車両用流体伝動装置
【課題】ダンパ装置がポンプシェルの外側に設けられる場合に、ポンプシェルの膨張の抑制をすることができる車両用流体伝動装置を提供する。
【解決手段】トルクコンバータ１０において、ドリブンプレート(ダンパ出力部材)３８を連結するための円環状の環状セット部材３５が、その径方向の幅Ｗ内に、フロントシェル１２ａ上においてそのフロントシェル１２ａの外径Ｄ１と円筒軸１２ｆの径Ｄ２との中間径Ｄ３が含まれる位置に同心円状に固定されていることから、そのフロントシェル１２ａに固定された環状セット部材３５によるリブと同様の補強効果によってフロントシェル１２ａの剛性が高められるので、ポンプシェル１２ｃ内の作動油の加圧時や、ポンプシェル１２ｃの回転による遠心力の発生時のポンプシェル１２ｃの変形が抑制される。
【解決手段】トルクコンバータ１０において、ドリブンプレート(ダンパ出力部材)３８を連結するための円環状の環状セット部材３５が、その径方向の幅Ｗ内に、フロントシェル１２ａ上においてそのフロントシェル１２ａの外径Ｄ１と円筒軸１２ｆの径Ｄ２との中間径Ｄ３が含まれる位置に同心円状に固定されていることから、そのフロントシェル１２ａに固定された環状セット部材３５によるリブと同様の補強効果によってフロントシェル１２ａの剛性が高められるので、ポンプシェル１２ｃ内の作動油の加圧時や、ポンプシェル１２ｃの回転による遠心力の発生時のポンプシェル１２ｃの変形が抑制される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に備えられる流体伝動装置に関し、特にその流体伝動装置に備えられるダンパ装置をポンプシェルの外側に設けた構造を有するダンパ前置型流体伝送装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車両の動力源と自動変速機との間の動力伝達経路に設けられ、その動力源により発生させられたトルクを流体を介して上記自動変速機の入力軸へ伝達する車両用流体伝動装置が知られている。たとえば、エンジン等の駆動源によって一軸心まわりに回転駆動させられるポンプ翼車と、そのポンプ翼車によって送り出された作動流体によって上記一軸心まわりに回転させられるタービン翼車とを備えたフルードカップリングや、たとえば特許文献１に記載されている上記ポンプ翼車とタービン翼車との間で上記一軸心まわりに回転可能に配置されているステータ翼車をさらに備えたトルクコンバータがそれである。
【０００３】
上記のような車両用流体伝動装置においては、車両の駆動力源であるエンジンからのトルクをポンプ翼車へ入力させるドライブプレートやダンパ装置などの入力装置は、そのポンプ翼車のポンプシェルにおいて溶接などにより一円周上に所定間隔で突設された複数個の突起を備え、その突起に螺合される複数本のナット等によりポンプシェルに固定される。或いは、その入力装置は、ポンプ翼車のポンプシェルにおいて溶接などにより一円周上に所定間隔で固定された複数個のセットブロックにそれぞれ螺合される複数本のセットボルトによりそのポンプシェルに固定される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実開平０５−０５０２０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、特許文献１の流体伝動装置においては、ポンプシェルの外周部に固定されたセットブロックとエンジンのクランク軸との間にダンパ装置が設けられているので、ダンパ装置のスプリングがセットブロックよりも内周側に位置しているため、ダンパ性能が十分に得られなかった。これに対して、セットブロックをポンプシェルの内周側に移動させ、そのセットブロックとエンジンのクランク軸との間に設けたダンパ装置のスプリングをセットブロックの外周側に位置させることが考えられる。
【０００６】
しかし、クランク軸の軸端に固定されたドライブプレートとの間に比較的大きなスペースを形成してそこにダンパ装置を介在させるようにポンプシェルのフロント側を曲成していることから、特に、ポンプシェル内の作動油が加圧されたり、ポンプシェルの回転時に遠心力が加えられたりすると、ポンプシェルのフロント側の内周側が支点となるリヤ側への変形量が大きくなる。このため、その膨張変形量を抑制するためにポンプシェルを構成する板厚を大きくする必要があり、成形性が低下するとともに製造コストが上昇するという不都合があった。
【０００７】
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、ダンパ装置がポンプシェルの外側に設けられる場合に、ポンプシェルの膨張の抑制をすることができる車両用流体伝動装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その要旨とするところは、(a) 駆動源からのトルクが入力されるポンプシェル内に設けられた複数の羽根とを有するポンプ翼車と、該ポンプ翼車の羽根に対向する位置に設けられた複数の羽根と該羽根を支持するハブ部と有して出力軸の軸端部に支持され、該ポンプ翼車の羽根から送り出される作動流体を受けて回転させられるタービン翼車と、軸心方向において前記駆動源と前記ポンプシェルとの間に設けられ、該駆動源に連結されたダンパ入力部材と第ダンパ入力部材から弾性部材を介して伝達されたトルクを前記ポンプシェルへ伝達するダンパ出力部材とを有するダンパ装置とを備える車両用流体伝動装置であって、(b)前記ポンプシェルは、前記複数の羽根を外周部に有し且つ前記駆動源から離れる方向に突き出す円筒軸を内周部に有するリヤシェルと、該リヤシェルに連結されたフロントシェルとから構成され、(c)前記ダンパ出力部材を連結するための円環状の環状セット部材が、その径方向の幅内に前記フロントシェル上において該フロントシェルの外径と前記円筒軸の径との中間径が含まれる位置に同心円状に固定されていることにある。
【発明の効果】
【０００９】
このように構成された車両用流体伝動装置によれば、前記ダンパ出力部材を連結するための円環状の環状セット部材が、その径方向の幅内に、前記フロントシェル上において該フロントシェルの外径と前記円筒軸の径との中間径が含まれる位置に同心円状に固定されていることから、そのフロントシェルに固定された環状セット部材によるリブと同様の補強効果によってフロントシェルの剛性が高められるので、ポンプシェル内の作動油の加圧時や、ポンプシェルの回転による遠心力の発生時のポンプシェルの変形が抑制される。
【００１０】
ここで、好適には、前記環状セット部材は、前記ダンパ装置の出力部材を締結する螺合締結ボルトが螺合される雌ねじ穴を前記駆動源側の端面に有し、該環状セット部材の径方向寸法は、該雌ねじ穴の径の２乃至３倍である。このようにすれば、フロントシェルに固定された環状セット部材に十分な剛性が得られ、その環状セット部材の補強効果によりフロントシェルの剛性が高められるので、ポンプシェルの変形が抑制される。
【００１１】
また、好適には、前記環状セット部材の軸心方向の厚み寸法は、該環状セット部材が固定されたフロントシェルの板厚の２倍以上である。このようにすれば、フロントシェルに固定された環状セット部材に十分な剛性が得られ、その環状セット部材の補強効果によりフロントシェルの剛性が高められる。
【００１２】
また、好適には、前記環状セット部材は、少なくともその外周側が前記フロントシェルに対して溶接されることにより固定されている。このようにすれば、環状セット部材がフロントシェルの剛性を高めるためのリブとして確実に機能することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施例である車両用トルクコンバータの構成を説明する断面図である。
