JP2020190260A - トルクコンバータ - Google Patents

Abstract

【課題】軸方向の寸法が大きくなることを抑制し、軽量化したトルクコンバータを提供すること。【解決手段】本発明のトルクコンバータでは、駆動源の回転が入力されるコンバータカバーと、コンバータカバーに連結され、コンバータカバーとで油室を形成するポンプインペラシェルと、ポンプインペラシェルと連結するスリーブを有し、スリーブを鉄で形成し、ポンプインペラシェルを鉄より低比重の材料で形成するとともに、ポンプインペラシェルとスリーブを、それぞれに形成した径方向の嵌合面で嵌合する嵌合部と、ポンプインペラシェルとスリーブを、それぞれに形成した軸方向の当接面で当接する当接部と、を備え、嵌合部は、スリーブの外周面とトルコンハウジングとの間に配設されるオイルシールよりも径方向外側の位置に設定し、当接部にて、締結部材で締結することにより、ポンプインペラシェルとスリーブを結合するようにした。【選択図】 図１

Description

本発明は、トルクコンバータに関する。

特許文献１には、アルミ製のポンプインペラシェルがスリーブの外周面に嵌合し、ボルトによって軸方向に締結されているトルクコンバータが開示されている。

実開平０３−０５５９５４号公報

しかしながら、特許文献１のトルクコンバータでは、通常、スリーブの外周面には、トルコンハウジングとの間にオイルシールを配設しなければいけないが、鋳物製のポンプインペラシェルは、製造上、肉厚を薄くすることができず、軸方向の寸法が大きくなるという問題がある。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、軸方向の寸法が大きくなることを抑制し、軽量化したトルクコンバータを提供することを目的とする。

本発明のトルクコンバータでは、駆動源の回転が入力されるコンバータカバーと、コンバータカバーに連結され、コンバータカバーとで油室を形成するポンプインペラシェルと、ポンプインペラシェルと連結するスリーブを有し、スリーブを鉄で形成し、ポンプインペラシェルを鉄より低比重の材料で形成するとともに、ポンプインペラシェルとスリーブを、それぞれに形成した径方向の嵌合面で嵌合する嵌合部と、ポンプインペラシェルとスリーブを、それぞれに形成した軸方向の当接面で当接する当接部と、を備え、嵌合部は、スリーブの外周面とトルコンハウジングとの間に配設されるオイルシールよりも径方向外側の位置に設定し、当接部にて、締結部材で締結することにより、ポンプインペラシェルとスリーブを結合するようにした。

よって、トルクコンバータの軸方向の寸法が大きくなることを抑制し、軽量化することできる。

実施形態1のトルクコンバータの模式図である。 実施形態1のポンプインペラシェルとスリーブの締結状態を示す部分拡大断面図である。 実施形態２のポンプインペラシェルとスリーブの締結状態を示す部分拡大断面図である。 実施形態３のポンプインペラシェルとスリーブの締結状態を示す部分拡大断面図である。

［実施形態１］
図１は実施形態1のトルクコンバータの模式図であり、図２は実施形態1のポンプインペラシェルとスリーブの締結状態を示す部分拡大断面図である。

[トルクコンバータの構成]
図１に示すように、トルクコンバータ１０は、鉄より低比重の材料であるアルミで形成されたコンバータカバー３と鉄より低比重の材料であるアルミで形成されたポンプインペラシェル１とが径方向外側でボルトａとナットｂにより、オイルシールｃを介して連結して形成される大気Ｂと隔離された油室Ａに、不図示のポンプインペラブレード、タービンライナおよびステータからなる３種の羽により、回転を伝達する。
コンバータカバー３は、複数のボス部３ａを備え、不図示のエンジン等の駆動源の駆動軸が連結されており、駆動源の回転が伝達され、回転軸線Ｐを中心としてポンプインペラシェル１を一体に回転させる。

ポンプインペラシェル１の径方向内側の端部には、不図示のメカオイルポンプを駆動する鉄で形成されたスリーブ２が、径方向の嵌合部８と軸方向の当接部９を介して接触し、当接部９に設けられたボルト（締結部材）５により結合している。
スリーブ２の外周面とトルコンハウジング４の内周面との間には、オイルシール７が配置されている。
なお、嵌合部８は、オイルシール７よりも径方向外側の位置に設けられている。
これにより、軸方向寸法の拡大を抑制し、軽量化することができる。

