JP2012036994A - 流体伝動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】入力部材に接続されたポンプインペラと共に回転可能なタービンランナに連結される入力要素を有するダンパ機構と、入力部材とダンパ機構の入力要素とを係合させるロックアップを実行すると共に当該ロックアップを解除することができるロックアップクラッチとを備えた流体伝動装置において、ロックアップが解除されているときのトルク伝達性能とロックアップが実行されているときの制振性能とを向上させる。
【解決手段】ロックアップクラッチ９によりロックアップが解除されているときには、係合機構１０によってタービンランナ５とダンパ機構８のドリブン部材８４に連結されたダンパハブ７とが係合されて両者が一体に回転し、ロックアップクラッチ９によりロックアップが実行されているときには、係合機構１０によってタービンランナ５とダンパハブ７とが係合されず両者は一体に回転しない。
【選択図】図１

Description

本発明は、入力部材に接続されたポンプインペラと共に回転可能なタービンランナに連結される入力要素を有するダンパ機構と、入力部材とダンパ機構の入力要素とを係合させるロックアップを実行すると共に当該ロックアップを解除することができるロックアップクラッチとを備えた流体伝動装置に関する。

従来、この種の流体伝動装置としては、エンジンのクランク軸に連結されるフロントカバーに連結されたロックアップクラッチと、フロントカバーと一体のポンプインペラとタービンとで構成される流体継手と、入力側部材がロックアップクラッチとタービンとの双方に接続されると共に出力側部材がトランスミッションの入力軸に接続されるダンパとを備えるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この流体伝動装置では、タービンをダンパの入力側部材に結合して、いわゆるタービンダンパを構成しており、ロックアップクラッチから回転力が入力されているとき、すなわちロックアップが実行されているときに重量の大きいタービンを動力伝達経路の上流側に位置させることで共振点を常用域から外して制振効果を向上させている。

特開２００７−３０９３３４号公報

しかしながら、上記従来の流体伝動装置では、ロックアップが解除されているときにも、流体継手（タービン）からのトルクがダンパ機構を介してトランスミッション側へと伝達されるため、流体継手からのトルクがダンパ機構により減衰されてしまい、要求されるトルクをトランスミッション側へと伝達し得なくなるおそれがある。

そこで、本発明の流体伝動装置は、入力部材に接続されたポンプインペラと共に回転可能なタービンランナに連結される入力要素を有するダンパ機構と、入力部材とダンパ機構の入力要素とを係合させるロックアップを実行すると共に当該ロックアップを解除することができるロックアップクラッチとを備えた流体伝動装置において、ロックアップが解除されているときのトルク伝達性能とロックアップが実行されているときの制振性能とを向上させることを主目的とする。

本発明の流体伝動装置は、上記主目的を達成するために以下の手段を採っている。

本発明の流体伝動装置は、
原動機に連結される入力部材に接続されたポンプインペラと、該ポンプインペラと共に回転可能なタービンランナと、前記タービンランナに連結される入力要素と該入力要素と係合する弾性体と該弾性体と係合すると共に変速装置の入力軸に連結される出力要素とを有するダンパ機構と、前記入力部材と前記ダンパ機構の前記入力要素とを係合させるロックアップを実行すると共に該ロックアップを解除することができるロックアップクラッチとを備える流体伝動装置であって、
前記ロックアップクラッチにより前記ロックアップが解除されているときには前記タービンランナと前記ダンパ機構の前記出力要素とが一体に回転するように両者を係合させると共に前記ロックアップクラッチにより前記ロックアップが実行されているときには前記タービンランナと前記ダンパ機構の前記出力要素とが一体に回転しないように両者を係合させない係合機構を備えることを特徴とする。

この流体伝動装置では、ロックアップクラッチによりロックアップが解除されているときには、係合機構によってタービンランナとダンパ機構の出力要素とが係合されて両者が一体に回転する。従って、ロックアップクラッチによりロックアップが解除されているときには、タービンランナとダンパ機構の出力要素とが直結されることから、ポンプインペラからタービンランナへと伝達されたトルクがダンパ機構の弾性体によって減衰されてしまうのを抑制することができる。また、ロックアップクラッチによりロックアップが実行されているときには、係合機構によってタービンランナとダンパ機構の出力要素とが係合されず両者は一体に回転しない。従って、ロックアップクラッチによりロックアップが実行されているときに、タービンランナはダンパ機構の出力要素に対して揺動可能となって、いわゆるタービンダンパを構成することから、当該タービンダンパにより振動を良好に減衰することができる。これにより、この流体伝動装置では、ロックアップが解除されているときのトルク伝達性能とロックアップが実行されているときの制振性能とを向上させることが可能となる。

また、前記タービンランナおよび前記ダンパ機構の前記入力要素とは、両者と係合する第２の弾性体を介して連結されてもよい。これにより、ロックアップクラッチによりロックアップが実行されているときに、タービンランナはダンパ機構の出力要素に対して揺動可能となって第２の弾性体と共に、いわゆるダイナミックダンパを構成する。従って、この流体伝動装置では、入力部材から動力の伝達対象である変速装置までの動力伝達経路のより上流側でダイナミックダンパによって振動が吸収されることになり、原動機側から流体伝動装置すなわち入力部材へと伝達される振動をダンパ機構の入力要素よりも下流側の要素で減衰される前にダイナミックダンパにより効果的に吸収（減衰）して当該振動が入力要素よりも下流側に伝達されるのを良好に抑制することが可能となる。なお、ダンパ機構の入力要素が複数の部材からなるものである場合には、入力要素を構成する複数の部材の何れか一つから振動を吸収するようにダイナミックダンパを構成すればよい。

