JP2000230625A - トルクコンバータのロックアップ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ピストン部材とダンパー機構とを備えたト
ルクコンバータのロックアップ装置においてダンパー機
構の性能を向上させる。 【解決手段】 トルクコンバータ１のロックアップ装
置４は、第１ピストン４３とダンパー機構４４とピスト
ン４２とを備えている。第１ピストン４３はフロントカ
バー２の摩擦面に近接して配置されている。ダンパー機
構４４は第１ピストン４３とタービン１１とを回転方向
に弾性的に連結している。ピストン４２は空間Ｃの圧変
化によって空間Ｃ内を移動可能であり、第１ピストン４
３の入力フロントカバー摩擦面側と反対側に配置された
環状の部材である。ピストン４２はフロントカバー２に
対して相対回転不能にかつ軸方向に移動可能に連結され
ている。ピストン４２は内径ＩＤ２がダンパー機構４４
の外径より大きい。また、ピストン４２はダンパー機構
４４の外周に配置されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、トルクコンバータ
のロックアップ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、トルクコンバータは、流体によ
り動力を伝達するために加速及び減速をスムーズに行う
ことができる。しかし、流体の滑りによりエネルギーロ
スが生じ、燃費が悪い。そこで従来のトルクコンバータ
には、入力側のフロントカバーと出力側のタービンとを
機械的に連結するロックアップ装置が取り付けられたも
のがある。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ている。ロックアップ装置
は、主に、フロントカバーに圧接可能な円板状ピストン
と、タービンの背面側に取り付けられたドリブンプレー
トと、ピストン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から構成されてい
る。ピストンには、フロントカバーの平坦な摩擦面に対
向する位置に円環状の摩擦部材が接着されている。

【０００３】前記従来のロックアップ装置では、ピスト
ンの作動はトルクコンバータ本体内を流れる作動油によ
り制御されている。具体的には、ロックアップ連結解除
時にピストンとフロントカバーとの間に外部の油圧作動
機構から作動油が供給される。この作動油はフロントカ
バーとピストンとの間の空間を半径方向外側に流れ、さ
らに外周部側においてトルクコンバータ本体内に流れ込
む。ロックアップ連結時には、フロントカバーとピスト
ンとの間の空間の作動油が内周側からドレンされ、その
結果ピストンがフロントカバー側に移動する。この結果
ピストンに設けられた摩擦部材がフロントカバーの摩擦
面に押し付けられる。このようにしてフロントカバーの
トルクがロックアップ装置を介してタービン側に伝達さ
れる。

【０００４】従来のロックアップ装置においては、摩擦
面が一面だけではトルク伝達容量が十分に大きくないた
め、複数の摩擦板により複数の摩擦面を確保する複板ク
ラッチが用いられている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来のロックアップ装
置は、トルクコンバータ内において軸方向に限定された
スペースに配置される一方、車輌の低速時からの使用に
や高トルク化によりダンパー機構の高性能化が要求され
ている。また、近年は発進時にのみ流体によるトルク伝
達を行い、例えば時速１０ｋｍ以上ではロックアップ装
置を連結させておくトルクコンバータが知られている。
このようにロックアップ領域を増大させた構造では、エ
ンジンからのトルク変動に対してねじり振動を十分に吸
収・減衰できるようにトーションスプリングの性能向上
が求められている。具体的にはダンパー機構のトーショ
ンスプリングの径を大きくすることで、捩じり振動に対
する振動吸収・減衰特性を向上させることが要求されて
いる。

【０００６】しかし、従来のロックアップ装置では、ト
ーションスプリングの軸方向片側に他の部材が配置され
るなどして、十分にトーションスプリングを大型化する
ことができなかった。本発明の目的は、ピストンとダン
パー機構とを備えたトルクコンバータのロックアップ装
置においてダンパー機構の性能を向上させることにあ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載のトルク
コンバータのロックアップ装置は、内側に摩擦面を有す
るフロントカバーと、フロントカバーと共に流体室を構
成するインペラーと、流体室内でインペラーに対向して
配置されフロントカバーとの間に空間を形成しているタ
ービンとを含むトルクコンバータに用いられる。ロック
アップ装置は、空間内に配置され、空間の圧変化によっ
てフロントカバーとタービンを機械的に連結・連結解除
するための装置である。ロックアップ装置は、プレート
とダンパー機構とピストンとを備えている。プレートは
フロントカバー摩擦面に近接して配置されている。ダン
パー機構はプレートとタービンとを回転方向に弾性的に
連結するための機構である。ピストンは空間の圧変化に
よって空間内を移動可能である。ピストンはプレートの
フロントカバー摩擦面側と反対側に配置された環状の部
材である。ピストンはフロントカバーに対して相対回転
不能にかつ軸方向に移動可能に連結されている。ピスト
ンは内径がダンパー機構の外径より大きくダンパー機構
の外周に配置されている。

【０００８】このロックアップ装置では、ピストンはフ
ロントカバーと一体回転することにより、ロックアップ
装置において摩擦面が２面確保される。さらに、そのピ
ストンの内径がダンパー機構の外径より大きく、ピスト
ンがダンパー機構の外周に配置されているため、ダンパ
ー機構におけるトーションスプリングの軸方向寸法を大
きくすることができる。これにより、設計が容易になり
さらに低剛性化などのトーションスプリングの高機能化
を実現できる。

【０００９】請求項２に記載のトルクコンバータのロッ
クアップ装置では、請求項１において、ピストンは内周
面がプレート及びドライブ部材の一方に相対回転不能に
かつ軸方向移動可能に支持されている。

【００１０】このロックアップ装置では、ピストンの支
持をダンパー機構の一部によって行われているため、ピ
ストンを支持するための特別な部材や機構が不要とな
る。請求項３に記載のトルクコンバータのロックアップ
装置では、請求項２において、ピストンとプレートとの
間には圧空間が形成されている。ロックアップ装置はシ
ール機構をさらに備えている。シール機構はピストンの
内周面と前記一方とを軸方向にシールしている。

