JP2017166670A - トルクコンバータのロックアップ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ロックアップ装置のクラッチオン時におけるショックを、簡単な構成で抑える。【解決手段】このロックアップ装置は、クラッチプレート３１と、ピストン３２と、ウェーブスプリング３６と、を備えている。クラッチプレート３１は、フロントカバーとタービンとの間に配置されている。ピストン３２は、軸方向に移動自在に配置されるとともにクラッチプレート３１を押圧する押圧部３２ａを有し、クラッチプレート３１をトルク伝達状態にする。ウェーブスプリング３６は、ピストン３２の押圧部３２ａと同じ側に配置され、ピストン３２のクラッチプレート３１側への移動に伴って押圧部３２ａがクラッチプレート３１に接触するより前に弾性変形を開始する。【選択図】図２

Description

本発明は、ロックアップ装置、特に、フロントカバーからのトルクを、タービンを介してトランスミッション側の部材に伝達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入力側プレートと、入力側プレートに支持される複数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によってピストン及び入力側プレートに回転方向に弾性的に連結される出力側プレートと、を有している。出力側プレートはタービンに固定されている。

また、特許文献１に示されるように、ロックアップ装置のクラッチ容量を大きくするために、複数のクラッチプレートを用いた、いわゆる多板型のロックアップ装置も提案されている。

この特許文献１に示されたロックアップ装置は、フロントカバーとタービンとの間にクラッチ部が配置されている。クラッチ部は、複数のクラッチプレートを有しており、これらのクラッチプレートをピストンによって互いに圧接することによりロックアップ状態（動力伝達状態）となる。この状態では、フロントカバーからのトルクは、トルクコンバータ本体を介さずに、クラッチ部を介して直接的にタービンに伝達される。

特開２０１２−２３７４４１号公報

特許文献１のロックアップ装置では、ピストンが油圧により作動し、クラッチプレートを圧接する。このとき、急激にピストンがクラッチプレートを押圧すると、クラッチオン時にショックが発生する。ピストンに作用する作動油の油圧を制御することによってショックを緩和することが考えられるが、ショックを発生させないように油圧を制御することは容易ではない。

本発明の課題は、ロックアップ装置のクラッチオン時におけるショックを、簡単な構成で抑えることにある。

（１）本発明に係るトルクコンバータのロックアップ装置は、フロントカバーからのトルクを、タービンを介してトランスミッション側の部材に伝達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、クラッチ部と、ピストンと、弾性部材と、を備えている。クラッチ部は、フロントカバーとタービンとの間に配置され、クラッチプレートを有する。ピストンは、軸方向に移動自在に配置されるとともにクラッチプレートを押圧する押圧面を有し、クラッチ部をトルク伝達状態にする。弾性部材は、ピストンの押圧面と同じ側に配置され、ピストンのクラッチ部側への移動に伴って押圧面がクラッチプレートに接触するより前に弾性変形を開始する。

この装置では、ピストンが軸方向に移動すると、まず、ピストンの押圧面側に設けられた弾性部材がクラッチプレートに接触する。そして、弾性部材が弾性変形しながらピストンがさらに移動すると、ピストンの押圧面がクラッチプレートを押圧し、これによりクラッチ部はトルク伝達状態になる。

ここでは、ピストンの押圧面がクラッチプレートを押圧するよりさきに弾性部材がクラッチプレートに接触する。そして、弾性部材が弾性変形しながらピストンの押圧面がクラッチプレートに接触するので、クラッチオン時のショックを緩和することができる。また、油圧制御等が不要になり、簡単な構成でクラッチオン時のショックを緩和できる。

さらに、ピストンの押圧面によってクラッチプレートが圧接される、すなわち、弾性部材の弾性変形の途中でピストンが直接クラッチプレートを圧接するので、弾性部材に作用する応力を低減できる。また、確実にクラッチプレートを押圧できる。

（２）好ましくは、弾性部材がピストンの移動に伴って軸方向に移動する量と、弾性部材の弾性変形量と、を合わせた移動量は、ピストンの移動量よりも大きい。

ここでは、前記同様に、弾性部材の弾性変形の途中でピストンが直接クラッチプレートを圧接するので、弾性部材に作用する応力を低減できる。また、確実にクラッチプレートを押圧できる。

（３）好ましくは、ピストンは、弾性部材の弾性変形開始後に、押圧面によりクラッチ部に直接的に押圧荷重を作用させる。

（４）好ましくは、ピストンと、押圧面が当接するクラッチプレートと、は同期して回転する。

（５）好ましくは、ピストンは、押圧面に環状の凹部を有している。そして、弾性部材は、凹部に配置され、軸方向において最もクラッチ部側に突出した部分が押圧面より突出している。

