(57)【要約】【課題】  共に回転する回転体の相互に係合する構造に着目し、一体化した回転体の係合構造を提供することにあり、また、回転体の係合構造を一体化することによりリベット締結等による固定部を少なくし、薄型化するとともに、追加機能を搭載容易としたトルクコンバータを提供すること。【解決手段】  共に回転する回転体の係合面の一方の面に凹部を、他方の面に凹部を設け、前記凹部と前記凸部を嵌め合わせたこと、また、トルクコンバータの回転軸に対し相互に係合して回転する回転体において、前記回転体の相対向する係合面の一方に凹部を設け、前記係合面の他方に凸部を設けたこと、また、ロックアップ機能付トルクコンバータの相互に係合して回転するロックアップピストンおよびピストンハウジングにおいて、前記ロックアップピストンと前記ピストンハウジングの相対向する係合面の一方に凹部を設け、前記係合面の他方に凸部を設けたこと。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
共に回転する回転体の係合面の一方の面に設けられた凹部と、前記回転体の係合面の他方の面に設けられ凸部を嵌め合わせられる凹部とを具備することを特徴とする回転体の係合構造。
【請求項２】
前記凹部および前記凸部は、前記回転体の前記係合面にそれぞれ所定数設けられたことを特徴とする請求項１記載の回転体の係合構造。
【請求項３】
前記凹部および前記凸部は、前記回転体の回転軸から放射状に設けられたことを特徴とする請求項２記載の回転体の係合構造。
【請求項４】
前記凹部および前記凸部は、前記回転体の回転軸から相対向する位置上に設けられたことを特徴とする請求項３記載の回転体の係合構造。
【請求項５】
共に回転する前記回転体は回転軸方向に相対移動する部品であることを特徴とする請求項１乃至請求項４のうちいずれか１項記載の回転体の係合構造。
【請求項６】
前記凹部および前記凸部は、共に回転する前記回転体の回転方向の回り止めであることを特徴とする請求項５記載の回転体の係合構造。
【請求項７】
共に回転する前記回転体は、ロックアップ機能付トルクコンバータのロックアップピストン及びピストンハウジングであることを特徴とする請求項５または請求項６記載の回転体の係合構造。
【請求項８】
共に回転する前記回転体は、ロックアップ機能付トルクコンバータのロックアップピストン及びピストンハウジングであり、前記凹部が前記ロックアップピストン側の面に設けられ、前記凸部が前記ピストンハウジング側の面に設けられたことを特徴とする請求項５または請求項６記載の回転体の係合構造。
【請求項９】
トルクコンバータの回転軸に対し相互に係合して回転する回転体において、
前記回転体の相対向する係合面の一方に凹部が設けられ、前記係合面の他方に凸部が設けられたことを特徴とするトルクコンバータ。
【請求項１０】
係合して回転する前記回転体は回転軸方向に相対移動する部品であることを特徴とする請求項９記載のトルクコンバータ。
【請求項１１】
前記凹部および前記凸部は、係合して回転する前記回転体の回転方向の回り止めであることを特徴とする請求項１０記載のトルクコンバータ。
【請求項１２】
前記トルクコンバータはロックアップ機能付トルクコンバータであって、
係合して回転する前記回転体の一方はロックアップピストンであり、他方はピストンハウジングであることを特徴とする請求項９乃至請求項１１のうちいずれか１項記載のトルクコンバータ。
【請求項１３】
前記凹部および前記凸部は、各前記係合面にそれぞれ所定数設けられたことを特徴とする請求項９乃至請求項１２のうちいずれか１項記載のトルクコンバータ。
【請求項１４】
前記凹部および前記凸部は、前記トルクコンバータの回転軸から放射状に設けられたことを特徴とする請求項１３記載のトルクコンバータ。
【請求項１５】
前記凹部および前記凸部は、前記回転軸から相対向する位置上に設けられたことを特徴とする請求項１４記載のトルクコンバータ。
【請求項１６】
前記凹部が前記ロックアップピストン側の面に設けられ、前記凸部が前記ピストンハウジング側の面に設けられたことを特徴とする請求項１２乃至請求項１５のうちいずれか１項記載のトルクコンバータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トルクコンバータ等に適用して最適な回転体の係合に係り、その回転体の係合構造およびそれを用いたトルクコンバータに関する。
