(57)【要約】      （修正有）【課題】  ピストンがフロントカバーに連結するロックアップ装置において、逆駆動時におけるロックアップ作動応答性の向上を提供する。【解決手段】  ピストン２２は、フロントカバー２とタービン４との間の空間をフロントカバー側の第１油圧室３６とタービン側の第２油圧室３７とに分割するように配置され、第１及び第２油圧室３６，３７の差圧によりフロントカバー２に対して連結・解除可能である。ピストン２２は、板状の部材であり、第１油圧室側の４２面において内周側から外周側に延びる複数の突起部４１を有している。突起部４１は、直線状の回転方向前辺５１及び回転方向後辺５２と、弧状の外周辺５３及び内周辺５４とを有している。回転方向後辺５２は、内周端５２ａと回転中心Ｏを結ぶ直線Ｌｓに重なっている、又は回転方向後辺５２は、外周端５２ｂが直線Ｌｓに対して回転方向後側に位置するように傾いている。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
トルクが入力されるフロントカバーと、前記フロントカバーに固定され作動流体が充填された流体室を形成するインペラーと、前記流体室内で前記インペラーに対向して配置されたタービンとを含む流体式トルク伝達装置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の空間を前記フロントカバー側の第１油圧室と前記タービン側の第２油圧室とに分割するように配置され、前記第１及び第２油圧室の差圧により前記フロントカバーに対して連結・解除可能なピストンを備え、
前記ピストンは、板状の部材であり、前記第１油圧室側の面において内周側から外周側に延びる複数の突起部を有しており、
前記突起部は、直線状の回転方向前辺及び回転方向後辺と、弧状の外周辺及び内周辺とを有しており、
前記回転方向後辺は、内周端と回転中心を結ぶ直線Ｌｓに重なっている、又は前記回転方向後辺は、外周端が前記直線Ｌｓに対して回転方向後側に位置するように傾いている、
流体式トルク伝達装置のロックアップ装置。
【請求項２】
前記回転方向前辺は、内周端と回転中心を結ぶ直線Ｌｐに重なっている、又は前記回方向前辺は、外周端が直線Ｌｐに対して前記回転方向後側に位置するように傾いている、請求項１に記載の流体式トルク伝達装置のロックアップ装置。
【請求項３】
前記外周辺の円周方向長さをＳ1として、前記内周辺の円周方向長さをＳ2とすると、Ｓ2＜Ｓ1の関係が成立する、請求項２に記載の流体式トルク伝達装置のロックアップ装置。
【請求項４】
前記外周辺の半径をｒ1とすると、Ｓ1≦（２πｒ1）／８の関係が成立する、請求項３に記載の流体式トルク伝達装置のロックアップ装置。
【請求項５】
前記内周辺の半径をｒ2とすると、Ｓ2＜（２πｒ2）／８の関係が成立する、請求項３又は４に記載の流体式トルク伝達装置のロックアップ装置。
【請求項６】
Ｓ2は６ｍｍ以上ある、請求項４又は５に記載の流体式トルク伝達装置のロックアップ装置。
【請求項７】
前記回転方向前辺は、前記突起部以外の面に対して角度βｐをなす前側壁面を有しており、
前記回転方向後辺は、前記突起部以外の面に対して角度βｓをなす後側壁面を有しており、
βｐ≦βｓの関係が成立する、請求項１〜６のいずれかに記載の流体式トルク伝達装置のロックアップ装置。
【請求項８】
βｐ＜βｓの関係が成立する、請求項７に記載の流体式トルク伝達装置のロックアップ装置。
【請求項９】
βｓは８０〜１００度の範囲にある、請求項７又は８に記載の流体式トルク伝達装置のロックアップ装置。
【請求項１０】
トルクが入力されるフロントカバーと、前記フロントカバーに固定され作動流体が充填された流体室を形成するインペラーと、前記流体室内で前記インペラーに対向して配置されたタービンとを含む流体式トルク伝達装置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の空間を前記フロントカバー側の第１油圧室と前記タービン側の第２油圧室とに分割するように配置され、前記第１及び第２油圧室の差圧により前記フロントカバーに対して連結・解除可能なピストンを備え、
前記ピストンは、板状の部材であり、前記第１油圧室側の面において内周側から外周側に延びる複数の突起部を有しており、
前記突起部は、直線状の回転方向前辺及び回転方向後辺と、弧状の外周辺及び内周辺とを有しており、
前記回転方向前辺は、前記突起部以外の面に対して角度βｐをなす前側壁面を有しており、
前記回転方向後辺は、前記突起部以外の面に対して角度βｓをなす後側壁面を有しており、
βｐ≦βｓの関係が成立する、
流体式トルク伝達装置のロックアップ装置。
【請求項１１】
βｐ＜βｓの関係が成立する、請求項１０に記載の流体式トルク伝達装置のロックアップ装置。
【請求項１２】
βｓは８０〜１００度の範囲にある、請求項１０又は１１に記載の流体式トルク伝達装置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、流体式トルク伝達装置のロックアップ装置、特に、ピストンがフロントカバーに自ら押し付けるロックアップ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
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、フロントカバーのトランスミッション側に固定され流体室を形成するインペラーと、インペラーのエンジン側に対向するように配置されトランスミッション側にトルクを出力するタービンと、インペラーの内周部とタービンの内周部との間に配置されタービンからインペラーへ向かう作動流体の流れを整流するステータとを備えている。
【０００３】
ロックアップ装置は、タービンとフロントカバーとの間の空間に配置されており、フロントカバーとタービンとを機械的に連結することでフロントカバーからタービンにトルクを直接伝達するための装置である。ロックアップ装置は、例えば、フロントカバーの摩擦面に押圧されることで連結される円板状のピストンと、ピストンとタービンとの間でトルクを伝達するための弾性連結機構とを備えている。
【０００４】
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連結部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。）。次に、ロックアップ装置の動作について説明する。流体によるトルク伝達時には、第１油圧室に対して中心側から作動油が供給され、作動油は外周側に流れてさらにトルクコンバータの流体作動室内に流れ込む。そのため、ピストンはフロントカバーから軸方向に離れている（クラッチ解除状態）。続いて、ロックアップ連結動作時には、油圧回路が切り替わり、第１油圧室内の作動油が内周側に排出される。このため第１油圧室の油圧が第２油圧室の油圧より低くなり、ピストンはフロントカバー側に接近する。この結果、ピストンの摩擦連結部がフロントカバーに強く押し付けられる（クラッチ連結状態）。
