JP2002005260A - トルクコンバータ - Google Patents

トルクコンバータ

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JP2002005260A JP2000183516A JP2000183516A JP2002005260A JP 2002005260 A JP2002005260 A JP 2002005260A JP 2000183516 A JP2000183516 A JP 2000183516A JP 2000183516 A JP2000183516 A JP 2000183516A JP 2002005260 A JP2002005260 A JP 2002005260A
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浩司 前田
Toshihiro Yamashita
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16H—GEARING
    • F16H41/00—Rotary fluid gearing of the hydrokinetic type
    • F16H41/24—Details
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H41/00—Rotary fluid gearing of the hydrokinetic type
    • F16H41/24—Details
    • F16H2041/246—Details relating to one way clutch of the stator

Abstract

(57)【要約】 【課題】 トルクコンバータのステータの内周側の軸長
を短縮する。 【解決手段】 トルクコンバータは、ステータ３を固定
部材に一方向回転可能に径方向支持するワンウェイクラ
ッチ４と、ステータをポンプインペラ１とタービンラン
ナ２とに軸方向支持する一対のスラストベアリング５
Ａ，５Ｂとを備える。ワンウェイクラッチと両スラスト
ベアリングの直径を異ならせ、ワンウェイクラッチのサ
イドベアリング４５Ａ，４５Ｂに対してスラストベアリ
ングが軸方向に重ならない配置とすることで、スラスト
荷重がかからなくなるサイドベアリングを薄肉化した。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、トルクコンバータに関
し、特に、そのステータのスラスト力支持構造に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】トルクコンバータは対向配置されたポン
プインペラとタービンランナとの間にステータを配した
構成を備える。ステータは環状のワンウェイクラッチを
介して適宜の固定部材に一方向回転可能に径方向支持さ
れ、かつ環状のスラストベアリングを介してポンプイン
ペラとタービンランナ（詳しくは、そのハブ）に軸方向
支持される。従来、このようにステータを支持するワン
ウェイクラッチとスラストベアリングは、ほぼ同径とさ
れ、ワンウェイクラッチを軸方向両側からスラストベア
リングで挟む形態で、ワンウェイクラッチとスラストベ
アリングが軸方向に重なった配置とされている（一例と
して特開平８−１４３８２号公報参照）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記のように、従来の
トルクコンバータでは、ステータの内周側で、ワンウェ
イクラッチと一対のスラストベアリングがほぼ同様の径
方向位置で軸方向に並ぶ配列となり、この配列がトルク
コンバータの内周部の軸方向長さを長くし、ひいてはト
ルクコンバータの軸長短縮を妨げる要因となっていた。
また、こうした配置では、スラストベアリングがワンウ
ェイクラッチのサイドベアリングに重なる位置になるた
め、スラスト力がスラストベアリングとワンウェイクラ
ッチのアウタレースとの間で、ワンウェイクラッチのサ
イドベアリングを介して伝達されるため、このスラスト
力に耐えるようにサイドベアリングの肉厚の確保も必要
であり、更に、径方向位置の異なるスラストベアリング
とワンウェイクラッチのアウタレースとの間でのスラス
ト力伝達のために、サイドベアリングの形状が複雑にな
