JP4935006B2 - 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、フロントカバー、リヤカバー等から成るケース、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、ダンパ装置等を備え、内部を循環する油を介してトルクを伝達し、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、前記フロントカバー及びリヤカバーを介して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。

前記トルクコンバータにおいては、油の滑りによってエネルギー損失が発生するのを防止するために前記ロックアップ装置が配設され、該ロックアップ装置は、車速が所定の値になると、フロントカバーとタービンランナとを機械的に連結する。したがって、エンジンから伝達された回転は、フロントカバー及びロックアップ装置を介して入力軸に伝達されるので、油の滑りによってエネルギー損失が発生するのを防止することができる（例えば、特許文献１参照。）。
特表２００１−５１４３６６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、前記ロックアップ装置がタービンランナと隣接させて配設されるので、トルクコンバータの軸方向の寸法が大きくなってしまい、トルクコンバータが大型化してしまう。

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、小型化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、ポンプインペラ及びタービンランナを備えたトーラス部と、変速装置の入力軸に係合させられ、前記タービンランナを保持するタービンハブと、係脱部材によって係脱自在に配設され、駆動源からクラッチハブに伝達された回転を機械的にタービンハブに伝達するロックアップ装置とを有する。

そして、前記トーラス部とロックアップ装置とは、軸方向においてオーバラップさせられる。
また、前記ロックアップ装置のロックアップピストン及び前記タービンハブによって、前記係脱部材より径方向内方に、係脱部材と軸方向においてオーバラップさせて係合側油室が形成される。
そして、前記タービンハブは、前記係合側油室を形成するための内側部分、及び該内側部分と連結され、クラッチドラムとして機能する外側部分を備える。
また、前記内側部分は、径方向に延在させて形成され、外周縁に摺動部を備えたフランジ部、及び該フランジ部の内周縁から突出させて形成された突部を備える。
そして、前記ロックアップピストンは、前記突部の外周面に沿って軸方向に延在させて形成されたロックアップピストン摺動部、該ロックアップピストン摺動部から前記フランジ部に沿って延在させて形成されたロックアップピストンフランジ部、該ロックアップピストンフランジ部の外周縁から軸方向に延在させて形成され、内周面が前記摺動部と接触する筒状部、及び該筒状部から径方向外方に向けて延在させて形成され、前記係脱部材を押圧する押当部を備える。
また、前記係合側油室は、前記摺動部と前記筒状部とをシールすること、及び前記突起と前記ロックアップピストン摺動部とをシールすることによって形成される。

本発明によれば、流体伝動装置においては、ポンプインペラ及びタービンランナを備えたトーラス部と、変速装置の入力軸に係合させられ、前記タービンランナを保持するタービンハブと、係脱部材によって係脱自在に配設され、駆動源からクラッチハブに伝達された回転を機械的にタービンハブに伝達するロックアップ装置とを有する。

そして、前記トーラス部とロックアップ装置とは、軸方向においてオーバラップさせられる。
また、前記ロックアップ装置のロックアップピストン及び前記タービンハブによって、前記係脱部材より径方向内方に、係脱部材と軸方向においてオーバラップさせて係合側油室が形成される。
そして、前記タービンハブは、前記係合側油室を形成するための内側部分、及び該内側部分と連結され、クラッチドラムとして機能する外側部分を備える。
また、前記内側部分は、径方向に延在させて形成され、外周縁に摺動部を備えたフランジ部、及び該フランジ部の内周縁から突出させて形成された突部を備える。
そして、前記ロックアップピストンは、前記突部の外周面に沿って軸方向に延在させて形成されたロックアップピストン摺動部、該ロックアップピストン摺動部から前記フランジ部に沿って延在させて形成されたロックアップピストンフランジ部、該ロックアップピストンフランジ部の外周縁から軸方向に延在させて形成され、内周面が前記摺動部と接触する筒状部、及び該筒状部から径方向外方に向けて延在させて形成され、前記係脱部材を押圧する押当部を備える。
また、前記係合側油室は、前記摺動部と前記筒状部とをシールすること、及び前記突起と前記ロックアップピストン摺動部とをシールすることによって形成される。

この場合、前記トーラス部とロックアップ装置とは、軸方向においてオーバラップさせられるので、流体伝動装置の軸方向の寸法を小さくすることができ、流体伝動装置を小型化することができる。

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。なお、この場合、第１の実施の形態においては、流体伝動装置としてのトルクコンバータについて、第２の実施の形態においては、流体伝動装置としての流体継手について説明する。

