JP2000179645A - トルクコンバータのロックアップダンパー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ハブフランジ５３の窓孔５８付近の応力を許
容値に抑え、且つ軽量化を図る。 【解決手段】 ロックアップダンパーは、トルクコンバ
ータのロックアップ機構に含まれるロックアップダンパ
ーであって、ドライブ部材と、ハブフランジ５３と、ト
ーションスプリングとを備えている。ドライブ部材及び
ハブフランジ５３には、トーションスプリングを収容す
るための窓孔が円周方向に複数設けられている。また、
ハブフランジには、窓孔５８の円周方向の間に開口５９
が設けられている。

Description

【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
が有する入力側回転体から出力側回転体にトルクを機械
的に伝達させるロックアップ機構に含まれているロック
アップダンパーに関する。

【０００２】

【従来の技術】一般にダンパー機構は、入力側回転体か
ら出力側回転体にトルクを伝達しつつ、入力側回転体か
ら出力側回転体に伝わる振動を減衰する。このダンパー
機構の一例として、トルクコンバータの内部に配置され
ているロックアップ機構に含まれるダンパー（以下、ロ
ックアップダンパーと称す。）がある。

【０００３】トルクコンバータは、３種の羽根車（イン
ペラ，タービン，ステータ）を内部に有し、通常は内部
の作動油によりトルクを伝達する装置である。インペラ
は入力側回転体に連結されたフロントカバーに固定され
ており、インペラからステータを介してタービンに流れ
る作動油によってインペラからタービンに伝達されるト
ルクが、タービンに連結される出力側回転体に伝えられ
る。

【０００４】ロックアップ機構は、通常タービンとフロ
ントカバーとの間に配置されており、所定の条件のとき
にフロントカバーとタービンとを機械的に連結して、入
力側回転体から出力側回転体にトルクを直接伝達させる
ためのものである。

【０００５】このロックアップ機構は、一般に、フロン
トカバーに圧接可能なピストンと、ピストンに固定され
るドライブプレートと、ドライブプレート等に支持され
るコイルスプリングと、コイルスプリングによりピスト
ンと回転方向に弾性的に連結されるドリブンプレートと
を有している。ドリブンプレートは、出力側回転体に連
結しているタービンに固定される。ロックアップ機構を
構成するドライブプレート、コイルスプリング、及びド
リブンプレートはまた、入力された振動を減衰するロッ
クアップダンパーを構成する。

【０００６】ロックアップ機構が作動すると、ピストン
がフロントカバーと摺動あるいは圧接し、トルクは、フ
ロントカバーからピストンに伝達され、コイルスプリン
グを介してタービンに伝わる。このとき、ロックアップ
機構は、トルクを伝達するとともにロックアップダンパ
ーによって捩り振動を減衰する。ここでは、コイルスプ
リングがピストンに固定されているドライブプレートと
ドリブンプレートとの間で圧縮を繰り返しながらドライ
ブプレートと摺動することによって、振動が減衰され
る。

【０００７】トルクコンバータでは、その小型化が要望
されていることから、ロックアップ機構についてもでき
るだけ省スペースに設置できるものが望ましい。このた
め、ドライブプレート及びドリブンプレートは対向して
配置され、コイルスプリングは、ドライブプレート及び
ドリブンプレートにそれぞれ開けられた収容窓の空間に
配置されることが多い。そして、コイルスプリングは、
両プレートの収容窓の円周方向の端面に係止して、両プ
レートを円周方向に弾性的に連結する。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】トルクコンバータは回
転体であるため、ロックアップダンパーを構成する各部
品には遠心力が作用する。そして、ドライブプレート及
びドリブンプレートには、コイルスプリングからの円周
方向に沿った反力も作用するため、これらの力が作用し
たときにも破損しないだけの強度を両プレートが兼ね備
えている必要がある。

【０００９】このように強度が要求される一方で、トル
クコンバータの軽量化のためにドライブプレート及びド
リブンプレートも軽量であることが望ましい。しかしな
がら、これらのプレートには上記のようにコイルスプリ
ングを収容するための収容窓が開けられており、必然的
に収容窓の周囲に高応力が発生する構造となっている。

【００１０】本発明の課題は、ドライブプレート（入力
側部材）やドリブンプレート（出力側部材）の収容窓
（収容口）付近の応力を許容値に抑え、且つこれらの軽
量化が図られたロックアップダンパーを提供することに
ある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載のロック
アップダンパーは、入力側回転体から出力側回転体にト
ルクを機械的に伝達するトルクコンバータのロックアッ
プ機構に含まれるロックアップダンパーであって、入力
側部材と、出力側部材と、弾性部材とを備えている。入
力側部材には、入力側回転体からトルクが入力される。
出力側部材は、出力側回転体にトルクを出力する。弾性
部材は、入力側部材と出力側部材との間に配置されてい
る。入力側部材及び出力側部材には、弾性部材を収容す
るための収容口が円周方向に複数設けられている。ま
た、入力側部材及び出力側部材のうちの少なくとも一方
には、複数の収容口の円周方向の間に開口が設けられて
いる。

