JP2018146091A - スプロケット設置機構 - Google Patents

Abstract

【課題】トルクコンバータに形成されているスリーブ上にスプロケットが嵌め付けられるものにおいて、部品点数を増加することなくスリーブとスプロケットとの隙間からのオイル漏れを低減できるスプロケット設置機構を提供する。【解決手段】トルクコンバータ１６に作動油が供給されると、その作動油の油圧によって段付部３８の受圧面３９が押されることで、スプロケット２６がエンジン１２側に移動する。このとき、スプロケット２６の段付部３８とスリーブ２４の先端部３７との間の隙間Ｌ１、Ｌ２が狭められ、その隙間Ｌ１、Ｌ２からの作動油の漏れが低減される。従って、Ｏリングなどのシール部材を使用することなく作動油の漏れを抑制することができる。【選択図】図１

Description

本発明は、流体伝動装置に連結されたスリーブに設けられるスプロケットの設置機構に関するものである。

エンジンによって駆動されるトルクコンバータに形成されたスリーブ上にスプロケットが嵌め付けられ、そのスプロケットに巻き掛けられたチェーンを介してオイルポンプを駆動させるものが提案されている。特許文献１に記載のオイルポンプ駆動用スプロケットがそれである。

特開２００４−６８８６５号公報 特開２００９−１９７９１４号公報

ところで、特許文献１のオイルポンプ駆動用スプロケットにおいて、トルクコンバータのスリーブとスプロケットとの間に形成される隙間からのオイル漏れを防止するためのＯリングが設けられているが、Ｏリングを用いることによる部品点数の増加や組付工数の増加によって製造コストが増加する問題があった。

本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、流体伝動装置に連結されているスリーブ上にスプロケットが嵌め付けられるものにおいて、部品点数を増加することなくスリーブとスプロケットとの隙間からのオイル漏れを低減できる構造を提供するものである。

第１発明の要旨とするところは、（ａ）軸線まわりに配置され、エンジンに動力伝達可能に接続されている流体伝動装置と、その流体伝動装置の前記軸線方向で前記エンジンと反対側からその軸線と平行に伸びるスリーブと、そのスリーブの外周面に前記軸線方向への相対移動可能な状態で嵌め付けられているスプロケットとを、備えるスプロケット設置機構において、（ｂ）前記スプロケットの前記先端部には、前記スリーブの先端部を覆うように形成されるとともに、前記流体伝動装置に供給される作動油の油圧を受ける受圧面が形成されている掛かり部が設けられ、（ｃ）前記掛かり部および前記スリーブの先端部を前記軸線と平行な方向から見たとき、その掛かり部およびそのスリーブの先端部が、少なくとも一部重なり合うことを特徴とする。

第１発明のスプロケット設置機構によれば、流体伝動装置に作動油が供給されると、その作動油の油圧によって掛かり部の受圧面が押されることで、スプロケットがエンジン側に移動させられる。このとき、スプロケットの掛かり部とスリーブの先端部との間の隙間が狭められ、その隙間からの作動油の漏れが低減される。従って、Ｏリングなどのシール部材を使用することなく作動油の漏れを抑制することができる。

本発明が適用された車両の構造を概略的に示す断面図である。 図１のスリーブおよびスプロケットの円筒部の周方向の一部を取り出した斜視図である。 図２において段付部およびスリーブを矢印Ｂ方向から見た図に対応している。 図１のロックアップクラッチのフレックスロックアップ時の作動を説明するフローチャートである。 本発明の他の実施例であるスプロケットの設置機構を簡略的に示す断面図である。 本発明のさらに他の実施例であるスプロケットの設置機構を簡略的に示す断面図である。

以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下の実施例において図は適宜簡略化或いは変形されており、各部の寸法比および形状等は必ずしも正確に描かれていない。

図１は、本発明が適用された車両１０の構造を概略的に示す断面図であって、特に、後述するスプロケット２６の設置機構１１（スプロケット設置機構）を示している。車両１０は、内燃機関であるエンジン１２と、ロックアップクラッチ１４付のトルクコンバータ１６とを、共通の軸線Ｃ上に備えている。なお、トルクコンバータ１６が、本発明の流体伝動装置に対応している。