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である。

図において、１１はトルクコンバータ、１２はケースであり、該ケース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、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等を備える。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、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。

前記フロントカバー１３は、径方向における中央部分より内側に形成された平坦（たん）部１３ａ、中央部分より外側に、前方（図において右方）に向けて膨出させて形成された膨出部１３ｂ、及び該膨出部１３ｂの外周縁より軸方向に向けて形成された筒状部１３ｃを備える。また、フロントカバー１３の中央には、センタピース１８が溶接によって取り付けられ、該センタピース１８を前記クランクシャフトの軸穴に嵌（かん）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ことができる。なお、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。また、前記駆動源として、エンジンに代えてモータ等を使用することもできる。

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（図において左端）は、前記隔壁内に配設された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、回転自在に配設され、タービンランナ２５を保持するタービンハブ４４、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、係脱自在に配設され、エンジンから伝達された回転を、油を介することなく機械的にタービンハブ４４に伝達するためのロックアップ装置５１、前記フロントカバー１３に取り付けられ、ロックアップ装置５１を係脱することによって発生するトルク変動を吸収するためのダンパ装置５０等を備える。なお、前記ポンプインペラ２４、タービンランナ２５及びステータ２６によってトーラス部が構成される。

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、環状の連結部材としてのステータフランジ７１を介して、一方向にだけ回転を許容する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は前記ステータフランジ７１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７２の外周にスプライン嵌合される。なお、前記ポンプハブ１５と固定スリーブ７２との間に第１の油路Ｌ−１が形成される。

また、前記ステータフランジ７１は、軸方向に対して垂直の方向に延在させられる平坦部７３、該平坦部７３より径方向外方に向けて斜めに延在させられ、先端がステータハブ２８に取り付けられる傾斜部７４、前記平坦部７３より径方向内方に向けて斜めに延在させられる傾斜部７５、及び該傾斜部７５の先端から軸方向に、かつ、前方に向けて延在させられ、先端が前記アウタレース３２に取り付けられる筒状部７６を備える。

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。

また、前記タービンハブ４４は、内周端において、変速装置の入力軸３０にスプライン係合によって固定され、外周端において、前記タービンランナ２５に固定され、タービンランナ２５の回転を入力軸３０に伝達する。なお、該入力軸３０は、ころがり軸受であるブシュ７０を介して前記固定スリーブ７２によって回転自在に支持され、前記トルクコンバータ１１の出力軸として機能する。また、前記固定スリーブ７２と入力軸３０との間に第２の油路Ｌ−２が形成され、入力軸３０内に第３の油路Ｌ−３が形成される。

前記タービンハブ４４は、断面が「Ｓ」字状の環状体から成り、主としてワンウェイクラッチ３１より前方において、ワンウェイクラッチ３１を包囲して配設され、油圧サーボとして機能する第１の部分としての内側部分７８、並びに主としてロックアップ装置５１より後方（図において左方）において、前記ステータ２６、ステータフランジ７１及びワンウェイクラッチ３１によって包囲された空間内に配設され、前記ロックアップ装置５１を包囲し、クラッチドラムとして機能する第２の部分としての外側部分７９を備え、内側部分７８と外側部分７９とは溶接によって連結される。

前記内側部分７８は、径方向内方に配設された第１の筒状部８１、径方向外方に配設された第２の筒状部８２、及び第１、第２の筒状部８１、８２間において軸方向に対して垂直の方向に配設された底部分８３を備え、前記ワンウェイクラッチ３１の少なくとも一部が後方に向けて開放された空間内に収容される。前記第１の筒状部８１は、前記固定スリーブ７２より径方向内方において、スプライン係合によって前記入力軸３０に固定される。また、前記第１の筒状部８１は、底部分８３より前方に突出させて形成された環状の突部９１を備えるとともに、該突部９１の根元部分に、突部９１の内周面と外周面との間に斜めに貫通させて油穴９２が形成される。

前記外側部分７９は、径方向内方に配設された第１の筒状部８４、径方向外方に配設された第２の筒状部８５、及び第１、第２の筒状部８４、８５間において軸方向に対して垂直の方向に配設された底部分８６を備え、前方に向けて開放された空間内に前記ロックアップ装置５１が収容される。前記第１の筒状部８４は筒状部７６と、第２の筒状部８５はステータハブ２８と、底部分８６は平坦部７３と平行に延びる。前記第２の筒状部８５はクラッチドラムとして機能し、軸方向における中央部分に、円周方向における複数箇所に、貫通させて油穴９３が形成される。したがって、該油穴９３を介してクラッチ５５内の油を排出することができるようになるので、内側薄板１０１及び外側薄板１０２を構成する摩擦材に十分な量の油を潤滑用として供給することができる。

