| 【発明の名称】 |
トルクコンバータ |
| 【発明者】 |
【氏名】吉本 篤司
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| 【要約】 |
【課題】トルクコンバータにおいて，異物ポケットを設けずとも，侵入した異物を，動力伝達に支障を来すことなく，オイルと共に外部に排出する。
【解決手段】タービン羽根車１１の外周及び背面を覆うポンプ延長部３５をポンプ羽根車１０に連設してポンプ組立体３６を構成し，このポンプ組立体３６の外周部に，ポンプ羽根車１０の回転数が常用回転数未満のときポンプ組立体３６内を外部に開放してポンプ組立体３６内のオイルを異物と共に遠心力により流出させ，ポンプ羽根車１０の回転数が常用回転数以上になると前記オイルの流出を停止する弁手段５０を設ける。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 エンジン（Ｅ）に連なるポンプ羽根車（１０）と，このポンプ羽根車（１０）に対向して負荷に連なるタービン羽根車（１１）とを備え，タービン羽根車（１１）の外周及び背面を覆うポンプ延長部（３５）をポンプ羽根車（１０）に連設してポンプ組立体（３６）を構成し，ポンプ羽根車（１０）及びタービン羽根車（１１）間にオイルポンプ（２７）の吐出油路（２６）を接続したトルクコンバータにおいて，ポンプ組立体（３６）の外周部に，ポンプ羽根車（１０）の回転数が常用回転数未満のときポンプ組立体（３６）内を外部に開放してポンプ組立体（３６）内のオイルをリークさせ，ポンプ羽根車（１０）の回転数が常用回転数以上になると前記オイルのリークを停止する弁手段（５０）を設けたことを特徴とする，トルクコンバータ。
【請求項２】 請求項１記載のトルクコンバータにおいて，前記弁手段（５０）を，ポンプ組立体（３６）の外周部に開口する逃がし孔（４５）と，ポンプ組立体（３６）に取付けられ，ポンプ羽根車（１０）の回転数が常用回転数未満のとき前記逃がし孔（４５）を開き，ポンプ羽根車（１０）の回転数が常用回転数以上になると前記逃がし孔（４５）を閉じる遠心弁（４６）とから構成したことを特徴とする，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】本発明はトルクコンバータに関し，特に，エンジンのクランク軸に連なるポンプ羽根車と，このポンプ羽根車に対向して負荷に連なるタービン羽根車とを備え，タービン羽根車の外周及び背面を覆うポンプ延長部をポンプ羽根車に連設してポンプ組立体を構成し，ポンプ羽根車及びタービン羽根車間にオイルポンプの吐出油路を接続したトルクコンバータの改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】オイルポンプからトルクコンバータ内に供給されるオイルには，切粉や摩耗粉などの異物が含まれていることがあるので，そのような異物を捕集する異物ポケットをトルクコンバータ内に設けることが既に知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで，上記のような異物ポケットは，トルクコンバータの特別な分解修理を行わない限り清掃されることはないので，多量の異物を収容するに足る充分な容積が必要がある。しかしながら，異物ポケットを大容量に形成することは，トルクコンバータの大型化を招くことになって好ましくない。
【０００４】本発明は，かゝる事情に鑑みてなされたもので，異物ポケットを設けずとも，侵入した異物を，動力伝達に支障を来すことなく，オイルと共に外部に排出し得るようにして，異物ポケットを不要にした前記トルクコンバータ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，エンジンに連なるポンプ羽根車と，このポンプ羽根車に対向して負荷に連なるタービン羽根車とを備え，タービン羽根車の外周及び背面を覆うポンプ延長部をポンプ羽根車に連設してポンプ組立体を構成し，ポンプ羽根車及びタービン羽根車間にオイルポンプの吐出油路を接続したトルクコンバータにおいて，ポンプ組立体の外周部に，ポンプ羽根車の回転数が常用回転数未満のときポンプ組立体内を外部に開放してポンプ組立体内のオイルをリークさせ，ポンプ羽根車の回転数が常用回転数以上になると前記オイルのリークを停止する弁手段を設けたことを第１の特徴とする。
【０００６】この第１の特徴によれば，ポンプ羽根車の回転数が常用回転数未満のときには，弁手段によりポンプ組立体の外周部が開放されるので，トルクコンバータ内のオイルの一部が遠心力を受けて外部にリークする。その際，トルクコンバータ内のオイル中に摩耗粉等の異物が存在すれば，その異物は，それに働く遠心力によりオイルと共にトルクコンバータ外に排出される。したがって，トルクコンバータ内には異物を滞留させないので，異物ポケットをトルクコンバータに設ける必要はなくなり，トルクコンバータのコンパクト化を図ることができる。