【００１１】このロックアップ装置では、ピストンの片
側の空間がプレートとの間に形成されているため、部品
点数が少なくなり構造が簡単になっている。

【００１２】

【発明の実施の形態】図１は本発明の一実施形態が採用
されたトルクコンバータ１を示している。図１におい
て、トルクコンバータ１は、主に、フロントカバー２
と、フロントカバー２と同心に配置された３種の羽根車
（インペラー１０、タービン１１、ステータ１２）から
なる流体作動部３と、フロントカバー２とタービン１１
との軸方向間の空間Ｃに配置されたロックアップ装置４
とから構成されている。フロントカバー２とインペラー
１０のインペラーシェル１５は外周部が溶接により固定
されており、両者で作動油が充填された流体室Ａを形成
している。インペラーシェル１５においてインペラーブ
レード１６からさらに延びる部分は、タービン１１の外
周側に配置され、フロントカバー２の外周筒状部８と一
体になっている。

【００１３】フロントカバー２は、エンジンのクランク
シャフト（図示せず）からトルクが入力される部材であ
る。フロントカバー２は主に円板状の本体５から構成さ
れている。本体５の中心にはボス６が固定されている。
本体５の外周部エンジン側面には複数のナット７が固定
されている。本体５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８が形成されている。外周筒状部８
には全周にわたって半径方向の交互に突出する凹凸が形
成されている。この凹凸により外周筒状部８の内側には
ラグ又はスプライン９が形成されている。さらにフロン
トカバー２の本体５の内側で外周部には環状かつ平坦な
摩擦面７０が形成されている。摩擦面７０は軸方向トラ
ンスミッション側を向いている。

【００１４】流体作動部３は流体室Ａ内で軸方向トラン
スミッション側に配置されている。これにより、流体室
Ａ内は流体作動部３からなる流体作動室Ｂと、フロント
カバー２の本体５とタービン１１との間に形成された空
間Ｃとに分かれている。インペラー１０は、インペラー
シェル１５と、インペラーシェル１５の内側に固定され
た複数のインペラーブレード１６と、インペラーブレー
ド１６の内側に固定されたインペラーコア１７と、イン
ペラーシェル１５の内周縁に固定されたインペラーハブ
１８とから構成されている。

【００１５】タービン１１は流体室Ａ内でインペラー１
０に対向して配置されている。タービン１１は、タービ
ンシェル２０と、タービンシェル２０に固定された複数
のタービンブレード２１と、タービンブレード２１の内
側に固定されたタービンコア２２と、タービンシェル２
０の内周縁に固定されたタービンハブ２３とから構成さ
れている。タービンハブ２３は円筒状の部材であり、外
周側にフランジ２６を有している。フランジ２６は複数
のリベット２４によってタービンシェル２０の内周部に
固定されいる。さらに、タービンハブ２３の内周縁には
スプライン２５が形成されている。スプライン２５には
トランスミッション側から延びる図示しないシャフトが
係合している。これによりタービンハブ２３からのトル
クは図示しないシャフトに出力される。

【００１６】ステータ１２はインペラー１０の内周部と
タービン１１の内周部との間に配置されている。ステー
タ１２はタービン１１からインペラー１０へと戻る作動
油の流れを整流するための機構である。ステータ１２は
ステータキャリア２７と、その外周面に固定された複数
のステータブレード２８と、ステータブレード２８の内
側に固定されたステータコア２９とから構成されてい
る。さらに、ステータキャリア２７はワンウェイクラッ
チ３０を介して図示しない固定シャフトに支持されてい
る。

【００１７】フロントカバー２の本体５とタービンハブ
２３との軸方向間には第１スラストベアリング３２が配
置されている。なお、タービンハブ２３の軸方向エンジ
ン側端面には半径方向に延びる複数の溝が形成されてお
り、これらの溝により第１スラストベアリング３２の半
径方向両側を作動油が流通可能となっている。タービン
ハブ２３とワンウェイクラッチ３０との間には第２スラ
ストベアリング３３が配置されている。ワンウェイクラ
ッチ３０を構成する部材の軸方向エンジン側には半径方
向に延びる複数の溝が形成されている。これらの溝によ
り第２スラストベアリング３３の半径方向両側間で作動
油が流通することが可能となっている。

【００１８】ステータキャリア３７とインペラーハブ１
８との軸方向間には第３スラストベアリング３４が配置
されている。ステータキャリア２７の軸方向トランスミ
ッション側には半径方向に延びる複数の溝が形成されて
いる。これらの溝により第３スラストベアリングの半径
方向両側間で作動油が流通可能となっている。なお、こ
の実施形態ではインペラーハブ１８とステータ１２との
軸方向間に油圧作動機構の第１油路が連結され、ステー
タ１２とタービンハブ２３との軸方向間に油圧作動機構
の第２油路が連結され、タービンハブ２３とフロントカ
バー２の内周部との間に油圧作動機構の第３油路が連結
されている。第１油路と第２油路は通常は共通の油圧回
路につながっており、ともに、流体作動部３に作動油を
供給し、又は流体作動部から作動油を排出する。第３油
路は、シャフトの内部に形成され、フロントカバー２と
タービンハブ２３との間にすなわち空間Ｃの内周部に作
動油を供給したり又は空間Ｃから作動油を排出すること
ができる。

【００１９】次に、空間Ｃについて説明する。空間Ｃは
フロントカバー２の本体５とタービン１１との軸方向間
に形成された環状の空間である。空間Ｃは、軸方向エン
ジン側がフロントカバー２の本体５により形成され、軸
方向トランスミッション側がタービン１１のタービンシ
ェル２０により形成されている。さらに、空間Ｃは外周
側が主に外周筒状部８の内周面により形成され、その内
周側がタービンハブ２３の外周面により形成されてい
る。空間Ｃは、前述のように、内周側すなわちフロント
カバー２の内周部とタービンハブ２３との間において外
部の油圧作動機構に連結している。さらに、空間Ｃは外
周部においてインペラー１０出口とタービン１１入口と
の間の隙間から流体作動室Ｂに連通している。

