JP2009156270A - トルクコンバータのロックアップダンパ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 トルクコンバータ内に収容され、タービンランナとピストンとを弾性的に連結し、上記ピストンが係合したロックアップ状態において、エンジンのトルク変動を吸収するロックアップダンパ装置の提供。
【解決手段】 ロックアップダンパ装置１０は複数本の内外ダンパスプリング８，８・・、９，９・・を備え、内径側に配置した内ダンパスプリング８，８・・と外径側に配置した外ダンパスプリング９，９・・を、間に第３セパレータ１６を介在して直列状態で配列し、エンジンの回転数の低い速度領域であってもピストン４がフロントカバー６に係合してロックアップ状態とし、又大きな衝撃トルクが作用した場合にも対処可能なように第１ストッパーを備えている。
【選択図】 図２

Description

本発明はトルクコンバータのロックアップダンパ装置であって、異なる半径上に配列した複数の内外ダンパスプリングをセパレータを介して直列状態で連結したロックアップダンパ装置に関するものである。

トルクコンバータとは周知の通りエンジンの動力を、作動流体を媒体としてトランスミッションへ伝えることが出来る一種の継手であり、エンジンによって回されるポンプインペラ、そして該ポンプインペラの回転により送り出される作動流体の動きを受けて回るタービンランナ、さらにタービンランナから出た作動流体の向きを変えてポンプインペラへ導くステータから構成されている。

そこで、これらポンプインペラ、タービンランナ、及びステータには複数枚のブレードが所定の角度をもって一定間隔で配列されている。トルクコンバータ内に封入されている作動流体は、ポンプインペラからその各ブレードを介して外周方向へ送り出され、トルクコンバータのケース内壁を伝い、タービンランナのブレードに当って該タービンランナをポンプインペラと同方向に回す働きをする。又タービンランナに当たってから送り出される作動流体は、ステータのブレードに当たってポンプインペラの回転を助長する方向に流れ方向が変えられ、再び内周からポンプインペラに流入する。

図１４は従来のトルクコンバータの断面を示している。同図の(イ)はポンプインペラ、(ロ)はタービンランナ、(ハ)はステータ、そして(ニ)はピストンをそれぞれ示し、これらはトルクコンバータ外殻（ホ）内に収容されている。そこでエンジンからの動力を得てフロントカバー（ヘ）が回転し、該フロントカバー（ヘ）と一体となっているポンプインペラ(イ)が回転し、その結果、作動流体を媒介としてタービンランナ(ロ)が回る。

そしてタービンランナ(ロ)のタービンハブ（ト）には軸(図示なし)が嵌って、タービンランナ(ロ)の回転をトランスミッション(図示なし)へ伝達することが出来る。トルクコンバータは一種の流体クラッチである為、ポンプインペラ(イ)の回転速度が低い場合には、タービンランナ(ロ)の回転を停止することが出来(車を停止することが出来)、しかしポンプインペラ(イ)の回転速度が高くなるに従ってタービンランナ(ロ)は回り始め、さらに高速になるにつれてタービンランナ(ロ)の速度はポンプインペラ(イ)の回転速度に近づく。しかし作動流体を媒介としているトルクコンバータでは、タービンランナ(ロ)の回転速度はポンプインペラ(イ)と同一速度にはなり得ない。

そこで、同図にも示しているようにトルクコンバータ外殻（ホ）内にはピストン(ニ)が設けられていて、タービンランナ(ロ)の回転速度が所定の領域を越えた場合には、該ピストン(ニ)が軸方向に移動してフロントカバー（ヘ）に係合するように作動する。ピストン外周には摩擦材（チ）が取り付けられている為に、該ピストン(ニ)は滑ることなくフロントカバー（ヘ）と同一速度で回転することが出来る。そしてこのピストン(ニ)はタービンランナ(ロ)と連結していて、タービンランナ(ロ)はピストン(ニ)によって直接回されることになり、エンジンからの動力をトランスミッションへ、流体を介することによるロスを伴うことなくほぼ１００％の高効率で伝達することが出来る。

