(57)【要約】【課題】本発明は、ロックアップクラッチを内蔵するとともに軸方向のスペースを狭くすることのできる流体継手装置幅を提供することを目的とするものである。【解決手段】流体継手装置１は、リアカバー４に形成されたポンプインペラ６、出力シャフト８に連結されたタービンハブ９に接続されたタービンランナ１２を備えている。タービンランナ１２とフロントカバー３との間には、内径側にロックアップクラッチ１３、外径側にロックアップダンパ機構２２が配設されている。ロックアップクラッチ１３のクラッチプレート１６を支持する支持部材１４は、タービンランナ１２に軸方向に沿って固着されてクラッチプレート１６がタービンランナ１２により保持されている。【選択図】図１
2010216498.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの回転駆動軸に連結された一体ケースと、出力軸に連結されたタービンハブと、前記一体ケースに設けられたポンプインペラ及び前記タービンハブに設けられたタービンランナからなるとともに前記一体ケースから前記タービンハブに回転を伝達する流体継手と、クラッチプレート及びクラッチディスクをピストン部材により圧接させ前記一体ケース及び前記タービンハブを連結して回転させるロックアップクラッチとを備えた流体継手装置において、
前記ロックアップクラッチは、前記クラッチプレートを支持する支持部材を前記タービンランナの径方向の所定位置に軸方向に沿って固着して前記クラッチプレートが前記タービンランナにより保持されていることを特徴とする流体継手装置。
【請求項２】
前記ピストン部材は、前記タービンハブに対して軸方向に摺動可能に取り付けられるとともに前記タービンランナに沿って径方向に向かって延設されていることを特徴とする請求項１に記載の流体継手装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両等の自動変速装置に用いられる流体継手装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両等の自動変速装置では、エンジンからの動力を伝達するために流体継手装置としてトルクコンバータが設けられており、スムーズに動力伝達を行うためにオイル等の作動流体を用いている。一般に、トルクコンバータは、エンジンのクランクシャフトに連結されるポンプインペラ、出力軸に連結されるタービンランナ及び両者の間に配設されたステータを備えている。ポンプインペラ、タービンランナ及びステータには、それぞれ周方向に同じ間隔で複数枚の羽根が設けられており、回転動作により羽根の間の作動流体が所定方向に押し流されるように羽根を所定角度傾斜させて設定されている。そして、ポンプインペラがエンジンにより回転すると、ポンプインペラの羽根の回転により作動流体がタービンランナの方に押し流されてタービンランナの羽根に衝突するようになり、その衝撃力によりタービンランナも回転するようになる。タービンランナ内に流入した作動流体はステータの方へ誘導されてステータの羽根に衝突してポンプインペラの方に流入する。その際に、ステータの羽根に衝突した作動流体の流動方向は、ポンプインペラの羽根の回転を妨げないように羽根の傾斜角度に沿うように制御される。こうして、作動流体が、ポンプインペラ、タービンランナ及びステータの羽根の間を循環することで、ポンプインペラからタービンランナに動力がスムーズに伝達され、エンジンの回転駆動に応じて出力軸が回転されるようになる。
【０００３】
以上のような構成のトルクコンバータでは、ポンプインペラとタービンランナとの間に回転差がないと作動流体が押し流されないため、出力軸にエンジンと同じ回転を伝達することはできず、損失が生じることは避けられない。そのため、ポンプインペラの回転をそのままタービンランナに伝達するロックアップクラッチが設けられている。
【０００４】
こうしたロックアップクラッチを備えた流体継手装置としては、例えば、特許文献１では、複数のクラッチプレート及びクラッチディスクを交互に配置してピストン部材にを油圧により作動させてクラッチプレート及びクラッチディスクを接合させるようにしたロックアップクラッチを備えた流体継手装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−２８３１８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述した特許文献に記載されているように、ロックアップクラッチを流体継手装置の内部に配置すると、その分のスペースが必要となり、装置全体のサイズを大きくせざるを得ない。
【０００７】
しかしながら、例えば、自動車のように、近年の燃費向上のための技術開発により変速機構の多段化が進み、変速機構に必要なスペースが大きくなっており、またエンジン機構についても同様に設置スペースが増加しており、両者の間に配置される流体継手装置の設置スペースが狭くなってきているのが現状である。
【０００８】
