(57)【要約】【課題】ハブフランジ等のドライブプレートの径方向の位置決めを、簡単な構造で精度良く行えるようにすることにある。【解決手段】トルクコンバータ１のフロントカバー２とタービンハブ３２ｄに取り付けられたタービン３２側の部材とを機械的に連結するためのロックアップ装置４であって、ピストン４２と、ハブフランジ４１２と、ドリブンプレート４１３と、ダンパー部とを備えている。ピストン４２は、フロントカバー２とタービン３２との間に軸方向に移動自在に配置され、フロントカバー２に連結及び連結解除可能な部材である。ハブフランジ４１２は、ピストン４２と外周側で嵌合するとともにタービンハブ３２ｄによって内周側から支持されている。ドリブンプレート４１３は、タービンハブ３２ｄに連結されている。ダンパー部は、ハブフランジ４１２とドリブンプレート４１３とを回転方向に弾性的に連結するための部分である。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
トルクコンバータのフロントカバーとタービンハブに取り付けられたタービン側の部材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、
前記フロントカバーと前記タービンとの間に軸方向に移動自在に配置され、前記フロントカバーに連結及び連結解除可能なピストン部材と、
前記ピストン部材と外周側で嵌合するとともに前記タービンハブによって内周側から支持されたドライブ部材と、
前記タービンハブに連結されたドリブン部材と、
前記ドライブ部材と前記ドリブン部材とを回転方向に弾性的に連結するためのダンパー部と、
を備えたトルクコンバータのロックアップ装置。
【請求項２】
前記ドライブ部材は、円周方向に並んで形成された複数の窓孔を有し、
前記ドリブン部材は、前記ドライブ部材の軸方向両側に配置され、それぞれ前記窓孔に対応する位置にばね収容部が形成された１対の円板状部材を有し、
前記ダンパー部は、前記窓孔に収納されるとともに前記ばね収容部に支持されたトーションスプリングを有する、
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。
【請求項３】
前記タービンハブは、出力側の軸の周囲に設けられた第１円筒部と、前記第１円筒部から外周側に突出する突出部と、前記突出部の外周側端部に配置され、前記突出部から軸方向に延びる第２円筒部とを備え、
前記ドライブ部材は前記第２円筒部に内周側が支持され、
前記ドリブン部材は前記突出部に固定されている、
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。
【請求項４】
軸方向における前記ドライブ部材と前記ドリブン部材との間でかつ前記ドライブ部材軸方向両側に配置され、周方向における前記トーションスプリング間に配置される支持部を有する中間プレートをさらに備えた、
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。
【請求項５】
前記ドリブン部材は、前記中間プレートの外周側を支持することにより前記中間プレートの径方向の位置決めを行う、
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。
【請求項６】
前記ドリブン部材は、前記ドライブ部材側に突出する周方向に等間隔に形成された複数の突出部を有し、
前記突出部は前記中間プレートの外周面に当接している、
請求項４又は５に記載のトルクコンバータのロックアップ装置。
wa
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トルクコンバータのロックアップ装置、特に、トルクコンバータのフロントカバーとタービンハブに取り付けられたタービン側の部材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】
一般に、トルクコンバータは、流体により動力を伝達するために流体の滑りが生じ、このためにエネルギーロスが生じ、燃費が悪い。
【０００３】
そこで、従来のトルクコンバータには、入力側のフロントカバーと出力側のタービンとを機械的に連結するロックアップ装置が取り付けられているものがある。ロックアップ装置には、フロントカバーに圧接可能な円板状ピストンと、ピストンの一部に嵌合するハブフランジと、タービンの背面側に配置されたドリブンプレートと、ハブフランジとドリブンプレートとを回転方向に弾性的に連結するトーションスプリングとを有するものがある。そして、ピストンにはフロントカバーの平坦な摩擦面に対向する位置に円環状の摩擦部材が接着されている（特許文献１参照）。
【０００４】
