JP2007009991A - ダンパー機構及び流体式トルク伝達装置のロックアップ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ダンパー機構やロックアップ装置において、摩擦発生機構をコンパクトにする。
【解決手段】 ダンパー機構７は、リティーニングプレート５２と、ドリブンプレート５３と、第２トーションスプリング５７とを備えている。ドリブンプレート５３は、リティーニングプレート５２に相対回転可能に配置されている。第２トーションスプリング５７は、プレート５２，５３の間に両者が相対回転すると圧縮するように配置され、リティーニングプレート５２に対して遠心力で押し付けられて回転方向に摺動可能である。第２トーションスプリング５７とドリブンプレート５３との回転方向間には微小隙間が確保されている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ダンパー機構、特に、トルクコンバータやフリュード・カップリング等の流体式トルク伝達装置に用いられるロックアップ装置のダンパー機構に関する。

トルクコンバータは、３種の羽根車（インペラー，タービン，ステータ）を内部に有し、内部の作動油を介してトルクを伝達する装置である。インペラーは入力側回転体としてのフロントカバーに固定されている。タービンは流体室内でインペラーに対向して配置されている。インペラーが回転すると、インペラーからタービンに作動油が流れ、タービンを回転させることでトルクを出力する。

ロックアップ装置は、タービンとフロントカバーとの間の空間に配置されており、フロントカバーとタービンを機械的に連結することでフロントカバーからタービンにトルクを直接伝達するための機構である。

通常、このロックアップ装置は、フロントカバーに押し付けられることが可能な円板状のピストンと、ピストンの外周部に固定されるリティーニングプレートと、リティーニングプレートにより回転方向及び外周側を支持されるトーションスプリングと、トーションスプリングの両端を回転方向に支持す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タービンのタービンシェル等に固定されている。

ロックアップ装置が連結状態になると、トルクはフロントカバーからピストンに伝達され、さらにトーションスプリングを介してタービンに伝えられる。また、ロックアップ装置の弾性連結機構においては、トーションスプリングがリティーニングプレートとドリブンプレートとの間で回転方向に圧縮され、捩り振動を吸収・減衰する。

一般に車両の振動には、走行時異音（加速・減速ラトル，こもり音）の原因となる微小捩り振動がある。微小捩り振動に対しては、ダンパー機構の捩じり剛性は低い方が良い。一方、ダンパー機構のストッパートルクを十分に確保することも必要であるため、単に捩り剛性を低くするだけの単純な特性は好ましくない。

以上の問題を解決するために、２種類のバネを用いることにより２段特性を実現したダンパーが提供されている。そこでは、捩じり特性の主な領域の捩じり剛性を低くしているため、微小捩り振動を吸収する効果がある。また、捩り角度の大きな領域では捩じり剛性を高くしているため、十分なストッパートルクを実現できる。

さらに、捩り振動減衰性能を向上させるために、トーションスプリングと並列に作用する摩擦発生機構をトルクコンバータ内に設けた構造が知られている（例えば、特許文献１を参照。）また、クラッチディスク組立体では、たとえばエンジンの燃焼変動に起因する微小捩り振動が入力されたときに、摩擦発生機構を作動させないことで、低ヒステリシストルクによって微小振動を効果的に吸収するダンパーも知られている。
特開平５−２３１４９５号公報

トルクコンバータ内に摩擦発生機構を設けた場合は、摩擦プレートや軸方向付勢力を発生するためのばね等によって、大きなスペースを占拠してしまうという問題がある。

本発明の課題は、ダンパー機構やロックアップ装置において、摩擦発生機構をコンパクトにすることにある。

請求項１に記載のダンパー機構は、第１回転部材と、第２回転部材と、弾性部材とを備えている。第２回転部材は、第１回転部材に相対回転可能に配置されている。弾性部材は、第１回転部材と第２回転部材との間に両者が相対回転すると圧縮するように配置され、第１回転部材に対して遠心力で押し付けられて回転方向に摺動可能である。弾性部材と第２回転部材との回転方向間には微小隙間が確保されている。

この機構では、捩じり振動の種類が例えば低周波振動のように捩じり角度の大きな場合は、弾性部材は第１回転部材に押し付けられて回転方向に摺動する。したがって、低周波振動は速かに減衰される。捩じり振動の種類が例えば走行時異音の原因となるエンジン回転変動のように捩じり角度の小さな場合は、微小隙間によって弾性部材は第１回転部材に摺動せず、高ヒステリシストルクは発生しない。したがって、エンジン回転変動は十分に吸収され、走行時異音は発生しにくい。

このように、弾性部材が摩擦発生機構を構成しているため、部品点数が少なくなり、さらに省スペースの効果が得られる。

請求項２に記載のダンパー機構は、第１回転部材と、第２回転部材と、第１弾性部材と、第２弾性部材とを備えている。第２回転部材は、第１回転部材に相対回転可能に配置されている。第１弾性部材は、第１回転部材と第２回転部材との間に両者が相対回転すると圧縮するように配置されている。第２弾性部材は、第１回転部材と第２回転部材との間で第１回転部材に並列にかつ両者が相対回転すると圧縮するように配置され、第１回転部材に対して遠心力で押し付けられて摺動可能である。弾性部材と第２回転部材との回転方向間には微小隙間が確保されている。

この機構では、捩じり振動の種類が例えば低周波振動のように捩じり角度の大きな場合は、第２弾性部材は第１回転部材に押し付けられて回転方向に摺動する。したがって、低周波振動は速かに減衰される。捩じり振動の種類が例えば走行時異音の原因となるエンジン回転変動のように捩じり角度の小さな場合は、微小隙間によって第２弾性部材は第１回転部材に摺動せず、高ヒステリシストルクは発生しない。したがって、エンジン回転変動は十分に吸収され、走行時異音は発生しにくい。

