JP2003148589A - 流体式トルク伝達装置のロックアップ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 トルク伝達容量を確保するためにダンパー機
構の外周部に摩擦プレートを配置したロックアップ装置
において、省スペース化を実現する。 【解決手段】 ロックアップ装置１は、流体室内でフロ
ントカバー３とタービン４との間の空間に配置されてお
り、クラッチ用摩擦プレート１２と、一対のドライブプ
レート１３，１４と、ドリブンプレート１５と、コイル
スプリング１６とを備えている。摩擦プレート１２は、
フロントカバー３に一体回転するように連結可能であ
る。一対のドライブプレート１３，１４は、軸方向に離
れて配置された一対の円板状部材であり、一対の円板状
部材の一方の外周縁から他方に向かって延び摩擦プレー
ト１２の内周縁が相対回転不能にかつ軸方向に移動可能
に係合する延長部１８を有する。ドリブンプレート１５
はタービン４に固定されている。コイルスプリング１６
は、一対のドライブプレート１３，１４とドリブンプレ
ート１５とが相対回転すると、その間で圧縮されるよう
になっている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、トルクコンバータ
等の流体式トルク伝達装置に用いられるロックアップ装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】トルクコンバータは、３種の羽根車（イ
ンペラー，タービン，ステータ）からなるトーラス部を
有し、内部の作動油により動力を伝達する装置である。
インペラーは、入力側回転体に連結されるフロントカバ
ーに固定されている。インペラーから流れ込む作動油に
より駆動されるタービンは、出力側部材に連結されてい
る。

【０００３】トルクコンバータの内部において、タービ
ンとフロントカバーとの間にロックアップ装置が配置さ
れたものがある。ロックアップ装置は、フロントカバー
から出力側部材に回転力を直接伝達するためのものであ
る。このようなロックアップ装置は、一般に、タービン
シェル等の出力側の部材に連結されたピストンを備えて
いる。ピストンの側面には摩擦部材が固定されており、
この摩擦部材がフロントカバーの摩擦面に当接すると、
フロントカバーの回転力は機械的に出力側部材に伝達さ
れる。

【０００４】前記従来例の場合、ロックアップ装置の摩
擦面は一面のみであり、エンジントルクが増大した場
合、ロックアップ装置のトルク伝達容量が不足する場合
がある。そこで、ロックアップ装置に多板クラッチを採
用してトルク伝達容量を増やすことも行われている。例
えば、そのようなロックアップ装置は、ダンパー機構
と、ダンパー機構の外周側に軸方向に移動可能に係合す
る摩擦プレートと、摩擦プレートをフロントカバーの摩
擦面又はフロントカバーに固定されたプレートに押し付
けるためのピストンとを有している。ダンパー機構は、
例えば、複数のコイルスプリングと、それらを軸方向に
及び回転方向に支持するための一対のドライブプレート
と、その間に配置されさらにタービンに連結されたドリ
ブンプレートとから構成されている。一対のドライブプ
レートの外周部同士は例えば複数のストップピンによっ
て固定されており、その外周面には摩擦プレートが相対
回転不能にかつ軸方向に移動可能に係合する係合リング
部材が固定されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】以上に述べたロックア
ップ装置では、ダンパー機構の外周部にはストップピン
や係合リングが配置されているため、ロックアップ装置
の半径方向寸法が大きくなってしまう。本発明の目的
は、トルク伝達容量を確保するためにダンパー機構の外
周部に摩擦プレートを配置したロックアップ装置におい
て、省スペース化を実現することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載のロック
アップ装置は流体式トルク伝達装置に用いられる。流体
式トルク伝達装置は、フロントカバーと、フロントカバ
ーに固定されて流体室を形成するインペラーと、流体室
内でインペラーに対向するタービンとを有する。ロック
アップ装置は、流体室内でフロントカバーとタービンと
の間の空間に配置されており、クラッチ用摩擦プレート
と、一対のドライブ部材と、ドリブン部材と、弾性部材
とを備えている。クラッチ用摩擦プレートは、フロント
カバーに一体回転するように連結可能である。一対のド
ライブ部材は、軸方向に離れて配置された一対の円板状
部材であり、一対の円板状部材の一方の外周縁から他方
に向かって延び摩擦プレートの内周縁が相対回転不能に
かつ軸方向に移動可能に係合する筒状部を有する。ドリ
ブン部材はタービンに固定されている。弾性部材は、一
対のドライブ部材とドリブン部材とが相対回転すると、
その間で圧縮されるようになっている。

