(57)【要約】【課題】捩り角度を大きく設定できるとともに、ダンパスプリング全体の低剛性化を可能としつつ十分な振動吸収性能を得ることができ、且つ、クラッチピストンの応答性を向上させることができるロックアップクラッチ装置を提供する。【解決手段】クラッチピストン１１と、１次ダンパスプリングＳ１を介してクラッチピストン１１と連結された中間伝達部材１２と、２次ダンパスプリングＳ２を介して中間伝達部材１２と連結され、エンジンのトルクをトルクコンバータ１のタービン３に伝達可能な第２プレート部材１４とを具備し、１次ダンパスプリングＳ１及び２次ダンパスプリングＳ２が互いに異なる円周上にそれぞれ配設されるとともに直列に作用するものとされたロックアップクラッチ装置であって、１次ダンパスプリングＳ１は、第２プレート部材１４に形成された保持部１４ａに保持されたものである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
トルクコンバータのトルコンカバー内に配設され、当該トルコンカバーに対して連結位置と非連結位置とで移動可能とされるとともに、連結位置でエンジンのトルクが伝達されて回転可能なクラッチピストンと、
１次ダンパスプリングを介して前記クラッチピストンと連結され、当該クラッチピストンと共に回転してエンジンのトルクを伝達可能な中間伝達部材と、
２次ダンパスプリングを介して前記中間伝達部材と連結され、前記クラッチピストン及び中間伝達部材と共に回転してエンジンのトルクを前記トルクコンバータのタービンに伝達可能な出力部材と、
を具備し、前記１次ダンパスプリング及び２次ダンパスプリングが互いに異なる円周上にそれぞれ配設されるとともに直列に作用するものとされたロックアップクラッチ装置であって、
前記１次ダンパスプリングは、前記出力部材に形成された保持部に保持されたことを特徴とするロックアップクラッチ装置。
【請求項２】
前記保持部は、前記出力部材の周縁部を折り曲げ加工して形成されたことを特徴とする請求項１記載のロックアップクラッチ装置。
【請求項３】
前記出力部材は、前記中間伝達部材を挟んで形成された第１プレート部材と第２プレート部材とで構成されるとともに、前記２次ダンパスプリングは、当該中間伝達部材に形成された貫通孔に配設されつつ当該第１プレート部材及び第２プレート部材にそれぞれ形成された切欠にて保持されて成ることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のロックアップクラッチ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、１次ダンパ及び２次ダンパが互いに異なる円周上にそれぞれ配設されるとともに直列に機能するものとされたロックアップクラッチ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車（主にＡＴ車）等に配設されるトルクコンバータには、通常、液体（作動油）を略液密状態で収容するトルコンカバー内に、当該トルコンカバーと共に回転するポンプと、該ポンプと対峙したタービンと、一方向クラッチに接続されたステータとが配設されており、ポンプの回転が液体を介してタービンに伝達されるとともに、その伝達トルクが増幅され得るよう構成されている。これにより、エンジンの駆動力が液体を介して増幅され、ミッション及び駆動輪へ伝達され得るようになっている。
【０００３】
ロックアップクラッチ装置は、上記トルクコンバータのトルコンカバー内に配設され、任意タイミングでトルコンカバーとタービンとを直結することにより、液体によるトルク伝達に比べ、トルクの伝達ロスの低減を図るためのものである。即ち、ロックアップクラッチ装置は、タービンと連結されたクラッチピストンを有しており、かかるクラッチピストンがトルコンカバーの内周壁に当接した連結位置と、離間した非連結位置との間で移動可能とされ、連結位置のとき、トルコンカバーとタービンとがクラッチピストンを介して直結（機械的に連結）されるのである。
【０００４】
然るに、トルコンカバーとタービンとが直結された状態において、エンジンからのトルク変動を吸収すべく、クラッチピストンにはダンパスプリングが配設されている。かかるダンパスプリングは、例えば特許文献１にて開示されているように、クラッチピストンの外周縁に沿って円弧状に配設されたものであり、クラッチピストンが連結位置にあるとき、エンジンから伝達されるトルクの変動を吸収すべく変位（伸縮変位）し得るよう構成されている。
【０００５】
