(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トルクを伝達するとともに捩じり振動を吸収・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、
クラッチ動作を行うための円板状のピストンと、
出力回転部材と、
前記ピストンと前記出力回転部材とを回転方向に弾性的に連結するための部材であり、前記ピストンの前記タービン側面に当接して配置された弾性部材と、
前記弾性部材の外周側に配置され、前記タービン及び前記ピストンに対して相対回転可能に支持され、前記弾性部材の前記ピストンと反対側を軸方向から支持するサポート部材と、
を備えたトルクコンバータのロックアップ装置。
【請求項２】
前記サポート部材は前記ピストンによって軸方向に移動不能に支持されている、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。
【請求項３】
前記サポート部材は前記ピストンによって半径方向に移動不能に支持されている、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。
【請求項４】
前記ピストンは、ピストン本体と、前記ピストン本体に固定され前記弾性部材の回転方向両端を支持する入力側部材とを有している、請求項１〜３のいずれかに記載のトルクコンバータのロックアップ装置。
【請求項５】
前記弾性部材は回転方向に直列に作用するように配置された１対の部材からなり、
前記サポート部材は、前記１対の部材の回転方向間に配置されたトルク伝達部をさらに有する、請求項１〜４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。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トルクコンバータのロックアップ装置、特に、ピストンの側方に弾性部材が配置された装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に弾性連結機構は、入力回転部材から出力回転部材にトルクを伝達しつつ、入力回転部材から出力回転部材に伝わる捩り振動を吸収・減衰する。このような弾性連結機構が用いられる構造として、例えば、トルクコンバータ内部に配置されるロックアップ装置が知られている。
【０００３】
トルクコンバータは、３種の羽根車（インペラー，タービン，ステータ）を内部に有し、内部の作動油を介してトルクを伝達する装置である。インペラーは入力側回転体としてのフロントカバーに固定されている。タービンは流体室内でインペラーに対向して配置されている。インペラーが回転すると、インペラーからタービンに作動油が流れ、タービンを回転させることでトルクを出力する。
【０００４】
ロックアップ装置は、タービンとフロントカバーとの間の空間に配置されており、フロントカバーとタービンを機械的に連結することでフロントカバーからタービンにトルクを直接伝達するための機構である。
【０００５】
通常、このロックアップ装置は、フロントカバーに押し付けられることが可能な円板状のピストンと、ピストンの外周部に固定されるリティーニングプレートと、リティーニングプレートにより回転方向及び外周側を支持されるトーションスプリングと、トーションスプリングの両端を回転方向に支持するドリブンプレートとを有している。ドリブンプレートはタービンのタービンシェル等に固定されている。
【０００６】
ロックアップ装置が連結状態になると、トルクはフロントカバーからピストンに伝達され、さらにトーションスプリングを介してタービンに伝えられる。また、ロックアップ装置の弾性連結機構においては、トーションスプリングがリティーニングプレートとドリブン部材との間で回転方向に圧縮され、捩り振動を吸収・減衰する。
【０００７】
トーションスプリングとしては、低剛性・広捩じり角度を達成するため、１対のコイルスプリングが回転方向に直列に作用するように配置された構造がある。１対のコイルスプリングの回転方向間には中間フロート体（遊動子）が配置され、１対のコイルスプリングを連結している。中間フロート体は、例えば、環状部と、環状部から延び１対のコイルスプリング間に延びる爪とから構成されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
前述したロックアップ装置においては、弾性部材はリティーニングプレートによってピストンに対して軸方向に支持されている。そのため、リティーニングプレートの構造が複雑になり、又は弾性部材を保持させるためにリティーニングプレートに所定の強度が必要になる。
【０００９】
