JP5472485B2 - 車両用動力伝達装置 - Google Patents

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Description

本発明は、エンジンと駆動輪との間の動力伝達経路の一部を構成する車両用動力伝達装置の構造に関するものである。
複数のポンプブレードが設けられた入力側回転部材とそのポンプブレードからの流体流を受ける複数のタービンブレードが設けられた出力側回転部材と前記ポンプブレードとタービンブレードとの間に配設されたステータブレードが設けられたステータとを有するトルクコンバータと、そのトルクコンバータから入力軸へ入力された動力を後段へ伝達する伝動機構とを、エンジンと駆動輪との間の動力伝達経路に備えた車両用動力伝達装置が知られている。例えば、特許文献1乃至3に記載されたものがそれである。
特開2010−105450号公報 特開2008−138877号公報 韓国特許公報KR100755046(B1)
ところで、上記従来の車両用動力伝達装置においては、車両への搭載性を向上させるために、その車両用動力伝達装置の軸方向全長をさらに短くすることが望まれている。これに対し、例えばトルクコンバータの構成部材をそのトルクコンバータの軸心方向において薄型化して軸方向に短くすることで、そのトルクコンバータが車両用動力伝達装置内に占める前記軸心方向の距離を小さくし、車両用動力伝達装置の軸方向全長を短くすることが考えられる。しかし、上記構成部材の薄型化には限界があった。なお、車両用動力伝達装置の軸方向全長が長くなる要因の1つに以下のことが挙げられる。それは、例えばトルクコンバータやそのトルクコンバータ内に設けられる液圧装置と流体供給源との間に設けられる流路が、そのトルクコンバータ内に挿入された前記伝動機構の入力軸内に形成されることによって、その入力軸の外周面に形成される上記流路の開口を、シール部材たとえばシールリング等を用いて前記軸心方向において液密に設ける必要があるため、上記開口およびシール部材を含む入力軸の回転支持部(センターサポート)が前記軸心方向に長くなってしまうことである。
本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、トルクコンバータを備えた車両用動力伝達装置であって、軸方向全長を短くすることができる本両用動力伝達装置を提供することにある。
前記目的を達成するための本発明の要旨とするところは、(a)複数のポンプブレードが設けられた入力側回転部材とそのポンプブレードからの流体流を受ける複数のタービンブレードが設けられた出力側回転部材と前記ポンプブレードとタービンブレードとの間に配設されたステータブレードが設けられたステータとを有するトルクコンバータと、そのトルクコンバータから入力軸へ入力された動力を後段へ伝達する伝動機構とを、エンジンと駆動輪との間の動力伝達経路に備えた車両用動力伝達装置であって、(b)前記トルクコンバータ内の流体を循環させる循環流路のうちの、その循環時に前記トルクコンバータ内に向けて流体が流通させられる循環往路が、前記伝動機構の入力軸と、一方向クラッチを介して前記ステータに連結され、その入力軸と同心且つその入力軸よりも大径の管状のステータシャフトとの間の隙間により構成され、(c)前記トルクコンバータは、前記入力側回転部材と前記出力側回転部材とを選択的に連結するロックアップクラッチを備え、(d)そのロックアップクラッチは、そのロックアップクラッチを開放させる際に流体が供給されることで内圧が高められる、前記循環往路の一部から成る開放側室を有しており、(e)前記ロックアップクラッチは、前記出力側回転部材に対して前記ステータシャフトとは反対側に配置され、(f)前記循環往路は、前記出力側回転部材を前記軸心方向に貫通させられて前記伝動機構の入力軸と前記ステータシャフトとの間の隙間に連通させられた貫通孔を含み、(g)前記ステータと前記出力側回転部材との間に形成される前記軸心方向の隙間は、前記貫通孔の外周側において油密に封止される。
このようにすれば、上記循環往路が伝動機構の入力軸内に形成される場合において入力軸の外周面に形成される上記循環往路の開口と、その開口をトルクコンバータの軸心方向において液密に設けるためにその開口の両側に設けられるシール部材とが、共に不要となる。そのため、上記場合と比べて、上記開口およびシール部材の分だけ入力軸を前記軸心方向に短くすることができるので、車両用動力伝達装置の軸方向全長を短くすることができる。また、ロックアップクラッチの開放側室を上記循環往路とは別に設ける必要がなく、その開放側室がその循環往路とは別に設けられる場合と比べてロックアップクラッチがトルクコンバータの外殻カバー内に占める前記軸心方向の距離を小さくすることができるので、上記外殻カバーの軸心方向長さを短くすることができる。その結果として、車両用動力伝達装置の軸方向全長を短くすることができる。また、ロックアップクラッチを出力側回転部材のステータシャフトとは反対側すなわちエンジン側においてトルクコンバータの外殻カバー内に収容しつつ、入力軸とステータシャフトとの間の隙間から上記貫通孔を通じてそのロックアップクラッチの開放側室に作動流体を供給することができる。さらに、前記循環往路内から上記隙間を通じて流体が外周側へ漏れることが抑制される。
また、好適には、前記トルクコンバータは、前記エンジンのクランク軸と前記入力側回転部材とを相互に連結させるエンジン断続用クラッチを備える。このような場合であっても、本発明においては前記循環往路が前記入力軸内に設けられないことから、その循環往路がその入力軸内に設けられる場合と比べて、上記エンジン断続用クラッチが有するアクチュエータの圧力室に作動流体を供給するための流路を、上記入力軸内に形成しても、その入力軸の軸長が長くなることを防止することができる。
また、好適には、前記循環流路は、前記ステータシャフトの内周面および前記出力側回転部材の外周面の少なくとも一方に前記軸心方向に形成された溝を含む。このようにすれば、入力軸とステータシャフトとの間の隙間により構成された循環往路のうちの、入力軸の外周側に嵌合された出力側回転部材の外周面とステータシャフトの内周面との間に形成される隙間から成る部分において、流通断面積が小さくなることが、上記溝が設けられることにより抑制される。
