(57)【要約】【課題】冷間時に作動油温度を速やかに上昇させて所定の潤滑性能が得られるようにする。【解決手段】自動変速機の潤滑油と共通の作動油を使用するトルクコンバータ１２のハウジング８０を全体的に覆蓋するようにカバー８４を一体的に設け、略真空の密閉空間８２を形成して、所定の断熱作用が得られるようにしたため、ポンプ翼車２０の回転に伴う作動油の回転や攪拌、摩擦などによる発熱で作動油温度が速やかに上昇させられるようになる。このため、例えば氷点下などの冷間時における車両の運転開始当初などでも、トルクコンバータ１２によって運転開始後速やかに作動油温度が上昇させられ、所望の潤滑性能が速やかに得られるようになるとともに、粘性増に伴う摩擦増加に起因する燃費の悪化が改善される。【選択図】      図４
2004162828.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジング内を流体が流通させられるとともに、該ハウジングに固定されて一体的に回転させられる駆動側のポンプ翼車の回転を、該流体を介して被駆動側のタービン翼車に伝達する流体継手において、
前記ハウジングの外側に断熱部材を一体的に設けたことを特徴とする流体継手。
【請求項２】
前記断熱部材は、前記ハウジングの外側に一体的に固設されたカバーとの間の略真空の密閉空間である
ことを特徴とする請求項１に記載の流体継手。
【請求項３】
前記断熱部材は、前記ハウジングの外側に一体的に固設されたカバーとの間に収容された断熱性物質である
ことを特徴とする請求項１に記載の流体継手。
【請求項４】
請求項１〜３の何れか１項に記載の流体継手を備えているとともに、前記流体が各部の潤滑にも使用されることを特徴とする車両用動力伝達装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は流体継手に係り、特に、流体継手の流体が潤滑にも使用される車両用動力伝達装置に好適に用いられる流体継手に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
エンジンの出力を、流体継手を介して自動変速機に伝達する車両用動力伝達装置が多用されている。流体継手は、ハウジング内を流体が流通させられるとともに、そのハウジングに固定されて一体的に回転させられる駆動側のポンプ翼車の回転を、その流体を介して被駆動側のタービン翼車に伝達するもので、上記自動変速機の潤滑や油圧アクチュエータ（クラッチやブレーキなど）に使用される作動油が流体継手の流体としてそのまま用いられるのが普通である。特許文献１に記載のトルクコンバータは、このような流体継手の一例である。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−２１９７３号公報
【特許文献２】
特開２００２−１４７５８５号公報
【特許文献３】
特開２００２−３９３３５号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記流体（作動油）は所定の温度範囲で所期の潤滑性能が得られ、冷間時における車両の運転開始当初など流体の温度が低い場合には、粘性が高くて流動性が悪いため、十分な潤滑作用が得られなかったり、摩擦により燃費が悪化したりする問題があった。多量の流体が流入する流体継手は、流体の回転や攪拌、摩擦などで発熱して温度が上昇するが、温度が高くなり過ぎても潤滑性能が損なわれるため、できるだけ放熱する構造にしたりオイルクーラーなどで冷却したりするようになっているのが普通で、運転開始当初に流体の温度を速やかに上昇させる作用は得られず、流体温度は主としてエンジンの温度上昇や潤滑部位の発熱などに基づいて上昇させられる。
【０００５】
本発明は以上の事情を背景として為されたもので、その目的とするところは、冷間時に流体の温度を速やかに上昇させて所期の潤滑性能が得られるようにすることにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するために、第１発明は、ハウジング内を流体が流通させられるとともに、そのハウジングに固定されて一体的に回転させられる駆動側のポンプ翼車の回転を、その流体を介して被駆動側のタービン翼車に伝達する流体継手において、前記ハウジングの外側に断熱部材を一体的に設けたことを特徴とする。
【０００７】
第２発明は、第１発明の流体継手において、前記断熱部材は、前記ハウジングの外側に一体的に固設されたカバーとの間の略真空の密閉空間であることを特徴とする。
