JP2780479B2

JP2780479B2 - ロックアップクラッチ付き流体伝動装置のダンパ機構

Info

Publication number: JP2780479B2
Application number: JP2286771A
Authority: JP
Inventors: 航一田中; 清仁村田
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1990-10-24
Filing date: 1990-10-24
Publication date: 1998-07-30
Anticipated expiration: 2013-07-30
Also published as: JPH04160262A

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野この発明は、ロックアップクラッチ付き流体伝動装置
に設けられているダンパ機構に関するものである。

従来の技術従来伝動装置の一つであるトルクコンバータにおいて
は、ポンプインペラとタービンランナとの間で流体を介
してトルク伝達が行なわれるため、エンジンのトルク変
動等による振動を吸収して、変速機構側への振動の伝達
をある程度は遮断することができる。また、ロックアッ
プクラッチ係合時にはタービンランナと出力軸との間に
設けたダンパスプリングによって、出力軸に所定のトル
クを伝達するとともに、エンジンのトルク変動等による
振動を吸収するようにして、快適なドライブフィーリン
グが得られるようにしている。

例えば、第14図は実開昭57−28944号公報に記載され
ている従来のロックアップクラッチ付きのトルクコンバ
ータを示すもので、このトルクコンバータ１は、エンジ
ンの出力軸に連結されたドライブプレート２と、このド
ライブプレート２がボルト連結されたハウジング３と、
このハウジング３の内側に一体に形成されたポンプイン
ペラ４と、固定軸５に一方向クラッチ5aを介して取付け
られたステータ６と、このステータ６を挟んでポンプイ
ンペラ４と対向配置されたタービンランナ７と、出力軸
８に対して軸線方向に移動可能にスプライン嵌合させた
ハブ部8aに取付けられた円盤状の被駆動側部材９と、こ
の被駆動側部材９とダンパスプリング10によって一体に
回転するように連結され、かつその中心側を軸方向に移
動可能にハブ部8aに取付けられた円盤状の駆動側部材11
とを有している。そして被駆動側部材９および駆動側部
材11は、駆動側部材11の周縁部を、ハウジング３のフロ
ントカバー3aの内面に係合させることによりトルクの伝
達を行なうロックアップクラッチ12を形成している。

上記トルクコンバータにおいても、エンジンの出力ト
ルクは、ドライブプレート２を介してトルクコンバータ
１のハウジング３に伝達され、このハウジング３と一体
のポンプインペラ４が回転する。ロックアップクラッチ
12を解放した状態では、ポンプインペラ４からATオイル
を介してタービンランナ７にトルク伝達されるので、ハ
ブ部8aを介してタービンランナ７を取付けてある出力軸
８が回転駆動される。したがって、ATオイルを介してト
ルク伝達されるため、エンジンのトルク変動による振動
が吸収されて、良好なドライブフィーリングが得られる
ようになっている。

また、ハウジング３内のATオイルが圧力制御されて駆
動側部材11の周縁部がフロントカバー3aの内面に接触し
てロックアップクラッチ12が係合すると、エンジンの出
力トルクは、ハウジング３から駆動側部材９およびダン
パスプリング10を介して被駆動側部材11に伝達され、さ
らにハブ部8aを介して出力軸８に出力されるから、この
場合は出力軸８に対して液体を介さずに機械的に直接ト
ルク伝達される。しかし、エンジンのトルク変動等に起
因する振動はダンパスプリング10が伸縮することにより
吸収されるので、良好なドライブフィーリングが得られ
る。

発明が解決しようとする課題前述した従来のトルクコンバータ１においては、ダン
パスプリング10は、エンジンの出力を伝達するととも
に、エンジンのトルク変動等による振動を吸収するよう
に、出力軸８にハブ部8aを介して取付けられた被駆動側
部材９と、駆動側部材11との間に配設されている。その
ため、例えば、ロックアップクラッチ12の係合時に、路
面の凹凸によりタイヤから大きなトルクが入力された場
合には、ロックアップクラッチ12にかかるトルクが大き
くなるので、ダンパスプリング10の変形量が許容範囲を
越える虞れがある。このように、ダンパスプリング10の
変形量が許容範囲を越えると、トルクが急に立ち上が
り、ショックが発生するという問題があった。

