(57)【要約】【課題】より高精度に筐体内の油圧を制御することができる動力伝達装置を提供する。【解決手段】動力伝達装置１００は、筐体２０と、圧力センサ８とを備えている。筐体２０は、駆動源からのトルクが伝達され、回転可能に配置されている。また、筐体２０は、内部に作動油が充填されている。圧力センサ８は、筐体２０に取り付けられ、筐体２０内の油圧を検出する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動源からのトルクを駆動輪へと伝達する動力伝達装置であって、
前記駆動源からのトルクが伝達され、内部に作動油が充填されており、回転可能に配置された筐体と、
前記筐体に取り付けられ、前記筐体内の油圧を検出する圧力センサと、
を備える、動力伝達装置。
【請求項２】
前記圧力センサは、前記筐体内に露出する、
請求項１に記載の動力伝達装置。
【請求項３】
前記筐体内に配置され、前記筐体と摩擦係合する摩擦係合位置と前記摩擦係合を解除する解除位置との間を軸方向に移動するクラッチ部をさらに備え、
前記圧力センサは、前記クラッチ部を摩擦係合位置に移動させるための油圧を検出する第１圧力センサと、前記クラッチ部を前記解除位置に移動させるための油圧を検出する第２圧力センサと、を含む、
請求項１又は２に記載の動力伝達装置。
【請求項４】
前記第１圧力センサは、前記筐体の外周壁部に取り付けられ、
前記第２圧力センサは、軸方向において前記クラッチ部と対向する前記筐体の側壁部に取り付けられる、
請求項３に記載の動力伝達装置。
【請求項５】
前記圧力センサが検出した油圧に基づき、前記動力伝達装置の駆動状態を制御する制御部をさらに備える、
請求項１から４のいずれかに記載の動力伝達装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記圧力センサが検出した油圧が閾値を超えると、前記筐体内への供給圧力を低下させる、
請求項５に記載の動力伝達装置。
【請求項７】
前記制御部は、前記圧力センサが検出した油圧が閾値を超えると、前記駆動源のトルクを制御する、
請求項５又は６に記載の動力伝達装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、動力伝達装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
動力伝達装置は、駆動源からのトルクで回転する筐体と、筐体内において筐体と相対回転可能なロックアップクラッチとを備えている。例えば、トルクコンバータは、フロントカバー、インペラ、タービン、及びロックアップクラッチを有している。このフロントカバーとインペラシェルとで筐体を構成している。
【０００３】
特許文献１に記載のトルクコンバータは、アキュムレータの油圧を検出するための油圧センサを設けている。このトルクコンバータは、停車中におけるアキュムレータの油圧が所定値以下であれば、ロックアップクラッチを解放操作する。そして、オイルポンプを駆動させて油圧をアキュムレータに蓄える。このアキュムレータの油圧を所定値以上に維持することで、ロックアップクラッチを問題なく動作できる油圧に保持され、車両発進時の応答性が向上する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−２２０３７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
トルクコンバータなどの動力伝達装置において、筐体内の油圧をより高精度に制御したいと言う要望がある。そこで、本発明の課題は、より高精度に筐体内の油圧を制御することができる動力伝達装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のある側面に係る動力伝達装置は、駆動源からのトルクを駆動輪へと伝達するように構成されている。この動力伝達装置は、筐体と、圧力センサとを備えている。筐体は、駆動源からのトルクが伝達され、回転可能に配置されている。また、筐体は、内部に作動油が充填されている。圧力センサは、筐体に取り付けられ、筐体内の油圧を検出する。
