車両用流体伝動装置
【課題】ロックアップダンパを有するロックアップクラッチを備えた車両用流体伝動装置において、スラスト力が大きくなってもタービンシェルをタービンハブに締結するためのリベットの本数を削減することができる構造を提供する。
【解決手段】トルクコンバータ１０が作動してタービンシェル２２ａに軸方向においてリヤシェル２０ａ側に働くスラスト力Ｆが発生しても、そのスラスト力Ｆはタービンハブ１０２のフランジ部１０６が受け持つので、タービンシェル２２ａをタービンハブ１０２に締結するためのリベット１１４にはスラスト力Ｆはかからない。従って、タービンシェル２２ａをタービンハブ１０２締結するリベット１１４の本数を削減することができる。
【解決手段】トルクコンバータ１０が作動してタービンシェル２２ａに軸方向においてリヤシェル２０ａ側に働くスラスト力Ｆが発生しても、そのスラスト力Ｆはタービンハブ１０２のフランジ部１０６が受け持つので、タービンシェル２２ａをタービンハブ１０２に締結するためのリベット１１４にはスラスト力Ｆはかからない。従って、タービンシェル２２ａをタービンハブ１０２締結するリベット１１４の本数を削減することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用流体伝動装置に係り、特にタービンシェルを支持するタービンハブの支持構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
フロントシェルおよびそのフロントシェルに連結されたリヤシェルから成るポンプシェルを有し、軸心まわりに回転するポンプインペラと、そのポンプシェル内に設けられてそのポンプインペラの回転が流体を介して伝達されるタービンシェルおよびそのタービンシェルを支持し軸心まわりに回転可能なタービンハブを有するタービンインペラと、ロックアップダンパを介して前記フロントシェルと前記タービンハブとの間を選択的に断続するロックアップクラッチとを、備えた車両用流体伝動装置がよく知られている。例えば特許文献１のトルクコンバータがその一例である。特許文献１のトルクコンバータは、フロントカバー７とタービンハブ１０とを選択的に断続するピストン４およびロックアップダンパ装置５が設けられている。このロックアップダンパ装置５は、一対のクッションプレートと、この一対のクッションプレートに挟持されている中間プレートと、クッションプレートと中間プレートとの間に介挿されている弾性部材とを、備えて構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１８０３０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１のタービンインペラを構成するタービンシェルが、タービンハブの外周部にリベットで締結されている。さらに具体的には、タービンシェルのリベットが貫通する部位が、タービンハブのリベットが貫通する部位よりも軸方向においてポンプインペラ１側に位置した状態でリベットによって締結されている。このように構成されるトルクコンバータが駆動すると、トルクコンバータ内を流れる作動油によって、タービンシェルには軸方向においてポンプインペラ１側に作用するスラスト力が発生し、そのスラスト力によってタービンシェルを介してリベットに引っ張り方向の荷重が作用する。近年では、トルクコンバータの小型化を目的として、タービンインペラを構成するタービンブレードの傾斜角を大きくする傾向にあり、それに応じてタービンシェルおよびリベットにかかるスラスト力が増加する傾向にあった。従って、そのスラスト力を支持するためにリベットの本数が増える問題があった。
【０００５】
本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、ロックアップダンパを有するロックアップクラッチを備えた車両用流体伝動装置において、流体伝動装置駆動時にタービンシェルにかかるスラスト力が大きくなってもタービンシェルをタービンハブに締結するためのリベットの本数を削減することができる構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するための、第１発明の要旨とするところは、(a)フロントシェルおよびそのフロントシェルに連結されたリヤシェルから成るポンプシェルを有し、軸心まわりに回転するポンプインペラと、そのポンプシェル内に設けられてそのポンプインペラの回転が流体を介して伝達されるタービンシェルおよびそのタービンシェルを支持し軸心まわりに回転可能なタービンハブを有するタービンインペラと、ロックアップダンパを介して前記フロントシェルと前記タービンハブとの間を選択的に断続するロックアップクラッチとを、備えた車両用流体伝動装置であって、(b)前記ロックアップダンパは、弾性部材と前記タービンハブにその弾性部材を介して連結された中間プレートとを含み、(c)前記タービンハブは、円板状のフランジ部と、前記中間プレートの回転中心の位置決めを行うセンタリング部とを含み、(d)前記タービンシェルの内周部は、前記タービンハブの前記フランジ部にリベットで締結されるものであり、そのタービンシェルの内周部は、そのフランジ部の外周部よりも軸方向において前記フロントシェル側に重ねられた状態で前記リベットによって締結されることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
このようにすれば、トルクコンバータが駆動してタービンシェルに軸方向においてリヤシェル側に働くスラスト力が発生しても、そのスラスト力はタービンハブのフランジ部が受け持つので、タービンシェルをタービンハブに締結するためのリベットにはスラスト力はかからない。従って、リベットの本数を削減することができる。
【０００８】
また、好適には、第２発明の要旨とするところは、第１発明の車両用流体伝動装置において、前記タービンハブは、前記フランジ部と前記センタリング部とを別体で備えており、そのフランジ部とそのセンタリング部との間に前記タービンシェルが挟み込まれた状態で、前記リベットによってこれらが一体的に締結される。このようにすれば、タービンシェルにかかるスラスト力を、タービンハブのフランジ部に受け持たせることでリベットの本数を削減することができる。また、リベットでフランジ部に締結されるセンタリング部によって、中間プレートの回転中心の位置決めを行うことができる。
【０００９】
また、好適には、第３発明の要旨とするところは、第１発明の車両用流体伝動装置において、前記タービンハブは、前記フランジ部と前記センタリング部とを一体で備えており、前記フランジ部の外周および前記タービンシェルの内周には、互いに嵌合してタービンシェルを軸方向において前記フランジ部と前記センタリング部との間に移動させるためのスプライン状の凹凸部がそれぞれ形成されており、前記タービンシェルに形成されている前記凹凸部の内周側に突き出す凸部、および前記フランジ部に形成されている前記凹凸部の外周側に突き出す凸部には、それぞれリベット締結用のリベット孔が形成されている。このようにすれば、タービンシェルの凹凸部とフランジ部の凹凸部とを嵌合させることで、タービンシェルをフランジ部とセンタリング部との間に移動させることができる。そして、タービンシェルの凸部およびフランジ部の凸部にそれぞれ形成されているリベット孔を共通のリベットが貫通可能な回転位置までこれらを相対回転させることで、タービンシェルの内周を前記タービンハブのフランジ部にリベットで締結することができる。そして、タービンシェルにかかるスラスト力は、フランジ部の凸部が受け持つので、リベットにスラスト力がかからなくなりリベットの本数を削減することができる。
【００１０】
また、好適には、前記タービンハブは、円筒形状のセンタリング部と、該センタリング部の軸方向の一端から径方向に伸びるフランジ部とからなり、前記中間プレートは、前記センタリング部の外周面と摺接する位置まで内周方向に延設されることを特徴とする。このようにすれば、中間プレートの内周面がセンタリング部の外周に摺接されるので、中間プレートの回転中心の位置決めをすることができる。また、タービンシェルにかかるスラスト力は、タービンハブのフランジ部が受け持つため、リベットの本数を削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明が適用可能なトルクコンバータの構造を説明するための断面図である。
【図２】図１のタービンインペラを矢印Ａ側からみたＡ矢視図である。
【図３】作動油がタービンブレードに衝突する際にタービンブレードに係る荷重の関係を示す概念図である。
【図４】本発明が適用された車両用流体伝動装置であるトルクコンバータの断面図である。
【図５】本発明の他の実施例であるトルクコンバータの断面図である。
【図６】図５のタービンハブを矢印Ｂ方向から見たＢ矢視図である。
【図７】本発明の更に他の実施例であるトルクコンバータの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
ここで、好適には、本願発明は、例えば有段変速機や無段変速機を備えた車両など、流体伝動装置を備える車両であれば適宜適用され得る。
【００１３】
以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下の実施例において図は適宜簡略化或いは変形されており、各部の寸法比および形状等は必ずしも正確に描かれていない。
