JPH05187518A - ロックアップクラッチ付き流体伝動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 振動減衰特性を向上させる。 【構成】 ハウジング５に対して相対回転可能な回転慣
性質量体１２をダンパースプリング２９によってフロン
トカバー４に連結・支持し、油圧によって軸線方向に移
動させられるロックアップピストン１４をその回転慣性
質量体１２に対向させてかつ前後動自在に配置し、ロッ
クアップピストン１４が回転慣性質量体１２を押圧する
際の反力を回転慣性質量体１２に与える反力手段２８
を、フロントカバー４と回転慣性質量体１２との間に配
置し、さらにロックアップクラッチ１１を係合させる油
圧の漏洩を防止するためのシール手段１９，２７を設け
た。したがってロックアップクラッチ１１の係合・解放
の制御を任意に行うことができ、また回転慣性質量体１
２とフロントカバー４との摩擦によるヒステリシスを減
じて振動減衰特性を向上させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は車両用自動変速機にお
けるトルクコンバータなどのロックアップクラッチを備
えた流体伝動装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】周知のようにトルクコンバータは、ポン
プインペラで生じさせた流体の螺旋流をタービンランナ
に与えてタービンランナを回転させることによってトル
クの伝達を行う。したがってトルクの伝達を流体が媒介
するから、エンジンのトルク変動に起因する振動や騒音
を、ある程度吸収することができる。また従来、トルク
コンバータにおける動力の伝達効率を向上させるため
に、ロックアップクラッチが多用されている。ロックア
ップクラッチは、トルクコンバータにおける入力側の部
材と出力側の部材とを、機械的な手段で直接連結するも
のであるから、ロックアップクラッチが係合していれ
ば、エンジントルクの変動に起因する振動を自動変速機
や出力軸にそのまま伝達してしまい、乗心地が悪くなる
場合がある。

【０００３】そのため一般には、ロックアップクラッチ
と併せてダンパー機構が用いられており、その一例とし
て特開昭６３−２５１６６４号公報には、環状ウェイト
をダンパー機構を介してフロントカバーに連結し、その
環状ウェイトの内周側に、ロックアップクラッチとして
作用する遠心クラッチを配置し、その遠心クラッチをタ
ービンランナに連結したトルクコンバータが記載されて
いる。

【０００４】そして上記の公報に記載されたトルクコン
バータによれば、環状ウェイトが入力側のフライホイー
ルの振動を減衰する慣性質量として働き、また遠心クラ
ッチが係合する高速走行時等では、ダンパー機構を介し
て取付けた環状ウェイトによる慣性抵抗が生じて、捩り
振動に起因するこもり音等の発生を抑制するとされてい
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところでロックアップ
クラッチを係合させる運転状態すなわちロックアップ領
域は、車速やスロットル開度などの複数のパラメータで
決めることが好ましく、また従来一般にはそのようにし
てロックアップ領域を設定している。また最近では、特
定の運転状態においては、ロックアップクラッチをハー
フロックアップと称されるスリップ状態に制御して燃費
および乗心地の向上を図っている。

【０００６】しかしながらロックアップクラッチとして
機能する前記の遠心クラッチは、それに作用する遠心力
に応じて係合および解放するから、予め想定したロック
アップ領域で確実に係合させることが困難であり、また
反対に不必要に係合してしまうおそれがあった。

【０００７】すなわち遠心クラッチに作用する遠心力
は、タービンランナの回転数のみによって変化するの
で、上述した従来のトルクコンバータでは、１つのパラ
メータのみに応じてロックアップクラッチを制御するこ
とになり、車両の走行状態に応じたロックアップクラッ
チの係合・解放の制御は困難である。また特定の運転状
態のみでハーフロックアップ制御することは不可能に近
い。さらにタービンランナの回転数は、走行中に頻繁に
変化するうえに、変速中においても大きく変化するか
ら、走行中あるいは変速中のタービンランナ回転数の一
時的な増大によって、ロックアップクラッチが一時的に
係合し、それに伴う出力軸トルクの変化がショックとな
って現われるおそれがあった。

【０００８】また一方、遠心クラッチはリターンスプリ
ングの弾性力や摺動抵抗力に抗して動作し、かつ所定の
係合力を発生する必要があるから、ある程度大きい重量
の質量体によって構成することになる。そのため遠心ク
ラッチをロックアップクラッチとした上記従来のトルク
コンバータでは、タービンランナ側の質量が大きくな
り、そのために変速時のクラッチ同期エネルギーが大き
くなって変速ショックが悪化するおそれがあった。

【０００９】上記従来のトルクコンバータは、環状ウェ
イトを用いることによる振動減衰特性の向上やこもり音
の防止などの利点がある反面、ロックアップクラッチと
して遠心クラッチを採用していることによる不都合が大
きいため、実用に供することは困難であると考えられ
る。そこで不都合の原因となっている遠心クラッチを、
フロントカバーの内面に対向して配置され、かつ油圧に
よって動作させられる従来一般のロックアップクラッチ
に置き換えることが考えられる。

【００１０】しかしながら前述した環状ウェイトは、ダ
ンパー機構のスプリングによって所謂浮動状態に支持さ
れているから、ロックアップクラッチを係合させるべく
ロックアップクラッチをその環状ウェイトに押し付けた
場合、環状ウェイトはフロントカバーの内面に押し付け
られてしまう。その結果、フロントカバーと環状ウェイ
トとの間の摩擦力によって両者の間でトルクが伝達され
てしまい、その分、ダンパー機構の緩衝作用が低減す
る。換言すれば、摩擦抵抗によるヒステリシスが大きく
なって振動減衰特性が悪化する問題が生じる。