【００２０】ロックアップ装置４は、空間Ｃ内に配置さ
れ、空間Ｃ内の油圧変化によってフロントカバー２とタ
ービン１１とを機械的にに連結・連結解除するための装
置である。ロックアップ装置４は、主に、ピストン機構
４１とピストン４２とから構成されている。ピストン機
構４１は自らが空間Ｃ内で油圧変化によって作動するピ
ストン機能と、回転方向の捩じり振動を吸収・減衰する
ためのダンパー機能とを有している。

【００２１】ピストン機構４１は第１ピストン４３とダ
ンパー機構４４とから構成されている。第１ピストン４
３は空間Ｃ内においてフロントカバー２の本体５側に近
接して配置された円板状の部材である。第１ピストン４
３は主に円板状のプレート４５から構成され、空間Ｃ内
をフロントカバー２側の第１空間Ｄとタービン１１側の
第２空間Ｅとに分割している。プレート４５の外周部
は、フロントカバー２の摩擦面７０の軸方向ランスミッ
ション側に配置された第１摩擦連結部４９となってい
る。第１摩擦連結部４９は環状かつ平坦な板状部分であ
り、軸方向両側に環状の摩擦部材４６が貼られている。
摩擦部材４６において摩擦面７０に対向するものを第１
摩擦部材４６ａとし、その反対側のもの第２摩擦部座４
６ｂとする。プレート４５の内周縁には内周筒状部７１
が形成されている。内周筒状部７１はプレート４５の内
周縁から軸方向トランスミッション側に延びている。内
周筒状部７１の内周面はタービンハブ２３の外周面６５
によって軸方向及び回転方向に移動可能に支持されてい
る。タービンハブ２３の外周面には内周筒状部７１の軸
方向トランスミッション側に位置する環状の当接部４８
が形成されている。これによりプレート４５の軸方向ト
ランスミッション側への移動が制限されている。なお、
外周面６５には環状の溝が形成されており、その溝内に
はシールリング５７が配置されいる。シールリング５７
は内周筒状部７１の内周面に当接している。このシール
リング５７により第１空間Ｄと第２空間Ｅとの間がシー
ルされている。

【００２２】以上に述べたように、第１空間Ｄの内周部
は第３油路と連通しており、第１ピストン４３の内周縁
とタービンハブ２３の外周面６５とによって第２空間Ｅ
から遮断されており、外周部は第１摩擦連結部４９が摩
擦面７０に当接した状態で第２空間Ｅから遮断されかつ
離れた状態で第２空間Ｅと連通する。ダンパー機構４４
は、第１ピストン４３からのトルクをタービン１１側に
伝達すると共に、捩じり振動を吸収・減衰するための機
構である。ダンパー機構４４は第２空間Ｅ内において第
１ピストン４３の内周部とタービンシェル２０の内周部
との間に配置されている。ダンパー機構４４は、主に、
ドライブ部材５０とドリブン部材５１とトーションスプ
リング５２とから構成されている。ドライブ部材５０は
第１ピストン４３に堅く固定されている。ドリブン部材
５１はタービン１１にトルクを出力可能になっている。
トーションスプリング５２はドライブ部材５０とドリブ
ン部材５１とを回転方向に弾性的に連結している。より
具体的に説明すると、ドライブ部材５０は第１ドライブ
プレート５４と第２ドライブプレート５５とから構成さ
れている。両ドライブプレート５４，５５は環状に形成
されたプレートであり軸方向に並んで配置されている。
第１ドライブプレート５４は第１ピストン４３のプレー
ト４５の軸方向トランスミッション側に近接して配置さ
れている。第２ドライブプレート５５は第１ドライブプ
レート５４の軸方向トランスミッション側に配置されて
いる。両ドライブプレート５４，５５の外周部は第１ピ
ストン４３に対して複数のリベット５６により固定され
ている。第１ドライブプレート５４と第２ドライブプレ
ート５５の内周部は軸方向に離れて配置されている。ま
た、両ドライブプレート５４，５５にはトーションスプ
リング５２が係合する複数の角窓３５，３６が形成され
ている。なお、第２ドライブプレート５５は、図３に示
すように、リベット５６により第１ピストン４３に固定
された外周部５５ａと、外周部５５ａから軸方向トラン
スミッション側に延びる筒状部５５ｂと、筒状部５５ｂ
から半径方向内側に延びる環状部５５ｃとを有してい
る。環状部５５ｃに前述の角窓３５，３６が形成されて
いる。ドリブン部材５１は、環状のプレートであり、そ
の外周部は両ドライブプレート５４，５５の軸方向間に
配置されている。ドリブン部材５１には、ドライブプレ
ート５４，５５の角窓に対応する位置に窓孔５８が形成
されている。窓孔５８内にはトーションスプリング５２
が配置されている。トーションスプリング５２は回転方
向に延びるコイルスプリングである。トーションスプリ
ング５２は前述の窓孔５８及び角窓３５，３６によって
回転方向を支持されている。さらに、トーションスプリ
ング５２はドライブプレート５４，５５の角窓３５，３
６により軸方向の移動を制限されている。ドリブン部材
５１の内周部には、軸方向トランスミッション側に延び
る筒状部３８が形成されている。筒状部３８には先端か
らさらに軸方向トランスミッション側に延びる複数の爪
５９が形成されている。

【００２３】ダンパー機構４４は爪部材５３をさらに有
している。爪部材５３はタービン１１に堅く固定される
ことでタービン１１と一体回転する部材である。爪部材
５３は、ドリブン部材５１に対して相対回転可能及び軸
方向に移動可能となることを許容する部材である。爪部
材５３は、リベット２４によりタービンシェル２０と共
にタービンハブ２３に固定される環状部６０を有してい
る。環状部６０の内周縁からは半径方向内側に延びる爪
部６１が形成されている。爪部６１はドリブン部材５１
の爪５９と互いに係合している。この状態でドリブン部
材５１はタービン１１に対して相対回転不能にかつ軸方
向に移動可能となっている。なお、爪部６１と爪５９と
の係合部分では半径方向に軸方向に連通する隙間が確保
されている。

