【実施例】
【0016】
図1は、本発明の一実施例としての発進装置1を示す構成図である。実施例の発進装置1は、原動機としてのエンジン(内燃機関)を備えた車両に発進装置として搭載されるトルクコンバータであり、図示しないエンジンのクランクシャフトに連結されるフロントカバー(入力部材)3と、フロントカバー3に固定されたポンプインペラ(入力側流体伝動要素)4と、ポンプインペラ4と同軸に回転可能なタービンランナ(出力側流体伝動要素)5と、タービンランナ5からポンプインペラ4への作動油(作動流体)の流れを整流するステータ6と、図示しない自動変速機(AT)あるいは無段変速機(CVT)である変速装置のインプットシャフトISに接続されるダンパ機構8と、遠心振子式吸振装置86と、フロントカバー3とダンパ機構8とを連結する(係合させる)と共に両者の連結(係合)を解除することができる摩擦式のロックアップクラッチ機構9とを備える。
【0017】
フロントカバー3は、センターピース30とカバー本体33とを含む。ポンプインペラ4は、フロントカバー3に密に固定されるポンプシェル40と、ポンプシェル40の内面に配設された複数のポンプブレード41とを有する。タービンランナ5は、タービンシェル50と、タービンシェル50の内面に配設された複数のタービンブレード51と、リベットを介してタービンシェル50に接続されるタービンハブ52とを有する。ポンプインペラ4とタービンランナ5とは、互いに対向し合い、両者の間には、ポンプインペラ4やタービンランナ5と同軸に回転可能なステータ6が配置される。ステータ6は、複数のステータブレード60を有し、ステータ6の回転方向は、ワンウェイクラッチ61により一方向のみに設定される。これらのポンプインペラ4、タービンランナ5およびステータ6は、作動油を循環させるトーラス(環状流路)を形成する。
【0018】
ダンパ機構8は、インプットシャフトISに固定(スプライン嵌合)されるダンパハブ80(出力要素)と、フロントカバー3やポンプインペラ4のポンプシェル40により画成される油室内の外周側領域に配置されると共にロックアップクラッチ機構9によりフロントカバー3と回転方向に一体化され得る第2ドライブ部材(入力要素)81と、当該油室内の内周側領域に配置されてダンパハブ80に固定されるドリブンプレート82と、複数の第1コイルスプリング(第1弾性部材)83を介して第2ドライブ部材81と係合すると共に複数の第2コイルスプリング(第2弾性部材)84を介してドリブンプレート82と係合する環状の中間部材85とを含む。第2ドライブ部材81は、互いに連結されて複数の第1コイルスプリング83を保持する第1および第2部材からなり、それぞれ対応する第1コイルスプリング83の一端と当接する複数の当接部を有する。ドリブンプレート82は、それぞれ対応する第2コイルスプリング84の一端と当接する複数の当接部を有し、ダンパハブ80に溶接により固定される。これにより、ドリブンプレート82は、ダンパ機構8の出力要素である第2コイルスプリング84と係合する係合部を構成する。中間部材85は、第2コイルスプリング84と係合するドリブンプレート82よりもポンプシ ェル40側(変速装置側)に配置されると共に対応する第1コイルスプリング83の他端と当接する複数の当接部を有する環状の第1中間プレート85aと、第2コイルスプリング84と係合するドリブンプレート82よりもフロントカバー3側(エンジン側)に配置される環状の第2中間プレート85bとを含む。第1および第2中間プレート85a,85bは、ドリブンプレート82を間において発進装置1の軸方向に並設されると共に互いに図示しないリベットを介して連結され、複数の第2コイルスプリング84を保持する。また、第1および第2中間プレート85a,85bは、それぞれ対応する第2コイルスプリング84の他端と当接する複数の当接部をそれぞれ有する。そして、第1中間プレート85aは、タービンハブ52にガタをもって嵌合されると共に、タービンシェル50と共にリベットを介してタービンハブ52に固定される。これにより、第1中間プレート85aおよび第2中間プレート85b、タービンシェル50およびタービンハブ52は、一体に回転可能となる。
