JPH02306825A - 自動車の動力伝達装置 - Google Patents

自動車の動力伝達装置

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JPH02306825A
JPH02306825A JP12605989A JP12605989A JPH02306825A JP H02306825 A JPH02306825 A JP H02306825A JP 12605989 A JP12605989 A JP 12605989A JP 12605989 A JP12605989 A JP 12605989A JP H02306825 A JPH02306825 A JP H02306825A
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power transmission
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sum
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Jutaro Hachiman
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (M東上の利用分野) この発明は、トラック等の自動車の動力伝達装置に関す
る。
(従来の技術およびその解決すべき課題)トラック等の
自動車の内燃エンジンと車輪間に介装される動力伝達装
置は、第1図に示すように、エンジン(ENG)の出力
軸に取り付けられたフライホイール1と摩擦係合し、動
力の伝達を接断するクラッチ装置2、例えば前進5段後
進2段の変速段を有する変速歯車装置(T/M)3、こ
の出力軸に連結されるプロペラシャフト4、プロペラシ
ャフト4または前記変速歯車装置3の出力側に取り付け
られ(図示例では変速歯車装置3の出力側に取り付けら
れている)、センタブレーキドラムを有するセンタブレ
ーキ装置5、プロペラシャフト4の他端に連結される終
減速装置6、および終減速装置6と前記車輪間を接続す
るアクスルシャフト(図示せず)等を含んで構成されて
いる。
このように構成される従来の動力伝達装置は、第2図に
示され振動モデルとして簡略表示することが出来る。こ
の第2図に示されるものは、捩じり4次モードの振動系
であり、符号1.は、クラッチ装置2及び変速歯車装置
3の回転要素、例えばクラッチハブ2 ミッシロンギア
。ドライブピニオン等の慣性モーメンの和を表す、同様
に、符号■2は、プロペラシャフト4およびセンタブレ
ーキ装置5の回転要素、例えばプロペラシャフト本体、
センタブレーキドラム等の慣性モーメントの和を表す、
符号■、は、終減速装置6の回転要素、例えばデフビニ
オン、リングギア、ディファレンシャルケース等の慣性
モーメントの和をを表す。
klは、クラッチ装置2におけるバネ要素の涙じリバネ
定数を、k□は、アクスルシャフトのバネ要素、例えば
アクスルシャフト本体の捩じりバネ定数をそれぞれ表す
、そして、第2図には、捩じり4次モードによる回転変
動の大きさを破線で示しである。
この振動モードの共振点が、従来の自動車の動力伝達装
置では、第4図の破線で示すように、エンジン回転数N
eの実用域(通常アイドル回転以上の回転領域)に存在
し、このため、共振点近傍でのデフビニオン、プロペラ
シャフト等の回転変動が大きくなり(第5図の破線)、
低速走行時の車内騒音(こもり音)レヘルが高かった。
なお、第4図は終減速装置6のデフビニオンの回転変動
(単位rpm)を示すものであり、第2図の捩じり4次
振動モードからクラッチハブ、プロペラシャフト等での
回転変動も第5図と同じ傾向を示すことが理解されよう
本発明は、このような問題点を解決するためになされた
もので、内燃エンジンの回転数の実用域における捩じり
4次振動モードによる回転変動を抑制し、この回転変動
に伴う騒音の低減を図った自動車の動力伝達装置を提供
することを目的とする。
(課題を解決するための手段) 上述の目的を達成するために本発明に依れば、内燃エン
ジンと車輪間を、少なくとも、動力の伝達を接断するク
ラッチ装置、変速比ξを有する変速歯車装置、一端が該
変速歯車装置の出力軸に連結されるプロペラシャフト、
該プロペラシャフトまたは前記変速歯車装置の出力軸に
取り付けられるセンタブレーキ装置、前記プロペラシャ
フトの他端に連結され、終減速比ηを有する終減速装置
、および該終減速装置と前記車輪間を接続するアクスル
シャフトを含んでなる動力伝達装置において、ここに、
rは動力伝達装置の捩じり4次モードの共振周波数、1
1は前記クラッチ装置および変速歯車装置の回転要素の
慣性モーメントの和、I2は前記プロペラシャフトおよ
びセンタブレーキドラムの回転要素の慣性モーメントの
和、■、は前記終減速装置の回転要素の慣性モーメント
の和、k、およびに□はそれぞれクラッチ装置およびア
クスルシャフトの各バネ要素の捩じりバネ定数、πは円
周率であり、上式で求められる捩じり4次モード共振周
波数rが前記内燃エンジンのアイドル回転数に対応する
周波数f0以下であることを特徴とする自動車の動力伝
達装置が提供される。
本発明の自動車の動力伝達装置に含まれるクラッチ装置
および変速歯車装置の回転要素の慣性モーメントの和!
