JP2003049925A - 流体式トルク伝達装置のロックアップ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 径方向の短縮化のために多板のクラッチ部と
ダンパー部が軸方向に並んだロックアップ装置におい
て、構造を簡単にする。 【解決手段】 ロックアップ装置９は、フロントカバー
３とタービン５との間の空間に配置され、クラッチ部２
３と、ダンパー部２４と、トルク伝達部材３２とを備え
ている。クラッチ部２３は、フロントカバー３からトル
クが入力され、複数の摩擦面を形成する入力プレート３
４と出力プレート３５を有する。ダンパー部２４は、ク
ラッチ部２３と軸方向に異なる位置に配置され少なくと
も部分的に半径方向に重なっており、ドライブプレート
４１とドリブンプレート４２とコイルスプリング４３と
を有し、タービン５にトルクを出力するための機構であ
る。トルク伝達部材３２は、クラッチ部２３からダンパ
ー部２４にトルクを伝達するための単一の部材からな
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はロックアップ装置、
特に、トルクコンバータ等の流体式トルク伝達装置に用
いられるロックアップ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、フルイド・カップリングやトル
クコンバータ等の流体式トルク伝達装置は、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、液体の滑りによりエネルギーロス
が生じ、燃費が悪くなる。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
を機械的に接続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、タービンとフロント
カバー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
ン部材と、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
に連結するコイル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
ン部材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
解除時にピストン部材とフロントカバーとの間を内周側
から半径方向外側に流れる作動油は、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作動油が内
周側からドレンされ、ピストンがフロントカバー側に押
し付けられる。この結果、フロントカバーのトルクがピ
ストンやコイルスプリングを介してタービン側に直接伝
達される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来のロックアップ装
置には、複数のプレート部材によって複数の摩擦面を確
保することでトルク伝達容量を大きくする多板クラッチ
が用いられることがある。この種のロックアップ装置で
は、多板クラッチは、例えば、フロントカバー側に固定
された第１筒状部材と、その内周側に配置された第２筒
状部材と、両筒状部材の間に配置された入力プレート及
び出力プレートと、油圧により作動するピストンとから
構成されている。入力プレートは第１筒状部材に対して
相対回転不能にかつ軸方向に移動可能に係合し、出力プ
レートは第２筒状部材に対して相対回転不能にかつ軸方
向に移動可能に係合している。

【０００５】さらに、この種のロックアップ装置の外径
を短縮化するため、多板のクラッチ部とダンパー部の軸
方向位置を互いにずらして、互いの一部を軸方向に並べ
ている（半径方向に重ねている）。この場合、クラッチ
部の第２筒状部材は、ダンパー部の入力部材に係合する
係合部材に対して溶接やリベットによって固定されてい
る。したがって、部品点数が多くなり、構造が複雑にな
るとともに製造コストが高くなる。

【０００６】本発明の課題は、径方向の短縮化のために
多板のクラッチ部とダンパー部が軸方向に並んだロック
アップ装置において、構造を簡単にすることにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載のロック
アップ装置は、エンジンからトルクが入力されるフロン
トカバーと、フロントカバーとともに流体室を形成する
インペラと、流体室内にインペラと対向して配置されト
ルクを出力するためのタービンとを有する流体式トルク
伝達装置に用いられる装置である。このロックアップ装
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、クラッチ部と、ダンパー部と、トルク伝達部材とを
備えている。クラッチ部は、フロントカバーからトルク
が入力され、複数の摩擦面を形成する入力プレートと出
力プレートを有する。ダンパー部は、クラッチ部と軸方
向に異なる位置に配置され少なくとも部分的に半径方向
に重なっており、入力部材と出力部材と弾性部材とを有
し、タービンにトルクを出力するための機構である。ト
ルク伝達部材は、クラッチ部からダンパー部にトルクを
伝達するための単一の部材からなる。

【０００８】このロックアップ装置では、クラッチ部と
ダンパー部が少なくとも部分的に軸方向に重なった構造
において、トルク伝達部材は単一の部材からなるため、
部品点数が少なくなり、構造が簡単になる。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では、
請求項１において、クラッチ部はフロントカバーとター
ビンの空間の外周部に配置されている。ダンパー機構
は、内周部がタービンに固定され、外周部がクラッチ部
のタービン側に配置されている。