このように、タービンランナ(ロ)の回転速度が高くなって、ある条件になった時に、ピストン(ニ)はフロントカバー（ヘ）に係合するが、しかし係合前は、タービンランナ(ロ)とフロントカバー（ヘ）の回転速度は完全に同一ではない為に、ピストン(ニ)がフロントカバー（ヘ）に係合することで、速度差に基づく衝撃が発生する。この係合時の衝撃を緩和し、一方では係合後にエンジンのトルク変動を伝えない為にピストン(ニ)とタービンランナ(ロ)との間にはダンパスプリング（リ）、（リ）…を備えたロックアップダンパ(ヌ)が取り付けられている。

したがって、タービンランナ(ロ)と共に同一速度で回転しているピストン(ニ)が僅かに速いフロントカバー(ホ)に係合する際、ピストン(ニ)の速度は瞬間的に高くなってタービンランナ(ロ)をより速く回そうとするトルクが作用する。この衝撃的トルクをダンパスプリング（リ）、（リ）…が圧縮変形して吸収するように構成されている。ピストン(ニ)はタービンランナ(ロ)のタービンハブ（ト）に同軸を成して取り付けられているが、ダンパスプリング（リ）、（リ）・・の圧縮変形によって上記タービンランナ(ロ)と位相差を生じることが出来る構造となっている。

従来において、ロックアップダンパの構造は色々知られているが、例えば特開平１０−１６９７１４号に係る「ダンパー機構」は、広い捩れ角特性確保の為に中間部材を介して直列に連結された複数の弾性部材(ダンパスプリング)を外周部に配置したダンパー機構で、中間部材を含む弾性部材の連結部分の移動を規制し、ダンパー特性を安定させることを目的としている。

そこで、該ロックアップダンパ機構は、リティニングプレートと、ドリブン部材と、外周部において直列に配置されるコイルスプリングと、中間部材と、中間部材の軸方向の移動を規制する押さえプレートとを備えている。コイルスプリングは、リティニングプレートとドリブン部材とを弾性的に連結する。この場合、中間部材は、リティニングプレート及びドリブン部材に対して相対回転可能で、コイルスプリング間に配置される中間支持部と、中間支持部の径方向外側への移動を規制する環状の連結部とを有している。

図１５は従来のロックアップダンパ（ヌ）を示す具体例である。このロックアップダンパ（ヌ）は中間部材（ル）を備えてダンパスプリング（リ）、（リ）を直列状態で取付けている。すなわち、ピストン側バネ押え（オ）とタービン側バネ受け（ワ）、（カ）を有し、ピストン側バネ押え（オ）はタービン側バネ受け（ワ）、（カ）にて挟まれている。

そして、タービン側バネ受け（ワ）、（カ）に形成したバネ収容空間（ヨ）に２本のダンパスプリング（リ）、（リ）が収容され、両ダンパスプリング（リ）、（リ）の間には中間部材（ル）の中間支持部（タ）が介在していて、ダンパスプリング（リ）、（リ）は直列状態にある。そして、中間支持部（タ）を介在して直列状態にある２本のダンパスプリング（リ）、（リ）と隣り合う２本のダンパスプリング（リ）、（リ）の間にはリング状のピストン側バネ押え（オ）の内側へ突出したバネ押え部（レ）が介在している。

ところで、ピストン（ニ）がフロントカバー（ヘ）に係合する場合、該ピストン（ニ）の回転速度が瞬間的に高くなり、その結果、該ピストン（ニ）と外周にて係合しているピストン側バネ押え（オ）の回転速度も高くなり、直列状態にあるダンパスプリング（リ）、（リ）は適度に圧縮変形する。この圧縮変形によってピストン（ニ）がフロントカバー（ヘ）に係合する際の衝撃トルクが緩和される。

上記ダンパスプリング（リ）、（リ）・・を直列状態に配列することで、大きな圧縮変形を実現することが出来る為に、比較的小さな衝撃トルクを吸収することが出来る。しかし、従来のロックアップダンパ装置は図１４のように２本のダンパスプリング（リ）、（リ）を直列した配列形態であり、同一半径上にこれ以上の本数のダンパスプリング（リ）、（リ）・・を配列することは困難である。
しかし、仮に３本ないし４本のダンパスプリング（リ）、（リ）・・・を直列した場合、小さな衝撃トルクの吸収は可能と成るが、逆に大きな衝撃トルクが作用した時には、ロックアップダンパ装置としての能力が不足してしまう。
特開平１０−１６９７１４号に係る「ダンパー機構」

