JP2001317610A - トルクコンバータのロックアップ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 トーションスプリングに作用する負担を大き
くすることなく、その円周方向長さを十分に確保するこ
とにある。 【解決手段】 この装置６は、トルクコンバータ１のフ
ロントカバー３とタービン５側の部材とを機械的に連結
するための装置であり、入力側プレート２１と、中間プ
レート２３と、第１ダンパー２５と、出力プレート２７
とを備えている。２１は、３と５との間に軸方向に移動
自在に配置され、３に連結及び連結解除可能であるとと
もに、円周方向に間隔をおいて複数の第１爪２１ｂが形
成されている。２３は、２１に対向して配置され、複数
の２１ｂに回転方向から当接可能な複数の第２爪３５ｂ
が形成されている。２５は、２１と２３とを回転方向に
弾性的に連結する。２７は、２３からトルクが入力さ
れ、５側の部材に連結されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ロックアップ装
置、特に、トルクコンバータのフロントカバーとタービ
ン側の部材とを機械的に連結するためのロックアップ装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】トルクコンバータのフロントカバーとタ
ービン側の部材とを機械的に連結するための装置として
ロックアップ装置がある。従来のこの種の装置は、一般
的に、フロントカバーとタービンとの間に軸方向に移動
自在に配置された入力側プレートと、入力側プレートに
対向して配置された中間プレートと、タービン側の部材
に連結された出力側プレートと、中間プレートと出力側
プレートとを回転方向に弾性的に連結するダンパーとを
備えている。そして、入力側プレートはフロントカバー
に連結及び連結解除可能である。ダンパーは複数のトー
ションスプリングを備えている。

【０００３】このロックアップ装置では、入力側プレー
トにトルクが入力されると、このトルクは中間プレー
ト、ダンパー、出力側プレートを順次経由してタービン
側の部材に伝達される。このとき、トルクの大きさに応
じて複数のトーションスプリングが回転方向に圧縮され
て中間プレートと出力側プレートとが相対回転すること
により捩り振動が吸収される。

【０００４】このロックアップ装置は、一般的に、中間
プレートと出力側プレートとの所定角度以上の相対回転
を規制するためのストッパー機構を備えている。このよ
うなストッパー機構として、中間プレートから軸方向に
突出して設けられたストップピンと、出力側プレートに
回転方向に延びて形成され、ストッパーピンが貫通して
配置されるピン支持部とを備えたものがある。

【０００５】このストッパー機構では、中間プレートと
出力側プレートとが相対回転すると、ストップピンはピ
ン支持部内を回転方向に移動する。そして、中間プレー
トと出力側プレートとが所定角度だけ相対回転すると、
ストップピンはピン支持部の円周方向端部に当接して中
間プレートと出力側プレートとの相対回転が規制され
る。これにより、中間プレートと出力側プレートとは所
定角度だけ相対回転可能となっている。

【０００６】また、この他のストッパー機構として、入
力側プレートと中間プレートと（又は中間プレートと出
力側プレートと）が相対回転してトーションスプリング
が密着状態（回転方向に最大限に圧縮された状態）とな
ることにより、両プレートの相対回転を規制するものが
ある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従来のロックアップ装
置では、出力側プレートには、上述のように複数のトー
ションスプリングが配置されるとともに、ストッパー機
構のピン支持部が複数のトーションスプリングの円周方
向間に形成されている。このため、出力側プレートには
トーションスプリング及びピン支持部の両方のスペース
を確保しなければならず、トーションスプリングの回転
方向長さが制限されてしまう。このようなロックアップ
装置では、十分な回転方向長さを有するトーションスプ
リングを出力側プレートに配置することができず、捩り
振動を十分に吸収することができない。