【０００７】ポンプ羽根車の回転数が常用回転数以上になると，弁手段がオイルのリークを停止するので，トルクコンバータ内の圧力を正常に復して，正規の伝動効率を確保することができる。
【０００８】また本発明は，上記特徴に加えて，前記弁手段を，ポンプ組立体の外周壁に開口する逃がし孔と，ポンプ組立体に取付けられ，ポンプ羽根車の回転数が常用回転数未満のとき前記逃がし孔を開き，ポンプ羽根車の回転数が常用回転数以上になると前記逃がし孔を閉じる遠心弁とから構成したことを第２の特徴とする。
【０００９】この第２の特徴によれば，ポンプ組立体からの異物の排出及びオイルのリーク停止を簡単に行うことができる。
【００１０】
【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。
【００１１】図１は本発明に係るトルクコンバータの縦断面図，図２は図１の２−２線断面図，図３は図２の３部拡大図である。
【００１２】先ず，図１において，エンジンＥのクランクケース１にベアリング３を介して支承されるクランク軸２に，クランクケース１の右外側面側から１次減速装置４の駆動ギヤ４ａ，トルクコンバータＴ及び変速クラッチＣｃが順次取付けられ，クランク軸２の出力が変速クラッチＣｃ，トルクコンバータＴ及び１次減速装置４を介して，図示しない多段変速機の入力軸に伝達するようになっている。
【００１３】トルクコンバータＴは，ポンプ羽根車１０，タービン羽根車１１及びステータ羽根車１２から構成される。ポンプ羽根車１０は変速クラッチＣｃに隣接して配置され，このポンプ羽根車１０の中心部に形成されたボス１０ａは，ステータ羽根車１２の中心部に形成されたボス１２ａの右側面に対向して配置されると共に，ニードルベアリング１３を介してクランク軸２に支承される。
【００１４】ポンプ羽根車１０の外側面には，変速クラッチＣｃの出力部に係合する伝動板１５が固着されている。したがって，変速クラッチＣｃの出力トルクは，この伝動板１５を介してポンプ羽根車１０に伝達される。変速クラッチＣｃは，図示しない多段変速機の切換え時に，変速ショックを回避すべくオフ状態に制御されるものである。
【００１５】またクランク軸２上には，ポンプ羽根車１０のボス１０ａと，クランク軸２を支持する前記ボールベアリング３との間で円筒状のステータ軸２０が配設され，このステータ軸２０の右端に形成されたドグ２０ａがステータ羽根車１２のボス１２ａの内周に形成された切欠き４０に係合される。こうしてステータ軸２０はステータ羽根車１２に連結される。このステータ軸２０は，その右端部がニードルベアリング１４を介してクランク軸２に相対回転自在に支承される。ステータ軸２０の左端部にはステータアーム板１６が固着されており，このステータアーム板１６が中間部に有する円筒部１６ａの外周面がボールベアリング１７を介してクランクケース１に支承される。またステータアーム板１６の外周部はフリーホイール１８を介してクランクケース１に支持される。
【００１６】タービン羽根車１１の中心部に固設されたボス１１ａはステータ軸２０にニードルベアリング２１を介して相対回転自在に支承されると共に，ステータ羽根車１２のボス１２ａの左端面に対向して配置される。
【００１７】ステータ羽根車１２のボス１２ａは，ポンプ羽根車１０及びタービン羽根車１１のボス１０ａ，１１ａによって軸方向の移動が規制されるようになっており，ポンプ羽根車１０及びステータ羽根車１２のボス１０ａ，１２ａの対向面にオイル入口３０としての放射状溝が形成される。
【００１８】タービン羽根車１１のボス１１ａにはタービン軸１９が一体に連設されており，その左端部はステータアーム板１６の円筒部１６ａ内周面にボールベアリング２２を介して支承される。このタービン軸１９とクランク軸２間には，ステータ軸２０の横孔２３を貫通して一方向クラッチ２４が設けられる。この一方向クラッチ２４は，タービン軸１９に逆負荷が加えられたときオン状態となって，タービン軸１９及びクランク軸２間を直結するようになっている。
【００１９】タービン軸１９の左端部外周には，１次減速装置４の駆動ギヤ４ａが一体に形成され，変速機の入力軸に設けられる被動ギヤ４ｂがこの駆動ギヤ４ａに噛合される。こうして構成される１次減速装置４は，クランクケース１とトルクコンバータＴとの間に配置される。
【００２０】ポンプ羽根車１０に，タービン羽根車１１の外周を囲繞する円筒部１０ｂが一体に形成され，この円筒部１０ｂの開放口にタービン羽根車１１の背面を覆うサイドカバー３４が嵌合されると共に止め環３７で固定される。上記円筒部１０ｂとサイドカバー３４とでポンプ延長部３５が構成され，このポンプ延長部３５とポンプ羽根車１０とでポンプ組立体３６が構成される。
