JP6110192B2 - トルクコンバータのロックアップ装置 - Google Patents

Description

本発明は、トルクコンバータのロックアップ装置、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、ピストンと、ドライブプレートと、複数のトーションスプリングと、ドリブンプレートと、スプリングホルダとを、有している（特許文献１を参照）。

このロックアップ装置では、スプリングホルダが、複数のトーションスプリングの半径方向外側に配置されている。スプリングホルダは、連結部を有している。スプリングホルダの連結部は、２つのトーションスプリングの間に配置され、２つのトーションスプリングを連結する。このように、従来のロックアップ装置では、スプリングホルダを介して、２つのトーションスプリングが、直列に作用するように構成されている。

特開２０１１−１７９５１５号公報

従来のロックアップ装置では、２つのトーションスプリングを直列構造に配置することによって、ダンパの低剛性化及び広捩り角度化が、実現されている。しかしながら、エンジンから入力されるトルク変動を、より効果的に吸収・減衰するために、ダンパの更なる低剛性化及び広捩り角度化が、望まれている。一方で、ダンパの更なる低剛性化及び広捩り角度化を実現しようとすると、ロックアップ装置のサイズが拡大されてしまうおそれがある。

本発明は、上記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、ロックアップ装置のサイズを変更することなく、ダンパの更なる低剛性化及び広捩り角度化を実現することにある。

請求項１に係るトルクコンバータ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。本ロックアップ装置は、入力回転部材と、出力回転部材と、少なくとも１つの直列弾性部と、フロート部とを、備えている。出力回転部材は、入力回転部材に対して回転可能に配置される。直列弾性部は、第１から第３の弾性部材を、有している。第１から第３の弾性部材は、入力回転部材と出力回転部材との相対回転によって、回転方向に直列に圧縮される。フロート部は、第１フロート部材と、第２フロート部材とを、有している。第１フロート部材は、直列弾性部の外側に配置されている。第１フロート部材は、第１弾性部材及び第２弾性部材を、連結している。第２フロート部材は、第１フロート部材の内側に配置されている。第２フロート部材は、第１弾性部材及び第２弾性部材のいずれか一方と、第３弾性部材とを連結している。

本ロックアップ装置では、第１フロート部材が、直列弾性部の外側において、第１弾性部材及び第２弾性部材を、連結している。また、第２フロート部材が、第１フロート部材の内側において、第１弾性部材及び第２弾性部材のいずれか一方と、第３弾性部材とを連結している。このように、本ロックアップ装置では、第２フロート部材を用いることによって、３つの弾性部材（第１から第３の弾性部材）を、回転方向に直列に圧縮することができる。これにより、本ロックアップ装置では、従来の２つの弾性部材の直列構造と比較して、低剛性化及び広捩り角度化を、図ることができる。また、第２フロート部材を第１フロート部材の内側に配置しているので、ロックアップ装置のサイズを変更することなく、第１から第３の弾性部材を、回転方向に直列に圧縮することができる。

また、本トルクコンバータのロックアップ装置では、第２フロート部材が、入力回転部材によって、半径方向に位置決めされる。この場合、第２フロート部材が、入力回転部材によって、半径方向に位置決めされる。すなわち、第２フロート部材は、第１フロート部材の内側において、入力回転部材によって位置決めされる。これにより、ロックアップ装置の構成を変更することなく、第２フロート部材をロックアップ装置に配置することができる。

請求項２に係るトルクコンバータのロックアップ装置では、請求項１に記載のロックアップ装置において、第１フロート部材が、第１本体部と、第１本体部から内方に突出する第１突出部とを、有している。第１突出部は、第１弾性部材及び第２弾性部材の間に配置されている。これにより、第１突出部は、第１弾性部材及び第２弾性部材を連結している。

また、第２フロート部材が、第２本体部と、第２本体部から外方に突出する第２突出部とを、有している。第２突出部は、第１弾性部材及び第２弾性部材のいずれか一方と、第３弾性部材との間に配置されている。これにより、第２突出部は、第１弾性部材及び第２弾性部材のいずれか一方と、第３弾性部材とを、連結している。

この場合、第１弾性部材及び第２弾性部材は、第１フロート部材の第１突出部を介して、直列に作動する。また、第１弾性部材及び第２弾性部材のいずれか一方と、第３弾性部材とは、第２フロート部材の第２突出部を介して、直列に作動する。これにより、第２フロート部材を用いることによって、３つの弾性部材（第１から第３の弾性部材）を、回転方向に直列に確実に圧縮することができる。これにより、本ロックアップ装置では、従来の２つの弾性部材の直列構造と比較して、低剛性化及び広捩り角度化を、図ることができる。

なお、第１フロート部材に２つの第１突出部を設け、各第１突出部を、２つの弾性部材の間に配置した場合、３つの弾性部材（第１から第３の弾性部材）を、回転方向に直列に圧縮することはできない。すなわち、第１フロート部材だけでは、３つの弾性部材（第１から第３の弾性部材）を、回転方向に直列に圧縮することはできず、第２フロート部材を用いてはじめて、３つの弾性部材（第１から第３の弾性部材）を、回転方向に直列に圧縮することができる。

請求項３に係るトルクコンバータのロックアップ装置では、請求項１又は２に記載のロックアップ装置において、第２フロート部材が、第１フロート部材と入力回転部材との間において、軸方向に位置決めされる。

この場合、第２フロート部材が、第１フロート部材と入力回転部材との間において、軸方向に位置決めされるので、ロックアップ装置の構成を変更することなく、第２フロート部材をロックアップ装置に配置することができる。