更に、特許文献１においては、２種類のダンパスプリング（１次ダンパスプリング及び２次ダンパスプリング）が配設されたものが開示されており、当該１次ダンパスプリング及び２次ダンパスプリングが互いに異なる円周上にそれぞれ配設されるとともに直列に作用するものとされていた。而して、ロックアップクラッチ装置にトルク振動が発生すると、１次ダンパスプリング及び２次ダンパスプリングがクラッチピストンと出力部材との間で直列に圧縮されることとなる。このように、１次ダンパスプリングと２次ダンパスプリングとが直列に作用するため、捩り角度を大きく設定できるとともに、全体の低剛性化を可能としつつ振動吸収性能を向上させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−１１５１１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記従来のロックアップクラッチ装置においては、１次ダンパスプリングと２次ダンパスプリングとが直列に作用するため、捩り角度を大きく設定できるとともに、全体の低剛性化を可能としつつある程度の振動吸収性能を向上させることができるものの、特に振動吸収性能に関しては十分とは言えず、更なる振動吸収特性の向上が要求されるに至っている。また、クラッチピストンの応答性の向上も求められるに至っている。
【０００８】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、捩り角度を大きく設定できるとともに、ダンパスプリング全体の低剛性化を可能としつつ十分な振動吸収性能を得ることができ、且つ、クラッチピストンの応答性を向上させることができるロックアップクラッチ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１記載の発明は、トルクコンバータのトルコンカバー内に配設され、当該トルコンカバーに対して連結位置と非連結位置とで移動可能とされるとともに、連結位置でエンジンのトルクが伝達されて回転可能なクラッチピストンと、１次ダンパスプリングを介して前記クラッチピストンと連結され、当該クラッチピストンと共に回転してエンジンのトルクを伝達可能な中間伝達部材と、２次ダンパスプリングを介して前記中間伝達部材と連結され、前記クラッチピストン及び中間伝達部材と共に回転してエンジンのトルクを前記トルクコンバータのタービンに伝達可能な出力部材とを具備し、前記１次ダンパスプリング及び２次ダンパスプリングが互いに異なる円周上にそれぞれ配設されるとともに直列に作用するものとされたロックアップクラッチ装置であって、前記１次ダンパスプリングは、前記出力部材に形成された保持部に保持されたことを特徴とする。
【００１０】
請求項２記載の発明は、請求項１記載のロックアップクラッチ装置において、前記保持部は、前記出力部材の周縁部を折り曲げ加工して形成されたことを特徴とする。
【００１１】
請求項３記載の発明は、請求項１又は請求項２記載のロックアップクラッチ装置において、前記出力部材は、前記中間伝達部材を挟んで形成された第１プレート部材と第２プレート部材とで構成されるとともに、前記２次ダンパスプリングは、当該中間伝達部材に形成された貫通孔に配設されつつ当該第１プレート部材及び第２プレート部材にそれぞれ形成された切欠にて保持されて成ることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１の発明によれば、１次ダンパスプリングが出力部材に形成された保持部に保持された構成とされることにより、クラッチピストンや中間伝達部材に比べて出力部材の慣性質量を増加させることができるので、捩り角度を大きく設定できるとともに、ダンパスプリング全体の低剛性化を可能としつつ十分な振動吸収性能を得ることができ、且つ、クラッチピストンの重量をより低減させることができるので、クラッチピストンの応答性を向上させることができる。
【００１３】
請求項２の発明によれば、保持部は、出力部材の周縁部を折り曲げ加工して形成されたので、捩り角度を大きく設定できるとともに、ダンパスプリング全体の低剛性化を可能としつつ更に十分な振動吸収性能を得ることができる。
【００１４】
請求項３の発明によれば、出力部材は、中間伝達部材を挟んで形成された第１プレート部材と第２プレート部材とで構成されるとともに、２次ダンパスプリングは、当該中間伝達部材に形成された貫通孔に配設されつつ当該第１プレート部材及び第２プレート部材にそれぞれ形成された切欠にて保持されて成るので、２次ダンパスプリングを安定して保持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態に係るロックアップクラッチ装置を示す断面図