ここで、特許文献１に記載のロックアップ装置では、ハブフランジの外周に設けられた複数の爪部がハブフランジの外周に配置されたピストンの筒状部に嵌合することによってハブフランジの径方向の位置決めがなされている。
【０００５】
このロックアップ装置では、ピストンの動作はトルクコンバータ本体内を流れる作動油によって制御されている。具体的には、ロックアップ連結解除時にピストンとフロントカバーとの間の空間を半径方向外側に流れ、さらに外周部側においてトルクコンバータ本体内に流れ込む。ロックアップ連結時には、フロントカバーとピストンとの間の空間の作動油が内周側からドレンされ、その結果ピストンがフロントカバー側に移動する。この結果ピストンに設けられた摩擦部材がフロントカバーの摩擦面に押し付けられる。このようにしてフロントカバーのトルクがロックアップ装置を解してタービン側に伝達される。
【特許文献１】特開平５−３０６７４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載のロックアップ装置では、ハブフランジの外周爪部がピストンの筒状部に嵌合することによって、すなわちラグ嵌合によって径方向の位置決めがなされているために位置決め精度が悪くなる。また、径方向に位置決め精度を高くするためには、ハブフランジの外周爪部とピストン筒状の嵌合部との隙間（ラグ嵌合部のガタ）を少なくする必要があるが、このように嵌合部の隙間を少なくすると、ピストンの組み付け性が悪くなるとともに、ロックアップ時の多義の軸方向の摺動性が悪化して応答性が悪くなるという問題がある。
【０００７】
本発明の課題は、ハブフランジ等のドライブプレートの径方向の位置決めを、簡単な構造で精度良く行えるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に係るトルクコンバータのロックアップ装置は、トルクコンバータのフロントカバーとタービンハブに取り付けられたタービン側の部材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、ピストン部材と、ドライブ部材と、ドリブン部材と、ダンパー部とを備えている。ピストン部材は、フロントカバーとタービンとの間に軸方向に移動自在に配置され、フロントカバーに連結及び連結解除可能な部材である。ドライブ部材は、ピストン部材と外周側で嵌合するとともにタービンハブによって内周側から支持されている。ドリブン部材は、タービンハブに連結されている。ダンパー部は、ドライブ部材とドリブン部材とを回転方向に弾性的に連結するための部分である。
【０００９】
このトルクコンバータのロックアップ装置では、エンジンからの動力によってフロントカバーが回転させられ、フロントカバーの回転に伴ってタービンが回転させられる。タービンが回転すると、そのトルクはタービンハブに伝達され、タービンハブが回転する。そして、油圧回路が変更されると、ピストンがフロントカバー側に移動し、ピストンとフロントカバーとが摩擦係合する。ピストンとフロントカバーとが係合するとフロントカバーから動力がピストンを介してタービンハブに伝達される。ここで、ドリブン部材の外周側がピストンと嵌合しており、ドライブ部材の内周側がタービンハブによって支持されている。
【００１０】
ここでは、ドライブ部材の内周側がタービンハブによって支持されているために、タービンハブに円筒部を形成し、この円筒部によってドライブ部材の径方向の位置決めを行うことができ、従来の爪部による嵌合構造に比較して径方向の位置決め精度を高くすることができる。
【００１１】
請求項２に係るトルクコンバータのロックアップ装置は、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であって、ドライブ部材は、円周方向に並んで形成された複数の窓孔を有している。ドリブン部材は、ドライブ部材の軸方向両側に配置され、それぞれ窓孔に対応する位置にばね収容部が形成された１対の円板状部材を有している。ダンパー部は、窓孔に収納されるとともにばね収容部に支持されたトーションスプリングを有する。
【００１２】
請求項３に係るトルクコンバータのロックアップ装置は、請求項１または２に記載のトルクコンバータのロックアップ装置であって、タービンハブは、出力側の軸の周囲に設けられた第１円筒部と、第１円筒部から外周側に突出する突出部と、突出部の外周側端部に配置され、突出部から軸方向に延びる第２円筒部とを備えている。ドライブ部材は第２円筒部に内周側が支持されている。ドリブン部材は突出部に固定されている。
【００１３】
請求項４に係るトルクコンバータのロックアップ装置は、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であって、軸方向におけるドライブ部材とドリブン部材との間でかつドライブ部材軸方向両側に配置され、周方向におけるトーションスプリング間に配置される支持部を有する中間プレートをさらに備えている。
