JP2012042002A - トルクコンバータ - Google Patents

Abstract

【課題】ロックアップクラッチを、ショックを抑制しつつ応答性よく締結することができ、しかも自動変速機の全長が短縮されるトルクコンバータを提供することを課題とする。
【解決手段】エンジンの出力軸に連結されたケース１０内に、ポンプ２０とタービン３０とステータ４０とでなるトーラスＴが形成され、かつ、前記タービン３０とケース１０とを直結する多板式ロックアップクラッチ６０と、該ロックアップクラッチ締結時のショックを吸収するロックアップダンパ７０とが備えられたトルクコンバータにおいて、前記ケース１０のエンジン側の面と前記トーラスＴとの間の空間に、前記ロックアップクラッチ６０とロックアップダンパ７０とを軸方向にオーバラップさせて配設すると共に、前記ロックアップクラッチ６０はトーラスＴの軸方向寸法最大部位Ｔ１の径方向内側に、前記ロックアップダンパ７０は前記部位Ｔ１の径方向外側に、それぞれ配置する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、車両に搭載される自動変速機のトルクコンバータ、特にロックアップクラッチとロックアップダンパとを備えたトルクコンバータに関し、車両用変速機の技術分野に属する。

自動変速機に組み込まれて、エンジン出力を変速機構に伝達するトルクコンバータは、エンジンのクランクシャフトと一体的に回転するポンプと、該ポンプに対向配置され、該ポンプにより流体を介して駆動されるタービンと、該ポンプとタービンとの対向部の内側に配置されてトルク増大作用を行なうステータとで構成されるが、さらに、エンジンの燃費性能を向上させるため、トルク増大作用を利用する発進時等やポンプとタービンの相対回転を許容する必要がある変速時等を除いて、該ポンプとタービンとを直結するロックアップクラッチを設けることがあり、この場合、ロックアップクラッチ締結時のショックを吸収するため、該ロックアップクラッチの入力側または出力側にロックアップダンパが配設される。

上記のような構成を備えたトルクコンバータとして、特許文献１に記載されたものがある。このトルクコンバータにおいては、ケースのエンジン側の面を構成するフロントカバーとタービンとの間にロックアップクラッチを配設すると共に、その最外周部の背面側にロックアップダンパを配置した構成で、該ダンパにおけるダンパスプリングをタービンの外周側に配置することにより、これらが軸方向に並ぶ場合に比べてトルクコンバータの軸方向寸法の増大が抑制されている。

しかし、この特許文献１のものは、前記ロックアップクラッチが単板式であるため、トルク伝達容量に限界があったり、クラッチ板の径が大きくなって制御性が劣るなどの問題があり、そこで、近年では、特許文献２に開示されているように、ロックアップクラッチとして多板式のものを用いたトルクコンバータが実用化されている。

この特許文献２に開示されたトルクコンバータは、フロントカバーとタービンとの間の空間の最外周部にロックアップダンパを配置すると共に、その内側に多板式のロックアップクラッチを配置した構成とされており、該ダンパとクラッチとを軸方向にオーバラップさせることにより、単板式のもの比べて軸方向寸法が長くなる多板式ロックアップクラッチを用いながら、トルクコンバータの軸方向寸法の増大を抑制するように図られている。

特開２００３−２１２１９号公報 特開２００８−１７５３３８号公報

しかし、前記特許文献２に開示されたトルクコンバータにおいては、軸方向寸法が長い多板式のロックアップクラッチがトーラス（流体が循環するドーナッツ状の部分）の最も幅が広い部位（軸方向寸法最大部位）のエンジン側に隣接させて配置されているため、これらの寸法が加算されて、トルクコンバータの外周部における軸方向寸法が長くなっている。この場合、自動変速機の全長も長くなり、特にエンジンが軸方向を車体の幅方向に向けて配置されるＦＦ車（フロントエンジン・フロントドライブ車）の場合に、当該自動変速機の車体への搭載性が悪化することになる。

