JPS608568A - 粘性流体継手 - 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】 この発明は、粘性流体継手に関する。さらに絆しくは、
トルクコンバータを選択的にバイパスするため、または
トルクコンバータ型トランスミッションに用いられるよ
うな継手に関する。

トルクコンノ々−タ式トラ／スミッショ／は、はとんど
万能的に使用され、特に自動車用として成果をあげてい
る。この使用目的に対しては一般に滴足できるものでは
あるか、トルクコンバータ型トランスミッションは滑り
を生じ、そのために乗物の燃料経済面で損失をもたらす
。

この滑りを極力少くシ、それによって燃料経済を最適に
するＡ１１ｆ々の努力が、車輛が高い変速歯車比でかつ
予だの車輌速度を超えて運転されているとき、自由運動
をさせる面接駆動方式でトルクコンバータをノ々イパス
させるような種々の試みがなされた。これらの直恢駆動
ノ々イパス装置は燃料経済面では改良されたが、ある状
態の下では、種々の駆動ラインの振動を自動車の客室に
伝達し、車輛の乗心地を低下させた。また客室に駆動ラ
インの振動を伝達しないような／々イパス装置を提供す
るための努力かなされ、ノ々イパスＪＩＡ動連動機楢に
粘性流体継手を用いることが提案された。／マイバス躯
−力連！ｌｌｌ１機構における粘性流体継手の使用は、
客室への駆動ラインの振動伝達を甚しく減少するのには
役立ったが、継手自体の損失がバイパス機構の使用によ
って得られる燃料経済面での利点を相殺しないように、
継手を大効率をもつように設計しなければならなかった
。

さらに粘性流体継手は、粘性流体を介して密接に隔たっ
た内側面間でトルクを伝達するものであるから、これら
の面間の出１隔は互いに均等でなければならないばかり
か、この間隔（ま使用中においても維持されなければな
らない。粘性流体継手か）々イ、ｅス駆動連動機構に用
いられる場合、それらのハウジングをゆがめるような比
較的商い軸方向葡重を受けることがあり、それによって
これらのハウジングをゆがめ、これにより表面間の間隔
を変化させる。そのうえ、ハウジングに加わる不均等な
軸方向荷車は、ハウジンクを反らせて内１１：］面間で
金属対金鵬１斤触を生ぜしめ、これによって継手の性能
を著しく低下させて故障を早め名。

この発明の目的は、トルクコンノ々−タ型トラノスミツ
ションにおいて、パイ・ξス要素として用いかつ使用中
において均等なトルク伝ａ　１４Ｆ２力を提供する容易
に製造できて簡単かつ効率の篩い粘性流体継＋８提供す
るにある。

この発明のトルクコンノ々−夕型枯性流体継手は、環状
の継手本体と、継手本体と協働して粘性流体を受入れる
環状室を形成する現状力・々−と、継手本体古粘性流体
縮動関係をもって前記免状室内に配置されて、トルクコ
ンノ々−夕の出力欄に結合されるハブをもつ環状クラッ
チ部材を有するものである。

この発明の１つの特徴は、継手本体がクラッチ部材のハ
ブに軸受されたハブを有し、カッ々−の内周部分近くと
クラッチ部材との間を密封するが荷重は支持せず、従っ
て継手本体とカバーとの半径方向の全荷重は継手本体及
びクラッチ部材のハブで吸収され、継手本体上の軸方向
の力か環状クラッチ部材へ作用するのに抗する力を呈す
るためのスラスト部材が提供されて、クラッチ部材に対
する継手本体のゆがみを最小にさせる。スラスト部材は
継手の粘性流体の剪断面間の軸方向及び半径方向間隔の
変動８最小にして、連結性能及び耐久性を改善する。

この発明の他の特徴は、スラスト部材か軸受の半径方向
外方へ配置された部分を有し、これにより紺：＋本体を
反らせて継手に早期の故ｐ７）を起させる不均等な軸方
向力に対抗する。

