JP4313153B2 - 流体伝動装置 - Google Patents

Description

本発明は、流体伝動装置に関するものである。

従来、自動変速機においては、エンジンによって発生させられたトルクを、流体伝動装置としてのトルクコンバータを介してトランスミッションに伝達し、該トランスミッションにおいて変速を行って駆動輪に伝達するようにしている。そして、前記トルクコンバータは、ポンプインペラ、タービンランナ、ステータ、ワンウェイクラッチ、ロックアップ装置等を備え、内部を循環する作動流体としての油によってトルク変換機又は流体継手として作用する。

すなわち、エンジンからクランクシャフトを介して伝達された回転は前記ポンプインペラに伝達される。そして、該ポンプインペラが回転すると、トルクコンバータ内の油は、遠心力によってポンプインペラ、タービンランナ及びステータ間を循環し、タービンランナを回転させる。また、該タービンランナにはトランスミッションの入力軸が連結されていて、トルクコンバータからの出力がトランスミッションに伝達されるようになっている。そして、前記ステータは、ポンプインペラとタービンランナとの間に配設され、両者の回転速度の差が大きいときは、油の流れをポンプインペラの回転を助ける方向に変換し、トルクを大きくする。

ところで、前記回転速度の差が小さくなると、トルクコンバータは、流体継手として作用するが、流体継手として作用している間はトルクを大きくすることができず、単に回転を伝達するだけであるので、油の攪拌（かくはん）等による損失の分だけ伝達されるトルクが小さくなり、トルクの伝達効率が低くなってしまう。

そこで、車速が設定値に達すると、前記ロックアップ装置を係合させ、エンジンから伝達された回転を直接タービンランナに伝達し、トルクの伝達効率を高くするようにしている。そのために、前記ロックアップ装置はロックアップピストンを備え、該ロックアップピストンとタービンランナとの間に係合側油室が、ロックアップピストンとフロントカバーとの間に解放側油室が形成される。そして、前記係合側油室内の油圧を解放側油室内の油圧より高くすることによってロックアップピストンを前進させ、ロックアップピストンに配設された摩擦材によってロックアップ装置を係合させ、前記解放側油室内の油圧を係合側油室内の油圧より高くすることによってロックアップピストンを後退させ、ロックアップ装置を解放するようにしている。

ところで、トルクコンバータの容量を大きくするためには、前記摩擦材の外径を大きくする必要があるが、摩擦材の外径を大きくしようとすると、トルクコンバータの径方向寸法が大きくなり、トルクコンバータが重くなってしまう。そこで、摩擦材の外径を大きくすることなく、トルクコンバータの容量を大きくするために、ロックアップピストンとフロントカバーとの間にタービンランナと連結されたクラッチプレートを配設し、該クラッチプレートの両面に摩擦材を配設するようにしたトルクコンバータが提供されている（例えば、特許文献１参照。）。

この場合、ロックアップピストンを進退させ、該ロックアップピストンと前記フロントカバーとの間で前記摩擦材を選択的に挟むことによって、ロックアップ装置を係脱させることができる。

そのために、フロントカバーの中央に配設されたセンタピースとロックアップピストンとの間に、複数のトーションスプリングがセンタピースとスプライン係合させて配設され、該センタピース及び各トーションスプリングを介してフロントカバーからロックアップピストンに回転が伝達されるようになっている。

また、前記ロックアップピストンがセンタピースに対して摺（しゅう）動自在に配設され、該センタピースによってセンタリングが行われるとともに、前記センタピースに取り付けられたシールリングによって前記係合側油室と解放側油室との間がシールされるようになっている。

さらに、ロックアップピストンの軸方向における位置決めを、前記センタピースに取り付けられたスナップリングによって行うようにしている。
ＵＳ４，９２６，９８８号公報

しかしながら、前記従来のトルクコンバータにおいては、センタピースとロックアップピストンとの間に、複数のトーションスプリングが配設されるようになっているので、部品点数が多くなり、コストが高くなってしまう。

また、前記トーションスプリングを配設する必要があるので、解放側油室の寸法を大きくする必要があるだけでなく、油の流れに対する抵抗が大きくなってしまい、しかも、トーションスプリングによる反力、トルクの伝達の遅れ等が発生するので、ロックアップ装置の応答性が低くなってしまう。

ところで、自動変速機の変速装置を多段化するのに伴って変速装置の軸方向寸法が大きくなる傾向にあるが、車両のエンジンルーム内のスペースは限られているので、変速装置の軸方向寸法が大きくなる分だけトルクコンバータの軸方向寸法を小さくする必要がある。ところが、前記トルクコンバータにおいては、センタピースにスプライン、シールリング、スナップリング等を配設する必要があり、軸方向寸法を小さくすることができない。

本発明は、前記従来のトルクコンバータの問題点を解決して、容量を大きくすることができ、部品点数を少なくすることができ、コストを低くすることができるとともに、径方向寸法及び軸方向寸法を小さくすることができる流体伝動装置を提供することを目的とする。

そのために、本発明の流体伝動装置においては、駆動源からの回転を受ける入力部回転体と、該入力部回転体と連結されたポンプインペラと、該ポンプインペラの回転に伴って回転させられるタービンランナと、該タービンランナを支持するタービンハブと、前記入力部回転体とタービンランナとの間に進退自在に配設されたロックアップピストンと、前記タービンハブと連結され、前記入力部回転体とロックアップピストンとの間に配設され、前記入力部回転体とロックアップピストンとを係脱させる摩擦部材と、前記入力部回転体とタービンハブとの間に配設された「Ｌ」字状のブシュから成る位置決め部材とを有する。

