JP2004332779A - Lock-up device of fluid type torque transmission device - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To raise flexibility in arranging a clutch member of a lock-up device having a structure where three or more friction surfaces are provided by attaching the clutch member to a piston. <P>SOLUTION: A lock-up device 7 comprises a piston 75, a damper mechanism, a clutch plate 71, and a connection member 76. The piston 75 comprises a pressurizing part 75d and an engagement part 75i formed to protrude from the outer peripheral side in the radial direction of the pressurizing part 75d toward a front cover side. The damper mechanism elastically connects a turbine 22 to the piston 75. The clutch plate 71 comprises a frictional connection part 71a which is engaged with the engagement part 75i to allow movement in axial direction but not to allow relative rotation, and is arranged between a friction surface 11b and the pressurizing part 75d in axial direction. The connection member 76 comprises a press-fitting part 76b which is arranged between the frictional connection part 71a and the pressurizing part 75d in axial direction, and is movable in axial direction. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、流体式トルク伝達装置のロックアップ装置、特に、摩擦面を有するフロントカバーと、フロントカバーに固定され作動流体が充填された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して配置されたタービンとを含む流体式トルク伝達装置のロックアップ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
流体式トルク伝達装置の一つであるトルクコンバータは、内部の作動油を介してエンジンからのトルクをトランスミッション側へ伝達する装置であり、主に、エンジンからのトルクが入力されるフロントカバーと、フロントカバーのトランスミッション側に固定され流体室を形成するインペラーと、インペラーのエンジン側に対向するように配置されトランスミッション側にトルクを出力可能なタービンと、インペラーの内周部とタービンの内周部との間に配置されタービンからインペラーへ向かう作動油の流れを整流することが可能なステータとを備えている。このようなトルクコンバータには、ロックアップ装置が設けられていることが多い。
【０００３】
ロックアップ装置は、タービンとフロントカバーとの間の空間に配置されており、フロントカバーとタービンとを機械的に連結することでフロントカバーからタービンにトルクを直接伝達するための装置である。そして、ロックアップ装置は、フロントカバーの摩擦面に押圧されることで連結及び連結解除可能な円板状のピストンと、ピストンとタービンとを回転方向に弾性的に連結するダンパー機構とを備えている。ピストンの外周部には、フロントカバーの摩擦面に対向するように摩擦フェーシングが貼り付けられた押圧部が形成されている。
【０００４】
このようなロックアップ装置において、摩擦面を３面にしてトルク伝達容量を増大させたロックアップ装置も既に提供されている。３面の摩擦面を有するロックアップ装置として、ピストンとクラッチ部材とダンパー機構とピストン連結機構とを備えているものがある。ピストンは、フロントカバーとタービンとの間に配置されており、押圧部を有し、作動流体の圧力により軸方向に移動可能である。クラッチ部材は、ピストンに対して軸方向に移動可能に、かつ、相対回転不能に装着されており、フロントカバーの摩擦面に圧接可能な摩擦連結部を有している。
クラッチ部材のピストンへの装着は、ピストンに形成された軸方向に貫通する孔からなる係合部にクラッチ部材に形成された爪部を挿入することによって行われている。ダンパー機構は、ピストンのタービン側に配置され、タービンとピストンとを回転方向に弾性的に連結する。ピストン連結機構は、ピストンの押圧部とクラッチ部材の摩擦連結部とを軸方向に移動可能な状態でフロントカバーに連結させるための機構である。ピストン連結機構は、摩擦連結部と押圧部との軸方向間に配置された圧接部材と、フロントカバーに固定された筒状部材とを有している。圧接部材は、スプライン係合により、筒状部材に対して軸方向に移動可能に、かつ、相対回転不能に支持されている。これにより、圧接部材は、摩擦連結部及び押圧部に対して軸方向に移動可能に、かつ、相対回転可能に配置されている。
【０００５】
このようなロックアップ装置において、ピストンの軸方向エンジン側の空間内の作動油を排出すると、ピストンの軸方向トランスミッション側の空間内の油圧が相対的に高くなり、ピストンが軸方向エンジン側に移動する。すると、ピストンの押圧部は、ピストン連結機構の圧接部材を軸方向エンジン側に押圧し、さらに、ピストン連結機構の圧接部材を軸方向エンジン側に移動させて、クラッチ部材の摩擦連結部を軸方向エンジン側に押圧する。これにより、クラッチ部材の摩擦連結部がフロントカバーの摩擦面に圧接されるため、フロントカバーのトルクがクラッチ部材及びピストン連結機構を介してピストンに伝達され、さらに、ダンパー機構を介してタービンに伝達される（例えば、特許文献１参照。）。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１０−２４６３０７号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記のロックアップ装置においては、クラッチ部材のピストンへの装着がピストンに形成された軸方向に貫通する孔からなる係合部にクラッチ部材の爪部を挿入することによって行われているため、クラッチ部材の爪部がピストンのタービン側面に突出することになる。一方、ピストンのタービン側面には、ダンパー機構を構成するトーションスプリングやドライブプレート等の部材が配置されており、クラッチ部材の爪部がこれらの部材と干渉するおそれがある。このため、クラッチ部材の配置が限定されてしまい、ロックアップ装置の設計上好ましくない。
【０００８】
本発明の課題は、クラッチ部材をピストンに装着することによって３面以上の摩擦面を有する構造としたロックアップ装置において、クラッチ部材の配置の自由度を高めることにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
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は、摩擦面を有するフロントカバーと、フロントカバーに固定され作動流体が充填された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して配置されたタービンとを含む流体式トルク伝達装置のロックアップ装置であって、ピストンと、ダンパー機構と、第１クラッチ部材と、ピストン連結機構とを備えている。ピストンは、フロントカバーとタービンとの間に配置され、摩擦面に対向する押圧部と押圧部の半径方向外周側においてフロントカバー側に突出するように形成された係合部とを有し、作動流体の圧力により軸方向に移動可能である。ダンパー機構は、ピストンのタービン側に配置され、タービンとピストンとを弾性的に連結する。第１クラッチ部材は、係合部に対して軸方向に移動可能に、かつ、相対回転不能に係合され、摩擦面と押圧部との軸方向間に配置された第１摩擦連結部を有する。ピストン連結機構は、フロントカバーに設けられ、第１摩擦連結部と押圧部との軸方向間に配置され軸方向に移動可能な第１圧接部を有し、押圧部と第１摩擦連結部とを軸方向に移動可能な状態でフロントカバーに連結させる。
【００１０】
このロックアップ装置では、係合部がフロントカバー側に突出するように形成されているため、第１クラッチ部材をピストンのタービン側面に突出させることなく、ピストンに装着することが可能になる。これにより、ピストンのタービン側に配置されたダンパー機構の構成部材との干渉がなくなるため、第１クラッチ部材の配置の自由度を高めることができる。
【００１１】
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は、請求項１において、ダンパー機構は、ピストンに固定されたドライブプレートと、タービンと一体回転するように設けられたドリブンプレートと、ピストンのタービン側面を支持されドライブプレートとドリブンプレートとの回転方向間で圧縮可能な弾性部材とを有している。係合部は、弾性部材がピストンに支持された半径方向位置に対応するように形成されている。
【００１２】
このロックアップ装置では、係合部がピストンによって弾性部材が支持された半径方向位置に形成されているため、第１クラッチ部材及び弾性部材の両方をピストンの外周部に配置することが可能になる。これにより、ダンパー機構の捩り振動吸収特性を向上させるとともに、トルク伝達容量をさらに増加させることができる。
【００１３】
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は、請求項１又は２において、係合部は、回転方向に並んで複数個形成されている。
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は、請求項１〜３のいずれかにおいて、第１クラッチ部材に対して軸方向に移動可能に、かつ、相対回転不能に装着され第１摩擦連結部と摩擦面との軸方向間に配置された第２摩擦連結部を有する第２クラッチ部材をさらに備えている。ピストン連結機構は、第２摩擦連結部と第１摩擦連結部との軸方向間に配置され軸方向に移動可能な第２圧接部をさらに有している。
【００１４】
このロックアップ装置では、第１クラッチ部材に第２摩擦連結部を有する第２クラッチ部材を係合させるとともに、第２摩擦連結部と第１摩擦連結部との軸方向間に第２圧接部を配置することによって、５面の摩擦面を有する構造が実現することができる。これにより、トルク伝達容量をさらに増加させることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
［第１実施形態］
（１）トルクコンバータの全体構造
図１は、本発明の第１実施形態にかかるロックアップ装置を採用した流体式トルク伝達装置としてのトルクコンバータ１の縦断面概略図である。トルクコンバータ１は、エンジンのクランクシャフト２からトランスミッションの入力シャフト（図示せず）にトルクを伝達するための装置である。図１の左側に図示しないエンジンが配置され、図１の右側に図示しないトランスミッションが配置されている。図１に示すＯ−Ｏは、トルクコンバータ１の回転軸線である。
【００１６】