本発明の目的は、トルクコンバータのロックアップ装置等の弾性連結機構において弾性部材を保持するための構造を簡単にすることにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載のロックアップ装置は、トルクを伝達するとともに捩じり振動を吸収・減衰するためのトルクコンバータに用いられる装置であって、円板状のピストンと出力回転部材と弾性部材とサポート部材とを備えている。円板状のピストンはクラッチ動作を行うための部材である。弾性部材は、ピストンと出力回転部材とを回転方向に弾性的に連結するための部材であり、ピストンタービン側面に当接して配置されている。サポート部材は、弾性部材の外周側に配置され、タービン及びピストンに対して相対回転可能に支持され、弾性部材のピストンと反対側を軸方向から支持する。
【００１１】
この装置では、サポート部材が弾性部材の軸方向片側を支持しているため、弾性部材を保持するための構造が簡単になる。
【００１２】
請求項２記載のトルクコンバータのロックアップ装置では、請求項１において、サポート部材はピストンによって軸方向に移動不能に支持されている。
【００１３】
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では、請求項１又は２において、サポート部材はピストンによって半径方向に移動不能に支持されている。
【００１４】
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では、請求項１〜３のいずれかにおいて、ピストンは、ピストン本体と、ピストン本体に固定され弾性部材の回転方向両端を支持する入力側部材とを有している。
【００１５】
請求項５に記載のトルクコンバータのロックアップ装置では、弾性部材は回転方向に直列に作用するように配置された１対の部材からなる。サポート部材は、１対の部材の回転方向間に配置されたトルク伝達部をさらに有する。
【００１６】
【発明の実施の形態】
Ａ．第１実施形態
（１）トルクコンバータの基本構造
図１は本発明の一実施形態が採用されたトルクコンバータ１の縦断面概略図である。トルクコンバータ１は、エンジンのクランクシャフト２からトランスミッションの入力シャフト３にトルクを伝達するための装置である。図１の左側に図示しないエンジンが配置され、図１の右側に図示しないトランスミッションが配置されている。図１に示すＯ−Ｏがトルクコンバータ１の回転軸である。また、図４の矢印Ｒ１がトルクコンバータ１の回転方向駆動側を表しており、矢印Ｒ２がその反対側を表している。
【００１７】
トルクコンバータ１は、主に、フレキシブルプレート４とトルクコンバータ本体５とから構成されている。フレキシブルプレート４は、円板状の薄い部材からなり、トルクを伝達するとともにクランクシャフト２からトルクコンバータ本体５に伝達される曲げ振動を吸収するための部材である。したがって、フレキシブルプレート４は、回転方向にはトルク伝達に十分な剛性を有しているが、曲げ方向には剛性が低くなっている。
【００１８】
トルクコンバータ本体５は、３種の羽根車（インペラー２１、タービン２２、ステータ２３）からなるトーラス形状の流体作動室６と、ロックアップ装置７とから構成されている。
【００１９】
フロントカバー１１は、円板状の部材であり、フレキシブルプレート４に近接して配置されている。フロントカバー１１の内周端にはセンターボス１６が溶接により固定されている。センターボス１６は、軸方向に延びる円筒形状の部材であり、クランクシャフト２の中心孔内に挿入されている。
【００２０】
フレキシブルプレート４の内周部は複数のボルト１３によってクランクシャフト２の先端面に固定されている。フロントカバー１１の外周側かつエンジン側面には、円周方向に等間隔で複数のナット１２が固定されている。このナット１２内に螺合するボルト１４がフレキシブルプレート４の外周部をフロントカバー１１に固定している。
【００２１】
フロントカバー１１の外周部には、軸方向トランスミッション側に延びる外周側筒状部１１ａが形成されている。この外周側筒状部１１ａの先端にインペラー２１のインペラーシェル２６の外周縁が溶接によって固定されている。この結果、フロントカバー１１とインペラー２１とによって、内部に作動油が充填された流体室が形成されている。インペラー２１は、主に、インペラーシェル２６と、その内側に固定された複数のインペラーブレード２７と、インペラーシェル２６の内周部に固定されたインペラーハブ２８とから構成されている。
【００２２】
タービン２２は流体室内でインペラー２１に対して軸方向に対向して配置されている。タービン２２は、主に、タービンシェル３０と、そのインペラー側の面に固定された複数のタービンブレード３１と、タービンシェル３０の内周縁に固定されたタービンハブ３２とから構成されている。タービンシェル３０とタービンハブ３２とは複数のリベット３３によって固定されている。