そこで、本発明は、全長が短く、車体への搭載性に優れた自動変速機を実現する多板式ロックアップクラッチ付きトルクコンバータを提供することを課題とする。

前記課題を解決するため、本発明は、次のように構成したことを特徴とする。

まず、本願の請求項１に記載の発明は、エンジンの出力軸に連結されたケース内に、該ケースと一体回転するポンプと、そのエンジン側に対向配置されたタービンと、該ポンプとタービンとの対向部の内側に配設されたステータとでなるトーラスが形成されていると共に、前記タービンとケースとを直結する多板式のロックアップクラッチと、該ロックアップクラッチ締結時のショックを吸収するロックアップダンパとが備えられたトルクコンバータにおいて、前記ケースのエンジン側の面と前記トーラスとの間の空間に、前記ロックアップクラッチとロックアップダンパとが軸方向にオーバラップさせて配設されていると共に、前記ロックアップクラッチはトーラスの軸方向寸法が最大となる部位の径方向内側に、前記ロックアップダンパは前記部位の径方向外側に、それぞれ配置されていることを特徴とする。

また、請求項２に記載の発明は、前記請求項１に記載のトルクコンバータにおいて、
前記エンジンの定格出力トルクに対応する前記トーラスの外径をＤ１とし、前記ステータのブレード基端部の位置で定義されるトーラスの内径をＤ２としたときに、
Ｄ１／Ｄ２＝１．５〜１．６
となるように、これらの径Ｄ１、Ｄ２が設定されていることを特徴とする。

以上の構成により、本願各請求項の発明によれば、次の効果が得られる。

まず、本願の請求項１に記載の発明によれば、図１に示すように、ケースＣ内にドーナッツ状のトーラスＴが形成されたトルクコンバータＴＣにおいて、前記ロックアップクラッチＬＣとロックアップダンパＬＤとを、ケースＣのエンジン側の面とトーラスＴとの間の空間に軸方向にオーバラップさせて配設したので、該クラッチＬＣとダンパＬＤとを軸方向にオーバラップさせない場合に比べて、トルクコンバータＴＣの軸方向寸法が短縮されることになる。

その場合に、前記ロックアップクラッチＬＣとロックアップダンパＬＤとは、トーラスＴの軸方向寸法最大部位Ｔ１の径方向の内側と外側とに振り分けて配設されることにより、該クラッチＬＣとダンパＬＤとをトーラスＴに対して軸方向に接近させ、或いはトーラスＴに対して部分的にオーバラップさせて配置することが可能となる。

これにより、軸方向寸法が長い多板式のロックアップクラッチＬＣを備えているにも拘らず、トルクコンバータＴＣの外周部の軸方向寸法が効果的に短縮され、ひいては、当該自動変速機の全長が短縮されて、車体への搭載性が向上することになる。

また、請求項１に記載の発明では、トーラスＴの軸方向寸法最大部位Ｔ１の径方向の外側にロックアップダンパＬＤを配置したことにより、周方向に配設されるダンパスプリングの長さや収縮量を大きくすることができ、また、該スプリングに作用する遠心力が大きくなって、該スプリングとダンパ本体におけるスプリング保持部との間での摺接による摩擦減衰効果が大きくなり、内側に配置する場合に比べて、該ダンパＬＤのロックアップクラッチ締結時のショック吸収作用が増大する。

また、ロックアップクラッチＬＣは、前記トーラスＴの軸方向寸法最大部位Ｔ１の径方向の内側に配置したことにより、摩擦板やピストンの径を小さくして軽量化することができ、これにより、油圧の立ち上がりに対する応答性が向上し、外側に配置した場合に比べて、特に締結動作開始直後におけるスリップ状態の制御を緻密に行なうことが可能となる。

つまり、請求項１に記載の発明によれば、自動変速機の全長の短縮ないし車体への搭載性の向上を実現しながら、ロックアップクラッチの締結制御を、ショックを抑制して円滑にかつ応答性よく行うことが可能となる。

