JPH081321Y2 - ロックアップクラッチ付トルクコンバータ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は自動車などに使用される
ロックアップクラッチ付のトルクコンバータに関する。

【０００２】

【従来の技術】一般にトルクコンバータに使用されるロ
ックアップクラッチは、油圧により駆動されるピストン
と、摩擦フェーシングを備えたクラッチディスクとで構
成されており、ピストンの移動動作に対応させて摩擦フ
ェーシングをフロントカバーなどに圧接させることによ
り、クラッチディスクを介してトルクコンバータの入力
部と出力部（例えばタービンハブ）とが直結されるよう
になっている。 そして従来一部のロックアップクラッ
チでは、上記ピストンとクラッチディスクの入力部材と
が同一の部材で構成されている。そのような構造ではピ
ストン（クラッチディスクの入力部材）が内周部におい
てタービンハブなどの外周にシールを介して摺動自在に
嵌合しており、外周部はフロントカバーの筒状周壁に対
して隙間を隔てている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】ところが上述の如くピ
ストンの外周とフロントカバーの筒状周壁との間に隙間
がある構造では、ロックアップクラッチ用の油圧室（ピ
ストンとフロントカバーの間の室）とその反対側の作動
油室（ピストンとタービンとの間の空間）とが上記隙間
を介して連通しているので、油圧室と作動油室との相対
的な油圧を正確に制御することが困難であり、その結
果、車両の運転状態などに対応させて、ロックアップク
ラッチを正確に作動させることが困難な場合がある。本
考案は上記問題を解決した構造を提供しようとするもの
である。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本考案は、インペラー６
とタービン７とステータ８とを有するトルクコンバータ
本体４と、インペラー６に連結してトルクコンバータの
入力部を構成するフロントカバー１と、フロントカバー
１とタービン７の間に配置されるクラッチディスク１０
とを備え、該クラッチディスク１０がタービン７に連結
する出力プレート１２と、フロントカバー１の半径方向
に延びる端壁３の内面の外周部に圧接できる摩擦フェー
シング１５を有するピストン１１と、上記ピストン１１
と出力プレート１２とを円周方向に連結するダンパース
プリング１３とを備え、ピストン１１は、本体環状板部
分と、該環状板部分の内周端に一体成形されてタービン
側へ延びる内周側筒状部４１と、環状板本体部分の外周
端に一体成形されてタービン側に延びる外周側筒状部４
２とから構成されており、外周側筒状部４２の外周には
環状シール４５が嵌着されており、外周側筒状部をフロ
ントカバー１の筒状周壁５の内周に軸方向摺動自在に嵌
合し、内周側の筒状部４１をタービン７のハブ１７にシ
ール４３を介して軸方向摺動自在に嵌合することによ
り、ピストン１１とフロントカバー１との間に形成され
る油圧室２２をピストン１１とタービン７との間に形成
される作動油室２１に対して遮断し、油圧室２２に油圧
制御油路３５を接続し、ピストン１１の上記外周の筒状
部４２の内側に当接しダンパースプリング１３を半径方
向外方及び内方から保持する環状の連結部材１９をリベ
ット１８でピストン１１に固定すると共に上記連結部材
１９にダンパースプリング１３の端面に係合する折曲げ
爪１９ａ，１９ｂを設け、出力プレート１２の外周部に
ピストン１１側へ屈曲延長してダンパースプリング１３
の端面に係合する軸方向爪１２ａを設け、ピストン１１
に油圧室２２から作動油室２１への流れのみを許すチェ
ックバルブ５０を設け、タービン７のシェル２６の内周
部に作動油室２１とタービン内部室２０の間をつなぐ孔
５５を設けている。

【０００５】

【作用】上記構造によると、油圧室はその内周側及び外
周側の両方において作動油室から遮断されているので、
油圧室と作動油室との相対的な油圧を正確かつ速やかに
制御することができ、従って、ロックアップクラッチの
接続及び遮断動作を正確かつ速やかに制御することがで
きる。ピストンの内外周にそれぞれ筒状部を一体成形し
て、それぞれフロントカバーの内周面とタービンハブに
軸方向摺動自在にシールを介して嵌合しているので、構
造が簡単であり、また、ピストンにチェックバルブを配
置してピストン移動時における油圧室の圧力を制御して
いるので、ピストンの移動が円滑である。また、ピスト
ン外周側に一体成形した筒状部は、スプリング保持及び
シール機能を発揮するので、部品点数の削減及び製造行
程の簡素化につながる。

