JP4375179B2 - 筐体部材及び流体伝動装置ユニット - Google Patents

Description

本発明は、筐（きょう）体部材及び流体伝動装置ユニットに関するものである。

従来、自動変速機においては、車両の発進時等に、エンジンによって発生させられたトルクを、流体伝動装置としてのトルクコンバータを介してトランスミッションに伝達し、該トランスミッションにおいて変速を行って駆動輪に伝達するようにしている。前記トルクコンバータは、ポンプインペラ、タービンランナ、ステータ、ロックアップクラッチ装置、ダンパ装置等を備える。そして、エンジンからの回転はフロントカバーを介してポンプインペラに伝達され、該ポンプインペラの回転に伴って発生する油の流れによってタービンランナが回転させられ、該タービンランナの回転がトランスミッションの入力軸に伝達される。

また、前記ロックアップクラッチ装置は、軸方向に移動自在に配設されたクラッチプレートを備え、該クラッチプレートに摩擦材が貼（ちょう）付される。そして、車両が発進した後、車速があらかじめ設定された値になると、クラッチプレートとフロントカバーとが当接させられてロックアップクラッチ装置が係合させられる。その結果、エンジンの回転がトルクコンバータを介することなく前記入力軸に伝達される。

ところで、前記トルクコンバータは、トルクコンバータハウジング内に収容されて流体伝動装置ユニットを構成する。そして、エンジンの後端とトルクコンバータハウジングの前端とが連結され、そのために、トルクコンバータハウジングは、エンジンの後端の形状に合わせて設計されるようになっている（例えば、特許文献１参照。）。
特開平１０−１２９２８１号公報

しかしながら、前記従来の流体伝動装置ユニットにおいては、エンジンが小型化され、かつ、高トルク化される傾向にあるが、その場合、エンジンが小型化されるのに伴ってエンジンの後端面の寸法が小さくなるのに対して、エンジンが高トルク化されるのに伴って、トルクコンバータの容量を大きくする必要があるので、トルクコンバータハウジングの寸法を小さくすることができず、流体伝動装置ユニットの搭載性が低下してしまう。

本発明は、前記従来の流体伝動装置ユニットの問題点を解決して、流体伝動装置ユニットの搭載性を向上させることができる筐体部材及び流体伝動装置ユニットを提供することを目的とする。

そのために、本発明の筐体部材においては、環状体から成り、流体伝動装置の一部を包囲し、駆動源の後端面と当接させられる第１の端面、及び流体伝動装置の主要部を包囲するハウジング本体の前端面と当接させられる第２の端面を有する。

そして、周方向における複数箇所に、前記駆動源と連結するために形成された第１の連結部、及び前記ハウジング本体と連結するために形成された第２の連結部が設定される。
また、該第２の連結部は、連結部材を貫通させるための穴を周方向に移動させることができるように設定される。

本発明の流体伝動装置ユニットにおいては、流体伝動装置と、該流体伝動装置の一部を包囲する第１の筐体部材と、少なくとも前記流体伝動装置の主要部を包囲する第２の筐体部材とを有する。

そして、前記第１の筐体部材は、環状体から成り、駆動源の後端面と当接させられる第１の端面、及び前記第２の筐体部材の前端面と当接させられる第２の端面を備える。
また、第１の筐体部材の周方向における複数箇所に、前記駆動源と連結するために形成された第１の連結部、及び前記第２の筐体部材と連結するために形成された第２の連結部が設定される。
そして、該第２の連結部は、連結部材を貫通させるための穴を周方向に移動させることができるように設定される。

本発明によれば、筐体部材においては、環状体から成り、流体伝動装置の一部を包囲し、駆動源の後端面と当接させられる第１の端面、及び流体伝動装置の主要部を包囲するハウジング本体の前端面と当接させられる第２の端面を有する。

