WO2005052410A1 - トルクコンバータ - Google Patents

Description

明細書 トノレクコンノ ータ 技術分野 本発明は、 原動機の回転トルクを伝達するための トルクコンバータに関す る。 背景技術 フルー ドカ ツプリ ングを使用した動力伝達装置の一つの典型例は、 車両 に搭載されたエンジンと、 フルードカップリ ングと、 湿式摩擦クラッチ 及びマニュ アル式の変速機が直列に配設されることによ り構成されてい る。 このよ うな車両用動力伝達装置に装備されるフルー ドカップリ ング は、 エンジン、 例えばディーゼルエンジンのク ラ ンク軸、 すなわちフル 一ドカップリ ングと しての入力軸に連結されたポンプシェルと、 ポンプ シェル内に放射状に配設された複数個のィンペラとを有するポンプと ； ポンプと対向して配設されかつ入力軸と同一軸線上に配置された出力軸 に取り付けられたタービンシュルと、 タービンシェル内に放射状に配設 された複数個のランナとを有するタービンと ； を備えており、 トルク伝 達用の作動流体が収容されている （例えば特開 2 0 0 2 - 2 7 6 6 9 4 号公報参照）。 エンジン回転数の変動及び振動を吸収する 目的で動力伝達装置に使用さ れるフルー ドカ ップリ ングは、 比較的排気量の大きな N Aディーゼルェ ンジンと組み合わされて使用される上記形態の動力伝達装置の発進ク ラ ツチと して適用されている。 しかしながら、 ますます厳しさを増す排ガ ス対策及び省燃費化に対応するために、 今後は小排気量で高過給ディ一 ゼルエンジン （ T Cディーゼルエンジン） が使用される傾向が高く なる と予測される。 このよ うな T Cディーゼルエンジンは、 比較的排気量の 大きな N Aディーゼルエンジンと比較してアイ ドル回転時の トルクが低 下するため、 発進クラッチと してフルードカツプリ ングを使用すること は、 ドラッグトルクが大きいために好ましく ない。 ドラッグトルクは、 一般的にエンジンがアイ ドリ ング回転数 （例えば 5 0 0 r p m ) で運転 されている状態での伝達トルクを示すもので、 ドラッグトルクが大きい と、 エンジンのアイ ドリ ング運転が著しく不安定となる と ともに、 この 不安定な回転が駆動系に異常振動を発生させる原因となる。 また、 ドラ ッグ トルクが大きいことにより、 アイ ドリ ング運転時の燃費が悪化する 原因にもなつている。 一方、 変速機のラインアップ整合などの理由から、 1種類の変速機にお いて、 可能な限り広い トルク レンジを持たせたい、 との要望もある。 上記形態の動力伝達装置において、 小排気量の T Cディーゼルエンジン が使用された場合、 ドラッグトルクの問題に対しては、 発進クラッチと して、 ドラ ッグ トルクを低減することが可能な可変容量タイプのフルー ドカップリ ングを使用することによ り対応が可能である。 他方、 1種類 の変速機において、 可能な限り広い トルク レンジを持たせたい、 との要 望を満足させるためには、 発進クラ ッチと して、 フルー ドカップリ ング よ り も トルクコンバータを使用することが有効である。 しかしながら上 記形態の動力伝達装置においては、 マニュアル式の変速機と組み合わせ るため、 一般的な特性を有する トルクコンバータをそのまま使用した場 合には、 増幅された出力側の トルクが高すぎて、 変速機の許容入力限度 を越えてしまい、 強度上の問題が発生する。 発明の開示 本発明の目的は、 ポンプからタービンを介してステータに伝えられる伝達 トルクを変速機の許容入力の限度を越えないよ う制限できるよ うにする ことによって、 変速機の許容入力の限度内で変速機の トルク レンジを広 げることを可能にし、 合わせて ドラッグトルクを低減することができる、 新規な トルク コ ンバータを提供することである。 本発明によれば、 ハウジング内に回転自在に支持されたポンプハブに装 着された環状のポンプシェルと、 ポンプシェル内に放射状に配設された 複数個のィンペラとを有するポンプと ； ポンプと対向して配設されかつ ポンプハブと相対回転可能なタ一ビンハブに装着された環状のタ一ビン シェルと、 タービンシェル内に放射状に配設された複数個のラ ンナとを 有するタービンと ； ポンプとタービン間に配置されかつハウジングに支 持されたステータと ； ポンプとタービン内に充填された作動流体と ； を 備えた トルクコンバータにおいて、

