(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力軸に連結され、前記入力軸を中心として周方向に所定の間隔で複数配置された羽根によって、内径側から外径側へと向かう作動流体の流路を画成するポンプ羽根車と、
出力軸に連結され、前記ポンプ羽根車に対向するように前記出力軸を中心として周方向に所定の間隔で複数配置された羽根によって、外径側から内径側へと向かう作動流体の流路を画成するタービン羽根車と、
前記ポンプ羽根車と前記タービン羽根車との間に設けられ、前記入力軸及び前記出力軸と同心の固定軸を中心として周方向に所定の間隔で複数配置された羽根によって、前記タービン羽根車の内径側から前記ポンプ羽根車の内径側へと還流する作動流体の流路を画成する、前記タービン羽根車側に設けられる第１のステータ羽根車と、
前記ポンプ羽根車と前記タービン羽根車との間に設けられ、前記入力軸及び前記出力軸と同心の固定軸を中心として周方向に所定の間隔で複数配置された羽根によって、前記タービン羽根車の内径側から前記ポンプ羽根車の内径側へと還流する作動流体の流路を画成する、前記ポンプ羽根車側に設けられる第２のステータ羽根車と、
前記第１のステータ羽根車の内周に環状に設けられ、前記第１のステータ羽根車の回転方向を所定の一方向のみに規制する第１のワンウェイクラッチと、
前記第１のワンウェイクラッチの内周から前記第２のステータ羽根車の内周までに亘って環状に設けられ、前記第２のステータ羽根車の回転方向を所定の一方向のみに規制する第２のワンウェイクラッチと、を備えるトルクコンバータであって、
前記第１のステータ羽根車は前記第１のワンウェイクラッチ及び前記第２のワンウェイクラッチを介して前記固定軸に連結され、前記第２のステータ羽根車は前記第２のワンウェイクラッチのみを介して前記固定軸に連結されることを特徴とするトルクコンバータ。
【請求項２】
前記第２のワンウェイクラッチは、前記固定軸の外周に囲設される円筒状のインナーレースと、前記第２のステータ羽根車の内周に連結される円筒状の第２のアウターレースと、前記インナーレースと前記第２のアウターレースとの間において周方向に所定の間隔で複数配置され、前記第２のアウターレースが前記所定の一方向に回転するときのみ回動する第２のローラとから構成され、
前記第１のワンウェイクラッチは、前記第２のアウターレースと、前記第１のステータ羽根車の内周に連結される、前記第２のアウターレースより大径の第１のアウターレースと、前記第１のアウターレースと前記第２のアウターレースとの間において周方向に所定の間隔で複数配置され、前記第１のアウターレースが前記第２のアウターレースに対して相対的に前記所定の一方向に回転するときのみ回動する第１のローラとから構成されることを特徴とする請求項１に記載のトルクコンバータ。
【請求項３】
前記タービン羽根車を前記出力軸に連結するとともに、前記第１のステータ羽根車の羽根より内径側に対して軸方向に隣接する円板上の拡径部を有するタービンハブと、
前記タービンハブの前記拡径部に対向するように前記第１のステータ羽根車の羽根より内径側の側面に連結される円板状のプレートと、
前記プレートの側面に設けられ、前記タービンハブと前記プレートとの相対回転を許容しながら軸方向に支持するスラストベアリングと、をさらに備え、
前記プレートは、前記第１のステータ羽根車にかしめることで一体的に固定されることを特徴とする請求項１または２に記載のトルクコンバータ。
【請求項４】
前記第２のワンウェイクラッチの軸方向寸法は前記第１のワンウェイクラッチの軸方向寸法より大きいことを特徴とする請求項１から３までのいずれか１項に記載のトルクコンバータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トルクコンバータにおけるステータ及びワンウェイクラッチの配設構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