一方、請求項２に記載の発明によれば、前記トーラスの外径Ｄ１と内径Ｄ２との比Ｄ１／Ｄ２を、１．５〜１．６に設定したことにより、エンジンの定格出力トルクに対応させて設定される外径Ｄ１が同等であるとしたときに、Ｄ１／Ｄ２が約２もしくはそれ以上である従来のものに比べて内径Ｄ２が大きくなる。

これにより、トーラスＴの内側における設計の自由度が向上し、例えばトーラスＴの軸方向寸法最大部位Ｔ１の径方向の内側に配置されるロックアップクラッチＬＣを、該トーラスＴに対してさらにオーバラップさせ易くなり、また、ケースＣの反エンジン側の面の内周部をエンジン側に寄せて、その背部に位置するオイルポンプＯＰをエンジン側に寄せて配置することが可能となり、自動変速機の全長がさらに効果的に短縮されることになる。

なお、前記比Ｄ１／Ｄ２が１．５未満の場合は、トーラスＴを循環する流体量が少なくなるため、トルクコンバータの容量や伝達効率等が小さくなって実用化が困難となり、また、１．６を超えると、前記のような自動変速機の全長の短縮効果が十分得られなくなるので、請求項２に記載の発明では、前記比Ｄ１／Ｄ２を、１．５〜１．６に設定したのである。

本発明の特徴的構成を示すトルクコンバータの模式図である。 本発明の第１実施形態に係るトルクコンバータの断面図である。 同トルクコンバータの特性を従来品と比較して示す特性図である。 本発明の第２実施形態に係るトルクコンバータの断面図である。 本発明の第３実施形態に係るトルクコンバータの断面図である。

以下、本発明の実施形態について説明する。

図２は、本発明の第１実施形態に係るトルクコンバータを示すもので、このトルクコンバータ１は、その外殻を形成するケース１０を有し、該ケース１０は、そのエンジン側の半部を構成するフロントカバー１１の外周部に固設された複数のスタッドボルト１２と該ボルト１２に螺合されるナットＡとにより、エンジンのクランクシャフトＢの端部にクランクボルトＣを用いて取り付けられたドライブプレートＤの外周部に取り付けられ、これにより、トルクコンバータ１の全体がクランクシャフトＢに連結されて、エンジンにより駆動されるようになっている。

なお、以下の説明では、便宜上、エンジン側（図の右側）を前方、反エンジン側（図の左側）を後方とする。

前記トルクコンバータ１は、主たる構成要素として、ポンプ２０、タービン３０、ステータ４０、ワンウェイクラッチ５０、ロックアップクラッチ（以下「クラッチ」という）６０及びロックアップダンパ（以下「ダンパ」という）７０を有し、これらが前記ケース１０内に収納されていると共に、該ケース１０内には流体が充満されるようになっている。

前記ポンプ２０は、ケース１０の後半部を構成するポンプシェル２１と、該シェル２１の外周部に設けられた後方へ膨出する湾曲部２１ａの内部に周方向に所定間隔を隔てて配設された多数のブレード２２とで構成されている。そして、ケース１０と一体的に回転することにより、該ケース１０内に充満されている流体を前記ブレード２２と湾曲部２１ａの内面とで案内して、該流体に軸心回りに旋回しながら外方から前方へ向う流れａを発生させるようになっている。

なお、前記ポンプシェル２１の内周端部には後方に延びるスリーブ２３が設けられており、該スリーブ２３の先端がトルクコンバータ１の後方に配設されたギヤ式オイルポンプＥのインナギヤＥ’に係合されることにより、クランクシャフトＢの回転によってケース１０及び前記スリーブ２３を介して、オイルポンプＥが駆動されるようになっている。

また、前記タービン３０は、外周部に前記ポンプシェル２１の湾曲部２１ａと反対側に湾曲する湾曲部３１ａを有するタービンシェル３１と、該シェル３１の湾曲部３１ａの内部に周方向に所定間隔を隔てて配設された多数のブレード３２と、該シェル３１の内周端部に溶接によって結合されたタービンハブ３３とで構成されており、前記ポンプ１０の前方に配置されて、ケース１０内に回転自在に収納されている。

