(57)【要約】【課題】車両の燃費を向上させつつ操作性の向上を図ることができる流体式トルク伝達装置を提供する。【解決手段】トルクコンバータ１は、フロントカバー２と、インペラ９と、タービン１０と、ロックアップ装置５と、を有している。ロックアップ装置５は、ピストン５１と、ダンパー機構７と、摩擦発生機構４０と、を有している。摩擦発生機構４０は、ピストン５１とタービン１０との間においてダンパー機構７と並列に作用するヒステリシストルクを摩擦抵抗により発生させる機構であって、第１隙間Ｔ１と、第２隙間Ｔ２と、を有している。第１隙間Ｔ１は、第１角度θ１の範囲内で捩り振動に対する摩擦抵抗の発生を抑制する。第２隙間Ｔ２は、第１角度θ１よりも大きい第２角度θ２の範囲内で捩り振動に対する摩擦抵抗の一部の発生を抑制し、第１隙間Ｔ１よりも大きい。【選択図】図５
2009041737.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フロントカバーと、
前記フロントカバーとともに流体室を形成するインペラーと、
前記流体室内で前記インペラーに対向して配置されたタービンと、
前記タービンに対して回転可能にかつ軸方向に移動可能に設けられ、油圧の変化により前記フロントカバーに押し付けられるピストンと、
前記ピストンと前記タービンとを回転方向に弾性的に連結するダンパー機構と、
前記ピストンと前記タービンとの間において前記ダンパー機構と並列に作用するヒステリシストルクを摩擦抵抗により発生させる機構であって、第１角度の範囲内で捩り振動に対する前記摩擦抵抗の発生を抑制する第１隙間と、前記第１角度よりも大きい第２角度の範囲内で捩り振動に対する前記摩擦抵抗の一部の発生を抑制し前記第１隙間よりも大きい第２隙間と、を有する摩擦発生機構と、
を備えた流体式トルク伝達装置。
【請求項２】
前記摩擦発生機構は、前記ピストンに対して前記第１角度の範囲内で回転可能にかつ軸方向に移動可能に設けられた第１摩擦プレートと、前記第１摩擦プレートに摺動可能に配置され前記タービンに対して一体回転可能にかつ軸方向に移動可能に設けられた第２摩擦プレートと、前記第２摩擦プレートに摺動可能に配置され前記ピストンに対して前記第２角度の範囲内で回転可能にかつ軸方向に移動可能に設けられた第３摩擦プレートと、を有している、
請求項１に記載の流体式トルク伝達装置。
【請求項３】
前記第３摩擦プレートの摩擦面の有効半径は、前記第１摩擦プレートの摩擦面の有効半径と異なっている、
請求項２に記載の流体式トルク伝達装置。
【請求項４】
前記ピストンは、環状のピストン本体と、前記ピストン本体の内周部からトランスミッション側へ延びる内側筒状部と、を有しており、
前記内側筒状部は、半径方向外側へ延びる複数の第１突起を有しており、
前記第１摩擦プレートは、環状の第１本体部と、前記第１本体部から半径方向内側へ延び隣り合う前記第１突起の間に配置された複数の第１内歯と、を有しており、
前記第３摩擦プレートは、環状の第３本体部と、前記第３本体部から半径方向内側へ延び隣り合う前記第１突起の間に配置された複数の第２内歯と、を有しており、
前記第１隙間は、前記第１突起と前記第１内歯との回転方向間に確保されており、
前記第２隙間は、前記第１突起と前記第２内歯との回転方向間に確保されている、
請求項３に記載の流体式トルク伝達装置。
【請求項５】
前記タービンは、タービンシェルと、前記タービンシェルに固定された複数のタービンブレードと、前記タービンシェルに固定されたタービンハブと、を有しており、
前記第２摩擦プレートは、前記タービンシェルおよびタービンハブのうち少なくとも一方により一体回転可能にかつ軸方向に移動可能に支持されている、
請求項４に記載の流体式トルク伝達装置。
【請求項６】
前記タービンハブは、軸方向に移動可能なように前記内側筒状部を半径方向に支持する円筒状のハブ本体と、前記ハブ本体から半径方向外側へ延びる環状の第１フランジ部と、前記第１フランジ部から半径方向外側およびエンジン側へ突出する環状の第２フランジ部と、を有しており、
前記第２フランジ部は、環状の第２フランジ部本体と、前記第２フランジ部本体の内周部から半径方向内側へ延びる複数の第２突起と、を有しており、
前記第２摩擦プレートは、環状の第２本体部と、前記第２本体部から半径方向内側へ延び隣り合う前記第２突起の間に配置された複数の外歯と、を有している、
請求項５に記載の流体式トルク伝達装置。
【請求項７】
前記タービンシェルは、環状のシェル本体と、シェル本体から半径方向内側に延びる複数の第３突起と、を有しており、
前記第２摩擦プレートは、環状の第２本体部と、前記第２本体部から半径方向外側に延び隣り合う前記第３突起の間に配置された複数の外歯と、を有している、
請求項５に記載の流体式トルク伝達装置。
【請求項８】
前記ダンパー機構は、前記ピストンと一体回転する入力部材と、前記タービンに固定された出力部材と、前記入力部材と前記出力部材とを回転方向に弾性的に連結する弾性部材と、を有しており、
前記摩擦発生機構は、前記出力部材と前記タービンとの軸方向間に配置されており、前記第１、第２および第３摩擦プレートを前記出力部材側またはタービン側に押圧する押圧部材を有している、
請求項７に記載の流体式トルク伝達装置。
【請求項９】
前記タービンは、タービンシェルと、前記タービンシェルに固定された複数のタービンブレードと、前記タービンシェルに固定されたタービンハブと、を有しており、
前記摩擦発生機構は、前記タービンシェルと前記タービンハブとの軸方向間に配置されており、
前記第３摩擦プレートは、軸方向に弾性変形可能な部材であり、前記第１および第２摩擦プレートを前記タービンシェル側またはタービンハブ側に押圧する、
請求項２に記載の流体式トルク伝達装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体式トルク伝達装置、特に、ロックアップ装置が設けられた流体式トルク伝達装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
