JP2011179514A - トルクコンバータ用のロックアップ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】設計の自由度が高いトルクコンバータ用のロックアップ装置を、提供することにある。
【解決手段】このロックアップ装置７は、入力回転部材７１と、出力回転部材７３と、弾性部材７４と、サポート部材７５とを備えている。弾性部材７５は、入力回転部材７１と出力回転部材７３とを回転方向に弾性的に連結する。サポート部材７５は、入力回転部材７１と出力回転部材７３とに対して相対回転可能に配置されている。サポート部材７５は、弾性部材７４を支持する支持部１７５と、弾性部材７４に回転方向に係合する係合部２７５とを有している。ここでは、サポート部材７５の支持部１７５が、弾性部材７４の外周側を支持する外周側支持部１７５ａを有している。そして、この外周側支持部１７５ａの外周端は、回転方向に向かって係合部から離反するにつれて、曲率が連続的に小さくなっている。
【選択図】図５

Description

本発明は、ロックアップ装置、特に、トルクを伝達するとともに捩り振動を吸収・減衰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は、トルクをフロントカバーからタービンに直接伝達するためのロックアップ装置が設けられている場合が多い。このロックアップ装置は、フロントカバーに摩擦連結可能なピストンと、ピストン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支持される複数対のトーションスプリングと、複数のトーションスプリングを介して回転方向にピストンに弾性連結されるドリブンプレートと、ピストンとドリブンプレートとに対して相対回転可能に配置されたサポート部材とを、有している。なお、ここでは、ドリブンプレートはタービンに固定されている。（特許文献１を参照）
ここでは、ピストンは、フロントカバーとタービンとの間の空間を軸方向に分割しており、ピストンの外周部に環状に張られた摩擦フェーシングがフロントカバーの摩擦面に押し付けられると、フロントカバーのトルクがロックアップ装置に伝達される。すると、トルクがロックアップ装置からタービンへと伝達される。このときには、ロックアップ装置の外周部に配置された複数のトーションスプリングによって、エンジンから入力されるトルク変動が、吸収・減衰される。なお、このようにトルクコンバータが動作しているときには、複数のトーションスプリングは、サポート部材によって支持されている。

特開２００２-０８９６５７

特許文献１に示されたロックアップ装置（以下、従来のロックアップ装置と呼ぶ）は、サポート部材を有している。このサポート部材には、直列に配置された一対のトーションスプリングの間に配置されるサポート用の爪部と、リティーニングプレート（ドライブ部材）を組み付けるための切り欠きが、形成されている。リティーニングプレートには、トーションスプリングの端部に当接しトーションスプリングを円周方向に圧縮するための圧縮用の爪部が、形成されている。この圧縮用の爪部を、サポート部材の切り欠きに挿入することにより、リティーニングプレートがサポート部材に組み付けられる。すると、一対のトーションスプリングの間にサポート用の爪部が配置された状態において、一対のトーションスプリングは、圧縮用の爪部によって円周方向に圧縮される。

このように、従来のロックアップ装置では、サポート部材に切り欠きを設けることにより、リティーニングプレートをサポート部材に容易に組み付けることができていた。しかしながら、従来のロックアップ装置では、一対のトーションスプリングが、遠心力の発生時に、サポート部材の切り欠きの部分に応力が集中してしまうおそれがあった。このため、従来の構成では、重量の重いトーションスプリングは、利用することが難しかった。特に、一対のトーションスプリングそれぞれの重量が異なる場合は、この影響が顕著に現れていた。

なお、ここで、あえて重量の重いトーションスプリングを、利用する場合は、サポート部材の板厚を大きくすることによって、この問題に対処することがあったが、この場合、ロックアップ装置の重量が重くなってしまうという問題が、新たに発生していた。

本発明の目的は、設計の自由度が高いトルクコンバータ用のロックアップ装置を、提供することにある。

本発明の別の目的は、トルクコンバータ用のロックアップ装置の軽量化を図ることにある。

請求項１に係るトルクコンバータ用のロックアップ装置は、トルクを伝達するとともに捩り振動を吸収・減衰するための装置である。このロックアップ装置は、入力回転部材と、出力回転部材と、弾性部材と、サポート部材とを備えている。弾性部材は、入力回転部材と出力回転部材とを回転方向に弾性的に連結するためのものであり、回転方向に直列に作用するように配置されている。サポート部材は、入力回転部材と出力回転部材とに対して相対回転可能に配置されている。サポート部材は、直列配置された弾性部材を支持する支持部と、支持部に一体に形成され、直列配置された弾性部材に回転方向に係合する係合部とを有している。ここでは、サポート部材の支持部が、直列配置された弾性部材の外周側を支持する外周側支持部を、有している。そして、この外周側支持部の外周端は、回転方向に向かって係合部から離反するにつれて、曲率が連続的に小さくなっている。また、外周側支持部の外周端は、外周側支持部の回転方向中央部において、平面形状に形成されている。

本ロックアップ装置では、エンジンのトルクが、入力回転部材から出力回転部材へと伝達される。このときに、捩り振動が発生した場合、サポート部材は、係合部で弾性部材に係合し、支持部で弾性部材を支持した状態において、捩り振動が弾性部材によって吸収・減衰される。

このようなロックアップ装置では、サポート部材の外周側支持部の外周端が係合部から回転方向に離反するにつれて、外周側支持部の外周端の曲率が連続的に小さくなっているので、弾性部材の動作中にサポート部材に発生し得る応力集中を、低減することができる。特に、本ロックアップ装置では、切り欠きのような不連続な部分をサポート部材に形成する必要がないので、従来のロックアップ装置と比較して、サポート部材に発生し得る応力集中を、大幅に低減することができる。このように、本ロックアップ装置では、サポート部材に発生し得る応力集中を、低減することができるので、弾性部材の様々な組み合わせで、ロックアップ装置を自由に設計することができる。

また、本ロックアップ装置では、サポート部材に発生し得る応力集中を低減することができるので、従来のロックアップ装置と比較して、サポート部材の板厚を薄くすることができる。これにより、ロックアップ装置の軽量化を図ることができる。

