JP2017190841A - トルクコンバータ - Google Patents

Abstract

【課題】ポンプインペラ、タービンランナおよびステータとを有し、駆動源に連動、連結されつつタービンランナを外側から覆う伝動カバーが、ポンプシェルに結合されるトルクコンバータにおいて、内部部品の寸法のばらつきに伴うクリアランスの調整を容易としてコストの低減を図りつつ、全体の軸方向寸法のばらつきを抑える。【解決手段】伝動カバー１８およびポンプシェル１０が軸方向に相互に突き当てられて結合され、ポンプハブ１６およびステータハブ３０間、ならびにタービンハブ１７およびステータハブ３０間のいずれかに、軸方向寸法調整用のシム５３が介装される。【選択図】 図１

Description

本発明は、ポンプシェルおよびポンプコアが複数枚のポンプブレードで連結されて成るとともに前記ポンプシェルの内周部にポンプハブが固設されるポンプインペラと、前記ポンプハブとの間に軸方向の間隔をあけて配置されるタービンハブが内周部に固設されるタービンシェルにタービンコアが複数枚のタービンブレードで連結されて成るとともに前記ポンプインペラに対向して配置されるタービンランナと、前記ポンプハブおよび前記タービンハブ間に配置されるステータハブにステータコアが複数枚のステータブレードで連結されて成るステータとを有し、駆動源に連動、連結されつつ前記タービンランナを外側から覆う伝動カバーが、前記ポンプシェルに結合されるトルクコンバータに関する。

トルクコンバータ内部の部品の軸方向寸法のばらつきを調整するために、伝動カバーおよびポンプシェルが相互にスライド可能に嵌合され、内部部品の軸方向寸法のばらつきに応じて嵌合量を変化させるようにして伝動カバーおよびポンプシェルが結合されるトルクコンバータが、特許文献１で知られている。

特開２０１３−５３７５０号公報

ところが、上記特許文献１で開示されるものでは、トルクコンバータの外郭を構成するポンプシェルおよび伝動カバーの嵌合量が変化するので、トルクコンバータ全体の軸方向寸法の製品毎のばらつきが大きくなっていた。トルクコンバータ全体の軸方向寸法のばらつきを抑えるために、伝動カバーおよびポンプシェルを軸方向に相互に突き当てて溶接することもあるが、その場合、内部部品の寸法を厳しく管理する必要が生じる。特に内部部品の点数が多いほどより厳しく管理することが求められ、切削および研磨等の加工や、特別な寸法管理が必要となってコストの増大を招いてしまう。

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、内部部品の寸法のばらつきに伴うクリアランスの調整を容易としてコストの低減を図りつつ、全体の軸方向寸法のばらつきを抑え得るようにしたトルクコンバータを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、ポンプシェルおよびポンプコアが複数枚のポンプブレードで連結されて成るとともに前記ポンプシェルの内周部にポンプハブが固設されるポンプインペラと、前記ポンプハブとの間に軸方向の間隔をあけて配置されるタービンハブが内周部に固設されるタービンシェルにタービンコアが複数枚のタービンブレードで連結されて成るとともに前記ポンプインペラに対向して配置されるタービンランナと、前記ポンプハブおよび前記タービンハブ間に配置されるステータハブにステータコアが複数枚のステータブレードで連結されて成るステータとを有し、駆動源に連動、連結されつつ前記タービンランナを外側から覆う伝動カバーが、前記ポンプシェルに結合されるトルクコンバータにおいて、前記伝動カバーおよび前記ポンプシェルが軸方向に相互に突き当てられて結合され、前記ポンプハブおよび前記ステータハブ間、ならびに前記タービンハブおよび前記ステータハブ間のいずれかに、軸方向寸法調整用のシムが介装されることを第１の特徴とする。

また本発明は、第１の特徴の構成に加えて、前記ポンプハブおよび前記ステータハブ間に介装されるスラストベアリングと、前記ステータハブとの間に前記シムが挟まれることを第２の特徴とする。

本発明は、第２の特徴の構成に加えて、前記ポンプインペラ、前記タービンランナおよび前記ステータ間には作動液を循環させる循環回路が形成され、前記ステータハブとの間に通路を形成する前記シムの外周に、前記循環回路を前記通路に通じさせる切欠きが設けられることを第３の特徴とする。

