JP2022048747A

JP2022048747A - トルクコンバータ

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Publication number: JP2022048747A
Application number: JP2020154745A
Authority: JP
Inventors: 隆児小澤; Ryuji Ozawa
Original assignee: Exedy Corp
Current assignee: Exedy Corp
Priority date: 2020-09-15
Filing date: 2020-09-15
Publication date: 2022-03-28

Abstract

【課題】トルクコンバータの外殻の変形を抑制する。【解決手段】カバー２及びインペラシェル３１から構成されるトルクコンバータ１００の外殻は、膨出部２３と、厚肉部２４とを備えている。膨出部２３はカバー２に設けられ、軸方向に膨らむ。厚肉部２４は、膨出部２３の頂点部を構成し、周方向に延びる。厚肉部２４は、厚肉部２４と隣り合う部分よりも厚い。厚肉部２４よりも径方向外側に配置される外周部は、厚肉部２４よりも径方向内側に配置される内周部よりも厚い。【選択図】図１

Description

本発明は、トルクコンバータに関するものである。

トルクコンバータは、カバー、インペラ、及びタービンを有している（特許文献１）。トルクコンバータの外殻は、一般的に、カバーとインペラシェルとによって構成されている。カバーは、内周側トーションスプリングを収容する部分において、軸方向に膨らんでいる。また、インペラシェルは、インペラブレードが取り付けられる部分において軸方向に膨らんでいる。

特開２０１９－１００４０５号公報

従来は、カバー又はインペラシェルの変形を抑制するために、カバー又はシェルの板厚を厚くしている。しかし、カバー又はシェルの板厚を厚くすることでトルクコンバータの外殻が重くなるという問題が生じる。

本発明の課題は、トルクコンバータの外殻の変形を抑制することにある。

本発明者らは、トルクコンバータの外殻において、軸方向に膨出する部分における剛性を向上させることによってトルクコンバータの外殻の変形を効果的に抑制できることを見出した。そこで、本発明に係るトルクコンバータの外殻は、以下のような構成とすることにより、変形を効果的に抑制する。

本発明のある側面に係るトルクコンバータの外殻は、膨出部と、厚肉部とを備えている。膨出部は、軸方向に膨らむ。厚肉部は、膨出部の頂点部を構成し、周方向に延びる。厚肉部は、厚肉部と隣り合う部分よりも厚い。

この構成によれば、トルクコンバータの外殻の膨出部の頂点部を厚肉部とすることによって膨出部の剛性が向上する。この結果、トルクコンバータの外殻全体を厚くすることなく、効果的にトルクコンバータの外殻の変形を抑制することができる。

好ましくは、トルクコンバータの外殻は、第１シェル部材と、第２シェル部材とを備える。第２シェル部材は、第１シェル部材の外周端部に固定され、カバーと一体的に回転するように構成される。第１シェル部材及び第２シェル部材の少なくとも一方は、膨出部及び厚肉部を有する。

好ましくは、第１シェル部材及び第２シェル部材の少なくとも一方は、内周部及び外周部を有する。内周部は、厚肉部よりも径方向内側に配置される。外周部は、厚肉部よりも径方向外側に配置される。

好ましくは、外周部は、内周部よりも厚い。

好ましくは、外周部は、厚肉部から離れるにつれて薄くなる。

好ましくは、内周部は、厚肉部から離れるにつれて薄くなる。

好ましくは、厚肉部は、当該外殻の外周端部まで延びる。

本発明によれば、トルクコンバータの外殻の変形を抑制することができる。

トルクコンバータの断面図。トルクコンバータの外殻の断面図。ダンパ装置の断面図。変形例に係るトルクコンバータの断面図。

以下、本実施形態に係るトルクコンバータについて図面を参照しつつ説明する。なお、以下の説明において、軸方向とは、トルクコンバータの回転軸が延びる方向である。軸方向の第１側とは図１の左側を意味し、軸方向の第２側とは図１の右側を意味する。また、周方向とは、回転軸を中心とした円の周方向であり、径方向とは、回転軸を中心とした円の径方向である。

［トルクコンバータ］
図１に示すように、トルクコンバータ１００は、カバー２、インペラ３、タービン４、ステータ５、出力ハブ６、及びダンパ装置１０を備えている。なお、図示していないが、図１において、エンジンがトルクコンバータ１００の左側に配置されており、トランスミッションがトルクコンバータ１００の右側に配置されている。トルクコンバータ１００内においてオイルが循環する。

