JP2009299860A - トルクコンバータ用ステータユニット - Google Patents

Abstract

【課題】トルクコンバータ用ステータユニットの軸方向寸法を小さくするとともに、その組み込みを容易とする。
【解決手段】 トルクコンバータのステータ１２とステータシャフトとの間に配置される一方向クラッチ２０と、前記ステータ１２とポンプインペラ１１及びタービンライナ１３との間にそれぞれ配置されるスラスト軸受１ａ，１ｂとを備えたトルクコンバータ用ステータユニットにおいて、前記各スラスト軸受１ａ，１ｂは、それぞれ前記ステータ１２と一体に回転する転走輪４ａ，４ｂとその転走輪４ａ，４ｂの軸方向外側に転動自在に支持されたころ５ａ，５ｂとを備え、前記両転走輪４ａ，４ｂの少なくとも一方４ａは前記スタータ１２と別体に形成されて、前記一方の転走輪４ａに、前記一方向クラッチ２０の外輪２１の内周面２１ａと内輪２２の外周面２２ａとの間に入り込む突部３３を形成し、その突部３３により、前記内輪２２と前記外輪２１とが一体に支持される構成とした。
【選択図】図１

Description

この発明は、自動車のトルクコンバータに組み込まれるステータユニットに関するものである。

トルクコンバータは、例えば、図５に示すように、エンジンの出力軸に連結されるポンプインペラ１１とトランスミッションの入力軸に連結されるタービンライナ１３とが対向配置され、ケーシングに固定されるステータシャフトに一方向クラッチ２０を介してステータ１２が取付けられる。

ステータ１２は、それぞれ椀状に形成されたインペラブレード１１ｂとタービンブレード１３ｂとの間で還流する流体を、これらの内径側の位置でタービンライナ１３側からポンプインペラ側へ戻す際に、流体の流れ方向を変えてポンプインペラ１１に順方向の回転力を付与して伝達トルクを増幅する。

また、前記一方向クラッチ２０は、前記ステータ１２の内径部（ステータハブ）１２ａに結合される外輪２１、前記ステータシャフトに結合される内輪２２、その内外両輪２１，２２間の環状の空間に沿って配置される複数のスプラグ２３、及びそのスプラグ２３を保持する環状の保持器２４等により構成され、その一方向クラッチ２０が、ステータ１２をステータシャフトに対して一方向にのみ回転を許容する。

外輪２１は予め熱処理が施されており、その外輪２１及び保持器２４は、それぞれその軸方向一端が前記内径部１２ａの端壁１２ｂに支持され、また、前記外輪２１及び保持器２４の軸方向他端は、押え板１４により外側から押さえられる。外輪２１及び保持器２４は、その端壁１２ｂと押え板１４とに挟まれて、前記内径部１２ａに支持される。

また、そのステータ１２と前記ポンプインペラ１１との間、及びステータ１２とタービンライナ１３との間に、それぞれスラスト軸受１ａ，１ｂが組み付けられ、ステータ１２に加わるアキシアル荷重を支承する。前記各スラスト軸受１ａ，１ｂは、転走輪４ａ，４ｂとその転走輪４ａ，４ｂに放射状に設けられた転動自在のころ５ａ，５ｂ、及びその転走輪４ａ，４ｂところ５ａ，５ｂとを保持する保持器等から構成される。
これらのステータ１２、一方向クラッチ２０、及びスラスト軸受１ａ，１ｂとを備えたステータユニットが、前記ポンプインペラ１１及びタービンライナ１３等とともに、トルクコンバータに組み込まれる（例えば、特許文献１参照）。
特開２００３−３４３６９０号公報

さらに、図６に示すように、前記ステータ１２の内径部１２ａの軸方向両側に、フラットなプレート２ａ，２ｂを圧入固定し、その２枚のプレート２ａ，２ｂによって、一方向クラッチ２０の外輪２１と内輪２２とを軸方向両側から挟み込むとともに、その２枚のプレート２ａ，２ｂの各外側面を、前記スラスト軸受１ａ，１ｂの転走輪としたものもある（例えば、特許文献２参照）。
特開２００７−２５５４９７号公報

上記特許文献１によれば、ステータの内径部の端壁よりも軸方向外側に、スラスト軸受の転走輪が設けられるため、トルクコンバータ用ステータユニットの軸方向寸法が大きくなる。