更に、前記係合機構は、前記タービンランナと前記ダンパ機構の前記出力要素との一側に設けられた複数の雄側係合部と、前記タービンランナと前記ダンパ機構の前記出力要素との他側に設けられると共にそれぞれ前記雄側係合部と係合可能な複数の雌側係合部とを含むものであってもよく、前記雄側係合部と前記雌側係合部とは、前記ロックアップクラッチにより前記ロックアップが解除されているときに該雄側係合部と該雌側係合部とが回転方向に当接すると共に前記ロックアップクラッチにより前記ロックアップが実行されているときには該雄側係合部と該雌側係合部とが回転方向に当接しないように定められた回転方向におけるクリアランスをもって係合してもよい。これにより、ロックアップクラッチによりロックアップが解除されているときにはタービンランナとダンパ機構の出力要素とを一体に回転させると共に、ロックアップクラッチによりロックアップが実行されているときにはタービンランナとダンパ機構の出力要素とが一体に回転しないようにすることができる。

また、前記クリアランスは、前記ロックアップクラッチにより前記ロックアップが実行されているときに前記タービンランナと共にダイナミックダンパを構成する前記第２の弾性体が収縮しても前記雄側係合部と前記雌側係合部とが回転方向に当接しないように定められてもよい。これにより、ロックアップクラッチによりロックアップが実行されているときに、タービンランナと第２の弾性体とにより構成されるダイナミックダンパにより原動機側から入力部材へと伝達される振動をより効果的に減衰することが可能となる。

更に、前記流体伝動装置は、前記ダンパ機構の前記入力要素と前記タービンランナとの間に配置されており、前記ロックアップクラッチにより前記ロックアップが実行されるときに前記入力要素から前記タービンランナに伝達される振動に応じた摩擦力を該入力要素に付与可能な摩擦力発生機構を備えてもよい。すなわち、ロックアップクラッチによりロックアップが実行されると共に入力部材の回転数がある回転数域に含まれるときに当該入力部材に伝達される振動をダイナミックダンパにより減衰すると、入力部材の回転数が他の回転数域に含まれるときに入力部材やダンパ機構の入力要素で共振が発生することがある。このため、この流体伝動装置には、ロックアップクラッチによりロックアップが実行されるときにダンパ機構の入力要素からタービンランナに伝達される振動に応じた摩擦力を当該入力要素に付与可能な摩擦力発生機構が備えられている。これにより、ダイナミックダンパの利用に伴って共振が発生する入力部材の回転数域を予め定めておくと共に、入力部材の回転数が当該回転数域に含まれるときにダンパ機構の入力要素からタービンランナに伝達される振動に応じた摩擦力が摩擦力発生機構から入力要素に付与されるようにすれば、ダイナミックダンパの利用に伴って発生する共振を良好に減衰し、振動が入力要素よりも下流側に伝達されるのを良好に抑制することが可能となる。

また、前記摩擦力発生機構は、前記タービンランナおよび前記ダンパ機構の入力要素の一方と回転方向におけるクリアランスをもって係合する部材を含むと共に前記タービンランナと前記第２の弾性体とにより構成されるダイナミックダンパの捩れ角が前記クリアランス以上になったときに前記摩擦力を前記入力要素に付与するものであってもよい。これにより、ダイナミックダンパの利用に伴って共振が発生する入力部材の回転数域に応じて上記クリアランスを定めることで、ダンパ機構の入力要素からタービンランナに伝達される振動に応じた摩擦力を入力要素により適正に付与することが可能となる。

また、前記摩擦力発生機構は、前記タービンランナおよび前記ダンパ機構の入力要素の一方と回転方向におけるクリアランスをもって係合する第１クラッチプレートと、前記タービンランナおよび前記ダンパ機構の入力要素の他方と係合する第２クラッチプレートとを含む多板クラッチ機構であってもよい。これにより、入力部材の回転数がダイナミックダンパの利用に伴って共振が発生する回転数域に含まれるときに、ダンパ機構の入力要素からタービンランナに伝達される振動に応じた摩擦力を入力要素に対してより適正に付与することが可能となる。

本発明の実施例に係る流体伝動装置１を示す部分断面図である。 流体伝動装置１の要部を示す拡大図である。 流体伝動装置１の要部を示す拡大図である。 流体伝動装置１の動作を説明するための説明図である。 流体伝動装置１の動作を説明するための説明図である。 原動機としてのエンジンの回転数と流体伝動装置１における振動レベルとの関係を示す説明図である。 変形例に係る流体伝動装置１Ｂを示す部分断面図である。

次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。

図１は、本発明の実施例に係る流体伝動装置１を示す部分断面図であり、図２は、流体伝動装置１の要部を示す拡大図である。同図に示す流体伝動装置１は、原動機としてのエンジンを備えた車両に発進装置として搭載されるトルクコンバータであり、図示しないエンジンのクランクシャフトに連結されるフロントカバー（入力部材）３と、フロントカバー３に固定されたポンプインペラ（入力側流体伝動要素）４と、ポンプインペラ４と同軸に回転可能なタービンランナ（出力側流体伝動要素）５と、タービンランナ５からポンプインペラ４への作動油（作動流体）の流れを整流するステータ６と、図示しない自動変速機（ＡＴ）あるいは無段変速機（ＣＶＴ）である変速装置のインプットシャフトに固定されるダンパハブ（出力部材）７と、ダンパハブ７に接続されたダンパ機構８と、フロントカバー３とダンパ機構８とを係合させる（連結する）と共に両者の係合（連結）を解除することができる単板摩擦式のロックアップクラッチ９とを含む。

ポンプインペラ４は、フロントカバー３に密に固定されるポンプシェル４０と、ポンプシェル４０の内面に配設された複数のポンプブレード４１とを有する。タービンランナ５は、タービンシェル５０と、タービンシェル５０の内面に配設された複数のタービンブレード５１と、タービンシェル５０にリベットを介して固定されると共に、リベットを介してタービンシェル５０に接続されると共に、係合機構１０を介してダンパハブ７と同軸に係合するタービンハブ５２とを有する。ポンプインペラ４とタービンランナ５とは、互いに対向し合い、両者の間には、ポンプインペラ４やタービンランナ５と同軸に回転可能なステータ６が配置される。ステータ６は、複数のステータブレード６０を有し、ステータ６の回転方向は、ワンウェイクラッチ６１により一方向のみに設定される。これらのポンプインペラ４、タービンランナ５およびステータ６は、作動油を循環させるトーラス（環状流路）を形成する。