【００２３】
タービンハブ３２の内周面には、入力シャフト３に係合するスプラインが形成されている。これによりタービンハブ３２は入力シャフト３と一体回転するようになっている。
【００２４】
ステータ２３は、タービン２２からインペラー２１に戻る作動油の流れを整流するための機構である。ステータ２３は樹脂やアルミ合金等で鋳造により一体に製作された部材である。ステータ２３はインペラー２１の内周部とタービン２２の内周部と間に配置されている。ステータ２３は、主に、環状のステータシェル３５と、シェル３５の外周面に設けられた複数のステータブレード３６とから構成されている。ステータシェル３５はワンウェイクラッチ３７を介して筒状の固定シャフト３９に支持されている。固定シャフト３９は入力シャフト３の外周面とインペラーハブ２８の内周面との間を延びている。
【００２５】
以上に述べた各羽根車２１，２２，２３の各シェル２６，３０，３５によって、流体室内にトーラス形状の流体作動室６が形成されている。なお、流体室内においてフロントカバー１１と流体作動室６の間には環状の空間９が確保されている。
【００２６】
図に示すワンウェイクラッチ３７はラチェットを用いた構造であるが、ローラやスプラグを用いた構造であってもよい。
【００２７】
フロントカバー１１の内周部とタービンハブ３２との軸方向間には第１スラストベアリング４１が配置されている。この第１スラストベアリング４１が設けられた部分において、半径方向に作動油が連通可能な第１ポート１７が形成されている。第１ポート１７は、入力シャフト３内に設けられた油路と、第１油圧室Ａ（後述）と、タービン２２とフロントカバー１１との間の空間内とを連通させている。また、タービンハブ３２とステータ２３の内周部（具体的にはワンウェイクラッチ３７）との間には第２スラストベアリング４２が配置されている。この第２スラストベアリング４２が配置された部分において、半径方向両側に作動油が連通可能な第２ポート１８が形成されている。すなわち、第２ポート１８は、入力シャフト３及び固定シャフト３９の間の油路と、流体作動室６とを連通させている。さらに、ステータ２３（具体的にはシェル３５）とインペラー２１（具体的にはインペラーハブ２８）との軸方向間には第３スラストベアリング４３が配置されている。この第３スラストベアリング４３が配置された部分において、半径方向両側に作動油が連通可能な第３ポート１９が形成されている。すなわち、第３ポート１９は、固定シャフト３９及びインペラーハブ２８との間の油路と、流体作動室６とを連通させている。なお、各油路は、図示しない油圧回路に接続されており、独立して第１〜第３ポート１７〜１９に作動油の供給・排出が可能となっている。
（２）ロックアップ装置の構造
ロックアップ装置７は、タービン２２とフロントカバー１１との間の空間９に配置されており、必要に応じて両者を機械的に連結するための機構である。ロックアップ装置７は、全体が円板状になっており、空間９を概ね軸方向に分割している。ここでは、フロントカバー１１とロックアップ装置７との間の空間を第１油圧室Ａとし、ロックアップ装置７とタービン２２との間の空間を第２油圧室Ｂとする。
【００２８】
ロックアップ装置７は、クラッチ及び弾性連結機構の機能を有し、主に、ピストン７１と、ドリブン部材７３と、複数のトーションスプリング７４、スプリングホルダー７５とから構成されている。
【００２９】
ピストン７１は、クラッチ連結・遮断を行うための部材であり、さらには弾性連結機構としてのロックアップ装置７における入力部材として機能する。ピストン７１は中心孔が形成された円板形状である。ピストン７１は、空間９を概ね軸方向に分割するように空間９内の半径全体にわたって延びている。ピストン７１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７１ｂが形成されている。内周側筒状部７１ｂはタービンハブ３２の外周面によって回転方向及び軸方向に移動可能に支持されている。なお、タービンハブ３２の外周面には、内周側筒状部７１ｂに当接することでピストン７１の軸方向トランスミッション側への移動を制限するためのフランジ３２ａが形成されている。さらに、タービンハブ３２の外周面には内周側筒状部７１ｂの内周面に当接する環状のシールリング３２ｂが設けられている。これにより、ピストン７１の内周縁において軸方向のシールがされている。さらに、ピストン７１の外周側には摩擦連結部７１ｃが形成されている。摩擦連結部７１ｃは、半径方向に所定の長さを有する環状部分であり、軸方向両面が軸方向に対して垂直な面となっている平面形状である。摩擦連結部７１ｃの軸方向エンジン側には環状の摩擦フェーシング７６が張られている。このように、ピストン７１とフロントカバー１１の平坦な摩擦面とによって、ロックアップ装置７のクラッチが構成されている。