トルクコンバータは、駆動側のポンプ羽根車と、被駆動側のタービン羽根車と、トルクコンバータのケース側に固定されるステータ羽根車と、ステータ羽根車の回転方向を一方向に規制するワンウェイクラッチとを有する。
【０００３】
さらに、伝達効率を向上させるため、ステータ羽根車を２つ有し、これら２つのステータ羽根車を所定の間隙を有するように軸方向に並設し、２つのステータ羽根車にそれぞれ独立したワンウェイクラッチを設ける構成が知られている。
【０００４】
しかし、このようなトルクコンバータでは、２つのワンウェイクラッチをそれぞれステータ羽根車の内径側に軸方向に並設することになるので、トルクコンバータ全体の軸方向寸法が大型化する。
【０００５】
そこで、２つのワンウェイクラッチのうち、一方のワンウェイクラッチをステータ羽根車の内径側に設けるとともに、他方のワンウェイクラッチをステータ羽根車の外径側であってポンプ羽根車、タービン羽根車、及びステータ羽根車によって囲まれるインナーコア部に設ける構成が特許文献１に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】実開平４−２８２５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、上記従来の技術では、一方のワンウェイクラッチをインナーコア部に設けるので、インナーコア部が大きくなり、トルクコンバータの流体部分が大型化して、トルクコンバータの軸方向寸法が大型化する。
【０００８】
本発明は、インナーコア部の大型化を回避しながらトルクコンバータの軸方向寸法を小型化することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のある態様によるトルクコンバータは、ポンプ羽根車と、タービン羽根車と、第１のステータ羽根車と、第２のステータ羽根車と、第１のステータ羽根車の内周に環状に設けられる第１のワンウェイクラッチと、第１のワンウェイクラッチの内周から第２のステータ羽根車の内周までに亘って環状に設けられる第２のワンウェイクラッチとを備える。第１のステータ羽根車は第１のワンウェイクラッチ及び第２のワンウェイクラッチを介して固定軸に連結され、第２のステータ羽根車は第２のワンウェイクラッチのみを介して固定軸に連結される。
【発明の効果】
【００１０】
上記態様によれば、第１のワンウェイクラッチ及び第２のワンウェイクラッチが、ポンプ羽根車、タービン羽根車、及び２つのステータ羽根車によって囲まれるインナーコア部の内径側に配置されることになるので、インナーコア部の大型化を回避しながら、トルクコンバータの軸方向寸法を小型化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本実施形態におけるトルクコンバータの構成を示す概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下では図面を参照して本発明の実施の形態について詳しく説明する。
【００１３】
図１は、本実施形態におけるトルクコンバータの構成を示す概略構成図である。トルクコンバータ１０は、４要素１段３相型流体式トルクコンバータであり、４要素を構成するポンプインペラ１１、タービンランナ１２、第１のステータ１４、及び第２のステータ１３と、これら４要素を収容するとともに内部に作動流体の充填空間を画成するケース１５及びフロントカバー１６と、から構成される。
【００１４】
ケース１５は、トルクコンバータ１０のケース本体であり、エンジン１の回転軸に連結される入力軸１７と一体的に回転する。ケース１５の内壁にはポンプインペラ１１が配設される。
【００１５】
フロントカバー１６は、入力軸１７に連結され、ケース１５と一体的に回転可能なようにケース１５の開口端１５ａに嵌合される。
【００１６】
ポンプインペラ１１は、ケース１５の内壁において周方向に所定の間隔で多数配置される羽根１１ａによって作動流体の流路を画成するように構成され、ケース１５と一体的に回転することで作動流体を流路に沿って内径側（図１の下方）から外径側（図１の上方）へと流動させる。
