(57)【要約】【課題】製造コストを抑えつつ、小型・軽量化を図れる構造を実現する。【解決手段】クラッチ外輪２１の軸方向片側面と、軽合金製又は合成樹脂製の前記ステータ６ａの内向鍔部２５とを直接対向させる事により、前記クラッチ外輪２１がこのステータ６ａに対し軸方向片側にずれる事と、環状空間３１からスプラグクラッチ１３ａを構成する各部材が軸方向片側に抜け出る事とを防止する。又、前記クラッチ外輪２１の軸方向他側面に固定した、硬質金属板製の抑え板４０により、前記環状空間３１から前記各部材が軸方向他側に抜け出るのを防止する。【選択図】図１
2015078708.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに同心に、且つ、軸方向に関して互いに離隔した状態で、相対回転を可能に設けられたタービンシェル及びインペラシェルから成る中空環状のシェルユニットと、
このシェルユニットの内部でこれら両シェル同士の間に、一方向クラッチと１対のスラストニードル軸受とにより、所定方向の回転のみを可能に組み付けられた、軽合金製又は合成樹脂製のステータとを備え、
前記一方向クラッチは、互いに同心に、且つ、相対回転を可能に配置されたクラッチ外輪及びクラッチ内輪と、これらクラッチ外輪の内周面とクラッチ内輪の外周面との間の環状空間内に、このクラッチ外輪のこのクラッチ内輪に対する回転方向に応じ、前記両周面同士の間で突っ張る状態と突っ張らない状態とを切り換える事で、前記クラッチ外輪の前記クラッチ内輪に対する回転を阻止する状態と許容する状態とを切り換える機能を有する複数個のクラッチピースとを備えたものであり、
前記両スラストニードル軸受は、前記両シェルの内側面同士の間で、前記ステータを軸方向両側から挟む位置に設けられ、このステータ及びこのステータの内周縁部分に設置された前記一方向クラッチの軸方向に関する位置決めを図ると共に、これらステータ及び一方向クラッチに加わるスラスト荷重を支承するものであり、
前記クラッチ外輪の軸方向片側面と、前記ステータの軸方向片端部の内周面に設けた内向鍔部の軸方向他側面とを直接対向させる事により、このクラッチ外輪がこのステータに対し軸方向片側にずれる事と、前記環状空間から前記一方向クラッチを構成する各部材が軸方向片側に抜け出る事とを防止するトルクコンバータに於いて、
前記クラッチ外輪の軸方向他側面に全周に亙って形成した、径方向外方に向いた段差面と、硬質金属製で円環状の抑え板に全周に亙って設けた折れ曲がり部とを、締り嵌めで嵌合させる事で、この抑え板を前記クラッチ外輪の軸方向他側面に固定する事により、前記環状空間から前記一方向クラッチを構成する各部材が軸方向他側に抜け出るのを防止しており、前記両スラストニードル軸受のうちの軸方向他側のスラストニードル軸受を、前記クラッチ外輪の径方向外半部の軸方向他側面と、前記両シェルのうちの何れか一方のシェルの軸方向片側面との間に設けている事を特徴とするトルクコンバータ。
【請求項２】
前記ステータの軸方向他端部の内周面に全周に亙って形成された係止凹溝に係止した止め輪により、前記抑え板が軸方向他側に変位するのを阻止している、請求項１に記載したトルクコンバータ。
【請求項３】
前記クラッチ外輪の軸方向片側面と、前記内向鍔部の軸方向他側面とのうちの少なくとも一方の面の円周方向１乃至複数箇所に径方向に長い凹溝を設け、この凹溝の径方向両端部を前記環状空間と前記両シェル同士の間で潤滑油が存在する潤滑油貯溜空間とにそれぞれ開口させている、請求項１〜２のうちの何れか１項に記載したトルクコンバータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば自動車用自動変速機の発進用クラッチとして使用されるトルクコンバータの改良に関する。具体的には、この様なトルクコンバータの製造コストを抑えつつ、小型・軽量化を図り易い構造を実現し、更に必要に応じて耐久性の向上を可能にするものである。
【背景技術】
【０００２】
周知の様に自動車用自動変速機には、トルクコンバータが、発進用クラッチとして組み込まれている。図６は、この様なトルクコンバータ１の１例として、非特許文献１に記載された構造を示している。本発明は、この様なトルクコンバータ１の構造の一部を改良する事により、このトルクコンバータ１の軸方向寸法の短縮、延いては、このトルクコンバータ１を組み込んだ自動車用自動変速機の小型・軽量化を可能にするものであるから、先ず、このトルクコンバータ１の構造及び作用に就いて、前記図６を参照しつつ、簡単に説明する。
【０００３】
エンジンのクランクシャフトに結合されてこのエンジンにより回転駆動される入力軸２に結合されたポンプインペラ３の回転に伴って粘性流体（ＡＴＦ）が、このポンプインペラ３内を、図６の矢印α方向に（内径側から外径側に向けて）流れる。このポンプインペラ３内を流れた粘性流体３は、同図の矢印βで示す様に、このポンプインペラ３の外径寄り部分からタービンランナ４内に流入し、このタービンランナ４及びこのタービンランナ４の中心部に結合した出力軸５を回転させる。すると、この出力軸５が、遊星歯車装置、無段変速機構（ＣＶＴユニット）等により構成される変速ユニットの入力部を回転駆動する。そして、この変速ユニットの出力部が、自動車の駆動輪（ＦＲ車、ＲＲ車の後輪、ＦＦ車の前輪、４ＷＤ車の全輪）を回転駆動する。
【０００４】