【特許文献１】特開平１１−６３１５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ロックアップ装置の採用は、従来オートマチック車の欠点とされていた燃費を向上し、エンジンブレーキの効きを良くする効果がある。さらに、トランスミッションコントロールの電子制御化により、１速からのロックアップ制御やロックアップのすべり制御のように、ロックアップを広範囲で使用する傾向が高まりつつある。とくに、エンジンブレーキ使用時にロックアップを作動させ、エンジンブレーキの効きを良くすることが試みられている。
【０００６】
しかし、ロックアップ作動領域を逆駆動（出力回転速度が入力回転速度よりも大きい状態）域まで広げると、ロックアップ装置の作動応答性悪化の問題が顕著になる。一般に、ロックアップ装置の作動応答性の良否は、ロックアップ回路を切り替え後、ロックアップクラッチが締結するまでの時間で判断される。逆駆動時には、トルクコンバータ内で作動油の流れの向きが逆転しており、作動油は、タービンの外周部からインペラーへと流れ、インペラーの内周部からステータを通ってタービンへと流れる。そのため、逆駆動時にはタービンとフロントカバーとの間の空間から、作動油がタービン及びインペラーの外周部を通ってトーラス内に流入するため、第２油圧室の油圧が低くなりやすい。このため、一般に逆駆動時にはロックアップ作動応答性は良くない。
【０００７】
特に、第１油圧室での油圧の低下に時間がかかりすぎることもロックアップ作動応答性の低下の一原因であると考えられる。第１油圧室では、作動流体の排出が開始されると、作動流体は概ね回転方向に流れながら（周回しながら）徐々に中心側に（半径方向内側に）移動していく。そのため、作動流体の排出には一定の時間がかかっている。
【０００８】
本発明の課題は、ピストンがフロントカバーに連結するロックアップ装置において、逆駆動時におけるロックアップ作動応答性を向上させることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１に記載のロックアップ装置は、トルクが入力されるフロントカバーと、フロントカバーに固定され作動流体が充填された流体室を形成するインペラーと、流体室内でインペラーに対向して配置されたタービンとを含む流体式トルク伝達装置に用いられるものであって、ピストンを備えている。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油圧室とに分割するように配置され、第１及び第２油圧室の差圧によりフロントカバーに対して連結・解除可能である。ピストンは、板状の部材であり、第１油圧室側の面において内周側から外周側に延びる複数の突起部を有している。突起部は、直線状の回転方向前辺及び回転方向後辺と、弧状の外周辺及び内周辺とを有している。回転方向後辺は、内周端と回転中心を結ぶ直線Ｌｓに重なっている、又は回転方向後辺は、外周端が直線Ｌｓに対して回転方向後側に位置するように傾いている。
【００１０】
このロックアップ装置では、ピストンが油圧変化によって軸方向に移動し、フロントカバーに例えば自らを押し付けてクラッチ連結したり、そこから離れてクラッチ解除したりする。ロックアップ連結動作時には、第１油圧室内の作動流体が中心側に排出される。このとき、作動流体は概ね回転方向に流れながら徐々に中心側に移動しようとするが、各突起部に衝突すると、突起部に沿って半径方向内側に誘導される。従って、作動油は速やかに排出される。この結果、第１油圧室の圧力低下が促進され、逆駆動時でのロックアップ作動応答性が向上する。
【００１１】
回転方向後辺は、内周端と回転中心を結ぶ直線Ｌｓに重なっている、又は回転方向後辺は、外周端が直線Ｌｓに対して回転方向後側に位置するように傾いているため、回転方向後辺に生じる圧力低下によって、流体が後方から突起部へ引き寄せられ、後辺に沿って内周側に案内される。
【００１２】
請求項２に記載のロックアップ装置では、請求項１において、回転方向前辺は、内周端と回転中心を結ぶ直線Ｌｐに重なっている、又は回転方向前辺は、外周端が直線Ｌｐに対して回転方向後側に位置するように傾いている。逆に、回転方向前辺が直線Ｌｐに対して回転方向前側に位置するように傾いている場合は、流体を回転方向前方へ押してその回転速度を高める作用が大きくなるため、遠心力が増大しロックアップ作動応答性が悪化する。
【００１３】
請求項３に記載のロックアップ装置では、請求項２において、外周辺の円周方向長さをＳ1として、内周辺の円周方向長さをＳ2とすると、Ｓ2＜Ｓ1の関係が成立する。
【００１４】
請求項４に記載のロックアップ装置では、請求項３において、外周辺の半径をｒ1とすると、Ｓ1≦（２πｒ1）／８の関係が成立する。
【００１５】
請求項５に記載のロックアップ装置では、請求項３又は４において、内周辺の半径をｒ2とすると、Ｓ2＜（２πｒ2）／８の関係が成立する。
【００１６】
請求項６に記載のロックアップ装置では、請求項４又は５において、Ｓ2は６ｍｍ以上ある。
【００１７】
請求項７に記載のロックアップ装置では、請求項１〜６のいずれかにおいて、回転方向前辺は、突起部以外の面に対して角度βｐをなす前側壁面を有している。回転方向後辺は、突起部以外の面に対して角度βｓをなす後側壁面を有している。βｐ≦βｓの関係が成立する。
【００１８】
このロックアップ装置では、回転方向後辺の角度βｓが十分に大きいため、回転方向後辺に生じる圧力低下が大きくなる。
【００１９】
請求項８に記載の流体式トルク伝達装置のロックアップ装置では、請求項７において、βｐ＜βｓの関係が成立する。
【００２０】
このロックアップ装置では、回転方向後辺の角度βｓが十分に大きいため、回転方向後辺に生じる圧力低下が大きくなる。
【００２１】
請求項９に記載のロックアップ装置では、請求項７又は８において、βｓは８０〜１００度の範囲にある。
【００２２】
このロックアップ装置では、回転方向後辺の角度βｓが十分に大きいため、回転方向後辺に生じる圧力低下が大きくなる。
【００２３】
請求項１０に記載のロックアップ装置は、トルクが入力されるフロントカバーと、フロントカバーに固定され作動流体が充填された流体室を形成するインペラーと、流体室内でインペラーに対向して配置されたタービンとを含む流体式トルク伝達装置に用いられるものであって、ピストンを備えている。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油圧室とに分割するように配置され、第１及び第２油圧室の差圧によりフロントカバーに対して連結・解除可能である。ピストンは、板状の部材であり、第１油圧室側の面において内周側から外周側に延びる複数の突起部を有している。突起部は、直線状の回転方向前辺及び回転方向後辺と、弧状の外周辺及び内周辺とを有している。回転方向前辺は、突起部以外の面に対して角度βｐをなす前側壁面を有している。回転方向後辺は、突起部以外の面に対して角度βｓをなす後側壁面を有している。βｐ≦βｓの関係が成立する。
【００２４】
このロックアップ装置では、ピストンが油圧変化によって軸方向に移動し、フロントカバーに例えば自らを押し付けてクラッチ連結したり、そこから離れてクラッチ解除したりする。ロックアップ連結動作時には、第１油圧室内の作動流体が中心側に排出される。このとき、作動流体は概ね回転方向に流れながら徐々に中心側に移動しようとするが、各突起部に衝突すると、突起部に沿って半径方向内側に誘導される。従って、作動油は速やかに排出される。この結果、第１油圧室の圧力低下が促進され、逆駆動時でのロックアップ作動応答性が向上する。
