WO2017002413A1 - トルクコンバータ - Google Patents

Abstract

ロックアップ時のロックアップ装置の応答性を向上できるトルクコンバータを、提供する。本トルクコンバータ（１）は、フロントカバー（３１）と、トルクコンバータ本体（３）と、ロックアップ装置（５）とを、備える。フロントカバー（３１）には、エンジンからのトルクが入力される。トルクコンバータ本体（３）は、フロントカバー（３１）に設けられる。ロックアップ装置（５）は、軸方向において、フロントカバー（３１）とトルクコンバータ本体（３）との間に配置される。このようなトルクコンバータ（１）では、径方向外側においてフロントカバー（３１）とロックアップ装置（５）との間に設けられるオイルの第２流路（Ｒ２）は、トルクコンバータ本体（３）側の断面積が、エンジン側の断面積より小さい。

Description

トルクコンバータ

　本発明は、トルクコンバータに関する。

　従来のトルクコンバータは、トルクコンバータ本体と、ロックアップ装置とを、備えている。ロックアップ装置は、エンジンに連結されるフロントカバーと、トルクコンバータ本体との間に、配置される。トルクコンバータ本体は、フロントカバーと、ポンプと、タービンと、ステータとを、有している（特許文献１を参照）。このトルクコンバータでは、トルクコンバータ本体が、動力の伝達にオイル（作動流体）の流れを利用して、エンジンからのトルクをトランスミッションに伝達する。また、ロックアップ装置が、エンジンからのトルク変動を減衰し、エンジンからのトルクを伝達する。

特開２０１３－１２４６９７号公報

　従来のトルクコンバータでは、オイルを、フロントカバー及びロックアップ装置の間（軸方向間及び径方向間）から、ロックアップ装置及びトルクコンバータ本体の間へと、流入させることによって、ロックアップ装置（例えばピストン）がフロントカバーに接触し、ロックアップする。言い換えると、ロックアップ装置をフロントカバーにスムーズに接触させることができれば、ロックアップ時のロックアップ装置の応答性を向上することができる。

　一方で、これまでは、オイルを供給するポンプの制御によってロックアップ装置の応答性を向上する試みはなされてきたが、トルクコンバータの構成そのものを用いて、ロックアップ装置の応答性を向上する技術については、注目されていなかった。

　本発明の目的は、ロックアップ時のロックアップ装置の応答性を向上できるトルクコンバータを、提供することにある。

　（１）本発明の一側面に係るトルクコンバータは、エンジンからのトルクをトランスミッションに伝達するためのものである。本トルクコンバータは、フロントカバーと、トルクコンバータ本体と、ロックアップ装置とを、備える。フロントカバーには、エンジンからのトルクが入力される。トルクコンバータ本体は、フロントカバーに設けられる。ロックアップ装置は、軸方向において、フロントカバーとトルクコンバータ本体との間に配置される。このようなトルクコンバータでは、径方向外側においてフロントカバーとロックアップ装置との間に設けられる作動流体の流路は、トルクコンバータ本体側の断面積が、エンジン側の断面積より小さい。

　本トルクコンバータでは、径方向外側の作動流体の流路において、トルクコンバータ本体側の断面積が、エンジン側の断面積より小さい。このため、作動流体が、径方向外側の流路を、エンジン側からトルクコンバータ本体側へと移動すると、トルクコンバータ本体３側において流速が増加する。

　この流速の増加によって、流路のトルクコンバータ本体側（出口側）では圧力が低下する。すなわち、ロックアップ装置及びトルクコンバータ本体の間の圧力が低下する。すると、フロントカバー及びロックアップ装置の軸方向間の圧力と、ロックアップ装置及びトルクコンバータ本体の軸方向間の圧力との差圧が、小さくなる。

　このように両者の差圧を小さくすることによって、小さな圧力でロックアップ装置（例えばピストン）をフロントカバーに接触させることができるので、ロックアップ時にロックアップ装置の応答性を向上することができる。ここで、従来のトルクコンバータでは、径方向外側の流路の断面積が一定である。このため、本トルクコンバータでは、従来の構成と比較して、ロックアップ時にロックアップ装置の応答性を向上することができる。

　（２）本発明の別の側面に係るトルクコンバータにおいて、ロックアップ装置が、トルクの変動を減衰する弾性部材と、フロントカバーからのトルクを弾性部材に伝達するための回転部材とを、有している。流路は、フロントカバーの内周部と回転部材の外周部との間に設けられる。

　このようにロックアップ装置を構成しても、ロックアップ時にロックアップ装置の応答性を向上することができる。

　（３）本発明の別の側面に係るトルクコンバータでは、フロントカバーの径方向外側部の内面には、第１傾斜部が、設けられている。第１傾斜部は、エンジン側からトルクコンバータ本体側に向けて、フロントカバーの内面と回転軸と距離が徐々に大きくなるように、形成されている。第１傾斜部は、トルクコンバータ本体側において、流路の径方向外側部を、構成する。

　この場合、流路の径方向外側部が、上記形状を有する第１傾斜部によって、構成されている。これにより、作動流体を、遠心力の作用によって、エンジン側からトルクコンバータ本体側へと、よりスムーズに案内することができる。これにより、差圧をより小さくすることができるので、ロックアップ時にロックアップ装置の応答性をより向上することができる。

