JP3695989B2 - トルクコンバータのロックアップ装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トルクコンバータのロックアップ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、トルクコンバータは、流体により動力を伝達するために加速及び減速をスムーズに行うことができる。しかし、流体の滑りによりエネルギーロスが生じ、燃費が悪い。
そこで従来のトルクコンバータには、入力側のフロントカバーと出力側のタービンとを機械的に連結するロックアップ装置が取り付けられたものがある。ロックアップ装置はフロントカバーとタービンとの間の空間に配置されている。ロックアップ装置は、主に、フロントカバーに圧接可能な円板状ピストンと、タービンの背面側に取り付けられたドリブンプレートと、ピストンとドリブンプレートとを回転方向に弾性的に連結するトーションスプリングとから構成されている。ピストンには、フロントカバーの平坦な摩擦面に対向する位置に円環状の摩擦部材が接着されている。
【０００３】
前記従来のロックアップ装置では、ピストンの作動はトルクコンバータ本体内を流れる作動油により制御されている。具体的には、ロックアップ連結解除時にピストンとフロントカバーとの間に外部の油圧作動機構から作動油が供給される。この作動油はフロントカバーとピストンとの間の空間を半径方向外側に流れ、さらに外周部側においてトルクコンバータ本体内に流れ込む。ロックアップ連結時には、フロントカバーとピストンとの間の空間の作動油が内周側からドレンされ、その結果ピストンがフロントカバー側に移動する。この結果ピストンに設けられた摩擦部材がフロントカバーの摩擦面に押し付けられる。このようにしてフロントカバーのトルクがロックアップ装置を介してタービン側に伝達される。
【０００４】
従来のロックアップ装置においては、摩擦面が一面だけではトルク伝達容量が十分に大きくないため、複数の摩擦板により複数の摩擦面を確保する複板クラッチが用いられている。この場合は、ピストンとフロントカバーとの間に１又は２以上のプレートが配置されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来のロックアップ装置では、ピストンを支持するための構造としては、そのための特別な環状室が形成されたものがある。その場合は部品点数が多くなり、さらに省スペース化が図れない。
本発明の課題は、トルクコンバータのロックアップ装置においてピストンを支持する構造を簡単にすることにある。
【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、内側に摩擦面を有するフロントカバーと、フロントカバーとともに流体室を構成するインペラーと、流体室内でインペラーに対向して配置されフロントカバーとの間に空間を形成しているタービンとを含むトルクコンバータに用いられる。ロックアップ装置は、空間内に配置され空間の圧力変化によってフロントカバーとタービンを機械的に連結・連結解除するための装置である。ロックアップ装置はプレートとダンパー機構と環状ピストンとを備えている。プレートはフロントカバー摩擦面に近接して配置されている。ダンパー機構はプレートとタービンとを回転方向に弾性的に連結するための機構である。ダンパー機構は、プレートからトルクを入力されるドライブ部材と、タービンにトルクを出力するドリブン部材と、ドライブ部材とドリブン部材とを回転方向に弾性的に連結するトーションスプリングとを有する。ピストンは、空間の圧力変化によって空間内を軸方向に移動可能であり、プレートのフロントカバー摩擦面側と反対側に配置されている。ドリブン部材は円板状部材であり、ピストンはドリブン部材の外周面によって相対回転可能にかつ軸方向に移動可能に支持された内周面を有している。ロックアップ装置はシール機構をさらに備えている。シール機構は、ドリブン部材の外周面とピストンの内周面との間に設けられ、軸方向両側をシールしている。
【０００７】
このロックアップ装置では、ピストンがプレートをフロントカバー摩擦面に押し付けると、トルクがフロントカバーからロックアップ装置に入力される。トルクはプレートからダンパー機構に伝達され、さらにタービンに出力される。ダンパー機構内ではトルクはドライブ部材からドリブン部材に対してトーションスプリングを介して伝達される。ピストンの内周面はドリブン部材の外周面によって支持されており、さらにその支持部分には軸方向両側をシールするためのシール機構が設けられている。ピストンの内周面の支持をドリブン部材の外周面で行っているため、シール機構を配置するための構造が簡単になる。
