JP4073638B2 - ピストン連結機構及びそれを用い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自在に連結するためのピストン連結機構に関する。
【０００２】
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。
【０００３】
【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。
【０００４】
ロックアップ装置は、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。
【０００５】
通常、このロックアップ装置は、フロントカバーに押しつ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リティーニングプレートと、リティーニングプレートにより回転方向及び外周側を支持されるトーションスプリングと、トーションスプリングの両端を回転方向に支持するドリブンプレートとを有している。ドリブンプレートはタービンのタービンシェル等に固定されている。
【０００６】
このようなロックアップ装置において、摩擦面を２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ダンパー機構と、ダンパー機構の入力部に相対回転不能かつ軸方向に移動自在に係止されたドライブプレートと、ドライブプレートの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。
【０００７】
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。
【０００８】
例えば、特表平１１−５０９６１１号に開示されたロックアップ装置では、ピストンは、複数の弾性タングによって、フロントカバーに取り付けられている。具体的には、弾性タングの一端は駆動部材にリベットを介してフロントカバーに固定されている。弾性タングの他端はリベットを介してピストンに固定されている。
【０００９】
また、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、板ばねの一端は連結円板にリベットを介してフロントカバーに固定されている。また、板ばねの他端はボルト及びナ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自在な状態で一体回転するようになっている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
前記従来技術においては、ピストンをフロントカバー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る。そのため、部品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、さらに組立工程数が多くなる。
【００１１】
本発明の課題は、ドライブプレート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、ピストンをフロントカバーに連結するピストン連結機構を簡単にすることにある。
【００１２】
【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自在に連結するためのピストン連結機構であって、ピストンとフロントカバーの間に配置され、円周方向に所定の間隔で複数の弾性部が形成された軸方向に所定の範囲で移動可能な環状の連結部材と、連結部材をフロントカバー及びピストンの一方に装着するための第１装着部材と、連結部材をフロントカバー及びピストンの他方に装着するための第２装着部材とを備えている。第１装着部材は連結部材の第１部分に装着されるとともに、第２装着部材は連結部材の第１部分と円周方向に交互に設けられた第２部分に装着されており、連結部材の弾性部は第１部分と第２部分との間に設けられている。また、連結部材は、第１装着部材を介してフロントカバー及びピストンの一方に相対回転不能にかつ軸方向に移動自在に固定され、第２装着部材を介してフロントカバー及びピストンの他方に取り外し可能な状態で軸方向に装着されている。そして、連結部材の第２部分には、第１孔と第１孔より小径の第２孔とが回転方向に連続して形成され、第２装着部材は、第１孔及び第２孔に挿通可能であるとともに両孔の間で移動自在であり、第１孔に挿通した状態では軸方向に移動可能で、かつ、第２孔に係合した状態では軸方向に移動不能に係止する係合部を有している。
【００１３】
このピストン連結機構では、環状の連結部材が第１装着部材によってフロントカバーに連結されるとともに、第２装着部材によってピストンが連結されている。しかも、連結部材には円周方向に所定の間隔で複数の弾性部が形成されており、この連結部材は軸方向に所定の範囲で移動可能である。したがって、ピストン及びフロントカバーは、連結部材を介して、相対回転不能かつ軸方向に移動自在に連結される。