【０００７】このロックアップ装置では、摩擦プレート
はドライブ部材の筒状部に係合しており、一対のドライ
ブ部材には摩擦プレートを支持するための部材が設けら
れていない。したがって、ダンパー機構の外周側に摩擦
プレートを設けたロックアップ装置において、装置全体
の半径方向寸法を小さくすることができる。請求項２に
記載の流体式トルク伝達装置のロックアップ装置では、
請求項１において、筒状部の外周面には円周方向に並ん
だ第１凹凸部が形成され、摩擦プレートの内周縁には、
円周方向に並び筒状部の外周面に係合する第２凹凸部が
形成されている。

【０００８】請求項３に記載の流体式トルク伝達装置の
ロックアップ装置では、請求項１又は２において、筒状
部の先端には内周側に折り曲げられ他方に固定された固
定部が形成されている。このロックアップ装置では、筒
状部の先端に固定部が設けられているため、従来のスト
ップピンが省略されている。このため、ロックアップ装
置全体の半径方向寸法が一層小さくなっている。

【０００９】請求項４に記載の流体式トルク伝達装置の
ロックアップ装置では、請求項１又は２において、他方
の外周縁には、筒状部の内周側を軸方向に延び、一方に
固定された固定部が形成されている。このロックアップ
装置では、他方の外周縁には固定部が設けられているた
め、従来のストップピンが省略されている。このため、
ロックアップ装置全体の半径方向寸法が一層小さくなっ
ている。

【００１０】

【発明の実施の形態】１．第１実施形態 （１）構成 図１は、本発明の一実施形態が採用されたトルクコンバ
ータの部分的縦断面概略図を示している。図において、
Ｏ−Ｏがトルクコンバータの回転中心線である。

【００１１】トルクコンバータは、主に、トーラス部と
ロックアップ装置１とから構成されている。図示しない
エンジン側に連結可能なフロントカバー３は、半径方向
外側に円筒状突起を有しており、この突起にインペラー
のインペラーシェルが固定されている。フロントカバー
とインペラーシェルは、内部に作動油が充填された作動
油室（流体室）を形成している。

【００１２】トーラス部は、インペラーと、タービン４
と、ステータとから主に構成されている。インペラーの
インペラーシェルの内部には、複数のインペラーブレー
ドが固定されている。インペラーシェルは、その内周端
部がインペラーハブに固定されている。インペラーと対
向する位置には、タービン４が配置されている。タービ
ン４は、タービンシェルとタービンシェルに固定された
複数のタービンブレードとにより構成されている。ター
ビンシェルの内周端部は、タービンハブ５の外周部に溶
接により固定されている。タービンハブ５は、内周部に
トランスミッションの入力軸６と係合するスプラインを
有している。インペラーの内周部とタービン４の内周部
との間には、ステータが配置されている。ステータは、
タービン４からインペラーへと戻される作動油の方向を
調整するものであり、円環状のステータキャリアと、そ
の外周面に設けられた複数のステータブレードとから構
成されている。ステータキャリアは、ワンウエイクラッ
チ機構を介してインナーレースに連結されている。イン
ナーレースは、ハウジング側（図右側）から延びる固定
軸（図示せず）に連結されている。

【００１３】ロックアップ装置１は、フロントカバー３
とタービン４とを機械的に連結するための装置であり、
主に、クラッチ機能とダンパー機能とを有している。ク
ラッチ機能とは機械的連結及び連結解除を行う機能であ
り、ダンパー機能とは捩じり振動を吸収・減衰する機能
である。ロックアップ装置１は、フロントカバーとター
ビン４のタービンシェルとの間に配置されている。ロッ
クアップ装置１は、円板状のピストン９と、ダンパーデ
ィスク組立体１０とから主に構成されている。