そして、前記入力部回転体とロックアップピストンとは、前記入力部回転体に配設された第１の回転伝達部、及び前記ロックアップピストンに配設された第２の回転伝達部によって、軸方向において摺動自在な係合要素を介して連結される。
また、前記タービンハブは、軸方向に形成され、前記ロックアップピストンを前記入力部回転体とタービンランナとの間で支持し、前記ロックアップピストンのセンタリングを行う摺動支持部を備える。
そして、該摺動支持部に、前記ロックアップピストンと入力部回転体との間に油室を形成するためのシール部材が配設される。
また、前記第１、第２の回転伝達部のうちの少なくとも一方と前記シール部材と前記位置決め部材とは軸方向において重ねて配設される。

本発明によれば、流体伝動装置においては、駆動源からの回転を受ける入力部回転体と、該入力部回転体と連結されたポンプインペラと、該ポンプインペラの回転に伴って回転させられるタービンランナと、該タービンランナを支持するタービンハブと、前記入力部回転体とタービンランナとの間に進退自在に配設されたロックアップピストンと、前記タービンハブと連結され、前記入力部回転体とロックアップピストンとの間に配設され、前記入力部回転体とロックアップピストンとを係脱させる摩擦部材と、前記入力部回転体とタービンハブとの間に配設された「Ｌ」字状のブシュから成る位置決め部材とを有する。

そして、前記入力部回転体とロックアップピストンとは、前記入力部回転体に配設された第１の回転伝達部、及び前記ロックアップピストンに配設された第２の回転伝達部によって、軸方向において摺動自在な係合要素を介して連結される。
また、前記タービンハブは、軸方向に形成され、前記ロックアップピストンを前記入力部回転体とタービンランナとの間で支持し、前記ロックアップピストンのセンタリングを行う摺動支持部を備える。
そして、該摺動支持部に、前記ロックアップピストンと入力部回転体との間に油室を形成するためのシール部材が配設される。
また、前記第１、第２の回転伝達部のうちの少なくとも一方と前記シール部材と前記位置決め部材とは軸方向において重ねて配設される。

この場合、入力部回転体とロックアップピストンとを係脱させる摩擦部材が入力部回転体とロックアップピストンとの間に配設されるので、摩擦材の外径を大きくすることなく、流体伝動装置の容量を大きくすることができる。しかも、流体伝動装置の径方向寸法を小さくすることができ、流体伝動装置を軽くすることができる。

また、入力部回転体とロックアップピストンとが軸方向において摺動自在な係合要素を介して連結されるので、入力部回転体とロックアップピストンとの間に、トーションスプリングを配設する必要がなくなる。したがって、部品点数を少なくすることができ、流体伝動装置のコストを低くすることができる。また、トーションスプリングを配設する必要がないので、解放側油室の寸法を大きくする必要がないだけでなく、作動流体の流れに対する抵抗を少なくすることができ、しかも、トーションスプリングによる反力、トルクの伝達の遅れ等がなくなるので、ロックアップ装置の応答性を向上させることができる。その結果、流体伝動装置においてスリップ制御を行う場合等に、ロックアップ装置の制御性を向上させることができる。

さらに、前記タービンハブの摺動支持部において、前記ロックアップピストンのセンタリングを行うことができるだけでなく、シール部材によって係合側油室と解放側油室との間のシールを行うことができ、さらに、前記第１、第２の回転伝達部のうちの少なくとも一方とシール部材と前記位置決め部材とは軸方向において重ねて配設されるので、流体伝動装置の軸方向寸法を小さくすることができる。

そして、位置決め部材によって、フロントカバーに対する前記ロックアップピストン、ダンパ機構等のセンタリングを行うことができるので、流体伝動装置の生産性を向上させることができる。また、位置決め部材によって、係合側油室と解放側油室との間のシールを行うことができる。

そして、位置決め部材は「Ｌ」字状のブシュから成るので、部品点数を少なくすることができ、流体伝動装置の構造を簡素化することができる。したがって、流体伝動装置のコストを低くすることができるだけでなく、生産性を向上させることもできる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は本発明の第１の実施の形態におけるトルクコンバータの断面図、図２は本発明の第１の実施の形態における回転体ユニットを示す図である。

図において、１１は流体伝動装置としてのトルクコンバータ、１２はトルクコンバータケースであり、該トルクコンバータケース１２は、フロントカバー１３、該フロントカバー１３と溶接によって連結されたリヤカバー１４、及び該リヤカバー１４と溶接によって連結されたポンプハブ１５を備える。前記フロントカバー１３は、図示されないドライブプレート及び連結部材１６を介して駆動源としての図示されないエンジンのクランクシャフトと連結され、軸心部分に溶接によって連結されたセンタピース１８と共にエンジンからの回転が入力されるのに伴って回転させられる。また、前記フロントカバー１３は、径方向における中間部分に、前方（図１において左方）に向けて膨出させて形成された膨出部１３ａ、該膨出部１３ａより径方向外方及び径方向内方に形成された平坦（たん）部１３ｂ、１３ｃを備える。また、前記フロントカバー１３及びセンタピース１８によって入力部回転体が構成される。なお、前記駆動源としてモータ等を使用することもできる。

