JP2004332801A - ロックアップクラッチ付トルクコンバータ - Google Patents

Abstract

【課題】タービンとポンプとの干渉の抑制を図ることができるロックアップクラッチ付トルクコンバータを提供すること。
【解決手段】ロックアップクラッチ用のピストン４１と入力部材（フロントカバー６０、ポンプシェル１２）との摩擦係合部４３（摩擦材４２、延在部１２ｂ）を備えたロックアップクラッチ付トルクコンバータ１において、ピストン４１は、フロントカバー６０とタービン２０との間に配設され、ピストン４１とタービン２０外周側とを連結すると共に、摩擦係合部４３をピストン４１が連結するタービン２０側に設ける。タービン２０のスラスト力を受ける方向への移動を摩擦係合部４３が摩擦係合することで規制する。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ロックアップクラッチ付トルクコンバータに関し、更に詳しくは、摩擦係合部によりポンプ側にタービンが移動することを規制するロックアップクラッチ付トルクコンバータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、車両に設けられる自動変速機は、入力側であるエンジンのクランクシャフトなどの入力軸の回転を出力側である変速装置のインプットシャフトなどの出力軸に伝達するためにロックアップクラッチ付トルクコンバータを備える。このロックアップクラッチ付トルクコンバータは、少なくともポンプと、タービンと、ステータと、ロックアップクラッチと、ダンパ装置とにより構成されている。ここで、入力側の入力軸の回転は、フロントカバーおよびポンプのポンプシェルを介してこのポンプシェルに固定されているポンプインペラに伝達される。このポンプインペラが回転、すなわちポンプが回転することで、ポンプとタービンとステータとの間で作動流体（油）が循環し、この作動流体の循環によってタービンが回転する。このタービンが回転することで出力側である出力軸に上記入力軸の回転が伝達される。
【０００３】
また、ロックアップクラッチは、ロックアップクラッチ付トルクコンバータの軸方向に移動自在に設けられたロックアップクラッチ用のピストンと入力部材であるフロントカバーとの間に摩擦材を介在させることで構成される摩擦係合部を備える。ここで、車両が発進した後、予め設定された車速が得られると、摩擦係合部が摩擦係合し、入力軸の回転がピストンとダンパ装置を介して出力軸に伝達される。つまり、ロックアップクラッチがＯＮとなり入力軸の回転は、ポンプとタービンと作動流体とで形成される流体継手を介さずに直接出力軸に伝達される（特許文献１参照）。
【０００４】
また、従来、ピストンの移動抵抗を低減してピストンを入力軸あるいは出力軸の軸方向に軽快に移動できるロックアップクラッチ付トルクコンバータが提案されている。これは、タービンとピストンを半径方向中間で連結し、フロントカバーから圧接部を介してピストンに導入されたトルクを連結機構である弾性ストラップを介してタービンシェルに伝えるものである（特許文献２参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１１−１４１６１７号公報
【特許文献２】
実公平６−２３７９８号公報
【０００６】
【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がＯＦＦの時は、作動流体により入力軸の回転がポンプ、タービンを介して出力軸に伝達されるが、この際タービンはポンプ側にスラスト力を受ける。図７は、従来の問題点を示す図である。ここで、１００はロックアップクラッチ付トルクコンバータ、１１０はポンプ（ポンプインペラ）、１２０はタービン（タービンランナ）、１３０はステータ、１４０はロックアップクラッチ、１５０はダンパ装置である。なお、同図はロックアップクラッチ付トルクコンバータ１００の一部断面図であり、実際のロックアップクラッチ付トルクコンバータ１００の外郭は概略、同図をＸ−Ｘ軸を中心軸として円周方向に回転することで構成される。同図に示すように、タービン１２０は、タービンブレード１２１とインナーコア１２２とタービンシェル１２３とで構成されている。また、このタービン１２０は、タービンシェル１２３の延在部１２３ａがダンパ装置１５０と共にリベット１６０によりタービンハブ１７０にリベット止めされて、このタービンハブ１７０に連結されている。つまり、タービン２０は、タービン２０の内径側でタービンハブ１７０と連結されている。
【０００７】
ロックアップクラッチ１４０がＯＦＦの時は、図示しない入力軸の回転は、この入力軸に連結されたフロントカバー１８０と、このフロントカバー１８０に連結されたポンプシェル１１１を介して、このポンプシェル１１１に固定されたポンプブレード１１２に伝達され、ポンプ１１０が回転する。そして、ポンプ１１０のポンプブレード１１２の回転は、作動流体が矢印Ａ方向に流れを発生することで、タービン１２０のタービンブレード１２１に伝達され、タービン１２０が回転する。このとき、上述のように、このタービン１２０には、ポンプ１１０（ポンプブレード１１２）側にスラスト力を受ける。タービン１２０は、このスラスト力（数千Ｎ程度）により、ポンプ１１０側である矢印Ｂに示す方向に変形する恐れがあった。タービン１２０は、その内径側（タービンシェル１２３の延在部）でタービンハブ１７０に連結されている。従って、特に、タービン１２０がタービンシェル１２３の延在部１２３ａのＣに示す部分を起点として変形すると、その変形量は大きくなり、このタービン１２０がポンプ１１０に干渉する恐れがあった。
