JP5375788B2

JP5375788B2 - トルクコンバータ

Info

Publication number: JP5375788B2
Application number: JP2010218590A
Authority: JP
Inventors: 典生岩下; 時存坂; 貴士石山; 英俊前田
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 2010-09-29
Filing date: 2010-09-29
Publication date: 2013-12-25
Anticipated expiration: 2030-09-29
Also published as: DE112011103300B4; JP2012072846A; DE112011103300T5; CN202228629U; WO2012042718A1; US20130175131A1; US8939267B2; CN103119331A; CN103119331B

Description

この発明は、車両に搭載される自動変速機のトルクコンバータ、特にロックアップクラッチを備えたトルクコンバータに関する。

自動変速機に組み込まれて、エンジン出力を変速機構に伝達するトルクコンバータは、
エンジンの出力軸に連結されたケース内に、該ケースと一体的に回転するポンプと、該ポンプに対向配置され、該ポンプにより流体を介して駆動されるタービンと、ポンプとタービンとの対向部の内側に配置されるステータとを備えている。

このステータは、その内側に配設されたワンウェイクラッチを介して変速機ケースに支持され、速度比、すなわちポンプ回転数に対するタービン回転数の割合が小さい領域で固定されてタービンからポンプに還流する流体の反力を受けることにより、トルク増大作用を行う。

トルクコンバータの中心線上には、タービンに連結されて変速機構側に延びるタービシャフトが配置され、その外側に、変速機ケースから延びてワンウェイクラッチのインナレースと嵌合されるステータシャフトが配置され、さらにその外側に、トルクコンバータのケースから変速機構側に延びて流体供給源としてのオイルポンプを駆動するポンプスリーブが配置されている。

また、トルクコンバータにおいては、ステータによるトルク増大作用を利用する発進時等やポンプとタービンの相対回転を許容する必要がある変速時等を除く運転状態におけるエンジンの燃費性能を向上させるため、ポンプとタービンとを直結するロックアップクラッチが備えられることがあり、このロックアップクラッチとして、複数の摩擦板と油圧室に所定の作動圧が供給されたときにこれらの摩擦板を締結するピストンを備えた多板式のロックアップクラッチが用いられることがある。

このようなロックアップクラッチを備えたトルクコンバータにおいては、オイルポンプから、ステータシャフトとタービンシャフトとの間を通じて流体が導入され、この流体が、ポンプとタービンとステータとでなるトーラスに供給されると共にロックアップクラッチが配設される空間部に供給され、トルクコンバータ内に充満される。

この流体は、トーラスにおいてトルクを伝達すると共に、ロックアップクラッチのスリップ制御時に生じる発熱を冷却する機能を果たしている。トルクコンバータ内において、トルクを伝達したりロックアップクラッチを冷却したりして高温となった流体は、ポンプスリーブとステータシャフトとの間から排出される。

しかしながら、ステータシャフトとタービンシャフトとの間から導入した流体の一部が、トーラス及びロックアップクラッチが配設される空間部を循環することなく、ワンウェイクラッチのインナレースとステータシャフトとのスプライン嵌合部を通って、ポンプスリーブとステータシャフトとの間に遺漏し、ロックアップクラッチを十分に冷却することができない畏れがある。

これに対し、ロックアップクラッチの冷却性能を向上させるものとして、例えば特許文献１に開示されるものが知られている。このトルクコンバータ２０１は、図６に示すように、タービンが、Ｐ１１で示す位置において自動変速機のタービンシャフトＦ１１と連結されている。具体的には、タービンに結合されたタービンハブ２１１がタービンシャフトＦ１１にスプライン嵌合によって連結されている。

また、トルクコンバータ２０１では、ワンウェイクラッチ２２０のインナレース２２１が、Ｐ１２で示す位置においてステータシャフトＦ１２とスプライン嵌合されると共に、ステータシャフトＦ１２とのスプライン嵌合部Ｐ１２よりも反エンジン側であるＰ１３で示す位置においてステータシャフトＦ１２と密嵌されている。

そして、トルクコンバータ２０１では、ステータシャフトＦ１２とタービンシャフトＦ１１との間から導入した流体が、矢印Ａ１１で示すように、ステータシャフトＦ１２に設けられた流体通路２３１、インナレース２２１に設けられた流体通路２３２、タービンハブ２１１に設けられた流体通路２３３を通じて、ロックアップクラッチが配設される空間部２４０に供給され、該空間部２４０からポンプとタービンとステータとでなるトーラスに供給され、矢印Ａ１２で示すように、該トーラスからケース２１５に結合されたポンプスリーブ２１６とステータシャフトＦ１２の間を通じて排出されるようになっている。

このようにして、トルクコンバータ２０１では、インナレース２２１とステータシャフトＦ１２とをスプライン嵌合すると共に密嵌してステータシャフトＦ１２とタービンシャフトＦ１１との間から導入した流体をロックアップクラッチが配設される空間部２４０に供給することで、ロックアップクラッチの冷却性能を向上するようにしている。なお、トルクコンバータ２０１では、ロックアップクラッチの作動を制御する流体は、矢印Ａ１１及びＡ１２で示す流体通路とは別に、矢印Ａ１３で示すように、タービンシャフトＦ１１の軸方向に延びる流体通路２４１を通じて供給されるようになっている。

特開２００８−１７５３３８号公報

しかしながら、前記特許文献１に記載されるように、インナレースとステータシャフトとのスプライン嵌合部の反エンジン側に密嵌部を設けて、インナレースとステータシャフトとの間を通じてポンプスリーブとステータシャフトとの間に流体が漏れ出ることを抑制するようにした場合においても、実際には、トルクコンバータ内に収納されているインナレースと変速機ケースから延びるステータシャフトの組み付け性を考慮すると、密嵌部においてインナレースとステータシャフトとの間にクリアランスを設けることが必要となる。