前記センタピース１８は、中央に形成され、断面が円柱状の形状を有する嵌（かん）入部２１、及び該嵌入部２１の後端（図１において右端）から径方向外方に向けて延びるフランジ部２２を備え、前記嵌入部２１を前記クランクシャフトの軸穴に嵌入させることによって、トルクコンバータ１１のセンタリングを行うようにしている。

前記ポンプハブ１５は、エンジンとトランスミッションとを区画する図示されない隔壁に対して回転自在に支持され、ポンプハブ１５の後端は、前記隔壁内に配設された図示されないオイルポンプと連結される。

前記トルクコンバータ１１は、前記トルクコンバータケース１２、前記フロントカバー１３と連結され、かつ、回転自在に配設され、フロントカバー１３の回転を受けて作動流体としての油を遠心力によって内周側から外周側に流すポンプインペラ２４、該ポンプインペラ２４と対向させて回転自在に配設され、ポンプインペラ２４の回転に伴って外周側に流された油を受け、再び内周側に流すことによって回転させられるタービンランナ２５、並びに前記ポンプインペラ２４及びタービンランナ２５の内周側において油が流れる方向を変更し、ポンプインペラ２４からタービンランナ２５に伝達されるトルクを大きくするためのステータ２６を備える。

該ステータ２６は、支持体としての環状のステータハブ２８、及び該ステータハブ２８の外周に所定のピッチで、かつ、放射状に配設されたブレード２９を備える。また、前記ステータ２６の径方向内方には一方向にだけ回転自在なワンウェイクラッチ３１が配設される。該ワンウェイクラッチ３１は、アウタレース３２及びインナレース３３から成り、前記アウタレース３２は前記ステータ２６に固定され、前記インナレース３３は前記オイルポンプに連結された固定スリーブ３４の外周にスプライン嵌合される。前記ポンプハブ１５と固定スリーブ３４との間に第１の油路８０が形成される。

前記ポンプインペラ２４は、前記リヤカバー１４の一部によって構成されるアウタシェル３５、該アウタシェル３５と所定の間隔を置いて配設されたインナコア３６、及び前記アウタシェル３５とインナコア３６との間に配設された複数のブレード３７を備え、前記タービンランナ２５は、アウタシェル３８、該アウタシェル３８と所定の間隔を置いて配設されたインナコア３９、及び前記アウタシェル３８とインナコア３９との間に配設された複数のブレード４１を備える。

前記ワンウェイクラッチ３１より前方にタービンハブ４４が回転自在に配設される。該タービンハブ４４は、軸方向に延びる筒状部４５、該筒状部４５におけるほぼ中央から径方向外方に向けて突出させて形成されたフランジ部４６、該フランジ部４６の所定の箇所から前方に向けて突出させて、かつ、前記筒状部４５と平行に形成された摺動支持部４７、及び前記フランジ部４６の外周縁の近傍に形成された連結部４８を備える。

そして、前記タービンランナ２５は、前記連結部４８において、リベット４３によってタービンハブ４４に連結され、タービンランナ２５の回転がタービンハブ４４に伝達される。また、前記固定スリーブ３４及び前記タービンハブ４４より径方向内方には、前記トランスミッションの入力軸４９が回転自在に配設され、前記筒状部４５においてタービンハブ４４の回転が入力軸４９に伝達される。この場合、前記入力軸４９は、ブシュ８４によって固定スリーブ３４に対して回転自在に配設され、かつ、センタリングされる。また、前記ブシュ８４は、第１の油路８０内の油が固定スリーブ３４と入力軸４９との隙（すき）間を介して排出されないようにシール作用を併せて有する。なお、前記入力軸４９は、トルクコンバータ１１の出力軸としても機能する。また、前記入力軸４９内には第２の油路８５形成される。

前記構成のトルクコンバータ１１において、エンジンからクランクシャフトを介してフロントカバー１３に伝達された回転は、さらに、ポンプインペラ２４に伝達され、該ポンプインペラ２４が回転させられるのに伴って、トルクコンバータ１１内の油が遠心力によってポンプインペラ２４、タービンランナ２５及びステータ２６間を循環し、タービンランナ２５を回転させる。

このように、前記ポンプインペラ２４が回転を始めた直後の発進時、すなわち、ストール時においては、エンジンから伝達された回転は、フロントカバー１３に伝達された後、リヤカバー１４、ポンプインペラ２４及びタービンランナ２５を介してタービンハブ４４に伝達される。

また、ストール時においては、ポンプインペラ２４の回転速度とタービンランナ２５の回転速度との差が大きいので、タービンランナ２５によって流された油はポンプインペラ２４の回転を妨げる方向に流れる。なお、前記ステータ２６は、ポンプインペラ２４とタービンランナ２５との間に配設され、ポンプインペラ２４の回転速度とタービンランナ２５の回転速度との差が大きいときには、ワンウェイクラッチ３１がロック状態になり、ステータ２６は固定スリーブ３４に対して固定され、油の流れをポンプインペラ２４の回転を助ける方向に変換する。このとき、ブレード２９が油の流れからトルクを受けるので、その分だけトルクが大きくなる。すなわち、ブレード２９はトルクを増幅する。そして、ポンプインペラ２４の回転速度とタービンランナ２５の回転速度との差が小さくなるに従って、増幅されるトルクは小さくなる。

