(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
前記クラッチディスクからのトルクを前記タービンに伝達するとともに、捩り振動を吸収・減衰するダンパ機構をさらに備えた、請求項1から3のいずれかに記載のトルクコンバータのロックアップ装置。
前記油室プレートは、前記フロントカバーからのトルクを前記プレッシャプレートに伝達するトルク伝達部を有している、請求項6に記載のトルクコンバータのロックアップ装置。
前記フロントカバーと前記ピストンとの間には、ロックアップの解除時に前記ロックアップ用油室に発生する油圧をキャンセルするためのキャンセル用油室が形成されており、
前記支持用ボスには、前記ロックアップ用油室及び前記キャンセル用油室のそれぞれに連通する油路が形成されている、
請求項6から8のいずれかに記載のトルクコンバータのロックアップ装置。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
特許文献1の装置では、フロントカバーに摺動部材を固定することによって、フロントカバー、特にその摩擦面が変形するのを抑えるようにしている。
【0007】
しかし、摩擦面の変形を確実に抑えるためには、剛性の高い部材が必要になり、重量が重くなるだけではなく、軸方向の寸法も長くなる。また、
トルクコンバータの内部圧力の上昇は、フロントカバーの主に内周部が膨らむような変形を招く。このような変形は、摩擦面に摺動部材を固定しただけでは、抑えることは困難である。
【0008】
本発明の課題は、トルクコンバータの内部圧力の上昇によってフロントカバーが変形した場合であっても、簡単な構成で、摩擦部材の全面が均一にフロントカバーの摩擦面に接触できるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【0009】
(1)本発明の一側面に係るトルクコンバータのロックアップ装置は、フロントカバーからのトルクをトルクコンバータのタービンを介してトランスミッション側の部材に伝達するための装置である。このロックアップ装置は、フロントカバーの側面に形成された摩擦面と、摩擦面に圧接可能な環状のクラッチディスクと、ピストンと、環状のプレッシャプレートと、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に配置され、軸方向に移動自在である。プレッシャプレートは、ピストンとクラッチディスクとの間に軸方向に移動自在に配置され、ピストンからの押圧力によってクラッチディスクをフロントカバー側に押圧する。そして、プレッシャプレートは、ピストンの曲げ剛性よりも低い曲げ剛性を有し、ピストンによってフロントカバー側に押圧された際に、フロントカバーの変形に倣って変形可能である。
【0010】
ここでは、ピストンがフロントカバー側に移動すると、プレッシャプレートを介してクラッチディスクがフロントカバーの摩擦面に圧接され、ロックアップオン(動力伝達状態)になる。
【0011】
ここで、トルクコンバータの内部圧力が上昇している場合、フロントカバーは、例えば、摩擦面の内周側が外周側に比較してエンジン側に近づくように変形している。このような状況において、プレッシャプレート及びクラッチディスクがピストンによって摩擦面側に押圧されると、プレッシャプレートの剛性が低く設定されているので、プレッシャプレート及びクラッチディスクはフロントカバーの変形に倣って変形する。この変形によって、クラッチディスクの全面が摩擦面に接触することになる。このため、簡単な構成によって、クラッチディスクの部分的な異常摩耗を抑えることができる。
【0012】
(2)好ましくは、クラッチディスクは、環状のコアプレートと、コアプレートの両側面に固定された摩擦部材と、を有している。コアプレートは、プレッシャプレートの曲げ剛性よりも低い曲げ剛性を有し、ピストン及びプレッシャプレートによってフロントカバー側に押圧された際に、フロントカバーの変形に倣って変形可能である。
【0013】
ここでは、前記同様に、フロントカバーが変形している場合、クラッチディスクがピストン及びプレッシャプレートによって押圧されると、コアプレートはフロントカバーの変形に倣って変形する。この変形によって、摩擦部材の全面が摩擦面に接触するので、簡単な構成によって、摩擦部材の異常摩耗を抑えることができる。
【0014】
(3)好ましくは、ピストンは、円板状の本体部と、押圧部と、を有している。押圧部
