(57)【要約】【課題】チェーンの共振点での振動を抑制してチェーンの振動音を抑えることが可能な駆動装置を提供する。【解決手段】エンジン１１から出力された駆動トルクが伝達されるフライホイール２９および第１入力軸２０と、フライホイール２９および第１入力軸２０と一体となって回転することでフライホイール２９および第１入力軸２０から駆動トルクが伝達される駆動側スプロケット２１と、駆動側スプロケット２１からチェーン１３を介して駆動トルクが伝達される従動側スプロケット２２とを備えた駆動装置１０において、フライホイール２９とフライホイール２９に一体化されて回転するドライブプレート２８とのいずれかにダイナミックダンパ３１を備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動力源から出力された駆動トルクが伝達される第１回転部材と、前記第１回転部材と一体となって回転することで前記第１回転部材から前記駆動トルクが伝達される駆動側スプロケットと、前記駆動側スプロケットからチェーンを介して前記駆動トルクが伝達される従動側スプロケットとを備えた駆動装置において、前記第１回転部材と前記第１回転部材に一体化されて回転する第２回転部材とのいずれかにダイナミックダンパを備えた
ことを特徴とする駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、巻掛け伝動機構を介して駆動トルクを伝達する駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、エンジンから出力されるトルクを、例えばチェーンを用いた巻掛け伝動機構を介してモータ・ジェネレータの入力軸に伝達する駆動装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−８３３０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１の駆動装置では、ダウンシフトなど際に生じるトルク変動によりチェーンに騒音が生じることがある。その騒音は、チェーンの捩り剛性に伴うものであり、チェーンの剛性を上げて抑制される、例えばチェーンおよび各部品そのものの振動に伴う騒音と違って、チェーンの剛性を高めると逆に大きくなる傾向にある。
【０００５】
トルク変動は、エンジンの爆発回数に伴う変動の周期に対応している。エンジンの単位時間当たりの爆発回数は、エンジンの回転数および気筒数に比例する。エンジンの爆発変動は、トルク変動としてチェーンに伝わり、チェーンが加振される。そして、トルク変動に伴う振動周波数がチェーンの捩り剛性に伴う固有周波数（以下、チェーンの固有周波数ということがある）に一致した際に、チェーンが共振して大きな振動音を発生する。
【０００６】
本発明は、チェーンの共振点での振動を抑制してチェーンの振動音を抑えることが可能な駆動装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するために、本発明は、駆動力源から出力された駆動トルクが伝達される第１回転部材と、前記第１回転部材と一体となって回転することで前記第１回転部材から前記駆動トルクが伝達される駆動側スプロケットと、前記駆動側スプロケットからチェーンを介して前記駆動トルクが伝達される従動側スプロケットとを備えた駆動装置において、前記第１回転部材と前記第１回転部材に一体化されて回転する第２回転部材とのいずれかにダイナミックダンパを備えたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の駆動装置は、駆動側スプロケットに対してトルク伝達方向における上流側に配置された第１回転部材および第２回転部材のいずれかにダイナミックダンパを設けている。ダイナミックダンパは、駆動側スプロケットに対してトルク伝達方向における上流側でトルク変動を抑制する。チェーンに伝達されるトルクは、トルク変動が抑制されたトルクになる。このため、チェーンの共振点での振動を抑制することができ、よって、チェーンの振動音を抑えることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の駆動装置の一例を示す断面図である。
【図２】チェーンの捩り剛性に伴う振動周波数の一例を示すグラフである。
【図３】別の駆動装置を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の実施形態を、図を参照して説明する。なお、以下で説明する実施形態は本発明を具体化した場合の例を示すに過ぎず、本発明を限定するものではない。