また、好適には、(a)前記伝動機構の入力軸は、前記ステータシャフトとの間に設けられた軸受部材を介してそのステータシャフトにより回転可能に支持されており、(b)前記循環流路は、前記軸受部材の外周面、前記軸受部材の外周面に対向する前記ステータシャフトの内周面、前記軸受部材の内周面、および前記軸受部材の内周面に対向する前記入力軸の外周面の少なくともいずれか1に前記軸心方向に形成された溝を含む。このようにすれば、入力軸とステータシャフトとの間の隙間により構成された循環往路のうちの、上記軸受部材が設けられた部分において、流通断面積が小さくなることが、上記溝が設けられることにより抑制される。
本明細書において、トルクコンバータ内の流体を循環させる循環流路とは、そのトルクコンバータ内で攪拌されて温度上昇する流体を循環させて冷却する流路であって、ロックアップクラッチ開放時に形成される流通流路のことである。
本発明の一実施例の車両用動力伝達装置を備える車両において、その車両の駆動力源としてのエンジンから動力伝達装置を介して駆動輪に至る動力伝達経路を表した図である。 図1の動力伝達装置の要部を表した断面図である。 図2の一点鎖線で囲まれたIII矢視部を拡大して示す図である。 図3のIV-IV矢視部断面を示す断面図である。 図3のV-V矢視部断面を示す断面図である。
以下、本発明の一実施例を図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の実施例において図は適宜簡略化或いは変形されており、各部の寸法比および形状等は必ずしも正確に描かれていない。
図1は、本発明の一実施例の車両用動力伝達装置12(以下、「動力伝達装置12」という)を備える車両10において、その車両10の駆動力源としてのエンジン14から動力伝達装置12を介して駆動輪16に至る動力伝達経路を表した図である。図2は、上記動力伝達装置12の要部、すなわち、トルクコンバータ18、自動変速機20、及び電動機MG等を表した断面図である。第1軸心C1は、トルクコンバータ18および自動変速機20等の軸心である。なお、図2では、第1軸心C1の下半分が省略されている。
図1に示すように、動力伝達装置12は、車体に例えばボルト止め等によって取り付けられるトランスアクスルケース(ケース)22を有し、そのトランスアクスルケース22内において、エンジン14と駆動輪16との間の動力伝達経路に備えられると共に第1軸心C1上にエンジン14側から順に直列に配設された、トルクコンバータ18、オイルポンプ24、および自動変速機20を備えている。また、動力伝達装置12は、第1軸心C1に平行な第2軸心C2上に配設され、トルクコンバータ18の入力側回転部材(後述のリヤカバー38)に動力伝達可能に連結された電動機MGを備えている。なお、上記第2軸心C2は、トルクコンバータ18の軸心に平行な第2の軸心に相当する。
また、動力伝達装置12は、トランスアクスルケース22内において、第1軸心C1と平行な回転軸に一体的に設けられ、自動変速機20の出力部材である出力歯車26と噛み合うカウンタドリブンギヤ28と、上記第1軸心C1と平行な回転軸と一対の車軸30との間に設けられたファイナルギヤ対32と、そのファイナルギヤ対32のドリブンギヤからの動力を一対の車軸30にそれぞれ伝達する差動歯車装置34とを備えている。
このように構成された動力伝達装置12は、エンジン14と共に、例えば前輪駆動型すなわちFF(フロントエンジン・フロントドライブ)型の車両10の前方に横置きされる。そして、車両10は、エンジン14および電動機MGの少なくとも一方により駆動させられる。その車両10の駆動に際して、エンジン14および電動機MGからの動力は、トルクコンバータ18、自動変速機20、カウンタドリブンギヤ28、ファイナルギヤ対32、差動歯車装置34、および一対の車軸30を順次介して一対の駆動輪16へそれぞれ伝達される。
以下、動力伝達装置12が備える各装置について図2乃至図5を用いて詳しく説明する。
自動変速機20は、良く知られた多段変速機であり、第1軸心C1方向においてトルクコンバータ18に対してエンジン14とは反対側に配置され、トルクコンバータ18から入力された動力を後段へ伝達する、本発明における伝動機構に相当するものである。
トルクコンバータ18は、エンジン14と駆動輪16との間の動力伝達経路の一部を構成する流体伝動装置である。図2に示すように、トルクコンバータ18は、第1軸心C1上において前記エンジン14側から順に設けられて相互に一体的に結合されると共に、第1軸心C1まわりに回転可能にそれぞれ設けられたフロントカバー36およびリヤカバー38を備えている。フロントカバー36は、自動変速機20側に向けて開口する有底円筒状の部材であり、リヤカバー38は、外周端部がエンジン14側へすなわちフロントカバー36側へ湾曲させられると共にフロントカバー36の開口端部に例えば溶接により固定された円板状の部材である。
上記フロントカバー36およびリヤカバー38は、エンジン14からの動力がエンジン断続用クラッチK0を介して入力されて回転させられる入力側回転部材として機能させられるものである。そして、リヤカバー38の内側には周方向に配列された複数のポンプブレード40が固設されている。
また、トルクコンバータ18は、ポンプブレード40のリヤカバー38側においてそのポンプブレード40に対向させられた状態で、フランジ部42bの外周部にリベットにより結合された円板部42cの外周部に周方向に配列され、そのポンプブレード40からの流体流を受ける複数のタービンブレード44が設けられたタービン42と、ポンプブレード40とタービンブレード44との間に配設されたステータブレード45が設けられたステータ46とを備えている。上記タービン42は、トルクコンバータ18の出力側回転部材として機能させられ、自動変速機20の入力軸48の外周面にスプライン嵌合によって相対回転不能に連結されている。
フロントカバー36およびリヤカバー38は、ポンプブレード40と、タービンブレード44と、タービン42と、ステータブレード45と、ステータ46と、ポンプブレード40からタービンブレード44へ流動する流体とをそれぞれ収容する、トルクコンバータ18の外殻カバーとしての機能を有している。
図3は、図2の一点鎖線で囲まれたIII矢視部を拡大して示す図である。図3に示すように、トルクコンバータ18と自動変速機20との間には、良く知られた内接歯車型のオイルポンプ24が配設されている。このオイルポンプ24は、トランスアクスルケース22に固定された非回転部材としてのポンプカバー50と、そのポンプカバー50のリヤカバー38側に配設されてそのポンプカバー50に一体的に固定されたポンプボデー52と、それらポンプカバー50およびポンプボデー52により形成されたポンプ室内において相互に噛み合わされ且つ回転可能に収容された内接歯車対であるドライブギヤ54およびドリブンギヤ56とを備えている。