また前述のように、ロックアップクラッチ12の係合時
に出力軸側（タイヤ側）から過大な負荷が作用し、変形
量が許容範囲を越える場合が頻発すると、過負荷が原因
となって、スプリングの寿命が短くなるという問題があ
った。

この発明は、上記の事情に鑑みなされたもので、所定
以上に大きいトルクが入力された際に、ダンパスプリン
グにかかる衝撃トルクを効果的に低減して、ダンパスプ
リングを過負荷から保護することのできるロックアップ
クラッチ付き流体伝動装置のダンパ機構を提供すること
を目的としている。

課題を解決するための手段上記課題を解決するための手段としてこの発明は、ポ
ンプインペラとタービンランナとがハウジング内に収容
されるとともに、ポンプインペラと一体に回転する部材
に対して係合および解除されるロックアップクラッチが
設けられた流体伝動装置において、タービンランナと一
体となって回転する被駆動側部材とこの被駆動側部材に
対向して配置されかつ前記ポンプインペラと一体に回転
する部材に対して係合および解除される駆動側部材とに
よってロックアップクラッチが形成され、これら被駆動
側部材と駆動側部材との互いに対向する面には、同心円
状の複数の円弧状リブを有し、これらのリブは所定の周
方向間隙を保つ位置に形成されるとともに、被駆動側部
材と駆動側部材との間に粘性流体が充填されて粘性減衰
機構が形成され、かつ前記リブは、被駆動側部材と駆動
側部材とが所定の相対変位角が負になることにより粘性
減衰力が直ちに発生するとともに、正方向に所定角度以
上となることによって粘性減衰力が発生する位置に配さ
れ、さらに前記被駆動側部材と駆動側部材との相対的な
回転によって圧縮されるダンパスプリングがこれら被駆
動側部材と駆動側部材との間に配置されていることを特
徴としている。

作用上記のように構成することによって、ロックアップ領
域外、すなわちロックアップクラッチを解除している状
態では、エンジン出力は、ハウジングに伝達されて、ポ
ンプインペラから流体を介してタービンランナを経て出
力軸に伝達される。

そして、ロックアップ領域に達すると、タービンラン
ナ側の油圧が上昇してロックアップクラッチが係合し、
粘性減衰機構の駆動側部材がハウジングのフロントカバ
ーと実質的に一体となる。次に、駆動側部材のトルクは
ダンパスプリングを介して被駆動側部材に伝達された
後、この被駆動側部材から出力軸に伝達される。

また、ロックアップクラッチが係合した状態でダンパ
機構にエンジンのトルク変動等が入力されると、被駆動
側部材と駆動側部材との位相が変化し、両者間に設けら
れたダンパスプリングが伸縮し、これによって、トルク
変動を減衰させる。そして、悪路走行時のように入力さ
れるトルクが特に大きくなる場合には、被駆動側部材と
駆動側部材との相対変位角が増加し、その角度が所定値
以上となると、被駆動側部材と駆動側部材とにそれぞれ
形成された粘性減衰機構の円弧状リブのラップ長さが増
し、それに伴って粘性流体の剪断抵抗力が増大し、入力
トルクの一部を吸収することによってトルクの急な立ち
上がりによるショックを低減する。すなわち、ダンパス
プリングに対する過負荷が防止され、ダンパスプリング
の耐用寿命が長くなる。また駆動側部材と被駆動側部材
との相対変位角が正方向に所定値以上になるまでは、粘
性流体を介したトルクの伝達が生じないので、走行時の
常用域でのこもり音を防止することができる。さらに駆
動側部材と被駆動側部材との相対変位角が負となると、
直ちに粘性減衰作用が生じるので、いわゆる揺り返しに
なるシャクリを効果的に防止することができる。

実施例以下、この発明の実施例を第１図ないし第13図を参照
して説明する。

第１図ないし第７図は第１実施例を示すもので、第１
図に示すロックアップクラッチ付きのトルクコンバータ
21では、エンジンの出力軸に取付けたドライブプレート
22が、ハウジング23の一部を構成するフロントカバー23
aに一体に連結されている。このハウジング23内には、
このハウジング23と一体化されたポンプインペラ24と、
ポンプインペラ24に対向して位置するタービンランナ25
と、ポンプインペラ24とタービンランナ25との間に位置
するステータ26とが設けられている。タービンランナ25
は、出力軸27にスプライン嵌合させたハブ27aに取付け
られており、このハブ27aの外周部には、タービンラン
ナ25とフロントカバー23aとの間に位置する環状の被駆
動側部材28が軸線方向に移動し得るようスプライン嵌合
させて設けられている。また、この被駆動側部材28とフ
ロントカバー23aとの間には、環状の駆動側部材29が軸
線方向に移動可能に設けられている。