　（４）本発明の別の側面に係るトルクコンバータでは、回転部材の径方向外側部の外面には、第２傾斜部が、設けられている。第２傾斜部は、エンジン側からトルクコンバータ本体側に向けて、回転部材の外面と回転軸との距離が徐々に大きくなるように、形成されている。第２傾斜部は、トルクコンバータ本体側において流路の径方向内側部を構成する。

　この場合、流路の径方向内側部が、上記形状を有する第２傾斜部によって、構成されている。これにより、作動流体を、遠心力の作用によって、エンジン側からトルクコンバータ本体側へと、よりスムーズに案内することができる。これにより、差圧をより小さくすることができるので、ロックアップ時にロックアップ装置の応答性をより向上することができる。

　（５）本発明の別の側面に係るトルクコンバータでは、回転部材の径方向外側部の外面には、第２傾斜部が、設けられている。第２傾斜部は、エンジン側からトルクコンバータ本体側に向けて、回転部材の外面と回転軸との距離が徐々に大きくなるように、形成されている。第２傾斜部は、第１傾斜部に対向して設けられ、且つトルクコンバータ本体側において流路の径方向内側部を構成する。

　この場合、流路の径方向内側部が、上記形状を有する第２傾斜部によって、構成されている。これにより、作動流体を、遠心力の作用によって、エンジン側からトルクコンバータ本体側へと、よりスムーズに案内することができる。これにより、差圧をより小さくすることができるので、ロックアップ時にロックアップ装置の応答性をより向上することができる。

　（６）本発明の別の側面に係るトルクコンバータでは、エンジン側において第１傾斜部が傾斜を開始する第１位置は、エンジン側において第２傾斜部が傾斜を開始する第２位置より、トルクコンバータ本体側に設けられている。

　これにより、トルクコンバータ本体側の流路の断面積が、エンジン側の流路の断面積より小さくなるように、流路を容易に形成することができる。また、フロントカバーとロックアップ装置との軸方向間から流路に流入した作動流体を、第１傾斜部及び第２傾斜部の間に、スムーズに案内することができる。これにより、差圧をより小さくすることができるので、ロックアップ時にロックアップ装置の応答性をより向上することができる。

　（７）本発明の別の側面に係るトルクコンバータでは、トルクコンバータ本体が、ポンプと、タービンと、ステータとを、有している。ポンプは、フロントカバーに連結されるポンプシェルと、ポンプシェルに設けられるポンプブレードとを、有している。タービンは、ポンプシェルに対向して配置されるタービンシェルと、タービンシェルとポンプブレードとの間においてタービンシェルに設けられるタービンブレードとを、有している。ステータは、ポンプブレードとタービンブレードとの間で作動流体を整流する。

　この場合、径方向外側におけるポンプシェルとタービンシェルとの間の第１間隔は、径方向外側におけるポンプブレードとタービンブレードとの間の第２間隔より、小さい。これにより、作動流体を、ポンプシェルとタービンシェルとの間に流入させることなく、ロックアップ装置とトルクコンバータ本体との軸方向間へと、スムーズに案内することができる。

　（８）本発明の別の側面に係るトルクコンバータでは、タービンが、制御フィンを、さらに有している。制御フィンは、タービンシェルの回転軸側に向けて、作動流体の流れを制御する。この制御フィンは、回転軸を基準としてタービンシェルの径方向外側に設けられている。

　この場合、径方向外側におけるポンプシェルと制御フィンとの間の第３間隔は、第１間隔より、小さい。これにより、作動流体を、ポンプシェルと制御フィンとの間に流入させることなく、制御フィンによって、ロックアップ装置とトルクコンバータ本体との軸方向間へと、スムーズに案内することができる。

　本発明によれば、トルクコンバータにおいて、ロックアップ時のロックアップ装置の応答性を向上できる。

本実施形態に係るトルクコンバータの断面図 タービンシェルの回転軸が延びる方向に見た制御フィンの外観図。 トルクコンバータの部分拡大断面図 第２流路の構成を説明するための図。 他の実施形態に係る第２流路の構成を説明するための図。

　＜トルクコンバータの構成＞
　（トルクコンバータの基本構成）
　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している。図１の左側にエンジン（図示せず）が配置され、図１の右側にトランスミッション（図示せず）が配置されている。図１に記載のＸは、トルクコンバータ１の回転軸線である。

　トルクコンバータ１は、エンジンからのトルクをトランスミッションに伝達するためのものである。トルクコンバータ１は、フロントカバー３１と、トルクコンバータ本体３と、ロックアップ装置５とを、有している。

　フロントカバー３１には、エンジンからのトルクが入力される。フロントカバー３１は、円板部３１ａと、円筒部３１ｂとを、有している。円板部３１ａは、実質的に円板状に形成され、エンジンからのトルクが入力される。円筒部３１ｂは、実質的に円筒状に形成され、円板部３１ａの外周部に一体に形成される。円筒部３１ｂは、後述するフロントカバー３１の径方向外側部に対応する。円筒部３１ｂは、開口部３１ｃを有している。この開口部３１ｃには、ポンプ４１が連結される。フロントカバー３１は、ポンプ４１（ポンプシェル４２）とともに、作動流体を充填する充填空間Ｓ１を、形成する。充填空間Ｓ１は、後述する流路Ｒ（第１流路Ｒ１、第２流路Ｒ２、及び第３流路Ｒ３）を、含んでいる。なお、ポンプ４１及びフロントカバー３１によって、トルクコンバータ１のポンプインペラを構成していると解釈してもよい。