【００２５】
特に、βｐ≦βｓの関係が成立しており回転方向後辺の角度βｓが十分に大きいため、回転方向後辺に生じる負圧が大きくなる。
【００２６】
請求項１１に記載のロックアップ装置では、請求項１０において、βｐ＜βｓの関係が成立する。
【００２７】
このロックアップ装置では、回転方向後辺の角度βｓが十分に大きいため、回転方向後辺に生じる圧力低下が大きくなる。
【００２８】
請求項１２に記載のロックアップ装置では、請求項１０又は１１において、βｓは８０〜１００度の範囲にある。
【００２９】
このロックアップ装置では、回転方向後辺の角度βｓが十分に大きいため、回転方向後辺に生じる圧力低下が大きくなる。
【発明の効果】
【００３０】
本発明に係るロックアップ装置では、複数の突起部によって、逆駆動時におけるロックアップ作動応答性が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
１．トルクコンバータ全体の構造
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００３２】
図１は本発明の一実施形態としてのトルクコンバータ１を示している。トルクコンバータ１は車両に採用されている。図１のＯ−Ｏがトルクコンバータ１の回転軸線である。図１において、トルクコンバータ１は、フロントカバー２と、フロントカバー２の外周側突出部８に固定されたインペラーシェル９とで作動油室を形成している。フロントカバー２は、図示しないエンジン側の構成部品に装着可能となっており、エンジンからのトルクが入力されるようになっている。インペラーシェル９の内部には複数のインペラーブレード１０が固定されている。インペラーシェル９とインペラーブレード１０とによりインペラー３が構成されている。作動油室内でインペラー３と対向する位置には、タービン４が配置されている。タービン４はタービンシェル１１とタービンシェル１１上に固定された複数のタービンブレード１２とから構成されている。タービンシェル１１の内周端部はタービンハブ１３のフランジ１５にリベット１４を介して固定されている。タービンハブ１３は、内周部にトランスミッションのメインドライブシャフト（図示せず）に係合するスプライン溝２０を有している。
【００３３】
インペラー３の内周部とタービン４の内周部との間にはステータ５が配置されている。ステータ５はタービン４からインペラー３へと戻される作動油の方向を調整するものであり、ワンウェイクラッチ６を介して図示しない固定シャフトに支持されている。
【００３４】
２．ロックアップクラッチの構造
ロックアップクラッチ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おり、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る。ロックアップクラッチ７は、主に、ピストン２２と、ピストン２２をタービン４に弾性的に連結するための弾性連結機構４０とから構成されている。
【００３５】
ピストン２２は、円板状の部材であり、フロントカバー２とタービンシェル１１との間の空間を、フロントカバー２側の第１油圧室３６とタービン４側の第２油圧室３７とに分割するように配置されている。ピストン２２は厚みの薄い板金製である。ピストン２２はトランスミッション側に延びる内周側筒状部２３を内周側に有している。内周側筒状部２３は、タービンハブ１３のフランジ１５の最外周に形成された筒状部１６の外周面１９に軸方向及び円周方向に相対移動可能に支持されている。すなわち、内周側筒状部２３の内周面２５は筒状部１６の外周面１９に当接している。筒状部１６の外周面１９には半径方向中間位置に環状溝が形成されている。環状溝内にはシールリング１８が配置され、シールリング１８は内周側突出部２３の内周面２５に当接している。このようにして、シールリング１８は第１油圧室３６と第２油圧室３７の内周部分をシールしている。
【００３６】
ピストン２２の外周部には、トランスミッション側に延びる外周側筒状部２４が形成されている。また、ピストン２２の外周部でエンジン側には、環状の摩擦フェーシング３５（摩擦係合部）が張られている。摩擦フェーシング３５は、フロントカバー２の内側外周部に形成された環状で平坦な摩擦面２ａに対向している。摩擦フェーシング３５とフロントカバー摩擦面２ａとの係合により、第１油圧室３６と第２油圧室３７との外周部がシールされる。
【００３７】
ピストン２２の半径方向中間部には、複数の突起部４１が形成されている。突起部４１は、絞り加工によって形成された部分であり、軸方方向フロントカバー２側に突出しているリブである。図２に示すように、突起部４１は、円周方向に並んでそれぞれが半径方向に直線状に延びている。すなわち、突起部４１は、ピストン２２において放射状に形成されている。以上の突起部４１によって、ピストン２２の軸方向フロントカバー２側の面は、円周方向には概ねに平坦な面４２と、その面４２よりわずかに軸方向に突出する突起部４１とが円周方向に交互に配置されていることになる。なお、突起部４１は、円周方向に等間隔で配置されている。
【００３８】
図３を用いて、突起部４１の形状について詳細に説明する。突起部４１は、第１油圧室３６側の面において内周側から外周側に延びている。突起部４１は、直線状の回転方向前辺５１及び回転方向後辺５２と、弧状の外周辺５３及び内周辺５４とを有している。
【００３９】
回転方向前辺５１は、回転方向前側すなわちプレッシャー側である。より詳細には、内周端５１ａと回転中心Ｏを結ぶ直線Ｌｐに対して外周端５１ｂが回転方向後側に位置するようにαｐ度傾いている。なお、回転方向前辺５１は直線Ｌｐに対して重なっていてもよい。つまり、回転方向前辺５１は、外周側が内周側に比べて回転方向前側に位置していない。
【００４０】
また、回転方向後辺５２は、回転方向後側すなわちサクション側である。より詳細には、回転方向後辺５２は、内周端５２ａと回転中心Ｏを結ぶ直線Ｌｓに対して外周端５２ｂが回転方向後側に位置するようにαｓ度傾いている。なお、回転方向前辺５２は直線Ｌｓに対して重なっていてもよい。つまり、回転方向後辺５２は、外周側が内周側に比べて回転方向前側に位置していない。
【００４１】
αｐ≦αｓであるので、外周辺５３の円周方向長さＳ1は内周辺５４の円周方向長さＳ2より長い。αｐ＝αｓである場合は、外周辺５３の円周方向長さＳ1は内周辺５４の円周方向長さＳ2と等しくなる。
【００４２】
なお、外周辺５３の半径をｒ1とすると、Ｓ1≦（２πｒ1）／８の関係が成立している。内周辺５４の半径をｒ2とすると、Ｓ2＜（２πｒ2）／８の関係が成立している。内周辺５４の円周方向長さＳ2は６ｍｍ以上ある。
【００４３】
図４に示すように、回転方向前辺５１は、突起部以外の面４２に対して角度βｐをなす前側壁面５７を有している。回転方向後辺は、突起部以外の面に対して角度βｓをなす後側壁面５８を有している。より正確には、角度βｐ，角度βｓは、円周方向縦断面において前側壁面５７，後側壁面５８が面４２に対してそれぞれなす角である。この実施形態では、角度βｐが５２度であり、角度βｓが６５度であり、βｐ＜βｓ2の関係が成立している。なお、βｐ＝βｓであってもよい。
【００４４】
なお、図５に示す他の実施例では、βｓは９０度である。βｓは８０〜１００度の範囲にあることが好ましい。