【０００６】

【実施例】図１において、フロントカバー１はトルクコ
ンバータの入力部を構成する部材で、図示されていない
エンジンの出力部に連結している。フロントカバー１は
出力軸２（中心線のみ図示）の概ね半径方向に延びる端
壁３と、端壁３の外周からトルクコンバータ本体４側へ
延びる周壁５とを一体に有している。トルクコンバータ
本体４は周知の如くインペラー６、タービン７、ステー
タ８を備えており、インペラー６のシェル２５に周壁５
の先端部が固定されている。

【０００７】クラッチディスク１０は端壁３とタービン
７の間に配置してある。クラッチディスク１０はピスト
ン１１と出力プレート１２とダンパースプリング１３と
を備えている。ピストン１１はクラッチディスク１０の
入力部材を兼ねており、概ねトルクコンバータの半径方
向に延びる環状の板で構成されている。ピストン１１の
端壁３側の面の外周部には摩擦フェーシング１５が張り
付けてある。出力プレート１２はピストン１１とタービ
ン７の間に位置しており、内周部がリベット１６により
タービンハブ１７に固定されている。ダンパースプリン
グ１３はピストン１１と出力プレート１２の外周部に隣
接させて配置してあり、両者を円周方向に連結してい
る。

【０００８】ピストン１１とダンパースプリング１３を
連結するために、ピストン１１の外周部にはリベット１
８により連結部材１９が固定されている。連結部材１９
は複数の折曲げ爪１９ａ，１９ｂを有する板状部材で、
ダンパースプリング１３を半径方向外方及び内方から保
持すると共に、ダンパースプリング１３に対して折曲げ
爪１９ａ，１９ｂの部分で円周方向に係合している。出
力プレート１２の外周部にもダンパースプリング１３に
対して円周方向に係合する軸方向爪１２ａが設けてあ
る。これらの爪１９ａ，１９ｂ，１２ａを介して連結部
材１９と出力プレート１２はダンパースプリング１３に
連結している。

【０００９】上記トルクコンバータの内部は３種類の
室、すなわち内部室２０、作動油室２１、油圧室２２に
分けることができる。

【００１０】内部室２０はインペラー６やタービン７の
シェル２５、２６に囲まれた空間であり、そこに充満す
る作動油を介してインペラー６からタービン７へ回転力
が伝わる。内部室２０に対する作動油の供給及び排出を
行なうために、ステータ８の内周に組み込んだ一方向ク
ラッチ３０の両側には入口油路３１及び出口油路３２が
形成されている。作動油室２１はピストン１１とタービ
ンシェル２６との間に形成される空間である。

【００１１】油圧室２２はピストン１１と端壁３の間に
形成される空間であり、油圧室２２の油圧を制御するた
めに、油圧室２２の内周に連通する制御油路３５がター
ビンハブ１７と端壁３の内周部との間に形成されてい
る。この制御油路３５は出力軸２の内部油路などを介し
て外部の油圧制御機構に接続している。

【００１２】上記構造によると、制御油路３５を介して
油圧室２２の油圧を制御する、すなわち、作動油室２１
の油圧に対して油圧室２２の油圧を相対的に増減させる
ことにより、クラッチの接続遮断動作が次のように制御
される。

【００１３】油圧室２２の油圧を相対的に高めると、ピ
ストン１１が油圧室２２の油圧により押されるので摩擦
フェーシング１５が端壁３から離れ、クラッチは遮断さ
れる。油圧室２２の油圧を相対的に低下させると、作動
油室２１の油圧によりピストン１１が端壁３側へ押さ
れ、摩擦フェーシング１５が端壁３に圧接する。従っ
て、端壁３の回転力は摩擦フェーシング１５からピスト
ン１１へ伝わり、ピストン１１から連結部材１９、ダン
パースプリング１３、出力プレート１２を介してタービ
ンハブ１７へ伝わり、タービンハブ１７から出力軸２へ
伝達される。

