JP4935360B2 - Power transmission device - Google Patents
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Description
本発明は、動力伝達装置に関する。特に、自動車に搭載されるトルクコンバータに関する。 The present invention relates to a power transmission device. In particular, the present invention relates to a torque converter mounted on an automobile.
動力伝達装置は、一の装置からの動力を他の装置に伝達するための装置である。動力伝達装置には、たとえば、自動車のトルクコンバータが挙げられる。トルクコンバータは、エンジンやモータなどの駆動装置と変速機との間に取付けられる装置である。トルクコンバータは、駆動装置からの動力を変速機に伝達する機能を有する。 The power transmission device is a device for transmitting power from one device to another device. Examples of the power transmission device include an automobile torque converter. A torque converter is a device attached between a drive device such as an engine or a motor and a transmission. The torque converter has a function of transmitting power from the drive device to the transmission.
特開2004−132526号公報においては、トルクコンバータのステータを支持する支持装置が開示されている。この支持装置においては、ステータの内周に配置されるアウタレースと、トルクコンバータの回転軸の外周に配置されるインナレースとの隙間を保持するエンドベアリングと、アウタレースの端面に隣接するように配置され、エンドベアリングが変速機回転軸の方向に移動することを規制するスラストベアリングレースと、スラストベアリングレースの転送面に配置され、アウタレースに作用する荷重を支持するためのスラストベアリングとを含むことが開示されている。 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-132526 discloses a support device that supports a stator of a torque converter. In this support device, an end bearing that holds a gap between the outer race disposed on the inner periphery of the stator and the inner race disposed on the outer periphery of the rotating shaft of the torque converter, and the end race is disposed adjacent to the end race. And a thrust bearing race that restricts the end bearing from moving in the direction of the transmission rotating shaft, and a thrust bearing that is disposed on a transfer surface of the thrust bearing race and supports a load acting on the outer race. Has been.
実開昭63−80361号公報においては、ロックアップ式トルクコンバータにおいて、タービンランナおよびワンウェイクラッチ間のスラスト受け部をスラストワッシャで構成し、このスラストワッシャとタービンランナおよびワンウェイクラッチとの摺接部に、ロックアップ制御室の作動流体を導く潤滑路を設けたロックアップ式トルクコンバータのスラスト軸受装置が開示されている。
トルクコンバータなどの動力伝達装置においては、ポンプインペラとタービンランナとが互いに対向するように配置され、ポンプインペラとタービンランナとの間に作動流体が配置される。ポンプインペラには駆動装置の駆動力が入力される。ポンプインペラが回転することにより、タービンランナに向かって作動流体が流れ、タービンランナが回転する。タービンランナは、動力伝達装置の出力軸に接続されている。タービンランナが回転することにより、出力軸が回転する。 In a power transmission device such as a torque converter, a pump impeller and a turbine runner are disposed so as to face each other, and a working fluid is disposed between the pump impeller and the turbine runner. The driving force of the driving device is input to the pump impeller. When the pump impeller rotates, the working fluid flows toward the turbine runner, and the turbine runner rotates. The turbine runner is connected to the output shaft of the power transmission device. As the turbine runner rotates, the output shaft rotates.
ポンプインペラとタービンランナとの間にはステータが配置されている。ステータは、たとえば、ワンウェイクラッチを介して固定軸に固定されている。ワンウェイクラッチは、ポンプインペラを支持するポンプインペラ支持部材と、タービンランナを支持するためのタービンランナ支持部材との間に配置されている。このため、ワンウェイクラッチとポンプインペラとの間、およびワンウェイクラッチとタービンランナとの間にはスラストベアリングが配置される。 A stator is disposed between the pump impeller and the turbine runner. The stator is fixed to the fixed shaft via a one-way clutch, for example. The one-way clutch is disposed between a pump impeller support member that supports the pump impeller and a turbine runner support member that supports the turbine runner. For this reason, thrust bearings are disposed between the one-way clutch and the pump impeller and between the one-way clutch and the turbine runner.
上記の実開昭63−80361号公報においては、タービンランナを支持するためのタービンランナ支持部材とワンウェイクラッチとの間にスラストワッシャを配置して、このスラストワッシャに作動流体を供給することが開示されている。しかしながら、この構造においても、スラストワッシャの両側の表面に荷重がかかった結果、抵抗が生じるという問題があった。すなわち、摺動抵抗が生じるため、トルクコンバータの性能が低下するという問題があった。 Japanese Utility Model Laid-Open No. 63-80361 discloses disposing a thrust washer between a turbine runner support member for supporting a turbine runner and a one-way clutch, and supplying a working fluid to the thrust washer. Has been. However, even in this structure, there is a problem that resistance is generated as a result of a load applied to the surfaces on both sides of the thrust washer. That is, there is a problem that the performance of the torque converter is lowered because sliding resistance is generated.