ステータとハウジングとの間に、 ポンプからタービンを介してステータ に伝えられる伝達トルクが所定値を越えて増加しないよ うに制限する伝 達トルク制限手段が配設されている、

ことを特徴とする トルクコンバータ、 が提供される。 伝達トルク制限手段は、 ハウジングに支持されたワ ンウェイクラッチと、 ワンウェイクラッチとステータとの間に配設された トルク リ ミ ッタ とか らなり、 該伝達トルクが所定値を越えない間はステータはトルク リ ミ ッ タ及びワ ンウェイクラッチを介してハウジングに固定され、 該伝達トル クが所定値を越えて増加しょ う と した場合には、 トルク リ ミ ッタの作動 によ り ステータはワ ンウェイクラッチに対し空転させられるよ う構成さ れる、 ことが好ましい。 図面の簡単な説明 図 1は、本発明による トルク コ ンバータを備えた動力伝達装置の実施形態 を示す縦断面図である。 図 2は、 図 1 に示すトルクコンバータの実施形態を示す拡大縦断面図で ある。 図 3は、 図 2に示すトルクコ ンバータのステータの部分を拡大して示す 横断面図である。 図 4は、 本発明に従って構成された トルク コ ンバータ の特性を模式的に 示す線図である。 発明を実施するための最良の形態 以下、 本発明による トルク コ ンバータの好適実施形態を備えた動力伝達 装置を示している添付図面を参照して、 更に詳細に説明する。 図 1 には、 本発明に従って構成された トルク コ ンバータ の実施形態を備 えた動力伝達装置の実施形態の縦断面図が示されている。 図 1 に示す動 力伝達装置は、 図示しない原動機と してのディーゼルエンジンと、 トル ク コンバータ 2 と、 湿式多板摩擦クラツチ 4およびマエユアル式変速機 6 とから構成され、 これらは直列に配設されている。 図示の動力伝達装置は、 上記トルク コ ンバータ 2および湿式多板摩擦ク ラッチ 4を収容するハウジング 8を備えている。 ハウジング 8 は、 ェン ジン側である一端側 （図 1 において左端側） が開放され、 変速機側であ る他端側 （図 1 において右端側） に仕切り壁 1 0を備えている。 ハウジ ング 8 の軸方向中央部には中間壁 1 2が設けられており、 中間壁 1 2お よび後述するポンプハウジング 5 0、 5 2によって トルクコンバータ収 容室 1 4 と摩擦クラッチ収容室 1 6 に区画されている。 このよ うに構成 されたハウジング 8は、 エンジン側がディーゼルエンジンに装着された ハウジング 1 8に図示しないボルトなどの締結手段によって取り付けら れており、 変速機側がマ-ユアル式変速機 6 のケース 2 0にボルト 2 2 によって取り付けられている。 次に、 図 1及ぴ図 2のうち、 主と して図 2を参照して トルクコンバータ 2について説明する。 トルクコンバータ 2は、 上記ハウジング 8の トル クコ ンバータ収容室 1 4内に配設されている。 図示の実施形態における トルクコンバータ 2は、 ケーシング 2 4 と、 ポンプ 2 6 と、 タービン 2 8 と、 ステータ 3 0 とを備えている。 ケーシング 2 4は、 ディーゼルェ ンジンのクランク軸 3 1 にボルト 3 2によって内周部が装着された ドラ イブプレー ト 3 4の外周部に図示しないポルト &ナツ トなどの締結手段 によって装着されている。 なお、上記ドライブプレー ト 3 4の外周には、 図示しないスタータモータの駆動歯車と嚙合する始動用のリ ングギヤ 3 6が装着されている。 ポンプ 2 6は上記ケーシング 2 4 と対向して配設されている。 このポン プ 2 6は、 環状のポンプシェル 3 8 と、 該ポンプシェル 3 8内に放射状 に配設された複数個のインペラ 4 0 とを備えており、 ポンプシェル 3 8 が上記ケーシング 2 4に溶接などの固着手段によって取り付けられてい る。 従って、 ポンプ 2 6 のポンプシェル 3 8は、 ケーシング 2 4及ぴド ライブプレー ト 3 4を介してクランク軸 3 1 に連結される。 このため、 クランク軸 3 1はトルクコンバータ 2の入力軸と して機能する。 