WO2012169243A1

WO2012169243A1 - トルクコンバータのロックアップ装置

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Publication number: WO2012169243A1
Application number: PCT/JP2012/055257
Authority: WO
Inventors: 佳宏松岡
Original assignee: 株式会社エクセディ
Priority date: 2011-06-07
Filing date: 2012-03-01
Publication date: 2012-12-13
Also published as: CN105864387A; CN103547835A; US9709146B2; JP5222979B2; US20140076680A1; JP2012251649A; CN105864387B; KR101900816B1; US9285025B2; US20150337935A1; DE112012002380T5; CN103547835B; KR20140037098A

Abstract

　ロックアップ装置において、作動油圧を低くして所望のロックアップトルク容量を得ることができ、しかも作動油圧に対するトルクの変化率を小さくする。この装置は、ピストン（３０）と、クラッチ部（３１）と、第１油圧室（Ｑ１）と、第２油圧室（Ｑ１）と、第１油圧ポート（Ｐ２）と、第２油圧ポート（Ｐ３）と、を備えている。第１油圧室（Ｑ１）は、フロントカバー（２）とピストン（３０）との間に形成され、ピストン（３０）を作動させるための作動油が供給される。第２油圧室（Ｑ２）は、ピストン（３０）に対して第１油圧室（Ｑ１）と同じ側に第１油圧室（Ｑ１）と独立して形成され、ピストン（３０）を作動させるための作動油が供給される。第１油圧ポート（Ｐ２）は第１油圧室（Ｑ１）に作動油を供給する。第２油圧ポート（Ｐ３）は、第１油圧ポート（Ｐ２）とは独立して設けられ、第２油圧室（Ｑ２）に作動油を供給する。

Description

トルクコンバータのロックアップ装置

　本発明は、ロックアップ装置、特に、フロントカバーとタービンとの間に配置され、トルクを伝達あるいは遮断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。

　トルクコンバータは、内部の作動流体を介してエンジンからのトルクをトランスミッション側へ伝達する装置であり、主に、エンジンからのトルクが入力されるフロントカバーと、インペラと、タービンと、ステータと、を備えている。フロントカバーに入力されたトルクは、インペラ、作動油、及びタービンを介してトランスミッション側に出力される。タービンからインペラに戻る作動油は、ステータによって整流される。

　また、トルクコンバータの多くは、フロントカバーとタービンとの間に配置されたロックアップ装置を備えている。ロックアップ装置は、例えば、フロントカバーに押圧される円板状のピストンと、ピストンとタービンとの間に配置されたダンパ機構と、を備えている。このロックアップ装置によってフロントカバーとタービンとが機械的に連結され、フロントカバーからタービンにトルクが直接伝達される。

　このようなロックアップ装置において、ピストンは、フロントカバーに摩擦連結可能な摩擦部材を外周部に有している。また、ピストンは、フロントカバーとタービンとの間の空間を、フロントカバー側の第１油圧室とタービン側の第２油圧室とに分割しており、第１油圧室と第２油圧室の差圧によって軸方向に移動可能である（たとえば、特許文献１を参照）。

　このロックアップ装置では、第１油圧室の作動油がドレンされると、第２油圧室の油圧が第１油圧室の油圧より高くなり、ピストンはフロントカバー側に移動させられる。そしてピストンに設けられた摩擦部材がフロントカバーに押し付けられ、クラッチが連結されたトルク伝達状態（クラッチオン）となる。また、第１油圧室に作動油が供給され、第１油圧室の油圧が第２油圧室の油圧より高くなると、摩擦部材はタービン側に移動させられてフロントカバーから離れる。このため、クラッチ連結が解除されてトルク伝達が遮断された状態（クラッチオフ）になる。

特開２００５－３４４８４６号公報

　ここで、最近のロックアップ装置は、ロックアップ（クラッチオン）を行う速度以下のときや減速時に、ピストンの摩擦連結部を微妙に滑らせることのできるスリップ制御機能を有している。ロックアップ装置においてスリップ制御を行うことにより、伝達効率や燃費を向上させることができ、またクラッチオン時のショックを緩和することができる。
　このようなスリップ制御機能を備えたロックアップ装置では、スリップ制御を容易にするために、作動油圧に対するロックアップトルクの特性（油圧変化量とトルクとの関係を示す特性）の傾きを小さくする方が好ましい。これは、作動油圧に対するロックアップトルクの変化を鈍くすることによって、微妙な油圧制御によるトルク制御が容易になるからである。例えば、図１の例では、特性Ａ２よりは特性Ａ１の方が、スリップ制御性が良好であるといえる。