【００１４】
ここでは、トーションスプリングが支持部を挟んで直列に配置されているためにドライブ部材とドリブン部材との捩れ角度を大きくすることができる。
【００１５】
請求項５に係るトルクコンバータのロックアップ装置は、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であって、ドリブン部材は、中間プレートの外周側を支持することにより中間プレートの径方向の位置決めを行う。
【００１６】
請求項６に係るトルクコンバータのロックアップ装置は、請求項４または５に記載のトルクコンバータのロックアップ装置であって、ドリブン部材は、ドライブ部材側に突出する周方向に等間隔に形成された複数の突出部を有している。突出部は中間プレートの外周面に当接している。
【００１７】
ここでは、ドリブン部材の突出部によって中間プレートが位置決めされているために、簡単な構成で精度良く位置決めすることができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明では、ハブフランジ等のドライブプレートの径方向の位置決めを、簡単な構造で精度良く行えるようにすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
１．構成
図１及び２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を示している。トルクコンバータ１は、クランクシャフトと出力側シャフトとの間に配置され、クランクシャフトの動力を出力側シャフトに伝達するものである。トルクコンバータ１は、主に、フロントカバー２と、インペラー３１とタービン３２とステータ３３とを有する流体作動部３と、ロックアップ装置４とを備えている。
【００２０】
フロントカバー２は、エンジンのクランクシャフト（図示せず）からトルクが入力される部材である。フロントカバー２は主に円板状の本体２１から構成されている。本体２１の外周部エンジン側面には複数のナット２２が固定されている。本体２１の外周部にはトランスミッション側に延びる外周筒状部２３が形成されている。フロントカバー２の本体の内側で外周部には環状かつ平坦な摩擦面２４が形成されている。摩擦面２４は軸方向トランスミッション側に形成されている。
【００２１】
インペラー３１は、インペラーシェル３１ａと、インペラーシェル３１ａの内側に固定された複数のインペラーブレード３１ｂと、インペラーブレード３１ｂの内側に固定されたインペラーコア３１ｃと、インペラーシェル３１ａの内周縁に固定されたインペラーハブ３１ｄとから構成されている。      インペラーシェル３１ａの外周部は、フロントカバー２側に延びており、フロントカバー２のインペラー側の端部と溶接により固定されている。これにより、インペラー３１とフロントカバー２の両者で作動油が充填された流体室Ａが形成されている。この流体室Ａは、流体作動部３としての流体作動室Ｂと、フロントカバー２の本体とタービン３２との間に形成された空間Ｃとに分かれている。
【００２２】
タービン３２は流体室Ａ内でインペラー３１に対向して配置されている。タービン３２は、タービンシェル３２ａと、タービンシェル３２ａに固定された複数のタービンブレード３２ｂと、タービンブレード３２ｂの内側に固定されたタービンコア３２ｃと、タービンシェル３２ａの内周縁に固定されたタービンハブ３２ｄとから構成されている。
【００２３】
タービンハブ３２ｄは、中心にスプライン孔を有する第１円筒部３２０と、第１円筒部３２０から外周側に延びる円板状のフランジ３２１と、フランジ３２１の外周側の端部に形成されたピストン４２側に突出する第２円筒部とを有している。第１円筒部３２０のスプライン孔を有する第１円筒部３２０のスプライン孔にはトランスミッション側から延びる図示しないシャフトが係合可能である。これによりタービンハブ３２ｄからのトルクは図示しないシャフトに出力される。フランジ３２１は第１円筒部３２０の軸方向ほぼ中央に形成されており、このフランジ３２１の内周部にタービンシェル３２ａの内周端部が複数のリベット３２ｅにより固定されている。第２円筒部３２２は、円周方向に連続して形成されており、この第２円筒部３２２の外周面にハブフランジ４１２の内周端面が当接することにより、ハブフランジ４１２の径方向の位置決めがなされている。
【００２４】
ステータ３３はインペラー３１の内周部とタービン３２の内周部との間に配置されている。ステータ３３はタービン３２からインペラー３１へと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３３は、ステータキャリア３３ａと、その外周面に固定された複数のステータブレード３３ｂと、ステータブレード３３ｂの内側に固定されたステータコア３３ｃとから構成されている。さらに、ステータキャリア３３ａはワンウェイクラッチ３３ｄを介して図示しない固定シャフトに支持されている。
