JP2013108545A - ドライブプレート - Google Patents

Abstract

【課題】動力伝達対象の構成部材やリングギヤへの溶接による熱の影響を低減させると共に、ドライブプレートの剛性をより向上させる。
【解決手段】ドライブプレート１０は、エンジンのクランクシャフトに固定されるプレート部材１１と、リングギヤ１２０を外周に有すると共にプレート部材１１に締結されるリングギヤ部材１２とから構成され、リングギヤ部材１２は、プレート部材１１に締結される複数の締結部１２２と、それぞれ流体伝動装置３側へと延出されると共に流体伝動装置３のフロントカバー３０の外周に溶接される遊端部１２３ａを有する複数の延出溶接部１２３とを含み、プレート部材１１には、エンジン側から流体伝動装置３側に突出するようにリブ部１１３が形成されている。
【選択図】図３

Description

本発明は、エンジンからの動力を動力伝達対象へと伝達するドライブプレートに関する。

従来、自動車用の自動変速機に接続されるトルクコンバータとして、フロントカバー前面の同一半径位置に溶接固定されると共にエンジンのクランクシャフトに固定されたドライブプレートがボルトにより固定される少なくとも３個のセットブロックと、外周面にギヤが形成された円環状のリングギヤとを備え、当該リングギヤを各セットブロックの外周面に被嵌すると共に各セットブロックに溶接固定するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。このトルクコンバータによれば、トルクコンバータの外殻に新たな溶接箇所を増やすことなく当該トルクコンバータにリングギヤを取り付けると共に、治具を用いることなくリングギヤとクランクシャフトとの同心性を確保することができる。

特開平９−１５９００５号公報

上記従来技術のように、フロントカバーにセットブロックを溶接すると、フロントカバー前面に溶接による熱歪みが生じてしまうおそれがある。そして、フロントカバー前面に熱歪みが生じると、例えば当該フロントカバーの背面と摩擦係合可能なロックアップピストンを含むロックアップクラッチの作動時（スリップ制御時や係合時）にフロントカバーの歪みに起因したジャダーといった不具合が発生するおそれがある。また、上記従来技術では、フロントカバー前面へのセットブロックの溶接やセットブロックへのリングギヤの溶接に伴って加えられる熱によりリングギヤに鈍りを生じてしまい、当該リングギヤの表面硬度が低下するおそれもある。更に、ドライブプレートは、エンジンからの大きな動力をトルクコンバータに伝達するものであることから、耐久性を確保するためにドライブプレート全体の剛性をできるだけ向上させることが求められる。

そこで、本発明のドライブプレートは、動力伝達対象の構成部材やリングギヤへの溶接による熱の影響を低減させると共に、ドライブプレートの剛性をより向上させることを主目的とする。

本発明のドライブプレートは、上記主目的を達成するために以下の手段を採っている。

本発明によるドライブプレートは、エンジンをクランキングするモータのギヤと噛合可能なリングギヤを有すると共に、前記エンジンからの動力を動力伝達対象へと伝達するドライブプレートであって、前記エンジンのクランクシャフトに固定されるプレート部材と、前記リングギヤを外周に有する環状部材として構成されると共に、それぞれ該リングギヤよりも内周側で前記プレート部材に締結される複数の締結部と、それぞれ前記リングギヤよりも内周側から前記動力伝達対象側へと延出されると共に該動力伝達対象の構成部材の外周に溶接される遊端部を有する複数の延出溶接部とを含むリングギヤ部材とを備え、前記プレート部材には、前記エンジン側から前記動力伝達対象側に突出するようにリブ部が形成されていることを特徴とする。

このドライブプレートは、エンジンのクランクシャフトに固定されるプレート部材と、リングギヤを外周に有すると共にプレート部材に締結される環状部材であるリングギヤ部材とから構成される。そして、リングギヤ部材は、それぞれリングギヤよりも内周側でプレート部材に締結される複数の締結部と、それぞれリングギヤよりも内周側から動力伝達対象側へと延出されると共に動力伝達対象の構成部材の外周に溶接される遊端部を有する複数の延出溶接部とを含む。このように、リングギヤ部材のリングギヤよりも内周側の部分から動力伝達対象側へと複数の延出溶接部を延出させると共に各延出溶接部の遊端部を動力伝達対象の構成部材の外周に溶接することで、当該構成部材の径方向に延びる部分への溶接による熱の影響を低減すると共に、延出溶接部の遊端部と動力伝達対象の構成部材との溶接部とリングギヤとの間隔を充分に確保してリングギヤへの溶接による熱の影響を低減することができる。

そして、このドライブプレートを構成するプレート部材には、エンジン側から動力伝達対象側に突出するようにリブ部が形成されている。これにより、プレート部材に動力伝達対象側からエンジン側に突出するようにリブ部を形成する場合に比べて、プレート部材ひいてはドライブプレートの剛性をより向上させることができる。この結果、本発明によれば、動力伝達対象の構成部材やリングギヤへの溶接による熱の影響を低減させると共に、ドライブプレートの剛性をより向上させることが可能となる。なお、このドライブプレートでは、エンジン側から動力伝達対象側へとリブ部を突出させても、リングギヤ部材の各延出溶接部の長さを適正に設定することで、動力伝達対象の構成部材とリブ部との接触を容易に抑制することが可能となる。

また、前記プレート部材は、それぞれ径方向外側に突出すると共に前記リングギヤ部材の対応する前記締結部に締結される複数のプレート側締結部を含むものであってもよく、前記リブ部は、前記プレート部材の互いに隣り合う前記プレート側締結部間の周縁部に沿って複数形成されてもよい。これにより、リングギヤ部材の締結部に締結される各プレート側締結部やプレート部材全体の剛性を良好に確保することが可能となる。

更に、前記リブ部のそれぞれは、中央部から両端に向かうにつれて低背化されてもよい。これにより、各プレート側締結部やプレート部材全体の剛性を確保しつつ、リブ部の突出高さをより適正に削減することが可能となる。

