(57)【要約】【課題】簡単な構成で、ロックアップクラッチのピストン押圧力の変化にかかわらず、より摩擦面の円周方向の面圧を均一にすることができ、それによりジャダーを防止するロックアップクラッチ機構を提供する。【解決手段】トルクコンバータ用のロックアップクラッチ機構(30)であって、ロックアップクラッチ機構は、ロックアップピストン(1)と、ロックアップピストンと係合可能な係合面を有するフロントカバー(2)とからなり、ロックアップピストンとフロントカバーの何れか一方に摩擦材(12)を接着する摩擦材接着面(15,16,17)が設けられ、摩擦材接着面は軸方向に隆起した隆起形状を有する。【選択図】図２
2008002506.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トルクコンバータ用のロックアップクラッチ機構であって、前記ロックアップクラッチ機構は、ロックアップピストンと、前記ロックアップピストンと係合可能な係合面を有するフロントカバーとからなり、前記ロックアップピストンと前記フロントカバーの何れか一方に摩擦材を接着する摩擦材接着面が設けられ、前記摩擦材接着面は軸方向に隆起した隆起形状を有することを特徴とするロックアップクラッチ機構。
【請求項２】
前記摩擦材接着面は、前記ロックアップピストンに設けられていることを特徴とする請求項１に記載のロックアップクラッチ機構。
【請求項３】
前記摩擦材接着面は、前記フロントカバーに設けられていることを特徴とする請求項１に記載のロックアップクラッチ機構。
【請求項４】
前記摩擦材接着面が軸方向にもっと隆起した部分は前記摩擦材の半径方向の中央部より外径側に位置することを特徴とする請求項２または３に記載のロックアップクラッチ機構。
【請求項５】
前記摩擦材接着面が軸方向に最も隆起した部分は前記摩擦材の半径方向の中央部より内径側に位置することを特徴とする請求項２または３に記載のロックアップクラッチ機構。
【請求項６】
前記摩擦材接着面の最も隆起した部分と基部との差は０．０３ｍｍから０．２５ｍｍの範囲であることを特徴とする請求項１から５までの何れか１項に記載のロックアップクラッチ機構。
【請求項７】
前記摩擦材接着面に、ほぼ均一な厚さの摩擦材が貼り付けられていることを特徴とする請求項１から６の何れか１項に記載のロックアップクラッチ機構。
【請求項８】
前記摩擦材接着面を切削加工することで、前記隆起形状を形成することを特徴とする請求項１から７の何れか１項に記載のロックアップクラッチ機構の製造方法。
【請求項９】
前記摩擦材の接着は、前記摩擦材接着面の前記隆起形状とほぼ同じ形状の凹状の押圧面により押圧して行うことを特徴とする請求項１から８の何れか１項に記載のロックアップクラッチ機構の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用自動変速機のトルクコンバータに使用されるロックアップクラッチ機構に関し、より詳細には、ロックアップクラッチ機構の摩擦摺動面の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動変速機に使用されているトルクコンバータは、スムースな発進、加速、減速ができる反面、流体を介して動力を伝達するので、伝達効率が悪いという側面がある。そのため、車両が所定速度以上になると、エネルギーロスを減少させ、燃費を向上させるため、ロックアップクラッチを備えたロックアップクラッチ機構を作動させることによりエンジンと駆動輪とを直結した状態とすることが行われている。
【０００３】
また最近ではより一層の燃費向上のため、低速時においてもロックアップクラッチ機構を作動している。この場合、低速時のエンジン振動及び、変速ショックを低減するために、所定回転数でのスリップ量を維持させて、ロックアップ制御を行う、いわゆるスリップロックアップ制御を行っている。
【０００４】
この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては次のものがある。
【特許文献１】特開２００４−０１１７１０号（第１図等）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一般に、ロックアップクラッチには、ジャダーといわれる自励振動が生じることがあり、車の乗り心地がはなはだ悪くなる。ジャダーは、特に摩擦面でのスリップ時における円周方向の面圧分布の不均衡の影響が大きい。面圧分布の不均衡は、摩擦面の精度に大きく影響され、ロックアップクラッチのピストンの僅かなうねりやフロントカバーに設けられているドライブプレートの取付ボルトなどの歪により、摩擦面の円周方向のバラツキが生じる。
【０００６】
このようなジャダーの発生を抑えるため、例えば、特許文献１では、摩擦材の圧縮により、ロックアップピストンに固定する摩擦材の半径方向内径側と外径側で密度を異なるようにする、また摩擦材にテーパー形状を設けるなどの対策により、摩擦面のμ−Ｖ特性の低下を抑えることを提案している。
【０００７】
しかしながら、前述のようにジャダーの発生は、摩擦面でのスリップ時における円周方向の面圧分布の不均衡に起因するところが大きく、特許文献１の対策では、必ずしも満足のいくジャダー対策とはならなかった。