そして、周方向における複数箇所に、前記駆動源と連結するために形成された第１の連結部、及び前記ハウジング本体と連結するために形成された第２の連結部が設定される。
また、該第２の連結部は、連結部材を貫通させるための穴を周方向に移動させることができるように設定される。

この場合、周方向における複数箇所に、前記駆動源と連結するために形成された第１の連結部、及び前記ハウジング本体と連結するために形成された第２の連結部が設定されるので、駆動源が小型化されるのに伴って駆動源の後端面の寸法が小さくなり、また、駆動源が高トルク化されるのに伴って、流体伝動装置の容量を大きくする必要があっても、ハウジング本体の寸法を小さくすることなく、駆動源と連結することができる。したがって、容量の大きい流体伝動装置を搭載することができ、流体伝動装置の搭載性を向上させることができる。

また、ハウジング本体の径方向寸法を大きくすることができるので、ハウジング本体の断面の２次モーメントを大きくすることができる。したがって、ハウジング本体の剛性を高くすることができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。この場合、流体伝動装置としてのトルクコンバータを備えた流体伝動装置ユニットについて説明する。

図１は本発明の実施の形態における流体伝動装置ユニットの配設状態を示す図、図２は本発明の実施の形態におけるトルクコンバータの概略図、図３は本発明の実施の形態におけるスペーサの取付状態を示す第１の図、図４は本発明の実施の形態におけるスペーサを取り外した状態を示す図、図５は本発明の実施の形態におけるスペーサの取付状態を示す第２の図である。

図１及び２において、トルクコンバータ１０は、ポンプインペラ１１、該ポンプインペラ１１と共にトーラスを構成するタービンランナ１２、ステータ１３、ロックアップクラッチ装置１４、ダンパ装置１５、フロントカバー１６等によって構成される。

該フロントカバー１６は、図示されない連結板としてのドライブプレート及び連結部材としてのセットブロック５１を介して、トルクコンバータ１０より前方に配設された駆動源としてのエンジン２５のクランクシャフトと連結され、軸心部分に溶接によって連結されたセンタピース５２と共にエンジン２５からの回転が入力されるのに伴って回転させられ、回転をフロントカバー１６に固定されたポンプインペラ１１に伝達する。この場合、該ポンプインペラ１１が回転すると、トルクコンバータ１０内の油が軸の周囲を回転し、遠心力が加わってポンプインペラ１１、タービンランナ１２及びステータ１３間を循環する。なお、前記センタピース５２は、前記クランクシャフトの軸穴に嵌（かん）入され、エンジン２５に対するトルクコンバータ１０のセンタリングを行う。また、前記ドライブプレート、セットブロック５１及びセンタピース５２によって、エンジン２５とトルクコンバータ１０とを連結する連結部が構成される。

前記トルクコンバータ１０において、車両の発進時等、前記ポンプインペラ１１が回転を開始したばかりでタービンランナ１２との回転速度差が大きい場合、該タービンランナ１２から流れ出た油はポンプインペラ１１の回転を妨げる方向に流れる。そこで、ポンプインペラ１１とタービンランナ１２との間にステータ１３が配設され、両者の回転速度差が大きいときに、前記ステータ１３は、ポンプインペラ１１の回転を助ける方向に油の流れを変換する。

そして、前記タービンランナ１２の回転速度が高くなり、該タービンランナ１２とポンプインペラ１１との回転速度差が小さくなると、ステータ１３のブレード３１の表側に当たっていた油が裏側に当たるようになって、油の流れを妨げる。

そこで、前記ステータ１３を一定方向にのみ回転可能とするワンウェイクラッチ１７が前記ステータ１３の内周側に配設される。したがって、油がブレード３１の裏側に当たるようになると、ワンウェイクラッチ１７がフリーになり、ステータ１３は自然に回転するようになるので、前記油は円滑に循環することができる。また、前記ワンウェイクラッチ１７のアウタレース１８はステータ１３に固定され、インナレース１９は図示されない自動変速機のケースに固定される。

