JP2003206957A - 流体継手 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 遠心力によって作動するバッフルプレートの
ストローク初期においては有効邪魔面積が急激に減少
し、バッフルプレートのストローク後期においては有効
邪魔面積の変化が少なくなるバッフル機構を備えた流体
継手を提供する。 【解決手段】 ポンプシェルとタービンシェルによって
形成される流体循環路内に移動可能に構成されたバッフ
ルプレートを有し、該バッフルプレートに作用する遠心
力が小さい状態ではバッフルプレートの流体循環路内へ
の進出量が大きく、バッフルプレートに作用する遠心力
が大きい状態ではバッフルプレートの流体循環路内への
進出量を小さくするバッフル機構を具備する流体継手で
あって、バッフルプレートは、外周側から内周側に向け
て有効邪魔面積が減少するように形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、原動機の回転トル
クを伝達するための流体継手（フルードカップリング）
の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】流体継手（フルードカップリング）は船
舶用、産業機械用、自動車用の動力伝達継手として従来
から用いられている。流体継手は、環状のポンプシェル
と該ポンプシェル内に放射状に配設された複数個のイン
ペラとを有するポンプと、環状のタービンシェルと該タ
ービンシェル内に放射状に配設された複数個のランナと
を有し上記ポンプと対向して配設されたタービンとから
なっており、ポンプおよびタービン内に作動流体が充填
されている。このように構成された流体継手は、ポンプ
が原動機である例えばディーゼルエンジンのクランクシ
ャフト（流体継手としての入力軸）に連結され、タービ
ンが入力軸と同一軸線上に配置された出力軸に取り付け
られる。また、上記ポンプシェルおよびタービンシェル
に、作動流体を整流するための環状のコアリングを設け
た流体継手も使用されている。

【０００３】図１０は、一般的な流体継手の特性を示す
もので、横軸はポンプとタービンとの速度比（ｅ）、縦
軸は流体継手の入力容量係数（τ）である。図１０から
判るように流体継手は、ポンプとタービンとの速度比
（ｅ）が零（０）即ちポンプが回転しタービンが停止し
ている状態において、入力容量係数（τ）が最大とな
る。このような特性を有する流体継手を車両の駆動装置
に装備した場合、車両停止状態でエンジンが駆動され変
速機の変速ギヤが投入されている状態、即ち入力軸が回
転し出力軸が停止している状態では、その特性上ドラッ
グトルクを有する。ドラッグトルクは、一般的にエンジ
ンがアイドリング回転数（例えば、５００ｒｐｍ）で運
転されている状態での伝達トルクをいう。このドラッグ
トルクは、流体継手の設計点を最大効率となるポンプと
タービンとの回転速度比（ｅ）を０．９５〜０．９８位
にとると、かなり大きくなる。ドラッグトルクが大きい
と、エンジンのアイドリング運転が著しく不安定となる
とともに、この不安定な回転が駆動系に異常振動を発生
させる原因となる。また、ドラッグトルクが大きいこと
により、アイドリング運転時の燃費が悪化する原因にも
なっている。

【０００４】上述したドラッグトルクを低減するための
対策として、ポンプとタービンとの間にバッフルプレー
トを配設する技術が知られている。バッフルプレートを
配設したドラッグトルク低減対策について、図１１およ
び図１２を参照して説明する。図１１の（ａ）および
（ｂ）に示す流体継手は、ポンプＰとタービンＴとの間
に出力軸ＯＳに取り付けられた環状のバッフルプレート
ＢＰを配設したものである。図１２に示す流体継手は、
ポンプＰの外周部に環状のバッフルプレートＢＰを配設
したものである。

【０００５】図１１の（ａ）および（ｂ）に示す流体継
手においては、低速回転時には図１１の（ａ）に示すよ
うにポンプＰの回転によって回転力が与えられた作動流
体は遠心力によって外周側からタービンＴに流入する
が、タービンＴを駆動した作動流体は遠心力が減衰され
てコアリング側に寄ってポンプＰに流入する。従って、
低速回転時においてはポンプとタービンとの間に配設さ
れたバッフルプレートＢＰの効果が少なく、上述したド
ラッグトルクを低減する効果が少ない。また、高速回転
時には図１１の（ｂ）に示すポンプＰの回転によって回
転力が与えられた作動流体は遠心力によって外周側から
タービンＴに流入するが、タービンＴに流入した作動流
体は遠心力が強いためにタービンシェルの内面に沿って
流れるので、ポンプＰに流入するときバッフルプレート
ＢＰに当接する。従って、高速回転時においてはバッフ
ルプレートＢＰが大きく作用して伝達トルク（カップリ
ング効率）の低下を招く。このように、図１１の（ａ）
および（ｂ）に示す流体継手は、エンジンのアイドリン
グ運転時等の低速回転時に低減したいドラッグトルクを
下げることができないとともに、高速回転時に伝達トル
ク（カップリング効率）が低下してしまうという効率の
悪い継手となる。

【０００６】また、図１２に示す流体継手は、ポンプＰ
の外周部に環状のバッフルプレートＢＰが配設されてい
るので、低速回転時におけるドラッグトルクを低減する
ことはできるが、高速回転時において伝達トルクが大幅
に低下してしまう。即ち、ポンプＰの回転によって回転
力が与えられた作動流体は遠心力によって外周側に流れ
るが、流速が最大となってポンプＰから流出する際にバ
ッフルプレートＢＰに衝突し流速が減衰せしめられてタ
ービンＴに流入するため、高速回転時に伝達トルク（カ
ップリング効率）が大幅に低下してしまうという問題が
ある。

