JP3760387B2 - 特に自動車用の流体力学的カップリング装置のためのロッキングクラッチの組立方法、それに対応するロッキングクラッチおよびこのロッキングクラッチを備えた流体力学的カップリング装置 - Google Patents

Description

本発明は、流体力学的カップリング装置、特にタービンホイールとインペラーホイールとを回転自在に機械的に接続するための、一般にロックアップクラッチとして知られるロッキングクラッチを備えた、自動車用の流体力学的カップリング装置に関する。
より詳細には、本発明は、ロッキングクラッチが少なくとも１つの摩擦ライニングを含み、摩擦ライニングが直接またはトーションダンピング装置によりタービンホイールに回転自在に取り付けられ、一方の固定壁、すなわちインペラホイールに対して固定され、よってアセンブリのケースに対して固定された壁と、他方のピストン、すなわち固定壁に対して軸方向に移動自在に取り付けられると共にアセンブリの円周部でほぼ接線方向に延びるタングにより固定壁に回転自在に取り付けられたピストンとの間に軸方向に挟持される場合に関する。
これはフランス特許公開第1,051,483号および同第1,203,823号公報のケースであるが、ここでは固定された壁とタービンホイールがロックされた別個の被動シャフトとの間でロッキングクラッチが作用するようになっている。
このタイプのロッキングクラッチを組み立てる上での問題の１つは、タングとピストンとの間に設けられるカップリングにある。
この問題は、より正確にはこのカップリングは、ピストンの両側に作用しなければならない取り付け手段を通常使用しているという事実と関連している。
このケースは、フランス特許公開第1,051,483号および同第1,203,823号の場合であるが、ここではタングは、ピストンが摩擦ライニングを押圧すべき固定壁でなくて、他の固定壁にピストンを結合している。この他方の固定壁は、前者の摩擦ライニングが押圧される壁と平行であり、前者の壁に正しく回転可能に接続されている。
かかるケースでは、ロッキングクラッチが別個に作用できる数個の別個の固定壁を有しており、タングをピストンに結合しても特定の問題を生じるものでなく、このようなカップリングは、実際にはこのピストンのごく周辺で行われており、この目的のためラグが前記ピストンを径方向に延長する。
しかし、この結果アセンブリの構造が比較的複雑となり、軸方向の空間が明らかに増し、この液圧チャンバの境界を定める固定壁と反対側で、ピストンにより構成された液圧チャンバの外側に実際に摩擦ライニングが作用するようになっている。
実際上の問題は、この液圧チャンバの周辺に摩擦ライニングが作用し、更に関連する固定壁がケースの壁、より正確には摩擦ライニングおよびピストンが内部に延長するベル形状のケースシェルの底部壁となっている際に、生じる。
このケースは、例えばフランス特許公開第2,634,849号および同第2,702,262号公報の場合である。これら公報において、ピストンを固定壁に回転自在に取り付けるために、種々の処置をとっている。すなわち、タングを作用させ、別のディスクを作用させて、装備すべきケースセル内への組み立てを行う前に、別々に作用させることができるサブアセンブリを、これらタングおよびピストンで構成する。
フランス特許公開第2,634,849号公報では、この追加ディスクは、ピストンと固定壁によって形成された液圧チャンバ内で作用するので、このディスクを前記壁に回転自在に取り付けるには、このディスクと固定壁によって軸方向に支持されたハブとの間に、スプラインが設けられたアセンブリを設ける必要がある。
フランス特許公開第2,702,262号公報では、追加ディスクがピストンと固定壁とによって形成された液圧シリンダの外部に作用するので、このディスクを前記壁に回転自在に取り付けるには、ハブを適当に変形することにより、対応するハブにディスクをロックしなければならない。
上記のように、いずれのケースでも、結果として構造および組み立ては、ある程度複雑となる。
本発明の目的は、これら欠点を解消できる組み立て方法、この方法が実施されるロッキングクラッチおよびかかるロッキングクラッチを含む流体力学的カップリング装置を提供することにある。
本発明によれば、タングをピストンに結合するため、公知の態様でタングおよびピストンをほぼ貫通できる取り付け手段を用い、該取り付け手段が、２つの部分、すなわちピストンの反対側で予めタングに固定された第１部分と第１部分に係合するため前記ピストンの側で作動させるだけでよい第２部分を含む。
