(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力軸（１）に連結したポンプ羽根車（３）と，出力軸（２）に連結したタービン羽根車（４）とを対向させて，これらの間に作動オイルの循環回路（５）を形成し，前記ポンプ羽根車（３）のハブ（３ｂ）に，前記循環回路（５）の内周側に突出するバッフルプレート（１５）を連設した，バッフルプレート付き流体継手において，
タービン羽根車（４）の背面と，ポンプ羽根車（３）に連設されてタービン羽根車（４）の背面を覆うサイドカバー（６）との間に，前記循環回路（５）の外周側に連通するクラッチ室（１７）を画成し，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）とに区画するクラッチピストン（１８）をタービン羽根車（４）に軸方向移動可能に連結してロックアップクラッチ（Ｌ）を構成し，前記外側室（１７ｂ）に連なる第１油路（２４）と，前記循環回路（５）の内周側に連なる第２油路（２５）とをオイルポンプ（２７）の吐出側とオイル溜め（２８）とに交互に切換えて連通し，前記循環回路（５）中，前記バッフルプレート（１５）を挟むように並ぶタービン羽根車（４）の出口とポンプ羽根車（３）の入口とに前記第２油路（２５）を連通させ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，
タービン羽根車（４）のハブ（４ｂ）を囲繞するようにポンプ羽根車（３）のハブ（３ｂ）を配置すると共に，これら両ハブ（３ｂ，４ｂ）間に介裝したベアリング（９）を介して前記第２油路（２５）を前記循環回路（５）のタービン羽根車（４）の出口に連通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】
本発明は，入力軸に連結したポンプ羽根車と，入力軸と同軸上に配置される出力軸に連結したタービン羽根車とを対向させて，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，前記循環回路の内周側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】
かゝるバッフルプレート付き流体継手は，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ことができる。しかしながら，従来のものでは，ドラッグトルクを，より充分に小さくするには，バッフルプレートの外径を大きく設定していたが，そのようにすると常用回転域で循環回路での作動オイルの流れがバッフルプレートにより著しく邪魔されて，伝動効率が大きく低下してしまうという弊害が生ずる。
【０００４】
本発明は，かゝる事情に鑑みてなされたもので，上記のような弊害を伴うことなく，ドラッグトルクの低減と伝動効率の向上を同時に満足させ得る，前記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。また前記伝動効率の向上のために使用する機構の応答性の向上を図ることを他の目的とする。
【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，入力軸に連結したポンプ羽根車と，出力軸に連結したタービン羽根車とを対向させて，これらの間に作動オイルの循環回路を形成し，前記ポンプ羽根車のハブに，前記循環回路の内周側に突出するバッフルプレートを連設した，バッフルプレート付き流体継手において，タービン羽根車の背面と，ポンプ羽根車に連設されてタービン羽根車の背面を覆うサイドカバーとの間に，前記循環回路の外周側に連通するクラッチ室を画成し，このクラッチ室をタービン羽根車側の内側室と，サイドカバー側の外側室とに区画するクラッチピストンをタービン羽根車に軸方向移動可能に連結してロックアップクラッチを構成し，前記外側室に連なる第１油路と，前記循環回路の内周側に連なる第２油路とをオイルポンプの吐出側とオイル溜めとに交互に切換えて連通し，前記循環回路中，前記バッフルプレートを挟むように並ぶタービン羽根車の出口とポンプ羽根車の入口とに前記第２油路を連通させたことを第１の特徴とする。前記入力軸及び出力軸は，後述する本発明の実施例におけるクランク軸１及び主軸２にそれぞれ対応する。
【０００６】
この第１の特徴によれば，入力軸のアイドリング時ないし極低速回転時には，オイルポンプが吐出した作動オイルを第１油路からクラッチ室の外側室，内側室，循環回路へと供給することにより，ロックアップクラッチを非接続状態にして，ポンプ羽根車及びタービン羽根車間での流体伝動を可能にする。しかしながら，このとき，バッフルプレートが循環回路での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が低減して，出力軸の停止状態を容易に保持することができる。
【０００７】
流体伝動の開始後，入力軸が所定回転数以上になったときは，オイルポンプが吐出した作動オイルを今度は第２油路から循環回路，クラッチ室の内側室へと供給する一方，外側室を第１油路を通してオイル溜めに開放することにより，ロックアップクラッチを接続状態にして，ポンプ羽根車及びタービン羽根車を直結させる。その結果，バッフルプレートによる両羽根車間の流体伝動効率の低下に関係なく，入力軸及び出力軸間の伝動効率を高めることができる。
【０００８】
したがって，ドラッグトルクの低減と，常用回転時での両羽根車間の伝動効率の向上の両方を満足させることができる。
【０００９】
また，バッフルプレートをポンプ羽根車のハブに連設し，循環回路中，バッフルプレートを挟むように並ぶタービン羽根車の出口とポンプ羽根車の入口とに第２油路を連通させたので，ロックアップクラッチの非接続状態では，循環回路から第２油路への作動オイルの流出をスムーズに行うことができて，流体継手の冷却を効果的に行うことができ，また第２油路から循環回路へ作動オイルを供給したときは，その供給をスムーズに行うことができて，ロックアップクラッチの接続状態への応答性向上に寄与し得る。
【００１０】
また本発明は，第１の特徴に加えて，タービン羽根車のハブを囲繞するようにポンプ羽根車のハブを配置すると共に，これら両ハブ間に介裝したベアリングを介して前記第２油路を前記循環回路のタービン羽根車の出口に連通したことを第２の特徴とする。
【００１１】
この第２の特徴によれば，前記ベアリングによりポンプ羽根車及びタービン羽根車の同心精度を確保して，両羽根車のスムーズな相対回転を保障することができる。しかも両羽根車間の循環回路に出入りする作動オイルが前記ベアリングを通過することにより，それを効果的に潤滑することができる。のみならず上記作動オイルは，ポンプ羽根車及びタービン羽根車の両ハブ，並びにバッフルプレートに沿って流れることになるから，それらの冷却をも効果的に行うことができる。さらに前記ベアリングが循環回路及び第２油路間の連通路を兼ねることから油路構成の簡素化にも寄与し得る。