【０００７】上述した問題を解消するするものとして本
出願人は、ポンプシェルとタービンシェルによって形成
される流体循環路内にバッフルプレートを進退可能に配
設し、該バッフルプレートに作用する遠心力が小さい状
態ではバッフルプレートの流体循環路内への進出量が大
きく、バッフルプレートに作用する遠心力が大きい状態
ではバッフルプレートの流体循環路内への進出量を小さ
くするバッフル機構を備えた流体継手を特開２００１−
３５２４２４として提案した。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】流体継手を車両の駆動
装置に装備する場合、その特性としては、ドラッグトル
クを低減するために所定の回転速度（アイドリング回転
速度）まではバッフルプレートによる有効邪魔面積が大
きいことが望ましく、所定の回転速度を越えたらエンジ
ンの回転速度に対応した伝達トルクを得るためにバッフ
ルプレートによる有効邪魔面積が急激に減少することが
望ましい。しかるに、上記特開２００１−３５２４２４
として提案した流体継手においては、所定の回転速度を
越えてバッフルプレートが遠心力によって作動しても有
効邪魔面積が必ずしも急激に減少させることができな
い。

【０００９】本発明は上記事実に鑑みてなされたもの
で、その主たる技術的課題は、遠心力によって作動する
バッフルプレートのストローク初期においては有効邪魔
面積が急激に減少し、バッフルプレートのストローク後
期においては有効邪魔面積の変化が少なくなるバッフル
機構を備えた流体継手を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、上記主
たる技術的課題を解決するために、環状のコアリングを
有するポンプシェルと、該ポンプシェル内に配設された
複数個のインペラとを有するポンプと、該ポンプと対向
して配設され環状のコアリングを有するタービンシェル
と、該タービンシェル内に配設された複数個のランナと
を有するタービンと、を具備する流体継手において、該
ポンプシェルのコアリングと該タービンシェルのコアリ
ングとの間に径方向に移動可能に配設され該ポンプシェ
ルと該タービンシェルによって形成される流体循環路内
に進退可能に構成されたバッフルプレートを有し、該バ
ッフルプレートに作用する遠心力が小さい状態では該バ
ッフルプレートの該流体循環路内への進出量が大きく、
該バッフルプレートに作用する遠心力が大きい状態では
該バッフルプレートの該流体循環路内への進出量を小さ
くするバッフル機構を具備しており、バッフルプレート
は、外周側から内周側に向けて有効邪魔面積が減少する
ように形成されている、ことを特徴とする流体継手が提
供される。

【００１１】上記バッフル機構は、上記ポンプシェルに
装着され上記バッフルプレートの移動を案内する案内手
段と、上記ポンプの回転速度に対応してバッフルプレー
トに作用する遠心力が所定値に達するまでバッフルプレ
ートの移動を規制する規制手段とからなっている。ま
た、上記バッフル機構は、上記タービンシェルに装着さ
れ上記バッフルプレートの移動を案内する案内手段と、
上記タービンの回転速度に対応してバッフルプレートに
作用する遠心力が所定値に達するまでバッフルプレート
の移動を規制する規制手段とからなっている。

【００１２】また、本発明によれば、環状のポンプシェ
ルと、該ポンプシェル内に配設された複数個のインペラ
とを有するポンプと、該ポンプと対向して配設された環
状のタービンシェルと、該タービンシェル内に配設され
た複数個のランナとを有するタービンと、を具備する流
体継手において、該ポンプシェルと該タービンシェルに
よって形成される流体循環路の径方向内周部と中央部と
の間に径方向に移動可能に配設されたバッフルプレート
を有し、該バッフルプレートに作用する遠心力が小さい
状態では該バッフルプレートを該流体循環路の内周部側
に位置せしめ、該バッフルプレートに作用する遠心力が
大きい状態では該バッフルプレートを該流体循環路の中
央部に移動するバッフル機構を具備しており、バッフル
プレートは、外周側から内周側に向けて有効邪魔面積が
減少するように形成されている、ことを特徴とする流体
継手が提供される。

【００１３】上記バッフル機構は、上記ポンプシェルに
装着され上記バッフルプレートの移動を案内する案内手
段と、上記ポンプの回転速度に対応してバッフルプレー
トに作用する遠心力が所定値に達するまでバッフルプレ
ートの移動を規制する規制手段とからなっている。ま
た、上記バッフル機構は、上記タービンシェルに装着さ
れ上記バッフルプレートの移動を案内する案内手段と、
上記タービンの回転速度に対応してバッフルプレートに
作用する遠心力が所定値に達するまでバッフルプレート
の移動を規制する規制手段とからなっている。

【００１４】更に、本発明によれば、環状のポンプシェ
ルと、該ポンプシェル内に配設された複数個のインペラ
とを有するポンプと、該ポンプと対向して配設された環
状のタービンシェルと、該タービンシェル内に配設され
た複数個のランナとを有するタービンと、を具備する流
体継手において、該ポンプシェルと該タービンシェルに
よって形成される流体循環路の径方向外周部に進退可能
に構成されたバッフルプレートを有し、該バッフルプレ
ートに作用する遠心力が小さい状態では該バッフルプレ
ートの該流体循環路内への進出量が大きく、該バッフル
プレートに作用する遠心力が大きい状態では該バッフル
プレートの該流体循環路内への進出量を小さくするバッ
フル機構を具備しており、バッフルプレートは、外周側
から内周側に向けて有効邪魔面積が減少するように形成
されている、ことを特徴とする流体継手が提供される。

【００１５】上記バッフル機構は、上記ポンプシェルに
装着され上記バッフルプレートの移動を案内する案内手
段と、上記ポンプの回転速度に対応してバッフルプレー
トに作用する遠心力が所定値に達するまでバッフルプレ
ートの移動を規制する規制手段とからなっている。ま
た、上記バッフル機構は、上記タービンシェルに装着さ
れ上記バッフルプレートの移動を案内する案内手段と、
上記タービンの回転速度に対応してバッフルプレートに
作用する遠心力が所定値に達するまでバッフルプレート
の移動を規制する規制手段とからなっている。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明に従って構成された
流体継手の好適実施形態を図示している添付図面を参照
して、更に詳細に説明する。

