(57)【要約】【課題】スキューの発生を抑制し、ガータスプリングの塑性変形、破損を防止する。【解決手段】トルクコンバータのステータ２２とインペラ２１及びタービン２３とをスラスト軸受７，８で支持し、前記ステータ２２の内径部に固定される外輪５と、前記ステータシャフト３の外周に固定可能な内輪４と、複数のスプラグ１１と、前記スプラグ１１の軸方向一端側に設けられるガータスプリング１２とを備えた一方向クラッチ１０を、側板１，２によって前記ステータ２２の内径部に挿置したトルクコンバータ用ステータユニットにおいて、前記軸方向一端側の側板１に凹部１５を形成し、その凹部１５内に前記ガータスプリング１２を収納した。凹部１５によって、ガータスプリング１２を収納する幅ｗ２を狭めることなく、そのスプラグ１１と側板１との間の最小隙間ｗ１を狭くしてスプラグ１１のスキューを抑制し、ガータスプリング１２の塑性変形、破損を防止する。【選択図】図１
2008240892.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トルクコンバータのインペラ２１とタービン２３との間に配置されるステータ２２と、そのステータ２２とステータシャフト３との間に配置される一方向クラッチ１０と、前記ステータ２２とインペラ２１及びタービン２３との間にそれぞれ配置されるスラスト軸受７，８とを備え、
前記一方向クラッチ１０は、前記ステータ２２の内径部に固定される外輪５と、前記ステータシャフト３の外周に固定可能な内輪４と、前記外輪５の内周面５ｕと前記内輪４の外周面４ｄとの間に周方向に沿って配置される複数のスプラグ１１とがそのスプラグ１１の軸方向両側に配置された側板１，２によって前記ステータ２２の内径部に挿置され、前記各スプラグ１１を前記内輪４及び前記外輪５に係合する方向に付勢するガータスプリング１２を前記スプラグ１１の軸方向一端側に備えたトルクコンバータ用ステータユニットにおいて、
前記軸方向一端側の側板１の軸方向内側面１ａに凹部１５を形成し、その凹部１５内に前記ガータスプリング１２を収納したことを特徴とするトルクコンバータ用ステータユニット。
【請求項２】
前記凹部１５を、前記軸方向一端側の側板１の内径側の縁に臨ませたことを特徴とする請求項１に記載のトルクコンバータ用ステータユニット。
【請求項３】
前記スプラグ１１の軸方向一端側の端面に、外径側に向かうにつれて徐々に軸方向外側に拡がる傾斜面１３ａを形成して、その傾斜面１３ａに前記ガータスプリング１２を係止するとともに、前記凹部１５の外径側の端部１５ａを、前記ガータスプリング１２のスプラグ１１への係止位置よりも外径側寄りとしたことを特徴とする請求項１又は２に記載のトルクコンバータ用ステータユニット。
【請求項４】
前記スラスト軸受７，８は前記各側板１，２の軸方向外側面１ｂ，２ｂに接するころ７ｂ，８ｂを備え、そのころ７ｂ，８ｂを前記凹部１５よりも外径側に備えたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のトルクコンバータ用ステータユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、自動車のトルクコンバータに組み込まれるステータユニットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
トルクコンバータは、例えば、図５に示すように、エンジンの出力軸に連結されるインペラ２１とトランスミッションの入力軸に連結されるタービン２３とが対向配置され、ケーシングに固定されるステータシャフト３に一方向クラッチ１０を介してステータ２２が取付けられる。
【０００３】
ステータ２２は、それぞれ椀状に形成されたインペラブレード２１ｂとタービンブレード２３ｂとの間で還流する流体を、これらの内径側の位置でタービン２３側からインペラ２１側へ戻す際に、流体の流れ方向を変えてインペラ２１に順方向の回転力を付与して伝達トルクを増幅する。
【０００４】
また、前記一方向クラッチ１０は、前記ステータ２２のステータハブ２２ｄに結合される外輪５、前記ステータシャフト３に結合される内輪４、その内外両輪４，５間の環状の空間に沿って配置される複数のスプラグ１１、及びそのスプラグ１１を保持する環状のリテーナ６等により構成され、その一方向クラッチ１０が、ステータ２２をステータシャフト３に対して一方向にのみ回転を許容する。
【０００５】
外輪５は予め熱処理が施されており、その外輪５及びリテーナ６は、それぞれその軸方向一端が前記ステータハブ２２ｄの端壁２２ｅに支持され、また、前記外輪５及びリテーナ６の軸方向他端は、押え板２４により外側から押さえられる。外輪５及びリテーナ６は、前記端壁２２ｅと押え板２４とに挟まれて、前記ステータハブ２２ｄに支持される。