【００１１】
図１は、本発明に係る駆動装置の一例を示す断面図である。図１に示す駆動装置１０は、エンジン１１のクランク軸１２から出力されるトルクを、巻掛け部材、例えばチェーン１３を使用した巻掛け伝動機構１４を介してモータ・ジェネレータ１５に伝達する。エンジン１１は、例えばレシプロエンジンまたはロータリーエンジンであってよい。モータ・ジェネレータ１５は、発電機以外に電動機として機能することが可能であってよく、例えば、エンジン１１を始動させるスタータとしての機能を兼備してもよい。なお、図１に示す軸線方向は、クランク軸１２の回転軸の軸線ｃｎｔと平行な方向、また、同図に示す径方向は、軸線ｃｎｔを中心とする径方向である。
【００１２】
図１に示すように駆動装置１０は、クランク軸１２を車幅方向に沿わせてエンジン１１を車両のエンジンルームに横置きに搭載するのに適した構成になっている。なお、本発明ではエンジン横置きの構成に限らず、例えばクランク軸１２が車両の前後方向に沿うようにエンジン１１をエンジンルームに縦置きに搭載した構成にしてもよい。また、この実施形態では、エンジン横置きの構成であるので軸線方向が車幅方向に対応するが、以下では軸線方向におけるエンジン１１側を前方、エンジン１１とは逆側を後方としていうことがある。
【００１３】
駆動装置１０は、エンジン１６、モータハウジング１７、および中間ハウジング１８を備える。中間ハウジング１８は、エンジン１６に連結されることで内部が密閉される。モータハウジング１７は、中間ハウジング１８に連結されることで内部が密閉される。モータハウジング１７には、モータ・ジェネレータ１５が収納されている。中間ハウジング１８には、カップリング装置１９が収容されている。中間ハウジング１８の内部には、エンジン１６側からクランク軸１２が軸線ｃｎｔに沿って入り込んでおり、またモータハウジング１７側から第１入力軸２０が軸線ｃｎｔに沿って入り込んでいる。なお、クランク軸１２としては、エンジン１１のクランク軸に一体に形成された出力軸であってもよい。また、モータハウジング１７の内部は、潤滑用のオイルが貯留されたオイル室とされていてもよい。
【００１４】
第１入力軸２０は、軸線方向における前方の外径部２０ａがクランク軸１２における軸線方向の後方に設けられた凹部１２ａにブッシュ１２ｂを介して嵌合している。ブッシュ１２ｂは、クランク軸１２と第１入力軸２０との間における回転方向の摺動を許容し、かつ径方向の移動を規制する。これにより、組立時にクランク軸１２の軸芯に対して第１入力軸２０の軸芯を高精度に芯出しすることができる。つまり、第１入力軸２０は、クランク軸１２に対して直線上に並んでおり、両者は、組立時に基本的に互いに同心となるように配置される。
【００１５】
モータハウジング１７には、第１入力軸２０、駆動側スプロケット２１、従動側スプロケット２２、第２入力軸２３およびモータ・ジェネレータ１５が収容されている。駆動側スプロケット２１における径方向の内側には、円筒状のボス部２４が設けられている。ボス部２４には、第１入力軸２０が軸線方向の後方から挿通されている。ボス部２４における軸線方向の後端には、第１入力軸２０に設けられた鍔部２５が当接している。このため、駆動側スプロケット２１は、第１入力軸２０から軸線方向の後方に抜けないようにされている。そして、駆動側スプロケット２１は、第１入力軸２０の後端に、例えば溶接により連結されていて、第１入力軸２０に対して一体となって回転するように構成されている。
【００１６】
駆動側スプロケット２１には、スプロケット歯２１ａに対して径方向の内側に窪み部２１ｂが設けられている。窪み部２１ｂは、例えば軸線方向における前方側の側面に設けられている。窪み部２１ｂにおける径方向の外側２１ｃは、軸受２６を介してモータハウジング１７の隔壁１７ａにより回転自在に支持されている。駆動側スプロケット２１は、例えばチェーン１３により従動側スプロケット２２にトルクを伝達する。従動側スプロケット２２は、モータ・ジェネレータ１５の第２入力軸２３に、例えばスプライン結合により固定されている。第２入力軸２３は、駆動側スプロケット２１から伝達されるトルクによりモータ・ジェネレータ１５を回転させる。第２入力軸２３は、軸受２７を介して隔壁１７ａにより回転自在に支持されている第２入力軸２３は、モータ・ジェネレータ１５のロータ軸であってもよい。
【００１７】