【００１１】この発明は上記の事情を背景としてなされ
たもので、制御性を損わずに振動減衰特性を向上させる
ことのできるロックアップクラッチ付き流体伝動装置を
提供することを目的とするものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】この発明は、上記の目的
を達成するために、流体流を生じさせるポンプインペラ
の外殻と該外殻に一体的に連結されたフロントカバーと
によってハウジングが形成され、そのハウジング内に前
記ポンプインペラと対向してタービンランナが配置さ
れ、さらに前記ハウジングとタービンランナに一体の出
力部材との間で選択的にトルクの伝達を行うロックアッ
プクラッチが前記ハウジング内に設けられたロックアッ
プクラッチ付き流体伝動装置において、前記ハウジング
に対して相対回転可能な回転慣性質量体が、前記フロン
トカバーの内面と前記タービンランナとの間でかつ前記
ハウジングと同一軸線上に配置されるとともに、前記回
転慣性質量体がハウジングに対して相対回転した際に圧
縮される弾性体を有するダンパー機構が設けられ、また
前記回転慣性質量体とタービンランナとの間に、前記ハ
ウジングの軸線方向に流体圧によって前後動させられて
前記回転慣性質量体にトルク伝達可能に接触しかつトル
ク伝達しないように離隔されるロックアップピストンが
配置され、さらにロックアップピストンが前記回転慣性
質量体に接触した際に回転慣性質量体にロックアップピ
ストン側への反力を与えて回転慣性質量体をフロントカ
バー内面に対して非接触状態に維持する反力手段が設け
られ、かつロックアップピストンが回転慣性質量体に接
触した際にロックアップピストンを挟んだ軸線方向での
両側の部分を非連通状態に封止するシール手段が設けら
れていることを特徴とするものである。

【００１３】またこの発明においては、フロントカバー
の内面に軸線方向に突出した環状突部を形成し、その環
状突部に回転慣性質量体を回転自在に嵌合させることに
より、回転慣性質量体の芯出しすなわちハウジングと同
一軸線上への位置決めを行うことができる。

【００１４】さらに、この発明では、ロックアップピス
トンをトルク伝達手段とすることもでき、具体的には、
ロックアップピストンをタービンランナと一体の出力部
材にトルク伝達可能に連結することができる。

【００１５】そしてこの発明では、ロックアップピスト
ンと出力部材との嵌合部を液密状態とするとともに、そ
の嵌合部までの回転中心からの半径を、回転慣性質量体
の内周側に設けたシール部の半径とをほぼ等しくするこ
とができる。

【００１６】

【作用】この発明の流体伝動装置においても、ポンプイ
ンペラとタービンランナとの間で流体を介してトルクの
伝達が行われる。またロックアップピストンが回転慣性
質量体にトルク伝達可能に接触していれば、入力トルク
の一部が前記流体を介さずに出力部材に伝達される。そ
の回転慣性質量体は、ダンパー機構を介してハウジング
に連結されているから、ロックアップピストンの動作の
如何にかかわらず、入力トルクに対する慣性抵抗を生じ
させ、その結果、入力トルクの変動に起因する振動を抑
制する。

【００１７】またロックアップピストンが回転慣性質量
体にトルク伝達可能に接触している状態においては、入
力トルクの変動に伴う振動を吸収し、またこもり音など
を低減もしくは抑制する。そのロックアップピストン
は、油圧によって回転慣性質量体に接触および離隔させ
ることができるから、ロックアップクラッチの係合・解
放を任意に制御でき、その制御性が良好になる。またロ
ックアップピストンを回転慣性質量体に油圧によって押
し付けた場合、その押し付け力に対抗する反力が反力手
段によって回転慣性質量体に作用するので、回転慣性質
量体がフロントカバーに摩擦接触することがない。した
がってロックアップクラッチの係合時においても回転慣
性質量体のハウジングに対する自由な相対回転が可能で
あるから、振動の減衰特性を良好な状態に維持すること
ができる。

【００１８】またシール手段によってロックアップピス
トンを挟んだ両側の部分を非連通状態とすることができ
るので、ロックアップピストンを回転慣性質量体に押し
付ける流体圧の漏れを防いで、ロックアップピストンを
確実に、あるいは任意に制御した圧力で回転慣性質量体
に接触させることができる。そしてこの発明では、振動
の減衰に必要な重量を回転慣性質量体によって確保し、
出力側の部材であるロックアップピストンは軽量なもの
とすることができるから、変速時のクラッチ同期エネル
ギーが小さくなって変速ショックの低減に有利となる。

【００１９】また回転慣性質量体は、重量の大きい部材
なので、フロントカバーのボス部で位置決めして芯出し
すれば、両者の軸心が一致し、その結果、回転中に振動
や騒音が生じるおそれが少なくなる。

【００２０】さらにロックアップピストンを出力部材に
回転不能に連結すれば、ロックアップピストンが伝動部
材をも兼ねるので、部品点数を少なくして小型・軽量化
を図ることができる。

【００２１】また一方、回転慣性質量体をその内周側で
シールしているシール部の回転中心からの半径と、ロッ
クアップピストンをその内周側でシールしているシール
部の回転中心からの半径とをほぼ等しくすることによ
り、回転慣性質量体およびロックアップピストンを挟ん
で軸線方向に作用する力がほぼバランスし、回転慣性質
量体やロックアップピストンが軸線方向に移動してしま
うことを防止することができる。

【００２２】

【実施例】つぎにこの発明の実施例を図面を参照して説
明する。図１はこの発明の一実施例を示す断面図であっ
て、ポンプインペラ１のシェル２は、環状をなす延長部
材３を介してフロントカバー４に一体的に連結されてお
り、これらシェル２および延長部材３ならびにフロント
カバー４によってトルクコンバータハウジング５が形成
されている。このハウジング５の内部には、ポンプイン
ペラ１に対向してタービンランナ６が配置されており、
このタービンランナ６はその内周部で出力部材であるハ
ブ７にリベット８により取付けられている。さらにポン
プインペラ１とタービンランナ６との間で、かつそれら
の内周側の部分には、一方向クラッチ９のアウターレー
スにスプライン嵌合させたステータ１０が配置されてい
る。そしてフロントカバー４の内面とタービンランナ６
との間に、ロックアップクラッチ１１および回転慣性質
量体であるダンパーマス１２ならびにダンパー機構１３
が配置されている。

【００２３】ロックアップクラッチ１１は、タービンラ
ンナ６の背面（図１では左側面）に沿わせて湾曲させた
環状の板状部材であるロックアップピストン１４とその
外周側の側面に取付けたライニング材１５とから構成さ
れている。図２にそのロックアップピストン１４を示し
てあり、ロックアップピストン１４の内周部には、円筒
部１６が形成されるとともに、その円筒部１６の一端部
（図２の（Ｂ）の左端部）には、トルク伝達のための係
合歯として作用する複数の突起１７が、円周方向におい
て一定間隔をあけ、かつ内周側に向けて突出するよう形
成されている。