【背景技術】
【０００２】
車両用自動変速機に組み込まれるトルクコンバータは、コンバータハウジングの前面部を構成するフロントカバーがクランクシャフトで回転駆動され、さらにコンバータハウジングのポンプインペラ側の羽（ブレード）と、タービンランナ側の羽（ブレード）との間でトルクが伝達されて、タービンランナに接続された出力軸から、変速機の入力軸へとトルクが伝達されるようになっている。さらにトルクコンバータは、燃費向上を図るためにエンジンのクランクシャフトのトルクを変速機に直接伝達するためのロックアップ装置を有している。
【０００３】
ロックアップ装置では、コンバータハウジングのフロントカバーと出力軸とが、流体圧力（油圧）で駆動されるクラッチで接続されることによって、エンジンのクランクシャフトのトルクが変速機の入力軸に直接伝達される。
【０００４】
このクラッチの構成は、多板式のクラッチ板の摺動押圧力によるもの、フロントカバーの摺動部材に摺接させるもの等がある。こうしたロックアップ装置は、クラッチと出力軸との間に介在する捩り振動低減機構（ダンパー）とを備えて、捩り振動を吸収し減衰させている。
【０００５】
かかるトルクコンバータにおける回転体の固定構造としては、各部材をリベットにより固定することが行われている。
【０００６】
例えば、特許文献１に開示された多板式のロックアップクラッチ（ロックアップ装置）を備えたトルクコンバータは、図７（特許文献１の図１相当）に示すように、コンバータカバー（フロントカバー）、インペラアッセンブリ（ポンプインペラ）、ステータ、ワンウェイクラッチ、タービンアッセンブリ（タービンランナ）、トーションダンパ（捩り振動低減装置）、多板式ロックアップクラッチ等により構成されている。
【０００７】
本例は、トーションスプリングが１段からなるトーションダンパを示しているが、トーションスプリングが多段構成のものもあり、さらに慣性質量体（振り子装置）を備えたものもある。かかる構成において、トーションダンパのサイドプレート、ハブクラッチ、ドライブプレート等をリベット固定部Ａにより固定し、多板式クラッチの内側保持材とハブクラッチをリベット固定部Ｂにて固定し、ハブプレート、ドライブプレート、タービンシェルのリベット固定部Ｃにて固定している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００１−１１６１１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
このようにトルク伝達機構は複数の部品部材を固定する固定部が複数箇所に設けられ、タービンシェルのトルク伝達をするとともに、ロックアップ時のエンジン駆動トルク（フロントカバーのトルク）を確実に伝達するように構成しているが、トルクコンバータとしては、軽量、小型化し、構成する部品点数も少ないこと、併せて、製造・組立工程における簡略化、容易化も望まれる。
【００１０】
この種のロックアップ装置の一例として、図７に示すように、捩り振動低減装置のサイドプレートを固定部Ａにて、クラッチ側の出力部材とサイドプレートを固定部Ｂにて，ポンプインペラおよびタービンランナなどで構成されるトルク変換部のタービンシェルとサイドプレートをハブクラッチと共に固定部Ｃにて、取付固定されている。このように、リベット固定部が複数箇所に設けられるため、組立部品が多く、また、取付工程も複雑となっている。さらに、組立作業も煩雑となっている。また、クラッチ保持部材と捩り振動低減装置の取付等、追加部品が増えると、それに応じて取付部品や取付工数の増加となっていた。
【００１１】
上記問題を解決するために、本発明は、共に回転する回転体（部材）の固定部を相互に係合する構造に着目し、一体化した回転体の係合構造を提供するものであり、また、回転軸方向に相対移動する部品間で回転方向の回り止めに適し、回転体の係合構造を一体化することによりリベット締結等による固定部を少なくし、構成する部品点数を少なくし小型化（薄型化）し、あるいは、追加機能を搭載容易としたトルクコンバータを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
