JP4828291B2 - 流体式トルク伝達装置およびそれに用いられるロックアップ装置 - Google Patents

Description

本発明は、流体式トルク伝達装置およびそれに用いられるロックアップ装置、特に、トルクコンバータやフリュードカップリング等の流体式トルク伝達装置およびそれに用いられるロックアップ装置に関する。

流体式トルク伝達装置として、例えばトルクコンバータが知られている。トルクコンバータは、３種の羽根車（インペラー、タービン、ステータ）を内部に有し、内部の作動油の循環によってトルクを伝達する装置である。インペラーは、入力側回転体に連結されたフロントカバーに固定されている。インペラーが回転すると、インペラーからタービンに向かって作動油が流れ、タービンが回転する。この結果、タービンから入力シャフトにトルクが出力される。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ることが多い。

ロックアップ装置は、タービンとフロントカバーとの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直接トルクを伝達するための装置である。この種のロックアップ装置として、３面の摩擦面を有しているものが提案されている（例えば、特許文献１を参照）。

この３面の摩擦面を有するロックアップ装置は、主に、ダンパー機構と、第１摩擦プレートと、第２摩擦プレートと、ピストンとを備えている。ダンパー機構は、タービンと一体回転するハブフランジと、ハブフランジと相対回転可能に設けられたリティーニングプレートおよびクラッチプレートと、ハブフランジとリティーニングプレートおよびクラッチ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を有している。トーションスプリングは、リティーニングプレートおよびクラッチプレートに保持されている。第１摩擦プレートは、リティーニングプレートおよびクラッチプレートに相対回転不能にかつ軸方向に移動可能に係合している。第２摩擦プレートは、フロントカバーの最外周部におい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。ピストンは、リティーニングプレートおよびクラッチプレートにリベットを介して固定されている。そして、ピストンは、第２摩擦プレートの軸方向タービン側に近接して配置されており、作動流体の圧力変化によって、ダンパー機構とともに軸方向に移動可能になっている。

このようなロックアップ装置において、ピストンの軸方向フロントカバー側の空間内の作動油を排出すると、ピストンの軸方向タービン側の空間内の油圧が軸方向フロントカバー側の空間内の油圧よりも高くなり、ピストンが軸方向フロントカバー側に移動する。すると、ピストンが第２摩擦プレートを押圧し、第２摩擦プレートが第１摩擦プレートを押圧し、第１摩擦プレートがフロントカバーの摩擦面を押圧して、摩擦連結が行われる。このため、フロントカバーのトルクは、第１摩擦プレートおよびピストンを介して摩擦面および第２摩擦プレートからリティーニングプレートおよびクラッチプレートに伝達され、さらに、トーションスプリングを介してハブフランジに伝達され、タービンに出力される（以下、この状態をロックアップＯＮ状態とする）。

また、ロックアップＯＮ状態において、ピストンの軸方向フロントカバー側の空間内に作動油を供給すると、ピストンの軸方向フロントカバー側の空間内の油圧が高くなり、ピストンが軸方向タービン側に移動する。すると、ピストンが第２摩擦プレートを軸方向フロントカバー側に押圧しなくなり、第１摩擦プレートがフロントカバーの摩擦面を押圧しなくなり、摩擦連結が解除される。このため、フロントカバーのトルクは、第１摩擦プレートおよびピストンを介して摩擦面および第２摩擦プレートからリティーニングプレートおよびクラッチプレートに伝達されなくなり、この結果、インペラーからの流体駆動によってタービンにトルクが出力される（以下、この状態をロックアップＯＦＦ状態とする）。
特開昭６３−７２９６８号公報

しかしながら、このロックアップ装置では、第１摩擦プレートがダンパー機構側の部材に支持されている。このため、ダンパー機構の入力側の部材として動作するピストンと第１摩擦プレートとの動作が同調しにくい場合があり、この結果、ロックアップＯＮやロックアップＯＦＦといったロックアップ動作時の応答性が低下する場合がある。