［カバー］
カバー２（第１シェル部材の一例）は、トルクコンバータの外殻の一部を構成する部材である。カバー２は、エンジンからの動力が入力される。詳細には、カバー２は、円板部２１と、筒状部２２とを有している。筒状部２２は、円板部２１の外周端部からトランスミッション側へと延びている。

カバー２は、第１膨出部２３（膨出部の一例）を有している。第１膨出部２３は、円板部２１に形成されている。第１膨出部２３は、カバー２の外周端及び中心から間隔をあけて配置されている。

第１膨出部２３は、軸方向に膨らんでいる。詳細には、第１膨出部２３は、軸方向の第１側に膨らんでいる。第１膨出部２３の頂点部は、カバー２において、最も軸方向の第１側に配置されている。

カバー２は、第１厚肉部２４を有している。第１厚肉部２４は、第１膨出部２３の頂点部を構成している。すなわち、第１厚肉部２４は、第１膨出部２３の一部である。第１厚肉部２４は、環状であって、周方向に延びている。

図２に示すように、第１厚肉部２４は所定の幅ｗ１を有している。なお、特に限定されるものではないが、例えば、カバー２の外径ｒ１に対する、第１厚肉部２４の幅ｗ１の割合（ｗ１／ｒ１）は、０．１～０．４程度とすることができる。

第１厚肉部２４は、第１厚肉部２４と隣り合う部分よりも厚い。なお、第１厚肉部２４は、カバー２の中で最も厚い。第１厚肉部２４は、例えば、第１膨出部２３の頂点部を増肉することによって形成することができる。第１厚肉部２４と隣り合う部分の板厚ｔ３に対する、第１厚肉部２４の板厚ｔ１の割合（ｔ１／ｔ３）は、例えば、１．１以上とすることができる。また、上記割合（ｔ１／ｔ３）は、２．０以下とすることができる。

カバー２は、内周部２６と、外周部２７とを有している。内周部２６は、カバー２のうち、第１厚肉部２４よりも径方向内側に配置される部分である。外周部２７は、カバー２のうち、第１厚肉部２４よりも径方向外側に配置されている部分である。

本実施形態では、カバー２の内周部２６と外周部２７とは略同じ板厚となっているが、このカバー２の外周部２７の板厚を、内周部２６の板厚よりも厚くすることができる。

本実施形態では、カバー２の内周部２６の板厚は実質的に一定であるが、内周部２６の板厚は第１厚肉部２４から離れるにつれて薄くなっていてもよい。また、本実施形態では、カバー２の外周部２７の板厚は実質的に一定であるが、外周部２７の板厚は、第１厚肉部２４から離れるにつれて薄くなっていてもよい。

［インペラ］
図１に示すように、インペラ３は、インペラシェル３１（第２シェル部材の一例）と、複数のインペラブレード３２とを有する。インペラブレード３２は、インペラシェル３１に取り付けられている。

インペラシェル３１は、カバー２に固定されている。詳細には、インペラシェル３１は、カバー２の外周端部に固定されている。例えば、インペラシェル３１は、カバー２に溶接されている。インペラシェル３１は、カバー２と一体的に回転するように構成されている。インペラシェル３１は、カバー２とともに、トルクコンバータ１００の外殻を構成する。なお、インペラシェル３１の内周端部は、インペラハブ３３に溶接などによって固定されている。

インペラシェル３１は、第２膨出部３４（膨出部の一例）を有している。第２膨出部３４は、インペラシェル３１の外周端及び中心から間隔をあけて配置されている。この第２膨出部３４の内側面に、インペラブレード３２が取り付けられている。

第２膨出部３４は、軸方向に膨らんでいる。詳細には、第２膨出部３４は、軸方向の第２側に膨らんでいる。すなわち、第２膨出部３４は、第１膨出部２３と反対側に膨らんでいる。第２膨出部３４の頂点部は、インペラシェル３１において、最も軸方向の第２側に配置されている。

