(57)【要約】【課題】ロックアップクラッチの解放状態でロックアップクラッチのピストンが解放方向へ移動されることを抑制し、ロックアップクラッチを応答性良く締結することができる流体伝動装置を提供する。【解決手段】ケース１０内に、ポンプ２０と、タービンと、油圧室４への締結用油圧によりピストン６５を押圧してポンプ２０とタービンとを直結するロックアップクラッチ６０が備えられ、ピストン６５を挟んで油圧室４の反対側に、ケース内圧室２から作動油が導入される遠心バランス室６が形成されたトルクコンバータ１に、ロックアップクラッチ６０の解放状態で遠心バランス室６内にピストン６５を解放方向へ移動させる油圧が発生することを抑制するための遠心バランス室６からの流体リーク手段８１が設けられている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの出力軸に連結されたケース内に、該ケースと一体回転するポンプと、該ポンプにより流体を介して動力が伝達されるタービンと、流体圧室に供給される締結用流体圧によりピストンを押圧して前記ポンプと前記タービンとを直結するロックアップクラッチとが備えられ、且つ前記ピストンを挟んで前記流体圧室の反対側に、動力伝達用流体が充填されたケース内圧室から該流体の一部が導入される遠心バランス室が形成された流体伝動装置であって、
前記ロックアップクラッチの解放状態で前記遠心バランス室内に前記ピストンを解放方向へ移動させる流体圧が発生することを抑制するための該遠心バランス室からの流体リーク手段が設けられている、
ことを特徴とする流体伝動装置。
【請求項２】
前記流体リーク手段は、前記遠心バランス室と前記流体圧室との間に配設され、前記ロックアップクラッチの解放状態で前記遠心バランス室から前記流体圧室へ前記流体をリークさせることにより前記ピストンを解放方向へ移動させる流体圧の発生を抑制すると共に、前記ロックアップクラッチの締結時には、前記流体圧室と前記遠心バランス室との間のシール機能を発揮するシールリングによって構成されている、
ことを特徴とする請求項１に記載の流体伝動装置。
【請求項３】
前記ケース内圧室から前記遠心バランス室に前記流体を導入する流体導入手段が設けられ、
前記流体導入手段は、前記ケース内圧室と前記遠心バランス室との間に配設されるシールリングによって構成されている、
ことを特徴とする請求項２に記載の流体伝動装置。
【請求項４】
前記遠心バランス室と前記流体圧室との間に配設されたシールリングは、前記遠心バランス室と前記流体圧室との間の差圧が第１所定圧以上になると前記遠心バランス室と前記流体圧室との間のシール機能を発揮するシールリングであり、
前記ケース内圧室と前記遠心バランス室との間に配設されたシールリングは、前記ケース内圧室と前記遠心バランス室との間の差圧が第２所定圧以上になると前記ケース内圧室と前記遠心バランス室との間のシール機能を発揮するシールリングであり、
前記第２所定圧は、前記第１所定圧より低く設定されている、
ことを特徴とする請求項３に記載の流体伝動装置。
【請求項５】
前記流体リーク手段は、前記遠心バランス室と前記流体圧室とを連通する連通孔と、該連通孔を開閉する弁体とを備え、前記弁体は、前記ロックアップクラッチの解放状態で前記遠心バランス室と前記流体圧室との間の差圧が所定圧以上になると前記連通孔を開き、前記遠心バランス室から前記流体圧室へ前記流体をリークさせるように構成されている、
ことを特徴とする請求項１に記載の流体伝動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に搭載される変速機の流体伝動装置、特にロックアップクラッチを備えた流体伝動装置に関し、車両用変速機の技術分野に属する。
【背景技術】
【０００２】
車両に搭載される自動変速機や無段変速機等の変速機に組み込まれて、エンジン出力を変速機構に伝達する流体伝動装置は、エンジンの出力軸に連結されたケース内に、ケースと一体的に回転するポンプと、該ポンプに対向配置されて該ポンプにより流体を介して動力が伝達されるタービンとを有している。
【０００３】
前記流体伝動装置ではまた、ポンプとタービンの相対回転を許容する必要がある変速時等を除く運転状態において、エンジンの燃費性能を向上させるために、ポンプとタービンとを直結するロックアップクラッチを備えたものが知られている。
【０００４】
このロックアップクラッチは、流体圧室に締結用流体圧を供給することによりピストンを押圧してポンプとタービンとを直結するように構成されており、流体圧室に締結用流体圧を供給することで締結され、流体圧室から締結用流体圧を排出することで解放され、締結用流体圧を制御することで締結及び解放が制御されるようになっている。
【０００５】
しかしながら、ロックアップクラッチの解放状態において、流体圧室内の流体に作用する遠心力によってピストンが締結方向に移動されて摩擦板の回転抵抗が増大し、流体伝動装置において使用する場合に所望の伝達性能や変速性能等が得られないおそれがある。
【０００６】
このような問題に対処するために、ピストンを挟んで流体圧室の反対側に、動力伝達用流体が充填されたケース内圧室から該流体の一部を導入する遠心バランス室を設けて、遠心バランス室内の流体に作用する遠心力によって、流体圧室内の流体に作用する遠心力をキャンセルしてピストンが締結方向に移動することを抑制するようにしたものが知られている。
【０００７】
例えば特許文献１には、遠心バランス室を有するロックアップクラッチを備えた流体伝動装置が開示されている。図６に示すように、この流体伝動装置１０１は、ケース１１０内に、ケース１１０と一体的に回転するポンプ１２０と、ポンプ１２０に対向配置されたタービン１３０と、ポンプ１２０とタービン１３０とを直結するロックアップクラッチ１６０とを備えている。