【実施例１】
【００１４】
図１は、本発明が適用可能な車両用流体伝動装置であるトルクコンバータ１０の構造を説明するための断面図である。なお、トルクコンバータ１０は軸心Ｃに対して略対称であるため、下半分が省略されている。トルクコンバータ１０は、図示しないエンジンと図示しない変速機の入力軸１４との間に介挿され、作動油を媒介としてトルクを伝達するよく知られた流体伝動装置である。トルクコンバータ１０は、フロントシェル１８およびフロントシェル１８に連結されたリアシェル２０ａから成るポンプシェル２１を有するポンプインペラ２０と、ポンプシェル２１内に設けられてポンプインペラ２０の回転が流体を介して伝達されるタービンシェル２２ａおよびタービンシェル２２ａを支持し軸心まわりに回転可能なタービンハブ２４を有するタービンインペラ２２と、ポンプインペラ２０とタービンインペラ２２との間に介挿されているステータ２３と、後述するロックアップダンパ４６を介してフロントシェル１８とタービンハブ２４との間を選択的に断続するロックアップクラッチ２６とを、備えて構成されている。
【００１５】
ポンプインペラ２０の前部を構成するフロントシェル１８は、図示しないエンジンに連結されることで、エンジンとともに軸心Ｃまわりに回転させられる有底円筒状の部材である。フロントシェル１８は、円盤状の円盤部１８ａと円盤部１８ａの外周端から軸方向においてリヤシェル２０ａ側に伸びる円筒状の円筒部１８ｂとから形成されている。円盤部１８ａの外周部には、ブロック形状を有する接続部材２８が周方向に複数個設けられており、その接続部材２８に円盤状のドライブプレート３０の外周部がボルト３２によって締結されている。また、ドライブプレート３０の内周端部が、図示しないエンジンの出力軸１６（クランク軸）の端部にボルト３４によって締結されている。従って、フロントシェル１８は、接続部材２８およびドライブプレート３０を介して図示しないエンジンの出力軸１６に連結されることとなる。
【００１６】
ポンプインペラ２０は、フロントシェル１８と、外周端部がフロントシェル１８の円筒部１８ｂの外周部に溶接されることで連結されてフロントシェル１８とともにポンプシェル２１を構成するリヤシェル２０ａと、ポンプコア２０ｂと、リヤシェル２０ａおよびポンプコア２０ｂの間に介挿されている複数枚のポンプブレード２０ｃとを備えて構成されている。リヤシェル２０ａの内周端部は、動力伝達軸３６を介して図示しないオイルポンプに接続されている。
【００１７】
タービンインペラ２２は、内周部がタービンハブ２４に連結されているタービンシェル２２ａと、タービンコア２２ｂと、タービンシェル２２ａおよびタービンコア２２ｂの間に介挿されている複数枚のタービンブレード２２ｃと、外周部がタービンシェル２２ａの内周部に連結されることでタービンシェル２２ａを支持する軸心Ｃまわりに回転可能なタービンハブ２４とを、備えて構成されている。
【００１８】
タービンハブ２４は、円筒状のボス部２４ａと、ボス部２４ａの軸方向の一端から径方向に伸びる円板形状のフランジ部２４ｂとを備えている。ボス部２４ａの内周部には、図示しない変速機の入力軸１４がスプライン嵌合されている。フランジ部２４ｂの外周部には、タービンシェル２２ａおよびロックアップクラッチ２６がリベット３８によって締結されている。従って、タービンシェル２２ａが回転すると、タービンハブ２４および入力軸１４が軸心Ｃまわりに回転させられる。
【００１９】
ステータ２３は、ポンプインペラ２０およびタービンインペラ２２の径方向内側に設けられており、ブレード２３ａが形成されている。このステータ２３の内周側は、一方向への回転を許容するワンウエイクラッチ４０および中間部材４２を介して図示しない非回転部材であるハウジングに接続されている。
【００２０】
ロックアップクラッチ２６は、フロントシェル１８とタービンハブ２４との間に設けられており、後述するロックアップダンパ４６を介してこれらの間を選択的に断続する。ロックアップクラッチ２６は、ロックアップピストン４４とロックアップダンパ４６とを備えて構成されている。
【００２１】
ロックアップピストン４４は、トルクコンバータ１０内を流れる作動油の差圧によってフロントシェル１８に近接および隔離可能に構成されている。ロックアップピストン４４は、タービンハブ２４のボス部２４ａの外周面を軸方向に摺動可能な内周筒部４４ａと、内周筒部４４ａから径方向に伸びる円盤形状の壁部４４ｂと、壁部４４ｂの外周端からリヤシェル２０ａ側に向かって軸方向に伸びる円筒形状の外周筒部４４ｃとから構成されている。
【００２２】
ロックアップダンパ４６は、ロックアップピストン４４とタービンハブ２４との間に設けられている。ロックアップダンパ４６は、円盤状の一対のクッションプレート４８、５０と、この一対のクッションプレート４８、５０に挟持されている円板状の中間プレート５２と、クッションプレート４８、５０と中間プレート５２との間に介挿されている第１コイルスプリング５４および第２コイルスプリング５６とを備えて構成されている。なお、第１コイルスプリング５４および第２コイルスプリング５６が本発明の弾性部材に対応している。
【００２３】
クッションプレート４８、５０は、中間プレート５２に形成されている図示しない切欠を貫通する図示しないリベットによって一体的に締結されている。なお、図示しない前記切欠は、例えば周方向に広がる円弧形状を有しており、前記リベットはその間で相対移動可能に構成されている。従って、前記リベットが前記切欠の周方向端部と接触するまでの範囲で、クッションプレート４８、５０と中間プレート５２とが相対回転可能とされている。クッションプレート４８の内周部は、タービンシェル２２ａとともにリベット３８によってタービンハブ２４のフランジ部２４ｂに締結されている。
【００２４】
中間プレート５２には、第１コイルスプリング５４および第２コイルスプリング５６を収容するための中空窓が周方向に複数個形成されており、その中空窓に第１コイルスプリング５４および第２コイルスプリング５６が収容されている。また、中間プレート５２の外周端部には、スプライン状の外歯５２ａが形成されており、ロックアップピストン４４の外周筒部４４ｃに形成されている凹凸形状の切欠４５に嵌合されている。従って、ロックアップピストン４４が回転すると、中間プレート５２が軸心Ｃまわりに一体的に回転させられる。
【００２５】
クッションプレート４８、５０の周方向には、中間プレート５２の第１コイルスプリング５４および第２コイルスプリング５６が収容されている回転位置と同じ位置に、複数個の開口窓が形成されている。そして、中間プレート５２が回転すると、クッションプレート４８、５０の開口窓の回転方向の一端が、第１コイルスプリング５４および第２コイルスプリング５６に当接することによって、クッションプレート４８、５０が回転するようになっている。このとき、第１コイルスプリング５４および第２コイルスプリング５６が弾性変形しつつクッションプレート４８、５０に押し付けられることで、図示しないエンジンのトルク変動が吸収されるようになっている。
【００２６】
タービンハブ２４のフランジ部２４ｂの外周端部には、中間プレート５２の内周面と摺接される円還状のセンタリング部５８が形成されている。中間プレート５２の内周面がこのセンタリング部５８の外周面に嵌め入れられることで、中間プレート５２の回転中心が軸心Ｃと一致するように位置決めされる。すなわち、センタリング部５８は、中間プレート５２のセンタリング（芯だし）を果たしている。
【００２７】
また、図１にあっては、タービンハブ２４の外周部において、軸方向のフロントシェル１８側よりフランジ部２４ｂ、クッションプレート４８、およびタービンシェル２２ａの順番で重ねられた状態でリベット３８によって一体的に締結されている。
【００２８】
このようにタービンシェル２２ａがタービンハブ２４によって支持される場合、図示しないエンジンが駆動してフロントシェル１８およびそれに連結されたリヤシェル２０ａが回転すると、トルクコンバータ１０内の作動油が、ポンプブレード２０ｃによって押し出されて回転し、この回転によってポンプブレード２０ｃの外周側に追いやられるようになっている。そして、その作動油がタービンインペラ２２のタービンブレード２２ｃに衝突し、その衝突による衝撃力によってタービンブレード２２ｃが回転させられる。また、この作動油は、タービンブレード２２ｃを回転させた後、ステータ２３を通ってポンプインペラ２０に戻り、トルクコンバータ１０内を循環するようになっている。
【００２９】
ここで、トルクコンバータ１０内を作動油が循環した際には、タービンシェル２２ａが軸方向においてリヤシェル２０ａ側（図において左側）に引き付けられる方向のスラスト力が発生する。このスラスト力が発生する原理について、図２および図３を用いて説明する。
【００３０】
図２は、図１のタービンインペラ２２を矢印Ａ側からみたＡ矢視図である。なお、図２では、周方向の一部が示されているが、実際には周方向に連続している。タービンブレード２２ｃは、周方向に複数枚配置されており、各タービンブレード２２ｃに形成されている２枚のタブがタービンコア２２ｂに形成されている切欠に嵌め入れられた状態でかしめ着けられている。また、各タービンブレード２２ｃは、回転方向に沿って傾斜した状態で固定されており、この傾斜角θが大きくなるに従って、トルクコンバータ１０の軸方向の長さが短くなる。近年では、トルクコンバータ１０を小型化するためにこの傾斜角θが大きくなる傾向にある。
