WO2006030735A1

WO2006030735A1 - トルクコンバータ

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Publication number: WO2006030735A1
Application number: PCT/JP2005/016754
Authority: WO
Inventors: Yukiyoshi Takada; Takeshi Kawamoto
Original assignee: Exedy Corp
Current assignee: Exedy Corp
Priority date: 2004-09-17
Filing date: 2005-09-12
Publication date: 2006-03-23
Anticipated expiration: 2007-03-17
Also published as: KR20070042579A; DE112005002233T5; US20080029359A1; JP2006083997A

Abstract

　トルクコンバータにおいて、ステータ支持機構の構造を工夫することで、トルクコンバータの内周部周辺の軸方向寸法を短縮する。このトルクコンバータ（１）は、フロントカバー（２）と、インペラ（３）と、タービン（４）と、タービン（４）からインペラ（３）に流れる流体の流れを調整するためのステータ（５）と、ステータ（５）を固定シャフトに対して一方向にのみ回転可能に支持するためのステータ支持機構（６）とを備えている。ステータ支持機構（６）は、ステータハブ（５２）のエンジン側に配置された環状のリテーナ（６１）と、ステータハブ（５２）の内周側に配置された環状のアウターレース（６４）と、ステータハブ（５２）のトランスミッション側に配置された環状の第１スラスト軸受（６６）と、ステータハブ（５２）のエンジン側に配置されアウターレース（６４）の外周側に配置された環状の第２スラスト軸受（６７）とを有している。

Description

明細書

トルクコンバータ技術分野

[0001] 本発明は、トルクコンバータ、特にステータを備えたトルクコンバータに関する。

背景技術

[0002] エンジンからのトルクを流体によりトランスミッション側へ伝達するための手段として、トルクコンバータがある。トルクコンバータは、主にエンジンからのトルクが入力されるフロントカバーと、フロントカバー内に設けられたインペラと、インペラに対向して配置されたタービンと、タービン力インペラへの流体の流れを調整するためステータと、ステータを支持するためのステータ支持機構とから構成されている。

[0003] ステータは、インペラとタービンとの内周部間に配置されており、内周部に配置された環状のステータハブと、ステータハブの外周側に複数配置されたステータブレードと力も構成されている。ステータは、ステータハブを介してステータ支持機構に支持されている。

[0004] ステータ支持機構は、ステータをトランスミッション側から延びる固定シャフトに対して支持するためのもので、ステータの内周側に配置されている。ステータ支持機構は、ワンウェイクラッチと、リテーナと、第 1スラスト軸受と、第 2スラスト軸受とから構成されている。ワンウェイクラッチは、ステータを固定シャフトに対して一方向にのみ回転可能に支持する機能を有しており、固定シャフトの外周側に配置されている。ワンウェイクラッチは、ステータハブの内周側に配置された環状のアウターレースと、固定シャフトの外周側にスプライン係合する環状のインナーレースと、アウターレースとインナーレースとの間に配置され、アウターレースとインナーレースとを一方向にのみ相対回転可能にするためのクラッチ部材とから構成されている。リテーナは、ステータハブのエンジン側に配置された環状の部材で、アウターレース及びインナーレースと第 1スラスト軸受との間に配置されている。第 1スラスト軸受は、リテーナのトランスミッション側に配置されている。第 2スラスト軸受は、ステータハブのエンジン側に配置されている (例えば、特許文献 1参照)。 [0005] 以上に述べたトルクコンバータは、次のような動作によりトルクを伝達する。まず、フロントカバー及びインペラがエンジン力も入力されるトルクにより回転する。インペラが回転すると、流体はインペラの羽根及び遠心力によりインペラ外周側力タービン外周側へ流れる。タービン外周側へ流れた流体は、羽根により形成されるタービン内部の流路を通ってタービン内周側からインペラ内周側へ戻る。このとき、流体がタービンの羽根に衝突するため、タービンはインペラと同方向に回転する。この流体の流れにより、フロントカバーに入力されたトルクがタービンを回転させる。そして、トルクはタービンを介して出力軸へ出力される。

[0006] インペラとタービンとの回転数の差が大きいときは、タービン内周側からインペラ内周側へ流れる流体は、インペラの回転を妨げる方向に流れる。そのため、流体力 Sインペラの回転を妨げない方向に流れるよう、ワンウェイクラッチによりステータをインペラ回転方向と反対方向へは回転不能としている。そして、ステータブレード前面 (インべラ回転方向と同じ側の面）に流体が衝突し、流体の流れ方向をインペラ回転方向に変えている。その結果、トルクコンバータのトルク比が大きくなる。

[0007] 一方、インペラとタービンとの回転数の差が小さくなると、タービン内周側からインべラ内周側へ流れる流体は、ステータブレード背面 (インペラ回転方向と反対側の面）に当たるようになる。この状態では、ステータを回転可能とした方が流体力 Sインペラの回転を妨げず、トルクコンバータのトルク伝達効率が向上する。そのため、ワンウェイクラッチによりステータをインペラ回転方向へ回転可能とすることで、ステータブレード背面に当たった流体はインペラの回転を妨げることがない。その結果、トルク伝達効率が向上する。

[0008] このように、ステータは、流体室内の流体の流れを調整しているため、流体からステータブレードを介して円周方向及び軸方向の荷重を受けることになる。したがって、ステータ支持機構は、ステータに作用する様々な荷重を受けつつステータを支持している。

特許文献 1：特開平 10— 299858号公報

発明の開示

[0009] <発明が解決しょうとする課題 > しかし、従来のステータ支持機構は、軸受のコストゃステータ支持機構周辺の軸方向寸法等を考慮して、エンジン側の第 2スラスト軸受の径が第 1スラスト軸受の径よりも小さくなつている。すなわち、従来のステータは径の異なる 2つのスラスト軸受により軸方向に支持される構成となって、る（例えば、特許文献 1参照)。

[0010] 第 2スラスト軸受の径が第 1スラスト軸受の径よりも小さくなつているのは、第 2スラスト軸受がタービンシェルとタービンノヽブとを連結する複数のリベットの内周側に配置されているためである。そして、第 1スラスト軸受力軸方向寸法を短縮するために、ィンナーレースと半径方向位置をずらした状態でアウターレースの外周側に配置されているためである。

