JP4713855B2 - トルクコンバータのセットプレート取付け構造 - Google Patents

Description

本発明はトルクコンバータにおいて、エンジンのクランクシャフト端面に取着したドライブプレートに連結するセットプレートの取付け構造に関するものである。

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。

図８は一般的なトルクコンバータの断面であって、同図の(イ)はポンプインペラ、(ロ)はタービンランナ、(ハ)はステータを示している。そしてコンバータ外殻(ニ)内には作動流体が封入されており、エンジンのクランクシャフト(ホ)の回転がコンバータ外殻(ニ)のフロントカバー(ヘ)に伝えられてポンプインペラ(イ)が回転する。そして、ポンプインペラ(イ)の回転に伴い作動流体を媒介としてタービンランナ(ロ)が回り始め、ポンプインペラ(イ)とタービンランナ(ロ)の回転数差が大きい間は、ステータ(ハ)があることによるトルク増幅作用によってタービンランナ(ロ)は大きなトルク比で回転させられ、回転数差が小さくなるとトルク増幅作用はなくなり、流体継手としてポンプインペラ(イ)からタービンランナ(ロ)へ動力が伝えられる。

ところで、トルクコンバータのフロントカバー(ヘ)には複数個のセットブロック(ト)、(ト)…が溶接等で固定され、エンジンのクランクシャフト(ホ)の端面にネジ止めしたドライブプレート(チ)の外周が上記セットブロック(ト)、(ト)…とネジ止めにて連結している。又、フロントカバー(ヘ)の中心に固定しているセンターピース(リ)はクランクシャフト(ホ)の端面中心に設けている穴(ヌ)に嵌って、トルクコンバータはクランクシャフト(ホ)と同心を成している。

ところで、トルクコンバータの内部構造は共通するが、搭載する車両やエンジンによっては、上記センターピース(リ)の大きさ、及びセットブロック(ト)の個数や位置を異にしている。従来のトルクコンバータの組立て方法は、図９に示しているように、フロントカバー(ヘ)の外周にセットブロック(ト)、(ト)…を溶接し、さらにセンターピース(リ)を中心に溶接している。そして、搭載する車両やエンジンが違ってくると、溶接されるセットブロック(ト)、(ト)…の位置及び個数は異なってくる。

この場合、フロントカバー(ヘ)を所定の位置に固定した状態でセットブロック(ト)、(ト)…及びセンターピース(リ)を専用治具で保持して溶接される。従ってセットブロック(ト)の形状や取付け位置が違ってくると専用治具は異なり、同じくセンターピース(リ)を保持する為の治具も違ってくる。

そしてセットブロック(ト)、(ト)…、及びセンターピース(リ)が溶接されたフロントカバー(ヘ)は、(ｂ)に示すようにポンプインペラ(イ)のシェル(ル)と外周が溶接される。この場合も、所定の位置に位置決めしたシェル(ル)にフロントカバー(ヘ)を合わせて溶接しなくてはならない。フロントカバー(ヘ)の中心にはセンターピース(リ)が既に溶接されている為に、このセンターピース(リ)がポンプインペラ(イ)及びタービンランナ(ロ)を取付けているシェル(ル)の中心と一致するようにフロントカバー(ヘ)を溶接しなくてはならない。

このように、フロントカバー(ヘ)にセットブロック(ト)、(ト)…及びセンターピース(リ)を溶接する場合だけでなく、シェル(ル)とフロントカバー(ヘ)を溶接する際にも正しく位置決めすることが要求され、トルクコンバータの組立て作業は面倒であると共に、センターピース(リ)の芯がズレることもある。

一方、上記セットブロック(ト)、(ト)・・が溶接される箇所は、ピストン(オ)に設けている摩擦板(ワ)が係合する為のフロントカバー(ヘ)のライニング係合面の反対側(ライニング係合部)に位置している。そこで、セットブロックを溶接した後でライニング係合面は研削されてポンプインペラ(イ)のシェル(ル)と溶接される。すなわち、ライニング係合面が溶接歪によってウネリが発生し、これが影響してジャダ(振動)の原因となることを防止する必要がある。