【００３１】
また、タービンシェル２２ａの内周部には、リベット３８（図１参照）を挿し通すためのリベット孔６０が周方向に複数個形成されている。図３は、作動油がタービンブレード２２ｃに衝突する際にタービンブレード２２ｃに係る荷重の関係を示す概念図である。図３において、傾斜された実線がタービンブレード２２ｃを示し、矢印が作動油の流れ方向示している。図３に示すように、作動油が各タービンブレード２２ｃに衝突すると、タービンブレード２２ｃに対して法線方向に衝突荷重Ｗが発生する。この衝突荷重Ｗが傾斜角θに応じてスラスト力Ｆとして作用する。図３からもわかるように、傾斜角θが大きくなるに従って、スラスト力Ｆ（＝Ｗ×sinθ）が大きくなる。前述したように、近年ではトルクコンバータの小型化を目的としてタービンブレード２２ｃの傾斜角θが大きくなる傾向にあり、それに従って、タービンインペラ２２に作用するスラスト力Ｆが大きくなっている。従来では、このスラスト力Ｆをタービンシェル２２ａを固定するためのリベット３８が受け持っていたため、リベット３８の本数が増加していた。
【００３２】
これに対して、本実施例では、タービンインペラ２２を構成するタービンシェル２２ａの支持機構を図４に示す構造とすることで、リベット３８の本数を削減することを可能とする。図４は、本発明が適用された車両用流体伝動装置であるトルクコンバータ１００の断面図である。なお、ポンプシェル２０ａ等は、図１と同じであるため省略されており、タービンシェル２２ａおよびロックアップダンパ４６等についても、図１と同じであるため同じ符号が付されている。また、図４において、軸方向のフロントシェル１８側が図の右側、軸方向のリヤシェル２０ａ側が図の左側に対応する。
【００３３】
図４において、タービンハブ１０２は、円筒形状のボス部１０４と、そのボス部１０４の軸方向の一端から径方向に伸びる円板状のフランジ部１０６と、中間プレート５２を支持して中間プレート５２の回転中心を軸心Ｃに位置決めするためのセンタリング部１０８とを備えて構成されている。
【００３４】
フランジ部１０６の外周部は、軸方向においてリヤシェル２０ａ側（図において左側）に屈曲されており、軸方向のリヤシェル２０ａ側にリベット締結用の締結部１０６ａが形成されている。この締結部１０６ａには、周方向に複数個のリベット孔が形成されている。また、締結部１０６ａに対して軸方向のフロントシェル１８側（図において右側）には、タービンシェル２２ａおよびロックアップダンパ４６のクッションプレート４８をフランジ部１０６に嵌め付けるための環状溝１１０が形成されている。
【００３５】
タービンハブ１０２は、フランジ部１０６とセンタリング部１０８とを別体で備えている。センタリング部１０８は、円環状に形成されており、その外周面に中間プレート５２の内周面が摺接可能に嵌め付けられている。また、センタリング部１０８の内周面は、前記環状溝１１０に嵌め付けられている。このように中間プレート５２の内周面がセンタリング部１０８の外周面に嵌め付けられることで、中間プレート５２の回転中心が軸心Ｃと一致するように位置決めされる（センタリング、芯だし）。そして、フランジ部１０６とセンタリング部１０８との間にタービンシェル２２ａおよびクッションプレート４８が挟み込まれた状態で、リベット１１４によってこれらが一体的に締結される。
【００３６】
図４に示すように、タービンハブ１０２の外周部は、軸方向のリヤシェル２０ａ側（図において左側）から順番に、フランジ部１０６の締結部１０６ａ、タービンシェル２２ａ、クッションプレート４８、およびセンタリング部１０８が順番に重ねられた状態で、それらを軸方向に貫通する複数本のリベット１１４によって締結（リベット締結）されている。すなわち、タービンシェル２２ａの内周部は、フランジ部１０６の締結部１０６ａ（フランジ部の外周部）よりも軸方向においてフロントシェル１８側（図において右側）に重ねられた状態でリベット１１４によって締結されている。
【００３７】
トルクコンバータ１００において、タービンシェル２２ａが上記のようにタービンハブ１０２によって支持されることによる作用および効果について説明する。図示しないエンジンが駆動し、フロントシェル１８およびポンプインペラ２０が回転させられると、タービンインペラ２２には軸方向においてリヤシェル２０ａ側（図において左側）に働くスラスト力Ｆが発生する。従って、タービンインペラ２２を構成するタービンシェル２２ａについても同じ方向に作用するスラスト力Ｆが発生する。
【００３８】
これに対して、上記タービンシェル２２ａが上記のようにタービンハブ１０２に支持されると、前記スラスト力Ｆをタービンシェル２２ａに隣接するタービンハブ１０２のフランジ部１０６（締結部１０６ａ）が受けるので、リベット１１４にはスラスト力Ｆがかからない。従って、リベット１１４に係る荷重が抑制されるので、リベット１１４の本数を削減することが可能となる。また、中間プレート５２を支持するセンタリング部１０８を別体で設け、リベット１１４によってフランジ部１０６に一体的に締結することで、センタリング部１０８による中間プレート５２の支持（センタリング）も可能となる。
【００３９】
上述のように、本実施例によれば、トルクコンバータ１０が駆動してタービンシェル２２ａに軸方向においてリヤシェル２０ａ側に働くスラスト力Ｆが発生しても、そのスラスト力Ｆはタービンハブ１０２のフランジ部１０６が受け持つので、タービンシェル２２ａをタービンハブ１０２に締結するためのリベット１１４にはスラスト力Ｆはかからない。従って、タービンシェル２２ａをタービンハブ１０２締結するリベット１１４の本数を削減することができる。また、タービンブレード２２ｃの傾斜角θも大きくすることができるので、トルクコンバータ１０の軸方向の長さを短くすることができる。
【００４０】
また、本実施例によれば、タービンハブ１０２は、フランジ部１０６とセンタリング部１０８とを別体で備えており、そのフランジ部１０６とそのセンタリング部１０８との間にタービンシェル２２ａが挟み込まれた状態で、リベット１１４によってこれらが一体的に締結される。このようにすれば、タービンシェル２２ａにかかるスラスト力Ｆを、タービンハブ１０２のフランジ部１０６に受け持たせることでリベット１１４の本数を削減することができる。また、リベット１１４でフランジ部１０６に締結されるセンタリング部１０８によって、中間プレート５２の回転中心の位置決めを行うこともできる。
【００４１】
つぎに、本発明の他の実施例を説明する。なお、以下の説明において前述の実施例と共通する部分には同一の符号を付してその説明を省略する。
【実施例２】
【００４２】
図５は、本発明の他の実施例であるトルクコンバータ２００（車両用流体伝動装置に対応）の断面図であって、主に本発明の要部であるタービンシェル２１０を支持するタービンハブ２０２の支持構造が示されている。なお、図５において、リヤシェル２０ａ等は省略されており、タービンインペラ２２やロックアップダンパ４６等については、図１と略同様であるため同じ符号が付されている。また、図５において、軸方向のフロントシェル１８側が前述の実施例と同様に、図の右側に対応し、軸方向のリヤシェル２０ａ側が図の左側に対応している。
【００４３】
図５に示すタービンハブ２０２は、円筒形状のボス部２０４と、そのボス部２０４の軸方向の一端から径方向に伸びる円板形状のフランジ部２０６と、中間プレート５２を支持してその中間プレート５２の回転中心を軸心Ｃに位置決めするためのセンタリング部２０８とを、備えて構成されている。
【００４４】
フランジ部２０６の外周部は、軸方向においてリヤシェル２０ａ側に屈曲されており、軸方向のリヤシェル２０ａ側の端部には、リベット締結用の締結部２０６ａが形成されている。この締結部２０６ａには、周方向に複数個のリベット孔２１８が形成されている。また、フランジ部２０６の軸方向においてフロントシェル１８側の端部には、センタリング部２０８が形成されている。センタリング部２０８は、その外周面に中間プレート５２の内周面が摺動可能に嵌め付けられることで、中間プレート５２の回転中心が軸心Ｃとなるように位置決めされる。
【００４５】
本実施例では、タービンハブ２０２は、前記フランジ部２０６とセンタリング部２０８とを一体で備えている。そして、締結部２０６ａとセンタリング部２０８との間にタービンシェル２１０およびロックアップダンパ４６を構成するクッションプレート２１１を介挿するための環状溝２１２が形成されている。タービンシェル２１０およびクッションプレート２１１の内周部が、この環状溝２１２内に嵌め入れられた状態でリベット２１４によってタービンハブ２０２に締結される。
【００４６】
図６は、図５のタービンハブ２０２を矢印Ｂ方向から見たＢ矢視図である。図６に示すように、タービンハブ２０２の外周である締結部２０６ａには、周方向にスプライン状の凹凸部２１６が形成されている。また、この凹凸部２１６の径方向に突き出す凸部２１６ａには、リベット締結用のリベット孔２１８がそれぞれ形成されている。また、図６に、タービンシェル２１０およびクッションプレート２１１の内周端の形状を示す。タービンシェル２１０およびクッションプレート２１１の内周にも、それぞれタービンハブ２０２の凹凸部２１６に嵌合可能なスプライン状の凹凸部２２０が形成されており、内周側に突き出す凸部２２０ａには、それぞれリベット孔２２２が形成されている。
