JP4892630B1 - 流体継手用ロックアップ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】コイルスプリングに起因する振動を確実に抑制できる流体継手用のロックアップ装置を、提供することにある。
【解決手段】本ロックアップ装置７は、複数組の第１弾性部材３２それぞれは、半径方向における所定の位置において円周方向に並べて配置されている。また、複数組の第１弾性部材３２それぞれは、フロート部材４２に対して相対回転可能である。１組の第１弾性部材３２は、複数のバネ部材３２ａ，３２ｂから構成されている。複数のバネ部材３２ａ，３２ｂそれぞれは、円周方向に連続して直列に配置されている。フロート部材４２は、第１弾性部材３２の半径方向への移動を規制する。
【選択図】図２

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・減衰するための流体継手用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、ピストンと、ドライブプレートと、複数の外周側のトーションスプリングと、ドリブンプレートと、複数の内周側のトーションスプリングと、中間部材と、を備えている（特許文献１を参照）。ピストンは、フロントカバーに連結可能である。ドライブプレートは、ピストンに連結されている。複数の外周側のトーションスプリングは、ドライブプレートからトルクが入力される。ドリブンプレートは、タービンに連結されている。複数の内周側のトーションスプリングは、外周側のトーションスプリングの内周側に配置され、ドリブンプレートにトルクを伝達する。中間部材は、ドライブプレート及びドリブンプレートと相対回転可能であり、トルクを外周側のトーションスプリングから内周側のトーションスプリングへと伝達する。

特開２００１-８２５７７号公報

ロックアップ装置において、エンジンから入力されるトルク変動を効率良く吸収・減衰するためには、タンパーの広捩じり角化が有効である。そこで、特許文献１に示されたロックアップ装置では、外周部と内周部にそれぞれトーションスプリングを配置し、外周側のトーションスプリングと内周側のトーションスプリングとを中間部材によって直列に連結することによって、ダンパーの捩じり角度が広く設計されている。

近年では、特性をさらに向上させることによる低燃費化が要求されている。例えば、上記の従来の技術に加えて、特許３７１７７７２号公報の技術を用いた場合を考える。この場合、外周側のトーションスプリングと内周側のトーションスプリングとを中間部材によって直列に連結するだけでなく、２つの外周側のトーションスプリングもフロート部材を介して直列に連結することができる。これにより、ダンパーの捩じり角度をより広く設計することができ、上記の要求を満足することができる。

しかしながら、このように、ダンパーの捩じり角度を広くした場合、フロート部材を介して２つの外周側のトーションスプリングを直列に連結することによる固有モードが発生するおそれがある。例えば、フロート部材を２つの外周側のトーションスプリングに介在させることによって、高回転数域において固有モードが顕在化する可能性が高くなり、この固有モードがエンジンの常用回転数域に現れると、不快な振動や振動音等が発生してしまうおそれがある。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、ロックアップ装置としての振動レベルを、許容範囲内に収めることにある。

請求項１に係る流体継手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・減衰するための流体継手用のロックアップ装置である。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、複数組の第１弾性部材と、フロート部材とを、備えている。複数組の第１弾性部材は、入力回転部材と出力回転部材との相対回転によって回転方向に圧縮される。複数組の第１弾性部材それぞれは、半径方向における所定の位置において円周方向に並べて配置されている。また、複数組の第１弾性部材それぞれは、フロート部材に対して相対回転可能である。１組の第１弾性部材は、複数のバネ部材から構成されている。複数のバネ部材それぞれは、円周方向に連続して直列に配置されている。フロート部材は、バネ部材（第１弾性部材）の半径方向への移動を規制する。

このロックアップ装置では、エンジンからのトルクが入力回転部材に入力されると、このトルクは、複数組の第１弾性部材を介して、出力回転部材へと伝達される。ここでは、複数組の第１弾性部材それぞれは、半径方向における所定の位置において円周方向に並べて配置されている。ここでは、複数組の第１弾性部材は、フロート部材に対して相対回転可能であり、フロート部材によって半径方向への移動が規制されている。この状態において、トルクが各組の第１弾性部材に入力されると、各組の第１弾性部材を構成する複数のバネ部材が、円周方向に直列に作用する。

