JP6567907B2

JP6567907B2 - Vehicle drive device

Info

Publication number: JP6567907B2
Application number: JP2015143802A
Authority: JP
Inventors: 義暢山崎
Original assignee: Subaru Corp
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 2015-07-21
Filing date: 2015-07-21
Publication date: 2019-08-28
Anticipated expiration: 2035-07-21
Also published as: JP2017025988A

Description

本発明は、クランク軸を備える車両用駆動装置に関する。 The present invention relates to a vehicle drive device including a crankshaft.

クランク軸にトルクコンバータ等の回転体を連結するため、クランク軸と回転体との間にはドライブプレート等のプレート部材が設けられている。また、クランク軸の振動を抑制するため、プレート部材にウェイトを固定する技術や、プレート部材に肉抜き部を形成する技術が提案されている（特許文献１および２参照）。 In order to connect a rotating body such as a torque converter to the crankshaft, a plate member such as a drive plate is provided between the crankshaft and the rotating body. In order to suppress the vibration of the crankshaft, a technique for fixing a weight to the plate member and a technique for forming a thinned portion on the plate member have been proposed (see Patent Documents 1 and 2).

特開２００９−１６７９７４号公報JP 2009-167974 A 特開昭６０−２４１５６８号公報JP-A-60-241568

ところで、プレート部材にウェイトを固定することや、プレート部材に肉抜き部を形成することは、プレート部材の剛性バランスを崩す要因である。このように、プレート部材の剛性バランスを崩すことは、トルクコンバータ等の回転体を傾動させる要因となっていた。このため、回転体の傾動を抑制することが求められている。 By the way, fixing the weight to the plate member and forming the thinned portion on the plate member are factors that break the rigidity balance of the plate member. Thus, breaking the rigidity balance of the plate member has been a factor for tilting a rotating body such as a torque converter. For this reason, it is required to suppress the tilting of the rotating body.

本発明の目的は、回転体の傾動を抑制することにある。 An object of the present invention is to suppress tilting of a rotating body.

本発明の車両用駆動装置は、エンジンに回転自在に設けられ、コネクティングロッドを支持する複数のクランクピンが形成されるクランク軸と、前記クランク軸とこれに軸方向に対向する回転体との間に設けられ、前記クランク軸と前記回転体とを連結するプレート部材と、前記プレート部材に取り付けられ、前記プレート部材の温度を上昇させる発熱部材と、を有し、前記発熱部材は、前記複数のクランクピンのうち最も前記回転体に近いクランクピンの逆位相側に、配置される。 A vehicle drive device according to the present invention is provided between a crankshaft that is rotatably provided in an engine and has a plurality of crankpins that support a connecting rod, and between the crankshaft and a rotating body that faces the crankshaft. A plate member that connects the crankshaft and the rotating body, and a heat generating member that is attached to the plate member and raises the temperature of the plate member. It arrange | positions in the reverse phase side of the crankpin nearest to the said rotary body among crankpins.

本発明によれば、プレート部材に取り付けられる発熱部材は、複数のクランクピンのうち最も回転体に近いクランクピンの逆位相側に配置される。これにより、プレート部材の各部位における変形量を互いに近づけることができ、回転体の傾動を抑制することができる。 According to the present invention, the heat generating member attached to the plate member is disposed on the opposite phase side of the crank pin closest to the rotating body among the plurality of crank pins. Thereby, the deformation amount in each site | part of a plate member can be mutually approximated, and tilting of a rotary body can be suppressed.

本発明の一実施の形態であるパワーユニットを上方から示す概略図である。It is the schematic which shows the power unit which is one embodiment of this invention from upper direction. クランク軸とトルクコンバータとの連結構造を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the connection structure of a crankshaft and a torque converter. 図２の矢印Ａ方向からドライブプレートを単体で示す正面図である。FIG. 3 is a front view showing a drive plate alone from the direction of arrow A in FIG. 2. クランク軸とドライブプレートとの位置関係を示す概略図である。It is the schematic which shows the positional relationship of a crankshaft and a drive plate. （ａ）〜（ｄ）は、ドライブプレートに作用する遠心力を示すイメージ図である。(A)-(d) is an image figure which shows the centrifugal force which acts on a drive plate. 参考例であるクランク軸の振動状況を示すイメージ図である。It is an image figure which shows the vibration condition of the crankshaft which is a reference example. ドライブプレートが連結されたクランク軸の振動状況を示すイメージ図である。It is an image figure which shows the vibration condition of the crankshaft with which the drive plate was connected. 比較例のドライブプレートの構造を示す概略図である。It is the schematic which shows the structure of the drive plate of a comparative example. （ａ）および（ｂ）は、比較例のドライブプレートが連結されたトルクコンバータの傾動状況を示すイメージ図である。(A) And (b) is an image figure which shows the tilting condition of the torque converter with which the drive plate of the comparative example was connected. （ａ）および（ｂ）は、ドライブプレートの構造を示す概略図である。(A) And (b) is the schematic which shows the structure of a drive plate. （ａ）および（ｂ）は、ドライブプレートが連結されたトルクコンバータの傾動状況を示すイメージ図である。(A) And (b) is an image figure which shows the tilting condition of the torque converter with which the drive plate was connected. 電熱シートにおける目標温度の設定例を示す線図である。It is a diagram which shows the example of a setting of the target temperature in an electric heating sheet | seat. 本発明の他の実施の形態に係るドライブプレートを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the drive plate which concerns on other embodiment of this invention. ドライブプレートを単体で示す正面図である。It is a front view which shows a drive plate alone. （ａ）および（ｂ）は、ドライブプレートが連結されたトルクコンバータの傾動状況を示すイメージ図である。(A) And (b) is an image figure which shows the tilting condition of the torque converter with which the drive plate was connected.