るのを避けられなかった。
【０００４】ところで、トルクコンバータが用いられる
典型例としての車両用自動変速機では、多段化が進んで
おり、それに伴う変速機構の複雑化による軸長の増大を
防ぐ意味で、特に自動変速機とエンジンとを軸方向に並
べてトレッド幅内に横置き配置するフロントエンジンフ
ロントドライブ車やリヤエンジンリヤドライブ車用の自
動変速機では、トルクコンバータに対する軸長短縮の要
請が強い。
【０００５】このような事情に鑑み、本発明は、ワンウ
ェイクラッチとスラストベアリングの配置を改善するこ
とで、特にステータの内周側の軸長を短縮したトルクコ
ンバータを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明は、ステータを固定部材に一方向回転可能に
径方向支持するワンウェイクラッチと、ステータをポン
プインペラとタービンランナとに軸方向支持するスラス
トベアリングとを備えるトルクコンバータにおいて、前
記ワンウェイクラッチとスラストベアリングの直径を異
ならせ、少なくともワンウェイクラッチのサイドベアリ
ングに対してスラストベアリングが軸方向に重ならない
配置としたことを特徴とする。
【０００７】上記の構成において、前記スラストベアリ
ングは、その少なくとも一部がワンウェイクラッチと径
方向に重なる配置とすると更に有効である。
【０００８】また、上記の構成において、前記スラスト
ベアリングは、ワンウェイクラッチの外周側に配置され
るのが有効である。
【０００９】また、上記の構成において、前記スラスト
ベアリングの外周側と内周側とを連通させる油路が、ス
ラストベアリングと当接する部材の支持面に設けられた
構成とすることもできる。
【００１０】
【作用及び発明の効果】本発明の項１記載の構成では、
ステータとスラストベアリングとの間でのスラスト力の
伝達が、ワンウェイクラッチのサイドベアリングを介す
ることなく行なわれ、サイドベアリングにスラスト荷重
がかからなくなるので、サイドベアリングを薄肉化する
ことができ、それによりトルクコンバータのステータの
内周側の軸長を短縮することができる。また、サイドベ
アリングを介するスラスト力の伝達が不用となること
で、その形状も簡素化することができる。
【００１１】次に、請求項２記載の構成では、ワンウェ
イクラッチとスラストベアリングの配設のための軸方向
長さが、両者の径方向重合分だけ節減できるため、ステ
ータの径方向内側の軸方長さを一層短縮することができ
る。
【００１２】また、請求項３記載の構成では、スラスト
ベアリングをワンウェイクラッチの外周側に配置するこ
とで、同径のもので比較した場合にワンウェイクラッチ
に比べて耐久性の確保が難しいスラストベアリングの大
径化による耐久性の向上が自ずと可能となる。
【００１３】また、請求項４記載の構成では、トルクコ
ンバータのトーラス部に対する作動油の給排に必須の油
路を、サイドベアリングに油路を設けることなく構成す
ることができるので、サイドベアリングの形状を簡素に
できるため、加工コストが低減できる。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、図面に沿い、本発明の実施
形態を説明する。図１は本発明を適用した第１実施形態
に係るトルクコンバータのトーラス部とロックアップク
ラッチ部の図示を省略した部分半截側断面図であり、図
２はそのステータのみを示す正面図である。図１に示す
ように、このトルクコンバータは、従来のものと同様
に、ステータ３を固定部材（図示せず）に一方向回転可
能に径方向支持するワンウェイクラッチ４と、ステータ
３をポンプインペラ１とタービンランナ２とに軸方向支
持する一対のスラストベアリング５Ａ，５Ｂとを備え
る。
【００１５】本発明の特徴とするところに従い、ワンウ
ェイクラッチ４と両スラストベアリング５Ａ，５Ｂの直
径は異ならせてあり、少なくともワンウェイクラッチ４
のサイドベアリング４５Ａ，４５Ｂに対してスラストベ
アリング５Ａ，５Ｂが軸方向に重ならない配置とされて
いる。更にこの形態では、両スラストベアリング５Ａ，
５Ｂは、それらの少なくとも一部がワンウェイクラッチ
４と径方向に重なる配置とされている。また、両スラス
トベアリング５Ａ，５Ｂの外周側と内周側とを連通させ
る油路Ｇが、両スラストベアリング５Ａ，５Ｂと当接す