ここで、本ロックアップ装置の効果を説明するための基本情報として、従来のロックアップ装置の振動レベルについての概要を示しておく。フロート部材が存在する場合のロックアップ装置の振動曲線（回転数−振動レベルの曲線；図５の実線を参照）を、考えると、この振動曲線では、ロックアップ装置の固有モード（一次モード）が、例えばロックアップ回転数Ｎａ未満で出現する。そして、ロックアップ回転数Ｎａより大きな回転数の領域において、フロート部材の固有モードが出現する。以下では、フロート部材の固有モードが出現する回転数Ｎｆを、フロート部材の振動成分が卓越する回転数、すなわちフロート部材の共振回転数と呼ぶ。

このような従来のロックアップ装置では、フロート部材が振動系に組み込まれているために、フロート部材の固有モードが出現する。具体的には、従来のロックアップ装置では、フロート部材を２つのバネ部材に係合させることによって、２つのバネ部材を円周方向に直列に作用させているために、フロート部材の固有モードが出現する。これに対して、本ロックアップ装置では、フロート部材は、第１弾性部材の半径方向への移動を規制しているものの、第１弾性部材には係合させていない。具体的には、複数のバネ部材それぞれが、フロート部材を介することなく、円周方向に連続して直列に配置されている。また、複数のバネ部材それぞれが、フロート部材に対して相対回転可能である。これにより、本ロックアップ装置では、フロート部材の振動成分を振動系から取り除くことができる。すなわち、本ロックアップ装置では、フロート部材による共振を、振動系から取り除くことができる。これにより、本ロックアップ装置７では、振動レベルを、許容範囲内に収めることができる。

請求項２に係る流体継手用のロックアップ装置では、請求項１に記載の装置において、複数のバネ部材それぞれの両端部と、フロート部材とが、相対回転可能である。

ここでは、複数のバネ部材それぞれの両端部と、フロート部材とが、相対回転可能になっているので、複数のバネ部材それぞれが、フロート部材を介することなく、円周方向に連続して直列に作用する。このため、本ロックアップ装置では、フロート部材の振動成分、すなわちフロート部材による共振を、振動系から取り除くことができる。これにより、本ロックアップ装置７では、振動レベルを、許容範囲内に収めることができる。

請求項３に係る流体継手用のロックアップ装置では、請求項１又は２に記載の装置において、入力回転部材、複数組の第１弾性部材、出力回転部材の順に、トルクが伝達される。

ここでは、入力回転部材、複数組の第１弾性部材、出力回転部材の順に、トルクが伝達される。すなわち、トルクが、フロート部材を介在させることなく、入力回転部材から出力回転部材へと複数組の第１弾性部材を介して伝達される。このため、このため、本ロックアップ装置では、フロート部材の振動成分、すなわちフロート部材による共振を、振動系から取り除くことができる。これにより、本ロックアップ装置７では、振動レベルを、許容範囲内に収めることができる。

請求項４に係る流体継手用のロックアップ装置では、請求項１から３のいずれかに記載の装置において、複数のバネ部材それぞれが、シート部材を介して、円周方向に連続して直列に配置されている。

ここでは、複数のバネ部材それぞれが、シート部材を介して、円周方向に連続して直列に配置されているので、複数のバネ部材それぞれを、円周方向に連続して直列に作用させることができる。これにより、トルク変動を複数のバネ部材それぞれに確実に伝達することができる。また、トルク変動を各バネ部材において効率良く吸収・減衰することができる。

請求項５に係る流体継手用のロックアップ装置では、請求項１から３のいずれかに記載の装置において、複数のバネ部材それぞれが、円周方向に直接的に連続して直列に配置されている。

ここでは、複数のバネ部材それぞれが、円周方向に直接的に連続して直列に配置されている。例えば、複数のバネ部材において、隣接する端部を、互いに当接させることによって、複数のバネ部材それぞれが、円周方向に連続して直列に配置されている。より具体的には、複数のバネ部材において、隣接する座巻き部を、互いに当接させることによって、複数のバネ部材それぞれが、円周方向に連続して直列に配置されている。このように、本ロックアップ装置では、スプリングシートのような特別な部材が不用であるので、部品点数を減らすことができるとともに、複数のバネ部材を容易に組み付けることができる。