【０００８】
請求項２に記載のトルクコンバータのロックアップ装置では、請求項１において、ドリブン部材の外周面には環状に延びる溝が形成されている。シール機構は、溝に配置され、ピストンの内周面に当接する環状シール部材である。
このロックアップ装置では、環状シール部材が配置される溝がドリブン部材の外周面に形成されているため、溝の成形が容易である。ドリブン部材は他の部材に比べて軸方向に板厚を大きくとれるためである。
【０００９】
請求項３に記載のトルクコンバータのロックアップ装置では、請求項１又は２において、ドリブン部材には窓孔と円周方向に長い切り欠きとが形成されている。トーションスプリングは窓孔に配置されている。ドライブ部材は、ドリブン部材の軸方向両側に配置されトーションスプリングを支持する１対の円板状プレートからなる。ロックアップ装置は固定部材をさらに備えている。固定部材は、切り欠き内を円周方向に移動可能に延び、１対の円板状プレートを互いに固定する。固定部材が切り欠きの円周方向端に当接するとドライブ部材とドリブン部材の相対回転が停止する。
【００１０】
このロックアップ装置では、１対の円板状プレート同士を固定する固定部材がロックアップ装置のストッパーとしても機能している。このような構造が可能となったのは、ドリブン部材によってピストンを支持しているからである。本発明と異なりドライブ部材等によってピストンを支持する構造では、固定部材はピストン内周面よりさらに半径方向外側に配置されなければならず、その場合はスペースの制限により固定部材をストッパーとして利用できるほど大型化できない。
【００１１】
【発明の実施の形態】
第１実施形態
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１を示している。図１において、トルクコンバータ１は、主に、フロントカバー２と、フロントカバー２と同心に配置された３種の羽根車（インペラー１０、タービン１１、ステータ１２）からなる流体作動部３と、フロントカバー２とタービン１１との軸方向間の空間Ｃに配置されたロックアップ装置４とから構成されている。フロントカバー２とインペラー１０のインペラーシェル１５とは外周部が溶接により固定されており、両者で作動油が充填された流体室Ａを形成している。インペラーシェル１５においてインペラーブレード１６からさらに延びる部分は、タービン１１の外周側に配置され、フロントカバー２の外周筒状部８と一体になっている。
【００１２】
フロントカバー２は、エンジンのクランクシャフト（図示せず）からトルクが入力される部材である。フロントカバー２は主に円板状の本体５から構成されている。本体５の中心にはボス６が設けられている。本体５の外周部エンジン側面には複数のナット７が固定されている。本体５の外周部にはトランスミッション側に延びる外周筒状部８が形成されている。外周筒状部８の内側には筒状係合部材９が配置されている。筒状係合部材９には軸方向に延びる複数の係合部が円周方向に並んで形成されている。さらにフロントカバー２の本体５の内側で外周部には環状かつ平坦な摩擦面７０が形成されている。摩擦面７０は軸方向トランスミッション側を向いている。
【００１３】
流体作動部３は流体室Ａ内で軸方向トランスミッション側に配置されている。これにより、流体室Ａ内は流体作動部３からなる流体作動室Ｂと、フロントカバー２の本体５とタービン１１との間に形成された空間Ｃとに分かれている。
インペラー１０は、インペラーシェル１５と、インペラーシェル１５の内側に固定された複数のインペラーブレード１６と、インペラーブレード１６の内側に固定されたインペラーコア１７と、インペラーシェル１５の内周縁に固定されたインペラーハブ１８とから構成されている。
【００１４】
タービン１１は流体室Ａ内でインペラー１０に対向して配置されている。タービン１１は、タービンシェル２０と、タービンシェル２０に固定された複数のタービンブレード２１と、タービンブレード２１の内側に固定されたタービンコア２２と、タービンシェル２０の内周縁に固定されたタービンハブ２３とから構成されている。タービンハブ２３は円筒状の部材であり、外周側にフランジ２６を有している。フランジ２６は複数のリベット２４によってタービンシェル２０の内周部に固定されいる。さらに、タービンハブ２３の内周縁にはスプラインが形成されている。スプラインにはトランスミッション側から延びる図示しないシャフトが係合している。これによりタービンハブ２３からのトルクは図示しないシャフトに出力される。
【００１５】