【０００８】
従って、本発明の目的は、簡単な構成で、ロックアップクラッチのピストン押圧力の変化にかかわらず、より摩擦面の円周方向の面圧を均一にすることができ、それによりジャダーを防止するロックアップクラッチ機構を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明のロックアップクラッチ機構は、
トルクコンバータ用のロックアップクラッチ機構であって、前記ロックアップクラッチ機構は、ロックアップピストンと、前記ロックアップピストンと係合可能な係合面を有するフロントカバーとからなり、前記ロックアップピストンと前記フロントカバーの何れか一方に摩擦材を接着する摩擦材接着面が設けられ、前記摩擦材接着面は軸方向に隆起した隆起形状を有することを特徴としている。
【００１０】
上記目的を達成するため、本発明のロックアップクラッチ機構の製造方法は、
摩擦材接着面を切削加工することで、隆起形状を形成することを特徴としている。
【００１１】
上記目的を達成するため、本発明のロックアップクラッチ機構の製造方法は更に、
摩擦材の接着は、摩擦材接着面の隆起形状とほぼ同じ形状の凹状の押圧面により押圧して行うことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１２】
摩擦材接着面を軸方向に隆起した隆起形状としたことで、ロックアップスリップ時のロックアップクラッチのピストンが比較的低い押圧力で押圧している場合でも、最も隆起した部分での接触面圧は高く摩擦材の可撓性により円周方向でほぼ均一に接触可能となるための円周方向の摩擦面圧力が均一性が改善される。
【００１３】
また、ピストンの押圧力の変化に対しても、円周方向の摩擦面圧の均一性がより安定的に保たれることによりジャダーを低減できる。
【実施例】
【００１４】
以下、本発明の各実施例を添付図面を参照して詳細に説明する。図面中、同一部分は同一符号にて示してある。また、以下説明する実施例は本発明を例示として示すものであり、いかなる意味でも限定するものでないことは言うまでもない。
【００１５】
図１は、本発明の各実施例が適用できるロックアップクラッチ機構付きトルクコンバータ３０の軸方向部分断面図であり、ロックアップクラッチの解放状態で示している。トルクコンバータ３０は、トルクコンバータ３０のハウジングの一部を形成するフロントカバー２と、フロントカバー２に固定されたドーナッツ状の羽根車であるインペラ９と、インペラ９の羽根と互いに対向する羽根を有するドーナッツ状の羽根車であるタービン１０と、インペラ９とタービン１０との間に回転可能に設けられたステータ５とから成っている。インペラ９、タービン１０、ステータ５とでトルクコンバータ本体を構成している。
【００１６】
インペラ９は、図示しない車両エンジンのクランクシャフトに接続されており、フロントカバー２と共にエンジンの回転に伴って回転する。また、タービン１０は、出力軸１１に直結されており、不図示の変速機構を介して不図示の車輪に連結されている。ステータ５は、インペラ９とタービン１０の内周中央に挟まれた形で、トルクコンバータ３０内に充填されている流体の流れを変える機能を有している。
【００１７】
フロントカバー２の内面とタービン１０の外面との間には、フロントカバー２の内面に対向した面に摩擦材１２を接着剤により貼着固定した、ロックアップクラッチ機構を構成し、ピストン動作をする円環状のプレートであるロックアップクラッチ、すなわちロックアップピストン１が設けられ、出力軸１１と一体に回転する。摩擦材１２の摩擦面１３はフロントカバー２の内面に対向している。尚、説明の便宜上「ロックアップピストン」は以下単に「ピストン」と称する。
【００１８】
タービン１０の外面とピストン１との間には、ピストン１が締結した時の衝撃を緩和するため、コイルバネ６および７から成るダンパ機構が設けられている。また、トルクコンバータ３０の中央には中央空間８が画成されている。
【００１９】
次に、ピストン１の動作を説明する。車両の車速が所定速以上になると、不図示のコントロール機構によりフィードバック制御され、インペラ９とタービン１０とで画成されるトルクコンバータ３０内の流体の流れが自動的に変化する。その変化により、ピストン１はフロントカバー２の内面に押しつけられることになり、ピストン１の摩擦材１２がフロントカバー２の内面と締結され、ピストン１は直結状態となり、エンジンの駆動力が直接、出力軸１１に伝達される。従って、駆動側と出力側とが流体を介さずに機械的にロックアップ（直結）されるので、流体ロスを防ぎ燃費を向上することができる。
【００２０】
尚、トルクコンバータ３０は、不図示の油圧制御機構に連結されており、この油圧制御機構はロックアップピストン、すなわちピストン１のスリップ状態を維持するためピストン１を挟む２つのオイル経路、すなわち外周側と内周側との間の圧力差（ピストン１の前後の圧力差）をほぼ一定に保ちながら、オイルの流量を変更、すなわち増減している。
【００２１】
（第１実施例）