[嵌合部と当接部の構成]
図２に示すように、スリーブ２は、回転軸線Ｐ方向に延びる円筒部２１と円筒部２１の図示右方向の端部から径方向外側に延びるフランジ部２２とから構成されている。
フランジ部２２の径方向外側の端部には、径方向の外周側の嵌合面２ａと油室Ａ側を向いた回転軸線Ｐ方向の当接面２ｂが形成されている。
また、ポンプインペラシェル１の径方向内側の端部には、嵌合面２ａと当接面２ｂと対応する径方向の内周側の嵌合面１ａとオイルシール６を有する大気Ｂ側を向いた回転軸線Ｐ方向の当接面１ｂが形成されている。
ポンプインペラシェル１の嵌合面１ａとスリーブ２の嵌合面２ａとにより嵌合部８を構成し、ポンプインペラシェル１の当接面１ｂとスリーブ２の当接面２ｂとにより当接部９を構成している。
すなわち、オイルシール６を境にして、嵌合部８は油室Ａ側に、当接部９は大気Ｂ側に設けられている。

これにより、ポンプインペラシェル１の嵌合面１ａとスリーブ２のフランジ部２２の嵌合面２ａを嵌合させ、ポンプインペラシェル１の当接面１ｂとスリーブ２のフランジ部２２の当接面２ｂとが、接触するまで軸線Ｐ方向に移動させる。
つぎに、当接部９にて大気Ｂ側から挿入するボルト５により、ポンプインペラシェル１とスリーブ２を結合する。
すなわち、ボルト５のボルトヘッド５ａは、鉄で形成されたスリーブ２側に位置することになる。
これにより、ボルトヘッド５ａが鉄より低比重の材料であるアルミで形成されたポンプインペラシェル１に接触しないので、ポンプインペラシェル１が陥没するのを抑制できる。
また、スリーブ２の形状が簡素な形状なので、コストの増加を抑制し、軽量化もできる。

次に、作用効果を説明する。
実施形態１のトルクコンバータ１０の作用効果を以下に列挙する。
（１）嵌合部８は、オイルシール７よりも径方向外側の位置に設け、当接部９にてボルト５により、鉄より低比重の材料であるアルミで形成されたポンプインペラシェル１と鉄で形成されたスリーブ２を結合するようにした。
よって、トルクコンバータ１０の軸方向寸法の拡大を抑制し、軽量化することができる。

（２）ボルト５のボルトヘッド５ａは、鉄で形成されたスリーブ２側に位置するようにした。
よって、ボルトヘッド５ａが鉄より低比重の材料であるアルミで形成されたポンプインペラシェル１に接触しないので、ポンプインペラシェル１が陥没するのを抑制できる。

（３）スリーブ２の形状を簡素な形状にした。
よって、コストの増加を抑制し、軽量化もできる。

〔実施形態２〕
図３は、実施形態２のポンプインペラシェルとスリーブの締結状態を示す部分拡大断面図である。

実施形態１とは異なり、オイルシール６を境にして、嵌合部８は大気Ｂ側に、当接部９は油室Ａ内の側に設けられている。
このため、フランジ部２２の径方向外側の端部には、径方向の外周側の嵌合面２１ａと大気Ｂ側を向いた回転軸線Ｐ方向の当接面２１ｂが形成されている。
また、ポンプインペラシェル１の径方向内側の端部には、嵌合面２１ａと当接面２１ｂと対応する径方向の内周側の嵌合面１１ａとオイルシール６を有する油室Ａ側を向いた回転軸線Ｐ方向の当接面１１ｂが形成されている。
すなわち、油室Ａ側にスリーブ２、大気Ｂ側にポンプインペラシェル１が位置するようにした。
また、ボルトヘッド５ａがスリーブ２側に位置し、ボルト５は油室Ａ側から締結するようにし、かつ、ボルト５よりも径方向内側にオイルシール６を設けている。
これにより、油室Ａ内が高圧時のスリーブ２の変形（スリーブ２の径方向の内側の端部が回転軸線Ｐ方向の図示左方向へ移動）が発生しても、ボルト５に抜け方向の荷重が作用せず、ポンプインペラシェル１とスリーブ２の間の隙間の発生を抑制できるので、ボルト５の強度を高めることを抑制でき、コストの上昇を抑制することができる。
また、ボルト５が油室Ａ内に位置し、かつ、ボルト５よりも径方向内側にオイルシール６を設けているため、ボルト５が大気Ｂに触れることなく、常に作動油に浸されており、電食の恐れがないので、ボルト５への絶縁塗料の塗布やコーティングの必要がなく、よりコストの上昇を抑制することができる。
その他の構成は実施形態１と同じであるため、実施形態１と共通する部分については実施形態２と同じ符号を付して、説明を省略する。