【００２４】ロックアップピストン１４は前記ハブ７
に、軸線方向へ摺動可能に嵌合されている。このハブ７
は、図３に示すように、ロックアップピストン１４の円
筒部１６を嵌合させるボス部１８を有しており、ここに
取付けたシールリング１９によってロックアップピスト
ン１４との間を液密状態にシールするようになってい
る。またこのボス部１８の一側面（図３の（Ｂ）の左側
面）に、前記突起１７と円周方向において係合する複数
の突部２０が形成されている。したがってこれらの突起
１７と突部２０とによって、ロックアップピストン１４
とハブ７との間でトルクを伝達するようになっている。

【００２５】ダンパーマス１２は、外径が前記ロックア
ップピストン１４とほぼ等しく、かつ内径がロックアッ
プピストン１４よりも小さい全体としてほぼ環状をなす
主部材２１と、これより内径が大きくて質量の小さい環
状のカバー部材２２とから構成されている。これらの主
部材２１とカバー部材２２とは、互いに対向した状態に
リベット２３によって連結されてダンパーマス１２を構
成し、ロックアップピストン１４とフロントカバー４の
内面との間に配置されている。このダンパーマス１２
は、その主部材２１の内周部を、フロントカバー４の内
面に突設した環状突部２４の外周面に回転可能に嵌合さ
せることにより、ハウジング５と同一軸線上に位置決め
されている。すなわちハウジング５に対して芯出しされ
ている。

【００２６】さらに主部材２１には、前記ロックアップ
ピストン１４における円筒部１６と同一内径の環状突起
２５が、フロントカバー４の内面に向けて形成されてい
る。この環状突起２５は、フロントカバー４の内面に突
設した円筒状部分２６に、回転自在に嵌合している。そ
してこの環状突起２５と円筒状部分２６との間は、円筒
状部分２６に取付けたシールリング２７によって液密状
態にシールされている。すなわちロックアップピストン
１４の内周側のシール部の半径Ｒ14とダンパーマス１２
の内周側のシール部の半径Ｒ12とが等しくなるよう構成
されている。そしてフロントカバー４とダンパーマス１
２との間をシールリング２７で液密状態にシールするこ
とによって、フロントカバー４の内面とダンパーマス１
２との間に油圧室２８が形成されている。

【００２７】ダンパーマス１２を形成している主部材２
１とカバー部材２２とのそれぞれの対向部には、円周方
向に沿う凹部が一定間隔ごとに複数箇所、形成されてお
り、ここにコイルバネであるダンパースプリング２９が
収容されている。また主部材２１とカバー部材２２との
間には、環状の板状部材であるセンタープレート３０
が、ダンパーマス１２に対して相対回転可能に挟み込ま
れている。またこのセンタープレート３０には、前記ダ
ンパースプリング２９を嵌め込ませた窓孔が形成されて
いる。したがってダンパーマス１２とセンタープレート
３０とが相対的に回転することにより、これらダンパー
マス１２とセンタープレート３０とによってダンパース
プリング２９を圧縮するようになっている。

【００２８】さらにセンタープレート３０の外周部は、
ハウジング５に円周方向に対して噛み合い、両者の間で
トルクを伝達するようになっている。その噛み合い構造
としては必要に応じて様々な構造を採用することがで
き、例えば、前述したフロントカバー４の外周側先端部
に、軸線方向に突出した歯を形成し、またセンタープレ
ート３０の外周端に半径方向で外側に突出した歯を形成
し、これらの歯を噛み合わせることにより、ハウジング
５とセンタープレート３０との間でトルク伝達するよう
にしてもよい。

【００２９】なお、図１中符号３１はフリクションプレ
ートであって、このフリクションプレート３１は、弾性
的に変形する弓状断面部３２を一定間隔ごとに形成した
全体として環状をなす部材である。このフリクションプ
レート３１は、前記カバー部材２２の打抜き部に弓状断
面部３２が、円周方向で所定の隙間をあけて位置するよ
うフロントカバー４の内面側に配置されている。またそ
の弓状断面部３２はフロントカバー４とセンタープレー
ト３０との間に弾性変形して挟み込まれており、その弾
性力によって弓状断面部３２がフロントカバー４の内面
とセンタープレート３０とに強く押し付けられている。

【００３０】上述したトルクコンバータは、ポンプイン
ペラ１で生じさせた流体流すなわちオイルの螺旋流をタ
ービンランナ６に与えてタービンランナ６を回転させる
ことによりトルクの伝達を行うものであり、したがって
ハウジング５の内部はオイルで満されている。またロッ
クアップクラッチ１１は、ロックアップピストン１４を
挟んだ両側の部分での圧力差に応じて係合・解放するク
ラッチであり、そのためにロックアップピストン１４に
対してタービンランナ６側の空間部に油圧を供給する油
路（図１に矢印Ａで示す油路）と、ロックアップピスト
ン１４とダンパーマス１２との間に油圧を供給する油路
（図１に矢印Ｂで示す油路）とが形成されている。

【００３１】また図１に示す構成から知られるように、
ロックアップピストン１４が図１の左方向に移動してラ
イニング材１５がダンパーマス１２にトルク伝達可能に
接触すると、すなわちロックアップクラッチ１１が係合
すると、前記油圧室２８は、ダンパーマス１２とロック
アップピストン１４との間に対しては非連通状態になる
が、ロックアップピストン１４よりタービンランナ６側
すなわち矢印Ａ方向に油圧が供給される箇所には連通す
るようになっている。換言すれば、ロックアップクラッ
チ１１を係合させる油圧が、油圧室２８にも作用するよ
うになっている。