【０００８】
前記ロックアップクラッチ１６０は、ケース１１０の内周面とタービン１３０に結合されたクラッチハブ１３１の外周面との間に交互に配置された複数の摩擦板１６３と、複数の摩擦板１６３を締結するピストン１６５と、ピストン１６５を締結方向に移動させる締結用流体圧が供給される流体圧室１６７と、ピストン１６５を挟んで流体圧室１６７の反対側に形成された遠心バランス室１６８とを有している。
【０００９】
前記流体伝動装置１０１では、ロックアップクラッチ１６０の解放状態において、遠心バランス室１６８内の流体に作用する遠心力によって、流体圧室１６７内の流体に作用する遠心力をキャンセルしてピストン１６５が締結方向に移動することを抑制するようになっている。
【００１０】
また、前記流体伝動装置１０１では、ケース１１０内にポンプ１２０とタービン１３０との間で動力を伝達するための動力伝達用流体が充填され、該動力伝達用流体が充填されたケース内圧室１７１から該流体の一部が、ケース内圧室１７１と遠心バランス室１６８とを連通する連通孔１７３を介して遠心バランス室１６８に供給されるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】独国特許出願公開第１０１０４３４６号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、特許文献１に示す流体伝動装置１０１では、ケース１１０内の流体圧（内圧）は、ポンプ１２０の回転速度、タービン１３０の回転速度、及びポンプ１２０とタービン１３０の速度比等の変化に伴って大きく変動することから、ロックアップクラッチ１６０の解放状態において、ケース１１０内の内圧が高くなる場合、遠心バランス室１６８内の流体圧も高くなってピストン１６５を解放方向に移動させるおそれがある。ロックアップクラッチ１６０の解放状態においてピストン１６５が解放方向に移動されると、ロックアップクラッチ１６０の締結時の応答性が低下することとなる。
【００１３】
ロックアップクラッチの応答性を向上させるため、ロックアップクラッチの解放状態でピストンを積極的に解放方向にリターンさせずに、シール部材等によるピストンの摺動抵抗によってピストンを締結時の位置、すなわちクラッチクリアランスがゼロとなる位置に保持させることが考えられる。
【００１４】
しかしながら、かかる場合においても、ロックアップクラッチの解放状態において、ケース内の内圧が高くなる場合に遠心バランス室への流体の導入量と遠心バランス室からの流体の排出量との関係で、遠心バランス室内の流体圧が高くなって遠心バランス室内に所定値以上の流体圧が生じると、シール部材等によるピストンの摺動抵抗に打ち勝って該ピストンが解放方向へ押し戻され、ピストンをクラッチクリアランスがゼロとなる位置に保持することができなくなる可能性がある。
【００１５】
そこで、本発明は、ロックアップクラッチの解放状態でロックアップクラッチのピストンが解放方向へ移動されることを抑制し、ロックアップクラッチを応答性良く締結することができる流体伝動装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
前記課題を解決するため、本発明に係る流体伝動装置は、次のように構成したことを特徴とする。
【００１７】
まず、本願の請求項１に記載の発明は、エンジンの出力軸に連結されたケース内に、該ケースと一体回転するポンプと、該ポンプにより流体を介して動力が伝達されるタービンと、流体圧室に供給される締結用流体圧によりピストンを押圧して前記ポンプと前記タービンとを直結するロックアップクラッチとが備えられ、且つ前記ピストンを挟んで前記流体圧室の反対側に、動力伝達用流体が充填されたケース内圧室から該流体の一部が導入される遠心バランス室が形成された流体伝動装置であって、前記ロックアップクラッチの解放状態で前記遠心バランス室内に前記ピストンを解放方向へ移動させる流体圧が発生することを抑制するための該遠心バランス室からの流体リーク手段が設けられていることを特徴とする。
【００１８】
ここで、ケース内圧室とは、ケース内において流体圧室及び遠心バランス室、並びにそれらに接続される流体路を除く空間をいうものとする。
【００１９】
また、請求項２に記載の発明は、前記請求項１に記載の流体伝動装置において、前記流体リーク手段は、前記遠心バランス室と前記流体圧室との間に配設され、前記ロックアップクラッチの解放状態で前記遠心バランス室から前記流体圧室へ前記流体をリークさせることにより前記ピストンを解放方向へ移動させる流体圧の発生を抑制すると共に、前記ロックアップクラッチの締結時には、前記流体圧室と前記遠心バランス室との間のシール機能を発揮するシールリングによって構成されていることを特徴とする。
【００２０】
また、請求項３に記載の発明は、前記請求項２に記載の流体伝動装置において、前記ケース内圧室から前記遠心バランス室に前記流体を導入する流体導入手段が設けられ、前記流体導入手段は、前記ケース内圧室と前記遠心バランス室との間に配設されるシールリングによって構成されていることを特徴とする。
【００２１】
また、請求項４に記載の発明は、前記請求項３に記載の流体伝動装置において、前記遠心バランス室と前記流体圧室との間に配設されたシールリングは、前記遠心バランス室と前記流体圧室との間の差圧が第１所定圧以上になると前記遠心バランス室と前記流体圧室との間のシール機能を発揮するシールリングであり、前記ケース内圧室と前記遠心バランス室との間に配設されたシールリングは、前記ケース内圧室と前記遠心バランス室との間の差圧が第２所定圧以上になると前記ケース内圧室と前記遠心バランス室との間のシール機能を発揮するシールリングであり、前記第２所定圧は、前記第１所定圧より低く設定されていることを特徴とする。