請求項４に係るトルクコンバータのロックアップ装置は、請求項１から３のいずれかに記載のロックアップ装置において、少なくとも１つの並列弾性部を、さらに備えている。並列弾性部は、第４から第６の弾性部材を、有している。第４から第６の弾性部材それぞれは、第１から第３の弾性部材それぞれの内周部に、配置される。第４から第６の弾性部材それぞれは、第１から第３の弾性部材それぞれと並列に圧縮される。

この場合、第４弾性部材が第１弾性部材の内周部に配置され、第５弾性部材が第２弾性部材の内周部に配置され、第６弾性部材が第３弾性部材の内周部に配置される。これにより、捩り角度が小さい場合には、低剛性化を図り、捩り角度が大きくなった場合に、高剛性化を図ることができる。

請求項５に係るトルクコンバータのロックアップ装置では、請求項４に記載のロックアップ装置において、第４から第６の弾性部材の自由長が、第１から第３の弾性部材の自由長より短く設定されている。

この場合、第４から第６の弾性部材の自由長が、第１から第３の弾性部材の自由長より短く設定されているので、捩り角度が小さい場合には、第１から第３の弾性部材が直列に圧縮され、捩り角度が大きくなった場合には、第１から第３の弾性部材、及び第４から第６の弾性部材が、同時に圧縮される。これにより、ダンパの低剛性化及び広捩り角度化を実現しながら、多段特性を実現することができる。

本発明では、ロックアップ装置のサイズを変更することなく、ダンパの更なる低剛性化及び広捩り角度化を実現することができる。

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。 図１に示されたトルクコンバータのロックアップ装置を示す図。 図２に示されたロックアップ装置のピストン及びそれを支持する構成を拡大して示す図。 図２に示されたロックアップ装置のダンパ機構を拡大して示す図。 図２に示されたロックアップ装置のダンパ機構を側面から見た図。 ロックアップ装置のロックアップ解除時の作動油の流れを説明するための図。 トルクコンバータ本体への作動油の流れを説明するための図。 ロックアップ装置のロックアップ時の作動油の流れを説明するための図。

［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。

トルクコンバータ１は、主に、フロントカバー２と、３種の羽根車（インペラ３，タービン４及びステータ５）からなるトルクコンバータ本体と、ロックアップ装置６と、を備えている。

［フロントカバー］
フロントカバー２は、円板状の部材であって、内周端にはセンターボス８が溶接により固定されている。センターボス８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（図示せず）の中心孔内に挿入されるものである。

なお、図示していないが、フロントカバー２はフレキシブルプレートを介してエンジンのクランクシャフトに連結されるようになっている。すなわち、フロントカバー２の外周側かつエンジン側の面には、円周方向に等間隔で複数のボルト９が固定されており、このボルト９に螺合するナットによって、フレキシブルプレートの外周部がフロントカバー２に固定されている。

フロントカバー２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２ａが形成されている。この外周側筒状部２ａの先端にインペラ３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２とインペラ３とによって、内部に作動油が充填される流体室が形成されている。

［インペラ］
インペラ３は、主に、インペラシェル１０と、その内側に固定された複数のインペラブレード１１と、から構成されている。そして、インペラシェル１０の外周側先端部が、前述のように、フロントカバー２に溶接されている。なお、インペラハブ１０の内周端部には、トランスミッション側に延びる筒状部が形成されている。

［タービン］
タービン４は流体室内でインペラ３に対して軸方向に対向して配置されている。タービン４は、主に、タービンシェル１４と、その内部に固定された複数のタービンブレード１５と、タービンシェル１４の内周端部に固定されたタービンハブ１６と、から構成されている。タービンシェル１４とタービンハブ１６とは複数のリベット１７によって固定されている。

タービンハブ１６は、タービンシェル１４の内周端部が固定された円板状のフランジ部１６ａと、フランジ部１６ａの内周部からフロントカバー２側に延びて形成された筒状部１６ｂと、を有している。そして、フランジ部１６ａの外周端部において、前述のように、リベット１７によってタービンシェル１４が固定されている。また、筒状部１６ｂの内周部にはスプライン孔１６ｃが形成されており、トランスミッションの入力シャフト１８の先端に形成されたスプライン軸と噛み合っている。

なお、タービンハブ１６の筒状部１６ｂの先端とフロントカバー２との間には、スラストワッシャ１９が配置されている。スラストワッシャ１９のタービンハブ１６側の面には、内周から外周に貫通する複数の放射状の溝が形成されている。この溝は、潤滑用の溝及び油路として機能するものである。

［ステータ］
ステータ５は、インペラ３の内周部とタービン４の内周部との間に配置され、タービン４からインペラ３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５は樹脂やアルミ合金等で鋳造により一体に形成されている。ステータ５は、主に、環状のステータシェル２０と、ステータシェル２０の外周面に設けられた複数のステータブレード２１と、を有している。ステータシェル２０は、ワンウェイクラッチ２２を介して固定シャフト２３に連結されている。

なお、ステータシェル２０のフロントカバー２側の面には、リベット１７と対向する位置に、環状の凹部２０ａが形成されている。この凹部２０ａはリベット１７の頭部との干渉を避けるために形成されたものである。これにより、タービンハブ１６のフランジ部１６ａとステータシェル２０とを軸方向に近づけることができ、軸方向寸法の短縮化を可能にしている。また、凹部２０ａの一部には、インペラ３側に凹む複数の凹部２０ｂが形成されている。これにより軽量化が図られている。

また、ステータシェル２０とインペラシェル１０との間、及びステータシェル２０とタービンハブ１６のフランジ部１６ａとの間には、それぞれスラストベアリングが配置されている。

［ロックアップ装置］
ロックアップ装置６は、フロントカバー２とタービン４との間に配置され、フロントカバー２からタービン４に動力を伝達するものである。このロックアップ装置６は、フロントカバー２とタービン４との間に配置されたクラッチ部２４と、クラッチ部２４からのトルクをタービンに伝達するダンパ機構２５と、を備えている。