なお、本ロックアップ装置では、サポート部材の外周側支持部の外周端の曲率を小さくした部分から、ロックアップ装置を容易に組み立てることができる。すなわち、本ロックアップ装置では、従来のロックアップ装置のように組み立て用の切り欠きを形成しなくても、ロックアップ装置を容易に組み立てることができる。

詳細には、本トルクコンバータ用のロックアップ装置では、外周側支持部の外周端は、外周側支持部の回転方向中央部において、平面形状に形成されている。

この場合、外周側支持部の外周端が、外周側支持部の回転方向中央部において、平面形状に形成されているので、弾性部材の動作中にサポート部材に発生し得る応力集中を、確実に低減することができる。このように、本ロックアップ装置では、サポート部材に発生し得る応力集中を、低減することができるので、弾性部材の様々な組み合わせで、ロックアップ装置を自由に設計することができる。また、このロックアップ装置では、上述した他の効果も得ることができる。

なお、サポート部材を成型した後には、型を抜く必要があるが、外周側支持部の外周端を、外周側支持部の回転方向中央部において、平面形状に形成しておくことによって、サポート部材から型を容易に抜くことができる。

請求項２に係るトルクコンバータ用のロックアップ装置では、請求項１の装置において、サポート部材の支持部が、弾性部材の側面を支持する側面支持部を、さらに有している。この側面支持部は、入力回転部材と弾性部材との間に配置されている。

この場合、側面支持部が、入力回転部材と弾性部材との間に配置されているので、側面支持部が座屈しづらくなり、サポート部材の強度を向上することができる。このため、本ロックアップ装置では、弾性部材の様々な組み合わせで、ロックアップ装置を自由に設計することができる。また、本ロックアップ装置では、従来のロックアップ装置と比較して、サポート部材の板厚を薄くすることができる。これにより、ロックアップ装置の軽量化を図ることができる。また、このロックアップ装置では、上述した他の効果も得ることができる。

請求項３に係るトルクコンバータ用のロックアップ装置では、請求項１又は２の装置において、サポート部材の支持部が、弾性部材の内周側から離反する方向に延びる内周側延長部を、さらに有している。この内周側延長部は、側面支持部から弾性部材側に向けて湾曲し、弾性部材の内周側から離反する方向に延びる部分である。

この場合、側面支持部から弾性部材側に向けて湾曲した部分によって、内周側延長部が座屈しづらくなり、サポート部材の強度を向上することができる。また、内周側延長部は、弾性部材の内周側から離反する方向に延びているので、サポート部材の半径方向の曲げ剛性を、増大することができる。このため、本ロックアップ装置では、弾性部材の様々な組み合わせで、ロックアップ装置を自由に設計することができる。また、本ロックアップ装置では、従来のロックアップ装置と比較して、サポート部材の板厚を薄くすることができる。これにより、ロックアップ装置の軽量化を図ることができる。また、このロックアップ装置では、上述した他の効果も得ることができる。

請求項４に係るトルクコンバータ用のロックアップ装置では、請求項１から３のいずれかの装置において、サポート部材の係合部が、湾曲部と、回転方向において弾性部材に係止され湾曲部の両端部を内方に折り曲げた係止部とを有している、
この場合、サポート部材の係合部には、湾曲部の両端部を内方に折り曲げた係止部が形成されているので、この係止部を弾性部材は確実に係止することができる。また、係止部は、湾曲部の両端部を内方に折り曲げることにより形成されているので、係止部が座屈しづらくなり、サポート部材の強度を向上することができる。そして、係止部の半径方向の曲げ剛性を、増大することができる。このため、本ロックアップ装置では、弾性部材の様々な組み合わせで、ロックアップ装置を自由に設計することができる。また、本ロックアップ装置では、従来のロックアップ装置と比較して、サポート部材の板厚を薄くすることができる。これにより、ロックアップ装置の軽量化を図ることができる。また、このロックアップ装置では、上述した他の効果も得ることができる。

本発明では、設計の自由度が高いトルクコンバータ用のロックアップ装置を、提供することができる。また、本発明では、トルクコンバータ用のロックアップ装置の軽量化を図ることができる。

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部分図。 前記ロックアップ装置の正面部分図。 前記ロックアップ装置の正面図。 前記ロックアップ装置のスプリングホルダーの部分外観図。 前記スプリングホルダーの断面図。 前記ロックアップ装置のトリリニア型の捩り特性を示す図。 前記ロックアップ装置のトーションスプリング作動時のモデル図。

図１は、本発明の一実施形態としてのロックアップ装置が採用されたトルクコンバータ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。図１に示すＯ−Ｏは、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。図２はロックアップ装置の正面部分図である。図６は、一対の第１トーションスプリングおよび一対の第２トーションスプリングが作動したときのトリリニア型の捩り特性を示す図である。図７は、捩り特性の各段階で、一対の第１トーションスプリングおよび一対の第２トーションスプリングが作動したときのモデル図である。

［トルクコンバータの全体構成］
図１は、本発明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。トルクコンバータ１は、エンジンのクランクシャフト（図示しない）からトランスミッションの入力シャフト（図示しない）にトルクを伝達するための装置である。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Ｏ−Ｏがトルクコンバータ１の回転軸である。また、矢印Ｒ１がトルクコンバータ１の回転方向駆動側を表しており、矢印Ｒ２がその反対側を表している（図３を参照）。

トルクコンバータ１は、主に、フレキシブルプレート（図示しない）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は、円板状の薄い部材からなり、トルクを伝達するとともにクランクシャフトからトルクコンバータ本体５に伝達される曲げ振動を吸収するための部材である。したがって、フレキシブルプレートは、回転方向にはトルク伝達に十分な剛性を有しているが、曲げ方向には剛性が低くなっている。

トルクコンバータ本体５は、フロントカバー１１と、３種の羽根車（インペラー２１、タービン２２、ステータ２３）からなるトーラス形状の流体作動室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１１は、円板状の部材であり、フレキシブルプレートに近接して配置されている。フロントカバー１１の内周端にはセンターボス１６が設けられている。センターボス１６は、軸方向に延びる円筒形状の部材であり、クランクシャフトの中心孔内に挿入されている。