トルクコンバータ１は、主に、フレキシブルプレート４とトルクコンバータ本体５とから構成されている。フレキシブルプレート４は、円板状の薄い部材からなり、トルクを伝達するとともにクランクシャフト２からトルクコンバータ本体５に伝達される曲げ振動を吸収するための部材である。したがって、フレキシブルプレート４は、回転方向にはトルク伝達に十分な剛性を有しているが、曲げ方向には剛性が低くなっている。また、フレキシブルプレート４の内周部は、クランクシャフト２にクランクボルト３を介して固定されている。
【００１７】
トルクコンバータ本体５は、フレキシブルプレート４の外周部が固定されたフロントカバー１１と、３種の羽根車（インペラー２１、タービン２２、ステータ２３）と、ロックアップ装置７とを備えている。そして、フロントカバー１１とインペラー２１とによって囲まれて作動油で満たされた流体室は、インペラー２１、タービン２２及びステータ２３とによって囲まれたトーラス形状の流体作動室６と、ロックアップ装置７が配置された環状の空間８（図２参照）とに分割されている。
【００１８】
フロントカバー１１は、円板状の部材であり、その内周部に、軸方向に延びる略円筒形状の部材であるセンターボス１６が溶接等によって固定されている。センターボス１６は、クランクシャフト２の中心孔内に挿入された筒状の部材である。
フロントカバー１１の外周部には、トランスミッション側に延びる外周側筒状部１１ａが形成されている。この外周側筒状部１１ａの先端には、インペラー２１のインペラーシェル２６の外周縁が溶接等によって固定されている。そして、フロントカバー１１とインペラー２１とによって、内部に作動油が充填された流体室が形成されている。
【００１９】
インペラー２１は、主に、インペラーシェル２６と、その内側に固定された複数のインペラーブレード２７と、インペラーシェル２６の内周部に溶接等によって固定されたインペラーハブ２８とから構成されている。
タービン２２は、流体室内でインペラー２１に軸方向に対向して配置されている。タービン２２は、主に、タービンシェル３０と、そのインペラー２１側の面に固定された複数のタービンブレード３１と、タービンシェル３０の内周縁に固定されたタービンハブ３２とから構成されている。タービンハブ３２は、フランジ部３２ａとボス部３２ｂとから構成されている。タービンシェル３０は、複数のリベット３３によって、タービンハブ３２のフランジ部３２ａに固定されている。また、タービンハブ３２のボス部３２ｂの内周面には、入力シャフト（図示せず）に係合するスプラインが形成されている。これにより、タービンハブ３２は、入力シャフト（図示せず）と一体回転するようになっている。
【００２０】
ステータ２３は、インペラー２１の内周部とタービン２２の内周部との軸方向間に設置されており、タービン２２からインペラー２１に戻る作動油の流れを整流するための機構である。ステータ２３は、樹脂やアルミ合金等で鋳造により一体に製作されており、主に、環状のステータキャリア３５と、ステータキャリア３５の外周面に設けられた複数のステータブレード３６と、ステータブレードの外周端に固定された環状のステータコア３７から構成されている。ステータキャリア３５は、ワンウェイクラッチ３８を介して筒状の固定シャフト（図示せず）に支持されている。
【００２１】
センターボス１６とタービンハブ３２との軸方向間には、第１スラストベアリング４１が配置されており、タービン２２の回転によって発生するスラスト力を受けている。この第１スラストベアリング４１が配置された部分において、半径方向両側に作動油が連通可能な第１ポート１８が形成されている。また、タービンハブ３２（具体的にはフランジ部３２ａ）とステータ２３の内周部（具体的にはワンウェイクラッチ３８）との間には、第２スラストベアリング４２が配置されている。この第２スラストベアリング４２が配置された部分において、半径方向両側に作動油が連通可能な第２ポート１９が形成されている。さらに、ステータ２３（具体的にはステータキャリア３５）とインペラー２１（具体的にはインペラーハブ２８）との軸方向間には、第３スラストベアリング４３が配置されている。この第３スラストベアリング４３が配置された部分において、半径方向両側に作動油が連通可能な第３ポート２０が形成されている。なお、ポート１８〜２０は、図示しない油圧回路に接続されており、それぞれに独立して作動油の供給・排出が可能となっている。
【００２２】
（２）ロックアップ装置の構造
ロックアップ装置７は、タービン２２とフロントカバー１１との間の空間８に配置されており、必要に応じて両者を機械的に連結するための機構である。
ロックアップ装置７は、クラッチ機構及びダンパー機構の機能を有しており、主に、クラッチプレート７１と、ドライブプレート７２と、トーションスプリング７３と、ドリブンプレート７４と、ピストン７５と、連結部材７６とから構成されている。
【００２３】
次に、ロックアップ装置７について、図２〜図４を用いて詳細に説明する。ここで、図２は、図１の部分拡大図であって、ロックアップ装置７を示す図である。図３は、ドライブプレート７２と複数のトーションスプリング７３とピストン７５との組立図（一部を破断してピストン７５のみを図示）をトランスミッション側から見た図である。図４は、クラッチプレート７１とピストン７５との組立図（一部を破断してピストン７５のみを図示）をエンジン側から見た図である。
【００２４】
▲１▼ピストン
ピストン７５は、中心孔が形成された円板状の部材である。ピストン７５は、タービンハブ３２のボス部３２ｂの外周側に配置されている。ピストン７５は、主に、円板部７５ａと、円板部７５ａの外周側に形成されたスプリング支持部７５ｂと、円板部７５ａの内周側に形成された内周側筒状部７５ｃとから構成されている。
【００２５】
円板部７５ａは、空間８を軸方向エンジン側の空間８ａと軸方向トランスミッション側の空間８ｂとの２つの空間に分割するように配置された円板状の部分であり、その外周部に形成された押圧部７５ｄと、押圧部７５ｄの内周側に形成された複数の固定孔７５ｅとを有している。押圧部７５ｄは、そのフロントカバー側面が平坦な環状部分であり、環状の摩擦フェーシング７５ｆが貼り付けられている。固定孔７５ｅは、リベット７７によって、ドライブプレート７２をピストン７５に固定するための孔であり、本実施形態において、回転方向に並んで８個形成されている。
【００２６】
スプリング支持部７５ｂは、トーションスプリング７３のエンジン側の部分と半径方向外周側の部分とを支持しており、トーションスプリング７３のエンジン側の部分が当接する外周側環状部７５ｇと、外周側環状部７５ｇの外周端から軸方向トランスミッション側に延びる外周側筒状部７５ｈとを有している。外周側環状部７５ｇは、円板部７５ａの外周端から半径方向外周側に延びる環状の部分であり、軸方向エンジン側に突出するように形成された係合部７５ｉを有している。また、係合部７５ｉは、本実施形態において、外周側環状部７５ｇの一部に、回転方向に間隔を開けて２カ所の切り込みを設け、さらに、その２つの切り込み間の部分を軸方向エンジン側に向かって押し出すようにして形成された部分である。このため、係合部７５ｉは、外周側環状部７５ｇの一部を切り欠いて形成する場合のように、外周側環状部７５ｇの一部を削除するような方法により形成されていないため、外周側環状部７５ｇの剛性の低下が抑えられている。係合部７５ｉは、本実施形態において、外周側環状部７５ｇに、回転方向に並んで複数個（具体的には、８個）形成されている。外周側筒状部７５ｈは、その端部が軸方向トランスミッション側に向かうにつれて半径が小さくなるような形状を有している。
【００２７】
内周側筒状部７５ｃは、円板部７５ａの内周端から軸方向トランスミッション側に延びる筒状部分であり、その内周面がタービンハブ３２のボス部３２ｂの外周面に対して軸方向に移動可能に、かつ、相対回転可能に支持されている。ボス部３２ｂの外周面と内周側筒状部７５ｃの内周面との間には、シールリング３２ｃが配置されている。シールリング３２ｃは、ピストン７５の内周部において、空間８ａと空間８ｂとを互いにシールしている。
【００２８】
▲２▼ドライブプレート
ドライブプレート７２は、ピストン７５とともに複数のトーションスプリング７３を支持するために設けられた環状のプレート部材であり、ピストン７５の軸方向トランスミッション側に配置されている。ドライブプレート７２は、その内周部がピストン７５の円板部７５ａに複数のリベット７７によって固定されており、ピストン７５と一体回転するようになっている。
【００２９】
ドライブプレート７２は、主に、第１環状部７２ａと、第１環状部７２ａの外周端に形成された複数の第１爪部７２ｂと、第１爪部７２ｂの回転方向間に形成された複数の第２爪部７２ｃとから構成されている。
第１環状部７２ａは、その内周部に複数の固定孔７２ｅを有している。固定孔７２ｅは、ドライブプレート７２をピストン７５に固定するためのリベット７７が挿通される孔であり、ピストン７５に形成された複数の固定孔７５ｅに対応するように、回転方向に並んで８個形成されている。
【００３０】
第１爪部７２ｂは、ピストン７５のスプリング支持部７５ｂの軸方向トランスミッション側の空間に配置されている。第１爪部７２ｂは、本実施形態において、回転方向に並んで８個形成されている。具体的には、第１爪部７２ｂは、ピストン７５の外周側環状部７５ｇのトランスミッション側面に沿って径方向外周側に延びる第２環状部７２ｇと、第２環状部７２ｇの外周側端部から軸方向トランスミッション側に延びる筒状部７２ｆとを有している。
【００３１】
第２爪部７２ｃは、第１環状部７２ａの外周側端部を軸方向トランスミッション側に向かって切り起こすことによって形成されており、本実施形態において、回転方向に並んで８個形成されている。
▲３▼トーションスプリング
トーションスプリング７３は、本実施形態において、８個のコイルスプリングであり、ドライブプレート７２の第１爪部７２ｂの回転方向間に対応するように配置されている。そして、トーションスプリング７３の回転方向両端は、第１爪部７２ｂの回転方向端部によって、直接又はスプリングシートを介して支持されている。また、トーションスプリング７３の軸方向エンジン側及び半径方向外周側の部分は、ピストン７５のスプリング支持部７５ｂ（具体的には、外周側環状部７５ｇ及び外周側筒状部７５ｈ）によって支持されている。さらに、トーションスプリング７３の半径方向内周側の部分は、ドライブプレート７２の第２爪部７２ｃによって支持されている。このように、トーションスプリング７３は、ピストン７５とドライブプレート７２とによって支持されている。
【００３２】
ピストン７５のスプリング支持部７５ｂに形成された係合部７５ｉは、本実施形態において、ドライブプレート７２の第１爪部７２ｂ及びトーションスプリング７３の半径方向位置に対応するように（より具体的には、第１爪部７２ｂの第２環状部７２ｇに対応するように）配置されている。しかし、係合部７５ｉは、上述のように、軸方向エンジン側に突出するように形成されており、第１爪部７２ｂ及びトーションスプリング７３に干渉しないようになっている。
【００３３】
▲４▼ドリブンプレート
ドリブンプレート７４は、タービン２２と一体回転するとともに、ドライブプレート７２に相対回転することが可能な部材であり、ドライブプレート７２の軸方向トランスミッション側に配置されている。ドリブンプレート７４は、本実施形態において、タービンシェル３０の外周部の軸方向エンジン側面に溶接等によって固定された環状部７４ａと、複数の爪部７４ｂとを有している。爪部７４ｂは、環状部７４ａの半径方向外周端から軸方向エンジン側に延びる部分であり、トーションスプリング７３の回転方向端に当接している。爪部７４ｂは、本実施形態において、ドライブプレート７２の第１爪部７２ｂの筒状部７２ｆの半径方向内周側を軸方向エンジン側に向かって延びており、ドライブプレート７２の第１爪部７２ｂの第２環状部７２ｇの近傍まで達している。爪部７４ｂは、ドライブプレート７２の第１爪部７２ｂとほぼ同じ回転方向位置に配置されており、トーションスプリング７３をドライブプレート７２の第１爪部７２ｂとの回転方向間で圧縮できるようになっている。
【００３４】
