(57)【要約】【課題】トルクコンバータに使用されるロックアップクラッチ装置において、その摩擦材の外周側表面を切削加工することなくスティック・スリップによるシャダーの発生を防止しうるロックアップクラッチ装置を得る。【解決手段】図はクラッチピストン５を摩擦材７が貼着されている側からみた正面図であって、摩擦材７は外周側摩擦材７１と内周側摩擦材７２とからなり、７３はその継ぎ目を示している。そして外周側摩擦材は充填材の珪藻土の占める割合を内周側より多くし、摩擦材のμ−ν特性を正勾配とし、スティック・スリップによるシャダーの発生を防止することができる。また内周側摩擦材では摩擦調整剤を含む充填材の成分調整により静摩擦係数を大きくしてあるので、クラッチは一層強固に締結される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
トルクコンバータに使用されるロックアップクラッチ装置において、
クラッチピストンまたはトルクコンバータのフロントカバーとの何れか一方に取り付けられる摩擦材が、種々の構成からなる、外周側と、内周側の摩擦材に分割されていて、
外周側の摩擦材中、または摺動面に含まれる珪藻土の充填材の占める割合を、内周側の摩擦材より高くしたことを特徴とするロックアップクラッチ装置。
【請求項２】
前記の外周側摩擦材と内周側摩擦材との継ぎ目部分とは押圧による圧縮加工を施したことを特徴とする請求項１記載のロックアップクラッチ装置。
【請求項３】
前記の摩擦材は、外周側摩擦材の厚さが内周側摩擦材より厚いことを特徴とする請求項１記載のロックアップクラッチ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は自動変速機のトルクコンバータに使用され、スティック・スリップによって生じる振動（シャダー）を防止できるロックアップクラッチ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１はロックアップクラッチ装置を有するトルクコンバータの基本的な構成を示す断面図であって、トルクコンバータ１０は、ポンプ部２、タービン部３及びステータ４からなっている。２１はフロントカバー、２２はポンプ部２のアウターシェル、２３はブレード、２４はインナーコア、３２はタービン部３のアウターシェル、３３はブレード、３４はインナーコア、３５はタービンハブをそれぞれ示している。
【０００３】
５はロックアップクラッチ装置のクラッチピストン、５１はダンパ支持部、５２はダンパ、５３はダンパのプレート部、５４はダンパのスプリングをそれぞれ示す。タービン部３のアウターシェル３２、タービンハブ３５ならびにダンパ５２はリベット５５によって結合されている。５６はピストン５の中央にあって、タービンハブ３５が貫通する孔である。７はクッラチピストン５のクラッチ係合部に貼着されている摩擦材である。（この摩擦材はフロントカバー２１側に貼着されていてもよい。）６はフロントカバー２１に溶接されているエンジンとの連結具である。またＸ−Ｘはトルクコンバータ全体の中心線を示している。
【０００４】
ロックアップクラッチ装置は近年燃費向上のため車速の低い領域から作動させられるようになってきた。このためスリップ制御が行われるようになっている。この場合ロックアップクラッチ装置の問題点は、クラッチピストンが振動体に、ダンパなどが弾性体となって、摩擦材のスティック・スリップによる振動（シャダーと呼ばれる）を発生することである。
【０００５】
摩擦材は繊維と、溶剤によって溶かされている樹脂とで構成されているが、溶剤が揮発する際に内部の樹脂が溶剤とともに表面近くに移動するするため摩擦材の表面近くには樹脂の密度の高い高樹脂層が形成され、スリップ回転数が低い場合には摩擦係数が高くなり、スリップ回転数が高くなると摩擦係数が低くなる。即ち摩擦材のμ−ν特性が負勾配となり、クラッチを締結したときのスティック・スリップによる振動（シャダー）の原因となる。
【０００６】
