JPH03239850A - ロックアップクラッチ付トルクコンバータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、流体を介して動力を伝達するロックアツプク
ラッチ付フルードカップリングに関するものである。

従来の技術 容器状の外殻とその外殻の出力軸側内壁面において周方
向に複数枚配列されたポンプブレードとを有し、入力軸
とともに回転するポンプ羽根車と、前記外殻の出力軸側
内壁面に対向して配置された環状板とその環状板の前記
ポンプブレードに対向した位置に複数枚配列されたター
ビンブレードとを有して前記内部空間内に収容され、出
力軸とともに回転するタービン羽根車と、上記ポンプブ
レードとタービンブレードとの間に位置する固定ブレー
ドを有し、一方向クラッチを介して支持された固定羽根
車と、前記外殻の入力軸側内壁面に保合可能に設けられ
、ダンパを介して出力軸に連結されたロックアツプクラ
ッチとを備えた形式のロックアツプクラッチ付トルクコ
ンバータが知られている。たとえば、特開昭５６−１３
９０４９号公報に記載された流体継手がそれであり、エ
ンジンと変速機との間に設けられる。

発明が解決すべき課題 ところで、たとえば動力伝達機構の変速部に無段変速機
を採用したときのように、比較的低車速でロックアツプ
クラッチが係合制御される場合には、ロックアンプクラ
ッチの保合シボツクを吸収するためのダンパには、ダン
パスプリングの弾性変形により許容される出力軸に対す
るロックアツプクラ・ノ゛チの捩しれ角を大きくするこ
とが望まれる。しかし、上記従来のロックアンプクラッ
チ付トルクコンバータにおいては、ダンパの配置に対す
る許容空間の関係から、ポンプ羽根車の外殻内において
ダンパが径方向においてタービンブレードの外周側位置
に配置されるため、ダンパスプリングの弾性変形により
許容される出力軸に対するロックアツプクラッチの捩じ
り角が充分に得られない欠点があった。

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、出力軸に対するロックアツプ
クラッチの捩じり角が充分に得られしかも外形寸法が大
きくならないロックアツプクラッチ付トルクコンバータ
を提供することにある。

課題を解決するための手段 かかる目的を達成するための本発明の要旨とするところ
は、容器状の外殻とその外殻の出力軸側内壁面において
周方向に複数枚配列されたポンプブレードとを有し、入
力軸とともに回転するポンプ羽根車と、前記外殻の出力
軸側内壁面に対向して配置された環状板とその環状板の
前記ポンプブレードに対向した位置に複数枚配列された
タービンブレードとを有して前記内部空間内に収容され
、出力軸とともに回転するタービン羽根車と、上記ポン
プブレードとタービンブレードとの間に位置する固定ブ
レードを有し、一方向クラッチを介して支持された固定
羽根車と、前記外殻の入力軸側内壁面に係合可能に設け
られ、ダンパを介して出力軸に連結されたロックアツプ
クラッチとを備えた形式のロックアツプクラッチ付トル
クコンバータにおいて、前記固定ブレードの回転軸心か
らの距離を比較的大きくしてその固定ブレードの内周側
に空間を設けるとともに、前記環状板の径方向の中間部
をその空間内へ湾曲させることにより凹部を設け、その
凹部内に前記ダンパの少なくとも一部を収容したことに
ある。

作用および発明の効果 このようにすれば、ダンパが、径方向において固定羽根
車の固定ブレードと一方向クラッチとの間に位置させら
れる結果、ダンパがタービン羽根車のタービンブレード
の外周側に位置させられる従来の場合に比較して、ダン
パの配置位置が内周側となるので、ロックアツプクラッ
チの出力軸に対する捩じれ角が充分に得られるようにな
る。しかも、固定ブレードの回転軸心からの距離が比較
的大きくされてその固定ブレードの内周側に空間が設け
られるとともに、環状板の径方向の中間部がその空間内
へ湾曲させることにより凹部が設けられ、その凹部内に
ダンパの少なくとも一部が収容されるので、トルクコン
バータの外形寸法の拡大が好適に抑制されるのである。

