JP3923319B2 - トルクコンバータ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は，入力軸に連結されるポンプ羽根車と，このポンプ羽根車に対置されてタービン軸が連結されるタービン羽根車と，ポンプ羽根車に一体的に連設されてタービン羽根車を覆うサイドカバーとを備え，このサイドカバーのハブと，このハブを貫通するタービン軸との間に，これらハブ及びタービン軸を同心に保持するラジアルベアリングと，タービン軸に逆負荷が作用したときタービン軸及びサイドカバー間を連結する一方向クラッチとを同軸に隣接配置し，タービン軸の外端に出力ギヤのハブを結合すると共に，この出力ギヤ及びサイドカバーのハブ間にシール手段を設けたトルクコンバータの改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
かゝるトルクコンバータは，特開２００１−２４１５３０号公報に開示されているように，既に知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
かゝるトルクコンバータでは，車両の減速時，逆負荷が出力ギヤからタービン軸に伝達すると，一方向クラッチがタービン軸及びサイドカバー間を直結するので，上記逆負荷はタービン軸からサイドカバーへ直接伝達し，更にポンプ羽根車からクランク軸へと伝達するようになり，タービン羽根車及びポンプ羽根車間に滑りを起こさせることがなく，良好なエンジンブレーキ効果を得ることができる。しかも，一方向クラッチに隣接するラジアルベアリングは，タービン軸とサイドカバーのハブとの間に介裝されて，両者の同心性を確保しているので，その両者間において一方向クラッチのスプラグ等のクラッチ素子が受ける荷重の均等化がもたらされ，該クラッチの耐久性向上を図ることができ，またトルクコンバータ内の作動オイルがサイドカバーのハブ内周面からリークするのを前記シール手段により防ぐことができる。
【０００４】
ところで，従来のトルクコンバータでは，サイドカバーのハブの内周面中間部に形成した環状突起を挟んで前記一方向クラッチ及びラジアルベアリングを配置し，該ベアリングの保持のために，そのアウタレースを前記環状突起と，サイドカバーのハブ内周面に係止した止め輪とで軸方向に挟持しているので，サイドカバーのハブの内周面の加工は，その内周面中間部の環状突起の存在により，ハブの軸方向両端から行わざるを得ず，したがって工数が多く，コストの低減が困難である。
【０００５】
本発明は，かゝる事情に鑑みてなされたもので，サイドカバーのハブの内周面全体を内端側から加工し得るようにして，工数の削減，延いてはコストの低減を図りながら，前記ラジアルベアリングの保持を簡単に行い得る前記トルクコンバータを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために，本発明は，入力軸に連結されるポンプ羽根車と，このポンプ羽根車に対置されてタービン軸が連結されるタービン羽根車と，ポンプ羽根車に一体的に連設されてタービン羽根車を覆うサイドカバーとを備え，このサイドカバーのハブと，このハブを貫通するタービン軸との間に，これらハブ及びタービン軸を同心に保持するラジアルベアリングと，タービン軸に逆負荷が作用したときタービン軸及びサイドカバー間を連結する一方向クラッチとを同軸に隣接配置し，タービン軸の外端に出力ギヤのハブを結合すると共に，この出力ギヤ及びサイドカバーのハブ間にシール手段を設けたトルクコンバータにおいて，サイドカバーのハブの内周面を，この内周面の内端側からの加工により形成される基端側の大径内周面と，この大径内周面に環状段部を介して連なる，先端側の小径内周面とで段付きに構成し，その大径内周面に嵌合される前記ラジアルベアリングのアウタレースを前記環状段部と，前記大径内周面に係止した止め環とで軸方向に挟持すると共に，タービン軸に前記ラジアルベアリングのインナレースの内端に当接する環状段部を形成し，前記小径内周面に前記出力ギヤのハブ外周面を相対回転自在に嵌合すると共に，そのハブ外周面に形成した環状のシール溝と，このシール溝に装着されて前記小径内周面に弾力的に密接するシールリングとで前記シール手段を構成し，前記シールリングの前記小径内周面に対する密接力がシールリングに作用する遠心力により増加するようにしたことを第１の特徴とする。
【０００７】
この第１の特徴によれば，サイドカバーのハブの内周面を，この内周面の内端側からの 加工により形成される基端側の大径内周面と，この大径内周面に環状段部を介して連なる，先端側の小径内周面とで段付きに構成し，その大径内周面に嵌合される前記ラジアルベアリングのアウタレースを前記環状段部と，前記大径内周面に係止した止め環とで軸方向に挟持すると共に，タービン軸に前記ラジアルベアリングのインナレースの内端に当接する環状段部を形成したので，サイドカバーのハブの段付き内周面全体を，その内端側から一挙に加工することが可能となり，工数が削減され，コストの低減を図ることができる。
【０００８】
しかも前記大径内周面及び小径内周面間の環状段部は，前記ラジアルベアリングのアウタレースの軸方向保持に利用されるので，その保持構造が簡単であり，コストの更なる低減を図ることができる。
【０００９】