そして、前記タービンランナ２５は、前記タービンハブ４４によって支持され、連結部４８において、溶接によってタービンハブ４４と連結される。

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。そして、該タービンランナ２５の回転は、タービンハブ４４に伝達された後、入力軸３０に伝達される。

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７２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によってトルクが増幅される。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、ステータ２６が固定スリーブ７２に対して固定された状態にされると、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、カップリングポイントになると、ワンウェイクラッチ３１が解放されてステータ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、前記アウタレース３２は、後端において、スラスト軸受であるベアリングｂ１を介してポンプハブ１５に対して相対的に回転自在に支持され、前端（図において右端）において、いずれもスラスト軸受であるワッシャ９５、９６を介してタービンハブ４４に対して相対的に回転自在に支持される。前記ワッシャ９５において、ワンウェイクラッチ３１と接触する側の面の、円周方向における複数箇所に放射溝９５ａが形成されるとともに、該放射溝９５ａを前方に向けて連通させるために油穴９５ｂが形成される。

また、前記突部９１の内周面の所定の部分には、圧入によって筒状の摺（しゅう）動部材９７が取り付けられ、該摺動部材９７は、筒状部９７ａ、及び該筒状部９７ａの前端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９７ｂを備える。そして、前記筒状部９７ａの内周面と入力軸３０の前端の外周面とが摺動させられ、前記フランジ部９７ｂの前端がスラスト軸受であるリング状のワッシャ９８を介してフロントカバー１３に当接させられる。したがって、タービンハブ４４は、入力軸３０に対して径方向に、フロントカバー１３に対して軸方向に支持される。

前記ワッシャ９８には、円周方向における複数箇所に、断面が「Ｌ」字状の溝９８ａが、前端面（図において右端面）及び後端面（図において左端面）に交互に形成される。

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、流体継手と同様に機能するようになる。

ところで、前記トルクコンバータ１１は、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（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、軸方向において前記タービンハブ４４に隣接させて、径方向においてステータ２６より内方で、かつ、ワンウェイクラッチ３１より外方に、前記ロックアップ装置５１が配設され、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を係脱させ、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とフロントカバー１３との間に前記ダンパ装置５０が配設される。

前記ロックアップ装置５１は、タービンハブ４４の形状に対応する形状を備え、軸方向に進退（図において左右方向に移動）自在に配設されたロックアップピストン５２、タービンハブ４４の一部を構成するクラッチドラム５３、該クラッチドラム５３より径方向内方においてダンパ装置５０に取り付けられ、ダンパ装置５０から後方に向けて延在させて、かつ、クラッチドラム５３と平行に配設されたクラッチハブ５４、前記クラッチドラム５３とクラッチハブ５４との間において係脱自在に配設され、多板式の摩擦係合要素としての、かつ、係脱部材としてのクラッチ５５等を備える。なお、前記クラッチハブ５４には、円周方向における複数箇所に油穴５４ａが貫通させて形成され、該油穴５４ａを介してクラッチ５５に十分な量の油を潤滑用として供給することができる。

前記ロックアップピストン５２は、突部９１の外周面に沿って軸方向に延在させて形成された摺動部５６、該摺動部５６の後端から径方向外方に向けて、底部分８３に沿って延在させて形成されたフランジ部５７、該フランジ部５７の外周縁から後方に向けて、第２の筒状部８２及び第１の筒状部８４に沿って軸方向に延在させて形成された筒状部５８、並びに該筒状部５８の後端から径方向外方に向けて、底部分８６に沿って延在させて形成された押当部５９を備え、該押当部５９の円周方向における複数箇所に油穴ｈ１が貫通させて形成される。

また、前記クラッチ５５は、前記クラッチハブ５４に対して軸方向に移動自在にスプライン係合させられた第１の係合部材としての三つの内側薄板１０１、該内側薄板１０１と交互に配設され、前記クラッチドラム５３に対して軸方向に移動自在にスプライン係合させられた第２の係合部材としての三つの外側薄板１０２、クラッチ５５を係合させたときに、内側薄板１０１及び外側薄板１０２が外れないように保持するリテーナ１０３、該クラッチドラム５３の内周面に係止させられ、リテーナ１０３の移動を規制する規制部材としてのスナップリング１０４等を備える。前記内側薄板１０１及び外側薄板１０２は摩擦材によって形成される。