本発明は、駆動するときの抵抗が小さい動力伝達装置を提供することを目的とする。 An object of this invention is to provide the power transmission device with small resistance when driving.
本発明に基づく一の局面における動力伝達装置は、駆動装置の駆動力を入力するためのポンプインペラと、上記ポンプインペラと対向するように配置されているタービンランナとを備える。駆動力を出力するための出力シャフトを備える。上記ポンプインペラと上記タービンランナとの間に配置されているステータを備える。上記ステータを支持するためのステータ支持部材を備える。上記タービンランナを支持するためのタービンランナ支持部材を備える。上記出力シャフトは、上記タービンランナ支持部材と係合する第1の係合部を有する。上記第1の係合部は、上記タービンランナ支持部材と嵌合するように形成された凸部を有する。上記第1の係合部は、上記出力シャフトを側方から見たときに、上記凸部の延びる方向が上記出力シャフトの回転軸に対して傾斜するように形成されている。上記凸部の傾斜する向きは、上記駆動装置の上記駆動力が入力されているときに、上記タービンランナ支持部材が上記ステータ支持部材から離れる向きに力が作用するように形成されている。上記タービンランナ支持部材と上記ステータ支持部材との間に配置されている第1のワッシャを備える。上記第1のワッシャにより、上記タービンランナ支持部材と上記ステータ支持部材との間の距離が定められている。 The power transmission device in one aspect based on this invention is provided with the pump impeller for inputting the driving force of a drive device, and the turbine runner arrange | positioned so as to oppose the said pump impeller. An output shaft for outputting a driving force is provided. A stator disposed between the pump impeller and the turbine runner; A stator support member for supporting the stator is provided. A turbine runner support member for supporting the turbine runner is provided. The output shaft has a first engagement portion that engages with the turbine runner support member. The first engaging portion has a convex portion formed so as to be fitted to the turbine runner support member. The first engaging portion is formed such that a direction in which the convex portion extends is inclined with respect to a rotation axis of the output shaft when the output shaft is viewed from the side. The direction in which the convex portion inclines is formed such that when the driving force of the driving device is input, the force acts in a direction in which the turbine runner support member is separated from the stator support member. A first washer is provided between the turbine runner support member and the stator support member. A distance between the turbine runner support member and the stator support member is determined by the first washer.
本発明に基づく他の局面における動力伝達装置は、駆動装置の駆動力を入力するためのポンプインペラと、上記ポンプインペラと対向するように配置されているタービンランナとを備える。上記ポンプインペラと上記タービンランナとの間に配置されているステータを備える。上記ステータを支持するためのステータ支持部材を備える。上記ポンプインペラを支持するためのポンプインペラ支持部材を備える。上記ステータ支持部材を支持するための固定シャフトを備える。上記固定シャフトは、上記ステータ支持部材と係合する第2の係合部を有する。上記第2の係合部は、上記ステータ支持部材と嵌合するように形成された凸部を有する。上記第2の係合部は、上記固定シャフトを側方から見たときに上記凸部の延びる方向が上記ステータの回転軸に対して傾斜するように形成されている。上記凸部の傾斜する向きは、上記駆動装置の上記駆動力が入力されているときに、上記ステータ支持部材が上記ポンプインペラ支持部材から離れる向きに力が作用するように形成されている。上記ポンプインペラ支持部材と上記ステータ支持部材との間に配置されている第2のワッシャを備える。上記第2のワッシャにより、上記ポンプインペラ支持部材と上記ステータ支持部材との距離が定められている。 The power transmission device in another aspect based on this invention is provided with the pump impeller for inputting the driving force of a drive device, and the turbine runner arrange | positioned so as to oppose the said pump impeller. A stator disposed between the pump impeller and the turbine runner; A stator support member for supporting the stator is provided. A pump impeller support member for supporting the pump impeller is provided. A fixed shaft for supporting the stator support member is provided. The fixed shaft has a second engagement portion that engages with the stator support member. The second engaging portion has a convex portion formed so as to be fitted to the stator support member. The second engaging portion is formed such that a direction in which the convex portion extends is inclined with respect to the rotation axis of the stator when the fixed shaft is viewed from the side. The direction in which the convex portion inclines is formed such that when the driving force of the driving device is input, the force acts in a direction in which the stator support member is separated from the pump impeller support member. A second washer is provided between the pump impeller support member and the stator support member. The distance between the pump impeller support member and the stator support member is determined by the second washer.
本発明によれば、駆動するときの抵抗が小さい動力伝達装置を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, a power transmission device with small resistance when driving can be provided.