＜クラッチ部＞
クラッチ部２４は、油圧作動式で複数のクラッチプレートを有する多板型の装置である。クラッチ部２４は、フロントカバー２からのトルクを、ダンパ機構２５に伝達する。一方で、クラッチ部２４は、フロントカバー２とダンパ機構２５との間のトルク伝達を、遮断する。このクラッチ部２４は、図２に拡大して示すように、クラッチ入力部材２６と、クラッチ出力部材２７と、第１クラッチプレート２８及び第２クラッチプレート２９と、ピストン３０と、を有している。

クラッチ入力部材２６は、環状のプレート部材であり、フロントカバー２に固定されている。クラッチ入力部材２６の内周端部は、タービン４側に折り曲げられ、この折り曲げ部には円周方向に所定の間隔で複数の溝が形成されている。

クラッチ出力部材２７は、クラッチ入力部材２６の径方向外方に配置されている。クラッチ出力部材２７は、環状に形成されており、円板状に形成された円板部２７ａと、円板部２７ａの内周端部からフロントカバー２側に延びて形成された筒状部２７ｂと、を有している。円板部２７ａはダンパ機構２５を構成する動力伝達プレート（後述）にリベット３２により固定されている。筒状部２７ｂには、軸方向に延びる複数の溝が円周方向に所定の間隔で形成されている。

第１クラッチプレート２８は円板状に形成されており、第１クラッチプレート２８の内周端には、クラッチ入力部材２６の折り曲げ部の複数の溝に係合する複数の歯が形成されている。このような構成により、第１クラッチプレート２８は、クラッチ入力部材２６に対して軸方向に移動自在かつ相対回転不能である。

第２クラッチプレート２９は、第１クラッチプレート２８に隣接し、第１クラッチプレート２８とクラッチ入力部材２６との間に配置されている。第２クラッチプレート２９は、円板状に形成されており、第２クラッチプレート２９の外周端には、クラッチ出力部材２７の筒状部２７ｂの複数の溝に係合する複数の歯が形成されている。このような構成により、第２クラッチプレート２９は、クラッチ出力部材２７に対して軸方向に移動自在かつ相対回転不能である。また、第２クラッチプレート２９の両面には、環状の摩擦部材が固定されている。なお、環状の摩擦部材に代えて、複数の摩擦部材それぞれが、第２クラッチプレート２９の両面に、周方向に間隔を隔てて固定されるようにしてもよい。

ピストン３０は、フロントカバー２とタービン４の内周部との間で、クラッチ出力部材２７の径方向内方に配置されている。ピストン３０は、環状に形成されており、円板状の受圧部３０ａと、受圧部３０ａの外周部に形成された押圧部３０ｂと、を有している。受圧部３０ａは、フロントカバー２側の面及びタービン４側の面に作用する油圧によって、軸方向に移動する。押圧部３０ｂは、受圧部３０ａを境にフロントカバー２側及びタービン４側に延びている。この押圧部３０ｂは、タービンフロントカバー２側に移動して、クラッチ入力部材２６との間に、第１クラッチプレート２８及び第２クラッチプレート２９を押圧する。

ピストン３０は、ピストン支持機構３４によって軸方向に移動自在に支持されている。ピストン支持機構３４は、支持用ボス３５と、それぞれ円板状の第１フランジ３６及び第２フランジ３７と、を有している。後述するように、第１フランジ３６はロックアップ解除用油室を構成するプレート部材である。また、第２フランジ３７はロックアップ用油室を構成するプレート部材である。

支持用ボス３５は、環状に形成され、内部にタービンハブ１６の筒状部１６ｂが挿入されている。また、支持用ボス３５のフロントカバー２側の面の内周部がフロントカバー２に溶接により固定されている。支持用ボス３５の外周面には、第１シール部材３８及び第２シール部材３９が設けられている。そして、ピストン３０の内周面が第２シール部材３９に摺動自在に接触している。また、支持用ボス３５の外周面において、タービン４側には他の部分より小径の小径部３５ａが形成されている。この小径部３５ａは支持用ボス３５のタービン４側の側面よりさらにタービン側に突出しており、突出部３５ｂが形成されている（図では、突出部３５ｂが外方に折り曲げられた状態を示している）。

第１フランジ３６は、ピストン３０の受圧部３０ａのフロントカバー２側に配置され、フロントカバー２に形成された突起部を、かしめることによってフロントカバー２に固定されている。なお、第１フランジ３６とフロントカバー２との間には、両者を固定する部分を除いて、作動油を流通させるための隙間が設けられている。第１フランジ３６の外周面には第３シール部材４０が設けられ、第３シール部材４０はピストン３０の押圧部３０ｂの内周面に接触している。また、第１フランジ３６の内周面は支持用ボス３５の外周面に設けられた第１シール部材３８に接触している。

第２フランジ３７はピストン３０の受圧部３０ａのタービン４側に配置されている。第２フランジ３７の外周面には第４シール部材４１が設けられ、第４シール部材４１はピストン３０の押圧部３０ｂの内周面に接触している。また、第２フランジ３７の内周面は支持用ボス３５の小径部３５ａに圧入され、突出部３５ｂを外方にローリング加工によって折り曲げることによってかしめ固定されている。

＜ピストンを移動させるための構造＞
以上のようなピストン支持機構３４によって、図２及び図２の拡大部分図である図３に示すように、受圧部３０ａと第１フランジ３６との間にはロックアップ解除用油室４５が構成され、受圧部３０ａと第２フランジ３７との間にはロックアップ用油室４６が構成されている。これらの両油室４５，４６は内外径が等しい。