【０００８】
第３発明は、第１発明の流体継手において、前記断熱部材は、前記ハウジングの外側に一体的に固設されたカバーとの間に収容された断熱性物質であることを特徴とする。
【０００９】
第４発明は、車両用動力伝達装置に関するもので、第１発明〜第３発明の何れかの流体継手を備えているとともに、前記流体が各部の潤滑にも使用されることを特徴とする。
【００１０】
【発明の効果】
このような流体継手によれば、流体が収容されているハウジングの外側に断熱部材が設けられているため、ポンプ翼車の回転に伴う流体の回転や攪拌、摩擦などによる発熱で流体温度が速やかに上昇させられるようになる。このため、例えば車両用動力伝達装置などで同じ流体を用いて各部を潤滑する場合には、冷間時における車両の運転開始当初などでも、流体継手によって運転開始後速やかに流体の温度が上昇させられ、所望の潤滑性能が速やかに得られるようになるとともに、粘性増に伴う摩擦増加に起因する燃費の悪化が改善される。
【００１１】
なお、このような断熱部材の存在で流体温度が上昇し過ぎる可能性がある場合には、必要に応じてオイルクーラーなどの冷却装置を設けるなどして所定温度以下に維持されるようにすれば良い。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明は、各部の潤滑に共通の流体が使用される車両用動力伝達装置の流体継手に好適に適用されるが、車両用以外の動力伝達装置の流体継手にも適用され得る。車両用動力伝達装置は、変速比を変更する自動変速機や前後進切換装置、ハイブリッド車両の駆動力源切換装置、動力を分配する差動歯車装置、単に歯車などで動力を伝達する伝達装置など、種々の動力伝達装置に適用され得る。流体を送給するオイルポンプは、エンジン等の駆動力源によって機械的に回転駆動されるものでも、専用の電動モータ等で回転駆動されるものでも良く、それ等の機械式ポンプおよび電動ポンプの両方を備えていても良い。
【００１３】
流体継手としては、ポンプ翼車とタービン翼車の速度比に応じてトルク比が変化するトルクコンバータに好適に適用されるが、トルクが変化しないフルードカップリングなどの他の流体継手にも適用できる。
【００１４】
第２発明、第３発明のカバーは、ハウジング全体を覆蓋するように例えば二重構造となるように設けられるが、ハウジングの一部を覆蓋するように設けるだけでも良い。第１発明の断熱部材についても、ハウジングの全外周面に設けることが望ましいが、ハウジングの外周面の一部に設けるだけでも良い。
【００１５】
カバーにより略真空の密閉空間を形成する場合、できるだけ真空にすることが望ましいが、所定の減圧状態であっても良く、例えば４００Ｐａ程度以下の減圧状態であれば実用上満足できる断熱性能が得られ、２００Ｐａ程度以下まで減圧すれば十分な断熱作用が得られる。
【００１６】
第３発明の断熱性物質としては、例えば耐熱性の高い発泡樹脂材料などが好適に用いられる。
【００１７】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。
図１は、ＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ）車両などの横置き型の車両用駆動装置の骨子図で、ガソリンエンジン等の内燃機関によって構成されているエンジン１０の出力は、トルクコンバータ１２、自動変速機１４、差動歯車装置１６等の動力伝達装置を経て図示しない駆動輪（前輪）へ伝達されるようになっている。トルクコンバータ１２は、エンジン１０のクランク軸１８と連結されているポンプ翼車２０と、自動変速機１４の入力軸２２に連結されたタービン翼車２４と、一方向クラッチ２６を介して非回転部材であるハウジング２８に固定されたステータ３０と、図示しないダンパを介してクランク軸１８を入力軸２２に直結するロックアップクラッチ３２とを備えており、ポンプ翼車２４の回転が流体を介してタービン翼車２４に伝達される。ポンプ翼車２０にはギヤポンプ等の機械式のオイルポンプ２１が連結されており、エンジン１０によりポンプ翼車２０と共に回転駆動されて変速用や潤滑用などの油圧を発生するようになっている。上記エンジン１０は走行用の駆動力源で、トルクコンバータ１２は流体継手である。
【００１８】