　以上のように、スリップ制御性を良好にするためには、前述の特性の傾き（以下、「トルク／油圧変化量」と記す）を小さくする方が好ましいが、このトルク／油圧変化量を小さくすると、作動油圧一定のままではロックアップ装置のロックアップトルク容量が小さくなってしまう。具体的には、図１において、トルク／油圧変化量の特性Ａ１の傾きを小さくした場合、油圧Ｐのままではトルク（ロックアップトルク容量）が小さくなる。このように、ロックアップトルク容量を一定にしたまま作動油圧を低下させてスリップ制御性を良好にすることはできない。

　本発明の課題は、ロックアップ装置において、所望のロックアップトルク容量を確保しつつトルク／油圧変化量を抑えて、スリップ制御性を良好にすることにある。

　本発明の第１側面に係るトルクコンバータのロックアップ装置は、フロントカバーとタービンとの間に配置され、トルクを伝達あるいは遮断するための装置であって、ピストンと、クラッチ部と、第１油圧室と、第２油圧室と、第１油圧ポートと、第２油圧ポートと、を備えている。ピストンは、フロントカバーとタービンとの間に配置され、油圧によって軸方向に摺動可能である。クラッチ部は、ピストンの作動によってフロントカバーとタービンとの間でトルクを伝達あるいはトルク伝達を遮断する。第１油圧室は、フロントカバーとピストンとの間に形成され、ピストンを作動させるための作動油が供給される。第２油圧室は、ピストンに対して第１油圧室と同じ側に第１油圧室と独立して形成され、ピストンを作動させるための作動油が供給される。第１油圧ポートは第１油圧室に作動油を供給する。第２油圧ポートは、第１油圧ポートとは独立して設けられ、第２油圧室に作動油を供給する。

　ここで、一例として、第１油圧室に供給された作動油を受けるピストンの受圧面積と第２油圧室に供給された作動油を受けるピストンの受圧面積は等しく、また第１油圧室に供給される作動油圧と第２油圧室に供給される作動油圧は等しいとする。また、ここでのクラッチ部は、油圧Ｐに対してトルクＴが得られる仕様であるとする。
　以上の例の場合、まず第１油圧ポートを介して第１油圧室に油圧Ｐの作動油が供給されると、ピストンがクラッチオン又はオフ方向に向かって移動する。この状態でのクラッチトルクＴ１は、ピストンの受圧面積は半分であるから、Ｔ／２となる。この場合のトルク／油圧変化量は、油圧Ｐに対してトルクＴ／２であるから、従来装置の油圧Ｐに対してトルクＴの場合（図１では特性Ａ１）に比較して、傾きが１／２となる。

　次に、第１油圧ポートとは独立して設けられた第２油圧ポートを介して第２油圧室に同様の油圧Ｐの作動油が供給されると、第２油圧室に作動油が供給されたことによるクラッチトルクＴ２は、同様に、ピストンの受圧面積は半分であるから、Ｔ／２となる。この場合のトルク／油圧変化量は、先の場合と同様に、油圧Ｐに対してトルクＴ／２であるから、従来装置の油圧Ｐに対してトルクＴの場合に比較して、傾きが１／２となる。

　以上のように、最終的には、油圧Ｐに対してトルクＴが得られるが、その過程でのトルク／油圧変化量は、油圧室が１つである場合に比較して１／２となる。このため、所望のロックアップトルク容量を確保しつつ、スリップ制御性を良好にすることができる。
　本発明の第２側面に係るトルクコンバータのロックアップ装置は、第１側面に係るロックアップ装置において、第１油圧室及び第２油圧室は、第１油圧ポート及び第２油圧ポートが連通する部分を除いて密封されている。

　ここでは、各油圧室が油圧ポートを除いて密封されている。このため、ピストンを作動させるための油圧回路が閉回路で構成され、ピストンの作動を確実にすることができるとともに、ピストンの作動速度を速くすることができる。
　本発明の第３側面に係るトルクコンバータのロックアップ装置は、第１又は第２側面のロックアップ装置において、第１油圧室はフロントカバーとピストンとの間に形成されている。また、第１油圧室内に配置され、ピストンとの間に第２油圧室を形成する区画プレートをさらに備えている。

　ここでは、フロントカバーとピストンとの間に２つの油圧室が形成されている。これらの油圧室に各油圧ポートを介して作動油を供給することにより、ピストンはタービン側に移動してクラッチをオン又はオフさせる。
　本発明の第４側面に係るトルクコンバータのロックアップ装置は、第１又は第２側面のロックアップ装置において、第１油圧室はピストンとタービンとの間に形成されている。また、第１油圧室内に配置され、ピストンとの間に第２油圧室を形成する区画プレートをさらに備えている。

　ここでは、ピストンとタービンとの間に２つの油圧室が形成されている。これらの油圧室に各油圧ポートを介して作動油を供給することにより、ピストンはフロントカバー側に移動してクラッチをオン又はオフさせる。
　本発明の第５側面に係るトルクコンバータのロックアップ装置は、第４側面のロックアップ装置において、第３油圧室と、第３油圧ポートと、押圧部材と、をさらに備えている。第３油圧室は、フロントカバーとピストンとの間に形成され、ピストンを作動させるための作動油が供給される。第３油圧ポートは第３油圧室に作動油を供給する。押圧部材は、第３油圧室に設けられ、ピストンをクラッチ部に対して押圧する。