【0019】
遠心振子式吸振装置86は、環状の支持部材87と、支持部材87に対してそれぞれ揺動可能な複数(実施例では、4個)の質量体88a〜88dとからなる。実施例の質量体88a〜88dは、円盤状に形成された2枚の金属板と、支持部材87のガイド孔に転動自在に挿通されると共に両端に金属板が固定される支軸とにより構成される。支持部材87は、ダンパ機構8の第2中間プレート85bにリベットを介して固定される。これにより、遠心振子式吸振装置86の支持部材87は、ダンパ機構8の第2中間プレート85bと一体に回転可能となる。
【0020】
ロックアップクラッチ機構9は、フロントカバー3の内部かつ当該フロントカバー3のエンジン側(図中右側)の内壁面近傍に配置される。ロックアップクラッチ機構9は、カバー本体33の内側に配置されてセンターピース30にシール部材を介して当接するロックアップピストン91と、ロックアップピストン91とカバー本体33との間のロックアップピストン91の外周部に配置された第1ドライブ部材99と、ロックアップピストン91の内側にロックアップピストン91と略平行に配置されロックアップピストン91と略同径の調圧プレート92と、ロックアップピストン91のフロントカバー3側の外周側の部位とこの部位に整合するフロントカバー3の部位とに貼着された摩擦部材98a,98bとを含む。調圧プレート92は、センターピース30に溶接されると共にロックアップピストン91に板バネ93により接続される。これにより、センターピース30とロックアップピストン91と調圧プレート92は、一体に回転可能となる。第1ドライブ部材99は、摩擦部材98a,98bに挟まれた係合部99aとダンパ機構8の第2ドライブ部材81と嵌合する嵌合部99bとから構成される。嵌合部99bは、櫛歯形状しており、同様に櫛歯形状に形成された第2ドライブ部材81の嵌合部81aと相互に噛み合っている。したがって、ロックアップクラッチ機構9の第1ドライブ部材99とダンパ機構8の第2ドライブ部材81は一体回転する。
【0021】
発進装置1の内部は、タービンハブ52近傍の第1油路72とセンターピース30に形成された第2油路74とからの作動油(作動流体)により満たされている。第1油路72は、ダンパ機構8などが配置される主油室94に連通しており、主油室94は、調圧プレート92の外周側でロックアップピストン91と調圧プレート92に挟まれた調圧油室95と連通している。第2油路74は、カバー本体33とロックアップピストン91とに挟まれた圧力油室96に連通しており、この圧力油室96は、第1ドライブ部材99の係合部99aと摩擦部材98a,98bとを介して主油室94と連絡している。したがって、第2油路74から作動油を排出して圧力油室96の油圧を主油室94に比して低くし、主油室94の油圧によりロックアップピストン91がセンターピース30側に押されるようにして摩擦部材98a,98bの第1ドライブ部材99の係合部99aに対する面圧を大きくすることにより、ロックアップクラッチ機構9をロックアップ(係合)とすることができる。一方、第2油路74から作動油を供給して圧力油室96の油圧を主油室94に比して高くし、圧力油室96の油圧によりロックアップピストン91が調圧プレート92側に押されるようにして摩擦部材98a,98bの第1ドライブ部材99の係合部99aに対する面圧を小さくすることにより、ロックアップクラッチ機構9のロックアップを解除(係合の解除)することができる。なお、ロックアップクラッチ機構9のロックアップを解除するときには、作動油は、摩擦部材98a,98bと第1ドライブ部材99の係合部99aとの間を通って主油室94に流れ込む。一方、ロックアップクラッチ機構9がロックアップ(係合)しているときには、摩擦部材98a,98bと第1ドライブ部材99の係合部99aとが面圧により十分に接合しているから、作動油は主油室94から圧力油室96へは流れない。
【0022】
こうして構成された実施例の発進装置1の動作、特に、ロックアップクラッチ機構9を半係合の状態としているときの動作について、
