(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力軸（１）に連結した，コアリング（３ｃ）付きのポンプ羽根車（３）と，出力軸（２）に連結した，コアリング（４ｃ）付きのタービン羽根車（４）とを互いに対向させて，これらの間に両羽根車（３，４）のコアリング（３ｃ，４ｃ）を囲む作動オイルの循環回路（５）を形成し，両羽根車（３，４）の少なくとも一方に，循環回路（５）に突出するバッフルプレート（１５）を付設した，バッフルプレート付き流体継手において，
ポンプ羽根車（３）及びタービン羽根車（４）の両コアリング（３ｃ，４ｃ）の内径側の部分をそれぞれ入，出力軸（１，２）に平行な円筒状に形成し，後者の内周壁（４ｃ1 ）の外周面が前者の内周壁（３ｃ1 ）の内周面と微小間隙（ｇ）を存してラップするように配置する一方，バッフルプレート（１５）を，それのタービン羽根車（４）側の側面がタービン羽根車（４）のコアリング（４ｃ）の内周壁（４ｃ1 ）端縁より軸方向に沿ってタービン羽根車（４）側にオフセットするように配置したことを特徴とする，バッフルプレート付き流体継手。
【請求項２】
請求項１記載のバッフルプレート付き流体継手において，
バッフルプレート（１５）の，タービン羽根車（４）側の外周縁に，作動オイルのタービン羽根車（４）側からポンプ羽根車（３）側への流れを誘導する誘導部（３３，３４，３５）を形成したことを特徴とする，バッフルプレート付き流体継手。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
入力軸に連結した，コアリング付きのポンプ羽根車と，出力軸に連結した，コアリング付きのタービン羽根車とを互いに対向させて，これらの間に作動オイルの循環回路を形成し，両羽根車の少なくとも一方に，循環回路に突出するバッフルプレートを付設し，このバッフルプレートにより循環回路内での作動オイルの流れに抵抗を与えてドラッグトルクを小さくするようにした，バッフルプレート付き流体継手の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
かゝるバッフルプレート付き流体継手は，例えば，オーム出版に係る「流体伝動装置の設計」の第２４，２５頁に開示されているように，既に知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来，かゝる流体継手では，ポンプ羽根車及びタービン羽根車の両コア間には，両羽根車の軸方向の寸法誤差や熱膨張を吸収するに充分な軸方向間隙を設けている。しかしながら，その軸方向間隙が大きいと，常用回転域で循環回路を流れる作動オイルがバッフルプレートの，タービン羽根車側の外周縁に衝突することにより生ずる乱流が前記間隙に影響して，作動オイルをコアリング内に流出させ，これにより作動オイルの速度エネルギが減少して伝動効率を低下させることになる。したがって前記軸方向間隙は，小さく設定することが望まれるが，その設定にも限界がある。
【０００４】
本発明は，かゝる事情に鑑みてなされたもので，両羽根車の軸方向の寸法誤差や熱膨張に対する吸収能を高めながら，作動オイルのコアリング内への流出を効果的に抑えて，伝動効率の低下を防止し得るようにした，バッフルプレート付き流体継手を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために，本発明は，入力軸に連結した，コアリング付きのポンプ羽根車と，出力軸に連結した，コアリング付きのタービン羽根車とを互いに対向させて，これらの間に両羽根車のコアリングを囲む作動オイルの循環回路を形成し，両羽根車の少なくとも一方に，循環回路に突出するバッフルプレートを付設した，バッフルプレート付き流体継手において，ポンプ羽根車及びタービン羽根車の両コアリングの内径側の部分をそれぞれ入，出力軸に平行な円筒状に形成し，後者の内周壁の外周面が前者の内周壁の内周面と微小間隙を存してラップするように配置する一方，バッフルプレートを，それのタービン羽根車側の側面がタービン羽根車のコアリングの内周壁端縁より軸方向に沿ってタービン羽根車側にオフセットするように配置したことを第１の特徴とする。