かかる課題を解決するため本発明は、共に回転する回転体の係合面の一方の面に凹部を、他方の面に凸部を設け、上記凹部と上記凸部を嵌め合わせたことを特徴とする回転体の係合構造を提供するものである。
【００１３】
また、本発明は、上記凹部および上記凸部は、上記回転体の係合面にそれぞれ所定数設けたことを特徴とする。
【００１４】
また、本発明は、上記凹部および上記凸部は、上回転体の回転軸から放射状に設けたことを特徴とする。
【００１５】
また、本発明は、上記凹部および上記凸部は、上記回転体の回転軸から相対向する位置上に設けたことを特徴とする。
【００１６】
また、本発明は、共に回転する上記回転体は回転軸方向に相対移動する部品であることを特徴とする。
【００１７】
また、本発明は、上記凹部および上記凸部は、共に回転する上記回転体の回転方向の回り止めであることを特徴とする。
【００１８】
また、本発明は、共に回転する上記回転体は、ロックアップ機能付トルクコンバータのロックアップピストンとピストンハウジングであることを特徴とする。
【００１９】
また、本発明は、共に回転する上記回転体は、ロックアップ機能付トルクコンバータのロックアップピストンとピストンハウジングであり、上記凹部を上記ロックアップピストン側の面に設け、上記凸部を上記ピストンハウジング側の面に設けたことを特徴とする。
【００２０】
また、本発明は、トルクコンバータの回転軸に対し相互に係合して回転する回転体において、上記回転体の相対向する係合面の一方に凹部を設け、上記係合面の他方に凸部を設けたことを特徴とするトルクコンバータを提供するものである。
【００２１】
また、本発明は、係合して回転する上記回転体は回転軸方向に相対移動する部品であることを特徴とする。
【００２２】
また、本発明は、上記凹部および上記凸部は、係合して回転する上記回転体の回転方向の回り止めであることを特徴とする。
【００２３】
また、本発明は、上記トルクコンバータはロックアップ機能付トルクコンバータであって、係合して回転する上記回転体の一方はロックアップピストンであり、他方はピストンハウジングであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、回転体同士の係合（結合）をリベット等の結合部品を用いることなく可能とし、その回転動作を一体化できるので組立部品を削減でき、また、組立工数も削減できることになる。
【００２５】
また、本発明の回転体の係合構造は、回転軸方向に相対移動する部品間で回転方向の回り止めに適し、トルクコンバータの、例えば、クラッチ機構を作動させるピストンおよびピストンハウジング（ピストンガイドともいう）に部品追加することなく適用することができる。従って、多くの機能をトルクコンバータに付加しても、軽量、小型化でき、構成する部品点数も少なくでき、さらには、製造・組立工程における簡略化、容易化もできる。
【００２６】
また、本発明によれば、リベットによる締結固定の箇所を少なくできるので、トルクや遠心力などにより部品の緩みや歪みを生じにくくできる。また、リベット締結等による固定部を少なくし、構成する部品点数を少なくできるので、機構部品等の追加搭載を容易とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の一実施形態に係るロックアップ機能付トルクコンバータの要部断面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るロックアップ機能付トルクコンバータに回転体の係合構造を適用する説明図である。
【図３】本発明の一実施形態に係るロックアップ機能付トルクコンバータのピストンハウジングの構成を示す平面図である。
【図４】本発明の一実施形態に係るロックアップ機能付トルクコンバータのピストンの構成を示す平面図である。
【図５】本発明の一実施形態に係るロックアップ機能付トルクコンバータのピストンハウジングの構成を示す斜視図である。
