(57)【要約】【課題】電動車両の発進時の滑りによる動力損失の低減と高負荷時における必要な駆動力の確保との両立を実現することができる電動車両用トルクコンバータを提供すること。【解決手段】入力軸３２に接続されたポンプインペラ２と出力軸３３に接続されたタービンランナ３を対向させて配置し、これらのポンプインペラ２とタービンランナ３との間にステータ４を配置するとともに、作動油圧によってＯＮ／ＯＦＦして所定の条件下において入力軸３２と出力軸３３とを直結するロックアップクラッチ９と、タービンランナ３と出力軸３３との間に設けられたダンパー機構８を設けて構成される電動車両用トルクコンバータ１において、電動車両が発進する低トルク時においてロックアップクラッチ９をＯＮさせるスプリング（与圧機構）２７と、ＯＮ状態にあるロックアップクラッチ９を伝達トルクに応じてＯＦＦさせる解除機構と、を設ける。【選択図】図２
2019190521.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動車両に搭載される電動機駆動ユニットの電動機と減速機との間に配置され、
前記電動機の入力軸に接続されたポンプインペラと前記減速機への出力軸に接続されたタービンランナを対向させて配置し、これらのポンプインペラとタービンランナとの間にステータを配置するとともに、作動油圧によってＯＮ／ＯＦＦして所定の条件下において前記入力軸と前記出力軸とを直結するロックアップクラッチと、前記タービンランナと前記出力軸との間に設けられたダンパー機構を設け、内部にトルク伝達媒体であるオイルを充填して構成される電動車両用トルクコンバータにおいて、
前記電動車両が発進する低トルク時において前記ロックアップクラッチをＯＮさせる与圧機構と、
ＯＮ状態にある前記ロックアップクラッチを伝達トルクに応じてＯＦＦさせる解除機構と、
を設けたことを特徴とする電動車両用トルクコンバータ。
【請求項２】
前記ロックアップクラッチは、作動油圧によって摺動して該ロックアップクラッチをＯＮ／ＯＦＦするピストンを備え、
前記与圧機構は、前記ピストンを前記ロックアップクラッチがＯＮする方向に付勢するスプリングによって構成されることを特徴とする請求項１に記載の電動車両用トルクコンバータ。
【請求項３】
前記ダンパー機構は、前記出力軸に結着された出力部材と、該出力部材に対して所定角度範囲で相対回転可能な入力部材と、これらの入力部材と出力部材の相対回転によって弾性変形してトルク変動を吸収する動力伝達用弾性部材を含んで構成され、
前記解除機構は、前記ダンパー機構の前記入力部材と前記出力部材の相対回転を前記ピストンの摺動に変換するカム機構を備えることを特徴とする請求項２に記載の電動車両用トルクコンバータ。
【請求項４】
前記カム機構は、前記入力部材に係合して該入力部材と共に一体に回転するとともに軸方向に移動可能なピストン部材に形成されたカムと、前記出力部材に形成されたカムとを係合させることによって構成されることを特徴とする請求項３に記載の電動車両用トルクコンバータ。
【請求項５】
前記解除機構は、高負荷域において伝達トルクを増幅させる必要があるときに、ＯＮ状態にある前記ロックアップクラッチをＯＦＦすることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の電動車両用トルクコンバータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動車両（ＥＶ車両）に搭載される電動駆動ユニットに設けられる電動車両用トルクコンバータに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、低炭素社会を目的として、排出ガス規制によるハイブリッド車両（ＨＥＶ車両）（例えば、特許文献１参照）や電動車両（ＥＶ車両）の普及が進んでいるが、電動車両に対しても発進時や牽引時の大きな駆動力へのニーズは依然として高い。
【０００３】
ところが、電動機のみでの高駆動力化を実現するには、電動機のトルクアップが必要となり、電動機の大型化や高重量化が避けられないという問題がある。
【０００４】
上記問題を解決する手段として、電動機を複数設けたり、変速機やトルクコンバータを追加する案が検討されているが、電動機を複数設けることによって高駆動力化を実現することができる反面、コストアップを免れないという問題がある。また、変速機を追加することによって小型モータで高駆動力を確保することができるが、コストアップの問題が発生する。