【０００６】
また、そのステータ２２と前記インペラ２１との間、及びステータ２２とタービン２３との間に、それぞれスラスト軸受７，８が組み付けられ、ステータ２２に加わるアキシアル荷重を支承する。
【０００７】
図６に示すトルクコンバータ用ステータユニットは、外輪５、内輪４及びスプラグ１１とが、そのスプラグ１１の軸方向両側に配置された環状の側板１，２によって前記ステータハブ２２ｄの内径部に固定されたものである。
【０００８】
このトルクコンバータ用ステータユニットでは、前記各スラスト軸受７，８は、前記両側板１，２の軸方向外側面１ｂ，２ｂに沿って設けられる。
各スラスト軸受７，８の構成は、軌道輪７ａ，８ａとその軌道輪７ａ，８ａに対して径方向へ放射状に設けられた転動自在のころ７ｂ，８ｂ、その軌道輪７ａ，８ａところ７ｂ，８ｂとを保持する保持器７ｃ，８ｃ、及びステーキング７ｄ，８ｄ等から構成され、前記両側板１，２の軸方向外側面１ｂ，２ｂが、それぞれころ７ｂ，８ｂが転動する軌道面となっている。
【０００９】
なお、一方向クラッチをステータハブの内径部に固定するための側板を設けたものとしては、例えば、特許文献１及び特許文献２に記載のものがある。
【特許文献１】特開２００１−３２３９８５号公報
【特許文献２】特開２００４−１３２５２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
これらのトルクコンバータ用ステータユニットにおいて、上記図６に示すように、各スプラグ１１を付勢するガータスプリング１２をスプラグ１１の右側（軸方向一端側）に備えた場合、左側（軸方向他端側）の前記側板２の軸方向内側面２ａとスプラグ１１とは当接し、その当接力に基づく両側板１，２間の突っ張りによって、各スプラグ１１がスキューの状態（スプラグの軸方向が一方向クラッチの軸方向に対して周方向へ傾く状態）になることを防止している。
【００１１】
しかし、この構造では、スプラグ１１と、ガータスプリング１２を配置した側の側板１との間に、比較的幅広な隙間ｗ１が形成されているため、その隙間ｗ１部分の空間Ａの介在によってスプラグ１１がスキューの状態になりやすいという問題があった。
また、そのスキュ−が発生した場合、ガータスプリング１２に軸力（スプラグ１１と側板１とから受ける軸方向の圧縮力）が直接付与されてしまう。
ガータスプリング１２にこのような軸力が加わると、その軸力が著大である場合には、ガータスプリング１２が塑性変形して破損に至る危惧も生じ得る。このため、スキューの発生は抑制されることが望ましい。
【００１２】
そこで、この発明は、スキューの発生を抑制するとともに、そのスキューによるガータスプリングの塑性変形、破損を防止することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記の課題を解決するために、この発明は、トルクコンバータのインペラとタービンとの間に配置されるステータと、そのステータとステータシャフトとの間に配置される一方向クラッチと、前記ステータとインペラ及びタービンとの間にそれぞれ配置されるスラスト軸受とを備え、前記一方向クラッチは、前記ステータの内径部に固定される外輪と、前記ステータシャフトの外周に固定可能な内輪と、前記外輪の内周面と前記内輪の外周面との間に周方向に沿って配置される複数のスプラグとがそのスプラグの軸方向両側に配置された側板によって前記ステータの内径部に挿置され、前記各スプラグを前記内輪及び前記外輪に係合する方向に付勢するガータスプリングを前記スプラグの軸方向一端側に備えたトルクコンバータ用ステータユニットにおいて、前記軸方向一端側の側板の軸方向内側面に凹部を形成し、その凹部内に前記ガータスプリングを収納した構成を採用した。
【００１４】
この構成によれば、ガータスプリングが側板の凹部に入り込むことによって、ガータスプリングを収納する空間の幅（軸方向幅）を狭めることなく、そのガータスプリングを収納した部分以外におけるスプラグと側板との間の最小隙間を狭くすることができる。
このため、スプラグのスキューを抑制し得るとともに、ガータスプリングの塑性変形、破損を防止し得る。
【００１５】
また、ガータスプリングが側板の凹部に入り込むことによって、ガータスプリングの径（ガータスプリングを構成するコイルの径）を小さくすることなく、ステータユニットの軸方向寸法を小さくすることができる。
【００１６】