この点、上記特許文献２によれば、トルクコンバータ用ステータユニットの軸方向寸法は小さくなる。また、部品点数も相対的に少なくなるので、組み込み容易である。
しかし、トルクコンバータ用ステータユニットとしては、さらに軸方向寸法が小さく、且つ組み込み容易な構成が求められる。

そこで、この発明は、トルクコンバータ用ステータユニットの軸方向寸法を小さくするとともに、その組み込みを容易とすることを課題とする。

上記の課題を解決するために、この発明は、トルクコンバータのポンプインペラとタービンライナとの間に配置されるステータと、そのステータとステータシャフトとの間に配置される一方向クラッチと、前記ステータとポンプインペラ及びタービンライナとの間にそれぞれ配置されるスラスト軸受とを備えたトルクコンバータ用ステータユニットにおいて、前記一方向クラッチは、前記ステータと一体に回転する外輪と、前記ステータシャフトに固定された内輪と、前記外輪の内周面と前記内輪の外周面との間に係脱可能に配置されるスプラグとを備え、前記各スラスト軸受は、それぞれ前記ステータと一体に固定される転走輪とその転走輪の軸方向外側に転動自在に支持されたころとを備え、前記両転走輪の少なくとも一方は前記ステータと別体に形成されて、その一方の転走輪により、前記ステータへの組み込み前において前記内輪と前記外輪とが一体に支持可能となっている構成を採用した。

スラスト軸受の転走輪によって、内輪と外輪とを一体に支持できるようにしたので、部品点数が少なく、その内輪と外輪とが、前記ステータへの組み込み前において一体に支持されていれば、スラスト軸受及び一方向クラッチのトルクコンバータへの組み込みが容易である。また、スラスト軸受の転走輪によって内輪と外輪とを支持できるので、トルクコンバータ用ステータユニットの軸方向寸法を小さくすることができる。

スラスト軸受の前記両転走輪のうち一方の転走輪によって内輪と外輪とを支持する手法としては、例えば、転走輪又は内外輪の一方の端面に設けた突部が、他方の端面に設けた凹部に入り込む構成とすることができる。

また、他の手法としては、前記両転走輪のうち一方の転走輪に、前記外輪の内周面と前記内輪の外周面との間に入り込む突部を形成し、その突部により、前記内輪と前記外輪とが一体に支持される構成を採用することができる。

前記内外輪間に入り込む突部の形状としては、例えば、その突部が、前記一方向クラッチの軸心周りの内径面及び外径面を有し、その突部の内径面が前記内輪の外周面に及び前記凸部の外径面が前記外輪の内周面に接することにより前記内輪と前記外輪とが一体に支持される構成とすることができる。

また、前記転走輪に前記内外輪間に入り込む突部を設けた構成において、その突部に、前記一方の転走輪を軸方向に貫通する油孔を設けた構成とすることができる。
前記内外輪間に入り込む突部に油孔が設けられていれば、その内外輪とスプラグとの潤滑が促進されるので好ましい。

さらに、その突部を設けた前記一方の転走輪としては、金属のプレス加工品とすることができる。プレス加工品であれば、その突部や油孔の形成が容易で製造行程を簡素化できる。

また、前記スプラグは、円筒状を成す周壁とその周壁の軸方向一方縁から内径方向に延びる側壁とを有する保持器によって周方向に沿って保持されており、前記側壁の軸方向外側面が前記突部に接する構成とすることができる。
転走輪の突部が内外輪間の空間に入り込んでいるので、その突部に保持器の側壁が当接する構成とすれば、保持器の軸方向寸法を短くすることができる。

前記転走輪に設けた突部と保持器の側壁との当接に際し、転走輪の突部が、前記一方向クラッチの軸方向に直交する端面を有し、前記側壁の軸方向外側面が前記突部の端面に面接触するようにすれば、内外輪間の空間において、保持器が軸方向へ安定して位置決めされる。

なお、前記両転走輪のうち一方の転走輪は、前記ステータの内径部に圧入固定される構成とすることができる。また、前記両転走輪のうち他方の転走輪は、前記ステータの内径部に圧入固定される構成とすることができる。

また、その転走輪は、前記ステータの内径部の軸方向端部をカシメることにより固定することもできる。このカシメによる固定は、前記圧入固定による手法に代えて採用することもできるし、前記圧入固定による手法に加えて採用することもできる。