　トルクコンバータ本体３は、フロントカバー３１に設けられる。トルクコンバータ本体３は、ポンプ４１と、タービン５１と、ステータ６１とを、備えている。

　ポンプ４１は、ポンプシェル４２と、ポンプブレード４３とを、有する。ポンプシェル４２は、フロントカバー３１の開口部３１ｃに連結される。ポンプブレード４３は、ポンプシェル４２と一体に形成される。具体的には、ポンプブレード４３は、上記の充填空間Ｓ１の内部において、ポンプシェル４２に一体に形成される。

　タービン５１は、トルクコンバータ１のタービンライナである。タービン５１は、タービンシェル５２と、タービンブレード５３と、制御フィン５４とを、有する。

　タービンシェル５２は、ポンプシェル４２に対向して配置される。タービンシェル５２の内周部は、トランスミッションにトルクを出力するためのハブ３０に連結されている。

　タービンブレード５３は、タービンシェル５２とポンプシェル４２との間において、タービンシェル５２に設けられる。タービンブレード５３は、ポンプシェル４２と所定の間隔を隔てて、配置される。

　制御フィン５４は、オイルの流れを制御するためのものである。例えば、制御フィン５４は、回転軸Ｘ側に向けて、オイルの流れを制御する。なお、回転軸Ｘは、タービン５１の回転軸と解釈してもよい。また、回転軸Ｘは、トルクコンバータ１の回転軸Ｘと同軸である。

　図１及び図２に示すように、制御フィン５４は、タービンシェル５２に設けられている。ここでは、複数の制御フィン５４が、タービンシェル５２の周方向に間隔を隔てて配置されている。各制御フィン５４は、回転軸Ｘを基準として、タービンシェル５２の径方向外側に設けられている。なお、図２では、３枚の制御フィン５４のみ示し、他の制御フィン５４については省略している。

　制御フィン５４の外側部は、制御フィン５４の内側部を基準として、タービンシェル５２の回転方向ＲＢとは反対の回転方向ＲＡに、オフセットして配置される。言い換えると、制御フィン５４の内側部は、制御フィン５４の外側部を基準として、タービンシェル５２の回転方向ＲＢにオフセットして配置される。制御フィン５４の内側部は、タービンブレード５３の径方向中央部より外側に配置される。

　回転軸Ｘが延びる方向に見た場合（図２を参照）、制御フィン５４の内側部の端部と回転軸Ｘ（回転中心）とを結ぶ直線Ｄ１と、制御フィン５４の内側部の端部と制御フィン５４の外側部の端部とを結ぶ直線Ｄ２とがなす角度θは、３０度以上７５度以下に設定される。ここでは、この角度θは、例えば、７０度に設定されている。

　ステータ６１は、タービンブレード５３とポンプブレード４３との間に配置されている。ステータ６１は、タービンブレード５３からポンプブレード４３へと、オイルを案内する。ステータ６１は、ワンウェイクラッチ６２によって、一方向の回転だけが許可されている。例えば、タービンライナ（タービン５１）とポンプインペラ（フロントカバー３１及びポンプ４１）との回転速度の差が大きい場合、ステータ６１は、オイルを整流し、ポンプインペラの回転を促進する。一方で、上記の回転速度の差が小さい場合、ステータ６１は、ワンウェイクラッチ６２によって、空転する。

　図３に示すように、トルクコンバータ本体３では、タービンシェル５２の径方向外側部と、ポンプシェル４２の径方向外側部との間には、第１隙間Ｍ１が設けられている。第１隙間Ｍ１の第１間隔Ｂは、タービンシェル５２の径方向外側部と、ポンプシェル４２の径方向外側部との間における最小間隔である。

　ポンプブレード４３の径方向外側部と、タービンブレード５３の径方向外側部との間には、第２隙間Ｍ２が設けられている。第２隙間Ｍ２の第２間隔Ａは、ポンプブレード４３の径方向外側部と、タービンブレード５３の径方向外側部との間における最小間隔である。

　ポンプシェル４２の径方向外側部と、制御フィン５４の径方向外側部との間には、第３隙間Ｍ３が設けられている。第３隙間Ｍ３の第３間隔Ｃは、ポンプシェル４２の径方向外側部と、制御フィン５４の径方向外側部との間における最小間隔である。

　これら第１隙間Ｍ１、第２隙間Ｍ２、及び第３隙間Ｍ３には、次のような関係が成立している。第１間隔Ｂは第２間隔Ａより小さく、第３間隔Ｃは第１間隔Ｂより小さい。すなわち、第２間隔Ａ、第１間隔Ｂ、第３間隔Ｃの順に、間隔が小さくなっている（Ａ＞Ｂ＞Ｃ）。言い換えると、第１から第３間隔Ｂ，Ａ，Ｃが上記の関係を有するように、第１から第３隙間Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３が、上記の部材間に設けられている。