【００２１】サイドカバー３４はタービン軸１９の外周面に相対回転可能に嵌合される。そしてサイドカバー３４は，タービン羽根車１１の背面との間に，ポンプ羽根車１０及びタービン羽根車１１間の油路に連通する油室４１を画成する。
【００２２】ポンプ羽根車１０の軸方向位置は，クランク軸２の中間段部２ａに固定される押し板４２がボス１０ａの外端面に当接することにより決定され，タービン羽根車１１の軸方向位置は，タービン軸１９を支承するボールベアリング１７によって決定される。
【００２３】クランク軸２には，その右端面に開口する上流供給油路２５ａと，クランク軸２周りの潤滑部に連なる下流供給油路２５ｂとが設けられ，上流供給油路２５ａには，クランク軸２により駆動されるオイルポンプ２７の吐出通路２６が接続される。その吐出通路２６にはオイルフィルタ３８が介裝され，オイルポンプ２７は油溜め２８から吸い上げたオイルをオイルフィルタ３８を通して上流供給油路２５ａに圧送するようになっている。油溜め２８は，クランクケース１の底部に形成される。
【００２４】またクランク軸２には，上流供給油路２５ａをステータ羽根車１２のボス１２ａ内周面に連通する入口孔３２が穿設される。したがって，この入口孔３２は，ボス１２ａの切欠き４０を介してオイル入口３０と連通する。
【００２５】またタービン軸１９には，タービン羽根車１１背面側の油室４１に連なるオイル出口３１が穿設され，このオイル出口３１は，ステータ軸２０の横孔２３と，クランク軸２に穿設された出口孔３３とを介して下流供給油路２５ｂに連通する。
【００２６】図１及び図２に示すように，ポンプ延長部３５の円筒部１０ｂには，その周方向に等間隔に並んで油室４１を外部に開放する複数の逃がし孔４５が穿設され，これら逃がし孔４５を開閉する複数の遠心弁４６が円筒部１０ｂに設けられる。各遠心弁４６は，図３に明示するように，対応する逃がし孔４５の近傍の円筒部１０ｂ内面に基端をリベット４８で固着されて，先端部を対応する逃がし孔４５に対向させる弾性弁板４７と，この弾性弁板４７の先端に付設される重錘４９とから構成される。
【００２７】而して，弾性弁板４７は，ポンプ羽根車１０の常用回転数未満（望ましくはエンジンＥのアイドル回転数未満の所定値未満）のときには，それ自体の弾性力で逃がし孔４５を開いており（図３実線示状態），ポンプ羽根車１０の常用回転数以上（望ましくはエンジンＥのアイドル回転数未満の所定値以上）になると，遠心力により円筒部１０ｂの内周面に向かって撓んで対応する逃がし孔４５を閉じる（図３鎖線示状態）ようになっている。上記逃がし孔４５及び遠心弁４６によって弁手段５０が構成される。
【００２８】次に，この第１実施例の作用について説明する。
【００２９】エンジンＥの運転中，クランク軸２により駆動されるオイルポンプ２７がクランク軸２の上流供給油路２５ａにオイルを圧送すると，そのオイルは，先ず流入孔３２，切欠き４０及びオイル入口３０を通ってトルクコンバータＴ内に流入し，ポンプ羽根車１０及びタービン羽根車１１間の油路を満たし，さらに油室４１を満たした後，オイル出口３１から横孔２３へ移って一方向クラッチ２４を潤滑し，そして出口孔３３を経てクランク軸２の下流供給油路２５ｂへと流れ，クランク軸２周りの潤滑に供される。こうしてトルクコンバータＴ内ではオイルが新旧入れ替わり，その冷却が図られる。
【００３０】変速クラッチＣｃのオン状態により，クランク軸２の回転がポンプ羽根車１０に伝達されると，トルクコンバータＴ内のオイルは，ポンプ羽根車１０の回転により，ポンプ羽根車１０→タービン羽根車１１→ステータ羽根車１２→ポンプ羽根車１０のようにトルクコンバータＴ内を循環しながら，ポンプ羽根車１０の回転トルクをタービン羽根車１１に伝達する。このとき，ポンプ羽根車１０及びタービン羽根車１１間でトルクの増幅作用が生じていれば，それに伴う反力がステータ羽根車１２に負担され，ステータ羽根車１２は，フリーホイール１８のロック作用によりクランクケース１に固定的に支持される。
【００３１】トルク増幅作用を終えると，ステータ羽根車１２は，これが受けるトルク方向の反転により，フリーホイール１８を空転させながらポンプ羽根車５０及びタービン羽根車５１と共に同一方向へ回転するようになる。
【００３２】ところで，ポンプ羽根車１０の回転数が常用回転数未満のときには，遠心弁４６の開弁により逃がし孔４５を開放しているので，トルクコンバータＴ内のオイルの一部が遠心力を受けてポンプ組立体３６の円筒部１０ｂの逃がし孔４５から外部にリークする。その際，トルクコンバータＴ内のオイル中に摩耗粉等の異物が存在すれば，その異物は，遠心力によりオイルと共に逃がし孔４５からトルクコンバータＴ外に排出される。ポンプ組立体３６外に排出された異物は，オイルと共にクランクケース１底部の油溜め２８に戻され，再びオイルポンプ２７により吸入，圧送されたとき，オイルフィルタ３８により除去される。
