WO2014185147A1 - トルクコンバータのロックアップ装置 - Google Patents

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Definitions

  • the present invention relates to a torque converter lock-up device, and more particularly to a torque converter lock-up device for transmitting torque and absorbing and damping torsional vibrations.
  • the torque converter is often provided with a lock-up device for transmitting torque directly from the front cover to the turbine.
  • This lockup device has a piston, a drive plate, a plurality of coil springs, a driven plate, and a spring holder (see Patent Document 1).
  • a plurality of large coil springs are arranged on the outer peripheral side and the inner peripheral side. Further, small coil springs having a shorter free length than the large coil springs on the inner peripheral side are arranged on the inner peripheral portions of the plurality of large coil springs on the inner peripheral side. With this configuration, multi-stage torsional characteristics are formed.
  • a plurality of large coil springs are disposed on the outer peripheral side, and a plurality of large coil springs and a plurality of small coil springs are disposed on the inner peripheral side. Thereby, a three-stage torsion characteristic is formed.
  • the axial thickness in the range from the central portion in the radial direction to the inner peripheral side is thicker than the axial thickness on the outer peripheral side.
  • the axial thickness of the whole apparatus comprised from a torque converter and a lockup apparatus may become large.
  • the lock-up device since the small coil spring is arranged on the inner peripheral portion of the large coil spring on the inner peripheral side, the diameter of the large coil spring on the inner peripheral side is large. Become. For this reason, the lock-up device has an increased axial thickness on the inner peripheral side. Further, when the diameter of the large coil spring on the inner peripheral side is increased, the radial size of the entire lockup device may be increased.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to set the torsional characteristics of the lockup device in multiple stages and provide the entire device with the lockup device in the torque converter. This is to reduce the size.
  • a lock-up device for a torque converter according to claim 1 is a device for transmitting torque and absorbing / attenuating torsional vibration.
  • the lockup device includes an input rotation member, an output rotation member, a plurality of large coil springs, and a plurality of small coil springs.
  • the output rotation member is disposed to be rotatable with respect to the input rotation member.
  • the plurality of large coil springs are arranged side by side in the circumferential direction on the outer side in the radial direction. The large coil spring is compressed in the rotational direction by the relative rotation of the input rotating member and the output rotating member.
  • Each of the plurality of small coil springs is set to have a shorter free length than the large coil spring.
  • the small coil spring is movably disposed on the inner periphery of the large coil spring.
  • the coil springs are compressed in the order of at least one of the plurality of large coil springs and the plurality of small coil springs by the relative rotation of the input rotation member and the output rotation member.
  • this lockup device when the input rotating member and the output rotating member rotate relative to each other and, for example, a torsion angle is generated between the input rotating member and the output rotating member, a plurality of large coil springs are compressed. Thereby, the torsional rigidity in the first stage is formed. Next, when the torsional angle is equal to or greater than the predetermined first angle, any one of the plurality of large coil springs and the plurality of small coil springs is compressed. Thereby, the torsional rigidity of the second stage is formed in the torsional characteristics. Subsequently, when the twist angle becomes equal to or larger than the predetermined second angle, the plurality of large coil springs and the plurality of (all) small coil springs are compressed. Thereby, the torsional rigidity in the third stage is formed. Thus, in this lockup device, the torsional characteristics can be set in multiple stages.
  • the plurality of large coil springs are arranged in the circumferential direction on the outer side in the radial direction, and each of the plurality of small coil springs is movably disposed on the inner peripheral portion of the large coil spring.
  • a plurality of large coil springs and a plurality of small coil springs are arranged on the outer peripheral side where the axial thickness is small in the torque converter, so even if the lockup device is provided in the torque converter Compared with the prior art, the overall size of the apparatus can be reduced.
  • the free lengths of the large coil springs arranged opposite to each other in the radial direction are the same. Moreover, the free length of the small coil spring arrange
  • the free lengths of the small coil springs adjacent in the circumferential direction are different.
  • the torsional characteristics can be set in multiple stages by setting the free lengths of the small coil springs adjacent in the circumferential direction to different lengths. Specifically, in this case, as the torsion angle increases, the torsional characteristics can be set in multiple stages by compressing the small coil springs in order from the small coil spring having the longer free length. Thus, in this lockup device, the torsional characteristics can be set in multiple stages without adding a coil spring. That is, it is possible to reduce the overall size of the device while setting the torsional characteristics of the lockup device in multiple stages.
  • a lockup device for a torque converter is the lockup device according to the third aspect, wherein the plurality of small coil springs include a first small coil spring and a second small coil spring.
  • the first small coil spring and the second small coil spring are arranged on the inner peripheral portion of the large coil spring so as to be adjacent to each other in the circumferential direction.
  • the free length of the first small coil spring is different from the free length of the second small coil spring.
  • the torsional characteristics can be set in multiple stages without adding a space for the coil spring. That is, it is possible to reduce the overall size of the device while setting the torsional characteristics of the lockup device in multiple stages.
  • the plurality of small coil springs further include a third small coil spring.
  • the first to third small coil springs are arranged on the inner periphery of the large coil spring in the order of the first small coil spring, the second small coil spring, and the third small coil spring in the circumferential direction.
  • the free length of the first small coil spring is longer than the free length of either the second small coil spring or the third small coil spring.
  • the free length of one of the second small coil spring and the third small coil spring is longer than the free length of the other of the second small coil spring and the third small coil spring.
  • the twist angle becomes equal to or greater than the predetermined third angle
  • the plurality of large coil springs and the plurality (all) of small coil springs are compressed.
  • the torsional rigidity of the fourth stage is formed in the torsional characteristics.
  • the torsional characteristics can be set in multiple stages without adding a space for the coil spring. That is, it is possible to reduce the overall size of the device while setting the torsional characteristics of the lockup device in multiple stages.
  • a lockup device for a torque converter is the lockup device according to any one of the first to fifth aspects, wherein at least one bending point of a plurality of stages of torsional characteristics indicating a relationship between a torsion angle and torque.
  • the rigidity ratio between the Nth torsional rigidity and the (N + 1) th torsional rigidity is set to 1.5 or more and 4.0 or less (N is a natural number).
  • the multi-stage torsion characteristic is a characteristic formed by compressing at least one of the large coil spring and the small coil spring according to the torsion angle corresponding to the relative rotation between the input rotation member and the output rotation member. .
  • the rigidity ratio between the Nth torsional rigidity and the (N + 1) th torsional rigidity is set to 1.5 or more and 4.0 or less at at least one bending point of a plurality of stages of torsional characteristics. Vibration that may occur when the bending point of the characteristic is exceeded, that is, vibration due to a difference in rigidity can be suppressed. Thus, in this lockup device, the vibration resulting from the coil spring can be reliably suppressed.
  • a lockup device for a torque converter is the lockup device according to any one of the first to fifth aspects, further comprising a plurality of parallel coil springs.
  • the plurality of parallel coil springs are arranged side by side in the circumferential direction inward in the radial direction from the large coil spring, and operate in parallel with the large coil spring. By the relative rotation of the input rotating member and the output rotating member, the coil springs are compressed in the order of at least one of the plurality of large coil springs, the plurality of small coil springs, and the plurality of parallel coil springs.
  • This lockup device further includes a plurality of parallel coil springs on the inner peripheral side of the large coil spring, so that the number of stages of torsional characteristics can be further increased.
  • a curve of torsional characteristics up to the maximum torque can be formed smoothly.
  • a space is formed in a circumferential direction between the parallel coil spring and the output rotating member.
  • a timing for operating the parallel coil spring is determined by forming a space between the parallel coil spring and the output rotating member. For this reason, the operation timing of the parallel coil spring can be easily set by changing the size of this space. That is, a desired torsion characteristic can be easily set.
  • a lockup device for a torque converter is the lockup device according to the seventh or eighth aspect, wherein at least one bending point of a plurality of torsional characteristics indicating a relationship between a torsion angle and a torque is Nth.
  • the rigidity ratio between the torsional rigidity and the (N + 1) th torsional rigidity is set to 1.5 or more and 4.0 or less (N is a natural number).
  • the multistage torsional characteristics are obtained by compressing at least one of the large coil spring, the small coil spring, and the parallel coil spring according to the torsion angle corresponding to the relative rotation between the input rotating member and the output rotating member. It is a characteristic that is formed.
  • the rigidity ratio between the Nth torsional rigidity and the (N + 1) th torsional rigidity is set to 1.5 or more and 4.0 or less at at least one bending point of a plurality of stages of torsional characteristics. Vibration that may occur when the bending point of the characteristic is exceeded, that is, vibration due to a difference in rigidity can be suppressed. Thus, in this lockup device, even if the number of stages of torsional characteristics is increased, vibration caused by the coil spring can be reliably suppressed.
  • the torsional characteristics of the lockup device can be set in multiple stages, and the overall size of the device can be reduced when the lockup device is provided in the torque converter.
  • FIG. 1 shows a schematic longitudinal sectional view of a torque converter 1 as an embodiment of the present invention.
  • An engine (not shown) is arranged on the left side of FIG. 1, and a transmission (not shown) is arranged on the right side of FIG.
  • the R1 direction in FIG. 1 indicates the forward rotation direction.
  • OO shown in FIG. 1 is the rotational axis of the torque converter 1
  • arrow R1 shown in FIG. 2 is the rotational direction of the engine
  • arrow R2 is the opposite rotational direction.
  • the torque converter 1 has a torque converter main body 2 and a lockup device 6.
  • the torque converter main body 2 is mainly composed of a front cover 3, an impeller 4, a turbine 5, and the like.
  • the configuration of the torque converter main body 2 is the same as the conventional one, and will be described briefly.
  • the front cover 3 is a disk-shaped member connected to the crankshaft of the engine.
  • the front cover 3 constitutes a hydraulic oil chamber of the torque converter 1 together with the impeller 4.
  • the turbine 5 is disposed in the hydraulic oil chamber and opposed to the impeller 4 in the axial direction.
  • An inner peripheral portion of the turbine 5 is connected to a turbine hub 11 described later.
  • the turbine hub 11 is connected to a main drive shaft (not shown) of the transmission.
  • the turbine hub 11 is a cylindrical member.
  • the turbine hub 11 is composed of a boss 60 and a conical flange 61 formed on the outer peripheral surface thereof.
  • Splines 62 are formed on the inner peripheral surface of the boss 60.
  • the spline 62 is in spline engagement with the main drive shaft on the transmission side.
  • an outer peripheral surface 63 is formed on the boss 60.
  • the outer peripheral surface 63 is located on the axial engine side with respect to the flange 61.
  • the lock-up device 6 is a device for absorbing and damping input torsional vibrations while mechanically transmitting torque from the front cover 3 to the turbine 5. That is, the lockup device 6 has a clutch function and a damper function. As shown in FIG. 1, the lockup device 6 is disposed in a space between the front cover 3 and the turbine 5.
  • the lockup device 6 mainly includes a piston 8, a drive plate 9, a driven plate 10, and a plurality of torsion springs 12. These members constitute a damper mechanism 13 as a whole.
  • the drive plate 9 functions as an input rotating member
  • the driven plate 10 functions as an output rotating member
  • the torsion spring 12 functions as an elastic member between the two members. Note that the piston 8 and the drive plate 9 may be considered to function as input rotating members.
  • the input side member is composed of a piston 8 and a drive plate 9.
  • the piston 8 is disposed so as to divide the space between the front cover 3 and the turbine 5 in the axial direction.
  • the piston 8 is an annular and disk-shaped member, and is a member that can move in the axial direction by a change in hydraulic pressure in the torque converter 1.