　ここでは、クラッチオン時には、押圧部材による押圧力と、第３油圧室に供給された作動油の油圧による押圧力と、によって、ピストンはクラッチ部に対して押圧されている。そして、クラッチオフ時には、第３油圧室の作動油がドレンされ、第１油圧室及び第２油圧室に、それぞれ独立して作動油が供給される。この場合の第１油圧室及び第２油圧室に供給される作動油の油圧は、押圧部材の押圧力に抗するだけの力でよく、より低い油圧でピストンを移動させてクラッチを作動（オフ）させることができる。

　本発明の第６側面に係るトルクコンバータのロックアップ装置は、第３から第５側面のいずれかのロックアップ装置において、フロントカバーのタービン側の側面に固定された筒状部材をさらに備えている。そして、ピストンは筒状部材の外周面に摺動自在に支持され、区画プレートは筒状部材の外周面に移動不能に固定されている。
　ここでは、第１油圧室に作動油が供給されることにより、ピストンは筒状部材の外周面を摺動する。また、区画プレートは筒状部材に移動不能に固定されているので、ピストンと区画プレートの間の第２油圧室に作動油が供給されると、ピストンは、筒状部材の外周面を、区画プレートから離れる方向に摺動する。

　本発明の第７側面に係るトルクコンバータのロックアップ装置は、第６側面のロックアップ装置において、第１油圧ポート及び第２油圧ポートは、筒状部材の内周側から外周側に貫通して形成されている。
　本発明の第８側面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７側面のいずれかのロックアップ装置において、第２油圧室はクラッチ部より内周側に配置されている。

　以上のような本発明では、ロックアップ装置において、所望のロックアップトルク容量を確保しつつトルク／油圧変化量を抑えて、スリップ制御性を良好にすることができる。

作動油圧とトルクとの関係を示す図。本発明の第１実施形態によるトルクコンバータを示す断面構成図。本発明の作用を説明するための作動油圧とトルクとの関係を示す図。本発明の第２実施形態によるトルクコンバータを示す断面構成図。本発明の第３実施形態によるトルクコンバータを示す断面構成図。

　［第１実施形態］
　図２は、本発明の一実施形態としてのロックアップ装置が採用されたトルクコンバータ１の断面部分図である。図２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。図２に示すＯ－Ｏがトルクコンバータ及びロックアップ装置の回転軸線である。

　［トルクコンバータの全体構成］
　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、エンジン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３、タービン４、ステータ５）からなるトルクコンバータ本体６と、ロックアップ装置７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、その外周部には軸方向トランスミッション側に突出する外周筒状部１０が形成されている。
　インペラ３は、フロントカバー２の外周筒状部１０に溶接により固定されたインペラシェル１２と、その内側に固定された複数のインペラブレード１３と、インペラシェル１２に内周側で溶接により固定された筒状のインペラハブ１４とから構成されている。

　タービン４は流体室内でインペラ３に対向して配置されている。タービン４は、タービンシェル１５と、タービンシェル１５に固定された複数のタービンブレード１６と、タービンシェル１５の内周側に固定されたタービンハブ１７とから構成されている。タービンハブ１７は、筒状に形成されるとともに、外周側に延びる円板状のフランジ１７ａを有している。フランジ１７ａにはタービンシェル１５の内周部が複数のリベット１８によって固定されている。

　タービンハブ１７の外周面において、フランジ１７ａのエンジン側には、環状の溝１７ｂが形成されている。そして、タービンハブ１７には、環状溝１７ｂとタービンハブ１７の内周の空間と連通する第１油圧ポートＰ１が形成されている。なお、タービンハブ１７の内周部には、トランスミッションの入力シャフト（図示せず）がスプライン係合している。

　ステータ５は、インペラ３とタービン４の内周部間に配置され、タービン４からインペラ３へと戻る作動油を整流するための機構である。ステータ５は、環状のステータキャリア２０と、その外周面に設けられた複数のステータブレード２１とから主に構成されている。ステータキャリア２０は、ワンウェイクラッチ２２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１７との軸方向間にはスラストワッシャ２５が設けられ、タービンハブ１７とワンウェイクラッチ２２との間、及びワンウェイクラッチ２２とインペラハブ１４との間には、それぞれスラストベアリング２６，２７が設けられている。スラストワッシャ２５のトランスミッション側の面には、内周側と外周側とを連通させる複数の溝２５ａが形成されている。

　［ロックアップ装置］
　ロックアップ装置７は、フロントカバー２とタービン４との間の空間に配置されている。ロックアップ装置７は、ピストン３０と、クラッチ部３１と、ダンパ機構３２と、を有している。また、ロックアップ装置７は、ピストン３０を作動させるための第１油圧室Ｑ１及び第２油圧室Ｑ２を有している。

