| 【発明の名称】 |
多板式ロックアップクラッチ付きトルクコンバータ |
| 【発明者】 |
【氏名】赤堀 智之
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| 【要約】 |
【課題】多板式ロックアップクラッチを備えたトルクコンバータにおいて、ロックアップクラッチに備えられた複数のクラッチプレートを確実に潤滑および冷却することのできるトルクコンバータを提供すること。
【解決手段】多板式ロックアップクラッチ付きトルクコンバータにおいて、コンバータ室とトルクコンバータオイル排出油路との間を絞り通路構造とし、ロックアップ室であって、前記タービンランナと前記トーションダンパによって構成される空間とトルクコンバータオイル排出油路との間を閉鎖構造とすることで、コンバータ室からロックアップ室に導入されたオイルを、前記ロックアップクラッチを経由してトルクコンバータオイル排出油路に排出することとした。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 エンジン出力軸と変速機入力軸の間に介在され、エンジン出力軸にコンバータカバーを介して連結されたポンプインペラと、このポンプインペラに対向配置され、前記変速機入力軸に接続されたタービンランナと、前記ポンプインペラと前記タービンランナとの間に配置され、ミッションケースに対しワンウェイクラッチを介して支持されたステータと、前記コンバータカバーとタービンランナの間に配置され、エンジン出力軸を前記変速機入力軸に直結する多板式のロックアップクラッチと、前記ロックアップクラッチとタービンランナの間に配置され、ロックアップクラッチと前記変速機入力軸の間で、ロックアップ時のトルク変動を吸収するトーションダンパと、を備えた多板式ロックアップクラッチ付きトルクコンバータにおいて、コンバータ室とトルクコンバータオイル排出油路との間を絞り通路構造とし、ロックアップ室であって、前記タービンランナと前記トーションダンパによって構成される空間とトルクコンバータオイル排出油路との間を閉鎖構造とすることで、コンバータ室からロックアップ室に導入されたオイルを、前記ロックアップクラッチを経由してトルクコンバータオイル排出油路に排出することを特徴とする多板式ロックアップクラッチ付きトルクコンバータ。
【請求項２】 請求項１に記載の多板式ロックアップクラッチ付きトルクコンバータにおいて、前記ロックアップクラッチのドラム、および前記トーションダンパのハブにスプライン係合された複数のクラッチプレートと重なる位置であって、かつ径方向に油穴を形成し、前記トーションダンパと前記ロックアップクラッチの間であって、前記絞り通路構造、および前記閉鎖構造よりも内径側に油路を構成することで前記トーションダンパと前記ロックアップクラッチの間を開放構造としたことを特徴とする多板式ロックアップクラッチ付きトルクコンバータ。
【請求項３】 請求項１または請求項２に記載の多板式ロックアップクラッチ付きトルクコンバータにおいて、前記トーションダンパに設けられたトーションスプリングを、少なくとも多板式ロックアップクラッチよりも外周側に配置することで前記閉鎖構造を構成したことを特徴とする多板式ロックアップクラッチ付きトルクコンバータ。
【請求項４】 請求項１ないし請求項３に記載の多板式ロックアップクラッチ付きトルクコンバータにおいて、前記ワンウェイクラッチと前記タービンランナの間に設けられたスラストベアリングのレース間で、コンバータ室とトルクコンバータオイル排出油路との間を絞り通路構造として構成し、前記ワンウェイクラッチのエンジン側のベアリングサポートには、ワンウェイクラッチ内部とコンバータ室にのみ連通する油溝を設けたことを特徴とする多板式ロックアップクラッチ付きトルクコンバータ。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、エンジン出力軸と変速機入力軸の間に介在されるトルクコンバータであって、特に多板式のロックアップクラッチを有するものに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、多板式ロックアップクラッチを備えたトルクコンバータとしては特開平１１−７２１５６号公報に記載のものがある。この公報によると、図８に示すように、コンバータカバー１０２，インペラアッセンブリ１０３，ステータ１０４，ワンウェイクラッチ１０５，タービンアッセンブリ１０６，トーションダンパ１０７，および多板式ロックアップクラッチ１０８により構成されている。