(実施の形態1)
図1から図5を参照して、実施の形態1における動力伝達装置について説明する。本実施の形態における動力伝達装置は、自動車に搭載されるトルクコンバータである。トルクコンバータは、エンジンなどの駆動装置の駆動力を変速機などに伝達する機能を有する。
(Embodiment 1)
The power transmission device in the first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 5. The power transmission device in the present embodiment is a torque converter mounted on an automobile. The torque converter has a function of transmitting a driving force of a driving device such as an engine to a transmission or the like.
図1は、本実施の形態におけるトルクコンバータの概略断面図である。図1の紙面の左側にエンジンが配置され、図1の紙面の右側に変速機が配置される。 FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of the torque converter in the present embodiment. The engine is arranged on the left side of the page of FIG. 1, and the transmission is arranged on the right side of the page of FIG.
トルクコンバータ1は、エンジンのクランクシャフトから変速機のインプットシャフト6にトルクを伝達する。本実施の形態において、トルクコンバータの駆動力を出力するための出力シャフトは、変速機のインプットシャフトになっている。
The torque converter 1 transmits torque from the crankshaft of the engine to the
本実施の形態においては、変速機のインプットシャフト6の回転軸がトルクコンバータ1の回転軸80となる。本実施の形態においては、エンジンの回転力がフロントカバー3に入力されることにより、矢印90に示す向きにフロントカバー3が回転する。フロントカバー3の回転力が伝達され、矢印91に示す向きに変速機のインプットシャフト6が回転する。
In the present embodiment, the rotation shaft of the
トルクコンバータ1は、3個の羽根車として、タービンランナ40、ポンプインペラ30を備える。トルクコンバータ1は、ステータ23を備える。トルクコンバータ1は、ロックアップ機構70を備える。
The torque converter 1 includes a
トルクコンバータ1のエンジン側には円盤形状のフロントカバー3が配置されている。フロントカバー3は、回転軸から外側に延びるように、すなわちラジアル方向に延びるように形成されている。フロントカバー3は、トルクコンバータ1の前面筐体として作用する。
A disc-
フロントカバー3には、ポンプシェル33が固定されている。フロントカバー3とポンプシェル33とにより所定の空間が形成されている。この空間内には、トルクコンバータ1のさまざまな要素が配置されている。フロントカバー3とポンプシェル33とで取囲まれる空間はほぼ密閉された空間である。この空間内には、作動流体としてのオートマチックトランスミッションフルード(ATF)が封入されている。
A
ポンプインペラ30は、ポンプシェル33を含む。ポンプシェル33は、ポンプインペラ30の外側の構成部材である。エンジンからフロントカバー3に動力が入力されるとフロントカバー3が回転して、この回転力がポンプシェル33に伝達される。
The
ポンプインペラ30は、回転軸80を中心として回転することが可能である。ポンプインペラ30は、作動流体をタービンランナ40へ向かって押し出すような形状のブレード31を有する。ポンプインペラ30が回転することにより、ポンプインペラ30近傍の作動流体はブレード31によりタービンランナ40へ向かって押し出される。ポンプインペラ30は、ポンプインペラ支持部材34に支持されている。
The
ステータ23は、タービンランナ40からポンプインペラ30へ戻る作動流体の流れを整流するための羽根である。ステータ23は、樹脂またはアルミニウム合金などにより構成される。ステータ23は、ポンプインペラ30とタービンランナ40との間に配置されている。ステータ23は、タービンランナ40からポンプインペラ30へ流れる作動流体の流れ方向を変える働きをする。
The
本実施の形態におけるトルクコンバータ1は、ステータ23を支持するためのステータ支持部材としてのワンウェイクラッチ51を備える。ステータ23は、ワンウェイクラッチ51を介して固定シャフト39に取付けられている。固定シャフト39は、回転せずに固定されている。ワンウェイクラッチ51は、ステータ23が、一方向にのみ回転するように形成されている。ワンウェイクラッチ51としては、ローラ、スプラグまたはラチェット等を用いる構造を採用することができる。本実施の形態におけるワンウェイクラッチ51は、スプラグ56を含む。
The torque converter 1 in the present embodiment includes a one-way clutch 51 as a stator support member for supporting the
タービンランナ40は、作動流体を循環させる空間を形成するタービンシェル43を含む。タービンランナ40は、ポンプインペラ30と向かい合うように配置されている。タービンランナ40には、ポンプインペラ30からの作動流体を受けて回転する形状のブレード41を含む。タービンランナ40は、矢印92に示すように、ポンプインペラ30が送り出す作動流体を受取り、この作動流体により回転力が付与される。タービンランナ40に送られた作動流体は、内周側へ移動してステータ23を介して、ポンプインペラ30へ送られる。タービンランナ40は、ポンプインペラ30と別個独立に回転することが可能である。
The