【０００７】
従来の動力伝達装置では、筐体に供給される作動油の圧力を筐体の外部で検出していた。これに対して、本発明に係る動力伝達装置は、圧力センサによって、筐体内に充填された作動油の圧力を直接検出することができる。このため、従来の動力伝達装置に比べて、本発明に係る動力伝達装置は、筐体内の油圧をより正確に検出することができ、この結果、より高精度に筐体内の油圧を制御することができる。
【０００８】
好ましくは、圧力センサは、筐体内に露出する。
【０００９】
好ましくは、動力伝達装置は、クラッチ部をさらに備える。クラッチ部は、筐体内に配置され、筐体と摩擦係合する摩擦係合位置と摩擦係合を解除する解除位置との間を軸方向に移動する。圧力センサは、第１圧力センサと第２圧力センサとを含む。第１圧力センサは、クラッチ部を摩擦係合位置に移動させるための油圧を検出する。第２圧力センサは、クラッチ部を解除位置に移動させるための油圧を検出する第２圧力センサと、を含む。
【００１０】
この構成によれば、第１圧力センサ及び第２圧力センサによって、クラッチ部を移動させるための油圧を直接検出することができる。このため、必要以上の油圧がクラッチ部に作用することを抑制することができる。油圧は、一般的に、エンジン又は電動モータ等の動力を用いたポンプなどによって生成されているため、必要以上の油圧の生成を抑制することで、エンジン又は電動モータ等の駆動源を駆動させるためのエネルギーを削減することができる。この結果、例えば、動力伝達装置が搭載された車両の燃費を向上させることができる。
【００１１】
好ましくは、第１圧力センサは、筐体の外周壁部に配置される。そして、第２圧力センサは、軸方向においてクラッチ部と対向する筐体の側壁部に配置される。
【００１２】
好ましくは、動力伝達装置は、制御部をさらに備える。制御部は、圧力センサが検出した油圧に基づき、動力伝達装置の駆動状態を制御する。
【００１３】
好ましくは、制御部は、圧力センサが検出した油圧が閾値を超えると、筐体内への供給油圧を低下させる。
【００１４】
好ましくは、制御部は、圧力センサが検出した油圧が閾値を超えると、駆動源のトルクを制御する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、より高精度に筐体内の油圧を制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】動力伝達装置の断面図。
【図２】制御部の動作を示すフローチャート。
【図３】制御部の機能ブロック図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明に係る動力伝達装置の実施形態について図面を参照しつつ説明する。
［全体構成］
図１は、本発明の一実施形態による動力伝達装置９９の断面図である。動力伝達装置９９はトルクコンバータ１００を備えている。以下の説明において、「軸方向」とは、トルクコンバータ１００の回転軸Ｏが延びる方向を意味する。また、「周方向」とは、回転軸Ｏを中心とした円の周方向を意味し、「径方向」とは、回転軸Ｏを中心とした円の径方向を意味する。径方向の内側とは、径方向において回転軸Ｏに近付く側を意味し、径方向の外側とは径方向において回転軸Ｏから離れる側を意味する。なお、図示していないが、図１の左側にはエンジンが配置されており、図１の右側にはトランスミッションが配置されている。
【００１８】
トルクコンバータ１００は、駆動源であるエンジンからのトルクを駆動輪へと伝達するように構成されている。トルクコンバータ１００は、回転軸Ｏを中心に回転可能である。トルクコンバータ１００は、フロントカバー２、インペラ３、タービン４、ステータ５、ロックアップ装置１０、及び動吸振器１５を備えている。また、動力伝達装置９９は、トルクコンバータ１００、圧力センサ８、受電部１１、送電部１２、及び制御部１３を備えている。
【００１９】