このように、第２弾性部材が摩擦発生機構を構成しているため、部品点数が少なくなり、さらに省スペースの効果が得られる。

請求項３に記載のダンパー機構では、請求項２において、第２弾性部材と第１回転部材との回転方向間には捩り特性の１段目に該当する隙間が確保されている。

この機構では、捩り特性の１段目では第１弾性部材のみが圧縮され、さらに捩り角度が大きくなると第１弾性部材と第２弾性部材が並列で圧縮される。したがって、低剛性・高剛性の２段特性が得られる。捩り特性の１段目で第２弾性部材は第１回転部材に対して回転方向に摺動するが、微小捩り振動がダンパー機構に入力されると第２弾性部材は第１回転部材に対して摺動せず、高ヒステリシストルクは発生しない。したがって、エンジン回転変動は十分に吸収され、走行時異音は発生しにくい。

請求項４に記載のダンパー機構は、第１回転部材と、第２回転部材と、弾性部材と、摩擦部材とを備えている。第２回転部材は、第１回転部材に相対回転可能に配置されている。弾性部材は、第１回転部材と第２回転部材との間に両者が相対回転すると圧縮するように配置されている。摩擦部材は、第１回転部材に対して遠心力によって押し付けられて回転方向に摺動可能になっており、第２回転部材に対して微小隙間を介して回転方向に係合する。

この機構では、捩じり振動の種類が例えば低周波振動のように捩じり角度の大きな場合は、摩擦部材は遠心力で第１回転部材に押し付けられて回転方向に摺動する。したがって、低周波振動は速かに減衰される。捩じり振動の種類が例えば走行時異音の原因となるエンジン回転変動のように捩じり角度の小さな場合は、微小隙間によって摩擦部材は第１回転部材に摺動せず、高ヒステリシストルクは発生しない。したがって、エンジン回転変動は十分に吸収され、走行時異音は発生しにくい。

このように、遠心力で作用する摩擦部材が摩擦発生機構を構成しているため、部品点数が少なくなり、さらに省スペースの効果が得られる。

請求項５に記載のダンパー機構では、請求項４において、第１回転部材は、摩擦部材が押し付けられる内周面を有している。第２回転部材は、摩擦部材に微小隙間を介して回転方向に係合する回転方向係合部を有している。

請求項６に記載のダンパー機構では、請求項５において、第２回転部材は、摩擦部材を軸方向に保持する軸方向保持部をさらに有している。

請求項７に記載の流体式トルク伝達装置のロックアップ装置は、請求項１〜６のダンパー機構を有する。

本発明に係るダンパー機構又は流体式トルク伝達装置のロックアップ装置では、摩擦発生機構の部品点数が少なくなり、さらに省スペースの効果が得られる。

以下、図面に基づいて、本発明に係る流体式トルク伝達装置のロックアップ装置の実施形態について説明する。

（１）トルクコンバータの全体構造
図１に、本発明の流体式トルク伝達装置のロックアップ装置の一実施形態が採用されたトルクコンバータ１の縦断面概略図である。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。また、図１に示すＯ−Ｏは、トルクコンバータ１の回転軸線である。

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（インペラー９、タービン１０、ステータ１１）からなるトルクコンバータ本体３と、ロックアップ装置５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、主として、カバー円板部８ａと、カバー円板部８ａの外周部に形成された軸方向トランスミッション側に突出する外周筒状部８ｂとを有している。外周筒状部８ｂは、インペラー９のインペラーシェル１２に溶接によって固定されている。

インペラー９は、インペラーシェル１２と、その内側に固定された複数のインペラーブレード１３と、インペラーシェル１２の内周側に設けられた筒状のインペラーハブ２１とから構成されている。

タービン１０は、流体室内でインペラー９に対向して配置されている。タービン１０は、タービンシェル１４と、タービンシェル１４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の内周側に固定されたタービンハブ１６とから構成されている。タービンハブ１６は、外周側に延びるフランジ１６ａを有しており、このフランジ１６ａには、タービンシェル１４の内周部が、後述のドリブンプレート５３とともに、複数のリベット１７によって固定されている。また、タービンハブ１６の筒状部１６ｂ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１１は、インペラー９とタービン１０の内周部間に配置され、タービン１０からインペラー９へと戻る作動油を整流するための機構である。ステータ１１は、主として、環状のステータキャリア１８と、その外周面に設けられた複数のステータブレード１９とから構成されている。ステータキャリア１８は、ワンウェイクラッチ２０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、フロントカバー２とタービンハブ１６との軸方向間には第１スラストベアリング３１が設けられ、タービンハブ１６とステータ１１との間には第２スラストベアリング３２が設けられ、ステータ１１とインペラーハブ２１との間には第３スラストベアリング３３が設けられている。各スラストベアリング３１〜３３においては、半径方向に作動油が流通可能なポートが形成されている。

（２）ロックアップ装置の構造
ロックアップ装置５は、フロントカバー２に連結可能なクラッチ機構６としての機能と、クラッチ機構６とタービン１０とを回転方向に弾性的に連結するダンパー機構７としての機能とを有しており、必要に応じて、フロントカバー２とタービン１０とを機械的に接続するための装置である。ロックアップ装置５は、主として、フロントカバー２からトルクが入力される入力側部材としてのピストン５１及びリティーニングプレート５２と、出力側部材としてのドリブンプレート５３と、回転方向に弾性変形可能な弾性部材としての複数のトーションスプリング５４，５７とから構成されている。トーションスプリング５４，５７は、リティーニングプレート５２を介して、ピストン５１とドリブンプレート５３とを回転方向に弾性的に連結している。