【００１２】このロックアップダンパーを含むトルクコ
ンバータが回転すると、入力側部材、出力側部材、及び
弾性部材に遠心力が作用する。また、ロックアップ機構
が作動しているときには、入力側部材と出力側部材とが
相対回転し弾性部材により入力側回転体から出力側回転
体に伝わる振動が減衰される。このときには、弾性部材
からの反力が入力側部材及び出力側部材に作用する。

【００１３】このため、入力側部材及び出力側部材に
は、自重による遠心力、収容口にある弾性部材が遠心力
により径方向外側にこれらを押す力、及び弾性部材から
の反力が作用する。そして、入力側部材及び出力側部材
には、これらの力が作用したときにも破損しないだけの
強度が必要となる。特に、応力集中により最大応力が発
生しやすい収容口周囲の応力を許容値に収めることが重
要である。

【００１４】本発明に係るロックアップダンパーでは、
入力側部材及び出力側部材のうちの少なくとも一方に
は、複数の収容口の円周方向の間に開口が設けられてい
る。これにより、ロックアップダンパーの重量が軽減さ
れている。また、開口を設けることによって、収容口間
の部分の剛性が低下して弾性部材から作用する力による
収容口周囲の部分の応力が大きくなる傾向にあるが、収
容口間の部分の重量が小さくなってここの重量の遠心力
に起因する収容口周囲の部分の応力が小さくなるため、
収容口周囲の部分に発生するトータルの応力はそれ程大
きくならず、場合によっては小さくなる。特に、収容口
間の部分に近接している収容口のコーナー部の応力は、
この収容口間の部分の遠心力に起因する割合が高く、こ
の部分に開口を設けることにより応力を低減することが
可能である。

【００１５】このように、本発明のロックアップダンパ
ーの構造を採れば、収容口周囲の部分に発生する応力を
許容値内に抑えつつ、収容口の円周方向の間に開口を設
けることによる重量軽減を行うことができる。これによ
り、強度を低下させることなく、ロックアップダンパー
及びトルクコンバータの重量を軽減することが可能とな
る。さらに、開口を設けることによって部材の最大発生
応力を低減することができる場合には、その部材の厚み
をその分だけ薄くし、さらなる重量低減を図ることも可
能である。

【００１６】請求項２に記載のロックアップダンパー
は、請求項１に記載のものにおいて、開口が設けられて
いる入力側部材あるいは出力側部材は、環状の部材であ
って、収容口よりも内周側にある内周部において径方向
の移動が規制されている。

【００１７】ここでは、開口が設けられた部材の内周部
において径方向の移動が規制されているため、部材の収
容口周囲、特にコーナー部には、収容口間の部分の遠心
力に起因する応力が作用する。したがって、上記のよう
な構造の場合には、収容口間の部分に開口を設けたメリ
ットがより大きくなる。

【００１８】請求項３に記載のロックアップダンパー
は、請求項２に記載のものにおいて、入力側部材あるい
は出力側部材に設けられている開口は、複数の収容口の
円周方向の間にある部分のうち、外周側の部分に設けら
れている。

【００１９】ここでは、遠心力がより大きく作用する外
周側の部分に開口を設けているため、開口による剛性の
低下を小さく抑えつつ、収容口間の部分の遠心力を低減
させて収容口周囲の応力を抑えることができる。

【００２０】請求項４に記載のロックアップダンパー
は、請求項１から３にいずれかに記載のものにおいて、
開口が設けられている入力側部材あるいは出力側部材
は、環状の部材であって、環状外周部を有している。こ
の環状外周部は、開口よりも外周側に位置し、全周にわ
たって連続しているここでは、環状外周部によって収容
口や開口の外周側を全周にわたって連続させているた
め、比較的軽量に抑えながら部材の強度を満足させるこ
とが可能である。

【００２１】請求項５に記載のロックアップダンパー
は、請求項１から４のいずれかに記載のものにおいて、
開口は出力側部材に設けられている。また、出力側部材
は、環状の部材であって、収容口よりも内周側にある内
周部が出力側部材に連結されている。

【００２２】

【発明の実施の形態】［第１実施形態］ ＜トルクコンバータの構成＞図１に、本発明の一実施形
態であるロックアップダンパーが採用されたトルクコン
バータ１の縦断面概略図を示す。トルクコンバータ１
は、エンジンのクランクシャフト２からトランスミッシ
ョンの入力シャフト（図示せず）にトルクの伝達を行う
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に示す軸Ｏ−Ｏがトルクコンバ
ータ１の回転軸である。

【００２３】トルクコンバータ１は、主として、フレキ
シブルプレート４とトルクコンバータ本体５とから構成
されている。フレキシブルプレート４は、円板状の薄い
板材からなり、トルクを伝達するとともにクランクシャ
フト２側からトルクコンバータ１に入力される曲げ振動
を吸収するための部材である。