本発明の課題は、３面の摩擦面を有するロックアップ装置において、ロックアップ動作時の応答性を向上させることにある。

第１の発明に係る流体式トルク伝達装置用ロックアップ装置は、フロントカバーとタービンとの間に配置され、フロントカバーとタービンとを機械的に連結するための流体式トルク伝達装置用ロックアップ装置である。このロックアップ装置は、タービンに相対回転可能にかつ軸方向に相対移動可能に支持されるピストンと、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、フロントカバーとピストンとの間に配置され、ピストンに一体回転可能に支持される第１摩擦プレートと、ピストンと第１摩擦プレートの間に配置され、フロントカバーに一体回転可能にかつ軸方向へ相対移動可能に支持される第２摩擦プレートとを備えている。ダンパー機構は、タービンに一体回転可能に連結されるドリブン部材と、ドリブン部材に対して相対回転可能に配置されるドライブ部材と、ドライブ部材とドリブン部材とを回転方向に弾性的に連結する弾性部材と、ピストンとドライブ部材とを一体回転可能にかつ軸方向へ相対移動可能に連結する連結部材と、を有している。このロックアップ装置は、ピストンに固定されピストンと連結部材とを連結する固定部材をさらに備えている。第１摩擦プレートは、軸方向に延びるように形成され内周側に連結孔が形成される筒状部を有している。固定部材は、ピストンおよび連結部材を軸方向に貫通する軸部と、軸部の一端に形成され軸部よりも外径が大きい固定部と、軸部の他端に形成され固定部との間にピストンおよび連結部材を挟み込む頭部と、を有している。頭部は、軸部よりも外径が大きく、連結孔に挿入されている。第１摩擦プレートは、頭部によりピストンに対して軸方向に移動可能に支持されている。

このロックアップ装置では、第１摩擦プレートがピストンに一体回転可能に支持されているため、ピストンと第１摩擦プレートとの動作が同調しやすくなり、ロックアップ動作時の応答性を向上させることができる。

しかし、このロックアップ装置の第１摩擦プレート周辺の摩擦面同士の間の隙間調整の精度が要求される。なぜなら、摩擦面同士の間の隙間が大きい場合はロックアップ動作時の応答性が低下し、摩擦面同士の間の隙間が小さい場合はロックアップＯＦＦ時にドラッグトルクが発生するためである。このため、例えば第１摩擦プレートがピストンに固定されている場合、第１摩擦プレートを単独で位置決め調整することが困難となり、第１摩擦プレート周辺の隙間調整が困難となり、この結果、ロックアップ動作時の応答性が低下したり、あるいはロックアップＯＦＦ時にドラッグトルクが発生したりする。

そこで、第２の発明に係る流体式トルク伝達装置用ロックアップ装置は、第１の発明の装置において、第１摩擦プレートがピストンに軸方向に相対移動可能に支持されている。

これにより、第１摩擦プレート周辺の隙間調整が容易となり、ロックアップ動作時の応答性の低下を防止することができるとともに、ロックアップＯＦＦ時のドラッグトルクの低減を図ることができる。

第２の発明に係る流体式トルク伝達装置用ロックアップ装置は、第１の発明の装置において、ドライブ部材は、環状のドライブ部材本体と、ドライブ部材本体から半径方向外方へ突出する複数の突出部とをさらに有している。連結部材の一端は突出部に固定されており、連結部材の他端は隣り合う突出部同士の間に配置された固定部材によりピストンに固定されている。

この場合、固定部材が隣り合う突出部同士の間に配置されているため、ロックアップ装置の軸方向寸法を短縮できるとともに、連結部材が軸方向に弾性変形するための空間を容易に確保できる。

第３の発明に係る流体式トルク伝達装置用ロックアップ装置は、第１または２の発明の装置において、第２摩擦プレートがフロントカバーと一体回転可能にかつ軸方向へ相対移動可能に係合する係合部を有している。係合部の流路面積はフロントカバーと第２摩擦プレートの内周部との軸方向間の流路面積と略一致している。

これにより、第１摩擦プレートおよび第２摩擦プレート周辺の作動油の流れが円滑になり、ロックアップ動作時の応答性が向上するとともにロックアップＯＦＦ時におけるドラッグトルクの低減を図ることができる。

ここで、流路断面積が略一致しているとは、完全に一致する場合の他に、ロックアップ動作時の応答性が向上し得る程度に流路断面積が近似する場合も含まれる。

第４の発明に係る流体式トルク伝達装置は、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ーと、インペラーに対向して配置されたタービンと、フロントカバーとタービンとの間に配置された第１〜第３の発明のいずれかのロックアップ装置とを備えている。

