JPH10169750A - トルクコンバータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 タービンとポンプとの干渉を防止する。 【解決手段】 ケーシング２１に固定されたシェル２２
とポンプコア２３との間にブレード２４を介して流路を
画成するポンプインペラ２０と、ポンプインペラ２０と
対向配置されてシェル２６とタービンコア２７との間に
ブレード２８を介して流路を画成するタービン２５と、
ステータ３０とを備え、作動流体を介して動力伝達を行
うトルクコンバータにおいて、ポンプコア２３とタービ
ンコア２７との間に相対回転可能なリング部材３４を配
設する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、車両等の動力伝
達機構に採用されるトルクコンバータに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来からエンジンと変速機の間にはトル
クコンバータを介装したものが広く採用されており、こ
のようなトルクコンバータとしては、例えば図９に示す
ような３要素式がある（新編 自動車工学便覧 第５編
社団法人自動車技術会…昭和５７年１１月発行等参
照）。

【０００３】これは、図９に示すように、ケーシング１
を介してエンジンに連結されるポンプインペラ２と、イ
ンナレース３を介して変速機の入力軸に連結されるター
ビン４との間にステータ５を介装したもので、ステータ
５は一方向のみに回転可能なワンウェイクラッチ６およ
びインナレース７を介して所定の固定軸に支持され、ポ
ンプインペラ２およびタービン４は回転軸を中心とした
放射状の多数のブレード８，９をそれぞれ備えている。

【０００４】タービン４のシェル１０とケーシング１と
の間には、接離可能なロックアップクラッチ１１が設け
られている。

【０００５】ポンプインペラ２はエンジンの回転と同期
して回転し、変速機と連結されたタービン４はステータ
５を介してポンプインペラ２の出口１２から圧送された
流体に応じて駆動される。

【０００６】ここで、トルクコンバータの速度比ｅはタ
ービン回転速度／インペラ回転速度で表され、この速度
比ｅは、例えば惰性回転の減速時にはｅ＞１となり、ロ
ックアップ時にはｅ＝１、ドライブ時にはｅ＝０．８〜
１．０程度、発進時にはｅ＜０．３程度となる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のトルクコンバータにあっては、タービン４の
剛性が十分でない場合、タービン４のシェル１０の裏面
に作用するタービン背圧の影響によって、タービン４が
次第にポンプ側に変形することがある。

【０００８】特に、近年車両への搭載性を向上するため
に、軸方向の寸法を短縮した、いわゆる偏平型のトルク
コンバータにおいては、十分なタービン剛性を得ること
が難しいために、タービン背圧によって、図９の点線で
示すようにタービン４がポンプ側に変形して、コア１３
やブレード９部分がポンプと干渉しかねないという懸念
がある。

【０００９】なお、従来よりポンプ、タービン間のクリ
アランスを十分確保することにより、これらの干渉を避
けるように設計されているが、そのクリアランスが大き
ければ、トルクコンバータの流体性能において大幅な性
能劣化を招いてしまうのである。

【００１０】この発明は、タービンコアとポンプコアと
の間にタービンを支える部材を配設することにより、こ
のような問題点を解決することを目的としている。

【００１１】

【課題を解決するための手段】第１の発明は、入力軸に
連結されると共に、ケーシングに固定されたシェルとポ
ンプコアとの間にブレードを介して流路を画成するポン
プインペラと、ポンプインペラと対向配置されて出力軸
に連結されると共に、シェルとタービンコアとの間にブ
レードを介して流路を画成するタービンと、ポンプイン
ペラとタービンとの間に配設されたステータとを備え、
作動流体を介して動力伝達を行うトルクコンバータにお
いて、ポンプコアとタービンコアとの間に相対回転可能
なリング部材を配設する。

【００１２】第２の発明は、第１の発明において、リン
グ部材は、外周に放射方向に複数の軸部を持ち、それぞ
れの軸部に、タービンコア、ポンプコアに回転自由に当
接する円筒型ころを備える。

【００１３】第３の発明は、第１の発明において、リン
グ部材は、外周に放射方向に複数の軸部を持ち、それぞ
れの軸部に、タービンコア、ポンプコアに回転自由に当
接する円錐台型ころを備える。

