(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
フロントカバーと、前記フロントカバーに固定されて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するタービンとを有する流体式トルク伝達装置において、前記流体室内で前記フロントカバーと前記タービンとの間の空間に配置されたロックアップ装置であって、
前記フロントカバーに一体回転するように連結可能なクラッチ用摩擦プレートと、
軸方向に離れて配置された一対の円板状部材と、前記一対の円板状部材の一方の外周縁から他方に向かって延び前記摩擦プレートの内周縁が相対回転不能にかつ軸方向に移動可能に係合する筒状部を有する一対のドライブ部材と、
前記タービンに固定されたドリブン部材と、
前記一対のドライブ部材と前記ドリブン部材とが相対回転するとその間で圧縮されるようになっている弾性部材と、を備え、
前記筒状部の先端には内周側に折り曲げられ前記他方に固定された固定部が形成されている、
流体式トルク伝達装置のロックアップ装置。
【請求項２】
前記筒状部の外周面には円周方向に並んだ第１凹凸部が形成され、
前記摩擦プレートの内周縁には、円周方向に並び前記筒状部の外周面に係合する第２凹凸部が形成されている、
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】
前記他方の外周縁には、前記筒状部の内周側を軸方向に延び、前記一方に固定された固定部が形成されている、
請求項１又は２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】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トルクコンバータ等の流体式トルク伝達装置に用いられるロックアップ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
トルクコンバータは、３種の羽根車（インペラー，タービン，ステータ）からなるトーラス部を有し、内部の作動油により動力を伝達する装置である。インペラーは、入力側回転体に連結されるフロントカバーに固定されている。インペラーから流れ込む作動油により駆動されるタービンは、出力側部材に連結されている。
【０００３】
トルクコンバータの内部において、タービンとフロントカバーとの間にロックアップ装置が配置されたものがある。ロックアップ装置は、フロントカバーから出力側部材に回転力を直接伝達するためのものである。このようなロックアップ装置は、一般に、タービンシェル等の出力側の部材に連結されたピストンを備えている。ピストンの側面には摩擦部材が固定されており、この摩擦部材がフロントカバーの摩擦面に当接すると、フロントカバーの回転力は機械的に出力側部材に伝達される。
【０００４】
前記従来例の場合、ロックアップ装置の摩擦面は一面のみであり、エンジントルクが増大した場合、ロックアップ装置のトルク伝達容量が不足する場合がある。そこで、ロックアップ装置に多板クラッチを採用してトルク伝達容量を増やすことも行われている。例えば、そのようなロックアップ装置は、ダンパー機構と、ダンパー機構の外周側に軸方向に移動可能に係合する摩擦プレートと、摩擦プレートをフロントカバーの摩擦面又はフロントカバーに固定されたプレートに押し付けるためのピストンとを有している。ダンパー機構は、例えば、複数のコイルスプリングと、それらを軸方向に及び回転方向に支持するための一対のドライブプレートと、その間に配置されさらにタービンに連結されたドリブンプレートとから構成されている。一対のドライブプレートの外周部同士は例えば複数のストップピンによって固定されており、その外周面には摩擦プレートが相対回転不能にかつ軸方向に移動可能に係合する係合リング部材が固定されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
以上に述べたロックアップ装置では、ダンパー機構の外周部にはストップピンや係合リングが配置されているため、ロックアップ装置の半径方向寸法が大きくなってしまう。
本発明の目的は、トルク伝達容量を確保するためにダンパー機構の外周部に摩擦プレートを配置したロックアップ装置において、省スペース化を実現することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載のロックアップ装置は流体式トルク伝達装置に用いられる。流体式トルク伝達装置は、フロントカバーと、フロントカバーに固定されて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するタービンとを有する。ロックアップ装置は、流体室内でフロントカバーとタービンとの間の空間に配置されており、クラッチ用摩擦プレートと、一対のドライブ部材と、ドリブン部材と、弾性部材とを備えている。クラッチ用摩擦プレートは、フロントカバーに一体回転するように連結可能である。一対のドライブ部材は、軸方向に離れて配置された一対の円板状部材であり、一対の円板状部材の一方の外周縁から他方に向かって延び摩擦プレートの内周縁が相対回転不能にかつ軸方向に移動可能に係合する筒状部を有する。ドリブン部材はタービンに固定されている。弾性部材は、一対のドライブ部材とドリブン部材とが相対回転すると、その間で圧縮されるようになっている。筒状部の先端には内周側に折り曲げられ他方に固定された固定部が形成されている。