ところで、前記ブレード２９の表側に当たっていた油が、タービンランナ２５の回転速度が高くなるに従って裏側に当たるようになり、固定スリーブ３４に対して固定されたままにされると、ステータ２６自体がエネルギーを消費してしまう。

そこで、油がブレード２９の裏側に当たる状態、すなわち、クラッチポイントになると、ワンウェイクラッチ３１がフリーにされてステータ２６が自由に回転することができるようになっている。なお、ワンウェイクラッチ３１は、後端において、スラストベアリング８１を介してポンプハブ１５に対して相対回転自在に支持され、前端（図１において右端）において、スラストベアリング８２を介してタービンハブ４４に対して相対回転自在に支持される。

このように、トルクコンバータ１１は、前記タービンランナ２５の回転速度が低い間はトルク変換機として作用し、タービンランナ２５の回転速度が高くなってポンプインペラ２４の回転速度とほぼ等しくなると、流体継手として作用する。

ところで、流体継手として作用する間はトルクを大きくすることができず、単に回転を伝達するだけであるので、油の攪拌等による損失の分だけ伝達されるトルクが小さくなり、トルクの伝達効率が低くなってしまう。

そこで、前記フロントカバー１３に隣接させてロックアップ装置５１が係脱自在に配設され、車速が設定値に達して、タービンランナ２５の回転速度が所定の値になると、前記ロックアップ装置５１を係合させ、エンジンから伝達された回転を直接タービンハブ４４に伝達し、トルクの伝達効率を高くするようにしている。また、ロックアップ装置５１を係脱させるのに伴って発生するトルク変動を吸収するために、ロックアップ装置５１とタービンハブ４４との間に、ダンパ機構５８が配設される。

前記ロックアップ装置５１は、フロントカバー１３の形状に対応する形状を備え、軸方向に進退（図１において左右方向に移動）自在に配設され、センタピース１８から常時回転が伝達されるロックアップピストン５２、及びロックアップピストン５２の外周縁の近傍において、フロントカバー１３及びロックアップピストン５２に対して摩擦係合自在に配設され、前記ダンパ機構５８と係止させられた摩擦部材５３を備える。そして、該摩擦部材５３は、摩擦係合させられたときに、フロントカバー１３及びロックアップピストン５２に伝達された回転をダンパ機構５８を介してタービンハブ４４に伝達する。

前記ロックアップピストン５２は、径方向における中間部分に、前記フロントカバー１３と同様に前方に向けて膨出させて形成された膨出部５２ａ、該膨出部５２ａより径方向外方及び径方向内方に形成された平坦部５２ｂ、５２ｃ、並びにロックアップピストン５２の内周縁において、前記平坦部５２ｂから後方（図１において右方）に向けて、かつ、軸方向に延在させて形成された摺動部５２ｄを備える。該摺動部５２ｄは、前記摺動支持部４７に対して外嵌させられ、ロックアップピストン５２はタービンハブ４４によって摺動自在に支持される。したがって、前記摺動支持部４７において、タービンハブ４４によるロックアップピストン５２のセンタリングを行うことができる。なお、前記摺動支持部４７の外周面、及び摺動部５２ｄの内周面は、摺動面を構成する。

前記摺動支持部４７には、外周面に臨ませて環状の溝が形成され、該溝にシール部材としてのシールリング６１が配設される。

また、前記摩擦部材５３は、環状のプレートとしてのクラッチプレート５４、及び該クラッチプレート５４のフロントカバー１３と対向する面、すなわち、前端面（図１において左端面）、及びロックアップピストン５２と対向する面、すなわち、後端面（図１におい右端面）に貼（ちょう）付された第１、第２の摩擦材５５、５６を備える。なお、前記平坦部１３ｂの後端面及び第１の摩擦材５５の前端面、並びに第２の摩擦材５６の後端面及び平坦部５２ｂの前端面は、摩擦係合面を構成する。

そして、前記センタピース１８の回転をロックアップピストン５２に伝達するために、センタピース１８とロックアップピストン５２とが、第１の回転伝達部としての筒状体６２、及び第２の回転伝達部としての環状のフランジ６３によって連結される。なお、筒状体６２及びフランジ６３によって回転伝達ユニットが構成される。前記筒状体６２は、センタピース１８の後端面に所定の固定手段によって取り付けられ、前記フランジ６３は平坦部５２ｃにリベット６４によって取り付けられる。また、前記フランジ６３は、径方向に延びる円板状部６５、及び円板状部６５の内周縁から後方に向けて、かつ、軸方向に延在させて形成された係合部６６を備え、前記伝達部材６２とフランジ６３とは、筒状体６２の外周面及び係合部６６の内周面において、軸方向において摺動自在な係合要素としてのスプライン７０によってスプライン係合させられる。なお、前記円板状部６５の外周縁の近傍に等ピッチで複数のリベット貫通穴８６が形成される。

したがって、筒状体６２及びフランジ６３を介してセンタピース１８からロックアップピストン５２にトルクを伝達することができる。そして、筒状体６２に対して、フランジ６３を摺動させながらロックアップピストン５２を進退させることが可能になる。なお、前記筒状体６２の後端の近傍に、環状の溝が形成され、該溝に位置決め部材としてのスナップリング６７が取り付けられ、該スナップリング６７によって軸方向におけるロックアップピストン５２の後退限位置の位置決めが行われる。