ステータ１２はインペラー１０の内周部とタービン１１の内周部との間に配置されている。ステータ１２はタービン１１からインペラー１０へと戻る作動油の流れを整流するための部材である。ステータ１２はステータキャリア２７と、その外周面に固定された複数のステータブレード２８と、ステータブレード２８の内側に固定されたステータコア２９とから構成されている。さらに、ステータキャリア２７はワンウェイクラッチ３０を介して図示しない固定シャフトに支持されている。
【００１６】
フロントカバー２の本体５とタービンハブ２３との軸方向間には半径方向内外を貫通する通路３２が配置されている。ワンウェイクラッチ３０を構成する部材の軸方向エンジン側には半径方向に延びる複数の溝３３が形成されている。これらの溝３３により半径方向両側間で作動油が流通することが可能となっている。ステータキャリア２７とインペラーハブ１８との軸方向間にはスラストベアリング３４が配置されている。ステータキャリア２７の軸方向トランスミッション側には半径方向に延びる複数の溝が形成されている。これらの溝によりスラストベアリング３４の半径方向両側間で作動油が流通可能となっている。
【００１７】
なお、この実施形態ではインペラーハブ１８とステータ１２との軸方向間に油圧作動機構の第１油路が連結され、ステータ１２とタービンハブ２３との軸方向間に油圧作動機構の第２油路が連結され、タービンハブ２３とフロントカバー２の内周部との間に油圧作動機構の第３油路が連結されている。第１油路と第２油路は通常は共通の油圧回路につながっており、ともに、流体作動部３に作動油を供給し、又は流体作動部から作動油を排出する。第３油路は、シャフトの内部に形成され、フロントカバー２とタービンハブ２３との間にすなわち空間Ｃの内周部に作動油を供給したり又は空間Ｃから作動油を排出することができる。
【００１８】
次に、空間Ｃについて説明する。空間Ｃはフロントカバー２の本体５とタービン１１との軸方向間に形成された環状の空間である。空間Ｃは、軸方向エンジン側がフロントカバー２の本体５により形成され、軸方向トランスミッション側がタービン１１のタービンシェル２０により形成されている。さらに、空間Ｃは外周側が主に外周筒状部８の内周面により形成され、その内周側がタービンハブ２３の外周面により形成されている。空間Ｃは、前述のように、内周側すなわちフロントカバー２の内周部とタービンハブ２３との間において外部の油圧作動機構に連結している。さらに、空間Ｃは外周部においてインペラー１０出口とタービン１１入口との間の隙間から流体作動室Ｂに連通している。
【００１９】
ロックアップ装置４は、空間Ｃ内に配置され、空間Ｃ内の油圧変化によってフロントカバー２とタービン１１とを機械的にに連結・連結解除するための装置である。ロックアップ装置４は主にピストン機構３７と第２ピストン３８とから構成されている。
ピストン機構３７は、自らが空間Ｃ内で油圧変化によって作動するピストン機能と、回転方向の捩じり振動を吸収・減衰するためのダンパー機能とを有している。ピストン機構３７は第１ピストン３９とダンパー機構４０とから主に構成されている。第１ピストン３９は空間Ｃ内においてフロントカバー２の本体５側に近接して配置された円板状の部材である。第１ピストン３９は板厚の小さい板金製からなる。第１ピストン３９は、主に円板状のプレート４１から構成され、空間Ｃ内をフロントカバー２側の第１空間Ｄとタービン１１側の第２空間Ｅとに分割している。プレート４１の外周部は、フロントカバー２の摩擦面７０の軸方向トランスミッション側に配置された第１摩擦連結部４９となっている。第１摩擦連結部４９は環状かつ平坦な板状部分であり、軸方向両側に環状の摩擦部材４２が貼られている。プレート４１の内周縁には軸方向エンジン側に延びる内周筒状部７１が形成されている。内周筒状部７１の内周面はタービンハブ２３の外周面７２によって軸方向及び回転方向に移動可能に支持されている。なお、外周面７２には環状の溝が形成されており、その溝内にはシールリング７７が配置されいる。シールリング７７は、内周筒状部７１の内周面に当接しており、第１空間Ｄと第２空間Ｅとの間をシールしている。
【００２０】
以上に述べたように、第１空間Ｄの内周部は第３油路と連通しており、第１ピストン３９の内周縁とタービンハブ２３の外周面７２とによって第２空間Ｅから遮断されており、外周部は第１摩擦連結部４９が摩擦面７０に当接した状態で第２空間Ｅから遮断される。