前記タービンランナ４内を外径側から内径側に向けて流れた前記粘性流体は、図６に矢印γで示す様に、このタービンランナ４の内径寄り部分から再び前記ポンプインペラ３内に流入する。このポンプインペラ３内に流入する粘性流体の、前記各部材２〜４の回転方向に関する流れの方向を規制しないと、前記ポンプインペラ３内に流入する粘性流体の流れが、このポンプインペラ３が回転する事に対する抵抗になり、前記エンジンから前記入力軸２に入力されたトルクに比べて、前記出力軸５から取り出されるトルクを大きく（増幅）できなくなる可能性がある。前記トルクコンバータ１は、少なくとも自動車の発進時に、前記トルクを増幅する事ができなければ、自動車の発進用クラッチとしての機能が不十分になる。
【０００５】
そこで、前記図６に示したトルクコンバータ１の場合には、前記タービンランナ４の内径寄り部分（吐出口）と前記ポンプインペラ３の内径寄り部分（吸入口）との間にステータ６を配置して、前記矢印γで示す様に流れる粘性流体の、前記各部材２〜４の回転方向に関する流れの方向を規制し、前記ポンプインペラ３内に流入する前記粘性流体によって、このポンプインペラ３に、前記入力軸２の回転方向のトルクを付与する様にしている。前記ステータ６と、前記トルクコンバータ１を収納したハウジング等の固定の部分との間には一方向クラッチ７を設け、前記ステータ６を所定方向にのみ回転可能に支持する事で、このステータ６により、前記矢印β方向に流れる前記粘性流体が前記各部材２~４の回転方向に関して、トルクを増幅させる面から、適切な方向に、適切な勢いで流れる様に規制している。この様に構成する前記トルクコンバータ１は、前記エンジンから前記入力軸２に入力された駆動トルクよりも、前記出力軸５から前記変速ユニットの入力部に伝達される駆動トルクを大きくできる為、自動変速機を搭載した自動車の発進を円滑に行わせる事ができる。
【０００６】
上述した図６は、トルクコンバータ１の構造を極く簡略化して示したものであるが、より具体的な構造を記載した刊行物として、例えば特許文献１〜２がある。本発明は、前記一方向クラッチ７を設置した部分の構造を工夫して、トルクコンバータ１の製造コストを抑えつつ、小型・軽量化並びに耐久性の確保を可能にするものであるから、前記一方向クラッチ７の設置部分を含む、より具体的な構造の１例に就いて、図７〜９を参照しつつ、説明する。
【０００７】
このトルクコンバータ１ａは、ステータ６ａと、タービンシェル８と、インペラシェル９と、ロックアップ機構１０とを備える。このうちのステータ６ａは、アルミニウム系合金、マグネシウム系合金等の軽合金製、又は、十分な強度及び剛性、耐熱性、耐油性を有する、高機能樹脂等の合成樹脂製で、全体を円輪状とし、外径側半部に多数のブレード１１、１１を設けている。前記ステータ６ａの内周面は、前記トルクコンバータ１ａの運転時にも変位する事のない（このトルクコンバータ１ａを収納するハウジングに支持固定した）円筒部１２の外周面に、一方向クラッチであるスプラグクラッチ１３を介して支持している。又、前記タービンシェル８は、内側面（図７〜８の右側面）を、断面形状が部分円弧状の凹曲面とし、この内側面の円周方向複数箇所にタービンランナ４ａを設けたシェル部１６と、外周縁部をこのシェル部１６の内周縁部に結合すると共に、内周縁部を出力軸１５に、この出力軸１５と同期した回転を可能に支持固定した、タービンハブ１４とから成る。この出力軸１５は、前記円筒部１２の内側に回転自在に支持している。又、前記インペラシェル９は、径方向中間部の内側面（図７〜８の左側面）を断面形状が部分円弧状の凹曲面とし、この径方向中間部の内側面の円周方向複数箇所にポンプインペラ３ａを設けている。前記インペラシェル９は、外周縁部を前記トルクコンバータ１ａの入力部で、エンジンにより回転駆動されるシャーレ状の入力軸１７の外周縁部に結合すると共に、内周縁部を前記ハウジングに対し回転自在に支持する事で、前記入力軸１７と同心に、且つ、この入力軸１７と同期した回転自在としている。又、前記ロックアップ機構１０は、前記タービンハブ１４と前記入力軸１７との間に設けられ、油圧の給排に伴って、このタービンハブ１４がこの入力軸１７に対して相対回転する状態と、これらタービンハブ１４と入力軸１７とが同期して回転する状態とを切り換える。
【０００８】
上述の様なトルクコンバータ１ａは、次の様に動作する。先ず、前記ロックアップ機構１０を切断し、前記入力軸１７に対する前記タービンハブ１４の相対回転、延いては、前記インペラシェル９に対する前記タービンシェル８の相対回転を可能にした状態で、エンジンにより前記入力軸１７を介してこのインペラシェル９を回転駆動する。このインペラシェル９に設けたポンプインペラ３ａの回転に伴って粘性流体が、前記タービンシェル８のシェル部１６の軸方向片側面と、前記インペラシェル９の径方向中間部の軸方向他側面との間部分であるトーラス領域１８を、図７に矢印δで示す様に、ポンプインペラ３ａ→タービンランナ４ａ→ブレード１１→ポンプインペラ３ａの順に流れる。この時、前記粘性流体の、前記各ポンプインペラ３ａ及び前記各タービンランナ４ａの回転方向に関する流れの方向を、前記各ブレード１１により規制可能にしている。即ち、前記タービンシェル８の回転速度が所定速度以下（このタービンシェル８に対する前記インペラシェル９の相対回転速度が所定速度以上）である場合、前記各タービンランナ４ａの内径寄り部分から流出する前記粘性流体は、前記各ポンプインペラ３ａ（インペラシェル９）の回転方向と反対方向に流れる傾向となる為、前記各ブレード１１（ステータ６ａ）は、これら各ポンプインペラ３ａの回転方向と反対方向に回転する傾向となる。前記各ブレード１１がこれら各ポンプインペラ３ａの回転方向と反対方向に回転する傾向となった場合、前記スプラグクラッチ１３を接続して前記各ブレード１１の回転を阻止し、これら各ブレード１１により前記粘性流体の流れの方向を規制する事で、前記各ポンプインペラ３ａに前記入力軸１７の回転方向と同じ方向のトルクを付与する（入力軸１７に入力したトルクを増大する）。