その上，前記小径内周面に前記出力ギヤのハブ外周面を相対回転自在に嵌合すると共に，そのハブ外周面に形成した環状のシール溝と，このシール溝に装着されて前記小径内周面に弾力的に密接するシールリングとで前記シール手段を構成し，前記シールリングの前記小径内周面に対する密接力がシールリングに作用する遠心力により増加するようにしたので，ハブ外周面に形成した環状のシール溝に保持されるシールリングをサイドカバーのハブの内周面中，最小径の小径内周面に密接させることになり，シールリングの小径化と安定保持を可能にし，シールリングの負荷が軽減し，その耐久性を高めることができる。しかも，シールリングの前記小径内周面に対する密接力はサイドカバーのハブ及び出力ギヤの回転数の上昇に応じて増加することになり，トルクコンバータの高速回転時，上昇する内部圧力のリークを効果的に防ぐことができる。
【００１０】
また本発明は，第１の特徴に加えて，前記シールリングを，一つの合口を有すると共に，自由状態では前記小径内周面より大径となる半径方向の張りが付与された弾性リング体で構成し，このシールリングの合口に臨む端面を，該リングの軸線又は半径線に対して傾斜させたことを第２の特徴とする。
【００１１】
この第２の特徴によれば，前記合口を広げることにより，出力ギヤのハブのシール溝への装着を容易に行うことができ，しかもシールリングの前記小径内周面に対する密接力をサイドカバーのハブ及び出力ギヤの回転数の上昇に応じて確実に増加させることができる。
【００１２】
またシールリングの合口に臨む端面を，該リングの軸線又は半径線に対して傾斜させたことで，該合口からの作動オイルのリークを極力抑えることができる。
【００１３】
さらに本発明は，第１又は第２の特徴に加えて，出力ギヤを，タービン軸及びサイドカバーのハブに嵌合するハブと，このハブの一端部外周から半径方向に延びるアームと，このアームの外周端からサイドカバー側へオーバーハングするよう軸方向に延びてハブとの間に環状凹部を画成する歯付きのリムとで構成する一方，サイドカバーのハブの外周面を，基端側にあって前記環状凹部と略同径の大径部と先端側の小径部とで構成し，その小径部を前記環状凹部内に，また大径部を該凹部外にそれぞれ配置し，前記環状凹部のリム側の隅部に丸みを付したことを第３の特徴とする。
【００１４】
この第３の特徴によれば，出力ギヤの環状凹部にサイドカバーのハブの小径部を配置することで，歯付きのリム幅を充分に確保しつゝ，トルクコンバータの軸方向のコンパクト化を図ることができる。
【００１５】
しかも前記環状凹部とサイドカバーのハブの大径部とを略同径に形成するにも拘わらず，その大径部に干渉されることなく，環状凹部のリム側隅部に曲率半径の大なる丸みを付すことが可能となり，該隅部への応力集中を回避して，出力ギヤの耐久性向上に寄与し得る。
【００１６】
また基端側の大径部と先端側の小径部とで構成されるサイドカバーのハブは，負荷に対応した合理的な肉厚を持つことになり，軽量化と強度の両面を満足させることができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を，添付図面に示す本発明の一実施例に基づいて以下に説明する。
【００１８】
図１は本発明のトルクコンバータの縦断面図，図２は図１の２部拡大図，図３は図２の３部拡大図，図４は図３におけるシールリングの一部を破断した斜視図，図５は図１の５−５線断面図，図６は図１の６部拡大図，図７はポンプ羽根車の製造過程説明図，図８は図１の８部拡大図，図９はタービン羽根車の製造過程説明図，図１０は図１の１０−１０線断面図，図１１は図１０の１１−１１線断面図，図１２は図１の１２−１２線断面図，図１３は図１２の１３−１３線断面図である。
【００１９】
先ず，図１において，自動二輪車，バギー車等の小型車両に搭載される流体伝動装置としてのトルクコンバータＴは，入力軸としてのエンジンのクランク軸１と，多段補助変速機の被動ギヤ１７との間に介裝される。このトルクコンバータＴは，ポンプ羽根車２と，その外周部に外周部を対置させるタービン羽根車３と，それらの内周部間に配置されるステータ羽根車４とを備え，これら三羽根車２，３，４間には作動オイルによる動力伝達のための循環回路Ｃが画成される。ポンプ羽根車２には，タービン羽根車３の外側面を覆うサイドカバー５が溶接により一体的に連設される。ポンプ羽根車２は，そのハブ２ｈがクランク軸１にスプライン嵌合されると共に，クランク軸１外周の環状肩部１ａと，クランク軸１に螺着されるナット１５とで挟持される。こうしてポンプ羽根車２はクランク軸１に固着される。
【００２０】
ステータ羽根車４はＡｌ合金等の軽合金製で，そのハブ４ａには，中央の隔壁３４を挟んで小径内周面３５ａと大径内周面３５ｂとが形成されており，その小径内周面３５ａに圧入された鉄製のスリーブ３６がステータ軸７の内端にスプライン結合される。こうして鉄製の圧入スリーブ３６を用いることにより，軽合金製ステータ羽根車４とステータ軸７との結合を強固にすることができる。
【００２１】
ステータ軸７は，クランク軸１に左右一対のラジアルニードルベアリング８，８′を介して支承される。また大径内周面３５ｂ内には，ポンプ羽根車２のハブ２ｈの一部が配置されると共に，そのハブ２ｈと隔壁３４との間にスラストベアリング９が介裝される。
【００２２】
タービン羽根車３は，ステータ軸７を囲繞するタービン軸６の内端に嵌合して溶接され，そのタービン軸６は，ステータ軸７の外周にラジアルボールベアリング１０及びラジアルニードルベアリング１１を介して相対回転自在に支承される。その際，ラジアルボールベアリング１０はタービン軸６の内端側に，ラジアルニードルベアリング１１はその外端側にそれぞれ配置される。
【００２３】