【００１７】図１には、本発明に従って構成された流体
継手を自動車用エンジンと摩擦クラッチとの間に配設し
た駆動装置の一実施形態が示されている。図示の実施形
態における駆動装置は、原動機としての内燃機関２と本
発明に従って構成された流体継手４および摩擦クラッチ
７とによって構成されている。内燃機関２は図示の実施
形態においてはディーゼルエンジンからなっており、ク
ランク軸２１の端部には流体継手４の後述するポンプ側
が取り付けられる。

【００１８】流体継手４は、ディーゼルエンジン２に装
着されたハウジング２２にボルト２３等の締結手段によ
って取り付けられた流体継手ハウジング４０内に配設さ
れている。図示の実施形態における流体継手４は、ポン
プ４１と該ポンプ４１と対向して配設されたタービン４
２および上記ポンプ４１と連結されたケーシング４３を
具備している。

【００１９】流体継手４を構成するポンプ４１は環状の
コアリング４１１を備えた椀状のポンプシェル４１２
と、該ポンプシェル４１２内に放射状に配設された複数
個のインペラ４１３とを備えており、ポンプシェル４１
２が上記ケーシング４３に溶接等の固着手段によって取
り付けられている。なお、ケーシング４３は、上記クラ
ンク軸２１にボルト２４によって内周部が装着されたド
ライブプレート４４の外周部にボルト４４１、ナット４
４２等の締結手段によって装着されている。このように
して、ポンプ４１のポンプシェル４１２は、ケーシング
４３およびドライブプレート４４を介してクランク軸２
１に連結される。従って、クランク軸２１は流体継手４
の入力軸として機能する。なお、上記ドライブプレート
４４の外周には、図示しないスタータモータの駆動歯車
と噛合する始動用のリングギヤ４５が装着されている。

【００２０】上記タービン４２は、上記ポンプ４１のポ
ンプシェル４１２と対向して配設され環状のコアリング
４２１を備えた椀状のタービンシェル４２２と、該ター
ビンシェル４２２内に放射状に配設された複数個のラン
ナ４２３とを備えている。タービンシェル４２１は、上
記入力軸としての上記クランク軸２１と同一軸線上に配
設された出力軸４６にスプライン嵌合されたタービンハ
ブ４７に溶接等の固着手段によって取り付けられてい
る。

【００２１】図１の実施形態における流体継手４は、ポ
ンプシェル４１２とタービンシェル４２２によって形成
される流体循環路４００内に進退可能に配設され、回転
速度が遅い状態では流体循環路４００内への進出量が大
きく、回転速度が速い状態では該流体循環路４００内へ
の進出量への進出量を小さくするバッフル機構５を具備
している、なお、バッフル機構５については後で詳細に
説明する。

【００２２】図示の実施形態における流体継手４は油圧
ポンプ６０を具備している。この油圧ポンプ６０は、上
記流体継手ハウジング４０に装着された摩擦クラッチ７
の後述するクラッチハウジング７０にボルト６１等の固
着手段によって取り付けられたポンプハウジング６２に
配設されている。この油圧ポンプ６０は、上記ポンプ４
１のポンプシェル４１２に取り付けられたポンプハブ４
８によって回転駆動されるように構成されており、図示
しない流体経路を介して作動流体を上記ポンプ４１およ
びタービン４２内に供給する。なお、ポンプハブ４８は
上記タービンハブに軸受４９によって回転可能に支持さ
れている。

【００２３】次に、上記摩擦クラッチ７について説明す
る。摩擦クラッチ７は、上記流体継手ハウジング４０に
ボルト７１によって装着されたクラッチハウジング７０
内に配設されている。図示の実施形態における摩擦クラ
ッチ７は、上記流体継手４の出力軸４６に装着されたク
ラッチドライブプレート７２と、出力軸４６と同一軸線
上に配設された伝動軸７３（図示の実施形態において
は、図示しない変速機の入力軸）と、該伝動軸７３にス
プライン嵌合されたクラッチハブ７４に取り付けられ外
周部にクラッチフェーシング７５が装着されているドリ
ブンプレート７６と、該ドリブンプレート７６をクラッ
チドライブプレート７２に押圧するプレッシャープレー
ト７７と、該プレッシャープレート７７をクラッチドラ
イブプレート７２に向けて付勢するダイアフラムスプリ
ング７８と、該ダイアフラムスプリング７８の内端部に
係合してダイアフラムスプリング７８の中間部を支点７
８１として作動するレリーズベアリング７９と、該レリ
ーズベアリング７９を軸方向に作動せしめるクラッチレ
リーズフォーク８０とを具備している。このように構成
された摩擦クラッチ７は、図示の状態においてはダイア
フラムスプリング７８のばね力によってプレッシャープ
レート７７がクラッチドライブプレート７２に向けて押
圧されており、従って、ドリブンプレート７６に装着さ
れたクラッチフェーシング７５がクラッチドライブプレ
ート７２に押圧されて流体継手４の出力軸４６に伝達さ
れた動力がクラッチドライブプレート７２およびドリブ
ンプレート７６を介して伝動軸７３に伝達される。この
動力伝達を遮断する場合は、図示しないスレーブシリン
ダに油圧を供給してクラッチレリーズフォーク８０を作
動し、レリーズベアリング７９を図１において左方に移
動すると、ダイアフラムスプリング７８が図において２
点鎖線で示すように作動せしめられ、プレッシャープレ
ート７７への押圧力を解除することにより、クラッチド
ライブプレート７２からドリブンプレート７６への動力
伝達が遮断される。

