JPS627017Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、主として車両用自動変速機に用いら
れる流体式トルクコンバータに関する。

従来、この種トルクコンバータとして、ポンプ
翼車を含む入力部材とタービン翼車を含む出力部
材とを、両部材が相対回転し得るように軸受を介
して互いに支承させ、また両部材間に、トルク増
幅機能が不必要となつた段階で両部材間を直結す
る油圧作動式の直結機構を介装し、巡航時の静粛
性と低燃費性の向上を図るようにしたものが知ら
れている。

本出願人は、先に上記直結機構として、その油
圧シリンダに油圧源から出力部材に形成された油
路を介して圧力油を供給することにより直結作動
し、またその直結作動時でもスムーズな運転感覚
を確保するために入，出力部材間における制限さ
れた相対回転を許容するようにしたものを提案し
た。

しかしながら、上記提案のトルクコンバータに
おいては直結機構の直結作動時、前記軸受に大き
な負担がかかるため、軸受を積極的に潤滑しない
と、その耐久性が著しく損われるという問題があ
る。

本考案は上記に鑑み、直結機構の直結作動時そ
の圧力油の一部を入，出力部材間の軸受に導いて
それを効率良く潤滑し、軸受の耐久性を向上させ
るようにした前記流体式トルクコンバータを提供
することを目的とする。

上記目的を達成するため本考案によれば、前記
出力部材に前記油路から分岐して前記軸受に向か
う分岐油路を形成し、該分岐油路に絞りを介装し
てなる、流体式トルクコンバータが提供される。

以下、図面により本考案の実施例について説明
すると、第１，第２図において流体式トルクコン
バータ１はエンジンのクランクシヤフト２に連結
されたドライブプレート３と、そのドライブプレ
ート３に連結されたポンプ翼車４およびその翼車
４と対向するカバー５と、ポンプ翼車４とカバー
５間に配設されたタービン翼車６と、ポンプ翼車
４とタービン翼車６間に配設されたステータ翼車
７とを有する。タービン翼車６のボス部６ｂには
出力軸８がスプライン９を介して嵌合され、その
出力軸８のタービン翼車６から突出する一端部と
カバー５の軸受ハウジング５ａ間は、それらが相
対回転し得るようにラジアル軸受１０を介して互
いに支承される。またカバー５とタービン翼車６
のボス部６ｂ間はそれらが相対回転し得るように
スラスト軸受１１を介して互いに支承される。ス
テータ翼車７は一方向クラツチ１２を介して出力
軸８外周のステータ軸１３に連結される。

上記構成において、エンジンの出力はドライブ
プレート３を介してポンプ翼車４に伝達され、そ
れから流体力学的にタービン翼車６に伝達され
る。タービン翼車６の出力トルクは出力軸８を介
して図示しない、複数の速度比の選択が可能な補
助変速機および差動装置を介して自動車の駆動輪
に伝達される。したがつてドライブプレート３、
ポンプ翼車４およびカバー５は入力部材Ｉとして
機能し、タービン翼車６および出力軸８は出力部
材Ｏとして機能する。ポンプ翼車４およびタービ
ン翼車６間に相対回転速度があつてトルク増幅作
用があるときは、その反力をステータ翼車７が分
担し、トルク増幅作用がないときは、ステータ翼
車７は一方向クラツチ１２により空転し、その結
果ポンプ翼車４、タービン翼車６およびステータ
翼車７の三部材は同一方向へ回転する。

ポンプ翼車４とタービン翼車６との間には、そ
れらを機械的に直結する、以下に述べるような油
圧作動式の直結機構１４が設けられる。

ポンプ翼車４の内周壁４ａには、内周に駆動円
錐面１５ａを形成された環状の駆動部材１５が軸
方向にスプライン嵌合されて一側端においてスナ
ツプリング１６により抜止めされており、またタ
ービン翼車６の内周壁６ａには、外周に前記駆動
円錐面１５ａと対面する平行な被動円錐面１７ａ
を形成された被動部材１７が軸方向に摺動可能に
スプライン嵌合されている。