さらに本発明は、第３の特徴の構成に加えて、前記シムの外周に、前記ステータハブに形成される係止凹部に係合する係合突起が突設されることを第４の特徴とする。

本発明の第１の特徴によれば、伝動カバーおよびポンプシェルが軸方向に相互に突き当てられて結合されるので、トルクコンバータ全体の軸方向寸法のばらつきを抑えることが可能であり、しかもポンプハブおよびステータハブ間、ならびにタービンハブおよびステータハブ間のいずれかにシムが介装されるので、内部部品の寸法のばらつきに伴うクリアランスの調整を容易とし、内部部品の寸法を厳しく管理することを不要とし、切削および研磨等の加工や、特別な寸法管理を不要としてコストの低減を図ることができる。

また本発明の第２の特徴によれば、ポンプハブおよびステータハブ間のスラストベアリングと、ステータハブとのシムが挟まれるので、伝動カバー側からタービンランナ、ステータおよびポンプインペラが順に組み付けられる際に、ポンプインペラを組付ける前の状態で適切な厚みのシムを選択して組付けることができ、トルクコンバータの組立て性を損なうことなくシムを装着することができる。

本発明の第３の特徴によれば、シムおよびステータハブ間の通路がシムの外周に設けられる切欠きを介して循環回路に通じるので、シムが設置されても作動液の流通路を確保することができる。

さらに本発明の第４の特徴によれば、シムの外周の係合突起がステータハブの係止凹部に係合することで、ステータハブとのシムの相対回転が生じないようにして、シムおよびステータハブ間の通路と、循環回路との間が塞がることを防止することができる。

第１の実施の形態のトルクコンバータの縦断面図である。 図１の要部拡大図である。 図１の３−３線に沿う断面図である 第２の実施の形態のトルクコンバータの縦断面図である。

以下、本発明の実施の形態を、添付の図面を参照しながら説明する。

本発明の第１の実施の形態について図１〜図３を参照しながら説明すると、先ず図１において、このトルクコンバータは、ポンプインペラ５と、このポンプインペラ５に対向して配置されるタービンランナ６と、前記ポンプインペラ５および前記タービンランナ６の内周部間に配置されるステータ７とを備え、前記ポンプインペラ５、前記タービンランナ６および前記ステータ７間には、矢印８で示すように作動オイルを循環させる循環回路９が形成される。

前記ポンプインペラ５は、椀状のポンプシェル１０およびリング状のポンプコア１２が、前記ポンプシェル１０および前記ポンプコア１２の周方向に沿って配列される複数枚のポンプブレード１１で連結されて成る。

前記タービンランナ６は、椀状のタービンシェル１３に、リング状のタービンコア１５が、前記タービンシェル１３および前記タービンコア１５の周方向に沿って配列される複数枚のタービンブレード１４で連結されて成る。

前記ポンプシェル１０の内周部にはポンプハブ１６が溶接によって固設され、このポンプハブ１６には、トルクコンバータに作動オイルを供給するオイルポンプ（図示せず）が連動、連結される。また前記ポンプハブ１６との間に軸方向の間隔をあけた位置に配置されるタービンハブ１７が前記タービンシェル１３の内周部に固定される。

また前記ポンプシェル１０の外周部には、前記タービンランナ６を外側から覆う伝動カバー１８が溶接によって結合されており、この伝動カバー１８の外周部にリングギヤ１９が溶接によって固定される。前記リングギヤ１９には、駆動源であるエンジンのクランクシャフトに連なる駆動板（図示せず）が締結され、前記ポンプインペラ５には、前記エンジンから回転動力が入力される。

前記タービンハブ１７には出力シャフト２０がスプライン結合され、前記伝動カバー１８がその中心部に一体に有する有底円筒状の支持筒部１８ａに、前記出力シャフト２０の端部が軸受ブッシュ２１を介して支持される。また前記タービンハブ１７および前記サイドカバー１８間には第１のスラストベアリング２２が介装される。

前記伝動カバー１８および前記タービンシェル１３間には、前記タービンランナ６および前記伝動カバー１８間を直結し得るロックアップクラッチ２４が収容される。このロックアップクラッチ２４は、前記伝動カバー１８に摩擦接続可能なクラッチピストン２５を有するとともに該クラッチピストン２５を前記伝動カバー１８に摩擦接続させた接続状態ならびに摩擦接続を解除した非接続状態を切替えることが可能である。

前記クラッチピストン２５と、前記タービンシェル１３との間にはダンパ機構２６が設けられる。このダンパ機構２６は、前記クラッチピストン２５の周方向に間隔をあけた複数箇所に保持されるダンパスプリング２７と、それらのダンパスプリング２７の一端部に当接するようにして前記クラッチピストン２５に固定される複数のリテーナ２８と、前記ダンパスプリング２７を前記リテーナ２８との間に挟むようにして前記タービンシェル１３に溶接される複数のスプリング挟み腕２９とを備える。