は、本体部の外周部に軸方向に突出して形成され、プレッシャプレートを押圧する。また、押圧部は、摩擦部材の径方向の幅の中央位置から内周側に20%、外周側に10%の間の領域に当接してプレッシャプレートを押圧する。
【0015】
トルクコンバータ内部圧力が上昇すると、一般的に、フロントカバーは、摩擦面の内周側が外周側に比較してエンジン側に近づくように変形している。このような状況においては、ピストンは、摩擦部材の外周側よりは内周側を押圧するほうが好ましい。
【0016】
具体的には、摩擦部材の幅方向の外周側40%の範囲を押圧すると、摩擦部材を含むクラッチディスクの内周側がフロントカバーから離れる方向に変形しやすく、摩擦部材の全面を摩擦面に接触させることができない。また、摩擦部材の幅方向の内周側30%の範囲を押圧すると、摩擦部材を含むクラッチディスクの外周側がフロントカバーから離れる方向に変形しやすくなり、摩擦部材の全面を摩擦面に接触させることができない。
【0017】
そこで、摩擦部材の全面を摩擦面に接触させるためには、摩擦部材の幅方向の中央位置から内周側20%で外周側10%の間の領域を押圧するのが好ましい。
【0018】
(4)好ましくは、クラッチディスクからのトルクをタービンに伝達するとともに、捩り振動を吸収・減衰するダンパ機構をさらに備えている。
【0019】
(5)好ましくは、プレッシャプレートはフロントカバーからのトルクが入力され、クラッチディスクはプレッシャプレート及びフロントカバーからのトルクをダンパ機構に伝達する。
【0020】
ここでは、フロントカバーからのトルクは、プレッシャプレートに伝達され、さらにプレッシャプレートからクラッチディスクに摩擦伝達により伝達されてダンパ機構に伝達される。
【0021】
(6)好ましくは、このロックアップ装置は、環状の
支持用ボスと、円板状の油室プレートと、をさらに備えている。
支持用ボスは、フロントカバーの内周部にタービン側に突出して固定されるとともに、外周面にピストンが軸方向に摺動可能に支持されている。油室プレートは、
支持用ボスの外周面に、フロントカバーとの間にピストンを挟むように固定され、ピストンとの間にロックアップ用油室を構成する。
【0022】
ここでは、ロックアップ用油室に作動油を供給することによってピストンを作動させ、素早くロックアップオンの状態にすることができる。
【0023】
(7)好ましくは、油室プレートは、フロントカバーからのトルクをプレッシャプレート伝達するトルク伝達部を有している。
【0024】
ここでは、フロントカバーに入力されたトルクは、
支持用ボスから油室プレートのトルク伝達部を介してプレッシャプレートに伝達され、さらにプレッシャプレートからクラッチディスクを介してダンパ機構に伝達される。
【0025】
(8)好ましくは、ピストンは、円周方向に所定の間隔で形成された軸方向に貫通する複数の開口を有している。また、トルク伝達部は、油室プレートの外周部に油室プレートと一体で形成され、ピストンの開口を貫通してプレッシャプレートに係合している。
【0026】
(9)好ましくは、
ロックアップ解除時にロックアップ用油室に発生する油圧をキャンセルするためのキャンセル用油室が形成されている。そして、
支持用ボスには、ロックアップ用油室及びキャンセル用油室のそれぞれに
連通する油路が形成されている。
【0027】
ここでは、ロックアップ用油室の作動油をドレンすることによって、ロックアップが解除される。そして、キャンセル用油室によって、ロックアップオフ時においてロックアップ油室に残った作動油の遠心力によって発生する油圧がキャンセルされる。また、キャンセル用油室は、フロントカバーを利用して構成されているので、構成が簡単になる。
【発明の効果】
【0028】
以上のような本発明では、トルクコンバータの内部圧力の上昇によってフロントカバーが変形した場合であっても、簡単な構成で、摩擦部材の全面を均一にフロントカバーの摩擦面に接触させることができる。
【発明を実施するための形態】
【0030】
[トルクコンバータの全体構成]
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1の縦断面図である。トルクコンバータ1は、エンジンのクランクシャフトからトランスミッションの入力シャフトにトルクを伝達するための装置である。
図1の左側に図示しないエンジンが配置され、
図1の右側に図示しないトランスミッションが配置されている。
図1に示すO−Oがトルクコンバータ1の回転軸である。
【0031】
トルクコンバータ1は、主に、フロントカバー2と、3種の羽根車(インペラ3,タービン4及びステータ5)からなるトルクコンバータ本体6と、ロックアップ装置7と、を備えている。