  • the piston 8 is disposed close to the axial transmission side of the front cover 3.
  • the piston 8 has an annular friction connecting portion 15.
  • the friction connecting portion 15 is provided on the outer peripheral side of the piston 8.
  • the friction coupling portion 15 is formed in an annular and flat shape.
  • the friction coupling portion 15 faces the annular and flat friction surface 3 a of the front cover 3.
  • An annular friction facing 16 is mounted on the friction cover 15 on the front cover 3 side.
  • a heat treatment such as gas soft nitriding is performed on the surface of the friction connecting portion 15 on the turbine 5 side.
  • the outer peripheral side cylindrical part 17 extended in the axial direction transmission side is formed in the outer peripheral side of the piston 8. As shown in FIG. Further, an inner peripheral cylindrical portion 18 extending toward the axial transmission side is formed on the inner peripheral edge of the piston 8. The inner peripheral cylindrical portion 18 is supported in the radial direction by the outer peripheral surface 63 of the boss 60. Thereby, the piston 8 is movable in the axial direction and the rotational direction with respect to the turbine hub 11.
  • the drive plate 9 is fixed to the piston 8 and holds the torsion spring 12 and functions as an input member for inputting torque to the torsion spring 12.
  • the drive plate 9 is an annular plate member and is disposed on the axial transmission side (turbine 5 side) of the outer peripheral portion of the piston 8.
  • the drive plate 9 is carbonitrided on the entire surface.
  • the drive plate 9 includes an annular portion 25 on the inner peripheral side, a spring support portion 26 on the outer peripheral side, a first spring contact portion 40 and a second spring contact portion 41.
  • the annular portion 25 is fixed to the outer peripheral portion of the piston 8 by a plurality of rivets 28 arranged in the circumferential direction.
  • the spring support portion 26 extends from the annular portion 25 to the outer peripheral side, and is disposed on the axial transmission side of the friction coupling portion 15 of the piston 8. That is, the spring support portion 26 is supported on the surface of the friction coupling portion 15 of the piston 8 on the turbine 5 side, and is supported on the inner peripheral surface of the outer peripheral side cylindrical portion 17. Furthermore, as shown in FIG. 2, the spring support portion 26 is provided with a window portion 32. The torsion spring 12 is disposed in the window portion 32. The transmission side of the spring support portion 26 is a bent portion that is bent obliquely.
  • the first spring abutting portion 40 is a portion that abuts against one end of the torsion spring 12.
  • the first spring contact portions 40 are formed to protrude toward the inner peripheral side at equal intervals in the circumferential direction. Specifically, the first spring contact portion 40 is formed to protrude toward the inner peripheral side by drawing.
  • the second spring contact portion 41 is a portion that contacts the other end of the torsion spring 12.
  • the second spring contact portion 41 is formed so as to protrude toward the axial transmission side.
  • the spring contact portion 41 is formed to project by drawing so as to bend toward the axial transmission side.
  • the piston 8, the drive plate 9, and the torsion spring 12 constitute a piston mechanism as a sub assembly.
  • the torsion spring 12 is disposed in the window portion 32 (see FIG. 2) of the drive plate 9.
  • the torsion spring 12 includes, for example, a large coil spring 20, a small coil spring 21, and a spring seat 29.
  • the torsion spring 12 is held by the outer peripheral side of the spring support portion 26 and the annular portion 25. Further, the torsion spring 12 is supported on the axial engine side by the friction coupling portion 15 of the piston 8, and the axial transmission side is supported by a bent portion on the transmission side of the spring support portion 26. Furthermore, as shown in FIG. 2, both ends of the torsion spring 12 are supported in the rotational direction by a first spring contact portion 40 and a second spring contact portion 41.
  • the driven plate 10 is a member that outputs torque from the torsion spring 12.
  • the driven plate 10 is an annular and disk-shaped member.
  • the driven plate 10 is disposed between the axial directions of the turbine 5 and the piston 8.
  • the inner peripheral portion of the driven plate 10 is fixed to the flange 61 by a plurality of rivets 47 arranged in the circumferential direction.
  • a plurality of spring support claws 51 are formed on the outer peripheral edge of the driven plate 10.
  • the spring support claws 51 are in contact with both end portions of the torsion spring 12.
  • the driven plate 10 is formed with a notch hole (not shown) for disposing the torsion spring 12.
  • the torsion spring 12 includes a large coil spring 20, a small coil spring 21, and a spring seat 29.
  • the large coil spring 20 functions as an elastic member between the drive plate 9 and the driven plate 10.
  • the large coil spring 20 is disposed radially outward. Specifically, the plurality of large coil springs 20 are arranged in the circumferential direction on the outer side in the radial direction. A plurality of large coil springs 20, for example, eight large coil springs 20, are arranged at equal intervals in the circumferential direction. The free lengths of the large coil springs 20 arranged to face each other in the radial direction are the same. The large coil spring 20 is compressed in the rotational direction by the relative rotation of the drive plate 9 and the driven plate 10.
  • the small coil spring 21 functions as an elastic member between the drive plate 9 and the driven plate 10.
  • the small coil springs 21 are movably disposed on the inner peripheral portions of the plurality of (for example, eight) large coil springs 20.
  • the small coil spring 21 is set to have a shorter free length than the large coil spring 20.
  • the small coil spring 21 is movably disposed between the first spring contact portion 40 and the second spring contact portion 41 of the drive plate 9 and the spring support claw 51 of the driven plate 10. . Until the small coil spring 21 is compressed between the first spring contact portion 40 and the second spring contact portion 41 of the drive plate 9 and the spring support claw 51 of the driven plate 10, the small coil spring 21 is not compressed. Is freely movable on the inner periphery of the large coil spring 20. When the small coil spring 21 is compressed between the first spring contact portion 40 and the second spring contact portion 41 of the drive plate 9 and the spring support claw 51 of the driven plate 10, the small coil spring 21 is compressed. Is immovable on the inner periphery of the large coil spring 20.
  • each of the plurality of (for example, eight) small coil springs 21 includes a first small coil spring 22 and a second small coil spring 23.
  • the 1st small coil spring 22 and the 2nd small coil spring 23 are arrange
  • the free length of the first small coil spring 22 is longer than the free length of the second small coil spring 23. That is, the free lengths of the small coil springs 21 adjacent in the circumferential direction are different.
  • the eight small coil springs 21 are arranged in the circumferential direction with a first small coil spring 22, a second small coil spring 23, a first small coil spring 22, a second small coil spring 23, and a first small coil spring 23.
  • the small coil spring 22, the second small coil spring 23, the first small coil spring 22, and the second small coil spring 23 are arranged in this order.
  • the free lengths of the two small coil springs 21 arranged opposite to each other in the radial direction are the same.
  • the free lengths of the two first small coil springs 22 arranged to face each other in the radial direction are the same.
  • the free lengths of the two second small coil springs 23 arranged to face each other in the radial direction are the same.
  • N is a natural number.
  • Spring seats 29 are disposed at both ends of the large coil spring 20. Specifically, the spring seat 29 is disposed between the end portion of the large coil spring 20 and the drive plate 9 (the first spring contact portion 40 and the second spring contact portion 41). The spring seat 29 is disposed between the end of the large coil spring 20 and the driven plate 10 (spring support claw 51).
  • the torsion spring 12 When torque fluctuation is input from the engine side in the clutch engaged state, the torsion spring 12 is compressed in the rotational direction between the drive plate 9 and the driven plate 10 in the damper mechanism 13. Specifically, the torsion spring 12 is compressed in the rotational direction between the first spring contact portion 40 and the second spring contact portion 41 of the drive plate 9 and the spring support claw 51 of the driven plate 10. At this time, the torsion spring 12 slides on the drive plate 9 and the piston 8 while moving to the outer peripheral side by centrifugal force.
  • the torsional characteristics are set in three stages by compressing the coil springs in the order of the large coil spring 20, the first small coil spring 22, and the second small coil spring 23.
  • the stiffness ratio K2 / K1 between the first-stage torsional rigidity K1 and the second-stage torsional rigidity K1 is set to 1.5 or more and 4.0 or less.
  • the rigidity ratio K3 / K2 between the second stage torsional rigidity K2 and the third stage torsional rigidity K3 is set to be larger than 4.0 is shown.
  • the rigidity ratio K3 / K2 may be set to 1.5 or more and 4.0 or less.
  • the first stage torsional rigidity K1 is defined by the absolute value of the first torque T1 with respect to the absolute value of the first angle ⁇ 1.
  • the second stage torsional stiffness K2 is defined by the absolute value of the difference between the second torque T2 and the first torque T1 with respect to the absolute value of the difference between the second angle ⁇ 2 and the first angle ⁇ 1.
  • the third stage torsional stiffness K3 is defined by the absolute value of the difference between the third torque T3 and the second torque T2 with respect to the absolute value of the difference between the third angle ⁇ 3 and the second angle ⁇ 2.
  • the torsional characteristics can be set in multiple stages.
  • a plurality of large coil springs 20 are arranged side by side in the circumferential direction on the outer side in the radial direction, and each of the plurality of small coil springs 21 moves on the inner peripheral portion of the large coil spring 20. Arranged as possible. That is, in the present lockup device 6, the plurality of large coil springs 20 and the plurality of small coil springs 21 are arranged on the outer peripheral side having a small axial thickness in the torque converter. Even if it is provided, the overall size of the apparatus can be reduced as compared with the prior art.
  • the torsional characteristics can be set in multiple stages by setting the free lengths of the small coil springs 21 adjacent in the circumferential direction to different lengths. Specifically, in this case, as the torsion angle ⁇ increases, the torsion characteristics can be set in multiple stages by compressing the small coil springs 21 in order from the small coil spring 21 having the longer free length. Thus, in the present lockup device 6, the torsional characteristics can be set in multiple stages without adding a coil spring. That is, the overall size of the device can be reduced while setting the torsional characteristics of the lockup device 6 in multiple stages.
  • the torsional characteristics can be set in multiple stages without adding a space for the coil spring. That is, the overall size of the device can be reduced while setting the torsional characteristics of the lockup device 6 in multiple stages.
  • FIG. 4 shows a lockup device according to the second embodiment.
  • the configuration of the lockup device of the second embodiment is the same as that of the first embodiment except for the configuration of the small coil spring 21.
  • description is abbreviate
  • symbol is attached
  • the torsion spring 12 is disposed in the window portion 32 of the drive plate 9.
  • the torsion spring 12 includes, for example, a large coil spring 20, a small coil spring 21, and a spring seat 29.
  • the large coil spring 20 functions as an elastic member between the drive plate 9 and the driven plate 10.
  • the large coil spring 20 is disposed radially outward. Specifically, the plurality of large coil springs 20 are arranged in the circumferential direction on the outer side in the radial direction. A plurality of large coil springs 20, for example, eight large coil springs 20, are arranged at equal intervals in the circumferential direction. The free lengths of the large coil springs 20 arranged to face each other in the radial direction are the same. The large coil spring 20 is compressed in the rotational direction by the relative rotation of the drive plate 9 and the driven plate 10.
  • the small coil spring 21 functions as an elastic member between the drive plate 9 and the driven plate 10.
  • the small coil springs 21 are movably disposed on the inner peripheral portions of the plurality of (for example, eight) large coil springs 20.
  • the small coil spring 21 is set to have a shorter free length than the large coil spring 20.