【００１４】ピストン９とフロントカバー３との間に
は、作動油が供給される油圧室が形成されている。ピス
トン９はその半径方向外周端に、フロントカバー３の円
筒状突起の内周面に円周方向等間隔かつ中心線Ｏ−Ｏと
平行に設けられた複数の係合突起に係合する係合歯を有
している。この係合により、ピストン９は、フロントカ
バー３と一体回転し、かつ軸方向に移動自在となってい
る。ピストン９の内周面は、フロントカバーの中心に固
定されたハブ７の外周画面に回転方向及び軸方向に支持
されている。

【００１５】ダンパーディスク組立体１０は、弾性連結
部１１と摩擦プレート１２とから主に構成されている。
弾性連結部１１は、一対のドライブプレート（１３，１
４）と、ドリブンプレート１５と、複数のコイルスプリ
ング１６とから構成されている。一対のドライブプレー
ト１３，１４は、軸方向エンジン側の第１プレート１３
と、軸方向トランスミッション側の第２プレート１４と
から構成されている。両プレート１３，１４は、円板状
部材であり、軸方向に所定の間隔を空けて配置されてい
る。各プレート１３，１４には、円周方向に並んだ複数
の窓部１９が形成されている。窓部１９は、後述するコ
イルスプリング１６を軸方向及び回転方向に支持するた
めの構造であり、コイルスプリング１６を軸方向に保持
しかつその円周方向両端に当接する切り起こし部を有し
ている。

【００１６】第２プレート１４の構造についてさらに詳
細に説明する。第２プレート１４の円板状本体１７に
は、円周方向に並んだ４個の窓部１９が形成されてお
り、各窓部１９の円周方向間には後述するリベット２７
用の孔２０が形成されている。円板状本体１７の外周縁
には、軸方向エンジン側すなわち第１プレート１３側に
延びる延長部１８が一体に形成されている。延長部１８
の先端は概ね第１プレート１３の外周側まで延びてい
る。延長部１８は、円板状本体１７の全周にわたって筒
状に形成されており、プレートの主面が半径方向両側を
向いている。すなわち、延長部１８は半径方向幅がプレ
ートの板厚と一致している。また、延長部１８は絞り加
工によって円周方向に連続して半径方向に凹凸となって
いる。このため、延長部１８の外周面には、嵌合歯形状
絞りである複数の歯部２２が形成されていることにな
る。各歯部２２は、外周面部２２ａと、その両側の回転
方向面部２２ｂとから構成されている。また、各歯部２
２は歯底面部２２ｃによって連結されている。

【００１７】さらに、延長部１８の先端において、円周
方向の複数の箇所には内周側に折り返された固定部２３
が一体に形成されている。固定部２３は第１プレート１
３の軸方向トランスミッション側面に当接しており、さ
らにリベット２７によって固定されている。このため、
プレート１３，１４は、一体回転するように互いに固定
され、また軸方向の距離も維持されている。なお、固定
部２３は、歯部２２の歯底面部２４から連続して形成さ
れており、この歯底面部２４は、他の歯底面部２２ｂに
比べて円周好方向幅が長く、さらに半径方向位置が内周
側に位置している。

【００１８】ドリブンプレート１５は、プレート１３，
１４の間に配置された円板状の部材である。ドリブンプ
レート１５は、円周方向に延びる複数の窓孔１５ａを有
しており、その窓孔１５ａ内にコイルスプリング１６が
配置されている。ドリブンプレート１５において窓孔１
５ａの円周方向間部分には、後述するリベット２７が軸
方向に通過可能な切り欠き１５ｂが形成されている。ま
た、ドリブンプレート１５の外周縁において、歯底面部
２４から回転方向に離れているが当接可能な当接部１５
ｃが形成されている。以上より、この実施形態では歯底
面部２４と当接部１５ｃによってダンパー機構のストッ
パー機構が構成されている。ただし、他の部分によって
ストッパー機構を構成していてもよい。

【００１９】摩擦プレート１２は、平坦な環状の部材で
あり、主にコアプレート３０と、その両面の外周側に固
着された摩擦フェーシング３１，３１とから構成されて
いる。コアプレート３０の内周縁には、延長部１８の歯
部２２に係合する係合歯３２が形成されている。複数の
係合歯３２によって、コアプレート３０の内周に複数の
凹凸が形成されていることになる。各係合歯３２は、内
周面部３２ａと、その両側の回転方向面部３２ｂとを有
している。また、各係合歯３２間には歯底面部３２ｃが
形成されている。係合歯３２は歯部２２に係合してお
り、その結果摩擦プレート１２は延長部１８に対して相
対回転不能にかつ軸方向に移動可能となっている。