【0032】
[フロントカバー2]
フロントカバー2は、円板状の部材であって、内周端にはセンタボス8が溶接により固定されている。センタボス8は、軸方向に延びる円筒形状の部材であり、クランクシャフト(図示せず)の中心孔内に挿入されるものである。
【0033】
なお、図示していないが、フロントカバー2はフレキシブルプレートを介してエンジンのクランクシャフトに連結されるようになっている。すなわち、フロントカバー2の外周側かつエンジン側の面には、円周方向に等間隔で複数のボルト9が固定されており、このボルト9に螺合するナットによって、フレキシブルプレートの外周部がフロントカバー2に固定されている。
【0034】
フロントカバー2の外周部には、軸方向トランスミッション側に延びる外周側筒状部2aが形成されている。この外周側筒状部2aの先端にインペラ3が溶接によって固定され
ている。この結果、フロントカバー2とインペラ3とによって、内部に作動油が充填される流体室が形成されている。
【0035】
また、フロントカバー2の径方向中間部において、タービン側の側面には、環状の平坦部2bが形成されている。平坦部2bは、その内外周部に比較してタービン側に突出して形成されており、平坦部2bの表面が摩擦面として機能する(以下、平坦部2bを「摩擦面2b」と記す)。
【0036】
[インペラ3]
インペラ3は、主に、インペラシェル10と、その内側に固定された複数のインペラブレード11と、から構成されている。そして、インペラシェル10の外周側先端部が、前述のように、フロントカバー2に溶接されている。なお、インペラシェル10の内周端部には、トランスミッション側に延びる筒状部が形成されている。
【0037】
[タービン4]
タービン4は流体室内でインペラ3に対して軸方向に対向して配置されている。タービン4は、主に、タービンシェル14と、その内部に固定された複数のタービンブレード15と、タービンシェル14の内周端部に固定されたタービンハブ16と、から構成されている。タービンシェル14とタービンハブ16とは複数のリベット17によって固定されている。
【0038】
タービンハブ16は、フランジ部16aと、筒状部16bと、ダンパ支持部16cと、を有している。フランジ部16aは、円板状であり、タービンシェル14の内周端部が固定されている。筒状部16bは、フランジ部16aの内周部からトランスミッション側に延びて形成されている。筒状部16bの内周部にはスプライン孔16dが形成されており、このスプライン孔16dが、トランスミッションの入力シャフト(図示せず)の先端に形成されたスプライン軸と噛合可能である。ダンパ支持部16cは、フランジ部16aの外周部を延長して形成されている。ダンパ支持部16cの詳細については後述する。
【0039】
タービンハブ16の内周端部において、筒状部16bと逆側(エンジン側)には、カラー18が固定されている。カラー18は、タービンハブ16の内周端部において、径方向において筒状部16bとほぼ同じ位置からエンジン側に延びている。
【0040】
[ステータ5]
ステータ5は、インペラ3の内周部とタービン4の内周部との間に配置され、タービン4からインペラ3に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5は樹脂やアルミ合金等で鋳造により一体に形成されている。ステータ5は、主に、円板状のステータシェル20と、ステータシェル20の外周側にステータシェル20と一体で形成された複数のステータブレード21と、を有している。ステータシェル20は、ワンウェイクラッチ22を介して固定シャフト(図示せず)に連結されている。
【0041】
ステータシェル20とインペラシェル10との間、及びステータシェル20とタービンハブ16のフランジ部16aとの間には、それぞれスラストベアリング23,24が配置されている。
【0042】
[ロックアップ装置7]
ロックアップ装置7は、フロントカバー2とタービン4との間に配置され、フロントカバー2からタービン4に動力を直接伝達するものである。このロックアップ装置7は、
図2に拡大して示すように、クラッチディスク28と、プレッシャプレート29と、ピストン30と、ピストン作動機構31と、ダンパ機構34と、を有している。
【0043】
<クラッチディスク28>