ポンプインペラ30は、フロントカバー3と一体回転するのに対し、タービンランナ40はロックアップピストン4と一体的に回転する。タービンシェル43と接触するように伝達部材77が配置されている。伝達部材77は、リベットまたはボルトなどの締結具でタービンシェル43と一体化されている。伝達部材77は、タービンシェル43と共に回転する。
The
タービンランナ40は、タービンランナ支持部材としてのタービンハブ7に支持されている。伝達部材77およびタービンシェル43は、共にタービンハブ7に固定されている。伝達部材77およびタービンシェル43は、タービンハブ7と共にインプットシャフト6を回転軸として回転することが可能である。
The
タービンハブ7は、インプットシャフト6にスプラインで嵌合している。タービンハブ7は、インプットシャフト6の外周面に配置されている。タービンハブ7は、インプットシャフト6とタービンランナ40とを接続する。タービンハブ7は、タービンランナ40に入力された回転力をインプットシャフト6へ伝える働きをする。
The
トルクコンバータのトルク増幅作用が必要なときには、矢印92に示すように流れる作動流体により、タービンランナ40が回転する。タービンランナ40の回転力は、タービンハブ7を介してインプットシャフト6に伝達される。
When the torque amplifying action of the torque converter is required, the
次に、ロックアップ機構70について説明する。ロックアップ機構70は、フロントカバー3の回転力をインプットシャフト6に直接的に伝えるための装置である。ロックアップ機構70は、摩擦部材としてのフェーシング76を含む。フェーシング76がフロントカバー3の内周面に接触することによりフロントカバー3の回転力がインプットシャフト6に伝えられる。ロックアップ機構70は、フェーシング76を取り付けるためのロックアップピストン4を有する。
Next, the
ロックアップピストン4は、インプットシャフト6の軸方向に移動することができるように形成されている。ロックアップピストン4は、フェーシング76がフロントカバー3に当接することを可能にしている。ロックアップピストン4は回転の半径方向(ラジアル方向)に向かって延びる円盤形状に形成されている。ロックアップピストン4は、フロントカバー3に向かい合うように配置されている。フェーシング76は、ロックアップピストン4の外周側に配置されている。ロックアップピストン4は、タービンハブ7に固定されている。
The
本実施の形態においては、フロントカバー3とロックアップピストン4との間の空間が第一油圧室10aである。また、ロックアップピストン4と伝達部材77との間の空間が第二油圧室10bである。それぞれの第一および第二油圧室10a,10bには作動流体が満たされている。第一および第二油圧室10a,10bの油圧を変更することにより、ロックアップピストン4をフロントカバー3に近づく方向およびフロントカバー3から遠ざかる方向に移動させることが可能である。
In the present embodiment, the space between the
ロックアップ機構70には、ロックアップダンパ74が設けられている。ロックアップダンパ74は、入力変動を緩和する役割を果たす。ロックアップダンパ74は、ばね部材を含む。ロックアップダンパ74は、トルクが加わるとばね部材の作用により変動を和らげる働きを有する。ロックアップダンパ74は、ロックアップピストン4と伝達部材77との間に配置されている。
The
ロックアップ機構70の動作について説明すると、トルクコンバータ1のトルク増幅作用を必要としないときには、フェーシング76をフロントカバー3に直接接触させることにより、フロントカバー3の回転力をインプットシャフト6に直接伝える。具体的には、第一油圧室10aの作動流体をインプットシャフト6に形成されている貫通孔6hを介して放出する。これにより、第一油圧室10aの油圧は、第二油圧室10bの油圧よりも低くなる。その結果、ロックアップピストン4が、フロントカバー3へ近づく方向に移動する。フェーシング76は、フロントカバー3に接触する。これにより、フロントカバー3の動力がフェーシング76、ロックアップピストン4およびタービンハブ7を介してインプットシャフト6へ伝えられる。この状態では、トルクコンバータ1による動力の損失を回避できる。
The operation of the lock-up
トルクコンバータ1のトルク増幅作用が必要な場合には、貫通孔6hを介して第一油圧室10aに作動流体を送り込む。これにより、第一油圧室10aの圧力が高くなる。ロックアップピストン4は、フロントカバー3から遠ざかる方向へ押し戻される。フロントカバー3とフェーシング76との間に隙間が生じる。この状態では、フロントカバー3の回転力がフェーシング76に直接伝えられることを回避できる。
When the torque amplification action of the torque converter 1 is required, the working fluid is sent into the first
ステータ23は、ワンウェイクラッチ51を介して、固定シャフト39に支持されている。ワンウェイクラッチ51は、ステータ23の内周面に配置されている。本実施の形態におけるワンウェイクラッチ51は、アウタレース52とインナレース55とスプラグ56とを含む。
The
アウタレース52とインナレース55との間には、複数のスプラグ56が配置されている。さらに、アウタレース52とインナレース55との間には、エンドベアリング54が配置されている。エンドベアリング54は、アウタレース52とインナレース55との間隔を一定に保持する。さらにエンドベアリング54は、スプラグ56が移動することを規制する。アウタレース52の両端面には、スラストベアリングレース53が隣接するように配置されている。スラストベアリングレース53は、エンドベアリング54およびインナレース55の移動を規制する。
A plurality of
ワンウェイクラッチ51の変速機側の側面には、スラストベアリング61が配置されている。スラストベアリング61は、ワンウェイクラッチ51とポンプインペラ支持部材34との間の介在部材として、ワンウェイクラッチ51とポンプインペラ支持部材34との距離を定める。スラストベアリングレース53の表面は、ベアリングの転動体(ころ、またはボールなど)が滑らかに転がるように表面加工あるいは表面処理が施されている。スラストベアリング61は、スラストベアリングレース53に隣接するように配置されている。
A
