JP4171651B2 - トルクコンバータ - Google Patents

Description

【０００１】
（技術分野）
本発明は、ポンプホイール（ポンプインペラ）と、このポンプホイールによって駆動可能なタービンホイール（タービンホイール）と、ガイドホイール（ステータ）とを有するトルクコンバータに関し、この際、タービンホイールは変速機入力軸と相対回転不能に接続されていて、この際、変速機入力軸は、液圧流体のための初領域及び終領域を有する軸方向流路を形成する。
【０００２】
（従来の技術）
この種のトルクコンバータは例えばドイツ特許出願公開第4121586号明細書又はドイツ特許出願公開第19540294号明細書から知られている。
【０００３】
トルクコンバータにおいて、軸方向流路は、通常、中央穿孔部として形成されている。供給開口部と中央穿孔部を接続するためには初領域において変速機入力軸に半径方向穿孔部が作り込まれ、この半径方向穿孔部を介し、中央穿孔部が液圧流体のための供給開口部と接続状態にある。実際には、個々の場合に変速機入力軸において半径方向穿孔部の領域で応力亀裂が発生し得るということが分かっている。
【０００４】
（発明の課題）
従って本発明の課題は、変速機入力軸に半径方向穿孔部を最早作り込む必要のないように軸方向流路を構成することにある。
【０００５】
（発明の開示）
前記の課題は、
− 変速機入力軸が、軸コアと、この軸コアを包囲する軸スリーブとを有すること、及び、
− 軸コアと軸スリーブが、相対回転不能に互いに接続されていて、更に、軸コアが軸スリーブ内で半径方向に遊びのないように案内されていて且つ軸コアと軸スリーブがこれらの間にて軸方向流路を形成するように互いに整合されていること
によって解決される。
【０００６】
本発明による軸方向流路の構成により、更に、軸方向流路の長さが任意に変更され得ることが達成される。それにより特に、通例ではガイドホイールブッシュ上に配設されているガイドホイールが軸方向で初領域と終領域との間に配設されていることが可能である。
【０００７】
また、タービンホイールが、共同で作用する歯と歯受部とを有する噛合部を介して軸コアと相対回転不能に接続されているタービンホイールハブを有し、終領域が、タービンホイールハブに至るまで延びていて且つこのタービンホイールハブに対して液密に密閉されていて、噛合部が液圧流体のための少なくとも１つの通流開口部を形成するように噛合部が形成されている場合には、軸方向でタービンホイールハブの後方に配設されている空間に対する液圧接続部を確立することが更に可能である。
【０００８】
通流開口部を形成するためには、例えば、歯受部の少なくとも１つが歯を受け入れ、この歯が接線方向では両側面で歯受部の側面に接し且つ半径方向では歯受部の底部に達する以前に終端していることが可能である。選択的に又は追加的に歯受部の少なくとも１つが歯を伴わないことも可能である。
【０００９】
タービンホイールハブの後方に配設されている空間と軸方向流路との接続は、軸方向流路が少なくとも１つの通流開口部を介してピストン空間と接続されていて、このピストン空間が一側面でピストンによって閉鎖されていて、このピストンを用いてロックアップクラッチが操作可能であり、このロックアップクラッチを用いてタービンホイールがポンプホイールと相対回転不能に接続可能である場合に特に有利である。
【００１０】
軸スリーブが軸方向で初領域と終領域との間に中間領域を有し、この中間領域が、その内周の接触部において軸コアに接し且つその内周の流れ部おいて軸コアから離間されている場合には、変速機入力軸が特に安定性をもって構成されている。この場合、選択的に、軸コアが実質的に回転対称性をもって形成され得て且つ軸スリーブが中間領域おいて内側突出部を有し得る、又は、軸スリーブが実質的に回転対称性をもって形成され得て且つ軸コアが中間領域おいて外側突出部を有し得る。
【００１１】
初領域が軸方向おいて液密に閉鎖されている場合には液圧流体の半径方向の供給が特に効果的である。半径方向の供給は、例えば、初領域が半径方向で筒体（スリーブ）によって液密に包囲されていて、この筒体が変速機入力軸に対して相対的に回転可能であり、この筒体と変速機入力軸が、初領域と接続されている環状流路を形成し、この筒体が液圧流体のための供給開口部を有することによって達成される。