【図２】図１の車両用トルクコンバータを拡大してハウジング内に示す図である。
【図３】図１の車両用トルクコンバータのポンプシェルに固定されている環状セット部材の構成を説明する、半分を切り欠いた正面図である。
【図４】環状セット部材に形成された貫通溝を説明する図２のIII-III視断面図である。
【図５】フロントシェルに補強リブＬを環状セット部材に代えて形成したポンプシェルの試料を示す断面図である。
【図６】試料Ｎｏ．４において環状セット部材の構成を説明する断面図である。
【図７】試料Ｎｏ．１〜Ｎｏ．４を用いた車両用トルクコンバータについて変形量解析結果を示すグラフである。
【図８】実施例２に係る車両用トルクコンバータのポンプシェルに固定されている環状セット部材の構成を説明する、半分を切り欠いた正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
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。
【実施例１】
【００１５】
図１は本発明の一実施例の車両用流体伝動装置であるトルクコンバータ１０の構成を説明する断面図であり、図２はトルクコンバータ１０が車両の円筒状ハウジング８内に収容された状態を示している。トルクコンバータ１０は、ポンプ翼車( ポンプインペラ) １２、タービン翼車( タービンランナ) １４、ロックアップクラッチ１６、一方向クラッチ１８、およびステータ翼車２０を備え、駆動源として機能するエンジン２１のクランク軸２２から入力されるトルクを増幅し、トルクコンバータ１０の出力軸として機能する変速機２４の入力軸２６から出力する。
【００１６】
ポンプ翼車１２は、溶接により相互の外周縁が油密に接合された一対の円盤状のフロントシェル１２ａおよびリヤシェル１２ｂから成り、エンジン２１のクランク軸２２とドライブプレート３２およびダンパ装置３４を介して連結されてそのクランク軸２２と同じ回転数で軸心Ｃまわりに回転させられるポンプシェル１２ｃと、リヤシェル１２ｂの外周部内側に周方向に重なるように複数枚配設されているポンプブレード１２ｄと、ポンプシェル１２ｃの内周部から変速機２４側へ突き出す円筒軸１２ｆとを備えている。タービン翼車１４は、入力軸２６の軸端部にスプライン嵌合され且つ摺動リング１２ｅを介してフロントシェル１２ａに相対回転可能に当接させられた円盤状のハブ部１４ａと、ハブ部１４ａの中央から突設されて入力軸２６の軸端部にスプライン嵌合された円筒軸部１４ｂと、ハブ部１４ａの外周部においてポンプブレード１２ｄに対向するように周方向に重なるように複数枚固定されたタービンブレード１４ｄとを備え、入力軸２６と共に軸心Ｃまわりに回転するように設けられている。ステータ翼車２０は、ポンプ翼車１２のポンプブレード１２ｄとタービン翼車１４のタービンブレード１４ｄとの間に位置するステータブレード２０ｄが外周部に形成された円板部２０ａと、円板部２０ａの内周部に形成され、一方向クラッチ１８が嵌め入れられた円筒部２０ｂとを備え、ハウジング８に固定された非回転部材である円筒状固定軸２８により、一方向クラッチ１８を介して軸心Ｃまわりに回転可能に支持されている。フロント側の第１スラフトベアリング４４がステータ翼車２０とタービン翼車１４のハブ部１４ａとの間に介在させられるとともに、リヤ側の第２スラフトベアリング４６がステータ翼車２０とリヤシェル１２ｂとの間に介在させられているため、ステータ翼車２０の軸心Ｃ方向の位置が定められている。
【００１７】
ハウジング８内には、変速機２４を収容する空間とトルクコンバータ１０を収容する空間とを隔てるための隔壁２４ａが設けられており、その隔壁２４ａには、油圧ポンプ３０が設けられている。油圧ポンプ３０は、隔壁２４ａに固定されたポンプボデー３０ａとそれに固定されたポンプカバー３０ｂと、それらの間に形成された空間内に回転可能に収容されて互いにかみ合うインナーリングギヤ３０ｃおよびアウタリングギヤ３０ｄとを備え、そのインナーリングギヤ３０ｃには、ポンプ翼車１２のリヤシェル１２ｂの内周部から突設された円筒軸１２ｆの軸端に相対回転不能に嵌合されることにより、油圧ポンプ３０がエンジン２１によって回転駆動されるようになっている。上記油圧ポンプ３０すなわちポンプボデー３０ａは、隔壁２４ａからトルクコンバータ１０側すなわちエンジン２１側又は入力側へ円錐状に突き出している。入力軸２６は、図示しないベアリングを介して隔壁２４ａにより回転可能に支持された状態で、トルクコンバータ１０を収容する空間内へ突き出されており、トルクコンバータ１０を支持している。
【００１８】
ポンプ翼車１２のポンプシェル１２ｃの出力側すなわち変速機２４側を構成するリヤシェル１２ｂの外周部および入力側すなわちエンジン２１側を構成するフロントシェル１２ａの外周部は、その出力側すなわち変速機２４側へ突き出すようにオフセットさせられている。このため、リヤシェル１２ｂの内周部は入力側へ凹んだ凹状とされており、ポンプボデー３０ａの先端部を受け入れている。すなわち、ポンプボデー３０ａの先端部は、リヤシェル１２ｂの外周部と径方向において重なっている。これにより、スペース効率が高められ、トルクコンバータ１０の軸心Ｃ方向の寸法が短縮されている。
【００１９】
このため、変速機２４側へ突き出すリヤシェル１２ｂの外周部の内壁面に配設されているポンプ翼車１２のポンプブレード１２ｄも出力側へオフセットさせられているため、ステータ翼車２０のステータブレード２０ｄおよびタービン翼車１４のタービンブレード１４ｄも、ポンプ翼車１２のポンプブレード１２ｄと一定の相対位置関係を維持しつつ、同様に出力側すなわち変速機２４側へオフセットさせられている。本実施例では、ステータ翼車２０の円板部２０ａがその外周部が円筒部２０ｂよりも変速機２４側に位置する円錐形状に形成されることにより、ステータ翼車２０のステータブレード２０ｄが、一方向クラッチ１８に対して径方向において重ならないように出力側へオフセットさせられている。また、タービン翼車１４のハブ部１４ａは、その外周部が一方向クラッチ１８と径方向に重なる円錐形状に形成されることにより、タービン翼車１４のタービンブレード１４ｄが一方向クラッチ１８に対して径方向において一部は重ならないが一部重なるように、出力側へオフセットさせられている。
【００２０】
ロックアップクラッチ１６は、入力軸２６の軸端部に相対回転不能に嵌合されたタービン翼車１４のハブ部１４ａの中央から突設された円筒軸部１４ｂの外周面に中心部が摺動可能に嵌合され、且つタービン翼車１４のタービンシェル１４ｃから突設された係合突起１４ｅと相対回転不能に係合した円板状のピストン１６ａと、そのピストン１６ａの外周部、または、フロントシェル１２ａの内側のうちその外周部に対向する部分に固着され、タービン翼車１４とポンプ翼車１２とを摩擦力によって直接的に相互に連結する環状の摩擦材１６ｂとを備えている。前述のように、ポンプ翼車１２のポンプシェル１２ｃの入力側すなわちエンジン２１側を構成するフロントシェル１２ａの外周部は、出力側すなわち変速機２４側へ突き出すようにオフセットさせられているため、ピストン１６ａの外周部も同様に出力側すなわち変速機２４側へ突き出すようにオフセットさせられて、フロントシェル１２ａやタービン翼車１４との干渉が防止されるようになっている。このように、ロックアップクラッチ１６のピストン１６ａおよびフロントシェル１２ａの外周部は、ロックアップクラッチ１６のピストン１６ａの外周部およびそれに固着された摩擦材１６ｂが一方向クラッチ１８と径方向において重なるように、出力側へオフセットされている。
【００２１】