【００４７】
このように構成されると、トルクコンバータ組付時においてタービンハブ２０２の凹凸部２１６とタービンシェル２１０およびクッションプレート２１１の凹凸部２２０とを嵌合させることによって、タービンシェル２１０およびクッションプレート２１１を締結部２０６ａとセンタリング部２０８との間まで軸方向に移動させることができる。そして、破線で示すように、タービンシェル２１０およびクッションプレート２１１を、それらの部材に形成されているリベット孔２２２とタービンハブ２０２に形成されているリベット孔２１８とが軸方向に一致する回転位置、すなわち共通のリベット２１４が貫通可能な回転位置まで相対回転させることで、リベット２１４をそれらリベット孔２１８、２２２を通してリベット締結することができる。
【００４８】
また、トルクコンバータ駆動時（エンジン駆動時）において、タービンシェル２１０には軸方向においてリヤシェル２０ａ側に作用するスラスト力Ｆが発生するが、このスラスト力Ｆをタービンハブ２０２のフランジ部２０６が受けることとなり、リベット２１４には、スラスト力Ｆがかからない。従って、タービンシェル２１０およびクッションプレート２１１を締結するリベット２１４の本数を削減することができる。
【００４９】
上述のように、本実施例によれば、タービンハブ２０２は、フランジ部２０６とセンタリング部２０８とを一体で備えており、フランジ部２０６の外周部およびタービンシェル２１０の内周部には、互いに嵌合してタービンシェル２１０を軸方向においてフランジ部２０６とセンタリング部２０８との間に移動させるためのスプライン状の凹凸部２１６、２２０がそれぞれ形成されており、タービンシェル２１０に形成されている凹凸部２２０の内周側に突き出す凸部２２０ａ、およびフランジ部２０６に形成されている凹凸部２１６の外周側に突き出す凸部２１６ａには、それぞれリベット締結用のリベット孔２１８、２２２が形成されている。このようにすれば、タービンシェル２１０の凹凸部２２０とフランジ部２０６の凹凸部２１６とを嵌合させることで、タービンシェル２１０をフランジ部２０６とセンタリング部２０８との間に移動させることができる。そして、タービンシェル２１０の凸部２２０ａおよびフランジ部２０６の凸部２１６ａにそれぞれ形成されているリベット孔２１８、２２２を共通のリベット２１４が貫通可能な回転位置までこれらを相対回転させることで、タービンシェル２１０の内周をタービンハブ２０２のフランジ部２０６にリベット２１４で締結することができる。そして、タービンシェル２１０にかかるスラスト力Ｆは、フランジ部２０６の凸部２１６ａが受け持つので、リベット２１４にスラスト力Ｆがかからなくなり、リベット２１４の本数を削減することができる。
【実施例３】
【００５０】
図７は、本発明の更に他の実施例であるトルクコンバータ３００（車両用流体伝動装置に対応）の断面図であって、主に本発明の要部であるタービンシェル２２ａおよびを支持するタービンハブ３０２の支持構造を示している。なお、図７において、ポンプインペラ２０等が省略されており、タービンインペラ２２等については、図１のものと略同様であるため同じ符号が付されている。また、図７において、軸方向のフロントシェル１８側が、前述の実施例と同様に図の右側に対応し、軸方向のリヤシェル２０ａ側が図の左側に対応している。
【００５１】
タービンハブ３０２は、円筒形状のボス部３０４と、そのボス部３０４の軸砲の一端から径方向に伸びる円板形状のフランジ部３０６とを、備えて構成されている。
【００５２】
フランジ部３０６の外周部は、軸方向においてリヤシェル２０ａ側に屈曲されており、軸方向においてリヤシェル２０ａ側の端部にリベット締結用の締結部３０６ａが形成されている。また、フランジ部３０６の外周部であって、軸方向においてフロントシェル１８側には、タービンシェル２２ａおよび後述するクッションプレート３１０を嵌め付けるための環状溝３１１が形成されている。
【００５３】
本実施例では、ロックアップダンパ３０８が軸方向においてフロントシェル１８側に配置されるように、クッションプレート３１０が屈曲されている。そして、中間プレート３１２の内周面が径方向においてボス部３０４の外周面と摺接する位置まで延設されている。中間プレート３１２はボス部３０４の外周面と摺接することで回転中心が軸心Ｃと一致するように位置決め（センタリング）される。すなわち、ボス部３０４ががセンタリング部として機能する。また、中間プレート３１２には、タービンハブ３０４とタービンシェル２２ａおよびクッションプレート３１０とを締結するためのリベット３１４をかしめる際に使用されるかしめ孔３１６が形成されている。
【００５４】
本実施例においても、フランジ部３０６の外周部において、軸方向のリヤシェル２０ａ側から締結部３０６ａ、タービンシェル２２ａ、およびクッションプレート３１０の順番で重ねられた状態でリベット３１４によって両端が締結されている。従って、トルクコンバータ駆動時において、タービンシェル２２ａには軸方向のリヤシェル２０ａ側に作用するスラスト力Ｆが発生するが、このスラスト力Ｆをタービンハブ３０２のフランジ部３０６が受けることとなり、リベット３１４には、スラスト力Ｆがかからない。従って、タービンシェル２２ａおよびクッションプレート３１０を締結するリベット３１４の本数を削減することができる。
【００５５】
上述のように、本実施例によれば、タービンハブ３０２は、円筒形状のボス部３０４と、ボス部３０４の軸方向の一端から径方向に伸びるフランジ部３０６とからなり、中間プレート３１２は、ボス部３０４の外周面と摺接する位置まで内周方向に延設される。このようにすれば、中間プレート３１２の内周面がボス部３０４の外周に摺接されるので、中間プレート３１２の回転中心の位置決めをすることができる。また、タービンシェル２２ａにかかるスラスト力Ｆは、タービンハブ３０２のフランジ部３０６が受け持つため、リベット３１４の本数を削減することができる。
【００５６】
以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。
【００５７】
例えば、前述の実施例は、車両用流体伝動装置としていずれもトルクコンバータが適用されているが、流体継手に適用されても構わない。
【００５８】
また、前述の実施例では、タービンハブ２０２のフランジ部２０６側に凹凸部２１６が形成されているが、センタリング部２０８側に凹凸部が形成される構成であっても構わない。
【００５９】
なお、上述したのはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。
【符号の説明】
【００６０】
１０、１００、２００、３００：トルクコンバータ（車両用流体伝動装置）
１８：フロントシェル
２０：ポンプインペラ
２０ａ：リヤシェル
２１：ポンプシェル
２２：タービンインペラ
２２ａ、２１０：タービンシェル
２４、１０２、２０２、３０２：タービンハブ
２４ｂ、１０６、２０６、３０６：フランジ部
２６：ロックアップクラッチ
３８、１１４、２１４、３１４：リベット
４６、３０８：ロックアップダンパ
５２、３１２：中間プレート
５４：第１コイルスプリング（弾性部材）
５６：第２コイルスプリング（弾性部材）
５８、１０８、２０８：センタリング部
２１６、２２０：凹凸部
２１６ａ、２２０ａ：凸部
２１８、２２２：リベット孔
３０４：ボス部（センタリング部）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用流体伝動装置に係り、特にタービンシェルを支持するタービンハブの支持構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
フロントシェルおよびそのフロントシェルに連結されたリヤシェルから成るポンプシェルを有し、軸心まわりに回転するポンプインペラと、そのポンプシェル内に設けられてそのポンプインペラの回転が流体を介して伝達されるタービンシェルおよびそのタービンシェルを支持し軸心まわりに回転可能なタービンハブを有するタービンインペラと、ロックアップダンパを介して前記フロントシェルと前記タービンハブとの間を選択的に断続するロックアップクラッチとを、備えた車両用流体伝動装置がよく知られている。例えば特許文献１のトルクコンバータがその一例である。特許文献１のトルクコンバータは、フロントカバー７とタービンハブ１０とを選択的に断続するピストン４およびロックアップダンパ装置５が設けられている。このロックアップダンパ装置５は、一対のクッションプレートと、この一対のクッションプレートに挟持されている中間プレートと、クッションプレートと中間プレートとの間に介挿されている弾性部材とを、備えて構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１８０３０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１のタービンインペラを構成するタービンシェルが、タービンハブの外周部にリベットで締結されている。さらに具体的には、タービンシェルのリベットが貫通する部位が、タービンハブのリベットが貫通する部位よりも軸方向においてポンプインペラ１側に位置した状態でリベットによって締結されている。このように構成されるトルクコンバータが駆動すると、トルクコンバータ内を流れる作動油によって、タービンシェルには軸方向においてポンプインペラ１側に作用するスラスト力が発生し、そのスラスト力によってタービンシェルを介してリベットに引っ張り方向の荷重が作用する。近年では、トルクコンバータの小型化を目的として、タービンインペラを構成するタービンブレードの傾斜角を大きくする傾向にあり、それに応じてタービンシェルおよびリベットにかかるスラスト力が増加する傾向にあった。従って、そのスラスト力を支持するためにリベットの本数が増える問題があった。