このように、前記トルクコンバータ１０は、ポンプインペラ１１とタービンランナ１２との回転速度差が大きいときには、トルク変換機として作動させられてトルクを増幅し、回転速度差が小さいときには、流体継手として作動させられる。

ところで、車両が発進した後、あらかじめ設定された車速が得られると、ロックアップクラッチ装置１４が係合させられる。したがって、前記エンジン２５の回転がトルクコンバータ１０を介することなくトランスミッション３０の図示されない入力軸に伝達されるので、燃費を良くすることができる。前記ロックアップクラッチ装置１４は、摩擦材２０及びクラッチプレート２１を備え、クラッチプレート２１が軸方向に移動することによって、摩擦材２０とフロントカバー１６とを接離させることにより係脱させられる。

そして、該ロックアップクラッチ装置１４が係合させられると、前記クランクシャフトの回転が、フロントカバー１６、クラッチプレート２１、ダンパ装置１５及び出力部材としてのタービンハブ２３を介して、前記入力軸に直接伝達される。そのために、前記タービンハブ２３の内周にスプライン溝２３ａが形成され、該スプライン溝２３ａによってタービンハブ２３と前記入力軸とがスプライン嵌合される。

また、前記ダンパ装置１５は、クラッチプレート２１とフロントカバー１６との係脱時に発生する伝達トルクの変動を吸収するためのものであり、クラッチプレート２１に固定され、該クラッチプレート２１と一体的に回転させられるドライブプレート５７、該ドライブプレート５７と対向させて配設され、前記タービンランナ１２と一体に回転させられるドリブンプレート３２及びスプリング３３、３４から成る。

したがって、前記フロントカバー１６から摩擦材２０を介してクラッチプレート２１に伝達された回転は、前記ダンパ装置１５を介してタービンハブ２３に伝達されるが、この場合、スプリング３３、３４が収縮し、回転が伝達される際の伝達トルクの変動を吸収する。また、前記ダンパ装置１５は、エンジン２５のトルクの急激な変動が前記トランスミッション３０に伝達されることによって振動、騒音等が発生するのを防止する。

前記ポンプインペラ１１及びタービンランナ１２は、それぞれブレード４１、４２、該ブレード４１、４２の両側に配設されたアウタシェル４３、４４及びインナコア４５、４６によって構成される。そして、前記アウタシェル４４は、ドリブンプレート３２と共に、リベット４７によってタービンハブ２３と連結される。なお、３５は前記入力軸を包囲して配設されたスリーブである。

前記トルクコンバータ１０は、図１に示されるように、筐体部としてのトルクコンバータハウジング５３内に収容され、該トルクコンバータハウジング５３等と共に流体伝動装置ユニットを構成する。また、トランスミッション３０は図示されないトランスミッションケース内に収容され、該トランスミッションケース等と共に変速装置ユニットを構成する。さらに、前記流体伝動装置ユニット及び変速装置ユニットによって自動変速機が構成される。

ところで、エンジン２５の後端とトルクコンバータハウジング５３の前端とを連結する必要があるが、トルクコンバータハウジング５３をエンジン２５の後端の形状に合わせて設計すると、トルクコンバータ１０の搭載性が低下してしまう。

すなわち、エンジン２５が小型化され、かつ、高トルク化される傾向にあるが、その場合、エンジン２５が小型化されるのに伴ってエンジン２５の後端面ｓｅの寸法が小さくなるのに対して、エンジン２５が高トルク化されるのに伴って、トルクコンバータ１０の容量を大きくする必要があるので、トルクコンバータハウジング５３の寸法を小さくすることができず、トルクコンバータ１０の搭載性が低下してしまう。