［実施形態１］
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明の一実施の形態（実施形態１）であるパワーユニット（車両用駆動装置）１０を上方から示す概略図である。図１に示すように、車両に搭載されるパワーユニット１０は、エンジン１１とこれに連結されるトランスミッション１２とを有している。エンジン１１を構成するシリンダブロック１３にはジャーナルボア１４が形成されており、ジャーナルボア１４には図示しない軸受メタルを介してクランク軸１５が回転自在に支持されている。なお、図示するエンジン１１は、水平対向型の４気筒エンジンである。 [Embodiment 1]
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic view showing a power unit (vehicle drive device) 10 according to an embodiment (Embodiment 1) of the present invention from above. As shown in FIG. 1, a power unit 10 mounted on a vehicle has an engine 11 and a transmission 12 connected to the engine 11. A journal bore 14 is formed in the cylinder block 13 constituting the engine 11, and a crankshaft 15 is rotatably supported on the journal bore 14 via a bearing metal (not shown). The illustrated engine 11 is a horizontally opposed four-cylinder engine.

クランク軸１５は、回転中心に位置する複数のクランクジャーナルＪ１〜Ｊ５と、クランクジャーナルＪ１〜Ｊ５を連結する複数のクランクスローＴ１〜Ｔ４と、を有している。クランクスローＴ１〜Ｔ４は、回転中心から偏心するクランクピンＰ１〜Ｐ４と、クランクジャーナルＪ１〜Ｊ５およびクランクピンＰ１〜Ｐ４を連結するクランクアーム２０と、を備えている。クランクピンＰ１〜Ｐ４には、コネクティングロッド２１を介してピストン２２が連結されている。また、中央に配置される２つのクランクスローＴ２，Ｔ３には、クランクピンＰ２，Ｐ３の逆位相側に延びるバランスウェイト２３が設けられている。さらに、クランク軸１５の一端部には出力フランジ２４が設けられており、クランク軸１５の他端部には補機駆動軸２５が設けられている。なお、補機駆動軸２５にはクランクプーリ２６が取り付けられる。 The crankshaft 15 has a plurality of crank journals J1 to J5 located at the center of rotation, and a plurality of crank throws T1 to T4 connecting the crank journals J1 to J5. The crank throws T1 to T4 include crank pins P1 to P4 that are eccentric from the center of rotation, and a crank arm 20 that connects the crank journals J1 to J5 and the crank pins P1 to P4. A piston 22 is connected to the crankpins P1 to P4 via a connecting rod 21. The two crank throws T2 and T3 arranged in the center are provided with balance weights 23 extending to the opposite phase side of the crank pins P2 and P3. Further, an output flange 24 is provided at one end of the crankshaft 15, and an accessory drive shaft 25 is provided at the other end of the crankshaft 15. A crank pulley 26 is attached to the accessory drive shaft 25.

図２はクランク軸１５とトルクコンバータ３０との連結構造を示す断面図である。図２に示すように、クランク軸１５の出力フランジ２４には、複数のネジ孔２４ａが形成されている。この出力フランジ２４には、ドライブプレート３１の中央部３１ａが締結ボルト３２を用いて固定されている。また、トルクコンバータ３０には外殻を構成するポンプシェル３３が設けられており、ポンプシェル３３の外周面にはネジ孔３４ａを備えた取付部３４が固定されている。このポンプシェル３３の取付部３４には、ドライブプレート３１の外周部３１ｂが締結ボルト３５を用いて固定されている。すなわち、クランク軸１５とこれに軸方向に対向するトルクコンバータ（回転体）３０とは、ドライブプレート（プレート部材）３１を介して互いに連結されている。なお、ドライブプレート３１の中央部３１ａには、締結ボルト３２を挿入する貫通孔３６が形成されており、ドライブプレート３１の外周部３１ｂには、締結ボルト３５を挿入する貫通孔３７が形成されている。 FIG. 2 is a cross-sectional view showing a connection structure between the crankshaft 15 and the torque converter 30. As shown in FIG. 2, a plurality of screw holes 24 a are formed in the output flange 24 of the crankshaft 15. A central portion 31 a of the drive plate 31 is fixed to the output flange 24 using fastening bolts 32. The torque converter 30 is provided with a pump shell 33 that constitutes an outer shell, and an attachment portion 34 having a screw hole 34 a is fixed to the outer peripheral surface of the pump shell 33. An outer peripheral portion 31 b of the drive plate 31 is fixed to the mounting portion 34 of the pump shell 33 using fastening bolts 35. That is, the crankshaft 15 and the torque converter (rotating body) 30 facing the crankshaft 15 in the axial direction are connected to each other via the drive plate (plate member) 31. A through hole 36 for inserting the fastening bolt 32 is formed in the central portion 31a of the drive plate 31, and a through hole 37 for inserting the fastening bolt 35 is formed in the outer peripheral portion 31b of the drive plate 31. Yes.

トルクコンバータ３０は、ポンプシェル３３に固定されるポンプインペラ４０と、ポンプインペラ４０に対向するタービンランナ４１と、を備えている。トルクコンバータ３０はステータ４２を備えており、ステータ４２はポンプインペラ４０とタービンランナ４１との間に配置されている。タービンランナ４１にはタービンハブ４３が連結されており、タービンハブ４３にはタービン軸４４が連結されている。トルクコンバータ３０の出力軸であるタービン軸４４には、ミッションケース４５内の変速機構４６が連結されている。また、トルクコンバータ３０のポンプシェル３３は、軸受４７を介してミッションケース４５に支持されている。なお、滑り要素であるトルクコンバータ３０には、ポンプシェル３３とタービン軸４４とを直結するロックアップクラッチ４８が設けられている。 The torque converter 30 includes a pump impeller 40 that is fixed to the pump shell 33, and a turbine runner 41 that faces the pump impeller 40. The torque converter 30 includes a stator 42, and the stator 42 is disposed between the pump impeller 40 and the turbine runner 41. A turbine hub 43 is connected to the turbine runner 41, and a turbine shaft 44 is connected to the turbine hub 43. A transmission mechanism 46 in the mission case 45 is connected to the turbine shaft 44 that is an output shaft of the torque converter 30. The pump shell 33 of the torque converter 30 is supported by the transmission case 45 via a bearing 47. The torque converter 30 that is a sliding element is provided with a lockup clutch 48 that directly connects the pump shell 33 and the turbine shaft 44.