タービン 2 8は上記ポンプ 2 6 とケーシング 2 4によって形成された室 にポンプ 2 6 と対向して配設されている。 このタービン 2 8は、 上記ポ ンプ 2 6のポンプシェル 3 8 と対向して配設された環状のタービンシェ ル 4 2 と、 該タービンシェル 4 2内に放射状に配設された複数個のラン ナ 4 4 とを備えている。 タービンシェル 4 2は、 上記入力軸と してのク ランク軸 3 1 と同一軸線上に配設された出力軸 4 6にスプライ ン嵌合さ れたタービンハブ 4 7に溶接などの固着手段によって取り付けられてい る。 なお、 番号 4 8はロックアップクラッチを示している。 ロ ックアツ プクラッチ 4 8は、 ケーシング 2 4 とタービン 2 8 とを直接伝達結合す る機構であるが、 それ自体の機構は本発明の特徴をなすものではなく 、 また詳細は上記特開 2 0 0 2 - 2 7 6 6 9 4号公報に開示されているの で説明は省略する。 上記ハウジング 8の中間壁 1 2には、 ポンプハウジング 5 0、 5 2がボ ルト 5 4などの固着手段によって取り付けられている。 従って、 ポンプ ハウジング 5 0、 5 2は、 ハウジング 8に形成された トルク コンバータ 収容室 1 4 と摩擦クラッチ収容室 1 6 とを区画している。 このポンプハ ウジング 5 0、 5 2内には油圧ポンプ 5 5が配設されている。 油圧ポン プ 5 5は、 インナロータ及びァウタロータを備えた ト ロコィ ドポンプか ら構成されている。 ポンプハウジング 5 0、 5 2には、 各制御弁が配設 されると共に作動流体通路が形成されている。 ポンプハウジング 5 0、 5 2内に配設された油圧ポンプ 5 5 は、 ポンプハブ 5 6によって回転駆 動されるよ うに構成されている。 すなわち、 ポンプハブ 5 6は、 円筒部 と、 円筒部の一端から半径方向外方に延ぴ出す環状のフランジ部とから なり、 円筒部の軸方向の中間部はポンプハウジング 5 0に軸受 5 8 を介 して回転自在に支持されている。 上記ポンプ 2 6のポンプシェル 3 8の、 環状をなす半径方向内側端部はポンプハブ 5 6 の上記フランジ部に溶接 などの固着手段によ り 固着され、 ポンプハブ 5 6の円筒部の他端は油圧 ポンプ 5 5のインナロータにスプライン結合されている。 ポンプハウジング 5 0、 5 2には、 油圧ポンプ 5 5の吸入口に連通する 図示しない吸入通路が形成され、 この吸入通路は摩擦クラッチ収容室 1 6の底壁部に向けて開口されている。 図示の実施形態においては、 摩擦 クラッチ収容室 1 6 の底部に規定される流体貯留部に作動流体が収容さ れており、 この作動流体が上記油圧ポンプ 5 5 の作動により吸引される よう構成されている。 ポンプハブ 5 6の中心部には上記出力軸 4 6が配置され、 ポンプハプ 5 6 と出力軸 4 6 との間に筒状部材 6 0が配設されている。 筒状部材 6 0 の一端部はポンプハゥジング 5 2にポルトなどの固着手段によ り 固着さ れ、 筒状部材 6 0 の他端部は出力軸 4 6 の外周面に軸受を介して相対回 転自在に支持されている。 このよ う に、 筒状部材 6 0はポンプハウジン グ 5 2に固定されているので、 ハウジング 8の一部であるといえる。 出 力軸 4 6 の一端部はタービンハブ 4 7の中心部に対しスプライ ン結合さ れることによ り支持され、 出力軸 4 6 の他端部は筒状部材 6 0 の他端部 の内周面に軸受を介して回転自在に支持されている。 トルク コンバータ 2のステータ 3 0は、 筒状部材 6 0の一端部の外周面上に、 後述するヮ ンウェイクラッチ 7 0及びトルク リ ミ ッタ 8 0 を介して支持されている。 この構成については後に詳述する。 湿式多板摩擦クラ ッチ 4は、 出力軸 4 6 の他端部にスプライン結合され たクラッチァウタ 6 2 と、 変速機 6の入力軸 6 4にスプライン結合され たクラッチセンタ 6 6 とを含み、 クラッチァウタ 6 2及びクラ ッチセン タ 6 6の間には、 複数の摩擦板 6 7を介してクラッチァウタ 6 2及びク ラッチセンタ 6 6 を接断する図示しない油圧シリ ンダ機構及びばね機構 などが配設されている。 