JPH0733861B2 - ロツクアツプ式自動変速機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

本発明は、自動車用自動変速機におけるロックアップ式
トルクコンバータの構造に関し、詳しくはタービンラン
ナの残留アンバランス等によって生ずる強制力をインペ
ラカバーとタービンハブとの間に設けられたスラストベ
アリングに及ぼさないようにすると共にロックアップク
ラッチおよびインペラカバーの変形防止に関するもので
ある。

【従来の技術】

従来、ロックアップクラッチをトルクコンバータに内蔵
したものは、ロックアップクラッチのピストン中心部に
設けられた円筒部にタービンハブを嵌合し、上記円筒部
内周面とハブ外周面とを摺動自在としており、上記ロッ
クアップクラッチのピストンを軸方向に移動自在に支持
する。また、ここではタービンハブの外周に形成した環
状溝にＯリングやオイルシールを入れて、液密性を保持
している（特公昭59-7866号参照）。 また、従来から、この種のロックアップクラッチ付きト
ルクコンバータでは、タービンハブをインプットシャフ
ト外周に形成されたスプラインに嵌合させて、ロックア
ップクラッチとタービン羽根車との結合体からエンジン
動力の伝達を行っている。そして、タービンハブとイン
ペラカバー間にはスラストベアリングあるいはスラスト
ワッシャを設けて、トルクコンバータ室内部のオイルが
インペラからタービンを介してステータに循環する時に
発生するタービンスラスト荷重を受け止めている。この
ような構造では、インペラカバーの芯出しはクランク軸
内部に設けた孔に対して、インペラ先端部に形成したパ
イロットボスを嵌合させて実現している。そして、ター
ビンハブ側は、トランスミッションケース内に固定した
ステータ軸の内側に対してブッシュを介してインプット
シャフトを回転自在に軸支する形式になっている。

【発明が解決しようとする問題点】

ここで問題になるのは、タービンハブとロックアップク
ラッチピストンとの間をＯリング、オイルシールなどで
完全に液密性に保持した場合、所謂、ロックアップ状態
において、トルクコンバータ室と、上記ロックアップク
ラッチピストン前側のフロント油圧室との間に、圧力差
を生ずる。 すなわち、トルクコンバータ室にはロックアップの時、
制御油圧が圧送され、かつトルクコンバータ室ではエン
ジン回転数に応じた遠心油圧が生じロックアップクラッ
チピストン後方から制御油圧と遠心油圧の和が作用す
る。一方、フロント油圧室は、ロックアップ状態におい
てオイルパンヘドレンする回路を介して大気圧まで油圧
が低下される関係で、高速回転時にはトルクコンバータ
室の遠心油圧が上昇し、ロックアップクラッチピストン
は、インペラカバーに強い圧力を受けて押し付けられる
ことになる。 その結果、ロックアップクラッチピストンやインペラカ
バーが変形し、クラッチフエージングとインペラカバー
との密着性が低下し、ロックアップクラッチの動力伝達
容量が不足したり、クラッチフエージングの局部的接触
で、その部分の面圧が極端に上り、フエージングの剥
離、損傷をまねくという問題がある。 また、上記変形に起因して、ロックアップピストンの円
筒部とタービンハブとの間でこじれを生じ、ロックアッ
プ解除の時、インペラカバーからの離反が円滑に行なわ
れず引ずり現象を生じ、変速時のロックアップ解除ショ
ックをもたらすという問題がある。 そこで、エンジンの使用回転数の範囲で、上記変形をさ
けるため、ロックアップクラッチのピストンの板厚や、
インペラカバーの強度を上げることが考えられるが、こ
の場合には、クランク軸系の慣性モーメントが大きくな
り、エンジンの吹き上りが鈍って、走行性を害すること
になる。また、トルクコンバータの重量増によりコスト
高となるなどの問題が生じる。 一方、クランク軸との芯出し状態になっているインペラ
カバー側とは回転中心が一致せず、偏心が発生する。し
かも、通常、タービンハブにタービン羽根車とロックア
ップクラッチピストンとをリベット結合する構造になっ
ているので、たとえ、不釣合い量を許容値以下に抑える
べく、タービン羽根車の背面にバランス修正のための溶
接を行っても、仲々、不釣合い量をゼロに押えることは
困難である。この様な状態で、ロックアップピストンが
解除される、所謂、発進時や急加速時およびロックアッ
プゾーンでのアクセルペダルを離したとき振動、騒音の
観点からロックアップを解除するため、タービンハブと
インペラカバーとの間に相対回転差が生じ、とくに、ス
トール発進時にこの相対回転差が最大となるため、スラ
ストベアリングやスラストワッシャにはインペラカバー
とタービンハブの偏心による強制力が生じ、更にタービ
ン回転数の上昇に伴い、残留アンバランス量による強制
力を生じ、スラストベアリングおよびワッシャは摩耗や
損傷等の懸念があるという問題点がある。 本発明は上記事情にもとづいてなされたもので、ロック
アップの際、フロント油圧室とトルクコンバータ室との
圧力差を軽減して、ロックアップクラッチピストンへの
過大なスラスト圧が加わらないようにすると共に、イン
プットシャフトの芯出しを実現して、タービンハブ側の
構造にアンバランスがあっても、この影響を軽減し、ス
ラストベアリングやスラストワッシャの摩耗、損傷がさ
けられるようにしたロックアップ式自動変速機を提供し
ようとするものである。

