JP2008138797A - ロックアップ装置およびそれを備えた流体式トルク伝達装置 - Google Patents

Abstract

【課題】流体式トルク伝達装置のロックアップ装置の破損を防止する。
【解決手段】ロックアップ装置７は、ダンパー機構９と、ピストン７５と、第１摩擦プレート７０と、第２摩擦プレート７１と、を備えている。ピストン７５は、タービン２２に対して回転可能にかつ軸方向に移動可能に設けられ、ダンパー機構９のドリブンプレート７２に対してトルクを入力可能である。第１摩擦プレート７０は、ピストン７５からトルクが入力される部分とは異なる部分を介してドリブンプレート７２に対してトルクを入力可能である。
【選択図】図２

Description

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、フロントカバーとピストンとが連結されたロックアップ装置に関する。

流体式トルク伝達装置として、トルクコンバータが知られている。トルクコンバータは、３種の羽根車（インペラー、タービン、ステータ）を内部に有し、内部の作動油を介してトルクを伝達する。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。

ロックアップ装置は、タービンとフロントカバーとによって形成された流体室のうち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機構である。

このロックアップ装置には、許容伝達トルクを高めるために、３面の摩擦面が設けられているものが提案されている。具体的には、このロックアップ装置は、フロントカバーに押し付けられることが可能な円板状のピストンと、フロントカバーとタービンとを回転方向に弾性的に連結可能なダンパー機構と、から構成されている。

ダンパー機構は、タービンに固定されたドリブンプレートと、第１摩擦プレートが一体回転可能にかつ軸方向に移動可能に係合するドライブプレートと、ドライブプレート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を有している。

ロックアップ装置の連結時においては、油圧によりピストンがフロントカバー側へ移動し、ピストンとフロントカバーとが摩擦係合する。この結果、トルクがフロントカバーから摩擦プレートに伝達され、さらにトーションスプリングを介してタービンに伝達される。トーションスプリングは、ドライブプレートとドリブンプレートとの間で回転方向に圧縮され、捩り振動を吸収し減衰させる。

一方、ロックアップ装置の連結解除時においては、油圧によりピストンがタービン側へ移動し、フロントカバーおよびピストンの摩擦係合が解除される。この結果、トルクはロックアップ装置を介して伝達されず、インペラーからタービンへ流体を介してトルクが伝達される。
特開２００３−６５４２１号公報

この種のロックアップ装置では、トルク伝達容量を大きくするために、摩擦面の数を増やした構造が提案されている。ここで、図８を用いて摩擦面の数を増やしたロックアップ装置１０７について説明する。

図８に示すように、このロックアップ装置１０７は主に、ピストン１７５と、第１摩擦プレート１７０と、フロントカバー１１１に一体回転可能にかつ軸方向に移動可能に設けられた第２摩擦プレート１７１と、第１摩擦プレート１７０からトルクが入力されるダンパー機構１０９と、から構成されている。ロックアップ装置１０７は３面の摩擦面を有している。

第１摩擦プレート１７０は、軸方向に延びる筒状部１５４を有している。筒状部１５４には複数の切欠部１５５が形成されている。ダンパー機構１０９のドライブプレート１７２には半径方向外側へ延びる複数の係合部１８０が形成されている。係合部１８０は切欠部１５５に挿入されている。ピストン１７５の外周側には複数の切欠部１７６が形成されている。筒状部１５４は切欠部１７６を軸方向に貫通している。

ピストン１７５が油圧によりフロントカバー１１１側へ移動すると、フロントカバー１１１とピストン１７５との間に第１摩擦プレート１７０および第２摩擦プレート１７１が狭持される。これにより、第１摩擦プレート１７０からダンパー機構１０９へトルクが入力される。また、ピストン１７５からダンパー機構１０９へ筒状部１５４を介してトルクが入力される。

しかし、摩擦面が増えてトルク伝達容量が増加すると、それに伴い第１摩擦プレート１７０とドライブプレート１７２との係合部分の負荷が高くなる。図８に示すように、このロックアップ装置１０７では、ダンパー機構１０９のトルク入力部分が筒状部１５４および係合部１８０のみにより構成されている。このため、この係合部分の強度が低い場合は破損するおそれがあり好ましくない。