そこで、本実施の形態において、前記トルクコンバータハウジング５３は、分割構造を有し、トルクコンバータ１０における一部、すなわち、前記連結部を包囲し、収容する第１の筐体部材としての環状体から成るスペーサ５５、及びトルクコンバータ１０における主要部、すなわち、前記連結部よりトランスミッション３０側を包囲し、収容する第２の筐体部材としてのハウジング本体５６に分割される。この場合、前記スペーサ５５及びハウジング本体５６は、いずれも同じ材料、本実施の形態においては、アルミダイキャストで形成される。

そして、前記エンジン２５とスペーサ５５とを連結するために、スペーサ５５の周方向における複数箇所、本実施の形態においては、６箇所に、第１の連結部ｐｉ（ｉ＝１、２、…、６）が設定され、各第１の連結部ｐｉに第１の連結部材としての図示されないボルトを貫通させるための穴ｈｉ（ｉ＝１、２、…、６）が形成される。また、エンジン２５の後端面ｓｅにおける前記穴ｈｉと対応する箇所に図示されない締付穴が形成される。したがって、スペーサ５５の第１の端面としての前端面ｓ１とエンジン２５の後端面ｓｅとを当接させ、前記各ボルトを、穴ｈｉ及び締付穴に挿入し、締め付けることによって、エンジン２５とスペーサ５５とを連結することができる。なお、前記第１の連結部ｐｉのうちの所定の第１の連結部ｐ３、ｐ６には、前記穴ｈ３、ｈ６を包囲し、かつ、エンジン２５側に向けて突出するスリーブ５８、５９が形成され、エンジン２５の後端面ｓｅには、前記スリーブ５８、５９と対向させて図示されない嵌入穴が形成され、前記スリーブ５８、５９と嵌入穴とをインロウ接合させることによって、エンジン２５とスペーサ５５とを位置合せすることができる。

前記スペーサ５５の周方向における所定の箇所に、径方向外方に突出させて、ほぼ三角形の形状を有する取付部ＡＲ１が形成され、該取付部ＡＲ１に、エンジン２５に隣接させて配設された補機としての図示されないスタータを取り付けることができる。そのために、前記取付部ＡＲ１に取付穴ｈ１１〜ｈ１３が形成される。

また、前記スペーサ５５とハウジング本体５６とを連結するために、ハウジング本体５６の前端に、環状の固定部Ｋが形成される。そして、スペーサ５５の周方向における複数箇所、本実施の形態においては、１０箇所に、第２の連結部ｑｊ（ｊ＝１、２、…、１０）が設定され、各第２の連結部ｑｊに第２の連結部材としてのボルトｂｊ（ｊ＝１、２、…、１０）を貫通させるための穴ｋｊ（ｊ＝１、２、…、１０）（なお、図１において、穴ｋ２だけが示される。）が形成される。なお、本実施の形態において、前記第２の連結部ｑｊは１０個配設されるが、少なくとも第１の連結部ｐｉと同じ数だけ配設するのが好ましい。そして、本実施の形態において、各第２の連結部ｑｊは、基本的に、各第１の連結部ｐｉ間に二つずつ配設される。また、前記第２の連結部ｑｊは、図１に示されるように、前端面ｓ１より後方に向けて所定の深さだけ切り欠くことによって形成され、他の部分より薄くされる。

そして、ハウジング本体５６の前端面ｓｔにおける前記穴ｋｊと対応する箇所に締付穴ｍｊ（ｊ＝１、２、…、１０）が形成される。したがって、スペーサ５５の第２の端面としての後端面ｓ２とハウジング本体５６の前端面ｓｔとを当接させ、前記ボルトｂｊを、穴ｋｊ及び締付穴ｍｊに挿入し、締め付けることによって、スペーサ５５とハウジング本体５６とを連結することができる。なお、前記第２の連結部ｑｊのうちの所定の第１の連結部ｑ５、ｑ１０には、前記穴ｋ５、ｋ１０を包囲し、かつ、ハウジング本体５６側に向けて突出する図示されないスリーブが形成され、前端面ｓｔには、前記スリーブと対向させて嵌入穴６１、６２が形成され、前記スリーブと嵌入穴６１、６２とをインロウ接合させることによって、スペーサ５５とハウジング本体５６とを位置合せすることができる。