【０００６】
尚，前記入力軸及び出力軸は，後述する本発明の実施例中のエンジンのクランク軸１及び変速機の主軸２にそれぞれ対応する。
【０００７】
この第１の特徴によれば，作動オイルの循環流量が少なくなる常用回転域では，バッフルプレートの，作動オイルの循環に対する抵抗は比較的小さいので，作動オイルが循環回路を比較的スムーズに循環することにより，伝動効率は向上する。特に，ポンプ羽根車のコアリングの内周壁の内周側に配置されるタービン羽根車のコアリングの内周壁が作動オイルの流れをポンプ羽根車側に誘導し，しかも，互いに平行にラップする両コアリングの内周壁がそのラップ部の間隙に大なる流路抵抗を付与しているため，作動オイルの両コアリング内への流出を効果的に抑えることになる。
【０００８】
またタービン羽根車からポンプ羽根車へ戻る作動オイルがバッフルプレートの外周縁に衝突することにより，その作動オイルに多少とも乱流が生じても，バッフルプレートの上記外周縁と，内周側に位置するタービン羽根車のコアリングの内周壁端縁とが所定距離軸方向にオフセットしていることで，その乱流が両コアリングの内周壁のラップ部の間隙内部まで波及することはなく，該間隙の流路抵抗が大であることゝ相俟って，作動オイルの両コアリング内への流出を効果的に抑えることができ，作動オイルの速度エネルギの減少は極めて少なく，伝動効率の低下を効果的に防ぐことができる。
【０００９】
しかも，両コアリングの内周壁の互いに平行なラップ部においては，両羽根車の軸方向の大なる寸法誤差や熱膨張を吸収することができ，循環回路から両コアリング内への作動オイルの流出を常に防いで，伝動効率の安定化に寄与し得る。
【００１０】
また本発明は，第１の特徴に加えて，バッフルプレートの，タービン羽根車側の外周縁に，作動オイルのタービン羽根車側からポンプ羽根車側への流れを誘導する誘導部を形成したことを第２の特徴とする。
【００１１】
尚，前記誘導部は，後述する本発明の第２〜４実施例中の面取り部，斜面及び円弧面に対応する。
【００１２】
この第２の特徴によれば，常用回転域において，作動オイルが循環回路をタービン羽根車側からポンプ羽根車側に戻る際，バッフルプレートのタービン羽根車側の外周縁に衝突しようとしても，そこには前記誘導部が待機していて，作動オイルをポンプ羽根車側へスムーズに誘導するので，乱流が生じ難く，乱流による作動オイルの速度エネルギの減少を少なくして，伝動効率の低下を効果的に防止することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を，添付図面に示す本発明の実施例に基づいて以下に説明する。
【００１４】
図１は本発明の第１実施例に係るバッフルプレート付き流体継手をロックアップクラッチの非接続状態で示す縦断面図，図２は同流体継手のロックアップクラッチの接続状態を示す作用説明図，図３は本発明の第２実施例を示すバッフルプレート部の縦断面図，図４は本発明の第３実施例を示すバッフルプレート部の縦断面図，図５は本発明の第４実施例を示すバッフルプレート部の縦断面図である。
【００１５】
先ず，図１及び図２に示す本発明の第１実施例について説明する。
【００１６】
自動車用エンジンのクランク軸１と，多段変速機の主軸２とが同軸上に配置され，これらは流体継手Ｆを介して連結される。
【００１７】
流体継手Ｆは，ポンプ羽根車３と，それに対向してそれとの間に作動オイルの循環回路５を画成するタービン羽根車４とを備えている。
【００１８】
ポンプ羽根車３は，椀状且つ環状のシェル３と，このシェル３の内側面に結合されて循環回路５に配置される多数のブレード３ｂ，３ｂ…と，これらブレード３ｂ，３ｂ…の中間部相互を連結するコアリング３ｃと，シェル３の内周端に結合されるハブ３ｈとから構成される。またタービン羽根車４も，椀状且つ環状のシェル４ｓと，このシェル４ｓの内側面に結合されて循環回路５に配置される多数のブレード４ｂ，４ｂ…と，これらブレード４ｂ，４ｂ…の中間部相互を連結するコアリング４ｃと，シェル４ｓの内周端に結合されるハブ４ｈとから構成される。