ところで、前記ロックアップピストン５２は、突部９１の外周面との間、及び第２の筒状部８２の外周面との間でシールリングによってシールされ、フランジ部５７と底部分８３との間に、第１の油室としての係合側油室７７が形成され、該係合側油室７７と前記第２の油路Ｌ−２との間が油穴９２によって連通させられる。また、前記ロックアップピストン５２の外側に第２の油室としての解放側油室８０が形成され、該解放側油室８０と前記第３の油路Ｌ−３とが前記溝９８ａを介して連通させられる。そして、第２の油路Ｌ−２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８０の油圧より高くなると、ロックアップピストン５２が前進（図において右方向に移動）させられ、押当部５９によって内側薄板１０１及び外側薄板１０２がリテーナ１０３に押し付けられてクラッチ５５が係合させられる。その結果、エンジンから伝達された回転がダンパ装置５０及びロックアップ装置５１を介してタービンハブ４４に伝達される。このとき、フロントカバー１３、ダンパ装置５０、ロックアップ装置５１、タービンハブ４４及び入力軸３０によって第１の動力伝達経路が形成される。

また、第３の油路Ｌ−３及び溝９８ａを介して解放側油室８０に供給された油圧が係合側油室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（図において左方向に移動）させられ、押当部５９は内側薄板１０１及び外側薄板１０２をリテーナ１０３に押し付けなくなり、内側薄板１０１と外側薄板１０２との相対的な回転が許容され、クラッチ５５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。このとき、フロントカバー１３、ポンプインペラ２４、タービンランナ２５、タービンハブ４４及び入力軸３０によって第２の動力伝達経路が形成される。なお、前記ロックアップピストン５２が進退するのに伴って、ロックアップピストン５２と外側部分７９との間の油は油穴ｈ１を介して出入りするので、ロックアップピストン５２の進退に対して負荷が加わることがない。

そして、前記ダンパ装置５０は、一群の付勢部材としての第１、第２の圧縮コイルスプリングダンパ１１１、１１２、該第１、第２の圧縮コイルスプリングダンパ１１１、１１２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１１５、及び該ドリブンプレート１１５によって挟持され、かつ、ドリブンプレート１１５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１１６を備え、該ドライブプレート１１６は、円周方向において、第１の圧縮コイルスプリングダンパ１１１を挟んで、かつ、相対的に移動自在に配設されたアウタプレート１１６ａ及びインナプレート１１６ｂを備える。そして、前記フロントカバー１３の外周縁の近傍に、断面が「Ｌ」字状の形状を有するブラケット１３１が溶接で取り付けられ、前記アウタプレート１１６ａは、ブラケット１３１に対して、円周方向に移動不能に係合させられる。なお、該ブラケット１３１には、ダンパ装置５０を軸方向に移動するのを阻止するために、抜止め用のスナップリング１３２が取り付けられる。

前記第１の圧縮コイルスプリングダンパ１１１は二重のコイルから成り、第２の圧縮コイルスプリングダンパ１１２は、一重のコイルから成り、第１の圧縮コイルスプリングダンパ１１１より径方向外方に配設される。また、前記ドリブンプレート１１５は、前記第１、第２の圧縮コイルスプリングダンパ１１１、１１２を包囲して保持し、かつ、前記ドライブプレート１１６を摺動自在に挟持するために、前側（図において右側）及び後側（図において左側）に配設された第１、第２のプレート１２１、１２２から成り、該各第１、第２のプレート１２１、１２２は、円周方向における複数箇所において、固定部材としてのリベット１２３によって連結される。

そして、前記クラッチ５５は、ロックアップピストン５２の進退に伴って係脱させられ、係合させられたときに、フロントカバー１３に伝達された回転をダンパ装置５０を介してタービンハブ４４に伝達する。

ところで、前記ダンパ装置５０の内周縁、本実施の形態においては、第２のプレート１２２の内周縁に前記クラッチハブ５４が溶接によって固定される。したがって、径方向において、ダンパ装置５０はワンウェイクラッチ３１より外方に配設され、軸方向において、ダンパ装置５０はポンプインペラ２４、タービンランナ２５及びクラッチ５５と隣接させられる。