【００２４】図示の実施形態における流体継手を装備し
た駆動装置は以上のように構成されており、以下その作
動について説明する。ディーゼルエンジン２のクランク
軸２１（入力軸）に発生した駆動力は、ドライブプレー
ト４４を介して流体継手４のケーシング４３に伝達され
る。ケーシング４３とポンプ４１のポンプシェル４１２
は一体的に構成されているので、上記駆動力によってポ
ンプ４１が回転せしめられる。ポンプ４１が回転すると
ポンプ４１内の作動流体は遠心力によりインペラ４１３
に沿って外周に向かって流れ、矢印で示すようにタービ
ン４２側に流入する。タービン４２側に流入した作動流
体は、内周側に向かって流れ矢印で示すようにポンプ４
１に戻される。このように、ポンプ４１およびタービン
４２内の作動流体がポンプ４１とタービン４２内を循環
することにより、ポンプ４１側の駆動トルクが作動流体
を介してタービン４２側に伝達される。タービン４２側
に伝達された駆動力は、タービンシェル４２１およびタ
ービンハブ４７を介して出力軸４６に伝達され、更に上
記摩擦クラッチ６を介して図示しない変速機に伝達され
る。

【００２５】次に、上記バッフル機構５の第１の実施形
態について、図２および図３を参照して説明する。第１
の実施形態におけるバッフル機構５は、ポンプシェル４
１２のコアリング４１１とタービンシェル４２２のコア
リング４２１との間に径方向に移動可能に配設された複
数個（図示の実施形態においては４個）のバッフルプレ
ート５１と、バッフルプレート５１の径方向への移動を
案内する案内手段５２と、ポンプ４１の回転速度に対応
してバッフルプレート５１に作用する遠心力が所定値に
達するまではバッフルプレート５１の移動を規制する規
制手段５３を具備している。バッフルプレート５１は例
えばアルミニウム合金によって形成されており、その外
周縁部には例えば銅や鉛等の比重の重い金属からなる錘
部材５１１が埋設まれている。この各バッフルプレート
５１には、内周側から外周側に貫通する３個の貫通穴５
１ａが平行に配設されている。また、各バッフルプレー
ト５１のポンプシェル４１２側の中央部側面にはストッ
パー部５１３が突出して設けられており、このストッパ
ー部５１３がポンプシェル４１２のコアリング４１１の
内周縁に当接して流体循環路４００側への移動が規制さ
れている。なお、各バッフルプレート５１は、外周側か
ら内周側に向けて面積が減少するように形成されている
ことが重要である。図示の実施形態におけるバッフルプ
レート５１は、上記貫通穴５１ａの両側に内周縁から外
周側に切欠５１ｂが設けられている。この切欠５１ｂ
は、内周側において広く外周側に行くに従って徐々に狭
く形成されている。

【００２６】上記案内手段５２は、図示の実施形態にお
いては上記バッフルプレート５１に形成された３個の貫
通穴５１ａをそれぞれ挿通して配設される３本の案内シ
ャフト５２１を具備している。この３本の案内シャフト
５２１はポンプシェル４１２のコアリング４１１とター
ビンシェル４２２のコアリング４２１との間に挿通して
配設され、そのうち中央の１本は半径方向に配設されて
おり、他の２本は中央の１本と平行に配設されている。
これら３本の案内シャフト５２１は、その外周側端部が
ポンプシェル４１２のコアリング４１１における外周側
に取り付けられた環状の案内シャフト支持部材５２３に
装着され、その内周側端部が上記ポンプハブ４８に取り
付けられている。具体的には案内シャフト５２２の外周
側端部が小径に形成されこの小径部５２２ａが案内シャ
フト支持部材５２３に形成された嵌合穴５２３ａに嵌合
される。一方、案内シャフト５２２の内周側端部も小径
に形成されこの小径部５２２ｂがポンプハブ４８に形成
された嵌合穴４８ｂに嵌合される。

【００２７】上記規制手段５３は、図示の実施形態にお
いては互いに隣接するバッフルプレート５１と５１間に
配設され引っ張りコイルバネ５３１等からなるバネ部材
によって構成されている。この引っ張りコイルバネ５３
１は、バッフルプレート５１を流体循環路４００側へ付
勢し、ポンプ４１の回転速度に対応してバッフルプレー
ト５１に作用する遠心力が所定値に達するまでは図２お
よび図３において上半部に示すようにバッフルプレート
５１をストッパー部５１３がポンプシェル４１２のコア
リング４１１の内周縁に当接する位置に位置付けるよう
にセット荷重が設定されている。ポンプ４１の回転速度
が所定値より高速となりバッフルプレート５１に作用す
る遠心力が増大して所定値を越えると、図２および図３
において下半部に示すようにバッフルプレート５１は引
っ張りコイルバネ５３１のばね力に抗して径方向外側に
移動し、ポンプシェル４１２のコアリング４１１とター
ビンシェル４２２のコアリング４２１との間に後退す
る。