そして、本実施形態のロックアップ装置５では、クラッチ機構６がピストン５１から構成されており、ダンパー機構７がリティーニングプレート５２、ドリブンプレート５３及び複数のトーションスプリング５４，５７から構成されている。

ピストン５１は、トルクコンバータ本体３内の油圧の制御によって、フロントカバー２のカバー円板部８ａに接近又は離反することが可能な部材である。ピストン５１は、主として、円板状のピストン本体６１から構成されている。ピストン本体６１は、フロントカバー２とタービン１０との間の空間を軸方向に２分割するように半径方向に延びる円板状の部材である。ピストン本体６１の外周部は、環状かつ平坦な押圧部６２となっている。押圧部６２の軸方向エンジン側の面には、摩擦フェーシング６３が設けられている。また、押圧部６２の外周縁には、軸方向トランスミッション側に延びる外周筒状部６４が設けられている。さらに、ピストン本体６１の内周縁には、軸方向エンジン側に延びる内周筒状部６６が設けられている。内周筒状部６６の内周面は、タービンハブ１６の筒状部１６ｂの外周面１６ｃに対して軸方向及び回転方向に移動可能に支持されている。内周筒状部６６と筒状部１６ｂと半径方向間には、シールリング６７が設けられている。

このようにして、フロントカバー２とピストン５１との間には、空間Ｓ１が形成されている。空間Ｓ１の内周部は第１スラストベアリング３１において形成されたポートを介して図示しない入力シャフトに形成された油路に連通している。また、ピストン５１のタービン側の空間を空間Ｓ２とする。

リティーニングプレート５２は、複数のトーションスプリング５４、５７をピストン５１側に保持するとともに、トーションスプリング５４、５７の回転方向端（正確には、トーションスプリング５４の場合は、その回転方向端に装着されるスプリングシート５５）を回転方向に支持する役割を果たす。

リティーニングプレート５２は、ピストン５１の外周筒状部６４の半径方向内側に配置されている。リティーニングプレート５２は、ピストン本体６１の軸方向トランスミッション側の面に沿って配置された環状の部材であり、主として、環状部７１と、環状部７１の外周側に設けられた複数のトーションスプリング５４を保持する第１スプリング保持部７２とを有している。

環状部７１は、ピストン本体６１の軸方向トランスミッション側の面に当接するとともに、複数のリベット２２によってピストン５１に固定されている。

第１スプリング保持部７２は、本実施形態において、第１トーションスプリング５４の軸方向エンジン側を支持するピストン側支持部７４と、第１トーションスプリング５４の半径方向外側を支持する入力側外周支持部としての外周支持部７５と、第１トーションスプリング５４の半径方向内側を支持する内周支持部７６と、第１トーションスプリング５４の回転方向端を支持する入力側回転方向支持部としての複数の回転方向支持部７７とを有しており、複数の第１トーションスプリング５４が回転方向に間隔を空けて並べて配置できるように構成されている。

第１トーションスプリング５４は、エンジンの回転変動により生じる微小捩じり振動やロックアップ装置５の連結時のショックによる振動などを吸収・減衰するコイルスプリングからなり、本実施形態において、その回転方向両端にシート部材としてのスプリングシート５５が装着されている。

ピストン側支持部７４は、環状部７１の外周端から半径方向外側に延びる環状の部分であり、そのピストン側の面がピストン本体６１の軸方向トランスミッション側の面に当接している。外周支持部７５は、ピストン側支持部７４の外周端から軸方向トランスミッション側に延びる筒状の部分であり、その外周面がピストン５１の外周筒状部６４の内周面に当接している。そして、外周支持部７５は、各第１トーションスプリング５４の回転方向端の半径方向外側の部分の半径及び回転方向に隣り合う第１トーションスプリング５４間に対応する部分である回転方向端側壁部７５ａの半径が、各第１トーションスプリング５４の回転方向中央の半径方向外側の部分に対向する部分である回転方向中央側壁部７５ｂの半径よりも小さくなるように絞られた形状を有している。

内周支持部７６は、各第１トーションスプリング５４の回転方向中央の半径方向内側の部分に対向する、言い換えれば、回転方向中央側壁部７５ｂとの半径方向間に第１トーションスプリング５４を挟むように配置される壁部であり、ピストン側支持部７４の内周部から第１スプリング保持部７２の一部を軸方向トランスミッション側に切り起こすことによって形成されている。

回転方向支持部７７は、本実施形態において、第１トーションスプリング５４の回転方向端の半径方向外側の部分を支持する外側支持部７７ａと、第１トーションスプリング５４の回転方向端の半径方向内側の部分を支持する内側支持部７７ｂとを有している。外側支持部７７ａは、外周支持部７５の各回転方向端側壁部７５ａのうち回転方向に隣り合うトーションスプリング５４間に対応する部分の軸方向トランスミッション側の端部から半径方向内側に向かって延びる壁部であり、第１トーションスプリング５４の回転方向端の半径方向外側の部分に当接している。内側支持部７７ｂは、外周支持部７５の各回転方向端側壁部７５ａのうち回転方向に隣り合う第１トーションスプリング５４間に対応する部分に対向する壁部であり、第１トーションスプリング５４の回転方向端の半径方向内側の部分に当接している。内側支持部７７ｂは、ピストン側支持部７４の半径方向中央部（具体的には、内周支持部７６よりも半径方向外側の部分）から第１スプリング保持部７２の一部を軸方向トランスミッション側に切り起こすことによって形成されている。