また、環状の駆動側部材29の被駆動側部材28と対向す
る面には、同心円状の６本の環状リブ29a,29b,……29f
が、外周側から順に所定の間隔に突出形成されるととも
に、各環状リブ29a,29b,……29fの相互間の５つの谷部
のうち、環状リブ29b,29c間および環状リブ29d,29e間を
除く３つの谷部には、ダンパスプリング保持用のストッ
パリブ30が、円周を４等分する位置に、それぞれ同心円
の一部を成す円弧状に突出形成されている（第２図参
照）。換言すれば、ストッパリブ30が残るよう所定のリ
ブを切欠いて円弧状の切欠部を形成し、その切欠部に以
下に述べるダンパスプリングが収容されている。すなわ
ち、ストッパリブ30がそれぞれ形成された３つの谷部に
は、従来のこの種の用途に使用されているダンパスプリ
ングよりも、ばね定数が小さいダンパスプリング31a,31
b,31cが、各谷部ごとに８個、合計24個収容されてい
る。その設置状態を第２図を参照して具体的に説明する
と、最も外側の環状リブ29a,29b間の谷部において互い
に隣り合うストッパリブ30同士の間、すなわち切欠部に
は、相互に隣り合う一対のダンパスプリング31aがそれ
ぞれの中間にスペーサブロック32を挾持した状態で伸縮
可能に収容されている。また、環状リブ29c,29d間の谷
部において互いに隣り合うストッパリブ30同士の間、す
なわち切欠部には、相互に隣り合う一対のダンパスプリ
ング31bがそれぞれの中間にスペーサブロック32を挾持
した状態で収容され、さらにまた同様に、環状リブ29e,
29f間の谷部において互いに隣り合うストッパリブ30同
士の間、すなわち切欠部には、相互に隣り合う一対のダ
ンパスプリング31cが、それぞれの中間にスペーサブロ
ック32を挾持した状態で伸縮可能に嵌装されている。そ
して、駆動側部材28の環状リブ29b,29c間の谷部には、
円周を12等分する位置に粘性減衰リブ33が２本ずつ円弧
状に形成されている（第２図参照）。なお、スペーサブ
ロック32は円周方向に移動可能であって、これはダンパ
スプリング31a,……31dの１本ごとの長さを短かくして
その座屈を防ぐために設けたものである。なおまた、各
ダンパスプリング31a,……31dのばね定数はそれぞれ異
ならせても良い。

一方、被駆動側部材28において、駆動側部材29と対向
する面のうち円周を４等分するそれぞれの位置には、第
３図に示すように同心円の一部を成す円弧状の複数の押
動リブ34が形成されている。この押動リブ34は、駆動側
部材29と被駆動側部材28とが相対的に回転した最に前記
ストッパリブ30と共にダンパスプリング31a,……31dを
押して圧縮するものであって、駆動側部材29側のストッ
パリブ30および環状リブ29aとの間に若干の間隙をあけ
てこれらのリブ30,29aと嵌合するように形成されてい
る。そして、粘性減衰リブ33とそれぞれ嵌合する位置、
すなわち円周を12等分する位置には、減衰リブ35が粘性
減衰リブ33と同じ長さで、３本ずつ円弧状にそれぞれ形
成されている。なお、第４図に嵌合状態を示す。

また、被駆動側部材28と駆動側部材29との内外周の摺
接部分がＸ型シール36a,36bによってシールされてお
り、これらＸ型シール36a,36bで密閉された被駆動側部
材28と駆動側部材29との間の中空部には、シリコンオイ
ル等の高粘性油が、適量の空気と共に封入され、ここに
可変容量型の粘性減衰機構37が構成されている。また、
ハウジング23のフロントカバー23aの内側には摩擦材40
が貼着されており、この摩擦材40に前記駆動側部材29が
押付けられることにより、入力トルクが駆動側部材29お
よびダンパスプリング31a,……31dならびに被駆動側部
材28を経て出力軸27に伝達されるようになっている。す
なわちここにロックアップクラッチ39が形成されてい
る。なお、第５図中の符号41は、油圧の逃げを防ぐシー
ル材で、このシール材41は、ハブ27aに対してリベット4
2によってタービンランナ25と共に取付けられている。

