(57)【要約】【課題】クラッチ部の過剰な摩耗を検出する。【解決手段】動力伝達装置１００は、筐体２０と、クラッチ部６と、位置センサ８とを備えている。筐体２０は、駆動源からのトルクが伝達され、回転可能に配置される。クラッチ部６は、筐体２０の側壁部と摩擦係合する摩擦面を有する。また、クラッチ部６は、筐体２０内において軸方向に移動可能に配置される。位置センサ８は、軸方向におけるクラッチ部６の位置を検出する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動源からのトルクを駆動輪へと伝達する動力伝達装置であって、
前記駆動源からのトルクが伝達され、回転可能に配置された筐体と、
第１方向を向く摩擦面を有し、前記筐体内において前記第１方向に移動可能に配置され、前記筐体に対して係合可能なクラッチ部と、
前記第１方向における前記クラッチ部の位置を検出するための位置センサと、
を備える、動力伝達装置。
【請求項２】
前記第１方向は、前記筐体の回転軸に沿う、
請求項１に記載の動力伝達装置。
【請求項３】
前記位置センサは、前記摩擦面と対向する前記筐体の側壁部に取り付けられ、前記クラッチ部との距離を検出する、
請求項２に記載の動力伝達装置。
【請求項４】
前記位置センサは、前記摩擦面よりも径方向外側にある前記筐体の外周壁部に取り付けられ、前記クラッチ部の有無を検出する、
請求項２に記載の動力伝達装置。
【請求項５】
前記位置センサによって検出された前記クラッチ部の位置情報を取得する制御部をさらに備える、
請求項１から４のいずれかに記載の動力伝達装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記位置情報に基づき、前記クラッチ部の位置が閾値よりも前記筐体の側壁部に近いと判断すると、警告表示を行う、
請求項５に記載の動力伝達装置。
【請求項７】
前記制御部は、前記位置情報に基づき、前記クラッチ部の位置が閾値よりも前記筐体の側壁部に近いと判断すると、前記摩擦面と前記筐体の側壁部との摩擦係合を解除するよう前記クラッチ部を移動させる、
請求項５又は６に記載の動力伝達装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、動力伝達装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
動力伝達装置は、駆動源からのトルクで回転する筐体と、筐体内において筐体と相対回転可能なロックアップクラッチとを備えている。例えば、トルクコンバータは、フロントカバー、インペラ、タービン、及びロックアップ装置を有している。このフロントカバーとインペラシェルとで筐体を構成している。
【０００３】
ロックアップ装置は、フロントカバーと摩擦係合するクラッチ部を有している。このクラッチ部がフロントカバーと摩擦係合することによって、フロントカバーからのトルクを作動油を介さずに出力することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−２２０３７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述したようなロックアップ装置のクラッチ部において、摩擦材が摩耗すると、摩耗によって発生する摩耗粉がドレンに詰まったり、異常振動が発生したりするなどの問題が生じるおそれがある。そこで、本発明の課題は、クラッチ部の過剰な摩耗を検出することができる動力伝達装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のある側面に係る動力伝達装置は、駆動源からのトルクを駆動輪へと伝達するように構成されている。この動力伝達装置は、筐体と、クラッチ部と、位置センサとを備えている。筐体は、駆動源からのトルクが伝達され、回転可能に配置される。クラッチ部は、第１方向を向く摩擦面を有する。クラッチ部は、筐体内において第１方向に移動可能に配置され、筐体に対して係合可能である。位置センサは、第１方向におけるクラッチ部の位置を検出する。
【０００７】
この構成によれば、位置センサによって検出されたクラッチ部の位置に基づき、クラッチ部の摩擦面の過剰な摩耗を検出することができる。したがって、クラッチ部が過剰に摩耗する前に摩耗面を交換するなどしてクラッチ部の過剰な摩耗を抑制することができる。
