
제 1 디스크 플레이트(102)는, 그 내주부가 볼트(122)에 의해 지지 부재(104)와 함께 크랭크 샤프트(36)에 접속되고, 엔진(24)과 함께 회전 축심(C)을 중심으로 일체적으로 회전하게 된다. 제 1 디스크 플레이트(102)는, 내주부가 크랭크 샤프트(36)에 체결되어 있는 원반 형상의 메인 플레이트부(102a)와, 외주부가 메인 플레이트부(102a)의 외주부와 용접에 의해 접속되어 있는 원반 형상의 서브 플레이트부(102b)로 구성되어 있다. 메인 플레이트부(102a)의 외주부는, 축방향에 있어서 엔진(24)측을 향해 사발 형상으로 불룩해지도록 형성되어 있다. 또, 서브 플레이트부(102b)의 외주부는, 축방향에 있어서 동력 전달 장치(12)를 향해 사발 형상으로 불룩해지도록 형성되어 있다. 그리고, 메인 플레이트부(102a)의 외주 단부와 서브 플레이트부(102b)의 외주 단부가 서로 용접됨으로써, 제 1 디스크 플레이트(102)의 외주부에는, 코일 스프링(106)을 수용하기 위한 단면 대략 원형의 공간이 형성되어 있다.
코일 스프링(106)은, 제 1 디스크 플레이트(102)의 외주부에 형성되는 상기 공간 내에 수용되어 있고, 제 1 디스크 플레이트(102)와 제 2 디스크 플레이트(108)의 사이에서 탄성 변형하면서 동력을 전달한다. 또, 코일 스프링(106)은, 전술한 실시예와 동일하게, 아크 스프링 구조의 2개의 제 1 스프링(106a) 및 아크 스프링 구조의 2개의 제 2 스프링(106b)으로 구성되어 있어, 저 스프링 강성의 스프링이 사용되어 있다.
제 2 디스크 플레이트(108)는, 원판 형상을 가지고 있고, 축방향에 있어서 제 1 디스크 플레이트(102)의 메인 플레이트부(102a)와 서브 플레이트부(102b)의 사이에 형성되어 있는 간극에 배치되어 있다. 제 2 디스크 플레이트(108)의 외주부에는, 2개의 반원 형상의 공간이 2개 형성되어 있고, 이 공간에 코일 스프링(106)이 각각 수용되어 있다. 또, 제 2 디스크 플레이트(108)의 내주부가, 리벳(124)에 의해 관성 플레이트(110)의 내주부와 연결되어 있다.
관성 플레이트(110)은, 소정의 두께를 가지는 원반 형상을 가지고 있고, 코일 스프링(106)과 토크 리미터 기구(120) 사이의 동력 전달 경로 상에 설치되어 있다. 관성 플레이트(110)의 내주부는, 리벳(124)에 의해 제 2 디스크 플레이트(108)와 접속되어 있다. 또, 관성 플레이트(110)의 내주 단부는, 직경방향에 있어서 지지 부재(104)와 중복하는 위치에 배치되어 있고, 관성 플레이트(110)의 내주 단부와 지지 부재(104)의 사이에 볼 베어링(112)이 개재 삽입되어 있다. 관성 플레이트(110)의 외주부는, 내주부에 비해 축방향에 있어서 동력 전달 장치(12)측에 위치하도록, 관성 플레이트(110)의 직경방향의 일부가 변형되어 있다. 관성 플레이트(110)의 내주부에 대하여 직경방향의 외측에는 공간이 형성되어 있고, 이 공간에 서브 플레이트부(102b)의 내주부가 배치되어 있다. 즉, 관성 플레이트(110)의 내주부가, 서브 플레이트부(102b)의 내주부와 직경방향에 있어서 일부 중복되어 있다. 또, 관성 플레이트(110)의 외주부는, 서브 플레이트부(102b)의 축방향으로 불룩해지는 부위보다 내주측에 형성되는 공간에 수용되어 있다. 즉, 관성 플레이트(110)의 외주부가, 서브 플레이트부(102b)의 축방향으로 불룩해지는 부위와 직경방향에 있어서 일부 중복되어 있다.