【図２】同ロックアップクラッチ装置におけるクラッチピストンを取り外した状態を示す平面図
【図３】同ロックアップクラッチ装置におけるクラッチピストンを示す平面図
【図４】同ロックアップクラッチ装置における中間伝達部材を示す平面図
【図５】同ロックアップクラッチ装置における第１プレート部材（出力部材）を示す平面図
【図６】同ロックアップクラッチ装置における第２プレート部材（出力部材）を示す平面図
【図７】同ロックアップクラッチ装置（クラッチピストンが所定角度回転した状態）を示す平面図
【図８】同ロックアップクラッチ装置（クラッチピストンが所定角度回転した後、更に中間伝達部材が所定角度回転した状態）を示す平面図
【図９】同ロックアップクラッチ装置の全体概略を示すブロック図
【図１０】同ロックアップクラッチ装置における実施例及び比較例の振動伝達率を示すグラフ
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら具体的に説明する。
本実施形態に係るロックアップクラッチ装置１０は、トルクコンバータ１（流体継手）内に配設されたもので、図１、２に示すように、クラッチピストン１１と、中間伝達部材１２と、出力部材としての第１プレート部材１３及び第２プレート部材１４と、１次ダンパスプリングＳ１と、２次ダンパスプリングＳ２とから主に構成されており、クラッチピストン１１が連結位置にあるとき、トルコンカバー５に入力されたトルクを当該クラッチピストン１１、中間伝達部材１２及び出力部材（第１プレート部材１３及び第２プレート部材１４）を介してタービン３に伝達するためのものである。
【００１７】
トルクコンバータ１は、自動車（主にＡＴ車）等に配設され、エンジンＥ（図９参照）からのトルクを増幅してミッションに伝達するためのもので、当該エンジンＥの駆動力が伝達されて軸回りに回転可能とされるとともに液体（作動油）を液密状態で収容したトルコンカバー５と、該トルコンカバー５の同図左側壁５ｂ側に形成されて当該トルコンカバー５と共に回転するポンプ２と、該ポンプ２と対峙しつつトルコンカバー５内における同図右側壁５ａ側に回転可能に配設され、タービンハブ３ａを介して出力軸６と連結されたタービン３と、一方向クラッチ９を介してトランスミッションＭに支持されて回転しないステータシャフトＡと連結されたステータ４とを具備するとともに、トルコンカバー５の壁５ａ側とタービン３との間にロックアップクラッチ装置１０を内在して成るものである。
【００１８】
トルコンカバー５（具体的には、トルコンカバー５における壁５ａ側）は、連結部材８を介して車両のクランクシャフト７と連結されており、エンジンＥが駆動するとその駆動力がトルコンカバー５に伝達されるよう構成されている。そして、エンジンＥの駆動力にてトルコンカバー５及びポンプ２が回転すると、その回転トルクが液体（作動油）を介してタービン３側にトルク増幅されつつ伝達される。而して、トルク増幅されてタービン３が回転すると、該タービン３とタービンハブ３ａを介してスプライン嵌合した出力軸６が回転し、車両等が具備するトランスミッションＭ（図９参照）に当該トルクが伝達される。
【００１９】
ロックアップクラッチ装置１０は、任意タイミングでトルコンカバー５とタービン３とを直結（機械的な連結）することにより、液体によるトルク伝達に比べ、トルクの伝達ロスの低減を図るためのものであり、図１〜７で示すように、略円板形状の部材から成るクラッチピストン１１、中間伝達部材１２及び出力部材（第１プレート部材１３及び第２プレート部材１４）と、１次ダンパスプリングＳ１と、２次ダンパスプリングＳ２とを有して構成されている。尚、本実施形態においては、１次ダンパスプリングＳ１及び２次ダンパスプリングＳ２は、変位方向（伸縮方向）に対して円弧状に屈曲したアーク形状のコイルスプリングから成るものが用いられるが、直線状のコイルスプリングを円弧状に配設するようにしてもよい。
【００２０】
クラッチピストン１１は、トルコンカバー５の図中右側の壁５ａとの間における流体（作動油）を陰圧とし、又は陰圧を解除することにより、図１中左右方向へ移動可能とされるとともに、その背面側外周縁部において略円環状にライニング１１ａ（摩擦材）が形成されている。そして、当該部位において流体が陰圧とされると、クラッチピストン１１がライニング１１ａを介してトルコンカバー５における壁５ａ側の内壁面に当接し、その摩擦係合によって両者が連結される（この位置を連結位置と呼ぶ）一方、陰圧が解除されて、クラッチピストン１１がトルコンカバー５における壁５ａの内壁面から離間すると、両者の連結が解かれる（この位置を非連結位置と呼ぶ）。