この流体式トルク伝達装置では、第１〜第３の発明のいずれかのロックアップ装置を備えているため、ロックアップ動作時の応答性が向上する。

本発明に係るロックアップ装置および流体式トルク伝達装置では、上記の構成により、ロックアップ動作時の応答性が向上する。

以下、図面に基づいて、本発明に係る流体式トルク伝達装置およびそれに用いられるロックアップ装置の実施形態について説明する。

（１）トルクコンバータの全体構造
図１に、本発明の流体式トルク伝達装置のロックアップ装置の第１実施形態が採用されたトルクコンバータ１の縦断面概略図である。図１の左側にはエンジン（図示せず）が配置され、図の右側にトランスミッション（図示せず）が配置されている。また、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。

トルクコンバータ１は、エンジン側のクランクシャフト（図示せず）からトランスミッションの入力シャフトにトルクを伝達するための装置であり、入力側の部材に固定されるフロントカバー２と、３種の羽根車（インペラー９、タービン１０、ステータ１１）からなるトルクコンバータ本体３と、ロックアップ装置５とから構成されている。

フロントカバー２は、円板状の部材であり、主に、カバー円板部８ａと、カバー円板部８ａの外周部に形成された軸方向トランスミッション側に突出する外周筒状部８ｂとを有している。外周筒状部８ｂは、インペラー９のインペラーシェル１２に溶接によって固定されている。

インペラー９は、インペラーシェル１２と、その内側に固定された複数のインペラーブレード１３と、インペラーシェル１２の内周側に設けられた筒状のインペラーハブ２１とから構成されている。

タービン１０は、流体室内でインペラー９に対向して配置されている。タービン１０は、タービンシェル１４と、タービンシェル１４に固定された複数のタービンブレード１５と、タービンシェル１４の内周側に固定されたタービンハブ１６とから構成されている。タービンハブ１６は、外周側に延びるフランジ１６ａを有しており、このフランジ１６ａには、タービンシェル１４の内周部が、後述のハブフランジ５２とともに、複数のリベット１７によって固定されている。また、タービンハブ１６の内周部には、図示しないトランスミッションの入力シャフトがスプライン係合している。

ステータ１１は、インペラー９とタービン１０の内周部間に配置され、タービン１０からインペラー９へと戻る作動油を整流するための機構である。ステータ１１は、主に、環状のステータキャリア１８と、その外周面に設けられた複数のステータブレード１９とから構成されている。ステータキャリア１８は、ワンウェイクラッチ２０を介して図示しない固定シャフトに支持されている。なお、フロントカバー２とタービンハブ１６との軸方向間には第１スラストベアリング３１が設けられ、タービンハブ１６とステータ１１との間には第２スラストベアリング３２が設けられ、ステータ１１とインペラーハブ２１との間には第３スラストベアリング３３が設けられている。各スラストベアリング３１〜３３においては、半径方向に作動油が流通可能なポートが形成されている。

（２）ロックアップ装置の構造
図１〜図５を用いてロックアップ装置５について説明する。図２にロックアップ装置５の縦断面部分図（図４のＡ−Ａ断面図）、図３にロックアップ装置５の縦断面部分図（図４のＢ−Ｂ断面図）、図４にロックアップ装置５をタービン側から見た平面図（ピストン５１およびラグプレート５８を取り除いた状態で図示）を示す。図５にフロントカバー２側の外周側から見たストラッププレート５９周辺の部分斜視図、図６および図７にタービン１０側の外周側から見たストラッププレート５９周辺の部分斜視図を示す。なお、図４の右上の図は、図４のＣ−Ｃ断面図を示している。また図５〜図７では、トーションスプリング５５が省略されており、内部構造を見やすくするためにピストン５１や第１摩擦プレート５６の一部が切り欠かれている。また図６ではピストン５１が省略されている。

ロックアップ装置５は、フロントカバー２に連結可能なクラッチ機構６としての機能と、クラッチ機構６とタービン１０とを回転方向に弾性的に連結するダンパー機構７としての機能とを有しており、必要に応じて、フロントカバー２とタービン１０とを機械的に連結するための装置である。図１に示すように、ロックアップ装置５は、主に、タービン１０に相対回転可能にかつ軸方向へ相対移動可能に支持されるピストン５１と、タービン１０に一体回転可能に連結されるドリブン部材としてのハブフランジ５２と、ハブフランジ５２に対して相対回転可能に配置されるドライブ部材としてのクラッチプレート５３およびリティーニングプレート５４と、ハブフランジ５２とクラッチプレート５３およびリティーニングプレート５４とを回転方向に弾性的に連結する弾性部材としての複数のトーションスプリング５５と、フロントカバー２とピストン５１との間に配置される第１摩擦プレート５６と、ピストン５１と第１摩擦プレート５６との間に配置される第２摩擦プレート５７と、フロントカバー２に固定されるラグプレート５８と、ピストン５１とクラッチプレート５３およびリティーニングプレート５４とを一体回転可能にかつ軸方向に相対移動可能に連結する連結部材としての複数のストラッププレート５９とから構成されている。