［ドライブプレート構造］
続いて、ドライブプレート３１の構造について説明する。図３は図２の矢印Ａ方向からドライブプレート３１を単体で示す正面図である。図４はクランク軸１５とドライブプレート３１との位置関係を示す概略図である。図４には図１のＡ−Ａ線に沿う断面が概略的に示されている。また、図５（ａ）〜（ｄ）は、ドライブプレート３１に作用する遠心力を示すイメージ図である。図５（ａ）〜（ｄ）には、ドライブプレート３１の回転状態が９０°毎に示されている。 [Drive plate structure]
Next, the structure of the drive plate 31 will be described. FIG. 3 is a front view showing the drive plate 31 alone from the direction of arrow A in FIG. FIG. 4 is a schematic view showing the positional relationship between the crankshaft 15 and the drive plate 31. FIG. 4 schematically shows a cross section taken along line AA of FIG. 5A to 5D are image diagrams showing centrifugal force acting on the drive plate 31. FIG. 5A to 5D show the rotation state of the drive plate 31 every 90 °.

図３および図４に示すように、ドライブプレート３１には、厚み方向に貫通する複数の開口部５０が形成されている。これらの開口部５０の多くは、クランクピンＰ４の同位相側に配置されている。すなわち、クランクピンＰ４の同位相側に位置するドライブプレート３１の部位が、多くの開口部５０を備えた肉抜き部５１として構成されている。また、クランクピンＰ４の逆位相側に位置するドライブプレート３１の部位が、開口部５０の少ない慣性マス部５２として構成されている。なお、同位相側や逆位相側の基準に用いられるクランクピンＰ４とは、クランクピンＰ１〜Ｐ４のうち、最もトルクコンバータ３０に近いクランクピンである。 As shown in FIGS. 3 and 4, the drive plate 31 is formed with a plurality of openings 50 penetrating in the thickness direction. Many of these openings 50 are arranged on the same phase side of the crankpin P4. That is, the portion of the drive plate 31 located on the same phase side of the crankpin P4 is configured as a lightening portion 51 having many openings 50. Further, the portion of the drive plate 31 located on the opposite phase side of the crankpin P4 is configured as an inertia mass portion 52 with a small number of openings 50. Note that the crankpin P4 used for the reference on the same phase side or the opposite phase side is the crankpin closest to the torque converter 30 among the crankpins P1 to P4.

このように、ドライブプレート３１に慣性マス部５２を設けることにより、ドライブプレート３１の重心は、クランクピンＰ４の逆位相側にずらされる。すなわち、ドライブプレート３１は、回転中心Ｃ１よりもクランクピンＰ４の逆位相側に重心が外れるアンバランス形状を有している。これにより、図５（ａ）〜（ｄ）に矢印αで示すように、クランク軸１５と共に回転するドライブプレート３１の遠心力は、クランク軸１５の出力フランジ２４に対して、クランクピンＰ４の逆位相側つまり慣性マス部５２側に作用することになる。なお、図４に示すように、クランクピンＰ４の同位相側とは、基準線Ｌ１よりもクランクピンＰ４に近づく側であり、クランクピンＰ４の逆位相側とは、基準線Ｌ１よりもクランクピンＰ４から離れる側である。また、基準線Ｌ１とは、クランク軸１５の回転中心Ｃ１とクランクピンＰ４の軸中心Ｃ２とを結ぶ直線Ｌ２に直交し、かつクランク軸１５の回転中心Ｃ１を通過する直線である。 As described above, by providing the inertia mass portion 52 in the drive plate 31, the center of gravity of the drive plate 31 is shifted to the opposite phase side of the crank pin P4. That is, the drive plate 31 has an unbalanced shape in which the center of gravity deviates from the rotation center C1 to the opposite phase side of the crank pin P4. As a result, as indicated by an arrow α in FIGS. 5A to 5D, the centrifugal force of the drive plate 31 rotating together with the crankshaft 15 is opposite to that of the crankpin P4 with respect to the output flange 24 of the crankshaft 15. It acts on the phase side, that is, on the inertial mass portion 52 side. As shown in FIG. 4, the same phase side of the crankpin P4 is a side closer to the crankpin P4 than the reference line L1, and the opposite phase side of the crankpin P4 is a crankpin than the reference line L1. It is the side away from P4. The reference line L1 is a straight line that is orthogonal to a straight line L2 that connects the rotation center C1 of the crankshaft 15 and the shaft center C2 of the crankpin P4 and passes through the rotation center C1 of the crankshaft 15.

［クランク軸の振動抑制］
次いで、参考例を用いてクランク軸１００に発生する振動について説明した後に、ドライブプレート３１によるクランク軸１５の振動抑制について説明する。図６は参考例であるクランク軸１００の振動状況を示すイメージ図である。また、図７はドライブプレート３１が連結されたクランク軸１５の振動状況を示すイメージ図である。なお、図６に示すクランク軸１００には、重心が回転中心に一致するドライブプレート１０１が連結されている。また、図６に示すクランク軸１００は、各クランクスローＴ１〜Ｔ４にバランスウェイト２３を備えている。なお、図６において、図１に記載される部品と同様の部品については、同一の符号を付してその説明を省略する。 [Crankshaft vibration suppression]
Next, after describing the vibration generated in the crankshaft 100 using a reference example, the vibration suppression of the crankshaft 15 by the drive plate 31 will be described. FIG. 6 is an image diagram showing a vibration state of the crankshaft 100 as a reference example. FIG. 7 is an image view showing a vibration state of the crankshaft 15 to which the drive plate 31 is connected. A drive plate 101 whose center of gravity coincides with the center of rotation is connected to the crankshaft 100 shown in FIG. Moreover, the crankshaft 100 shown in FIG. 6 is provided with the balance weight 23 in each crank throw T1-T4. 6, parts that are the same as the parts shown in FIG. 1 are given the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted.