【０００９】
これに対し、前記タービンシェル８の回転速度が所定速度以上（このタービンシェル８に対する前記インペラシェル９の相対回転速度が所定速度以下）である場合には、前記各タービンランナ４ａの内径寄り部分から流出する前記粘性流体は、前記各ポンプインペラ３ａの回転方向と同じ方向に流れる傾向となる為、前記各ブレード１１は、これら各ポンプインペラ３ａの回転方向と同じ方向に回転する傾向となる。これら各ブレード１１がこれら各ポンプインペラ３ａの回転方向と同じ方向に回転する傾向となった場合には、前記スプラグクラッチ１３を切断し前記各ブレード１１の回転を許容する。この状態では、前記トルクコンバータ１ａは、エンジンからの入力トルクを増幅しない（通常の流体継手として動作する）。
【００１０】
一方、前記ロックアップ機構１０を接続した状態では、前記入力軸１７と前記タービンハブ１４とが、延いては、前記インペラシェル９と前記タービンシェル８とが（前記粘性流体を介さずに）同期して回転する。この状態では、前記粘性流体の滑りによる損失を抑えられる為、前記トルクコンバータ１ａの伝達効率を良好にできる。
【００１１】
上述の様なトルクコンバータ１ａは、前記インペラシェル９の内径寄り部分の内側面と前記タービンシェル８の内径寄り部分の内側面（互いに対向する側面）同士の間に、前記スプラグクラッチ１３に加え、前記ステータ６ａの軸方向の位置決めを図ると共に、このステータ６ａに加わるスラスト荷重を支承すべく、１対のスラストニードル軸受１９ａ、１９ｂを設けている。このうちのスプラグクラッチ１３は、それぞれが軸受鋼等の硬質金属製で円環状のクラッチ内輪２０及びクラッチ外輪２１と、それぞれがクラッチピースである複数のスプラグ２２と、これら各スプラグ２２を揺動可能に保持するクラッチ保持器２３とを備える。図示の例では、このうちのクラッチ内輪２０を前記円筒部１２の先端部外周面にスプライン係合させて、このクラッチ内輪２０を前記ハウジングに対し回転を阻止した状態で支持している。又、前記クラッチ外輪２１を、前記ステータ６ａの内径側に、このステータ６ａと同期した回転を自在に支持している。この為に、前記クラッチ外輪２１の軸方向片端部に設けた小径部２４を、前記ステータ６ａの軸方向片端部の内周面に設けた内向鍔部２５の軸方向他側面（図７〜８の右側面）に形成された、径方向内側に向いた段差面５０に内嵌し、前記小径部２４の軸方向片側面（図７〜８の左側面）を前記内向鍔部２５の軸方向他側面に突き当てている。この状態で、前記クラッチ外輪２１の軸方向中間部乃至他端部の外周面に設けた雄スプライン部２６と、前記ステータ６ａの軸方向中間部の内周面に設けた雌スプライン部２７とを緩くスプライン係合させている。そして、前記ステータ６ａの軸方向他端部の内周面に、アルミニウム系合金、マグネシウム系合金等の軽合金製で円環状のブッシュ２８を締り嵌めで内嵌したり、前記ステータ６ａの軸方向他端部の内周面にこのブッシュ２８を内嵌し、更にこのステータ６ａの内周面の軸方向他端縁を径方向内方にかしめ付ける事で、前記ブッシュ２８をこのステータ６ａの軸方向他端部の内径側に支持している。或いは、このブッシュ２８をこのステータ６ａの軸方向他端部の内周面に隙間嵌で内嵌している。何れにしても、このブッシュ２８の外側面に、後述する他方のスラストニードル軸受１９ｂを構成する一方のスラストレース３２ａの軸方向片側面を突き当てる事で、前記クラッチ外輪２１を、前記内向鍔部２５及び前記ブッシュ２８の内側面同士の間で強く挟持している。又、これら内向鍔部２５及びブッシュ２８の内周面を、前記クラッチ内輪２０の軸方向両端部の外周面に設けた小径段部２９、２９に摺接乃至近接対向させると共に、前記内向鍔部２５及び前記ブッシュ２８の内径寄り部分の内側面を、これら小径段部２９、２９と前記クラッチ内輪２０の軸方向中間部の外周面とを連続する段差面３０、３０に摺接乃至近接対向させている。これにより、前記クラッチ内輪２０の外周面と前記クラッチ外輪２１の内周面との間に存在する環状空間３１の両端開口を塞いでいる。更に、前記クラッチ内輪２０の軸方向中間部の外周面及び前記クラッチ外輪２１の内周面は、それぞれ円筒面としており、前記各スプラグ２２は、前記クラッチ保持器２３に付属のばねにより、それぞれの外周面の一部を、前記クラッチ内輪２０の外周面及び前記クラッチ外輪２１の内周面に弾性的に当接させている。これにより、前記クラッチ外輪２１を、所定方向（例えば、車両の前進時に、前記両シェル８、９が回転する方向）にのみ回転可能としている。この様なスプラグクラッチ１３に就いては、従来から周知であるから、より具体的な構造及び作用に就いての詳しい説明は省略する。
【００１２】