　図１に示すように、ロックアップ装置５は、フロントカバー３１からトルクを機械的にタービン５１に伝達しつつ、トルク変動を吸収・減衰するための装置である。ロックアップ装置５は、フロントカバー３１とタービン５１との間の空間に、配置されている。

　ロックアップ装置５は、主に、ピストン７と、ダンパー機構９とを、有している。

　ピストン７は、フロントカバー３１とタービン５１との間の空間を、軸方向に分割するように配置されている。ピストン７は、フロントカバー３１の軸方向エンジン側に近接して配置されている。

　ピストン７は、トルクコンバータ１内の油圧の変化によって軸方向に移動可能な部材である。ピストン７には、摩擦部材８が装着されている。摩擦部材８は、フロントカバー３１に当接可能且つ摺動可能である。

　具体的には、ロックアップ装置５がロックアップする前は、オイルが、フロントカバー３１とピストン７との軸方向間（後述する第１流路Ｒ１；図３を参照）に供給され、ピストン７とトルクコンバータ本体３との軸方向間（後述する第３流路Ｒ３；図３を参照）から排出される。この場合、摩擦部材８は、フロントカバー３１に未当接である。

　一方で、ロックアップ装置５がロックアップする際には、オイルが、ピストン７とトルクコンバータ本体３との軸方向間（後述する第３流路Ｒ３）に供給され、フロントカバー３１とピストン７との軸方向間（後述する第１流路Ｒ１）から排出される。これにより、ピストン７の摩擦部材８がフロントカバー３１側に移動し、フロントカバー３１に接触する。

　ダンパー機構９は、ドライブプレート１１と、ドリブンプレート１３と、複数のトーションスプリング１５（弾性部材の一例）と、フロート部材１７（回転部材の一例）とを、有している。

　ドライブプレート１１は、ピストン７の軸方向トランスミッション側（タービン５１側）に、配置されている。ドライブプレート１１は、固定部材例えばリベットによりピストン７に固定され、複数のトーションスプリング１５を、保持する。また、ドライブプレート１１は、トーションスプリング１５の端部に係合し、トーションスプリング１５にトルクを入力する。

　ドリブンプレート１３は、タービン５１とピストン７との軸方向間に、配置されている。ドリブンプレート１３は、ハブ３０に固定され、複数のトーションスプリング１５の端部に係合する。ドリブンプレート１３は、複数のトーションスプリング１５からトルクの出力を受け、このトルクをハブ３０に出力する。

　複数のトーションスプリング１５は、ドライブプレート１１とドリブンプレート１３との相対回転によって伸縮する。これにより、ドライブプレート１１から入力された変動トルクを、減衰する。

　複数のトーションスプリング１５は、外周側のトーションスプリング１５ａと、内周側のトーションスプリング１５ｂとを、有している。外周側のトーションスプリング１５ａ及び内周側のトーションスプリング１５ｂは、ドライブプレート１１に保持されている。

　外周側のトーションスプリング１５ａ及び内周側のトーションスプリング１５ｂの端部には、ドライブプレート１１が当接し、トルクが入力される。また、外周側のトーションスプリング１５ａ及び内周側のトーションスプリング１５ｂは、ドライブプレート１１から入力された変動トルクを、減衰する。さらに、外周側のトーションスプリング１５ａ及び内周側のトーションスプリング１５ｂの端部にはドリブンプレート１３が当接し、これらトーションスプリング１５によって変動トルクが減衰された後のトルクが、ドリブンプレート１３に出力される。

　フロート部材１７は、実質的に円環状の部材であり、外周側のトーションスプリング１５ａを保持する。フロート部材１７は、ピストン７と外周側のトーションスプリング１５ａとの軸方向間に配置される第１部分２７ａと、外周側のトーションスプリング１５ａの径方向内側に配置される第２部分２７ｂと、外周側のトーションスプリング１５ａの径方向外側に配置される第３部分２７ｃとを、有している。

　第１部分２７ａは、実質的に円環状に形成されている。第２部分２７ｂは、第１部分２７ａの内周部に一体に形成されている。第２部分２７ｂの内周端がドライブプレート１１に当接することによって、フロート部材１７が径方向に位置決めされる。第３部分２７ｃは、実質的に円筒状に形成されている。

　第３部分２７ｃは、外周側の各トーションスプリング１５の径方向外側を保持する。第３部分２７ｃは、第１部分２７ａの径方向外周部に一体に形成されている。第３部分２７ｃは、第１部分２７ａの径方向外側部からタービン５１に向けて延びている。第３部分２７ｃと、フロントカバー３１の径方向外側部（円筒部３１ｂ）との間には、オイルが通過可能な流路Ｒ（後述する第２流路Ｒ２）が、設けられている。第３部分２７ｃは、後述するフロート部材１７の径方向外側部に対応している。第３部分２７ｃには、後述する第２傾斜部２９が、形成されている。

　（流路Ｒの構成及びオイルの流れの説明）
　図３に示すように、流路Ｒは、フロントカバー３１及びロックアップ装置５の間と、ロックアップ装置５及びトルクコンバータ本体３の間とに、形成されている。流路Ｒは、第１流路Ｒ１と、第２流路Ｒ２と、第３流路Ｒ３とから、構成されている。