トルクコンバータ１６は、エンジン１２の動力を流体を介して駆動輪側に伝達するよく知られた流体伝動装置である。トルクコンバータ１６は、エンジン１２に動力伝達可能に接続されることで、そのエンジン１２によって回転駆動されるポンプ１８と、タービン軸２０に連結されている図示しないタービンと、ステータ軸２２に図示しないワンウェイクラッチを介して連結されている図示しないステータと、ポンプ１８とタービンとを選択的に断接するロックアップクラッチ１４とを、備えて構成されている。

ポンプ１８のエンジン１２と反対側の内周部には、軸線Ｃ方向でエンジン１２から遠ざかる方向（すなわちエンジン１２と反対方向）に向かって伸びる円筒状のスリーブ２４が一体的に連結されている。スリーブ２４は、ポンプ１８とともに軸線Ｃまわりに一体回転させられる。

スリーブ２４の外周側には、スプロケット２６が配置されている。スプロケット２６は、スリーブ２４の外周面に軸線Ｃ方向への相対移動可能な状態で嵌め付けられている。スプロケット２６は、スリーブ２４の外周面に嵌め付けられている円筒状の円筒部２８と、円筒部２８の外周面に設けられ外周端部に図示しないチェーンが巻掛けられるチェーン歯車部３０とから構成されている。

スプロケット２６の円筒部２８は、軸線Ｃまわりに回転可能に配置され、スリーブ２４とともに一体的に回転させられる。なお、スプロケット２６とスリーブ２４とを一体的に回転させる機構については後述するものとする。円筒部２８の軸線Ｃ方向でエンジン１２から遠ざかる側は、非回転部材であるケース３２に形成されている収容穴３４内に収容されている。収容穴３４の内周面と円筒部２８の外周面との間の隙間には、ブッシュ３６が介挿されており、円筒部２８は、ブッシュ３６を介してケース３２に回転可能に支持されている。

スリーブ２４の内周側には、トルクコンバータ１６のステータにワンウェイクラッチを介して連結されている円筒状のステータ軸２２が配置されている。ステータ軸２２は、軸線Ｃを中心に配置され、ケース３２に接続されることで常時回転停止させられている。

ステータ軸２２の内周側には、円筒状のタービン軸２０が配置されている。タービン軸２０は、軸線Ｃまわりに回転可能に配置されており、タービンとともに一体的に回転させられる。なお、タービン軸２０は、図示しない変速機に動力伝達可能に接続されている。

スプロケット２６の円筒部２８の軸線Ｃ方向でエンジン１２と反対側の先端部は、スリーブ２４の軸線Ｃ方向の先端部３７よりも軸線Ｃ方向でエンジン１２から遠ざかる位置まで伸びている。すなわち、円筒部２８の先端部は、スリーブ２４の先端部３７よりも軸線Ｃ方向でエンジン１２から遠ざかる側に位置している。また、円筒部２８の軸線Ｃ方向でエンジン１２と反対側の先端部には、その先端部から径方向内側に向かって伸びる段付形状の段付部３８が形成されている。段付部３８は周方向で連続的に形成されており、その内周端部は、径方向でスリーブ２４の内周面と同じ位置まで伸びている。このことから、段付部３８は、スリーブ２４の先端部３７を覆うようにして形成される。従って、スプロケット２６の段付部３８およびスリーブ２４の先端部３７を図１の矢印Ａの方向から見たとき（すなわち軸線Ｃ方向でエンジン１２と反対側からエンジン１２側に向かって軸線Ｃと平行な方向から見たとき）、段付部３８（円筒部２８）およびスリーブ２４の先端部３７が重なり合っている（オーバーラップ）。また、段付部３８の軸線Ｃ方向でエンジン１２から遠ざかる側には、トルクコンバータ１６（およびロックアップクラッチ１４）に供給される作動油の油圧を受ける環状の受圧面３９が形成されている。なお、段付部３８が、本発明の掛かり部に対応している。

