(57)【要約】【課題】許容伝達動力を大きく確保しつつ小型化が可能なロックアップ装置を提供する。【解決手段】ロックアップ装置７は、ピストン３０と、スプリング３３と、第１摩擦プレート５１と、第２摩擦プレート５２と、を備えている。ピストン３０は、タービン４により軸方向に移動可能かつ回転可能に支持されており、圧力の変化に応じて軸方向に移動するようになっている。第１摩擦プレート５１はピストン３０とフロントカバー２との軸方向間に配置されている。第２摩擦プレート５２はピストン３０とフロントカバー２との軸方向間に配置されている。【選択図】図２
2011122616.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体式動力伝達装置のフロントカバーとタービンとの間の空間に配置され、前記フロントカバーと前記タービンとを機械的に連結するためのロックアップ装置であって、
前記タービンにより軸方向に移動可能かつ回転可能に支持され前記圧力の変化に応じて軸方向に移動するピストンと、
前記ピストンと前記タービンとを回転方向に弾性的に連結する弾性部材と、
前記ピストンと前記フロントカバーとの軸方向間に配置された部材であって前記弾性部材の半径方向内側に配置され前記フロントカバーに対して軸方向に移動可能かつ一体回転可能に配置された少なくとも１つの第１摩擦プレートと、
前記ピストンと前記フロントカバーとの軸方向間に配置された部材であって前記弾性部材の半径方向内側に配置され前記ピストンに対して軸方向に移動可能かつ一体回転可能に配置された少なくとも１つの第２摩擦プレートと、
を備えたロックアップ装置。
【請求項２】
前記ピストンは、前記第１摩擦プレートの前記タービン側に配置され前記第１摩擦プレートおよび前記第２摩擦プレートを前記フロントカバー側に押圧するための摺動部を有している、
請求項１に記載のロックアップ装置。
【請求項３】
前記ピストンは、前記第１摩擦プレートの半径方向外側に配置され前記第２摩擦プレートを軸方向に移動可能かつ一体回転可能に支持する第１支持部を有している、
請求項１または２に記載のロックアップ装置。
【請求項４】
前記ピストンは、前記第１摩擦プレートよりも半径方向外側に配置され前記弾性部材を弾性変形可能に支持する第２支持部を有している、
請求項１から３のいずれかに記載のロックアップ装置。
【請求項５】
前記フロントカバーは、前記第２摩擦プレートの半径方向内側に配置され前記第１摩擦プレートを軸方向に移動可能かつ一体回転可能に支持する第３支持部を有している、
請求項１から４のいずれかに記載のロックアップ装置。
【請求項６】
前記ピストンは、前記第１摩擦プレートの前記タービン側に配置され前記第１摩擦プレートおよび前記第２摩擦プレートを前記フロントカバー側に押圧するためのピストン本体と、前記ピストン本体の外周部に固定され第２摩擦プレートを軸方向に移動可能かつ一体回転可能に支持する第１支持プレートと、前記ピストン本体の外周部に固定され前記弾性部材を弾性変形可能に支持する第２支持プレートと、を有している、
請求項１に記載のロックアップ装置。
【請求項７】
前記第１支持プレートは、前記第１摩擦プレートの半径方向外側に配置され前記ピストン本体の前記フロントカバー側に配置されている、
請求項６に記載のロックアップ装置。
【請求項８】
前記第２支持プレートは、前記ピストン本体の外周部に固定された環状の固定部と、前記固定部の外周部に配置され前記弾性部材を弾性変形可能に支持する支持部と、を有しており、
前記固定部は、前記ピストン本体の前記タービン側に配置されている、
請求項６または７に記載のロックアップ装置。
【請求項９】
前記ピストンは、前記第１支持プレートおよび前記第２支持プレートを前記ピストン本体の外周部に固定する少なくとも１つの固定部材を有しており、
前記固定部材は、前記第１摩擦プレートおよび第２摩擦プレートよりも半径方向外側に配置されている、
請求項６から８のいずれかに記載のロックアップ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体式動力伝達装置のフロントカバーとタービンとを機械的に連結するためのロックアップ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