本発明の課題は、流体式トルク伝達装置のロックアップ装置の破損を防止することにある。

第１の発明に係るロックアップ装置は、トルクが入力され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、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に用いられる。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、フロントカバーとタービンとを機械的に接続するための装置であって、ダンパー機構と、ピストンと、第１摩擦プレートと、第２摩擦プレートと、を備えている。ダンパー機構はフロントカバーとタービンとを回転方向に弾性的に連結可能である。ピストンは、タービンに対して回転可能にかつ軸方向に移動可能に設けられ、ダンパー機構側の部材に対してトルクを入力可能である。第１摩擦プレートは、ピストンのフロントカバー側への移動によりピストンおよびフロントカバーの軸方向間に狭持される第１摩擦部を有し、ピストンからトルクが入力される部分とは異なる部分を介してダンパー機構側の部材に対してトルクを入力可能である。第２摩擦プレートは、フロントカバーに対して一体回転可能にかつ軸方向に移動可能に設けられ、ピストンおよび第１摩擦プレートの軸方向間に配置される第２摩擦部を有している。

このロックアップ装置では、ピストンからダンパー機構へトルクが入力される部分とは異なる部分を介して、第１摩擦プレートからダンパー機構へトルクが入力される。このため、ダンパー機構のトルク入力部分の負荷が分散され、ロックアップ装置の破損を防止できる。

第２の発明に係るロックアップ装置は、第１の発明に係る装置において、第１摩擦プレートが、第１摩擦部の外周部から軸方向に延び、ダンパー機構側の部材に一体回転可能にかつ軸方向に移動可能に係合し、ピストンの外周側に配置された複数の外周突出部をさらに有している。ピストンは、環状のピストン本体と、ピストン本体の外周部から軸方向に延びダンパー機構側の部材に一体回転可能にかつ軸方向に移動可能に係合する複数の内周突出部と、を有している。内周突出部は外周突出部の内周側に配置されている。

第３の発明に係るロックアップ装置は、第２の発明に係る装置において、ダンパー機構が、外周突出部および内周突出部と係合するドライブ部材と、タービンに固定されドライブ部材に対して相対回転可能に配置されたドリブン部材と、ドライブ部材およびドリブン部材を回転方向に弾性的に連結する弾性部材と、を有している。

第４の発明に係るロックアップ装置は、第３の発明に係る装置において、ドライブ部材が、環状の本体部と、本体部から半径方向外側へ延び内周突出部と回転方向に噛み合う複数の第１当接部と、本体部から半径方向外側へ延び外周突出部と回転方向に噛み合う複数の第２当接部と、を有している。

第５の発明に係るロックアップ装置は、第４の発明に係る装置において、外周突出部の回転方向寸法は、内周突出部の回転方向寸法よりも大きい。

第６の発明に係るロックアップ装置は、第５の発明に係る装置において、外周突出部は、第１当接部の外周側に配置されており、第１当接部によりドライブ部材に対して位置決めされている。

第７の発明に係るロックアップ装置は、第６の発明に係る装置において、外周突出部が半径方向に貫通する孔を有している。

第８の発明に係るロックアップ装置は、第４から第７のいずれかの発明に係る装置において、第１当接部は半径方向外側に形成された切欠部を有している。外周突出部と第１当接部との半径方向間には切欠部により軸方向に連通する油路が形成されている。

第９の発明に係るロックアップ装置は、第４から第８のいずれかの発明に係る装置において、隣り合う第１当接部の回転方向間には内周突出部と第２当接部とが交互に配置されている。

第１０の発明に係る流体式トルク伝達装置は、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ための流体式トルク伝達装置であって、トルクが入力され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、インペラーに対向して配置されたタービンと、第１から第９のいずれかの発明に係るロックアップ装置と、を備えている。