リティーニングプレート５２は、さらに、内周部７３を有している。内周部７３は、環状部７１から半径方向内側に延びる環状の部分である。内周部７３には、円周方向に並んだ複数の第２スプリング保持部７８が形成されている。第２スプリング保持部７８は、第２トーションスプリング５７を収容するためのものであり、内周部７３に形成された開口部である。第２スプリング保持部７８は、軸方向に貫通する孔であり、回転方向に一定の長さを有している。第２スプリング保持部７８は、半径方向外側と内側に切り起こし部７８ａ，７８ｂを有している。各第２スプリング保持部７８内には、第２トーションスプリング５７が配置されている。

第２トーションスプリング５７は、コイルスプリングからなり、特に、この実施形態では、捩り特性の１段目で摩擦を発生し、捩り特性の２段目で回転方向に圧縮されてダンパー機構７に高ストッパートルクを確保するための部材である。

第２トーションスプリング５７は、軸方向エンジン側がピストン５１の本体６１に支持されており、軸方向トランスミッション側が第２スプリング保持部７８の切り起こし部７８ａ，７８ｂによって支持されている。さらに、第２トーションスプリング５７の半径方向外側は、外周側切り起こし部７８ａとピストン５１の本体６１の支持部６１ａによって支持されている。図３から明らかなように、第２トーションスプリング５７の回転方向長さ（回転方向角度）は第２スプリング保持部７８の回転方向長さよりかなり短くなっており、そのため第２トーションスプリング５７の回転方向端と第２スプリング保持部７８の円周方向端面７８ｃとの間には所定の円周方向隙間（角度θ１）が確保されており、この円周方向隙間が捩り特性の１段目捩り角度となっている（後述）。

ドリブンプレート５３は、トーションスプリング５４の回転方向端（正確には、第１トーションスプリング５４の回転方向端に装着されるスプリングシート５５）及び第２トーションスプリング５７を回転方向に支持する役割を果たす。

ドリブンプレート５３は、ピストン５１の軸方向トランスミッション側に配置された環状の部材であり、主として、環状部８１と、リティーニングプレート５２に保持された複数の第１トーションスプリング５４の回転方向端に当接する出力側回転方向支持部としての複数の第１爪部８２と、トーションスプリング５４のタービン側の部分のうち半径方向内側の部分を覆う複数のタービン側支持部８３と、リティーニングプレート５２に保持された複数の第２トーションスプリング５７の回転方向端に当接する出力側回転方向支持部としての複数の第２爪部８４とを有している。

環状部８１の内周部は、タービンシェル１４の内周部とともに、タービンハブ１６のフランジ１６ａの外周部にリベット１７によって固定されている。

第１爪部８２は、環状部８１の外周端から軸方向エンジン側に延びる部分であり、回転方向支持部７７の外側支持部７７ａと内側支持部７７ｂとの半径方向間において、第１トーションスプリング５４の回転方向端に当接している。第１爪部８２は、本実施形態において、第１トーションスプリング５４の回転方向端の半径方向中央付近（より具体的には、第１トーションスプリング５４のコイル中心のやや半径方向外側）に当接している。

スプリングシート５５は、主として、第１トーションスプリング５４の座巻部分が当接するシート部９１と、トーションスプリング５４のコイル内部に挿入されるコイル挿入部（図示せず）と、シート部９１の第１トーションスプリング５４の座巻部分が当接する面とは反対側の面に設けられた突起部９３とを有している。

突起部９３は、本実施形態において、シート座面の中央に形成された先端が丸みを帯びた円柱状の部分である。この突起部９３は、ドリブンプレート５３の第１爪部８２の半径方向内側に配置されており、第１爪部８２に対して、径方向内側から係合する係合部としての役割を有している。このため、第１爪部８２は、第１トーションスプリング５４の回転方向端、すなわち、スプリングシート５５が半径方向外方に移動しようとする場合に、突起部９３に係合することで、第１トーションスプリング５４の径方向外方への移動を制限することができる。

タービン側支持部８３は、複数の第１爪部８２の回転方向間、すなわち、リティーニングプレート５２の内周支持部７６の半径方向位置に対応する壁部であり、環状部８１の外周部の一部を軸方向トランスミッション側に切り起こすことによって形成されている。

第２爪部８４は、環状部８１の半径方向中間部から軸方向エンジン側に延びる部分である。各第２スプリング保持部７８内には、一対の第２爪部８４が配置されている。一対の第２爪部８４は第２トーションスプリング５７の回転方向両側に配置されている。一対の第２爪部８４の回転方向内側端同士の回転方向長さは第２トーションスプリング５７の回転方向長さよりわずかに長くなっている。したがって、図３に示すように、第２トーションスプリング５７と第２スプリング保持部７８との回転方向間には所定の回転方向隙間が確保されている。この回転方向隙間の円周方向角度θａは、エンジンの回転変動に伴う捩じり振動に対して高ヒステリシストルクを発生しないことでこもり音を低減することが達成されるように設定され、具体的には０．５〜５度の範囲又はそれをわずかに越える範囲である。なお、内周部７３において第２爪部８４に対応する半径方向位置の部分７９は軸方向エンジン側に凹んでおり、したがって第２爪部８４が第２スプリング保持部７８から回転方向に外れても、第２爪部８４はリティーニングプレート５２に接触しない。

第２爪部８４は第２トーションスプリング５７に対して回転方向に（隙間を空けて）係合しているが半径方向には係合していない。したがって、遠心力が作用すると、第２トーションスプリング５７は半径方向外側に移動して第２スプリング保持部７８の外周側切り起こし部７８ａ及びピストン５１の支持部６１ａに押し付けられる。

（４）トルクコンバータの動作
次に、トルクコンバータ１の動作について説明する。

エンジン側のクランクシャフトからのトルクは、図示しないフレキシブルプレートを介してフロントカバー２に入力される。これにより、インペラー９が回転し、作動油がインペラー９からタービン１０へと流れる。この作動油の流れによりタービン１０は回転し、タービン１０のトルクは図示しない入力シャフトに出力される。

