JP5878893B2 - トルクコンバータのロックアップ装置 - Google Patents

Description

本発明は、ロックアップ装置、特に、エンジン側の部材に連結されるフロントカバーとトルクコンバータ本体との間に配置され、フロントカバーからのトルクをトルクコンバータ本体のタービンに直接伝達するためのトルクコンバータのロックアップ装置に関する。

トルクコンバータにおいては、燃費低減のためにロックアップ装置が設けられている。ロックアップ装置は、タービンとフロントカバーとの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して両者の間でトルクを直接伝達するものである。

ロックアップ装置は、一般に、ピストンとダンパ機構とを有している。ピストンは、油圧の作用によってフロントカバーに押し付けられ、フロントカバーからトルクが伝達される。また、ダンパ機構は複数のトーションスプリングを有しており、この複数のトーションスプリングによって、ピストンとタービンに連結された出力側の部材とが弾性的に連結されている。このようなロックアップ装置では、ピストンに伝達されたトルクは、複数のトーションスプリングを介して出力側の部材に伝達され、さらにタービンに伝達される。

また、特許文献１には、出力側の部材にイナーシャ部材を装着することにより、エンジンの回転速度変動を抑えるようにしたロックアップ装置が示されている。この特許文献１に示されたロックアップ装置は、タービンに固定された出力部材に相対回転可能にイナーシャ部材が装着されている。また、出力部材とイナーシャ部材との間には弾性部材としてのトーションスプリングが設けられている。

この特許文献１のロックアップ装置では、出力部材にトーションスプリングを介してイナーシャ部材が連結されているため、イナーシャ部材及びトーションスプリングがダイナミックダンパとして機能し、これらによって出力側の部材（タービン）の回転速度変動が減衰される。

特開２００９−２９３６７１号公報

特許文献１のロックアップ装置では、ピストンとタービンとの間にダイナミックダンパ装置を構成するトーションスプリングが配置されるとともに、前述のように、このトーションスプリングを介して出力部材に環状のプレート部材が弾性的に連結されている。そして、環状のプレートの外周部にイナーシャリングが固定されている。

このような特許文献１の構成では、ダイナミックダンパ装置の軸方向における占有スペースが大きくなり、またイナーシャ部材の形状が複雑となる。

本発明の課題は、特に軸方向における占有スペースが小さく、かつ低コスト化を実現できるダイナミックダンパ装置を提供することにある。

本発明の第１側面に係るトルクコンバータのロックアップ装置は、エンジン側の部材に連結されるフロントカバーとトルクコンバータ本体との間に配置され、フロントカバーからのトルクをトルクコンバータ本体のタービンに直接伝達するための装置である。このロックアップ装置は、クラッチ部と、出力回転部材と、複数の第１弾性部材と、ダイナミックダンパ装置と、を備えている。クラッチ部はフロントカバーからのトルクを出力側に伝達する。出力回転部材は、クラッチ部と相対回転自在であり、タービンに連結されている。複数の第１弾性部材はクラッチ部と出力回転部材とを回転方向に弾性的に連結する。ダイナミックダンパ装置は、クラッチ部から出力回転部材に至る動力伝達経路を構成する部材のいずれかに連結され、回転速度変動を減衰する。また、ダイナミックダンパ装置は、ダンパプレートと、１対のイナーシャ部材と、複数の第２弾性部材と、を有している。ダンパプレートは、円周方向に延びる複数の第１開口を有し、出力回転部材とともに回転する。１対のイナーシャ部材は、それぞれが、ダンパプレートの軸方向両側にダンパプレートと相対回転自在に配置され、第１開口と対向する位置に円周方向に延びる第２開口を有する。複数の第２弾性部材は、第１開口及び第２開口に収容され、ダンパプレートと１対のイナーシャ部材とを弾性的に連結する。

この装置では、クラッチ部がオン（動力伝達状態）の場合は、フロントカバーからの動力はクラッチ部を介して複数の第１弾性部材に入力され、この複数の第１弾性部材から出力回転部材を介してタービンに伝達される。このとき、動力伝達経路を構成する部材のいずれかにはダイナミックダンパ装置が連結されており、このダイナミックダンパ装置によって回転速度変動を抑えることができる。

ここでは、ダンパプレートの軸方向両側に１対のイナーシャ部材を設け、ダンパプレートと１対のイナーシャ部材の開口に第２弾性部材が収容配置されているので、従来のダイナミックダンパ装置に比較して、ダイナミックダンパ装置の占有スペースを小さくできる。特に、本発明の構成では、１対のイナーシャ部材をプレート部材によって形成することができ、イナーシャ部材を鋳造や鍛造によって形成する場合に比較して、製造コストを抑えることができる。

本発明の第２側面に係るトルクコンバータのロックアップ装置は、第１側面の装置において、それぞれ、１対のイナーシャ部材の軸方向外側において第２開口を塞ぐように配置された１対の蓋部材をさらに備えている。

ここでは、蓋部材によって、第２弾性部材が１対のイナーシャ部材の第２開口から飛び出すのが禁止されている。しかも、蓋部材は慣性を増加させるための部材としても機能している。

本発明の第３側面に係るトルクコンバータのロックアップ装置は、第２側面の装置において、ダンパプレートは、複数の第１開口の円周方向間において円周方向に延びる複数の長孔を有している。また、この装置は、長孔を軸方向に通過し、１対のイナーシャ部材及び１対の蓋部材を連結する連結部材をさらに備えている。

ここでは、１対のイナーシャ部材及び１対の蓋部材を連結する連結部材がダンパプレートの長孔を通過している。このため、連結部材が、イナーシャ部材及び蓋部材とダンパプレートとの相対回転角度範囲を所定の角度範囲に規制するためのストッパとして機能している。