ピストン５１は、ロックアップ装置５のロックアップ動作の切換を行うための部材であり、主に、円板状のピストン本体６１から構成されている。ピストン本体６１は、フロントカバー２とタービン１０との間の空間を軸方向に２分割するように半径方向に延びる円板状かつ環状の部材である。ピストン本体６１の外周部は、環状かつ平坦な押圧部６２となっている。押圧部６２の軸方向エンジン側には、摩擦フェーシング６３が設けられている。また、押圧部６２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６４が設けられている。押圧部６２の内周側のピストン本体６１の半径方向中間付近の部分には、ピストン本体６１の一部が軸方向エンジン側に向かって突出する複数（本実施形態では、８個）の中間突出部６５が円周方向に並んで設けられている。ピストン本体６１の内周縁には、軸方向エンジン側に延びる内周筒状部６６が設けられている。内周筒状部６６の内周面は、タービンハブ１６に固定された環状のピストン支持プレート６７の外周面に対して軸方向および回転方向に移動可能に支持されている。

ピストン支持プレート６７は、ハブフランジ５２やタービンシェル１４がリベット１７によって固定されている位置よりも外周側の位置に、タービンシェル１４の内周部に溶接により固定されている。内周筒状部６６とピストン支持プレート６７の外周面との間には、シールリング６８が設けられている。このようにして、フロントカバー２とピストン５１との間の空間Ｓ１と、ピストン５１とタービン１０との間の空間Ｓ２とは、内周部においてシールされている。

ハブフランジ５２は、ロックアップ装置５からトルクを出力するための部材であり、主に、円板状のハブ本体７１から構成されている。ハブ本体７１は、上述のように、その内周部がタービンハブ１６に固定されており、そこから半径方向外側に延びる環状の部材である。ハブ本体７１は、円周方向に延びる複数の窓部７２を有しており、各窓部７２内にコイルスプリングからなるトーションスプリング５５が配置されている。

クラッチプレート５３およびリティーニングプレート５４は、ピストン５１からのトルクをダンパー機構７に伝達するための部材であり、ハブフランジ５２の軸方向エンジン側および軸方向トランスミッション側に設けられた一体の回転体である。具体的には、クラッチプレート５３は、主に、円板状のプレート本体７３と、トーションスプリング５５の軸方向エンジン側部分を保持しかつその円周方向両端に当接する窓部７４と、プレート本体７３から外周側へ突出する複数（本実施形態では８個）の固定部７７とを有している。リティーニングプレート５４は、主に、円板状のプレート本体７５と、トーションスプリング５５の軸方向トランスミッション側部分に保持しかつその円周方向両端に当接する窓部７６と、プレート本体７５から外周側へ突出する複数（本実施形態では８個）の固定部７８とを有している。

これらの窓部７４、７６は、窓部７２に対応する位置に配置されており、これらの窓部７４、７６と窓部７２との間でトーションスプリング５５が圧縮されることにより、クラッチプレート５３およびリティーニングプレート５４とハブフランジ５２とが回転方向に弾性的に連結される。

また、プレート本体７３、７５は、ハブフランジ５２の外周端よりもさらに外周側まで環状に延びており、さらにその外周側においては固定部７７，７８がリベット２４により固定されている。固定部７７，７８にはプレート貫通孔７３ａ，７５ａがそれぞれ形成されており、プレート貫通孔７３ａ，７５ａをリベット２４が貫通している（図４参照）。これにより、クラッチプレート５３およびリティーニングプレート５４の外周側に複数の突出部９７が形成されており、隣り合う突出部９７同士の間には複数の凹部９８が形成されている。