【００２４】ドリブン部材５１の筒状部３８の外周面
は、第２ドリブンプレート５５の内周面に当接して半径
方向に支持されている。このようにして、ドリブン部材
５１は第２ドライブプレート５５や第１ピストン４３を
介してタービンハブ２３に対してセンタリングされてい
る。このようにして、ドリブン部材５１を直接タービン
ハブ２３に対して半径方向位置決めを行う必要がないた
め、ピストン機構４１とタービン１１との係合において
タービンハブ２３にスプラインを加工する必要がない。
この結果、全体の加工コストが低下する。

【００２５】ピストン４２は第２空間Ｅ内において第１
ピストン４３外周部の軸方向トランスミッション側、か
つ、ダンパー機構４４の外周側に配置されている。ピス
トン４２は、環状のプレートであり、第１摩擦連結部４
９の軸方向トランスミッション側に近接する第２摩擦連
結部６８を有している。第２摩擦連結部６８は、図２に
示すように環状かつ平坦な形状であり、軸方向エンジン
側に押圧面６９を有している。押圧面６９は第２摩擦部
材４６ｂに対して軸方向に対向している。ピストン４２
の外周縁には軸方向トランスミッション側に延びる外周
筒状部６２が形成されている。外周筒状部６２はフロン
トカバー２の外周筒状部８の内周面に近接して配置され
ている。外周筒状部６２は半径方向両側に交互に突出す
る歯６４が形成されている。歯６４はフロントカバー２
の外周筒状部８に形成されたラグ又はスプライン９に係
合している。この係合によりピストン４２はフロントカ
バー２に対して相対回転不能にかつ軸方向に移動可能と
なっている。なお、ラグ又はスプライン９の軸方向トラ
ンスミッション側部分には環状の溝が形成されており、
その溝内にワイヤーリング６７が配置されている。この
ワイヤーリング６７に対してピストン４２の外周筒状部
６２の軸方向トランスミッション端面が当接すること
で、ピストン４２の軸方向トランスミッション側への移
動が制限されている。なお、歯６４とラグ又はスプライ
ン９との係合部分には軸方向に作動油が移動可能な隙間
が形成されている。

【００２６】ピストン４２の内周縁には軸方向トランス
ミッション側に延びる内周筒状部６３が形成されてい
る。内周筒状部６３の内周縁は第２ドライブプレート５
５の筒状部５５ｂ外周面７３によって支持され、半径方
向の位置決めがされ、回転方向及び軸方向の移動が可能
となっている。さらに、外周面７３には環状の溝が形成
されており、その中にはシールリング６６が配置されて
いる。シールリング６６は内周筒状部６３の内周面に当
接している。このシールリング６６により、ピストン４
２の内周縁において軸方向両側の空間が互いにシールさ
れている。このようにして、主に第１ピストン４３の外
周部分とピストン４２との軸方向間に第３空間Ｆが形成
されている。第３空間Ｆは、前述のシールリング６６に
より第２空間Ｅにおける他の部分とは遮断されている。
さらに、第３空間Ｆは、第１摩擦連結部４９と第２摩擦
連結部６８とが互いに当接した状態では外周側が閉ざさ
れており、両者が離れた状態では開放されている。第３
空間Ｆがピストン４２とプレート４５との間に形成され
ているため、部品点数が少なくなり構造が簡単になって
いる。さらに、プレート４５において第１摩擦連結部４
９の半径方向内側部分には、軸方向に貫通する複数の孔
４７が形成されている。この孔４７により、第１空間Ｄ
と第３空間Ｆとは互いに連通している。

【００２７】以上の説明をまとめながら、ロックアップ
装置４のクラッチ連結部４０について説明する。クラッ
チ連結部４０は、フロントカバー２の摩擦面７０と、第
１ピストン４３の第１摩擦連結部４９と、ピストン４２
の第２摩擦連結部６８の押圧面６９とから構成されてい
る。このようにしてクラッチ連結部４０は２面の摩擦面
を有している。なお、ピストン部材４２と第２ドライブ
プレート５５はクラッチ連結部４０が遮断された状態で
相対回転する。しかし、クラッチ連結部４０が連結され
た状態で両者は一体回転し、筒状内周部６３と筒状部５
５ｂは回転方向に摺動しない。

【００２８】ここでは、第１摩擦連結部４９と第２摩擦
連結部６８とがそれぞれ軸方向に自ら移動するピストン
となっているため、摩擦面７０と摩擦部材４６との間に
は第１ピストン４３からの押圧力が作用し、摩擦部材４
６と押圧面６９との間にはピストン４２からの押圧力が
作用する。このクラッチ連結部４０では、ピストン４２
の内径（ＩＤ２）が第１ピストン４３の内径（ＩＤ１）
より大きいことで、ピストン４２から第１摩擦連結部４
９に作用する押圧力は、ピストン４２の内径が第１ピス
トン４３の内径に等しい場合に比べて小さい。そのた
め、摩擦面を単に２倍にした場合に比べて小さな押圧力
を発生することができ、摩擦部材４６等の摩耗や破損を
押さえることができる。また、ピストン４２の大きさを
変更することでクラッチ連結部４０に作用する押圧力を
容易に変更することができる。ピストン４２の内径はピ
ストン機構４３の内径よりも大きいともいえる。このよ
うな構造はピストン機構４１にダンパー機構４４が設け
られていない場合に前述の優れた効果を発揮する。

【００２９】フロントカバー２と一体回転する入力部材
としてピストン４２がダンパー機構４４の外周側に配置
されるため、より具体的には、ピストン４２の内径がダ
ンパー機構４４の外径より大きくかつピストン４２がダ
ンパー機構４４の外周に配置されているため、ダンパー
機構４４の軸方向片側のスペースが制約されていない。
したがって、ダンパー機構４４におけるトーションスプ
リング５２の軸方向寸法を大きくすることができる。こ
れにより、設計が容易になりさらに低剛性化などのトー
ションスプリング５２の高機能化を実現できる。