【００１４】
このピストン連結機構では、従来に比べて少ない部品数でピストンとフロントカバーとを連結できる。
【００１５】
また、このピストン連結機構では、連結部材は、複数の弾性部が第１部分と第２部分との間に形成されているため、ピストンが軸方向に移動する際に連結部材が円周の各部で均等に撓むことが可能である。
【００１６】
また、このピストン連結機構では、第１部分はフロントカバー及びピストンの一方に固定され、第２部分はフロントカバー及びピストンの他方に取り外し可能で軸方向に装着されている。これにより、第２部分はピストンの組み付け作業が容易になる。
【００１７】
さらに、このピストン連結機構では、第２装着部材が第１孔を挿通している場合には軸方向に移動可能であり、また、第２装着部材が第２孔を挿通するように回転方向に移動すると、第２装着部材の係合部が第２孔に係合して軸方向の移動が禁止される。
【００１８】
したがって、組立時において、まず第２装着部材を第１孔に挿通してピストンをフロントカバーに組み付け、その後、ピストンを回転させて第２装着部材を第２孔側に移動させれば、ピストンをフロントカバーとの軸方向の相対移動が禁止される。
【００１９】
これにより、組立が容易になる。
【００２０】
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、組立時に第２装着部材の係合部が第１孔から第２孔に移動することは許容するが、組立状態において連結部材が第１装着部材を介してフロントカバー及びピストンの一方に相対回転不能にかつ軸方向に移動自在に固定された状態では、係合部が第２孔に係合した状態から第１孔に移動することが禁止される。
【００２１】
このピストン連結機構では、第２装着部材が第２孔に係止されると、第２装着部材が第１孔側へ移動するのが禁止される。これにより、第２装着部材の第２孔への係合と、その回り止めとが同時に行われるため、組立工程が少なくできる。
【００２２】
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、連結部材は互いに軸方向に並べて配置された第１プレート部材及び第２プレート部材を有している。そして、第１装着部材は第２プレート部材に対して相対回転不能及び軸方向に移動不能に固定されるとともに第１プレート部材に対して相対回転不能及び軸方向に移動自在に係合し、第２装着部材は、第１プレート部材に対して相対回転不能及び軸方向に移動不能に固定されるとともに、第２プレート部材に対して第１孔及び第２孔に挿通可能であるとともに両孔の間で移動自在であり、第１孔に挿通した状態では軸方向に移動可能で、かつ、第２孔に挿通した状態では軸方向に移動不能に係止し、第２プレート部材は弾性部を有している。
【００２３】
請求項４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たロックアップ装置であって、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弾性的に連結する弾性部材と、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１〜３のいずれかに記載のピストン連結機構とを備えている。
【００２４】
このロックアップ装置では、フロントカバーの回転はピストン連結機構によってピストンに伝達される。ここで、ピストン連結機構を構成する環状の連結部材は、ロックアップ装置のフロントカバーとピストンとの間に配置されている。
【００２５】
そして、ピストンが軸方向に移動すると、ドライブプレートの摩擦連結部がフロントカバーの摩擦面に圧接される。すると、フロントカバーに入力されたトルクは、摩擦面及び摩擦連結部を介してドライブプレートに伝達され、さらに弾性部材及びドリブンプレートを介してタービンに伝達される。したがって、フロントカバーに入力されたトルクはタービンに直接伝達される。
【００２６】
このクラッチ連結時には、連結部材は円周方向の複数箇所で撓んでピストンに対してフロントカバーから離れる方向に付勢力を与えている。
【００２７】
また、クラッチ解除時には、ピストンは、油圧によって、フロントカバーから離れる方向に移動している。このとき、連結部材はピストンがフロントカバーから離れる動きを制限するとともに、ピストンのフロントカバー側への動きに対しては付勢力を与えて制限している。
【００２８】
このロックアップ装置では、ピストン連結機構は、主に、フロントカバーとピストンとの間に配置された環状の連結部材によって構成されているので、ロックアップ装置の軸方向の寸法を増加させることがなく、占有スペースが小さくできる。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００３０】
（１）トルクコンバータの基本構造
図１は本発明の一実施形態が採用されたトルクコンバータ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がトルクコンバータ１の回転軸である。