【００３０】
ドライブ部材７２は、ピストン７１に固定され、ピストン７１のトルクをトーションスプリング７４に伝達するための部材である。ドライブ部材７２は、図４に示すように、環状の固定部７２ａと、固定部７２ａから半径方向外方に延びる複数の爪部７２ｂと、固定部７２ａから半径方向外方に延びる複数の弧状部７２ｃとから構成されている。固定部７２ａは、ピストン７１に当接しており、複数のかしめ７１ｆによって固定されている。各爪部７２ｂは、半径方向外方に延び、さらに軸方向エンジン側に凸となるように湾曲し、さらに軸方向トランスミッション側に延びている。この実施形態では合計４つの爪部７２ｂが形成されている。なお、爪部７２ｂの湾曲部分はピストン７１の摩擦連結部７１ｃに当接している。
【００３１】
弧状部７２ｃは、爪部７２ｂの回転方向間に形成されており、固定部７２ａの外周にそって弧状に長く延びている。弧状部７２ｃは、半径方向外方に向かって延びており、全体として軸方向トランスミッション側に傾いている。弧状部７２ｃは半径方向内側から外側に向かって、第１部分７２ｄ、第２部分７２ｅ、第３部分７２ｆとから構成されている。第１部分７２ｄは爪部７２ｂ同士の回転方向間にわたって全体的に形成されている。第２部分７２ｅは第１部分７２ｄからさらに外周側に延びる部分である。第２部分７２ｅは第１部分７２ｄより回転方向長さが短く、第１部分７２ｄの回転方向中間に位置している。したがって、第２部分７２ｅは、爪部７２ｂから回転方向に離れた回転方向端面を有している。第３部分７２ｆは第２部分７２ｅからさらに外周側に延びる部分である。第３部分７２ｆは第２部分７２ｅより回転方向長さが短く、第２部分７２ｅの回転方向中間に位置している。第３部分７２ｆはスプリングホルダー７５（後述）を半径方向及び軸方向に支持するため部分である。
【００３２】
ドライブ部材７２の各爪部７２ｂ同士の回転方向間すなわち弧状部７２ｃの外周側は、それぞれ弧状のばね収容部になっている。この実施形態では４つのばね収容部が形成されている。
【００３３】
各ばね収容部すなわち爪部７２ｂ同士の回転方向間には１対のトーションスプリング７４ａ，７４ｂが回転方向に直列に作用するように配置されている。すなわち、全体で合計８個のトーションスプリング７４が用いられている。ここでのトーションスプリングとは、回転方向に延びるコイルスプリングであるが、コイルスプリング単体の物のみならず、コイルスプリング内にさらに小コイルスプリングや弾性体を組みあわせたものをも含む場合がある。また、各ばね収容部において、回転方向Ｒ１側のものをトーションスプリング７４ａとし、回転方向Ｒ２側のものをトーションスプリング７４ｂとする。爪部７２ｂは、トーションスプリング７４ａのＲ１側端に当接又は近接し、トーションスプリング７４ｂのＲ２側端に当接又は近接している。
【００３４】
スプリングホルダー７５は、ドライブ部材７２に組みつけられ、ピストン７１、ドライブ部材７２及びドリブン部材７３に対して相対回転可能となっている。スプリングホルダー７５は、環状の板金製部材であり、ピストン７１の摩擦連結部７１ｃ外周縁の軸方向トランスミッション側に配置されている。スプリングホルダー７５は、主に、筒状部７５ａと、その軸方向トランスミッション側端から半径方向内方に延びる環状部７５ｂとから構成されている。筒状部７５ａはトーションスプリング７４の外周側に配置されている。環状部７５ｂは、外周部と、そこから軸方向エンジン側にプレス加工で押し下げられた内周部とを有している。環状部７５ｂの外周部と内周部の境には内周面７５ｇが形成されている。内周面７５ｇは、ドライブ部材７２の第３部分７２ｆの外周面に当接している。この当接によって、スプリングホルダー７５はドライブ部材７２及びピストン７１に対して半径方向の位置決めされている。この半径方向支持部分のインロー部は、プレス破断面で構成されているため、形成が容易である。さらに、環状部７５ｂの内周部は、ドライブ部材７２の第３部分７２ｆの軸方向エンジン側に位置している。この構造によって、スプリングホルダー７５はドライブ部材７２及びピストン７１に対して軸方向トランスミッション側に外れないようになっている。
【００３５】
