JP4828441B2 - 一方向クラッチの支持構造 - Google Patents

Description

本発明は、一方向クラッチの支持構造、特に、エンジンからのトルクを流体によってトランスミッション側に伝達するためのトルクコンバータのステータとトランスミッション側のシャフトとの間に設けられた一方向クラッチを支持するための一方向クラッチの支持構造に関する。

エンジンからのトルクをトランスミッションに伝達する為のトルクコンバータは、エンジンからのトルクが入力されるフロントカバーと、インペラーとタービンとステータとを有する流体作動室と、ステータの内周側端部に配置された一方向クラッチとを備えている。

このトルクコンバータでは、エンジンからのトルクがフロントカバー及び流体作動室を介して、トランスミッション側の部材に伝達される。

ここでトルクコンバータには、一方向クラッチ軸方向両側に環状のプレートを配置し、環状のプレートの外周側端部にスナップリングを配置したものがある（特許文献１参照）。
特開２００６−１７０３４５号公報

特許文献１に記載のトルクコンバータでは、環状のプレートがスナップリングによってステータに対する位置が決められている。環状プレートのステータに対する位置を決めるためにスナップリング及びスナップリングを嵌め込むための溝をステータに形成する必要があり、構成が複雑となりコストが高くなっている。

本発明の課題は、スナップリング及びスナップリングを嵌め込むための溝をステータに形成せずに環状プレートのステータに対する位置決めを行うことにある。

請求項１に係る一方向クラッチの支持構造は、エンジンからのトルクを流体によってトランスミッション側に伝達するためのトルクコンバータのステータとトランスミッション側のシャフトとの間に設けられた一方向クラッチを支持するための一方向クラッチの支持構造であって、突出部と、第１接触プレートと、第１環状プレートと、第２環状プレートと、第１ベアリングと、第３環状プレートと、第４環状プレートと、第２ベアリングと、を備えている。突出部は、ステータの内周端部に設けられ、内周側に向かって突出する。第１接触プレートは、一方向クラッチの軸方向の移動を規制するとともに一方向クラッチを支持し、一方向クラッチとステータの突出部との間に嵌合されている。第１環状プレートは第１接触プレートに接触するように配置されている。第２環状プレートは第１環状プレートに対向するように配置されている。第１ベアリングは第１環状プレートと第２環状プレートとの間に配置されている。第３環状プレートは一方向クラッチの第１接触プレートに接触している側の逆側の面及びステータに接触するとともに一方向クラッチを支持する。第４環状プレートは第３環状プレートに対向して配置されている。第２ベアリングは第３環状プレートと第４環状プレートとの間に配置されている。

この一方向クラッチの支持構造では、一方向クラッチとステータの突出部との間に嵌合された第１接触プレートによって一方向クラッチは軸方向の移動が規制されている。

ここでは、スナップリング及びスナップリングを嵌め込むための溝をステータに形成せずに第１接触プレートのステータに対する位置決めを行うことができる。

また、第１接触プレートが第１ベアリングに直接接触しないために第１接触プレートが摩耗しにくくなる。さらに、第４環状プレートが回転する際に第２ベアリングが一方向クラッチに直接接触しないために一方向クラッチが摩耗するのを防止できる。

請求項２に係る一方向クラッチの支持構造は、請求項１に記載の一方向クラッチの支持構造であって、一方向クラッチは、ステータの内周側に接触するアウターレースと、アウターレースの内周側に配置されたインナーレースとを有しており、第１接触プレートは、突出部とアウターレースとの間に挟み込まれている。

ここでは、第１接触プレートのステータに対する位置決めを行うことができる。

請求項３に係る一方向クラッチの支持構造は、請求項１又は２に記載の一方向クラッチの支持構造であって、一方向クラッチは略環状に形成された凹部を有しており、凹部に係合する係合部を有し、一方向クラッチに接触するように配置された第２接触プレートをさらに備えている。

ここでは、凹部に係合部を係合させることで第２接触プレートを一方向クラッチに取り付けることができる。

請求項４に係る一方向クラッチの支持構造は、請求項３に記載の一方向クラッチの支持構造であって、係合部は、軸方向外周端から軸方向エンジン側に突出するように配置された複数の突出部である。