【００１９】
ポンプ羽根車３及びタービン羽根車４の両コアリング３ｃ，４ｃの，それぞれ平行な円筒状に形成された内周壁３ｃ1 ，４ｃ1 は，後者の内周壁４ｃ1 を前者の内周壁３ｃ1 の半径方向内方に配置して，互いに半径方向に微小間隙ｇを存してラップされる。前記循環回路５は，これらコアリング３ｃ，４ｃを囲むように形成されるものである。
【００２０】
ポンプ羽根車３には，タービン羽根車４の背面を覆うサイドカバー６が連設され，このサイドカバー６に，クランク軸１の端部に固着されたフライホイール７が連結される。
【００２１】
またサイドカバー６の中心部にはハブ６ｈが形成され，タービン羽根車４のハブ４ｈにスプライン結合した主軸２の端部がこのハブ６ｈにブッシュ８を介して回転自在に支承される。
【００２２】
ポンプ羽根車３のハブ３ｈは，循環回路５の内周側でタービン羽根車４のハブ４ｈを囲繞するように配置され，これらハブ３ｈ，４ｈ間にボールベアリング９が介裝される。その際，ボールベアリング９のインナレース９ａはハブ４ｈの外周面に嵌合されると共に，ハブ４ｈの環状肩部１０と，ハブ４ｈに係止される止環１１とで軸方向に挟持される。また同ボールベアリング９のアウタレース９ｂはハブ３ｈの内周面に嵌合されると共に，ハブ３ｈの環状肩部１２と，ハブ３ｈに係止される止環１３とで軸方向に挟持される。こうしてポンプ羽根車３及びタービン羽根車４の両ハブ３ｈ，４ｈは，ボールベアリング９を介して軸方向に連結される。このボールベアリング９は，インナ及びアウタレース９ａ，９ｂ間を作動オイルが流通し得るシール無しとされる。
【００２３】
ポンプ羽根車３のハブ３ｈの外周面には，外周端を循環回路５に突出させる環状のバッフルプレート１５が嵌合されると共に，溶接により固着される。
【００２４】
その際，このバッフルプレート１５は，それのタービン羽根車４側の側面がタービン羽根車４のコアリング４ｃの内周壁４ｃ1 端縁より軸方向に沿ってタービン羽根車４側に一定距離ｓオフセットするように配置される。
【００２５】
バッフルプレート１５とタービン羽根車４との間には，ボールベアリング９の，タービン羽根車４側端面と連通する環状油路１６が画成される。
【００２６】
タービン羽根車４とサイドカバー６との間には，それらを直結し得るロックアップクラッチＬが設けられる。このロックアップクラッチＬは，タービン羽根車４の背面とサイドカバー６の内側壁との間に画成されると共に，循環回路５に連通する油室としてのクラッチ室１７と，このクラッチ室１７をタービン羽根車４側の内側室１７ａとサイドカバー６側の外側室１７ｂとに区画するようにクラッチ室１７に配設されるクラッチピストン１８とから構成され，クラッチピストン１８は，サイドカバー６の内側壁に対向する端面に摩擦ライニング１８ａを備えている。
【００２７】
クラッチピストン１８は，タービン羽根車４の背面に突設された複数の伝動爪２１にトルクダンパ２０を介して連結されると共に，摩擦ライニング１８ａをサイドカバー６の内壁に圧接させる接続位置と，その内壁から離間する非接続位置との間を軸方向に移動し得るように，タービン羽根車４のハブ４ｈの外周面にシール部材２２を介して摺動可能に支承される。
【００２８】
主軸２にはロックアップクラッチＬの外側室１７ｂに連通する第１油路２４が設けられる。またポンプ羽根車３のハブ３ｈには，主軸２を囲繞するように配置されてオイルポンプ２７を駆動する筒状のオイルポンプ駆動軸２６が一体に形成され，このオイルポンプ駆動軸２６と主軸２との間に，ボールベアリング９の他端面に連通する第２油路２５が画成される。こうして，第２油路２５及び循環回路５間は，ボールベアリング９及び環状油路１６を介して互いに連通される。
【００２９】
