JP3844708B2 - ピストン連結機構及びそれを備えた流体式トルク伝達装置のロックアップ装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ピストン連結機構、特に、ピストンによりクラッチ機構の摩擦連結部をフロントカバーに押圧して流体式トルク伝達装置のロックアップを行うロックアップ装置に設けられ、前記ピストンと前記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ためのピストン連結機構に関する。
また、本発明は、流体式トルク伝達装置のロックアップ装置、特に、摩擦面を有するフロントカバーと、フロントカバーに固定され流体室を形成するインペラーと、流体室内でインペラーに対向して配置されたタービンとを備えた流体式トルク伝達装置に設けられたロックアップ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
トルクコンバータは、３種の羽根車（インペラー、タービン、ステータ）を内部に有し、内部の作動油を介してトルクを伝達する流体式トルク伝達装置の一種である。このようなトルクコンバータには、ロックアップ装置が設けられていることが多い。
ロックアップ装置は、タービンとフロントカバーとによって形成された流体室のうちタービンとフロントカバーとの間の空間に配置されており、フロントカバーとタービンとを機械的に連結することでフロントカバーからタービンにトルクを直接伝達するための機構である。
【０００３】
通常、このロックアップ装置は、フロントカバーに押し付けられることが可能な円板状のピストンと、ピストンの外周部に固定されるドライブプレートと、タービンに固定されたドリブンプレートと、ドライブプレートとドリブンプレートとを回転方向に弾性的に連結するためのトーションスプリングとを有している。
ロックアップ装置が連結状態になると、トルクはフロントカバーからピストンに伝達され、さらにトーションスプリングを介してタービンに伝達される。また、トーションスプリングは、ドライブプレートとドリブンプレートとの間で回転方向に圧縮され、捩り振動を吸収し減衰させる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このようなロックアップ装置において、摩擦面を複面にしてトルク伝達容量を増大させたロックアップ装置も既に提供されている。この種の装置の一つとして、タービンに結合された弾性連結機構と、摩擦連結部を有し弾性連結機構と一体回転するクラッチ機構と、摩擦連結部をフロントカバーに押圧するためのピストンとを有しているものがある。
この種の装置では、ロックアップ時にフロントカバーからピストンにトルクを直接伝達する必要があり、そのための機構がいくつか提案されている。
【０００５】
例えば、特表平１１−５０９６１１号や特開平１０−４７４５３号に開示されたロックアップ装置では、ピストンは、複数の板ばねによって、フロントカバーに取り付けられている。具体的には、板ばねの一端は、フロントカバーに取り付けられたプレート部材にリベットやボルトの部材を介してフロントカバーに固定されている。板ばねの他端は、リベットを介してピストンに固定されている。このようにして、ピストンはフロントカバーに対して軸方向に移動可能な状態で一体回転するようになっている。
【０００６】
前記従来技術においては、ピストンをフロントカバーに相対回転不能に連結するために複数の板ばねを用いており、板ばねの両端を固定するためにリベットやボルト等の部材が必要になっている。そのため、部品点数が増えて構造が複雑になり、重量が増えるという問題が生じ、さらに組み立て工程数が多くなる。
本発明の課題は、クラッチ機構の摩擦連結部をフロントカバーに押し付けるピストン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工数を減らすことにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載のピストン連結機構は、ピストンによりクラッチ機構の摩擦連結部をフロントカバーに押圧して流体式トルク伝達装置のロックアップを行うロックアップ装置に設けられ、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ための機構であって、第１部材と第２部材と第３部材とを備えている。第１部材は、フロントカバーに固定されている。第２部材は、ピストンに固定され、第１部材に相対回転不能に、かつ、軸方向に移動可能に係合している。第３部材は、固定部とフック部と弾性部とを有している。固定部は、第１部材及び第２部材の一方に固定されている。フック部は、第１部材及び第２部材の他方に対して軸方向から弾性変形しながら係合してピストンのフロントカバーから離れる方向の軸方向移動距離を制限する。弾性部は、ピストンがフロントカバーに対して軸方向に接近したクラッチ連結状態において軸方向に弾性変形する。
【０００８】
このピストン連結機構では、フロントカバーに固定された第１部材とピストンに固定された第２部材とが相対回転不能に係合することによって、フロントカバーとピストンとが相対回転不能となり、トルク伝達が可能になっている。また、第３部材は、固定部において第１部材及び第２部材の一方に固定されており、弾性部によってピストンがフロントカバーに対して軸方向に接近する際にフロントカバーから離れる方向に付勢し、フック部によってピストンがフロントカバーに対して軸方向に離れる際に、軸方向への移動距離を制限している。
【０００９】
このピストン連結機構は、第１部材及び第２部材の一方は第１部材及び第２部材の他方に軸方向移動可能に係合し、第３部材のフック部は第１部材及び第２部材の他方に対して弾性変形しながら係合することで組み立てることができるため、従来に比べて、組み立て工数を減らすことができる。
