(57)【要約】【課題】電気自動車又は高出力のハイブリッド車において、設置スペースを大きくすることなく駆動輪から入力される過大なトルク変動を抑制することのできる動力伝達システム及び減衰機構を提供する。【解決手段】動力伝達システム１００は、電動モータ３と、駆動輪５と、伝達シャフト６と、減衰機構７とを備えている。伝達シャフト６は、電動モータ３と駆動輪５との間でトルクを伝達する。減衰機構７は、伝達シャフト６に取り付けられる。減衰機構７は、支持部材と、イナーシャ部材とを有している。支持部材は、伝達シャフト６に取り付けられる。イナーシャ部材は、伝達シャフト６と相対回転可能に配置される。イナーシャ部材は、支持部材と摩擦係合する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動モータと、
駆動輪と、
前記電動モータと前記駆動輪との間でトルクを伝達する伝達シャフトと、
前記伝達シャフトに取り付けられる減衰機構と、
を備え、
前記減衰機構は、
前記伝達シャフトに取り付けられる支持部材と、
前記伝達シャフトと相対回転可能に配置され、前記支持部材と摩擦係合するイナーシャ部材と、
を有する、
動力伝達システム。
【請求項２】
前記電動モータと前記駆動輪との間に変速機又は減速機をさらに備える、
請求項１に記載の動力伝達システム。
【請求項３】
前記減衰機構は、前記駆動輪と前記変速機又は減速機との間に配置される、
請求項２に記載の動力伝達システム。
【請求項４】
前記減衰機構は、前記電動モータと前記変速機又は減速機との間に配置される、
請求項２に記載の動力伝達システム。
【請求項５】
前記伝達シャフトは、ドライブシャフトを含み、
前記減衰機構は、前記ドライブシャフトに取り付けられる、
請求項１から４のいずれかに記載の動力伝達システム。
【請求項６】
前記伝達シャフトは、プロペラシャフトを含み、
前記減衰機構は、前記プロペラシャフトに取り付けられる、
請求項１から４のいずれかに記載の動力伝達システム。
【請求項７】
前記減衰機構は、前記支持部材又は前記イナーシャ部材に取り付けられる摩擦材をさらに有し、
前記イナーシャ部材は、前記摩擦材を介して、前記支持部材と摩擦係合する、
請求項１から６のいずれかに記載の動力伝達システム。
【請求項８】
前記イナーシャ部材は、前記支持部材と直接接触して摩擦係合する、
請求項１から６のいずれかに記載の動力伝達システム。
【請求項９】
前記減衰機構は、前記イナーシャ部材と前記支持部材とを互いに近付けるように付勢する付勢手段をさらに有する、
請求項１から８のいずれかに記載の動力伝達システム。
【請求項１０】
前記減衰機構は、前記イナーシャ部材及び前記支持部材とは別部材の付勢部材を前記付勢手段として有する、
請求項９に記載の動力伝達システム。
【請求項１１】
前記イナーシャ部材及び前記支持部材の一方は、弾性変形した状態で前記イナーシャ部材及び前記支持部材の他方を押圧する弾性部を前記付勢手段として有する、
請求項９に記載の動力伝達システム。
【請求項１２】
前記イナーシャ部材と前記支持部材との摩擦係合部分は、前記付勢手段よりも径方向外側にある、
請求項９から１１のいずれかに記載の動力伝達システム。
【請求項１３】
前記支持部材は、前記伝達シャフトに取り付けられる取付ハブと、前記取付ハブに取り付けられて前記取付ハブとの間で前記イナーシャ部材を挟持する挟持部と、を有する、
請求項１から１２のいずれかに記載の動力伝達システム。
【請求項１４】
電動モータと駆動輪との間でトルクを伝達する伝達シャフトに取り付けられる減衰機構であって、
前記伝達シャフトに取り付けられる支持部材と、
前記伝達シャフトと相対回転可能に配置され、前記支持部材と摩擦係合するイナーシャ部材と、
を備える、減衰機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、動力伝達システム、及び減衰機構に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