【００３０】さらに、自ら軸方向に移動するピストン部
材としてのピストン４２がダンパー機構４４の一部特に
ドライブ部材を構成する第２ドライブプレート５５によ
って半径方向に支持されることによって、ピストン４２
を支持するための特別な部材や構成を設けることがなく
なり、ロックアップ装置４全体の構造が簡単になる。次
に動作について説明する。クラッチ連結解除状態では、
第３油路から第１空間Ｄの内周側に作動油が供給されて
いる。第１空間Ｄ内の作動油はを半径方向外側に流れ、
摩擦面７０と第１摩擦部材４６ａとの間を流れさらにラ
グ又はスプライン９と歯６４との間の隙間を通って第２
空間Ｅの外周側に流れる。第２空間Ｅの作動油は、イン
ペラーシェル１５とタービンシェル２０との隙間を通
り、インペラー１０出口とタービン１１の入口間の隙間
から流体作動室Ｂ内に流れる。また、第１空間Ｄ内を移
動する作動油は第１ピストン４３に形成された孔４７を
通って第３空間Ｆ内に流れ込む。第３空間Ｆ内の作動油
は押圧面６９と第２摩擦部材４６ｂとの間を通って半径
方向外側に流れる。その作動油もラグ又はスプライン９
及び歯６４との間の隙間を通って第２空間Ｅの外周側に
流れる。

【００３１】ここでは、第１ピストン４３とピストン４
２とがそれぞれ空間Ｃ内の油圧の変化によって軸方向に
移動するピストンとして機能しているため、両部材の軸
方向動作が安定している。そのためクラッチ連結部４０
において各部材は互いに接触しにくい。具体的には、ピ
ストン４２はワイヤーリング６７により軸方向トランス
ミッション側への移動を制限され、第１ピストン４３は
タービンハブ２３によって軸方向への移動を制限されて
いる。この結果、図２に示すように、摩擦面７０と第１
摩擦部材４６ａとの間、さらには第２摩擦部材４６ｂと
押圧面６９との間に所定のクリアランスが確保されてい
る。

【００３２】次に、クラッチ連結動作について説明す
る。第３油路から第１空間Ｄ内の作動油をドレンする。
これより第１空間Ｄ内の作動油は内周側に流れ、さらに
第３空間Ｆ内の作動油は孔４７を通って第１空間Ｄ内に
流れ込む。この結果、第１ピストン４３は軸方向エンジ
ン側に移動し、第１摩擦連結部４９がフロントカバー２
の摩擦面７０に当接する。さらに、ピストン４２も軸方
向エンジン側に移動し、押圧面６９が第２摩擦部材４６
ｂに当接する。このように、孔４７によって第１空間Ｄ
と第３空間Ｆとが互いに連通することによって、ピスト
ン４２の動作がスムーズになる。

【００３３】次にクラッチ解除動作について説明する。
第３油路から第１空間Ｄ内に作動油が供給されると、そ
の作動油は外周側に移動し、さらに孔４７を通って第３
空間Ｆ内に流れ込む。この結果、第１ピストン４３及び
ピストン４２は軸方向トランスミッション側に移動す
る。このように、孔４７によってピストン４２の動作が
スムーズになっている。第２実施形態 図４に示すロックアップ装置４について、第１実施形態
と異なる部分にのみ詳細に説明する。

【００３４】ピストン４２の内周面はピストン機構４１
により当接・支持されておらず、ピストン４２の内周部
においては軸方向両側の空間は連通している。ピストン
４２の外周部は第１ピストン４３の第１摩擦連結部４９
よりさらに外周側に延びフロントカバー２の外周筒状部
８近傍に位置している。第１ピストン４３の外周側でフ
ロントカバー２の本体５とピストン４２の外周部との間
には環状の第４空間Ｇが確保されている。さらに、ピス
トン４２の外周面には、外周筒状部８の内周面に当接す
る環状のシール部材９５が固定され、内周筒状部８とピ
ストン４２との間において軸方向両側がシールされてい
る。このように、第４空間Ｇは外周部がシール部材９５
によりシールされ、内周部がクラッチ連結部４０が連結
した状態で閉鎖された状態となっている。第４空間Ｇ内
にはコーンスプリング９７が配置されている。コーンス
プリング９７は少なくともピストン４２が最も軸方向エ
ンジン側に移動した状態（クラッチ連結状態）で軸方向
に弾性変形した状態となっている。すなわちコーンスプ
リング９７は少なくともクラッチ連結状態でピストン４
２に対してフロントカバー２から離れる方向に付勢力を
与えている。

【００３５】第１ピストン４３の第１摩擦連結部４９に
貼られた第１摩擦部材４６ａと第２摩擦部材９６とにつ
いて説明する。第１摩擦部材４６ａは第１実施形態と同
様である。第２摩擦部材９６は第１摩擦部材４６ａと内
径は同一であるが外径は小さくなっている。この結果、
第２摩擦部材９６の半径方向幅は第１摩擦部材４６ａの
半分程度となっている。すなわちクラッチ連結状態にお
いてピストン４２の押圧面６９は内周側部分のみが第２
摩擦部材９６に当接しており、その外周側は第１摩擦連
結部４９において摩擦部材が固定されていない部分との
間に隙間を有していることになる。この隙間は前述の第
４空間Ｇの一部となっている。

【００３６】第１実施形態ではフロントカバー２にラグ
又はスプラインが形成されていたがこの実施形態ではイ
ンペラーシェル１５にラグ又はスプライン１００が形成
されている。さらに、インペラーシェル１５にはピスト
ン４２の外周筒状部６２に対して軸方向に対向するイン
ロー部１０１が形成されている。ドリブン部材５１にお
いて軸方向に延びる爪５９部分の内周面はタービンハブ
２３の第２外周面１０５により半径方向に支持されてい
る。

