可変容量流体継手
【課題】伝達可能なトルク容量を大幅に調整・変更することができ、且つ構造が簡潔な可変容量流体継手を提供する。
【解決手段】トルクコンバータ１のクラッチ２を構成するクラッチピストン２９にポンプインペラ８を取付けると共に、トルクコンバータ１のタービン羽根車２２のタービンハブ２７にタービンライナ９を取付けて、フルードカップリング３を構成し、クラッチ２を締結したときにはフルードカップリング３によるトルク増幅作用をトルクコンバータ１自体のトルク増幅作用に重畳してトルク容量を大幅に調整・変更できるようにする。
【解決手段】トルクコンバータ１のクラッチ２を構成するクラッチピストン２９にポンプインペラ８を取付けると共に、トルクコンバータ１のタービン羽根車２２のタービンハブ２７にタービンライナ９を取付けて、フルードカップリング３を構成し、クラッチ２を締結したときにはフルードカップリング３によるトルク増幅作用をトルクコンバータ１自体のトルク増幅作用に重畳してトルク容量を大幅に調整・変更できるようにする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トルクコンバータ等の流体継手の容量を可変とする可変容量流体継手に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
このような可変容量流体継手としては、例えばトルクコンバータ等の流体継手を構成するタービン羽根車を、内輪に相当する内側ポンプ半体と外輪に相当する外側ポンプ半体とに分割し、その内側ポンプ半体と外側ポンプ半体との間に、両者を連結可能な遠心クラッチを介装することにより、ロックアップクラッチを開放して入出力間に流体継手を介在させるときには、内側及び外側ポンプ半体の一方を休止させてポンプ羽根車のポンプ機能を半減し、ロックアップクラッチを締結して入出力間を直結するときには、内側及び外側ポンプ半体を連結してポンプ羽根車のポンプ機能をフルに発揮するようにして、トルク容量を可変とするものがある（例えば特許文献１）。
【特許文献１】特開２００４−１５０５９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、前記従来の可変容量流体継手では、ポンプ羽根車を外側ポンプ半体と外側ポンプ半体とに分割し、更に両者の間に遠心クラッチを介装する構成となっていたため、構造が複雑であるという問題がある。
本発明は、上記のような問題点に着目してなされたものであり、構造が簡潔で、且つ伝達可能なトルク容量を大幅に変更可能な可変容量流体継手を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題を解決するために、本発明のうち請求項１に係る可変容量流体継手は、ポンプ羽根車とタービン羽根車とを対向して、それらの間に作動油の循環回路を形成し、前記ポンプ羽根車に前記タービン羽根車を覆うカバーを連設し、タービン羽根車のハブから主軸に回転を伝達する流体継手において、前記カバーと前記タービン羽根車の間にクラッチピストンを設け、前記クラッチピストンと前記カバーとでクラッチを構成し、前記クラッチピストンと前記タービン羽根車との間で動力を伝達する第２の流体継手を備えたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００５】
而して、本発明のうち請求項１に係る可変容量流体継手によれば、カバーとタービン羽根車の間にクラッチピストンを設け、クラッチピストンとカバーとでクラッチを構成し、クラッチピストンとタービン羽根車との間で動力を伝達する第２の流体継手を備えたことにより、クラッチピストンによってカバーとタービン羽根車とを直結状態にする際には、流体継手本来の伝達トルク容量に、第２の流体継手の伝達トルク容量が付加されることになり、これによりトルク容量を大幅に変更することができると共に、第２の流体継手を設けるだけであるために構造が簡潔になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
次に、本発明の可変容量流体継手の第１実施形態について図面を参照しながら説明する。