流体式トルク伝達装置としてトルクコンバータやフリュードカップリングが知られている。例えば、トルクコンバータは、作動油を介してトルクを伝達する装置であり、主に、フロントカバーと、インペラと、タービンと、ステータと、ロックアップ装置と、を有している。インペラは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に対向して配置されている。インペラが回転すると、インペラからタービンに作動油が流れる。このように、作動油を介してインペラからタービンへトルクが伝達される。
【０００３】
タービンとフロントカバーとの間には、ロックアップ装置が設けられている。ロックアップ装置は、フロントカバーとタービンとを機械的に連結する装置であり、フロントカバーからタービンにトルクを直接的に伝達する。
【０００４】
ロックアップ装置は、フロントカバーと摺動可能な円板状のピストンと、ピストンとタービンとを回転方向に弾性的に連結するダンパー機構と、を有している。
【０００５】
ロックアップ装置がフロントカバーとタービンとを連結すると、トルクは、フロントカバーからピストンに伝達され、さらにスプリングを介してタービンに伝達される。捩り振動はロックアップ装置のダンパー機構により吸収および減衰される。
【０００６】
一般に、捩り振動には、走行時異音（加速・減速ラトル，こもり音）の原因となる微小捩り振動がある。微小捩り振動はエンジンでの燃焼変動により発生する。微小捩り振動に対しては、ダンパー機構の捩り剛性は低い方が好ましい。一方、ダンパー機構のストッパートルクを十分に確保することも必要であるため、単に捩り剛性を低くするだけの単純な特性は好ましくない。
【０００７】
そこで、ロックアップ装置において、２種類のスプリングを用いることにより２段特性を実現したダンパー機構が提供されている。このダンパー機構では、捩り特性の主な領域の捩り剛性を低くしているため、微小捩り振動を吸収する効果がある。また、捩り角度の大きな領域では捩り剛性を高くしているため、十分なストッパートルクを実現できる。
【０００８】
この種のロックアップ装置には、捩り振動減衰性能を向上させるために、ダンパー機構と並列に作用する摩擦発生機構が設けられている（例えば、特許文献１を参照）。また、摩擦発生機構において、微小捩り振動を効果的に吸収および減衰するために、微小捩り振動が入力されたときに摩擦抵抗の発生を抑制する機構が搭載されている場合もある。
【特許文献１】特開平５−２３１４９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、ロックアップ領域の拡大により燃費を向上させるために摩擦抵抗を大きく設定すると、摩擦抵抗の発生が抑制されている範囲から摩擦抵抗が発生する範囲に捩り角度が変化する際に、摩擦抵抗に起因する回転方向の衝撃が大きくなる。これにより、ティップインおよびティップアウトが増大し、車両の操作性が低下する。
【００１０】
このように、従来の流体式トルク伝達装置では、車両の燃費を向上させつつ操作性の向上を図ることは困難となっている。
【００１１】
本発明の課題は、車両の燃費を向上させつつ操作性の向上を図ることができる流体式トルク伝達装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
第１の発明に係る流体式トルク伝達装置は、フロントカバーと、インペラと、ピストンと、ダンパー機構と、摩擦発生機構と、を有している。インペラは、フロントカバーとともに流体室を形成している。タービンは流体室内でインペラに対向して配置されている。ピストンは、タービンに対して回転可能にかつ軸方向に移動可能に設けられており、油圧の変化によりフロントカバーに押し付けられる。ダンパー機構はピストンとタービンとを回転方向に弾性的に連結する。摩擦発生機構は、ピストンとタービンとの間においてダンパー機構と並列に作用するヒステリシストルクを摩擦抵抗により発生させる機構であって、第１隙間と、第２隙間と、を有している。第１隙間は、第１角度の範囲内で捩り振動に対する摩擦抵抗の発生を抑制する。第２隙間は、第１角度よりも大きい第２角度の範囲内で捩り振動に対する摩擦抵抗の一部の発生を抑制し、第１隙間よりも大きい。
【００１３】
この流体式トルク伝達装置では、ピストンがフロントカバーに対して摩擦により連結されると、ピストンおよびダンパー機構を介してタービンにトルクが伝達される。ピストンがタービンに対して回転すると、ダンパー機構において入力部材と出力部材との間で弾性部材が圧縮され、摩擦発生機構において第１および第２摩擦プレートの間で摩擦抵抗が発生する。このように、ダンパー機構および摩擦発生機構により、ピストンに入力された捩り振動を吸収および減衰することができる。
【００１４】
ここでは、第１角度の範囲内では摩擦抵抗の発生が抑制され、第１角度から第２角度の範囲内では摩擦抵抗の一部の発生が抑制される。摩擦抵抗が段階的に変化するため、摩擦抵抗が比較的大きい場合であっても、捩り振動がピストンに入力された際の回転方向の衝撃が小さくなる。この結果、大きなヒステリシストルクによりこもり音を低減することができ、低速域におけるロックアップ領域の拡大が可能となる。また、ティップインおよびティップアウトが低減し、アクセルレスポンスが向上する。
【００１５】
このように、この流体式トルク伝達装置では、車両の燃費を向上させつつ操作性の向上を図ることができる。
【００１６】
第２の発明に係る流体式トルク伝達装置は、第１の発明に係る装置において、摩擦発生機構が、第１摩擦プレートと、第２摩擦プレートと、第３摩擦プレートと、を有している。第１摩擦プレートは、ピストンに対して第１角度の範囲内で回転可能にかつ軸方向に移動可能に設けられている。第２摩擦プレートは、第１摩擦プレートに摺動可能に配置されタービンに対して一体回転可能にかつ軸方向に移動可能に設けられている。第３摩擦プレートは、第２摩擦プレートに摺動可能に配置されピストンに対して第２角度の範囲内で回転可能にかつ軸方向に移動可能に設けられている。