そこで、本発明は、ロックアップクラッチを内蔵するとともに軸方向のスペースを狭くすることのできる流体継手装置幅を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る流体継手装置は、エンジンの回転駆動軸に連結された一体ケースと、出力軸に連結されたタービンハブと、前記一体ケースに設けられたポンプインペラ及び前記タービンハブに設けられたタービンランナからなるとともに前記一体ケースから前記タービンハブに回転を伝達する流体継手と、クラッチプレート及びクラッチディスクをピストン部材により圧接させ前記一体ケース及び前記タービンハブを連結して回転させるロックアップクラッチとを備えた流体継手装置において、前記ロックアップクラッチは、前記クラッチプレートを支持する支持部材を前記タービンランナの径方向の所定位置に軸方向に沿って固着して前記クラッチプレートが前記タービンランナにより保持されていることを特徴とする。さらに、前記ピストン部材は、前記タービンハブに対して軸方向に摺動可能に取り付けられるとともに前記タービンランナに沿って径方向に向かって延設されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明は、上記のような構成を有することで、タービンハブに設けられたタービンランナをロックアップクラッチのクラッチプレート及びクラッチディスクを収容するドラムの一部として兼用させることができる。そのため、従来のようにドラム及びタービンランナを別個に設けていた場合に軸方向に２つの部材の板厚分のスペースが必要であったが、本発明では軸方向のスペースがタービンランナの板厚のみとなって軸方向のスペースを狭くすることができる。
【００１１】
また、タービンランナを一体ケースの内周面まで延設させた場合には、クラッチプレートを支持する支持部材をタービンランナの外径部分又は内径部分に適宜レイアウトすることができ、流体継手装置内の部品のレイアウトの自由度を高めることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に係る実施形態に関する断面図である。
【図２】図１に示す実施形態の変形例に関する断面図である。
【図３】比較例に関する断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明に係る実施形態について詳しく説明する。なお、以下に説明する実施形態は、本発明を実施するにあたって好ましい具体例であるから、技術的に種々の限定がなされているが、本発明は、以下の説明において特に本発明を限定する旨明記されていない限り、これらの形態に限定されるものではない。
【００１４】
図１は、本発明の実施形態に関する断面図である。なお、図１では、流体継手装置１の構造が中心軸Ｔを中心に線対称となるため、上半分の断面構造のみを描画している。
【００１５】
流体継手装置１は、一体ケースであるカップリングハウジング２内に収容されており、その前側（図面では右側）は内燃エンジン機関が配置され、後側（図面では左側）には多段変速機構が配置されて、それぞれ接続されるようになっている。
【００１６】
流体継手装置１は、一体ケースを構成するフロントカバー３及びリアカバー４を備えており、両者は溶接により一体化されている。フロントカバー３の中心部にはセンタピース５が突設されており、センタピース５にエンジンクランクシャフト（図示せず）が嵌合してフロントカバー３と接続される。フロントカバー３の中央部には、後述するロックアップクラッチを収容するように膨出形成されている。
【００１７】
リアカバー４の外周部には、ポンプインペラ６の外郭を形成するように外方に向かって湾曲しており、その内周端にはカバーボス７が溶接により固着されている。カバーボス７の内部には出力軸である出力シャフト８が収容されており、出力シャフト８の先端部の外周にはタービンハブ９が連結されている。
【００１８】
タービンハブ９の前側面はスラストベアリング１０を介してフロントカバー３の内面に回動可能に設けられた保持部材３１に連結され、後側面はスラストベアリング１１を介してカバーボス７の内面に連結されており、タービンハブ９はカップリングハウジング２内において回転可能に支持されている。
【００１９】
ポンプインペラ６の内側には、ポンプインペラ６とほぼ同形状のタービンランナ１２が対向配置されており、タービンランナ１２の内径側に延設された側面部１２ａは、タービンハブ９の後端外周部と接続して固定されている。そして、側面部１２ａの外径側には、前側に矩形状に突出するように取付部１２ｂが湾曲形成されている。
【００２０】
側面部１２ａの前側にはロックアップクラッチ１３が設けられている。ロックアップクラッチ１３は、取付部１２ｂに固着され軸方向に沿って前方に向かって突設された支持部材１４、後述する出力側プレートに連設し軸方向に沿って後方に延設されるとともに支持部材１４の内側に対向配置されたハブ部材１５、支持部材１４のスプライン１４ａに外径側が係合する５枚のクラッチプレート１６、及び、ハブ部材１５のスプライン１５ａに内径側が係合し両面に紙、石綿等の摩擦材が接着されている４枚のクラッチディスク１７を備えている。そして、クラッチプレート１６及びクラッチディスク１７は、交互に重合するように配置され、支持部材１４の先端側に取り付けられたスナップリング１８により抜け止めされている。