、は、次式 が成立するように設定される。
また、プロペラシャフトおよびセンタブレーキ装置の回
転要素の慣性モーメントの和12は、次式 が成立されるように設定される。
クラ・ンチ装置のバネ要素の捩じりバネ定数k。
は、次式 が成立するように設定される。
アクスルシャフトのバネ要素の捩じりバネ定数に、は、
次式 が成立するように設定される。
そして、終減速装置の回転要素の慣性モーメントの和!
、は、次式 %式% が成立するように設定される。
(作用) 上述の各式が成立するように各回転要素の慣性モーメン
トおよびバネ要素のバネ定数を設定すると、動力伝達装
置の捩じり4次モードの共振振動周波数fが、アイドル
回転数に対応する周波数以下となり、アイドル回転数以
下の領域の回転数は、エンジン運転の実用域から外れる
ことから、エンジン運転の実用域では捩じり4次モード
の共振振動が生じないことになる。
(実施例) 以下本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明する
。なお、自動車の動力伝達装置の構成要素としては第1
図に示すものと変わりがなく、本発明では、その振動モ
デルおよび各構成要素の回転要素の慣性モーメントやバ
ネ要素のバネ定数の設定が異なるものである。従って、
第1図に示す動力伝達装置の構成は、本発明の構成とし
てその個々の要素の説明は省略する。
本発明は、自動車の動力伝達装置の捩じり系振動モデル
を種々検討した結果、第3図に示すモデルにより捩じり
4次モードの共振周波数rを演算すると、演算した共振
周波数fは実際の共振周波数と良(−敗し、且つ、共振
周波数rをエンジンのアイドル回転数に対応する周波数
r、以下になるように、自動車の動力伝達装置の回転要
素の慣性モーメントやバネ要素のバネ定数を設定すると
、エンジンの実用運転域では4次モードの共振振動が生
じないとの知見に基づくものである。
第3図の捩じり振動モデルは、上述の知見により第2図
の振動モデルをエンジン軸に等価なモデルに変換したも
のであり、このモデルでは、■はエンジン軸への等価慣
性モーメント、kはアクスルシャフトのエンジン軸への
等価捩じりバネ定数である。ここに、等価慣性モーメン
トIおよび等価捩じりバネ定数には次式(+1. (2
)により求められ■−L+I□/ξ”十+s/(ξ・η
)2・・・(1)k=に!/(ξ・7戸       
    ・・・(2)慣性モーメント■1はクラッチ装
置2および変速歯車装置3の回転要素の慣性モーメント
の和であり、計算の簡単化のために主要回転要素、例え
ばクラッチハブ、ミッションギア、ドライブピニオン等
のみを考慮に入れ、他は省略してもよい。
慣性モーメント1□はプロペラシャフト4およびセンタ
ブレーキ装置50回転要素の慣性モーメントの和であり
、この場合にも主要回転要素、例えばプロペラシャフト
本体、センタブレーキドラム等のみを考慮に入れ、他は
省略してもよい、慣性モーメント!、は終減速装置6の
回転要素の慣性モーメントの和であり、主要回転要素と
してデフビニオン、リングギア、ディファレンシャルケ
ース等を考慮すればよい。
バネ定数に1は、クラッチ装置2のバネ要素、例えばク
ランクディスクの捩じりバネ定数であり、バネ定数に8
は、アクスルシャフト自体の捩じりバネ定数である。ま
た、ξは変速歯車袋T13の選択された変速段の変速比
、ηは終減速装置6の終減速比である。
この等価モデルから(戻じり4次モードの周波数rは次
式(3)により容易に演算できる。
エンジン(E/G)の常用回転数の下限を例えばアイド
ル回転数N0とすると、このアイドル回転数N、に対応
する周波数f0より小さい値、即ち、 「〈fo             ・・・(4)が成
立するように、動力伝達装置の各回転要素の慣性モーメ
ントおよび各バネ要素の捩じりバネ定数を設定すれば、
捩しり4次モードの共振周波数fは実用運転域(実用回
転数以上、この実施例ではアイドル回転数以上の回転領
域)を外れ、実用運転範囲内での車内騒音(所謂こもり
音)を低減させることができる。なお、本発明が4気筒