　　＜ピストン＞
　ピストン３０は、中央部に円形の孔を有する環状のプレートによって形成されている。ピストン３０は、内周端部をトランスミッション側に折り曲げて形成された内周筒状部３０ａと、径方向中間部をエンジン側に折り曲げて形成された中間筒状部３０ｂと、外周端部をトランスミッション側に折り曲げて形成された外周筒状部３０ｃと、を有している。

　また、フロントカバー２のトランスミッション側の面には、外周面が軸方向に沿って延びる筒状支持部材３４が固定されている。筒状支持部材３４はタービンハブ１７の外周面を覆うように配置されている。そして、筒状支持部材３４の外周面に、ピストン３０の内周筒状部３０ａが軸方向に摺動自在に支持されている。また、タービンハブ１７の外周面において、環状溝１７ｂの軸方向両側には２つのシール部材Ｓ１，Ｓ２が設けられている。これにより、環状溝１７ｂがシールされている。

　　＜クラッチ部＞
　クラッチ部３１は、２枚のドライブプレート３５ａ，３５ｂと、１枚のドリブンプレート３６と、から構成されている。各プレート３５ａ，３５ｂ，３６は環状に形成されている。
　ドライブプレート３５ａ，３５ｂはフロントカバー２に固定された筒状のカラー３８に装着されている。具体的には、カラー３８は、フロントカバー２のトランスミッション側の面に固定されており、内周面の一部に複数の溝が形成されている。そして、ドライブプレート３５ａ，３５ｂのそれぞれの外周部には、カラー３８の内周面の複数の溝に噛み合う複数の歯が形成されている。このような構成により、ドライブプレート３５ａ，３５ｂは、カラー３８及びフロントカバー２に対して、軸方向移動自在、かつ相対回転不能となっている。

　ドリブンプレート３６は、外周部の両側面に、環状の摩擦部材が固定されている。すなわち、２面の摩擦面を有している。ドリブンプレート３６の内周部はダンパ機構３２に固定されており、ドリブンプレート３６はダンパ機構３２とともに軸方向に移動自在である。
　以上のような構成において、ピストン３０の外周筒状部３０ｃの先端がドライブプレート３５ａを押圧可能となっている。また、ドライブプレート３５ｂのトランスミッション側には、バックアップリング３９が設けられている。バックアップリング３９はカラー３８の内周面に軸方向移動不能に固定されている。したがって、ピストン３０がトランスミッション側に移動することによって、ピストン３０とバックアップリング３９との間に、ドライブプレート３５ａ，３５ｂとドリブンプレート３６とが圧接される。

　　＜油圧室＞
　フロントカバー２とピストン３０との間には環状の区画プレート４２が設けられている。区画プレート４２の内周端部は、筒状支持部材３４の外周面に溶接により固定されている。また、区画プレート４２の外周部は、トランスミッション側に折り曲げられて、シール用筒状部４２ａとなっている。

　ピストン３０の外周筒状部３０ｃの外周面にはシール部材Ｓ３が設けられ、ピストン３０とカラー３８との間がシールされている。また、筒状支持部材３４の外周面にはシール部材Ｓ４が設けられ、筒状支持部材３４とピストン３０との間がシールされている。さらに、区画プレート４２のシール用筒状部４２ａの外周面にはシール部材Ｓ５が設けられ、区画プレート４２とピストン３０の中間筒状部３０ｂとの間がシールされている。

　以上のようにして、フロントカバー２とピストン３０との間に第１油圧室Ｑ１が形成されている。また、区画プレート４２とピストン３０との間に第２油圧室Ｑ２が形成されている。そして、第１油圧室Ｑ１及び第２油圧室Ｑ２ともに、各シール部材Ｓ３～Ｓ５によって、シールされ、各油圧室Ｑ１，Ｑ２に作動油を供給する油圧回路は閉回路になっている。

　筒状支持部材３４のエンジン側の端部において、軸方向においてスラストワッシャ２５の溝２５ａとほぼ同じ位置に、径方向に貫通する第２油圧ポートＰ２が形成されている。また、筒状支持部材３４において、タービンハブ１７の環状溝１７ｂの外方には、径方向に貫通する第３油圧ポートＰ３が形成されている。
　以上のような構成により、第１油圧室Ｑ１には、スラストワッシャ２５の溝２５ａ及び第２油圧ポートＰ２を介して作動油が供給される。また、第２油圧室Ｑ２には、第１油圧ポートＰ１、環状溝１７ｂ、及び第３油圧ポートＰ３を介して作動油が供給される。なお、本実施形態では、第１油圧室Ｑ１に供給される作動油を受けるピストン３０の第１受圧面積と、第２油圧室Ｑ２に供給される作動油を受けるピストン３０の第２受圧面積とは等しく設定されている。