第１油路２４及び第２油路２５は，切換弁２９により，オイルポンプ２７の吐出側とオイル溜め２８とに交互に接続されるようになっている。
【００３０】
次に，この第１実施例の作用について説明する。
【００３１】
エンジンのアイドリングないし低速運転域では，切換弁２９は，図１に示すように，第１油路２４をオイルポンプ２７の吐出側に接続する一方，第２油路２５をオイル溜め２８に接続するように，図示しない電子制御ユニットにより制御される。したがって，エンジンのクランク軸１の回転トルクは，フライホイール７，サイドカバー６，ポンプ羽根車３へと伝達して，それを回転駆動し，更にオイルポンプ２７をも駆動すると，オイルポンプ２７から吐出された作動オイルは切換弁２９から第１油路２４，クラッチ室１７の外側室１７ｂ，内側室１７ａを経て循環回路５に流入し，該回路５を満たした後，環状油路１６，ボールベアリング９を順次経て第２油路２５に移り，切換弁２９からオイル溜め２８に還流する。
【００３２】
而して，クラッチ室１７では，上記のような作動オイルの流れにより外側室１７ｂの方が内側室１７ａよりも高圧となり，その圧力差によりクラッチピストン１８がサイドカバー６の内壁から引き離される方向へ押圧されるので，ロックアップクラッチＬは非接続状態となっており，ポンプ羽根車３及びタービン羽根車４間に相対回転を許容している。
【００３３】
したがって，クランク軸１からポンプ羽根車３が回転駆動されると，ポンプ羽根車３の回転により循環回路５内の作動オイルに遠心力が作用するため，作動オイルは，図１の矢印のように，循環回路５の外周部ではポンプ羽根車３からタービン羽根車４に流入してトルクを伝達し，循環回路５の内周部では作動オイルがタービン羽根車４からポンプ羽根車３へと戻り，このような循環を繰り返す。
【００３４】
ところで，作動オイルの循環流量が多い失速点付近では，循環回路５に突出したバッフルプレート１５が作動オイルの循環を邪魔することにより，ドラッグトルクを小さくすることができる。
【００３５】
作動オイルの循環流量が少なくなる常用回転域では，バッフルプレート１５の，作動オイルの循環に対する抵抗は比較的小さいので，作動オイルが循環回路５を比較的スムーズに循環することにより，伝動効率は向上する。
【００３６】
特に，この場合，ポンプ羽根車３及びタービン羽根車４の両コアリング３ｃ，４ｃは，後者の内周壁４ｃ1 の外周面が前者の内周壁３ｃ1 の内周面と微小間隙ｇを存してラップするように配置されているから，半径方向内方の内周壁４ｃ1が循環回路５の内周部側で作動オイルの流れをポンプ羽根車３側に誘導し，しかも，互いに平行にラップする両内周壁３ｃ1 ，４ｃ1 がそのラップ部の間隙ｇに大なる流路抵抗を付与しているため，作動オイルの両コアリング３ｃ，４ｃ内への流出を効果的に抑えることになる。
【００３７】
またタービン羽根車４からポンプ羽根車３へ戻る作動オイルがバッフルプレート１５の外周縁に衝突することにより，その作動オイルに多少とも乱流が生じても，バッフルプレート１５の上記外周縁と，内周側に位置するコアリング４ｃの内周壁４ｃ1 の端縁とが軸方向に沿って所定距離ｓオフセットしているから，その乱流が両コアリング３ｃ，４ｃの内周壁３ｃ1 ，４ｃ1 のラップ部の間隙ｇ内部まで波及することはなく，該間隙ｇの流路抵抗が大であることゝ相俟って，作動オイルの両コアリング３ｃ，４ｃ内への流出を効果的に抑えることができ，その結果，作動オイルの速度エネルギの減少は極めて少なく，伝動効率の低下を効果的に防ぐことができる。しかも，両コアリング３ｃ，４ｃの内周壁３ｃ1 ，４ｃ1 の互いに平行なラップ部においては，両羽根車３，４の軸方向の大なる寸法誤差や熱膨張を吸収することができ，循環回路５から両コアリング３ｃ，４ｃ内への作動オイルの流出を常に防いで，伝動効率の安定化に寄与し得る。
【００３８】