【０００８】
そこで、この発明は、上記に鑑みてなされたものであって、少なくともタービンとポンプとの干渉の抑制を図ることができるロックアップクラッチ付トルクコンバータを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、この発明では、ロックアップクラッチ用のピストンと入力部材との摩擦係合部を備えたロックアップクラッチ付トルクコンバータにおいて、ピストンは、フロントカバーとタービンとの間に配設され、ピストンとタービン外周側とを連結すると共に、摩擦係合部をピストンが連結するタービン側に設けたことを特徴する。
【００１０】
この発明によれば、タービンがスラスト力を受ける方向に摩擦係合部が設けられている。従って、タービンがスラスト力を受けることでこのタービンが連結されているピストンもスラスト力を受ける方向に移動するが、摩擦係合部が摩擦係合するとそれ以上スラスト力を受ける方向に移動することはない。つまり、タービンのスラスト力を受ける方向への移動は規制される。これにより、タービンとポンプとの干渉の抑制を図ることができる。
【００１１】
また、この発明では、上記ロックアップクラッチ付トルクコンバータにおいて、ピストンは、タービン外周側のうち最もピストン側に突出している部分と当該タービンの外周端部との間で連結することを特徴とする。
【００１２】
この発明によれば、タービンは、タービン外周側のうち最もピストン側に突出している部分と当該タービンの外周端部との間、すなわちタービンの比較的外径側でピストンに連結される。従って、従来のように、タービンの内径側でタービンハブに連結される場合と比較して、タービンの変形を小さくすることができる。これにより、タービンとポンプとの干渉の抑制をさらに図ることができる。
【００１３】
また、この発明では、上記ロックアップクラッチ付トルクコンバータにおいて、摩擦係合部は、ポンプシェルの外周端部から当該ポンプシェルの半径方向内方に延在する延在部と、この延在部と対向するようにピストンに設けられた摩擦材とで構成されることを特徴とする。
【００１４】
また、この発明では、上記ロックアップクラッチ付トルクコンバータにおいて、摩擦係合部は、ピストンと、フロントカバーに固定されているポンプシェルの外周端部から当該ポンプシェルの半径方向内方に延在する延在部にピストンと対向するように設けられた摩擦材とで構成されることを特徴とする。
【００１５】
これらの発明によれば、摩擦係合部を構成する延在部がポンプシェルと一体に形成されている。これにより、上記ロックアップクラッチ付トルクコンバータの作用効果に加え、部品点数や組み立て時間の増加の防止を図ることができる。ここで、延在部の先端は、タービンの外径よりもポンプシェルの半径方向外方に位置することが好ましい。これによれば、延在部の先端で形成される開口部は、タービンの外径よりも大きいため、延在部にタービンの外周端部が接触することなく、タービンをポンプシェル内部に挿入することができる。
【００１６】
また、この発明では、上記ロックアップクラッチ付トルクコンバータにおいて、摩擦係合部は、フロントカバーおよび／または当該フロントカバーに固定されているポンプシェルに固定手段により固定された中間部材と、この中間部材と対向するようにピストンに設けられた摩擦材とで構成されることを特徴とする。
【００１７】
また、この発明では、上記ロックアップクラッチ付トルクコンバータにおいて、摩擦係合部は、ピストンと、フロントカバーおよび／または当該フロントカバーに固定されているポンプシェルとの間に固定手段により固定される中間部材にピストンと対向するように設けられた摩擦材とで構成されることを特徴とする。
【００１８】
これらの発明によれば、摩擦係合部を構成する一方をフロントカバーあるいはポンプシェルとは別体の中間部材とする。従って、タービンとピストンを連結する前に、この中間部材をタービンとピストンとの間に配設することができるので、ポンプシェルの半径を短くすることができる。すなわち、ロックアップクラッチ付トルクコンバータの外径を小さくすることができる。これにより、上記ロックアップクラッチ付トルクコンバータの作用効果に加え、小型化を図ることができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施の形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの或いは実質的に同一のものが含まれる。
【００２０】
〔第一実施形態〕
図１は、第一の実施形態に係るロックアップクラッチ付トルクコンバータの一部断面図を示す図である。なお、実際のロックアップクラッチ付トルクコンバータ１の外郭は概略、同図をＸ−Ｘ軸を中心軸として円周方向に回転することで構成される。同図に示すように、本発明に係るロックアップクラッチ付トルクコンバータ１は、少なくともポンプ（ポンプインペラ）１０と、タービン（タービンインペラ）２０と、ステータ３０と、ロックアップクラッチ４０と、ダンパ装置５０で構成されている。
【００２１】