る部材（本形態において後記するステータハブ）３２の
支持面３２ａ（図２参照）に設けられている。そして、
スラストベアリング５Ａ，５Ｂは、ワンウェイクラッチ
４の外周側に配置されている。
【００１６】更に詳述すると、トルクコンバータは、図
示しないエンジンのクランクシャフトにセンタピース１
１を心出し嵌合させ、ドライブプレートに取付けられる
コンバータカバー１２と、これに溶接一体化されたポン
プシェル１３と、ポンプシェル１３に溶接一体化され、
図示しないオイルポンプに連結されるポンプハブ１４と
で外形を囲われている。ポンプシェル１３と対向するタ
ービンシェル２１は、その内周側をダンパディスク６と
合わせて、スラストベアリング５Ｂの径方向位置より径
方向内側で、タービンハブ２２にリベット８止めされて
いる。タービンハブ２２のコンバータカバー１２側（図
示右方）に延びるボス部外周には、図示しないロックア
ップクラッチのピストン７が軸方向摺動自在に支持され
ている。
【００１７】ポンプシェル１３とタービンシェル２１の
間にブレード部３１を介在させたステータ３は、その内
周側のハブ３２をワンウェイクラッチ４に支持させて、
ワンウェイクラッチ４を介して自動変速機のケースから
延びる適宜の中空軸状固定部材に支持されている。この
形態では、アルミ材からなるステータハブ３２が、ワン
ウェイクラッチ４の鋼材からなるアウタレース４２の外
周に鋳込み固定されている。
【００１８】ワンウェイクラッチ４は、上記のアウタレ
ース４２と、その内周側のインナレース４１と、それら
両レースの間に配設された一方向係合のための各要素
と、アウタレース４２をインナレース４１に径方向支持
する軸方向両端の一対のサイドベアリング４５Ａ，４５
Ｂとで構成されており、インナレース４１がスプライン
嵌合で前記中空軸状固定部材に連結されている。この形
態では、一対のサイドベアリング４５Ａ，４５Ｂは、コ
スト低減のために同一形状とされ、それぞれその外周側
をアウタレース４２に同様にかしめ止めして、アウタレ
ース４２側に支持されている。
【００１９】ステータ３を軸方向支持する一対のスラス
トベアリング５Ａ，５Ｂは、それぞれポンプシェル１３
の最内周側側面とステータハブ３２の側面及び同側面と
タービンハブ２２の最外周側側面との間に配置されてい
る。この形態では、両スラストベアリング５Ａ，５Ｂ
は、ケージで周方向間隔保持されたベアリングローラ５
１を薄肉レース５２と厚肉レース５３からなる一対のレ
ースの間に配した同一規格すなわち同径かつ同形状のも
のとされ、ステータハブ３２を挟んで厚肉レース５３が
向い合う面対称となるように表裏を相互に逆に向けて配
置されている。この同一規格品の使用は、コスト低減を
意図するものである。
【００２０】ポンプシェル１３とステータハブ３２との
間の一方のスラストベアリング５Ａの径方向位置決め
は、ポンプシェル１３とポンプハブ１４との嵌め合わせ
部で若干ポンプシェル１３側に入りこんだポンプハブ１
４外周面でスラストベアリング５Ａの薄肉レース５２を
支持することでなされ、ステータハブ３２とタービンハ
ブ２２との間の他方のスラストベアリング５Ｂの径方向
位置決めは、タービンハブ２２からステータハブ３２方
向に張出すボス部２２ａの外周面でスラストベアリング
５Ｂの薄肉レース５２を支持することでなされ、これら
の位置決めによる他の部材を介さない心出し構成の踏襲
により、一対のスラストベアリング５Ａ，５Ｂをワンウ
ェイクラッチ４より外周側に配置した構成を採りなが
ら、耐久性を左右するベアリング心出し精度が維持され
ている。
【００２１】トルクコンバータのトーラス部を作動油の
給排油路に両スラストベアリング５Ａ，５Ｂをバイパス
して連通させるべく、両スラストベアリング５Ａ，５Ｂ
の外周側と内周側とを連通させて設けられる油路Ｇは、
それぞれのスラストベアリング５Ａ，５Ｂの厚肉レース
５３と当接するステータハブ３２の支持面３２ａ（図２
参照）に、それぞれが径方向溝と軸方向溝が連続した複
数の溝として形成されている。図２はこれらの溝の配置
を示し、この形態では、周方向に等間隔の８本の溝とさ
れている。
【００２２】こうした構成からなるトルクコンバータで
は、ステータ３とスラストベアリング５Ａ，５Ｂとの間
でのスラスト力の伝達が、ワンウェイクラッチ４のサイ
ドベアリング４５Ａ，４５Ｂを介することなく行なわ