図１は、本実施形態の可変容量流体継手をクラッチ２付きのトルクコンバータ１に適用したものである。図１中の符号２１は、トルクコンバータ１を構成するポンプ羽根車、図中の符号２２は、同じくトルクコンバータ１を構成するタービン羽根車、図中の符号２３は、同じくトルクコンバータ１を構成するステータである。ポンプ羽根車２１は、トルクコンバータカバー２４を介してエンジンに接続され、タービン羽根車２２は、図示されていない変速機のインプットシャフト（主軸）に接続されている。また、ステータ２３は、ワンウエイクラッチ２５を介して固定壁に接続されている。勿論、トルクコンバータカバー２４の内部には作動油が封入されており、対向配置されたポンプ羽根車２１とタービン羽根車２２と（ステータ２３と）の間には、図示しない作動油の循環回路が形成されている。従って、このトルクコンバータでは、エンジンからの回転トルクが、図示されていないドライブプレートからトルクコンバータカバー２４に伝達され、ポンプ羽根車２１から作動油を介してステータ２３、タービン羽根車２２に伝達される。このとき、ポンプ羽根車２１とタービン羽根車２２との差動によって増大された回転トルクがタービン羽根車２２に伝達され、タービン羽根車ハブ２７を介して図示しない変速機インプットシャフトに伝達される。なお、図中の符号２０は、図示されていないドライブプレートをトルクコンバータカバー２４に取付けるためのドライブプレート止めネジである。
【０００７】
一方、クラッチ２は、タービン羽根車ハブ２７から径方向に延設されたピストンプレート（クラッチピストン）２９と、その径方向外側に取付けられたフェーシング３０と、前記トルクコンバータカバー２４とで構成される。従って、タービン羽根車２２とピストンプレート２９との間の差動油圧を大きくすると、フェーシング３０がトルクコンバータカバー２４に強く押し付けられ、ピストンプレート２９とトルクコンバータカバー２４とが直結状態となる。その結果、エンジントルクは、トルクコンバータカバー２４からフルードカップリング３に伝達され、このフルードカップリング３からタービン羽根車ハブ２７、インプットシャフトの順に伝達される。
【０００８】
フルードカップリング３は、ピストンプレート２９に取付けられたポンプインペラ８と、これに対向するように配設され且つタービン羽根車ハブ２７に取付けられたタービンライナ９とで構成される。このうち、ポンプインペラ８は、半割の浮き輪状のシェルインペラ４と、その内部に多数配設されたブレードインペラ６とで構成され、タービンライナ９は、前記シェルインペラ４に対向配置された半割の浮き輪状のシェルタービン５と、その内部に多数配設されたブレードタービン７とで構成される。従って、前記ポンプインペラ８とタービンライナ９との間には、作動油の循環回路が形成される。このフルードカップリング３は、前記トルクコンバータ１のような大幅なトルク増幅作用はないが、入出力間、つまりポンプインペラ８とタービンライナ９との間に回転速度差があるときには、その速度比に応じたトルク増幅作用がある。
【０００９】
従って、クラッチ２が非締結の状態では、前述したトルクコンバータ１本来の差動によって、図２に示すような入出力間の速度比に対する入力トルク容量係数ＫTCが発現する。これに対し、クラッチ２が締結されると、図２に示す前記フルードカップリング３の入出力間の速度に対する入力トルク容量係数ＫFCが、前記トルクコンバータ１本来の入出力間の速度比に対する入力トルク容量係数ＫTCに加わり、両者が合成された最大入力トルク容量係数ＫTOTAL を得ることが可能となる。つまり、クラッチ２への作動油圧を適当に制御することにより、フルードカップリング３を含む本実施形態のトルクコンバータでは、例えば図２のトルクコンバータの入力トルク容量係数ＫTCから最大入力トルク容量係数ＫTOTAL まで自在に且つ大幅にトルク容量を変更・調整することが可能となる。勿論、構成としては、トルクコンバータ１のような流体継手に、第２の流体継手としてフルードカップリング３を付加しただけであるから、簡潔な構造とすることができる（以上、請求項１に係る発明の効果）。
【００１０】
また、ピストンプレート（クラッチピストン）２９にポンプインペラ８を接続し、タービン羽根車ハブ（タービン羽根車）２７にタービンライナ９を接続し、それらによって第２の流体継手であるフルードカップリング３を構成したので、構造が極めて簡潔であり、動力の伝達も容易になる（請求項２に係る発明の効果）。