このように従来のトルクコンバータにおいて、ロックアップダンパのダンパスプリングを直列状態で連結しているが、更に多くの本数のダンパスプリングを直列するにはスペース上の問題及びロックアップダンパ装置としての能力上の問題がある。本発明が解決しようとする課題はこれら問題点であり、多数のダンパスプリングを直列状態で連結することで、一般に小さな衝撃トルクを発生する低いエンジン回転数の場合に限らず、大きな衝撃トルクが発生する高いエンジン回転数の場合であっても、ピストンがフロントカバーに係合してロックアップ状態にすることが出来るロックアップダンパ装置を提供する。

本発明が対象とするトルクコンバータのロックアップダンパ装置は、複数のダンパスプリングを直列状態に連結することで、ピストンがフロントカバーに係合する際の衝撃トルクを効率よく緩和するように捩れ角度を拡大することが出来る構造としている。しかも、ダンパスプリングは同一半径上での直列形態でなく、異なる半径上に配列したダンパスプリングを直列している。

内径側には複数の内ダンパスプリングが対を成して直列し、この対を成した内ダンパスプリングの組みを複数個所に配置し、同じく外径側にも複数の外ダンパスプリングが対を成して直列し、この対を成した外ダンパスプリングの組みを複数個所に配置している。ところで、内径側に配置した複数の内ダンパスプリングを直列するために中間支持部となる第１セパレータを回転自在に取付け、同じく外径側に配置した複数の外ダンパスプリングを直列するための中間支持部となる第２セパレータを回転自在に取付けている。

更に、内径側の内ダンパスプリングと外径側の外ダンパスプリングを直列するために第３セパレータを回転自在に取付けている。そして、ピストンには入力側プレートが固定されて内ダンパスプリングを拘束し、一方タービン側には出力側ディスクが取着されて、上記外径側の外ダンパスプリングと連結している。ただし、本発明は内径側の内ダンパスプリングの配列形態及び外径側の外ダンパスプリングの配列形態は限定しないこととし、又入力側に配置した内ダンパスプリングとピストンとの連結構造及び出力側に配置した外ダンパスプリングとタービンランナとの連結構造も限定しないことにする。更に、入力側及び出力側のダンパスプリングの内外位置関係も自由である。

そして、本発明のロックアップダンパ装置では上記入力側プレートにストッパーが固定され、該ストッパーは内ダンパスプリングの圧縮変形が所定の領域を超えるならば第３セパレータに当ることになる。又、入力側プレート又は出力側ディスクには補助ダンパスプリングが取付けられ、内外ダンパスプリングの圧縮変形が大きくなって所定の領域を超えたならば該補助ダンパスプリングが圧縮変形するようになる。更に、別のストッパーが設けられ、補助ダンパスプリングの圧縮変形が所定の領域を超えたところでストッパーが働く。

上記のように、内径側と外径側に配列した内外ダンパスプリングを直列することで、小さな衝撃トルクの吸収は可能と成るが、大きな衝撃トルクが作用した場合に該衝撃トルクを吸収する能力に欠けてしまう。そこで、本発明のロックアップダンパ装置では、ストッパーを設けてピストンに固定される入力側プレートとタービン側に取付けられる出力側ディスクとの相対捩れ角度に対するトルクの大きさを、第１ステージ、第２ステージ、及び第３ステージの３段階で構成している。第１ステージは内外ダンパスプリングが圧縮変形する領域、第２ステージは内外何れかのダンパスプリングが圧縮変形する領域、そして第３ステージとは内外何れかのダンパスプリングと補助ダンパスプリングが圧縮変形する領域である。

本発明が対象とするロックアップダンパ装置はダンパスプリングを直列状態で配列している為に、ピストンがフロントカバーに係合する際に大きく圧縮変形することができ、衝撃を抑制する効果が大きい。特に、本発明では内径側と外径側に夫々内外ダンパスプリングを配置すると共に、これらのスプリングを直列状態で配列している為にバネ定数は小さくなって、比較的小さな衝撃トルクも吸収することが出来る。

その為に、エンジンの回転数が低い速度領域であってもピストンをフロントカバーに係合させてロックアップ状態とすることが可能と成り、ひいては燃費の向上に結び付く。従来の直列形態ではダンパスプリングのバネ定数が大きくて、エンジンの回転数が低い領域でロックアップ状態とするならば、ダンパスプリングの圧縮変形量が小さくてタービン側へ大きな衝撃トルクとしてダイレクトに伝わる。