図２は、本発明の第１実施例を示す、ピストン及び摩擦材の拡大部分断面図である。ピストン１は、フロントカバー２に対向する面に、摩擦材接着面１５を備えている。摩擦材接着面１５の外径側と内径側にはそれぞれ隣接して周方向の溝２１及び２２が設けられている。溝２１及び２２は、摩擦面を潤滑する潤滑油の通路として用いられる。
【００２２】
摩擦材接着面１５は、図２から分かるように、溝２１及び２２を基点として軸方向においてフロンカバー２に向かって中高の形状、すなわち隆起した形状を有している。この隆起形状は連続した曲面から形成されている。最も隆起した部分１８は、第１実施例の場合、径方向において摩擦材接着面１５のほぼ中央に位置している。
【００２３】
摩擦材接着面１５には、ほぼ均等な厚さを有する摩擦材１２が接着剤などで接着される。接着された摩擦材１２は、摩擦材接着面１５の隆起形状と相補的な形状を備える。従って、摩擦材１２の表面形状も径方向におけるほぼ中央がもっとも軸方向に突出している。
【００２４】
（第２実施例）
図３は、本発明の第１実施例を示す、ピストン及び摩擦材の拡大部分断面図である。基本的な構成は第１実施例と同じである。
【００２５】
摩擦材接着面１６は、図３から分かるように、溝２１及び２２を基点として軸方向においてフロンカバー２に向かって中高の形状、すなわち隆起した形状を有している。この隆起形状は連続した曲面から形成されている。最も隆起した部分１９は、第２実施例の場合、摩擦材接着面１６の外径側に片寄っている、すなわち中央部より外径側に位置する。
【００２６】
摩擦材接着面１６には、ほぼ均等な厚さを有する摩擦材１２が接着剤などで接着される。接着された摩擦材１２は、摩擦材接着面１６の隆起形状と相補的な形状を備える。従って、摩擦材１２も中央部より外径側に偏移した部分１９でもっとも軸方向に突出している。
【００２７】
（第３実施例）
図４は、本発明の第１実施例を示す、ピストン及び摩擦材の拡大部分断面図である。基本的な構成は第１実施例と同じである。
【００２８】
摩擦材接着面１７は、図４から分かるように、溝２１及び２２を基点として軸方向においてフロンカバー２に向かって中高の形状、すなわち隆起した形状を有している。この隆起形状は連続した曲面から形成されている。最も隆起した部分２０は、第３実施例の場合、摩擦材接着面１７の内径側に片寄っている、すなわち中央部より内径側に位置する。
【００２９】
摩擦材接着面１７には、ほぼ均等な厚さを有する摩擦材１２が接着剤などで接着される。接着された摩擦材１２は、摩擦材接着面１７の隆起形状と相補的な形状を備える。従って、摩擦材１２も中央部より内径に偏移した部分２０でもっとも軸方向に突出している。
【００３０】
図５は、各実施例における摩擦材接着面の最も隆起した部分と基部との差を示す模式図である。図５は、一例として第１実施例の場合を示している。摩擦材接着面１５の中央部、ずなわち、最も隆起した部分１８と基部との差はｈで表され、その大きさは０．０３ｍｍから０．２５ｍｍの範囲である。
【００３１】
以上説明した本発明にかかるロックアップクラッチ機構を製造するには、先ず、ピストン１またはフロントカバー２の摩擦材接着面を切削加工することで隆起形状を形成する。また、摩擦材の接着は、摩擦材接着面の隆起形状とほぼ同じ形状の凹状の押圧面を有する部材により押圧して行う。
【００３２】
摩擦材接着面の隆起形状は、曲線だけから構成してもよいし、直線の組み合わせにより構成してもよい。また、直線と曲線とを組み合わせて構成してもよい。その後、摩擦材を接着することにより、摩擦材の表面形状を半径方向に中高となるような形状とすることができる。特に、切削加工により摩擦材接着面に隆起形状を形成することで、摩擦材の中高な、すなわち隆起した正確な摩擦面を製造することができる。
【００３３】
以上説明した各実施例において摩擦材はほぼ環状の形状を有するが、必ずしも環状ではなく、セグメント状の複数の摩擦材を環状に配置することもできる。また、また、摩擦材１２は、半径方向の厚さが異なるものであってもよい。
【００３４】
また、摩擦材接着面がロックアップピストンに形成されている実施例のみを説明したが、摩擦材接着面をフロントカバーに形成することももちろん可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の各実施例が適用できるロックアップクラッチ機構付きトルクコンバータの軸方向部分断面図である。
【図２】本発明の第１実施例を示す、ピストン及び摩擦材の拡大部分断面図である。
【図３】本発明の第２実施例を示す、ピストン及び摩擦材の拡大部分断面図である。
【図４】本発明の第３実施例を示す、ピストン及び摩擦材の拡大部分断面図である。
【図５】各実施例における摩擦材接着面の最も隆起した部分と基部との差を示す模式図である。
【符号の説明】
【００３６】
１    ロックアップピストン
２    フロントカバー
１２    摩擦材
１５、１６、１７    摩擦材接着面
１８、１９、２０    最も隆起した部分
３０  ロックアップクラッチ機構
【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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