従って、同じ軸方向にこれら部品を単に重ね、タングによって支持されている取り付け手段の第１部分にピストンを係合し、次にこの取り付け手段の第２部分を極めて簡単に位置決めすることにより、目を隠したまま最小の部品で組み立てを有利に行うことができる。
添付された図面を参照し、例として示した次の説明から、本発明の要旨、その特徴および利点が更に明らかとなると思う。
図１は、図２の破線Ｉ−Ｉに沿ったロッキングクラッチの軸方向断面図である。
図２は、図１の矢印ＩＩに沿った、一部を切り欠いた部分正面図である。
図３は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線沿った部分横断面図である。
図４は、図１の仮想線ＩＶによって表示された、図１の細部を拡大して示す。
図５は、本発明の利用法を示す、図４から得られた分解図である。
図６、図７はそれぞれ図１および図２に対応する第１の変形例を示す図である。
図８および図９は、第２の変形例に関係する、図６および図７に類似する図である。
図１０は、別の変形例に関係する、図５に類似する図である。
これら図に示されているように、本発明はロッキングクラッチ１０の組み立てに関する。
ロッキングクラッチ１０は、図示されていない流体力学的カップリング装置を備え、この流体力学的カップリング装置のタービンホイールを、そのインペラーの回転中に間接的または直接的に機械的に取り付け可能としており、このロッキングクラッチ１０は、少なくとも１つの摩擦ライニング１１を備え、ライニング１１は、固定壁１２と、この固定壁１２に対して径方向に移動自在に取り付けられたピストン１３との間に軸方向に配置され、固定壁１２に回転自在に接続されている。
軸方向に固定された壁は、固定壁１２として簡単に理解できると思う。
しかし、この固定壁１２は、アセンブリの軸線を中心に回転自在に駆動されることが明らかである。ここで、この固定壁１２はケースの壁であり、より詳細には、ベル形状をしたケース１４のベース壁であり、このケース内に、流体力学的カップリング装置のインペラーが回転自在に接続され、その内部に摩擦ライニング１１およびピストン１３が延びている。
本例では２つの摩擦ライニング１１が設けられており、支持ワッシャー１５に適当に、例えば接着により固定することにより、支持ワッシャー１５の両側にそれぞれ配置されており、この支持ワッシャー１５は、被動プレートアセンブリ１６を形成している。支持ワッシャー１５は、その外周部のところどころに、軸方向を向いたラグ１８を有し、これらラグは、ピストン１３の外周部を越えて径方向に延びることにより、図１の破線で示されるよう、被動プレートアセンブリ１６をトーションダンピング装置１９の部品の１つに回転自在に接続するようになっている。
トーションダンピング装置１９の他の部品は、それ自体流体力学的カップリング装置のタービンホイールに回転自在に接続される。
ここで、固定壁１２は、中心ゾーンに突出するセンタリングピボット２０を軸方向に支持しており、このセンタリングピボット２０自体は、環状にリング２１を支持しており、リング２１はこのピボットに軸方向にロックされ、このリング２１には、ピストン１３の内周部６がきつく摺動自在に取り付けられている。
図１〜図５において、センタリングピボット２０から離間したリング２１は、当接のため、ところどころにボス２２を有することにより、固定壁１２に直接当接する。リング２１は、センタリングピボット２０の支持表面２４に係合した状態で、例えば図示するように、センタリングピボット２０の対応する端部の材料を押し戻すことにより、固定壁１２と反対側に軸方向にロックされており、この結果、このリング２１の反対側でクリンチ（折り曲げ）された状態になっている。
固定壁１２およびピストン１３は、リング２１と共に液圧チャンバ２５を構成する。このチャンバの外周部には摩擦ライニング１１が作用するようになっている。このチャンバ２５は、リング２１のボス２２、この目的のためセンタリングピボット２０内に設けられたボア２７、およびその軸方向ボア２８の間に通路２６を延ばすことにより加圧流体源（図示せず）と連通状態となることができる。