そして、本発明では、内径側と外径側の内外ダンパスプリングを直列に配置することで、バネ定数は小さくなって衝撃トルクを受けた際の圧縮変形量は拡大するが、入力側ダンパスプリング（例えば、内径側の内ダンパスプリング）の圧縮変形が所定の領域を超えたところでストッパーが第３セパレータに当って該ダンパスプリングの圧縮変形は停止する。そこで、その後は出力側ダンパスプリング（例えば、外ダンパスプリング）だけの圧縮変形となり、大きなトルクが吸収される。

更に、内外ダンパスプリングの他に補助ダンパスプリングを備えており、ストッパーが第３セパレータに当った状態で出力側ダンパスプリングの変形量がある領域を超えた場合に補助ダンパスプリングが働き、大きなバネ定数の補助ダンパスプリングが圧縮される。又別のストッパーを設けることでピストンとタービンランナとの最終的な相対回転角を規制することが出来る。

図１は本発明のロックアップダンパ装置を備えたトルクコンバータを表している断面図である。基本的な構造は前記図１４に示している従来のトルクコンバータと共通しており、同図の１はポンプインペラ、２はタービンランナ、３はステータ、そして４はピストンをそれぞれ示し、これらはトルクコンバータ外殻５内に収容されている。エンジンからの動力を得てフロントカバー６が回転し、該フロントカバー６と一体となっているポンプインペラ１が回転し、その結果、作動流体を媒介としてタービンランナ２が回る。

そしてタービンランナ２のタービンハブ７には軸(図示なし)が嵌って、タービンランナ２の回転をトランスミッション(図示なし)へ伝達することが出来る。そして、トルクコンバータ外殻５内に設けているピストン４はタービンランナ２の回転速度が所定の領域を越えた場合には軸方向に移動してフロントカバー６に係合し、該ピストン４は滑ることなくフロントカバー６と同一速度で回転することが出来る。このピストン４はタービンランナ２と連結していて、タービンランナ２はピストン４によって直接回されることになる。

このように、タービンランナ２の回転速度が高くなって、ある条件になった時に、ピストン４はフロントカバー６に係合するが、しかし係合前は、タービンランナ２とフロントカバー６の回転速度は完全に同一ではない為に、ピストン４がフロントカバー６に係合することで、速度差に基づく衝撃トルクが発生する。この係合時の衝撃トルクを緩和し、一方では係合後にエンジンのトルク変動を伝えない為にピストン４とタービンランナ２との間には内ダンパスプリング８，８・・、及び外ダンパスプリング９，９・・を備えたロックアップダンパ装置１０が取り付けられている。

本発明はこのロックアップダンパ装置に特徴があり、特に内ダンパスプリング８，８・・、及び外ダンパスプリング９，９・・の配列形態に特徴を有している。タービンランナ２と共に同一速度で回転しているピストン４が僅かに速いフロントカバー６に係合する際、ピストン４の速度は瞬間的に高くなってタービンランナ２をより速く回そうとするトルクが作用する。この衝撃的トルクを内ダンパスプリング８，８・・、及び外ダンパスプリング９，９・・が圧縮変形して吸収するように構成されている。

図１に示すように、該ロックアップダンパ装置１０は内径側に内ダンパスプリング８，８・・が配置され、外径側には外ダンパスプリング９，９・・が配置されている為に、衝撃トルクを吸収・緩和する能力が向上している。すなわち、比較的小さな衝撃トルクを吸収できるように構成している。

図２は内ダンパスプリング８，８・・と外ダンパスプリング９，９・・で構成している本発明のロックアップダンパ装置の基本構想を表している。又図３はタービンランナとピストンの相対捩れ角に対するトルクとの関係を表している。同図に示しているように、２本の内ダンパスプリング８，８は第１セパレータ１５を介して直列し、同じく２本の外ダンパスプリング９，９は第２セパレータ２０を介して直列している。

そして、直列した２本の内ダンパスプリング８，８と直列した２本の外ダンパスプリング９，９は第３セパレータ１６を介して直列している。従って、４本の内外ダンパスプリング８，８，９，９は直列状態で接続され、内ダンパスプリング８の先端は入力側プレート１１と接続され、外ダンパスプリング９は出力側ディスク３１と接続している。