【０００７】
このロックアップ装置では、摩擦プレートはドライブ部材の筒状部に係合しており、一対のドライブ部材には摩擦プレートを支持するための部材が設けられていない。したがって、ダンパー機構の外周側に摩擦プレートを設けたロックアップ装置において、装置全体の半径方向寸法を小さくすることができる。また、このロックアップ装置では、筒状部の先端に固定部が設けられているため、従来のストップピンが省略されている。このため、ロックアップ装置全体の半径方向寸法が一層小さくなっている。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では、請求項１において、筒状部の外周面には円周方向に並んだ第１凹凸部が形成され、摩擦プレートの内周縁には、円周方向に並び筒状部の外周面に係合する第２凹凸部が形成されている。
【０００９】
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では、請求項１又は２において、他方の外周縁には、筒状部の内周側を軸方向に延び、一方に固定された固定部が形成されている。このロックアップ装置では、他方の外周縁には固定部が設けられているため、従来のストップピンが省略されている。このため、ロックアップ装置全体の半径方向寸法が一層小さくなっている。
【００１０】
【発明の実施の形態】
１．第１実施形態
（１）構成
図１は、本発明の一実施形態が採用されたトルクコンバータの部分的縦断面概略図を示している。図において、Ｏ−Ｏがトルクコンバータの回転中心線である。
【００１１】
トルクコンバータは、主に、トーラス部とロックアップ装置１とから構成されている。図示しないエンジン側に連結可能なフロントカバー３は、半径方向外側に円筒状突起を有しており、この突起にインペラーのインペラーシェルが固定されている。フロントカバーとインペラーシェルは、内部に作動油が充填された作動油室（流体室）を形成している。
【００１２】
トーラス部は、インペラーと、タービン４と、ステータとから主に構成されている。インペラーのインペラーシェルの内部には、複数のインペラーブレードが固定されている。インペラーシェルは、その内周端部がインペラーハブに固定されている。インペラー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、タービンシェルとタービンシェルに固定された複数のタービンブレードとにより構成されている。タービンシェルの内周端部は、タービンハブ５の外周部に溶接により固定されている。タービンハブ５は、内周部にトランスミッションの入力軸６と係合するスプラインを有している。インペラーの内周部とタービン４の内周部との間には、ステータが配置されている。ステータは、タービン４からインペラーへと戻される作動油の方向を調整するものであり、円環状のステータキャリアと、その外周面に設けられた複数のステータブレードとから構成されている。ステータキャリアは、ワンウエイクラッチ機構を介してインナーレースに連結されている。インナーレースは、ハウジング側（図右側）から延びる固定軸（図示せず）に連結されている。
【００１３】
ロックアップ装置１は、フロントカバー３とタービン４とを機械的に連結するための装置であり、主に、クラッチ機能とダンパー機能とを有している。クラッチ機能とは機械的連結及び連結解除を行う機能であり、ダンパー機能とは捩じり振動を吸収・減衰する機能である。ロックアップ装置１は、フロントカバーとタービン４のタービンシェルとの間に配置されている。ロックアップ装置１は、円板状のピストン９と、ダンパーディスク組立体１０とから主に構成されている。
【００１４】
ピストン９とフロントカバー３との間には、作動油が供給される油圧室が形成されている。ピストン９はその半径方向外周端に、フロントカバー３の円筒状突起の内周面に円周方向等間隔かつ中心線Ｏ−Ｏと平行に設けられた複数の係合突起に係合する係合歯を有している。この係合により、ピストン９は、フロントカバー３と一体回転し、かつ軸方向に移動自在となっている。ピストン９の内周面は、フロントカバーの中心に固定されたハブ７の外周画面に回転方向及び軸方向に支持されている。
【００１５】