【００１４】第４の発明は、第２または第３の発明にお
いて、円筒型ころあるいは円錐台型ころが当接するター
ビン流体入口部のタービンコア面およびポンプ流体出口
部のポンプコア面は、コア端をプレスにて変形させた後
に研削することにより形成する。

【００１５】

【発明の効果】第１の発明によれば、タービン背圧によ
ってタービンがポンプ側に変形した場合、ポンプコアと
タービンコアとの間に配設されたリング部材によってタ
ービンが支えられ、ポンプとの干渉が防止できる。ま
た、タービン、ポンプ間のクリアランスを小さくするこ
とができ、流体性能を向上できる。

【００１６】第２の発明によれば、タービンの変形に対
して、タービンコアによりリング部材の円筒型ころがポ
ンプコアに押接され、その円筒型ころによってフリクシ
ョンを増すことなく、タービンを支えることができる。

【００１７】第３の発明によれば、ポンプコア、タービ
ンコアとの接触部が長くなり、摩耗を軽減できる。

【００１８】第４の発明によれば、円筒型ころあるいは
円錐型ころの接触部を大きくでき、摩耗をより軽減でき
ると共に、ポンプコア、タービンコアの強度を向上でき
る。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。

【００２０】図１、図２に示すように、２０はケーシン
グ２１に固定されたシェル２２とポンプコア２３との間
にブレード２４を介して流路を画成するポンプインペラ
で、ケーシング２１を介してエンジンに連結される。

【００２１】２５はポンプインペラ２０と対向配置され
ると共に、シェル２６とタービンコア２７との間にブレ
ード２８を介して流路を画成するタービンで、インナレ
ース２９を介して変速機の入力軸（図示しない）に連結
される。

【００２２】ポンプインペラ２０とタービン２５との間
に介装されるステータ３０は、一方向のみに回転可能な
ワンウェイクラッチ３１およびインナレース３２を介し
て所定の固定軸に支持される。

【００２３】タービン２５のシェル２６とケーシング２
１との間には、接離可能なロックアップクラッチ３３が
設けられる。

【００２４】ポンプコア２３、タービンコア２７は、ポ
ンプ流路、タービン流路の流れに合わせた曲率の断面形
状に形成され、このコア２３とコア２７との間に空間が
形成される。

【００２５】そして、このポンプコア２３とタービンコ
ア２７との間に、相対回転可能なリング３４が配設され
る。

【００２６】リング３４は、リング部３５の外周がポン
プ流路出口部のコア２３の内周およびタービン流路入口
部のコア２７の内周に沿う大きさに形成されると共に、
図３、図４のようにそのリング部３５の外周に、周方向
に等間隔に放射状に多数の円筒型ころ３６が配設され
る。

【００２７】円筒型ころ３６は、リング部３５に設けた
穴に軸３７を取付け、これに中空円筒状の部材３８を装
着し、部材３８が抜けないように上から固定部材３９に
て押える構造に形成される。部材３８は軸３７の回りを
自由に回転される。

【００２８】そして、リング３４は、これらの円筒型こ
ろ３６をポンプ流路出口部のポンプコア２３の端部と、
タービン流路入口部のタービンコア２７の端部との間隙
に臨ませて、配設される。

【００２９】なお、円筒型ころ３６の径は、タービン２
５の弾性変形の範囲において、タービンコア２７とポン
プコア２３とに押接される径に定められる。

【００３０】このような構成により、ポンプインペラ２
０がエンジンに同期回転されると、ポンプインペラ２０
から圧送される作動流体に応じてタービン２５が回転さ
れて、その回転が変速機に伝えられる。

【００３１】この場合、タービン２５のシェル２６の裏
面に作用する背圧によってタービン２５をポンプ側に押
す強い力が働かないときは、タービンコア２７がリング
３４の円筒型ころ３６を押し付けることはなく、ポンプ
インペラ２０の回転およびタービン２５の回転にしたが
ってリング３４が回転される。

【００３２】これに対し、タービン２５をポンプ側に押
す強い力が働くと、タービン２５が変形して、タービン
コア２７がリング３４の円筒型ころ３６をポンプコア２
３に押し付けるが、このとき、図５のように円筒型ころ
３６がポンプインペラ２０とタービン２５との相対回転
に合わせて回転され、リング３４がそれと共に回転され
る。