ここでは、凹部に突出部を係合させることで第２接触プレートを一方向クラッチに取り付けることができる。

請求項５に係る一方向クラッチの支持構造は、請求項１に記載の一方向クラッチの支持構造であって、ベアリングに作用するスラスト荷重が第３環状プレートを介してアウターレースに作用している。

ここでは、第１接触プレートの位置決め精度が良くなる。

本発明では、スナップリング及びスナップリングを嵌め込むための溝をステータに形成せずに１対の環状プレートのステータに対する位置決めを行うことができる。

１．構成
図１は本発明の一実施形態が採用されたトルクコンバータ１を示している。トルクコンバータ１は、クランクシャフトと出力側シャフトとの間に配置され、クランクシャフトの動力を出力側シャフトに伝達するものである。トルクコンバータ１は、主に、フロントカバー２と、流体作動部３と、ロックアップ装置４とを備えている。

フロントカバー２は、エンジンのクランクシャフト（図示せず）からトルクが入力される部材である。フロントカバー２は主に円板状の本体２１から構成されている。本体２１の外周部エンジン側面には複数のナット２２が固定されている。本体２１の外周部にはトランスミッション側に延びる外周筒状部２３が形成されている。フロントカバー２の本体の内側で外周部には環状かつ平坦な摩擦面２４が形成されている。摩擦面２４は軸方向トランスミッション側に形成されている。

流体作動部３は、インペラー３１と、タービン３２と、ステータ３３と、第１接触プレート３４と、第２接触プレート３５と、第１軸受け３６と、第２軸受け３７とを有している。

インペラー３１は、インペラーシェル３１ａと、インペラーシェル３１ａの内側に固定された複数のインペラーブレード３１ｂと、インペラーブレード３１ｂの内側に固定されたインペラーコア３１ｃと、インペラーシェル３１ａの内周縁に固定されたインペラーハブ３１ｄとから構成されている。 インペラーシェル３１ａの外周部は、フロントカバー２側に延びており、フロントカバー２のインペラー側の端部と溶接により固定されている。これにより、インペラー３１とフロントカバー２の両者で作動油が充填された流体室Ａが形成されている。この流体室Ａは、流体作動部３としての流体作動室Ｂと、フロントカバー２の本体とタービン３２との間に形成された空間Ｃとに分かれている。

タービン３２は流体室Ａ内でインペラー３１に対向して配置されている。タービン３２は、タービンシェル３２ａと、タービンシェル３２ａに固定された複数のタービンブレード３２ｂと、タービンブレード３２ｂの内側に固定されたタービンコア３２ｃと、タービンシェル３２ａの内周縁に固定されたタービンハブ３２ｄとから構成されている。

ステータ３３はインペラー３１の内周部とタービン３２の内周部との間に配置されている。ステータ３３はタービン３２からインペラー３１へと戻る作動油の流れを整流するための機構である。ステータ３３は、ステータキャリア３３ａと、その外周面に固定された複数のステータブレード３３ｂと、ステータブレード３３ｂの内側に固定されたステータコア３３ｃとから構成されている。ここでステータキャリア３３ａは、内周端のエンジン側に内周側に向かって突出する第１突出部３３０を備えている。さらに、ステータキャリア３３ａはワンウェイクラッチ３８を介して図示しない固定シャフトに支持されている。

ワンウェイクラッチ３８は、インナーレース３８ａと、アウターレース３８ｂと、ローラ３８ｃと、エンドベアリング３８ｄとを有している。インナーレース３８ａは、図示しない出力側シャフトの周囲に設けられた環状の部材である。アウターレース３８ｂは、インナーレース３８ａの外周側に設けられた部材であって、外周側がステータ３３に接触している。また、アウターレース３８ｂは、トランスミッション側の面に環状の凹部３８ｅを有しており、インナーレース３８ａとの間に周方向に並べて配置されたポケット部３８ｆが形成されている。ローラ３８ｃは、ポケット部３８ｆに配置されている、すなわち径方向におけるインナーレース３８ａとアウターレース３８ｂとの間に配置されておりかつ周方向に等間隔に複数並べて配置されている。エンドベアリング３８ｄは、ローラ３８ｃの軸方向両側に配置されており、ポケット部３８ｆの軸方向両端を覆うように配置されている。なお、アウターレース３８ｂの外周側面はローレット加工されており、ワンウェイクラッチ３８はステータキャリア３３ａ内周部に圧入されている。