前記ダンパ機構５８は、一群の付勢部材としての圧縮コイルスプリングダンパ６９、第１、第２のガイドプレート７１、７２から成り、前記圧縮コイルスプリングダンパ６９を内包して円周方向に摺動自在に保持するドリブンプレート７３、並びに外周縁の筒状部７４において前記クラッチプレート５４の外周縁と係合させられ、第１、第２のガイドプレート７１、７２間において、ドリブンプレート７３に対して円周方向に摺動自在に配設されたドライブプレート７５を備える。

そして、前記第１のガイドプレート７１は、前記リベット４３によってタービンランナ２５と共にタービンハブ４４に固定される。また、第１、第２のガイドプレート７１、７２はリベット７６によって互いに連結される。

また、前記ロックアップピストン５２とタービンランナ２５及びダンパ機構５８との間に、第１の油室としての係合側油室７７が、ロックアップピストン５２とフロントカバー１３との間に、第２の油室としての解放側油室７８が形成され、係合側油室７７と第１の油路８０とが、解放側油室７８と第２の油路８５とが連通させられる。そして、第１の油路８０を介して油が供給され、係合側油室７７の油圧が解放側油室７８の油圧より高くなると、ロックアップピストン５２が前進（図１において左方向に移動）させられ、ロックアップ装置５１が係合させられ、エンジンから伝達された回転がロックアップ装置５１及びダンパ機構５８を介して直接タービンハブ４４に伝達される。また、第２の油路８５を介して油が供給され、解放側油室７８の油圧が係合側油室７７の油圧より高くなると、ロックアップピストン５２が後退（図１において右方向に移動）させられ、ロックアップ装置５１が解放され、エンジンから伝達された回転は、ポンプインペラ２４及びタービンランナ２５を介してタービンハブ４４に伝達される。

前記シールリング６１によって前記係合側油室７７と解放側油室７８との間がシールされる。なお、前記入力軸４９の前端とセンタピース１８との間には、所定のクリアランスが形成され、該クリアランスを介して第２の油路８５と解放側油室７８とが連通させられ、第２の油路８５を介して解放側油室７８に油を供給したり解放側油室７８から油を排出したりすることができる。そして、前記入力軸４９の前端の外周面とタービンハブ４４の前端の内周面との間にシール装置８７が配設される。

ところで、前記摺動支持部４７はフランジ部４６から前方に向けて突出させて形成され、前記係合部６６は、前記摺動支持部４７より径方向内方において、円板状部６５の内周縁から後方に向けて延在させて、摺動支持部４７と同心状に形成される。したがって、前記ロックアップピストン５２が進退させられるのに伴って、円板状部６５が摺動支持部４７より前方において進退させられるが、このとき、ロックアップピストン５２の全ストロークにおいて、摺動支持部４７と係合部６６とが軸方向において重なり、オーバラップさせられる。

なお、前記フランジ部４６の前端面には、ワッシャによって形成されたスラストベアリング８３が配設され、スラストベアリング８３によってタービンハブ４４は筒状体６２に対して軸方向に支持される。そして、前記フランジ６３がスナップリング６７と当接した状態で、前記スラストベアリング８３の前端と筒状体６２の後端との間に、筒状体６２より径方向外方と径方向内方とを連通させるために、わずかな第１のクリアランスＣＬ１が形成される。また、前記フランジ６３がスナップリング６７と当接した状態で、摺動部５２ｄの後端と連結部４８の前端との間にわずかな第２のクリアランスＣＬ２が形成される。この場合、摺動部５２ｄの後端と連結部４８の前端とが当接することがないように、第２のクリアランスＣＬ２は第１のクリアランスＣＬ１より大きくされる。

このように、センタピース１８とロックアップピストン５２とが筒状体６２及びフランジ６３によって連結され、センタピース１８の回転が筒状体６２及びフランジ６３を介してロックアップピストン５２に直接伝達されるので、フロントカバー１３とロックアップピストン５２との間に、トーションスプリングを配設する必要がなくなる。したがって、部品点数を少なくすることができ、トルクコンバータ１１のコストを低くすることができる。また、トーションスプリングを配設する必要がないので、前記解放側油室７８の寸法を大きくする必要がないだけでなく、油の流れに対する抵抗を小さくすることができ、しかも、トーションスプリングによる反力、トルクの伝達の遅れ等がなくなるので、ロックアップ装置５１の応答性を向上させることができる。その結果、トルクコンバータ１１においてスリップ制御を行う場合等に、ロックアップ装置５１の制御性を向上させることができる。

そして、フロントカバー１３とロックアップピストン５２との間に、フロントカバー１３とロックアップピストン５２とを係脱させる摩擦部材５３が配設されるので、第１、第２の摩擦材５５、５６の外径を大きくすることなく、トルクコンバータ１１の容量を大きくすることができる。しかも、トルクコンバータ１１の径方向寸法を小さくすることができ、トルクコンバータ１１を軽くすることができる。