密嵌部においてインナレースとステータシャフトとの間にクリアランスが設けられると、前述したように、流体がインナレースとステータシャフトとの間を通じてポンプスリーブとステータシャフトの間に漏れ出て、ロックアップクラッチを十分に冷却することができないこととなる。

本発明は、前記技術的課題に鑑みてなされたものであり、トルクコンバータとステータシャフトとの良好な組み付け性を確保しつつ、ロックアップクラッチの冷却性能を向上させることができるトルクコンバータを提供することを目的とする。

このため、本願の請求項１に係る発明は、エンジンの出力軸に連結されたケース内に、該ケースと一体回転するポンプ、そのエンジン側に対向配置されたタービン、及び該ポンプと該タービンとの対向部の内側に配設されるとともにその内側にワンウェイクラッチが配設されたステータによって形成されるトーラスと、前記タービンのエンジン側に配設され、前記タービンと該ケースとを直結するロックアップクラッチと、を備え、前記タービンに変速機構側に延びるタービンシャフトが連結され、該タービンシャフトの外側に、自動変速機の変速機ケースから延びて前記ワンウェイクラッチのインナレースとスプライン嵌合されるステータシャフトが配置され、該ステータシャフトの外側に、前記ケースから変速機構側に延びてオイルポンプを駆動するポンプスリーブが配置され、前記オイルポンプからの流体が前記ステータシャフトと前記タービンシャフトとの間から導入され、前記ロックアップクラッチが配設される前記タービンと前記ケースとの間の空間部及び前記トーラスを通じて、前記ポンプスリーブと前記ステータシャフトとの間から排出される流体通路が形成されたトルクコンバータであって、前記インナレースと前記ステータシャフトのスプライン嵌合部のエンジン側に、該インナレースの内周面とステータシャフトの外周面との間をシールするシール部材をさらに備え、前記シール部材は、前記ステータシャフトの外周面に接するリップ部を備え、該リップ部は、エンジン側から反エンジン側への流体の遺漏を阻止する方向に設けられている、ことを特徴としたものである。

また、本願の請求項２に係る発明は、エンジンの出力軸に連結されたケース内に、該ケースと一体回転するポンプ、そのエンジン側に対向配置されたタービン、及び該ポンプと該タービンとの対向部の内側に配設されるとともにその内側にワンウェイクラッチが配設されたステータによって形成されるトーラスと、前記タービンのエンジン側に配設され、前記タービンと該ケースとを直結するロックアップクラッチと、を備え、前記タービンに変速機構側に延びるタービンシャフトが連結され、該タービンシャフトの外側に、自動変速機の変速機ケースから延びて前記ワンウェイクラッチのインナレースとスプライン嵌合されるステータシャフトが配置され、該ステータシャフトの外側に、前記ケースから変速機構側に延びてオイルポンプを駆動するポンプスリーブが配置され、前記オイルポンプからの流体が前記ステータシャフトと前記タービンシャフトとの間から導入され、前記ロックアップクラッチが配設される前記タービンと前記ケースとの間の空間部及び前記トーラスを通じて、前記ポンプスリーブと前記ステータシャフトとの間から排出される流体通路が形成されたトルクコンバータであって、前記インナレースと前記ステータシャフトのスプライン嵌合部のエンジン側に、該インナレースの内周面とステータシャフトの外周面との間をシールするシール部材をさらに備え、前記ステータシャフトの先端部に、前記トルクコンバータを該ステータシャフトに組み付ける際に、該先端部を前記シール部材内に案内する案内部が備えられている、ことを特徴としたものである。

更に、本願の請求項３に係る発明は、エンジンの出力軸に連結されたケース内に、該ケースと一体回転するポンプ、そのエンジン側に対向配置されたタービン、及び該ポンプと該タービンとの対向部の内側に配設されるとともにその内側にワンウェイクラッチが配設されたステータによって形成されるトーラスと、前記タービンのエンジン側に配設され、前記タービンと該ケースとを直結するロックアップクラッチと、を備え、前記タービンに変速機構側に延びるタービンシャフトが連結され、該タービンシャフトの外側に、自動変速機の変速機ケースから延びて前記ワンウェイクラッチのインナレースとスプライン嵌合されるステータシャフトが配置され、該ステータシャフトの外側に、前記ケースから変速機構側に延びてオイルポンプを駆動するポンプスリーブが配置され、前記オイルポンプからの流体が前記ステータシャフトと前記タービンシャフトとの間から導入され、前記ロックアップクラッチが配設される前記タービンと前記ケースとの間の空間部及び前記トーラスを通じて、前記ポンプスリーブと前記ステータシャフトとの間から排出される流体通路が形成されたトルクコンバータであって、前記インナレースと前記ステータシャフトのスプライン嵌合部のエンジン側に、該インナレースの内周面とステータシャフトの外周面との間をシールするシール部材をさらに備え、前記シール部材に、該シール部材のエンジン側と反エンジン側とを連通するオリフィスが設けられている、ことを特徴としたものである。

また更に、本願の請求項４に係る発明は、請求項１から請求項３の何れか１項に係る発明において、前記シール部材は、前記ワンウェイクラッチと軸方向にオーバーラップして配設されている、ことを特徴としたものである。

本願の請求項１に係る発明によれば、流体がステータシャフトとタービンシャフトとの間から導入され、ロックアップクラッチが配設されるタービンとケースとの間の空間部及びトーラスを通じて、ポンプスリーブとステータシャフトとの間から排出される流体通路が形成されたトルクコンバータにおいて、インナレースとステータシャフトのスプライン嵌合部のエンジン側に、該インナレースの内周面とステータシャフトの外周面との間をシールするシール部材をさらに備えている。