【００２８】以上のように第１の実施形態におけるバッ
フル機構５によれば、ポンプ４１の回転速度が所定値
（例えば、ディーゼルエンジンのアイドリング回転速度
である５００ｒｐｍ）に達するまでは図２および図３に
おいて上半部に示すように引っ張りコイルバネ５３１の
ばね力によってバッフルプレート５１をストッパー部５
１３がポンプシェル４１２のコアリング４１１の内周縁
に当接する位置に位置付けている。この結果、バッフル
プレート５１は流体循環路４００内に大きく進出して位
置付けられる。エンジンのアイドリング運転時にはポン
プ４１の回転によって回転力が与えられた作動流体は図
２において矢印で示すようにタービン４２を通して循環
されるが、流体循環路４００内にはバッフルプレート５
１が大きく進出して位置付けられているので、このバッ
フルプレート５１に作動流体が衝突して流速が減衰する
ため、伝達トルクが減少する。従って、ポンプとタービ
ンとの速度比（ｅ）が零（０）即ちポンプが回転しター
ビンが停止している状態であるエンジンのアイドリング
運転時におけるドラッグトルクを低減することができ
る。一方、タービン４２の回転速度が所定値より高速に
なるとバッフルプレート５１に作用する遠心力が増大す
るため、図２および図３において下半部に示すようにバ
ッフルプレート５１は引っ張りコイルバネ５３１のばね
力に抗して径方向外側に移動し、ポンプシェル４１２の
コアリング４１１とタービンシェル４２２のコアリング
４２１との間に後退する。この結果、バッフルプレート
５１の流体循環路４００内への進出量が小さくまたは無
くなるため、循環する作動流体はバッフルプレート５１
の作用を受けずにポンプ４１に流入するので、エンジン
の高速運転時においては伝達効率の低下を招くことがな
い。

【００２９】図８は上記バッフル機構５を装備した流体
継手の特性線図である。図８において横軸はポンプとタ
ービンとの速度比（ｅ）、縦軸は流体継手の入力容量係
数（τ）である。図８において、破線はディーゼルエン
ジンのアイドリング回転速度（例えば、５００ｒｐｍ）
時の特性、１点鎖線は発進時のエンジン回転速度（例え
ば、１０００ｒｐｍ）時の特性、実線はエンジンの最大
トルク時（例えば、１５００ｒｐｍ）の特性である。即
ち、実施形態におけるバッフル機構５を装備した流体継
手は、エンジンの運転状態に対応した特性が得られるの
で、アイドリング運転時におけるドラッグトルクを低減
することができるとともに、運転者の運転感覚に合致し
た伝達トルクが得られ車両の発進を円滑にすることがで
きる。

【００３０】なお、上記バッフル機構５においては、各
バッフルプレート５１には内周縁から外周側に向けて切
欠５１ｂが設けられており、外周側から内周側に向けて
有効邪魔面積が減少するように形成されているので、バ
ッフルプレート５１が遠心力の作用で作動するストロー
ク初期において有効邪魔面積が急激に減少し、ストロー
ク後期においては有効邪魔面積の変化が少ない。従っ
て、バッフルプレート５１の作動ストロークに対する流
体循環路４００の流路有効面積は、図９に示すストロー
ク初期において大きく、ストローク後期において小さく
なる。この結果、上述した車両の駆動系にを例にして説
明すると、所定の回転速度即ちディーゼルエンジンのア
イドリング回転速度（例えば、５００ｒｐｍ）を越え、
バッフルプレート５１が遠心力によって外周方向にスト
ロークを開始すると、バッフルプレート５１の有効邪魔
面積が急激に減少するので、流体循環路４００の流路有
効面積が急激に大きくなる。従って、流体継手４内の作
動流体の流量が急激に増加して伝達トルクが増大するた
め、アイドリング回転速度からエンジンの回転速度を高
めて車両を発進する発進時において十分な発進トルクを
得ることができる。

【００３１】上述した第１の実施形態においては、バッ
フル機構５を構成するバッフルプレート５１の案内手段
５３をポンプシェル４１２に配設し、バッフルプレート
５１がポンプ４１の回転速度に対応した遠心力によって
作動するように構成したが、バッフルプレート５１の案
内手段５３をタービンシェル４２２に配設し、バッフル
プレート５１がタービン４２の回転速度に対応した遠心
力によって作動するように構成しても同様の効果を奏す
る。なお、上述した第１の実施形態の変形として、入力
側と出力側を逆の関係にすることにより、ポンプ４１と
タービン４２との関係が逆の関係となり、バッフルプレ
ート５１の案内手段５３はタービンシェルに配設される
ことになる。

【００３２】次に、バッフル機構の第２の実施形態につ
いて、図４および図５を参照して説明する。なお、第２
の実施形態におけるバッフル機構５ａにおいては、上記
図２および図３の実施形態におけるバッフル機構５の構
成部材と同一部材には同一符号を付してその詳細な説明
は省略する。第２の実施形態におけるバッフル機構５ａ
は、コアリングを備えないポンプ４１およびタービン４
２によって構成された流体継手に本発明を適用したもの
である。第２の実施形態におけるバッフル機構５ａも上
記第１の実施形態と同様に、ポンプシェル４１２とター
ビンシェル４２２との間に径方向に移動可能に配設され
た複数個（図示の実施形態においては４個）のバッフル
プレート５１と、該複数個のバッフルプレート５１をそ
れぞれ径方向へ移動可能に案内する３本の案内シャフト
５２２からなる案内手段５２と、互いに隣接するバッフ
ルプレート５１と５１間に配設されポンプ４１の回転速
度に対応してバッフルプレート５１に作用する遠心力が
所定値に達するまではバッフルプレート５１の移動を規
制する引っ張りコイルバネ５３１を具備している。第２
の実施形態におけるバッフル機構５ａは、案内シャフト
５２２の外周側端部の取付け位置が相違する以外は機構
的に上記第１の実施形態と実質的に同一である。即ち、
第２の実施形態における案内シャフト５２２の外周側端
部に形成された小径部５２２ａは、ポンプシェル４１２
の中央部よりやや外周側においてポンプシェル４１２内
に放射状に配設された複数個のインペラ４１３に取り付
けられた案内シャフト支持部材５２３に形成された嵌合
穴５２３ａに嵌合される。なお、第２の実施形態におけ
るバッフルプレート５１は、ポンプ４１の回転速度が遅
い状態、即ちバッフルプレート５１に作用する遠心力が
小さい状態では図４および図５において上半部に示すよ
うにその中央部側面に設けられたストッパー部５１１が
インペラ４１３の下部に設けられた段部４１３ａに当接
し、流体循環路４００の内周部側に位置付けられてい
る。一方、バッフルプレート５１は、ポンプ４１の回転
速度が速い状態、即ちバッフルプレート５１に作用する
遠心力が小さい状態では図４および図５において下半部
に示すように遠心力の作用で案内シャフト５２２に沿っ
て径方向外周側に移動し、上記流体循環路４００の中央
部に位置付けられる。