【００３１】
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。
【００３２】
トルクコンバータ本体５は、フレキシブルプレート４の外周側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）からなるトーラス形状の流体作動室６と、ロックアップ装置７とから構成されている。
【００３３】
フロントカバー１１は、円板状の部材であり、内周端に軸方向に延びる円筒形状の部材であるセンターボス部１６を有している。センターボス部１６は、クランクシャフト２の中心孔内に挿入されている。
【００３４】
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側筒状部１１ａが形成されている。この外周部筒状部１１ａの先端にインペラー２１のインペラーシェル２６の外周縁が溶接によって固定されている。この結果、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作動室６が形成されている。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の内周部に固定されたインペラーハブ２８とから構成されている。
【００３５】
タービン２２は流体作動室６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とから構成されており、タービンシェル３０とタービンハブ３２は、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。
【００３６】
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。
【００３７】
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の内周面との間を延びている。
【００３８】
なお、フロントカバー１１と流体作動室６の間には環状の空間９が確保されている。
【００３９】
フロントカバー１１のセンターボス部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が配置されている。この第１スラストベアリング４１が配置された部分において、作動油が連通可能な第１ポート１７が形成されている。すなわち、第１ポート１７は、入力シャフト３の中心孔３ａとセンターボス部１６との間の油路と、タービンハブ３２のボス部３２ｂの外周側すなわち空間９とを連通させている。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、作動油が連通可能な第２ポート１８が形成されている。すなわち、第２ポート１８は、入力シャフト３と固定シャフト３９と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、作動油が連通可能な第３ポート１９が形成されている。すなわち、第３ポート１９は、固定シャフト３９とインペラーハブ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、独立して第１〜第３ポート１７〜１９に作動油の供給・排出が可能となっている。
【００４０】
（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９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。
【００４１】
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、主に、ドリブンプレート７１と、ドライブプレート７２と、複数のトーションスプリング７３と、ピストン７４と、ピストン連結機構７５とから構成されている。
【００４２】
ドリブンプレート７１は、図２及び図３に示すように、環状のプレート部材であり、タービンシェル３０の外周側に固定されており、主に、円板状部７１ａと、その外周縁からエンジン側に延びる筒状部７１ｂとから構成されている。円板状部７１ａは溶接によってタービンシェル３０に固定されている。筒状部７１ｂは概ね軸方向にまっすぐに延びているが、先端が内周側に折り曲げられた形状になっている。
【００４３】
円板状部７１ａには、軸方向に切り起こされたそれぞれ複数の第１切り起こし部７１ｃと第２切り起こし部７１ｄとが形成されている。第１切り起こし部７１ｃは、回転方向に並んで形成され、筒状部７１ｂの内周側に隙間を空けて配置されている。第２切り起こし部７１ｄは各第１切り起こし部７１ｃの回転方向間に配置され、第１切り起こし部７１ｃの半径方向位置より外周側に位置している。さらに、筒状部７１ｂにおいて第２切り起こし部７１ｄに対応する部分には、内周部に向かうように、絞り加工された突出部７１ｅが形成されている。
【００４４】