【０００８】また、トーションスプリングを密着使用す
るストッパー機構では、トーションスプリングにかかる
負担が大きく、長寿命化を図ることが困難である。本発
明の目的は、トーションスプリングに作用する負担を大
きくすることなく、その円周方向長さを十分に確保する
ことにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載のロック
アップ装置は、トルクコンバータのフロントカバーとタ
ービン側の部材とを機械的に連結するための装置であ
り、入力側部材と、中間部材と、第１ダンパー部と、出
力側部材とを備えている。入力側部材は、フロントカバ
ーとタービンとの間に軸方向に移動自在に配置され、フ
ロントカバーに連結及び連結解除可能であるとともに、
円周方向に間隔をおいて複数の第１突起が形成されてい
る。中間部材は、入力側部材に対向して配置され、複数
の第１突起に回転方向から当接可能な複数の第２突起が
形成されている。第１ダンパー部は、入力側部材と中間
部材とを回転方向に弾性的に連結する。出力側部材は、
中間部材からトルクが入力され、タービン側の部材に連
結されている。

【００１０】この装置では、ロックアップ装置がオンさ
れると、入力側部材は軸方向に移動してフロントカバー
に連結される。すると、エンジンからのトルクは、フロ
ントカバーから入力側部材に入力され、第１ダンパー
部、中間プレート及び出力側部材を順次経由してタービ
ン側の部材に機械的に伝達される。また、第１ダンパー
部に入力される捩り振動の大きさに応じて、第１ダンパ
ー部が作動して入力側部材と中間部材とが相対回転す
る。このとき、中間部材が入力側部材に対し所定角度だ
け相対回転すると、第２突起が第１突起に対し回転方向
から当接するため、入力側部材と中間部材との相対回転
が所定の角度範囲に制限される。

【００１１】ここでは、第１及び第２突起により入力側
部材と中間部材との相対回転が制限されるため、別途ス
トッパー機構を設ける必要がない。したがって、第１ダ
ンパー部を配置するための円周方向スペースを十分に確
保することができる。請求項２に記載のロックアップ装
置は、請求項１の装置において、第１突起は入力側部材
の外周部からタービン側に突出して形成され、第２突起
は中間部材の外周部からエンジン側に突出して形成され
ている。

【００１２】この装置では、第１突起は入力側部材の外
周部に形成され、第２突起は中間部材の外周部に形成さ
れているため、両突起は第１ダンパー部と緩衝すること
がない。このため、第１ダンパー部を配置するためのス
ペースをより広く確保することができる。したがって、
第１ダンパー部の円周方向長さを十分に確保することが
できる。また、第１及び第２突起は入力側及び中間部材
の外周部に形成すればよいため、両突起を容易に形成す
ることができる。

【００１３】請求項３に記載のロックアップ装置は、請
求項１または２の装置において、第１ダンパー部は回転
方向に配置された複数のトーションスプリングを有して
おり、第１突起及び第２突起は、トーションスプリング
の自由状態と密着状態との間の角度差より小さい角度差
だけ入力側部材と中間部材とが相対回転可能となるよう
円周方向に幅を有して形成されている。

【００１４】この装置では、第１ダンパー部にトルクが
入力されると、複数のトーションスプリングが回転方向
に圧縮されて入力側部材と中間部材とが相対回転する。
そして、入力側部材と中間部材との相対回転は第１突起
と第２突起とにより所定の角度範囲に制限される。そし
て、第１突起及び第２突起は円周方向に上記所定幅を有
して形成されているため、トーションスプリングが密着
状態となる前に入力側部材と中間部材との相対回転が規
制される。

【００１５】ここでは、トーションスプリングは密着状
態になることがないため、トーションスプリングの応力
が著しく高くなるのを防止でき、トーションスプリング
の設計の自由度が増す。請求項４に記載のロックアップ
装置は、請求項１から３のいずれかの装置において、中
間部材と出力側部材とを回転方向に弾性的に連結するた
めの第２ダンパー部をさらに備えている。

【００１６】この装置では、入力側部材にトルクが入力
されると第１ダンパー部、中間部材、第２ダンパー部及
び出力側部材を順次経由して出力側の部材に伝達され
る。このとき、第１及び第２ダンパー部に捩り振動が入
力されると、各ダンパー部の捩り特性に応じて捩り振動
が吸収される。ここでは、複数のダンパー部を有するロ
ックアップ装置においても、第１突起と第２突起とによ
り入力側部材と中間部材との相対回転を規制することが
できる。