【００３７】本実施形態では、第１実施形態における第
１ドライブプレート５４が省略され、その代わりに第１
ピストン４３がトーションスプリング５２を支持してい
る。具体的には、第１ピストン４３にはばね支持部１０
２が設けられている。ばね支持部１０２はトーションス
プリング５２の半径方向両側を支持している。ばね支持
部１０２は軸方向にしぼり加工等により形成された突出
部であり軸方向に孔や切欠きが設けられていない。ばね
支持部１０２においてトーションスプリング５２に接触
する部分には所定の熱処理等が施されている。このよう
に第１ピストン４３がダンパー機構４４のダンパーケー
シングとして機能しており、従来のドライブプレートの
一方を省略できる。この結果部品点数が少なくなり、全
体構造が簡単になる。

【００３８】ロックアップ連結解除動作状態では、第３
油路から第１空間Ｄ内に作動油が供給される。第１空間
Ｄ内の作動油は、外周側に移動し、フロントカバー２の
摩擦面７０と第１摩擦部材４６ａとの間から第４空間Ｇ
内に流れ込む。第４空間Ｇ内の作動油は第２摩擦部材９
６と押圧面６９との間を通って半径方向内側に流れる。
作動油はさらにピストン４２の内周部とダンパー機構４
４との間の隙間から第２空間Ｅ内に流れる。

【００３９】この状態でコーンスプリング９７によりピ
ストン４２は軸方向エンジン側への移動が制限されてい
る。そのためクラッチ連結遮断時にドラグトルクが生じ
にくい。次に、第３油路から第１空間Ｄ内の作動油をド
レンすると、第１ピストン４３とピストン４２とが軸方
向エンジン側に移動する。これにより、第１摩擦部材４
６ａが摩擦面７０に押圧され、押圧面６９が第２摩擦部
材４６ｂに押圧される。ここでは、第２摩擦部材９６の
有効半径が小さくなっているため、第２摩擦部材９６に
おける伝達トルクは第１実施形態より小さくなる可能性
がある。しかし、この実施形態では第２摩擦部材９６の
外径を小さくすることでピストン４２の受圧面積を増加
させている。そのため、ピストン４２に作用する圧力次
第で第２摩擦部材９６における伝達トルクを従来と同等
又はそれ以上に大きくすることも可能である。

【００４０】次に第３油路から第１空間Ｄ内に作動油が
供給されると、第１ピストン４３及びピストン４２が軸
方向トランスミッション側に移動しクラッチ連結が遮断
される。このとき、コーンスプリング９７によってピス
トン４２は確実にかつスムーズに軸方向トランスミッシ
ョン側に移動する。第３実施形態 図５に示す第３実施形態は第２実施形態とほぼ同様であ
るので、異なる部分についてのみ詳細に説明する。

【００４１】第２摩擦部材１０６は第１摩擦部材４６ａ
に比べて外径はほぼ同じであるが内径は大きくなってい
る。この結果、第２摩擦部材１０６の半径方向幅は第１
摩擦部材４６ａの半径方向幅の半分程度になっている。
第２摩擦部材１０６と押圧面６９とによる摩擦面の有効
半径が第１摩擦部材４６ａに比べて大きくなっているた
め、第２摩擦部材１０６における伝達トルクを増加させ
ることができる。また、これにより、ピストン４２から
の押圧力が第１ピストン４３からの押圧荷重に比べて小
さい場合でも第２摩擦部材１０６において第１摩擦部材
４６ａと同程度又はそれ以上の伝達トルクを得ることが
できる。第４実施形態 図６に示すピストン４２は、第１実施形態と同様に第１
ピストン４３の外周部との間に第３空間Ｆを形成し、さ
らに第２及び第３実施形態と同様に第１ピストン４３の
第１摩擦連結部４９の外周側にフロントカバー２との間
に第４空間Ｇを形成している。

【００４２】第３空間Ｆは第１ピストン４３に形成され
た孔４７により第１空間Ｄと連通している。ただし、第
３空間Ｆの内周部はカラー１１１とシールリング１１２
とからなるシール機構により第２空間Ｅからシールされ
ている。具体的には、第２ドライブプレート１４２の外
周に溶接により固定されたカラー１１１が設けられてい
る。カラー１１１は筒状の部材であり、カラー１１１が
第１ドライブプレート５４の外周面を構成している。カ
ラー１１１の外周面には環状の溝が設けられており、溝
内にはシールリング１１２が配置されている。シールリ
ング１１２はピストン４２により形成された内周面に対
して当接している。

【００４３】このようにしてこのカラー１１１の外周面
７６に対してピストン４２の内周筒状部６３の内周面が
半径方向に支持されている。ピストン４２の第２摩擦連
結部６８には軸方向に貫通する複数の孔１０９が形成さ
れている。孔１０９は同一半径上に配置されている。孔
１０９は第２摩擦部材４６ｂに当接した状態では第３空
間Ｆ及び第４空間Ｇと第２空間Ｅとの間を遮断し、ピス
トン４２が第２摩擦部材４６ｂから軸方向に離れた状態
で両者を連通させるための構造である。この実施形態で
は、第２摩擦部材４６ｂは孔１０９に対応する位置に環
状の溝が形成されている。環状の溝は孔１０９より半径
方向長さが大きく、孔１０９は溝内に位置している。言
い換えると、第２摩擦部材４６ｂは外周側の摩擦部材１
０７と内周側摩擦部材１０８とからなり、その間の溝が
孔１０９に対応している。

【００４４】クラッチ連結部４０の連結解除状態では、
第３油路から第１空間Ｄ内に作動油が供給されている。
作動油は第１空間Ｄ内を外周側に移動し、孔４７を通っ
て第３空間Ｆに流れる。さらに、作動油は摩擦面７０と
第１摩擦部材４６ａとの間を通って第４空間Ｇに流れ
る。第３空間Ｆの作動油は、内周側摩擦部材１０８と押
圧面６９との間を通って外周側に流れ、孔１０９から第
２空間Ｅに流れる。第４空間Ｇの作動油は外周側摩擦部
材１０７と押圧面６９との間を通って孔１０９から第２
空間Ｅに流れ込む。