【００３３】第２の実施形態におけるバッフル機構５ａ
は以上のように構成されており、ポンプ４１の回転速度
が所定値（例えば、ディーゼルエンジンのアイドリング
回転速度である５００ｒｐｍ）に達するまではバッフル
プレート５１に作用する遠心力が小さいので、図４およ
び図５において上半部に示すように引っ張りコイルバネ
５３１のばね力によってバッフルプレート５１を内周部
側のストッパー部５１３ａに当接する位置に位置付けて
いる。この結果、バッフルプレート５１は流体循環路４
００の径方向内周部に進出して位置付けられる。エンジ
ンのアイドリング運転時にはポンプ４１の回転によって
回転力が与えられた作動流体は図４において矢印で示す
ようにタービン４２を通して循環されるが、流体循環路
４００の径方向内周部にはバッフルプレート５１が進出
して位置付けられているので、このバッフルプレート５
１に作動流体が衝突して流速が減衰するため、伝達トル
クが減少する。従って、ポンプとタービンとの速度比
（ｅ）が零（０）即ちポンプが回転しタービンが停止し
ている状態であるエンジンのアイドリング運転時におけ
るドラッグトルクを低減することができる。

【００３４】一方、ポンプ４１の回転速度が所定値より
高速になるとバッフルプレート５１に作用する遠心力が
増大するため、図４および図５において下半部に示すよ
うにバッフルプレート５１は引っ張りコイルバネ５３１
のばね力に抗して径方向外側に移動し、案内シャフト支
持部材５２３に当接して流体循環路４００の中央部に位
置付けられる。ポンプシェル４１２およびタービンシェ
ル４２２内を図４において矢印で示す方向に循環する作
動流体は、遠心力の作用で外周側および内周側で流速が
速く、中央部では流速が遅いので、上記のように流体循
環路４００の中央部に位置付けられたバッフルプレート
５１による影響が小さいため、エンジンの高速運転時に
おいては伝達効率の低下を招くことがない。特に、バッ
フルプレート５１には上記第１の実施形態と同様に内周
縁から外周側に向けて切欠５１ｂが設けられ、外周側か
ら内周側に向けて有効邪魔面積が減少するように形成さ
れているので、バッフルプレート５１が遠心力の作用で
作動するストローク初期において流速の速い内周側の流
路有効面積が急激に大きくなるため、流体継手４内の作
動流体の流量が増加して回転速度に対応した十分な伝達
トルクを得ることができる。

【００３５】なお、上述した第２の実施形態において
も、バッフル機構５を構成するバッフルプレート５１の
案内手段５３をタービンシェル４２２に配設し、バッフ
ルプレート５１がタービン４２の回転速度に対応した遠
心力によって作動するように構成しても同様の効果を奏
する。

【００３６】次に、バッフル機構の第３の実施形態につ
いて、図６および図７を参照して説明する。第３の実施
形態におけるバッフル機構５ｂは、コアリングを備えな
いポンプ４１およびタービン４２によって構成された流
体継手の外周側に配設したもので、上記各実施形態にお
けるバッフル機構の構成部材と同一部材には同一符号を
付してその説明は省略する。第３の実施形態におけるバ
ッフル機構５ｂの特徴は、バッフルプレート５１がポン
プシェル４１２とタービンシェル４２２によって形成さ
れる該流体循環路４００の径方向外周部に径方向に移動
可能に配設され、ポンプ４１の回転速度が遅い状態、即
ちバッフルプレート５１に作用する遠心力が小さい状態
では流体循環路４００の外周部に位置し、回転速度が速
い状態、即ちバッフルプレート５１に作用する遠心力が
大きいでは流体循環路４００から退避するように構成さ
れている点である。即ち、第３の実施形態におけるバッ
フル機構５ｂは、ポンプシェル４１２とタービンシェル
４２２との間に径方向に移動可能に配設された複数個
（図示の実施形態においては４個）のバッフルプレート
５１と、該バッフルプレート５１の径方向の移動を案内
する案内手段５２と、ポンプ４１の回転速度即ちバッフ
ルプレート５１に作用する遠心力がが所定値に達するま
で複数個のバッフルプレート５１の移動を規制する規制
手段５３を具備している。

【００３７】図示の実施形態における案内手段５２は、
各バッフルプレート５１間に配設され直角に形成され２
つの案内部５２４、５２４を備えた案内部材５２５から
なっている。この案内部材５２５は、ポンプシェル４１
２とタービンシェル４２２との間において外周縁より突
出して配設され、バッフルプレート５１の厚さに対応し
た案内溝５２５ａ、５２５ａを有するチャンネル部材か
らなっており、タービンシェル４２２内に放射状に配設
された複数個のランナ４２３に取り付けられている。案
内部材５２５によって構成される２つの案内部５２４、
５２４には、その内周部側および外周部側にそれぞれス
トッパー部５２５ｂおよび５２５ｃが設けられている。
このストッパー部５２５ｂおよび５２５ｃは、具体的に
は案内部材５２５の底板部を舌状に切り起こすことによ
って形成されている。このように構成された案内部材５
２５の案内溝５２５ａ、５２５ａに互いに隣接するバッ
フルプレート５１の両側部が嵌入される。従って、バッ
フルプレート５１は、案内溝５２５ａに沿って上記スト
ッパー部５２５ｂと５２５ｃとの間を移動することがで
きる。なお、図示の実施形態における規制手段５３は、
互いに隣接するバッフルプレート５１と５１間に配設さ
れた引っ張りコイルバネ５３１からなっている。