ステータキャリア３３ａとインペラーハブ３１ｄとの軸方向間には第２スラストベアリング３５が配置されている。ステータキャリア３３ａの軸方向トランスミッション側には半径方向に延びる複数の溝が形成されている。これらの溝により第２スラストベアリング３５の半径方向両側間で作動油が流通可能となっている。

第１接触プレート３４は、環状のプレート部材であって、外周端部がステータキャリア３３ａの第１突出部３３０とアウターレース３８ｂとの間に嵌合させられている。また、第１接触プレート３４は、ワンウェイクラッチ３８のエンジン側の側面に接触するとともにワンウェイクラッチ３８を支持し、ポケット部３８ｆを覆うように配置されている。

第２接触プレート３５は、環状のプレート部材であって、ワンウェイクラッチ３８のトランスミッション側の側面に接触するとともにワンウェイクラッチ３８を支持するように配置されている。また第２接触プレート３５は、ポケット部３８ｆを覆うように配置されており、外周端にエンジン側に向かって突出する複数の第２突出部３５ａを有している。この第２突出部３５ａは、先端がフック形状になっており、アウターレース３８ｂに形成された環状の凹部３８ｅに係合している。

第１軸受け３６は、第１接触プレート３４のエンジン側に配置されており、第１環状プレート３６ａと、第２環状プレート３６ｂと、第１ベアリング３６ｃとを備えている。第１環状プレート３６ａは、第１接触プレート３４に接触するように配置されており、外周側がエンジン側に折れ曲がるように形成されている。第２環状プレート３６ｂは、第１環状プレート３６ａに対向するように配置されており、タービンハブ３２ｄに接触している。また、第２環状プレート３６ｂの内周側端部はトランスミッション側に折れ曲がるように形成されている。第１ベアリング３６ｃは、第１環状プレート３６ａと第２環状プレート３６ｂとの間に配置されている。

第２軸受け３７は、ワンウェイクラッチ３８のアウターレース３８ｂのトランスミッション側に配置されており、第３環状プレート３７ａと、第４環状プレート３７ｂと、第２ベアリング３７ｃとを有している。第３環状プレート３７ａは、ワンウェイクラッチ３８のアウターレース３８ｂに接触するとともにワンウェイクラッチ３８を支持するように配置されており、外周端がトランスミッション側に折れ曲がるように配置されている。第４環状プレート３７ｂは、第３環状プレート３７ａに対向するように配置された部材であって、インペラーハブ３１ｄに接触するように配置されている。また、第４環状プレート３７ｂは、内周端がエンジン側に折れ曲がるように配置されている。第２ベアリング３７ｃは、第３環状プレート３７ａと第４環状プレート３７ｂとの間に配置されている。なお、第２軸受け３７に作用するスラスト荷重が第３環状プレート３７ａを介してアウターレース３８ｂに作用している。

次に、空間Ｃについて説明する。空間Ｃはフロントカバー２の本体２１とタービン３２との軸方向間に形成された環状の空間である。空間Ｃは、軸方向エンジン側がフロントカバー２の本体２１により形成され、軸方向トランスミッション側がタービン３２のタービンシェル３２ａにより形成されている。さらに、空間Ｃは外周側が主に外周筒状部の内周面により形成され、その内周側がタービンハブ３２ｄの外周面により形成されている。空間Ｃは、前述のように、内周側すなわちフロントカバー２の内周部とタービンハブ３２ｄとの間において外部の油圧作動機構に連結している。さらに、空間Ｃは外周部においてインペラー３１の出口とタービン３２の入口との間の隙間から流体作動室Ｂに連通している。