請求項２に記載のピストン連結機構は、請求項１において、第３部材はフック部と弾性部とがそれぞれ複数形成された環状の部材である。
このピストン連結機構では、第３部材がフック部と弾性部とを有する環状の部材であるため、部品点数を少なくできる。
【００１０】
請求項３に記載のピストン連結機構は、請求項１又は２において、第１部材及び第２部材の他方にはフック部が係合する係合部が形成されている
請求項４に記載のピストン連結機構は、請求項３において、係合部には第１部材及び第２部材の一方の一部が相対回転不能にかつ軸方向に移動可能に係合している。
このピストン連結機構では、フック部と第１部材及び第２部材の一方の一部とがともに係合部に係合しているため、第１部材及び第２部材の他方の形状が簡単にできる。
【００１１】
請求項５に記載のピストン連結機構は、請求項１〜４のいずれかにおいて、フック部は固定部から軸方向に延びており、弾性部は固定部から半径方向に延びている。
請求項６に記載の流体式トルク伝達装置のロックアップ装置は、摩擦面を有するフロントカバーと、フロントカバーに固定され流体室を形成するインペラーと、流体室内でインペラーに対向して配置されたタービンとを備えた流体式トルク伝達装置に設けられている。このロックアップ装置は、フロントカバーの摩擦面に圧接可能な摩擦連結部を有するクラッチ機構と、クラッチ機構とタービンとを回転方向に弾性的に連結する弾性連結機構と、フロントカバーとタービンの間に配置され摩擦連結部を摩擦面に押し付けるためのピストンと、請求項１〜５のいずれかに記載のピストン連結機構とを備えている。
【００１２】
このロックアップ装置では、ピストン連結機構が第１部材及び第２部材の一方に固定された第３部材を第１部材及び第２部材の他方に軸方向から係合させることによって組み立てることができるため、ロックアップ装置全体としての組み立て工数を減らすことができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
［第１実施形態］
以下、本発明の第１実施形態を図面に基づいて説明する。
（１）トルクコンバータの基本構造
図１は、本発明の第１実施形態のトルクコンバータ１の縦断面概略図である。トルクコンバータ１は、エンジンのクランクシャフト２からトランスミッションの入力シャフト３にトルクを伝達するための装置である。図１の左側に図示しないエンジンが配置され、図１の右側に図示しないトランスミッションが配置されている。図１に示すＯ−Ｏは、トルクコンバータ１の回転軸である。
【００１４】
トルクコンバータ１は、主に、フレキシブルプレート４とトルクコンバータ本体５とから構成されている。フレキシブルプレート４は、円板状の薄い部材からなり、トルクを伝達するとともにクランクシャフト２からトルクコンバータ本体５に伝達される曲げ振動を吸収するための部材である。したがって、フレキシブルプレート４は、回転方向にはトルク伝達に十分な剛性を有しているが、曲げ方向には剛性が低くなっている。
トルクコンバータ本体５は、フレキシブルプレート４の外周部が固定されたフロントカバー１１と、３種の羽根車（インペラー２１、タービン２２、ステータ２３）と、ロックアップ装置７とを備えている。そして、フロントカバー１１とインペラー２１とによって囲まれ作動油で満たされた流体室は、インペラー２１、タービン２２及びステータ２３とによって囲まれたトーラス形状の流体作動室６と、ロックアップ装置７が配置された環状の空間８とに分割されている。
【００１５】
フロントカバー１１は、円板状の部材であり、その内周部に軸方向に延びる略円筒形状の部材であるセンターボス１６が溶接等によって固定されている。センターボス１６は、クランクシャフト２の中心孔内に挿入されている。
フロントカバー１１の外周部には、トランスミッション側に延びる外周筒状部１１ａが形成されている。この外周筒状部１１ａの先端にインペラー２１のインペラーシェル２６の外周縁が溶接等によって固定されている。そして、フロントカバー１１とインペラー２１とによって、内部に作動油が充填された流体室が形成されている。
【００１６】
インペラー２１は、主に、インペラーシェル２６と、その内側に固定された複数のインペラーブレード２７と、インペラーシェル２６の内周部に溶接等によって固定されたインペラーハブ２８とから構成されている。
タービン２２は、流体室内でインペラー２１に軸方向に対向して配置されている。タービン２２は、主に、タービンシェル３０と、そのインペラー２１側の面に固定された複数のタービンブレード３１と、タービンシェル３０の内周縁に固定されたタービンハブ３２とから構成されている。タービンハブ３２は、フランジ部３２ａとボス部３２ｂとから構成されている。タービンシェル３０とタービンハブ３２は、後述のドリブンプレート７３とともに、タービンハブ３２のフランジ部３２ａにおいて、複数のリベット３３によって固定されている。また、タービンハブ３２のボス部３２ｂの内周面には、入力シャフト３に係合するスプラインが形成されている。これにより、タービンハブ３２は、入力シャフト３と一体回転するようになっている。
【００１７】
ステータ２３は、インペラー２１の内周部とタービン２２の内周部との軸方向間に設置されており、タービン２２からインペラー２１に戻る作動油の流れを整流するための機構である。ステータ２３は、樹脂やアルミ合金等で鋳造により一体に製作された部材であり、主に、環状のステータキャリア３５と、ステータキャリア３５の外周面に設けられた複数のステータブレード３６とから構成されている。ステータキャリア３５は、ワンウェイクラッチ３７を介して筒状の固定シャフト３９に支持されている。固定シャフト３９は、入力シャフト３の外周面とインペラーハブ２８の内周面との間を軸方向トランスミッション側に向かって延びている。