【００２４】トルクコンバータ本体５は、３種の羽根車
（インペラー１８、タービン１９，ステータ２０）から
なるトーラス６と、ロックアップ機構７とから構成され
ている。

【００２５】フロントカバー１４は、円板状の部材であ
り、フレキシブルプレート４に近接して配置されてい
る。フロントカバー１４の内周部にはセンターボス１５
が溶接されている。センターボス１５は、軸方向に延び
る円柱形状の部材であり、クランクシャフト２の中心孔
内に挿入されている。

【００２６】フレキシブルプレート４の内周部は複数の
ボルト１０によりクランクシャフト２に固定されてい
る。フロントカバー１４の外周側かつエンジン側（図１
の左側）には、円周方向に等間隔で複数のナット１１が
固定されている。このナット１１内に螺合するボルト１
２がフレキシブルプレート４の外周部をフロントカバー
１４に固定している。フレキシブルプレート４の外周部
には環状のイナーシャ部材１３が固定されている。

【００２７】フロントカバー１４の外周部には、軸方向
トランスミッション側（図１の右側）に延びる外周筒状
部１６が形成されている。この外周筒状部１６の先端
に、後述するインペラー１８のインペラーシェル２２ａ
の外周縁が溶接される。この結果、フロントカバー１４
とインペラー１８とが、内部に作動油（流体）が充填さ
れた流体室を形成する。

【００２８】インペラー１８は、主として、インペラー
シェル２２ａと、インペラーシェル２２ａの内側に固定
された複数のインペラーブレード２３と、インペラーシ
ェル２２ａの内周部に固定されたインペラーハブ２４と
から構成されている。

【００２９】タービン１９は、流体室内でインペラー１
８に対向して配置されるもので、主として、タービンシ
ェル２５と、タービンシェル２５のインペラー側の面に
固定された複数のタービンブレード２６と、タービンハ
ブ２７とから構成されている。タービンシェル２５の内
周部は、タービンハブ２７の外周フランジ部分に複数の
リベット２８により固定されている。タービンハブ２７
の内周部は、図示しないトランスミッションの入力シャ
フトに相対回転不能に連結されている。

【００３０】ステータ２０は、タービン１９からインペ
ラー１８に戻る作動油の流れを調整するための部材であ
る。このステータ２０は、樹脂やアルミ合金等で鋳造に
より製作された一体の部材であり、インペラー１８の内
周部とタービン１９の内周部との間に配置される。ステ
ータ２０は、主として、環状のキャリア２９と、キャリ
ア２９の外周面に設けられた複数のステータブレード３
０と、複数のステータブレード３０の先端に固定された
環状のコア３１とから構成されている。キャリア２９
は、ワンウェイクラッチ３２を介して図示しない固定シ
ャフトに支持される。

【００３１】ワンウェイクラッチ３２は、キャリア２９
に固定されたアウターレース３３と、固定シャフトに固
定されたインナーレース３４と、両レースの間に配置さ
れた複数の部材３５とを有している。キャリア２９とイ
ンペラーハブ２４との間にはスラストベアリング３９が
配置されている。ワンウェイクラッチ３２のアウターレ
ース３３の軸方向エンジン側には、環状の係止部材３６
が配置されている。係止部材３６は、ワンウェイクラッ
チ３２の部材３５が軸方向に脱落するのを防止してい
る。係止部材３６とタービンハブ２７との間には、スラ
ストベアリング４０が配置されている。

【００３２】＜ロックアップ機構＞次に、ロックアップ
機構７について説明する。

【００３３】ロックアップ機構７は、主として、ピスト
ン４４と、ロックアップダンパー４５とから構成されて
いる。ピストン４４をトランスミッション側から見た平
面図を図２に示す。、また、ロックアップダンパー４５
を構成するクラッチプレート５６，リティニングプレー
ト５７，ハブフランジ５３をトランスミッション側から
見た平面図を、それぞれ図３，図４，図５に示す。

【００３４】ピストン４４は、フロントカバー１４の軸
方向トランスミッション側の側面に近接して配置された
円板状の部材である。ピストン４４は、その径方向中間
部分が、軸方向エンジン側に窪むように絞られた環状の
凹部となっている（図１参照）。そして、フロントカバ
ー１４には、ピストン４４のこの凹部に沿うように、軸
方向エンジン側に窪む環状の凹部が形成されている。ピ
ストン４４の内周部には軸方向トランスミッション側に
延びる内周筒状部４８が形成されている。内周筒状部４
８はタービンハブ２７の外周面に相対回転自在にかつ軸
方向に移動可能に支持されている。なお、内周筒状部４
８の軸方向トランスミッション側端部は、タービンハブ
２７の外周フランジ部分に当接しており、軸方向トラン
スミッション側への移動が制限されている。タービンハ
ブ２７の外周面に設けられた溝には、シールリング４９
が配置されている。