ストラッププレート５９は、ピストン５１とクラッチプレート５３およびリティーニングプレート５４とを一体回転可能にかつ軸方向に相対移動可能に連結ための部材であり、バネ鋼等の弾性変形可能な素材からなる帯状の部材から構成されている。具体的には、ストラッププレート５９は、長手方向一端に形成された第１プレート貫通孔５９ａと、長手方向他端に形成された第２プレート貫通孔５９ｂとを有している。そして、各ストラッププレート５９の第１プレート貫通孔５９ａは、リティーニングプレート５４のプレート貫通孔７５ａに対応するように配置され、クラッチプレート５３とリティーニングプレート５４とともに、複数のリベット２４によって固定されている（図３参照）。また、各ストラッププレート５９の第２プレート貫通孔５９ｂは、ピストン５１のプレート貫通孔６９に対応するように配置され、ピストン５１の中間突出部６５に複数のリベット２３によって固定されている（図２および図５〜図７参照）。このように、ストラッププレート５９は、クラッチプレート５３およびリティーニングプレート５４とピストン５１とを一体回転可能にかつ軸方向に相対移動可能に連結しており、ピストン５１からクラッチプレート５３およびリティーニングプレート５４へストラッププレート５９を介してトルク伝達が可能となっている。

また、ストラッププレート５９の弾性力によって、クラッチプレート５３およびリティーニングプレート５４とピストン５１とが軸方向に弾性的に連結されている。ストラッププレート５９の自由状態において、ピストン５１の押圧部６２、後述する第１摩擦プレート５６、第２摩擦プレート５７およびラグプレート５８の摩擦面同士の軸方向間に流路Ａ３が確保されている。

第１摩擦プレート５６は、ピストン５１とともにトルクを伝達する円板状の部材であり、主に、環状のプレート本体８１と、プレート本体８１の軸方向両側に設けられた環状の摩擦フェーシング８３，８４と、プレート本体８１から内周側へ突出する複数（本実施形態では８個）の支持部８２とを有している。第１摩擦プレート５６は、支持部８２を介してピストン５１に一体回転可能にかつ軸方向へ相対移動可能に支持されている。具体的には図３および図５〜図７に示すように、支持部８２は、エンジン側に延びる筒状部８２ｂと、筒状部８２ｂの内周側に形成される貫通孔８２ａとを有しており、ピストン５１側に固定されたリベット２３の一部が貫通孔８２ａを貫通している。より詳細には、リベット２３は、ピストン５１のプレート貫通孔６９を貫通する軸部２３ａと、軸部２３ａの一端に形成され軸部２３ａよりも外径が大きい固定部２３ｂと、軸部２３ａの他端に形成され軸部２３ａおよび固定部２３ｂよりも外径が大きい頭部２３ｃとを有しており、ピストン５１の中間突出部６５とストラッププレート５９とは固定部２３ｂと頭部２３ｃとの間に狭持されている。頭部２３ｃはピストン５１の軸方向エンジン側に突出しており、支持部８２の貫通孔８２ａには頭部２３ｃが軸方向に挿嵌されている。これにより、ピストン５１と第１摩擦プレート５６とが一体回転可能にかつ軸方向に相対移動可能に連結されている。

また、ピストン５１に対する第１摩擦プレート５６の軸方向の傾きが筒状部８２ｂおよびリベット２３により規制されており、この結果、第１摩擦プレート５６の回転軸に対する姿勢が安定するとともに、ピストン５１および第１摩擦プレート５６の摩擦面を平行に保ちつつ、第１摩擦プレート５６を軸方向に移動させることができる。

第２摩擦プレート５７は、フロントカバー２からのトルクをロックアップ装置５に入力するための部材であり、主に、第１摩擦プレート５６とピストン５１の押圧部６２との軸方向間に配置された円板状のプレート本体９１と、プレート本体９１の外周縁から外周側に延びる円周方向に並んで設けられた複数（本実施形態では、１６個）の爪部９２とを有している。

ラグプレート５８は、フロントカバー２に固定され第２摩擦プレート５７をフロントカバー２に対して一体回転可能にかつ軸方向へ相対移動可能に支持するための部材であり、主に、フロントカバー２の外周筒状部８ｂの内周側に配置されたラグ筒状部９３と、ラグ筒状部９３の軸方向エンジン側縁からフロントカバー２のカバー円板部８ａの内面に沿うように内周側に向かって延びフロントカバー２に溶接により固定されるラグ円板部９４とを有している。ラグ筒状部９３には、第２摩擦プレート５７の複数の爪部９２を、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係合する係合部としての複数（本実施形態においては、１６個）の係合爪部９５が形成されている。係合爪部９５は、ラグ筒状部９３の一部を軸方向に切り欠くことによって形成されている。ラグ円板部９４の第１摩擦プレート５６側の面には、第１摩擦プレート５６の摩擦フェーシング８３に近接する摩擦面９６が形成されている。