【０００５】
本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、ロックアップダンパを有するロックアップクラッチを備えた車両用流体伝動装置において、流体伝動装置駆動時にタービンシェルにかかるスラスト力が大きくなってもタービンシェルをタービンハブに締結するためのリベットの本数を削減することができる構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するための、第１発明の要旨とするところは、(a)フロントシェルおよびそのフロントシェルに連結されたリヤシェルから成るポンプシェルを有し、軸心まわりに回転するポンプインペラと、そのポンプシェル内に設けられてそのポンプインペラの回転が流体を介して伝達されるタービンシェルおよびそのタービンシェルを支持し軸心まわりに回転可能なタービンハブを有するタービンインペラと、ロックアップダンパを介して前記フロントシェルと前記タービンハブとの間を選択的に断続するロックアップクラッチとを、備えた車両用流体伝動装置であって、(b)前記ロックアップダンパは、弾性部材と前記タービンハブにその弾性部材を介して連結された中間プレートとを含み、(c)前記タービンハブは、円板状のフランジ部と、前記中間プレートの回転中心の位置決めを行うセンタリング部とを含み、(d)前記タービンシェルの内周部は、前記タービンハブの前記フランジ部にリベットで締結されるものであり、そのタービンシェルの内周部は、そのフランジ部の外周部よりも軸方向において前記フロントシェル側に重ねられた状態で前記リベットによって締結されることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
このようにすれば、トルクコンバータが駆動してタービンシェルに軸方向においてリヤシェル側に働くスラスト力が発生しても、そのスラスト力はタービンハブのフランジ部が受け持つので、タービンシェルをタービンハブに締結するためのリベットにはスラスト力はかからない。従って、リベットの本数を削減することができる。
【０００８】
また、好適には、第２発明の要旨とするところは、第１発明の車両用流体伝動装置において、前記タービンハブは、前記フランジ部と前記センタリング部とを別体で備えており、そのフランジ部とそのセンタリング部との間に前記タービンシェルが挟み込まれた状態で、前記リベットによってこれらが一体的に締結される。このようにすれば、タービンシェルにかかるスラスト力を、タービンハブのフランジ部に受け持たせることでリベットの本数を削減することができる。また、リベットでフランジ部に締結されるセンタリング部によって、中間プレートの回転中心の位置決めを行うことができる。
【０００９】
また、好適には、第３発明の要旨とするところは、第１発明の車両用流体伝動装置において、前記タービンハブは、前記フランジ部と前記センタリング部とを一体で備えており、前記フランジ部の外周および前記タービンシェルの内周には、互いに嵌合してタービンシェルを軸方向において前記フランジ部と前記センタリング部との間に移動させるためのスプライン状の凹凸部がそれぞれ形成されており、前記タービンシェルに形成されている前記凹凸部の内周側に突き出す凸部、および前記フランジ部に形成されている前記凹凸部の外周側に突き出す凸部には、それぞれリベット締結用のリベット孔が形成されている。このようにすれば、タービンシェルの凹凸部とフランジ部の凹凸部とを嵌合させることで、タービンシェルをフランジ部とセンタリング部との間に移動させることができる。そして、タービンシェルの凸部およびフランジ部の凸部にそれぞれ形成されているリベット孔を共通のリベットが貫通可能な回転位置までこれらを相対回転させることで、タービンシェルの内周を前記タービンハブのフランジ部にリベットで締結することができる。そして、タービンシェルにかかるスラスト力は、フランジ部の凸部が受け持つので、リベットにスラスト力がかからなくなりリベットの本数を削減することができる。
【００１０】
また、好適には、前記タービンハブは、円筒形状のセンタリング部と、該センタリング部の軸方向の一端から径方向に伸びるフランジ部とからなり、前記中間プレートは、前記センタリング部の外周面と摺接する位置まで内周方向に延設されることを特徴とする。このようにすれば、中間プレートの内周面がセンタリング部の外周に摺接されるので、中間プレートの回転中心の位置決めをすることができる。また、タービンシェルにかかるスラスト力は、タービンハブのフランジ部が受け持つため、リベットの本数を削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明が適用可能なトルクコンバータの構造を説明するための断面図である。
【図２】図１のタービンインペラを矢印Ａ側からみたＡ矢視図である。
【図３】作動油がタービンブレードに衝突する際にタービンブレードに係る荷重の関係を示す概念図である。
【図４】本発明が適用された車両用流体伝動装置であるトルクコンバータの断面図である。
【図５】本発明の他の実施例であるトルクコンバータの断面図である。
【図６】図５のタービンハブを矢印Ｂ方向から見たＢ矢視図である。
【図７】本発明の更に他の実施例であるトルクコンバータの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
ここで、好適には、本願発明は、例えば有段変速機や無段変速機を備えた車両など、流体伝動装置を備える車両であれば適宜適用され得る。
【００１３】
以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下の実施例において図は適宜簡略化或いは変形されており、各部の寸法比および形状等は必ずしも正確に描かれていない。
【実施例１】
【００１４】
図１は、本発明が適用可能な車両用流体伝動装置であるトルクコンバータ１０の構造を説明するための断面図である。なお、トルクコンバータ１０は軸心Ｃに対して略対称であるため、下半分が省略されている。トルクコンバータ１０は、図示しないエンジンと図示しない変速機の入力軸１４との間に介挿され、作動油を媒介としてトルクを伝達するよく知られた流体伝動装置である。トルクコンバータ１０は、フロントシェル１８およびフロントシェル１８に連結されたリアシェル２０ａから成るポンプシェル２１を有するポンプインペラ２０と、ポンプシェル２１内に設けられてポンプインペラ２０の回転が流体を介して伝達されるタービンシェル２２ａおよびタービンシェル２２ａを支持し軸心まわりに回転可能なタービンハブ２４を有するタービンインペラ２２と、ポンプインペラ２０とタービンインペラ２２との間に介挿されているステータ２３と、後述するロックアップダンパ４６を介してフロントシェル１８とタービンハブ２４との間を選択的に断続するロックアップクラッチ２６とを、備えて構成されている。
【００１５】
ポンプインペラ２０の前部を構成するフロントシェル１８は、図示しないエンジンに連結されることで、エンジンとともに軸心Ｃまわりに回転させられる有底円筒状の部材である。フロントシェル１８は、円盤状の円盤部１８ａと円盤部１８ａの外周端から軸方向においてリヤシェル２０ａ側に伸びる円筒状の円筒部１８ｂとから形成されている。円盤部１８ａの外周部には、ブロック形状を有する接続部材２８が周方向に複数個設けられており、その接続部材２８に円盤状のドライブプレート３０の外周部がボルト３２によって締結されている。また、ドライブプレート３０の内周端部が、図示しないエンジンの出力軸１６（クランク軸）の端部にボルト３４によって締結されている。従って、フロントシェル１８は、接続部材２８およびドライブプレート３０を介して図示しないエンジンの出力軸１６に連結されることとなる。
【００１６】
ポンプインペラ２０は、フロントシェル１８と、外周端部がフロントシェル１８の円筒部１８ｂの外周部に溶接されることで連結されてフロントシェル１８とともにポンプシェル２１を構成するリヤシェル２０ａと、ポンプコア２０ｂと、リヤシェル２０ａおよびポンプコア２０ｂの間に介挿されている複数枚のポンプブレード２０ｃとを備えて構成されている。リヤシェル２０ａの内周端部は、動力伝達軸３６を介して図示しないオイルポンプに接続されている。
【００１７】
タービンインペラ２２は、内周部がタービンハブ２４に連結されているタービンシェル２２ａと、タービンコア２２ｂと、タービンシェル２２ａおよびタービンコア２２ｂの間に介挿されている複数枚のタービンブレード２２ｃと、外周部がタービンシェル２２ａの内周部に連結されることでタービンシェル２２ａを支持する軸心Ｃまわりに回転可能なタービンハブ２４とを、備えて構成されている。
【００１８】