次に、上記のように構成されるトルクコンバータ21の
作用を説明する。

車両の走行状態がロックアップ領域に達していない状
態では、フロントカバー23aと駆動側部材29との間にオ
イルが供給されて駆動側部材29がフロントカバー23aの
内面に貼着された摩擦材40から離れており、すなわち、
ロックアップクラッチ39が解除された状態にあり、この
状態では、ハウジング23と一体のポンプインペラ24から
ATオイルを介してタービンランナ25にトルクが伝達さ
れ、更に出力軸27にトルクが伝わる。このように、非ロ
ックアップ領域では流体を介してトルク伝達が行なわれ
るので、トルク変動等による振動は、トルクコンバータ
21がスリップすることによって吸収される。

そして、例えば車速が増大して車両の走行状態がロッ
クアップ領域に達すると、フロントカバー23aと駆動側
部材29との間の油圧に対してタービンランナ25側の油圧
Paが相対的に高められ、その結果、被駆動側部材28がフ
ロントカバー23a側（第１図において左側）へ移動す
る。この被駆動側部材28と駆動側部材29との間には適量
の空気が高粘性油とともに封入されているから、被駆動
側部材28の移動に伴って駆動側部材29がフロントカバー
23a側に押され、前記摩擦材40に押付けられる。すなわ
ち、ロックアップクラッチ30が係合する。その場合、駆
動側部材29が摩擦材40に接触し始めた時点では高粘性油
と共に封入されている空気が未だ圧縮されていないか
ら、ロックアップクラッチ39の係合圧は低く、その後、
被駆動側部材28が更に移動して駆動側部材29に接近する
ことにより前記空気を圧縮すると、駆動側部材29と被駆
動側部材28との間の圧力が次第に高くなり、それに伴っ
てロックアップクラッチ39の係合圧も高くなる。すなわ
ち、高粘性油と共に封入されている空気が緩衝作用を行
ない、ロックアップクラッチ39の係合圧は徐去に高まる
ことになる。

ロックアップクラッチ39が完全係合した状態では、駆
動側部材29がハウジング23と一体となって回転するか
ら、入力トルクは駆動側部材29からダンパスプリング31
a,31b,31cを介して被駆動側部材28に伝達され、更に出
力軸27に伝わる。この状態では、例えばエンジンのトル
ク変動等が入力されると、出力軸27に取付けられた被駆
動部材28と駆動側部材29とが相対回転し、その相対変位
角（以下、ねじれ角という。）が増大して、ダンパスプ
リング31a,31b,31cをそれぞれ圧縮して振動を低減す
る。また、悪路等でタイヤから入力されるトルクが大き
いと、各ダンパスプリング31a,31b,31cを圧縮する。す
なわち、駆動側部材29と被駆動側部材28とのねじれ角が
さらに大きくなり、所定のねじれ角に達すると粘性減衰
機構37の粘性減衰リブ33と減衰リブ35とが円周方向にラ
ップして、高粘性油による剪断抵抗力が発生する。

したがって、この粘性減衰機構37によってねじれ角の
変化を抑制する抵抗力が生じて入力トルクの一部が吸収
されるので、トルクの急な立ち上がりによるショックが
低減され、各ダンパスプリング31a,31b,31cへの過負荷
が防止され、過負荷によるスプリングの損傷や、寿命の
低下を防止できる。

粘性減衰リブ33と減衰リブ35との相対位置関係と作用
について、第６図（Ａ），……（Ｃ）に示す直線モデル
に基づいて説明すると、駆動側部材29と被駆動側部材28
とは、粘性減衰リブ33と減衰リブ35との位置が、ねじれ
角＝０゜のときに、直線モデルで示した第６図（Ａ）の
状態となるように位相を合せて組付けられている。