【００２２】
また、請求項５に記載の発明は、前記請求項１に記載の流体伝動装置において、前記流体リーク手段は、前記遠心バランス室と前記流体圧室とを連通する連通孔と、該連通孔を開閉する弁体とを備え、前記弁体は、前記ロックアップクラッチの解放状態で前記遠心バランス室と前記流体圧室との間の差圧が所定圧以上になると前記連通孔を開き、前記遠心バランス室から前記流体圧室へ前記流体をリークさせるように構成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
上記の構成により、本願の請求項１に記載の発明によれば、ケース内に、流体圧室に供給される締結用流体圧によりピストンを押圧してポンプとタービンとを直結するロックアップクラッチとが備えられると共に、ピストンを挟んで流体圧室の反対側にケース内圧室から流体の一部が導入される遠心バランス室が形成された流体伝動装置に、ロックアップクラッチの解放状態で遠心バランス室内にピストンを解放方向へ移動させる流体圧が発生することを抑制するための遠心バランス室からの流体リーク手段が設けられる。
【００２４】
これにより、ロックアップクラッチの解放状態でロックアップクラッチのピストンが解放方向へ移動されることを抑制し、該ピストンを所定のクラッチクリアランスとなる位置に保持することができるので、流体圧室に締結用流体圧が供給されたときに速やかにロックアップクラッチを締結することができ、ロックアップクラッチを応答性良く締結することができる。特に、ロックアップクラッチの解放状態でピストンをクラッチクリアランスがゼロとなる位置に保持する場合に、前記効果を有効に奏することができる。
【００２５】
また、請求項２に記載の発明によれば、流体リーク手段は、ロックアップクラッチの解放状態で遠心バランス室から流体圧室へ流体をリークさせることによりピストンを解放方向へ移動させる流体圧の発生を抑制すると共に、ロックアップクラッチの締結時には、流体圧室と遠心バランス室との間のシール機能を発揮するシールリングによって構成されることにより、流体リーク手段を別途設ける必要なしに既存のシールリングを利用して前記効果を有効に得ることができる。
【００２６】
また、請求項３に記載の発明によれば、ケース内圧室から遠心バランス室に流体を導入する流体導入手段は、ケース内圧室と遠心バランス室との間に配設されるシールリングによって構成されることにより、流体導入手段として、ピストン等にオリフィスを別途設ける必要なしに既存のシールリングを利用して前記効果を有効に得ることができる。
【００２７】
ケース内圧室と遠心バランス室との間に配設されるシールリングとして、ケース内圧室と遠心バランス室との間の差圧が比較的低い所定圧以上になるとケース内圧室と遠心バランス室との間のシール機能を発揮するシールリングを用いることで、エンジン始動時等にケース内圧室と遠心バランス室との間のシール機能によってケース内圧室の流体圧を速やかに高めることができると共に、シール機能発揮後においてもシールリングの漏れによってケース内圧室から遠心バランス室に流体を導入することができ、前記効果を有効に奏することができる。
【００２８】
また、請求項４に記載の発明によれば、遠心バランス室と流体圧室との間に配設されたシールリングは、遠心バランス室と流体圧室との間の差圧が第１所定圧以上になるとシール機能を発揮し、ケース内圧室と遠心バランス室との間に配設されたシールリングは、ケース内圧室と遠心バランス室との間の差圧が第２所定圧以上になるとシール機能を発揮し、第２所定圧は、第１所定圧より低く設定されることにより、遠心バランス室と流体圧室との間、及びケース内圧室と遠心バランス室との間にそれぞれ配設されたシールリングを用いて、前記効果を有効に得ることができる。
【００２９】
また、請求項５に記載の発明によれば、流体リーク手段は、遠心バランス室と流体圧室とを連通する連通孔と、該連通孔を開閉する弁体とを備え、弁体は、ロックアップクラッチの解放状態で遠心バランス室と流体圧室との間の差圧が所定圧以上になると連通孔を開き、遠心バランス室から流体圧室へ流体をリークさせるように構成されていることにより、ロックアップクラッチの解放状態で遠心バランス室内にピストンを解放方向へ移動させる流体圧が発生することを抑制することができ、前記効果を有効に奏することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の一実施形態に係る流体伝動装置の断面図である。
【図２】図１に示す流体伝動装置の第１要部を拡大した断面図である。
【図３】図１に示す流体伝動装置の第２要部を拡大した断面図である。
【図４】ロックアップクラッチの遠心バランス室内の油圧が高くなった状態を説明するための説明図である。
【図５】前記流体伝動装置の変形例を示す断面図である。
【図６】従来の流体伝動装置を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、本発明を自動変速機のトルクコンバータに適用した実施形態について説明する。
【００３２】
図１は、本発明の一実施形態に係る流体伝動装置の断面図であり、図２及び図３は、図１に示す流体伝動装置の第１要部及び第２要部をそれぞれ拡大した断面図である。図１から図３に示すように、本発明の一実施形態に係る流体伝動装置としてのトルクコンバータ１は、その外殻を形成するケース１０を有し、ケース１０は、その駆動源側であるエンジン側の面を構成するフロントカバー１１の径方向中央部に固設された連結部１２を介してエンジンの出力軸としてのクランクシャフト（不図示）に連結され、これにより、トルクコンバータ１全体がエンジンにより駆動されるようになっている。
