特開 2024-128426 流体継手

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024128426

(43)【公開日】2024-09-24

(54)【発明の名称】流体継手

(51)【国際特許分類】

   F16H 41/24 20060101AFI20240913BHJP

【ＦＩ】

F16H41/24 B

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023037398

(22)【出願日】2023-03-10

(71)【出願人】

【識別番号】000149033

【氏名又は名称】株式会社エクセディ

(74)【代理人】

【識別番号】110000202

【氏名又は名称】弁理士法人新樹グローバル・アイピー

(72)【発明者】

【氏名】岸原 啓介

(72)【発明者】

【氏名】松田 哲

(72)【発明者】

【氏名】山田 剛史

(57)【要約】

【課題】カバーの入隅部におけるクラックの発生を抑制する。
【解決手段】カバーは、入隅部、第１フィレット面、及び第２フィレット面を有する。入隅部は、円板部と円筒部とによって構成される。入隅部は、周方向に延びる。第１フィレット面は、入隅部において周方向に延びる。第２フィレット面は、入隅部において第１フィレット面に対して径方向外側に配置される。第２フィレット面は、第１フィレット面に沿って周方向に延びる。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

円板部、及び前記円板部の外周端部から軸方向に延びる円筒部、を有するカバーと、
前記円筒部に固定されるインペラと、
前記インペラと対向して配置されるタービンと、
を備え、
前記カバーは、
前記円板部と前記円筒部とによって構成され、周方向に延びる入隅部と、
前記入隅部において周方向に延びる第１フィレット面と、
前記入隅部において前記第１フィレット面に対して径方向外側に配置され前記第１フィレット面に沿って周方向に延びる第２フィレット面と、
を有する、
流体継手。

【請求項2】

前記第２フィレット面は、前記円筒部の内周面に対して径方向外側に配置される、
請求項１に記載の流体継手。

【請求項3】

回転軸を含む切断面において、前記第１フィレット面と前記第２フィレット面とは、前記第１フィレット面と前記第２フィレット面との共通接線によって連結されている、
請求項１に記載の流体継手。

【請求項4】

前記カバーは、前記第１フィレット面と前記第２フィレット面とを連結する円錐台面を有する、
請求項１に記載の流体継手。

【請求項5】

前記第１フィレット面の曲率半径は、前記第２フィレット面の曲率半径と略同じである、
請求項１に記載の流体継手。

【請求項6】

前記カバーと前記タービンとの間において軸方向に移動可能に配置されるロックアップピストンをさらに備え、
前記第１フィレット面及び前記第２フィレット面は、前記ロックアップピストンと対向する、
請求項１に記載の流体継手。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、流体継手に関するものである。

【背景技術】

【0002】

トルクコンバータなどの流体継手は、カバー、インペラ、タービンを有している（例えば、特許文献１参照）。カバーは、円板部及び円筒部を有している。円筒部は、円板部の外周端部から軸方向に延びている。トルクコンバータ内には、インペラとタービンとの間でトルク伝達するための作動油が充填されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２３－０１６７５４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

トルクコンバータが回転すると、円板部と円筒部との交差部に形成される入隅部に作動油による内圧が集中し、入隅部にクラックが生じるおそれがある。

【0005】

本発明の課題は、カバーの入隅部におけるクラックの発生を抑制することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

第１態様に係る流体継手は、カバー、インペラ、及びタービンを備える。カバーは、円板部及び円筒部を有する。円筒部は、円板部の外周端部から軸方向に延びる。インペラは、円筒部に固定される。タービンは、インペラと対向して配置される。カバーは、入隅部、第１フィレット面、及び第２フィレット面を有する。入隅部は、円板部と円筒部とによって構成される。入隅部は、周方向に延びる。第１フィレット面は、入隅部において周方向に延びる。第２フィレット面は、入隅部において第１フィレット面に対して径方向外側に配置される。第２フィレット面は、第１フィレット面に沿って周方向に延びる。

【0007】

この構成によれば、入隅部に、第１フィレット面及び第２フィレット面の２つのフィレット面を形成しているため、入隅部に作用する内圧を、第１フィレット面と第２フィレット面とのそれぞれに分散させることができる。この結果、カバーの入隅部におけるクラックの発生を抑制することができる。