本実施の形態においては、ワンウェイクラッチ51のエンジン側の側面には、第1のワッシャとしてのワッシャ62が配置されている。タービンハブ7とワンウェイクラッチ51との間には、タービンハブ7とワンウェイクラッチ51との距離を定める介在部材として、ワッシャ62が配置されている。
In the present embodiment, a
図2に、本実施の形態におけるインプットシャフトの先端の概略斜視図を示す。インプットシャフト6は、円筒状に形成されている。インプットシャフト6の先端には、第1の係合部としてのスプライン部6aが形成されている。スプライン部6aは、複数の凸部を有する。スプライン部6aは、タービンハブ7とスプライン嵌合するように形成されている。
In FIG. 2, the schematic perspective view of the front-end | tip of the input shaft in this Embodiment is shown. The
タービンハブ7の嵌合面においては、インプットシャフト6のスプライン部6aと嵌合するように、スプライン部が形成されている。本実施の形態におけるスプライン部6aは、捩れ角を有するように形成されている。
On the fitting surface of the
図3に、本実施の形態におけるインプットシャフトの先端の側面図を示す。図1および図3を参照して、スプライン部6aは、側方から見たときに、凸部の延びる方向が、インプットシャフト6の回転軸に対して傾斜するように形成されている。
In FIG. 3, the side view of the front-end | tip of the input shaft in this Embodiment is shown. Referring to FIGS. 1 and 3,
図1から図3を参照して、スプライン部6aは、エンジンの駆動力が入力されているときに、矢印93に示すタービンハブ7がワンウェイクラッチ51から離れる向きに力が作用するように形成されている。たとえば、エンジンの回転数が上昇しているとき、または、エンジンの回転数が定速の時に、タービンハブ7に対して、ワンウェイクラッチ51から離れる向きに力が作用する。
Referring to FIGS. 1 to 3,
エンジンの駆動力が入力されているときには、矢印92に示す向きに作動流体が流れる。このときに、タービンランナ40に対してポンプインペラ30に近づく向きに力が作用する。すなわち、タービンランナ40は、矢印94に示す向きに移動しようとする。このように、タービンランナ40には、インプットシャフト6の回転軸に沿う方向の力が作用する。しかしながら、本実施の形態においては、インプットシャフト6とタービンハブ7とが、傾斜する凸部を有するスプラインにより嵌合しているため、この力を打消す向きに力が作用する。すなわち、矢印93に示す向きに力が作用する。
When engine driving force is input, the working fluid flows in the direction indicated by the
このため、ワンウェイクラッチ51とタービンハブ7との距離を定めるための介在部材に力が加わることを抑制することができる。この結果、ワンウェイクラッチ51と介在部材、またはタービンハブ7と介在部材の摺動抵抗を低減することができ、トルクコンバータの性能を向上することができる。
For this reason, it can suppress that force is added to the interposition member for determining the distance between the one-way clutch 51 and the
また、ワンウェイクラッチ51とタービンハブ7との間に配置する介在部材として、スラストベアリングを用いる必要がなく、ワッシャ62を配置することができる。介在部材として、ワッシャを用いても摺動抵抗を小さくすることができる。また、ワッシャの摩耗を抑制することができる。このように本実施の形態におけるトルクコンバータは、構造が複雑で高価なスラストベアリングを用いる必要がなく、構成を簡易にすることができる。
Further, it is not necessary to use a thrust bearing as the interposed member disposed between the one-way clutch 51 and the
ワンウェイクラッチ51とタービンハブ7との間の介在部材として、スラストベアリングが配置されている場合においても、スラストベアリングに加わる荷重を小さくすることができ、回転するときの抵抗をより小さくすることができる。
Even when a thrust bearing is disposed as an interposed member between the one-way clutch 51 and the
次に、本実施の形態におけるスプライン部の凸部の捩れ角度について説明する。図3を参照して、本実施の形態におけるスプライン部6aの凸部は、捩れ角θにて延びている。
Next, the twist angle of the convex part of the spline part in this Embodiment is demonstrated. Referring to FIG. 3, the convex portion of
図4は、タービントルクとスラスト方向にかかるスラスト荷重との関係を示すグラフである。横軸はタービントルクを示し、縦軸は軸方向に作用するスラスト荷重を示す。図4に示すように、タービントルクとスラスト荷重とは比例関係を有する。 FIG. 4 is a graph showing the relationship between turbine torque and thrust load applied in the thrust direction. The horizontal axis represents the turbine torque, and the vertical axis represents the thrust load acting in the axial direction. As shown in FIG. 4, the turbine torque and the thrust load have a proportional relationship.