【００１７】
第３の発明に係る流体式トルク伝達装置は、第２の発明に係る装置において、第３摩擦プレートの摩擦面の有効半径が第１摩擦プレートの摩擦面の有効半径と異なっている。
【００１８】
第４の発明に係る流体式トルク伝達装置は、第３の発明に係る装置において、ピストンが、環状のピストン本体と、ピストン本体の内周部からトランスミッション側へ延びる内側筒状部と、を有している。内側筒状部は、半径方向外側へ延びる複数の第１突起を有している。第１摩擦プレートは、環状の第１本体部と、第１本体部から半径方向内側へ延び隣り合う第１突起の間に配置された複数の第１内歯と、を有している。第３摩擦プレートは、環状の第３本体部と、第３本体部から半径方向内側へ延び隣り合う第１突起の間に配置された複数の第２内歯と、を有している。第１隙間は、第１突起と第１内歯との回転方向間に確保されている。第２隙間は、第１突起と第２内歯との回転方向間に確保されている。
【００１９】
第５の発明に係る流体式トルク伝達装置は、第４の発明に係る装置において、タービンが、タービンシェルと、タービンシェルに固定された複数のタービンブレードと、タービンシェルに固定されたタービンハブと、を有している。第２摩擦プレートは、タービンシェルおよびタービンハブのうち少なくとも一方により一体回転可能にかつ軸方向に移動可能に支持されている。
【００２０】
第６の発明に係る流体式トルク伝達装置は、第５の発明に係る装置において、タービンハブが、円筒状のハブ本体と、環状の第１フランジ部と、環状の第２フランジ部と、を有している。ハブ本体は、軸方向に移動可能なように内側筒状部を半径方向に支持している。第１フランジ部はハブ本体から半径方向外側へ延びている。第２フランジ部は第１フランジ部から半径方向外側およびエンジン側へ突出している。第２フランジ部は、環状の第２フランジ部本体と、第２フランジ部本体の内周部から半径方向内側へ延びる複数の第２突起と、を有している。第２摩擦プレートは、環状の第２本体部と、第２本体部から半径方向内側へ延び隣り合う第２突起の間に配置された複数の外歯と、を有している。
【００２１】
第７の発明に係る流体式トルク伝達装置は、第５の発明に係る装置において、タービンシェルが、環状のシェル本体と、シェル本体から半径方向内側に延びる複数の第３突起と、を有している。第２摩擦プレートは、環状の第２本体部と、第２本体部から半径方向外側に延び隣り合う第３突起の間に配置された複数の外歯と、を有している。
【００２２】
第８の発明に係る流体式トルク伝達装置は、第７の発明に係る装置において、ダンパー機構が、ピストンと一体回転する入力部材と、タービンに固定された出力部材と、入力部材と出力部材とを回転方向に弾性的に連結する弾性部材と、を有している。摩擦発生機構は、出力部材とタービンとの軸方向間に配置されており、第１、第２および第３摩擦プレートを出力部材側またはタービン側に押圧する押圧部材を有している。
【００２３】
第９の発明に係る流体式トルク伝達装置は、第２の発明に係る装置において、タービンが、タービンシェルと、タービンシェルに固定された複数のタービンブレードと、タービンシェルに固定されたタービンハブと、を有している。摩擦発生機構は、タービンシェルとタービンハブとの軸方向間に配置されている。第３摩擦プレートは、軸方向に弾性変形可能な部材であり、第１および第２摩擦プレートをタービンシェル側またはタービンハブ側に押圧する。
【発明の効果】
【００２４】
本発明に係る流体式トルク伝達装置では、上記の構成を有しているため、車両の燃費を向上させつつ操作性の向上を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、図面に基づいて本発明の実施形態について説明する。
【００２６】
〔第１実施形態〕
＜トルクコンバータの全体構造＞
本発明に係る流体式トルク伝達装置について説明する。ここでは、流体式トルク伝達装置としてトルクコンバータ１を例に説明する。図１はトルクコンバータ１の断面概略図である。図２はトルクコンバータ１の部分断面図である。図１の左側にはエンジン（図示せず）が配置され、図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に示す線Ｏ−Ｏはトルクコンバータ１の回転軸である。
【００２７】
トルクコンバータ１は、エンジンのクランクシャフト（図示せず）からトランスミッションの入力シャフト（図示せず）にトルクを伝達するための装置である。図１に示すように、トルクコンバータ１は主に、フロントカバー２と、インペラ９と、タービン１０と、ステータ１１と、ロックアップ装置５と、から構成されている。
【００２８】
フロントカバー２は、フレキシブルプレートを介してクランクシャフトに固定されており、エンジンで発生したトルクが入力される。フロントカバー２にはインペラ９が固定されている。フロントカバー２はインペラ９とともに流体室を形成している。
【００２９】
タービン１０は、流体室内でインペラ９に対向して配置されている。タービン１０は、タービンシェル１４と、タービンシェル１４に固定された複数のタービンブレード１５と、タービンシェル１４の内周部に固定されたタービンハブ１６と、を有している。タービンシェル１４は、環状のシェル本体１４ａと、シェル本体１４ａから半径方向内側に延びる複数の第３突起１４ｂと、を有している。
【００３０】
タービンハブ１６は、入力シャフト（図示せず）に連結された円筒状のハブ本体１６ｂと、環状の第１フランジ部１６ａと、環状の第２フランジ部１６ｃと、複数の第２突起１６ｄと、を有している。第１フランジ部１６ａはハブ本体１６ｂから半径方向外側に延びている。第２フランジ部１６ｃは、第１フランジ部１６ａの外周部から半径方向外側に延びており、第１フランジ部１６ａからエンジン側に突出している。第１フランジ部１６ａの半径方向内側であって第１フランジ部１６ａのエンジン側には、後述の摩擦発生機構４０が収容されている。