次に、作用効果を説明する。
実施形態２のトルクコンバータ１０においては、実施形態１の作用効果に加えて、以下に列挙する作用効果を奏する。
（１）油室Ａ側にスリーブ２、大気Ｂ側にポンプインペラシェル１が位置するようにし、ボルトヘッド５ａがスリーブ２側に位置し、ボルト５は油室Ａ側から締結するようにした。
よって、油室Ａ内が高圧時のスリーブ２の変形（スリーブ２の径方向の内側の端部が回転軸線Ｐ方向の図示左方向へ移動）が発生しても、ボルト５に抜け方向の荷重が作用せず、ポンプインペラシェル１とスリーブ２の間の隙間の発生を抑制できるので、ボルト５の強度を高めることを抑制でき、コストの上昇を抑制することできる。

（２）ボルト５が油室Ａ内に位置し、かつ、ボルト５よりも径方向内側にオイルシール６を設けるようにした。
よって、ボルト５が大気Ｂに触れることなく、常に作動油に浸されており、電食の恐れがないので、ボルト５への絶縁塗料の塗布やコーティングの必要がなく、よりコストの上昇を抑制することができる。

〔実施形態３〕
図４は、実施形態３のポンプインペラシェルとスリーブの締結状態を示す部分拡大断面図である。

実施形態２とは異なり、嵌合部８は、スリーブ２のフランジ部２２の径方向外側の端部には、径方向の内周側の嵌合面２２ａと大気Ｂ側を向いた回転軸線Ｐ方向の当接面２２ｂが形成されている。
また、ポンプインペラシェル１の径方向内側の端部には、嵌合面２２ａと当接面２２ｂと対応する径方向の外周側の嵌合面１２ａとオイルシール６を有する油室Ａ側を向いた回転軸線Ｐ方向の当接面１２ｂが形成されている。
これにより、高温時に熱膨張係数が大きいアルミで形成されたポンプインペラシェル１が膨張しても、スリーブ２のフランジ部２２の径方向の内周側の嵌合面２２ａとポンプインペラシェル１の径方向の外周側の嵌合面１２ａとが圧着することにより、ポンプインペラシェル１とスリーブ２間の隙間の発生を抑制して、結合を維持することができる。

次に、作用効果を説明する。
実施形態３のトルクコンバータ１０の作用効果を以下に列挙する。
（１）嵌合部８は、オイルシール７よりも径方向外側の位置に設け、当接部９にてボルト５により、鉄より低比重の材料であるアルミで形成されたポンプインペラシェル１と鉄で形成されたスリーブ２を結合するようにした。
よって、トルクコンバータ１０の軸方向寸法の拡大を抑制し、軽量化することができる。

（２）ボルト５のボルトヘッド５ａは、鉄で形成されたスリーブ２に側に位置するようにした。
よって、ボルトヘッド５ａが鉄より低比重の材料であるアルミで形成されたポンプインペラシェル１に接触しないので、ポンプインペラシェル１が陥没するのを抑制できる。

（３）油室Ａ側にスリーブ２、大気Ｂ側にポンプインペラシェル１が位置するようにし、ボルトヘッド５ａがスリーブ２側に位置し、ボルト５は油室Ａ側から締結するようにした。
よって、油室Ａ内が高圧時のスリーブ２の変形（スリーブ２の径方向の内側の端部が回転軸線Ｐ方向の図示左方向へ移動）が発生しても、ボルト５に抜け方向の荷重が作用せず、ポンプインペラシェル１とスリーブ２の間の隙間の発生を抑制できるので、ボルト５の強度を高めることを抑制でき、コストの上昇を抑制することできる。