図２および図３を併せて参照して、前記ステータ７は、前記ポンプハブ１６および前記タービンハブ１７間に配置されるステータハブ３０に、リング状のステータコア３２が複数のステータブレード３１で連結されて成る。

前記スタータハブ３０は、円筒部３０ａと、該円筒部３０ａの軸方向中間部から半径方向内方に張り出す内向き張り出し部３０ｂと、前記円筒部３０ａで同軸に囲繞されるようにして前記内向き張り出し部３０ｂの内端部から前記ポンプハブ１６側に突出する内側円筒部３０ｃとを一体に有するように形成される。

前記ステータハブ３０と、前記タービンハブ１７とともに回転する前記出力シャフト２０を相対回転自在に囲繞するステータシャフト３５との間には、一方向クラッチ３６が介設される。この一方向クラッチ３６は、前記ステータハブ３０の前記円筒部３０ａに前記タービンハブ１７側から圧入されるアウターレース３７と、インナーレース３８との間にクラッチ部材３９が設けられて成る。

前記ステータハブ３０における前記円筒部３０ａのうち前記内向き張り出し部３０ｂよりも前記ポンプハブ１６側の内周には、その周方向に等間隔をあけた複数箇所たとえば４箇所に配置されて円弧状に凹んだ第１の係止凹部４１が形成され、前記円筒部３０ａのうち前記内向き張り出し部３０ｂよりも前記タービンハブ１７側の内周には、その周方向に等間隔をあけた複数箇所たとえば４箇所に配置されて円弧状に凹んだ第２の係止凹部４２が形成される。

前記内向き張り出し部３０ｂには、前記第２の係止部４２に係合する係合突起４３ａを外周に有するリング状の押さえ部材４３が、前記一方向クラッチ３６を前記内向き張り出し部３０ｂとの間に保持するようにして前記タービンハブ１７側から装着されており、この押さえ部材４３の内周部には、前記ステータハブ３０の前記円筒部３０ａで同軸に囲繞される内側円筒部４３ｂが前記タービンハブ１７側に突出するようにして一体に形成される。

前記一方向クラッチ３６の前記インナーレース３８は、前記ステータシャフト３５にスプライン結合されており、このステータシャフト３５は、ミッションケース（図示せず）に回転不能に支持される。

ところで前記ロックアップクラッチ２４のクラッチピストン２５およびタービンランナ６間には第１液室４４が形成され、前記クラッチピストン２５および前記伝動カバー１８間には第２液室４５が形成される。第１液室４４は前記ポンプインペラ５および前記タービンランナ６間を介して前記循環回路９に連通しており、この循環回路９は、前記ポンプハブ１６および前記ステータシャフト３５間に形成される環状の第１の通路４６に連通する。また第２液室４５は、前記出力シャフト２０に設けられる通路孔４７を介して前記出力シャフト２０の中心の第２の通路４８に連通する。第１および第２の通路４６，４８には、図示しないオイルポンプからの作動液が択一的に切替えて供給される。

前記ポンプハブ１６および前記ステータハブ３０間には第２のスラストベアリング５０が介装され、前記タービンハブ１７および前記ステータハブ３０間には第３のスラストベアリング５１が介装される。

第２のスラストベアリング５０における背面プレート５０ａの内周部は、前記ステータハブ３０における内側円筒部３０ｃに当接、支持され、この背面プレート５０ａの外周の複数箇所に突設される係合突起５０ａａは、前記円筒部３０ａのうち前記内向き張り出し部３０ｂよりも前記ポンプハブ１６側の内周に形成される第１の係止凹部４１に係合される。また第３のスラストベアリング５１における背面プレート５１ａの内周部は前記押さえ部材４３の内側円筒部４３ｂに当接、支持され、この背面プレート５１ａの外周の複数箇所に突設される係合突起５１ａａは、前記円筒部３０ａのうち前記内向き張り出し部３０ｂよりも前記タービンハブ１６側の内周に形成される第２の係止凹部４２に係合される。

ところで前記伝動カバー１８および前記ポンプシェル１０は、軸方向に相互に突き当てられた状態で溶接によって結合されるものであり、前記ポンプシェル１０の外周部には、前記伝動カバー１８の外周部先端を突き当てる環状段部１０ａが形成される。