又、前記両スラストニードル軸受１９ａ、１９ｂは、前記ステータ６ａの内向鍔部２５の外側面又は前記ブッシュ２８の外側面と、前記タービンシェル８の内側面又は前記インペラシェル９の内側面との間に、それぞれ設けている。前記両スラストニードル軸受１９ａ、１９ｂはそれぞれ、肌焼鋼板、軸受鋼板等の硬質金属板製の１対のスラストレース３２ａ、３２ｂと、それぞれが軸受保持器３３、３３により転動自在に保持された複数個のニードル３４、３４とを備える。そして、このうちの一方のスラストレース３２ａ、３２ａを前記タービンシェル８の内側面又は前記ブッシュ２８の外側面に、他方のスラストレース３２ｂ、３２ｂを前記インペラシェル９の内側面又は前記内向鍔部２５の外側面に、それぞれ突き当てている。これと共に、前記両スラストニードル軸受１９ａ、１９ｂのうち、軸方向片側のスラストニードル軸受１９ａを構成する１対のスラストレース３２ａ、３２ｂのうちの一方のスラストレース３２ａの外周面を、前記タービンハブ１４の内側面（軸方向他側面）に設けた段差部３５に隙間嵌で内嵌している。又、同じく軸方向他側のスラストニードル軸受１９ｂを構成する１対のスラストレース３２ａ、３２ｂのうちの他方のスラストレース３２ｂの内周面を、前記インペラシェル９の内側面（軸方向片側面）に設けたフランジ部３６に隙間嵌で外嵌している。これにより、前記ステータ６ａ及び、前記スプラグクラッチ１３の、軸方向に関する位置決めを図っている。尚、図示の例の場合、前記内向鍔部２５及び前記ブッシュ２８の内径寄り部分で、前記環状空間３１に対向する部分に通孔３７、３７を形成して、この環状空間３１内に設置した前記スプラグクラッチ１３に、必要とする潤滑油（ＡＴＦ）を供給可能としている。
【００１３】
上述の図７〜９に示した従来構造の場合、製造コストを抑えつつ、小型・軽量化を図る面からは改良の余地がある。この理由は、次の通りである。即ち、前記両スラストニードル軸受１９ａ、１９ｂ等、前記トルクコンバータ１ａを構成する各部材に十分の潤滑油を供給する為、前記内向鍔部２５及び前記ブッシュ２８の外側面と前記両シェル８、９の内側面との間の隙間部分の軸方向寸法を或る程度確保する必要がある。図示の例の場合、前記ステータ６ａに対して前記クラッチ外輪２１を支持すると共に、このクラッチ外輪２１のこのステータ６ａに対する軸方向の位置決めを図る為に、このステータ６ａの軸方向他端部の内周面に軽合金製のブッシュ２８を内嵌している。従って、このブッシュ２８の軸方向寸法が或る程度嵩む為、前記スプラグクラッチ１６の設置部分の軸方向寸法が増大し、前記トルクコンバータ１ａの小型・軽量化を図る面から不利になる。この様な問題は、特に、エンジンやデファレンシャルギヤと共にともに、エンジンルーム内の限られたスペースに設置する必要があるＦＦ車用の自動変速機に組み込むトルクコンバータの場合に、顕著になり易い。
【００１４】
又、前記図７〜９に示した従来構造の場合、前記各スプラグ２２及び前記クラッチ保持器２３を設置した、前記環状空間３１内に、十分量の潤滑油を流通させ難い。即ち、この潤滑油は、前記ステータ６ａ等、前記トルクコンバータ１ａの構成各部材の回転に基づく遠心力等により、前記内向鍔部２５及び前記ブッシュ２８の外側面と前記両シェル８、９の内側面との間の隙間部分を、径方向に勢い良く流れる。この為、前記トルクコンバータ１ａの使用条件によっては、前記内向鍔部２５及び前記ブッシュ２８の内径寄り部分に軸方向に貫通する状態で形成した、前記両通孔３７、３７を通じて、前記環状空間３１内に十分量の潤滑油を送り込み難くなる。この結果、前記トルクコンバータ１ａの耐久性を確保し難くなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１５】
【特許文献１】特許第４５３７７５２号公報
【特許文献２】特許第４７８８５４５号公報
【非特許文献】
【００１６】
【非特許文献１】橋田卓也著，「図解／クルマのメカニズム」，初版第１刷，株式会社山海堂，１９９１年３月２０日，ｐ．１１８−１２２
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
本発明は、上述の様な事情に鑑みて、製造コストを抑えつつ、小型・軽量化を図り易く、更に必要に応じて、耐久性の向上を図れるトルクコンバータの構造を実現すべく発明したものである。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明のトルクコンバータは、前述した従来から知られているトルクコンバータと同様に、シェルユニットと、ステータとを備える。
このうちのシェルユニットは、互いに同心に、且つ、軸方向に関して互いに離隔した状態で、相対回転を可能に設けられたタービンシェル及びインペラシェルから成る、中空環状である。
又、前記ステータは、前記シェルユニットの内部で前記両シェル同士の間に、一方向クラッチと１対のスラストニードル軸受とにより、所定方向の回転のみを可能に組み付けられている。
又、前記一方向クラッチは、クラッチ外輪及びクラッチ内輪と、複数個のクラッチピースと、クラッチ保持器とを備える。このうちのクラッチ外輪及びクラッチ内輪は、互いに同心に、且つ、相対回転を可能に配置されている。又、前記各クラッチピースは、前記クラッチ外輪の内周面と前記クラッチ内輪の外周面との間の環状空間内に、前記クラッチ保持器により保持された状態で配置されている。そして、前記クラッチ外輪の前記クラッチ内輪に対する回転方向に応じ、前記両周面同士の間で突っ張る状態と突っ張らない状態とを切り替える。そして、突っ張る状態で、前記クラッチ外輪の前記クラッチ内輪に対する回転を阻止し、突っ張らない状態で、このクラッチ外輪のこのクラッチ内輪に対する回転を許容する。