ここで、入力側プレート１１はピストン４に固定され、出力側ディスク３１はタービンランナ２と連結している。そして、内ダンパスプリング８，８は入力側プレート１１に形成している内バネ収容空間１３に収容されて伸縮変形するが、内ダンパスプリング８，８の圧縮変形量を規制する為の第１ストッパー３０が設けられ、内ダンパスプリング８，８の圧縮変形量が所定の領域を超えるならば、入力側プレート１１に取着した第１ストッパー３０は第３セパレータ１６に当接する。従って、内ダンパスプリング８，８はそれ以上の圧縮変形はしない。

第１ストッパー３０が第３セパレータ１６に当るまでの領域は、図３に示している第１ステージとして表される。すなわち、２本の内ダンパスプリング８，８と２本の外ダンパスプリング９，９が直列状態で共に圧縮変形する領域であり、小さな衝撃トルクの作用で圧縮変形する為に、低い回転数の状態でピストン４がフロントカバー６に係合出来る。

第１ストッパー３０が第３セパレータ１６に当った後は、外ダンパスプリング９，９だけが圧縮変形する。この領域は図３の第２ステージとして表している。この第２ステージは２本のダンパスプリング９，９の圧縮変形である為にバネ定数は比較的大きくなり、小さな捩り角に対してトルクは大きくなることから、大きな衝撃トルクを吸収出来る。

外ダンパスプリング９，９がある程度圧縮変形して所定の領域を超えるならば、補助ダンパスプリング２８が働く。この補助ダンパスプリング２８は従来のロックアップダンパ装置にも備わっているが、比較的短くてバネ定数が高く、その為に僅かな捩り角に対して非常に大きなトルクが発生する。この領域は図３の第３ステージとして表している。更に、この補助ダンパスプリング２８の圧縮変形が所定の領域を超えたならば、第２ストッパー２６が出力側ディスク３１に当って停止する。

図４は本発明に係るロックアップダンパ装置１０の正面図及び断面図を示す実施例であり、ピストン４には円盤状の入力側プレート１１がリベット１２，１２・・を介して固定され、該入力側プレート１１の３箇所には内バネ収容部１３，１３，１３を設け、これら内バネ収容部１３，１３・・には内径側の内ダンパスプリング８，８・・がピストン４との間に収容されている。

そして、１つの内バネ収容部１３には２本の内ダンパスプリング８，８が収容され、両内ダンパスプリング８，８の間にはリング状の第１セパレータ１５の外方向へ突出した第１中間支持部１４が介在して直列状態で配列している。その為に、入力側プレート１１とピストン４の間には上記第１中間支持部１４，１４・・を形成した第１セパレータ１５が回転出来るように取付けられている。

又、入力側プレート１１とピストン４の間には第３セパレータ１６が回転可能に取付けられている。入力側プレート１１はピストン４との間にスペーサ１７を介在してリベット止めされていることで、上記第３セパレータ１６の回転は保障されている。そして、ピストン４にリベット止めされている入力側プレート１１の外周と第３セパレータ１６との間には外バネ収容部１８，１８・・が設けられ、１つの外バネ収容部１８には２本の外ダンパスプリング９，９が収容されている。

２本の外ダンパスプリング９，９は間に第２中間支持部１９が介在して直列状態で配列しているが、その為に、ピストン４の内周には第２中間支持部１９，１９・・を形成した第２セパレータ２０が回転出来るように取付けられている。本発明のロックアップダンパ装置１０は内径側に２本の内ダンパスプリング８，８を直列して内バネ収容部１３に収容し、外径側にも２本の外ダンパスプリング９，９を直列して外バネ収容部１８に収容している。そして、直列状態にある内径側の内ダンパスプリング８，８と直列状態にある外径側の外ダンパスプリング９，９を更に直列状態で連結している。

上記第３セパレータ１６は内径側のダンパスプリング８，８と外径側のダンパスプリング９，９を直列状態に連結することが出来る。図５はロックアップダンパ装置１０を構成する入力側プレート１１を表している。該入力側プレート１１，１１・・は３枚が一組となってピストン４にリベット止めされ、中央に穴を有し、その周りに内バネ収容部１３，１３，１３を３箇所に設け、外周には外ダンパスプリング９，９・・のバネ受け２１，２１，２１を形成している。