クラッチディスク28は、環状に形成されており、フロントカバー2の摩擦面2bに圧接可能である。クラッチディスク28は、環状のコアプレート36と、コアプレート36の両側面に固定された環状の摩擦部材37と、を有している。コアプレート36の外周部は、摩擦部材37の外径よりも大きく、摩擦部材37から外周側に突出した部分がタービン側に所定の角度で折り曲げられている。そして、この折曲げ部分に、複数の係合突起36aが形成されている。
【0044】
また、クラッチディスク28は、
図3に拡大して示すように、ロックアップオフ(動力伝達の解除)の自由状態で、傾斜するように形成されている。具体的には、クラッチディスク28の内周側が、外周側に比較してフロントカバー2側に位置するように傾斜している。このため、ロックアップオフの状態では、クラッチディスク28の内周端がフロントカバー2の摩擦面2bに対して環状に線接触し、クラッチディスク28の外周端がプレッシャプレート29に対して環状に線接触する。このような構成によって、ロックアップオフの状態で、ドラグトルクが軽減される。
【0045】
<プレッシャプレート29>
プレッシャプレート29は、クラッチディスク28とピストン30との間に軸方向に移動自在に配置されている。プレッシャプレート29は、ピストン30により押圧されて、クラッチディスク28をフロントカバー2側に押圧する。また、プレッシャプレート29は、環状に形成されており、外径はクラッチディスク28の摩擦部材37の外径よりも大きく、内径は摩擦部材37の内径より小さい。プレッシャプレート29の内周端部には、
図4に拡大して示すように、円周方向に所定の間隔で複数の溝29aが形成されている。各溝29aは、径方向に所定の深さを有し、内周側が開口している。なお、
図4はプレッシャプレート29をフロントカバー2側から視た図である。
【0046】
<ピストン30>
ピストン30は、
図1及び
図2に示すように、フロントカバー2とタービン4との間に配置され、軸方向に移動自在である。ピストン30は、円板状の受圧部30aと、第1突出部30bと、第2突出部30cと、外周円板部30dと、を有している。なお、受圧部30aと外周円板部30dによって本体部が形成されている。
【0047】
受圧部30aは作動油の圧力を受ける部分であり、第1突出部30bは受圧部30aの外周部に、タービン4側に突出して形成されている。受圧部30aの外周端部はフロントカバー2側に傾斜して延びており、第2突出部30cは、この傾斜して延びた部分の先端に、さらにフロントカバー2側に突出して形成されている。
【0048】
外周円板部30dは、受圧部30aと一体で、受圧部30aに対してフロントカバー側にオフセットされている。
図5に示すように、外周円板部30dの内周部には、円周方向に所定の間隔で複数の開口30eが形成されている。複数の開口30eは軸方向に貫通している。なお、
図5はピストン30をフロントカバー2側から視た図である。
【0049】
また、外周円板部30dの外周端部には、環状の押圧部30fが形成されている。押圧部30fは、外周円板部30dの外周端部に、フロントカバー2側に突出して形成されている。この押圧部30fは、プレッシャプレート29の径方向の幅のほぼ中央部に当接するように形成されている。押圧部30fは、プレッシャプレート29を介して、摩擦部材37の径方向の幅の中央位置から内周側に20%、外周側に10%の間の領域を押圧するのが好ましい。
【0050】
<コアプレート36、プレッシャプレート29、ピストン30の剛性>
コアプレート36、プレッシャプレート29、及びピストン30の曲げ剛性は、ピストン30が最も高く、プレッシャプレート29はピストン30より低く、コアプレート36は最も低く設定されている。
【0051】
コアプレート36、プレッシャプレート29、及びピストン30を以上のような仕様にしているので、フロントカバー2(特に摩擦面2bが形成された部分)が変形した場合、ピストン30でプレッシャプレート29及びクラッチディスク28を押圧すれば、プレッシャプレート29及びクラッチディスク28は、フロントカバー2の変形に倣って変形することになる。
【0052】
<ピストン作動機構31>
ピストン30は、ピストン作動機構31によって軸方向に作動する。
図2に示すように、ピストン作動機構31は、支持用ボス40と、カバープレート(油室プレート)41と、リターン機構42と、を有している。
【0053】
−支持用ボス40−
支持用ボス40は、
図2及び
図6に示すように、フロントカバー2の内周部に固定されている。具体的には、支持用ボス40は、センタボス8の一部であり、センタボス8のタービン4側端部から軸方向に延びる筒状に形成されている。支持用ボス40は、第1固定部40aと、ピストン支持部40bと、第2固定部40cと、第1中間部40dと、第2中間部40eと、を有している。なお、