【００１２】
【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及び参考例に基づいて以下に説明する。
【００１３】
図１は本発明の参考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４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である。
【００１４】
先ず，図１及び図２に示す本発明の参考例について説明する。
【００１５】
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。
【００１６】
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。各羽根車３，４は，循環回路５の中心部で互いに対向するコアリング３ｃ，４ｃを有しており，タービン羽根車４のコアリング４ｃの内周壁は，ポンプ羽根車３のコアリング３ｃの内周壁内側に近接配置される。こうすることにより，作動オイルが循環回路５をタービン羽根車４からポンプ羽根車３側へ流れるとき，コアリング３ｃ，４ｃ内への浸入による伝動効率の低下を防ぐことができる。
【００１７】
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が連設されており，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。
【００１８】
またサイドカバー６の中心部にはハブ６ａが形成され，タービン羽根車４のハブ４ｂにスプライン結合した主軸２の端部がこのハブ６ａにブッシュ８を介して回転自在に支承される。
【００１９】
ポンプ羽根車３のハブ３ｂは，循環回路５の内周部側でタービン羽根車４のハブ４ｂを囲繞するように配置され，これらハブ３ｂ，４ｂ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４ｂの外周面に嵌合されると共に，ハブ４ｂの環状肩部１０と，ハブ４ｂ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３ｂの内周面に嵌合されると共に，ハブ３ｂの環状肩部１２と，ハブ３ｂ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３ｂ，４ｂ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。
【００２０】
タービン羽根車４には，循環回路５の内周部からコアリング４ｃ側に突出する環状のバッフルプレート１５が一体的に連設され，このバッフルプレート１５の基部とポンプ羽根車３のハブ３ｂとの間に環状油路１６が設けられ，該油路１６の内周端は，ボールベアリング９の，タービン羽根車４側端面に連通し，該油路１６の外周端は，循環回路５中，ポンプ羽根車３の入口に開口する。
【００２１】
またタービン羽根車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。
【００２２】
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４ｂ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。
【００２３】
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３ｂ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，これと主軸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。
【００２４】
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。
【００２５】
次に，この参考例の作用について説明する。
【００２６】
エンジンのアイドリングないし極低速運転域では，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の回転トルクがフライホイール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の吐出作動オイルが切換弁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。
【００２７】
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。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，循環回路５を満たしている作動オイルが矢印のように循環回路５を循環することにより，ポンプ羽根車３の回転トルクをタービン羽根車４に伝達しようとするが，循環回路５に介入するバッフルプレート１５が循環回路５での作動オイルの循環を妨げることにより，ドラッグトルクが下げられ，主軸２の停止状態を容易に保つことができる。
【００２８】
車両を発進すべく，クランク軸１の回転数を上げれば，それと共にポンプ羽根車３の回転数が上がることにより，ポンプ羽根車３からタービン羽根車４への流体伝動が盛んになり，タービン羽根車４が回転して主軸２を駆動するようになり，スムーズな発進が可能となる。
【００２９】
発進後，エンジンの回転数が所定値以上になると，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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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，比較的低圧のポンプ羽根車３の入口に開口するので，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。
【００３３】
またボールベアリング９及び環状油路１６を通過する作動オイルは，ポンプ羽根車３及びタービン羽根車４の両ハブ３ｂ，４ｂ，並びにバッフルプレート１５に沿って流れることになるから，それらの冷却をも効果的に行うことができる。
【００３４】
またボールベアリング９が循環回路及び第２油路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。