（６）好ましくは、弾性部材は、平面視で波形状に形成されたウェーブスプリングである。

（７）好ましくは、弾性部材は皿ばねである。

以上のような本発明では、ロックアップ装置のクラッチオン時におけるショックを、簡単な構成で抑えることができる。

本発明の一実施形態によるロックアップ装置を有するトルクコンバータの断面図。 図１のクラッチ部及びピストンを支持する部分を抽出して示す図。 ピストンの正面部分図 図１のダンパ部を抽出して示す図。 ダンパ部の位置決め構造を示す図。 ロックアップ装置の捩り特性を示す図。 弾性部材の他の実施形態を示す図。 弾性部材のさらに他の実施形態を示す図。

図１は、本発明の一実施形態によるロックアップ装置を有するトルクコンバータ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。なお、図１に示すＯ−Ｏが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。また、以下では、回転軸から離れる方向を「径方向」とし、回転軸に沿う方向を「軸方向」とする。

［トルクコンバータ１の全体構成］
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る。図１に示すように、トルクコンバータ１は、フロントカバー２と、トルクコンバータ本体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２は入力側の部材に固定される。フロントカバー２は、実質的に円板状の部材であり、その外周部にはトランスミッション側に突出する外周筒状部１０が形成されている。

トルクコンバータ本体６は、３種の羽根車（インペラ３、タービン４、及びステータ５）から構成されている。

インペラ３は、フロントカバー２の外周筒状部１０に溶接により固定されたインペラシェル１２と、インペラシェル１２の内側に固定された複数のインペラブレード１３と、インペラシェル１２の内周側に設けられた筒状のインペラハブ１４とから、構成されている。

タービン４は、流体室内でインペラ３に対向して配置されている。タービン４は、タービンシェル１５と、タービンシェル１５の内側に固定された複数のタービンブレード１６と、タービンシェル１５の内周側に固定されたタービンハブ１７と、から構成されている。タービンハブ１７は、径方向外側に延びるフランジ１７ａを有している。フランジ１７ａには、タービンシェル１５の内周部が、複数のリベット（図示せず）又は溶接によって固定されている。また、タービンハブ１７の内周部には、トランスミッションの入力シャフト（図示せず）が係合するスプライン孔が形成されている。

ステータ５は、インペラ３とタービン４の内周部間に配置され、タービン４からインペラ３に戻る作動油を整流する。ステータ５は、主に、ステータキャリア２０と、その外周面に設けられた複数のステータブレード２１と、から構成されている。ステータキャリア２０は、ワンウエイクラッチ２２を介して、固定シャフトに支持されている。なお、ステータキャリア２０の軸方向両側には、スラストベアリング２４，２５が設けられている。

［ロックアップ装置７］
図１及び図２に示すように、ロックアップ装置７は、フロントカバー２とタービン４との間の空間に配置されている。ロックアップ装置７は、クラッチユニット２８と、ダンパ部２９と、を有している。

＜クラッチユニット２８＞
図１及び図２に示すように、クラッチユニット２８は多板型のクラッチである。クラッチユニット２８は、複数のクラッチプレート３１（クラッチ部）と、ピストン３２と、スリーブ３３及び油室プレート３４からなる支持部材３５と、を有している。

−クラッチプレート３１−
複数のクラッチプレート３１は、フロントカバー２とピストン３２との間に配置されている。複数のクラッチプレート３１は、２枚の第１クラッチプレート３１ａと、２枚の第２クラッチプレート３１ｂと、を有している。第１クラッチプレート３１ａ及び第２クラッチプレート３１ｂのそれぞれは、環状に形成され、軸方向に交互に並べて配置されている。第１クラッチプレート３１ａの内周部には、複数の歯が形成されている。第１クラッチプレート３１ａ及び第２クラッチプレート３１ｂそれぞれの片面には、摩擦フェーシングが固定されている。第２クラッチプレート３１ｂの外周部には、複数の歯が形成されている。

−ピストン３２−
ピストン３２は、環状に形成され、フロントカバー２のトランスミッション側に配置されている。ピストン３２は、支持部材３５に軸方向に移動自在に支持されている。ピストン３２は、押圧部３２ａと、複数の係合凸部３２ｂと、を有する。

押圧部３２ａは、複数のクラッチプレート３１をフロントカバー２側に押圧する部分である。押圧部３２ａは、軸方向において複数のクラッチプレート３１に対向するように、ピストン３２の外周部に設けられている。また、図２に一部を拡大して示すように、押圧部３２ａの外周部には、環状の凹部３２ｃが形成されている。環状の凹部３２ｃは、押圧部３２ａから所定の深さで凹んで形成されている。そして、この凹部３２ｃに、弾性部材としてのウェーブスプリング３６が配置されている。

ウェーブスプリング３６は、厚みが凹部３２ｃの深さより厚い。したがって、ウェーブスプリング３６が圧縮されていない自由状態では、ウェーブスプリング３６のクラッチプレート３１側の面は、押圧部３２ａの表面よりも突出している。また、ウェーブスプリング３６がピストン３２の移動に伴って軸方向に移動する量と、ウェーブスプリング３６の弾性変形量と、を合わせた移動量は、ピストン３２の移動量よりも大きい。