[0011] 2つのスラスト軸受の径が異なると、ステータに軸方向の荷重が作用した際に以下の問題が生じる。例えば、タービンにトランスミッション側への軸方向荷重が作用すると、軸方向荷重は第 2スラスト軸受、リテーナ、アウターレース、及びステータハブを順番に伝わり、第 1スラスト軸受に伝達される。このとき、第 2スラスト軸受力はリテーナの内周部に軸方向荷重が伝達され、その軸方向荷重はリテーナの外周部力ァウタ一レースに伝達される。その結果、リテーナの強度が低く剛性が不足している場合は、リテーナが軸方向にたわむ。リテーナが軸方向にたわむとリテーナに当接している第 2スラスト軸受の軌道面が傾くため、第 2スラスト軸受に過度の負荷が作用し寿命が短くなる要因となる。また、リテーナの強度を確保するためにリテーナの軸方向の板厚を厚くすると、ステータ支持機構周辺の軸方向寸法も大きくなる。ステータ支持機構周辺の軸方向寸法が大きくなると、トルクコンバータの内周部周辺の軸方向寸法も大きくなり重量及び配置上好ましくな、。

[0012] 本発明の課題は、ステータ支持機構の構造を工夫することで、トルクコンバータの内周部周辺の軸方向寸法を短縮することにある。

<課題を解決するための手段 >

請求項 1に記載のトルクコンバータは、固定シャフト回りに配置され、エンジンからのトルクを流体によってトランスミッション側へ延びる出力軸に伝達するためのものである。このトルクコンバータは、エンジン側に配置され、エンジンからのトルクが入力されるフロントカバーと、フロントカバーのトランスミッション側に配置され、フロントカバーとともに流体室を構成し、内側に複数の羽根が設けられたインペラと、流体室内においてインペラのエンジン側に配置され、出力軸にトルクを出力可能なタービンと、インべラとタービンとの内周部間に配置され、タービン力インペラに流れる流体の流れを調整するためのステータと、ステータを固定シャフトに対して一方向にのみ回転可能に支持するためのステータ支持機構とを備えている。ステータは、内周部に配置された環状のステータハブを有している。ステータ支持機構は、ステータハブのエンジン側に配置された環状のリテーナと、ステータハブの内周側に配置された環状のァウタ一レースと、ステータハブのトランスミッション側に配置された環状の第 1スラスト軸受と、ステータハブのエンジン側に配置されアウターレースの外周側に配置された環状の第 2スラスト軸受とを有して、る。

[0013] 従来のトルクコンバータでは、ステータ支持機構の第 2スラスト軸受の径は第 1スラスト軸受、すなわちアウターレースの径よりも小さい。そのため、ステータに軸方向の荷重が作用すると、リテーナが軸方向にたわむことがある。したがって、リテーナには強度を確保するためにある程度の厚みが必要とされる。しかし、このトルクコンバータでは、第 2スラスト軸受がアウターレースの外周側に配置されているため、従来よりも外周側を支持することができる。すなわち、従来の第 2スラスト軸受はインナーレース周辺を支持している力この第 2スラスト軸受はより外周側のステータハブ周辺を支持することがでさる。

[0014] これにより、第 2スラスト軸受とステータハブとの間に配置されたリテーナは軸方向へのたわみを考慮する必要がないため、リテーナの厚みを薄くすることができ、トルクコンバータの内周部周辺の軸方向寸法を短縮することができる。また、リテーナの軸方向へのたわみがないため、第 2スラスト軸受の軌道面が傾くことがなぐ第 2スラスト軸受の寿命が短くなるのを防止することができる。

[0015] 請求項 2に記載のトルクコンバータは、請求項 1において、第 2スラスト軸受の外内周端中央位置がアウターレースの外周端の外周側に配置されている。

[0016] このトルクコンバータでは、第 2スラスト軸受の外内周端中央位置がアウターレースの外周端の外周側に配置されているため、軸方向荷重が作用する中心点が従来よりステータハブ周辺に位置することになり、従来よりステータハブ周辺を支持することができる。これにより、第 2スラスト軸受とステータハブとの間に配置されたリテーナは軸方向へのたわみを考慮する必要がないため、リテーナの厚みを薄くすることができ、トルクコンバータの内周部周辺の軸方向寸法を短縮することができる。また、リテーナの軸方向へのたわみがないため、第 2スラスト軸受の軌道面が傾くことがなぐ第 2スラスト軸受の寿命が短くなるのを防止することができる。

[0017] 請求項 4に記載のトルクコンバータは、請求項 1において、第 2スラスト軸受の内周端がアウターレースの外周端よりも外周側に配置されている。

[0018] このトルクコンバータでは、第 2スラスト軸受の内周端がアウターレースの外周端よりも外周側に配置されているため、従来より外周側のステータハブ周辺を支持することができる。これにより、第 2スラスト軸受とステータハブとの間に配置されたリテーナは軸方向へのたわみを考慮する必要がないため、リテーナの厚みを薄くすることができ、トルクコンバータの内周部周辺の軸方向寸法を短縮することができる。また、リテーナの軸方向へのたわみがないため、第 2スラスト軸受の軌道面が傾くことがなぐ第 2 スラスト軸受の寿命が短くなるのを防止することができる。

[0019] 請求項 4に記載のトルクコンバータは、固定シャフト回りに配置され、エンジンからのトルクを流体によってトランスミッション側へ延びる出力軸に伝達するためのものである。このトルクコンバータは、エンジン側に配置され、エンジンからのトルクが入力されるフロントカバーと、フロントカバーのトランスミッション側に配置され、フロントカバーとともに流体室を構成し、内側に複数の羽根が設けられたインペラと、流体室内においてインペラのエンジン側に配置され、出力軸にトルクを出力可能なタービンと、インべラとタービンとの内周部間に配置され、タービン力インペラに流れる流体の流れを調整するためのステータと、ステータを固定シャフトに対して一方向にのみ回転可能に支持するためのステータ支持機構とを備えている。タービンは、インペラに対向する側に複数の羽根が設けられたタービンシェルと、タービンシェルの内周側に配置され出力軸とタービンシェルとを連結するためのタービンノ、ブと、円周方向に複数配置されタービンシェルとタービンノヽブとを相対回転不能に連結するための固定部材とを有している。ステータは、内周部に配置された環状のステータハブを有している。ステータ支持機構は、ステータハブのエンジン側に配置された環状のリテーナと、ステータハブのトランスミッション側に配置された環状の第 1スラスト軸受と、ステータハブのエンジン側に配置され複数の固定部材の外周側に配置された環状の第 2スラスト軸受とを有している。