図６に示すように、クランク軸１００が回転する際には、白抜きの矢印で示すように、クランクピンＰ１〜Ｐ４に対して、コネクティングロッド２１およびピストン２２の慣性力が作用する。図示するクランク軸１００の回転角においては、クランク軸１００の中央部が矢印Ａ方向に付勢され、クランク軸１００の両端部が矢印Ｂ方向に付勢されるため、クランク軸１００は矢印Ａ方向に凸の弓形に変形する。そして、更にクランク軸１００が１８０°回転すると、クランク軸１００の中央部が矢印Ｂ方向に付勢され、クランク軸１００の両端部が矢印Ａ方向に付勢されるため、クランク軸１００は矢印Ｂ方向に凸の弓形に変形する。このようなクランク軸１００の弓形変形が繰り返され、クランク軸１００には振動が発生していた。 As shown in FIG. 6, when the crankshaft 100 rotates, the inertial forces of the connecting rod 21 and the piston 22 act on the crankpins P1 to P4 as indicated by the white arrows. In the illustrated rotation angle of the crankshaft 100, the center portion of the crankshaft 100 is biased in the direction of arrow A, and both ends of the crankshaft 100 are biased in the direction of arrow B. Deforms into a convex arch. When the crankshaft 100 further rotates 180 °, the center portion of the crankshaft 100 is urged in the direction of arrow B, and both ends of the crankshaft 100 are urged in the direction of arrow A. Deforms into a convex arcuate shape. Such arcuate deformation of the crankshaft 100 was repeated, and the crankshaft 100 was vibrated.

そこで、図７に示すように、実施形態１のパワーユニット１０には、アンバランス形状のドライブプレート３１が設けられている。このドライブプレート３１をクランク軸１５に固定することにより、クランク軸１５に対してクランクピンＰ４の逆位相側に遠心力を作用させることができる。すなわち、図７に示すように、クランクピンＰ４の慣性力βを打ち消すように、クランク軸１５の出力フランジ２４に遠心力αを発生させることができる。これにより、クランクジャーナルＪ５の変位を抑制することができ、クランク軸１５の振動を抑制することができる。さらに、クランク軸１５に連結されるクランクプーリ２６には、クランクピンＰ１の逆位相側にウェイト２７が設けられている。これにより、クランクジャーナルＪ１の変位を抑制することができ、クランク軸１５の振動を抑制することができる。 Therefore, as shown in FIG. 7, the power unit 10 of the first embodiment is provided with an unbalanced drive plate 31. By fixing the drive plate 31 to the crankshaft 15, a centrifugal force can be applied to the crankshaft 15 on the opposite phase side of the crankpin P4. That is, as shown in FIG. 7, the centrifugal force α can be generated at the output flange 24 of the crankshaft 15 so as to cancel the inertial force β of the crankpin P4. Thereby, the displacement of the crank journal J5 can be suppressed, and the vibration of the crankshaft 15 can be suppressed. Further, the crank pulley 26 connected to the crankshaft 15 is provided with a weight 27 on the opposite phase side of the crankpin P1. Thereby, the displacement of the crank journal J1 can be suppressed, and the vibration of the crankshaft 15 can be suppressed.

前述したように、アンバランス形状のドライブプレート３１を用いることにより、ドライブプレート３１の遠心力によってクランク軸１５の振動を抑制することができる。しかしながら、アンバランス形状を備えたドライブプレート３１は、ドライブプレート自体の剛性バランスが崩れてしまうという問題を有している。このように、ドライブプレート３１の剛性バランスが崩れることは、ドライブプレート３１の一様な変形を阻害する要因であり、トルクコンバータ３０を傾かせる要因であった。 As described above, the vibration of the crankshaft 15 can be suppressed by the centrifugal force of the drive plate 31 by using the unbalanced drive plate 31. However, the drive plate 31 having an unbalanced shape has a problem that the rigidity balance of the drive plate itself is lost. As described above, the loss of the rigidity balance of the drive plate 31 is a factor that hinders the uniform deformation of the drive plate 31 and a factor that causes the torque converter 30 to tilt.

［トルクコンバータの傾動状況］
次いで、比較例を参照しながらトルクコンバータ３０の傾動について説明した後に、ドライブプレート３１によるトルクコンバータ３０の傾動抑制について説明する。図８は比較例のドライブプレート２００の構造を示す概略図である。また、図９（ａ）および（ｂ）は比較例のドライブプレート２００が連結されたトルクコンバータ３０の傾動状況を示すイメージ図である。なお、図９（ａ）に示したクランク軸１５の回転角と、図９（ｂ）に示したクランク軸１５の回転角とは、互いに１８０°ずれている。なお、図８および図９において、図２に記載される部品と同様の部品については、同一の符号を付してその説明を省略する。 [Tilting situation of torque converter]
Next, after the tilt of the torque converter 30 is described with reference to a comparative example, the tilt suppression of the torque converter 30 by the drive plate 31 will be described. FIG. 8 is a schematic view showing the structure of a drive plate 200 of a comparative example. FIGS. 9A and 9B are image diagrams showing a tilting state of the torque converter 30 to which the drive plate 200 of the comparative example is connected. Note that the rotation angle of the crankshaft 15 shown in FIG. 9A and the rotation angle of the crankshaft 15 shown in FIG. 9B are shifted from each other by 180 °. 8 and 9, parts similar to those described in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.

図８に示すように、クランク軸１５とトルクコンバータ３０とは、ドライブプレート２００を介して互いに連結されている。このドライブプレート２００は、前述したドライブプレート３１と同様に、クランクピンＰ４の同位相側に位置する低剛性の肉抜き部５１と、クランクピンＰ４の逆位相側に位置する高剛性の慣性マス部５２と、を有している。ところで、内部にオイルが供給されるトルクコンバータ３０においては、エンジン側とトランスミッション側との受圧面積に差があることから、図８に矢印Ｆで示すように、トルクコンバータ３０にはクランク軸１５に向かう推力が作用している。これにより、クランク軸１５とトルクコンバータ３０とを連結するドライブプレート２００は、トルクコンバータ３０によって軸方向に付勢されていた。 As shown in FIG. 8, the crankshaft 15 and the torque converter 30 are connected to each other via a drive plate 200. Like the drive plate 31 described above, the drive plate 200 includes a low-rigidity lightening portion 51 located on the same phase side of the crankpin P4 and a high-rigidity inertia mass portion located on the opposite phase side of the crankpin P4. 52. By the way, in the torque converter 30 to which oil is supplied, there is a difference in pressure receiving area between the engine side and the transmission side, so that the torque converter 30 includes the crankshaft 15 as shown by an arrow F in FIG. Heading thrust is acting. As a result, the drive plate 200 connecting the crankshaft 15 and the torque converter 30 is urged in the axial direction by the torque converter 30.