一方、前記ポンプハブ１６および前記ステータハブ３０間、ならびに前記タービンハブ１７および前記ステータハブ３０間のいずれかに、軸方向寸法調整用のシム５３が介装されるものであり、この第１の実施の形態では、前記ポンプハブ１６および前記ステータハブ３０間に介装される第２のスラストベアリング５０と、前記ステータハブ３０との間に前記シム５３が挟まれる。

前記ポンプインペラ５、前記タービンランナ６および前記ステータ７間に形成される前記循環回路９を第１の通路４６に通じさせるための第３の通路５４が、前記ステータハブ３０における前記内向き張り出し部３０ｂおよび前記シム５３間に形成されるものであり、その第３の通路５４を形成するための通路溝５５が、前記内向き張り出し部３０ｂの前記シム５３側に臨む面に十字状に形成され、その第３の通路５４からの作動液を前記一方向クラッチ３６側に導く導孔５６が一端を前記通路溝５５に開口させて前記内向き張り出し部３０ｂに設けられる。

しかも前記シム５３の外周の前記通路溝５５に個別に対応した４箇所には、前記循環回路９を前記第３の通路５４に通じさせる切欠き５７が設けられ、前記第２のスラストベアリング５０の背面プレート５０ａの外周にも前記切欠き５７に対応した切欠き５８が設けられる。

また前記シム５３の外周の複数箇所には係合突起５３ａが突設されており、それらの係合突起５３ａは、前記ステータハブ３０における前記円筒部３０ａのうち前記内向き張り出し部３０ｂよりも前記ポンプハブ１６側の内周に形成される第１の係止凹部４１に係合される。

さらに前記押さえ部材４３には、前記循環回路９を第１の通路４６に通じさせるための第４の通路５９を、前記第３のスラストベアリング５１の背面プレート５１ａとの間に形成するための十字状の通路溝６０が形成され、この第４の通路５９からの作動液を前記一方向クラッチ３６側に導く導孔６１が前記押さえ部材４３に設けられる。

次にこの第１の実施の形態の作用について説明すると、伝動カバー１８およびポンプシェル１０が、ポンプシェル１０の環状段部１０ａに伝動カバー１８を突き当てるようにして軸方向に相互に突き当てられた状態で溶接によって結合されるので、トルクコンバータ全体の軸方向寸法のばらつきを抑えることが可能である。しかもポンプハブ１６およびステータハブ３０間、ならびにタービンハブ１７およびステータハブ３０間のいずれかに、軸方向寸法調整用のシム５３が介装されるので、内部部品の寸法のばらつきに伴うクリアランスの調整を容易とし、内部部品の寸法を厳しく管理することを不要とし、切削および研磨等の加工や、特別な寸法管理を不要としてコストの低減を図ることができる。

またポンプハブ１６およびステータハブ３０間に介装される第２のスラストベアリング５０と、前記ステータハブ３０との間にシム５３が挟まれるので、伝動カバー１８側からタービンランナ６、ステータ７およびポンプインペラ５が順に組み付けられる際に、ポンプインペラ５を組付ける前の状態で適切な厚みのシム５３を選択して組付けることができ、トルクコンバータの組立て性を損なうことなくシム５３を装着することができる。

すなわち伝動カバー１８、タービンランナ６およびステータ７を順次組み付けた状態で、図１で示すように、伝動カバー１８の外周部先端ならびに前記ステータハブ３０における前記内向き張り出し部３０ｂの前記ポンプハブ１６側の面との間の距離Ｌ１と、組み付け前の前記ポンプインペラ５におけるポンプシェル１０の環状段１０ａおよびポンプハブ１６の前記ステータハブ３０側に臨む面間の距離Ｌ２とをそれぞれ測定し、（Ｌ２−Ｌ１）を演算することで、前記内向き張り出し部３０ｂの前記ポンプハブ１６側の面と、ポンプハブ１６の前記ステータハブ３０側に臨む面との間の距離を得ることができ、その結果、必要な厚みのシム５３を選択することができる。次いで厚みを選択したシム５３および第２のスラストベアリング５０をステータハブ３０に当接させた状態で、伝動カバー１８の外周部先端から前記第２のスラストベアリング５０の前記ポンプハブ１６側の面までの寸法を測定、確認した後に、ポンプランナ５の環状段部１０ａに伝動カバー１８を突き当てて結合することでトルクコンバータの組み付けが完了することになる。