  • the small coil spring 21 is movably disposed between the first spring contact portion 40 and the second spring contact portion 41 of the drive plate 9 and the spring support claw 51 of the driven plate 10. . Until the small coil spring 21 is compressed between the first spring contact portion 40 and the second spring contact portion 41 of the drive plate 9 and the spring support claw 51 of the driven plate 10, the small coil spring 21 is not compressed. Is freely movable on the inner periphery of the large coil spring 20. When the small coil spring 21 is compressed between the first spring contact portion 40 and the second spring contact portion 41 of the drive plate 9 and the spring support claw 51 of the driven plate 10, the small coil spring 21 is compressed. Is immovable on the inner periphery of the large coil spring 20.
  • each of the plurality of (for example, eight) small coil springs 21 includes a first small coil spring 22, a second small coil spring 23, and a third small coil spring 24.
  • the first small coil spring 22, the second small coil spring 23, and the third small coil spring 24 are disposed on the inner peripheral portion of the large coil spring 20 at intervals in the circumferential direction. That is, the first to third small coil springs 22, 23, 24 are arranged in the order of the first small coil spring 22, the second small coil spring 23, and the third small coil spring 24 in the circumferential direction. Arranged separately on the inner periphery.
  • the free length of the first small coil spring 22 is longer than the free length of the second small coil spring 23 and the free length of the third small coil spring 24.
  • the free length of the second small coil spring 23 is longer than the free length of the third small coil spring 24.
  • the eight small coil springs 21 are arranged in the circumferential direction with a first small coil spring 22, a second small coil spring 23, a third small coil spring 24, a second small coil spring 23, and a first small coil spring 23.
  • the small coil spring 22, the second small coil spring 23, the third small coil spring 24, and the second small coil spring 23 are arranged in this order.
  • the free lengths of the two small coil springs 21 arranged opposite to each other in the radial direction are the same.
  • the free lengths of the two first small coil springs 22 arranged to face each other in the radial direction are the same.
  • the free lengths of the two second small coil springs 23 arranged to face each other in the radial direction are the same.
  • the free lengths of the two third small coil springs 24 arranged to face each other in the radial direction are the same.
  • N is a natural number.
  • Spring seats 29 are disposed at both ends of the large coil spring 20. Specifically, the spring seat 29 is disposed between the end portion of the large coil spring 20 and the drive plate 9 (the first spring contact portion 40 and the second spring contact portion 41). The spring seat 29 is disposed between the end of the large coil spring 20 and the driven plate 10 (spring support claw 51).
  • the torsional characteristics are obtained by compressing the coil springs in the order of the large coil spring 20, the first small coil spring 22, the second small coil spring 23, and the third small coil spring 24. Is set to 4 stages.
  • the stiffness ratio K2 / K1 between the first-stage torsional rigidity K1 and the second-stage torsional rigidity K1 is set to 1.5 or more and 4.0 or less.
  • the rigidity ratio K3 / K2 between the second stage torsional rigidity K2 and the third stage torsional rigidity K3 is also set to 1.5 or more and 4.0 or less.
  • the rigidity ratio K4 / K3 between the third stage torsional rigidity K3 and the fourth stage torsional rigidity K4 is set to be larger than 4.0 is shown.
  • the rigidity ratio K4 / K3 may be set to 1.5 or more and 4.0 or less.
  • the first stage torsional rigidity K1 is defined by the absolute value of the first torque T1 with respect to the absolute value of the first angle ⁇ 1.
  • the second stage torsional stiffness K2 is defined by the absolute value of the difference between the second torque T2 and the first torque T1 with respect to the absolute value of the difference between the second angle ⁇ 2 and the first angle ⁇ 1.
  • the third stage torsional stiffness K3 is defined by the absolute value of the difference between the third torque T3 and the first torque T2 with respect to the absolute value of the difference between the third angle ⁇ 3 and the second angle ⁇ 2.
  • the fourth stage torsional rigidity K4 is defined by the absolute value of the difference between the fourth torque T4 and the third torque T3 with respect to the absolute value of the difference between the fourth angle ⁇ 4 and the third angle ⁇ 3.
  • the torsional characteristics can be set in multiple stages without adding a coil spring. That is, the overall size of the device can be reduced while setting the torsional characteristics of the lockup device 6 in multiple stages.
  • FIG. 6 and 7 show a lockup device according to a third embodiment.
  • the configuration of the lock-up device of the third embodiment is the same as that of the first embodiment except for the configurations of the drive plate 9, the driven plate 10, the small coil spring 21, and the parallel coil spring 27.
  • description is abbreviate
  • symbol is attached
  • the drive plate 9 is fixed to the piston 8, holds the torsion spring 12, and functions as an input member that inputs torque to the torsion spring 12.
  • the drive plate 9 is an annular plate member and is disposed on the axial transmission side (turbine 5 side) of the outer peripheral portion of the piston 8.
  • the drive plate 9 is carbonitrided on the entire surface.
  • the drive plate 9 includes an annular portion 25 on the inner peripheral side, a spring support portion 26 on the outer peripheral side, a first spring contact portion 40 and a second spring contact portion 41.
  • the annular portion 25 is fixed to the outer peripheral portion of the piston 8 by a plurality of rivets 28 arranged in the circumferential direction.
  • the spring support portion 26 extends from the annular portion 25 to the outer peripheral side, and is disposed on the axial transmission side of the friction coupling portion 15 of the piston 8. That is, the spring support portion 26 is supported on the surface of the friction coupling portion 15 of the piston 8 on the turbine 5 side, and is supported on the inner peripheral surface of the outer peripheral side cylindrical portion 17. Further, as shown in FIG. 7, the spring support portion 26 is provided with a first window portion 32 and a second window portion 33. The large coil spring 20 is disposed in the first window portion 32. A parallel coil spring 27 to be described later is disposed in the second window portion 33.
  • the driven plate 10 is a member that outputs torque from the torsion spring 12.
  • the driven plate 10 is an annular and disk-shaped member.
  • the driven plate 10 is disposed between the axial directions of the turbine 5 and the piston 8.
  • the inner peripheral portion of the driven plate 10 is fixed to the flange 61.
  • a plurality of spring support claws 51 are formed on the outer peripheral edge of the driven plate 10.
  • the spring support claws 51 are in contact with both ends of the large coil spring 20.
  • the driven plate 10 is formed with a notch hole (not shown) for arranging the large coil spring 20.
  • the driven plate 10 is formed with a notch 35 for arranging the parallel coil spring 27.
  • the torsion spring 12 includes, for example, a large coil spring 20, a small coil spring 21, a parallel coil spring 27, a spring seat 29, and the like.
  • the large coil spring 20 functions as an elastic member between the drive plate 9 and the driven plate 10.
  • the large coil spring 20 is disposed radially outward. Specifically, the plurality of large coil springs 20 are arranged in the circumferential direction on the outer side in the radial direction. A plurality of large coil springs 20, for example, eight large coil springs 20, are arranged at equal intervals in the circumferential direction. The free lengths of the large coil springs 20 arranged to face each other in the radial direction are the same. The large coil spring 20 is compressed in the rotational direction by the relative rotation of the drive plate 9 and the driven plate 10.
  • the small coil spring 21 functions as an elastic member between the drive plate 9 and the driven plate 10.
  • the small coil springs 21 are movably disposed on the inner peripheral portions of the plurality of (for example, eight) large coil springs 20.
  • the small coil spring 21 is set to have a shorter free length than the large coil spring 20.
  • the free lengths of the eight small coil springs 21 are the same.
  • the small coil spring 21 is movably disposed between the first spring contact portion 40 and the second spring contact portion 41 of the drive plate 9 and the spring support claw 51 of the driven plate 10. . Until the small coil spring 21 is compressed between the first spring contact portion 40 and the second spring contact portion 41 of the drive plate 9 and the spring support claw 51 of the driven plate 10, the small coil spring 21 is not compressed. Is freely movable on the inner periphery of the large coil spring 20. When the small coil spring 21 is compressed between the first spring contact portion 40 and the second spring contact portion 41 of the drive plate 9 and the spring support claw 51 of the driven plate 10, the small coil spring 21 is compressed. Is immovable on the inner periphery of the large coil spring 20.
  • the parallel coil spring 27 functions as an elastic member between the drive plate 9 and the driven plate 10.
  • the plurality of (for example, six) parallel coil springs 27 are arranged at intervals in the circumferential direction on the inner side in the radial direction from the plurality of (for example, eight) large coil springs 20.
  • the free lengths of the parallel coil springs 27 arranged to face each other in the radial direction are the same.
  • the parallel coil spring 27 is disposed in the second window 33 of the drive plate 9. Both end portions of the parallel coil spring 27 are held by the second window portion 33.
  • the parallel coil spring 27 is disposed in the cutout hole 35 of the driven plate 10.
  • a predetermined space S (gap) is formed between the end of the parallel coil spring 27 and the wall surface of the cutout hole 35 in the circumferential direction. In other words, the free length of the parallel coil spring 27 is set shorter than the circumferential length of the cutout hole 35.
  • the parallel coil spring 27 operates in parallel with the large coil spring 20. Specifically, when the twist angle becomes a predetermined angle due to the relative rotation between the drive plate 9 and the driven plate 10, the end of the parallel coil spring 27 comes into contact with the driven plate 10. Thereby, the large coil spring 20 and the parallel coil spring 27 are compressed in parallel.
  • the rigidity ratio K ((N + 1) torsional rigidity K (n) and (N + 1) th torsional rigidity K (n + 1).
  • the rigidity of the large coil spring 20, the rigidity of the small coil spring 21, and the parallel coil spring 27 are set so that (n + 1) / K (n) is 1.5 or more and 4.0 or less.
  • N is a natural number.
  • Spring seats 29 are disposed at both ends of the large coil spring 20. Specifically, the spring seat 29 is disposed between the end portion of the large coil spring 20 and the drive plate 9 (the first spring contact portion 40 and the second spring contact portion 41). The spring seat 29 is disposed between the end of the large coil spring 20 and the driven plate 10 (spring support claw 51).
  • the spring seats 29 are not arranged at both ends of the parallel coil spring 27 , but the spring seats 29 may be arranged at both ends of the parallel coil spring 27.
  • the torsional characteristics are set in three stages by compressing each coil spring in the order of the large coil spring 20, the small coil spring 21, and the parallel coil spring 27.
  • the stiffness ratio K2 / K1 between the first-stage torsional rigidity K1 and the second-stage torsional rigidity K1 is set to 1.5 or more and 4.0 or less.
  • the rigidity ratio K3 / K2 between the second stage torsional rigidity K2 and the third stage torsional rigidity K3 is set to be larger than 4.0.
  • the rigidity ratio K3 / K2 may be set to 1.5 or more and 4.0 or less.
  • the first stage torsional rigidity K1 is defined by the absolute value of the first torque T1 with respect to the absolute value of the first angle ⁇ 1.
  • the second stage torsional stiffness K2 is defined by the absolute value of the difference between the second torque T2 and the first torque T1 with respect to the absolute value of the difference between the second angle ⁇ 2 and the first angle ⁇ 1.
  • the third stage torsional stiffness K3 is defined by the absolute value of the difference between the third torque T3 and the first torque T2 with respect to the absolute value of the difference between the third angle ⁇ 3 and the second angle ⁇ 2.
  • each space S (gap) is constant has been described.
  • (D) In the third embodiment, an example in which the free lengths of the plurality of small coil springs 21 are the same has been described. However, at least one of the free lengths of the plurality of small coil springs 21 is different. You may set as follows. Thereby, torsional characteristics of three or more steps can be formed. For example, when the same small coil spring 21 as in the first embodiment is used, the four-stage torsional characteristics shown in FIG. 5 can be formed. For example, when the small coil spring 21 similar to that of the second embodiment is used, a five-stage torsion characteristic can be formed.