【００１８】
センターボス１６には、半径方向に作動油が連通可能な油路１６ａが形成されている。すなわち、油路１６ａは、センターボス１６の内周側の入力シャフト３の中心孔３ａに連通した空間と、センターボス１６の外周側の空間８とを連通させている。センターボス１６とタービンハブ３２との軸方向間には、第１スラストベアリング４１が配置されており、タービン２２の回転によって発生するスラスト力を受けている。また、タービンハブ３２とステータ２３の内周部（具体的にはワンウェイクラッチ３７）との間には、第２スラストベアリング４２が配置されている。この第２スラストベアリング４２が配置された部分において、半径方向両側に作動油が連通可能な第１ポート１８が形成されている。すなわち、第１ポート１８は、入力シャフト３及び固定シャフト３９の間の油路と、流体作動室６とを連通させている。さらに、ステータ２３（具体的にはステータキャリア３５）とインペラー２１（具体的にはインペラーハブ２８）との軸方向間には、第３スラストベアリング４３が配置されている。この第３スラストベアリング４３が配置された部分において、半径方向両側に作動油が連通可能な第２ポート１９が形成されている。すなわち、第２ポート１９は、固定シャフト３９及びインペラーハブ２８との間の油路と、流体作動室６とを連通させている。なお、各油路は、図示しない油圧回路に接続されており、油路１６ａ及びポート１８、１９のそれぞれに独立して作動油の供給・排出が可能となっている。
【００１９】
（２）ロックアップ装置の構造
ロックアップ装置７は、タービン２２とフロントカバー１１との間の空間８に配置されており、必要に応じて両者を機械的に連結するための機構である。
ロックアップ装置７は、クラッチ及び弾性連結機構の機能を有しており、主に、クラッチプレート７１と、ドライブプレート７２と、ドリブンプレート７３と、複数のトーションスプリング７４と、スプリングホルダー８０と、ピストン７５と、ピストン連結機構７６とから構成されている。ここで、図２はロックアップ装置７の部分を示す側面図であり、図３はロックアップ装置７のクラッチプレート７１、ドライブプレート７２、ドリブンプレート７３、複数のトーションスプリング７４及びスプリングホルダー８０を示す分解斜視図であり、図４はピストン７５及びピストン連結機構７６を示す分解斜視図である。
【００２０】
1)ドリブンプレート
ドリブンプレート７３は、第１ドリブンプレート７７と、第２ドリブンプレート７８とから構成されている。
第１ドリブンプレート７７は、環状のプレート部材であり、その内周部が複数のリベット３３によって、タービンハブ３２のフランジ部３２ａにタービンシェル３０とともに固定されている。
第１ドリブンプレート７７は、環状部７７ａと、環状部７７ａの外周端に形成された複数の爪部７７ｂと、環状部７７ａの内周端から軸方向トランスミッション側に向かって延びる筒状部７７ｃと、筒状部７７ｃのトランスミッション側端部に形成された環状部７７ｄとから構成されている。
【００２１】
環状部７７ｄは、内周部に形成された複数の孔７７ｅと、複数の孔７７ｅの外周側に形成された複数の油孔７７ｆと、複数の油孔７７ｆの外周側に形成された複数の孔７７ｇとを有している。複数の孔７７ｅは、複数のリベット３３が挿通するための孔である。複数の油孔７７ｆは、第１ドリブンプレート７７の軸方向両側に向かう作動油の流れを確保するための孔である。複数の孔７７ｇは、第２ドリブンプレート７８を複数のリベット７９を介して固定するための孔である。
筒状部７７ｃは、軸方向トランスミッション側の端部付近が外周側に向かって切り起こされて形成された複数の切り起こし部７７ｈを有している。複数の切り起こし部７７ｈは、本実施形態においては、回転方向に等間隔に並んで４個形成されている。
【００２２】
環状部７７ａは、環状部７７ａの軸方向トランスミッション側に向かって突出した複数の凸部７７ｉを有している。複数の凸部７７ｉは、複数の切り起こし部７７ｈの回転方向間に対応する位置に放射状に延びるように２個づつ形成されている。
複数の爪部７７ｂは、複数の凸部７７ｉと同様、複数の切り起こし部７７ｈの回転方向間に対応する位置に形成されている。すなわち、本実施形態において、複数の爪部７７ｂは、回転方向に等間隔に並んで４個形成されている。爪部７７ｂは、その断面形状が軸方向トランスミッション側に突出するＣ字形状である。また、複数の爪部７７ｂの回転方向間は、スプリング収容部７７ｊとなっている。本実施形態においては、複数の爪部７７ｂと同様、４個形成されている。各スプリング収容部７７ｊには、２個づつトーションスプリング７４が配置されている。すなわち、全部で４対（８個）のトーションスプリング７４が回転方向に並んで配置されている。
【００２３】
第２ドリブンプレート７８は、第１ドリブンプレート７７の軸方向エンジン側に配置された環状のプレート部材であり、その内周部が複数のリベット７９によって、第１ドリブンプレート７７に固定されている。
第２ドリブンプレート７８は、環状部７８ａと、環状部７８ａの内周部に形成された複数の孔７８ｂと、外周側に形成された複数の切り起こし部７８ｃとから構成されている。
複数の孔７８ｂは、第１ドリブンプレート７７の複数の孔７７ｇに対応する位置に形成されており、複数のリベット７９が挿通される。
【００２４】
複数の切り起こし部７８ｃは、第１ドリブンプレート７７の複数の爪部７７ｂに対応する位置が軸方向トランスミッション側に向かって膨出するように切り起こされた部分であり、本実施形態では、４個形成されている。
2)ドライブプレート
ドライブプレート７２は、ドリブンプレート７３に対して相対回転することが可能な部材であり、第１ドリブンプレート７７と第２ドリブンプレート７８とのの軸方向間に挟まれるように配置されている。