【００３３】したがって、タービン２５がポンプ側に変
形しても、円筒型ころ３６によってフリクションが増す
ことなく、ポンプ側との干渉が防止される。

【００３４】また、円筒型ころ３６によって、タービン
２５の変形は弾性変形の範囲においてのみ許され、ター
ビン２５の強度が向上される。

【００３５】なお、タービン２５とポンプ側との干渉が
防止されるため、タービン２５、ポンプ間のクリアラン
スを小さくすることができ、流体性能の大幅な向上を図
れる。また、リング３４自体がコア２３，２７間への漏
れ流れを規制する働きをするため、流体性能が一層向上
する。また、タービン２５の強度が向上されるため、タ
ービン２５の剛性をそれほど高めなくても良く、設計の
自由度が高まり、コストの低減にもつながる。

【００３６】図６は第２の実施の形態を示すもので、前
記円筒型ころ３６に代えて、円錐台型ころ５０を用いた
ものである。

【００３７】この場合、リング部３５に設けた穴に取付
けた軸３７に、外形が円錐台形をした中空円筒状の部材
５１を装着し、上から固定部材３９にて押える。また、
その円錐台形に合わせて、ポンプ流路出口部のポンプコ
ア２３の端部と、タービン流路入口部のタービンコア２
７の端部とを傾斜形状に形成する。

【００３８】このように円錐台型ころ５０を用いれば、
ポンプコア２３、タービンコア２７との接触部が長くな
るため、摩耗を軽減できる。また、リング部３５がポン
プコア２３の内周およびタービンコア２７の内周に接触
することはない。

【００３９】図７、図８は第３の実施の形態を示すもの
で、ポンプ流路出口部のポンプコア２３の端部と、ター
ビン流路入口部のタービンコア２７の端部とを内周側に
折り曲げて、円筒型ころ３６との接触面６０，６１を大
きくしたものである。

【００４０】この場合、コア２３，２７の端部をプレス
加工にて内周側に折り曲げた後、円筒型ころ３６側の面
を研削して、接触面６０，６１形成する。

【００４１】このようにすれば、円筒型ころ３６の接触
部を大きくでき、摩耗をより軽減できると共に、ポンプ
コア２３、タービンコア２７の強度が向上する。

【００４２】なお、これはもちろん円錐台型ころ５０に
も適用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施の形態を示す断面図である。

【図２】要部拡大図である。

【図３】リング部分の斜視図である。

【図４】円筒型ころ部分の分解斜視図である。

【図５】作用説明図である。

【図６】第２の実施の形態を示す要部拡大図である。

【図７】第３の実施の形態を示す断面図である。

【図８】要部拡大図である。

【図９】従来例の断面図である。

【符号の説明】

２０ ポンプインペラ ２１ ケーシング ２２ シェル ２３ ポンプコア ２４ ブレード ２５ タービン ２６ シェル ２７ タービンコア ２８ ブレード ３０ ステータ ３４ リング ３５ リング部 ３６ 円筒型ころ ５０ 円錐台型ころ ６０，６１ 接触面

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力軸に連結されると共に、ケーシング
   に固定されたシェルとポンプコアとの間にブレードを介
   して流路を画成するポンプインペラと、 ポンプインペラと対向配置されて出力軸に連結されると
   共に、シェルとタービンコアとの間にブレードを介して
   流路を画成するタービンと、 ポンプインペラとタービンとの間に配設されたステータ
   とを備え、作動流体を介して動力伝達を行うトルクコン
   バータにおいて、 ポンプコアとタービンコアとの間に相対回転可能なリン
   グ部材を配設したことを特徴とするトルクコンバータ。
2. 【請求項２】 前記リング部材は、外周に放射方向に複
   数の軸部を持ち、それぞれの軸部に、タービンコア、ポ
   ンプコアに回転自由に当接する円筒型ころを備える請求
   項１に記載のトルクコンバータ。
3. 【請求項３】 前記リング部材は、外周に放射方向に複
   数の軸部を持ち、それぞれの軸部に、タービンコア、ポ
   ンプコアに回転自由に当接する円錐台型ころを備える請
   求項１に記載のトルクコンバータ。
4. 【請求項４】 円筒型ころあるいは円錐台型ころが当接
   するタービン流体入口部のタービンコア面およびポンプ
   流体出口部のポンプコア面は、コア端をプレスにて変形
   させた後に研削することにより形成する請求項２または
   ３に記載のトルクコンバータ。