図２は、図１のスリーブ２４およびスプロケット２６の円筒部２８の斜視図である。なお、図２にあっては、周方向の一部のみ示されている。図２において、実線が円筒部２８に対応し、破線がスリーブ２４に対応している。図２に示すように、円筒部２８の軸線Ｃ方向の先端に、内周側に向かって突き出す段付部３８が形成されている。段付部３８は、周方向で連続的に形成されている。また、段付部３８には、周方向で等角度間隔に配置された複数個の突起４０が形成されている。突起４０は、段付部３８から軸線Ｃ方向で円筒部２８の他端側に向かって突き出している。また、スリーブ２４の軸線Ｃ方向の先端部３７には、突起４０と嵌合する複数個の窪み４２が形成されている。これら突起４０と窪み４２とが嵌合することで、スリーブ２４とスプロケット２６とが一体的に回転させられる。すなわち、突起４０と窪み４２とが嵌合することで、スプロケット２６は、スリーブ２４に対して相対回転不能となる。

図３は、図２において段付部３８およびスリーブ２４の先端部３７を矢印Ｂ方向から見た図に対応している。なお、図２において矢印Ｂ方向から見た場合、スリーブ２４は段付部３８に隠れて見えないが、破線（隠れ線）でスリーブ２４が示されている。図３からもわかるように、図２の矢印Ｂ方向（軸線Ｃと平行な方向）から段付部３８およびスリーブ２４の先端部３７を見たとき、段付部３８とスリーブ２４の先端部３７とが重なり合っている（オーバーラップ）。

図１に戻り、ケース３２には、図示しない油圧回路から作動油が供給される油路４６が形成されている。この油路４６から供給される作動油は、ステータ軸２２とスリーブ２４との隙間に形成される軸線Ｃと平行な油路４８を通ってトルクコンバータ１６（およびロックアップクラッチ１４）に供給される。ここで、ロックアップクラッチ１４のフレックスロックアップ時（またはロックアップ時）には、この作動油の油圧（以下、ロックアップＯＮ圧Ｐon）によってロックアップクラッチ１４がロックアップ状態に制御されるが、スリーブ２４とスプロケット２６との軸線Ｃ方向の隙間Ｌ１、Ｌ２から作動油が漏れるとロックアップクラッチ１４に供給されるロックアップＯＮ圧Ｐonが低下し、ロックアップクラッチ１４のトルク容量が低下して、ロックアップクラッチ１４の制御性が低下してしまう。これを防止するため、スリーブ２４とスプロケット２６との間にＯリングなどのシール部材を設けることが考えられるが、部品点数が増加するとともに組付工数も増加し、製造コストが高くなる問題が生じる。

これに対して、本実施例では、スプロケット２６に上述した段付部３８が形成されることで、油路４６からトルクコンバータ１６（およびロックアップクラッチ１４）に作動油が供給されたとき、スリーブ２４とスプロケット２６との隙間Ｌ１、Ｌ２が狭められることで作動油の漏れが低減される。以下、段付部３８が形成されることによる作動および効果について説明する。

ロックアップクラッチ１４のフレックスロックアップ時（またはロックアップ時）の作動について、図４に示すフローチャートを用いて説明する。フレックスロックアップ制御が開始されると、ステップＳＴ１において、油路４６からロックアップクラッチ１４のトルク容量を制御するためのロックアップＯＮ圧Ｐonがかけられる。すなわち、ロックアップＯＮ圧Ｐonに調圧された作動油が油路４６から供給される。このとき、油路４６から供給された作動油が収容穴３４内に供給され、ステータ軸２２とスリーブ２４との間の油路４８を通ってトルクコンバータ１６のロックアップクラッチ１４に供給される。この作動油のロックアップＯＮ圧Ｐonによってロックアップクラッチ１４のトルク容量が調整される。