　第１流路Ｒ１は、フロントカバー３１とピストン７（ロックアップ装置５）との軸方向間に、形成されている。第１流路Ｒ１には、オイル制御部（図示しない）によって、オイル（作動流体の一例）が供給可能且つ排出可能である（図１の破線を参照）。なお、第１流路Ｒ１は、フロントカバー３１とピストン７との軸方向間に形成された空間と解釈することもできる。

　第２流路Ｒ２（流路Ｒの一例）は、フロントカバー３１とフロート部材１７（ロックアップ装置５）との径方向間に、形成されている。第２流路Ｒ２は、フロート部材１７の径方向外側且つフロントカバー３１の径方向内側に、設けられる。第２流路Ｒ２は、フロントカバー３１とフロート部材１７（ロックアップ装置５）との径方向間に形成された空間と解釈することもできる。

　具体的には、図４に示すように、第２流路Ｒ２は、フロントカバー３１の径方向外側部（円筒部３１ｂ）の内周面と、フロート部材１７の径方向外側部２７ｃ（第３部分２７ｃ）の外周面とによって、構成される。

　フロントカバー３１の径方向外側部３１ｂの内周面には、第１傾斜部３２が形成されている。詳細には、第１傾斜部３２は、エンジン側からトルクコンバータ本体３側に向けて、フロントカバー３１の内周面と回転軸Ｘと距離が徐々に大きくなるように、形成されている。このように、第１傾斜部３２は、トルクコンバータ本体３側において、第２流路Ｒ２の径方向外側部を、構成する。

　フロート部材１７の径方向外側部２７ｃの外周面には、第２傾斜部２９が形成されている。詳細には、第２傾斜部２９は、エンジン側からトルクコンバータ本体３側に向けて、ロックアップ装置５の外周面と回転軸Ｘと距離が徐々に大きくなるように、形成されている。また、第２傾斜部２９は、第１傾斜部３２に対向するように、フロート部材１７の径方向外側部２７ｃの外周面に形成されている。このように、第２傾斜部２９は、トルクコンバータ本体３側において、第２流路Ｒ２の径方向内側部を、構成する。

　ここで、エンジン側において第１傾斜部３２が傾斜を開始する第１位置Ｐ１は、エンジン側において第２傾斜部２９が傾斜を開始する第２位置Ｐ２より、トルクコンバータ本体３側に設けられている。言い換えると、第２位置Ｐ２は、第１位置Ｐ１よりエンジン側に設けられている。また、第２位置Ｐ２によって、第２流路Ｒ２の流入口が定義される。さらに、第２傾斜部２９のエンジン側の端点すなわち第３位置Ｐ３によって、第２流路Ｒ２の流出口が定義される。

　ここで、第１位置Ｐ１を基準として第１傾斜部３２及び第２傾斜部２９の間の第１位置間隔Ｋ１が、第２位置Ｐ２を基準とした第２位置間隔Ｋ２より短い。また、第３位置Ｐ３を基準とした第１傾斜部３２及び第２傾斜部２９の間の第３位置間隔Ｋ３は、第１位置間隔Ｋ１より短い。第３位置間隔Ｋ３は、第２位置間隔Ｋ２と実質的に同じである。

　なお、第１位置間隔Ｋ１は、第１位置Ｐ１から第２傾斜部２９に下ろした垂線の長さに対応している。第２位置間隔Ｋ２は、第２位置Ｐ２からフロントカバー３１の径方向外側部３１ｂの内周面に下ろした垂線の長さに対応している。第３位置間隔Ｋ３は、第３位置Ｐ３から第２傾斜部２９に下ろした垂線の長さに対応している。

　この構成によって、トルクコンバータ本体３側の第２流路Ｒ２の断面積が、エンジン側の第２流路Ｒ２の断面積より小さくなる。具体的には、第２流路Ｒ２の流入口の断面積（第２位置Ｐ２の断面積）が、第２流路Ｒ２の流出口の断面積（第３位置Ｐ３の断面積）より、大きくなる。すなわち、上記の関係が成立するように、第２流路Ｒ２が形成される。

　なお、上記の断面積は、回転軸Ｘと交差し且つ上記の垂線を含む平面が、第２流路Ｒ２と重なる部分の面積である。また、本実施形態では、第１位置Ｐ１の断面積と第３位置Ｐ３の断面積とは、同じである。

　図３に示すように、第３流路Ｒ３は、ピストン７とトルクコンバータ本体３との軸方向間に、形成されている。第３流路Ｒ３には、オイル制御部（図示しない）によって、オイルが供給可能且つ排出可能である（図１の破線を参照）。第３流路Ｒ３用のオイル制御部は、第１流路Ｒ１用のオイル制御部とは独立して作動する。なお、第３流路Ｒ３は、ピストン７とトルクコンバータ本体３との軸方向間に形成された空間と解釈することもできる。

　上記のように第１流路Ｒ１及び第３流路Ｒ３を制御することによって、第１流路Ｒ１と第３流路Ｒ３との間には差圧が生じる。この差圧によって、ピストン７は軸方向に移動可能である。このピストン７の移動によって、ロックアップ装置５のオンオフが行われる。