【００１１】
図３には、本発明の可変容量流体継手の第２実施形態を示す。本実施形態の基本的な構成は、前記第１実施形態のトルクコンバータ１と同じであり、同様にクラッチ２及びフルードカップリング３を備えるが、前記第１実施形態と異なり、フルードカップリング３を構成するポンプインペラ８及びタービンライナ９が、トルクコンバータ１を構成するタービン羽根車２２の外径部に配設されている。これにより、フルードカップリング３を大径化してトルク容量を増大することができるので、全体としてのトルク容量の変更・調整量を増大することができると共に、一般に、トルクコンバータ１を構成するタービン羽根車２２の外径部はすぼんでいるので、この部分にフルードカップリング３を配設することにより、スペース効率を向上して、例えば軸線方向の寸法を短縮することなどが可能となる（以上、請求項３に係る発明の効果）。
【００１２】
図４には、本発明の可変容量流体継手の第３実施形態を示す。本実施形態の基本的な構成は、前記第１及び第２実施形態のトルクコンバータ１と同じであり、同様にクラッチ２やフルードカップリング３を備える。本実施形態は、第１実施形態と第２実施形態との組合せのようなものであり、前記第１実施形態のポンプインペラ８とタービンライナ９との組合せである内径側のフルードカップリング３の外側に、第２実施形態のポンプインペラ８とタービンライナ９との組合せである外径側のフルードカップリング１０を直列に接続している。外径側のフルードカップリング１０は、内径側のフルードカップリング３と、シェルインペラ４やシェルタービン５を共用し、その内側に、独自のブレードインペラ６及びブレードタービン７を備える。この実施形態では、内径側のフルードカップリング３で構成される第２の流体継手と直列に、外径側のフルードカップリング１０で構成される第３の流体継手を配設したことにより、全体としてのトルク容量の変更・調整量を増大することができる（請求項４に係る発明の効果）。
【００１３】
なお、前記各実施形態では、本発明の可変容量流体継手をクラッチ付きトルクコンバータに適用した場合についてのみ詳述したが、本発明の可変容量流体継手は、クラッチが設けられた流体継手であれば、如何様なものにも適用可能であり、例えばクラッチ付きフルードカップリングにも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の可変容量流体継手の第１実施形態を示すクラッチ付きトルクコンバータの断面図である。
【図２】図１のクラッチ付きトルクコンバータによるトルク容量の説明図である。
【図３】本発明の可変容量流体継手の第２実施形態を示すクラッチ付きトルクコンバータの断面図である。
【図４】本発明の可変容量流体継手の第２実施形態を示すクラッチ付きトルクコンバータの断面図である。
【符号の説明】
【００１５】
１はトルクコンバータ
２はクラッチ
３、１０はフルードカップリング
４はシェルインペラ
５はシェルタービン
６はブレードインペラ
７はブレードタービン
８はポンプインペラ
９はタービンライナ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トルクコンバータ等の流体継手の容量を可変とする可変容量流体継手に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
このような可変容量流体継手としては、例えばトルクコンバータ等の流体継手を構成するタービン羽根車を、内輪に相当する内側ポンプ半体と外輪に相当する外側ポンプ半体とに分割し、その内側ポンプ半体と外側ポンプ半体との間に、両者を連結可能な遠心クラッチを介装することにより、ロックアップクラッチを開放して入出力間に流体継手を介在させるときには、内側及び外側ポンプ半体の一方を休止させてポンプ羽根車のポンプ機能を半減し、ロックアップクラッチを締結して入出力間を直結するときには、内側及び外側ポンプ半体を連結してポンプ羽根車のポンプ機能をフルに発揮するようにして、トルク容量を可変とするものがある（例えば特許文献１）。