【００１７】
タービンランナ１２は、ポンプインペラ１１とフロントカバー１６との間において、フロントカバー１６の内壁面に沿うとともに、ポンプインペラ１１に対向するようにフロントカバー１６から所定の間隔をおいて設けられる。タービンランナ１２は、周方向に所定の間隔で多数配置される羽根１２ａによって作動流体の流路を画成するように構成され、タービンハブ１８を介して変速機３の入力軸である出力軸１９にスプライン結合される。タービンランナ１２は、ポンプインペラ１１と同軸上で回転可能であり、ポンプインペラ１１から流動する作動流体が流路に沿って外径側（図１の上方）から内径側（図１の下方）へと流動することで回転し、出力軸１９に駆動力を伝達する。
【００１８】
タービンハブ１８は、円板上の拡径部１８ａを有するように出力軸１９に連結され、タービンランナ１２が拡径部１８ａに連結される。
【００１９】
第１のステータ１４及び第２のステータ１３は、ポンプインペラ１１とタービンランナ１２との間であって、ポンプインペラ１１の内径側１１ｂとタービンランナ１２の内径側１２ｂとに隣接するように設けられ、それぞれ周方向に所定の間隔で多数配置される羽根１３ａ、１４ａによって作動流体の流路を画成する。
【００２０】
第１のステータ１４は、ポンプインペラ１１とタービンランナ１２との間におけるタービンランナ１２側に設けられ、第２のステータ１３と同様に、タービンランナ１２の内径側１２ｂからポンプインペラ１１の内径側１１ｂへと還流する作動流体を整流する。第１のステータ１４は、第１のワンウェイクラッチ２３及び第２のワンウェイクラッチ２１を介して固定軸であるステータシャフト２０に連結される。
【００２１】
第２のステータ１３は、ポンプインペラ１１とタービンランナ１２との間におけるポンプインペラ１１側に設けられ、タービンランナ１２の内径側１２ｂからポンプインペラ１１の内径側１１ｂへと還流する作動流体を整流する。第２のステータ１３は、第２のワンウェイクラッチ２１を介してステータシャフト２０に連結される。
【００２２】
第２のワンウェイクラッチ２１は、円筒形状のインナーレース２１ａと、インナーレース２１ａより大径の円筒形状に形成される第２のアウターレース２１ｂと、インナーレース２１ａと第２のアウターレース２１ｂとの間において周方向に所定の間隔で多数配置される第２のローラ２１ｃとから構成される。
【００２３】
インナーレース２１ａは、ステータシャフト２０の外周に囲設される。第２のアウターレース２１ｂは、インナーレース２１ａより外径側であって第２のステータ１３の内周１３ｂに設けられる。第２のローラ２１ｃは、第２のアウターレース２１ｂの回転方向を所定の一方向（ポンプインペラの回転方向と同一方向）のみに規制する。
【００２４】
第２のステータ１３の羽根１３ａより内径側の側面１３ｃにはスラストベアリング２２が設けられる。スラストベアリング２２は、第２のステータ１３とケース１５との相対回転を許容しながら第２のステータ１３を軸方向に支持する。
【００２５】
第１のワンウェイクラッチ２３は、前述の第２のアウターレース２１ｂと、第２のアウターレース２１ｂより大径の円筒形状に形成される第１のアウターレース２３ｂと、第２のアウターレース２１ｂと第１のアウターレース２３ｂとの間において周方向に所定の間隔で多数配置される第１のローラ２３ｃとから構成される。
【００２６】
第１のアウターレース２３ｂは、第２のアウターレース２１ｂより外径側であって第１のステータ１４の内周１４ｂに設けられる。第１のローラ２３ｃは、第１のアウターレース２３ｂと第２のアウターレース２１ｂとの相対回転を第２のワンウェイクラッチ２１と同一の所定の一方向のみに規制する。すなわち、第１のワンウェイクラッチ２３と第２のワンウェイクラッチ２１とは、第２のアウターレース２１ｂを共用する。
【００２７】