［フロントカバー２］
フロントカバー２は、エンジン（駆動源の一例）からのトルクが入力される。フロントカバー２は、円板部２１及び第１筒状部２２を有している。第１筒状部２２は、円板部２１の外周端部からインペラ３側へ軸方向に延びている。
【００２０】
［インペラ３］
インペラ３は、インペラシェル３１、複数のインペラブレード３２、及びインペラハブ３３を有する。インペラシェル３１の外周端部は、フロントカバー２の第１筒状部２２の先端部に固定されている。例えば、インペラシェル３１は、溶接によって、フロントカバー２に固定されている。
【００２１】
インペラブレード３２はインペラシェル３１の内側面に固定されている。インペラハブ３３はインペラシェル３１の内周部に溶接などによって固定されている。
【００２２】
このインペラシェル３１とフロントカバー２とによって、トルクコンバータ１００の筐体２０を構成している。筐体２０内は流体が充填されている。詳細には、筐体２０内は作動油が充填されている。筐体２０は、エンジンからのトルクが伝達され、回転可能に配置されている。
【００２３】
［タービン４］
タービン４は、インペラ３に対向して配置されている。タービン４は、タービンシェル４１、複数のタービンブレード４２、及びタービンハブ４３を有している。タービンブレード４２は、タービンシェル４１の内側面に、ろう付けなどによって固定されている。
【００２４】
タービンシェル４１は、リベット１０１によってタービンハブ４３に固定されている。タービンハブ４３の内周面にはスプライン孔４３３が形成されている。このスプライン孔４３３に対してトランスミッションの入力軸がスプライン嵌合する。
【００２５】
［ステータ５］
ステータ５は、タービン４からインペラ３へと戻る作動油を整流するように構成されている。ステータ５は、回転軸Ｏ周りに回転可能である。ステータ５は、ステータキャリア５１と、複数のステータブレード５２と、を有している。
【００２６】
［ロックアップ装置１０］
ロックアップ装置１０は、フロントカバー２からタービンハブ４３にトルクを機械的に伝達するように構成されている。ロックアップ装置１０は、軸方向において、フロントカバー２とタービン４との間に配置されている。また、ロックアップ装置１０は、筐体２０内に配置されている。ロックアップ装置１０は、クラッチ部６と、ダンパ機構７とを有している。
【００２７】
クラッチ部６は、ピストン６１と摩擦材６２とを有している。ピストン６１は円板状である。ピストン６１は、中央部に貫通孔を有している。そして、タービンハブ４３がピストン６１の貫通孔内を延びている。タービンハブ４３の外周面とピストン６１の内周面との間はシールされている。
【００２８】
ピストン６１は、筐体２０と相対回転可能に配置されている。また、ピストン６１は、タービンハブ４３と相対回転可能に配置されている。ピストン６１は、軸方向に移動可能に配置されている。詳細には、ピストン６１は、タービンハブ４３上を軸方向に摺動可能である。
【００２９】
ピストン６１は、ピストン本体部６１１と、第２筒状部６１２とを有している。ピストン本体部６１１は、円板状であり、フロントカバー２の円板部２１と対向している。第２筒状部６１２は、ピストン本体部６１１の外周端部から軸方向に延びている。詳細には、第２筒状部６１２は、ピストン本体部６１１の外周端部からフロントカバー２から離れる方向に延びている。第２筒状部６１２の外周面は、フロントカバー２の第１筒状部２２の内周面と対向している。
【００３０】
摩擦材６２は、環状である。摩擦材６２は、ピストン６１に固定されている。詳細には、摩擦材６２は、ピストン６１の外周端部に固定されている。摩擦材６２は、フロントカバー２の円板部２１と対向するように配置されている。摩擦材６２とフロントカバー２の円板部２１とは、軸方向において対向している。
【００３１】