なお、前記ハウジング本体５６における前記固定部Ｋの近傍に駆動軸穴６５が形成され、該駆動軸穴６５を図示されないディファレンシャル装置から左右に延びる駆動軸が貫通する。そこで、トルクコンバータハウジング５３と駆動軸とが干渉するのを防止するために、スペーサ５５及び連結部Ｋの外周面における駆動軸穴６５と隣接する部分に、駆動軸を通すための凹部から成る逃げ６６、６７が周方向における所定の角度にわたって形成される。

このように、トルクコンバータハウジング５３が、スペーサ５５及びハウジング本体５６から成るので、エンジン２５が小型化されるのに伴ってエンジン２５の後端面ｓｅの寸法が小さくなり、また、エンジン２５が高トルク化されるのに伴って、トルクコンバータ１０の容量を大きくする必要があっても、スペーサ５５の前端面ｓ１をエンジン２５の後端面ｓｅに対応する形状に、スペーサ５５の後端面ｓ２をハウジング本体５６の前端面ｓｔに対応する形状に形成することによって、ハウジング本体５６の寸法を小さくすることなく、エンジン２５と連結することができる。したがって、容量の大きいトルクコンバータ１０を搭載することができ、トルクコンバータ１０の搭載性を向上させることができる。

また、ハウジング本体５６の径方向寸法を大きくすることができるので、ハウジング本体５６の断面の２次モーメントを大きくすることができる。したがって、ハウジング本体５６の剛性を高くすることができる。

ところで、前記駆動軸に対してエンジン２５が搭載される位置は、車両の種類によって変更されることがある。この場合、エンジン２５が搭載される位置が変更されると、それに対応させて自動変速機の、車体への取付用のマウントに対する取付角度が変更され、それに伴って、エンジン２５に対する取付角度が変化するとともに、クランクシャフトの軸心ＣＮ１と駆動軸の軸心ＣＮ２とを結ぶ線分と水平線との成す角度、すなわち、搭載角も図３及び４に示されるような値θ１、及び図５に示されるような値θ２（＜θ１）のように変化する。さらに、垂直方向における前記軸心ＣＮ１、ＣＮ２間の距離で表されるデフドロップ量も図３及び４に示されるような値ｄ１、及び図５に示されるような値ｄ２（＜ｄ１）のように変化する。

この場合、前記自動変速機の、前記エンジン２５に対する取付角度が変化すると、エンジン２５に対する各締付穴ｍｊの位置も変化することになるが、固定部Ｋ上に新たに締付穴を形成することなく、前記締付穴ｍｊを利用して、前記エンジン２５とスペーサ５５とを連結するようになっている。

そのために、前記各第２の連結部ｑｊが、周方向において長く形成され、楕（だ）円形の形状に形成され、各第２の連結部ｑｊにおいて、穴ｋｊの位置を変更することができるようになっている。本実施の形態においては、図３及び４に示されるように搭載角が値θ１を、デフドロップ量が値ｄ１を採る場合、穴ｋｊは、各第２の連結部ｑｊの、トランスミッション３０を前方に見て反時計回り方向の端部に形成され、図５に示されるように搭載角が値θ２を、デフドロップ量が値ｄ２を採る場合、穴ｋｊは、各第２の連結部ｑｊの、トランスミッション３０を前方に見て時計回り方向の端部に形成される。すなわち、搭載角及びデフドロップ量が変化し、小さくなるのに伴って、締付穴ｍｊがハウジング本体５６の周方向において時計回り方向に所定の角度α
α＝θ１−θ２
だけ移動すると、穴ｋｊも各第２の連結部ｑｊにおいて時計回り方向に前記角度αだけ移動させる。その結果、各第２の連結部ｑｊに対する穴ｈｉの位置を変更することなく、各穴ｈｉと後端面ｓｅの締付穴とを対応させることができる。