タービンハブ２４は、円筒状のボス部２４ａと、ボス部２４ａの軸方向の一端から径方向に伸びる円板形状のフランジ部２４ｂとを備えている。ボス部２４ａの内周部には、図示しない変速機の入力軸１４がスプライン嵌合されている。フランジ部２４ｂの外周部には、タービンシェル２２ａおよびロックアップクラッチ２６がリベット３８によって締結されている。従って、タービンシェル２２ａが回転すると、タービンハブ２４および入力軸１４が軸心Ｃまわりに回転させられる。
【００１９】
ステータ２３は、ポンプインペラ２０およびタービンインペラ２２の径方向内側に設けられており、ブレード２３ａが形成されている。このステータ２３の内周側は、一方向への回転を許容するワンウエイクラッチ４０および中間部材４２を介して図示しない非回転部材であるハウジングに接続されている。
【００２０】
ロックアップクラッチ２６は、フロントシェル１８とタービンハブ２４との間に設けられており、後述するロックアップダンパ４６を介してこれらの間を選択的に断続する。ロックアップクラッチ２６は、ロックアップピストン４４とロックアップダンパ４６とを備えて構成されている。
【００２１】
ロックアップピストン４４は、トルクコンバータ１０内を流れる作動油の差圧によってフロントシェル１８に近接および隔離可能に構成されている。ロックアップピストン４４は、タービンハブ２４のボス部２４ａの外周面を軸方向に摺動可能な内周筒部４４ａと、内周筒部４４ａから径方向に伸びる円盤形状の壁部４４ｂと、壁部４４ｂの外周端からリヤシェル２０ａ側に向かって軸方向に伸びる円筒形状の外周筒部４４ｃとから構成されている。
【００２２】
ロックアップダンパ４６は、ロックアップピストン４４とタービンハブ２４との間に設けられている。ロックアップダンパ４６は、円盤状の一対のクッションプレート４８、５０と、この一対のクッションプレート４８、５０に挟持されている円板状の中間プレート５２と、クッションプレート４８、５０と中間プレート５２との間に介挿されている第１コイルスプリング５４および第２コイルスプリング５６とを備えて構成されている。なお、第１コイルスプリング５４および第２コイルスプリング５６が本発明の弾性部材に対応している。
【００２３】
クッションプレート４８、５０は、中間プレート５２に形成されている図示しない切欠を貫通する図示しないリベットによって一体的に締結されている。なお、図示しない前記切欠は、例えば周方向に広がる円弧形状を有しており、前記リベットはその間で相対移動可能に構成されている。従って、前記リベットが前記切欠の周方向端部と接触するまでの範囲で、クッションプレート４８、５０と中間プレート５２とが相対回転可能とされている。クッションプレート４８の内周部は、タービンシェル２２ａとともにリベット３８によってタービンハブ２４のフランジ部２４ｂに締結されている。
【００２４】
中間プレート５２には、第１コイルスプリング５４および第２コイルスプリング５６を収容するための中空窓が周方向に複数個形成されており、その中空窓に第１コイルスプリング５４および第２コイルスプリング５６が収容されている。また、中間プレート５２の外周端部には、スプライン状の外歯５２ａが形成されており、ロックアップピストン４４の外周筒部４４ｃに形成されている凹凸形状の切欠４５に嵌合されている。従って、ロックアップピストン４４が回転すると、中間プレート５２が軸心Ｃまわりに一体的に回転させられる。
【００２５】
クッションプレート４８、５０の周方向には、中間プレート５２の第１コイルスプリング５４および第２コイルスプリング５６が収容されている回転位置と同じ位置に、複数個の開口窓が形成されている。そして、中間プレート５２が回転すると、クッションプレート４８、５０の開口窓の回転方向の一端が、第１コイルスプリング５４および第２コイルスプリング５６に当接することによって、クッションプレート４８、５０が回転するようになっている。このとき、第１コイルスプリング５４および第２コイルスプリング５６が弾性変形しつつクッションプレート４８、５０に押し付けられることで、図示しないエンジンのトルク変動が吸収されるようになっている。
【００２６】
タービンハブ２４のフランジ部２４ｂの外周端部には、中間プレート５２の内周面と摺接される円還状のセンタリング部５８が形成されている。中間プレート５２の内周面がこのセンタリング部５８の外周面に嵌め入れられることで、中間プレート５２の回転中心が軸心Ｃと一致するように位置決めされる。すなわち、センタリング部５８は、中間プレート５２のセンタリング（芯だし）を果たしている。
【００２７】
また、図１にあっては、タービンハブ２４の外周部において、軸方向のフロントシェル１８側よりフランジ部２４ｂ、クッションプレート４８、およびタービンシェル２２ａの順番で重ねられた状態でリベット３８によって一体的に締結されている。
【００２８】
このようにタービンシェル２２ａがタービンハブ２４によって支持される場合、図示しないエンジンが駆動してフロントシェル１８およびそれに連結されたリヤシェル２０ａが回転すると、トルクコンバータ１０内の作動油が、ポンプブレード２０ｃによって押し出されて回転し、この回転によってポンプブレード２０ｃの外周側に追いやられるようになっている。そして、その作動油がタービンインペラ２２のタービンブレード２２ｃに衝突し、その衝突による衝撃力によってタービンブレード２２ｃが回転させられる。また、この作動油は、タービンブレード２２ｃを回転させた後、ステータ２３を通ってポンプインペラ２０に戻り、トルクコンバータ１０内を循環するようになっている。
【００２９】
ここで、トルクコンバータ１０内を作動油が循環した際には、タービンシェル２２ａが軸方向においてリヤシェル２０ａ側（図において左側）に引き付けられる方向のスラスト力が発生する。このスラスト力が発生する原理について、図２および図３を用いて説明する。
【００３０】
図２は、図１のタービンインペラ２２を矢印Ａ側からみたＡ矢視図である。なお、図２では、周方向の一部が示されているが、実際には周方向に連続している。タービンブレード２２ｃは、周方向に複数枚配置されており、各タービンブレード２２ｃに形成されている２枚のタブがタービンコア２２ｂに形成されている切欠に嵌め入れられた状態でかしめ着けられている。また、各タービンブレード２２ｃは、回転方向に沿って傾斜した状態で固定されており、この傾斜角θが大きくなるに従って、トルクコンバータ１０の軸方向の長さが短くなる。近年では、トルクコンバータ１０を小型化するためにこの傾斜角θが大きくなる傾向にある。
【００３１】
また、タービンシェル２２ａの内周部には、リベット３８（図１参照）を挿し通すためのリベット孔６０が周方向に複数個形成されている。図３は、作動油がタービンブレード２２ｃに衝突する際にタービンブレード２２ｃに係る荷重の関係を示す概念図である。図３において、傾斜された実線がタービンブレード２２ｃを示し、矢印が作動油の流れ方向示している。図３に示すように、作動油が各タービンブレード２２ｃに衝突すると、タービンブレード２２ｃに対して法線方向に衝突荷重Ｗが発生する。この衝突荷重Ｗが傾斜角θに応じてスラスト力Ｆとして作用する。図３からもわかるように、傾斜角θが大きくなるに従って、スラスト力Ｆ（＝Ｗ×sinθ）が大きくなる。前述したように、近年ではトルクコンバータの小型化を目的としてタービンブレード２２ｃの傾斜角θが大きくなる傾向にあり、それに従って、タービンインペラ２２に作用するスラスト力Ｆが大きくなっている。従来では、このスラスト力Ｆをタービンシェル２２ａを固定するためのリベット３８が受け持っていたため、リベット３８の本数が増加していた。
【００３２】
これに対して、本実施例では、タービンインペラ２２を構成するタービンシェル２２ａの支持機構を図４に示す構造とすることで、リベット３８の本数を削減することを可能とする。図４は、本発明が適用された車両用流体伝動装置であるトルクコンバータ１００の断面図である。なお、ポンプシェル２０ａ等は、図１と同じであるため省略されており、タービンシェル２２ａおよびロックアップダンパ４６等についても、図１と同じであるため同じ符号が付されている。また、図４において、軸方向のフロントシェル１８側が図の右側、軸方向のリヤシェル２０ａ側が図の左側に対応する。
【００３３】
図４において、タービンハブ１０２は、円筒形状のボス部１０４と、そのボス部１０４の軸方向の一端から径方向に伸びる円板状のフランジ部１０６と、中間プレート５２を支持して中間プレート５２の回転中心を軸心Ｃに位置決めするためのセンタリング部１０８とを備えて構成されている。
【００３４】
フランジ部１０６の外周部は、軸方向においてリヤシェル２０ａ側（図において左側）に屈曲されており、軸方向のリヤシェル２０ａ側にリベット締結用の締結部１０６ａが形成されている。この締結部１０６ａには、周方向に複数個のリベット孔が形成されている。また、締結部１０６ａに対して軸方向のフロントシェル１８側（図において右側）には、タービンシェル２２ａおよびロックアップダンパ４６のクッションプレート４８をフランジ部１０６に嵌め付けるための環状溝１１０が形成されている。
【００３５】
タービンハブ１０２は、フランジ部１０６とセンタリング部１０８とを別体で備えている。センタリング部１０８は、円環状に形成されており、その外周面に中間プレート５２の内周面が摺接可能に嵌め付けられている。また、センタリング部１０８の内周面は、前記環状溝１１０に嵌め付けられている。このように中間プレート５２の内周面がセンタリング部１０８の外周面に嵌め付けられることで、中間プレート５２の回転中心が軸心Ｃと一致するように位置決めされる（センタリング、芯だし）。そして、フランジ部１０６とセンタリング部１０８との間にタービンシェル２２ａおよびクッションプレート４８が挟み込まれた状態で、リベット１１４によってこれらが一体的に締結される。