【００３３】
なお、以下の説明では、便宜上、エンジン側（図の右側）を前方、反エンジン側（図の左側）を後方とする。
【００３４】
トルクコンバータ１は、主たる構成要素として、ポンプ２０とタービンとステータとで形成されるドーナツ状のトーラスＴ、ワンウェイクラッチＯＷＣ、ロックアップクラッチ（以下、適宜「クラッチ」という）６０及びロックアップダンバ（以下、適宜「ダンパ」という）ＬＤを有し、これらがケース１０内に収納されていると共に、ケース１０内には流体としての作動油が充満されるようになっている。
【００３５】
なお、図１において、トーラスＴの構成部材であるポンプ２０、タービン及びステータ、ワンウェイクラッチＯＷＣ、及びダンパＬＤについては、発明の理解を容易にするために詳細な図示を省略している。
【００３６】
ポンプ２０は、ケース１０の反駆動源側である反エンジン側の面を構成するポンプシェル２１を有し、ポンプシェル２１は、その外周部が後方へ膨出して形成され、その内部に、周方向に所定間隔を隔てて多数のブレード（不図示）が配設されている。ポンプ２０は、ケース１０と一体的に回転し、ポンプシェル２１の内面とブレードとによってケース１０内に充満されている作動油を軸心周りに旋回しながら後方から前方へ向う流れを発生させるようになっている。
【００３７】
ポンプシェル２１の内周端部には、変速機構側に延びるポンプスリーブ２３が結合され、ポンプスリーブ２３の先端がトルクコンバータ１の後方に配設されたギヤ式オイルポンプ（不図示）に係合されている。これにより、前記クランクシャフトの回転によってケース１０及びポンプスリーブ２３を介して前記オイルポンプが駆動されるようになっている。
【００３８】
前記タービンは、ポンプシェル２１のエンジン側に配置されたタービンシェル（不図示）と、該タービンシェルの内周端部に結合されたタービンハブ３０とを有し、ポンプ２０の前方に対向配置されてケース１０内に回転自在に収納されている。
【００３９】
前記タービンシェルは、その外周部が前方へ膨出して形成され、その内部に、周方向に所定間隔を隔てて多数のブレード（不図示）が配設されている。ポンプシェル２１のブレードが配設された外周部と前記タービンシェルのブレードが配設された外周部とが対向配置されることにより、ポンプ２０の回転によって生じた作動油の流れが前記タービンシェルに導入され、前記タービンシェルの内面とブレードとによって内方へ向かう作動油の流れが形成され、この作動油の流れが該ブレードを押圧することにより、前記タービンが周方向の力を受け、ポンプ２０と同方向に駆動されるようになっている。
【００４０】
そして、この駆動力は、前記タービンに連結された自動変速機の変速機構側に延びるタービンシャフト２５により、変速機構へ伝達されるようになっている。前記タービンは、タービンハブ３０の内周端部がタービンシャフト２５にスプライン嵌合されることによりタービンシャフト２５に連結されている。
【００４１】
前記ステータは、ポンプ２０と前記タービンとの対向部の内側に配設され、周方向に所定間隔を隔てて設けられた多数のブレード（不図示）を備えており、前記ブレードは、全体として一体化した構成とされている。前記ブレードは、ポンプ２０のブレードの内周側の端部と前記タービンのブレードの内周側の端部との間に配置され、これにより、前記タービンを駆動した作動油の流れが前記タービン側から導入されて前記ステータの各ブレードの間を通過する作動油の流れが形成されるようになっている。
【００４２】
そして、この作動油の流れが、ポンプシェル２１の内面に内周側から導入されてポンプシェル２１の内面とブレードとによる後方から前方へ向う作動油の流れとなり、ポンプ２０、前記タービン及び前記ステータの各ブレードの間を通過して循環する作動油の流れが形成され、トルクコンバータ１の全体として、この循環流が形成されるドーナツ状の空間、即ちトーラスＴが形成されるようになっている。
【００４３】
ワンウェイクラッチＯＷＣは、前記ステータを支持して該ステータによるトルク増大作用を実現させるものであり、前記ステータの内側に配設されている。ワンウェイクラッチＯＷＣは、インナレース３６の内周面が当該自動変速機の変速機ケースから延びるステータシャフト２４にスプライン嵌合されることによりステータシャフト２４に組み付けられるようになっている。
【００４４】
前記ステータは、トーラスＴ内の作動油の流れにより一方向の回転力を受けたときに、ワンウェイクラッチＯＷＣが空転することにより自由に回転し、また、他方向の回転力を受けたときに、ワンウェイクラッチＯＷＣがロックすることにより固定される。このとき、トルク増大作用が発生し、エンジンからポンプ２０に入力されたトルクが増大されて、前記タービンからタービンシャフト２５に出力される。
【００４５】
トーラスＴ内に供給される作動油は、ステータシャフト２４とタービンシャフト２５との間に形成された油路２４ａを通じてケース１０内に供給され、ポンプスリーブ２３とステータシャフト２４との間に形成された油路２３ａを通じてケース１０内から排出される。
【００４６】
一方、前記クラッチ６０は、同心状に配置されたクラッチハブ６１及びクラッチドラム６２と、該ハブ６１とドラム６２との間に配設され、これらに交互に係合された複数の摩擦板６３と、複数の摩擦板６３を押圧するピストン６５とを有している。
【００４７】
クラッチドラム６２は、摩擦板６３が係合されて軸方向に延びる外側円筒部６２ａと、外側円筒部６２ａのエンジン側から径方向に延びる底部６２ｂと、底部６２ｂの内方側から反エンジン側に軸方向に延びる内側円筒部６２ｃとを備え、底部６２ｂがフロントカバー１１の内面に溶接により固着されてケース１０に結合されている。