ポンプ１０は、図示しない入力側であるエンジンのクランクシャフトなどの入力軸の回転を後述する作動流体である油を介してタービン２０に伝達するものであり、ポンプブレード１１と、ポンプシェル１２と、インナーコア１３とにより構成されている。ポンプブレード１１は、円周方向に設けられた複数の翼で構成されており、その内周にインナーコア１３に取り付けられている。ポンプシェル１２は、リング形状で図示する出力側に湾曲しており、この湾曲したポンプシェル１２の内面にポンプブレード１１が固定されている。このポンプシェル１２の外周端部１２ａはポンプブレード１１の半径方向外方に突出しており、この外周端部１２ａからポンプシェル１２の半径方向内方に延在部１２ｂが延在されている。ここで、この延在部１２ｂの先端は、後述するタービン２０の外径よりもポンプシェル１２の半径方向外方に位置するものである。また、このポンプシェル１２は、上記クランクシャフトなどの入力軸と連結されているフロントカバー６０に固定されている。ここで、７０は、このポンプシェル１２に固定されているスリーブである。
【００２２】
タービン２０は、ポンプ１０から油を介して伝達された入力軸の回転を出力側である図示しない変速装置のインプットシャフトなどの出力軸に伝達するものであり、タービンブレード２１と、タービンシェル２２と、インナーコア２３とにより構成されている。タービンブレード２１は、円周方向に設けられた複数の翼で構成されており、その内周にインナーコア２３に取り付けられている。タービンシェル２２は、リング状で図示する入力側に湾曲しており、この湾曲したタービンシェル２２の内面にタービンブレード２１が固定されている。また、このタービン２０は、ポンプ１０に対向するように配設されている。このタービン２０の配設は、タービン２０外周側と後述するロックアップクラッチ４０のピストン４１とを連結することで行われる。ここで、タービン２０とピストン４１とは、タービン２０外周側であるタービンシェル２２外周面において最もこのピストン４１側（同図では、右側）に突出している部分２２ａとタービン２０の外周端部であるタービンシェル２２の外周端部２２ｂとの間で連結されている。
【００２３】
ステータ３０は、ポンプ１０とタービン２０と間に配設され、このポンプ１０とタービン２０との間を循環する油の流れを変化させ所定の特性を得るためのものである。このステータ３０の外周側にはリング状に複数枚のブレード３１が設けられ、内周側にはワンウェイクラッチ３２が固定されている。このワンウェイクラッチ３２は、ステータ３０を一方向にだけ回転可能とするものであり、アウターレース３２ａと、インナーレース３２ｂとから構成されている。このアウターレース３２ａはステータ３０の内周面に固定され、インナーレース３２ｂは図示しない自動変速機のケースなどに固定されている。なお、ステータ３０の配設は、ポンプシェル１２に固定されたスリーブ７０とステータ３０が固定されたワンウェイクラッチ３２との間、ワンウェイクラッチ３２と後述するタービンハブ８０との間にそれぞれ設けられたベアリング７１、７２により回転自在に支持されることで行われる。
【００２４】
ロックアップクラッチ４０は、入力軸の回転をポンプ１０とタービン２０と作動流体である油とで形成される流体継手を介さず直接出力軸に伝達するものであり、ピストン４１と摩擦材４２とにより構成されている。このピストン４１は、リング状であり、タービン２０とフロントカバー６０との間に配設されている。ピストン４１の配設は、係止手段と摺動手段とにより、後述するダンパ装置５０およびタービンハブ８０に対してＸ−Ｘ軸方向に摺動自在に係止されることで行われる。この係止手段は、ピストン４１の外周端部に設けられたフロントカバー６０側に突出する複数個の係止片４１ａとダンパ装置５０のドライブプレート５１の外周端部に設けられた図示しない複数個の係止溝とにより構成されている。一方、摺動手段は、ピストン４１の内周端部に設けられたフロントカバー６０側に突出する摺動片４１ｂとタービンハブ８０の外周に設けられた摺動面８１とにより構成されている。
【００２５】
摩擦材４２は、ピストン４１の上記タービン２０が連結されている側、すなわちタービン２０側に貼り付けられている。この摩擦材４２は、リング状であり上記ポンプシェル１２の延在部１２ｂと対向するように位置するものである。ここで、ロックアップクラッチ４０には、ロックアップクラッチ４０のピストン４１と、入力部材であるフロントカバー６０あるいはこのフロントカバー６０に固定されたポンプシェル１２との摩擦係合部４３を備える。この摩擦係合部４３は、上記摩擦材４２とポンプシェル１２の延在部１２ｂとにより構成されている。
【００２６】
ダンパ装置５０は、入力軸の回転を出力軸に伝達する際のトルクの変動を吸収するためのものであり、ドライブプレート５１と、２つのドリブンプレート５２，５３と、複数個のスプリング５４，５５とにより構成されている。ドライブプレート５１は、リング状であり、上述した複数個の係止溝とピストン４１の複数個の係止片４１ａとによりピストン４１に係止されている。２つのドリブンプレート５２，５３は、共にリング状であり、ドライブプレート５１および後述するスプリング５４，５５を挟むように配設されている、このドリブンプレート５２，５３の配設は、一方のドリブンプレート５３がリベット５６によりタービンハブ８０にリベット止めされ、他方のドリブンプレート５２が図示しないリベットによりドリブンプレート５３にリベット止めされることで行われる。スプリング５４，５５は、ドライブプレート５１の円周方向に複数個、遊動自在に介在し、２つのドリブンプレート５２，５３により保持されている。
【００２７】
