(57)【要約】【課題】２ウェイ油圧ロックアップ機構を用いて、スリップロックアップ状態で潤滑油路を確保しながら、ロックアップ状態で潤滑油路を閉塞する。【解決手段】本発明のトルクコンバータは、ロックアップクラッチ付きであり、ロックアップクラッチ（８）のフロントカバー側の面と、フロントカバー（９）のロックアップクラッチ側の面にそれぞれフェーシング（１０、１１）を設け、この２つのフェーシング（１０、１１）は、一方の内径が他方の外径とほぼ等しく、それぞれの表面に外周から内周まで伸びる溝（１２、１３）を有する。【選択図】図２
2008185100.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力軸に連結されるフロントカバーと、
前記フロントカバーに連結されるポンプインペラと、
出力軸に連結され前記ポンプインペラと流体を介して対向するタービンランナと、
前記出力軸に連結されて前記フロントカバーとの間に油路を構成し、作動油のアプライ圧力と前記油路内のレリーズ圧力との差圧に応じて前記フロントカバーと締結することで前記入力軸と前記出力軸とを直結可能なロックアップクラッチと、
前記ロックアップクラッチの前記フロントカバー側の面に設けられ、前記フロントカバーと摩擦係合する第１の摩擦係合部材と、
前記フロントカバーの前記ロックアップクラッチ側の面に設けられ、前記ロックアップクラッチと摩擦係合する第２の摩擦係合部材と、
を備え、
前記第１の摩擦係合部材及び前記第２の摩擦係合部材は、一方の内径が他方の外径とほぼ等しく、それぞれの表面に外周から内周まで伸びる溝を有することを特徴とするトルクコンバータ。
【請求項２】
前記第１の摩擦係合部材と前記第２の摩擦係合部材との接触部は、テーパ状に形成されることを特徴とする請求項１に記載のトルクコンバータ。
【請求項３】
前記第１の摩擦係合部材及び前記第２の摩擦係合部材のうち少なくとも一方は複数設けられ、前記第１の摩擦係合部材と前記第２の摩擦係合部材とが互いに噛み合うことを特徴とする請求項１又は２に記載のトルクコンバータ。
【請求項４】
前記第２の摩擦係合部材は、前記フロントカバーの一部を前記ロックアップクラッチ側へ向けて凸形状に加工して形成される突起部であり、
前記突起部は外周から内周まで伸びる溝を有することを特徴とする請求項１から３までのいずれか１項に記載のトルクコンバータ。
【請求項５】
入力軸に連結されるフロントカバーと、
前記フロントカバーに連結されるポンプインペラと、
出力軸に連結され前記ポンプインペラと流体を介して対向するタービンランナと、
前記出力軸に連結されて前記フロントカバーとの間に油路を構成し、作動油のアプライ圧力と前記油路内のレリーズ圧力との差圧に応じて前記フロントカバーと締結することで前記入力軸と前記出力軸とを直結可能なロックアップクラッチと、
前記ロックアップクラッチの前記フロントカバー側の面に設けられ、前記フロントカバーと摩擦係合する第１の摩擦係合部材と、
前記フロントカバーの前記ロックアップクラッチ側の面に設けられ、前記ロックアップクラッチと摩擦係合する第２の摩擦係合部材と、
を備え、
前記第１の摩擦係合部材及び前記第２の摩擦係合部材は、前記ロックアップクラッチ締結時に互いに摺動するように設けられ、
前記第１の摩擦係合部材及び前記第２の摩擦係合部材には、前記ロックアップクラッチ締結時であって、前記ロックアップクラッチと前記フロントカバーとの間に相対回転があるときは前記油路が断続的に開放され、相対回転がないときは前記油路が閉塞されるように、表面に外周から内周まで伸びる溝が設けられることを特徴とするトルクコンバータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トルクコンバータにおいて、特にロックアップクラッチのフェーシングの構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動変速機において、トルクコンバータのロックアップクラッチを締結して直結状態とすることで燃費を向上させる技術が知られている。このようなロックアップ状態ではトルク変動を十分には減衰できないため、ロックアップ状態に移行できる条件は限定される。
【０００３】
そこで、ロックアップクラッチを完全締結ではなくわずかに滑らせながら使用するスリップロックアップを行うことで、より多くの領域でロックアップ状態とし、燃費を向上させる技術が特許文献１に記載されている。
【特許文献１】特開２００２−３１０２９０公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
スリップロックアップ状態ではフェーシングが発熱するので、冷却性能を向上させる必要があるが、油圧回路に潤滑油路を２系統有するだけの２ウェイ油圧ロックアップ機構では、スリップロックアップ状態でもロックアップ状態と同様に潤滑油路が閉塞されるので、スリップロックアップ中にフェーシングの冷却ができない。