クラッチ部６は、摩擦係合位置と解除位置との間で軸方向に移動可能である。クラッチ部６は、摩擦係合位置にあるとき、筐体２０と摩擦係合する。詳細には、クラッチ部６が軸方向において、フロントカバー２側（図１の左側）に移動することで、クラッチ部６の摩擦材６２がフロントカバー２の円板部２１に対して接触して摩擦係合する。この結果、クラッチ部６は、摩擦係合状態となり、フロントカバー２と一体的に回転する。この摩擦係合状態では、フロントカバー２に入力されたトルクは、ロックアップ装置１０を介してタービンハブ４３から出力される。
【００３２】
クラッチ部６は、解除位置にあるとき、摩擦材６２と筐体２０との摩擦係合を解除する。詳細には、クラッチ部６が軸方向においてフロントカバー２から離れる側（図１の右側）に移動することで、クラッチ部６の摩擦材６２がフロントカバー２の円板部２１から離間し、摩擦材６２は円板部２１と非接触となる。この結果、クラッチ部６は、摩擦材６２と円板部２１との摩擦係合が解除された解除状態となり、フロントカバー２と相対回転可能となる。なお、この解除状態では、フロントカバー２に入力されたトルクは、インペラ３及びタービン４を介してタービンハブ４３から出力される。
【００３３】
また、クラッチ部６は、スリップ状態をとることができる。このスリップ状態では、クラッチ部６は、摩擦材６２と円板部２１とは互いに接触している一方、摩擦係合状態よりも弱い力で摩擦係合している。このため、摩擦材６２と円板部２１とはスリップしながら摩擦係合する。このスリップ状態では、フロントカバー２に入力されたトルクは、一部がインペラ３及びタービン４を介してタービンハブ４３から出力され、その他がロックアップ装置１０を介してタービンハブ４３から出力される。
【００３４】
筐体２０内の空間は、第１油圧室Ｃ１と第２油圧室Ｃ２とに分けることができる。第１油圧室Ｃ１は、フロントカバー２の第１筒状部２２とインペラシェル３１とピストン６１とによって囲まれる空間である。第２油圧室Ｃ２は、フロントカバー２の円板部２１とクラッチ部６のピストン６１とによって囲まれる空間である。なお、第２油圧室Ｃ２は、摩擦材６２よりも径方向の内側の空間である。
【００３５】
ダンパ機構７は、軸方向においてピストン６１とタービン４との間に配置されている。ダンパ機構７は、ドライブプレート７１と、ドリブンプレート７２と、複数のトーションスプリング７３とを有している。
【００３６】
ドライブプレート７１は円板状に形成されており、外周端部がピストン６１と係合している。このため、ドライブプレート７１は、ピストン６１と一体的に回転する。また、ドライブプレート７１とピストン６１とは、軸方向において相対移動する。ドライブプレート７１は、周方向に間隔をあけて配置される複数の収容部７１１を有している。
【００３７】
ドリブンプレート７２は円板状に形成されている。ドリブンプレート７２は、タービンハブ４３に固定されている。詳細には、ドリブンプレート７２の内周端部がタービンハブ４３に溶接などによって固定されている。ドリブンプレート７２は、周方向に間隔をあけて配置される複数の収容部７２１を有している。ドリブンプレート７２の収容部７２１は、軸方向視において、ドライブプレート７１の収容部７１１と重複するように配置されている。
【００３８】
トーションスプリング７３は、ドライブプレート７１の収容部７１１及びドリブンプレート７２の収容部７２１内に収容されている。トーションスプリング７３は、ドライブプレート７１とドリブンプレート７２とを弾性的に連結している。
【００３９】
以上のような構成によって、クラッチ部６に入力されたトルクは、ドライブプレート７１、トーションスプリング７３、及びドリブンプレート７２を介してタービンハブ４３から出力される。
【００４０】
［動吸振器］
動吸振器１５は、ロックアップ装置１０とタービン４との間に配置されている。動吸振器１５は、タービン４に取り付けられている。詳細には、動吸振器１５は、タービンハブ４３に取り付けられている。
【００４１】
［圧力センサ］
圧力センサ８は、筐体２０に取り付けられている。圧力センサ８は、筐体２０内に充填された作動油の圧力を検出する。圧力センサ８は、第１圧力センサ８１と、第２圧力センサ８２とを含んでいる。