このように、本実施の形態においては、前記ワンウェイクラッチ３１、ロックアップ装置５１及びトーラス部は、軸方向においてオーバラップさせて配設されるので、トルクコンバータ１１の軸方向の寸法を小さくすることができる。したがって、トルクコンバータ１１を小型化することができる。

また、ダンパ装置５０を配設する空間を十分に確保することができるので、ダンパ装置５０として、捩（ね）じりが大きく、振動の吸収性の高い高性能なダンパ装置を使用することができる。したがって、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十分に吸収することができる。さらに、クラッチ５５をその分だけ早く係合させることができるので、燃費を向上させることができる。

また、ダンパ装置５０より径方向内方に、ロックアップピストン５２の一部、本実施の形態においては、フランジ部５７を配設することができる。すなわち、軸方向において、ダンパ装置５０とロックアップピストン５２とをオーバラップさせることができる。したがって、更にトルクコンバータ１１の軸方向の寸法を小さくすることができ、トルクコンバータ１１を小型化することができる。

また、トーラス部より径方向内方にロックアップ装置５１を配設することができるので、内側薄板１０１及び外側薄板１０２を構成する摩擦材に油を潤滑剤として十分に供給することができる。したがって、クラッチ５５の耐久性を向上させることができる。

ところで、ダンパ装置５０はクラッチ５５からみてエンジン側に配設されるので、エンジン側のイナーシャが大きくなり、変速装置側のイナーシャはその分小さくなる。したがって、変速を行う際に、クラッチ５５をスリップさせて、変速ショックが発生するのを抑制する場合、変速装置側のイナーシャが小さい分だけ変速ショックが発生するのを十分に抑制することができる。

また、第２の油路Ｌ−２を介して前記油室に対して油を給排するようになっているので、ロックアップピストン５２とフロントカバー１３との間を経由することなく、油を油室に対して給排することができる。

なお、トルクコンバータ１１内において、前記油は、第１〜第３の油路Ｌ−１〜Ｌ−３を介して径方向内方から供給され、ロックアップ装置５１に送られるようになっているが、仮に、ロックアップ装置５１より径方向内方にトーラス部が配設されると、トーラス部が熱源となり、温度が上昇した油がロックアップ装置５１に送られることになるので、クラッチ５５を十分に冷却することができない。これに対して、本実施の形態においては、ロックアップ装置５１より径方向外方にトーラス部が配設されるので、温度が上昇した油がロックアップ装置５１に送られることはなく、クラッチ５５を十分に冷却することができる。したがって、クラッチ５５の耐久性を向上させることができる。

次に、トルクコンバータ１１に代えて流体継手を使用した第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２は本発明の第２の実施の形態における流体継手の断面図である。

図において、２１１は流体継手であり、該流体継手２１１は、ケース１２、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２２４、該ポンプインペラ２２４と対向させて回転自在に配設され、ポンプインペラ２２４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２２５、回転自在に配設され、タービンランナ２２５を保持するタービンハブ２４４、係脱自在に配設され、駆動源としての図示されないエンジンから伝達された回転を、油を介することなく機械的にタービンハブ２４４に伝達するためのロックアップ装置２５１、前記フロントカバー１３に取り付けられ、ロックアップ装置２５１を係脱させることによって発生するトルク変動を吸収するためのダンパ装置２５０等を備える。なお、前記ポンプインペラ２２４及びタービンランナ２２５によってトーラス部が構成される。

前記ポンプインペラ２２４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２３５、及び該アウタシェル２３５に取り付けられた複数のブレード２３７を備え、前記タービンランナ２２５は、アウタシェル２３８、及び該アウタシェル２３８に取り付けられた複数のブレード２４１を備える。

また、前記タービンハブ２４４は、内周端において、変速装置の入力軸３０にスプライン係合によって固定され、外周端において、前記タービンランナ２２５に固定され、タービンランナ２２５の回転を入力軸３０に伝達する。

前記タービンハブ２４４は、断面が「Ｓ」字状の環状体から成り、油圧サーボとして機能する第１の部分としての内側部分２７８、及び主としてロックアップ装置２５１より後方（図において左方）において、ロックアップ装置２５１を包囲し、クラッチドラムとして機能する第２の部分としての外側部分２７９を備え、内側部分２７８と外側部分２７９とは溶接によって連結される。