【００１７】

【発明の実施の形態】図１及び図２に本発明の一実施形
態が採用されたロックアップ装置６を示す。図１の左側
にはエンジン（図示せず）が配置され、右側にはトラン
スミッション（図示せず）が配置されている。図１の一
点鎖線で示す中心線はトルクコンバータ１の回転軸線で
ある。図２の矢印Ｒ１はエンジンの回転方向であり、矢
印Ｒ２はその反対方向である。トルクコンバータ１全体
の構成は従来と同様であるため、ここでは詳細な説明は
省略する。

【００１８】トルクコンバータ１は、フロントカバー３
と、３種の羽根車（インペラー４，タービン５，ステー
タ（図示せず））からなるトーラス７と、ロックアップ
装置６とを有している。フロントカバー３は、エンジン
のクランクシャフト（図示せず）に連結された円板状の
部材であり、インペラー４とともにトルクコンバータ１
の作動油室を形成している。作動油室内にはタービン５
がインペラー４と軸方向に対向して配置されている。タ
ービン５の内周部は後述するタービンハブ１１に連結さ
れている。タービンハブ１１はトランスミッションのメ
インドライブシャフト（図示せず）に連結されている。

【００１９】タービンハブ１１は、円筒状の部材であ
り、ボス１０と、ボス１０の外周面に形成された円板状
のフランジ１２とを有している。ボス１０の内周部には
スプラインが形成されており、このスプラインにはトラ
ンスミッション側のメインドライブシャフトがスプライ
ン係合している。ボス１０のエンジン側には外周面１０
ａが形成されている。

【００２０】ロックアップ装置６は、フロントカバー３
からのトルクをタービン５に機械的に伝達するととも
に、入力された捩り振動を吸収、減衰するための装置で
あり、フロントカバー３とタービン５との軸方向間に配
置されている。ロックアップ装置６は、入力側プレート
２１と、中間プレート２３と、第１ダンパー２５と、出
力側プレート２７と、第２ダンパー２９とを備えてい
る。

【００２１】入力側プレート２１は、フロントカバー３
のタービン５側に軸方向に移動自在に配置されており、
トルクコンバータ１内の油圧の変化に応じて軸方向に移
動する。入力側プレート２１の内周部はタービンハブ１
１の外周面１０ａに回転自在に支持されている。入力プ
レート２１の外周部エンジン側にはフロントカバー３に
連結するための環状のフェーシング３９が装着されてお
り、タービン５側には後述するトーションスプリング３
１を回転方向に押圧するための押圧部２１ａが形成され
ている。入力側プレート２１外周端の対向する２箇所に
はタービン５側に突出する第１爪２１ｂが形成されてい
る。各第１爪２１ｂは円周方向に所定幅を有している。

【００２２】中間プレート２３は、入力側プレート２１
のタービン５側に配置された環状部材であり、第１プレ
ート３３と第２プレート３５とから構成されている。第
１プレート３３と第２プレート３５とは軸方向に所定の
間隔をおいてリベット３７により固定されている。第２
プレート３５の外周部の対向する２箇所にはトーション
スプリング３１を収納するための収納部３５ａが形成さ
れており、２つの収納部３５ａの円周方向間にはトーシ
ョンスプリング３１の円周方向両端を支持するための支
持部３５ｃが形成されている。第２プレート３５外周端
の対向する２箇所には、入力側部プレート２１の第１爪
２１ｂに回転方向から当接可能な第２爪３５ｂがエンジ
ン側に突出して形成されている。第２爪３５ｂは第１爪
と同様に円周方向に所定幅を有している。さらに、この
実施形態では、２つの第２爪３５ｂを結ぶ直線は２つの
第１爪２１ｂを結ぶ直線と直交している。すなわち、２
つの第１爪２１ｂ（又は第２爪３５ｂ）の間の切欠きの
円周方向中央部に第２爪３５ｂ（又は第１爪２１ｂ）が
位置している。したがって、トーションスプリングの３
１の自由状態と密着状態（回転方向に最大限に圧縮され
た状態）との角度差より小さい角度差だけ入力側プレー
ト２１と中間プレート２３とが相対回転可能である。第
１プレート３３及び第２プレート３５の径方向中間部に
はそれぞれ、後述するコイルスプリング４１を支持する
ための支持部３３ｄ，３５ｄが形成されている。支持部
３３ｄ，３５ｄは、円周方向に延びて形成されており、
コイルスプリングの４１の円周方向両端及び径方向端部
を支持する。