また、前記プレート部材は、前記クランクシャフトに取り付けられる平坦なクランクシャフト取付部と、該クランクシャフト取付部よりも外側で前記リングギヤ部材の対応する前記締結部に締結される平坦な複数のプレート側締結部と、前記クランクシャフト取付部と前記複数のプレート側締結部との間で該クランクシャフト取付部を囲むように環状に形成された絞り部とを含むものであってもよい。このような環状の絞り部をプレート部材に形成することで、プレート部材ひいてはドライブプレートの剛性をより一層向上させることが可能となる。

更に、前記リングギヤ部材は、前記複数の締結部および前記複数の延出溶接部を内周側に有すると共に前記リングギヤが外周に固定される環状支持部材を含むものであってもよく、前記複数の延出溶接部のそれぞれは、前記リングギヤ部材の互いに隣り合う前記締結部間に形成されてもよく、前記環状支持部材と前記リングギヤとは、前記複数の延出溶接部の近傍で溶接により固定されるものであってもよい。これにより、環状支持部材とリングギヤとの溶接箇所とリングギヤ部材の締結部との間隔を確保して溶接に伴う締結部の熱変形を抑制すると共に、各延出溶接部を熱硬化させて当該延出溶接部ひいてはドライブプレートの剛性をより向上させることができる。

そして、前記動力伝達対象は、フロントカバーを含む流体伝動装置であってもよく、前記複数の延出溶接部の前記遊端部は、それぞれ前記フロントカバーの外周に溶接されてもよい。すなわち、本発明によるドライブプレートは、上述のように高い剛性を有することから、流体伝動装置の作動に伴ってフロントカバーのバルーニングが発生した際に当該バルーニングに伴うドライブプレートの変形を良好に抑制することが可能となる。

本発明の実施例に係るドライブプレート１０を構成するプレート部材１１およびリングギヤ部材１２と流体伝動装置３とを示す分解斜視図である。 ドライブプレート１０を示す平面図である。 図２におけるＡ１−Ａ２線に沿ったドライブプレート１０の取付状態を示す断面図である。 ドライブプレート１０を構成するプレート部材１１を示す斜視図である。 ドライブプレート１０を構成するプレート部材１１を示す斜視図である。 ドライブプレート１０を構成するリングギヤ部材１２の環状支持部材１２１を示す斜視図である。 ドライブプレート１０を構成するリングギヤ部材１２の環状支持部材１２１を示す斜視図である。 ドライブプレート１０を構成するリングギヤ部材１２の環状支持部材１２１を示す側面図である。 ドライブプレート１０の製造手順を説明するための説明図である。 流体伝動装置３のフロントカバー３０のバルーニングが発生した際にドライブプレート１０が変形する様子を模式的に示す図２におけるＡ１−Ａ３線に沿った断面図である。 流体伝動装置３のフロントカバー３０のバルーニングが発生した際にドライブプレート１０が変形する様子を模式的に示す図２におけるＡ２−Ａ４線に沿った断面図である。 フロントカバー３０のバルーニングに伴うドライブプレート１０の軸方向の変形量を示す数値解析結果である。 フロントカバー３０のバルーニングに伴うドライブプレート１０の軸方向の変形量を示す数値解析結果である。 ドライブプレート１０のプレート部材１１と、変形例に係るドライブプレート１０Ｂのプレート部材１１Ｂと、比較例としてのドライブプレート１０Ｙのプレート部材１１Ｙとの相違点を示す説明図である。 フロントカバー３０のバルーニングに伴うドライブプレート１０の軸方向の変形量を示す他の数値解析結果である。 フロントカバー３０のバルーニングに伴うドライブプレート１０の軸方向の変形量を示す他の数値解析結果である。

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ドライブプレート１０を構成するプレート部材１１およびリングギヤ部材１２と流体伝動装置３とを示す分解斜視図であり、図２は、ドライブプレート１０の平面図であり、図３は、図２におけるＡ１−Ａ２線に沿ったドライブプレート１０の取付状態を示す断面図である。これらの図面に示すドライブプレート１０は、車両に搭載された原動機としての図示しないエンジン（内燃機関）から出力される動力を動力伝達対象である流体伝動装置３へと伝達するのに用いられる。

実施例において、動力伝達対象としての流体伝動装置３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る。すなわち、流体伝動装置３は、図１および図３に示すように、ドライブプレート１０を介してエンジンのクランクシャフト２に連結されるフロントカバー３０や、フロントカバー３０に密に固定されるポンプシェル３１ａを含むポンプインペラ３１、ポンプインペラ３１と同軸に回転可能な図示しないタービンランナ、図示しない変速装置のインプットシャフトに固定されると共にタービンランナに接続される図示しないタービンハブ、タービンハブに接続されたダンパ機構３２、フロントカバー３０とダンパ機構３２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例えば単板摩擦式のロックアップクラッチ３３等を含む。実施例のロックアップクラッチ３３は、フロントカバー３０の径方向に延びる内面３０ａと摩擦係合可能な摩擦材３４を有するロックアップピストン３５を含む。

図１〜図３に示すように、実施例のドライブプレート１０は、エンジンのクランクシャフト２に固定されるプレート部材１１と、外周にリングギヤ１２０を有すると共にプレート部材１１に締結可能であり、かつ流体伝動装置３に固定される環状のリングギヤ部材１２とから構成される。すなわち、実施例のドライブプレート１０は、エンジン側に取り付けられるプレート部材１１と、流体伝動装置３に取り付けられるリングギヤ部材１２とに２分割され得る。従って、エンジンのクランクシャフト２にプレート部材１１を予め取り付けておくと共に流体伝動装置３にリングギヤ部材１２を予め取り付けておいた上で、プレート部材１１とリングギヤ部材１２とを締結することができる。

図４および図５は、プレート部材１１を示す斜視図である。プレート部材１１は、例えば冷間圧延鋼板といった可撓性を有する板材から形成され、図示するように、クランクシャフト２の一端に取り付けられる平坦なクランクシャフト取付部１１０と、外周部から径方向外側に放射状に突出する平坦な複数のプレート側締結部１１１と、クランクシャフト取付部１１０と複数のプレート側締結部１１１との間で流体伝動装置３からエンジン側（図３における右側）に突出する絞り部１１２とを含む。クランクシャフト取付部１１０は、中心に形成された中心孔１１０ａと、当該中心孔１１０ａの周囲に等間隔に形成された複数（実施例では、８個）のクランクシャフト連結孔１１０ｂとを有する。クランクシャフト取付部１１０の中心孔１１０ａには、クランクシャフト２の先端が嵌合され、クランクシャフト２の先端中心に形成された孔部には、流体伝動装置３のフロントカバー３０の外面中央に固定された入力側センターピース４が嵌合される（図３参照）。また、クランクシャフト２とプレート部材１１とは、プレート部材１１の表面側および裏面側に配置される平坦な環状スペーサ（図３参照）を介してクランクシャフト連結孔１１０ｂに挿通されたボルトにより締結される。