爪部９２と係合爪部９５との係合部周辺の流路面積は、第１摩擦プレート５６の摩擦フェーシング８３，８４周辺の流路面積とほぼ同一の面積に設定されている。図８に第２摩擦プレート５７およびラグプレート５８の係合部の詳細図を示す。図８（ａ）は第１摩擦プレート５６および第２摩擦プレート５７を組み合わせた状態での平面概略図、図８（ｂ）は図８（ａ）のＤ−Ｄ断面図、図８（ｃ）は図８（ａ）のＥ−Ｅ断面図である。

図８に示すように、係合爪部９５とプレート本体９１との半径方向間には、複数（本実施形態では１２個）の流路Ａ１が形成されている。また、ラグ円板部９４と爪部９２との軸方向間には、複数（本実施形態では１２個）の流路Ａ２が形成されている。流路Ａ１は作動油が主に軸方向に流れる空間であり、流路Ａ２は作動油が主に半径方向に流れる空間であり、いずれの流路Ａ１，Ａ２も第１摩擦プレート５６の摩擦面周辺の空間と連通している。

一方、図２および図３に示すように、ロックアップＯＦＦ時においては、第１摩擦プレート５６の摩擦フェーシング８３とラグ円板部９４との軸方向間および摩擦フェーシング８４と第２摩擦プレート５７との軸方向間には、環状の流路Ａ３が形成されている。

そして、これらの流路Ａ１およびＡ２の合計の流路面積と流路Ａ３の流路面積とは、ほぼ同一の面積に設定されている。すなわち、第１摩擦プレート５６の摩擦面周辺の入口流路面積と出口流路面積とがほぼ一致している。これにより、ロックアップ動作時の作動油の流れがスムーズになり、ロックアップ動作時の応答性が向上する。

また図４〜図７に示すように、クラッチプレート５３およびリティーニングプレート５４の固定部７７，７８からなる突出部９７、第１摩擦プレート５６の支持部８２、ストラッププレート５９およびリベット２３，２４がほぼ同一円周上に配置されている。具体的には、支持部８２を含む第１摩擦プレート５６の内周部は、固定部７７を含むクラッチプレート５３の外周部に対して相補的な形状を有しており、支持部８２およびリベット２３は凹部９８内に（より詳細にはクラッチプレート５３の固定部７７同士の円周方向間）に配置されている。また、ストラッププレート５９は凹部９８に対応する位置に配置されており、固定部７７との軸方向間には固定部７８の板厚分に相当する空間Ｓ３が確保されている。これらの構成により、ロックアップ装置５の軸方向寸法を短縮することができるとともに、ストラッププレート５９のたわみ空間を確実に確保することができる。

以上のように、本実施形態のロックアップ装置５では、ピストン５１、第１摩擦プレート５６、第２摩擦プレート５７、複数のストラッププレート５９、およびラグプレート５８のラグ円板部９４によりクラッチ機構６が構成されており、ハブフランジ５２、クラッチプレート５３、リティーニングプレート５４、および複数のトーションスプリング５５によりダンパー機構７が構成されている。

（３）トルクコンバータの動作
次に、図１〜図１１を用いてトルクコンバータ１の動作について説明する。図９および図１０に第１実施形態のロックアップ装置５のロックアップＯＮ時の動作図、図１１（ａ）にロックアップＯＦＦ時の部分断面図、図１１（ｂ）にロックアップＯＮ時の部分断面図を示す。

エンジン側のクランクシャフトからのトルクは、図示しないフレキシブルプレートを介してフロントカバー２に入力される。ロックアップ装置５が連結されていない場合、インペラー９が回転し、作動油がインペラー９からタービン１０へと流れる。この作動油の流れによりタービン１０は回転し、タービン１０のトルクは図示しない入力シャフトに出力される。

トルクコンバータ１の速度比が上がり、入力シャフトが一定の回転速度になると、空間Ｓ１の作動油が入力シャフト内部の油路を通って排出される。この結果、ピストン５１の軸方向タービン側の空間Ｓ２内の油圧が軸方向フロントカバー側の空間Ｓ１内の油圧よりも高くなり、図９〜図１１に示すようにピストン５１がフロントカバー２側に移動する。この結果、ピストン５１とラグプレート５８のラグ円板部９４との間に第１摩擦プレート５６および第２摩擦プレート５７が狭持され摩擦連結が行われる。これにより、フロントカバー２に入力されたトルクは、摩擦係合によりピストン５１および第１摩擦プレート５６に入力され、複数のストラッププレート５９を介してリティーニングプレート５４およびクラッチプレート５３に伝達される。クラッチプレート５３およびリティーニングプレート５４に伝達されたトルクは、トーションスプリング５５を介してハブフランジ５２に伝達され、タービン１０に出力される（以下、ロックアップＯＮとする）。