前記内側部分２７８は、径方向内方に配設された筒状部２８１、及び該筒状部２８１の前端（図において右端）から径方向外方に突出させて形成されたフランジ部２８２を備え、該フランジ部２８２の外周縁に摺動部２８３が形成される。前記筒状部２８１は、固定スリーブ７２より径方向内方において、スプライン係合によって入力軸３０に固定される。また、前記筒状部２８１は、フランジ部２８２より前方（図において右方）に突出させて形成された環状の突部２９１を備えるとともに、該突部２９１の根元部分に、突部２９１の内周面と外周面との間に径方向に貫通させて油穴２９２が形成される。

前記外側部分２７９は、フランジ部２８２の径方向における中央から斜め方向に向けて延在させて形成された傾斜部２８４、該傾斜部２８４より径方向外方に配設され、クラッチドラムとして機能する筒状部２８５、及び傾斜部２８４と筒状部２８５との間において軸方向に対して垂直の方向に配設された底部分２８６を備え、前方に向けて開放された空間内に前記ロックアップ装置２５１が収容される。

そして、前記タービンランナ２２５は、前記タービンハブ２４４によって支持され、前記連結部４８において、溶接によってタービンハブ２４４と連結され、タービンランナ２２５の回転がタービンハブ２４４に伝達される。そして、タービンハブ２４４の回転が前記入力軸３０に伝達される。

前記構成の流体継手２１１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２２４に伝達され、該ポンプインペラ２２４が回転させられるのに伴って、流体継手２１１内の油が遠心力によってポンプインペラ２２４及びタービンランナ２２５間を循環し、該タービンランナ２２５を回転させる。

ところで、前記流体継手２１１は、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、軸方向において前記タービンハブ２４４に隣接させて、径方向においてタービンランナ２２５より内方で、かつ、内側部分２７８より外方に、前記ロックアップ装置２５１が配設され、車速が設定値に達して、タービンランナ２２５の回転速度が所定の値になると、前記ロックアップ装置２５１を係脱させ、エンジンから伝達された回転を直接タービンハブ２４４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２５１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２５１とフロントカバー１３との間に前記ダンパ装置２５０が配設される。

前記ロックアップ装置２５１は、タービンハブ２４４に沿って延在する形状を備え、軸方向に進退（図において左右方向に移動）自在に配設されたロックアップピストン２５２、タービンハブ２４４の一部を構成するクラッチドラム２５３、該クラッチドラム２５３より径方向内方においてダンパ装置２５０に取り付けられ、ダンパ装置２５０から後方に向けて延在させて、かつ、クラッチドラム２５３と平行に配設されたクラッチハブ２５４、前記クラッチドラム２５３とクラッチハブ２５４との間において係脱自在に配設され、多板式の摩擦係合要素としての、かつ、係脱部材としてのクラッチ５５等を備える。前記クラッチハブ２５４は、断面が「Ｌ」字状の形状を有し、径方向に延在させて形成された取付部３３５、及び該取付部３３５の外周縁から後方に向けて突出させて形成されたハブ部３３６を備え、該ハブ部３３６に油穴５４ａが形成される。

前記ロックアップピストン２５２は、突部２９１の外周面に沿って軸方向に延在させて形成された摺動部２５６、該摺動部２５６の後端（図において左端）から径方向外方に向けて、フランジ部２８２に沿って延在させて形成されたフランジ部２５７、該フランジ部２５７の外周縁から後方に向けて、摺動部２８３と接触させ、かつ、クラッチハブ２５４に沿って軸方向に延在させて形成された筒状部２５８、及び該筒状部２５８の後端から径方向外方に向けて、底部分２８６に沿って延在させて形成された押当部２５９を備え、前記筒状部２５８と押当部２５９との間において、円周方向における複数箇所に油穴ｈ２が貫通させて形成される。

ところで、前記ロックアップピストン２５２は、突部２９１の外周面との間、及び摺動部２８３の外周面との間でシールリングによってシールされ、フランジ部２５７、２８２間に第１の油室としての係合側油室７７が形成され、該係合側油室７７と第２の油路Ｌ−２との間が油穴２９２によって連通させられる。また、前記ロックアップピストン２５２の外側に第２の油室としての解放側油室８０が形成され、該解放側油室８０と前記第３の油路Ｌ−３とが溝９８ａを介して連通させられる。