タービンハブ１６の筒状部１６ｂには、径方向に貫通する複数の第１油路５１が形成されている。また、支持用ボス３５には、複数の第２油路５２と、複数の第３油路５３と、複数の第４油路５４と、が形成されている。第２油路５２は、支持用ボス３５を径方向に貫通して形成されており、支持用ボス３５の内周側とロックアップ解除用油室４５とを連通している。第３油路５３は、支持用ボス３５を径方向に貫通して形成されており、支持用ボス３５の内周面とロックアップ用油室４６とを連通している。第４油路５４は、支持用ボス３５を軸方向に貫通して形成されており、支持用ボス３５のタービン４側の空間とフロントカバー２側の空間とを連通している。

タービンハブ１６の筒状部１６ｂの内周面には環状の溝１６ｄが形成され、また筒状部１６ｂの先端外周には環状の凹部１６ｅが形成されている。第１油路５１の内周側の開口は溝１６ｄの底面に位置している。また、第２油路５２の内周側の開口は、凹部１６ｅに対向する位置に形成されている。

支持用ボス３５の内周面には環状の溝３５ｃが形成されている。第３油路５３の内周側の開口は、この溝３５ｃの底面に位置している。さらに、支持用ボス３５のタービン４側の面において、内周端部には、フロントカバー２側に凹む環状の凹部３５ｄが形成されている。この凹部３５ｄは油溜まりとして機能する。

第４油路５４は、タービン４側の開口が凹部３５ｄに位置し、フロントカバー２側の開口がフロントカバー２と支持用ボス３５の端面との間の空間に位置している。なお、タービンハブ１６のフランジ部１６ａの内周端部には、軸方向に貫通する複数の貫通孔５５が形成されている。複数の貫通孔５５は支持用ボス３５の凹部３５ｄに対向している。

タービンハブ１６の筒状部１６ｂの内周部には、カラー５６が圧入されている。カラー５６には径方向に貫通する複数の貫通孔５７が形成されており、カラー５６の内周面には環状の溝５６ａが形成されている。カラー５６の貫通孔５７の外周側の開口は、タービンハブ１６の筒状部１６ｂの内面に形成された溝１６ｄに対向している。

＜ダンパ機構＞
ダンパ機構２５は、図４に示すように、クラッチ出力部材２７が固定された動力伝達プレート６１（入力回転部材）と、タービンシェル１４に固定された出力プレート６２（出力回転部材）と、複数のトーションスプリング６３と、フロート部６４と、規制プレート６５と、を有している。なお、図４は、ロックアップ装置６のうちのダンパ機構２５及びそれに関連する構成のみを抽出して示したものである。

動力伝達プレート６１は、環状に形成されており、円板部６１ａと、円板部６１ａの外周端に形成された係合部６１ｂと、円板部６１ａの内周端にフロントカバー２側に延びて形成された内周筒状部６１ｃと、を有している。円板部６１ａには、前述のように、クラッチ出力部材２７がリベット３２により固定されている。係合部６１ｂは、トーションスプリング６３の周方向の端面に係合している。

出力プレート６２は、動力伝達プレート６１に対して、回転可能に配置されている。出力プレート６２は、直列に作用する１組（この実施形態では３個）のトーションスプリング６３の周方向両端に係合する。具体的には、出力プレート６２は、装着部６２ａと、係合部６２ｂとを、有している。装着部６２ａは、タービンシェル１４に固定される。係合部６２ｂは、トーションスプリング６３の周方向の端面に係合している。これにより、動力伝達プレート６１から入力されたトルクが、トーションスプリング６３を介して、出力プレート６２に伝達され、さらにタービン４に伝達される。

複数のトーションスプリング６３、例えば９個の大トーションスプリング１６３及び９個の小トーションスプリング２６３が、動力伝達プレート６１と出力プレート６２との間に配置されている。

３個の大トーションスプリング１６３（第１から第３の弾性部材）が、１組となって機能する。１組の大トーションスプリング１６３（後述する３個の大トーションスプリング１６３ａ，１６３ｂ，１６３ｃ）は、動力伝達プレート６１と出力プレート６２との相対回転によって、回転方向に直列に圧縮される。以下では、３個の大トーションスプリング１６３を、第１大トーションスプリング１６３ａ、第２大トーションスプリング１６３ｂ、及び第３大トーションスプリング１６３ｃと、呼ぶ（図５を参照）。

図５に示すように、第１大トーションスプリング１６３ａ及び第２大トーションスプリング１６３ｂは、フロート部６４（後述する第１フロート部材１６４）を介して、直列に作動する。第２大トーションスプリング１６３ｂと第３大トーションスプリング１６３ｃとは、フロート部６４（後述する第２フロート部材２６４）を介して、直列に作動する。

直列に配置された第１から第３大トーションスプリング１６３ａ，１６３ｂ，１６３ｃの両端と、動力伝達プレート６１及び／又は出力プレート６２との間には、図示しないスプリングホルダが、配置されている。より具体的には、第１大トーションスプリング１６３ａの端部（第２大トーションスプリング１６３ｂとは反対側の端部）と、動力伝達プレート６１及び／又は出力プレート６２との間には、スプリングホルダが配置されている。また、第３大トーションスプリング１６３ｃの端部（第２大トーションスプリング１６３ｂとは反対側の端部）と、動力伝達プレート６１及び／又は出力プレート６２との間には、スプリングホルダが配置されている。