ピストン１３は、それ自体公知の態様で、タング３０により固定壁１２に回転自在に接続されており、タング３０はアセンブリの同じ円周側で、ほぼ接線方向に延び、弾性的に軸方向に変形自在であり、ピストン１３をこの固定壁１２に対して、必要なだけ軸方向に移動可能にしている。
簡略にするため、タングとは、別々に作用するタングまたは基本タングの重ね体から得られるタングと理解する。
ここでは、４つのタング３０が設けられており、アセンブリの軸線を中心とする円に沿って一定の間隔で設けられている。図１〜図５では、タング３０の各々は２つの基本タング３１を重ねることにより形成されている。
ここで、タング３０は摩擦ライニング１１とアセンブリの軸線との間で径方向に延びる空間内に配置することにより、液圧チャンバ２５内で作用する。
これらタングは、直接的または間接的に、両端の一方が固定壁１２に結合され、他端がピストン１３に結合されるようになっている。
図１〜図５では、これらタングはこれに固定された部品３２により固定壁１２に結合されている。
実際には、この部品３２はワッシャーであり、ワッシャーはタング３０のアセンブリと共通してリベット３３により固定壁１２に固定されており、これらリベット３３は、例えば押し出し成形により壁から一体的部品として形成されており、このワッシャーは、その内周部に通常の、または主要の部品に対して軸方向にずれたラグ３４を所どころに有し、これらラグ３４には、リベット３５によってタング３０が取り付けられている。
本発明によれば、タング３０をピストン１３に結合するため、取り付け手段３６が使用されている。この取り付け手段３６は、それ自体公知の態様でタング３０のボア３７を貫通し、ピストン１３のボア３８を貫通できるようになっている。
この取り付け手段３６は、ほぼ２つの部分、すなわちピストン１３と反対側で後により詳細に説明する構造に従って予めタング３０に取り付けられた第１部分３６Ａと第２部分３６Ｂとを備え、第２部分３６Ｂは第１部分３６Ａと係合するにはピストン１３の側で作用するだけでよい。
換言すれば、本発明によれば、取り付け手段３６の第１部分３６Ａは第２部分３６Ｂと別個にタング３０に固定されている。
図１〜図５では、タング３０に連動する取り付け手段３６は、クリンチされたボルトロッドタイプの取り付け具によって形成されている。
取り付け手段の第１部分３６Ａは、ロッド４０とヘッド４１から成る。ここでロッド４０は、ピストン１３のボア３８を緩い状態で貫通することが好ましい。
ロッド４０はヘッド４１より、スムーズな部分４２と、第１の割り出しされた部分４３と、抵抗力の弱いゾーン４４を越えた第２の割り出し部分４５を、次々に備える。
ここでヘッド４１は、ロッド４０との接続部に平面支持表面４６を形成し、ヘッド４１は、この表面４６により対応するボア３７のまわりで連動するタング３０に当接できる。
このように形成された取り付け手段３６の第１部分３６Ａは、例えばこのタング３０のボア３７内に、ロッド４０のスムーズな部分４２を強制的に係合することにより、タング３０に取り付けてもよい。
このような強制嵌合を促進するため、本例ではロッド４０のスムーズな部分４２は若干切頭形状とされている。
変形性または変形例との組み合わせとして、所望すれば、この部分にローレットを付けてもよい。また変形例として、ヘッド４１の支持表面４６を、例えば溶接または接着によりこのタング３０に接合することにより、取り付け手段４６の第１部分３６Ａをタング３０に取り付けてもよい。
取り付け手段３６の第２部分３６Ｂは、第１部分３６Ａのロッド４０の第１割り出し部分４３にクリンチされるようになっている簡単なリングによって共に形成される。
本例ではこのリングは、このピストン１３のボア３８内への進入を防止するよう、より大きい径のショルダー４７をピストン１３側に含む。
取り付けのためのプロセスは次のとおりである。
まずタング３０を固定壁１２に結合する。
この結合のため、部品３２と、この部品３２のラグ３４にリベット３５によって取り付けられたタング３０と、これらタング３０によって支持された取り付け手段３６の第１部分３６Ａとから成るサブアセンブリ４８を、図５に示すように形成する。このサブアセンブリ４８をリベット３３により固定壁１２に取り付ける。
次に、図５の矢印Ｆで示すように、タング３０によって支持されている取り付け手段３６の第１部分３６Ａに、ボア３８によってピストン１３を係合する。
このような取り付け手段３６の第１部分３６Ａに対するピストン１３の係合は、固定壁１２に対するピストン１３のセンタリングと共に行うことが好ましい。