本発明の第４側面に係るトルクコンバータのロックアップ装置は、第３側面の装置において、ダンパプレートの第１開口と長孔とは同一円周上に配置されている。

本発明の第５側面に係るトルクコンバータのロックアプ装置は、第１から第４側面のいずれかの装置において、イナーシャ部材は環状に形成されており、ダンパプレートは、イナーシャ部材の内周面に当接してイナーシャ部材の径方向の位置決めを行うインロー部を有している。

ここでは、ダンパプレートの一部にインロー部が形成されており、このインロー部によってイナーシャ部材が径方向に位置決めされている。

本発明の第６側面に係るトルクコンバータのロックアップ装置は、第１から第５側面のいずれかの装置において、ダイナミックダンパ装置は、低回転数域では第１ヒステリシストルクを発生し、中回転数域から高回転数域では前記第１ヒステリシストルクよりも大きな第２ヒステリシストルクを発生するヒステリシストルク発生機構を有する。

ダイナミックダンパ装置がヒステリシストルク発生機構を有している場合は、ヒステリシストルクの大きさによって、出力回転部材の回転速度変動の特性が変化する。

具体的には、出力回転部材の回転速度変動は、ダイナミックダンパ装置のヒステリシストルクが小さい場合には低回転数域で小さくなり、逆に大きい場合には中回転数域で小さくなる。

そこで、この発明では、回転数の増加に伴ってダイナミックダンパ装置におけるヒステリシストルクを増大させるようにしている。したがって、このダイナミックダンパ装置をロックアップ装置に取り付けることによって、ロックアップ回転数を低い回転数に設定した場合でも、広い回転数域において回転速度変動を抑えることができる。

本発明の第７側面に係るトルクコンバータのロックアップ装置は、第６側面の装置において、ヒステリシストルク発生機構は、スライダと、当接部材と、を有する。スライダは、イナーシャ部材とともに回転し、イナーシャ部材に対して径方向に移動自在であり、回転方向に延びる摺動面を有する。当接部材は、ダンパプレートとともに回転し、低回転数域ではスライダの摺動面に当接することによってイナーシャ部材との相対捩じり角度範囲が第１角度範囲に規制され、低回転数域より回転数が高い中回転数域ではスライダの摺動面に当接することによってイナーシャ部材との相対捩じり角度範囲が第１の角度範囲より狭い第２角度範囲に規制され、中回転数域より回転数が高い高回転数域ではスライダの摺動面に当接することによってイナーシャ部材との相対捩じりが禁止される。

本発明の第８側面に係るトルクコンバータのロックアップ装置は、第７側面の装置において、スライダの摺動面の回転方向の中央部には、当接部材が嵌り込むロック部が形成されている。

この場合は、回転数が高回転数域になり、当接部材とイナーシャ部材との相対捩じり角度範囲が狭くなると、最終的には当接部材がスライダのロック部に嵌り込み、両者の相対回転は禁止される。すなわち、ヒステリシストルクは無限大になる。

本発明の第９側面に係るトルクコンバータのロックアップ装置は、第１から第８側面のいずれかの装置において、中間部材をさらに備えている。中間部材は、クラッチ部及び出力回転部材と相対回転自在であり、複数の第１弾性部材のうちの少なくとも２つを直列的に作用させる。そして、ダンパプレートは中間部材に連結されている。

ここでは、ダイナミックダンパ装置のダンパプレートが中間部材に連結され、ダイナミックダンパ装置と出力回転部材との間に第１弾性部材が配置されるように構成している。このため、ダイナミックダンパ装置を構成する部材に製造誤差等があってとしても、所望のトルク変動吸収特性を得ることができ、回転速度変動を効果的に抑えることができる。

以上のような本発明では、トルクコンバータのロックアップ装置において、特に軸方向における占有スペースを小さくできる。また、イナーシャ部材をプレート部材で形成でき、イナーシャ部材を鋳造品や鍛造品にした場合に比較して、製造コストを抑えることができる。

本発明の一実施形態によるロックアップ装置を備えたトルクコンバータの断面構成図。 図２のロックアップ装置を抽出して示す図。 図２の中間部材及びダイナミックダンパ装置を抽出して示す図。 ダイナミックダンパ装置の正面部分図。 図４のV-V線断面図。 ダイナミックダンパ装置のダンパプレートの正面部分図。 ダイナミックダンパ装置のイナーシャリングの正面部分図。 エンジン回転数と回転速度変動の特性図。 本発明の他の実施形態によるヒステリシストルク発生機構の正面部分図。 他の実施形態のダンパプレートの正面部分図。 他の実施形態のイナーシャリングの正面部分図。 ヒステリシストルク発生機構のスライダを示す図。 エンジン回転数と回転速度変動の特性図。 ヒステリシストルク発生機構の動作を説明するための図。

図１は、本発明の一実施形態によるロックアップ装置を有するトルクコンバータ１の断面部分図である。図１の左側にはエンジン（図示せず）が配置され、図の右側にトランスミッション（図示せず）が配置されている。なお、図１に示すＯ−Ｏがトルクコンバータ及びロックアップ装置の回転軸線である。

［トルクコンバータ１の全体構成］
トルクコンバータ１は、エンジン側のクランクシャフト（図示せず）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り、入力側の部材に固定されるフロントカバー２と、３種の羽根車（インペラ３、タービン４、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、から構成されている。

フロントカバー２は、円板状の部材であり、その外周部にはトランスミッション側に突出する外周筒状部１０が形成されている。インペラ３は、フロントカバー２の外周筒状部１０に溶接により固定されたインペラシェル１２と、その内側に固定された複数のインペラブレード１３と、インペラシェル１２の内周側に設けられた筒状のインペラハブ１４とから構成されている。