またポンプインペラ５、タービンランナ６およびステータ７間に形成される循環回路９を、ステータハブ３０および前記シム５３間に形成される第３の通路５４に通じさせる切欠き５７が前記シム５３の外周に形成されるので、シム５３が設置されても作動液の流通路を確保することができる。

さらにシム５３の外周に、前記ステータハブ３０に形成される第１の係止凹部４１に係合する係合突起５３ａが突設されるので、ステータハブ３０およびシム５３の相対回転が生じないようにして、シム５３およびステータハブ３０間の第３の通路５４と、循環回路９との間が塞がることを防止することができる。

次に本発明の第２の実施の形態について図４を参照しながら説明するが、上記第１の実施の形態に対応する部分には同一の参照符号を付して図示するのみとし、詳細な説明については省略する。

この第２の実施の形態では、前記タービンハブ１７および前記ステータハブ３０間に介装される第３のスラストベアリング５１と、前記ステータハブ３０との間に前記シム５３が挟まれる。

前記ステータハブ３０における内向き張り出し部３０ｂおよび前記シム５３間には、前記循環回路９を第１の通路４６に通じさせるための第４の通路５９が形成されるものであり、その第４の通路５９には前記循環回路９が前記シム５３の外周の切欠き５７を介して連通され、前記シム５３の外周の複数箇所に突設される係合突起５３ａは、前記ステータハブ３０における前記円筒部３０ａのうち前記内向き張り出し部３０ｂよりも前記タービンハブ１７側の内周に形成される第２の係止凹部４２に係合される。

この第２の実施の形態によってもトルクコンバータ全体の軸方向寸法のばらつきを抑えつつ、内部部品の寸法のばらつきに伴うクリアランス調整を容易としてコスト低減を図ることができる。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の設計変更を行うことが可能である。

５・・・ポンプインペラ
６・・・タービンランナ
７・・・ステータ
９・・・循環回路
１０・・・ポンプシェル
１１・・・ポンプブレード
１２・・・ポンプコア
１３・・・タービンシェル
１４・・・タービンブレード
１５・・・タービンコア
１６・・・ポンプハブ
１７・・・タービンハブ
１８・・・伝動カバー
３０・・・ステータハブ
３１・・・ステータブレード
３２・・・ステータコア
４１，４２・・・係止凹部
５０・・・スラストベアリング
５３・・・シム
５３ａ・・・係合突起
５４・・・通路
５７・・・切欠き

Claims (4)

1. ポンプシェル（１０）およびポンプコア（１２）が複数枚のポンプブレード（１１）で連結されて成るとともに前記ポンプシェル（１０）の内周部にポンプハブ（１６）が固設されるポンプインペラ（５）と、前記ポンプハブ（１６）との間に軸方向の間隔をあけて配置されるタービンハブ（１７）が内周部に固設されるタービンシェル（１３）にタービンコア（１５）が複数枚のタービンブレード（１４）で連結されて成るとともに前記ポンプインペラ（５）に対向して配置されるタービンランナ（６）と、前記ポンプハブ（１６）および前記タービンハブ（１７）間に配置されるステータハブ（３０）にステータコア（３２）が複数枚のステータブレード（３１）で連結されて成るステータ（７）とを有し、駆動源に連動、連結されつつ前記タービンランナ（６）を外側から覆う伝動カバー（１８）が、前記ポンプシェル（１０）に結合されるトルクコンバータにおいて、前記伝動カバー（１８）および前記ポンプシェル（１０）が軸方向に相互に突き当てられて結合され、前記ポンプハブ（１６）および前記ステータハブ（３０）間、ならびに前記タービンハブ（１７）および前記ステータハブ（３０）間のいずれかに、軸方向寸法調整用のシム（５３）が介装されることを特徴とするトルクコンバータ。
2. 前記ポンプハブ（１６）および前記ステータハブ（３０）間に介装されるスラストベアリング（５０）と、前記ステータハブ（３０）との間に前記シム（５３）が挟ま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。
3. 前記ポンプインペラ（５）、前記タービンランナ（６）および前記ステータ（７）間には作動液を循環させる循環回路（９）が形成され、前記ステータハブ（３０）との間に通路（５４）を形成する前記シム（５３）の外周に、前記循環回路（９）を前記通路（５４）に通じさせる切欠き（５７）が設けら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。
4. 前記シム（５３）の外周に、前記ステータハブ（３０）に形成される係止凹部（４１，４２）に係合する係合突起（５３ａ）が突設されることを特徴とする請求項３に記載のトルクコンバータ。

Images