エンジン２１のクランク軸２２の軸端に固定されたドライブプレート３２は、円板状部３２ａと、図示しないスタータモータのピニオンと噛み合うために円板状部３２ａの外周部に固定されたリングギヤ３２ｂとを備えている。ダンパ装置３４は、そのドライブプレート３２とポンプシェル１２ｃの前部を構成するフロントシェル１２ａとの間に設けられている。
【００２２】
ダンパ装置３４は、軸心Ｃと同心の円環状の環状セット部材３５を介してフロントシェル１２ａに内周部が固定され、ダンパ装置３４の周方向に長手状となるようにコイル状に巻回され且つ相互に同心に構成された２種類の大径ダンパスプリング３６ａおよび小径ダンパスプリング３６ｂを受け入れる外周側に開いた切欠３８ａが外周部の複数箇所に等間隔で形成された円板状のドリブンプレート３８と、フロントシェル１２ａに固定された上記環状セット部材３５により環状のベアリング４０を介して軸心Ｃまわりに回転可能に支持されると共にドライブプレート３２の円板状部３２ａに固定され、一対の大径ダンパスプリング３６ａおよび小径ダンパスプリング３６ｂの外周を覆うようにして受け入れるための周方向に伸びる円柱状空間が周方向の複数箇所に等間隔で形成されたダンパカバー４２とを備え、ドリブンプレート３８とダンパカバー４２との間の回転位相のずれに応じて大径ダンパスプリング３６ａおよび小径ダンパスプリング３６ｂが周方向すなわちその長手方向に圧縮されることで、エンジン２１から伝達されるトルクの脈動が吸収されるようになっている。
【００２３】
ダンパカバー４２は、上記複数の円柱状空間とそれら複数の円柱状空間を周方向に連通させる連通空間とから成るスプリング収容空間Ｓと、少なくとも大径ダンパスプリング３６ａの径よりも小さな軸心Ｃ方向の開口幅を有して連通空間が内周側に開口する内周側開口Ｋとを、備えている。ドリブンプレート３８の外周部はその開口Ｋ内に差し入れられており、そのドリブンプレート３８の両面においてリベット４８によって固着された一対のばね鋼製のシール部材５０が上記開口Ｋを封止している。上記スプリング収容空間Ｓ内には、たとえばグリスのような潤滑剤が封入されている。
【００２４】
前述のように、ポンプ翼車１２のポンプシェル１２ｃの入力側すなわちエンジン２１側を構成するフロントシェル１２ａの外周部は、出力側すなわち変速機２４側へ突き出すようにオフセットさせられているため、フロントシェル１２ａの外周部の入力側すなわちエンジン２１側には、ドライブプレート３２との間に、環状空間Ｘが形成されており、上記ダンパ装置３４はその環状空間Ｘ内に配置されている。ダンパ装置３４は、その大径ダンパスプリング３６ａおよび小径ダンパスプリング３６ｂの中心を通る軸心Ｃ方向の中心位置ＰＤが入力軸２６の軸端、タービン翼車１４の内周部に位置する円筒軸部１４ｂの入力側の端面、およびフロントシェル１２ａの内周部の入力側先端よりも出力側に位置していることから明らかなように、入力軸２６の軸端部、およびタービン翼車１４の内周部すなわち円筒軸部１４ｂ、およびフロントシェル１２ａの内周部と径方向において重なるように位置させられている。これにより、ポンプシェル１２ｃの入力側を構成するフロントシェル１２ａの内周部は、外周部よりも入力側すなわちエンジン２１側へ突き出しており、径方向においてダンパ装置３４のほぼ全部と重なっている。
【００２５】
この結果、ダンパ装置３４は、従来のものに比較して、大径ダンパスプリング３６ａおよび小径ダンパスプリング３６ｂを外周側に位置させることにより、コイル径が大きく且つコイル線径の大きいものとすることができ、トルク変化に対してねじれ角が大きく柔らかな、高いダンパ性能を備えている。ダンパ装置３４がこのような高いダンパ性能を備えていることにより、トルク振動が効率的に低減されるので、燃焼効率の良い低回転且つ高負荷の運転領域でエンジン２１を作動させることができる。また、ロックアップクラッチ１６による直結状態での走行時において、トルクコンバータ１０はピストン１６ａおよびタービン翼車１４を介して入力軸２６により支持されるが、ダンパ装置３４と入力軸２６とが重なっているので、振れなどの外乱が入力されたとき、ダンパ装置３４の振れが抑制されてより安定的にダンパ装置３４が支持される。また、上記のように、ダンパ装置３４は、その軸心Ｃ方向の中心位置ＰＤが入力軸２６の軸端およびタービン翼車１４の円筒軸部１４ｂと径方向において重なるように位置させられているため、トルクコンバータ１０を支持して一方向クラッチ１８および入力軸２６を嵌合する組み付け時において、高い作業性が得られる。
【００２６】
図３は、溶接などによりフロントシェル１２ａに固着された環状セット部材３５を、エンジン２１側から見た正面図であり、図４は、環状セット部材３５のフロントシェル１２ａに対する取付け位置を説明する図である。図３において、環状セット部材３５には、ドリブンプレート３８をフロントシェル１２ａに固着するために、そのドリブンプレート３８を通したセットボルト５２が螺合される複数の雌ねじ穴５４が貫通して形成されており、前記リベット４８との干渉を防止するための複数の干渉防止穴５６が止り穴として形成されている。そして、環状セット部材３５のフロントシェル１２ａ側の面であって上記干渉防止穴５６が設けられている位置には、径方向に貫通する貫通溝５８がそれぞれ形成されている。この貫通溝５８は、環状セット部材３５の外周面と環状ベアリング４０とフロントシェル１２ａとの間の内周側に開口する環状空間ＳＳに貯留された水を、遠心力或いは重力により外周側へ排出する連通路として機能している。
【００２７】
図４の溶接ビードＢに示されるように、上記環状セット部材３５は、その外周側および内周側が溶接されることで、ポンプシェル１２ｃのエンジン２１側を構成するフロントシェル１２ａに固定されている。環状セット部材３５は、フロントシェル１２ａの５ｍｍ程度の板厚ｔよりも２〜３倍の範囲、好適には２．５倍程度の軸心Ｃ方向の厚みＴを備えている。また、環状セット部材３５は、フロントシェル１２ａの半径Ｒ１の０．１５〜０．２倍程度の幅Ｗ、フロントシェル１２ａの半径Ｒ１と円筒軸１２ｆの半径Ｒ２との間の中間半径Ｒ３(＝(Ｒ１−Ｒ２)／２＋Ｒ２)の０．２５〜０．３５倍程度の幅Ｗ、或いは、雌ねじ穴５４の径ｄの２〜３倍程度の幅Ｗを備えている。そして、環状セット部材３５は、その幅Ｗが中間半径Ｒ３或いは中間径Ｄ３（＝２×Ｒ３）を含む位置、好適には、環状セット部材３５の幅Ｗの中央が上記中間半径Ｒ３或いは中間径Ｄ３と略一致する位置となるように固定されている。
【００２８】
以下において、フロントシェル１２ａに固定された環状セット部材３５の補強効果を確認するために、本発明者等が行なった実験例を説明する。図５は、フロントシェルに補強リブＬを環状セット部材３５に代えて形成したポンプシェルの試料を示している。フロントシェルの板厚ｔが６ｍｍである場合のポンプシェルを試料Ｎｏ．１とし、フロントシェルの板厚ｔが５ｍｍである場合のポンプシェルを試料Ｎｏ．２とする。また、試料Ｎｏ．３はフロントシェルの板厚ｔが５ｍｍである場合において前記実施例と同様の環状セット部材がその幅Ｗが中間半径Ｒ３或いは中間径Ｄ３（＝２×Ｒ３）を含む位置に固定されたものであり、試料Ｎｏ．４は、フロントシェルの板厚ｔが５ｍｍである場合において、図６に示すように、ダンパ装置３４のドリブンプレート３８が固定される環状セット部材が試料Ｎｏ．３よりも内周側に配置されたものである。
【００２９】