【0008】

第２態様に係る流体継手は、第１態様に係る流体継手において、次のように構成される。第２フィレット面は、円筒部の内周面に対して径方向外側に配置される。

【0009】

第３態様に係る流体継手は、第１又は第２態様に係る流体継手において、次のように構成される。回転軸を含む切断面において、第１フィレット面と第２フィレット面とは、第１フィレット面と第２フィレット面との共通接線によって連結されている。

【0010】

第４態様に係る流体継手は、第１から第３態様のいずれかに係る流体継手において、次のように構成される。カバーは、第１フィレット面と第２フィレット面とを連結する円錐台面を有する。

【0011】

第５態様に係る流体継手は、第１から第４態様のいずれかに係る流体継手において、次のように構成される。第１フィレット面の曲率半径は、第２フィレット面の曲率半径と略同じである。

【0012】

第６態様に係る流体継手は、第１から第５態様のいずれかに係る流体継手において、ロックアップピストンをさらに備える。ロックアップピストンは、カバーとタービンとの間において軸方向に移動可能に配置される。第１フィレット面及び第２フィレット面は、ロックアップピストンと対向する。

【発明の効果】

【0013】

本発明によれば、カバーの入隅部におけるクラックの発生を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】トルクコンバータの断面図。

【図2】図１の拡大図。

【発明を実施するための形態】

【0015】

［全体構成］
図１は、本実施形態に係るトルクコンバータ１００（流体継手の一例）の断面図である。詳細には、図１は、回転軸Ｏを含むトルクコンバータ１００の切断面を示す断面図である。以下の説明において、「軸方向」とは、トルクコンバータ１００の回転軸Ｏが延びる方向を意味する。また、「径方向」とは、回転軸Ｏを中心とした円の径方向を意味し、「周方向」とは、回転軸Ｏを中心とした円の周方向を意味する。なお、図示していないが、図１の左側にはエンジンが配置されており、図１の右側にはトランスミッションが配置されている。

【0016】

トルクコンバータ１００は、回転軸Ｏを中心に回転可能である。トルクコンバータ１００は、カバー２、インペラ３、タービン４、ステータ５、出力ハブ６、ロックアップピストン７、及びダンパ装置８を備えている。カバー２とインペラ３とによって、トルクコンバータ１００の外殻が構成されている。トルクコンバータ１００内には作動油が充填されている。

【0017】

［カバー］
カバー２は、エンジンからのトルクが入力される。カバー２は、第１円板部２１と、第１円筒部２２とを有している。第１円筒部２２は、第１円板部２１の外周端部から軸方向に延びている。詳細には、第１円筒部２２は、第１円板部２１からインペラ３に向かって軸方向に延びている。すなわち、第１円筒部２２は、軸方向第１側に延びている。

【0018】

図２は図１の拡大図である。なお、図２では、カバー２のみを示している。図２に示すように、カバー２は、入隅部２３、第１フィレット面２４、及び第２フィレット面２５を有している。入隅部２３は、第１円板部２１と第１円筒部２２とによって構成されている。すなわち、入隅部２３は、第１円板部２１と第１円筒部２２との交差領域に配置されている。入隅部２３は、環状であって、周方向に延びている。

【0019】

第１フィレット面２４は、入隅部２３に配置されている。第１フィレット面２４は、環状であって、周方向に延びている。第１フィレット面２４は、図２に示すような断面図において、円弧状である。第１フィレット面２４は、径方向内側を向くとともに、軸方向第１側を向いている。

【0020】

第２フィレット面２５は、入隅部２３に配置されている。第２フィレット面２５は、環状であって、周方向に延びている。第２フィレット面２５は、図２に示すような断面図において、円弧状である。第２フィレット面２５は、径方向内側を向くとともに、軸方向第１側を向いている。

【0021】

第２フィレット面２５は、第１フィレット面２４に対して径方向外側に配置されている。第２フィレット面２５は、第１フィレット面２４に沿って延びている。また、第２フィレット面２５は、第１フィレット面２４と間隔をあけて配置されている。

