(57)【要約】【課題】  両面に摩擦材を設けている摩擦リングをフロントカバーとピストンの間に介在した構造のトルクコンバータにおけるピストンの取付け構造であって、組立てに際して溶接など異物が内部に混入することなく、又組立てが簡単に行い得るピストンの取付け構造の提供。【解決手段】  フロントカバー２の中心を貫通して設けた穴２５にセンターピース７を突出したセンター部材９を嵌めて溶接などで取着し、上記センター部材９のフランジ１０には複数に分割した円盤状板バネ１１の取付け部２０を固定し、外周に形成されて撓み変形可能な羽根２２の先端をピストン４と連結した構造。【選択図】    図１
2008002484.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
両面に摩擦材を設けている摩擦リングをフロントカバーとピストンの間に介在し、摩擦リングの外周に形成した係合部をロックアップダンパ装置と係合させ、ピストンがフロントカバー側へ移動することで上記摩擦リングを挟み込んでフロントカバーの回転トルクをロックアップダンパ装置を介してタービンランナへ伝えるトルクコンバータにおける上記ピストンの取付け構造において、フロントカバーの中心を貫通して設けた穴にセンターピースを突出したセンター部材を嵌めて溶接などで取着し、上記センター部材のフランジには複数に分割した円盤状板バネの取付け部を固定し、外周に形成されて撓み変形可能な羽根の先端をピストンと連結したことを特徴とするトルクコンバータにおけるピストンの取付け構造。
【請求項２】
上記羽根の先端にはスペーサを介在してピストンと連結した請求項１記載のトルクコンバータにおけるピストンの取付け構造。
【請求項３】
両面に摩擦材を設けている摩擦リングをフロントカバーとピストンの間に介在し、摩擦リングの外周に形成した係合部をロックアップダンパ装置と係合させ、ピストンがフロントカバー側へ移動することで上記摩擦リングを挟み込んでフロントカバーの回転トルクをロックアップダンパ装置を介してタービンランナへ伝えるトルクコンバータにおける上記ピストンの取付け方法において、クランクシャフトのセンター穴に嵌るセンターピースを中心に突出したセンター部材のフランジ外周には円盤状板バネを取着し、該円盤状板バネ外周に形成した羽根の先端にはピストンを連結し、上記摩擦リングをフロントカバーとピストンとで挟み込む状態でセンターピースのフランジをフロントカバー中心に貫通して設けた穴に嵌め、そしてフロントカバーの外側からセンター部材を溶接したことを特徴とするピストンの取付け方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は大型化することなく、フロントカバーとピストンの間に摩擦リングを介在して大きなトルクを伝達することが出来るトルクコンバータにおけるピストンの取付け構造及びその取付け方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
トルクコンバータとは周知の通りエンジンの動力を、作動流体を媒体としてトランスミッションへ伝えることが出来る一種の継手であり、エンジンによって回されるポンプインペラ、そして該ポンプインペラの回転により送り出される作動流体の動きを受けて回るタービンランナ、さらにタービンランナから出た作動流体の向きを変えてポンプインペラへ導くステータから構成されている。
【０００３】
そこで、これらポンプインペラ、タービンランナ、及びステータには複数枚のブレードが所定の角度をもって一定間隔で配列されている。トルクコンバータ内に封入されている作動流体は、ポンプインペラからその各ブレードを介して外周方向へ送り出され、トルクコンバータのケース内壁を伝い、タービンランナのブレードに当って該タービンランナをポンプインペラと同方向に回す働きをする。又タービンランナに当たってから送り出される作動流体は、ステータのブレードに当たってポンプインペラの回転を助長する方向に流れ方向が変えられ、再び内周からポンプインペラに流入する。
【０００４】
図４はトルクコンバータの一般的なロックアップダンパ装置（イ）を表しているが、該ロックアップ装置（イ）はピストン（ロ）と連結していると共に、タービンランナ(図示なし)と繋がっている。そこで、タービンランナの回転速度が一定以上に高くなったならば、ピストン（ロ）がスライドしてフロントカバー（ハ）と係合する。ピストン（ロ）の表面外周部には摩擦材（ニ）が設けられていて、フロントカバー（ハ）との間に滑りを発生することなくフロントカバー（ハ）の回転トルクをロックアップダンパ装置（イ）を介してタービンランナへ直接伝えることが出来る構造と成っている。
