JP6646430B2 - ロックアップクラッチ用ピストンの回り止め構造 - Google Patents

Description

本発明は、ロックアップクラッチ用ピストンの回り止め構造に関する。

ロックアップクラッチを備えるトルクコンバータが例えば、特許文献１で開示されている。特許文献１では、トルクコンバータのカバーとともに回転するトルクコンバータの軸部であって、ロックアップクラッチのピストンが設けられる軸部に当該ピストンをスプライン係合させている。

特開２００１−１１６１１０号公報

トルクコンバータでは、適用されるエンジンによってエンジンとの締結ボルトの締結位置が異なってくることがある。結果、トルクコンバータの軸周辺部でエンジンとトルクコンバータとの接続を合わせる必要が生じることがあり、この際にトルクコンバータのカバーが締結ボルトと干渉し得る。

この場合、エンジン側で接続を合わせようとするとコストがかかるため、トルクコンバータ側で接続を合わせることが考えられる。また、この際にトルクコンバータのカバーを逃がすスペースを確保するためには、ロックアップクラッチのピストンが設けられる軸部を短縮することが考えられる。

ロックアップクラッチのピストンが設けられる軸部に関し、特許文献１の技術では、上述のようにピストンをスプライン係合させている。これにより、エンジンのトルクが変動したときなどに、ロックアップクラッチのピストンがトルクコンバータのカバーに対して相対回転することが防止されるので、ピストンがカバーに対して摺動し摩耗することが防止される。

ところが、ロックアップクラッチのピストンが設けられる軸部には、ロックアップクラッチの油圧室をシールするためのシール部材も設けられる。このため、特許文献１の技術では、スプライン及びシール部材の双方を設けるスペースを軸部に確保せざるを得ないことに起因して、軸部の短縮が制限される。

このため、特許文献１の技術では、軸部の更なる短縮が困難になる結果、トルクコンバータの軸周辺部においてトルクコンバータのカバーを内側に逃がすようにして、締結ボルトとの干渉の回避を図ることが困難になる虞がある。

本発明はこのような課題に鑑みてなされたもので、駆動源との接続に際しトルクコンバータのカバーを干渉し難くすることができ、併せてコスト面でも有利なロックアップクラッチ用ピストンの回り止め構造を提供することを目的とする。

本発明のある態様のロックアップクラッチ用ピストンの回り止め構造は、トルクコンバータのロックアップクラッチで用いられるピストンと、前記ロックアップクラッチを解放する方向に前記ピストンを付勢する付勢部材を保持する保持部材と、を備える。前記ピストンは、前記トルクコンバータの径方向において、当該ピストンが設けられる軸部よりも外側に櫛歯を有し、前記保持部材は、前記櫛歯に係合する係合部を有し、前記トルクコンバータのカバーとともに回転するように設けられ、前記トルクコンバータの径方向において、前記ロックアップクラッチよりも内側に配置される。

この態様によれば、櫛歯及び係合部によって、トルクコンバータのカバーに対するピストンの相対回転を防止しつつ、ピストンをトルクコンバータの軸方向に摺動させることができる。そして、トルクコンバータの径方向において軸部よりも外側に設けられる櫛歯であれば、シール部材とともに軸部の短縮を制限することがない。このため、この態様によれば、軸部にスプラインを設ける場合よりも軸部を短縮することができる。したがって、その分、トルクコンバータの軸周辺部においてカバーを内側に逃がすようにすることで、駆動源との接続に際しトルクコンバータのカバーを干渉し難くすることができる。

また、この態様によれば、櫛歯を有するピストンについては鍛造で製造することができ、係合部を有する保持部材についてはプレス部品として製造することができる。このため、この態様によれば、ピストンの回り止めのためにスプラインを加工して設ける場合よりも製造も容易になる分、コスト面でも有利である。

トルクコンバータの要部を示す断面図である。 ロックアップクラッチ用ピストンの回り止め構造の断面図である。 ロックアップクラッチ用ピストンの回り止め構造の斜視図である。 ロックアップクラッチ用ピストンの回り止め構造の側面図である。 ロックアップクラッチ用ピストンの回り止め構造の比較例を示す図である。

以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。

図１は、トルクコンバータＴＣの要部を示す断面図である。なお、図１は、ロックアップクラッチ５に関してはその概略構成を説明するための図となっている。ロックアップクラッチ５の具体的構造については、図２、図３を用いて後述する。