エンジンを駆動源とした車両において、減衰機構を備えた車両が知られている。例えば特許文献１には駆動源の振動によって発生する共振を抑制するために、ダイナミックダンパを設けた実施例が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−３２０４９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
電気自動車又は高出力のハイブリッド車においてはモータのイナーシャが大きいため、波状路走行、低μ路からの脱出の際に、駆動輪からの入力により過大なトルク変動が発生することがある。この過大なトルク変動が駆動システムを損傷させる恐れがあるため、この過大なトルク変動を抑制する必要がある。抑制する手段としては、例えば、ダイナミックダンパ又はトルクリミッタなどを設置する対応が考えられる。
【０００５】
しかしながら、ダイナミックダンパを取り付ける対応では、一般的に波状路から入力される周波数が低いため、必要な捩り角度が大きくなり装置全体が過大なものとなる懸念がある。一方、トルクリミッタを取り付ける対応では、伝達トルクを駆動トルク以上にする必要があり、やはり装置全体が過大なものとなる懸念がある。このように、これらの対応では装置全体が大きくなることによって設置スペースが大きくなってしまうという問題がある。
【０００６】
そこで、本発明の課題は、設置スペースを大きくすることなく駆動輪から入力される過大なトルク変動を抑制することのできる動力伝達システム及び減衰機構を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１側面に係る動力伝達システムは、電動モータと、駆動輪と、伝達シャフトと、減衰機構とを備えている。伝達シャフトは、電動モータと駆動輪との間でトルクを伝達する。減衰機構は、伝達シャフトに取り付けられる。減衰機構は、支持部材と、イナーシャ部材とを有している。支持部材は、伝達シャフトに取り付けられる。イナーシャ部材は、伝達シャフトと相対回転可能に配置される。イナーシャ部材は、支持部材と摩擦係合する。
【０００８】
この構成によれば、駆動輪からのトルク変動が大きい場合、イナーシャ部材は、支持部材と摩擦係合しながら相対回転する。この結果、摩擦減衰によって駆動輪からの過大なトルク変動を抑制することができる。このように本発明では、ダイナミックダンパを用いた場合と比べて、トーションスプリングを省くことができるため、装置全体をコンパクト化でき、また、部品点数を少なくすることができる。また、トルクリミッタを用いた場合と比べると、減衰機構の摩擦トルクが小さくて済むため、外径を小さくして装置全体をコンパクト化することができる。このため、本発明では、電気自動車又は高出力のハイブリッド車において、設置スペースを大きくすることなく、駆動輪からの過大なトルク変動を抑制することができる。一方、駆動輪からのトルク変動が小さい場合は、イナーシャ部材は支持部材と摩擦係合して一体的に回転する。このため、電動モータと駆動輪との間のトルク伝達の損失を防ぐことができる。なお、摩擦係合とは、イナーシャ部材と支持部材とが直接接触するものだけでなく、イナーシャ部材と支持部材との間にオイルなどの粘性流体を介した粘性係合も含む概念である。
【０００９】
好ましくは、動力伝達システムは、電動モータと駆動輪との間に変速機又は減速機をさらに備える。
【００１０】
好ましくは、減衰機構は、駆動輪と変速機又は減速機との間に配置される。
【００１１】
好ましくは、減衰機構は、電動モータと変速機又は減速機との間に配置される。
【００１２】
好ましくは、伝達シャフトは、ドライブシャフトを含む。減衰機構は、ドライブシャフトに取り付けられる。
【００１３】
好ましくは、伝達シャフトは、プロペラシャフトを含む。減衰機構は、プロペラシャフトに取り付けられる。
【００１４】