そして、前記ダンパ装置２５０は、一群の付勢部材としての第１、第２の圧縮コイルスプリングダンパ１１１、１１２、該第１、第２の圧縮コイルスプリングダンパ１１１、１１２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１１５、及び該ドリブンプレート１１５によって挟持され、かつ、ドリブンプレート１１５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１１６を備え、該ドライブプレート１１６は、円周方向において、第１の圧縮コイルスプリングダンパ１１１を挟んで、かつ、相対的に移動自在に配設されたアウタプレート１１６ａ及びインナプレート１１６ｂを備える。そして、前記フロントカバー１３の外周縁の近傍に、断面が「Ｌ」字状の形状を有するブラケット１３１が溶接で取り付けられ、前記アウタプレート１１６ａは、ブラケット１３１に対して、円周方向に移動不能に係合させられる。

前記ドリブンプレート１１５は、前記第１、第２の圧縮コイルスプリングダンパ１１１、１１２を包囲して保持し、かつ、前記ドライブプレート１１６を摺動自在に挟持するために、前側（図において右側）及び後側（図において左側）に配設された第１、第２のプレート３２１、３２２から成り、該各第１、第２のプレート３２１、３２２は、円周方向における複数箇所においてリベット１２３によって連結される。

また、クラッチハブ２５４とダンパ装置２５０とを連結するために、前記第２のプレート３２２は第１のプレート３２１より径方向内方に突出させて形成され、前記第２のプレート３２２の内周縁の近傍、取付部３３５及び環状の摺動部材３０１は、固定部材としてのリベット３１５によって連結される。

ところで、前記ダンパ装置２５０の内周縁、本実施の形態においては、第２のプレート３２２の内周縁に前記クラッチハブ２５４がリベット３１５によって固定される。したがって、径方向において、ダンパ装置２５０の主要部は係合側油室７７より外方に配設され、軸方向において、ダンパ装置２５０はポンプインペラ２２４、タービンランナ２２５及びクラッチ５５と隣接させられる。

前記摺動部材３０１は、径方向に延びる平坦部３０２、該平坦部３０２の外周縁を前方に向けて突出させて形成された第１の摺動部３０３、及び前記平坦部３０２の内周縁を後方に向けて突出させて形成された第２の摺動部３０４を備える。そして、前記第１の摺動部３０３の外周面とインナプレート１１６ｂの内周面とが接触させられ、摺動部材３０１によってインナプレート１１６ｂが摺動自在に支持される。

また、フロントカバー１３の内周面における軸心の近傍、本実施の形態においては、突部２９１より径方向外方に、断面が「Ｌ」字状の形状を有する環状のブラケット３０６が溶接で取り付けられる。該ブラケット３０６は、径方向に延在させて形成された取付部３０９、及び該取付部３０９の外周縁から後方に向けて軸方向に延在させて形成された支持部３１０を備える。そして、支持部３１０の外周面と前記第２の摺動部３０４の内周面とが接触させられ、ブラケット３０６によってダンパ装置２５０が回転方向に移動自在に支持されるとともに、センタピース１８に対するダンパ装置２５０の心合せが行われる。

なお、前記ブラケット３０６と突部２９１との間に所定の間隙（げき）が形成され、かつ、支持部３１０は摺動部２５６と平行に形成される。したがって、溝９８ａから突部２９１とフロントカバー１３との間の隙間を通って解放側油室８０内に進入した油は、ブラケット３０６によって案内され、潤滑油としてクラッチ５５に効率よく供給される。

そして、該クラッチ５５は、ロックアップピストン２５２の進退に伴って係脱させられ、係合させられたときに、フロントカバー１３に伝達された回転をダンパ装置２５０を介してタービンハブ２４４に伝達する。

本実施の形態においては、前記ロックアップ装置２５１及びトーラス部は、軸方向においてオーバラップさせて配設されるので、流体継手２１１の軸方向の寸法を小さくすることができる。したがって、流体継手２１１を小型化することができる。

また、ダンパ装置２５０を配設する空間を十分に確保することができるので、ダンパ装置２５０として、捩じりが大きく、振動の吸収性の高い高性能なダンパ装置を使用することができる。したがって、ロックアップ装置２５１を係脱させるのに伴って発生するトルク変動を十分に吸収することができる。さらに、ロックアップ装置２５１をその分だけ早く係合させることができるので、燃費を向上させることができる。

また、ダンパ装置２５０より径方向内方に、ロックアップピストン２５２の一部、本実施の形態においては、フランジ部２５７を配設することができる。すなわち、軸方向において、ダンパ装置２５０とロックアップピストン２５２とをオーバラップさせることができる。したがって、更に流体継手２１１の軸方向の寸法を小さくすることができ、流体継手２１１を小型化することができる。