ここで、タービントルクをTtとしたときに、軸方向のスラスト荷重Fは、以下の式(1)で与えられる。 Here, when the turbine torque is Tt, the axial thrust load F is given by the following equation (1).
F=a×Tt・・・(1)
ここで、aは比例定数である。
F = a × Tt (1)
Here, a is a proportionality constant.
図5に、インプットシャフトのスプライン部の概略断面図を示す。矢印95に示す長さは、スプライン部6aの凸部の中点同士を結ぶ線である。この径の大きさは、PCD(ピッチ円直径)と言われる。スプライン部6aのPCDをDとしたときに、捩れ角θの上限は、次式で表される。
FIG. 5 shows a schematic cross-sectional view of the spline portion of the input shaft. The length indicated by the
tanθ=F/(Tt(D/2))・・・(2)
スプライン部は、上記の式(2)で示される捩れ角θ以下の角度でも、スラスト荷重を低減する効果を有する。上記の捩れ角θを有するスプライン部を形成することにより、それぞれのタービントルクにおいてスラスト荷重を相殺することができる。この結果、ワンウェイクラッチとタービンハブとの間に配置するワッシャに印加されるスラスト荷重を最小にすることができる。この結果、たとえば、ワッシャの磨耗をより抑制することができ、トルクコンバータの性能低下をより抑制することができる。
tan θ = F / (Tt (D / 2)) (2)
The spline portion has an effect of reducing the thrust load even at an angle equal to or smaller than the twist angle θ represented by the above formula (2). By forming the spline portion having the torsion angle θ, it is possible to cancel the thrust load at each turbine torque. As a result, the thrust load applied to the washer arranged between the one-way clutch and the turbine hub can be minimized. As a result, for example, the wear of the washer can be further suppressed, and the performance deterioration of the torque converter can be further suppressed.
また、本実施の形態においては、フロントカバー3とタービンハブ7との間に、スラストベアリング63が配置されている。エンジンの駆動力が入力されていないときには、タービンハブ7に対して、矢印93に示す向きに力が加わる。すなわち、タービンハブ7に対して、フロントカバー3に向かう力が作用する。しかしながら、本実施の形態においては、インプットシャフト6とタービンハブ7とが、捩れ角を有するスプラインにより嵌合されているために、エンジンの駆動力が入力されないときには、矢印94に示す向きにタービンハブ7に力が作用する。このため、タービンハブ7がフロントカバー3に近づくことを抑制することができる。この結果、スラストベアリング63を排除することができる。または、スラストベアリング63をワッシャに置換えることができる。
In the present embodiment, a
本実施の形態においては、動力伝達装置のうち、自動車の変速機に接続されるトルクコンバータを例に挙げて説明したが、この形態に限られず、任意の動力伝達装置に本発明を適用することができる。 In the present embodiment, the torque converter connected to the transmission of the automobile has been described as an example of the power transmission device. However, the present invention is not limited to this embodiment, and the present invention is applied to any power transmission device. Can do.
(実施の形態2)
図6および図7を参照して、本実施の形態における動力伝達装置について説明する。本実施の形態における動力伝達装置は、自動車に搭載されるトルクコンバータである。
(Embodiment 2)
With reference to FIG. 6 and FIG. 7, the power transmission device in the present embodiment will be described. The power transmission device in the present embodiment is a torque converter mounted on an automobile.