好ましくは、減衰機構は、摩擦材をさらに有する。摩擦材は、支持部材又はイナーシャ部材に取り付けられる。そして、イナーシャ部材は、摩擦材を介して、支持部材と摩擦係合する。このように摩擦材をさらに有することで、支持部材とイナーシャ部材との摩擦係合部分の摩擦係数の調整が容易となり、また、摩擦係数の安定性を向上させることができる。
【００１５】
好ましくは、イナーシャ部材は、支持部材と直接接触して摩擦係合する。この構成によれば、摩擦材の設置を省略することができる。
【００１６】
好ましくは、減衰機構は、付勢手段をさらに有する。付勢手段は、イナーシャ部材と支持部材とを互いに近付けるように付勢する。なお、付勢手段は、イナーシャ部材を支持部材に向かって付勢してもよいし、支持部材をイナーシャ部材に向かって付勢してもよい。
【００１７】
好ましくは、減衰機構は、イナーシャ部材及び支持部材とは別部材の付勢部材を付勢手段として有する。この構成によれば、イナーシャ部材と支持部材とを互いに近付けるように付勢する際の付勢力を容易に調整することができ、また、この付勢力の精緻な設定が容易となる。
【００１８】
好ましくは、イナーシャ部材及び支持部材の一方は、弾性変形した状態でイナーシャ部材及び支持部材の他方を押圧する弾性部を有する。この構成によれば、イナーシャ部材と支持部材とを互いに近付けるための付勢部材の設置を省略することができる。
【００１９】
好ましくは、イナーシャ部材と支持部材との摩擦係合部分は、付勢手段よりも径方向外側にある。この構成によれば、イナーシャ部材と支持部材との摩擦係合部分の面積を大きくすることができる。このため、摩擦係合に必要な弾性部の弾性力を低減することができる。この結果、摩擦係合部分の摩耗を抑制し、摩擦係合させたいときに滑ってしまうことを防止することができる。
【００２０】
好ましくは、支持部材は、取付ハブ及び挟持部を有する。取付ハブは、伝達シャフトに取り付けられる。挟持部は、取付ハブに取り付けられる。そして、挟持部は、取付ハブとの間でイナーシャ部材を挟持する。この構成によれば、イナーシャ部材の構造を簡易化することができる。この結果、イナーシャ部材のイナーシャ量の調整を容易にしたり、イナーシャ量を容易に増加させることができる。
【００２１】
本発明の第２側面に係る減衰機構は、電動モータと駆動輪との間でトルクを伝達する伝達シャフトに取り付けられる。この減衰機構は、支持部材と、イナーシャ部材と、を有する。支持部材は、伝達シャフトに取り付けられる。イナーシャ部材は、伝達シャフトと相対回転可能に配置され、支持部材と摩擦係合する。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、設置スペースを大きくすることなく駆動輪からの過大なトルク変動を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】動力伝達システムのブロック図。
【図２】減衰機構の概略図。
【図３】変形例に係る動力伝達システムのブロック図。
【図４】変形例に係る動力伝達システムのブロック図。
【図５】変形例に係る減衰機構の概略図。
【図６】変形例に係る減衰機構の概略図。
【図７】変形例に係る減衰機構の概略図。
【図８】変形例に係る動力伝達システムのブロック図。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明に係る動力伝達システムの実施形態について図面を参照しつつ説明する。
【００２５】
図１に示すように、動力伝達システム１００は、ハイブリッド車に適用されている。この動力伝達システム１００は、エンジン１、クラッチ２、電動モータ３、トランスミッション４（変速機の一例）、駆動輪５、伝達シャフト６、及び減衰機構７を備えている。なお、動力伝達システム１００は、電動モータ３と駆動輪５との間にはクラッチを有していない。
【００２６】