これにより、インナレースとステータシャフトと密嵌して組み付ける場合に比べてインナレースとステータシャフトとの間のクリアランスを大きくすることができるので、インナレースとステータシャフトとを比較的容易に組み付けることができ、トルクコンバータとステータシャフトとの良好な組み付け性を確保することができる。また、ステータシャフトとタービンシャフトとの間から導入された流体が、インナレースとステータシャフトとの間を通じてポンプスリーブとステータシャフトの間に漏れ出ることを抑制することができるので、ロックアップクラッチが配設されるタービンとケースとの間の空間部に流体を確実に供給することができ、ロックアップクラッチの冷却性能を向上させることができる。したがって、トルクコンバータとステータシャフトとの良好な組み付け性を確保しつつ、ロックアップクラッチの冷却性能を向上させることができる。
更に、シール部材は、ステータシャフトの外周面に接するリップ部を備え、該リップ部は、エンジン側から反エンジン側への流体の遺漏を阻止する方向に設けられていることにより、トルクコンバータをステータシャフトに組み付ける際に生じ得るインナレースの中心軸とステータシャフトの中心軸との偏心を吸収することができ、インナレースとステータシャフトとの間において良好なシール性能を確保することができ、前記効果をより有効に得ることができる。

また、本願の請求項２に係る発明によれば、請求項１に係る発明と同様、流体がステータシャフトとタービンシャフトとの間から導入され、ロックアップクラッチが配設されるタービンとケースとの間の空間部及びトーラスを通じて、ポンプスリーブとステータシャフトとの間から排出される流体通路が形成されたトルクコンバータにおいて、インナレースとステータシャフトのスプライン嵌合部のエンジン側に、該インナレースの内周面とステータシャフトの外周面との間をシールするシール部材をさらに備えている。
これにより、インナレースとステータシャフトと密嵌して組み付ける場合に比べてインナレースとステータシャフトとの間のクリアランスを大きくすることができるので、インナレースとステータシャフトとを比較的容易に組み付けることができ、トルクコンバータとステータシャフトとの良好な組み付け性を確保することができる。また、ステータシャフトとタービンシャフトとの間から導入された流体が、インナレースとステータシャフトとの間を通じてポンプスリーブとステータシャフトの間に漏れ出ることを抑制することができるので、ロックアップクラッチが配設されるタービンとケースとの間の空間部に流体を確実に供給することができ、ロックアップクラッチの冷却性能を向上させることができる。したがって、トルクコンバータとステータシャフトとの良好な組み付け性を確保しつつ、ロックアップクラッチの冷却性能を向上させることができる。
また、ステータシャフトの先端部に、トルクコンバータをステータシャフトに組み付ける際に、該先端部をシール部材内に案内する案内部が備えられていることにより、トルクコンバータをステータシャフトに比較的容易に組み付けることができ、トルクコンバータとステータシャフトとの組み付け性をさらに向上させることができる。

更に、本願の請求項３に係る発明によれば、請求項１に係る発明と同様、流体がステータシャフトとタービンシャフトとの間から導入され、ロックアップクラッチが配設されるタービンとケースとの間の空間部及びトーラスを通じて、ポンプスリーブとステータシャフトとの間から排出される流体通路が形成されたトルクコンバータにおいて、インナレースとステータシャフトのスプライン嵌合部のエンジン側に、該インナレースの内周面とステータシャフトの外周面との間をシールするシール部材をさらに備えている。
これにより、インナレースとステータシャフトと密嵌して組み付ける場合に比べてインナレースとステータシャフトとの間のクリアランスを大きくすることができるので、インナレースとステータシャフトとを比較的容易に組み付けることができ、トルクコンバータとステータシャフトとの良好な組み付け性を確保することができる。また、ステータシャフトとタービンシャフトとの間から導入された流体が、インナレースとステータシャフトとの間を通じてポンプスリーブとステータシャフトの間に漏れ出ることを抑制することができるので、ロックアップクラッチが配設されるタービンとケースとの間の空間部に流体を確実に供給することができ、ロックアップクラッチの冷却性能を向上させることができる。したがって、トルクコンバータとステータシャフトとの良好な組み付け性を確保しつつ、ロックアップクラッチの冷却性能を向上させることができる。
また、シール部材に、該シール部材のエンジン側と反エンジン側とを連通するオリフィスが設けられていることにより、シール部材のエンジン側から反エンジン側へオイルを僅かに流すことができるので、ロックアップクラッチが配設される空間部にオイルを確実に供給しつつ、シール部材のエンジン側においてオイルや異物や滞留することを抑制することができる。

また更に、本願の請求項４に係る発明によれば、シール部材は、ワンウェイクラッチと軸方向にオーバーラップして配設されていることにより、シール部材とワンウェイクラッチとが軸方向にオーバーラップさせない場合に比べて、トルクコンバータの軸方向寸法が短縮され、トルクコンバータを軸方向にコンパクトに構成することができる。

本発明の第１の実施形態に係るトルクコンバータの断面図である。図１の要部を示す要部拡大図である。トルクコンバータへの流体の流れを説明するための説明図である。本発明の第２の実施形態に係るトルクコンバータの要部を示す断面図である。本発明の第３の実施形態に係るトルクコンバータの要部を示す断面図である。従来のトルクコンバータを説明するための説明図である。

以下、本発明の実施形態について添付図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の第１の実施形態に係るトルクコンバータの断面図であり、図２は、図１の要部を示す要部拡大図である。図１に示すように、このトルクコンバータ１は、その外殻を形成するケース１０を有し、該ケース１０は、そのエンジン側の面を構成するフロントカバー１１の外周部に固設された複数のスタッドボルト１２と該ボルト１２に螺合されるナットＡとにより、エンジンのクランクシャフトＢの端部にクランクボルトＣを用いて取り付けられたドライブプレートＤの外周部に取り付けられ、これにより、トルクコンバータ１の全体がクランクシャフトＢに連結されて、エンジンにより駆動されるようになっている。なお、以下の説明では、便宜上、エンジン側（図の右側）を前方、反エンジン側（図の左側）を後方とする。