これにより、ロックアップ装置の破損を防止できる。

本発明に係るロックアップ装置および流体式トルク伝達装置では、上記の構成により、破損を防止できる。

以下、図面に基づいて、本発明のロックアップ装置７に係る実施形態について説明する。ここでは、ロックアップ装置７が搭載されたトルクコンバータ１を例に説明する。

（１）トルクコンバータの基本構成
図１を用いてトルクコンバータ１の基本構成について説明する。図１にトルクコンバータ１の縦断面概略図、図２にダンパー機構９の部分平面図を示す。トルクコンバータ１は、エンジンのクランクシャフト（図示せず）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に示す線Ｏ−Ｏは、トルクコンバータ１の回転軸である。図９において左半分の図は第２ドライブプレート５９を省略した図である。

トルクコンバータ１は、主に、エンジン側の部材（図示せず）が連結されるフロントカバー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。フロントカバー１１とインペラー２１とにより流体室が形成されている。流体室は作動油で満たされている。流体室は、インペラー２１、タービン２２およびステータ２３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と、に分割されている。

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筒状部１１ａが形成されている。この外周筒状部１１ａの先端にインペラー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。

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とタービンハブ３２とは、ダンパー機構９のドリブンプレート７３とともに、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。タービンハブ３２は入力シャフトと一体回転する。

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、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３７を介して筒状の固定シャフト３９に支持されている。固定シャフト３９は、入力シャフトの外周面とインペラーハブ２８の内周面との間を軸方向トランスミッション側に向かって延びている。

フロントカバー１１とボス部３２ｂとの間には、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。フランジ部３２ａの内周部とステータ２３と内周部（具体的にはリテーナ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。ステータキャリア３５とインペラーハブ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。

（２）ロックアップ装置の構造
図１に示すように、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、クラッチ機能およびダンパー機能を有しており、主に、第１摩擦プレートとしての第１クラッチプレート７０と、第２摩擦プレートとしての第２クラッチプレート７１と、ピストン７５と、ダンパー機構９と、から構成されている。

第１クラッチプレート７０は、摩擦係合によりトルクを伝達するための部材であり、ダンパー機構９のドライブプレート７２（後述）に対して一体回転可能にかつ軸方向に移動可能に設けられている。具体的には、ドライブプレート７２は主に、第１プレート５１と、第１摩擦部としての２枚の摩擦部材５２と、から構成されている。連結時において、摩擦部材５２はピストン７５とフロントカバー１１との間に狭持される。第１クラッチプレート７０の詳細については後述する。

第２クラッチプレート７１は、摩擦係合によりトルクを伝達するための部材であり、フロントカバー１１に一体回転可能にかつ軸方向に移動可能に設けられている。具体的には、第２クラッチプレート７１は主に、第２摩擦部としての環状の第２本体部７１ａと、第２本体部７１ａから半径方向内側へ延びる複数の第１突起７１ｂと、から構成されている。フロントカバー１１には第２クラッチプレート７１と回転方向に係合する環状のプレート１２が固定されている。第１突起７１ｂはプレート１２の外周側に形成された複数の第２突起１２ａと噛み合っている。これにより、第２クラッチプレート７１はプレート１２およびフロントカバー１１と一体回転する。連結時において、第２本体部７１ａはピストン７５とフロントカバー１１との間に狭持される。

ピストン７５は、ロックアップ装置７の連結および連結解除を操作するための部材であり、ダンパー機構９のドライブプレート７２（後述）に対して一体回転可能にかつ軸方向に移動可能に設けられている。ピストン７５は、フロントカバー１１とダンパー機構９との軸方向間に配置されており、タービンハブ３２により回転可能にかつ軸方向に移動可能に支持されている。ピストン７５は、作動流体の圧力に応じて軸方向に移動可能であり、第１クラッチプレート７０および第２クラッチプレート７１をフロントカバー１１に押し付けおよび押し付け解除可能である。ピストン７５の詳細については後述する。

ダンパー機構９は、捩り振動を吸収および減衰するための機構であり、フロントカバー１１とタービン２２とを回転方向に弾性的に連結可能である。具体的には、ダンパー機構９は主に、トルクが入力されるドライブプレート７２と、トルクをタービンハブ３２に伝達するためのドリブンプレート７３と、捩り振動を吸収および減衰するための第１トーションスプリング７４ａおよび第２トーションスプリング７４ｂと、から構成されている。