請求項６に係る流体継手用のロックアップ装置では、請求項１から５のいずれかに記載の装置において、バネ部材が、直線状のコイルスプリング及びアーク状のコイルスプリングのいずれか一方から、構成されている。ここでは、直線状のコイルスプリング及びアーク状のコイルスプリングのいずれか一方が、バネ部材として用いられるので、様々なバリエーションの捩り特性を、容易に設計することができる。

請求項７に係る流体継手用のロックアップ装置は、請求項１から６のいずれかに記載の装置において、複数の第２弾性部材と、中間部材とを、さらに備えている。複数の第２弾性部材は、複数組の第１弾性部材の内周側及び外周側のいずれか一方に配置され、出力回転部材にトルクを伝達する。中間部材は、トルクを第１弾性部材から第２弾性部材に伝達するために、入力回転部材に相対回転可能に配置されている。

ここでは、複数の第２弾性部材と中間部材とをさらに備え、エンジンからのトルクが、中間部材を介して第１弾性部材から第２弾性部材へと伝達される。このようにして、ダンパーの捩じり角度を広くしたとしても、本ロックアップ装置では、フロート部材の振動成分、すなわちフロート部材による共振を、振動系から取り除くことができるので、振動レベルを許容範囲内に収めることができる。

以上のような本発明によれば、ロックアップ装置としての振動レベルを、許容範囲内に収めることができる。

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。 従来のロックアップ装置の振動モデル。 従来のロックアップ装置の捩り特性を示す概念図。 従来のロックアップ装置の振動レベルを示す概念図。 前記ロックアップ装置の振動モデル。 前記ロックアップ装置の振動レベルを示す概念図。 本発明の他の実施形態によるロックアップ装置のスプリングシートを示す図（その１）。 本発明の他の実施形態によるロックアップ装置のスプリングシートを示す図（その２）。

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２はロックアップ装置の正面部分図である。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。

［トルクコンバータの全体構成］
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３、タービン４、ステータ５）からなる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、円板状の部材であり、その外周部には軸方向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。インペラー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ー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は外周側に延びるフランジ１７ａを有しており、このフランジ１７ａにタービンシェル１５の内周部が複数のリベット１８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、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５は、インペラー３とタービン４の内周部間に配置され、タービン４からインペラー３へと戻る作動油を整流するための機構である。ステータ５は、主に、円板状のステータキャリア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との軸方向間にはスラストワッシャ２５が設けられ、タービンハブ１７とステータキャリア２０との間、及びステータキャリア２０とインペラーシェル１２との間には、それぞれスラストベアリング２６，２７が設けられている。

［ロックアップ装置］
ロックアップ装置７は、フロントカバー２とタービン４との間の環状の空間に配置されている。ロックアップ装置７は、主に、ピストン３０と、ドライブプレート３１と、それぞれ複数の外周側及び内周側のトーションスプリング３２，３３と、外周側のトーションスプリング３２と内周側のトーションスプリング３３とを連結する中間部材３４と、ドリブンプレート３５と、を有している。

ここでは、ピストン３０とドライブプレート３１とが、入力回転部材に対応し、ドリブンプレート３５が、出力回転部材に対応している。また、外周側のトーションスプリング３２が第１弾性部材に対応し、内周側のトーションスプリング３３が第２弾性部材に対応している。

＜ピストン＞
ピストン３０は、円板状のプレート部材であり、フロントカバー２とタービン４との間の空間を軸方向に２分割するように配置されている。ピストン３０の外周部は平坦な摩擦連結部３０ａとなっており、この摩擦連結部３０ａの軸方向エンジン側には摩擦フェーシング３７が設けられている。この摩擦フェーシング３７に対向して、フロントカバー２には平坦な摩擦面が形成されている。また、ピストン３０の内周縁には軸方向トランスミッション側に延びる内周筒状部３０ｂが設けられている。内周筒状部３０ｂの内周面はタービンハブ１７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。なお、内周筒状部３０ｂの先端がタービンハブ１７の一部に当接した状態では、軸方向トランスミッション側へのピストン３０の移動が、規制されている。内周筒状部３０ｂとタービンハブ１７の外周面との間にはシールリング３８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３０との間には、空間Ａが形成されている。空間Ａの外周部は摩擦フェーシング３７がフロントカバー２に当接した状態で遮断され、空間Ａの内周部は、スラストワッシャ２５に形成された溝を介して入力シャフトに形成された油路に連通している。

