JP2009185912A - Torque converter - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、流体を介して駆動源からの駆動力を変速機側に伝達するトルクコンバータに関する。 The present invention relates to a torque converter that transmits a driving force from a driving source to a transmission side via a fluid.
一般に、車両には、駆動源である内燃機関や電動機の発生させた駆動力を変速機側へ伝達するトルクコンバータが備えられている。このトルクコンバータは、少なくともポンプインペラとタービンランナとステータとにより構成されている。ポンプインペラは、その外殻としてのポンプシェルを有しており、このポンプシェルを介してフロントカバーが一体化されている。従って、そのフロントカバーに伝達された駆動源からの駆動力は、ポンプシェルを介してポンプインペラに伝達される。これにより、ポンプインペラは、フロントカバーと一体になって回転する。トルクコンバータにおいては、そのポンプインペラの回転によってポンプインペラとタービンランナとステータとの間で流体が循環し、その流体の循環によってタービンランナが回転する。タービンランナは、その回転によって変速機の歯車群等へ駆動力を伝達する。 Generally, a vehicle is provided with a torque converter that transmits a driving force generated by an internal combustion engine or an electric motor as a driving source to the transmission side. This torque converter includes at least a pump impeller, a turbine runner, and a stator. The pump impeller has a pump shell as an outer shell, and a front cover is integrated through the pump shell. Therefore, the driving force from the driving source transmitted to the front cover is transmitted to the pump impeller via the pump shell. Thereby, the pump impeller rotates integrally with the front cover. In the torque converter, fluid is circulated among the pump impeller, the turbine runner, and the stator by the rotation of the pump impeller, and the turbine runner is rotated by the circulation of the fluid. The turbine runner transmits driving force to the gear group of the transmission and the like by its rotation.
ここで、タービンランナは、その回転軸の軸線方向においてポンプインペラと間隔(即ち、隙間)を空け且つ対向させて配置されている。また、そのタービンランナの外殻たるタービンシェルとポンプシェルとの間には、ポンプインペラとタービンランナとの間の隙間に連通させた隙間が形成されている。従って、そのポンプシェルとタービンシェルとの間の隙間には、ポンプインペラとタービンランナとの間の隙間を介して流体が漏れ出てしまう。特許文献1に示すトルクコンバータは、タービンシェルの外周端部に突出部を設けることにより、ポンプシェルとタービンシェルとの間の隙間に漏出する流体の流量を少なくしている。 Here, the turbine runner is disposed so as to face and face the pump impeller in the axial direction of the rotating shaft. Further, a gap communicating with the gap between the pump impeller and the turbine runner is formed between the turbine shell, which is the outer shell of the turbine runner, and the pump shell. Therefore, fluid leaks into the gap between the pump shell and the turbine shell through the gap between the pump impeller and the turbine runner. The torque converter shown in Patent Document 1 reduces the flow rate of fluid leaking into the gap between the pump shell and the turbine shell by providing a protrusion at the outer peripheral end of the turbine shell.
また、トルクコンバータの中には、ロックアップクラッチやダンパ装置を有するものがある。そのロックアップクラッチとは、駆動力の伝達効率の向上を目的とし、ピストンをフロントカバーに係合させることによって、駆動源からの駆動力を変速機の歯車群等へ伝達させるものである。一方、ダンパ装置とは、ロックアップクラッチのピストンの作動に伴い発生する衝撃を吸収するものである。特許文献2に示すトルクコンバータにおいては、そのロックアップクラッチのピストンとダンパ装置とをリベット接合により接合したものが開示されている。 Some torque converters have a lock-up clutch and a damper device. The lock-up clutch is intended to improve the transmission efficiency of the driving force, and transmits the driving force from the driving source to the gear group of the transmission by engaging the piston with the front cover. On the other hand, the damper device absorbs an impact generated with the operation of the piston of the lockup clutch. In the torque converter shown in Patent Document 2, a piston in which a lock-up clutch piston and a damper device are joined by rivet joining is disclosed.
ところで、近年、トルクコンバータは、駆動力の伝達効率の向上及び小型化を図るために、径方向長さに対して軸線方向長さの比率を小さくし、更なる偏平化を図ったものが増えつつある。この従来のトルクコンバータの一例を図6に示す。この種の偏平型のトルクコンバータ100においては、ポンプインペラ110やタービンランナ120も偏平となる。ここで、偏平化が更に進められた偏平型のトルクコンバータ100においては、偏平化が進む前のものと比較して、流体をポンプインペラ110からタービンランナ120へと受け渡す際に、これらの間の隙間Aからポンプシェル112とタービンシェル122との間の隙間Mを介してトーラス室Cへと流体が漏出しやすくなる。つまり、ポンプシェル112から流出された流体は、その流出方向が偏平化の進展に伴ってタービンシェル122の外側、即ちポンプシェル112とタービンシェル122との間の隙間Mに向けられて行くので、その隙間Mを介したトーラス室Cへの流体の漏出が起こりやすくなる。従って、従来のトルクコンバータ100は、そのトーラス室Cへの流体の漏出により、駆動力の伝達効率が低下してしまっていた。なお、そのトーラス室Cとは、ポンプインペラ110とフロントカバー140とからなるトーラス部TRの内部空間のことである。
By the way, in recent years, in order to improve the driving force transmission efficiency and reduce the size of torque converters, the ratio of the axial length to the radial length is reduced to further flatten the torque converter. It's getting on. An example of this conventional torque converter is shown in FIG. In this type of
更に、この従来のトルクコンバータ100においては、タービンシェル122に形成された穴(タービンスリット)122aoにタブ121aoを挿入することによって、タービンブレード121のタービンシェル122への固定が為されている。そして、そのタブ121aoとタービンスリット122aoとの間には製造上の理由から図6に示す隙間Nが形成されてしまっており、タービンランナ120のタービンランナ室Bに流入してきた流体は、その隙間Nからトーラス室Cへと漏れ出てしまう可能性がある。従って、その隙間Nからの流体の漏出が生じた場合には、駆動力の伝達効率の更なる低下を招いてしまう。
Further, in this
また、特許文献1に示すトルクコンバータにおいては、その回転によってポンプシェル側へのスラスト力が付加されるので、タービンシェルとタービンシェルの外周端部に設置した突出部とがスラスト力によってポンプシェル側に変形してしまう虞があった。そして、そのような変形が生じてしまうと、その突出部は、ポンプシェルに接触してしまう可能性があった。ここで、そのような接触を生じさせないための対策としては、ポンプシェルと突出部との間隔を拡げる、というものが考えられる。しかしながら、かかる対策は、ポンプシェルと突出部との間の隙間から流体を漏出させやすくしてしまうので、ポンプシェルとタービンシェルとの間の隙間に漏出する流体の流量を少なくする、という特許文献1の本来の目的を損なうことになる。 Further, in the torque converter shown in Patent Document 1, since the thrust force to the pump shell side is added by the rotation, the turbine shell and the projecting portion installed at the outer peripheral end portion of the turbine shell are brought into the pump shell side by the thrust force. There was a risk of deformation. And if such a deformation | transformation arises, the protrusion part may contact the pump shell. Here, as a measure for preventing such contact, an increase in the distance between the pump shell and the protrusion can be considered. However, since such measures make it easier for fluid to leak out from the gap between the pump shell and the protruding portion, Patent Documents that reduce the flow rate of fluid leaking into the gap between the pump shell and the turbine shell. The original purpose of 1 will be damaged.