小トーションスプリング２６３は、大トーションスプリング１６３の内周部に、配置される。以下では、第１大トーションスプリング１６３ａの内周部に配置される小トーションスプリング２６３を、第１小トーションスプリング２６３ａ（第４弾性部材）と呼ぶ。第２大トーションスプリング１６３ｂの内周部に配置される小トーションスプリング２６３を、第２小トーションスプリング２６３ｂ（第５弾性部材）と呼ぶ。第３大トーションスプリング１６３ｃの内周部に配置される小トーションスプリング２６３を、第３小トーションスプリング２６３ｃ（第６弾性部材）と呼ぶ。

第１小トーションスプリング２６３ａの自由長は、第１大トーションスプリング１６３ａの自由長より短く設定されている。第２小トーションスプリング２６３ｂの自由長は、第２大トーションスプリング１６３ｂの自由長より短く設定されている。第３小トーションスプリング２６３ｃの自由長は、第３大トーションスプリング１６３ｃの自由長より短く設定されている。

１組の小トーションスプリング２６３（３個の小トーションスプリング２６３ａ，２６３ｂ，２６３ｃ）は、動力伝達プレート６１と出力プレート６２とが相対回転し所定の捩り角度に到達した場合に、１組の大トーションスプリング１６３（３個の大トーションスプリング１６３ａ，１６３ｂ，１６３ｃ）とともに、回転方向に直列に圧縮される。

図４及び図５に示すように、フロート部６４は、第１フロート部材１６４と、第２フロート部材２６４とを、有している。第１フロート部材１６４は、複数のトーションスプリング６３の外側に配置されている。具体的には、第１フロート部材１６４は、第１から第３の大トーションスプリング１６３ａ，１６３ｂ，１６３ｃの外側に配置されている。

第１フロート部材１６４は、第１から第３の大トーションスプリング１６３ａ，１６３ｂ，１６３ｃの半径方向外側への移動を、規制するための部材である。また、第１フロート部材１６４は、第１から第３の大トーションスプリング１６３ａ，１６３ｂ，１６３ｃの中の、２個の大トーションスプリングを直列に作用させるための部材である。具体的には、第１フロート部材１６４は、第１大トーションスプリング１６３ａ及び第２大トーションスプリング１６３ｂを、連結している。すなわち、第１フロート部材１６４は、第１から第３の大トーションスプリング１６３ａ，１６３ｂ，１６３ｃの外側から、第１大トーションスプリング１６３ａ及び第２大トーションスプリング１６３ｂを、連結している。

図４に示すように、第１フロート部材１６４は、環状であり、断面は逆Ｌ字状に形成されている。第１フロート部材１６４は、クラッチ入力部材２７の外周側に配置されている。第１フロート部材１６４は、内周端部１６４ａと、横支持部１６４ｂと、外支持部１６４ｃと、係合部１６４ｄ（第１突出部）とを、有している。ここでは、内周端部１６４ａと横支持部１６４ｂと外支持部１６４ｃとが、本体部（第１本体部）を形成している。

内周端部１６４ａは、動力伝達プレート６１の円板部６１ａに沿って内周側に延びている。内周端部１６４ａの内周面は、クラッチ出力部材２７の外周面に当接可能である。これにより、第１フロート部材１６４は、径方向に位置決めされている。また、内周端部１６４ａのタービン４側の面は、第２フロート部材２６４に当接可能である。これにより、第１フロート部材１６４のタービン４側への移動が規制されている。

横支持部１６４ｂは、内周端部１６４ａから外周側に延び、トーションスプリング６３のフロントカバー２側の側部を支持している。また、この横支持部１６４ｂから、１組のトーションスプリング６３の端面を支持する爪（図示せず）が、タービン４側に延びて形成されている。

外支持部１６４ｃは、横支持部１６４ｂの外周端からタービン４側に延び、トーションスプリング６３の外周部を支持している。

係合部１６４ｄは、本体部１６４ａ，１６４ｂ，１６４ｃ、例えば外支持部１６４ｃ及び横支持部１６４ｂから、内方に、突出して形成されている。詳細には、ここでは、２個の係合部１６４ｄが本体部１６４ａ，１６４ｂ，１６４ｃに形成されている。一方の係合部１６４ｄは、外支持部１６４ｃから実質的に半径方向内側に向けて延びている。また、他方の係合部１６４ｄは、横支持部１６４ｄからタービン４側（エンジンから離反する方向）に向けて延びている。

係合部１６４ｄは、第１大トーションスプリング１６３ａ及び第２大トーションスプリング１６３ｂの間に、配置される（図５を参照）。また、係合部１６４ｄは、第１大トーションスプリング１６３ａ及び第２大トーションスプリング１６３ｂの間で、第１大トーションスプリング１６３ａ及び第２大トーションスプリング１６３ｂに当接している。このように、係合部１６４ｄは、第１大トーションスプリング１６３ａ及び第２大トーションスプリング１６３ｂを連結している。言い換えると、第１大トーションスプリング１６３ａ及び第２大トーションスプリング１６３ｂは、第１フロート部材１６４の係合部１６４ｄを介して、直列に作動する。

図４及び図５に示すように、第２フロート部材２６４は、第１フロート部材１６４の内側に配置されている。第２フロート部材２６４は、第１から第３の大トーションスプリング１６３ａ，１６３ｂ，１６３ｃの中の、２個の大トーションスプリングを直列に作用させるための部材である。具体的には、第２フロート部材２６４は、第２大トーションスプリング１６３ｂ及び第３大トーションスプリング１６３ｃを、連結している。すなわち、第２フロート部材２６４は、第１フロート部材１６４の内側において、第２大トーションスプリング１６３ｂ及び第３大トーションスプリング１６３ｃを、連結している。また、第２フロート部材２６４は、第１から第３の大トーションスプリング１６３ａ，１６３ｂ，１６３ｃの半径方向内側を、支持している。