更に、前記両スラストニードル軸受は、前記両シェルの内側面同士の間で、前記ステータを軸方向両側から挟む位置に設けられ、このステータ及びこのステータの内周縁部分に設置された前記一方向クラッチの軸方向に関する位置決めを図りつつ、これらステータ及び一方向クラッチに加わるスラスト荷重を支承するものである。
そして、前記クラッチ外輪の軸方向片側面と、前記ステータの軸方向片端部の内周面に設けた内向鍔部の内側面（軸方向他側面）とを直接対向させる事により、このクラッチ外輪がこのステータに対し軸方向片側にずれる事と、前記環状空間から前記一方向クラッチを構成する各部材（前記各クラッチピースやこれら各クラッチピースを保持するクラッチ保持器等）が軸方向片側に抜け出る事とを防止している。
【００１９】
特に、本発明のトルクコンバータに於いては、前記クラッチ外輪の軸方向他側面に全周に亙って形成した、径方向外方に向いた段差面と、硬質金属製で円環状の抑え板に全周に亙って設けた折れ曲がり部とを、締り嵌めで嵌合させる事により、この抑え板を前記クラッチ外輪の軸方向他側面に固定している。これにより、前記環状空間から前記一方向クラッチを構成する各部材が軸方向他側に抜け出るのを防止している。又、前記両スラストニードル軸受のうちの軸方向他側のスラストニードル軸受を、前記クラッチ外輪の径方向外半部の軸方向片側面と、前記両シェルのうちの何れか一方のシェルの軸方向他側面との間に設けている。
【００２０】
この様な本発明のトルクコンバータを実施する場合に好ましくは、請求項２に記載した発明の様に、前記ステータの軸方向他端部の内周面に全周に亙って形成された係止凹溝に係止した止め輪により、前記抑え板が軸方向他側に変位するのを阻止する。
又、好ましくは、請求項３に記載した発明の様に、前記クラッチ外輪の軸方向片側面と、前記内向鍔部の軸方向他側面とのうちの少なくとも一方の面の円周方向１乃至複数箇所に径方向に長い凹溝を設ける。そして、この凹溝の径方向両端部を、前記環状空間と前記両シェル同士の間で潤滑油が存在する潤滑油貯溜空間とにそれぞれ開口させる。
【発明の効果】
【００２１】
上述の様に構成する本発明によれば、製造コストを抑えつつ、小型・軽量化を図り易いトルクコンバータの構造を実現できる。即ち、本発明の場合、環状空間から一方向クラッチを構成する各部材が軸方向他側に抜け出る事の防止を、クラッチ外輪の軸方向他側面に全周に亙って形成した、径方向外方に向いた段差面と、この段差面に締り嵌めで嵌合した、硬質金属製の抑え板とにより図っている。この様な抑え板は、前述した従来構造のトルクコンバータ１ａを構成する、軽合金製のブッシュ２８（図７〜８参照）よりも薄くできる。又、ステータを軸方向両側から挟む位置に設けられた１対のスラストニードル軸受のうちの軸方向他側のスラストニードル軸受を、クラッチ外輪のうち、軸方向厚さが径方向内半部よりも小さい径方向外半部の軸方向他側面と、タービンシェル又はインペラシェルの軸方向片側面との間に設けている。この為、前記軸方向他側のスラストニードル軸受の設置部分の軸方向厚さを小さく抑え、前記トルクコンバータの小型・軽量化を図り易くできる。
【００２２】
又、請求項３に記載した発明の場合には、前記クラッチ外輪の軸方向片側面と、前記ステータの内向鍔部の軸方向片側面とのうちの少なくとも一方の面に設けた径方向に長い凹溝の径方向両端部を、前記環状空間と前記両シェルの周囲で潤滑油が存在する潤滑油貯溜空間とにそれぞれ開口させているので、トルクコンバータの運転に伴ってこの潤滑油貯溜空間を径方向に流れる潤滑油を前記一方向クラッチを設置した環状空間内に効率良く取り込める。この結果、この一方向クラッチの可動部に十分量の潤滑油を介在させて、この一方向クラッチを含むトルクコンバータの耐久性を確保し易くできる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施の形態の第１例を示す、図８の下部に相当する、トルクコンバータの部分断面図。
【図２】同第２例を示す、図１と同様の図。
【図３】同第３例を示す、図１と同様の図。
【図４】同第４例を示す、図１と同様の図。
【図５】同第５例を示す、図１と同様の図。
【図６】トルクコンバータの原理を説明する為の略断面図。
【図７】従来から知られているトルクコンバータの具体的構造の１例を示す半部断面図。
【図８】図７の中央部拡大断面図。
【図９】ステータとスプラグクラッチを取り出し、図８の右方から見た状態を、一部を切断した状態で示す端面図。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
［実施の形態の第１例］
図１は、請求項１、２に対応する、本発明の実施の形態の第１例を示している。尚、本例を含めて本発明の特徴は、製造コストを抑えつつ、小型・軽量化を図り易くできるトルクコンバータ１ｂの構造を実現すべく、シェルユニット３８を構成するタービンシェル８とインペラシェル９との間部分への、ステータ６ａ、及び、一方向クラッチであるスプラグクラッチ１３ａの組み付け構造を工夫した点にある。その他の部分の構造及び作用は、前述の図７〜９に示した構造を含め、従来から知られているトルクコンバータと同様であるから、同等部分には同一符号を付して重複する説明を省略又は簡略にし、以下、本例の特徴部分を中心に説明する。
【００２５】