そして、前記タービンシェル３１のブレード３２が配設された湾曲部３１ａと、前記ポンプシェル２１のブレード２２が配設された湾曲部２１ａとが対向配置されていることにより、前記ポンプ２０の回転によって生じた流れａがタービンシェル３１の湾曲部３１ａ内に導入されて、該湾曲部３１ａの内面とブレード３２とによって内方へ向う流れｂが形成され、この流れｂがブレード３２を押圧することにより、タービン３０が周方向に力を受け、ポンプ２０と同方向に駆動されるようになっている。そして、この駆動力は、前記タービンハブ３３の内周端部にスプライン嵌合されたタービンシャフトＦにより、当該自動変速機の変速機構へ伝達されるようになっている。

また、前記ステータ４０は、内輪部４１と外輪部４２との間に、放射方向に延びる多数のブレード４３を周方向に所定間隔を隔てて設けて全体を一体化した構成とされ、前記ブレード４３が、前記ポンプ２０におけるブレード２２の内周側の端部とタービン３０におけるブレード３２の内周側の端部との間に位置するように配置されていることにより、タービン３０を駆動した流体の流れｂが該タービン３０側から導入されて、各ブレード４３の間を通過する流れｃが形成されるようになっている。

そして、この流れｃがポンプシェル２１の湾曲部２１ａに内周側から導入されて流れａとなることにより、ポンプ２０、タービン３０及びステータ４０の各ブレード２２、３２、４３の間を通過して循環する流れが形成され、トルクコンバータ１の全体として、この循環流が形成されるドーナッツ状の空間、即ちトーラスＴが形成されるようになっている。

また、前記ワンウェイクラッチ５０は、前記ステータ４０を支持して該ステータ４０によるトルク増大作用を実現させるもので、アウタレース５１と、インナレース５２と、両レース５１、５２の間に介設された複数のスプラグ５３とを有し、アウタレース５１の外周面に前記ステータ４０の内輪部４１の内周面が圧入でスプライン嵌合されていると共に、インナレース５２は、内周面が当該自動変速機の変速ケースの一部であるオイルポンプスリーブＧの先端にスプライン嵌合されることにより、変速機ケースに固定されるようになっている。

なお、アウタレース５１は、その前方に位置するタービンハブ３３との間、及び後方に位置するポンプシェル２１の内周部との間にそれぞれ配設されたスラストベアリング５４、５５により軸方向の位置が規制されており、これにより、前記ステータ４０がポンプ２０及びタービン３０に対して軸方向に位置決めされている。

そして、ステータ４０は、前記流れｃにより、ブレード４３の一方の面に押圧力が作用して一方向の回転力を受けたときに、ワンウエィクラッチ５０が空転することにより自由に回転し、また、ブレード４３の他方の面に押圧力が作用して他方向の回転力を受けたときには、ワンウエィクラッチ５０がロックすることにより固定される。このとき、トルク増大作用が発生し、エンジンからポンプ２０に入力されたトルクが増大されて、タービン３０からタービンシャフトＦに出力される。

その場合に、このトルク増大作用は、速度比が０から０．８〜０．９までの範囲で得られるのが通例であり、速度比０でトルク比（トルクの増大率）が最大となる（図３参照）。

一方、前記クラッチ６０は、同芯状に配置されたクラッチハブ６１及びクラッチドラム６２と、該ハブと６１とドラム６２との間に配設され、これらに交互に係合された複数の摩擦板６３と、前記クラッチハブ６１に一体的に設けられたピストンシリンダ６４に摺動自在に収納されたたピストン６５とを有し、前記クラッチハブ６１及びピストンシリンダ６４が、フロントカバー１１の内面に溶接により固着されている。