ロックアップ装置４は、空間Ｃ内に配置され、空間Ｃ内の油圧変化によってフロントカバー２とタービン３２とを機械的に連結・連結解除するための装置である。ロックアップ装置４は、主に、ダンパー機構４１とピストン４２とから構成されている。

ダンパー機構４１は、回転方向の捩じり振動を吸収・減衰するための機構であって、リティーニングプレート４１１と、ハブフランジ４１２と、ドリブンプレート４１３と、１対の中間プレート４１４と、第１コイルスプリング４１５と、第２コイルスプリング４１６とを備えている。ここでは、ハブフランジ４１２がドライブ側の部材として機能し、リティーニングプレート４１１及びドリブンプレート４１３がドリブン側の部材として機能する。

リティーニングプレート４１１は、環状に形成された板状の部材であって、内周側に第１コイルスプリング４１５が収納可能な第１窓孔４１１ａを有している。また、リティーニングプレート４１１は、径方向の略中央に第２コイルスプリング４１６を配置可能な第２窓孔４１１ｂを有しており、外周側でリベット４１７によってドリブンプレート４１３に固定されている。そしてリティーニングプレート４１１の外周端部でピストン４２に係止している。

ハブフランジ４１２は、リティーニングプレート４１１とドリブンプレート４１３との間に配置され、環状に形成された板状の部材である。また、ハブフランジ４１２は、リティーニングプレート４１１の第１窓孔４１１ａに対応した位置に窓孔が形成され、さらに、リティーニングプレート４１１の第２窓孔４１１ｂに対応した位置に窓孔が形成されている。そして、ハブフランジ４１２の内周は、リベット４１８によってタービンハブ３２ｄに固定されている。

ドリブンプレート４１３は、リティーニングプレート４１１に対向して配置されており、環状に形成された板状の部材である。また、ドリブンプレート４１３は、第１窓孔４１１ａに対応する位置に第１窓孔４１１ｂと同じ形状の窓孔が形成されており、第２窓孔４１１ｂに対応する位置に第２窓孔４１１ｃと同じ形状の窓孔が形成されている。

１対の中間プレート４１４は、ハブフランジ４１２の軸方向両側であって、かつリティーニングプレート４１１及びドリブンプレート４１３の間に配置されている。また、１対の中間プレート４１４は、第１窓孔４１１ａが配置されている径方向位置に第１窓孔４１１ａよりも周方向に延びている窓孔が形成された環状のプレート部材である。

第１コイルスプリング４１５は、第１窓孔４１１ａ内に配置されており、リティーニングプレート及びドリブンプレートとハブフランジと中間プレートとによって支持されている。

第２コイルスプリング４１６は、第１コイルスプリング４１５の内部に配置可能なスプリングであって、一端が第１窓孔４１１ａの周方向一端部に固定されている。そして、第２コイルスプリング４１６は、第１窓孔４１１ａの周方向一端部に固定されている側端部の逆側端部が自由端となっている。

ピストン４２は、自らが空間Ｃ内で油圧変化によってフロントカバー２側に移動する部材であって、第１筒状部４２１と、環状部４２２と、第２筒状部４２３とを有している。第１筒状部４２１は、タービンハブ３２ｄの外周に設けられた部分であって、タービンハブ３２ｄに固定されている。環状部４２２は、環状に形成された板状の部材であって、外周側にフロントカバー２の摩擦面２４に摩擦係合可能な摩擦部４２２ａを有している。また環状部４２２は、軸方向においてフロントカバー２とダンパー機構４１との間に配置されている部分であって、半径方向中央部がフロントカバー２側に窪んでいる。第２筒状部４２３は、環状部４２２の外周側端部から軸方向トランスミッション側に延びる部分であって、リティーニングプレート４１１及びドリブンプレート４１３と互いに係止している。