このように、ドライブプレート７２、トーションスプリング７３及びドリブンプレート７４は、ピストン７５とタービン２２とを弾性的に連結するためのロックアップ装置７のダンパー機構を構成している。
▲５▼クラッチプレート
クラッチプレート７１は、ピストン７５に対して軸方向に移動可能に、かつ、相対回転不能に装着されている。クラッチプレート７１は、ピストン７５の軸方向エンジン側に配置された環状のプレート部材であり、フロントカバー１１の摩擦面１１ｂに近接する環状の摩擦連結部７１ａと、摩擦連結部７１ａの半径方向外周側に形成された複数の爪部７１ｂとを有している。
【００３５】
摩擦連結部７１ａの軸方向エンジン側面には、環状の摩擦フェーシング７１ｃが貼られている。また、本実施形態において、摩擦連結部７１ａの軸方向トランスミッション側面にも、環状の摩擦フェーシング７１ｄが貼られている。
爪部７１ｂは、ピストン７５のスプリング支持部７５ｂの係合部７５ｉに対して軸方向に移動可能に、かつ、相対回転不能に係合可能な部分である。爪部７１ｂは、本実施形態において、係合部７５ｉに対応する部分を切り欠くことによってその回転方向両側に形成された部分である。このため、クラッチプレート７１は、係合部７５ｉの回転方向両側を２つの爪部７１ｂによって挟むようにしてピストン７５に係合している。
【００３６】
▲６▼連結部材
連結部材７６は、ピストン７５の押圧部７５ｄとクラッチプレート７１の摩擦連結部７１ａとを軸方向に移動可能な状態でフロントカバー１１に連結させるためのピストン連結機構の機能を有している。
連結部材７６は、軸方向に撓み可能なプレート部材であり、主に、本体部７６ａと、摩擦連結部７１ａと押圧部７５ｄとの軸方向間に配置された圧接部７６ｂとから構成されている。連結部材７６は、例えば、バネ鋼等の弾性変形可能な材料からなる。
【００３７】
本体部７６ａは、本実施形態において、フロントカバー１１とピストン７５とによって挟まれた軸方向間の空間８ａをさらに軸方向エンジン側の空間８ｃと軸方向トランスミッション側の空間８ｄとの２つの空間に分割するように配置された環状の部分であり、複数の固定孔７６ｃと複数の油孔７６ｄとを有している。固定孔７６ｃは、本体部７６ａの半径方向内周部に形成されている。連結部材７６は、これらの固定孔７６ｃの位置で、フロントカバー１１にかしめ固定されており、フロントカバー１１と一体回転するようになっている。油孔７６ｄは、空間８ｃと空間８ｄとの間で常に作動油が流通可能となるようにに設けられた油孔であり、本実施形態において、本体部７６ａの半径方向外周部に形成されている。
【００３８】
圧接部７６ｂは、本体部７６ａの半径方向外周側に形成された環状の部分であり、クラッチプレート７１の摩擦連結部７１ａの軸方向トランスミッション側面（具体的には、摩擦フェーシング７１ｄ）とピストン７５の押圧部７５ｄ（具体的には、摩擦フェーシング７５ｆ）との軸方向間に配置されている。圧接部７６ｂは、本体部７６ａが固定孔７６ｃの位置を支点として軸方向に撓むことによって、自らが軸方向に移動可能となっている。
【００３９】
上記のように、連結部材７６は、フロントカバー１１に対して相対回転不能に設けられるとともに、ピストン７５の押圧部７５ｄ及びクラッチプレート７１の摩擦連結部７１ａの軸方向移動に伴って自らも軸方向に移動しつつ、摩擦連結部７１ａと押圧部７５ｄとの軸方向間に挟まれるように圧接されて、ピストン７５とフロントカバー１１とを連結させることが可能である。
【００４０】
このように、クラッチプレート７１、ピストン７５の押圧部７５ｄ及び連結部材７６は、フロントカバー１１とピストン７５とを摩擦連結するためのロックアップ装置７のクラッチ機構を構成している。
（３）トルクコンバータ及びロックアップ装置の動作
図１及び図２を用いて、トルクコンバータ１の動作について説明する。
【００４１】
エンジン始動直後には、第１ポート１８及び第３ポート２０からトルクコンバータ本体５内に作動油が供給され、第２ポート１９から作動油が排出される。第１ポート１８から供給された作動油は、空間８ａ内を外周側に向かって流れる。作動油は、クラッチプレート７１の摩擦連結部７１ａの軸方向両側及び連結部材７６の圧接部７６ｂの軸方向両側を通ってさらに流れ、最後に流体作動室６内に流れ込む。
【００４２】
このとき、ピストン７５は、空間８ａ側の油圧が空間８ｂ及び流体作動室６側の油圧より高くなり、軸方向トランスミッション側に移動している。ピストン７５は、内周側筒状部７５ｃのタービン側端部がタービンハブ３２のフランジ部３２ａのエンジン側面に当接した状態で停止する。このように、ロックアップが解除されている場合、フロントカバー１１とタービン２２との間のトルク伝達はインペラー２１とタービン２２との間の流体駆動によって行われている。
【００４３】
トルクコンバータ１の速度比が上がり、入力シャフト（図示せず）が一定の回転数に達すると、第１ポート１８から空間８ａ内の作動油が排出される。この結果、流体作動室６及び空間８ｂ側の油圧が空間８ａ側の油圧より高くなり、ピストン７５が軸方向エンジン側に移動させられる。これにより、ピストン７５の押圧部７５ｄは、連結部材７６の圧接部７６ｂを軸方向エンジン側に押圧する。すると、連結部材７６の本体部７６ａが固定孔７６ｃの位置を支点として軸方向エンジン側に撓む。これにより、連結部材７６の圧接部７６ｂは、軸方向エンジン側に移動し、クラッチプレート７１の摩擦連結部７１ａに当接し、押圧部７５ｄと摩擦連結部７１ａとの軸方向間に挟みつけられる。さらに、ピストン７５の押圧部７５ｄは、圧接部７６ｂが押圧部７５ｄと摩擦連結部７１ａとの間に挟みつけられた状態で摩擦連結部７１ａを軸方向エンジン側に押圧して、摩擦連結部７１ａがフロントカバー１１の摩擦面１１ｂに圧接される。このようにして、ロックアップ動作が行われる。
【００４４】
このとき、クラッチプレート７１は、ピストン７５の係合部７５ｉに軸方向に移動可能に、かつ、相対回転不能に係合しているため、スムーズに軸方向に移動している。また、連結部材７６は、フロントカバー１１と一体回転しているため、クラッチプレート７１及びピストン７５に対してトルク伝達を行っている。そして、フロントカバー１１からピストン７５に伝達されたトルクは、ピストン７５と一体回転するダンパー機構（すなわち、ドライブプレート７２、トーションスプリング７３及びドリブンプレート７４）を介して、タービン２２に伝達されて、直接入力シャフト（図示せず）に出力される。このとき、トーションスプリング７３は、ドライブプレート７２とドリブンプレート７４とが相対回転することによって、ドライブプレート７２の第１爪部７２ｂの回転方向端部とドリブンプレート７４の爪部７４ｂの回転方向端部との間で圧縮されている。
【００４５】
また、連結部材７６の本体部７６ａには、油孔７６ｄが形成されているため、空間８ｃと空間８ｄとの間の作動油の流れが確保されて両空間の油圧が同じ圧力になるように調節されている。これにより、ロックアップ時における空間８ｃ内の作動油の排出がスムーズに行われている。
次に、ロックアップ解除時の動作について説明する。ロックアップ解除時には、エンジン始動直後と同様に、第１ポート１８及び第３ポート２０からトルクコンバータ本体５内に作動油が供給され、第２ポート１９から作動油が排出される。すると、第１ポート１８から供給された作動油は、空間８ａ内を外周側に向かって流れる。作動油は、クラッチプレート７１の摩擦連結部７１ａの軸方向両側及び連結部材７６の圧接部７６ｂの軸方向両側を通ってさらに流れ、最後に流体作動室６内に流れ込む。
【００４６】
このとき、ピストン７５は、空間８ａ側の油圧が空間８ｂ及び流体作動室６側の油圧より高くなり、軸方向トランスミッション側に移動する。すると、ピストン７５は、内周側筒状部７５ｃのタービン側端部がタービンハブ３２のフランジ部３２ａのエンジン側面に当接するまで移動する。そして、連結部材７６は、圧接部７６ｂに作用していた軸方向エンジン側への押圧力が解除されるため、圧接部７６ｂが軸方向トランスミッション側に移動して、軸方向エンジン側に撓んでいた本体部７６ａが撓みのない自由状態に戻る。
【００４７】
このようなロックアップ解除時においても、連結部材７６の本体部７６ａには、油孔７６ｄが形成されているため、ロックアップ解除時における空間８ｃ内への作動油の供給がスムーズに行われている。
尚、ロックアップ装置７では、クラッチプレート７１の摩擦連結部７１ａの両面に摩擦フェーシング７１ｃ、７１ｄが貼られ、かつ、ピストン７５の押圧部７５ｄに摩擦フェーシング７５ｆが貼られているため、１面又は２面の摩擦面を有するロックアップ装置に比べてトルク伝達容量が大きくなっている。
【００４８】
（４）ロックアップ装置の特徴
本実施形態のロックアップ装置７には、以下のような特徴がある。
▲１▼ロックアップ装置７では、ピストン７５の押圧部７５ｄとクラッチプレート７１の摩擦連結部７１ａとを軸方向に移動可能な状態でフロントカバー１１に連結させるためのピストン連結機構が、軸方向に撓み可能な本体部７６ａと、本体部７６ａの半径方向端部に設けられた圧接部７６ｂとを有する連結部材７６によって構成されている。このため、従来の３面の摩擦面を有するロックアップ装置に比べて、部品点数が低減され、構造が簡略化されている。
【００４９】
▲２▼ロックアップ装置７では、連結部材７６に複数の油孔７６ｄが形成されており、空間８ｃと空間８ｄとの間の作動油の流れが確保されて両空間の油圧が同じ圧力になるように調節されている。これにより、ロックアップ時及びロックアップ解除時における空間８ｃ内の作動油の供給及び排出がスムーズに行われるため、ロックアップ時及びロックアップ解除時の動作の応答性が向上している。
【００５０】
▲３▼ロックアップ装置７では、クラッチプレート７１がピストン７５のスプリング支持部７５ｂに軸方向エンジン側に突出するように形成された係合部７５ｉによって、軸方向に移動可能に、かつ、相対回転不能に係合されている。このため、ピストン７５のトランスミッション側面に近接して配置された部材（具体的には、ドライブプレート７２やトーションスプリング７３）と干渉しないようになっているため、クラッチプレート７１の配置の自由度を高めることができる。
【００５１】
特に、本実施形態のように、係合部７５ｉをピストン７５の半径方向外周部（具体的には、トーションスプリング７３の半径方向位置）に配置するような場合であっても、係合部７５ｉとトーションスプリング７３とが干渉することがないため、容易に、摩擦面１１ｂ、摩擦係合部７１ａ及び押圧部７５ｄを半径方向外周側に配置することができる。これにより、ロックアップ装置７のダンパー機構の捩り振動吸収特性を向上させるとともに、トルク伝達容量をさらに増加させることができる。
【００５２】
（５）変形例
上記実施形態のロックアップ装置７では、摩擦連結部７１ａの軸方向エンジン側面及び軸方向トランスミッション側面とピストン７５の押圧部７５ｄとに摩擦フェーシング７１ｃ、７１ｄ、７５ｆが貼られているが、これに限定されず、図５に示される変形例としてのロックアップ装置１０７のように、摩擦連結部１７１ａの軸方向エンジン側面と連結部材１７６の圧接部１７６ｂとに摩擦フェーシング１７１ｃ、１７６ｅ、１７６ｆが貼られた構造であってもよい。ここで、ロックアップ装置１０７の他の構造は、ロックアップ装置７と同様であるため、説明を省略する。
【００５３】
このようなロックアップ装置１０７においても、ロックアップ装置７と同様な効果が得られる。
［第２実施形態］
第１実施形態のロックアップ装置７では、ピストン７５の係合部７５ｉにクラッチプレート７１を係合させるとともに、ピストン連結機構として機能する連結部材７６を設けることによって３面の摩擦面を有する構造としているが、さらに摩擦面を増やすようにすることが可能もある。例えば、図６に示される第２実施形態としてのロックアップ装置１００７のように、ピストン７５の係合部７５ｉに係合されたクラッチプレート１０７１に対して、別のクラッチプレート１０８１を軸方向に移動可能に、かつ、相対回転不能に装着するとともに、２つのクラッチプレート１０７１、１０８１の軸方向間に、別の連結部材１０８６を配置するようにして、５面の摩擦面を有する構造にすることができる。以下に、本実施形態のロックアップ装置１００７について説明する。ここで、ロックアップ装置１００７の構造は、基本的には、ロックアップ装置７と同様であるため、第１実施形態と共通する部分については、説明を省略し、相違点のみについて説明する。