ロックアップクラッチ９は、図１に示すように、フロントカバー３のエンジン側の内壁面の近傍に概ね平行に配置される。ロックアップクラッチ９は、ダンパハブ７により軸方向に摺動自在に支持される環状のロックアップピストン９０と、ロックアップピストン９０の外周側かつフロントカバー３側の面に貼着された摩擦部材９１とを含む。ロックアップピストン９０は、フロントカバー３の径方向に延びる部分に近接して配置され、ロックアップピストン９０の背面とフロントカバー３との間には、図示しない作動油供給孔やインプットシャフトに形成された油路を介して図示しない油圧制御ユニットに接続されるロックアップ室９５が画成される。

ダンパ機構８は、流体伝動装置１の軸方向に延在するロックアップピストン９０の筒状外周部９０ａに連結されると共に当該ロックアップピストン９０に概ね平行に配置される環状のドライブ部材（入力要素）８１と、それぞれドライブ部材８１に固定される一端を有する複数の第１コイルスプリング（弾性体）８２と、それぞれ流体伝動装置１の外周側に配置されると共に第１コイルスプリング８２と同様にドライブ部材８１に固定される一端を有し、第１コイルスプリング８２よりも高い剛性をもった複数の第２コイルスプリング８３と、第１コイルスプリング８２の他端および第２コイルスプリング８３の他端と当接可能に構成されると共に複数のリベット（図１参照）を介してダンパハブ７に連結（固定）されるドリブン部材（出力要素）８４とを含む。

ドリブン部材８４は、ドライブ部材８１を介して対向すると共に複数のリベットを介して互いに連結される２枚のドリブンプレートにより構成され、それぞれ第１コイルスプリング８２を収容（支持）すると共に当該第１コイルスプリング８２の他端（ドライブ部材８１に固定されない端部）と当接可能な当接部を有する複数の第１スプリング収容部と、それぞれ第２コイルスプリング８３を収容（支持）すると共に当該第２コイルスプリング８３の他端（ドライブ部材８１に固定されない端部）と当接可能な当接部を有する複数の第２スプリング収容部とを有する。実施例のダンパ機構８の取付状態において、各第１スプリング収容部の当接部は、対応する第１コイルスプリング８２の他端と当接し、各第２スプリング収容部の当接部と対応する第２コイルスプリング８３の他端との間には、若干の間隙が形成される。

これにより、図示しない油圧制御ユニットにより作動油供給孔等を介してロックアップ室９５内の作動油を排出すれば、ロックアップピストン９０がフロントカバー３に向けて移動し、ロックアップピストン９０に貼着された摩擦部材９１がフロントカバー３に当接して摩擦係合することでフロントカバー３がダンパ機構８を介してダンパハブ７と係合（連結）され、それによりエンジンからの動力がフロントカバー３、ダンパ機構８およびダンパハブ７を介して変速装置のインプットシャフトに伝達されることになる。こうしてロックアップが実行されている最中にロックアップピストン９０からダンパ機構８のドライブ部材８１に伝達されるトルクが比較的小さく第１コイルスプリング８２の収縮量が所定量未満になるときには、第２コイルスプリング８３とドリブン部材８４とが当接することはなく、ドライブ部材８１に伝達されたトルクは、第１コイルスプリング８２、ドリブン部材８４およびダンパハブ７を介して変速装置へと出力される。これに対して、ロックアップが実行されている最中にロックアップピストン９０からダンパ機構８のドライブ部材８１に伝達されるトルクが比較的大きく第１コイルスプリング８２の収縮量が上記所定量以上になるときには、第２コイルスプリング８３とドリブン部材８４との間隙が詰まって第２コイルスプリング８３がドリブン部材８４に当接し、ドライブ部材８１に伝達されたトルクは、第１コイルスプリング８２および第２コイルスプリング８３、ドリブン部材８４およびダンパハブ７を介して変速装置へと出力される。この結果、ロックアップピストン９０からダンパ機構８のドライブ部材８１に過大なトルクが伝達されたときには、当該過大なトルクが第２コイルスプリング８３により吸収されることになる。なお、実施例のロックアップクラッチ９では、ロックアップ室９５からの作動油の排出を停止すれば、ロックアップが解除されることになる。

また、実施例の流体伝動装置１は、図１に示すように、タービンランナ５のタービンシェル５０に固定されたタービン連結部材８７と、タービン連結部材８７とダンパ機構８を構成するドライブ部材８１との間にそれぞれ両者と当接するように配置された複数の第３コイルスプリング８６（第２の弾性体）とを含む。実施例において、第３コイルスプリング８６の一端は、タービン連結部材８７に形成された当接部と当接し、第３コイルスプリング８６の他端は、ロックアップピストン９０の筒状外周部９０ａの遊端から径方向内側に延出された環状の連結部９２にリベットを介して連結される環状の当接部材９３に形成された当接部と当接する。また、各第３コイルスプリング８６は、それぞれ周方向に延在するようにタービン連結部材８７に形成された複数のスプリング支持部８８と、それぞれ周方向に延在するように当接部材９３に形成された複数のスプリング支持部９３ａとにより保持される。これにより、タービンランナ５すなわち当該タービンランナ５に固定されたタービン連結部材８７は、ダンパ機構８のドライブ部材８１と複数の第３コイルスプリング８６を介して係合することから、弾性体である複数の第３コイルスプリング８６は、ロックアップクラッチ９によりフロントカバー３とダンパ機構８のドライブ部材８１とを係合させるロックアップの実行時にフロントカバー３（入力部材）とダンパハブ（出力部材）７との間でのトルク伝達に寄与しないマスとなるタービンランナ５やタービン連結部材８７と共にダイナミックダンパを構成する。