【００３５】ピストン４４の外周部は、ロックアップ機
構７の作動／非作動を分けるクラッチ連結部として機能
している。ピストン４４の外周部のエンジン側側面に
は、摩擦フェーシング４６が接着されている（図１参
照）。摩擦フェーシング４６は、フロントカバー１４の
外周部トランスミッション側側面に形成された環状でか
つ平坦な摩擦面に対向している。また、ピストン４４の
外周部には、軸方向トランスミッション側に延びる筒状
部４４ａが形成されている。この筒状部４４ａには、等
角度間隔で複数のスロット４７が形成されている。

【００３６】ロックアップダンパー４５は、１対のクラ
ッチプレート５６及びリティニングプレート５７からな
るドライブ部材（入力側部材）５２と、ドリブン部材で
あるハブフランジ（出力側部材）５３と、複数のトーシ
ョンスプリング５４（弾性部材）とから構成されてい
る。

【００３７】ドライブ部材５２を構成する１対のクラッ
チプレート５６及びリティニングプレート５７は、環状
の円板状部材であって、軸方向に並んで配置されてい
る。１対のクラッチプレート５６及びリティニングプレ
ート５７は、外周部に放射状に突出する６つの突出部５
６ａ，５７ａを有しており、対応する突出部５６ａ，５
７ａ同士が互いに当接し、これらの突出部５６ａ，５７
ａに設けられた孔５６ｃ，５７ｃを貫通する複数のリベ
ット５５（図１参照）により結合されている。そして、
これらの突出部５６ａ，５７ａは、ピストン４４の筒状
部４４ａに形成されたスロット４７に円周方向に係合し
ており、ピストン４４からのトルクが入力されるトルク
入力部となっている。この係合により、ピストン４４と
ドライブ部材５２とは、軸方向には相対移動可能である
が回転方向には一体に回転するようになっている。

【００３８】また、１対のクラッチプレート５６及びリ
ティニングプレート５７は、内周部分が軸方向に互いに
離れている。すなわち、１対のクラッチプレート５６及
びリティニングプレート５７のうちのクラッチプレート
５６は、フロントカバー１４側に深く絞り加工されてい
る（図１参照）。

【００３９】また、両プレート部材５６，５７の互いに
離れた内周部分には、トーションスプリング５４を収容
するための窓孔（収容口）５６ｄ，５７ｄが形成されて
いる。そして、これらの窓孔５６ｄ，５７ｄの径方向両
縁には、互いに外側に切り起こされた切り起こし部（突
起）５６ｂ，５７ｂが形成されている。切り起こし部５
６ｂはエンジン側に切り起こされており、切り起こし部
５７ｂはトランスミッション側に切り起こされている。
これらの切り起こし部５６ｂ，５７ｂは、トーションス
プリング５４の軸方向の動きを規制する。

【００４０】また、クラッチプレート５６及びリティニ
ングプレート５７は、窓孔５６ｄ，５７ｄの外周側の部
分が切り欠かれており、この部分に切欠き５６ｅ，５７
ｅが形成されている。具体的には、突出部５６ａ，５７
ａを含む円板から、まず各突出部５６ａ，５７ａの間の
部分が切り欠かれた後（図３及び図４の点線で示す形状
を参照）に、図３及び図４において点線で示す円板から
切欠き５６ｅ，５７ｅの部分が切り欠かれる。この切欠
き５６ｅ，５７ｅの面積（図３及び図４において、実線
と点線とにより囲まれる部分の面積）は、窓孔５６ｄ，
５７ｄの面積の８０％〜１００％程度である。

【００４１】ハブフランジ５３は、環状の円板状部材で
あって、両プレート５６，５７の内周部においてこれら
の軸方向間に配置されている。ハブフランジ５３の内周
部は、ここに設けられた円孔６０を貫通する複数のリベ
ット２８により、タービンハブ２７の外周フランジ部分
に固定されている。ハブフランジ５３の外周部には、全
周にわたって連続している環状外周部６１が形成されて
いる。このハブフランジ５３には、両プレートの窓孔５
６ｄ，５７ｄに対応して、６つの窓孔（収容口）５８が
形成されている。窓孔５８は円周方向に長く延びる孔で
ある。また、各窓孔５８の円周方向の間には、重量軽減
及び応力緩和のための開口５９が形成されている。開口
５９は、各窓孔間に設けられており、全部で６つであ
る。これらの開口５９は、各窓孔５８間の部分のうち、
外周側の部分に設けられている。なお、これらの窓孔５
８及び開口５９は、環状外周部６１の内周側に配置され
ている。

【００４２】複数のトーションスプリング５４は、それ
ぞれ窓孔５６ｄ，５７ｄ，５８内に収納され、切り起こ
し部５６ｂ，５７ｂによって軸方向に位置決めされてい
る。トーションスプリング５４は、円周方向に延びるコ
イルスプリングであり、円周方向両端が窓孔５６ｄ，５
７ｄ，５８の円周方向端面に支持されている。