そして、ロックアップクラッチ39が係合されると、エ
ンジンのトルクによって駆動側部材29と被駆動側部材28
とを連結しているダンパスプリング31a,31b,31cが圧縮
されて若干ねじれた状態（第６図（Ｂ）の状態）となっ
てトルク伝達し、エンジンのトルク変動等に起因する振
動は、各ダンパスプリング31a,31b,31cが伸縮すること
により低減される。

さらに、タイヤ側から大きなトルクが入力され、被駆
動側部材28と駆動側部材29とのねじれ角が所定の角度と
なると、複数設けられている各粘性減衰リブ33が、それ
ぞれ減衰リブ35とラップして高粘性油の剪断抵抗によっ
て大きな粘性減衰力（以下、粘性トルクという）が生じ
る。このとき、入力されたトルクの大きさに比例して各
粘性減衰リブ33と減衰リブ35とのラップ長さl₁が変化す
る（第６図（Ｃ）参照）。

また図示していないが、被駆動側部材28と駆動側部材
29とが逆方向（負の方向）に相対変位した場合には、相
対変位の発生と同時に粘性減衰リブ33と減衰リブ35と
が、ラップし始めて粘性トルクが生じ、直ちに振動を低
減させる。

したがって、この実施例においてはダンパスプリング
31a,31b,31cのばね定数を小さくして、多数個用いるよ
うにしたので、第７図（Ａ）のねじれ特性の差を示す線
図から解るように、従来使用されているダンパスプリン
グのねじれ角θ_１と比べると本実施例の場合にはねじれ
角θ_２（＞θ_１）まで伸縮したときに、ストッパリブ30
と押動リブ34とが嵌合状態を変化させることによって粘
性トルクが生じる。このようにダンパスプリング31aの
変形量は、従来に比べて約２倍とすることができるの
で、こもり音の発生が有効に防止される。

また第７図（Ｂ）は、シャクリが発生して、ねじれ角
θａとねじれ角−θｃとの間で振動している場合を示す
ものである。ここで、例えばダンパスプリング31aを圧
縮する方向のねじれ角θが一定速度で増減するものと仮
定すると、ポイントPa（ねじれ角θ＝０゜）の付近で
は、粘性減衰リブ33と減衰リブ35とのラップ長さはｌ＝
０であり、粘性トルクは発生せず、ストッパリブ30と押
動リブ34とによって生じる粘性トルク（第７図（Ｂ）に
おいてＸの部分）のみとなる。

また、ポイントPbでは、粘性減衰リブ33と減衰リブ35
とはラップしておらず、粘性トルクは発生しない。ま
た、ストッパリブ30と押動リブ34とによる粘性トルクも
発生しない。

そして、ポイントPcでは粘性減衰リブ33と減衰リブ35
がラップし始めて粘性トルクが発生し、ポイントPdにお
いて粘性減衰リブ33と減衰リブ35とのラップ長さがl₁と
なると（第６図（Ｃ）の状態）、粘性トルク＝Tdとな
り、第７図（Ｂ）において斜線で示した範囲Ｙにおいて
粘性減衰作用が働く。

また、ねじれ角が負のときには、粘性減衰リブ33と減
衰リブ35とが被駆動側部材28と駆動側部材29とにねじれ
角を有すると同時にラップし、ポイントPeにおいて粘性
トルクTeが発生し、第７図（Ｂ）で斜線で示した範囲Ｚ
において粘性減衰作用が働く。

ところで、ねじれ角の増減する速度は、ねじれ角が
｛θａ＋（−θｃ）｝/2の付近で最大となり、ねじれ角
が最大と最小となる位置で速度が０となるため、実際に
は第７図（Ｃ）に示すようになり、斜線で示した範囲Y₁
および範囲Z₁において大きな粘性減衰力が発生し、作用
が生じてエネルギが吸収され、その結果、シャクリが防
止される。