プレート部材１１の複数のプレート側締結部１１１は、ドライブプレート１０をエンジンのクランクシャフト２および流体伝動装置３に取り付けた際にクランクシャフト取付部１１０よりも流体伝動装置３側に位置するように当該クランクシャフト取付部１１０から軸方向にオフセットされており（図３参照）、それぞれ径方向外側の端部近傍に形成された締結孔１１１ｏを有する。また、プレート部材１１の絞り部１１２は、プレート側締結部１１１よりも内周側でクランクシャフト取付部１１０を囲むように環状に形成されており、ドライブプレート１０をエンジンのクランクシャフト２および流体伝動装置３に取り付けた際に流体伝動装置３からエンジン側に突出するように形成される。このような環状の絞り部１１２をプレート部材１１に形成することにより、プレート部材１１ひいてはドライブプレート１０の剛性をより一層向上させることができる。

実施例において、絞り部１１２は、クランクシャフト取付部１１０および各プレート側締結部１１１よりもエンジン側に位置する環状の平坦部１１２ａを含む。そして、絞り部１１２は、図３に示すように、クランクシャフト取付部１１０の外周（平坦部と屈曲部との境界）と平坦部１１２ａの内周との距離Ｄ１が、当該平坦部１１２ａの外周とプレート側締結部１１１の内周（平坦部と屈曲部との境界）との距離Ｄ２よりも短くなるように形成される。これにより、絞り部１１２の平坦部１１２ａと複数のプレート側締結部１１１との間に急峻な曲げ部を形成する必要が無くなることから、加工性を良好に維持しつつ、流体伝動装置３側からエンジン側に突出する絞り部１１２を容易に形成することが可能となる。更に、絞り部１１２の平坦部１１２ａには、必要に応じて、プレート部材１１やドライブプレート１０の重量バランスを調整するためのバランス孔１１２ｂが形成される。すなわち、絞り部１１２に平坦部１１２ａを含ませることで、バランス孔１１２ｂの形成が必要となった際に、既存の治具等を利用して平坦部１１２ａに対して容易にバランス孔１１２ｂを形成することが可能となる。

更に、プレート部材１１の隣り合うプレート側締結部１１１の間には、プレート部材１１の周縁部に沿ってリブ部１１３が複数形成されている。リブ部１１３は、ドライブプレート１０をエンジンのクランクシャフト２および流体伝動装置３に取り付けた際にエンジン側から流体伝動装置３側（図３における左側）に突出するようにプレート部材１１の外周縁部を曲げ加工することにより形成される。これにより、各プレート側締結部１１１やプレート部材１１全体の剛性を良好に確保することが可能となる。リブ部１１３は、中央部１１３ａの頂部（中央）から両方の端部１１３ｂに向かうにつれてなだらかに低背化されており、中央部１１３ａの高さは、エンジンからの動力が流体伝動装置３に伝達されている際に当該中央部１１３ａの頂部が流体伝動装置３のフロントカバー３０と当接しないように定められる。

リングギヤ部材１２は、エンジンをクランキングする図示しないセルモータのロータに連結されると共にエンジン始動時にドライブプレート１０に向けて移動されるピニオンギヤと噛合可能なリングギヤ１２０と、リングギヤ１２０が外周に固定されると共にプレート部材１１に締結可能であり、かつ流体伝動装置３のフロントカバー３０に固定される略円環状の環状支持部材１２１とを含む。実施例において、リングギヤ１２０は、例えば既存のリングギヤ製造設備を利用して環状支持部材１２１とは別に製造され、環状支持部材１２１の外周に溶接により固定される。

図６および図７は、環状支持部材１２１を示す斜視図である。環状支持部材１２１は、例えば冷間圧延鋼板といった可撓性を有する板材から形成され、図示するように、それぞれプレート部材１１の複数のプレート側締結部１１１に対応するように内周部から径方向内側（中心側）に延出された複数（実施例では、６個）の締結部１２２を有する。各締結部１２２には、プレート部材１１のプレート側締結部１１１に形成された締結孔１１１ｏにそれぞれ対応するように締結孔１２２ｏが形成される。そして、プレート部材１１とリングギヤ部材１２とは、プレート側締結部１１１の流体伝動装置３側の表面と締結部１２２のエンジン側の表面とが当接する状態で各プレート側締結部１１１の締結孔１１１ｏと環状支持部材１２１の各締結孔１２２ｏとに挿通されるボルト１５とナット１６とにより締結される。ここで、実施例では、ナット１６として、環状支持部材１２１の締結部１２２を形成（プレス加工）する際に、ナットそれ自体で締結部１２２に締結孔１２２ｏを穿設可能であると共に当該締結部１２２にカシメ固定されるもの（例えば「ピアスナット」）が用いられる。

また、環状支持部材１２１は、内周部の互いに隣り合う締結部１２２同士の間からクランクシャフト２や流体伝動装置３の軸方向かつ流体伝動装置３側へと延出された複数（実施例では、６個）の延出溶接部１２３を有する。各延出溶接部１２３は、環状支持部材１２１側の基端部から遊端部１２３ａまでの間に径方向に折り曲げられた２つの曲げ加工部１２３ｂおよび１２３ｃを有し（図３参照）、それぞれの遊端部１２３ａが流体伝動装置３のフロントカバー３０の外周部３０ｂと当接するように形成される。このように、延出溶接部１２３を径方向に複数回折り曲げ加工することにより、各延出溶接部１２３の剛性をより高めて耐久性をより向上させることができると共に、異なるサイズ（外径）のフロントカバー３０にドライブプレートを対応させることができる。なお、延出溶接部１２３は、基端部から遊端部１２３ａまでの間で３回以上曲げ加工されてもよい。そして、各延出溶接部１２３の遊端部１２３ａとフロントカバー３０の外周部３０ｂとは、両者の当接部に沿って互いに溶接される。各延出溶接部１２３の遊端部とフロントカバー３０の外周部３０ｂとの溶接長さは、エンジンからフロントカバー３０に伝達されるトルクに耐えることができるように定められる。従って、必ずしも延出溶接部１２３の遊端部とフロントカバー３０との当接部全体に沿って両者を溶接する必要はない。