ダンパーディスク組立体１０は、弾性連結部１１と摩擦プレート１２とから主に構成されている。弾性連結部１１は、一対のドライブプレート（１３，１４）と、ドリブンプレート１５と、複数のコイルスプリング１６とから構成されている。一対のドライブプレート１３，１４は、軸方向エンジン側の第１プレート１３と、軸方向トランスミッション側の第２プレート１４とから構成されている。両プレート１３，１４は、円板状部材であり、軸方向に所定の間隔を空けて配置されている。各プレート１３，１４には、円周方向に並んだ複数の窓部１９が形成されている。窓部１９は、後述するコイルスプリング１６を軸方向及び回転方向に支持するための構造であり、コイルスプリング１６を軸方向に保持しかつその円周方向両端に当接する切り起こし部を有している。
【００１６】
第２プレート１４の構造についてさらに詳細に説明する。第２プレート１４の円板状本体１７には、円周方向に並んだ４個の窓部１９が形成されており、各窓部１９の円周方向間には後述するリベット２７用の孔２０が形成されている。円板状本体１７の外周縁には、軸方向エンジン側すなわち第１プレート１３側に延びる延長部１８が一体に形成されている。延長部１８の先端は概ね第１プレート１３の外周側まで延びている。延長部１８は、円板状本体１７の全周にわたって筒状に形成されており、プレートの主面が半径方向両側を向いている。すなわち、延長部１８は半径方向幅がプレートの板厚と一致している。また、延長部１８は絞り加工によって円周方向に連続して半径方向に凹凸となっている。このため、延長部１８の外周面には、嵌合歯形状絞りである複数の歯部２２が形成されていることになる。各歯部２２は、外周面部２２ａと、その両側の回転方向面部２２ｂとから構成されている。また、各歯部２２は歯底面部２２ｃによって連結されている。
【００１７】
さらに、延長部１８の先端において、円周方向の複数の箇所には内周側に折り返された固定部２３が一体に形成されている。固定部２３は第１プレート１３の軸方向トランスミッション側面に当接しており、さらにリベット２７によって固定されている。このため、プレート１３，１４は、一体回転するように互いに固定され、また軸方向の距離も維持されている。なお、固定部２３は、歯部２２の歯底面部２４から連続して形成されており、この歯底面部２４は、他の歯底面部２２ｂに比べて円周好方向幅が長く、さらに半径方向位置が内周側に位置している。
【００１８】
ドリブンプレート１５は、プレート１３，１４の間に配置された円板状の部材である。ドリブンプレート１５は、円周方向に延びる複数の窓孔１５ａを有しており、その窓孔１５ａ内にコイルスプリング１６が配置されている。ドリブンプレート１５において窓孔１５ａの円周方向間部分には、後述するリベット２７が軸方向に通過可能な切り欠き１５ｂが形成されている。また、ドリブンプレート１５の外周縁において、歯底面部２４から回転方向に離れているが当接可能な当接部１５ｃが形成されている。以上より、この実施形態では歯底面部２４と当接部１５ｃによってダンパー機構のストッパー機構が構成されている。ただし、他の部分によってストッパー機構を構成していてもよい。
【００１９】
摩擦プレート１２は、平坦な環状の部材であり、主にコアプレート３０と、その両面の外周側に固着された摩擦フェーシング３１，３１とから構成されている。コアプレート３０の内周縁には、延長部１８の歯部２２に係合する係合歯３２が形成されている。複数の係合歯３２によって、コアプレート３０の内周に複数の凹凸が形成されていることになる。各係合歯３２は、内周面部３２ａと、その両側の回転方向面部３２ｂとを有している。また、各係合歯３２間には歯底面部３２ｃが形成されている。係合歯３２は歯部２２に係合しており、その結果摩擦プレート１２は延長部１８に対して相対回転不能にかつ軸方向に移動可能となっている。
【００２０】
フロントカバー３の外周側筒状部の内周面の係合部には、ドライブワッシャ２５が相対回転不能にかつ軸方向に移動可能に係合している。ドライブワッシャ２５は摩擦プレート１２の軸方向トランスミッション側に配置されている。また、フロントカバー３の外周側筒状部の内周面には、スナップリング２６が固定されている。スナップリング２６はドライブワッシャ２５の外周側部分に当接しており、ドライブワッシャ２５の軸方向トランスミッション側への移動を制限している。
【００２１】
（２）動作
次に、上述の実施例の動作について説明する。
図示しないエンジンが回転すると、トルクがフロントカバー３に入力される。すると、フロントカバー３とともにインペラーが回転する。この回転力は、作動油を介してタービン４に伝達される。タービン４からインペラーへと戻る作動油の流れはステータにより調整される。そして、タービン４の回転はタービンハブ５を介してトランスミッションの入力軸６に伝達される。トーラス部によりトルクが伝達されるこの領域では、図示しない油圧制御装置により、ピストン９とフロントカバー３との間の油圧室から油圧がドレンされている。したがって、ピストン９は軸方向エンジン側に移動して、摩擦プレート１２から離れている。
【００２２】