サイドカバー５には，タービン軸６を囲繞するハブ５ｈが溶接される。その溶接に際しては，ハブ５ｈの基端部に形成された段付きのフランジ８５の段付き部にサイドカバー５の内周面が嵌合される。そしてこれらサイドカバー５及びフランジ８５の外側面には，それらの嵌合面を溝底とする台形又はＶ字状断面の環状溝８６が形成され，この環状溝８６でサイドカバー５及びフランジ８５が相互にＴＩＧ又はＭＩＧ溶接される。その溶接部を符号８７で示す。このようにして溶接すると，溶接部８７がサイドカバー５及びフランジ８５に広範囲に及び，溶接強度を高めることができる。
【００２４】
このサイドカバー５のハブ５ｈの内周面とタービン軸６の外周面との間に，一方向クラッチ１３とラジアルボールベアリング１４とが，前者１３をステータ羽根車４側にして軸方向に隣接配置される。また上記ラジアルボールベアリング１４の外側に隣接して，前記被動ギヤ１７を駆動する出力ギヤ１６のハブ１６ｈが結合されると共に，該ハブ１６ｈがサイドカバー５のハブ５ｈの内周面に相対回転可能に嵌合され，その嵌合面間には第１シール手段４８が設けられる。これらの構造を図２を参照しなが次に詳細に説明する。
【００２５】
サイドカバー５のハブ５ｈは，サイドカバー５に溶接された基端から軸方向外方へ先端を延ばしており，その内周面は，基端側の大径内周面３７ａと，この大径内周面３７ａの外端に環状段部３７ｃを介して連なる，先端側の小径内周面３７ｂとで段付きに構成され，小径内周面３７ｂの軸方向長さは，大径内周面３７ａの軸方向長さの２分の１以下と小さく設定される。この段付き内周面は，ハブ５ｈの基端側から一挙に加工される。大径内周面３７ａには，その中央部に深い環状係止溝４０が，また基端寄りに浅い環状係止溝４１が設けられる。
【００２６】
またハブ５ｈの外周面は，基端側の大径部３８ａと，この大径部３８ａにテーパー部３８ｃを介して連なる小径部３８ｂとで構成される。
【００２７】
一方，サイドカバー５のハブ５ｈの内側に配置されるタービン軸６は，その先端を上記ハブ５ｈの外方へ突出させており，このタービン軸６の外周面は，基端側の大径部３９ａと，この大径部３９ａに環状段部３９ｃを介して連なる，先端側の小径部３９ｂとで構成され，その環状段部３９ｃは，前記ハブ５ｈの深い環状係止溝４０と略対応する位置に配置される。また環状段部３９ｃの外周縁にはテーパ面４９が形成される。
【００２８】
ラジアルボールベアリング１４のアウタレース１４ａは，サイドカバー５のハブ５ｈの大径内周面３７ａに嵌合されると共に，前記環状段部３７ｃと，深い環状係止溝４０に係止される止め環１８とで軸方向に挟持され，またそのインナレース１４ｂにはタービン軸６の小径部３９ｂが嵌合され，タービン軸６の環状段部３９ｃと，小径部３９ｂの外端部に嵌合される出力ギヤ１６のハブ１６ｈとでインナレース１４ｂは軸方向に挟持される。したがってタービン軸６の環状段部３９ｃは，上記インナレース１４ｂの内端に当接することになる。
【００２９】
一方向クラッチ１３の環状のリテーナ１３ａは，サイドカバー５のハブ５ｈの浅い環状係止溝４１に係止され，このリテーナ１３ａに保持される多数のスプラグ１３ｂ，１３ｂ…は同ハブ５ｈの大径内周面３７ａと，タービン軸６の大径部３９ａとの間に介裝される。一方向クラッチ１３への大径部３９ａの嵌合に際しては，環状段部３９ｃのテーパ面４９がその嵌合を誘導するので，環状段部３９ｃの存在に拘わらず一方向クラッチ１３の装着を容易に行うことができる。この一方向クラッチ１３は，タービン軸６に逆負荷が作用したとき，タービン軸６とサイドカバー５のハブ５ｈ間を直結すべくオン状態となるように構成されている。
【００３０】
再び図１において，ステータ軸７には，出力ギヤ１６の外側面に隣接する外筒１９が一体に形成され，この外筒１９に囲繞される内筒２０がクランク軸１にラジアルニードルベアリング２４を介して相対回転自在に嵌合され，これら内，外筒２０，１９間にフリーホイール２３が介裝される。内筒２０は，その一端にフランジ２０ａを有しており，このフランジ２０ａがクランクケース等の固定構造体２１に設けられた固定ピン２２に係止されると共に，固定構造体２１に突設された位置決めストッパ２１ａに外端面を支承される。そして上記フランジ２０ａにより外筒１９の端面がスラストベアリング２５を介して支承される。
【００３１】
ラジアルニードルベアリング２４には，内筒２０の負荷を考慮して，比較的大径のニードルローラが使用され，このラジアルニードルベアリング２４と，その一端側に隣接配置される前記ラジアルニードルベアリング８′との間には，両ベアリング２４，８′の干渉を避けるべくワッシャ３３が介装される。
【００３２】
而して，エンジンの作動により，そのクランク軸１の回転がポンプ羽根車２に伝達され，これを回転すると，トルクコンバータＴ内の循環回路Ｃを満たしているオイルは，図１の矢印のように，ポンプ羽根車２→タービン羽根車３→ステータ羽根車４→ポンプ羽根車２と循環しながらポンプ羽根車２の回転トルクをタービン羽根車３に伝達し，タービン軸６から出力ギヤ１６を駆動する。このとき，ポンプ羽根車２及びタービン羽根車３間でトルクの増幅作用が生じていれば，それに伴う反力がステータ羽根車４に負担され，ステータ羽根車４は，フリーホイール２３のロック作用により固定ピン２２に支持される。
【００３３】
トルク増幅作用を終えると，ステータ羽根車４は，これが受けるトルク方向の反転により，フリーホイール２３を空転させながらポンプ羽根車２及びタービン羽根車３と共に同一方向へ回転するようになる。
【００３４】
車両の減速時，逆負荷が駆動ギヤ１６からタービン軸６に伝達すると，一方向クラッチ１３がオン状態となって，タービン軸６及びサイドカバー５間を直結するので，上記逆負荷はタービン軸６からサイドカバー５へ直接伝達し，そしてポンプ羽根車２からクランク軸１へと伝達するようになる。したがって，タービン羽根車３及びポンプ羽根車２間に滑りを起こさせることがなく，良好なエンジンブレーキ効果を得ることができる。