ダンパー機構４０は、第１ピストン３９からのトルクをタービン１１側に伝達するとともに、捩じり振動を吸収・減衰するための機構である。ダンパー機構４０は第２空間Ｅ内において第１ピストン３９の内周部とタービンシェル２０の内周部との間に配置されている。ダンパー機構４０は、主に、ドライブ部材５４とドリブン部材５３（スプラインハブ）とトーションスプリング５２とから構成されている。また、第１ピストン３９の内周部はダンパー機構４０の一部、特にドライブ部材としての役割を果たしている。具体的には、第１ピストン３９には後述するダンパー機構４０の一部を構成するばね支持部５７が形成されている。ばね支持部５７は円周方向に並んで複数形成されている。ばね支持部５７は、絞り加工により軸方向に突出するように形成され、軸方向エンジン側に凸になり、軸方向トランスミッション側に凹になっている。ばね支持部５７においては軸方向に貫通する孔や切り欠き等は形成されていない。各ばね支持部５７は円周方向に長く延びている。また、ばね支持部５７の凹部側は熱処理による硬化や潤滑剤にる潤滑性向上などの摩耗対策が施されている。このため、トーションスプリング５２がばね支持部５７に摺動しても摩耗が少ない。このように第１ピストン３９がダンパー機構４０のダンパーケーシングとして機能しており、従来のドライブプレートの一方を省略できる。この結果部品点数が少なくなり、全体構造が簡単になる。
【００２１】
以上に述べたように、プレート４１は、自ら軸方向に移動する第１ピストン３９としての機能し、第１摩擦連結部４９によってクラッチ連結部として機能し、さらにダンパー機構４０のドライブ部材としても機能している。
ドライブ部材５４は第１ピストン３９の内周部の軸方向エンジン側に間隔を開けて配置されている。ドライブ部材５４は円板状の部材であり、板厚の小さい板金製部材である。ドライブ部材５４には、ばね支持部５７に対応して複数のばね支持部５８が形成されている。ばね支持部５８は軸方向トランスミッション側に切り起こされて形成されている。ドライブ部材５４は外周部が複数のスタッドピン５６によって第１ピストン３９に固定されている。これにより、ドライブ部材５４は第１ピストン３９に対して軸方向に位置決めされるとともに一体回転する。
【００２２】
ドリブン部材５３はタービン１１にトルクを出力するための部材である。図３を用いて、ドリブン部材５３について詳細に説明する。ドリブン部材５３は例えば鋳物や鋼からなる比較的板厚の大きい円板状部材である。ドリブン部材５３の板厚は例えば第１ピストン３９やドライブ部材５４の板厚より大きい。ドリブン部材５３はボス６１とフランジ６０とからなる。ボス６１は筒形状であり、内周面にはスプライン歯６６が形成されている。スプライン歯６６はタービンハブ２３の外周面に形成されたスプライン歯７３に係合している。これにより、ドリブン部材５３はタービンハブ２３に対して軸方向に移動可能にかつ相対回転不能になっている。また、ドリブン部材５３はスプライン係合によってタービンハブ２３にセンタリングされている。なお、タービンハブ２３の外周には、ボス６１の軸方向トランスミッション側端面に対応する環状ストッパー７８が形成されている。すなわちドリブン部材５３は環状ストッパー７８に当接するとそれ以上は軸方向トランスミッション側に移動できない。
【００２３】
フランジ６０はボス６１から外周側に延びる円板状部分である。フランジ６０は第１ピストン３９の内周部とドライブ部材５４との軸方向間に配置されている。フランジ６０には円周方向に並んだ複数の窓孔６２が形成されている。窓孔６２はばね支持部５７，５８に対応して形成されている。さらに、フランジ６０には円周方向に並んだ複数の切り欠き６３が形成されている。切り欠き６３は各窓孔６２の半径方向間でその外周側に位置している。各切り欠き６３は円周方向に長く延びる長孔形状である。この実施形態では窓孔６２及び切り欠き６３は全周にわたって閉ざされた形状であるが、外周側が開いた形状であってもよい。
【００２４】
窓孔６２内にはトーションスプリング５２が配置されている。トーションスプリング５２は回転方向に延びるコイルスプリングである。トーションスプリング５２はばね支持部５７，５８及び窓孔６２によって回転方向を支持されている。さらに、トーションスプリング５２はばね支持部５７，５８により軸方向の移動を制限されている。以上に述べた構造より、トーションスプリング５２は第１ピストン３９及びドライブ部材５４からなる入力部材とドリブン部材５３からなる出力部材との間でトルクを伝達するとともに、両者が相対回転するとその間で回転方向に圧縮されるようになっている。
【００２５】
切り欠き６３内にはスタッドピン５６が配置されている。スタッドピン５６は切り欠き６３内を円周方向に移動可能である。図４に示すように、スタッドピン５６と切り欠き６３の円周方向端面との間にはそれぞれ角度θの隙間が確保されている。すなわちドリブン部材５３がプレート４１及びドライブ部材５４と相対回転して捩じり角度大きくなってスタッドピン５６が切り欠き６３の円周方向端面に当接するとダンパー機構４０における相対回転は停止する。このようにスタッドピン５６はダンパー機構４０のストッパーの一部を構成している。