【００３２】つぎに図１に示すトルクコンバータの作用
について説明する。図１はロックアップ・オフ状態すな
わちロックアップクラッチ１１が解放している状態を示
しており、矢印Ｂ方向から油圧を供給してロックアップ
ピストン１４とダンパーマス１２との間の油圧を高くす
ることにより、ロックアップピストン１４がダンパーマ
ス１２から離れている。この状態でフロントカバー４に
エンジン（図示せず）からトルクが与えられると、ポン
プインペラ１がハウジング５と共に回転してオイルの螺
旋流を生じさせる。その螺旋流がタービンランナ６に与
えられることにより、タービンランナ６にトルクが伝達
されてハブ７と共に回転する。そのトルクはハブ７に嵌
合させてある入力軸（図示せず）を介して自動変速機に
伝達される。

【００３３】一方、ダンパーマス１２はセンタープレー
ト３０およびダンパースプリング２９を含むダンパー機
構１３によってハウジング５に連結されているから、ハ
ウジング５と一体となって回転する。その場合、ダンパ
ーマス１２はその主部材２１がフロントカバー４の環状
突部２４に嵌合して、ダンパーマス１２がフロントカバ
ー４と同一軸線上に位置決めされているから、回転中に
ダンパーマス１２が振動したり、異音を発生することが
ない。またダンパーマス１２は重量を大きくすることに
より慣性質量が大きくなっているから、入力トルクの変
動に対して慣性抵抗を生じ、入力トルクの変動に起因す
る振動を減衰もしくは制御する。

【００３４】ロックアップクラッチ１１を係合させる場
合、すなわちロックアップ・オンとする場合には、図１
の矢印Ａ方向から油圧を供給するとともに、矢印Ｂとは
反対方向に排圧する。前記ライニング材１５と主部材２
１との間隔が狭いから、この部分のオリフィス効果によ
って、ロックアップピストン１４と主部材２１との間の
空間部分の圧力が下がり、またロックアップピストン１
４の背面側すなわちロックアップピストン１４よりター
ビンランナ６側の空間部分の圧力が高くなる。その結
果、ロックアップピストン１４がダンパーマス１２に相
対的に接近してライニング材１５が主部材２１の側面に
トルク伝達可能に接触する。

【００３５】その場合、油圧室２８はシールリング２７
によって、ダンパーマス１２とロックアップピストン１
４との間の低圧部分に対して液密状態にシールされてお
り、またタービンランナ６側の高圧部分に連通している
から、この油圧室２８の圧力は、ロックアップピストン
１４をダンパーマス１２側に押圧する圧力と等しくな
る。そして油圧室２８を区画する内周側のシール部の半
径Ｒ12とロックアップピストン１４の内周側のシール部
の半径Ｒ14とが等しいから、ロックアップピストン１４
を図１の左方向に押す荷重とダンパーマス１２を図１の
右方向に押す荷重とがバランスし、ダンパーマス１２は
フロントカバー４の内面から離れた位置に保たれる。

【００３６】したがってフロントカバー４に伝達された
入力トルクは、ダンパー機構１３におけるダンパースプ
リング２９を介してダンパーマス１２に伝達され、さら
にそのダンパーマス１２からロックアップピストン１４
に伝達される。入力トルクに変動が生じた場合、ダンパ
ーマス１２がハウジング５に対して回転自在であるうえ
に、ロックアップピストン１４がダンパーマス１２にト
ルク伝達可能に接触していて、これらのダンパーマス１
２やロックアップピストン１４等の部材が慣性抵抗とし
て作用する。その結果、入力トルクの変動に応じてダン
パースプリング２９が圧縮され、ダンパースプリング２
９が振動を吸収する。

【００３７】なお、ロックアップピストン１４は、その
内周部に形成した突起１７が、出力部材であるハブ７の
側面に形成した突部２０に円周方向において係合してい
るから、ダンパーマス１２からロックアップピストン１
４に伝達されたトルクは、その突起１７および突部２０
を介してハブ７に伝達される。すなわち図１に示す構成
では、ロックアップピストン１４が、ダンパーマス１２
に対して係合および解放するアクチュエータとして作用
するうえに、ダンパーマス１２からハブ７に対してトル
クを伝達する伝動部材となっている。

【００３８】また、図１に示す構成では、ダンパースプ
リング２９に蓄えたエネルギーを放出する場合に、ダン
パー機構１３におけるダンパーマス１２とフロントカバ
ー４の内面との間に、フリクションプレート３１により
大きな摺動抵抗が生じるから、放出エネルギーの一部が
その摺動部分で吸収される。すなわち入力トルクの変動
が大きいことに伴ってダンパーマス１２とセンタープレ
ート３１等の駆動側の部材との相対回転が大きくなる
と、フリクションプレート３１における弓状断面部３２
とカバー部材２２の打抜き部との円周方向での隙間がな
くなってフリクションプレート３１とダンパーマス１２
とが一体となって回転し、フリクションプレート３１が
フロントカバー４に対して摺動する。その際の摺動抵抗
がダンパーマス１２の相対回転を抑制するように作用
し、その結果、出力軸トルクの波長の長い変動である
“しゃくり”現象が防止され、乗心地が良好となる。ま
た入力トルクが小さい場合および入力トルクの変動が小
さい場合には、フリクションプレート３１の弓状断面部
３２とカバー部材２２の打抜き部との間には円周方向に
隙間があき、フリクションプレート３１はダンパーマス
１２等の出力側の部材には接触しないから、こもり音が
大きくなるなどの悪影響は生じない。

【００３９】上述したように、ダンパー機構１３に必要
とされる質量をダンパーマス１２によって確保したか
ら、ロックアップピストン１４を軽量化することがで
き、したがって変速時にロックアップクラッチ１１を解
放状態とすれば、自動変速機のクラッチで変速時に吸収
するべきエネルギー量が少なくなり、変速ショックの低
減に有利になる。

【００４０】つぎにこの発明の他の実施例について説明
する。図４に示す例は、ダンパーマス１２をフロントカ
バー４の内面から離隔させた位置に保持する反力手段と
してスラストベアリング４０を使用し、それに伴いシー
ル手段を図１に示す構成とは異ならせ、さらにフリクシ
ョンプレート３１を廃止したものである。

【００４１】すなわち図４に示すトルクコンバータで
は、ポンプインペラ１のシェル２をフロントカバー４に
直接、溶接して両者を一体化することによりハウジング
５が形成されており、そのフロントカバー４の内面に対
向させて配置したダンパーマス１２とフロントカバー４
との間には、スラストベアリング４０が配置されてい
る。したがってフロントカバー４とダンパーマス１２と
の間の空間部分は、ダンパーマス１２とロックアップピ
ストン１４との間の空間部分に連通しており、図１に示
す油圧室２８は形成されていない。