＜ドライブプレート＞
ドライブプレート３１は、板金製の環状の部材であり、ピストン３０における摩擦連結部３０ａの軸方向トランスミッション側に配置されている。このドライブプレート３１の内周部が複数のリベット４０によってピストン３０に固定されている。また、ドライブプレート３１の外周部には、軸方向トランスミッション側に延びる複数の係止部３１ａが形成されている。複数の係止部３１ａは円周方向に所定の間隔をあけて形成されており、外周側トーションスプリング３２の端面を支持している。さらに、ドライブプレート３１のピストン取付部の上方には、軸方向トランスミッション側に延びる支持部３１ｂが形成されている。この支持部３１ｂによって外周側トーションスプリング３２の内周側が支持されている。

＜外周側トーションスプリング＞
図２に示すように、複数の外周側トーションスプリング３２それぞれは、同じ自由長に形成されている。また、複数の外周側トーションスプリング３２それぞれは、半径方向における所定の位置において円周方向に並べて配置されている。複数組の外周側トーションスプリング３２それぞれは、複数の外周側トーションスプリング３２から構成されている。ここでは、１組２個で合計８個の外周側トーションスプリング３２が設けられている。各組外周側トーションスプリング３２において、２個の外周側トーションスプリング３２は、互いに直列に作用するよう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３２それぞれの両端部には、シート部材例えばスプリングシート５２が、装着されている。詳細には、スプリングシート５２は、シート部５２ａと突出部５２ｂとを有している。シート部５２ａには、外周側トーションスプリング３２の端部が当接する。突出部５２ｂは、シート部５２ａから筒状に延びた部分であり、外周側トーションスプリング３２の座巻きの内部に圧入される。

各組２個の外周側トーションスプリング３２それぞれは、スプリングシート５２を介して、互いに直列に並べて配置されている。また、各組２個の外周側トーションスプリング３２が直列に並べて配置された状態においては、直列に並べた２個の外周側トーションスプリング３２の両端部のスプリングシート５２が、ドライブプレート３１に当接している。

なお、図２では、１組２個の外周側トーションスプリング３２それぞれを、記号３２ａ，３２ｂで示している。また、図２に示したＲ１方向とは、エンジンの主回転方向に対応している。

外周側トーションスプリング３２の近傍、例えば外周側トーションスプリング３２の外周側には、外周側トーションスプリング３２の半径方向への移動を規制するために、フロート部材４２が設けられている。フロート部材４２は、断面Ｃ字状で環状の部材であり、ドライブプレート３１の支持部３１ｂの上方に配置されている。詳細には、フロート部材４２は、ドライブプレート３１と相対回転可能に配置されている。フロート部材４２の外周部は、外周側トーションスプリング３２の外周部を支持している。すなわち、フロート部材４２によって、外周側トーションスプリング３２の外周側への飛び出しが、規制されている。

また、フロート部材４２と、外周側トーションスプリング３２とは、互いに円周方向に相対回転可能になっている。具体的には、フロート部材４２と、各外周側トーションスプリング３２の両端部とは、相対回転可能である。より具体的には、フロート部材４２と、各外周側トーションスプリング３２の両端部に装着されたスプリングシート５２とは、相対回転可能である。このため、本ロックアップ装置７では、各組２個の外周側トーションスプリング３２は、フロート部材４２を介することなく、円周方向に直列に作用する。これにより、トルクは、フロート部材４２を介することなく、ドライブプレート３１、外周側トーションスプリング３２（３２ａ，３２ｂ）、中間部材３４へと伝達される。

以上のように、各組２個の外周側トーションスプリング３２の円周方向両端部、すなわち円周方向に直列に並んだ状態における２個の外周側トーションスプリング３２ａ，３２ｂの両端部が、スプリングシート５２を介して、ドライブプレート３１の係止部３１ａによって支持されている。また、各組２個の外周側トーションスプリング３２の円周方向中央部、すなわち円周方向に直列に並んだ状態における２個の外周側トーションスプリング３２ａ，３２ｂの中央部においては、各スプリングシート５２が、互いに当接している。これにより、各組２個の外周側トーションスプリング３２は、フロート部材を介することなく互いに直列に作用し、ドライブプレート３１からのトルクを、中間部材３４へと伝達する。