【００２６】
図５に示すように、フランジ６０の外周部分６９はドライブ部材５４の外周縁からさらに外周側に延びている。外周部分６９は第２ピストン３８の内周側に配置され、両者の軸方向位置はほぼ同じである。第２ピストン３８の内周筒状部４６はフランジ６０の外周面６４によって半径方向に位置決めされている。外周面６４には環状に延びる溝６５が形成されている。溝６５内にはシールリング６７が配置されている。シールリング６７は内周筒状部４６の内周面４６ａに当接することで、その軸方向両側をシールしている。なお、第２ピストン３８とドリブン部材５３は後述するクラッチ連結部５１がレリーズされた状態で相対回転する。しかし、クラッチ連結部５１が連結された状態では、トルク変動等によりダンパー機構４０に捩じりが生じたときにのみ両者は相対回転する。
【００２７】
外周部分６９の軸方向トランスミッション側面にはフリクションワッシャ６８が固定されている。より具体的には、フリクションワッシャ６８は外周部分６９の最内周部分（切り欠き６３の外周側）に固定されている。フリクションワッシャ６８は第１ピストン３９に対して軸方向トランスミッション側から当接している。フリクションワッシャ６８の外径Ｒはドリブン部材５３の外径Ｓより小さい。すなわち、外周部分６９の軸方向トランスミッション側面においてフリクションワッシャ６８より半径方向外側の部分はフリクションワッシャ６８に覆われていない。
【００２８】
第２ピストン３８は第２空間Ｅ内において第１ピストン３９の外周部の軸方向トランスミッション側、かつ、ダンパー機構４０の外周側に配置されている。第２ピストン３８は、環状のプレートであり、第１摩擦連結部４９の軸方向トランスミッション側に近接する第２摩擦連結部４３を有している。第２摩擦連結部４３は、環状かつ平坦な形状であり、軸方向エンジン側に押圧面を有している。第２ピストン３８の外周縁には複数の歯４４が形成されている。歯４４はフロントカバー２の外周筒状部８に設けられた筒状係合部材９に係合している。この係合により第２ピストン３８はフロントカバー２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。筒状係合部材９には環状の溝が形成されており、その溝内にスナップリング４５が配置されている。このスナップリング４５に対して第２ピストン３８の外周部軸方向トランスミッション端面が当接することで、第２ピストン３８の軸方向トランスミッション側への移動が制限されている。なお、歯４４と筒状係合部材９の係合部分には軸方向に作動油が移動可能な隙間が形成されている。
【００２９】
フロントカバー２の摩擦面７０と、第１ピストン３９の第１摩擦連結部４９と、第２ピストン３８の第２摩擦連結部４３とによって、ロックアップ装置４のクラッチ連結部５１が構成されている。
第１ピストン３９の外周部分と第２ピストン３８との軸方向間に第３空間Ｆが形成されている。第３空間Ｆは、前述のシールリング６７により第２空間Ｅ側から遮断されている。さらに、第３空間Ｆは、第１摩擦連結部４９と第２摩擦連結部４３とが互いに当接した状態では外周側が閉ざされている。第３空間Ｆの内周部において第１ピストン３９とドリブン部材５３との間の隙間はフリクションワッシャ６８によってシールされている。
【００３０】
プレート４１において第２ピストン３８の内周部分に対応する部分には軸方向に貫通する複数の孔４７が円周方向に並んで形成されている。さらに、プレート４１においてドリブン部材５３の外周縁付近に対応する部分には軸方向に貫通する複数の孔４８が円周方向に並んで形成されている。この孔４７，４８により、第１空間Ｄと第３空間Ｆとは互いに連通している。
【００３１】
ここでは、第１摩擦連結部４９と第２摩擦連結部４３とがそれぞれ軸方向に自ら移動するピストンとなっているため、摩擦面７０に第１ピストン３９から第１摩擦連結部４９を介して押圧力が作用し、第１摩擦連結部４９に第２ピストン３９から第２摩擦連結部４３を介して押圧力が作用する。
このクラッチ連結部５１では、第２ピストン３８の内径（Ｓ）が第１ピストン３９の内径（Ｑ）より大きいことで、第２ピストン３８から第１摩擦連結部４９に作用する押圧力は、第２ピストン３８の内径が第１ピストン３９の内径に等しい場合に比べて小さい。そのため、摩擦面を単に２倍にした場合に比べて小さな押圧力を発生することができ、摩擦部材４２等の摩耗や破損を抑えることができる。また、第２ピストン３８の大きさを変更することでクラッチ連結部５１に作用する押圧力を容易に変更することができる。第２ピストン３８の内径（Ｓ）はピストン機構３７の内径よりも大きいともいえる。