図6は
図1の拡大部分図である。
【0054】
第1固定部40aは、外周面にフロントカバー2の内周端面が溶接により固定されている。すなわち、第1固定部40aの外周面にフロントカバー2の内周端面が挿入されて固定されていることにより、センタボス8に対してフロントカバー2が芯出しされている。
【0055】
ピストン支持部40bは、外径が第1固定部40aの外径よりも大きく形成されている。ピストン支持部40bの外周面には、ピストン30の内周端面が摺動自在に支持されている。また、ピストン支持部40bの外周面には、シール部材45が装着されている。このシール部材45によって、ピストン支持部40bの外周面とピストン30の内周端面との間がシールされている。なお、ピストン支持部40bのフロントカバー2側の側面は、内周側に行くにしたがってフロントカバー2
から離れるように傾斜している。
【0056】
第2固定部40cは、外径がピストン支持部40bの外径よりも小さい。すなわち、ピストン支持部40bと第2固定部40cとは段違いになっている。この第2固定部40cの外周面に、カバープレート41の内周端面が溶接により固定されている。第2固定部40cの外径を、シール部材45が装着されたピストン支持部40bの外径よりも小さくすることによって、第2固定部40cにカバープレート41を溶接した際にも、溶接によるピストン支持部40bの歪を抑えることができる。したがって、ピストン支持部40bとピストン30との間のシール性が向上する。
【0057】
第1中間部40dは、第1固定部40aとピストン支持部40bとの間に形成されている。第1中間部40dの外周面は、フロントカバー2側からタービン4側に向けて径が大きくなるように傾斜している。第1中間部40dの外周面の最小径は第1固定部40aの直径よりも大きく、最大径はピストン支持部40bの直径よりも小さい。
【0058】
第2中間部40eは、ピストン支持部40bと第2固定部40cとの間に形成されている。第2中間部40eの外周面は、フロントカバー2側からタービン4側に向けて径が小さくなるように傾斜している。第2中間部40eの外周面の最大径はピストン支持部40
bの直径よりも小さく、最小径は第2固定部40cの直径よりも大きい。
【0059】
なお、支持用ボス40のタービン4側の端面とタービンハブ16との間には、スラストワッシャ46が配置されている。スラストワッシャ46の表面には、径方向に
貫通する溝が形成されている。
【0060】
−カバープレート41−
カバープレート41は、フロントカバー2との間にピストン30の受圧部30aを挟むように配置されている。カバープレート41は、
図2に示すように、本体部41aと、シール部41bと、トルク伝達部41cと、を有している。
【0061】
本体部41aは、円板状に形成されており、前述のように、内周端面が支持用ボス40の第2固定部40cの外周面に溶接によって固定されている。
【0062】
シール部41bは、本体部41aの外周部に形成されており、タービン4側に窪む凹部41dを有している。この凹部41dに、ピストン30の第1突出部30bが挿入されている。第1突出部30bの外周部にはシール部材47が装着されており、シール部材47の外周部が凹部41dの内周面に当接している。したがって、このシール部材47によって、ピストン30とカバープレート41との間にロックアップ用油室C1が形成されている。
【0063】
トルク伝達部41cは、シール部41bのさらに外周側に形成されている。トルク伝達部41cは、シール部41bの外周部からフロントカバー側に延びる複数の係合突起(以下、「係合突起41c」と記す)である。この係合突起41cは、
図4及び
図5に示すように、ピストン30に形成された開口30eを貫通し、プレッシャプレート29の内周端部に形成された溝29aに係合している。
図7に、カバープレート41及びピストン30をタービン4側から視た斜視図を示している。
【0064】
このような構成により、カバープレート41に伝達されたトルクを、プレッシャプレート29に伝達することが可能である。また、トルク伝達部としての係合突起41cの円周方向の寸法とピストン30の開口30eの円周方向の寸法とを適切に設定することによって、カバープレート41に対するピストン30の相対回転を規制することができる。
【0065】
−リターン機構42−
リターン機構42は、
図2及び
図8に示すように、フロントカバー2とピストン30との間に配置されている。