ステップＳＴ２では、収容穴３４内に供給された作動油のロックアップＯＮ圧Ｐonによって、段付部３８（スプロケット２６）が軸線Ｃ方向でエンジン１２側に押し付けられる。この作動油のロックアップＯＮ圧Ｐonによる押し付け力Ｆは、段付部３８の受圧面３９の受圧面積Ｓ１と、段付部３８の受圧面３９とは反対側の面積、すなわちスリーブ２４の先端部３７の受圧面積Ｓ２との面積差ΔＳ（Ｓ１−Ｓ２）に、ロックアップＯＮ圧Ｐonを乗算する（＝ΔＳ×Ｐon）で求められる。ここで、受圧面３９の受圧面積Ｓ１は、図２の矢印Ｂ方向（軸線Ｃと平行な方向）から段付部３８を見たときの面積、すなわち図３において実線で囲まれる部位の周方向全体の面積（＝π（ｒ１^２−ｒ３^２））に対応している。また、スリーブ２４の先端部３７の受圧面積Ｓ２は、図２の矢印Ｂ方向からスリーブ２４を見たときの面積、すなわち図３において破線で囲まれる部位の周方向全体の面積（＝π（ｒ２^２−ｒ３^２））に対応している。これより、受圧面３９の受圧面積Ｓ１は、スリーブ２４の先端部３７の受圧面積Ｓ２よりも大きくなる。

ステップＳＴ３では、スプロケット２６がエンジン１２側に押し付け力Ｆで押し付けられることにより、スプロケット２６がエンジン１２側に移動させられ、スリーブ２４とスプロケット２６との間の隙間Ｌ１、Ｌ２が狭められる。これに関連して、スリーブ２４とスプロケット２６との隙間Ｌ１、Ｌ２によって形成される、作動油が流出するときの図３の斜線で示す流出断面積Ｓｂが狭められる。このとき、流出断面積Ｓｂは、トルクコンバータ１６と連通する油路４８を形成する隙間ａからなる油路４８の断面積Ｓａよりも十分に小さくなる。

ステップＳＴ４では、スリーブ２４とスプロケット２６との隙間Ｌ１、Ｌ２が狭められて流出断面積Ｓｂについても狭められるため、隙間Ｌ１、Ｌ２から流出する作動油が低減され、スリーブ２４とステータ軸２２との間の油路４８に流入する作動油量が増加することから、作動油のロックアップＯＮ圧Ｐonの油圧低下が抑制され、ロックアップクラッチ１４のトルク容量の低下が抑制される。

上述のように、本実施例によれば、トルクコンバータ１６に作動油が供給されると、その作動油の油圧によって段付部３８の受圧面３９が押されることで、スプロケット２６がエンジン１２側に移動する。このとき、スプロケット２６の段付部３８とスリーブ２４の先端部３７との間の隙間Ｌ１、Ｌ２が狭められ、その隙間Ｌ１、Ｌ２からの作動油の漏れが低減される。従って、Ｏリングなどのシール部材を使用することなく作動油の漏れを抑制することができる。

つぎに、本発明の他の実施例を説明する。なお、以下の説明において前述の実施例と共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。

図５は、本発明の他の実施例であるスプロケット６２の設置機構６３（スプロケット設置機構）を簡略的に示す断面図である。なお、図５の紙面右側に、図示しないエンジンおよびロックアップクラッチを有する流体伝動装置が配置されている。また、図５のスプロケット６２および回転軸６６などの回転部材は、軸線Ｃに対して略対称であるため、軸線Ｃより下側半分が省略されている。

スプロケット６２は、図示しない流体伝動装置に動力伝達可能に連結されている円筒状のスリーブ６８の外周側に配置され、そのスリーブ６８の外周面に軸線Ｃ方向への相対移動可能な状態で嵌め付けられている。スプロケット６２は略円筒状に形成され、軸線Ｃ方向でエンジン側（紙面右側）の外周には、図示しないチェーンが巻き掛けられるチェーン歯車部６９が形成されている。また、スプロケット６２の内周面には、スリーブ６８の外周面に形成されているスプライン歯７０とスプライン嵌合するスプライン歯７２が形成されている。スプロケット６２のスプライン歯７２とスリーブ６８のスプライン歯７０とが互いにスプライン嵌合されることで、スプロケット６２は、スリーブ６８に対して相対回転不能、且つ、軸線Ｃ方向への相対移動可能となる。