この発明は、スラスト軸受の転走輪によって、内輪と外輪とを一体に支持できるようにしたので、部品点数が少なく、そのスラスト軸受及び一方向クラッチのトルクコンバータへの組み込みが容易である。
また、スラスト軸受の転走輪によって内輪と外輪とを支持できるので、トルクコンバータ用ステータユニットの軸方向寸法を小さくすることができる。

この発明の実施形態を図面に基づいて説明する。この実施形態は、トルクコンバータのポンプインペラ１１とタービンライナ１３との間に組み込んで使用されるトルクコンバータ用ステータユニット１０である。組み込まれるトルクコンバータの基本的構成は、例えば、図５等に示す従来例と同様であるので、以下、トルクコンバータ用ステータユニット１０の構成について述べる。

トルクコンバータ用ステータユニット１０の構成は、図１に示すように、環状の内径部（ステータハブ）１２ａを有するステータ１２と、そのステータ１２と図示しないステータシャフトとの間に配置される一方向クラッチ２０と、前記ステータハブ１２ａとポンプインペラ１１の内径部に設けたインペラハブ１１ａとの間、及び、ステータハブ１２ａとタービンライナ１３の内径部に設けたタービンハブ１３ａとの間にそれぞれ配置されるスラスト軸受１ａ，１ｂとを備えている。

一方向クラッチ２０は、前記ステータハブ１２ａとともに回転可能に固定される外輪２１、前記ステータシャフトの外周にスプライン結合により固定可能な内輪２２、その外輪２１と内輪２２間の環状の空間に沿って配置される複数のスプラグ２３、及びその各スプラグ２３を一方向クラッチ２０の周方向に沿って一定の間隔に保持する保持器４０、各スプラグ２３を外輪２１と内輪２２とが係合する方向に付勢するガータスプリング２５等により構成される。

保持器４０は、図２に示すように、全周に亘る周壁４３と、その周壁４３の図２（ｂ）に示す左側（軸方向一方側）縁から内径方向に延びる側壁４２とを有している。また、前記周壁４３には、周方向に沿って一定の間隔で、その周壁４３を径方向に貫通するポケット４１が形成されている。

前記各スプラグ２３は、そのポケット４１内に収納されて、前記外輪２１の内周面２１ａと前記内輪２２の外周面２２ａとの間に係脱可能に配置される。すなわち、このスプラグ２３には、外輪２１と内輪２２にそれぞれ接する内外カム面が形成されており、そのスプラグ２３が軸周りに回動して姿勢変化することにより、前記外輪２１の内周面２１ａと内輪２２の外周面２２ａとの間で係合及び係合解除（係脱）し、その係脱により、外輪２１と内輪２２との間のトルクの伝達・遮断を行う。

なお、この実施形態では、前記スプラグ２３を係合方向に付勢する弾性部材２５として、全周に沿ってガータスプリング２５を使用しているが、この弾性部材２５としては、板バネなど他の構成によるものも採用できる。

前記各スラスト軸受１ａ，１ｂは、前記ステータハブ１２ａの軸方向両側に配置されて、それぞれ中央にシャフト挿入用の孔を有する円盤状の転走輪４ａ，４ｂと、その各転走輪４ａ，４ｂの軸方向外側面において放射方向に多数配置されて各転走輪４ａ，４ｂに転動自在に支持されるころ５ａ，５ｂ、そのころ５ａ，５ｂを保持する保持器６ａ，６ｂとを備えている。

ステータハブ１２ａには、図１（ａ）に示す左側（軸方向一方側）及び右側（軸方向他方側）に、それぞれ係止部１２ｃ，１２ｄが設けられている。
その各係止部１２ｃ，１２ｄに、前記スラスト軸受１ａ，１ｂの転走輪４ａ，４ｂがそれぞれ圧入固定されるようになっている。

各スラスト軸受１ａ，１ｂは、その転走輪４ａ，４ｂが、それぞれ前記各係止部１２ｃ，１２ｄに軸方向外側から内側に向かって圧入又は挿入され、各転走輪４ａ，４ｂの外周面が、前記係止部１２ｃ，１２ｄの内周面に密着する。