そして、コンバータ外殻に油圧が作用する場合、上記セットブロックが溶接されている箇所とそれ以外の箇所とでは剛性の違いで変形量が異なり、ライニング係合面にウネリが発生する。これは同じくジャダの発生原因となる。

このように従来のトルクコンバータに固定しているセットブロック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、セットブロックを溶接することでフロントカバーの強度が低下することなく、又溶接歪に基づくライニング係合面のウネリを防止したセットプレートの取付け構造を提供する。

本発明に係るセットプレートはネジ穴を形成したナット部を有し、該ナット部を中心として両アームを設け、両アームの先端がフロントカバーに溶接される。外アームはフロントカバーの外周に溶接され、内アームはフロントカバーの正面に溶接され、ライニング係合部位から外れた位置で溶接されている。従って、溶接歪はライニング係合面に影響を与えることがなく、ウネリを発生しない。少なくともウネリを抑制できる。

上記ネジ穴を形成したナット部から延びる外アーム及び内アームの形状は限定されず、適度に湾曲させることで、セットプレートの強度を高くしている。そして、本発明ではライニング係合部位を避けて溶接される為に、フロントカバーをポンプインペラのシェルに溶接した最後の段階で溶接することが出来る。勿論、従来通り、溶接前であっても固定することは自由である。

本発明ではナット部を有す中央から外方向と内方向へアームを延ばし、該アームを介してフロントカバーに溶接される為に、ピストンの摩擦板が接触するライニング係合面の部位を避けることが出来る。従って、ライニング係合面は溶接歪の影響でウネリを発生することはなく、また、油圧が作用した場合でもライニング係合面がウネルことはない。従って、ピストンの摩擦板は該ライニング係合面に圧接して係合し、ジャダ(振動)を発生しない。

そして、ライニング係合面を形成する為に曲げ成形によって湾曲する高い応力箇所を避けてセットプレートが溶接される為に、フロントカバーの強度がセットプレートの溶接によって低下することはない。一方、セットプレートはフロントカバーのライニング係合部位を挟んで溶接されることで、フロントカバーの強度が向上し、従来のようなセットブロックを直接溶接する場合に比較して該フロントカバーの薄肉化及び軽量化を図ることが出来る。

一方、車種やエンジン形式に応じて適切な形状のセットプレートを溶接することが可能であり、生産工程及び部品管理は容易となる。そして、ナット部をフロントカバー外周より外側へはみ出して設けることが可能と成り、すなわち、トルクコンバータの中心軸からより離れた位置に設けることでフロントカバーに作用する応力は小さくなる。

図１は本発明に係るセットプレートを取付けたトルクコンバータを示している。基本構造は前記図８に示している従来のトルクコンバータと同じであり、ロックアップダンパ１はタービンランナ２のフランジ３と共にタービンハブ４の外周に取り付けられている。ロックアップダンパ１にはピストン５が組合わされて該ピストン５と共に回転することが出来、ピストン５がフロントカバー６と係合する際に発生する衝撃的トルクをロックアップダンパ１が緩和し、又定常運転時でのエンジンのトルク変動を吸収することが出来る。

ポンプインペラ７のシェル８にフロントカバー６が溶接されてトルクコンバータ本体が構成されているが、本発明では上記ポンプインペラ７、タービンランナ２、ステータ９、及びロックアップダンパ１等の具体的な構造は限定しない。ところで、本発明のトルクコンバータは、同図に示してようにフロントカバー６にセットプレート１０，１０・・が取着され、該セットプレート１０，１０・・に設けているネジ穴１１，１１・・にネジが螺合してクランクシャフトに固定されるドライブプレートと連結する。

上記セットプレート１０には外アーム１２と内アーム１３が形成され、円弧状に湾曲した外アーム１２の先端はフロントカバー６の外周に溶接され、内アーム１３の先端はフロントカバー６の正面に溶接されている。そして、外アーム１２と内アーム１３の間に形成されるナット部１４にはネジ穴１１が設けられるが、該ナット部１４の位置は前記図８の場合に比較してフロントカバー６の外周から外側へはみ出している。