ロックアップ時には、図示しない油圧制御装置により油圧室内に作動油が供給される。この結果、ピストン９が軸方向トランスミッション側に移動し、摩擦プレート１２をドライブワッシャ２５に対して押し付ける。このクラッチ連結部分において、摩擦プレート１２の両面が摩擦係合面となっているために、摩擦係合面が１面のロックアップ装置に比べてトルク伝達容量が増大している。
【００２３】
摩擦プレート１２に伝達されたトルクは、一対のドライブプレート１３，１４に伝えられ、さらにコイルスプリング１６を介してドリブンプレート１５に、さらにはタービンハブ５に伝達される。クラッチ連結時のショック及び捩じり振動等は、コイルスプリング１６により緩和される。
（３）作用効果
▲１▼延長部１８を摩擦プレート１２の係合部としたことによって、ロックアップ装置の半径方向の小型化が実現できる。すなわち、摩擦プレートを支持するための係合リング等をプレートの外周に設ける必要がないため、さらに延長部１８は半径方向にはプレートの板厚程度の幅のみを有しているため、摩擦プレートの支持部の半径方向寸法が大きくならない。
【００２４】
▲２▼プレート１３，１４の連結をプレート部材で行っていること（ストップピン等の連結部材を省略したこと）によって、以下の複数の利点が得られる。
・ストップピンを省略することで、軽量化や部品点数の低減が達成できる。
・ストップピンを省略することで、連結部の半径方向の小型化が実現できる。
すなわち、延長部１８は半径方向にはプレートの板厚程度の幅のみを有しているため、プレート同士の連結部の半径方向寸法が大きくならない。
【００２５】
・ストップピンを省略することで、ダンパー機構の広角化及びそれに伴う低捩じり剛性化を実現できる。すなわち、ストップピンに起因する捩じり角度の制限が解消され、ダンパー機構の捩じり角度を大きくすることができる。
２．第２実施形態
図３〜図５に示すドライブプレートの第２プレート１４は、前記実施形態の第２プレート１４に比べて窓部１９の形状が異なるのみであり、他の部分の形状や機能は前記実施形態と同様である。
【００２６】
本実施形態における窓部１９の縁部は、切り起こしではなく、窓孔の全周にわたって連続して起こされている。
３．第３実施形態
本実施形態では、前記実施形態における第１プレート３３の外周縁に複数の固定部３５が形成されている。各固定部３５は、第２プレート３４の筒状の延長部３６の内周側に近接して軸方向に延びる延長部３７と、その先端から内周側に延びる取付部３８とから構成されている。取付部３８は第２プレート３４の外周側部分の軸方向エンジン側の側面に当接しており、リベット３９によって固定されている。延長部３７は、前記実施形態と同様に、ストッパー機構の一部を構成していてもよい。
【００２７】
この実施形態では、ドライブプレートの一方に摩擦プレートを係合するための筒状部が形成され、他方にプレート同士を連結するための固定部が形成されている。この場合も、前記実施形態と同様の効果が得られる。
４．他の実施形態
本発明に係るロックアップ装置は、トルクコンバータのみならず、フリュード・カップリングに適用できる。
【００２８】
ロックアップ装置の構成は前記実施形態には必ずしも限定されない。たとえば、ピストンは摩擦プレートの軸方向トランスミッション側に配置されていてもよい。
延長部や固定部は各プレート本体に一体に形成された部分であるが、別個の板状の部材であってもよい。
【００２９】
【発明の効果】
本発明に係るロックアップ装置では、摩擦プレートはドライブ部材の筒状部に係合しており、一対のドライブ部材には摩擦プレートを支持するための特別な部材が設けられていない。したがって、ダンパー機構の外周側に摩擦プレートを設けたロックアップ装置において、装置全体の半径方向寸法を小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係るトルクコンバータのロックアップ装置の縦断面概略図。
【図２】本発明の第１実施形態に係るトルクコンバータのロックアップ装置の縦断面概略図。
【図３】本発明の第２実施形態に係るトルクコンバータのロックアップ装置の第２プレート及び摩擦プレートの斜視図。
【図４】第２プレートの平面図。
【図５】図４のＶ−Ｖ断面図。
【図６】本発明の第３実施形態に係るトルクコンバータのロックアップ装置の縦断面概略図。
【符号の説明】
１    ロックアップ装置
３    フロントカバー
４    タービン
９    ピストン
１０    ダンパーディスク組立体
１１    弾性連結部
１２    摩擦プレート
１３    ドライブプレート（ドライブ部材）の第１プレート
１４    ドライブプレート（ドライブ部材）の第２プレート
１５    ドリブンプレート（ドリブン部材）
１６    コイルスプリング（弾性部材）
１８    延長部（筒状部）
２２    歯部（第１凹凸部）
２３    固定部
３２    係合歯（第２凹凸部）
【図１】
0003934403.tif 000002
【図２】
0003934403.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
0003934403.tif 000007