スプリングホルダー７５の環状部７５ｂの内周縁には複数の爪部７５ｃが形成されている。爪部７５ｃは、回転方向に並んで複数形成され、軸方向エンジン側に延びている。爪部７５ｃは、ドライブ部材７２の第３部分７２ｆに対応して、つまり爪部７２ｂ同士の回転方向中間位置に形成されている。爪部７５ｃは１対のトーションスプリング７４ａ，７４ｂ間に延び、両者を回転方向に連結するためのトルク伝達部として機能している。なお、爪部７５ｃの先端は、ドライブ部材７２の爪部７２ｂの湾曲部分に近接しており、それによりスプリングホルダー７５はドライブ部材７２及びピストン７１に対して軸方向トランスミッション側への移動が制限されている。
【００３６】
以上に述べたようにして、スプリングホルダー７５は、ドライブ部材７２にガイドされた状態で（半径方向及び軸方向に移動不能に係合した状態で）、回転方向に移動可能となっている。言い換えると、スプリングホルダー７５は、制限部としてのドライブ部材７２によって相対回転自在にかつ半径方向外方への移動が制限されるように支持されている。このような構造によって、スプリングホルダー７５は、遠心力によって半径方向外側に移動するトーションスプリング７４の荷重を支持することができるため、ピストン７１の外周縁にばねを受けるための筒状部を設ける必要がない。
【００３７】
なお、スプリングホルダー７５の環状部７５ｂには、組み付け時にドライブ部材７２の爪部７２ｂが貫通するための複数の切り欠き７５ｄが形成されている。また、筒状部７５ａにおいて切り欠き７５ｄに対応する部分の軸方向エンジン側端には他の部分より軸方向に突出する突出部７５ｅが形成されている。突出部７５ｅは切り欠き７５ｄによる剛性が低くなることを補償して回転方向のバランスを維持するための構造である。また、筒状部７５ａにおいて爪部７５ｃに対応する軸方向エンジン側端には他の部分より軸方向に凹む切り欠き７５ｆが形成されている。切り欠き７５ｆは爪部７５ｃによる剛性が高くなることを補償して回転方向のバランスを維持するための構造である。
【００３８】
ドリブン部材７３はトーションスプリング７４からのトルクをタービン２２に伝達するための部材である。ドリブン部材７３は、タービン２２のタービンシェル３０の外周側に設けられた板金製の環状部材である。ドリブン部材７３は、タービンシェル３０に固定された環状固定部７３ａと、その外周縁から軸方向エンジン側に延びる複数の爪部７３ｂとを有している。ドリブン部材７３の爪部７３ｂは、ドライブ部材７２の爪部７２ｂに対応して形成されており、爪部７２ｂの湾曲部分内に延びている。爪部７３ｂは、ドライブ部材７２の爪部７２ｂと同等の回転方向幅を有しており、爪部７２ｂと同様に、トーションスプリング７４ａの回転方向Ｒ１側端及びトーションスプリング７４ｂの回転方向Ｒ２側端に当接又は近接している。
【００３９】
爪部７３ｂはドライブ部材７２に対して軸方向に移動可能である。すなわち、ピストン７１はトーションスプリング７４に係合した状態を維持しつつ油圧変化によって軸方向に移動可能である。
【００４０】
爪部７３ｂは、ドライブ部材７２の第２部分７２ｅ同士の回転方向中間位置にあり、第２部分７２ｅの回転方向端面から所定角度回転方向に離れている。爪部７３ｂが第２部分７２ｅの回転方向端面に当接するまでは、ドリブン部材７３はドライブ部材７２に対して相対回転可能である。言い換えると、ドライブ部材７２の第２部分７２ｅとドリブン部材７３の爪部７３ｂとによって、両者の相対回転を停止させるためのストッパー機構が形成されている。このように、爪部７３ｂは、トーションスプリング７４に対して係合することによってトルク伝達部の機能を有するとともに、弾性連結部のストッパー機構の一部を構成している。このため、ストッパー機構のための特別な構成を設ける必要がなくなる。
（４）ロックアップ装置の動作
トルクコンバータ１の速度比が上がり、入力シャフト３が一定の回転数に達すると、第１ポート１７から第１油圧室Ａの作動油が排出される。この結果、第１油圧室Ａと第２油圧室Ｂとの油圧差によって、ピストン７１がフロントカバー１１側に移動させられ、摩擦フェーシング７６がフロントカバー１１の平坦な摩擦面に押し付けられる。この結果、フロントカバー１１のトルクは、ピストン７１からトーションスプリング７４を介してドリブン部材７３に伝達される。さらにトルクはドリブン部材７３からタービン２２に伝達される。すなわち、フロントカバー１１が機械的にタービン２２に連結され、フロントカバー１１のトルクがタービン２２を介して直接入力シャフト３に出力される。
【００４１】
以上に述べたロックアップ連結状態において、ロックアップ装置７は、トルクを伝達するとともにフロントカバー１１から入力される捩り振動を吸収・減衰する。具体的には、フロントカバー１１からロックアップ装置７に捩り振動が入力されると、トーションスプリング７４がピストン７１とドリブン部材７３との間で回転方向に圧縮される。さらに具体的には、トーションスプリング７４はドライブ部材７２の爪部７２ｂとドリブン部材７３の爪部７３ｂとの間で回転方向に圧縮される。このとき、１対のトーションスプリング７４ａ，７４ｂが回転方向に直列に作用するため、低剛性・広捩じり角の捩じり特性が得られる。