流体式動力伝達装置には、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。この種のロックアップ装置は、例えば、ピストンと、バックプレートと、摩擦連結部と、ドライブプレートと、スプリングと、ドリブンプレートと、を有している。
【０００３】
ピストンはフロントカバーにより軸方向に移動可能に支持されている。フロントカバーとピストンとの間には油圧室が形成されている。油圧室の圧力が変化するとピストンは軸方向に移動する。
【０００４】
摩擦連結部は、ピストンとバックプレートとの軸方向間に配置されており、ピストンがタービン側に移動するとピストンとバックプレートとの間に挟み込まれる。この結果、摩擦連結部を介してフロントカバーからドライブプレートへ動力が伝達される。
【０００５】
ドライブプレートは、タービンに対して回転可能に設けられており、スプリングを弾性変形可能に支持している。ドリブンプレートは、スプリングにより回転方向に弾性的に連結されており、タービンに固定されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−１８３７７６
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に記載のロックアップ装置では、摩擦連結部に多板タイプが採用されているので、許容伝達動力（伝達することができる動力の最大値）を大きく確保することができる。
【０００８】
しかし、多板タイプを採用すると装置の軸方向寸法が比較的大きくなってしまう。
【０００９】
それに加えて、ピストンが摩擦連結部とフロントカバーとの間に配置されているので、軸方向に装置が大型化するのを助長する結果となり好ましくない。
【００１０】
本発明の課題は、許容伝達動力を大きく確保しつつ小型化が可能なロックアップ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係るロックアップ装置は、流体式動力伝達装置のフロントカバーとタービンとの間の空間に配置され、フロントカバーとタービンとを機械的に連結するための装置である。このロックアップ装置は、ピストンと、弾性部材と、少なくとも１つの第１摩擦プレートと、少なくとも１つの第２摩擦プレートと、を備えている。ピストンは、タービンにより軸方向に移動可能かつ回転可能に支持されており、圧力の変化に応じて軸方向に移動するようになっている。弾性部材はピストンとタービンとを回転方向に弾性的に連結している。第１摩擦プレートはピストンとフロントカバーとの軸方向間に配置されている。第１摩擦プレートは、弾性部材の半径方向内側に配置されており、フロントカバーに対して軸方向に移動可能かつ一体回転可能に配置されている。第２摩擦プレートはピストンとフロントカバーとの軸方向間に配置されている。第２摩擦プレートは、弾性部材の半径方向内側に配置されており、ピストンに対して軸方向に移動可能かつ一体回転可能に配置されている。
【００１２】
このロックアップ装置では、ピストンとフロントカバーとの間に第１摩擦プレートおよび第２摩擦プレートが配置され、さらにピストンが弾性部材を支持している。このような構成を採用することで、弾性部材を保持する部材とピストンとを別体にする場合に比べて、構造の簡素化が可能となり、小型化が可能となる。
【００１３】
さらに、第１摩擦プレートおよび第２摩擦プレートにより摩擦面を多く確保することができ、許容伝達動力を大きく確保することができる。
【発明の効果】
【００１４】
上記のロックアップ装置であれば、許容伝達動力を大きく確保しつつ装置の小型化が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】トルクコンバータ１の断面図
【図２】ロックアップ装置７の断面図
【発明を実施するための形態】
【００１６】
＜トルクコンバータの全体構成＞
図１を用いてトルクコンバータ１（流体式動力伝達装置の一例）の全体構成について説明する。図１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１に示すＯ−Ｏがトルクコンバータ１およびロックアップ装置７の回転中心線である。
【００１７】
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（図示せず）に動力を伝達するための装置であり、クランクシャフトに連結されるフロントカバー２と、インペラー３と、タービン４と、ステータ５と、ロックアップ装置７と、を備えている。