【００３１】
第２突起１６ｄは第２フランジ部１６ｃの内周部から半径方向内側に延びている。軸方向から見た場合に、第２突起１６ｄは、第３突起１４ｂとほぼ同じ形状を有している。第１および第２フランジ部１６ａ、１６ｃには、後述の出力プレート５３（出力部材）とともに、第２突起１６ｄは回転方向の位置が第３突起１４ｂとほぼ一致するように、タービンシェル１４の内周部が複数のリベット１７によって固定されている。
【００３２】
＜ロックアップ装置＞
図２に示すように、ロックアップ装置５は主に、ピストン５１と、ダンパー機構７と、摩擦発生機構４０と、から構成されている。
【００３３】
（１）ピストン
ピストン５１は、タービン１０に対して回転可能にかつ軸方向に移動可能にハブ本体１６ｂにより支持されている。ピストン５１は主に、円板状のピストン本体６１と、ピストン本体６１の内周部からトランスミッション側に延びる第１筒状部としての内側筒状部６２と、を有している。図１に示すように、ピストン５１のエンジン側には油室Ｓ１が形成されており、ピストン５１のトランスミッション側には油室Ｓ２が形成されている。
【００３４】
ピストン本体６１には環状の摩擦フェーシング６３が設けられている。摩擦フェーシング６３はフロントカバー２に摺動可能である。ピストン５１は流体室内の油圧の変化に応じて軸方向に移動する。ピストン５１を油圧により操作することで、摩擦フェーシング６３がフロントカバー２に押し付けられる。これにより、ロックアップ装置５のクラッチ機能を実現できる。
【００３５】
内側筒状部６２はハブ本体１６ｂにより回転可能にかつ軸方向に移動可能に支持されている。内側筒状部６２の半径方向外側には、後述する摩擦発生機構４０が配置されている。内側筒状部６２には半径方向外側へ突出する複数の第１突起６２ａが形成されている。第１突起６２ａは、内側筒状部６２の全長にわたって軸方向に延びており、後述する第１摩擦プレート４１の第１内歯４１ｂおよび第３摩擦プレート４３の第２内歯４３ｂと回転方向に当接可能である。
【００３６】
（２）ダンパー機構
ダンパー機構７は主に、入力部材としてのリティーニングプレート５２と、出力部材としての出力プレート５３と、複数の第１スプリング５８と、複数の第２スプリング５９と、から構成されている。第１スプリング５８および第２スプリング５９は弾性部材の一例である。
【００３７】
リティーニングプレート５２は、ピストン５１に対して一体回転可能にかつ軸方向に移動可能に設けられており、第１および第２スプリング５８、５９を回転方向に弾性変形可能に保持している。リティーニングプレート５２は、複数のリベット５５により互いに固定された１対のプレート部材５６、５７を有している。プレート部材５６には、第１支持部５６ａと、第２支持部５６ｂと、が形成されている。プレート部材５７には、第２支持部５７ａと、第２支持部５７ｂと、が形成されている。第１支持部５６ａ、５７ａは、第１スプリング５８を保持しており、第１スプリング５８の両端部と回転方向に当接可能である。第２支持部５６ｂ、５７ｂは、第２スプリング５９を保持しており、第２スプリング５９の両端部と回転方向に当接可能である。
【００３８】
出力プレート５３は、プレート部材５６、５７の軸方向間に配置された円板状の部材である。出力プレート５３は、タービンシェル１４とともに複数のリベット１７によりタービンハブ１６の第２フランジ部１６ｃに固定されている。出力プレート５３には、第１開口部５３ａと、第２開口部５３ｂと、が形成されている。第１スプリング５８は第１開口部５３ａ内に配置されている。第２スプリング５９は第２開口部５３ｂ内に配置されている。第２スプリング５９の端部と第２開口部５３ｂの縁との間には、回転方向に隙間が確保されている。これにより、ダンパー機構７では２段階の捩り特性を実現できる。
【００３９】
出力プレート５３の内周部５３ｃは、内側筒状部６２付近まで半径方向内側に延びている。内周部５３ｃと第１フランジ部１６ａとの軸方向間には、摩擦発生機構４０が配置されている。
【００４０】
＜摩擦発生機構＞
図２〜図５を用いて摩擦発生機構について説明する。図３は図２のＶ−Ｖ断面図である。図４は図２のＸ−Ｘ断面図である。図５はロックアップ装置５の捩り特性線図である。
【００４１】
（１）摩擦発生機構の概要
捩り振動減衰性能を向上させるために、このロックアップ装置５には摩擦発生機構４０が設けられている。摩擦発生機構４０は、ダンパー機構７に対して並列に作用するヒステリシストルクを、摩擦抵抗により発生させるための機構である。
【００４２】
図５に示す捩り特性において、第１ヒステリシストルクＨ１と、第１ヒステリシストルクＨ１よりも大きい第２ヒステリシストルクＨ２と、第１ヒステリシストルクＨ１の発生を抑制する第１角度θ１と、第２ヒステリシストルクＨ２の発生を抑制する第２角度θ２と、が摩擦発生機構４０により実現されている。
【００４３】
第１角度θ１の範囲内では、摩擦発生機構４０以外で発生する第３ヒステリシストルクＨ３が発生する。第１角度θ１から第２角度θ２までの範囲内では、第１ヒステリシストルクＨ１が発生する。第１ヒステリシストルクＨ１は第３ヒステリシストルクＨ３と第４ヒステリシストルクＨ４とが並列に作用することで発生する。第４ヒステリシストルクＨ４は後述の第１摩擦プレート４１により発生するヒステリシストルクである。
【００４４】
第２角度θ２以上の範囲内では、第２ヒステリシストルクＨ２が発生する。第２ヒステリシストルクＨ２は第３ヒステリシストルクＨ３と第４ヒステリシストルクＨ４と第５ヒステリシストルクＨ５とが並列に作用することで発生する。第５ヒステリシストルクＨ５は、第３摩擦プレート４３により発生するヒステリシストルクである。
【００４５】