ここで、アンバランス形状のドライブプレート２００は、高剛性の慣性マス部５２と低剛性の肉抜き部５１とを備えることから、慣性マス部５２よりも肉抜き部５１が変形し易いという特性を有している。すなわち、ドライブプレート２００の剛性バランスが崩れていることから、慣性マス部５２と肉抜き部５１との変形量に差が生じていた。このため、図９（ａ）および（ｂ）に矢印Ｘ１で示すように、クランク軸１５が回転する際には、慣性マス部５２よりも肉抜き部５１が大きく変形し、トルクコンバータ３０の傾動が繰り返されていた。 Here, since the unbalanced drive plate 200 includes a high-rigidity inertial mass portion 52 and a low-rigidity lightening portion 51, the characteristic is that the lightening portion 51 is more easily deformed than the inertial mass portion 52. Have. In other words, since the rigidity balance of the drive plate 200 is broken, there is a difference in the amount of deformation between the inertia mass portion 52 and the thinned portion 51. Therefore, as shown by the arrow X1 in FIGS. 9A and 9B, when the crankshaft 15 rotates, the lightening portion 51 is deformed more greatly than the inertia mass portion 52, and the tilt of the torque converter 30 is tilted. Was repeated.

［ドライブプレートの部分加熱］
このようなトルクコンバータ３０の傾動を抑制するため、実施形態１に係るドライブプレート３１においては、ドライブプレート３１を部分的に加熱する構造を有している。以下、ドライブプレート３１の部分加熱について説明する。図３に示すように、ドライブプレート３１の慣性マス部５２には、径方向や周方向に伸びる複数の帯状発熱体６０ａ，６０ｂによって構成される電熱シート（発熱部材）６０が取り付けられている。このように、ドライブプレート３１に設けられる電熱シート６０は、慣性マス部５２つまりクランクピンＰ４の逆位相側に配置されている。なお、ドライブプレート３１に設けられる発熱部材としては、通電によって発熱する部材であれば良く、例えば、カーボンファイバーが含まれた発熱体によって構成される電熱シートを用いることができる。また、電熱シート６０のようなシート状の発熱部材に限られることはなく、発熱部材としてニクロム線等の電熱線を用いることも可能である。 [Partial heating of drive plate]
In order to suppress such tilting of the torque converter 30, the drive plate 31 according to the first embodiment has a structure in which the drive plate 31 is partially heated. Hereinafter, partial heating of the drive plate 31 will be described. As shown in FIG. 3, an electric heating sheet (heating member) 60 composed of a plurality of belt-like heating elements 60 a and 60 b extending in the radial direction and the circumferential direction is attached to the inertia mass portion 52 of the drive plate 31. Thus, the electrothermal sheet 60 provided on the drive plate 31 is disposed on the opposite side of the inertia mass portion 52, that is, the crankpin P4. In addition, the heat generating member provided in the drive plate 31 may be a member that generates heat by energization, and for example, an electric heating sheet constituted by a heat generating body including carbon fiber can be used. Further, the heating member is not limited to a sheet-like heating member such as the heating sheet 60, and a heating wire such as a nichrome wire can be used as the heating member.

図２に示すように、ドライブプレート３１の電熱シート６０に電力を供給するため、クランク軸１５およびシリンダブロック１３には通電経路６１，６２が設けられており、これらの通電経路６１，６２はスリップリング６３を介して電気的に接続されている。また、シリンダブロック１３の通電経路６２には、コネクタ６４を介してコントローラ６５が電気的に接続されている。加熱制御部として機能するコントローラ６５は、電熱シート６０の温度を調整するため、電熱シート６０に対する通電量を制御する機能を有している。なお、コントローラ６５は、ＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭ等によって構成されるマイクロコンピュータや、電熱シート６０に対する通電電流を生成する回路部等によって構成されている。 As shown in FIG. 2, in order to supply electric power to the electric heating sheet 60 of the drive plate 31, energization paths 61 and 62 are provided in the crankshaft 15 and the cylinder block 13, and these energization paths 61 and 62 slip. The ring 63 is electrically connected. A controller 65 is electrically connected to the energization path 62 of the cylinder block 13 via a connector 64. The controller 65 that functions as a heating control unit has a function of controlling the energization amount to the electric heating sheet 60 in order to adjust the temperature of the electric heating sheet 60. The controller 65 is configured by a microcomputer including a CPU, a ROM, a RAM, and the like, a circuit unit that generates an energization current for the electric heating sheet 60, and the like.

図１０（ａ）および（ｂ）はドライブプレート３１の構造を示す概略図である。図１０（ａ）には電熱シート６０を非発熱状態に制御したときのドライブプレート３１が示されており、図１０（ｂ）には電熱シート６０を発熱状態に制御したときのドライブプレート３１が示されている。なお、図１０においては、発明の理解を容易にする観点から、慣性マス部５２と電熱シート６０とを分けて示しているが、図２および図３に示すように、慣性マス部５２と電熱シート６０とは互いに重ねられている。 10A and 10B are schematic views showing the structure of the drive plate 31. FIG. FIG. 10A shows the drive plate 31 when the electric heating sheet 60 is controlled to the non-heat generation state, and FIG. 10B shows the drive plate 31 when the electric heating sheet 60 is controlled to the heat generation state. It is shown. In FIG. 10, from the viewpoint of facilitating understanding of the invention, the inertia mass portion 52 and the electric heating sheet 60 are shown separately. However, as shown in FIGS. 2 and 3, the inertia mass portion 52 and the electric heating portion are shown. The sheet 60 is overlapped with each other.