２．動作
クラッチ連結動作について説明する。エンジン側のクランクシャフトからのトルクは、フロントカバー２に伝達され、フロントカバー２にトルクが伝達されるとインペラーシェル３１ａが回転させられる。インペラーシェル３１ａの回転に伴って、作動油がインペラー３１側からタービン３２側に流れ、タービン３２が回転させられる。そして、タービン３２のトルクが図示しない入力側シャフトに伝達される。作動油の油圧回路を変更することで、流体作動室３内の作動油が流体室外に移動し、ピストン４２をフロントカバー２側に押圧する。ピストン４２が作動油によって押圧されると、ピストン４２の摩擦部４２２ａとフロントカバー２の摩擦面２４とが互いに摩擦係合し、エンジンからフロントカバー２に伝達されたトルクがピストン４２に伝達される。そして、ピストン４２に伝達されたトルクはドリブンプレート４１３、第１及び第２コイルスプリング４１５、４１６、リティーニングプレート４１１及びドリブンプレート４１３の順に伝達され、タービンハブ３２ｄに出力される。

ここでは、第１接触プレート３４をステータキャリア３３ａの第１突出部３３０とワンウェイクラッチ３８のアウターレース３８ｂとの間に嵌合することで第１接触プレート３４のステータ３３に対する位置決めを行うことができる。このために、スナップリング及びスナップリングを嵌め込むための溝をステータ３３に形成することなく、第１接触プレート３４のステータ３３に対する位置決めを行うことができる。従って、構成を簡単にすることができコストを抑えることができる。また、第２接触プレート３５の第２突出部３５ａをアウターレース３８ｂの凹部３８ｅに係合させることで第２接触プレート３５をワンウェイクラッチ３８に取り付けることができる。さらに、第１接触プレート３４と第１ベアリング３６ｃとが直接接触しないために第１接触プレート３４が摩耗しにくくなる。

本発明に係るトルクコンバータの全体断面図。 図１の部分拡大図。

１ トルクコンバータ
２ フロントカバー
３ 流体作動部
３１ インペラー
３１ｂ インペラーブレード
３２ タービン
３３ ステータ
３４ 第１接触プレート
３５ 第２接触プレート
３６ａ 第１環状プレート
３６ｂ 第２環状プレート
３６ｃ 第１ベアリング
３７ａ 第３環状プレート
３７ｂ 第４環状プレート
３７ｃ 第２ベアリング
３８ ワンウェイクラッチ
３３０ 第１突出部（突出部）

Claims (5)

1. エンジンからのトルクを流体によってトランスミッション側に伝達するためのトルクコンバータのステータとトランスミッション側のシャフトとの間に設けられた一方向クラッチを支持するための一方向クラッチの支持構造であって、
   前記ステータの内周端部に設けられ、内周側に向かって突出する突出部と、
   前記一方向クラッチの軸方向の移動を規制するとともに前記一方向クラッチを支持し、前記一方向クラッチと前記ステータの突出部との間に嵌合された第１接触プレートと、
   前記第１接触プレートに接触するように配置された第１環状プレートと、
   前記第１環状プレートに対向するように配置された第２環状プレートと、
   前記第１環状プレートと前記第２環状プレートとの間に配置された第１ベアリングと、
   前記一方向クラッチの前記第１接触プレートに接触している側の逆側の面及び前記ステータに接触するとともに前記一方向クラッチを支持する第３環状プレートと、
   前記第３環状プレートに対向して配置された第４環状プレートと、
   前記第３環状プレートと前記第４環状プレートとの間に配置された第２ベアリングと、
   を備えた一方向クラッチの支持構造。
2. 前記一方向クラッチは、前記ステータの内周側に接触するアウターレースと、前記アウターレースの内周側に配置されたインナーレースとを有しており、
   前記第１接触プレートは、前記突出部と前記アウターレースとの間に挟み込まれている、
   請求項１に記載の一方向クラッチの支持構造。
3. 前記一方向クラッチは略環状に形成された凹部を有しており、
   前記凹部に係合する係合部を有し、前記一方向クラッチに接触するとともに一方向クラッチを支持する第２接触プレートをさらに備えている、
   請求項１又は２に記載の一方向クラッチの支持構造。
4. 前記係合部は、軸方向外周端から軸方向エンジン側に突出するように配置された複数の突出部である、
   請求項３に記載の一方向クラッチの支持構造。
5. 前記ベアリングに作用するスラスト荷重が前記第３環状プレートを介して前記アウターレースに作用している、
   請求項１に記載の一方向クラッチの支持構造。

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