第１のステータ１４におけるタービンランナ１２側の側面１４ｃには、タービンハブ１８と対向する円板状のプレート２４がかしめ固定される。プレート２４は、第１のステータ１４の内周１４ｂから第２のワンウェイクラッチ２１のインナーレース２１ａまでに亘って径方向に延設され、プレート２４のタービンランナ１２側の側面にはスラストベアリング２５が設けられる。スラストベアリング２５は、タービンランナ１２と第１のステータ１４との相対回転を許容しながら第１のステータ１４を軸方向に支持する。
【００２８】
第２のワンウェイクラッチ２１におけるフロントカバー１６側にはエンドベアリング２１ｄが設けられる。また、第２のワンウェイクラッチ２１のケース１５側では、インナーレース２１ａ及び第２のアウターレース２１ｂが支持部材１３ｄに圧入されており、これにより第２のワンウェイクラッチ２１の径方向寸法が規定されている。このように、支持部材１３ｄがエンドベアリングによる径方向寸法を規定する役割を担うので、ケース１５側にエンドベアリングを配する必要がなく、第２のワンウェイクラッチ２１の軸方向寸法を短縮することができる。
【００２９】
図１からも明らかなように、第１のワンウェイクラッチ２３及び第２のワンウェイクラッチ２１は、インナーレース２１ａ、第１のアウターレース２３ｂ、第２のアウターレース２１ｂ、第１のローラ２３ｃ、及び第２のローラ２１ｃによって構成される。第１のワンウェイクラッチ２３及び第２のワンウェイクラッチ２１は、ステータシャフト２０から外径側へ向かって第２のワンウェイクラッチ２１、第１のワンウェイクラッチ２３の順に配設される。第２のワンウェイクラッチ２１は、外周に第２のステータ１３が連結されるとともに第１のワンウェイクラッチ２３が配設されるので、第１のワンウェイクラッチ２３より軸方向寸法が大きい。
【００３０】
さらに、第１のワンウェイクラッチ２３及び第２のワンウェイクラッチ２１は、ポンプインペラ１１、タービンランナ１２、第１のステータ１４、及び第２のステータ１３のそれぞれの羽根１１ａ、１２ａ、１３ａ、１４ａによって囲まれる部分であって、図１の断面図上で羽根のない部分であるインナーコア部２６よりも内径側に配置される。
【００３１】
本実施形態におけるトルクコンバータ１０は以上のように構成され、第１のワンウェイクラッチ２３及び第２のワンウェイクラッチ２１が同軸上に配置されるとともに、いずれもインナーコア部２６より内径側に配置される。
【００３２】
一般的に、トルクコンバータの作動流体を循環させるオイルポンプはトルクコンバータの軸方向に隣接して配置されることが多い。したがって、トルクコンバータ、オイルポンプ、及び変速機構を含む変速機全体の軸方向寸法を小さくするためには、インナーコア部の内径側の軸方向寸法を小さくすることが有効である。
【００３３】
しかし、インナーコア部の内径側に２つのワンウェイクラッチを軸方向に並列に配置する従来の構造では、インナーコア部の内径側の軸方向寸法が大きくなり、変速機全体の軸方向寸法を小さくすることができない。
【００３４】
また、２つのワンウェイクラッチのうち、一方をインナーコア部に配置し、他方をインナーコア部の内径側に配置することで、インナーコア部の内径側の軸方向寸法の大型化を抑制しようとする構造が知られている。しかしこのような構造では、１つのワンウェイクラッチをインナーコア部に配置するので、インナーコア部の軸方向寸法が大きくなる。したがって、インナーコア部の周りに位置する作動流体の流路の大きさを、トルクコンバータに要求される設計上の最大伝達トルクに応じて確保するとトルクコンバータ全体の軸方向寸法が大きくなり、車両への搭載性が悪化する。また、車両への搭載性を考慮してポンプインペラ及びタービンランナの軸方向寸法を小さくすると、作動流体の流路を十分確保することができず、トルクを十分に伝達することができなくなる。
【００３５】
本実施形態のトルクコンバータ１０では、上記のようにインナーコア部２６の内径側に２つのワンウェイクラッチ２１、２３を径方向に並列に配置するので、インナーコア部２６の内径側の軸方向寸法を小さくすることができ、トルクコンバータ１０を含む変速機全体の軸方向寸法を小さくすることができる。
【００３６】