【００１４】上述のクラッチ接続遮断動作において、そ
の動作特性は以下の如く正確に制御される。すなわち、
ピストン１１はその内周と外周に筒状部４１及び４２を
一体に備えている。筒状部４１はその内周面がシール４
３を介してタービンハブ１７の外周面に摺動自在に嵌合
している。筒状部４２は外周面がシール４５を介して周
壁５の内周面に摺動自在に嵌合している。筒状部４２
は、シール４５だけにおいて周壁５の内周に接触させ、
シール４５以外の部分では筒状部４２と周壁５の間にご
くわずかな隙間を形成することが好ましい。 この構造
では、油圧室２２が作動油室２１に対して遮断されてい
るので、油圧室２２の油圧が作動油室２１側に漏れるこ
とを効果的に防止できる。従って、制御油路３５から供
給される油圧を変えるだけで、作動油室２１の油圧に対
する油圧室２２の油圧を正確かつ速やかに調節でき、ピ
ストン１１の動作、すなわちクラッチの接続遮断動作を
正確かつ速やかに制御することができる。

【００１５】又油圧室２２を作動油室２１に対して完全
に遮断すると、油圧室２２内の作動油は制御油路３５以
外に逃げ場がない。そのためにクラッチ接続動作におい
てピストン１１が端壁３側へ移動すると、ピストン１１
は油圧室２２内の作動油を圧縮するので、ピストン１１
を軽快かつ速やかに端壁３側へ移動させることが困難な
場合がある。そのような不具合を解消するために、ピス
トン１１の半径方向中間部にはチェックバルブ５０が設
けてある。

【００１６】チェックバルブ５０はピストン１１に設け
た孔５１と、孔５１の作動油室２１側の開口を閉鎖でき
る板ばね５２と、板ばね５２をピストン１１に固定する
ためのリベット５３とを備えている。板ばね５２は、例
えば、半径方向に延びる帯状の板ばねで構成されてお
り、半径方向内側の部分がリベット５３によりピストン
１１に固定され、外側の部分が孔５１を閉鎖できるよう
になっている。この板ばね５２は、作動油室２１の油圧
に比べて油圧室２２の油圧が比較的高くなると、弾性変
形して孔５１を開放する。従ってピストン１１が接続方
向に移動して油圧室２２内の作動油を圧縮し始めると、
油圧室２２内の作動油は孔５１から作動油室２１へ流
れ、その結果、ピストン１１は油圧室２２内の作動油を
ほとんど圧縮しない状態で軽快かつ速やかにクラッチ接
続方向に移動できる。

【００１７】更に上述の構造では、作動油室２１内の作
動油は油圧室２２側へ流れることができない。又作動油
室２１はインペラー６とタービン７の外周部の間の狭い
隙間だけを介して内部室２０に連通している。従って仮
に作動油室２１を内部室２０に対して上記隙間だけを介
して連通させた場合、遠心力により作動油室２１内の作
動油の油圧が比較的高くなり、そのためにタービン７が
作動油室２１内の油圧によりインペラー６側へ押され
る。そしてその押付力が大きくなると、例えばタービン
ハブ１７と一方向クラッチ３０との接触部の面圧が高く
なり、その接触部に摩耗が生じる可能性がある。

【００１８】そのような不具合を防止するために、ター
ビン７のタービンシェル２６の内周部、より正確には、
タービン７のブレードよりも半径方向内方かつタービン
ハブ１７よりも半径方向外方の部分に孔５５が設けてあ
り、作動油室２１内の油圧を孔５５を介して内部室２０
へ逃すようになっている。

【００１９】この構造では作動油室２１の油圧が内部室
２０の油圧に比べて著しく上昇することはなく、一方向
クラッチ３０とタービンハブ１７の面圧上昇が防止でき
る。

【００２０】

【考案の効果】以上説明したように本考案によると、ピ
ストン１１の両側の作動油室２１と油圧室２２を互いに
遮断したので、油圧室２２の油圧を正確かつ速やかに制
御することが可能となり、クラッチの動作特性を正確に
設定することが可能となる。

【００２１】更に本考案によると、摩擦フェーシング１
５がピストン１１の外周部を占め、有効半径が大きくな
る為、直結時の伝達トルクを可及的に増大することがで
きる。又ピストン１１に外周筒状部４２でバックアップ
した状態で連結部材１９を取付けたので、ダンパースプ
リング１３を作動油室２１の外周部の空間を利用してそ
の外周側と内周側から抱持でき、かつダンパースプリン
グ１３の端面を折曲げ爪１９ａ、１９ｂで保持すること
ができ、軸方向寸法も短くなる。軸方向爪１２ａがピス
トン１１側へ軸方向に延びているので、ピストン１１が
軸方向へ移動してもダンパースプリング１３の端面との
係合状態を確保することができ、作動が円滑になる。チ
ェックバルブ５０を設けたので、直結時にピストン１１
が速やかに端壁３側へ移動でき、直結状態が迅速確実に
得られる。孔５５を設けたのでタービン７のスラストを
確実に消すことができ、一方向クラッチ３０とタービン
ハブ１７の摩耗を防止することができる。