図3に示す比較例のトルクコンバータ901と比較して説明する。ここで半係合の状態とは、実施例の発進装置1では、第1ドライブ部材99の係合部99aが摩擦部材98a,98bに対して滑りを伴ってカバー本体33やロックアップピストン91からのトルクの伝達が行なわれている状態、つまり、カバー本体33やロックアップピストン91から第1ドライブ部材99へのトルクの伝達はある程度は行なわれているが、第1ドライブ部材99はカバー本体33やロックアップピストン91とは一体として回転しておらず、回転数差を生じている状態を意味しており、比較例のトルクコンバータ901では、摩擦薄板998がフロントカバー903やロックアップピストン991に対して滑りを伴ってフロントカバー903やロックアップピストン991からのトルクを連結クランク999に伝達する状態を意味している。
【0023】
比較例のトルクコンバータ901では、ロックアップクラッチ909が半係合の状態では、圧力油室996内の作動油は、フロントカバー903やロックアップピストン991に連れ回されるから、圧力油室996内の摩擦薄板998近傍の作動油には回転半径と回転数に応じた遠心力による油圧(遠心油圧)が発生する。一方、主油室994の作動油は、ロックアップピストン991とこれより低回転で回転するタービンシェル950などに連れ回されるから、主油室994の摩擦薄板998近傍の作動油にも遠心油圧が生じるが、その大きさは、圧力油室996内の摩擦薄板998近傍の作動油に発生する遠心油圧より小さくなる。このため、圧力油室996内の摩擦薄板998近傍の作動油の遠心油圧によって生じるロックアップピストン991をフロントカバー903から遠ざける方向の力は主油室994の摩擦薄板998近傍の作動油の遠心油圧によって生じるロックアップピストン991をフロントカバー903に近づける方向の力より大きくなり、フロントカバー903やロックアップピストン991から連結クランク999に伝達するトルクが小さくなる。
【0024】
実施例の発進装置1では、ロックアップクラッチ機構9が半係合の状態では、圧力油室96の作動油は、カバー本体33やロックアップピストン91に連れ回されるから、圧力油室96内の摩擦部材98a,98b近傍の作動油には回転半径と回転数に応じた遠心力による油圧(第1の遠心油圧)が発生する。調圧油室95の作動油は、ロックアップピストン91や調圧プレート92に連れ回されるから、調圧油室95の摩擦部材98a,98b近傍の作動油にも、第1の遠心油圧と同様に、回転半径と回転数に応じた遠心力による油圧(第1の遠心油圧)が発生する。カバー本体33とロックアップピストン91と調圧プレート92は一体として回転するから、第1の遠心油圧と第2の遠心油圧は同程度となる。このため、第1の遠心油圧によりロックアップピストン91をカバー本体33から遠ざける方向の力と第2の遠心油圧によりロックアップピストン91をカバー本体33に近づける方向の力とは同程度となり、ロックアップピストン91やカバー本体33から第1ドライブ部材99に伝達するトルクはあまり変化しない。即ち、実施例の発進装置1では、調圧プレート92を設けることにより、調圧プレート92を設けない比較例のトルクコンバータ901に比して、ロックアップクラッチ機構9を半係合の状態としたときにロックアップピストン91やカバー本体33から第1ドライブ部材99に伝達するトルクが小さくなるのを抑制することができる。
【0025】
以上説明した実施例の発進装置1によれば、ロックアップクラッチ機構9にロックアップピストン91の内側にロックアップピストン91と略平行に配置され、ロックアップピストン91と略同径の調圧プレート92を設けることにより、ロックアップクラッチ機構9を半係合の状態としたときに、圧力油室96内の摩擦部材98a,98b近傍の遠心油圧(第1の遠心油圧)と調圧油室95内の摩擦部材98a,98b近傍の遠心油圧(第2の遠心油圧)とを同程度とし、ロックアップクラッチ機構9を半係合の状態としたときにロックアップピストン91に作用する両側の遠心油圧の差分に基づいてロックアップピストン91やカバー本体33から第1ドライブ部材99に伝達するトルクが小さくなるのを抑制することができる。この結果、ロックアップクラッチ機構9を半係合の状態とした際のスリップ制御の制御性を良好なものとすることができる。