被動部材１７の一端には、タービン翼車６の内
周壁６ａに画成された油圧シリンダ１８内に摺合
されるピストン１９が一体に形成される。

駆、被動円錐面１５ａ，１７ａ間には円柱状の
楔ローラ２０が介装され、この楔ローラは、第２
図に示すように、その中心軸線ｏが、互いに近接
位置にある駆、被動円錐面１５ａ，１７ａの中央
に形成される仮想円錐面１ｃの母線ｍに対して一
定角度θ傾斜するように、環状のリテーナ２１に
より保持されている。

したがつて、トルク増幅機能が不必要となつた
段階で、油圧シリンダ１８内に圧力油が供給され
ると、ピストン１９、即ち被動部材１７がトルク
コンバータ１の内圧に抗して第１図右方へ押動し
て駆動部材１５に近接する。このときエンジンの
出力トルクにより駆動部材１５が被動部材１７に
対して第２図でＸ方向に回転されると、これに伴
い楔ローラ２０が自転するが、この楔ローラ２０
は、その中心軸線ｏが前述のように傾斜している
ので、その自転により両部材１５，１７にこれら
を互いに接近させるような相対的軸方向変位を与
える。その結果、楔ローラ２０は両円錐面１５
ａ，１７ａ間に喰込みながら撓んで両円錐面１５
ａ，１７ａに圧接し、楔ローラ２０と両円錐面１
５ａ，１７ａ間に作用する摩擦力により駆動およ
び被動部材１５，１７間、即ちポンプ翼車４およ
びタービン翼車６間を機械的に結合する。

ところで、両円錐面１５ａ，１７ａ間への楔ロ
ーラ２０の喰込み作用の進行は、そのローラ２０
の前記傾斜角度θ、両円錐面１５ａ，１７ａのテ
ーパ角度およびピストン１９の押圧力等の選定に
より、楔ローラ２０の撓み量が一定値に達したと
き停止するようになつている。したがつて、直結
クラツチ１４のこのような作動時でも、前記摩擦
力を超えるエンジンの出力トルクが両翼１４，６
間に加わつた場合には、楔ローラ２０は各円錐面
１５ａ，１７ａに対して滑りを生じ、上記トルク
は２分割されて一部は直結機構１４を介して機械
的に、残りは両翼車４，６を介して流体力学的に
それぞれ出力軸８に伝達することになり、一種の
動力分割系を形成する。

また、直結機構１４の作動状態において、車両
の減速運転に伴いトルクコンバータ１に逆負荷が
加われば、被動部材１７の回転速度が駆動部材１
５の回転速度よりも大きくなるので、相対的には
駆動部材１５が被動部材１７に対してＹ方向に回
転し、これに伴い両部材１５，１７にこれらを互
いに離間させるような相対的な軸方向変位が生
じ、その結果、楔ローラ２０は両円錐面１５ａ，
１７ａ間への喰込みから解除され空転状態とな
る。したがつて、タービン翼車６からポンプ翼車
４への逆負荷の伝達は流体力学的にのみ行われ
る。

タービン翼車６の油圧シリンダ１８には、出力
軸８の軸線と同心の軸方向油路２２と、その油路
２２とスプライン９の一端部を連通する複数の傾
斜油路２３と、スプライン９の嵌合間隙と、油圧
シリンダ１８とスプライン９の他端部を連通する
屈折油路２４とよりなる油路Ｌを介して圧力油が
供給される。出力軸８の軸受ハウジング５ａ側端
部において、軸方向油路２２には絞りとしてのオ
リフイス２５ａを有する中空栓体２５が嵌着さ
れ、これにより出力軸８に軸方向油路２２から分
岐する分岐油路２６が形成される。ラジアル軸受
１０およびスラスト軸受１１には１〜数本の油溝
１０ａ，１１ａが形成されているので、分岐油路
２６の圧力油は両軸受１０，１１の油溝１０ａ，
１１ａを通過してタービン翼車６外周部回りの作
動油空間Ｓに向けて流れ、また逆方向への圧力油
の流れも発生する。