[0020] このトルクコンバータでは、第 2スラスト軸受がタービンの固定部材の外周側に配置されているため、ステータ支持機構周辺の軸方向寸法を短縮した状態で、第 2スラスト軸受がより外周側のステータハブ周辺を支持することができる。これにより、リテーナは軸方向へのたわみを考慮する必要がないため、リテーナの厚みを薄くすることができ、トルクコンバータの内周部周辺の軸方向寸法を短縮することができる。また、リテ一ナの軸方向へのたわみがないため、第 2スラスト軸受の軌道面が傾くことがなぐ第 2スラスト軸受の寿命が短くなるのを防止することができる。

[0021] 請求項 5に記載のトルクコンバータは、請求項 4において、第 2スラスト軸受の軸方向位置が固定部材と重なり合つている。

[0022] このトルクコンバータでは、第 2スラスト軸受の軸方向位置が固定部材と重なり合つているため、トルクコンバータの内周部周辺の軸方向寸法をより短縮することができる

[0023] 請求項 6に記載のトルクコンバータは、固定シャフト回りに配置され、エンジンからのトルクを流体によってトランスミッション側へ延びる出力軸に伝達するためのものである。エンジン側に配置され、エンジンからのトルクが入力されるフロントカバーと、フロントカバーのトランスミッション側に配置され、フロントカバーとともに流体室を構成し、内側に複数の羽根が設けられたインペラと、流体室内においてインペラのエンジン側に配置され、出力軸にトルクを出力可能なタービンと、インペラとタービンとの内周部間に配置され、タービン力インペラに流れる流体の流れを調整するためのステータと、ステータを固定シャフトに対して一方向にのみ回転可能に支持するためのステータ支持機構とを備えている。ステータは、内周部に配置された環状のステータハブを有している。ステータ支持機構は、ステータハブのエンジン側に配置された環状のリテーナと、ステータハブのトランスミッション側に配置された環状の第 1スラスト軸受と、ステータハブのエンジン側に配置され第 1スラスト軸受と半径方向位置が実質的に同一である環状の第 2スラスト軸受とを有して、る。 [0024] このトルクコンバータでは、第 2スラスト軸受が第 1スラスト軸受と半径方向位置が実質的に同一であるため、ステータハブに作用する軸方向荷重を支持する位置も実質的に同一となり、ステータハブの支持状態が安定する。これにより、このトルクコンパータでは、第 2スラスト軸受とステータハブとの間に配置されたリテーナは軸方向へのたわみは考慮する必要がないため、リテーナの厚みを薄くすることができ、トルタコンバータの内周部周辺の軸方向寸法を短縮することができる。また、リテーナの軸方向へのたわみがないため、第 2スラスト軸受の軌道面が傾くことがなぐ第 2スラスト軸受の寿命が短くなるのを防止することができる。

[0025] 請求項 7に記載のトルクコンバータは、請求項 1から 6のいずれかにおいて、リテーナがステータハブと第 2スラスト軸受との軸方向間に配置されて、る。

[0026] このトルクコンバータでは、リテーナがステータハブと第 2スラスト軸受との軸方向間に配置されているため、リテーナには軸方向への圧縮荷重しか作用しない。これにより、このトルクコンバータでは、リテーナの厚みを薄くすることができ、トルクコンバータの内周部周辺の軸方向寸法を短縮することができる。また、リテーナの軸方向へのたわみがないため、第 2スラスト軸受の軌道面が傾くことがなぐ第 2スラスト軸受の寿命が短くなるのを防止することができる。

[0027] 請求項 8に記載のトルクコンバータは、請求項 1から 7のいずれかにおいて、リテーナがエンジン側へ環状に突出し第 2スラスト軸受と半径方向に係合する環状突出部を有している。

[0028] このトルクコンバータでは、リテーナが第 2スラスト軸受と半径方向に係合する環状突出部を有しているため、第 2スラスト軸受のリテーナに対する半径方向位置が安定する。

[0029] 請求項 9に記載のトルクコンバータは、請求項 8において、第 2スラスト軸受が環状突出部の内周側に嵌め込まれている。

[0030] このトルクコンバータでは、第 2スラスト軸受が環状突出部の内周側に嵌め込まれているため、第 2スラスト軸受のリテーナに対する半径方向位置がさらに安定する。

[0031] 請求項 10に記載のトルクコンバータは、固定シャフト回りに配置され、エンジンからのトルクを流体によってトランスミッション側へ延びる出力軸に伝達するためのものである。エンジン側に配置され、エンジンからのトルクが入力されるフロントカバーと、フロントカバーのトランスミッション側に配置され、フロントカバーとともに流体室を構成し、内側に複数の羽根が設けられたインペラと、流体室内においてインペラのエンジン側に配置され、出力軸にトルクを出力可能なタービンと、インペラとタービンとの内周部間に配置され、タービン力インペラに流れる流体の流れを調整するためのステータと、ステータを固定シャフトに対して一方向にのみ回転可能に支持するためのステータ支持機構とを備えている。ステータは、内周部に配置された環状のステータハブを有している。ステータ支持機構は、ステータハブのエンジン側に配置された環状のリテーナと、ステータハブの内周側に配置された環状のアウターレースとを有している。そして、リテーナの外周部がステータハブと軸方向に当接している。

[0032] このトルクコンバータでは、リテーナの外周部がステータハブと軸方向に当接しているため、第 2スラスト軸受をステータハブ周辺に配置することができる。これにより、このトルクコンバータでは、リテーナの軸方向へのたわみを考慮する必要がないため、リテーナの厚みを薄くすることができ、トルクコンバータの内周部周辺の軸方向寸法を短縮することができる。また、リテーナの軸方向へのたわみがないため、第 2スラスト軸受の軌道面が傾くことがなぐ第 2スラスト軸受の寿命が短くなるのを防止することができる。さらに、このトルクコンバータでは、リテーナのステータハブに対する軸方向位置を安定させることができる。