例えば、ピストン３２がクラッチプレート３１と１．１ｍｍ離れている場合、ピストン３２の移動量は１．１ｍｍ+α（摩耗分）となる。一方、ウェーブススプリング３６がクラッチプレート３１と０．７ｍｍ離れているとすると、ピストン３２の移動に伴ってウェーブススプリング３６が移動する量は０．７ｍｍとなる。この場合、ウェーブススプリング３６は一例として最大０．５８ｍｍだけ弾性変形可能に設定されている。したがって、「ウェーブスプリング３６の移動距離０．７ｍｍ＋弾性変形量０．５８ｍｍ」はピストン３２の移動量１．１ｍｍ＋αよりも大きい。

以上のような構成により、ロックアップ時にピストン３６がクラッチプレート３１側に移動すると、まずウェーブスプリング３６がクラッチプレート３１に接触し、その後ウェーブスプリング３６が弾性変形する。そしてさらにピストン３２が移動すると、ウェーブスプリング３６が弾性変形している途中で、ピストン３２の押圧部３２ａがクラッチプレート３１に直接接触し、以降はピストン３２によってクラッチプレート３１が直接圧接されることになる。

係合凸部３２ｂは、ピストン３２の内周部に、内周側に突出して形成されている。図３に示すように、複数の係合凸部３２ｂは周方向に所定の間隔で形成されている。なお、図３はピストン３２をフロントカバー２側から視た正面図である。

−支持部材３５−
支持部材３５を構成するスリーブ３３は、フロントカバー２側の側面に、軸方向に突出する環状凸部３３ａを有している。したがって、環状凸部３３ａの内周側及び外周側には、フロントカバー２との間に隙間が形成されている。環状凸部３３ａはフロントカバー２の側面に溶接等により固定されており、スリーブ３３はフロントカバー２と同期して回転する。また、スリーブ３３の外周部において、タービン４側の端部には、径方向外方に突出する環状のフランジ３３ｂが形成されている。

スリーブ３３には、第１クラッチプレート３１ａを支持するドライブハブ３７が固定されている。ドライブハブ３７は、実質的に円環状のハブ本体３７ａと、ハブ本体３７ａの外周部をフロントカバー２側に折り曲げて形成された筒状部３７ｂと、を有する。

ハブ本体３７ａは、スリーブ３３のフロントカバー２側の側面に固定されている。筒状部３７ｂには、軸方向に延びる複数のスリット３７ｃが、周方向に所定の間隔で形成されている。スリット３７ｃはフロントカバー２側が開放している。この複数のスリット３７ｃに、第１クラッチプレート３１ａの内周部に形成された歯が係合している。これにより、第１クラッチプレート３１ａは、ドライブハブ３７すなわちスリーブ３３に対して、相対回転不能であり、かつ軸方向に相対移動が可能である。

支持部材３５を構成する油室プレート３４は、ピストン３２のタービン４側に配置されている。油室プレート３４は、円板状の本体部３４ａと、本体部３４ａの外周部に形成された筒状部３４ｂと、を有している。本体部３４ａは、内周部がスリーブ３３のフランジ３３ｂに固定されている。筒状部３４ｂは、本体部３４ａの外周部をフロントカバー２側に折り曲げて形成されている。そして、この筒状部３４ｂによって、ピストン３２の外周部が軸方向に移動自在に支持されている。

＜油室プレート３４の支持構造＞
油室プレート３４は、本体部３４ａの内周部が、スリーブ３３のフランジ３３ｂのフロントカバー２側の側面に溶接により固定されている。ここで、油室プレート３４は、油室プレート３４とピストン３２との間に油室（後述する第１油室Ｃ１）を構成するための部材である。したがって、油室に作動油が供給されると、油室プレート３４には、ピストン３２から離れる側の力が作用する。しかし、油室プレート３４は、力が作用する側とは逆側、すなわちフランジ３３ｂのピストン３２側の側面に固定されているので、油圧によって油室プレート３４が受ける力はフランジ３３ｂによって支持され、油室プレート３４の変形を抑えることができる。

＜同期機構＞
ドライブハブ３７のスリット３７ｃには、ピストン３２の各係合凸部３２ｂが係合する。これにより、ピストン３２は、ドライブハブ３７を介して、スリーブ３３及びフロントカバー２と同期して回転する。すなわち、ドライブハブ３７のスリット３７ｃとピストン３２の係合凸部３２ｂとによって、ピストン３２を支持部材３５の回転と同期させるための同期機構が構成されている。

なお、スリット３７ｃとピストン３２の係合凸部３２ｂとは、ピストン３２の全移動範囲にわたって係合している。このため、ピストン３２が軸方向に移動しても、両者の係合が外れることはない。