一方、特許文献2に示すトルクコンバータは、ロックアップクラッチのピストンとダンパ装置とをリベット接合する際に、その接合箇所(ここではピストンにおける接合部)に切欠を施さなければならなかった。ここで、この特許文献2に示すトルクコンバータにおいては、その切欠によってピストンの接合部に歪みや応力集中が発生し、そのピストンの強度低下のみならず、ピストンとダンパ装置との間の接合箇所の強度も低下してしまう。これが為、この特許文献2に示すトルクコンバータにおいては、そのピストンとダンパ装置との間の接合箇所の強度低下を抑えるために、嵌合部材としてのリベットの径を大きくする必要があった。また、別の方策としては、そのピストンの板圧を厚くすることによって強度低下を防ぐ必要があった。従って、この特許文献2に示すトルクコンバータにおいては、そのリベットの径の拡大などによってロックアップクラッチのピストンとダンパ装置の接合箇所の重量増加を招いてしまっていた。そして、そのような重量の増加は、トルクコンバータにおける駆動力の伝達効率の低下を引き起こしてしまう可能性がある。 On the other hand, when the torque converter shown in Patent Document 2 is rivet-joined between the piston of the lock-up clutch and the damper device, the joint location (here, the joint portion of the piston) has to be notched. Here, in the torque converter shown in Patent Document 2, distortion or stress concentration occurs in the joint portion of the piston due to the notch, and not only the strength of the piston is reduced, but also the joint portion between the piston and the damper device. Strength will also decrease. For this reason, in the torque converter shown in Patent Document 2, it is necessary to increase the diameter of the rivet as the fitting member in order to suppress a decrease in strength of the joint portion between the piston and the damper device. Further, as another measure, it is necessary to prevent a decrease in strength by increasing the plate pressure of the piston. Therefore, in the torque converter shown in Patent Document 2, an increase in the weight of the joint portion between the piston of the lockup clutch and the damper device is caused by an increase in the diameter of the rivet. Such an increase in weight may cause a reduction in driving force transmission efficiency in the torque converter.
そこで、本発明は、かかる従来例の有する不都合を改善し、駆動力の伝達効率の低下を抑制可能なトルクコンバータを提供することを第1の目的とする。また、本発明は、かかる従来例の有する不都合を改善し、ロックアップクラッチとダンパ装置の接合箇所の軽量化を図ることが可能なトルクコンバータを提供することを第2の目的とする。 Therefore, a first object of the present invention is to provide a torque converter that can improve the disadvantages of the conventional example and can suppress a decrease in driving force transmission efficiency. A second object of the present invention is to provide a torque converter that can improve the disadvantages of the conventional example and can reduce the weight of the joint between the lockup clutch and the damper device.
上記第1の目的を達成する為、請求項1記載の発明では、駆動源からの駆動力が入力されるフロントカバーと、ポンプインペラの外殻を成し、フロントカバーと固定されることにより当該フロントカバーから前記駆動力が伝達されるポンプシェルと、タービンランナの外殻を成し、ポンプインペラと対向して配置されるタービンシェルと、を備え、フロントカバーに入力された前記駆動力をポンプインペラからタービンランナへと流体を媒体として伝達するトルクコンバータにおいて、フロントカバーとポンプシェルとにより構成されるトーラス部からタービンシェルの外壁面に近接するよう延設した環状部材を備えている。 In order to achieve the first object, according to the first aspect of the present invention, a front cover to which a driving force from a driving source is input and an outer shell of a pump impeller are formed and fixed to the front cover. A pump shell to which the driving force is transmitted from the front cover; and a turbine shell that forms an outer shell of the turbine runner and is disposed to face the pump impeller, and pumps the driving force input to the front cover. A torque converter that transmits a fluid as a medium from an impeller to a turbine runner includes an annular member that extends from a torus portion constituted by a front cover and a pump shell so as to be close to the outer wall surface of the turbine shell.
この請求項1記載のトルクコンバータにおいては、タービンシェルの外壁面に近接させた環状部材をトーラス部から設けることにより、そのトーラス部とタービンシェルと環状部材とにより区画された2つの空間の内のポンプインペラ側の空間が流体溜まり室として形成される。つまり、このトルクコンバータにおいては、その流体溜まり室の中にポンプシェルとタービンシェルとの間の隙間が含まれるようになる。これが為、ポンプインペラとタービンランナとの間の隙間から漏れ出た流体は、その流体溜まり室の中に流入することになる。その結果、その漏れ出た流体によって流体溜まり室内の圧力が高くなる。これにより、ポンプインペラから流出した流体は、ポンプインペラとタービンランナとの間の隙間から流体溜まり室(ポンプシェルとタービンシェルとの間の隙間)に漏れ出にくくなるので、効果的にタービンランナへと流入させることができるようになる。従って、この請求項1記載のトルクコンバータは、駆動力の伝達効率の低下を抑えることができるようになる。 In the torque converter according to claim 1, by providing an annular member close to the outer wall surface of the turbine shell from the torus portion, two of the two spaces defined by the torus portion, the turbine shell, and the annular member are provided. A space on the pump impeller side is formed as a fluid reservoir chamber. That is, in this torque converter, a gap between the pump shell and the turbine shell is included in the fluid reservoir chamber. For this reason, the fluid leaking from the gap between the pump impeller and the turbine runner flows into the fluid reservoir chamber. As a result, the leaked fluid increases the pressure in the fluid pool chamber. As a result, the fluid that has flowed out of the pump impeller is less likely to leak from the gap between the pump impeller and the turbine runner into the fluid pool chamber (the gap between the pump shell and the turbine shell), and therefore effectively flows to the turbine runner. And will be able to flow in. Therefore, the torque converter according to the first aspect can suppress a decrease in the transmission efficiency of the driving force.
ここで、環状部材は、請求項2記載の発明の如く、タービンシェルの外壁面と対向する延設端側の面を当該外壁面と平行に形成することが好ましい。 Here, as in the invention according to claim 2, it is preferable that the annular member is formed so that a surface on the extending end side facing the outer wall surface of the turbine shell is parallel to the outer wall surface.
これにより、この請求項2記載のトルクコンバータにおいては、その外壁面と延設端側の面とが平行でない場合と比較して、流体溜まり室の密閉性の更なる向上が図れるので、その流体溜まり室からの流体の漏れを適切に抑制することができるようになる。 As a result, in the torque converter according to claim 2, since the outer wall surface and the surface on the extending end side are not parallel to each other, the sealing performance of the fluid reservoir chamber can be further improved. It becomes possible to appropriately suppress the leakage of fluid from the reservoir chamber.
また、タービンシェルが少なくとも1つのタービンブレード取付用の穴を有する場合、請求項3記載の発明の如く、環状部材は、トーラス部とタービンシェルと環状部材とにより区画される空間の内のポンプインペラ側の空間内にタービンブレード取付用の穴が配置されるよう配設することが好ましい。 In the case where the turbine shell has at least one turbine blade mounting hole, the annular member is a pump impeller in a space defined by the torus portion, the turbine shell, and the annular member. It is preferable to dispose the turbine blade mounting hole in the side space.
これにより、この請求項3記載のトルクコンバータにおいては、そのタービンブレード取付用の穴とタービンブレードとの間に形成される隙間をポンプインペラ側の空間(つまり、流体溜まり室)に連通させることができるので、その隙間から漏れ出た流体を流体溜まり室の中に流入させることができるようになる。ここで、その漏れ出た流体は、上述したポンプインペラとタービンランナとの間の隙間から漏れ出た流体と共に流体溜まり室内に流れ込む。その結果、そのそれぞれの漏れ出た流体によって流体溜まり室内の圧力が高くなる。従って、この請求項3記載のトルクコンバータにおいては、そのタービンブレード取付用の穴とタービンブレードとの間の隙間からの流体の漏出を防ぐことができるので、駆動力の伝達効率の低下を更に抑えることができるようになる。 Thus, in the torque converter according to the third aspect, the gap formed between the turbine blade mounting hole and the turbine blade can be communicated with the space on the pump impeller side (that is, the fluid reservoir chamber). As a result, the fluid leaking from the gap can flow into the fluid pool chamber. Here, the leaked fluid flows into the fluid reservoir chamber together with the fluid leaking from the gap between the pump impeller and the turbine runner described above. As a result, each leaked fluid increases the pressure in the fluid pool chamber. Therefore, in the torque converter according to the third aspect, the fluid leakage from the gap between the turbine blade mounting hole and the turbine blade can be prevented, so that the reduction in driving force transmission efficiency is further suppressed. Will be able to.