そして、前記ピストンシリンダ６４内におけるピストン６５の背部が油圧室６６とされ、該油圧室６６に、前記タービンシャフトＦに設けられた油穴Ｆ’から、フロントカバー１１とその内面に固着されたプレート部材６７との間に設けられた油路６７ａや、前記ピストンシリンダ６４に設けられた油孔６４ａ等を通って作動油圧が導入されたときに、ピストン６５により前記複数の摩擦板６３がリテーナ６８側に押付けられ、該クラッチ６０が締結されるようになっている。

さらに、前記ダンパ７０は、スプリング保持プレート７１と、該プレート７１の所定の円周上に周方向に向けて配設され、一端が該プレート７１に設けられたスプリング受け部７１ａに受け止められた複数のダンパスプリング７２と、前記タービンシェル３１の外周部の外面に固着されて前方へ突出し、前記ダンパスプリング７２の他端を受けるスプリング受け部材７３とを有する。

そして、前記保持プレート７１の内周部が前記クラッチ６０のドラム６２に結合され、該クラッチ６０が締結されたときに、フロントカバー１１の回転、即ちクランクシャフトＢの回転が該クラッチ６０を介してダンパ７０のスプリング保持プレート７１に入力され、ダンパスプリング７２を圧縮しながら、スプリング受け部材７３からタービン３０に伝達されるようになっている。

なお、前記スプリング受け部材７３には、タービンシェル３１に固着された基部７３ａの内周端部から前方に突出するストッパ部７３ｂが設けられており、該ストッパ部７３ｂが前記スプリング保持プレート７１に設けられた周方向に長い長穴７１ｂに突入されていることにより、該スプリング受け部材７３とスプリング保持プレート７１の相対回転が所定量に規制され、ダンパスプリング７２の過度な圧縮が阻止されるようになっている。

ここで、このトルクコンバータ１の作用を説明すると、まず、発進時や変速時等のクラッチ６０の非締結時には、エンジンのクランクシャフトＢと一体的に回転するポンプ２０により、トラースＴ内で循環する流体を介してタービン３０が駆動され、タービンシャフトＦを介して変速機構に動力が伝達されることになる。その場合に、速度比が約０．８〜０９以下のコンバータ領域では、ステータ４０のトルク増大作用により、エンジン出力トルクが増大されて変速機構へ出力される。

また、発進時や変速時等以外の運転状態において、前記タービンシャフトＦに設けられた油穴Ｆ’から油路６７ａ、油孔６４ａ等を介してクラッチ６０の油圧室６６に作動油圧を供給すれば、該クラッチ６０が締結されて、ケース１０のフロントカバー１１とタービン３０とがダンパ７０を介して連結されることになり、エンジン出力トルクは、クランクシャフトＢからケース１０、クラッチ６０及びダンパ７０を介して直接タービン３０に伝達されることになる。この場合、動力は流体を介することなく変速機構へ伝達されることにより、クラッチ６０の非締結時よりトルク伝達効率が向上し、エンジンの燃費性能が向上する。

そして、クラッチ６０を締結する際には、該クラッチ６０の締結時のショックを抑制するため、前記油圧室６６に供給する油圧を制御して該クラッチ６０を一旦スリップ状態とし、その後、完全に締結するのであるが、該クラッチ６０の複数の摩擦板６３が接触し始めてトルクの伝達が開始されたときに、ダンパ７０のダンパスプリング７２が圧縮されることによりトルク伝達開始時のショックが吸収され、これにより、クラッチ６０が円滑に締結されることになる。

次に、このトルクコンバータ１の前記各構成要素の配置や寸法関係等と、それに伴う作用効果について説明する。

まず、前記クラッチ６０とダンパ７０とは、軸方向にオーバラップさせて配置されていると共に、クラッチ６０は、前記フロントカバー１１とタービンシェル３１との間の空間における径方向の中間部において、タービンシェル３１の湾曲部３１ａより内側に、また、ダンパ７０は、前記空間の外周部において、タービンシェル３１の湾曲部３１ａより外側に配置されている。