【００４３】＜トルクコンバータの動作＞次に、トルク
コンバータの動作について説明する。

【００４４】図示しないエンジンからクランクシャフト
２にトルクが伝達されると、フレキシブルプレート４を
介してフロントカバー１４及びインペラー１８にトルク
が伝達される。インペラー１８のインペラーブレード２
３により駆動された作動油は、タービン１９を回転させ
る。このタービン１９のトルクはタービンハブ２７を介
して図示しないトランスミッションの入力シャフトに出
力される。タービン１９からインペラー１８へと流れる
作動油は、ステータ２０を通ってインペラー１８側へと
流れ戻る。

【００４５】ロックアップ機構７が作動可能な所定の条
件になると、フロントカバー１４とピストン４４の間の
空間の作動油が内周側からドレンされる。すると、油圧
差によってピストン４４がフロントカバー１４側に移動
し、摩擦フェーシング４６がフロントカバー１４の摩擦
面に押しつけられる。この結果、フロントカバー１４か
らロックアップ機構７を介してタービンハブ２７に機械
的にトルクが伝達されるようになる。

【００４６】＜ロックアップダンパーの動作＞ロックア
ップ機構７においては、まず、ピストン４４からクラッ
チプレート５６及びリティニングプレート５７にトルク
が入力される。そして、このトルクは、トーションスプ
リング５４を介してハブフランジ５３に伝達され、さら
にタービンハブ２７に伝達される。このとき、トーショ
ンスプリング５４の伸縮によって所定のトルク変動（振
動）が吸収、減衰される。

【００４７】＜ロックアップダンパーの特徴＞次に、本
実施形態のロックアップダンパー４５の特徴について説
明する。

【００４８】（ハブフランジについて）このロックアッ
プダンパー４５のハブフランジ５３には、従来にはない
開口５９が形成されている。これにより、まず、ロック
アップダンパー４５、ひいてはトルクコンバータ１の重
量軽減が図られている。また、以下に示すように、開口
５９を設けたことによって、従来の開口５９を持たない
ものに較べて、ハブフランジ５３に発生する最大主応力
の値が低減されている。

【００４９】ロックアップダンパー４５の作動時には、
ハブフランジ５３やトーションスプリング５４に遠心力
が作用する。そして、ハブフランジ５３の窓孔５８の周
面には、トーションスプリング５４からの力が作用す
る。すなわち、ハブフランジ５３には、ハブフランジ５
３の自重による遠心力、トーションスプリング５４が遠
心力により窓孔５８の外周側周面を押す力、及びトーシ
ョンスプリング５４の反力が窓孔５８の円周方向端部の
周面を押す力が作用する。

【００５０】これらの荷重条件を基に、従来の開口５９
を持たないハブフランジと、開口５９を有するハブフラ
ンジ５３との有限要素法に基づく強度解析を行うと、図
７及び図９に示すような解析結果となる。なお、図６及
び図８に解析条件を示すが、ともに円孔６０の位置で固
定して境界面（円周方向両端面）には対称条件を入力
し、矢印Ｆ２及びＦ３で示す荷重と自重による遠心力を
付与している。矢印Ｆ２で示す荷重は、トーションスプ
リング５４が遠心力により窓孔５８の外周側周面を押す
力であり、矢印Ｆ３で示す荷重は、トーションスプリン
グ５４の反力が窓孔５８の円周方向端部の周面を押す力
である。

【００５１】図７及び図９において点線で示すものは上
記の荷重による変形前の形状であり、実線で示すものは
変形後の形状である（但し、視認のために所定の倍率を
変形量に乗じている。）。図７に示す従来のハブフラン
ジで主応力値が大きくなる部位は、窓孔のコーナー部で
ある。これらのコーナー部においては、主応力ｓｔ１や
ｓｔ２が発生している。最大主応力はｓｔ１であり、こ
のｓｔ１を１００とすれば、ｓｔ２は８０である。一
方、図９に示すハブフランジ５３で主応力値が大きくな
る部位は、従来と同様に窓孔５８のコーナー部である。
また、新たに設けた開口５９の周囲も比較的主応力値が
大きくなる。コーナー部においては、主応力ｓｔ３やｓ
ｔ４が発生しており、開口５９の周囲では主応力ｓｔ５
が発生している。これらｓｔ３，ｓｔ４，ｓｔ５の主応
力値は、ｓｔ１を１００としたときに、それぞれ８０，
５９，５３となる。