【０００５】
ところで、トルクの伝達容量を大きくする場合には、同図の(ｂ)に示すように外径寸法を拡大しなくてはならない。トルクコンバータの外形が大きくなることでピストン（ロ）の外径も拡大されて、摩擦材（ニ）の位置が外側へ移動することが出来、同じ摩擦力であっても伝達トルクは増大する。しかし、トルク容量の増大の為にトルクコンバータの外形を大きくすることには、エンジン内への収容スペースの問題並びに重量の問題がある。
【０００６】
図５は別構造のトルクコンバータを表している。該ロックアップダンパ装置（ホ）は同じくタービンランナ(図示なし)と繋がっているが、ピストン（ヘ）とは連結していない。ピストン（ヘ）はフロントカバー（ト）と連結されて該フロントカバー（ト）と共に回転することが出来る。そして、フロントカバー（ト）とピストン（ヘ）との間には摩擦リング（チ）が介在しており、この摩擦リング（チ）の外周はロックアップダンパ装置（ホ）と繋がっている。
【０００７】
そこで、タービンランナの回転速度が一定以上に達したならば、ピストン（ヘ）は軸方向へスライドして摩擦リング（チ）をフロントカバー（ト）とで挟み込むことになる。ここで、摩擦リング（チ）にはその両面に摩擦材（ニ）、（ニ）が設けられているために、前記図４のトルクコンバータに比較して単純に約２倍のトルク容量となる。
【０００８】
しかし、図５に示しているトルココンバータのピストン（ヘ）はフロントカバー（ト）の側に設けたスプライン軸（リ）に嵌って回転し、油圧の作用で軸方向のスライドが行われる構造となっている。このスプライン軸（リ）を設けることで、軸方向の寸法が拡大してしまう。そこで、フロントカバー（ト）とピストン（ヘ）を板バネにて連結し、該ピストン（ヘ）はフロントカバー（ト）と共に回転することが出来、しかも軸方向へのスライドが可能なように該板バネは撓み変形することが出来るように構成しているトルクコンバータが知られている。
【０００９】
特開２００４−１１６６１０号に係る「ロックアップ装置のピストン連結機構」は、２面の摩擦面を有するロックアップ装置において、ピストン連結機構の組み立て性を向上させたものである。ロックアップ装置のピストン連結機構は、ピストンとフロントカバーとを相対回転不能に、かつ、軸方向に移動可能に連結する機構であって、ピストンパイロットと、リターンプレートとを備えている。ピストンパイロットは、フロントカバーに固定され、ピストンを軸方向に移動可能に支持する。リターンプレートは、フロントカバーとピストンとの軸方向間に配置され、フロントカバーとピストンパイロットとの軸方向間に挟まれるように固定された第１固定孔と、ピストンに固定された第２固定孔とを有し、軸方向に弾性変形可能としている。
【００１０】
このロックアップ装置のピストン連結機構では、連結部材の第２固定部をフロントカバーとピストン支持部材との軸方向間に挟むことによって、連結部材をフロントカバー側に固定できるため、リベットやボルト等の締結部材を減らし、部品点数を少なくできる。これにより、ピストン連結機構の組み立て性を向上させることができるとしている。しかし、上記ピストン連結機構の組み立て方法としては、フロントカバーや溶接されたパイロットに、トルクコンバータ内側から溶接やカシメされる方法が採用されている。従って、内側からの溶接又はカシメに際して摩擦面に異物が混入する可能性があり、異物が混入すれば摩擦が働かなくなる。
【特許文献１】特開２００４−１１６６１０号に係る「ロックアップ装置のピストン連結機構」
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
このように従来のトルクコンバータには上記のごとき問題がある。本発明が解決しようとする課題はこれら問題点であり、ピストンをトルクコンバータ外郭に簡単に組み込むことが出来ると共に、組み立て作業に際して異物が内部に混入しないように構成したピストンの取付け構造、及びピストンの取付け方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明に係るトルクコンバータは前記図５に示したものと基本構造は共通し、ロックアップダンパ装置とフロントカバーの間にはフロントカバーと共に回転するピストンが取付けられ、該ピストンとフロントカバーの間には摩擦リングが介在している。摩擦リングの両面には摩擦材が設けられ、該摩擦リングの外周はロックアップダンパ装置と連結した構造としている。
【００１３】