　ロックアップ装置５をオンにする場合は、オイルが、第３流路Ｒ３に供給され、第２流路Ｒ２を通過する。すると、オイルが、第２流路Ｒ２から第１流路Ｒ１へと流入し、第１流路Ｒ１から排出される。この状態では、第３流路Ｒ３の圧力が、第１流路Ｒ１の圧力より大きい。これにより、ピストン７がフロントカバー３１側に移動し、摩擦部材８がフロントカバー３１に接触する。

　ロックアップ装置５がオフである場合（トルクコンバータ本体３の作動時）は、オイルが、第１流路Ｒ１に供給され、第２流路Ｒ２を通過する。すると、オイルが、第２流路Ｒ２から第３流路Ｒ３へと流入し、第３流路Ｒ３から排出される。この状態では、第１流路Ｒ１の圧力が、第３流路Ｒ３の圧力より大きい。この場合、ピストン７はフロントカバー３１から離れた位置に配置され、摩擦部材８がフロントカバー３１に未接触である。

　ここで、ロックアップ装置５がオフである場合では、オイルが第１流路Ｒ１に供給されると、このオイルは第２流路Ｒ２を通過する。第２流路Ｒ２の流出口は第２流路Ｒ２の流入口より断面積が小さいので、第２流路Ｒ２の流出口から流出するオイルの流速は、第２流路Ｒ２の流入口に流入したオイルの流速より速くなる。このとき、第２流路Ｒ２の流出口の圧力は、第２流路Ｒ２の流入口の圧力より小さくなる。すなわち、圧力低下が生じる。この圧力低下によって、第３流路Ｒ３の圧力が低下するので、第１流路Ｒ１と第３流路Ｒ３との軸方向間の差圧が、小さくなる。

　なお、第２流路Ｒ２の流入口の断面積と第２流路Ｒ２の流出口の断面積とが実質的に同じである場合は、上記の圧力低下が生じないため、この場合の差圧は、本実施形態の差圧より大きくなる。

　以上のことから、本実施形態では、第２流路Ｒ２の流入口の断面積と第２流路Ｒ２の流出口の断面積とが同じである場合より小さな圧力で、ピストン７をフロントカバー３１側に移動させ、ピストン７の摩擦部材８をフロントカバー３１に接触させることができる。このように、本実施形態では、ロックアップ時にロックアップ装置の応答性を向上することができる。

　＜まとめ＞
　上記実施形態は、下記のように表現可能である。

　（１）本トルクコンバータ１は、エンジンからのトルクをトランスミッションに伝達するためのものである。本トルクコンバータ１は、フロントカバー３１と、トルクコンバータ本体３と、ロックアップ装置５とを、備える。フロントカバー３１には、エンジンからのトルクが入力される。トルクコンバータ本体３は、フロントカバー３１に設けられる。ロックアップ装置５は、軸方向において、フロントカバー３１とトルクコンバータ本体３との間に配置される。このようなトルクコンバータ１では、径方向外側においてフロントカバー３１とロックアップ装置５との間に設けられるオイルの第２流路Ｒ２は、トルクコンバータ本体３側の断面積が、エンジン側の断面積より小さい。

　本トルクコンバータ１では、径方向外側のオイルの第２流路Ｒ２において、トルクコンバータ本体３側の断面積が、エンジン側の断面積より小さい。このため、オイルが、径方向外側の第２流路Ｒ２を、エンジン側からトルクコンバータ本体３側へと移動すると、トルクコンバータ本体３側において流速が増加する。

　この流速の増加によって、第２流路Ｒ２のトルクコンバータ本体３側（出口側）では圧力が低下する。すなわち、ロックアップ装置５及びトルクコンバータ本体３の間の圧力が低下する。すると、フロントカバー３１及びロックアップ装置５の軸方向間の圧力と、ロックアップ装置５及びトルクコンバータ本体３の軸方向間の圧力との差圧が、小さくなる。

　このように両者の差圧を小さくすることによって、小さな圧力でロックアップ装置５（例えばピストン）をフロントカバー３１に接触させることができるので、ロックアップ時にロックアップ装置５の応答性を向上することができる。ここで、従来のトルクコンバータ１では、径方向外側の第２流路Ｒ２の断面積が一定である。このため、本トルクコンバータ１では、従来の構成と比較して、ロックアップ時にロックアップ装置５の応答性を向上することができる。

　（２）本トルクコンバータ１において、ロックアップ装置５が、トルクの変動を減衰するトーションスプリング１５と、フロントカバー３１からのトルクをトーションスプリング１５に伝達するためのフロート部材１７とを、有している。第２流路Ｒ２は、フロントカバー３１の内周部とフロート部材１７の外周部との間に設けられる。

　このようにロックアップ装置５を構成しても、ロックアップ時にロックアップ装置５の応答性を向上することができる。

　（３）本トルクコンバータ１では、フロントカバー３１の径方向外側部３１ｂの内周面には、第１傾斜部３２が、設けられている。第１傾斜部３２は、エンジン側からトルクコンバータ本体３側に向けて、フロントカバー３１の内周面と回転軸Ｘと距離が徐々に大きくなるように、形成されている。第１傾斜部３２は、トルクコンバータ本体３側において、第２流路Ｒ２の径方向外側部を、構成する。

　この場合、第２流路Ｒ２の径方向外側部が、上記形状を有する第１傾斜部３２によって、構成されている。これにより、オイルを、遠心力の作用によって、エンジン側からトルクコンバータ本体３側へと、よりスムーズに案内することができる。これにより、差圧をより小さくすることができるので、ロックアップ時にロックアップ装置５の応答性をより向上することができる。