つまり、クラッチ６０とダンパ７０とは、互いに軸方向にオーバラップした状態で、タービンシェル３１の湾曲部３１ａとこれに対向するポンプシェル２１の湾曲部２１ａの前後に最も膨出した部位でなるトーラスＴの軸方向寸法最大部位Ｔ１の径方向の内側と外側に振り分けられて配置されている。

これにより、クラッチ６０とダンパ７０とを軸方向にオーバラップさせない場合に比べて、トルクコンバータ１の軸方向寸法が短縮されると共に、該クラッチ６０とダンパ７０とをトーラスＴに対して軸方向に接近させることが可能となる。さらに、図２に示すように、クラッチハブ６１の後端部をタービンシェル３１の湾曲部３１ａの内周側における凹陥部３１ｂに突入させたり、ダンパスプリング７２をタービンシェル３１の湾曲部３１ａの斜め外方に配置するなど、クラッチ６０及びダンパ７０をトーラスＴに対して部分的にオーバラップさせることが可能となり、該トルクコンバータ１の軸方向寸法ないし自動変速機の全長がさらに効果的に短縮されているのである。

そして、クラッチ６０とダンパ７０とをトーラスＴの軸方向寸法最大部位Ｔ１の径方向の内側と外側に振り分けるに際し、クラッチ６０を内側に、ダンパ７０を外側に配置したことにより、前述のように、クラッチ締結時のショックの吸収効果が増大すると共に、クラッチ締結動作開始時におけるスリップ制御を応答性よく緻密に行なうことが可能となり、該クラッチ締結時のショックが効果的に抑制されることになる。

また、この第１実施形態に係るトルクコンバータ１の設計上の寸法に基づいてその特徴を説明すると、このトルクコンバータ１の流体が循環するトーラスＴの流路の外径（ポンプ２０及びタービン３０のブレード２１、３１の先端部が位置する円周の直径）をＤ１とし、トーラスＴの流路の内径（ステータ４０のブレード４３の基端部が位置する円周の直径）をＤ２としたとき、このトルクコンバータ１は、
Ｄ１＝２４６ｍｍ
Ｄ２＝１５８ｍｍ
Ｄ１／Ｄ２＝１．５６
とされており、内径Ｄ２に対する外径Ｄ１の比Ｄ１／Ｄ２が、約２もしくは２以上の従来のものに比べて小さい値に設定されている。

つまり、前記トーラス外径Ｄ１は、トルクコンバータが適用されるエンジンの定格出力に対応させて設定されるので、第１実施形態のトルクコンバータ１は、同等の定格出力のエンジンに適用される従来のトルクコンバータに比べてトーラス内径Ｄ２が大きく、トーラスＴが細くなっている。

これにより、このトルクコンバータ１においては、トーラスＴの内側における設計の自由度が向上し、前述のように、該トーラスＴの軸方向寸法最大部位Ｔ１の内側に位置するクラッチ６０をトーラスＴに対して軸方向に部分的にオーバラップさせたり、ポンプシェル２１の内周部に前方へ凹陥した凹陥部２１ｂを設けることが可能となっている。

そして、ポンプシェル２１の内周部に凹陥部２１ｂを設けることにより、その後方に位置するオイルポンプＥをエンジン側へ寄せることが可能となり、これによっても、自動変速機の全長が短縮されることになる。

ところで、トーラスＴの内外径の比Ｄ１／Ｄ２を小さくすると、該トーラスＴ内を循環する流体量が少なくなることにより、図３に示すように、従来のものに比べて、容量係数、伝達効率、トルク比などの特性が低下することになる。

ここで、図３の従来品は、
Ｄ１＝２３６ｍｍ
Ｄ２＝９９ｍｍ
Ｄ１／Ｄ２＝２．３８
である。

しかし、図３から明らかなように、容量係数及び伝達効率が従来品より小さくなるのは、速度比が約０．３以上の領域であるので、発進時等に速度比が比較的小さい領域でクラッチ６０の締結制御（スリップ制御）を開始すれば、容量係数及び伝達効率が小さいことによる発進加速性能等に与える影響を事実上回避することができる。