【０００３】トルクコンバータオイル供給油路１１０からコンバータ室１１２内に導入されたトルクコンバータオイルはタービンアッセンブリ１０６とコンバータカバー１０２の間の隙間１１３を通ってロックアップ室１１２へ流れ、多板式ロックアップクラッチ１０８およびトーションダンパ１０７を経由してタービンアッセンブリ１０６の支持部に設けられた油穴１０６ａからトルクコンバータオイル排出油路１１１に送られる。
【０００４】これにより、非ロックアップ時において、多板式ロックアップクラッチ１０８に構成された複数のクラッチプレート１０８ａを潤滑し、かつ、相対回転することによって発生する熱をオイルの循環によって冷却することができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従来の多板式ロックアップクラッチを備えたトルクコンバータにおいては、トーションダンパ１０７に設けられたトーションスプリング部分１０７ａが多板式ロックアップクラッチ１０８のクラッチプレート１０８ａよりも内径側に備えられ、かつ開放構造となっている。これにより、ロックアップ室１１４内に導入されたトルクコンバータオイルは抵抗の少ないトーションダンパ１０７のトーションスプリング部分１０７ａからタービンアッセンブリ１０６の支持部に設けられた油穴１０６ａを経由してトルクコンバータオイル排出油路１１１へと流れてしまう。よって、冷却を必要とする多板式ロックアップクラッチ１０８を確実に経由して流れる油の量を十分に確保できないと言う問題があった。
【０００６】本発明は、上述のような問題を解決するためになされたもので、多板式ロックアップクラッチを備えたトルクコンバータにおいて、ロックアップクラッチに備えられた複数のクラッチプレートを確実に潤滑および冷却することのできるトルクコンバータを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上述の問題を解決するために、請求項１記載の発明では、エンジン出力軸と変速機入力軸の間に介在され、エンジン出力軸にコンバータカバーを介して連結されたポンプインペラと、このポンプインペラに対向配置され、前記変速機入力軸に接続されたタービンランナと、前記ポンプインペラと前記タービンランナとの間に配置され、ミッションケースに対しワンウェイクラッチを介して支持されたステータと、前記コンバータカバーとタービンランナの間に配置され、エンジン出力軸を前記変速機入力軸に直結する多板式のロックアップクラッチと、前記ロックアップクラッチとタービンランナの間に配置され、ロックアップクラッチと前記変速機入力軸の間で、ロックアップ時のトルク変動を吸収するトーションダンパと、を備えた多板式ロックアップクラッチ付きトルクコンバータにおいて、コンバータ室とトルクコンバータオイル排出油路との間を絞り通路構造とし、ロックアップ室であって、前記タービンランナと前記トーションダンパによって構成される空間とトルクコンバータオイル排出油路との間を閉鎖構造とすることで、コンバータ室からロックアップ室に導入されたオイルを、前記ロックアップクラッチを経由してトルクコンバータオイル排出油路に排出することを特徴とする。
【０００８】請求項２記載の発明では、請求項１に記載の多板式ロックアップクラッチ付きトルクコンバータにおいて、前記ロックアップクラッチのドラム、および前記トーションダンパのハブにスプライン係合された複数のクラッチプレートと重なる位置であって、かつ径方向に油穴を形成し、前記トーションダンパと前記ロックアップクラッチの間であって、前記絞り通路構造、および前記閉鎖構造よりも内径側に油路を構成することで前記トーションダンパと前記ロックアップクラッチの間を開放構造としたことを特徴とする。
【０００９】請求項３記載の発明では、請求項１または請求項２に記載の多板式ロックアップクラッチ付きトルクコンバータにおいて、前記トーションダンパに設けられたトーションスプリングを、少なくとも多板式ロックアップクラッチよりも外周側に配置することで前記閉鎖構造を構成したことを特徴とする。