これらの特性を実現するための具体的構成として、図３に示すように、摩擦発生機構４０は、第１摩擦プレート４１と、第２摩擦プレート４２と、第３摩擦プレート４３と、第４摩擦プレート４４と、コーンスプリング４５と、を有している。
【００４６】
（２）第１摩擦プレート
第１摩擦プレート４１は、第４ヒステリシストルクＨ４を発生させるための部材であり、出力プレート５３の内周部５３ｃと第２摩擦プレート４２との軸方向間に配置されている。第１角度θ１の範囲内で第４ヒステリシストルクＨ４の発生を抑制するために、第１摩擦プレート４１は、ピストン５１に対して第１角度θ１の範囲内で回転可能にかつ軸方向に移動可能に設けられている。
【００４７】
具体的には図２および図３に示すように、第１摩擦プレート４１は、１対の摩擦フェーシング４１ｃを含む環状の第１本体部４１ａと、複数の第１内歯４１ｂと、を有している。第１本体部４１ａの摩擦フェーシング４１ｃは出力プレート５３の内周部５３ｃおよび第２摩擦プレート４２と摺動する。第１内歯４１ｂは、第１本体部４１ａの内周部から半径方向内側へ延びており、ピストン５１に設けられた複数の第１突起６２ａの回転方向間に配置されている。図３に示すように、第１内歯４１ｂと第１突起６２ａとの回転方向間には第１隙間Ｔ１が確保されている。これにより、第１摩擦プレート４１は、ピストン５１に対して第１角度θ１の範囲内で回転可能となる。
【００４８】
（３）第２摩擦プレート
第２摩擦プレート４２は、第１摩擦プレート４１と第３摩擦プレート４３との軸方向間に配置されており、タービン１０に対して一体回転可能にかつ軸方向に移動可能に設けられている。
【００４９】
具体的には図２に示すように、第２摩擦プレート４２は、環状の第２本体部４２ａと、複数の第１外歯４２ｂ（外歯）と、を有している。第２本体部４２ａは第１摩擦プレート４１および第３摩擦プレート４３と摺動する部分を含んでいる。第１外歯４２ｂは、第２本体部４２ａの外周部から半径方向外側へ延びており、タービンシェル１４に設けられた複数の第３突起１４ｂの回転方向間に配置されている。第１外歯４２ｂと第３突起１４ｂとの回転方向間には、第２摩擦プレート４２がタービン１０に対して軸方向に移動可能な程度に、わずかな隙間が形成されている。この隙間は第１隙間Ｔ１に比べて大幅に小さい。このため、第２摩擦プレート４２は、タービン１０に対してほとんど回転せず、タービン１０とともに一体で回転する。
【００５０】
（４）第３摩擦プレート
第３摩擦プレート４３は、第５ヒステリシストルクＨ５を発生させるための部材であり、第２摩擦プレート４２と第４摩擦プレート４４との軸方向間に配置されている。第２角度θ２の範囲内で第２ヒステリシストルクＨ２の発生を抑制するために、第１摩擦プレート４１は、ピストン５１に対して第２角度θ２の範囲内で回転可能にかつ軸方向に移動可能に設けられている。
【００５１】
具体的には図２および図４に示すように、第３摩擦プレート４３は、１対の摩擦フェーシング４３ｃを含む環状の第３本体部４３ａと、複数の第２内歯４３ｂと、を有している。第３本体部４３ａの摩擦フェーシング４３ｃは第２摩擦プレート４２および第４摩擦プレート４４と摺動する。第２内歯４３ｂは、第３本体部４３ａの内周部から半径方向内側へ延びており、ピストン５１に設けられた複数の第１突起６２ａの回転方向間に配置されている。図４に示すように、第２内歯４３ｂと第１突起６２ａとの回転方向間には第２隙間Ｔ２が確保されている。これにより、第３摩擦プレート４３は、ピストン５１に対して第２角度θ２の範囲内で回転可能となる。
【００５２】
また、図２〜図４に示すように、第３摩擦プレート４３の摩擦面の有効半径Ｌ３は、第１摩擦プレート４１の摩擦面の有効半径Ｌ１と異なっている。具体的には、有効半径Ｌ３は有効半径Ｌ１よりも小さい。このため、図５に示すように、有効半径Ｌ３が関係する第５ヒステリシストルクＨ５は、有効半径Ｌ１が関係する第４ヒステリシストルクＨ４よりも小さい。
【００５３】
ここで、摩擦面の有効半径とは、摩擦面の代表的な半径寸法を意味しており、摩擦面が環状の場合、摩擦面での半径方向のおおよそ中心の半径が有効半径となる。
【００５４】
（５）第４摩擦プレート
第４摩擦プレート４４は、第３摩擦プレート４３とコーンスプリング４５との軸方向間に配置されており、タービン１０に対して一体回転可能にかつ軸方向に移動可能に設けられている。第４摩擦プレート４４は第２摩擦プレート４２とほぼ同じ形状を有している。
【００５５】
具体的には図２に示すように、第４摩擦プレート４４は、環状の第４本体部４４ａと、複数の第２外歯４４ｂと、を有している。第２本体部４２ａは第１本体部４１ａおよび第３摩擦プレート４３と摺動する部分を含んでいる。第２外歯４４ｂは、第４本体部４４ａの外周部から半径方向外側へ延びており、タービンシェル１４に設けられた複数の第３突起１４ｂの回転方向間に配置されている。第２外歯４４ｂと第３突起１４ｂとの回転方向間には、第４摩擦プレート４４がタービン１０に対して軸方向に移動可能な程度に、わずかな隙間が形成されている。この隙間は第２隙間Ｔ２に比べて大幅に小さい。このため、第４摩擦プレート４４は、タービン１０に対してほとんど回転せず、タービン１０とともに一体で回転する。
【００５６】
（６）コーンスプリング
コーンスプリング４５は、第１〜第４摩擦プレート４１、４２、４３および４４をエンジン側（より詳細には出力プレート５３側）に押圧するための部材であり、第４摩擦プレート４４とタービンハブ１６の第１フランジ部１６ａとの軸方向間に圧縮された状態で配置されている。コーンスプリング４５は第４摩擦プレート４４およびタービンハブ１６と一体回転する
＜トルクコンバータの動作＞
図１〜図５を用いてトルクコンバータの動作について説明する。
【００５７】
エンジンで発生したトルクによりフロントカバー２およびインペラ９が回転する。インペラ９が回転すると、インペラ９からタービン１０へと作動油が流れる。この作動油の流れによりタービン１０は回転し、タービン１０を介して入力シャフト（図示せず）にトルクが出力される。