フロントカバー６０は、図示しない入力側であるエンジンのクランクシャフトなどの入力軸が連結されており、入力軸の回転により回転するものである。このフロントカバー６０は、リング状であり、その外周端部６１はポンプシェル１２側に突出し、この外周端部６１と上記ポンプシェル１２の外周端部１２ａが円周方向に固定されている。つまり、フロントカバー６０は、入力軸の回転を少なくともポンプ１０に伝達するものである。
【００２８】
タービンハブ８０は、入力軸の回転を流体継手あるいはロックアップクラッチ４０を介して出力軸に伝達するものであり、その内周面には図示しないスプライン溝が形成されている。このスプライン溝は、変速装置のインプットシャフトなどの出力軸と嵌合するものである。なお、タービンハブ８０の配設は、タービンハブ８０とワンウェイクラッチ３２との間、タービンハブ８０とフロントカバー６０との間に、それぞれ設けられたベアリング７２、７３により回転自在に支持されることで行われる。つまり、タービンハブ８０およびワンウェイクラッチ３２に固定されたステータ３０は、ポンプシェル１２とフロントカバー６０との間でベアリング７１〜７３により回転自在に支持されている。
【００２９】
以上により構成されるロックアップクラッチ付トルクコンバータ１の内部は、第一油室Ｐ１と第二油室Ｐ２とが設けられている。第一油室Ｐ１は、ポンプ１０のポンプシェル１２とロックアップクラッチ４０のピストン４１とにより形成されている。一方、第二油室Ｐ２は、ピストン４１とフロントカバー６０とにより形成されている。これらの第一油室Ｐ１および第二油室Ｐ２には、作動流体である油が充填されており、第一油室Ｐ１内の圧力と第二油室Ｐ２内の圧力は、図示しない圧力制御手段により制御されている。
【００３０】
次に、第一の実施形態に係るロックアップクラッチ付トルクコンバータ１の組み立てについて説明する。まず、ポンプ１０のポンプシェル１２にインナーコア１３に取り付けられたポンプブレード１１を固定する。また、このポンプシェル１２にスリーブ７０を溶接等で固定する。
【００３１】
次に、ダンパ装置５０をこのダンパ装置５０のドリブンプレート５３をリベット５６によりタービンハブ８０にリベット止めすることで、タービンハブ８０に固定する。ロックアップクラッチ４０のピストン４１のタービン２０側に摩擦材４２を貼り付ける。このピストン４１の係止片４１ａとダンパ装置５０のドライブプレート５１の図示しない係止溝とを係止し、ダンパ装置５０にピストン４１を摺動自在に係止する。タービン２０のタービンシェル２２にインナーコア２３に取り付けられたタービンブレード２１を固定し、このタービン２０とピストン４１を溶接等により連結する。
【００３２】
次に、ポンプブレード１１が固定されたポンプシェル１２内部にベアリング７１を介して、ワンウェイクラッチ３２に固定されたステータ３０を挿入する。ステータ３０が挿入されたポンプシェル１２内部でタービンブレード２１とポンプブレード１１とが対向するように、ピストン４１に連結されたタービン２０を挿入する。このとき、タービンハブ８０は、ベアリング７２を介してステータ３０が固定されているワンウェイクラッチ３２に隣接する。ここで、ポンプシェル１２の延在部１２ｂの先端で形成される図示しない開口部は、タービンシェル２２の外周端部２２ｂの直径、すなわちタービン２０の外径よりも大きいため、延在部１２ｂにタービン２０の外周端部が接触することなくタービン２０をポンプシェル１２内部に挿入できる。
【００３３】
そして、ダンパ装置５０およびタービンハブ８０をフロントカバー６０で覆い、このフロントカバー６０の外周端部６１にポンプシェル１２の外周端部１２ａを溶接等により固定する。このとき、タービンハブ８０は、ベアリング７３を介してフロントカバー６０に隣接する。以上により、ロックアップクラッチ付トルクコンバータ１を組み立てる。なお、フロントカバー６０に図示しない入力側であるエンジンのクランクシャフトなどの入力軸を連結し、タービンハブ８０に図示しない変速装置のインプットシャフトなどの出力軸を嵌合する。
【００３４】
次に、第一の実施形態に係るロックアップクラッチ付トルクコンバータ１の動作について説明する。図２は、ロックアップクラッチ付トルクコンバータの動作説明図であり、同図（ａ）は摩擦係合部が解除されている状態、同図（ｂ）は摩擦係合部が摩擦係合している状態を示す図である。ここでは、このロックアップクラッチ付トルクコンバータ１を備える自動変速機が、動力源を内燃機関であるエンジンとする車両に搭載されている場合について説明する。以下、ロックアップクラッチ４０がＯＦＦ時とＯＮ時とに分けて説明する。
【００３５】
［ロックアップクラッチＯＦＦ時］
エンジンが回転すると、図示しない入力軸であるエンジンのクランクシャフトが回転し、ロックアップクラッチ付トルクコンバータ１のフロントカバー６０に伝達される。このフロントカバー６０には、ポンプ１０のポンプシェル１２が固定されているため、フロントカバー６０に伝達されたクランクシャフトの回転は、ポンプシェル１２に伝達され、このポンプシェル１２に固定されているポンプブレード１１が回転する。ポンプブレード１１が回転すると、第一油室Ｐ１内の油は、このポンプブレード１１とタービンブレード２１とステータ３０のブレード３１との間を矢印Ａ方向に循環し、流体継手として作用する。このようにして、入力軸の回転がタービン２０に伝達され、このタービン２０が回転する。タービン２０は、ピストン４１に連結されているため、入力軸の回転がピストン４１に伝達され、このピストン４１が回転する。ピストン４１は、係止手段であるこのピストン４１の係止片４１ａとダンパ装置５０のドライブプレート５１の図示しない係止溝とによりダンパ装置５０に係止されているため、入力側の回転がダンパ装置５０に伝達され、ドライブプレート５１が回転する。