【００４５】
弾性連結機構４０は、ピストン２２とタービン４との間、さらに詳細にはピストン２２の外周部とタービンシェル１１の外周部との間に配置されている。弾性連結機構４０は、ドライブ側部材としてのリティーニングプレート２７と、ドリブン側の部材としてのドリブンプレート３３と、両プレート２７，３３間に配置された複数のコイルスプリング３２とから構成されている。リティーニングプレート２７は、ピストン２２の外周部トランスミッション側すなわち外周側筒状部２４の内周側に配置された環状のプレート部材である。リティーニングプレート２７の内周部は複数のリベット（図示せず）によりピストン２２に固定されている。リティーニングプレート２７は、コイルスプリング３２を保持するとともに、コイルスプリング３２の円周方向両側に係合してトルクを伝達するための部材である。リティーニングプレート２７は、円周方向に並べられた複数のコイルスプリング３２の外周側と内周側とをそれぞれ支持する保持部２８，２９を有している。内周側の保持部２９はリティーニングプレート２７の円板状部分から切り起こされて形成されている。さらに、リティーニングプレート２７は各コイルスプリング３２の円周方向両側を支持するための係合部３０を有している。ドリブンプレート３３はタービンシェル１１の外周部背面に固定された環状のプレート部材である。ドリブンプレート３３には、円周方向複数箇所にエンジン側に延びる複数の爪部３４が形成されている。爪部３４は各コイルスプリング３２の円周方向両端に係合している。これにより、リティーニングプレート２７からのトルクはコイルスプリング３２を介してドリブンプレート３３に伝達される。
【００４６】
３．トルクコンバータの動作
トルクコンバータ１の動作について説明する。エンジンからフロントカバー２にトルクが伝達されると、インペラー３はフロントカバー２とともに回転する。これにより、インペラー３からタービン４に作動油が流れてタービン４を回転させる。タービン４のトルクは図示しないメインドライブシャフトに伝達される。このとき、第１油圧室３６内には、内周側から作動油が供給されている。作動油は、第１油圧室３６内を半径方向外側に向かって流れ、さらに軸方向トランスミッション側に流れて、最後に流体作動室（トーラス）内に流れ込んでいる。そのため、ピストン２２は軸方向タービン４側に最も移動しており、ピストン２２の摩擦フェーシング３５はフロントカバー２の摩擦面２ａから離れている。なお、このとき、流体作動室内の作動油は、タービン４とステータ５の内周部間を通って外部に排出されている。
【００４７】
ロックアップ連結時には、油圧回路が切り替わり、第１油圧室３６の作動油は内周部からドレンされる。そのため、第１油圧室３６の油圧は第２油圧室３７の油圧より低くなる。この結果、ピストン２２のフロントカバー２側へ移動して、摩擦フェーシング３５がフロントカバー２の摩擦面２ａに強く押し付けられる。なお、このとき、作動油は、インペラー３とステータ５の内周部間を通って流体作動室内に供給されている。
【００４８】
以上のピストン２２の移動動作についてさらに詳細に説明する。なお、図１に示す第１油圧室３６内の作動油は、ドレンが開始されると、従来例と同様に概ね回転方向に移動しながら徐々に内周側に移動し始める。しかし、本実施形態では、ピストン２２には複数の突起部４１が設けられているため、ピストン２２表面上の作動油Ｆは、回転方向側にある各突起部４１に衝突し、内周側に（中心側に）向きを変えられる。言い換えると、各突起部４１のサクション側の作動油はその突起部４１に沿って内周側に一直線に向かう。このため、作動油は速やかに半径方向内側に移動する。このように作動油の排出時間が短くなるため、第１油圧室３６の油圧低下時間が短くなる。以上より、ピストン２２の作動応答性が向上し、逆駆動時にも十分な作動応答性が得られる。
【００４９】
回転方向後辺５は、内周端５２ａと回転中心Ｏを結ぶ直線Ｌｓに対して重なっている、又は外周端５２ｂが直線Ｌｓに対して回転方向後側に位置するように傾いているため、回転方向後辺５２に生じる圧力低下によって、流体が後方から突起部４１へ引き寄せられ、後辺５２に沿って内周側に案内される。
【００５０】
回転方向前辺５１が面４２に対して角度βｐをなす前側壁面５７を有しており、回転方向後辺５２が面４２に対して角度βｓをなす後側壁面５８を有しており、βｐ＜βｓの関係が成立しているため、回転方向後辺５２の角度βｓが十分に大きくなり、回転方向後辺５２に生じる圧力低下が大きくなる。
【００５１】
これが反対に、回転方向前辺が内周端と回転中心Ｏを結ぶ直線に対して外周端が回転方向前側に位置するように傾いている場合は（例えば、リブの外周側が内周側よりも回転方向の前方側に位置する場合は）、流体を回転方向前方へ押してその回転速度を高める作用が大きくなるため、流体の回転速度が高められ、これにより遠心力が増大し、その結果空間のクラッチフェーシング部の圧力を高め、この結果クラッチフェーシングとフロントカバーとの間のクリアランスの減少を阻止する効果を発揮する。また、回転方向後辺が、内周端と回転中心Ｏを結ぶ直線に対して外周端が回転方向前側に位置するように傾いている場合は（例えば、リブが回転方向に向かって傾斜している断面形状を有している場合は）、回転方向後辺に生じる圧力低下が小さくなり、流体が後方から突起部へ引き寄せられにくくなる。したがって、この場合も本願発明の優れた効果が得られにくい。
【実施例１】
【００５２】
ロックアップＯＮの応答性に関して、従来のロックアップ装置と本願発明に係るロックアップ装置との比較を行った。本計測はロックアップ装置、すなわちロックアップピストンとダンパーを除いて同製品で実施した。
【００５３】
トルクコンバータの性能を従来品（リブなし）と本願発明品（リブあり）とで比較した。図６は、入力回転速度が１５００ｒｐｍで速度比が０．２と０．４の場合、入力回転速度が２０００ｒｐｍで速度比が０．２と０．４の場合、つまり４通りの場合に、各切れ代初期値に対する容量係数のばらつき範囲を測定した。切れ代としては、０．３ｍｍ、０．５ｍｍ、０．７ｍｍの近傍になるように設定した。なお、切れ代とは、ピストンの摩擦フェーシングとフロントカバーの摩擦面との間のクリアランスである。また、速度比０．２と０．４はともに低速度比域である。
【００５４】
図６からな明らかなように、本願発明品（リブあり）は従来品（リブなし）に比べて容量係数が高くなっている。トルクコンバータの３要素が同じで容量係数が高くなるのは、ロックアップピストンのフロントカバーへの押付力が増大した結果である。すなわち、上記実験例では、本願発明品では従来品に比べて、フロントカバーとピストン間の油圧が低下しており、ピストンのフロントカバーへの押付力を増大させている。一般に、トルクコンバータ領域において両装置の出入口油圧が同等の場合は、フロントカバーとピストン間の油圧室の油圧が低い方が、ロックアップONの応答性(OFF→ON)は向上する。よって、本願発明のロックアップ応答性は向上している。
【実施例２】
【００５５】
さらに、ロックアップの応答性に関する油圧、トルク波形の経時変化を従来品と本願発明品とで計測した。図７にその結果を示し、図８に作動油の流れと応答性データの各計測部位を示す。なお、ロックアップONの応答時間は、油圧の信号が切り替わってからトルクが発生し始めるまでの時間とする。
