JP5202719B1 - トルクコンバータのロックアップ装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】ピストンとダンパ機構とが離れた位置に配置されたロックアップ装置において、中間部材の移動を規制するための機構を省スペースで実現する。
【解決手段】このロックアップ装置は、クラッチ部24と、ダンパ機構25と、を備えている。ダンパ機構25は、入力プレート61と、出力プレート62と、複数のトーションスプリング23と、中間部材64と、規制部材65と、を有している。中間部材64は、複数のトーションスプリング63のうちの少なくとも2つを直列に作用させる。規制部材65は、クラッチ部24のクラッチ出力部材27に固定され、入力プレート61との間に中間部材64の一部を軸方向に挟むように配置されている。そして、中間部材64は、クラッチ出力部材27によって径方向の移動が規制され、入力プレート61と規制部材65とによって軸方向の移動が規制されている。
【選択図】図4

Description

本発明は、ロックアップ装置、特に、フロントカバーからのトルクをトルクコンバータのタービンを介してトランスミッション側の部材に伝達するためのトルクコンバータのロックアップ装置に関する。
トルクコンバータには、トルクをフロントカバーからタービンに直接伝達するためのロックアップ装置が設けられている場合が多い。このロックアップ装置は、フロントカバーに摩擦連結可能なピストンと、ピストンに固定されるドライブプレートと、ドライブプレートに支持される複数のトーションスプリングと、複数のトーションスプリングによってピストン及びドライブプレートに回転方向に弾性的に連結されるドリブンプレートとを有している。ドリブンプレートはタービンに固定されている。
また、特許文献1に示されるように、ロックアップ装置のクラッチ容量を大きくするために、複数のクラッチプレートを用いた、いわゆる多板型のロックアップ装置も提案されている。
ここで、ロックアップ装置によってトルクを伝達している場合、エンジンから入力されるトルク変動を効果的に吸収・減衰するためには、トーションスプリングの低剛性化・広捩じり角化が必要である。そこで、特許文献2に示されるように、ダンパ機構を構成する複数のトーションスプリングのうちの2つを、中間部材を介して直列に作用するようにした装置が提案されている。
特開2010−48291号公報 特開2002−89657号公報
特許文献2に示される中間部材は、ダンパ機構における入力側及び出力側の部材のいずれにも相対回転可能である。そして、この中間部材は、特許文献2においては、ロックアップ装置を構成するピストンに固定された入力側プレートによって、軸方向及び径方向の移動が規制されている。
ここで、特に特許文献1に示されるような多板型のロックアップ装置では、ピストンとダンパ機構とが離れた配置される。このような構成のロックアップ装置では、ピストンとダンパ機構の入力側プレートによって中間部材を支持することができない。そして、多板型のロックアップ装置では、クラッチ部の軸方向スペースが大きくなるために、中間部材を支持し、その移動を規制するための機構について軸方向スペースを大きくとることができない。
本発明の課題は、特に、ピストンとダンパ機構とが離れた位置に配置されたロックアップ装置において、中間部材の移動を規制するための機構を省スペースで実現することにある。
第1発明に係るトルクコンバータのロックアップ装置は、フロントカバーからのトルクをトルクコンバータのタービンを介してトランスミッション側の部材に伝達するための装置であって、クラッチ部と、ダンパ機構と、を備えている。クラッチ部は、フロントカバーとタービンとの間に配置され、フロントカバーに連結されたクラッチ入力部材と、タービン側にトルクを出力するクラッチ出力部材と、クラッチ入力部材とクラッチ出力部材との間でトルク伝達を行うための複数のクラッチプレートと、複数のクラッチプレートを互いに押圧するためのピストンと、を有する。ダンパ機構は、クラッチ部からのトルクをタービンに伝達するとともに、捩り振動を吸収・減衰する。また、ダンパ機構は、クラッチ出力部材に連結された入力側部材と、タービンに接続された出力側部材と、入力側部材と出力側部材とを回転方向に弾性的に連結する複数の弾性部材と、中間部材と、規制部材と、を有している。中間部材は、入力側部材及び出力側部材と相対回転可能であり、複数の弾性部材のうちの少なくとも2つを直列に作用させる。規制部材は、クラッチ出力部材に固定され、入力側部材との間に中間部材の一部を軸方向に挟むように配置されている。そして、中間部材は、クラッチ出力部材によって径方向の移動が規制され、入力側部材と規制部材とによって軸方向の移動が規制されている。