ドライブプレート７２は、第１クラッチプレート７０およびピストン７５からトルクが入力される部材であり、主に、第１ドライブプレート５８と、第２ドライブプレート５９と、から構成されている。第１ドライブプレート５８および第２ドライブプレート５９は複数のピン部材３４および複数のリベット４４により連結されている。第１ドライブプレート５８および第２ドライブプレート５９は第１トーションスプリング７４ａおよび第２トーションスプリング７４ｂを保持している。ドライブプレート７２の詳細については後述する。

ドリブンプレート７３は、ダンパー機構９の出力部材であり、内周部がリベット３３によりタービンハブ３２のフランジ部３２ａに固定されている。第１ドライブプレート５８および第２ドライブプレート５９の軸方向間に配置されている。ドリブンプレート７３は、ドライブプレート７２に対して一定の範囲内で回転可能である。

ドライブプレート７２およびドリブンプレート７３は、第１トーションスプリング７４ａおよび第２トーションスプリング７４ｂにより回転方向に弾性的に連結されている。第１トーションスプリング７４ａおよび第２トーションスプリング７４ｂは並列に配置されている。

（３）ダンパー機構９のトルク入力部分の構成
ここで、図１〜図６を用いてダンパー機構９のトルク入力部分の構成について詳細に説明する。図３に図２のＡ−Ａ断面図、図４に図２のＢ−Ｂ断面図、図５に図２のＣ−Ｃ断面図、図６に第１クラッチプレート７０およびピストン７５の外周側から見た図を示す。

（ａ）第１クラッチプレート７０
第１クラッチプレート７０は、フロントカバー１１からダンパー機構９へトルクを伝達する機能を有している。具体的には図３に示すように、第１クラッチプレート７０の第１プレート５１は、摩擦部材５２が固定される第１本体部５３と、第１本体部５３の外周部から軸方向に延びる外周筒状部５４と、を有している。

図２および図７に示すように、外周筒状部５４には複数の第１切欠部５５が形成されている。第１切欠部５５は回転方向に等間隔に配置されている。第１切欠部５５により、第１本体部５３の外周部から軸方向に延びる複数の外周突出部５６が形成される。外周突出部５６はドライブプレート７２の第１外周係合部５８ｃおよび第２外周係合部５９ｃ（後述）の間に軸方向に挿入されている。外周突出部５６は第１外周係合部５８ｃおよび第２外周係合部５９ｃと回転方向に当接可能である。これにより、ロックアップ装置７の連結時においては外周突出部５６を介してダンパー機構９にトルクが入力される。

図４および図７に示すように、外周突出部５６には半径方向に貫通する複数の第１孔５７が形成されている。第１孔５７により摩擦部分周辺の作動油の流れを円滑にするための油路が形成されている。摩擦部分（詳細には後述する摩擦部材６３）周辺の作動油は第１孔５７を通って外周筒状部５４と外周筒状部１１ａとの間を軸方向に流れる。第１孔５７は回転方向に長く延びている。第１孔５７の回転方向の長さは後述する内周突出部６６の回転方向長さよりも長い。これにより、回転方向の広範囲にわたって、摩擦部分の作動油が円滑にタービン２２側へ流れ、摩擦部分の冷却効果の低下を防止できる。

（ａ）ピストン７５
ピストン７５は、第１クラッチプレート７０とともに、フロントカバー１１からダンパー機構９にトルクを伝達する機能を有している。具体的には図３に示すように、ピストン７５は主に、ピストン本体６１と、ピストン本体６１の外周部から軸方向に延びる内周筒状部６４と、ピストン本体６１に固定された摩擦部材６３と、を有している。