トーションスプリング７３は、この実施形態においては、円周方向に延びる複数（６個）のコイルスプリングであり、半径方向両側が筒状部７１ｂと第１切り起こし部７１ｃとによって支持され、また、回転方向端は、直接またはスプリングシートを介して、トルク伝達部としての第２切り起こし部７１ｄと突出部７１ｅとに当接又は近接して支持されている。さらに、各トーションスプリング７３がドリブンプレート７１から脱落しないように、トランスミッション側面が円板状部７１ａに、また、エンジン側面が筒状部７１ｂ先端の折り曲げ部分に支持されている。したがって、部品数が減って装置全体の構造が簡単になり、全体の重量も低減する。
【００４５】
ドライブプレート７２は、トーションスプリング７３にトルクを伝達することが可能な部材であり、また、フロントカバー１１に対して連結・離反する摩擦連結部材でもある。ドライブプレート７２は、環状かつ円板状のプレート部材であり、ドリブンプレート７１とフロントカバー１１との間に設置されている。ドライブプレート７２は、主に、環状の円板状本体７２ａと、その外周縁からトランスミッション側に延びる筒状部７２ｂとから構成されている。円板状本体７２ａの内周部は摩擦連結部７２ｃであり、外周部は受圧部７２ｄとなっている。摩擦連結部７２ｃは、環状かつ平坦な円板形状であり、フロントカバー１１の摩擦面１１ｂに近接している。また、摩擦連結部７２ｃの両面には摩擦フェーシング７２ｅが貼られている。そして、筒状部７２ｂはドリブンプレート７１の筒状部７１ｂの外周面に当接されているため、ドライブプレート７２は、ドリブンプレート７１に対して、半径方向の位置決めがなされた状態で、軸方向や回転方向の移動が可能になっている。その結果、ドライブプレート７２の摩擦連結部７２ｃは、フロントカバー１１の摩擦面１１ｂ及びピストン７４の押圧部７４ａに対して平行度を高く維持できる。つまり、クラッチ連結時には摩擦フェーシング７２ｅ全体に均等に押圧力が作用し、また、クラッチ解除時にドラグトルクが生じにくい。
【００４６】
さらに、ドライブプレート７２には複数の爪部７２ｆが形成されている。爪部７２ｆは、受圧部７２ｄをトランスミッション側に切り起こして形成されており、回転方向に等間隔で形成されている。爪部７２ｆは、第２切り起こし部７１ｄと突出部７１ｅの半径方向間にエンジン側から挿入され、回転方向両端が各トーションスプリング７３の回転方向両端に直接又はスプリングシートを介して当接又は近接している。爪部７２ｆは、ドリブンプレートに相対回転して、第２切り起こし部７１ｄ及び突出部７１ｅとの間でトーションスプリングを圧縮可能である。このロックアップ装置７では、ドライブプレート７２は他の部材（プレート類）を介さず直接トーションスプリング７３に係合しているため、全体の部品数が少なくなる。
【００４７】
また、以上に述べたドライブプレート７２の構造では、受圧部７２ｄがドリブンプレート７１よりもさらに外周側まで延びているため、ドライブプレート７２の受圧面積を増加させ、ピストン的機能を向上させることにつながっている。その結果、ロックアップ装置７の応答性が向上する。
【００４８】
ピストン７４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・解除を行うものである。ピストン７４の外周部はトーションスプリング７３の内周側に位置し、ピストン７４の内周部はタービンハブ３２のボス部３２ｂの外周側に位置している。ピストン７４の外周部は押圧部７４ａとなっている。押圧部７４ａは平坦な環状部分であり、ドライブプレート７２の摩擦連結部７２ｃ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７４が軸方向エンジン側に移動すると、押圧部７４ａが摩擦連結部７２ｃ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。
【００４９】
また、図４に示すように、ピストン７４の内周部には、軸方向に延びる筒状部７４ｂが形成されている。筒状部７４ｂの内周面は、ブッシュ８１を介して、タービンハブ３２のボス部３２ｂの外周面に回転自在に嵌合されている。また、ボス部３２ｂの外周面には、ブッシュ８１の内周部に当接するシールリング８２が設けられている。これにより、ピストン７４の内周部とタービンハブ３２のボス部３２ｂの外周部との間で軸方向両側がシールされている。
【００５０】
次に、図４，図５及び図６を用いて、ピストン連結機構７５について説明する。なお、図５及び図６中の矢印Ｒ１及び矢印Ｒ２は、それぞれ、フロントカバー１１の回転方向正側及び回転方向負側を示している。
【００５１】
ピストン連結機構７５は、ピストン７４をフロントカバー１１に対して軸方向に移動自在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。そして、ピストン連結機構７５は、ピストン７４の押圧部７４ａと筒状部７４ｂとの半径方向中間領域にあって、ピストン７４とフロントカバー１１との軸方向間に配置されたリターンプレート（第２プレート部材）７６と駆動プレート（第１プレート部材）７７とから、主に、構成されている。ここで、リターンプレート７６は、駆動プレート７７に比べて、板厚が小さく、剛性が低くなっている。