[0033] 請求項 11に記載のトルクコンバータは、請求項 1から 10のいずれかにおいて、ステ一タハブがエンジン側へ環状に突出しリテーナと半径方向に係合する環状部を有している。

[0034] このトルクコンバータでは、ステータハブがリテーナと半径方向に係合する環状部を有しているため、リテーナのステータハブに対する半径方向位置を安定させることができる。

[0035] 請求項 12に記載のトルクコンバータは、請求項 11において、リテーナがステータハブと相対回転不能となるよう環状部の内周側に嵌め込まれている。

[0036] このトルクコンバータでは、リテーナがステータハブと相対回転不能となるよう環状部の内周側に嵌め込まれているため、リテーナのステータハブに対する半径方向位置をさらに安定させることができる。また、このトルクコンバータでは、リテーナのステ一タハブに対する軸方向位置をさらに安定させることができる。

[0037] 請求項 13に記載のトルクコンバータは、固定シャフト回りに配置され、エンジンからのトルクを流体によってトランスミッション側へ延びる出力軸に伝達するためのものである。エンジン側に配置され、エンジンからのトルクが入力されるフロントカバーと、フロントカバーのトランスミッション側に配置され、フロントカバーとともに流体室を構成し、内側に複数の羽根が設けられたインペラと、流体室内においてインペラのエンジン側に配置され、出力軸にトルクを出力可能なタービンと、インペラとタービンとの内周部間に配置され、タービン力インペラに流れる流体の流れを調整するためのステータと、ステータを固定シャフトに対して支持するためのステータ支持機構とを備えてヽる。ステータは、内周部に配置された環状のステータハブを有している。ステータハブは、ステータが固定され軸方向に筒状に延びる筒状部と、筒状部から内周側へ延びる円板部とをさらに有している。そして、ステータハブに作用する軸方向荷重は、筒状部の軸方向両端で支持されている。

[0038] このトルクコンバータでは、ステータハブに作用する軸方向荷重が筒状部の軸方向両端で支持されているため、ステータハブの支持状態を安定させることができる。そして、このトルクコンバータでは、筒状部周辺で軸方向荷重を支持できるため、リテーナの軸方向へのたわみを考慮する必要がない。そのため、リテーナの厚みを薄くすることができ、トルクコンバータの内周部周辺の軸方向寸法を短縮することができる。また、リテーナの軸方向へのたわみがないため、第 2スラスト軸受の軌道面が傾くことがなぐ第 2スラスト軸受の寿命が短くなるのを防止することができる。

[0039] 請求項 14に記載のトルクコンバータは、請求項 13において、ステータ支持機構がステータハブのエンジン側に配置された環状の第 2スラスト軸受と、ステータハブと第 2スラスト軸受との軸方向間に配置されたリテーナとをさらに有して、る。

[0040] このトルクコンバータでは、リテーナがステータハブと第 2スラスト軸受との軸方向間に配置されているため、リテーナには軸方向への圧縮荷重しか作用しない。これにより、このトルクコンバータでは、リテーナの厚みを薄くすることができ、トルクコンバータの内周部周辺の軸方向寸法を短縮することができる。また、リテーナの軸方向へのたわみがないため、第 2スラスト軸受の軌道面が傾くことがなぐ第 2スラスト軸受の寿命が短くなるのを防止することができる。

[0041] 請求項 15に記載のトルクコンバータは、請求項 14において、リテーナは、エンジン側へ環状に突出し第 2スラスト軸受と半径方向に係合する環状突出部を有している。

[0042] このトルクコンバータでは、リテーナが第 2スラスト軸受と半径方向に係合する環状突出部を有しているため、第 2スラスト軸受のリテーナに対する半径方向位置が安定する。

[0043] 請求項 16に記載のトルクコンバータは、請求項 15において、第 2スラスト軸受が環状突出部の内周側に嵌め込まれている。

[0044] このトルクコンバータでは、第 2スラスト軸受が環状突出部の内周側に嵌め込まれているため、第 2スラスト軸受のリテーナに対する半径方向位置がさらに安定する。

[0045] 請求項 17に記載のトルクコンバータは、請求項 14から 16において、ステータハブがエンジン側へ環状に突出しリテーナと半径方向に係合する環状部を有している。

[0046] このトルクコンバータでは、ステータハブがリテーナと半径方向に係合する環状部を有しているため、リテーナのステータハブに対する半径方向位置を安定させることができる。

[0047] 請求項 18に記載のトルクコンバータは、請求項 17において、リテーナは、ステータハブと相対回転不能となるよう環状部の内周側に嵌め込まれている。

[0048] このトルクコンバータでは、リテーナがステータハブと相対回転不能となるよう環状部の内周側に嵌め込まれているため、リテーナのステータハブに対する半径方向位置をさらに安定させることができる。また、このトルクコンバータでは、リテーナのステ一タハブに対する軸方向位置をさらに安定させることができる。

<発明の効果 >

本発明に係るトルクコンバータでは、トルクコンバータの内周部周辺の軸方向寸法を短縮することができる。

図面の簡単な説明

[0049] [図 1]本発明の一実施形態としてのトルクコンバータ 1の縦断面概略図。

[図 2]ステータ支持機構 6周辺の詳細図。符号の説明

1 トノレタコン/くータ

2 フロント力/く一

3 インペラ

4 タービン

5 ステータ

6 ステータ支持機構

7 ロックアップクラッチ

13 タービンハブ

14 リベット（固定部材）

15 フランジ

51 ステータブレード

52 ステータハブ

53 ステータハブ本体 (筒状部)

54 円板部

55 第 1環状部

56 第 2環状部 (環状部）

61 リテーナ

62 ワンウェイクラッチ

63 クラッチ部材

64 アウターレース

65 インナーレース

66 第 1スラスト軸受

67 第 2スラスト軸受

68 環状突出部

発明を実施するための最良の形態

[0051] 本発明の一実施形態を図面を参照しながら説明する。

[0052] 1. トルクコンバータの構造図 1は本発明の一実施形態としてのトルクコンバータ 1の縦断面概略図を示す。図 1の O— Oは、トルクコンバータ 1の回転軸線を示す。

