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多板式ロックアップクラッチ付きトルクコンバータ - ジヤトコ・トランステクノロジー株式会社
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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
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
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
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)
発明者 赤堀 智之
要約 目的


構成
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。
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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