図７は、上記試料No.１〜No.４を用いたトルクコンバータについて、ポンプシェル１２ｃ内のロックアップクラッチ１６よりもエンジン２１側の油圧を高め、且つ所定の回転速度とした場合の変形量Δｋを示している。この変形量Δｋとは、リヤシェル１２ｂの内周部から変速機２４側に突き出す円筒軸１２ｆの先端の軸心Ｃ方向の移動量である。この変形量Δｋが小さい程、フロントシェル１２ａの剛性が高いと評価される。図７によれば、試料Ｎｏ．１はフロントシェル１２ａの板厚ｔが試料Ｎｏ．２よりも大きいため変形量Δｋは試料Ｎｏ．２の２ｍｍよりも小さく１．７ｍｍ程度である。これら試料Ｎｏ．１および試料Ｎｏ．２は、フロントシェル１２ａから突き出す補強リブＬのスペースが比較的大きく、ドライブプレートとの間にダンパ装置を収容する空間が制約され、軸心Ｃ方向寸法が大きくなる。試料Ｎｏ．３は、環状セット部材３５の補強効果によりフロントシェル１２ａの剛性が高められ、フロントシェル１２ａの板厚が同じ５ｍｍである試料Ｎｏ．２よりも変形量Δｋが小さくされている。これに対して、試料Ｎｏ．４では、ダンパ装置３４のドリブンプレート３８を固定する環状セット部材がフロントシェル１２ａの内周部に設けられているため、試料Ｎｏ．１、試料Ｎｏ．２、試料Ｎｏ．３に比較して、変形量Δｋが大きくされ、５０％以上増加している。
【００３０】
上述のように、本実施例のトルクコンバータ１０によれば、ドリブンプレート(ダンパ出力部材)３８を連結するための円環状の環状セット部材３５が、その径方向の幅Ｗ内に、フロントシェル１２ａ上においてそのフロントシェル１２ａの外径Ｄ１と円筒軸１２ｆの径Ｄ２との中間径Ｄ３が含まれる位置に同心円状に固定されていることから、そのフロントシェル１２ａに固定された環状セット部材３５によるリブと同様の補強効果によってフロントシェル１２ａの剛性が高められるので、ポンプシェル１２ｃ内の作動油の加圧時や、ポンプシェル１２ｃの回転による遠心力の発生時のポンプシェル１２ｃの変形が抑制される。
【００３１】
また、本実施例のトルクコンバータ１０によれば、環状セット部材３５は、ダンパ装置３４のドリブンプレート(ダンパ出力部材)３８を締結するセットボルト(締結ボルト)５２が螺合される雌ねじ穴５４をエンジン(駆動源)２１側の端面に有し、環状セット部材３５の径方向寸法である幅Ｗは、その雌ねじ穴５４の径ｄの２乃至３倍である。このため、フロントシェル１２ａに固定された環状セット部材３５に十分な剛性が得られ、その環状セット部材３５の補強効果によりフロントシェル１２ａの剛性が高められるので、ポンプシェル１２ｃの変形が抑制される。
【００３２】
また、本実施例のトルクコンバータ１０によれば、環状セット部材３５の軸心Ｃ方向の厚み寸法である厚みＴは、環状セット部材３５が固定されたフロントシェル１２ａの板厚の２倍以上である。このため、フロントシェル１２ａに固定された環状セット部材３５に十分な剛性が得られ、その環状セット部材３５の補強効果によりフロントシェル１２ａの剛性が好適に高められる。
【００３３】
また、本実施例のトルクコンバータ１０によれば、環状セット部材３５は、少なくともその外周縁がフロントシェル１２ａに対して溶接されることにより固定されている。このため、環状セット部材３５がフロントシェル１２ａの剛性を高めるためのリブとして確実に機能することができる。
【実施例２】
【００３４】
図８は、環状セット部材３５の他の構成例を示している。本実施例の環状セット部材３５は、円周方向において６分割された６個のセクタ３５ａが周方向に配列されることにより構成されている。この環状セット部材３５の分割数は、少ないほどリブ効果が得られるが、環状セット部材３５によるリブ効果が得られる範囲において可能である。本実施例の環状セット部材３５によれば、複数個のセクタ３５ａから構成されるので、製造が容易となる。
【００３５】
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。
【００３６】
例えば、前述の実施例においては、環状セット部材３５が、その外周側および内周側が溶接されることによりフロントシェル１２ａに固設されていたが、少なくとも外周側が溶接されていればよい。また、その溶接により形成される溶接ビードＢは、周方向において連続したものが望ましいが、必ずしも連続してなくてもよく、ポンプシェル１２ｃの剛性が十分に得られる程度に、所定間隔で複数箇所設けられていてもよい。
【００３７】
また、前述の実施例においては、車両用流体伝動装置として、トルクコンバータ１０が例示されていたが、フルードカップリングであってもよい。
【００３８】
また、前述の実施例において、ダンパ装置３４は、２種類の大径ダンパスプリング３６ａおよび小径ダンパスプリング３６ｂを有するものであったが、１種類、或いは３種類のダンパスプリングを有したり、ダンパスプリングの大きさや位置の異なるものなど、他の構造或いは形式のものであってもよい。
【００３９】
また、前述の実施例において、ポンプ翼車１２の羽根１２ｄ、タービン翼車１４の羽根１４ｄ、ステータ翼車２０の羽根２０ｄが出力側へオフセットされていたが、そのオフセット量は、必ずしも、ステータ翼車２０の羽根２０ｄが一方向クラッチ１８と重ならない位置までオフセットさせられていなくてもよい。
【００４０】
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】
【００４１】
１０：トルクコンバータ(車両用流体伝動装置)
１２：ポンプ翼車
１２ｃ：ポンプシェル
１２ｆ：円筒軸
１４：タービン翼車
１６：ロックアップクラッチ
２０：ステータ翼車
２１：エンジン( 駆動源)
３４：ダンパ装置
３５：環状セット部材
３６ａ、３６ｂ：ダンパスプリング
３８：ドリブンプレート(ダンパ出力部材)
４０：環状のベアリング
４２：ダンパカバー(ダンパ入力部材)
５２：セットボルト
５４：雌ねじ穴
５８：貫通溝（連通路）
ＳＳ：環状空間
Ｓ：スプリング収容空間
Ｋ：内周側開口
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に備えられる流体伝動装置に関し、特にその流体伝動装置に備えられるダンパ装置をポンプシェルの外側に設けた構造を有するダンパ前置型流体伝送装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車両の動力源と自動変速機との間の動力伝達経路に設けられ、その動力源により発生させられたトルクを流体を介して上記自動変速機の入力軸へ伝達する車両用流体伝動装置が知られている。たとえば、エンジン等の駆動源によって一軸心まわりに回転駆動させられるポンプ翼車と、そのポンプ翼車によって送り出された作動流体によって上記一軸心まわりに回転させられるタービン翼車とを備えたフルードカップリングや、たとえば特許文献１に記載されている上記ポンプ翼車とタービン翼車との間で上記一軸心まわりに回転可能に配置されているステータ翼車をさらに備えたトルクコンバータがそれである。
【０００３】
上記のような車両用流体伝動装置においては、車両の駆動力源であるエンジンからのトルクをポンプ翼車へ入力させるドライブプレートやダンパ装置などの入力装置は、そのポンプ翼車のポンプシェルにおいて溶接などにより一円周上に所定間隔で突設された複数個の突起を備え、その突起に螺合される複数本のナット等によりポンプシェルに固定される。或いは、その入力装置は、ポンプ翼車のポンプシェルにおいて溶接などにより一円周上に所定間隔で固定された複数個のセットブロックにそれぞれ螺合される複数本のセットボルトによりそのポンプシェルに固定される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実開平０５−０５０２０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、特許文献１の流体伝動装置においては、ポンプシェルの外周部に固定されたセットブロックとエンジンのクランク軸との間にダンパ装置が設けられているので、ダンパ装置のスプリングがセットブロックよりも内周側に位置しているため、ダンパ性能が十分に得られなかった。これに対して、セットブロックをポンプシェルの内周側に移動させ、そのセットブロックとエンジンのクランク軸との間に設けたダンパ装置のスプリングをセットブロックの外周側に位置させることが考えられる。