トルクコンバータ１は、主たる構成要素として、ポンプ２０、タービン３０、ステータ４０、ワンウェイクラッチ５０、及びロックアップクラッチ６０を有し、これらがケース１０内に収納されていると共に、ケース１０内には流体としてのオイルが充満されるようになっている。

ポンプ２０は、ケース１０の反エンジン側の面を構成するポンプシェル２１と、該シェル２１の外周部に設けられた後方へ膨出する湾曲部２１ａの内部に周方向に所定間隔を隔てて配設された多数のブレード２２とで構成されている。そして、ケース１０と一体的に回転することにより、ケース１０内に充満されているオイルをブレード２２と湾曲部２１ａの内面とで案内して、該オイルに軸心回りに旋回しながら後方から前方へ向う流れａを発生させるようになっている。

また、ポンプ２０には、具体的にはポンプシェル２１の内周端部には変速機構側に延びるポンプスリーブ２３が結合されており、該ポンプスリーブ２３の先端がトルクコンバータ１の後方に配設されたギヤ式オイルポンプＥのインナギヤＥ’に係合されることにより、クランクシャフトＢの回転によってケース１０及びポンプスリーブ２３を介して、オイルポンプＥが駆動されるようになっている。

タービン３０は、外周部にポンプシェル２１の湾曲部２１ａと反対側に湾曲する湾曲部３１ａを有するタービンシェル３１と、該シェル３１の湾曲部３１ａの内部に周方向に所定間隔を隔てて配設された多数のブレード３２と、該シェル３１の内周端部に結合されたタービンハブ３３とで構成されており、ポンプ２０の前方に対向配置されて、ケース１０内に回転自在に収納されている。

そして、タービンシェル３１のブレード３２が配設された湾曲部３１ａと、ポンプシェル２１のブレード２２が配設された湾曲部２１ａとが対向配置されていることにより、ポンプ２０の回転によって生じた流れａがタービンシェル３１の湾曲部３１ａ内に導入されて、該湾曲部３１ａの内面とブレード３２とによって内方へ向う流れｂが形成され、この流れｂがブレード３２を押圧することにより、タービン３０が周方向に力を受け、ポンプ２０と同方向に駆動されるようになっている。そして、この駆動力は、Ｐ１で示す位置においてタービン３０に連結された自動変速機の変速機構側に延びるタービンシャフトＦ１により、変速機構へ伝達されるようになっている。なお、タービン３０は、タービンハブ３３の内周端部がタービンシャフトＦ１にスプライン嵌合されることにより該タービンシャフトＦ１に連結されている。

ステータ４０は、ポンプ２０とタービン３０との対向部の内側に配設されており、内輪部４１と外輪部４２との間に放射方向に延びる多数のブレード４３を周方向に所定間隔を隔てて設けて全体を一体化した構成とされ、ブレード４３が、ポンプ２０におけるブレード２２の内周側の端部とタービン３０におけるブレード３２の内周側の端部との間に位置するように配置されていることにより、タービン３０を駆動した流体の流れｂがタービン３０側から導入されて、各ブレード４３の間を通過する流れｃが形成されるようになっている。

そして、この流れｃがポンプシェル２１の湾曲部２１ａに内周側から導入されて流れａとなることにより、ポンプ２０、タービン３０及びステータ４０の各ブレード２２、３２、４３の間を通過して循環する流れが形成され、トルクコンバータ１の全体として、この循環路が形成されるドーナツ状の空間、即ちトーラスＴが形成されるようになっている。

ワンウェイクラッチ５０は、ステータ４０を支持して該ステータ４０によるトルク増大作用を実現させるもので、ステータ４０の内側に配設されている。このワンウェイクラッチ５０は、アウタレース５１と、インナレース５２と、両レース５１、５２の間に介設された複数のスプラグ５３とを有し、アウタレース５１の外周面にステータ４０の内輪部４１の内周面が圧入でスプライン嵌合されていると共に、インナレース５２は、内周面が自動変速機の変速機ケースＧから延びるステータシャフトＦ２にスプライン嵌合されることによりステータシャフトＦ２に組み付けられるようになっている。

なお、アウタレース５１は、その前方に位置するタービンハブ３３との間、及び後方に位置するポンプシェル２１の内周部との間にそれぞれ配設されたスラストベアリング５４，５５により軸方向の位置が規制されており、これにより、ステータ４０がポンプ２０及びタービン３０に対して軸方向に位置決めされている。

そして、ステータ４０は、流れｃにより、ブレード４３の一方の面に押圧力が作用して一方向の回転力を受けたときに、ワンウェイクラッチ５０が空転することにより自由に回転し、また、ブレード４３の他方の面に押圧力が作用して多方向の回転力を受けたときには、ワンウェイクラッチ５０がロックすることにより固定される。このとき、トルク増大作用が発生し、エンジンからポンプ２０に入力されたトルクが増大されて、タービン３０からタービンシャフトＦ１に出力される。

本実施形態に係るトルクコンバータ１では、図２に示すように、ワンウェイクラッチ５０のインナレース５２は、その内周面が、ステータシャフトＦ２とのスプライン嵌合部Ｐ２よりもエンジン側において内径が大きく形成されると共に、ステータシャフトＦ２は、その先端部に、インナレース５２とのスプライン嵌合部Ｐ２よりもエンジン側に延びる円筒状の延長部Ｆ２ａが形成されている。

そして、インナレース５２とステータシャフトＦ２とのスプライン嵌合部Ｐ２よりもエンジン側において、インナレース５２の内周面とステータシャフトＦ２の外周面、具体的には延長部Ｆ２ａの外周面の間に、リング状に形成されたシール部材８０が圧入によって取り付けられている。

このシール部材８０は、インナレース５２の内周面とステータシャフトＦ２の外周面との間をシールするものであり、断面略矩形状に形成され、インナレース５２の内周面に接する本体部８１と、該本体部８１から内側に延びてステータシャフトＦ２の外周面に接するリップ部８２とを備えている。