【００２１】
ロックアップクラッチ１３とタービンランナ１２の側面部１２ａとの間には、ピストン部材１９が配置されている。ピストン部材１９の外径側には、クラッチプレート１６に対向配置されたクラッチ押圧部１９ａが形成されており、内径側はタービンハブ９の外周部に支持されるとともに側面部１２ａに沿って段差状に形成されたピストン部１９ｂが形成されている。ピストン部１９ｂは、タービンハブ９の外周面との間にＯリング２０が設けられ、タービンランナ１２の取付部１２ｂとの間にシール部材２１が設けられており、側面部１２ａとの間に所定の隙間が形成されている。
【００２２】
一体ケース２内には、出力シャフト８とタービンハブ９との間から導入される作動油により満たされており、作動油は、スラストベアリング１１に形成された油路から流入してポンプインペラ６、タービンランナ１２、ロックアップクラッチ１３及びロックアップダンパ機構２２内に充満し、スラストベアリング１０に形成された油路から流出して常時循環するようになっている。
【００２３】
また、出力シャフト８の内部に軸方向に沿って形成された連通路８ａ、連通路８ａからタービンハブ９に向かって形成された連通孔８ｂを通って別の作動油が供給される。タービンハブ９の内部には径方向に沿って供給路９ａが形成されており、供給路９ａは連通孔８ｂに接続している。そして、供給路９ａは、タービンハブ９の支持部９ａとピストン部材１９のピストン部１９ｂとの間の作動空間に連通しており、連通路８ａを通って供給された作動油は作動空間に充満されるようになっている。作動空間は、Ｏリング２０及びシール部材２１により密閉空間とされており、作動油が充満することで油圧によりピストン部材１９をロックアップクラッチ１３の方に移動させてクラッチ押圧部１９ａによりクラッチプレート１６を押圧するようになる。そのため、作動空間への作動油の供給制御によりロックアップクラッチ１３のロックアップ動作を制御することができる。
【００２４】
タービンランナ１２の前側でロックアップクラッチ１３の外径側には、ロックアップダンパ機構２２が配置されている。ロックアップダンパ機構２２は、フロントカバー３に支持部材３０を介して外径側端部が固着されたリング状の入力側プレート２３を備え、入力側プレート２３の前面側にリング状の出力側プレート２４、入力側プレート２３の後面側にリング状の支持プレート２５、及び、入力側プレート２３の内径側に配置されたリング状の中間プレート２６を備えている。
【００２５】
出力側プレート２４及び支持プレート２５は、外径側において入力側プレート２３の外周に沿って複数のリベット２７により重ね合うように固定されており、両者の間には入力プレート側２３が回転可能となるように所定の間隔が空けられている。入力側プレート２３は、中間プレート２６を囲むように配置されて内径側にリベット２７を収容する切欠き部が形成されている。
【００２６】
入力側プレート２３の内径側には支持部が突設されており、中間プレート２６の外径側にも支持部が突設されており、両プレートの支持部の間には一対のコイルスプリング２８及び２９が二重に装着されている。また、出力側プレート２４及び支持プレート２５には、コイルスプリング２８及び２９を収容する長孔状の溝部２４ａ及び２５ａが形成されており、溝部２４ａ及び２５ａの内周には庇状に外方に向かって湾曲形成されてコイルスプリング２８及び２９が入力側プレート２３及び中間プレート２６の支持部から外れないようになっている。
【００２７】
出力側プレート２４の内径側は、後方側に折れ曲がるように形成されてロックアップクラッチ１３のハブ部材１５が連設されている。また、フロントカバー３の内径側には保持部材３１が回動可能に保持されており、保持部材３１の外径側には出力側プレート２４がリベット３２により固着されている。
【００２８】
次に、上述した流体継手装置の動作について説明する。エンジンの回転がカップリングハウジング２に伝達されると、リアカバー４に形成されたポンプインペラ６が回転し、それに伴ってタービンランナ１２が回転するようになる。そのため、タービンランナ１２の回転がタービンハブ９を介して出力シャフト８に伝達されて回転するようになる。
【００２９】
出力シャフト８に回転が伝達された状態において、ピストン部材１９を作動させてクラッチプレート１６及びクラッチディスク１７を接合させてロックアップ状態に設定すると、ロックアップダンパ機構２２では、フロントカバー３側に連結する入力側プレート２３とロックアップクラッチ１３側に連結する出力側プレート２４との間に生じる回転速度差によりコイルスプリング２８及び２９が圧縮変形されて、回転速度差による衝撃が緩和される。そして、入力側プレート２３のトルクが大きくなるにしたがいコイルスプリング２８及び２９がさらに圧縮変形され、入力側プレート２３及び出力側プレート２４が中間プレート２６を介して直結された状態となり、フロントカバー３がロックアップダンパ機構２２及びロックアップクラッチ１３を介してタービンランナ１２に直結されて出力シャフト８がエンジンの回転と同期して回転するようになる。