【００３２】
フロントカバー２と一体回転する入力部材として第２ピストン３８がダンパー機構４０の外周側に配置されるているため、ダンパー機構４０の軸方向片側のスペースが制約されていない。したがって、ダンパー機構４０におけるトーションスプリング５２の軸方向寸法を大きくすることができる。これにより、設計が容易になりさらに低剛性化などのトーションスプリング５２の高機能化を実現できる。
【００３３】
ロックアップ装置４の各部材の半径方向寸法を説明する。ピストン機構３７，第１ピストン３９又はプレート４１の内径をＱとし、フリクションワッシャ６８の外径をＲとし、ドリブン部材５３の外径又は第２ピストン３８の内径をＳとし、摩擦部材４２の内径をＴとし、摩擦部材４２の外径をＵとし、第２ピストン３８の外径をＶとする。Ｑ＜Ｒ＜Ｓ＜Ｔ＜Ｕ＜Ｖの関係になっている。第１ピストン３９又はプレート４１の受圧部分はＲとＱの間の環状部分（半径方向長さＺ）である。第２ピストン３８の受圧部分はＴとＳの間の環状部分（半径方向長さＸ）である。
【００３４】
ドリブン部材５３は、第１ピストン３９と同様に、空間Ｃ内の油圧変化によって軸方向に移動可能なピストン機能を有している。ドリブン部材５３の受圧部分はＳとＲの間の環状部分（半径方向長さＷ）である。さらにドリブン部材５３はフリクションワッシャ６８を介して第１ピストン３９に軸方向から荷重を与えることができるようになっている。ドリブン部材５３がこのように機能することができるのは以下の構成による。
（１）ドリブン部材５３はタービンハブ２３及び第１ピストン３９に対して軸方向に移動可能になっている。
（２）第１ピストン３９の油圧作動室として機能する第１空間Ｄが第１ピストン３９の孔４８によってドリブン部材５３側に開放されている。
（３）ドリブン部材５３側に開放された部分はフリクションワッシャ６８によってシールされ第２空間Ｅから遮断されている。
【００３５】
次に動作について説明する。クラッチ連結解除状態では、第３油路から第１空間Ｄの内周側に作動油が供給されている。第１空間Ｄ内の作動油は半径方向外側に流れ、摩擦面７０と第１摩擦連結部４９との間を流れさらに筒状係合部材９と歯４４との間の隙間を通って第２空間Ｅの外周側に流れる。第２空間Ｅの作動油は、インペラーシェル１５とタービンシェル２０との隙間を通り、インペラー１０出口とタービン１１の入口間の隙間から流体作動室Ｂ内に流れる。また、第１空間Ｄ内を移動する作動油は第１ピストン３９に形成された孔４７，４８を通って第３空間Ｆ内に流れ込む。第３空間Ｆ内の作動油は第２摩擦連結部４３と第１摩擦連結部４９との間を通って半径方向外側に流れる。その作動油も筒状係合部材９及び歯４４との間の隙間を通って第２空間Ｅの外周側に流れる。
【００３６】
ここでは、第１ピストン３９と第２ピストン３８とがそれぞれ空間Ｃ内の油圧の変化によって軸方向に移動するピストンとして機能しているため、両部材の軸方向動作が安定している。そのためクラッチレリーズ時にクラッチ連結部５１において各部材は互いに接触しにくい。具体的には、第２ピストン３８はスナップリング４５により軸方向トランスミッション側への移動を制限され、ピストン機構３７はタービンハブ２３によって軸方向への移動を制限されている。この結果、摩擦面７０と第１摩擦連結部４９との間、さらには第１摩擦連結部４９と第２摩擦連結部４３との間に所定のクリアランスが確保されている。
【００３７】
次に、クラッチ連結動作について説明する。第３油路から第１空間Ｄ内の作動油をドレンする。これより第１空間Ｄ内の作動油は内周側に流れ、さらに第３空間Ｆ内の作動油は孔４７，４８を通って第１空間Ｄ内に流れ込む。この結果、第１ピストン３９は軸方向エンジン側に移動し、第１摩擦連結部４９がフロントカバー２の摩擦面７０に当接する。さらに、第２ピストン３８も軸方向エンジン側に移動し、第２摩擦連結部４３が第１摩擦連結部４９に当接する。
【００３８】
また、ドリブン部材５３も軸方向両側の油圧差によって軸方向エンジン側に移動する。このため、フリクションワッシャ６８が第１ピストン３９に押し付けられる。ドリブン部材５３から第１ピストン３９に付与された押圧力はフロントカバー２の摩擦面７０に作用する。
このクラッチ連結状態でロックアップ装置４に捩じり振動が発生したときの動作について説明する。具体的には、エンジン側からフロントカバーを介してトルクコンバータ１にトルク変動が入力されたとする。その場合には、ダンパー機構４０において、トーションスプリング５２を境にして入力側部材としての第１ピストン３９及びドライブ部材５４と出力側部材としてのドリブン部材５３とが相対回転する。この結果トーションスプリング５２は回転方向に圧縮される。このとき、ドリブン部材５３に設けられたフリクションワッシャ６８が第１プレート４１に摺動しヒステリシストルクを発生する。以上に述べたダンパー機構４０においてトーションスプリング５２の圧縮とフリクションワッシャ６８によるヒステリシストルクによって捩じり振動が減衰される。