図8は、フロントカバー2及びピストン30のリターン機構42が配置された部分の平面断面図であり、外周側から視た図である。具体的には、リターン機構42は、フロントカバー2のピストン30側の側面に形成された凹部2gと、ピストン30のフロントカバー2側の側面に形成された凹部30gとの間に配置されている。リターン機構42は、ピストン30をフロントカバー2の摩擦面から離れる方向に付勢する機構であり、ピストン30をフロントカバー2から離れる方向に付勢するとともに、フロントカバー2の摩擦面2bとピストン30の押圧部30fとの間の隙間を調整する。リターン機構42は、
図8に示すように、バイメタル製のリターンスプリング50と、カム機構51と、によって構成されている。
【0066】
リターンスプリング50は、フロントカバー2に固定された支持部材52と、カム機構51の一端と、の間に左右方向に延びて配置されている。リターンスプリング50は、作動油温度が低いときには、
図8(a)に示すように、スプリング長が短くなるように変形する。また、リターンスプリング50は、作動油温度が高いときには、
図8(b)に示すように、スプリング長が長くなるように変形する。
【0067】
カム機構51は、フロントカバー2の凹部2gに固定された第1カム部材55と、ピストン30の凹部30gに固定された第2カム部材56と、を有している。
【0068】
第1カム部材55は、左右方向に延びるブロック状の部材であり、第1傾斜面55aと、溝55bと、第2傾斜面55cと、を有している。第1傾斜面55aは、第1カム部材55の一端部の外周面に形成されており、一端から他端に向けて厚みが薄くなるように傾斜している。溝55bは、第1傾斜面55aの他端側に所定の幅で形成されており、径方向に貫通している。第2傾斜面55cは、溝55bの他端側の一部を覆うように形成された突起部の内周面に形成されている。第2傾斜面55cは、第1傾斜面55aと同じ方向に傾斜している。この第1カム部材55の他端面に、リターンスプリング50の一端が固定されている。
【0069】
第2カム部材56は、左右方向に延びるブロック状の部材であり、第1傾斜面56aと、係合部56bと、第2傾斜面56cと、を有している。係合部56bは、第2カム部材56において、第1カム部材55側に突出した部分であり、第1カム部材55の溝55bに挿入可能である。そして、第1傾斜面56aは、係合部56bの第1カム部材55側に形成されており、第1カム部材55の第1傾斜面55aと同方向に同じ角度で傾斜している。そして、両カム部材55,56の第1傾斜面55a,56aは互いに当接してスライド可能である。また、第2傾斜面56cは、係合部56bの第1傾斜面56aとは逆側に形成されており、第1カム部材55の第2傾斜面55cと同方向に同じ角度で傾斜している。そして、両カム部材55,56の第2傾斜面55c,56cは互いに当接してスライド可能である。
【0070】
−リターン機構42の作用−
このようなリターン機構42では、雰囲気温度が低温の場合は、リターンスプリング50が
図8(a)に示すように収縮する。このため、
図8(a)において、第1カム部材55が第2カム部材56に対して右方向に移動する。すると、第1及び第2カム部材55,56の第1傾斜面55a,56aのスライドによって、ピストン30がフロントカバー2から離れるように移動する。このため、ピストン30とフロントカバー2との間の隙間、すなわち、クラッチディスク28が設けられた部分の隙間(クラッチディスク28の切れ代)が大きくなる。したがって、クラッチディスク28部分におけるドラグトルクを小さく抑えることができる。
【0071】
一方、雰囲気温度が高くなって、例えば常温になると、リターンスプリング50が
図8(b)に示すように伸長する。このため、
図8(b)において、第1カム部材55が第2カム部材56に対して左方向に移動する。すると、第1及び第2カム部材55,56の第2傾斜面55c,56cのスライドによって、ピストン30がフロントカバー2に近づくように移動する。このため、ピストン30とフロントカバー2との間の隙間、すなわち、クラッチディスク28が設けられた部分の隙間(クラッチディスク28の切れ代)が小さくなる。したがって、素早くロックアップさせることができる。
【0072】
<油圧回路>
ピストン作動機構31の構成によって、
図2に示すように、ピストン30の受圧部30aとカバープレート41の本体部41aとの間には、ロックアップ用油室C1が形成されている。また、フロントカバー2の径方向中間部と内周部との間には、軸方向に延びる筒状の段付き部2cが形成されており、この段付き部2cの外周面には、シール部材57が装着されている。シール部材57は、ピストン30の第2突出部30cの内周面に当接している。したがって、ピストン30の受圧部30aとフロントカバー2との間には、ロックアップオフ時にロックアップ用油室C1で発生する油圧をキャンセルするためのキャン