【０００８】
好ましくは、第１方向は筐体の回転軸に沿う。
【０００９】
好ましくは、位置センサは、摩擦面と対向する筐体の側壁部に取り付けられ、クラッチ部との距離を検出する。
【００１０】
好ましくは、位置センサは、摩擦面よりも径方向外側にある筐体の外周壁部に取り付けられ、クラッチ部の有無を検出する。
【００１１】
好ましくは、位置センサによって検出されたクラッチ部の位置情報を取得する制御部をさらに備える。
【００１２】
好ましくは、制御部は、位置情報に基づき、クラッチ部の位置が閾値よりも筐体の側壁部に近いと判断すると、警告表示を行う。
【００１３】
好ましくは、制御部は、位置情報に基づき、クラッチ部の位置が閾値よりも筐体の側壁部に近いと判断すると、摩擦面と筐体の側壁部との摩擦係合を解除するようクラッチ部を移動させる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、クラッチ部の過剰な摩耗を検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】動力伝達装置の断面図。
【図２】制御部の動作を示すフローチャート。
【図３】変形例に係る動力伝達装置の断面図。
【図４】変形例に係る動力伝達装置の断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明に係る動力伝達装置の実施形態について図面を参照しつつ説明する。
［全体構成］
図１は、本発明の一実施形態による動力伝達装置９９の断面図である。動力伝達装置９９は、トルクコンバータ１００を備えている。以下の説明において、「軸方向」とは、トルクコンバータ１００の回転軸Ｏが延びる方向を意味する。また、「周方向」とは、回転軸Ｏを中心とした円の周方向を意味し、「径方向」とは、回転軸Ｏを中心とした円の径方向を意味する。径方向の内側とは、径方向において回転軸Ｏに近付く側を意味し、径方向の外側とは径方向において回転軸Ｏから離れる側を意味する。なお、図示していないが、図１の左側にはエンジンが配置されており、図１の右側にはトランスミッションが配置されている。なお、本実施形態における軸方向が本発明の第１方向に相当する。
【００１７】
トルクコンバータ１００は、駆動源であるエンジンからのトルクを駆動輪へと伝達するように構成されている。トルクコンバータ１００は、回転軸Ｏを中心に回転可能である。トルクコンバータ１００は、フロントカバー２、インペラ３、タービン４、ステータ５、ロックアップ装置１０、及び動吸振器１５を備えている。また、動力伝達装置９９は、トルクコンバータ１００、位置センサ８、受電部１１、送電部１２、及び制御部１３を備えている。
【００１８】
［フロントカバー２］
フロントカバー２は、エンジン（駆動源の一例）からのトルクが入力される。フロントカバー２は、円板部２１及び第１筒状部２２を有している。第１筒状部２２は、円板部２１の外周端部からインペラ３側へ軸方向に延びている。
【００１９】
［インペラ３］
インペラ３は、インペラシェル３１、複数のインペラブレード３２、及びインペラハブ３３を有する。インペラシェル３１の外周端部は、フロントカバー２の第１筒状部２２の先端部に固定されている。例えば、インペラシェル３１は、溶接によって、フロントカバー２に固定されている。
【００２０】
インペラブレード３２はインペラシェル３１の内側面に固定されている。インペラハブ３３はインペラシェル３１の内周部に溶接などによって固定されている。
【００２１】
このインペラシェル３１とフロントカバー２とによって、トルクコンバータ１００の筐体２０を構成している。筐体２０内は流体が充填されている。詳細には、筐体２０内は作動油が充填されている。筐体２０は、エンジンからのトルクが伝達され、回転可能に配置されている。
【００２２】
［タービン４］
タービン４は、インペラ３に対向して配置されている。タービン４は、タービンシェル４１、複数のタービンブレード４２、及びタービンハブ４３を有している。タービンブレード４２は、タービンシェル４１の内側面に、ろう付けなどによって固定されている。
【００２３】