上記第2の目的を達成する為、請求項4記載の発明では、上記請求項1,2又は3に記載のトルクコンバータにおいて、ピストンをフロントカバーに係合させることで前記駆動源からの駆動力をタービンランナへ伝達するロックアップクラッチと、そのピストンをその回転軸の軸線方向へと作動させる際に発生する衝撃を吸収するダンパ装置と、そのピストンに摩擦圧接により接合される一方、ダンパ装置に対して前記軸線方向へと移動可能に嵌合される嵌合部材と、を更に備えている。 In order to achieve the second object, in the invention according to claim 4, in the torque converter according to claim 1, 2 or 3, the driving force from the driving source is obtained by engaging the piston with the front cover. Is connected to the piston by friction welding, and a damper device that absorbs an impact generated when the piston is operated in the axial direction of the rotating shaft. And a fitting member that is movably fitted in the axial direction.
また、上記第2の目的を達成する為、請求項5記載の発明では、駆動源からの駆動力が入力されるフロントカバーと、ポンプインペラの外殻を成し、フロントカバーと固定されることにより当該フロントカバーから前記駆動力が伝達されるポンプシェルと、タービンランナの外殻を成し、ポンプシェルと対向して配置されるタービンシェルと、を備え、フロントカバーに入力された前記駆動力をポンプインペラからタービンランナへと流体を媒体として伝達するトルクコンバータにおいて、ピストンをフロントカバーに係合させることで前記駆動力をタービンランナへ伝達するロックアップクラッチと、そのピストンをその回転軸の軸線方向へと作動させる際に発生する衝撃を吸収するダンパ装置と、そのピストンに摩擦圧接により接合される一方、ダンパ装置に対して前記軸線方向へと移動可能に嵌合される嵌合部材と、を備えている。 In order to achieve the second object, in the invention according to claim 5, a front cover to which a driving force from a driving source is inputted and an outer shell of a pump impeller are formed and fixed to the front cover. A pump shell to which the driving force is transmitted from the front cover, and a turbine shell that forms an outer shell of the turbine runner and is disposed to face the pump shell, and the driving force input to the front cover In a torque converter that transmits a fluid from a pump impeller to a turbine runner as a medium, a lockup clutch that transmits the driving force to the turbine runner by engaging a piston with a front cover, and an axis of the rotating shaft of the piston A damper device that absorbs the impact generated when operating in the direction and the piston is joined to the piston by friction welding On the other hand, and a, a fitting member fitted movably to the axial direction relative to the damper device.
ここで、従来のロックアップクラッチのピストンは、例えばダンパ装置に対してリベット接合を行うべく接合部に切欠を設ける必要があったので、その切欠を有する部分に歪みや応力集中が発生しやすかった。一方、この請求項4又は5に記載のトルクコンバータにおいては、そのピストンとダンパ装置を嵌合部材を介して摩擦圧接により接合しているので、リベット接合のための切欠をピストンに設ける必要がなくなる。これにより、この請求項4又は5に記載のトルクコンバータにおいては、ピストンの接合部における歪みや応力集中を従来のリベット接合の場合と比して抑制することができるので、そのピストンの強度低下を抑えることができると共に、そのピストンとダンパ装置との間の接合箇所の強度低下をも抑制することができる。従って、この請求項4又は5に記載のトルクコンバータにおいては、ピストンとダンパ装置との間の接合箇所の強度低下を補うために従来採用していた補強対策(例えば、接合方法がリベット接合であればリベット径を大きくする対策)が不要になるので、重量増加を抑えることができるようになる。また、この請求項4又は5に記載のトルクコンバータにおいては、ピストンとダンパ装置の接合に摩擦圧接を用いているので、嵌合部材に高強度材料の使用が可能になり、この嵌合部材の小径化及び軽量化を図ることができるようになる。つまり、この請求項4又は5に記載のトルクコンバータにおいては、従来のものと比して、ロックアップクラッチとダンパ装置の接合箇所の軽量化が可能になる。また、この請求項4又は5に記載のトルクコンバータにおいては、嵌合部材の小径化によって製造性を向上させることもできる。 Here, the piston of the conventional lockup clutch, for example, had to be provided with a notch in the joint for rivet joining to the damper device, so that distortion and stress concentration were likely to occur in the part having the notch. . On the other hand, in the torque converter according to claim 4 or 5, since the piston and the damper device are joined by friction welding via the fitting member, it is not necessary to provide a notch for rivet joining in the piston. . Accordingly, in the torque converter according to claim 4 or 5, distortion and stress concentration at the joint portion of the piston can be suppressed as compared with the case of the conventional rivet joint. While being able to suppress, the strength fall of the junction location between the piston and a damper apparatus can also be suppressed. Therefore, in the torque converter according to claim 4 or 5, a reinforcing measure (for example, the joining method is a rivet joining) which has been conventionally adopted to compensate for a decrease in strength of the joining portion between the piston and the damper device. This eliminates the need for a measure to increase the rivet diameter), so that an increase in weight can be suppressed. In the torque converter according to claim 4 or 5, since friction welding is used for joining the piston and the damper device, a high-strength material can be used for the fitting member. The diameter can be reduced and the weight can be reduced. That is, in the torque converter according to the fourth or fifth aspect, it is possible to reduce the weight of the joint portion between the lockup clutch and the damper device as compared with the conventional one. In the torque converter according to claim 4 or 5, the manufacturability can be improved by reducing the diameter of the fitting member.
更に、ピストンとダンパ装置の接合にアーク溶接を用いた従来の接合方法では、そのアーク溶接に伴うビード部が接合箇所に必要とされるので、そのピストンとダンパ装置との間の接合面にビード部の面積を確保しておかなければならなかった。また更に、ピストンとダンパ装置の接合に電子ビーム溶接を用いた従来の接合方法では、そのピストンとダンパ装置との間の接合面の裏側からの溶接作業が必要とされるので、作業性に劣り且つ作業時間もかかり、製造コストを増加させてしまう可能性がある。しかしながら、この請求項4又は5に記載のトルクコンバータにおいては、ピストンとダンパ装置の接合に摩擦圧接を用いているので、アーク溶接の際のビード部を必要とせず、そのアーク溶接を接合方法に用いた従来のものと比して、ピストンとダンパ装置の接合箇所の小型化を図ることができ、且つ、溶接強度を高めることもできる。また、この請求項4又は5に記載のトルクコンバータにおいては、ピストンとダンパ装置の接合に摩擦圧接を用いているので、電子ビーム溶接時の接合面の裏側からの作業を必要とせず、その電子ビーム溶接を接合方法に用いた従来のものと比して、作業性の向上や作業時間の短縮が図れ、製造コストを低下させることができる。 Furthermore, in the conventional joining method using arc welding for joining the piston and the damper device, a bead portion accompanying the arc welding is required at the joining portion, so that a bead is formed on the joining surface between the piston and the damper device. The area of the part had to be secured. Furthermore, the conventional joining method using electron beam welding for joining the piston and the damper device requires welding work from the back side of the joint surface between the piston and the damper device, so that the workability is inferior. In addition, it takes work time and may increase the manufacturing cost. However, in the torque converter according to claim 4 or 5, since friction welding is used for joining the piston and the damper device, a bead portion is not required for arc welding, and the arc welding is used as a joining method. Compared with the conventional one used, it is possible to reduce the size of the joint between the piston and the damper device, and to increase the welding strength. In the torque converter according to claim 4 or 5, since friction welding is used for joining the piston and the damper device, the work from the back side of the joining surface at the time of electron beam welding is not required. Compared with the conventional method using beam welding as the joining method, the workability can be improved and the working time can be shortened, and the manufacturing cost can be reduced.
本発明に係るトルクコンバータは、駆動源から伝達された駆動力の伝達効率の低下を抑制し、また、ロックアップクラッチとダンパ装置の接合箇所の軽量化を図ることができる。 The torque converter according to the present invention can suppress a decrease in transmission efficiency of the driving force transmitted from the driving source, and can reduce the weight of the joint portion between the lockup clutch and the damper device.
以下に、本発明に係るトルクコンバータの実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。 Embodiments of a torque converter according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.