Landscapes

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Abstract

　ロックアップ装置の捩り特性を多段に設定し、且つトルクコンバータにロックアップ装置を設けた場合の装置全体の小型化を図る。本ロックアップ装置（６）は、入力回転部材（９）と、出力回転部材（１０）と、複数の大コイルスプリング（２０）と、複数の小コイルスプリング（２１）とを、備えている。複数の大コイルスプリング（２０）は、径方向外方において円周方向に並べて配置される。大コイルスプリング（２０）は、入力回転部材（９）と出力回転部材（１０）との相対回転によって、回転方向に圧縮される。小コイルスプリング（２１）は、大コイルスプリング（２０）の内周部において、移動可能に配置される。このようなロックアップ装置（６）では、入力回転部材（９）と出力回転部材（１０）との相対回転によって、複数の大コイルスプリング（２０）、複数の小コイルスプリング（２１）の少なくともいずれか１つの順に、各コイルスプリングは圧縮される。

Description

トルクコンバータのロックアップ装置
　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、複数のコイルスプリングと、ドリブンプレートと、スプリングホルダーとを、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、外周側及び内周側に複数の大コイルスプリングが配置される。また、内周側の複数の大コイルスプリングの内周部には、内周側の大コイルスプリングより自由長が短い小コイルスプリングが配置されている。このように構成することによって、多段の捩り特性が形成されている。
特開2011-252584号公報
　従来のロックアップ装置では、外周側に複数の大コイルスプリングが配置され、内周側に複数の大コイルスプリング及び複数の小コイルスプリングが配置されている。これにより、３段の捩り特性が形成されている。
　ここで、一般的には、トルクコンバータでは、径方向の中央部から内周側に至る範囲の軸方向厚さは、外周側の軸方向厚さより厚くなっている。このため、トルクコンバータに従来のロックアップ装置を設ける場合、トルクコンバータ及びロックアップ装置から構成される装置全体の軸方向の厚みが、大きくなってしまうおそれがある。具体的には、上述したように、従来のロックアップ装置では、内周側の大コイルスプリングの内周部に小コイルスプリングが配置されているので、内周側の大コイルスプリングの径は大きくなる。このため、ロックアップ装置が、内周側において、軸方向の厚みが大きくなってしまう。また、内周側の大コイルスプリングの径が大きくなると、ロックアップ装置全体の径方向の大きさも、大きくなっ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捩り特性を多段に設定し、且つトルクコンバータにロックアップ装置を設けた場合の装置全体の小型化を図ることにある。
　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、複数の大コイルスプリングと、複数の小コイルスプリングとを、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。複数の大コイルスプリングは、径方向外方において円周方向に並べて配置される。大コイルスプリングは、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。複数の小コイルスプリングは、それぞれが大コイルスプリングより自由長が短く設定されている。小コイルスプリングは、大コイルスプリングの内周部において、移動可能に配置される。このようなロックアップ装置では、入力回転部材と出力回転部材との相対回転によって、複数の大コイルスプリング、複数の小コイルスプリングの少なくともいずれか１つの順に、各コイルスプリングは圧縮される。
　本ロックアップ装置では、入力回転部材と出力回転部材とが相対回転し、例えば、入力回転部材と出力回転部材との間に捩り角度が生じると、複数の大コイルスプリングが圧縮される。これにより、捩り特性において、１段目の捩り剛性が形成される。次に、捩り角度が所定の第１角度以上になると、複数の大コイルスプリング及び複数の小コイルスプリングのいずれか１つが、圧縮される。これにより、捩り特性において、２段目の捩り剛性が形成される。続いて、捩り角度が所定の第２角度以上になると、複数の大コイルスプリング及び複数の（全ての）小コイルスプリングが、圧縮される。これにより、捩り特性において、３段目の捩り剛性が形成される。このように、本ロックアップ装置では、捩り特性を多段に設定することができる。
　また、本ロックアップ装置では、複数の大コイルスプリングが、径方向外方において円周方向に並べて配置され、複数の小コイルスプリングそれぞれが、大コイルスプリングの内周部において、移動可能に配置される。すなわち、本ロックアップ装置では、トルクコンバータにおいて軸方向の厚みが小さい外周側に、複数の大コイルスプリング及び複数の小コイルスプリングを配置しているので、ロックアップ装置をトルクコンバータに設けたとしても、従来技術を比較して、装置全体の小型化を実現することができる。
　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、径方向に対向して配置される大コイルスプリングの自由長は、同じである。また、径方向に対向して配置される小コイルスプリングの自由長は、同じである。
　本ロックアップ装置では、径方向に対向するコイルスプリングの構成（大コイルスプリングの構成及び小コイルスプリングの構成）が、同じであるので、ロックアップ装置における重心のアンバランスを防止することができる。これにより、トランスミッションのメインドライブシャフトにトルクを安定的に伝達することができる。
　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、円周方向に隣り合う小コイルスプリングの自由長は、異なっている。
　本ロックアップ装置では、円周方向に隣り合う小コイルスプリングの自由長を、異なる長さに設定することによって、捩り特性を多段に設定することができる。具体的には、この場合、捩り角度が大きくなるにつれて、自由長の長い小コイルスプリングから順に、小コイルスプリングを圧縮することによって、捩り特性を多段に設定することができる。このように、本ロックアップ装置では、コイルスプリングを追加することなく、捩り特性を多段に設定することができる。すなわち、ロックアップ装置の捩り特性を多段に設定した上で、装置全体の小型化を図ることができる。
　請求項４に係るトルクコンバータのロックアップ装置では、請求項３に記載のロックアップ装置において、複数の小コイルスプリングには、第１小コイルスプリング及び第２小コイルスプリングが、含まれている。第１小コイルスプリング及び第２小コイルスプリングは、円周方向に隣り合うように、大コイルスプリングの内周部に配置されている。第１小コイルスプリングの自由長と、第２小コイルスプリングの自由長とは、異なっている。
　本ロックアップ装置では、捩り角度が所定の第１角度以上になると、複数の大コイルスプリング及び自由長の長い小コイルスプリング（第１小コイルスプリング及び第２小コイルスプリングのいずれか一方）が、圧縮される。これにより、捩り特性において、２段目の捩り剛性が形成される。次に、捩り角度が所定の第２角度以上になると、複数の大コイルスプリング及び複数の（全ての）小コイルスプリング（第１小コイルスプリング及び第２小コイルスプリングの両方）が、圧縮される。これにより、捩り特性において、３段目の捩り剛性が形成される。
　このように、本ロックアップ装置では、コイルスプリングのスペースを追加することなく、捩り特性を多段に設定することができる。すなわち、ロックアップ装置の捩り特性を多段に設定した上で、装置全体の小型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、複数の小コイルスプリングには、第３小コイルスプリングが、さらに含まれている。第１から第３小コイルスプリングは、円周方向において、第１小コイルスプリング、第２小コイルスプリング、第３小コイルスプリングの順に、大コイルスプリングの内周部に各別に配置されている。第１小コイルスプリングの自由長は、第２小コイルスプリング及び第３小コイルスプリングのいずれか一方の自由長より長い。第２小コイルスプリング及び第３小コイルスプリングのいずれか一方の自由長は、第２小コイルスプリング及び第３小コイルスプリングのいずれか他方の自由長より、長い。
　本ロックアップ装置では、捩り角度が所定の第１角度以上になると、複数の大コイルスプリング及び自由長が１番長い小コイルスプリング（第１小コイルスプリング）が、圧縮される。これにより、捩り特性において、２段目の捩り剛性が形成される。次に、捩り角度が所定の第２角度以上になると、複数の大コイルスプリング、第１小コイルスプリング、及び自由長が２番目に長い小コイルスプリング（第２小コイルスプリング及び第３小コイルスプリングのいずれか一方）が、圧縮される。これにより、捩り特性において、３段目の捩り剛性が形成される。続いて、捩り角度が所定の第３角度以上になると、複数の大コイルスプリング及び複数の（全ての）小コイルスプリング（第１から第３小コイルスプリング）が、圧縮される。これにより、捩り特性において、４段目の捩り剛性が形成される。
　このように、本ロックアップ装置では、コイルスプリングのスペースを追加することなく、捩り特性を多段に設定することができる。すなわち、ロックアップ装置の捩り特性を多段に設定した上で、装置全体の小型化を図ることができる。
　請求項６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から５のいずれかに記載のロックアップ装置において、捩り角度とトルクとの関係を示す複数段の捩り特性の少なくとも１つの屈曲点において、第Ｎ捩り剛性と第Ｎ＋１捩り剛性との剛性比が、１．５以上４．０以下に設定される（Ｎは自然数）。複数段の捩り特性は、入力回転部材と出力回転部材との相対回転に対応する捩り角度に応じて、大コイルスプリング及び小コイルスプリングの少なくともいずれか一方を圧縮することによって形成される特性である。
　本ロックアップ装置では、複数段の捩り特性の少なくとも１つの屈曲点において、第Ｎ捩り剛性と第Ｎ＋１捩り剛性との剛性比が、１．５以上４．０以下に設定されているので、捩り特性の屈曲点を超えたときに発生するおそれがある振動、すなわち剛性差による振動を、抑制することができる。このように、本ロックアップ装置では、コイルスプリングに起因する振動を確実に抑制することができる。
　請求項７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５のいずれかに記載のロックアップ装置において、複数の並列コイルスプリングを、さらに備えている。複数の並列コイルスプリングは、大コイルスプリングより径方向内方において円周方向に並べて配置され、大コイルスプリングと並列に各別に作動する。入力回転部材と出力回転部材との相対回転によって、複数の大コイルスプリング、複数の小コイルスプリングの少なくともいずれか１つ、複数の並列コイルスプリングの少なくとも１つの順に、各コイルスプリングが圧縮される。
　本ロックアップ装置では、大コイルスプリングの内周側に、複数の並列コイルスプリングを、さらに備えているので、捩り特性の段数をさらに増やすことができる。このように、捩り特性の段数を増やすことによって、最大トルクに至るまでの捩り特性のカーブを滑らかに形成することができる。
　請求項８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７に記載のロックアップ装置において、並列コイルスプリングと出力回転部材との間には、円周方向に空間が形成されている。入力回転部材と出力回転部材との相対回転に対応する捩り角度が所定の角度になった場合に、複数の並列コイルスプリングの少なくとも１つが、圧縮される。
