(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
フロントカバーに円周方向に対して弾性体を介して連結された第１クラッチ部材がフロントカバー内面に近接して配置され、第１クラッチ部材と係合しトルク伝達する第２クラッチ部材が第１クラッチ部材とタービンランナとの間に配置され、かつタービンランナが出力部材に固定的に結合されたロックアップ付き流体伝動装置であって、
第２クラッチ部材がタービンランナを覆う形状にしてかつタービンランナと一体的に構成され、
第２クラッチ部材とタービンランナとにより形成された空間に、この空間を分割する壁が設けられている、
ことを特徴とするロックアップクラッチ付き流体伝動装置。
【請求項２】
前記壁が放射線状に第２クラッチ部材とタービンランナに囲まれた領域を分割する隔壁状に構成されている、ことを特徴とする請求項１に記載のロックアップクラッチ付き流体伝動装置。
【請求項３】
前記隔壁状の壁によって分割された領域の間の隙間がシールによって埋められている、ことを特徴とする請求項２に記載のロックアップクラッチ付き流体伝動装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、ロックアップ付き流体伝動装置、特に自動車用自動変速機のトルクコンバータとして用いられるロックアップクラッチ付き流体伝動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
フロントカバーに円周方向に対して弾性体を介して連結された第１クラッチ部材がフロントカバー内面に近接して配置され、この第１クラッチ部材に係合してトルクを伝達する第２クラッチ部材が第１クラッチ部材とタービンランナとの間に配置されたものが提案されており、例えば、特開平５−１８７５１８号公報に開示されたものなどがある。同公報の装置では、第２クラッチ部材が出力軸と一体的に回転するハブに内周端部を固定する様にして取り付けられている。
また、米国特許第５，１９５，６２１号による構成では、タービンブレードを取り付けるアウターシェルの外周側に第２クラッチ部材を配設している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、前記特開平５−１８７５１８号公報による装置では、第２クラッチ部材は内周端部が固定されているだけなので、その剛性は弱く、クラッチ係合位置に変化が生じ、クラッチ伝達トルク容量が低下するという問題がある。したがって、剛性を上げるためには前記第２クラッチ部材の厚みを増さねばならず、これは、軸方向寸法を増大させ、車両への搭載性を悪化させ、重量増、ひいては燃費の悪化を招くという問題点がある。
また、米国特許第５，１９５，６２１号公報による装置では、第２クラッチ部材がアウターシェルの外周側に取り付けられているが、第２クラッチ部材を取り付けていない内周側のアウターシェルの外側は直接的に第１クラッチ部材と第２クラッチ部材の間の空間に接している。一方、タービンブレードはアウターシェルに設けられたスリットにその基部を嵌め込み、さらにブレージングによって、その隙間を塞ぐ様にして取り付けられているが、タービンの変形によりブレージングがとれ、油洩れによるロックアップクラッチの伝達トルク不足が生じるという問題がある。というのは、ロックアップクラッチを作用させるために、第１クラッチ部材と第２クラッチ部材の間の空間に導入されるオイルの油圧を低くして、第１クラッチ部材と第２クラッチ部材を相互に接近させて係合させるが、タービン側から油洩れによって、オイルが流入すると前記第１クラッチ部材と第２クラッチ部材の間の空間に導入されるオイルの油圧が十分に低下せず、第１クラッチ部材と第２クラッチ部材の押圧力が小さくなり、係合力が低下するからである。
本発明は、上記問題に鑑み、軸方向寸法を増大させることなく第２クラッチ部材の剛性を高め、安定的なトルク伝達が可能なロックアップクラッチ付き流体伝動装置を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１によれば、フロントカバーに円周方向に対して弾性体を介して連結された第１クラッチ部材がフロントカバー内面に近接して配置され、第１クラッチ部材と係合しトルク伝達する第２クラッチ部材が第１クラッチ部材とタービンランナとの間に配置され、かつタービンランナが出力部材に固定的に結合されたロックアップ付き流体伝動装置であって、第２クラッチ部材がタービンランナを覆う形状にしてかつタービンランナと一体的に構成され、第２クラッチ部材とタービンランナとにより形成された空間に、この空間を分割する壁が設けられている、ことを特徴とするロックアップクラッチ付き流体伝動装置が提供される。