更に、実施例の流体伝動装置１は、ダンパ機構８のドライブ部材８１とタービンランナ５との間に配置された摩擦力発生機構８９を含む。摩擦力発生機構８９は、ロックアップクラッチ９によりフロントカバー３とダンパ機構８のドライブ部材８１とが係合すると共に原動機としてのエンジンの回転数が予め定められた共振回転数域に含まれるときにドライブ部材８１からタービンランナ５に伝達される振動に応じた摩擦力をドライブ部材８１に付与可能なものである。

図１に示すように、実施例の摩擦力発生機構８９は、いわゆる多板クラッチ機構として構成されており、ドライブ部材８１とタービンランナ５に固定されたタービン連結部材８７との間に配置され、円環状に形成されると共にタービン連結部材８７に対して流体伝動装置１の軸周りに揺動可能に係合する複数枚の第１クラッチプレート８９１と、円環状に形成されると共に第１クラッチプレート８９１同士の間に配置される少なくとも１枚の第２クラッチプレート８９２と、第２クラッチプレート８９２と係合すると共に実施例では図中最右側の第１クラッチプレート８９１と摩擦係合可能な係合部材８９３の内周部と上述の当接部材９３の内周部とを保持する台座８９４と、当接部材９３と図中最左側の第１クラッチプレート８９１との間に配置されると共に第１および第２クラッチプレート８９１，８９２を係合部材８９３に向けて押圧する皿バネあるいはウェーブワッシャといった付勢部材８９５とを含む。第１および第２クラッチプレート８９１，８９２の表裏面には、摩擦材８９６が概ね全面にわたって貼着されている。また、実施例において、台座８９４は、タービンシェル５０（タービンハブ５２）にリベットを介して固定される支持部材８９７により流体伝動装置１の軸周りに回転自在に支持される。更に、当接部材９３および係合部材８９３は、図示するように、台座８９４と共に一体に回転可能であり、台座８９４に固定されたスナップリングによりそれぞれダンパ機構８側またはタービンランナ５側への移動が規制される。

第１クラッチプレート８９１は、その内周部に等間隔に配設されると共にそれぞれ径方向内側に延びる複数の径方向突片８９１ａを有する。また、タービンランナ５に固定されたタービン連結部材８７は、第１クラッチプレート８９１の径方向突片８９１ａと係合可能となるように軸方向かつフロントカバー３側（エンジン側）に延びる複数（径方向突片８９１ａと同数）の軸方向突片８７ａを有する。タービン連結部材８７の各軸方向突片８７ａは、第１クラッチプレート８９１の互いに隣り合う径方向突片８９１ａ同士の間隔よりも短い周長を有し、図２に示すように、第１クラッチプレート８９１の互いに隣り合う径方向突片８９１ａの間に位置する。これにより、第１クラッチプレート８９１は、タービン連結部材８７（タービンランナ５）と回転方向におけるクリアランス（ガタ）をもって係合することになる。

車両の走行中、ロックアップクラッチ９によりフロントカバー３とダンパ機構８のドライブ部材８１とが係合されないときや、ロックアップクラッチ９によりフロントカバー３とダンパ機構８のドライブ部材８１とが係合されていてもフロントカバー３の回転数が上記共振回転数域に含まれないときに、タービン連結部材８７の各軸方向突片８７ａが両側の径方向突片８９１ａの何れとも当接することなく摩擦材８９６の摩擦力により当接部材９３や係合部材８９３、台座８９４が一体に回転するように、軸方向突片８７ａおよび径方向突片８９１ａの数や、互いに隣り合う軸方向突片８７ａの間隔、互いに隣り合う径方向突片８９１ａの間隔が定められる。また、実施例では、ロックアップクラッチ９によりフロントカバー３とダンパ機構８のドライブ部材８１とが係合されると共に原動機としてのエンジンすなわちフロントカバー３の回転数が上述の共振回転数域に含まれるときに、複数の第３コイルスプリング８６を介してドライブ部材８１と係合するタービンランナ５の振動の周波数が最小であっても、当該タービンランナ５の振動によりタービン連結部材８７の軸方向突片８７ａと第１クラッチプレート８９１の径方向突片８９１ａとの間のクリアランス（ガタ）が詰まって（ダイナミックダンパの捩れ角が当該クリアランス以上になって）両者が当接するように軸方向突片８７ａおよび径方向突片８９１ａの数や互いに隣り合う軸方向突片８７ａの間隔、互いに隣り合う径方向突片８９１ａの間隔が定められる。

上述のダンパ機構８の出力要素であるドリブン部材８４に連結されたダンパハブ７とタービンハブ５２とを係合させる係合機構１０は、図１および図２に示すように、ダンパハブ７の図中右側（タービンランナ５側）の外周に形成された凸状の複数（実施例では、軸周りに４個）のダンパ側係合部（雄側係合部）７ａと、それぞれ対応するダンパ側係合部７ａと回転方向（周方向）におけるクリアランス（ガタ）をもって係合するようにタービンハブ５２の内周に形成された凹状の複数のタービン側係合部（雌側係合部）５２ａとにより構成される。図２および図３に示すように互いに隣り合うタービン側係合部５２ａ間に形成された円柱面は、互いに隣り合うダンパ側係合部７ａ間に形成された円柱面と摺接し、これにより、タービンランナ５は、ダンパハブ７に対して流体伝動装置１の軸周りに揺動自在に支持される。実施例において、図３に示すようにダンパ側係合部７ａの中心線と当該ダンパ側係合部７ａに対応するタービン側係合部５２ａの中心線とが一致しているときの両者間（ダンパ側係合部７ａの回転方向下流側の側面とタービン側係合部５２ａの回転方向下流側の側面との間）の回転方向（図中矢印方向）におけるクリアランスを規定する角度をθとすると、角度θは、ロックアップクラッチ９によりロックアップが実行されているときにタービンランナ５やタービン連結部材８７と共にダイナミックダンパを構成する第３コイルスプリング８６が収縮してもダンパ側係合部７ａとタービン側係合部５２ａとが当接しないように定められる。すなわち、角度θは、ロックアップが実行されているときに第３コイルスプリング８６の十分な収縮を許容するダンパハブ７とタービンランナ５（タービンハブ５２）との相対回転角度として定められる。