　本ロックアップ装置では、並列コイルスプリングと出力回転部材との間に空間を形成することによって、並列コイルスプリングが作動するタイミングが、決定される。このため、この空間の大きさを変更することによって、並列コイルスプリングの作動タイミングを容易に設定することができる。すなわち、所望の捩り特性を、容易に設定することができる。
　請求項９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７又は８に記載のロックアップ装置において、捩り角度とトルクとの関係を示す複数段の捩り特性の少なくとも１つの屈曲点において、第Ｎ捩り剛性と第Ｎ＋１捩り剛性との剛性比が、１．５以上４．０以下に設定される（Ｎは自然数）。複数段の捩り特性は、入力回転部材と出力回転部材との相対回転に対応する捩り角度に応じて、大コイルスプリング、小コイルスプリング、及び並列コイルスプリングの少なくともいずれか１つを圧縮することによって形成される特性である。
　本ロックアップ装置では、複数段の捩り特性の少なくとも１つの屈曲点において、第Ｎ捩り剛性と第Ｎ＋１捩り剛性との剛性比が、１．５以上４．０以下に設定されているので、捩り特性の屈曲点を超えたときに発生するおそれがある振動、すなわち剛性差による振動を、抑制することができる。このように、本ロックアップ装置では、捩り特性の段数が増えたとしても、コイルスプリングに起因する振動を確実に抑制することができる。
　本発明では、ロックアップ装置の捩り特性を多段に設定し、且つトルクコンバータにロックアップ装置を設けた場合の装置全体の小型化を図ることができる。
本発明の第１実施形態が採用されたトルクコンバータの縦断面概略図。 ロックアップ装置の側面図。 ロックアップ装置の捩り特性を示す図。 本発明の第２実施形態が採用されたロックアップ装置の側面図。 ロックアップ装置の捩り特性を示す図。 本発明の第３実施形態が採用されたロックアップ装置の側面図。 ロックアップ装置の断面図。
　［第１実施形態］
　［トルクコンバータの構成］
　図１は、本発明の一実施形態としてのトルクコンバータ１の縦断面概略図を示している。　図１の左側にエンジン（図示せず）が配置され、図１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のＲ１方向は、正回転方向を示す。また、図１に記載のＯ－Ｏがトルクコンバータ１の回転軸線であり、図２に記載の矢印Ｒ１がエンジンの回転方向、矢印Ｒ２がその反対側回転方向である。
　トルクコンバータ１は、トルクコンバータ本体２と、ロックアップ装置６とを、有している。図１では、トルクコンバータ本体２は、主に、フロントカバー３、インペラー４、タービン５等から構成されている。トルクコンバータ本体２の構成は、従来と同様であるので、簡単に説明する。
　フロントカバー３は、エンジンのクランクシャフトに連結される円板状の部材である。フロントカバー３は、インペラー４とともに、トルクコンバータ１の作動油室を、構成している。タービン５は、作動油室内に配置されインペラー４に対して、軸方向に対向して配置されている。タービン５の内周部は、後述するタービンハブ１１に連結されている。タービンハブ１１はトランスミッションのメインドライブシャフト（図示せず）に連結されている。
　タービンハブ１１は、円筒状の部材である。タービンハブ１１は、ボス６０と、その外周面に形成された円坂状のフランジ６１とから、構成されている。ボス６０の内周面には、スプライン６２が形成されている。スプライン６２は、トランスミッション側のメインドライブシャフトとスプライン係合している。さらに、ボス６０には、外周面６３が形成されている。外周面６３は、フランジ６１に対して軸方向エンジン側に位置している。
　［ロックアップ装置の構成］
　ここでは、図１及び図２を用いて、ロックアップ装置６について説明する。ロックアップ装置６は、フロントカバー３からトルクを機械的にタービン５に伝達しつつ、入力された捩じり振動を吸収・減衰するための装置である。すなわち、ロックアップ装置６は、クラッチ機能とダンパー機能とを有している。ロックアップ装置６は、図１に示すように、フロントカバー３とタービン５との間の空間に、配置されている。ロックアップ装置６は、主に、ピストン８と、ドライブプレート９と、ドリブンプレート１０と、複数のトーションスプリング１２とから、構成されている。これら部材は、全体でダンパー機構１３を構成している。ダンパー機構１３において、ドライブプレート９は、入力回転部材として機能し、ドリブンプレート１０は出力回転部材として機能し、トーションスプリング１２は、両部材間の弾性部材として機能する。なお、ピストン８及びドライブプレート９が、入力回転部材として機能すると考えてもよい。
　入力側部材は、ピストン８とドライブプレート９とから、構成されている。ピストン８は、フロントカバー３とタービン５との間の空間を、軸方向に分割するように配置されている。ピストン８は、環状かつ円板状の部材であり、トルクコンバータ１内の油圧の変化によって軸方向に移動可能な部材である。ピストン８は、フロントカバー３の軸方向トランスミッション側に近接して配置されている。ピストン８は、環状の摩擦連結部１５を有している。
　摩擦連結部１５は、ピストン８の外周側に設けられている。摩擦連結部１５は、環状かつ平坦な形状に形成されている。摩擦連結部１５は、フロントカバー３の環状かつ平坦な摩擦面３ａに、対向している。また、摩擦連結部１５のフロントカバー３側には、環状の摩擦フェーシング１６が、装着されている。摩擦連結部１５のタービン５側の面には、ガス軟窒化等の熱処理が施されている。
　ピストン８の外周側には、軸方向トランスミッション側に延びる外周側筒状部１７が、形成されている。また、ピストン８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側筒状部１８が、形成されている。内周側筒状部１８は、ボス６０の外周面６３によって半径方向に支持されている。これにより、ピストン８は、タービンハブ１１に対して軸方向及び回転方向に移動可能となっている。
　ドライブプレート９は、ピストン８に固定され、トーションスプリング１２を保持するとともに、トーションスプリング１２にトルクを入力する入力部材として、機能する。ドライブプレート９は、環状プレート部材であり、ピストン８の外周部の軸方向トランスミッション側（タービン５側）に配置されている。ドライブプレート９は、全面に浸炭窒化処理が施されている。ドライブプレート９は、内周側の環状部２５と、外周側のばね支持部２６と、第１ばね当接部４０及び第２ばね当接部４１とから、構成されている。環状部２５は、円周方向に並んだ複数のリベット２８によって、ピストン８の外周部に固定されている。
　ばね支持部２６は、環状部２５から外周側に延びており、ピストン８の摩擦連結部１５の軸方向トランスミッション側に配置されている。すなわち、ばね支持部２６は、ピストン８の摩擦連結部１５のタービン５側の面に支持され、外周側筒状部１７の内周面に支持されている。さらに、ばね支持部２６には、図２に示すように、窓部３２が設けられている。この窓部３２には、トーションスプリング１２が配置される。ばね支持部２６のトランスミッション側は、斜めに折り曲げられた折り曲げ部となっている。
　第１ばね当接部４０は、トーションスプリング１２の一端部に当接する部分である。第１ばね当接部４０は、円周方向に等間隔で内周側に突出して形成されている。詳細には、第１ばね当接部４０は、絞り加工によって、内周側に突出して形成されている。
　第２ばね当接部４１は、トーションスプリング１２の他端部に当接する部分である。第２ばね当接部４１は、軸方向トランスミッション側に突出して形成されている。詳細には、ばね当接部４１は、軸方向トランスミッション側に湾曲するように、絞り加工によって突出して形成されている。
　このように、トーションスプリング１２は、ドライブプレート９によって、保持されている。また、ピストン８、ドライブプレート９、及びトーションスプリング１２は、サブアッシーとしてのピストン機構を、構成している。
　トーションスプリング１２は、ドライブプレート９の窓部３２（図２を参照）に、配置されている。トーションスプリング１２は、例えば大コイルスプリング２０、小コイルスプリング２１、及びスプリングシート２９等から、構成される。
　トーションスプリング１２は、ばね支持部２６、及び環状部２５の外周側によって、保持される。また、トーションスプリング１２は、軸方向エンジン側がピストン８の摩擦連結部１５に支持され、軸方向トランスミッション側が、ばね支持部２６のトランスミッション側の折り曲げ部によって、支持されている。さらに、トーションスプリング１２は、図２に示すように、回転方向の両端部が、第１ばね当接部４０及び第２ばね当接部４１によって、回転方向に支持されている。
　ドリブンプレート１０は、トーションスプリング１２からトルクが出力される部材である。ドリブンプレート１０は、環状かつ円板状の部材である。ドリブンプレート１０は、タービン５とピストン８との軸方向間に、配置されている。ドリブンプレート１０の内周部は、円周方向に並んだ複数のリベット４７によって、フランジ６１に固定されている。ドリブンプレート１０の外周縁には、複数のばね支持爪５１が形成されている。ばね支持爪５１は、トーションスプリング１２の両端部に当接している。また、ドリブンプレート１０には、トーションスプリング１２を配置するための切り欠き孔（図示しない）が、形成されている。
　　＜トーションスプリングの詳細構成＞
　図２に示すように、トーションスプリング１２は、大コイルスプリング２０と、小コイルスプリング２１と、スプリングシート２９とを、有している。
　大コイルスプリング２０は、ドライブプレート９とドリブンプレート１０との間で、弾性部材として機能する。大コイルスプリング２０は、径方向外方に配置されている。詳細には、複数の大コイルスプリング２０は、径方向外方において円周方向に並べて配置されている。また、複数の大コイルスプリング２０、例えば８個の大コイルスプリング２０は、円周方向に等間隔に配置されている。径方向に対向して配置される大コイルスプリング２０の自由長は、同じである。大コイルスプリング２０は、ドライブプレート９とドリブンプレート１０との相対回転によって、回転方向に圧縮される。
　小コイルスプリング２１は、ドライブプレート９とドリブンプレート１０との間で、弾性部材として機能する。小コイルスプリング２１は、複数の（例えば、８個の）大コイルスプリング２０それぞれの内周部において、移動可能に配置される。小コイルスプリング２１は、大コイルスプリング２０より自由長が短く設定されている。
　詳細には、小コイルスプリング２１は、ドライブプレート９の第１ばね当接部４０及び第２ばね当接部４１と、ドリブンプレート１０のばね支持爪５１との間において、移動可能に配置される。小コイルスプリング２１が、ドライブプレート９の第１ばね当接部４０及び第２ばね当接部４１と、ドリブンプレート１０のばね支持爪５１との間で、圧縮されるまでは、小コイルスプリング２１は、大コイルスプリング２０の内周部において、移動自在である。また、小コイルスプリング２１が、ドライブプレート９の第１ばね当接部４０及び第２ばね当接部４１と、ドリブンプレート１０のばね支持爪５１との間で圧縮された場合、小コイルスプリング２１は、大コイルスプリング２０の内周部において、移動不能である。
　具体的には、複数の（例えば、８個の）小コイルスプリング２１それぞれは、第１小コイルスプリング２２及び第２小コイルスプリング２３から、構成されている。第１小コイルスプリング２２及び第２小コイルスプリング２３は、円周方向に間隔を隔てて隣り合うように、大コイルスプリング２０の内周部に配置されている。第１小コイルスプリング２２の自由長は、第２小コイルスプリング２３の自由長より長い。すなわち、円周方向に隣り合う小コイルスプリング２１の自由長は、異なっている。