スプロケット６２の軸線Ｃ方向でエンジンと反対側（紙面左側）の先端部は、スリーブ６８の軸線Ｃ方向の先端部７３よりもエンジンから遠ざかる側（紙面左側）に位置しており、さらに、スプロケット６２の前記先端部には、径方向内側に向かって伸びる段付部８４が形成されている。段付部８４の内周端部は、径方向でスリーブ６８の内周面と同じ位置まで伸びている。従って、段付部８４は、スリーブ６８の先端部７３を覆うように形成される。また、段付部８４およびスリーブ６８の先端部７３を軸線Ｃと平行な方向から見たとき、段付部８４とスリーブ６８の先端部７３とが重なりあっている。また、段付部８４の軸線Ｃ方向でエンジンと反対側の端面には、流体伝動装置に供給される作動油の油圧を受ける環状の受圧面８６が形成されている。なお、段付部８４が、本発明の掛かり部に対応している。

回転軸６６は、ケース６４に形成されている穴７４内に収容され、軸線Ｃまわりの回転可能に支持されている。回転軸６６の軸線Ｃ方向の一端には収容穴７６が形成され、スプロケット６２およびスリーブ６８の一端がその収容穴７６内に収容されている。また、回転軸６６の収容穴７６の内周面とスプロケット６２の外周面との間にブッシュ７８が介挿されている。

ケース６４には、流体伝動装置に作動油を供給するための油路８０が形成されるとともに、回転軸６６には、油路８０と収容穴７６とを連通するための連通穴８２が形成されている。また、ケース６４の穴７４の内周面と回転軸６６の外周面との間であって、軸線Ｃ方向で連通穴８２の両側に、一対のＯリング８８が設けられている。従って、ケース７４と回転軸６６との間からの作動油の漏れが防止される。

上記のように構成されるスプロケット６２において、油路８０から作動油が供給されると、作動油が連通穴８２を通って収容穴７６内に流入する。さらに、スリーブ６８の内部に形成される油路８５を通って流体伝動装置（およびロックアップクラッチ）に作動油が供給される。ここで、収容穴７６内の作動油の油圧によって段付部８４の受圧面８６が押し付けられることで、スプロケット６２が軸線Ｃ方向でエンジン側（紙面右側）に移動させられる。従って、スプロケット６２とスリーブ６８との間の軸線Ｃ方向の隙間Ｌ３が狭められることで、隙間Ｌ３から流出する作動油が低減され、スリーブ６８の油路８５内に流入する作動油が増加し、流体伝動装置（およびロックアップクラッチ）に供給される作動油の油圧低下が抑制される。

上述のように、本実施例によっても、スプロケット６２に受圧面８６が形成された段付部８４が設けられることで、作動油の油圧を受けてスプロケット６２が軸線Ｃ方向に移動させられ、スプロケット６２とスリーブ６８との間の隙間Ｌ３が狭められ、隙間Ｌ３から流出する作動油の漏れが低減される。

図６は、本発明のさらに他の実施例であるスプロケット１００の設置機構１０１（スプロケット設置機構）を簡略的に示す断面図である。なお、図６の紙面右側に、図示しないエンジンおよびロックアップクラッチを有する流体伝動装置が配置されている。本実施例では、スプロケット１００およびスリーブ１０２の軸線Ｃ方向の先端部がテーパ状に形成されている。

円筒状に形成されるスリーブ１０２は、図示しない流体伝動装置に動力伝達可能に連結され、軸線Ｃまわりに回転可能に配置されている。また、円筒状に形成されるスプロケット１００は、スリーブ１０２の外周側に配置され、スリーブ１０２の外周面に軸線Ｃ方向への相対移動可能に嵌め付けられている。スプロケット１００の外周側には、図示しないチェーンが巻き掛けられるチェーン歯車部１０４が形成されている。なお、スプロケット１００には、例えば図示しない突起が形成され、スリーブ１０２には、その突起と嵌合する図示しない窪みが形成されることで、スプロケット１００とスリーブ１０２とは相対回転不能とされている。