第２フロート部材２６４は、実質的に環状に形成されている。第２フロート部材２６４は、動力伝達プレート６１の円板部６１ａの外周側に配置されている。第２フロート部材２６４は、内周端部２６４ａと、横支持部２６４ｂと、係合部２６４ｃ（第２突出部）とを、有している。ここでは、内周端部２６４ａと横支持部２６４ｂとが、本体部（第２本体部）を形成している。

内周端部２６４ａは、動力伝達プレート６１の円板部６１ａに沿って形成されている。内周端部２６４ａは、第１フロート部材１６４と動力伝達プレート６１との間に配置されている。内周端部２６４ａの内周面は、動力伝達プレート６１の円板部６１ａの外周側において、動力伝達プレート６１に当接可能である。これにより、第２フロート部材２６４は、径方向に位置決めされている。また、内周端部２６４ａのフロントカバー２側の部分は、第１フロート部材１６４（内周端部１６４ａ）に、当接可能である。これにより、第２フロート部材２６４のフロントカバー２側への移動が、規制されている。

横支持部２６４ｂは、内周端部２６４ａから外周側に延びる部分である。横支持部２６４ｂは、第１フロート部材１６４と動力伝達プレート６１との間に配置される。横支持部２６４ｂは、動力伝達プレート６１に当接可能である。具体的には、横支持部２６４ｂのタービン４側の面は、動力伝達プレート６１に当接可能である。これにより、第２フロート部材２６４のタービン４側への移動が、規制されている。また、この横支持部２６４ｂには、トーションスプリング６３を支持する爪が、タービン４側に延びて形成されている。

図５に示すように、係合部２６４ｃは、本体部２６４ａ，２６４ｂ、例えば横支持部２６４ｂから、外方に突出して形成されている。係合部２６４ｃは、第２大トーションスプリング１６３ｂと第３大トーションスプリング１６３ｃとの間に、配置される。また、係合部２６４ｃは、第２大トーションスプリング１６３ｂと第３大トーションスプリング１６３ｃとの間で、第２大トーションスプリング１６３ｂと第３大トーションスプリング１６３ｃとに当接している。このようにして、係合部２６４ｃは、第２大トーションスプリング１６３ｂと第３大トーションスプリング１６３ｃとを、連結する。言い換えると、第２大トーションスプリング１６３ｂと第３大トーションスプリング１６３ｃとは、第２フロート部材２６４の係合部２６４ｃを介して、直列に作動する。

規制プレート６５は、第１フロート部材１６４より板厚の薄いプレートにより形成されている。規制プレート６５は、環状に形成されており、固定部６５ａと、軸方向規制部６５ｂと、を有している。

固定部６５ａは、円板状に形成されており、リベット３２によりクラッチ出力部材２７及び動力伝達プレート６１に固定されている。軸方向規制部６５ｂは、固定部６５ａから外周に延びて形成されており、第１フロート部材１６４の横支持部１６４ｂのフロントカバー２側の面に当接可能である。これにより、第１フロート部材１６４のフロントカバー２側への移動が規制されている。

＜動力伝達プレートの位置決め構造＞
図４に示すように、動力伝達プレート６１の内周側には、動力伝達プレート支持部材６８が設けられている。動力伝達プレート支持部材６８は、環状に形成され、固定部６８ａと、軸方向第１規制部６８ｂと、径方向規制部６８ｃと、軸方向第２規制部６８ｄと、を有している。

固定部６８ａは、ピストン３０の受圧部３０ａ（図２及び図３を参照）より外周側において、タービンシェル１４に固定されている。軸方向第１規制部６８ｂは、固定部６８ａの一部を外周側に延長して形成されている。軸方向第１規制部６８ｂは、動力伝達プレート６１の円板部６１ａのタービン４側の面に当接可能である。径方向規制部６８ｃは、固定部６８ａの軸方向第１規制部６８ｂが形成されていない部分を、フロントカバー２側に折り曲げて形成されている。径方向規制部６８ｃは、動力伝達プレート６１の内周筒状部６１ｃの内周面に当接可能である。軸方向第２規制部６８ｄは、径方向規制部６８ｃの先端に外周側に突出して形成された突起部である。軸方向第２規制部６８ｄは、内周筒状部６１ｃの先端に当接可能である。

以上のような構成により、動力伝達プレート６１及びクラッチ出力部材２７は、動力伝達プレート支持部材６８によって、径方向及び軸方向に位置決めされている。

［ロックアップ装置の動作］
＜ロックアップ装置のオンオフ動作＞
ロックアップ装置６において、ロックアップを解除する場合には、第２油室４６はドレンに接続されるとともに、図８に示すように、図示しないコントロールバルブからタービンハブ１６の前端部とフロントカバー２との間に作動油が供給される。この作動油は、スラストワッシャ１９に形成された溝及びタービンハブ１６の先端部外周に形成された凹部１６ｅを経由し、さらに支持用ボス３５の第２油路５２を経由してロックアップ解除用油室４５に供給される。これにより、ピストン３０はタービン４側に移動し、ピストン３０の押圧部３０ｂは第１クラッチプレート２８及び第２クラッチプレート２９から離れる。

また、トランスミッションの入力シャフト１８と固定シャフト２３との間からトルクコンバータ作動用の油が供給される。この作動油は、図８に示すように、タービンハブ４の貫通孔５５及び第４油路５４を経由して支持用ボス３５とフロントカバー２との間に導かれる。

なお、貫通孔５５と第４油路５４との間には凹部３５ｄが形成されているので、貫通孔５５から支持用ボス３５側に供給された作動油はいったん凹部３５ｄに留まり、その後第４油路５４側に導かれる。したがって、貫通孔５５と第４油路５４とが軸方向に一致していない場合であっても、これらの油路５５，５４間を作動油はスムーズに流れることになる。