この装置では、ロックアップ状態の場合は、フロントカバーからのトルクは、クラッチ部からダンパ機構に入力され、捩り振動が吸収・減衰されてタービンに出力される。ダンパ機構では、トルクは、入力側部材に入力され、複数の弾性部材及び出力側部材を介してタービンに出力される。このとき、複数の弾性部材のうちの少なくとも2つは、中間部材を介して直列に作用するので、ダンパ捩り角度を広くでき、低剛性化を実現できる。そして、中間部材は、クラッチ出力部材によって径方向の移動が規制され、入力側部材と規制部材とによって軸方向の移動が規制される。
ここでは、中間部材の軸方向及び径方向の移動を、クラッチ出力部材と、ダンパ機構の入力側部材及び規制部材によって規制するようにしたので、軸方向スペースを抑えることができる。したがって、クラッチ部のスペースが比較的大きい多板型のロックアップ装置に用いて有効である。
第2発明に係るトルクコンバータのロックアップ装置は、第1発明のロックアップ装置において、中間部材は、環状に形成され、クラッチ出力部材の外周側に配置されており、中間部材の内周面はクラッチ出力部材の外周面に当接可能である。
ここでは、中間部材の内周面がクラッチ出力部材の外周面に当接することによって、中間部材の径方向の移動が規制される。
第3発明に係るトルクコンバータのロックアップ装置は、第2発明のロックアップ装置において、入力側部材は、内周部がクラッチ出力部の外周部においてタービン側の側面に固定されている。また、規制部材は、環状に形成され、内周部がクラッチ出力部の外周部においてフロントカバー側の側面に固定されている。そして、中間部材は、入力側部材と規制部材の外周部とに当接可能である。
ここでは、中間部材は、入力側部材によってタービン側への移動が規制され、規制部材の外周部によってフロントカバー側への移動が規制される。
第4発明に係るトルクコンバータのロックアップ装置は、第1から第3発明のロックアップ装置において、規制部材は、中間部材よりも薄いプレート部材により形成されている。
ここでは、規制部材の厚みは中間部材よりも薄いので、軸方向スペースをより抑えることができる。
以上のように本発明では、ピストンとダンパ機構とが離れた位置に配置された多板型のクラッチ部を備えたロックアップ装置において、中間部材を規制するための機構を省スペースで実現することができる。
本発明の一実施形態によるロックアップ装置を備えたトルクコンバータの断面部分図。 図1に示されたトルクコンバータのロックアップ装置を示す図。 図2に示されたロックアップ装置のピストン及びそれを支持する構成を拡大して示す図。 図2に示されたロックアップ装置のダンパ機構を拡大して示す図。 ロックアップ装置のロックアップ解除時の作動油の流れを説明するための図。 トルクコンバータ本体への作動油の流れを説明するための図。 ロックアップ装置のロックアップ時の作動油の流れを説明するための図。 本発明の他の実施形態による動力伝達プレート支持部材を示す図。 本発明のさらに他の実施形態によるピストン及びそれを支持する構成を拡大して示す図。 本発明のさらに他の実施形態によるピストン作動のための機構を示す図。
−第1実施形態−
[トルクコンバータの全体構成]
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の縦断面図である。トルクコンバータ1は、エンジンのクランクシャフト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る。図1の左側に図示しないエンジンが配置され、図1の右側に図示しないトランスミッションが配置されている。図1に示すO−Oがトルクコンバータ1の回転軸である。
トルクコンバータ1は、主に、フロントカバー2と、3種の羽根車(インペラ3,タービン4及びステータ5)からなるトルクコンバータ本体と、ロックアップ装置6と、を備えている。
[フロントカバー]
フロントカバー2は、円板状の部材であって、内周端にはセンターボス8が溶接により固定されている。センターボス8は、軸方向に延びる円筒形状の部材であり、クランクシャフト(図示せず)の中心孔内に挿入されるものである。
なお、図示していないが、フロントカバー2はフレキシブルプレートを介してエンジンのクランクシャフトに連結されるようになっている。すなわち、フロントカバー2の外周側かつエンジン側の面には、円周方向に等間隔で複数のボルト9が固定されており、このボルト9に螺合するナットによって、フレキシブルプレートの外周部がフロントカバー2に固定されている。
フロントカバー2の外周部には、軸方向トランスミッション側に延びる外周側筒状部2aが形成されている。この外周側筒状部2aの先端にインペラ3が溶接によって固定されている。この結果、フロントカバー2とインペラ3とによって、内部に作動油が充填される流体室が形成されている。
[インペラ]