さらに、その転走輪４ａ，４ｂの軸方向外側に、保持器６ａ，６ｂ及びころ５ａ，５ｂを挟んで、前記転走輪４ａ，４ｂに対向する外側転走輪３ａ，３ｂが設けられている。
外側転走輪３ａ，３ｂの内径側に設けた内向き爪７ａ，７ｂが、前記保持器６ａ，６ｂの内周縁を軸方向内側から係止する。このため、保持器６ａ，６ｂを介して、転走輪４ａ，４ｂと、対応する前記外側転走輪３ａ，３ｂとが分離しないように保持される。

前記軸方向一方側の転走輪４ａ（一方の転走輪４ａ）は、前記軸方向他方側の転走輪４ｂ（他方の転走輪４ｂ）と同様、金属のプレス加工品である。また、その一方の転走輪４ａは、他方の転走輪４ｂよりも径方向に長く形成されて内外輪支持プレート３０を構成している。

すなわち、一方の転走輪４ａは、その外径部３２が軸方向外側に折り曲げられて、その折り曲げられた部分が、前記ステータハブ１２ａの係止部１２ｃに圧入固定されている。
また、その外径部３２よりもやや内径寄りの部分３１で、外輪２１の軸方向端面２１ｃに面接触している。さらに、その内径部３５は、内輪２２の軸方向端面２２ｃに面接触している。外輪２１と内輪２２とが相対回転した際に、一方の転走輪４ａと内輪２２の軸方向端面２２ｃとの接触面は摺接する。

また、図１に示すように、前記一方の転走輪４ａには、前記外輪２１の内周面２１ａと前記内輪２２の外周面２２ａとの間に入り込む突部３３が形成されている。

前記突部３３は、図１（ｂ）に示すように、前記一方向クラッチ２０の軸心周りの内径面３３ｂ及び外径面３３ａを有し、その突部３３の内径面３３ｂが前記内輪２２の外周面２２ａに及び前記突部３３の外径面３３ａが前記外輪２１の内周面２１ａに接することにより、前記ステータ１２への組み込み前において、前記内輪２２と前記外輪２１とが一体に支持される。

また、前記突部３３は、前記一方向クラッチ２０の軸方向に直交する端面３３ｃを有し、前記側壁４２の軸方向外側面４２ｃが、その突部３３の端面３３ｃに面接触するので、保持器４０が軸方向に安定して位置決めされる。

このように、一方の転走輪４ａを内外輪支持プレート３０として用い、その内外輪支持プレート３０によって、前記外輪２１及び内輪２２が軸方向一方側から他方側へと押さえられるようにステータハブ１２ａに固定される。
このとき、内外輪支持プレート３０によって、前記外輪２１及び内輪２２が一体に支持されているから、その組み込みが容易である。

この組み込みにより、外輪２１は、スラスト軸受１ａ，１ｂの転走輪４ａ，４ｂとともに、ステータ１２と一体に回転するようになる。

また、内輪２２は、その軸方向両端面が、それぞれ、前記ステータハブ１２ａの係止段部１２ｅ、及び前記一方の転走輪４ａの突部３３の内径面３３ｂ、内径部３５の軸方向端面に摺動可能に密着し、軸方向両側から押さえられるようにステータハブ１２ａから分離しないように保持される。

さらに、前記突部３３に、前記一方の転走輪４ａを軸方向に貫通する油孔３４が設けられている。この油孔３４を通じて潤滑油が供給されることにより、一方向クラッチ２０への油の供給、ステータ、シャフト、タービン間の油の通路の確保が可能となる。

（ａ）は一実施形態の正面断面図、（ｂ）はその要部拡大図 同実施形態に組み込まれる一方向クラッチの詳細を示し、（ａ）は側面図、（ｂ）は（ａ）のｂ−ｂ断面図 同実施形態に組み込まれる一方向クラッチの詳細を示し、（ａ）は（ｂ）のａ−ａ断面図、（ｂ）は正面図 図３（ｂ）の要部拡大図 従来例のトルクコンバータを示す正面図 従来例のトルクコンバータ用ステータユニットを示す正面図