タービンシェル４１は、リベット１０１によってタービンハブ４３に固定されている。タービンハブ４３の内周面にはスプライン孔４３３が形成されている。このスプライン孔４３３に対してトランスミッションの入力軸がスプライン嵌合する。
【００２４】
［ステータ５］
ステータ５は、タービン４からインペラ３へと戻る作動油を整流するように構成されている。ステータ５は、回転軸Ｏ周りに回転可能である。ステータ５は、ステータキャリア５１と、複数のステータブレード５２と、を有している。
【００２５】
［ロックアップ装置１０］
ロックアップ装置１０は、フロントカバー２からタービンハブ４３にトルクを機械的に伝達するように構成されている。ロックアップ装置１０は、軸方向において、フロントカバー２とタービン４との間に配置されている。また、ロックアップ装置１０は、筐体２０内に配置されている。ロックアップ装置１０は、クラッチ部６と、ダンパ機構７とを有している。
【００２６】
クラッチ部６は、ピストン６１と摩擦材６２とを有している。ピストン６１は円板状である。ピストン６１は、中央部に貫通孔を有している。そして、タービンハブ４３がピストン６１の貫通孔内を延びている。タービンハブ４３の外周面とピストン６１の内周面との間はシールされている。
【００２７】
ピストン６１は、筐体２０と相対回転可能に配置されている。また、ピストン６１は、タービンハブ４３と相対回転可能に配置されている。ピストン６１は、軸方向に移動可能に配置されている。詳細には、ピストン６１は、タービンハブ４３上を軸方向に摺動可能である。
【００２８】
ピストン６１は、ピストン本体部６１１と、第２筒状部６１２とを有している。ピストン本体部６１１は、円板状であり、フロントカバー２の円板部２１と対向している。第２筒状部６１２は、ピストン本体部６１１の外周端部から軸方向に延びている。詳細には、第２筒状部６１２は、ピストン本体部６１１の外周端部からフロントカバー２から離れる方向に延びている。第２筒状部６１２の外周面は、フロントカバー２の第１筒状部２２の内周面と対向している。
【００２９】
摩擦材６２は、環状である。摩擦材６２は、ピストン６１に固定されている。詳細には、摩擦材６２は、ピストン６１の外周端部に固定されている。摩擦材６２は、フロントカバー２の円板部２１と対向するように配置されている。摩擦材６２とフロントカバー２の円板部２１とは、軸方向において対向している。なお、この摩擦材６２の円板部２１を向く面が本発明の摩擦面に相当する。
【００３０】
クラッチ部６は、摩擦係合位置と解除位置との間で軸方向に移動可能である。クラッチ部６は、摩擦係合位置にあるとき、筐体２０と摩擦係合する。詳細には、クラッチ部６が軸方向において、フロントカバー２側（図１の左側）に移動することで、クラッチ部６の摩擦材６２がフロントカバー２の円板部２１に対して接触して摩擦係合する。この結果、クラッチ部６は、摩擦係合状態となり、フロントカバー２と一体的に回転する。この摩擦係合状態では、フロントカバー２に入力されたトルクは、ロックアップ装置１０を介してタービンハブ４３から出力される。
【００３１】
クラッチ部６は、解除位置にあるとき、摩擦材６２と筐体２０との摩擦係合を解除する。詳細には、クラッチ部６が軸方向においてフロントカバー２から離れる側（図１の右側）に移動することで、クラッチ部６の摩擦材６２がフロントカバー２の円板部２１から離間し、摩擦材６２は円板部２１と非接触となる。この結果、クラッチ部６は、摩擦材６２と円板部２１との摩擦係合が解除された解除状態となり、フロントカバー２と相対回転可能となる。なお、この解除状態では、フロントカバー２に入力されたトルクは、インペラ３及びタービン４を介してタービンハブ４３から出力される。
【００３２】
また、クラッチ部６は、スリップ状態をとることができる。このスリップ状態では、クラッチ部６は、摩擦材６２と円板部２１とは互いに接触している一方、摩擦係合状態よりも弱い力で摩擦係合している。このため、摩擦材６２と円板部２１とはスリップしながら摩擦係合する。このスリップ状態では、フロントカバー２に入力されたトルクは、一部がインペラ３及びタービン４を介してタービンハブ４３から出力され、その他がロックアップ装置１０を介してタービンハブ４３から出力される。
【００３３】
ダンパ機構７は、軸方向においてピストン６１とタービン４との間に配置されている。ダンパ機構７は、ドライブプレート７１と、ドリブンプレート７２と、複数のトーションスプリング７３とを有している。