＜中間部材＞
中間部材３４は、ピストン３０とタービンシェル１５との間に配置された環状かつ円板状のプレート部材である。中間部材３４は第１プレート４４と第２プレート４５とから構成されている。第１プレート４４と第２プレート４５とは軸方向に間隔を開けて配置されている。第１プレート４４が軸方向エンジン側に配置され、第２プレート４５が軸方向トランスミッション側に配置されている。第１プレート４４と第２プレート４５とは、外周部が複数のストッパピン４６によって互いに相対回転不能でかつ軸方向に移動不能に連結されている。第１プレート４４及び第２プレート４５には、それぞれ軸方向に貫通する窓部４４ａ，４５ａが形成されている。窓部４４ａ，４５ａは、図１及び図２から明らかなように、円周方向に延びて形成されており、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。

また、第１プレート４４の外周端には、外周側トーションスプリング３２にまで延びる複数の係止部４４ｂが形成されている。複数の係止部４４ｂは第１プレート４４の先端を軸方向エンジン側に折り曲げて形成されたものである。この複数の係止部４４ｂは、円周方向に所定の間隔をあけて配置されており、２つの係止部４４ｂの間に、直列に作用する１組の外周側トーションスプリング３２が配置されている。

＜内周側トーションスプリング＞
複数の内周側トーションスプリング３３のそれぞれは、中間部材３４の両プレート４４，４５の窓部４４ａ，４５ａ内に配置されている。そして、各内周側トーションスプリング３３は、窓部４４ａ，４５ａによって円周方向両端及び半径方向両側が支持されている。さらに、各内周側トーションスプリング３３は、窓部４４，４５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。

＜ドリブンプレート＞
ドリブンプレート３５は、環状かつ円板状の部材であり、内周部がタービンシェル１５とともにリベット１８によってタービンハブ１７のフランジ１７ａに固定されている。このドリブンプレート３５は、第１プレート４４と第２プレート４５との間に、両プレート４４，４５に対して相対回転可能に配置されている。そして、ドリブンプレート３５の外周部には、第１及び第２プレート４４，４５の窓部４４ａ，４５ａに対応して、窓孔３５ａが形成されている。窓孔３５ａは軸方向に貫通する孔であり、この窓孔３５ａに内周側トーションスプリング３３が配置されている。また、ドリブンプレート３５の外周部には、図２の破線で示すように、円周方向に長い複数の切欠き３５ｂが形成されている。そして、この切欠き３５ｂをストッパピン４６が軸方向に貫通している。したがって、ドリブンプレート３５と中間部材３４を構成する両プレート４４，４５とは、この切欠き３５ｂが形成された角度範囲内で相対回転が可能である。

［動作］
次に、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フロントカバー２に入力される。これにより、インペラー３が回転し、作動油がインペラー３からタービン４へ流れる。この作動油の流れによりタービン４は回転し、タービン４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の速度比があがり、入力シャフトが一定の回転速度になると、空間Ａ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３０がフロントカバー２側に移動させられる。この結果、ピストン３０の摩擦フェーシング３７がフロントカバー２の摩擦面に押し付けられ、フロントカバー２のトルクはロックアップ装置７に出力される。

ロックアップ装置７において、トルクは、ピストン３０、ドライブプレート３１、外周側トーションスプリング３２（３２ａ，３２ｂ）、中間部材３４、内周側トーションスプリング３３、ドリブンプレート３５の順に伝達され、タービンハブ１７に出力される。特に、ロックアップ装置７では、トルクの伝達経路に、フロート部材４２が存在していない。

ロックアップ装置７においては、トルクを伝達すると共にフロントカバー２から入力されるトルク変動を吸収・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、外周側トーションスプリング３２と内周側トーションスプリング３３とがドライブプレート３１とドリブンプレート３５との間で直列に圧縮される。さらに、外周側トーションスプリング３２においても、各組の外周側トーションスプリング３２が直列に圧縮される。このため、捩り角度を広くすることができる。さらに、円周方向距離を長くとれる外周側トーションスプリング３２を、直列に作用させているので、より広い捩り角度を確保することができる。このことは、捩り特性をより低剛性化できることを意味し、振動吸収・減衰性能をより向上させることができる。