トルクコンバータ１の速度比が上がり、入力シャフトが一定の回転速度になると、空間Ｓ１の作動油が入力シャフト内部の油路を通ってドレンされる。この結果、ピストン５１の軸方向タービン側の空間Ｓ２内の油圧が軸方向フロントカバー側の空間Ｓ１内の油圧よりも高くなり、ピストン５１がフロントカバー２側に移動させられる。すると、ピストン５１がフロントカバー２側に移動し、摩擦フェーシング６３がフロントカバー２の摩擦面に押し付けられる。これにより、フロントカバー２のトルクは、ピストン５１及びリティーニングプレート５２に伝達され、トーションスプリング５４，５７及びドリブンプレート５３を介して、タービン１０に出力される。

さらに、ピストン５１とドリブンプレート５３とが相対回転した場合に、相対回転角度が所定の角度（θ１）までは第１トーションスプリング５４のみが回転方向に圧縮され、相対回転角度が所定の角度（θ１）以上になると第２トーションスプリング５７が第１トーションスプリング５４と並列に圧縮される。すなわち、ロックアップ装置５のダンパー機構７において２段階の捩り特性を実現することができる。

このようなロックアップ装置５の連結時において、フロントカバー２に捩じり振動が入力されると、ピストン５１とドリブンプレート５３とが相対回転し、第１トーションスプリング５４が回転方向に圧縮される。このとき、第１トーションスプリング５４には遠心力が作用するため、第１トーションスプリング５４及びスプリングシート５５が半径方向外方に移動しようとする。しかし、スプリングシート５５の突起部９３とドリブンプレート５３の第１爪部８２とが係合するため、スプリングシート５５及び第１トーションスプリング５４の径方向外側への移動が制限されているため、第１トーションスプリング５４の遠心荷重がドリブンプレート５３の第１爪部８２に作用することとなり、リティーニングプレート５２の外周支持部７５に第１トーションスプリング５４の遠心荷重が作用しにくくなっている。

一方、第２トーションスプリング５７は、第２爪部８４に駆動されると、遠心力によって第２スプリング保持部７８の外周側切り起こし部７８ａに押しつけられながら回転方向に摺動する。したがって、図４の捩じり特性線図に示すように、比較的高いヒステリシストルク（ＤＣヒス）が得られる。なお、ＤＣヒスは回転数の２乗に比例した大きさとなる。しかし、微小捩じり振動が入力された場合には、例えばそれがθａ内である場合は、第２トーションスプリング５７はリティーニングプレート５２と一体回転してドリブンプレート５３と相対回転する。すなわち、θａ内では第２トーションスプリング５７はピストン５１やリティーニングプレート５２と摺動せず、したがって高ヒステリシストルクを発生することはない。そのため、θａ内では低いヒステリシストルク（ＡＣヒス）が得られる。なお、ここでのＡＣヒスとは、第２トーションスプリング５７以外で発生するヒステリシストルクである。

このように、微小捩じり振動に対しては、第２トーションスプリング５７による摩擦発生機構の摩擦発生部を作動させないことで、微小捩じり振動を効果的に吸収することができる。

また、以上に述べたように、第２トーションスプリング５７が摩擦発生機構を構成しているため、部品点数が少なくなり、さらに省スペースの効果が得られる。

なお、以上の実施形態では、第２トーションスプリング５７はドリブンプレート５３に駆動されてリティーニングプレート５２に摺動していたが、プレートの役割を反対にしても良い。

摩擦発生機構として機能するトーションスプリングが他方のトーションスプリングに対して外周側に配置されていても良い。また、第１トーションスプリングと第２トーションスプリングが半径方向に並んで（同一円周上に）配置されていても良い。

（６）第２実施形態
図５を用いて、本発明の第２実施形態について説明する。トルクコンバータの基本的な構造は第１実施形態と同様であるため、説明を省略する。

ロックアップ装置１０５は、フロントカバー１０２に連結可能なクラッチ機構１０６としての機能と、クラッチ機構１０６とタービン１１０とを回転方向に弾性的に連結するダンパー機構１０７としての機能とを有しており、必要に応じて、フロントカバー１０２とタービン１１０とを機械的に接続するための装置である。ロックアップ装置１０５は、主に、フロントカバー１０２からトルクが入力されるピストン１５１及びリティーニングプレート１５２と、ドリブンプレート１５３と、第１トーションスプリング１５８と、第２トーションスプリング１５９とから構成されている。

ピストン１５１は、トルクコンバータ本体１０３内の油圧の制御によって、フロントカバー１０２に接近又は離反することが可能な部材である。ピストン１５１は、主に、円板状のピストン本体１６１から構成されている。

図５に示すように、ピストン本体１６１は、フロントカバー１０２とタービン１１０との間の空間を軸方向に２分割するように半径方向に延びる円板状の部材である。ピストン本体１６１の外周部は、環状かつ平坦な押圧部１６２となっている。押圧部１６２の軸方向エンジン側の面には、摩擦フェーシング１６３が設けられている。

押圧部１６２の外周縁には、軸方向トランスミッション側に延びる外周筒状部１６４が設けられている。筒状部１６４には、円周方向に隙間を空けた複数の突起１６４ａが形成されている。また、ピストン本体１６１の内周縁には、軸方向エンジン側に延びる内周筒状部１６６が設けられている。内周筒状部１６６の内周面は、タービンハブ１１６の筒状部１１６ｂの外周面に対して軸方向及び回転方向に移動可能に支持されている。内周筒状部１６６と筒状部１１６ｂと半径方向間には、シールリング１６７が設けられている。