【００４２】ロックアップクラッチ１１を係合させる油
圧の漏れを防ぐために、方向性のあるリップシール４１
がロックアップピストン１４の外周部に設けられてい
る。このリップシール４１の構造を、図５に断面図で示
してある。すなわちゴム等の弾性材料からなるリップ部
４２が図５の左端部を環状のホルダー４３に保持されて
おり、そのリップ部４２の右側端部がスプリングによっ
てロックアップピストン１４に外周面に押し付けられて
いる。したがって図５の右側の圧力が高い場合には、リ
ップ部４２がロックアップクラッチ１４の外周面に密着
して液密性を確保し、これとは反対に、図５の左側の圧
力が高い場合には、リップ部４２がスプリングの弾性力
に抗してロックアップクラッチ１４の外周面から離れ、
左右両側の部分を連通させるようになっている。

【００４３】したがって図４の矢印Ａ方向に油圧を供給
すれば、ロックアップピストン１４の外周部とハウジン
グ５の内周面との間が、リップシール４１によってシー
ルされ、ロックアップピストン１４が油圧によって図４
の左方向へ押圧され、ライニング材１５がダンパーマス
１２にトルク伝達可能に接触する。すなわちロックアッ
プクラッチ１１が係合状態となる。また図４の矢印Ｂ方
向に油圧を供給するとともに矢印Ａとは反対方向に排圧
すれば、リップシール４１がロックアップピストン１４
とハウジング４との間を開いて、オイルがロックアップ
ピストン１４を挟んだ左側から右側に流れるので、ロッ
クアップピストン１４が図４の右方向に後退し、その結
果、ライニング材１５がダンパーマス１２から離れる。
すなわちロックアップクラッチ１１が解放状態となる。
なお、ダンパーマス１２をフロントカバー４の内面に向
けて押す力をスラストベアリング４０が受けるため、ダ
ンパーマス１２はフロントカバー４の内面から離隔し、
かつ回転自在に保持される。

【００４４】図４に示す構成において、上に説明した構
成以外の構成は、図１に示すトルクコンバータと同じで
あり、したがって図４に示すトルクコンバータにおいて
も、入力トルクの変動に起因する振動やこもり音などの
減衰特性を向上させることができる。

【００４５】図６に示す例は、図４および図５に示すリ
ップシール４１に替えて、方向性のないシール部材４４
とチェックボールバルブ４５とを用いた例である。すな
わちロックアップピストン１４の外周には、シールリン
グなどのシール部材４４が嵌め込まれてハウジング５と
の間の液密性が確保されており、またロックアップピス
トン１４のうちライニング材１５より内周側の部分に、
ロックアップピストン１４の背面側の圧力が高いときに
閉弁状態となるチェックボールバルブ４５が設けられて
いる。他の構成は図４に示す構成と同じである。

【００４６】したがって図６の矢印Ａ方向から油圧を供
給すれば、チェックボールバルブ４５が閉じてロックア
ップピストン１４の背面側の圧力が高くなるので、ロッ
クアップピストン１４がダンパーマス１２側に移動して
ライニング材１５がダンパーマス１２にトルク伝達可能
に接触する。その場合、ロックアップピストン１４がダ
ンパーマス１２をフロントカバー４に向けて押すが、ダ
ンパーマス１２はフロントカバー４との間に配置したス
ラストベアリング４０によって回転自在に保持されてい
るので、ダンパーマス１２がフロントカバー４に摩擦接
触することはない。

【００４７】図７に示す例は、ロックアップピストン１
４の外周面にテーパ面４６を形成することにより、ロッ
クアップピストン１４の軸線方向での位置によって、ハ
ウジング５とロックアップピストン１４との間のシール
を行い、あるいはシールを解除するよう構成したもので
ある。すなわちロックアップピストン１４の外周面は、
図８に示すように、図の左側の部分で次第に径の小さく
なるテーパ面４６とされており、このテーパ面４６より
外周側に位置するように、ハウジング５の内面にシール
リング４７が嵌め込まれている。これらのテーパ面４６
およびシールリング４７は、図４に示すリップシール４
１に代わるものであり、その他の構成は図４に示す構成
と同一である。

【００４８】この図７に示す構成では、矢印Ａ方向から
油圧を供給した場合、ロックアップピストン１４が図７
の左方向に移動し、その外周のテーパ面４６がシールリ
ング４７に接触することにより、矢印Ａ方向に供給した
油圧の漏洩を防止でき、したがってロックアップピスト
ン１４がダンパーマス１２側に移動してロックアップク
ラッチ１１が係合する。そしてダンパーマス１２はスラ
ストベアリング４０によりフロントカバー４の内面から
離隔した位置に保持される。

【００４９】図９に示す例は、図１に示す延長部材３に
替えて、軸線方向に向けて突出した位置決め突起４９を
有するリング状の中間部材５０をポンプインペラ１のシ
ェル２とフロントカバー４との間に介在させ、その位置
決め用突起４９をセンタープレート３０に突き当てて、
ダンパー機構１３の軸線方向での位置決めを行った例で
ある。また図９に示す例ではフリクションプレート３１
を設けていない。他の構成は図１に示す構成と同じであ
る。

【００５０】したがって図９に示すトルクコンバータに
おいても、図１に示すトルクコンバータと同様に、入力
トルクの変動に起因する振動の減衰特性やこもり音の防
止効果が優れており、また油圧室２８内の油圧によって
ダンパーマス１２をフロントカバー４から離隔させてお
くことができるうえに、ロックアップピストン１４が動
力の伝達要素となっていることにより、部品点数を少な
くして小型・軽量化を図ることができる。またダンパー
マス１２をフロントカバー４によって支持しているか
ら、両者の中心軸線が正確に一致し、高速回転時の振動
や騒音の発生のおそれがない。