電動モータ３は駆動源として動作する。エンジン１は、電動モータ３のための発電用の動力源として動作してもよいし、駆動輪５を駆動するための駆動源として動作してもよい。すなわち、本実施形態における動力伝達システム１００が適用されるハイブリッド車は、シリーズ方式、パラレル方式、及びスプリット方式のいずれであってもよい。
【００２７】
クラッチ２は、エンジン１と電動モータ３との間に配置されている。クラッチ２は、エンジン１と電動モータ３との間でトルクを遮断可能に伝達する。トランスミッション４は、電動モータ３と駆動輪５との間に配置される。トランスミッション４は、電動モータ３からの回転数を増減させて駆動輪５へと伝達する。
【００２８】
伝達シャフト６は、電動モータ３と駆動輪５との間でトルクを伝達する。伝達シャフト６は、例えば、ドライブシャフトを含んでいる。また、伝達シャフト６は、プロペラシャフトを含んでいてもよい。また、伝達シャフト６は、各部材間でトルクを伝達するシャフトに限定されず、例えば、変速機又は減速機４内のトルクを伝達する部材なども含む概念である。
【００２９】
減衰機構７は、伝達シャフト６に取り付けられている。例えば、減衰機構７は、ドライブシャフトに取り付けられている。なお、伝達シャフト６がプロペラシャフトを有している場合、減衰機構７は、プロペラシャフトに取り付けられていてもよい。また、減衰機構７は、また、減衰機構７は、変速機又は減速機４内のトルクを伝達する部材に取り付けられてもよい。
【００３０】
減衰機構７は、電動モータ３と駆動輪５との間に配置される。詳細には、減衰機構７は、トランスミッション４と駆動輪５との間に配置される。
【００３１】
減衰機構７は、駆動輪５から所定値以上のトルク変動が入力された場合に、このトルク変動を減衰するように構成されている。一方、減衰機構７は、所定値未満のトルク変動が入力された場合には、そのトルク変動を減衰しない。
【００３２】
図２に示すように、減衰機構７は、支持部材７１、イナーシャ部材７２、及び摩擦材７３を有している。支持部材７１は、伝達シャフト６に取り付けられており、伝達シャフト６と一体的に回転する。例えば、支持部材７１は、リベット結合又はキー結合などによって伝達シャフト６に取り付けられている。好ましくは、支持部材７１は、伝達シャフト６に一体的に取り付けられている。
【００３３】
イナーシャ部材７２は、伝達シャフト６と相対回転可能に配置されている。また、イナーシャ部材７２は、支持部材７１と摩擦係合している。詳細には、イナーシャ部材７２は、摩擦材７３を介して支持部材７１と摩擦係合している。例えば、摩擦材７３は、支持部材７１に取り付けられている。一対の環状の摩擦材７３が支持部材７１の外周端部を挟み込むように支持部材７１の両面に取り付けられている。
【００３４】
イナーシャ部材７２は、一対の摩擦材７３が取り付けられた支持部材７１を挟み込むように支持部材７１に取り付けられている。詳細には、イナーシャ部材７２は、第１イナーシャ部７２ａと、第２イナーシャ部７２ｂとを有している。そして、第１イナーシャ部７２ａと第２イナーシャ部７２ｂとによって、一対の摩擦材７３が取り付けられた支持部材７１を挟み込む。第１イナーシャ部７２ａと第２イナーシャ部７２ｂとは、外周端部に取り付けられたリベット７４によって互いに固定される。
【００３５】
この第１イナーシャ部７２ａ及び第２イナーシャ部７２ｂは、弾性部７２３ａ、７２３ｂを有している。弾性部７２３ａ、７２３ｂは、弾性変形した状態で、摩擦材７３を介して支持部材７１を押圧している。すなわち、イナーシャ部材７２が支持部材７１を挟み込むようにイナーシャ部材７２自体の弾性力によって支持部材７１に向かって付勢されている。このため、第１イナーシャ部７２ａ及び第２イナーシャ部７２ｂを支持部材７１に向かって付勢する付勢部材の設置を省略することができる。
【００３６】
このように構成された減衰機構７において、駆動輪５から所定値以上のトルク変動が入力されていない状態では、イナーシャ部材７２は、支持部材７１と摩擦係合しており、支持部材７１と一体的に回転する。
【００３７】