また、請求項２によれば、さらに前記壁が放射線状に第２クラッチ部材とタービンランナに囲まれた領域を分割する隔壁状に構成されている、ことを特徴とする前記請求項１に記載のロックアップクラッチ付き流体伝動装置が提供される。
また、請求項３によれば、前記隔壁状の壁によって分割された領域の間の隙間がシールによって埋められている、ことを特徴とする請求項２に記載のロックアップクラッチ付き流体伝動装置が提供される。
【０００５】
【作用】
請求項１の発明によれば、第２クラッチ部材とタービンランナが一体化され、さらに、第２クラッチ部材とタービンランナとにより形成された空間に、この空間を分割する壁が設けられているので、軸方向寸法を増大することなく第２クラッチ部材の剛性が向上し、係合中の第２クラッチ部材の変形が小さくなり、またタービンランナからの油漏れが防止されるので安定的にトルク伝達がおこなわれ、また、第２クラッチ部材とタービンランナとにより形成された空間に導入されたオイルが第２クラッチ部材の慣性質量として作用する。
請求項２の発明によれば第２クラッチ部材とタービンランナとにより形成された空間に導入されたオイルの相対回転が防止され、オイルがさらに有効に第２クラッチ部材の慣性質量として作用する。
請求項３の発明によれば隔壁状の壁によって分割された領域の間の隙間がシールによって埋められており、オイルが領域の間を行き来することがなく、オイルがさらに一層有効に第２クラッチ部材の慣性質量として作用する。
【０００６】
【実施例】
以下、添付図面を用いて本発明の実施例を説明する。図１は、本発明の前提となるロックアップクラッチ付き流体伝動装置の第１の例の構造を示す断面図である。図１において、１はフロントカバーであって、フロントカバー１には入力軸位置決め部材２、入力軸取り付け部３が取り付けられており、図示しないエンジンの出力軸に連結されている入力軸が係合される。フロントカバー１には、スプリングロケーション４が嵌合され、スプリングロケーション４は第１ダンパスプリング５と第２ダンパスプリング６を支持している。７は第１プレートート、８は第２プレートートであって、両者は前記スプリングロケーション４を両側から挟持する様に、リベット９によって結合されている。また第１プレートート７は摩擦係合面７ａを有し、後述するロックアップピストン１４の摩擦係合面１４ａと摩擦係合する。
またフロントカバー１には、ポンプシェル１５が一体的に結合されており、ポンプシェル１５には、ポンプ羽根車１０が固定的に取り付けられており、ポンプ羽根車１０は入力軸と一体的に回転する。１１はタービン羽根車であって、タービンランナ１２に固定的に取り付けられ、該タービンランナ１２はハブ１３にロックアップピストン１４と共にリベット１６によって、固定的に取り付けられている。ハブ１３には出力軸（図示しない）が係合され、したがって、タービン羽根車１１およびロックアップピストン１４は出力軸と一体的に回転する。
またロックアップピストン１４の外周側端部は、タービンランナ１２に点Ａにおいて溶接によって結合されており、第１プレートート７の摩擦係合面７ａに対面する部分に摩擦係合面１４ａを有し、ロックアップ作動時には、第１プレートート７の摩擦係合面７ａと係合する、なお、摩擦係合面７ａまたは摩擦係合面１４ａの一方には摩擦材が添付されている。
【０００７】
そして、第１ダンパスプリング５と第２ダンパスプリング６が本発明における請求項１における弾性体に該当する。
スプリングロケーション４、第１プレートート７、第２プレートート８から成る部品の集合体（含むリベット９）が第１クラッチ部材に該当し、またロックアップピストン１４が第２クラッチ部材に該当する。そこで、以下の説明の都合上、集合体としての第１クラッチ部材を１００とし、これに対応する集合体としての第２クラッチ部材を２００とする。
【０００８】
図２は、本発明の前提となるロックアップクラッチ付き流体伝動装置の第２の例の構造を示す部分断面図であって、ロックアップピストン１４の内周側端部がハブ１３にリベット１６で固定されたタービンランナ１２へ点Ｂで溶接されている。
図３は、本発明の前提となるロックアップクラッチ付き流体伝動装置の第３の例の構造を示す部分断面図であって、ロックアップピストン１４の内周側端部がハブ１３へ点Ｃで溶接されている。
図４は、本発明の前提となるロックアップクラッチ付き流体伝動装置の第４の例の構造を示す部分断面図であって、ロックアップピストン１４の内周側端部をハブ１３にリベット１６で固定しておいて、タービンランナ１２の内周側端部を点Ｄで溶接したものである。