実施例 以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。

第２図において、図示しないエンジンの動力はトルクコ
ンバータ１０．ベルト式無段変速機（以下、ＣＶＴとい
う）１２１前後進切換装置１４゜減速ギア装置１６．お
よび差動歯車装置１８を経て駆動軸２０に連結された図
示しない駆動輪へ伝達されるようになっている。

トルクコンバータ１０は、エンジンのクランク軸２２と
接続されているポンプ羽根車２４と、−方向クラッチ２
５により一方向だけの回転が許容される固定羽根車２６
と、ＣＶＴ１２の入力軸２７に固定されたタービン羽根
車２８と、ダンパ３０を介して入力軸２７に固定された
ロックアツプクラッチ３２とを備えている。ロックアツ
プクラッチ３２は、たとえば車速あるいはエンジン回転
速度またはタービン２８の回転速度が所定値以上になる
と作動させられて、トルクコンバータ１０の入力軸であ
るクランク軸２２とトルクコンバータ１０の出力軸であ
る入力軸２７とを直結状態にするものである。

ＣＶＴ１２は、入力軸２７および出力軸３４にそれぞれ
設けられた可変プーリ３６および３８と、それら可変プ
ーリ３６および３８に巻き掛けられた伝動ベルト４０と
を備えている。可変プーリ３６および３８は、入力軸２
７および出力軸３４に固定された固定回転体４２および
４４と、入力軸２７および出力軸３４にそれぞれ軸方向
の移動可能かつ軸回りの相対回転不能に設けられ且つ固
定回転体４２および４４との間にＶ溝を形成する可動回
転体４６および４８とから戒り、可動回転体４６および
４８が油圧シリンダ５ｏおよび５２によって移動させら
れることによりＶ＃ＩＪｌ！すなわち伝導ベルト４０の
掛り径（有効径）が変更されて、ＣＶＴ１２の変速比Ｔ
（−入力軸２７の回転速度Ｎ、イ／出力軸３４の回転速
度Ｎ０ｕＬ）が変更されるようになっている。油圧シリ
ンダ５ｏは専ら変速比γを変更するために作動させられ
、油圧シリンダ５２は専ら伝動ベルト４ｏのすべりが生
じない範囲で最小の挟圧力が得られるように作動させら
れる。

上記ＣＶＴ１２の変速比γおよび伝動ベルト４０の張力
は、たとえば特開昭５８−１９１３５８号公報、特開昭
６２−１９６４４５号公報、特開昭６１−４９７４９号
公報に記載された油圧制御装置などにより制御される。

なお、オイルポンプ５４は上記の油圧制御装置の油圧源
を構成するものであって、エンジンの作動中にはポンプ
羽根車２４によって常時回転駆動されるようになってい
る。

前後進切換装置１４は、ＣＶＴ１２の出力軸３４と同軸
的に設けられており、遊星歯車装置から構成されている
。この遊星歯車装置は、たとえば実開昭６１−１３１１
．４９号公報に記載されたラビニョオ型の複合遊星歯車
装置と同様の機構を備えており、シフトレバ−のＬおよ
びＤレンジにおける低速段では、低速段用ブレーキが係
合させられて比較的大きな減速比にて動力が伝達される
が、Ｄレンジの高速段においては、高速段用クラッチの
係合により遊星歯車装置全体が一体となって回転し、こ
れにより減速比１にて動力が伝達される。

また、Ｒレンジでは後進用ブレーキの保合により比較的
大きな減速比により逆回転にて動力が伝達される。

前後進切換装置１４の出力ギア５８は減速ギア装置１６
を介して差動歯車装置１８と作動的に連結されており、
エンジンの動力は差動歯車装置１８において左右の駆動
軸２０へそれぞれ分配された後、左右の駆動輪へ伝達さ
れる。