＜油圧回路＞
スリーブ３３の外周面にはシール部材Ｓ１が設けられ、スリーブ３３の外周面とピストン３２の内周面との間がシールされている。また、ピストン３２の外周面にはシール部材Ｓ２が設けられ、ピストン３２の外周面と油室プレート３４の筒状部３４ｂの内周面との間がシールされている。このような構成により、ピストン３２と油室プレート３４との間に、ピストン３２をクラッチプレート３１に対して押圧するための第１油室Ｃ１が形成されている。

スリーブ３３には、タービンハブ１７の内周部から供給される作動油を第１油室Ｃ１に供給するための油圧回路が形成されている。油圧回路は、第１油路Ｐ１と、第２油路Ｐ２と、油溜まりＰｈと、を有している。

油溜まりＰｈはスリーブ３３のタービン４側の側面に形成されている。より詳細には、スリーブ３３のタービン４側の側面には、フロントカバー２側に凹む環状の溝３３ｃが形成されている。そして、この溝３３ｃを塞ぐように、環状のプレート３９がスリーブ３３に固定されている。すなわち、溝３３ｃ及びプレート３９によって油溜まりＰｈが形成されている。

第１油路Ｐ１は、スリーブ３３の環状凸部３３ａの内周面から油溜まりＰｈに向かって形成されている。第１油路Ｐ１は、複数の孔から構成されており、各孔は内周から外周側にかけてタービン４に近づくように傾斜している。

第２油路Ｐ２は、油溜まりＰｈと第１油室Ｃ１とを連通するように形成されている。第２油路は、複数の孔から構成されており、各孔は回転軸線に対して直交するように放射状に形成されている。

なお、第２油路Ｐ２の全流路面積は、第１油路Ｐ１の全流路面積より小さく設定されている。また、第２油路Ｐ２を構成する各孔の径は、第１油路Ｐ１を構成する各孔の径よりも小さい。このような構成により、作動油が第１油路Ｐ１及び第２油路Ｐ２を流通する際にオリフィス効果を得ることができ、第２油路Ｐ２から流出する作動油の速度、及びオイルポンプの脈動を抑えることができ、クラッチオン時のショックを緩和することができる。しかも、この実施形態では、第１油路Ｐ１と第２油路Ｐ２との間に油溜まりＰｈが形成されているので、さらにオイルポンプの脈動を抑えることができる。

また、スリーブ３３の内周部とタービンハブ１７との間には、第２油室Ｃ２が形成されている。この第２油室Ｃ２には、タービンハブ１７のフランジ１７ａに形成された孔１７ｂから作動油が供給される。そして、スリーブ３３には、第２油室Ｃ２とクラッチプレート３１が配置された空間との間を連通する第３油路Ｐ３が形成されている。

＜ダンパ部２９＞
ダンパ部２９は、フロントカバー２から入力される振動を減衰する。図４に示すように、ダンパ部２９は、入力側プレート４０と、内周側トーションスプリング４１と、中間プレート４２と、外周側トーションスプリング４３と、ドリブンプレート４４と、を有している。

−入力側プレート４０−
入力側プレート４０は、クラッチユニット２８の出力側に設けられている。具体的には、入力側プレート４０は、第１サイドプレート４５と、第２サイドプレート４６と、を有している。

第１サイドプレート４５はエンジン側に配置されている。第１サイドプレート４５は、フロントカバー２側に延びる第１クラッチ係合部４５ａと、複数の第１スプリング係合部４５ｂとを、有している。

第１クラッチ係合部４５ａは実質的に筒状に形成されている。第１クラッチ係合部４５ａには、軸方向に延びる複数の溝が周方向に所定の間隔で形成されている。複数の溝には、第２クラッチプレート３１ｂの外周部に形成された歯が係合している。したがって、第２クラッチプレート３１ｂと第１及び第２サイドプレート４５，４６とは、相対回転不能であり、かつ軸方向に相対移動が可能である。

複数の第１スプリング係合部４５ｂは、第１クラッチ係合部４５ａのタービン側から径方向内側に延びた部分に形成されている。具体的には、複数の第１スプリング係合部４５ｂは、周方向に所定の間隔を隔てて配置される窓部である。各第１スプリング係合部４５ｂの内周部及び外周部には、軸方向に切り起こされた切り起こし部が、形成されている。各第１スプリング係合部４５ｂには、内周側トーションスプリング４１が配置される。また、各第１スプリング係合部４５ｂにおいて周方向に対向する１対の壁部が、内周側トーションスプリング４１の両端部に係合している。

第２サイドプレート４６はトランスミッション側に配置されている。第２サイドプレート４６は、軸方向において、第１サイドプレート４５と所定の間隔を隔てて配置されている。第２サイドプレート４６は複数のスタッドピン４７によって、第１サイドプレート４５に一体回転可能に固定されている。