このように構成されたオイルポンプ24は、リヤカバー38から自動変速機20側へ突設された、入力軸48と同心且つその入力軸48よりも大径の管状ポンプ駆動軸58により回転駆動させられるようになっている。なお、上記管状ポンプ駆動軸58は、ポンプボデー52に形成された貫通孔60に挿通させられて、ドライブギヤ54に相対回転不能に連結されている。
ポンプカバー50の内周側には、入力軸48と同心、その入力軸48よりも大径且つ管状ポンプ駆動軸58よりも小径の非回転部材である管状のステータシャフト62がポンプカバー50に相対回転不能に固定されている。
トルクコンバータ18のステータ46は、一方向クラッチ64と、その一方向クラッチ64の円板状のインナーレース64aの内周縁部から第1軸心C1方向に突設された管状連結軸64bとを介して、非回転部材であるステータシャフト62に連結されている。上記管状連結軸64bは、入力軸48およびステータシャフト62よりも大径且つ管状ポンプ駆動軸58よりも小径の円筒状部材である。一方向クラッチ64は、トルクコンバータ18のトルク増幅時にステータ46の逆回転を阻止するための十分なトルク容量を有するように、ステータ46やインナーレース64aの肉厚よりも大きい第1軸心C1方向の所定の寸法を有するスプラグ64cを備えている。このため、一方向クラッチ64は、ステータ46およびインナーレース64aよりも自動変速機18側へ出っ張って設けられている。
上記インナーレース64aの内周縁部から突設された管状連結軸64bの先端部は、図3中に矢印Aで示すように、第1軸心C1に直交する方向のポンプブレード40よりも自動変速機20側位置において、すなわちトルクコンバータ18の外殻カバー外においてステータシャフト62の端部にスプライン嵌合により相対回転不能に連結されている。
また、管状連結軸64bのステータシャフト62との連結部分(スプライン嵌合部分)は、第1軸心C1に直交する方向視においてオイルポンプ24のポンプボデー52に対して一部が重なるように設けられている。上記オイルポンプ24のポンプボデー52は、第1軸心C1方向においてポンプブレード40よりも自動変速機20側位置すなわちトルクコンバータ18の外殻カバーよりも自動変速機20側位置に配設された部材である。
自動変速機20の入力軸48は、ステータシャフト62の内周側においてそのステータシャフト62によりブッシュ(軸受部材)66を介して回転可能に支持されている。
トルクコンバータ18のタービン42は、自動変速機20の入力軸48の外周部にスプライン嵌合により相対回転不能に連結された円筒状のボス部42aと、一方向クラッチ64のインナーレース64aのエンジン14側において上記ボス部42aの外周面の一部から径方向外側へ突設されたフランジ部42bと、そのフランジ部42bの外周部にリベット止めされた円板部42cとを有している。上記ボス部42aは、図3中に矢印Bで示すように、第1軸心C1方向のポンプブレード40よりも自動変速機20側位置すなわちトルクコンバータ18の外殻カバーよりも自動変速機20側位置で入力軸48に相対回転不能な嵌合により連結されている。
また、タービン42のボス部42aは、第1軸心C1方向においてリヤカバー38のうちのポンプブレード40が固定された位置よりも自動変速機20側位置において入力軸48に連結されている。
また、ステータシャフト62は、第1軸心C1方向視においてタービン42の入力軸48との連結部分に一部が重なる位置で、一方向クラッチ64の管状連結軸64bに相対回転不能な嵌合により連結されている。
また、タービン42の入力軸48との連結部分は、第1軸心C1に直交する方向視においてオイルポンプ24のポンプボデー52に対して一部が重なるように設けられている。
そして、ブッシュ66は、第1軸心C1方向においてタービン42の入力軸48との連結位置よりも自動変速機20側位置すなわちトルクコンバータ18の外殻カバーよりも自動変速機20側位置において、第1軸心C1に直交する方向視においてオイルポンプ24のポンプボデー52やドライブギヤ54に対して一部が重なるように設けられている。
トランスアクスルケース22は、トルクコンバータ18等を収容する第1室R1と、自動変速機20、電動機MG、およびオイルポンプ24等を収容する第2室R2とを有している。上記第1室R1および第2室R2は、管状ポンプ駆動軸58の外周側において、トルクコンバータ18のリヤカバー38とオイルポンプ24のポンプボデー52との間に設けられた隔壁68によって分割されるとともに、その隔壁68に形成されて管状ポンプ駆動軸58を挿通させる貫通穴69の内周面とその管状ポンプ駆動軸58の外周面との間の隙間を油密に封止するオイルシール70によって相互に油密に封止されている。
ポンプボデー52のリヤカバー38側の側面は、径方向外側へ向かうほどポンプカバー50側へすなわちリヤカバー38から離れる側へテーパ状に傾斜させられている。そして、隔壁68の内周部68aは、そのポンプボデー52の側面と同じように、径方向外側へ向かうほどポンプボデー52側へすなわちリヤカバー38から離れる側へ傾斜させられている。
上記隔壁68およびオイルシール70は、第1軸心C1方向においてポンプブレード40よりも自動変速機20側位置すなわちトルクコンバータ18の外殻カバーよりも自動変速機20側位置に配設された部材である。タービン42の入力軸48との連結部分は、第1軸心C1に直交する方向視においてそれらオイルシール70および隔壁68に対して一部が重なるように設けられている。
電動機MGは、モータ機能と発電機能とを有する所謂モータジェネレータである。図2に示すように、電動機MGは、トランスアクスルケース22の内壁面に例えばボルトにより固定された電動機ステータ72と、その電動機ステータ72の内周側において第1軸心C1と平行な第2軸心C2まわりに回転可能に設けられた電動機出力軸74と、電動機ステータ72の内周側において電動機出力軸74の外周部に固設された電動機ロータ76とを、備えている。