【０００５】
トルクコンバータを追加すれば、コストアップを抑えつつ必要な駆動力を確保することができる。なお、電動車両に設けられるトルクコンバータは、電動機の出力軸に接続されたポンプインペラと減速機の入力軸に接続されたタービンランナを対向させて配置し、これらのポンプインペラとタービンランナとの間にステータを配置するとともに、作動油圧によってＯＮ／ＯＦＦして所定の条件下において前記出力軸と前記入力軸とを直結するロックアップクラッチを設け、内部にトルク伝達媒体であるオイルを充填して構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１７−０１９３９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところが、一般的なトルクコンバータでは、電動車両の発進時にロックアップクラッチがＯＮ（接続）していないと滑りによる動力損失が生じてしまう。ここで、電動車両に設けられる従来のトルクコンバータの特性を図９に示すが、従来のトルクコンバータにおいては、モータ回転数（ポンプインペラ回転数）とタービン回転数（タービンランナ回転数）との間に差がある間はロックアップクラッチをＯＦＦ（図９には「ＬＣ  ＯＦＦ」と表示）してトルク増幅によってタービントルク（タービンランナへと伝達されるトルク）がモータトルク（電動機の出力トルク）よりも大きくなるようにしている。この場合、モータ回転数とタービン回転数の差分の滑りによる動力損失が不可避的に発生する。
【０００８】
ところで、電動車両においては、駆動源である電動機のトルク変動が小さいために滑らかな発進が可能であり、したがって、発進時にはロックアップクラッチをＯＮ（接続）して滑りによる動力損失を低く抑えることが望ましい。
【０００９】
しかしながら、図９に示すように、発進時にはロックアップクラッチをＯＮさせる作動油圧（ロックアップＯＮ油圧）が０若しくは非常に低いため、ロックアップクラッチをＯＮさせることができない。発進時にロックアップクラッチをＯＮさせるためには、電動オイルポンプ（ＥＯＰ）等の高価なデバイスが必要となり、コストアップを免れない。
【００１０】
そして、従来のトルクコンバータにおいては、図９に示すように、モータ回転数とタービン回転数がほぼ等しくなる時点でロックアップクラッチをＯＮ（図９には「ＬＣ  ＯＮ」と表示）し、電動機の入力軸と減速機への出力軸とを直結し、動力伝達効率を高めるようにしている。
【００１１】
ところが、高負荷域においてロックアップクラッチをＯＮした状態であっても、必要な駆動力を得るためにトルクコンバータのトルク増幅機能を利用したい場合があり、従来のトルクコンバータにおいては、このような要求に応えることができない。
【００１２】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、電動車両の発進時の滑りによる動力損失の低減と高負荷時における必要な駆動力の確保との両立を実現することができる電動車両用トルクコンバータを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するため、本発明は、電動車両に搭載される電動機駆動ユニット（３０）の電動機（３１）と減速機（４０）との間に配置され、前記電動機（３１）の入力軸（３２）に接続されたポンプインペラ（２）と前記減速機（４０）への出力軸（３３）に接続されたタービンランナ（３）を対向させて配置し、これらのポンプインペラ（２）とタービンランナ（３）との間にステータ（４）を配置するとともに、作動油圧によってＯＮ／ＯＦＦして所定の条件下において前記入力軸（３２）と前記出力軸（３３）とを直結するロックアップクラッチ（９）と、前記タービンランナ（３）と前記出力軸（３３）との間に設けられたダンパー機構（８）を設け、内部にトルク伝達媒体であるオイルを充填して構成される電動車両用トルクコンバータ（１）において、前記電動車両が発進する低トルク時において前記ロックアップクラッチ（９）をＯＮさせる与圧機構（２７）と、ＯＮ状態にある前記ロックアップクラッチ（９）を伝達トルクに応じてＯＦＦさせる解除機構と、を設けたことを特徴とする。