なお、ドリブンプレート３５に形成された切欠き３５ｂの端面にストッパピン４６が当接するまでは、外周側トーションスプリング３２と内周側トーションスプリング３３が作用し、ストッパピン４６が切欠き３５ｂの端面に当接した後は、外周側トーションスプリング３２だけが作用する（内周側トーションスプリング３３は作用しない）。したがって、このロックアップ装置７は２段の捩り特性を有している。

ここで、外周側トーションスプリング３２は遠心力によって外周側に移動しようとする。このために、外周側トーションスプリング３２の外周側への移動を規制する部材が必要になる。この実施形態では、外周側トーションスプリング３２の外周部をフロート部材４２によって支持することによって、外周側トーションスプリング３２の外周側への移動を規制している。

このようなフロート部材４２を用いた場合、フロート部材４２と外周側トーションスプリング３２との間には、摩擦抵抗Ｆが発生する。ここで、フロート部材４２の慣性トルクＴｋが、上記の摩擦抵抗Ｆ以下である場合（Ｔｋ≦Ｆ；Ｔｋ（Ｎｍ）＝Ｉ（ｋｇｍ^２）×ω（ｒａｄ／ｍ^２））、フロート部材４２は、フロート部材４２を除いたロックアップ装置７とともに回転する。ここで、Ｉは慣性モーメントであり、ωは各加速度である。一方で、フロート部材４２の慣性トルクＴｋが、上記の摩擦抵抗Ｆより大きくなった場合（Ｔｋ＞Ｆ）、フロート部材４２と外周側トーションスプリング３２とが摺動し、フロート部材４２を除いたロックアップ装置７は、フロート部材４２に対して相対回転可能になる。

ここで、上記のように、フロート部材４２の慣性トルクＴｋは慣性モーメントＩに比例するので、慣性モーメントＩが大きくなるように、フロート部材４２を形成することが望ましい。例えば、フロート部材４２の板厚を厚くすることによって、フロート部材４２の慣性モーメントＩを大きくすることができる。このように、フロート部材４２の慣性モーメントＩが大きくすることによって、低い回転数において、フロート部材４２を除いたロックアップ装置７と、フロート部材４２とを、相対回転可能にすることができる。

このように、フロート部材４２の慣性トルクＴｋが、上記の摩擦抵抗Ｆより大きくなった場合は、フロート部材４２を除いたロックアップ装置７は、フロート部材４２に対して相対回転可能になるため、ロックアップ装置７の振動系からフロート部材４２の振動成分を取り除くことができる。すなわち、本ロックアップ装置７では、従来のロックアップ装置７において発生していたフロート部材による共振を、取り除くことができる。これにより、本ロックアップ装置７では、図７に示すように、振動レベルを、許容範囲内に収めることができる。

［ロックアップ装置の特性及び効果］
ここでは、まず、本ロックアップ装置７の説明を行う前に、各組の２個の外周側トーションスプリング３２が、フロート部材４２を介して、直列に作用する場合の説明を行う。これは、従来のロックアップ装置に相当する。従来のロックアップ装置は、各組の２個の外周側トーションスプリング３２がフロート部材４２を介して直列に作用する点を除くと、他の構成は、本ロックアップ装置７と同じである。この場合の捩り特性も、上述したような２段の捩り特性を有する。この２段の捩り特性を示すモデル図を、図３に示す。図３に示す記号Ｅはエンジンを示し、記号Ｔはトランスミッションを示す。また、記号Ｄｒ、記号Ｆ、記号Ｍ、及び記号Ｄｖは、それぞれが、ドライブプレート、フロート部材、中間部材、ドリブンプレートを示す。さらに、この場合の捩り特性の概念図及びロックアップ装置の振動レベル（変動レベル）の概念図を、図４及び図５に示す。