【0026】
実施例の発進装置1では、ロックアップクラッチ機構9にロックアップピストン91の内側にロックアップピストン91と略平行に配置され、ロックアップピストン91と略同径の調圧プレート92を設けるものとしたが、ロックアップクラッチ機構9を半係合の状態としたときに、圧力油室96の摩擦部材98a,98b近傍の遠心油圧(第1の遠心油圧)が調圧油室95の摩擦部材98a,98b近傍の遠心油圧(第2の遠心油圧)とが同程度であればよいから、即ち、第1の遠心油圧と第2の遠心油圧が同一であるか、第1の遠心油圧の方が第2の遠心油圧より若干大きいか、第1の遠心油圧の方が第2の遠心油圧より若干小さいか、のいずれかであればよいから、調圧プレート92はロックアップピストン91と同径である必要がなく、例えば、調圧プレートの外周が摩擦部材98a,98bの最内径部位となるものとしたり、調圧プレートの外周が摩擦部材98a,98bの中央の位置となるものとしたり、調圧プレートの外周が摩擦部材98a,98bの最外径部位となるものとしたり、調圧プレートの外周が摩擦部材98a,98bの最外径部位より外周側になるものとしてもよい。即ち、調圧プレートの外周が摩擦部材98a,98bの最内径部位となるか摩擦部材98a,98bの最内径部位より外周側となればよい。なお、調圧プレートの外周が摩擦部材98a,98bの最内径部位となるものには、調圧プレートの外周が摩擦部材98a,98bの最内径部位より僅かに内周側となるものも含まれる意である。
【0027】
実施例の発進装置1では、調圧プレート92をセンターピース30に溶接し、調圧プレート92とロックアップピストン91とを板バネ93により連結するものとしたが、ロックアップクラッチ機構9を半係合の状態としたときに、圧力油室96の摩擦部材98a,98b近傍の遠心油圧が調圧油室95の摩擦部材98a,98b近傍の遠心油圧と同程度になればよいから、調圧プレート92とロックアップピストン91とセンターピース30との接続は上記に限定されるものではない。
【0028】
図2は、実施例の発進装置1の変形例としての発進装置1Bの構成の概略を示す構成図である。変形例の発進装置1Bは、ロックアップクラッチ機構9のロックアップピストン91と調圧プレート92に代えて、ロックアップクラッチ機構9Bのロックアップピストン191と調圧プレート192を備える点を除いて、実施例の発進装置1と同一の構成をしている。そこで、変形例の発進装置1Bを説明するにあたり、重複した説明を回避するために、変形例の発進装置1Bの構成のうち
図1に示した実施例の発進装置1の構成と同一の構成については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
【0029】
変形例の発進装置1Bのロックアップクラッチ機構9Bでは、ロックアップピストン191の外周端に、調圧プレート192側に屈曲する屈曲部191aが形成されている。この屈曲部191aは、調圧プレート192の外周端に位置する接触部192aに摺動可能に接触しており、屈曲部191aと接触部192aはシール部材193によってシールされている。また、調圧プレート192のセンターピース30との溶接部より若干外周側には、主油室94と調圧油室95とを連通する複数の油路孔192cが形成されており、調圧油室95には、複数の油路孔192cを介して主油室94から作動油が供給されるようになっている。
【0030】