すなわち、外アーム１２及び内アーム１３の寸法、形状を変えることで、ナット部１４の位置を自由に変更することが可能であり、図１に示すように外側へ位置するように取着するならば、同じトルクを伝達する際のナット部１４に形成されるネジ穴１１作用する応力、及びフロントカバーに作用する応力は小さくなる。

上記ロックアップダンパ１のピストン５はタービンランナ２が所定の速度まで上昇したところで、フロントカバー６のライニング係合部１５の係合面１６に係合する。ピストン５には摩擦板１７が取着され、この摩擦板１７が係合面１６に係合することでロックアップダンパ１はフロントカバー６と共に回転することになる。

ここで、摩擦板１７が係合する係合面１６は平坦面であることが必要であり、本発明では外アーム１２がフロントカバー６の外周に溶接され、内アーム１３がフロントカバー６のライニング係合部１５から離れた位置に溶接されることで、溶接に伴う歪の影響は殆どなくなる。そして、該セットプレート１０はフロントカバー６をポンプインペラ７のシェル８に溶接して組み立てられた後で、所定の箇所に位置決めして溶接される。

図２〜図７は上記セットプレート１０を示す具体例である。このように、セットプレート１０の形状は限定しないが、ナット部１４と外アーム１２及び内アーム１３を有している。そして、外アーム１２はフロントカバー６の外周に溶接され、内アーム１３はライニング係合部１５から離れた位置に溶接されている。

図２のセットプレート１０は、外アーム１２を二股に分岐してフロントカバー６の外周に溶接され、従って該セットプレート１０は安定して固定される。又、図４に示すセットプレート１０では、内アーム１３にリブ１８を形成し、その為に該内アーム１３の強度は向上する。同じく図５のセットプレート１０の場合には、外アーム１２にリブ１９が形成されている。

図６に示す実施例では、ライニング係合部１５の正面に凹部２０を設け、セットプレート１０のナット部１４の先端が凹部２０に嵌った状態で取着されている。そして、該ナット部１４の位置はフロントカバー６のライニング係合部１５の位置に配置されている。ただし、外アーム１２の先端溶接箇所及び内アーム１３の先端溶接箇所はライニング係合部１５から離れている。

図７に示す実施例は図３の場合と共通しているが、図３ではナット部１４がセットプレート１０と一体的に成形されたものであり、図７の場合にはナット部１４が別部品としてセットプレート１０に溶接された構造と成っている。

本発明のセットプレートを備えたトルクコンバータ。 セットプレートの具体例。 セットプレートの具体例。 セットプレートの具体例。 セットプレートの具体例。 セットプレートの具体例。 セットプレートの具体例。 セットブロックを備えた従来のトルクコンバータ。 従来のトルクコンバータの組立て方法。

符号の説明

１ ロックアップダンパ
２ タービンランナ
３ フランジ
４ タービンハブ
５ ピストン
６ フロントカバー
７ ポンプインペラ
８ シェル
９ ステータ
10 セットプレート
11 ネジ穴
12 外アーム
13 内アーム
14 ナット部
15 ライニング係合部
16 係合面
17 摩擦板
18 リブ
19 リブ
20 凹部

Claims (3)

1. エンジンのクランクシャフト端面に取付けたドライブプレートに連結して動力をトルクコンバータヘ伝えるセットプレートの取付け構造において、該セットプレートはネジ穴を有すナット部、及び該ナット部から湾曲して外方向へ延びる外アームと内方向へ延びる内アームを一体化して形成し、湾曲した外アームの先端はフロントカバーの外周に溶接し、内アームはライニング係合部から離れてフロントカバーの正面に溶接したことを特徴とするトルクコンバータのセットプレート取付け構造。
2. 上記ナット部の位置をライニング係合部より外側でフロントカバーの外周からはみ出して設けた請求項１記載のトルクコンバータのセットプレート取付け構造。
3. 上記セットプレートにリブを形成した請求項１、又は請求項２記載のトルクコンバータのセットプレート取付け構造。
   

Images