【００３６】
ダンパ装置５０は、ドリブンプレート５３がリベット５６によりタービンハブ８０にリベット止めされているため、入力側の回転がタービンハブ８０に伝達され、タービンハブ８０が回転する。ここで、ドライブプレート５１とドリブンプレート５２，５３との間には、スプリング５４，５５が介在されている。このスプリング５４，５５がドライブプレート５１と２つのドリブンプレート５２，５３とにより狭持、圧縮されることでドライブプレート５１に伝達された入力軸の回転のトルクの変動を吸収する。タービンハブ８０は、図示しないスプライン溝が図示しない出力軸である変速装置のインプットシャフトに嵌合するため、入力の回転が出力軸に伝達され、出力軸が回転する。つまり、ロックアップクラッチＯＦＦ時は、入力軸の回転がポンプ１０とタービン２０を介して出力軸に伝達される。
【００３７】
ロックアップクラッチ４０がＯＦＦの時は、第一油室Ｐ１の圧力と第二油室Ｐ２の圧力は、Ｐ１＞Ｐ２となる。従って、第一油室Ｐ１内の油は、同図（ａ）の矢印Ｄに示すように、ロックアップクラッチ４０の摩擦係合部４３、すなわち摩擦材４２とポンプシェル１２の延在部１２ｂとの隙間を通り、第二油室Ｐ２に流入する。ここで、ポンプブレード１１とタービンブレード２１とが流体継手として作用すると、タービン２０はスラスト力を受ける。タービン２０がこのスラスト力を受けることにより、タービン２０外周側に連結されたピストン４１は、図１に示す摺動片４１ｂがタービンハブ８０の摺動面８１上を摺動し、矢印Ｅ方向に移動する。このピストン４１は、同図（ｂ）に示すように、摩擦係合部４３である摩擦材４２と延在部１２ｂが摩擦係合するまで移動することできるが、摩擦係合部４３が摩擦係合するとそれ以上ポンプ側に移動することができない。つまり、ピストン４１に連結されているタービン２０がスラスト力を受けたことによる移動は規制される。これにより、タービン２０とポンプ１０との干渉を抑制することができる。
【００３８】
また、タービン２０は、タービン２０外周側であるタービンシェル２２の外周面において最もこのピストン４１側に突出している部分２２ａとタービン２０の外周端部であるタービンシェル２２の外周端部２２ｂとの間、すなわちタービン２０の外径側でピストン４１に連結されている。従って、図７に示す従来のロックアップクラッチ付トルクコンバータ１００ように、タービン１２０の内径側であるタービンシェル１２３の延在部１２３ａによりタービンハブ１７０に連結されて場合と比較して、タービン２０の変形が小さくなる。これにより、タービン２０とポンプ１０との干渉をさらに抑制することができる。
【００３９】
また、上述のように、第一油室Ｐ１の圧力は第二油室Ｐ２の圧力よりも高いため、第一油室Ｐ１内の油は、矢印Ｄに示すように、摩擦係合部４３である摩擦材４２と延在部１２ｂとの隙間を通り、第二油室Ｐ２に流入する。ここで、タービン２０が受けたスラスト力により、ピストン４１がタービン２０と共に矢印Ｅ方向に移動することで、摩擦材４２と延在部１２ｂとの隙間が狭まると、第一油室Ｐ１の圧力は第二油室Ｐ２の圧力よりもさらに高くなる。従って、第一油室Ｐ１の圧力と第二油室Ｐ２との差圧により、摩擦材４２と延在部１２ｂとの隙間は一定に保たれる。
【００４０】
これは、例えば、摩擦材４２と延在部１２ｂが摩擦係合、すなわち、摩擦係合部４３が摩擦係合すると、第一油室Ｐ１の圧力と第二油室Ｐ２は、Ｐ１≫Ｐ２となる。つまり第一油室Ｐ１の圧力と第二油室Ｐ２との差圧は、上記のように摩擦材４２と延在部１２ｂとの隙間が狭まった場合の差圧よりも大きくなる。この差圧によるピストン４１を矢印Ｅ方向と反対方向に働くピストン力（数万Ｎ程度）は、ピストン４１を矢印Ｅ方向に移動させるスラスト力（数千Ｎ程度）よりも勝る。従って、ピストン４１は、摩擦係合部４３の摩擦係合を解除する方向に力を受け、摩擦係合部４３である摩擦材４２と延在部１２ｂとの間に隙間が生じ始める。この摩擦材４２と延在部１２ｂとの間に隙間が生じると、第一油室Ｐ１の圧力と第二油室Ｐ２との差圧は急激に小さくなり、ピストン４１を矢印Ｅ方向に移動させるスラスト力がピストン４１を矢印Ｅ方向と反対方向に働くピストン力よりも勝ようになる。従って、ピストン４１は、摩擦係合部４３を摩擦係合する方向に力を受け、摩擦係合部４３である摩擦材４２と延在部１２ｂとの間の隙間が狭まる。つまり、ロックアップクラッチＯＦＦ時にピストン４１は、第一油室Ｐ１の圧力と第二油室Ｐ２との差圧によるピストン力とスラスト力とが釣り合う所定の位置に停止するので、上述のように摩擦材４２と延在部１２ｂとの間の隙間は、一定に保たれる。これにより、摩擦係合部４３がロックアップクラッチＯＦＦ時に摩擦係合することを防止でき、この摩擦係合部４３の損失を低減することができる。
【００４１】