ポンプ羽根車３及びタービン羽根車４間の速度比が１に近づくと，電子制御ユニット（図示せず）による切換弁２９の切換えにより，図２に示すように，第２油路２５をオイルポンプ２７の吐出側に接続すると共に，第１油路２４をオイル溜め２８に接続する。その結果，オイルポンプ２７の吐出作動オイルは，先刻とは反対に，切換弁２９から第２油路２５を通過し，ボールベアリング９，環状油路１６を順次経て循環回路５に流入して，該回路５を満たした後，クラッチ室１７の内側室１７ａに移って，該室１７ａをも満たす。一方，クラッチ室１７の外側室１７ｂは，第１油路２４及び切換弁２９を介してオイル溜め２８に開放されるので，クラッチ室１７では，内側室１７ａの方が外側室１７ｂよりも高圧となり，クラッチピストン１８は，その圧力差によりサイドカバー６側に押圧され，摩擦ライニング１８ａをサイドカバー６の内側壁に圧接させ，ロックアップクラッチＬは接続状態となる。
【００３９】
このようなロックアップクラッチＬの接続によれば，ポンプ羽根車３及びタービン羽根車４を相互に直結するので，バッフルプレート１５による流体伝動効率の低下に関係なく，クランク軸１の回転トルクを主軸２に効率良く伝達することができ，即ち高伝動効率の状態にして，燃費の低減を図ることができる。
【００４０】
かくして，ドラッグトルクの低減と，エンジンの常用運転時での両羽根車３，４間の伝動効率の向上の両方を満足させることができる。
【００４１】
また循環回路５と第２油路２５との間では，ボールベアリング９及び環状油路１６を介して作動オイルの流通が行われるので，流体継手Ｆの冷却と共に該ベアリング９の潤滑を効果的に促進することができる。特に，環状油路１６は，循環回路５中，比較的低圧の内周部に開口するので，図２の場合のように，第２油路からボールベアリング９及び環状油路１６を通して循環回路５へ作動オイルをスムーズに供給することができ，ロックアップクラッチＬの接続状態への応答性を高めることができる。
【００４２】
またボールベアリング９が循環回路及び第２油路２５間の連通路を兼ねることから，油路構成が簡素化され，したがって加工工数，延いてはコストの低減を図ることができる。
【００４３】
さらにタービン羽根車４のハブ４ｈと，それを囲繞するポンプ羽根車３のハブ３ｈとの間にボールベアリング９を介裝すると共に，このボールベアリング９を介して両羽根車３，４のハブ間を軸方向に連結したので，ポンプ羽根車３，タービン羽根車４及びサイドカバー６の三者のハブ３，４，６に高い同心精度を与えつゝ，流体継手組立体を構成することができる。したがって，タービン羽根車４及びサイドカバー６の両ハブ４ｈ，６ｈへの主軸２の嵌合作業を容易に行うことができ，主軸２の取り付け作業性を著しく向上させることができる。
【００４４】
しかもポンプ羽根車３及びタービン羽根車４は，ボールベアリング９によって高い同心精度が付与されることから，スムーズな相対回転が保障され，安定したカップリング機能を発揮することができる。
【００４５】
次に，図３〜図５により本発明の別の実施例について説明する。
【００４６】
図３に示す本発明の第２実施例は，バッフルプレート１５の，タービン羽根車４側の外周縁に環状の面取り部３３を形成した点を除けば，上記第１実施例と同様の構成であり，図３中，第１実施例との対応部分には，同一の参照符号を付して，その説明を省略する。
【００４７】
この第２実施例によれば，ロックアップクラッチＬが非接続状態にある常用回転域において，作動オイルが循環回路５をタービン羽根車４側からポンプ羽根車３側に戻る際，バッフルプレート１５のタービン羽根車４側の外周縁に衝突しようとしても，そこには面取り部３３が待機していて，作動オイルをポンプ羽根車３側へスムーズに誘導するので，乱流が生じ難く，乱流による作動オイルの速度エネルギの減少を少なくして，伝動効率の低下を効果的に防止することができる。
【００４８】
図４に示す本発明の第３実施例は，バッフルプレート１５の，タービン羽根車４側の外周縁部に，第２実施例の面取り部３３に代えて，テーパ面３４を形成したものであり，その他の構成は前記第１実施例のそれと同様であり，図４中，第１実施例との対応部分には同一の参照符号を付す。
【００４９】