【０００５】
また、潤滑油路と独立にロックアップクラッチの作動圧を供給する油路を有する３ウェイ油圧ロックアップ機構が知られているが、このような機構では油圧回路が複雑になってコストが上昇することに加えて、トルクコンバータが大形化してコストも上昇するという問題がある。
【０００６】
また、ロックアップクラッチのフェーシングに溝を設けることで、スリップロックアップ状態でも潤滑油路を確保する方法が考えられるが、この方法では完全ロックアップ状態でも潤滑油路が閉塞されないので、潤滑流量が発生してロックアップ容量が低下するとともに、オイルポンプが無駄な仕事（強制循環）を継続的に行うこととなって燃費が悪化する。
【０００７】
本発明は、２ウェイ油圧ロックアップ機構を用いて、スリップロックアップ状態で潤滑油路を確保しながら、ロックアップ状態で潤滑油路を閉塞することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のトルクコンバータは、入力軸に連結されるフロントカバーと、フロントカバーに連結されるポンプインペラと、出力軸に連結されポンプインペラと流体を介して対向するタービンランナと、出力軸に連結されてフロントカバーとの間に油路を構成し、作動油のアプライ圧力と油路内のレリーズ圧力との差圧に応じてフロントカバーと締結することで入力軸と出力軸とを直結可能なロックアップクラッチと、ロックアップクラッチのフロントカバー側の面に設けられ、フロントカバーと摩擦係合する第１の摩擦係合部材と、フロントカバーのロックアップクラッチ側の面に設けられ、ロックアップクラッチと摩擦係合する第２の摩擦係合部材とを備え、第１の摩擦係合部材及び第２の摩擦係合部材は、一方の内径が他方の外径とほぼ等しく、それぞれの表面に外周から内周まで伸びる溝を有する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、ロックアップクラッチの摩擦係合部材をロックアップクラッチ側とフロントカバー側とに一方の内径が他方の外径とほぼ等しくなるように設け、さらにそれぞれ摩擦係合部材の表面に外周から内周まで伸びる溝を有するので、スリップロックアップ状態のときは、摩擦係合部材の間に相対回転が生じて各摩擦係合部材の溝が断続的に連通することで、ロックアップクラッチとフロントカバーとの間を流れる潤滑油の油路を確保することができ、完全ロックアップ状態のときは、摩擦係合部材の間に相対回転が生じないので油路を閉塞することができる。
【００１０】
よって、スリップロックアップ状態のとき、潤滑油による摩擦係合部材の冷却を行うことができるとともに、完全ロックアップ状態のとき、潤滑油の流れを止めることでロックアップクラッチの締結圧を十分に確保してロックアップ容量の低下を防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下では図面等を参照して本発明の実施の形態について詳しく説明する。図１は本実施形態におけるトルクコンバータの構成を示す構成概略図である。
【００１２】
トルクコンバータ１は、エンジン２と変速機３との間に介装され、エンジン２の駆動力を流体を介して変速機３に伝達する。トルクコンバータ１には、エンジン２の出力軸４（入力軸）と連結されるポンプインペラ５と、変速機３の入力軸６（出力軸）に連結されるタービンランナ７とが対向するように配置される。エンジン２の回転に伴ってポンプインペラ５が回転すると、トルクコンバータ１の内部に充填された流体（ＡＴＦ）が流動し、これによってタービンランナ７が回転する。
【００１３】
また、変速機の入力軸６に連結され、タービンランナ７とともに回転するロックアップクラッチ８が、エンジン２の出力軸４に連結されポンプインペラ５と一体のフロントカバー９の内側に設けられる。さらに、ロックアップクラッチ８には締結時にフロントカバー９に接触するフェーシングが設けられる。ロックアップクラッチ８をポンプインペラ５に締結するとトルクコンバータ１の入力要素と出力要素とが直結されて相対回転がなくなり、完全ロックアップ状態となる。また、入力要素と出力要素とを半締結状態にすると、入力要素と出力要素との間にスリップを生じるスリップロックアップ状態となる。ロックアップクラッチ８を完全に解放するとアンロックアップ状態となる。
【００１４】
ロックアップクラッチ８は、その両側に作用するトルクコンバータアプライ圧ＰＡとトルクコンバータレリーズ圧ＰＲとの差圧に応じて動作し、レリーズ圧ＰＲがアプライ圧ＰＡよりも高いとき解放され、レリーズ圧ＰＲがアプライ圧ＰＡよりも低いとき締結される。
【００１５】