【００３５】
しかも，一方向クラッチ１３に隣接するラジアルボールベアリング１４は，タービン軸６とサイドカバー５のハブ５ｈとの間に介裝されて，両者６，ハブ５ｈの同心性を確保するので，その両者６，ハブ５ｈ間において一方向クラッチ１３の多数のスプラグ１３ｂ，１３ｂ…が受ける荷重の均等化がもたらされ，該クラッチ１３の耐久性向上を図ることができる。またラジアルボールベアリング１４は，タービン軸６に固着される出力ギヤ１６との協働により，タービン軸６とサイドカバー５のハブ５ｈとを軸方向に連結するので，簡単な構造により，クランク軸１への組み付け前に，トルクコンバータＴの組立体を構成することができ，したがってクランク軸１への組み付け時，ポンプ羽根車２のハブ２ｈをクランク軸１にスラプライン嵌合して，ナット１５で固着するのみで，トルクコンバータＴ全体の軸方向の位置決めを行うことができる。
【００３６】
また図２において，タービン軸６及び出力ギヤ１６の結合構造を詳細に説明する。
【００３７】
出力ギヤ１６は，ハブ１６ｈと，このハブ１６ｈの外端部から半径方向に延びるアーム１６ａと，このアーム１６ａの外周端からサイドカバー５側にオーバハングするように軸方向に延びる歯付きのリム１６ｒとで構成され，そのハブ１６ｈの内周面にタービン軸６の小径部３９ｂが軽圧入されると共に，ハブ１６ｈ及びタービン軸６の外端面において，それらの嵌合面相互がレーザビームにより溶接される。符号４２は，そのレーザビーム溶接部を示す。ハブ１６ｈの内周面へのタービン軸６の圧入深さは，ハブ１６ｈがラジアルボールベアリング１４のインナレース１４ｂを介して前記環状段部３９ｃに当接することにより，容易且つ正確に規定される。こうしてタービン軸６に出力ギヤ１６が結合され，同時にラジアルボールベアリング１４のインナレース１４ｂが前記環状段部３９ｃと前記ハブ１６ｈとで軸方向に保持されることになり，その保持構造が簡単になる。
【００３８】
ところで，出力ギヤ１６のハブ１６ｈへのタービン軸６の圧入は軽圧入であるので，その圧入荷重は比較的小さくて足りる。したがって，中空のタービン軸６を特別厚肉とせずとも，圧入によるタービン軸６の歪みを極力抑えることができる。しかも，その軽圧入部は，レーザビーム溶接部４２により全周に亙り強固に結合されるので，軽圧入によるタービン軸６及び出力ギヤ１６の結合強度不足を充分に補うことができると共に，軽圧入部のシールをも確実に行うことができる。またレーザビーム溶接は入熱が比較的少ないから，それによる各部の熱歪みの心配もない。
【００３９】
この出力ギヤ１６において，ハブ１６ｈ及びリム１６ｒ間には，サイドカバー５のハブ５ｈの大径部３８ａと略同径の環状凹部４３が画成され，この環状凹部４３のリム１６ｒ側の隅部４３ａに丸みが付される。そしてこの環状凹部４３内にサイドカバー５のハブ５ｈの小径部３８ｂが，また環状凹部４３外に同ハブ５ｈの大径部３８ａがそれぞれ配置される。こうすることにより，出力ギヤ１６のリム１６ｒの幅，即ち歯幅を充分に確保しつゝ，トルクコンバータＴの軸方向のコンパクト化を図ることができる。また環状凹部４３のリム１６ｒ側の隅部４３ａに付される丸みの曲率半径は，サイドカバー５のハブ５ｈの大径部３８ａに干渉されることなく，これを充分大きく設定することができるから，該隅部４３ａでの応力集中を回避して，出力ギヤ１６の耐久性向上を図ることができる。
【００４０】
次に，図１〜図４によりトルクコンバータＴへの給油及び潤滑系，並びにそのシール構造について説明する。
【００４１】
先ず図１において，クランク軸１には，その軸心部を通る供給油路３１と，この供給油路３１から半径方向に延びる入口孔２６及び出口孔２７とが設けられ，また供給油路３１には，入口孔２６及び出口孔２７間に介入するオリフィス３２が形成される。
【００４２】
供給油路３１は，一端がクランク軸１により駆動されるオイルポンプ３０の吐出ポートに接続され，他端はエンジンの潤滑部（図示せず）に接続される。入口孔２６は，前記ラジアルニードルベアリング８，ステータ羽根車４のハブ４ａにおける隔壁３４の放射状油溝４４及び大径内周面３５ｂの軸方向油溝４５（図１１及び図１３参照）を介して循環回路Ｃに連通し，出口孔２７は，クランク軸１及びタービン軸６の対向周面間に形成された環状油路２９と，ステータ軸７に穿設した横孔２８と，前記ラジアルボールベアリング１０とを介して循環回路Ｃに連通する。
【００４３】
図２に示すように，出力ギヤ１６のハブ１６ｈの外周面は，サイドカバー５のハブ５ｈの小径内周面３７ｂに相対回転可能に嵌合される。その際，出力ギヤ１６のハブ１６ｈの外周面に形成された環状のシール溝４６に，小径内周面３７ｂに弾性的に密接するシールリング４７が装着される。上記シール溝４６及びシールリング４７により前記第１シール手段４８が構成され，ラジアルボールベアリング１４を潤滑したオイルの外部へのリークを防ぐようになっている。
【００４４】
シールリング４７は，図４に示すように，一つの合口４７ａを有すると共に，自由状態ではハブ５ｈの小径内周面３７ｂより大径となる半径方向の張りが付与された弾性リング体で構成され，その合口４７ａに臨む端面は，該リング４７の軸線又は半径線に対して傾斜している。このシールリング４７のシール溝４６への装着に際しては，合口４７ａを大きく開いてシールリング４７内に出力ギヤ１６のハブ１６ｈを挿入し，そして該リング４７に対する開き力を解放すれば，該リング４７はそれ自体の復元力でシール溝４６に装着することができる。
【００４５】