インペラシェル３１は、第２厚肉部３５を有している。第２厚肉部３５は、第２膨出部３４の頂点部を構成している。すなわち、第２厚肉部３５は、第２膨出部３４の一部である。第２厚肉部３５は、環状であって、周方向に延びている。第２厚肉部３５は所定の幅ｗ２を有している。

図２に示すように、第２厚肉部３５は所定の幅ｗ２を有している。なお、特に限定されるものではないが、例えば、インペラシェル３１の外径ｒ２に対する、第２厚肉部３５の幅w２の割合（ｗ２／ｒ２）は、０．１～０．４程度とすることができる。

第２厚肉部３５は、第２厚肉部３５と隣り合う部分よりも厚い。なお、第２厚肉部３５は、インペラシェル３１の中で最も厚い。第２厚肉部３５は、例えば、第２膨出部３４の頂点部を増肉することによって形成することができる。第２厚肉部３５と隣り合う部分の板厚ｔ４に対する、第２厚肉部３５の板厚ｔ２の割合（ｔ２／ｔ４）は、例えば、１．１以上とすることができる。また、上記割合（ｔ２／ｔ４）は、２．０以下とすることができる。

インペラシェル３１は、内周部３７及び外周部３８を有している。内周部３７は、インペラシェル３１のうち、第２厚肉部３５よりも径方向内側に配置される部分である。外周部３８は、インペラシェル３１のうち、第２厚肉部３５よりも径方向外側に配置されている部分である。

本実施形態では、インペラシェル３１の内周部３７と外周部３８とは略同じ板厚となっているが、この外周部３８の板厚を、内周部３７の板厚よりも厚くすることができる。

本実施形態では、インペラシェル３１の内周部３７の板厚は実質的に一定であるが、内周部３７の板厚は第２厚肉部３５から離れるにつれて薄くなっていてもよい。また、本実施形態では、インペラシェル３１の外周部３８の板厚は実質的に一定であるが、外周部３８の板厚は、第２厚肉部３５から離れるにつれて薄くなっていてもよい。

［タービン］
図１に示すように、タービン４は、タービンシェル４１、及び複数のタービンブレード４２を有している。タービン４は、インペラ３に対向して配置されている。タービンブレード４２は、タービンシェル４１に取り付けられている。

［ステータ］
ステータ５は、インペラ３とタービン４との間に配置され、タービン４からインペラ３へと戻る作動油を整流するための機構である。ステータ５は、ステータキャリア５１と、ステータブレード５２とを有している。ステータキャリア５１は、ワンウエイクラッチ１０１を介して固定シャフトに支持されるように構成されている。ステータブレード５２は、ステータキャリア５１の外周面に取り付けられている。

［出力ハブ］
出力ハブ６は、タービン４と一体的に回転する。詳細には、タービン４は、複数のリベット（図示省略）によって、出力ハブ６に固定されている。出力ハブ６は、孔部６１を有している。この出力ハブ６の孔部６１に、トランスミッションの入力シャフト（図示省略）が嵌合する。詳細には、入力シャフトは出力ハブ６の孔部６１にスプライン嵌合する。

［ダンパ装置］
ダンパ装置１０は、エンジンからトランスミッションに動力を伝達するための動力伝達装置の一種である。ダンパ装置１０は、回転可能に配置されている。ダンパ装置１０は、カバー２とタービン４との間に配置されている。

図３に示すように、ダンパ装置１０は、ピストンプレート１１、ドライブプレート１２、複数の外周側トーションスプリング１３、サポートプレート１４、一対の中間プレート１５、複数の内周側トーションスプリング１６、及び出力プレート１７を有している。

ピストンプレート１１は、出力ハブ６に相対回転可能且つ軸方向移動可能に支持されている。ピストンプレート１１は、カバー２側に移動することによって、カバー２と摩擦係合して一体的に回転する。これによって、ダンパ装置１０は、エンジンからの動力が入力される。

ドライブプレート１２は、ピストンプレート１１に固定されており、ピストンプレート１１と一体的に回転する。ドライブプレート１２は、各外周側トーションスプリング１３と係合するように構成されている。

サポートプレート１４は、ドライブプレート１２に対して相対回転可能である。また、サポートプレート１４は、各外周側トーションスプリング１３に対して相対回転可能である。サポートプレート１４は、外周側トーションスプリング１３を支持するように構成されている。