【００５６】
図７から明らかなように、本願発明品は従来品に比べてロックアップONの応答性が早くなっている。トルクコンバータ領域においてはフロントカバー側油圧（第１油圧室３６の油圧）については本願発明品の方が従来品より低いことより、ロックアップON状態に切り替わった時点でもフロントカバー側油圧（第１油圧室３６の油圧）については本願発明品の方が従来品より低い。一方、ロックアップピストンの移動が始まると、本願発明品の第１油圧室３６では中心部への作動流体の排出がスムースとなり、フロントカバー側油圧が従来品に比べて高くなる。しかし、第２油圧室３７の油圧は従来品と同等又は高いと推測され、かつ短時間に作動流体が排出されるために、ロックアップONの応答性は向上している。
【００５７】
以上、本発明の実施形態について図面に基づいて説明したが、具体的な構成は、これらの実施形態に限られるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。
【００５８】
実施形態では、本発明をトルクコンバータに適用したが、他の流体式トルク伝達装置に適用してもよい。
【００５９】
また、突起部の形状や寸法、他の部材との関係等は実施形態に限定されない。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の一実施形態が採用されたトルクコンバータの縦断面概略図。
【図２】ロックアップ連結動作時における第１油圧室内の作動油の流れを説明するための部分平面図。
【図３】突起部の詳細平面図。
【図４】突起部の立体形状を示す模式図。
【図５】変形例の突起部の立体形状を示す模式図。
【図６】従来品と本願発明品と出容量係数を比較したグラフ。
【図７】従来品と本願発明品のロックアップ応答性を比較したグラフ。
【図８】油圧測定部位を示す模式図。
【符号の説明】
【００６１】
１    トルクコンバータ（流体式トルク伝達装置）
２    フロントカバー
２ａ  摩擦面
３    インペラー
４    タービン
７    ロックアップクラッチ（ロックアップ装置）
２２    ピストン
４１    突起部
【図１】
2005344846.tif 000003
【図２】
2005344846.tif 000004
【図３】
2005344846.tif 000005
【図４】
2005344846.tif 000006
【図５】
2005344846.tif 000007
【図６】
2005344846.tif 000008
【図７】
2005344846.tif 000009
【図８】
2005344846.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成16年6月14日(2004.6.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体式トルク伝達装置のロックアップ装置、特に、ピストンがフロントカバーに自ら押し付けるロックアップ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
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、フロントカバーのトランスミッション側に固定され流体室を形成するインペラーと、インペラーのエンジン側に対向するように配置されトランスミッション側にトルクを出力するタービンと、インペラーの内周部とタービンの内周部との間に配置されタービンからインペラーへ向かう作動流体の流れを整流するステータとを備えている。
【０００３】
ロックアップ装置は、タービンとフロントカバーとの間の空間に配置されており、フロントカバーとタービンとを機械的に連結することでフロントカバーからタービンにトルクを直接伝達するための装置である。ロックアップ装置は、例えば、フロントカバーの摩擦面に押圧されることで連結される円板状のピストンと、ピストンとタービンとの間でトルクを伝達するための弾性連結機構とを備えている。
【０００４】
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連結部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。）。次に、ロックアップ装置の動作について説明する。流体によるトルク伝達時には、第１油圧室に対して中心側から作動油が供給され、作動油は外周側に流れてさらにトルクコンバータの流体作動室内に流れ込む。そのため、ピストンはフロントカバーから軸方向に離れている（クラッチ解除状態）。続いて、ロックアップ連結動作時には、油圧回路が切り替わり、第１油圧室内の作動油が内周側に排出される。このため第１油圧室の油圧が第２油圧室の油圧より低くなり、ピストンはフロントカバー側に接近する。この結果、ピストンの摩擦連結部がフロントカバーに強く押し付けられる（クラッチ連結状態）。
【特許文献１】特開平１１−６３１５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ロックアップ装置の採用は、従来オートマチック車の欠点とされていた燃費を向上し、エンジンブレーキの効きを良くする効果がある。さらに、トランスミッションコントロールの電子制御化により、１速からのロックアップ制御やロックアップのすべり制御のように、ロックアップを広範囲で使用する傾向が高まりつつある。とくに、エンジンブレーキ使用時にロックアップを作動させ、エンジンブレーキの効きを良くすることが試みられている。
【０００６】
しかし、ロックアップ作動領域を逆駆動（出力回転速度が入力回転速度よりも大きい状態）域まで広げると、ロックアップ装置の作動応答性悪化の問題が顕著になる。一般に、ロックアップ装置の作動応答性の良否は、ロックアップ回路を切り替え後、ロックアップクラッチが締結するまでの時間で判断される。逆駆動時には、トルクコンバータ内で作動油の流れの向きが逆転しており、作動油は、タービンの外周部からインペラーへと流れ、インペラーの内周部からステータを通ってタービンへと流れる。そのため、逆駆動時にはタービンとフロントカバーとの間の空間から、作動油がタービン及びインペラーの外周部を通ってトーラス内に流入するため、第２油圧室の油圧が低くなりやすい。このため、一般に逆駆動時にはロックアップ作動応答性は良くない。
【０００７】
特に、第１油圧室での油圧の低下に時間がかかりすぎることもロックアップ作動応答性の低下の一原因であると考えられる。第１油圧室では、作動流体の排出が開始されると、作動流体は概ね回転方向に流れながら（周回しながら）徐々に中心側に（半径方向内側に）移動していく。そのため、作動流体の排出には一定の時間がかかっている。
【０００８】