【００２５】
ワンウェイクラッチ３３ｄを構成する部材の軸方向エンジン側には半径方向に延びる複数の溝が形成されている。これらの溝によりスラストベアリング３４の半径方向両側間で作動油が流通することが可能となっている。
【００２６】
ステータキャリア３３ａとインペラーハブ３１ｄとの軸方向間には第２スラストベアリング３５が配置されている。ステータキャリア３３ａの軸方向トランスミッション側には半径方向に延びる複数の溝が形成されている。これらの溝により第２スラストベアリング３５の半径方向両側間で作動油が流通可能となっている。
【００２７】
次に、空間Ｃについて説明する。空間Ｃはフロントカバー２の本体２１とタービン３２との軸方向間に形成された環状の空間である。空間Ｃは、軸方向エンジン側がフロントカバー２の本体２１により形成され、軸方向トランスミッション側がタービン３２のタービンシェル３２ａにより形成されている。さらに、空間Ｃは外周側が主に外周筒状部の内周面により形成され、その内周側がタービンハブ３２ｄの外周面により形成されている。空間Ｃは、前述のように、内周側すなわちフロントカバー２の内周部とタービンハブ３２ｄとの間において外部の油圧作動機構に連結している。さらに、空間Ｃは外周部においてインペラー３１の出口とタービン３２の入口との間の隙間から流体作動室Ｂに連通している。
【００２８】
ロックアップ装置４は、空間Ｃ内に配置され、空間Ｃ内の油圧変化によってフロントカバー２とタービン３２とを機械的に連結・連結解除するための装置である。ロックアップ装置４は、主に、ダンパー機構４１とピストン４２とから構成されている。
【００２９】
ダンパー機構４１は、回転方向の捩じり振動を吸収・減衰するための機構であって、リティーニングプレート４１１と、ハブフランジ４１２と、ドリブンプレート４１３と、１対の中間プレート４１４と、第１コイルスプリング４１５と、第２コイルスプリング４１６と、第３コイルスプリング４１７とを備えている。ここでは、ハブフランジ４１２がドライブ側の部材として機能し、リティーニングプレート４１１及びドリブンプレート４１３がドリブン側の部材として機能する。
【００３０】
リティーニングプレート４１１は、環状に形成された板状の部材であって、内周側がタービンハブ３２ｄにリベット３２ｅによって固定されている。また、リティーニングプレート４１１は、タービンシェル３２ａの近傍に配置されており、第１コイルスプリング４１５及び第２コイルスプリング４１６が配置可能な複数の第１窓孔４１１ｂを半径方向ほぼ中央でかつ周方向等間隔に有している。さらに、リティーニングプレート４１１には第１窓孔４１１ｂの外周側に第３コイルスプリング４１６を配置可能な第２窓孔４１１ｃが形成されている。そして、リティーニングプレート４１１は外周側に、後述する１対の中間プレート４１４の位置決めを行うための複数の第１突起４１１ｄが周方向に等間隔に形成されている。この複数の突起４１１ｄは、リティーニングプレート４１１の一部をハブフランジ４１２側に押し出して形成したものである。
【００３１】
ハブフランジ４１２は、リティーニングプレート４１１とドリブンプレート４１３との間に配置され、環状に形成された板状の部材である。また、ハブフランジ４１２は、リティーニングプレート４１１の第１窓孔４１１ｂに対応した位置に第３窓孔４１２ａが形成され、さらに、リティーニングプレート４１１の第２窓孔４１１ｃに対応した位置に第２窓孔４１１ｃよりも周方向長さの短い第４窓孔４１２ｃが形成されている。そして、ハブフランジ４１２の内周は、タービンハブ３２ｄのハブフランジ支持部３２２によって支持されており、外周側はピストン４２と互いに係止している。
【００３２】
ドリブンプレート４１３は、リティーニングプレート４１１に対向して配置されており、環状に形成された板状の部材である。また、ドリブンプレート４１３は、第１窓孔４１１ｂに対応する位置に第１窓孔４１１ｂと同じ形状の窓孔が形成されており、第２窓孔４１１ｃに対応する位置に第２窓孔４１１ｃと同じ形状の窓孔が形成されている。第１突起４１１ｄ対応する位置に、後述する１対の中間プレートの位置決めを行うための第２突起４１３ａが形成されている。この複数の突起４１３ａは、ドリブンプレート４１３の一部をハブフランジ４１２側に押し出して形成されたものである。
【００３３】