【００１８】
フロントカバー２は、環状のカバー本体１０と、カバー本体１０に固定された環状の支持プレート２ａ（第３支持部の一例）と、カバー本体１０に固定された円板状のバックプレート２ｂと、を有している。支持プレート２ａは、ロックアップ装置７の第２摩擦プレート５２（後述）を軸方向に移動可能かつ一体回転可能に支持しており、第２摩擦プレート５２の半径方向内側に配置されている。バックプレート２ｂは支持プレート２ａの半径方向外側に配置されており、ロックアップ装置７の第１摩擦プレート５１（後述）に近接して配置されている。ロックアップ装置７の連結状態ではバックプレート２ｂは第１摩擦プレート５１と摺動する。
【００１９】
インペラー３は、インペラーシェル１２と、複数のインペラーブレード１３と、インペラーハブ１４と、を有している。インペラーシェル１２はフロントカバー２に固定されている。複数のインペラーブレード１３はインペラーシェル１２に固定されている。インペラーハブ１４はインペラーシェル１２の内周部に固定されている。フロントカバー２およびインペラー３により作動油が充填された流体室が形成されている。
【００２０】
タービン４は、トランスミッションの入力シャフトに連結されており、流体室内でインペラー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、複数のタービンブレード１６と、タービンハブ１７と、を有している。タービンブレード１６はタービンシェル１５に固定されている。タービンハブ１７はタービンシェル１５の内周部に固定されている。具体的には、タービンハブ１７は、円板状のフランジ１７ａと、タービンハブ本体１７ｂと、を有している。タービンハブ本体１７ｂはトランスミッションの入力シャフトに連結されている。フランジ１７ａはタービンハブ本体１７ｂから半径方向外側に延びている。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により固定されている。
【００２１】
ステータ５は、タービン４からインペラー３へと戻る作動油を整流するための機構であり、インペラー３とタービン４の内周部間に配置されている。ステータ５は、円板状のステータキャリア２０と、ステータキャリア２０の外周部に設けられた複数のステータブレード２１と、ワンウエイクラッチ２２と、を有している。ステータキャリア２０はワンウエイクラッチ２２を介して固定シャフト（図示せず）に支持されている。
【００２２】
なお、フロントカバー２とタービンハブ１７との間にはスラストベアリング２５が設けられている。タービンハブ１７とステータキャリア２０との間にはスラストベアリング２６が設けられている。ステータキャリア２０とインペラーシェル１２との間にはスラストベアリング２７が設けられている。
【００２３】
＜ロックアップ装置＞
図２に示すように、ロックアップ装置７は、フロントカバー２とタービン４とを機械的に連結するための装置であり、トルクコンバータ１のフロントカバー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、環状のピストン３０と、複数のスプリング３３と、２枚の第１摩擦プレート５１と、２枚の第２摩擦プレート５２と、ドリブンプレート３５と、を有している。
【００２４】
ピストン３０はフロントカバー２とタービン４との間の空間を軸方向に２分割するように配置されている。ピストン３０によりフロントカバー２とタービン４との間の空間は、第１空間Ａおよび第２空間Ｂに概ね分割されている。ピストン３０は、タービン４により軸方向に移動可能かつ回転可能に支持されており、圧力の変化に応じて軸方向に移動するようになっている。具体的には、第１空間Ａと第２空間Ｂとの間に圧力差が生じると、ピストン３０はフロントカバー２およびタービン４に対して軸方向に移動する。
【００２５】
ピストン３０は、ピストン本体３６と、第１支持プレート３９と、第２支持プレート３７と、複数のリベット４０と、を有している。ピストン本体３６は、第１摩擦プレート５１および第２摩擦プレート５２をフロントカバー２側に押圧するための部材であり、第１摩擦プレート５１のタービン４側に配置されている。ピストン本体３６は、タービンハブ１７のタービンハブ本体１７ｂにより軸方向に移動可能かつ回転可能に支持されている。ピストン本体３６は、第２摩擦プレート５２のタービン４側に配置された摺動部３０ｂと、摺動部３０ｂの外周側に配置された外周部３０ｃと、筒状部３０ｄと、を有している。