そして、上記ピストンは概略円盤状の板バネを介してフロントカバーと連結されていて、ピストンはフロントカバーと共に同速で回転し、しかも軸方向へスライドが可能となっている。ここで、ロックアップダンパ装置はタービンランナと連結し、ポンプインペラ及びステータに関しては従来と同じ構造である。タービンランナの回転速度が一定以上に高くなったところで、ピストンが作動して摩擦リングを挟み込み、タービンランナは摩擦リング及びロックアップダンパ装置を介してフロントカバーと直結する。
【００１４】
ところで、フロントカバーの中心には穴が貫通して設けられ、該穴にはセンターピースを形成するセンター部材が嵌って溶接される。センター部材は概略円盤形状をなしてその中心に上記センターピースを突出し、センター部材のフランジには円盤状板バネが固定されている。そして、この板バネの外周には複数枚の羽根が形成され、各羽根にはピストンが連結・固定されている。
【００１５】
本発明のトルクコンバータはセンター部材にピストンを取付けた状態で、フランジがフロントカバーの穴に嵌って外から溶接されている。この場合、羽根先端とピストンとの間には必要に応じてスペーサを介在して連結され、該ピストンの初期位置並びに移動量が規制される。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係るトルクコンバータでは、センター部材に円盤状板バネを取着し、この板バネの外周に形成した羽根にピストンを連結した状態を別途組み立てし、これがフロントカバーに取着される。すなわち、センター部材のフランジがフロントカバーの中心穴に嵌って外から溶接が行われる為に、該溶接に際して発生する細かい異物がトルクコンバータ内に混入することはない。従って、摩擦面に異物が入ることはなく、発生摩擦を低下させるといった問題を解消することが出来る。又、センター部材に円盤状板バネを介してピストンが組立てられたアセンブリ状態でフロントカバーに取付けることで精度向上を図ることが出来る。
【００１７】
一方、円盤状板バネは剛性を有すフランジ部と取付け部、及びフランジ部外周に沿って延びる羽根で構成されている為に、微小油圧が作用しても羽根が変形して軸方向へピストンは移動することが出来る。すなわち、ピストンの制御性の向上が図られている。又、羽根先端にはスペーサを設けてピストンと連結される構造とすることで、このスペーサの厚さを調整することによりピストンの軸方向移動量を制御できる。さらに、大きな移動量が必要な時はフランジ部を変形させることが可能となる。フランジ部の変形も可能なように、円盤状板バネは複数のピースに分割した形態となっている。
【実施例】
【００１８】
図１は本発明に係るトルクコンバータの左側半分(エンジン側半分)を示す断面を表している。ロックアップダンパ装置１はフロントカバー２とタービンランナ３とを連結し、ピストン４がフロントカバー２に係合する際の衝撃トルクを緩和するように機能する。すなわち、ロックアップダンパ装置１はタービンランナ３のフランジ５と共にタービンハブ６に取り付けられている。
【００１９】
フロントカバー２の中心にはセンターピース７が設けられ、該センターピース７はエンジンのクランクシャフトに設けたセンター穴に嵌ることが出来、クランクシャフト先端に固定したドライブプレートと連結されるセットブロック８，８・・がフロントカバー２の外周に溶接されている。センターピース７は円盤状のセンター部材９の中心に突出して設けられ、該センター部材９のフランジ１０には円盤状板バネ１１がリベット１２，１２・・にて固定されている。
【００２０】
ピストン４はタービンハブ６に軸支され、しかも上記円盤状板バネ１１と連結している。円盤状板バネ１１とピストン４はリベット１３，１３・・にて連結されているが、円盤状板バネ１１とピストン４との間にはスペーサ１４，１４・・が介在していて、該ピストン４の軸方向移動位置が調整される。ところで、ピストン４は円盤状板バネ１１を介してフロントカバー２と共に回転する。
【００２１】
そして、ピストン４とフロントカバー２との間には摩擦リング１５が介在している。この摩擦リング１５の両面には摩擦材１６，１６が設けられ、フロントカバー２及びピストン４とは摩擦材１６，１６が接触して摩擦力を発生する。又摩擦リング１５の外周に設けている係合部１７はロックアップダンパ装置１と係合している。
【００２２】
ところで、タービンランナ３の回転速度が一定以上に高くなったところで、ピストン４がフロントカバー側へ移動し、該フロントカバー２との間で上記摩擦リング１５を挟み込むことになる。従って、摩擦リング１５はフロントカバー２に密着してフロントカバー２と共に回転する。そして、係合部１７が係合したロックアップダンパ装置１はフロントカバー２と摩擦リング１５を介して連結され、その結果、タービンランナが回転する。