【００４２】
以上のように捩り振動が入力されてトーションスプリング７４が圧縮を繰り返す際に、遠心力によってトーションスプリング７４は半径方向外側に移動し、スプリングホルダー７５に摺動する。しかし、スプリングホルダー７５はトーションスプリング７４とともに回転方向に移動する部材であるため、両部材間での摺動抵抗はきわめて小さい。したがって、捩り振動吸収性能が十分に維持されている。
（６）本発明の有利な効果
ａ）スプリングホルダー７５は、ドライブ部材７２の弧状部７２ｃによって半径方向移動を制限されながら、筒状部７５ａによってトーションスプリング７４の外周側を支持している。このように、スプリングホルダー７５によってトーションスプリング７４の外周側への移動を制限することによって、円板状のピストン７１の外周側筒状部を省略できる。
【００４３】
ｂ）スプリングホルダー７５は１対のトーションスプリング７４ａ，７４ｂに対して中間フロート体として機能しており、簡単な構造によってピストンの外周側筒状部を省略可能としている。
【００４４】
ｃ）このロックアップ装置７では、構造が簡単になり、部品点数も少なくなり、コストダウンや軽量化が図れる。特に、スプリングホルダー７５の構造が簡素化したことで、軽量化や設備開発工数が削減された。
【００４５】
特に、ドライブ部材７２はトルク伝達機能しか有しておらずトーションスプリングを保持する機能を有していないため、構造が簡単になり、軽量化や薄肉化が実現可能である。
【００４６】
ｄ）スプリングホルダー７５はトーションスプリング７４の軸方向トランスミッション側のみを支持しているため、トーションスプリング７４はピストン７１に直接当接している。この結果トーションスプリング７４はコイル径を十分に大きくすることができ、低剛性を実現するための設計が容易になる。
【００４７】
ｅ）さらに、スプリングホルダー７５、トーションスプリング７４、及びドリブン部材７３を、ピストン７１外周部とタービン２２外周部の間の余ったスペースに配置できるため、スペース効率がよい。つまり、これら部材によってトルクコンバータの軸方向寸法などが極端に大きくなることがない。
Ｂ．第２実施形態
本実施形態においてトルクコンバータの基本構造は前記実施形態と同様である。
【００４８】
ロックアップ装置７は、タービン２２とフロントカバー１１との間の空間９に配置されており、必要に応じて両者を機械的に連結するための機構である。ロックアップ装置７は、全体が円板状になっており、空間９を概ね軸方向に分割している。ここでは、フロントカバー１１とロックアップ装置７との間の空間を第１油圧室Ａとし、ロックアップ装置７とタービン２２との間の空間を第２油圧室Ｂとする。
【００４９】
ロックアップ装置７は、クラッチ及び弾性連結機構の機能を有し、主に、ピストン６１と、ドリブン部材６３と、複数のトーションスプリング６４、スプリングホルダー６５とから構成されている。
【００５０】
ピストン６１は、クラッチ連結・遮断を行うための部材であり、さらには弾性連結機構としてのロックアップ装置７における入力部材として機能する。ピストン６１は中心孔が形成された円板形状である。ピストン６１は、空間９を概ね軸方向に分割するように空間９内の半径全体にわたって延びている。ピストン６１の外周縁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６１ａが形成されている。ピストン６１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６１ｂが形成されている。内周側筒状部６１ｂはタービンハブ３２の外周面によって回転方向及び軸方向に移動可能に支持されている。なお、タービンハブ３２の外周面には、内周側筒状部６１ｂに当接することでピストン６１の軸方向トランスミッション側への移動を制限するためのフランジ３２ａが形成されている。さらに、タービンハブ３２の外周面には内周側筒状部６１ｂの内周面に当接する環状のシールリング３２ｂが設けられている。これにより、ピストン６１の内周縁において軸方向のシールがされている。さらに、ピストン６１の外周側には摩擦連結部６１ｃが形成されている。摩擦連結部６１ｃは、半径方向に所定の長さを有する環状部分であり、軸方向両面が軸方向に対して垂直な面となっている平面形状である。摩擦連結部６１ｃの軸方向エンジン側には環状の摩擦フェーシング６６が張られている。このように、ピストン６１とフロントカバー１１の平坦な摩擦面とによって、ロックアップ装置７のクラッチが構成されている。
【００５１】