また、実施例において、各延出溶接部１２３は、図６〜図８に示すように、環状支持部材１２１（ドライブプレート１０やリングギヤ部材１２）の径方向からみてリングギヤ１２０の中心軸の延在方向（図８における一点鎖線参照）に対して斜めに延出されるように形成される。更に、各延出溶接部１２３の２つの側縁部（側面）と環状支持部材１２１の内周縁（内周面）との間には、図６に示すように、コーナー部１２４ａ，１２４ｂが形成されている。ここで、図６における白抜き矢印は、エンジンからの動力がドライブプレート１０を介して流体伝動装置３に伝達される際のエンジンやドライブプレート１０、流体伝動装置３のフロントカバー３０の回転方向を示す。そして、各延出溶接部１２３は、図６〜図８に示すように、２つの側縁部のうち、エンジン等の回転方向下流側に位置するコーナー部１２４ａに対応した一方が、リングギヤ部材１２すなわち環状支持部材１２１の流体伝動装置３側の表面と鈍角をなすと共に、エンジン等の回転方向上流側に位置するコーナー部１２４ｂに対応した他方が、リングギヤ部材１２すなわち環状支持部材１２１の流体伝動装置３側の表面と鋭角をなすように形成される。これにより、エンジン等の回転方向上流側に位置するコーナー部１２４ｂに比べて、エンジン等の回転方向下流側に位置するコーナー部１２４ａの曲率半径が大きくなる。

そして、実施例のドライブプレート１０では、リングギヤ１２０と環状支持部材１２１とが複数の延出溶接部１２３の近傍で溶接により固定される。すなわち、リングギヤ１２０と環状支持部材１２１との溶接部１２ａは、各延出溶接部１２３の近傍に設けられる。これにより、リングギヤ１２０と環状支持部材１２１との溶接箇所と環状支持部材１２１の各締結部１２２との間隔を確保して溶接に伴う締結部１２２の熱変形を抑制すると共に、各延出溶接部１２３を熱硬化させて各延出溶接部１２３ひいてはドライブプレート１０の剛性をより向上させることができる。ただし、リングギヤ１２０は、圧入やカシメにより環状支持部材１２１に固定されてもよい。

次に、図１や図９等を参照しながら、実施例のドライブプレート１０を構成するプレート部材１１およびリングギヤ部材１２の製造手順ならびに流体伝動装置３に対するドライブプレート１０の組付手順について説明する。

ドライブプレート１０を構成するプレート部材１１およびリングギヤ部材１２の製造に際しては、まず、図９に示すように、例えば冷間圧延鋼板といった板材（母材）２０からリングギヤ部材１２の環状支持部材１２１の元となる環状体２１を切り出し、板材２０から環状体２１を切り出すことによりプレート部材１１の元となる残部２２を環状体２１と共に得る。この際、複数の延出溶接部１２３の元となる複数の第１延出部２１ａや、それぞれ締結孔１２２ｏを有する複数の締結部１２２の元となる複数の第２延出部２１ｂが形成されるように、残部２２から環状体２１を切り出す。この際、各第１延出部２１ａは、隣り合う第２延出部２１ｂ同士の間に形成される。また、上述のように、環状支持部材１２１の各延出溶接部１２３は、当該環状支持部材１２１の径方向からみて軸方向に対して斜めに形成されることから、各第１延出部２１ａは、環状体２１の内周から斜めに延びるように形成されることになる。次いで、環状体２１の内周から延出された複数の第１延出部２１ａに曲げ加工等を施し、２つの曲げ加工部１２３ｂおよび１２３ｃを有する各延出溶接部１２３を成形し、図６および図７に示す環状支持部材１２１を得る。

更に、板材２０から環状体２１を切り出して得られた残部２２に切削加工を施してプレート部材１１の元となる部材２３を得る。そして、部材２３にプレス加工（曲げ加工）等を施すことにより、クランクシャフト取付部１１０や絞り部１１２、複数のプレート側締結部１１１、複数のリブ部１１３を有するプレート部材１１を得る。この際、板材２０から環状体２１を切り出す前に第１延出部２１ａと第２延出部２１ｂとの間に位置していた部分のうち、より幅の広い一方である幅広部２２ａが、プレート部材１１の複数のプレート側締結部１１１の元となる部分２３ａとして利用される。

このように、実施例のドライブプレート１０では、少なくともリングギヤ部材１２の環状支持部材１２１とプレート部材１１とをいわゆる親子取りにより作成することができるので、板材２０を有効に利用して歩留まりを向上させることが可能となる。そして、第１延出部２１ａを環状体２１の内周から斜めに延びるように形成することで、第１延出部２１ａを環状体２１の内周から中心に向けて真っ直ぐに延びるように形成する場合に比して、残部２２における板材２０の中心部から当該第１延出部２１ａまでの距離Ｌ１を大きくすることができると共に、残部２２における第１延出部２１ａから一方の第２延出部２１ｂまでの距離Ｌ２、すなわち残部２２の幅広部２２ａの幅を大きくすることができる。この結果、残部２２から切り出される部材２３の外径やプレート側締結部１１１の元となる部分２３ａをより大きく形成することができることから、プレート部材１１の外径やプレート側締結部１１１の幅を大きくすると共に、各リブ部１１３の突出高さを確保することが可能となり、プレート部材１１の剛性をより一層向上させることができる。

次いで、環状支持部材１２１とは別に製造された図２に示すリングギヤ１２０の内周に環状支持部材１２１を溶接により固定すれば、図２に示すリングギヤ部材１２を得ることができる。ここで、エンジンのクランキングに際しては、セルモータからリングギヤ１２０や環状支持部材１２１に対してさほど大きなトルクが印加されない。従って、リングギヤ１２０と環状支持部材１２１とを溶接により固定する場合には、両者間の溶接箇所（溶接長さ）を大幅に削減することできる。なお、リングギヤ１２０は、環状体２１を切出した後の板材２０の残部（環状体２１の外側部分）を元に作成されてもよい。