【０００９】
次に、上記の様に構成されたロックアップクラッチ付き流体伝動装置におけるエンジン動力の伝達経路を説明する。
初めに、ロックアップクラッチが作動する場合について説明するが、ロックアップクラッチの作動に係わらずエンジン動力は、入力軸取り付け部３に取り付けられたドライブプレート（図示しない）を介してフロントカバー１に伝達されている。次いで、フロントカバー１に取り付けられたスプリングロケーション４、スプリングロケーション４に支持された第１ダンパスプリング５と第２ダンパスプリング６を介して第１プレートート７と第２プレートート８に伝達されている。ここで、ロックアップクラッチが作動する場合にはアの領域には高い油圧が、イの領域には低い油圧が供給され、第１クラッチ部材１００と第２クラッチ部材２００が互いに接近する方向に移動し、第１クラッチ部材１００の第１プレートート７の摩擦係合面７ａと第２クラッチ部材２００のロックアップピストン１４の摩擦係合面１４ａと摩擦係合してエンジン動力が第２クラッチ部材側に伝達される。ロックアップピストン１４はハブ１３に固定されており、ハブ１３には出力軸が係合されているのでエンジン動力が出力軸に伝達される。
一方、ロックアップクラッチが作動しない場合には、公知の様に、フロントカバー１に結合されているポンプシェル１５に伝えられ、ポンプシェル１５に固定的に取り付けられたポンプ羽根車１０からオイルを介してタービン羽根車１１に伝達され、タービン羽根車が固定的に取り付けられているタービンランナ１２に伝達され、タービンランナ１２が固定的に取り付けられているハブ１３に伝達され、ハブ１３に係合されている出力軸に伝達される。
【００１０】
ロックアップクラッチ付き流体伝動装置は、上記の各実施例の様に、構成され、作用するので、第２クラッチ部材であるロックアップピストン１４が外殻、タービンランナ１２が内殻とした閉断面が形成され、軸方向寸法を増大させることなく第２クラッチ部材の剛性が向上され係合中の第２クラッチ部材の変形が小さくなり、またタービンランナからの油漏れが、ブレージングの有無に関係なく防止されるので安定的にトルク伝達を行うことができる。
また、これらにより形成される空間内の油をタービン側の慣性質量として利用でき、こもり音の低減や、サージ（車両走行時の前後方向の低周波振動）の防止にも効果がある。
【００１１】
図５は本発明の第１の実施例の構造を示す図であって、タービンランナ１２とロックアップピストン１４に囲まれた領域ウにリブ２０、２１、２２、２３が設置されている。リブ２０、２１、２２、２３はタービンランナ１２と、ロックアップピストン１４から交互に放射線状に設置し、前記領域を複数に分割する隔壁状の構成とされており、例えば、リブ２０と２３はタービンランナ１２に固定され、リブ２１と２２はロックアップピストン１４に固定されている。そして、各リブの固定されていない側の端部と対面するタービンランナ１２または、ロックアップピストン１４との間の隙間を埋める様にシール２４、２５、２６、２７が設けられている。図６は図５のI −I 面およびI'−I'面に沿って見た断面図であって、４５度毎に交互にタービンランナ１２とロックアップピストン１４からリブを突出させた場合を示している。
図７はシールの配設の仕方を示した図であって、（ａ）は、図５、図６に示される様にリブの半径方向の軸線上に配設した場合であって、（ｂ）はリブの自由端部を両側から挟持する様に配設した場合である。
図８は本発明の第２の実施例の構造を示す図であって、リブはすべてロックアップピストン１４側から突出している。このため、第１の実施例に比べるとタービンランナ１２側にリブを設置しない分、コストが安くなる。
図９は図８のII−II面およびII' −II' 面に沿って見た断面図であって、９０度毎にロックアップピストン１４からリブを突出させた場合を示している。
図１０は本発明の第３の実施例の構造を示す図であって、リブはすべてタービンランナ１２側から突出している。このため、第１の実施例に比べるとロックアップピストン１４側にリブを設置しない分、コストが安くなる。
図１１は図１０のIII −III 面およびIII'−III'面に沿って見た断面図であって、９０度毎にタービンランナ１２からリブを突出させた場合を示している。
図１２は本発明の第４の実施例の構造を示す図であって、リブはタービンランナ１２とロックアップピストン１４の両方から突出しているが図１１に示す様にその側面が互いに接する様にされており、シールは配設されていない。図１３は図１２のIV−IV面およびIV' −IV' 面に沿って見た断面図であって、９０度毎にタービンランナ１２とロックアップピストン１４の両方からリブを突出させ互いに側面で接する様にされている様子がよくわかる。このため、第１の実施例に比べるとシールが不要になる分コストが安くなる。