ドライブ部材６２は、ピストン６１に固定され、ピストン６１のトルクをトーションスプリング６４に伝達するための部材である。ドライブ部材６２は、環状の固定部６２ａと、固定部６２ａから半径方向外方に延びる複数の爪部６２ｂとから構成されている。固定部６２ａは、ピストン６１に当接しており、かしめ６１ｆによって固定されている。なお、固定部は環状でなくて個々に分割されていてもよい。各爪部６２ｂは半径方向に間隔をあけて軸方向トランスミッション側に延びる２本の爪からなる。なお、爪部６２ｂ同士の回転方向間にはドライブ部材６２の構成部分は設けられていないため、ピストン６１の摩擦連結部６１ｃの軸方向トランスミッション側面が露出している。
【００５２】
スプリングホルダー６５は、ピストン６１に組みつけられ、環状のばね収容空間を形成している。スプリングホルダー６５は、環状の板金製部材であり、ピストン６１の摩擦連結部６１ｃの軸方向トランスミッション側すなわち外周側筒状部６１ａの内周側に配置されている。スプリングホルダー６５は、内周部６５ａが概ね平板形状であり、外周部６５ｂが内周部６５ａから軸方向トランスミッション側に凸となるように湾曲している。外周部６５ｂの外周縁はピストン６１の外周側筒状部６１ａの内周面に、特に先端内周面に近接している。外周側筒状部６１ａの先端には、内周側に延びる突出部６１ｄが形成されている。突出部６１ｄは、環状に形成され、スプリングホルダー６５の外周部６５ｂの軸方向トランスミッション側に当接している。この当接によってスプリングホルダー６５はピストン６１から軸方向トランスミッション側に外れないようになっている。また、スプリングホルダー６５の内周縁には、軸方向エンジン側に延びる筒状部６５ｃが形成されている。ピストン６１の半径方向中間付近には所定角度で回転方向に延びる外周壁を有する支持部６１ｅが形成されている。支持部６１ｅは、ピストン６１の半径方向中間部分において軸方向エンジン側に突出するように絞り加工で形成された部分であり、回転方向に複数形成されている。支持部６１ｅの外周面はスプリングホルダー６５の突出部６１ｄの内周面に当接している。この支持によってスプリングホルダー６５はピストン６１によって半径方向の位置決めがされている。以上に述べたようにして、スプリングホルダー６５は、ピストン６１にガイドされた状態で（半径方向及び軸方向に移動不能に係合した状態で）、回転方向に移動可能となっている。
【００５３】
なお、スプリングホルダー６５の外周部６５ｂの一部には、軸方向エンジン側に突出するように絞り加工で形成されたばね支持部６５ｄが形成されている。ばね支持部６５ｄは、回転方向に間隔をあけて複数形成され、爪部６２ｂ同士の回転方向中間部分に位置している。また、スプリングホルダー６５には、回転方向に長く延びるスリット６５ｅが形成されている。スリット６５ｅは、回転方向に並んで複数形成されており、ドライブ部材６２の爪部６２ｂに対応している。スリット６５ｅは爪部６２ｂに比べて回転方向幅が長くその両端は爪部６２ｂの両端より回転方向外側に位置している。
【００５４】
スプリングホルダー６５とピストン６１（より具体的には、外周側筒状部６１ａ及び摩擦連結部６１ｃ）の間には環状の空間が形成され、さらに環状空間はドライブ部材６２の爪部６２ｂによって回転方向に複数の弧状ばね収容部に分割されている。この実施形態では４つのばね収容部が形成されている。
【００５５】
ばね収容部内には、円周方向に延びるコイルスプリングであるトーションスプリング６４が収容されている。各ばね収容部すなわち爪部６２ｂ同士の回転方向間には１対のトーションスプリング６４ａ，６４ｂが回転方向に直列に作用するように配置されている。すなわち、全体で合計８個のトーションスプリングが用いられている。なお、ここでいう１個のトーションスプリングとは、コイルスプリング単体の物のみならず、コイルスプリング内にさらに小コイルスプリングや弾性体を組みあわせたものをも含む場合がある。また、各ばね収容部において、回転方向Ｒ１側のトーションスプリングをトーションスプリング６４ａとし、回転方向Ｒ２側のトーションスプリングをトーションスプリング６４ｂとする。爪部６２ｂは、トーションスプリング６４ａのＲ１側端に当接又は近接し、トーションスプリング６４ｂのＲ２側端に当接又は近接している。
【００５６】
ドリブン部材６３はトーションスプリング６４からのトルクをタービン２２に伝達するための部材である。ドリブン部材６３は、タービン２２のタービンシェル３０の外周側に設けられた板金製の環状部材である。ドリブン部材６３は、タービンシェル３０に固定された環状固定部６３ａと、その外周縁から軸方向エンジン側に延びる複数の爪部６３ｂとを有している。ドリブン部材６３の爪部６３ｂはスリット６５ｅからスプリングホルダー６５及びピストン６１が形成する環状空間内に挿入されている。爪部６３ｂは、ドライブ部材６２の爪部６２ｂと同等の回転方向幅を有しており、爪部６２ｂと同様に、トーションスプリング６４ａの回転方向Ｒ１側端及びトーションスプリング６４ｂの回転方向Ｒ２側端に当接又は近接している。爪部６３ｂは、爪部６２ｂの２つの爪の半径方向間に延びており、爪部６２ｂに干渉されることなくスリット６５ｅ内を回転方向に移動可能である。