【０００９】ダンパー機構の外周部はクラッチ部のター
ビン側に配置されているため、ロックアップ装置の径が
小さくなる。請求項３に記載の流体式トルク伝達装置の
ロックアップ装置では、請求項１又は２において、トル
ク伝達部材は１枚の環状の金属製板部材からなる。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
では、請求項１〜３のいずれかにおいて、トルク伝達部
材は、クラッチ部の出力プレートに相対回転不能に係合
する第１係合部と、ダンパー部の入力部材に相対回転不
能に係合する第２係合部とを有している、請求項５に記
載の流体式トルク伝達装置のロックアップ装置では、請
求項４において、第１係合部は複数のギア歯であり、第
２係合部は複数の突起である。

【００１０】請求項６に記載の流体式トルク伝達装置の
ロックアップ装置では、請求項４又は５において、第１
係合部の半径方向位置は第２係合部の半径方向位置より
内周側である。請求項７に記載の流体式トルク伝達装置
のロックアップ装置では、請求項１〜６のいずれかにお
いて、ダンパー機構は、トルク伝達部材の軸方向を位置
決めするための軸方向位置決め部を有している。

【００１１】

【発明の実施の形態】（１）構造 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３と、フロントカバー３と同
心に配置された３種の羽根車（インペラ４，タービン
５，ステータ６）からなるトルクコンバータ本体と、フ
ロントカバー３とタービン５の軸方向間に配置されたロ
ックアップ装置９とから構成されている。フロントカバ
ー３とインペラ４のインペラシェル４ａは外周部が溶接
により固定されており、両者で作動油室（流体室）を形
成している。

【００１２】フロントカバー３は、エンジン側の入力部
材（図示せず）に連結されている。フロントカバー３の
中心にはセンターボス１１（後述）が固定されている。
フロントカバー３の外周部エンジン側面には、複数のナ
ット１３が固定されている。トルクコンバータ本体内の
空間では、インペラ４、タービン５及びステータ６の順
で作動油が循環している。

【００１３】インペラ４は、インペラシェル４ａと、イ
ンペラシェル４ａの内側に固定された複数のインペラブ
レード４ｂとから構成されている。インペラシェル４ａ
の内周部には、インペラハブ１５が固定されている。タ
ービン５は、作動油室内でインペラ４に対向して配置さ
れている。タービン５は、タービンシェル５ａと、ター
ビンシェル５ａに固定された複数のタービンブレード５
ｂとから構成されている。タービンシェル５ａの内周部
は、タービンハブ１７のフランジ１７ａに複数のリベッ
ト１８により固定されている。タービンハブ１７は、エ
ンジン側に延びる第２円筒部１７ｂを有している。さら
に、タービンハブ１７の中心には、トランスミッション
側から延びるメインドライブシャフト（図示せず）に係
合するスプライン孔１７ｃが形成されている。

【００１４】次に、センターボス１１とタービンハブ１
７との係合部分について説明する。センターボス１１
は、フロントカバー３の内周端からさらに軸方向トラン
スミッション側に延びる第１円筒部１１ａを有してい
る。第１円筒部１１ａの先端はタービンハブ１７のフラ
ンジ１７ａ内周部に近接している。第１円筒部１１ａと
タービンハブ１７との軸方向間には、ワッシャ２８が配
置されている。ワッシャ２８のセンターボス１１側に
は、半径方向に貫通する複数の第２ポート溝２８ａが形
成されている。第１円筒部１１ａには、半径方向に貫通
する複数の第１ポート孔１１ｂが形成されている。

【００１５】ステータ６は、ステータキャリア６ａとス
テータキャリア６ａの外周面に固定された複数のステー
タブレード６ｂとから構成されている。ステータキャリ
ア６ａは、ワンウェイクラッチ１９を介して図示しない
固定シャフトに支持されている。ロックアップ装置９
は、主に、ピストン２１とクラッチ部２３とダンパー部
２４とから構成されている。ピストン２１は、板金製円
板形状部材であり、フロントカバー３に近接して配置さ
れている。ピストン２１が板金製であるため、加工が容
易であり製造コストが低い。ピストン２１の内周端に
は、トランスミッション側に延びる内周筒部２１ａが形
成されている。内周筒部２１ａはセンターボス１１の第
１円筒部１１ａ外周面及びそこに設けられた環状シール
２６に当接している。

