JP2004332779A - 流体式トルク伝達装置のロックアップ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】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。
【解決手段】ロックアップ装置７は、ピストン７５と、ダンパー機構と、クラッチプレート７１と、連結部材７６とを備えている。ピストン７５は、押圧部７５ｄと、押圧部７５ｄ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７５ｉとを有している。ダンパー機構は、タービン２２とピストン７５とを弾性的に連結する。クラッチプレート７１は、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され、摩擦面１１ｂと押圧部７５ｄとの軸方向間に配置された摩擦連結部７１ａを有する。連結部材７６は、摩擦連結部７１ａと押圧部７５ｄとの軸方向間に配置され軸方向に移動可能な圧接部７６ｂを有している。
【選択図】 図１

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

Claims (4)

1. 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。
2. 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。
3. 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。
4. 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。

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