図6は、本実施の形態におけるトルクコンバータの概略断面図である。本実施の形態におけるトルクコンバータ2は、ステータ支持部材としてのワンウェイクラッチ51と固定シャフト39とがスプラインで嵌合されている。
FIG. 6 is a schematic cross-sectional view of the torque converter in the present embodiment. In the
固定シャフト39は、ワンウェイクラッチ51とスプライン嵌合するように形成された第2の係合部としてのスプライン部39aを有する。本実施の形態における固定シャフト39の軸は、トルクコンバータ2の回転軸80と同じである。
The fixed
ワンウェイクラッチ51の内面には、固定シャフト39のスプライン部39aと嵌合するようにスプライン部が形成されている。本実施の形態においては、インナレース55の内面にスプライン部が形成されている。
A spline portion is formed on the inner surface of the one-way clutch 51 so as to be fitted to the
本実施の形態においては、ワンウェイクラッチ51とタービンハブ7との間には、介在部材であるスラストベアリング65が配置されている。ワンウェイクラッチ51とポンプインペラ支持部材34との間には、介在部材である第2のワッシャとしてのワッシャ64が配置されている。
In the present embodiment, a
図7に、本実施の形態における固定シャフト39の先端の概略斜視図を示す。本実施の形態における固定シャフト39は、円筒状に形成されている。スプライン部39aは、固定シャフト39の軸方向に沿って延びるように形成されている。スプライン部39aは、複数の凸部を有する。
In FIG. 7, the schematic perspective view of the front-end | tip of the fixed
図6および図7を参照して、スプライン部39aの複数の凸部は、固定シャフト39を側方から見たときに、延びる方向が固定シャフトの軸方向に対して傾斜するように形成されている。スプライン部39aは、エンジンの駆動力が入力されているときに、ワンウェイクラッチ51がポンプインペラ支持部材34から離れる向きに力が加わるように形成されている。すなわち、スプライン部39aは、エンジンの駆動力が入力されているときに、ワンウェイクラッチ51に対して、矢印93に示す向きに力が作用するように形成されている。
6 and 7, the plurality of convex portions of the
エンジンの駆動力が入力されているときには、矢印92に示すように、ポンプインペラ30からタービンランナ40に向かって作動流体が流れる。ステータ23は、ワンウェイクラッチ51の作用により、ポンプインペラ30の回転数が低いときには回転せずに固定状態である。一方で、ステータ23は、ポンプインペラ30の回転数が高いときには、エンジンの回転する向きと同じ向きに回転する回転状態である。ステータ23が固定状態および回転状態のいずれの状態においても、ステータ23には、矢印94に示す向きに力が作用する。ワンウェイクラッチ51には、ポンプインペラ支持部材34に向かう向きに力が作用する。
When the driving force of the engine is input, the working fluid flows from the
しかしながら、固定シャフト39とワンウェイクラッチ51とが、傾斜する凸部を有するスプライン部により嵌合されていることにより、この力とスプライン嵌合による力との少なくとも一部が相殺される。このため、ワンウェイクラッチ51とポンプインペラ支持部材34との間に介在する介在部材に加わる力を小さくすることができる。この結果、介在部材の表面における摺動抵抗を低減することができ、トルクコンバータの性能を向上することができる。また、本実施の形態のように、ワンウェイクラッチ51とポンプインペラ支持部材34との間の介在部材として、スラストベアリングの代わりにワッシャ64を配置することができる。
However, since the fixed
本実施の形態においては、ワンウェイクラッチとタービンハブとの間にスラストベアリングが配置されているが、この形態に限られず、実施の形態1に示したように、インプットシャフトとタービンハブとを凸部が傾斜するスプラインにより嵌合して、ワンウェイクラッチとタービンハブとの間にワッシャを配置しても構わない。さらに、フロントカバーとタービンハブとの間に配置されているスラストベアリングを排除したり、スラストベアリングに代えてワッシャを配置したりしても構わない。 In the present embodiment, the thrust bearing is arranged between the one-way clutch and the turbine hub. However, the present invention is not limited to this configuration, and as shown in the first embodiment, the input shaft and the turbine hub are connected to the convex portion. The washer may be disposed between the one-way clutch and the turbine hub by fitting with an inclined spline. Further, the thrust bearing disposed between the front cover and the turbine hub may be eliminated, or a washer may be disposed in place of the thrust bearing.
その他の構成、作用および効果については、実施の形態1と同様であるのでここでは説明を繰り返さない。 Other configurations, operations, and effects are the same as those in the first embodiment, and thus description thereof will not be repeated here.
上述のそれぞれの図において、同一または相当する部分には、同一の符号を付している。 In the respective drawings described above, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals.
なお、今回開示した上記実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものである。 In addition, the said embodiment disclosed this time is an illustration in all the points, Comprising: It is not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and includes all modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
1,2 トルクコンバータ、3 フロントカバー、4 ロックアップピストン、6 インプットシャフト、6a スプライン部、6h 貫通孔、7 タービンハブ、10a 第一油圧室、10b 第二油圧室、23 ステータ、30 ポンプインペラ、31 ブレード、33 ポンプシェル、34 ポンプインペラ支持部材、39 固定シャフト、39a スプライン部、40 タービンランナ、41 ブレード、43 タービンシェル、51 ワンウェイクラッチ、52 アウタレース、53 スラストベアリングレース、54 エンドベアリング、55 インナレース、56 スプラグ、61,63,65 スラストベアリング、62,64 ワッシャ、70 ロックアップ機構、74 ロックアップダンパ、76 フェーシング、77 伝達部材、80 回転軸、90〜95 矢印。 1, 2 Torque converter, 3 Front cover, 4 Lock-up piston, 6 Input shaft, 6a Spline part, 6h Through hole, 7 Turbine hub, 10a First hydraulic chamber, 10b Second hydraulic chamber, 23 Stator, 30 Pump impeller, 31 Blade, 33 Pump shell, 34 Pump impeller support member, 39 Fixed shaft, 39a Spline part, 40 Turbine runner, 41 Blade, 43 Turbine shell, 51 One-way clutch, 52 Outer race, 53 Thrust bearing race, 54 End bearing, 55 Inner Race, 56 sprag, 61, 63, 65 Thrust bearing, 62, 64 washer, 70 Lock-up mechanism, 74 Lock-up damper, 76 facing, 77 Transmission member, 80 rotations Axis, 90-95 arrows.