【００２５】
ドライブプレート７２は、環状のプレート部材であり、環状部７２ａと、環状部７２ａの内周端に形成された複数の凸部７２ｂと、複数の凸部７２ｂの回転方向間に対応する位置に形成された複数の爪部７２ｃと、環状部７２ａの外周端に形成された複数の凸部７２ｄとから構成されている。
複数の爪部７２ｃは、第１ドリブンプレート７７の複数の爪部７７ｂに対応する位置に形成された軸方向トランスミッション側に延びる部分であり、本実施形態においては、４個形成されている。複数の爪部７２ｃは、第１ドリブンプレート７７の複数の爪部７７ｂのＣ字形状部分に配置されている。また、複数の爪部７２ｃの回転方向幅は、第２ドリブンプレート７８の複数の切り起こし部７８ｃの回転方向幅よりも小さくなるように形成されている。複数の爪部７２ｃの内周側端部は、切り起こし部７８ｃの外周側端面に干渉しないように形成されている。
【００２６】
複数の凸部７２ｂは、複数の爪部７２ｃの回転方向間に形成された内周側に突出した部分であり、本実施形態では４個形成されている。複数の凸部７２ｂは、第２ドリブンプレート７８の複数の切り起こし部７８ｃの回転方向端部よりも内周側に延びている。このため、ドライブプレート７２がドリブンプレート７３に対して相対回転する際、凸部７２ｂが切り起こし部７８ｄの回転方向端部に当接して、ドライブプレート７２とドリブンプレート７３との相対回転の回転角度が所定範囲に制限されるようになっている。また、ドライブプレート７２の内周端（具体的には、凸部７２ｂと爪部７２ｃとの回転方向間の内周端の部分）は、第２ドリブンプレート７８の切り起こし部７８ｄの外周端に嵌り込んでいる。すなわち、ドライブプレート７２は、ドリブンプレート７３（具体的には、第２ドリブンプレート７８）によって半径方向に位置決めされている。また、ドライブプレート７２のエンジン側の面は、第２ドリブンプレート７８の外周部のトランスミッション側の面に当接している。これにより、ドライブプレート７２は、ドリブンプレート７３によって、軸方向に位置決めされている。
【００２７】
複数の凸部７２ｄは、複数の爪部７２ｃ及び複数の凸部７２ｂに対応する位置に外周側に突出するように形成されている。
3)スプリングホルダー
スプリングホルダー８０は、ドライブプレート７２及びドリブンプレート７３に対して相対回転することが可能な部材であり、第１ドリブンプレート７７の軸方向トランスミッション側に配置されている。
スプリングホルダー８０は、環状のプレート部材であり、環状部８０ａと、環状部８０ａの外周端に形成され軸方向エンジン側に延びる筒状部８０ｂと、環状部８０ａの内周端に形成された複数の爪部８０ｃと、複数の爪部８０ｃの回転方向両側に形成された複数の凸部８０ｄとから構成されている。
【００２８】
筒状部８０ｂは、エンジン側端部が内周側に絞られた形状を有している。
複数の爪部８０ｃは、環状部８０ａの内周端を外周側に折り返すように形成された部分であり、第１ドリブンプレート７７の複数のスプリング収容部７７ｊの回転方向中央部に対応して配置されている。複数の爪部８０ｃの内周部の回転方向幅は、第１ドリブンプレート７７の複数の切り起こし部７７ｈの回転方向幅よりも小さくなるように形成されている。
複数の凸部８０ｄは、複数の爪部８０ｃの回転方向両側に形成されており、内周側に突出した形状を有している。複数の凸部８０ｄの回転方向間の幅（具体的には、複数の凸部８０ｄの爪部８０ｃが形成されていない側の回転方向間の幅）は、第１ドリブンプレート７７の複数の切り起こし部７７ｈの回転方向幅よりも大きくなるように形成されている。複数の凸部８０ｄは、第１ドリブンプレート７７の複数の切り起こし部７７ｈと複数の凸部７７ｉとの軸方向間に挟まれるように配置されている。詳細には、複数の凸部８０ｄの軸方向トランスミッション側面が第１ドリブンプレート７７の複数の切り起こし部７７ｈによって支持され、環状部８０ａのエンジン側面が第１ドリブンプレート７７の複数の凸部７７ｉによって支持されている。これにより、スプリングホルダー８０は、ドリブンプレート７３（具体的には、第１ドリブンプレート７７）によって軸方向の位置決めがされている。また、複数の凸部８０ｄの内周端は、第１ドリブンプレート７７の筒状部７７ｃの外周面に嵌合されている。すなわち、スプリングホルダー８０は、ドリブンプレート７３（具体的には、第１ドリブンプレート７７）によって、その半径方向内周部が相対回転可能に支持され、かつ、軸方向及び半径方向の位置決めがされている。
【００２９】
4)トーションスプリング
トーションスプリング７４は、複数（本実施形態では、８個）のコイルスプリングであり、第１ドリブンプレート７７のスプリング収容部７７ｊに２個づつ配置されている。そして、トーションスプリング７４の各対の回転方向両端は、トルク伝達部の役割を有する複数の爪部７７ｂの回転方向端部によって、直接又はスプリングシートを介して支持されている。また、スプリングホルダー８０の複数の爪部８０ｃは、スプリング収容部７７ｊに配置された２個のトーションスプリング７４の回転方向間に挟まるように配置されており、直接又はスプリングシートを介して２個のトーションスプリング７４の回転方向間に対応する端部を支持している。さらに、トーションスプリング７４の内周部、外周部及びトランスミッション側の部分は、スプリングホルダー８０の環状部８０ａ及び筒状部８０ｂによって支持されている。
【００３０】
このような構成において、ドライブプレート７２とドリブンプレート７３とが相対回転すると、ドライブプレート７２の爪部７２ｃの回転方向端部とドリブンプレート７３の爪部７７ｂの回転方向端部との間で一対のトーションスプリング７４が圧縮される。このとき、スプリングホルダー８０の爪部８０ｃは、トーションスプリング７４の圧縮によって、隣り合うトーションスプリング７４の回転方向端部を押圧するように作用する。すなわち、スプリング収容部７７ｊに収容された一対のトーションスプリング７４は、回転方向に直列に作用するようになっている。