第２サイドプレート４６は複数の第２スプリング係合部４６ａを有している。複数の第２スプリング係合部４６ａは、周方向に所定の間隔を隔てて配置された窓部である。各第２スプリング係合部４６ａは、軸方向において、各第１スプリング係合部４５ｂに対向して配置されている。各第２スプリング係合部４６ａの内周部と外周部には、軸方向に切り起こされた切り起こし部が形成されている。各第２スプリング係合部４６ａには、内周側トーションスプリング４１が配置されている。また、各第２スプリング係合部４６ａにおいて周方向に対向する１対の壁部が、内周側トーションスプリング４１の両端部に係合している。

−内周側トーションスプリング４１−
複数の内周側トーションスプリング４１が周方向に並べて配置されている。

複数の内周側トーションスプリング４１のそれぞれは、大コイルスプリング４１ａと、小コイルスプリング４１ｂと、から構成されている。小コイルスプリング４１ｂは、大コイルスプリング４１ａの内部に挿入され、大コイルスプリング４１ａのスプリング長より短い。

各内周側トーションスプリング４１は、各サイドプレート４５，４６における第１スプリング係合部４５ｂ（窓部）及び第２スプリング係合部４６ａ（窓部）と、後述する中間プレート４２の第３スプリング係合部４２ａ（窓部）と、に配置されている。各内周側トーションスプリング４１は、第１から第３スプリング係合部４５ｂ，４６ａ，４２ａ（窓部）によって、周方向両端及び径方向両側が支持されている。また、各内周側トーションスプリング４１は、第１及び第２スプリング係合部４５ｂ，４６ａ（窓部）の切り起こし部によって、軸方向への飛び出しが規制されている。

−中間プレート４２−
中間プレート４２は、第１サイドプレート４５と第２サイドプレート４６との軸方向間に配置されている。中間プレート４２は、各サイドプレート４５，４６及びドリブンプレート４４に対して相対回転可能である。中間プレート４２は、内周側トーションスプリング４１と外周側トーションスプリング４３とを直列に作動させるための部材である。

中間プレート４２の外周部は、実質的に筒状に形成され、且つタービン４側が開口している。中間プレート４２の外周筒状部は、外周側トーションスプリング４３を保持している。また、外周筒状部の開口には、後述するドリブンプレート４４の第５スプリング係合部４４ｂが配置されている。

中間プレート４２は、複数の第３スプリング係合部４２ａと、複数の第４スプリング係合部４２ｂと、長孔４２ｄと、を有している。

複数の第３スプリング係合部４２ａのそれぞれは、中間プレート４２の内周部に設けられ、内周側トーションスプリング４１に係合する。複数の第３スプリング係合部４２ａは、周方向に所定の間隔を隔てて配置された窓部である。各第３スプリング係合部４２ａは、軸方向において、各第１及び第２スプリング係合部４５ｂ，４６ａに対向するように、各第１及び第２スプリング係合部４５ｂ，４６ａの間に配置されている。各第３スプリング係合部４２ａには、内周側トーションスプリング４１が配置される。また、各第３スプリング係合部４２ａにおいて周方向に対向する１対の壁部が、内周側トーションスプリング４１の両端部に係合している。

複数の第４スプリング係合部４２ｂのそれぞれは、中間プレート４２の外周部に周方向に所定の間隔で設けられ、外周側トーションスプリング４３に係合する。各第４スプリング係合部４２ｂは、外周側トーションスプリング４３の両端部に係合している。詳細には、各第４スプリング係合部４２ｂは、外周側トーションスプリング４３の両端部の内周側及び外周側に係合している。

長孔４２ｄは周方向に延びて形成されている。長孔４２ｄには、スタッドピン４７が挿通されている。詳細には、長孔４２ｄにはスタッドピン４７の胴部が挿通される。この状態において、スタッドピン４７の両端部が、第１サイドプレート４５及び第２サイドプレート４６に固定される。このスタッドピン４７を介して、中間プレート４２は、第１及び第２サイドプレート４５，４６に対して相対回転可能に装着されている。

−外周側トーションスプリング４３−
複数の外周側トーションスプリング４３は周方向に並べて配置されている。また、複数の外周側トーションスプリング４３は、クラッチユニット２８より径方向外側に配置されている。

複数の外周側トーションスプリング４３は、中間プレート４２の外周部に保持され、中間プレート４２を介して内周側トーションスプリング４１と直列に作動する。

各外周側トーションスプリング４３の周方向両端は、中間プレート４２の第４スプリング係合部４２ｂによって支持されている。また、各外周側トーションスプリング４３は、周方向に隣接する２つの第４スプリング係合部４２ｂの間において、中間プレート４２の外周部（筒状部）によって、径方向外側への飛び出しが規制されている。さらに、各外周側トーションスプリング４３の周方向両端部は、ドリブンプレート４４の第５スプリング係合部４４ｂに当接している。