【００５４】
（１）ロックアップ装置の構造
まず、クラッチプレート１０８１について説明する。クラッチプレート１０８１は、クラッチプレート１０７１の軸方向エンジン側に配置された環状のプレート部材であり、フロントカバー１１の摩擦面１１ｂに近接する環状の摩擦連結部１０８１ａと、摩擦連結部１０８１ａの半径方向外周側に形成された複数の爪部１０８１ｂとを有している。摩擦連結部１０８１ａの軸方向エンジン側面には、環状の摩擦フェーシング１０８１ｃが貼られている。また、本実施形態において、摩擦連結部１０８１ａの軸方向トランスミッション側面にも、環状の摩擦フェーシング１０８１ｄが貼られている。爪部１０８１ｂは、軸方向トランスミッション側に向かって延びている。
【００５５】
一方、クラッチプレート１０７１は、図７に示すように、環状の摩擦連結部１０７１ａの半径方向外周側に形成された爪部１０７１ｂにおいて、各爪部１０７１ｂの回転方向中央付近に凹部１０７１ｅがさらに形成されている。そして、爪部１０８１ｂは、クラッチプレート１０７１の凹部１０７１ｅに対して軸方向に移動可能に、かつ、相対回転不能に係合されている。
【００５６】
次に、連結部材１０８６について説明する。連結部材１０８６は、連結部材１０７６とともに、ピストン７５の押圧部７５ｄ、クラッチプレート１０７１の摩擦連結部１０７１ａ及びクラッチプレート１０８１の摩擦連結部１０８１ａを軸方向に移動可能な状態で、フロントカバー１１に連結させるためのピストン連結機構の機能を有している。
【００５７】
連結部材１０８６は、連結部材１０７６の軸方向エンジン側に配置されている。連結部材１０８６は、連結部材１０７６と同様、軸方向に撓み可能なプレート部材であり、主に、本体部１０８６ａと、摩擦連結部１０８１ａと摩擦連結部１０７１ａとの軸方向間に配置された圧接部１０８６ｂとから構成されている。
本体部１０８６ａは、本実施形態において、フロントカバー１１と連結部材１０７６とによって挟まれた軸方向間の空間１００８ｃをさらに軸方向エンジン側の空間１００８ｅと軸方向トランスミッション側の空間１００８ｆとの２つの空間に分割するように配置された環状の部分であり、複数の固定孔１０８６ｃと複数の油孔１０８６ｄとを有している。固定孔１０８６ｃは、本体部１０８６ａの半径方向内周部に形成されている。連結部材１０８６は、これらの固定孔１０８６ｃの位置で、連結部材１０７６とともに、フロントカバー１１にかしめ固定されており、フロントカバー１１と一体回転するようになっている。油孔１０８６ｄは、空間１００８ｅと空間１００８ｆとの間で常に作動油が流通可能となるようにに設けられた油孔であり、本実施形態において、本体部１０８６ａの半径方向外周部に形成されている。
【００５８】
圧接部１０８６ｂは、本体部１０８６ａの半径方向外周側に形成された環状の部分であり、クラッチプレート１０８１の摩擦連結部１０８１ａの軸方向トランスミッション側面（具体的には、摩擦フェーシング１０８１ｄ）とクラッチプレート１０７１の摩擦連結部１０７１ａ（具体的には、摩擦フェーシング１０７１ｃ）との軸方向間に配置されている。圧接部１０８６ｂは、本体部１０８６ａが固定孔１０８６ｃの位置を支点として軸方向に撓むことによって、自らが軸方向に移動可能となっている。
【００５９】
上記のように、連結部材１０８６は、フロントカバー１１に対して相対回転不能に設けられるとともに、ピストン７５の押圧部７５ｄ及び２つのクラッチプレート１０７１、１０８１の摩擦連結部１０７１ａ、１０８１ａの軸方向移動に伴って自らも軸方向に移動しつつ、２つの摩擦連結部１０７１ａ、１０８１ａ間に挟まれるように圧接されて、ピストン７５とフロントカバー１１とを連結させることが可能である。
【００６０】
このように、２つのクラッチプレート１０７１、１０８１、ピストン７５の押圧部７５ｄ及び２つの連結部材１０７６、１０８６は、フロントカバー１１とピストン７５とを摩擦連結するためのロックアップ装置１００７のクラッチ機構を構成している。
（２）ロックアップ装置の動作
次に、ロックアップ装置１００７のロックアップ時の動作について説明する。
【００６１】
空間１００８ａ内の作動油が排出されて、ピストン７５が軸方向エンジン側に移動させられると、ピストン７５の押圧部７５ｄは、連結部材１０７６の圧接部１０７６ｂを軸方向エンジン側に押圧する。すると、連結部材１０７６の本体部１０７６ａが固定孔１０７６ｃの位置を支点として軸方向エンジン側に撓む。これにより、連結部材１０７６の圧接部１０７６ｂは、軸方向エンジン側に移動し、クラッチプレート１０７１の摩擦連結部１０７１ａに当接し、押圧部７５ｄと摩擦連結部１０７１ａとの軸方向間に挟みつけられる。次に、ピストン７５の押圧部７５ｄは、圧接部１０７６ｂが押圧部７５ｄと摩擦連結部１０７１ａとの間に挟みつけられた状態で摩擦連結部１０７１ａを軸方向エンジン側に押圧して、摩擦連結部１０７１ａが連結部材１０８６の圧接部１０８６ｂを軸方向エンジン側に押圧する。すると、連結部材１０８６の本体部１０８６ａが固定孔１０８６ｃの位置を支点として軸方向エンジン側に撓む。これにより、連結部材１０８６の圧接部１０８６ｂは、軸方向エンジン側に移動し、クラッチプレート１０８１の摩擦連結部１０８１ａに当接し、２つの摩擦連結部１０７１ａ、１０８１ａ間に挟みつけられる。さらに、ピストン７５の押圧部７５ｄは、圧接部１０７６ｂ、１０８６ｂ及び摩擦連結部１０７１ａが押圧部７５ｄと摩擦連結部１０８１ａとの間に挟みつけられた状態で摩擦連結部１０８１ａを軸方向エンジン側に押圧して、摩擦連結部１０８１ａがフロントカバー１１の摩擦面１１ｂに圧接される。このようにして、ロックアップ動作が行われる。
【００６２】
このとき、クラッチプレート１０８１は、クラッチプレート１０７１の凹部１０７１ｅに軸方向に移動可能に、かつ、相対回転不能に係合しているため、スムーズに軸方向に移動している。また、連結部材１０８６は、フロントカバー１１と一体回転しているため、連結部材１０７６とともに、クラッチプレート１０７１、１０８１及びピストン７５に対してトルク伝達を行っている。そして、フロントカバー１１からピストン７５に伝達されたトルクは、ダンパー機構（すなわち、ドライブプレート７２、トーションスプリング７３及びドリブンプレート７４）を介して、タービン２２に伝達されて、直接入力シャフト（図示せず）に出力される。
【００６３】
また、連結部材１０８６の本体部１０８６ａには、連結部材１０７６と同様に、油孔１０８６ｄが形成されているため、空間１００８ｅと空間１００８ｆとの間の作動油の流れが確保されて両空間の油圧が同じ圧力になるように調節されている。これにより、ロックアップ時における空間１００８ｃ内（具体的には、空間１００８ｅ、１００８ｆ）の作動油の排出がスムーズに行われている。
【００６４】
次に、ロックアップ解除時の動作について説明する。ロックアップ解除時には、空間１００８ａ側の油圧が空間１００８ｂの油圧より高くなるため、ピストン７５が軸方向トランスミッション側に移動する。すると、ピストン７５は、内周側筒状部７５ｃのタービン側端部がタービンハブ３２のフランジ部３２ａのエンジン側面に当接するまで移動する。そして、連結部材１０７６、１０８６は、圧接部１０７６ｂ、１０８６ｂに作用していた軸方向エンジン側への押圧力が解除されるため、圧接部１０７６ｂ、１０８６ｂが軸方向トランスミッション側に移動して、軸方向エンジン側に撓んでいた本体部１０７６ａ、１０８６ａが撓みのない自由状態に戻る。
【００６５】
このようなロックアップ解除時においても、連結部材１０８６の本体部１０８６ａには、連結部材１０７６と同様に、油孔１０８６ｄが形成されているため、ロックアップ解除時における空間１００８ｃ内への作動油の供給がスムーズに行われている。
このように、本実施形態のロックアップ装置１００７では、クラッチプレート１０７１に加えて、クラッチプレート１０８１がさらに設けられた５面の摩擦面を有する構造となっているため、トルク伝達容量がさらに大きくなっている。
【００６６】
［他の実施形態］
以上、本発明の実施形態について図面に基づいて説明したが、具体的な構成は、これらの実施形態に限られるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。
▲１▼第１及び第２実施形態では、本発明にかかるロックアップ装置をトルクコンバータに適用したが、フルードカップリング等の他の流体式トルク伝達装置にも適用可能である。
【００６７】
▲２▼ロックアップ装置のダンパー機構の構造は、第１及び第２実施形態に限定されず、他の構造のものを適用してもよい。
▲３▼ピストン連結機構の構造は、第１及び第２実施形態のような軸方向に撓み可能な連結部材を用いた構造に限定されず、例えば、従来のフロントカバーに固定された筒状部材に圧接部材がスプライン係合された構造等のような他の構造のものを適用してもよい。
【００６８】
【発明の効果】
以上の説明に述べたように、本発明によれば、クラッチ部材をピストンに装着することによって３面以上の摩擦面を有する構造としたロックアップ装置において、ピストンに形成されたクラッチ部材の係合部をフロントカバー側に突出するように形成しているため、クラッチ部材をピストンのタービン側面に突出させることなく、ピストンに装着することが可能になる。これにより、クラッチ部材の配置の自由度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態にかかるロックアップ装置を採用した流体式トルク伝達装置としてのトルクコンバータの縦断面概略図。
【図２】図１の部分拡大図であって、ロックアップ装置を示す図。
【図３】第１実施形態にかかるロックアップ装置のドライブプレートとトーションスプリングとピストンとの組立図をトランスミッション側から見た図。
【図４】第１実施形態にかかるロックアップ装置のクラッチプレートとピストンとの組立図をエンジン側から見た図。
【図５】本発明の第１実施形態の変形例にかかるロックアップ装置を示す図であって、図２に相当する図。
【図６】本発明の第２実施形態にかかるロックアップ装置を示す図であって、図２に相当する図。
【図７】第２実施形態にかかるロックアップ装置の２つのクラッチプレートとピストンとの組立図をエンジン側から見た図。
【符号の説明】
１ トルクコンバータ（流体式トルク伝達装置）
７、１０７、１００７ ロックアップ装置
１１ フロントカバー
１１ｂ 摩擦面
２１ インペラー
２２ タービン
７１、１７１、１０７１、１０８１ クラッチプレート（クラッチ部材）
７１ａ、１７１ａ、１０７１ａ、１０８１ａ 摩擦連結部
７５、１７５ ピストン
７５ｄ、１７５ｄ 押圧部
７５ｉ 係合部
７６、１７６、１０７６、１０８６ 連結部材（ピストン連結機構）
７６ｂ、１７６ｂ、１０７６ｂ、１０８６ｂ 圧接部[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention provides a lock-up device for a fluid torque transmission device, in particular, a front cover having a friction surface, an impeller fixed to the front cover to form a fluid chamber filled with working fluid, and an impeller opposed to the impeller in the fluid chamber. The present invention relates to a lock-up device for a hydraulic torque transmission device that includes a turbine arranged in a horizontal direction.