また、第７図（Ｄ）はねじれ角速度の速いトルク、す
なわち衝撃的に大トルクが入力されたときのねじれ特性
を示すもので、斜線で示した範囲で粘性トルクが発生す
る。

そして、衝撃的な大トルクが入力されたときには、ス
トッパリブ30と押動リブ34、および粘性減衰リブ33と減
衰リブ35のそれぞれの発生する粘性トルクは、角速度が
速いため、シャクリ防止やこもり音防止のときに生じる
粘性トルクと比べて大きくなる。したがって、トルクの
急な立ち上がりによるショックを吸収するため、過負荷
によるダンパスプリングの損傷を防止できる。このよう
に、粘性減衰によってエネルギが熱として吸収されるた
めダンパスプリングが保護される。そのため、ばねの特
性線図に折れ線で表せるダンパスプリングを使用した従
来の二段ばねによるスプリング保護機構よりショックが
少なくなり、ダンパスプリングを過負荷から保護でき、
また優れたドライブフィーリングも得られる。

以上のように、この実施例においては、多数のダンパ
スプリング31a,31b,……31dを、駆動側部材29の被駆動
側部材28と対向する面のほぼ全面に取付けられるので、
従来の製品において利用されていなかったスペースを有
効に活用することができる。また、粘性減衰機構を外径
側に設けることができるため、減衰効率が大幅に向上
し、充分な粘性減衰力を必要に応じて確保することがで
きる。

また、ロックアップショックは、粘性減衰機構内に高
粘性油とともに封入されている空気の弾力性によって吸
収され、滑かにクラッチを係合させることができる。

また第８図ないし第13図はこの発明の第２実施例を示
すもので、これは前記第１実施例においては粘性減衰リ
ブ33と減衰リブ35とが、ねじれ角θ＝０゜においてはラ
ップしていなかったものを、ねじれ角θ＝０゜でラップ
するようにしたものである。

ロックアップクラッチ付きのトルクコンバータ51のハ
ウジング53内には、ポンプインペラ54と、タービンラン
ナ55およびステータ56を備えている。また、ハウジング
53内の前記タービンランナ55側には、このタービンラン
ナ55と一体に回転するように取付けられた環状の被駆動
側部材58が設けられ、この被駆動側部材58とハウジング
53のフロントカバー53aとの間には、環状の駆動側部材5
9が軸線方向に移動可能に設けられている。

この駆動側部材59について更に説明すると、第９図に
示すように、駆動側部材59のうち被駆動側部材58と対向
する面には、同心円状の６本の環状リブ59a,59b,……59
fが突出形成されるとともに、環状リブ59a,59b間と、環
状リブ59c,59d間、および環状リブ59e,59f間には、それ
ぞれダンパスプリング保持用のストッパリブ60が、前記
第１実施例と同様に円筒を４等分する位置でかつそれぞ
れ同心円の一部を成す円弧状に形成されている。

そして、ストッパリブ60がそれぞれ形成された３つの
谷部には、通常のダンパスプリングよりも、ばね定数が
小さい３種類のダンパスプリング61a,61b,61cが、各谷
部ごとに８個、合計24個収容されている。すなわち、最
も外側の環状リブ59a,59b間において互いに隣り合うス
トッパリブ60同士の間には、相互に隣り合う一対のダン
パスプリング61aがそれぞれの中間にスペーサブロック6
2を挾持した状態で伸縮可能に収容されている。また、
同様にして環状リブ59c,59d間の谷部には一対のダンパ
スプリング61bが、また、環状リブ59e,59f間の谷部に
は、一対のダンパスプリング61cとが、それぞれ伸縮可
能に嵌装されている。そして、駆動側部材59の環状リブ
59b,59c間の谷部には、円周を18等分する位置に粘性減
衰リブ63が２本ずつ、同心円の一部をなす短い円弧状に
形成されている。

一方、第10図に示すように被駆動側部材58には、その
駆動側部材59と対向する面の円周を４等分するそれぞれ
の位置に、同心円の一部を成す円弧状の複数の押動リブ
64が、駆動側部材59側のストッパリブ60および環状リブ
59aと干渉せずに、周方向に所定の間隙を有して嵌合す
るように形成されるとともに、駆動側部材59に形成され
ている粘性減衰リブ63とそれぞれ嵌合する位置、すなわ
ち円周を18等分する位置には、減衰リブ65が３本ずつ前
記粘性減衰リブ63に比べて長い円弧状にそれぞれ形成さ
れている。