【００１２】
本発明による軸方向流路を、追加的に、従来の変速機入力軸の構成、即ち半径方向穿孔部を有する中央穿孔部に使用することが可能である。しかし好ましくは軸コアと軸スリーブの構成は従来の技術の穿孔部に取って代わる。つまり、変速機入力軸が穿孔部を伴うことなく形成されていることが可能である。
【００１３】
他の長所及び詳細は、実施例に関する以下の説明から明らかである。この際、原理図として、図１ではトルクコンバータの断面図が、図２〜４では図１の詳細が示されている。
【００１４】
図１に従い、トルクコンバータは、ポンプホイール（ポンプインペラ）１と、タービンホイール（タービンライナ）２と、ガイドホイール（ステータ）３とを有する。ポンプホイール１はケーシングシェル４と相対回転不能に接続されていて、通例では、溶接、又はこの実施例のようにボルト固定されている。ケーシングシェル４を介し、ポンプホイール１は、図面の見易さのために非図示である機関の出力軸と固定連結されている。タービンホイール２はポンプホイール１によって駆動可能である。タービンホイール２はタービンホイールハブ５を有する。
【００１５】
タービンホイールハブ５は、噛合部６を介し、軸コア７と相対回転不能に接続されている。軸コア７上には、この軸コア７を包囲する軸スリーブ８が押し込まれている。軸コア７と軸スリーブ８は、相対回転不能に互いに接続されていて、共同で変速機入力軸７、８を形成する。
【００１６】
変速機入力軸７、８は液圧流体（例えば油圧油）のための軸方向流路９を形成する。この場合、軸方向流路９は、軸コア７と軸スリーブ８が次のように互いに整合即ち調整されていることによって形成されている。即ち、軸コア７が軸スリーブ８内で半径方向に遊びのないように案内されていて且つ軸コア７と軸スリーブ８がこれらの間にて軸方向流路９を形成するようにである。軸方向流路９は初領域（イニシャルゾーン）１０と終領域（エンドゾーン）１１とを有する。
【００１７】
ガイドホイール３は一般的に通例のようにガイドホイールブッシュ１２上に配設されている。ガイドホイールブッシュ１２はトルクコンバータに対して位置固定式である。
【００１８】
トルクコンバータは更にロックアップクラッチ１３を有する。タービンホイール２はロックアップクラッチ１３を用いてポンプホイール１と相対回転不能に接続可能或いは固定連結可能である。ロックアップクラッチ１３はピストン１４を用いて操作可能である。ピストン１４は、タービンホイール２或いはケーシングシェル４と共にタービンホイール側のピストン空間１５或いはケーシングシェル側のピストン空間１６を閉鎖する。この場合、ピストン１４は、各々、ピストン空間１５、１６の１つの側面を形成する。
【００１９】
初領域１０は軸方向おいて液漏れのないように即ち液密に閉鎖されている。この液密の閉鎖は、例えば、軸コア７が初領域１０で広がっていることによって達成され得る。場合により、追加的にシーリングが設けられ得る。このシーリングは図面の見易さのために図面には描かれていない。
【００２０】
液圧流体の送り込み或いは送り出しのために初領域１０は半径方向で筒体（スリーブ）１７によって液密に包囲されている。この場合、液密の閉鎖はシーリング１８によって達成される。筒体１７は、位置固定式で配設されていて、それにより変速機入力軸７、８と共に回転することはない。つまり、筒体１７は変速機入力軸７、８に対して相対回転可能である。筒体１７と変速機入力軸７、８は環状流路１９を形成し、この環状流路１９は初領域１０と接続されている。筒体１７は更に液圧流体のための供給開口部２０を有する。
【００２１】
軸方向流路９は原則的に任意の長さを有し得る。例えば、軸方向流路９が軸方向おいてガイドホイールブッシュ１２を超えて延びていることが可能である。他言すると、ガイドホイールブッシュ１２が軸方向で初領域１０と終領域１１との間に配設されていることが可能である。このような構成では、例えば、供給開口部２０を、ガイドホイールブッシュ１２とタービンホイールハブ５との間に配設されている空間２１と接続させることが可能である。
【００２２】