自動変速機１４は、入力軸２２上に同軸に配設されるとともにキャリアとリングギヤとがそれぞれ相互に連結されることにより所謂ＣＲ−ＣＲ結合の遊星歯車機構を構成するシングルピニオン型の一対の第１遊星歯車装置４０および第２遊星歯車装置４２と、前記入力軸２２と平行なカウンタ軸４４上に同軸に配置された１組の第３遊星歯車装置４６と、そのカウンタ軸４４の軸端に固定されて差動歯車装置１６のリングギヤと噛み合う出力ギヤ４８とを備えている。上記遊星歯車装置４０、４２、４６の各構成要素すなわちサンギヤ、リングギヤ、それらに噛み合う遊星ギヤを回転可能に支持するキャリアは、４つのクラッチＣ０、Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３によって互いに選択的に連結され、或いは３つのブレーキＢ１、Ｂ２、Ｂ３によって非回転部材であるハウジング２８に選択的に連結されるようになっている。また、２つの一方向クラッチＦ１、Ｆ２によってその回転方向により相互に若しくはハウジング２８と係合させられるようになっている。なお、差動歯車装置１６は軸線（車軸）に対して対称的に構成されているため、下側を省略して示してある。
【００１９】
上記入力軸２２と同軸上に配置された一対の第１遊星歯車装置４０、第２遊星歯車装置４２、クラッチＣ０、Ｃ１、Ｃ２、ブレーキＢ１、Ｂ２、および一方向クラッチＦ１により前進４段、後進１段の主変速部ＭＧが構成され、上記カウンタ軸４４上に配置された１組の遊星歯車装置４６、クラッチＣ３、ブレーキＢ３、一方向クラッチＦ２によって副変速部すなわちアンダードライブ部Ｕ／Ｄが構成されている。主変速部ＭＧにおいては、入力軸２２はクラッチＣ０、Ｃ１、Ｃ２を介して第２遊星歯車装置４２のキャリアＫ２、第１遊星歯車装置４０のサンギヤＳ１、第２遊星歯車装置４２のサンギヤＳ２にそれぞれ連結されている。第１遊星歯車装置４０のリングギヤＲ１と第２遊星歯車装置４２のキャリアＫ２との間、第２遊星歯車装置４２のリングギヤＲ２と第１遊星歯車装置４０のキャリアＫ１との間はそれぞれ連結されており、第２遊星歯車装置４２のサンギヤＳ２はブレーキＢ１を介して非回転部材であるハウジング２８に連結され、第１遊星歯車装置４０のリングギヤＲ１はブレーキＢ２を介して非回転部材であるハウジング２８に連結されている。また、第２遊星歯車装置４２のキャリアＫ２と非回転部材であるハウジング２８との間には、一方向クラッチＦ１が設けられている。そして、第１遊星歯車装置４０のキャリアＫ１に固定された第１カウンタギヤＧ１と第３遊星歯車装置４６のリングギヤＲ３に固定された第２カウンタギヤＧ２とは相互に噛み合わされている。アンダードライブ部Ｕ／Ｄにおいては、第３遊星歯車装置４６のキャリアＫ３とサンギヤＳ３とがクラッチＣ３を介して相互に連結され、そのサンギヤＳ３と非回転部材であるハウジング２８との間には、ブレーキＢ３と一方向クラッチＦ２とが並列に設けられている。
【００２０】
上記クラッチＣ０、Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３およびブレーキＢ１、Ｂ２、Ｂ３（以下、特に区別しない場合は単にクラッチＣ、ブレーキＢという）は、多板式のクラッチやバンドブレーキなど油圧アクチュエータによって係合制御される油圧式摩擦係合装置で、油圧制御回路６０（図３参照）により例えば図２に示すように係合、解放状態が切り換えられ、シフトレバーの操作位置（ポジション）に応じて前進５段、後進１段、ニュートラルギヤ段の各ギヤ段が成立させられる。図２の「○」は係合、「×」は解放、「△」は駆動時のみ係合を意味しており、「Ｐ」および「Ｎ」ポジションでは動力伝達を遮断するニュートラルギヤ段が成立させられ、「Ｒ」ポジションでは後進走行ギヤ段が成立させられ、「Ｄ」ポジションでは第１速ギヤ段「１ｓｔ」〜第５速ギヤ段「５ｔｈ」の前進走行ギヤ段が成立させられる。
【００２１】
図３は、油圧制御回路６０の概略構成を説明するブロック線図で、前記オイルポンプ２１によってオイルパン６２から汲み上げられた作動油は、油圧制御弁等の油圧制御装置６４によって一部がドレーンされることにより所定のライン油圧ＰＬに調圧され、変速用油圧回路６６を経て自動変速機１４の前記ブレーキＢ、クラッチＣの各油圧アクチュエータ６８へ供給されるとともに、一部はトルクコンバータ１２へ供給されてトルク伝達流体として使用された後オイルクーラー７０を経てオイルパン６２へ戻される。また、作動油の一部は、自動変速機１４、差動歯車装置１６の噛合歯車やベアリング、ブレーキＢ、クラッチＣの摩擦係合部など各部の潤滑部位７２へ供給され、それ等の潤滑に使用される。
【００２２】