【００１０】請求項４記載の発明では、請求項１ないし請求項３に記載の多板式ロックアップクラッチ付きトルクコンバータにおいて、前記ワンウェイクラッチと前記タービンランナの間に設けられたスラストベアリングのレース間で、コンバータ室とトルクコンバータオイル排出油路との間を絞り通路構造として構成し、前記ワンウェイクラッチのエンジン側のベアリングサポートには、ワンウェイクラッチ内部とコンバータ室にのみ連通する油溝を設けたことを特徴とする。
【００１１】
【発明の作用及び効果】請求項１記載の多板式ロックアップクラッチ付きトルクコンバータは、エンジン出力軸と変速機入力軸の間に介在され、エンジン出力軸にコンバータカバーを介して連結されたポンプインペラと、このポンプインペラに対向配置され、前記変速機入力軸に接続されたタービンランナと、前記ポンプインペラと前記タービンランナとの間に配置され、ミッションケースに対しワンウェイクラッチを介して支持されたステータと、前記コンバータカバーとタービンランナの間に配置され、かつ、エンジン出力軸を前記変速機入力軸に直結する多板式のロックアップクラッチと、前記ロックアップクラッチとタービンランナの間に配置され、ロックアップクラッチと前記変速機入力軸の間で、ロックアップ時のトルク変動を吸収するトーションダンパとが備えられている。
【００１２】このとき、コンバータ室とトルクコンバータオイル排出油路との間が絞り通路構造とされ、ロックアップ室であって、前記タービンランナと前記トーションダンパによって構成される空間とトルクコンバータオイル排出油路との間が閉鎖構造とされることで、コンバータ室からロックアップ室に導入されたオイルが、前記ロックアップクラッチを経由してトルクコンバータオイル排出油路に排出される。
【００１３】よって、コンバータ室内に導入されたトルクコンバータオイルの大半はロックアップ室を経由して排出され、ロックアップ室のオイルは、確実にロックアップクラッチのクラッチプレートを潤滑および冷却することができるため、ロックアップクラッチの潤滑性能が向上する。
【００１４】請求項２記載の多板式ロックアップクラッチ付きトルクコンバータでは、前記ロックアップクラッチのドラム、および前記トーションダンパのハブにスプライン係合された複数のクラッチプレートと重なる位置であって、かつ径方向に油穴が形成され、前記トーションダンパと前記ロックアップクラッチの間であって、前記絞り通路構造、および前記閉鎖構造よりも内径側に油路が構成されることで前記トーションダンパと前記ロックアップクラッチの間が開放構造とされている。
【００１５】よって、ドラム、およびハブに設けられた油穴を経由するため、確実にクラッチプレート部分を経由してオイルを流すことができる。
【００１６】請求項３記載の多板式ロックアップクラッチ付きトルクコンバータでは、前記トーションダンパに設けられたトーションスプリングが、少なくとも多板式ロックアップクラッチよりも外周側に配置されることで前記閉鎖構造が構成される。
【００１７】よって、従来技術のようにトーションスプリング部分がクラッチプレートよりも内径側に構成されることによりオイルが流れてしまうといったことがないため、確実にクラッチプレート部分にオイルを流すことができる。
【００１８】請求項４記載の多板式ロックアップクラッチ付きトルクコンバータでは、前記ワンウェイクラッチと前記タービンランナの間に設けられたスラストベアリングのレース間で形成された絞り通路を介してのみコンバータ室とトルクコンバータオイル排出油路との間が連通し、ワンウェイクラッチ内部とコンバータ室にのみ連通する。
【００１９】よって、コンバータ室に供給されたオイルのうちスラストベアリングの潤滑に最低限必要なオイルのみをスラストベアリングに供給してスラストベアリングの耐久性を維持しながらも、コンバータ室のオイルの流れの残りをロックアップ室に流すことができるので、ロックアップクラッチのクラッチ部分を確実に経由することができ、ロックアップクラッチの潤滑性能を向上させることができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施の形態を適用したトルクコンバータの全体構成図である。［トルクコンバータの構成］図１は、本発明の実施の形態を適用したトルクコンバータの全体構成図である。
【００２１】このトルクコンバータは、図外のエンジンからの回転を出力する出力軸１と、コンバータカバー２と、インペラアッセンブリ３と、ワンウェイクラッチ５（以下ＯＷＣと記載する）を備えたステータ４と、タービンアッセンブリ６により構成されている。