インペラ3は、主に、インペラシェル10と、その内側に固定された複数のインペラブレード11と、から構成されている。そして、インペラシェル10の外周側先端部が、前述のように、フロントカバー2に溶接されている。なお、インペラハブ10の内周端部には、トランスミッション側に延びる筒状部が形成されている。
[タービン]
タービン4は流体室内でインペラ3に対して軸方向に対向して配置されている。タービン4は、主に、タービンシェル14と、その内部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の内周端部に固定されたタービンハブ16と、から構成されている。タービンシェル14とタービンハブ16とは複数のリベット17によって固定されている。
タービンハブ16は、タービンシェル14の内周端部が固定された円板状のフランジ部16aと、フランジ部16aの内周部からフロントカバー2側に延びて形成された筒状部16bと、を有している。そして、フランジ部16aの外周端部において、前述のように、リベット17によってタービンシェル14が固定されている。また、筒状部16bの内周部にはスプライン孔16cが形成されており、トランスミッションの入力シャフト18の先端に形成されたスプライン軸と噛み合っている。
なお、タービンハブ16の筒状部16bの先端とフロントカバー2との間には、スラストワッシャ19が配置されている。スラストワッシャ19のタービンハブ16側の面には、内周から外周に貫通する複数の放射状の溝が形成されている。この溝は、潤滑用の溝及び油路として機能するものである。
[ステータ]
ステータ5は、インペラ3の内周部とタービン4の内周部との間に配置され、タービン4からインペラ3に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5は樹脂やアルミ合金等で鋳造により一体に形成されている。ステータ5は、主に、環状のステータシェル20と、ステータシェル20の外周面に設けられた複数のステータブレード21と、を有している。ステータシェル20は、ワンウェイクラッチ22を介して固定シャフト23に連結されている。
なお、ステータシェル20のフロントカバー2側の面には、リベット17と対向する位置に、環状の凹部20aが形成されている。この凹部20aはリベット17の頭部との干渉を避けるために形成されたものである。これにより、タービンハブ16のフランジ部16aとステータシェル20とを軸方向に近づけることができ、軸方向寸法の短縮化を可能にしている。また、凹部20aの一部には、インペラ3側に凹む複数の凹部20bが形成されている。これにより軽量化が図られている。
また、ステータシェル20とインペラシェル10との間、及びステータシェル20とタービンハブ16のフランジ部16aとの間には、それぞれスラストベアリングが配置されている。
[ロックアップ装置]
ロックアップ装置6は、フロントカバー2とタービン4との間に配置され、フロントカバー2からタービン4に動力を直接伝達するものである。このロックアップ装置6は、フロントカバー2とタービン4との間に配置されたクラッチ部24と、クラッチ部24からのトルクをタービンに伝達するダンパ機構25と、を備えている。
<クラッチ部>
クラッチ部24は、油圧作動式で複数のクラッチプレートを有する多板型であり、フロントカバー2からのトルクをダンパ機構25に伝達し、あるいはフロントカバー2とダンパ機構25との間のトルク伝達を遮断する。このクラッチ部24は、図2に拡大して示すように、クラッチ入力部材26と、クラッチ出力部材27と、第1クラッチプレート28及び第2クラッチプレート29と、ピストン30と、を有している。
クラッチ入力部材26は、環状のプレート部材であり、フロントカバー2に固定されている。クラッチ入力部材26の内周端部は、タービン4側に折り曲げられ、この折り曲げ部には円周方向に所定の間隔で複数の溝が形成されている。
クラッチ出力部材27はクラッチ入力部材26の径方向外方に配置されている。クラッチ出力部材27は、環状に形成されており、円板状に形成された円板部27aと、円板部27aの内周端部からフロントカバー2側に延びて形成された筒状部27bと、を有している。円板部27aはダンパ機構25を構成する動力伝達プレート(後述)にリベット32により固定されている。筒状部27bには、軸方向に延びる複数の溝が円周方向に所定の間隔で形成されている。
第1クラッチプレート28は円板状に形成されており、第1クラッチプレート28の内周端には、クラッチ入力部材26の折り曲げ部の複数の溝に係合する複数の歯が形成されている。このような構成により、第1クラッチプレート28は、クラッチ入力部材26に対して軸方向に移動自在かつ相対回転不能である。