【００２１】
また、クラッチピストン１１には、図３に示すように、同一円周上に係止爪１１ｂが複数形成されている。かかる係止爪１１ｂは、クラッチピストン１１の正面側（中間伝達部材１２及び出力部材と対向する側）にリベットにより強固に固着されており、ロックアップクラッチ装置１０に組み付けられた状態で、出力部材としての第２プレート部材１４にて保持された各１次ダンパスプリングＳ１の端部に当接又は近接した状態とされるようになっている。
【００２２】
中間伝達部材１２は、１次ダンパスプリングＳ１を介してクラッチピストン１１と連結され、当該クラッチピストン１１と共に回転してエンジンＥのトルクを伝達可能なものであり、図４に示すように、ロックアップクラッチ装置１０に組み付けられた状態で、１次ダンパスプリングＳ１の端部に当接又は近接した状態とされる係止爪１２ａが周縁に複数形成されている。また、中間伝達部材１２には、同図に示すように、貫通孔１２ｂが複数形成されており、当該貫通孔１２ｂに２次ダンパスプリングＳ２が配設されるようになっている。
【００２３】
出力部材は、２次ダンパスプリングＳ２を介して中間伝達部材１２と連結され、クラッチピストン１１及び中間伝達部材１２と共に回転してエンジンＥのトルクをトルクコンバータ１のタービン３（具体的にはタービンハブ３ａ）に伝達可能なものであり、中間伝達部材１２を挟んで形成された第１プレート部材１３と第２プレート部材１４とで構成されている。これら第１プレート部材１３及び第２プレート部材１４は、リベットにて強固に連結されるとともに、それらの間に、周方向の回転が許容された状態にて中間伝達部材１２が配設されている。
【００２４】
また、第１プレート部材１３及び第２プレート部材１４における中間伝達部材１２の貫通孔１２ｂと対応した位置には、図５、６に示すように、切欠１３ｂ及び１４ｂがそれぞれ形成されており、これら切欠１３ｂ、１４ｂにて２次ダンパスプリングＳ２が保持される（図２参照）。而して、中間伝達部材１２が回転すると、２次ダンパスプリングＳ２の一端が切欠部１３ｂ、１４ｂの一方の縁部を押圧し、これにより第１プレート部材１３及び第２プレート部材１４が同方向に回転するようになっている。尚、第１プレート部材１３は、ロックアップクラッチ装置１０に組み付けられた状態で、その周縁１３ａが第２プレート部材１４で保持された１次ダンパスプリングＳ１の内周側の部位を覆うよう構成されており（図２参照）、当該１次ダンパスプリングＳ１の軸方向への脱落を防止し得るようになっている。
【００２５】
上記構成により、１次ダンパスプリングＳ１及び２次ダンパスプリングＳ２が互いに異なる円周上にそれぞれ配設（特に、本実施形態においては、１次ダンパスプリングＳ１が同心円上に６つ配設され、且つ、２次ダンパスプリングＳ２が同心円上に６つそれぞれ配設）されるとともに、図９に示すように、直列に作用するものとされていることから、捩り角度を大きく設定できるとともに、ダンパスプリング（１次ダンパスプリング及び２次ダンパスプリングＳ２）全体の低剛性化を可能としつつ振動吸収性能を向上させることができる。尚、１次ダンパスプリングＳ１と２次ダンパスプリングＳ２とは、互いに異なるバネ特性（例えば、径又は巻き数が異なるもの等）とされており、任意の剛性に設定され得るようになっている。また、図９中符号Ｄは、ドライブシャフトを示している。
【００２６】
ここで、本実施形態においては、第２プレート部材１４は、図６に示すように、その周縁部に１次ダンパスプリングＳ１を保持するための保持部１４ａが形成されている。かかる保持部１４ａは、第２プレート部材１４の周縁部を折り曲げ加工して形成された溝形状から成るものであり、図２に示すように、１次ダンパスプリングＳ１が円弧状に収容されるようになっている。
【００２７】
これにより、１次ダンパスプリングＳが第２プレート部材１４（出力部材）に形成された保持部１４ａに保持された構成とされることにより、クラッチピストン１１や中間伝達部材１２に比べて出力部材（第２プレート部材１４）の慣性質量（慣性マス）を増加させることができるので、捩り角度を大きく設定できるとともに、慣性をより大きくすることにより捩り振動を伝達し難くでき、ダンパスプリング全体の低剛性化を可能としつつ十分な振動吸収性能を得ることができる。同時に、従来の如くクラッチピストンに１次ダンパスプリングＳ１を配設させたものに比べ、クラッチピストン１１の重量をより低減させることができるので、クラッチピストン１１の応答性（レスポンス）を向上させることができる。