れ、サイドベアリング４５Ａ，４５Ｂにスラスト荷重が
かからなくなるため、サイドベアリング４５Ａ，４５Ｂ
が薄肉化されており、また、その形状もスラスト力の伝
達が不用となることで簡素化されている。
【００２３】更に、ワンウェイクラッチ４と両スラスト
ベアリング５Ａ，５Ｂの径方向での一部重合配置によ
り、ワンウェイクラッチ４と両スラストベアリング５
Ａ，５Ｂの配設のための軸方向長さが、両者の径方向重
合分だけ節減され、ステータ４の径方向内側の軸方長さ
が一層短縮されている。しかも、こうしたステータ４の
径方向内側の軸方長さの削減は、それのみに止まらず、
近時の流体解析の進歩によりトルク伝達能力に対するト
ーラス部の小型化が可能となることでトーラス部内側に
生じる余裕スペースを有効に利用した配置を実現するこ
とができ、トルクコンバータ全体の軸長の短縮にも有効
な配置となる。
【００２４】また、従来の構成によれば、ワンウェイク
ラッチのサイドベアリングに設けざるを得なかった油路
を、本形態では型製造されるステータハブ３２側に設け
ているので、サイドベアリング４５Ａ，４５Ｂの形状を
溝のない単純な平板状とすることができ、それにより加
工コストが低減されている。
【００２５】また、スラストベアリング５Ａ，５Ｂをワ
ンウェイクラッチ４の外周側に配置することで、同径の
もので比較した場合にワンウェイクラッチ４に比べて耐
久性の確保が難しいスラストベアリング５Ａ，５Ｂの大
径化による耐久性の向上が自ずと可能となっている。
【００２６】ところで、前記第１実施形態では、ステー
タとワンウェイクラッチのアウタレースをアウタレース
の外周部で鋳込みにより連結する構成を採ったが、この
両者の連結構造については、他に種々の形態を採ること
ができる。以下、これらの形態について説明する。
【００２７】図３は連結のための鋳込み位置をトーラス
部側に変更した本発明の第２実施形態を示す。この形態
では、ワンウェイクラッチ４のアウタレース４２をステ
ータのブレード付け根部位置まで延長し、ステータハブ
３２の径方向内側への延長部をなくし、その位置でステ
ータハブ３２が、ワンウェイクラッチ４のアウタレース
４２の外周に鋳込み固定されている。この鋳込み位置の
変更に伴い、両スラストベアリング５Ａ，５Ｂの外周側
と内周側とを連通させて設けられる油路Ｇは、それぞれ
のスラストベアリング５Ａ，５Ｂの厚肉レース５３と当
接するアウタレース４２の支持面に形成した径方向溝
と、ステータハブ３２の内周面に形成した軸方向溝を連
通させた構成とされている。その余の構成については、
実質上第１実施形態の場合と同様である。こうした構成
を採っても、前記第１実施形態と同様の効果が得られ
る。
【００２８】次の図４は、本発明の第３実施形態を示
す。この形態は、鋳込みをリベット止めに変更したもの
である。詳しくは、ワンウェイクラッチ４のアウタレー
ス４２の一部をステータ３のブレード付け根部位置まで
延長し、ステータハブ３２の径方向内側への延長部を第
１実施形態に対して薄肉化し、これら両延長部で軸方向
の重合部を形成して、該重合部に挿通させた周方向に複
数配置のリベット９でアウタレース４２とステータ３を
固定したものである。この形態の場合、リベット止めの
径方向位置と、スラストベアリング５Ａ，５Ｂの直径を
一致させることで、リベット９とスラストベアリングの
厚肉レース５３の位置を軸方向に整合させて、スラスト
力がリベット９を介して双方の厚肉レース５３に相互に
伝達される構成とすることができる。この場合の両スラ
ストベアリング５Ａ，５Ｂの外周側と内周側とを連通さ
せて設けられる油路Ｇは、先の第１及び第２実施形態の
折衷案といえる構成となり、スラストベアリング５Ｂ側
は、ステータハブ３２に径方向溝と軸方向溝が連続した
複数の溝として形成され、スラストベアリング５Ａ側に
ついては、アウタレース４２に形成した径方向溝と、ス
テータハブ３２の内周面に形成した軸方向溝を連通させ
た構成とされている。これらの溝の周方向位置は、図示
のようにリベット９の位置と同位置としても、別位置と
してもよい。その余の構成については、実質上第１実施
形態の場合と同様である。こうした構成を採っても、前
記第１実施形態と同様の効果が得られる。
【００２９】更に図５は、本発明の第４実施形態を示
す。この形態は、リベット止めをスナップリング止めに
変更したものである。詳しくは、ステータ３とアウタレ