【００２０】フロントカバー３の外周側筒状部の内周面
の係合部には、ドライブワッシャ２５が相対回転不能に
かつ軸方向に移動可能に係合している。ドライブワッシ
ャ２５は摩擦プレート１２の軸方向トランスミッション
側に配置されている。また、フロントカバー３の外周側
筒状部の内周面には、スナップリング２６が固定されて
いる。スナップリング２６はドライブワッシャ２５の外
周側部分に当接しており、ドライブワッシャ２５の軸方
向トランスミッション側への移動を制限している。

【００２１】（２）動作 次に、上述の実施例の動作について説明する。図示しな
いエンジンが回転すると、トルクがフロントカバー３に
入力される。すると、フロントカバー３とともにインペ
ラーが回転する。この回転力は、作動油を介してタービ
ン４に伝達される。タービン４からインペラーへと戻る
作動油の流れはステータにより調整される。そして、タ
ービン４の回転はタービンハブ５を介してトランスミッ
ションの入力軸６に伝達される。トーラス部によりトル
クが伝達されるこの領域では、図示しない油圧制御装置
により、ピストン９とフロントカバー３との間の油圧室
から油圧がドレンされている。したがって、ピストン９
は軸方向エンジン側に移動して、摩擦プレート１２から
離れている。

【００２２】ロックアップ時には、図示しない油圧制御
装置により油圧室内に作動油が供給される。この結果、
ピストン９が軸方向トランスミッション側に移動し、摩
擦プレート１２をドライブワッシャ２５に対して押し付
ける。このクラッチ連結部分において、摩擦プレート１
２の両面が摩擦係合面となっているために、摩擦係合面
が１面のロックアップ装置に比べてトルク伝達容量が増
大している。

【００２３】摩擦プレート１２に伝達されたトルクは、
一対のドライブプレート１３，１４に伝えられ、さらに
コイルスプリング１６を介してドリブンプレート１５
に、さらにはタービンハブ５に伝達される。クラッチ連
結時のショック及び捩じり振動等は、コイルスプリング
１６により緩和される。 （３）作用効果 延長部１８を摩擦プレート１２の係合部としたことに
よって、ロックアップ装置の半径方向の小型化が実現で
きる。すなわち、摩擦プレートを支持するための係合リ
ング等をプレートの外周に設ける必要がないため、さら
に延長部１８は半径方向にはプレートの板厚程度の幅の
みを有しているため、摩擦プレートの支持部の半径方向
寸法が大きくならない。

【００２４】プレート１３，１４の連結をプレート部
材で行っていること（ストップピン等の連結部材を省略
したこと）によって、以下の複数の利点が得られる。 ・ストップピンを省略することで、軽量化や部品点数の
低減が達成できる。 ・ストップピンを省略することで、連結部の半径方向の
小型化が実現できる。 すなわち、延長部１８は半径方向にはプレートの板厚程
度の幅のみを有しているため、プレート同士の連結部の
半径方向寸法が大きくならない。

【００２５】・ストップピンを省略することで、ダンパ
ー機構の広角化及びそれに伴う低捩じり剛性化を実現で
きる。すなわち、ストップピンに起因する捩じり角度の
制限が解消され、ダンパー機構の捩じり角度を大きくす
ることができる。 ２．第２実施形態 図３〜図５に示すドライブプレートの第２プレート１４
は、前記実施形態の第２プレート１４に比べて窓部１９
の形状が異なるのみであり、他の部分の形状や機能は前
記実施形態と同様である。

【００２６】本実施形態における窓部１９の縁部は、切
り起こしではなく、窓孔の全周にわたって連続して起こ
されている。 ３．第３実施形態 本実施形態では、前記実施形態における第１プレート３
３の外周縁に複数の固定部３５が形成されている。各固
定部３５は、第２プレート３４の筒状の延長部３６の内
周側に近接して軸方向に延びる延長部３７と、その先端
から内周側に延びる取付部３８とから構成されている。
取付部３８は第２プレート３４の外周側部分の軸方向エ
ンジン側の側面に当接しており、リベット３９によって
固定されている。延長部３７は、前記実施形態と同様
に、ストッパー機構の一部を構成していてもよい。