フレキシブルプレートの内周部は複数のボルトによってクランクシャフトの先端面に固定されている。フロントカバー１１の外周側には、円周方向に等間隔で複数のナット１２が固定されている。このナット１２内に螺合するボルトがフレキシブルプレートの外周部を、フロントカバー１１に固定している。

フロントカバー１１の外周部には、軸方向トランスミッション側に延びる外周側筒状部１１ａが形成されている。この外周側筒状部１１ａの先端にインペラー２１のインペラーシェル２６の外周縁が溶接によって固定されている。この結果、フロントカバー１１とインペラー２１とによって、内部に作動油が充填された流体室が形成されている。インペラー２１は、主に、インペラーシェル２６と、その内側に固定された複数のインペラーブレード２７と、インペラーシェル２６の内周部に固定されたインペラーハブ２８とから構成されている。

タービン２２は流体室内でインペラー２１に対して軸方向に対向して配置されている。タービン２２は、主に、タービンシェル３０と、そ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３１と、タービンシェル３０の内周縁に固定されたタービンハブ３２とから構成されている。タービンシェル３０とタービンハブ３２とは複数のリベット３３によって固定されている。

タービンハブ３２の内周面には、入力シャフトに係合するスプラインが形成されている。これによりタービンハブ３２は入力シャフトと一体回転するようになっている。

ステータ２３は、タービン２２からインペラー２１に戻る作動油の流れを整流するための機構である。ステータ２３は樹脂やアルミ合金等で鋳造により一体に製作された部材である。ステータ２３はインペラー２１の内周部とタービン２２の内周部と間に配置されている。ステータ２３は、主に、環状のステータシェル３５と、シェル３５の外周面に設けられた複数のステータブレード３６とから構成されている。ステータシェル３５はワンウェイクラッチ３７を介して筒状の固定シャフト（図示しない）に支持されている。固定シャフトは入力シャフトの外周面とインペラーハブ２８の内周面との間を延びている。

以上に述べた各羽根車２１，２２，２３の各シェル２６，３０，３５によって、流体室内にトーラス形状の流体作動室６が形成されている。なお、流体室内においてフロントカバー１１と流体作動室６の間には環状の空間９が確保されている。

図に示すワンウェイクラッチ３７はラチェットを用いた構造であるが、ローラやスプラグを用いた構造であってもよい。

フロントカバー１１の内周部とタービンハブ３２との軸方向間には第１スラストベアリング４１が配置されている。この第１スラストベアリング４１が設けられた部分において、半径方向に作動油が連通可能な第１ポート１７が形成されている。第１ポート１７は、入力シャフト内に設けられた油路と、第１油圧室Ａ（後述）と、タービン２２とフロントカバー１１との間の空間内とを連通させている。また、タービンハブ３２とステータ２３の内周部（具体的にはワンウェイクラッチ３７）との間にはスラストブッシュ４２が配置されている。このスラストブッシュ４２が配置された部分において、半径方向両側に作動油が連通可能な第２ポート１８が形成されている。すなわち、第２ポート１８は、入力シャフト及び固定シャフトの間の油路と、流体作動室６とを連通させている。さらに、ステータ２３（具体的にはシェル３５）とインペラー２１（具体的にはインペラーハブ２８）との軸方向間には第２スラストベアリング４３が配置されている。この第２スラストベアリング４３が配置された部分において、半径方向両側に作動油が連通可能な第３ポート１９が形成されている。すなわち、第３ポート１９は、固定シャフト及びインペラーハブ２８との間の油路と、流体作動室６とを連通させている。なお、各油路は、図示しない油圧回路に接続されており、独立して第１〜第３ポート１７〜１９に作動油の供給・排出が可能となっている。

［ロックアップ装置の構造］
図１から図３に示すように、ロックアップ装置７は、タービン２２とフロントカバー１１との間の空間９に配置されており、必要に応じて両者を機械的に連結するための機構である。ロックアップ装置７は、フロントカバー１１とタービン２２との軸方向間の空間に配置されている。ロックアップ装置７は全体が円板状になっており、空間９を概ね軸方向に分割している。ここでは、フロントカバー１１とロックアップ装置７との間の空間を第１油圧室Ａとし、ロックアップ装置７とタービン２２との間の空間を第２油圧室Ｂとする。

ロックアップ装置７は、クラッチ及び弾性連結機構の機能を有し、主に、ピストン７１と、ドライブプレート７２（リティーニングプレート）と、ドリブンプレート７３と、複数のトーションスプリング７４ａ，７４ｂ（第１トーションスプリング１７４、および第２トーションスプリング２７４）と、スプリングホルダー７５とから構成されている。

なお、図３では、一対のトーションスプリング７４ａ，７４ｂ、すなわち一対の第１トーションスプリング１７４ａ，１７４ｂおよび一対の第２トーションスプリング２７４ａ，２７４ｂとにのみ、符号を付している。

ピストン７１は、クラッチ連結・遮断を行うための部材であり、さらには弾性連結機構としてのロックアップ装置７における入力部材として機能する。ピストン７１は中心孔が形成された円板形状である。ピストン７１は空間９を概ね軸方向に分割するように、空間９内の半径全体にわたって延びている。ピストン７１の内周縁には、軸方向エンジン側に延びる内周側筒状部７１ｂが形成されている。内周側筒状部７１ｂはタービンハブ３２のエンジン側の外周面によって回転方向及び軸方向に移動可能に支持されている。なお、ピストン７１は、トランスミッション側のタービンハブ３２に当接することで、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。

さらに、タービンハブ３２のエンジン側の外周面には内周側筒状部７１ｂの内周面に当接する環状のシールリング３２ｂが設けられている。これにより、ピストン７１の内周縁において軸方向のシールがされている。さらに、ピストン７１の外周側には摩擦連結部７１ｃが形成されている。摩擦連結部７１ｃは、半径方向に所定の長さを有する環状部分であり、軸方向両面が軸方向に対して垂直な面となっている平面形状である。摩擦連結部７１ｃの軸方向エンジン側には環状の摩擦フェーシング７６が張られている。このように、ピストン７１とフロントカバー１１の平坦な摩擦面とによって、ロックアップ装置７のクラッチが構成されている。なお、ピストン７１の外周縁には軸方向に延びる筒状部等は形成されていない。