例えばこの係合を行うには、第１に、内側がこのセンタリングピボット２０の内部に載り、第２に、外側が部品３２、より正確には、この部品が有するラグ３４の内周部に載るセンターパンチ（図示せず）を用いることにより、センタリングピボット２０を活用する。
このように行うセンタリングにより、ボア３８と取り付け手段３６の第１部分３６Ａのロッド４０との間に生じる間隙により、所定位置に位置するピストン１３はリング２１と干渉せず、逆にこのリング上で正しく、好ましく、摺動自在に係合する。
最後に、取り付け手段３６の第２部分３６Ｂを位置決めすれば充分である。換言すれば、ピストン１３に当接するまで図５の矢印Ｆで示すように第１部分３６Ａのロッド４０にこの第２部分３６Ｂを形成するリングを係合すれば充分である。
次に、特殊な工具を用いて取り付け手段３６の第１部分３６Ａのロッド４０に引っ張り力を加え、この第１部分３６Ａのヘッド４１と第２部分３６Ｂを形成するリングとの間にタング３０およびピストン１３をクランプし、次に、この第２部分３６Ｂを、第１部分３６Ａのロッド４０の第１割り出し部分４３にクランプし、これを第１割り出し部分４３にクリンチする。
既に、第１部分３６Ａのロッド４０に対する引っ張りが行われているので、最後に抵抗力の弱いゾーンでこのロッド４０を折ることにより、第１部分３６Ａのロッド４０から第２の割り出し部分４５を取り出す。
理解できるように、部品３２のラグ３４は、オフセットされているので、必要な場合には、少なくともこの部品３２の取り付けゾーンにある固定壁１２を、ほぼ平面状としてもよい。
既に述べたように、取り付け手段３６の第２部分３６Ｂを形成するリングは、そのショルダー４７によりピストン１３のボア３８内に進入しないようにされている。
図６、図７では、タング３０は部品３２を形成するワッシャーと一体的な部品となっており、この部品３２によりこれらタングは固定壁に結合されている。
かかるケースではタング３０の各々は別個に作用する。
図８、図９では、タング３０は個々の部品３２１により、固定壁１２に結合されている。
本例ではボスは、溶接により一部が固定壁１２に取り付けられている。
変形例としてこのボスを、例えば前記壁をスタンピング加工することにより固定壁１２と一体的な部品としてもよい。
この場合、リング２１は更にセンタリングピボット２０と一体的な部品であり、ワッシャー４９により固定壁１２に当接する。
図１０では、ピストン１３にタング３０を結合する役割を果たす取り付け手段３６は、ボルトによって形成されており、このボルトのナットは第１部分３６Ａを形成し、ねじ切りされたロッドおよびヘッド４１を備えたネジは第２部分３６Ｂを形成する。
上記のように、第１部分３６Ａを形成するナットは支持表面４６を形成する両側の面の一方で、タング３０のボア３７のまわりに押圧可能となっており、更に上記のように、例えば溶接または接着により予めこのタング３０に取り付けられる。
上記のように、最後にネジと別個に第１部分３６Ａを形成するナットをタングに取り付ける。ネジはこの場合、取り付け手段３６の第２部分３６Ｂを形成する。
当然ながら、本発明はこれまで説明し、図示した実施例のみに限定されるものでなく、働きの異なる変形例を含むものである。
特に、図１０ではネジ、接着によりタングに接合するのに使用されるボルトのロッド４０およびヘッド４１の構造を反転できる。すなわち、ヘッド４１を、例えば溶接または接合によりこのタング３０に固定し、一方、連動するボルトと係合させるため、そのロッド４０をタング３０のボア３７に貫通させ、その後、ピストン１３のボア３８に貫通させることも可能である。
変形例として、本発明に係わる取り付け手段３６は、例えばポップタイプの密着膨張リベットを含んでもよい。すなわちこのタイプのリベットとは、タング３０に固定し、そのボア３７を貫通させ、ピストン１３のボア３８を貫通した後に、このためにリベットに設けられているシャフトすなわち中心ネイルに引っ張り力を加えると、適度に膨張するようなタイプのリベットである。

Claims (13)