この場合、ドリブンプレート３５に形成された切欠き３５ｂの端面にストッパピン４６が当接するまでは、外周側トーションスプリング３２及び内周側トーションスプリング３３が作動する。このため、全体剛性Ｋｏ１は、「Ｋｏ１＝１／（２／Ｋ１１＋１／Ｋ１２）」となる（図４を参照）。ここで、Ｋ１１は、各組の２個の外周側トーションスプリング３２それぞれの剛性であり、Ｋ１２は、内周側トーションスプリング３３の剛性である。そして、ドリブンプレート３５に形成された切欠き３５ｂの端面にストッパピン４６が当接した後は、外周側トーションスプリング３２だけが作動する。このため、全体剛性Ｋｏ２は、「Ｋｏ２＝Ｋ１１／２」となる。

図５を参照すると、従来のロックアップ装置では、ロックアップ回転数Ｎａ未満において、ロックアップ装置の固有モード（一次モード）が設定されている。そして、回転数が大きくなるにつれて、振動レベル（変動量）は低下する。しかし、所定の回転数に近づくと、振動レベルが再び上昇する。この回転数が、フロート部材の共振回転数Ｎｆである。従来のロックアップ装置では、この共振回転数Ｎｆにおける振動レベルが、許容レベルより高くなるおそれがある。

図５における振動レベルは、トランスミッションの回転変動に対応し、図５における回転数は、エンジン回転数に対応する。また、図５におけるＮｏは、ロックアップ装置の固有モードが卓越する固有振動数に対応し、Ｎｆはフロート部材のモードが卓越する共振回転数に対応する。また、Ｓｏは、振動レベルの許容値の上限を示す。さらに、図５の縦軸及び横軸の単位は、rpmである。なお、ここに示した説明は、図７に対しても適用される。

一方で、本ロックアップ装置７の場合、各組の２個の外周側トーションスプリング３２と、フロート部材４２とが相対回転可能になっている。この場合の２段の捩り特性を示すモデル図を、図６に示す。図６に示した記号は、図３で説明した記号の意味と同じである。また、この場合のロックアップ装置７の振動レベル（変動レベル）の概念図を、図７に示す。

次に、本ロックアップ装置７の説明を行う。本ロックアップ装置７では、ドリブンプレート３５に形成された切欠き３５ｂの端面にストッパピン４６が当接するまでは、外周側トーションスプリング３２及び内周側トーションスプリング３３が作動する。そして、ドリブンプレート３５に形成された切欠き３５ｂの端面にストッパピン４６が当接した後は、外周側トーションスプリング３２だけが作動する。

本ロックアップ装置７の全体剛性は、各組の２個の外周側トーションスプリング３２がフロート部材４２によって直列に作用する場合の全体剛性と同じであるので、本ロックアップ装置７においても、図７に示すように、ロックアップ回転数Ｎａ未満において、ロックアップ装置７の固有モード（一次モード）を維持することができる。また、本ロックアップ装置７では、フロート部材４２がロックアップ装置７の振動系には関与しないので、回転数が大きくなったとしても、フロート部材４２の共振の発生を抑制することができる（図７の実線を参照）。これにより、本ロックアップ装置７では、図７に示すように、振動レベルを、許容レベル未満に収めることができる。

［他の実施形態］
（ａ）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。例えば、前記実施形態では弾性部材を直線状のコイルスプリングによって構成したが、他の弾性部材を用いても良い。例えば、直線状のコイルスプリングに代えて、アーク状のコイルスプリングを用いても良い。この場合、様々なバリエーションの捩り特性を、容易に設計することができる。また、外周側及び内周側トーションスプリングを構成するコイルスプリングの数や長さ等については、前記実施形態に限定されない。さらに、フロート部材４２は、トーションスプリング（弾性部材）の外周側への移動を規制するためのものであって、その形状は前記実施形態に限定されない。
（ｂ）前記実施形態では、各外周側トーションスプリング３２の両端部にスプリングシート５２が装着される場合の例を示した。しかしながら、スプリングシート５２の形状及び装着形態は、前記実施形態に限定されず、どのようにしても良い。

例えば、図８に示すように、各組２個の外周側トーションスプリング３２において、一方の外周側トーションスプリング３２ａと、他方の外周側トーションスプリング３２ｂとを、１つのスプリングシート１５２によって互いに連結するようにしても良い。この場合、スプリングシート１５２によって２個の外周側トーションスプリング３２を一体に連結した状態で、２個の外周側トーションスプリング３２を、ドライブプレート３１において隣接した係止部３１ａの間に、装着することができる。これにより、図９に示したスプリングシート１５２を用いた場合、前記実施形態に示した別体のスプリングシート５２を用いた場合と比較して、ロックアップ装置の組み立て効率を向上することができる。