ドライブプレート７２は、ピストン７１の外周部の軸方向トランスミッション側に配置されている。ドライブプレート７２は板金製の環状の部材である。ドライブプレート７２は、固定部７２ａと、そこから外周側に延びるトルク伝達部７２ｂとから構成されている。固定部７２ａはピストン７１の軸方向トランスミッション側面に当接し、複数のかしめ７１ｄによってピストン７１に固定されている。トルク伝達部７２ｂは固定部７２ａから外周側に延びている。より具体的には、トルク伝達部７２ｂは、半径方向内側から外側に向かって、軸方向トランスミッション側に凸になるように滑らかに湾曲し、次に軸方向エンジン側に凸になるように滑らかに湾曲し、さらに軸方向トランスミッション側に延びている。また、固定部７２ａの外周部軸方向トランスミッション側には、複数の係合部７２ｅが形成されている。係合部７２ｅは、他の部分より軸方向トランスミッション側に突出した部分である。

複数のトルク伝達部７２ｂの回転方向間はそれぞれがばね収容部７２ｄとなっている。この実施形態では、ばね収容部７２ｄは４箇所に形成されている。図３では、１箇所のばね収容部７２ｄにのみ、符号を付している。

ばね収容部７２ｄ内には、円周方向に延びるコイルスプリングであるトーションスプリング７４ａ，７４ｂが収容されている。トーションスプリング７４ａ，７４ｂは、入力部材であるピストン７１と、出力部材であるドリブンプレート７３と回転方向に弾性的に連結するための部材である。トーションスプリング７４ａ，７４ｂは、第１トーションスプリング１７４ａ，１７４ｂおよび第２トーションスプリング２７４ａ，２７４ｂから構成されている。詳細には、各ばね収容部７２ｄには、１対の第１トーションスプリング１７４ａ，１７４ｂが回転方向に直列に作用するように配置されている。また、複数の第１トーションスプリング２７４ａ，２７４ｂそれぞれの捩り剛性が、互いに同じになるように、第１トーションスプリング２７４ａ，２７４ｂは、形成されている。なお、ここでは、全体で合計８個の第１トーションスプリング１７４ａ，１７４ｂが、用いられている。

各ばね収容部７２ｄに配置された１対の第１トーションスプリング１７４ａ，１７４ｂそれぞれの内周部には、第２トーションスプリング２７４ａ，２７４ｂが配置されている。具体的には、第２トーションスプリング２７４ａ，２７４ｂは、第１トーションスプリング１７４ａ，１７４ｂの内周部において回転方向に移動自在に配置されている。全体では、合計８個の第２トーションスプリング２７４ａ，２７４ｂが、用いられている。

なお、ここでは、各ばね収容部７２ｄにおいて、回転方向Ｒ１側のトーションスプリングの符号を、「７４ａ」、「１７４ａ」、および「２７４ａ」とし、回転方向Ｒ２側のトーションスプリングの符号を、「７４ｂ」、「１７４ｂ」、および「２７４ｂ」としている。

また、第２トーションスプリング２７４ａ，２７４ｂの長さが、第１トーションスプリング１７４ａ，１７４ｂの長さより短くなるように、第２トーションスプリング２７４ａ，２７４ｂは、形成されている。また、複数の第２トーションスプリング２７４ａ，２７４ｂそれぞれの長さが同じになるように、第２トーションスプリング２７４ａ，２７４ｂは、形成されている。

さらに、各対の第２トーションスプリング２７４ａ，２７４ｂのいずれか一方の捩り剛性と、各対の第２トーションスプリング２７４ａ，２７４ｂのいずれか他方の捩り剛性とが互いに異なるように、第２トーションスプリング２７４ａ，２７４ｂは、形成されている。たとえば、回転方向Ｒ１側の第２トーションスプリング２７４ａの捩り剛性が、回転方向Ｒ２側の第２トーションスプリング２７４ｂの捩り剛性より小さくなるように、第２トーションスプリング２７４ａ，２７４ｂは、形成されている。

ここでは、第１トーションスプリング１７４ａおよび第２トーションスプリング２７４ａから構成される一組のトーションスプリングは、回転方向に並列に作用する。また、同様に、第１トーションスプリング１７４ｂおよび第２トーションスプリング２７４ｂから構成される一組のトーションスプリングは、回転方向に並列に作用する。そして、これら二組のトーションスプリングは、それぞれが回転方向に直列に作用する。

ドリブンプレート７３は、トーションスプリング７４ａ，７４ｂからのトルクをタービン２２に伝達するための部材である。ドリブンプレート７３は、タービン２２のタービンシェル３０の外周側に設けられる。ドリブンプレート７３は、主に、取り付け部７３ａと、複数の爪７３ｂとから構成されている。取り付け部７３ａは、例えば溶接によってタービンシェル３０に固定されている。複数の爪７３ｂは、取り付け部７３ａの外周縁から軸方向エンジン側に折り曲げられている。爪７３ｂは、ドリブンプレート７２のトルク伝達部７２ｂに対向しており、軸方向エンジン側に凸になるように湾曲したトルク伝達部７２ｂに軸方向トランスミッション側から挿入されている。この状態において、爪７３ｂは、各ばね収容部７２ｄに配置された１対の第１トーションスプリング１７４ａ，１７４ｂの回転方向両端に当接している。

また、ドリブンプレート７３には、ストッパー爪７３ｂが形成されている。ストッパー爪７３ｂは、取り付け部７３ａの内周縁から軸方向エンジン側に延びている。ストッパー爪７３ｂは、隣接するドライブプレート７２の係合部７２ｅの間に、配置されている。これにより、ドライブプレート７２とドリブンプレート７３との相対回転が大きくなり、ストッパー爪７３ｂが回転方向いずれかの係合部７２ｅに当接すると、トーションスプリング７４ａ，７４ｂ（１７４ａ，１７４ｂ，２７４ａ，２７４ｂ）の圧縮すなわちダンパー動作は、停止する。このように、ドライブプレート７２の係合部７２ｅと、ドリブンプレート７３のストッパー爪７３ｂとは、回転規制手段として機能する。言い換えると、回転規制手段は、ドライブプレート７２の係合部７２ｅと、ドリブンプレート７３のストッパー爪７３ｂとから構成されている。