【００４８】
フロントカバー１１にはまた、クラッチドラム６２の内周側、且つタービンハブ３０の外周側に該フロントカバー１１に沿って径方向に延びる油路構成部材４０が溶接により固着されている。なお、油路構成部材４０とフロントカバー１１との溶接は、例えば周方向の複数箇所において行われる。
【００４９】
クラッチ６０のピストン６５は、クラッチドラム６２の内側円筒部６２ｃと油路構成部材４０の外周部４１との間に嵌合されており、クラッチドラム６２の内側円筒部６２ｃとピストン６５との間に環状のシール部材４６が介装され、油路構成部材４０の外周部４１とピストン６５との間に環状のシール部材４７が介装されている。
【００５０】
ピストン６５は、クラッチドラム６２の内側円筒部６２ｃに嵌合される軸方向に延びる外側円筒部７１と、外側円筒部７１のエンジン側から径方向の内方側に延びる油圧受け部７２と、油圧受け部７２の内方側から反エンジン側に軸方向に延び、油路構成部材４０の外周部４１に嵌合される内側円筒部７３とを備えると共に、外側円筒部７１の反エンジン側に径方向の外方側に延びる押圧部７４を備えている。
【００５１】
ピストン６５の背部、すなわちピストン６５とケース１０、具体的にはフロントカバー１１との間には、ロックアップクラッチの締結用流体圧としての締結用油圧が供給される流体圧室としての油圧室４が形成されている。
【００５２】
油圧室４に、タービンシャフト２５の内部に設けられた油路２５ａから、フロントカバー１１とその内面に固着された油路構成部材４０との間に設けられた流体路としての油路４０ａ等を通って所定の締結用油圧で作動油が導入されたとき、ピストン６５により複数の摩擦板６３がリテーナ６８側に押し付けられ、該クラッチ６０が締結される。
【００５３】
油路構成部材４０のフロントカバー１１側の面には、略径方向に延びる複数の溝部４２が形成されており、該溝部４２によって油路構成部材４０とフロントカバー１１との間に油圧室４に連通する油路４０ａが形成されている。なお、油路構成部材４０に溝部４２を形成することに代えて、フロントカバー１１に同様の溝部を設けることによって油圧室４に連通する油路を形成することも可能である。
【００５４】
また、油路構成部材４０の内周部４３とタービンハブ３０との間にはシールリング８１が介装され、シールリング８１は、図３に示すように、タービンハブ３０の外周面に形成されたシールリング用溝部３１内に装着されている。
【００５５】
前記クラッチ６０はまた、ピストン６５の反エンジン側に配設されたプレート部材５０を備えており、プレート部材５０は、ピストン６５との間に遠心バランス室６を形成している。遠心バランス室６は、ピストン６５を挟んで油圧室４の反対側に形成されている。
【００５６】
プレート部材５０は、ピストン６５の油圧受け部７２に略沿って径方向に延びる外側プレート部５１と、外側プレート部５１の内周側から反エンジン側に軸方向に延びる円筒部５２と、円筒部５２の反エンジン側から径方向の内方側に延びる内側プレート部５３とを備え、内側プレート部５３が油路構成部材４０に溶接により固着されることによりケース１０に固定されている。なお、内側プレート部５３と油路構成部材４０との溶接は、例えば周方向の複数箇所において行われる。
【００５７】
プレート部材５０は、外側プレート部５１の径方向の外周側の端部にシール部材５５を備え、該シール部材５５は、ピストン６５の外側円筒部７１とプレート部材５０の外側プレート部５１との間をシールする。
【００５８】
また、内側プレート部５３の径方向の内周側の端部であるプレート部材５０の内周部５４とタービンハブ３０との間にシールリング８３が介装され、該シールリング８３は、タービンハブ３０の外周面に形成されたシールリング用溝部３３内に装着されている。
【００５９】
このようにして配設されたプレート部材５０とピストン６５の油圧受け部７２との間に、前記遠心バランス室６が形成されている。遠心バランス室６に作動油を導入することで、遠心バランス室６内の作動油に作用する遠心力によって、油圧室４内の作動油に作用する遠心力をキャンセルして、前記クラッチ６０の解放状態においてピストン６５が締結方向に移動することを抑制するようになっている。
【００６０】
遠心バランス室６は、ポンプ２０と前記タービンとの間で動力を伝達するための動力伝達用作動油が充填されたケース内圧室２と連通し、プレート部材５０とタービンハブ３０との間を通じてケース内圧室２から作動油の一部が導入されるようになっている。
【００６１】
なお、ケース内圧室２とは、ケース１０内において油圧室４及び遠心バランス室６、並びにそれらに接続される油路４０ａを除く空間をいうものとする。本実施形態では、ケース内圧室２は、ケース１０内においてプレート部材５０より反エンジン側の空間及びピストン６５の外側円筒部７１より径方向外側の空間によって形成されている。
【００６２】
遠心バランス室６はまた、タービンハブ３０に設けられた径方向に貫通する連通孔３５及びタービンシャフト２５に設けられた径方向に貫通する連通孔２６を介して、タービンシャフト２５の内部の外側の油路２５ｂに連通し、遠心バランス室６内の作動油は連通孔３５、２６を通じて排出されるようになっている。
【００６３】
タービンシャフト２５の内部には、軸方向に貫通する油穴２７が設けられており、油穴２７は、該油穴２７に内嵌されたパイプ部材２８によって、油圧室４に連通する内側の油路２５ａと、遠心バランス室６に連通する外側の油路２５ｂとに仕切られている。
【００６４】