また、本実施形態のトルクコンバータ１０にはインナーコア部２６に配置される部材がないので、インナーコア部２６の軸方向寸法を小さくすることができ、設計上の最大伝達トルクに応じた作動流体の流路を十分に確保しながら変速機全体の軸方向寸法を小さくすることができる。
【００３７】
さらに、本実施形態のトルクコンバータ１０は、第１のステータ１４及び第２のステータ１３の内径Ｒ（ステータの羽根部分の内径）を大きくし、かつポンプインペラ１１及びタービンランナ１２の軸方向及び径方向寸法を小さくした構成（いわゆるラウンドハイトルクコンバータ）である。これにより、本実施形態のトルクコンバータ１０は、インナーコア部２６の内径側に２つのワンウェイクラッチ２１、２３を径方向に並設してもトルクコンバータ１０全体の径方向寸法が大きくなることを抑制できる。
【００３８】
以上のように本実施形態では、第１のステータ１４及び第２のステータ１３の回転方向を規制する第１のワンウェイクラッチ２３及び第２のワンウェイクラッチ２１を第１のステータ１４及び第２のステータ１３の内周に配置するとともに、第１のワンウェイクラッチ２３を第２のワンウェイクラッチ２１の外周に囲設する。これにより、２つのワンウェイクラッチ２１、２３がインナーコア部２６の内径側に配置されることとなり、インナーコア部２６の大型化及びインナーコア部２６を含む作動流体部分の大型化を伴うことなくトルクコンバータ１０の軸方向寸法を小型化することができる。
【００３９】
また、第１のワンウェイクラッチ２３と第２のワンウェイクラッチ２１とは第２のアウターレース２１ｂを共用し、第２のアウターレース２１ｂは、第２のワンウェイクラッチ２１の外周側レースとして機能するとともに第１のワンウェイクラッチ２３の内周側レースとして機能する。これにより、２つのワンウェイクラッチ２１、２３全体としての径方向寸法を小型化することができるとともに、部品点数を低減してコストを削減することができる。
【００４０】
さらに、タービンランナ１２と第１のステータ１４とを軸方向に支持するスラストベアリング２５を保持するプレート２４が、第１のステータ１４の側面１４ｃにかしめ固定される。これにより、従来から用いられているスナップリングによってプレートをステータに位置決めする構造に比べて、スナップリングの厚さ分だけ第１のステータ１４の軸方向寸法を低減することができる。また、プレート２４を第１のステータ１４に固定するための新たな部品を必要としないので、部品点数を削減でき、コストを削減することができる。
【００４１】
さらに、第２のワンウェイクラッチ２１の軸方向寸法が第１のワンウェイクラッチ２３の軸方向寸法より大きくなるように構成したので、第２のワンウェイクラッチ２１の外周に第１のワンウェイクラッチ２３及び第２のステータ１３を並べて配置するだけの軸方向のスペースを確保することができる。
【００４２】
以上説明した実施形態に限定されることなく、その技術的思想の範囲内において種々の変形や変更が可能である。
【００４３】
例えば、本実施形態ではステータを２つ有するトルクコンバータ１０を例に挙げて説明したが、これに限らずステータが３つ以上設けられるトルクコンバータにおいても本発明は適用可能である。また、本実施形態では、ローラ型のワンウェイクラッチを用いたが、これに限らず、スプラグ型のワンウェイクラッチにも適用可能である。
【符号の説明】
【００４４】
１１  ポンプインペラ（ポンプ羽根車）
１１ａ  羽根
１２  タービンランナ（タービン羽根車）
１２ａ  羽根
１３  第２のステータ（第２のステータ羽根車）
１３ａ  羽根
１４  第１のステータ（第１のステータ羽根車）
１４ａ  羽根
１７  入力軸
１８  タービンハブ
１８ａ  拡径部
１９  出力軸
２０  ステータシャフト（固定軸）
２１  第２のワンウェイクラッチ
２１ａ  インナーレース
２１ｂ  第２のアウターレース
２１ｃ  第２のローラ
２３  第１のワンウェイクラッチ
２３ｂ  第１のアウターレース
２３ｃ  第１のローラ
２４  プレート
２５  スラストベアリング
【図１】
0005331768.tif 000002