ここで、従来例では、図７に示すように、ロックアップクラッチ付トルクコンバータ１００は、ポンプシェル１１１に固定されたスリーブ１９０とステータ１３０が固定されたワンウェイクラッチ２００との間、ワンウェイクラッチ２００とタービンハブ１７０との間、タービンハブ１７０とフロントカバー１８０との間にそれぞれベアリング２１１，２１２，２１３が設けられている。これらのベアリング２１１〜２１３により、タービン１２０、ステータ１３０、ダンパ装置１５０などは、図示しない入力軸が連結されているフロントカバー１８０に対して回転自在に支持されている。上述のように、タービン１２０がポンプ１１０側にスラスト力を受けるため、特にベアリング２１１，２１２にはこのスラスト力による負荷がかかる。従って、従来においては、スラスト力による負荷を考慮して、ベアリング２１１，２１２を容量の大きいベアリングとする必要があった。容量の大きいベアリングは、ベアリングの軸方向に厚みを有するため、このロックアップクラッチ付トルクコンバータ１００の軸方向（Ｘ−Ｘ軸方向）の長さを短くすることができなかった。
【００４２】
しかし、本発明においては、タービン２０が受けるスラスト力は、上述のように第一油室Ｐ１の圧力と第二油室Ｐ２との差圧によるピストン力により打ち消される。タービン２０がピストン４０、ダンパ装置５０を介して固定されているタービンハブ８０およびワンウェイクラッチ３２を介してステータ３０を回転自在に支持するベアリング７１〜７３、特に、ベアリング７１，７２の負担が低減する。従って、ベアリング７１，７２が受けるスラスト力は低減されるので、容量が小さいベアリングを用いることができる。つまり、同図に示すＸ−Ｘ軸方向に厚みの薄いベアリングを用いることができるので、ロックアップクラッチ付トルクコンバータ１の軸方向（Ｘ−Ｘ軸方向）の長さを短くすることができ、ロックアップクラッチ付トルクコンバータ１の小型化を図ることができる。
【００４３】
［ロックアップクラッチＯＮ時］
車両が発進した後、予め設定された車速が得られると、図示しない圧力制御手段により、第一油室Ｐ１内の圧力と第二油室Ｐ２内の圧力をＰ１＜Ｐ２とする。第二油室Ｐ２の圧力が第一油室Ｐ１の圧力よりも大きくなることで、ピストン４１の摩擦材４２とポンプシェル１２の延在部１２ｂが摩擦係合、すなわちロックアップクラッチ４０の摩擦係合部４３が摩擦係合する。摩擦係合部４３が摩擦係合することで、ポンプ１０のポンプシェル１２に伝達された入力軸の回転は、ピストン４１に伝達されピストン４１が回転する。ピストン４１は、係止手段によりダンパ装置５０に係止されているため、入力側の回転がダンパ装置５０に伝達され、ドライブプレート５１が回転する。
【００４４】
ダンパ装置５０は、ドリブンプレート５３がリベット５６によりタービンハブ８０にリベット止めされているため、入力側の回転がタービンハブ８０に伝達され、タービンハブ８０が回転する。なお、上記ロックアップクラッチＯＦＦ時と同様に、スプリング５４，５５により、ドライブプレート５１に伝達された入力軸の回転のトルクの変動を吸収し、ドリブンプレート５３に伝達される。タービンハブ８０は、図示しないスプライン溝が図示しない出力軸である変速装置のインプットシャフトに嵌合するため、入力の回転が出力軸に伝達され、出力軸が回転する。つまり、ロックアップクラッチＯＮ時は、入力軸の回転がロックアップクラッチ４０の摩擦係合部４３を介して直接出力軸に伝達される。
【００４５】
〔第二実施形態〕
図３は、第二の実施形態に係るロックアップクラッチ付トルクコンバータの一部断面図を示す図である。図４は、フロントカバーと中間部材とを固定する固定手段を示す図であり、同図（ａ）はフロントカバーの正面図、同図（ｂ）は中間部材の正面図である。ここで、実際のロックアップクラッチ付トルクコンバータ１´の外郭は概略、図３をＸ−Ｘ軸を中心軸として円周方向に回転することで構成される。図３に示すロックアップクラッチ付トルクコンバータ１´が、図１に示すロックアップクラッチ付トルクコンバータ１と異なる点は、ロックアップクラッチ４０の摩擦係合部４３を構成するポンプシェル１２の延在部１２ｂが、ポンプシェル１２とは別体の中間部材９０である点である。なお、第二の実施形態に係るロックアップクラッチ付トルクコンバータ１´の基本的構成および動作は、第一の実施形態に係る図１に示すようにロックアップクラッチ付トルクコンバータ１の基本的構成および動作と略同様であるのでその説明は省略する。
【００４６】
中間部材９０は、図３および図４（ｂ）に示すように、リング状であり、その外周側に複数個の突起部９１が形成されている。この中間部材９０は、フロントカバー６０の外周端部６１に形成された段差部６２とポンプ１０のポンプケーシング１２´の外周端部１２´ａとの間、すなわちフロントカバー６０およびこのフロントカバー６０に固定されているポンプシェル１２´との間に固定されている。また、中間部材９０は、ロックアップクラッチ４０の摩擦材４２と対向するように位置するものである。ロックアップクラッチ４０の摩擦係合部４３´は、摩擦材４２と中間部材９０とにより構成されている。ここで、フロントカバー６０は、図４（ａ）に示すように、その内周側に中間部材９０の突起部９１に対応するように複数個の溝部６３が形成されている。
【００４７】
次に、第二の実施形態に係るロックアップクラッチ付トルクコンバータ１´の組み立てについて説明する。図５は、ポンプシェル、中間部材、フロントカバーの組立方法を示す図であり、同図（ａ）はフロントカバーと中間部材の要部分解斜視図、同図（ｂ）はポンプシェル、中間部材、フロントカバーの要部組立斜視図である。まず、図３に示すように、ポンプ１０のポンプシェル１２´にインナーコア１３に取り付けられたポンプブレード１１、スリーブ７０を固定する。
【００４８】