【００２６】
摺動部３０ｂは、第１摩擦プレート５１および第２摩擦プレート５２をフロントカバー２側に押圧する環状の部分であり、外周部３０ｃよりも軸方向のフロントカバー２側に突出している。摺動部３０ｂは２枚の第２摩擦プレート５２のうち最もタービン４側に配置された第２摩擦プレート５２と近接して配置されている。摺動部３０ｂには環状の摩擦フェーシング５４が固定されている。
【００２７】
外周部３０ｃには第１支持プレート３９および第２支持プレート３７が固定されている。外周部３０ｃは第１摩擦プレート５１および第２摩擦プレート５２よりも半径方向外側に配置されている。筒状部３０ｄはタービン４のタービンハブ本体１７ｂと摺動する部分である。タービンハブ本体１７ｂにはシールリング３８が埋め込まれており、シールリング３８により筒状部３０ｄおよびタービンハブ本体１７ｂの摺動部分はシールされている。
【００２８】
第１支持プレート３９（第１支持部の一例）は、ピストン本体３６の外周部にリベット４０により固定されており、第２摩擦プレート５２を軸方向に移動可能かつ一体回転可能に支持している。第１支持プレート３９は、第１摩擦プレート５１の半径方向外側に配置されており、ピストン本体３６のフロントカバー２側に配置されている。
【００２９】
第２支持プレート３７（第２支持部の一例）は、ピストン本体３６の外周部にリベット４０により固定されており、スプリング３３を弾性変形可能に支持している。具体的には、第２支持プレート３７は、ピストン本体３６の外周部に固定された環状の固定部３７ａと、固定部３７ａの外周部に配置された支持部３７ｂと、を有している。固定部３７ａはピストン本体３６のタービン４側に配置されている。支持部３７ｂはスプリング３３を回転方向に弾性変形可能に支持している。支持部３７ｂの断面形状は概ねＣ字状であり、スプリング３３は支持部３７ｂの内部に収容されている。
【００３０】
リベット４０は、第１支持プレートおよび第２支持プレートをピストン本体３６の外周部３０ｃに固定している。リベット４０は、第１摩擦プレート５１および第２摩擦プレート５２よりも半径方向外側に配置されている。
【００３１】
スプリング３３はピストン３０とタービン４とを回転方向に弾性的に連結している。スプリング３３は第２支持プレート３７の支持部３７ｂに収容されている。スプリング３３の端部は支持部３７ｂにより回転方向に支持されている。隣り合うスプリング３３の間にはドリブンプレート３５の爪部３５ｂが軸方向に挿入されている。ドリブンプレート３５は、スプリング３３の端部と回転方向に当接しており、タービン４の外周部に固定されている。
【００３２】
第１摩擦プレート５１はピストン３０とフロントカバー２との軸方向間に配置されている。第１摩擦プレート５１は、スプリング３３の半径方向内側に配置されており、フロントカバー２に対して軸方向に移動可能かつ一体回転可能に配置されている。具体的には、第１摩擦プレート５１はフロントカバー２の支持プレート２ａにより軸方向に移動可能かつ一体回転可能に支持されている。第１摩擦プレート５１は、第１摩擦プレート本体５１ａと、第１摩擦プレート本体５１ａの両面に固定された環状の摩擦フェーシング５３と、を有している。
【００３３】
第２摩擦プレート５２はピストン３０とフロントカバー２との軸方向間に配置されている。より詳細には、ピストン３０とフロントカバー２との軸方向間において、第１摩擦プレート５１および第２摩擦プレート５２は軸方向に交互に配置されている。第２摩擦プレート５２は、スプリング３３の半径方向内側に配置されており、ピストン３０に対して軸方向に移動可能かつ一体回転可能に配置されている。具体的には、第１摩擦プレート５１はピストン３０の第１支持プレート３９により軸方向に移動可能かつ一体回転可能に支持されている。
【００３４】
バックプレート２ｂおよび摺動部３０ｂの軸方向間に２枚の第１摩擦プレート５１および２枚の第２摩擦プレート５２が交互に配置されているので、合計で５面の動力伝達面が設けられている。
【００３５】
＜動作＞
次に、トルクコンバータ１の動作について説明する。
【００３６】