【００１４】
本発明にかかるトルクコンバータによれば、電動車両が発進する低トルク時においては、与圧機構によってロックアップクラッチをＯＮさせるようにしたため、発進時の滑りに伴う動力損失を低く抑えることができる。また、ＯＮ状態にあるロックアップクラッチを伝達トルクに応じてＯＦＦさせる解除機構を設けたため、高負荷域において大きな駆動力が必要である場合には、解除機構によってロックアップクラッチをＯＦＦしてトルクコンバータのトルク増幅作用によってトルクを増幅して大きな駆動力を得ることができる。この結果、電動車両の発進時の滑りによる動力損失の低減と高負荷時における必要な駆動力の確保との両立を実現することができる。
【００１５】
また、本発明では、前記ロックアップクラッチ（９）は、作動油圧によって摺動して該ロックアップクラッチ（９）をＯＮ／ＯＦＦするピストン（１８）を備え、前記与圧機構（２７）は、前記ピストン（１８）を前記ロックアップクラッチ（９）がＯＮする方向に付勢するスプリングによって構成されるものとしてもよい。
【００１６】
また、本発明では、前記ダンパー機構（８）は、前記出力軸（３３）に結着された出力部材（１０）と、該出力部材（１０）に対して所定角度範囲で相対回転可能な入力部材（１１，１２）と、これらの入力部材（１１，１２）と出力部材（１０）の相対回転によって弾性変形してトルク変動を吸収する動力伝達用弾性部材（１３）を含んで構成され、前記解除機構は、前記ダンパー機構（８）の前記入力部材（１１，１２）と前記出力部材（１０）の相対回転を前記ピストン（１８）の摺動に変換するカム機構を備えるものとしてもよい。
【００１７】
また、本発明では、前記カム機構は、前記入力部材（１１）に係合して該入力部材（１１）と共に一体に回転するとともに軸方向に移動可能なピストン部材（２８）に形成されたカム（２８Ｃ）と、前記出力部材（１０）に形成されたカム（１０Ｂ）とを係合させることによって構成されるものとしてもよい。
【００１８】
また、本発明では、前記解除機構は、高負荷域において伝達トルクを増幅させる必要があるときに、ＯＮ状態にある前記ロックアップクラッチ（９）をＯＦＦするようにしてもよい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、電動車両の発進時の滑りによる動力損失の低減と高負荷時における必要な駆動力の確保との両立を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明にかかる電動車両用トルクコンバータを備える電動駆動ユニットの構成を示すスケルトン図である。
【図２】本発明にかかる電動車両用トルクコンバータの半裁断面図である。
【図３】本発明にかかる電動車両用トルクコンバータのダンパー機構を構成する入力部材と出力部材およびピストン部材の斜視図である。
【図４】本発明にかかる電動車両用トルクコンバータのピストン部材と出力部材要部の斜視図である。
【図５】図２のＡ部拡大詳細図である。
【図６】（ａ）〜（ｃ）は解除機構の作用を示す図５のＢ−Ｂ線断面図である。
【図７】本発明にかかる電動車両用トルクコンバータの解除機構における入出力部材の相対角度と入力トルクとの関係を示す図である。
【図８】本発明にかかる電動車両用トルクコンバータの特性図である。
【図９】従来の電動車両用トルクコンバータの特性図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００２２】
［電動駆動ユニットの構成］
まず、本発明にかかる電動車両用トルクコンバータ（以下、単に「トルクコンバータ」と称する）を備える電動駆動ユニットの構成を図１に基づいて以下に説明する。
【００２３】
図１は電動駆動ユニットの構成を示すスケルトン図であり、図示の電動機駆動ユニット３０は、電動車両（ＥＶ車両）に搭載されるものであって、駆動源である電動機３１を備えている。ここで、電動機３１は、本実施の形態では３相のブラシレスモータで構成されており、そのハウジング（不図示）内に回転可能に収容された中空のロータ３１ａと、このロータ３１ａの周囲に固設されたリング状のステータ３１ｂを備えている。そして、図示しないが、ロータ３１ａには永久磁石が内蔵されており、ステータ３１ｂには、３相分のコイルが巻装されている。