タービン４は流体室内でインペラ３に対向して配置されている。タービン４は、タービンシェル１５と、タービンシェル１５に固定された複数のタービンブレード１６と、タービンシェル１５の内周側に固定されたタービンハブ１７と、から構成されている。タービンハブ１７は外周側に延びるフランジ１７ａを有しており、このフランジ１７ａにタービンシェル１５の内周部が複数のリベット１８によって固定されている。また、タービンハブ１７の内周部には、図示しないトランスミッションの入力シャフトがスプライン係合している。

ステータ５は、インペラ３とタービン４の内周部間に配置され、タービン４からインペラ３へと戻る作動油を整流するための機構である。ステータ５は主に、ステータキャリア２０と、その外周面に設けられた複数のステータブレード２１と、から構成されている。ステータキャリア２０は、ワンウエイクラッチ２２を介して図示しない固定シャフトに支持されている。なお、ステータキャリア２０の軸方向両側には、スラストベアリング２４，２５が設けられている。

［ロックアップ装置７］
図２に、図１のロックアップ装置７を抽出して示している。ロックアップ装置７は、フロントカバー２とタービン４との間の環状の空間に配置されている。ロックアップ装置７は、クラッチ部２８と、外周側トーションスプリング（第１弾性部材の一例）２９と、フロート部材３０と、中間部材３１と、内周側トーションスプリング（第１弾性部材の一例）３２と、ドリブンプレート（出力回転部材）３３と、ダイナミックダンパ装置３４と、を有している。

＜クラッチ部２８＞
クラッチ部２８は、複数のクラッチプレート３６と、ピストン３７と、油圧室形成部材３８と、ドライブプレート３９と、を有している。

−クラッチプレート３６−
複数のクラッチプレート３６は、フロントカバー２とピストン３７との間に配置され、２枚の第１クラッチプレート３６ａと、２枚の第２クラッチプレート３６ｂと、を有している。第１クラッチプレート３６ａ及び第２クラッチプレート３６ｂは、ともに環状に形成され、軸方向に交互に並べて配置されている。第１クラッチプレート３６ａは内周部に複数の歯が形成されている。第２クラッチプレート３６ｂは、両面に摩擦フェーシングが固定されており、外周部に複数の歯が形成されている。

−ピストン３７−
ピストン３７は、環状に形成され、フロントカバー２のトランスミッション側に配置されている。ここで、フロントカバー２の内周部には、クラッチ用ボス４０が固定されている。クラッチ用ボス４０は、径方向外方に延びるフランジ４０ａと、軸方向タービン側に延びる円筒部４０ｂと、を有している。ピストン３７の内周面は、クラッチ用ボス４０のフランジ４０ａの外周面に、軸方向に移動自在に支持されている。また、ピストン３７の径方向中間部には、フロントカバー２側に突出する円筒部３７ａが形成されている。そして、この円筒部３７ａが、フロントカバー２の段付き部２ａに、軸方向に移動自在に支持されている。円筒部３７ａの外周側には、円周方向に所定の間隔を開けて複数の開口３７ｂが形成されている。

ピストン３７の外周部は、複数のクラッチプレート３６に軸方向に対向するように配置されており、複数のクラッチプレート３６をフロントカバー２側に押圧する押圧部３７ｃとなっている。

−油圧室形成部材３８−
油圧室形成部材３８はピストン３７のタービン側に配置されている。油圧室形成部材３８の内周部は、クラッチ用ボス４０の円筒部４０ｂに固定されている。油圧室形成部材３８の径方向中間部には、フロントカバー２側に延びる円筒部を形成する段付き部３８ａが形成されている。また、段付き部３８ａの外周部には、ピストン３７の開口３７ｂを通過してフロントカバー２側に突出する複数の突出部３８ｂが形成されている。複数の突出部３８ｂは円周方向に所定の間隔で形成されており、この突出部３８ｂに第１クラッチプレート３６ａの内周部に形成された歯が係合している。したがって、第１クラッチプレート３６ａと油圧室形成部材３８とは、相対回転不能で、かつ軸方向に相対移動が可能である。

また、油圧室形成部材３８の外周部には、径方向外方に延長して延長部３８ｃが形成されている。延長部３８ｃは、ピストン３７及びクラッチプレート３６のタービン側を覆っている。

−油室−
以上のような構成において、クラッチ用ボス４０のフランジ４０ａの外周面及びフロントカバー２の段付き部２ａには、シール部材４２，４３が設けられている。これにより、ピストン３７の内周面とクラッチ用ボス４０との間及びピストン３７の円筒部３７ａとフロントカバー２の段付き部２ａとの間がシールされ、クラッチオフ用の第１油室４４ａが形成されている。また、ピストン３７のタービン４側に突出した環状の突出部３７ｄにはシール部材４５が設けられている。これにより、ピストン３７と油圧室形成部材３８との間がシールされ、クラッチオン用の第２油室４４ｂが形成されている。

クラッチ用ボス４０には、第１油室４４ａに連通する第１油路４０ｃと、第２油室４４ｂに連通する第２油路４０ｄが形成されている。

−ドライブプレート３９−
ドライブプレート３９はクラッチ部２８の出力側に設けられている。具体的には、ドライブプレート３９は、クラッチプレート３６の外周側に設けられている。ドライブプレート３９は、フロントカバー２側に延びるクラッチ係合部３９ａと、複数のスプリング係合部３９ｂと、を有している。