また、速度比が小さい領域でロックアップクラッチの締結制御を開始するとショックが大きくなるという問題に対しては、前述のように、クラッチ６０を内側に、ダンパ７０を外側に配置することによるショック吸収効果の向上によって回避することができる。

さらに、トルク比の低下に対しては、例えば前進６速等の多段型の自動変速機の場合には、低変速段の減速比を大きく設定することができるので、この第１実施形態のトルクコンバータ１をこのような多段型の自動変速機に用いることにより、良好な発進加速性能を維持することができる。

その結果、このトルクコンバータ１によれば、自動変速機の全長が効果的に短縮されると共に、クラッチ締結時のショックの増大や発進加速性能の低下を招くことがなく、また、速度比が比較的小さい領域でクラッチを締結開始させることによりエンジンの燃費性能の向上が可能となる。

次に、本発明の第２実施形態について説明する。

この第２実施形態の構成要素は前記第１実施形態と同様であり、図４に示すように、この実施形態に係るトルクコンバータ１０１も、外殻を形成するケース１１０がドライブプレートＤを介してクランクシャフトＢの端部に連結されるようになっていると共に、主たる構成要素として、ポンプ１２０、タービン１３０、ステータ１４０、ワンウェイクラッチ１５０、クラッチ１６０及びダンパ１７０を有し、これらが前記ケース１１０に収納されている。

また、前記各要素１１０〜１７０のそれぞれの構成や、これらの配置構成も前記第１実
施形態と同様である。

つまり、この第２実施形態のトルクコンバータ１０１においても、クラッチ１６０とダンパ１７０とは、互いに軸方向にオーバラップした状態で、トーラスＴの軸方向寸法最大部位Ｔ１の径方向の内側と外側とに振り分けられて配置されており、これにより、前記第１実施形態のトルクコンバータ１と同様に、該トルクコンバータ１０１の軸方向寸法ないし自動変速機の全長が効果的に短縮されている。

また、クラッチ１６０とダンパ１７０とをトーラスＴの軸方向寸法最大部位Ｔ１の径方向の内外に振り分けるに際し、クラッチ１６０を内側に、ダンパ１７０を外側に配置した構成も第１実施形態のトルクコンバータ１と同様であり、したがって、このトルクコンバータ１０１によっても、クラッチ締結時のショックの吸収効果が増大すると共に、クラッチ締結動作開始時におけるスリップ制御を応答性よく緻密に行なうことが可能となり、該クラッチ締結時のショックが効果的に抑制されることになる。

一方、この第２実施形態に係るトルクコンバータ１０１においては、トーラスＴの内外径Ｄ１、Ｄ２は、
Ｄ１＝２６５ｍｍ
Ｄ２＝１７０ｍｍ
Ｄ１／Ｄ２＝１．５６
とされている。

つまり、このトルクコンバータ１０１は、第１実施形態のトルクコンバータ１より定格出力が大きいエンジンに適用されるもので、トーラスＴの外径Ｄ１が第１実施形態のトルクコンバータ１より大きいが、これに伴って内径Ｄ２も大きくされており、その結果、内径Ｄ２に対する外径Ｄ１の比は、第１実施形態のトルクコンバータ１と同じとされている。

したがって、この第２実施形態のトルクコンバータ１０１によっても、自動変速機の全長がさらに効果的に短縮されると共に、クラッチ締結時のショックの増大や発進加速性能の低下を招くことがなく、また、速度比が比較的小さい領域でクラッチを締結開始させることによりエンジンの燃費性能の向上が可能となる。