【００２４】
上記電動機３１のロータ３１ａの軸中心には、車幅方向（図１の左右方向）に沿って配置された円筒状の入力軸３２が挿通固着されており、この入力軸３２は、本発明にかかるトルクコンバータ１のポンプインペラ２に連結されている。ここで、本発明にかかるトルクコンバータ１の構成の詳細は後述するが、このトルクコンバータ１は、前記ポンプインペラ２に対向して配置されたタービンランナ３と、該タービンランナ３に取り付けられたダンパー機構８と、ロックアップクラッチ９を備えている。
【００２５】
上記トルクコンバータ１のタービンランナ３の中心からは出力軸３３が前記入力軸３２の軸中心を貫通して車幅方向に沿って水平に延びており、この出力軸３３の端部（図１の右端部）には、減速機４０の小径のギヤ４１が固定されている。そして、このギヤ４１は、出力軸３３に対して平行に配置されたカウンタ軸４２に固定された大径のギヤ４３に噛合している。また、カウンタ軸４２には、小径のギヤ４４が固定されており、このギヤ４４は、ディファレンシャル装置（差動装置）５０に固定された大径のリングギヤ４５に噛合している。ここで、互いに噛合する大小異径のギヤ４１とギヤ４３およびギヤ４４とリングギヤ４５は、減速機４０において減速ギヤ列をそれぞれ構成している。
【００２６】
上記ディファレンシャル装置５０は、これに入力されるトルクを二分して左右の車軸５１に伝達するものであって、左右の車軸５１の端部には左右の駆動輪６０がそれぞれ取り付けられている。
【００２７】
以上のように構成された電動機駆動ユニット３０において、駆動源である電動機３１が起動されて該電動機３１のロータ３１ａと共に入力軸３２が回転すると、その回転は、トルクコンバータ１を経て出力軸３３に伝達されて該出力軸３３が回転する。なお、トルクコンバータ１とこれに設けられたダンパー機構８およびロックアップクラッチ９の詳細については後述する。
【００２８】
そして、出力軸３３の回転は、減速ギヤ列を構成するギヤ４１，ギヤ４３を経て減速されてカウンタ軸４２へと伝達され、このカウンタ軸４２の回転は、減速ギヤ列を構成するギヤ４４とリングギヤ４５を経てディファレンシャル装置５０へと伝達される。ディファレンシャル装置５０においては、これに伝達されるトルクが二分されて左右の車軸５１へと伝達されるため、左右の車軸５１に取り付けられた左右の駆動輪６０がそれぞれ回転駆動されて電動車両が走行する。
【００２９】
［トルクコンバータの構成］
次に、本発明にかかるトルクコンバータ１の構成の詳細を図２〜図６に基づいて以下に説明する。
【００３０】
図２は本発明にかかる車両用トルクコンバータの半裁断面図、図３はダンパー機構の入力部材と出力部材およびピストン部材の斜視図、図４は同ダンパー機構のピストン部材と出力部材要部の斜視図、図５は図２のＡ部拡大詳細図、図６（ａ）〜（ｃ）は図５のＢ−Ｂ線断面図であり、図示のトルクコンバータは、図１に示す電動機から入力軸へと出力される動力をトルク伝達媒体であるオイルを介して出力軸へと伝達するものであって、滑らかなクラッチ機能とトルク増幅機能を備えるものである。
【００３１】
図２に示すトルクコンバータ１は、図１に示す入力軸３２によって回転駆動されるポンプインペラ２と、このポンプインペラ２に対向して配置されたタービンランナ３を備えており、これらのポンプインペラ２とタービンランナ３との間には、ステータ４が配置されている。
【００３２】
上記ポンプインペラ２は、椀状のポンプシェル２Ａの外周部に近い内面に複数のインペラブレード２ａを周方向に等角度ピッチで配列して構成されており、ポンプシェル２Ａは、同じく椀状のコンバータカバー５に結着されている。そして、これらのポンプシェル２Ａとコンバータカバー５によって密閉空間Ｓが形成されており、この密閉空間Ｓには、トルク伝達媒体として粘度の低いオイルが充填されている。
【００３３】
前記タービンランナ３もポンプインペラ２と同様に、椀状のタービンシェル３Ａの外周部に近いポンプインペラ２に対向する内面に複数のタービンブレード３ａを周方向に等角度ピッチで配列して構成されている。そして、ポンプインペラ２とタービンランナ３との間には、羽根車である前記ステータ４が配置されており、このステータ４の外周には、オイルの流れを整流してトルク増幅を行うための複数のステータブレード４ａが周方向に等角度ピッチで配列されている。なお、このステータ４にはワンウェイクラッチ６が設けられており、ステータ４は、ワンウェイクラッチ６の作用によって静止または空転することができる。ここで、ポンプインペラ２とステータ４とは、両者間に介設された軸受（スラストベアリング）７によって相対回転可能に支持されている。