【００２２】また、このトルクコンバータは多板式ロックアップクラッチ８を備えており、コンバータカバー２に接続されたロックアップクラッチ８と、タービンアッセンブリ６に接続されたロックアップダンパ７により構成されている。
【００２３】コンバータカバー２にはボス２１およびインペラアッセンブリ３が溶接接続されている。このインペラアッセンブリ３は、インペラシェル３１，ポンプインペラ３２，インペラコア３３および回転支持部材３４より構成されている。
【００２４】ステータ４はＯＷＣ５と共に図外のミッションケースに連結された固定部材にＯＷＣインナレース５２を介して支持されている。このＯＷＣ５はＯＷＣアウタレース５３と、ベアリングサポート５１，５６と、ＯＷＣインナレース５２とにより構成され、一方向の回転のみを許容している。ＯＷＣアウタレース５３は、後述の図５に示すベアリングサポート５６のキー構造と同様に、キー構造が１つ置きに幅の違いを持たせるか、或いは不均等に配置することで回り止め防止及び誤組み付け防止構造を取っている。このＯＷＣ５と、インペラアッセンブリ３およびタービンアッセンブリ６の間にはそれぞれ相対回転を妨げないよう、スラストベアリング５５が設けられている。
【００２５】図５には、ＯＷＣ５のエンジン側から見た正面図、及び図６には、図５の部分拡大図を示す。ベアリングサポート５６には、回り止め防止としてキー構造５６ｃ，５６ｄが設けられている。キー構造５６ｄは図５中ハッチングで示す部分がキー構造５６ｃよりも突出しているため、取り付け方向が反対になった場合、前記ハッチング部分が干渉するため組み付かないという誤組み付け防止構造を取っている。
【００２６】同様に、スラストベアリング５５のレース５５ａは、ベアリングサポート５６の内径側に設けられたベアリングバックアップ５６ｅに設けられた嵌合部５６ｄと嵌合する突出部５５ｂが構成されている。ベアリングバックアップ５６ｅはレース５５ａの厚みよりも高く形成されており、膨張によるベアリングの脱落を防止している。また、この突出部５５ｂは図６中に偏心量ｈとして示すように、中心と点対称の位置の突出部５５ｂと相対的に偏心して構成され、取り付け方向が反対になった場合、嵌合する事が出来ないよう誤組み付け防止構造を取っている。また、図６には嵌合部５６ｄ及び突出部５５ｂの幅を１つ置きに不均等に配置することで、誤組み付け防止構造を取った場合の図を示す。幅広の突出部が５５ｓ、幅の狭い突出部が５５ｔであり、ｓ＞ｔである。また、１つ置きに大きさを変えたことにより、組み立てる際、幅の狭い嵌合部５６ｔに幅の広い突出部５５ｓが来たとしても、１つずらすことによって噛み合わせることが可能となり、作業性の向上を図ることもできる。また、ベアリングサポート５６には、軸方向油穴５６ｂと、一端がこの軸方向油穴５６ｂに連通し、他端がコンバータ室に連通するように形成された径方向油溝５６ａとが形成されている。
【００２７】タービンアッセンブリ６は、タービンシェル６１，タービンランナ６２，タービンコア６３およびタービンハブ６５により構成されている。このタービンハブ６５のフランジ部６５ｂには、タービンリベット６６によりロックアップダンパ７が接続されている。
【００２８】図２にはロックアップダンパ７の拡大断面図を示す。ロックアップダンパ７は、ドライブプレート７１，サイドプレート７２，トーションスプリング７３，ハブクラッチ７４およびハブプレート７６により構成され、ドライブプレート７１およびサイドプレート７２とハブクラッチ７４はトーションスプリング７３を介して接続されている。ハブクラッチ７４にはハブ７５が設けられ、このハブ７５にはクラッチプレート８３がスプライン係合している。
【００２９】また、図３にはロックアップダンパ７のハブプレート７４側から見た正面図（図中上段）およびドライブプレート７１側から見た背面図（図中下段）を示す。図中上段に示すように、ハブプレート７４側にはトーションスプリング７３を納めるための開口部７４ａと軽量化を図るための穴７４ｂが設けられている。また、図中下段に示すように、ドライブプレート７１にはトーションスプリング７３を納めるための開口部７３ａ以外にハブプレート７４側に連通するような開口部が無いよう構成されている。