【００３６】
図４に示すように、タービンハブ１０２の外周部は、軸方向のリヤシェル２０ａ側（図において左側）から順番に、フランジ部１０６の締結部１０６ａ、タービンシェル２２ａ、クッションプレート４８、およびセンタリング部１０８が順番に重ねられた状態で、それらを軸方向に貫通する複数本のリベット１１４によって締結（リベット締結）されている。すなわち、タービンシェル２２ａの内周部は、フランジ部１０６の締結部１０６ａ（フランジ部の外周部）よりも軸方向においてフロントシェル１８側（図において右側）に重ねられた状態でリベット１１４によって締結されている。
【００３７】
トルクコンバータ１００において、タービンシェル２２ａが上記のようにタービンハブ１０２によって支持されることによる作用および効果について説明する。図示しないエンジンが駆動し、フロントシェル１８およびポンプインペラ２０が回転させられると、タービンインペラ２２には軸方向においてリヤシェル２０ａ側（図において左側）に働くスラスト力Ｆが発生する。従って、タービンインペラ２２を構成するタービンシェル２２ａについても同じ方向に作用するスラスト力Ｆが発生する。
【００３８】
これに対して、上記タービンシェル２２ａが上記のようにタービンハブ１０２に支持されると、前記スラスト力Ｆをタービンシェル２２ａに隣接するタービンハブ１０２のフランジ部１０６（締結部１０６ａ）が受けるので、リベット１１４にはスラスト力Ｆがかからない。従って、リベット１１４に係る荷重が抑制されるので、リベット１１４の本数を削減することが可能となる。また、中間プレート５２を支持するセンタリング部１０８を別体で設け、リベット１１４によってフランジ部１０６に一体的に締結することで、センタリング部１０８による中間プレート５２の支持（センタリング）も可能となる。
【００３９】
上述のように、本実施例によれば、トルクコンバータ１０が駆動してタービンシェル２２ａに軸方向においてリヤシェル２０ａ側に働くスラスト力Ｆが発生しても、そのスラスト力Ｆはタービンハブ１０２のフランジ部１０６が受け持つので、タービンシェル２２ａをタービンハブ１０２に締結するためのリベット１１４にはスラスト力Ｆはかからない。従って、タービンシェル２２ａをタービンハブ１０２締結するリベット１１４の本数を削減することができる。また、タービンブレード２２ｃの傾斜角θも大きくすることができるので、トルクコンバータ１０の軸方向の長さを短くすることができる。
【００４０】
また、本実施例によれば、タービンハブ１０２は、フランジ部１０６とセンタリング部１０８とを別体で備えており、そのフランジ部１０６とそのセンタリング部１０８との間にタービンシェル２２ａが挟み込まれた状態で、リベット１１４によってこれらが一体的に締結される。このようにすれば、タービンシェル２２ａにかかるスラスト力Ｆを、タービンハブ１０２のフランジ部１０６に受け持たせることでリベット１１４の本数を削減することができる。また、リベット１１４でフランジ部１０６に締結されるセンタリング部１０８によって、中間プレート５２の回転中心の位置決めを行うこともできる。
【００４１】
つぎに、本発明の他の実施例を説明する。なお、以下の説明において前述の実施例と共通する部分には同一の符号を付してその説明を省略する。
【実施例２】
【００４２】
図５は、本発明の他の実施例であるトルクコンバータ２００（車両用流体伝動装置に対応）の断面図であって、主に本発明の要部であるタービンシェル２１０を支持するタービンハブ２０２の支持構造が示されている。なお、図５において、リヤシェル２０ａ等は省略されており、タービンインペラ２２やロックアップダンパ４６等については、図１と略同様であるため同じ符号が付されている。また、図５において、軸方向のフロントシェル１８側が前述の実施例と同様に、図の右側に対応し、軸方向のリヤシェル２０ａ側が図の左側に対応している。
【００４３】
図５に示すタービンハブ２０２は、円筒形状のボス部２０４と、そのボス部２０４の軸方向の一端から径方向に伸びる円板形状のフランジ部２０６と、中間プレート５２を支持してその中間プレート５２の回転中心を軸心Ｃに位置決めするためのセンタリング部２０８とを、備えて構成されている。
【００４４】
フランジ部２０６の外周部は、軸方向においてリヤシェル２０ａ側に屈曲されており、軸方向のリヤシェル２０ａ側の端部には、リベット締結用の締結部２０６ａが形成されている。この締結部２０６ａには、周方向に複数個のリベット孔２１８が形成されている。また、フランジ部２０６の軸方向においてフロントシェル１８側の端部には、センタリング部２０８が形成されている。センタリング部２０８は、その外周面に中間プレート５２の内周面が摺動可能に嵌め付けられることで、中間プレート５２の回転中心が軸心Ｃとなるように位置決めされる。
【００４５】
本実施例では、タービンハブ２０２は、前記フランジ部２０６とセンタリング部２０８とを一体で備えている。そして、締結部２０６ａとセンタリング部２０８との間にタービンシェル２１０およびロックアップダンパ４６を構成するクッションプレート２１１を介挿するための環状溝２１２が形成されている。タービンシェル２１０およびクッションプレート２１１の内周部が、この環状溝２１２内に嵌め入れられた状態でリベット２１４によってタービンハブ２０２に締結される。
【００４６】
図６は、図５のタービンハブ２０２を矢印Ｂ方向から見たＢ矢視図である。図６に示すように、タービンハブ２０２の外周である締結部２０６ａには、周方向にスプライン状の凹凸部２１６が形成されている。また、この凹凸部２１６の径方向に突き出す凸部２１６ａには、リベット締結用のリベット孔２１８がそれぞれ形成されている。また、図６に、タービンシェル２１０およびクッションプレート２１１の内周端の形状を示す。タービンシェル２１０およびクッションプレート２１１の内周にも、それぞれタービンハブ２０２の凹凸部２１６に嵌合可能なスプライン状の凹凸部２２０が形成されており、内周側に突き出す凸部２２０ａには、それぞれリベット孔２２２が形成されている。
【００４７】
このように構成されると、トルクコンバータ組付時においてタービンハブ２０２の凹凸部２１６とタービンシェル２１０およびクッションプレート２１１の凹凸部２２０とを嵌合させることによって、タービンシェル２１０およびクッションプレート２１１を締結部２０６ａとセンタリング部２０８との間まで軸方向に移動させることができる。そして、破線で示すように、タービンシェル２１０およびクッションプレート２１１を、それらの部材に形成されているリベット孔２２２とタービンハブ２０２に形成されているリベット孔２１８とが軸方向に一致する回転位置、すなわち共通のリベット２１４が貫通可能な回転位置まで相対回転させることで、リベット２１４をそれらリベット孔２１８、２２２を通してリベット締結することができる。
【００４８】
また、トルクコンバータ駆動時（エンジン駆動時）において、タービンシェル２１０には軸方向においてリヤシェル２０ａ側に作用するスラスト力Ｆが発生するが、このスラスト力Ｆをタービンハブ２０２のフランジ部２０６が受けることとなり、リベット２１４には、スラスト力Ｆがかからない。従って、タービンシェル２１０およびクッションプレート２１１を締結するリベット２１４の本数を削減することができる。
【００４９】
上述のように、本実施例によれば、タービンハブ２０２は、フランジ部２０６とセンタリング部２０８とを一体で備えており、フランジ部２０６の外周部およびタービンシェル２１０の内周部には、互いに嵌合してタービンシェル２１０を軸方向においてフランジ部２０６とセンタリング部２０８との間に移動させるためのスプライン状の凹凸部２１６、２２０がそれぞれ形成されており、タービンシェル２１０に形成されている凹凸部２２０の内周側に突き出す凸部２２０ａ、およびフランジ部２０６に形成されている凹凸部２１６の外周側に突き出す凸部２１６ａには、それぞれリベット締結用のリベット孔２１８、２２２が形成されている。このようにすれば、タービンシェル２１０の凹凸部２２０とフランジ部２０６の凹凸部２１６とを嵌合させることで、タービンシェル２１０をフランジ部２０６とセンタリング部２０８との間に移動させることができる。そして、タービンシェル２１０の凸部２２０ａおよびフランジ部２０６の凸部２１６ａにそれぞれ形成されているリベット孔２１８、２２２を共通のリベット２１４が貫通可能な回転位置までこれらを相対回転させることで、タービンシェル２１０の内周をタービンハブ２０２のフランジ部２０６にリベット２１４で締結することができる。そして、タービンシェル２１０にかかるスラスト力Ｆは、フランジ部２０６の凸部２１６ａが受け持つので、リベット２１４にスラスト力Ｆがかからなくなり、リベット２１４の本数を削減することができる。
【実施例３】
【００５０】
図７は、本発明の更に他の実施例であるトルクコンバータ３００（車両用流体伝動装置に対応）の断面図であって、主に本発明の要部であるタービンシェル２２ａおよびを支持するタービンハブ３０２の支持構造を示している。なお、図７において、ポンプインペラ２０等が省略されており、タービンインペラ２２等については、図１のものと略同様であるため同じ符号が付されている。また、図７において、軸方向のフロントシェル１８側が、前述の実施例と同様に図の右側に対応し、軸方向のリヤシェル２０ａ側が図の左側に対応している。