このように、前記駆動軸に対してエンジン２５が搭載される位置が変更されても、スペーサ５５を取り替え、穴ｋｊの位置を変更するだけで、エンジン２５とスペーサ５５とを連結することができ、ハウジング本体５６の設計を変更する必要がない。したがって、トルクコンバータハウジング５３の汎（はん）用性を向上させることができる。なお、前述されたように、前記第２の連結部ｑｊは、各第１の連結部ｐｉ間に二つずつ配設されるので、穴ｋｊの位置を変更したときに、各第１の連結部ｐｉ間の二つの穴ｋｊのうちの一方が、各第１の連結部ｐｉ間の中央の近傍に位置させられることになる。したがって、スペーサ５５とハウジング本体５６とを安定させて連結することができる。

本実施の形態においては、各第２の連結部ｑｊに、各穴ｋｊと隣接させて薄肉部ｒｊ（ｊ＝１、２、…、１０）が形成され、該薄肉部ｒｊが更に深くされる。

本実施の形態においては、ハウジング本体５６とトランスミッションケースとが別体で形成されるようになっているが、ハウジング本体とトランスミッションケースとを一体に形成することができる。その場合、ハウジング本体及びトランスミッションケースによって第２の筐体部材が構成される。

なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。

本発明の実施の形態における流体伝動装置ユニットの配設状態を示す図である。 本発明の実施の形態におけるトルクコンバータの概略図である。 本発明の実施の形態におけるスペーサの取付状態を示す第１の図である。 本発明の実施の形態におけるスペーサを取り外した状態を示す図である。 本発明の実施の形態におけるスペーサの取付状態を示す第２の図である。

符号の説明

１０ トルクコンバータ
２５ エンジン
５３ トルクコンバータハウジング
５５ スペーサ
５６ ハウジング本体
６６、６７ 逃げ
ｓ１、ｓｔ 前端面
ｓ２、ｓｅ 後端面

Claims (6)

1. 環状体から成り、流体伝動装置の一部を包囲し、駆動源の後端面と当接させられる第１の端面、及び流体伝動装置の主要部を包囲するハウジング本体の前端面と当接させられる第２の端面を有するとともに、周方向における複数箇所に、前記駆動源と連結するために形成された第１の連結部、及び前記ハウジング本体と連結するために形成された第２の連結部が設定され、該第２の連結部は、連結部材を貫通させるための穴を周方向に移動させることができるように設定されることを特徴とする筐体部材。
2. 前記穴は、駆動源の搭載角に対応させて移動させられる請求項１に記載の筐体部材。
3. 外周面における周方向の所定の角度にわたり、駆動軸との干渉を防止するための逃げが形成される請求項１に記載の筐体部材。
4. 流体伝動装置と、該流体伝動装置の一部を包囲する第１の筐体部材と、少なくとも前記流体伝動装置の主要部を包囲する第２の筐体部材とを有するとともに、前記第１の筐体部材は、環状体から成り、駆動源の後端面と当接させられる第１の端面、及び前記第２の筐体部材の前端面と当接させられる第２の端面を備え、第１の筐体部材の周方向における複数箇所に、前記駆動源と連結するために形成された第１の連結部、及び前記第２の筐体部材と連結するために形成された第２の連結部が設定され、該第２の連結部は、連結部材を貫通させるための穴を周方向に移動させることができるように設定されることを特徴とする流体伝動装置ユニット。
5. 前記穴は、駆動源の搭載角に対応させて移動させられる請求項４に記載の流体伝動装置ユニット。
6. 外周面における周方向の所定の角度にわたり、駆動軸との干渉を防止するための逃げが形成される請求項４に記載の流体伝動装置ユニット。

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