【００２７】この実施形態では、ドライブプレートの一
方に摩擦プレートを係合するための筒状部が形成され、
他方にプレート同士を連結するための固定部が形成され
ている。この場合も、前記実施形態と同様の効果が得ら
れる。 ４．他の実施形態 本発明に係るロックアップ装置は、トルクコンバータの
みならず、フリュード・カップリングに適用できる。

【００２８】ロックアップ装置の構成は前記実施形態に
は必ずしも限定されない。たとえば、ピストンは摩擦プ
レートの軸方向トランスミッション側に配置されていて
もよい。延長部や固定部は各プレート本体に一体に形成
された部分であるが、別個の板状の部材であってもよ
い。

【００２９】

【発明の効果】本発明に係るロックアップ装置では、摩
擦プレートはドライブ部材の筒状部に係合しており、一
対のドライブ部材には摩擦プレートを支持するための特
別な部材が設けられていない。したがって、ダンパー機
構の外周側に摩擦プレートを設けたロックアップ装置に
おいて、装置全体の半径方向寸法を小さくすることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態に係るトルクコンバータ
のロックアップ装置の縦断面概略図。

【図２】本発明の第１実施形態に係るトルクコンバータ
のロックアップ装置の縦断面概略図。

【図３】本発明の第２実施形態に係るトルクコンバータ
のロックアップ装置の第２プレート及び摩擦プレートの
斜視図。

【図４】第２プレートの平面図。

【図５】図４のＶ−Ｖ断面図。

【図６】本発明の第３実施形態に係るトルクコンバータ
のロックアップ装置の縦断面概略図。

【符号の説明】

１ ロックアップ装置 ３ フロントカバー ４ タービン ９ ピストン １０ ダンパーディスク組立体 １１ 弾性連結部 １２ 摩擦プレート １３ ドライブプレート（ドライブ部材）の第１プレ
ート １４ ドライブプレート（ドライブ部材）の第２プレ
ート １５ ドリブンプレート（ドリブン部材） １６ コイルスプリング（弾性部材） １８ 延長部（筒状部） ２２ 歯部（第１凹凸部） ２３ 固定部 ３２ 係合歯（第２凹凸部）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】フロントカバーと、前記フロントカバーに
   固定されて流体室を形成するインペラーと、前記流体室
   内で前記インペラーに対向するタービンとを有する流体
   式トルク伝達装置において、 前記流体室内で前記フロントカバーと前記タービンとの
   間の空間に配置されたロックアップ装置であって、 前記フロントカバーに一体回転するように連結可能なク
   ラッチ用摩擦プレートと、 軸方向に離れて配置された一対の円板状部材と、前記一
   対の円板状部材の一方の外周縁から他方に向かって延び
   前記摩擦プレートの内周縁が相対回転不能にかつ軸方向
   に移動可能に係合する筒状部を有する一対のドライブ部
   材と、 前記タービンに固定されたドリブン部材と、 前記一対のドライブ部材と前記ドリブン部材とが相対回
   転するとその間で圧縮されるようになっている弾性部材
   と、を備えた流体式トルク伝達装置のロックアップ装
   置。
2. 【請求項２】前記筒状部の外周面には円周方向に並んだ
   第１凹凸部が形成され、 前記摩擦プレートの内周縁には、円周方向に並び前記筒
   状部の外周面に係合する第２凹凸部が形成されている、
   請求項１に記載の流体式トルク伝達装置のロックアップ
   装置。
3. 【請求項３】前記筒状部の先端には内周側に折り曲げら
   れ前記他方に固定された固定部が形成されている、請求
   項１又は２に記載の流体式トルク伝達装置のロックアッ
   プ装置。
4. 【請求項４】前記他方の外周縁には、前記筒状部の内周
   側を軸方向に延び、前記一方に固定された固定部が形成
   されている、請求項１又は２に記載の流体式トルク伝達
   装置のロックアップ装置。