관성 플레이트(110)의 외주부는, 볼트(126)에 의해 제 3 디스크 플레이트(114)에 접속되어 있다. 제 3 디스크 플레이트(114)는, 원반 형상의 메인 플레이트부(114a) 및 원반 형상의 서브 플레이트부(114b)의 2매의 플레이트로 구성되어 있다. 메인 플레이트부(114a)의 외주부와 서브 플레이트부(114b)의 외주부가, 리벳(128)으로 체결됨으로써 일체적으로 구성된다. 또, 이러한 메인 플레이트부(114a) 및 서브 플레이트부(114b)가, 직경방향에 있어서 제 1 전동기(MG1)의 코일 엔드(130) 및 코일 스프링(106)보다 내주측의 위치에서, 관성 플레이트(110)의 외주부에 볼트(126)로 체결되어 있다. 제 3 디스크 플레이트(114)의 외주부는, 축방향에 있어서 코일 스프링(106) 및 제 1 전동기(MG)의 코일 엔드(130)와 중복하는 위치까지 직경방향으로 연장 설치되어 있어, 제 3 디스크 플레이트(114)가 직경방향으로 연장 설치되는 만큼 관성 질량이 확보된다.
메인 플레이트부(104a)의 내주부는, 축방향에 있어서 제 1 전동기(MG1)로 불룩해지도록 굴곡져 있다. 또, 서브 플레이트부(104b)의 내주부는, 축방향에 있어서 엔진(24)측으로 불룩해지도록, 관성 플레이트(110)의 벽면을 따라 굴곡져 있다. 그리고, 이 메인 플레이트부(104a)의 내주부와 서브 플레이트부(104b)의 내주부의 사이에 형성되어 있는 간극에 토크 리미터 기구(120)가 수용되어 있다. 또한, 토크 리미터 기구(120)의 구체적인 구조는, 전술한 실시예의 토크 리미터 기구(62)와 대략 동일하기 때문에, 그 설명을 생략한다.
본 실시예에 있어서도, 토크 리미터 기구(120)는, 코일 스프링(106)보다 직경방향의 내측이면서, 또한, 축방향에 있어서 코일 스프링(106)과 중복하지 않는 위치에 설치되어 있다. 또한, 본 실시예의 토크 리미터 기구(120)는, 제 1 전동기(MG1)의 코일 엔드(130)보다 직경방향의 내측이면서, 또한, 축방향에 있어서 코일 엔드(130)와 중복하지 않는 위치에 설치되어 있다.
도 3에 나타내는 바와 같이, 토크 리미터 기구(120)는, 직경방향에 있어서 코일 스프링(106) 및 코일 엔드(130)보다 내측에 배치되어 있다. 즉, 코일 엔드(130)(및 격벽(101))의 불룩한 곳, 및 서브 플레이트부(102b)(및 코일 스프링(106))의 불룩한 곳과 간섭하지 않는 위치에, 토크 리미터 기구(120)가 배치되어 있다. 구체적으로는, 코일 엔드(130)(및 격벽(101))의 불룩한 곳에 의해 형성되는 그 코일 엔드(130)의 내주측의 공간, 및 서브 플레이트부(102b)(및 코일 스프링(106))의 불룩한 곳에 의해 형성되는 그 서브 플레이트부(102b)의 내주측의 공간에 토크 리미터 기구(120)가 배치된다. 더 구체적으로는, 코일 엔드(130)(및 격벽(101))의 불룩한 곳에 대하여, 토크 리미터 기구(120) 및 그것을 덮는 메인 플레이트부(114a)가 코일 엔드(130)측으로 불룩해져 있다. 즉, 토크 리미터 기구(120)(및 메인 플레이트부(114a))의 불룩한 곳이, 코일 엔드(130)(및 격벽(101))의 불룩한 곳의 내주측에 배치되는 네스티드 구조로 되어 있다. 또, 서브 플레이트부(102b)(및 코일 스프링(106))의 불룩한 곳에 대하여, 토크 리미터 기구(120) 및 그것을 덮는 서브 플레이트부(114b)가 서브 플레이부(102b)측으로 불룩해져 있다. 즉, 토크 리미터 기구(120)(및 서브 플레이트부(114b))의 불룩한 곳이, 서브 플레이트부(102b)(및 코일 스프링(106))의 불룩한 곳의 내주측에 배치되는 네스티드 구조로 되어 있다.
또한, 토크 리미터 기구(120)의 라이닝 플레이트와 허브(116)가, 리벳(132)에 의해 체결되어 있다. 허브(116)는, 원통 형상의 통부(116a)와, 그 통부(116a)로부터 직경방향으로 연장되는 플랜지부(116b)로 구성되어 있다. 통부(116a)의 내주부는 입력축(39)에 스플라인 감합되어 있기 때문에, 입력축(39)에 대하여 상대 회전 불능으로 되어 있다. 통부(116a)의 축방향에 있어서 엔진(24)측의 외주 단부와 지지 부재(104)의 사이에는, 볼 베어링(34)이 개재 삽입되어 있다. 또, 플랜지부(116b)의 외주부가 토크 리미터 기구(120)의 라이닝 플레이트와 리벳(132)에 의해 체결된다.