【００５８】
トルクコンバータ１の速度比が上がり、入力シャフトがほぼ一定の回転速度になると、油室Ｓ１の作動油が入力シャフト内部の油路を介して排出される。この結果、ピストン５１のタービン１０側の油室Ｓ２内の油圧がフロントカバー２側の油室Ｓ１内の油圧よりも高くなる。この差圧により、ピストン５１がフロントカバー２側に移動し、摩擦フェーシング６３がフロントカバー２に押し付けられる。これにより、フロントカバー２、ピストン５１およびダンパー機構７を介して、タービン１０にトルクが伝達される。
【００５９】
ロックアップ装置５がフロントカバー２をタービン１０に連結している状態で、捩り角度が比較的大きな捩り振動がフロントカバー２に入力されると、ピストン５１が出力プレート５３に対して回転する。このとき、所定の捩り角度までは、リティーニングプレート５２と出力プレート５３との回転方向間で第１スプリング５８のみが圧縮される。捩り角度が所定角度を超えると、リティーニングプレート５２と出力プレート５３との回転方向間で第１スプリング５８および第２スプリング５９が並列に圧縮される。このように、第１スプリング５８および第２スプリング５９により２段階の捩り特性が実現される。
【００６０】
ロックアップ装置５では、大きな捩り角度の捩り振動に対しては、捩り特性の１段目および２段目領域においてダンパー機構７に対して並列に作用する第２ヒステリシストルクＨ２が発生する。具体的には図５に示すように、リティーニングプレート５２（ピストン５１）と出力プレート５３とが相対回転すると、摩擦発生機構４０において、第１摩擦プレート４１および第３摩擦プレート４３が第２摩擦プレート４２および第４摩擦プレート４４に対して回転する。この結果、第１摩擦プレート４１が出力プレート５３の内周部５３ｃおよび第２摩擦プレート４２と摺動し、ピストン５１および出力プレート５３の間で第４ヒステリシストルクＨ４が発生する。
【００６１】
また、摩擦発生機構４０において、第３摩擦プレート４３が第２摩擦プレート４２および第４摩擦プレート４４と摺動し、ピストン５１および出力プレート５３の間で第５ヒステリシストルクＨ５が発生する。
【００６２】
さらに、第１スプリング５８および第２スプリング５９がリティーニングプレート５２や出力プレート５３と摺動することにより、摩擦発生機構４０以外の部分で第３ヒステリシストルクＨ３が発生する。
【００６３】
以上より、第３ヒステリシストルクＨ３、第４ヒステリシストルクＨ４および第５ヒステリシストルクＨ５の総和である第２ヒステリシストルクＨ２が発生する。
【００６４】
一方、図５に示すように、第１角度θ１よりも捩り角度が小さい捩り振動（微小捩り振動）がフロントカバー２に入力された場合、ピストン５１の第１突起６２ａと第１内歯４１ｂとの回転方向間に第１角度θ１に対応する第１隙間Ｔ１が確保されているため、第１突起６２ａが、第１内歯４１ｂと当接することなく、第１内歯４１ｂ同士の間を回転方向に移動する。また、第１突起６２ａと第２内歯４３ｂとの回転方向間に第１隙間Ｔ１よりも大きい第２隙間Ｔ２が確保されているため、第１突起６２ａが、第２内歯４３ｂと当接することなく、第２内歯４３ｂ同士の間を回転方向に移動する。この結果、第１角度θ１の範囲内では、第４ヒステリシストルクＨ４および第５ヒステリシストルクＨ５が発生せず、第３ヒステリシストルクＨ３のみが発生する。
【００６５】
また、第１角度θ１よりも角度が大きく第２角度θ２よりも角度が小さい捩り振動がフロントカバー２に入力された場合、第１突起６２ａが第１内歯４１ｂに当接するため、第４ヒステリシストルクＨ４が発生する。第１突起６２ａは、第２内歯４３ｂと当接することなく、第２内歯４３ｂ同士の間を回転方向に移動するため、第５ヒステリシストルクＨ５は発生しない。すなわち、この場合、第３ヒステリシストルクＨ３および第４ヒステリシストルクＨ４の総和である第１ヒステリシストルクＨ１が、ダンパー機構７と並列に作用する。
【００６６】
＜トルクコンバータの特徴＞
（１）
以上のように、このトルクコンバータ１では、捩り角度の大きさに応じて、３種類のヒステリシストルク（第３ヒステリシストルクＨ３、第１ヒステリシストルクＨ１および第２ヒステリシストルクＨ２）がダンパー機構７に対して並列に作用する。
【００６７】
具体的には、第１角度θ１の範囲内では、第４ヒステリシストルクＨ４および第５ヒステリシストルクＨ５の発生が抑制され、第３ヒステリシストルクＨ３のみが発生する。第１角度θ１から第２角度θ２の範囲内では、第５ヒステリシストルクＨ５（ヒステリシストルクの一部）の発生が抑制され、第１ヒステリシストルクＨ１が発生する。
【００６８】
このように、このトルクコンバータ１では、第１隙間Ｔ１、第２隙間Ｔ２を調整することで、ヒステリシストルクを段階的に変化させることができる。これにより、第２ヒステリシストルクＨ２を大きくでき、ティップインおよびティップアウトの増大を抑制できる。
【００６９】
第３ヒステリシストルクＨ３を小さくすると、こもり音を低減することができ、ロックアップ領域を低速域まで拡大することが可能となる。すなわち、車両の燃費が向上する。
【００７０】
ティップインおよびティップアウトが低減すると、トルクコンバータ１の応答性が向上し、車両の操作性が向上する。
【００７１】
したがって、このトルクコンバータ１では、車両の燃費を向上させつつ操作性の向上を図ることができる。
【００７２】
（２）
トルクコンバータ１では、第１摩擦プレート４１が、ピストン５１に対して第１角度θ１の範囲内で回転可能にかつ軸方向に移動可能に設けられている。第３摩擦プレート４３が、ピストン５１に対して第２角度θ２の範囲内で回転可能にかつ軸方向に移動可能に設けられている。これにより、ヒステリシストルクが段階的に変化する機構を、簡素な構成により実現できる。
【００７３】
（３）