　より具体的には、８個の小コイルスプリング２１は、円周方向において、第１小コイルスプリング２２、第２小コイルスプリング２３、第１小コイルスプリング２２、第２小コイルスプリング２３、第１小コイルスプリング２２、第２小コイルスプリング２３、第１小コイルスプリング２２、第２小コイルスプリング２３の順に、配置されている。この配置において、径方向に対向して配置された２個の小コイルスプリング２１の自由長は、同じである。例えば、径方向に対向して配置された２個の第１小コイルスプリング２２の自由長は、同じである。また、径方向に対向して配置された２個の第２小コイルスプリング２３の自由長は、同じである。
　また、捩り角度とトルクとの関係を示す捩り特性において、第Ｎ段目の捩り剛性Ｋ（ｎ）と第Ｎ＋１段目の捩り剛性Ｋ（ｎ＋１）との剛性比Ｋ（ｎ＋１）／Ｋ（ｎ）が、１．５以上４．０以下になるように、大コイルスプリング２０の剛性及び小コイルスプリング２１の剛性が、設定される。ここで、捩り角度に応じて、大コイルスプリング２０及び小コイルスプリング２１の少なくともいずれか一方を圧縮することによって、複数段の捩り特性が形成される。なお、Ｎは自然数である。
　スプリングシート２９は、大コイルスプリング２０の両端部に配置される。詳細には、スプリングシート２９は、大コイルスプリング２０の端部と、ドライブプレート９（第１ばね当接部４０及び第２ばね当接部４１）との間に配置される。また、スプリングシート２９は、大コイルスプリング２０の端部と、ドリブンプレート１０（ばね支持爪５１）との間に配置される。
　［トルクコンバータの動作］
　ここでは、トルクコンバータ１の動作について説明する。図示しない油圧作動機構によってフロントカバー３とピストン８の内周部に作動油が供給されると、フロントカバー３とピストン８との間の空間を作動油が外周側に流れていく。作動油は、フロントカバー３と摩擦フェーシング１６との間を通ってさらに外周側に流れ、トルクコンバータ１の本体内に流れ込む。この状態では、ピストン機構全体が、軸方向トランスミッション側に移動しており、摩擦連結部１５におけるクラッチ連結は、解除されている。
　続いて、図示しない油圧作動機構によってフロントカバー３とピストン８との間の空間から作動油が排出されると、ピストン機構全体が軸方向エンジン側に移動する。これにより、摩擦フェーシング１６がフロントカバー３に強く押し付けられ、クラッチが連結される。フロントカバー３からのトルクは、ピストン８を介してダンパー機構１３に伝達される。ダンパー機構１３では、トルクは、トーションスプリング１２を介して、ドライブプレート９からドリブンプレート１０へと伝達される。すると、トルクは、タービンハブ１１を介して、ドリブンプレート１０から、図示しないシャフトへと出力される。
　クラッチ連結状態において、エンジン側からトルク変動が入力されると、ダンパー機構１３において、ドライブプレート９とドリブンプレート１０との間で、トーションスプリング１２が回転方向に圧縮される。具体的には、ドライブプレート９の第１ばね当接部４０及び第２ばね当接部４１と、ドリブンプレート１０のばね支持爪５１との間で、トーションスプリング１２が回転方向に圧縮される。このとき、トーションスプリング１２は、遠心力により外周側に移動しながら、ドライブプレート９及びピストン８に摺動する。
　［ロックアップ装置の動作］
　ここでは、ロックアップ装置６の動作について、説明する。ドライブプレート９とドリブンプレート１０とが相対回転を開始すると（ドライブプレート９がＲ１方向に回転すると）、まず、８個の大トーションスプリングが、ドライブプレート９（第１ばね当接部４０及び第２ばね当接部４１）とドリブンプレート１０（ばね支持爪５１）との間で、圧縮される。これにより、図３に示すように、１段目の捩り剛性Ｋ１が形成される。次に、捩り角度が所定の第１角度θ１以上になると、８個の大コイルスプリング２０及び４個の第１小コイルスプリング２２が、圧縮される。これにより、２段目の捩り剛性Ｋ２が形成される。続いて、捩り角度が所定の第２角度θ２以上になると、８個の大コイルスプリング２０、４個の第１小コイルスプリング２２、及び４個の第２小コイルスプリング２３が、が、圧縮される。これにより、３段目の捩り剛性Ｋ３が形成される。なお、ドライブプレート９が、Ｒ１方向とは反対の方向に回転した場合も、同様の捩り特性が形成される。
　このように、本ロックアップ装置６では、大コイルスプリング２０、第１小コイルスプリング２２、第２小コイルスプリング２３の順に、各コイルスプリングを圧縮することによって、捩り特性が３段に設定される。また、この捩り特性では、第１段目の捩り剛性Ｋ１と第２段目の捩り剛性Ｋ１との剛性比Ｋ２／Ｋ１が、１．５以上４．０以下に設定されている。
　なお、ここでは、第２段目の捩り剛性Ｋ２と第３段目の捩り剛性Ｋ３との剛性比Ｋ３／Ｋ２が、４．０より大きくなるように設定されている場合の例を示すが、剛性比Ｋ３／Ｋ２が、１．５以上４．０以下に設定されてもよい。
　なお、１段目の捩り剛性Ｋ１は、第１角度θ１の絶対値に対する第１トルクＴ１の絶対値によって、定義される。２段目の捩り剛性Ｋ２は、第２角度θ２と第１角度θ１との差分の絶対値に対する、第２トルクＴ２と第１トルクＴ１との差分の絶対値によって、定義される。３段目の捩り剛性Ｋ３は、第３角度θ３と第２角度θ２との差分の絶対値に対する、第３トルクＴ３と第２トルクＴ２との差分の絶対値によって、定義される。
　［特徴］
　（Ａ１）本ロックアップ装置６では、ドライブプレート９とドリブンプレート１０とが相対回転し、例えば、ドライブプレート９とドリブンプレート１０との間に捩り角度が生じると、複数の大コイルスプリング２０が圧縮される。これにより、捩り特性において、１段目の捩り剛性Ｋ１が形成される。次に、捩り角度が所定の第１角度θ１以上になると、複数の大コイルスプリング２０及び複数の小コイルスプリング２１のいずれか１つが、圧縮される。これにより、捩り特性において、２段目の捩り剛性Ｋ２が形成される。続いて、捩り角度が所定の第２角度θ２以上になると、複数の大コイルスプリング２０及び複数の（全ての）小コイルスプリング２１が、圧縮される。これにより、捩り特性において、３段目の捩り剛性Ｋ３が形成される。このように、本ロックアップ装置６では、捩り特性を多段に設定することができる。
　また、本ロックアップ装置６では、複数の大コイルスプリング２０が、径方向外方において円周方向に並べて配置され、複数の小コイルスプリング２１それぞれが、大コイルスプリング２０の内周部において、移動可能に配置される。すなわち、本ロックアップ装置６では、トルクコンバータにおいて軸方向の厚みが小さい外周側に、複数の大コイルスプリング２０及び複数の小コイルスプリング２１を配置しているので、ロックアップ装置６をトルクコンバータに設けたとしても、従来技術を比較して、装置全体の小型化を実現することができる。
　（Ａ２）本ロックアップ装置６では、径方向に対向するコイルスプリングの構成（大コイルスプリング２０の構成及び小コイルスプリング２１の構成）が、同じであるので、ロックアップ装置６における重心のアンバランスを防止することができる。これにより、トランスミッションのメインドライブシャフトにトルクを安定的に伝達することができる。
　（Ａ３）本ロックアップ装置６では、円周方向に隣り合う小コイルスプリング２１の自由長を、異なる長さに設定することによって、捩り特性を多段に設定することができる。具体的には、この場合、捩り角度θが大きくなるにつれて、自由長の長い小コイルスプリング２１から順に、小コイルスプリング２１が圧縮されることによって、捩り特性を多段に設定することができる。このように、本ロックアップ装置６では、コイルスプリングを追加することなく、捩り特性を多段に設定することができる。すなわち、ロックアップ装置６の捩り特性を多段に設定した上で、装置全体の小型化を図ることができる。
　（Ａ４）本ロックアップ装置６では、捩り角度が所定の第１角度θ１以上になると、複数の大コイルスプリング２０及び自由長の長い小コイルスプリング２１（第１小コイルスプリング２２及び第２小コイルスプリング２３のいずれか一方）が、圧縮される。これにより、捩り特性において、２段目の捩り剛性Ｋ２が形成される。次に、捩り角度が所定の第２角度θ２以上になると、複数の大コイルスプリング２０及び複数の（全ての）小コイルスプリング２１（第１小コイルスプリング２２及び第２小コイルスプリング２３の両方）が、圧縮される。これにより、捩り特性において、３段目の捩り剛性Ｋ３が形成される。
　このように、本ロックアップ装置６では、コイルスプリングのスペースを追加することなく、捩り特性を多段に設定することができる。すなわち、ロックアップ装置６の捩り特性を多段に設定した上で、装置全体の小型化を図ることができる。
　（Ａ５）本ロックアップ装置６では、剛性比Ｋ２／Ｋ１が、１．５以上４．０以下に設定されているので、捩り特性の屈曲点を超えたときに発生するおそれがある振動、すなわち剛性差による振動を、抑制することができる。このように、本ロックアップ装置６では、コイルスプリングに起因する振動を確実に抑制することができる。
　［第２実施形態］
　図４に、第２実施形態によるロックアップ装置を示す。第２実施形態のロックアップ装置の構成は、小コイルスプリング２１の構成を除いて、第１実施形態と同様である。このため、ここでは、第１実施形態と同様の構成については、説明を省略する。また、図４では、第１実施形態と同様の構成については、同じ符号を付している。なお、第２実施形態のトルクコンバータ本体についても、第１実施形態と同様の構成であるため、ここでは、トルクコンバータ本体についても、説明を省略する。
　以下では、第１実施形態の構成と異なる構成について、説明を行う。すなわち、ここで省略された構成については、第１実施形態の説明に準ずる。
　［ロックアップ装置の構成］
　図４に示すように、トーションスプリング１２は、ドライブプレート９の窓部３２に、配置されている。トーションスプリング１２は、例えば大コイルスプリング２０、小コイルスプリング２１、及びスプリングシート２９等から、構成される。
　大コイルスプリング２０は、ドライブプレート９とドリブンプレート１０との間で、弾性部材として機能する。大コイルスプリング２０は、径方向外方に配置されている。詳細には、複数の大コイルスプリング２０は、径方向外方において円周方向に並べて配置されている。また、複数の大コイルスプリング２０、例えば８個の大コイルスプリング２０は、円周方向に等間隔に配置されている。径方向に対向して配置される大コイルスプリング２０の自由長は、同じである。大コイルスプリング２０は、ドライブプレート９とドリブンプレート１０との相対回転によって、回転方向に圧縮される。
　小コイルスプリング２１は、ドライブプレート９とドリブンプレート１０との間で、弾性部材として機能する。小コイルスプリング２１は、複数の（例えば、８個の）大コイルスプリング２０それぞれの内周部において、移動可能に配置される。小コイルスプリング２１は、大コイルスプリング２０より自由長が短く設定されている。
　詳細には、小コイルスプリング２１は、ドライブプレート９の第１ばね当接部４０及び第２ばね当接部４１と、ドリブンプレート１０のばね支持爪５１との間において、移動可能に配置される。小コイルスプリング２１が、ドライブプレート９の第１ばね当接部４０及び第２ばね当接部４１と、ドリブンプレート１０のばね支持爪５１との間で、圧縮されるまでは、小コイルスプリング２１は、大コイルスプリング２０の内周部において、移動自在である。また、小コイルスプリング２１が、ドライブプレート９の第１ばね当接部４０及び第２ばね当接部４１と、ドリブンプレート１０のばね支持爪５１との間で圧縮された場合、小コイルスプリング２１は、大コイルスプリング２０の内周部において、移動不能である。
　具体的には、複数の（例えば、８個の）小コイルスプリング２１それぞれは、第１小コイルスプリング２２、第２小コイルスプリング２３、及び第３小コイルスプリング２４から、構成されている。第１小コイルスプリング２２、第２小コイルスプリング２３、及び第３小コイルスプリング２４は、円周方向に互いに間隔を隔てて、大コイルスプリング２０の内周部に配置されている。すなわち、第１から第３小コイルスプリング２２，２３，２４は、円周方向において、第１小コイルスプリング２２、第２小コイルスプリング２３、第３小コイルスプリング２４の順に、大コイルスプリング２０の内周部に各別に配置されている。