図２および図７に示すように、内周筒状部６４には複数の第２切欠部６５が形成されている。第２切欠部６５は回転方向に等間隔に配置されている。第２切欠部６５により、ピストン本体６１の外周部から軸方向に延びる複数の内周突出部６６が形成されている。内周突出部６６はドライブプレート７２の第１内周係合部５８ｂおよび第２内周係合部５９ｂ（後述）の間に軸方向に挿入されている。内周突出部６６は第１内周係合部５８ｂおよび第２内周係合部５９ｂと回転方向に当接可能である。これにより、ロックアップ装置７の連結時においては内周突出部６６を介してダンパー機構９にトルクが入力される。

図２および図７に示すように、第２切欠部６５の回転方向の長さは、第１クラッチプレート７０の第１切欠部５５の回転方向の長さよりも長い。内周突出部６６の回転方向の長さは、第１クラッチプレート７０の外周突出部５６の回転方向の長さよりも短い。ダンパー機構９が中立状態（トルクが入力されていない状態）においては、内周突出部６６の回転方向の中心位置は、外周突出部５６の回転方向の中心位置とほぼ一致している。

図２に示すように、内周突出部６６は外周突出部５６の半径方向内側に配置されている。具体的には、内周突出部６６はピストン本体６１を介してタービンハブ３２により半径方向に位置決めされている。第１クラッチプレート７０は、ドライブプレート７２の第１内周係合部５８ｂおよび第２内周係合部５９ｂにより半径方向に支持されており、第１内周係合部５８ｂおよび第２内周係合部５９ｂにより半径方向に位置決めされている。内周突出部６６と外周突出部５６との半径方向間には隙間が確保されている。内周突出部６６と外周突出部５６との間には、この隙間により環状の空間Ｓ１が形成されている。摩擦部分周辺の作動油は空間Ｓ１を軸方向に流れる。

（ｃ）ドライブプレート７２
図２に示すように、ドライブプレート７２の第１ドライブプレート５８および第２ドライブプレート５９は、第１クラッチプレート７０およびピストン７５に回転方向に係合している。

具体的には図２、図３および図６に示すように、第１ドライブプレート５８は主に、環状の第１ドライブ本体部５８ａと、第１当接部としての複数の第１内周係合部５８ｂと、第２当接部としての複数の第１外周係合部５８ｃと、を有している。第１内周係合部５８ｂは第１ドライブ本体部５８ａから半径方向外側に延びている。第１外周係合部５８ｃは、第１ドライブ本体部５８ａから半径方向外側に延びており、第２ドライブプレート５９側に折り曲げられている。第１外周係合部５８ｃの半径方向の長さは、第１内周係合部５８ｂの半径方向の長さよりも長い。第１内周係合部５８ｂは、外周突出部５６の内周面と当接あるいは近接している。第１内周係合部５８ｂと第１外周係合部５８ｃとの回転方向間には、作動油の流路を確保するために隙間Ｓ４が形成されている。

第２ドライブプレート５９は主に、環状の第２ドライブ本体部５９ａと、第１当接部としての複数の第２内周係合部５９ｂと、第２当接部としての複数の第２外周係合部５９ｃと、を有している。第２内周係合部５９ｂは第２ドライブ本体部５９ａから半径方向外側に延びている。第２外周係合部５９ｃは、第２ドライブ本体部５９ａから半径方向外側に延びており、第１ドライブプレート５８側に折り曲げられている。第２外周係合部５９ｃの半径方向の長さは、第２内周係合部５９ｂの半径方向の長さよりも長い。第２内周係合部５９ｂは、外周突出部５６の内周面と当接あるいは近接している。

第１内周係合部５８ｂおよび第２内周係合部５９ｂは隙間Ｓ２を介して軸方向に対向して配置されている（図３）。第１内周係合部５８ｂは第２内周係合部５９ｂと同形状である。隣り合う第１内周係合部５８ｂの間にはピストン７５の内周突出部６６が軸方向に挿入されている（図２）。内周突出部６６と第１内周係合部５８ｂとは回転方向に当接可能である。内周突出部６６と第２内周係合部５９ｂとの関係は第１内周係合部５８ｂの場合と同様である。また、摩擦部分の作動油がタービン２２側に流れやすくなるように、第１内周係合部５８ｂおよび第２内周係合部５９ｂには第１切欠部５８ｄおよび第２切欠部５９ｄが形成されている（図２、図５）。