図１０（ａ）に示すように、通電遮断によって電熱シート６０が非発熱状態に制御されると、ドライブプレート３１の温度は周方向にほぼ一様になる。この場合には、ドライブプレート３１の肉抜き部５１と慣性マス部５２との温度差が解消されることから、肉抜き部５１と慣性マス部５２とのヤング率をほぼ一様にすることができる。一方、図１０（ｂ）に示すように、通電によって電熱シート６０が発熱状態に制御されると、電熱シート６０によってドライブプレート３１の慣性マス部５２が部分的に加熱される。この場合には、肉抜き部５１に比べて慣性マス部５２の温度が上昇することから、肉抜き部５１に比べて慣性マス部５２のヤング率を低下させることができる。すなわち、電熱シート６０を発熱状態に制御することにより、慣性マス部５２の温度を上げて慣性マス部５２の剛性を低下させることができる。 As shown in FIG. 10A, when the electrothermal sheet 60 is controlled to be in a non-heat generation state by turning off the energization, the temperature of the drive plate 31 becomes substantially uniform in the circumferential direction. In this case, since the temperature difference between the lightening part 51 and the inertia mass part 52 of the drive plate 31 is eliminated, the Young's modulus between the lightening part 51 and the inertial mass part 52 can be made substantially uniform. it can. On the other hand, as shown in FIG. 10B, when the electric heating sheet 60 is controlled to be in a heat generation state by energization, the inertia mass portion 52 of the drive plate 31 is partially heated by the electric heating sheet 60. In this case, since the temperature of the inertial mass portion 52 is higher than that of the thinned portion 51, the Young's modulus of the inertial mass portion 52 can be reduced as compared with the thinned portion 51. That is, by controlling the electric heating sheet 60 to the heat generation state, the temperature of the inertial mass portion 52 can be raised and the rigidity of the inertial mass portion 52 can be reduced.

［トルクコンバータの傾動抑制］
続いて、電熱シート６０によるトルクコンバータ３０の傾動抑制について説明する。図１１（ａ）および（ｂ）はドライブプレート３１が連結されたトルクコンバータ３０の傾動状況を示すイメージ図である。なお、図１１（ａ）に示したクランク軸１５の回転角と、図１１（ｂ）に示したクランク軸１５の回転角とは、互いに１８０°ずれている。 [Torque converter tilt control]
Next, suppression of tilting of the torque converter 30 by the electric heating sheet 60 will be described. FIGS. 11A and 11B are image diagrams showing a tilting state of the torque converter 30 to which the drive plate 31 is coupled. It should be noted that the rotation angle of the crankshaft 15 shown in FIG. 11A and the rotation angle of the crankshaft 15 shown in FIG.

前述したように、ドライブプレート３１は、低剛性の肉抜き部５１、高剛性の慣性マス部５２、および慣性マス部５２を加熱する電熱シート６０を有している。すなわち、図１０に示すように、ドライブプレート３１の一方側には、低剛性の肉抜き部５１が設けられており、ドライブプレート３１の他方側には、高剛性の慣性マス部５２とこれを加熱する電熱シート６０とが設けられている。このように、慣性マス部５２と電熱シート６０とを組み合わせることにより、肉抜き部５１と慣性マス部５２との変形量を互いに近づけることができ、トルクコンバータ３０の傾動を抑制することができる。 As described above, the drive plate 31 includes the low-rigidity thinned portion 51, the high-rigidity inertial mass portion 52, and the electric heating sheet 60 that heats the inertial mass portion 52. That is, as shown in FIG. 10, a low-rigidity lightening portion 51 is provided on one side of the drive plate 31, and a high-rigidity inertia mass portion 52 and this are provided on the other side of the drive plate 31. An electric heating sheet 60 to be heated is provided. Thus, by combining the inertial mass portion 52 and the electric heating sheet 60, the deformation amounts of the lightening portion 51 and the inertial mass portion 52 can be made closer to each other, and the tilt of the torque converter 30 can be suppressed.

すなわち、トルクコンバータ３０がドライブプレート３１によって付勢されると、図１１（ａ）および（ｂ）に矢印Ｘ１で示すように、低剛性の肉抜き部５１は圧縮方向に変形する。しかしながら、高剛性の慣性マス部５２には電熱シート６０が設けられることから、電熱シート６０によって慣性マス部５２を加熱することにより、図１１（ａ）および（ｂ）に矢印Ｘ２で示すように、慣性マス部５２の剛性を低下させて変形量を増やすことができる。このように、ドライブプレート３１を部分的に加熱する電熱シート６０を設けることにより、肉抜き部５１と慣性マス部５２との変形量を互いに近づけることができ、トルクコンバータ３０の傾動を抑制することができる。これにより、パワーユニット１０を構成する各種部品の負荷を軽減することができ、パワーユニット１０の耐久性を向上させることができる。 That is, when the torque converter 30 is urged by the drive plate 31, the low-rigidity thinned portion 51 is deformed in the compression direction as shown by the arrow X1 in FIGS. However, since the electrically heated sheet 60 is provided in the highly rigid inertial mass portion 52, the inertial mass portion 52 is heated by the electrically heated sheet 60, as shown by the arrow X2 in FIGS. 11 (a) and 11 (b). The rigidity of the inertial mass portion 52 can be reduced to increase the amount of deformation. Thus, by providing the electrothermal sheet 60 that partially heats the drive plate 31, the deformation amounts of the thinning portion 51 and the inertia mass portion 52 can be made closer to each other, and the tilting of the torque converter 30 can be suppressed. Can do. Thereby, the load of the various components which comprise the power unit 10 can be reduced, and durability of the power unit 10 can be improved.

また、ドライブプレート３１に作用する負荷は、エンジン１１の回転速度つまりエンジン回転数に応じて変化することから、コントローラ６５はエンジン回転数に基づいて電熱シート６０の目標温度を設定する。ここで、図１２は電熱シート６０における目標温度の設定例を示す線図である。図１２に示すように、コントローラ６５によって設定される電熱シート６０の目標温度は、エンジン回転数が上昇する程に高く設定されている。なお、図１２に示す例では、ドライブプレート３１に作用する遠心力を考慮し、電熱シート６０の目標温度を二次曲線的に上昇させているが、これに限られることはなく、電熱シート６０の目標温度を直線的に上昇させても良い。 Further, since the load acting on the drive plate 31 changes according to the rotational speed of the engine 11, that is, the engine speed, the controller 65 sets the target temperature of the electric heating sheet 60 based on the engine speed. Here, FIG. 12 is a diagram showing a setting example of the target temperature in the electric heating sheet 60. As shown in FIG. 12, the target temperature of the electric heating sheet 60 set by the controller 65 is set higher as the engine speed increases. In the example shown in FIG. 12, the target temperature of the electric heating sheet 60 is raised in a quadratic curve in consideration of the centrifugal force acting on the drive plate 31, but the present invention is not limited to this, and the electric heating sheet 60 is not limited thereto. The target temperature may be increased linearly.