【００５２】
リターンプレート７６は、ピストン７４とフロントカバー１１との軸方向間に配置された環状のプレートであり、ピストン７４をフロントカバー１１に対して軸方向に移動自在に連結する機能を有している。リターンプレート７６には、このリターンプレート７６をフロントカバー１１に固定するための第１固定孔７６ａと、ピストン７４との係合に用いられる第２固定孔７６ｂとが円周上に交互に形成され、第１固定孔７６ａと第２固定孔７６ｂとの円周方向間には撓み部（弾性部）７６ｃがさらに形成されている。
【００５３】
リターンプレート７６は、第１固定孔７６ａを挿通するドリブンピン７８によって、フロントカバー１１のトランスミッション側面に相対回転及び軸方向に移動不能に固定されている。ドリブンピン７８は、胴部７８ａと、胴部７８ａのトランスミッション側先端に形成された胴部７８ａよりも大径の頭部７８ｂとから構成され、リターンプレート７６の第１固定孔７６ａに挿通された後、フロントカバー１１に溶接によって固定されている。具体的には、ドリブンピン７８は、フロントカバー１１に形成された窪み１１ｃに挿入された後、フロントカバー１１の軸方向エンジン側面の溶接窓１１ｄにて溶接されている。
【００５４】
また、リターンプレート７６の第２固定孔７６ｂは、挿入孔７６ｄと、挿入孔７６ｄの回転方向（Ｒ１側）に連続して形成された挿入孔７６ｄよりも小径の係合孔７６ｅとから構成されており、係合孔７６ｅと同径の部材が、挿入孔７６ｄと係合孔７６ｅとの間で移動自在である。
【００５５】
また、リターンプレート７６の撓み部７６ｃは、ピストン７４がフロントカバー１１に接近・離反するために設置されている。詳細は後述する。
【００５６】
次に、駆動プレート７７について説明する。
【００５７】
駆動プレート７７は、ピストン７４とリターンプレート７６との軸方向間に設置された環状のプレートであり、トルク伝達機能と、後述するリターンプレート７６の回り止め機能とを有している。駆動プレート７７には、この駆動プレート７７をピストン７４に固定するための第１固定孔７７ａと、フロントカバー１１に軸方向に移動自在に固定するための第２固定孔７７ｂとが円周上に交互に形成され、第１固定孔７７ａと、第２固定孔７７ｂとの円周方向間には撓み部７７ｃがさらに形成されている。
【００５８】
駆動プレート７７の第１固定孔７７ａは、リターンプレート７６の第２固定孔７６ｂに対応する位置に形成されており、リベット７９によってピストン７４に相対回転及び軸方向に移動不能に固定されている。
【００５９】
このリベット７９は、ピストン７４の円周面に形成された固定孔７４ｃと、固定孔７４ｃに対応する第１固定孔７７ａとを挿通してエンジン側へ延びる部材である。
【００６０】
リベット７９は、トランスミッション側から順に、ピストン７４の固定孔７４ｃの径よりも大径の第１頭部７９ａと、ピストン７４の固定孔７４ｃ及び駆動プレート７７の第１固定孔７７ａを挿通する第１胴部７９ｂとを有している。この先端に、駆動プレート７７の第１固定孔７７ａ及びリターンプレート７６の係合孔７６ｅよりも大径の第２胴部７９ｃを有している。さらに先端に、リターンプレート７６を係止するために必要な部分が形成されている。具体的には、第２胴部７９ｃの先端に、係合孔７６ｅに係合可能な径と、リターンプレート７６の板厚とほぼ同じ長さとを有する第３胴部７９ｄが形成され、その先端には、リターンプレート７６の係合孔７６ｅよりも大径でかつ挿入孔７６ｄよりも小径の第２頭部７９ｅが形成されている。このような形状を有するリベット７９によって、駆動プレート７７はピストン７４に相対回転及び軸方向に移動不能に固定されている。
【００６１】
また、駆動プレート７７の第２固定孔７７ｂは、リターンプレート７６の第１固定孔７６ａに対応する位置に配置されており、前述のドリブンピン７８の頭部７８ｂが挿通可能な径を有している。これにより、ピストン連結機構７５の組立後は、駆動プレート７７の第２固定孔７７ｂは、ドリブンピン７８の頭部７８ｂに係合され、フロントカバー１１に対して回転方向には移動不能であるが軸方向には移動自在となるように係合される。
【００６２】
この状態において、駆動プレート７７は、フロントカバー１１からピストン７４へトルク伝達を行うことが可能である。
【００６３】
また、駆動プレート７７の撓み部７７ｃは、ピストン連結機構７５の組立時の駆動プレート７７の第２固定孔７７ｂをドリブンピン７８の頭部７８ｂに係合する際に必要な部分である。詳細は、後述する。
【００６４】
次に、リターンプレート７６のリベット７９への係止について説明する。
【００６５】
リベット７９は、前述のように駆動プレート７７をピストン７４に固定しており、さらに、リターンプレート７６をピストン７４に固定している。
【００６６】