ロックアップ装置７の連結が解除されている状態では、エンジンのクランクシャフトからフロントカバー２へ動力が伝達されると、フロントカバー２とともにインペラー３が回転し、流体室内の作動油がインペラー３からタービン４へ流れる。この作動油の流れによりタービン４が回転し、タービン４に連結された入力シャフトに動力が伝達される。
【００３７】
タービン４の回転速度が所定のレベルに達すると、ロックアップ装置７によりフロントカバー２とタービン４とが機械的に連結される。具体的には、油圧コントロールバルブ（図示せず）が切り替えられ、第２空間Ｂの作動油が排出される。この結果、第２空間Ｂの圧力が第１空間Ａの圧力よりも低くなり、ピストン３０がフロントカバー２側に移動する。
【００３８】
ピストン３０がフロントカバー２側に移動すると、フロントカバー２とピストン本体３６との間（より詳細には、バックプレート２ｂと摺動部３０ｂとの間）に第１摩擦プレート５１および第２摩擦プレート５２が挟み込まれる。この結果、バックプレート２ｂ、第１摩擦プレート５１、第２摩擦プレート５２および摺動部３０ｂが摺動し、動力伝達面を介してフロントカバー２からピストン３０に動力が伝達される。ピストン３０に動力が伝達されると、スプリング３３を介してピストン３０からタービン４に動力が伝達され、ロックアップ装置７の連結時の衝撃をスプリング３３が吸収しつつ、最終的にピストン３０とタービン４とが一体となって回転する。また、ロックアップ装置７の連結状態では、エンジンで発生する回転変動がスプリング３３により吸収および減衰される。
【００３９】
＜特徴＞
以上に説明したように、このロックアップ装置７では、ピストン３０とフロントカバー２との間に第１摩擦プレート５１および第２摩擦プレート５２が配置され、さらにピストン３０がスプリング３３を支持している。このような構成を採用することで、スプリング３３を保持する部材とピストン３０とを別部材にする場合に比べて、構造の簡素化が可能となり、装置の小型化が可能となる。
【００４０】
さらに、第１摩擦プレート５１および第２摩擦プレート５２により動力伝達面を多く確保することができ、許容伝達動力を大きく確保することができる。
【００４１】
つまり、このロックアップ装置７であれば、許容伝達動力を大きく確保しつつ装置の小型化が可能となる。
【００４２】
また、第１摩擦プレート５１および第２摩擦プレート５２を押圧する部材と、第２摩擦プレート５２を支持する部材と、スプリング３３を支持する部材と、がそれぞれ別部材となっているので、機能ごとに各部材の仕様を簡単に変更することができ、設計の自由度を高めることができる。例えば、他の金属製部材を支持することを考慮して、第１支持プレート３９および第２支持プレート３７には硬化処理を施すのが好ましいが、ピストン本体３６は摩擦フェーシング５４を固定するだけで押圧部材としての機能を確保できるので、ピストン本体３６には特に硬化処理を施す必要はない。
【００４３】
＜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または修正が可能である。
【００４４】
（１）前述の実施形態では、流体式動力伝達装置としてトルクコンバータを例に説明しているが、ステータを有しない流体継手などの他の装置であってもよい。
【００４５】
（２）前述の実施形態では、弾性部材としてスプリングを例に説明しているが、捩り振動を吸収できる部材であれば、弾性部材は他の部材であってもよい。
【００４６】
（３）第１摩擦プレート５１および第２摩擦プレート５２の数量および形状は前述の実施形態に限定されない。例えば、第１摩擦プレート５１および第２摩擦プレート５２は少なくとも１枚ずつ設けられていればよい。
【００４７】
（４）ピストン３０がピストン本体３６、第１支持プレート３９および第２支持プレート３７の３つの部材を有しているが、ピストン３０の一部または全部が一体形成されていてもよい。
【符号の説明】
【００４８】
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  ピストン
３０ｂ  摺動部
３０ｃ  外周部
３０ｄ  筒状部
３３  スプリング（弾性部材の一例）
３６  ピストン本体
３７  第２支持プレート（第２支持部の一例）
３９  第１支持プレート（第１支持部の一例）
５１  第１摩擦プレート
５２  第２摩擦プレート
【図１】
2011122616.tif 000003
【図２】
2011122616.tif 000004