上記電動機出力軸74は、一対の第1軸受78を介してトランスアクスルケース22により第2軸心C2まわりの回転可能に支持された動力伝達回転軸80に、例えばスプライン嵌合により相対回転不能に連結されている。そして、動力伝達回転軸80は、その動力伝達回転軸80の外周部に一体に設けられた第1の電動機連結用歯車82と、管状ポンプ駆動軸58に連結された電動機連結用回転部材84が外周部に有する第2の電動機連結用歯車86とに巻き掛けられた無端環状の伝動チェーン88を介して、電動機連結用回転部材84に動力伝達可能に連結されている。上記第1の電動機連結用歯車82および第2の電動機連結用歯車86は、電動機MGからの動力を管状ポンプ駆動軸58に伝達するための歯車である。電動機MGは、動力伝達回転軸80と、伝動チェーン88と、電動機連結用回転部材84と、管状ポンプ駆動軸58とを順次介して、トルクコンバータ18の入力側回転部材であるリヤカバー38に作動的に連結されている。
図3に示すように、上記第2の電動機連結用歯車86は、第1軸心C1方向においてポンプブレード40よりも自動変速機20側位置すなわちトルクコンバータ18の外殻カバーよりも自動変速機20側位置に配設されている。タービン42の入力軸48との連結部分は、第1軸心C1に直交する方向視においてその第2の電動機連結用歯車86に対して一部が重なるように設けられている。
電動機連結用回転部材84は、隔壁68の径方向中間部分に形成された支持部68bにより第2軸受90を介して第1軸心C1まわりの回転可能に支持された第2の電動機連結用歯車86と、その第2の電動機連結用歯車86と管状ポンプ駆動軸58とを連結するフランジ状の連結部材92とを備えている。上記隔壁68の支持部68bは、隔壁68のうちの、内周部68aの外周側に位置する径方向位置の一部が、全周に亘って第2室R2側へ突き出されて成る。電動機連結用回転部材84は、第2の電動機連結用歯車86の内周面が第2軸受90を介して隔壁68の支持部68bにより回転可能に支持されている。
上記第2軸受90および支持部68bは、第1軸心C1方向において、ポンプブレード40に対してそれぞれ自動変速機20側位置すなわちトルクコンバータ18の外殻カバーよりも自動変速機20側位置に配設されている。タービン42の入力軸48との連結部分は、第1軸心C1に直交する方向視においてそれら第2軸受90および隔壁68の支持部68bに対して一部が重なるように設けられている。
電動機連結用回転部材84の連結部材92は、図3中に矢印Cで示すように、ポンプボデー52の貫通孔60の内周側において管状ポンプ駆動軸58の外周部にスプライン嵌合により相対回転不能に連結された円筒状のボス部92aを有している。また、連結部材92は、上記ボス部92aの隔壁68側の一端部から径方向外側へ突設され、第1軸心C1方向において隣接して設けられているポンプボデー52の側面や隔壁68と同じように、径方向外側へ向かうほどポンプボデー52側へすなわちリヤカバー38から離れる側へ傾斜させられ、外周端部が第2の電動機連結用歯車86にスプライン嵌合により連結されたフランジ部92bを有している。タービン42の入力軸48との連結部分は、第1軸心C1に直交する方向視において連結部材92の管状ポンプ駆動軸58との連結部分(スプラン嵌合部)に対して一部が重なるように設けられている。
リヤカバー38の隔壁68側の側壁部とステータ46との間には、第1スラスト軸受94が配設されており、リヤカバー38およびステータ46は、その第1スラスト軸受94を介して互いに相対回転可能に配設されている。そして、ステータ46とタービン42のフランジ部42bとの間には、第2スラスト軸受96が介在させられており、ステータ46およびタービン42は、その第2スラスト軸受96を介して互いに相対回転可能に配設されている。
隔壁68の支持部68bの内周側には円環状溝98が形成されている。リヤカバー38は、そのリヤカバー38の隔壁68側の側壁部うち、上記第1スラスト軸受94に対応する径方向部分が、全周に亘って隔壁68の内周部68a側へすなわち円環状溝98側へ突き出されて成る環状突出部38aを有している。環状突出部38aは、隔壁68の支持部68bの内周側において円環状溝98内に位置させられている。そして、上記第1スラスト軸受94とステータ46およびインナーレース64aから突き出した一方向クラッチ64の一部とは、上記環状突出部38aの内側に収容されている。このため、一方向クラッチ64は、ステータ46およびインナーレース64aよりも自動変速機18側へ出っ張って設けられている。そして、第1スラスト軸受94は、第1軸心C1に直交する方向視において、隔壁68の内周部68a、支持部68b、およびオイルシール70に対してそれぞれ一部が重なるように設けられている。そして、タービン42の入力軸48との連結部分、および管状連結軸64bのステータシャフト62との連結部分は、第1軸心C1に直交する方向視において第1スラスト軸受94およびオイルシール70に対してそれぞれ一部が重なるように設けられている。
エンジン14の出力軸であるクランク軸99の出力端部には、エンジン連結軸100が例えばスプライン嵌合により連結されている。エンジン連結軸100は、入力軸48と同心に設けられており、自動変速機20の入力軸48の先端部は、そのエンジン連結軸100のクランク軸99とは反対側の円筒状軸端部100aの内周側に形成された嵌合穴内に相対回転可能に嵌め入れられてその円筒状軸端部100aにより回転可能に支持されている。
上記エンジン連結軸100は、円筒状軸端部100aから径方向外側に向けて突設されたフランジ部100bを有している。そのフランジ部100bには、エンジン14のクランク軸99とトルクコンバータ18のフロントカバー36との間の動力伝達経路に介挿された第1ダンパ102が設けられている。上記第1ダンパ102は、入出力部材間に介装されたバネやゴム等から成るダンパ弾性部材103を備えており、伝達トルクに応じたねじりを上記入出力部材間に生じさせて衝撃や脈動を吸収する緩衝装置である。エンジントルクは、その脈動が第1ダンパ102に抑制されつつトルクコンバータ18に伝達される。なお、第1ダンパ102は、前記エンジン14と前記電動機MGとの間の動力伝達経路に介挿されたダンパでもある。
トルクコンバータ18は、エンジン14のクランク軸99とトルクコンバータ18のフロントカバー36とを選択的に連結するエンジン断続用クラッチK0を、タービン42からエンジン14側に配置されるとともにフロントカバー36内に収容された状態で備えている。