　（４）本トルクコンバータ１では、フロート部材１７の径方向外側部２７ｃの外周面には、第２傾斜部２９が、設けられている。第２傾斜部２９は、エンジン側からトルクコンバータ本体３側に向けて、フロート部材１７の外周面と回転軸Ｘとの距離が徐々に大きくなるように、形成されている。第２傾斜部２９は、トルクコンバータ本体３側において第２流路Ｒ２の径方向内側部を構成する。

　この場合、第２流路Ｒ２の径方向内側部が、上記形状を有する第２傾斜部２９によって、構成されている。これにより、オイルを、遠心力の作用によって、エンジン側からトルクコンバータ本体３側へと、よりスムーズに案内することができる。これにより、差圧をより小さくすることができるので、ロックアップ時にロックアップ装置５の応答性をより向上することができる。

　（５）本トルクコンバータ１では、フロート部材１７の径方向外側部２７ｃの外周面には、第２傾斜部２９が、設けられている。第２傾斜部２９は、エンジン側からトルクコンバータ本体３側に向けて、フロート部材１７の外周面と回転軸Ｘとの距離が徐々に大きくなるように、形成されている。第２傾斜部２９は、第１傾斜部３２に対向して設けられ、且つトルクコンバータ本体３側において第２流路Ｒ２の径方向内側部を構成する。

　この場合、第２流路Ｒ２の径方向内側部が、上記形状を有する第２傾斜部２９によって、構成されている。これにより、オイルを、遠心力の作用によって、エンジン側からトルクコンバータ本体３側へと、よりスムーズに案内することができる。これにより、差圧をより小さくすることができるので、ロックアップ時にロックアップ装置５の応答性をより向上することができる。

　（６）本トルクコンバータ１では、エンジン側において第１傾斜部３２が傾斜を開始する第１位置Ｐ１は、エンジン側において第２傾斜部２９が傾斜を開始する第２位置Ｐ２より、トルクコンバータ本体３側に設けられている。

　これにより、トルクコンバータ本体３側の第２流路Ｒ２の断面積が、エンジン側の第２流路Ｒ２の断面積より小さくなるように、第２流路Ｒ２を容易に形成することができる。また、フロントカバー３１とロックアップ装置５との軸方向間から第２流路Ｒ２に流入したオイルを、第１傾斜部３２及び第２傾斜部２９の間に、スムーズに案内することができる。これにより、差圧をより小さくすることができるので、ロックアップ時にロックアップ装置５の応答性をより向上することができる。

　（７）本トルクコンバータ１では、トルクコンバータ本体３が、ポンプ４１と、タービン５１と、ステータ６１とを、有している。ポンプ４１は、フロントカバー３１に連結されるポンプシェル４２と、ポンプシェル４２に設けられるポンプブレード４３とを、有している。タービン５１は、ポンプシェル４２に対向して配置されるタービンシェル５２と、タービンシェル５２とポンプブレード４３との間においてタービンシェル５２に設けられるタービンブレード５３とを、有している。ステータ６１は、ポンプブレード４３とタービンブレード５３との間でオイルを整流する。

　この場合、径方向外側におけるポンプシェル４２とタービンシェル５２との間の第１間隔Ｂは、径方向外側におけるポンプブレード４３とタービンブレード５３との間の第２間隔Ａより、小さい。これにより、オイルを、ポンプシェル４２とタービンシェル５２との間に流入させることなく、ロックアップ装置５とトルクコンバータ本体３との軸方向間へと、スムーズに案内することができる。

　（８）本トルクコンバータ１では、タービン５１が、制御フィン５４を、さらに有している。制御フィン５４は、タービンシェル５２の回転軸Ｘ側に向けて、オイルの流れを制御する。この制御フィン５４は、回転軸Ｘを基準としてタービンシェル５２の径方向外側に設けられている。

　この場合、径方向外側におけるポンプシェル４２と制御フィン５４との間の第３間隔Ｃは、第１間隔Ｂより、小さい。これにより、オイルを、ポンプシェル４２と制御フィン５４との間に流入させることなく、制御フィン５４によって、ロックアップ装置５とトルクコンバータ本体３との軸方向間へと、スムーズに案内することができる。

　＜他の実施形態＞
　（Ａ）前記実施形態のロックアップ装置５の構成は一例であって、第１傾斜部３２及び第２傾斜部２９が形成されていれば、ロックアップ装置５はどのように構成してもよい。

　（Ｂ）前記実施形態では、第１傾斜部３２及び第２傾斜部２９が形成される場合の例を示したが、第１傾斜部３２及び第２傾斜部２９のいずれか一方だけが形成されるようにしてもよい。

　（Ｃ）前記実施形態では、第１傾斜部３２の第１位置Ｐ１の断面積と、第２傾斜部２９の第３位置Ｐ３の断面積とが同じである場合の例を示した。これに代えて、図５に示すように、第２流路Ｒ２の断面積が、フロントカバー３１側からトルクコンバータ本体３側に向けて、徐々に小さくなるように、第１傾斜部３２及び第２傾斜部２９を構成してもよい。図５では、第１傾斜部３２及び第２傾斜部２９それぞれの傾斜角度を、異なる角度に設定することによって、第２位置間隔Ｋ２、第１位置間隔Ｋ１、第３位置間隔Ｋ３の順に、第２流路Ｒ２の間隔が小さくなっている。なお、前記実施形態では、第１傾斜部３２及び第２傾斜部２９それぞれの傾斜角度は、実質的に同じ角度に設定されている。