【００３４】
ところで、本実施の形態にかかるトルクコンバータ１においては、前記密閉空間Ｓのタービンランナ３とコンバータカバー５との間には、ダンパー機構８とロックアップクラッチ（ＬＣ）９が収容されている。
【００３５】
上記ダンパー機構８は、図１に示す電動機３１のトルク変動を吸収するためのものであって、図１に示す出力軸３３にスプライン嵌合によって結着された円板状の出力部材１０と、この出力部材１０の外周から径方向外方に向って延びるフランジ部１０Ａの両側に相対回転可能に配置されたリング状の入力部材１１，１２と、出力部材１０と両入力部材１１，１２の間に縮装された４つの圧縮コイルスプリング１３（図３参照）を含んで構成されている。なお、ダンパー機構８とステータ４とは、両者間に介設された軸受（スラストベアリング）１４によって相対回転可能に支持されている。また、４つの圧縮コイルスプリング１３は、周方向に等角度ピッチで配置されている（図３参照）。
【００３６】
ここで、両入力部材１１，１２は複数（６つ）の連結ピン１５によって連結されており、各連結ピン１５は、出力部材１０のフランジ部１０Ａに形成された周方向に長い６つの長孔１０ａ（図３参照）を貫通している。なお、図３に示すように、６つの長孔１０ａは、周方向に等角度ピッチ（６０°ピッチ）で形成されている。
【００３７】
したがって、各連結ピン１５が出力部材１０のフランジ部１０Ａに形成された各長孔１０ａ内を周方向に移動し得る角度範囲において両入力部材１１，１２は出力部材１０に対して相対回転可能である。また、同様に両入力部材１１，１２とタービンランナ３（タービンシェル３Ａ）とは、連結ピン１６によって連結されており、連結ピン１６が出力部材１０のフランジ部１０Ａに形成された長孔１０ｂを貫通することによって、両入力部材１１，１２とタービンランナ３とは所定の角度範囲（連結ピン１６が長孔１０ｂ内で周方向に移動し得る角度範囲）で出力部材１０に対して相対回転可能であって、後述のようにタービンランナ３を経て伝達される電動機３１のトルク変動は、ダンパー機構８の両入力部材１１，１２と出力部材１０との相対回転に伴う４つの圧縮コイルスプリング１３の弾性変形によって吸収される。
【００３８】
前記ロックアップクラッチ（ＬＣ）９は、ハブ１７の外周に軸方向（図２の左右方向）に摺動可能にスプライン嵌合したリングプレート状のピストン１８と、このピストン１８の外周部に設けられた摩擦クラッチ１９によって構成されている。ここで、コンバータカバー５の内面にはリテーナ２０が結着されており、両入力部材１１，１２の外周部には、リテーナ２１がピン２２によって取り付けられている。そして、摩擦クラッチ１９は、その外周部がリテーナ２０の内周に軸方向に移動可能に係合する２枚の摩擦プレート２３と、その内周部がリテーナ２１の外周に軸方向に移動可能に係合する２枚のディスクプレート２４を備えており、これらの摩擦プレート２３とディスクプレート２４とは軸方向に交互に配置されている。
【００３９】
上述のように軸方向に交互に配置された各２枚の摩擦プレート２３とディスクプレート２４は、リテーナ２０の内周に固定されたストッパ２５とピストン１８の外周部によって挟持されており、これらは皿バネ２６によってストッパ２５側に付勢されている。
【００４０】
ここで、密閉空間Ｓ内には、ピストン１８によって区画された締結室Ｓ１と開放室Ｓ２が形成されており、不図示のオイルポンプから作動油（圧油）が締結室Ｓ１に供給されると、この作動油の圧力を受けるピストン１８が図２の右方へと移動して摩擦クラッチ１９の摩擦プレート２３とディスクプレート２４をストッパ２５に押圧するため、これらの摩擦プレート２３とディスクプレート２４が係合状態となって両者間に発生する摩擦抵抗力によって動力を伝達することができ、ロックアップクラッチ９がＯＮ（接続）状態となる。これに対して、不図示のオイルポンプから作動油が開放室Ｓ２へと供給されると、この作動油の圧力を受けるピストン１８が図２の左方へと移動して摩擦クラッチ１９の摩擦プレート２３とディスクプレート２４との係合状態を解除するため、ロックアップクラッチ９がＯＦＦ（切断）状態となる。