第2クラッチプレート29は、第1クラッチプレート28に隣接し、第1クラッチプレート28とクラッチ入力部材26との間に配置されている。第2クラッチプレート29は、円板状に形成されており、第2クラッチプレート29の外周端には、クラッチ出力部材27の筒状部27bの複数の溝に係合する複数の歯が形成されている。このような構成により、第2クラッチプレート29は、クラッチ出力部材27に対して軸方向に移動自在かつ相対回転不能である。また、第2クラッチプレート29の両面には、環状の摩擦部材が固定されている。
ピストン30は、フロントカバー2とタービン4の内周部との間で、クラッチ出力部材27の径方向内方に配置されている。ピストン30は、環状に形成されており、円板状の受圧部30aと、受圧部30aの外周部に形成された押圧部30bと、を有している。受圧部30aは、フロントカバー2側の面及びタービン4側の面に作用する油圧によって、軸方向に移動する。押圧部30bは、受圧部30aを境にフロントカバー2側及びタービン4側に延びている。この押圧部30bは、タービンフロントカバー2側に移動して、クラッチ入力部材26との間に、第1クラッチプレート28及び第2クラッチプレート29を押圧する。
ピストン30は、ピストン支持機構34によって軸方向に移動自在に支持されている。ピストン支持機構34は、支持用ボス35と、それぞれ円板状の第1フランジ36及び第2フランジ37と、を有している。後述するように、第1フランジ36はロックアップ解除用油室を構成するプレート部材である。また、第2フランジ37はロックアップ用油室を構成するプレート部材である。
支持用ボス35は、環状に形成され、内部にタービンハブ16の筒状部16bが挿入されている。また、支持用ボス35のフロントカバー2側の面の内周部がフロントカバー2に溶接により固定されている。支持用ボス35の外周面には、第1シール部材38及び第2シール部材39が設けられている。そして、ピストン30の内周面が第2シール部材39に摺動自在に接触している。また、支持用ボス35の外周面において、タービン4側には他の部分より小径の小径部35aが形成されている。この小径部35aは支持用ボス35のタービン4側の側面よりさらにタービン側に突出しており、突出部35bが形成されている(図では、突出部35bが外方に折り曲げられた状態を示している)。
第1フランジ36は、ピストン30の受圧部30aのフロントカバー2側に配置され、フロントカバー2に形成された突起部をかしめることによってフロントカバー2に固定されている。なお、第1フランジ36とフロントカバー2との間には、両者を固定する部分を除いて、作動油を流通させるための隙間が設けられている。第1フランジ36の外周面には第3シール部材40が設けられ、第3シール部材40はピストン30の押圧部30bの内周面に接触している。また、第1フランジ36の内周面は支持用ボス35の外周面に設けられた第1シール部材38に接触している。
第2フランジ37はピストン30の受圧部30aのタービン4側に配置されている。第2フランジ37の外周面には第4シール部材41が設けられ、第4シール部材41はピストン30の押圧部30bの内周面に接触している。また、第2フランジ37の内周面は支持用ボス35の小径部35aに圧入され、突出部35bを外方にローリング加工によって折り曲げることによってかしめ固定されている。
<ピストンを移動させるための構造>
以上のようなピストン支持機構34によって、図2及び図2の拡大部分図である図3に示すように、受圧部30aと第1フランジ36との間にはロックアップ解除用油室45が構成され、受圧部30aと第2フランジ37との間にはロックアップ用油室46が構成されている。これらの両油室45,46は内外径が等しい。
タービンハブ16の筒状部16bには、径方向に貫通する複数の第1油路51が形成されている。また、支持用ボス35には、複数の第2油路52と、複数の第3油路53と、複数の第4油路54と、が形成されている。第2油路52は、支持用ボス35を径方向に貫通して形成されており、支持用ボス35の内周側とロックアップ解除用油室45とを連通している。第3油路53は、支持用ボス35を径方向に貫通して形成されており、支持用ボス35の内周面とロックアップ用油室46とを連通している。第4油路54は、支持用ボス35を軸方向に貫通して形成されており、支持用ボス35のタービン4側の空間とフロントカバー2側の空間とを連通している。
タービンハブ16の筒状部16bの内周面には環状の溝16dが形成され、また筒状部16bの先端外周には環状の凹部16eが形成されている。第1油路51の内周側の開口は溝16dの底面に位置している。また、第2油路52の内周側の開口は、凹部16eに対向する位置に形成されている。
支持用ボス35の内周面には環状の溝35cが形成されている。第3油路53の内周側の開口は、この溝35cの底面に位置している。さらに、支持用ボス35のタービン4側の面において、内周端部には、フロントカバー2側に凹む環状の凹部35dが形成されている。この凹部35dは油溜まりとして機能する。