なお、上記の構成において、前記凹部は、ガータスプリングを収納する部分のみに設けても良いが、その凹部を前記側板の内径側の縁に臨ませてもよい。凹部が側板の内径側の縁に至っていれば、側板によって一方向クラッチをステータの内径部に固定するに際し、ガータスプリングをその凹部内に収納しやすい。
【００１７】
また、前記スプラグの軸方向一端側の端面に、外径側に向かうにつれて徐々に軸方向外側に傾く傾斜面を形成して、その傾斜面に前記ガータスプリングを係止するとともに、前記凹部の外径側の端部を、前記ガータスプリングのスプラグへの係止位置よりも外径側寄りとした構成を採用し得る。
この構成にすれば、ガータスプリングが側板の凹部に噛み込むことを防止し得る。
【００１８】
また、上記各構成において、前記スラスト軸受は前記各側板の軸方向外側面に接するころを備え、そのころを前記凹部よりも外径側に備えた構成を採用し得る。
【００１９】
この構成によれば、スラスト軸受を通じて側板に作用する軸方向力は、その側板の凹部を設けた部分には作用しにくくなる。このため、トルクコンバータ内部の軸方向力に対して、側板に凹部を設けたことによる強度不足を生じさせない。
【発明の効果】
【００２０】
この発明は、ガータスプリングが側板に設けた凹部に入り込むことにより、スプラグのスキューの発生を抑制するとともに、ガータスプリングが塑性変形して破損することを防ぎ、また、ステータユニットの軸方向寸法を小さくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
この発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
この実施形態は、トルクコンバータ２０のインペラ２１とタービン２３との間に組み込んで使用されるステータユニットである。トルクコンバータ２０の主たる構成は、一方向クラッチ１０や側板１，２に係る部分を除いて図５に示す従来の構成と同様であるので、図１では、スラスト軸受７，８の外方に位置するインペラ２１、タービン２３等は図示省略している。
【００２２】
ステータユニットの構成は、図１（ａ）に示すように、内径部にステータハブ２２ｄを有するステータ２２と、そのステータ２２とステータシャフト３との間に配置される一方向クラッチ１０と、前記ステータハブ２２ｄとインペラ２１との間、及びステータハブ２２ｄとタービン２３との間にそれぞれ配置されるスラスト軸受７，８とを備えている。
【００２３】
一方向クラッチ１０は、前記ステータハブ２２ｄとともに回転可能に固定される外輪５、前記ステータシャフト３にスプライン結合により固定される内輪４、その外輪５と内輪４間の環状の空間に沿って配置される複数のスプラグ１１、及びそのスプラグ１１を外輪５と内輪４に係合する方向に付勢するガータスプリング１２等により構成される。
【００２４】
このスプラグ１１には、内輪４と外輪５にそれぞれ接する内径側カム面１１ｄと外径側カム面１１ｕが形成されており、そのスプラグ１１が軸周りに回動して姿勢変化することにより、前記内輪４の外周面４ｄと外輪５の内周面５ｕとの間で係脱し、その係脱により内輪４と外輪５との間のトルクの伝達・遮断を行う。
【００２５】
これらの一方向クラッチ１０を構成する内輪４、スプラグ１１，ガータスプリング１２、及び外輪５等は、ステータハブ２２ｄの内径部に圧入固定された側板１，２によって軸方向両側から夾まれた状態となっており、その両側板１，２によってステータ２２から分離しないように一体に保持されている。
【００２６】
その両側板１，２は、図１（ｂ）に示すように、その軸方向内側面１ａ，２ａが、それぞれステータハブ２２ｄに設けた突部２２ｃの軸方向両端面２２ａ，２２ｂ、及び外輪５の軸方向両端面５ａ，５ｂに当接した状態でステータ２２に固定されている。
また、その両側板１，２の内周面及び軸方向内側面１ａ，２ａは、それぞれ内輪４の外周面及びその内輪４に設けた突部４ｃの軸方向両端面４ａ，４ｂに対して相対回転可能な状態で密着している。
【００２７】
前記各スラスト軸受７，８は、ステータハブ２２ｄに圧入固定された前記両側板１，２の軸方向外側面１ｂ，２ｂを軌道面として、その軌道面に転動自在のころ７ｂ，８ｂが放射方向に多数配置されている。
【００２８】
ころ７ｂ，８ｂは、保持器７ｃ，７ｃによって周方向及び径方向に保持されており、また、ころ７ｂ,８ｂ及び保持器７ｃ，８ｃは、軌道輪７ａ，８ａに設けた内向き爪７ｅ，８ｅにより軌道輪７ａ，８ａと共に一体保持され、且つ軸方向への脱落を防止するため，ステータハブ２２ｄの内径部に圧入されたステーキング７ｄ，８ｄにより保持されている。