図６は第１セパレータ１５を単独で表しているが、リング状の第１セパレータ１５の外周には第１中間支持部１４，１４，１４を３箇所に設けている。この第１中間支持部１４は内バネ収容部１３に収容された２本の内ダンパスプリング８，８の間に介在して直列に配列する。そこで、ピストン４に固定された入力側プレート１１がタービン２に対して速く回転するならば、内バネ収容部１３に収容された内ダンパスプリング８，８は圧縮変形し、それに伴って間に介在する第１中間支持部１４が移動し、その結果、第１セパレータ１５は回転することが出来る。

そして、第１中間支持部１４を介して直列した２本の内ダンパスプリング８，８は第３セパレータ１６に設けているバネ受け２２に一方端が当り、ピストン４と共に入力側プレート１１が回転するならば、２本の内ダンパスプリング８，８は圧縮変形して上記バネ受け２２を押圧する。その結果、ピストン４と入力側プレート１１の間に取付けられている第３セパレータ１６は回転することが出来る。

図７は第３セパレータ１６を単独で表している実施例である。第３セパレータ１６は概略リング体を成し、内周には上記バネ受け２２，２２，２２が３箇所に設けられ、該バネ受け２２，２２，２２と同じ位置の外周側にはバネ押え２３，２３，２３を設けている。

外径側の外ダンパスプリング９，９・・は第３セパレータ１６の外輪２４と前記入力側プレート１１の外周に設けたバネ受け２１との間に形成される外バネ収容部１８，１８・・に収容され、バネ押え２３，２３の間には２本の外ダンパスプリング９，９が直列に配置されている。そして、上記外輪２４には外バネ収容部１８，１８・・に収容された外ダンパスプリング９，９・・が、タービンランナ２の側へ移動しないようにガイド部３２，３２・・を形成している。

図８は第２セパレータ２０を示している実施例であり、リング体の第２セパレータ２０には内周の３箇所に第２中間支持部１９，１９，１９を設けている。この第２セパレータ２０の内径側に外ダンパスプリング９，９・・が配置され、そして内周に設けた第２中間支持部１９，１９，１９は上記外バネ収容部１８，１８，１８に２本が対を成して収容された上記外ダンパスプリング９，９・・の間に介在することで、外ダンパスプリング９，９・・は直列に連結される。

そこで、内径側の内ダンパスプリング８，８・・が圧縮変形してバネ受け２２，２２・・が押圧され、その結果、第３セパレータ１６が回転するならば、第３セパレータのバネ押え２３，２３・・に押されて外径側の外ダンパスプリング９，９・・は圧縮変形する。そして、上記外ダンパスプリング９，９・・の圧縮・移動に伴ってタービンランナ２と共にタービンハブ７に取付けられている出力側ディスク３１の外周に設けているバネ受け２５，２５・・を押圧することになる。図９は出力側ディスク３１の具体例である。

ここで、外ダンパスプリング９，９・・は第２セパレータ２０の内径側に配置されて、圧縮変形と共に第２セパレータ２０は回転する。その為に外ダンパスプリング９，９・・は第２セパレータ２０との摩擦滑りが少なく、外ダンパスプリング９，９・・のヒステリシスを抑制できる。

図１６はダンパスプリング（リ）、（リ）・・がピストン（ニ）の内周面に接した状態で配置されている従来のトルクコンバータを示している。このようにダンパスプリング（リ）、（リ）・・がピストン内周面に接していることで、中間支持部（タ）を介して直列する場合、ダンパスプリング（リ）、（リ）・・の圧縮変形に伴い中間部材（ル）が回転し、各ダンパスプリング（リ）、（リ）・・はピストン（ニ）の内周面との間に摩擦滑りを発生する。

ところが、本発明では外ダンパスプリング９，９・・の外径側には第２セパレータ２０が存在している。そして、第２セパレータ２０の内側に第２中間支持部１９，１９・・が設けられて、上記外ダンパスプリング９，９・・を直列状態で連結していることから、第２セパレータ２０の回転に伴う外ダンパスプリング９，９・・との摩擦滑りは発生しない。

バネ受け２５，２５・・は第３セパレータ１６に形成しているバネ押え２３，２３・・と同じ位置に設けられ、外バネ収容部１８，１８・・に２本が対を成して収容されている外ダンパスプリング９，９・・の両端は出力側ディスク３１のバネ受け２５，２５・・に当っている。そして、出力側ディスク３１の内径側には第２ストッパー２６，２６，２６が３箇所に設けられている。この第２ストッパー２６，２６，２６には図５に示す入力側プレート１１の内径側に形成している当り片２７，２７，２７が当接する。