ところで図１に従えば軸方向流路９はタービンホイールハブ５に至るまで延びている。この場合、他の措置を用いることなく、例えば、供給開口部２０をタービンホイール側のピストン空間１５と接続させることが可能である。しかし図１に従えば終領域１１はタービンホイールハブ５に対してシーリング２２を用いて液密に密閉されている。それに対して噛合部６は、この噛合部６が液圧流体のために少なくとも１つの通流開口部２３を形成するように形成されている（図２参照）。それにより、供給開口部２０を、軸方向流路９を介し、ベアリングジャーナル２４の近傍の空間と接続させることが可能である。その際、ベアリングジャーナル２４の領域内の空間は、半径方向流路２５を介し、ケーシングシェル側のピストン空間１６と接続状態にある。
【００２３】
図２に従い、軸コア７は歯受部２６を有し、これらの歯受部２６はタービンホイールハブ５の歯２７と共に作用する。歯受部２６と歯２７は共同でタービンホイールハブ５と軸コア７との間の噛合部を形成し、この噛合部を用い、タービンホイール２が軸コア７と相対回転不能に接続されている。図２では歯２７が歯受部２６と楔のように嵌り合っている様子が見て取れる。つまり、歯２７は接線方向では両側面で歯受部２６の側面に接し、歯受部２６によって歯２７が受け入れられている。それに対して半径方向では歯２７は各々の歯受部２６の底部に達する以前に終端している。それにより既に通流開口部２３が形成される。それに加え、タービンホイールハブ５の内側面２８は軸コア７の外側面２９から離間している。それによっても通流開口部２３が形成される。
【００２４】
通常、液圧流体の十分な流れを保証するためには、そのように形成されている通流開口部２３で十分とされる。また、更に強い通流を達成すべき場合には、幾つかの歯を完全に省いてしまうことも可能である。このことは、図２において、点線だけで示唆されている省かれた歯によって示されている。
【００２５】
原則的には、初領域１０及び終領域１１においてのみ軸スリーブ８を軸コア７に接して支持させることで十分である。中間領域３０において軸スリーブ８は軸コアから離間し得る。しかし好ましくは軸スリーブ８は中間領域３０でその内周の接触領域３１において軸コア７に接する。軸スリーブ８の内周の流れ部３２においてのみ軸スリーブ８は軸コア７から離間している。
【００２６】
そのために図３に従い、軸コア７が中間領域３０において実質的に回転対称性をもって形成されていて且つ軸スリーブ８が中間領域３０において内側突出部３３を有することが考慮されている。選択的に、図４に従い、軸スリーブ８が中間領域３０において実質的に回転対称性をもって形成されていて且つ軸コア７が中間領域３０において外側突出部３４を有することも可能である。
【００２７】
本発明による変速機入力軸７、８の構成を用い、従来の技術による中央穿孔部も半径方向穿孔部も排除することが可能である。つまり、変速機入力軸７、８を完全に穿孔部を伴わずに形成することが可能である。また、本発明による軸方向流路９を追加的に従来の技術による中央穿孔部に設けることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 トルクコンバータの断面を示す図である。
【図２】 図１の詳細を示す図である。
【図３】 図１の詳細を示す図である。
【図４】 図１の詳細を示す図である。
【符号の説明】
１ ポンプホイール
２ タービンホイール
３ ガイドホイール
４ ケーシングシェル
５ タービンホイールハブ
６ 噛合部
７ 軸コア
８ 軸スリーブ
９ 軸方向流路
１０ 初領域
１１ 終領域
１２ ガイドホイールブッシュ
１３ ロックアップクラッチ
１４ ピストン
１５ ピストン空間
１６ ピストン空間
１７ 筒体
１８ シーリング
１９ 環状流路
２０ 供給開口部
２１ 空間
２２ シーリング
２３ 通流開口部
２４ ベアリングジャーナル
２５ 半径方向流路
２６ 歯受部
２７ 歯
２８ 内側面
２９ 外側面
３０ 中間領域
３１ 接触領域
３２ 流れ部
３３ 内側突出部
３４ 外側突出部

Claims (9)

1. ポンプホイール（１）と、このポンプホイール（１）によって駆動可能なタービンホイール（２）と、ガイドホイール（３）とを有するトルクコンバータであって、
   タービンホイール（２）が変速機入力軸（７、８）と相対回転不能に接続されていて、
   変速機入力軸（７、８）が、液圧流体のための初領域（１０）及び終領域（１１）を有する軸方向流路（９）を形成し、前記初領域（１０）は、筒体（１７）によって包囲される軸方向流路（９）の領域（１０）として定義され、前記終領域（１１）は、タービンホイールハブ（５）に対して液密に密閉されている軸方向流路（９）の領域（１１）として定義される、