なお、スラスト軸受７，８の構成としては、この実施形態に限られず、例えば、軌道輪７ａ，８ａのないスラスト軸受の構成も採用し得る。
【００２９】
前記各側板１，２のうち、図１に示す右側（軸方向一端側）の側板１の内周面には、その側板１の厚さ方向全長に軸方向に伸びる油溝３４が形成されている。この油溝３４を介して内輪４の外周面との間に油路が形成されるので、側板１の内外を通じて油が流通可能である。
【００３０】
また、その軸方向一端側の側板１の軸方向内側面１ａには、全周に亘って連続的に凹部１５が形成されている。この凹部１５は、図３に示すように、前記側板１の内径側の縁から、その側板１の内径側の縁と外径側の縁の間の中程までの範囲に設けられている。
また、その凹部１５の外径側の端部は、外径側に向かうにつれて軸方向内側（軸方向他端側）に突出する段部１５ａとなっている。
【００３１】
さらに、その軸方向一端側の側板１の軸方向外側面１ｂにも凹部１６が形成されている。この凹部１６内には、前記スラスト軸受７の軌道輪７ａが入り込んでいる。
【００３２】
また、図中左側（軸方向他端側）の側板２の軸方向内側面２ａには、複数本の油溝３１が放射状に形成されている（図２（ａ）（ｂ）参照）。
さらに、その側板２の外周面には、その側板２の厚さ方向全長に油溝３２が形成されている。その油溝３２によりステータハブ２２ｄの内周面との間に油路が形成される。
【００３３】
また、その油溝３２によって形成された油路は、ステーキング８ｄの外周面又はステータハブ２２ｄの内周面に形成された油溝３３によって形成された油路と通じている。油溝３３は、ステーキング８ｄの外周面に形成してもよいし、ステータハブ２２ｄの内周面に形成してもよい。
なお、この実施形態では、前記径方向に形成された油溝３１は、前記外周側の油溝３２に通じているようにしている。
【００３４】
それらの油溝３４，３１，３２，３３によって形成された各油路が、前記内外輪４，５間の空間を介して、一方向クラッチ１０への油の供給、ステータ２２、各シャフト、タービン２３間の油の通路の確保が可能となる。
【００３５】
また、その軸方向他端側の側板２の軸方向外側面２ｂには、軸方向一端側の側板１と同様に凹部１６が形成されている。この凹部１６内には、前記スラスト軸受８の軌道輪８ａが入り込んでいる。
【００３６】
図４は、一方向クラッチ１０のスプラグ１１の周方向への配置状態の一例を示す。
【００３７】
このスプラグ１１は、図１（ｂ）に示すように、軸方向一端側の端面に、その端面の径方向中程から内径側カム面１１ｄに至る凹部１３が形成されている。
凹部１３は、その外径側寄りの部分が、外径側に向かうにしたがって徐々に軸方向外側に拡がる傾斜面１３ａとなっており、また、内径側寄りの部分は、前記傾斜面１３ａの裾の部分から内径側へむかって内径側の縁まで側板１と並行に伸びるフラットな底面となっている。
【００３８】
また、そのスプラグ１１の軸方向他端側の端面には、その端面の径方向中程から外径側カム面１１ｕに至る凹部１４が形成されている。凹部１４は、その内径側寄りの部分が、内径側に向かうにしたがって徐々に軸方向外側に拡がる傾斜面となっており、また、外径側寄りの部分は、前記傾斜面の裾の部分から外径側へむかって、前記軸方向一端側の凹部１３の底面と並行に伸びるフラットな底面となっている。
【００３９】
ガータスプリング１２は、前記軸方向一端側の側板１の凹部１５と、各スプラグ１１の凹部１３との間に装填され、前記各スプラグ１１の傾斜面１３ａに係止される。この係止状態で、図１（ｃ）に示すように、ガータスプリング１２の外径面と前記段部１５ａとの間は、距離ｅだけ離れている。このため、ガータスプリング１２は、スプラグ１１のみに係止され、凹部１５の段部１５ａには係止されていない状態で維持される。
【００４０】
すなわち、前記凹部１３に前記ガータスプリング１２を嵌めることにより、そのガータスプリング１２が前記傾斜面１３ａを介して、各スプラグ１１を前記内外輪４，５との係合方向へ付勢するとともに外径側へ付勢する。この付勢により，スプラグ１１の外径側カム面１１ｕは外輪５の内周面５ｕに押し付けられるように当接する。
【００４１】
また、このスプラグ１１は、前記ガータスプリング１２によって軸方向他端側へ付勢されて、そのスプラグ１１の軸方向他端側の端部が、前記軸方向他端側の側板２に押し付けられるように当接する。スプラグ１１及びガータスプリング１２は、この両側板１，２の間において、その両者１，２への突っ張りによってその位置に保持されている。
【００４２】
このとき、スプラグ１１の凹部１３に対し側板１の凹部１５が対向し、その対向する両凹部１３，１５間において、前記凹部１３の底面と前記側板１の凹部１５の底面との隙間ｗ２は、ガータスプリング１２を構成するコイルの径ｄよりも大きくなっている。