【００５１】図１０に示す例は、前述した位置決め用突
起４９をポンプインペラ１のシェル２に形成することに
より、前述した中間部材５０を廃止し、またハブ７の中
心寄りの部分にフロントカバー４側へ突出したボス部５
１を形成し、ここにダンパーマス１２をブッシュ５２を
介して回転自在に嵌合させた例である。図１０におい
て、その他の構成は図９に示す構成と同じである。した
がって図１０に示すトルクコンバータにおいても、振動
の減衰特性を向上させ、またこもり音の発生を防ぎ、さ
らに小型・軽量化を図ることができる。

【００５２】図１１に示す例は、ロックアップピストン
１４を二種類のダンパーマスによって挟み付けることに
より、ロックアップクラッチ１１の係合力を高めるよう
構成したものである。なお、以下の説明において図１に
示す構成と同一の部分には、図１１に図１と同一の符号
を付してその説明を省略する。

【００５３】図１１において、ポンプインペラ１のシェ
ル２はフロントカバー４に溶接して一体化され、これら
シェル２とフロントカバー４とでトルクコンバータハウ
ジング５が形成されている。また回転慣性質量体として
三つのダンパーマス５３，５４，５５を備えている。第
１ダンパーマス５３はフロントカバー４の内面に沿って
配置されるとともに、その外周部にはタービンランナ６
側に突出した円筒部５６が形成されている。これに対
し、フロントカバー４の内面には、外周部と中心部とに
環状の突起５７，５８が形成され、かつこれらの中間部
に突出長さが長くかつ円周方向には連続していない二列
の突起５９，６０が形成されており、第１のダンパーマ
ス５３は、中心側の環状突起５８の外周にニードルベア
リング６１を介して嵌合し、ここで回転自在に支持され
ている。また第１のダンパーマス５３は外周側の環状突
起５７にも嵌合しており、この環状突起５７に対してシ
ールリング６２によってシールされている。さらに第１
のダンパーマス５３の環状突起５７より外周側の部分と
フロントカバー４との間には、反力手段としてのニード
ルベアリング６３が介装され、これにより第１のダンパ
ーマス５３の軸線方向の位置が決められ、かつ第１のダ
ンパーマス５３がフロントカバー４に対して回転自在に
支持されている。

【００５４】半径位置の異なる二箇所に配列された前記
突起５９，６０は、ダンパースプリング２９のためのス
トッパとなるものであって、各列の突起５９，６０同士
の間にはコイルスプリング２９が配置されている。な
お、第１のダンパー５３には、これらのコイルスプリン
グ２９を嵌め込むための開口部が設けられており、した
がってフロントカバー４と第１のダンパーマス５３とが
相対回転した場合には、コイルスプリング２９の一方の
端部を突起５９，６０が押圧するとともに、他方の端部
を第１のダンパーマス５３における開口部の一端部で押
圧し、コイルスプリング２９を圧縮するようになってい
る。

【００５５】第２のダンパーマス５４は第１のダンパー
マス５３のうちフロントカバー４側の面とは反対側の面
に密着して配置され、かつリベット２３によって一体化
するよう連結されている。なお、この第２のダンパーマ
ス５４にも前記コイルスプリング２９を収容するための
開口部が形成されている。

【００５６】さらに第３のダンパーマス５５は、第２の
ダンパーマス５４が軸線方向に対して固定されてブロッ
ク部材であるのに対して、軸線方向に移動するブロック
部材であって、この第３のダンパーマス５５は、図に示
すように台形断面もしくは三角形断面の環状部材として
構成されている。また第３のダンパーマス５５は、第１
のダンパーマス５３における円筒部５６の先端内周部に
スプライン嵌合するとともにスナップリング６４によっ
て抜け止めされ、さらにシールリング６５によってシー
ルされている。

【００５７】前記第２のダンパーマス５４と第３のダン
パーマス５５との間には、ロックアップピストン１４の
外周部分が挿入されている。このロックアップピストン
１４は、ハブ７の外周部に軸線方向へ移動しかつトルク
伝達し得るようスプライン６６で嵌合するとともに、そ
れより内周側に設けたシールリング６７でシールされた
環状の板状部材であって、その外周部の表裏両面（第２
のダンパーマス５４および第３のダンパーマス５５に対
向する各面）にはライニング材１５が貼り付けられてい
る。したがってロックアップクラッチ１１はロックアッ
プピストン１４の表裏両面を摩擦面（トルク伝達面）と
して構成されている。

【００５８】なお、ロックアップピストン１４の外周端
は、第１のダンパーマス５３における円筒部５６の内周
面から離れており、また前記ライニング材１５のうち係
合時に低圧側となる第２のダンパーマス５４側のライニ
ング材１５には、内周端から外周端に至る放射状の多数
の凹溝（図示せず）が形成されている。したがってライ
ニング材１５が第２のダンパーマス５４に密着した状態
であっても、凹溝によって、他方のライニング材１５と
第３のダンパーマス５５との間の隙間をロックアップピ
ストン１４と第２のダンパーマス５４との間の隙間部分
に連通させるようになっている。

【００５９】図１１に示すトルクコンバータにおいて、
矢印Ａ方向に油圧を供給すれば、ロックアップピストン
１４が第２のダンパーマス５４側に押圧されてライニン
グ材１５が第２のダンパーマス５４にトルク伝達可能に
接触する。そのライニング材１５には前述したように凹
溝が形成されているため、第３のダンパーマス５５とロ
ックアップピストン１４との間の圧力が低くなり、その
結果、第３のダンパーマス５５がロックアップピストン
１４を第２のダンパーマス５４側に押すように移動し、
そのライニング材１５にトルク伝達可能に接触する。す
なわち第２および第３のダンパーマス５４，５５がロッ
クアップピストン１４の外周部を挟み付け、ロックアッ
プクラッチ１１が係合状態となる。そして入力トルク
は、フロントカバー４からダンパースプリング２９を介
してダンパーマス５３，５４，５５に伝達され、さらに
ここからロックアップピストン１４を介して出力部材で
あるハブ７に伝達される。