湿式多板摩擦クラッチ 4それ自体の機構は本発 明の特徴をなすものではなく、 また詳細は上記特開 2 0 0 2 - 2 7 6 6 9 4号公報に開示されているので、 更なる説明は省略する。 次に、 図 3 を参照して、 トルクコンバータ 2のステータ 3 0について説 明する。 ステータ 3 0は、 筒状部材 6 0及びポンプハウジング 5 2を介 してハウジング 8に支持されている。更に具体的には、ステータ 3 0は、 ポンプハウジング 5 2に固着された筒状部材 6 0の一端部の外周面上に、 ワンウェイクラッチ 7 0及びトルク リ ミ ッタ 8 0を介して支持されてい る。 ワンウェイクラッチ 7 0は、 所定の軸方向幅を有する円筒状の内側リ ン グ部材 7 1 と、 内側リ ング部材 7 1 の円形外周面に相対回転可能に嵌合 支持されかつ半径方向内側に周方向に間隔をおいて複数の （実施形態に おいては 6個の） 凹部 7 3が配設された外側リ ング部材 7 2 と、 内側リ ング部材 7 1の外周面と外側リ ング部材 7 2の凹部 7 3の各々 とによ り 形成される空間に揷入されたローラ 7 4及びばね部材 7 5 とを備えてい る。 外側リ ング部材 7 2は所定の軸方向幅を有している。 内側リ ング部材 7 1 と外側リ ング部材 7 2 とは共通の軸線上に配置され ている。 外側リ ング部材 7 2の凹部 7 3 の各々は、 外側リ ング部材 7 2 の円形外周面と同心の仮想内周面から半径方向外方に延びる一端面 7 2 a と、 一端面 7 2 a に対し周方向に間隔をおいて実質的に対向する他端 面 7 2 b と、 一端面 7 2 a と他端面 7 2 b の半径方向外側端間を周方向 に延在するロ ック &ロ ック解除面 7 2 c とを備えている。 一端面 7 2 a は、 内側リ ング部材 7 1の軸心を通り半径方向外方に延びる仮想面上に 位置付けられている。 ロ ック &ロ ック解除面 7 2 c における、 一端面 7 2 aから周方向のほぼ中央までの領域は、 内側リ ング部材 7 1 の軸心と 同心の円弧面、 すなわちロ ック解除面に形成され、 該中央から他端面 7 2 b までの領域は該中央から他端面 7 2 b に向うに従って徐々に半径が 小さく なるよ うな傾斜面、 すなわちロ ック面に形成されている。 内側リ ング部材 7 1の外周面と上記ロ ック解除面との間の半径方向隙間は実質 的に一定であるが、 内側リ ング部材 7 1の外周面と上記口 ック面との間 の半径方向隙間は、 該中央から他端面 7 2 bに向うに従って徐々に小さ くなる。 ローラ 7 4の各々は一定の直径を有する円形断面と所定の軸方向幅を有 しており、 各々の直径は、 対応する凹部 7 3の上記口 ック解除面と内側 リ ング部材 7 1 の外周面との間の上記隙間より もわずかに小さ く形成さ れている。 ばね部材 7 5の各々は圧縮コイルばねから構成されており、 対応する凹部 7 3の一端面 7 2 a とローラ 7 4 との間に挿入されている。 ローラ 7 4の各々は、 対応する凹部 7 3内において、 ばね部材 7 5 によ つて他端面 7 2 bに向って周方向（ロ ック方向） に常時付勢されている。 上記説明から容易に理解されるよ う に、 外側リ ング部材 7 2が内側リ ン グ部材 7 1 に対して図 3において時計方向に相対回転させられる と、 口 ーラ 7 4の各々は、 対応する凹部 7 3内において、 内側リ ング部材 7 1 の外周面と上記口 ック面との間の半径方向隙間 （軸方向から見て周方向 に楔形をなす隙間） に食い込むので、 外側リ ング部材 7 2は内側リ ング 部材 7 1 に対してロ ック される。 他方、 外側リ ング部材 7 2が内側リ ン グ部材 7 1 に対して図 3 において反時計方向に相対回転させられると、 ローラ 7 4の各々は、 対応する凹部 7 3内において、 内側リ ング部材 7 1の外周面と上記ロ ック解除面との間の半径方向隙間 （一定の隙間） に ばね部材 7 5のばね力に抗して移動させられるので、 外側リ ング部材 7 2は内側リ ング部材 7 1 に対して相対回転させられる。 上記ワンウェイクラ ッチ 7 0 の外側リ ング部材 7 2の半径方向外側には、 トルク リ ミ ッタ 8 0が配設されている。 