【0022】

第２フィレット面２５は、第１円筒部２２の内周面２２１に対して径方向外側に配置されている。なお、第２フィレット面２５の一部は、第１円筒部２２の内周面２２１に対して径方向内側に配置されていてもよい。

【0023】

カバー２は、第１フィレット面２４と第２フィレット面２５との間に円錐台面２６を有している。回転軸Ｏを含む切断面において、すなわち、図２に示すような切断面において、第１フィレット面２４と第２フィレット面２５とは、第１フィレット面２４と第２フィレット面２５との共通接線によって連結されている。円錐台面２６は、切断面において、第１フィレット面２４と第２フィレット面２５との共通接線を構成している。円錐台面２６は、円錐台の側面である。円錐台面２６の径は、軸方向第１側に向かって徐々に大きくなる。

【0024】

第１フィレット面２４の曲率半径は、第２フィレット面２５の曲率半径と、略同じである。例えば、第１フィレット面２４の曲率半径と第２フィレット面２５の曲率半径の差は、１ｍｍ以下程度であり、好ましくは、０．５ｍｍ以下である。

【0025】

また、切断面における第１フィレット面２４の円弧長さと、第２フィレット面２５の円弧長さは、略同じである。例えば、第１フィレット面２４の円弧長さと、第２フィレット面２５の円弧長さとの差は、１ｍｍ以下程度であり、好ましくは、０．５ｍｍ以下である。

【0026】

第１フィレット面２４及び第２フィレット面２５は、ロックアップピストン７と対向している。詳細には、第１フィレット面２４及び第２フィレット面２５は、後述するロックアップピストン７の外隅部７３と対向している。

【0027】

［インペラ］
図１に示すように、インペラ３は、カバー２に固定されている。詳細には、インペラ３は、カバー２の第１円筒部２２に固定されている。インペラ３は、インペラシェル３１、複数のインペラブレード３２、及びインペラハブ３３を有する。インペラシェル３１は、例えば溶接によって、カバー２に固定されている。

【0028】

インペラブレード３２はインペラシェル３１の内側面に固定されている。インペラハブ３３はインペラシェル３１の内周端部に溶接などによって固定されている。

【0029】

［タービン］
タービン４は、インペラ３に対向して配置されている。タービン４は、タービンシェル４１、及び複数のタービンブレード４２を有している。タービンブレード４２は、タービンシェル４１の内側面に、ろう付けなどによって固定されている。

【0030】

［ステータ］
ステータ５は、タービン４からインペラ３へと戻る作動油を整流するように構成されている。ステータ５は、回転軸Ｏ周りに回転可能である。詳細には、ステータ５は、回転不能の固定シャフト（図示省略）に、ワンウェイクラッチ１０２を介して支持されている。このステータ５は、インペラ３とタービン４との間に配置される。

【0031】

ステータ５は、円板状のステータキャリア５１と、その外周面に取り付けられる複数のステータブレード５２と、を有している。なお、ステータ５とインペラ３との間には第１スラストベアリング１０３が配置され、ステータ５と出力ハブ６との間には第２スラストベアリング１０４が配置されている。

【0032】

［出力ハブ］
出力ハブ６は、タービン４から伝達されたトルクを、トランスミッションの入力シャフト（図示省略）へ出力するように構成されている。タービン４は、この出力ハブ６に取り付けられている。詳細には、タービンシェル４１がリベットなどを介して出力ハブ６に取り付けられている。出力ハブ６はスプライン孔６１１が形成されている。このスプライン孔６１１に、入力シャフトがスプライン嵌合する。

【0033】

出力ハブ６は、ボス部６１とフランジ部６２とを有している。ボス部６１は、円筒状であり、軸方向に延びている。ボス部６１は、スプライン孔６１１を有している。フランジ部６２は、ボス部６１の外周面から径方向外側に延びている。フランジ部６２は、円環状であり、周方向に延びている。タービンシェル４１は、このフランジ部６２に取り付けられている。

【0034】

［ロックアップピストン］
ロックアップピストン７は、カバー２とタービン４との間において軸方向に移動可能に配置されている。詳細には、ロックアップピストン７は、出力ハブ６上を軸方向に摺動可能に配置されている。より詳細には、ロックアップピストン７は、出力ハブ６のボス部６１の外周面上を軸方向に摺動可能に配置されている。また、ロックアップピストン７は、出力ハブ６と相対回転可能である。