図1は、本実施例のトルクコンバータの断面図である。この図1の符号1は、本実施例のトルクコンバータを示す。図2は、本実施例のトルクコンバータ1の図1に示すW部の拡大図である。図3は、本実施例のトルクコンバータ1の図1に示す矢印Yの方向から見た矢視図である。図4は、本実施例のトルクコンバータ1の図3に示すU部の拡大図である。なお、本実施例のトルクコンバータ1の全体の断面形状は、図1に示すX−X軸を中心軸として回転させたものである。ここで、本実施例においては、X−X軸から遠ざかる方向を径方向外側、X−X軸に近づく方向を径方向内側と称す。 FIG. 1 is a cross-sectional view of the torque converter of the present embodiment. Reference numeral 1 in FIG. 1 indicates a torque converter of this embodiment. FIG. 2 is an enlarged view of the W portion shown in FIG. 1 of the torque converter 1 of the present embodiment. FIG. 3 is an arrow view of the torque converter 1 of this embodiment as viewed from the direction of the arrow Y shown in FIG. FIG. 4 is an enlarged view of the U portion shown in FIG. 3 of the torque converter 1 of the present embodiment. Note that the overall cross-sectional shape of the torque converter 1 of the present embodiment is obtained by rotating about the XX axis shown in FIG. Here, in this embodiment, the direction away from the XX axis is referred to as the radially outer side, and the direction approaching the XX axis is referred to as the radially inner side.
本実施例のトルクコンバータ1は、図1に示すように、少なくともポンプインペラ10とタービンランナ20とステータ30とフロントカバー40と環状部材50とロックアップクラッチ60とダンパ装置70と嵌合部材80とを含み構成される。このトルクコンバータ1においては、ポンプインペラ10が図示しない変速機の歯車群等の設置されている側(図1に示す左側であって、以下「変速機側」という。)に位置し、ポンプインペラ10に対してタービンランナ20が図示しない内燃機関などの駆動源の設置されている側(図1に示す右側であって、以下「駆動源側」という。)に位置する。ここで、本実施例のトルクコンバータ1内には、作動油などの流体が充填されている。なお、駆動源からの駆動力をトルクコンバータ1に伝達する図示しないクランクシャフトは、図1に示すX−X軸と同一軸線上にある。
As shown in FIG. 1, the torque converter 1 according to the present embodiment includes at least a
先ず、ポンプインペラ10は、後述するフロントカバー40を介して伝えられた駆動源からの駆動力を、内部に流れる流体を介してタービンランナ20へと伝達するものである。このポンプインペラ10は、複数枚のポンプインペラブレード11とポンプシェル12とポンプインナーコア13とにより構成されており、その各ポンプインペラブレード11をポンプシェル12とポンプインナーコア13で挟持させることによってポンプインペラ10内の流体の流路としての空間を形成する。
First, the
このポンプインペラ10を構成するポンプインペラブレード11は、湾曲させた羽根状に成型されており、X−X軸を中心にして円周方向に略等間隔に複数枚配設されている。
The
一方、ポンプシェル12は、ポンプインペラ10の外殻(外壁)を成すものであり、X−X軸を中心としたリング形状に成型されている。このポンプシェル12は、そのリング形状の主たる部分を変速機側に突出するよう湾曲させている。また、このポンプシェル12には、その主たる部分の径方向内側の環状の端部から当該径方向内側に突出させ、スリーブ90に対して溶接により固定させる環状の径方向内側端部12aと、その主たる部分の径方向外側の環状の端部から駆動源側に突出させ、フロントカバー40に対して溶接により固定させる環状の駆動源側端部12bと、が形成されている。つまり、ポンプインペラ10は、そのポンプシェル12を介してフロントカバー40に固定される。従って、このポンプインペラ10は、駆動源の駆動力が伝達されたフロントカバー40と一体になってX−X軸を中心に回転する。更に、このポンプインペラ10は、スリーブ90とも一体になって回転する。また、その駆動源側端部12bは、X−X軸の軸線方向における位置関係においてポンプインペラブレード11よりも駆動源側に突出させている。
On the other hand, the
更に、ポンプインナーコア13は、ポンプインペラ10の内壁を成すものであり、X−X軸を中心としたリング形状に成型されている。このポンプインナーコア13は、そのリング形状の主たる部分を変速機側に突出するよう湾曲させている。
Furthermore, the pump
ここで、各ポンプインペラブレード11は、ポンプシェル12における上記の主たる部分の湾曲した内壁面に固定する。これが為、この各ポンプインペラブレード11には、そのポンプシェル12の内壁面と対向する長手方向の端面に、その内壁面に向けて突出させた少なくとも1つ(ここでは、図1に示す如く3つ)のタブ11aを形成する。一方、ポンプシェル12の内壁面には、そのポンプインペラブレード11のタブ11aを嵌め込むための凹部12cを形成する。従って、それぞれのポンプインペラブレード11は、タブ11aを凹部12cに嵌め込むことによってポンプシェル12の内壁面に固定される。
Here, each
更に、この各ポンプインペラブレード11は、ポンプインナーコア13における上記の主たる部分の湾曲した内壁面にも固定する。これが為、この各ポンプインペラブレード11には、そのポンプインナーコア13の内壁面と対向する長手方向の端面にそれぞれ少なくとも1つ(ここでは、図1に示す如く2つ)の突出させたタブ11bを形成する。なお、ポンプインナーコア13には、そのポンプインペラブレード11のタブ11aを嵌め込むための穴が形成されている。従って、それぞれのポンプインペラブレード11は、その穴にタブ11bを嵌め込むことによってポンプインナーコア13の内壁面に固定される。
Further, each
つまり、各ポンプインペラブレード11は、ポンプシェル12の内壁面とポンプインナーコア13の内壁面とで一体的に挟持される。そして、これにより、ポンプインペラ10には、その各ポンプインペラブレード11とポンプシェル12とポンプインナーコア13とで囲まれた流体の流路としての空間が内部に形成される。このポンプインペラ10内の流体は、ポンプインペラ10の回転に伴いその流路たる空間を遠心力によって移動し、図1の矢印Eの如くタービンランナ20に向けて流出する。
That is, each
次に、タービンランナ20は、ポンプインペラ10から流入してきた流体を介して駆動源からの駆動力を図示しない変速機のインプットシャフトに伝達するためのものである。このタービンランナ20は、複数枚のタービンブレード21とタービンシェル22とタービンインナーコア23とにより構成されており、その各タービンブレード21をタービンシェル22とタービンインナーコア23で挟持させることによってタービンランナ20内の流体の流路としての空間を形成する。その空間は、ポンプインペラ10の空間とX−X軸の軸線方向において対向するような位置関係で設けられたものであり、以下「タービンランナ室B」という。また、このタービンランナ20は、図2に示すように、ポンプインペラ10のポンプインペラブレード11側に対してX−X軸の軸線方向で隙間Aが形成されるよう配置し、且つ、ポンプシェル12に対して径方向(X−X軸との直交方向)で隙間Mが形成されるよう配置する。
Next, the
このタービンランナ20を構成するタービンブレード21は、タービンランナ室B内に流入してきた流体がぶつかることによってタービンランナ20にX−X軸を中心にした回転力を発生させるためのものであるこのタービンブレード21は、湾曲させた羽根状に成型されており、X−X軸を中心にして円周方向に略等間隔に複数枚配設されている。
The
一方、タービンシェル22は、タービンランナ20の外殻(外壁)を成すものであり、X−X軸を中心としたリング形状に成型されている。このタービンシェル22は、そのリング形状の主たる部分を駆動源側に突出するよう湾曲させている。また、このタービンシェル22の径方向内側は、後述するダンパ装置70と共にタービンハブ93に固定される。従って、タービンランナ20とダンパ装置70は、X−X軸を中心に一体になって回転する。また、そのタービンハブ93は変速機のインプットシャフトと一体になって回転するので、タービンランナ20は、自身の回転に伴って変速機のインプットシャフトを回転させる。つまり、タービンランナ20は、ポンプインペラ10から伝えられた駆動力を変速機のインプットシャフトに伝達させる。
On the other hand, the
更に、タービンインナーコア23は、タービンランナ20の内壁を成すものであり、X−X軸を中心としたリング形状に成型されている。このタービンインナーコア23は、そのリング形状の主たる部分を駆動源側に突出するよう湾曲させている。
Further, the turbine
ここで、各タービンブレード21は、タービンシェル22における上記の主たる部分の湾曲した内壁面に固定する。これが為、この各タービンブレード21には、そのタービンシェル22の内壁面と対向する長手方向の端面に、その内壁面に向けて突出させた少なくとも1つのタブを形成する。本実施例のタービンブレード21には、図1及び図3に示す如く、径方向内側のタブ21ai,径方向外側のタブ21ao及びこれらの中間に位置する中間位置のタブ21amが形成されている。一方、タービンシェル22には、タービンブレード21のタブを取り付けるための穴(以下、「タービンシェルスリット」という。)を形成する。本実施例のタービンシェル22には、図3に示す如く、そのタービンブレード21の径方向内側のタブ21ai,径方向外側のタブ21ao及び中間位置のタブ21amに対応させた径方向内側のタービンシェルスリット22ai,径方向外側のタービンシェルスリット22ao及び中間位置のタービンシェルスリット22amが形成されている。このタービンシェル22には、複数枚のタービンブレード21が固定されるので、これに合わせてそれぞれのタービンシェルスリット22ai,22am,22aoがX−X軸を中心にした円周方向に略等間隔で複数箇所形成されている。
Here, each