【００５１】
タービンハブ３０２は、円筒形状のボス部３０４と、そのボス部３０４の軸砲の一端から径方向に伸びる円板形状のフランジ部３０６とを、備えて構成されている。
【００５２】
フランジ部３０６の外周部は、軸方向においてリヤシェル２０ａ側に屈曲されており、軸方向においてリヤシェル２０ａ側の端部にリベット締結用の締結部３０６ａが形成されている。また、フランジ部３０６の外周部であって、軸方向においてフロントシェル１８側には、タービンシェル２２ａおよび後述するクッションプレート３１０を嵌め付けるための環状溝３１１が形成されている。
【００５３】
本実施例では、ロックアップダンパ３０８が軸方向においてフロントシェル１８側に配置されるように、クッションプレート３１０が屈曲されている。そして、中間プレート３１２の内周面が径方向においてボス部３０４の外周面と摺接する位置まで延設されている。中間プレート３１２はボス部３０４の外周面と摺接することで回転中心が軸心Ｃと一致するように位置決め（センタリング）される。すなわち、ボス部３０４ががセンタリング部として機能する。また、中間プレート３１２には、タービンハブ３０４とタービンシェル２２ａおよびクッションプレート３１０とを締結するためのリベット３１４をかしめる際に使用されるかしめ孔３１６が形成されている。
【００５４】
本実施例においても、フランジ部３０６の外周部において、軸方向のリヤシェル２０ａ側から締結部３０６ａ、タービンシェル２２ａ、およびクッションプレート３１０の順番で重ねられた状態でリベット３１４によって両端が締結されている。従って、トルクコンバータ駆動時において、タービンシェル２２ａには軸方向のリヤシェル２０ａ側に作用するスラスト力Ｆが発生するが、このスラスト力Ｆをタービンハブ３０２のフランジ部３０６が受けることとなり、リベット３１４には、スラスト力Ｆがかからない。従って、タービンシェル２２ａおよびクッションプレート３１０を締結するリベット３１４の本数を削減することができる。
【００５５】
上述のように、本実施例によれば、タービンハブ３０２は、円筒形状のボス部３０４と、ボス部３０４の軸方向の一端から径方向に伸びるフランジ部３０６とからなり、中間プレート３１２は、ボス部３０４の外周面と摺接する位置まで内周方向に延設される。このようにすれば、中間プレート３１２の内周面がボス部３０４の外周に摺接されるので、中間プレート３１２の回転中心の位置決めをすることができる。また、タービンシェル２２ａにかかるスラスト力Ｆは、タービンハブ３０２のフランジ部３０６が受け持つため、リベット３１４の本数を削減することができる。
【００５６】
以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。
【００５７】
例えば、前述の実施例は、車両用流体伝動装置としていずれもトルクコンバータが適用されているが、流体継手に適用されても構わない。
【００５８】
また、前述の実施例では、タービンハブ２０２のフランジ部２０６側に凹凸部２１６が形成されているが、センタリング部２０８側に凹凸部が形成される構成であっても構わない。
【００５９】
なお、上述したのはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。
【符号の説明】
【００６０】
１０、１００、２００、３００：トルクコンバータ（車両用流体伝動装置）
１８：フロントシェル
２０：ポンプインペラ
２０ａ：リヤシェル
２１：ポンプシェル
２２：タービンインペラ
２２ａ、２１０：タービンシェル
２４、１０２、２０２、３０２：タービンハブ
２４ｂ、１０６、２０６、３０６：フランジ部
２６：ロックアップクラッチ
３８、１１４、２１４、３１４：リベット
４６、３０８：ロックアップダンパ
５２、３１２：中間プレート
５４：第１コイルスプリング（弾性部材）
５６：第２コイルスプリング（弾性部材）
５８、１０８、２０８：センタリング部
２１６、２２０：凹凸部
２１６ａ、２２０ａ：凸部
２１８、２２２：リベット孔
３０４：ボス部（センタリング部）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フロントシェルおよび該フロントシェルに連結されたリヤシェルから成るポンプシェルを有し、軸心まわりに回転するポンプインペラと、該ポンプシェル内に設けられて該ポンプインペラの回転が流体を介して伝達されるタービンシェルおよび該タービンシェルを支持し軸心まわりに回転可能なタービンハブを有するタービンインペラと、ロックアップダンパを介して前記フロントシェルと前記タービンハブとの間を選択的に断続するロックアップクラッチとを、備えた車両用流体伝動装置であって、
前記ロックアップダンパは、弾性部材と前記タービンハブに該弾性部材を介して連結された中間プレートとを含み、
前記タービンハブは、円板状のフランジ部と、前記中間プレートの回転中心の位置決めを行うセンタリング部とを含み、
前記タービンシェルの内周部は、前記タービンハブの前記フランジ部にリベットで締結されるものであり、該タービンシェルの内周部は、該フランジ部の外周部よりも軸方向において前記フロントシェル側に重ねられた状態で前記リベットによって締結されることを特徴とする車両用流体伝動装置。
【請求項２】
前記タービンハブは、前記フランジ部と前記センタリング部とを別体で備えており、該フランジ部と該センタリング部との間に前記タービンシェルが挟み込まれた状態で、前記リベットによってこれらが一体的に締結されることを特徴とする請求項１の車両用流体伝動装置。
【請求項３】
前記タービンハブは、前記フランジ部と前記センタリング部とを一体で備えており、
前記フランジ部の外周および前記タービンシェルの内周には、互いに嵌合して該タービンシェルを軸方向において前記フランジ部と前記センタリング部との間に移動させるためのスプライン状の凹凸部がそれぞれ形成されており、前記タービンシェルに形成されている前記凹凸部の内周側に突き出す凸部、および前記フランジ部に形成されている前記凹凸部の外周側に突き出す凸部には、それぞれリベット締結用のリベット孔が形成されていることを特徴とする請求項１の車両用流体伝動装置。
【請求項１】
フロントシェルおよび該フロントシェルに連結されたリヤシェルから成るポンプシェルを有し、軸心まわりに回転するポンプインペラと、該ポンプシェル内に設けられて該ポンプインペラの回転が流体を介して伝達されるタービンシェルおよび該タービンシェルを支持し軸心まわりに回転可能なタービンハブを有するタービンインペラと、ロックアップダンパを介して前記フロントシェルと前記タービンハブとの間を選択的に断続するロックアップクラッチとを、備えた車両用流体伝動装置であって、
前記ロックアップダンパは、弾性部材と前記タービンハブに該弾性部材を介して連結された中間プレートとを含み、
前記タービンハブは、円板状のフランジ部と、前記中間プレートの回転中心の位置決めを行うセンタリング部とを含み、
前記タービンシェルの内周部は、前記タービンハブの前記フランジ部にリベットで締結されるものであり、該タービンシェルの内周部は、該フランジ部の外周部よりも軸方向において前記フロントシェル側に重ねられた状態で前記リベットによって締結されることを特徴とする車両用流体伝動装置。
【請求項２】
前記タービンハブは、前記フランジ部と前記センタリング部とを別体で備えており、該フランジ部と該センタリング部との間に前記タービンシェルが挟み込まれた状態で、前記リベットによってこれらが一体的に締結されることを特徴とする請求項１の車両用流体伝動装置。
【請求項３】
前記タービンハブは、前記フランジ部と前記センタリング部とを一体で備えており、
前記フランジ部の外周および前記タービンシェルの内周には、互いに嵌合して該タービンシェルを軸方向において前記フランジ部と前記センタリング部との間に移動させるためのスプライン状の凹凸部がそれぞれ形成されており、前記タービンシェルに形成されている前記凹凸部の内周側に突き出す凸部、および前記フランジ部に形成されている前記凹凸部の外周側に突き出す凸部には、それぞれリベット締結用のリベット孔が形成されていることを特徴とする請求項１の車両用流体伝動装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１３−９２２３９（Ｐ２０１３−９２２３９Ａ）
【公開日】平成２５年５月１６日（２０１３．５．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２３６０３７（Ｐ２０１１−２３６０３７）
【出願日】平成２３年１０月２７日（２０１１．１０．２７）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【公開日】平成２５年５月１６日（２０１３．５．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月２７日（２０１１．１０．２７）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
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