また、トーラス部より径方向内方にロックアップ装置２５１を配設することができるので、第１の係合部材としての内側薄板１０１及び第２の係合部材としての外側薄板１０２を構成する摩擦材に油を潤滑剤として十分に供給することができる。したがって、ロックアップ装置２５１の耐久性を向上させることができる。

ところで、ダンパ装置２５０はロックアップ装置２５１からみてエンジン側に配設されるので、エンジン側のイナーシャが大きくなり、変速装置側のイナーシャはその分小さくなる。したがって、変速を行う際に、ロックアップ装置２５１をスリップさせ、変速ショックが発生するのを抑制する場合、変速装置側のイナーシャが小さい分だけ変速ショックが発生するのを十分に抑制することができる。

また、第２の油路Ｌ−２を介して前記油室に対して油を給排するようになっているので、ロックアップピストン２５２とフロントカバー１３との間を経由することなく、油を油室に対して給排することができる。

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２の実施の形態における流体継手の断面図である。

符号の説明

１１ トルクコンバータ
１３ フロントカバー
２４、２２４ ポンプインペラ
２５、２２５ タービンランナ
３０ 入力軸
３１ ワンウェイクラッチ
４４、２４４ タービンハブ
５０、２５０ ダンパ装置
５１、２５１ ロックアップ装置
５３、２５３ クラッチドラム
５５ クラッチ
７７ 係合側油室
２１１ 流体継手
Ｌ−２ 第２の油路

Claims (7)

1. ポンプインペラ及びタービンランナを備えたトーラス部と、
   変速装置の入力軸に係合させられ、前記タービンランナを保持するタービンハブと、
   係脱部材によって係脱自在に配設され、駆動源からクラッチハブに伝達された回転を機械的にタービンハブに伝達するロックアップ装置とを有するとともに、
   前記トーラス部とロックアップ装置とは、軸方向においてオーバラップさせられ、
   前記ロックアップ装置のロックアップピストン及び前記タービンハブによって、前記係脱部材より径方向内方に、係脱部材と軸方向においてオーバラップさせて係合側油室が形成され、
   前記タービンハブは、前記係合側油室を形成するための内側部分、及び該内側部分と連結され、クラッチドラムとして機能する外側部分を備え、
   前記内側部分は、径方向に延在させて形成され、外周縁に摺動部を備えたフランジ部、及び該フランジ部の内周縁から突出させて形成された突部を備え、
   前記ロックアップピストンは、前記突部の外周面に沿って軸方向に延在させて形成されたロックアップピストン摺動部、該ロックアップピストン摺動部から前記フランジ部に沿って延在させて形成されたロックアップピストンフランジ部、該ロックアップピストンフランジ部の外周縁から軸方向に延在させて形成され、内周面が前記摺動部と接触する筒状部、及び該筒状部から径方向外方に向けて延在させて形成され、前記係脱部材を押圧する押当部を備え、
   前記係合側油室は、前記摺動部と前記筒状部とをシールすること、及び前記突起と前記ロックアップピストン摺動部とをシールすることによって形成されることを特徴とする流体伝動装置。
2. 前記トーラス部及び前記係脱部材と隣接させて配設されたダンパ装置を有するとともに、
   該ダンパ装置と前記ロックアップピストンとは、軸方向においてオーバラップさせられる請求項１に記載の流体伝動装置。
3. 前記ロックアップ装置は前記トーラス部より径方向内方に配設される請求項１に記載の流体伝動装置。
4. 前記ロックアップ装置はクラッチドラムを備え、
   該クラッチドラムはタービンハブの一部を構成する請求項１に記載の流体伝動装置。
5. 前記ダンパ装置はフロントカバーに取り付けられ、
   前記ロックアップ装置は、前記ダンパ装置とタービンハブとを連結する請求項２に記載の流体伝動装置。
6. 前記係合側油室が、入力軸の外側に形成された油路と連通させられる請求項１に記載の流体伝動装置。
7. 前記ロックアップ装置が解放させられたときに、フロントカバー、ポンプインペラ、タービンランナ、タービンハブ及び入力軸によって動力伝達経路が形成され、
   前記ロックアップ装置が係合させられたときに、フロントカバー、ダンパ装置、ロックアップ装置、タービンハブ及び入力軸によって動力伝達経路が形成される請求項５に記載の流体伝動装置。

Images