また、シールリング及びスナップリングをセンタピース１８に配設する必要がないので、トルクコンバータ１１の軸方向寸法を小さくすることができる。しかも、シールリング６１とスナップリング６７とを軸方向においてほぼ重ねて配設することができるだけでなく、筒状体６２及びフランジ６３のうちの少なくとも一方とシールリング６１とを軸方向において重ねて配設することができるので、トルクコンバータ１１の軸方向寸法を一層小さくすることができる。

次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。なお、第１の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与することによってその説明を省略し、同じ構造を有することによる発明の効果については同実施の形態の効果を援用する。

図３は本発明の第２の実施の形態におけるトルクコンバータの断面図、図４は本発明の第２の実施の形態における回転体ユニットを示す図である。

この場合、第１の回転伝達部としての筒状体６２における前端（図３において左端）の近傍に、筒状体６２より径方向外方と径方向内方とを連通させる穴８９が円周方向における複数箇所に等ピッチで形成される。したがって、第２の油路８５と第２の油室としての解放側油室７８とが各穴８９を介して連通させられるので、解放側油室７８に油を供給したり、解放側油室７８から油を排出したりする際の油に加わる抵抗を小さくすることができる。その結果、ロックアップ装置５１を円滑に係脱させることができ、ロックアップ装置５１の応答性を一層向上させることができる。

また、筒状体６２より径方向外方と径方向内方とを連通させる油路を配設するためのスペースを新たに形成することがないので、トルクコンバータ１１の軸方向寸法を短くすることができるだけでなく、油路を簡素化し、短くすることができるので、トルクコンバータ１１の応答性を向上させることができる。

なお、前記第２の油路８５と解放側油室７８とが各穴８９を介して連通させられるので、筒状部４５の外周面と筒状体６２の内周面との間に位置決め部材としてのブシュ９１を配設することが可能になる。したがって、タービンハブ４４が入力軸４９によって支持されるだけでなく、筒状体６２によって支持されることにもなるので、タービンハブ４４を安定させて支持することができる。

フロントカバー１３及びセンタピース１８によって入力部回転体が、前記筒状体６２及び第２の回転伝達部としてのフランジ６３によって回転伝達ユニットが構成される。

この場合、ブシュ９１によって、フロントカバー１３に対する前記ロックアップピストン５２、ダンパ機構５８等のセンタリングを行うことができるので、トルクコンバータ１１の生産性を向上させることができる。また、ブシュ９１によって、係合側油室７７と解放側油室７８との間のシールを行うことができ、さらに、筒状体６２及びフランジ６３のうちの少なくとも一方、並びにシールリング６１とブシュ９１とが軸方向において重ねて配設されるので、トルクコンバータ１１の軸方向寸法を短くすることができる。

本実施の形態においては、前記第１の実施の形態におけるブシュ８４に相当するものが配設されていないが、固定スリーブ３４と入力軸４９との間における所定の箇所に、図示されないシール装置が配設され、第１の油路８０内の油が固定スリーブ３４と入力軸４９との隙間を通って排出されないようにしている。

次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。なお、第１の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与することによってその説明を省略し、同じ構造を有することによる発明の効果については同実施の形態の効果を援用する。

図５は本発明の第３の実施の形態におけるトルクコンバータの断面図、図６は本発明の第３の実施の形態における回転体ユニットを示す図である。

この場合、ロックアップピストン５２は第２の回転伝達部としてのフランジ１６３を介してタービンハブ４４によって摺動自在に支持され、タービンハブ４４によってロックアップピストン５２のセンタリングが行われる。

そのために、前記フランジ１６３は、平坦部５２ｃにリベット６４によって取り付けられ、径方向に延びる円板状部６５、円板状部６５の内周縁から後方（図５において右方）に向けて、かつ、軸方向に延在させて形成された係合部１６６、該係合部１６６の後端（図５において右端）から径方向内方に向けて延在させて形成された円板状部１６７、及び該円板状部１６７の内周縁から前方（図５において左方）に向けて、かつ、軸方向に延在させて形成された筒状の摺動部１６８を備え、該摺動部１６８の前端面（図５において左端面）が、径方向内方ほど前方に位置するように傾斜させられる。

そして、前記タービンハブ４４の摺動支持部としての筒状部１４５に前記摺動部１６８が外嵌させられ、筒状部１４５の外周面に溝が形成され、該溝にシール部材としてのシールリング１６１が配設される。なお、前記筒状部１４５の外周面及び摺動部１６８の内周面は摺動面を構成する。

また、第１の回転伝達部としての筒状体６２とフランジ１６３とは、筒状体６２の外周面及び係合部１６６の内周面において、軸方向において摺動自在な係合要素としてのスプライン７０によってスプライン係合させられる。したがって、筒状体６２及びフランジ１６３を介して、センタピース１８からロックアップピストン５２にエンジンからの回転を直接伝達することができる。

そして、前記筒状体６２において、所定のピッチでスプライン歯をなくすことによって、筒状体６２より径方向外方と径方向内方とを連通させる穴としての切欠９３が形成される。したがって、第２の油路８５と解放側油室７８とが各切欠９３を介して連通させられるので、解放側油室７８に油を供給したり、解放側油室７８から油を排出したりする際の油に加わる抵抗を小さくすることができる。なお、フロントカバー１３及びセンタピース１８によって入力部回転体が、筒状体６２及びフランジ１６３によって回転伝達ユニットが構成される。