Claims (2)
前記ポンプインペラと対向するように配置されているタービンランナと、
駆動力を出力するための出力シャフトと、
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ているステータと、
前記ステータを支持するためのステータ支持部材と、
前記タービンランナを支持するためのタービンランナ支持部材と
を備え、
前記出力シャフトは、前記タービンランナ支持部材と係合する第1の係合部を有し、
前記第1の係合部は、前記タービンランナ支持部材と嵌合するように形成された凸部を有し、
前記第1の係合部は、前記出力シャフトを側方から見たときに、前記凸部の延びる方向が前記出力シャフトの回転軸に対して傾斜するように形成され、
前記凸部の傾斜する向きは、前記駆動装置の前記駆動力が入力されているときに、前記タービンランナ支持部材が前記ステータ支持部材から離れる向きに力が作用するように形成されており、
前記タービンランナ支持部材と前記ステータ支持部材との間に配置されている第1のワッシャをさらに備え、
前記第1のワッシャにより、前記タービンランナ支持部材と前記ステータ支持部材との間の距離が定められている、動力伝達装置。 A pump impeller for inputting the driving force of the driving device;
A turbine runner arranged to face the pump impeller;
An output shaft for outputting a driving force;
A stator disposed between the pump impeller and the turbine runner;
A stator support member for supporting the stator;
A turbine runner support member for supporting the turbine runner,
The output shaft has a first engagement portion that engages with the turbine runner support member,
The first engaging portion has a convex portion formed so as to be fitted to the turbine runner support member,
The first engaging portion is formed such that a direction in which the convex portion extends is inclined with respect to a rotation axis of the output shaft when the output shaft is viewed from a side.
The direction in which the convex portion inclines is formed such that when the driving force of the driving device is input, the force acts in a direction in which the turbine runner support member is separated from the stator support member,
A first washer disposed between the turbine runner support member and the stator support member;
The power transmission device , wherein a distance between the turbine runner support member and the stator support member is determined by the first washer .
前記ポンプインペラと対向するように配置されているタービンランナと、
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ているステータと、
前記ステータを支持するためのステータ支持部材と、
前記ポンプインペラを支持するためのポンプインペラ支持部材と、
前記ステータ支持部材を支持するための固定シャフトと
を備え、
前記固定シャフトは、前記ステータ支持部材と係合する第2の係合部を有し、
前記第2の係合部は、前記ステータ支持部材と嵌合するように形成された凸部を有し、
前記第2の係合部は、前記固定シャフトを側方から見たときに前記凸部の延びる方向が前記ステータの回転軸に対して傾斜するように形成され、
前記凸部の傾斜する向きは、前記駆動装置の前記駆動力が入力されているときに、前記ステータ支持部材が前記ポンプインペラ支持部材から離れる向きに力が作用するように形成されており、
前記ポンプインペラ支持部材と前記ステータ支持部材との間に配置されている第2のワッシャをさらに備え、
前記第2のワッシャにより、前記ポンプインペラ支持部材と前記ステータ支持部材との距離が定められている、動力伝達装置。 A pump impeller for inputting the driving force of the driving device;
A turbine runner arranged to face the pump impeller;
A stator disposed between the pump impeller and the turbine runner;
A stator support member for supporting the stator;
A pump impeller support member for supporting the pump impeller;
A fixed shaft for supporting the stator support member,
The fixed shaft has a second engagement portion that engages with the stator support member;
The second engaging portion has a convex portion formed so as to be fitted to the stator support member,
The second engaging portion is formed so that a direction in which the convex portion extends is inclined with respect to a rotation axis of the stator when the fixed shaft is viewed from a side.
The direction in which the convex portion inclines is formed such that when the driving force of the driving device is input, the force acts in a direction in which the stator support member is separated from the pump impeller support member,
A second washer disposed between the pump impeller support member and the stator support member;
The power transmission device , wherein a distance between the pump impeller support member and the stator support member is determined by the second washer .
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