JP2020041613A - トルクコンバータ - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の目的の一つは、圧力容器の軽量化と耐圧性の確保とを両立できるトルクコンバータを提供することにある。
[トルクコンバータの全体構成]
図1は、実施形態1のトルクコンバータ1の部分断面図である。
トルクコンバータ1は、エンジンの出力軸(クランクシャフト)および自動変速機の入力軸間に設けられている。以下の説明では、クランクシャフトの回転軸線Oに沿う方向を軸方向、回転軸線Oの放射方向を径方向、回転軸線O周りの方向を周方向という。
実施形態1のトルクコンバータ1は、ステータ2およびロックアップクラッチ1aを備える。ステータ2は、ポンプインペラ3、タービンランナ4およびワンウェイクラッチ5を有する。これら各要素は、圧力容器であるトルクコンバータ格納容器6の内部に収容されている。
ポンプインペラ3は、インペラシェル7の内側壁に設けられた羽根状のインペラブレード10から構成されている。
タービンランナ4は、ポンプインペラ3と対向する位置に配置され、タービンシェル11とタービンシェル11の内側に設けられた羽根状のタービンブレード12から構成されている。
ロックアップクラッチ1aは、タービンハブ17に軸方向に摺動自在に保持されたロップアップピストン19と、タービンシェル11にリベット20によって固定されたトーションダンパ21とを有する。
トルクコンバータ格納容器6の内部には、オイルが充填されており、ポンプインペラ3、タービンランナ4、ステータブレード14によるオイルの流れによってトルク増幅作用を発生させている。
ドライブプレート23は、鉄系材料を用いて形成され、略円盤形状を有する。ボルト孔23aは、ドライブプレート23の外周寄りの位置に、周方向に等間隔で4個設けられている。ドライブプレート23は、その中心にクランクシャフトが貫通する貫通孔23bを有する。ドライブプレート23は、貫通孔23bの縁部に、8個のボルト孔23cを有する。各ボルト孔23cは、周方向に等間隔で配置されている。ボルト孔23cには、ドライブプレート23とクランクシャフトとをボルト締結するためのボルトが貫通する。ドライブプレート23の外周には、リングギア26が形成されている。リングギア26は、スタータモータギアと噛み合う。
フロントカバー8において、板ばね部28の先端28bとの当接箇所には、ガード部材29が設けられている。ガード部材29は、鉄系材料を用いて形成され、円環形状を有する。ガード部材29は、フロントカバー8と溶接により接合されている。溶接方法は、例えば、ろう接(ろう付け、はんだ付け)、CMT(コールド・メタル・トランスファー)、摩擦撹拌接合、レーザー溶接等である。
近年、トルクコンバータの軽量化を狙いとし、トルクコンバータ格納容器を構成するインペラシェルおよびフロントカバーを、従来の鉄系材料よりも比重の低い材料、例えばアルミ系材料で形成したトルクコンバータが知られている。ところが、トルクコンバータ格納容器の素材を鉄系材料からアルミ系材料に置換した場合、軽量化は図れるものの、剛性が低下する。ここで、トルクコンバータ格納容器は、クランクシャフトの回転を受けて回転する際、内部に満たされているオイルにより遠心油圧を受け、インペラシェルとフロントカバーとの接合部分を支点に広がろうとする。このため、アルミ系材料で形成されたトルクコンバータ格納容器において、従来の鉄系材料と同等の耐圧性を確保するためには、肉厚を増大させる必要があり、軽量化効果の低下や軸長の増大を招く。
板ばね部28は、ドライブプレート23に形成されている。ここで、仮にフロントカバー8に初期荷重を付与するばね部材を別に設けた場合、部品の追加により製造コスト増および重量増を招く。板ばね部28をドライブプレート23に形成することにより、部品の追加が不要となり、製造コスト増および重量増を抑制できる。
フロントカバー8は、板ばね部28と当接するガード部材29を有する。これにより、アルミ系材料で形成されたフロントカバー8が、鉄系材料で形成された板ばね部28と圧接することによるフロントカバー8の当たり摩耗を防止できる。
(1) クランクシャフトと一体に回転するドライブプレート23と連結されたフロントカバー8を有するトルクコンバータ1であって、基端28aがドライブプレート23側に設けられ、先端28bがフロントカバー8と当接する板ばね部28を備え、板ばね部28は、ドライブプレート23側からフロントカバー8に対してクランクシャフトの回転軸線O方向に初期荷重を付与する。これにより、トルクコンバータ格納容器6の軽量化と耐圧性の向上とを両立できる。
実施形態2の基本的な構成は実施形態1と同じであるため、実施形態1と相違する部分のみ説明する。
図3は、実施形態2のドライブプレート23をフロントカバー8側から見た正面図である。
実施形態2では、板ばね部30が貫通孔23bの縁部に4個設けられている点で実施形態1と相違する。実施形態2では、ボルト孔23cが4個であり、板ばね部30とボルト孔23cとが周方向に交互に配置されている。
実施形態3の基本的な構成は実施形態1と同じであるため、実施形態1と相違する部分のみ説明する。
図4は、実施形態3のトルクコンバータ1の部分断面図である。
実施形態3では、フロントカバー8とドライブプレート23との間に皿ばね(ばね部材)32が介装されている点で実施形態1と相違する。皿ばね32は、鉄系材料を用いて形成されている。皿ばね32は、ドライブプレート23側からフロントカバー8に対して軸方向に初期荷重を付与する。皿ばね32は、基端32aがドライブプレート23側に設けられ、先端32bがフロントカバー8のガード部材29と当接する。
(4) 皿ばね32は、ドライブプレート23とは別に形成されている。これにより、皿ばね32の形状および素材を、ドライブプレート23の形状および素材に依存することなく自由に設定できる。つまり、皿ばね32の形状および素材がドライブプレート23の制約を受けないため、皿ばね32の設計自由度を向上できる。
以上、本発明を実施するための形態を説明したが、本発明の具体的な構成は実施形態に示した構成に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても本発明に含まれる。
ばね部材は、板ばねや皿ばねに限定されない。例えば、圧縮コイルスプリングでもよい。
8 フロントカバー
23 ドライブプレート
28 板ばね部(ばね部材)
28a 基端
28b 先端
29 ガード部材
Claims (4)
- クランクシャフトと一体に回転するドライブプレートと連結されたフロントカバーを有するトルクコンバータであって、
基端が前記ドライブプレート側に設けられ、先端が前記フロントカバーと当接するばね部材を備え、
前記ばね部材は、前記ドライブプレート側から前記フロントカバーに対して前記クランクシャフトの回転軸線方向に初期荷重を付与するトルクコンバータ。 - 請求項1に記載のトルクコンバータであって、
前記ばね部材は、前記ドライブプレートとは別に形成されているトルクコンバータ。 - 請求項1に記載のトルクコンバータであって、
前記ばね部材は、前記ドライブプレートに形成されているトルクコンバータ。 - 請求項1ないし3のいずれかに記載のトルクコンバータであって、
前記フロントカバーは、アルミ系材料で形成され、前記ばね部材と当接するガード部材を有するトルクコンバータ。
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