【００２２】また、本願考案の特徴の１つは、ピストン
自体の形状であって、片面にフェーシング１５を有する
本体環状板部分と、該環状板部分の内外周端にそれぞれ
一体成形されると共にタービン側へ延びる内外周側筒状
部４１，４２とから構成されており、本体環状板部分は
油室の受圧面として機能し、内外各筒状部４１，４２
は、それぞれピストン内外の摺接面（シール面）として
の役目を果たしているので、構造の簡素化を達成できる
と共に、トルクコンバータ内の油室のスペースに余裕が
でき、また、部品点数の削減も達成できる。

【００２３】

【別の実施例】上述のチェックバルブ５０は板ばね５２
を使用しているが、その構造に代えて、図２のような構
造を採用することもできる。図２の構造ではピストン１
１に設けられる孔５１の作動油室２１側の部分がテーパ
ー状に拡開しており、そのテーパー状内周面にボール６
０が着座している。ボール６０は油圧室２２の油圧が相
対的に高くなると孔５１のテーパー状内周面から離れて
両室２２、２１を連通させる。又ボール６０の脱落を防
止するために、孔５１の大径端部内周にはワッシャ６１
などの脱落防止部材が取り付けてある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本考案の実施例の断面略図である。

【図２】 チェックバルブの別の実施例を示す断面部分
図である。

【符号の説明】

１ フロントカバー ４ トルクコンバータ本体 ５ フロントカバー周壁 ６ インペラー ７ タービン ８ ステータ １０ クラッチディスク １１ ピストン １２ 出力プレート １３ ダンパースプリング １７ タービンハブ １９ａ，１９ｂ 爪 ２１ 作動油室 ２２ 油圧室 ３５ 油圧制御油路 ４１，４２ 筒状部 ４３ シール ４５ シール ５５ 孔

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 インペラー(6)とタービン(7)とステータ
   (8)とを有するトルクコンバータ本体(4)と、インペラー
   (6)に連結してトルクコンバータの入力部を構成するフ
   ロントカバー(1)と、フロントカバー(1)とタービン(7)
   の間に配置されるクラッチディスク(10)とを備え、該ク
   ラッチディスク(10)がタービン(7)に連結する出力プレ
   ート(12)と、フロントカバー(1)の半径方向に延びる端
   壁(3)の内面の外周部に圧接できる摩擦フェーシング(1
   5)を有するピストン(11)と、上記ピストン(11)と出力プ
   レート(12)とを円周方向に連結するダンパースプリング
   (13)とを備え、ピストン(11)は、本体環状板部分と、該
   環状板部分の内周端に一体成形されてタービン側へ延び
   る内周側筒状部(41)と、環状板本体部分の外周端に一体
   成形されてタービン側に延びる外周側筒状部(42)とから
   構成されており、外周側筒状部(42)の外周には環状シー
   ル(45)が嵌着されており、外周側筒状部(42)をフロント
   カバー(1)の筒状周壁(5)の内周に軸方向摺動自在に嵌合
   し、内周側の筒状部(41)をタービン(7)のハブ(17)にシ
   ール(43)を介して軸方向摺動自在に嵌合することによ
   り、ピストン(11)とフロントカバー(1)との間に形成さ
   れる油圧室(22)をピストン(11)とタービン(7)との間に
   形成される作動油室(21)に対して遮断し、油圧室(22)に
   油圧制御油路(35)を接続し、ピストン(11)の上記外周の
   筒状部(42)の内側に当接しダンパースプリング(13)を半
   径方向外方及び内方から保持する環状の連結部材(19)を
   リベット(18)でピストン(11)に固定すると共に上記連結
   部材(19)にダンパースプリング(13)の端面に係合する折
   曲げ爪(19a,19b)を設け、出力プレート(12)の外周部に
   ピストン(11)側へ屈曲延長してダンパースプリング(13)
   の端面に係合する軸方向爪(12a)を設け、ピストン(11)
   に油圧室(22)から作動油室(21)への流れのみを許すチェ
   ックバルブ(50)を設け、タービン(7)のシェル(26)の内
   周部に作動油室(21)とタービン内部室(20)の間をつなぐ
   孔(55)を設けたことを特徴とするロックアップクラッチ
   付トルクコンバータ。