エンジン断続用クラッチK0は、第1ダンパ102を介してクランク軸99に連結され、第1ダンパ102の出力部材としても機能するクラッチハブ104と、そのクラッチハブ104の外周側においてトルクコンバータ18のフロントカバー36に一体的に固定された円筒状のクラッチドラム106と、それらクラッチハブ104とクラッチドラム106との間の隙間内において第1軸心C1に平行な方向視において重なるようにそれぞれ配置されると共にクラッチドラム106に相対回転不能にそれぞれ係合させられた一対の第1摩擦板108と、それら一対の第1摩擦板108間に配置されると共にクラッチハブ104に相対回転不能に係合させられた第2摩擦板110と、上記第1摩擦板108および第2摩擦板110をそれらの重ね方向すなわち第1軸心C1に平行な方向に押圧することで、それら第1摩擦板108および第2摩擦板110を互いに摩擦係合させてクラッチハブ104とクラッチドラム106とを相互に連結させる油圧アクチュエータ112とを備えた湿式多板クラッチである。エンジン断続用クラッチK0は、一対の第1摩擦板108の一方と第2摩擦板110との間の摩擦面と、一対の第1摩擦板108の他方と第2摩擦板110との間の摩擦面とをそれぞれ介してトルク伝達を行う。言い換えれば、エンジン断続用クラッチK0は、2つの摩擦面を介してクラッチハブ104とクラッチドラム106とを相互に連結する。なお、エンジン断続用クラッチK0は、後述のロックアップクラッチ120の内周側に配置され、第1軸心C1に直交する方向視においてそのロックアップクラッチ120と相互に一部が重なるように設けられている。
上記油圧アクチュエータ112は、第1摩擦板108および第2摩擦板110に対してフロントカバー36の側壁部36a側に配設されたピストン112aと、そのピストン112a、フロントカバー36、およびクラッチドラム106により囲まれて形成された圧力室112bとを有して構成されている。上記圧力室112bには、自動変速機20の入力軸48内において第1軸心C1方向に形成され、オイルポンプ24が発生させる油圧を元圧として調圧された作動油を出力する油圧制御回路114(図1参照)に連通された第1油路116と、エンジン連結軸100の円筒状軸端部100aに形成されて上記第1油路116に連通された第2油路117と、フロントカバー36に形成されて上記第2油路117に連通された第3油路118とをそれぞれ通じて、上記油圧制御回路114から作動油が供給される。
エンジン断続用クラッチK0は、前記油圧制御回路114によって係合解放制御される。上記係合解放制御においては、エンジン断続用クラッチK0の動力伝達可能なトルク容量すなわちエンジン断続用クラッチK0の係合力が、前記油圧制御回路114内のリニヤソレノイドバルブ等の調圧により例えば連続的に変化させられる。エンジン断続用クラッチK0の係合状態においては、トルクコンバータ18の入力側回転部材であるフロントカバー36とエンジン14のクランク軸99とが一体的に回転させられる。すなわち、エンジン断続用クラッチK0の係合状態においては、エンジン14からの動力が第1ダンパ102を介してトルクコンバータ18のフロントカバー36に入力される。その一方で、エンジン断続用クラッチK0の解放状態においては、トルクコンバータ18のフロントカバー36とエンジン14との間の動力伝達が遮断される。
トルクコンバータ18は、そのトルクコンバータ18の入力側回転部材であるフロントカバー36と出力側回転部材であるタービン42とを選択的に連結するロックアップクラッチ120を、タービン42からエンジン14側に配置されるとともにフロントカバー36内に収容された状態で備えている。
ロックアップクラッチ120は、第1ダンパ102と同じく緩衝装置として構成された第2ダンパ122を介してタービン42の円板部42cに動力伝達可能に連結され、且つフロントカバー36の側壁面に対して接近および離間可能に設けられ、ロックアップクラッチ120の出力部材として機能する円板状のロックアップクラッチピストン(ピストン部材)124と、そのロックアップクラッチピストン124のフロントカバー36との対向面に固着されたロックアップクラッチ摩擦板126と、ロックアップクラッチ120を係合させる際に内圧が高められることによりロックアップクラッチピストン124をフロントカバー36に向けて押圧する係合側油室128と、ロックアップクラッチ120を開放させる際に内圧が高められることによりロックアップクラッチピストン124をフロントカバー36から離間させる方向へ押圧する開放側油室130とを備え、フロントカバー36とロックアップクラッチピストン124とがロックアップクラッチ摩擦板126を介して摩擦係合させられることにより、それらフロントカバー36とロックアップクラッチピストン124との間でトルク伝達を行う摩擦係合クラッチである。ロックアップクラッチ120は、ロックアップクラッチ摩擦板126とフロントカバー36との間の摩擦面を介してトルク伝達を行う。言い換えれば、ロックアップクラッチ120は、1つの摩擦面を介してフロントカバー36とロックアップクラッチピストン124とを相互に連結する。
上記係合側油室128は、ロックアップクラッチピストン124、フロントカバー36、およびタービンブレード44等により囲まれて形成されている。また、上記開放側油室130は、ロックアップクラッチピストン124、フロントカバー36、およびクラッチドラム106等により囲まれて形成されている。ロックアップクラッチ120は、入力側回転部材であるフロントカバー36のエンジン側壁部すなわちエンジン14側の側壁部36aを、開放側油室130を形成する部材の一部として用いた油圧アクチュエータを有する単板クラッチであり、エンジン断続用クラッチK0の外周側に配置されている。
上記第2ダンパ122は、トルクコンバータ18の入力側回転部材であるフロントカバー36と出力側回転部材であるタービン42との間の動力伝達経路に介挿されると共に、電動機MGと自動変速機20との間の動力伝達経路に介挿されたダンパである。そして、第2ダンパ122は、第1軸心C1に直交する方向視において第1ダンパ102と一部が重なるように第1ダンパ102の外周側に設けられている。
上記開放側油室130は、ロックアップクラッチ120の油圧アクチュエータの油圧室としての機能と、トルクコンバータ18とそのトルクコンバータ18内へ作動油を供給する前記油圧制御回路114との間で作動油(流体)を循環させる循環流路のうちの、ロックアップクラッチ120の開放時に作動油が流通する開放側流路132の一部としての機能を兼ね備えている。