【００４２】
第１圧力センサ８１は、筐体２０の外周壁部に取り付けられている。本実施形態においては、第１圧力センサ８１は、フロントカバー２の第１筒状部２２に取り付けられている。第１圧力センサ８１は、ピストン６１の第２筒状部６１２と対向するように配置されている。なお、ピストン６１の外周面は、第１圧力センサ８１は、筐体２０内の第１油圧室Ｃ１内に露出している。詳細には、第１圧力センサ８１は、第１油圧室Ｃ１のうち、ピストン６１の第２筒状部６１２と筐体２０の外周壁部との間の領域に露出している。
【００４３】
第１圧力センサ８１は、第１油圧室Ｃ１内の油圧を検出する。この第１油圧室Ｃ１内の油圧は、クラッチ部６を摩擦係合位置に移動させるための油圧である。
【００４４】
第２圧力センサ８２は、軸方向においてクラッチ部６と対向する筐体２０の側壁部に取り付けられる。本実施形態においては、第２圧力センサ８２は、フロントカバー２の円板部２１に取り付けられている。第２圧力センサ８２は、筐体２０内の第２油圧室Ｃ２内に露出している。
【００４５】
第２圧力センサ８２は、第２油圧室Ｃ２内の油圧を検出する。この第２油圧室Ｃ２内の油圧は、クラッチ部６を解除位置に移動させるための油圧である。
【００４６】
第１油圧室Ｃ１内の油圧が第２油圧室Ｃ２内の油圧よりも大きくなると、クラッチ部６はフロントカバー２側に押圧されて、摩擦係合位置に移動する。一方、第２油圧室Ｃ２内の油圧が第１油圧室Ｃ１内の油圧よりも大きくなると、クラッチ部６はフロントカバー２から離れる側に押圧されて、解除位置に移動する。
【００４７】
［受電部］
図１に示すように、受電部１１は、第１圧力センサ８１及び第２圧力センサ８２と電気的に接続されている。詳細には、受電部１１と第１圧力センサ８１及び第２圧力センサ８２とは電線などによって有線接続されている。受電部１１は、筐体２０の外周面に取り付けられている。詳細には、受電部１１は、筐体２０の外周壁を構成する第１筒状部２２の外周面に取り付けられている。受電部１１は、例えば、受電コイルによって構成される。
【００４８】
［送電部］
送電部１２は、径方向において受電部１１の外側において受電部１１と間隔をあけて配置されている。例えば、送電部１２は、トルクコンバータ１００を収容するハウジングの内壁面に取り付けることができる。送電部１２は、受電部１１に非接触で電力を送電するように構成されている。すなわち、送電部１２は、ワイヤレス給電によって受電部１１に電力を送電している。なお、送電部１２と受電部１１との間のワイヤレス給電の方式は、磁界結合方式、電界結合方式、又は電磁界結合方式とすることができる。送電部１２は、例えば、送電コイルによって構成される。
【００４９】
［制御部］
制御部１３は、圧力センサ８によって検出された各油圧に基づき、トルクコンバータ１００の駆動状態を制御する。本実施形態では、制御部１３は、トルクコンバータ１００の駆動状態として、筐体２０内の油圧を制御する。具体的には、制御部１３は、コントロールバルブ１４を制御することによって、筐体２０内の油圧を制御する。
【００５０】
次に、制御部１３の動作について説明する。まず、図２に示すように、制御部１３は、圧力センサ８によって検出された筐体２０内の油圧に関する情報を、無線通信により取得する（ステップＳ１）。詳細には、制御部１３は、第１圧力センサ８１及び第２圧力センサ８２によって検出された各油圧に関する情報を、無線通信により取得する。なお、制御部１３は、第１圧力センサ８１によって検出された油圧に基づき、第１油圧室Ｃ１内の油圧の分布を推定することができる。この無線通信のために、トルクコンバータ１００に図示していない無線チップおよびアンテナを設けるとともに、制御部１３に図示していないアンテナを設け、デジタル変調方式またはアナログ変調方式の無線通信を行うテレメトリーシステムを構築することができる。なお、この無線通信は、受電部１１及び送電部１２を介した負荷変調通信方式とすることもできる。
【００５１】