4サイクルエンジンに適用され、アイドル回転数N。
が例えば600rpmとすると、1回のクランクシャフ
トの回転に対して2回の爆発が生じるので、このアイド
ル回転数N、に対応する周波数f、は2082に相当す
る。
第4図の実線は、このようにして設定された動力伝達装
置の回転変動の一例(デフピニオンの回転変動)を、第
5図の実線は車内騒音レベルを示し、これらの図面から
実用運転域(周波数f0に対応するエンジン回転数N0
以上の運転域)における回転変動および車内騒音が、従
来(破線で示される)より著しく小さいことが1jる。
そして、上式(3)および(4)から、クラッチ装置2
および変速歯車装置3の回転要素の慣性モーメントの和
1.は、次式(5)が成立するように充分大きい値に設
定すればよい。
・・・(5) 同様に、プロペラシャフト4およびセンタブレーキ装置
5の回転要素の慣性モーメントの和■2は、次式(6)
が成立するように充分大きい値に設定すればよい。
クラ・7チ装置2のハネ要素の捩じりバネ定数klは、
次式(7)が成立するように充分小さい値に設定すれば
よい。
・・・(7) アクスルシャフトのバ2要素の捩じりバネ定数に、は、
次式(8)が成立するように充分小さい値に設定すれば
よい。
・・・(8) 終減速装置6の回転要素の慣性モーメントの和l、は、
次式(9)が成立するように充分大きい値に設定すれば
よい。
(ξη)8  (2πt、)!        ξ2こ
こで、終減速装置6の終減速比ηは一定値であるが、歯
車変速装置3の変速比ξは、選択される変速段によりそ
の値が異なる。車種により異なるが、通常高い側の変速
段の変速比について上述の各式が成立するように各回転
要素の慣性モーメントおよびバネ要素の捩じりバネ定数
を設定すればよい。
(発明の効果) 以上詳述したように、本発明の自動車の動力伝達装置は
、捩じり4次モードの振動モデルの新規な知見に基づく
もので、 (ここに、■、はクラッチ装置および変速歯車装置の回
転要素の慣性モーメントの和、■、はプロペラシャフト
およびセンタブレーキ装置の回転要素の慣性モーメント
の和、■、は終減速装置の回転要素の慣性モーメントの
和、k、およびに、はそれぞれクラッチ装置およびアク
スルシャフトの各バネ要素の捩じりバネ定数、πは円周
率である)、上式により求められる捩じり4次モードの
振動周波数fがエンジンのアイドル回転数に対応する周
波数f0以下であるように、各回転要素の慣性モーメン
トおよびバネ要素のバネ定数を設定するようにしたので
、捩じり4次モードの共振周波数rがエンジンの実用運
転域で生じることがなく、従って各要素の回転変動が小
さく、車内騒音、特にこもり音と称される騒音を低下さ
せることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、自動車の動力伝達装置の構成を示すブロック
図、第2図は、第1図に示す動力伝達装置の、従来の捩
じり4次振動モデルを示す図、第3図は、本発明による
捩じり4次振動モデルを示す図、第4図はエンジン回転
数Neとデフピニオンの回転変動の関係を示すグラフ、
第5図はエンジン回転数Neと車内罵本音との関係を示
すグラフである。 l・・・フライホイール、2・・・クラッチ装置、3・
・・歯車変速装置(T/M)、4・・・プロペラシャフ
ト、5・・・センタブレーキ装置、6・・・終減速装置
。 出願人  三菱自動車工業株式会社 代理人  弁理士  長 門 侃 二 第1図 第2図 り 第3図

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)内燃エンジンと車輪間を、少なくとも、動力の伝
    達を接断するクラッチ装置、変速比ξを有する変速歯車
    装置、一端が該変速歯車装置の出力軸に連結されるプロ
    ペラシャフト、該プロペラシャフトまたは前記変速歯車
    装置の出力軸に取り付けられるセンタブレーキ装置、前
    記プロペラシャフトの他端に連結され、終減速比ηを有
    する終減速装置、および該終減速装置と前記車輪間を接