リティーニングプレート１５２は、異なる円周上に配置された複数の第１及び第２トーションスプリング１５８、１５９をピストン１５１側に保持するとともに、第１及び第２トーションスプリング１５８、１５９の端部を回転方向に支持する役割を果たす。

リティーニングプレート１５２は、ピストン本体１６１の軸方向トランスミッション側の面に沿って配置された環状の部材であり、一対のプレート部材１５６、１５７から構成されている。一対のプレート部材１５６，１５７の外周部は互いに当接しており、複数のリベット１５５により互いに固定されている。一対のプレート部材１５６，１５７の外周縁には、突起１６４ａに係合するように半径方向に延びる複数の突起１５６ａ，１５７ａが形成されている。この係合により、ピストン１５１とリティーニングプレート１５２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。一対のプレート部材１５６，１５７は、内周部分が軸方向に互いに間隔をあけて配置されている。各プレート部材１５６，１５７の外周部には、円周方向に並んだ複数の第２支持部１５６ｃ，１５７ｃが形成されている。第２支持部１５６ｃ，１５７ｃは後述する第２トーションスプリング１５９を収納及び支持するための構造であり、具体的には軸方向に切り起こされた半径方向両側の切り起こし部となっている。各プレート部材１５６，１５７の内周部には、円周方向に並んだ複数の第１支持部１５６ｂ、１５７ｂが形成されている。第１支持部１５６ｂ，１５７ｂは後述する第１トーションスプリング１５８を収納及び支持するための構造であり、具体的には軸方向に切り起こされた半径方向両側の切り起こし部となっている。

ドリブンプレート１５３は円板状の部材である。ドリブンプレート１５３は第１及び第２プレート部材１５６，１５７の軸方向間に配置され、内周部は複数のリベット１２８によりタービンハブ１１６のフランジ１１６ａに固定されている。ドリブンプレート１５３には、第２支持部１５６ｃ、１５７ｃに対応して第２窓孔１５３ｂが形成され、第１支持部１５６ｂ，１５７ｂに対応して第１窓孔１５３ａが形成されている。第１及び第２窓孔１５３ａ、１５３ｂは円周方向に長く延びる切り欠きや孔である。

第２トーションスプリング１５９は、コイルスプリングからなり、特に、この実施形態では、捩り特性の１段目で摩擦を発生し、捩り特性の２段目で回転方向に圧縮されてダンパー機構に高ストッパートルクを確保するための部材である。第２トーションスプリング１５９は各第２窓孔１５３ｂ、第２支持部１５６ｃ、１５７ｃ内に収納されている。第２トーションスプリング１５９は円周方向両端が各第２窓孔１５３ｂ、第２支持部１５６ｃ、１５７ｃの円周方向端に支持されている。なお、第２窓孔１５３ｂの回転方向内側端同士の回転方向長さは第２トーションスプリング１５９の回転方向長さよりわずかに長くなっている。したがって、図６に示すように、第２トーションスプリング１５９と第２窓孔１５３ｂとの回転方向間には所定の回転方向隙間が確保されている。この回転方向隙間の円周方向角度θａは、エンジンの回転変動に伴う捩じり振動に対して高ヒステリシストルクを発生しないことでこもり音を低減することが達成されるように設定され、具体的には０．５〜５度の範囲又はそれをわずかに越える範囲である。

なお、第２トーションスプリング１５９の回転方向端部と第２支持部１５６ｃ、１５７ｃの円周方向端との間には所定の円周方向隙間（角度θ１）が確保されている。さらに、第２トーションスプリング１５９は第２支持部１５６ｃ、１５７ｃの切り起こし部によって軸方向の移動を制限されている。遠心力が作用すると、第２トーションスプリング１５９は半径方向外側に移動して第２支持部１５６ｃ、１５７ｃの外周側切り起こし部に押し付けられる。

第１トーションスプリング１５８は、エンジンの回転変動により生じる微小捩じり振動やロックアップ装置１０５の連結時のショックによる振動などを吸収・減衰するコイルスプリングから構成されている。第１トーションスプリング１５８は各第１窓孔１５３ａ、第１支持部１５６ｂ、１５７ｂ内に収納されている。第１トーションスプリング１５８は円周方向両端が各第１窓孔１５３ａ、第１支持部１５６ｂ、１５７ｂの円周方向端に支持されている。さらに、第１トーションスプリング１５８は第１支持部１５６ｂ、１５７ｂの切り起こし部によって軸方向の移動を制限されている。

ピストン１５１とドリブンプレート１５３とが相対回転した場合に、相対回転角度が所定の角度（θ１）までは第１トーションスプリング１５８のみが回転方向に圧縮され、相対回転角度が所定の角度（θ１）以上になると第２トーションスプリング１５９が第１トーションスプリング１５８と並列に圧縮される。すなわち、ロックアップ装置１０５のダンパー機構１０７において２段階の捩り特性を実現することができる。

この実施形態でも、第２トーションスプリング１５９は、第２窓孔１５３ｂの回転方向端に駆動されると、遠心力によって第２支持部１５６ｃ、１５７ｃの外周側切り起こし部に押しつけられながら回転方向に摺動する。したがって、図４の捩じり特性線図に示すように、比較的高いヒステリシストルク（ＤＣヒス）が得られる。しかし、微小捩じり振動が入力された場合には、例えばそれがθａ内である場合は、第２トーションスプリング１５９はリティーニングプレート１５２と一体回転してドリブンプレート１５３と相対回転する。すなわち、θａ内では第２トーションスプリング１５９はリティーニングプレート１５２と摺動せず、したがって高ヒステリシストルクを発生することはない。そのため、θａ内では低いヒステリシストルク（ＡＣヒス）が得られる。なお、ここでのＡＣヒスとは、第２トーションスプリング１５９以外で発生するヒステリシストルクである。