トルク リ ミ ッタ 8 0は、 外側リ ング部材 7 2の周方向に等間隔をおいて外側リ ング部材 7 2の外周面か ら半径方向外方に実質的に同じ高さだけ延び出す複数の （実施形態にお いては 3個の） ばね受け突起 7 6 と、 相互に周方向に対向するばね受け 突起 7 6の各々間の周方向中央に配設された ドライブキー 8 1 と、 ドラ イブキー 8 1の周方向両側にそれぞれ配置された一対の摺動部材 8 2 と、 ドライブキー 8 1 の周方向両側にそれぞれ配置された一対の摺動部材 8 2に対しそれぞれ周方向外側に間隔をおいて対向するばね受け突起 7 6 の周方向片面との間に配設された圧縮コイルばね 8 3 とを備えている。 ばね受け突起 7 6 の各々の横断面は実質的に矩形をなしている。 摺動部 材 8 2の各々は、 半径方向内側面の周方向長さが半径方向外側面の周方 向長さより もわずかに短い、 ほぼ台形の横断面形状を有している。 ワンウェイクラッチ 7 0の外側リ ング部材 7 2の軸方向両側には、 図示 しない環状のホルダ部材が外側リ ング部材 7 2 と一体回転しう るよ う配 設されている。 ワンウェイクラッチ 7 0における上記ローラ 7 4及びば ね部材 7 5の各々、 トルク リ ミ ッタ 8 0の摺動部材 8 2及ぴ圧縮コイル ばね 8 3は、 ホルダ部材の各々により軸方向への抜けが防止されている。 ワンウェイクラッチ 7 0を軸方向に見て、 ドライブキー 8 1 の各々は、 ほぼ一定の周方向幅で半径方向に延在する両側面と、 ほぼ円弧状の半径 方向外側端面 8 1 a及ぴ半径方向内側端面 8 1 b とを含む、 半径方向に 縦長の横断面形状を有している。 ドライプキー 8 1 の各々の周方向幅は 半径方向内側端部においては半径方向内側端面に向つて徐々に狭く なる よ う形成されている。 以上のよ う に構成された ドライブキー 8 1の各々のほぼ半径方向中央部 は、 上記ホルダ部材の各々間に配設されかつ内側リ ング部材 7 1の軸線 に平行に延在する軸 8 4まわり に回動可能に支持されている。 ドライブ キー 8 1の各々の両側面には、 それぞれ摺動部材 8 2が圧縮コイルばね 8 3 によ り実質的に同じばね力によ り周方向に圧接されている。 その結 果、 ドライブキー 8 1 の各々は、 図 3に示されているよ う に、 半径方向 に直立した状態に保持される。 ドライブキー 8 1の各々の半径方向外側 端面 8 1 a は半径方向外側端に位置し、 半径方向内側端面 8 1 bは半径 方向外側端に位置して内側リ ング部材 7 1 の軸心に向けられる。 上記ば ね受け突起 7 6及び摺動部材 8 2の各々の半径方向外側面は、 実質的に 内側リ ング部材 7 1 と同心の仮想円上に位置付けられ、 ドライブキー 8 1 の各々の半径方向外側端面 8 1 a は該仮想円から半径方向外側にそれ ぞれ実質的に同じ距離だけ飛び出している。 摺動部材 8 2 の各々 の半径 方向内側面は、 外側リ ング部材 7 2 の外周面に対し半径方向外側に隙間 をおいて位置付けられている。 ドライブキー 8 1 の各々の半径方向内側 端面 8 1 bは外側リ ング部材 7 2 の外周面に接触させられている。 ステータ 3 0は、 所定の軸方向幅を有するインナリ ング 3 O Aと、 イン ナリ ング 3 0 Aの半径方向外側に同心に位置付けられたァウタ リ ング B と、 インナリ ング 3 0 A及ぴァウタ リ ング B間に一体に配設されかつ周 方向に間隔をおいて配置された複数の羽根部材 3 0 C とから構成されて いる。 羽根部材 3 0 Cの各々は、 図面上は簡略化して示されているが、 実際には周知のよ うに、 周方向に面した両面は、 軸方向に所定の流路が 形成されるよ うな曲面から形成されている。 インナリ ング 3 O Aの内周 面には、 周方向に等間隔をおいて複数の （実施形態においては 3個の） 溝 3 0 a が形成されている。溝 3 0 aの各々は、 ドライブキー 8 1の各々 の半径方向外側端面 8 1 a の円弧面とほぼ同じ円弧面の横断面形状を有 し、 インナリ ング 3 O Aの軸方向に延在する。 溝 3 0 aの各々の周方向 間隔は、 ドライブキー 8 1 の各々が上記したよ うに半径方向に直立して 保持された状態において、 ドライブキー 8 1 の各々 の半径方向外側端面 8 1 a の周方向間隔と実質的に同じ間隔に規定されている。 