トルクコンバータ１では、第３摩擦プレート４３の摩擦面の有効半径Ｌ３が第１摩擦プレート４１の摩擦面の有効半径Ｌ１と異なっているため、第４ヒステリシストルクＨ４および第５ヒステリシストルクＨ５の大きさを変えることができる。このように、ヒステリシストルクの大きさを自由に設定できるため、摩擦発生機構４０の設計の自由度を高めることができる。
【００７４】
（４）
トルクコンバータ１では、ピストン５１の内側筒状部６２が半径方向外側へ延びる複数の第１突起６２ａを有しており、第１突起６２ａが第１摩擦プレート４１および第３摩擦プレート４３と係合している。このため、摩擦発生機構４０を設置する目的で、内側筒状部６２の軸方向寸法を大きくする必要がない。すなわち、トルクコンバータ１では軸方向寸法を短縮することができる。
【００７５】
（５）
トルクコンバータ１では、第１隙間Ｔ１および第２隙間Ｔ２が設けられている位置が、摩擦発生機構４０の内周部（より詳細には、第１摩擦プレート４１および第３摩擦プレート４３の内周部）周辺である。このため、第１隙間Ｔ１および第２隙間Ｔ２が設けられている位置が摩擦発生機構４０の外周部周辺である場合に比べて、トルクコンバータ１の製造工程において、ピストン５１の第１突起６２ａを第１摩擦プレート４１および第３摩擦プレート４３に嵌め込む作業が容易になる。
【００７６】
（６）
トルクコンバータ１では、摩擦発生機構４０が第２フランジ部１６ｃの半径方向内側であって出力プレート５３の内周部５３ｃと第１フランジ部１６ａとの軸方向間に配置されている。このため、トルクコンバータ１を大型化することなく、摩擦発生機構４０を設けることができる。
【００７７】
また、第２摩擦プレート４２および第４摩擦プレート４４はタービンシェル１４および第２フランジ部１６ｃの半径方向内側に配置されている。第２摩擦プレート４２および第４摩擦プレート４４がタービンシェル１４および第２フランジ部１６ｃに支持されている。これらの構成により、第２摩擦プレート４２および第４摩擦プレート４４を折り曲げなくても、タービンハブ１６に対して一体回転可能にかつ軸方向に移動可能に第２摩擦プレート４２および第４摩擦プレート４４を設けることができる。これにより、摩擦発生機構４０の軸方向寸法を短縮することができ、摩擦発生機構４０の小型化が可能となる。
【００７８】
〔第２実施形態〕
以下のような実施形態も考えられる。なお、前述の第１実施形態と実質的に同じ機能を有する構成については、同じ符号を付し、その説明は省略する。
【００７９】
＜ロックアップ装置＞
図６に示すように、第２実施形態に係るトルクコンバータ１０１は、ロックアップ装置１０５と、摩擦発生機構１４０と、を有している。
【００８０】
ロックアップ装置１０５は、前述のロックアップ装置５に比べて、ダンパー機構１０７および摩擦発生機構１４０の構成が異なっている。具体的には図６に示すように、ロックアップ装置１０５は、ピストン１５１と、ダンパー機構１０７と、摩擦発生機構１４０と、を有しており、ダンパー機構１０７はピストン１５１の外周部に保持されている。
【００８１】
ピストン１５１は、環状のピストン本体１６１と、ピストン本体１６１の内周部からトランスミッション側へ延びる内側筒状部１６２と、ピストン本体１６１の外周部からトランスミッション側へ延びる外側筒状部１６３と、を有している。内側筒状部１６２は半径方向外側へ延びる第１突起１６２ａを有している。第１突起１６２ａは前述の第１突起６２ａと対応している。
【００８２】
ピストン１５１は、タービン１１０により回転可能にかつ軸方向へ移動可能に支持されている。具体的には、タービン１１０は、タービンシェル１１４と、タービンシェル１１４に固定された複数のタービンブレード１１５と、タービンシェル１１４に固定されたタービンハブ１１６と、を有している。
【００８３】
タービンハブ１１６は、筒状部１１６ｂと、第１フランジ部１１６ａと、第２フランジ部１１６ｃと、を有している。第１フランジ部１１６ａおよび第２フランジ部１１６ｃは、概ね第１フランジ部１６ａおよび第２フランジ部１６ｃに対応している。第２フランジ部１１６ｃは半径方向内側に延びる複数の第２突起１１６ｄを有している。
【００８４】
第２フランジ部１１６ｃにはタービンシェル１１４の内周部が固定されている。第２フランジ部１１６ｃの半径方向内側であってタービンシェル１１４の内周部と第１フランジ部１１６ａとの軸方向間には、摩擦発生機構１４０が収容されている。
【００８５】
ダンパー機構１０７は、外側筒状部１６３の半径方向内側に配置されており、リティーニングプレート１５２と、複数のスプリング１５８と、タービン１１０に固定された出力プレート１５３と、を有している。リティーニングプレート１５２はピストン本体１６１に固定されている。スプリング１５８はリティーニングプレート１５２に弾性変形可能なように保持されている。出力プレート１５３はスプリング１５８の端部と回転方向に当接可能である。
【００８６】
＜摩擦発生機構＞
図７に示すように、摩擦発生機構１４０は、タービンハブ１１６とタービンシェル１１４との軸方向間に収容されており、第１摩擦プレート１４１と、第２摩擦プレート１４２と、第３摩擦プレート１４３と、を有している。
【００８７】
（１）第１摩擦プレート
第１摩擦プレート１４１は、前述の第１摩擦プレート４１に対応しており、環状の第１本体部１４１ａと、第１本体部１４１ａから半径方向外側へ延びる第１内歯１４１ｂと、を有している。第１内歯１４１ｂと第１突起１６２ａとの回転方向間には、第１隙間Ｔ１が確保されている。これにより、第１摩擦プレート１４１は、ピストン１５１に対して第１角度θ１の範囲内で回転可能にかつ軸方向に移動可能となる。
【００８８】
（２）第２摩擦プレート
第２摩擦プレート１４２は、前述の第２摩擦プレート４２に対応しており、環状の第２本体部１４２ａと、第２本体部１４２ａから半径方向外側へ延びる外歯１４２ｂと、を有している。外歯１４２ｂと第２突起１１６ｄとの回転方向間には、第２摩擦プレート１４２がタービン１１０に対して軸方向に移動可能な程度に、わずかな隙間が形成されている。