支持用ボス３５とフロントカバー２との間に供給された作動油は、フロントカバー２と第１フランジ３６との間に形成された隙間を通って外周側に導かれ、さらに第１クラッチプレート２８、第２クラッチプレート２９、ピストン３０のそれぞれの間を通ってフロントカバー２の外周端部に導かれる。その後、トルクコンバータ本体に供給される。また、トルクコンバータ本体内の作動油は、ステータシェル２０とインペラシェル１０との間の油路を介して図示しないコントロールバルブに流れる。

以上のような状態では、フロントカバー２からのトルクは、作動油を介してインペラ２からタービン４に伝達され、さらにトランスミッションの入力シャフト１８に伝達される。

一方、ロックアップ装置６において、ロックアップ状態（動力伝達状態）にする場合は、ロックアップ解除用油室４５をドレンに接続するとともに、図８に示すように、入力シャフト１８の内部を通ってカラー５６の内周部に作動油が供給される。この作動油は、カラー５６の貫通孔５７、第１油路５１、第３油路５３の経路でロックアップ用油室４６に供給される。これにより、ピストン３０はフロントカバー２側に移動し、第１クラッチプレート２８及び第２クラッチプレート２９が互いに押圧される。

以上のような状態では、フロントカバー２からのトルクは、クラッチ入力部材２６→第１クラッチプレート２８及び第２クラッチプレート２９→クラッチ出力部材２７の経路を介してダンパ機構２５に伝達される。

＜ダンパ機構の動作＞
トルクが、クラッチ部２４から動力伝達プレート６１に入力されると、このトルクは、トーションスプリング６３及び出力プレート６２を介して、タービン４に伝達される。そして、タービン４に伝達されたトルクは、タービンハブ１６を介して、トランスミッションの入力シャフト１８に、伝達される。このようにトルクが伝達されている状態では、動力伝達プレート６１と出力プレート６２とは、相対回転可能である。ここで、動力伝達プレート６１と出力プレート６２とが相対回転すると、トーションスプリング６３が圧縮される。

以下では、ダンパ機構２５が動作する場合の捩り特性について説明する。まず、トルクがクラッチ部２４から動力伝達プレート６１に入力されると、動力伝達プレート６１と出力プレート６２とは相対回転する。すると、この相対回転（捩り角度）に応じて、第１から第３の大トーションスプリング１６３ａ，１６３ｂ，１６３ｃが圧縮される。ここで、第１から第３の大トーションスプリング１６３ａ，１６３ｂ，１６３ｃは、動力伝達プレート６１の係合部６１ｂと出力プレート６２の係合部６２ｂとの間で、直列に作動する。このように、第１から第３の大トーションスプリング１６３ａ，１６３ｂ，１６３ｃが直列で作動することによって、捩り特性における１段目の捩り剛性が形成される。

次に、動力伝達プレート６１と出力プレート６２との相対回転が徐々に大きくなり、捩り角度が所定の角度に到達すると、第１から第３の小トーションスプリング２６３ａ，２６３ｂ，２６３ｃが、動力伝達プレート６１の係合部６１ｂと出力プレート６２の係合部６２ｂとに当接する。これにより、第１から第３の大トーションスプリング１６３ａ，１６３ｂ，１６３ｃに加えて、第１から第３の小トーションスプリング２６３ａ，２６３ｂ，２６３ｃが、圧縮される。ここで、第１から第３の小トーションスプリング２６３ａ，２６３ｂ，２６３ｃは、第１から第３の大トーションスプリング１６３ａ，１６３ｂ，１６３ｃに対して、並列に作動する。このように、第１から第３の大トーションスプリング１６３ａ，１６３ｂ，１６３ｃと、第１から第３の小トーションスプリング２６３ａ，２６３ｂ，２６３ｃとが、同時に作動することによって、捩り特性における２段目の捩り剛性が形成される。

上記のように、このダンパ機構２５では、捩り特性において１段目の捩り剛性が形成される範囲（第１範囲）では、第１から第３の大トーションスプリング１６３ａ，１６３ｂ，１６３ｃが直列に作動するので、１段目の捩り剛性を低剛性化することができ、１段目の捩り剛性の最大捩り角度を大きくすることができる。すなわち、低剛性化及び広捩り角度化を実現することができる。

また、捩り特性において２段目の捩り剛性が形成される範囲（第２範囲）では、第１から第３の大トーションスプリング１６３ａ，１６３ｂ，１６３ｃと、第１から第３の小トーションスプリング２６３ａ，２６３ｂ，２６３ｃとが、同時に作動するので、２段目の捩り剛性は、１段目の捩り剛性より大きくできる。これにより、第１範囲において１段目の捩り剛性を低剛性化及び広捩り角度化しても、第２範囲において目標とする捩りトルクを確保することができる。

［特徴］
（１）本ロックアップ装置６では、第１フロート部材１６４が、第１から第３の大トーションスプリング１６３ａ，１６３ｂ，１６３ｃ（直列弾性部）の外側において、第１大トーションスプリング１６３ａと第２大トーションスプリング１６３ｂを、連結している。また、第２フロート部材２６４が、第１フロート部材１６４の内側において、第２大トーションスプリング１６３ｂと第３大トーションスプリング１６３ｃとを、連結している。

このように、本ロックアップ装置６では、第２フロート部材２６４を用いることによって、第１から第３の大トーションスプリング１６３ａ，１６３ｂ，１６３ｃを、回転方向に直列に圧縮することができる。これにより、本ロックアップ装置６では、従来の２つの弾性部材の直列構造と比較して、低剛性化及び広捩り角度化を、図ることができる。また、第２フロート部材２６４を第１フロート部材１６４の内側に配置しているので、ロックアップ装置６のサイズを変更することなく、第１から第３の大トーションスプリング１６３ａ，１６３ｂ，１６３ｃを、回転方向に直列に圧縮することができる。