【００２３】
勿論、ロックアップダンパ装置１にはダンパスプリング１８，１９が取付けられているために、ピストン４が移動して摩擦リング１５を挟み込む際の大きな衝撃トルクはダンパスプリング１８，１９によって吸収される。そして連結後のエンジントルク変動も、ダンパスプリング１８，１９の伸縮によって吸収される。
【００２４】
図２は上記円盤状板バネ１１を示す具体例である。円盤状板バネ１１は内径側から、取付け部２０、フランジ部２１、そして複数の羽根２２，２２・・から成り、取付け部２０に設けた穴２３，２３・・にリベットピンが嵌ってカシメられ、上記センター部材９のフランジ１０に固定される。この円盤状板バネ１１は４分割されていて、外周に形成される羽根２２，２２・・は円周方向に湾曲して延びている。そして、各羽根２２，２２・・の先端には穴２４，２４・・が設けられ、この穴２４，２４・・にリベットを嵌めてカシメられ、ピストン４と連結される。この場合、羽根２２とピストン４との間にはスペーサ１４が介在して、ピストン４の初期位置が設定される。
【００２５】
この円盤状板バネ１１はセンター部材９のフランジ１０に取着され、羽根２２はピストン４に連結される。ここで、羽根２２は撓み変形してピストン４は軸方向へ移動することが出来、摩擦リング１５を挟み込むことが出来る。この場合、羽根２２の撓みは油圧の微小変動によって敏感に対応して撓み変形することが出来る。そして、羽根２２の撓み変形が大きくなればフランジ部２１も変形してピストン４を移動させる。円盤状板バネ１１は４分割されている為に、フランジ部２１の変形を可能としている。
【００２６】
図３はピストン４をフロントカバー２に取付ける作業工程を表している。
(ａ)はセンター部材９に円盤状板バネ１１の取付け部２０をリベット止めした場合を示している。センター部材９はその中心にセンターピース７を突出した形状を成しているが、フランジ１０の外周に取付け部２０を突き合せた状態で穴２３にリベット１２を嵌めてカシメられている。
(ｂ)は円盤状板バネ１１の羽根先端にピストン４を取着した場合である。この場合、円盤状板バネ１１とピストン４との間にスペーサ１４を介在してリベットカシメされているが、上記スペーサ１４の厚さにてピストン４の移動量を調整することが出来る。羽根２２の撓み変形は自由であるために、ピストン４は摩擦リング１５に当るまで軸方向へ移動することが出来る。
(ｃ)はフロントカバー２に摩擦リング１５を配置した場合を示している。摩擦リング１５は所定の大きさを有すリング体であり、その両面に摩擦材１６，１６が設けられている。そして、摩擦リング１５の外周にはロックアップダンパ装置１に係合する係合部１７が形成されている。又、フロントカバー２の中心には穴２５が貫通して設けられている。
(ｄ)はフロントカバー２にピストン４を取付けたセンター部材９を固定した場合であり、上記フロントカバー２の中心穴２５にセンター部材９が嵌って溶接されている。このように、本発明では(ｂ)のようにセンター部材９に円盤状板バネ１１を介してピストン４を取付けた状態にアセンブリし、これをフロントカバー２に取付けて溶接する工程が採られている。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】ロックアップダンパ装置を取付けたトルクコンバータの一部断面。
【図２】フロントカバーとピストンを連結する円盤状板バネの具体例。
【図３】ピストンの取付け工程。
【図４】従来の一般的なトルクコンバータを大型化する場合。
【図５】摩擦リングを備えた従来のトルクコンバータ。
【符号の説明】
【００２８】
１  ロックアップダンパ装置
２  フロントカバー
３  タービンランナ
４  ピストン
５  フランジ
６  タービンハブ
７  センターピース
８  セットブロック
９  センター部材
10  フランジ
11  円盤状板バネ
12  リベット
13  リベット
14  スペーサ
15  摩擦リング
16  摩擦材
17  係合部
18  ダンパスプリング
19  ダンパスプリング
20  取付け部
21  フランジ部
22  羽根
23  穴
24  穴
25  穴
【図１】
2008002484.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2008002484.tif 000006
【図５】
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