上記開放側流路132は、自動変速機20の入力軸48とステータシャフト62およびインナーレース64aとの間にそれぞれ形成され、オイルポンプ24が発生させる油圧を元圧として調圧された作動油を出力する前記油圧制御回路114に連通された円筒状隙間132aと、インナーレース64aの側壁部とタービン42のフランジ部42bとの間に形成され、上記円環状隙間132aに連通された円環状隙間132bと、タービン42のフランジ部42bを第1軸心C1に平行な方向に貫通すると共に上記円環状隙間132bに連通された貫通孔132cと、その貫通孔132cの第1ダンパ102側においてその第1ダンパ102やエンジン断続用クラッチK0とロックアップクラッチピストン124との間に形成された円環状隙間132dと、開放側油室130と、係合側油室128と等により構成されている。開放側油室130には、上記円筒状隙間132a、円環状隙間132b、貫通孔132c、および円環状隙間132dを順次通して作動油が供給される。すなわち、ロックアップクラッチ120は、そのロックアップクラッチ120を開放させる際に作動油が供給されることで内圧が高められる、開放側流路132の一部から成る開放側油室130を有している。開放側流路132の円筒状隙間132aは、ステータシャフト62に形成された図示しない油路を通じて前記油圧制御回路114に連通されている。なお、開放側流路132は、トルクコンバータ18とそのトルクコンバータ18内へ作動油を供給する前記油圧制御回路114との間で作動油をロックアップクラッチ120の開放によって大量に循環させる循環流路のうちの、その循環時に前記油圧制御回路114からトルクコンバータ18内に向かう側に流体が流通させられる循環往路としての機能を有する。
上記円筒状隙間132aのうちの、入力軸48とステータシャフト62との間には、軸受部材或いはメタル軸受として機能するブッシュ66が設けられている。図4は、図3のIV-IV矢視部断面を示す断面図である。図4に示すように、ブッシュ66の外周面に対向するステータシャフト62の第1円筒状内周面138には、第1軸方向溝140が周方向に複数本(本実施例では5本)形成されている。また、ブッシュ66の内周面に対向する入力軸48の第1円筒状外周面142には、第2軸方向溝144が周方向に複数本(本実施例では4本)形成されている。上記第1軸方向溝140および第2軸方向溝144は、前記開放側流路132の一部を構成する流路として機能する。そして、ブッシュ66が設けられることで開放側流路132の流通断面積が小さくなることが、上記第1軸方向溝140および第2軸方向溝144が設けられることにより抑制されている。
図5は、図3のV-V矢視部断面を示す断面図である。図5に示すように、タービン42のボス部42aの外周面のうちの、第1軸心C1方向においてそのボス部42aの入力軸48とのスプライン嵌合部分に対応する第2円筒状外周面146には、第3軸方向溝148が周方向に複数本(本実施例では3本)形成されている。また、ステータシャフト62の内周面うちの、第1軸心C1方向においてそのステータシャフト62の前記インナーレース64aとのスプライン嵌合部分(図3参照)に対応する第2円筒状内周面150には、第4軸方向溝152が周方向に複数本(本実施例では4本)形成されている。上記第3軸方向溝148および第4軸方向溝152は前記開放側流路132の一部を構成する流路として機能する。そして、タービン42の入力軸48とのスプライン嵌合部分とステータシャフト62のインナーレース64aとのスプライン嵌合部分とが第1軸心C1に直交する方向視において相互に重ねられることによって開放側流路132の流通断面積が小さくなることが、上記第3軸方向溝148および第4軸方向溝152が設けられることにより抑制されている。
図3に示すように、開放側流路132のうちの、ステータ46とタービンブレード44との間に形成される隙間は、それらステータ46およびタービンブレード44の内周側であって貫通孔132cよりも径方向外周側に位置する円環状隙間132bの外周側において、シール部材136により油密に封止されている。このシール部材136は、インナーレース64aの側壁部からタービン42のフランジ部42b側に向けて突設された円環状突起と、その円環状突起の内周側においてフランジ部42bからインナーレース64aの側壁部側に向けて突設された円環状突起との間に設けられている。
ロックアップクラッチ120は、前記油圧制御回路114によって係合解放制御される。上記係合解放制御においては、ロックアップクラッチ120の動力伝達可能なトルク容量すなわちロックアップクラッチ120の係合力が、前記油圧制御回路114内のリニヤソレノイドバルブ等の調圧により例えば連続的に変化させられる。ロックアップクラッチ120の係合状態においては、トルクコンバータ18の入力側回転部材であるフロントカバー36と出力側回転部材であるタービン42とが直結させられる。すなわち、ロックアップクラッチ120の係合状態においては、エンジン14からの動力がフロントカバー36、第2ダンパ122、タービンブレード44、およびタービン42を順次介して自動変速機18に入力される。その一方で、ロックアップクラッチ120の解放状態においては、トルクコンバータ18のフロントカバー36に伝達された動力が流体を介してタービン42に伝達される。
なお、トルクコンバータ18には、ロックアップクラッチ120の係合時に作動油が流通する係合側流路156の一部が設けられている。上記係合側流路156は、リヤカバー38とステータ46との間に形成された円環状隙間156aと、管状ポンプ駆動軸58と一方向クラッチ64のインナーレース64aやステータシャフト62との間に形成され、上記円環状隙間156aおよび前記油圧制御回路114にそれぞれ連通された円筒状隙間156bと等により構成されている。係合側流路156の円筒状隙間156bは、ステータシャフト62に形成された図示しない油路を通じて前記油圧制御回路114に連通されている。なお、係合側流路156は、トルクコンバータ18内とそのトルクコンバータ18内へ作動油を供給する前記油圧制御回路114との間で作動油をロックアップクラッチ120の開放によって大量に循環させる循環流路のうちの、その循環時にトルクコンバータ18内から前記油圧制御回路114に向かう側に流体が流通させられる循環復路としての機能を有する。