この発明のさらに他の特徴は、スラスト部材が継手本体
の外方に配置されて装７ｉＮを簡単化し、かつ組立段階
において粘性流体の４ｑ断面間の間隔を比較的大きく変
動させる車なり公差を減するこきにある。

この発明の上記及び他の目的、特徴及び利点は図面に示
すこの発明の実施レリについての以下の詳細な説明から
明ら力）になるであろう。

第１図に略示する自動車駆動体！ＩＩＩ機構は、内燃ｉ
関１０、ｌ−ランスミッション１１．及び左動装置１４
を介して後車輪または１１１車輪を駆動するプロペラシ
ャフト１２を有する。

トランスミッション１１は、出力軸１６をもつトルクコ
ンバータ１５及び出力軸１６によって駆動される変速歯
車箱１８７ｊ：有する。トルクコンバータ１５は、トラ
ンスミッション用流体で満たされ、かつ普通の方法でハ
ウジング２２を介してエンジン１０で駆動されるポンプ
２０と、ステータ２４と、ポンプ２０によって流体動力
学的に駆動されるタービン２６とを有する。

この流体継手をトルクコンバータの代りに用いることも
できる。

トルクコンノ々−夕１５は第１図に示すノミイハス駆動
機構２７を有する。バイパス駆動機構２７は作動時には
コンバータハウジング２２と出力軸１６とを流体継手３
０を介して直接駆動させ、これによりポンプ２０とター
ビン２６を介する高いすべり駆動経路をバイパスする。

タービン２６は、第２図に示すように、溶接部２８によ
って環状スリーブ２９に取付けられる。スリーブ２９の
内胸囲には出力軸１６に設けられたスプラインと協働す
るスプライン２９８か設けられ、タービン２６の回転に
応答して軸１６を回転させ、シール３１力３スリーブ２
９と出力軸１６との−ｙ１面に沿ってトランスミッショ
ン用流体が流動するのを防止する。

粘性流体継手３０は、はぼ円形でかつ半径方は、サンド
インチ構造をもち、ドルクコ７ノ々−タのコンノ々−タ
ハウジング２２内に配置され、それとの間に環状クラッ
チ室を形成する軸方向に隔たった継手本体とカッ々−と
からなる環状ハウジングと、クラッチ家内に配置された
環状クラッチ部材とを有する。環状ハウジングの一方の
側壁は継手本体３２によって１１／＋成され、他方の側
壁はカバー３４で第１４成される。クラッチ部材３６は
、継手本体３２（！：カノ々−３４との間に配置される
。力ｌ々−３４は、プレス成形によって形成され、継手
本体３２出クラッチ部＄４３６は、鋳造品として形成さ
れる。

継手本体３２は、本体外周部分３２ａ１中間の本体作用
部分３２ｂ１本体内周部分３２ｃを有し、内周部分３２
ｃはその半径方向内縁から第２図において軸方向左方へ
延びる本体ハシ３２ｄを有する。本体作用部分３２ｂは
、第２図の左１１ｉ１１の内側面が加工されて一連の本
体環状Ｗ４３２ｆによって半径方向に分離された一連の
本体リノグ３２ｅをの内側面に加工された別の環状溝内
に配置される。

カッ々−３４は、継手本体３２の本体転圧部３２ｇによ
って継手本体の本体外周部分３２ａの左側面に向って定
着した位置に保持されたカバー外周部分３４ａと、継手
本体３２に対してカッ々−３４が滑るのを防ぐため、四
部３５内に受入れられる検数の突部３４ｂと、中間θ）
カッζ−作用部分３４ｃと、右方へ湾曲したカッモーハ
シ３４ｅ８終端とするカバー内周部分３４ｄとを有する
。