　第１小コイルスプリング２２の自由長は、第２小コイルスプリング２３の自由長及び第３小コイルスプリング２４の自由長より、長い。第２小コイルスプリング２３の自由長は、第３小コイルスプリング２４の自由長より、長い。このように、円周方向に隣り合う小コイルスプリング２１の自由長は、異なっている。
　より具体的には、８個の小コイルスプリング２１は、円周方向において、第１小コイルスプリング２２、第２小コイルスプリング２３、第３小コイルスプリング２４、第２小コイルスプリング２３、第１小コイルスプリング２２、第２小コイルスプリング２３、第３小コイルスプリング２４、第２小コイルスプリング２３の順に、配置されている。この配置において、径方向に対向して配置された２個の小コイルスプリング２１の自由長は、同じである。例えば、径方向に対向して配置された２個の第１小コイルスプリング２２の自由長は、同じである。また、径方向に対向して配置された２個の第２小コイルスプリング２３の自由長は、同じである。さらに、径方向に対向して配置された２個の第３小コイルスプリング２４の自由長は、同じである。
　また、捩り角度とトルクとの関係を示す捩り特性において、第Ｎ段目の捩り剛性Ｋ（ｎ）と第Ｎ＋１段目の捩り剛性Ｋ（ｎ＋１）との剛性比Ｋ（ｎ＋１）／Ｋ（ｎ）が、１．５以上４．０以下になるように、大コイルスプリング２０の剛性及び小コイルスプリング２１の剛性が、設定される。ここで、捩り角度に応じて、大コイルスプリング２０及び小コイルスプリング２１の少なくともいずれか一方を圧縮することによって、複数段の捩り特性が形成される。なお、Ｎは自然数である。
　スプリングシート２９は、大コイルスプリング２０の両端部に配置される。詳細には、スプリングシート２９は、大コイルスプリング２０の端部と、ドライブプレート９（第１ばね当接部４０及び第２ばね当接部４１）との間に配置される。また、スプリングシート２９は、大コイルスプリング２０の端部と、ドリブンプレート１０（ばね支持爪５１）との間に配置される。
　［ロックアップ装置の動作］
　ここでは、ロックアップ装置６の動作について、説明する。ドライブプレート９とドリブンプレート１０とが相対回転を開始すると（ドライブプレート９がＲ１方向に回転すると）、まず、８個の大トーションスプリングが、ドライブプレート９（第１ばね当接部４０及び第２ばね当接部４１）とドリブンプレート１０（ばね支持爪５１）との間で、圧縮される。これにより、図５に示すように、１段目の捩り剛性Ｋ１が形成される。次に、捩り角度が所定の第１角度θ１以上になると、８個の大コイルスプリング２０及び２個の第１小コイルスプリング２２が、圧縮される。これにより、２段目の捩り剛性Ｋ２が形成される。続いて、捩り角度が所定の第２角度θ２以上になると、８個の大コイルスプリング２０、２個の第１小コイルスプリング２２、及び４個の第２小コイルスプリング２３が、圧縮される。これにより、３段目の捩り剛性Ｋ３が形成される。続いて、捩り角度が所定の第３角度θ３以上になると、８個の大コイルスプリング２０、２個の第１小コイルスプリング２２、４個の第２小コイルスプリング２３、及び２個の第３小コイルスプリング２４が、圧縮される。これにより、４段目の捩り剛性Ｋ４が形成される。なお、ドライブプレート９が、Ｒ１方向とは反対の方向に回転した場合も、同様の捩り特性が形成される。
　このように、本ロックアップ装置６では、大コイルスプリング２０、第１小コイルスプリング２２、第２小コイルスプリング２３、第３小コイルスプリング２４の順に、各コイルスプリングを圧縮することによって、捩り特性が４段に設定される。また、この捩り特性では、第１段目の捩り剛性Ｋ１と第２段目の捩り剛性Ｋ１との剛性比Ｋ２／Ｋ１が、１．５以上４．０以下に設定されている。また、第２段目の捩り剛性Ｋ２と第３段目の捩り剛性Ｋ３との剛性比Ｋ３／Ｋ２も、１．５以上４．０以下に設定されている。
　なお、ここでは、第３段目の捩り剛性Ｋ３と第４段目の捩り剛性Ｋ４との剛性比Ｋ４／Ｋ３が、４．０より大きくなるように設定されている場合の例を示すが、剛性比Ｋ４／Ｋ３が、１．５以上４．０以下に設定されてもよい。
　なお、１段目の捩り剛性Ｋ１は、第１角度θ１の絶対値に対する第１トルクＴ１の絶対値によって、定義される。２段目の捩り剛性Ｋ２は、第２角度θ２と第１角度θ１との差分の絶対値に対する、第２トルクＴ２と第１トルクＴ１との差分の絶対値によって、定義される。３段目の捩り剛性Ｋ３は、第３角度θ３と第２角度θ２との差分の絶対値に対する、第３トルクＴ３と第１トルクＴ２との差分の絶対値によって、定義される。４段目の捩り剛性Ｋ４は、第４角度θ４と第３角度θ３との差分の絶対値に対する、第４トルクＴ４と第３トルクＴ３との差分の絶対値によって、定義される。
　［特徴］
　（Ｂ１）本ロックアップ装置６では、捩り角度が所定の第１角度θ１以上になると、複数の大コイルスプリング２０及び自由長が１番長い小コイルスプリング２１（第１小コイルスプリング２２）が、圧縮される。これにより、捩り特性において、２段目の捩り剛性Ｋ２が形成される。次に、捩り角度が所定の第２角度θ２以上になると、複数の大コイルスプリング２０、第１小コイルスプリング２２、及び自由長が２番目に長い小コイルスプリング２１（第２小コイルスプリング２３）が、圧縮される。これにより、捩り特性において、３段目の捩り剛性Ｋ３が形成される。続いて、捩り角度が所定の第３角度θ３以上になると、複数の大コイルスプリング２０及び複数の（全ての）小コイルスプリング２１（第１から第３小コイルスプリング２２，２３，２４）が、圧縮される。これにより、捩り特性において、４段目の捩り剛性Ｋ４が形成される。
　このように、本ロックアップ装置６では、コイルスプリングを追加することなく、捩り特性を多段に設定することができる。すなわち、ロックアップ装置６の捩り特性を多段に設定した上で、装置全体の小型化を図ることができる。
　（Ｂ２）本ロックアップ装置６では、剛性比Ｋ２／Ｋ１及び剛性比Ｋ３／Ｋ２が、１．５以上４．０以下に設定されているので、捩り特性の屈曲点を超えたときに発生するおそれがある振動、すなわち剛性差による振動を、抑制することができる。このように、本ロックアップ装置６では、コイルスプリングに起因する振動を確実に抑制することができる。
　［第３実施形態］
　図６及び図７に、第３実施形態によるロックアップ装置を示す。第３実施形態のロックアップ装置の構成は、ドライブプレート９、ドリブンプレート１０、小コイルスプリング２１、及び並列コイルスプリング２７の構成を除いて、第１実施形態と同様である。このため、ここでは、第１実施形態と同様の構成については、説明を省略する。また、図６及び図７では、第１実施形態と同様の構成については、同じ符号を付している。なお、第３実施形態のトルクコンバータ本体についても、第１実施形態と同様の構成であるため、ここでは、トルクコンバータ本体についても、説明を省略する。
　以下では、第１実施形態の構成と異なる構成について、説明を行う。すなわち、ここで省略された構成については、第１実施形態の説明に準ずる。
　［ロックアップ装置の構成］
　図６及び図７に示すように、ドライブプレート９は、ピストン８に固定され、トーションスプリング１２を保持するとともに、トーションスプリング１２にトルクを入力する入力部材として、機能する。ドライブプレート９は、環状プレート部材であり、ピストン８の外周部の軸方向トランスミッション側（タービン５側）に配置されている。ドライブプレート９は、全面に浸炭窒化処理が施されている。ドライブプレート９は、内周側の環状部２５と、外周側のばね支持部２６と、第１ばね当接部４０及び第２ばね当接部４１とから、構成されている。環状部２５は、円周方向に並んだ複数のリベット２８によって、ピストン８の外周部に固定されている。
　ばね支持部２６は、環状部２５から外周側に延びており、ピストン８の摩擦連結部１５の軸方向トランスミッション側に配置されている。すなわち、ばね支持部２６は、ピストン８の摩擦連結部１５のタービン５側の面に支持され、外周側筒状部１７の内周面に支持されている。さらに、ばね支持部２６には、図７に示すように、第１窓部３２及び第２窓部３３が設けられている。第１窓部３２には、大コイルスプリング２０が配置される。第２窓部３３には、後述する並列コイルスプリング２７が配置される。
　ドリブンプレート１０は、トーションスプリング１２からトルクが出力される部材である。ドリブンプレート１０は、環状かつ円板状の部材である。ドリブンプレート１０は、タービン５とピストン８との軸方向間に、配置されている。ドリブンプレート１０の内周部は、フランジ６１に固定されている。ドリブンプレート１０の外周縁には、複数のばね支持爪５１が形成されている。ばね支持爪５１は、大コイルスプリング２０の両端部に当接している。また、ドリブンプレート１０には、大コイルスプリング２０を配置するための切り欠き孔（図示しない）が、形成されている。ドリブンプレート１０には、並列コイルスプリング２７を配置するための切り欠き孔３５が、形成されている。
　図６及び図７に示すように、トーションスプリング１２は、例えば大コイルスプリング２０、小コイルスプリング２１、並列コイルスプリング２７、及びスプリングシート２９等から、構成される。
　大コイルスプリング２０は、ドライブプレート９とドリブンプレート１０との間で、弾性部材として機能する。大コイルスプリング２０は、径方向外方に配置されている。詳細には、複数の大コイルスプリング２０は、径方向外方において円周方向に並べて配置されている。また、複数の大コイルスプリング２０、例えば８個の大コイルスプリング２０は、円周方向に等間隔に配置されている。径方向に対向して配置される大コイルスプリング２０の自由長は、同じである。大コイルスプリング２０は、ドライブプレート９とドリブンプレート１０との相対回転によって、回転方向に圧縮される。
　小コイルスプリング２１は、ドライブプレート９とドリブンプレート１０との間で、弾性部材として機能する。小コイルスプリング２１は、複数の（例えば、８個の）大コイルスプリング２０それぞれの内周部において、移動可能に配置される。小コイルスプリング２１は、大コイルスプリング２０より自由長が短く設定されている。また、８個の小コイルスプリング２１それぞれの自由長は、同じである。
　詳細には、小コイルスプリング２１は、ドライブプレート９の第１ばね当接部４０及び第２ばね当接部４１と、ドリブンプレート１０のばね支持爪５１との間において、移動可能に配置される。小コイルスプリング２１が、ドライブプレート９の第１ばね当接部４０及び第２ばね当接部４１と、ドリブンプレート１０のばね支持爪５１との間で、圧縮されるまでは、小コイルスプリング２１は、大コイルスプリング２０の内周部において、移動自在である。また、小コイルスプリング２１が、ドライブプレート９の第１ばね当接部４０及び第２ばね当接部４１と、ドリブンプレート１０のばね支持爪５１との間で圧縮された場合、小コイルスプリング２１は、大コイルスプリング２０の内周部において、移動不能である。
　並列コイルスプリング２７は、ドライブプレート９とドリブンプレート１０との間で、弾性部材として機能する。複数の（例えば、６個の）並列コイルスプリング２７は、複数の（例えば、８個の）大コイルスプリング２０より径方向内方において、円周方向に間隔を隔てて配置される。径方向に対向して配置される並列コイルスプリング２７の自由長は、同じである。
　並列コイルスプリング２７は、ドライブプレート９の第２窓部３３に配置される。並列コイルスプリング２７の両端部は、第２窓部３３によって保持されている。また、並列コイルスプリング２７は、ドリブンプレート１０の切り欠き孔３５に配置されている。並列コイルスプリング２７の端部と、円周方向における切り欠き孔３５の壁面との間には、所定の空間Ｓ（隙間）が、形成されている。言い換えると、並列コイルスプリング２７の自由長は、切り欠き孔３５の円周方向の長さより、短く設定されている。
　並列コイルスプリング２７は、大コイルスプリング２０と並列に作動する。詳細には、ドライブプレート９とドリブンプレート１０との相対回転によって、捩り角度が所定の角度になった場合に、並列コイルスプリング２７の端部がドリブンプレート１０に当接する。これにより、大コイルスプリング２０及び並列コイルスプリング２７は、並列に圧縮される。