　　＜ダンパ機構＞
　ダンパ機構３２は、外周部がリベット４５によって互いに固定された第１及び第２出力プレート４６，４７と、両出力プレート４６，４７に形成された窓孔に支持された複数のトーションスプリング４８と、出力フランジ４９と、を有している。なお、ドリブンプレート３６の内周端部は、リベット４５によって両出力プレート４６，４７に固定されている。出力フランジ４９には、トーションスプリング４８を収納する複数の窓孔が形成されている。また、出力フランジ４９の内周部にはスプライン孔が形成されており、このスプライン孔がタービンハブ１７のフランジ１７ａの外周に形成されたスプライン軸に軸方向移動自在に噛み合っている。

　［動作］
　　＜クラッチオン＞
　ここで、一例として、第１油圧室Ｑ１及び第２油圧室Ｑ２に供給される作動油の油圧をともにＰとし、各受圧面積をともにＳ／２とする。また、クラッチ部３１においては、ピストン３０が全面で油圧Ｐを受けた場合、摩擦面数１面当たり、トルクＴが得られるとする。さらに、要求されるロックアップトルク容量をＴとする。

　車両の発進時等においてエンジンの回転数が低く、低速度の場合は、図示しないコントロールバルブから、スラストワッシャ２５の溝２５ａ及び第２油圧ポートＰ２を介して第１油圧室Ｑ１に作動油が供給される。また、この時点では、第２油圧室Ｑ２には作動油は供給されない。ピストン３０は、第１油圧室Ｑ１に供給された作動油によってタービン４側に移動し、これにより、ドライブプレート３５ａ，３５ｂ及びドリブンプレート３６はピストン３０とバックアップリング３９との間で圧接され、クラッチオンとなる。

　なお、この時点では、第２油圧室Ｑ２には作動油は供給されていないので、ピストン３０において作動油の油圧を受ける部分は、区画プレート４２より外周側の部分であり、その受圧面積はＳ／２である。すなわち、従来のロックアップ装置のように、ピストン全体が作動油圧を受けて移動する場合に比較して、ピストン３０の押圧力は小さい。
　この状態で得られるクラッチ部３１において得られるロックアップトルク容量Ｔ１は、クラッチ部３１が２面の摩擦面数を有しているので、
　Ｔ１＝μ×Ｐ×Ｓ／２×ｒ×２
　　μ：摩擦係数
　　ｒ：クラッチ部３１の摩擦部材の有効半径
である。

　以上のようにして第１油圧室Ｑ１に作動油が充填された後、コントロールバルブから、第１油圧室Ｑ１に作動油を供給した回路とは独立した別回路によって、第１ポートＰ１、環状溝１７ｂ、及び第３ポートＰ３を介して第２油圧室Ｑ２に作動油が供給される。これにより、ピストン３０はさらにドライブプレート３５ａ，３５ｂ及びドリブンプレート３６をバックアップリング３９に対して押圧することになる。

　この場合に、第２油圧室Ｑ２に供給された作動油によって得られるロックアップトルク容量Ｔ２は、前記と同様に、
　Ｔ２＝μ×Ｐ×Ｓ／２×ｒ×２
である。
　結局、両油圧室Ｑ１，Ｑ２に油圧Ｐの作動油が供給された場合、ロックアップトルク容量は（Ｔ１＋Ｔ２）となる。

　このトルク容量（Ｔ１＋Ｔ２）は、前述の条件「ピストン３０が全面で油圧Ｐを受けた場合、摩擦面数１面当たり、トルクＴが得られるとする」を仮定した場合、２Ｔに相当する。一方、要求されるロックアップトルク容量はＴである。
　そこで、この実施形態では、各油圧室Ｑ１，Ｑ２に供給する作動油の油圧をＰ／２としている。

　以上の作動油の油圧に対するクラッチトルクの変化をグラフに示せば、図３に示すようになる。この場合、油圧ポンプの負荷はＰ／２であって、クラッチトルクとしては容量Ｔが得られる。また、油圧に対するトルクの変化率（特性の傾き）は、図１の特性Ａ１と同じであって、特性の傾きを大きくすることなく、油圧ポンプの負荷を小さくすることができる。

　　＜クラッチオフ＞
　車両の速度が高くなると、第１油圧室Ｑ１及び第２油圧室Ｑ２の作動油がドレンされる。また、ピストン３０のタービン側の作動油の圧力が高くなるように制御される。これにより、ピストン３０はエンジン側に移動し、クラッチ部３１の各プレート３５ａ，３５ｂ，３６は互いに離れる。このため、クラッチオフとなる。

　［特徴］
　本実施形態では、作動油圧に対するトルクの変化率を変えることなく油圧ポンプの負荷を小さくすることができる。したがって、スリップ制御性の損なうことなく省燃費化を図ることができる。
　また、各油圧室Ｑ１，Ｑ２が密封されており、ピストン３０を作動させるための油圧回路が閉回路で構成されているので、ピストン３０の作動が確実になり、またピストン３０の作動速度を速くすることができる。

