JP5037562B2 - トルクコンバータのステータシャフトフランジ構造 - Google Patents

Description

本発明は、エンジンの駆動力を変速機に伝達するトルクコンバータのステータを支持するステータシャフトの回転を拘束すべく、前記ステータシャフトと一体に設けられたステータシャフトフランジを前記変速機のケーシングに締結するトルクコンバータのステータシャフトフランジ構造に関する。

自動車用の変速機に設けられたトルクコンバータは、クランクシャフトに接続されたポンプと、変速機のインプットシャフトに接続されたタービンと、変速機のケーシングに一方向クラッチおよびステータシャフトを介して接続されたステータとを備えている。このステータシャフトを変速機のケーシングに回転不能に固定するために、ステータシャフトと一体に設けたステータシャフトフランジをボルトでケーシング締結するものが、下記特許文献１により公知である。

また自動車用の変速機には制御用のオイルおよび潤滑用のオイルを供給するオイルポンプが設けられるが、従来は前記オイルポンプが変速機のケーシングに支持されていた。

特開２００１−１８２８０２号公報

ところでオイルポンプを変速機のケーシングに支持すると、大型の部品であるケーシングに複雑で細かい油路を精度良く加工したり、前記ケーシングにスプロケットや無端チェーンのような部品を個々に組み付ける必要が生じたりするため、その加工コストや組付コストが増加する問題があった。

本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、変速機のオイルポンプに関連する油路の加工コストや関連部品の組付コストを削減することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明によれば、エンジンの駆動力を変速機に伝達するトルクコンバータのステータを支持するステータシャフトの回転を拘束すべく、前記変速機のケーシングとは別々に形成されて前記ステータシャフトと一体に設けられたステータシャフトフランジを、該ケーシングに着脱可能に締結するトルクコンバータのステータシャフトフランジ構造において、前記変速機と前記トルクコンバータ間に介装されて該変速機の前後進を切り替える前後進切替機構が、前記ステータシャフトと同一軸線上で且つ前記ステータシャフトフランジの軸方向一方側の側面に隣接するよう配置され、前記変速機のオイルポンプが、前記前後進切替機構の径方向外側に隣接配置されて前記ステータシャフトフランジの前記軸方向一方側の側面に支持され、そのステータシャフトフランジの軸方向他方側の側面には、前記オイルポンプを駆動する駆動力伝達部材と、前記前後進切替機構の切替え用マニュアルバルブのバルブブロックとが相互に間隔をおいて支持されることを特徴とするトルクコンバータのステータシャフトフランジ構造が提案される。

尚、実施の形態のベルト式無段変速機Ｔは本発明の変速機に対応し、実施の形態の中間ケーシング１２は本発明のケーシングに対応し、実施の形態の駆動スプロケット６５、従動スプロケット６６および無端チェーン６７は本発明の駆動力伝達部材に対応する。

本発明によれば、エンジンの駆動力を変速機に伝達するトルクコンバータのステータを支持するステータシャフトの回転を拘束すべく、変速機のケーシングとは別々に形成されてステータシャフトと一体に設けられたステータシャフトフランジを、変速機のケーシングに着脱可能に締結するものにおいて、前記ステータシャフトフランジに、変速機のオイルポンプと、オイルポンプを駆動する駆動力伝達部材とを支持したので、オイルポンプや駆動力伝達部材を個々に変速機のケーシングに支持することなく、ステータシャフトフランジに予めオイルポンプおよび駆動力伝達部材を組み付けてサブアセンブリ化したものを一括してケーシングに組み付けることで、組付コストを削減することができる。またオイルポンプまわりの油路を、大型部品である変速機のケーシングに加工することなく、ステータシャフトフランジに加工すれば良いために加工コストが削減することができる。

また変速機の前後進を切り替える前後進切替機構の切替え用マニュアルバルブのバルブブロックをステータシャフトフランジに支持したので、オイルポンプからバルブブロックへの油路を他部材に跨がることなくステータシャフトフランジだけに形成することができ、油路の加工コストを削減することができる。