本実施例においては、径方向内側のタブ21aiを径方向内側のタービンシェルスリット22aiに嵌め込み、且つ、中間位置のタブ21amを中間位置のタービンシェルスリット22amに嵌め込む。従って、径方向内側については、そのタブ21aiとタービンシェルスリット22aiのそれぞれの長さ及び幅が略同等の形状となるように成形する。また、中間位置についても、そのタブ21amとタービンシェルスリット22amのそれぞれの長さ及び幅が略同等の形状となるように成形する。そのそれぞれのタブ21ai,21amは、各々のタービンシェルスリット22ai,22amに嵌め込んだ後、その突出した部分をタービンシェルスリット22ai,22amの表面に向けて折り返す。 In this embodiment, the radially inner tab 21ai is fitted into the radially inner turbine shell slit 22ai, and the intermediate tab 21am is fitted into the intermediate turbine shell slit 22am. Accordingly, the inner side in the radial direction is formed such that the length and width of the tab 21ai and the turbine shell slit 22ai are substantially the same. Further, the intermediate position is also formed so that the length and width of the tab 21am and the turbine shell slit 22am are substantially the same. The tabs 21ai and 21am are fitted into the turbine shell slits 22ai and 22am, and then the protruding portions are folded back toward the surfaces of the turbine shell slits 22ai and 22am.
一方、径方向外側のタブ21aoについては、径方向外側のタービンシェルスリット22aoと略同等の幅になるよう成形するが、その長さがタービンシェルスリット22aoの長さよりも短くなるように成形する。従って、径方向外側のタブ21aoは、その幅によって径方向外側のタービンシェルスリット22aoに嵌め込まれるが、その長さ方向において図4に示す隙間Nを生じさせる。この隙間Nは、それぞれのタブ21ai,21am,21aoやタービンシェルスリット22ai,22am,22aoの長手方向の公差バラツキを考慮に入れるためのものである。つまり、その隙間Nは、それぞれのタービンブレード21をタービンシェル22に取り付ける際の取付可否に関連するものであり、生産性を向上させる。そのタブ21aoは、タービンシェルスリット22aoに嵌め込んだ後、その突出した部分をタービンシェルスリット22aoの表面に向けて折り返す。
On the other hand, the radially outer tab 21ao is shaped to have a width substantially equal to the radially outer turbine shell slit 22ao, but is shaped so that its length is shorter than the length of the turbine shell slit 22ao. Accordingly, the radially outer tab 21ao is fitted into the radially outer turbine shell slit 22ao depending on its width, but creates a gap N shown in FIG. 4 in its length direction. This gap N is for taking into account tolerance variations in the longitudinal direction of the tabs 21ai, 21am, 21ao and the turbine shell slits 22ai, 22am, 22ao. That is, the clearance N is related to whether or not each
このように、各タービンブレード21は、それぞれのタブ21ai,21am,21aoをタービンシェルスリット22ai,22am,22aoに嵌め込んで折り返すことによってタービンシェル22に固定される。つまり、タービンブレード21のタービンシェル22への固定は、それぞれのタブ21ai,21am,21aoをタービンシェルスリット22ai,22am,22aoにかしめることよって行われる。なお、そのそれぞれのタブ21ai,21am,21aoは、タービンシェルスリット22ai,22am,22aoに嵌め込んだ後、タービンシェル22の外壁面よりも突出している。
Thus, each
更に、この各タービンブレード21は、タービンインナーコア23における上記の主たる部分の湾曲した内壁面にも固定する。これが為、この各タービンブレード21には、そのタービンインナーコア23の内壁面と対向する長手方向の端面にそれぞれ少なくとも1つ(ここでは、図1に示す如く2つ)の突出させたタブ21bを形成する。なお、タービンインナーコア23には、そのタービンブレード21のタブ21bを嵌め込むための穴が形成されている。従って、それぞれのタービンブレード21の穴にタブ21bを嵌め込むことによってタービンインナーコア23の内壁面に固定される。
Further, each
つまり、各タービンブレード21は、タービンシェル22の内壁面とタービンインナーコア23の内壁面とで一体的に挟持される。そして、これにより、タービンランナ20には、その各タービンブレード21とタービンシェル22とタービンインナーコア23とで囲まれた流体の流路としてのタービンランナ室Bが内部に形成される。ポンプインペラ10からタービンランナ室B内に流入してきた流体は、それぞれのタービンブレード21の壁面にぶつかり、その壁面に力を与えてタービンランナ20に対して回転力を発生させる。このタービンランナ20内の流体は、タービンランナ20の回転に伴いタービンランナ室Bを遠心力によって移動し、ポンプインペラ10に向けて流出する。
That is, each
次に、ステータ30は、ポンプインペラ10とタービンランナ20との間に配置され、ポンプインペラ10とタービンランナ20との間を循環する流体の流れを変化させるためのものである。このステータ30は、内径部31と外径部32とステータブレード33とにより構成されている。
Next, the
ここで、その内径部31は、X−X軸を中心軸とした環状のものであり、その径方向内側がワンウェイクラッチ34に固定されている。そのワンウェイクラッチ34は、ステータ30をX−X軸を中心にした一方向にだけ回転させるためのものである。そして、このワンウェイクラッチ34は、アウターレース34aとインナーレース34bとワンウェイクラッチ機構34cとで構成されている。アウターレース34aは、その径方向外側がステータ30の内径部31に固定されている。インナーレース34bは、その径方向内側が図示しない変速機のケースなどに固定されている。ワンウェイクラッチ機構34cは、アウターレース34aとインナーレース34bとの間に配置し、インナーレース34bに対するアウターレース34aのX−X軸を中心にした回転を一方向に規制するためのものである。また、このワンウェイクラッチ34には、ポンプシェル12を固定したスリーブ90との間でX−X軸を中心にした相対回転を可能にする軸受91と、タービンシェル22を固定したタービンハブ93との間でX−X軸を中心にした相対回転を可能にする軸受92と、が設けられている。従って、ステータ30は、ポンプインペラ10及びタービンランナ20に対して回転自在に支持されることになる。
Here, the inner diameter portion 31 has an annular shape centered on the XX axis, and the radially inner side is fixed to the one-
次に、フロントカバー40は、X−X軸を中心軸にして一端を閉塞させた円筒状のものであり、駆動源の駆動力が伝達され、その駆動力が伝えられた際にX−X軸を中心として回転するものである。このフロントカバー40は、タービンランナ20に対して駆動源側で対向させた円板部40aと、この円板部40aの外縁から変速機側に突出させ、ポンプシェル12に対して溶接により固定させる環状部40bと、が形成されている。
Next, the
ここで、そのポンプシェル12の駆動源側端部12bの内周面には、図2に示す突出端面12boから変速機側に向けて環状の段差が形成されている。つまり、この駆動源側端部12bの内周面においては、その突出端面12bo側が変速機側よりも径の大きい内壁面になっている。その突出端面12boは、X−X軸と直交する環状の平面である。また、ここでは、その段差を成す凹み部分におけるX−X軸と直交する環状の平面のことを「段差壁面12bh」といい、その凹み部分におけるX−X軸と平行な環状の内周面のことを「段差内周面12bi」という。
Here, an annular step is formed on the inner peripheral surface of the drive source
一方、フロントカバー40の環状部40bの外周面には、図2に示す突出端面40boから駆動源側に向けて環状の段差が形成されている。つまり、この環状部40bの外周面においては、その突出端面40bo側が駆動源側よりも径の大きい外壁面になっている。その突出端面40boは、X−X軸と直交する環状の平面である。また、ここでは、その段差を成す凹み部分におけるX−X軸と直交する環状の平面のことを「段差壁面40bh」といい、その凹み部分におけるX−X軸と平行な環状の内周面のことを「段差内周面40bi」という。
On the other hand, an annular step is formed on the outer peripheral surface of the
本実施例のポンプシェル12とフロントカバー40は、各々の段差同士を嵌め合わせ、その嵌合部分を溶接して一体にする。本実施例においては、その一体化されたポンプシェル12とフロントカバー40からなる外郭部分をトーラス部TRという。従って、本実施例のトルクコンバータ1においては、そのトーラス部TRの中にポンプインペラブレード11やタービンブレード21などが配置される。ここで、そのトーラス部TRの内部には、タービンランナ20とフロントカバー40の間に空間が作られている。以下、その空間のことを「トーラス室C」という。
The
以下に、このトルクコンバータ1の基本的な動作の概略についての説明を行う。 The outline of the basic operation of the torque converter 1 will be described below.