クラッチ係合部３９ａは、円筒状に形成されており、軸方向に延びる溝が円周方向に所定の間隔で形成されている。そして、この溝に、第２クラッチプレート３６ｂの外周部に形成された歯が係合している。したがって、第２クラッチプレート３６ｂとドライブプレート３９とは、相対回転不能であり、かつ軸方向に相対移動が可能である。

複数のスプリング係合部３９ｂは、クラッチ係合部３９ａのタービン側から径方向外方に延びており、外周側トーションスプリング２９の両端面に係合している。

また、クラッチ係合部３９ａとスプリング係合部３９ｂとの間の部分３９ｃには、タービン側に延びる複数の爪３９ｄが形成されている。

＜外周側トーションスプリング２９及びフロート部材３０＞
複数の外周側トーションスプリング２９は、例えば、１組２個で合計８個のスプリングからなり、各組の２個の外周側トーションスプリング２９が直列に作用するように、フロート部材３０が設けられている。

フロート部材３０は、断面Ｃ字状で環状の部材であり、ドライブプレート３９のクラッチ係合部３９ａの上方に配置されている。このフロート部材３０は、ドライブプレート３９と相対回転可能に配置されており、外周部が外周側トーションスプリング２９の外周部を支持し、側部が外周側トーションスプリング２９のエンジン側の側部を支持している。すなわち、フロート部材３０によって外周側トーションスプリング２９の外周側及び側方への飛び出しが規制されている。フロート部材３０の軸方向トランスミッション側の先端部３０ａは、内周側でかつエンジン側に折り曲げられており、この先端部の折り曲げ部３０ａが１組の外周側トーションスプリング２９の間に挿入されている。すなわち、折り曲げ部３０ａの円周方向の両端面が、対応する外周側トーションスプリング２９の端面に当接している。

以上のように、直列に作用するように配置された１組の外周側トーションスプリング２９の円周方向両端がドライブプレート３９のクラッチ係合部３９ｂに係合し、１組の外周側トーションスプリング２９の中間部にフロート部材３０の折り曲げ部３０ａが挿入されている。また、外周側トーションスプリング２９の外周部はフロート部材３０の外周部によって支持されている。

＜中間部材３１＞
図３は、図１の中間部材３１及びダイナミックダンパ装置３４を抽出して示したものである。図３に示すように、中間部材３１は、第１プレート４８と第２プレート４９とから構成されており、ドライブプレート３９及びドリブンプレート３３に対して相対回転自在である。第１及び第２プレート４８，４９はクラッチ部２８とタービンシェル１５との間に配置された環状かつ円板状の部材である。第１プレート４８と第２プレート４９とは軸方向に間隔をあけて配置されている。第１プレート４８がエンジン側に配置され、第２プレート４９がトランスミッション側に配置されている。第１プレート４８と第２プレート４９とは、外周部が複数のリベット５０によって互いに相対回転不能でかつ軸方向に移動不能に連結されている。第１プレート４８及び第２プレート４９には、それぞれ軸方向に貫通する窓部４８ａ，４９ａが形成されている。窓部４８ａ，４９ａは、円周方向に延びて形成されており、内周部と外周部には、軸方向に切り起こされた切り起こし部が形成されている。

また、第１プレート４８の外周端には、外周側トーションスプリング２９にまで延びる複数の係止部４８ｂが形成されている。複数の係止部４８ｂは第１プレート４８の先端を軸方向エンジン側に折り曲げて形成されたものである。この複数の係止部４８ｂは、円周方向に所定の間隔をあけて配置されており、２つの係止部４８ｂの間に、直列に作用する１組の外周側トーションスプリング２９が配置されている。

以上のような中間部材３１によって、外周側トーションスプリング２９と内周側トーションスプリング３２とを直列的に作用させることが可能となる。

なお、第１及び第２プレート４８，４９の外周部には、軸方向に貫通する孔４８ｃ，４９ｃが形成されている。そして、この孔４８ｃ，４９ｃにドライブプレート３９の爪３９ｄが挿入されている。爪３９ｄには径方向に貫通する孔が形成されており、一端がリベット５０に固定された板バネ５１の一部が、爪３９ｄの孔に係合している。

以上のような構成によって、ドライブプレート３９、これに支持された外周側トーションスプリング２９、及びフロート部材３０の軸方向の移動が規制されている。

＜内周側トーションスプリング３２＞
複数の内周側トーションスプリング３２のそれぞれは、大コイルスプリングと、大コイルスプリングの内部に挿入され大コイルスプリングのスプリング長と同じ長さの小コイルスプリングと、の組合せからなる。各内周側トーションスプリング３２は、中間部材３１の両プレート４８，４９の窓部４８ａ，４９ａ内に配置されている。そして、各内周側トーションスプリング３２は窓部４８ａ，４９ａによって円周方向両端及び半径方向両側が支持されている。さらに、各内周側トーションスプリング３１は窓部４８，４９の切り起こし部によって軸方向への飛び出しが規制されている。

＜ドリブンプレート３３＞
ドリブンプレート３３は、環状かつ円板状の部材であり、内周部がタービンシェル１５とともにリベット１８によってタービンハブ１７のフランジ１７ａに固定されている。このドリブンプレート３３は、第１プレート４８と第２プレート４９との間に、両プレート４８，４９に対して相対回転可能に配置されている。そして、ドリブンプレート３３の外周部には、第１及び第２プレート４８，４９の窓部４８ａ，４９ａに対応して、窓孔３３ａが形成されている。窓孔３３ａは軸方向に貫通する孔であり、この窓孔３３ａに内周側トーションスプリング３２が配置されている。