　－第２実施形態－
　図４に本発明の第２実施形態によるロックアップ装置を示す。なお、第２実施形態において第１実施形態と同様の構成については同じ符号を付している。また、トルクコンバータ本体６についても第１実施形態とまったく同様の構成である。したがって、第１実施形態と同様の構成については、説明を省略する。

　［ロックアップ装置］
　ロックアップ装置６０は、ピストン６１と、ダンパ機構６２と、を有している。また、ロックアップ装置６０は、ピストン３０を作動させるための第１油圧室Ｑ１及び第２油圧室Ｑ２を有している。
　　＜ピストン＞
　ピストン６１は、中央部に円形の孔を有する環状のプレートによって形成されている。ピストン６１は、内周端部をトランスミッション側に折り曲げて形成された内周筒状部６１ａと、径方向中間部をトランスミッション側に折り曲げて形成された中間筒状部６１ｂと、外周端部をトランスミッション側に折り曲げて形成された外周筒状部６１ｃと、を有している。また、フロントカバー２のトランスミッション側の面には、外周面が軸方向に沿って延びる筒状支持部材６４が固定されている。この筒状支持部材６４の外周面に、ピストン６１の内周筒状部６１ａが軸方向に摺動自在に支持されている。筒状部材６４には、前記同様に、油圧ポートＰ２，Ｐ３が形成されている。

　また、ピストン６１の外周部には、フロントカバー２の外周側の側面に圧接されるクラッチ部としての摩擦部材６５が固定されている。摩擦部材６５は環状に形成されている。
　　＜油圧室＞
　ピストン６１とタービン４との間には環状の区画プレート６６が設けられている。区画プレート６６の内周端部は、筒状支持部材６４の外周面に溶接により固定されている。また、区画プレート６６の外周部は、エンジン側に折り曲げられて、シール用筒状部６６ａとなっている。

　筒状支持部材６４の外周面にはシール部材Ｓ６が設けられ、筒状支持部材６４とピストン６１との間がシールされている。また、区画プレート６６のシール用筒状部６６ａの外周面にはシール部材Ｓ７が設けられ、区画プレート６６とピストン６１の中間筒状部６１ｂとの間がシールされている。
　以上のようにして、ピストン６１のタービン４側に第１油圧室Ｑ１が形成されている。また、区画プレート６６とピストン６１との間に第２油圧室Ｑ２が形成されている。

　ここでは、第１油圧室Ｑ１には、スラストベアリング２６，２７が配置された通路のいずれかを介して作動油が供給される。また、第２油圧室Ｑ２には、第１ポートＰ１、環状溝１７ｂ、及び第３ポートＰ３を介して作動油が供給される。
　　＜ダンパ機構＞
　ダンパ機構６２はピストン６１とタービン４との間に配置されている。ダンパ機構６２は、入力プレート７１と、出力プレート７２と、これらの両プレート７１，７２を連結する複数のトーションスプリング７３と、を有している。

　入力プレート７１は、環状に形成されており、内周端部がリベット７４によってピストン６１のタービン側の面に固定されている。また、入力プレート７１の外周部には複数のトーションスプリング７３を収納する収納部が形成されている。
　出力プレート７２は中心部に孔を有する円板状に形成されている。出力プレート７２の内周端部はリベット７５によってタービンハブ１７のフランジ部１７ａに固定されている。また、出力プレート７２の外周部には、トーションスプリング７３の両端部に係止する係止部が形成されている。

　［動作］
　　＜クラッチオン＞
　車両の発進時等においてエンジンの回転数が低く、低速度の場合は、図示しないコントロールバルブからスラストベアリング２６又はスラストベアリング２７が配置された通路を介して、第１油圧室Ｑ１に作動油が供給される。また、フロントカバー２とピストン６１との間の作動油はドレンされる。ピストン６１は、第１油圧室Ｑ１に供給された作動油によってフロントカバー２側に移動し、これにより、摩擦部材６５がフロントカバー２に押し付けられ、クラッチオンになる。

　なお、この時点では、第２油圧室Ｑ２には作動油は供給されていないので、ピストン６１において作動油圧を受ける部分は、区画プレート６６より外周側の部分である。すなわち、従来のロックアップ装置のように、ピストン全体が作動油圧を受けて移動する場合に比較して、ピストン６１の押圧力は小さい。
　以上のようにして第１油圧室Ｑ１に作動油が充填された後、コントロールバルブから、第１油圧室Ｑ１に作動油を供給した回路とは独立した別回路によって、第１ポートＰ１、環状溝１７ｂ、及び第３ポートＰ３を介して第２油圧室Ｑ２に作動油が供給される。これにより、ピストン６１はさらにフロントカバー２側に移動する。