カップリング装置１９は、ドライブプレート２８、フライホイール２９、連結部３０およびダイナミックダンパ３１を備える。ドライブプレート２８は、フライホイール２９よりも剛性が低いフランジであり、フライホイール２９に対して軸線方向における前方に配置される。ドライブプレート２８は、相対的に剛性の低い材料、あるいは低剛性になる形状で円形に作られており、径方向における内側が、例えばボルトおよびナットによる締結部材３２によりクランク軸１２に固定されている。剛性の低い材料としては、バネ性を有する鋼板などで作られた構成であってよい。低剛性になる形状としては、例えば径方向の中間部に剛性が低くなるように曲部を形成したり、または回転方向に沿って細幅のスリットを開口したりする構成、あるいはこれらを組み合わせた形状などであってよい。ドライブプレート２８は、本発明の実施形態における第２回転部材の一例である。
【００１８】
フライホイール２９は、ドライブプレート２８よりも剛性が高いフランジであり、ドライブプレート２８に対して軸線方向における後方に配置される。フライホイール２９は、相対的に剛性の高い材料、あるいは高剛性になる形状に作られており、ドライブプレート２８に対向して配置される。剛性の高い材料としては、アルミニウム合金などであってよい。高剛性になる形状としては、厚みをドライブプレート２８よりも厚くした形状、または径方向の一部に窪み部や折り曲げ部を設けた形状、あるいはこれらを組み合わせた形状などであってよい。なお、ドライブプレート２８およびフライホイール２９の相対的な剛性関係は一例であり、本発明では前述した剛性関係に限らない。フライホイール２９は、本発明の実施形態における第１回転部材の一例である。
【００１９】
連結部３０は、ドライブプレート２８における径方向の外側とフライホイール２９における径方向の外側とを連結しており、例えばボルトとウェルドナットなどの締結部材であってよい。連結部３０は、質量の大きいウェルドナットなどの質量体を構成するものであり、フライホイール２９における径方向の外側（外周部）に取り付けられている。
【００２０】
フライホイール２９には、径方向の内側に円筒部３３が一体に形成されている。円筒部３３の内面には、内側スプライン３８が形成されている。内側スプライン３８は、第１入力軸２０の外周に設けられた外側スプライン３９に結合されている。円筒部３３は、軸線方向における前方でフライホイール２９を一体的に支持しており、フライホイール２９から伝達されるトルクを第１入力軸２０に伝達する。円筒部３３は、軸線方向における後方の端部がオイルシール３４を介して隔壁１７ａの開口部１７ｂに挿通されてモータハウジング１７の内部に延長されており、駆動側スプロケット２１のボス部２４に当接している。その当接方向は、駆動側スプロケット２１を鍔部２５に対して軸線方向の前方から後方に向けた方向になっている。
【００２１】
第１入力軸２０には、外周に形成されたネジ部（雄ネジ）３５に螺合するナット３６が設けられている。ネジ部３５は、円筒部３３を支持する外周部よりも軸線方向の前方で、かつその外周部よりも小径に形成された小径外周部３７に形成されている。ナット３６は、締め付けにより円筒部３３が第１入力軸２０から抜けることを防止する。
【００２２】
内側スプライン３８および外側スプライン３９は、いずれか一方が他方に対して軸線方向に対して僅かに傾斜させて設けられている。これにより、ナット３６の締め込みにより円筒部３３が駆動側スプロケット２１側に向けて押圧されるため、スプライン結合部における軸線ｃｎｔを中心とする回転方向のガタが吸収される。フライホイール２９は、第１入力軸２０に対して一体となって回転する。なお、ナット３６を締め込んだ後に、例えばナット３６を第１入力軸２０の外周にカシメをするなどの緩み止め手段により頑固に固定してもよい。
【００２３】
カップリング装置１９は、前述したように剛性の異なるドライブプレート２８およびフライホイール２９を連結部３０で連結した構成であるため、クランク軸１２に生じる歳差（みそすり）運動や、各部の公差やハウジングの取付け時の誤差などにより生じるクランク軸１２および第１入力軸２０の互いの軸線ｃｎｔに対して僅かな偏心および角度ずれを吸収することが可能である。つまり、ドライブプレート２８およびフライホイール２９は、両者間の多少の偏心や角度ずれが許容されつつ一体化されて回転する。
【００２４】
フライホイール２９は、ダイナミックダンパ３１を備える。ダイナミックダンパ３１は、質量体４０、弾性部材４１およびブラケット４２を備える。ブラケット４２は、軸線ｃｎｔを中心とする周方向に沿って環状に作られており、一部４３に弾性部材４１が取り付けられ、他部４４がフライホイール２９に固定されている。他部４４は、弾性部材４１が円筒部３３よりもフライホイール２９おける径方向の外側寄りに位置するように固定される。他部４４は、リベット４５などの締結部材によりフライホイール２９における軸線方向の後方の側面２９ａに固定されている。弾性部材４１は、ブラケット４２の一部４３に、例えば圧入した状態で接着により取り付けられている。質量体４０は、弾性部材４１における径方向の外側に、例えば圧入した状態で接着により取り付けられている。