【００８９】
（３）第３摩擦プレート
第３摩擦プレート１４３は、前述の第３摩擦プレート４３とは異なり、摩擦部材としての機能とスプリングとしての機能とを有している。第３摩擦プレート１４３は、例えばウェーブスプリングやコーンスプリングなどであり、第１摩擦プレート１４１および第２摩擦プレート１４２をエンジン側（タービンシェル１１４側）に押圧している。第３摩擦プレート１４３は、第２摩擦プレート１４２と第１フランジ部１１６ａとの軸方向間に圧縮された状態で配置されている。
【００９０】
第３摩擦プレート１４３は、環状の第３本体部１４３ａと、第３本体部１４３ａから半径方向内側へ延びる第２内歯１４３ｂと、を有している。第２内歯１４３ｂと第１突起１６２ａとの回転方向間には、第２隙間Ｔ２が確保されている。これにより、第３摩擦プレート１４３は、ピストン１５１に対して第２角度θ２の範囲内で回転可能にかつ軸方向に移動可能となる。
【００９１】
また、第３摩擦プレート１４３の摩擦面の有効半径Ｌ１３は、第１摩擦プレート１４１の摩擦面の有効半径Ｌ１１と異なっており、より詳細には、有効半径Ｌ１１よりも小さく設定されている。このため、前述の第１実施形態と同様に、有効半径Ｌ１３が関係する第４ヒステリシストルクＨ４は、有効半径Ｌ１１が関係する第５ヒステリシストルクＨ５よりも小さくなる。
【００９２】
＜トルクコンバータの特徴＞
トルクコンバータ１０１の特徴は以下の通りである。なお、ここでは、前述のトルクコンバータ１とは異なるトルクコンバータ１０１の特徴を中心に説明する。
【００９３】
（１）
トルクコンバータ１０１では、第３摩擦プレート１４３が摩擦部材としての機能とスプリングとしての機能とを有している。このため、前述の第１実施形態の第４摩擦プレート４４およびコーンスプリング４５を省略することができ、摩擦発生機構１４０を軸方向に小型化することができる。
【００９４】
（２）
トルクコンバータ１０１では、タービンシェル１１４とタービンハブ１１６の第１フランジ部１１６ａとの軸方向間に摩擦発生機構１４０が収容されているため、第１実施形態に比べて出力プレート５３の厚み分だけ摩擦発生機構１４０周辺の軸方向寸法を小さくできる。
【００９５】
逆に、摩擦発生機構１４０は第３摩擦プレート１４３により軸方向に小型化されているため、トルクコンバータ１０１のようにピストン１５１にダンパー機構１０７が保持されているロックアップ装置１０５にも、この摩擦発生機構１４０は適用可能である。
【００９６】
〔他の実施形態〕
以上、本発明に係る流体式トルク伝達装置の具体的な構成は、これらの実施形態に限られるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の修正および変更が可能である。
【００９７】
（１）
例えば、第１および第２実施形態を組み合わせることもできる。具体的には、第１実施形態のように出力プレート５３とタービンハブ１６との軸方向間に摩擦発生機構が収容される場合に、摩擦発生機構として第２実施形態に係る摩擦発生機構１４０を採用してもよい。
【００９８】
また、第２実施形態のようにタービンシェル１１４とタービンハブ１１６との軸方向間に摩擦発生機構が収容される場合に、摩擦発生機構として第１実施形態に係る摩擦発生機構４０を採用してもよい。
【００９９】
（２）
摩擦プレートおよびコーンスプリングなどの配置は前述の実施形態に限定されない。例えば、前述の第１実施形態では、摩擦発生機構４０の半径方向内側部分に第１隙間Ｔ１および第２隙間Ｔ２が設けられているが、第１隙間Ｔ１および第２隙間Ｔ２が摩擦発生機構４０の半径方向外側部分に設けられていてもよい。また、第２実施形態も同様に、第１隙間Ｔ１および第２隙間Ｔ２が摩擦発生機構１４０の半径方向外側部分に設けられていてもよい。
【０１００】
（３）
摩擦発生機構が搭載される装置は、トルクコンバータに限定されず、フリュードカップリングなどの流体式トルク伝達装置であれば適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１０１】
【図１】トルクコンバータの断面概略図（第１実施形態）
【図２】トルクコンバータの部分断面図（第１実施形態）
【図３】図２のＶ−Ｖ断面図（第１実施形態）
【図４】図２のＸ−Ｘ断面図（第１実施形態）
【図５】ロックアップ装置の捩り特性線図
【図６】トルクコンバータの断面概略図（第２実施形態）
【図７】トルクコンバータの部分断面図（第２実施形態）
【符号の説明】
【０１０２】
１  トルクコンバータ（流体式トルク伝達装置）
２  フロントカバー
５  ロックアップ装置
１０  タービン
１４  タービンシェル
１４ａ  シェル本体
１４ｂ  第３突起
１５  タービンブレード
１６  タービンハブ
１６ａ  第１フランジ部
１６ｂ  筒状部
１６ｃ  第２フランジ部
１６ｄ  第２突起
４０  摩擦発生機構
４１  第１摩擦プレート
４１ａ  第１本体部
４２ａ  第２本体部
４２  第２摩擦プレート
４２ａ  第２本体部
４２ｂ  第１外歯（外歯）
４３  第３摩擦プレート
４３ａ  第３本体部
４３ｂ  第２内歯
４４  第４摩擦プレート
４４ａ  第４本体部
４４ｂ  第２外歯
４５  コーンスプリング
５１  ピストン
６１  ピストン本体
６２  内側筒状部
６２ａ  第１突起
１４３  第３摩擦プレート
１４３ａ  第３本体部
１４３ｂ  第２内歯
【図１】
2009041737.tif 000003
【図２】
2009041737.tif 000004
【図３】
2009041737.tif 000005
【図４】
2009041737.tif 000006
【図５】
2009041737.tif 000007
【図６】
2009041737.tif 000008
【図７】
2009041737.tif 000009