【図６】本発明の一実施形態に係るロックアップ機能付トルクコンバータのピストンの構成を示す斜視図である。
【図７】従来のロックアップ機能付トルクコンバータの一例を示す要部断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
本発明の基本構成は、共に回転し相互に緩衝作用をする回転体の係合にあり、第１の回転体とその回転体を支持しガイドする第２の回転体との間において、回転軸から放射状に遠ざかる方向に凹凸形状（凸部と凹部）の係合部分を設けたことにある。また、この係合構造は、回転軸方向に相対移動する部品間で回転方向の回り止めに好適で、トルクコンバータの回転体に適用できる。
【００２９】
以下、図面を参照し、トルクコンバータのロックアップピストンとピストンハウジングに適用した例で本発明を説明するが、適用形態を限定するものではない。
【００３０】
図１は、本発明の一実施形態に係るロックアップ機能付トルクコンバータの要部断面図である。なお、図１は、回転軸となる軸ａに対し、上半分の断面図を示し、また、従来の図７に図示したものとは断面方向を異にし、右側がエンジン側に接続され、左側がトランスミッション側に接続される例を示している。
【００３１】
また、図７に示すトルクコンバータのクラッチ部はフロントカバー側に設けたピストンにより作動させるものであるが、本発明は、図１に示すトルクコンバータは、後述するように、付加機能等の追加を容易とするために、ピストンハウジングを備えピストンをフロントカバーに対向させて設けたものである。
【００３２】
図１において、ロックアップ機能付トルクコンバータは、フロントカバー１とポンプインペラのインペラシェル２に囲まれたハウジング内に、インペラシェル２に対向してタービンシェル３、ステータ４、ワンウェイクラッチ５、ロックアップ機能の一例として多板式クラッチ部６および捩り振動低減部（ダンパー）７、また、付加機能として慣性質量体（例えば、振り子部品）８等を備えたものを例示している。
【００３３】
フロントカバー１には、エンジン側に接続されるカバーボス１１が設けられ、一方、タービンシェル３は出力ハブ３２に接続され、出力ハブ３２を介してトランスミッション側にその回転力を伝達するようになっている。
【００３４】
ポンプインペラのインペラシェル２に配設されたインペラブレード２１、タービンシェル３に配設されたタービンブレード３１、ステータ４に配設されたステータブレード４１で形成される空間内に流体としてのオイル（図示せず）が導入されている。トルクコンバータ機能としては、エンジン側の回転をトランスミッション側へ伝達することにあり、エンジン駆動によるフロントカバー１及びインペラシェル２の回転に応じて誘導されたオイルの移動によりタービンシェル３を回転させている。ステータ４に連結されたワンウェイクラッチ５はその回転方向を規制している。ここで生じたタービンシェル３の回転は出力軸に接続されたトランスミッション側へ伝達される。
【００３５】
また、多板式クラッチ部６は、軸ａから半径方向に遠近のクラッチ保持部６２、６３とその間に設けられた多板から成るクラッチ６１およびクラッチ６１を一方向へ押圧するロックアップピストン６４、ピストンハウジング６５からなる。多板式クラッチ部６は、軸ａに対し半径方向に近い方のクラッチ保持部６３がフロントカバー１側に固定されている。フロントカバー１が所定回転数以上になるとピストン６４がピストンハウジング６５と共にオイル移動作用に伴いクラッチ６１をフロントカバー１側へ押圧することで、後述するようにクラッチ保持部６２に連結保持された捩り振動低減部（ダンパー）７、タービンシェル３に同じ回転力を与えエンジンの回転速度をトランスミッション側へ伝達することになる。
【００３６】
フロントカバー１及びタービンシェル３の回転に伴う振動を低減するように働く捩り振動低減部７は、２段のトーションスプリング７１、７２を備えた例を示し、トーションスプリング７１、７２は、それぞれ複数のサイドプレートにより保持固定されている。これらサイドプレートは図示されるように折り曲げ加工され、各トーションスプリングを挟んで規制している。
【００３７】