【０００６】
しかし、クランク軸の軸端に固定されたドライブプレートとの間に比較的大きなスペースを形成してそこにダンパ装置を介在させるようにポンプシェルのフロント側を曲成していることから、特に、ポンプシェル内の作動油が加圧されたり、ポンプシェルの回転時に遠心力が加えられたりすると、ポンプシェルのフロント側の内周側が支点となるリヤ側への変形量が大きくなる。このため、その膨張変形量を抑制するためにポンプシェルを構成する板厚を大きくする必要があり、成形性が低下するとともに製造コストが上昇するという不都合があった。
【０００７】
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、ダンパ装置がポンプシェルの外側に設けられる場合に、ポンプシェルの膨張の抑制をすることができる車両用流体伝動装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その要旨とするところは、(a) 駆動源からのトルクが入力されるポンプシェル内に設けられた複数の羽根とを有するポンプ翼車と、該ポンプ翼車の羽根に対向する位置に設けられた複数の羽根と該羽根を支持するハブ部と有して出力軸の軸端部に支持され、該ポンプ翼車の羽根から送り出される作動流体を受けて回転させられるタービン翼車と、軸心方向において前記駆動源と前記ポンプシェルとの間に設けられ、該駆動源に連結されたダンパ入力部材と第ダンパ入力部材から弾性部材を介して伝達されたトルクを前記ポンプシェルへ伝達するダンパ出力部材とを有するダンパ装置とを備える車両用流体伝動装置であって、(b)前記ポンプシェルは、前記複数の羽根を外周部に有し且つ前記駆動源から離れる方向に突き出す円筒軸を内周部に有するリヤシェルと、該リヤシェルに連結されたフロントシェルとから構成され、(c)前記ダンパ出力部材を連結するための円環状の環状セット部材が、その径方向の幅内に前記フロントシェル上において該フロントシェルの外径と前記円筒軸の径との中間径が含まれる位置に同心円状に固定されていることにある。
【発明の効果】
【０００９】
このように構成された車両用流体伝動装置によれば、前記ダンパ出力部材を連結するための円環状の環状セット部材が、その径方向の幅内に、前記フロントシェル上において該フロントシェルの外径と前記円筒軸の径との中間径が含まれる位置に同心円状に固定されていることから、そのフロントシェルに固定された環状セット部材によるリブと同様の補強効果によってフロントシェルの剛性が高められるので、ポンプシェル内の作動油の加圧時や、ポンプシェルの回転による遠心力の発生時のポンプシェルの変形が抑制される。
【００１０】
ここで、好適には、前記環状セット部材は、前記ダンパ装置の出力部材を締結する螺合締結ボルトが螺合される雌ねじ穴を前記駆動源側の端面に有し、該環状セット部材の径方向寸法は、該雌ねじ穴の径の２乃至３倍である。このようにすれば、フロントシェルに固定された環状セット部材に十分な剛性が得られ、その環状セット部材の補強効果によりフロントシェルの剛性が高められるので、ポンプシェルの変形が抑制される。
【００１１】
また、好適には、前記環状セット部材の軸心方向の厚み寸法は、該環状セット部材が固定されたフロントシェルの板厚の２倍以上である。このようにすれば、フロントシェルに固定された環状セット部材に十分な剛性が得られ、その環状セット部材の補強効果によりフロントシェルの剛性が高められる。
【００１２】
また、好適には、前記環状セット部材は、少なくともその外周側が前記フロントシェルに対して溶接されることにより固定されている。このようにすれば、環状セット部材がフロントシェルの剛性を高めるためのリブとして確実に機能することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施例である車両用トルクコンバータの構成を説明する断面図である。
【図２】図１の車両用トルクコンバータを拡大してハウジング内に示す図である。
【図３】図１の車両用トルクコンバータのポンプシェルに固定されている環状セット部材の構成を説明する、半分を切り欠いた正面図である。
【図４】環状セット部材に形成された貫通溝を説明する図２のIII-III視断面図である。
【図５】フロントシェルに補強リブＬを環状セット部材に代えて形成したポンプシェルの試料を示す断面図である。
【図６】試料Ｎｏ．４において環状セット部材の構成を説明する断面図である。
【図７】試料Ｎｏ．１〜Ｎｏ．４を用いた車両用トルクコンバータについて変形量解析結果を示すグラフである。
【図８】実施例２に係る車両用トルクコンバータのポンプシェルに固定されている環状セット部材の構成を説明する、半分を切り欠いた正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
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。
【実施例１】
【００１５】
図１は本発明の一実施例の車両用流体伝動装置であるトルクコンバータ１０の構成を説明する断面図であり、図２はトルクコンバータ１０が車両の円筒状ハウジング８内に収容された状態を示している。トルクコンバータ１０は、ポンプ翼車( ポンプインペラ) １２、タービン翼車( タービンランナ) １４、ロックアップクラッチ１６、一方向クラッチ１８、およびステータ翼車２０を備え、駆動源として機能するエンジン２１のクランク軸２２から入力されるトルクを増幅し、トルクコンバータ１０の出力軸として機能する変速機２４の入力軸２６から出力する。
【００１６】
ポンプ翼車１２は、溶接により相互の外周縁が油密に接合された一対の円盤状のフロントシェル１２ａおよびリヤシェル１２ｂから成り、エンジン２１のクランク軸２２とドライブプレート３２およびダンパ装置３４を介して連結されてそのクランク軸２２と同じ回転数で軸心Ｃまわりに回転させられるポンプシェル１２ｃと、リヤシェル１２ｂの外周部内側に周方向に重なるように複数枚配設されているポンプブレード１２ｄと、ポンプシェル１２ｃの内周部から変速機２４側へ突き出す円筒軸１２ｆとを備えている。タービン翼車１４は、入力軸２６の軸端部にスプライン嵌合され且つ摺動リング１２ｅを介してフロントシェル１２ａに相対回転可能に当接させられた円盤状のハブ部１４ａと、ハブ部１４ａの中央から突設されて入力軸２６の軸端部にスプライン嵌合された円筒軸部１４ｂと、ハブ部１４ａの外周部においてポンプブレード１２ｄに対向するように周方向に重なるように複数枚固定されたタービンブレード１４ｄとを備え、入力軸２６と共に軸心Ｃまわりに回転するように設けられている。ステータ翼車２０は、ポンプ翼車１２のポンプブレード１２ｄとタービン翼車１４のタービンブレード１４ｄとの間に位置するステータブレード２０ｄが外周部に形成された円板部２０ａと、円板部２０ａの内周部に形成され、一方向クラッチ１８が嵌め入れられた円筒部２０ｂとを備え、ハウジング８に固定された非回転部材である円筒状固定軸２８により、一方向クラッチ１８を介して軸心Ｃまわりに回転可能に支持されている。フロント側の第１スラフトベアリング４４がステータ翼車２０とタービン翼車１４のハブ部１４ａとの間に介在させられるとともに、リヤ側の第２スラフトベアリング４６がステータ翼車２０とリヤシェル１２ｂとの間に介在させられているため、ステータ翼車２０の軸心Ｃ方向の位置が定められている。
【００１７】