【問題点を解決するための手段】

この目的のため、本発明はインペラ、タービンランナ、
ステータとトルクコンバータ室とからなる流体トルクコ
ンバータと、上記インペラと一体的に結合されたインペ
ラカバーと、上記インペラカバーに一体的に結合された
パイロットボスと、上記タービンランナと一体的に結合
されたタービンハブと、上記タービンハブの外周を軸方
向に摺動自在に嵌合する円孔を有すると共に上記タービ
ンハブとスプライン嵌合して一体的に回転するロックア
ップクラッチと、上記ロックアップクラッチと上記イン
ペラカバーとの間に、フロント油圧室を形成したロック
アップトルクコンバータにおいて、上記タービンハブの
上記ロックアップクラッチ摺動側に軸受孔を形成し、上
記軸受孔にブッシュを配設し、上記パイロットボスと一
体的に形成されたインペラカバーを回転自在に軸支する
ように構成し、上記タービンハブに油通路を形成し、上
記フロント油圧室と、上記トルクコンバータ室とを、上
記タービンハブに形成した油通路および上記タービンハ
ブに設けられた上記ブッシュと上記ブッシュに軸支され
た上記パイロットボスとの間隙を介して連通した構成に
なっている。

【作用】

上記構成に基づき、本発明は、タービンハブにブッシュ
を圧入し、パイロットボスに一体的に形成されたインペ
ラカバーを回転自在に軸支したので、トルクコンバータ
状態では常にインペラカバーとタービンランナとに相対
回転差が生じながらタービンランナは回転し、そしてタ
ービンランナ全体の残留アンバランス量による強制力が
生じても、インペラカバーとタービンハブ間に設けられ
たスラストベアリングには大きな強制力が作用されな
い。 従ってベアリングの損傷および摩耗等を防止することが
できる。 さらに、タービンハブに油通路を設け、ブッシュを介し
て、フロント油圧室へトルクコンバータ室の作動油を供
給するように構成したので、フロント油圧室には常に作
動油が充満し且つ、供給流量がリリース回路からのドレ
ン流量が常に少くなるような関係を満足するよう構成す
ることにより、トルクコンバータ室とフロント油圧室で
は、エンジン回転中に発生する遠心油圧がほぼ等しく、
ロックアップクラッチピストンには制御油圧のみが作用
する。 従ってロックアップクラッチピストン、インペラカバー
の変形、および変形に伴うロックアップクラッチの伝達
容量不足が解消される。