すなわち、内ダンパスプリング８，８・・、及び外ダンパスプリング９，９・・が大きく変形する場合には、入力側プレート１１の当り片２７，２７・・が出力側ディスク３１の第２ストッパー２６，２６・・に当って停止する。又、入力側プレート１１のバネ収容部には補助ダンパスプリング２８，２８・・が嵌って組み合わされており、外ダンパスプリング９，９・・の圧縮変形が大きくなれば、第３セパレータ１６のバネ押え２９は補助ダンパスプリング２８、２８・・に当る。

該補助ダンパスプリング２８，２８・・はバネ定数が大きくて、バネ押え２９ が当るならば、第３セパレータ１６の回転を抑えるように働く。上記第２ストッパー２６，２６・・には補助ダンパスプリング２８，２８・・がある程度圧縮変形したところで入力側プレート１１の当り片２７，２７・・が当接して回転が阻止される。

そして、入力側プレート１１には図４に示すように第１ストッパー３０ が取着され、この第１ストッパー３０はピストン４と共に回転して内ダンパスプリング８，８が圧縮変形するが、ある領域を超えるならば第３セパレータ１６のバネ押え２２に当接する。従って、第１ストッパー３０が当接した後は、内ダンパスプリング８，８は圧縮変形することはなく、直列状態にある外ダンパスプリング９，９のみが圧縮される。

図１０は本発明に係るロックアップダンパ装置を示す他の実施例である。基本構造及び動作は前記図４に示しているロックアップダンパ装置と共通しているが、第２セパレータ２０ａと第３セパレータ１６ａの形状が違っている。従って、入力側プレート１１は図５に示している形状と同じであり、第１セパレータ１５も図６に示す形状と同じに成っている。

図１１は第３セパレータ１６ａを示しているが、この第３セパレータ１６ａは前記図４に示すロックアップダンパ装置に用いている図７の第３セパレータ１６とはその形状が違っている。図７の第３セパレータ１６の場合、外周に外輪２４及びガイド部３２を設けているが、図１１に示す第３セパレータ１６ａにはこの部位は存在しない。すなわち、外径側の外ダンパスプリング９が外れないように拘束するガイド部を備えていない。

そこで、図１２に示すように第２セパレータ２０ａにガイド部３２を設けて外ダンパスプリング９を拘束している。又、図１２に示す第２セパレータ２０ａは分割されて、３本一組となってピストン４に組み付けられる。そして、出力側ディスク３１の形状も前記実施例のロックアップダンパ装置の場合と共通している。

図１３は本発明に係るロックアップダンパ装置を示す更なる別の実施例である。基本構造及び動作は前記図４、及び図１０に示しているロックアップダンパ装置と共通しているが、図４にて説明した第１ストッパー３０の代わりにスペーサ３３がバネ受け２２に当接する構造と成っている。

すなわち、入力側プレート１１はリベット１２を介してピストン４と連結しているが、該入力側プレート１１とピストン４の間には第１セパレータ１５及び第３セパレータ１６が介在していて、内外ダンパスプリング８，９の収縮変形に伴って第１セパレータ１５及び第３セパレータ１６が回転出来るように軸支されている。その為に、入力側プレート１１をピストン４と連結するに際して、適度な大きさの隙間を確保する必要があることから上記スペーサ３３を設け、このスペーサ３３がストッパーとして機能することが出来る。

本発明のロックアップダンパ装置を備えたトルクコンバータ。 本発明のロックアップダンパ装置の基本構想図。 ピストンとタービンランナ間の捩れ角に対するトルクを表すグラフ。 本発明に係るロックアップダンパ装置の正面図。 ロックアップダンパ装置を構成する入力側プレート。 ロックアップダンパ装置を構成する第１セパレータ。 ロックアップダンパ装置を構成する第３セパレータ。 ロックアップダンパ装置を構成する第２セパレータ。 タービンハブに固定される出力側ディスク。 本発明に係るロックアップダンパ装置を示す他の実施例。 ロックアップダンパ装置を構成する第３セパレータを示す他の具体例。 ロックアップダンパ装置を構成する第２セパレータを示す他の具体例。 本発明に係るロックアップダンパ装置を示す更なる別の実施例。 従来のトルクコンバータ。 従来のロックアップダンパ装置。 従来のトルクコンバータ。