セル用油室C2が形成されている。
【0073】
なお、フロントカバー2の段付き部2cに装着されたシール部材57は、通常のシール部材(例えば第1突出部30bに装着されたシール部材47)よりもシール性能が劣る。具体的には、シール部材57を段付き部2cに装着した状態でも、シール部材57の突き合わせ部の隙間が、通常設定されている隙間よりも広くなるように設定されている。このため、シール部材57が装着された部分では、他のシール部に比較して作動油の漏れ量が多くなる。
【0074】
支持用ボス40には、
図2及び
図6に示すように、径方向に貫通する第1油路P1及び第2油路P2が形成されている。第1油路P1は、支持用ボス40の第2中間部40eの傾斜面に開口し、ロックアップ用油室C1と支持用ボス40の内周部の空間とを連通する。第2油路P2は、第1中間部40dの傾斜面に開口し、キャンセル用油室C2と支持用ボス40の内周部の空間とを連通する。カラー18には、環状の溝18aが形成されており、この溝18aに、径方向に貫通する複数の第3油路P3が形成されている。そして、第2油路P2は第3油路P3と連通している。
【0075】
<ダンパ機構34>
ダンパ機構34は、クラッチディスク28とタービン4との間に配置され、クラッチディスク28からのトルクをタービン4に伝達するものである。
図9に示すように、ダンパ機構34は、係合部材60と、ドライブプレート61と、ドリブンプレート62と、複数のトーションスプリング63と、を有している。
【0076】
係合部材60は、固定部60aと、それぞれ複数の第1係合部60b及び第2係合部60cと、を有している。固定部60aは、環状に形成され、リベット65によってドライブプレート61に固定されている。複数の第1係合部60bは、固定部60aの外周端をフロントカバー2側に折り曲げて形成されており、クラッチディスク28のコアプレート36の外周に形成された係合突起36aに噛み合っている。クラッチディスク28は、第1係合部60bに対して、軸方向には移動自在であり、相対回転は禁止されている。複数の第2係合部60cは、固定部60aの外周端をタービン4側に折り曲げて形成されている。
【0077】
ドライブプレート61は、環状に形成されており、ピストン30とタービン4との間に配置されている。ドライブプレート61は、係合部材60に伝達されたトルクをトーションスプリング63に伝達する。ドライブプレート61は、円板部61aと、複数の支持部61bと、複数の係合部61cと、を有している。
【0078】
円板部61aの内周端面は、タービン4側に折り曲げられて、位置決め部61dとなっている。この位置決め部61dが、タービンハブ16の外周端部に形成された
ダンパ支持部16cによって、支持され、径方向及び軸方向に位置決めされている。円板部61aの外周部には、軸方向に貫通する孔61eが形成されている。この孔61eを、係合部材60の第2係合部60cが貫通し、タービン4側に延びている。
【0079】
支持部61bは、円板部61aの外周部に形成され、断面C字状である。この支持部61bに、複数のトーションスプリング63が収容されており、支持部61bによって、トーションスプリング63の径方向及びフロントカバー2側への移動が規制されている。
【0080】
係合部61cは、円板部61aの外周部において、隣接する支持部61bの間に形成されている。係合部61cの一部が、支持部61bに収容されたトーションスプリング63の両端面に係合している。
【0081】
ドリブンプレート62は、概略円板状に形成されており、ドライブプレート61とタービン4との間に配置されている。ドリブンプレート62は、トーションスプリング63に伝達されたトルクをタービンハブ16に伝達するものである。ドリブンプレート62は、内周端部がリベット17によってタービンシェル14及びタービンハブ16に固定されている。また、ドリブンプレート62は、タービンシェル14の側面に沿って外周側に延びており、外周部に形成された係合部62aがトーションスプリング6
3の両端面に係合している。
【0082】
[動作]
ロックアップ装置7において、ロックアップを解除(ロックアップオフ)する場合には、ロックアップ用油室C1はドレンに接続される。したがって、ロックアップ用油室C1内の作動油は、第
1油路P