上述のようにして製造されるプレート部材１１は、例えばエンジンの組立工場等において表裏に配置されるスペーサを介してクランクシャフト連結孔１１０ｂに挿通されたボルトによりクランクシャフト２に締結される。また、プレート部材１１と共に実施例のドライブプレート１０を構成するリングギヤ部材１２は、例えば流体伝動装置３の組立工場等において環状支持部材１２１の各延出溶接部１２３の遊端部１２３ａをフロントカバー３０の外周部３０ｂに溶接することにより流体伝動装置３に対して固定される。このように、リングギヤ部材１２のリングギヤ１２０よりも内周側の部分すなわち環状支持部材１２１の内周側の部分から流体伝動装置３側へと複数の延出溶接部１２３を延出させると共に各延出溶接部１２３の遊端部１２３ａを流体伝動装置３のフロントカバー３０の外周部３０ｂに溶接することで、フロントカバー３０の径方向に延びる部分すなわちロックアップピストン３５の摩擦材３４と対向するフロントカバー３０の径方向に延びる内面３０ａを含む部分への溶接による熱の影響を低減すると共に、延出溶接部１２３の遊端部と流体伝動装置３のフロントカバー３０との溶接部とリングギヤ１２０との間隔を充分に確保してリングギヤ１２０への溶接による熱の影響を低減することができる。

こうしてエンジン側に取り付けられたプレート部材１１と、流体伝動装置３に取り付けられたリングギヤ部材１２とは、例えば車両の組立工場等においてプレート部材１１の各締結孔１１１ｏおよびリングギヤ部材１２の各締結孔１２２ｏにボルト１５を挿通すると共に各ボルト１５を環状支持部材１２１に固定されたナット１６に螺合することにより互いに締結される。なお、実施例のリングギヤ部材１２において各ナット１６は、環状支持部材１２１のプレス加工時等に締結部１２２にカシメ固定されるものであるが、図１では、ドライブプレート１０の構造を解りやすくするために、各ナット１６を環状支持部材１２１（締結部１２２）から分離して示す。また、エンジンと流体伝動装置３との間にドライブプレート１０を介設する手順は上述のものに限られるものではなく、プレート部材１１とリングギヤ部材１２とを互いに固定した後、ドライブプレート１０をエンジンと流体伝動装置３との間に介設してもよい。

引き続き、エンジンから流体伝動装置３のフロントカバー３０に動力が伝達される際のドライブプレート１０の状態等について説明する。

上述のように、ドライブプレート１０は、プレート部材１１をエンジンのクランクシャフト２に固定すると共にリングギヤ部材１２を流体伝動装置３のフロントカバー３０に固定し、更にプレート部材１１とリングギヤ部材１２とを締結することによりエンジンのクランクシャフト２と流体伝動装置３との間に介設される。そして、エンジンから出力された動力は、クランクシャフト２、プレート部材１１、リングギヤ部材１２の環状支持部材１２１、および環状支持部材１２１の各延出溶接部１２３を介して流体伝動装置３のフロントカバー３０へと伝達され、更に流体伝動装置３により図示しない変速装置へと伝達される。また、エンジンをセルモータによりクランキングして始動させる際には、セルモータからのクランキングトルクが、当該セルモータのピニオンギヤと噛合したリングギヤ１２０、環状支持部材１２１およびプレート部材１１を介してエンジンのクランクシャフト２へと伝達される。

ドライブプレート１０を介してエンジンから流体伝動装置３のフロントカバー３０に動力が伝達される際には、上述のように、ドライブプレート１０（環状支持部材１２１）は、図６における白抜き矢印の方向に回転する。この際、ドライブプレート１０のリングギヤ部材１２（環状支持部材１２１）に形成された各延出溶接部１２３は、流体伝動装置３のフロントカバー３０から反力を受けるため、各延出溶接部１２３の近傍には、図６に実線で示すように矢印方向すなわちエンジン等の回転方向とは逆向きの応力が生じる。従って、ドライブプレート１０がエンジンからの動力を流体伝動装置３へと伝達する際には、エンジン等の回転方向下流側に位置するコーナー部１２４ａには引張応力が作用する一方、エンジン等の回転方向上流側に位置するコーナー部１２４ｂには圧縮応力が作用する。このため、実施例のドライブプレート１０では、各延出溶接部１２３を、２つの側縁部のうち、エンジン等の回転方向下流側に位置するコーナー部１２４ａに対応した一方がリングギヤ部材１２すなわち環状支持部材１２１の流体伝動装置３側の表面と鈍角をなすように斜めに傾け、それによりコーナー部１２４ａの曲率半径をエンジン等の回転方向上流側に位置するコーナー部１２４ｂよりも大きくしている。この結果、ドライブプレート１０がエンジンからの動力を流体伝動装置３へと伝達する際に引張応力が作用するコーナー部１２４ａにおける応力集中を低減させて、延出溶接部１２３ひいてはドライブプレート１０の剛性および耐久性をより向上させることが可能となる。

また、ドライブプレート１０を介してエンジンからの動力が流体伝動装置３のフロントカバー３０に伝達される際には、フロントカバー３０の内部に図示しない油圧制御装置から油圧が供給されることから、流体伝動装置３では、当該油圧の作用によりフロントカバー３０が膨張する、いわゆるバルーニングが発生する。そして、このようなフロントカバー３０のバルーニングが発生すると、ドライブプレート１０は、フロントカバー３０の外周に固定された各延出溶接部１２３を介して外周側で当該フロントカバー３０によりエンジン側（図３における右側）へと押圧され、それにより各延出溶接部１２３が形成された環状支持部材１２１に締結されたプレート部材１１が変形しようとする。