第１外周係合部５８ｃおよび第２外周係合部５９ｃは、軸方向に当接しており、リベット４４により連結されている（図２、図６）。第１外周係合部５８ｃは第２外周係合部５９ｃと同形状である。隣り合う第１外周係合部５８ｃの間には第１クラッチプレート７０の外周突出部５６が軸方向に挿入されている（図２）。外周突出部５６と第２外周係合部５９ｃとは回転方向に当接可能である。外周突出部５６と第２外周係合部５９ｃとの関係は第１外周係合部５８ｃの場合と同様である。

第１外周係合部５８ｃおよび内周突出部６６は、隣り合う第１内周係合部５８ｂの間に交互に配置されている。第１外周係合部５８ｃおよび第２外周係合部５９ｃの半径方向の長さは、第１内周係合部５８ｂおよび第２内周係合部５９ｂの半径方向の長さよりも長い。第１ドライブ本体部５８ａおよび第２ドライブ本体部５９ａと同様に、第１内周係合部５８ｂと第２内周係合部５９ｂとの軸方向間には隙間Ｓ２が確保されている。このため、第１クラッチプレート７０の支持点の軸方向距離が長くなり、第１クラッチプレート７０の姿勢が安定する。第１外周係合部５８ｃおよび第２外周係合部５９ｃは軸方向に当接した状態でリベット４４により連結されている。このため、第１外周係合部５８ｃおよび第２外周係合部５９ｃの強度が向上する。

（ｄ）まとめ
以上の構成をまとめると、第１クラッチプレート７０の外周突出部５６は第１外周係合部５８ｃおよび第２外周係合部５９ｃと噛み合っている。ピストン７５の内周突出部６６は第１内周係合部５８ｂおよび第２内周係合部５９ｂと噛み合っている。第１クラッチプレート７０からのトルクは第１外周係合部５８ｃおよび第２外周係合部５９ｃを介してドライブプレート７２に入力され、ピストン７５からのトルクは第１内周係合部５８ｂおよび第２内周係合部５９ｂを介してドライブプレート７２に入力される。すなわち、このロックアップ装置７では、第１クラッチプレート７０からトルクが入力される部分と、ピストン７５からトルクが入力される部分と、がダンパー機構９において異なる。

（４）トルクコンバータの動作
図１を用いて、トルクコンバータ１の動作について説明する。

ロックアップ装置７の連結時においては、油圧によりピストン７５がフロントカバー１１側へ移動し、ピストン７５とフロントカバー１１との間に第１クラッチプレート７０および第２クラッチプレート７１が狭持される。この結果、フロントカバー１１および第２クラッチプレート７１から第１クラッチプレート７０およびピストン７５にトルクが伝達され、第１クラッチプレート７０およびピストン７５がフロントカバー１１と一体回転する。

第１クラッチプレート７０およびピストン７５に伝達されたトルクは、外周突出部５６および内周突出部６６を介してドライブプレート７２に入力される。具体的には、第１クラッチプレート７０およびピストン７５がフロントカバー１１と一体回転すると、外周突出部５６が第１外周係合部５８ｃおよび第２外周係合部５９ｃを回転方向に押圧する。他方、内周突出部６６が第１内周係合部５８ｂおよび第２内周係合部５９ｂを回転方向に押圧する。この結果、ドライブプレート７２にトルクが入力される。これにより、ダンパー機構９を介してタービンハブ３２にトルクが伝達される。フロントカバー１１に捩り振動が入力された場合、ダンパー機構９により捩り振動が吸収および減衰させる。

一方、ロックアップ装置７の連結解除時においては、油圧によりピストン７５がタービン２２側へ移動し、第１クラッチプレート７０および第２クラッチプレート７１の狭持が解除される。この結果、第１クラッチプレート７０およびピストン７５がフロントカバー１１に対して回転可能となる。この場合、トルクはロックアップ装置７を介して伝達されず、インペラーハブ２８からタービン２２へ流体を介してトルクが伝達される。