また、捩り振動低減部７および２段のトーションスプリング７１、７２を保持するサイドプレート等が、それぞれリベット７１１，７１２にて固定されている。また、トーションスプリング７２を保持するサイドプレートおよびハブプレートはリベット７２１にて固定されると共に、タービンシェル３側の出力ハブ３２にリベットにて締結固定される。
【００３８】
この多板式クラッチ部６の、軸ａに対し半径方向に遠い方のクラッチ保持部６２は、捩り振動低減部７の２段のトーションスプリング７１、７２のうち、半径方向で軸ａから遠い方のトーションスプリング７１の保持も兼ね備えている。また、捩り振動低減部７とタービンシェル３との間の空間に慣性質量体としての振り子部品８が配置されている。
【００３９】
本発明は、かかる構成のもと、回転軸方向に相対移動する部品間としてピストン６４およびピストンハウジング６５の係合関係を凹凸の嵌め合わせた構造としている。以下、本発明を図２乃至図６にて詳述する。
【００４０】
図２は、本発明の一実施形態に係るロックアップ機能付トルクコンバータに回転体の係合構造を適用する説明図である。
【００４１】
図２において、左側に図示した構成は、図１に示したピストンおよびピストンハウジング部分を切り出したもので、右側に概略斜視図にて図示したピストンおよびピストンハウジングの係合関係を説明するものである。なお、図中の左側の図示は、図１と同様、回転軸ａを境に上側のみを示し、右側の概略斜視図は各部品全体を図示している。
【００４２】
図２において、図１にて用いた符号と同じものは同じ対象物を示し、ピストン６４とピストンハウジング６５とをピストン６４の凹部にピストンハウジング６５の凸部が係合するように嵌め合わせて構成している。図中、右側に図示のピストン６４は、一面Ｅ１側から他面Ｅ２側へ、プレス加工等による押出し形成された所定箇所に凹部を設けたもので、また、ピストンハウジング６５は、一面Ｄ１側から他面Ｄ２側へ、プレス加工等による押出し形成された所定箇所に他面Ｄ２からみて凸部を設けたものである。
【００４３】
これらピストン６４とピストンハウジング６５を組合せて、図中の矢線で示す左側のピストン６４およびピストンハウジング６５の図中丸枠に図示すようにＥ１面の凹部とＤ２面の凸部を係合させることで一体化することができる。従って、リベット等による別部品を不要とし、収容スペース上においても余裕をもつことができる。
【００４４】
図３は、本発明の一実施形態に係るロックアップ機能付トルクコンバータのピストンハウジングの構成を示すもので、図２の右側に図示したピストンハウジング６５をＤ２側の面からみた平面図を示している。
【００４５】
図３において、ピストンハウジング６５は、回転軸（中心）から放射状の所定箇所に凸部６５１を設けたものである。図示例では、一点鎖線ｂ１，ｂ２，ｂ３にて示す回転軸から相対向する位置上に凸部が６カ所形成されている。
【００４６】
図４は、本発明の一実施形態に係るロックアップ機能付トルクコンバータのピストンの構成を示すもので、図２の右側に図示したピストン６４をＥ１側の面からみた平面図を示している。
【００４７】
図４において、ピストン６４は、図３に示したピストンハウジング６５の凸部に対応して放射状の所定箇所に凹部６４１を設けたものである。図示例では、一点鎖線ｃ１，ｃ２，ｃ３にて示す回転軸から相対向する位置上に凹部が６カ所形成されている。
【００４８】
なお、図３および図４に示した凹凸部の形状は台形状としているが、この形状に限られるものでなく適宜変更したものであってもよい。また、これらの凹凸部は回転軸から相対向する位置上に設けられているが、相対向する位置上に限られず、回転、回動応力との関係でバランンスがとれる等間隔の位置に、例えば、３カ所、５カ所等、設けられるものであってもよい。
【００４９】
図５は、本発明の一実施形態に係るロックアップ機能付トルクコンバータのピストンハウジングの構成を示す斜視図であり、図３に図示したピストンハウジング６５を同じくＤ２側の面を上側とした斜視図を示している。
【００５０】
図５において、ピストンハウジング６４のＤ２面側に凸部６５１が放射状に６カ所に設けられている。
【００５１】
図６は、本発明の一実施形態に係るロックアップ機能付トルクコンバータのピストンの構成を示す斜視図であり、図４に図示したピストン６４を同じくＥ１側の面を上側とした斜視図を示している。