なお、前記第１実施形態のトルクコンバータ１（第２実施形態のトルクコンバータ１０１も同様）においては、ダンパ７０のスプリング保持プレート７１がクラッチ６０のドラム６２に、スプリング受け部材７３がタービンシェル３１にそれぞれ結合され、該ダンパ７０がクラッチ６０とタービン３０との間に介設された構成とされているが、図５に示すトルクコンバータ２０１のように、ダンパ２７０をフロントカバー２１１とクラッチ２６０との間に介設してもよい。

つまり、図５に示す第３実施形態に係るトルクコンバータ２０１においては、フロントカバー２１１とタービンシェル２３１との間の空間の径方向の中間部にクラッチ２６０が、該空間の最外周部にダンパ２７０がそれぞれ配置された構成において、前記ダンパ２７０のダンパスプリング２７２を保持するスプリング保持プレート２７１がフロントカバー２１１の内面の最外周部に溶接により固着され、ダンパスプリング２７２の一端を受け止めるスプリング受け部材２７３がクラッチ２６０のドラム２６２に連結されている。

そして、該クラッチ２６０のハブ２６１と一体のピストンシリンダ２６４が前記タービンシェル２３１に溶接により固着され、該シリンダ２６４内におけるピストン２６５の背部に油圧室２６６が形成されていると共に、該シリンダ２６４の内周側にプレート部材２６７が配設され、該プレート部材２６７とタービンハブ２３３及びタービンシェル２３１との間に、前記油圧室２６６に油圧を供給するための油路２６７ａが形成されている。

したがって、このトルクコンバータ２０１においても、クラッチ２６０の油圧室２６６に作動油圧を供給すれば、ピストン２６５によって摩擦板２６３がリテーナ２６８側に押付けられて該クラッチ２６０が締結され、これにより、フロントカバー２１１とタービン２３０とが連結されることになるが、その際に、該フロントカバー２１１とクラッチ２６０との間に介設されたダンパ２７０のダンパスプリング２７２が圧縮されることにより、締結開始時のショックが吸収されることになる。

なお、このトルクコンバータ２０１の前記クラッチ２６０及びダンパ２７０以外の構成要素の配置や寸法関係等は前記第１実施形態に係るトルクコンバータ１と同じであり、したがって、このトルクコンバータ２０１によっても、前記第１実施形態と同様の作用効果が得られる。

以上のように、本発明によれば、ロックアップクラッチ締結時の応答性やショックの吸収性が良く、しかもコンパクトなトルクコンバータが実現され、したがって、この種のトルクコンバータないし自動変速機、或いはこれを搭載する車両の製造技術分野において、好適に利用される可能性がある。

１、１０１、２０１ トルクコンバータ
１０、１１０ ケース
２０、１２０ ポンプ
３０、１３０、２３０ タービン
４０、１４０ ステータ
６０、１６０、２６０ ロックアップクラッチ
７０、１７０、２７０ ロックアップダンパ
Ｔ トーラス
Ｔ１ 軸方向寸法最大部位

Claims (2)

1. エンジンの出力軸に連結されたケース内に、該ケースと一体回転するポンプと、そのエンジン側に対向配置されたタービンと、該ポンプとタービンとの対向部の内側に配設されたステータとでなるトーラスが形成されていると共に、前記タービンとケースとを直結する多板式のロックアップクラッチと、該ロックアップクラッチ締結時のショックを吸収するロックアップダンパとが備えられたトルクコンバータにおいて、
   前記ケースのエンジン側の面と前記トーラスとの間の空間に、前記ロックアップクラッチとロックアップダンパとが軸方向にオーバラップさせて配設されていると共に、
   前記ロックアップクラッチはトーラスの軸方向寸法が最大となる部位の径方向内側に、前記ロックアップダンパは前記部位の径方向外側に、それぞれ配置されていることを特徴とするトルクコンバータ。
2. 前記エンジンの定格出力トルクに対応する前記トーラスの外径をＤ１とし、前記ステータのブレード基端部の位置で定義されるトーラスの内径をＤ２としたときに、
   Ｄ１／Ｄ２＝１．５〜１．６
   となるように、これらの径Ｄ１、Ｄ２が設定されてい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。

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