【特許文献１】特開２００４−１５０５９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、前記従来の可変容量流体継手では、ポンプ羽根車を外側ポンプ半体と外側ポンプ半体とに分割し、更に両者の間に遠心クラッチを介装する構成となっていたため、構造が複雑であるという問題がある。
本発明は、上記のような問題点に着目してなされたものであり、構造が簡潔で、且つ伝達可能なトルク容量を大幅に変更可能な可変容量流体継手を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題を解決するために、本発明のうち請求項１に係る可変容量流体継手は、ポンプ羽根車とタービン羽根車とを対向して、それらの間に作動油の循環回路を形成し、前記ポンプ羽根車に前記タービン羽根車を覆うカバーを連設し、タービン羽根車のハブから主軸に回転を伝達する流体継手において、前記カバーと前記タービン羽根車の間にクラッチピストンを設け、前記クラッチピストンと前記カバーとでクラッチを構成し、前記クラッチピストンと前記タービン羽根車との間で動力を伝達する第２の流体継手を備えたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００５】
而して、本発明のうち請求項１に係る可変容量流体継手によれば、カバーとタービン羽根車の間にクラッチピストンを設け、クラッチピストンとカバーとでクラッチを構成し、クラッチピストンとタービン羽根車との間で動力を伝達する第２の流体継手を備えたことにより、クラッチピストンによってカバーとタービン羽根車とを直結状態にする際には、流体継手本来の伝達トルク容量に、第２の流体継手の伝達トルク容量が付加されることになり、これによりトルク容量を大幅に変更することができると共に、第２の流体継手を設けるだけであるために構造が簡潔になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
次に、本発明の可変容量流体継手の第１実施形態について図面を参照しながら説明する。
図１は、本実施形態の可変容量流体継手をクラッチ２付きのトルクコンバータ１に適用したものである。図１中の符号２１は、トルクコンバータ１を構成するポンプ羽根車、図中の符号２２は、同じくトルクコンバータ１を構成するタービン羽根車、図中の符号２３は、同じくトルクコンバータ１を構成するステータである。ポンプ羽根車２１は、トルクコンバータカバー２４を介してエンジンに接続され、タービン羽根車２２は、図示されていない変速機のインプットシャフト（主軸）に接続されている。また、ステータ２３は、ワンウエイクラッチ２５を介して固定壁に接続されている。勿論、トルクコンバータカバー２４の内部には作動油が封入されており、対向配置されたポンプ羽根車２１とタービン羽根車２２と（ステータ２３と）の間には、図示しない作動油の循環回路が形成されている。従って、このトルクコンバータでは、エンジンからの回転トルクが、図示されていないドライブプレートからトルクコンバータカバー２４に伝達され、ポンプ羽根車２１から作動油を介してステータ２３、タービン羽根車２２に伝達される。このとき、ポンプ羽根車２１とタービン羽根車２２との差動によって増大された回転トルクがタービン羽根車２２に伝達され、タービン羽根車ハブ２７を介して図示しない変速機インプットシャフトに伝達される。なお、図中の符号２０は、図示されていないドライブプレートをトルクコンバータカバー２４に取付けるためのドライブプレート止めネジである。
【０００７】
一方、クラッチ２は、タービン羽根車ハブ２７から径方向に延設されたピストンプレート（クラッチピストン）２９と、その径方向外側に取付けられたフェーシング３０と、前記トルクコンバータカバー２４とで構成される。従って、タービン羽根車２２とピストンプレート２９との間の差動油圧を大きくすると、フェーシング３０がトルクコンバータカバー２４に強く押し付けられ、ピストンプレート２９とトルクコンバータカバー２４とが直結状態となる。その結果、エンジントルクは、トルクコンバータカバー２４からフルードカップリング３に伝達され、このフルードカップリング３からタービン羽根車ハブ２７、インプットシャフトの順に伝達される。
【０００８】