【００３８】第３の実施形態におけるバッフル機構５ｂ
は以上のように構成されており、その作用について説明
する。案内手段５２によって径方向外周部に径方向に移
動可能に支持されるバッフルプレート５１は、ポンプ４
１の回転速度が所定値（例えば、ディーゼルエンジンの
アイドリング回転速度である５００ｒｐｍ）に達するま
では図６および図７において上半部に示すように引っ張
りコイルバネ５３１のばね力によって内周部側のストッ
パー部５２５ｂに当接する位置に位置付けている。この
結果、バッフルプレート５１は流体循環路４００の径方
向外周部に進出して位置付けられる。エンジンのアイド
リング運転時にはポンプ４１の回転によって回転力が与
えられた作動流体は図３０において矢印で示すようにタ
ービン４２を通して循環されるが、流体循環路４００の
径方向外周部内にはバッフルプレート５１が進出して位
置付けられているので、このバッフルプレート５１に作
動流体が衝突して流速が減衰するため、伝達トルクが減
少する。従って、ポンプとタービンとの速度比（ｅ）が
零（０）即ちポンプが回転しタービンが停止している状
態であるエンジンのアイドリング運転時におけるドラッ
グトルクを低減することができる。特に、流体循環路４
００を循環する作動流体は遠心力の作用で外周側で流速
が速いので、上記ドラッグトルクの低減効果が大きい。

【００３９】一方、タービン４２の回転速度が所定値よ
り高速になるとバッフルプレート５１に作用する遠心力
が増大するため、図６および図７において下半部に示す
ようにバッフルプレート５１は引っ張りコイルバネ５３
１のばね力に抗して径方向外側に移動し、流体循環路４
００から退避して外周部側のストッパー部５２４ｃに当
接する。従って、エンジンの高速運転時においてはバッ
フルプレート５１の影響はなく、伝達トルクの低下を招
くことがない。第３の実施形態においても、バッフルプ
レート５１には上記各実施形態と同様に内周縁から外周
側に向けて切欠５１ｂが設けられ、外周側から内周側に
向けて有効邪魔面積が減少するように形成されているの
で、バッフルプレート５１が遠心力の作用で作動するス
トローク初期において流速の速い内周側の流路有効面積
が急激に大きくなるため、流体継手４内の作動流体の流
量が増加して回転速度に対応した十分な伝達トルクを得
ることができる。

【００４０】なお、上述した第３の実施形態において
は、バッフル機構５を構成するバッフルプレート５１の
案内手段５３をタービンシェル４２２に配設し、バッフ
ルプレート５１がタービン４２の回転速度に対応した遠
心力によって作動するように構成したが、バッフルプレ
ート５１の案内手段５３をポンプシェル４１２に配設
し、バッフルプレート５１がポンプ４１の回転速度に対
応した遠心力によって作動するように構成しても同様の
効果を奏する。

【００４１】

【発明の効果】本発明による流体継手は以上のように構
成されているので、以下に述べる作用効果を奏する。

【００４２】即ち、本発明による流体継手は、ポンプシ
ェルとタービンシェルによって形成される流体循環路内
に移動可能に構成されたバッフルプレートを有し、該バ
ッフルプレートに作用する遠心力が小さい状態ではバッ
フルプレートの流体循環路内への進出量が大きく、バッ
フルプレートに作用する遠心力が大きい状態ではバッフ
ルプレートの流体循環路内への進出量を小さくするバッ
フル機構を具備しているので、高速回転時における伝達
トルクを低下させることなく、ドラッグトルクを効果的
に低減することができる。また、本発明による流体継手
は、バッフル機構を構成するバッフルプレートが外周側
から内周側に向けて有効邪魔面積が減少するように形成
されているので、遠心力によって作動するバッフルプレ
ートのストローク初期においては有効邪魔面積が急激に
減少し、バッフルプレートのストローク後期においては
有効邪魔面積の変化が少なくなる。従って、バッフルプ
レートが遠心力の作用で作動するストローク初期におい
て流路有効面積が急激に大きくなるため、流体継内の作
動流体の流量が増加して回転速度に対応した十分な伝達
トルクを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に従って構成された流体継手を装備した
駆動装置の一実施形態を示す断面図。

【図２】本発明に従って構成された流体継手の第１の実
施形態を示す断面図。

【図３】図２におけるＡ−Ａ線断面図。

【図４】本発明に従って構成された流体継手の第２の実
施形態を示す断面図。

【図５】図４におけるＢ−Ｂ線断面図。

【図６】本発明に従って構成された流体継手の第３の実
施形態を示す断面図。

【図７】図６におけるＣ−Ｃ線断面図。

【図８】本発明に従って構成された流体継手の特性線
図。

【図９】本発明による流体継手を構成するバッフルプレ
ートの作動ストロークと流路有効面積との関係を示す
図。

【図１０】従来用いられている流体継手の特性線図。

【図１１】従来用いられている流体継手の一例における
流体継手内部の作動流体の流れを示す説明図。

【図１２】従来用いられている流体継手の他の例におけ
る流体継手内部の作動流体の流れを示す説明図。

【符号の説明】

２：内燃機関 ２１：クランク軸 ４：流体継手 ４０：流体継手ハウジング ４１：ポンプ ４１１：ポンプのコアリング ４１２：ポンプシェル ４１３：インペラ ４２：タービン ４２１：タービンのコアリング ４２２：タービンシェル ４２３：ランナ ４３：ケーシング ４４：ドライブプレート ４５：リングギヤ ４６：出力軸 ４７：タービンハブ ４８：ポンプハブ ５、５ａ、５ｂ：バッフル機構 ５１：バッフルプレート ５２：案内手段 ５２１：案内シャフト ５３：規制手段 ５３１：引っ張りコイルバネ ６０：油圧ポンプ ６２：ポンプハウジング ７：摩擦クラッチ ７０：クラッチハウジング ７２：クラッチドライブプレート ７３：伝動軸 ７４：クラッチハブ ７５：クラッチフェーシング ７６：ドリブンプレート ７７：プレッシャープレート ７８：ダイアフラムスプリング ７９：レリーズベアリング ８０：クラッチレリーズフォーク