スプリングホルダー７５は、トーションスプリング７４ａ，７４ｂをサポートするためのサポート部材である。具体的には、スプリングホルダー７５は、トーションスプリング７４ａ，７４ｂを半径方向に支持するための部材である。スプリングホルダー７５は、ピストン７１及びドリブンプレート７３に対して相対回転可能に配置されている。また、スプリングホルダー７５は、ドライブプレート７２及びドリブンプレート７３に対して相対回転可能に配置されている。

スプリングホルダー７５は、図４および図５に示すように、主に、支持部１７５と係合部２７５とを有している。支持部１７５は、トーションスプリング７４ａ，７４ｂを支持する部分である。支持部１７５は、外周側支持部１７５ａと、内周側延長部１７５ｂと、連結部（側面支持部）１７５ｃとを有している。

外周側支持部１７５ａは、連結部１７５ｃの外周縁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る。外周側支持部１７５ａは、係合部２７５から回転方向に離反するにつれて、外周端の曲率が連続的に小さくなるように形成されている。そして、外周側支持部１７５ａは、外周側支持部１７５ａの回転方向中央部において、外周端が平面になるように形成されている。このことを言い換えると、外周側支持部１７５ａは、係合部２７５から回転方向に離反するにつれて、外周側支持部１７５ａの外周面から外周側支持部１７５ａの外周端の先端までの半径方向距離ｄが、連続的に小さくなるように、形成されている。

たとえば、図５に示すように外周側支持部１７５ａを回転方向に見た場合、外周側支持部１７５ａの外周端は、係合部２７５から回転方向に離反するにつれて、曲率が連続的に小さくなっている（図５（ｂ）〜図５（ｃ）を参照）。そして、外周側支持部１７５ａの外周端は、外周側支持部１７５ａの回転方向中央部において、平面形状に形成されている（図５（ｄ）を参照）。なお、図５（ｂ）、図５（ｃ）、および図５（ｄ）それぞれは、図４のＶ２断面、図４のＶ３断面、図４のＶ４断面に対応している。

このような外周側支持部１７５ａは、第１トーションスプリング１７４ａ，１７４ｂの外周側に近接して配置されており、第１トーションスプリング１７４ａ，１７４ｂの外周側を支持する。また、外周側支持部１７５ａは、ドライブプレート７２のトルク伝達部７２ｂの筒状部分より外周側に配置されている。さらに、また、外周側支持部１７５ａは、ドリブンプレート７３の爪７３ｂよりさらに外周側に配置されている。

内周側延長部１７５ｂは、第１トーションスプリング１７４ａ，１７４ｂの内周側から半径方向内方に延びる部分である。詳細には、内周側延長部１７５ｂは、連結部１７５ｃの内周縁から第１トーションスプリング１７４ａ，１７４ｂ側に向けて湾曲し、第１トーションスプリング１７４ａ，１７４ｂの内周側から離反する方向に延びる部分である。言い換えると、内周側延長部１７５ｂは、連結部１７５ｃの内周縁から軸方向トランスミッション側に湾曲し入力シャフト側に延びる部分である。

内周側延長部１７５ｂは、ピストン７１とドライブプレート７２との間に配置されている。言い換えると、内周側延長部１７５ｂすなわちスプリングホルダー７５の内周側は、ピストン７１とドライブプレート７２とによって、位置決めされている。詳細には、ドライブプレート７２のエンジン側の突起７２ｃが、スプリングホルダー７５の内周面、たとえば内周側延長部１７５ｂの先端部１７５ｄに嵌合（インロー接合）されている。このようにして、スプリングホルダー７５は、ピストン７１とドライブプレート７２との間において位置決めされる。

連結部１７５ｃは、概ね円板状の部分であり、ピストン７１の摩擦連結部７１ｃの軸方向トランスミッション側に当接して配置されている。また、連結部１７５ｃは、ピストン７１と、第１トーションスプリング１７４ａ，１７４ｂとの軸方向間に配置されている。また、連結部１７５ｃは、ピストン７１とドライブプレート７２との軸方向間に配置されている。詳細には、連結部１７５ｃは、ピストン７１の摩擦連結部７１ｃとドライブプレート７２のトルク伝達部７２ｂとの軸方向間に配置されている。また、連結部１７５ｃは、ピストン７１とドリブンプレート７３との軸方向間に配置されている。詳細には、連結部１７５ｃは、ピストン７１とドリブンプレート７３の爪７３ｂとの軸方向間に配置されている。

このような構造によって、スプリングホルダー７５は、遠心力によって半径方向外側に移動するトーションスプリング７４ａ，７４ｂを支持することができる。

係合部２７５は、第１トーションスプリング１７４ａ，１７４ｂに回転方向で係合する部分である。係合部２７５は、支持部１７５に一体に形成されている。係合部２７５は、湾曲部２７５ａと係止部２７５ｂ，２７５ｃとを、有している。

湾曲部２７５ａは、隣接する外周側支持部１７５ａと隣接する連結部１７５ｃとを連結する部分である。湾曲部２７５ａは、外周側支持部１７５ａおよび連結部１７５ｃに一体に形成されている。

係止部２７５ｂ，２７５ｃは、回転方向において、第１トーションスプリング１７４ａ，１７４ｂを係止する部分である。係止部２７５ｂ，２７５ｃは、湾曲部２７５ａの両端部を内方に折り曲げ加工することによって形成される。たとえば、係止部２７５ｂは、湾曲部２７５ａの外周端を軸方向エンジン側に折り曲げられた爪部分である。また、係止部２７５ｃは、湾曲部２７５ａの内周端を軸方向トランスミッション側に切り起こされた爪部分である。これら係止部２７５ｂ，２７５ｃは、各ばね収容部７２ｄ内の１対の第１トーションスプリング１７４ａ，１７４ｂの回転方向間に配置されている。