[0053] 図 1において、トルクコンバータ 1は、フロントカバー 2と、フロントカバー 2の外周側突出部 8に固定されたインペラシェル 9とで流体室を形成している。フロントカバー 2 は、エンジンのクランクシャフト（図示せず）に対して各構成部品によって装着可能となっており、エンジンからのトルクが入力されるようになっている。インペラシェル 9の内部には複数のインペラブレード 10が固定されている（後述)。インペラシェル 9とィンペラブレード 10とによりインペラ 3が構成されている。流体室内でインペラ 3と対向する位置には、タービン 4が配置されている。タービン 4は、タービンシェル 11とタービンシェル 11上に固定された複数のタービンブレード 12とから構成されている。タービンシェル 11の内周端部は、タービンハブ 13のフランジ 15にリベット 14を介して固定されている。タービンハブ 13は、内周部に図示しないトランスミッションのメインドライブシャフト（出力軸）に係合するスプライン溝 20を有している。インペラ 3の内周部とタービン 4の内周部との間にはステータ 5が配置されている。ステータ 5はタービン 4からインペラ 3へと戻される流体の方向を調整するものであり、ステータ支持機構 6 (後述）を介して図示しない固定シャフトに支持されている。固定シャフトは、トランスミツシヨン側から延びる筒状の部材であり、メインドライブシャフトが内部を貫通している。ステータ 5は、ステータ支持機構 6に支持されるステータハブ 52と、ステータハブ 52の外周側に複数配置されたステータブレード 51とから構成されている。

[0054] 2.ロックアップクラッチの構造

ロックアップクラッチ 7は、フロントカバー 2とタービン 4との間の空間に配置されており、フロントカバー 2とタービン 4とを機械的に連結するための装置である。ロックアップクラッチ 7は、主に、ピストン 22と、ピストン 22をタービン 4に弹性的に連結するための弾性連結機構 40とから構成されて、る。

[0055] ピストン 22は、円板状の部材であり、フロントカバー 2とタービンシェル 11との間の空間を、フロントカバー 2側の第 1油圧室 36とタービン 4側の第 2油圧室 37とに分割するように配置されている。ピストン 22は厚みの薄い板金製である。ピストン 22はトランスミッション側に延びる内周側筒状部 23を内周側に有している。内周側筒状部 23 は、タービンハブ 13のフランジ 15の筒状部 16の外周面 19に軸方向及び円周方向に相対移動可能に支持されている。すなわち、内周側筒状部 23の内周面 25は筒状部 16の外周面 19に当接している。筒状部 16の外周面 19には半径方向中間位置に環状溝が形成されている。環状溝内にはシールリング 18が配置され、シールリング 1 8は内周側筒状部 23の内周面 25に当接している。このようにして、シールリング 18は第 1油圧室 36と第 2油圧室 37の内周部分をシールしている。

[0056] ピストン 22の外周部には、トランスミッション側に延びる外周側筒状部 24が形成されている。また、ピストン 22の外周部でエンジン側には、環状の摩擦フエ一シング 35 が張られている。摩擦フエ一シング 35は、フロントカバー 2の内側外周部に形成された環状で平坦な摩擦面 2aに対向している。摩擦フエ一シング 35とフロントカバー 2の摩擦面 2aとの係合により、第 1油圧室 36と第 2油圧室 37との外周部がシールされる。

[0057] 弾性連結機構 40は、ピストン 22とタービン 4との間、さらに詳細にはピストン 22の外周部とタービンシェル 11の外周部との間に配置されている。弾性連結機構 40は、ドライブ側部材としてのリティーユングプレート 27と、ドリブン側の部材としてのドリブンプレート 33と、両プレート 27, 33間に配置された複数のコイルスプリング 32と力も構成されている。リティーユングプレート 27は、ピストン 22の外周部トランスミッション側、すなわち外周側筒状部 24の内周側に配置された環状のプレート部材である。リティ一ユングプレート 27の内周部は複数のリベット（図示せず）によりピストン 22に固定されている。リティーユングプレート 27は、コイルスプリング 32を保持するとともに、コィルスプリング 32の円周方向両側に係合してトルクを伝達するための部材である。リティ一-ングプレート 27は、円周方向に並べられた複数のコイルスプリング 32の外周側と内周側とをそれぞれ支持する保持部 28, 29を有している。内周側の保持部 29 はリティー-ングプレート 27の円板状部分力も切り起こされて形成されている。さらに、リティー-ングプレート 27は各コイルスプリング 32の円周方向両側を支持するための係合部 30を有している。ドリブンプレート 33はタービンシェル 11の外周部背面に固定された環状のプレート部材である。ドリブンプレート 33には、円周方向複数箇所にエンジン側に延びる複数の爪部 34が形成されて、る。爪部 34は各コイルスプリング 32の円周方向両端に係合している。これにより、リティーユングプレート 27からのトルクはコイルスプリング 32を介してドリブンプレート 33に伝達される。

[0058] 3.ステータ支持機構周辺の構造

図 2にステータ支持機構 6周辺の詳細図を示す。ステータ支持機構 6は、主にリテーナ 61と、ワンウェイクラッチ 62と、第 1スラスト軸受 66と、第 2スラスト軸受 67とから構成されている。

[0059] リテーナ 61は、ステータハブ 52のエンジン側に配置された環状の部材である。ステ一タハブ 52は、外周側に複数のステータブレード 51が固定される概ね筒状のステータハブ本体 53と、ステータハブ本体 53から内周側へ延びる円板部 54と力も構成されている。ステータハブ本体 53のエンジン側外周部には、エンジン側へ環状に突出した第 2環状部 56が形成されている。リテーナ 61は、外周部が第 2スラスト面 72と当接した状態で第 2環状部 56の内周側に相対回転不能に嵌め込まれている。これにより、リテーナ 61のステータハブ 52に対する半径方向及び軸方向の位置が安定する。

[0060] ワンウェイクラッチ 62は、さらにステータハブ 52の内周側に配置された環状のァウタ一レース 64と、固定シャフト（図示せず)の外周側にスプライン係合する環状のインナ一レース 65と、アウターレース 64とインナーレース 65との間に配置され、アウターレース 64とインナーレース 65とを一方向にのみ相対回転可能にするためのクラッチ部材 63と力構成されて、る。