継手本体３２及びカッ々−３４の作用部分３２ｂ。

３４ｃは、クラッチ部材３６を受入れる室を形成する。

クラツナ部材３６は、クラッチ作用部分３６ａとクラッ
チ取付部分３６　ｂ　１５有する。継手本体３２と対向
するクラッチ作用部分３６ａの迎ｊ面（第２図において
右１１１！ｌ　）は、一連のクラツナ項状溝３６ｄによ
って分離された一連のクラッチリング３６ｃ　ｆ形成す
るように加工される。継手本体３２のリング３２ｅは、
クラッチ３６のリング３６ｃに対して差込み関係に配置
される。クラツナ取付部分３６ｂは、室内の粘性流体の
循ＪＪ！を許すように複数の開口をもつ環状の取付フラ
ンジと、これの右方及び左方へ延びる現状のクラッチハ
ブ３６ｅを有する。クラッチハブ３６ｅの内周はクラッ
チスプライン３６ｆをもち、該スプラインはスリーブ２
９の外周に設けられたスリーブ２９ｂと協働して出力ｌ
１ｉＩｌｌ１６とクラッチ部、ｌ’　３６　ｆ回転させ
、クラッチハブ３６ｅの制限された滑り運動を許して軸
方向連動をさせる。シール３８かスリーブ２９とクラッ
チハブ３６ｅとの界面に沿ってトランスミッション用流
体み流れるのを防ぐ。

硬化鋼製の環状の耐摩耗スリーブ４０．４１力３クラッ
チハブ３６ｅの右方及び左方の外周上に圧入される。本
体ハブ３２ｄの内周面は、スリーブ４゜によって形成さ
れたクラッチハブ３６ｅの外周上に軸受される。スリー
ブ４ｏ及びクラッチハブ３６ｅは、右９１１１から高圧
のトランスミッション用流体の発生を防止するために、
スプライン３６ｆ。

２９ｂによって形成された通路に連通ずるドレン開口を
形成する開口４０ａ　、　３６１を有する。

本体ハブ３２ｄは、クラッチ部材３６に対して軸方向に
配置され、継手本体３２に対して両方向に作用する軸方
向の力に対抗するスラスト部材４２によって、継手本体
３２に作用する不均等の軸方向力による反り変形を防ぐ
。スラスト部材４２は鋼製で、クラッチハブ３６ｅＯ）
環状溝内に保持されたスナップリング４６によって耐摩
耗スリーブ４０の右端に対して取付けられた環状の半径
方向に処びるＢｘスラストワッシャ４４と、Ｓ形の第２
スラストワツシヤ４８とを有する。スラストワッシャ４
８は、外周において本体転圧部３２ｈによって半径方向
内方へ婬びる面３２ｉｉＣ取付けられ、スラストワッシ
ャ４８の内側面と面３２ｉ間に比較的小さい作用すき腋
を形成してスラストワッシャ４４に重なって半径方向内
方へ延びる。

スリーブ４［）とスラスト部材４２は、継手本体３２と
カッ々−３４の全支持荷重、ナなイっち半径方向荷重、
均等な軸方向荷重及びクラッチハブ３６ｅ上の本体ハブ
３２ｄ−）反り変形させて、一方の直径側において作用
部分３２ｂ　、　３６ｃ間の臨界すき才を減じ、同時に
他方の直径側における臨界すきまを増すような不均等な
軸方向荷重を吸収するように４幾能する。この間１−“
＾は粘性流体の駆動力や継手本体３２からクラツナ部月
３６に伝達されるトルクの大きさを定めるから重要であ
る。上記のスラスト部材は、この継手のｉｌｌｌ中立中
の間隔を設定するのに必要な寸法の数を減じ、かつ継手
不休への不均等な軸方向力の影智を軽減する。

クラッチハブ３６ｅ上の本体ハブ３２ｄを反らせようと
する不均等な蜘１方同の力は、両ハブの内周面と外周部
との間に形成されたＩｌ］ｌＩＩ受面の半径方向外方の
位１−−に反力を及ぼす。例えば、もし継手本体の外周
部分３２ａの結合部が両ハブ間の軸受面に垂直でなけれ
ば、ｆｌｆｆｉ手本体の一力の直径９１１１は左方へ押
され、他方の直径９１１ｊは右方へ引かれる。このよう
な傾向のいかなる反り変形も軸受面の摩耗を促進し、も
しその程度か著るしいと、作用部分３２ｂ　、　３６ａ
におけるリングの軸半征方向外方に配置されているので
、スラストワッシャは実際上、不均等力の機械的利点を
変化しまたは減じ、これによって作用部分間の臨界間隔
を保ちながら半径方向の軸受＋Ｍｔ上の反り力を減する
。