これを踏まえて、実施例のドライブプレート１０では、プレート部材１１の剛性を向上させるべく、上述のように互いに隣り合うプレート側締結部１１１の間のプレート部材１１の周縁部にエンジン側から流体伝動装置３側に突出するリブ部１１３が形成されている。ここで、本発明者らは、エンジン側に取り付けられるプレート部材１１と流体伝動装置３に取り付けられるリングギヤ部材１２とに２分割され得るドライブプレート１０において、プレート部材１１やドライブプレート１０全体の剛性をより向上させるべく鋭意研究を行い、その課程で、プレート部材１１の剛性を向上させるべく当該プレート部材１１に形成されるリブ部１１３の突出方向に着目した。そして、解析の結果、プレート部材１１とリングギヤ部材１２とに２分割され得るドライブプレート１０では、プレート部材１１の各リブ部１１３を流体伝動装置３側からエンジン側に突出させるよりも、エンジン側から流体伝動装置３側に突出させた方がプレート部材１１の剛性が向上し、フロントカバー３０のバルーニングに伴うプレート部材１１やドライブプレート１０全体の変形量が低減することを見出した。

本発明者によるリブ部１１３についての解析は、有限要素法に基づく数値解析法を用いたものである。また、リブ部１１３についての数値解析に際しては、上述のドライブプレート１０のモデルと、各リブ部１１３を当該ドライブプレート１０とは逆方向（流体伝動装置３側からエンジン側）に突出させた比較例としてのドライブプレート１０Ｘのモデルとを用意した。そして、ドライブプレート１０または１０Ｘのプレート部材１１をクランクシャフト連結孔１１０ｂの近傍でエンジン側から支持すると共に、リングギヤ部材１２の各延出溶接部１２３に流体伝動装置３側からエンジン側に向けて同一の荷重を印加したときのドライブプレート１０および１０Ｘの軸方向における変形量を流体伝動装置３のフロントカバー３０にバルーニングが生じた際の変形量として算出した。

図１０および図１１は、フロントカバー３０のバルーニングが発生した際にドライブプレート１０が変形する様子を模式的に示す断面図であり、図１０は、図２中のＡ３−Ａ１線に沿ったドライブプレート１０の断面を示し、図１１は、図２中のＡ４−Ａ２線に沿ったドライブプレート１０の断面を示す。そして、図１０および図１１には、比較例であるドライブプレート１０Ｘの変形の様子を破線で示す。また、図１２は、上記解析により得られた図２中のＡ３−Ａ１線に沿ったドライブプレート１０の径方向位置に対応した軸方向の変形量を示し、図１３は、当該解析により得られた図２中のＡ４−Ａ２線に沿ったドライブプレート１０の径方向位置に対応した軸方向の変形量を示す。図１２および図１３において、実線は、実施例のドライブプレート１０についての解析結果を示し、破線は、比較例であるドライブプレート１０Ｘについての解析結果を示す。

図１０〜図１３に示すように、Ａ３−Ａ１線に沿った断面およびＡ４−Ａ２線に沿った断面の双方において、リブ部１１３をエンジン側から流体伝動装置３側に向けて突出させた実施例のドライブプレート１０の方が、リブ部１１３を流体伝動装置３側からエンジン側に向けて突出させたドライブプレート１０Ｘよりも軸方向の変形量が少ない。すなわち、プレート部材１１とリングギヤ部材１２とに２分割され得るドライブプレート１０では、プレート部材１１の各リブ部１１３を流体伝動装置３側からエンジン側に突出させるよりも、エンジン側から流体伝動装置３側に突出させた方がプレート部材１１の剛性が向上し、フロントカバー３０のバルーニングに伴うプレート部材１１やドライブプレート１０全体の変形量が低減するが理解されよう。従って、実施例のドライブプレート１０のように、各リブ部１１３をエンジン側から流体伝動装置３側に突出させることで、プレート部材１１の剛性を向上させ、流体伝動装置３にバルーニングが生じたとしても、プレート部材１１およびドライブプレート１０が変形するのを良好に抑制することが可能となる。

更に、実施例のドライブプレート１０では、プレート部材１１の剛性を向上させるべく、プレート部材１１にクランクシャフト取付部１１０と複数のプレート側締結部１１１との間で流体伝動装置３側からエンジン側に突出する絞り部１１２が形成されている。ここで、本発明者らは、エンジン側に取り付けられるプレート部材１１と流体伝動装置３に取り付けられるリングギヤ部材１２とに２分割され得るドライブプレート１０において、プレート部材１１やドライブプレート１０全体の剛性をより向上させるべく鋭意研究を行い、その課程で、プレート部材１１の剛性を向上させるべく当該プレート部材１１に形成される絞り部１１２の突出方向にも着目した。そして、解析の結果、プレート部材１１とリングギヤ部材１２とに２分割され得るドライブプレート１０では、プレート部材１１の絞り部１１２をエンジン側から流体伝動装置３側に突出させるよりも、流体伝動装置３側からエンジン側に突出させた方がプレート部材１１の剛性が向上し、フロントカバー３０のバルーニングに伴うプレート部材１１やドライブプレート１０全体の変形量が低減することを見出した。

本発明者による絞り部１１２についての解析も、有限要素法に基づく数値解析法を用いたものである。また、絞り部１１２についての数値解析に際しては、図１４に示すように、上述のプレート部材１１を含むドライブプレート１０のモデルと、流体伝動装置３側からエンジン側に突出すると共に平坦部を含まない湾曲した断面形状をもった絞り部１１２Ｂを有するプレート部材１１Ｂを含む変形例に係るドライブプレート１０Ｂのモデルと、絞り部をドライブプレート１０とは逆方向（エンジン側から流体伝動装置３側）に突出させた比較例としてのドライブプレート１０Ｙのモデルとを用意した。なお、ドライブプレート１０，１０Ｂおよび１０Ｙにおいて、クランクシャフト取付部の外周からプレート側締結部の内周までの距離は図１４に示すように同一であるものとした。そして、ドライブプレート１０，１０Ｂ，１０Ｙのプレート部材１１，１１Ｂ，１１Ｙをクランクシャフト連結孔１１０ｂの近傍でエンジン側から支持すると共に、リングギヤ部材１２の各延出溶接部１２３に流体伝動装置３側からエンジン側に向けて同一の荷重を印加したときのドライブプレート１０，１０Ｂ，１０Ｙの軸方向における変形量を流体伝動装置３のフロントカバー３０にバルーニングが生じた際の変形量として算出した。