フルードカップリング３は、ピストンプレート２９に取付けられたポンプインペラ８と、これに対向するように配設され且つタービン羽根車ハブ２７に取付けられたタービンライナ９とで構成される。このうち、ポンプインペラ８は、半割の浮き輪状のシェルインペラ４と、その内部に多数配設されたブレードインペラ６とで構成され、タービンライナ９は、前記シェルインペラ４に対向配置された半割の浮き輪状のシェルタービン５と、その内部に多数配設されたブレードタービン７とで構成される。従って、前記ポンプインペラ８とタービンライナ９との間には、作動油の循環回路が形成される。このフルードカップリング３は、前記トルクコンバータ１のような大幅なトルク増幅作用はないが、入出力間、つまりポンプインペラ８とタービンライナ９との間に回転速度差があるときには、その速度比に応じたトルク増幅作用がある。
【０００９】
従って、クラッチ２が非締結の状態では、前述したトルクコンバータ１本来の差動によって、図２に示すような入出力間の速度比に対する入力トルク容量係数ＫTCが発現する。これに対し、クラッチ２が締結されると、図２に示す前記フルードカップリング３の入出力間の速度に対する入力トルク容量係数ＫFCが、前記トルクコンバータ１本来の入出力間の速度比に対する入力トルク容量係数ＫTCに加わり、両者が合成された最大入力トルク容量係数ＫTOTAL を得ることが可能となる。つまり、クラッチ２への作動油圧を適当に制御することにより、フルードカップリング３を含む本実施形態のトルクコンバータでは、例えば図２のトルクコンバータの入力トルク容量係数ＫTCから最大入力トルク容量係数ＫTOTAL まで自在に且つ大幅にトルク容量を変更・調整することが可能となる。勿論、構成としては、トルクコンバータ１のような流体継手に、第２の流体継手としてフルードカップリング３を付加しただけであるから、簡潔な構造とすることができる（以上、請求項１に係る発明の効果）。
【００１０】
また、ピストンプレート（クラッチピストン）２９にポンプインペラ８を接続し、タービン羽根車ハブ（タービン羽根車）２７にタービンライナ９を接続し、それらによって第２の流体継手であるフルードカップリング３を構成したので、構造が極めて簡潔であり、動力の伝達も容易になる（請求項２に係る発明の効果）。
【００１１】
図３には、本発明の可変容量流体継手の第２実施形態を示す。本実施形態の基本的な構成は、前記第１実施形態のトルクコンバータ１と同じであり、同様にクラッチ２及びフルードカップリング３を備えるが、前記第１実施形態と異なり、フルードカップリング３を構成するポンプインペラ８及びタービンライナ９が、トルクコンバータ１を構成するタービン羽根車２２の外径部に配設されている。これにより、フルードカップリング３を大径化してトルク容量を増大することができるので、全体としてのトルク容量の変更・調整量を増大することができると共に、一般に、トルクコンバータ１を構成するタービン羽根車２２の外径部はすぼんでいるので、この部分にフルードカップリング３を配設することにより、スペース効率を向上して、例えば軸線方向の寸法を短縮することなどが可能となる（以上、請求項３に係る発明の効果）。
【００１２】
図４には、本発明の可変容量流体継手の第３実施形態を示す。本実施形態の基本的な構成は、前記第１及び第２実施形態のトルクコンバータ１と同じであり、同様にクラッチ２やフルードカップリング３を備える。本実施形態は、第１実施形態と第２実施形態との組合せのようなものであり、前記第１実施形態のポンプインペラ８とタービンライナ９との組合せである内径側のフルードカップリング３の外側に、第２実施形態のポンプインペラ８とタービンライナ９との組合せである外径側のフルードカップリング１０を直列に接続している。外径側のフルードカップリング１０は、内径側のフルードカップリング３と、シェルインペラ４やシェルタービン５を共用し、その内側に、独自のブレードインペラ６及びブレードタービン７を備える。この実施形態では、内径側のフルードカップリング３で構成される第２の流体継手と直列に、外径側のフルードカップリング１０で構成される第３の流体継手を配設したことにより、全体としてのトルク容量の変更・調整量を増大することができる（請求項４に係る発明の効果）。
【００１３】