また、前記タービンハブ４４のフランジ部４６の前端面、及びセンタピース１８のフランジ部２２の後端面（図５において右端面）には、それぞれワッシャによって形成されたスラストベアリング８３、９４が配設され、スラストベアリング８３、９４によってタービンハブ４４は筒状体６２に対して軸方向に支持される。そして、前記スラストベアリング８３は、位置決め部材として機能し、軸方向におけるロックアップピストン５２の後退限位置の位置決めを行う。

この場合、フランジ１６３の内周縁において、前記シールリング１６１によって係合側油室７７と解放側油室７８との間がシールされるので、係合側油室７７及び解放側油室７８の受圧面積を大きくすることができる。したがって、ロックアップ装置５１の応答性を一層向上させることができる。

次に、本発明の第４の実施の形態について説明する。なお、第２の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与することによってその説明を省略し、同じ構造を有することによる発明の効果については同実施の形態の効果を援用する。

図７は本発明の第４の実施の形態におけるトルクコンバータの断面図、図８は本発明の第４の実施の形態における回転体ユニットを示す図である。

この場合、センタピース１８の回転をロックアップピストン５２に伝達するために、センタピース１８とロックアップピストン５２とが第１の回転伝達部としての筒状体２６２、及び第２の回転伝達部としての環状のフランジ２６３によって連結される。前記筒状体２６２は、センタピース１８の後端面に所定の固定手段によって取り付けられ、前記フランジ２６３は平坦部５２ｃにリベット６４によって取り付けられる。また、前記フランジ２６３は、径方向に延びる円板状部６５、及び円板状部６５の内周縁から後方（図７において右方）に向けて、かつ、軸方向に延在させて形成された係合部２６６を備え、前記筒状体２６２とフランジ２６３とは、筒状体２６２の外周面及び係合部２６６の内周面において、軸方向において摺動自在な係合要素としてのボールスプラインによってボールスプライン係合させられる。そのために、筒状体２６２の外周面と係合部２６６の内周面との間に、円周方向における所定のピッチで複数のボール２０１が配設される。

したがって、筒状体２６２及びフランジ２６３を介してセンタピース１８からロックアップピストン５２にトルクを伝達することができる。また、係合要素としてボールスプラインが使用されるので、一般のスプラインより摺動抵抗を小さくすることができる。したがって、ロックアップピストン５２を円滑に進退させることができるだけでなく、ボールスプラインはトルクを伝達するのに伴ってロックすることがないので、トルクコンバータ１１の応答性を向上させることができる。さらに、ボールスプラインの摺動時において振動が発生するのを防止することができる。

また、前記筒状体２６２における前端（図７において左端）の近傍に、該筒状体２６２より径方向外方と径方向内方とを連通させる穴２８９が円周方向における複数箇所に等ピッチで形成される。なお、フロントカバー１３及びセンタピース１８によって入力部回転体が、前記筒状体２６２及びフランジ２６３によって回転伝達ユニットが構成される。

次に、本発明の第５の実施の形態について説明する。なお、第１の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与することによってその説明を省略し、同じ構造を有することによる発明の効果については同実施の形態の効果を援用する。

図９は本発明の第５の実施の形態におけるトルクコンバータの断面図である。

この場合、センタピース１８とロックアップピストン５２とが第１の回転伝達部としての筒状体３６２、及び第２の回転伝達部としての環状のフランジ６３によって連結される。そして、前記筒状体３６２に位置決め部材としての「Ｌ」字状の、かつ、環状のブシュ３０１が取り付けられ、該ブシュ３０１によって軸方向におけるロックアップピストン５２の後退限位置の位置決めが行われる。

そのために、前記筒状体３６２の内周面の所定の箇所、本実施の形態においては、穴８９が形成された部分に環状の溝３０４が形成される。また、前記ブシュ３０１は、筒状体３６２の内周面に沿って後方（図において右方）に延びる筒状部３０２、及び該筒状部３０２の後端（図において右端）から径方向外方に向けて突出させて形成された位置決め用のフランジ部３０３を備え、前記ブシュ３０１が筒状体３６２から抜け落ちることがないように、前記筒状部３０２の前端の所定の箇所が、前記溝３０４に向けてかしめられ、進入させられる。なお、前記筒状体３６２及びフランジ６３によって回転伝達ユニットが構成される。

そして、前記フランジ部３０３の外周縁は係合部６６の内周縁より径方向外方に位置させられ、ロックアップ装置５１が解放され、ロックアップピストン５２及びフランジ６３が、後退（図において右方向に移動）させられて後退限位置に置かれたときに、係合部６６がフランジ部３０３に当接させられる。

この場合、シール部材としてのシールリング６１とブシュ３０１とを軸方向において重ねて配設することができるので、トルクコンバータ１１の軸方向寸法を小さくすることができる。また、「Ｌ」字状のブシュ３０１が使用されるので、部品点数を少なくすることができ、トルクコンバータ１１の構造を簡素化することができる。したがって、トルクコンバータ１１のコストを低くすることができるだけでなく、生産性を向上させることができる。

次に、本発明の第６の実施の形態について説明する。なお、第３の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与することによってその説明を省略し、同じ構造を有することによる発明の効果については同実施の形態の効果を援用する。