スプロケット１００の軸線Ｃ方向でエンジンと反対側（紙面左側）の先端部の内周側には、開口側に向かうに従って（すなわちエンジンから遠ざかるに従って）穴の内径が小さくなる形状のテーパ面１０８を有するテーパ部１０６が形成されている。また、スリーブ１０２の軸線Ｃ方向でエンジンと反対側（紙面左側）の先端部の外周側には、エンジンから遠ざかるに従ってその外径が小さくなる形状のテーパ面１１０を有するテーパ部１１２が形成されている。テーパ部１０６のテーパ面１０８とテーパ部１１２のテーパ面１１０とは、その勾配が同じに形成され、テーパ面１０８およびテーパ面１１０が互いに向き合った状態で配置されている。従って、スプロケット１００のテーパ部１０６が、スリーブ１０２のテーパ部１１２を覆うようにして配置される。図６において、テーパ部１０６（スプロケット１００）とテーパ部１１２（スリーブ１０２）とを矢印Ｄ方向（すなわち軸線Ｃと平行な方向）から見たとき、テーパ部１０６の内周側と、テーパ部１１２の外周側とが一部重なり合っている。また、テーパ部１０６の軸線Ｃ方向の先端には、図示しない流体伝動装置（およびロックアップクラッチ）に供給される作動油の油圧を受ける受圧面１１４が形成されている。なお、テーパ部１０６が、本発明の掛かり部に対応している。

上記のように構成されるスプロケット１００において、軸線Ｃ方向でエンジンと反対側（紙面左側）から作動油が供給された際には、スリーブ１０２内の油路１１６を通って流体伝動装置（およびロックアップクラッチ）に作動油が供給される。このとき、作動油の油圧によって、テーパ部１０６の軸線Ｃ方向の先端に形成されている受圧面１１４が押されることで、スプロケット１００が軸線Ｃ方向でエンジン側（紙面右側）に移動させられる。このとき、テーパ部１０６のテーパ面１０８とテーパ部１１２のテーパ面１１０との間の隙間Ｌ４が狭められることで、隙間Ｌ４の間からの作動油の漏れが低減される。

上述のように、本実施例においても、スプロケット１００に受圧面１１４が形成されたテーパ部１０６が設けられることで、作動油の油圧を受けてスプロケット１００が軸線Ｃ方向に移動させられ、テーパ面１０８とテーパ面１１０との間の隙間Ｌ４が埋められることで、この隙間Ｌ４からの作動油の漏れが低減される。

以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。

例えば、前述の実施例では、車両１０において、トルク増幅機能を有するトルクコンバータ１６が使用されていたが、本発明は、必ずしもトルクコンバータに限定されず、トルク増幅機能を有さないフルードカップリングが使用されても構わない。

なお、上述したのはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。

１１、６３、１０１：設置機構
１２：エンジン
１６：トルクコンバータ（流体伝動装置）
２４、６８、１０２：スリーブ
２６、６２、１００：スプロケット
３７、７３：先端部（スリーブの先端部）
３８、８４：段付部（掛かり部、スプロケットの先端部）
３９、８６、１１４：受圧面
１０６：テーパ部（掛かり部、スプロケットの先端部）
１１２：テーパ部（スリーブの先端部）

Claims (1)

1. 軸線まわりに配置され、エンジンに動力伝達可能に接続されている流体伝動装置と、該流体伝動装置の前記軸線方向で前記エンジンと反対側から該軸線と平行に伸びるスリーブと、該スリーブの外周面に前記軸線方向への相対移動可能な状態で嵌め付けられているスプロケットとを、備えるスプロケット設置機構において、
   前記スプロケットの前記先端部には、前記スリーブの先端部を覆うように形成されるとともに、前記流体伝動装置に供給される作動油の油圧を受ける受圧面が形成されている掛かり部が設けられ、
   前記掛かり部および前記スリーブの先端部を前記軸線と平行な方向から見たとき、該掛かり部および該スリーブの先端部が、少なくとも一部重なり合う
   ことを特徴とするスプロケット設置機構。

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