ハウジング８内には、変速機２４を収容する空間とトルクコンバータ１０を収容する空間とを隔てるための隔壁２４ａが設けられており、その隔壁２４ａには、油圧ポンプ３０が設けられている。油圧ポンプ３０は、隔壁２４ａに固定されたポンプボデー３０ａとそれに固定されたポンプカバー３０ｂと、それらの間に形成された空間内に回転可能に収容されて互いにかみ合うインナーリングギヤ３０ｃおよびアウタリングギヤ３０ｄとを備え、そのインナーリングギヤ３０ｃには、ポンプ翼車１２のリヤシェル１２ｂの内周部から突設された円筒軸１２ｆの軸端に相対回転不能に嵌合されることにより、油圧ポンプ３０がエンジン２１によって回転駆動されるようになっている。上記油圧ポンプ３０すなわちポンプボデー３０ａは、隔壁２４ａからトルクコンバータ１０側すなわちエンジン２１側又は入力側へ円錐状に突き出している。入力軸２６は、図示しないベアリングを介して隔壁２４ａにより回転可能に支持された状態で、トルクコンバータ１０を収容する空間内へ突き出されており、トルクコンバータ１０を支持している。
【００１８】
ポンプ翼車１２のポンプシェル１２ｃの出力側すなわち変速機２４側を構成するリヤシェル１２ｂの外周部および入力側すなわちエンジン２１側を構成するフロントシェル１２ａの外周部は、その出力側すなわち変速機２４側へ突き出すようにオフセットさせられている。このため、リヤシェル１２ｂの内周部は入力側へ凹んだ凹状とされており、ポンプボデー３０ａの先端部を受け入れている。すなわち、ポンプボデー３０ａの先端部は、リヤシェル１２ｂの外周部と径方向において重なっている。これにより、スペース効率が高められ、トルクコンバータ１０の軸心Ｃ方向の寸法が短縮されている。
【００１９】
このため、変速機２４側へ突き出すリヤシェル１２ｂの外周部の内壁面に配設されているポンプ翼車１２のポンプブレード１２ｄも出力側へオフセットさせられているため、ステータ翼車２０のステータブレード２０ｄおよびタービン翼車１４のタービンブレード１４ｄも、ポンプ翼車１２のポンプブレード１２ｄと一定の相対位置関係を維持しつつ、同様に出力側すなわち変速機２４側へオフセットさせられている。本実施例では、ステータ翼車２０の円板部２０ａがその外周部が円筒部２０ｂよりも変速機２４側に位置する円錐形状に形成されることにより、ステータ翼車２０のステータブレード２０ｄが、一方向クラッチ１８に対して径方向において重ならないように出力側へオフセットさせられている。また、タービン翼車１４のハブ部１４ａは、その外周部が一方向クラッチ１８と径方向に重なる円錐形状に形成されることにより、タービン翼車１４のタービンブレード１４ｄが一方向クラッチ１８に対して径方向において一部は重ならないが一部重なるように、出力側へオフセットさせられている。
【００２０】
ロックアップクラッチ１６は、入力軸２６の軸端部に相対回転不能に嵌合されたタービン翼車１４のハブ部１４ａの中央から突設された円筒軸部１４ｂの外周面に中心部が摺動可能に嵌合され、且つタービン翼車１４のタービンシェル１４ｃから突設された係合突起１４ｅと相対回転不能に係合した円板状のピストン１６ａと、そのピストン１６ａの外周部、または、フロントシェル１２ａの内側のうちその外周部に対向する部分に固着され、タービン翼車１４とポンプ翼車１２とを摩擦力によって直接的に相互に連結する環状の摩擦材１６ｂとを備えている。前述のように、ポンプ翼車１２のポンプシェル１２ｃの入力側すなわちエンジン２１側を構成するフロントシェル１２ａの外周部は、出力側すなわち変速機２４側へ突き出すようにオフセットさせられているため、ピストン１６ａの外周部も同様に出力側すなわち変速機２４側へ突き出すようにオフセットさせられて、フロントシェル１２ａやタービン翼車１４との干渉が防止されるようになっている。このように、ロックアップクラッチ１６のピストン１６ａおよびフロントシェル１２ａの外周部は、ロックアップクラッチ１６のピストン１６ａの外周部およびそれに固着された摩擦材１６ｂが一方向クラッチ１８と径方向において重なるように、出力側へオフセットされている。
【００２１】
エンジン２１のクランク軸２２の軸端に固定されたドライブプレート３２は、円板状部３２ａと、図示しないスタータモータのピニオンと噛み合うために円板状部３２ａの外周部に固定されたリングギヤ３２ｂとを備えている。ダンパ装置３４は、そのドライブプレート３２とポンプシェル１２ｃの前部を構成するフロントシェル１２ａとの間に設けられている。
【００２２】
ダンパ装置３４は、軸心Ｃと同心の円環状の環状セット部材３５を介してフロントシェル１２ａに内周部が固定され、ダンパ装置３４の周方向に長手状となるようにコイル状に巻回され且つ相互に同心に構成された２種類の大径ダンパスプリング３６ａおよび小径ダンパスプリング３６ｂを受け入れる外周側に開いた切欠３８ａが外周部の複数箇所に等間隔で形成された円板状のドリブンプレート３８と、フロントシェル１２ａに固定された上記環状セット部材３５により環状のベアリング４０を介して軸心Ｃまわりに回転可能に支持されると共にドライブプレート３２の円板状部３２ａに固定され、一対の大径ダンパスプリング３６ａおよび小径ダンパスプリング３６ｂの外周を覆うようにして受け入れるための周方向に伸びる円柱状空間が周方向の複数箇所に等間隔で形成されたダンパカバー４２とを備え、ドリブンプレート３８とダンパカバー４２との間の回転位相のずれに応じて大径ダンパスプリング３６ａおよび小径ダンパスプリング３６ｂが周方向すなわちその長手方向に圧縮されることで、エンジン２１から伝達されるトルクの脈動が吸収されるようになっている。
【００２３】
ダンパカバー４２は、上記複数の円柱状空間とそれら複数の円柱状空間を周方向に連通させる連通空間とから成るスプリング収容空間Ｓと、少なくとも大径ダンパスプリング３６ａの径よりも小さな軸心Ｃ方向の開口幅を有して連通空間が内周側に開口する内周側開口Ｋとを、備えている。ドリブンプレート３８の外周部はその開口Ｋ内に差し入れられており、そのドリブンプレート３８の両面においてリベット４８によって固着された一対のばね鋼製のシール部材５０が上記開口Ｋを封止している。上記スプリング収容空間Ｓ内には、たとえばグリスのような潤滑剤が封入されている。
【００２４】
前述のように、ポンプ翼車１２のポンプシェル１２ｃの入力側すなわちエンジン２１側を構成するフロントシェル１２ａの外周部は、出力側すなわち変速機２４側へ突き出すようにオフセットさせられているため、フロントシェル１２ａの外周部の入力側すなわちエンジン２１側には、ドライブプレート３２との間に、環状空間Ｘが形成されており、上記ダンパ装置３４はその環状空間Ｘ内に配置されている。ダンパ装置３４は、その大径ダンパスプリング３６ａおよび小径ダンパスプリング３６ｂの中心を通る軸心Ｃ方向の中心位置ＰＤが入力軸２６の軸端、タービン翼車１４の内周部に位置する円筒軸部１４ｂの入力側の端面、およびフロントシェル１２ａの内周部の入力側先端よりも出力側に位置していることから明らかなように、入力軸２６の軸端部、およびタービン翼車１４の内周部すなわち円筒軸部１４ｂ、およびフロントシェル１２ａの内周部と径方向において重なるように位置させられている。これにより、ポンプシェル１２ｃの入力側を構成するフロントシェル１２ａの内周部は、外周部よりも入力側すなわちエンジン２１側へ突き出しており、径方向においてダンパ装置３４のほぼ全部と重なっている。
【００２５】