【００４１】
ところで、本実施の形態では、電動車両が発進する低トルク時（ロックアップクラッチ９をＯＮさせるために必要な圧力の作動油を締結室Ｓ１へと供給することができない状態のとき）においてロックアップクラッチ９をＯＮさせる与圧機構が設けられており、この与圧機構は、ロックアップクラッチ９のピストン１８とコンバータカバー５との間に縮装されたスプリング（コイルスプリング）２７によって構成されている。
【００４２】
また、本実施の形態では、ＯＮ状態にあるロックアップクラッチ９を伝達トルクに応じてＯＦＦさせる解除機構が設けられている。この解除機構は、ＯＮ状態にあるロックアップクラッチ９を経てダンパー機構８へと伝達される電動機３１のトルク（入力トルク）によってダンパー機構８の入力部材１１，１２と出力部材１０とが相対回転すると、この相対回転をピストン部材２８の軸方向の変位に変換するカム機構を備えている。
【００４３】
ここで、上記ピストン部材２８は、図４に詳細を示すように、リングプレート状の本体部２８Ａの一方の面（ピストン１８に対向する側の面）に６つの押圧突起２８Ｂを周方向に等角度ピッチ（６０°ピッチ）で一体に突設し、他方の面（出力部材１０に対向する側の面）に４つのカム２８Ｃを周方向に等角度ピッチ（９０°ピッチ）で一体に突設して構成されている。そして、このピストン部材２８は、これに突設された押圧突起２８Ｂの隣接するもの同士の間に形成された切欠き状の係合溝２８ａに、一方の入力部材１１の内周部に形成された６つの爪状の係合片１１ａが係合することによって該入力部材１１と一体に回転するよう組み付けられている。なお、入力部材１１に形成された６つの係合片１１ａは、周方向に等角度ピッチ（６０°ピッチ）で配置されている。
【００４４】
他方、図４に示すように、ダンパー機構８の出力部材１０のピストン部材２８に対向する面の中心部周りには、周方向に４つのカム１０Ｂが等角度ピッチ（９０°ピッチ）で一体に突設されており、これらのカム１０Ｂとピストン部材２８に突設された前記カム２８Ｃとは係合可能であって、これらのカム１０Ｂ，２８Ｃによって前記カム機構が構成されている。なお、ピストン部材２８に突設された各カム２８Ｃと出力部材１０に突設された各カム１０Ｂには、テーパ面（斜面）状のカム面１０ｃがそれぞれ形成されている。なお、図２に示すように、ピストン部材２８とピストン１８とは、両者の間に介設された軸受（スラストベアリング）２９によって相対回転可能に支持されている。
【００４５】
［トルクコンバータの作用］
次に、以上のように構成されたトルクコンバータ１の作用について説明する。
【００４６】
電動車両においては、駆動源である電動機３１（図１参照）のトルク変動が小さいために滑らかな発進が可能であり、したがって、発進時にはロックアップクラッチ９をＯＮ（接続）して滑りによる動力損失を低く抑えることが望ましいことは前述の通りである。
【００４７】
しかしながら、電動車両の発進時にはロックアップクラッチ９をＯＮさせる作動油圧（ロックアップＯＮ油圧）が０若しくは非常に低いため、従来はロックアップクラッチ９をＯＮさせることができなかった。
【００４８】
しかるに、本実施の形態では、予圧機構としてのスプリング２７をロックアップクラッチ９のピストン１８とコンバータカバー５との間に縮装し、十分な作動油圧が得られない発進時においても、スプリング２７によってピストン１８を図１の右方に押圧して摩擦クラッチ１９を接続するようにしたため、ロックアップクラッチ９がＯＮとなり、図１に示す電動機３１の入力軸３２と減速機４０に連なる出力軸３３とが直結される。すなわち、トルクコンバータ１においては、電動機３１の入力軸３２と共に回転するコンバータカバー５の回転がＯＮ状態にあるロックアップクラッチ９とダンパー機構８を経て出力軸３３に直接（オイルを介することなく）伝達されるため、ポンプインペラ２とタービンランナ３との滑り（回転速度差）に伴う動力損失が低く抑えられ、高い動力伝達効率が確保される。ここで、本実施の形態にかかるトルクコンバータ１の特性を図８に示すが、電動車両の発進時においてロックアップクラッチ９がＯＮ状態（図８には「ＬＣ  ＯＮ」と表示）されると、モータ回転数（ポンプインペラ２の回転数）とタービン回転数（タービンランナ３の回転数）が略同一となるために、ポンプインペラ２とタービンランナ３との滑りに伴う動力損失が低く抑えられて高い動力伝達効率が確保される。なお、ロックアップクラッチ９がＯＮされた状態においては、ダンパー機構８へと伝達される電動機３１のトルク変動は、ダンパー機構８における入力部材１１，１２と出力部材１０との相対回転による圧縮コイルスプリング１３の弾性変形によって吸収される。