−ドリブンプレート４４−
ドリブンプレート４４は、環状かつ円板状の部材であり、タービンシェル１５に固定されている。また、ドリブンプレート４４は中間プレート４２に対して相対回転可能である。

ドリブンプレート４４は、本体部４４ａと、複数の第５スプリング係合部４４ｂと、第１ストッパ爪４４ｃと、第２ストッパ爪４４ｄと、を有している。

本体部４４ａは、実質的に環状に形成され、タービンシェル１５に固定されている。詳細には、本体部４４ａは、固定手段例えば溶接によって、タービンシェル１５に固定されている。

複数の第５スプリング係合部４４ｂのそれぞれは、本体部４４ａの外周部に一体にかつ軸方向エンジン側に延びて形成され、外周側トーションスプリング４３に係合する。複数の第５スプリング係合部４４ｂのそれぞれは、ドリブンプレート４４の外周部を軸方向エンジン側に折り曲げて形成されている。

複数の第５スプリング係合部４４ｂは周方向に所定の間隔をあけて配置されている。周方向に隣接する２つの第５スプリング係合部４４ｂの間には、外周側トーションスプリング４３が配置されている。各第５スプリング係合部４４ｂは外周側トーションスプリング４３の両端部に係合している。

＜ストッパ機構＞
この実施形態では、中間プレート４２、第２サイドプレート４６、及びドリブンプレート４４のそれぞれの一部によって、各プレート４２，４６，４４の相対回転を規制するストッパ機構が構成されている。以下、詳細に説明する。

中間プレート４２の径方向の中間部には切欠き部４２ｃが形成されている。切欠き部４２ｃは、径方向において、第３スプリング係合部４２ａと、第４スプリング係合部４２ｂと、の間に設けられている。切欠き部４２ｃは、周方向に長く形成され、外周側が開放されている。一方、ドリブンプレート４４には、前述のように第１ストッパ爪４４ｃが形成されており、この第１ストッパ爪４４ｃが切欠き部４２ｃに挿入されている。

第１ストッパ爪４４ｃは、ドリブンプレート４４の内周部、すなわち本体部４４ａの内周部に設けられている。第１ストッパ爪４４ｃは、本体部４４ａの内周部から軸方向エンジン側に延びる部分である。詳細には、第１ストッパ爪４４ｃは、本体部４４ａの内周部を部分的に軸方向エンジン側に折り曲げて形成されている。

このような構成では、第１ストッパ爪４４ｃが中間プレートの切欠き部４２ｃの周方向の端面に当接することによって、中間プレート４２のドリブンプレート４４に対する回転が規制される。すなわち、中間プレート４２の切欠き部４２ｃ及び第１ストッパ爪４４ｃによってストッパ機構が構成されている。

また、第２サイドプレート４６の外周端には、外周側に開く切欠き部４６ｂが形成されている。一方、ドリブンプレート４４には、前述のように第２ストッパ爪４４ｄが形成されており、この第２ストッパ爪４４ｄが切欠き部４６ｂに挿入されている。

第２ストッパ爪４４ｄは、ドリブンプレート４４の内周部、すなわち本体部４４ａの内周部に形成されている。第２ストッパ爪４４ｄは、本体部４４ａの内周部の一部を、さらに内周側に延ばして形成されている。

このような構成では、第２ストッパ爪４４ｄが第２サイドプレート４６の切欠き部４６ｂの端面に当接することによって、第１及び第２サイドプレート４５，４６のドリブンプレート４４に対する回転が規制される。すなわち、第２サイドプレート４６の切欠き部４６ｂ及び第２ストッパ爪４４ｄによってストッパ機構が構成されている。

＜ダンパ部２９の位置決め構造＞
ダンパ部２９の位置決めのための構成を図５により説明する。この位置決めのための構成は、ダンパ部２９を径方向及び軸方向に位置決めするためのものである。

この実施形態では、タービンシェル１５は、タービンシェル本体５０と、連結部材５１と、を有している。タービンシェル本体５０は内部にタービンブレード１６が配置されている。連結部材５１は、外周部にタービンシェル本体５０の内周部が連結されるとともに、内周部がタービンハブ１７のフランジ１７ａに溶接又はリベット（図示せず）により連結されている。連結部材５１は、径方向の中間部に軸方向に延びる筒状部５１ａを有している。

筒状部５１ａには、切削等によって、第１位置決め面５１ｂと、第２位置決め面５１ｃと、が形成されている。第１位置決め面５１ｂは、環状でかつ回転軸線と平行に形成されている。第２位置決め面５１ｃは、環状に形成され、かつ第１位置決め面５１ｂのタービン４側の端部から回転軸線と直交して径方向外方に延びて形成されている。

そして、ダンパ部２９の中間プレート４２の内周端面が第１位置決め面５１ｂに当接し、これによりダンパ部２９全体が径方向に位置決めされている。また、中間プレート４２の内周端部の側面が第２位置決め面５１ｃに当接し、ダンパ部２９全体の軸方向タービン側への移動が規制されている。