中間プレート１５は、外周側トーションスプリング１３と、各内周側トーションスプリング１６とを直列に連結する。また、中間プレート１５は、各内周側トーションスプリング１６を保持する機能も有している。中間プレート１５は、ドライブプレート１２及び出力プレート１７に対して相対回転可能である。

出力プレート１７は、各内周側トーションスプリング１６からの動力を出力する。出力プレート１７は、出力ハブ６に固定されている。詳細には、出力プレート１７の内周端部が、タービンシェル４１とともにリベット（図示省略）によって出力ハブ６に固定されている。

［変形例］
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。

変形例１
上記実施形態では、第１厚肉部２４は一つの部材によって構成されているが、第１厚肉部２４の構成はこれに限定されない。例えば図４に示すように、第１厚肉部２４は、複数の部材によって構成されていてもよい。詳細には、カバー２は、カバー本体部２０と、第１補強部２５とを有している。この第１補強部２５が第１膨出部２３の頂点部に固定されることによって、第１厚肉部２４が構成されている。第１補強部２５は、例えば、カバー本体部２０と同じ材質とすることができる。

同様に、第２厚肉部３５も、複数の部材によって構成することができる。すなわち、インペラシェル３１は、インペラシェル本体３０と、第２補強部３６とを有している。そして、第２補強部３６が第２膨出部３４の頂点部に固定されることによって、第２厚肉部３５が構成されている。第２補強部３６は、例えば、インペラシェル本体３０と同じ材質とすることができる。

変形例２
上記実施形態において、トルクコンバータの外殻（カバー２及びインペラシェル３１）は、第１厚肉部２４及び第２厚肉部３５を有しているが、トルクコンバータの外殻は、第１厚肉部２４及び第２厚肉部３５の少なくとも一方を有していればよい。すなわち、トルクコンバータの外殻は、第１厚肉部２４及び第２厚肉部３５のどちらか一方を有していなくてもよい。

変形例３
上記実施形態では、トルクコンバータの外殻は、カバー２とインペラシェル３１とによって構成されているが、トルクコンバータの外殻の構成はこれに限定されない。例えば、カバー２とタービンシェル４１とによってトルクコンバータの外殻を構成してもよい。この場合、インペラ３とタービン４との配置が上記実施形態と逆になる。すなわち、タービンシェル４１がカバー２の外周端部に固定される。

変形例４
第１厚肉部２４は、トルクコンバータの外殻の外周端部まで延びていてもよい。すなわち、第１厚肉部２４は、カバー２の外周端部まで延びていてもよい。また、第２厚肉部３５は、トルクコンバータの外殻の外周端部、すなわち、インペラシェル３１の外周端部まで延びていてもよい。

１００トルクコンバータ
２カバー
２３第１膨出部
２４第１厚肉部
２６内周部
２７外周部
３１インペラシェル
３４第２膨出部
３５第２厚肉部
３７内周部
３８外周部

Claims

トルクコンバータの外殻であって、
軸方向に膨らむ膨出部と、
前記膨出部の頂点部を構成し、周方向に延びる厚肉部と、
を備え、
前記厚肉部は、前記厚肉部と隣り合う部分よりも厚い、
トルクコンバータの外殻。
第１シェル部材と、
前記第１シェル部材の外周端部に固定され、前記カバーと一体的に回転するように構成される第２シェル部材と、
を備え、
前記第１シェル部材及び前記第２シェル部材の少なくとも一方は、前記膨出部及び前記厚肉部を有する、
請求項１に記載のトルクコンバータの外殻。
前記第１シェル部材及び前記第２シェル部材の少なくとも一方は、
前記厚肉部よりも径方向内側に配置される内周部と、
前記厚肉部よりも径方向外側に配置される外周部と、
を有する、
請求項２に記載のトルクコンバータの外殻。
前記外周部は、前記内周部よりも厚い、
請求項３に記載のトルクコンバータの外殻。
前記外周部は、前記厚肉部から離れるにつれて薄くなる、
請求項３又は４に記載のトルクコンバータの外殻。
前記内周部は、前記厚肉部から離れるにつれて薄くなる、
請求項３から５のいずれかに記載のトルクコンバータの外殻。
前記厚肉部は、当該外殻の外周端部まで延びる、
請求項１から６のいずれかに記載のトルクコンバータの外殻。