【００６０】したがって図１１に示すトルクコンバータ
においてもダンパーマス５３，５４，５５がダンパース
プリング２９を介してフロントカバー４に連結され、し
かもそのダンパーマス５３，５４，５５は、ニードルベ
アリング６３によりフロントカバー４に摩擦接触しない
ように保持されているから、振動の減衰特性に優れ、ま
たこもり音を効果的に防止できる。またロックアップピ
ストン１４がトルクの伝達要素にもなっているから、部
品点数の削減と小型・軽量化を図ることができる。さら
にダンパーマス５３，５４，５５をフロントカバー４に
よって支持しているから、両者の中心軸線を正確に一致
させて、高回転時の振動や騒音を有効に防止することが
できる。そしてダンパーマス５３，５４，５５とフロン
トカバー４との間は、外周側の環状突起５７と第１のダ
ンパーマス５３との間に設けたシールリング６２でシー
ルしてあるから、ロックアップクラッチ１１を係合させ
る油圧の漏れを防止することができる。

【００６１】図１２に示す例は、図１１に示す構成のう
ち第３のダンパーマス５５を廃止した例である。この図
１２に示すトルクコンバータは、図１１に示すトルクコ
ンバータと比較してロックアップクラッチ１１の係合面
積が半減するが、図１１に示すトルクコンバータと同様
な作用・効果を得ることができる。

【００６２】図１３に示す例は、ロックアップクラッチ
１１の係合面積を増大させることに加え、反力手段とし
てブッシュおよび油圧室を採用した例である。すなわち
フロントカバー４の内面に沿わせて配置した第１のダン
パーマス６８は、外周端に軸線方向に延びた円筒部６９
を有しており、この第１のダンパーマス６８は、フロン
トカバー４の中心寄りの箇所に突設した環状突起５８
に、ブッシュ７０を介して回転自在に嵌合し、このブッ
シュ７０によって半径方および軸線方向の位置が決めら
れている。またフロントカバー４の内面で外周寄りの箇
所に、他の環状突起５７が形成されており、第１のダン
パーマス６８はこの環状突起５７に嵌合するとともに、
シールリング６２によってシールされている。さらに円
筒部６９の内周面には、ほぼ三角形状断面もしくはほぼ
台形状断面をなす環状の第２のダンパーマス７１が軸線
方向に移動可能にスプライン嵌合し、かつシールリング
６５によってシールされている。

【００６３】ロックアップピストン１４は、これらのダ
ンパーマス６８，７１の間に挿入されており、その表裏
両面にライニング材１５が取付けられている。なお、第
１のダンパーマス６８側のライニング材１５には、その
内周端から外周端に至る凹溝（図示せず）が形成されて
いる。

【００６４】図１３に示す例のロックアップピストン１
４は、中間部材７２を介してハブ７に連結されている。
この中間部材７２は、その内周部分でハブ７にタービン
ランナ６と共に固定され、その外周部には、フロントカ
バー４の外周寄りの環状突起５７の内径とほぼ等しい外
径の円筒部７３が形成されている。ロックアップピスト
ン１４は、この円筒部７３に軸線方向に移動自在に嵌合
し、かつシールリング７４によってシールされている。
したがって、フロントカバー４の内面と第１のダンパー
マス６８との間の油圧室２８の内径と、ロックアップピ
ストン１４の受圧面の内径とがほぼ等しくなっている。
またロックアップピストン１４と中間部材７２とは、円
周方向において互いに噛み合うようにそれぞれに形成し
た凸凹部７５によりトルク伝達可能に連結されている。
なお、その他の構成は、図１１に示すトルクコンバータ
とほぼ同じなので、図１３に図１１と同一の符号を付し
てその説明を省略する。

【００６５】したがって図１３に示すトルクコンバータ
においても、ロックアップクラッチ１１の係合時にダン
パーマス６８をフロントカバー４から離隔した状態に維
持でき、またダンパー機構１３の質量を大きくできるの
で、振動の減衰特性やこもり音の防止効果が優れてい
る。

【００６６】図１４は図１２に示すトルクコンバータを
改良したものであり、反力手段としてニードルベアリン
グ６３に替えて油圧室２８を採用したものである。すな
わちダンパーマス１２は、フロントカバー４の中心寄り
の箇所に突設した環状突起５８にブッシュ５２を介して
回転自在に嵌合するとともに、シールリング２７によっ
てシールされている。シール部をこのように中心寄りの
箇所に形成したことにより、フロントカバー４の内面の
外周寄りの箇所には、円周方向には連続していない第３
の突起７６が形成され、ダンパーマス１２に保持させた
ダンパースプリング２９の両端部にこの第３の突起７６
を接触させることにより、ダンパーマス１２との間でダ
ンパースプリング２９を圧縮するようになっている。な
お、ロックアップピストン１４はハブ７に直接、固定さ
れている。

【００６７】この図１４に示す構成であれば、フロント
カバー４の内面とダンパーマス１２との間に油圧室２８
が形成され、ロックアップクラッチ１１を係合させる油
圧がこの油圧室２８にも作用して、ダンパーマス１２を
フロントカバー４から離隔させた状態に保持する。した
がってダンパーマス１２がフロントカバー４に対して相
対回転する際の摺動抵抗が小さくなる。すなわちヒステ
リシスの小さいダンパー特性となり、その傾向を図１５
に示してある。なお、図１５において破線が図１４に示
すトルクコンバータにおけるダンパー特性を示し、一点
鎖線はスラスト軸受を反力手段としたトルクコンバータ
のダンパー特性を示している。したがって反力手段とし
て油圧室などの摩擦抵抗の小さいものを使用すれば、ダ
ンパー特性が向上してこもり音の防止などに有利にな
る。

【００６８】なお、この発明は、上述したトルクコンバ
ータ以外に、トルクの増幅作用のない流体継手にも適用
することができる。

【００６９】

【発明の効果】以上説明したようにこの発明において
は、回転慣性質量体をダンパー機構の弾性体を介してハ
ウジングに連結し、油圧によって動作させられるロック
アップピストンを、その回転慣性質量体に対してトルク
伝達可能に係合および離隔させるよう構成し、さらにロ
ックアップクラッチの係合時に回転慣性質量体をフロン
トカバー内面に対して非接触状態に保持する反力手段を
設けたから、回転慣性質量体を含むダンパー機構が、フ
ライホイールダンパーと同様な作用を行い、入力トルク
の変動に起因する振動を効果的に減衰させることができ
る。またロックアップクラッチが係合する際に回転慣性
質量体がフロントカバーに接触せず、両者の間の摺動摩
擦が生じないから、ヒステリシスの少ないダンパー特性
となり、こもり音を効果的に防止することができる。さ
らにロックアップクラッチを解放した状態では、出力部
材に対してロックアップピストンが慣性抵抗として作用
するが、ダンパー機構に要求される質量は、回転慣性質
量体によって確保し、ロックアップピストンは軽量なも
のでよく、したがって変速時に自動変速機のクラッチに
かかる同期エネルギが小さくなるため、変速ショックの
低減に有利になる。なおまた、ロックアップクラッチ
は、油圧によって係合・解放の制御を行うので、制御製
が良好になる。