第4油路54は、タービン4側の開口が凹部35dに位置し、フロントカバー2側の開口がフロントカバー2と支持用ボス35の端面との間の空間に位置している。なお、タービンハブ16のフランジ部16aの内周端部には、軸方向に貫通する複数の貫通孔55が形成されている。複数の貫通孔55は支持用ボス35の凹部35dに対向している。
タービンハブ16の筒状部16bの内周部には、カラー56が圧入されている。カラー56には径方向に貫通する複数の貫通孔57が形成されており、カラー56の内周面には環状の溝56aが形成されている。カラー56の貫通孔57の外周側の開口は、タービンハブ16の筒状部16bの内面に形成された溝16dに対向している。
<ダンパ機構>
ダンパ機構25は、図4に示すように、クラッチ出力部材27が固定された動力伝達プレート(入力側部材)61と、タービンシェル14に固定された出力プレート(出力側部材)62と、複数のトーションスプリング63と、中間部材64と、規制プレート65と、を有している。なお、図4は、ロックアップ装置6のうちのダンパ機構25及びそれに関連する構成のみを抽出して示したものである。
動力伝達プレート61は、環状に形成されており、円板部61aと、円板部61aの外周端に形成された係合部61bと、円板部61aの内周端にフロントカバー2側に延びて形成された内周筒状部61cと、を有している。円板部61aには、前述のように、クラッチ出力部材27がリベット32により固定されている。係合部61bは、トーションスプリング63の周方向の端面に係合している。
出力プレート62は、直列に作用する1組(この実施形態では2個)のトーションスプリング63の周方向両端に係合する。これにより、動力伝達プレート61から入力されたトルクがトーションスプリング63を介して出力プレート62に伝達され、さらにタービン4に伝達される。
中間部材64は、複数のトーションスプリング63のうちの1組(2個)のトーションスプリングを直列に作用させるための部材である。中間部材64は、環状であり、断面は逆L字状に形成されている。中間部材64は、クラッチ入力部材27の外周側に配置されており、内周端部64aと、横支持部64bと、外支持部64cと、を有している。
内周端部64aは動力伝達プレート61の円板部61aに沿って内周側に延びている。内周端部64aの内周面は、クラッチ出力部材27の外周面に当接可能であり、これにより、中間部材64は径方向に位置決めされている。また、内周端部64aのタービン4側の面は動力伝達プレート61の円板部61aに当接可能である。これにより、中間部材64のタービン4側への移動が規制されている。横支持部64bは、内周端部64aから外周側に延び、トーションスプリング63のフロントカバー2側の側部を支持している。また、この横支持部64bから、1組のトーションスプリング63の端面を支持する爪(図示せず)が、タービン4側に延びて形成されている。外支持部64cは横支持部64bの外周端からタービン4側に延び、トーションスプリング63の外周部を支持している。
規制プレート65は、中間部材64より板厚の薄いプレートにより形成されている。規制プレート65は、環状に形成されており、固定部65aと、軸方向規制部65bと、を有している。
固定部65aは、円板状に形成されており、リベット32によりクラッチ出力部材27及び動力伝達プレート61に固定されている。軸方向規制部65bは、固定部65aから外周に延びて形成されており、中間部材64の横支持部64bのフロントカバー2側の面に当接可能である。これにより、中間部材64のフロントカバー2側への移動が規制されている。
以上のような構成により、中間部材64は、クラッチ出力部材27の外周面によって径方向に位置決めされている。また、中間部材64は、動力伝達プレート61と規制プレート65によって軸方向に位置決めされている。
<動力伝達プレートの位置決め構造>
図4に示すように、動力伝達プレート61の内周側には、動力伝達プレート支持部材68が設けられている。動力伝達プレート支持部材68は、環状に形成され、固定部68aと、軸方向第1規制部68bと、径方向規制部68cと、軸方向第2規制部68dと、を有している。この動力伝達プレート支持部材68は、タービン4の作動油の出口部の最内周部(図4のPで示す位置)より外周側に配置されている。
固定部68aは、ピストン30の受圧部30aより外周側においてタービンシェル14に固定されている。軸方向第1規制部68bは固定部68aの一部を外周側に延長して形成されている。軸方向第1規制部68bは動力伝達プレート61の円板部61aのタービン4側の面に当接可能である。径方向規制部68cは、固定部68aの軸方向第1規制部68bが形成されていない部分をフロントカバー2側に折り曲げて形成されている。径方向規制部68cは動力伝達プレート61の内周筒状部61cの内周面に当接可能である。軸方向第2規制部68dは径方向規制部68cの先端に外周側に突出して形成された突起部である。軸方向第2規制部68dは内周筒状部61cの先端に当接可能である。