以上のように、トルクコンバータ１では、流体を介して、またはロックアップ装置７を介して直接的に、エンジンからトランスミッションへトルクを伝達することができる。

（５）作動油の流れ
ロックアップ装置７の連結解除時においては、フロントカバー１１とピストン７５との軸方向間に形成される環状の空間Ｓ３（図１）に内周側から作動油が供給され、空間Ｓ３の圧力が高くなる。この結果、ピストン７５がタービン２２側へ移動し、第１クラッチプレート７０および第２クラッチプレート７１の狭持が解除される。このとき、摩擦部材５２，６３の温度は摩擦熱により高くなっている。このため、摩擦部材５２，６３周辺に作動油を流して、摩擦部材５２，６３の冷却を図ることが好ましい。

このロックアップ装置７では、フロントカバー１１と第２クラッチプレート７１との間の作動油は、第１クラッチプレート７０と外周側の空間を通ってタービン２２側へ流れる。第１クラッチプレート７０と第２クラッチプレート７１との間の作動油は、主に、外周突出部５６に形成された第１孔５７を通ってタービン２２側へ流れる（図４）。第１内周係合部５８ｂおよび第２内周係合部５９ｂが配置されている領域については、第１切欠部５８ｄおよび第２切欠部５９ｄを通って作動油はタービン２２側へ流れる（図３）。第１外周係合部５８ｃおよび第２外周係合部５９ｃが配置されている領域については、隙間Ｓ４（第２内周係合部５９ｂと第２外周係合部５９ｃとの半径方向間に形成された空間）を通って、作動油はタービン２２側へ流れる。

このように、このロックアップ装置７では、外周突出部５６および内周突出部６６が半径方向に近接して配置されていたり、あるいは第２クラッチプレート７１の外周側が第１クラッチプレート７０により覆われていても、作動油の流れが阻害されず、摩擦部材５２，６３の冷却効果の低下を防止できる。

（６）作用効果
ロックアップ装置７の作用効果について以下にまとめる。

（ａ）
このロックアップ装置７では、第１クラッチプレート７０とドライブプレート７２との係合部分（外周突出部５６、第１外周係合部５８ｃ、第２外周係合部５９ｃ）と、ピストン７５とドライブプレート７２との係合部分（内周突出部６６、第１内周係合部５８ｂ、第２内周係合部５９ｂ）と、がダンパー機構９において異なる。このため、ダンパー機構９のトルク入力部分の負荷が従来に比べて分散される。これにより、ロックアップ装置７の破損を防止できる。

（ｂ）
このロックアップ装置７では、第１クラッチプレート７０に第１孔５７が形成されており、ドライブプレート７２に第１切欠部５８ｄおよび第２切欠部５９ｄが形成されている。この結果、摩擦部材５２，６３周辺の作動油が円滑にタービン２２側へ排出される。これより、このロックアップ装置７では、作動油の流れが阻害されず、摩擦部材５２，６３の冷却効果の低下を防止できる。

（ｃ）
ピストン７５の外周部に内周筒状部６４が形成されている。このため、ピストン７５の外周部の剛性が従来に比べて高くなり、摩擦部材６３を均一に押圧可能となる。

（７）その他の実施形態
本発明の具体的な構成は、前述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種々の変更および修正が可能である。

トルクコンバータの縦断面概略図 ダンパー機構の部分断面図 図２のＡ−Ａ断面図 図２のＢ−Ｂ断面図 図２のＣ−Ｃ断面図 図２のＤ−Ｄ断面図 第１クラッチプレートおよびピストンの半径方向から見た図 従来のロックアップ装置の部分断面図