【００２３】第１ダンパー２５は、入力側プレート２１
と中間プレート２３とを回転方向に弾性的に連結するも
のであり、２つのトーションスプリング３１から構成さ
れている。出力側プレート２７は、第１プレート３３と
第２プレート３５との軸方向間に両プレート３３，３５
に対し相対回転可能に配置されている。出力側プレート
２７の内周部はタービンハブ１１に連結されている。支
持部３３ｄ，３５ｄに対応する出力側プレート２７の径
方向中間部にはコイルスプリング４１が配置される収容
部２７ａが形成されている。収容部２７ａは、円周方向
に延びて形成されており、コイルスプリング４１の円周
方向両端を支持する。出力側プレート２７の外周部に
は、中間プレート２３と出力側プレート２７との相対回
転を規制するためのストッパー部２７ｂが形成されてい
る。ストッパー部２７ｂは出力側プレート２７外周部の
複数箇所に円周方向に切り欠かれた部分であり、ストッ
パー部２７ｂ内には前述のリベット３７が配置されてい
る。これにより、中間プレート２３が出力側プレート２
７に対し所定角度だけ相対回転すると、リベット３７が
図２の３７ａで示す位置でストッパー部２７ｂの円周方
向端部に当接して両プレート２３，２７の相対回転が規
制される。

【００２４】第２ダンパー２９は、中間プレート２３と
出力側プレート２７とを回転方向に弾性的に連結するも
のであり、３つのコイルスプリング４１から構成されて
いる。コイルスプリング４１はトーションスプリング３
１よりばね定数が小さいスプリングである。これによ
り、第２ダンパー２９は第１ダンパー２５より低剛性化
されている。

【００２５】次に、このロックアップ装置６の動作につ
いて説明する。エンジンからクランクシャフトにトルク
が入力されると、フレキシブルプレート（図示せず）を
介してフロントカバー３及びインペラー４にトルクが伝
達される。すると、インペラー４の回転により駆動され
た作動油がタービン５を回転させることによりタービン
５にトルクが伝達される。タービン５のトルクはタービ
ンハブ１１を介してメインドライブシャフトに伝達され
る。

【００２６】車輌が所定速度に達すると、図示しない油
圧機構によりフロントカバー３と入力側プレート２１と
の間の作動油が内周側からドレンされる。すると、ロッ
クアップ装置６の軸方向両側で油圧差が生じるため、入
力側プレート２１がフロントカバー３側に移動してフェ
ーシング３９がフロントカバー３に押し付けられる。こ
れにより、フロントカバー３からのトルクはロックアッ
プ装置６を介して機械的にタービンハブ１１に伝達され
る。このトルクはさらにメインドライブシャフトに伝達
される。

【００２７】ロックアップ装置６内では、フロントカバ
ー３からのトルクは、入力側プレート２１に入力され、
トーションスプリング３１、中間プレート２３、コイル
スプリング４１、出力側プレート２７を順次経由してタ
ービンハブ１１に伝達される。このとき、ロックアップ
装置６に入力される捩り振動の大きさに応じてコイルス
プリング４１及びトーションスプリング３１が回転方向
に圧縮されることにより捩り振動が吸収される。