【実施例】

以下、本発明を図示の実施例にもとづいて具体的に説明
する。トルクコンバータ１はインペラ２、タービンラン
ナ３、ステータ４からなり、インペラ２は、これに結合
したインペラカバー５、ドライブプレート６を介してエ
ンジンのクランク軸７に結合されている。また、タービ
ンランナ３はタービンハブ８に鋲着され、インプットシ
ャフト９は、上記タービンハブ８にスプライン嵌合して
いる。ステータ４はワンウエイクラッチの構成部材であ
るアウタレース10、ワンウエイクラッチ11、インナレー
ス12を介して図示しないオイルポンプカバーに一体的に
形成された中空固定軸13に取付けられている。 ワンウエイクラッチ11の両側にステータカラー4a,4aが
設けられ、タービンハブ８との摺動部に油溝4bが設けら
れ、ステータ４のスラスト荷重を受けるベアリング4cと
の間に油溝4dが設けられている。 エンジンのクランク軸７で駆動されているインペラ２は
トルクコンバータ室14に充填されている作動油を廻わ
し、この作動油がインペラ２、タービン３、ステータ４
の流路を循環することで、タービンランナ３はステータ
４による反力でトルク増加作用をされつつ回転し、この
回転がタービンハブ８を介してインプットシャフト９を
駆動し、自動変速装置（図示せず）へ動力が伝達され
る。 一方、タービンハブ８にはロックアップピストンハブ15
が鋲着されており、上記ロックアップピストンハブ15に
はロックアップクラッチ16のロックアップクラッチピス
トン16aが摺動自在にスプライン嵌合し、ロックアップ
クラッチピストンのインペラカバー５側にフエーシング
16bが設けられている。上記ロックアップクラッチピス
トン16aは、クラッチ係合時のショックを緩和したり、
駆動系の振動、騒音を吸収する目的で、トーショナルダ
ンパ17を備えている。 上記ロックアップクラッチピストン16aとインペラカバ
ー15との間にはフロント油圧室18が形成されており、こ
れは、インペラカバー５のパイロットボス19内に形成し
た油通路20a,20bを介してインプットシャフト９内の油
通路21へと連通されている。そして、上記油通路21は、
油圧制御装置の制御バルブ（図示せず）へと連通されて
おり、ロックアップの時には、上記フロント油圧室18の
圧油をドレンさせ、また、変速時においてロックアップ
を解除する時には、上記フロント油圧室18へ圧油を供給
する働きをしている。 また、上記油圧制御装置からの油圧アプライ回路は、オ
イルポンプドライブ軸22と中間固定軸13との間の油通路
23を介して上記トルクコンバータ室14へと圧油を供給す
る働きをしている。 また、上記タービンハブ８には、ロックアップクラッチ
ピストン16aが摺動するボス部8aが形成され、上記ボス
部8aに軸受孔8bを形成し、上記軸受孔8bにはブッシュ26
が圧入されている。また上記トルクコンバータ室14の圧
油を、ステータカラー4aに設けられた油溝4bを介してフ
ロント油圧室18へ供給するための油通路24を具備してい
る。 上記パイロットボス19は、中間部に凹部19bを有する輪
体19aを形成し、上記輪体19aの一側面にインペラカバー
５が溶接などの手段で一体的に結合されている。輪体19
aの外周部19cは、タービンハブ８の軸受孔8bに圧入され
たブッシュ26によって軸支されると共に、パイロットボ
ス19の一端部19dはクランク軸７の端末に形成されたセ
ンタ孔25によって軸支され、パイロットボス19の他端部
19eはインプットシャフト９の端末に設けられた軸孔9a
に嵌挿されている。そして輪体19aの凹部19bにはスラス
トベアリング27が設けられ、タービンハブ８からのスラ
スト荷重を受けている。また油路21からインプットシャ
フト９の端末に設けられた軸孔9aとパイロットボス19の
他端部19eとのクリアランスを介してスラストベアリン
グ27側へ作動油が洩れないようにシールリング28が設け
られている。 次いで、このように構成された装置の作用について説明
する。 ロックアップクラッチ16の係合、離脱は燃費、ドライバ
ビリティ等を勘案したロックアップ制御パターンに従っ
て行なわれる。またロックアップクラッチ16が係合して
いる状態での変速は、ロックアップクラッチ16を解除
し、変速完了後ふたたびロックアップクラッチ16を係合
して変速ショックの軽減をはかる。 急発進および急加速時は、ロックアップクラッチ16を作
動させずトルクコンバータ状態となる。そして圧油は、
図示しないオイルポンプカバー内に設けたロックアップ
リリース圧回路からインプットシャフト９に形成された
油通路21、パイロットボス19に形成された油通路20b,20
aを介してフロント油圧室８に充填される。 一方、図示しないオイルポンプカバーのロックアップア
プライ回路からの圧油は、オイルポンプドライブ軸22の
内径と中空固定軸13との間に形成された油通路23からの
スラストカラー4aの油溝4dを介してトルクコンバータ室
14へ供給される。 トルクコンバータ状態では、ロックアップアプライ圧は
常にロックアップリリース圧より低く油圧がセットされ
ていることから、フロント油圧室18とトルクコンバータ
室14に油圧差が生じ、ロックアップクラッチピストン16
aはタービンハブ８に当接する。そしてインペラカバー
５とタービンランナ３との間に相対回転差が生じないか
ら、タービンランナ３は全開加速中、エンジンのレッド
ゾーン付近まで回転上昇することになる。 従ってタービンランナ３全体の残留アンバランス量によ
る強制力が生じることになるが、タービンランナ３と一
体的に形成されたタービンハブ８に圧入されたプッシュ
26でタービンランナ３をパイロットボス19の輪体19cに
よってインペラカバー５に軸支しているので、インペラ
カバー５に一体的に形成されたパイロットボス19の凹部
19bとタービンハブ８との間に設けられたスラストベア
リング27に大きな強制力が生じない。 従ってスラストベアリング27の損傷や摩耗などの問題を
解消することができる。 ロックアップ状態においては、図示しないロックップコ
ントロール弁から図示しないロックアップリリース圧回
路の油圧がドレンされる。一方、図示しないロックアッ
プコントロール弁から図示しないロックアップアプライ
圧回路には油圧が作用する様に構成されているから、図
示しないロックアップアプライ圧回路から、油通路23、
油溝4dを介してトルクコンバータ室14へ制御油圧が流入
すると共に、油溝4bを介してタービンハブ８に設けられ
た油通路24からタービンハブ８に圧入されたブッシュ26
の内径とパイロットボス19の輪体19a外周部とのクリア
ランスを介してフロント油圧室18に流入する。従ってフ
ロント油圧室18の油は図示しないロックアップコントロ
ール弁からドレンされていても常に油が満たされながら
且つ、圧力が発生しないように供給流量に対し、流通路
21からのドレン流量がやや大きくなるように構成しイン
プットシャフト９の油通路21を経由してドレンされる。 ロックアップピストン16は、図示しないロックアップコ
ントロール弁で制御された油圧とトルクコンバータ室14
の回転中に生ずる遠心油圧も作用し、ロックアップピス
トン16の受圧面積にはロックアップアプライ圧と遠心油
圧の和が作用し、一方フロント油圧室にも遠心油圧が作
用する。従ってロックアップピストン16には図示しない
ロックアップコントロール弁の作動油圧のみが作用し
て、インペラカバー５にロックアップクラッチピストン
16aを押圧する。従ってインペラカバー５、ロックアッ
プクラッチピストン16aの変形が防止される。