さらに、連結部材５１の内周部において、フロントカバー２側の側面には、円板状の規制プレート５４が固定されている。規制プレート５４は、ダンパ部２９の第１サイドプレート４５の内周端よりさらに外周側に延びている。そして、第１サイドプレート４５のフロントカバー２側の側面が、規制プレート５４の外周端部に当接可能である。これにより、ダンパ部２９全体の軸方向フロントカバー２側への移動が規制されている。

［動作］
まず、トルクコンバータ本体６の動作について説明する。フロントカバー２及びインペラ３が回転している状態では、作動油がインペラ３からタービン４へ流れ、さらにステータ５を介してインペラ３に流れる。これにより、作動油を介してインペラ３からタービン４へトルクが伝達される。タービン４に伝達されたトルクは、タービンハブ１７を介してトランスミッションの入力シャフトに伝達される。

なお、エンジンが作動している間は、常に、作動油は、タービンハブ１７の孔１７ｂから第２油室Ｃ２に流入し、さらに第３油路Ｐ３を介してクラッチプレート３１及びインペラ３に供給されている。

トルクコンバータ１の速度比が上昇し、入力シャフトが一定の回転速度になると、第１油室Ｃ１には、第１油路Ｐ１、油溜まりＰｈ、及び第２油路Ｐ２を介して作動油が供給される。この場合の、第１油室Ｃ１の油圧は、クラッチプレート３１側に供給される作動油の油圧よりは高い。これにより、ピストン３２がフロントカバー２側に移動する。この結果、ピストン３２の押圧部３２ａが、クラッチプレート３１をフロントカバー２側に押圧し、ロックアップ状態（クラッチオン状態）になる。

以上のようなクラッチオン状態では、トルクはロックアップ装置７を介してフロントカバー２からトルクコンバータ本体６へと伝達される。具体的には、フロントカバー２に入力されたトルクは、ロックアップ装置７において「クラッチプレート３１→第１及び第２サイドプレート４５，４６→内周側トーションスプリング４１（大コイルスプリング４１ａ及び小コイルスプリング４１ｂ）→中間プレート４２→外周側トーションスプリング４３→ドリブンプレート４４」の経路で伝達され、タービンハブ１７に出力される。

ここで、クラッチオン状態のロックアップ装置７は、上記のようにトルクを伝達するとともに、フロントカバー２から入力されるトルク変動を減衰する。具体的には、ロックアップ装置７において捩り振動が発生すると、内周側トーションスプリング４１と外周側トーションスプリング４３とが、第１及び第２サイドプレート４５，４６とドリブンプレート４４との間で直列に圧縮される。このように、内周側トーションスプリング４１と外周側トーションスプリング４３とが作動することによって、捩り振動に伴うトルク変動が減衰される。

なお、ロックアップをオフ（クラッチオフ状態）にする場合は、第１油室Ｃ１がドレンに接続される。これにより、第１油室Ｃ１の作動油は、第２油路Ｐ２、油溜まりＰｈ、及び第１油路Ｐ１を介して排出される。このような状態では、第１油室Ｃ１の油圧はクラッチプレート３１側の油圧よりも低くなるので、ピストン３２がタービン４側に移動する。この結果、クラッチプレート３１に対するピストン３２の押圧部３２ａの押圧が、解除される。これにより、クラッチオフ状態になる。

［捩り特性］
次に、図６を用いて捩り特性について説明する。ロックアップ装置７がクラッチオンの状態では、フロントカバー２からのトルクがクラッチプレート３１を介してダンパ部２９に伝達される。このとき、第１及び第２サイドプレート４５，４６と、中間プレート４２及びドリブンプレート４４と、が相対回転し、これらの間に捩り角度が生じると、中間プレート４２を介して、内周側トーションスプリング４１の大コイルスプリング４１ａと、外周側トーションスプリング４３と、が直列に圧縮される。これにより、第１捩り剛性Ｋ１が形成される。捩り角度に対するトルクが第１捩り剛性Ｋ１によって決定される範囲を、図６では符号Ｊ１で示している。

次に、伝達されるトルクが大きくなると、第１及び第２サイドプレート４５，４６と中間プレート４２との相対回転角度（捩り角度）が大きくなる。両者の相対回転角度が所定の角度になると、内周側トーションスプリング４１の小コイルスプリング４１ｂも圧縮される。すなわち、この状態では、内周側トーションスプリング４１の大コイルスプリング４１ａと、外周側トーションスプリング４３とが、直列に圧縮されるとともに、内周側トーションスプリング４１の大コイルスプリング４１ａと小コイルスプリング４１ｂとが並列に圧縮される。