【００１６】ピストン２１の外周部は平板な押圧部２１
ｂとなっている。さらに、ピストン２１の外周縁には、
複数の外周歯が形成されている。クラッチ部２３は、主
に、第１ドラム３１と、トルク伝達部材３２と、入力プ
レート３４と、出力プレート３５とから構成されてい
る。第１ドラム３１は板金製の円筒部材であり、円筒部
には軸方向に延びる複数の内歯が形成されている。第１
ドラム３１の円筒部はフロントカバー３の外周円筒部内
に圧入されている。第１ドラム３１は、エンジン側端か
ら内周側に延びる円板固定部を有している。円板固定部
の先端はスポット溶接でフロントカバー３に固定されて
いる。このようにして、第１ドラム３１のフロントカバ
ー３に対する固定強度が向上している。

【００１７】ピストン２１の外周歯は、第１ドラム３１
の内歯に相対回転不能にかつ軸方向に移動自在に係合し
ている。トルク伝達部材３２は、クラッチ部２３からダ
ンパー部２４にトルクを伝達するための部材であり、１
枚の金属製の板状部材から構成されている。つまり、ト
ルク伝達部材３２は１枚の素材を一体プレス成形した部
材である。トルク伝達部材３２は、第２ドラム３２ａ
と、中間部３２ｂと、係合部３２ｃとから構成さてい
る。第２ドラム３２ａ（第１係合部）は、第１ドラム３
１の内周側に同心に配置された円筒状部分である。第２
ドラム３２ａには、絞り加工によって複数の外周側を向
いたギア歯が形成されている。ピストン部材の中間部３
２ｂ及び係合部３２ｃについては後述する。

【００１８】ピストン２１の押圧部２１ｂに軸方向に対
向して第１ドラム３１にバックアッププレート３６が固
定されている。スナップリング３７は第１ドラム３１に
おいてバックアッププレート３６のトランスミッション
側に固定されている。これにより、バックアッププレー
ト３６はトランスミッション側に移動不可能となってい
る。

【００１９】押圧部２１ｂとバックアッププレート３６
との間には、２枚の出力プレート３５と、その間に配置
された１枚の入力プレート３４とが配置されている。２
枚の出力プレート３５は、それぞれ内周縁に噛み合い歯
を有している。この噛み合い歯は、第２ドラム３２ａの
外歯に係合している。出力プレート３５の両面には、湿
式摩擦フェーシングが接着されている。

【００２０】ダンパー部２４の構造について説明する。
ダンパー部２４は、ドライブプレート４１（入力部材）
と、１対のドリブンプレート４２（出力部材）と、複数
のコイルスプリング４３（弾性部材）とから構成されて
いる。ドライブプレート４１は、環状の部材であり、内
周側に突出する複数の係合爪４１ａを有する。さらに、
ドライブプレート４１の外周縁には、複数の切り欠き４
１ｂが形成されている。係合爪４１ａ間はコイルスプリ
ング４３を収容する空間となっており、係合爪４１ａは
トルク伝達部として機能している。切り欠き４１ｂは前
述のトルク伝達部材３２からのトルクが入力される部分
である。

【００２１】１対のドリブンプレート４２は、外周部が
ドライブプレート４１の軸方向両側に配置され、内周部
が互いに密着している。ドリブンプレート４２の外周部
には、ドライブプレート４１のばね収容空間に対応して
切り起こし部４２ａが形成されている。各コイルスプリ
ング４３は、ドライブプレート４１のばね収容空間及び
ドリブンプレート４２の切り起こし部４２ａ内に配置さ
れ、両プレート４１，４２が相対回転すると両者間で圧
縮されるようになっている。ドリブンプレート４２の内
周部はともに前述のリベット１８によってタービンハブ
１７に固定されている。