またステータ軸７とタービン軸６との対向周面には，前記ラジアルニードルベアリング１１の外側において第２シール手段５２が設けられる。この第２シール手段５２は，前記第１シール手段４８と同様に，ステータ軸７の外周面に形成された環状にシール溝５０と，このシール溝５０に装着されてステータ軸７の内周面に弾性的に密接するシールリング５１とで構成され，前記ラジアルニードルベアリング１１を潤滑したオイルの外部へのリークを防ぐようになっている。
【００４６】
而して，クランク軸１は，その回転中，オイルポンプ３０を駆動するので，オイルポンプ３０は供給油路３１にオイルを圧送し続ける。そのオイルの一部はオリフィス３２を通過し，残余は入口孔２６を通ってラジアルニードルベアリング８及びスラストベアリング９を潤滑しながらトルクコンバータＴ内の循環回路Ｃに流入して，その内部を満たした後，ラジアルボールベアリング１０及びラジアルニードルベアリング１１を潤滑し，横孔２８，環状油路２９及び出口孔２７を順次経て，供給油路３１の下流側へ流出し，オリフィス３２を通過したオイルと合流して，図示しないエンジンの潤滑部に向かう。
【００４７】
また循環回路Ｃ内のオイルの一部は，ポンプ羽根車２及びタービン羽根車３の外周部の対向間隙からサイドカバー５側へも移り，一方向クラッチ１３及びラジアルボールベアリング１４の潤滑に供される。また前記環状油路２９に入ったオイルの一部は，クランク軸１及びステータ軸７間の隙間を通ってラジアルニードルベアリング８′，２４及びフリーホイール２３を潤滑する。
【００４８】
ところで，一方向クラッチ１３及びラジアルボールベアリング１４を潤滑したオイルは，タービン軸６と出力ギヤ１６のハブ１６ｈとの軽圧入部及び環状のレーザビーム溶接部４２とにより阻止され，またサイドカバー５及び出力ギヤ１６の両ハブ５ｈ，１６ｈ間の第１シール手段４８に阻止されることにより，外部にリークすることはない。
【００４９】
特に，第１シール手段４８は，出力ギヤ１６のハブ１６ｈの外周面に形成した環状のシール溝４６と，このシール溝４６に装着されて，サイドカバー５のハブ５ｈの小径内周面３７ｂに弾力的に密接するシールリング４７とで構成されるので，シールリング４７は，サイドカバー５と共に回転することで発生する遠心力に作用より拡径しようとして，前記小径内周面３７ｂに対する密接力を増加させることになる。またトルクコンバータＴ内の油圧がシールリング４７の内側面を押圧して，該リング４７をシール溝４６の外方内側面に密接させる。その結果，トルクコンバータＴの高速回転時，上昇する内部油圧のリークを効果的に防ぐことができる。
【００５０】
またシールリング４７は，一つの合口４７ａを有すると共に，半径方向外方への張りが付与された弾性リング体で構成されるので，前記合口４７ａを広げることにより，出力ギヤ１６のハブ１６ｈのシール溝４６への装着を容易に行うことができ，しかもシールリング４７の前記小径内周面３７ｂに対する密接力をサイドカバー５のハブ５ｈ及び出力ギヤ１６の回転数の上昇に応じて確実に増加させることができる。
【００５１】
さらにシールリング４７の合口４７ａに臨む端面を，該リング４７の軸線又は半径線に対して傾斜させたことで，該合口４７ａからの作動オイルのリークを極力抑えることができる。
【００５２】
またサイドカバー５のハブ５ｈの内周面は，ラジアルボールベアリング１４及び一方向クラッチ１３の装着に供される基端側の大径内周面３７ａと，先端側の小径内周面３７ｂとで段付きに構成されるので，この段付き内周面全体を，その一端側から一挙に加工することが可能となり，工数が削減され，コストの低減に寄与し得る。
【００５３】
しかも前記大径内周面３７ａ及び小径内周面３７ｂ間の環状段部３７ｃは，前記ラジアルボールベアリング１４のアウタレース１４ａの軸方向保持に利用されるので，その保持構造が簡単であり，コストの更なる低減を図ることができる。
【００５４】
その上，前記小径内周面３７ｂと，それに相対回転可能に嵌合する出力ギヤ１６のハブ１６ｈとの間に第１シール手段４８が設けられることで，第１シール手段４８の小径化が可能となり，第１シール手段４８の負荷が軽減し，その耐久性を高めることができる。
【００５５】
クランク軸１及びタービン軸６間に介装された第２シール手段５２も，第１シール手段４８と同様なシール機能を発揮して，ラジアルニードルベアリング１１を潤滑したオイルの外部へのリークを効果的に防ぐことができる。
【００５６】
また基端側の大径部３８ａと先端側の小径部３８ｂとで構成されるサイドカバー５のハブ５ｈは，負荷に対応した合理的な肉厚を持つことになり，軽量化と強度の両面を満足させることができる。
【００５７】
次に，図１，図５〜図７においてポンプ羽根車２を詳細に説明する。
【００５８】
ポンプ羽根車２は，椀状且つ環状のシェル２ｓ，このシェル２ｓ，このシェル２ｓの内側面の定位置にロー付けされる多数枚のブレード２ｂ，２ｂ…，シェル２ｓの内側面にロー付けされてこれらブレード２ｂ，２ｂ…の半径方向内端部を押さえるリテーナプレート２ｒ，全ブレード２ｂ，２ｂ…の中間部相互を連結するコア２ｃ及び，シェル２ｓの内周縁部に溶接されるハブ２ｈから構成される。
【００５９】
シェル２ｓには，周方向に並ぶ多数の位置決め凹部５５，５５…が形成されており，各凹部５５に，各ブレード２ｂの半径方向内端に形成された位置決め突起５６が係合される。
【００６０】
一方，リテーナプレート２ｒは，その外周縁部で全ブレード２ｂ，２ｂ…の各位置決め突起５６を位置決め凹部５５側に押し付けるように配置される。またこのリテーナプレート２ｒには，各ブレード２ｂが係合する位置決め用の切欠き５７，５７…が設けられる。
【００６１】