【００３９】
上記捩じり振動減衰動作において、フリクションワッシャ６８と第１ピストン３９との間の摩擦発生部に付与される軸方向の力は、ドリブン部材５３に作用する油圧によって生じている。すなわち皿ばねやウェーブスプリング等が不要であり、部品点数が少なくなるとともに省スペース効果が得られる。
以上の結果ダンパー機構４０においてトーションスプリング５２の圧縮とフリクションワッシャ６８によるヒステリシストルクによって捩じり振動が減衰される。
〔フリクションワッシャ６８の機能〕
（１）摩擦発生部としての機能
フリクションワッシャ６８は第１ピストン３９とドリブン部材５３との間で摩擦すなわちヒステリシストルクを発生するための摩擦発生部を実現している。この摩擦発生部では、摩擦面に対する押圧力を油圧による押し付け荷重によって実現しているため、ばね等の部材が不要である。フリクションワッシャ６８は第１ピストン３９側に固定されていてもよいし、両側の部材のどちらにも固定されていなくてもよい。さらに摩擦発生部はワッシャの以外の部材や構造によって実現してもよい。
（２）シール部材としての機能
フリクションワッシャ６８は第１ピストン３９に対して軸方向トランスミッション側から強く押し付けられることにより、ドリブン部材５３の外周部分６９とそれに対応する第１ピストン３９の部分を半径方向両側にシールしている。これにより第３空間Ｆの内周部（孔４８等によって軸方向トランスミッション側に開放された部分）が第２空間Ｅと連通することがない。
〔第２ピストン３８の内周部をドリブン部材５３で支持したことによる有利な効果〕
（１）構造の簡素化
第２ピストン３８がダンパー機構４０の一部としてのドリブン部材５３によって半径方向に支持されることによって、第２ピストン３８を支持するための特別な部材や構成を設けることがなくなり、ロックアップ装置４全体の構造が簡単になる。
【００４０】
特に、ドリブン部材５３は他のプレート部材に比べて軸方向に板厚を大きくとれるため、溝の成形が容易である。ドリブン部材５３の板厚を大きくできるのは、ドライブ部材５４やプレート４１とは異なり、ばね支持部５７，５８等の絞り加工部や切り起こし部を形成する必要がないからである。
ドライブ部材５４やプレート４１は板厚が小さいため、シールを収容するための環状溝を外周面に形成することはできない。そのため、これらプレート部材を用いて第２ピストン３８の支持を行うためには、プレート部材を絞り加工して筒状外周面を形成し、さらに外周面に溝を形成する必要がある。このような複雑な工程では製造コストが高くなる。
（２）スタッドピン５６によるダンパー機構４０のストッパー機構実現
このロックアップ装置４では、ドライブ部材５４と第１ピストン３９とを固定するスタッドピン５６がダンパー機構４０のストッパーとしても機能している。このような構造が可能となったのは、ドリブン部材５３によって第２ピストン３８を支持しているからである。本発明と異なり第１ピストン３９やドライブ部材５４によって第２ピストン３８を支持する構造では、第１ピストン３９とドライブ部材５４を固定するための固定部材はピストン内周面より外周側に位置することになる。その位置はフロントカバーとタービンとによって軸方向スペースが制限されるため、固定部材をストッパーとして利用できるほど大型化できない。
〔第１ピストン３９やドリブン部材５３を作動させるための油圧室の構造〕
第１ピストン３９は第１空間Ｄに供給される油圧変化によって軸方向に移動するように自ら第１空間Ｄの内外周両側をシールしている。さらに、第１ピストン３９は軸方向に貫通する部分（例えば孔４７，４８）を有することで、第１空間Ｄを自らの軸方向トランスミッション側に広げている。これにより他の部材（例えば第２ピストン３８やドリブン部材５３）が軸方向に自ら移動可能なピストンとしての機能を有することが可能になっている。第１ピストン３９以外のピストンとして機能する部材（第２ピストン３８やドリブン部材５３）は第１ピストン３９に形成された孔（例えば孔４７，４８）の軸方向トランスミッション側をシールしている必要がある。そのためのシール部材としてシールリング６７、フリクションワッシャ６８及び第２摩擦連結部４３に近接する摩擦部材４２が設けられている。このようにして、孔４７，４８や第３空間Ｆは第１空間Ｄの一部となり、第２空間Ｅから遮断されている。
【００４１】