図１２に示すように、エンジン回転数が回転数Ｎ１から回転数Ｎ２に上昇した場合には、電熱シート６０の目標温度が温度Ｔ１から温度Ｔ２に引き上げられる。このように、エンジン回転数が上昇する状況とは、ドライブプレート３１に作用する負荷が増大し、肉抜き部５１の変形量が増大する状況である。この状況においては、電熱シート６０の温度を上昇させることにより、慣性マス部５２の剛性を低下させて慣性マス部５２の変形を促すようにしている。これにより、肉抜き部５１の変形量が増大する状況においても、慣性マス部５２の変形を促すことができるため、トルクコンバータ３０の傾動を抑制することができる。 As shown in FIG. 12, when the engine speed increases from the rotational speed N1 to the rotational speed N2, the target temperature of the electric heating sheet 60 is raised from the temperature T1 to the temperature T2. Thus, the situation in which the engine speed increases is a situation in which the load acting on the drive plate 31 increases and the deformation amount of the lightening portion 51 increases. In this situation, by increasing the temperature of the electric heating sheet 60, the rigidity of the inertial mass portion 52 is lowered to promote deformation of the inertial mass portion 52. Thereby, even in a situation where the deformation amount of the lightening portion 51 increases, the deformation of the inertia mass portion 52 can be promoted, and therefore the tilt of the torque converter 30 can be suppressed.

［実施形態２］
以下、本発明の他の実施の形態について説明する。図１３は本発明の他の実施の形態（実施形態２）に係るドライブプレート（プレート部材）７０を示す断面図である。また、図１４は実施形態２に係るドライブプレート７０を単体で示す正面図である。さらに、図１５（ａ）および（ｂ）はドライブプレート７０が連結されたトルクコンバータ３０の傾動状況を示すイメージ図である。なお、図１５（ａ）に示したクランク軸１５の回転角と、図１５（ｂ）に示したクランク軸１５の回転角とは、互いに１８０°ずれている。また、図１３〜図１５において、図２および図３に示した部位と同様の部位については、同一の符号を付してその説明を省略する。 [Embodiment 2]
Hereinafter, other embodiments of the present invention will be described. FIG. 13 is a cross-sectional view showing a drive plate (plate member) 70 according to another embodiment (Embodiment 2) of the present invention. FIG. 14 is a front view showing a single drive plate 70 according to the second embodiment. Further, FIGS. 15A and 15B are image diagrams showing a tilting state of the torque converter 30 to which the drive plate 70 is connected. Note that the rotation angle of the crankshaft 15 shown in FIG. 15A and the rotation angle of the crankshaft 15 shown in FIG. 15B are shifted from each other by 180 °. Moreover, in FIGS. 13-15, about the site | part similar to the site | part shown to FIG. 2 and FIG. 3, the same code | symbol is attached | subjected and the description is abbreviate | omitted.

図１３および図１４に示すように、ドライブプレート７０の肉抜き部５１には、開口部５０の縁に沿って複数の放熱板７１が形成されている。すなわち、ドライブプレート３１には、クランクピンＰ４の同位相側に放熱板７１が形成されている。このように、低剛性の肉抜き部５１に放熱板７１を設けることにより、肉抜き部５１の温度上昇を抑制してヤング率の低下を抑制することができる。これにより、肉抜き部５１の剛性を高めて肉抜き部５１の変形量を抑制することができるため、慣性マス部５２の変形量を確保し難い場合であっても、肉抜き部５１と慣性マス部５２との変形量を近づけることができ、トルクコンバータ３０の傾動を抑制することができる。 As shown in FIGS. 13 and 14, a plurality of heat dissipation plates 71 are formed along the edge of the opening 50 in the lightening portion 51 of the drive plate 70. That is, the heat sink 71 is formed on the drive plate 31 on the same phase side of the crankpin P4. Thus, by providing the heat sink 71 in the low-rigidity lightening part 51, the temperature rise of the lightening part 51 can be suppressed and the decrease in Young's modulus can be suppressed. Thereby, since the rigidity of the lightening part 51 can be increased and the deformation amount of the lightening part 51 can be suppressed, even if it is difficult to secure the deformation amount of the inertial mass part 52, The amount of deformation with the mass portion 52 can be made closer, and the tilt of the torque converter 30 can be suppressed.

すなわち、トルクコンバータ３０がドライブプレート７０によって付勢されると、前述したように、低剛性の肉抜き部５１が変形するとともに、電熱シート６０の加熱によって慣性マス部５２の変形も促される。ここで、図１５（ａ）および（ｂ）に矢印Ｘ２ａで示すように、慣性マス部５２の変形量が確保され難い場合であっても、矢印Ｘ１ａで示すように、冷却によって肉抜き部５１の変形量を抑制することができ、トルクコンバータ３０の傾動を抑制することができる。なお、図１５に示す符号Ｘ１ａ，Ｘ２ａは、図１１に示す符号Ｘ１，Ｘ２よりも少ない変形量を示している。また、、図示する例では、ドライブプレート３１の放熱板７１をエンジン側とトルクコンバータ側との双方に突出させているが、これに限られることはなく、ドライブプレート３１の放熱板７１をエンジン側だけに突出させても良く、ドライブプレート３１の放熱板７１をトルクコンバータ側だけに突出させても良い。 That is, when the torque converter 30 is urged by the drive plate 70, as described above, the low-rigidity lightening portion 51 is deformed, and the electric mass sheet 52 is also heated to be deformed. Here, as shown by the arrow X2a in FIGS. 15A and 15B, even if it is difficult to secure the deformation amount of the inertia mass portion 52, as shown by the arrow X1a, the lightening portion 51 is cooled. The amount of deformation of the torque converter 30 can be suppressed, and the tilt of the torque converter 30 can be suppressed. In addition, the code | symbol X1a and X2a shown in FIG. 15 has shown the deformation amount smaller than the codes | symbols X1 and X2 shown in FIG. In the illustrated example, the heat radiating plate 71 of the drive plate 31 protrudes on both the engine side and the torque converter side. However, the present invention is not limited to this. The heat radiating plate 71 of the drive plate 31 may be protruded only to the torque converter side.