ここで、第１図に詳しく示すように、前記トルクコンバ
ータ１０は、ＣＶＴ１２を収容する図示しないミッショ
ンケースとエンジンブロックとの間においてそれらに固
定されたクラッチケース６０内に収容されている。上記
トルクコンバータ１０のポンプ羽根車２４ば、短軸円柱
或いは厚肉円盤のような円形の内部空間を有する容器状
の外殻６２と、外殻６２の内壁面において周方向に複数
枚配列されたポンプブレード６４とを備えており、フラ
イホイール６６を介してクランク軸２２に固定されてい
る。上記トルクコンバータ１ｏの固定羽根車２６は、一
方向クラッチ２５により支持された一方向回転体９２と
その外周部に設けられた固定ブレード６７とを備えてい
る。また、上記トルクコンバータ１０のタービン羽根車
２８は、リベット６８により連結された内周部材７０お
よび外周部材７２から成る環状板７４と、この環状板７
４の内周部に固着されて入力軸２７とスプライン嵌合す
るハブ７６と、上記環状板７４のポンプブレード６４に
対向した位置において周方向に複数枚配列されたタービ
ンブレード７日とを備え、外殻６２の内部空間内に収容
された状態で入力軸２７とともに回転するようになって
いる。

前記ロックアツプクラッチ３２は、前記ダンパ３０を介
して上記内周部材７０と連結されるとともに、上記ハブ
７６の外周面と摺動可能に嵌合されている。ダンパ３０
は、径方向において一方向クラッチ２５とタービン羽根
車２８との間に位置しており、内周側において前記内周
部材７０とスプライン嵌合し且つ外周溝８０を備えた断
面Ｕ字状の内周ダンパ部材８１と、この内周ダンパ部材
８１のクランク軸２２側および入力軸２７側にそれぞれ
固設されて図示しないコイル状のダンパスプリングを回
転軸心方向において両側から保持する一対のスプリング
保持部材８２と、上記内周ダンパ部材８１の外周溝８０
内に内周部が相対回転可能に嵌め入れられるとともに外
周部がロックアツプクラッチ３２に固着された外周ダン
パ部材８４とを備えており、上記内周ダンパ部材８１お
よび外周ダンパ部材８４において周方向に沿って形成さ
れた円弧状の図示しない貫通長手穴内に収容された上記
ダンパスプリングを介して動力伝達が行われ、そのダン
パスプリングの伸縮方向（軸方向）の弾性変形によりロ
ックアツプクラッチ３２の係合シボツクが吸収されるよ
うになっている。

また、その弾性変形により、入力軸２７に対するロック
アツプクラッチ３２の捩じれ角が形成されるようになっ
ている。

また、前記一方向クラッチ２５は、図示しないミッショ
ンケースに固定された隔壁８６の入力軸２７が貫通する
貫通穴８日に嵌め着けられた中空固定軸９０によって支
持されており、前記固定羽根車２６は、上記一方向クラ
ッチ２５によって支持された一方向回転体９２により支
持されている。

第１図から明らかなように、前記一対の保持部材８２は
、上記ダンパスプリングを軸方向の両側から保持するた
めにダンパスプリングの巻き径よりも大きい曲率半径で
湾曲した形状で軸方向に膨出している。図のように、ダ
ンパ３０は、入力軸２７に対するロックアツプクラッチ
３２の捩じれ角を大きくするために従来に比較して比較
的回転軸心に接近して配置されており、しかもダンパス
プリングを保持する一対の保持部材８２が比較的大きな
曲率半径で湾曲させられていることから、トルクコンバ
ータ１０の外形寸法を拡大させないための工夫が為され
ている。

すなわち、ダンパ３０を、径方向において一方向クラッ
チ２５とタービンブレード７８との間に収容するため、
軸方向において一方向クラッチ２５は固定羽根車２６よ
りもＣＶＴ１２側に位置させられて固定ブレード６７の
内周側には空間が形成されている。ポンプブレード６４
、タービンブレード７８、固定ブレード６７の回転軸心
からの距離はトルクコンバータ１０のトルク比に関連し
ており、本実施例ではＣＶＴＬ２が変速部として設けら
れていることから比較的低いトルク比、たとえば１．８
以下に設定するために、上記固定ブレード６７が比較的
大きな回転半径に設定されているのである。また、前記
環状板７４は、上記一方向回転体９２に可及的に接近し
た形状となるように、その形方向の中間部、すなわち内
周部材７０と外周部材７２との接続部がＣＶＴ１２側に
凸とされて上記空間内へ湾曲させられ、その中間部のク
ランク軸２２側にＣＶＴＩ２側の保持部材８２を収容す
る凹部９４が形成されている。そして、その凹部９４内
には、ダンパ３０の一部、すなわちＣＶＴ１２例のスプ
リング保持部材８２が収容されている。