　この第２実施形態では、２つの油圧室Ｑ１，Ｑ２によるピストン受圧面積が等しい場合、第１油圧室Ｑ１及び第２油圧室Ｑ２への作動油の供給時において、それぞれ油圧Ｐに対してトルク容量はＴ／２となり、トルク／油圧変化量は従来の１／２にすることができる。しかも、最終的なトルク容量はＴとなる。
　　＜クラッチオフ＞
　車両の速度が高くなると、第２油圧室Ｑ２の作動油がドレンされる。また、フロントカバー２とピストン６１との間の空間に、スラストベアリング２５の溝２５ａ及び第２ポートＰ２を介して作動油が供給される。これにより、ピストン６１はトランスミッション側に移動し、摩擦部材６５はフロントカバー２から離れてクラッチオフとなる。

　－第３実施形態－
　図５に本発明の第３実施形態によるロックアップ装置を示す。なお、第３実施形態において第１実施形態と同様の構成については同じ符号を付している。また、トルクコンバータ本体６については第１実施形態とまったく同様の構成である。したがって、第１実施形態と同様の構成については、説明を省略する。

　［ロックアップ装置］
　ロックアップ装置８０は、フロントカバー２とタービン４との間の空間に配置されている。ロックアップ装置８０は、ピストン８１と、クラッチ部３１と、ダンパ機構３２と、を有している。また、ロックアップ装置８０は、ピストン８１を作動させるための第１油圧室Ｑ１及び第２油圧室Ｑ２を有している。クラッチ部３１及びダンパ機構３２については、第１実施形態と同様の構成であるので、説明を省略する。

　　＜ピストン＞
　ピストン８１は、中央部に円形の孔を有する環状のプレートによって形成されている。ピストン８１は、内周端部をトランスミッション側に折り曲げて形成された内周筒状部８１ａと、径方向中間部をトランスミッション側に折り曲げて形成された中間筒状部８１ｂと、外周端部をエンジン側に折り曲げて形成された外周筒状部８１ｃと、を有している。また、フロントカバー２のトランスミッション側の面には、外周面が軸方向に沿って延びる筒状支持部材６４が固定されている。この筒状支持部材６４の外周面に、内周筒状部８１ａが軸方向に摺動自在に支持されている。筒状部材６４の構成は第２実施形態と全く同様である。

　　＜油圧室＞
　ピストン８１とタービン４との間には区画プレート８２が設けられている。区画プレート８２は、具体的な形状は異なるが、基本的な構成は第２実施形態と同様である。すなわち、区画プレート８２は、環状に形成され、内周端部は筒状支持部材６４の外周面に溶接により固定され、さらに外周部はエンジン側に折り曲げられてシール用筒状部８２ａとなっている。

　ピストン８１のタービン側には第１油圧室Ｑ１が形成されている。また、筒状支持部材６４の外周面にはシール部材Ｓ６が設けられ、筒状支持部材６４とピストン８１との間がシールされている。また、区画プレート８２のシール用筒状部８２ａの外周面にはシール部材Ｓ７が設けられ、区画プレート８２とピストン８１の中間筒状部８１ｂとの間がシールされている。これにより、区画プレート８２とピストン８１との間に第２油圧室Ｑ２が形成されている。

　また、ピストン８１の外周筒状部８１ｃには、第１実施形態と同様にシール部材Ｓ３が設けられている。そして、フロントカバー２とピストン８１との間には第３油圧室Ｑ３が形成されている。
　ここでは、第１油圧室Ｑ１には、スラストベアリング２６，２７が配置された通路のいずれかを介して作動油が供給される。また、第２油圧室Ｑ２には、第１ポートＰ１、環状溝１７ｂ、及び第３ポートＰ３を介して作動油が供給される。さらに、第３油圧室Ｑ３には、スラストワッシャ２５の溝２５ａ及び第２ポートＰ２を介して作動油を供給することが可能である。

　　＜押圧部材＞
　この第３実施形態では、ピストン８１とフロントカバー２（正確にはカラー３８の一部）との間に、ピストン８１をクラッチ部３１に対して押圧する押圧部材８４が設けられている。押圧部材８４は、２枚のコーンスプリングであり、内周端部がピストン８１を押圧し、外周端部がカラー３８の一部を介してフロントカバー２を押圧している。したがって、図５に示すように、ピストン８１がセットされ、作動油の油圧が各部に作用していいない状態では、ピストン８１がクラッチ部３１を押圧し、クラッチオンの状態になっている。

　なお、コーンスプリング８４の内周端部とピストン８１との間、及びコーンスプリング８４の外周端部とカラー３８との間には、それぞれ保護プレート８５，８６が配置されている。
　［動作］
　　＜クラッチオン＞
　車両の発進時等においてエンジンの回転数が低く、低速度の場合は、各油圧室Ｑ１，Ｑ２には作動油は供給されていない。このため、ピストン８１はコーンスプリング８４の押圧力によってクラッチ部３１を押圧している。したがって、クラッチオンとなっている。