以上のような構成により、動力伝達プレート61及びクラッチ出力部材27は、動力伝達プレート支持部材68によって、径方向及び軸方向に位置決めされている。
[動作]
ロックアップ装置6において、ロックアップを解除する場合には、第2油室46はドレンに接続されるとともに、図5に示すように、図示しないコントロールバルブからタービンハブ16の前端部とフロントカバー2との間に作動油が供給される。この作動油は、スラストワッシャ19に形成された溝及びタービンハブ16の先端部外周に形成された凹部16eを経由し、さらに支持用ボス35の第2油路52を経由してロックアップ解除用油室45に供給される。これにより、ピストン30はタービン4側に移動し、ピストン30の押圧部30bは第1クラッチプレート28及び第2クラッチプレート29から離れる。
また、トランスミッションの入力シャフト18と固定シャフト23との間からトルクコンバータ作動用の油が供給される。この作動油は、図6に示すように、タービンハブ4の貫通孔55及び第4油路54を経由して支持用ボス35とフロントカバー2との間に導かれる。
なお、貫通孔55と第4油路54との間には凹部35dが形成されているので、貫通孔55から支持用ボス35側に供給された作動油はいったん凹部35dに留まり、その後第4油路54側に導かれる。したがって、貫通孔55と第4油路54とが軸方向に一致していない場合であっても、これらの油路55,54間を作動油はスムーズに流れることになる。
支持用ボス35とフロントカバー2との間に供給された作動油は、フロントカバー2と第1フランジ36との間に形成された隙間を通って外周側に導かれ、さらに第1クラッチプレート28、第2クラッチプレート29、ピストン30のそれぞれの間を通ってフロントカバー2の外周端部に導かれる。その後、トルクコンバータ本体に供給される。また、トルクコンバータ本体内の作動油は、ステータシェル20とインペラシェル10との間の油路を介して図示しないコントロールバルブに流れる。
以上のような状態では、フロントカバー2からのトルクは、作動油を介してインペラ2からタービン4に伝達され、さらにトランスミッションの入力シャフト18に伝達される。
一方、ロックアップ装置において、ロックアップ状態(動力伝達状態)にする場合は、ロックアップ解除用油室45をドレンに接続するとともに、図7に示すように、入力シャフト18の内部を通ってカラー56の内周部に作動油が供給される。この作動油は、カラー56の貫通孔57、第1油路51、第3油路53の経路でロックアップ用油室46に供給される。これにより、ピストン30はフロントカバー2側に移動し、第1クラッチプレート28及び第2クラッチプレート29が互いに押圧される。
以上のような状態では、フロントカバー2からのトルクは、クラッチ入力部材26→第1クラッチプレート28及び第2クラッチプレート29→クラッチ出力部材27の経路を介してダンパ機構25に伝達される。
ダンパ機構25においては、クラッチ部24から動力伝達プレート61に入力されたトルクは、トーションスプリング63及び出力プレート62を介してタービン4に伝達され、さらにタービンハブ16を介してトランスミッションの入力シャフト18に伝達される。
以上のようなロックアップ装置6において、動力伝達プレート61は動力伝達プレート支持部材68によって径方向及び軸方向に位置決めされる。また、中間部材64はクラッチ出力部材27によって位置決めされて径方向の移動が規制され、また規制部材65及び動力伝達プレート61によって位置決めされて軸方向の移動が規制される。
[特徴]
(1)動力伝達プレート61を、1つの動力伝達プレート支持部材68によって径方向及び軸方向に位置決めでき、構成が簡単になる。
(2)動力伝達プレート支持部材68はタービンシェル14に固定されているので、タービン内周部とフロントカバー2との間に他の部材を配置するスペースを確保できる。本実施形態では、このスペースにロックアップ装置のピストン30及び油室を構成するための部材を配置しているので、装置全体の軸方向寸法を短縮できる。
(3)クラッチ部24のクラッチ入力部材26をフロントカバーに固定するとともに、ピストン30をタービン4側からフロントカバー2側に向けて移動させ、ロックアップ状態にするので、ピストンをフロントカバー側に設けてタービン側に移動させてロックアップ状態にする場合に比較して、軸方向寸法を短縮できる。