継手本体３２とクラッチ部材３６の作用部分３２ｂ、３
６ａ間の軸方向間隔を定めるのに必要な寸法の数を減す
ることに関し、スリーブ４０Ｑ）長さとスラストワッシ
ャ４４．４８間の作用すきまは、如°小及び最大軸方向
間隔を定める。さらに、作用すきまはこの継手の外方に
存在するから、この寸法は継手の組立中に容易に点検で
き、かつコンバータハウジンク内のこれを取囲む油によ
って常時潤滑される。

カバー３４の外周部分３４ａは、半径方向に延びるＭＷ
面３４ｆ８有し、この面はコンバ−タハウジンク内 挾まれたライニング５８と協働する。特ＷＦ願第３８８
、５５７号においては、銅製のカバーの外周はアルミニ
ウム製の本体に４−＜１着された環状の摩擦ライニング
の半径方向内方に配油″、されている。

ｍＷカバー３４を半径方向外方へ延長してクラッチ作用
面談たは摩擦面を形成することにより、この接虐作業は
不要となる。

カバー３４の外周部分３４ａは帆長されて、継手本体３
２の外周面を囲う円筒形壁部分を形成することかできる
。次にこの円筒形壁部分は継手本体３２上に転圧される
。さらに、カバー３４の円筒壁部分８継手本体３２に設
けられた凹部内に押入することによって突部３４　ｂ　
ＶＣｒ！４．’　ｉ＝することもできる。

粘性流体継手は、例えば、ジメチルポリシロキザンなど
のシリコン流体で満たされる。シリコン流体は、既述の
エラストマ製の方形切Ｉ）１１面の密封シールリング３
３によって半径方向外方への漏洩を防がれる。シリコン
流体は、一対のニーよ唇状エラストマ第１．第２シール
５４　、５６によって半径方向内方への漏洩を防止され
る。

第１シール５４は本体ハブ３２ｄの環状四部３２ｊ内に
配置されて、鋼製スリーブ４０と当接摺動スル。第２シ
ール５６はカバーハブ３４ｅ内に位置して、ｆＭスリー
ブ４１と当接摺動する。これらのシールは才たトランス
ミッション用流体が粘性流体継手内に漏洩するのを防ぐ
。もし望むならば、スリーブ４０は２つの部品に分割製
作され、そ０）１つはハブ３６ｅ上に圧接されてシール
５４と協働して密封効果をあられし、他のものは本体ハ
ブ３２ｄの内周によって形成された内孔内に圧入され、
またはクラッチハブ３６ｅを鋼で造って短い７１１スリ
ーブを本体ハブ３２ｄの内周面内に圧入させることもで
きる。

ノ々イパス躯動機構２７の作用について述べれば２、ト
ランスミッション用流体は通猟、カッ々−３４とコンバ
−タハウジンク２２間に形成された環状室６０を通って
トルクコンバータ区域に尋人される。カッ々−３４に作
用する環状室６０内に存在する流体は、第２図で見るよ
うにばね６２によって作用された比較的弱い力に抗して
粘性流体継手をその解放位ｉｎ　（第１図参照）に右方
へ移動し、ここにおいてライニング５８けハウジング２
２及びカッζ−３４の摩擦面２２ａ。