さらに、前記ポンプ羽根車２４の外殻６２のＣＶＴ１２
側外壁面には、前記隔壁８６の環状突起９５の内周面に
嵌め着けられたメタル軸受９６により回転可能に支持さ
れた中空軸９８と、外周面において周方向に形成された
円周歯９９を備えて中空軸９８と同心に且つその中空軸
９８の外周側において並設された中空軸９８より大径の
円筒部１００とが突設されている。

前記オイルポンプ５４は、上記隔壁８６に固定されたポ
ンプハウジング１０２と、ポンプハウジング１０２内に
おいて回転可能に設けられ且つベーン１０３を備えたロ
ータ１０４と、メタル軸受１０５により回転可能に支持
され、隔壁８６を貫通した状態で入力軸２７と平行な軸
まわりに回転する回転軸１０６と、回転軸１０６の端部
を覆うポンプカバー１０８とを備えている。上記回転軸
１０６に固定された被駆動歯車１１０は前記円筒部１０
０の円周歯９９と噛み合わされており、エンジンによっ
てオイルポンプ５４が回転駆動されるようになっている
。なお、図から明らかなように、上記被駆動歯車１１０
は、円筒部１００よりも小さい径である。このため、上
記オイルポンプ５４は、エンジンの回転速度よりも高い
回転速度で回転駆動されるようになっている。

また、前記隔壁８６の環状突起９５の内周面に嵌め着け
られた環状のパックシュラウド１１２の外周面は、円筒
部１００の内周面と摺接させられており、そのバックシ
ュラウド１１２、円筒部１００、中空軸９８、外殻６２
の一部により囲まれた環状油室１１４が形式されている
。この環状油室１１４は、オイルポンプ５４からトルク
コンバータ１０の外殻６２内に供給された作動油の一部
が上記中空軸９８に設けられた供給孔１１６を通して供
給されることにより、常時作動油によって充たされるよ
うになっており、この環状油室１１４内に発生する遠心
油圧によりクランク軸２２側へ向かう推力が外殻６２の
ＣＶＴ１２側壁面に作用させられるようになっている。

また、円筒部１００に設けられた漏出孔１１８を通して
環状油室１１４の油が外周側へ漏出させられることによ
り、上記被駆動歯車１１０と前記円筒部１００の円周歯
９つとの噛み合い部分の潤滑が行われるようになってい
る。この潤滑に用いられた作動油は図示しない油路によ
りオイルタンクへ導かれるようになっている。なお、１
２０はスラストベアリングであり、１２２はオイルシー
ルである。

上述のように、本実施例のトルクコンバータ１０におい
ては、ダンパ３０が、径方向において固定羽根車２６の
固定ブレード６７と一方向クラッチ２５との間に位置さ
せられる結果、ダンパ３０がタービン羽根車２８のター
ビンブレード７８の外周側に位置させられる従来の場合
に比較して、ダンパ３０の配置位置が内周側となるので
、ロックアツプクラッチ３２の入力軸２７に対する捩し
れ角が充分に得られるようになる。しかも、固定ブレー
ド６７の回転軸心からの距離が比較的大きくされてその
固定ブレード６７の内周側に空間が設けられるとともに
、環状板７４の径方向の中間部がその空間内へ湾曲させ
ることにより凹部９４が設けられ、その凹部９４内にダ
ンパ３０の少なくとも一部が収容されるので、トルクコ
ンバータｌＯの外形寸法の拡大が好適に抑制される。

また、本実施例によれば、オイルポンプ５４を入力軸２
７と同軸に設けて中空軸９８により回転駆動する形式の
従来の流体継手装置に比較して、オイルポンプ５４の回
転軸１０６やロータ１０４を小径に構成することができ
る。このため、オイルポンプ５４の構造的な漏れが少な
くなり、高い出力圧を容易に得ることができる。

また、従来の流体継手装置では、ポンプ羽根車２４の回
転速度が高くなると外殻内に発生する遠心油圧により外
殻のＣＶＴ１２側が軸方向に膨らむため、その外殻の脹
らみを許容するための空間を、公差を許容するための空
間に加えて用意する必要があったが、本実施例によれば
、常時作動油が充たされて遠心油圧を発生する環状油室
１１４が設けられており、その環状油室１１４からは遠
心油圧に起因する推力が外殻６２のＣＶＴＩ２側の外壁
面に向かって作用するので、外殻のＣＶＴ１２側への変
形が好適に軽減される。このため、外殻６２のＣＶＴ１
２側への変形を許容するための空間を設ける必要がなく
、この点においてもトルクコンバータ１０の軸方向寸法
が好適に小さくされる。