【００４５】第３油路から第１空間Ｄの作動油をドレン
すると、第３空間Ｆの作動油は孔４７を通って第１空間
Ｄに流れる。また、第４空間Ｇの作動油は第１摩擦部材
４６ａ及び第２摩擦部材４６ｂの側方を通って内周側に
流れる。この結果、第１ピストン４３及びピストン４２
は軸方向エンジン側に移動し、第１摩擦部材４６ａが摩
擦面７０に押圧され、押圧面６９が第２摩擦部材４６ｂ
に押圧される。このようにしてロックアップ装置４のク
ラッチ連結が行われる。この実施形態では、ピストン４
２の受圧部が第２摩擦部材４６ｂの内周側と外周側とに
拡大されるため、ピストン４２から第２摩擦部材４６ｂ
に作用する押圧力が大きくなる。その結果ロックアップ
装置４の伝達トルクが増加する。

【００４６】ピストン４２は、第３空間Ｆの内周部分か
らさらに内周側に延びる攪拌部１４１を有している。攪
拌部１４１は内周筒状部６３から内周側に延びる環状の
部分である。攪拌部１４１はダンパー機構４４とタービ
ンシェル２０の内周部との間に延びている。さらに、攪
拌部１４１の内周縁はドリブン部材５１の爪５９近傍ま
で延びている。次に、攪拌部１４１の機能について説明
する。このロックアップ装置４では、第１ピストン４３
により空間Ｃ内が第１空間Ｄと第２空間Ｅとに分割され
ている。第１空間Ｄは第３油路からの作動油の供給又は
第３油路からの作動油のドレンにより作動油が流れる空
間である。それに対し、第２空間Ｅは、主に相対回転不
能に連結されたピストン機構４１とタービン１１とに挟
まれた空間であり、通常は第２空間Ｅでは作動油は流れ
ないものと考えられる。その場合には、ロックアップ装
置４の連結解除状態でも、第１空間Ｄ内を作動油が流
れ、第２空間Ｅの大半では作動油が流れないことが想定
される。その場合には、作動油の流れにより第１空間Ｄ
の油圧が第２空間Ｅの油圧に対して低くなり、第１ピス
トン４３及びピストン４２が軸方向エンジン側に移動す
る事態が生じ得る。その場合には、クラッチ連結部４０
において各部材が接触しドラグトルクが生じてしまう。

【００４７】それに対して、本実施形態ではフロントカ
バー２などと一体回転する入力側部材としてのピストン
４２が第２空間Ｅ内において内周側部分まで配置されて
いるため、第２空間Ｅ内において作動油の澱みを攪拌し
流れを生じさせる。この結果、第１空間Ｄと第２空間Ｅ
とで圧力がバランスされて第１ピストン４３が軸方向エ
ンジン側に移動しにくい。この結果攪拌部１４１がない
場合に比べてドラグトルクを低減できる。第５実施形態 図７に示すロックアップ装置４の構造について説明す
る。このロックアップ装置４は第１実施形態におけるロ
ックアップ装置とほぼ同様であるので、ここでは異なる
点のみを詳細に説明する。

【００４８】フロントカバー２のラグ又はスプライン９
にはスナップリング１１８が固定されている。スナップ
リング１１８は、ピストン４２の外周筒状部６２に対し
て軸方向に対向して設けられており、ピストン４２の軸
方向エンジン側への移動を制限するための部材である。
第１ピストン４３は内周部が外周部に比べて軸方向トラ
ンスミッション側に位置している。ピストン４２は内周
面が第１ピストン４３の半径方向中間に形成された筒状
部１１３により相対回転可能にかつ軸方向に移動可能に
支持されている。また、第１ピストン４３の筒状部１１
３の外周面には環状の溝が形成され、その溝内にシール
リング１１４が設けられている。シールリング１１４は
ピストン４２の内周面に当接し軸方向両側をシールして
いる。第１ピストン４３の内周縁には軸方向トランスミ
ッション側に延びる内周筒状部１４３が設けられてい
る。内周筒状部１４３はタービンハブ２３の外周面に半
径方向に支持されている。また、タービンハブ２３の外
周面には環状の溝が形成されており、その溝内にはシー
ルリング１４４が設けられている。シールリング１４４
は内周筒状部１４３の内周面に当接している。

【００４９】ダンパー機構１１９は第１ピストン４３の
内周部の軸方向エンジン側すなわち第１空間Ｄ内に配置
されている。ダンパー機構１１９は、ドライブプレート
１３１とトーションスプリング５２とドリブン部材１３
３とから構成されている。ドライブプレート１３１は外
周部が第１ピストン４３に固定されトーションスプリン
グ５２の軸方向エンジン側を支持している。第１ピスト
ン４３はトーションスプリング５２の軸方向トランスミ
ッション側及び円周方向両側を支持するばね支持部１３
５を有している。ドリブン部材１３３は円坂状の部材で
あり、内周部に複数の歯１１６を有している。歯１１６
はタービンハブ２３の外周に設けられた歯１１７に相対
回転可能にかつ軸方向に移動可能に係合している。な
お、歯１１６と歯１１７との係合部分には軸方向に貫通
する隙間が確保されている。

【００５０】ドリブン部材１３３はその外周部１１５の
外周面が第１ピストン４３の筒状部１１３の内周面によ
って半径方向に支持されている。第６実施形態 図８に示すロックアップ装置４は第１実施形態のロック
アップ装置とほぼ同様であるので、異なる点のみについ
て詳細に説明する。第１実施形態ではピストン４２の軸
方向の制限はピストン４２の外周部で行っているが、こ
の実施形態ではピストン４２の内周側で行っている。具
体的には第２ドライブプレート５５の外周面にスナップ
リング８１が設けられている。スナップリング８１はピ
ストン４２の内周筒状部６３に対して軸方向に対向して
いる。