なお、 イン ナリ ング 3 O Aの溝 3 0 a の各々は トルク リ ミ ッタ 8 0の一部を構成す る。 以上のよ う に構成されたステータ 3 0は、 インナリ ング 3 O Aの内周面 に形成された溝 3 0 a の各々を、 直立状態にある、 対応する ドライブキ 一 8 1 の半径方向外側端面 8 l a に嵌合させることによ り、 ワ ンウェイ クラッチ 7 0 の外側リ ング部材 7 2 の半径方向外側に装着される。 ィン ナリ ング 3 O Aの内周面は、 上記仮想円の半径方向外側に位置付けられ る。 図 2に示すよ うに、 ワ ンウェイクラッチ 7 0 の内側リ ング部材 7 1 は、 ハウジング 8 に固定された上記円筒部材 6 0 の一端部にスプライ ン 結合されることによ り、 実質的にハウジング 8 に固定される。 羽根部材 3 O Cの各々を含むステータ 3 0は、 ポンプ 2 6 とタービン 2 8 との間 に位置付けられる。 ワンウェイクラ ッチ 7 0の外側リ ング部材 7 2の軸 方向両側に配設された上記環状のホルダ部材の片方とタービンハブ 4 7 との間、 及ぴホルダ部材の他方とポンプハブ 5 6 との間にはそれぞれ複 数のローラが適宜の保持手段を介して配設されている。 その結果、 外側 リ ング部材 7 2は、 タービンハブ 4 7及びポンプハブ 5 6 に対し相対回 転自在である。 上記ワンウェイクラ ッチ 7 0及びトルク リ ミ ッタ 8 0は 伝達トルク制限手段を構成する。 なお、 ワンウェイクラッチ 7 0及びト ルク リ ミ ッタ 8 0の各々の基本的構成は公知の構成を利用することでよ く、 したがって、 他の構成を有するワンウェイクラッチ及ぴトルク リ ミ ッタを利用してもよい。 次に、 マニュアル式変速機 6について図 1 を参照して説明する。 図示の 実施形態における変速機 6 は、 平行軸式歯車変速機からなり、 ケース 2 0 と、 該ケース 2 0内に配設され上記湿式多板摩擦クラッチ 4のクラ ッ チセンタ 6 6 を装着した入力軸 6 4 と、 該入力軸 6 4 と同一軸上に配設 された出力軸 9 0 と、 該出力軸 9 0 と平行に配設されたカウンターシャ フ ト 9 2 とを備えている。 入力軸 9 0には駆動歯車 9 4が配設され、 出 力軸 9 0には変速歯車 9 6 a、 9 6 b、 ' ■ ■ が配設されている と共に、 同期嚙合装置 9 8 a、 9 8 b、 · · · が配設されている。 また、 カウンタ 一シャ フ ト 9 2 には、 上記駆動歯車 9 4及び変速歯車 9 6 a、 9 6 b、 ' · ' と常時嚙み合うカウンター歯車 1 0 0 a、 1 0 0 b、 1 0 0 c、 ' ' ' が設けられている。 マユユアル式変速機 6は公知の構成を利用 することでよく、 またそれ自体の構成は本発明の特徴をなすものではな いので、 更なる説明は省略する。 図示の実施形態における トルク コンバータ 2を装備した動力伝達装置は 以上のよ うに構成されており、 以下その作動について説明する。 図 1及 び図 2を参照して、 ディーゼルエンジンのクランク軸 3 1 (入力軸） に 発生した駆動力は、 ドライブプレー ト 3 4を介して トルクコンバータ 2 のケーシング 2 4に伝達される。 ケーシング 2 4 とポンプ 2 6 のポンプ シェル 3 8は一体的に構成されているので、 上記駆動力によってポンプ 2 6が回転させられる。 ポンプ 2 6が回転する とポンプ 2 6内の作動流 体は遠心力によ りイ ンペラ 4 0に沿って外周に向かって流れ、 矢印で示 すよ う にタービン 2 8側に流入する。 タービン 2 8側に流入した作動流 体は、 内周側に向かって流れ、 矢印で示すよ う にステータ 3 0内に流入 される。 タービン 2 8からステータ 3 0内に流入した作動流体は、 ステ ータ 3 0の羽根部材 3 0 Cによ り流れる向きを変えられてポンプ 2 6 に 戻される。 ステータ 3 0からポンプ 2 6に戻される作動流体は、 ポンプ 2 6 のイ ンペラ 4 0 の背面側 （回転方向に対し後ろ側） に流入させられ る。 このよ うに、 作動流体が、 ポンプ 2 6、 タービン 2 8及びステ タ 3 0 を通ってポンプシェノレ 3 8及びタービンシェノレ 4 2内を循環することに よ り、 ポンプ 2 6側の駆動 トルクが、 実質的に増大させられてタ一ビン