トルクコンバータＴＣは、カバー１と、ポンプインペラ２と、タービンランナ３と、ステータ４と、ロックアップクラッチ５とを備える。以下、ロックアップをＬ／Ｕと称す。

カバー１は、図示しないエンジンに接続される。カバー１は、フロントカバー１１を有して構成され、トルクコンバータＴＣの筐体部を構成する。フロントカバー１１の内側には、後述するピストン５４が設けられる軸部である筒状軸部１２が固定されている。筒状軸部１２は、ピストン５４の中央部を貫通しカバー１とともに回転する。

カバー１は、ポンプインペラ２、タービンランナ３、ステータ４及びＬ／Ｕクラッチ５を収容する。ポンプインペラ２は、カバー１に設けられる。タービンランナ３は、ポンプインペラ２と対向して配置される。ステータ４は、ポンプインペラ２及びタービンランナ３間に配置される。

Ｌ／Ｕクラッチ５は、Ｌ／Ｕドラム５１と、Ｌ／Ｕハブ５２と、多板式クラッチ５３と、ピストン５４と、を備える。Ｌ／Ｕクラッチ５に対しては、リターンスプリング５５と、バックアッププレート５６と、Ｄリング５７と、がさらに設けられる。以下、リターンスプリングをリターンＳＰＧと称し、バックアッププレートをＢＵプレートと称す。

Ｌ／Ｕドラム５１は、第１回転部材であり、カバー１とともに回転するように設けられる。Ｌ／Ｕハブ５２は、第２回転部材であり、タービンランナ３とともに回転するように設けられる。Ｌ／Ｕドラム５１は、カバー１に直接固定されており、Ｌ／Ｕハブ５２はタービンランナ３に間接的に固定されている。Ｌ／Ｕドラム５１とＬ／Ｕハブ５２とは、多板式クラッチ５３を介して互いに接続され切り離される。

多板式クラッチ５３は、複数の第１クラッチプレート５３１と、複数の第２クラッチプレート５３２と、を備える。第１クラッチプレート５３１は、Ｌ／Ｕドラム５１に設けられＬ／Ｕドラム５１とともに回転するドリブンプレートである。第２クラッチプレート５３２は、Ｌ／Ｕハブ５２に設けられＬ／Ｕハブ５２とともに回転するドライブプレートである。第１クラッチプレート５３１及び第２クラッチプレート５３２はともに、トルクコンバータＴＣの軸方向に摺動可能に設けられる。第２クラッチプレート５３２は、複数の第１クラッチプレート５３１の隣り合うプレート間それぞれに配置される。

多板式クラッチ５３は、互いに締結され切り離される第１クラッチプレート５３１及び第２クラッチプレート５３２を有するとともに、第１クラッチプレート５３１及び第２クラッチプレート５３２の少なくともいずれかが複数設けられる多板式クラッチを構成する。

ピストン５４は、筒状軸部１２に設けられる。ピストン５４は、筒状軸部１２に軸方向に摺動可能に設けられる。ピストン５４は、多板式クラッチ５３を軸方向に押すことで多板式クラッチ５３を係合させ、Ｌ／Ｕクラッチ５を締結する。ピストン５４には、フロントカバー１１及びピストン５４間に形成された油圧室Ｒの油圧が作用する。

リターンＳＰＧ５５は、トルクコンバータＴＣの軸方向においてピストン５４とＢＵプレート５６との間に配置される。リターンＳＰＧ５５は、トルクコンバータＴＣの径方向において筒状軸部１２と多板式クラッチ５３との間に配置される。リターンＳＰＧ５５は、ピストン５４をフロントカバー１１側に付勢することで、Ｌ／Ｕクラッチ５を解放する方向にピストン５４を付勢する。油圧に応じたピストン５４の力がリターンＳＰＧ５５の付勢力を下回ると、多板式クラッチ５３の係合が解除され、Ｌ／Ｕクラッチ５が解放される。

ＢＵプレート５６は、リターンＳＰＧ５５を保持する保持部材であり、筒状軸部１２に設けられる。ＢＵプレート５６は、リング状の形状を有し、筒状軸部１２に固定されることで、カバー１とともに回転する。ＢＵプレート５６は、トルクコンバータＴＣの径方向において、多板式クラッチ５３よりも内側に配置される。

Ｄリング５７は、シール部材であり、筒状軸部１２に設けられる。Ｄリング５７は、ピストン５４及び筒状軸部１２間の摺動クリアランスをシールすることで、油圧室Ｒをシールする。