ポンプ翼車４の、第１図における右端側は油圧
源としての油圧ポンプ２７を駆動する中空駆動軸
２８に形成される。その油圧ポンプ２７は補助変
速機の速度比の確立を行うための摩擦要素を作動
させる。また油圧ポンプ２７は油圧制御回路２９
に圧力油を供給し、その油圧制御回路２９におい
ては、シフトレバーの位置信号、車速信号、スロ
ツトル開度信号等の入力信号を受けて、１速，２
速または３速等の速度比の確立を行うための出力
信号を出力する。

さらに油圧ポンプ２７はオリフイス３０を有す
る管路３１を介してトルクコンバータ１内に圧力
油を供給し、その圧力油のほとんどは一方向弁３
２を経て冷却器（図示せず）に導かれ、冷却され
た後タンク３３へ戻される。

さらにまた、油圧ポンプ２７は電磁切換弁３４
を有する管路３５を介して出力軸８の軸方向油路
２２に圧力油を選択的に供給する。その電磁切換
弁３４は電子制御回路３６の出力により作動制御
される。その電子制御回路３６は車速信号検出器
３７、スロツトル開度信号検出器３８、コンピユ
ータ３９およびトランジスタ４０を有し、両検出
器３７，３８の２つの信号をコンピユータ３９に
入力し、そのコンピユータ３９において入力され
た２つの信号と、予め用意された２つの信号の組
合せ表とを対比し、直結機構１４を作動させるべ
きであると判断したとき、トランジスタ４０に出
力信号を送り電磁切換弁３４を作動させて管路３
５をタンク３３側より油圧ポンプ２７側に切換え
る。４１は調圧弁である。

なお、電磁切換弁３４は油圧制御回路２９の有
するガバナ圧とスロツトル圧とにより切換え作動
するようにしてもよい。

次に、この実施例の作用について説明すると、
電磁切換弁３４が不作動状態にあるときには、出
力軸８の軸方向油路２２に接続される管路３５は
電磁切換弁３４を介してタンク３３側に切換えら
れており、したがつて直結機構１４のピストン１
９をもつ被動部材１７はトルクコンバータ１内の
油圧により第１図左方へ押動し、直結機構１４は
不作動状態にある。この状態では油圧ポンプ２７
の圧力油は管路３１を介してトルクコンバータ１
内に供給され、その圧力油はタービン翼車６外周
部回りの作動油空間Ｓ、両軸受１１，１０の油溝
１１ａ，１０ａ、分岐油路２６、出力軸８の軸方
向油路２２および管路３５を経てタンク３３内に
戻される。このように圧力油が両軸受１０，１１
の油溝１０ａ，１１ａを通過する際それら軸受１
０，１１は十分に潤滑される。

直結機構１４を作動させるときには、電磁切換
弁３４が作動して管路３５を油圧ポンプ２７側に
切換える。これにより油圧ポンプ２７から圧力油
が管路３５、出力軸８の軸方向油路２２、傾斜油
路２３、スプライン９の嵌合間隙および屈折油路
２４を経て直結機構１４の油圧シリンダ１８に供
給され、前述のように直結機構１４がポンプ翼車
４とタービン翼車６を機械的に直結する。この直
結作動時においても、楔ローラ２０の各円錐面１
５ａ，１７ａに対する滑りに起因して両翼車４，
６間には制限された相対回転が生起する。

この状態では直結機構１４における被動部材１
７の第１図右方への押動により、スラスト軸受１
１にタービン翼車６を介して作動反力が作用する
ので、両翼車４，６間に相対回転速度があつてス
ラスト軸受１１の潤滑が十分に行われない場合に
はその耐久性を著しく低下させることになるが、
本考案においては、出力軸８の軸方向油路２２内
の圧力油の一部が分岐油路２６よりスラスト軸受
１１に強制的に供給されるので、スラスト軸受１
１が効率良く潤滑される。同時にラジアル軸受１
０も潤滑されるので、両軸受１０，１１の耐久性
を大幅に向上させることができる。この場合分岐
油路２６にはオリフイス２５ａが設けられている
ので、それにより圧力油の通過量が所定量に規制
され、直結機構１４の直結作動が何等支障なく行
われる。