【００３１】
5)クラッチプレート
クラッチプレート７１は、主に、フロントカバー１１に対して連結・離反する摩擦連結部の機能を有する部材であり、ドリブンプレート７３とフロントカバー１１との軸方向間に設置されている。
クラッチプレート７１は、環状のプレート部材であり、環状部７１ａと、環状部７１ａの外周端から軸方向タービン側に延びる筒状部７１ｂとから構成されている。環状部７１ａの内周部は、摩擦連結部７１ｃであり、フロントカバー１１の摩擦面１１ｂに近接している。摩擦連結部７１ｃの両面には、摩擦フェーシング７１ｄが貼られている。筒状部７１ｂは、軸方向トランスミッション側の端部にドライブプレート７２の複数の凸部７２ｄに対応して形成された複数（本実施形態では、８個）の凹部７１ｅとから構成されている。
【００３２】
そして、複数の凹部７１ｅには、複数の凸部７２ｄが相対回転不能に係合している。すなわち、クラッチプレート７１は、ドライブプレート７２に相対回転不能に係合している。
6)ピストン
ピストン７５は、中心孔が形成された円板形状の部材であり、クラッチ連結・遮断を行うものである。ピストン７５は、センターボス１６の外周側に位置している。ピストン７５の外周部は、押圧部７５ａとなっている。押圧部７５ａは、平坦な環状部分であり、クラッチプレート７１の摩擦連結部７１ｃのトランスミッション側に配置されている。このため、ピストン７５がエンジン側に移動すると、押圧部７５ａが摩擦連結部７１ｃをフロントカバー１１の摩擦面１１ｂに押し付けることになる。
【００３３】
また、ピストン７５の内周部には、軸方向トランスミッション側に延びる筒状部７５ｂが形成されている。筒状部７５ｂの内周面は、センターボス１６の外周面に嵌合し、軸方向に移動可能となっている。さらに、センターボス１６の外周面と筒状部７５ｂとの間には、シールリング８２が設けられており、空間８のピストン７５の軸方向エンジン側の空間とピストン７５の軸方向トランスミッション側の空間との間で作動油が流れないようになっている。
次に、クラッチプレート７１、ドライブプレート７２、トーションスプリング７４及びピストン７５の相対位置関係について説明する。クラッチプレート７１は、摩擦連結部７１ｃを有しており、フロントカバー１１の摩擦面１１ｂに対応する半径方向位置に配置されている。ピストン７５の押圧部７５ａは、摩擦連結部７１ｃを押圧できるように、摩擦連結部７１ｃの半径方向位置まで延びている。トーションスプリング７４は、その取り付け半径がピストン７５及び摩擦連結部７１ｃの半径方向外周端よりも内周側に配置されている。ドライブプレート７２の爪部７２ｃは、トーションスプリング７４の取り付け半径とほぼ同じ半径方向位置に配置されている。そして、ドライブプレート７２の凸部７２ｄは、トーションスプリング７４の取り付け半径よりも外周側（本実施形態では、ピストン７５及び摩擦連結部７１ｃの半径方向外周端よりも外周側）に配置されており、クラッチプレート７１の凹部７１ｅに係合している。
【００３４】
7)ピストン連結機構
ピストン連結機構７６は、ピストン７５をフロントカバー１１に対して軸方向に移動可能な状態で一体回転するように連結する機能を有している。ピストン連結機構７６は、ピストン７５の押圧部７５ａと筒状部７５ｂの半径方向中間領域に設けられており、ピストンラグプレート８３（第２部材）とカバーラグプレート８４（第１部材）とリターンプレート８５（第３部材）とから構成されている。
【００３５】
ピストンラグプレート８３は、ピストン７５のエンジン側の面に複数のリベット８６によって固定された環状のプレートであり、環状部８３ａと、環状部８３ａの内周端から軸方向エンジン側に向かって突出した複数の爪部８３ｂとを有している。複数の爪部８３ｂは、本実施形態では１８個あり、回転方向に並んで配置されている。
カバーラグプレート８４は、フロントカバー１１のタービン側の面に溶接によって固定された環状のプレートであり、環状部８４ａと、環状部８４ａの外周端に内周側に凹むように形成された複数の凹部８４ｂ（係合部）とから構成されている。
【００３６】
複数の凹部８４ｂは、複数の爪部８３ｂに対応する位置に配置されており、ピストンラグプレート８３の複数の爪部８３ｂが相対回転不能、かつ、軸方向に移動可能に係合している。これにより、ピストン７５は、フロントカバー１１に対して、軸方向に移動可能であるが回転方向に移動不能となっている。また、複数の凹部８４ｂと複数の爪部８３ｂとが係合した状態において、爪部８３ｂと凹部８４ｂとの半径方向間には、スリット状の隙間からなる複数（本実施形態では、１８個）のスリット部８７が形成されている。
【００３７】
リターンプレート８５は、ピストンラグプレート８３とともにピストン７５のエンジン側の面に複数のリベット８６によって固定された環状のプレートであり、環状部８５ａ（固定部）と、環状部８５ａの内周端から内周側に向かって突出した複数の凸部８５ｂ（弾性部）と、複数の凸部８５ｂの回転方向間に形成された複数の爪部８５ｃ（フック部）とを有している。複数の凸部８５ｂは、本実施形態では３個あり、その先端部がカバーラグプレート８４の環状部８４ａのトランスミッション側面に当接している。複数の爪部８５ｃは、本実施形態では９個あり、環状部８５ａの内周端から軸方向エンジン側に向かって延びる形状を有している。爪部８５ｃの軸方向エンジン側の先端には、スリット部８７に係止され、ピストン７５の軸方向トランスミッション側への移動距離を制限するための切り起こし部８５ｄが形成されている。
【００３８】