＜ダイナミックダンパ装置３４＞
ダイナミックダンパ装置３４は、図３、図４、及び図５に示すように、中間部材３１の第２プレート４９の外周延長部であるダンパプレート５２と、１対のイナーシャリング５３と、１対の蓋部材５４と、複数のコイルスプリング（第２弾性部材）５５と、ストップピン５６と、を有している。なお、図４はダイナミックダンパ装置３４をフロントカバー２側から視た部分図である。また、図５は図４のV-V線断面図である。

ダンパプレート５２は、前述のように、中間部材３１を構成する第２プレート４９の外周を延長して形成された部分であり、図６に示すように、円周方向に所定の間隔で、複数のスプリング収納部（第１開口）５２ａを有している。スプリング収納部５２ａは円周方向に所定長さで形成されている。複数のスプリング収納部５２ａの円周方向間には、複数の長孔５２ｂが形成されている。長孔５２ｂは、円周方向に所定の長さを有し、スプリング収納部５２ａと同じ円周上に形成されている。また、スプリング収納部５２ａと長孔５２ｂとの円周方向間には、複数のインロー部５２ｃが形成されている。インロー部５２ｃは、ダンパプレート５２の一部を、フロントカバー２側に切り起こして形成されたものである。

１対のイナーシャリング５３は、板金部材をプレス加工して形成されたものであり、ダンパプレート５２の軸方向両側に配置されている。２つのイナーシャリング５３は同様の構成である。イナーシャリング５３は、図７に示すように、円周方向に所定の間隔で複数のスプリング収納部（第２開口）５３ａを有している。このスプリング収納部５３ａはダンパプレート５２のスプリング収納部５２ａに対応する位置に形成されている。また、イナーシャリング５３は、ダンパプレート５２の長孔５２ｂの円周方向中央位置に対応する位置に貫通孔５３ｂを有している。

１対の蓋部材５４は１対のイナーシャリング５３の軸方向外側に配置されている。具体的には、一方の蓋部材５４はフロントカバー２側に配置されたイナーシャリング５３のさらにフロントカバー２側に配置され、他方の蓋部材５４はタービン４側に配置されたイナーシャリング５３のさらにタービン４側に配置されている。

蓋部材５４は、図４に示すように、環状に形成され、内外径はイナーシリング５３の内外径と同寸法である。そして、蓋部材５４には、イナーシャリング５３の貫通孔５３ｂに対応する位置に貫通孔５４ｂが形成されている。また、貫通孔５４ｂの軸方向外側の端部には、貫通孔５４ｂより大径の凹部５４ｃが形成されている。

複数のコイルスプリング５５は、それぞれダンパプレート５２のスプリング収納部５２ａ及びイナーシャリング５３のスプリング収納部５３ａに収納されている。そして、コイルスプリング５５の両端部はダンパプレート５２及びイナーシャリング５３のスプリング収納部５２ａ，５３ａの円周方向端部に当接している。

ストップピン５６は、図５に示すように、軸方向の中央部に大径胴部５６ａを有し、その両側に小径胴部５６ｂを有している。

大径胴部５６ａは、イナーシャリング５３の貫通孔５３ｂより大径で、かつダンパプレート５２の長孔５２ｂの径（径方向寸法）よりも小径である。また、大径胴部５６ａの厚みは、ダンパプレート５２の厚みより若干厚く形成されている。

小径胴部５６ｂはイナーシャリング５３の貫通孔５３ｂ及び蓋部材５４の貫通孔５４ｂを挿通している。そして、小径胴部５６ｂの頭部をかしめることによって、ダンパプレート５２の軸方向両側にイナーシャリング５３及び蓋部材５４が固定されている。

以上のような構成により、ダンパプレート５２とイナーシャリング５３及び蓋部材５４とは、ストップピン５２がダンパプレート５２の長孔５２ｂで移動し得る範囲で相対回転が可能である。そして、ストップピン５２の大径胴部５６ａが長孔５２ｂの端部に当接することによって、両者の相対回転が禁止される。

また、イナーシャリング５３及び蓋部材５４がストップピン５６によって固定された状態で、イナーシャリング５３の内周面がダンパプレート５２のインロー部５２ｃの外周面に当接し、これによりイナーシャリング５３，蓋部材５４及びコイルスプリング５５の径方向の位置決めがなされている。

［動作］
まず、トルクコンバータ本体の動作について簡単に説明する。フロントカバー２及びインペラ３が回転している状態では、インペラ３からタービン４へ作動油が流れ、作動油を介してインペラ３からタービン４へトルクが伝達される。タービン４に伝達されたトルクはタービンハブ１７を介してトランスミッションの入力シャフト（図示せず）に伝達される。

トルクコンバータ１の速度比があがり、入力シャフトが一定の回転速度になると、第１油圧室４４ａの作動油が第１油路４０ｃを介してドレンされ、第２油圧室４４ｂに第２油路４０ｄを介して作動油が供給される。すると、ピストン３７がフロントカバー２側に移動させられる。この結果、ピストン３７の押圧部３７ｃがクラッチプレート３６をフロントカバー２側に押圧し、クラッチ部２８はオンになる。

以上のようなクラッチオン状態では、トルクは、クラッチプレート３６→ドライブプレート３９→外周側トーションスプリング２９→中間部材３１→内周側トーションスプリング３２→ドリブンプレート３３の経路で伝達され、タービンハブ１７に出力される。

ロックアップ装置７においては、トルクを伝達すると共にフロントカバー２から入力されるトルク変動を吸収・減衰する。具体的には、ロックアップ装置７において捩り振動が発生すると、外周側トーションスプリング２９と内周側トーションスプリング３２とがドライブプレート３９とドリブンプレート３３との間で直列に圧縮される。さらに、外周側トーションスプリング２９においても、１組の外周側トーションスプリング２９が直列に圧縮される。このため、捩り角度を広くすることができる。しかも、特に円周方向距離を長くとれる外周側トーションスプリング２９において直列に作用させているので、より広い捩り角度を確保することができる。このことは、捩り特性をより低剛性化できることを意味し、振動吸収・減衰性能をより向上させることができる。