符号の説明

１ａ，１ｂ スラスト軸受
２ａ，２ｂ プレート
３ａ，３ｂ 外側転走輪
４ａ，４ｂ 転走輪
５ａ，５ｂ ころ
６ａ，６ｂ 保持器
１０ トルクコンバータ用ステータユニット
１１ ポンプインペラ
１１ａ インペラハブ
１１ｂ インペラブレード
１２ ステータ
１２ａ 内径部（ステータハブ）
１２ｂ 端壁
１３ タービンライナ
１３ａ タービンハブ
１３ｂ タービンブレード
１４ 押え板
２０ 一方向クラッチ
２１ 外輪
２２ 内輪
２３ スプラグ
２４，４０ 保持器
２５ ガータスプリング（弾性部材）
３０ 転走輪（内外輪支持プレート）
３１ 外輪当接部
３２ 外径部
３３ 突部
３３ａ 外径面
３３ｂ 内径面
３３ｃ 端面
３４ 油孔
３５ 内径部
４１ ポケット
４２ 側壁
４２ｃ 軸方向外側面
４３ 周壁

Claims (10)

1. トルクコンバータのポンプインペラ１１とタービンライナ１３との間に配置されるステータ１２と、そのステータ１２とステータシャフトとの間に配置される一方向クラッチ２０と、前記ステータ１２とポンプインペラ１１及びタービンライナ１３との間にそれぞれ配置されるスラスト軸受１ａ，１ｂとを備えたトルクコンバータ用ステータユニットにおいて、
   前記一方向クラッチ２０は、前記ステータ１２と一体に回転する外輪２１と、前記ステータシャフトに固定された内輪２２と、前記外輪２１の内周面と前記内輪２２の外周面との間に係脱可能に配置されるスプラグ２３とを備え、
   前記各スラスト軸受１ａ，１ｂは、それぞれ前記ステータ１２と一体に回転する転走輪４ａ，４ｂとその転走輪４ａ，４ｂの軸方向外側に転動自在に支持されたころ５ａ，５ｂとを備え、前記両転走輪４ａ，４ｂの少なくとも一方４ａは前記ステータ１２と別体に形成されて、その一方の転走輪４ａにより、前記ステータ１２への組み込み前において前記内輪２２と前記外輪２１とが一体に支持可能となっていることを特徴とするトルクコンバータ用ステータユニット。
2. 前記一方の転走輪４ａに、前記外輪２１の内周面２１ａと前記内輪２２の外周面２２ａとの間に入り込む突部３３を形成し、その突部３３により、前記内輪２２と前記外輪２１とが一体に支持されることを特徴とする請求項１に記載のトルクコンバータ用ステータユニット。
3. 前記突部３３は、前記一方向クラッチ２０の軸心周りの内径面３３ｂ及び外径面３３ａを有し、その突部３３の内径面３３ｂが前記内輪２２の外周面２２ａに及び前記突部３３の外径面３３ａが前記外輪２１の内周面２１ａに接することにより前記内輪２２と前記外輪２１とが一体に支持されることを特徴とする請求項２に記載のトルクコンバータ用ステータユニット。
4. 前記突部３３に、前記一方の転走輪４ａを軸方向に貫通する油孔３４を設けたことを特徴とする請求項２又は３に記載のトルクコンバータ用ステータユニット。
5. 前記一方の転走輪４ａは、プレス加工品であることを特徴とする請求項２乃至４のいずれかに記載のトルクコンバータ用ステータユニット。
6. 前記スプラグ２３は、円筒状を成す周壁４３とその周壁４３の軸方向一方縁から内径方向に延びる側壁４２とを有する保持器４０によって周方向に沿って保持されており、前記側壁４２の軸方向外側面４２ｃが前記突部３３に接することを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載のトルクコンバータ用ステータユニット。
7. 前記突部３３は、前記一方向クラッチ２０の軸方向に直交する端面３３ｃを有し、前記側壁４２の軸方向外側面４２ｃが前記突部３３の端面３３ｃに面接触することを特徴とする請求項６に記載のトルクコンバータ用ステータユニット。
8. 前記一方の転走輪４ａは、前記ステータ１２の内径部１２ａに圧入固定されることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載のトルクコンバータ用ステータユニット。
9. 前記両転走輪４ａ，４ｂのうち他方の転走輪４ｂは、前記ステータ１２の内径部１２ａに圧入固定されることを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載のトルクコンバータ用ステータユニット。
10. 前記転走輪は、前記ステータ１２の内径部１２ａの軸方向端部をカシメることにより固定されることを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載のトルクコンバータ用ステータユニット。

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