これにより、リターンプレート８５は、ピストン７５が軸方向エンジン側に移動する際に、複数の凸部８５ｂが弾性変形することによって、ピストン７５に軸方向トランスミッション側に向かう付勢力を与えることができる。また、リターンプレート８５は、ピストン７５が軸方向トランスミッション側に移動する際に、爪部８５ｃの切り起こし部８５ｄがカバーラグプレート８４の凹部８４ｂの内周縁（具体的には、スリット部８７）に当接することによって、ピストン７５の軸方向トランスミッション側への移動を制限できる。
【００３９】
（３）トルクコンバータの動作
図１及び図２を用いて、トルクコンバータ１の動作について説明する。
エンジン始動直後には、油路１６ａ及び第２ポート１９からトルクコンバータ本体５内に作動油が供給され、第１ポート１８から作動油が排出される。油路１６ａから供給された作動油は、空間８内のフロントカバー１１とピストン７５との軸方向間を外周側に向かって流れる。作動油は、クラッチプレート７１の軸方向両側を通ってさらに流れ、最後に流体作動室６内に流れ込む。
【００４０】
このとき、ピストン７５は、空間８側の油圧が流体作動室６側の油圧より高くなり、また、リターンプレート８５の複数の凸部８５ｂの付勢力によって、タービン側に移動している。ピストン７５は、ピストン連結機構７６のリターンプレート８５の切り起こし部８５ｄがスリット部８７の縁部に当接した状態で停止する。このようにロックアップ解除されているときには、フロントカバー１１とタービン２２との間のトルク伝達はインペラー２１とタービン２２との間の流体駆動によって行われている。
【００４１】
尚、この場合において、トルクコンバータ１内での油圧変化によって、ピストン７５に対してフロントカバー１１側に移動させようとする力が作用する場合がある。しかし、その場合にも、ピストン７５は、リターンプレート８５によってフロントカバー１１から離れる方向に付勢されるため、エンジン側に移動しにくくなっている。
トルクコンバータ１の速度比が上がり、入力シャフト３が一定の回転数に達すると、油路１６ａから空間８内の作動油が排出される。この結果、流体作動室６側の油圧が空間８側の油圧より高くなり、ピストン７５がエンジン側に移動させられる。これにより、ピストン７５の押圧部７５ａは、クラッチプレート７１の摩擦連結部７１ｃをフロントカバー１１の摩擦面１１ｂに押し付ける。このとき、ピストン７５は、ピストン連結機構７６によってフロントカバー１１と一体回転しているため、フロントカバー１１からクラッチプレート７１にトルク伝達を行っている。また、ピストン連結機構７６のピストンラグプレート８３は、ピストン７５の軸方向エンジン側への移動によってカバーラグプレート８４に接近しているため、リターンプレート８５の凸部８５ｂは、カバーラグプレート８４の環状部８４ａのトランスミッション側面に当接して弾性変形される。そして、フロントカバー１１のトルクは、クラッチプレート７１と相対回転不能に係合されたドライブプレート７２から、トーションスプリング７４を介してドリブンプレート７３に伝達される。具体的には、ドライブプレート７２からトーションスプリング７４を介してドリブンプレート７３にトルクが伝達される。すなわち、フロントカバー１１が機械的にタービン２２に連結され、フロントカバー１１のトルクがタービン２２を介して直接入力シャフト３に出力される。このとき、トーションスプリング７４は、ドライブプレート７２とドリブンプレート７３とが相対回転することによって、ドライブプレート７２の爪部７２ｃの回転方向端面と第１ドリブンプレート７７の爪部７７ｂの回転方向端面との間でスプリングホルダー８０の爪部８０ｃを介して圧縮されている。すなわち、スプリングホルダー８０は、ドライブプレート７２及びドリブンプレート７３に相対回転して、２個のトーションスプリング７４が回転方向に直列に作用するように機能している。
【００４２】
また、トーションスプリング７４の外周側及びトランスミッション側は、スプリングホルダー８０に支持されており、ドライブプレート７２及びドリブンプレート７３との摺動しにくくなっている。
さらに、ドライブプレート７２は、その内周部に設けられた凸部７２ｂが第２ドリブンプレート７８に設けられた切り起こし部７８ｃの回転方向端部に当接することにより、ドリブンプレート７３に対する相対回転角度が所定の範囲内に制限されている。
【００４３】
尚、クラッチプレート７１の摩擦連結部７１ｃの両面が摩擦フェーシング７１ｄになっているため、単一の摩擦面を有するロックアップ装置に比べてトルク伝達容量が大きくなっている。
（４）ピストン連結機構の組み付け
図５を用いて、ピストン連結機構７６の組み付けについて説明する。
図５に示すように、カバーラグプレート８４をフロントカバー１１の所定の位置に溶接により固定しておく。また、ピストンラグプレート８３及びリターンプレート８５をピストンの所定の位置にリベット８６によって固定しておく。次に、クラッチプレート７１をピストン７５の押圧部７５ａとフロントカバー１１の摩擦面１１ｂとの軸方向間に挟んだ状態で、ピストン７５をセンターボス１６の外周面に矢印Ａの方向に嵌合させる。すると、ピストンラグプレート８３の爪部８３ｂがカバーラグプレート８４の凹部８４ｂに係合するとともに、リターンプレート８５の爪部８５ｃの切り起こし部８５ｄが弾性変形しながら凹部８４ｂの内周縁に係合する（具体的には、リターンプレート８５の爪部８５ｃが爪部８３ｂと凹部８４ｂとの係合によって形成されるスリット部８７に挿通されて、切り起こし部８５ｄがスリット部８７に係止された状態となる）。このようにして、ピストン７５は、ピストン連結機構７６とともにフロントカバー１１に組み付けられる。
【００４４】
（５）ピストン連結機構の特徴
本実施形態のピストン連結機構７６には、以下のような特徴がある。