さらに、ダンパＬＤは、ロックアップクラッチ締結時のショックを吸収するための複数のダンパスプリング（不図示）を有し、該ダンパスプリングの一端が前記クラッチ６０のクラッチハブ６１に連結され、該ダンパスプリングの他端が前記タービンに連結されている。
【００６５】
ダンパＬＤは、クラッチ６０が締結されたときに、フロントカバー１１の回転、即ち前記クランクシャフトの回転が該クラッチ６０を介して該ダンパＬＤに入力され、該ダンパＬＤのダンパスプリングを圧縮しながら、前記タービンに伝達されるようになっている。
【００６６】
ここで、トルクコンバータ１の作用を説明すると、先ず、クラッチ６０の非締結時には、エンジンのクランクシャフトと一体的に回転するポンプ２０により、トーラスＴ内で循環する作動油を介して前記タービンが駆動され、タービンシャフト２５を介して変速機構に動力が伝達されることになる。その場合に、前記ステータのトルク増大作用が得られる速度比においては、エンジンの出力トルクが増大されて変速機構へ出力される。
【００６７】
また、クラッチ６０の締結時には、タービンシャフト２５に設けられた油路２５ａからフロントカバー１１と油路構成部材４０との間に設けられた油路４０ａ等を介してクラッチ６０の油圧室４に所定の締結用油圧を供給すれば、締結用油圧によりピストン６５が押圧されてクラッチ６０が締結され、ケース１０のフロントカバー１１と前記タービンとが前記ダンパＬＤを介して連結されることになり、エンジン出力トルクは、前記クランクシャフトからケース１０、クラッチ６０及びダンパＬＤを介して直接前記タービンに伝達されることになる。この場合、動力は作動油を介することなく変速機構へ伝達されることにより、クラッチ６０の非締結時よりトルク伝達効率が向上し、エンジンの燃費性能が向上する。
【００６８】
クラッチ６０を締結する際は、クラッチ６０の締結時のショックを抑制するため、油圧室４に供給する作動油の油圧を制御してクラッチ６０を一旦スリップ状態とし、その後に完全に締結することが行われており、クラッチ６０の複数の摩擦板６３が接触し始めてトルクの伝達が開始されたときに、ダンパＬＤのダンパスプリングが圧縮されることによりトルク伝達開始時のショックが吸収され、これにより、クラッチ６０が円滑に締結されることになる。
【００６９】
また、クラッチ６０では、クラッチ６０の締結時に摩擦板６３及びリテーナ６８等がピストン６５による押圧力を受けて弾性変形した状態で摩擦板６３が締結されており、クラッチ６０が解放されるときに油圧室４からロックアップクラッチの締結用油圧が排出されると摩擦板６３及びリテーナ６８等の弾性復元力によってピストン６５が解放方向に移動し、ピストン６５による押圧力がゼロとなる位置、すなわちクラッチクリアランスがゼロとなる位置にシール部材４６等によって保持されるようになっている。
【００７０】
クラッチ６０は、クラッチ６０の解放状態においてピストン６５がクラッチクリアランスがゼロとなる位置に保持されることにより、クラッチ６０の締結時に応答性良く締結することができるようになっている。
【００７１】
前述したように、前記クラッチ６０が、油圧室４と遠心バランス室６とを備えている場合、クラッチ６０の解放状態においてケース１０内の作動油による内圧が高くなり、それに伴って遠心バランス室６内の作動油による油圧が高くなると、ピストン６５を解放方向に移動させる畏れがある。
【００７２】
図４は、ロックアップクラッチの遠心バランス室内の油圧が高くなった状態を説明するための説明図である。本実施形態では、図２に示すように、クラッチ６０の解放状態において、ピストン６５はクラッチクリアランスがゼロとなる位置に保持されるが、遠心バランス室６内の作動油による油圧が高くなって遠心バランス室６と油圧室４との差圧が高くなると、図４に示すように、ピストン６５が解放方向に移動される畏れがある。
【００７３】
これに対し、本実施形態では、クラッチ６０の解放状態で遠心バランス室６内にピストン６５を解放方向へ移動させる油圧が発生することを抑制するための遠心バランス室６からの作動油リーク手段を設けることで、かかる問題を回避する。
【００７４】
前述したように、トルクコンバータ１では、図３に示すように、油路構成部材４０とタービンハブ３０との間にシールリング（以下、適宜「第１シールリング」という）８１が介装されており、第１シールリング８１は、遠心バランス室６と油圧室４との間に配設され、遠心バランス室６と油圧室４、具体的には油圧室４に接続される油路４０ａとの差圧が第１所定圧以上になると遠心バランス室６と油圧室４との間のシール機能を発揮するように形成されている。
【００７５】
クラッチ６０の締結時に油圧室４にロックアップクラッチの締結用油圧が供給されるときは、該締結用油圧は遠心バランス室６と油圧室４との差圧が第１所定圧以上になるように設定され、油圧室４と遠心バランス室６との間のシール機能を発揮するようになっている。
【００７６】
また、プレート部材５０とタービンハブ３０との間にシールリング（以下、適宜「第２シールリング」という）８３が介装されており、第２シールリング８３は、ケース内圧室２と遠心バランス室６との間に配設され、ケース内圧室２と遠心バランス室６との差圧が第２所定圧以上になるとケース内圧室２と遠心バランス室６との間のシール機能を発揮するように形成されている。
【００７７】
第２シールリング８３がケース内圧室２と遠心バランス室６との間のシール機能を発揮する第２所定圧は、第１シールリング８１が遠心バランス室６と油圧室４の間のシール機能を発揮する第１所定圧より低く設定されている。ロックアップクラッチの締結用油圧は、該締結用油圧が油圧室４に供給されるときに遠心バランス室６と油圧室４との間の差圧が第１所定圧以上となるように設定される。例えば、ロックアップクラッチの締結用油圧が８００ＫＰａに設定され、第１所定圧が５ＫＰａに設定され、第２所定圧が３ＫＰａに設定される。