【0035】

ロックアップピストン７は、カバー２と摩擦係合するように構成されている。詳細には、ロックアップピストン７は、外周端部において、カバー２と摩擦係合するように構成されている。ロックアップピストン７が左側に移動することによって、ロックアップピストン７はカバー２と摩擦係合する。ロックアップピストン７は、第２円板部７１、第２円筒部７２、及び出隅部７３を有している。

【0036】

第２円板部７１の外周端部には摩擦材９が固定されている。第２円板部７１は、摩擦材９を介してカバー２の第１円板部２１を押圧するように構成されている。このように第２円板部７１が摩擦材９を介してカバー２を押圧することによって、ロックアップピストン７がカバー２に摩擦係合する。なお、摩擦材９は、ロックアップピストン７ではなくカバー２に固定されていてもよい。摩擦材９は、環状である。

【0037】

第２円筒部７２は、第２円板部７１の外周端部から軸方向に延びている。第２円筒部７２は、カバー２から遠ざかる方向に延びている。すなわち、第２円筒部７２は、軸方向第１側に延びている。第２円筒部７２の外周面は、カバー２の第１円筒部２２の内周面と間隔をあけて配置されている。

【0038】

出隅部７３は、第２円板部７１と第２円筒部７２とによって構成されている。すなわち、出隅部７３は、第２円板部７１と第２円筒部７２との交差領域に配置されている。出隅部７３は、環状であって、周方向に延びている。出隅部７３は、入隅部２３と対向している。出隅部７３は、Ｃ面取り加工されている。

【0039】

［ダンパ装置］
ダンパ装置８は、軸方向においてロックアップピストン７とタービン４との間に配置されている。ダンパ装置８は、入力側においてロックアップピストン７と連結している。また、ダンパ装置８は、出力側において出力ハブ６と連結している。ダンパ装置８は、ロックアップピストン７から出力ハブ６にトルクを伝達するように構成されている。ダンパ装置８は、ロックアップピストン７と出力ハブ６とを弾性的に連結している。詳細には、ダンパ装置８は、コイルスプリング８１を有しており、コイルスプリング８１を介して、ロックアップピストン７と出力ハブ６とを連結している。

【0040】

［動作］
次に、上述したように構成されたトルクコンバータ１００の動作について、説明する。作動油を介してインペラ３からタービン４にトルクを伝達するトルクコンバータ作動領域では、ロックアップピストン７は軸方向においてカバー２から離れる側に移動しており、カバー２と摩擦係合していない。すなわち、ロックアップピストン７は、トルクを伝達していない。

【0041】

次に、トルクコンバータ１００の回転速度が所定値以上となると、ロックアップピストン７がカバー２側に移動し、ロックアップピストン７とカバー２とが摩擦係合する。この結果、カバー２からのトルクは、ロックアップピストン７及びダンパ装置８を介して出力ハブ６に伝達される。

【0042】

［変形例］
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。

【0043】

（ａ）上記実施形態では、第１フィレット面２４の曲率半径は、第２フィレット面２５の曲率半径と略同じであったが、第２フィレット面２５の曲率半径と異なっていてもよい。また、第１フィレット面２４の円弧長さは、第２フィレット面２５の円弧長さと異なっていてもよい。

【0044】

（ｂ）上記実施形態では、流体継手としてトルクコンバータ１００を例示したが、流体継手はトルクコンバータではなくてもよい。すなわち、流体継手は、ステータ５を有していなくてもよい。また、流体継手は、ロックアップピストン７、又はダンパ装置８を有していなくてもよい。

【0045】

（ｃ）第１フィレット面２４と第２フィレット面２５とは、直接連結されていてもよい。すなわち、カバー２は、円錐台面２６を有していなくてもよい。

【符号の説明】

【0046】

２ ：カバー
２１ ：第１円板部
２２ ：第１円筒部
２３ ：入隅部
２４ ：第１フィレット面
２５ ：第２フィレット面
２６ ：円錐台面
３ ：インペラ
４ ：タービン
７ ：ロックアップピストン

【図1】

【図2】