そして、被駆動側部材58と駆動側部材59と内外周の摺
接部分がＸ型シール66a,66bによってシールされてお
り、これらＸ型シール66a,66bで密封された中空部に
は、シリコンオイル等の高粘性油が、適量の空気と共に
封入され、ここに可変容量型の粘性減衰機構67が形成さ
れている。また、ハウジング53のフロントカバー53aの
内側には摩擦材70が貼着されており、この摩擦材70に対
して駆動側部材59が係合あるいは解除するロックアップ
クラッチ69がここに形成されている。

そして、車両の走行状態がロックアップ領域に達し
て、ロックアップクラッチ69が係合されると、駆動側部
材59にトルクが直接伝達され、駆動側部材59からダンパ
スプリング61a,61b,61cを介して被駆動側部材58に伝達
されて出力軸57を回転させるとともに、エンジンのトル
ク変動等による振動を多数のダンパスプリング61a,61b,
61cによって吸収して振動を低減させるようになってい
る。

これを具体的に説明すると、駆動側部材59と被駆動側
部材58とは、粘性減衰リブ63と減衰リブ65との位置が、
ねじれ角＝０゜のときに、直線モデルで示した第12図
（Ａ）の状態、すなわち、粘性減衰リブ63と減衰リブ65
とが互いに嵌合するように位相を合せて組付けられてい
る。

そして、ロックアップクラッチ69が係合されると、駆
動側部材59と被駆動側部材58とを連結しているダンパス
プリング61a,61b,61cが圧縮されて若干ねじれた状態
（第12図（Ｂ）の状態）となってトルク伝達し、エンジ
ンのトルク変動等は、各ダンパスプリング61a,61b,61c
が伸縮することにより振動が吸収される。

さらに、タイヤ側から大きなトルクが入力され、被駆
動側部材58と駆動側部材59との角速度が大きい状態でね
じれ角が所定の角度以上となると、複数設けられている
各粘性減衰リブ63が、それぞれ減衰リブ65とラップして
高粘性油の剪断抵抗によって大きな粘性トルクが生じる
（第12図（Ｃ）参照）。

したがって、この実施例においてはダンパスプリング
61a,61b,61cのばね定数を小さくして、多数個用いるよ
うにしたので、例えば、第13図（Ａ）のばね特性の線図
に示すように、シャクリが発生して、ねじれ角θａとね
じれ角−θｃとの間で振動している場合には、ダンパス
プリング61aのねじれ角θが一定速度で増減するものと
仮定すると、原点（ねじれ角θ＝０゜）の付近では、粘
性減衰リブ63と減衰リブ65とが予め嵌合しているため粘
性トルク（第13図（Ａ）においてＺの部分）と、ストッ
パリブ60と押動リブ64とによって生じる粘性トルク（第
13図（Ａ）においてＸの部分）とを合せた大きさとな
る。したがって、ねじれ角が負のときにも、ねじれ角が
生じると同時に粘性トルクが発生する。

そして、ねじれ角θａとねじれ角θｂとの間では粘性
減衰リブ63と減衰リブ65がラップし、発生する粘性トル
クはラップ長さに応じて、発生して第13図（Ａ）では斜
線で示した範囲Ｙにおいて粘性減衰作用が働く。

ところで、ねじれ角の増減する速度は一定ではなく、
ねじれ角は｛θａ＋（−θｃ）｝/2の付近で最大とな
り、ねじれ角が最大と最小となる位置で速度は０となる
ため、実際には第13図（Ｂ）に示すようになり、斜線で
示した範囲Y₁および範囲Z₁において粘性減衰力が生じて
エネルギが吸収される。したがって、タイヤ側から大大
トルクが入力されたときには、駆動側部材59と被駆動側
部材59とが所定以上に相対変位するため、そのねじれ角
に応じた大きさの粘性トルクが発生してエネルギを吸収
し、トルクの急な立ち上がりによるショックを吸収さ
れ、ダンパスプリング61a,61b,61cへの過負荷を防いで
スプリングの損傷を防止することができる。また、第２
実施例は前記第１実施例の場合と比べて、ねじれ角θ＝
０゜付近で大きな粘性トルクを生じるため、シャクリの
防止に有効である。