またロックアップＯＮの動作時において、ダンパー機構７側ではなくピストン５１側の部材であるリベット２３により第１摩擦プレート５６が支持されているため、第１摩擦プレート５６の動作がピストン５１の動作と同調しやすくなり、ロックアップ動作時の応答性が向上する。

ロックアップＯＮの状態において、ピストン５１の軸方向フロントカバー側の空間Ｓ１内に作動油を供給すると、ピストン５１の軸方向フロントカバー側の空間Ｓ１内の油圧が高くなり、ピストン５１が軸方向タービン側に移動する。このとき、ピストン５１がストラッププレート５９の弾性力によって元の位置（ストラッププレート５９の自由状態に対応する軸方向位置）に戻る（図２および図３参照）。この結果、ピストン５１とラグプレート５８のラグ円板部９４との間における第１摩擦プレート５６および第２摩擦プレート５７の狭持が解除され、摩擦連結が解除される。これにより、フロントカバー２のトルクは、ロックアップ装置５を介さず、インペラー９およびタービン１０の間の流体駆動によってタービン１０に出力される（以下、ロックアップＯＦＦとする）。

また、第１摩擦プレート５６および第２摩擦プレート５７は、ピストン５１による押圧が解除されるため、軸方向に自由な状態となる。これにより、ロックアップ装置５によりトルク伝達が解除される。

（４）本発明の効果
このように、このロックアップ装置５では、第１摩擦プレート５６がピストン５１に一体回転可能に支持されているため、ピストン５１と第１摩擦プレート５６との動作が同調しやすくなり、ロックアップ動作時の応答性を向上させることができる。また、第１摩擦プレート５６がピストン５１に軸方向に相対移動可能に支持されているため、第１摩擦プレート周辺の隙間調整が容易となり、ロックアップ動作時における応答性の低下を防止することができるとともに、ロックアップＯＦＦ時のドラッグトルクの低減を図ることができる。また、第１摩擦プレート５６の筒状部８２ｂおよびリベット２３の頭部２３ｃにより、第１摩擦プレートのピストン５１に対する姿勢がより安定し、ロックアップ動作時の応答性がより向上するとともに、ロックアップＯＦＦ時のドラッグトルクをより低減させることができる。また、このロックアップ装置５では、第１摩擦プレート５６がストラッププレート５９を連結するリベット２３の頭部２３ｃに支持されているため、第１摩擦プレート５６を支持するために新たに部材を追加する必要がなく、部品点数の増加を防止できる。

また、リベット２３がクラッチプレート５３およびリティーニングプレート５４に形成された隣り合う突出部９７同士の間の凹部９８（より詳細にはクラッチプレート５３の隣り合う固定部７７同士の円周方向間に形成された空間）に配置されているため、ロックアップ装置５の軸方向寸法を短縮できるとともに、ストラッププレート５９が軸方向に弾性変形するための空間Ｓ３を容易に確保することができる。

さらに、第１摩擦プレート５６の摩擦面周辺の入口流路面積と出口流路面積とがほぼ同一であるため、第１摩擦プレート５６および第２摩擦プレート５７周辺の作動油の流れが円滑になり、ロックアップ動作時の応答性が向上するとともに、ロックアップＯＦＦ時におけるドラッグトルクの低減を図ることができる。

（５）その他の実施形態
本発明の具体的な構成は、前述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種々の変更および修正が可能である。

例えば、前述の実施形態ではロックアップ装置を備えた流体式トルク伝達装置としてトルクコンバータを例に説明しているが、フリュードカップリングなどであってもよい。

また、前述の実施形態では、ピストン側の部材をリベット２３として説明しているが、例えばボルトおよびナットなどの螺子やピストン５１と一体成形された部材であってもよい。すなわち、ピストン側の部材とは、ピストン５１と一体成形されあるいはピストン５１に固定され、ピストン５１と軸方向および回転方向に一体である部材を意味しており、ピストン５１の一部分である場合の他にピストン５１とは別部材である場合も含まれており、また頭部２３ｃ、軸部２３ａおよび固定部２３ｂからなるリベット２３としては、一体の部材である場合の他に、複数の部材が結合され各部が形成されている場合も含まれる。