なお、動力の伝達経路は本発明の前提となる構成の場合と全く同じであるのでその説明は省略する。
【００１２】
本発明の第１〜４の実施例は、上記の様に、構成され、作用するので、タービンランナとロックアップピストンの剛性がさらに向上するのでさらに安定的にトルク伝達が行われ、またタービンランナとロックアップピストンで囲まれた領域のＡＴ油の相対回転が防止されるので、該ＡＴ油をさらに有効にタービン側慣性質量として利用することができ低速ロックアップ車のこもり音低減、サージの防止の効果も本発明の前提となる構成に比べて増大する。
【００１３】
【発明の効果】
本発明は、上記の様に構成され作用するので、タービンランナとロックアップピストンが閉断面を有する一体化された構造とされ、第２クラッチ部材であるロックアップピストンの剛性が向上し係合時の変形が小さくなり係合有効半径が変化しない（小さくならない）ため、またタービンランナからの油漏れが防止されるので安定的にトルク伝達を行うことが可能となる。
また、タービンランナの方も剛性が向上するので、タービンランナに取り付けられているタービンの変形も小さくなりポンプとの接触、破損が防止される。
また、前記の様にロックアップピストンの剛性が向上し、係合中のピストンの変形が少なくなることによって、ロックアップＯＦＦ時の開放特性が向上し、急制動時の対エンスト性も向上する。
さらに、タービンランナとロックアップピストンで囲まれた領域のＡＴ油をタービン側慣性質量として利用することができるので低速ロックアップ車のこもり音低減、サージの防止という効果もある。この効果は第２クラッチ部材とタービンランナーとにより形成された空間に、この空間を分割する壁を設けて、タービンランナとロックアップピストンで囲まれた領域のＡＴ油の相対回転が防止されるようにすることによって、より安定的に得ることができる。隙間をシールで埋めて、領域の間のＡＴ油の行き来がないようにすれば、さらに一層、安定的に得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の前提となる第１の例の構造を示す断面図である。
【図２】本発明の前提となる第２の例の構造を示す部分断面図である。
【図３】本発明の前提となる第３の例の構造を示す部分断面図である。
【図４】本発明の前提となる第４の例の構造を示す部分断面図である。
【図５】本発明の第１の実施例の構造を示す断面図である。
【図６】図５のI −I 面およびI'−I'面に沿って見た断面図である。
【図７】シールの配設方法を示す図である。
【図８】本発明の第２の実施例の構造を示す部分断面図である。
【図９】図８のII−II面およびII' −II' 面に沿って見た断面図である。
【図１０】本発明の第３の実施例の構造を示す部分断面図である。
【図１１】図１０のIII −III 面およびIII'−III'面に沿って見た断面図である。
【図１２】本発明の第４の実施例の構造を示す部分断面図である。
【図１３】図１２のIV−IV面およびIV' −IV' 面に沿って見た断面図である。
【符号の説明】
１…フロントカバー
２…入力軸取り付け部
３…入力軸取り付け部
４…スプリングロケーション
５…第１ダンパスプリング
６…第２ダンパスプリング
７…第１プレートート
８…第２プレートート
９…リベット
１０…ポンプ羽根車
１１…タービン羽根車
１２…タービンランナ
１３…ハブ
１４…ロックアップピストン
１５…ポンプシェル
１６…リベット
２０…リブ
２１…リブ
２２…リブ
２３…リブ
２４…シール
２５…シール
２６…シール
２７…シール
１００…第１クラッチ部材（集合体）
２００…第２クラッチ部材（集合体）
【図１】
0003555154.tif 000002
【図２】
0003555154.tif 000003
【図３】
0003555154.tif 000004
【図４】
0003555154.tif 000005
【図５】
0003555154.tif 000006
【図６】
0003555154.tif 000007
【図７】
0003555154.tif 000008
【図８】
0003555154.tif 000009
【図９】
0003555154.tif 000010
【図１０】
0003555154.tif 000011
【図１１】
0003555154.tif 000012
【図１２】
0003555154.tif 000013
【図１３】
0003555154.tif 000014