また、図９に示すように、２つの外周側トーションスプリング３２ａ，３２ｂが接触する、スプリングシート２５２の面２５２ａ，２５２ｂが、傾斜していても良い。この場合、たとえば、スプリングシート２５２に形成された２つの面２５２ａ，２５２ｂがなす角度が、所定の角度αになるように、スプリングシート２５２が形成されている。このようにスプリングシート２５２を形成することによって、各組２個の外周側トーションスプリング３２ａ，３２ｂそれぞれの圧縮方向を、外周側トーションスプリング３２の軸方向に適切に誘導することができる。これにより、各組２個の外周側トーションスプリング３２ａ，３２ｂが、フロート部材４２に接触しづらくなるので、外周側トーションスプリング３２ａ，３２ｂとフロート部材４２との間に作用する摩擦力を、低減することができる。これにより、ロックアップ装置の振動レベルを、低減することができる。
（ｃ）前記実施形態では、各外周側トーションスプリング３２の両端部にスプリングシート５２が装着される場合の例を示した。しかしながら、各組２個の外周側トーションスプリング３２を直列に作用させることができれば、スプリングシート３２は必ずしも用いる必要はない。例えば、各組２個の外周側トーションスプリング３２の端部を、互いに直接的に当接させるようにしても良い。より具体的には、各組２個の外周側トーションスプリング３２の座巻き部を、互いに直接的に当接させても良い。この場合、スプリングシートのような特別な部材が不用となるので、部品点数、及びスプリングシートの設置に要する工程を減らすことができる。

本発明は、トルクを伝達するとともに捩り振動を吸収・減衰するための流体継手用のロックアップ装置に、利用可能である。

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
３０ ピストン
３１ ドライブプレート
３２ 外周側トーションスプリング
３３ 内周側トーションスプリング
３４ 中間部材
３５ ドリブンプレート
４２ フロート部材
５２ スプリングシート
１５２ スプリングシート（他の実施形態）
２５２ スプリングシート（他の実施形態）

Claims (7)

1. トルクを伝達するとともに捩り振動を吸収・減衰するための流体継手用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の相対回転によって回転方向に圧縮される複数組の第１弾性部材と、
   前記第１弾性部材の半径方向への移動を規制するフロート部材と、
   を備え、
   複数組の前記第１弾性部材それぞれは、半径方向における所定の位置において円周方向に並べて配置され、前記フロート部材に対して相対回転可能であり、
   １組の前記第１弾性部材は複数のバネ部材から構成され、複数のバネ部材それぞれは、円周方向に連続して直列に配置される、
   流体継手用のロックアップ装置。
2. 複数の前記バネ部材それぞれの両端部と、前記フロート部材とは、相対回転可能である、
   請求項１に記載の流体継手用のロックアップ装置。
3. 入力回転部材、複数組の第１弾性部材、出力回転部材の順に、トルクが伝達される、
   請求項１又は２に記載の流体継手用のロックアップ装置。
4. 複数の前記バネ部材それぞれは、シート部材を介して、円周方向に連続して直列に配置される、
   請求項１から３のいずれかに記載の流体継手用のロックアップ装置。
5. 複数の前記バネ部材それぞれは、円周方向に直接的に連続して直列に配置される、
   請求項１から３のいずれかに記載の流体継手用のロックアップ装置。
6. 前記バネ部材は、直線状のコイルスプリング及びアーク状のコイルスプリングのいずれか一方から、構成される、
   請求項１から５のいずれかに記載の流体継手用のロックアップ装置。
7. 複数組の前記第１弾性部材の内周側及び外周側のいずれか一方に配置され、前記出力回転部材にトルクを伝達する複数の第２弾性部材と、
   トルクを前記第１弾性部材から前記第２弾性部材に伝達するために、前記入力回転部材に相対回転可能に配置された中間部材と、
   をさらに備える請求項１から６に記載の流体継手用のロックアップ装置。

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