【００２２】以上に述べたダンパー部２４の軸方向位置
は、クラッチ部２３の軸方向位置に対して軸方向トラン
スミッション側にずれている。より具体的には、ダンパ
ー部２４の軸方向エンジン側部分は、クラッチ部２３の
軸方向トランスミッション側部分と軸方向位置がほぼ同
じ又はわずかに軸方向トランスミッション側に位置して
いる。さらに、ダンパー部２４の外周部は、クラッチ部
２３の軸方向トランスミッション側に位置している。よ
り具体的には、ドライブプレート４１の外周縁は第１ド
ラム３１の先端に近接しており、ドライブプレート４１
の円板状部分はプレート３４等に対して軸方向に離れて
対向している。以上の結果、ダンパー部２４の入力部で
あるドライブプレート４１の外周縁は、クラッチ部２３
の出力部である出力プレート３５の内周縁に対して、よ
り半径方向外側に位置していることになる。

【００２３】トルク伝達部材３２の中間部３２ｂ及び係
合部３２ｃについて説明する。中間部３２ｂは、第２ド
ラム３２ａの軸方向トランスミッション側端から外周側
に延びる概ね円板状部分である。中間部３２ｂにはスリ
ット３９が形成されている。スリット３９は、図２に示
すように、回転方向に細長く延びており、爪通過部３９
ａと、爪移動部３９ｂとから構成されている。爪通過部
３９ａは比較的半径方向幅が大きい。爪移動部３９ｂ
は、爪通過部３９ａにより半径方向幅が小さく、爪通過
部３９ａの内周側部分から連続している。さらに、爪移
動部３９ｂは爪通過部３９ａより回転方向に長くなって
いる。

【００２４】１対のドリブンプレート４２のうち軸方向
エンジン側のものの外周部には、スリット３９内を貫通
し、中間部３２ｂの軸方向エンジン側面に当接する複数
の折り曲げ爪部４２ｂが形成されている。折り曲げ爪部
４２ｂは、具体的には、ドリブンプレート４２から軸方
向エンジン側に起こされ、先端部分がさらに半径方向外
側に折り曲げられた形状になっている。この折り曲げ爪
部４２ｂによって、トルク伝達部材３２は、軸方向エン
ジン側への移動が制限されている。さらに詳細に説明す
ると、折り曲げ爪部４２ｂは、組み付け時に爪通過部３
９ａからスリット３９内に軸方向に挿入され、爪移動部
３９ｂ内の回転方向中間位置まで移動させられる。この
状態で折り曲げ爪部４２ｂは爪移動部３９ｂの外周縁部
分に軸方向エンジン側から当接しながら、爪移動部３９
ｂ内を回転方向に移動可能となっている。なお、組み付
け後の作動時には折り曲げ爪部４２ｂはスリット３９の
爪通過部３９ａまでは移動しないようになっている。

【００２５】係合部３２ｃ（第２係合部）は中間部３２
ｂの外周縁から軸方向トランスミッション側に延びる複
数の突起である。各係合部３２ｃは、ドライブプレート
４１の切り欠き４１ｂ内に挿入され係合している。この
係合状態で、トルク伝達部材３２はドライブプレート４
１に対して相対回転不能である。また、各係合部３２ｃ
の内周面は切り欠き４１ｂの内周面に当接し、それによ
ってトルク伝達部材３２はドライブプレート４１に対し
て半径方向の位置決めをされている。

【００２６】さらに、係合部３２ｃ間の底面は、ドライ
ブプレート４１の外周縁つまり切り欠き４１ｂに対応す
る部分に軸方向エンジン側から近接又は当接している。
このように、トルク伝達部材３２は、ダンパー部２４に
よって、より具体的にはドライブプレート４１とドリブ
ンプレート４２とによって軸方向の位置決めがされてい
る。

【００２７】（２）動作 第１ポート孔１１ｂからフロントカバー３とピストン２
１と間に作動油が供給されると、ピストン２１は軸方向
トランスミッション側に移動し、押圧部２１ｂがプレー
ト３４〜３６を互いに押し付ける。このようにクラッチ
部２３が連結されると、フロントカバー３のトルクはロ
ックアップ装置９を介してタービンハブ１７に伝達され
る。具体的には、第１ドラム３１，プレート３４〜３
６，トルク伝達部材３２，ドライブプレート４１，コイ
ルスプリング４３，ドリブンプレート４２の順番でトル
クが伝達される。