リップ部８２は、その基端部８２ａからその先端部８２ｂに向かうにつれて前方に傾斜してフロントカバー１１側に位置するように設けられ、エンジン側から反エンジン側への流体の遺漏を阻止する方向に設けられている。なお、シール部材８０は、ゴムなどの弾性材料を用いて成形され、本体部８１には芯金８３が一体的に形成されている。

本実施形態では、インナレース５２の内周面とステータシャフトＦ２の外周面との間をシールするシール部材８０が、インナレース５２とステータシャフトＦ２とがスプライン嵌合される部位Ｐ２よりもフロントカバー１１側で、図２に示すように、ワンウェイクラッチ５０と軸方向にオーバーラップするように配設されている。

このように、シール部材８０が、ワンウェイクラッチ５０と軸方向にオーバーラップして配設されていることにより、シール部材８０とワンウェイクラッチ５０とが軸方向にオーバーラップさせない場合に比べて、トルクコンバータ１の軸方向寸法が短縮され、トルクコンバータ１を軸方向にコンパクトに構成することができる。

また、インナレース５２と組み付けられるステータシャフトＦ２は、その先端部の外周面が先細り状に形成されており、その先端部に、トルクコンバータ１をステータシャフトＦ２に組み付ける際に、該先端部をシール部材８０内に案内する案内部Ｆ２ｂが設けられている。具体的には、ステータシャフトＦ２の延長部Ｆ２ａの先端部に案内部Ｆ２ｂが設けられている。

ロックアップクラッチ６０は、同心状に配置されたクラッチハブ６１及びクラッチドラム６２と、該ハブ６１とドラム６２との間に配設され、これらに交互に係合された複数の摩擦板６３と、クラッチハブ６１に一体的に設けられたピストンシリンダ６４に摺動自在に収納されたピストン６５とを有し、クラッチハブ６１及びピストンシリンダ６４が、フロントカバー１１の内面に溶接により固着されている。

そして、ピストンシリンダ６４内におけるピストン６５の背部が油圧室６６とされ、該油圧室６６に、タービンシャフトＦ１に設けられたオイル通路６６ａから、フロントカバー１１とその内面に固着されたプレート部材６７との間に設けられたオイル通路６６ｂや、ピストンシリンダ６４に設けられたオイル通路６６ｃ等を通って所定の作動圧でオイルが導入されたときに、ピストン６５により複数の摩擦板６３がリテーナ６８側に押し付けられ、ロックアップクラッチ６０が締結されるようになっている。なお、複数の摩擦板６３には、その内方側から外方側に延びる複数の溝部（不図示）が形成されており、ロックアップクラッチ６０の締結時においても該溝部にオイルが流れるようになっている。

また、トルクコンバータ１では、ロックアップクラッチ６０にロックアップダンパ７０が備えられており、ロックアップダンパ７０は、スプリング保持プレート７１と、該スプリング保持プレート７１の所定の円周上に周方向に向けて配設され、一端が該スプリング保持プレート７１に設けられたスプリング受け部７１ａに受け止められた複数のダンパスプリング７２と、タービンシェル３１の外周部の外面に固着されて前方へ突出し、ダンパスプリング７２の他端を受けるスプリング受け部材７３とを有している。

そして、スプリング保持プレート７１の内周部がロックアップクラッチ６０のクラッチドラム６２に結合され、ロックアップクラッチ６０が締結されたときには、フロントカバー１１の回転、即ちクランクシャフトＢの回転がロックアップクラッチ６０を介してロックアップダンパ７０のスプリング保持プレート７１に入力され、ダンパスプリング７２を圧縮しながら、スプリング受け部材７３からタービン３０に伝達されるようになっている。

なお、スプリング受け部材７３には、タービンシェル３１に固着された基部７３ａの内周端部から前方へ突出するストッパ部７３ｂが設けられており、該ストッパ部７３ｂがスプリング保持プレート７１に設けられた周方向に長い長穴７１ｂに突入されていることにより、スプリング受け部材７３とスプリング保持プレート７１の相対回転が所定量に規制され、ダンパスプリング７２の過度な圧縮が阻止されるようになっている。

ここで、このトルクコンバータ１の作用を説明すると、先ず、発進時や変速時等のロックアップクラッチ６０の非締結時には、エンジンのクランクシャフトＢと一体的に回転するポンプ２０により、トーラスＴ内で循環するオイルを介してタービン３０が駆動され、タービンシャフトＦ１を介して変速機構に動力が伝達されることになる。その場合に、ステータ４０のトルク増大作用が得られる速度比においては、エンジンの出力トルクが増大されて変速機構へ出力される。

また、発進時や変速時等以外の運転状態において、タービンシャフトＦ１に設けられたオイル通路６６ａからフロントカバー１１とその内面に固着されたプレート部材６７との間に設けられたオイル通路６６ｂやピストンシリンダ６４に設けられたオイル通路６６ｃ等を介してロックアップクラッチ６０の油圧室６６に所定の作動圧を供給すれば、ロックアップクラッチ６０が締結されて、ケース１０のフロントカバー１１とタービン３０とがロックアップダンパ７０を介して連結されることになり、エンジン出力トルクは、クランクシャフトＢからケース１０、ロックアップクラッチ６０及びロックアップダンパ７０を介して直接タービン３０に伝達されることになる。この場合、動力はオイルを介することなく変速機構へ伝達されることにより、ロックアップクラッチ６０の非締結時よりトルク伝達効率が向上し、エンジンの燃費性能が向上する。