このように、微小捩じり振動に対しては、第２トーションスプリング１５９による摩擦発生機構の摩擦発生部を作動させないことで、微小捩じり振動を効果的に吸収することができる。

このように、第２トーションスプリング１５９が摩擦発生機構を構成しているため、部品点数が少なくなり、さらに省スペースの効果が得られる。

なお、以上の実施形態では、第２トーションスプリング１５９はドリブンプレート１５３に駆動されてリティーニングプレート１５２に摺動していたが、プレートの役割を反対にしても良い。

摩擦発生機構として機能するトーションスプリングが他方のトーションスプリングに対して内周側に配置されていても良い。また、第１トーションスプリングと第２トーションスプリングが半径方向に並んで（同一円周上に）配置されていても良い。

（７）第３実施形態
図７及び図８を用いて、本発明の第３実施形態の摩擦発生機構２０１について説明する。なお、この摩擦発生機構２０１が採用されるトルクコンバータのロックアップ装置は、前記第２実施形態と同様であるので、ここでは説明を省略する。

ピストン２５１の外周側筒状部２６４は、複数の突起２６４ａを有しており、突起２６４ａは図８に示すように回転方向に所定の長さ（角度）を有している。

摩擦発生機構２０１は、突起２６４ａに摺動して摩擦を発生する機構である。摩擦発生機構２０１は、摩擦部材２０２と、それを保持する保持プレート２０３とから構成されている。摩擦部材２０２は、回転方向に細長く延びるブロック状部材であり、突起２６４ａの内周側に近接して配置されている。摩擦部材２０２の外周面２０２ａは突起２６４ａの内周面２６４ｂに沿って回転方向に移動可能な形状になっている。

保持プレート２０３は、摩擦部材２０２を保持して回転方向に駆動するための部材である。保持プレート２０３の内周部２０３ａは例えば溶接によってタービンシェル２１４に固定されている。保持プレート２０３の外周縁には、回転方向に並んだ３本の保持爪２０３ｂ、２０３ｃ、２０３ｄが設けられている。保持爪２０３ｂ、２０３ｄは摩擦部材２０２の軸方向エンジン側面に当接しており、保持爪２０３ｃは摩擦部材２０２軸方向エンジン側面に当接している。これにより、摩擦部材２０３は保持プレートによって軸方向に支持されている。さらに、保持プレート２０３の外周縁には、摩擦部材２０２を回転方向に駆動するための回転方向端面２０３ｅ、２０３ｆが形成されている。回転方向端面２０３ｅ、２０３ｆは摩擦部材２０２の回転方向両側に配置されている。回転方向端面２０３ｅ，２０３ｆ同士間の回転方向長さは摩擦部材２０２の回転方向長さよりわずかに長くなっている。したがって、図８に示すように、摩擦部材２０２と回転方向端面２０３ｅ，２０３ｆとの回転方向間には所定の回転方向隙間が確保されている。この回転方向隙間の円周方向角度θａは、エンジンの回転変動に伴う捩じり振動に対して高ヒステリシストルクを発生しないことでこもり音を低減することが達成されるように設定され、具体的には０．５〜５度の範囲又はそれをわずかに越える範囲である。

この実施形態では、摩擦部材２０２は、保持プレート２０３の回転方向端面２０３ｅ、２０３ｆに駆動されると、遠心力によって突起２６４ａに押しつけられながら回転方向に摺動する。したがって、図４の捩じり特性線図に示すように、比較的高いヒステリシストルク（ＤＣヒス）が得られる。しかし、微小捩じり振動が入力された場合には、例えばそれがθａ内である場合は、摩擦部材２０２はピストン２５１と一体回転して保持プレート２０３と相対回転する。すなわち、θａ内では摩擦部材２０２はピストン２５１と摺動せず、したがって高ヒステリシストルクを発生することはない。そのため、θａ内では低いヒステリシストルク（ＡＣヒス）が得られる。なお、ここでのＡＣヒスとは、摩擦部材２０２以外で発生するヒステリシストルクである。

このように、微小捩じり振動に対しては、摩擦発生機構２０１の摩擦発生部を作動させないことで、微小捩じり振動を効果的に吸収することができる。

このように、摩擦部材２０２及び保持プレート２０３が摩擦発生機構２０１を構成しているため、部品点数が少なくなり、さらに省スペースの効果が得られる。特に、摩擦発生機構２０１はロックアップ装置２０５とタービン２１０の外周部同士のスペースに配置されているため、さらに省スペースに貢献している。

（８）第４実施形態
図９及び図１０を用いて、本発明の第４実施形態の摩擦発生機構３０１について説明する。なお、この摩擦発生機構３０１が採用されるトルクコンバータのロックアップ装置は、前記第１実施形態と同様であるので、ここでは説明を省略する。

リティーニングプレート３５２は、内周縁に軸方向トランスミッション側に延びる筒状部３５２ａを有している。筒状部３５２ａは円周方向に一体に又は分割して形成されている。

摩擦発生機構３０１は、筒状部３５２ａに摺動して摩擦を発生する機構である。摩擦発生機構３０１は、摩擦部材３０２と、それを保持する保持爪３０３と、それを回転方向に駆動する駆動爪３０４とから構成されている。摩擦部材３０２は、回転方向に細長く延びるブロック状部材であり、筒状部３５２ａの内周側に近接して配置されている。摩擦部材３０２の外周面３０２ａは、筒状部３５２ａの内周面３５２ｂに沿って回転方向に移動可能な形状になっている。