【００５２】
図６において、ピストンハウジング６５のＥ１面側に凹部６４１が放射状に６カ所に設けられている。
【００５３】
本発明は、図３および図５に図示のピストンハウジング６５と図４および図６に図示のピストン６５の凹凸を係合させて一体化し、図１に説明したトルクコンバータを構成したものである。このように、凹部と凸部を係合させることで一体化することができ、リベット等による別部品を不要とし、収容スペース上においても余裕をもつことができる。
【００５４】
なお、図１にて説明したロックアップ機能付トルクコンバータのクラッチ部を構成するピストンは、従来例として示した図７の構成とは異なり、フロントカバーに対向させた側に、ピストンハウジングと共に設けたものである。本発明の構成にすることにより、２段のトーションスプリングの一方側（回転軸ａから遠い方）にスペースを確保でき、上記に説明したように、振り子部品８等の追加機能を設けることを可能としている。
【００５５】
これらピストン６４およびピストンハウジング６５を設けることにより、これらの結合部品も必要となるが、本発明では、リベット等、特別な締結部品を必要とせずに係合関係を保つことができるものである。
【００５６】
また、本発明は、図１乃至図６にて説明した例では、ピストンとピストンハウジングとの関係で、一方に凹部、他方に凸部を形成し、これらの凹凸部を係合させることで、別部品を用いることなく、回転軸方向に相対移動する部品間で回転方向の回り止めとして機能している。また、対象とする回転体としてこれらに限定されるものではないが、軸方向に相対移動する部品間で回転方向の回り止めに適し、共に回転するもので、一体化して互いに制動をかける部分へ適用できる。
【００５７】
また、これら凹凸部の配置面や、配置数、配置場所は図示例に限定されるものではない。即ち、凹凸の係合箇所として６カ所に限定されるものでもなく、回転体として相互に均衡を保つことができる所定数であればよい。また、それぞれの係合面において、凹部と凸部を交互に形成させ、相手側の面の凹凸部と係合させるようにしてもよい。
【００５８】
また、凹凸の係合状態として所定のクリアランスを保つことでよく、必ずしも密着状態を形成することでもない。また、図示例の凹凸の形状は、一例であり、図示例に限定して解釈されるべきではなく、種々変形したものであってもよい。また、凹凸の深度（深さ）についても、図示例は一例であり、使用する材質や、適用箇所により定められものである。
【００５９】
以上説明した各実施形態は、本発明の理解のために例示されたものであり、本発明は、これら実施形態に限定されず、特許請求の範囲の記載によって定義される。また、本発明の技術思想から離れるものでない限り、特許請求の範囲に記載の構成と均等であるものも本発明の保護の範囲に含まれるものである。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
本発明によれば、回転体同士を特別な締結部品等を用いることなく係合することができ、部品点数を少なくできると共に取付けスペースを節約できることから、ロックアップ機能付トルクコンバータに適用することで、その部品点数を少なく薄くでき、あるいは、追加機能の搭載容易とできるので、工業的にも有利であり、産業上の利用可能性が高い。
【符号の説明】
【００６１】
１…フロントカバー
２…インペラシェル
２１…インペラブレード
３…タービンシェル
３１…タービンブレード
３２…出力ハブ
４…ステータ
４１…ステータブレード
５…ワンウェイクラッチ
６…多板式クラッチ
６１…クラッチ
６２、６３…クラッチ保持部
６４…ロックアップピストン
６４１…凹部
６５…ピストンハウジング（ピストンガイド）
６５１…凸部
７…捩り振動低減部（ダンパー）
７１、７２…トーションスプリング
７１１，７１２，７２１…リベット
８…慣性質量体（振り子部品）
【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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