そして、ロックアップクラッチ６０を締結する際には、ロックアップクラッチ６０の締結時のショックを抑制するため、油圧室６６に供給するオイル圧を制御してロックアップクラッチ６０を一旦スリップ状態とし、その後、完全に締結することが行われており、ロックアップクラッチ６０の複数の摩擦板６３が接触し始めてトルクの伝達が開始されたときに、ロックアップダンパ７０のダンパスプリング７２が圧縮されることによりトルク伝達開始時のショックが吸収され、これにより、ロックアップクラッチ６０が円滑に締結されることになる。

ロックアップクラッチ６０がスリップ状態とされるスリップ制御時には、複数の摩擦板６３において発熱量が増大することとなるが、トルクコンバータ１では、トーラスＴに供給するオイルを、ロックアップクラッチ６０が配設されるタービン３０とケース１０、具体的にはフロントカバー１１との間の空間部７７を通過させることで、ロックアップクラッチ６０を冷却することができるようになっている。

次に、トルクコンバータ１内でのオイルの流れについて説明する。
トルクコンバータ１では、前述したように、トーラスＴ内にオイルが供給されると共に、このオイルの流れとは別に、ロックアップクラッチ６０の作動を制御するために、矢印Ａ４で示すように、タービンシャフトＦ１に設けられたオイル通路６６ａ等を介して油圧室６６にオイルが供給されるようになっている。

トーラスＴ内に供給されるオイルは、ステータシャフトＦ２とタービンシャフトＦ１との間からトルクコンバータ１に導入され、矢印Ａ１で示すように、タービンハブ３３に設けられたオイル通路３３ａを通じて、ロックアップクラッチ６０が配設される空間部７７に供給され、矢印Ａ２で示すように、該空間部７７からケース１０に沿って流れ、ポンプシェル２１とタービンシェル３１との間に供給され、トーラスＴに供給される。

そして、トーラスＴに供給されたオイルは、ポンプ２０、タービン３０及びステータ４０の各ブレード２２、３２、４３の間を通過して循環すると共に、その一部が、アウタレース５１とポンプシェル２１との間に配設されたスラストベアリング５５を通じて、矢印Ａ３で示すように、ケース１０に結合されたポンプスリーブ２３とステータシャフトＦ２の間から排出される。

また、図３は、トルクコンバータへの流体の流れを説明するための説明図である。この図３に示すように、ステータシャフトＦ２とタービンシャフトＦ１との間からトルクコンバータ１へ導入されるオイルは、流体供給源としてのオイルポンプＥによって吸い上げたオイルを、ステータシャフトＦ２とタービンシャフトＦ１との間とオイルポンプＥとを接続するオイル通路Ａ６を通じて供給するようになっており、該オイル通路Ａ６においてオイルの流れ方向上流側に介設される第１の調圧バルブＶ１とその下流側に介設される第２の調圧バルブＶ２とによってそれぞれオイル圧が調整されるようになっている。

一方、ロックアップクラッチ６０の作動を制御するためにオイル通路６６ａに導入されるオイルは、オイルポンプＥによって吸い上げたオイルを、オイル通路Ａ６の第１の調圧バルブＶ１と第２の調圧バルブＶ２との間から分岐したオイル通路Ａ７を通じて供給するようになっており、該オイル通路Ａ７に介設されたソレノイドバルブＶ３によってオイル圧が調整されるようになっている。なお、ソレノイドバルブＶ３としては、例えばデューティソレノイドバルブが用いられる。

トルクコンバータ１では、第１の調圧バルブＶ１によってオイル圧が第１の所定圧に設定され、第２の調圧バルブＶ２によってオイル圧が第１の所定圧より低い第２の所定圧に設定され、ソレノイドバルブＶ３によってオイル圧が第１の所定圧以下の任意のオイル圧に調整することができるようになっており、これにより、ロックアップクラッチ６０の作動を制御することができるようになっている。また、トルクコンバータ１のポンプスリーブ２３とステータシャフトＦ２との間から排出されたオイルは、変速機構８５の潤滑へ供給されるようになっている。

このようにして、トルクコンバータ１では、オイルポンプＥからのオイルがステータシャフトＦ２とタービンシャフトＦ１との間からトルクコンバータ１に導入され、ロックアップクラッチ６０が配設される空間部７７及びトーラスＴを通じて、ポンプスリーブ２３とステータシャフトＦ２との間から排出される流体通路が形成され、オイルをロックアップクラッチ６０が配設される空間部７７を通過させることで、ロックアップクラッチ６０を冷却することができるようになっている。

また、トルクコンバータ１では、インナレース５２とステータシャフトＦ２のスプライン嵌合部Ｐ２のエンジン側に、該インナレース５２の内周面とステータシャフトＦ２の外周面との間をシールするシール部材８０を備えている。これにより、ステータシャフトＦ２とタービンシャフトＦ１との間から導入されたオイルが、インナレース５２とステータシャフトＦ２との間を通じてポンプスリーブ２３とステータシャフトＦ２の間に漏れ出ることを抑制することができるので、ロックアップクラッチ６０が配設されるタービン３０とケース１０との間の空間部７７にオイルを確実に供給することができ、ロックアップクラッチ６０の冷却性能を向上させることができる。

さらに、インナレース５２の内周面とステータシャフトＦ２の外周面との間をシールするシール部材８０が設けられていることにより、インナレース５２とステータシャフトＦ２とを密嵌して組み付ける場合に比べてインナレース５２とステータシャフトＦ２との間のクリアランスを大きくすることができるので、インナレース５２とステータシャフトＦ２とを比較的容易に組み付けることができ、トルクコンバータ１とステータシャフトＦ２との良好な組み付け性を確保することができる。

また、シール部材８０は、ステータシャフトＦ２の外周面に接するリップ部８２を備え、該リップ部８２は、エンジン側から反エンジン側への流体の遺漏を阻止する方向に設けられていることにより、トルクコンバータ１をステータシャフトＦ２に組み付ける際に生じ得るインナレース５２の中心軸とステータシャフトＦ２の中心軸との偏心を吸収することができ、インナレース５２とステータシャフトＦ２との間において良好なシール性能を確保することができる。