一方、駆動輪５から所定値以上のトルク変動が入力されたとき、イナーシャ部材７２は、支持部材７１と摩擦接触しながら相対回転する。すなわち、イナーシャ部材７２は、摩擦材７３から摩擦抵抗を受けながら支持部材７１と相対回転する。このときのイナーシャ部材７２と支持部材７１との摩擦減衰によって、トルク変動が減衰される。なお、本実施形態において、支持部材７１とイナーシャ部材７２とは、互いに直接接触して摩擦係合しているのではなく、摩擦材７３を介して摩擦係合している。このように、減衰機構７は摩擦材７３を有しているため、摩擦係数の調整が容易となり、また、摩擦係数の安定性を向上させることができる。
【００３８】
［変形例］
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。
【００３９】
変形例１
上記実施形態では、減衰機構７は、トランスミッション４と駆動輪５との間に配置されているが、これに限定されない。例えば、図３に示すように、減衰機構７は、電動モータ３とトランスミッション４との間に配置されていてもよい。詳細には、減衰機構７は、トランスミッション４の入力シャフトに取り付けられていてもよい。なお、トランスミッション４の入力シャフトは伝達シャフト６の一部である。また、図５に示すように、減衰機構７は、変速機又は減速機４内のトルクを伝達する部材に取り付けられていてもよい。
【００４０】
変形例２
上記実施形態では、減衰機構７の支持部材７１は一枚のプレートによって構成されているが、これに限定されない。例えば、図５に示すように、支持部材７１は、２つ以上の部品から構成されていてもよい。詳細には、支持部材７１は、取付ハブ７１ａと、プレート部７１ｂとを有している。プレート部７１ｂは、取付ハブ７１ａのフランジ部７１ｄに、例えばリベット７５によって取り付けられている。
【００４１】
変形例３
上記実施形態では、イナーシャ部材７２は、摩擦材７３を介して支持部材７１に摩擦係合しているが、これに限定されない。例えば、図５に示すように、イナーシャ部材７２は、支持部材７１と直接接触して摩擦係合していてもよい。この構成によれば、摩擦材の設置を省略することができる。
【００４２】
また、イナーシャ部材７２は、弾性部７２３ａ、７２３ｂを有している。この弾性部７２３ａ、７２３ｂは、弾性変形した状態で、支持部材７１を押圧している。すなわち、イナーシャ部材７２が支持部材７１を挟み込むようにイナーシャ部材７２自体の弾性力によって支持部材７１に向かって付勢されている。このため、イナーシャ部７２を支持部材７１に向かって付勢する付勢部材の設置、及び付勢部材を支持するための部材の設置を省略することができる。
【００４３】
変形例４
上記実施形態では、イナーシャ部材７２によって支持部材７１を挟み込んでいるが、これに限定されない。例えば、図６に示すように、支持部材７１によってイナーシャ部材７２を挟み込んでいてもよい。この場合、例えば、支持部材７１は取付ハブ７１ａと挟持部７１ｃとを有している。取付ハブ７１ａは、伝達シャフト６に取り付けられている。挟持部７１ｃは、リベット７５によって取付ハブ７１ａのフランジ部７１ｄに取り付けられている。挟持部７１ｃは、取付ハブ７１ａとの間でイナーシャ部材７２を挟持している。この構成によれば、イナーシャ部材７２の構造を簡易化することができるため、イナーシャ量を容易に調整することができ、また、イナーシャ量を容易に増加させることができる。
【００４４】
また、イナーシャ部材７２は、イナーシャ本体部７２ｃと、皿バネプレート７２ｄとを有している。イナーシャ本体部７２ｃは、皿バネプレート７２ｄの外周端部に取り付けられている。詳細には、皿バネプレート７２ｄの内周端部は、皿バネとなっており、取付ハブ７１ａのフランジ部７１ｄと挟持部７１ｃとの間に圧縮された状態で挟まれている。すなわち、この皿バネプレート７２ｄの内周端部は、上述した弾性部７２３を構成しており、弾性変形した状態で支持部材７１を押圧している。この構成によれば、イナーシャ部７２を支持部材７１に向かって付勢するための付勢部材の設置を省略することができる。