そこで従来は摩擦材表面の高濃度樹脂層を除去するとともに表面を平滑にするため、摩擦材の外周側に切削加工を施しているが、通常この切削加工はオートマティックトランスミッション油中で行われるので製品に油が付着し作業環境が悪くなり、またコストアップの原因ともなる。
【０００７】
そこで摩擦材を外周側と内周側に分割し、外周側の摩擦材には内周側より充填材の配合を高くすることにより摩擦材のμ−ν特性を正勾配、即ちスリップ回転数が高ければ摩擦係数も高くなるようにしてスティック・スリップによる振動を抑制し、内周側の摩擦材は繊維比率を高くして柔軟性を向上させ、さらに摩擦面のシール性と接触面積の増加により静摩擦係数が大きくなり、ロックアップ容量を大きくすることが考えられた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところが、研究の結果充填材のなかで、シャダー抑制に効果があるのは珪藻土であることが明らかになった。また最近では充填材と摩擦調整剤を合わせて充填材というようになってきている。
【０００９】
さらに内周側の摩擦材の繊維成分を特に多くしなくとも摩擦調整剤を含めた充填材の成分調整により外周側の摩擦材より静摩擦係数を大きくすることができることも判った。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この発明は前記の如き新しい研究の成果に基づいて、トルクコンバータに使用されるロックアップクラッチ装置において、クラッチピストンまたはトルクコンバータのフロントカバーの何れか一方に取り付けられる摩擦材が、種々の構成からなる外周側と内周側の摩擦材に分割されていて、外周側の摩擦材中、または摺動面に含まれる珪藻土の充填材の占める割合を内周側の摩擦材より高くしたことを特徴とするロックアップクラッチ装置を得たものである。
【発明の効果】
【００１１】
この発明のロックアップクラッチ装置の摩擦材は外周側で珪藻土の充填材の割合を高くし、動摩擦係数を大きくしてあるので、摩擦材のμ−ν特性が正勾配となりクラッチ締結初期のスティック・スリップによる振動（シャダー）を抑制することができ、製作後の摩擦材の外周側に切削加工を施す必要はなく、手間を省き、コストアップを防ぎ、さらに作業環境の悪化を招くことはない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
この発明の摩擦材は外周側と内周側の摩擦材に分割されていて、外周側では内周側より充填材の珪藻土の割合を高くする。これは外周側の摩擦材全体の中で高くしてもよく、または摩擦材の摺動面の近くで高くしてもよい。さらに外周側摩擦材を内周側摩擦材より厚くしてクラッチ締結時の密着性をよくする。
【００１３】
また内周側摩擦材は繊維比率を高くすること以外にも摩擦調整剤を含む充填材の成分調整によりその静摩擦係数を高くすることができる。
【００１４】
両摩擦材の継ぎ目に押圧による圧縮加工を施すことにより継ぎ目の接合強度の向上を図ることができ、またその際継ぎ目に形成される溝により摩擦材表面の油圧が均衡される。
【００１５】
なお摩擦材の一般的な成分を挙げると、ペーパ摩擦材はペーパとレジンとからなり、ペーパは繊維、摩擦調整剤を含む充填材とからなっている。繊維にはコットン、麻等の天然パルプ繊維、芳香族ポリアミド、フェノール等の有機合成繊維、炭素、ガラス、セラミックス等の無機繊維がある。
【００１６】
充填材には珪藻土、クレー、ケイ灰石、シリカ、炭酸塩等があり、摩擦調整剤には樹脂粒子、ゴム粒子、グラファイト、コークス等がある。さらにレジンにはフェノール樹脂、変性フェノール樹脂がある。変性フェノール樹脂にはクレゾール変性、メラミン変性、油変性等がある。
【実施例】
【００１７】
図２はこの発明の摩擦材をピストン５に貼着したところを摩擦表面側からみた正面図、図３は図２のＹ−Ｙ方向断面図を示し、図４ないし図６はピストン５への摩擦材７の貼着部分を拡大して示している。
【００１８】