［ダイナミックダンパ装置の動作］
中間部材３１に伝達されたトルクは、内周側トーションスプリング３２を介してドリブンプレート３３に伝達され、さらにタービンハブ１７を介してトランスミッション側の部材に伝達される。このとき、中間部材３１にはダイナミックダンパ装置３４が設けられているので、エンジンの回転速度変動を効果的に抑制することができる。すなわち、ダンパプレート５２の回転とイナーシャリング５３及び蓋部材５４との回転は、コイルスプリング５５の作用によって位相にズレが生じる。具体的には、イナーシャリング５３及び蓋部材５４の回転はダンパプレート５２の回転に対して遅れる。この位相のズレによって、回転速度変動を吸収することができる。

また、本実施形態では、ダイナミックダンパ装置３４を中間部材３１に固定し、ダイナミックダンパ装置３４とタービンハブ１７との間に振動を抑えるための内周側トーションスプリング３２を配置している。この内周側トーションスプリング３２の作用によって、図８に示すように、より効果的に回転速度変動を抑えることができる。図８において、特性Ｃ１は、従来のロックアップ装置における回転速度変動を示している。特性Ｃ２はダイナミックダンパ装置をタービンハブに装着し、ダイナミックダンパ装置の出力側に弾性部材（トーションスプリング）がない場合の変動を示している。また、特性Ｃ３は本実施形態のように、ダイナミックダンパ装置を中間部材に装着し、ダイナミックダンパ装置の出力側に弾性部材（内周側トーションスプリング３２）を設けた場合の変動を示している。

図８の特性Ｃ２と特性Ｃ３とを比較して明らかなように、ダイナミックダンパ装置の出力側に弾性部材を設けた場合は、回転速度変動のピークが低くなり、かつエンジン回転数の常用域においても回転速度変動が抑えることができる。

［特徴］
（１）１対のイナーシャリング５３をダンパプレート５２の両側に配置してダイナミックダンパ装置３４を構成しているので、１対のイナーシャリング５３をプレート部材で形成することができる。したがって、イナーシャリングを鋳造品や鍛造品で形成する場合に比較して製造コストを抑えることができる。

（２）蓋部材５４によってコイルスプリング５５がイナーシャリング５３のスプリング収納部５３ａから飛び出るのを禁止している。このため、イナーシャリング５３にコイルスプリング５５の飛び出しを規制するための突起等を設ける必要がない。また、蓋部材５４を慣性として利用することができる。

（３）ダンパプレート５２及びイナーシャリング５３の内部にコイルスプリング５５を収容しているので、特に、軸方向におけるダイナミックダンパ装置の占有スペースをコンパクトにすることができる。

（４）イナーシャリング５３を軸方向に分割しているので、ダンパプレート５２の差し込み、及びコイルスプリング５５の組付が容易になる。

（５）中間部材３１にダイナミックダンパ装置３４を装着し、ダイナミックダンパ装置３４の出力側に内周側トーションスプリング３２を設けているので、より効果的に回転速度変動を抑えることができる。

（６）ダンパプレート５２にインロー部５２ｃを設け、イナーシャリング５３及び蓋部材５４の径方向の位置決めを行なっている。したがって、簡単な構成でダイナミックダンパ装置３４の径方向の位置決めを行うことができる。

［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。

（ａ）前記実施形態では、１対のイナーシャリングの形状を同じにしたが、それぞれ別の形状にしてもよい。

（ｂ）前記実施形態では、ダンパプレートを中間部材の第２プレートの外周部に形成したが、ダンパプレートを別部材として設けてもよい。

（ｃ）前記実施形態におけるダイナミックダンパ装置に、ヒステリシストルク発生機構を設けてもよい。図９にヒステリシストルク発生機構６０を示している。ここでは、１対のイナーシャリング６１の一方（又は両方）の厚みが、前記実施形態に比較して厚く形成されている。そして、このイナーシャリング６１にヒステリシストルク発生機構６０が組み込まれている。

［ヒステリシストルク発生機構６０の構成］
ヒステリシストルク発生機構６０は、ダンパプレート６２（図１０参照）とイナーシャリング６１との間で可変のヒステリシストルクを発生する機構である。ヒステリシストルク発生機構６０は、図１０に示すようなダンパプレート６２の爪６２ｄと、スライダ６３と、スプリング６４と、を有している。

図１０に示すように、ダンパプレート６２は、前記同様に、中間部材を構成する第２プレートの外周を延長して形成された部分であるが、別の部材によって形成してもよい。ダンパプレート６２は、爪６２ｄが形成されている点を除いて、基本的な構成は前記実施形態と同様である。すなわち、スプリング収納部６２ａと、長孔６２ｂと、インロー部６２ｃと、を有しており、これらの各部の機能は前記実施形態と同様である。

この実施形態では、以上の構成に加えて、ダンパプレート６２は爪６２ｄを有している。具体的には、ダンパプレート６２の外周部には、所定の角度範囲で複数の切欠き部６２ｅが形成されており、この切欠き部６２ｅの内周端縁において、円周方向の中央部をイナーシャリング６１側に折り曲げることによって、爪６２ｄが形成されている。

図１１に示すように、イナーシャリング６１は、環状の部材であり、ダンパプレート６２に対して相対回転自在に配置されている。イナーシャリング６１は、円周方向に所定の間隔で、それぞれ複数のスプリング収納部６１ａと、ストップピンが挿通する貫通孔６１ｂと、スライダ収納部６１ｃと、を有している。