【００４９】
そして、上述のようにロックアップクラッチ９がＯＮされた状態で電動車両が走行しているときにおいて、電動機３１のトルク（モータトルク）が図８に示すように一定値を超えて高くなると、解除機構によってロックアップクラッチ９がＯＦＦされ、トルクコンバータ１によるトルク増幅作用によってタービントルク（出力軸３３に伝達されるトルク）が高められる。
【００５０】
ここで、解除機構に設けられたカム機構の作用によるロックアップクラッチ９のＯＦＦ動作を図６および図７に基づいて説明する。
【００５１】
図７はダンパー機構８への入力トルクＴに対する入力部材１１，１２と出力部材１０との相対角度（ダンパー捩じれ角度）θとの関係を示す図であり、入力トルクＴが０であるときには、図６（ａ）に示すように、入力部材１１（ピストン部材２８）と出力部材１０との間に相対回転（捩れ）は発生せず、このときの入力部材１１と出力部材１０の相対角度θは０となる。そして、入力トルクＴが図７に示すＴｂまで上昇すると、図６（ｂ）に示すように、入力部材１１（ピストン部材２８）と出力部材１０との間に相対回転が発生し、このときの入力部材１１と出力部材１０との相対角度θは図６（ｂ）および図８に示すようにθｂとなる。
【００５２】
図６（ｂ）に示す状態においても，ピストン部材２８に突設されたカム２８Ｃと出力部材１０に突設されたカム１０Ｂとは係合しないため、ピストン部材２８は、軸方向に移動せず、ロックアップクラッチ９はＯＮ状態を維持している。
【００５３】
そして、入力トルクがさらに増大して図８に示すＴｃまで高められると、ダンパー機構８における入力部材１１（ピストン部材２８）と出力部材１０との相対回転（捩れ）がさらに大きくなって、両者の相対角度θは、図６（ｃ）および図７に示すθｃの値を示す。このとき、図６（ｃ）に示すように、ピストン部材２８に突設されたカム２８Ｃと出力部材１０に突設されたカム１０Ｂとが互いに係合するため、ピストン部材２８が図示矢印方向（図６（ｃ）の左方）へと移動し、該ピストン部材２８の押圧突起２８Ｂが軸受（スラストベアリング）２９を介してピストン１８を同方向に押圧する。この結果、ピストン１８がロックアップクラッチ９をＯＦＦする方向に移動するため、ＯＮ状態にあったロックアップクラッチ９がＯＦＦされ、以下に説明するトルクコンバータ１の作用によって、図８に示すように、タービントルクがモータトルクに対して増幅され、図１に示す出力軸３３に大きな駆動力が伝達される。なお、図８に示すように、ロックアップクラッチ９がＯＦＦの状態（図８には「ＬＣ  ＯＦＦ」と表示）においては、モータ回転数とタービン回転数との間に差が生じるため、ポンプインペラ２とタービンランナ３との滑りに伴う動力損失が発生する。ここで、図６（ｂ），（ｃ）においては、ピストン部材２８の相対回転前の位置（図６（ａ）に示す位置）を破線にて示している。
【００５４】
ここで、ロックアップクラッチ９がＯＦＦ状態にあるときのトルクコンバータ１の作用を以下に説明する。
【００５５】
すなわち、ロックアップクラッチ９がＯＦＦ状態にあるとき、図１に示す電動機３１の入力軸３２に接続されたポンプインペラ２が入力軸３２と一体に回転する。すると、粘性によってポンプインペラ２と共に回転するオイルが遠心力によってポンプインペラ２の外周からタービンランナ３に向かって送り出され、このオイルは、ポンプシェル２Ａの内面に沿ってタービンランナ３へと流れ込む。そして、このタービンランナ３へと流れ込んだオイルが複数のタービンブレード３ａに当たるため、慣性力によってタービンランナ３が回転し、タービンランナ３を回したオイルは、外周から中心に向かい、このタービンランナ３から流れ出る際にも反動力によって当該タービンランナ３を回転させる。
【００５６】