　　＜クラッチオフ＞
　車両の速度を所定速度以上になると、図示しないコントロールバルブからスラストベアリング２６又はスラストベアリング２７が配置された通路を介して、第１油圧室Ｑ１に作動油が供給される。なお、この時点では、第２油圧室Ｑ２には作動油は供給されない。ピストン８１は、第１油圧室Ｑ１に供給された作動油によってフロントカバー２側に力を受ける。この実施形態では、第１油圧室Ｑ１に供給される作動油の油圧はＰ／２であり、ピストン８１のクラッチ部３１への押圧力が小さくなって、半クラッチ状態になる。その後、コントロールバルブから、第１油圧室Ｑ１に作動油を供給する回路とは独立した別回路によって、第１ポートＰ１、環状溝１７ｂ、及び第３ポートＰ３を介して第２油圧室Ｑ２に作動油が供給される。これにより、ピストン８１は、コーンスプリング８４の押圧力に抗してフロントカバー２側に移動し、クラッチは確実にオフとなる。

　この実施形態では、第１実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
　　＜クラッチオンの他の例＞
　なお、クラッチオン時に、第３油圧室Ｑ３に作動油を供給することにより、作動油による押圧力を加えることができる。この場合は、コーンスプリング８４の押圧力を小さくでき、設計の自由度を上げることができる。

　［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。
　前記各実施形態では、第１油圧室Ｑ１及び第２油圧室Ｑ２のそれぞれに油圧Ｐ／２の作動油を供給するようにしたが、それぞれ別の圧力の作動油を供給するようにしてもよい。また、各油圧室に供給される油圧によるピストンの押圧力又は押圧解除力についても、前記各実施形態のように同じにする必要はなく、それぞれ別の力（トルク）が作用するようにしてもよい。

　本発明のロックアップ装置では、所望のロックアップトルク容量を確保しつつトルク／油圧変化量を抑えて、スリップ制御性を良好にすることができる。

１　トルクコンバータ
２　フロントカバー
４　タービン
７　ロックアップ装置
３０，６１，８１　ピストン
３１　クラッチ部
４２，６６，８２　区画プレート
８４　コーンスプリング（押圧部材）
Ｑ１　第１油圧室
Ｑ２　第２油圧室
Ｑ３　第３油圧室
Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３　油圧ポート

Claims

　フロントカバーとタービンとの間に配置され、トルクを伝達あるいは遮断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、作動油によって軸方向に摺動可能なピストンと、
　前記ピストンの作動によって前記フロントカバーと前記タービンとの間でトルクを伝達あるいはトルク伝達を遮断するクラッチ部と、
　前記フロントカバーと前記ピストンとの間に形成され、前記ピストンを作動させるための作動油が供給される第１油圧室と、
　前記ピストンに対して前記第１油圧室と同じ側に前記第１油圧室と独立して形成され、前記ピストンを作動させるための作動油が供給される第２油圧室と、
　前記第１油圧室に作動油を供給する第１油圧ポートと、
　前記第１油圧ポートとは独立して設けられ、前記第２油圧室に作動油を供給する第２油圧ポートと、
を備えたトルクコンバータのロックアップ装置。
　前記第１油圧室及び前記第２油圧室は、前記第１油圧ポート及び前記第２油圧ポートが連通する部分を除いて密封されている、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。
　前記第１油圧室は前記フロントカバーと前記ピストンとの間に形成され、
　前記第１油圧室内に配置され、前記ピストンとの間に前記第２油圧室を形成する区画プレートをさらに備えた、
請求項１又は２に記載のトルクコンバータのロックアップ装置。
　前記第１油圧室は前記ピストンと前記タービンとの間に形成され、
　前記第１油圧室内に配置され、前記ピストンとの間に前記第２油圧室を形成する区画プレートをさらに備えた、
請求項１又は２に記載のトルクコンバータのロックアップ装置。
　前記フロントカバーと前記ピストンとの間に形成され、ピストンを作動させるための作動油が供給される第３油圧室と、
　前記第３油圧室に作動油を供給する第３油圧ポートと、
　前記第３油圧室に設けられ、前記ピストンを前記クラッチ部に対して押圧するための押圧部材と、
をさらに備えた請求項４に記載のトルクコンバータのロックアップ装置。
　前記フロントカバーのタービン側の側面に固定された筒状部材をさらに備え、
　前記ピストンは前記筒状部材の外周面に摺動自在に支持され、
　前記区画プレートは前記筒状部材の外周面に移動不能に固定されている、
請求項３から５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。
　前記第１油圧ポート及び前記第２油圧ポートは、前記筒状部材の内周側から外周側に貫通して形成されている、請求項６に記載のトルクコンバータのロックアップ装置。
　前記第２油圧室は前記クラッチ部より内周側に配置されている、請求項１から７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。