リベット７９は、リターンプレート７６の第２固定孔７６ｂに対して、軸方向に移動不能に固定されている。具体的には、リベット７９の第３胴部７９ｄがリターンプレート７６の係合孔７６ｅに係合して、係合孔７６ｅの周囲がリベット７９の第２胴部７９ｃと、第２頭部７９ｅとよって挟まれている。
【００６７】
この係合部分だけに着目すると、リベット７９が係合孔７６ｅから挿入孔７６ｄに移動することが可能なため、リターンプレート７６は軸方向には移動不能で回転方向（Ｒ２側）への移動が可能となっている。しかし、ピストン連結機構７５の組立状態においては、前述の駆動プレート７７と、ドリブンピン７８とが互いに係合されているため、リターンプレート７６がＲ２側に回転して、リベット７９が係合孔７６ｅから挿入孔７６ｄに移動することができない。これにより、リベット７９は、リターンプレート７６に対して、軸方向のみならず回転方向にも移動不能に係合されている。つまり、駆動プレート７７とドリブンピン７８との係合が、リベット７９（すなわち、駆動プレート７７及びピストン７４）のリターンプレート７６に対する回り止めを実現していることになる。
【００６８】
この状態において、リターンプレート７６の第１固定孔７６ａと第２固定孔７６ｂとの円周方向間に形成された撓み部７６ｃが弾性変形可能であるため、ピストン７４はフロントカバー１１に接近・離反することが可能である。
【００６９】
（３）トルクコンバータの動作
以下、図１，図６及び図７を用いて、トルクコンバータ１の動作を説明する。なお、図６はロックアップ解除時のピストン連結機構７５の連結部断面図、図７はロックアップ時のピストン連結機構７５の連結部断面図であり、これらの図中の矢印Ａは、ピストン７４の動作方向を示している。
【００７０】
エンジン始動直後には、第１ポート１７及び第３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２ポート１８から作動油が排出される。第１ポート１７から供給された作動油はフロントカバー１１とピストン７４との外周側に流れる。作動油は、ドライブプレート７２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。このとき、フロントカバー１１側の油圧がピストン７４のタービン２２側の油圧より高くなり、図６に示すように、リターンプレート７６の撓み部７６ｃの付勢力によって、ピストン７４はトランスミッション側に向かって移動している。したがって、ピストン７４の押圧部７４ａはドライブプレート７２の摩擦連結部７２ｃから離れ、摩擦連結部７２ｃはフロントカバー１１の摩擦面１１ｂから離れている。すなわち、ロックアップ装置７は連結解除されており、トルクを伝達していない。
【００７１】
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。
【００７２】
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、第１ポート１７から空間９内の作動油が排出される。この結果、ピストン７４のタービン２２側の油圧がフロントカバー１１側の油圧より高くなり、ピストン７４がフロントカバー１１側に移動させられ、押圧部７４ａがドライブプレート７２の摩擦連結部７２ｃをフロントカバー１１の摩擦面１１ｂに押し付ける。また、ドライブプレート７２は受圧部７２ｄに作用する油圧によって自らも摩擦面１１ｂ側に移動している。この結果、フロントカバー１１のトルクは、ドライブプレート７２から、トーションスプリング７３を介してドリブンプレート７１に伝達される。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。なお、ドライブプレート７２の摩擦連結部７２ｃの両面が摩擦面になっているため、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。
【００７３】
（４）ピストン連結機構の動作
以下、図１，図２，図６及び図７を用いて、ロックアップ装置７、特にピストン連結機構７５の動作を詳細に説明する。
【００７４】
図６はピストン７４及び駆動プレート７７が最もフロントカバー１１から離れたクラッチ解除状態を示し、図７はピストン７４及び駆動プレート７７が最もフロントカバー１１に近接したクラッチ連結状態を示している。
【００７５】
リターンプレート７６は、図７の状態では、その弾性力により、ピストン７４に対してフロントカバー１１から離れる方向に付勢力を与え、逆に、図６の状態では、ピストン７４がそれ以上フロントカバー１１から離れるのを防止している。
【００７６】
また、このときに、トルクコンバータ１内での油圧変化によって、ピストン７４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。この場合も、リターンプレート７６の撓み部７６ｃ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、ピストン７４がエンジン側に移動しにくくなっている。すなわち、リターンプレート７６の撓み部７６ｃによって、ドラグトルクが生じにくくなっている。