なお、前記各実施形態では、本発明の可変容量流体継手をクラッチ付きトルクコンバータに適用した場合についてのみ詳述したが、本発明の可変容量流体継手は、クラッチが設けられた流体継手であれば、如何様なものにも適用可能であり、例えばクラッチ付きフルードカップリングにも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の可変容量流体継手の第１実施形態を示すクラッチ付きトルクコンバータの断面図である。
【図２】図１のクラッチ付きトルクコンバータによるトルク容量の説明図である。
【図３】本発明の可変容量流体継手の第２実施形態を示すクラッチ付きトルクコンバータの断面図である。
【図４】本発明の可変容量流体継手の第２実施形態を示すクラッチ付きトルクコンバータの断面図である。
【符号の説明】
【００１５】
１はトルクコンバータ
２はクラッチ
３、１０はフルードカップリング
４はシェルインペラ
５はシェルタービン
６はブレードインペラ
７はブレードタービン
８はポンプインペラ
９はタービンライナ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポンプ羽根車とタービン羽根車とを対向して、それらの間に作動油の循環回路を形成し、前記ポンプ羽根車に前記タービン羽根車を覆うカバーを連設し、タービン羽根車のハブから主軸に回転を伝達する流体継手において、前記カバーと前記タービン羽根車の間にクラッチピストンを設け、前記クラッチピストンと前記カバーとでクラッチを構成し、前記クラッチピストンと前記タービン羽根車との間で動力を伝達する第２の流体継手を備えたことを特徴とする可変容量流体継手。
【請求項２】
前記第２の流体継手は、前記クラッチピストンに接続されるポンプインペラと、前記タービン羽根車に接続されるタービンライナとで構成されることを特徴とする請求項１に記載の可変容量流体継手。
【請求項３】
前記第２の流体継手を、前記タービン羽根車の外径部に配設したことを特徴とする請求項１又は２に記載の可変容量流体継手。
【請求項４】
前記第２の流体継手に、直列に、第３の流体継手を設けたことを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の可変容量流体継手。
【請求項１】
ポンプ羽根車とタービン羽根車とを対向して、それらの間に作動油の循環回路を形成し、前記ポンプ羽根車に前記タービン羽根車を覆うカバーを連設し、タービン羽根車のハブから主軸に回転を伝達する流体継手において、前記カバーと前記タービン羽根車の間にクラッチピストンを設け、前記クラッチピストンと前記カバーとでクラッチを構成し、前記クラッチピストンと前記タービン羽根車との間で動力を伝達する第２の流体継手を備えたことを特徴とする可変容量流体継手。
【請求項２】
前記第２の流体継手は、前記クラッチピストンに接続されるポンプインペラと、前記タービン羽根車に接続されるタービンライナとで構成されることを特徴とする請求項１に記載の可変容量流体継手。
【請求項３】
前記第２の流体継手を、前記タービン羽根車の外径部に配設したことを特徴とする請求項１又は２に記載の可変容量流体継手。
【請求項４】
前記第２の流体継手に、直列に、第３の流体継手を設けたことを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の可変容量流体継手。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００６−１３８３８５（Ｐ２００６−１３８３８５Ａ）
【公開日】平成１８年６月１日（２００６．６．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−３２８０９２（Ｐ２００４−３２８０９２）
【出願日】平成１６年１１月１１日（２００４．１１．１１）
【出願人】（０００２３１３５０）ジヤトコ株式会社 (899)
【公開日】平成１８年６月１日（２００６．６．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年１１月１１日（２００４．１１．１１）
【出願人】（０００２３１３５０）ジヤトコ株式会社 (899)
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