また各ブレード２ｂには，コア２ｃとの対向縁に位置決め突起５８が形成されており，この位置決め突起５８が係合する位置決め孔５９がコア２ｃに穿設される。
【００６２】
シェル２ｓ，ブレード２ｂ，２ｂ…群及びリテーナプレート２ｒのシェル２ｓへのロー付けに際しては，先ず，図７（Ａ）に示すようにシェル２ｓ上の定位置にブレード２ｂ，２ｂ…群及びリテーナプレート２ｒをセットしてから，リテーナプレート２ｒの内周端寄りの一側面に隆起させた環状又は環状配列の突起６０をシェル２ｓの内側面に抵抗溶接して，リテーナプレート２ｒをシェル２ｓに仮止めし，この状態でロー付けを実施する。こうすることによりロー付け作業を容易且つ正確に行うことができる。
【００６３】
上記ロー付け後，図７（Ｂ）に示すように，リテーナプレート２ｒの，前記突起６０の溶接部付近までの内周端部をシェル２ｓの内側面と共に切削して，リテーナプレート２ｒに，シェル２ｓの内周面より大径の逃がし孔６１が形成される。
【００６４】
一方，ハブ２ｈの外周面には，大径部６２と，この大径部６２の外端に環状段部６３を介して連なる小径嵌合部６４とが形成されており，その小径嵌合筒部６４がシェル２ｓの内周面に嵌合されながら，大径部６２が逃がし孔６１に挿入されると共に，環状段部６３にシェル２ｓの内側面が押し付けられる。シェル２ｓ及びハブ２ｈの外側面には，それらの嵌合部を溝底とした断面台形又はＶ字状の環状溝６５が形成され，この環状溝６５においてシェル２ｓ及びハブ２ｈの嵌合部が全周に亙りＴＩＧ又はＭＩＧ溶接される。このとき形成される溶接部６６は，環状溝６５を埋めると共に，シェル２ｓの内側面が当接するハブ２ｂの環状段部６３に達している。
【００６５】
図示例では，上記環状溝６５は，底面をハブ２ｂ及びシェル２ｓの嵌合面からシェル２ｓ側に延ばした台形の断面形状とされる。このようにすると，環状溝６５の溝底が比較的広い範囲でがシェル２ｓの内側面に近接することになり，環状溝６５での溶接時，比較的少ない入熱により溶接部６６をハブ２ｂの環状段部６３まで確実に到達させることができる。
【００６６】
而して，ロー付け後の切削によりシェル２ｓの露出した内側面からはロー材６７が確実に排除されるので，その後，ハブ２ｂ及びシェル２ｓの溶接により，溶接部６６がシェル２ｓの内側面が当接するハブ２ｂの環状段部６３に達しても，その溶接部６６にロー材が溶出，混入するような事態は起こらず，溶接不良率が激減し，ロー付け作業が容易であることゝ相俟って，製造能率の向上を図ることができる。
【００６７】
しかも，ハブ２ｂ及びシェル２ｓの溶接部６６は，環状溝６５を埋めると共に，シェル２ｓの内側面が当接するハブ２ｂの環状段部６３に到達することで，シェル２ｓの内周端部全体がハブ２ｂに溶接されることになり，その溶接強度を大幅に高めることができる。
【００６８】
次に，図１，図８及び図９においてタービン羽根車３を詳細に説明する。
【００６９】
タービン羽根車３は，ポンプ羽根車３と同様に，椀状且つ環状のシェル３ｓ，このシェル３ｓ，このシェル３ｓの内側面の定位置にロー付けされる多数枚のブレード３ｂ，３ｂ…，シェル３ｓの内側面にロー付けされてこれらブレード３ｂ，３ｂ…の半径方向内端部を押さえるリテーナプレート３ｒ，全ブレード３ｂ，３ｂ…の中間部相互を連結するコア３ｃ，リテーナプレート３ｒの背面にロー付けされる補強板７０及び，シェル３ｓの内周縁部に溶接されるタービン軸６から構成され，補強板７０は，シェル３ｓやリテーナプレート３ｒよりも厚肉になっている。シェル３ｓ，リテーナプレート３ｒ及びコア３ｃの構造は，ポンプ羽根車２のそれと基本的に同一であるので，その説明は省略する。
【００７０】
シェル３ｓ，ブレード３ｂ，３ｂ…，リテーナプレート３ｒ及び補強板７０を相互にロー付けする際には，先ず，図９（Ａ）に示すようにシェル３ｓ上の定位置にブレード３ｂ，３ｂ…群及びリテーナプレート３ｒを配置すると共に，リテーナプレート３ｒの背面に補強板７０を重ねる。同時に，リテーナプレート３ｒの内周端寄りの両側面に形成された環状又は環状配列の突起７１，７２をシェル３ｓ及び補強板７０の各側面に抵抗溶接して，リテーナプレート３ｒ及び補強板７０をシェル３ｓに仮止めし，この状態でロー付けを実施する。
【００７１】
上記ロー付け後，図９（Ｂ）に示すように，シェル３ｓ，リテーナプレート３ｒ及び補強板７０の内周端部を，前記突起７１，７２の溶接部付近まで切削して，そこに嵌合内周面７３が形成される。
【００７２】
一方，タービン軸６の内端部には，図８に示すように，前記ラジアルボールベアリング１０を囲繞する連結円筒部７４と，この連結円筒部７４の根元から半径方向外方に延びる位置決めフランジ７５とが形成され，前記嵌合内周面７３に連結円筒部７４が嵌合されると共に，シェル３ｓが位置決めフランジ７５へ押し付けられ，この状態で，連結円筒部７４の外周面と補強板７０の外側面との交差部が全周に亙りＴＩＧ又はＭＩＧ溶接される。符号７６はその溶接部を示す。
【００７３】
ところで，補強板７０が比較的厚いことから，上記溶接部７６と，リテーナプレート３ｒ及び補強板７０間のロー付け部との間には充分な間隔が確保され，溶接部７６の溶接熱がロー付け部のロー材６７を溶融させるには至らず，したがってロー材６７の溶出による溶接部７６の溶接不良を回避することができる。
【００７４】
次に，図１０及び図１１において，ポンプ羽根車２及びステータ羽根車４の両ハブ２ｈ，４ｈ間に介装される前記スラストベアリング９について詳細に説明する。
【００７５】