本発明の課題は、ピストンがフロントカバーに連結するロックアップ装置において、逆駆動時におけるロックアップ作動応答性を向上させることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１に記載のロックアップ装置は、トルクが入力されるフロントカバーと、フロントカバーに固定され作動流体が充填された流体室を形成するインペラーと、流体室内でインペラーに対向して配置されたタービンとを含む流体式トルク伝達装置に用いられるものであって、ピストンを備えている。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油圧室とに分割するように配置され、第１及び第２油圧室の差圧によりフロントカバーに対して連結・解除可能である。ピストンは、板状の部材であり、第１油圧室側の面において内周側から外周側に延びる複数の突起部を有している。突起部は、直線状の回転方向前辺及び回転方向後辺と、弧状の外周辺及び内周辺とを有している。回転方向後辺は、内周端と回転中心を結ぶ直線Ｌｓに重なっている、又は回転方向後辺は、外周端が直線Ｌｓに対して回転方向後側に位置するように傾いている。
【００１０】
このロックアップ装置では、ピストンが油圧変化によって軸方向に移動し、フロントカバーに例えば自らを押し付けてクラッチ連結したり、そこから離れてクラッチ解除したりする。ロックアップ連結動作時には、第１油圧室内の作動流体が中心側に排出される。このとき、作動流体は概ね回転方向に流れながら徐々に中心側に移動しようとするが、各突起部に衝突すると、突起部に沿って半径方向内側に誘導される。従って、作動油は速やかに排出される。この結果、第１油圧室の圧力低下が促進され、逆駆動時でのロックアップ作動応答性が向上する。
【００１１】
回転方向後辺は、内周端と回転中心を結ぶ直線Ｌｓに重なっている、又は回転方向後辺は、外周端が直線Ｌｓに対して回転方向後側に位置するように傾いているため、回転方向後辺に生じる圧力低下によって、流体が後方から突起部へ引き寄せられ、後辺に沿って内周側に案内される。
【００１２】
請求項２に記載のロックアップ装置では、請求項１において、回転方向前辺は、内周端と回転中心を結ぶ直線Ｌｐに重なっている、又は回転方向前辺は、外周端が直線Ｌｐに対して回転方向後側に位置するように傾いている。逆に、回転方向前辺が直線Ｌｐに対して回転方向前側に位置するように傾いている場合は、流体を回転方向前方へ押してその回転速度を高める作用が大きくなるため、遠心力が増大しロックアップ作動応答性が悪化する。
【００１３】
請求項３に記載のロックアップ装置では、請求項２において、外周辺の円周方向長さをＳ1として、内周辺の円周方向長さをＳ2とすると、Ｓ2＜Ｓ1の関係が成立する。
【００１４】
請求項４に記載のロックアップ装置では、請求項３において、外周辺の半径をｒ1とすると、Ｓ1≦（２πｒ1）／８の関係が成立する。
【００１５】
請求項５に記載のロックアップ装置では、請求項３又は４において、内周辺の半径をｒ2とすると、Ｓ2＜（２πｒ2）／８の関係が成立する。
【００１６】
請求項６に記載のロックアップ装置では、請求項４又は５において、Ｓ2は６ｍｍ以上ある。
【００１７】
請求項７に記載のロックアップ装置では、請求項１〜６のいずれかにおいて、回転方向前辺は、突起部以外の面に対して角度βｐをなす前側壁面を有している。回転方向後辺は、突起部以外の面に対して角度βｓをなす後側壁面を有している。βｐ≦βｓの関係が成立する。
【００１８】
このロックアップ装置では、回転方向後辺の角度βｓが十分に大きいため、回転方向後辺に生じる圧力低下が大きくなる。
【００１９】
請求項８に記載の流体式トルク伝達装置のロックアップ装置では、請求項７において、βｐ＜βｓの関係が成立する。
【００２０】
このロックアップ装置では、回転方向後辺の角度βｓが十分に大きいため、回転方向後辺に生じる圧力低下が大きくなる。
【００２１】
請求項９に記載のロックアップ装置では、請求項７又は８において、βｓは８０〜１００度の範囲にある。
【００２２】
このロックアップ装置では、回転方向後辺の角度βｓが十分に大きいため、回転方向後辺に生じる圧力低下が大きくなる。
【００２３】
請求項１０に記載のロックアップ装置は、トルクが入力されるフロントカバーと、フロントカバーに固定され作動流体が充填された流体室を形成するインペラーと、流体室内でインペラーに対向して配置されたタービンとを含む流体式トルク伝達装置に用いられるものであって、ピストンを備えている。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油圧室とに分割するように配置され、第１及び第２油圧室の差圧によりフロントカバーに対して連結・解除可能である。ピストンは、板状の部材であり、第１油圧室側の面において内周側から外周側に延びる複数の突起部を有している。突起部は、直線状の回転方向前辺及び回転方向後辺と、弧状の外周辺及び内周辺とを有している。回転方向前辺は、突起部以外の面に対して角度βｐをなす前側壁面を有している。回転方向後辺は、突起部以外の面に対して角度βｓをなす後側壁面を有している。βｐ≦βｓの関係が成立する。
【００２４】
このロックアップ装置では、ピストンが油圧変化によって軸方向に移動し、フロントカバーに例えば自らを押し付けてクラッチ連結したり、そこから離れてクラッチ解除したりする。ロックアップ連結動作時には、第１油圧室内の作動流体が中心側に排出される。このとき、作動流体は概ね回転方向に流れながら徐々に中心側に移動しようとするが、各突起部に衝突すると、突起部に沿って半径方向内側に誘導される。従って、作動油は速やかに排出される。この結果、第１油圧室の圧力低下が促進され、逆駆動時でのロックアップ作動応答性が向上する。
【００２５】
特に、βｐ≦βｓの関係が成立しており回転方向後辺の角度βｓが十分に大きいため、回転方向後辺に生じる圧力低下が大きくなる。
【００２６】
請求項１１に記載のロックアップ装置では、請求項１０において、βｐ＜βｓの関係が成立する。
【００２７】
このロックアップ装置では、回転方向後辺の角度βｓが十分に大きいため、回転方向後辺に生じる圧力低下が大きくなる。
【００２８】
請求項１２に記載のロックアップ装置では、請求項１０又は１１において、βｓは８０〜１００度の範囲にある。
【００２９】
このロックアップ装置では、回転方向後辺の角度βｓが十分に大きいため、回転方向後辺に生じる圧力低下が大きくなる。
【発明の効果】
【００３０】
本発明に係るロックアップ装置では、複数の突起部によって、逆駆動時におけるロックアップ作動応答性が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
１．トルクコンバータ全体の構造
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００３２】
図１は本発明の一実施形態としてのトルクコンバータ１を示している。トルクコンバータ１は車両に採用されている。図１のＯ−Ｏがトルクコンバータ１の回転軸線である。図１において、トルクコンバータ１は、フロントカバー２と、フロントカバー２の外周側突出部８に固定されたインペラーシェル９とで作動油室を形成している。フロントカバー２は、図示しないエンジン側の構成部品に装着可能となっており、エンジンからのトルクが入力されるようになっている。インペラーシェル９の内部には複数のインペラーブレード１０が固定されている。インペラーシェル９とインペラーブレード１０とによりインペラー３が構成されている。作動油室内でインペラー３と対向する位置には、タービン４が配置されている。タービン４はタービンシェル１１とタービンシェル１１上に固定された複数のタービンブレード１２とから構成されている。タービンシェル１１の内周端部はタービンハブ１３のフランジ１５にリベット１４を介して固定されている。タービンハブ１３は、内周部にトランスミッションのメインドライブシャフト（図示せず）に係合するスプライン溝２０を有している。