【００７７】
以上のように、ピストン７４は、リターンプレート７６の撓み部７６ｃの弾性変形により移動可能な範囲内に、軸方向の移動が制限されているため、ピストン７４の位置決めのための他の部材が不要となり、ピストン連結機構７５の構造を簡単にできる。
【００７８】
一方、駆動プレート７７は、図６及び図７双方の状態でドリブンピン７８に係合しており、これにより、フロントカバー１１の回転をピストン７４に伝達する。
【００７９】
また、駆動プレート７７の第２固定孔７７ｂがドリブンピン７８の頭部７８ｂに対して軸方向に移動可能であるため、駆動プレート７７は軸方向に並行移動し、フロントカバー１１やドリブンピン７８に力を作用させることがない。したがって、ピストン７４に対して駆動プレート７７から軸方向への荷重が作用することはないため、ピストン７４は、軸方向にスムーズに移動することができる。
【００８０】
（５）ピストン連結機構の組立
以下、図４，図８〜図１０を用いて、ピストン連結機構７５の組立について説明する。なお、図８はリターンプレート７６の挿入孔７６ｄにリベット７９を挿通する際のピストン連結機構７５の連結部断面図、図９はリターンプレート７６の挿入孔７６ｄにリベット７９を挿通した後のピストン連結機構７５の連結部断面図、図１０はリターンプレート７６の係合孔７６ｅにリベット７９を係止する際のピストン連結機構７５の連結部断面図であり、これらの図中の矢印Ｒ１及びＲ２は、それぞれ、フロントカバー１１の回転方向正側及び回転方向負側を示し、矢印Ｂはピストン７４の動作方向を示している。
【００８１】
予め、リターンプレート７６はフロントカバー１１に固定し、駆動プレート７７はピストン７４に固定しておく。具体的には、リターンプレート７６の固定については、第１固定孔７６ａをフロントカバー１１の窪み１１ｃに合わせてドリブンピン７８を第１固定孔７６ａに挿通し、窪み１１ｃに嵌め込んだ後、ドリブンピン７８をフロントカバー１１の外側から溶接窓１１ｄにおいて溶接してリターンプレート７６をフロントカバー１１に固定する。駆動プレート７７の固定については、第１固定孔７７ａをピストン７４円周面の固定孔７４ｃの位置に合わせた後、リベット７９を固定孔７４ｃ及び第１固定孔７７ａに挿通し固定する。
【００８２】
そして、駆動プレート７７が固定されたピストン７４をフロントカバー１１に連結する。このピストン７４とフロントカバー１１の連結の手順について、以下に詳述する。
【００８３】
図８に示すように、ピストン７４のエンジン側面に突出したリベット７９をフロントカバー１１に固定されたリターンプレート７６の第２固定孔７６ｂの挿入孔７６ｄに対応する位置に合わせた後、ピストン７４をフロントカバー１１へ押し付けることによって、図９に示すように、第３胴部７９ｄが挿入孔７６ｄの位置にくるまでリベット７９を挿入する。このとき、駆動プレート７７の第２固定孔７７ｂはドリブンピン７８の頭部７８ｂの位置に合っておらず、ドリブンピン７８の頭部７８ｂの先端は駆動プレート７７のプレート面に接して押圧している。このため、駆動プレート７７の第１固定孔７７ａと第２固定孔７７ｂとの円周方向中間部分が撓んだ状態になっている。このように、駆動プレート７７が撓むことができるのは、駆動プレート７７に撓み部７７ｃが形成されているからである。次に、図９の状態からピストン７４をＲ１側に回転させると、図１０に示すように第２固定孔７７ｂがドリブンプレート７８の頭部７８ｂに接近する。やがて、リベット７９の第３胴部７９ｄがリターンプレート７６の係合孔７６ｅに係止され、このとき同時に、ドリブンピン７８の頭部７８ｂの位置と駆動プレート７７の第２固定孔７７ｂの位置とが一致するため、第２固定孔７７ｂが頭部７８ｂに係合される。
【００８４】
上記工程により、リターンプレート７６は、リベット７９を介してピストン７４に係合されると同時に、駆動プレート７７とドリブンピン７８との係合によって回り止めされる。このような組立工程によって、ピストン連結機構７５が組立されるため、組立が簡単で組立工程を少なくできる。
【００８５】
以上に述べたように、主に、環状のリターンプレート７６と、環状の駆動プレート７７とからピストン連結機構７５が構成されているため、従来に比べて構造は非常に簡単になっている。例えば、従来のストラッププレートを用いたピストン連結機構では、組立工程が複雑であり、工程数も多い。また、従来の構造では、重量が大きいという問題がある。それに対して本発明に係るピストン連結機構では、組立が簡単で大幅に工程数を減らすことができ、さらに重量を低減できる。
【００８６】
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。
【００８７】
例えば、この実施形態では、駆動プレートがピストン側に配置されリターンプレートがフロントカバー側にされているが、逆に、リターンプレートがフロントカバー側に配置され駆動プレートがピストンに配置された構成であってもよい。