【００２８】捩り振動が小さい範囲では、まず、コイル
スプリング４１が支持部３３ｄ，３５ｄと収容部２７ａ
とにより回転方向に圧縮されることにより、中間プレー
ト２３と出力側プレート２７とが相対回転する。この範
囲より捩り振動が大きくなると、次に、トーションスプ
リング３１が押圧部２１ａと支持部３５ｃとにより回転
方向に圧縮されることにより、入力側プレート２１と中
間プレート２３とが相対回転する。そして、さらに大き
い捩り振動が入力され、中間プレート２３が出力側プレ
ート２７に対し所定角度だけ相対回転すると、リベット
３７ａがストッパー部２７ｂの円周方向端部に当接して
両プレート２３，２７の相対回転が制限される。

【００２９】そして、さらに大きい捩り振動が入力さ
れ、入力側プレート２１に対し中間プレート２３が所定
角度だけ相対回転すると、第２爪３５ｂが第１爪２１ｂ
に対し回転方向から当接する。これにより、入力側プレ
ート２１と中間プレート２３との相対回転が制限され
る。ここでは、トーションスプリング３１の円周方向間
にストッパー機構を設ける必要がないため、トーション
スプリング３１を配置するための円周方向スペースを十
分に確保することができる。また、このロックアップ装
置６では、トーションスプリング３１が密着状態になら
ないため、トーションスプリング３１の応力が著しく高
くなるのを防止できる。

【００３０】［他の実施形態］ （ａ）第１爪２１ｂ及び第２爪３５ｂの円周方向端面
は、両爪２１ｂ、３５ｂが当接したときの面圧が低くな
るよう径方向に所定の面積を有して形成されていてもよ
い。 （ｂ）第１爪２１ｂ及び第２爪３５ｂはそれぞれ、円周
方向に３つ以上形成されてもよい。

【００３１】

【発明の効果】本発明によれば、トーションスプリング
の円周方向間にストッパー機構を設ける必要がないた
め、トーションスプリングの応力を大きくせずに、その
円周方向長さを十分に確保できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による一実施形態が採用されたロックア
ップ装置を示す縦断面図。

【図２】前記ロックアップ装置を示す平面図。

【符号の説明】

１ トルクコンバータ ３ フロントカバー ６ ロックアップ装置 １１ タービンハブ ２１ 入力側プレート ２１ｂ 第１爪 ２３ 中間プレート ２５ 第１ダンパー ２７ 出力側部材 ２９ 第２ダンパー ３５ｂ 第２爪

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】トルクコンバータのフロントカバーとター
   ビン側の部材とを機械的に連結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と前記タービンとの間に軸方向に移
   動自在に配置され、前記フロントカバーに連結及び連結
   解除可能であるとともに、円周方向に間隔をおいて複数
   の第１突起が形成された入力側部材と、 前記入力側部材に対向して配置され、前記複数の第１突
   起に回転方向から当接可能な複数の第２突起が形成され
   た中間部材と、 前記入力側部材と前記中間部材とを回転方向に弾性的に
   連結するための第１ダンパー部と、 前記中間部材からトルクが入力され、前記タービン側の
   部材に連結された出力側部材と、を備えたトルクコンバ
   ータのロックアップ装置。
2. 【請求項２】前記第１突起は前記入力側部材の外周部か
   ら前記タービン側に突出して形成され、前記第２突起は
   前記中間部材の外周部から前記エンジン側に突出して形
   成されている、請求項１に記載のトルクコンバータのロ
   ックアップ装置。
3. 【請求項３】前記第１ダンパー部は回転方向に配置され
   た複数のトーションスプリングを有しており、 前記第１突起及び第２突起は、前記トーションスプリン
   グの自由状態と密着状態との間の角度差より小さい角度
   差だけ前記入力側部材と前記中間部材とが相対回転可能
   となるよう円周方向長さを有して形成されている、請求
   項１または２に記載のトルクコンバータのロックアップ
   装置。
4. 【請求項４】前記中間部材と前記出力側部材とを回転方
   向に弾性的に連結するための第２ダンパー部をさらに備
   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。