発明の効果以上、説明したようにこの発明のロックアップクラッ
チ付き流体伝動装置のダンパ機構は、タービンランナと
一体となるよう連結された被駆動側部材と前記ロックア
ップクラッチと一体となるよう連結された駆動側部材と
を有し、それぞれの互いに対向する面には、所定の周方
向の間隙を存して互いに嵌合する円弧状のリブが同心円
上に形成され、かつ被駆動側部材と駆動側部材との間に
粘性流体が充填されて粘性減衰機構が形成されるととも
に、前記リブは、被駆動側部材と駆動側部材との間で所
定の角度以上に相対変位角が変化した際に、互いに嵌合
して減衰作用を生じる位置にそれぞれ形成されているの
で、入力されるトルクが変動すると、変動の大きさに応
じた粘性トルクを発生し、例えばトルクの急な立ち上が
りによるショックを緩衝して、ダンパスプリングにかか
る衝撃トルクを効果的に低減し、ダンパスプリングへの
負荷を許容荷重以下に抑え、スプリングの損傷を防止し
てダンパスプリングの寿命の短縮を防ぐことができる。
そして特にこの発明では、駆動側部材と被駆動側部材と
の相対変位角が負の場合には、直ちに粘性減衰力が発生
し、また正の場合には所定角度以上になることによって
初めて粘性減衰力が発生するように、駆動側部材のリブ
と被駆動側部材のリブとを構成したので、上述した効果
を併せて、常用域でのこもり音を効果的に防止できると
同時に、いわゆるシャクリを防止できるなどの効果を得
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第７図は、この発明の第１実施例を示すも
ので、第１図はトルクコンバータの要部を示す断面側面
図、第２図はダンパスプリングを装着した状態の駆動側
部材の正面図、第３図は被駆動側部材の正面図、第４図
は第１図のIV−IV線断面図、第５図は第１図の要部拡大
図、第６図（Ａ）〜（Ｃ）はダンパスプリングと粘性減
衰リブとの関係を直線モデルでそれぞれ示した図、第７
図（Ａ）〜（Ｄ）はばね特性と発生する粘性トルクとの
関係をそれぞれ示した線図、第８図ないし第13図は第２
実施例を示し、第８図はトルクコンバータの要部を示す
断面側面図、第９図はダンパスプリングを装着した状態
の駆動側部材の正面図、第10図は被駆動側部材の正面
図、第11図は第８図のXI−XI線断面図、第12図（Ａ）〜
（Ｃ）はダンパスプリングと粘性減衰リブとの関係を直
線モデルでそれぞれ示した図、第13図（Ａ），（Ｂ）は
ばね特性と発生する粘性トルクとの関係を示した線図、
第14図は従来例を示す図である。 21,51……トルクコンバータ、23,53……ハウジング、23
a,53a……フロントカバー、24,54……ポンプインペラ、
25,55……タービンランナ、26,56……ステータ、28,58
……被駆動側部材、29,59……駆動側部材、29a,29b〜29
f,59a,59b〜59f……環状リブ、30,60……ストッパリ
ブ、31a,31b,31c,61a,61b,61c……ダンパスプリング、3
3,63……粘性減衰リブ、34,64……押動リブ、35,65……
減衰リブ、39,69……ロックアップクラッチ、40,70……
摩擦材。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F16H 45/02 F16F 15/12

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】ポンプインペラとタービンランナとがハウ
ジング内に収容されるとともに、ポンプインペラと一体
に回転する部材に対して係合および解除されるロックア
ップクラッチが設けられた流体伝動装置において、タービンランナと一体となって回転する被駆動側部材と
この被駆動側部材に対向して配置されかつ前記ポンプイ
ンペラと一体に回転する部材に対して係合および解除さ
れる駆動側部材とによって前記ロックアップクラッチが
形成され、これら被駆動側部材と駆動側部材との互いに
対向する面には、同心円状の複数の円弧状のリブを有
し、これらのリブは所定の周方向間隙を保つ位置に形成
されるとともに、被駆動側部材と駆動側部材との間に粘
性流体が充填されて粘性減衰機構が形成され、かつ前記
リブは、被駆動側部材と駆動側部材との相対変位角が負
になることにより粘性減衰力が直ちに発生するととも
に、正方向に所定角度以上となることによって粘性減衰
力が発生する位置に配され、さらに前記被駆動側部材と
駆動側部材との相対的な回転によって圧縮されるダンパ
スプリングがこれら被駆動側部材と駆動側部材との間に
配置されていることを特徴とするロックアップクラッチ
付き流体伝動装置のダンパ機構。