トルクコンバータ1においては、駆動源が駆動力を発生させた際に、その駆動力がフロントカバー40に伝達され、そのフロントカバー40とポンプインペラ10が一体となってX−X軸を中心に回転する。このトルクコンバータ1においては、その回転に伴う遠心力によってポンプインペラ10内の流体がタービンランナ20側へと流出し、流入してきた流体によってタービンランナ20が回転を始める。これにより、このトルクコンバータ1においては、その流体がポンプインペラ10とタービンランナ20とステータ30との間を矢印Eの方向に循環し、フロントカバー40及びポンプインペラ10を介して伝達されてきた駆動力がタービンランナ20に伝えられる。そして、このタービンランナ20に伝えられた駆動力は、タービンハブ93を介して変速機のインプットシャフトに伝達される。
In the torque converter 1, when the driving source generates driving force, the driving force is transmitted to the
ところで、トルクコンバータ1は、ポンプシェル12から流出された流体を効果的にタービンランナ20に流入させることによって最も駆動力の伝達効率が良くなる。しかしながら、ポンプシェル12から流出された流体の一部が図2に示す隙間Mを介してトーラス室Cに漏れ出てしまうので、駆動力の伝達効率は、その漏れ出る量が多いほど悪化していく。また、このトルクコンバータ1においては、径方向外側のタブ21aoと径方向外側のタービンシェルスリット22aoとの間の隙間Nからも流体がトーラス室Cに漏れ出てしまうので、駆動力の伝達効率が更に低下してしまう。
By the way, the torque converter 1 has the highest driving force transmission efficiency by effectively flowing the fluid flowing out from the
そこで、本実施例のトルクコンバータ1は、その流体の漏れ量を減らして駆動力の伝達効率を向上させるべく、環状部材50を配設している。
Therefore, the torque converter 1 of the present embodiment is provided with the
本実施例の環状部材50は、トーラス部TRからタービンシェル22の環状の外壁面に近接するよう延設した環状の板であり、トーラス室Cの間仕切りとして用意したものである。本実施例のトルクコンバータ1においては、この環状部材50によってトーラス室Cが2つの空間に区画され、その2つの空間の内の一方(ポンプインペラ10側)をトーラス室Cに漏れ出た流体を貯留させる流体溜まり室Dとして利用する。つまり、本実施例のトルクコンバータ1は、トーラス室Cに小容量の空間たる流体溜まり室Dを作り出して流体の漏れ量を減らしている。
The
この環状部材50は、そのトーラス部TRを成すポンプシェル12とフロントカバー40とで挟持させる。具体的に、この環状部材50は、ポンプシェル12の駆動源側端部12bの段差壁面12bhとフロントカバー40の環状部40bの突出端面40boとによって挟持する。これが為、本実施例においては、その駆動源側端部12bの段差内周面12biの幅を環状部40bの段差内周面40biの幅よりも広くして、駆動源側端部12bの段差壁面12bhと環状部40bの突出端面40boとの間に環状部材50を挟み込めるようにしておく。
The
このように、本実施例のトルクコンバータ1においては、環状部材50によって流体溜まり室Dを作り出し、トーラス室Cに漏れ出た流体を流体溜まり室Dで留めるようにしている。つまり、隙間Mを介してトーラス室Cへ漏出した流体は、その流体溜まり室Dに流入するようになる。そして、その流体溜まり室Dが流体で満たされた際には、隙間Aから隙間Mへと漏出しようとしている流体のそれ以上の流体溜まり室Dへの流入が抑えられる。従って、このトルクコンバータ1においては、ポンプインペラ10から流出した流体が効果的にタービンランナ20へと導かれるようになり、駆動力の伝達効率を向上させることができる。
Thus, in the torque converter 1 of this embodiment, the fluid reservoir chamber D is created by the
ここで、環状部材50は、全てのタービンシェルスリット22ai、22am、22aoが流体溜まり室D内に配置されるよう配設することが好ましい。本実施例においては、ダンパ装置70などの他部品の配置の関係上、その流体溜まり室D内には径方向外側のタービンシェルスリット22aiのみが含まれるようにしている。つまり、本実施例の流体溜まり室Dは、上述した隙間Nと連通させる。従って、本実施例のトルクコンバータ1においては、隙間Nを介してトーラス室Cへ漏出した流体が流体溜まり室Dに流入するようになる。そして、その流体溜まり室Dが流体で満たされた際には、隙間Nから漏出しようとしている流体のそれ以上の流体溜まり室Dへの流入が抑えられる。これが為、このトルクコンバータ1においては、タービンランナ20に流入してきた流体が漏れにくくなり、その流体を効果的にタービンランナ20の回転の原動力として利用することができるようになるので、駆動力の伝達効率の更なる向上が可能になる。
Here, the
また、本実施例においては、環状部材50をタービンシェル22の外壁面に近接させているので、流体溜まり室Dの密閉性が向上し、その流体溜まり室D内の流体がトーラス室Cの他方の空間に漏れ出てしまうことを抑制できる。従って、本実施例のトルクコンバータ1においては、流体溜まり室D内の流体の充満状態を維持することができるので、隙間Mや隙間Nを介した流体の漏れを適切に防ぐことが可能になり、より効果的に駆動力の伝達効率を向上させることができる。
In the present embodiment, since the
ここで、環状部材50は、タービンシェル22の外壁面と対向する延設端側の環状の面(環状部材端面)50aを当該外壁面と平行に形成することが好ましい。これにより流体溜まり室Dの密閉性を更に高めることができるので、本実施例のトルクコンバータ1においては、隙間Mや隙間Nを介した流体の漏れを防いで駆動力の伝達効率を更に向上させることができる。
Here, the
更に、本実施例のトルクコンバータ1においては、環状部材50がタービンシェル22とは別に設置されているため、そのタービンシェル22に回転に伴うスラスト力が発生しても、そのタービンシェル22とポンプシェル12との接触を抑制することができる。従って、このトルクコンバータ1においては、タービンシェル22とポンプインペラ10とを近接させた状態で配設することが可能になり、駆動力の伝達効率の低下を更に抑えることができるようになる。
Further, in the torque converter 1 of the present embodiment, the
なお、この環状部材50は、ポンプシェル12やフロントカバー40に一体成型してもよい。これにより、このトルクコンバータ1においては、ポンプシェル12とフロントカバー40との間に環状部材50を挟み込む工数を減らすことができる。従って、この場合のトルクコンバータ1は、生産性の向上や原価の低減を図ることができる。
The
次に、ロックアップクラッチ60について説明する。このロックアップクラッチ60は、ピストン61と摩擦板62とにより構成されたものであり、フロントカバー40に係合させることによって、フロントカバー40に伝達された駆動源の駆動力を変速機のインプットシャフトへ直接伝達させるものである。
Next, the
そのピストン61は、X−X軸を中心軸として回転するリング形状の部材であり、X−X軸の軸線方向においてタービンランナ20とフロントカバー40との間に配置される。
The
このピストン61の径方向外側の端部61aは、フロントカバー40の円板部40aと対向する面がX−X軸の軸線方向に対して直交する平面となるよう成形されている。摩擦板62は、高摩擦係数の材料で環状に成型された板状のものであり、そのピストン61の径方向外側の端部61aの平面に取り付ける。
The radially
このピストン61の径方向内側の端部61bは、タービンハブ93の外壁面におけるX−X軸の軸線方向と平行な摺動面93aにX−X軸の軸線方向で往復移動できるよう支持されている。また、このピストン61は、そのタービンハブ93と一体になって回転するように取り付ける。これが為、このピストン61は、フロントカバー40の円板部40aに向けて移動し、その円板部40aに摩擦板62が接触して摩擦力により係止させられる。そして、このピストン61は、フロントカバー40に係止させられた際に、そのフロントカバー40と一体になって回転する。つまり、フロントカバー40に伝達された駆動源の駆動力は、摩擦板62を介してピストン61に伝えられる。一方、このピストン61は、フロントカバー40に係止させられていなければ、そのフロントカバー40との間で相対回転を行う。
An
更に、タービンハブ93にはタービンランナ20が固定されているので、そのタービンランナ20は、ピストン61と一体になって回転する。従って、ピストン61がフロントカバー40に係止させられた際、そのタービンランナ20は、ポンプインペラ10,フロントカバー40及びロックアップクラッチ60などと一体になって回転するようになる。つまり、その際には、トルクコンバータ1の作動に伴う駆動損失を発生させることなく、駆動源からの駆動力が変速機のインプットシャフトに伝達される。
Further, since the