加えて、ステータシャフトＦ２の先端部には、トルクコンバータ１をステータシャフトＦ２に組み付ける際に、該先端部をシール部材８０内に案内する案内部Ｆ２ｂが備えられていることにより、トルクコンバータ１をステータシャフトＦ２に比較的容易に組み付けることができ、トルクコンバータ１とステータシャフトＦ２との組み付け性をさらに向上させることができる。

次に、本発明の第２の実施形態に係るトルクコンバータについて説明する。
図４は、本発明の第２の実施形態に係るトルクコンバータの要部を示す断面図である。第２の実施形態に係るトルクコンバータ９１は、第１の実施形態に係るトルクコンバータ１とシール部材の形状が異なるのみであるので、第１の実施形態と同様の構成を備えて同様の作用をなすものについては同一符号を付して説明を省略する。

図４に示すように、第２の実施形態に係るトルクコンバータ９１においても、インナレース５２とステータシャフトＦ２とのスプライン嵌合部Ｐ２のエンジン側に、リング状に形成されたシール部材１００が圧入によって取り付けられているが、該シール部材１００は、リップ部を備えておらず、断面略矩形状の本体部１０１によって形成されている。

シール部材１００もまた、インナレース５２の内周面とステータシャフトＦ２の外周面との間をシールするものであり、インナレース５２の内周面とステータシャフトＦ２の外周面の間に配設される本体部１０１が、インナレース５２の内周面に圧入により取り付けられている。なお、シール部材１００もまた、ゴムなどの弾性材料を用いて成形され、本体部１０１には芯金１０３が一体的に形成されている。

第２の実施形態に係るトルクコンバータ９１においても、インナレース５２とステータシャフトＦ２のスプライン嵌合部Ｐ２のエンジン側に、該インナレース５２の内周面とステータシャフトＦ２の外周面との間をシールするシール部材１００を備えていることにより、ステータシャフトＦ２とタービンシャフトＦ１との間から導入されたオイルが、インナレース５２とステータシャフトＦ２との間を通じてポンプスリーブ２３とステータシャフトＦ２の間に漏れ出ることを抑制することができるので、ロックアップクラッチ６０が配設される空間部７７にオイルを確実に供給することができ、ロックアップクラッチ６０の冷却性能を向上させることができる。

また、インナレース５２の内周面とステータシャフトＦ２の外周面との間をシールするシール部材１００が設けられていることにより、インナレース５２とステータシャフトＦ２とを密嵌して組み付ける場合に比べてインナレース５２とステータシャフトＦ２との間のクリアランスを大きくすることができるので、インナレース５２とステータシャフトＦ２とを比較的容易に組み付けることができ、トルクコンバータ９１とステータシャフトＦ２との良好な組み付け性を確保することができる。

また次に、本発明の第３の実施形態に係るトルクコンバータについて説明する。
図５は、本発明の第３の実施形態に係るトルクコンバータの要部を示す断面図である。第３の実施形態に係るトルクコンバータ１１１は、第１の実施形態に係るトルクコンバータ１とシール部材が異なるのみであるので、第１の実施形態と同様の構成を備えて同様の作用をなすものについては同一符号を付して説明を省略する。

図５に示すように、第３の実施形態に係るトルクコンバータ１１１においても、インナレース５２とステータシャフトＦ２とのスプライン嵌合部Ｐ２のエンジン側にリング状に形成されたシール部材１２０が圧入によって取り付けられているが、シール部材１２０にはさらに、該シール部材１２０のエンジン側と反エンジン側とを連通するオリフィス８１ａが設けられている。

シール部材１２０もまた、断面略矩形状に形成され、インナレース５２の内周面に接する本体部８１と、該本体部８１から内側に延びてステータシャフトＦ２の外周面に接するリップ部８２とを備えているが、シール部材１２０では、本体部８１及び芯金８３に、シール部材１２０のエンジン側と反エンジン側とを連通する連通孔であるオリフィス８１ａが設けられており、該オリフィス８１ａは、軸方向に開口するように形成されている。なお、オリフィス８１ａは、１つに限定するものでなく、複数のオリフィス８１ａをシール部材１２０の周方向に設けるようにしてもよい。

第３の実施形態に係るトルクコンバータ１１１においても、インナレース５２とステータシャフトＦ２のスプライン嵌合部Ｐ２のエンジン側に、該インナレース５２の内周面とステータシャフトＦ２の外周面との間をシールするシール部材１２０を備えていることにより、ステータシャフトＦ２とタービンシャフトＦ１との間から導入されたオイルが、インナレース５２とステータシャフトＦ２との間を通じてポンプスリーブ２３とステータシャフトＦ２の間に漏れ出ることを抑制することができるので、ロックアップクラッチ６０が配設される空間部７７にオイルを確実に供給することができ、ロックアップクラッチ６０の冷却性能を向上させることができる。

また、インナレース５２の内周面とステータシャフトＦ２の外周面との間をシールするシール部材１２０が設けられていることにより、インナレース５２とステータシャフトＦ２とを密嵌して組み付ける場合に比べてインナレース５２とステータシャフトＦ２との間のクリアランスを大きくすることができるので、インナレース５２とステータシャフトＦ２とを比較的容易に組み付けることができ、トルクコンバータ１１１とステータシャフトＦ２との良好な組み付け性を確保することができる。

さらに、シール部材１２０に、該シール部材１２０のエンジン側と反エンジン側とを連通するオリフィス８１ａが設けられていることにより、シール部材１２０のエンジン側から反エンジン側へオイルを僅かに流すことができるので、ロックアップクラッチ６０が配設される空間部７７にオイルを確実に供給しつつ、シール部材１２０のエンジン側においてオイルや異物や滞留することを抑制することができる。