このようなスプリングホルダー７５は、縦断面において軸方向片側が開いたＣ字形状となっている。また、スプリングホルダー７５は、中間フロート体として機能している。ここでは、係合部２７５たとえば係止部２７５ｂ，２７５ｃを介して、第１トーションスプリング１７４ａ，１７４ｂからスプリングホルダー７５へと、トルクが伝達される。なお、第２トーションスプリング２７４ａ，２７４ｂが圧縮された場合、第１トーションスプリング１７４ａ，１７４ｂだけでなく、第２トーションスプリング２７４ａ，２７４ｂからも、スプリングホルダー７５は、トルク伝達を受ける。

［トルクコンバータの動作］
エンジン始動直後には、第１ポート１７及び第３ポート１９からトルクコンバータ本体５内に作動油が供給され、第２ポート１８から作動油が排出される。第１ポート１７から供給された作動油は第１油圧室Ａを外周側に流れ、第２油圧室Ｂを通過して流体作動室６内に流れ込む。このため、第１油圧室Ａと第２油圧室Ｂとの油圧差によってピストン７１は軸方向エンジン側に移動している。すなわち摩擦フェーシング７６はフロントカバー１１から離れ、ロックアップが解除されている。このようにロックアップ解除されているときには、フロントカバー１１とタービン２２との間のトルク伝達は、インペラー２１とタービン２２との間の流体駆動によって行われている。

［ロックアップ装置の動作］
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数に達すると、第１ポート１７から第１油圧室Ａの作動油が排出される。この結果、第１油圧室Ａと第２油圧室Ｂとの油圧差によって、ピストン７１がフロントカバー１１側に移動させられ、摩擦フェーシング７６がフロントカバー１１の平坦な摩擦面に押し付けられる。この結果、フロントカバー１１のトルクは、ピストン７１から、ドライブプレート７２及びトーションスプリング７４ａ，７４ｂを介して、ドリブンプレート７３に伝達される。さらに、トルクは、ドリブンプレート７３からタービン２２に伝達される。すなわち、フロントカバー１１が機械的にタービン２２に連結され、フロントカバー１１のトルクがタービン２２を介して直接入力シャフトに出力される。

なお、以上のように捩り振動が入力されてトーションスプリング７４ａ，７４ｂが圧縮を繰り返す際には、遠心力によってトーションスプリング７４ａ，７４ｂは半径方向外側に移動し、スプリングホルダー７５の外周側支持部１７５ａにおいて摺動する。しかし、スプリングホルダー７５は、トーションスプリング７４ａ，７４ｂとともに回転方向に移動する部材であるため、両部材間での摺動抵抗は大幅に低減し、捩り振動減衰性能は十分に発揮される。

［ロックアップ装置の捩り振動減衰特性］
以上に述べたロックアップ連結状態において、ロックアップ装置７は、トルクを伝達するとともにフロントカバー１１から入力される捩り振動を吸収・減衰する。具体的には、図６に示すように、フロントカバー１１からロックアップ装置７に捩り振動が入力され、ドライブプレート７２とドリブンプレート７３との間の捩り角度θが生じると、第１トーションスプリング１７４ａ，１７４ｂが、ドライブプレート７２とドリブンプレート７３との間で回転方向に圧縮される。この状態を、第１の圧縮状態Ｊ１と呼ぶ。具体的には、第１トーションスプリング１７４ａ，１７４ｂは、ドライブプレート７２のトルク伝達部７２ｂとドリブンプレート７３の爪７３ｂとの間で回転方向に圧縮される。このとき、スプリングホルダー７５は、トーションスプリング７４ａ，７４ｂによって圧縮方向に移動し、ドライブプレート７２及びドリブンプレート７３と相対回転する。

この状態において捩り角度θが大きくなると、各対の２つの第２トーションスプリング２７４ａ，２７４ｂが、ドライブプレート７２とドリブンプレート７３とに当接する。この状態が、図６における第１屈曲点Ｐ１に相当する。すると、各対の第１トーションスプリング１７４ａ，１７４ｂおよび各対の第２トーションスプリング２７４ａ，２７４ｂが、ドライブプレート７２とドリブンプレート７３との間で回転方向に圧縮される。この状態を、第２の圧縮状態Ｊ２と呼ぶ。具体的には、第１トーションスプリング１７４ａ，１７４ｂおよび第２トーションスプリング２７４ａ，２７４ｂは、ドライブプレート７２のトルク伝達部７２ｂとドリブンプレート７３の爪７３ｂとの間で回転方向に圧縮される。このとき、スプリングホルダー７５は、トーションスプリング７４ａ，７４ｂによって圧縮方向に移動し、ドライブプレート７２及びドリブンプレート７３と相対回転する。

この状態において捩り角度θがさらに大きくなると、各対の２つの第２トーションスプリング２７４ａ，２７４ｂのいずれか一方、すなわち捩り剛性が低い方の第２トーションスプリング２７４ａが、線間密着する。この状態が、図６における第２屈曲点Ｐ２に相当する。ここで、捩り剛性が低い方の第２トーションスプリング２７４ａが、線間密着すると、線間密着した第２トーションスプリング２７４ａだけでなく、この第２トーションスプリング２７４ａを内周部に有する第１トーションスプリング１７４ａも、圧縮不能になる。すると、各対の２つの第２トーションスプリング２７４ａ，２７４ｂのいずれか他方、すなわち捩り剛性が高い方の第２トーションスプリング２７４ｂと、この第２トーションスプリング２７４ｂを内周部に有する各対の第１トーションスプリング１７４ｂとが、ドライブプレート７２とドリブンプレート７３との間で回転方向に圧縮される。この状態を、第３の圧縮状態Ｊ３と呼ぶ。具体的には、第１トーションスプリング１７４ｂおよび第２トーションスプリング２７４ｂは、ドライブプレート７２のトルク伝達部７２ｂとドリブンプレート７３の爪７３ｂとの間で回転方向に圧縮される。このとき、スプリングホルダー７５は、トーションスプリング７４ａ，７４ｂによって圧縮方向に移動し、ドライブプレート７２及びドリブンプレート７３と相対回転する。