次に、図４から図６等を参照しながら上述の流体伝動装置１の動作について説明する。流体伝動装置１において、ロックアップクラッチ９によりフロントカバー３のドライブ部材８１とが係合されないロックアップ解除時には、原動機としてのエンジンからの動力がフロントカバー３、ポンプインペラ４、タービンランナ５という経路を介して伝達されることになる。従って、タービンランナ５（タービンハブ５２）がダンパハブ７に対して回転することで係合機構１０を構成するダンパ側係合部７ａとタービン側係合部５２ａとの間の回転方向におけるクリアランスが詰まり、タービンランナ５（タービンハブ５２）とダンパハブ７とが係合する。これにより、係合機構１０によってタービンハブ５２とダンパ機構８のドリブン部材（出力要）８４に連結されたダンパハブ７とが係合されてタービンランナ５とダンパハブ７とが一体に回転することになるため、ロックアップ解除時には、図４中の実線に示すように、原動機としてのエンジンからの動力がフロントカバー３、ポンプインペラ４、タービンランナ５、タービンハブ５２、係合機構１０、ダンパハブ７という経路を介して変速装置のインプットシャフトへと伝達される。このように、ロックアップ解除時には、タービンランナ５とダンパハブ７すなわちダンパ機構８の出力要素であるドリブン部材８４とが直結されることから、ポンプインペラ４からタービンランナ５へと伝達されたトルクがダンパ機構８の第１コイルスプリング８２や第２コイルスプリング８３によって減衰されてしまうのを抑制することができる。

一方、ロックアップクラッチ９によりフロントカバー３とダンパ機構８のドライブ部材８１とを係合させるロックアップの実行時には、図５中の実線に示すように、原動機としてのエンジンからの動力が、フロントカバー３、ロックアップクラッチ９、ドライブ部材８１、複数の第１および第２コイルスプリング８２，８３、ドリブン部材８４、ダンパハブ７という経路を介して変速装置のインプットシャフトへと伝達される。この際、フロントカバー３に入力されるトルクの変動は、主にダンパ機構８の第１および第２コイルスプリング８２および８３により吸収される。

また、係合機構１０を構成するダンパ側係合部７ａとタービン側係合部５２ａとの間の回転方向におけるクリアランス（角度θ）は、ロックアップが実行されているときに、第３コイルスプリング８６が収縮してもダンパ側係合部７ａとタービン側係合部５２ａとが当接しないように定められる。すなわち、ロックアップが実行されているときに、タービンランナ５（タービンハブ５２）とダンパハブ７とは、一体に回転せずに相対回転し、第３コイルスプリング８６の十分な収縮が許容される。そして、実施例の流体伝動装置１では、タービンランナ５すなわち当該タービンランナ５に固定されたタービン連結部材８７がダンパ機構８のドライブ部材８１と複数の第３コイルスプリング８６を介して係合している。これにより、ロックアップクラッチ９によりロックアップが実行されているときに、弾性体である複数の第３コイルスプリング８６は、ロックアップの実行時にフロントカバー３（入力部材）とダンパハブ（出力部材）７との間でのトルク伝達に寄与しないマスとなるタービンランナ５やタービン連結部材８７と共にダイナミックダンパを構成し、かかるダイナミックダンパにより原動機側からフロントカバー３へと伝達される振動をより効果的に減衰することが可能となる。

すなわち、実施例の流体伝動装置１では、タービンランナ５に固定されたタービン連結部材８７がダンパ機構８を構成する複数要素の中で特にロックアップの実行時であってフロントカバー３の回転速度（エンジン回転数）が比較的低いときにドリブン部材８４に比べて大きい振動エネルギを有するドライブ部材８１と複数の第３コイルスプリング８６（弾性体）を介して係合しており、フロントカバー３から動力の伝達対象である変速装置までの動力伝達経路のより上流側で複数の第３コイルスプリング８６とマスとしてのタービンランナ５やタービン連結部材８７とにより構成されるダイナミックダンパによって振動が吸収されることになる。これにより、ロックアップの実行時には、エンジン側から流体伝動装置１すなわちフロントカバー３へと伝達される振動をダンパ機構８のドライブ部材８１よりも下流側の要素で減衰される前に上記ダイナミックダンパによって効果的に吸収（減衰）して当該振動がドライブ部材８１よりも下流側に伝達されるのを良好に抑制することが可能となる。

従って、実施例の流体伝動装置１では、複数の第３コイルスプリング８６とマスとしてのタービンランナ５やタービン連結部材８７とにより構成されるダイナミックダンパの共振周波数、すなわち第３コイルスプリング８６の剛性（バネ定数）や、タービンランナ５およびタービン連結部材８７等の重量（イナーシャ）を原動機としてのエンジンの気筒数やロックアップ実行時のエンジン回転数に基づいて調整することで、図６において実線で示すように、例えばダンパ機構８のドリブン部材８４にダイナミックダンパを連結した場合に比べて（図６における破線参照）、エンジン回転数が比較的低いときに原動機としてのエンジンから流体伝動装置１すなわちフロントカバー３へと伝達される振動をダイナミックダンパによって効果的に吸収（減衰）して当該振動がドライブ部材８１よりも下流側に伝達されるのを良好に抑制することが可能となる。この結果、実施例の流体伝動装置１では、エンジン回転数が例えば１０００ｒｐｍ程度と比較的低いロックアップ回転数Ｎｌｕｐに達した段階でロックアップを実行して動力伝達効率を向上させると共に、ロックアップクラッチ９の係合時や係合後のフロントカバー３の回転速度（エンジン回転数）が比較的低いときにフロントカバー３からドライブ部材８１までの間で生じがちな振動を良好に減衰することが可能となる。