【００５２】このように、同様の荷重条件及び拘束条件
で強度解析を行った結果、開口５９を持たない従来のハ
ブフランジより開口５９を有するハブフランジ５３のほ
うが発生する最大主応力が小さくなっている。すなわ
ち、開口５９を設けたことによって、重量が軽減された
だけではなく、作用する応力の最大値を下げることがで
きている。これは、開口５９を設けることによって、窓
孔５８間の剛性が低下してトーションスプリング５４か
ら受ける力による窓孔５８周囲の部分の応力が大きくな
る傾向にあるが、窓孔５８間の重量が小さくなってここ
の重量の遠心力に起因する窓孔５８周囲の部分の応力が
小さくなるため、窓孔５８周囲の部分に発生する応力が
トータルとして小さくなっているためと考えられる。特
に、窓孔５８のコーナー部の応力は、この窓孔５８間の
部分の遠心力に起因する応力の割合が高いと考えられ、
この部分に開口５９を設けたことにより主応力値が大き
く低減していると考えられる。

【００５３】以上のように、ここでは開口５９を設ける
ことによって発生する最大主応力が小さくなりハブフラ
ンジ５３の強度が向上しているが、従来のものよりもハ
ブフランジ５３の板厚を薄くして従来と発生する最大主
応力値のレベルを合わせれば、従来と同様の強度を持っ
たハブフランジであって開口５９及び薄板化による重量
軽減を図ることができる。

【００５４】また、本実施形態のハブフランジ５３で
は、窓孔５８間の部分のうち遠心力がより大きく作用す
る外周側の部分に開口５９を設けているため、開口５９
による剛性の低下を小さく抑えつつ、窓孔５８間の部分
の遠心力を低減させて窓孔５８周囲の応力を抑えること
ができている。

【００５５】さらに、環状外周部６１によって窓孔５８
や開口５９の外周側を全周にわたって連続させているた
め、ハブフランジ５３の重量を比較的軽量に抑えながら
強度を満足させることができている。

【００５６】（ドライブ部材について）このロックアッ
プダンパー４５のドライブ部材５２、すなわちクラッチ
プレート５６及びリティニングプレート５７には、従来
にはない切欠き５６ｅ，５７ｅが形成されている。これ
により、まず、ロックアップダンパー４５、ひいてはト
ルクコンバータ１の重量軽減が図られている。また、以
下に示すように、切欠き５６ｅ，５７ｅを設けたことに
よって従来の切欠き５６ｅ，５７ｅを持たないものに較
べてドライブ部材５２に発生する最大主応力の値が大き
くなっているが、大きな重力軽減が達成されている割に
はその上昇度合いはそれ程大きくない。

【００５７】以下に、リティニングプレート５７を例に
とって、従来の切欠き５６ｅ，５７ｅを持たないリティ
ニングプレートとの主応力値の違いについて説明する。

【００５８】ロックアップダンパー４５の作動時には、
リティニングプレート５７やトーションスプリング５４
に遠心力が作用する。そして、リティニングプレート５
７の窓孔５７ｄの周面には、トーションスプリング５４
からの力が作用する。すなわち、リティニングプレート
５７には、リティニングプレート５７の自重による遠心
力、トーションスプリング５４が遠心力により窓孔５７
ｄの外周側周面を押す力、及びトーションスプリング５
４の反力が窓孔５７ｄの円周方向端部の周面を押す力が
作用する。

【００５９】これらの荷重条件を基に、従来の切欠き５
７ｅを持たないリティニングプレートと、切欠き５７ｅ
を有するリティニングプレート５７との有限要素法に基
づく強度解析を行う場合、図１０及び図１１に示す解析
条件となる。この解析条件は、ともに円孔５７ｃの位置
で固定して境界面（円周方向両端面）には対称条件を入
力し、矢印Ｆ４及びＦ５で示す荷重と自重による遠心力
を付与している。矢印Ｆ４で示す荷重は、トーションス
プリング５４が遠心力により窓孔５７ｄの外周側周面を
押す力であり、矢印Ｆ５で示す荷重は、トーションスプ
リング５４の反力が窓孔５７ｄの円周方向端部の周面を
押す力である。

【００６０】図１０に示す従来のリティニングプレート
で主応力値が大きくなる部位は、窓孔の周辺及び円孔５
７ｃの周辺である。窓孔の周辺においては、主応力ｓｔ
６やｓｔ７が発生している。円孔５７ｃ周辺において
は、主応力ｓｔ８が発生している。最大主応力はｓｔ８
であり、このｓｔ８を１００とすれば、ｓｔ６，ｓｔ７
は、それぞれ９１，８９である。一方、図１１に示すリ
ティニングプレート５７では、従来と同様に窓孔５７ｄ
の周辺の主応力が大きくなるが、円孔５７ｃ周辺の応力
は小さくなる。窓孔５７ｄの周辺においては、図１１に
示す主応力ｓｔ９やｓｔ１０が発生している。これらｓ
ｔ９，ｓｔ１０の主応力値は、ｓｔ８を１００としたと
きに、それぞれ１７８，１６６となる。