この結果、ダンパ装置３４は、従来のものに比較して、大径ダンパスプリング３６ａおよび小径ダンパスプリング３６ｂを外周側に位置させることにより、コイル径が大きく且つコイル線径の大きいものとすることができ、トルク変化に対してねじれ角が大きく柔らかな、高いダンパ性能を備えている。ダンパ装置３４がこのような高いダンパ性能を備えていることにより、トルク振動が効率的に低減されるので、燃焼効率の良い低回転且つ高負荷の運転領域でエンジン２１を作動させることができる。また、ロックアップクラッチ１６による直結状態での走行時において、トルクコンバータ１０はピストン１６ａおよびタービン翼車１４を介して入力軸２６により支持されるが、ダンパ装置３４と入力軸２６とが重なっているので、振れなどの外乱が入力されたとき、ダンパ装置３４の振れが抑制されてより安定的にダンパ装置３４が支持される。また、上記のように、ダンパ装置３４は、その軸心Ｃ方向の中心位置ＰＤが入力軸２６の軸端およびタービン翼車１４の円筒軸部１４ｂと径方向において重なるように位置させられているため、トルクコンバータ１０を支持して一方向クラッチ１８および入力軸２６を嵌合する組み付け時において、高い作業性が得られる。
【００２６】
図３は、溶接などによりフロントシェル１２ａに固着された環状セット部材３５を、エンジン２１側から見た正面図であり、図４は、環状セット部材３５のフロントシェル１２ａに対する取付け位置を説明する図である。図３において、環状セット部材３５には、ドリブンプレート３８をフロントシェル１２ａに固着するために、そのドリブンプレート３８を通したセットボルト５２が螺合される複数の雌ねじ穴５４が貫通して形成されており、前記リベット４８との干渉を防止するための複数の干渉防止穴５６が止り穴として形成されている。そして、環状セット部材３５のフロントシェル１２ａ側の面であって上記干渉防止穴５６が設けられている位置には、径方向に貫通する貫通溝５８がそれぞれ形成されている。この貫通溝５８は、環状セット部材３５の外周面と環状ベアリング４０とフロントシェル１２ａとの間の内周側に開口する環状空間ＳＳに貯留された水を、遠心力或いは重力により外周側へ排出する連通路として機能している。
【００２７】
図４の溶接ビードＢに示されるように、上記環状セット部材３５は、その外周側および内周側が溶接されることで、ポンプシェル１２ｃのエンジン２１側を構成するフロントシェル１２ａに固定されている。環状セット部材３５は、フロントシェル１２ａの５ｍｍ程度の板厚ｔよりも２〜３倍の範囲、好適には２．５倍程度の軸心Ｃ方向の厚みＴを備えている。また、環状セット部材３５は、フロントシェル１２ａの半径Ｒ１の０．１５〜０．２倍程度の幅Ｗ、フロントシェル１２ａの半径Ｒ１と円筒軸１２ｆの半径Ｒ２との間の中間半径Ｒ３(＝(Ｒ１−Ｒ２)／２＋Ｒ２)の０．２５〜０．３５倍程度の幅Ｗ、或いは、雌ねじ穴５４の径ｄの２〜３倍程度の幅Ｗを備えている。そして、環状セット部材３５は、その幅Ｗが中間半径Ｒ３或いは中間径Ｄ３（＝２×Ｒ３）を含む位置、好適には、環状セット部材３５の幅Ｗの中央が上記中間半径Ｒ３或いは中間径Ｄ３と略一致する位置となるように固定されている。
【００２８】
以下において、フロントシェル１２ａに固定された環状セット部材３５の補強効果を確認するために、本発明者等が行なった実験例を説明する。図５は、フロントシェルに補強リブＬを環状セット部材３５に代えて形成したポンプシェルの試料を示している。フロントシェルの板厚ｔが６ｍｍである場合のポンプシェルを試料Ｎｏ．１とし、フロントシェルの板厚ｔが５ｍｍである場合のポンプシェルを試料Ｎｏ．２とする。また、試料Ｎｏ．３はフロントシェルの板厚ｔが５ｍｍである場合において前記実施例と同様の環状セット部材がその幅Ｗが中間半径Ｒ３或いは中間径Ｄ３（＝２×Ｒ３）を含む位置に固定されたものであり、試料Ｎｏ．４は、フロントシェルの板厚ｔが５ｍｍである場合において、図６に示すように、ダンパ装置３４のドリブンプレート３８が固定される環状セット部材が試料Ｎｏ．３よりも内周側に配置されたものである。
【００２９】
図７は、上記試料No.１〜No.４を用いたトルクコンバータについて、ポンプシェル１２ｃ内のロックアップクラッチ１６よりもエンジン２１側の油圧を高め、且つ所定の回転速度とした場合の変形量Δｋを示している。この変形量Δｋとは、リヤシェル１２ｂの内周部から変速機２４側に突き出す円筒軸１２ｆの先端の軸心Ｃ方向の移動量である。この変形量Δｋが小さい程、フロントシェル１２ａの剛性が高いと評価される。図７によれば、試料Ｎｏ．１はフロントシェル１２ａの板厚ｔが試料Ｎｏ．２よりも大きいため変形量Δｋは試料Ｎｏ．２の２ｍｍよりも小さく１．７ｍｍ程度である。これら試料Ｎｏ．１および試料Ｎｏ．２は、フロントシェル１２ａから突き出す補強リブＬのスペースが比較的大きく、ドライブプレートとの間にダンパ装置を収容する空間が制約され、軸心Ｃ方向寸法が大きくなる。試料Ｎｏ．３は、環状セット部材３５の補強効果によりフロントシェル１２ａの剛性が高められ、フロントシェル１２ａの板厚が同じ５ｍｍである試料Ｎｏ．２よりも変形量Δｋが小さくされている。これに対して、試料Ｎｏ．４では、ダンパ装置３４のドリブンプレート３８を固定する環状セット部材がフロントシェル１２ａの内周部に設けられているため、試料Ｎｏ．１、試料Ｎｏ．２、試料Ｎｏ．３に比較して、変形量Δｋが大きくされ、５０％以上増加している。
【００３０】
上述のように、本実施例のトルクコンバータ１０によれば、ドリブンプレート(ダンパ出力部材)３８を連結するための円環状の環状セット部材３５が、その径方向の幅Ｗ内に、フロントシェル１２ａ上においてそのフロントシェル１２ａの外径Ｄ１と円筒軸１２ｆの径Ｄ２との中間径Ｄ３が含まれる位置に同心円状に固定されていることから、そのフロントシェル１２ａに固定された環状セット部材３５によるリブと同様の補強効果によってフロントシェル１２ａの剛性が高められるので、ポンプシェル１２ｃ内の作動油の加圧時や、ポンプシェル１２ｃの回転による遠心力の発生時のポンプシェル１２ｃの変形が抑制される。
【００３１】
また、本実施例のトルクコンバータ１０によれば、環状セット部材３５は、ダンパ装置３４のドリブンプレート(ダンパ出力部材)３８を締結するセットボルト(締結ボルト)５２が螺合される雌ねじ穴５４をエンジン(駆動源)２１側の端面に有し、環状セット部材３５の径方向寸法である幅Ｗは、その雌ねじ穴５４の径ｄの２乃至３倍である。このため、フロントシェル１２ａに固定された環状セット部材３５に十分な剛性が得られ、その環状セット部材３５の補強効果によりフロントシェル１２ａの剛性が高められるので、ポンプシェル１２ｃの変形が抑制される。
【００３２】
また、本実施例のトルクコンバータ１０によれば、環状セット部材３５の軸心Ｃ方向の厚み寸法である厚みＴは、環状セット部材３５が固定されたフロントシェル１２ａの板厚の２倍以上である。このため、フロントシェル１２ａに固定された環状セット部材３５に十分な剛性が得られ、その環状セット部材３５の補強効果によりフロントシェル１２ａの剛性が好適に高められる。
【００３３】
また、本実施例のトルクコンバータ１０によれば、環状セット部材３５は、少なくともその外周縁がフロントシェル１２ａに対して溶接されることにより固定されている。このため、環状セット部材３５がフロントシェル１２ａの剛性を高めるためのリブとして確実に機能することができる。
【実施例２】
【００３４】
図８は、環状セット部材３５の他の構成例を示している。本実施例の環状セット部材３５は、円周方向において６分割された６個のセクタ３５ａが周方向に配列されることにより構成されている。この環状セット部材３５の分割数は、少ないほどリブ効果が得られるが、環状セット部材３５によるリブ効果が得られる範囲において可能である。本実施例の環状セット部材３５によれば、複数個のセクタ３５ａから構成されるので、製造が容易となる。
【００３５】
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。
【００３６】