【００４５】
また、支持部材７１のフランジ部７１ｄの外周端部と、皿バネプレート７２ｄの外周端部とが互いに摩擦係合している。このように、支持部材７１とイナーシャ部材７２との摩擦係合部分は、弾性部７２３よりも径方向外側に配置されている。この構成によれば、摩擦係合する部分の面積を大きくすることができるため、摩擦係合に必要な弾性部７２３の弾性力を低減することができる。この結果、摩擦係合部分の摩耗を抑制し、摩擦係合させたいときに滑ってしまうことを防止することができる。また、支持部材７１とイナーシャ部材７２とが直接接触して摩擦係合しているため、摩擦材の設置を省略することができる。
【００４６】
変形例５
上記実施形態では、イナーシャ部材７２自体の弾性力によってイナーシャ部材７２を支持部材７１に付勢していたがこれに限定されない。例えば、図７に示すように、減衰機構７は、付勢部材７２ｅをさらに有していてもよい。この付勢部材７２ｅは、例えば皿バネである。付勢部材７２ｅは、イナーシャ部材７２と支持部材７１とを互いに近づけるように付勢する。
【００４７】
詳細には、イナーシャ部材７２は、支持部材７１を挟むように配置された第１イナーシャ部７２ａ及び第２イナーシャ部７２ｂを有している。付勢部材７２ｅは、第１イナーシャ部７２ａと第２イナーシャ部７２ｂとを互いに近付くように付勢する。すなわち、付勢部材７２ｅは、第１イナーシャ部７２ａ及び第２イナーシャ部７２ｂを、支持部材７１に近付くように付勢する。この結果、第１イナーシャ部７２ａと第２イナーシャ部７２ｂとによって、摩擦材７３が取り付けられた支持部材７１の外周端部を挟み込むことができる。なお、第１イナーシャ部７２ａは、円板部７２１ａと、円板部７２１ａの外周端部から軸方向に延びる円筒部７２２ａとを有している。そして、第１イナーシャ部７２ａの円筒部７２２ａの内周面には、止め輪７６が取り付けられている。止め輪７６は、皿バネ部７２ｅの軸方向の移動を規制している。
【００４８】
この構成によれば、減衰機構７が付勢部材７２ｅを別途有しているため、イナーシャ部材７２と支持部材７１とを互いに近付けるように付勢する際の付勢力を容易に調整することができ、また、この付勢力の精緻な設定が容易となる。
【００４９】
変形例６
上記実施形態では、本発明に係る動力伝達システムをハイブリッド車に適用しているが、本発明に係る動力伝達システムは、電動自動車にも適用することができる。例えば、図８に示すように、電動自動車に適用された動力伝達システム１００は、電動モータ３と、減速機８と、ディファレンシャルギア９と、駆動輪５と、伝達シャフト６と、減衰機構７とを備えている。なお、電動モータ３、駆動輪５、伝達シャフト６、及び減衰機構７の構成は、上記実施形態と同様であるため、詳細な説明を省略する。
【００５０】
減衰機構７は、減速機８と駆動輪５との間に配置されている。詳細には、減衰機構７は、ディファレンシャルギア９と駆動輪５との間に配置されている。なお、減衰機構７は、電動モータ３と減速機８との間に配置されていてもよい。
【符号の説明】
【００５１】
３      ：電動モータ
５      ：駆動輪
６      ：伝達シャフト
７      ：減衰機構
８      ：減速機
７１    ：支持部材
７２    ：イナーシャ部材
１００  ：動力伝達システム
【図１】
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【図２】
2020011553.tif 000004
【図３】
2020011553.tif 000005
【図４】
2020011553.tif 000006
【図５】
2020011553.tif 000007
【図６】
2020011553.tif 000008
【図７】
2020011553.tif 000009
【図８】
2020011553.tif 000010