【００６１】このように、同様の荷重条件及び拘束条件
で強度解析を行った結果、切欠き５７ｅを持たない従来
のリティニングプレートよりも切欠き５７ｅを有するリ
ティニングプレート５７のほうが発生する最大主応力が
大きくなっているが、その倍率は２倍以下に収まってい
る。すなわち、切欠き５７ｅを設けた図４に示すような
形状のリティニングプレート５７の窓孔５７ｄ周辺を部
分的に補強する等の対策をとれば、発生する応力を許容
値内に抑えることができる。

【００６２】このように、リティニングプレート５７や
クラッチプレート５６に大きな切欠き５６ｅ，５７ｅを
設けて大きな重量軽減を図った場合にも、比較的強度の
低下の度合いが抑えられるため、部分的な補強をする等
の対策をとるだけで必要な強度を確保することができ
る。

【００６３】［第２実施形態］上記第１実施形態では切
欠き５６ｅ，５７ｅを設けたクラッチプレート５６及び
リティニングプレート５７を使用しているが、図１２に
示すように切欠き５７ｅの代わりに長円孔（開口）５７
ｇを設けたリティニングプレート１５７及び切欠き５６
ｅの代わりに長円孔を設けたクラッチプレート（図示せ
ず）を使用することも考えられる。

【００６４】長円孔を設けたクラッチプレートについて
は、長円孔５７ｇを設けたリティニングプレート１５７
と同様の構造であるため説明を省略する。

【００６５】リティニングプレート１５７は、外周部に
放射状に突出する６つの突出部５７ａを有しており、こ
れらの突出部５７ａにはリベット５５が貫通する孔５７
ｃが形成されている。リティニングプレート１５７の内
周部分には、トーションスプリング５４を収容するため
の窓孔（収容口）５７ｄが形成されている。そして、こ
れらの窓孔５７ｄの径方向両縁には、互いに外側に切り
起こされた切り起こし部（突起）５７ｂが形成されてい
る。

【００６６】また、リティニングプレート１５７は、窓
孔５７ｄの外周側の部分に長円形状の長円孔５７ｇが開
けられている。この長円孔５７ｇの面積は、窓孔５７ｄ
の面積の２５％〜５０％の範囲に設定されるが、ここで
は窓孔５７ｄの面積の約４０％に設定されている。

【００６７】このように、図１２に示すリティニングプ
レート１５７には、従来にはない長円孔５７ｇが形成さ
れている。また、クラッチプレートにも同様の長円孔が
形成されている。これにより、まず、ロックアップダン
パー４５、ひいてはトルクコンバータ１の重量軽減が図
られている。また、以下に示すように、長円孔を設けた
ことによって従来の長円孔を持たないものに較べてドラ
イブ部材５２に発生する最大主応力の値が大きくなって
いるが、大きな重力軽減が達成されている割にはその上
昇度合いはそれ程大きくない。

【００６８】以下に、リティニングプレート１５７を例
にとって、従来の長円孔５７ｇが形成されていないリテ
ィニングプレートとの主応力値の違いについて説明す
る。

【００６９】ロックアップダンパー４５の作動時には、
リティニングプレート１５７やトーションスプリング５
４に遠心力が作用する。そして、リティニングプレート
１５７の窓孔５７ｄの周面には、トーションスプリング
５４からの力が作用する。すなわち、リティニングプレ
ート１５７には、リティニングプレート１５７の自重に
よる遠心力、トーションスプリング５４が遠心力により
窓孔５７ｄの外周側周面を押す力、及びトーションスプ
リング５４の反力が窓孔５７ｄの円周方向端部の周面を
押す力が作用する。

【００７０】これらの荷重条件を基に、従来の長円孔５
７ｇを持たないリティニングプレートと、長円孔５７ｇ
が形成されたリティニングプレート１５７との有限要素
法に基づく強度解析を行う場合、図１０及び図１３に示
す解析条件となる。この解析条件は、ともに円孔５７ｃ
の位置で固定して境界面（円周方向両端面）には対称条
件を入力し、矢印Ｆ４及びＦ５で示す荷重と自重による
遠心力を付与している。矢印Ｆ４で示す荷重は、トーシ
ョンスプリング５４が遠心力により窓孔５７ｄの外周側
周面を押す力であり、矢印Ｆ５で示す荷重は、トーショ
ンスプリング５４の反力が窓孔５７ｄの円周方向端部の
周面を押す力である。