【００３０】また、図４にはトーションダンパ７のハブクラッチ７４に設けられたハブ７５の外側面図を示す。図に示すように、ハブ７５にはクラッチプレートがスプライン係合するように凸部７５ａおよび凹部７５ｂが形成され、凹部７５ｂにはクラッチプレートにオイルが均等に流れ込むように油穴７７が軸方向に分散して形成されている。
【００３１】ロックアップクラッチ８は、コンバータカバー２に接続されたドラム８１，リテーニングプレート８２，クラッチプレート８３，ピストン８４およびハブロックアップ８５により構成され、ハブプレート８５は、コンバータカバー２に接続されたワッシャサポート２２に固定されたスラストワッシャ２３に支持されると共に、ブッシュ８７を介してタービンハブ６５によっても支持されている。
【００３２】［トルクコンバータの作用］次に、上記構成におけるトルクコンバータの作用を説明する。
【００３３】エンジン出力軸１の回転は、コンバータケース２を介してこのコンバータケース２に溶接されたインペラアッセンブリ３のポンプインペラ３２を回転する。ポンプインペラ３２の回転によりコンバータ室１２のオイルを、ステータ４を介してタービンランナ６２へと伝達する事で、トルクを増幅伝達する。タービンランナ６２の回転によりタービンシェル６１に接続されたタービンハブ６５を回転することで、変速機入力軸へと回転が伝達される。
【００３４】このとき、ポンプインペラ３２の回転数とタービンランナ６２の回転数比が０．８程度になると、トルク増幅作用はなくなり、トルクコンバータは単なる流体継ぎ手になる。よって、オイル等の熱に変換されてしまうエネルギーロスを排除するために、ロックアップクラッチ８を締結することで、エンジン出力軸１と変速機入力軸とが直結され、エネルギーロスを回避することができる。
【００３５】ロックアップクラッチ８の作用について説明すると、ハブロックアップ８５に設けられた油穴８６から油圧室８８に油圧が供給される。それによりピストン８４が変速機側に押されることでドラム８１にスプライン係合されたクラッチプレート８３を押圧する。この時、ハブ７７にスプライン係合されたクラッチプレート７８がリテーニングプレート８２とドラム８１側のクラッチプレート８３に挟まれ、コンバータカバー２とハブ７７にリベットにより連結されたハブクラッチ７４が一体となる。ハブクラッチ７４への入力はトーションスプリング７３においてトルク変動を吸収しつつドライブプレート７１へと伝達され、タービンリベット６６によって連結されたタービンハブ６５を回転する。
【００３６】以上がトルク伝達経路である。
【００３７】次に、上記作用を行う際のオイルの流れを説明する。
【００３８】トルクコンバータオイル供給油路１９から供給されるトルクコンバータオイルは、変速機側のベアリングサポート５１に設けられた径方向油溝５１ａを通って、コンバータ室１２に供給されると共に、軸方向油穴５１ｂを経由してワンウェイクラッチ６に供給されたオイルが、ベアリングサポート５６の軸方向油穴５６ｂ及び径方向油溝５６ａを通してコンバータ室１２に排出される。コンバータ室１２のオイルの一部はエンジン側のスラストベアリング５５のレース５５ａ，５５ｃの間に形成された隙間５５ｅで構成された絞り通路構造からトルクコンバータオイル排出油路１１へとリークされる。このリーク量は、スラストベアリングが焼き付いたりしない程度のリーク量に設定されている。一方、コンバータ室１２に供給されたオイルの大半はタービンシェル６１とインペラシェル３１及びコンバータカバー２の間の隙間１３を通ってロックアップ室１４へ流れる。
【００３９】ロックアップ室１４に流れたオイルは、トーションダンパ７のドライブプレート７１とタービンシェル６１の間に流れようとするが、ドライブプレート７１は図３に示すようにハブクラッチ７４側に連通する穴等を有していないため、この部分のオイルの流れは停滞する。よって、ロックアップ室１４に流入したオイルは、ドライブプレート７１に設けられたトーションスプリング７３を収納するための開口部７３ａ及びトーションダンパ７外径部７ａとコンバータカバー２の間の隙間を通ってロックアップクラッチ８へと流れる。
【００４０】ロックアップクラッチ８のドラム８１には油穴８９がクラッチプレート８３の直上付近に設けられており、この油穴８９を通ったオイルはクラッチプレート７８，８３のプレート面を通ってハブ７７へと流れる。このハブ７７にも図４に示す様に油穴７７が設けられ、クラッチプレート７８，８３のプレート面上を通ったオイルがこの油穴７７からタービンハブ６５の方へと流れる。