本実施例の車両用動力伝達装置12は、複数のポンプブレード40が設けられたリヤカバー(入力側回転部材)38とそのポンプブレード40からの流体流を受ける複数のタービンブレード44が設けられたタービン軸(出力側回転部材)42と、ポンプブレード40とタービンブレード44との間に配設されたステータブレード45が設けられたステータ46とを有するトルクコンバータ(流体伝動装置)18と、そのトルクコンバータ18から入力軸48へ入力された動力を後段へ伝達する自動変速機(伝動機構)20とを、エンジン14と駆動輪16との間の動力伝達経路に備えた車両用動力伝達装置12であって、トルクコンバータ18内の流体を循環させる循環流路のうちの、その循環時にトルクコンバータ18内に向けて流体が流通させられる循環往路としての開放側流路132の一部が、入力軸48と、一方向クラッチ64を介してステータ46に連結され、その入力軸48と同心且つその入力軸48よりも大径の管状のステータシャフト62との間に形成された円筒状隙間132aにより構成される。このようにすれば、開放側流路132の一部が入力軸48内に形成される場合と比較して、その場合に入力軸48の外周面に形成される開放側流路132の開口と第1軸心C1方向においてその開口の両側に設けられるシール部材とが共に不要となる分だけ、入力軸48を第1軸心C1方向に短くすることができるので、動力伝達装置12の軸方向全長を短くすることができる。
また、本実施例の車両用動力伝達装置12によれば、トルクコンバータ18は、リヤカバー(入力側回転部材)38とタービン(出力側回転部材)42とを選択的に連結するロックアップクラッチ120を備え、そのロックアップクラッチ120は、そのロックアップクラッチ120を開放させる際に流体が供給されることで内圧が高められる、開放側流路132の一部から成る開放側油室(開放側室)130を有する。このようにすれば、ロックアップクラッチ120の開放側油室130が開放側流路132とは別に設けられる場合と比較して、ロックアップクラッチ120がトルクコンバータ18の外殻カバー内に占める第1軸心C1方向の距離を小さくすることができるので、上記外殻カバーの軸心方向長さを短くすることができる。その結果として、動力伝達装置12の軸方向全長を短くすることができる。
また、本実施例の車両用動力伝達装置12によれば、ロックアップクラッチ120は、タービン(出力側回転部材)42に対してエンジン14側に配置され、開放側流路(循環流路)132は、タービン42を第1軸心C1と平行な方向に貫通させられて前記円筒状隙間132aに連通させられた貫通孔132cを含む。このようにすれば、ロックアップクラッチ120をタービン42のエンジン14側においてフロントカバー36内に収容しつつ、入力軸48とステータシャフト62との間の円筒状隙間132aから上記貫通孔132cを通じてそのロックアップクラッチ120の開放側油室130に作動流体を供給することができる。
また、本実施例の車両用動力伝達装置12によれば、ステータ46とタービン(出力側回転部材)42との間に形成される第1軸心C1方向の隙間は、貫通孔132cの外周側において油密に封止される。このようにすれば、開放側流路132内から上記隙間を通じて流体が漏れることが抑制される。
また、本実施例の車両用動力伝達装置12によれば、トルクコンバータ18は、エンジン14のクランク軸99とフロントカバー(入力側回転部材)36とを相互に連結させるエンジン断続用クラッチK0を備える。このような場合であっても、本実施例においては開放側流路(循環往路)132が入力軸48内に形成されないことから、エンジン断続用クラッチK0の油圧ピストン112の圧力室112bへ作動流体を供給するための流路すなわち第1油路116を上記入力軸48内に形成しても、従来のように前記循環往路が入力軸48内に形成される場合と比べて入力軸48の軸長が長くなることを防止することができる。
また、本実施例の車両用動力伝達装置12によれば、開放側流路(循環流路)132は、タービン42のボス部42aの外周面のうちの、第1軸心C1方向においてそのボス部42aの入力軸48とのスプライン嵌合部分に対応する第2円筒状外周面146に形成された複数の第3軸方向溝148と、ステータシャフト62の内周面うちの、第1軸心C1方向においてそのステータシャフト62の前記インナーレース64aとのスプライン嵌合部分に対応する第2円筒状内周面150に形成された複数の第4軸方向溝152とを含む。このようにすれば、入力軸48とステータシャフト62との間の円筒状隙間132cにより構成された開放側流路132のうちの、入力軸48の外周側に嵌合されたタービン42のボス部42aの外周面とステータシャフト62の内周面との間に形成される隙間から成る部分において、流通断面積が小さくなることが、上記第3軸方向溝148および第4軸方向溝152が設けられることにより抑制される。
また、本実施例の車両用動力伝達装置12によれば、入力軸48は、ステータシャフト62との間に設けられたブッシュ(軸受部材)66を介してそのステータシャフト62により回転可能に支持されており、開放側流路(循環流路)132は、ブッシュ66の外周面に対向するステータシャフト62の第1円筒状内周面138に形成された複数の第1軸方向溝140と、ブッシュ66の内周面に対向する入力軸48の第1円筒状外周面142に形成された複数の第2軸方向溝144とを含む。このようにすれば、入力軸48とステータシャフト62との間の円筒状隙間132cにより構成された開放側流路132のうちの、上記ブッシュ66が設けられた部分において、流通断面積が小さくなることが、上記第1軸方向溝140および第2軸方向溝144が設けられることにより抑制される。
以上、本発明の一実施例を図面を参照して詳細に説明したが、本発明はこの実施例に限定されるものではなく、別の態様でも実施され得る。
例えば、前述の実施例においては、開放側流路132が第3軸方向溝148および第4軸方向溝152を備えていたが、必ずしも開放側流路132が上記第3軸方向溝148および第4軸方向溝152を備える必要はない。また、開放側流路132が上記第3軸方向溝148および第4軸方向溝152の一方を備える場合であっても、その開放側流路132の流通断面積が小さくなることを抑制する効果が得られる。
また、前述の実施例においては、開放側流路132が第1軸方向溝140および第2軸方向溝144を備えていたが、必ずしも開放側流路132が上記第1軸方向溝140および第2軸方向溝144を備える必要はない。また、開放側流路132が上記第1軸方向溝140および第2軸方向溝144の一方を備える場合であっても、その開放側流路132の流通断面積が小さくなることを抑制する効果が得られる。
また、前述の実施例において、第1軸方向溝140および第2軸方向溝144は、第1円筒状内周面138および第1円筒状外周面142に形成されていたが、例えばブッシュ66の内周面および外周面に設けられても良い。
また、前述の実施例において、トルクコンバータ18は、エンジン断続用クラッチK0およびロックアップクラッチ120を備えていたが、必ずしも上記エンジン断続用クラッチK0およびロックアップクラッチ120を備える必要はない。