複数のコイルスプリング５５は、ダンパプレート６２のスプリング収納部６２ａと、イナーシャリング６１のスプリング収納部６１ａに収納されている。このコイルスプリング５５によって、ダンパプレート６２とイナーシャリング６１とが回転方向に弾性的に連結されている。

スライダ６３は、図９に示すように、円周方向に長く延びる部材であり、イナーシャリング６１のスライダ収納部６１ｃに径方向に移動自在に収納されている。図１２に、イナーシャリング６１のスライダ収納部６１ｃとスライダ６３とを抽出して示している。

スライダ収納部６１ｃは、円周方向の両端部にスプリング受け部６１ｄを有している。また、スライダ収納部６１ｃの円周方向の両端の壁は、ガイド部６１ｅとして機能している。

一方、スライダ６３は、円周方向の両端部に、径方向内方に向かって形成されたスプリング収容部６３ａを有している。そして、各スプリング収容部６３ａには、スライダ６３を内周側に向かって付勢するスプリング６４が収容されている。スライダ６３の長手方向の両端は、スライダ収納部６１ｃのガイド部６１ｅにスライド自在に当接している。また、スライダ６３の外周面６３ｂは、内方に向かって凹むように湾曲している。そして、この外周面６３ｂの円周方向における中央部には、ダンパプレート６２の爪６２ｄが嵌り込むロック部６３ｃが形成されている。

［回転速度変動の抑制］
ダイナミックダンパ装置による回転速度変動の抑制については、前記実施形態と同様であり、図８で説明した通りである。本実施形態では、ヒステリシストルク発生機構６０が設けられていることによって、さらに回転速度変動を効果的に抑えることができる。この点について、以下に説明する。

図１３に示すように、エンジンの回転速度変動Ｅ１に対するタービンの回転速度変動は、ヒステリシストルク発生機構６０におけるヒステリシストルクの大小によって、曲線Ｅ２，Ｅ３に示すような特性になる。なお、特性Ｅ２，Ｅ３ともに、ダイナミックダンパ装置が設けられている場合の特性である。

特性Ｅ２はヒステリシストルクが比較的大きい場合であり、特性Ｅ３はヒステリシストルクが比較的小さい場合である。特性Ｅ２においては、タービンの回転速度変動は、エンジン回転数が１２００rpmより低い回転数付近で小さくなり、１５００rpm付近で最大になってそれより高い回転数域では徐々に小さくなる。一方で、特性Ｅ３では、タービンの回転速度変動は、エンジン回転数が１２００rpmを越えたあたりで特性Ｅ２より小さい最小値を示し、１６００rpm付近で特性Ｅ２を越えて最大となる。

これらの特性から明らかなように、タービンの回転速度変動は、エンジン回転数が低い回転数域ではヒステリシストルクが小さい方が小さく、中間の回転数域ではヒステリシストルクが大きい方が小さい。また、高回転数域では、ヒステリシストルクの大小によるタービン回転速度変動への影響は少ない。

そこでこの実施形態によるヒステリシストルク発生機構６０は、回転数域によってヒステリシストルクが変化するように構成されている。具体的には、ヒステリシストルク発生機構６０によって発生されるヒステリシストルクは、エンジン回転数が低い領域では小さく、中間及び高い回転数域では徐々に大きくなる。

［ヒステリシストルク発生機構６０の動作］
図１４を用いて、回転数域によってヒステリシストルクが変化する動作について説明する。

まず、低回転数域では、スライダ６３に作用する遠心力が比較的小さい。このため、図１４（ａ）の＜通常時＞に示すように、スライダ６３はスプリング６４の付勢力によって内周側に付勢されている。このような状態において、ダイナミックダンパ装置が作動し、ダンパプレート６２とイナーシャリング６１とが相対回転すると、ダンパプレート６２の爪６２ｄは、スライダ６３の外周面６３ｂの外周側を相対的に移動する。

このとき、ダンパプレート６２の相対回転の角度範囲（捩じり角）は、爪６２ｄがスライダ６３の外周面６３ｂに当接することによって規制される。そして、図１４（ａ）に示す低回転数域では、捩じり角は最大のθ１となる。また、この捩じり角±θ１の範囲では、爪６２ｄはスムーズにスライダ６３の外方を移動するので、この場合のヒステリシストルクは小さい。

回転数が高くなると、スライダ６３に作用する遠心力が大きくなる。スライダ６３に大きい遠心力が作用すると、図１４（ｂ）の＜減衰時＞に示すように、スライダ６３はスプリング６４の付勢力に抗して外周側に移動する。このような状態では、爪６２ｄとスライダ６３の外周面６３ｂとがより近づくので、爪６２ｄがスムーズに移動できる範囲（捩じり角）は、図１４（ａ）の低回転数域に比較して狭いθ２となる。そして、捩じり角θ２以上の領域では、爪６２ｄがスライダ６３の外周面６３ｂに強く当接するので、低回転数域でのヒステリシストルクよりも大きいヒステリシストルクが発生する。

そしてさらに回転数が高くなると、スライダ６３は、スプリング６４の付勢力に抗してさらに外周側に移動し、図１４（ｃ）の＜ロック時＞に示すような状態になる。この状態では、爪６２ｄはスライダ６３の外周面６３ｂのロック部６３ｃに嵌り込む。すなわち、爪６２ｄ（すなわちダンパプレート６２）とイナーシャリング６１との相対回転は禁止されて、ロックされた状態になる。このため、図１４（ｃ）に示す状態では、ダイナミックダンパ装置におけるヒステリシストルクは無限大となる。