【００７８】
第１及び第２シールリング８１、８３として、例えば樹脂製シールリングを用いることができ、樹脂材料を適宜選択することにより第１及び第２所定圧でそれぞれシール機能を発揮するように形成することができる。なお、前記シールリングの合い口部は、直角合い口、斜め合い口、段付き合い口などの種々の形状を用いることができる。
【００７９】
前記第２シールシリング８３は、ケース内圧室２と遠心バランス室６との間の差圧が第２所定圧未満のときは該第２シールリング８３を介してケース内圧室２から遠心バランス室６に作動油を導入することができ、ケース内圧室２と遠心バランス室６との間の差圧が第２所定圧以上になるとシールリング８３の漏れによってケース内圧室２から遠心バランス室６に作動油を導入することができるようになっている。第２シールリング８３は、ケース内圧室２から遠心バランス室６に作動油を導入する作動油導入手段として機能する。
【００８０】
遠心バランス室６にケース内圧室２から第２シールシリング８３を介して導入された作動油は、前述したように、タービンハブ３０に設けられた連通孔３５を通じて遠心バランス室６から外部に排出される。
【００８１】
また、本実施形態では、クラッチ６０の解放状態で遠心バランス室６内にピストン６５を解放方向へ移動させる油圧が発生することを抑制するための遠心バランス室６からの作動油リーク手段が設けられ、該作動油リーク手段は、第１シールリング８１によって構成されている。
【００８２】
第１シールリング８１は、遠心バランス室６と油圧室４、具体的には油路４０ａとの間の差圧が第２所定圧以上になると遠心バランス室６と油圧室４との間のシール機能を発揮するように形成されているが、シール機能発揮前は、クラッチ６０の解放状態で遠心バランス室６から油圧室４、具体的には油路４０ａへ作動油をリークさせてピストン６５を解放方向へ移動させる遠心バランス室６内の油圧の発生を抑制する。
【００８３】
第１シールリング８１は、遠心バランス室６と油圧室４との差圧が第１所定圧未満であるときはクラッチ６０の解放状態で遠心バランス室６から油圧室４へ作動油をリークさせることによりピストン６５を解放方向へ移動させる油圧の発生を抑制すると共に、クラッチ６０の締結時には、油圧室４と遠心バランス室６とのシール機能を発揮するように形成されている。
【００８４】
図３の実線矢印で示すように、クラッチ６０の解放状態において、第２シールリング８３を介してケース内圧室２から遠心バランス室６に作動油が導入され、遠心バランス室６に作動油が充填されると、図３の破線矢印で示すように、遠心バランス室６内に導入された作動油は、タービンハブ３０の連通孔３５を通じて排出されると共に、第１シールリング８１を介して油圧室４、具体的には油路４０ａにリークさせる。
【００８５】
本実施形態では、ケース内圧室２から遠心バランス室６に作動油を導入する作動油導入手段が、ケース内圧室２と遠心バランス室６との間に配設された第２シールリング８３によって構成されているが、プレート部材５０の内側プレート部５３に連通孔を設けて、該連通孔を通じてケース内圧室２から遠心バランス室６に作動油を導入するようにしてもよく、また、ピストン６５の外側円筒部７１に連通孔を設けて、該連通孔を通じてケース内圧室２から遠心バランス室６に作動油を導入するようにしてもよい。
【００８６】
このように、本実施形態に係るトルクコンバータ１は、ケース１０内に、油圧室４に供給される締結用油圧によりピストン６５を押圧してポンプ２０とタービンとを直結するロックアップクラッチ６０とが備えられると共に、ピストン６５を挟んで油圧室４の反対側にケース内圧室２から作動油の一部が導入される遠心バランス室６が形成されている。そして、ロックアップクラッチ６０の解放状態で遠心バランス室６内にピストン６５を解放方向へ移動させる油圧が発生することを抑制するための遠心バランス室６からの作動油リーク手段８１が設けられる。
【００８７】
これにより、ロックアップクラッチ６０の解放状態でロックアップクラッチ６０のピストン６５が解放方向へ移動されることを抑制し、該ピストン６５を所定のクラッチクリアランスとなる位置に保持することができるので、油圧室４に締結用油圧が供給されたときに速やかにロックアップクラッチ６０を締結することができ、ロックアップクラッチ６０を応答性良く締結することができる。特に、ロックアップクラッチ６０の解放状態でピストン６５をクラッチクリアランスがゼロとなる位置に保持する場合に、前記効果を有効に奏することができる。
【００８８】
また、前記流体リーク手段８１は、ロックアップクラッチ６０の解放状態で遠心バランス室６から油圧室４へ作動油をリークさせることによりピストン６５を解放方向へ移動させる油圧の発生を抑制すると共に、ロックアップクラッチ６０の締結時には、油圧室４と遠心バランス室６との間のシール機能を発揮するシールリング８１によって構成されることにより、作動油リーク手段を別途設ける必要なしに既存のシールリングを利用することができる。
【００８９】
また、ケース内圧室２から遠心バランス室６に作動油を導入する流体導入手段は、ケース内圧室２と遠心バランス室６との間に配設されるシールリング８３によって構成されることにより、流体導入手段として、ピストン６５等にオリフィスを別途設ける必要なしに既存のシールリングを利用することができる。
【００９０】
ケース内圧室２と遠心バランス室６との間に配設されるシールリング８３として、ケース内圧室２と遠心バランス室６との間の差圧が比較的低い所定圧以上になるとケース内圧室２と遠心バランス室６との間のシール機能を発揮するシールリングを用いることで、エンジン始動時等にケース内圧室２と遠心バランス室６との間のシール機能によってケース内圧室２の油圧を速やかに高めることができると共に、シール機能発揮後においてもシールリングの漏れによってケース内圧室２から遠心バランス室６に作動油を導入することができる。