図１０は本発明の第６の実施の形態におけるトルクコンバータの断面図である。

この場合、センタピース１８は、中央に形成され、断面が円柱状の形状を有する嵌入部２１、該嵌入部２１の後端（図において右端）から径方向外方に向けて延びるフランジ部２２、及び該フランジ部２２の径方向の中央の近傍から後方（図において右方）に向けて軸方向に延在させて一体に形成された摺動支持部４０１を備える。

そして、ロックアップピストン５２は第２の回転伝達部としてのフランジ４６３を介して、摺動支持部４０１によって摺動自在に支持され、該摺動支持部４０１によってロックアップピストン５２のセンタリングが行われる。

そのために、フランジ４６３は、平坦部５２ｃにリベット６４によって取り付けられ、径方向に延びる円板状部６５、円板状部６５の内周縁から後方に向けて、かつ、軸方向に延在させて形成された係合部４６６、該係合部４６６の後端から径方向内方に向けて延在させて形成された円板状部４６７、及び該円板状部４６７の内周縁から前方（図において右方）に向けて、かつ、軸方向に延在させて形成された筒状の摺動部４６８を備える。

そして、前記筒状体４６２に前記摺動支持部４０１が外嵌させられ、該摺動支持部４０１の外周面に溝が形成され、該溝にシール部材としてのシールリング４６１が配設される。なお、前記摺動支持部４０１の外周面及び摺動部４６８の内周面は摺動面を構成する。また、前記摺動支持部４０１における前端の近傍に、摺動支持部４０１より径方向外方と径方向内方とを連通させる穴４８９が円周方向における複数箇所に等ピッチで形成される。

また、第１の回転伝達部としての筒状体６２とフランジ４６３とは、筒状体６２の外周面及び係合部４６６の内周面において、軸方向において摺動自在な係合要素としてのスプライン７０によってスプライン係合させられる。したがって、筒状体６２及びフランジ４６３を介してセンタピース１８からロックアップピストン５２にトルクを伝達することができる。

なお、前記摺動支持部４０１の後端の近傍に、環状の溝が形成され、該溝に位置決め部材としてのスナップリング６７が取り付けられ、該スナップリング６７によって軸方向におけるロックアップピストン５２の後退限位置の位置決めが行われる。また、フロントカバー１３及びセンタピース１８によって入力部回転体が、前記筒状体６２とフランジ４６３によって回転伝達ユニットが構成される。

なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。

本発明の第１の実施の形態におけるトルクコンバータの断面図である。 本発明の第１の実施の形態における回転体ユニットを示す図である。 本発明の第２の実施の形態におけるトルクコンバータの断面図である。 本発明の第２の実施の形態における回転体ユニットを示す図である。 本発明の第３の実施の形態におけるトルクコンバータの断面図である。 本発明の第３の実施の形態における回転体ユニットを示す図である。 本発明の第４の実施の形態におけるトルクコンバータの断面図である。 本発明の第４の実施の形態における回転体ユニットを示す図である。 本発明の第５の実施の形態におけるトルクコンバータの断面図である。 本発明の第６の実施の形態におけるトルクコンバータの断面図である。

符号の説明

１３ フロントカバー
１８ センタピース
２４ ポンプインペラ
２５ タービンランナ
４４ タービンハブ
４７、４０１ 摺動支持部
５２ ロックアップピストン
５３ 摩擦部材
６１、１６１、４６１ シールリング
６２、２６２、３６２、４６２ 筒状体
６３、１６３、２６３、４６３ フランジ
６７ スナップリング
７０ スプライン
８３ スラストベアリング
１４５ 筒状部
３０１ ブシュ

Claims (5)

1. 駆動源からの回転を受ける入力部回転体と、該入力部回転体と連結されたポンプインペラと、該ポンプインペラの回転に伴って回転させられるタービンランナと、該タービンランナを支持するタービンハブと、前記入力部回転体とタービンランナとの間に進退自在に配設されたロックアップピストンと、前記タービンハブと連結され、前記入力部回転体とロックアップピストンとの間に配設され、前記入力部回転体とロックアップピストンとを係脱させる摩擦部材と、前記入力部回転体とタービンハブとの間に配設された「Ｌ」字状のブシュから成る位置決め部材とを有するとともに、前記入力部回転体とロックアップピストンとは、前記入力部回転体に配設された第１の回転伝達部、及び前記ロックアップピストンに配設された第２の回転伝達部によって、軸方向において摺動自在な係合要素を介して連結され、前記タービンハブは、軸方向に形成され、前記ロックアップピストンを前記入力部回転体とタービンランナとの間で支持し、前記ロックアップピストンのセンタリングを行う摺動支持部を備え、該摺動支持部に、前記ロックアップピストンと入力部回転体との間に油室を形成するためのシール部材が配設され、前記第１、第２の回転伝達部のうちの少なくとも一方と前記シール部材と前記位置決め部材とは軸方向において重ねて配設されることを特徴とする流体伝動装置。
2. 前記係合要素はスプラインである請求項１に記載の流体伝動装置。
3. 前記係合要素はボールスプラインである請求項１に記載の流体伝動装置。
4. 前記第２の回転伝達部は、第１の回転伝達部に取り付けられた位置決め部材によって軸方向において位置決めされる請求項１〜３のいずれか１項に記載の流体伝動装置。
5. 前記第１の回転伝達部に、該第１の回転伝達部より径方向外方と径方向内方とを連通させる穴が形成される請求項１〜４のいずれか１項に記載の流体伝動装置。

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