[0002]
[Prior art]
A torque converter, which is one of the fluid type torque transmission devices, is a device that transmits torque from an engine to a transmission side via internal hydraulic oil, and mainly includes a front cover to which torque from the engine is input, An impeller fixed to the transmission side of the front cover to form a fluid chamber, a turbine arranged to face the engine side of the impeller and capable of outputting torque to the transmission side, an inner periphery of the impeller and an inner periphery of the turbine. And a stator that is arranged between the turbine and the turbine to be able to rectify the flow of hydraulic oil from the turbine to the impeller. Such a torque converter is often provided with a lock-up device.
[0003]
The lockup device is disposed in a space between the turbine and the front cover, and is a device for directly transmitting torque from the front cover to the turbine by mechanically connecting the front cover and the turbine. The lock-up device includes a disk-shaped piston that can be connected and disconnected by being pressed by a friction surface of the front cover, and a damper mechanism that elastically connects the piston and the turbine in a rotational direction. I have. A pressing portion to which a friction facing is attached is formed on an outer peripheral portion of the piston so as to face a friction surface of the front cover.
[0004]
In such a lockup device, a lockup device having three friction surfaces to increase the torque transmission capacity has already been provided. As a lockup device having three friction surfaces, there is a lockup device including a piston, a clutch member, a damper mechanism, and a piston coupling mechanism. The piston is disposed between the front cover and the turbine, has a pressing portion, and is movable in the axial direction by the pressure of the working fluid. The clutch member is mounted on the piston so as to be movable in the axial direction and non-rotatable relative to the piston, and has a friction coupling portion that can be pressed against the friction surface of the front cover.
The attachment of the clutch member to the piston is performed by inserting a claw portion formed on the clutch member into an engagement portion formed in the piston and having a hole penetrating in the axial direction. The damper mechanism is disposed on the turbine side of the piston, and elastically connects the turbine and the piston in the rotational direction. The piston connection mechanism is a mechanism for connecting the pressing portion of the piston and the friction connection portion of the clutch member to the front cover in a state where the piston can be moved in the axial direction. The piston coupling mechanism has a pressure contact member disposed between the friction coupling portion and the pressing portion in the axial direction, and a tubular member fixed to the front cover. The press-contact member is supported by the spline engagement so as to be movable in the axial direction with respect to the tubular member and to be relatively non-rotatable. Thereby, the press contact member is disposed so as to be movable in the axial direction with respect to the frictional connection portion and the pressing portion, and to be relatively rotatable.
[0005]
In such a lock-up device, when hydraulic oil in the space of the piston in the axial direction of the engine is discharged, the hydraulic pressure in the space of the piston in the axial direction of the transmission becomes relatively high, and the piston moves to the axial direction of the engine. I do. Then, the pressing portion of the piston presses the pressure contact member of the piston connection mechanism toward the engine in the axial direction, further moves the pressure contact member of the piston connection mechanism toward the engine in the axial direction, and moves the friction connection portion of the clutch member in the axial direction. Press to the engine side. As a result, the friction coupling portion of the clutch member is pressed against the friction surface of the front cover, so that the torque of the front cover is transmitted to the piston via the clutch member and the piston coupling mechanism, and further transmitted to the turbine via the damper mechanism. (For example, see Patent Document 1).
[0006]
[Patent Document 1]
JP-A-10-246307
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
In the lock-up device described above, the clutch member is mounted on the piston by inserting the claw portion of the clutch member into an engagement portion formed in the piston and having an axially penetrating hole. The claw portion of the member protrudes from the side surface of the turbine of the piston. On the other hand, members such as a torsion spring and a drive plate that constitute a damper mechanism are disposed on the turbine side surface of the piston, and the claws of the clutch member may interfere with these members. For this reason, the arrangement of the clutch member is limited, which is not preferable in designing the lockup device.
[0008]
An object of the present invention is to increase the degree of freedom of arrangement of a clutch member in a lockup device having a structure having three or more friction surfaces by mounting the clutch member on a piston.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
A lock-up device for a hydraulic torque transmission device according to claim 1, wherein a front cover having a friction surface, an impeller fixed to the front cover to form a fluid chamber filled with a working fluid, and an impeller opposed to the impeller in the fluid chamber. A lock-up device for a hydraulic torque transmission device including a turbine arranged in the manner described above, comprising a piston, a damper mechanism, a first clutch member, and a piston coupling mechanism. The piston is disposed between the front cover and the turbine, has a pressing portion facing the friction surface, and an engaging portion formed to protrude toward the front cover at a radially outer peripheral side of the pressing portion and operates. It is movable in the axial direction by the pressure of the fluid. The damper mechanism is arranged on the turbine side of the piston, and elastically connects the turbine and the piston. The first clutch member is axially movably engaged with the engagement portion and is relatively non-rotatably engaged, and has a first friction coupling portion disposed between the friction surface and the pressing portion in the axial direction. . The piston connection mechanism is provided on the front cover, has a first pressure contact portion disposed between the first frictional connection portion and the pressing portion in the axial direction and movable in the axial direction, and includes the pressing portion and the first frictional connection portion. Is connected to the front cover so that it can be moved in the axial direction.
[0010]
In this lockup device, the engagement portion is formed so as to protrude toward the front cover, so that the first clutch member can be mounted on the piston without protruding to the turbine side surface of the piston. This eliminates interference with the constituent members of the damper mechanism arranged on the turbine side of the piston, so that the degree of freedom of arrangement of the first clutch member can be increased.
[0011]
According to a second aspect of the present invention, there is provided a lock-up device for a hydraulic torque transmission device according to the first aspect, wherein the damper mechanism includes a drive plate fixed to the piston, a driven plate provided to rotate integrally with the turbine, and a piston. And a resilient member that is supported on the turbine side surface and is compressible in the rotational direction of the drive plate and the driven plate. The engagement portion is formed so as to correspond to a radial position where the elastic member is supported by the piston.
[0012]
In this lockup device, since the engagement portion is formed at the radial position where the elastic member is supported by the piston, both the first clutch member and the elastic member can be arranged on the outer peripheral portion of the piston. . As a result, the torsional vibration absorbing characteristics of the damper mechanism can be improved, and the torque transmission capacity can be further increased.
[0013]
According to a third aspect of the present invention, in the lock-up device for a hydraulic torque transmission device, a plurality of the engagement portions are formed in the rotation direction.
A lock-up device for a hydraulic torque transmission device according to a fourth aspect is the lock-up device according to any one of the first to third aspects, wherein the lock-up device is mounted so as to be axially movable with respect to the first clutch member and to be relatively non-rotatable. The vehicle further includes a second clutch member having a second friction connection portion disposed between the first friction connection portion and the friction surface in the axial direction. The piston connection mechanism further includes a second pressure contact portion disposed between the second friction connection portion and the first friction connection portion in the axial direction and movable in the axial direction.
[0014]
In this lockup device, the second clutch member having the second friction connection portion is engaged with the first clutch member, and the second pressure contact portion is provided between the second friction connection portion and the first friction connection portion in the axial direction. By arranging, a structure having five friction surfaces can be realized. Thereby, the torque transmission capacity can be further increased.
[0015]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[First Embodiment]
(1) Overall structure of torque converter
FIG. 1 is a schematic longitudinal sectional view of a torque converter 1 as a fluid torque transmission device employing a lockup device according to a first embodiment of the present invention. The torque converter 1 is a device for transmitting torque from a crankshaft 2 of an engine to an input shaft (not shown) of a transmission. An engine (not shown) is arranged on the left side of FIG. 1, and a transmission (not shown) is arranged on the right side of FIG. OO shown in FIG. 1 is a rotation axis of the torque converter 1.
[0016]
The torque converter 1 mainly includes a flexible plate 4 and a torque converter body 5. The flexible plate 4 is a thin disk-shaped member that transmits torque and absorbs bending vibration transmitted from the crankshaft 2 to the torque converter body 5. Therefore, the flexible plate 4 has sufficient rigidity for transmitting torque in the rotation direction, but has low rigidity in the bending direction. Further, the inner peripheral portion of the flexible plate 4 is fixed to the crankshaft 2 via the crank bolt 3.
[0017]
The torque converter body 5 includes a front cover 11 to which the outer peripheral portion of the flexible plate 4 is fixed, three types of impellers (the impeller 21, the turbine 22, and the stator 23), and the lockup device 7. The fluid chamber surrounded by the front cover 11 and the impeller 21 and filled with the working oil is a torus-shaped fluid working chamber 6 surrounded by the impeller 21, the turbine 22 and the stator 23, and the lock-up device 7. It is divided into an arranged annular space 8 (see FIG. 2).
[0018]
The front cover 11 is a disk-shaped member, and a center boss 16 which is a substantially cylindrical member extending in the axial direction is fixed to an inner peripheral portion thereof by welding or the like. The center boss 16 is a cylindrical member inserted into the center hole of the crankshaft 2.
An outer peripheral side tubular portion 11a extending toward the transmission is formed on the outer peripheral portion of the front cover 11. An outer peripheral edge of an impeller shell 26 of the impeller 21 is fixed to a distal end of the outer cylindrical portion 11a by welding or the like. The front cover 11 and the impeller 21 form a fluid chamber filled with hydraulic oil.
[0019]
The impeller 21 mainly includes an impeller shell 26, a plurality of impeller blades 27 fixed inside the impeller shell 26, and an impeller hub 28 fixed to an inner peripheral portion of the impeller shell 26 by welding or the like.
The turbine 22 is disposed in the fluid chamber so as to face the impeller 21 in the axial direction. The turbine 22 mainly includes a turbine shell 30, a plurality of turbine blades 31 fixed to a surface on the impeller 21 side, and a turbine hub 32 fixed to an inner peripheral edge of the turbine shell 30. The turbine hub 32 includes a flange portion 32a and a boss portion 32b. The turbine shell 30 is fixed to the flange 32 a of the turbine hub 32 by a plurality of rivets 33. Further, a spline that engages with an input shaft (not shown) is formed on the inner peripheral surface of the boss portion 32b of the turbine hub 32. As a result, the turbine hub 32 rotates integrally with the input shaft (not shown).
[0020]
The stator 23 is provided between the inner periphery of the impeller 21 and the inner periphery of the turbine 22 in the axial direction, and is a mechanism for rectifying the flow of hydraulic oil returning from the turbine 22 to the impeller 21. The stator 23 is integrally formed by casting with a resin, an aluminum alloy, or the like, and mainly includes an annular stator carrier 35, a plurality of stator blades 36 provided on an outer peripheral surface of the stator carrier 35, and an outer periphery of the stator blade. It is composed of an annular stator core 37 fixed to the end. The stator carrier 35 is supported on a cylindrical fixed shaft (not shown) via a one-way clutch 38.
[0021]
A first thrust bearing 41 is disposed between the center boss 16 and the turbine hub 32 in the axial direction, and receives a thrust force generated by rotation of the turbine 22. In the portion where the first thrust bearing 41 is disposed, first ports 18 through which hydraulic oil can be communicated are formed on both sides in the radial direction. In addition, a second thrust bearing 42 is disposed between the turbine hub 32 (specifically, the flange portion 32a) and the inner peripheral portion of the stator 23 (specifically, the one-way clutch 38). In the portion where the second thrust bearing 42 is arranged, the second port 19 through which the hydraulic oil can communicate is formed on both sides in the radial direction. Further, a third thrust bearing 43 is arranged between the stator 23 (specifically, the stator carrier 35) and the impeller 21 (specifically, the impeller hub 28) in the axial direction. In the portion where the third thrust bearing 43 is disposed, third ports 20 through which hydraulic oil can communicate are formed on both sides in the radial direction. The ports 18 to 20 are connected to a hydraulic circuit (not shown) so that the supply and discharge of hydraulic oil can be performed independently of each other.