【００４１】タービンハブ６５のフランジ部６５ｂにはタービンリベット６６によってタービンシェル６１及びトーションダンパ７が固定されているが、この固定部分よりも更に内径側に油穴６５ａが設けられており、タービンハブ６５の方へ流れてきたオイルはこの油穴６５ａからトルクコンバータオイル排出油路１１へと流れることで排出される。
【００４２】以上説明したように、本発明の実施の形態においては、コンバータ室１２とトルクコンバータオイル排出油路１１との間が絞り通路構造とされ、ロックアップ室１２であって、タービンアッセンブリ６とトーションダンパ７によって構成される空間とトルクコンバータオイル排出油路１１との間が閉鎖構造とされることで、コンバータ室１２からロックアップ室１４に導入されたオイルが、ロックアップクラッチ８を経由してトルクコンバータオイル排出油路１１に排出される。
【００４３】よって、コンバータ室１２内に導入されたトルクコンバータオイルの大半はロックアップ室１２を経由して排出され、ロックアップ室１２のオイルは、確実にロックアップクラッチ８のクラッチプレート８３を潤滑および冷却することができるため、ロックアップクラッチ８の潤滑性能が向上する。
【００４４】また、ロックアップクラッチ８のドラム８１、およびトーションダンパ７のハブ７５にスプライン係合された複数のクラッチプレートと重なる位置であって、かつ径方向に油穴７７が形成され、トーションダンパ７とロックアップクラッチ８の間であって、前記絞り通路構造、および前記閉鎖構造よりも内径側に油路６５ａが構成されることでトーションダンパ７とロックアップクラッチ８の間が開放構造とされている。
【００４５】よって、ドラム８１、およびハブ７５に設けられた油穴７７，８９を経由するため、確実にクラッチプレート部分を経由してオイルを流すことができる。
【００４６】また、トーションダンパ７に設けられたトーションスプリング７３が、少なくとも多板式ロックアップクラッチ８よりも外周側に配置されることで前記閉鎖構造が構成される。
【００４７】よって、従来技術のようにトーションスプリング部分がクラッチプレートよりも内径側に構成されることによりオイルが流れてしまうといったことがないため、確実にクラッチプレート部分にオイルを流すことができる。
【００４８】また、ワンウェイクラッチ５とタービンアッセンブリ６の間に設けられたスラストベアリング５５のレース５５ａ，５５ｃ間で形成された絞り通路５５ｅを介してのみコンバータ室１２とトルクコンバータオイル排出油路１１との間が連通し、ワンウェイクラッチ５内部とコンバータ室１２にのみ連通する。
【００４９】よって、コンバータ室１２に供給されたオイルのうちスラストベアリング５５の潤滑に最低限必要なオイルのみをスラストベアリング５５に供給してスラストベアリング５５の耐久性を維持しながらも、コンバータ室１２のオイルの流れの残りをロックアップ室１４に流すことができるので、ロックアップクラッチ８のクラッチ部分を確実に経由することができ、ロックアップクラッチ８の潤滑性能を向上させることができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００２３１３５０
【氏名又は名称】ジヤトコ・トランステクノロジー株式会社
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| 【出願日】 |
平成１１年１０月１９日（１９９９．１０．１９） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１００１０５１５３
【弁理士】
【氏名又は名称】朝倉 悟 （外１名）
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| 【公開番号】 |
特開２００１−１１６１１０（Ｐ２００１−１１６１１０Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年４月２７日（２００１．４．２７） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−２９６４５６ |
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