摩擦材７は半径方向にみて、外周側摩擦材７１と内周側摩擦材７２とで構成されていて、７３はその継ぎ目を示している。図４では外周側、内周側の両摩擦材７１、７２が同じ厚さで示されているが、この発明では図５に示すように、外周側摩擦材７１を内周側摩擦材７２より厚くしてある。
【００１９】
外周側摩擦材７１では珪藻土の充填材の占める割合を内周側摩擦材より高くして摩擦材のμ−ν特性を正勾配としてクラッチ締結時のスティック・スリップを防止し、シャダーの発生を抑える。珪藻土の割合は、摩擦材全体で高くしてもよく、または摺動面において高くしてもよい。
【００２０】
また内周側摩擦材７２では摩擦調整剤を含む充填材の成分調整により静摩擦係数を大きくし、締結完了時のトルク容量を大きくする。
【００２１】
クラッチの係合完了時には、油圧でピストン５の中央部がフロントカバー２１側に撓むので、その時摩擦材７が全面で対向面に密着するように、外周側摩擦材７１を図５に示す如く内周側摩擦材７２より厚くしてある。それで係合初期には外周側から接触するが、前述の如く外周側では充填材の珪藻土の割合が高くμ−ν特性が正勾配となっているのでスティック・スリップによるシャダーの発生を抑制し、全面的に係合した時は、内周側の静摩擦係数を大きくしてあるので摩擦材７は一層強固に密着される。さらに外周側の厚さを大きくしてあるので、クラッチ締結時油圧でピストン５の中央部がフロントカバー２１側に撓んだ場合摩擦材７の摩擦表面がフロントカバー２１側の摩擦面と平行になり、全面的に密着し、面圧を調整することができる。
【００２２】
図６は第２実施例として、摩擦材の継ぎ目７３を押圧して圧縮加工を施した場合を示す図４と同様な拡大断面図、図７は図６の摩擦材７をＤ方向からみて部分的に示した正面図であって、外周側摩擦材７１と内周側摩擦材７２との継ぎ目７３を押圧して圧縮加工を行うことにより、両摩擦材７１、７２の接合強度の向上を図ることができる。また押圧により継ぎ目に溝７４（弧状でも、全周に亘るリング状でもよい。）が形成される。この溝７４により摩擦表面上の油圧が均衡され、シャダー発生防止の作用が一段と向上する。
【産業上の利用可能性】
【００２３】
この発明ではロックアップクラッチ装置の摩擦材を外周側と内周側に分割し、外周側の充填材の珪藻土の割合を高くすることにより、高樹脂層の切削除去加工を行わなくても摩擦材のμ−ν特性を正勾配とすることができ、スティック・スリップによるシャダーの発生を防止できる。切削加工の省略により製品にオイルが付着し作業環境が悪くなることやコストアップを防ぐことができる。
【００２４】
また内周側では摩擦調整剤を含む充填材の成分調整により静摩擦係数を大きくできるで、クラッチ締結時のロックアップ容量の増大を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】ロックアップクラッチ装置を有するトルクコンバータの基本的な構成を示す断面図
【図２】ピストンを摩擦表面からみた正面図
【図３】図２のＹ−Ｙ方向断面図
【図４】摩擦材貼着部の拡大断面図
【図５】図４と同様な断面図
【図６】同じく図４と同様な断面図
【図７】図６をＤ方向からみた正面図
【符号の説明】
【００２６】
２  ポンプ部
３  タービン部
４  ステータ
５  ピストン
６  連結具
７  摩擦材
１０  トルクコンバータ
２１  フロントカバー
２２  アウターシェル
２３  ブレード
２４  インナーコア
３２  アウターシェル
３３  ブレード
３４  インナーコア
３５  タービンハブ
５１  ダンパ支持部
５３  ダンパのプレート
５４  ダンパのスプリング
５５  リベット
５６  タービンハブ貫通孔
７１  外周側摩擦材
７２  内周側摩擦材
７３  継ぎ目
７４  リング状溝
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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