【００２８】
また、本実施形態によれば、保持部１４ａは、出力部材（第２プレート部材１４）の周縁部を折り曲げ加工して形成されたので、捩り角度を大きく設定できるとともに、ダンパスプリング全体の低剛性化を可能としつつ更に十分な振動吸収性能を得ることができる。更に、出力部材は、中間伝達部材１２を挟んで形成された第１プレート部材１３と第２プレート部材１４とで構成されるとともに、２次ダンパスプリングＳ２は、当該中間伝達部材１２に形成された貫通孔１２ｂに配設されつつ当該第１プレート部材１３及び第２プレート部材１４にそれぞれ形成された切欠１３ｂ、１４ｂにて保持されて成るので、２次ダンパスプリングＳ２を安定して保持することができる。
【００２９】
然るに、上記構成によれば、クラッチピストン１１がライニング１１ａを介してトルコンカバー５における壁５ａ側の内壁面に当接し、その摩擦係合によって両者が連結されると、図７に示すように、クラッチピストン１１が所定角度回転して１次ダンパスプリングＳ１を所定寸法だけ圧縮させる。そして、１次ダンパスプリングＳ１を介して中間伝達部材１２が同方向に押圧され、当該中間伝達部材１２が所定角度回転することで、図８に示すように、２次ダンパスプリングＳ２を所定寸法だけ圧縮させる。これにより、１次ダンパスプリングＳ１と２次ダンパスプリングＳ２とが直列に作用し、振動吸収機能を果たすこととなる。
【００３０】
次に、本発明の技術的優位性を示すための実験について説明する。
本発明に係る実施例として、上記実施の形態と同様の構成のものを用意するとともに、それと比較すべく比較例１〜３を用意した。比較例１は、１次ダンパスプリング及び２次ダンパスプリングを互いに異なる円周上にそれぞれ配設するとともに、それら１次ダンパスプリング及び２次ダンパスプリングが直列に作用するものであって、且つ、クラッチピストンと連結された入力部材に１次ダンパスプリングが保持されたもの、比較例２は、１次ダンパスプリング及び２次ダンパスプリングを互いに異なる円周上にそれぞれ配設するとともに、それら１次ダンパスプリング及び２次ダンパスプリングが直列に作用するものであって、且つ、クラッチピストンに１次ダンパスプリングが保持されたもの、比較例３は、１次ダンパスプリングのみ保持（２次ダンパスプリングがないもの）されたものをそれぞれ用いた。
【００３１】
上記実施例及び比較例１〜３において、エンジン回転数に対する振動伝達率（ｄＢ）を計算するとともに、その求められた値をエンジン回転数を横軸及び振動伝達率（ｄＢ）を縦軸としてグラフ化したところ、図１０の如きものとなった。かかるグラフから、本実施例のものは、ロックアップクラッチ作動領域において、優れた振動伝達特性を有するものであることが分かる。
【００３２】
以上、本実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されず、例えば出力部材を第２プレート部材１４のみ（第１プレート部材１３がないもの）とし、２次ダンパスプリングＳ２の保持形態を変更したものとしてもよい。また、本実施形態においては、１次ダンパスプリングＳ１が同心円上に６つ配設され、且つ、２次ダンパスプリングＳ２が同一円上に６つそれぞれ配設されているが、他の個数の１次ダンパスプリング又は２次ダンパスプリングとしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
１次ダンパスプリングが出力部材に形成された保持部に保持されたロックアップクラッチ装置であれば、外観形状が異なるもの或いは他の機能が付加されたもの等にも適用することができる。
【符号の説明】
【００３４】
１    トルクコンバータ
２    ポンプ
３    タービン
４    ステータ
５    トルコンカバー
６    出力軸
７    クランクシャフト
８    連動部材
９    一方向クラッチ
１０  ロックアップクラッチ装置
１１  クラッチピストン
１２  中間伝達部材
１３  第１プレート部材（出力部材）
１４  第２プレート部材（出力部材）
Ｓ１  １次ダンパスプリング
Ｓ２  ２次ダンパスプリング
【図１】
2011196488.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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