保持爪３０３は、摩擦部材３０２を保持するための部材であり、ドリブンプレート３５３の一部が切り起こされて形成されている。保持爪３０３は、摩擦部材３０２の内周側で軸方向エンジン側に延びさらに半径方向外側に延びている。これにより、保持爪３０３は、摩擦部材３０２の半径方向内側と軸方向エンジン側を支持している。

駆動爪３０４は、ドリブンプレート３５３の一部が切り起こされて形成されている。駆動爪３０４は摩擦部材３０２の回転方向両側に配置された一対の部材である。駆動爪３０４同士間の回転方向長さは摩擦部材３０２の回転方向長さよりわずかに長くなっている。したがって、図１０に示すように、摩擦部材３０２と駆動爪３０４の回転方向端面との回転方向間には所定の回転方向隙間が確保されている。この回転方向隙間の円周方向角度θａは、は、エンジンの回転変動に伴う捩じり振動に対して高ヒステリシストルクを発生しないことでこもり音を低減することが達成されるように設定され、具体的には０．５〜５度の範囲又はそれをわずかに越える範囲である。

この実施形態では、摩擦部材３０２は、駆動爪３０４に駆動されると、遠心力によって筒状部３５２ａに押しつけられながら回転方向に摺動する。したがって、図４の捩じり特性線図に示すように、比較的高いヒステリシストルク（ＤＣヒス）が得られる。しかし、微小捩じり振動が入力された場合には、例えばそれがθａ内である場合は、摩擦部材３０２はリティーニングプレート３５２と一体回転してドリブンプレート３５３と相対回転する。すなわち、θａ内では摩擦部材３０２はリティーニングプレート３５２と摺動せず、したがって高ヒステリシストルクを発生することはない。そのため、θａ内では低いヒステリシストルク（ＡＣヒス）が得られる。なお、ここでのＡＣヒスとは、摩擦部材３０２以外で発生するヒステリシストルクである。

このように、微小捩じり振動に対しては、摩擦発生機構３０１の摩擦発生部を作動させないことで、微小捩じり振動を効果的に吸収することができる。

このように、摩擦部材３０２及びドリブンプレート３５３が摩擦発生機構３０１を構成しているため、部品点数が少なくなり、さらに省スペースの効果が得られる。

（９）他の実施形態
以上、本発明の実施形態について図面に基づいて説明したが、具体的な構成は、これらの実施形態に限られるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。

本発明の流体式トルク伝達装置のロックアップ装置の第１実施形態が採用されたトルクコンバータの縦断面概略図。 摩擦発生機構の縦断面図（第１実施形態）。 摩擦発生機構の平面図（第１実施形態）。 ロックアップ装置の捩り特性線図（第１実施形態）。 第２実施形態のトルクコンバータの縦断面概略図。 ロックアップ装置の平面図（第２実施形態） 第３実施形態のトルクコンバータの部分縦断面概略図。 摩擦発生機構の平面図（第３実施形態）。 第４実施形態のトルクコンバータの部分縦断面概略図。 図９のＸ−Ｘ断面図（第４実施形態）。

符号の説明

１ トルクコンバータ（流体式トルク伝達装置）
２ フロントカバー
３ トルクコンバータ本体
５ ロックアップ装置
６ クラッチ機構
７ ダンパー機構
９ インペラー
１０ タービン
１１ ステータ
５１ ピストン
５２ リティーニングプレート
５３ ドリブンプレート
５４ 第１トーションスプリング
５７ 第２トーションスプリング
７２ 第１スプリング保持部
７８ 第２スプリング保持部

Claims (7)

1. 第１回転部材と、
   前記第１回転部材に相対回転可能に配置された第２回転部材と、
   前記第１回転部材と前記第２回転部材との間に両者が相対回転すると圧縮するように配置され、前記第１回転部材に対して遠心力で押し付けられて回転方向に摺動可能な弾性部材とを備え、
   前記弾性部材と前記第２回転部材との回転方向間には微少隙間が確保されている、
   ダンパー機構。
2. 第１回転部材と、
   前記第１回転部材に相対回転可能に配置された第２回転部材と、
   前記第１回転部材と前記第２回転部材との間に両者が相対回転すると圧縮するように配置された第１弾性部材と、
   前記第１回転部材と前記第２回転部材との間で第１回転部材に並列にかつに両者が相対回転すると圧縮するように配置され、前記第１回転部材に対して遠心力で押し付けられて摺動可能な第２弾性部材とを備え、
   前記弾性部材と前記第２回転部材との回転方向間には微少隙間が確保されている、
   ダンパー機構。
3. 前記第２弾性部材と前記第１回転部材との回転方向間には捩り特性の１段目に該当する隙間が確保されている、請求項２に記載のダンパー機構。
4. 第１回転部材と、
   前記第１回転部材に相対回転可能に配置された第２回転部材と、
   前記第１回転部材と前記第２回転部材との間に両者が相対回転すると圧縮するように配置された弾性部材と、
   前記第１回転部材に対して遠心力によって押し付けられて回転方向に摺動可能になっており、前記第２回転部材に対して微少隙間を介して回転方向に係合する摩擦部材と、
   を備えたダンパー機構。
5. 前記第１回転部材は、前記摩擦部材が押し付けられる内周面を有しており、
   前記第２回転部材は、前記摩擦部材に微少隙間を介して回転方向に係合する回転方向係合部を有している、請求項４に記載のダンパー機構。
6. 前記第２回転部材は、前記摩擦部材を軸方向に保持する軸方向保持部をさらに有している、請求項５に記載のダンパー機構。
7. 前記請求項１〜６のダンパー機構を有する流体式トルク伝達装置のロックアップ装置。

Images