この状態において捩り角度θがさらに大きくなると、最終的には、ドリブンプレート７３のストッパー爪７３ｂが、ドライブプレート７２の係合部７２ｅに当接する。この状態が、図６における第３屈曲点Ｐ３の状態に相当する。すると、動作中の各対の第１トーションスプリング１７４ｂと、動作中の各対の第２トーションスプリング２７４ｂとの圧縮が、停止する。この状態を、圧縮停止状態Ｐ３と呼ぶ。すなわち、トーションスプリング７４ａ，７４ｂ（１７４ａ，１７４ｂ，２７４ａ，２７４ｂ）のダンパー動作が、停止する。

上記のように、トーションスプリング７４ａ，７４ｂ（１７４ａ，１７４ｂ，２７４ａ，２７４ｂ）が動作する場合の捩り特性を、以下に説明する。なお、説明を容易にするために、ここでは、一対のトーションスプリング７４ａ，７４ｂ（１７４ａ，１７４ｂ，２７４ａ，２７４ｂ）の捩り特性用いて、説明を行う。

図６および図７に示すように、第１の圧縮状態Ｊ１では、直列に配置された２つの第１トーションスプリング１７４ａ，１７４ｂの捩り剛性Ｎ１１（＝１／｛（１／Ｋ１＋１／Ｋ１）｝＝１／（２／Ｋ１））が、系の捩り剛性Ｎ１として設定される。すると、この系の捩り剛性Ｎ１に基づいて、捩り特性の第１勾配Ｄ１が、設定される。次に、第２の圧縮状態Ｊ２では、並列に配置された一組の第１トーションスプリング１７４ａおよび第２トーションスプリング２７４ａの捩り剛性Ｎ２１（＝Ｋ１＋Ｋ２）と、並列に配置されたもう一組の第１トーションスプリング１７４ｂおよび第２トーションスプリング２７４ｂの捩り剛性Ｎ２２（＝Ｋ１＋Ｋ２’；Ｋ２＜Ｋ２’）との合成により、系の捩り剛性Ｎ２（＝１／（１／Ｎ２１＋１／Ｎ２２）＝１／〔１／｛１／（Ｋ１＋Ｋ２）｝＋１／｛１／（Ｋ１＋Ｋ２’）｝〕）が設定される。すると、この系の捩り剛性Ｎ２に基づいて、捩り特性の第２勾配Ｄ２が、設定される。続いて、第２トーションスプリング２７４ａが線間密着し、第２の圧縮状態Ｊ２から第３の圧縮状態Ｊ３へと移行すると、並列に配置された一組の第１トーションスプリング１７４ｂおよび第２トーションスプリング２７４ｂの捩り剛性Ｎ３３（＝Ｋ１＋Ｋ２’）が、系の捩り剛性Ｎ３として設定される。すると、この系の捩り剛性Ｎ３に基づいて、捩り特性の第３勾配Ｄ３が、設定される。このようにして、トリリニア型の捩り特性が、設定される。

最後に、第３の圧縮状態Ｊ３から圧縮停止状態Ｐ３へと移行すると、捩り特性の捩り角度θは、最大捩り角度θに達する。捩り角度θが最大捩り角度θに達したときのトルクは、捩り特性における最大トルクになる。

ここに示した捩り特性は、一対の第１トーションスプリング１７４ａ，１７４ｂ、およびこれら一対の第１トーションスプリングの内周部に配置される一対の第２トーションスプリング２７４ａ，２７４ｂの捩り特性である。このため、ロックアップ装置７全体としての捩り特性、すなわち複数対の第１トーションスプリング１７４ａ，１７４ｂ、および複数対の第２トーションスプリング２７４ａ，２７４ｂの捩り特性は、ここに示した捩り特性に設定される。

［捩り振動減衰特性の有利な効果］
本ロックアップ装置７では、捩り特性を、多段すなわちトリリニア型に設定することができる。このように捩り特性をトリリニア型に設定することにより、捩り角度θに応じて変化する捩り剛性Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３を、急激に変更することなく、徐々に大きくなるように、設定することができる。特に、１段目の捩り剛性Ｎ１を小さく設定することができるので、捩り角度θが小さい場合に発生し得る振動を、抑制することができる。

詳細には、本ロックアップ装置７では、捩り特性をトリリニア型に設定することにより、捩り特性をバイリニア型に設定する場合と比較して、捩り剛性の比、たとえば、第１捩り剛性に対する第２捩り剛性の比（Ｎ２／Ｎ１）、および第２捩り剛性に対する第３捩り剛性（Ｎ３／Ｎ２）を小さく設定することができる。これにより、捩り特性における各屈曲点を越えるときに発生する振動を、抑制することができる。

また、本ロックアップ装置７では、各対の第１トーションスプリング１７４ａ，１７４ｂのいずれか一方の第１トーションスプリングと、この第１トーションスプリングの内周部に配置された第２トーションスプリング２７４ａ，２７４ｂとの、少なくともいずれか一方のトーションスプリングを、圧縮不能にすることによって、３段目の捩り剛性を形成するので、ロックアップ装置の大きさを変更することなく、トリリニア型の捩り特性を設定することができる。

また、本ロックアップ装置７では、各対の片側の第２トーションスプリング２７４ａ，２７４ｂの線間密着によって、トリリニア型の捩り特性を設定することができる。このように、本ロックアップ装置７では、第１トーションスプリング１７４ａ，１７４ｂおよび第２トーションスプリング２７４ａ，２７４ｂの形状（トーションスプリングの全長や線間距離等）と、第１トーションスプリング１７４ａ，１７４ｂおよび第２トーションスプリング２７４ａ，２７４ｂの捩り剛性とを変更するだけで、トリリニア型の捩り特性を容易に設定することができる。

また、本ロックアップ装置７では、複数の第１トーションスプリング１７４ａ，１７４ｂそれぞれの捩り剛性を同じに設定し、複数の第１トーションスプリング１７４ａ，１７４ｂそれぞれの内周部に配置された第２トーションスプリング２７４ａ，２７４ｂの捩り剛性を第１トーションスプリング１７４ａ，１７４ｂの捩り剛性より小さく設定することにより、第２トーションスプリング２７４ａ，２７４ｂが捩り特性に寄与したときの捩り剛性を、穏やかに変更することができる。すなわち、捩り剛性が急激に変化しない多段特性を、形成することができる。