トルクコンバータＴＣでは、回り止め構造Ｓが、ピストン５４と、ＢＵプレート５６と、を有して構成される。回り止め構造Ｓは、トルクコンバータＴＣのＬ／Ｕクラッチ５で用いられるＬ／Ｕクラッチ用ピストンであるピストン５４の回り止め構造であり、カバー１に対するピストン５４の相対回転を防止する。回り止め構造Ｓは、具体的には次に説明するように構成される。

図２は、回り止め構造Ｓの断面図である。図３は、回り止め構造Ｓの斜視図である。図４は、回り止め構造Ｓの側面図である。

ピストン５４は、トルクコンバータＴＣの径方向において、筒状軸部１２よりも外側に櫛歯５４ａを有する。櫛歯５４ａは、トルクコンバータＴＣの径方向において、リターンＳＰＧ５５よりも外側に配置される。櫛歯５４ａは、トルクコンバータＴＣの軸方向に延伸する。櫛歯５４ａは、周方向に均等に複数設けられる。

ＢＵプレート５６は、櫛歯５４ａに係合する係合部５６ａを有する。係合部５６ａは、ＢＵプレート５６の外周部に形成された谷歯状の凹部によって構成されている。係合部５６ａは櫛歯５４ａに対応させて、周方向に均等に複数設けられる。櫛歯５４ａ及び係合部５６ａは、ピストン５４をカバー１とともに回転させることでカバー１に対するピストン５４の相対回転を防止しつつ、ピストン５４をトルクコンバータＴＣの軸方向に摺動可能にする。

なお、本実施形態では、図５を用いて後述する比較例と共通のカバー１をトルクコンバータＴＣが備える場合を例示している。これは、図２に示す距離Ｌによって、次に説明する作用効果が視覚的に理解され易くなるようにするためである。

本実施形態のトルクコンバータＴＣでは実際には、最大で図２に示す距離Ｌの分だけ、軸周辺部を内側に逃した形状のカバーをカバー１の代わりに用いることができ、同時にこのようなカバーに沿った形状のピストンをピストン５４の代わりに用いることができる。

次に、回り止め構造Ｓの主な作用効果について説明する。回り止め構造Ｓは、ピストン５４と、ＢＵプレート５６と、を備える。ピストン５４は、トルクコンバータＴＣの径方向において、筒状軸部１２よりも外側に櫛歯５４ａを有する。ＢＵプレート５６は、櫛歯５４ａに係合する係合部５６ａを有し、カバー１とともに回転するように設けられる。

このような構成の回り止め構造Ｓによれば、次に説明するように、エンジンとの接続に際しトルクコンバータのカバーを干渉し難くすることができる。

図５は、回り止め構造Ｓの比較例である回り止め構造Ｓ’を示す図である。

回り止め構造Ｓ’では、ピストン５４’とＢＵプレート５６’とは係合せず、ピストン５４’と筒状軸部１２’とがスプライン係合される。このため、回り止め構造Ｓ’では、Ｄリング５７のほかスプラインＳＰＬを設けるためのスペースを筒状軸部１２’に確保せざるを得ないことに起因して、筒状軸部１２’の短縮が制限される。

結果、トルクコンバータＴＣの軸周辺部でエンジンとトルクコンバータＴＣとの接続を合わせる必要が生じた際に、適用されるエンジンによっては締結ボルトＢがフロントカバー１１と干渉することが判明しても、その干渉を回避できない可能性がある。

上述した構成の回り止め構造Ｓによれば、櫛歯５４ａ及び係合部５６ａによって、カバー１に対するピストン５４の相対回転を防止しつつ、ピストン５４をトルクコンバータＴＣの軸方向に摺動可能にすることができる。そして、トルクコンバータＴＣの径方向において、筒状軸部１２よりも外側に設けられる櫛歯５４ａであれば、Ｄリング５７と同じ径方向位置に配置されないので、Ｄリング５７とともに筒状軸部１２の短縮を制限することがない。

このため、上述した構成の回り止め構造Ｓによれば、回り止め構造Ｓ’の場合よりも筒状軸部１２を短縮することができる。したがって、その分、トルクコンバータＴＣの軸周辺部でカバー１を内側に逃がすようにすることで、エンジン等の駆動源との接続に際しカバー１を干渉し難くすることができる。具体的には本実施形態では、回り止め構造Ｓ’の場合よりも図２に示す距離Ｌだけ、筒状軸部１２を短縮することができる。このため、本実施形態では、最大で図２に示す距離Ｌだけ、トルクコンバータＴＣの軸周辺部でカバー１を内側に逃がすようにすることで、締結ボルトＢ等との間でカバー１を干渉し難くすることができる（請求項１に対応する効果）。