[0022]
(2) Structure of lock-up device
The lockup device 7 is disposed in the space 8 between the turbine 22 and the front cover 11, and is a mechanism for mechanically connecting the two as necessary.
The lockup device 7 has functions of a clutch mechanism and a damper mechanism, and mainly includes a clutch plate 71, a drive plate 72, a torsion spring 73, a driven plate 74, a piston 75, a coupling member 76, It is composed of
[0023]
Next, the lock-up device 7 will be described in detail with reference to FIGS. Here, FIG. 2 is a partially enlarged view of FIG. 1 and illustrates the lock-up device 7. FIG. 3 is an assembly view of the drive plate 72, the plurality of torsion springs 73, and the piston 75 (only a part of the piston 75 is shown with a part cut away) viewed from the transmission side. FIG. 4 is a view of the assembly of the clutch plate 71 and the piston 75 (only part of the piston 75 is shown partially broken away) as viewed from the engine side.
[0024]
(1) Piston
The piston 75 is a disk-shaped member having a center hole formed therein. The piston 75 is arranged on the outer peripheral side of the boss 32b of the turbine hub 32. The piston 75 mainly includes a disk part 75a, a spring support part 75b formed on the outer peripheral side of the disk part 75a, and an inner peripheral side cylindrical part 75c formed on the inner peripheral side of the disk part 75a. It is composed of
[0025]
The disk portion 75a is a disk-shaped portion arranged to divide the space 8 into two spaces, that is, a space 8a on the engine side in the axial direction and a space 8b on the transmission side. And a plurality of fixing holes 75e formed on the inner peripheral side of the pressing portion 75d. The pressing portion 75d is an annular portion having a flat front cover side surface, and has an annular friction facing 75f attached thereto. The fixing holes 75e are holes for fixing the drive plate 72 to the piston 75 by the rivets 77, and in the present embodiment, eight fixing holes 75e are formed side by side in the rotation direction.
[0026]
The spring support portion 75b supports the engine-side portion and the radially outer portion of the torsion spring 73. The outer-side annular portion 75g with which the engine-side portion of the torsion spring 73 contacts, and the outer-side annular portion An outer peripheral side cylindrical portion 75h extending toward the transmission side in the axial direction from the outer peripheral end of 75g. The outer peripheral side annular portion 75g is an annular portion extending radially outward from the outer peripheral end of the disk portion 75a, and has an engaging portion 75i formed to protrude toward the engine side in the axial direction. In the present embodiment, the engaging portion 75i is provided with two cuts at a part in the outer circumferential side annular portion 75g at intervals in the rotation direction, and furthermore, a portion between the two cuts is formed in the axial direction engine. It is a part formed so as to extrude toward the side. For this reason, the engaging portion 75i is not formed by a method in which a part of the outer peripheral side annular portion 75g is removed as in the case where a part of the outer peripheral side annular portion 75g is cut out. A decrease in rigidity of the side annular portion 75g is suppressed. In the present embodiment, a plurality of (specifically, eight) engaging portions 75i are formed on the outer peripheral side annular portion 75g in the rotation direction. The outer peripheral side cylindrical portion 75h has such a shape that the radius becomes smaller as its end portion moves toward the transmission in the axial direction.
[0027]
The inner peripheral side cylindrical portion 75c is a cylindrical portion extending from the inner peripheral end of the disk portion 75a to the transmission side in the axial direction, and has an inner peripheral surface that extends in the axial direction with respect to the outer peripheral surface of the boss portion 32b of the turbine hub 32. Movably and relatively rotatably supported. A seal ring 32c is arranged between the outer peripheral surface of the boss 32b and the inner peripheral surface of the inner cylindrical portion 75c. The seal ring 32c seals the space 8a and the space 8b at the inner peripheral portion of the piston 75.
[0028]
(2) Drive plate
The drive plate 72 is an annular plate member provided to support the plurality of torsion springs 73 together with the piston 75, and is disposed on the piston 75 on the axial transmission side. The drive plate 72 has an inner peripheral portion fixed to the disk portion 75a of the piston 75 by a plurality of rivets 77, and is configured to rotate integrally with the piston 75.
[0029]
The drive plate 72 mainly includes a first annular portion 72a, a plurality of first claw portions 72b formed on the outer peripheral end of the first annular portion 72a, and a plurality of first claw portions 72b formed between the rotation directions of the first claw portions 72b. And the second claw portion 72c.
The first annular portion 72a has a plurality of fixing holes 72e on an inner peripheral portion thereof. The fixing holes 72e are holes into which rivets 77 for fixing the drive plate 72 to the piston 75 are inserted. Eight fixing holes 72e are arranged in the rotation direction so as to correspond to a plurality of fixing holes 75e formed in the piston 75. Is formed.
[0030]
The first claw portion 72b is arranged in a space on the axial transmission side of the spring support portion 75b of the piston 75. In the present embodiment, eight first claws 72b are formed side by side in the rotation direction. Specifically, the first claw portion 72b is formed from a second annular portion 72g extending radially outward along the transmission side surface of the outer annular portion 75g of the piston 75 and an outer peripheral end of the second annular portion 72g. A cylindrical portion 72f extending toward the transmission in the axial direction.
[0031]
The second claw portions 72c are formed by cutting and raising the outer peripheral end of the first annular portion 72a toward the transmission in the axial direction. In the present embodiment, eight second claw portions 72c are formed in the rotational direction. .
(3) Torsion spring
In the present embodiment, the torsion springs 73 are eight coil springs, and are arranged so as to correspond to the rotation direction of the first claw portion 72b of the drive plate 72. Both ends of the torsion spring 73 in the rotation direction are supported by the rotation end of the first claw portion 72b directly or via a spring seat. Further, the portion of the torsion spring 73 on the engine side in the axial direction and on the outer peripheral side in the radial direction are supported by a spring support portion 75b of the piston 75 (specifically, the outer peripheral side annular portion 75g and the outer peripheral side cylindrical portion 75h). . Further, a radially inner portion of the torsion spring 73 is supported by a second claw 72c of the drive plate 72. Thus, the torsion spring 73 is supported by the piston 75 and the drive plate 72.
[0032]
In the present embodiment, the engaging portion 75i formed on the spring support portion 75b of the piston 75 corresponds to the radial position of the first claw portion 72b of the drive plate 72 and the torsion spring 73 (more specifically, , So as to correspond to the second annular portion 72g of the first claw portion 72b). However, as described above, the engagement portion 75i is formed so as to protrude toward the engine side in the axial direction, and does not interfere with the first claw portion 72b and the torsion spring 73.
[0033]
4) Driven plate
The driven plate 74 is a member that can rotate integrally with the turbine 22 and can rotate relative to the drive plate 72, and is arranged on the drive plate 72 on the axial transmission side. In the present embodiment, the driven plate 74 has an annular portion 74a fixed by welding or the like to the axial engine side surface of the outer peripheral portion of the turbine shell 30 and a plurality of claws 74b. The claw portion 74 b is a portion extending from the radially outer end of the annular portion 74 a toward the engine in the axial direction, and is in contact with the end of the torsion spring 73 in the rotation direction. In the present embodiment, the claw portion 74 b extends radially inward of the cylindrical portion 72 f of the first claw portion 72 b of the drive plate 72 toward the engine side in the axial direction, and the first claw portion of the drive plate 72. 72b has reached the vicinity of the second annular portion 72g. The claw portion 74b is disposed at substantially the same rotational direction position as the first claw portion 72b of the drive plate 72, so that the torsion spring 73 can be compressed in the rotation direction with the first claw portion 72b of the drive plate 72. ing.
[0034]
As described above, the drive plate 72, the torsion spring 73, and the driven plate 74 constitute a damper mechanism of the lockup device 7 for elastically connecting the piston 75 and the turbine 22.
▲ 5 ▼ Clutch plate
The clutch plate 71 is mounted so as to be movable in the axial direction with respect to the piston 75 but not to rotate relatively. The clutch plate 71 is an annular plate member disposed on the engine side of the piston 75 in the axial direction. The clutch plate 71 has an annular friction coupling portion 71a close to the friction surface 11b of the front cover 11, and a radially outer peripheral side of the friction coupling portion 71a. And a plurality of claw portions 71b formed at the same position.
[0035]
An annular friction facing 71c is attached to a side surface of the friction connecting portion 71a in the axial direction of the engine. In the present embodiment, an annular friction facing 71d is also attached to the axial transmission side surface of the friction connection portion 71a.
The claw portion 71b is a portion that can be engaged with the engaging portion 75i of the spring support portion 75b of the piston 75 so as to be axially movable and relatively non-rotatable. In the present embodiment, the claw portions 71b are portions formed on both sides in the rotation direction by cutting out portions corresponding to the engagement portions 75i. For this reason, the clutch plate 71 is engaged with the piston 75 such that both sides in the rotation direction of the engagement portion 75i are sandwiched between the two claw portions 71b.
[0036]
(6) Connecting member
The connecting member 76 has a function of a piston connecting mechanism for connecting the pressing portion 75d of the piston 75 and the friction connecting portion 71a of the clutch plate 71 to the front cover 11 so as to be movable in the axial direction.
The connecting member 76 is a plate member that can be flexed in the axial direction, and mainly includes a main body portion 76a and a pressure contact portion 76b disposed between the frictional connecting portion 71a and the pressing portion 75d in the axial direction. . The connecting member 76 is made of, for example, an elastically deformable material such as spring steel.
[0037]
In the present embodiment, the main body portion 76a further divides the space 8a between the axial direction sandwiched between the front cover 11 and the piston 75 into two spaces, a space 8c on the axial engine side and a space 8d on the axial transmission side. It is an annular portion arranged so as to be divided, and has a plurality of fixing holes 76c and a plurality of oil holes 76d. The fixing hole 76c is formed in a radially inner peripheral portion of the main body 76a. The connecting member 76 is caulked and fixed to the front cover 11 at the positions of the fixing holes 76c, and is configured to rotate integrally with the front cover 11. The oil hole 76d is an oil hole provided so that hydraulic oil can always flow between the space 8c and the space 8d. In the present embodiment, the oil hole 76d is formed at a radially outer peripheral portion of the main body 76a. I have.
[0038]
The press contact portion 76b is an annular portion formed on the radially outer peripheral side of the main body portion 76a, and is formed between the axial transmission side surface (specifically, friction facing 71d) of the friction coupling portion 71a of the clutch plate 71 and the piston 75. It is arranged between the pressing portion 75d (specifically, the friction facing 75f) in the axial direction. The press-contact portion 76b can move in the axial direction by bending the main body portion 76a in the axial direction with the position of the fixing hole 76c as a fulcrum.
[0039]
As described above, the connecting member 76 is provided so as not to be rotatable relative to the front cover 11, and is also axially moved with the axial movement of the pressing portion 75 d of the piston 75 and the frictional connecting portion 71 a of the clutch plate 71. The piston 75 and the front cover 11 can be connected by being pressed so as to be sandwiched between the friction connecting portion 71a and the pressing portion 75d in the axial direction.
[0040]
Thus, the clutch plate 71, the pressing portion 75d of the piston 75, and the connecting member 76 constitute a clutch mechanism of the lockup device 7 for frictionally connecting the front cover 11 and the piston 75.
(3) Operation of torque converter and lock-up device
The operation of the torque converter 1 will be described with reference to FIGS.