【００９１】
また、遠心バランス室６と油圧室４との間に配設されたシールリング８１は、遠心バランス室６と油圧室４との間の差圧が第１所定圧以上になるとシール機能を発揮し、ケース内圧室２と遠心バランス室６との間に配設されたシールリング８３は、ケース内圧室２と遠心バランス室６との間の差圧が第２所定圧以上になるとシール機能を発揮し、第２所定圧は、第１所定圧より低く設定されることにより、遠心バランス室６と油圧室４との間、及びケース内圧室２と遠心バランス室６との間にそれぞれ配設されたシールリング８１、８３を用いて、前記効果を有効に得ることができる。
【００９２】
前述した実施形態では、作動油リーク手段が、第１シールリング８１によって構成されているが、遠心バランス室６と油圧室４との間の差圧が所定圧以上になると遠心バランス室６から油圧室４へ作動油をリークさせる作動油リーク機構を用いることも可能である。
【００９３】
図５は、前記流体伝動装置の変形例を示す断面図である。図５に示すように、油圧構成部材４０の内周部４３とタービンハブ３０とを溶接により接合すると共に、油路構成部材４０に、クラッチ６０の解放状態で遠心バランス室６と油圧室４、具体的には油路４０ａとの間の差圧が所定圧以上になると遠心バランス室６から油圧室４へ作動油をリークさせる作動油リーク機構９０を用いることも可能である。
【００９４】
作動油リーク機構９０は、油路構成部材４０に設けられた遠心バランス室６と油圧室４、具体的には油路４０ａとを連通する連通孔９１と、該連通孔９１を開閉する弁体としてのボール弁９２とを備え、ボール弁９２は、クラッチ６０の解放状態で遠心バランス室６と油圧室４との間の差圧が所定圧以上になると連通孔９１を開き、遠心バランス室６から油圧室４へ作動油をリークさせるように構成されている。
【００９５】
ボール弁９２は、連通孔９１内に収納され、ボール弁９２の遠心バランス室側が、油路構成部材４０に設けられたボール弁座部９３によって支持され、ボール弁９２の油圧室４側が連通孔９１内に収納されたスプリング９４によって押圧されている。スプリング９４は、油路構成部材４０に設けられたスプリング受け部９５によって支持されている。
【００９６】
ボール弁９２は、スプリング９４によって押圧されて連通孔９１を閉じるように設けられているが、ロックアップクラッチ６０の解放状態で遠心バランス室６と油圧室４との間の差圧が前記第１所定圧よりも高い所定圧以上になるとスプリング９４側に移動して連通孔９１を開き、連通孔９１を通じて遠心バランス室６から油圧室４へ作動油をリークさせる。
【００９７】
これにより、図５の実線矢印で示すように、クラッチ６０の解放状態において、第２シールリング８３を介してケース内圧室２から遠心バランス室６に作動油が導入され、遠心バランス室６に作動油が充填されると、図５の破線矢印で示すように、遠心バランス室６内に導入された作動油は、タービンハブ３０の連通孔３５を通じて排出されると共に、遠心バランス室６と油圧室２との差圧が前記所定圧以上になると、連通孔９１を通じて油圧室４、具体的には油路４０ａへリークされる。
【００９８】
このようにして構成された作動油リーク機構９０を備えたトルクコンバータ１においても、ロックアップクラッチ６０の解放状態でロックアップクラッチ６０のピストン６５が解放方向へ移動されることを抑制し、該ピストン６５を所定のクラッチクリアランスとなる位置に保持することができるので、油圧室４に締結用油圧が供給されたときに速やかにロックアップクラッチ６０を締結することができ、ロックアップクラッチ６０を応答性良く締結することができる。
【００９９】
また、作動油リーク機構９０は、遠心バランス室６と油圧室４とを連通する連通孔９１と、該連通孔９１を開閉するボール体９２とを備え、ボール弁９２は、ロックアップクラッチ６０の解放状態で遠心バランス室６と油圧室４との間の差圧が所定圧以上になると連通孔９１を開き、遠心バランス室６から油圧室４へ作動油をリークさせるように構成されていることにより、ロックアップクラッチの解放状態で遠心バランス室内にピストンを解放方向へ移動させる流体圧が発生することを抑制することができる。
【０１００】
本発明は、例示された実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の改良及び設計上の変更が可能である。
【産業上の利用可能性】
【０１０１】
以上のように、本発明によれば、ロックアップクラッチの解放状態でロックアップクラッチのピストンが解放方向へ移動されることを抑制し、ロックアップクラッチを応答性良く締結することが可能となるから、ロックアップクラッチを有する流体伝動装置ないしこれを搭載する車両の製造技術分野において好適に利用される可能性がある。
【符号の説明】
【０１０２】
１  トルクコンバータ
２  ケース内圧室
４  油圧室
６  遠心バランス室
１０  ケース
２０  ポンプ
２３ａ、２４ａ、２５ａ、２５ｂ、４０ａ  油路
３０  タービンハブ
４０  油路構成部材
５０  プレート部材
６０  ロックアップクラッチ
６５  ピストン
８１  第１シールリング
８３  第２シールリング
９０  作動油リーク機構
９１  連通孔
９２  ボール弁
９４  スプリング
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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