ここで、ロックアップクラッチ９によりフロントカバー３とダンパ機構８のドライブ部材８１とを係合させると共にフロントカバー３の回転数（エンジン回転数）がロックアップ回転数Ｎｌｕｐを含む低回転数域に含まれるときに当該フロントカバー３に伝達される振動をダイナミックダンパにより減衰して振動レベルを低下させると、図６において二点鎖線で示すように、その後にフロントカバー３の回転数（エンジン回転数）が高まったときにフロントカバー３やドライブ部材８１で共振が発生することがある。このため、実施例では、ダイナミックダンパの利用に伴って共振が発生するフロントカバー３（エンジン）の回転数域を上述の共振回転数域として予め定めておくと共に、フロントカバー３（エンジン）の回転数が共振回転数域に含まれるときにドライブ部材８１から第３コイルスプリング８６およびタービン連結部材８７を介してタービンランナ５に伝達される振動に応じた摩擦力が摩擦力発生機構８９からドライブ部材８１に付与されるようにしているのである。

すなわち、第３コイルスプリング８６、タービン連結部材８７、当接部材９３およびロックアップピストン９０の連結部９２を介してダンパ機構８のドライブ部材８１（当接部材９３）と係合するタービンランナ５の振動により、タービン連結部材８７の軸方向突片８７ａと摩擦力発生機構８９を構成する第１クラッチプレート８９１の径方向突片８９１ａとの間のクリアランス（ガタ）が詰まって両者が当接すると、タービンランナ５によって第１クラッチプレート８９１がドライブ部材８１に対して移動（回転）させられ、それにより第１および第２クラッチプレート８９１，８９２、摩擦材８９６、係合部材８９３、台座８９４、当接部材９３およびロックアップピストン９０の連結部９２を介してドライブ部材８１にタービンランナ５の振動に応じた摩擦力を付与することができる。これにより、図６に示すように、ダイナミックダンパの利用に伴って発生する共振を良好に減衰し、振動がドライブ部材８１よりも下流側に伝達されるのを良好に抑制することが可能となる。

以上説明したように、実施例の流体伝動装置１では、ロックアップクラッチ９によりロックアップが解除されているときに、係合機構１０によってタービンランナ５とダンパ機構８の出力要素であるドリブン部材８４に連結されたダンパハブ７とが係合されて両者が一体に回転する。従って、ロックアップクラッチ９によりロックアップが解除されているときには、タービンランナ５とダンパハブ７（ダンパ機構８のドリブン部材８４）とが直結されることから、ポンプインペラ４からタービンランナ５へと伝達されたトルクがダンパ機構８の第１コイルスプリング８２や第２コイルスプリング８３によって減衰されてしまうのを抑制することができる。また、ロックアップクラッチ９によりロックアップが実行されているときには、係合機構１０によってタービンランナ５とダンパハブ７（ダンパ機構８のドリブン部材８４）とが係合されず両者は一体に回転しない。従って、ロックアップクラッチ９によりロックアップが実行されているときに、タービンランナ５はダンパ機構８のダンパハブ７（出力要素）に対して揺動可能となって第３コイルスプリング８６と共にダイナミックダンパを構成することから、当該ダイナミックダンパにより振動を良好に減衰することができる。これにより、実施例の流体伝動装置１では、ロックアップが解除されているときのトルク伝達性能とロックアップが実行されているときの制振性能とを向上させることが可能となる。

また、上記実施例では、タービンランナ５とダンパ機構８の入力要素であるドライブ部材８１とが、両者と係合する第３コイルスプリング８６を介して連結されているので、タービンランナ５やタービン連結部材８７、第３コイルスプリング８６により構成されるダイナミックダンパによってフロントカバー３から動力の伝達対象である変速装置までの動力伝達経路のより上流側で振動が吸収されることになる。従って、原動機側から流体伝動装置すなわちフロントカバー３へと伝達される振動をダンパ機構８のドライブ部材８１（入力要素）よりも下流側の要素で減衰される前にダイナミックダンパにより効果的に吸収（減衰）して当該振動がドライブ部材８１（入力要素）よりも下流側に伝達されるのを良好に抑制することが可能となる。なお、ダンパ機構８のドライブ部材８１（入力要素）が複数の部材からなるものである場合には、ドライブ部材８１（入力要素）を構成する複数の部材の何れか一つから振動を吸収するようにダイナミックダンパを構成すればよい。ただし、上述の流体伝動装置１から第３コイルスプリング８６や摩擦力発生機構８９が省略されてもよい。この場合、ロックアップクラッチ９によりロックアップが実行されているときに、タービンランナ５はダンパハブ７（ダンパ機構８のドリブン部材８４）に対して揺動可能となって、いわゆるタービンダンパを構成することから、かかるタービンダンパによっても振動を良好に減衰することができる。