本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。例えば、前述の説明では、エンジン１１として水平対向型の４気筒エンジンを用いているが、これに限られることはなく、シリンダ数やシリンダ配列を変更した他の形式のエンジンを用いても良い。また、前述の説明では、回転体としてトルクコンバータ３０を例示しているが、これに限られることはない。例えば、回転体として、クラッチハウジングやフライホイールを採用しても良い。また、前述の説明では、クランク軸１５のクランクスローＴ１，Ｔ４からバランスウェイト２３を削減しているが、これに限られることはなく、クランクスローＴ１，Ｔ４にバランスウェイト２３を設けても良い。 It goes without saying that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. For example, in the above description, a horizontally opposed four-cylinder engine is used as the engine 11, but the present invention is not limited to this, and other types of engines in which the number of cylinders and the cylinder arrangement are changed may be used. In the above description, the torque converter 30 is exemplified as the rotating body, but the present invention is not limited to this. For example, a clutch housing or a flywheel may be employed as the rotating body. In the above description, the balance weight 23 is reduced from the crank throws T1 and T4 of the crankshaft 15. However, the present invention is not limited to this, and the balance weight 23 may be provided on the crank throws T1 and T4.

前述の説明では、ドライブプレート３１，７０に形成される開口部５０の位置、大きさ、形状を調整することにより、ドライブプレート３１，７０に慣性マス部５２を形成しているが、これに限られることはない。例えば、ドライブプレート３１，７０に対して、クランクピンＰ４の逆位相側にウェイト部材を設けることにより、ドライブプレート３１，７０に慣性マス部５２を形成しても良い。 In the above description, the inertia mass portion 52 is formed in the drive plates 31 and 70 by adjusting the position, size, and shape of the openings 50 formed in the drive plates 31 and 70. It will never be done. For example, the inertia mass portion 52 may be formed on the drive plates 31 and 70 by providing a weight member on the opposite side of the crank pin P4 with respect to the drive plates 31 and 70.

前述の説明では、エンジン回転数が上昇する程に、電熱シート６０の目標温度を高く設定しているが、電熱シート６０の目標温度としては、連続的に高く設定しても良く、段階的に高く設定しても良い。また、前述の説明では、エンジン回転数に基づいて電熱シート６０の目標温度を調整しているが、これに限られることはなく、エンジン回転数に関係なく目標温度を一定に制御しても良い。また、エンジン運転中は常に電熱シート６０を発熱状態に制御しても良く、エンジン回転数に応じて非発熱状態と発熱状態とを切り替えても良い。例えば、エンジン回転数が所定回転数以下である場合には、電熱シート６０を非発熱状態に制御する一方、エンジン回転数が所定回転数を上回る場合には、電熱シート６０を発熱状態に制御しても良い。 In the above description, the target temperature of the electric heating sheet 60 is set higher as the engine speed increases. However, the target temperature of the electric heating sheet 60 may be set continuously higher, stepwise. It may be set higher. In the above description, the target temperature of the electric heating sheet 60 is adjusted based on the engine speed, but the present invention is not limited to this, and the target temperature may be controlled to be constant regardless of the engine speed. . Further, the electric heating sheet 60 may be always controlled to the heat generation state during the engine operation, and the non-heat generation state and the heat generation state may be switched according to the engine speed. For example, when the engine rotational speed is equal to or lower than a predetermined rotational speed, the electric heating sheet 60 is controlled to a non-heat generation state, while when the engine rotational speed exceeds a predetermined rotational speed, the electric heating sheet 60 is controlled to a heat generation state. May be.

１０パワーユニット（車両用駆動装置）
１１エンジン
１５クランク軸
２１コネクティングロッド
３０トルクコンバータ（回転体）
３１ドライブプレート（プレート部材）
５２慣性マス部
６０電熱シート（発熱部材）
６５コントローラ（加熱制御部）
７０ドライブプレート（プレート部材）
７１放熱板
Ｐ１〜Ｐ４クランクピン 10 Power unit (vehicle drive unit)
11 Engine 15 Crankshaft 21 Connecting rod 30 Torque converter (rotating body)
31 Drive plate (plate member)
52 Inertial mass section 60 Electric heating sheet (heating member)
65 Controller (Heating control unit)
70 Drive plate (plate member)
71 Heat sink P1-P4 Crank pin

Claims

A crankshaft that is rotatably provided in the engine and is formed with a plurality of crankpins that support the connecting rod;
A plate member provided between the crankshaft and a rotating body opposed to the crankshaft in an axial direction, and connecting the crankshaft and the rotating body;
A heating member attached to the plate member for raising the temperature of the plate member;
Have
The heat generating member is a vehicle drive device arranged on the opposite phase side of the crank pin closest to the rotating body among the plurality of crank pins.

The vehicle drive device according to claim 1,
The said plate member is a vehicle drive device provided with an inertial mass part in the reverse phase side of the crankpin nearest to the said rotary body among these crankpins.

In the vehicle drive device according to claim 1 or 2,
To the extent that the rotational speed of the engine is increased, a heating control unit, setting a high target temperature of the heating member, the vehicle drive device.

In the vehicle drive device according to any one of claims 1 to 3 ,
The said plate member is a drive device for vehicles provided with a heat sink on the same phase side of the crankpin nearest to the said rotary body among these crankpins.

In the vehicle drive device according to any one of claims 1 to 4 ,
The vehicle drive device, wherein the rotating body is a torque converter.