JPH0545306U - トルクコンバータのワンウエイクラツチ機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ワンウエイクラッチの軸方向の寸法を短くす
る。 【構成】 このワンウエイクラッチ機構１２は、アウタ
ーレース１３と、インナーレース１４と、ウェーブスプ
リング１５とを備えている。アウターレース１３は、ス
テータ６の内周側に回転不能に固定され、複数の第１歯
１３ａを一側面に有している。インナーレース１４は、
アウターレース１３に対し、離反可能であり、アウター
レース１３の一方向への回転を許容し他方向への回転を
禁止するようにアウターレース１３の第１歯１３ａに噛
み合う第２歯１４ｄ一側面にを有している。ウェーブス
プリング１５は、アウターレース１３及びインナーレー
ス１４のいずれか一方を他方側へ付勢する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、トルクコンバータのワンウエイクラッチ機構に関する。

【０００２】

【従来の技術】

トルクコンバータは、３種の羽根車（ポンプ，タービン，ステータ）を内部に 有し、内部の流体により動力を伝達する装置である。トルクコンバータにおいて は、タービンからポンプへ流れる流体の方向がステータにより調整される。その 結果、ポンプが高速でタービンが低速で回転するときに大きなトルク比が得られ 、両者の回転速度が近づくにつれてトルク比は小さくなる。

【０００３】 一般に、ステータは、円環状のステータキャリアとステータキャリアの外周に 固定された複数のブレードとから構成されている。前記タービンの回転がポンプ の回転速度に近づくまでは、流体はステータのブレードの凹面に当たっている。 このとき、ステータの回転は禁止されている。流体がブレードの背面すなわち凸 面に当たるようになると、流体の流れが変化し抵抗が増加するので、ステータを 回転させて抵抗をなくす構造となっている。

【０００４】 このように、ステータを一方向に固定し他方向に回転させる構造として、ワン ウエイクラッチ機構が用いられている。このワンウエイクラッチとしては、例え ばスプラグタイプ，ローラタイプ，カムタイプ等が用いられている。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

前記従来のワンウエイクラッチ機構では、噛み合う部分の面圧を適性な値とす るために、ある程度の幅が必要である。したがって、いずれのタイプでも軸方向 の寸法が長くなってしまう。そのため、ワンウエイクラッチ機構全体が軸方向に 長くなり、重量も増加してしまう。

【０００６】 本考案の目的は、ワンウエイクラッチ機構の軸方向の寸法を短くすることにあ る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

本考案に係るトルクコンバータのワンウエイクラッチ機構は、ポンプとタービ ンとの間に配置されたステータの回転を制御するための機構であり、アウターレ ースと、インナーレースと、付勢部材とを備えている。前記アウターレースは、 ステータの内周側に回転不能に固定され、複数の第１歯を一側面に有している。 前記インナーレースは、アウターレースに対し接近・離反可能に配置され、アウ ターレースの一方向への回転を禁止し他方向への回転を許容するように、アウタ ーレースの第１歯に噛み合う第２歯を一側面に有している。前記付勢部材は、ア ウターレース及びインナーレースのいずれか一方を他方側へ付勢するためのもの である。

【０００８】

【作用】

本考案に係るトルクコンバータのワンウエイクラッチ機構では、アウターレー スの第１歯とインナーレースの第２歯とが付勢部材により互いに近づく方向に付 勢されることで、一方向では互いに回転不能に噛み合う。したがってインナーレ ースを固定すれば、トルクコンバータの作動流体が固定されたステータのブレー ドに当たり、トルクを増大させることが可能である。

【０００９】 一方、アウターレース及びインナーレースは、前記とは逆方向では付勢部材の 付勢力に抗しながら互いに離反し、相対的に回転することが可能である。したが ってインナーレースを固定した場合でもアウターレース及びステータは回転し、 トルクコンバータの作動流体はスムーズにポンプ側に戻される。 このワンウエイクラッチ機構では、各レースの側面に歯を形成しているので、 軸の方向に大きな寸法をとることなく互いの接触面を大きくすることができる。 このため、歯の面圧を小さくしながら軸方向の寸法を短くできる。

【００１０】

【実施例】

図１は、本考案の一実施例によるトルクコンバータを示している。ここでは、 Ｏ−Ｏが回転中心線である。 図１において、このトルクコンバータは、フロントカバー１と、フロントカバ ー１の外周壁１ａに固定されたインペラーシェル２とで作動油室を形成している 。インペラーシェル２は内周端部がインペラーハブ３に固定されている。作動油 室内は、主として、ポンプ４と、タービン５と、ステータ６と、ロックアップ装 置７とから構成されている。