図１５は、上記解析により得られた図２中のＡ３−Ａ１線に沿ったドライブプレート１０，１０Ｂおよび１０Ｙの径方向位置に対応した軸方向の変形量を示し、図１６は、当該解析により得られた図２中のＡ４−Ａ２線に沿ったドライブプレート１０，１０Ｂおよび１０Ｙの径方向位置に対応した軸方向の変形量を示す。図１５および図１６において、実線は、実施例のドライブプレート１０についての解析結果を示し、一点鎖線は、変形例としてのドライブプレート１０Ｂについての解析結果を示し、二点鎖線は、比較例であるドライブプレート１０Ｙについての解析結果を示す。

図１５および図１６に示すように、Ａ３−Ａ１線に沿った断面およびＡ４−Ａ２線に沿った断面の双方において、絞り部１１２等を流体伝動装置３側からエンジン側に向けて突出させた実施例のドライブプレート１０や変形例のドライブプレート１０Ｂの方が、絞り部１１２Ｙをエンジン側から流体伝動装置３側に向けて突出させたドライブプレート１０Ｙよりも軸方向の変形量が少ない。すなわち、プレート部材１１とリングギヤ部材１２とに２分割され得るドライブプレート１０では、プレート部材１１の絞り部１１２をエンジン側から流体伝動装置３側に突出させるよりも、流体伝動装置３側からエンジン側に突出させた方がプレート部材１１の剛性が向上し、フロントカバー３０のバルーニングに伴うプレート部材１１やドライブプレート１０全体の変形量が低減するが理解されよう。従って、実施例のドライブプレート１０あるいは変形例のドライブプレート１０Ｂのように、絞り部１１２を流体伝動装置３側からエンジン側に突出させることで、プレート部材１１の剛性を向上させ、流体伝動装置３にバルーニングが生じたとしても、プレート部材１１およびドライブプレート１０が変形するのを良好に抑制することが可能となる。なお、図１５および図１６の解析結果からわかるように、実施例のドライブプレート１０や変形例のドライブプレート１０Ｂとでは、バルーニングに伴うプレート部材１１やドライブプレート１０全体の変形量の差はさほど大きくない。従って、バランス孔１１２ｂの形成に要する手間を考慮しなければ、上述のプレート部材１１の代わりに、図１４に示すようなプレート部材１１Ｂを用いてもよい。

以上説明したように、ドライブプレート１０は、エンジンのクランクシャフト２に固定されるプレート部材１１と、リングギヤ１２０を外周に有すると共にプレート部材１１に締結される環状部材であるリングギヤ部材１２とから構成される。そして、リングギヤ部材１２は、それぞれリングギヤ１２０よりも内周側でプレート部材１１に締結される複数の締結部１２２と、それぞれリングギヤ１２０よりも内周側から流体伝動装置３側へと延出されると共に流体伝動装置３のフロントカバー３０の外周に溶接される遊端部１２３ａを有する複数の延出溶接部１２３とを含む。このように、リングギヤ部材１２のリングギヤ１２０よりも内周側の部分から流体伝動装置３側へと複数の延出溶接部１２３を延出させると共に各延出溶接部１２３の遊端部１２３ａを流体伝動装置３のフロントカバー３０の外周に溶接することで、当該フロントカバー３０の径方向に延びる部分への溶接による熱の影響を低減すると共に、延出溶接部１２３の遊端部１２３ａと流体伝動装置３のフロントカバー３０との溶接部とリングギヤ１２０との間隔を充分に確保してリングギヤ１２０への溶接による熱の影響を低減することができる。

そして、ドライブプレート１０を構成するプレート部材１１には、エンジン側から流体伝動装置３側に突出するようにリブ部１１３が形成されている。これにより、プレート部材に流体伝動装置３側からエンジン側に突出するようにリブ部１１３を形成する場合に比べて、プレート部材１１ひいてはドライブプレート１０の剛性をより向上させることができる。この結果、流体伝動装置３のフロントカバー３０やリングギヤ１２０への溶接による熱の影響を低減させると共に、ドライブプレート１０の剛性をより向上させることが可能となり、流体伝動装置３の作動に伴ってフロントカバー３０のバルーニングが発生した際に当該バルーニングに伴うドライブプレート１０の変形を良好に抑制することが可能となる。なお、上記ドライブプレート１０では、エンジン側から流体伝動装置３側へとリブ部１１３を突出させても、リングギヤ部材１２の各延出溶接部１２３の長さを適正に設定することで、流体伝動装置３のフロントカバー３０とリブ部１１３との接触を容易に抑制することが可能となる。

また、プレート部材１１は、それぞれ径方向外側に突出すると共にリングギヤ部材１２の対応する締結部１２２に締結される複数のプレート側締結部１１１を含み、リブ部１１３は、プレート部材１１の互いに隣り合うプレート側締結部１１１間の周縁部に沿って複数形成される。これにより、リングギヤ部材１２の締結部１２２に締結される各プレート側締結部１１１やプレート部材１１全体の剛性を良好に確保することが可能となる。ただし、上記実施例のようにプレート部材１１の互いに隣り合うプレート側締結部１１１間の周縁部のすべてにリブ部１１３を形成しなくてもよく、例えば、プレート部材１１の互いに隣り合うプレート側締結部１１１間の周縁部に対して１つおきにリブ部１１３を形成してもよい。

更に、リブ部１１３のそれぞれを、中央部１１３ａから両方の端部１１３ｂに向かうにつれて低背化することで、各プレート側締結部１１１やプレート部材１１全体の剛性を確保しつつ、リブ部１１３の突出高さをより適正に削減し、それにより、リングギヤ部材１２の環状支持部材１２１とプレート部材１１とを親子取りにより容易に作成することが可能となる。

また、プレート部材は、クランクシャフトに取り付けられる平坦なクランクシャフト取付部１１０と、当該クランクシャフト取付部１１０よりも外側でリングギヤ部材１２の対応する締結部１２２に締結される平坦な複数のプレート側締結部１１１と、クランクシャフト取付部１１０と複数のプレート側締結部１１１との間で当該クランクシャフト取付部１１０を囲むように環状に形成された絞り部１１２とを含む。このような環状の絞り部１１２をプレート部材１１に形成することで、プレート部材１１ひいてはドライブプレート１０の剛性をより一層向上させることが可能となる。