３４ｆから離れてライニングを通る環状通路を形成する
。よって流体は、環状室６０内を半径方向外方へ流れ、
ライニング５８を通ってトルクコンノ々−タ・の主室内
に流入する。例えば車幅が高い変速歯車比を用い、かつ
予め定めたＪ４１−輛速度以上で走行しているときのよ
うに、・々イ・ぞス駆動機構の係合を望む場合は、トル
クコン・２−タ内のトランスミッション用流体のｂＩＬ
れの方向は、図示しない適当なソレノイド弁の作動によ
って逆転される。特にトランスミッション用流体は、こ
の時点でトルクコン・々−夕の主室に導入され、継手本
体３２に作用して粘性流体継手を第２図に示すように左
方へ滑動させ、ライニング５８をハウジング及びカッ々
−の摩擦面２２ａ。

３４ｆと摩擦係合させる。この状態にてトランスミッシ
ョンは、粘性流体継手を介して直接に出内軸１６を駆兜
１し、これによってトルクコンノ々−夕をノＳイパスす
る。継手本体３２とクラッチ部材３６との間に生ずる滑
り量にはある限定された大きさがあるが、この滑り媚は
トルクコンノ々−タ内の滑り量よりもけるかに小さいか
ら、トランスミッションの総効率は、亜輛燃料軽済面で
の対応する改善に伴って大いに増大される。

オた粘性流体継手は、それが有する緩衝効果のために、
一体型機械式継手を用いる従来のパイ、ｅス駆動ライン
における客室に伝達される駆小１ノラインの揚動を魁〈
す効果ももつ。粘性流体継手がコンバータハウジングと
摩擦係合されたとき、トランスミッション用流体の過熱
は、ライニング５８の半径方向内方に配置４された軸方
向に延びた開口６４を通して冷却油を流通させることに
よって防止される。

あるトルクコンノ々−タ型トランスミッションにおいて
、クラッチ部旧３６は、トランスミッションがある予め
定めた比にシフトされるときは、常にトルクコンノ々−
夕をノ々イノぞスする軸に結合する。従って、摩擦クラ
ッチは省略でき。

かつ粘性流体継手はコン・２−タハウジングと機械的に
結合される。

以上開示した粘性流体継手１ｒｊ’、　ｐ７カを簡単に
かつ効率よく伝達する。さらにこの継手け、比較的低い
生産費で容易に形成し、かつ組立てることができ、同時
にコン、２−タハウジングに摩擦式に、またけ機械式に
結合さね、たときに、不均等な軸方向力を受けたときで
も、均僧なトルク伝達能力及び長い使用命幻を発揮する
。

この発明の一実施例について詳細に説明したが、この特
許請求のｆｌｉｉ’ｉ囲から逸脱せずに土述の実施例の
種々の髪形を実施できることが明らかである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明による粘性流体継手を用いるトルク
コンノ々−タ型自動式トランスミッションを有する自動
車駆動連動機イ？￥の概略図、第２図は、この発明の実
施例の一部の拡大断面図。 第３図は、第２図の線３−３に沿って見た部分端面図で
ある。 １５・・・トルクコンノ々−夕　１６・・・出力軸２２
・・・コンバ−タハウジング　２２ａ・・・ｐ振部２７
・・・・２イパス駆動機構　３ｏ・・・粘性流体継手３
２　・継手本体　３２Ｒ・・・本体外周部分３２１１・
・・本体作用部分　３２ｃ・・・水体内周部分３２ｄ・
・・本体ハブ　３２ｅ・・・本体リング３２ｆ・・・本
体Ｊｉ状ｒｉ’）　３２　ｉ・・・環状面３２ｊ・・・
甲状凹部　３４・・・力、２−３４ａ・・・フノノ々−
外周部分　３４ｃ・・・カッツー作用部分３４ｒ３・・
・カバー内周Ｍｌｉ分　３４ｅ・・・カッす一ハブ３４
　ｆ・・・］ダ而面　３６・・・クラッチ汁・利３６ａ
・・・クラッチ作用部分　３６Ｊ）・・・クラッチ取（
＝Ｊ部分３６ｃ・・・クラッチリング　３６ｄ・・・ク
ラッチ環状溝３（ｉｅ・・・クラッチハシ　３６ｉ・・
・開　口４０．４１・・・面ｊ摩才」ジスリーブ　４０
ａ・・・１４ｒｌ　口４２・・・スラスト部月４４・・
・紀１スラストワッシャ４６・・・スナップリング　４
８・・・第２スラストワツシヤ５４．５ｆｉ・・・エラ
ストマ製第１、第２シール５８・・・ライニング　６ｏ
・・・環状室６２・・・ば　ね　６４・・・開　口