ベルト式無段変速機の縦断面図。 図１の要部拡大図。 図２の３−３線矢視図。

以下、図１〜図３に基づいて本発明の実施の形態を説明する。

図１に示すように、車両用のベルト式無段変速機Ｔは、右ケーシング１１、中間ケーシング１２および左ケーシング１３を備えており、中間ケーシング１２および左ケーシング１３にそれぞれボールベアリング１４，１５を介してメインシャフト１６が支持され、右ケーシング１１、中間ケーシング１２および左ケーシング１３にそれぞれローラベアリング１７、ボールベアリング１８およびローラベアリング１９を介してカウンタシャフト２０が支持され、右ケーシング１１および中間ケーシング１２にそれぞれアンギュラローラベアリング２１，２２を介してリダクションシャフト２３が支持される。メインシャフト１６の右端内周に左端外周を相対回転自在に嵌合するインプットシャフト２４の右端は、右ケーシング１１の開口部においてエンジンＥのクランクシャフト２５の左端に同軸に対向する。

右ケーシング１１の内部には、インプットシャフト２４の右端外周を囲むようにトルクコンバータ２６が配置され、中間ケーシング１２の内部には、インプットシャフト２４およびメインシャフト１６の嵌合部の外周を囲むように前後進切替機構２７が配置されるとともに、前後進切替機構２７の径方向外側に隣接するようにオイルポンプ２８が配置される。

中間ケーシング１２に内部において、メインシャフト１６の外周に設けられたドライブプーリ２９とカウンタシャフト２０の外周に設けられたドリブンプーリ３０とに、無端状の金属ベルト３１が巻き掛けられる。ドライブプーリ２９は固定側プーリ半体２９ａと、その固定側プーリ半体２９ａに対して接近・離間可能な可動側プーリ半体２９ｂとを備え、油室３２に作用する油圧により溝幅を制御可能である。同様に、ドリブンプーリ３０は固定側プーリ半体３０ａと、その固定側プーリ半体３０ａに対して接近・離間可能な可動側プーリ半体３０ｂとを備え、油室３３に作用する油圧により溝幅を制御可能である。

右ケーシング１１および中間ケーシング１２にそれぞれアンギュラローラベアリング３４，３５を介してディファレンシャルギヤ３６が支持される。カウンタシャフト２０に設けた第１リダクションギヤ３７がリダクションシャフト２３に設けた第２リダクションギヤ３８に噛合し、リダクションシャフト２３に設けたファイナルドライブギヤ３９がディファレンシャルギヤ３６の外周に設けたファイナルドリブンギヤ４０に噛合する。そしてディファレンシャルギヤ３６から左右に延出する左右のドライブシャフト４１，４２が左右の車輪に接続される。

トルクコンバータ２６はエンジンＥのクランクシャフト２５の左端にドライブプレート５１およびトルクコンバータカバー５２を介して接続されたポンプ５３と、トランスミッションＴのインプットシャフト２４の右端に接続されたタービン５４と、中間ケーシング１２に一方向クラッチ５５を介して支持されたステータ５６と、ポンプ５３およびタービン５４を一体に結合可能なロックアップクラッチ５７とを備える。

エンジンＥのクランクシャフト２５に接続されたポンプ５３が回転すると、ポンプ５３から押し出されたオイルがタービン５４に流入し、タービン５４にトルクを与えてトランスミッションＴのインプットシャフト２４を回転させた後、ステータ５６を通過してポンプ５３に還流することで、クランクシャフト２５の回転が減速され、かつトルク増幅されてインプットシャフト２４に伝達される。

ロックアップクラッチ５７はトルクコンバータカバー５２の内面に当接可能なクラッチピストン５８を備えており、油圧でクラッチピストン５８がトルクコンバータカバー５２に当接するとロックアップクラッチ５７が係合し、クランクシャフト２５のトルクが直接インプットシャフト２４に伝達される。

トルクコンバータ２６のステータ５６を一方向クラッチ５５を介して支持する筒状のステータシャフト６１は、その左端外周に板状のステータシャフトフランジ６２が圧入により一体に結合されており、ステータシャフトフランジ６２はボルト６３…で中間ケーシング１２に締結される。トルクコンバータ２６のポンプ５３と一体の筒状のポンプシャフト６４がステータシャフト６１の外周に嵌合しており、ポンプシャフト６４に駆動スプロケット６５がスプライン結合される。