その後、タービンランナ３から流れ出たオイルは、ステータ４によって方向が変えられて中心寄りからポンプインペラ２へと流れ込んで該ポンプインペラ２を回した後、このポンプインペラ２の背面へと回り込んで最初の流れに加わる。このような一連のオイルの流れが繰り返されることによってポンプインペラ２からタービンランナ３へと伝達されるトルクが増幅され、増幅されたトルクは、タービンランナ３からダンパー機構８へと伝達され、該ダンパー機構８によって電動機３１のトルク変動が吸収される。なお、ポンプインペラ２とタービンインペラ３との間に回転差がある間はステータ４は静止してトルク増幅機能を果たすが、ポンプインペラ２とタービンインペラ３の回転速度が近づくとステータ４によるトルク増幅効果が薄れ、ステータ４が却ってオイルの流れを妨げるためにワンウェイクラッチ６の作用によってステータ４がタービンランナ３と共に回転（空転）する。
【００５７】
前述のように、ダンパー機構８へとトルクが伝達されると、該ダンパー機構８の出力部材１０から図１に示す出力軸３３へとトルクが伝達されて該出力軸３３が回転駆動され、この出力軸３３の回転は、図１に示す電動機ユニット３０の減速機４０とディファレンシャル装置５０を経て左右の車軸５１へと伝達され、左右の車軸５１に取り付けられた左右の駆動輪６０がそれぞれ回転駆動される。
【００５８】
以上のように、本実施の形態にかかるトルクコンバータ１によれば、電動車両が発進する低トルク時においては、スプリング２７によって構成された与圧機構によってロックアップクラッチ９をＯＮさせるようにしたため、発進時の滑りに伴う動力損失を低く抑えることができる。また、ＯＮ状態にあるロックアップクラッチ９を伝達トルクに応じてＯＦＦさせる解除機構を設けたため、高負荷域において大きな駆動力が必要である場合には、解除機構によってロックアップクラッチ９をＯＦＦしてトルクコンバータ１のトルク増幅作用によってトルクを増幅して大きな駆動力を得ることができる。この結果、電動車両の発進時の滑りによる動力損失の低減と高負荷時における必要な駆動力の確保との両立を実現することができるという効果が得られる。
【００５９】
なお、以上の実施の形態では、与圧機構をスプリング（コイルスプリング）２７によって構成したが、与圧機構は、スプリング２７以外の任意の手段を用いることができる。
【００６０】
また、以上の実施の形態では、高負荷域においてロックアップクラッチ９をＯＦＦする解除機構として、ダンパー機構８における入力部材１１と出力部材１０との入力トルクによる相対回転をピストン部材２８の軸方向変位に変換するカム機構を利用したものを採用したが、高負荷域においてロックアップクラッチ９をＯＦＦするものであれば、他の任意の機構を用いることができる。
【００６１】
その他、本発明は、以上説明した実施の形態に適用が限定されるものではなく、特許請求の範囲および明細書と図面に記載された技術的思想の範囲内で種々の変形が可能である。
【符号の説明】
【００６２】
１          トルクコンバータ
２          ポンプインペラ
３          タービンランナ
４          ステータ
５          コンバータカバー
６          ワンウェイクラッチ
８          ダンパー機構
９          ロックアップクラッチ
１０        出力部材
１０Ａ      出力部材のフランジ部
１０Ｂ      出力部材のカム
１１，１２  入力部材
１３        圧縮コイルスプリング（動力伝達用弾性部材）
１５，１６  連結ピン
１８        ピストン
１９        摩擦クラッチ
２７        スプリング（与圧機構）
２８        ピストン部材
２８Ａ      ピストン部材の本体部
２８Ｂ      ピストン部材の押圧突起
２８Ｃ      ピストン部材のカム
３０        電動機駆動ユニット
３１        電動機
３２        入力軸
３３        出力軸
４０        減速機
５０        ディファレンシャル装置
６０        駆動輪
【図１】
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【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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