【００３３】
インペラー３の内周部とタービン４の内周部との間にはステータ５が配置されている。ステータ５はタービン４からインペラー３へと戻される作動油の方向を調整するものであり、ワンウェイクラッチ６を介して図示しない固定シャフトに支持されている。
【００３４】
２．ロックアップクラッチの構造
ロックアップクラッチ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おり、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る。ロックアップクラッチ７は、主に、ピストン２２と、ピストン２２をタービン４に弾性的に連結するための弾性連結機構４０とから構成されている。
【００３５】
ピストン２２は、円板状の部材であり、フロントカバー２とタービンシェル１１との間の空間を、フロントカバー２側の第１油圧室３６とタービン４側の第２油圧室３７とに分割するように配置されている。ピストン２２は厚みの薄い板金製である。ピストン２２はトランスミッション側に延びる内周側筒状部２３を内周側に有している。内周側筒状部２３は、タービンハブ１３のフランジ１５の最外周に形成された筒状部１６の外周面１９に軸方向及び円周方向に相対移動可能に支持されている。すなわち、内周側筒状部２３の内周面２５は筒状部１６の外周面１９に当接している。筒状部１６の外周面１９には半径方向中間位置に環状溝が形成されている。環状溝内にはシールリング１８が配置され、シールリング１８は内周側突出部２３の内周面２５に当接している。このようにして、シールリング１８は第１油圧室３６と第２油圧室３７の内周部分をシールしている。
【００３６】
ピストン２２の外周部には、トランスミッション側に延びる外周側筒状部２４が形成されている。また、ピストン２２の外周部でエンジン側には、環状の摩擦フェーシング３５（摩擦係合部）が張られている。摩擦フェーシング３５は、フロントカバー２の内側外周部に形成された環状で平坦な摩擦面２ａに対向している。摩擦フェーシング３５とフロントカバー摩擦面２ａとの係合により、第１油圧室３６と第２油圧室３７との外周部がシールされる。
【００３７】
ピストン２２の半径方向中間部には、複数の突起部４１が形成されている。突起部４１は、絞り加工によって形成された部分であり、軸方方向フロントカバー２側に突出しているリブである。図２に示すように、突起部４１は、円周方向に並んでそれぞれが半径方向に直線状に延びている。すなわち、突起部４１は、ピストン２２において放射状に形成されている。以上の突起部４１によって、ピストン２２の軸方向フロントカバー２側の面は、円周方向には概ねに平坦な面４２と、その面４２よりわずかに軸方向に突出する突起部４１とが円周方向に交互に配置されていることになる。なお、突起部４１は、円周方向に等間隔で配置されている。
【００３８】
図３を用いて、突起部４１の形状について詳細に説明する。突起部４１は、第１油圧室３６側の面において内周側から外周側に延びている。突起部４１は、直線状の回転方向前辺５１及び回転方向後辺５２と、弧状の外周辺５３及び内周辺５４とを有している。
【００３９】
回転方向前辺５１は、回転方向前側すなわちプレッシャー側である。より詳細には、内周端５１ａと回転中心Ｏを結ぶ直線Ｌｐに対して外周端５１ｂが回転方向後側に位置するようにαｐ度傾いている。なお、回転方向前辺５１は直線Ｌｐに対して重なっていてもよい。つまり、回転方向前辺５１は、外周側が内周側に比べて回転方向前側に位置していない。
【００４０】
また、回転方向後辺５２は、回転方向後側すなわちサクション側である。より詳細には、回転方向後辺５２は、内周端５２ａと回転中心Ｏを結ぶ直線Ｌｓに対して外周端５２ｂが回転方向後側に位置するようにαｓ度傾いている。なお、回転方向前辺５２は直線Ｌｓに対して重なっていてもよい。つまり、回転方向後辺５２は、外周側が内周側に比べて回転方向前側に位置していない。
【００４１】
αｐ≦αｓであるので、外周辺５３の円周方向長さＳ1は内周辺５４の円周方向長さＳ2より長い。
【００４２】
なお、外周辺５３の半径をｒ1とすると、Ｓ1≦（２πｒ1）／８の関係が成立している。内周辺５４の半径をｒ2とすると、Ｓ2＜（２πｒ2）／８の関係が成立している。内周辺５４の円周方向長さＳ2は６ｍｍ以上ある。
【００４３】
図４に示すように、回転方向前辺５１は、突起部以外の面４２に対して角度βｐをなす前側壁面５７を有している。回転方向後辺は、突起部以外の面に対して角度βｓをなす後側壁面５８を有している。より正確には、角度βｐ，角度βｓは、円周方向縦断面において前側壁面５７，後側壁面５８が面４２に対してそれぞれなす角である。この実施形態では、角度βｐが５２度であり、角度βｓが６５度であり、βｐ＜βｓの関係が成立している。なお、βｐ＝βｓであってもよい。
【００４４】
なお、図５に示す他の実施例では、βｓは９０度である。βｓは８０〜１００度の範囲にあることが好ましい。
【００４５】
弾性連結機構４０は、ピストン２２とタービン４との間、さらに詳細にはピストン２２の外周部とタービンシェル１１の外周部との間に配置されている。弾性連結機構４０は、ドライブ側部材としてのリティーニングプレート２７と、ドリブン側の部材としてのドリブンプレート３３と、両プレート２７，３３間に配置された複数のコイルスプリング３２とから構成されている。リティーニングプレート２７は、ピストン２２の外周部トランスミッション側すなわち外周側筒状部２４の内周側に配置された環状のプレート部材である。リティーニングプレート２７の内周部は複数のリベット（図示せず）によりピストン２２に固定されている。リティーニングプレート２７は、コイルスプリング３２を保持するとともに、コイルスプリング３２の円周方向両側に係合してトルクを伝達するための部材である。リティーニングプレート２７は、円周方向に並べられた複数のコイルスプリング３２の外周側と内周側とをそれぞれ支持する保持部２８，２９を有している。内周側の保持部２９はリティーニングプレート２７の円板状部分から切り起こされて形成されている。さらに、リティーニングプレート２７は各コイルスプリング３２の円周方向両側を支持するための係合部３０を有している。ドリブンプレート３３はタービンシェル１１の外周部背面に固定された環状のプレート部材である。ドリブンプレート３３には、円周方向複数箇所にエンジン側に延びる複数の爪部３４が形成されている。爪部３４は各コイルスプリング３２の円周方向両端に係合している。これにより、リティーニングプレート２７からのトルクはコイルスプリング３２を介してドリブンプレート３３に伝達される。
【００４６】
３．トルクコンバータの動作
トルクコンバータ１の動作について説明する。エンジンからフロントカバー２にトルクが伝達されると、インペラー３はフロントカバー２とともに回転する。これにより、インペラー３からタービン４に作動油が流れてタービン４を回転させる。タービン４のトルクは図示しないメインドライブシャフトに伝達される。このとき、第１油圧室３６内には、内周側から作動油が供給されている。作動油は、第１油圧室３６内を半径方向外側に向かって流れ、さらに軸方向トランスミッション側に流れて、最後に流体作動室（トーラス）内に流れ込んでいる。そのため、ピストン２２は軸方向タービン４側に最も移動しており、ピストン２２の摩擦フェーシング３５はフロントカバー２の摩擦面２ａから離れている。なお、このとき、流体作動室内の作動油は、タービン４とステータ５の内周部間を通って外部に排出されている。