中間ケーシング１２の内部に配置されたステータシャフトフランジ６２の一端部で且つ軸方向一方側の側面にオイルポンプ２８が固定されており、そのポンプシャフト６４にスプライン結合した従動スプロケット６６と前記駆動スプロケット６５とが無端チェーン６７で接続される。従って、クランクシャフト２５に接続されたトルクコンバータ２６のポンプ５３の回転は、ポンプシャフト６４→駆動スプロケット６５→無端チェーン６７→従動スプロケット６６→ポンプシャフト６４の経路でオイルポンプ２８に伝達される。

図２に示すように、シングルピニオン型の遊星歯車機構からなる前後進切替機構２７は、リングギヤ７１と、サンギヤ７２と、プラネタリキャリヤ７３と、複数のピニオン７４…とを備え、リングギヤ７１はクラッチアウター７５を介してインプットシャフト２４の左端に結合され、サンギヤ７２はメインシャフト１６の右端に結合され、ピニオン７４…を支持するプラネタリキャリヤ７３はサンギヤ７２の外周にボールベアリング７６を介して相対回転自在に支持される。サンギヤ７２と一体のクラッチインナー７７と前記クラッチアウター７５とがフォワードクラッチ７８を介して結合可能であり、またプラネタリキャリヤ７３と中間ケーシング１２とがリバースブレーキ７９を介して結合可能である。

従って、フォワードクラッチ７８およびリバースブレーキ７９を共に係合解除するとインプットシャフト２４およびメインシャフト１６は切り離されるが、フォワードクラッチ７８を係合すると、インプットシャフト２４の回転がクラッチアウター７５→フォワードクラッチ７８→クラッチインナー７７→サンギヤ７２の経路でメインシャフト１６に伝達され、メインシャフト１６はインプットシャフト２４と同一回転数で同一方向に回転する。

一方、リバースブレーキ７９を係合するとプラネタリキャリヤ７３が中間ケーシング１２に回転不能に拘束されるため、インプットシャフト２４の回転がクラッチアウター７５→リングギヤ７１→ピニオン７４…→サンギヤ７２の経路でメインシャフト１６に伝達され、メインシャフト１６はインプットシャフト２４に対して減速されて逆方向に回転する。

しかして、エンジンＥのクランクシャフト２５の回転がトルクコンバータ２６からインプットシャフト２４および前後進切替機構２７を介してメインシャフト１６に伝達されると、メインシャフト１６の回転がドライブプーリ２９が、金属ベルト３１およびドリブンプーリ３０を介してカウンタシャフト２０に伝達される。このとき、ドライブプーリ２９の溝幅を広げてドリブンプーリ３０の溝幅を狭めると、変速比がＬＯ側に連続的に変化し、逆にドライブプーリ２９の溝幅を狭めてドリブンプーリ３０の溝幅を広げると、変速比がＯＤ側に連続的に変化する。

そしてカウンタシャフト２０の回転は、第１リダクションギヤ３７→第２リダクションギヤ３８→リダクションシャフト２３→ファイナルドライブギヤ３９→ファイナルドリブンギヤ４０→ディファレンシャルギヤ３６→ドライブシャフト４１，４２の経路で左右の車輪に伝達される。

図２および図３に示すように、ステータシャフトフランジ６２は板状の部材であって、その中間部にステータシャフト６１を圧入すべく形成された開口部６２ａの周囲に、駆動スプロケット６５がボールベアリング８１を介して回転自在に支持される。ステータシャフトフランジ６２の一端部で且つ軸方向一方側の側面にはオイルポンプ２８のポンプ取付部６２ｂが開口するとともに、他端部で且つ軸方向他方側の側面にはベルト式無段変速機Ｔの前後進を切り替えるマニュアルバルブを収納するバルブブロック８２がボルト８３…で固定される。