[0061] 第 1スラスト軸受 66は、ステータハブ 52とインペラシェル 9との間に配置されている。

ステータハブ本体 53のトランスミッション側外周部には、トランスミッション側へ環状に突出した第 1環状部 55が形成されている。第 1スラスト軸受 66は、第 1スラスト面 71と当接した状態で第 1環状部 55の内周側に嵌め込まれている。これにより、第 1スラスト軸受 66のステータハブ 52に対する半径方向及び軸方向の位置が安定する。また、第 1スラスト軸受 66は、インペラシェル 9の第 4スラスト面 74に当接している。これにより、ステータハブ 52に作用するトランスミッション側への軸方向荷重は、第 1スラスト軸受 66を介してインペラシェル 9により支持される。

[0062] 第 2スラスト軸受 67は、リテーナ 61とタービンハブ 13のフランジ 15との間に配置されている。また、リテーナ 61のエンジン側外周部には、エンジン側へ環状に突出した環状突出部 68が形成されている。第 2スラスト軸受 67は、第 3スラスト面 73と当接した状態で環状突出部 68の内周側に嵌め込まれている。これにより、第 2スラスト軸受 67のリテーナ 61及びステータハブ 52に対する半径方向及び軸方向位置が安定する。また、第 2スラスト軸受 67のエンジン側は、タービンハブ 13のフランジ 15の第 5スラスト面 75と当接している。そして、タービンノヽブ 13のエンジン側端部とフロントカバ一 2との間には、タービンノヽブ 13を軸方向に支持する環状のスラストヮッシャ 80が設けられている。これにより、ステータハブ 52に作用するエンジン側への軸方向荷重は、リテーナ 61、第 2スラスト軸受 67、タービンハブ 13、及びスラストヮッシャ 80を介して、フロントカバー 2により支持される。

[0063] アウターレース 64は、ステータハブ本体 53の第 2環状部 56にリテーナ 61が嵌め込まれているため、リテーナ 61と円板部 54との軸方向間に挟み込まれている。リテーナ 61は、内周側に第 1段付部 69が形成されている。第 1段付部 69により、リテーナ 61 とインナーレース 65の外周側端部とは相対回転可能に、かつ軸方向トランスミツション側へ相対移動不能に係合している。また、インナーレース 65は、円板部 54との係合部に第 2段付部 70が形成されている。第 2段付部 70により、インナーレース 65と円板部 54の内周側端部とは相対回転可能に、かつ軸方向エンジン側へ相対移動不能に係合している。

[0064] 以上に述べた構造をまとめると、ステータ 5、リテーナ 61、及びアウターレース 64は、リテーナ 61がステータハブ 52に嵌め込まれているため一体の部材として機能する。そして、それらの部材は、ステータ支持機構 6によりインペラシェル 9、フロントカバ一 2、及びタービンノ、ブ 13に対して相対回転可能にかつ軸方向へ相対移動不能に支持されている。

[0065] また、第 2スラスト軸受 67は、従来の第 2スラスト軸受に比べて、その配置に特徴を有している。具体的には、第 2スラスト軸受 67は、アウターレース 64の外周側に配置されている。より具体的には、第 2スラスト軸受 67の内周端は、アウターレース 64の外周端の外周側に配置されている。すなわち、第 2スラスト軸受 67は、ステータハブ 52 のステータハブ本体 53のエンジン側に配置されている。また、第 2スラスト軸受 67は、軸方向寸法を考慮して、タービンハブ 13のリベット 14の外周側に配置されている。これにより、第 1スラスト軸受 66と第 2スラスト軸受 67との半径方向位置を実質的に同一にすることができる。そして、ステータハブ 52に作用する軸方向荷重をステータハブ本体 53の軸方向両端で支持することができる。

[0066] 従来の第 2スラスト軸受は、インナーレース周辺であってタービンハブのリベットの内周側に配置されているため、リテーナに作用する荷重点が半径方向にずれる。その結果、リテーナが軸方向にたわむため、第 2スラスト軸受の軌道面が傾き第 2スラスト軸受の寿命が短くなる場合がある。しかし、本発明の第 2スラスト軸受 67は、アウターレース 64の外周側に配置することで、第 1スラスト軸受 66と半径方向位置を実質的に同一にすることができるため、リテーナ 61には軸方向への圧縮荷重しか作用せず軸方向へのたわみがない。その結果、第 2スラスト軸受 67の軌道面が傾くことがないため、第 2スラスト軸受 67の寿命が短くなるのを防止することができる。また、ステータハブ 52に作用する軸方向荷重をステータハブ本体 53の軸方向両端で支持することができるため、ステータハブ 52の支持状態がより安定する。

[0067] 4.動作

トルクコンバータ 1の動作について説明する。フロントカバー 2がエンジンからのトルクにより回転すると、フロントカバー 2とともにインペラ 3も回転する。インペラ 3が回転すると、流体はインペラブレード 10及び遠心力によりインペラ 3外周側力もタービン 4 外周側へ流れる。タービン 4外周側へ流れた流体は、タービンブレード 12により形成されるタービン 4内部の流路を通ってタービン 4内周側からインペラ 3内周側へ戻る。このとき、流体力 Sタービン 4の羽根に衝突するため、タービン 4はインペラ 3と同方向に回転する。この流体の流れにより、フロントカバー 2に入力されたトルクがタービン 4を回転させる。そして、トルクはタービン 4を介してメインドライブシャフトへ出力される。

[0068] インペラ 3とタービン 4との回転数の差によって、トルク伝達効率が低下する場合があるため、タービン 4からインペラ 3へ流体が戻る際、ステータ 5により流体の流れを調整している。具体的には、インペラ 3とタービン 4の回転数の差が大きいときは、タービン 4内周側からインペラ 3内周側へ流れる流体は、インペラ 3の回転を妨げる方向に流れる。そのため、ステータブレード 51前面、つまりインペラ 3回転方向と同じ側の面に流体が衝突し、流体の流れ方向がインペラ 3回転方向に変わる。このとき、ワンゥェイクラツチ 62がステータ 5を固定状態にしているため、トルクコンバータ 1のトルク比は大きくなる。