1. 固定壁（１２）とこの固定壁（１２）に回転自在に接続されると共に、この壁に対して軸方向に移動自在に取り付けられたピストン（１３）との間に軸方向に配置された少なくとも１つの摩擦ライニング（１１）を備え、ピストン（１３）を固定壁（１２）に回転自在に取り付けるため、アセンブリの円周部でほぼ接線方向に延びるタング（３０）を利用し、これらタング（３０）の一端を固定壁（１２）に結合し、更に他端をピストン（１３）に結合し、タング（３０）のための２つの部分である第１部分（３６Ａ）と第２部分（３６Ｂ）とを有する取り付け手段（３６）を、タング（３０）及びピストン（１３）に貫通させるようにした流体力学的カップリング装置のためのロッキングクラッチ（１０）を組み立てるための方法であって、
   （ａ）第１部分（３６Ａ）を、第２部分（３６Ｂ）とは独立して、ピストン（１３）の一側方でタング（３０）に固定し、
   （ｂ）タング（３０）をピストン（１３）に結合し、
   （ｃ）第２部分（３６Ｂ）を、ピストン（１３）の他の側方で第１部分（３６Ａ）とクリンチさせる
   ステップを含んでいる方法。
2. タング（３０）を固定壁（１２）に連結し、
   タング（３０）により支持された取り付け手段（３６）の第１部分（３６Ａ）にピストン（１３）を係合する
   ステップをさらに含んでいる、請求項１記載の方法。
3. ピストン（１３）を、タング（３０）により支持された取り付け手段の第１部分（３６Ａ）に係合し、
   ピストン（１３）を固定壁（１２）にセンタリングする
   ステップをさらに含んでいる、請求項２記載の方法。
4. 固定壁（１２）とピストン（１３）との間に軸方向に配置された少なくとも１つの摩擦ライニング（１１）と、タング（３０）をピストン（１３）に結合する取り付け手段（３６）とを備え、
   ピストン（１３）は、アセンブリの円周部でほぼ接線方向に延びるタング（３０）により、固定壁（１２）に対して軸方向に移動自在に取り付けられると共に、固定壁（１２）に対して回転自在に接続されており、
   取り付け手段（３６）は、タング（３０）及びピストン（１３）を貫通し、かつ、ピストン（１３）の一側方でタング（３０）に作用する第１部分（３６Ａ）と、タング（３０）の反対側でピストン（１３）に作用し、第１部分（３６Ａ）とクリンチ係合する第２部分（３６Ｂ）とを備える流体力学的カップリング装置のためのロッキングクラッチであって、
   タング（３０）をピストン（１３）に結合する取り付け手段（３６）の第１部分（３６Ａ）を、第２部分（３６Ｂ）と独立してタング（３０）に取り付けるようにしたロッキングクラッチ。
5. タング（３０）にボア（３７）を形成し、取り付け手段（３６）の第１部分（３６Ａ）がロッド（４０）を有し、第１部分（３６Ａ）を、ロッド（４０）をタング（３０）の対応するボア（３７）内にクリンチ係合することにより、タング（３０）に固定するようにした、請求項４記載のロッキングクラッチ。
6. タング（３０）にボア（３７）を形成し、取り付け手段（３６）の第１部分（３６Ａ）は、タング（３０）の対応するボア（３７）のまわりに第１部分（３６Ａ）を当接させる支持表面（４６）を備え、溶接または接着によりこの支持表面（４６）にタングを接合するようにした、請求項４記載のロッキングクラッチ。
7. 少なくとも１つの摩擦ライニング（１）とアセンブリの軸線との間で径方向に延びる空間内にタング（３０）を配置するようにした、請求項４記載のロッキングクラッチ。
8. 固定壁（１２）と一体的な部品（３２、３２’）をさらに備え、部品（３２、３２’）により、タング（３０）を固定壁（１２）に結合するようにした、請求項４記載のロッキングクラッチ。
9. 前記部品（３２）は、タング（３０）と共通なワッシャーである、請求項８記載のロッキングクラッチ。
10. 各タング（３０）は、タング（１２）を固定壁（１２）に結合する部品（３２）を形成するワッシャーと一体的な部品である、請求項９記載のロッキングクラッチ。
11. 固定壁（１２）は、突出するセンタリングピボット（２０）と、センタリングピボット（２０）に支持され、かつ軸方向にロックされ、ピストン（１３）が密着した状態で摺動自在に取り付けられたリング（２１）とをさらに備えている、請求項４記載のロッキングクラッチ。
12. 固定壁（１２）は、ケースの壁である、請求項４記載のロッキングクラッチ。
13. 固定壁（１２）は、ベル形状をしたケース（１４）のベース壁であり、このケース内で少なくとも１つの摩擦ライニング（１１）およびピストン（１３）が延長している、請求項１２記載のロッキングクラッチ。

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