【００８８】
【発明の効果】
本発明に係るロックアップ装置では、ピストン連結機構が、主に、環状の連結部材と、第１装着部材と、第２装着部材とから構成されており、しかも、連結部材には円周方向に所定の間隔で複数の弾性部が形成されているため、従来に比べて少ない部品数でピストンとフロントカバーとを相対回転不能かつ軸方向に移動自在に連結できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施形態が採用され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、ロックアップ装置のダンパー機構を示す図。
【図３】 ドライブプレートとドリブンプレートの分解斜視図。
【図４】 図１の部分拡大図であり、ピストン連結機構を示す図。
【図５】 ピストン連結機構の一部を破断した斜視図。
【図６】 ロックアップ解除時のピストン連結機構の連結部断面図。
【図７】 ロックアップ時のピストン連結機構の連結部断面図。
【図８】 ピストン連結機構組立時の連結部断面図（リベット挿通時）。
【図９】 ピストン連結機構組立時の連結部断面図（リベット挿通後）。
【図１０】 ピストン連結機構組立時の連結部断面図（リベット係止時）。
【符号の説明】
７ ロックアップ装置
１１ フロントカバー
７１ ドリブンプレート
７２ ドライブプレート
７３ トーションスプリング
７４ ピストン
７５ ピストン連結機構
７６ リターンプレート
７７ 駆動プレート
７８ ドリブンピン
７９ リベット

Claims (4)

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自在に連結するためのピストン連結機構であって、
   前記ピストンと前記フロントカバーの間に配置され、円周方向に所定の間隔で複数の弾性部が形成されて軸方向に所定の範囲で移動可能な環状の連結部材と、
   前記連結部材を前記フロントカバー及び前記ピストンの一方に装着するための第１装着部材と、
   前記連結部材を前記フロントカバー及び前記ピストンの他方に装着するための第２装着部材と、
   を備え、
   前記第１装着部材は前記連結部材の第１部分に装着されるとともに、前記第２装着部材は前記連結部材の前記第１部分と円周方向に交互に設けられた第２部分に装着されており、
   前記連結部材の弾性部は前記第１部分と前記第２部分との間に設けられており、
   前記連結部材は、前記第１装着部材を介して前記フロントカバー及び前記ピストンの一方に相対回転不能にかつ軸方向に移動自在に固定され、前記連結部材は、前記第２装着部材を介して前記フロントカバー及び前記ピストンの他方に取り外し可能な状態で装着されており、
   前記連結部材の第２部分には、第１孔と前記第１孔より小径の第２孔とが回転方向に連続して形成され、
   前記第２装着部材は、前記第１孔及び前記第２孔に挿通可能であるとともに両孔の間で移動自在であり、前記第１孔に挿通した状態では軸方向に移動可能で、かつ、前記第２孔に挿通した状態では軸方向に移動不能に係止する係合部を有している、
   ピストン連結機構。
2. 組立時に前記第２装着部材の係合部が前記第１孔から前記第２孔に移動することは許容するが、組立状態において前記連結部材が前記第１装着部材を介して前記フロントカバー及び前記ピストンの一方に相対回転不能にかつ軸方向に移動自在に固定された状態では、前記係合部が第２孔に係合した状態から前記第１孔に移動することが禁止される、請求項１に記載のピストン連結機構。
3. 前記連結部材は互いに軸方向に並べて配置された第１プレート部材及び第２プレート部材を有し、
   前記第１装着部材は前記第２プレート部材に対して相対回転不能及び軸方向に移動不能に固定されるとともに前記第１プレート部材に対して相対回転不能及び軸方向に移動自在に係合し、
   前記第２装着部材は、前記第１プレート部材に対して相対回転不能及び軸方向に移動不能に固定されるとともに、前記第２プレート部材に対して前記第１孔及び前記第２孔に挿通可能であるとともに両孔の間で移動自在であり、前記第１孔に挿通した状態では軸方向に移動可能で、かつ、前記第２孔に挿通した状態では軸方向に移動不能に係止し、
   前記第２プレート部材は前記弾性部を有している、
   請求項１又は２に記載のピストン連結機構。
4. 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ドライブプレートと、
   前記タービンに固定されたドリブンプレートと、
   前記ドライブプレートと前記ドリブンプレートとを弾性的に連結する弾性部材と、
   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１〜３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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