このスラストベアリング９は，環状に配列された多数にニードルローラ７８，７８…と，これらニードルローラ７８，７８…を保持する多数の窓７９ａ，７９ａ…を持った環状のリテーナ７９と，ニードルローラ７８，７８…群の一側面を支承する鋼板製で環状のスラスト板８０とからなっている。そのスラスト板８０には，リテーナ７９の内周面に相対回転可能に嵌合する円筒部８０ａが一体に形成されており，この円筒部８０ａの先端縁部を半径方向外方にかしめて，リテーナ７９の外側面に対向する複数の抜け止め爪８０ｂが形成される。こうして，スラストベアリング９には，その一要素としてスラスト板８０が組み込まれる。このスラスト板８０の外周には１又は複数の回り止め片８０ｃが一体に突設される。
【００７６】
而して，このスラストベアリング９をステータ羽根車４のハブ４ｈの大径内周面３５ｂ内に挿入したとき，スラスト板８０は軽合金製のハブ４ｈの隔壁３４に衝合され，回り止め片８０ｃは，大径内周面３５ｂに形成された前記軸方向油溝４５に係合される。またニードルローラ７８，７８…群の他側面にポンプ羽根車２のハブ２ｈが衝合される。上記軸方向油溝４５は回り止め片８０ｃに対応する回り止め溝の役目をも果たすことになる。したがって，ポンプ羽根車２及びステータ羽根車４の相対回転時には，スラスト板８０がステータ羽根車４のハブ４ｈと一体回転しながら，ニードルローラ７８，７８…からのスラスト荷重を直接受け止め，軽合金製のハブ４ｈの摩耗を防ぐことができる。
【００７７】
次に，図１，図１２及び図１３により，フリーホイール２３外周の外筒１９端面と，フリーホイール２３内周の内筒２０のフランジ２０ａとの間に介装される前記スラストベアリング２５について詳細に説明する。
【００７８】
このスラストベアリング２５も，前記スラストベアリング９と同様に，環状に配列された多数にニードルローラ８１，８１…と，これらニードルローラ８１，８１…を保持する多数の窓８２ａ，８２ａ…を持った環状のリテーナ８２と，ニードルローラ８１，８１…群の一側面を支承する鋼板製で環状のスラスト板８３とからなっている。そのスラスト板８３には，リテーナ８２の外周面に相対回転可能に嵌合する円筒部８３ａが一体に形成されており，この円筒部８３ａの先端縁部を半径方向内方にかしめて，リテーナ８２の外側面に対向する複数の抜け止め爪８３ｂが形成される。こうして，スラストベアリング２５には，その一要素としてスラスト板８３が組み込まれる。
【００７９】
而して，このスラストベアリング２５を前記外筒１９の端面と内筒２０のフランジ２０ａとの間に介装したとき，スラスト板８３は内筒２０の外周に緩く嵌合されると共に，外筒１９の小面積の端面に衝合される。したがって，外筒１９及び内筒２０の相対回転時には，スラスト板８３が，これに当接する外筒１９と共に回転しながら，ニードルローラ８１，８１…からのスラスト荷重を直接受け止め，外筒１９の小面積の端面の摩耗を防ぐことができる。
【００８０】
本発明は上記実施例に限定されるものではなく，その要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更が可能である。例えば各部の抵抗溶接は，図示例のような突起を用いたプロジェクション溶接に代えて，突起を用いないスポット溶接とすることもできる。
【００８１】
【発明の効果】
以上のように本発明の第１の特徴によれば，サイドカバーのハブの内周面を，この内周面の内端側からの加工により形成される基端側の大径内周面と，この大径内周面に環状段部を介して連なる，先端側の小径内周面とで段付きに構成し，その大径内周面に嵌合される前記ラジアルベアリングのアウタレースを前記環状段部と，前記大径内周面に係止した止め環とで軸方向に挟持すると共に，タービン軸に前記ラジアルベアリングのインナレースの内端に当接する環状段部を形成したので，サイドカバーのハブの段付き内周面全体を，その内端側から一挙に加工することが可能となり，工数が削減され，コストの低減を図ることができる。しかも前記大径内周面及び小径内周面間の環状段部は，前記ラジアルベアリングのアウタレースの軸方向保持に利用されるので，その保持構造が簡単であり，コストの更なる低減を図ることができる。
【００８２】
その上，前記小径内周面に前記出力ギヤのハブ外周面を相対回転自在に嵌合すると共に，そのハブ外周面に形成した環状のシール溝と，このシール溝に装着されて前記小径内周面に弾力的に密接するシールリングとで前記シール手段を構成し，前記シールリングの前記小径内周面に対する密接力がシールリングに作用する遠心力により増加するようにしたので，ハブ外周面に形成した環状のシール溝に保持されるシールリングをサイドカバーのハブの内周面中，最小径の小径内周面に密接させることになり，シールリングの小径化と安定保持を可能にし，シールリングの負荷が軽減し，その耐久性を高めることができる。しかも，シールリングの前記小径内周面に対する密接力はサイドカバーのハブ及び出力ギヤの回転数の上昇に応じて増加することになり，トルクコンバータの高速回転時，上昇する内部圧力のリークを効果的に防ぐことができる。
【００８３】
また本発明の第２の特徴によれば，前記シールリングを，一つの合口を有すると共に，自由状態では前記小径内周面より大径となる半径方向の張りが付与された弾性リング体で構成したので，前記合口を広げることにより，出力ギヤのハブのシール溝への装着を容易に行うことができ，しかもシールリングの前記小径内周面に対する密接力をサイドカバーのハブ及び出力ギヤの回転数の上昇に応じて確実に増加させることができる。またシールリングの合口に臨む端面を，該リングの軸線又は半径線に対して傾斜させたことで，該合口からの作動オイルのリークを極力抑えることができる。
【００８４】