次に、タービンハブ８０にダンパ装置５０を固定し、このダンパ装置５０にロックアップクラッチ４０のピストン４１を摺動自在に係止する。フロントカバー６０内部にベアリング７３を介して、このタービンハブ８０をダンパ装置５０とピストン４１と共に挿入する。次に、同図（ａ）に示すように、フロントカバー６０の内部に中間部材９１を挿入し、固定手段であるこのフロントカバー６０の溝部６３と中間部材９０の突起部９１とを嵌合することで、まずフロントカバー６０に中間部材９０を固定する。なお、突起部９１の図示しない一方の側面は、フロントカバー６０の段差部６２に当接する。
【００４９】
次に、タービン２０のタービンシェル２２にインナーコア２３に取り付けられたタービンブレード２１を固定し、このタービン２０とフロントカバー６０内部に挿入されたピストン４１とを連結する。次に、ポンプシェル１２´内部に、ベアリング７１を介して、ステータ３０を挿入し、ポンプシェル１２´外周側がフロントカバー６０内周側と当接するようにポンプシェル１２´をフロントカバー６０内部に挿入し、固定する。このとき、タービンハブ８０とステータ３０との間には、ベアリング７２が介在されている。なお、突起部９１の図示しない他方の側面は、ポンプシェル１２´の外周端部１２´ａに当接する。以上により、ロックアップクラッチ付トルクコンバータ１´を組み立てる。なお、フロントカバー６０に図示しない入力側であるエンジンのクランクシャフトなどの入力軸を連結し、タービンハブ８０に図示しない変速装置のインプットシャフトなどの出力軸を嵌合する。
【００５０】
上記のような組み立て方法を用いることで、タービン２０とピストン４１との間に中間部材９０を配設することができる。従って、摩擦係合部４３´を構成する一方を中間部材９０としたポンプシェル１２´の半径Ｈ２は、図１に示す延在部１２ｂを有するポンプシェル１２の半径Ｈ１より小さくすることができる。つまり、ポンプシェル１２´の半径Ｈ２は、中間部材９０の半径方向の幅だけ短くすることができる。これにより、ロックアップクラッチ付トルクコンバータ１´の外径を小さくすることができるので、小型化を図ることができる。
【００５１】
また、上述のように、中間部材９０は、固定手段である突起部９１とフロントカバー６０の溝部６３とが嵌合することにより、このフロントカバー６０とポンプシェル１２´との間に固定されている。ここで、この中間部材９０は、その円周方向および半径方向を突起部９１と溝部６３との嵌合で、Ｘ−Ｘ軸方向を突起部９１の図示しない両方の側面とフロントカバー６０の段差部６２およびポンプシェル１２´の外周端部１２ａとが当接することで、移動しないように固定することができる。つまり、中間部材９０が軸方向、円周方向および半径方向のいずれにも移動しないように固定することができる。従って、中間部材９０をフロントカバー６０に固定する際に、溶接等が必要でなくなり、組み立て時間の増加の防止を図ることができる。
【００５２】
なお、上記第二実施形態では、中間部材９０の突起部９１をフロントカバー６０の内周側に設けられた溝部６３に嵌合する場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。図６は、ポンプシェルと中間部材とを固定する固定手段を示す図であり、同図（ａ）はポンプシェルの背面図、同図（ｂ）はポンプシェルと中間部材の要部分解斜視図、同図（ｃ）はポンプシェル、中間部材、フロントカバーの要部組立斜視図である。同図（ａ）に示すように、フロントカバー６０の溝部６３のかわりに、ポンプシェル１２´の内周側に複数個の溝部１２ｃを設けても良い。この溝部１２ｃは、ポンプシェル１２´の外周端部１２´ａに形成されている。この場合は、タービン２０とピストン４１とを連結する前に、このタービン２０とピストン４１との間に中間部材９０を配置する。そして、ポンプシェル１２´外周側がフロントカバー６０内周側と当接するようにポンプシェル１２´をフロントカバー６０内部に挿入する際に、中間部材９０の突起部９１をポンプシェル１２´の溝部１２ｃに嵌合させても良い。また、フロントカバー６０の外周端部６１とポンプシェル１２´の外周端部１２´ａとの両者に溝部を形成し、この溝部のＸ−Ｘ軸方向の幅が突起部９１の厚みとなるようにしても良い。この場合は、フロントカバー６０の外周端部６１の先端は、ポンプシェル１２´の外周端部１２´ａの先端に当接するように連結することとなる。
【００５３】
なお、上記第一および第二実施形態では、摩擦材４２をピストン４１に設けた場合を説明したが本発明はこれに限定されるものではなく、延材部１２ｂあるいは中間部材９０に摩擦材４２を設けても良い。この場合は、延材部１２ｂあるいは中間部材９０に設けられた摩擦材４２がピストン４１に対向するように設ける。また、摩擦材４２は、ピストン４１、延材部１２ｂ、中間部材９０のいずれか一方だけに設けられるものではなく、ピストン４１および延材部１２ｂ、ピストン４１および中間部材９０の双方に設けても良い。
【００５４】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明に係るロックアップクラッチ付トルクコンバータ（請求項１）によれば、タービンがスラスト力を受ける方向に摩擦係合部が設けられている。従って、タービンがスラスト力を受けることでこのタービンが連結されているピストンもスラスト力を受ける方向に移動するが、摩擦係合部が摩擦係合するとそれ以上スラスト力を受ける方向に移動することはない。つまり、タービンのスラスト力を受ける方向への移動は規制される。これにより、タービンとポンプとの干渉を抑制することができる。