【発明の効果】

以上述べてきたように、本発明によれば、タービンラン
ナと一体的に形成されたタービンハブのボス部に形成さ
れた軸受孔に圧入されたブッシュで、タービンランナを
インペラカバーに一体的に形成されたパイロットボスで
軸支する構成にしたので、タービンランナ全体の残留ア
ンバランス量による強制力が、タービンハブとパイロッ
トボスとの間に設けられたスラストベアリングへ及ぼさ
れない。従ってスラストベアリングの損傷や摩耗が生じ
ない。 さらにタービンハブに油通路を設け、フロント油圧室へ
作動圧が発生しないように油を満たす構成にしたので、
ロックアップクラッチがロックアップした状態では、ロ
ックアップクラッチピストンにはロックアップコントロ
ール弁の作動油圧のみが作用するので、ロックアップピ
ストンには過大な圧力、すなわち作動油圧と遠心油圧の
和が作用しないので、ロックアップピストンやインペラ
カバー等の変形が防止される。 さらにまた、パイロットボスの他端部がインプットシャ
フトの端末に設けられた軸孔に嵌挿される個所にシール
リングが設けられているので、ロックアップコントロー
ル弁の作動油圧がインプットシャフトの油通路を介して
ドレーン回路へ流出することが防止されるという効果を
有している。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示す拡大縦断側面図である。 １……トルクコンバータ、２……インペラ、３……ター
ビンランナ、４……ステータ、５……インペラカバー、
６……ドライブプレート、７……クランク軸、８……タ
ービンハブ、９……インプットシャフト、10……アウタ
レース、11……ワンウエイクラッチ、12……インナーレ
ース、13……中空固定軸、14……コンバータ室、15……
ロックアップピストンハブ、16……ロックアップクラッ
チピストン、17……ダンパ、18……フロント油圧室、19
……パイロットボス、20a,20b……油通路、21……油通
路、22……オイルポンプドライブ軸、23,24……油通
路、25……センタ孔、26……ブッシュ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】インペラ、タービンランナ、ステータとト
   ルクコンバータ室とからなる流体トルクコンバータと、
   上記インペラと一体的に結合されたインペラカバーと、
   上記インペラカバーに一体的に結合されたパイロットボ
   スと、上記タービンランナと一体的に結合されたタービ
   ンハブと、上記タービンハブの外周を軸方向に摺動自在
   に嵌合する円孔を有すると共に上記タービンハブとスプ
   ライン嵌合して一体的に回転するロックアップクラッチ
   と、上記ロックアップクラッチと上記インペラカバーと
   の間に、フロント油圧室を形成したロックアップトルク
   コンバータにおいて、 上記タービンハブの上記ロックアップクラッチ摺動側に
   軸受孔を形成し、 上記軸受孔にブッシュを配設し、上記パイロットボスと
   一体的に形成されたインペラカバーを回転自在に軸支す
   るように構成したことを特徴とするロックアップ式自動
   変速機。
2. 【請求項２】上記タービンハブに油通路を形成し、 上記フロント油圧室と、上記トルクコンバータ室とを、
   上記タービンハブに形成した油通路および上記タービン
   ハブに設けられた上記ブッシュと上記ブッシュに軸支さ
   れた上記パイロットボスとの間隙を介してブッシュ間隙
   からの供給流量がロックアップリリース圧回路からのド
   レン流量が常に少くなるよう連通構成したことを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載のロックアップ式自動変
   速機。