本例のトルクコンバータ１ｂは、シェルユニット３８と、ステータ６ａと、一方向クラッチであるスプラグクラッチ１３ａと、１対のスラストニードル軸受１９ａ、１９ｂとを備える。
このうちのシェルユニット３８は、互いに同心に、且つ、軸方向に関して互いに離隔した状態で相対回転を可能に設けられ、それぞれが、片側が開口した皿状若しくは鉢状のタービンシェル８とインペラシェル９とを、互いの開口同士を突き合せる事で全体を中空環状として成る。
【００２６】
又、前記ステータ６ａは、アルミニウム系合金、マグネシウム系合金等の軽合金製、又は、十分な強度及び剛性、耐熱性、耐油性を有する、高機能樹脂等の合成樹脂製で円輪状のリム部３９の外周縁部に多数のブレード１１の内径側端部を結合固定している。そして、このリム部３９の内径端部（図１の下端部）は、前記シェルユニット３８の内部で前記両シェル８、９同士の間に、前記スプラグクラッチ１３ａと前記両スラストニードル軸受１９ａ、１９ｂとにより、所定方向（車両の前進走行時に、これら両シェル８、９が回転する方向）の回転のみを可能に組み付けられている。
【００２７】
又、前記スプラグクラッチ１３ａは、クラッチ内輪２０ａ及びクラッチ外輪２１と、複数個のスプラグ２２と、クラッチ保持器２３とを備える。このうちのクラッチ内輪２０ａ及びクラッチ外輪２１は、それぞれが軸受鋼等の硬質金属により、断面形状が矩形で全体を円環状に形成されたもので、互いに同心に、且つ、相対回転を可能に配置されている。又、前記各スプラグ２２は、軸受鋼等の硬質金属により、軸方向から見た形状を略達磨形（瓢箪形）としたもので、前記クラッチ外輪２１の内周面と前記クラッチ内輪２０ａの外周面との間の環状空間３１内に、前記クラッチ保持器２３により保持された状態で配置されている。そして、前記各スプラグ２２は、前記クラッチ内輪２０ａと前記クラッチ外輪２１との相対回転方向に応じ、前記両周面同士の間で突っ張る状態と突っ張らない状態とを切り替える。即ち、前記クラッチ外輪２１が前記クラッチ内輪２０ａに対し所定方向に回転する傾向となった場合、前記各スプラグ２２は前記両周面同士の間で突っ張らずに、前記クラッチ外輪２１の前記クラッチ内輪２０ａに対する回転を許容する。一方、このクラッチ外輪２１がこのクラッチ内輪２０ａに対し所定方向と反対方向に回転する傾向となった場合には、前記各スプラグ２２は前記両周面同士の間で突っ張って、前記クラッチ外輪２１の前記クラッチ内輪２０ａに対する回転を阻止する。
【００２８】
又、前記両スラストニードル軸受１９ａ、１９ｂのうちの一方（図１の左方）のスラストニードル軸受１９ａを、前記タービンシェル８の軸方向他側面（内側面）と、前記ステータ６ａの内向鍔部２５の軸方向片側面（外側面）との間に、同じく他方のスラストニードル軸受１９ｂを、前記インペラシェル９の軸方向片側面（内側面）と、前記クラッチ外輪２１の軸方向他端面（外側面）の外径寄り部分との間に、それぞれ設けている。即ち、前記一方のスラストニードル軸受１９ａを構成する１対のスラストレース３２ａ、３２ｂのうちの軸方向片側のスラストレース３２ａの外周面を、前記タービンシェル８を構成するタービンハブ１４の軸方向他側面に設けた段差部３５に隙間嵌で内嵌すると共に、軸方向片側面を、このタービンハブ１４の軸方向他側面に突き当てている。又、前記両スラストレース３２ａ、３２ｂのうちの軸方向他側のスラストレース３２ｂの軸方向他側面を、前記内向鍔部２５の軸方向片側面に突き当てている。又、前記他方のスラストニードル軸受１９ｂの軸方向他側のスラストレース３２ｂの外周面を、前記インペラシェル９の軸方向片側面に設けたフランジ部３６に隙間嵌で内嵌すると共に、軸方向他側面を、前記インペラシェル９の軸方向片側面に突き当てている。又、前記他方のスラストニードル軸受１９ｂの軸方向片側のスラストレース３２ａの軸方向片側面を、後述する抑え板４０を介し前記クラッチ外輪２１の軸方向他端面の外径寄り部分に突き当てている。これにより、前記ステータ６ａ及びこのステータ６ａの内径側部分に設置された前記スプラグクラッチ１３ａの軸方向に関する位置決めを図ると共に、前記ステータ６ａ及びこのスプラグクラッチ１３ａに加わるスラスト荷重を支承し、このステータ６ａと前記両シェル８、９とを、それぞれ独立して回転可能にしている。
【００２９】
本例の場合、鉄系合金製である前記クラッチ外輪２１の軸方向片側面と、アルミニウム系合金、マグネシウム系合金等の軽合金製、又は、高機能樹脂等の合成樹脂製である、前記ステータ６ａの内向鍔部２５の軸方向他側面とを直接対向させる事により、前記クラッチ外輪２１が軸方向片側（図１の左側）にずれる事と、前記環状空間３１から前記スプラグクラッチ１３ａを構成する各部材（前記各スプラグ２２及び前記クラッチ保持器２３）が軸方向片側に抜け出るのを防止している。又、前記クラッチ外輪２１の軸方向他側面に固定した、硬質金属板製の抑え板４０により、前記環状空間３１から前記スプラグクラッチ１３ａを構成する各部材（後述する滑り軸受４１、前記各スプラグ２２及び前記クラッチ保持器２３）が軸方向他側に抜け出るのを防止している。
【００３０】