【００３０】
この例では、ロックアップクラッチ１３は、クラッチプレート１６を支持する支持部材１４をタービンランナ１２の内径側に延設された側面部１２ａの外径側に形成された取付部１２ｂに軸方向に沿って固着し、クラッチプレート１６がタービンランナ１２により保持されるように構成されている。そのため、クラッチプレート１６、クラッチディスク１７及びピストン部材１９が、タービンハブ９、タービンランナ１２の側面部１２ａ及び支持部材１４に囲まれる内部空間に配置されるようになる。
【００３１】
従来のロックアップクラッチでは、ドラム部材等のタービンランナ１２とは別部材を用いていたが、こうした部材をタービンランナ１２の側面部１２ａで兼用することで、２つの部材による板厚が１つの部材の板厚に薄く形成することが可能となり、その分流体継手装置の軸方向のスペースを狭くすることができる。
【００３２】
図２は、上述した実施形態の変形例に関する断面図である。この例では、この例では、図１に示す装置と異なるレイアウトで各部品を一体ケース２内に収容している。フロントカバー３及びタービンランナ１２の間に、外径側にロックアップクラッチ１３が配置され、内径側にロックアップダンバ機構２２が配置されている。
【００３３】
ロックアップクラッチ１３は、支持部材１４がタービンランナ１２の外周端部に設けられた取付部１２ｂに固定されるとともにハブ部材１５はロックアップダンパ機構２２の出力側プレート２４’と一体形成されている。
【００３４】
ロックアップダンパ機構２２は、図１に示す入力側プレート２３が外径側に配置されて出力側プレート２４’となり、図１に示す中間プレート２６が内径側に配置されて中間プレート２６’なり、図１に示す出力側プレート２４が内径側に配置されて入力側プレート２３’となっている。ちょうど図１に示す構成の外径側及び内径側を逆にしたような構成を備えている。そして、入力側プレート２３’の内径側端部がフロントカバー３に固定されている。
【００３５】
この例においても、ロックアップクラッチ１３は、クラッチプレート１６を支持する支持部材１４をタービンランナ１２の外周端部に形成された取付部１２ｂに軸方向に沿って固着し、クラッチプレート１６がタービンランナ１２により保持されるように構成されている。そのため、クラッチプレート１６、クラッチディスク１７及びピストン部材１９が、タービンハブ９、タービンランナ１２及び支持部材１４に囲まれる内部空間に配置されるようになる。
【００３６】
図３は、従来の流体継手装置に関する比較例を示す断面図である。この例では、ロックアップクラッチ１３は、タービンハブ９に内周端部が接続固定されたドラム部材１４’を備えており、ドラム部材１４’の後面側には、リベット１２ｃによりタービンランナ１２’が取り付けられている。
【００３７】
図２に示す流体継手装置と比較すると、タービンランナ１２’及びドラム部材１４’の２つの部材をリベット１２ｃにより連結する構成となっているため、２つの部材が重なり合ってその分軸方向のスペースが増加するようになっている。また、図１に示すように、ロックアップクラッチ１３を内径側に配置した場合には、リベット１２ｃの取付位置がピストン部材１９の作動空間に対向する位置に設定することになる。その場合、作動空間内に充填される作動油がリベット１２ｃの貫通孔から漏出するおそれがあり、好ましくない。したがって、図３に示す比較例においては、ロックアップクラッチ１３の装置内におけるレイアウト位置に制約があるが、本発明では、タービンランナ１２をタービンハブに接続してロックアップクラッチ１３の支持部材をタービンランナ１２に固定しているので、ロックアップクラッチ１３のレイアウト位置の自由度が大きく、さらに軸方向のスペースを狭くすることもできる。
【符号の説明】
【００３８】
Ｔ      中心軸
１      流体継手装置
２      一体ケース
３      フロントカバー
４      リアカバー
５      センタピース
６      ポンプインペラ
７      カバーボス
８      出力シャフト
９      タービンハブ
10      スラストベアリング
11      スラストベアリング
12      タービンランナ
13      ロックアップクラッチ
14      支持部材
15      ハブ部材
16      クラッチプレート
17      クラッチディスク
18      スナップリング
19      ピストン部材
20      Ｏリング
21      シール部材
22      ロックアップダンバ機構
23      入力側プレート
24      出力側プレート
25      支持プレート
26      中間プレート
27      リベット
28      コイルスプリング
29      コイルスプリング
30      支持部材
31      保持部材
32      リベット
【図１】
2010216498.tif 000003
【図２】
2010216498.tif 000004
【図３】
2010216498.tif 000005