1を介してタンク側に戻される。このような状態では
、ピストン30の押圧部30fによるプレッシャプレート
29への押圧力が解除される。したがって、ロックアップオフ(動力伝達が解除された状態)であり、フロントカバー2からのトルクは、作動油を介してインペラ3からタービン4に伝達され、タービンハブ16を介してトランスミッションの入力シャフトに伝達される。
【0083】
なお、このロックアップオフのときに、ロックアップ用油室C1に残った作動油に遠心力が作用し、これによってピストン30がフロントカバー2側に押される場合がある。ピストン30がフロントカバー2側に移動すると、クラッチディスク28によるドラグトルクが大きくなる。
【0084】
そこで、この装置では、前述のように、シール部材57からの漏れ量が、通常の漏れ量より多くなるようにしている。このため、シール部材57から漏れた作動油がキャンセル用油室C2に侵入し、ピストン30のフロントカバー2側への移動を抑えている。すなわち、ロックアップ用油室C1における作動油の遠心力によって作用するピストン30への押圧力を、シール部材57からキャンセル用油室C2に漏れる作動油によってキャンセルするようにしている。
【0085】
一方、ロックアップ装置7において、ロックアップオン(動力伝達状態)にする場合は、キャンセル用油室C2をドレンに接続するとともに、ロックアップ用油室C1に作動油を供給する。すなわち、カラー18の端面に作動油を供給するとともに、第1油路P1を介して、作動油をロックアップ用油室C1に供給する。これにより、ピストン30はフロントカバー2側に移動し、プレッシャプレート29をフロントカバー2側に移動させる。このため、クラッチディスク28がフロントカバー2とプレッシャプレート29との間に挟持され、ロックアップオンの状態になる。
【0086】
このロックアップオンの状態では、フロントカバー2からのトルクは、支持用ボス40→カバープレート41→プレッシャプレート29→クラッチディスク28の経路を介して、またフロントカバー2からクラッチディスク28を介してダンパ機構34に伝達される。
【0087】
以上のトルク伝達経路において、カバープレート41とプレッシャプレート29との間は、係合突起41cと溝29aとの噛合によってトルク伝達が行われる。係合突起41cと溝29aとの間には隙間が存在するので、歯打ち音が発生する。この歯打ち音は、フロントカバー2に伝達されて外部に漏れることになる。しかし、この実施形態の装置では、歯打ち音が発生する部分(係合突起41cと溝29aとの係合部)とフロントカバー2との間の伝達経路が長く設定されているので、歯打ち音がフロントカバー2に伝達されるまでに減衰される。このため、歯打ち音が外部に漏れにくくなる。
【0088】
ダンパ機構34においては、係合部材60に入力されたトルクは、トーションスプリング63及びドリブンプレート62を介してタービン4に伝達され、さらにタービンハブ16を介してトランスミッションの入力シャフトに伝達される。
【0089】
以上のようなロックアップ装置7の作動中において、作動油の圧力や遠心力によって、フロントカバー2の内周側が、外周側に比較して広がるように変形する場合がある。フロントカバー2(特に摩擦面2b)が変形した状態で、クラッチディスク28を圧接すると、クラッチディスク28の全面が当接せずに局部的に当接し、クラッチディスク28が異常摩耗するおそれがある。
【0090】
しかし、本装置では、コアプレート36、プレッシャプレート29、及びピストン30の曲げ剛性を、ピストン30>プレッシャプレート29>コアプレート36に設定しているので、フロントカバー2が変形した場合でも、ピストン30でプレッシャプレート29及びクラッチディスク28を押圧すれば、プレッシャプレート29及びクラッチディスク28は、フロントカバー2の変形に倣って変形することになる。このため、クラッチディスク28の異常摩耗を抑えることができる。
【0091】
[他の実施形態]
本発明は以上のような実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱することなく種々の変形又は修正が可能である。
【0092】
前記実施形態では、クラッチ部をクラッチディスク28によって構成したが、例えばプレッシャプレートの側面に摩擦部材を固定し、この摩擦部材をフロントカバー2の摩擦面2bに圧接するようにしてもよい。この場合は、クラッチディスクを省略することができる。
また、ピストンをフロントカバーから離すためのリターン機構は、ピストンとカバープレートとの間に配置してもよい。