    続するアクスルシャフトを含んでなる動力伝達装置にお
    いて、 f=(1/2π)√{k_1+k_2/(ξη)^2}
    /{I_1+(I_2/ξ^2)+I_3/(ξη)^
    2}ここに、fは動力伝達装置の捩じり4次モードの共
    振周波数、I_1は前記クラッチ装置および変速歯車装
    置の回転要素の慣性モーメントの和、I_2は前記プロ
    ペラシャフトおよびセンタブレーキ装置の回転要素の慣
    性モーメントの和、I_3は前記終減速装置の回転要素
    の慣性モーメントの和、k_1およびk_2はそれぞれ
    クラッチ装置およびアクスルシャフトの各バネ要素の捩
    じりバネ定数、πは円周率であり、上式で求められる捩
    じり4次モード共振周波数fが前記内燃エンジンのアイ
    ドル回転数に対応する周波数f_0以下であることを特
    徴とする自動車の動力伝達装置。
  2. (2)前記クラッチ装置および変速歯車装置の回転要素
    の慣性モーメントの和I_1は、次式 I_1>{k_1+k_2/(ξη)^2}/(2πf
    _0)^2}−(I_2/ξ^2)−I_3/(ξη)
    ^2が成立するように設定されることを特徴とする請求
    項1記載の自動車の動力伝達装置。
  3. (3)前記プロペラシャフトおよびセンタブレーキ装置
    の回転要素の慣性モーメントの和I_2は、次式I_2
    /ξ^2>{k_1+k_2/(ξη)^2}/(2π
    f_0)^2}−I_1−{I_3/(ξη)^2}が
    成立するように設定されることを特徴とする請求項1記
    載の自動車の動力伝達装置。
  4. (4)前記クラッチ装置のバネ要素の捩じりバネ定数k
    _1は、次式 k_1<(2πf_0)^2[I_1+(I_2/ξ_
    2)+{I_3/(ξη)^2]−{k_2/(ξη)
    ^2}が成立するように設定されることを特徴とする請
    求項1記載の自動車の動力伝達装置。
  5. (5)前記アクスルシャフトのバネ要素の捩じりバネ定
    数k_2は、次式 k_2/(ξη)^2<(2πf_0)^2[I_1+
    (I_2/ξ_2)+{I_3/(ξη)^2}]−k
    _1が成立するように設定されることを特徴とする請求
    項1記載の自動車の動力伝達装置。
  6. (6)前記終減速装置の回転要素の慣性モーメントの和
    I_3は、次式 I_3/(ξη)^2>{k_1+k_2/(ξη)^
    2}/(2πf_0)^2−I_1−(I_2/ξ_2
    )が成立するように設定されることを特徴とする請求項
    1記載の自動車の動力伝達装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020040416A (ja) * 2018-09-06 2020-03-19 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 車両用駆動装置

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5750982A (en) * 1980-09-12 1982-03-25 Nippon Soda Co Ltd Thiazolidine derivative, its preparation and acaricide

Patent Citations (1)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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JP2020040416A (ja) * 2018-09-06 2020-03-19 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 車両用駆動装置

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