상기와 같이 구성되는 댐퍼 장치(100)에 있어서도, 코일 스프링(106)과 토크 리미터 기구(120)의 사이에 관성 플레이트(110)가 설치되어 있기 때문에, 댐퍼 장치(100)의 코일 스프링(106)에 대하여 입력축(39)측의 관성 질량이 증가한다. 또, 댐퍼 장치(100)에 있어서도, 아크 스프링 구조의 코일 스프링(106)이 사용되어 있기 때문에, 대폭 스프링 강성을 낮게 할 수 있다. 따라서, 구동계의 공진 주파수 영역을 대폭 저하시킬 수 있어, 엔진의 상용 회전수 영역에서 발생하는 비틀림 공진을 방지할 수 있다.
여기에서, 관성 플레이트(110)가 설치되는 것에 의한 반대급부로서, 차량 주행중의 입력축(39)에 걸리는 하중도 커진다. 이에 대하여, 관성 플레이트(110)의 내주 단부와 지지 부재(104)의 사이에 볼 베어링(112)이 개재 삽입되어 있으므로, 볼 베어링(112)을 통해 크랭크 샤프트(36)가 하중을 받게 되어, 입력축(39)에 걸리는 하중이 저감된다. 또한, 본 실시예에서는, 지지 부재(104)와 허브(116)(원통부(116a))의 사이에도 볼 베어링(34)이 개재 삽입되어 있기 때문에, 볼 베어링(34)을 통해, 크랭크 샤프트(36)가 허브(116)에 걸리는 하중을 받게 된다. 따라서, 입력축(39)에 걸리는 하중이 저감된다.
상술한 바와 같이, 본 실시예에 있어서도 전술한 실시예와 동일한 효과를 얻을 수 있다. 또, 본 실시예에서는, 토크 리미터 기구(120)는, 제 1 전동기(MG1)의 코일 엔드(130)보다 내측이면서, 또한, 축방향에 있어서 코일 엔드(130)과 중복하지 않는 위치에 설치되어 있다. 이와 같이 하면, 제 1 전동기(MG1)의 코일 엔드(130)의 내주측에 형성되는 공간에 토크 리미터 기구(120)를 배치할 수 있어, 토크 리미터 기구(120)의 불룩한 곳이, 코일 엔드(130)의 불룩한 곳의 내주측에 배치되는 네스티드 구조로 함으로써, 동력 전달 장치(12)의 축방향의 길이를 짧게 할 수 있다.
또한, 허브(116)와 지지 부재(104)의 사이에 볼 베어링(34)이 개재 삽입됨으로써, 허브(116)의 하중을 볼 베어링(34)을 통해 크랭크 샤프트(36)에서 받을 수 있다. 따라서, 입력축(39)에 걸리는 하중이 저감되므로, 입력축(39)이나 하우징(42)의 대형화를 방지할 수 있다.
이상, 본 발명의 실시예를 도면에 의거하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 그 밖의 양태에 있어서도 적용된다.
예를 들면, 전술한 각 실시예는 각각 독립된 양태로 되어 있으나, 적절히 조합하여 실시하여도 상관없다. 예를 들면 댐퍼 장치(38)에 있어서도, 허브(60)와 지지 부재(51)의 사이에 베어링을 설치하여도 상관없다.
또한, 전술한 실시예에서는, 제 1 디스크 플레이트(50)와 지지 부재(51)가 별체로 설치되어 있으나, 제 1 디스크 플레이트(50)와 지지 부재(51)가 일체 성형되어도 상관없다.
또한, 전술한 실시예에서는, 토크 리미터 기구(120)가, 코일 스프링(106)보다 직경방향의 내측이면서, 또한, 축방향에 있어서 코일 스프링(106)과 중복하지 않는 위치에 설치되어 있으나, 토크 리미터 기구(120)가, 제 1 전동기(MG1)의 코일 엔드(130)의 내측이면서, 또한, 축방향에 있어서 코일 엔드(130)와 중복하지 않는 위치에 설치되어 있는 요건만을 만족시키는 구조여도 상관없다.