次に、ダンパ装置70は、ロックアップクラッチ60の摩擦板62がフロントカバー40に接触した際、又は摩擦板62とフロントカバー40の係止状態が解除される際に発生する衝撃を吸収させるための装置である。つまり、このダンパ装置70は、ロックアップクラッチ60のピストン61が作動する際にロックアップクラッチ60で発生してしまう衝撃を吸収させるものである。このダンパ装置70は、第1プレート71と第2プレート72と複数個の弾性部材73とにより構成されている。
Next, the
第1プレート71は、X−X軸の軸線方向において間隔を空けて対向させた一対のX−X軸を中心軸としたリング形状のプレート(変速機側のプレート71a、駆動源側のプレート71b)で構成されており、その変速機側のプレート71aと駆動源側のプレート71bで第2プレート72及び複数個の弾性部材73を挟み込んでいる。その変速機側のプレート71aの径方向内側の端部は、タービンランナ20のタービンシェル22と共にリベットなどの固定部材94によってタービンハブ93に固定される。従って、この第1プレート71は、タービンランナ20やロックアップクラッチ60のピストン61と一体になって回転する。
The first plate 71 is a ring-shaped plate (transmission-
また、第2プレート72は、X−X軸を中心軸としたリング形状のプレートであり、その最外径が第1プレート71の最外径よりも大きく成型されている。この第2プレート72の径方向外側の端部72a側は、変速機側のプレート71aと駆動源側のプレート71bのそれぞれの径方向外側の各端部において、そのそれぞれのプレート71a,71bのバネ力で挟持されている。また、この第2プレート72の径方向内側の端部72bについても、変速機側のプレート71aと駆動源側のプレート71bによって挟持される。
The
ここで、この第2プレート72は、ロックアップクラッチ60のピストン61に複数本の嵌合部材80を介して固定する。その嵌合部材80は、少なくとも高速回転と圧力に耐えることのできる高強度材料を使用して成型し、X−X軸を中心とした円周方向に複数本配設する。
Here, the
ここでは、柱状又は筒状(本実施例では円柱状又は円筒状)の嵌合部材80の一端をピストン61に摩擦圧接により接合し、更に、その接合された嵌合部材80を第2プレート72の切り欠きに軸線方向(ピストン61の回転軸の軸線方向)へと移動可能に嵌合する。つまり、ピストン61と第2プレート72は、その複数本の嵌合部材80が案内部材となって軸線方向に相対移動できるようになる。その摩擦圧接とは、嵌合部材を高速で回転させて接合対象(ここではピストン61の平坦面61c)に摺り合わせ、その際に生じる摩擦熱によって嵌合部材を軟化させると同時に、その嵌合部材に接合対象へ向けた圧力を付加してこれらを接合する接合方法である。
Here, one end of a columnar or cylindrical (columnar or cylindrical in this embodiment) fitting
その嵌合部材80には、摩擦圧接を施すことによって、ピストン61側の端部にそのピストン61の平坦面61cと略平行な図5に示す接合面80aが形成される。その平坦面61cや接合面80aは、X−X軸と直交する平面と平行な面になっている。そのピストン61の平坦面61cの大きさは、摩擦圧接後の嵌合部材80に出来る図5に示す環状の圧接代d1を考慮して設定しておく。つまり、その平坦面61cの大きさは、少なくとも嵌合部材80の直径d2と圧接代d1×2の和よりも大きくしておく。尚、この平坦面61cの大きさは、必ずしも嵌合部材80の直径d2と圧接代d1×2の和よりも大きくなっている必要はなく、その和と同じ、若しくはその和より小さくなっていてもよい。本実施例においては、その嵌合部材80の接合面80aを高速で回転させてピストン61の平坦面61cに摺り合わせ、その嵌合部材80に平坦面61cへと押し付ける圧力を加えて摩擦圧接を行う。
By applying friction welding to the
このように、本実施例においては、ロックアップクラッチ60とダンパ装置70の接合に摩擦圧接を利用するので、以下の如き効果を得ることができる。
As described above, in this embodiment, friction welding is used for joining the
先ず、従来のリベット接合の場合にはピストン61の平坦面61cに相当する箇所に切り欠きを必要とするが、摩擦圧接を利用する場合には、そのような切り欠きが不要になる。これが為、本実施例のトルクコンバータ1においては、切り欠きによるピストン61の強度低下を抑えることができ、且つ、切り欠きの形成に伴うピストン61の歪みの発生や切り欠きによる応力集中を抑えることができる。従って、このトルクコンバータ1においては、従来のようなリベット径の拡大やピストン61等の厚肉化などの補強対策を施さずとも、その接合箇所の強度を確保することができる。また、このトルクコンバータ1においては、そのような補強対策が不要になるので、そのロックアップクラッチ60とダンパ装置70の接合箇所の小型化や軽量化を図ることができる。そして、その軽量化によって、ダンパ装置70と繋がっているタービンランナ20を回転させるための流体から受けた力の損失の抑制が可能になるので、このトルクコンバータ1は、駆動力の伝達効率の低下を抑えることができる。
First, in the case of conventional rivet joining, a notch is required at a location corresponding to the
更に、このトルクコンバータ1は、嵌合部材80に高強度材料を使用することができるので、その嵌合部材80として従来のリベットよりも小径のものを用いることが可能であり、嵌合部材80の小型化や軽量化、延いてはロックアップクラッチ60とダンパ装置70の接合箇所の更なる小型化や軽量化を図ることができる。また、このトルクコンバータ1は、嵌合部材80を小径にすることができるので製造性が良く、加工費の高騰を抑えることができる。また、このトルクコンバータ1は、嵌合部材80の軽量化によって、回転に伴い嵌合部材80に付加されるイナーシャを軽減することもできる。
Furthermore, since this torque converter 1 can use a high-strength material for the
また更に、このトルクコンバータ1においては、ロックアップクラッチ60のピストン61をフロントカバー40へと係合させる際に嵌合部材80に負荷が掛かるが、その嵌合部材80を高強度材料で成型することによってその際の嵌合部材80の変形や折損を回避することができる。従って、このトルクコンバータ1は、従来のリベット接合と比較して耐久性や信頼性を向上させることができる。
Furthermore, in the torque converter 1, when the
また、そのロックアップクラッチ60とダンパ装置70の接合にアーク溶接を利用した場合、その接合箇所にビード部が出来るので、そのビード部の幅のことも考慮に入れてピストン61の平坦面61cの大きさを決めなければならないが、このトルクコンバータ1においては、上述した圧接代d1がビード部の幅よりも小さいので、その平坦面61c、即ち接合箇所の小型化が可能になる。また、このトルクコンバータ1は、摩擦圧接を用いているので、アーク溶接よりも接合部分の強度が高くなる。
In addition, when arc welding is used to join the
また、ロックアップクラッチ60とダンパ装置70の接合に電子ビーム溶接を利用した場合、ピストン61のフロントカバー40側からの溶接作業が必要になるので、作業時間がかかり、製造原価も高くなるが、このトルクコンバータ1においては、摩擦圧接を用いていることによって、それよりも作業時間を短くすることができ、製造原価も抑えることができる。
Further, when electron beam welding is used to join the lock-up
ここで、第2プレート72には、複数個の弾性部材73が接続される。その弾性部材73は、X−X軸を中心とした円周方向に複数個設けられたものであり、そのX−X軸を中心にした回転方向とX−X軸の軸線方向とに伸縮自在な衝撃吸収バネである。ロックアップクラッチ60の摩擦板62がフロントカバー40に接触した際又は摩擦板62とフロントカバー40の係止状態が解除される際には、X−X軸を中心にした回転方向やX−X軸の軸線方向に加わった力による衝撃がロックアップクラッチ60に発生する。この弾性部材73は、その際に発生する衝撃を吸収し、その衝撃がピストン61やタービンハブ93を介してタービンランナ20に伝達されないようにしている。従って、このトルクコンバータ1においては、ロックアップクラッチ60の動作がダンパ装置70によって円滑に行われるようになる。
Here, a plurality of
以上示した如く、本実施例のトルクコンバータ1は、トーラス部TRからタービンシェル22の外壁面に近接させるよう環状部材50を延設し、トーラス室C内に流体溜まり室Dを形成しているので、ポンプインペラ10から流出した流体やタービンランナ室B内の流体の漏出を防ぐことができ、駆動力の伝達効率の低下を抑制することができる。
As described above, in the torque converter 1 of this embodiment, the
また、本実施例のトルクコンバータ1は、ロックアップクラッチ60とダンパ装置70の接合に摩擦圧接を用いているので、その接合箇所の強度の向上や小型化及び軽量化を図ることができ、且つ、その接合の作業性、即ち製造性を高めることができる。更に、このトルクコンバータ1は、その接合箇所の軽量化が可能になるので、駆動力の伝達効率の低下を抑制することもできる。
Further, since the torque converter 1 of the present embodiment uses friction welding for joining the lock-up