（２）本ロックアップ装置６では、第１及び第２の大トーションスプリング１６３ａ，１６３ｂが、第１フロート部材１６４の係合部１６４ｄを介して、直列に作動する。また、第２の大トーションスプリング１６３ｂと、第３の大トーションスプリング１６３ｃとは、第２フロート部材２６４の係合部２６４ｃを介して、直列に作動する。これにより、第２フロート部材２６４を用いることによって、第１から第３の大トーションスプリング１６３ａ，１６３ｂ，１６３ｃを、回転方向に直列に確実に圧縮することができる。これにより、本ロックアップ装置６では、従来の２つの弾性部材の直列構造と比較して、低剛性化及び広捩り角度化を、図ることができる。

（３）本ロックアップ装置６では、第２フロート部材２６４が、動力伝達プレート６１によって、半径方向に位置決めされる。すなわち、第２フロート部材２６４は、第１フロート部材１６４の内側において、動力伝達プレート６１によって位置決めされる。これにより、ロックアップ装置６の構成を変更することなく、第２フロート部材２６４をロックアップ装置６に配置することができる。

（４）本ロックアップ装置６では、第２フロート部材２６４が、第１フロート部材１６４と動力伝達プレート６１との間において、軸方向に位置決めされるので、ロックアップ装置６の構成を変更することなく、第２フロート部材２６４をロックアップ装置６に配置することができる。

（５）本ロックアップ装置６では、第１小トーションスプリング２６３ａが、第１大トーションスプリング１６３ａの内周部に配置される。第２小トーションスプリング２６３ｂが、第２大トーションスプリング１６３ｂの内周部に配置される。第３小トーションスプリング２６３ｃが、第３大トーションスプリング１６３ｃの内周部に配置される。これにより、捩り角度が小さい場合には、低剛性化を図り、捩り角度が大きくなった場合に、高剛性化を図ることができる。

（６）本ロックアップ装置６では、第１から第３の小トーションスプリング２６３ａ，２６３ｂ，２６３ｃの自由長が、第１から第３の大トーションスプリング１６３ａ，１６３ｂ，１６３ｃの自由長より短く設定されている。このため、捩り角度が小さい場合には、第１から第３の大トーションスプリング１６３ａ，１６３ｂ，１６３ｃが、直列に圧縮される。また、捩り角度が大きくなった場合には、第１から第３の大トーションスプリング１６３ａ，１６３ｂ，１６３ｃ、及び第１から第３の小トーションスプリング２６３ａ，２６３ｂ，２６３ｃが、同時に圧縮される。これにより、ダンパの低剛性化及び広捩り角度化を実現しながら、多段特性を実現することができる。

［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、第１大トーションスプリング１６３ａ及び第２大トーションスプリング１６３ｂの間に、第１フロート部材１６４の係合部１６４ｄが配置される場合の例を示したが、第２大トーションスプリング１６３ｂ及び第３大トーションスプリング１６３ｃの間に、係合部１６４ｄを配置してもよい。この場合、第２フロート部材２６４の係合部２６４ｃは、第１大トーションスプリング１６３ａ及び第２大トーションスプリング１６３ｂの間に、配置される。このように構成しても、前記実施形態と同様の効果を得ることができる。

１ トルクコンバータ
２ フロントカバー
４ タービン
６ ロックアップ装置
２４ クラッチ部
２５ ダンパ機構
６１ 動力伝達プレート（入力回転部材）
６２ 出力プレート（出力回転部材）
６３ トーションスプリング（弾性部材）
１６３ 大トーションスプリング（第１から第３の弾性部材）
２６３ 小トーションスプリング（第４から第６の弾性部材）
６４ フロート部
１６４ 第１フロート部材
１６４ｄ 係合部（第１突出部）
２６４ 第２フロート部材
２６４ｃ 係合部（第２突出部）

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、
   前記入力回転部材に対して回転可能に配置される出力回転部材と、
   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直列に圧縮される第１から第３の弾性部材を、有する少なくとも１つの直列弾性部と、
   前記直列弾性部の外側に配置され、前記第１弾性部材及び前記第２弾性部材を連結する第１フロート部材と、前記第１フロート部材の内側に配置され、前記第１弾性部材及び前記第２弾性部材のいずれか一方と前記第３弾性部材とを連結する第２フロート部材とを、有するフロート部と、
   を備え、
   前記第２フロート部材は、前記入力回転部材によって、半径方向に位置決めされる、
   トルクコンバータのロックアップ装置。
2. 前記第１フロート部材は、第１本体部と、前記第１本体部から内方に突出する第１突出部とを、有し、前記第１突出部は、前記第１弾性部材及び前記第２弾性部材の間に配置され、前記第１弾性部材及び前記第２弾性部材を連結し、
   前記第２フロート部材は、第２本体部と、前記第２本体部から外方に突出する第２突出部とを、有し、前記第２突出部は、前記第１弾性部材及び前記第２弾性部材のいずれか一方と、前記第３弾性部材との間に配置され、前記第１弾性部材及び前記第２弾性部材のいずれか一方と、前記第３弾性部材とを、連結する、
   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. 前記第２フロート部材は、前記第１フロート部材と前記入力回転部材との間において、軸方向に位置決めされる、
   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. 前記第１から第３の弾性部材それぞれの内周部に配置され、前記第１から第３の弾性部材それぞれと並列に圧縮される第４から第６の弾性部材を、有する少なくとも１つの並列弾性部、
   をさらに備える請求項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. 前記第４から第６の弾性部材の自由長は、前記第１から第３の弾性部材の自由長より、短い、
   請求項４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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