さらに、本ロックアップ装置７では、回転規制手段７２ｅ、７３ｃによって、３段目の捩り特性の上限が、設定される。このように、回転規制手段７２ｅ、７３ｃによって３段目の捩り特性の上限を設定することにより、捩り角度θが所定の大きさ以上になったときに、トルクを、入力側から出力側へと確実に伝達することができる。

［スプリングホルダーの有利な効果］
本スプリングホルダー７５では、外周側支持部１７５ａの外周端が係合部から回転方向に離反するにつれて、外周側支持部１７５ａの外周端の曲率が連続的に小さくなっているので、遠心力の発生に伴いスプリングホルダー７５に発生し得る応力集中を、低減することができる。特に、外周側支持部１７５ａの回転方向中央部においては、外周側支持部１７５ａの外周端が平面形状に形成されているので、遠心力の発生に伴いスプリングホルダー７５に発生し得る応力集中を、確実に低減することができる。

また、本スプリングホルダー７５では、スプリングホルダー７５の外周側支持部１７５ａの外周端の曲率の小さい部分や、外周側支持部１７５ａの回転方向中央部の平面部分から、ロックアップ装置７を容易に組み立てることができる。

また、本スプリングホルダー７５では、連結部１７５ｃが、ピストン７１と、トーションスプリング７４ａ，７４ｂとの軸方向間に配置されているので、連結部１７５ｃが座屈しづらくなり、スプリングホルダー７５の強度を向上することができる。

また、本スプリングホルダー７５では、内周側延長部１７５ｂが、連結部１７５ｃからトーションスプリング７４ａ，７４ｂ側に向けて湾曲した部分によって、座屈しづらくなり、スプリングホルダー７５の強度を向上することができる。また、内周側延長部１７５ｂは、トーションスプリング７４ａ，７４ｂの内周側から離反する方向に延びているので、スプリングホルダー７５の半径方向の曲げ剛性を、増大することができる。

さらに、本スプリングホルダー７５では、スプリングホルダー７５の係合部２７５には、湾曲部２７５ａの両端部を内方に折り曲げた係止部２７５ｂ，２７５ｃが形成されているので、この係止部２７５ｂ，２７５ｃをトーションスプリング７４ａ，７４ｂは確実に係止することができる。また、係止部２７５ｂ，２７５ｃは、湾曲部２７５ａの両端部を内方に折り曲げることにより形成されているので、係止部２７５ｂ，２７５ｃが座屈しづらくなり、スプリングホルダー７５の強度を向上することができる。そして、係止部２７５ｂ，２７５ｃの半径方向の曲げ剛性を、増大することができる。

［他の実施形態］
（ａ）前記実施形態では、第２トーションスプリング２７４ａの線間密着によって、第２の圧縮状態Ｊ２から第３の圧縮状態Ｊ３へと移行する場合の例を示したが、このような圧縮状態の移行は、第１トーションスプリング１７４ａ，１７４ｂの線間密着によっても実現することができる。たとえば、対をなす第１トーションスプリング１７４ａ，１７４ｂのいずれか一方の捩り剛性と、対をなす第１トーションスプリング１７４ａ，１７４ｂのいずれか他方の捩り剛性とを、異なる剛性に設定する。そして、第２の圧縮状態Ｊ２において、対をなす第１トーションスプリング１７４ａ，１７４ｂのいずれか一方に線間密着を発生させることにより、圧縮状態を、第２の圧縮状態Ｊ２から第３の圧縮状態Ｊ３へと移行することができる。すなわち、捩り特性の第３勾配Ｄ３を設定することができる。このようにしても、トリリニア型の捩り特性を、設定することができる。

本発明は、トルクを伝達するとともに捩り振動を吸収・減衰するためのトルクコンバータのロックアップ装置に、利用可能である。

７ ロックアップ装置
７１ ピストン
７２ ドライブプレート
７３ ドリブンプレート
７４，７４ａ，７４ｂ トーションスプリング
１７４，１７４ａ，１７４ｂ 第１トーションスプリング
２７４，２７４ａ，２７４ｂ 第２トーションスプリング
７５ スプリングホルダー
１７５ 支持部
１７５ａ 外周側支持部
１７５ｃ 側面支持部
１７５ｂ 内周側延長部
２７５ 係合部
２７５ａ 湾曲部
２７５ｂ，２７５ｃ 係止部
７２ｅ，７３ｃ 回転規制手段
Ｄ１ 捩り特性の第１勾配
Ｄ２ 捩り特性の第２勾配
Ｄ３ 捩り特性の第３勾配

Claims (5)

1. トルクを伝達するとともに捩り振動を吸収・減衰するためのトルクコンバータのロックアップ装置であって、
   入力回転部材と、
   出力回転部材と、
   前記入力回転部材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弾性部材と、
   前記弾性部材を支持する支持部と、前記支持部に一体に形成され前記弾性部材に回転方向に係合する係合部とを有し、前記入力回転部材と前記出力回転部材とに対して相対回転可能に配置されたサポート部材と、
   を備え、
   前記支持部は、前記弾性部材の外周側を支持する外周側支持部を有し、前記外周側支持部の外周端は、回転方向に前記係合部から離反するにつれて、曲率が連続的に小さくなっている、
   トルクコンバータのロックアップ装置。
2. 前記外周側支持部の外周端は、前記外周側支持部の回転方向中央部において、平面形状に形成されている、
   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. 前記支持部は、前記弾性部材の側面を支持する側面支持部を、さらに有し、前記側面支持部は、前記入力回転部材と前記弾性部材との間に配置される、
   請求項１又は２に記載のトルクコンバータのロックアップ装置。
4. 前記支持部は、前記弾性部材の内周側から離反する方向に延びる内周側延長部を、さらに有し、前記内周側延長部は、前記側面支持部から前記弾性部材側に向けて湾曲し、前記弾性部材の内周側から離反する方向に延びている、
   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。
5. 前記係合部は、湾曲部と、回転方向において前記弾性部材に係止され前記湾曲部の両端部を内方に折り曲げた係止部とを有している、
   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。
   
   
   

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