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　軸に結合されるクラッチハブ及びこのクラ　゛ツ
   チハブから半径方向外方に延びてクラッチ　“取付部分
   によってクラッチハブに接合された　３゜環状のクラッ
   チ作用部分をもつクラッチ部材　′と、軸方向に間隔を
   おいて配置され、半径力　′向に廷びて中間にクラッチ
   部材及びトルク伝　″連用粘性流体を収容する環状基を
   形成する継　４・手本体及びカバーとを有し、クラッチ
   部材と継手本体との対向する壁面か作用部分を構成　“
   し、継手本体の内周部分には軸方向に蝙びる　５環状の
   本体ハブかあって、クラッチハブに軸受され、継手本体
   及びカバーとクラッチハシとの間にシールか配置されて
   いる流体継手において、作用部分間の軸方向の距離の変
   動を防止するため、継手本体とクラッチ部材との間の軸
   方向力に対抗するスラスト部材を設け、咳スラスト部材
   と軸受が継手本体及びカバー〜の半径方向及び軸方向荷
   Ｍ’Ｅ−支持するようになっていることを特徴とする粘
   性流体継手。 スラスト部材が、シールと作用部分との間で半径方向に
   配置されている特許請求の範囲第１項記載の粘性流体継
   手。 スラスト部材か、軸受部の半径方向外方の位置において
   、軸方向力に反撥するようになっている特許請求の範囲
   第１項記載の粘性流体継手。 スラスト部材が、本体ハブの一側に配置されている特許
   請求の範囲第３項記載の粘性流体継手。 スラスト部材が、クラッチハブから半径方向外方へ延び
   て本体）１プの半径方向に延びる環状囲と接触し、ハブ
   相互間の軸方向運動を防止する第１スラスト部材と、第
   ｌスラスト部材より半径方向外方の位置において、継手
   本体に固定された外周部分をもち、かつ第１スラスト部
   材に重−なって継手本体との間で第１スラスト部材を挾
   む位置に半径方向内方へ延びている第２スラスト部材と
   を有する特許請求の範囲第１項記載の粘性流体継手。 ６、　シールがクラッチ取付部分の両側に配置されて、
   継手本体及びカバーの内周面とクラッチハブの外周面と
   の間に配置された第１、第２シールからなり、本体ハブ
   が軸方向外方に面する端面と第１シールを支持する環状
   の内方に面する四部とを有し、スラスト部材が本体ハブ
   の内周部分から半径方向外方に延びて端面と接触し、タ
   ラツナハブに対して軸方向に移動しないようになってい
   る第１スラスト部材と、第１スラスト部材の外周部分よ
   り半径方向外方の位置において、本体ハブの端面に固定
   された外周部分をもって第１スラスト部材に重なり、本
   体ハブの端面との間で第１スラスト部材を挾む位置に半
   径方向内方に延びている第２スラスト部月とからなる特
   許請求の範囲第１項記載の粘性流体継手。 ７、　両ハブがアルミニウムで造られ、クラッチハブの
   外周面かクラッチハブに圧接された鉄金属スリーブによ
   って構成されて本体ハブの軸受面と第１シールの耐摩耗
   面とを提供する特許請求の範囲第１項記載の粘性流体継
   手。 ８、　コンノ々−タハウジング内に配置され、州；手本
   体がアルミニウムで造られ、カッ々−が鉄金属で造られ
   、その外周部分がコンノ々−タハウジングと摩擦クラッ
   チ式に協働する半径方向に延びる摩擦面をもっている特
   許請求の範囲第１項記載の粘性流体継手。