第３図は本考案の他の実施例を示すもので、栓
体２５内にボール４２を収容し、そのボール４２
の栓体２５内からの脱出をスプリングピン４３に
より阻止するようにしたもので、これにより軸方
向油路２２より両軸受１０，１１側へのみ圧力油
の流れを許容する、オリフイス２５ａを含む一方
向絞りが構成される。

このように構成すると、直結機構１４が作動状
態から不作動状態となるとき、両軸受１０，１１
側より出力軸８の軸方向油路２２に圧力油が流れ
込まないので、その軸方向油路２２内等が素早く
減圧され直結機構１４の被動部材１７を第１図左
方へ直ちに押動させ、これにより直結機構１４の
応答性を向上させることができる。

以上のように本考案によれば、ポンプ翼車４を
含む入力部材Ｉとタービン翼車６を含む出力部材
Ｏとを、両部材Ｉ，Ｏが相対回転し得るように軸
受１０，１１を介して互いに支承させ、入力部材
Ｉと出力部材Ｏとの間に、両部材Ｉ，Ｏ間を直結
する、直結作動時でも両部材Ｉ，Ｏ間に制限され
た相対回転を許容する油圧作動式の直結機構１４
を介装し、その直結機構１４の油圧シリンダ１８
に油圧源２７から出力部材Ｏに形成された油路Ｌ
を介し圧力油を供給して直結機構１４を直結作動
させるようにした流体式トルクコンバータにおい
て、出力部材Ｏに油路Ｌから分岐して軸受１０，
１１に向かう分岐油路２６を形成し、その分岐油
路２６に絞り２５ａを介装したので、直結機構１
４の直結作動時分岐油路２６を介して軸受１０，
１１に圧力油が供給され、これにより軸受１０，
１１を効率良く潤滑してその耐久性を大幅に向上
させることができる。また、絞り２５ａにより分
岐油路２６への圧力油の通過量が所定量に規制さ
れるので、直結機構１４の直結作動は何等支障な
く行われる。

尚、絞り２５ａを、第３図の実施例のように、
出力部材Ｏの油路Ｌより軸受１０，１１側へのみ
圧力油の流れを許容する一方向絞りに構成する
と、直結機構１４の直結作動時における軸受１
０，１１の潤滑が効率良く行われると共に直結機
構１４が作動状態より不作動状態になる場合、そ
の応答性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１，第２図は本考案の第１実施例を示し、第
１図は縦断面図、第２図は楔ローラとリテーナの
関係を示す平面図、第３図は本考案の第２実施例
の要部の縦断面図である。 Ｉ……入力部材、Ｌ……油路、Ｏ……出力部
材、４……ポンプ翼車、６……タービン翼車、１
０……ラジアル軸受、１１……スラスト軸受、１
４……直結機構、１８……油圧シリンダ、２６…
…分岐油路、２７……油圧源としての油圧ポン
プ、２５ａ……絞りとしてのオリフイス。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 ポンプ翼車４を含む入力部材Ｉとタービン翼
   車６を含む出力部材Ｏとを、両部材Ｉ，Ｏが相
   対回転し得るように軸受１０，１１を介して互
   いに支承させ、前記入力部材Ｉと前記出力部材
   Ｏとの間に、両部材Ｉ，Ｏ間を直結する、直結
   作動時でも両部材Ｉ，Ｏ間に制限された相対回
   転を許容する油圧作動式の直結機構１４を介装
   し、前記直結機構１４の油圧シリンダ１８に油
   圧源２７から前記出力部材Ｏに形成された油路
   Ｌを介し圧力油を供給して該直結機構１４を直
   結作動させるようにした流体式トルクコンバー
   タにおいて、前記出力部材Ｏに前記油路Ｌから
   分岐して前記軸受１０，１１に向かう分岐油路
   ２６を形成し、該分岐油路２６に絞り２５ａを
   介装してなる、流体式トルクコンバータ。 前記絞り２５ａを、前記出力部材Ｏの前記油
   路Ｌより前記軸受１０，１１側へのみ前記圧力
   油の流れを許容する一方向絞りに構成した、実
   用新案登録請求の範囲第項記載の流体式トル
   クコンバータ。