[0069] また、インペラ 3とタービン 4との回転数の差が小さくなると、タービン 4内周側からィンペラ 3内周側へ流れる流体は、ステータブレード 51背面、つまりインペラ 3回転方向と逆側の面に当たるようになる。このとき、ワンウェイクラッチ 62がステータ 5を回転可能としているため、ステータブレード 51背面に当たった流体は、インペラ 3の回転を妨げる方向に流れることはないため、トルク伝達効率は向上する。

[0070] このように、トルクコンバータ 1の動作中においては、ステータ 5が径方向及び軸方向に作用する流体力もの反力を受けながら回転及び停止する。よって、ステータ支持機構 6のステータハブ 52ゃリテーナ 61は、半径方向及び軸方向の荷重を受ける必要がある。また、タービン 4に対しても軸方向荷重が作用する場合がある。タービン 4 にトランスミッション側への軸方向荷重が作用すると、軸方向荷重はフランジ 15、第 2 スラスト軸受 67、リテーナ 61、ステータハブ 52を順番に伝わり、第 1スラスト軸受 66に伝達される。このとき、第 2スラスト軸受 67がステータハブ 52のステータハブ本体 53 周辺に配置されているため、リテーナ 61は第 2スラスト軸受 67とステータハブ 52との間で軸方向の荷重により圧縮されるだけで、軸方向へたわむことはない。これにより、第 2スラスト軸受 67の軌道面が傾くことがないため、第 2スラスト軸受 67の寿命が短くなるのを防止することができる。また、リテーナ 61の軸方向の厚みを薄くしても軸方向へたわまないため、リテーナ 61の厚みを薄くすることができ、ステータ支持機構 6周辺の軸方向寸法を短縮することができ、トルクコンバータ 1の内周部周辺の軸方向寸法を短縮することができる。

[0071] 5.作用効果

本発明に力かるトルクコンバータ 1の作用効果を以下にまとめる。

[0072] このトルクコンバータ 1では、第 2スラスト軸受 67がアウターレース 64の外周側に配置されている。また、このトルクコンバータ 1では、第 2スラスト軸受 67がタービンハブ 1 3のリベット 14の外周側に配置されている。また、このトルクコンバータ 1では、リテーナ 61の外周部がステータハブ 52と当接しているため、第 2スラスト軸受 67をステータハブ 52周辺に配置することができる。そして、このトルクコンバータ 1では、第 2スラスト軸受 67は、第 1スラスト軸受 66と半径方向位置が実質的に同一となっており、ステ一タハブ 52に作用する軸方向荷重がステータハブ本体 53の軸方向両端で支持される。これらの構成により、従来よりもステータに対して外周側を支持することができるため、第 2スラスト軸受 67とステータハブ 52との間に配置されたリテーナ 61は軸方向へのたわみを考慮する必要がないため、リテーナ 61の厚みを薄くすることができ、トルクコンバータ 1の内周部周辺の軸方向寸法を短縮することができる。また、リテーナ 61 の軸方向へのたわみがないため、第 2スラスト軸受 67の軌道面が傾くことがなぐ第 2 スラスト軸受 67の寿命が短くなるのを防止することができる。

[0073] このトルクコンバータ 1では、リテーナ 61がステータハブ 52と第 2スラスト軸受 67との軸方向間に配置されているため、リテーナ 61には軸方向への圧縮荷重しか作用しない。これにより、このトルクコンバータ 1では、リテーナ 61の厚みを薄くすることができ、トルクコンバータ 1の内周部周辺の軸方向寸法を短縮することができる。また、リテーナ 61の軸方向へのたわみがないため、第 2スラスト軸受 67の軌道面が傾くことがなく、第 2スラスト軸受の寿命が短くなるのを防止することができる。

[0074] このトルクコンバータ 1では、リテーナ 61が第 2スラスト軸受 67と半径方向に係合する環状突出部 68を有しており、第 2スラスト軸受 67が環状突出部 68の内周側に嵌め込まれているため、第 2スラスト軸受 67のリテーナ 61に対する半径方向位置が安定する。

[0075] このトルクコンバータ 1では、ステータハブ 52がリテーナ 61と半径方向に係合する第 2環状部 56を有しており、リテーナ 61がステータハブ 52と相対回転不能となるよう第 2環状部 56の内周側に嵌め込まれて、るため、リテーナ 61のステータハブ 52に対する半径方向及び軸方向位置を安定させることができる。

[0076] 以上に述べたトルクコンバータ 1により、トルクコンバータ 1の内周部周辺の軸方向寸法を短縮することができる。

[0077] 6.他の実施形態

本発明は力かる上記実施形態に限定されるものではなぐ本発明の範囲を逸脱することなく種々の変形又は修正が可能である。以下に他の実施形態について説明する。

[0078] (1)第 2スラスト軸受の配置前述の実施形態では、第 2スラスト軸受 67は、アウターレース 64の外周側及びリベット 14の外周側に配置され、半径方向位置が第 1スラスト軸受と実質的に同一等としているが、リテーナ 61が軸方向にたわまない範囲であれば多少半径方向の位置が内周側に移動しても問題ない。例えば、第 2スラスト軸受 67の外内周端の中央位置がアウターレース 64の外周端の外周側周辺に配置されていても問題ない。

[0079] (2)アウターレース

前述の実施形態では、リテーナ 61は主にステータハブ 52の第 2スラスト面 72と軸方向に当接していることを想定して記載した力主にアウターレース 64の第 6スラスト面 76と軸方向に当接している状態でもよい。また、第 2スラスト面 72及び第 6スラスト面 76に均一に当接している状態でもよい。

産業上の利用可能性

[0080] 本発明は、トルクコンバータの内周部周辺の軸方向寸法を短縮することができるため、トルクコンバータ、特にステータを備えたトルクコンバータに利用可能である。