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 ロックアップ装置
９ ダンパー機構
１１ フロントカバー
５４ 外周筒状部
５５ 第１切欠部
５６ 外周突出部
５７ 第１孔（孔）
５８ 第１ドライブプレート
５８ａ 第１ドライブ本体部
５８ｂ 第１内周係合部（第１当接部）
５８ｃ 第１外周係合部（第２当接部）
５８ｄ 第１切欠部（切欠部）
５９ 第２ドライブプレート
５９ａ 第２ドライブ本体部
５９ｂ 第２内周係合部（第１当接部）
５９ｃ 第２外周係合部（第２当接部）
５９ｄ 第２切欠部（切欠部）
６４ 内周筒状部
６５ 第２切欠部
６６ 内周突出部
７０ 第１クラッチプレート（第１摩擦プレート）
７１ 第２クラッチプレート（第２摩擦プレート）
７２ ドライブプレート（ドライブ部材、ダンパー機構側の部材）
７３ ドリブンプレート（ドリブン部材）
７４ａ、７４ｂ 第１および第２トーションスプリング（弾性部材）
７５ ピストン

Claims (10)

1. トルクが入力され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において、前記フロントカバーと前記タービンとの間の空間に配置され、前記フロントカバーと前記タービンとを機械的に接続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と前記タービンとを回転方向に弾性的に連結可能なダンパー機構と、
   前記タービンに対して回転可能にかつ軸方向に移動可能に設けられ、前記ダンパー機構側の部材に対してトルクを入力可能なピストンと、
   前記ピストンの前記フロントカバー側への移動により前記ピストンおよびフロントカバーの軸方向間に狭持される第１摩擦部を有し、前記ピストンからトルクが入力される部分とは異なる部分を介して前記ダンパー機構側の部材に対してトルクを入力可能な第１摩擦プレートと、
   前記フロントカバーに対して一体回転可能にかつ軸方向に移動可能に設けられ、前記ピストンおよび第１摩擦プレートの軸方向間に配置される第２摩擦部を有する第２摩擦プレートと、
   を備えたロックアップ装置。
2. 前記第１摩擦プレートは、前記第１摩擦部の外周部から軸方向に延び、前記ダンパー機構側の部材に一体回転可能にかつ軸方向に移動可能に係合し、前記ピストンの外周側に配置された複数の外周突出部をさらに有しており、
   前記ピストンは、環状のピストン本体と、前記ピストン本体の外周部から軸方向に延び前記ダンパー機構側の部材に一体回転可能にかつ軸方向に移動可能に係合する複数の内周突出部と、を有しており、
   前記内周突出部は、前記外周突出部の内周側に配置されている、
   請求項１に記載のロックアップ装置。
3. 前記ダンパー機構は、前記外周突出部および内周突出部と係合するドライブ部材と、前記タービンに固定され前記ドライブ部材に対して相対回転可能に配置されたドリブン部材と、前記ドライブ部材およびドリブン部材を回転方向に弾性的に連結する弾性部材と、を有している、
   請求項２に記載のロックアップ装置。
4. 前記ドライブ部材は、環状の本体部と、前記本体部から半径方向外側へ延び前記内周突出部と回転方向に噛み合う複数の第１当接部と、前記本体部から半径方向外側へ延び前記外周突出部と回転方向に噛み合う複数の第２当接部と、を有している、
   請求項３に記載のロックアップ装置。
5. 前記外周突出部の回転方向寸法は、前記内周突出部の回転方向寸法よりも大きい、
   請求項４に記載のロックアップ装置。
6. 前記外周突出部は、前記第１当接部の外周側に配置されており、前記第１当接部により半径方向に位置決めされている、
   請求項５に記載のロックアップ装置。
7. 前記外周突出部は、半径方向に貫通する孔を有している、
   請求項６に記載のロックアップ装置。
8. 前記第１当接部は、半径方向外側に形成された切欠部を有しており、
   前記外周突出部と前記第１当接部との半径方向間には、前記切欠部により軸方向に連通する油路が形成されている、
   請求項４から７のいずれかに記載のロックアップ装置。
9. 隣り合う前記第１当接部の回転方向間には、前記内周突出部と前記第２当接部とが交互に配置されている、
   請求項４から８のいずれかに記載のロックアップ装置。
10. 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ための流体式トルク伝達装置であって、
    トルクが入力され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、
    前記インペラーに対向して配置されたタービンと、
    請求項１から９のいずれかに記載のロックアップ装置と、
    を備えた流体式トルク伝達装置。

Images