2 8側に伝達される。 タービン 2 8側に伝達された駆動力は、 タ一ビン シェル 4 2及びタービンハブ 4 7を介して出力軸 4 6 に伝達され 、 更に 上記摩擦クラッチ 4を介して変速機 6に伝達される。 に、 図 1〜図 4を参照して、 上述した トルタ コンノ^ータ 2の 卜ルク伝 達特性について説明する。 図 4において、 点線は トルク 3 ンノ 一タのー 般的な特性を、 また実線は本発明による トルク コ ンバータの特性を、 そ れぞれ模式的に示すもので、 横軸は、 ポンプ 2 6 の回転数 N p とタービ ン 2 8の回転数 N t とによ り規定される速度比 （ e ) = ( N t Z N p )、 縦軸は、 ポンプ 2 6からテービン 2 8を介してステータ 3 0に伝えられ る伝達トルク量である。 図 4力、ら判るよ うに、 トルク コンバータは、 ポ ンプ 2 6 とタービン 2 8 との速度比 （ e ) が零 （ 0 ) に近づく にしたが つて上記伝達トルクが増大する特性を有している。 このような特性を有 する トルク コ ンバータを車両の動力伝達装置に装備した場合、 車速の如 何にかかわらず、 速度比 （ e ) が零 （ 0 ) に近づく にしたがって、 すな わちポンプ 2 6の回転数 N p とタービン 2 8の回転数 N t との差が大き く なるにしたがって上記伝達トルクが増大するので、 車両停止状態でェ ンジンが駆動され、 変速機の変速ギヤが投入されている状態、 即ち入力 軸が回転し出力軸が停止している状態において、 上記伝達トルクが最大 となる。 また、 車両が急加速されたとき、 登坂などによ り負荷が増大し たとき、 などにおいて速度比 （ e ) が零 （ 0 ) に近づいてゆく場合にお いても、 上記伝達トルクが最大値に近づいてゆく ことになる。 したがって、 先に述べたよ うに、 小排気量の T Cディーゼルエンジンが 使用された動力伝達装置において、 発進クラッチと して トルク コ ンパ一 タを使用した場合には、 1種類の変速機において、 可能な限り広い トル ク レンジを持たせたい、 との要望を満足させることが可能になる。 しか しながら、 マニュアル式の変速機と組み合わせた動力伝達装置に、 上記 したよ うな、 一般的な特性を有する トルク コ ンバータをそのまま使用 し た場合には、 増幅された出力側の トルクが高すぎて、 変速機の許容入力 限度を越えてしまい、 強度上の問題が発生することになる。 本発明による トルクコンバータ 2においては、 ステータ 3 0 とノ、ゥジン グ 8 との間に、 ポンプ 2 6からタービン 2 8 を介してステータ 3 0に伝 えられる伝達トルクが所定値 y (図 4 ) を越えて増加しないよ うに制限 する伝達トルク制限手段が配設されている。 図 2及び図 3に示されてい るよ うに、 伝達トルク制限手段は、 ハウジング 8に支持されたワ ンゥェ イクラ ツチ 7 0 と、 ワンウェイクラ ッチ 7 0 とステータ 3 0 との間に配 設された トルク リ ミ ッタ 8 0 とからなり、 上記伝達トルクが所定値を越 えない間、 ステータ 3 0は、 トルク リ ミ ッタ 8 0及びワ ンウェイクラ ッ チ 7 0を介してハウジング 8に固定され、 該伝達トルクが所定値を越え て増加しょ う と した場合には、 トルク リ ミ ッタ 8 0の作動によ り、 ステ ータ 3 0は、 ワ ンウェイクラッチ 7 0に対し空転させられるよ う構成さ れている。 更に具体的に説明する と、 作動流体が、 ポンプ 2 6、 タービン 2 8及び ステータ 3 0を通ってポンプシェル 3 8及びタービンシェル 4 2内を循 環することによ り 、 ポンプ 2 6側の駆動 トルクが実質的に増大させられ てタービン 2 8側に伝達されるが、 ステータ 3 0には、 羽根部材 3 0 C に作用する流体の反力によ り、 図 3 において時計方向の回転トルクが作 用する。 