具体的には、本例のトルクコンバータ１ｂの場合には、前述の図７〜９に示した従来構造の場合と同様に、前記クラッチ外輪２１の軸方向片端部に設けた小径部２４を、前記ステータ６ａの軸方向片端部の内周面に設けた内向鍔部２５の軸方向他側面に形成された、径方向内側に向いた段差面２６に内嵌し、前記小径部２４の軸方向片側面を前記内向鍔部２５の軸方向他側面に突き当てている。この状態で、前記クラッチ外輪２１の軸方向他半部の外周面に設けた雄スプライン部２６と、前記ステータ６ａの軸方向中間部の内周面に設けた雌スプライン部２７とを緩くスプライン係合させて、このステータ６ａに対する前記クラッチ外輪２１の相対回転を阻止している。又、このステータ６ａの軸方向他端部の内周面に全周に亙って形成した係止溝４２に止め輪４３を係止し、前記抑え板４０とこの止め輪４３との係合により、前記クラッチ外輪２１の、軸方向他側への変位を規制（前記スプラグクラッチ１３ａの機能を確保できる範囲内に制限）している。
【００３１】
前記抑え板４０は、軸受鋼板、肌焼き鋼板等の硬質金属板製の素材に、プレスによる打ち抜き加工、曲げ加工を施す事により、断面クランク型で全体を円輪状としており、径方向中間部に円筒状の折れ曲がり部４４を、全周に亙って設けている。一方、前記クラッチ外輪２１の軸方向他側面の径方向外寄り部分に、径方向外方に向いた段差面４５を全周に亙って形成している。そして、この段差面４５に前記折れ曲がり部４４を、締り嵌めで外嵌する事により、前記抑え板４０を前記クラッチ外輪２１の軸方向他側面に固定し、この抑え板４０の内径寄り部分の軸方向片側面を、前記クラッチ内輪２０ａの外径寄り部分の軸方向他側面に摺接乃至近接対向させている。又、この抑え板４０の径方向外寄り部分で前記環状空間３１の開口端部を覆う部分の周方向複数箇所に通孔４９を設けて、この環状空間３１内に入り込んだ潤滑油を周囲に排出し、この環状空間３１内に潤滑油を流通させられる様にしている。尚、本例の場合、前記抑え板４０と、前記各スプラグ２２を保持したクラッチ保持器２３との間に、銅系合金製で、エンドベアリングと呼ばれる前記滑り軸受４１を挟持している。
【００３２】
更に、本例の場合、前記ステータ６ａを構成する内向鍔部２５の内周面の円周方向複数箇所に、軸方向に亙って軸方向凹溝４６を形成している。これら各軸方向凹溝４６の軸方向片端部は、前記両シェル８、９の周囲で前記トルクコンバータ１ａを収納するハウジングの底部近傍に位置し、潤滑油が存在する潤滑油貯留空間に開口させている。又、前記内向鍔部１５の内径寄り部分の軸方向他側面の円周方向複数箇所に、内径側端部をこれら各軸方向凹溝４６の軸方向他端部と連通させた径方向凹溝４７を設けている。これら各径方向凹溝４７の外径側端部は、前記環状空間３１に開口させている。又、前記滑り軸受４１の径方向中間部の円周方向複数箇所に通孔４８を、前記抑え板４０の内径寄り部分の円周方向複数箇所に通孔４９を、それぞれ設けている。この様な構造により、前記環状空間３１内に設置した前記スプラグクラッチ１３ａに、潤滑油（ＡＴＦ）を供給可能としている。
【００３３】
上述の様に構成する本例のトルクコンバータ１ｂによれば、製造コストを抑えつつ、小型・軽量化を図り易い構造を実現できる。即ち、本例の場合、環状空間３１からスプラグクラッチ１３ａを構成する滑り軸受４１、クラッチピース２２及びクラッチ保持器２３が軸方向他側に抜け出る事の防止を、クラッチ外輪２１の軸方向他側面に固定した、硬質金属製の抑え板４０により図っている。この様な抑え板４０は、前述の図７〜９に示した従来構造のトルクコンバータ１ａを構成する、軽合金製のブッシュ２８（図７〜８参照）よりも薄くできる。又、ステータ６ａを軸方向両側から挟む位置に設けられた１対のスラストニードル軸受１９ａ、１９ｂのうち、軸方向他側に設置したスラストニードル軸受１９ｂを、前記クラッチ外輪２１のうち、軸方向厚さが径方向内半部よりも小さい径方向外半部の軸方向他側面と、インペラシェル９の軸方向片側面との間に設けている。この為、前記軸方向他側のスラストニードル軸受１９ｂの設置部分の軸方向厚さを小さく抑え、前記トルクコンバータ１ｂの小型・軽量化を図り易くできる。
【００３４】
［実施の形態の第２例］
図２も、請求項１、２に対応する、本発明の実施の形態の第２例を示している。本例の場合には、クラッチ内輪２０ｂの軸方向片端部に設けた小径段部２９ａの外周面の円周方向複数箇所に、軸方向に亙って軸方向凹溝４６ａを形成している。又、この小径段部２９ａと前記クラッチ内輪２０ｂの軸方向中間部の外周面とを連続する段差面３０ａの円周方向複数箇所に、内径側端部を前記各軸方向凹溝４６ａの軸方向他端部と連続させた径方向凹溝４７ａを設けている。これら各径方向凹溝４７ａの外径側端部は前記段差面３０ａの外周縁に開口させている。この様な構造により、前記各軸方向凹溝４６ａと前記各径方向凹溝４７ａとを通じて、環状空間３１内に、潤滑油（ＡＴＦ）を供給可能としている。
その他の部分の構造及び作用は、上述した実施の形態の第１例と同様であるから、同等部分に関する説明は省略する。
【００３５】
［実施の形態の第３例］
図３は、総ての請求項に対応する、本発明の実施の形態の第３例を示している。本例の場合、スプラグクラッチ１３ｂを構成するクラッチ内輪２０ｃの外周面に、前述した実施の形態の第１例のクラッチ内輪２０ａの様な小径段部２９を設けておらず、単なる円筒面としている。そして、ステータ６ｂを構成する内向鍔部２５ａの軸方向他側面を、前記クラッチ内輪２０ｃの軸方向片側面に摺接乃至近接対向させると共に、内周面を潤滑油貯留空間に対抗させている（何れの面とも近接対向させない）。前記内向鍔部２５ａの軸方向他側面の円周方向複数箇所には、径方向凹溝４７ｂを設けている。これら各径方向凹溝４７ｂの内径側端部は前記内向鍔部２５ａの内周面に、外径側端部は環状空間３１に、それぞれ開口させている。