以上の作動により第２捩り剛性Ｋ２が形成される。捩り角度に対するトルクが、第２捩り剛性Ｋ２によって決定される範囲を、図６では符号Ｊ２で示している。そして、捩り角度がさらに大きくなると、ドリブンプレート４４の第１ストッパ爪４４ｃが中間プレート４２の切欠き部４２ｃの端面に当接する。

伝達されるトルクがさらに大きくなると、第１及び第２サイドプレート４５，４６と、中間プレート４２及びドリブンプレート４４（この状態では中間プレート４２及びドリブンプレート４４は同期して回転している）と、の相対回転角度（捩り角度）がさらに大きくなる。ここで、範囲Ｊ２以降では、中間プレート４２とドリブンプレート４４との相対回転が禁止されているので、外周側トーションスプリング４３が作動を停止する。すなわち、範囲Ｊ２以降では、内周側トーションスプリング４１の大コイルスプリング４１ａ及び小コイルスプリング４１ｂが圧縮される。

以上の作動により、第３捩り剛性Ｋ３が形成される。捩り角度に対するトルクが第３捩り剛性Ｋ３によって決定される範囲を、図６では符号Ｊ３で示している。そして、捩り角度がさらに大きくなると、ドリブンプレート４４の第２ストッパ爪４４ｄが第２サイドプレート４６の切欠き部４６ｂの端面に当接する。この状態では、内周側トーションスプリング４１の大コイルスプリング４１ａ及び小コイルスプリング４１ｂが作動を停止する。

［特徴］
以上のような実施形態では、ロックアップ装置７のクラッチオン時において、ピストン３２がクラッチプレート３１側に移動すると、まず、ピストン３２に設けられたウェーブスプリング３６がクラッチプレート３１に接触し、ウェーブスプリング３６が弾性変形する。そして、ウェーブスプリング３６が弾性変形しながら、弾性変形が終了する前に、ピストン３２の押圧部３２ａがクラッチプレート３１を直接圧接する。

以上のような作動によって、クラッチオン時のショックを緩和することができる。また、ウェーブスプリング３６の弾性変形の途中でピストン３２がクラッチプレート３１に接触し、ピストン３２がクラッチプレート３１を直接押圧するので、ウェーブスプリング３６に作用する応力が小さくなる。しかも、クラッチプレート３１を確実に圧接することができる。

［他の実施形態］
本発明は以上のような実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱することなく種々の変形又は修正が可能である。

（ａ）前記実施形態では、ピストンに設ける弾性部材としてウェーブスプリングを用いたが、弾性部材としてはこれに限定されない。例えば、図７に示すようなコーンスプリング３６’を用いてもよい。

（ｂ）弾性部材の配置はピストンの外周端部に限定されない。例えば、図８に示すように、ピストン５０の押圧部５０ａの内周側に環状の凹部５０ｂを形成し、この凹部５０ｂにコーンスプリングやウェーブスプリング等の弾性部材５１を配置してもよい。
（ｃ）前記実施形態では、クラッチプレートに対してタービン側からピストンを押圧するようにした装置に本発明を適用したが、逆に、クラッチプレートに対してフロントカバー側からピストンを押圧する装置にも、本発明を同様に適用することができる。

１ トルクコンバータ
２ フロントカバー
４ タービン
７ ロックアップ装置
３１ クラッチプレート
３２，５０ ピストン
３２ａ，５０ａ 押圧部
３２ｂ，５０ｂ 凹部
３６ ウェーブスプリング
３６’ コーンスプリング
５１ 弾性部材

Claims (7)

1. フロントカバーからのトルクをトルクコンバータのタービンを介してトランスミッション側の部材に伝達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、
   前記フロントカバーと前記タービンとの間に配置され、クラッチプレートを有するクラッチ部と、
   軸方向に移動自在に配置されるとともに前記クラッチプレートを押圧する押圧面を有し、前記クラッチ部をトルク伝達状態にするためのピストンと、
   前記ピストンの押圧面と同じ側に配置され、前記ピストンの前記クラッチ部側への移動に伴って前記押圧面が前記クラッチプレートに接触するより前に弾性変形を開始する弾性部材と、
   を備えたトルクコンバータのロックアップ装置。
2. 前記弾性部材が前記ピストンの移動に伴って軸方向に移動する量と、前記弾性部材の弾性変形量と、を合わせた移動量は、前記ピストンの移動量よりも大きい、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. 前記ピストンは、前記弾性部材の弾性変形開始後に、前記押圧面により前記クラッチ部に直接的に押圧荷重を作用させる、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. 前記ピストンと、前記押圧面が当接するクラッチプレートと、は同期して回転する、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. 前記ピストンは、前記押圧面に環状の凹部を有し、
   前記弾性部材は、前記凹部に配置され、軸方向において最も前記クラッチ部側に突出した部分が前記押圧面より突出している、
   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。
6. 前記弾性部材は、平面視で波形状に形成されたウェーブスプリングである、請求項１から５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。
7. 前記弾性部材は皿ばねである、請求項１から５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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