【００７１】図１０に示す従来のリティニングプレート
で主応力値が大きくなる部位は、窓孔の周辺及び円孔５
７ｃの周辺である。窓孔の周辺においては、主応力ｓｔ
６やｓｔ７が発生している。円孔５７ｃ周辺において
は、主応力ｓｔ８が発生している。最大主応力はｓｔ８
であり、このｓｔ８を１００とすれば、ｓｔ６，ｓｔ７
は、それぞれ９１，８９である。一方、図１３に示すリ
ティニングプレート１５７では、従来と同様に窓孔５７
ｄの周辺の主応力が大きくなるが、円孔５７ｃ周辺の応
力は小さくなる。また、長円孔５７ｇの周辺の主応力も
大きくなる。窓孔５７ｄの周辺においては、図１３に示
す主応力ｓｔ１１やｓｔ１２が発生している。長円孔５
７ｇの周辺においては、図１３に示す主応力ｓｔ１３が
発生している。これらｓｔ１１，ｓｔ１２，ｓｔ１３の
主応力値は、ｓｔ８を１００としたときに、それぞれ１
２２，１１０，１０４となる。

【００７２】このように、同様の荷重条件及び拘束条件
で強度解析を行った結果、長円孔５７ｇを持たない従来
のリティニングプレートよりも長円孔５７ｇを有するリ
ティニングプレート１５７のほうが発生する最大主応力
が大きくなっているが、その増加は約２割の増加に留ま
っている。すなわち、長円孔５７ｇを設けた図１２に示
すような形状のリティニングプレート１５７の窓孔５７
ｄ周辺を部分的に補強する等の対策をとれば、発生する
応力を許容値内に抑えることができる。

【００７３】このように、リティニングプレート１５７
やクラッチプレートに長円孔を設けて重量軽減を図った
場合にも、比較的強度の低下の度合いが抑えられるた
め、部分的な補強をする等の対策をとるだけで必要な強
度を確保することができる。

【００７４】

【発明の効果】本発明では、収容口周囲の部分に発生す
る応力を許容値内に抑えつつ、収容口の円周方向の間に
開口を設けることによる重量軽減を行うことができる。
これにより、強度を低下させることなく、ロックアップ
ダンパー及びトルクコンバータの重量を軽減することが
可能となる。

【００７５】

【図面の簡単な説明】

【００７６】

【図１】本発明の実施形態のロックアップダンパーを含
むトルクコンバータの縦断面図。

【００７７】

【図２】ピストンの平面図。

【００７８】

【図３】クラッチプレートの平面図。

【００７９】

【図４】リティニングプレートの平面図。

【００８０】

【図５】ハブフランジの平面図。

【００８１】

【図６】従来のハブフランジに対する強度解析条件図。

【００８２】

【図７】従来のハブフランジに対する強度解析結果図。

【００８３】

【図８】本実施形態のハブフランジに対する強度解析条
件図。

【００８４】

【図９】本実施形態のハブフランジに対する強度解析結
果図。

【００８５】

【図１０】従来のリティニングプレートに対する強度解
析条件及び結果図。

【００８６】

【図１１】第１実施形態のリティニングプレートに対す
る強度解析条件及び結果図。

【００８７】

【図１２】第２実施形態のリティニングプレートの平面
図。

【００８８】

【図１３】第２実施形態のリティニングプレートに対す
る強度解析条件及び結果図。

【００８９】

【符号の説明】

１ トルクコンバータ ７ ロックアップ機構 １４ フロントカバー（入力側回転体） １９ タービン（出力側回転体） ４４ ピストン（入力側回転体） ５３ ハブフランジ（出力側部材） ５４ トーションスプリング（弾性部材） ５８ 窓孔（収容口） ５９ 開口 ６１ 環状外周部

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】入力側回転体から出力側回転体にトルクを
   機械的に伝達するトルクコンバータのロックアップ機構
   に含まれるロックアップダンパーであって、 前記入力側回転体からトルクが入力される入力側部材
   と、 前記出力側回転体にトルクを出力する出力側部材と、 前記入力側部材と前記出力側部材との間に配置される弾
   性部材と、を備え、 前記入力側部材及び前記出力側部材には、前記弾性部材
   を収容するための収容口が円周方向に複数設けられてお
   り、 前記入力側部材及び前記出力側部材のうちの少なくとも
   一方には、前記複数の収容口の円周方向の間に開口が設
   けられている、トルクコンバータのロックアップダンパ
   ー。
2. 【請求項２】前記開口が設けられている前記入力側部材
   あるいは前記出力側部材は、環状の部材であって、前記
   収容口よりも内周側にある内周部において径方向の移動
   が規制されている、請求項１に記載のトルクコンバータ
   のロックアップダンパー。
3. 【請求項３】前記開口は、前記複数の収容口の円周方向
   の間にある部分のうち、外周側の部分に設けられる、請
   求項２に記載のトルクコンバータのロックアップダンパ
   ー。
4. 【請求項４】前記開口が設けられている前記入力側部材
   あるいは前記出力側部材は、環状の部材であって、前記
   開口よりも外周側に全周にわたって連続している環状外
   周部を有している、請求項１から３にいずれかに記載の
   トルクコンバータのロックアップダンパー。
5. 【請求項５】前記開口は前記出力側部材に設けられてお
   り、 前記出力側部材は、環状の部材であって、前記収容口よ
   りも内周側にある内周部が前記出力側部材に連結されて
   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ダンパー。