【００３４】
ドライブプレート７１は円板状に形成されており、外周端部がピストン６１と係合している。このため、ドライブプレート７１は、ピストン６１と一体的に回転する。また、ドライブプレート７１とピストン６１とは、軸方向において相対移動する。ドライブプレート７１は、周方向に間隔をあけて配置される複数の収容部７１１を有している。
【００３５】
ドリブンプレート７２は円板状に形成されている。ドリブンプレート７２は、タービンハブ４３に固定されている。詳細には、ドリブンプレート７２の内周端部がタービンハブ４３に溶接などによって固定されている。ドリブンプレート７２は、周方向に間隔をあけて配置される複数の収容部７２１を有している。ドリブンプレート７２の収容部７２１は、軸方向視において、ドライブプレート７１の収容部７１１と重複するように配置されている。
【００３６】
トーションスプリング７３は、ドライブプレート７１の収容部７１１及びドリブンプレート７２の収容部７２１内に収容されている。トーションスプリング７３は、ドライブプレート７１とドリブンプレート７２とを弾性的に連結している。
【００３７】
以上のような構成によって、クラッチ部６に入力されたトルクは、ドライブプレート７１、トーションスプリング７３、及びドリブンプレート７２を介してタービンハブ４３から出力される。
【００３８】
［動吸振器］
動吸振器１５は、ロックアップ装置１０とタービン４との間に配置されている。動吸振器１５は、タービン４に取り付けられている。詳細には、動吸振器１５は、タービンハブ４３に取り付けられている。
【００３９】
［位置センサ］
位置センサ８は、筐体２０に取り付けられている。詳細には、位置センサ８は、筐体２０の側壁部に取り付けられる。すなわち、位置センサ８は、フロントカバー２の円板部２１に取り付けられる。
【００４０】
位置センサ８は、軸方向におけるクラッチ部６の位置を検出する。詳細には、位置センサ８は、位置センサ８とクラッチ部６のピストン６１との距離を検出する。すなわち、位置センサ８は、距離センサである。
【００４１】
［受電部］
図１に示すように、受電部１１は、位置センサ８と電気的に接続されている。詳細には、受電部１１と位置センサ８とは電線などによって有線接続されている。受電部１１は、筐体２０の外周面に取り付けられている。詳細には、受電部１１は、筐体２０の外周壁を構成する第１筒状部２２の外周面に取り付けられている。受電部１１は、例えば、受電コイルによって構成される。
【００４２】
［送電部］
送電部１２は、径方向において受電部１１の外側において受電部１１と間隔をあけて配置されている。例えば、送電部１２は、トルクコンバータ１００を収容するハウジングの内壁面に取り付けることができる。送電部１２は、受電部１１に非接触で電力を送電するように構成されている。すなわち、送電部１２は、ワイヤレス給電によって受電部１１に電力を送電している。なお、送電部１２と受電部１１との間のワイヤレス給電の方式は、磁界結合方式、電界結合方式、又は電磁界結合方式とすることができる。送電部１２は、例えば、送電コイルによって構成される。
【００４３】
［制御部］
制御部１３は、位置センサ８によって検出されたクラッチ部６の位置情報を取得する。詳細には、制御部１３は、位置センサ８とピストン６１との距離をクラッチ部６の位置情報として取得する。そして、制御部１３は、この位置センサ８によって取得された位置センサ８とピストン６１との距離に基づき、摩擦材が摩耗していることを警告するための警告表示を行う。
【００４４】
次に、制御部１３の動作について説明する。まず、図２に示すように、制御部１３は、位置センサ８によって検出されたクラッチ部６の位置情報を、無線通信により取得する（ステップＳ１）。詳細には、制御部１３は、位置センサ８によって検出された位置センサ８とピストン６１との距離に関する情報を、無線通信により取得する。この無線通信のために、トルクコンバータ１００に図示していない無線チップおよびアンテナを設けるとともに、制御部１３に図示していないアンテナを設け、デジタル変調方式またはアナログ変調方式の無線通信を行うテレメトリーシステムを構築することができる。なお、この無線通信は、受電部１１及び送電部１２を介した負荷変調通信方式とすることもできる。