또한, 전술한 실시예에서는, 코일 스프링(52, 106)이 아크 스프링 구조를 가지고 있으나, 반드시 이에 한정되지는 않고, 종래의 코일 스프링이 사용되는 것이어도 상관없다.
또한, 전술한 실시예에서는, 마찰재(80)가 라이닝 플레이트(74)측에 붙여져 있다고 하였으나, 메인 플레이트부(58a)나 프레셔 플레이트(76)측에 붙여져 있어도 상관없다. 또, 마찰재(80)는 맞붙임 이외의 방법으로 라이닝 플레이트(74)나 프레셔 플레이트(76)에 고정되어 있어도 상관없다.
또한, 전술한 실시예에서는, 볼 베어링(57, 112, 134)이 사용되어 있으나, 반드시 볼 베어링에 한정되는 것은 아니고, 예를 들면 롤러 베어링 등 다른 형식의 베어링이 사용되어도 상관없다.
또한, 전술한 실시예에서는, 2개의 코일 스프링(52)이 사용되어 있다고 하였으나, 반드시 2개에 한정되는 것은 아니고 3개 이상이어도 상관없다.
또한, 전술한 실시예에서는, 유성 기어 장치(26)로 구성되는 차동 기구를 구비한 하이브리드 차량에 댐퍼 장치(38, 100)로 적용되어 있으나, 반드시 차동 기구를 구비한 하이브리드 차량에 한정되는 것은 아니고, 엔진과 전동기가 차동 기구를 통하지 않고 직접 또는 클러치 등을 통해 연결되는 구성이어도 상관없다. 또, 반드시 하이브리드 차량에 한정되는 것은 아니다.
또한, 상술한 것은 어디까지나 일실시형태이고, 본 발명은 당업자의 지식 에 의거하여 다양한 변경, 개량을 가한 양태로 실시할 수 있다.
12 : 동력 전달 장치
24 : 엔진
36 : 크랭크 샤프트
38, 100 : 댐퍼 장치(차량용 댐퍼 장치)
39 : 입력축(인풋 샤프트)
50, 102 : 제 1 디스크 플레이트(제 1 플레이트)
51, 104 : 지지 부재
52, 106 : 코일 스프링(탄성체)
54, 108 : 제 2 디스크 플레이트(제 2 플레이트)
56, 110 : 관성 플레이트(관성체)
57, 112 : 볼 베어링(베어링)
58, 114 : 제 3 디스크 플레이트(제 3 플레이트)
60, 116 : 허브(제 4 플레이트)
62, 120 : 토크 리미터 기구
130 : 코일 엔드
134 : 볼 베어링(제 2 베어링)
MG1 : 제 1 전동기(전동기)

Claims (5)

  1. 엔진과 동력 전달 장치 사이의 동력 전달 경로 상에 설치되어 있는 차량 댐퍼 장치로서,
    엔진의 크랭크 샤프트에 연결되어 있는 제 1 플레이트와,
    탄성체를 통해 당해 제 1 플레이트와 연결되어 있는 제 2 플레이트와,
    당해 제 2 플레이트에 연결되어 있는 관성체와,
    상기 제 1 플레이트와 함께 상기 크랭크 샤프트에 연결되어 있는 지지 부재와,
    당해 지지 부재와 상기 관성체의 사이에 개재 삽입되어 있는 베어링과,
    상기 관성체와 연결되어 있는 제 3 플레이트와,
    상기 동력 전달 장치의 인풋 샤프트에 연결되어 있는 제 4 플레이트와,
    당해 제 3 플레이트와 당해 제 4 플레이트의 사이에 설치되어 있는 토크 리미터 기구를 구비하는 것을 특징으로 하는 차량용 댐퍼 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 토크 리미터 기구는, 상기 탄성체보다 직경방향의 내측이면서, 또한, 축방향에 있어서 그 탄성체와 중복하지 않는 위치에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 차량용 댐퍼 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 인풋 샤프트에는 전동기가 동력 전달 가능하게 연결되어 있고,
    상기 토크 리미터 기구는, 상기 전동기의 코일 엔드보다 직경방향의 내측이면서, 또한, 축방향에 있어서 당해 코일 엔드와 중복하지 않는 위치에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 차량용 댐퍼 장치.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 4 플레이트와 상기 지지 부재의 사이에는, 제 2 베어링이 개재 삽입되는 것을 특징으로 하는 차량용 댐퍼 장치.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 탄성체는, 원호 형상의 아크 스프링인 것을 특징으로 하는 차량용 댐퍼 장치.
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