この トルクは、 イ ンナリ ング 3 0 Aの溝 3 0 a、 トルク リ ミ ツ タ 8 0の ドライブキー 8 1、 摺動部材 8 2、 圧縮コイルばね 8 3及びヮ ンウェイクラッチ 7 0 の外側リ ング部材 7 2におけるばね受け突起 7 6 を介してワ ンウェイクラッチ 7 0に伝達される。 先に述べたよ うに、 外 側リ ング部材 7 2は、 ローラ 7 4を介して内側リ ング部材 7 1 にロ ック- され、 円筒部材 6 0及びポンプハウジング 5 2を介してハウジング 8 に ロ ック される。 ステータ 3 0はハウジング 8に固定され、 ステータ 3 0 による トルク増幅作用が機能するので、 図 4において実線で示されてい るよ うに速度比 （ e ) が零 （ 0 ) に近づいてゆく にしたがって上記伝達 トルクが増加する。 速度比 （ e ) が零 （ 0 ) に近づいてゆく と、 ステータ 3 0 の羽根部材 3 0 Cに作用する流体の反力が徐々に増大してゆく が、 速度比 （ e ) が零

( 0 ) に近い所定値 Xに達すると、 トルク リ ミ ッタ 8 0の ドライブキー 8 1 は、 軸 8 4まわり に図 3 において時計方向に回動させられてイ ンナ リ ング 3 O Aの溝 3 0 a に対する係合が解除される。 ステータ 3 0は、 トルク リ ミ ッタ 8 0の ドライブキー 8 1 に対して空転させられるのでス テータ 3 0による トルク増幅作用が機能しなく なる。 その結果、 速度比

( e ) が所定値 Xを越えて零 （ 0 ) に近付いたと しても、 上記伝達トル クは所定値 yを越えて増加することはない。 すなわち、 速度比 （ e ) が所定値 xを越えて零 （ 0 ) に近づこ う と した とき、 ステータ 3 0はワ ンウェイクラッチ 7 0に対し空転させられるの で、 ステータ 3 0による トルクの増幅機能が停止させられ、 上記伝達ト ルクは、図 4において、ほぼフラッ トに延在する実線で示されるよ うに、 所定値 yを越えることが防止される。 したがってこのよ うな特性を有す る トルクコ ンバータ 2を使用した場合には、 上記伝達トルクを変速機 6 の許容入力の限度を越えないよう制限できるので、 変速機 6の許容入力 の限度内で変速機 6の トルク レンジを広げるこ とを可能にする。 また、 車両停止状態でエンジンが駆動され変速機 6 の変速ギヤが投入されてい る状態、 即ち入力軸 3 1が回転し出力軸 4 6が停止している状態におい て発生する ドラッグ トルクも、 最大値よ り も低い所定値 yまで低減する ことができる。 なお、 速度比 （ e ) が所定値 Xから 1 . 0に近づく よ う に変化した場合には、 トルク リ ミ ッタ 8 0の圧縮コイルばね 8 3及び摺 動部材 8 2などによる復帰動作によ り ドライブキー 8 1が再びインナリ ング 3 O Aの溝 3 0 a に係合させられ、 ステータ 3 0による トルク増幅 作用が機能し始める。

Claims

請求の範囲

1 . ハウジング内に回転自在に支持されたポンプハブに装着された環状 のポンプシェルと、 ポンプシェル内に放射状に配設された複数個のイン ペラとを有するポンプと ； ポンプと対向して配設されかつポンプハブと 相対回転可能なタービンハプに装着された環状のタービンシェルと、 タ 一ビンシェル内に放射状に配設された複数個のラ ンナとを有するタービ ンと ； ポンプとタービン間に配置されかつハウジングに支持されたステ ータ と ； ポンプとタービン内に充填された作動流体と ； を備えた トルク コ ンバータにおいて、

ステータ とハウジングとの間に、 ポンプからタービンを介してステータ に伝えられる伝達トルクが所定値を越えて増加しないよ うに制限する伝 達トルク制限手段が配設されている、

ことを特徴とする トルクコンバータ。

2 . 伝達トルク制限手段は、 ハウジングに支持されたワ ンウェイクラ ッ チと、 ワ ンウェイクラッチとステータ との間に配設された トルク リ ミ ッ タ とからなり、 該伝達トルクが所定値を越えない間はステータは トルク リ ミ ッタ及ぴワ ンウェイクラッチを介してハウジングに固定され、 該伝 達トルクが所定値を越えて増加しょ う と した場合には、 トルク リ ミ ッタ の作動によ りステータはワ ンウェイクラッチに対し空転させられるよ う 構成されていることを特徴とする、 請求項 1記載の トルクコンバータ。