以上のように、本発明に係るトルクコンバータは、駆動力の伝達効率の向上やロックアップクラッチとダンパ装置の接合箇所の軽量化を図ることができる技術として有用である。 As described above, the torque converter according to the present invention is useful as a technique capable of improving the transmission efficiency of the driving force and reducing the weight of the joint portion between the lockup clutch and the damper device.
1 トルクコンバータ
10 ポンプインペラ
11 ポンプインペラブレード
12 ポンプシェル
13 ポンプインナーコア
20 タービンランナ
21 タービンブレード
21ao 径方向外側のタブ
22 タービンシェル
22ao 径方向外側のタービンシェルスリット
23 タービンインナーコア
30 ステータ
40 フロントカバー
50 環状部材
50a 環状部材端面
60 ロックアップクラッチ
61 ピストン
62 摩擦板
70 ダンパ装置
71 第1プレート
71a 変速機側のプレート
71b 駆動源側のプレート
72 第2プレート
73 弾性部材
80 嵌合部材
C トーラス室
D 流体溜まり室
TR トーラス部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (5)
前記フロントカバーと前記ポンプシェルとにより構成されるトーラス部から前記タービンシェルの外壁面に近接するよう延設した環状部材を備えることを特徴としたトルクコンバータ。 A front cover to which a driving force from a driving source is input, an outer shell of a pump impeller, a pump shell to which the driving force is transmitted from the front cover by being fixed to the front cover, and a turbine runner A turbine shell that forms an outer shell and is disposed to face the pump impeller, and transmits the driving force input to the front cover from the pump impeller to the turbine runner as a medium. In the converter,
A torque converter, comprising: an annular member extending from a torus portion constituted by the front cover and the pump shell so as to be close to an outer wall surface of the turbine shell.
前記環状部材は、前記トーラス部と前記タービンシェルと前記環状部材とにより区画される空間の内の前記ポンプインペラ側の空間内に前記タービンブレード取付用の穴が配置されるよう配設したことを特徴とする請求項1又は2に記載のトルクコンバータ。 The turbine shell has at least one hole for mounting a turbine blade;
The annular member is disposed so that the hole for attaching the turbine blade is disposed in a space on the pump impeller side in a space defined by the torus portion, the turbine shell, and the annular member. The torque converter according to claim 1 or 2, characterized by the above.
前記ピストンをその回転軸の軸線方向へと作動させる際に発生する衝撃を吸収するダンパ装置と、
前記ピストンに摩擦圧接により接合される一方、前記ダンパ装置に対して前記軸線方向へと移動可能に嵌合される嵌合部材と、
を更に備えたことを特徴とする請求項1,2又は3に記載のトルクコンバータ。 A lock-up clutch that transmits a driving force from the driving source to the turbine runner by engaging a piston with the front cover;
A damper device that absorbs an impact generated when the piston is operated in the axial direction of the rotation shaft;
A fitting member which is joined to the piston by friction welding, and is fitted to the damper device so as to be movable in the axial direction;
The torque converter according to claim 1, further comprising:
ピストンを前記フロントカバーに係合させることで前記駆動力を前記タービンランナへ伝達するロックアップクラッチと、
前記ピストンをその回転軸の軸線方向へと作動させる際に発生する衝撃を吸収するダンパ装置と、
前記ピストンに摩擦圧接により接合される一方、前記ダンパ装置に対して前記軸線方向へと移動可能に嵌合される嵌合部材と、
を備えたことを特徴とするトルクコンバータ。 A front cover to which a driving force from a driving source is input, an outer shell of a pump impeller, a pump shell to which the driving force is transmitted from the front cover by being fixed to the front cover, and a turbine runner A turbine shell that forms an outer shell and is disposed to face the pump shell, and transmits the driving force input to the front cover from the pump impeller to the turbine runner as a medium. In the converter,
A lock-up clutch that transmits the driving force to the turbine runner by engaging a piston with the front cover;
A damper device that absorbs an impact generated when the piston is operated in the axial direction of the rotation shaft;
A fitting member which is joined to the piston by friction welding, and is fitted to the damper device so as to be movable in the axial direction;
A torque converter characterized by comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008026791A JP2009185912A (en) | 2008-02-06 | 2008-02-06 | Torque converter |
Applications Claiming Priority (1)
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ID=41069358
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JP (1) | JP2009185912A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011069464A (en) * | 2009-09-28 | 2011-04-07 | Jatco Ltd | Shell structure of torque converter |
CN108612823A (en) * | 2018-06-25 | 2018-10-02 | 南京世界村汽车动力有限公司 | A kind of engine mission hydraulic torque converter |
-
2008
- 2008-02-06 JP JP2008026791A patent/JP2009185912A/en active Pending
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