本発明の第１実施形態に係るトルクコンバータ１の縦断面概略図。 ロックアップ装置５の縦断面概略図。 ロックアップ装置５の縦断面概略図。 ロックアップ装置５の平面概略図。 ロックアップ装置５の部分斜視図。 ロックアップ装置５の部分斜視図。 ロックアップ装置５の部分斜視図。 第２摩擦プレート５７およびラグプレート５８の係合部の詳細図。 ロックアップ装置５のロックアップＯＮ時の動作図（図２に対応する図）。 ロックアップ装置５のロックアップＯＮ時の動作図（図３に対応する図）。 ロックアップ装置５のロックアップＯＮ時の動作図（図４の部分図に対応する図）

１ トルクコンバータ（流体式トルク伝達装置）
２ フロントカバー
５ ロックアップ装置
６ クラッチ機構
７ ダンパー機構
１０ タービン
２３ リベット（ピストン側の部材）
５１ ピストン
５２ ハブフランジ（ドリブン部材）
５３ クラッチプレート（ドライブ部材）
５４ リティーニングプレート（ドライブ部材）
５５ トーションスプリング（弾性部材）
５６ 第１摩擦プレート
５７ 第２摩擦プレート
５８ ラグプレート
５９ ストラッププレート（連結部材）

Claims (4)

1. フロントカバーとタービンとの間に配置され、前記フロントカバーと前記タービンとを機械的に連結するための流体式トルク伝達装置用ロックアップ装置であって、
   前記タービンに相対回転可能にかつ軸方向に相対移動可能に支持されるピストンと、
   前記ピストンと前記タービンとを回転方向に弾性的に連結する機構であって、前記タービンに一体回転可能に連結されるドリブン部材と、前記ドリブン部材に対して相対回転可能に配置されるドライブ部材と、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弾性部材と、前記ピストンと前記ドライブ部材とを一体回転可能にかつ軸方向へ相対移動可能に連結する連結部材とを有するダンパー機構と、
   前記ピストンに固定され前記ピストンと前記連結部材とを連結する固定部材と、
   前記フロントカバーと前記ピストンとの間に配置され、前記ピストンに一体回転可能に支持される第１摩擦プレートと、
   前記ピストンと前記第１摩擦プレートの間に配置され、前記フロントカバーに一体回転可能にかつ軸方向へ相対移動可能に支持される第２摩擦プレートと、を備え、
   前記第１摩擦プレートは、軸方向に延びるように形成され内周側に連結孔が形成される筒状部を有しており、
   前記固定部材は、前記ピストンおよび連結部材を軸方向に貫通する軸部と、前記軸部の一端に形成され前記軸部よりも外径が大きい固定部と、前記軸部の他端に形成され前記固定部との間に前記ピストンおよび連結部材を挟み込む頭部と、を有しており、
   前記頭部は、前記軸部よりも外径が大きく、前記連結孔に挿入されており、
   前記第１摩擦プレートは、前記頭部により前記ピストンに対して軸方向に移動可能に支持されている、
   流体式トルク伝達装置用ロックアップ装置。
2. 前記ドライブ部材は、環状のドライブ部材本体と、前記ドライブ部材本体から半径方向外方へ突出する複数の突出部とをさらに有しており、
   前記連結部材の一端は、前記突出部に固定されており、
   前記連結部材の他端は、隣り合う前記突出部同士の間に配置された前記固定部材により前記ピストンに固定されている、
   請求項１に記載の流体式トルク伝達装置用ロックアップ装置。
3. 前記第２摩擦プレートは、前記フロントカバーと一体回転可能にかつ軸方向へ相対移動可能に係合する係合部を有しており、
   前記係合部の流路面積は、前記フロントカバーと前記第２摩擦プレートの内周部との軸方向間の流路面積と略一致している、
   請求項１または２に記載の流体式トルク伝達装置用ロックアップ装置。
4. エンジンからトルクが入力される前記フロントカバーと、
   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ーと、
   前記インペラーに対向して配置された前記タービンと、
   前記フロントカバーと前記タービンとの間に配置された請求項１〜３のいずれかに記載のロックアップ装置と、
   を備えた流体式トルク伝達装置。
   

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