【００４５】
制御部１３は、位置センサ８によって検出された位置センサ８とピストン６１との距離が予め設定された閾値以下か否か判断する（ステップＳ２）。
【００４６】
制御部１３は、位置センサ８によって検出された位置センサ８とピストン６１との距離が閾値以下でないと判断すると（ステップＳ２のＮｏ）、再度、ステップＳ１の処理を実行する。
【００４７】
制御部１３は、位置センサ８によって検出された位置センサ８とピストン６１との距離が閾値以下であると判断すると（ステップＳ２のＹｅｓ）、警告表示を実行する。例えば、制御部１３は、表示装置に、摩擦材８２が摩耗している旨の警告表示を実行し、運転者やメンテナンス作業者に摩擦材８２やトルクコンバータ１００の交換を促す。
【００４８】
［変形例］
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。
【００４９】
変形例１
上記実施形態では、位置センサ８は、筐体２０の側壁部に取り付けられているが、取り付け位置はこれに限定されない。例えば、位置センサ８は、図３に示すように、筐体２０の外周壁部に取り付けてもよい。詳細には、位置センサ８は、フロントカバー２の第１筒状部２２に取り付けられる。位置センサ８は、ピストン６１の第２筒状部６１２と対向している。
【００５０】
そして、位置センサ８は、位置センサ８とピストン６１との距離を検出するのではなく、クラッチ部６の有無を検出する。このため、位置センサ８は、摩擦材８２の摩耗が一定量以下の場合はピストン６１の第２筒状部６１２の外周面と対向し、摩擦材８２の摩耗が一定量を超えた場合は第２筒状部６１２の外周面と対向しなくなる位置に設けられている。位置センサ８によって第２筒状部６１２が検出されなくなると、制御部１３は、ピストン６１が所定の閾値よりもフロントカバー２の円板部２１に近付いたと判断し、警告表示を実行する。
【００５１】
変形例２
制御部１３は、位置センサ８によって検出されたクラッチ部６の位置情報に基づき、クラッチ部６の位置が閾値よりもフロントカバー２の円板部２１に近付いたと判断すると、摩擦材８２と円板部２１との摩擦係合を解除するようにクラッチ部６を移動させてもよい。
【００５２】
変形例３
上記実施形態では、トルクコンバータ１００は、１つの位置センサ８を有しているが、位置センサ８の数はこれに限定されない。例えば、図４に示すように、トルクコンバータ１００は、２つの位置センサ８ａ、８ｂを有していてもよい。第１位置センサ８ａは、筐体２０の側壁部２１に取り付けられ、上記実施形態の位置センサ８と同様の構成を有している。第２位置センサ８ｂは、筐体２０の外周壁部２２に取り付けられ、上記変形例１の位置センサ８と同様の構成を有している。
【００５３】
この構成によれば、次のような制御を行うことができる。第１位置センサ８ａによって検出された位置センサ８とピストン６１との距離が閾値以下である一方で、第２位置センサ８ｂによって第２筒状部６１２が検出されている場合、制御部１３は、摩擦材８２が摩耗しているのではなく、ピストン６１に掛かる油圧でピストン６１が変形していると判断する。すなわち、制御部１３は、ピストン６１に掛かる油圧が異常値であると判断する。そして、制御部１３は、ピストン６１に掛かる油圧を低減するために、コントロールバルブ１４を制御する。
【００５４】
変形例４
筐体２０の外周壁部は、主にフロントカバー２の第１筒状部２２によって構成されているが、特にこれに限定されない。例えば、インペラシェル３１がフロントカバー２のように、円板部と筒状部とを有していてもよい。そして、このインペラシェル３１の筒状部によって筐体２０の外周壁部を構成してもよいし、フロントカバー２の第１筒状部２２とインペラシェル３１の筒状部との双方によって筐体２０の外周壁部を構成してもよい。
【符号の説明】
【００５５】
６      ：クラッチ部
８      ：位置センサ
１３    ：制御部
２０    ：筐体
２１    ：側壁部
２２    ：外周壁部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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