ース４２は、ステータ３のブレード付け根部位置の内周
側に形成したスナップリング溝にスナップリング１０を
嵌合させることで相互に軸方向止めされ、ステータハブ
３２とアウタレース４２相互の嵌合部で心合わせされて
いる。更にこの形態では、前記第３実施形態に対してス
テータハブ３２を更に径方向内側に延長してワンウェイ
クラッチ４の一方のサイドベアリング４５Ｂと一体化さ
せている。この形態の場合、両スラストベアリング５
Ａ，５Ｂは、厚肉レース５３側で位置決めさせるべく、
断面Ｌ字状とされ、その屈曲部でベアリングローラ５１
のケージを支持している。この場合の両スラストベアリ
ング５Ａ，５Ｂの外周側と内周側とを連通させて設けら
れる油路Ｇは、先の第３実施形態のものと同様である。
その余の構成については、実質上第３実施形態の場合と
同様である。こうした構成を採っても、先の各実施形態
と同様の効果が得られる。
【００３０】最後に図６は、本発明の第５実施形態を示
す。この形態は、先の第１実施形態の鋳込み部をセレー
ション圧入に変更したものである。この形態の場合、ス
テータハブ３２とアウタレース４２は、セレーション圧
入部Ｓで相互に軸方向止めされ、かつ心合わせされてい
る。この場合も、先の第４実施形態と同様に、ステータ
ハブ３２をワンウェイクラッチ４の一方のサイドベアリ
ングと一体化させている。その余の構成については、実
質上第１実施形態の場合と同様である。こうした構成を
採っても、先の各実施形態と同様の効果が得られる。
【００３１】以上、本発明を５つの実施形態に基づき詳
説したが、本発明は他の種々の異なる形態で実施するこ
とができる。例えば、両スラストベアリング５Ａ，５Ｂ
とワンウェイクラッチ４の内外周位置関係を例示の実施
形態とは逆にして、スラストベアリング５Ａ，５Ｂの外
周側にワンウェイクラッチ４を配する構成を採ることも
できる。この場合、両スラストベアリング５Ａ，５Ｂが
当接する部材の支持面は、ワンウェイクラッチ４のイン
ナレース４１となり、両スラストベアリング５Ａ，５Ｂ
の外周側と内周側とを連通させる油路が、インナレース
４１のスラストベアリング５Ａ，５Ｂとの当接面とな
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用したトルクコンバータの第１実施
形態をトーラス部とロックアップクラッチ部を省略して
示す部分半截側断面図である。
【図２】トルクコンバータのステータのみを示す正面図
である。
【図３】本発明の第２実施形態を示す図１と同様の部分
の半截側断面図である。
【図４】本発明の第３実施形態を示す図１と同様の部分
の半截側断面図である。
【図５】本発明の第４実施形態を示す図１と同様の部分
の半截側断面図である。
【図６】本発明の第５実施形態を示す図１と同様の部分
の半截側断面図である。
【符号の説明】
１ ポンプインペラ ２ タービンランナ ３ ステータ ４ ワンウェイクラッチ ５Ａ，５Ｂ スラストベアリング ３２ａ 支持面 ４５Ａ，４５Ｂ サイドベアリング Ｇ 油路

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ステータを固定部材に一方向回転可能に
    径方向支持するワンウェイクラッチと、ステータをポン
    プインペラとタービンランナとに軸方向支持するスラス
    トベアリングとを備えるトルクコンバータにおいて、 前記ワンウェイクラッチとスラストベアリングの直径を
    異ならせ、少なくともワンウェイクラッチのサイドベア
    リングに対してスラストベアリングが軸方向に重ならな
    い配置としたことを特徴とするトルクコンバータ。
  2. 【請求項２】 前記スラストベアリングは、その少なく
    とも一部がワンウェイクラッチと径方向に重なる配置と
    された、請求項１記載のトルクコンバータ。
  3. 【請求項３】 前記スラストベアリングは、ワンウェイ
    クラッチの外周側に配置された、請求項１記載のトルク
    コンバータ。
  4. 【請求項４】 前記スラストベアリングの外周側と内周
    側とを連通させる油路が、スラストベアリングと当接す
    る部材の支持面に設けられた、請求項２記載のトルクコ
    ンバータ。
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