[0041]
Immediately after starting the engine, hydraulic oil is supplied into the torque converter main body 5 from the first port 18 and the third port 20, and hydraulic oil is discharged from the second port 19. The hydraulic oil supplied from the first port 18 flows in the space 8a toward the outer periphery. The hydraulic oil further flows through both sides in the axial direction of the frictional connecting portion 71 a of the clutch plate 71 and both sides in the axial direction of the press-contact portion 76 b of the connecting member 76, and finally flows into the fluid working chamber 6.
[0042]
At this time, the hydraulic pressure of the piston 75 is higher in the space 8a than in the space 8b and the fluid working chamber 6, and is moving toward the transmission in the axial direction. The piston 75 stops in a state in which the turbine-side end of the inner peripheral cylindrical portion 75c contacts the engine side surface of the flange portion 32a of the turbine hub 32. Thus, when the lockup is released, the torque transmission between the front cover 11 and the turbine 22 is performed by the fluid drive between the impeller 21 and the turbine 22.
[0043]
When the speed ratio of the torque converter 1 increases and the input shaft (not shown) reaches a certain number of revolutions, the hydraulic oil in the space 8a is discharged from the first port 18. As a result, the oil pressure in the fluid working chamber 6 and the space 8b becomes higher than the oil pressure in the space 8a, and the piston 75 is moved toward the engine in the axial direction. Thus, the pressing portion 75d of the piston 75 presses the pressure contact portion 76b of the connecting member 76 toward the engine in the axial direction. Then, the main body portion 76a of the connecting member 76 bends toward the engine in the axial direction with the position of the fixing hole 76c as a fulcrum. As a result, the press contact portion 76b of the connecting member 76 moves toward the engine in the axial direction, abuts on the friction connecting portion 71a of the clutch plate 71, and is sandwiched between the pressing portion 75d and the friction connecting portion 71a in the axial direction. Further, the pressing portion 75d of the piston 75 presses the friction connecting portion 71a toward the engine in the axial direction in a state where the pressing portion 76b is sandwiched between the pressing portion 75d and the friction connecting portion 71a. Is pressed against the friction surface 11b of the front cover 11. Thus, the lock-up operation is performed.
[0044]
At this time, since the clutch plate 71 is engaged with the engaging portion 75i of the piston 75 so as to be movable in the axial direction and not to rotate relatively, the clutch plate 71 is smoothly moving in the axial direction. Further, since the connecting member 76 rotates integrally with the front cover 11, it transmits torque to the clutch plate 71 and the piston 75. The torque transmitted from the front cover 11 to the piston 75 is transmitted to the turbine 22 via a damper mechanism (that is, the drive plate 72, the torsion spring 73, and the driven plate 74) that rotates integrally with the piston 75, and is directly transmitted to the turbine 22. Output to an input shaft (not shown). At this time, when the drive plate 72 and the driven plate 74 rotate relative to each other, the torsion spring 73 rotates the rotation direction end of the first claw 72b of the drive plate 72 and the rotation direction end of the claw 74b of the driven plate 74. Has been compressed between.
[0045]
Further, since the oil hole 76d is formed in the main body portion 76a of the connecting member 76, the flow of the hydraulic oil between the space 8c and the space 8d is ensured so that the oil pressure in both spaces becomes the same pressure. Has been adjusted. Thereby, the discharge of the hydraulic oil in the space 8c at the time of lock-up is performed smoothly.
Next, an operation at the time of lock-up release will be described. At the time of lock-up release, hydraulic oil is supplied into the torque converter body 5 from the first port 18 and the third port 20, and hydraulic oil is discharged from the second port 19, as in the case immediately after the start of the engine. Then, the hydraulic oil supplied from the first port 18 flows in the space 8a toward the outer peripheral side. The hydraulic oil further flows through both sides in the axial direction of the frictional connecting portion 71 a of the clutch plate 71 and both sides in the axial direction of the press-contact portion 76 b of the connecting member 76, and finally flows into the fluid working chamber 6.
[0046]
At this time, the oil pressure in the space 8a becomes higher than the oil pressure in the space 8b and the fluid working chamber 6 and the piston 75 moves toward the axial transmission. Then, the piston 75 moves until the turbine-side end portion of the inner peripheral cylindrical portion 75c contacts the engine side surface of the flange portion 32a of the turbine hub 32. Then, since the pressing force acting on the pressing portion 76b toward the engine in the axial direction is released, the pressing member 76b moves toward the transmission in the axial direction and bends toward the engine in the axial direction. The body portion 76a returns to a free state without bending.
[0047]
Even when such lock-up is released, since the oil hole 76d is formed in the main body portion 76a of the connecting member 76, the supply of hydraulic oil into the space 8c at the time of lock-up release is performed smoothly. I have.
In the lock-up device 7, the friction facings 71c and 71d are attached to both surfaces of the friction connecting portion 71a of the clutch plate 71, and the friction facing 75f is attached to the pressing portion 75d of the piston 75. The torque transmission capacity is larger than that of a lockup device having two friction surfaces.
[0048]
(4) Features of lock-up device
The lock-up device 7 of the present embodiment has the following features.
{Circle around (1)} In the lock-up device 7, the piston connecting mechanism for connecting the pressing portion 75d of the piston 75 and the friction connecting portion 71a of the clutch plate 71 to the front cover 11 so as to be movable in the axial direction is provided in the axial direction. The connecting member 76 includes a flexible main body portion 76a and a press contact portion 76b provided at a radial end of the main body portion 76a. Therefore, the number of components is reduced and the structure is simplified as compared with a conventional lockup device having three friction surfaces.
[0049]
{Circle around (2)} In the lock-up device 7, a plurality of oil holes 76d are formed in the connecting member 76, and the flow of hydraulic oil between the space 8c and the space 8d is ensured, and the oil pressure in both spaces becomes the same pressure. It is adjusted as follows. Thereby, the supply and discharge of the working oil in the space 8c at the time of lock-up and at the time of lock-up release are performed smoothly, so that the response of the operation at the time of lock-up and at the time of lock-up release is improved.
[0050]
{Circle around (3)} In the lock-up device 7, the clutch plate 71 is axially movable and relatively rotated by the engaging portion 75i formed on the spring support portion 75b of the piston 75 so as to protrude toward the engine in the axial direction. Improperly engaged. For this reason, since it does not interfere with the members (specifically, the drive plate 72 and the torsion spring 73) arranged close to the transmission side surface of the piston 75, the degree of freedom of arrangement of the clutch plate 71 is increased. be able to.
[0051]
In particular, even when the engaging portion 75i is arranged at the radially outer peripheral portion of the piston 75 (specifically, at the radial position of the torsion spring 73) as in the present embodiment, the engaging portion 75i is provided. And the torsion spring 73 do not interfere with each other, so that the friction surface 11b, the friction engagement portion 71a, and the pressing portion 75d can be easily arranged on the radially outer peripheral side. Thereby, the torsional vibration absorption characteristics of the damper mechanism of the lockup device 7 can be improved, and the torque transmission capacity can be further increased.
[0052]
(5) Modified example
In the lock-up device 7 of the above embodiment, the friction facings 71c, 71d, and 75f are attached to the axial engine side surface and the axial transmission side surface of the friction coupling portion 71a and the pressing portion 75d of the piston 75, but the present invention is not limited thereto. Instead, friction facings 171c, 176e, and 176f are attached to the axial engine side surface of the friction connection portion 171a and the press contact portion 176b of the connection member 176, as in a lockup device 107 as a modification shown in FIG. It may be a structure. Here, the other structure of the lock-up device 107 is the same as that of the lock-up device 7, and thus the description is omitted.
[0053]
In such a lockup device 107, the same effect as that of the lockup device 7 can be obtained.
[Second embodiment]
In the lock-up device 7 of the first embodiment, the clutch plate 71 is engaged with the engaging portion 75i of the piston 75, and a connecting member 76 that functions as a piston connecting mechanism is provided to provide a structure having three friction surfaces. However, it is possible to further increase the friction surface. For example, like the lockup device 1007 according to the second embodiment shown in FIG. 6, another clutch plate 1081 is moved in the axial direction with respect to the clutch plate 1071 engaged with the engagement portion 75i of the piston 75. A structure having five friction surfaces can be mounted as possible and non-rotatable, and another connecting member 1086 is arranged between the two clutch plates 1071 and 1081 in the axial direction. it can. Hereinafter, the lockup device 1007 of the present embodiment will be described. Here, since the structure of the lock-up device 1007 is basically the same as that of the lock-up device 7, the description of the parts common to the first embodiment will be omitted, and only the differences will be described.
[0054]
(1) Structure of lock-up device
First, the clutch plate 1081 will be described. The clutch plate 1081 is an annular plate member disposed on the engine side of the clutch plate 1071 in the axial direction. The clutch plate 1081 has an annular friction coupling portion 1081a close to the friction surface 11b of the front cover 11, and a radial outer periphery of the friction coupling portion 1081a. And a plurality of claw portions 1081b formed on the side. An annular friction facing 1081c is affixed to the side of the engine in the axial direction of the friction coupling portion 1081a. In the present embodiment, an annular friction facing 1081d is also attached to the axial transmission side surface of the friction connection portion 1081a. The claw 1081b extends toward the transmission in the axial direction.
[0055]
On the other hand, in the clutch plate 1071, as shown in FIG. 7, in the claw portions 1071b formed on the radially outer peripheral side of the annular friction coupling portion 1071a, a concave portion 1071e is further formed near the center of each claw portion 1071b in the rotation direction. ing. The claw portion 1081b is engaged with the concave portion 1071e of the clutch plate 1071 so as to be movable in the axial direction and not to rotate relatively.
[0056]
Next, the connecting member 1086 will be described. The connecting member 1086, together with the connecting member 1076, connects the pressing portion 75d of the piston 75, the frictional connecting portion 1071a of the clutch plate 1071 and the frictional connecting portion 1081a of the clutch plate 1081 to the front cover 11 in a state capable of moving in the axial direction. Has the function of a piston coupling mechanism.
[0057]
The connecting member 1086 is arranged on the engine side of the connecting member 1076 in the axial direction. The connecting member 1086 is a plate member that can be flexed in the axial direction, similarly to the connecting member 1076, and is mainly a press contact portion disposed between the main body 1086a and the frictional connecting portion 1081a and the frictional connecting portion 1071a in the axial direction. 1086b.
In the present embodiment, the main body portion 1086a further includes a space 1008c between the axial direction sandwiched between the front cover 11 and the connecting member 1076, and a space 1008e on the axial engine side and a space 1008f on the axial transmission side. And has a plurality of fixing holes 1086c and a plurality of oil holes 1086d. The fixing hole 1086c is formed in a radially inner peripheral portion of the main body 1086a. The connection member 1086 is caulked and fixed to the front cover 11 together with the connection member 1076 at the positions of the fixing holes 1086c, and is configured to rotate integrally with the front cover 11. The oil hole 1086d is an oil hole provided so that hydraulic oil can always flow between the space 1008e and the space 1008f. In the present embodiment, the oil hole 1086d is formed on the radially outer peripheral portion of the main body 1086a. I have.
[0058]
The pressure contact portion 1086b is an annular portion formed on the radially outer peripheral side of the main body portion 1086a, and includes an axial transmission side surface (specifically, friction facing 1081d) of the friction coupling portion 1081a of the clutch plate 1081 and the clutch plate 1071. (Specifically, friction facing 1071c) in the axial direction. The press contact portion 1086b can move in the axial direction by the main body portion 1086a flexing in the axial direction about the position of the fixing hole 1086c as a fulcrum.