１対の中間プレート４１４は、ハブフランジ４１２の軸方向両側であって、かつリティーニングプレート４１１及びドリブンプレート４１３の間に配置されている。１対の中間プレート４１４は、第１窓孔４１１ｂの半径方向位置と同じ半径方向位置に周方向に延びる第３窓孔４１４ａが配置されている。そして、第１窓孔４１１ｂの周方向ほぼ中央部にストッパー４１４ｂが位置するように配置されている。さらに１対の中間プレート４１４は、外周面がリティーニングプレート４１１及びドリブンプレート４１３に形成された第１及び第２突起４１１ｄ、４１３ａの内周側に当接することにより、径方向に位置決めされている。
【００３４】
第１コイルスプリング４１５は、第３窓孔４１２ａ内に配置されており、一端が第１窓孔４１１ｂの周方向端部と第３窓孔４１２ａの周方向端部とドリブンプレート４１３の第１窓孔４１１ｂに対向して配置された窓孔の周方向端部とによって支持されている。また、他端がストッパー４１４ｂによって支持されている。
【００３５】
第２コイルスプリング４１６は、第１コイルスプリング４１５の内部に配置可能なスプリングであって、一端が第３窓孔４１２ａの周方向一端部に固定されている。そして、第２コイルスプリング４１６は、第３窓孔４１２ａの周方向一端部に固定されている側端部の逆側端部が自由端となっている。
【００３６】
第３コイルスプリング４１７は、第４窓孔４１２ｃに配置されており、第１及び第２コイルスプリング４１５、４１６よりも周方向に短いスプリングである。
【００３７】
ピストン４２は、自らが空間Ｃ内で油圧変化によってフロントカバー２側に移動する部材であって、第１筒状部４２１と、環状部４２２と、第２筒状部４２３とを有している。第１筒状部４２１は、タービンハブ３２ｄの外周に設けられた部分であって、タービンハブ３２ｄに固定されている。環状部４２２は、環状に形成された板状の部材であって、外周側にフロントカバー２の摩擦面２４に摩擦係合可能な摩擦部４２２ａを有している。また環状部４２２は、軸方向においてフロントカバー２とダンパー機構４１との間に配置されている部分であって、半径方向中央部がフロントカバー２側に窪んでいる。第２筒状部４２３は、環状部４２２の外周側端部から軸方向トランスミッション側に延びる部分であって、ハブフランジ４１２と互いに係止している。
【００３８】
２．動作
クラッチ連結動作について説明する。エンジン側のクランクシャフトからのトルクは、フロントカバー２に伝達され、フロントカバー２にトルクが伝達されるとインペラーシェル３１ａが回転させられる。インペラーシェル３１ａの回転に伴って、作動油がインペラー３１側からタービン３２側に流れ、タービン３２が回転させられる。そして、タービン３２のトルクが図示しない入力側シャフトに伝達される。作動油の油圧回路を変更することで、流体作動室３内の作動油が流体室外に移動し、ピストン４２をフロントカバー２側に押圧する。ピストン４２が作動油によって押圧されると、ピストン４２の摩擦部４２２ａとフロントカバー２の摩擦面２４とが互いに摩擦係合し、エンジンからフロントカバー２に伝達されたトルクがピストン４２に伝達される。そして、ピストン４２に伝達されたトルクはドリブンプレート４１３、第１及び第２コイルスプリング４１５、４１６、リティーニングプレート４１１及びドリブンプレート４１３の順に伝達され、タービンハブ３２ｄに出力される。
【００３９】
ここでは、ハブフランジ４１２の内周側がタービンハブ３２ｄによって位置決めされている。より具体的には、ハブフランジ４１２の内周面の全部がタービンハブ３２ｄの第２円筒部３２２の外周面全部に当接することによって、ハブフランジ４１２の径方向に位置決めがなされている。このために、従来のようにラグ嵌合する場合に比較して、ハブフランジ４１２の径方向の位置決め精度が高くなる。また、１対の中間プレート４１４がリティーニングプレート４１１及びドリブンプレート４１３の第１及び第２突起４１１ｄ、４１３ａによって位置決めされているために、１対の中間プレート４１４の位置決めを精度良く行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の一実施形態に係るトルクコンバータのロックアップ装置を示す断面図。
【図２】本発明の一実施形態に係るトルクコンバータのロックアップ装置をトランスミッション側から見た図。
【符号の説明】
【００４１】
１  トルクコンバータ
２  フロントカバー
４  ロックアップ装置
３２  タービン
３２ｄ  タービンハブ
４２  ピストン
３２１  環状部
３２２  ハブフランジ支持部
４１１  リティーニングプレート（ドリブン部材）
４１１ｂ  第１窓孔
４１１ｄ  第１突起
４１２  ハブフランジ（ドライブ部材）
４１２ａ  バネ収容部
４１２ｂ  ストッパー（支持部）
４１３  ドリブンプレート（ドリブン部材）
４１３ａ  第２突起
４１４  中間プレート
【図１】
2008138791.tif 000003
【図２】
2008138791.tif 000004