さらに、上述した構成の回り止め構造Ｓによれば、櫛歯５４ａを有するピストン５４については鍛造で製造することができ、係合部５６ａを有するＢＵプレート５６についてはプレス部品として製造することができる。このため、上述した構成の回り止め構造Ｓによれば、ピストン５４’の回り止めのためにスプライン加工が必要になる回り止め構造Ｓ’よりも製造も容易になる分、コスト面でも有利である（請求項１に対応する効果）。

このほか、上述した構成の回り止め構造Ｓによれば、ピストン５４において櫛歯５４ａが設けられる部分がリング状のリブのように形成されるので、ピストン５４の剛性を高めることができる。このため、剛性向上によってピストン５４の変形が抑制される分、ピストン５４と筒状軸部１２との係合代を短くすることで、筒状軸部１２を短縮することもできる（請求項１に対応する効果）。

また、上述した構成の回り止め構造Ｓによれば、トルクコンバータＴＣの径方向において、筒状軸部１２よりも外側に櫛歯５４ａ及び係合部５６ａを配置することで、スプライン係合を行う回り止め構造Ｓ’よりも係合位置の径を拡大することができる。このため、係合位置の径が拡大する分、係合で発生する面圧を下げることができる。したがって、面圧が低下する分、櫛歯５４ａと係合部５６ａとの係合代を短くすることで、筒状軸部１２の短縮を図ることもできる（請求項１に対応する効果）。

回り止め構造Ｓでは、櫛歯５４ａ及び係合部５６ａは、トルクコンバータＴＣの径方向において、リターンＳＰＧ５５よりも外側に配置される。

このような構成の回り止め構造Ｓによれば、トルクコンバータＴＣの径方向において、櫛歯５４ａ及び係合部５６ａを極力外側に配置することで、係合で発生する面圧を極力低下させることができる。このため、面圧が低下する分、櫛歯５４ａと係合部５６ａとの係合代を短くすることで、筒状軸部１２の更なる短縮を図ることができる（請求項２に対応する効果）。

回り止め構造Ｓでは、ＢＵプレート５６は、筒状軸部１２に固定され、筒状軸部１２は、カバー１とともに回転する構成とされる。

回り止め構造Ｓは、このような構成である場合に、簡単な構造でＢＵプレート５６をカバーとともに回転させることができる（請求項３に対応する効果）。

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。

例えば、上述した実施形態では、櫛歯５４ａ及び係合部５６ａが、トルクコンバータＴＣの径方向において、リターンＳＰＧ５５よりも外側に配置される場合について説明した。しかしながら、トルクコンバータＴＣの径方向において、リターンＳＰＧ５５よりも内側に櫛歯５４ａ及び係合部５６ａを配置することも可能である。この場合、係合部５６ａは、穴部によって構成することができる。

１ カバー
１１ フロントカバー
１２ 筒状軸部（軸部）
５ Ｌ／Ｕクラッチ
５４ ピストン
５４ａ 櫛歯
５５ リターンＳＰＧ（付勢部材）
５６ ＢＵプレート（保持部材）
５６ａ 係合部
５７ Ｄリング
Ｓ 回り止め構造
ＴＣ トルクコンバータ

Claims (3)

1. トルクコンバータのロックアップクラッチで用いられるピストンと、
   前記ロックアップクラッチを解放する方向に前記ピストンを付勢する付勢部材を保持する保持部材と、
   を備え、
   前記ピストンは、前記トルクコンバータの径方向において、当該ピストンが設けられる軸部よりも外側に櫛歯を有し、
   前記保持部材は、前記櫛歯に係合する係合部を有し、前記トルクコンバータのカバーとともに回転するように設けられ、前記トルクコンバータの径方向において、前記ロックアップクラッチよりも内側に配置される、
   ことを特徴とするロックアップクラッチ用ピストンの回り止め構造。
2. 請求項１に記載のロックアップクラッチ用ピストンの回り止め構造であって、
   前記櫛歯及び前記係合部は、前記トルクコンバータの径方向において、前記付勢部材よりも外側に配置される、
   ことを特徴とするロックアップクラッチ用ピストンの回り止め構造。
3. 請求項１に記載のロックアップクラッチ用ピストンの回り止め構造であって、
   前記保持部材は前記軸部に固定され、前記軸部は前記カバーとともに回転する、
   ことを特徴とするロックアップクラッチ用ピストンの回り止め構造。

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