Claims

請求の範囲

[1] 固定シャフト回りに配置され、エンジンからのトルクを流体によってトランスミッション側へ延びる出力軸に伝達するためのトルクコンバータであって、

前記エンジン側に配置され、前記エンジンからのトルクが入力されるフロントカバーと、

前記フロントカバーの前記トランスミッション側に配置され、前記フロントカバーとともに流体室を構成し、内側に複数の羽根が設けられたインペラと、

前記流体室内において前記インペラの前記エンジン側に配置され、前記出力軸にトルクを出力可能なタービンと、

前記インペラと前記タービンとの内周部間に配置され、前記タービンから前記インペラに流れる流体の流れを調整するためのステータと、

前記ステータを前記固定シャフトに対して一方向にのみ回転可能に支持するためのステータ支持機構とを備え、

前記ステータは、内周部に配置された環状のステータハブを有し、

前記ステータ支持機構は、前記ステータハブの前記エンジン側に配置された環状のリテーナと、前記ステータハブの内周側に配置された環状のアウターレースと、前記ステータハブの前記トランスミッション側に配置された環状の第 1スラスト軸受と、前記ステータハブの前記エンジン側に配置され前記アウターレースの外周側に配置された環状の第 2スラスト軸受とを有する、

トノレタコンノータ。

[2] 前記第 2スラスト軸受は、外内周端中央位置が前記アウターレースの外周端の外周側に配置される、

請求項 1に記載のトルクコンバータ。

[3] 前記第 2スラスト軸受は、内周端が前記アウターレースの外周端よりも外周側に配置される、

請求項 1に記載のトルクコンバータ。

[4] 固定シャフト回りに配置され、エンジンからのトルクを流体によってトランスミッション側へ延びる出力軸に伝達するためのトルクコンバータであって、前記エンジン側に配置され、前記エンジンからのトルクが入力されるフロントカバーと、

前記タービンは、前記インペラに対向する側に複数の羽根が設けられたタービンシエルと、前記タービンシェルの内周側に配置され前記出力軸と前記タービンシェルとを連結するためのタービンノヽブと、円周方向に複数配置され前記タービンシェルと前記タービンノ、ブとを相対回転不能に連結するための固定部材とを有し、

前記ステータ支持機構は、前記ステータハブの前記エンジン側に配置された環状のリテーナと、前記ステータハブの前記トランスミッション側に配置された環状の第 1スラスト軸受と、前記ステータハブの前記エンジン側に配置され複数の前記固定部材の外周側に配置された環状の第 2スラスト軸受とを有する、

トノレタコンノータ。

[5] 前記第 2スラスト軸受は、軸方向位置が前記固定部材と重なり合つている、

請求項 4に記載のトルクコンバータ。

[6] 固定シャフト回りに配置され、エンジンからのトルクを流体によってトランスミッション側へ延びる出力軸に伝達するためのトルクコンバータであって、

前記フロントカバーの前記トランスミッション側に配置され、前記フロントカバーとともに流体室を構成し、内側に複数の羽根が設けられたインペラと、前記流体室内において前記インペラの前記エンジン側に配置され、前記出力軸にトルクを出力可能なタービンと、

前記ステータ支持機構は、前記ステータハブの前記エンジン側に配置された環状のリテーナと、前記ステータハブの前記トランスミッション側に配置された環状の第 1スラスト軸受と、前記ステータハブの前記エンジン側に配置され前記第 1スラスト軸受と半径方向位置が実質的に同一である環状の第 2スラスト軸受とを有する、トノレタコンノータ。

[7] 前記リテーナは、前記ステータハブと前記第 2スラスト軸受との軸方向間に配置される、

請求項 1から 6のいずれかに記載のトルクコンバータ。

[8] 前記リテーナは、前記エンジン側へ環状に突出し前記第 2スラスト軸受と半径方向に係合する環状突出部を有する、

請求項 1から 7のいずれかに記載のトルクコンバータ。

[9] 前記第 2スラスト軸受は、前記環状突出部の内周側に嵌め込まれる、

請求項 8に記載のトルクコンバータ。

[10] 固定シャフト回りに配置され、エンジンからのトルクを流体によってトランスミッション側へ延びる出力軸に伝達するためのトルクコンバータであって、

前記流体室内において前記インペラの前記エンジン側に配置され、前記出力軸にトルクを出力可能なタービンと、前記インペラと前記タービンとの内周部間に配置され、前記タービンから前記インペラに流れる流体の流れを調整するためのステータと、

前記ステータ支持機構は、前記ステータハブの前記エンジン側に配置された環状のリテーナと、前記ステータハブの内周側に配置された環状のアウターレースとを有し、

前記リテーナの外周部がステータハブと軸方向に当接する、

トノレタコンノータ。

[11] 前記ステータハブは、前記エンジン側へ環状に突出し前記リテーナと半径方向に係合する環状部を有する、

請求項 1から 10のいずれかに記載のトルクコンバータ。

[12] 前記リテーナは、前記ステータハブと相対回転不能となるよう前記環状部の内周側に嵌め込まれる、

請求項 11に記載のトルクコンバータ。

[13] 固定シャフト回りに配置され、エンジンからのトルクを流体によってトランスミッション側へ延びる出力軸に伝達するためのトルクコンバータであって、

前記ステータを前記固定シャフトに対して支持するためのステータ支持機構とを備え、前記ステータは、内周部に配置された環状のステータハブを有し、前記ステータハブは、前記ステータが固定され軸方向に筒状に延びる筒状部と、前記筒状部から内周側へ延びる円板部とをさらに有し、

前記ステータハブに作用する軸方向荷重は、前記筒状部の軸方向両端で支持される、

トノレタコンノータ。

[14] 前記ステータ支持機構は、前記ステータハブの前記エンジン側に配置された環状の第 2スラスト軸受と、前記ステータハブと前記第 2スラスト軸受との軸方向間に配置されたリテーナとをさらに有する、

請求項 13に記載のトルクコンバータ。

[15] 前記リテーナは、前記エンジン側へ環状に突出し前記第 2スラスト軸受と半径方向に係合する環状突出部を有する、

請求項 14に記載のトルクコンバータ。

[16] 前記第 2スラスト軸受は、前記環状突出部の内周側に嵌め込まれる、

請求項 15に記載のトルクコンバータ。

[17] 前記ステータハブは、前記エンジン側へ環状に突出し前記リテーナと半径方向に係合する環状部を有する、

請求項 14から 16のいずれかに記載のトルクコンバータ。

[18] 前記リテーナは、前記ステータハブと相対回転不能となるよう前記環状部の内周側に嵌め込まれる、

請求項 17に記載のトルクコンバータ。