(4)クラッチ出力部材27によって中間部材64の径方向の移動を規制しているので、ロックアップ装置6の占めるスペースを小さくすることができる。また、厚みの比較的薄い規制部材65と動力伝達プレート61によって中間部材64の軸方向の移動を規制しているので、さらに軸方向の省スペース化を図ることができる。特に多板型のクラッチ部では、軸方向スペースが長くなるので、本実施形態の構成を用いることによって軸方向スペースを抑えることができる。
(5)ピストン30を、ロックアップ解除用油室45及びロックアップ用油室46に作動油を供給することによって移動させ、ロックアップ状態とロックアップ解除状態を切り替えている。このため、切替時の応答性が良好になる。また、ロックアップ解除時のドラグトルクを抑えることができる。
(6)ロックアップ用油室46が他の作動油回路と独立して設けられているために、トルクコンバータ本体に供給される作動油を利用してロックアップ状態にする場合に比較して、安定したロックアップトルク容量を得ることができる。
(7)ロックアップ解除用油室45とロックアップ用油室46の内外径が同じであるために、いずれの油室にも作動油が供給されていないときに、遠心力によって両油室45,46に発生する油圧が同じになる。したがって、ピストン30を中立位置に保つことができる。
−第2実施形態−
図8に動力伝達プレート支持部材の他の実施形態を示す。この動力伝達プレート支持部材70は第1プレート71及び第2プレート72から構成されている。
第1プレート71は、環状に形成されており、固定部71a、軸方向第1規制部71b、及び径方向規制部71c、及び第2プレート支持部71dから構成されている。固定部71a、軸方向第1規制部71b、及び径方向規制部71cについては、第1実施形態の動力伝達プレート支持部材68における固定部68a、軸方向第1規制部68b、及び径方向規制部68cと同じ構成である。第2プレート支持部71dは、径方向規制部71cを内周側に折り曲げて形成されている。
第2プレート72は円板状に形成されており、その内周側部分が第1プレート71の第2プレート支持部71dにスポット溶接等により固定されている。また、第2プレート72の外周側部分は、第1プレート71の径方向規制部71cからさらに外周に突出するように配置されている。そして、この第2プレート72に、動力伝達プレート61の筒状部61cの先端が当接可能になっている。すなわち、第2プレート72は第2軸方向規制部として機能している。
以上のような構成により、動力伝達プレート61及びクラッチ出力部材27は、動力伝達プレート支持部材70を構成する第1及び第2プレート71,72によって、径方向及び軸方向に位置決めされている。
−第3実施形態−
図9に、ピストンを移動させるための機構について、別の実施形態を示す。この実施形態では、タービンハブ16’の筒状部16b’の外周面に、ピストン支持部材75が設けられている。
ピストン支持部材75は、フロントカバー2とタービン4との間に配置されており、ロックアップ用油室を構成するプレートとして機能する円板部75aと、筒状部75bと、から構成されている。円板部75aは外周部が第1クラッチプレート28及び第2クラッチプレート29に達する程度に延びている。筒状部75bは円板部75aの内周端部からフロントカバー2側に延びている。筒状部75bの内部にはタービンハブ16’の筒状部16b’が挿入されている。そして、筒状部75bの先端はフロントカバー2に溶接等により固定されている。
ピストン30’は、ピストン支持部材75の円板部75aとフロントカバー2との間に配置されている。ピストン30’は、円板状の受圧部30a’と、押圧部30b’とを有している。受圧部30a’の内周面はピストン支持部材75の筒状部75bの外周面に摺動自在に支持されている。押圧部30b’は受圧部30a’の外周部に形成されており、第1クラッチプレート28及び第2クラッチプレート29を押圧可能である。
ピストン支持部材75の筒状部75bには、第1油路76と第2油路77とが形成されている。第1油路76は、ピストン30’のフロントカバー2側の空間とピストン支持部材75のタービン4側の空間とを連通するように形成されている。また、タービンフランジ16’には、ピストン30’とタービン4との間の空間に、コントロールバルブからの作動油を供給するための貫通孔55’が形成されている。第2油路77は、タービンハブ16’の筒状部16b’に形成された油路(図示せず)と、ピストン30’とピストン支持部材75の受圧部75aとの間の空間(ロックアップ用油室)78と、を連通するように形成されている。
この実施形態では、ロックアップ装置6において、ロックアップ解除時には、ロックアップ用油室78はドレンに接続され、コントロールバルブからの作動油が、貫通孔55’及び第2油路77を経由してピストン30’のフロントカバー2側の空間に供給される。