【００２８】第１ポート孔１１ｂからフロントカバー３
とピストン２１と間に作動油が排出されると、ピストン
２１は軸方向エンジン側に移動し、押圧部２１ｂがプレ
ート３４〜３６から離れる。このようにクラッチ部２３
が連結解除されると、フロントカバー３のトルクはロッ
クアップ装置９を介してタービンハブ１７に伝達されな
い。

【００２９】（３）効果のまとめ 前提 クラッチ部２３とダンパー部２４の外周部とが軸方向に
重なっており、その結果、クラッチ部２３の出力部とダ
ンパー部の入力部の位置が半径方向にずれている。

【００３０】トルク伝達部材３２の特徴 ・トルク伝達部材３２は、単一の部材であり、構造が簡
単である。 ・トルク伝達部材３２は、クラッチ部２３に係合する第
２ドラム３２ａと、ダンパー部２４に係合する係合部３
２ｃとを有しており、さらに半径方向に変位した両係合
部分を連結する中間部３２ｂを有している。

【００３１】・トルク伝達部材３２は、各係合部におい
ては、軸方向に移動可能であるが、ダンパー部２４によ
って軸方向の位置決めがされている。具体的には、トル
ク伝達部材３２は、エンジン側のドリブンプレート４２
の折り曲げ爪部４２ｂと、ドライブプレート４１の外周
縁部分との軸方向間に挟まれている。 ・トルク伝達部材３２はダンパー部２４によって半径方
向の位置決めがされている。具体的には、トルク伝達部
材３２の係合部３２ｃの内周面はドライブプレート４１
の外周面に当接して支持されている。 （４）他の実施形態 本発明に係るロックアップ装置は、トルクコンバータの
みならずフルイド・カップリングにも適用できる。

【００３２】

【発明の効果】本発明に係るロックアップ装置では、ク
ラッチ部とダンパー部が少なくとも部分的に軸方向に重
なった構造において、トルク伝達部材は単一の部材から
なるため、部品点数が少なくなり、構造が簡単になる。

【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】トルク伝達部材の概略部分正面図。

【符号の説明】

１ トルクコンバータ ３ フロントカバー ４ インペラ ５ タービン ６ ステータ ９ ロックアップ装置 ２１ ピストン部材 ２３ クラッチ部 ２４ ダンパー部 ３２ トルク伝達部材

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】トルクが入力されるフロントカバーと、前
   記フロントカバーとともに流体室を形成するインペラ
   と、前記流体室内に前記インペラと対向して配置されト
   ルクを出力するためのタービンとを有する流体式トルク
   伝達装置に用いられ、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たロックアップ装置であっ
   て、 前記フロントカバーからトルクが入力され、複数の摩擦
   面を形成する入力プレートと出力プレートを有するクラ
   ッチ部と、 前記クラッチ部と軸方向に異なる位置に配置され少なく
   とも部分的に半径方向に重なっており、入力部材と出力
   部材と弾性部材を有し、前記タービンにトルクを出力す
   るためのダンパー部と、 前記クラッチ部から前記ダンパー部にトルクを伝達する
   ための単一部材からなるトルク伝達部材と、を備えた流
   体式トルク伝達装置のロックアップ装置。
2. 【請求項２】前記クラッチ部は前記フロントカバーと前
   記タービンの空間の外周部に配置され、 前記ダンパー機構は、内周部が前記タービンに固定さ
   れ、外周部が前記クラッチ部の前記タービン側に配置さ
   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. 【請求項３】前記トルク伝達部材は１枚の環状の金属製
   板部材からなる、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. 【請求項４】前記トルク伝達部材は、前記クラッチ部の
   出力プレートが相対回転不能に係合する第１係合部と、
   前記ダンパー部の入力部材に相対回転不能に係合する第
   ２係合部とを有している、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。
5. 【請求項５】前記第１係合部は複数のギア歯であり、前
   記第２係合部は複数の突起である、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。
6. 【請求項６】前記第１係合部の半径方向位置は前記第２
   係合部の半径方向位置より内周側である、請求項４又は
   ５に記載の流体式トルク伝達装置のロックアップ装置。
7. 【請求項７】前記ダンパー機構は、前記トルク伝達部材
   の軸方向を位置決めするための軸方向位置決め部を有し
   ている、請求項１〜６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。