また、前述の実施例において、トルクコンバータ18は、そのトルクコンバータ18の第1軸心C1と平行な第2軸心C2上に配置された電動機MGを備えていたが、必ずしも上記電動機MGを備える必要はない。また、トルクコンバータ18は、上記電動機MGを備える場合であっても、必ずしも上記電動機MGを第1軸心C1と平行な第2軸心C2上に備える必要はない。電動機MGを第1軸心C1上に備えてもよい。
また、前述の実施例において、車両用動力伝達装置12は、トルクコンバータ18の後段に自動変速機20を備えていたが、必ずしも上記自動変速機20を備える必要はなく、トルクコンバータ18のタービン42に連結される入力軸を有しその入力軸に入力された動力を後段へ伝達する伝動機構を備えていればよい。
また、前述の実施例において、電動機MGは、第1の電動機連結用歯車82および第2の電動機連結用歯車86に巻き掛けられた無端環状の伝動チェーン88を介してトルクコンバータ18の入力側回転部材としてのリヤカバー38に作動的に連結されていたが、上記伝動チェーン88ではなく例えばギヤ対等を介してリヤカバー38に作動的に連結されてもよい。
また、前述の実施例において、自動変速機20の入力軸48は、ステータシャフト62の内周側においてそのステータシャフト62によりブッシュ66を介して回転可能に支持されていたが、上記ブッシュ66に限らず、例えば針状ころ軸受(ニードルベアリング)等の他の軸受部材により支持されてもよい。
また、前述の実施例において、ステータシャフト62は、ポンプカバー50に一体的に設けられることで常時非回転とされていたが、必ずしも常時非回転でなくてもよい。たとえば、ステータシャフト62は、電動機の出力軸に連結されてその電動機により回転させられることでトルクコンバータ18の容量係数を変化させ得るように構成されてもよいし、または、ブレーキを介してポンプカバー50に連結され、そのブレーキによって回転状態と非回転状態とに選択的に切り換えられることでトルクコンバータ18の容量係数を変化させ得るように構成されてもよい。
また、前述の実施例において、車両用動力伝達装置8は、エンジン14と共にFF(フロントエンジン・フロントドライブ)型の車両6の前方に横置きされるものであったが、これに限らず、例えばFR(フロントエンジン・リヤドライブ)型車両或いはRR(リヤエンジン・リヤドライブ)型車両などの他の駆動型式の車両において縦置き或いは横置きされるものであってもよい。
なお、上述したのはあくまでも一実施形態であり、その他一々例示はしないが、本発明は、その主旨を逸脱しない範囲で当業者の知識に基づいて種々変更、改良を加えた態様で実施することができる。
12:車両用動力伝達装置
14:エンジン
16:駆動輪
18:トルクコンバータ(流体伝動装置)
20:自動変速機(伝動機構)
38:リヤカバー(入力側回転部材)
40:ポンプブレード
42:タービン(出力側回転部材)
44:タービンブレード
45:ステータブレード
46:ステータ
48:入力軸
62:ステータシャフト
64:一方向クラッチ
66:ブッシュ(軸受部材)
99:クランク軸
120:ロックアップクラッチ
130:開放側室
132:開放側流路(循環流路)
132a:円筒状隙間(入力軸とステータシャフトとの間の隙間)
132c:貫通孔
138:第1円筒状内周面(軸受部材の外周面に対向するステータシャフトの内周面)
140:第1軸方向溝(溝)
142:第1円筒状外周面(軸受部材の内周面に対向する入力軸の外周面)
144:第2軸方向溝(溝)
146:第2円筒状外周面(出力側回転部材の外周面)
148:第3軸方向溝(溝)
150:第2円筒状内周面(ステータシャフトの内周面)
152:第4軸方向溝(溝)
K0:エンジン断続用クラッチ

Claims (4)

  1. 複数のポンプブレードが設けられた入力側回転部材と該ポンプブレードからの流体流を受ける複数のタービンブレードが設けられた出力側回転部材と該ポンプブレードと該タービンブレードとの間に配設されたステータブレードが設けられたステータとを有するトルクコンバータと、該トルクコンバータから入力軸へ入力された動力を後段へ伝達する伝動機構とを、エンジンと駆動輪との間の動力伝達経路に備えた車両用動力伝達装置であって、
    前記トルクコンバータ内の流体を循環させる循環流路のうちの、該循環時に該トルクコンバータ内に向けて流体が流通させられる循環往路が、前記伝動機構の入力軸と、一方向クラッチを介して前記ステータに連結され、該入力軸と同心且つ該入力軸よりも大径の管状のステータシャフトとの間の隙間により構成され、
    前記トルクコンバータは、前記入力側回転部材と前記出力側回転部材とを選択的に連結するロックアップクラッチを備え、
    該ロックアップクラッチは、該ロックアップクラッチを開放させる際に流体が供給されることで内圧が高められる、前記循環往路の一部から成る開放側室を有しており、
    前記ロックアップクラッチは、前記出力側回転部材に対して前記ステータシャフトとは反対側に配置され、
    前記循環往路は、前記出力側回転部材を前記トルクコンバータの軸心方向に貫通させられて前記伝動機構の入力軸と前記ステータシャフトとの間の隙間に連通させられた貫通孔を含み、
    前記ステータと前記出力側回転部材との間に形成される前記軸心方向の隙間は、前記貫通孔の外周側において油密に封止されていることを特徴とする車両用動力伝達装置。
  2. 前記トルクコンバータは、前記エンジンのクランク軸と前記入力側回転部材とを相互に連結させるエンジン断続用クラッチを備えていることを特徴とする請求項1の車両用動力伝達装置。
  3. 前記循環往路は、前記ステータシャフトの内周面および前記出力側回転部材の外周面の少なくとも一方に前記軸心方向に形成された溝を含むことを特徴とする請求項1または5の車両用動力伝達装置。
  4. 前記伝動機構の入力軸は、前記ステータシャフトとの間に設けられた軸受部材を介して該ステータシャフトにより回転可能に支持されており、
    前記循環往路は、前記軸受部材の外周面、該軸受部材の外周面に対向する前記ステータシャフトの内周面、該軸受部材の内周面、および該軸受部材の内周面に対向する前記入力軸の外周面の少なくともいずれか1に前記軸心方向に形成された溝を含む
    ことを特徴とする請求項1、5、6のいずれか1の車両用動力伝達装置。
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