一方、図４は前記トルクコンバータ１２を具体的に説明する断面図で、中心線Ｏの上半分を示した図であり、前記ポンプ翼車２０が一体的に固定されたハウジング８０の内部には前記作動油（流体）が供給されるようになっている。ハウジング８０は略ドーナツ形状を成しており、中心線Ｏに対して直角な分割面で２分割した碗形状の一対の半割れ体８０ａおよび８０ｂを突き合わせて、その外周側の突き合わせ部を一体的に液密に溶接固定したものである。また、このハウジング８０の外側には、断熱部材として略真空の密閉空間８２を形成するカバー８４が設けられている。このカバー８４は、ハウジング８０と略相似したドーナツ形状を成していて、中心線Ｏに対して直角な分割面で２分割した碗形状の一対の半割れ体８４ａおよび８４ｂを突き合わせて、その外周側の突き合わせ部を一体的に気密に溶接固定するとともに、内周側端部を前記ハウジング８０に一体的に気密に溶接固定したもので、ハウジング８０の全体を覆蓋するように設けられている。これにより、カバー８４とハウジング８０との間に環状の密閉空間８２が形成され、例えば２００Ｐａ以下まで減圧されて略真空状態とされることにより、所定の断熱作用が得られるようになっている。カバー８４は、内周側端部以外にも適当部位においてハウジング８０に固定されて一体的に回転させられるようになっており、このカバー８４に連結部８６が設けられて前記クランク軸１８が連結されるようになっている。
【００２３】
このように、本実施例では、自動変速機１４の潤滑油と共通の作動油を使用するトルクコンバータ１２のハウジング８０を全体的に覆蓋するようにカバー８４が一体的に設けられて略真空の密閉空間８２が形成され、所定の断熱作用が得られるようになっているため、ポンプ翼車２０の回転に伴う作動油の回転や攪拌、摩擦などによる発熱で作動油温度が速やかに上昇させられるようになる。トルクコンバータ１２には多量の作動油が供給されるため、エンジン１０の温度上昇や自動変速機１４の各部の潤滑部位の発熱に基づく作動油温度の上昇に比べて、温度上昇時間が短縮される。このため、例えば氷点下などの冷間時における車両の運転開始当初などでも、トルクコンバータ１２によって運転開始後速やかに作動油温度が上昇させられ、所望の潤滑性能が速やかに得られるようになるとともに、粘性増に伴う摩擦増加に起因する燃費の悪化が改善される。
【００２４】
また、このようにハウジング８０にカバー８４が設けられると、防音性能が向上し、トルクコンバータ１２の騒音も低減される。
【００２５】
一方、このようにトルクコンバータ１２の断熱性能が高められると、作動油温度が上昇し過ぎる可能性があるが、例えば冷却性能の高いオイルクーラー７０を採用したり、トルクコンバータ１２とオイルクーラー７０との間に切換弁などを設けてオイルクーラー７０に対する流量を制御できるようにしたり、冷却性能を制御可能なオイルクーラー７０を採用したりすることにより、トルクコンバータ１２の断熱作用に拘らず作動油温度を所定の温度範囲に維持することができる。
【００２６】
なお、上記実施例では密閉空間８２内が略真空とされていたが、例えば耐熱性の高い発泡樹脂などの断熱性物質を密閉空間８２内に充填することにより、所定の断熱性能が得られるようにすることもできる。その場合は、必ずしも気密に構成する必要はない。
【００２７】
以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、これはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例であるトルクコンバータを備えている車両用駆動装置の構成を説明する骨子図である。
【図２】図１の自動変速機の各ギヤ段を成立させるためのクラッチおよびブレーキの係合、解放状態を説明する図である。
【図３】図１の車両用駆動装置が備えている油圧制御回路の概略構成を説明するブロック線図である。
【図４】図１のトルクコンバータの構造を具体的に説明する断面図である。
【符号の説明】
１２：トルクコンバータ（流体継手、動力伝達装置）    １４：自動変速機（動力伝達装置）    １６：差動歯車装置（動力伝達装置）    ２１：オイルポンプ    ２０：ポンプ翼車    ２４：タービン翼車    ８０：ハウジング    ８２：密閉空間（断熱部材）    ８４：カバー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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