【００５１】また、ドリブン部材５１は爪５９の外周面
が爪部６１の内周面に当接して半径方向に位置決めされ
ている。第７実施形態 図９に示すロックアップ装置４では、第１ピストン４３
は半径方向中間部分に筒状部１４６を有している。この
筒状部１４６によってピストン４２の内周部が支持され
ている。

【００５２】ダンパー機構１２０は、第１ピストン４３
の内周部軸方向トランスミッション側に配置されてい
る。ダンパー機構１２０は、主に、ドライブプレート１
２１と、ドリブンプレート１２２と、複数のトーション
スプリング１２３とから構成されている。ドライブプレ
ート１２１は環状のプレートであり、第１ピストン４３
の内周部軸方向トランスミッション側に堅く固定されて
いる。具体的には、ドライブプレート１２１は第１ピス
トン４３に当接した状態で内周縁が複数のリベット１２
４により第１ピストン４３に固定されている。ドライブ
プレート１２１には、トーションスプリング１２３の半
径方向両側を支持するための支持部１２５，１２６と、
トーションスプリング１２３の円周方向両端を支持する
ための支持部１２７が設けられている。ドリブンプレー
ト１２２は、複数のリベット１２９によりタービンハブ
２３に固定された環状部１２８と、環状部１２８から軸
方向エンジン側に延びトーションスプリング１２３の円
周方向両端に係合する爪１３０とを有している。第８実施形態 図１０に示すロックアップ装置４では基本的な構造は第
７実施形態と同様である。

【００５３】ここでは第１ピストン４３の筒状部１４６
にスナップリング８２が設けられている。スナップリン
グ８２はピストン４２の内周筒状部６３に対向して設け
られた部材である。なお、この実施形態では、ピストン
４２の外周側も軸方向の移動を制限している。具体的に
は、第１実施形態と同様にフロントカバー２のラグ又は
スプライン９にワイヤーリング６７が設けられている。
この実施形態では、ピストン４２の内外周両側でピスト
ン４２の移動を制限するため、クラッチ連結解除状態に
おいてピストン４２の姿勢が安定する。

【００５４】

【発明の効果】本発明に係るトルクコンバータのロック
アップ装置では、ピストンはフロントカバーと一体回転
することにより、ロックアップ装置において摩擦面が２
面確保される。さらに、そのピストンの内径がダンパー
機構の外径より大きく、ピストンがダンパー機構の外周
に配置されているため、ダンパー機構におけるトーショ
ンスプリングの軸方向寸法を大きくすることができる。
これにより、設計が容易になりさらに低剛性化などのト
ーションスプリングの高機能化を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態が採用されたトルクコンバ
ータの縦断面概略図。

【図２】図１の部分拡大図であり、ロックアップ装置の
クラッチ連結部を示す図。

【図３】図１の部分拡大図であり、ピストンのダンパー
機構による支持を示すための図である。

【図４】本発明の他の実施形態におけるトルクコンバー
タの縦断面概略図。

【図５】本発明の他の実施形態におけるトルクコンバー
タの縦断面概略図。

【図６】本発明の他の実施形態におけるトルクコンバー
タの縦断面概略図。

【図７】本発明の他の実施形態におけるトルクコンバー
タの縦断面概略図。

【図８】本発明の他の実施形態におけるトルクコンバー
タの縦断面概略図。

【図９】本発明の他の実施形態におけるトルクコンバー
タの縦断面概略図。

【図１０】本発明の他の実施形態におけるトルクコンバ
ータの縦断面概略図。

【符号の説明】

１ トルクコンバータ ２ フロントカバー ３ 流体作動部 ４ ロックアップ装置 ５ 本体 ８ 外周筒状部 ９ 内周歯 １０ インペラー １１ タービン １２ ステータ ２０ タービンシェル ２１ タービンブレード ２３ タービンハブ ４１ ピストン機構 ４２ ピストン ４３ 第１ピストン（プレート） ４５ プレート ４６ 摩擦部材 ５０ ドライブ部材 ５１ ドリブン部材 ５２ トーションスプリング ５３ 爪部材 ５４ 第１ドライブプレート ５５ 第２ドライブプレート ５９ 爪 ６１ 爪部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】内側に摩擦面を有するフロントカバーと、
   前記フロントカバーとともに流体室を構成するインペラ
   ーと、前記流体室内で前記インペラーに対向して配置さ
   れ前記フロントカバーとの間に空間を形成しているター
   ビンとを含むトルクコンバータに用いられる、前記空間
   内に配置され前記空間の圧変化によって前記フロントカ
   バーと前記タービンを機械的に連結・連結解除するため
   のロックアップ装置であって、 前記フロントカバー摩擦面に近接して配置されたプレー
   ト（４３）と、 前記プレートと前記タービンとを回転方向に弾性的に連
   結するための機構であり、前記プレートからトルクを入
   力されるドライブ部材と、前記タービンにトルクを出力
   するドリブン部材と、前記ドライブ部材と前記ドリブン
   部材とを回転方向に弾性的に連結するトーションスプリ
   ングとを有するダンパー機構（４４）と、 前記空間の圧変化によって前記空間内を移動可能であ
   り、前記プレートの前記フロントカバー摩擦面側と反対
   側に配置された環状の部材であり、前記フロントカバー
   に対して相対回転不能にかつ軸方向に移動可能に連結さ
   れ、内径が前記ダンパー機構の外径より大きく、前記ダ
   ンパー機構の外周に配置されたピストン（４２）と、を
   備えたトルクコンバータのロックアップ装置。
2. 【請求項２】前記ピストンは内周面が前記プレート及び
   ドライブ部材の一方に相対回転可能にかつ軸方向に移動
   可能に支持されている、請求項１に記載のトルクコンバ
   ータのロックアップ装置。
3. 【請求項３】前記ピストンと前記プレートとの間には圧
   空間（Ｆ）が形成され、 前記ピストンの内周面と前記一方とを軸方向にシールす
   るシール機構（６６）をさらに備えている、請求項２に
   記載のトルクコンバータのロックアップ装置。