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 環状のコアリングを有するポンプシェル
   と、該ポンプシェル内に配設された複数個のインペラと
   を有するポンプと、 該ポンプと対向して配設され環状のコアリングを有する
   タービンシェルと、該タービンシェル内に配設された複
   数個のランナとを有するタービンと、を具備する流体継
   手において、 該ポンプシェルのコアリングと該タービンシェルのコア
   リングとの間に径方向に移動可能に配設され該ポンプシ
   ェルと該タービンシェルによって形成される流体循環路
   内に進退可能に構成されたバッフルプレートを有し、該
   バッフルプレートに作用する遠心力が小さい状態では該
   バッフルプレートの該流体循環路内への進出量が大き
   く、該バッフルプレートに作用する遠心力が大きい状態
   では該バッフルプレートの該流体循環路内への進出量を
   小さくするバッフル機構を具備しており、 バッフルプレートは、外周側から内周側に向けて有効邪
   魔面積が減少するように形成されている、 ことを特徴とする流体継手。
2. 【請求項２】 該バッフル機構は、該ポンプシェルに装
   着され該バッフルプレートの移動を案内する案内手段
   と、該ポンプの回転速度に対応して該バッフルプレート
   に作用する遠心力が所定値に達するまで該バッフルプレ
   ートの移動を規制する規制手段とからなっている、請求
   項１記載の流体継手。
3. 【請求項３】 該バッフル機構は、該タービンシェルに
   装着され該バッフルプレートの移動を案内する案内手段
   と、該タービンの回転速度に対応して該バッフルプレー
   トに作用する遠心力が所定値に達するまで該バッフルプ
   レートの移動を規制する規制手段とからなっている、請
   求項１記載の流体継手。
4. 【請求項４】 環状のポンプシェルと、該ポンプシェル
   内に配設された複数個のインペラとを有するポンプと、 該ポンプと対向して配設された環状のタービンシェル
   と、該タービンシェル内に配設された複数個のランナと
   を有するタービンと、を具備する流体継手において、 該ポンプシェルと該タービンシェルによって形成される
   流体循環路の径方向内周部と中央部との間に径方向に移
   動可能に配設されたバッフルプレートを有し、該バッフ
   ルプレートに作用する遠心力が小さい状態では該バッフ
   ルプレートを該流体循環路の内周部側に位置せしめ、該
   バッフルプレートに作用する遠心力が大きい状態では該
   バッフルプレートを該流体循環路の中央部に移動するバ
   ッフル機構を具備しており、 バッフルプレートは、外周側から内周側に向けて有効邪
   魔面積が減少するように形成されている、 ことを特徴とする流体継手。
5. 【請求項５】 該バッフル機構は、該ポンプシェルに装
   着され該バッフルプレートの移動を案内する案内手段
   と、該ポンプの回転速度に対応して該バッフルプレート
   に作用する遠心力が所定値に達するまで該バッフルプレ
   ートの移動を規制する規制手段とからなっている、請求
   項４記載の流体継手。
6. 【請求項６】 該バッフル機構は、該タービンシェルに
   装着され該バッフルプレートの移動を案内する案内手段
   と、該タービンの回転速度に対応して該バッフルプレー
   トに作用する遠心力が所定値に達するまで該バッフルプ
   レートの移動を規制する規制手段とからなっている、請
   求項４記載の流体継手。
7. 【請求項７】 環状のポンプシェルと、該ポンプシェル
   内に配設された複数個のインペラとを有するポンプと、 該ポンプと対向して配設された環状のタービンシェル
   と、該タービンシェル内に配設された複数個のランナと
   を有するタービンと、を具備する流体継手において、 該ポンプシェルと該タービンシェルによって形成される
   流体循環路の径方向外周部に進退可能に構成されたバッ
   フルプレートを有し、該バッフルプレートに作用する遠
   心力が小さい状態では該バッフルプレートの該流体循環
   路内への進出量が大きく、該バッフルプレートに作用す
   る遠心力が大きい状態では該バッフルプレートの該流体
   循環路内への進出量を小さくするバッフル機構を具備し
   ており、 バッフルプレートは、外周側から内周側に向けて有効邪
   魔面積が減少するように形成されている、 ことを特徴とする流体継手。
8. 【請求項８】 該バッフル機構は、該ポンプシェルに装
   着され該バッフルプレートの移動を案内する案内手段
   と、該ポンプの回転速度に対応して該バッフルプレート
   に作用する遠心力が所定値に達するまで該バッフルプレ
   ートの移動を規制する規制手段とからなっている、請求
   項７記載の流体継手。
9. 【請求項９】 該バッフル機構は、該タービンシェルに
   装着され該バッフルプレートの移動を案内する案内手段
   と、該タービンの回転速度に対応して該バッフルプレー
   トに作用する遠心力が所定値に達するまで該バッフルプ
   レートの移動を規制する規制手段とからなっている、請
   求項７記載の流体継手。