以上の説明から明らかなように、本実施形態に係るトルクコンバータ１、９１、１１１では、インナレース５２の内周面とステータシャフトＦ２の外周面との間をシールするシール部材８０、１００、１２０が、インナレース５２とステータシャフトＦ２のスプライン嵌合部Ｐ２のエンジン側に設けられていることにより、トルクコンバータ１、９１、１１１とステータシャフトＦ２との良好な組み付け性を確保しつつ、ロックアップクラッチ６０の冷却性能を向上させることができる。

また、本発明は、例示された実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の改良及び設計上の変更が可能であることは言うまでもない。

以上のように、本発明によれば、トルクコンバータとステータシャフトとの良好な組み付け性を確保しつつロックアップクラッチの冷却性能を向上させることができるトルクコンバータが実現され、したがって、この種のトルクコンバータないし自動変速機、あるいはこれを搭載する車両の製造技術分野において、好適に利用される可能性がある。

１、９１、１１１トルクコンバータ
１０ケース
２０ポンプ
２３ポンプスリーブ
３０タービン
４０ステータ
５０ワンウェイクラッチ
５２インナレース
６０ロックアップクラッチ
８０、１００、１２０シール部材
８１ａオリフィス
８２リップ部
Ｅオイルポンプ
Ｆ１タービンシャフト
Ｆ２ステータシャフト
Ｆ２ｂ案内部
Ｔトーラス

Claims

エンジンの出力軸に連結されたケース内に、該ケースと一体回転するポンプ、そのエンジン側に対向配置されたタービン、及び該ポンプと該タービンとの対向部の内側に配設されるとともにその内側にワンウェイクラッチが配設されたステータによって形成されるトーラスと、前記タービンのエンジン側に配設され、前記タービンと該ケースとを直結するロックアップクラッチと、を備え、前記タービンに変速機構側に延びるタービンシャフトが連結され、該タービンシャフトの外側に、自動変速機の変速機ケースから延びて前記ワンウェイクラッチのインナレースとスプライン嵌合されるステータシャフトが配置され、該ステータシャフトの外側に、前記ケースから変速機構側に延びてオイルポンプを駆動するポンプスリーブが配置され、前記オイルポンプからの流体が前記ステータシャフトと前記タービンシャフトとの間から導入され、前記ロックアップクラッチが配設される前記タービンと前記ケースとの間の空間部及び前記トーラスを通じて、前記ポンプスリーブと前記ステータシャフトとの間から排出される流体通路が形成されたトルクコンバータであって、
前記インナレースと前記ステータシャフトのスプライン嵌合部のエンジン側に、該インナレースの内周面とステータシャフトの外周面との間をシールするシール部材をさらに備え、
前記シール部材は、前記ステータシャフトの外周面に接するリップ部を備え、
該リップ部は、エンジン側から反エンジン側への流体の遺漏を阻止する方向に設けられている、
ことを特徴とするトルクコンバータ。
エンジンの出力軸に連結されたケース内に、該ケースと一体回転するポンプ、そのエンジン側に対向配置されたタービン、及び該ポンプと該タービンとの対向部の内側に配設されるとともにその内側にワンウェイクラッチが配設されたステータによって形成されるトーラスと、前記タービンのエンジン側に配設され、前記タービンと該ケースとを直結するロックアップクラッチと、を備え、前記タービンに変速機構側に延びるタービンシャフトが連結され、該タービンシャフトの外側に、自動変速機の変速機ケースから延びて前記ワンウェイクラッチのインナレースとスプライン嵌合されるステータシャフトが配置され、該ステータシャフトの外側に、前記ケースから変速機構側に延びてオイルポンプを駆動するポンプスリーブが配置され、前記オイルポンプからの流体が前記ステータシャフトと前記タービンシャフトとの間から導入され、前記ロックアップクラッチが配設される前記タービンと前記ケースとの間の空間部及び前記トーラスを通じて、前記ポンプスリーブと前記ステータシャフトとの間から排出される流体通路が形成されたトルクコンバータであって、
前記インナレースと前記ステータシャフトのスプライン嵌合部のエンジン側に、該インナレースの内周面とステータシャフトの外周面との間をシールするシール部材をさらに備え、
前記ステータシャフトの先端部に、前記トルクコンバータを該ステータシャフトに組み付ける際に、該先端部を前記シール部材内に案内する案内部が備えられている、
ことを特徴とするトルクコンバータ。
エンジンの出力軸に連結されたケース内に、該ケースと一体回転するポンプ、そのエンジン側に対向配置されたタービン、及び該ポンプと該タービンとの対向部の内側に配設されるとともにその内側にワンウェイクラッチが配設されたステータによって形成されるトーラスと、前記タービンのエンジン側に配設され、前記タービンと該ケースとを直結するロックアップクラッチと、を備え、前記タービンに変速機構側に延びるタービンシャフトが連結され、該タービンシャフトの外側に、自動変速機の変速機ケースから延びて前記ワンウェイクラッチのインナレースとスプライン嵌合されるステータシャフトが配置され、該ステータシャフトの外側に、前記ケースから変速機構側に延びてオイルポンプを駆動するポンプスリーブが配置され、前記オイルポンプからの流体が前記ステータシャフトと前記タービンシャフトとの間から導入され、前記ロックアップクラッチが配設される前記タービンと前記ケースとの間の空間部及び前記トーラスを通じて、前記ポンプスリーブと前記ステータシャフトとの間から排出される流体通路が形成されたトルクコンバータであって、
前記インナレースと前記ステータシャフトのスプライン嵌合部のエンジン側に、該インナレースの内周面とステータシャフトの外周面との間をシールするシール部材をさらに備え、
前記シール部材に、該シール部材のエンジン側と反エンジン側とを連通するオリフィスが設けられている、
ことを特徴とするトルクコンバータ。
前記シール部材は、前記ワンウェイクラッチと軸方向にオーバーラップして配設されている、
ことを特徴とする請求項１から請求項３の何れか１項に記載のトルクコンバータ。