さらに本発明の第３の特徴によれば，出力ギヤの環状凹部にサイドカバーのハブの小径部を配置することで，歯付きのリム幅を充分に確保しつゝ，トルクコンバータの軸方向のコンパクト化を図ることができる。しかも前記環状凹部とサイドカバーのハブの大径部とを略同径に形成するにも拘わらず，その大径部に干渉されることなく，環状凹部のリム側隅部に曲率半径の大なる丸みを付すことが可能となり，該隅部への応力集中を回避して，出力ギヤの耐久性向上に寄与し得る。また基端側の大径部と先端側の小径部とで構成されるサイドカバーのハブは，負荷に対応した合理的な肉厚を持つことになり，軽量化と強度の両面を満足させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明のトルクコンバータの縦断面図。
【図２】 図１の２部拡大図。
【図３】 図２の３部拡大図。
【図４】 図３におけるシールリングの一部を破断した斜視図。
【図５】 図１の５−５線断面図。
【図６】 図１の６部拡大図。
【図７】 ポンプ羽根車の製造過程説明図。
【図８】 図１の８部拡大図。
【図９】 タービン羽根車の製造過程説明図。
【図１０】 図１の１０−１０線断面図。
【図１１】 図１０の１１−１１線断面図。
【図１２】 図１の１２−１２線断面図。
【図１３】 図１２の１３−１３線断面図。
【符号の説明】
Ｔ・・・・・・トルクコンバータ
１・・・・・・入力軸（クランク軸）
２・・・・・・ポンプ羽根車
３・・・・・・タービン羽根車
５・・・・・・サイドカバー
５ｈ・・・・・サイドカバーのハブ
６・・・・・・タービン軸
１３・・・・・一方向クラッチ
１４・・・・・ラジアルベアリング
１４ａ・・・・アウタレース
１４ｂ・・・・インナレース
１６・・・・・出力ギヤ
１６ａ・・・・アーム
１６ｈ・・・・ハブ
１６ｒ・・・・歯付きリム
３７ａ・・・・ハブ５ｈの大径内周面
３７ｂ・・・・ハブ５ｈの小径内周面
３７ｃ・・・・大径内周面及び小径内周面間の環状段部
３８ａ・・・・ハブ５ｈ外周面の大径部
３８ｂ・・・・ハブ５ｈ外周面の小径部
３９ｃ・・・・タービン軸の環状段部
４３・・・・・環状凹部
４３ａ・・・・隅部
４６・・・・・シール溝
４７・・・・・シールリング
４７ａ・・・・合口
４８・・・・・シール手段

Claims (3)

1. 入力軸（１）に連結されるポンプ羽根車（２）と，このポンプ羽根車（２）に対置されてタービン軸（６）が連結されるタービン羽根車（３）と，ポンプ羽根車（２）に一体的に連設されてタービン羽根車（３）を覆うサイドカバー（５）とを備え，このサイドカバー（５）のハブ（５ｈ）と，このハブ（５ｈ）を貫通するタービン軸（６）との間に，これらハブ（５ｈ）及びタービン軸（６）を同心に保持するラジアルベアリング（１４）と，タービン軸（６）に逆負荷が作用したときタービン軸（６）及びサイドカバー（５）間を連結する一方向クラッチ（１３）とを同軸に隣接配置し，タービン軸（６）の外端に出力ギヤ（１６）のハブ（１６ｈ）を結合すると共に，この出力ギヤ（１６）及びサイドカバー（５）のハブ（５ｈ）間にシール手段（４８）を設けたトルクコンバータにおいて，
   サイドカバー（５）のハブ（５ｈ）の内周面を，この内周面の内端側からの加工により形成される基端側の大径内周面（３７ａ）と，この大径内周面（３７ａ）に環状段部（３７ｃ）を介して連なる，先端側の小径内周面（３７ｂ）とで段付きに構成し，その大径内周面（３７ａ）に嵌合される前記ラジアルベアリング（１４）のアウタレース（１４ａ）を前記環状段部（３７ｃ）と，前記大径内周面（３７ａ）に係止した止め環（１８）とで軸方向に挟持すると共に，タービン軸（６）に前記ラジアルベアリング（１４）のインナレース（１４ｂ）の内端に当接する環状段部（３９ｃ）を形成し，前記小径内周面（３７ｂ）に前記出力ギヤ（１６）のハブ（１６ｈ）外周面を相対回転自在に嵌合すると共に，そのハブ（１６ｈ）外周面に形成した環状のシール溝（４６）と，このシール溝（４６）に装着されて前記小径内周面（３７ｂ）に弾力的に密接するシールリング（４７）とで前記シール手段（４８）を構成し，前記シールリング（４７）の前記小径内周面（３７ｂ）に対する密接力がシールリング（４７）に作用する遠心力により増加するようにしたことを特徴とするトルクコンバータ。
2. 請求項１記載のトルクコンバータにおいて，
   前記シールリング（４７）を，一つの合口（４７ａ）を有すると共に，自由状態では前記小径内周面（３７ｂ）より大径となる半径方向の張りが付与された弾性リング体で構成し，このシールリング（４７）の合口（４７ａ）に臨む端面を，該リング（４７）の軸線又は半径線に対して傾斜させたことを特徴とするトルクコンバータ。
3. 請求項１又は２記載のトルクコンバータにおいて，
   出力ギヤ（１６）を，タービン軸（６）及びサイドカバー（５）のハブ（５ｈ）に嵌合するハブ（１６ｈ）と，このハブ（１６ｈ）の一端部外周から半径方向に延びるアーム（１６ａ）と，このアーム（１６ａ）の外周端からサイドカバー（５）側へオーバハングするよう軸方向に延びてハブ（１６ｈ）との間に環状凹部（４３）を画成する歯付きのリム（１６ｒ）とで構成する一方，サイドカバー（５）のハブ（５ｈ）の外周面を，基端側にあって前記環状凹部（４３）と略同径の大径部（３８ａ）と先端側の小径部（３８ｂ）とで構成し，その小径部（３８ｂ）を前記環状凹部（４３）内に，また大径部（３８ａ）を該凹部（４３）外にそれぞれ配置し，前記環状凹部（４３）のリム（１６ｒ）側の隅部（４３ａ）に丸みを付したことを特徴とするトルクコンバータ。

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