更に、上記実施例の係合機構１０は、ダンパ機構８のドリブン部材８４側すなわちダンパハブ７に設けられた複数のダンパ側係合部７ａ（雄側係合部）と、タービンランナ５に設けられると共にそれぞれダンパ側係合部７ａ（雄側係合部）と係合可能な複数のタービン側係合部５２ａ（雌側係合部）とを含み、ダンパ側係合部７ａとタービン側係合部５２ａとは、ロックアップクラッチ９によりロックアップが解除されているときにダンパ側係合部７ａとタービン側係合部５２ａとが回転方向に当接すると共にロックアップクラッチ９によりロックアップが実行されているときにはダンパ側係合部７ａとタービン側係合部５２ａとが回転方向に当接しないように定められた角度θに基づく回転方向におけるクリアランスθをもって係合する。そして、上記クリアランスを規定する角度θは、ロックアップクラッチ９によりロックアップが実行されているときにタービンランナ５と共にダイナミックダンパを構成する第３コイルスプリング８６が収縮してもダンパ側係合部７ａとタービン側係合部５２ａとが回転方向に当接しないように定められる。これにより、ロックアップクラッチ９によりロックアップが解除されているときにはタービンランナ５とダンパ機構８のダンパハブ７（ドリブン部材８４）とを一体に回転させると共に、ロックアップクラッチ９によりロックアップが実行されているときにはタービンランナ５とダンパ機構８のダンパハブ７（ドリブン部材８４）とが一体に回転しないようにして上記ダイナミックダンパによりエンジンからフロントカバー３へと伝達される振動をより効果的に減衰することが可能となる。なお、上記実施例では、ダンパ側係合部７ａを凸状（雄型）の係合部とすると共にタービン側係合部５２ａを凹状（雌型）の係合部としたが、ダンパ側係合部７ａを凹状（雌型）の係合部とすると共にタービン側係合部５２ａを凸状（雄型）の係合部としてもよい。

また、上記流体伝動装置１は、ダンパ機構８のドライブ部材８１とタービンランナ５との間に配置されており、ロックアップクラッチ９によりロックアップが実行されると共にフロントカバー３の回転数が予め定められた回転数域に含まれるときにドライブ部材８１からタービンランナ５に伝達される振動に応じた摩擦力をドライブ部材８１に付与可能な摩擦力発生機構８９を備える。すなわち、ロックアップクラッチ９によりロックアップが実行されると共にフロントカバー３の回転数がある回転数域に含まれるときにフロントカバー３に伝達される振動を上記ダイナミックダンパにより減衰すると、フロントカバー３の回転数が他の回転数域に含まれるときにフロントカバー３やダンパ機構８のドライブ部材８１で共振が発生することがある。このため、実施例の流体伝動装置１では、ダイナミックダンパの利用に伴って共振が発生するフロントカバー３の回転数域を予め定めておくと共に、フロントカバー３の回転数が当該回転数域に含まれるときにダンパ機構８のドライブ部材８１からタービンランナに伝達される振動に応じた摩擦力が摩擦力発生機構８９からドライブ部材８１に付与されるようにしている。これにより、ダイナミックダンパの利用に伴って発生する共振を良好に減衰し、振動がドライブ部材８１よりも下流側に伝達されるのを良好に抑制することが可能となる。

更に、上記実施例の摩擦力発生機構８９は、タービン連結部材８７（タービンランナ５）と回転方向におけるクリアランスをもって係合する第１クラッチプレート８９１と、当接部材９３等を介してダンパ機構８のドライブ部材８１に連結された台座８９４と係合する第２クラッチプレートとを含む多板クラッチ機構として構成される。これにより、フロントカバー３の回転数がダイナミックダンパの利用に伴って共振が発生する回転数域に含まれるときに、ダンパ機構８のドライブ部材８１からタービンランナ５に伝達される振動に応じた摩擦力をドライブ部材８１に対してより適正に付与することが可能となる。なお、上記摩擦力発生機構８９において、第１クラッチプレート８９１をタービン連結部材８７と係合させると共に、第２クラッチプレート８９２を台座８９４と回転方向におけるクリアランス（ガタ）をもって係合させてもよい。

図７は、変形例に係る流体伝動装置１Ｂを示す部分断面図である。同図に示す流体伝動装置１Ｂの係合機構１０Ｂは、ダンパハブ７にリベットを介して固定（連結）されると共に、ダンパ側係合部としての複数の孔部（雌側係合部）を有する環状部材７ｂと、タービン連結部材８７から延出されると共に環状部材７ｂの孔部と回転方向におけるクリアランスをもって係合するタービン側係合部８７ｂとにより構成される。このような係合機構１０Ｂによっても、ロックアップクラッチ９によりロックアップが解除されているときにはタービンランナ５とダンパハブ７（ダンパ機構８のドリブン部材８４）とが一体に回転するように両者を係合させると共にロックアップクラッチ９によりロックアップが実行されているときにはタービンランナ５とダンパハブ７とが一体に回転しないようにすることができる。なお、図７の流体伝動装置１Ｂの摩擦力発生機構８９は、図示するように、タービン連結部材８７から延出された支持部８７ｃと回転方向におけるクリアランス（ガタ）をもって係合する第１クラッチプレート８９１と、第３コイルスプリング８６と当接する当接部材９３と係合する第２クラッチプレート８９２と、タービン連結部材８７の支持部８７ｃにより保持される係合部材８９３とを含む。そして、当接部材９３は、ロックアップピストン９０の筒状外周部９０ａと係合すると共に環状部材７ｂによって径方向に支持される連結部材９２Ｂにリベットを介して固定される。これにより、流体伝動装置１Ｂでは、流体伝動装置１の台座８９４を省略することができる。

ここで、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。すなわち、上記実施例では、原動機にとしてのエンジンに連結される入力部材としてのフロントカバー３に接続されたポンプインペラ４と、ポンプインペラ４と共に回転可能なタービンランナ５と、タービンランナ５に連結されるドライブ部材（入力要素）８１とドライブ部材８１と係合する弾性体としての第１および第２コイルスプリング８２，８３とダンパハブ７を介してエンジンからの動力の伝達対象に連結されるドリブン部材（出力要素）８４とを有するダンパ機構８と、フロントカバー３とダンパ機構８のドライブ部材８１とを係合させるロックアップを実行すると共にロックアップを解除することができるロックアップクラッチ９とを備える流体伝動装置１が「流体伝動装置」に相当し、ロックアップクラッチ９によりロックアップが解除されているときにはタービンランナ５とダンパハブ７（ドリブン部材８４）とが一体に回転するように両者を係合させると共にロックアップクラッチ９によりロックアップが実行されているときにはタービンランナ５とダンパハブ７（ドリブン部材８４）とが一体に回転しないように両者を係合させない係合機構１０が「係合機構」に相当し、タービンランナ５およびダンパ機構８のドライブ部材８１の両者と係合する第３コイルスプリング８６が「第２の弾性体」に相当する。