【００５７】
爪部６３ｂはスプリングホルダー６５に対して軸方向に移動可能である。すなわち、ピストン６１はトーションスプリング６４に係合した状態を維持しつつ油圧変化によって軸方向に移動可能である。
【００５８】
ドリブン部材６３の固定部６３ａの内周縁には複数のストッパー爪６３ｃが形成されている。ストッパー爪６３ｃは、固定部６３ａの内周縁から半径方向内方に延びる部分であり、ピストン６１の支持部６１ｅ同士の回転方向間の隙間に延びている。ストッパー爪６３ｃの回転方向幅は支持部６１ｅ同士の回転方向間隙間より短く、ストッパー爪６３ｃが支持部６１ｅに当接するまでは、ピストン６１とドリブン部材６３は相対回転可能である。言い換えると、両者が当接すると、ピストン６１とドリブン部材６３の相対回転が停止する。このようにドリブン部材６３及びピストン６１によってストッパー機構を構成しているため、全体の部品点数が多くならない。
【００５９】
捩り振動が入力されてトーションスプリング６４が圧縮を繰り返す際に、遠心力によってトーションスプリング６４は半径方向外側に移動し、スプリングホルダー６５に摺動する。しかし、スプリングホルダー６５はトーションスプリング６４とともに回転方向に移動する部材であるため、両部材間での摺動抵抗はきわめて小さい。したがって、捩り振動吸収性能が十分に維持されている。
【００６０】
このロックアップ装置７では、複数のトーションスプリング６４は、スプリングホルダー６５とピストン６１によって確保された弧状空間に配置されている。したがって、構造が簡単になり、部品点数も少なくなり、コストダウンや軽量化が図れる。
【００６１】
特に、ドライブ部材６２はトルク伝達機能しか有しておらずトーションスプリングを保持する機能を有していないため、構造が簡単になり、軽量化や薄肉化が実現可能である。
【００６２】
スプリングホルダー６５はトーションスプリング６４の軸方向トランスミッション側のみを支持しているため、トーションスプリング６４はピストン６１に直接当接している。この結果トーションスプリング６４はコイル径を十分に大きくすることができ、低剛性を実現するための設計が容易になる。
【００６３】
さらに、スプリングホルダー６５、トーションスプリング６４、及びドリブン部材６３を、ピストン６１外周部とタービン２２外周部の間の余ったスペースに配置できるため、スペース効率がよい。つまり、これら部材によってトルクコンバータの軸方向寸法などが極端に大きくなることがない。
Ｃ．他の実施形態
ロックアップ装置の構造は前記実施形態に限定されない。例えば、ピストンとフロントカバーとの間に複数のプレートが配置された複板クラッチのロックアップ装置にも本発明を採用できる。
【００６４】
【発明の効果】
本発明に係る弾性連結機構では、中間フロート体が１対の弾性部材を収容した状態で入力回転部材及び出力回転部材の一方に相対回転可能に保持されている。このため、弾性部材を保持するための構造が簡単になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  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。
【図２】  図１の部分拡大図。
【図３】  図２に対応する図であり、図２と異なる位置での断面図。
【図４】  ロックアップ装置の弾性連結部の部分斜視図。
【図５】  本発明の第２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。
【図６】  図５の部分拡大図。
【図７】  図６に対応する図であり、図６と異なる位置での断面図。
【図８】  ロックアップ装置の弾性連結部の部分斜視図。
【符号の説明】
７  ロックアップ装置
１１  フロントカバー
６１  ピストン
６２  ドライブ部材
６３  ドリブン部材
６４  トーションスプリング
６５  スプリングホルダー
【図１】
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【図２】
0003977000.tif 000003
【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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