1)ピストン連結機構の組み立て工数の低減
本実施形態のピストン連結機構７６では、ピストン７５に固定されたピストンラグプレート８３がフロントカバー１１に固定されたカバーラグプレート８４に相対回転不能、かつ、軸方向に移動可能に係合し、リターンプレート８５の爪部８５ｃがカバーラグプレート８４に対して、爪部８５ｃの切り起こし部８５ｄを弾性変形しながら係合することで組み立てることができるため、従来に比べて、組み立て工数を減らすことができる。これにより、ロックアップ装置７全体の組み立て工数も減らすことができる。
【００４５】
また、本実施形態のピストン連結機構７６は、フロントカバー１１とピストン７５との間のトルク伝達を行う機能を有するピストンラグプレート８３及びカバーラグプレート８４と、ピストン７５の軸方向移動に対して付勢力を与える機能、及び、軸方向の移動距離を制限する機能を有するリターンプレート８５とで構成されているため、リターンプレート８５を強度部材にする必要がなく、軽量化が可能である。これにより、ピストン連結機構７６の構成を簡単にできる。
さらに、ピストンラグプレート８３の爪部８３ｂとリターンプレート８５の爪部８５ｃの両方がカバーラグプレート８４の凹部８４に係合しているため、カバーラグプレート８４の形状を簡単にできる。
【００４６】
2)ピストン連結機構の部品点数の低減
本実施形態のピストン連結機構７６では、ピストン連結機構７６がピストンラグプレート８３、カバーラグプレート８４及びリターンプレート８５の３つの部材によって構成されているため、ピストン連結機構７６の部品点数が少なくなっている。また、リターンプレート８５は、凸部８５ｂ及び爪部８５ｃの両方を備えた部材であるため、ピストン連結機構７６の部品点数が少なくなっている。これにより、ロックアップ装置７全体の部品点数も少なくできる。
【００４７】
3)ピストンの付勢力や移動距離の調整の容易化
本実施形態のピストン連結機構７６では、リターンプレート８５の凸部８５ｂによって、ピストン７５を軸方向トランスミッション側に付勢する構成にしているので、凸部８５ｂの幅や長さを変更することで付勢力を調整することが容易である。また、爪部８５ｃの軸方向長さや切り起こし部８５ｄの軸方向位置を変更することによって、ピストン７５の軸方向の移動範囲を調整することも容易である。
【００４８】
［第２実施形態］
以下、本発明の第２実施形態を図面に基づいて説明する。
本実施形態は、ピストン連結機構の構造が異なる点を除いては第１実施形態と同様である。以下、第１実施形態との相違点について説明する。
ロックアップ装置１０７は、第１実施形態と同様、主に、クラッチプレート７１と、ドライブプレート７２と、ドリブンプレート７３と、複数のトーションスプリング７４と、スプリングホルダー８０と、ピストン１７５と、ピストン連結機構１７６とから構成されている。ここで、図６は本実施形態のロックアップ装置１０７を示す図であり、図７はロックアップ装置１０７のピストン１７５及びピストン連結機構１７６の分解斜視図である。尚、クラッチプレート７１、ドライブプレート７２、ドリブンプレート７３、複数のトーションスプリング７４及びスプリングホルダー８０は、第１実施形態と同じ構造であるため、説明を省略する。
【００４９】
ピストン連結機構１７６は、ピストン１７５をフロントカバー１１１に対して軸方向に移動可能な状態で一体回転するように連結する機能を有している。ピストン連結機構１７６は、ピストン１７５の押圧部１７５ａと筒状部１７５ｂの半径方向中間領域に設けられており、ピストンラグプレート１８３（第２部材）とカバーラグプレート１８４（第１部材）とリターンプレート１８５（第３部材）とから構成されている。
ピストンラグプレート１８３は、ピストン１７５のエンジン側の面にリベット１８６によって固定された環状のプレートであり、環状部１８３ａと、環状部１８３ａの内周端から内周側に向かって突出した複数の凸部１８３ｂとを有している。複数の凸部１８３ｂは、本実施形態では８個あり、回転方向に並んで配置されている。
【００５０】
カバーラグプレート１８４は、フロントカバー１１のタービン側の面に半抜きかしめによって固定された環状のプレートであり、環状部１８４ａと、環状部１８４ａの内周側端にトランスミッション側に突出するように形成された環状の凸部１８４ｂと、回転方向に並んで形成された切り欠きからなる複数の窓部１８４ｃ（係合部）とから構成されている。環状部１８４ａは、複数の窓部１８４ｃが形成された部分が軸方向に向かって曲げられた形状を有している。このため、複数の窓部１８４ｃは、本実施形態では８個あり、軸方向に開口した部分と半径方向に開口した部分とが組み合わされた角孔形状を有している。
【００５１】
複数の窓部１８４ｃには、ピストンラグプレート１８３の複数の凸部１８３ｂが相対回転不能、かつ、軸方向に移動可能に係合している。これにより、ピストン１７５は、フロントカバー１１１に対して、軸方向に移動可能であるが回転方向に移動不能となっている。また、複数の窓部１８４ｃと複数の凸部１８３ｂとが係合した状態において、凸部１８３ｂと窓部１８４ｃとの半径方向間には、スリット形状の隙間からなる複数（本実施形態では、８個）のスリット部１８７が形成されている。
【００５２】
リターンプレート１８５は、ピストンラグプレート１８３とともにピストン１７５のエンジン側の面に複数のリベット１８６によって固定された環状のプレートであり、環状部１８５ａ（固定部）と、環状部１８５ａの内周から内周側に向かって突出した複数の凸部１８５ｂ（弾性部）と、複数の凸部１８５ｂの回転方向間に形成された複数の爪部１８５ｃ（フック部）とを有している。複数の凸部１８５ｂは、本実施形態では４個あり、その先端部がカバーラグプレート１８４の環状の凸部１８４ｂのトランスミッション側面に当接している。複数の爪部１８５ｃは、本実施形態では４個あり、環状部１８５ａの内周端から内周側に向かって延びる部分と、さらに内周側に軸方向エンジン側に向かって延びる部分とを有している。複数の爪部１８５ｃの軸方向エンジン側の先端には、スリット部１８７に係止され、ピストン１７５の軸方向トランスミッション側への移動を制限するための切り起こし部１８５ｄが形成されている。