例えば、前述の実施例においては、環状セット部材３５が、その外周側および内周側が溶接されることによりフロントシェル１２ａに固設されていたが、少なくとも外周側が溶接されていればよい。また、その溶接により形成される溶接ビードＢは、周方向において連続したものが望ましいが、必ずしも連続してなくてもよく、ポンプシェル１２ｃの剛性が十分に得られる程度に、所定間隔で複数箇所設けられていてもよい。
【００３７】
また、前述の実施例においては、車両用流体伝動装置として、トルクコンバータ１０が例示されていたが、フルードカップリングであってもよい。
【００３８】
また、前述の実施例において、ダンパ装置３４は、２種類の大径ダンパスプリング３６ａおよび小径ダンパスプリング３６ｂを有するものであったが、１種類、或いは３種類のダンパスプリングを有したり、ダンパスプリングの大きさや位置の異なるものなど、他の構造或いは形式のものであってもよい。
【００３９】
また、前述の実施例において、ポンプ翼車１２の羽根１２ｄ、タービン翼車１４の羽根１４ｄ、ステータ翼車２０の羽根２０ｄが出力側へオフセットされていたが、そのオフセット量は、必ずしも、ステータ翼車２０の羽根２０ｄが一方向クラッチ１８と重ならない位置までオフセットさせられていなくてもよい。
【００４０】
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】
【００４１】
１０：トルクコンバータ(車両用流体伝動装置)
１２：ポンプ翼車
１２ｃ：ポンプシェル
１２ｆ：円筒軸
１４：タービン翼車
１６：ロックアップクラッチ
２０：ステータ翼車
２１：エンジン( 駆動源)
３４：ダンパ装置
３５：環状セット部材
３６ａ、３６ｂ：ダンパスプリング
３８：ドリブンプレート(ダンパ出力部材)
４０：環状のベアリング
４２：ダンパカバー(ダンパ入力部材)
５２：セットボルト
５４：雌ねじ穴
５８：貫通溝（連通路）
ＳＳ：環状空間
Ｓ：スプリング収容空間
Ｋ：内周側開口
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動源からのトルクが入力されるポンプシェル内に設けられた複数の羽根とを有するポンプ翼車と、該ポンプ翼車の羽根に対向する位置に設けられた複数の羽根と該羽根を支持するハブ部と有して出力軸の軸端部に支持され、該ポンプ翼車の羽根から送り出される作動流体を受けて回転させられるタービン翼車と、軸心方向において前記駆動源と前記ポンプシェルとの間に設けられ、該駆動源に連結されたダンパ入力部材と第ダンパ入力部材から弾性部材を介して伝達されたトルクを前記ポンプシェルへ伝達するダンパ出力部材とを有するダンパ装置とを備える車両用流体伝動装置であって、
前記ポンプシェルは、前記複数の羽根を外周部に有し且つ前記駆動源から離れる方向に突き出す円筒軸を内周部に有するリヤシェルと、該リヤシェルに連結されたフロントシェルとから構成され、
前記ダンパ出力部材を連結するための円環状の環状セット部材が、その径方向の幅内に前記フロントシェル上において該フロントシェルの外径と前記円筒軸の径との中間径が含まれる位置に同心円状に固定されていることにあることを特徴とする車両用流体伝動装置。
【請求項２】
前記環状セット部材は、前記ダンパ装置の出力部材を締結する螺合締結ボルトが螺合される雌ねじ穴を前記駆動源側の端面に有し、該環状セット部材の径方向寸法は、該雌ねじ穴の径の２乃至３倍であ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】
前記環状セット部材の軸心方向の厚み寸法は、該環状セット部材が固定されたフロントシェルの板厚の２倍以上であることを特徴とする請求項１または２の車両用流体伝動装置。
【請求項４】
前記環状セット部材は、少なくともその外周側が前記フロントシェルに対して溶接されることにより固定されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１の車両用流体伝動装置。
【請求項１】
駆動源からのトルクが入力されるポンプシェル内に設けられた複数の羽根とを有するポンプ翼車と、該ポンプ翼車の羽根に対向する位置に設けられた複数の羽根と該羽根を支持するハブ部と有して出力軸の軸端部に支持され、該ポンプ翼車の羽根から送り出される作動流体を受けて回転させられるタービン翼車と、軸心方向において前記駆動源と前記ポンプシェルとの間に設けられ、該駆動源に連結されたダンパ入力部材と第ダンパ入力部材から弾性部材を介して伝達されたトルクを前記ポンプシェルへ伝達するダンパ出力部材とを有するダンパ装置とを備える車両用流体伝動装置であって、
前記ポンプシェルは、前記複数の羽根を外周部に有し且つ前記駆動源から離れる方向に突き出す円筒軸を内周部に有するリヤシェルと、該リヤシェルに連結されたフロントシェルとから構成され、
前記ダンパ出力部材を連結するための円環状の環状セット部材が、その径方向の幅内に前記フロントシェル上において該フロントシェルの外径と前記円筒軸の径との中間径が含まれる位置に同心円状に固定されていることにあることを特徴とする車両用流体伝動装置。
【請求項２】
前記環状セット部材は、前記ダンパ装置の出力部材を締結する螺合締結ボルトが螺合される雌ねじ穴を前記駆動源側の端面に有し、該環状セット部材の径方向寸法は、該雌ねじ穴の径の２乃至３倍であ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】
前記環状セット部材の軸心方向の厚み寸法は、該環状セット部材が固定されたフロントシェルの板厚の２倍以上であることを特徴とする請求項１または２の車両用流体伝動装置。
【請求項４】
前記環状セット部材は、少なくともその外周側が前記フロントシェルに対して溶接されることにより固定されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか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８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１３−７６４１８（Ｐ２０１３−７６４１８Ａ）
【公開日】平成２５年４月２５日（２０１３．４．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２１４８７９（Ｐ２０１１−２１４８７９）
【出願日】平成２３年９月２９日（２０１１．９．２９）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【出願人】（０００１００７６８）アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 (3,717)
【出願人】（０００００００１１）アイシン精機株式会社 (5,421)
【出願人】（０００１４９０３３）株式会社エクセディ (270)
【公開日】平成２５年４月２５日（２０１３．４．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月２９日（２０１１．９．２９）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【出願人】（０００１００７６８）アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 (3,717)
【出願人】（０００００００１１）アイシン精機株式会社 (5,421)
【出願人】（０００１４９０３３）株式会社エクセディ (270)
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