（４）ボルト５が油室Ａ内に位置し、かつ、ボルト５よりも径方向内側にオイルシール６を設けるようにした。
よって、ボルト５が大気Ｂに触れることなく、常に作動油に浸されており、電食の恐れがないので、ボルト５への絶縁塗料の塗布やコーティングの必要がなく、よりコストの上昇を抑制することができる。

（５）スリーブ２のフランジ部２２の径方向の内周側の嵌合面２２ａとポンプインペラシェル１の径方向の外周側の嵌合面１２ａにより、嵌合部８を構成するようにした。
よって、高温時に熱膨張係数が大きいアルミで形成されたポンプインペラシェル１が膨張しても、スリーブ２のフランジ部２２の径方向の内周側の嵌合面２２ａとポンプインペラシェル１の径方向の外周側の嵌合面１２ａとが圧着することにより、ポンプインペラシェル１とスリーブ２間の隙間の発生を抑制して、結合を維持することができる。

［他の実施形態］
以上、本発明を実施するための形態を実施形態に基づいて説明したが、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。
例えば、実施形態では、ポンプインペラシェル１を形成する材料をアルミで説明したが、マグネシウム等の他の軽金属でもよく、また金属に限らず樹脂材料を用いてもよい。

１ ポンプインペラシェル
１ａ 嵌合面
１１ａ 嵌合面（内周側嵌合面）
１２ａ 嵌合面（外周側嵌合面）
１ｂ 当接面
１１ｂ 当接面
１２ｂ 当接面
２ スリーブ
２ａ 嵌合面
２１ａ 嵌合面（外周側嵌合面）
２２ａ 嵌合面（内周側嵌合面）
２ｂ 当接面
２１ｂ 当接面
２２ｂ 当接面
３ コンバータカバー
４ トルコンハウジング
５ ボルト（締結部材）
５ａ ボルトヘッド（締結部材のヘッド）
７ オイルシール
１０ トルクコンバータ
Ａ 油室
Ｂ 大気

Claims (6)

1. 駆動源の回転が入力されるコンバータカバーと、
   前記コンバータカバーに連結され、前記コンバータカバーとで油室を形成するポンプインペラシェルと、
   前記ポンプインペラシェルと連結するスリーブを有するトルクコンバータにおいて、
   前記スリーブを鉄で形成し、前記ポンプインペラシェルを鉄より低比重の材料で形成するとともに、
   前記ポンプインペラシェルと前記スリーブを、それぞれに形成した径方向の嵌合面で嵌合する嵌合部と、
   前記ポンプインペラシェルと前記スリーブを、それぞれに形成した軸方向の当接面で当接する当接部と、を備え、
   前記嵌合部は、前記スリーブの外周面とトルコンハウジングとの間に配設されるオイルシールよりも径方向外側の位置に設け、
   前記当接部にて、締結部材で締結することにより、前記ポンプインペラシェルと前記スリーブを結合する、
   ことを特徴とするトルクコンバータ。
2. 請求項１に記載のトルクコンバータにおいて、
   前記ポンプインペラシェルは、鉄より低比重の材料であるアルミで形成する、
   ことを特徴とするトルクコンバータ。
3. 請求項２に記載のトルクコンバータにおいて、
   前記締結部材のヘッドは前記スリーブ側とし、前記スリーブとポンプインペラシェルとの軸方向の当接面で当接する当接部は前記油室側に設け、
   前記油室側から前記締結部材の締結を行う、
   ことを特徴とするトルクコンバータ。
4. 請求項３に記載のトルクコンバータにおいて、
   前記嵌合部は、前記スリーブに設けた外周側嵌合面と前記ポンプインペラシェルに設けた内周側嵌合面で構成する、
   ことを特徴とするトルクコンバータ。
5. 請求項３に記載のトルクコンバータにおいて、
   前記嵌合部は、前記スリーブに設けた内周側嵌合面と前記ポンプインペラシェルに設けた外周側嵌合面で構成する、
   ことを特徴とするトルクコンバータ。
6. 請求項３乃至５いずれか1項に記載のトルクコンバータにおいて、
   前記当接部は、前記締結部材よりも径方向内側にオイルシールを設ける、
   ことを特徴とするトルクコンバータ。

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