符号の説明

１ ポンプインペラ
２ タービンランナ
３ ステータ
４ ピストン
５ トルクコンバータ外殻
６ フロントカバー
７ タービンハブ
８ 内ダンパスプリング
９ 外ダンパスプリング
10 ロックアップダンパ装置
11 入力側プレート
12 リベット
13 内バネ収容部
14 第１中間支持部
15 第１セパレータ
16 第３セパレータ
17 スペーサ
18 外バネ収容部
19 第２中間支持部
20 第２セパレータ
21 バネ受け
22 バネ受け
23 バネ押え
24 外輪
25 バネ受け
26 第２ストッパー
27 当り片
28 補助ダンパスプリング
29 バネ押え
30 第１ストッパー
31 出力側ディスク
32 ガイド部
33 スペーサ

Claims (7)

1. トルクコンバータ内に収容され、タービンランナとピストンとを弾性的に連結し、上記ピストンがフロントカバーに係合したロックアップ状態においてエンジンのトルク変動を吸収するロックアップダンパ装置において、該ロックアップダンパ装置は複数本のダンパスプリングを備え、内径側に配置した内ダンパスプリングと外径側に配置した外ダンパスプリングを、間にセパレータを介在して直列状態で配列し、入力側に配置したダンパスプリングの圧縮変形が所定の領域を超えないように第１ストッパーを設け、出力側のダンパスプリングの圧縮変形がある領域に達したところで圧縮変形する補助ダンパスプリングを並列して配置し、更に補助ダンパスプリングの圧縮変形が所定の領域を超えないように第２ストッパーを設けたことを特徴とするトルクコンバータのロックアップダンパ装置。
2. トルクコンバータ内に収容され、タービンランナとピストンとを弾性的に連結し、上記ピストンがフロントカバーに係合したロックアップ状態においてエンジンのトルク変動を吸収するロックアップダンパ装置において、該ロックアップダンパ装置は複数本のダンパスプリングを備え、内径側の複数個所に設けたバネ収容部に収容されると共に回転可能に取付けられる第１セパレータに設けた中間支持部を間にして対を成している複数の内ダンパスプリングを直列し、又外径側の複数個所に設けたバネ収容部に収容されると共に回転可能に取付けられる別の第２セパレータに設けた中間支持部を間にして対を成している複数の外ダンパスプリングを直列し、これら内径側の内ダンパスプリングと外径側の外ダンパスプリングをさらに別の第３セパレータにて直列状態で連結し、入力側の内ダンパスプリングを入力側プレートを介してピストンに連結し、出力側の外ダンパスプリングを出力側ディスクを介してタービンランナ側と連結し、入力側に配置したダンパスプリングの圧縮変形が所定の領域を超えないように第１ストッパーを設け、出力側のダンパスプリングの圧縮変形がある領域に達したところで圧縮変形する補助ダンパスプリングを並列して配置し、更に補助ダンパスプリングの圧縮変形が所定の領域を超えないように第２ストッパーを設けたことを特徴とするトルクコンバータのロックアップダンパ装置。
3. 入力側ダンパスプリングの圧縮変形が所定の領域を超えないように規制する第１ストッパーを入力側プレートに取着し、該ストッパーが回転することで第３セパレータのバネ受けに当接するように配置した請求項２記載のトルクコンバータのロックアップダンパ装置。
4. 外径側の外ダンパスプリングを第２セパレータの内径側に配列し、第２中間支持部を間に介在して直列した請求項２、又は請求項３記載のトルクコンバータのロックアップダンパ装置。
5. 外径側の外ダンパスプリングがタービンランナ側へ移動しないように第３セパレータの外周にガイド部を形成した請求項２、請求項３、又は請求項４記載のトルクコンバータのロックアップダンパ装置。
6. 第２セパレータはピストンと第３セパレータによって軸方向移動が規制されている請求項２、請求項３、請求項４、又は請求項５記載のトルクコンバータのロックアップダンパ装置。
7. 第１セパレータ及び第３セパレータは、ピストンと入力側プレートによって軸方向移動が規制されている請求項２、請求項３、請求項４、請求項５、又は請求項６記載のトルクコンバータのロックアップダンパ装置。

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