以上のような構成では、タービン回転速度変動の特性は、図１３に示すように、低回転数域では特性Ｅ３となり、中回転数域〜高回転数域では特性Ｅ２となる。このため、全エンジン回転数域において、タービン回転速度変動を小さく抑えることができる。

（ｄ）前記実施形態では、外周側トーションスプリングと内周側トーションスプリングとを連結する中間部材にダイナミックダンパ装置を固定したが、ダイナミックダンパ装置の配置はこれに限定されない。

例えば、２つの外周側トーションスプリングを直列的に作用させるためのフロート部材にダイナミックダンパ装置を固定してもよい。また、同様に、２つの内周側トーションスプリングを直列的に作用させるための部材にダイナミックダンパ装置を固定してもよい。いずれにしても、ダイナミックダンパ装置の出力側にダンパ機構としてのトーションスプリングを配置することによって、副次共振を抑えることができる。

（ｅ）中間部材にダイナミックダンパ装置を連結するための構成は、前記実施形態の構成に限定されない。例えば、歯や爪及び切欠き等を中間部材とダイナミックダンパ装置を構成する部材とに形成し、両者を連結するようにしてもよい。

（ｆ）前記実施形態では弾性部材をコイルスプリングによって構成したが、他の樹脂等によって形成された弾性部材を用いてもよい。

１ トルクコンバータ
２ フロントカバー
４ タービン
６ トルクコンバータ本体
７ ロックアップ装置
２８ クラッチ部
２９ 外周側トーションスプリング
３１ 中間部材
３２ 内周側トーションスプリング
３３ ドリブンプレート
３４ ダイナミックダンパ装置
５２，６２ ダンパプレート
５３，６１ イナーシャリング
５４ 蓋部材
５５ コイルスプリング
６０ ヒステリシストルク発生機構
６２ｄ 爪
６３ スライダ
６３ｃ ロック部

Claims (9)

1. エンジン側の部材に連結されるフロントカバーとトルクコンバータ本体との間に配置され、前記フロントカバーからのトルクを前記トルクコンバータ本体のタービンに直接伝達するためのロックアップ装置であって、
   前記フロントカバーからのトルクを出力側に伝達するクラッチ部と、
   前記クラッチ部と相対回転自在であり、前記タービンに連結された出力回転部材と、
   前記クラッチ部と前記出力回転部材とを回転方向に弾性的に連結するための複数の第１弾性部材と、
   前記クラッチ部から前記出力回転部材に至る動力伝達経路を構成する部材のいずれかに連結され、回転変動を減衰するダイナミックダンパ装置と、
   を備え、
   前記ダイナミックダンパ装置は、
   円周方向に延びる複数の第１開口を有し、前記クラッチ部から前記出力回転部材に至る動力伝達経路を構成する前記ダイナミックダンパ装置が連結される部材とともに回転するダンパプレートと、
   それぞれが、前記ダンパプレートの軸方向両側に前記ダンパプレートと相対回転自在に配置され、前記第１開口と対向する位置に円周方向に延びる第２開口を有する１対のイナーシャ部材と、
   前記第１開口及び前記第２開口に収容され、前記ダンパプレートと前記１対のイナーシャ部材とを弾性的に連結する複数の第２弾性部材と、
   を有する、
   トルクコンバータのロックアップ装置。
2. それぞれ、前記１対のイナーシャ部材の軸方向外側において前記第２開口を塞ぐように配置された１対の蓋部材をさらに備えた、請求項１に記載のトルクコンバータのロックアップ装置。
3. 前記ダンパプレートは、前記複数の第１開口の円周方向間において円周方向に延びる複数の長孔を有し、
   前記長孔を軸方向に通過し、前記１対のイナーシャ部材及び前記１対の蓋部材を連結する連結部材をさらに備えた、
   請求項２に記載のトルクコンバータのロックアップ装置。
4. 前記ダンパプレートの前記第１開口と前記長孔とは同一円周上に配置されている、請求項３に記載のトルクコンバータのロックアップ装置。
5. 前記イナーシャ部材は環状に形成されており、
   前記ダンパプレートは、前記イナーシャ部材の内周面に当接して前記イナーシャ部材の径方向の位置決めを行うインロー部を有している、
   請求項１から４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。
6. 前記ダイナミックダンパ装置は、低回転数域では第１ヒステリシストルクを発生し、中回転数域から高回転数域では前記第１ヒステリシストルクよりも大きな第２ヒステリシストルクを発生するヒステリシストルク発生機構を有する、請求項１から５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。
7. 前記ヒステリシストルク発生機構は、
   前記イナーシャ部材とともに回転し、前記イナーシャ部材に対して径方向に移動自在であり、回転方向に延びる摺動面を有するスライダと、
   前記ダンパプレートとともに回転し、低回転数域では前記スライダの摺動面に当接することによって前記イナーシャ部材との相対捩じり角度範囲が第１角度範囲に規制され、前記低回転数域より回転数が高い中回転数域では前記スライダの摺動面に当接することによって前記イナーシャ部材との相対捩じり角度範囲が前記第１の角度範囲より狭い第２角度範囲に規制され、前記中回転数域より回転数が高い高回転数域では前記スライダの摺動面に当接することによって前記イナーシャ部材との相対捩じりが禁止される、当接部材と、
   を有する請求項６に記載のトルクコンバータのロックアップ装置。
8. 前記スライダの摺動面の回転方向の中央部には、前記当接部材が嵌り込むロック部が形成されている、請求項７に記載のトルクコンバータのロックアップ装置。
9. 前記クラッチ部及び前記出力回転部材と相対回転自在であり、前記複数の第１弾性部材のうちの少なくとも２つを直列的に作用させるための中間部材をさらに備え、
   前記ダンパプレートは前記中間部材に連結されている、
   請求項１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。

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