【００２５】
弾性部材４１は、例えば所定の厚さを有した積層ゴムになっており、体積弾性を有している。このため、質量体４０は、弾性部材４１のせん断変形により軸線ｃｎｔを中心とする回転方向に振動することができる。トルク変動によってフライホイール２９が捩り振動をすると、弾性部材４１がせん断変形するため、質量体４０がフライホイール２９に作用する振動に対して逆位相で振動し、もしくは遅れて振動することになる。これにより、駆動トルクは、駆動側スプロケット２１に伝達される前に振動が減衰される。ダイナミックダンパ３１は、固有振動数をチェーン１３の固有振動数にチューニングすることによりチェーン１３の共振を低減することが可能になる。チューニングは、質量体４０の質量、および弾性部材４１の弾性定数、ならびにブラケット４２の取付け位置までの軸線ｃｎｔを中心とする半径などを適宜設定することにより行える。
【００２６】
なお、ダイナミックダンパ３１としては、上記構成のようにブラケット４２を環状にすることに限らず、例えば軸線ｃｎｔを中心とする周を等分したものであってもよい。つまり、複数の支持部材を周方向に等間隔ごとに配置した構成のものであってもよい。この場合には、弾性部材４１および質量体４０も複数の支持部材に合わせた形状にすればよい。さらに、質量体４０は、弾性部材４１における径方向の内側に取り付けられていてもよい。この場合には、ブラケット４２を弾性部材４１における径方向の外側に取り付ければよい。
【００２７】
このように、ダイナミックダンパ３１をフライホイール２９の側面２９ａに取り付ける構成にしたから、例えばカップリング機構とダイナミックダンパとを軸線方向に並列して設けた構成のものと比べて、軸線方向に対して広い取付けスペースを設ける必要がなくなり、よって駆動装置１０の軸線方向の体格を小さくすることができる。つまり、駆動装置１０の小型化および軽量化を図ることができる。なお、ドライブプレート２８およびフライホイール２９は、回転方向に一体となって回転するように連結部３０で連結されているため、ダイナミックダンパ３１をドライブプレート２８に取り付けてもよい。
【００２８】
図２は、チェーンの捩り剛性に伴う振動周波数の一例を示すグラフである。図２では、縦軸は振動の大きさであるゲイン[dB]を示し、横軸が振動の周波数[Hz]を示す。同図に示す点線２Ａは、例えばエンジン１１が常用域における回転数で変化した場合で、かつダイナミックダンパ３１を取り付けていない駆動装置でのチェーン１３の振動周波数を示す。実線２Ｂは、例えばエンジン１１が常用域における回転数で変化した場合で、かつ図１で説明したダイナミックダンパ３１を取り付けた駆動装置１０でのチェーン１３の振動周波数を示す。実線２Ｂを測定する際に使用されたダイナミックダンパ３１は、共振点２Ｃを抑制するようにチューニングされている。ここで、常用域は、エンジン１１が通常使用される回転数域である。
【００２９】
ダイナミックダンパ３１を取り付けていない駆動装置では、点線２Ａで示すチェーン１３の振動周波数は、チェーン１３の剛性低下により、エンジン１１の常用域における周波数２Ｅの際に爆発変動周波数と一致してゲインが最大値になる共振点２Ｃを有する。爆発変動周波数がチェーン１３の固有周波数に一致すると、チェーン１３の振動が増幅され、部品の損傷やＮＶ(Noise Vibration)の悪化を招くことがある。ここで爆発変動は、エンジン１１の単位時間当たりの爆発回数に伴う振動である。
【００３０】
点線２Ａで示すチェーン１３の振動周波数には、ダイナミックダンパ３１が設けられていないため、ゲインが最も大きい共振点２Ｃが存在する。これに対して実線２Ｂで示すチェーン１３の振動周波数は、共振点２Ｃよりもゲインが低い共振点２Ｄを有する。つまり、実線２Ｂに示すようにダイナミックダンパ３１をカップリング装置１９に備えることで、トルク変動すなわち振動が抑制され、共振点２Ｃのゲインを低下させる効果がある。これにより、チェーン１３の捩り剛性に伴う共振、いわゆるチェーン１３の捩り共振を抑制することができる。このように、チェーン１３に伝達されるトルクの振動は、ダイナミックダンパ３１によりチェーン１３の共振点（共振周波数）からずれた周波数の振動に変更される。このため、チェーン１３の共振点での振動を抑制してチェーン１３の振動音を抑えることができる。
【００３１】