【００１１】 フロントカバー１は、図示しないエンジン側の構成部品に装着可能となってお り、エンジンからの駆動力が入力されるようになっている。 インペラーシェル２の内部には、複数のポンプブレード４ａが固定されている 。インペラーシェル２とポンプブレード４ａとによりポンプ４が構成されている 。ポンプ４と対向する位置には、タービン５が配置されている。タービン５は、 タービンシェル５ａとタービンシェル５ａ上に固定された複数のタービンブレー ド５ｂとにより構成されている。タービンシェル５ａの内周端部は、タービンハ ブ９のフランジ部９ａにリベット１０により固定されている。タービンハブ９は 、内周部に出力軸（図示せず）と係合するスプライン１１を有している。

【００１２】 ポンプ４の内周部とタービン５の内周部との間には、ステータ６が配置されて いる。ステータ６は、タービン５からポンプ４へと戻される作動油の方向を調整 するものであり、円環状のステータキャリア６ａと、ステータキャリア６ａの外 周面に形成された複数のステータブレード６ｂとから構成されている。ステータ ブレード６ｂは、図５に示すように、凹面と凸面を有する流線形である。ステー タキャリア６ａには、軸方向後方（図１の右方，図２の上方）側から見て、内周 側から外周側にかけて第１段部１７，第２段部１８，第３段部１９が形成されて いる。第２段部１８から第３段部１９までの間の部分には、軸方向に延びかつ半 径方向に突出する４つの突出部２０が設けられている。

【００１３】 ロックアップ装置７は、タービンシェル５ａとフロントカバー１との間に配置 されており、フロントカバー１とタービン５とを機械的に連結し、出力軸から入 力軸に直接回転力を伝えるためのものである。 次に、図２〜図４を用いて、ステータ６の半径方向内側に設けられたワンウエ イクラッチ機構１２について説明する。

【００１４】 ワンウエイクラッチ機構１２は、主に、アウターレース１３と、インナーレー ス１４と、ウエーブスプリング１５とから構成されている。 インナーレース１４は、円筒部１４ａと、円筒部１４ａの軸方向前方に一体に 形成されたフランジ部１４ｂとから主に構成されている。円筒部１４ａの内周側 には、スプライン歯１４ｃが形成されている。このスプライン歯１４ｃがステー タシャフト（図示せず）にスプライン係合することで、インナレース１４は回転 不能に固定されている。フランジ部１４ｂの軸方向後方側面には円周方向に連続 して複数の第２歯１４ｄが形成されている。第２歯１４ｄは、一辺が軸方向に垂 直に形成されるとともに他辺が傾斜しており、鋸歯状となっている。以上のイン ナーレース１４は、ステータキャリア６ａの第１段部１７にフランジ部１４ｂが 嵌まるようにセットされている。

【００１５】 アウターレース１３は、図２に示すように円環状の部材であり、インナーレー ス１４と対向する側面に円周方向に連続した第１歯１３ａを有している。第１歯 １３ａは、第２歯１４ｄと同様な垂直面と傾斜面を有している。第１歯１３ａの 傾斜面は第２歯１４ｄの傾斜面と逆向きであり、第１歯１３ａと第２歯１４ｄと は、図４に示すように、互いの垂直面が当接するように噛み合っている。この状 態で、アウターレース１３は、インナーレース１４の円筒部１４ａ外周に軸方向 にスライド自在に嵌まっている。また、アウターレース１３の外周部には、円周 方向４ヵ所に切欠き１３ｂが形成されている。この切欠き１３ｂにステータキャ リア６ａの突出部２０が嵌め込まれており、相対的に回転不能となっている。ア ウターレース１３の軸方向の幅は、ステータキャリア６ａの第２段部１８から第 ３段部１９までの幅方向の幅より小さく形成されているため、アウターレース１ ３はステータキャリア６ａの第２段部１８から第３段部１９の間で軸方向にスラ イド自在である。

【００１６】 ステータキャリア６ａの第３段部１９には円環状のリテーナ１６が溶接により 固定されている。リテーナ１６の内周端はインナーレース１４の円筒部１４ａに 支持されている。 ウエーブスプリング１５は円環状であり、アウターレース１３とリテーナ１６ との間に配置されており、アウターレース１３をインナーレース１４側に弾性的 に付勢して、第１歯１３ａと第２歯１４ｄの噛み合い状態を維持している。

【００１７】 次に動作について説明する。 エンジンの回転により入力軸を通じてフロントカバー１が回転すると、ポンプ ４が回転する。この回転は作動油を介してタービン５に伝達される。タービン５ 側からポンプ４への油の流れはステータ６により調整される。そして、タービン ５の回転はタービンハブ９を介して出力軸（図示せず）に伝わる。