【００５３】
これにより、リターンプレート１８５は、ピストン１７５が軸方向エンジン側に移動する際に、複数の凸部１８５ｂが弾性変形することによって、ピストン１７５に軸方向タービン側に向かう付勢力を与えることができる。また、リターンプレート１８５は、ピストン１７５が軸方向トランスミッション側に移動する際に、複数の切り起こし部１８５ｄがカバーラグプレート１８４の窓部１８４ｃの内周縁（具体的には、スリット部１８７）に当接して、ピストン１７５の軸方向トランスミッション側への移動を制限できる。
【００５４】
本実施形態においても、第１実施形態と同様な効果が得られる。
［他の実施形態］
以上、本発明の実施形態について図面に基づいて説明したが、具体的な構成は、この実施形態に限られるものでなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。
例えば、前記実施形態では、本発明に係るピストン連結機構をトルクコンバータに適用したが、フルードカップリング等他の流体式トルク伝達装置にも適用できる。
【００５５】
また、前記実施形態では、リターンプレートがピストン側に固定されているが、フロントカバーに固定されていてもよい。
【００５６】
【発明の効果】
本発明に係るピストン連結機構では、第１部材及び第２部材の一方は第１部材及び第２部材の他方に軸方向移動可能に係合し、第３部材のフック部は第１部材及び第２部材の他方に対して弾性変形しながら係合することで組み立てることができるため、従来に比べて、組み立て工数を減らすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１実施形態のピストン連結機構を採用したロックアップ装置を備えたトルクコンバータの縦断面概略図。
【図２】 図１の部分拡大図であり、ロックアップ装置を示す断面図。
【図３】 ロックアップ装置を構成するクラッチプレート、ドライブプレート、ドリブンプレート及びスプリングホルダーを示す分解斜視図。
【図４】 第１実施形態のピストン及びピストン連結機構を示す分解斜視図。
【図５】 第１実施形態のピストン連結機構の組み付けを示す図。
【図６】 本発明の第２実施形態のピストン連結機構を採用したロックアップ装置を示す図であって、図２に相当する図。
【図７】 第２実施形態のピストン及びピストン連結機構を示す分解斜視図。
【符号の説明】
７、１０７ ロックアップ装置
１１ フロントカバー
１１ｂ 摩擦面
２１ インペラー
２２ タービン
７１ｃ 摩擦連結部
７５、１７５ ピストン
７６、１７６ ピストン連結機構
８３、１８３ ピストンラグプレート（第２部材）
８４、１８４ カバーラグプレート（第１部材）
８４ｂ 凹部（係合部）
１８４ｃ 窓部（係合部）
８５、１８５ リターンプレート（第３部材）
８５ａ、１８５ａ 環状部（固定部）
８５ｂ、１８５ｂ 凸部（弾性部）
８５ｃ、１８５ｃ 爪部（フック部）

Claims (6)

1. ピストンによりクラッチ機構の摩擦連結部をフロントカバーに押圧して流体式トルク伝達装置のロックアップを行うロックアップ装置に設けられ、前記ピストンと前記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ためのピストン連結機構であって、
   前記フロントカバーに固定された第１部材と、
   前記ピストンに固定され、前記第１部材に相対回転不能にかつ軸方向に移動可能に係合する第２部材と、
   前記第１部材及び前記第２部材の一方に固定された固定部と、前記第１部材及び前記第２部材の他方に対して軸方向から弾性変形しながら係合して前記ピストンの前記フロントカバーから離れる方向の軸方向移動距離を制限するフック部と、前記ピストンが前記フロントカバーに対して軸方向に接近したクラッチ連結状態において軸方向に弾性変形する弾性部とを有する第３部材と、
   を備えたピストン連結機構。
2. 前記第３部材は、前記フック部と前記弾性部とがそれぞれ複数形成された環状の部材である、請求項１に記載のピストン連結機構。
3. 前記第１部材及び前記第２部材の他方には、前記フック部が係合する係合部が形成されている、請求項１又は２に記載のピストン連結機構。
4. 前記係合部には、前記第１部材及び第２部材の一方の一部が相対回転不能にかつ軸方向に移動可能に係合している、請求項３に記載のピストン連結機構。
5. 前記フック部は、前記固定部から軸方向に延びており、
   前記弾性部は、前記固定部から半径方向に延びている、
   請求項１〜４のいずれかに記載のピストン連結機構。
6. 摩擦面を有するフロントカバーと、前記フロントカバーに固定され流体室を形成するインペラーと、前記流体室内で前記インペラーに対向して配置されたタービンとを備えた流体式トルク伝達装置に設けられたロックアップ装置であって、
   前記フロントカバーの前記摩擦面に圧接可能な摩擦連結部を有するクラッチ機構と、
   前記クラッチ機構と前記タービンとを回転方向に弾性的に連結する弾性連結機構と、
   前記フロントカバーと前記タービンの間に配置され、前記摩擦連結部を前記摩擦面に押し付けるためのピストンと、
   請求項１〜５のいずれかに記載のピストン連結機構と、
   を備えた流体式トルク伝達装置のロックアップ装置。

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