ただし、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載された発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載された発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。すなわち、実施例はあくまで課題を解決するための手段の欄に記載された発明の具体的な一例に過ぎず、課題を解決するための手段の欄に記載された発明の解釈は、その欄の記載に基づいて行なわれるべきものである。

以上、実施例を用いて本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記実施例に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、様々な変更をなし得ることはいうまでもない。

本発明は、流体伝動装置の製造分野等において利用可能である。

１，１Ｂ 流体伝動装置、３ フロントカバー、４ ポンプインペラ、５ タービンランナ、６ ステータ、７ ダンパハブ、７ａ ダンパ側係合部、７ｂ 環状部材、８ ダンパ機構、９ ロックアップクラッチ、１０，１０Ｂ 係合機構、４０ ポンプシェル、４１ ポンプブレード、５０ タービンシェル、５１ タービンブレード、５２ タービンハブ、５２ａ タービン側係合部、６０ ステータブレード、６１ ワンウェイクラッチ、８１ ドライブ部材、８２ 第１コイルスプリング、８３ 第２コイルスプリング、８４ ドリブン部材、８６ 第３コイルスプリング、８７ タービン連結部材、８７ａ 軸方向突片、８７ｂ タービン側係合部、８７ｃ 支持部、８８ スプリング支持部、８９ 摩擦力発生機構、９０ ロックアップピストン、９０ａ 筒状外周部、９１ 摩擦部材、９２ 連結部、９２Ｂ 連結部材、９３ 当接部材、９３ａ スプリング支持部、９５ ロックアップ室、８９１ 第１クラッチプレート、８９１ａ 径方向突片、８９２ 第２クラッチプレート、８９３ 係合部材、８９４ 台座、８９５ 付勢部材、８９６ 摩擦材、８９７ 支持部材。

Claims (7)

1. 原動機に連結される入力部材に接続されたポンプインペラと、該ポンプインペラと共に回転可能なタービンランナと、前記タービンランナに連結される入力要素と該入力要素と係合する弾性体と該弾性体と係合すると共に変速装置の入力軸に連結される出力要素とを有するダンパ機構と、前記入力部材と前記ダンパ機構の前記入力要素とを係合させるロックアップを実行すると共に該ロックアップを解除することができるロックアップクラッチとを備える流体伝動装置であって、
   前記ロックアップクラッチにより前記ロックアップが解除されているときには前記タービンランナと前記ダンパ機構の前記出力要素とが一体に回転するように両者を係合させると共に前記ロックアップクラッチにより前記ロックアップが実行されているときには前記タービンランナと前記ダンパ機構の前記出力要素とが一体に回転しないように両者を係合させない係合機構を備えることを特徴とする流体伝動装置。
2. 請求項１に記載の流体伝動装置において、
   前記タービンランナおよび前記ダンパ機構の前記入力要素とは、両者と係合する第２の弾性体を介して連結されることを特徴とする流体伝動装置。
3. 請求項２に記載の流体伝動装置において、
   前記係合機構は、前記タービンランナと前記ダンパ機構の前記出力要素との一側に設けられた複数の雄側係合部と、前記タービンランナと前記ダンパ機構の前記出力要素との他側に設けられると共にそれぞれ前記雄側係合部と係合可能な複数の雌側係合部とを含み、
   前記雄側係合部と前記雌側係合部とは、前記ロックアップクラッチにより前記ロックアップが解除されているときに該雄側係合部と該雌側係合部とが回転方向に当接すると共に前記ロックアップクラッチにより前記ロックアップが実行されているときには該雄側係合部と該雌側係合部とが回転方向に当接しないように定められた回転方向におけるクリアランスをもって係合することを特徴とする流体伝動装置。
4. 請求項３に記載の流体伝動装置において、
   前記クリアランスは、前記ロックアップクラッチにより前記ロックアップが実行されているときに前記タービンランナと共にダイナミックダンパを構成する前記第２の弾性体が収縮しても前記雄側係合部と前記雌側係合部とが回転方向に当接しないように定められることを特徴とする流体伝動装置。
5. 請求項２から４の何れか一項に記載の流体伝動装置において、
   前記ダンパ機構の前記入力要素と前記タービンランナとの間に配置されており、前記ロックアップクラッチにより前記ロックアップが実行されるときに前記入力要素から前記タービンランナに伝達される振動に応じた摩擦力を該入力要素に付与可能な摩擦力発生機構を更に備えることを特徴とする流体伝動装置。
6. 請求項５に記載の流体伝動装置において、
   前記摩擦力発生機構は、前記タービンランナおよび前記ダンパ機構の入力要素の一方と回転方向におけるクリアランスをもって係合する部材を含むと共に前記タービンランナと前記第２の弾性体とにより構成されるダイナミックダンパの捩れ角が前記クリアランス以上になったときに前記摩擦力を前記入力要素に付与することを特徴とする流体伝動装置。
7. 請求項５または６に記載の流体伝動装置において、
   前記摩擦力発生機構は、前記タービンランナおよび前記ダンパ機構の入力要素の一方と回転方向におけるクリアランスをもって係合する第１クラッチプレートと、前記タービンランナおよび前記ダンパ機構の入力要素の他方と係合する第２クラッチプレートとを含む多板クラッチ機構であることを特徴とする流体伝動装置。

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