[0059]
As described above, the connecting member 1086 is provided so as not to be relatively rotatable with respect to the front cover 11, and is used for axial movement of the pressing portion 75d of the piston 75 and the friction connecting portions 1071a, 1081a of the two clutch plates 1071, 1081. Accordingly, the piston 75 and the front cover 11 can be connected by being pressed against each other while being moved in the axial direction so as to be sandwiched between the two frictional connection portions 1071a and 1081a.
[0060]
Thus, the two clutch plates 1071 and 1081, the pressing portion 75d of the piston 75, and the two connecting members 1076 and 1086 constitute a clutch mechanism of the lockup device 1007 for frictionally connecting the front cover 11 and the piston 75. are doing.
(2) Operation of lock-up device
Next, an operation at the time of lock-up of the lock-up device 1007 will be described.
[0061]
When the hydraulic oil in the space 1008a is discharged and the piston 75 is moved toward the engine in the axial direction, the pressing portion 75d of the piston 75 presses the pressure contact portion 1076b of the connecting member 1076 toward the engine in the axial direction. Then, the main body 1076a of the connecting member 1076 bends toward the engine in the axial direction with the position of the fixing hole 1076c as a fulcrum. As a result, the press contact portion 1076b of the connecting member 1076 moves toward the engine in the axial direction, abuts against the friction connecting portion 1071a of the clutch plate 1071, and is sandwiched between the pressing portion 75d and the friction connecting portion 1071a in the axial direction. Next, the pressing portion 75d of the piston 75 presses the friction connecting portion 1071a toward the engine in the axial direction with the pressure contact portion 1076b sandwiched between the pressing portion 75d and the friction connecting portion 1071a, and the friction connecting portion 1071a presses the press contact portion 1086b of the connecting member 1086 toward the engine in the axial direction. Then, the main body 1086a of the connecting member 1086 bends toward the engine in the axial direction with the position of the fixing hole 1086c as a fulcrum. As a result, the press contact portion 1086b of the connecting member 1086 moves toward the engine in the axial direction, abuts on the friction connecting portion 1081a of the clutch plate 1081, and is sandwiched between the two friction connecting portions 1071a, 1081a. Further, the pressing portion 75d of the piston 75 presses the friction connecting portion 1081a toward the engine in the axial direction with the pressing portions 1076b and 1086b and the friction connecting portion 1071a being sandwiched between the pressing portion 75d and the friction connecting portion 1081a. As a result, the friction coupling portion 1081a is pressed against the friction surface 11b of the front cover 11. Thus, the lock-up operation is performed.
[0062]
At this time, since the clutch plate 1081 is engaged with the concave portion 1071e of the clutch plate 1071 so as to be able to move in the axial direction and not to rotate relatively, it is moving smoothly in the axial direction. Further, since the connecting member 1086 rotates integrally with the front cover 11, it transmits torque to the clutch plates 1071 and 1081 and the piston 75 together with the connecting member 1076. The torque transmitted from the front cover 11 to the piston 75 is transmitted to the turbine 22 via a damper mechanism (that is, the drive plate 72, the torsion spring 73, and the driven plate 74), and is directly transmitted to the input shaft (not shown). ).
[0063]
Further, since the oil hole 1086d is formed in the main body 1086a of the connecting member 1086, similarly to the connecting member 1076, the flow of hydraulic oil between the space 1008e and the space 1008f is ensured, and the hydraulic pressure of both spaces is secured. Are adjusted to the same pressure. Thereby, the hydraulic oil in the space 1008c (specifically, the spaces 1008e and 1008f) at the time of lock-up is smoothly discharged.
[0064]
Next, an operation at the time of lock-up release will be described. When the lockup is released, the oil pressure in the space 1008a becomes higher than the oil pressure in the space 1008b, so that the piston 75 moves toward the transmission in the axial direction. Then, the piston 75 moves until the turbine-side end portion of the inner peripheral cylindrical portion 75c contacts the engine side surface of the flange portion 32a of the turbine hub 32. Then, since the pressing force acting on the pressing portions 1076b, 1086b toward the engine in the axial direction is released from the connecting members 1076, 1086, the pressing portions 1076b, 1086b move toward the transmission in the axial direction, and the connecting members 1076, 1086b move in the axial direction. The main body portions 1076a and 1086a that have been bent toward the engine return to a free state without bending.
[0065]
Even when such lock-up is released, the oil hole 1086d is formed in the main body 1086a of the connecting member 1086, as in the case of the connecting member 1076, so that the hydraulic oil flows into the space 1008c when the lock-up is released. Supply is smooth.
As described above, the lockup device 1007 of the present embodiment has a structure in which the clutch plate 1071 is provided with five friction surfaces in addition to the clutch plate 1071, so that the torque transmission capacity is further increased. ing.
[0066]
[Other embodiments]
Although the embodiments of the present invention have been described with reference to the drawings, the specific configuration is not limited to these embodiments, and can be changed without departing from the spirit of the invention.
{Circle around (1)} In the first and second embodiments, the lockup device according to the present invention is applied to a torque converter. However, the lockup device according to the present invention can be applied to other fluid torque transmission devices such as a fluid coupling.
[0067]
(2) The structure of the damper mechanism of the lock-up device is not limited to the first and second embodiments, and another structure may be applied.
(3) The structure of the piston connection mechanism is not limited to the structure using the connection member that can be flexed in the axial direction as in the first and second embodiments. For example, a cylindrical member fixed to a conventional front cover is used. Other structures such as a structure in which a press-contact member is engaged with a spline may be applied.
[0068]
【The invention's effect】
As described in the above description, according to the present invention, in a lock-up device having a structure having three or more friction surfaces by mounting a clutch member on a piston, engagement of a clutch member formed on the piston is performed. Since the portion is formed so as to protrude toward the front cover, it is possible to mount the clutch member on the piston without protruding the clutch member on the turbine side surface of the piston. Thereby, the degree of freedom of arrangement of the clutch member can be increased.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic longitudinal sectional view of a torque converter as a fluid torque transmission device employing a lockup device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a partially enlarged view of FIG. 1, showing a lock-up device.
FIG. 3 is an assembly diagram of a drive plate, a torsion spring, and a piston of the lock-up device according to the first embodiment, as viewed from a transmission side.
FIG. 4 is an assembly view of a clutch plate and a piston of the lock-up device according to the first embodiment, as viewed from the engine side.
FIG. 5 is a diagram showing a lockup device according to a modification of the first embodiment of the present invention, and is a diagram corresponding to FIG. 2;
FIG. 6 is a view showing a lock-up device according to a second embodiment of the present invention, and is a view corresponding to FIG. 2;
FIG. 7 is an assembly view of two clutch plates and a piston of the lockup device according to the second embodiment, as viewed from the engine side.
[Explanation of symbols]
1. Torque converter (fluid torque transmission device)
7, 107, 1007 Lock-up device
11 Front cover
11b Friction surface
21 Impeller
22 Turbine
71, 171, 1071, 1081 Clutch plate (clutch member)
71a, 171a, 1071a, 1081a Friction connection part
75, 175 piston
75d, 175d pressing part
75i engaging part
76, 176, 1076, 1086 Connecting member (piston connecting mechanism)
76b, 176b, 1076b, 1086b Pressure contact part

Claims (4)

摩擦面を有するフロントカバーと、前記フロントカバーに固定され作動流体が充填された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して配置されたタービンとを含む流体式トルク伝達装置のロックアップ装置であって、
前記フロントカバーと前記タービンとの間に配置され、前記摩擦面に対向する押圧部と前記押圧部の半径方向外周側においてフロントカバー側に突出するように形成された係合部とを有し、作動流体の圧力により軸方向に移動可能なピストンと、
前記ピストンのタービン側に配置され、前記タービンと前記ピストンとを弾性的に連結するダンパー機構と、
前記係合部に対して軸方向に移動可能に、かつ、相対回転不能に係合され、前記摩擦面と前記押圧部との軸方向間に配置された第１摩擦連結部を有する第１クラッチ部材と、
前記フロントカバーに設けられ、前記第１摩擦連結部と前記押圧部との軸方向間に配置され軸方向に移動可能な第１圧接部を有し、前記押圧部と前記第１摩擦連結部とを軸方向に移動可能な状態で前記フロントカバーに連結させるピストン連結機構と、
を備えた流体式トルク伝達装置のロックアップ装置。A hydraulic torque transmission device comprising: a front cover having a friction surface; an impeller fixed to the front cover to form a fluid chamber filled with a working fluid; and a turbine disposed in the fluid chamber so as to face the impeller. Lock-up device,
A pressing portion disposed between the front cover and the turbine, the pressing portion facing the friction surface, and an engaging portion formed to protrude toward the front cover on a radially outer peripheral side of the pressing portion, A piston movable in the axial direction by the pressure of the working fluid,
A damper mechanism disposed on the turbine side of the piston and elastically connecting the turbine and the piston;
A first clutch having a first frictional connection portion axially movable with respect to the engagement portion and relatively non-rotatably engaged and disposed between the friction surface and the pressing portion in the axial direction. Components,
A first pressure contact portion provided on the front cover and disposed between the first frictional connection portion and the pressing portion in the axial direction and movable in the axial direction; the pressing portion and the first frictional connection portion; A piston connection mechanism for connecting the front cover in a state in which it can be moved in the axial direction,
A lock-up device for a hydraulic torque transmission device comprising: 前記ダンパー機構は、前記ピストンに固定されたドライブプレートと、前記タービンと一体回転するように設けられたドリブンプレートと、前記ピストンのタービン側面に支持され前記ドライブプレートと前記ドリブンプレートとの回転方向間で圧縮可能な弾性部材とを有しており、
前記係合部は、前記弾性部材が前記ピストンに支持された半径方向位置に対応するように形成されている、
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。The damper mechanism includes a drive plate fixed to the piston, a driven plate provided to rotate integrally with the turbine, and a rotation plate between the drive plate and the driven plate supported on a turbine side surface of the piston. And a compressible elastic member,
The engagement portion is formed so as to correspond to a radial position where the elastic member is supported by the piston,
A lock-up device for a hydraulic torque transmission device according to claim 1. 前記係合部は、回転方向に並んで複数個形成されている、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。The lock-up device for a fluid torque transmission device according to claim 1, wherein a plurality of the engagement portions are formed side by side in a rotation direction. 前記第１クラッチ部材に対して軸方向に移動可能に、かつ、相対回転不能に装着され前記第１摩擦連結部と前記摩擦面との軸方向間に配置された第２摩擦連結部を有する第２クラッチ部材をさらに備えており、
前記ピストン連結機構は、前記第２摩擦連結部と前記第１摩擦連結部との軸方向間に配置され、軸方向に移動可能な第２圧接部をさらに有している、
請求項１〜３のいずれかに記載の流体式トルク伝達装置のロックアップ装置。A second frictional connection part which is mounted so as to be movable in the axial direction with respect to the first clutch member and is not rotatable relative to the first clutch member, and which is disposed between the first frictional connection part and the friction surface in the axial direction. And two clutch members.
The piston connection mechanism further includes a second pressure contact portion that is disposed between the second friction connection portion and the first friction connection portion in the axial direction and is movable in the axial direction.
A lock-up device for a hydraulic torque transmission device according to claim 1.

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