【００４３】
このため、ガータスプリング１２が、その側板１の凹部１５とスプラグ１１の凹部１３とに入り込むことによって、ガータスプリング１２を収納する空間の幅ｗ２を狭めることなく、そのガータスプリング１２を収納した部分よりも外径側におけるスプラグ１１と側板１との間の最小隙間ｗ１を狭くすることができる。
最小隙間ｗ１が狭くなるので、スプラグ１１のスキューを抑制し得るとともに、そのスキューに伴うガータスプリング１２の塑性変形、破損を防止し得る。
【００４４】
また、ガータスプリング１２が側板１の凹部１５に入り込むことによって、そのガータスプリング１２を構成するコイルの径ｄを小さくすることなく、ステータユニットの軸方向寸法を小さくすることができる。
【００４５】
さらに、その凹部１５は、前記スラスト軸受７のころ７ｂが前記軸方向一端側の側板１に接する部分よりも内径側に位置するように設けられている。このため、そのスラスト軸受７を通じて側板１に作用する軸方向力は、その側板１の凹部１５を設けた部分には及ばない。このため、トルクコンバータ内部の軸方向力に対して、側板１に凹部１５を設けたことによる強度不足を生じさせないようにし得る。
【００４６】
なお、この実施形態では、スプラグ１１の内径側カム面１１ｄは、外径側カム面１１ｕと軸方向同幅に形成されており、その内径側カム面１１ｄを外径側カム面１１ｕよりも軸方向他端側へずらしてオフセットした構成となっているが、他の形状からなるスプラグ１１を採用することも可能である。
例えば、内径側カム面１１ｄと外径側カム面１１ｕの軸方向位置を一致させたスプラグ１１を用いても良い。
【００４７】
また、スプラグ１１の軸方向一端側の端面に設けられる前記凹部１３は、上記のようにスプラグ１１の内径側に開放した状態としてもよいが、凹部１３の形状は、そのガータスプリング１２による適正な付勢力を得ることができる限りにおいて自由である。
このため、例えば、そのスプラグ１１の軸方向一端側の端面において、その内径側の縁と外径側の縁の間の中程にのみ凹部１３を設けて、その凹部１３をスプラグ１１の内径側に開放しないようにしてもよい。
【００４８】
また、前記軸方向一端側の側板１に設けられる凹部１５の位置は、上記実施形態では、前記スラスト軸受７のころ７ｂが、その軸方向一端側の側板１に接する部分よりも内径側としたが、側板１の強度を確保し得る限りにおいて、前記スラスト軸受７のころ７ｂの径方向位置と、凹部１５の径方向位置とを重複させた構成も採用し得る。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】一実施形態のステータユニットを示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）の要部拡大図、（ｃ）は（ｂ）の要部拡大図
【図２】側板の詳細図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のｂ−ｂ断面図
【図３】側板の詳細図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図
【図４】図１の一方向クラッチの詳細を示す要部拡大側面図
【図５】従来例のトルクコンバータを示す切断正面図
【図６】従来例のステータユニットを示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）の要部拡大図
【符号の説明】
【００５０】
１，２  側板
４  内輪
４ｄ  外周面
４ｃ，２２ｃ  突部
５  外輪
５ｕ  内周面
７，８  スラスト軸受
７ａ，８ａ  軌道輪
７ｂ，８ｂ  ころ
７ｃ，８ｃ  保持器
７ｄ，８ｄ  ステーキング
１０  一方向クラッチ
１１  スプラグ
１１ｕ  外径側カム面
１１ｄ  内径側カム面
１２  ガータスプリング
１３，１４，１５，１６  凹部
１３ａ  傾斜面
１５ａ  段部
２１  インペラ
２１ａ  インペラハブ
２１ｂ  インペラブレード
２２  ステータ
２２ａ  ステータハブ
２３  タービン
２３ａ  タービンハブ
３１，３２，３３，３４  油溝
【図１】
2008240892.tif 000003
【図２】
2008240892.tif 000004
【図３】
2008240892.tif 000005
【図４】
2008240892.tif 000006
【図５】
2008240892.tif 000007
【図６】
2008240892.tif 000008