【００４７】
ロックアップ連結時には、油圧回路が切り替わり、第１油圧室３６の作動油は内周部からドレンされる。そのため、第１油圧室３６の油圧は第２油圧室３７の油圧より低くなる。この結果、ピストン２２のフロントカバー２側へ移動して、摩擦フェーシング３５がフロントカバー２の摩擦面２ａに強く押し付けられる。なお、このとき、作動油は、インペラー３とステータ５の内周部間を通って流体作動室内に供給されている。
【００４８】
以上のピストン２２の移動動作についてさらに詳細に説明する。なお、図１に示す第１油圧室３６内の作動油は、ドレンが開始されると、従来例と同様に概ね回転方向に移動しながら徐々に内周側に移動し始める。しかし、本実施形態では、ピストン２２には複数の突起部４１が設けられているため、ピストン２２表面上の作動油Ｆは、回転方向側にある各突起部４１に衝突し、内周側に（中心側に）向きを変えられる。言い換えると、各突起部４１のサクション側の作動油はその突起部４１に沿って内周側に一直線に向かう。このため、作動油は速やかに半径方向内側に移動する。このように作動油の排出時間が短くなるため、第１油圧室３６の油圧低下時間が短くなる。以上より、ピストン２２の作動応答性が向上し、逆駆動時にも十分な作動応答性が得られる。
【００４９】
回転方向後辺５は、内周端５２ａと回転中心Ｏを結ぶ直線Ｌｓに対して重なっている、又は外周端５２ｂが直線Ｌｓに対して回転方向後側に位置するように傾いているため、回転方向後辺５２に生じる圧力低下によって、流体が後方から突起部４１へ引き寄せられ、後辺５２に沿って内周側に案内される。
【００５０】
回転方向前辺５１が面４２に対して角度βｐをなす前側壁面５７を有しており、回転方向後辺５２が面４２に対して角度βｓをなす後側壁面５８を有しており、βｐ＜βｓの関係が成立しているため、回転方向後辺５２の角度βｓが十分に大きくなり、回転方向後辺５２に生じる圧力低下が大きくなる。
【００５１】
これが反対に、回転方向前辺が内周端と回転中心Ｏを結ぶ直線に対して外周端が回転方向前側に位置するように傾いている場合は（例えば、リブの外周側が内周側よりも回転方向の前方側に位置する場合は）、流体を回転方向前方へ押してその回転速度を高める作用が大きくなるため、流体の回転速度が高められ、これにより遠心力が増大し、その結果空間のクラッチフェーシング部の圧力を高め、この結果クラッチフェーシングとフロントカバーとの間のクリアランスの減少を阻止する効果を発揮する。また、回転方向後辺が、内周端と回転中心Ｏを結ぶ直線に対して外周端が回転方向前側に位置するように傾いている場合は（例えば、リブが回転方向に向かって傾斜している断面形状を有している場合は）、回転方向後辺に生じる圧力低下が小さくなり、流体が後方から突起部へ引き寄せられにくくなる。したがって、この場合も本願発明の優れた効果が得られにくい。
【実施例１】
【００５２】
ロックアップＯＮの応答性に関して、従来のロックアップ装置と本願発明に係るロックアップ装置との比較を行った。本計測はロックアップ装置、すなわちロックアップピストンとダンパーを除いて同製品で実施した。
【００５３】
トルクコンバータの性能を従来品（リブなし）と本願発明品（リブあり）とで比較した。図６は、入力回転速度が１５００ｒｐｍで速度比が０．２と０．４の場合、入力回転速度が２０００ｒｐｍで速度比が０．２と０．４の場合、つまり４通りの場合に、各切れ代に対する容量係数のばらつき範囲を測定した。切れ代としては、０．３ｍｍ、０．５ｍｍ、０．７ｍｍの近傍になるように設定した。なお、切れ代とは、ピストンの摩擦フェーシングとフロントカバーの摩擦面との間のクリアランスである。また、速度比０．２と０．４はともに低速度比域である。
【００５４】
図６からな明らかなように、本願発明品（リブあり）は従来品（リブなし）に比べて容量係数が高くなっている。トルクコンバータの３要素が同じで容量係数が高くなるのは、ロックアップピストンのフロントカバーへの押付力が増大した結果である。すなわち、上記実験例では、本願発明品では従来品に比べて、フロントカバーとピストン間の油圧が低下しており、ピストンのフロントカバーへの押付力を増大させている。一般に、トルクコンバータ領域において両装置の出入口油圧が同等の場合は、フロントカバーとピストン間の油圧室の油圧が低い方が、ロックアップONの応答性(OFF→ON)は向上する。よって、本願発明のロックアップ応答性は向上している。
【実施例２】
【００５５】
さらに、ロックアップの応答性に関する油圧、トルク波形の経時変化を従来品と本願発明品とで計測した。図７にその結果を示し、図８に作動油の流れと応答性データの各計測部位を示す。なお、ロックアップONの応答時間は、油圧の信号が切り替わってからトルクが発生し始めるまでの時間とする。
【００５６】
図７から明らかなように、本願発明品は従来品に比べてロックアップONの応答性が早くなっている。トルクコンバータ領域においてはフロントカバー側油圧（第１油圧室３６の油圧）については本願発明品の方が従来品より低いことより、ロックアップON状態に切り替わった時点でもフロントカバー側油圧（第１油圧室３６の油圧）については本願発明品の方が従来品より低い。一方、ロックアップピストンの移動が始まると、本願発明品の第１油圧室３６では中心部への作動流体の排出がスムースとなり、フロントカバー側油圧が従来品に比べて高くなる。しかし、第２油圧室３７の油圧は従来品と同等又は高いと推測され、かつ短時間に作動流体が排出されるために、ロックアップONの応答性は向上している。
【００５７】
以上、本発明の実施形態について図面に基づいて説明したが、具体的な構成は、これらの実施形態に限られるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。
【００５８】
実施形態では、本発明をトルクコンバータに適用したが、他の流体式トルク伝達装置に適用してもよい。
【００５９】
また、突起部の形状や寸法、他の部材との関係等は実施形態に限定されない。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の一実施形態が採用されたトルクコンバータの縦断面概略図。
【図２】ロックアップ連結動作時における第１油圧室内の作動油の流れを説明するための部分平面図。
【図３】突起部の詳細平面図。
【図４】突起部の立体形状を示す模式図。
【図５】変形例の突起部の立体形状を示す模式図。
【図６】従来品と本願発明品と出容量係数を比較したグラフ。
【図７】従来品と本願発明品のロックアップ応答性を比較したグラフ。
【図８】油圧測定部位を示す模式図。
【符号の説明】
【００６１】
１    トルクコンバータ（流体式トルク伝達装置）
２    フロントカバー
２ａ  摩擦面
３    インペラー
４    タービン
７    ロックアップクラッチ（ロックアップ装置）
２２    ピストン
４１    突起部