図３は、駆動装置の別の実施形態を示す断面図である。図３に示すように駆動装置４８は、ダイナミックダンパ４９をドライブプレート２８に取り付けた構成になっている。ダイナミックダンパ４９は、質量体５０、弾性部材５１および支持部材５２を有する。支持部材５２は、ドライブプレート２８の外周を軸線方向における後方に向けて折り曲げて作られている。環状の弾性部材５１は、支持部材５２に対して径方向の外側に、例えば圧入した状態で接着により固定されている。
【００３２】
なお、支持部材５２をドライブプレート２８とは別に作り、それをドライブプレート２８に取り付けた構成にしてもよい。連結部３０は、図１で説明したようにドライブプレート２８およびフライホイール２９における径方向の最外側に設けられており、ドライブプレート２８とフライホイール２９とが一体となって回転するようにドライブプレート２８およびフライホイール２９を連結している。
【００３３】
弾性部材５１における径方向の外側には、環状の質量体５０が、例えば圧入した状態で接着により固定されている。弾性部材５１は、図１で説明したと同じまたは同様に厚みを有する積層ゴムになっており、体積弾性を有している。このため、質量体５０は、弾性部材５１のせん断変形により軸線ｃｎｔを中心とする回転方向に振動可能になる。その振動によりトルク変動に伴うねじり振動が低減される。
【００３４】
質量体５０には、外周に歯列５６が設けられている。歯列５６は、軸線ｃｎｔを中心とする周方向に連続している。歯列５６の一部は、出力ギヤ（ピニオンギヤ）５５に噛み合っている。出力ギヤ５５は、スタータモータ５３の出力軸５４に固定されている。つまり、図３に示す駆動装置４８は、歯列５６付きの質量体５０をリングギヤとして機能させてスタータモータ５３の駆動によりエンジン１１を始動するように構成されている。なお、以下では、歯列５６付きの質量体５０をリングギヤ５０ということがある。
【００３５】
出力ギヤ５５とリングギヤ５０とは、常時噛み合い式であってよい。この場合には、エンジン１１の始動後(スタータモータ５３の停止後)は、エンジン１１から出力されるトルクによりスタータモータ５３が回転駆動、いわゆる引き摺り回転される。スタータモータ５３の引き摺り回転は、ダイナミックダンパ４９の質量体の機能として作用する。このため、その分、質量体５０の質量を小さくすることができる。よって、駆動装置４８の径方向での体格を小さくすることができる。
【００３６】
なお、出力ギヤ５５と出力軸５４との間にワンウェイクラッチなどのクラッチ機構を設け、エンジン１１の始動後は、クラッチ機構の空転によりエンジン１１からスタータモータ５３に伝達されるトルクを遮断してもよい。この場合には、エンジン１１の始動後は、ワンウェイクラッチの引き摺り回転が常時発生し、その回転がダイナミックダンパ４９の質量体の機能として作用する。また、図３では、図１で説明したと同じまたは同様な部材に同符号を付与し、ここでは同符号を付与した部材の詳しい説明を省略する。さらに、図３では、煩雑化を防ぐために図１で説明した巻掛け伝動機構１４の記載を省略しているが、図３に示した駆動装置４８には、図１で説明したと同様または同じに巻掛け伝動機構１４が設けられている。
【００３７】
本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。上記実施形態において示した各構成部材の形状や組み合せなどは一例であって、設計要求などに基づき種々変更可能である。例えば、図３に示した駆動装置４８に図１で説明したダイナミックダンパ３１を設けてもよい。つまり、ドライブプレート２８およびフライホイール２９の両方にダイナミックダンパ３１を設けてもよい。また、クランク軸１２に駆動トルクを伝達する駆動力源としてはエンジン１１に限らず、トルク変動を含む駆動トルクを出力するものであればいずれでもよい。さらに、巻掛け伝動機構１４を介して駆動トルクをモータ・ジェネレータ１５に伝達するように構成しているが、本発明ではモータ・ジェネレータ１５に限らず、従動スプロケットから伝達されるトルクにより回転される被回転体であればいずれでもよい。
【符号の説明】
【００３８】
１０，４８…駆動装置、  １１…エンジン、  １２…クランク軸、１３…チェーン、  １９…カップリング装置、  ２０…第１入力軸、  ２３…第２入力軸、  ２８…ドライブプレート、  ２９…フライホイール、  ３０…連結部、  ３１，４９…ダイナミックダンパ、  ４０，５０…質量体、  ４１，５１…弾性部材。
【図１】
2019173635.tif 000003
【図２】
2019173635.tif 000004
【図３】
2019173635.tif 000005