これにより、ピストン30’はタービン4側に移動し、ピストン30’の押圧部30b’は第1クラッチプレート28及び第2クラッチプレート29から離れる。なお、ピストン30’のフロントカバー2側の空間に供給された作動油は、先の実施形態と同様にフロントカバー2の外周端部に導かれ、その後トルクコンバータ本体内に供給される。
以上のような状態では、フロントカバー2からのトルクは、作動油を介してインペラ2からタービン4に伝達され、さらにトランスミッションの入力シャフト18に伝達される。
一方、ロックアップ状態にする場合は、タービンハブ16’の筒状部16b’に形成された油路及び第2油路77を経由して、ロックアップ用油室78に作動油が供給される。
これにより、ピストン30’はフロントカバー2側に移動し、第1クラッチプレート28及び第2クラッチプレート29が互いに押圧される。
以上のような状態では、フロントカバー2からのトルクは、クラッチ入力部材26、第1クラッチプレート28及び第2クラッチプレート29、クラッチ出力部材27の経路を介してダンパ機構25に伝達される。
−第4実施形態−
図10にさらに他の実施形態を示す。ここでは、第1実施形態のロックアップ解除用油室45に、コーンスプリング80が配置されている。他の構成は第1実施形態と同様である。
コーンスプリング80は、ピストン30をタービン4側に付勢するように設けられている。この場合は、ロックアップ解除状態にする場合に、低い油圧をロックアップ解除用油室45に供給するだけで、ロックアップを解除することができる。また、コーンスプリング80の荷重設定によっては、ロックアップ解除用の作動油の供給が不要になる。
[他の実施形態]
本発明は以上のような実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱することなく種々の変形又は修正が可能である。
1 トルクコンバータ
2 フロントカバー
4 タービン
6 ロックアップ装置
24 クラッチ部
25 ダンパ機構
26 クラッチ入力部材
27 クラッチ出力部材
28 ドライブプレート
29 ドリブンプレート
30,30’ ピストン
61 動力伝達プレート(入力側部材)
62 出力プレート(出力側部材)
63 トーションスプリング(弾性部材)
64 中間部材
65 規制部材
65b 軸方向規制部

Claims (4)

  1. フロントカバーからのトルクをトルクコンバータのタービンを介してトランスミッション側の部材に伝達するためのトルクコンバータのロックアップ装置であって、
    前記フロントカバーと前記タービンとの間に配置され、前記フロントカバーに連結されたクラッチ入力部材と、前記タービン側にトルクを出力するクラッチ出力部材と、前記クラッチ入力部材と前記クラッチ出力部材との間でトルク伝達を行うための複数のクラッチプレートと、前記複数のクラッチプレートを互いに押圧するためのピストンと、を有するクラッチ部と、
    前記クラッチ部からのトルクを前記タービンに伝達するとともに、捩り振動を吸収・減衰するダンパ機構と、
    を備え、
    前記ダンパ機構は、
    前記クラッチ出力部材に連結された入力側部材と、
    前記タービンに接続された出力側部材と、
    前記入力側部材と前記出力側部材とを回転方向に弾性的に連結する複数の弾性部材と、
    前記入力側部材及び前記出力側部材と相対回転可能であり、前記複数の弾性部材のうちの少なくとも2つを直列に作用させるための中間部材と、
    前記クラッチ出力部材に固定され、前記入力側部材との間に前記中間部材の一部を軸方向に挟むように配置された規制部材と、
    を有し、
    前記中間部材は、前記クラッチ出力部材によって径方向の移動が規制され、前記入力側部材と前記規制部材とによって軸方向の移動が規制されている、
    トルクコンバータのロックアップ装置。
  2. 前記中間部材は、環状に形成され、前記クラッチ出力部材の外周側に配置されており、
    前記中間部材の内周面は前記クラッチ出力部材の外周面に当接可能である、
    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. 前記入力側部材は、内周部が前記クラッチ出力部の外周部において前記タービン側の側面に固定されており、
    前記規制部材は、環状に形成され、内周部が前記クラッチ出力部の外周部において前記フロントカバー側の側面に固定されており、
    前記中間部材は、前記入力側部材と前記規制部材の外周部とに当接可能である、
    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。
  4. 前記規制部材は、前記中間部材よりも薄いプレート部材により形成されている、請求項1から3のいずれかに記載のトルクコンバータのロックアップ装置。
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