【００１８】 ポンプ４が高速で回転しタービン５が低速で回転するときには、図５に示すよ うに、タービン５のタービンブレード５ｂから流れる作動油はステータブレード ６ｂの凹面に当たり、ステータブレード６ｂは回転方向Ｒ₁ に押される。この場 合には、図４に示すように、アウターレース１３の第１歯１３ａはインナーレー ス１４の第２歯１４ｄに対して互いの垂直面が当接しているため回転不能である 。そのため、ステータ６は固定された状態になっている。以上のようにして、ポ ンプ４へ戻される作動油の流れが調整されて大きいトルク比が得られる。

【００１９】 タービン５の回転が次第にポンプ４の回転速度に近づいてくると、図６に示す ように、タービン５からの作動油はステータブレード６ｂの背面すなわち凸面に 当たるようになる。すると、ステータブレード６ｂが回転方向Ｒ₂ に押される。 このとき、図４の状態からアウタレース１３がＲ₂ 方向に回転し、第１歯１３ａ の斜面と第２歯１４ｄの斜面とが当接する。続いて、アウターレース１３が回転 を続けると、図７に示すように、第１歯１３ａが第２歯１４ｄの斜面を軸方向後 方（図４の上方）に移動しながら回転を続ける。このとき、アウターレース１３ の背面はウエーブスプリング１５をリテーナ１６側に圧縮している。

【００２０】 図８に示す状態から、さらにアウターレース１３の回転が続くと、第１歯１３ ａと第２歯１４ｄとの係止が外れる。すると、ウエーブスプリング１５が弾性的 にアウターレース１３を付勢することで、アウターレース１３は図４に示す元の 噛み合い状態に戻る。 このようにして、ステータ６がＲ₂ 方向に回転を続けるため、ポンプへ戻され る作動油は強い抵抗を受けることはない。

【００２１】 以上に示すワンウエイクラッチ機構１２の構成では、インナーレース１４及び アウターレース１３のそれぞれの歯が噛み合っているため、従来構造に比較して 接触面積を大きくとれる。したがって、軸方向の長さを従来例に比べて短くして も面圧値が高くなることはない。そのため、ステータキャリア６ａの軸方向寸法 を従来例に比べて１０〜１５％も減らすことができ、それに伴って重量も低減す ることが可能である。その結果、トルクコンバータ全体の軽量化及び小型化を達 成できる。 〔他の実施例〕 前記実施例ではウエーブスプリング１５によりアウターレース１３をインナー レース１４に付勢したが、他の弾性部材で付勢してもよい。また、インナーレー スをアウターレースに対して付勢する構成にしてもよい。

【００２２】

【考案の効果】

本考案に係るトルクコンバータのワンウエイクラッチ機構では、アウターレー スの一側面に形成された複数の第１歯に対してインナーレースの複数の第２歯が 噛み合い、アウターレースの一方向への回転を許容し他方向への回転を禁止する 。このため、ワンウエイクラッチ機構の軸方向の寸法を短くしても噛み合い面積 （接触面積）を大きくでき、従来装置に比較して軸方向寸法を小さくできる。ま た全体重量を軽量化できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例が採用されたトルクコンバー
タの縦断面図。

【図２】本考案の一実施例としてのワンウエイクラッチ
機構の一部断面斜視図。

【図３】図１の部分拡大図。

【図４】図３のIV−IV断面図。

【図５】ステータの回転動作を示す図。

【図６】ステータの回転動作を示す図。

【図７】ワンウエイクラッチ機構の動作を示す図。

【図８】ワンウエイクラッチ機構の動作を示す図。

【符号の説明】

６ ステータ ６ａ ステータキャリア ６ｂ ステータブレード １２ ワンウエイクラッチ機構 １３ アウターレース １３ａ 第１歯 １４ インナーレース １４ｄ 第２歯 １５ ウエーブスプリング

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】ポンプとタービンとの間に配置されたステ
   ータの回転を制御するためのトルクコンバータのワンウ
   エイクラッチ機構であって、 前記ステータ本体の内周側に回転不能に固定され、複数
   の第１歯を一側面に有するアウターレースと、 前記アウターレースに対し接近・離反可能に配置され、
   前記アウターレースの一方向への回転を禁止し他方向へ
   の回転を許容するように前記アウターレースの第１歯と
   噛み合う第２歯を一側面に有するインナーレースと、 前記アウターレース及びインナーレースのいずれか一方
   を他方側へ付勢する付勢部材と、 を備えたトルクコンバータのワンウエイクラッチ機構。