【００５５】
また、この発明に係るロックアップクラッチ付トルクコンバータ（請求項２）によれば、タービンは、タービン外周側のうち最もピストン側に突出している部分と当該タービンの外周端部との間、すなわちタービンの外径側でピストンに連結される。従って、従来のように、タービンの内径側でタービンハブに連結される場合と比較して、タービンの変形を小さくすることができる。これにより、タービンとポンプとの干渉をさらに抑制することができる。
【００５６】
また、この発明に係るロックアップクラッチ付トルクコンバータ（請求項３および請求項４）によれば、摩擦係合部を構成する延在部がポンプシェルと一体に形成されている。これにより、上記ロックアップクラッチ付トルクコンバータの作用効果に加え、部品点数や組み立て時間の増加の防止を図ることができる。
【００５７】
また、この発明に係るロックアップクラッチ付トルクコンバータ（請求項５および請求項６）によれば、摩擦係合部を構成する一方をフロントカバーあるいはポンプシェルとは別体の中間部材とする。従って、タービンとピストンを連結する前に、この中間部材をタービンとピストンとの間に配設することができるので、ポンプシェルの半径を短くすることができる。すなわち、ロックアップクラッチ付トルクコンバータの外径を小さくすることができる。これにより、上記ロックアップクラッチ付トルクコンバータの作用効果に加え、小型化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第一の実施形態に係るロックアップクラッチ付トルクコンバータの一部断面図を示す図である。
【図２】図２は、ロックアップクラッチ付トルクコンバータの動作説明図であり、同図（ａ）は摩擦係合部が解除されている状態、同図（ｂ）は摩擦係合部が摩擦係合している状態を示す図である。
【図３】第二の実施形態に係るロックアップクラッチ付トルクコンバータの一部断面図を示す図である。
【図４】フロントカバーと中間部材とを固定する固定手段を示す図であり、同図（ａ）はフロントカバーの正面図、同図（ｂ）は中間部材の正面図である。
【図５】ポンプシェル、中間部材、フロントカバーの組立方法を示す図であり、同図（ａ）はフロントカバーと中間部材の要部分解斜視図、同図（ｂ）はポンプシェル、中間部材、フロントカバーの要部組立斜視図である。
【図６】ポンプシェルと中間部材とを固定する固定手段を示す図であり、同図（ａ）はポンプシェルの背面図、同図（ｂ）はポンプシェルと中間部材の要部分解斜視図、同図（ｃ）はポンプシェル、中間部材、フロントカバーの要部組立斜視図である。
【図７】従来例の問題点を示す図である。
【符号の説明】
１，１´ ロックアップクラッチ付トルクコンバータ
１０ ポンプ
１１ ポンプブレード
１２ ポンプシェル
１２ｂ 延在部
１２ｃ 溝部
２０ タービン
２１ タービンブレード
２２ タービンシェル
３０ ステータ
４０ ロックアップクラッチ
４１ ピストン
４２ 摩擦材
４３ 摩擦係合部
５０ ダンパ装置
６０ フロントカバー
６２ 溝部
７１，７２，７３ ベアリング
８０ タービンハブ
９０ 中間部材
９１ 突起部

Claims (6)

1. ロックアップクラッチ用のピストンと入力部材との摩擦係合部を備えたロックアップクラッチ付トルクコンバータにおいて、
   前記ピストンは、フロントカバーとタービンとの間に配設され、
   前記ピストンと前記タービン外周側とを連結すると共に、
   前記摩擦係合部を前記ピストンが連結するタービン側に設けたことを特徴するロックアップクラッチ付トルクコンバータ。
2. 前記ピストンは、前記タービン外周側のうち最もピストン側に突出している部分と当該タービンの外周端部との間で連結す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トルクコンバータ。
3. 前記摩擦係合部は、
   前記フロントカバーに固定されているポンプシェルの外周端部から当該ポンプシェルの半径方向内方に延在する延在部と、
   前記延在部と対向するように前記ピストンに設けられた摩擦材と、
   で構成されることを特徴とする請求項１または２に記載のロックアップクラッチ付トルクコンバータ。
4. 前記摩擦係合部は、
   前記ピストンと、
   前記フロントカバーに固定されているポンプシェルの外周端部から当該ポンプシェルの半径方向内方に延在する延在部に前記ピストンと対向するように設けられた摩擦材と、
   で構成されることを特徴とする請求項１または２に記載のロックアップクラッチ付トルクコンバータ。
5. 前記摩擦係合部は、
   前記フロントカバーおよび／または当該フロントカバーに固定されているポンプシェルとの間に固定手段により固定される中間部材と、
   前記中間部材と対向するように前記ピストンに設けられた摩擦材と、
   で構成されることを特徴とする請求項１または２に記載のロックアップクラッチ付トルクコンバータ。
6. 前記摩擦係合部は、
   前記ピストンと、
   前記フロントカバーおよび／または当該フロントカバーに固定されているポンプシェルとの間に固定手段により固定される中間部材に前記ピストンと対向するように設けられた摩擦材と、
   で構成されることを特徴とする請求項１または２に記載のロックアップクラッチ付トルクコンバータ。

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