また、車両の自動変速部が有段変速機ではなく、前記の
ようにＣＶＴ１２である場合には、エンジンの低速回転
領域において比較的大量の作動油が変速に際して必要と
される。このような状態において、中空軸と同心に位置
するオイルポンプがその中空軸により回転駆動される形
式の従来の流体継手装置では、エンジン回転速度とオイ
ルポンプの回転速度とが同じであるため、エンジンの低
速回転領域では充分な吐出油量や吐出圧が得られ難く、
それを得ようとするとオイルポンプを大型の構造としな
ければならなかった。しかし、本実施例によれば、円筒
部１００に設けられた円周歯９９の歯数が被駆動歯車１
１０の歯数よりも大きいため、オイルポンプ５４の回転
速度をエンジン回転速度よりも増速でき、比較的小型の
オイルポンプ５４であっても充分な吐出油量や吐出圧が
得られる。

以上、本発明の一実施例を図面に基づいて説明したが、
本発明はその他の態様においても適用される。

たとえば、前述の実施例のダンパ３０には、−対のスプ
リング保持部材８２により保持される図示しないコイル
状のダンパスプリングが設けられていたが、そのコイル
状のダンパスプリングに替えて、軸方向に弾性変形可能
な円筒状或いは円柱状のダンパゴムが設けられていても
よいのである。

またＪ前述の実施例では、円筒部１００の外周面におい
て円周歯９９が形成されていたが、円筒部１００の径を
さらに大きくすることにより円筒部１００の内周面に円
周歯を形成してもよいのである。このようにすれば、オ
イルポンプ５４をさらに増速回転させることができる。

また、前述の実施例では、トルクコンバータ１０の後段
に設けられた変速機は、ＣＶＴ１２であったが、有段変
速機であってもよい。要するに、入力軸２７に対するロ
ックアツプクラッチ３２の捩しれ角が大きく要求される
場合には、本発明が適用され得るのである。

なお、上述したのはあくまでも本発明の一実施例であり
、本発明はその精神を逸脱しない範囲で種々変更が加え
られ得るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は第２図の実施例の要部を示す断面図である。第
２図は本発明の一実施例のトルクコンバータが組み込ま
れた車両の動力伝達装置を示す骨子図である。 １０：トルクコンバータ ２２：クランク軸（入力軸） ２４：ポンプ羽根車 ２５ニ一方向クラツチ ２６：固定羽根車 ２７：ＣＶＴの入力軸（出力軸） ２８：タービン羽根車 ３０：ダンパ ６２：外殻 ６４：ポンプブレード ６７：固定ブレード ７４：環状板 ７８：タービンブレード ９４：凹部 第１！！Ｉ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　容器状の外殻と該外殻の出力軸側内壁面において周方
   向に複数枚配列されたポンプブレードとを有し、入力軸
   とともに回転するポンプ羽根車と、前記外殻の出力軸側
   内壁面に対向して配置された環状板と該環状板の前記ポ
   ンプブレードに対向した位置に複数枚配列されたタービ
   ンブレードとを有して前記内部空間内に収容され、出力
   軸とともに回転するタービン羽根車と、上記ポンプブレ
   ードとタービンブレードとの間に位置する固定ブレード
   を有し、一方向クラッチを介して支持された固定羽根車
   と、前記外殻の入力軸側内壁面に係合可能に設けられ、
   ダンパを介して出力軸に連結されたロックアップクラッ
   チとを備えた形式のロックアップクラッチ付トルクコン
   バータにおいて、前記固定ブレードの回転軸心からの距
   離を比較的大きくして該固定ブレードの内周側に空間を
   設けるとともに、前記環状板の径方向の中間部を該空間
   内へ湾曲させることにより凹部を設け、該凹部内に前記
   ダンパの少なくとも一部を収容したことを特徴とするロ
   ックアップクラッチ付トルクコンバータ。