【００３５】
さらにタービン羽根車４のハブ４ｂと，それを囲繞するポンプ羽根車３のハブ３ｂ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のハブ４ｂ，６ａへの主軸２の嵌合作業を容易に行うことができる。しかも，ポンプ羽根車３のハブ３ｂはボールベアリング９を介してタービン羽根車４のハブ４ｂに支承されるので，ポンプ羽根車３のハブ３ｂへの主軸２の嵌合は不要である。これらによって，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。
【００３６】
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。
【００３７】
次に，図３及び図４に示す本発明の実施例について説明する。
【００３８】
この実施例では，バッフルプレート１５がポンプ羽根車３のハブ３ｂに一体的に連設され，そのハブ３ｂとタービン羽根車４のハブ４ｂとの間には，循環回路５中，タービン羽根車４の出口に開口する環状油路３０が設けられる。この環状油路３０はボールベアリング９を介して第２油路２５と連通される。
【００３９】
またポンプ羽根車３のハブ３ｂには，第２油路２５を循環回路５中，ポンプ羽根車３の入口に連通する複数の放射状油路３１が設けられる。
【００４０】
図３に示すロックアップクラッチＬの非接続状態では，第１油路２４からクラッチ室１７の外側室１７ｂ，内側室１７ａ，循環回路５へと流入した作動オイルは，タービン羽根車４の出口から環状油路３０に続く流路と，ポンプ羽根車３の入口から放射状油路３１に続く流路との両方を通過して，第２油路２５へ流出する。
【００４１】
特に，環状油路３０が開口するタービン羽根車４の出口は，循環回路５中，比較的高圧のところであるので，循環回路５から環状油路３０への作動オイルの流出が促進され，ロックアップクラッチＬの非接続状態への応答性の向上をもたらすと共に，流体継手Ｆの冷却を効果的に行うことができる。しかも，その作動オイルはボールベアリング９を通過して第２油路２５に向かうので，該ベアリング９の潤滑をも効果的に行うことができる。
【００４２】
また放射状油路３１が開口するポンプ羽根車３の入口は，循環回路５中，比較的低圧のところであるので，図４に示すように，第２油路から放射状油路３１を通して循環回路５へ作動オイルを供給するとき，その供給をスムーズに行うことができ，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。
【００４３】
その他の構成は，前記参考例と同様であるので，図３及び図４中，前記参考例と対応する部分には同一の参照符号を付して，その説明を省略する。
【００４４】
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，図３の実施例で，バッフルプレート１５をポンプ羽根車３のハブ３ｂと別体に構成して，そのハブ３ｂに溶接等により結合することもできる。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形式のベアリングを用いることもできる。
【００４５】
【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，タービン羽根車の背面と，ポンプ羽根車に連設されてタービン羽根車の背面を覆うサイドカバーとの間に，前記循環回路の外周側に連通するクラッチ室を画成し，このクラッチ室をタービン羽根車側の内側室と，サイドカバー側の外側室とに区画するクラッチピストンをタービン羽根車に軸方向移動可能に連結してロックアップクラッチを構成し，前記外側室に連なる第１油路と，前記循環回路の内周側に連なる第２油路とをオイルポンプの吐出側とオイル溜めとに交互に連通切換えするようにしたので，第１及び第２油路とオイルポンプ及びオイル溜めとの連通切換えにより，ドラッグトルクの低減と，常用回転時での両羽根車間の伝動効率の向上の両方を満足させることができる。また，バッフルプレートをポンプ羽根車のハブに連設し，循環回路中，バッフルプレートを挟むように並ぶタービン羽根車の出口とポンプ羽根車の入口とに第２油路を連通することにより，ロックアップクラッチの非接続状態では，循環回路から第２油路への作動オイルの流出をスムーズに行うことができて，流体継手の冷却を効果的に行うことができ，また第２油路から循環回路へ作動オイルを供給したときは，その供給をスムーズに行うことができて，ロックアップクラッチの接続状態への応答性向上に寄与し得る。
【００４６】
また本発明によれば，タービン羽根車のハブを囲繞するようにポンプ羽根車のハブを配置すると共に，これら両ハブ間に介裝したベアリングを介して前記第２油路を前記循環回路のタービン羽根車の出口に連通することにより，前記ベアリングによりポンプ羽根車及びタービン羽根車の同心精度を確保して，両羽根車のスムーズな相対回転を保障することができる。しかも両羽根車間の循環回路に出入りする作動オイルが前記ベアリングを通過することにより，それを効果的に潤滑することができ，のみならず上記作動オイルがポンプ羽根車及びタービン羽根車の両ハブ，並びにバッフルプレートに沿って流れることにより，それらの冷却を効果的に行うことができる。さらに前記ベアリングが循環回路及び第２油路間の連通路を兼ねることから油路構成の簡素化にも寄与し得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の参考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４】  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。
【符号の説明】
Ｆ・・・・・流体継手
Ｌ・・・・・ロックアップクラッチ
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
３ｂ・・・・ポンプ羽根車のハブ
４・・・・・タービン羽根車
４ｂ・・・・タービン羽根車のハブ
５・・・・・循環回路
６・・・・・サイドカバー
９・・・・・ベアリング（ボールベアリング）
１５・・・・バッフルプレート
１７・・・・クラッチ室
１７ａ・・・内側室
１７ｂ・・・外側室
１８・・・・クラッチピストン
２４・・・・第１油路
２５・・・・第２油路
２７・・・・オイルポンプ
２８・・・・オイル溜め
２９・・・・切換弁
【図１】
0004291937.tif 000002
【図２】
0004291937.tif 000003
【図３】
0004291937.tif 000004
【図４】
0004291937.tif 000005