更に、リングギヤ部材１２は、複数の締結部１２２および複数の延出溶接部１２３を内周側に有すると共にリングギヤ１２０が外周に固定される環状支持部材１２１を含み、複数の延出溶接部１２３のそれぞれは、リングギヤ部材１２の互いに隣り合う締結部１２２間に形成され、リングギヤ１２０と環状支持部材１２１とは、複数の延出溶接部１２３の近傍で溶接により固定される。これにより、リングギヤ１２０と環状支持部材１２１との溶接箇所とリングギヤ部材１２の締結部との間隔を確保して溶接に伴う締結部１２２の熱変形を抑制すると共に、各延出溶接部１２３を熱硬化させて当該延出溶接部１２３ひいてはドライブプレート１０の剛性をより向上させることができる。

ここで、上記実施例や変形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、上記実施例においては、エンジンをクランキングするセルモータのピニオンギヤと噛合可能なリングギヤ１２０を有すると共に、エンジンからの動力を流体伝動装置３へと伝達するドライブプレート１０，１０Ｂが「ドライブプレート」に相当し、エンジンのクランクシャフト２に固定されるプレート部材１１が「プレート部材」に相当し、リングギヤ１２０を外周に有する環状部材として構成されると共に、それぞれリングギヤ１２０よりも内周側でプレート部材１１に締結される複数の締結部１２２と、それぞれリングギヤ１２０よりも内周側から流体伝動装置３側へと延出されると共に流体伝動装置３のフロントカバー３０の外周部３０ｂに溶接される遊端部１２３ａを有する複数の延出溶接部１２３とを含むリングギヤ部材１２が「リングギヤ部材」に相当し、複数の締結部１２２および複数の延出溶接部１２３を内周側に有すると共にリングギヤ１２０が外周に固定される環状支持部材１２１が「環状支持部材」に相当し、フロントカバー３０と、フロントカバー３０の径方向に延びる内面３０ａと摩擦係合可能なロックアップピストン３５を有するロックアップクラッチ３３とを含む流体伝動装置３が「流体伝動装置」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、エンジンからの動力を動力伝達対象へと伝達するドライブプレートの製造産業等において利用可能である。

２ クランクシャフト、３ 流体伝動装置、４ 入力側センターピース、１０，１０Ｂ，１０Ｘ，１０Ｙ ドライブプレート、１１，１１Ｂ，１１Ｙ プレート部材、１２ リングギヤ部材、１２ａ 溶接部、１５ ボルト、２０ 板材、２１ 環状体、２１ａ 第１延出部、２１ｂ 第２延出部、２２ 残部、２２ａ 幅広部、２３ 部材、３０ フロントカバー、３０ａ 内面、３０ｂ 外周部、３１ ポンプインペラ、３１ａ ポンプシェル、３２ ダンパ機構、３３ ロックアップクラッチ、３４ 摩擦材、３５ ロックアップピストン、１１０ クランクシャフト取付部、１１０ａ 中心孔、１１０ｂ クランクシャフト連結孔、１１１ プレート側締結部、１１１ｏ 各締結孔、１１２，１１２Ｂ，１１２Ｙ 絞り部、１１２ａ 平坦部、１１２ｂ バランス孔、１１３ リブ部、１１３ａ 中央部、１１３ｂ 端部、１２０ リングギヤ、１２１ 環状支持部材、１２２ 締結部、１２２ｏ 締結孔、１２３ 延出溶接部、１２３ａ 遊端部、１２３ｂ，１２３ｃ 曲げ加工部、１２４ａ，１２４ｂ コーナー部。

Claims (6)

1. エンジンをクランキングするモータのギヤと噛合可能なリングギヤを有すると共に、前記エンジンからの動力を動力伝達対象へと伝達するドライブプレートであって、
   前記エンジンのクランクシャフトに固定されるプレート部材と、
   前記リングギヤを外周に有する環状部材として構成されると共に、それぞれ該リングギヤよりも内周側で前記プレート部材に締結される複数の締結部と、それぞれ前記リングギヤよりも内周側から前記動力伝達対象側へと延出されると共に該動力伝達対象の構成部材の外周に溶接される遊端部を有する複数の延出溶接部とを含むリングギヤ部材とを備え、
   前記プレート部材には、前記エンジン側から前記動力伝達対象側に突出するようにリブ部が形成されていることを特徴とするドライブプレート。
2. 請求項１に記載のドライブプレートにおいて、
   前記プレート部材は、それぞれ径方向外側に突出すると共に前記リングギヤ部材の対応する前記締結部に締結される複数のプレート側締結部を含み、
   前記リブ部は、前記プレート部材の互いに隣り合う前記プレート側締結部間の周縁部に沿って複数形成されることを特徴とするドライブプレート。
3. 請求項２に記載のドライブプレートにおいて、
   前記リブ部のそれぞれは、中央部から両端に向かうにつれて低背化されていることを特徴とするドライブプレート。
4. 請求項１から３の何れか一項に記載のドライブプレートであって、
   前記プレート部材は、前記クランクシャフトに取り付けられる平坦なクランクシャフト取付部と、該クランクシャフト取付部よりも外側で前記リングギヤ部材の対応する前記締結部に締結される平坦な複数のプレート側締結部と、前記クランクシャフト取付部と前記複数のプレート側締結部との間で該クランクシャフト取付部を囲むように環状に形成された絞り部とを含むことを特徴とするドライブプレート。
5. 請求項１から４の何れか一項に記載のドライブプレートであって、
   前記リングギヤ部材は、前記複数の締結部および前記複数の延出溶接部を内周側に有すると共に前記リングギヤが外周に固定される環状支持部材を含み、
   前記複数の延出溶接部のそれぞれは、前記リングギヤ部材の互いに隣り合う前記締結部間に形成され、
   前記環状支持部材と前記リングギヤとは、前記複数の延出溶接部の近傍で溶接により固定されることを特徴とするドライブプレート。
6. 請求項１から５の何れか一項に記載のドライブプレートにおいて、
   前記動力伝達対象は、フロントカバーを含む流体伝動装置であり、
   前記複数の延出溶接部の前記遊端部は、それぞれ前記フロントカバーの外周に溶接されることを特徴とするドライブプレート。