【００３３】かくして，トルクコンバータＴ内には異物を滞留させないので，従来のような異物ポケットをトルクコンバータＴに設ける必要はなくなり，トルクコンバータＴのコンパクト化を図ることができる。
【００３４】ポンプ羽根車１０の回転数が常用回転数以上になると，遠心弁４６は閉弁して逃がし孔４５を閉鎖するので，逃がし孔４５からのオイルのリークがなくなり，トルクコンバータＴ内の圧力を正常に復して，正規の伝動効率を確保することができる。
【００３５】また，トルクコンバータＴ内からの僅かなオイルリークは，トルクコンバータＴの伝動効率に殆ど影響を与えないものであり，しかもトルクコンバータＴからのリークオイルは，クランクケース１底部の油溜め２８で回収されるので，遠心弁４６の閉弁状態での多少のオイルリークや，円筒部１０ｂ及びサイドカバー３４の嵌合部からの多少のオイルリークは，トルクコンバータＴの性能上，許容される。したがって，遠心弁４６の製作が容易となり，また円筒部１０ｂ及びサイドカバー３４の嵌合部にシール部材を介裝する等の油密構造をポンプ組立体３６に採用する必要がなくなり，コスト低減に寄与し得る。
【００３６】遠心弁４６の開閉を切換えるポンプ羽根車１０の回転数を，エンジンＥのアイドル回転数以下の所定値に設定するときは，エンジンＥが始動後，アイドリング状態になるまでに，トルクコンバータＴ内の異物の排出を完了させることができ，アイドリング状態では，トルクコンバータＴからの遠心力によるオイルリークを実質的に阻止して，トルクコンバータＴの作動開始に備えることができる。
【００３７】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。
【００３８】
【発明の効果】以上のように本発明の第１の特徴によれば，エンジンに連なるポンプ羽根車と，このポンプ羽根車に対向して負荷に連なるタービン羽根車とを備え，タービン羽根車の外周及び背面を覆うポンプ延長部をポンプ羽根車に連設してポンプ組立体を構成し，ポンプ羽根車及びタービン羽根車間にオイルポンプの吐出油路を接続したトルクコンバータにおいて，ポンプ組立体の外周部に，ポンプ羽根車の回転数が常用回転数未満のときポンプ組立体内を外部に開放してポンプ組立体内のオイルをリークさせ，ポンプ羽根車の回転数が常用回転数以上になると前記オイルのリークを停止する弁手段を設けたので，ポンプ羽根車の回転数が常用回転数未満のときには，遠心力を利用してトルクコンバータ内のオイルの一部と共にオイル中の摩耗粉等の異物をトルクコンバータ外に排出することができ，したがって，トルクコンバータ内には異物を滞留させないので，異物ポケットをトルクコンバータに設ける必要はなくなり，トルクコンバータのコンパクト化を図ることができる。またポンプ羽根車の回転数が常用回転数以上になると，オイルの前記リークを停止してトルクコンバータ内の圧力を正常に復し，正規の伝動効率を確保することができる。
【００３９】また本発明の第２の特徴によれば，前記弁手段を，ポンプ組立体の外周壁に開口する逃がし孔と，ポンプ組立体に取付けられ，ポンプ羽根車の回転数が常用回転数未満のとき前記逃がし孔を開き，ポンプ羽根車の回転数が常用回転数以上になると前記逃がし孔を閉じる遠心弁とから構成したので，ポンプ組立体からの異物の排出及びオイルのリーク停止を簡単に行うことができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００１３８５２１
【氏名又は名称】株式会社ユタカ技研
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| 【出願日】 |
平成１１年１２月１７日（１９９９．１２．１７） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００７１８７０
【弁理士】
【氏名又は名称】落合 健 （外１名）
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| 【公開番号】 |
特開２００１−１７３７５２（Ｐ２００１−１７３７５２Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年６月２６日（２００１．６．２６） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−３５８４１２ |
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