   前記トルクコンバータにおいて、
   変速機入力軸（７、８）が、軸コア（７）と、この軸コア（７）を包囲する軸スリーブ（８）とを有することと、
   軸コア（７）と軸スリーブ（８）が、相対回転不能に互いに接続されていて、更に、軸コア（７）が軸スリーブ（８）内で半径方向に遊びのないように案内されていて且つ軸コア（７）と軸スリーブ（８）がこれらの間にて軸方向流路（９）を形成するように互いに整合されていることと、
   ガイドホイール（３）がガイドホイールブッシュ（１２）上に配設されていることと、
   ガイドホイールブッシュ（１２）が軸方向で初領域（１０）と終領域（１１）との間に配設されていることと、
   タービンホイール（２）が、共同で作用する歯（２７）と歯受部（２６）とを有する噛合部（６）を介して軸コア（７）と相対回転不能に接続されているタービンホイールハブ（５）を有することと、
   終領域（１１）が、タービンホイールハブ（５）に至るまで延びていて且つこのタービンホイールハブ（５）に対して液密に密閉されていることと、
   噛合部（６）が液圧流体のための少なくとも１つの通流開口部（２３）を形成するように噛合部（６）が形成されていることと、
   軸スリーブ（８）が軸方向で初領域（１０）と終領域（１１）との間に中間領域（３０）を有し、この中間領域（３０）が、その内周の接触部（３１）おいて軸コア（７）に接し且つその内周の流れ部（３２）において軸コア（７）から離間されていることと、
   を特徴とするトルクコンバータ。
2. 歯受部（２６）の少なくとも１つが歯（２７）を受け入れ、この歯（２７）が接線方向では両側面で歯受部（２６）の側面に接すること、及び、この歯（２７）が半径方向では歯受部（２６）の底部に達する以前に終端していることを特徴とする、請求項１に記載のトルクコンバータ。
3. 歯受部（２６）の少なくとも１つが歯を伴わないことを特徴とする、請求項１又は２に記載のトルクコンバータ。
4. 軸方向流路（９）が少なくとも１つの通流開口部（２３）を介してピストン空間（１６）と接続されていること、このピストン空間（１６）が一側面でピストン（１４）によって閉鎖されていること、及び、このピストン（１４）を用いてロックアップクラッチ（１３）が操作可能であり、このロックアップクラッチ（１３）を用いてタービンホイール（２）がポンプホイール（１）と相対回転不能に接続可能であることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載のトルクコンバータ。
5. 軸コア（７）が回転対称性をもって形成されていること、及び、軸スリーブ（８）が中間領域（３０）おいて内側突出部（３３）を有することを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載のトルクコンバータ。
6. 軸スリーブ（８）が回転対称性をもって形成されていること、及び、軸コア（７）が中間領域（３０）おいて外側突出部（３４）を有することを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載のトルクコンバータ。
7. 初領域（１０）が軸方向おいて液密に閉鎖されていることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載のトルクコンバータ。
8. 初領域（１０）が半径方向で筒体（１７）によって液密に包囲されていること、この筒体（１７）が変速機入力軸（７、８）に対して相対的に回転可能であること、この筒体（１７）と変速機入力軸（７、８）が、初領域（１０）と接続されている環状流路（１９）を形成すること、及び、この筒体（１７）が液圧流体のための供給開口部（２０）を有することを特徴とする、請求項７に記載のトルクコンバータ。
9. 変速機入力軸（７、８）が穿孔部を伴うことなく形成されていることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか一項に記載のトルクコンバータ。

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