オイルポンプ２８の外郭は、ポンプケース８４にポンプカバー８５を重ね合わせてボルト８６…で締結して構成される。ポンプケース８４およびポンプカバー８５の内部には一対のサイドプレート８７，８８に挟まれたポンプハウジング８９が収納されており、それらの内部に相互に噛合するアウターロータ９０およびインナーロータ９１が回転自在に支持される。インナーロータ９１を貫通するロータシャフト９４はポンプケース８４およびポンプカバー８５に回転自在に支持される。

ポンプケース８４に突設した嵌合部８４ａをステータシャフトフランジ６２のポンプ取付部６２ｂにインロー嵌合した状態で、ステータシャフトフランジ６２を貫通する２本のボルト９２，９２をポンプケース８４に螺合することで、オイルポンプ２８がステータシャフトフランジ６２に固定される。ステータシャフトフランジ６２のポンプ取付部６２ｂの近傍に従動スプロケット６６がボールベアリング９３を介して回転自在に支持されており、駆動スプロケット６５および従動スプロケット６６に無端チェーン６７が巻き掛けられる。

図３に示すように、ベルト式無段変速機Ｔの組み立てに際してステータシャフトフランジ６２にオイルポンプ２８、駆動スプロケット６５，従動スプロケット６６、無端チェーン６７およびステータシャフト６１を予め組み付けてサブアセンブリ化しておき、これを一括して中間ケーシング１２に組み付ければ良いため、それらの部品を個々に中間ケーシング１２に組み付ける場合に比べて組付コストを大幅に削減することができる。

しかもオイルポンプ２８まわりの油路を大型部品である中間ケーシング１２に加工することなく、ステータシャフトフランジ６２に加工すれば良いために加工コストが削減することができる。特に、マニュアルバルブのバルブブロック８２をステータシャフトフランジ６２に支持したので、オイルポンプ２８からバルブブロック８２への油路を他部材に跨がることなくステータシャフトフランジ６２だけに形成することができ、油路の加工コストを削減することができる。

以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。

例えば、本発明の駆動力伝達部材は実施の形態の駆動スプロケット６５、従動スプロケット６６および無端チェーン６７に限定されず、それらの部材の一部であっても良いし、ギヤ等の他種の部材であっても良い。

また本発明の変速機は実施の形態のベルト式無段変速機Ｔに限定されず、任意の形式の変速機であっても良い。

Ｅ エンジン
Ｔ ベルト式無段変速機（変速機）
１２ 中間ケーシング（変速機のケーシング）
２６ トルクコンバータ
２８ オイルポンプ
５６ ステータ
６１ ステータシャフト
６２ ステータシャフトフランジ
６５ 駆動スプロケット（駆動力伝達部材）
６６ 従動スプロケット（駆動力伝達部材）
６７ 無端チェーン（駆動力伝達部材）
８２ バルブブロック

Claims (1)

1. エンジン（Ｅ）の駆動力を変速機（Ｔ）に伝達するトルクコンバータ（２６）のステータ（５６）を支持するステータシャフト（６１）の回転を拘束すべく、前記変速機（Ｔ）のケーシング（１２）とは別々に形成されて前記ステータシャフト（６１）と一体に設けられたステータシャフトフランジ（６２）を、該ケーシング（１２）に着脱可能に締結するトルクコンバータのステータシャフトフランジ構造において、
   前記変速機（Ｔ）と前記トルクコンバータ（２６）間に介装されて該変速機（Ｔ）の前後進を切り替える前後進切替機構（２７）が、前記ステータシャフト（６１）と同一軸線上で且つ前記ステータシャフトフランジ（６２）の軸方向一方側の側面に隣接するよう配置され、
   前記変速機（Ｔ）のオイルポンプ（２８）が、前記前後進切替機構（２７）の径方向外側に隣接配置されて前記ステータシャフトフランジ（６２）の前記軸方向一方側の側面に支持され、
   そのステータシャフトフランジ（６２）の軸方向他方側の側面には、前記オイルポンプ（２８）を駆動する駆動力伝達部材（６５，６６，６７）と、前記前後進切替機構（２７）の切替え用マニュアルバルブのバルブブロック（８２）とが相互に間隔をおいて支持されることを特徴とするトルクコンバータのステータシャフトフランジ構造。

Images