制御部１３は、圧力センサ８によって検出された油圧が予め設定された閾値を超えたか否か判断する（ステップＳ２）。詳細には、制御部１３は、第１圧力センサ８１によって検出された油圧が第１閾値を超えたか否か判断するとともに、第２圧力センサ８２によって検出された油圧が第２閾値を超えたか否か判断する。
【００５２】
制御部１３は、圧力センサ８によって検出された油圧が閾値を超えていないと判断すると（ステップＳ２のＮｏ）、再度、ステップＳ１の処理を実行する。詳細には、第１圧力センサ８１によって検出された油圧が第１閾値を超えておらず、且つ、第２圧力センサ８２によって検出された油圧が第２閾値を超えていないと判断すると、再度ステップＳ１の処理を実行する。
【００５３】
制御部１３は、圧力センサ８によって検出された油圧が閾値を超えていると判断すると（ステップＳ２のＹｅｓ）、コントロールバルブ１４を制御する（ステップＳ３）。詳細には、制御部１３は、第１圧力センサ８１によって検出された油圧が第１閾値を超えていると判断する、もしくは、第２圧力センサ８２によって検出された油圧が第２閾値を超えていると判断すると、コントロールバルブ１４を制御し、筐体２０内への作動油の供給圧力を低下させる。
【００５４】
［変形例］
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。
【００５５】
変形例１
上記実施形態では、圧力センサ８は、第１圧力センサ８１と第２圧力センサ８２との２つの圧力センサを含んでいるが、これに限定されない。例えば、圧力センサ８は、１つの圧力センサのみを含んでいてもよく、第１圧力センサ８１のみ、又は第２圧力センサ８２のみを含んでいてもよい。また、圧力センサ８は、３つ以上の圧力センサを含んでいてもよい。
【００５６】
変形例２
筐体２０の外周壁部は、主にフロントカバー２の第１筒状部２２によって構成されているが、特にこれに限定されない。例えば、インペラシェル３１がフロントカバー２のように、円板部と筒状部とを有していてもよい。そして、このインペラシェル３１の筒状部によって筐体２０の外周壁部を構成してもよいし、フロントカバー２の第１筒状部２２とインペラシェル３１の筒状部との双方によって筐体２０の外周壁部を構成してもよい。
【００５７】
変形例３
上記実施形態では、制御部１３は、コントロールバルブ１４を制御するが、これに限定されない。例えば、制御部１３は、駆動源であるエンジンを制御してもよい。制御部１３は、閾値を超えたと判断すると、エンジンの単位時間当たりの回転数が下がるようにエンジンを制御してもよい。
【００５８】
変形例４
上記実施形態では、制御部１３は、油圧の閾値を用いてコントロールバルブ１４を制御したが、制御部１３での制御はこれに限定されない。例えば、制御部１３は、圧力センサ８によって検出された筐体２０内の油圧に関する情報に基づいて、コントロールバルブ１４をフィードバック制御してもよい。この場合、図３に示すように、制御部１３は、油圧設定部１３１とバルブ制御部１３２とを備える。油圧設定部１３１は、エンジンの単位時間当たりの回転数や車速など車両状態の情報を取得し、トルクコンバータ１００のスリップ制御を行うための油圧の設定値に関する情報を生成する。バルブ制御部１３２は、油圧設定部１３１が生成した油圧の設定情報を取得し、その設定情報に基づいて、油圧の設定値に対応する制御量でコントロールバルブ１４を制御する。また、バルブ制御部１３２は、圧力センサ８から筐体２０内の油圧の検出情報を取得し、この検出情報に基づいて、油圧の設定値と実際の油圧とのずれが減るようにコントロールバルブ１４の制御量を補正する。
【符号の説明】
【００５９】
６      ：クラッチ部
８      ：圧力センサ
１３    ：制御部
１４    ：コントロールバルブ
２０    ：筐体
８１    ：第１圧力センサ
８２    ：第２圧力センサ
１００  ：トルクコンバータ
【図１】
2019163812.tif 000003
【図２】
2019163812.tif 000004
【図３】
2019163812.tif 000005