特に、この実施形態では第１ピストン３９以外のピストン機能を有する部材が２つ（第２ピストン３８とドリブン部材５３）設けられており、両者は半径方向に支持し合う関係にあり、その支持部分にシール機構（シールリング６７）が配置されている。第１ピストン３９以外のピストン機能を有する２つの部材のうち、第２ピストン３８はクラッチ連結部５１に対して第１ピストン３９とは独立して押圧力を与えるようになっており、ドリブン部材５３は第１ピストン３９を介してクラッチ連結部５１に押圧力を与えるようになっている。
第２実施形態
図６及び図７に本発明の他の実施形態を示す。この実施形態でも第２ピストン３８の内周はドリブン部材５３の外周によって支持されている。
【００４２】
ドリブン部材５３の外周部分６９とドライブ部材５４の外周部との間にはコーンスプリング７５が配置されている。コーンスプリング７５は、軸方向に圧縮されており、ドライブ部材５４とドリブン部材５３に軸方向反対方向に付勢力を与えている。この結果、フリクションワッシャ６８は第１ピストン３９に押し付けられている。
【００４３】
この実施形態では、コーンスプリング７５によってフリクションワッシャ６８部分において安定したヒステリシストルクが発生する。
【００４４】
【発明の効果】
本発明に係るトルクコンバータのロックアップ装置では、ピストンの内周面の支持をドリブン部材の外周面で行っているため、シール機構を配置するための構造が簡単になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態が採用されたトルクコンバータの縦断面概略図。
【図２】トルクコンバータの縦断面。
【図３】ドリブン部材の斜視図。
【図４】ドリブン部材の平面図。
【図５】図２の部分拡大図。
【図６】本発明の他の実施形態におけるトルクコンバータの縦断面概略図。
【図７】本発明の他の実施形態における、図５に対応する図。
【符号の説明】
１ トルクコンバータ
２ フロントカバー
３ 流体作動部
４ ロックアップ装置
３８ 第２ピストン（ピストン）
３９ 第１ピストン
４０ ダンパー機構
４１ プレート
５２ トーションスプリング
５３ ドリブン部材
５４ ドライブ部材
６０ フランジ
６１ ボス
６４ 外周面
６５ 溝
６７ シールリング
６９ 外周部分

Claims (3)

1. 内側に摩擦面を有するフロントカバーと、前記フロントカバーとともに流体室を構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して配置され前記フロントカバーとの間に空間を形成しているタービンとを含むトルクコンバータに用いられる、前記空間内に配置され前記空間の圧力変化によって前記フロントカバーと前記タービンを機械的に連結・連結解除するためのロックアップ装置であって、
   前記フロントカバー摩擦面に近接して配置されたプレートと、
   前記プレートと前記タービンとを回転方向に弾性的に連結するための機構であり、前記プレートからトルクを入力されるドライブ部材と、前記タービンにトルクを出力するドリブン部材と、前記ドライブ部材と前記ドリブン部材とを回転方向に弾性的に連結するトーションスプリングとを有するダンパー機構と、
   前記空間の圧力変化によって前記空間内を軸方向に移動可能であり、前記プレートの前記フロントカバー摩擦面側と反対側に配置された環状のピストンとを備え、
   前記ドリブン部材は円板状部材であり、
   前記ピストンは前記ドリブン部材の外周面によって相対回転可能にかつ軸方向に移動可能に支持された内周面を有し、
   前記ドリブン部材の外周面と前記ピストンの内周面との間に設けられ、軸方向両側をシールするためのシール機構をさらに備えている、
   トルクコンバータのロックアップ装置。
2. 前記ドリブン部材の外周面には環状に延びる溝が形成され、
   前記シール機構は、前記溝に配置され前記ピストンの内周面に当接する環状シール部材である、請求項１に記載のトルクコンバータのロックアップ装置。
3. 前記ドリブン部材には窓孔と円周方向に長い切り欠きとが形成され、
   前記トーションスプリングは前記窓孔に配置され、
   前記ドライブ部材は、前記ドリブン部材の軸方向両側に配置され前記トーションスプリングを支持する１対の円板状プレートからなり、
   前記切り欠き内を円周方向に移動可能に延び、前記１対の円板状プレートを互いに固定する固定部材をさらに備え、
   前記固定部材が前記切り欠きの円周方向端に当接すると前記ドライブ部材と前記ドリブン部材の相対回転が停止する、請求項１又は２に記載のトルクコンバータのロックアップ装置。

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