【００７０】また回転慣性質量体をフロントカバーで支
持すれば、両者の中心軸線が正確に一致し、高速回転時
の振動や騒音の発生を防止することができる。

【００７１】さらにロックアップピストンを出力部材に
トルク伝達可能に連結すれば、ロックアップピストンが
ダンパー機構から出力部材への伝動要素として機能する
ので、部品点数を少なくして小型・軽量化を図ることが
できる。

【００７２】そして回転慣性質量体の内周側のシール部
の半径と、これに接触させられるロックアップピストン
の内周側のシール部の半径とをほぼ等しくすれば、ロッ
クアップピストンが回転慣性質量体を押す力とこれに対
抗する力とがバランスするので、摺動抵抗を増大させる
ことなく回転慣性質量体をフロントカバーから離隔させ
た状態に維持でき、その結果、振動減衰特性を向上させ
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例を示す断面図である。

【図２】ロックアップピストンを示す図であって、
（Ａ）は一部省略した正面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ
線断面図である。

【図３】ハブを示す図であって、（Ａ）は正面図、
（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。

【図４】この発明の第２の実施例を示す部分断面図であ
る。

【図５】第２の実施例におけるリップシールの拡大断面
図である。

【図６】この発明の第３の実施例を示す部分断面図であ
る。

【図７】この発明の第４の実施例を示す部分断面図であ
る。

【図８】第４の実施例におけるロックアップピストンの
外周部のシール構造を示す断面図である。

【図９】この発明の第５の実施例を示す部分断面図であ
る。

【図１０】この発明の第６の実施例を示す部分断面図で
ある。

【図１１】この発明の第７の実施例を示す部分断面図で
ある。

【図１２】この発明の第８の実施例を示す部分断面図で
ある。

【図１３】この発明の第９の実施例を示す部分断面図で
ある。

【図１４】この発明の第１０の実施例を示す部分断面図
である。

【図１５】ダンパー特性図である。

【符号の説明】

１ ポンプインペラ ２ シェル ４ フロントカバー ５ ハウジング ６ ポンプインペラ ７ ハブ １１ ロックアップクラッチ １２ ダンパーマス １３ ダンパー機構 １４ ロックアップピストン １７ 突起 １９ シールリング ２０ 突部 ２４ 環状突部 ２７ シールリング ２８ 油圧室 ２９ ダンパースプリング ４０ スラストベアリング ４１ リップシール ４４ シール部材 ４５ チェックボールバルブ ４６ テーパ面 ４７ シールリング ５３，５４，５５ ダンパーマス ５８ 突起 ６１ ニードルベアリング ６２ シールリング ６３ ニードルベアリング ６５ シールリング ６６ スプライン ６７ シールリング ６８ ダンパーマス ７０ ブッシュ ７１ タンパーマス ７４ シールリング ７５ 凹凸部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 流体流を生じさせるポンプインペラの外
   殻と該外殻に一体的に連結されたフロントカバーとによ
   ってハウジングが形成され、そのハウジング内に前記ポ
   ンプインペラと対向してタービンランナが配置され、さ
   らに前記ハウジングとタービンランナに一体の出力部材
   との間で選択的にトルクの伝達を行うロックアップクラ
   ッチが前記ハウジング内に設けられたロックアップクラ
   ッチ付き流体伝動装置において、 前記ハウジングに対して相対回転可能な回転慣性質量体
   が、前記フロントカバーの内面と前記タービンランナと
   の間でかつ前記ハウジングと同一軸線上に配置されると
   ともに、前記回転慣性質量体がハウジングに対して相対
   回転した際に圧縮される弾性体を有するダンパー機構が
   設けられ、また前記回転慣性質量体とタービンランナと
   の間に、前記ハウジングの軸線方向に流体圧によって前
   後動させられて前記回転慣性質量体にトルク伝達可能に
   接触しかつトルク伝達しないように離隔されるロックア
   ップピストンが配置され、さらにロックアップピストン
   が前記回転慣性質量体に接触した際に回転慣性質量体に
   ロックアップピストン側への反力を与えて回転慣性質量
   体をフロントカバー内面に対して非接触状態に維持する
   反力手段が設けられ、かつロックアップピストンが回転
   慣性質量体に接触した際にロックアップピストンを挟ん
   だ軸線方向での両側の部分を非連通状態に封止するシー
   ル手段が設けられていることを特徴とするロックアップ
   クラッチ付き流体伝動装置。
2. 【請求項２】 前記フロントカバーの内面に軸線方向に
   突出した環状突部が形成され、その環状突部に前記回転
   慣性質量体が回転自在に嵌合して前記ハウジングと同一
   軸線上に位置決めされていることを特徴とする請求項１
   に記載のロックアップクラッチ付き流体伝動装置。
3. 【請求項３】 前記ロックアップピストンは、前記ター
   ビンランナと一体の出力部材にトルクを伝達するよう該
   出力部材に回転不能に連結されていることを特徴とする
   請求項１に記載のロックアップクラッチ付き流体伝動装
   置。
4. 【請求項４】 前記回転慣性質量体の内周部に、回転慣
   性質量体を挟んだ両側を液密状態に封止するシール部が
   設けられるとともに、前記ロックアップピストンは、タ
   ービンランナと一体の出力部材に液密状態を維持して嵌
   合し、その嵌合部の回転中心からの半径と前記シール部
   の半径とがほぼ等しく設定されていることを特徴とする
   請求項１に記載のロックアップクラッチ付き流体伝動装
   置。