こうした変形例の発進装置1Bにおいて、ロックアップクラッチ機構9Bを半係合の状態にしたときの調圧油室95内の作動油に作用する第2の遠心油圧は、ロックアップピストン191の屈曲部191aと調圧プレート192の接触部192aがシール部材193によりシールされているため、屈曲部191aや接触部192aが形成されていない実施例の発進装置1より高くなる。このため、ロックアップクラッチ機構9Bを半係合の状態としたときにロックアップピストン191に作用する両側の遠心油圧の差分(第1の遠心油圧と第2の遠心油圧との差分)に基づいてロックアップピストン191やカバー本体33から第1ドライブ部材99に伝達するトルクが小さくなるのをより効果的に抑制することができる。なお、変形例の発進装置1Bでは、ロックアップピストン191の屈曲部191aと調圧プレート192の接触部192aとが摩擦部材98a,98bより外周側に形成されているから、調圧油室95の摩擦部材98a,98bに相当する部位に作用する遠心油圧によってロックアップピストン191はカバー本体33側に押されることになり、ロックアップピストン191やカバー本体33から第1ドライブ部材99に伝達するトルクは若干大きくなる。
【0031】
変形例の発進装置1Bでは、ロックアップピストン191の外周端に屈曲部191aを形成すると共に調圧プレート192の外周端に接触部192aを形成するものとしたが、調圧プレート192の外周端にロックアップピストン191側に屈曲してロックアップピストン191の外周端に接触する接触部を形成し、この接触部とロックアップピストン191の外周端とをシール部材によりシールするものとしてもよい。
【0032】
変形例の発進装置1Bでは、ロックアップピストン191の屈曲部191aと調圧プレート192の接触部192aとを摩擦部材98a,98bより外周側に形成するものとしたが、ロックアップクラッチ機構9Bを半係合の状態としたときに、圧力油室96の摩擦部材98a,98b近傍の遠心油圧(第1の遠心油圧)が調圧油室95の摩擦部材98a,98b近傍の遠心油圧(第2の遠心油圧)とが同程度であればよいから、即ち、第1の遠心油圧と第2の遠心油圧が同一であるか、第1の遠心油圧の方が第2の遠心油圧より若干大きいか、第1の遠心油圧の方が第2の遠心油圧より若干小さいか、のいずれかであればよいから、屈曲部191aや接触部192aに相当する構成については、摩擦部材98a,98bより若干内周側の位置に形成するものとしたり、摩擦部材98a,98bの中央の位置に形成するものとしたり、摩擦部材98a,98bより若干外周側の位置に形成するものとしてもよい。即ち、屈曲部191aや接触部192aに相当する構成については、摩擦部材98a,98bより若干内周側の位置(所定位置)より外周側であればよい。
【0033】
変形例の発進装置1Bでは、ロックアップピストン191の屈曲部191aと調圧プレート192の接触部192aとをシール部材193によりシールするものとしたが、調圧油室95内の遠心油圧(第2の遠心油圧)は圧力油室96内の遠心油圧(第1の遠心油圧)より若干小さくても構わないから、ロックアップピストン191の屈曲部191aと調圧プレート192の接触部192aとをシール部材193によりシールしないものとしても構わない。
【0034】
実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、センターピース30とカバー本体33とからなるフロントカバー3が「入力部材」に相当し、ポンプインペラ4が「ポンプインペラ」に相当し、タービンランナ5が「タービンランナ」に相当し、ダンパ機構8が「ダンパ機構」に相当し、ロックアップクラッチ機構9が「ロックアップクラッチ機構」に相当し、カバー本体33が「装置カバー」に相当し、ロックアップピストン91が「ロックアップピストン」に相当し、第1ドライブ部材99が「伝達部材」に相当し、摩擦部材98a,98bが「摩擦部材」に相当し、調圧プレート92が「調圧プレート」に相当する。
【0035】
なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。
【0036】
以上、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等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内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。