　また、捩り角度とトルクとの関係を示す捩り特性の少なくとも１つの屈曲点において、第Ｎ段目の捩り剛性Ｋ（ｎ）と第Ｎ＋１段目の捩り剛性Ｋ（ｎ＋１）との剛性比Ｋ（ｎ＋１）／Ｋ（ｎ）が、１．５以上４．０以下になるように、大コイルスプリング２０の剛性、小コイルスプリング２１の剛性、及び並列コイルスプリング２７が、設定される。ここで、捩り角度に応じて、大コイルスプリング２０、小コイルスプリング２１、及び並列コイルスプリング２７の少なくともいずれか１つを、圧縮することによって、複数段の捩り特性が形成される。なお、Ｎは自然数である。
　スプリングシート２９は、大コイルスプリング２０の両端部に配置される。詳細には、スプリングシート２９は、大コイルスプリング２０の端部と、ドライブプレート９（第１ばね当接部４０及び第２ばね当接部４１）との間に配置される。また、スプリングシート２９は、大コイルスプリング２０の端部と、ドリブンプレート１０（ばね支持爪５１）との間に配置される。
　なお、ここでは、並列コイルスプリング２７の両端部には、スプリングシート２９が配置されていない場合の例を示すが、並列コイルスプリング２７の両端部に、スプリングシート２９を配置してもよい。
　［ロックアップ装置の動作］
　ここでは、ロックアップ装置６の動作について、説明する。ドライブプレート９とドリブンプレート１０とが相対回転を開始すると（ドライブプレート９がＲ１方向に回転すると）、まず、８個の大トーションスプリングが、ドライブプレート９（第１ばね当接部４０及び第２ばね当接部４１）とドリブンプレート１０（ばね支持爪５１）との間で、圧縮される。これにより、図３に示すように、１段目の捩り剛性Ｋ１が形成される。次に、捩り角度が所定の第１角度θ１以上になると、８個の大コイルスプリング２０及び８個の小コイルスプリング２１が、圧縮される。これにより、２段目の捩り剛性Ｋ２が形成される。続いて、捩り角度が所定の第２角度θ２以上になると、８個の大コイルスプリング２０、８個の小コイルスプリング２１、及び６個の並列コイルスプリング２７が、が、圧縮される。これにより、３段目の捩り剛性Ｋ３が形成される。なお、ドライブプレート９が、Ｒ１方向とは反対の方向に回転した場合も、同様の捩り特性が形成される。
　このように、本ロックアップ装置６では、大コイルスプリング２０、小コイルスプリング２１、並列コイルスプリング２７の順に、各コイルスプリングを圧縮することによって、捩り特性が３段に設定される。また、この捩り特性では、第１段目の捩り剛性Ｋ１と第２段目の捩り剛性Ｋ１との剛性比Ｋ２／Ｋ１が、１．５以上４．０以下に設定されている。
　ここでは、第２段目の捩り剛性Ｋ２と第３段目の捩り剛性Ｋ３との剛性比Ｋ３／Ｋ２が、４．０より大きくなるように設定されている。しかしながら、剛性比Ｋ３／Ｋ２が、１．５以上４．０以下に設定されてもよい。
　なお、１段目の捩り剛性Ｋ１は、第１角度θ１の絶対値に対する第１トルクＴ１の絶対値によって、定義される。２段目の捩り剛性Ｋ２は、第２角度θ２と第１角度θ１との差分の絶対値に対する、第２トルクＴ２と第１トルクＴ１との差分の絶対値によって、定義される。３段目の捩り剛性Ｋ３は、第３角度θ３と第２角度θ２との差分の絶対値に対する、第３トルクＴ３と第１トルクＴ２との差分の絶対値によって、定義される。
　［特徴］
　（Ｃ１）本ロックアップ装置６では、大コイルスプリング２０の内周側に、複数の並列コイルスプリング２７を、さらに備えているので、捩り特性の段数をさらに増やすことができる。このように、捩り特性の段数を増やすことによって、最大トルクに至るまでの捩り特性のカーブを滑らかに形成することができる。
　（Ｃ２）本ロックアップ装置６では、並列コイルスプリング２７とドリブンプレート１０との間に空間Ｓを形成することによって、並列コイルスプリング２７が作動するタイミングが、決定される。このため、この空間Ｓの大きさを変更することによって、並列コイルスプリング２７の作動タイミングを容易に設定することができる。すなわち、所望の捩り特性を、容易に設定することができる。
　（Ｃ３）本ロックアップ装置６では、第Ｎ捩り剛性と第Ｎ＋１捩り剛性との剛性比が、１．５以上４．０以下に設定されているので、捩り特性の屈曲点を超えたときに発生するおそれがある振動、すなわち剛性差による振動を、抑制することができる。このように、本ロックアップ装置６では、捩り特性の段数が増えたとしても、コイルスプリングに起因する振動を確実に抑制することができる。
　［他の実施形態］
　（ａ）前記第１から第３実施形態では、各大コイルスプリング２０の剛性は、同じである場合を想定しているが、この剛性はどのように設定してもよい。また、各小コイルスプリング２１（第１から第３小コイルスプリング２２，２３，２４）の剛性は、同じである場合を想定しているが、この剛性はどのように設定してもよい。さらに、各並列コイルスプリング２７の剛性は、同じである場合を想定しているが、この剛性はどのように設定してもよい。この場合であっても、前記第１から第３実施形態と同様の効果を得ることができる。
　（ｂ）前記第２実施形態では、第１小コイルスプリング２２、第２小コイルスプリング２３、第３小コイルスプリング２４の順に、自由長が短くなる場合の例を示したが、第１小コイルスプリング２２、第３小コイルスプリング２４、第２小コイルスプリング２３の順に、自由長が短くなるようにしてもよい。この場合であっても、前記第２実施形態と同様の効果を得ることができる。
　（ｃ）前記第３実施形態では、各空間Ｓ（隙間）が一定である場合の例を示したが、第２窓部３３に配置される並列コイルスプリング２７の円周方向長さ、及び／又は円周方向における切り欠き孔３５の大きさを、変化させるようにしてもよい。これにより、３段以上の捩り特性を、形成することができる。
　（ｄ）前記第３実施形態では、複数の小コイルスプリング２１の自由長が同じである場合の例を示したが、複数の小コイルスプリング２１の中の少なくともいずれか１つの自由長が、異なるように設定してもよい。これにより、３段以上の捩り特性を、形成することができる。例えば、前記第１実施形態と同様の小コイルスプリング２１を用いた場合、図５に示す４段の捩り特性を、形成することができる。また、例えば、前記第２実施形態と同様の小コイルスプリング２１を用いた場合、５段の捩り特性を、形成することができる。
　（ｅ）本ロックアップ装置６では、複数の（６個の）並列コイルスプリング２７の自由長が同じである場合の例を示した。これに代えて、複数の並列コイルスプリング２７の少なくともいずれか１つの自由長が、異なるように設定してもよい。この場合、並列コイルスプリング２７の自由長に応じて、各並列コイルスプリング２７の作動タイミングが異なるので、捩り特性をさらに多段に設定することができる。
　ロックアップ装置に広く適用可能である。
　　１　トルクコンバータ
　　３　フロントカバー
　　６　ロックアップ装置
　　９　ドライブプレート（入力回転部材）
　１０　ドリブンプレート（出力回転部材）
　１２　トーションスプリング
　２０　大コイルスプリング
　２１　小コイルスプリング
　２２　第１小コイルスプリング
　２３　第２小コイルスプリング
　２４　第３小コイルスプリング
　２７　並列コイルスプリング
　Ｓ　空間

Claims (9)

  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、
    　径方向外方において円周方向に並べて配置され、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各別に圧縮される複数の大コイルスプリングと、
    　前記大コイルスプリングより自由長が短く設定され、前記大コイルスプリングの内周部において移動可能に各別に配置される複数の小コイルスプリングと、
    を備え、
    　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、複数の前記大コイルスプリング、複数の前記小コイルスプリングの少なくともいずれか１つの順に、各コイルスプリングは圧縮される、
    トルクコンバータのロックアップ装置。
  2. 　径方向に対向して配置される前記大コイルスプリングの自由長は、同じであり、
    　径方向に対向して配置される前記小コイルスプリングの自由長は、同じである、
    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. 　円周方向に隣り合う前記小コイルスプリングの自由長は、異なっている、
    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. 　複数の前記小コイルスプリングには、第１小コイルスプリング及び第２小コイルスプリングが、含まれており、
    　前記第１小コイルスプリング及び第２小コイルスプリングは、円周方向に隣り合うように、前記大コイルスプリングの内周部に配置され、
    　前記第１小コイルスプリングの自由長と、前記第２小コイルスプリングの自由長とは、異なっている、
    請求項３に記載のトルクコンバータのロックアップ装置。
  5. 　複数の前記小コイルスプリングには、第３小コイルスプリングが、さらに含まれており、
    　前記第１から第３小コイルスプリングは、円周方向において、前記第１小コイルスプリング、前記第２小コイルスプリング、前記第３小コイルスプリングの順に、前記大コイルスプリングの内周部に各別に配置され、
    　前記第１小コイルスプリングの自由長は、前記第２小コイルスプリング及び前記第３小コイルスプリングのいずれか一方の自由長より長く、
    　前記第２小コイルスプリング及び前記第３小コイルスプリングのいずれか一方の自由長は、前記第２小コイルスプリング及び前記第３小コイルスプリングのいずれか他方の自由長より、長い、
    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。
  6. 　前記入力回転部材と前記出力回転部材との相対回転に対応する捩り角度に応じて、前記大コイルスプリング及び前記小コイルスプリングの少なくともいずれか一方を圧縮することによって形成される、前記捩り角度と前記トルクとの関係を示す複数段の捩り特性の少なくとも１つの屈曲点において、第Ｎ捩り剛性と第Ｎ＋１捩り剛性との剛性比が、１．５以上４．０以下に設定される（Ｎは自然数）、
    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. 　前記大コイルスプリングより径方向内方において円周方向に並べて配置され、前記大コイルスプリングと並列に各別に作動する複数の並列コイルスプリング、
    をさらに備え、
    　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、複数の前記大コイルスプリング、複数の前記小コイルスプリングの少なくともいずれか１つ、複数の並列コイルスプリングの少なくとも１つの順に、各コイルスプリングが圧縮される、
    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。
  8. 　前記並列コイルスプリングと、前記入力回転部材及び前記出力回転部材のいずれか一方との間には、円周方向に空間が形成されており、
    　前記入力回転部材と前記出力回転部材との相対回転に対応する捩り角度が所定の角度になった場合に、複数の並列コイルスプリングの少なくとも１つが、圧縮される、
    請求項７に記載のトルクコンバータのロックアップ装置。
  9. 　前記入力回転部材と前記出力回転部材との相対回転に対応する捩り角度に応じて、前記大コイルスプリング、前記小コイルスプリング、及び前記並列コイルスプリングの少なくともいずれか１つを圧縮することによって形成される、前記捩り角度と前記トルクとの関係を示す複数段の捩り特性の少なくとも１つの屈曲点において、第Ｎ捩り剛性と第Ｎ＋１捩り剛性との剛性比が、１．５以上４．０以下に設定される（Ｎは自然数）、
    請求項７又は８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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