【００３６】
上述の様な本例によれば、トルクコンバータ１ｃの運転時にこのトルクコンバータ１ｃの構成各部材の回転に基づく遠心力等により、径方向に勢いよく流れる潤滑油を、前記内向鍔部２５ａに設けられ、内径側端部を前記潤滑油貯留空間に開口させた前記各径方向凹溝４７ｂにより、前記環状空間３１内に効率良くを送り込める。そして、この環状空間３１内に送り込まれた潤滑油は、この環状空間３１の軸方向両側に配置した滑り軸受４１ａ、４１ｂに形成した通孔４８ａ、４８ｂと、抑え板４０に形成した通孔４９とを介して、前記トルクコンバータ１ｃを収納するハウジング内に排出される。従って、前記環状空間３１内には、常に新鮮且つ十分量の潤滑油を存在させる事ができて、この環状空間３１内に設置したスプラグクラッチ１３ｂの可動部に十分量の潤滑油を介在させて、このスプラグクラッチ１３ｂを含むトルクコンバータ１ｃの耐久性を確保し易くできる。
その他の部分の構造及び作用は、前述した実施の形態の第１例と同様であるから、同等部分に関する説明は省略する。
【００３７】
［実施の形態の第４例］
図４も、総ての請求項に対応する、本発明の実施の形態の第４例を示している。本例のトルクコンバータ１ｄは、クラッチ内輪２０ｄの軸方向片側面の円周方向複数箇所に、径方向凹溝４７ｃを設けている。これら各径方向凹溝４７ｃの内径側端部は潤滑油貯留空間に、外径側端部は前記クラッチ内輪２０ｄの外周面に、それぞれ開口させている。この様な本例の場合には、内向鍔部２５ｂの内周面に衝突した潤滑油の一部を、前記各径方向凹溝４７ｂの内径側端部から環状空間３１内に送り込む事ができる。
その他の部分の構造及び作用は、上述した実施の形態の第３例と同様であるから、同等部分に関する説明は省略する。
【００３８】
［実施の形態の第５例］
図５は、請求項１、３に対応する、本発明の実施の形態の第５例を示している。本例のトルクコンバータ１ｅの場合、スプラグクラッチ１３ｂを構成するクラッチ外輪２１ａを、ステータ６ｃの内周面に締り嵌めで内嵌し、このステータ６ｃの軸方向他端部内周面に形成した係止溝４２ａに係止した止め輪４３ａにより、前記クラッチ外輪２１ａが軸方向他側に変位するのを防止している。尚、このクラッチ外輪２１ａを前記ステータ６ｃの内周面に内嵌した後で、このステータ６ｃの軸方向他端部内周縁部をかしめる事で、このステータ６ｃの内周面に前記クラッチ外輪２１ａを支持固定する事もできる。又、本例の場合、抑え板４０ａの外周縁部に設けた庇状の折れ曲がり部４４ａを、クラッチ外輪２１の段差面４５に締り嵌めで外嵌している。そして、１対のスラストニードル軸受１９ａ、１９ｂのうち、軸方向他側のスラストニードル軸受１９ｂを構成するスラストレース３２ａ、３２ｂのうちの一方のスラストレース３２ａの軸方向片側面を、前記クラッチ外輪２１の軸方向他側面に直接突き当てている。この様な本例の場合、前記軸方向他側のスラストニードル軸受１９ｂの設置部分の軸方向厚さを、前述した実施の形態の第１例の場合と比較して、より小さく抑える事ができる。
その他の部分の構造及び作用は、前述した実施の形態の第１例及び上述した実施の形態の第４例と同様であるから、同等部分に関する説明は省略する。
【符号の説明】
【００３９】
１、１ａ〜１ｄ  トルクコンバータ
２    入力軸
３、３ａ  ポンプインペラ
４、４ａ  タービンランナ
５    出力軸
６、６ａ  ステータ
７    一方向クラッチ
８    タービンシェル
９    インペラシェル
１０    ロックアップ機構
１１    ブレード
１２    円筒部
１３、１３ａ  スプラグクラッチ
１４    タービンハブ
１５    出力軸
１６    シェル部
１７    入力軸
１８    トーラス領域
１９ａ、１９ｂ  スラストニードル軸受
２０、２０ａ〜２０ｄ  クラッチ内輪
２１、２１ａ  クラッチ外輪
２２    スプラグ
２３    クラッチ保持器
２４    小径部
２５    内向鍔部
２６    雄スプライン部
２７    雌スプライン部
２８    ブッシュ
２９    小径段部
３０    段差面
３１    環状空間
３２ａ、３２ｂ  スラストレース
３３    軸受保持器
３４    ニードル
３５    段差部
３６    フランジ部
３７    通孔
３８    シェルユニット
３９    リム部
４０    抑え板
４１、４１ａ、４１ｂ  滑り軸受
４２    係止溝
４３    止め輪
４４    折れ曲がり部
４５    段差面
４６、４６ａ  軸方向凹溝
４７、４７ａ〜４７ｃ  径方向凹溝
４８、４８ａ、４８ｂ  通孔
４９    通孔
５０    段差面
【図１】
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【図２】
2015078708.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2015078708.tif 000007
【図６】
2015078708.tif 000008
【図７】
2015078708.tif 000009
【図８】
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【図９】
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