この第３実施例によれば，ロックアップクラッチＬが非接続状態にある常用回転域において，作動オイルが循環回路５をタービン羽根車４側からポンプ羽根車３側に戻る際，バッフルプレート１５のタービン羽根車４側の外周縁に衝突しようとしても，そこに待機しているテーパ面３４が作動オイルをポンプ羽根車３側へよりスムーズに誘導するので，乱流が一層生じ難くなり，乱流による作動オイルの速度エネルギの減少をより少なくして，伝動効率の低下をより効果的に防止することができる。
【００５０】
図５に示す本発明の第４実施例は，バッフルプレート１５の，タービン羽根車４側の外周縁部に，第３実施例のテーパ面３４に代えて，環状に円弧面３５を形成したものであり，その他の構成は前記第１実施例のそれと同様であり，図５中，第１実施例との対応部分には同一の参照符号を付す。
【００５１】
この第４実施例によれば，第３実施例と同様に，ロックアップクラッチＬが非接続状態にある常用回転域において，作動オイルが循環回路５をタービン羽根車４側からポンプ羽根車３側に戻る際，バッフルプレート１５のタービン羽根車４側の外周縁に衝突しようとしても，そこに待機している円弧面３５が作動オイルをポンプ羽根車３側へよりスムーズに誘導するので，乱流が一層生じ難くなり，乱流による作動オイルの速度エネルギの減少をより少なくして，伝動効率の低下をより効果的に防止することができる。
【００５２】
尚，この第４実施例においては，バッフルプレート１５のポンプ羽根車３側の外周縁にも環状の円弧面が形成され，バッフルプレート１５の取り付け時，その両側面の何れがタービン羽根車４側に配置されても，乱流防止を図ることができるようにしてある。
【００５３】
本発明は上記実施例に限定されるものではなく，その要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更が可能である。例えば，バッフルプレート１５をタービン羽根車４のハブ４ｈに固着して，バッフルプレート１５とポンプ羽根車３のハブ３ｈとの間に，ボールベアリング９及び循環回路５間を連通する環状通路を形成することができる。またボールベアリング９に代えて，作動オイルの流通を許容する他の形式のベアリングを用いることもできる。
【００５４】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば，バッフルプレート付き流体継手において，ポンプ羽根車及びタービン羽根車の軸方向の寸法誤差や熱膨張に対する吸収能を高めながら，作動オイルのコアリング内への流出を抑えて，伝動効率の低下を効果的に抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１実施例に係るバッフルプレート付き流体継手をロックアップクラッチの非接続状態で示す縦断面図。
【図２】  同流体継手のロックアップクラッチの接続状態を示す作用説明図。
【図３】  本発明の第２実施例を示すバッフルプレート部の縦断面図。
【図４】  本発明の第３実施例を示すバッフルプレート部の縦断面図。
【図５】  本発明の第４実施例を示すバッフルプレート部の縦断面図。
【符号の説明】
Ｆ・・・・・流体継手
ｇ・・・・・微小間隙
ｓ・・・・・軸方向オフセット距離
１・・・・・入力軸（エンジンのクランク軸）
２・・・・・出力軸（変速機の主軸）
３・・・・・ポンプ羽根車
３ｃ・・・・ポンプ羽根車のコアリング
３ｃ1 ・・・コアリング３ｃの内周壁
４・・・・・タービン羽根車
４ｃ・・・・タービン羽根車のコアリング
４ｃ1 ・・・コアリング４ｃの内周壁
５・・・・・循環回路
１５・・・・バッフルプレート
３３・・・・誘導部（面取り部）
３４・・・・誘導部（テーパ面）
３５・・・・誘導部（円弧面）
【図１】
0004071499.tif 000002
【図２】
0004071499.tif 000003
【図３】
0004071499.tif 000004
【図４】
0004071499.tif 000005
【図５】
0004071499.tif 000006