　（Ｄ）前記実施形態では、径方向においてフロントカバー３１（３１ｂ）に対向する部材が、フロート部材１７である場合の例を示したが、径方向においてフロントカバー３１（３１ｂ）に対向する部材が、フロート部材１７とは異なる部材である場合は、その部材に第２傾斜部２９が形成される。例えば、ピストンが、径方向において、フロントカバー３１（３１ｂ）に対向する部材である場合は、第２傾斜部２９をピストンに形成することによって、前記実施形態と同様の効果を得ることができる。

　トルクコンバータに広く適用可能である。

　１　トルクコンバータ
　３　トルクコンバータ本体
　５　ロックアップ装置
　１５　トーションスプリング
　１７　フロート部材
　２９　第２傾斜部
　３１　フロントカバー
　３２　第１傾斜部
　４１　ポンプ
　４２　ポンプシェル
　４３　ポンプブレード
　５１　タービン
　６１　ステータ
　５２　タービンシェル
　５３　タービンブレード
　５４　制御フィン
　Ｘ　回転軸
　Ａ　第２間隔
　Ｂ　第１間隔
　Ｃ　第２間隔
　Ｋ１　第１位置間隔
　Ｋ２　第２位置間隔
　Ｋ３　第３位置間隔
　Ｐ１　第１位置
　Ｐ２　第２位置
　Ｒ２　第２流路
 

Claims (8)

1. 　エンジンからのトルクをトランスミッションに伝達するトルクコンバータであって、
   　前記エンジンからの前記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に設けられるトルクコンバータ本体と、
   　軸方向において前記フロントカバーと前記トルクコンバータ本体との間に配置されるロックアップ装置と、
   を備え、
   　径方向外側において前記フロントカバーと前記ロックアップ装置との間に設けられる作動流体の流路は、前記トルクコンバータ本体側の断面積が前記エンジン側の断面積より小さい、
   トルクコンバータ。
2. 　前記ロックアップ装置は、前記トルクの変動を減衰する弾性部材と、前記フロントカバーからの前記トルクを前記弾性部材に伝達するための回転部材とを、有し、
   　前記流路は、前記フロントカバーの内周部と前記回転部材の外周部との間に設けられる、
   請求項１に記載のトルクコンバータ。
3. 　前記フロントカバーの径方向外側部の内面には、前記エンジン側から前記トルクコンバータ本体側に向けて前記フロントカバーの内面と回転軸と距離が徐々に大きくなる第１傾斜部が、設けられ、
   　前記第１傾斜部は、前記トルクコンバータ本体側において、前記流路の径方向外側部を構成する、
   請求項２に記載のトルクコンバータ。
4. 　前記回転部材の径方向外側部の外面には、前記エンジン側から前記トルクコンバータ本体側に向けて前記回転部材の外面と前記回転軸との距離が徐々に大きくなる第２傾斜部が、設けられ、
   　前記第２傾斜部は、前記トルクコンバータ本体側において前記流路の径方向内側部を構成する、
   請求項２に記載のトルクコンバータ。
5. 　前記回転部材の径方向外側部の外面には、前記エンジン側から前記トルクコンバータ本体側に向けて前記回転部材の外面と前記回転軸との距離が徐々に大きくなる第２傾斜部が、設けられ、
   　前記第２傾斜部は、前記第１傾斜部に対向して設けられ、且つ前記トルクコンバータ本体側において前記流路の径方向内側部を構成する、
   請求項３に記載のトルクコンバータ。
6. 　前記エンジン側において前記第１傾斜部が傾斜を開始する第１位置は、前記エンジン側において前記第２傾斜部が傾斜を開始する第２位置より、前記トルクコンバータ本体側に設けられている、
   請求項５に記載のトルクコンバータ。
7. 　前記トルクコンバータ本体は、
   　　前記フロントカバーに連結されるポンプシェルと、前記ポンプシェルに設けられるポンプブレードとを、有するポンプと、
   　　前記ポンプシェルに対向して配置されるタービンシェルと、前記タービンシェルと前記ポンプブレードとの間において前記タービンシェルに設けられるタービンブレードとを、有するタービンと、
   　　前記ポンプブレードと前記タービンブレードとの間で前記作動流体を整流するステータとを、有し、
   　径方向外側における前記ポンプシェルと前記タービンシェルとの間の第１間隔は、径方向外側における前記ポンプブレードと前記タービンブレードとの間の第２間隔より、小さい、
   請求項１から６のいずれか１項に記載のトルクコンバータ。
8. 　前記タービンは、前記作動流体の流れを回転軸側に向けて制御するために前記タービンシェルの径方向外側に設けられる制御フィンを、さらに有し、
   　径方向外側における前記ポンプシェルと前記制御フィンとの間の第３間隔は、前記第１間隔より、小さい、
   請求項７に記載のトルクコンバータ。
    

Images