ロックアップクラッチ８の締結力に依存するトルクコンバータ１のロックアップクラッチ８による伝達可能トルク、つまりロックアップ容量は前述の差圧により決定される。差圧が大きいほどロックアップクラッチ８の締結力が増大してロックアップ容量が増大する。
【００１６】
次に図２、３を用いてロックアップクラッチ８の構造について詳細に説明する。図２は図１の領域Ａの拡大図であり、（ａ）はアンロックアップ状態、（ｂ）はスリップロックアップ状態、（ｃ）は完全ロックアップ状態を示す。また、図３はロックアップクラッチのフェーシングを図２の右方向から見た透視図であり、（ａ）は潤滑油が流れる状態、（ｂ）は潤滑油が流れない状態をそれぞれ示す。
【００１７】
初めに従来例について説明する。アンロックアップ状態ではロックアップクラッチ５０のフェーシング５１とフロントカバー５２との間に隙間があり、潤滑油を流すことができる。また、スリップロックアップ状態ではフェーシング５１がフロントカバー５２に接触しているので潤滑油を流すことができない。さらに、完全ロックアップ状態ではスリップロックアップ状態と同様に、フェーシング５１が完全にフロントカバー５２と接触しているので潤滑油は流れない。
【００１８】
次に図２、図３を参照しながら本実施形態の場合について説明する。本実施形態ではフェーシング１０、１１がロックアップクラッチ８だけでなくフロントカバー９にも設けられている。ここで、ロックアップクラッチ側のフェーシングを第１のフェーシング１０（第１の摩擦係合部材）、フロントカバー側のフェーシングを第２のフェーシング１１（第２の摩擦係合部材）とする。第１のフェーシング１０と第２のフェーシング１１とは軸方向に重ならないように、すなわち第１のフェーシング１０の内径と第２のフェーシング１１の外径とが等しくなるように設けられ、互いに摺動しながら相対回転可能である。
【００１９】
さらに、第１のフェーシング１０はフロントカバー側の表面に凹設される外周から内周まで伸びる径方向の溝１２を複数有する。第２のフェーシング１１はロックアップクラッチ側の表面に凹設される外周から内周まで伸びる径方向の溝１３を複数有する。第１のフェーシング１０の溝１２と第２のフェーシング１１の溝１３とは、いずれか１つずつの溝１２、１３が径方向に外周から内周まで伸びるように連通するとき、他の全ての溝１２、１３も互いに連通するように、溝１２、１３の数及び配置間隔が調整される。
【００２０】
図２（ａ）に示すようにアンロックアップ状態では、ロックアップクラッチ８とフロントカバー９との隙間が大きく、第１のフェーシング１０及び第２のフェーシング１１は潤滑油路を閉塞することがないので、潤滑油を流すことができる。
【００２１】
図２（ｂ）に示すようにスリップロックアップ状態では、ロックアップクラッチ８とフロントカバー９との隙間が小さくなって、第１のフェーシング１０及び第２のフェーシング１１はそれぞれフロントカバー９及びロックアップクラッチ８と接触しながら摺動するが、潤滑油は第１のフェーシング１０の溝１２から第２のフェーシング１１の溝１３へと流れることができ、潤滑油路は閉塞されない。
【００２２】
ここで、スリップロックアップ状態ではロックアップクラッチ８がフロントカバー９と完全には締結していないので、第１のフェーシング１０と第２のフェーシング１１との間に相対回転が生じる。これにより、図３（ａ）に示す状態と図３（ｂ）に示す状態とが交互に現れることになり、潤滑油路が開放されたり閉塞されたりして断続的に潤滑油を流すことができる。
【００２３】
図２（ｃ）に示すように完全ロックアップ状態では、ロックアップクラッチ８がフロントカバー９に押しつけられて、ロックアップクラッチ８とフロントカバー９との間の相対回転がなくなるので、第１のフェーシング１０及び第２のフェーシング１１は図３（ａ）に示す状態、図３（ｂ）に示す状態、及び図３（ａ）、（ｂ）の中間の状態のいずれか１つの状態が保持される。
【００２４】
図３（ｂ）の状態では、潤滑油路は閉塞され潤滑油は流れることがないので、アプライ圧とレリーズ圧との差圧を大きくとることができ、ロックアップクラッチ８の締結圧を十分確保してロックアップ容量の低下を防止できる。
【００２５】
一方、図３（ａ）の状態では、潤滑油路が開放されており潤滑油が流れ出るので、アプライ圧とレリーズ圧との差圧を大きくとることができず、ロックアップクラッチ８の締結圧が不足する場合がある。この場合、ロックアップ容量が不足してロックアップクラッチ８とフロントカバー９との間で滑りを生じ、第１のフェーシング１０と第２のフェーシング１１との位相がずれる。これにより、図３（ｂ）の状態へと移行して潤滑油路が閉塞され、潤滑油の流れが停止するので、ロックアップクラッチ８の締結圧を十分確保できるようになり、ロックアップ容量が増大してロックアップクラッチ８とフロントカバー９との間の滑りがなくなる。その後、完全ロックアップ状態の間は、図３（ｂ）の状態を保持する。
【００２６】
なお、図３（ａ）の状態でロックアップクラッチ８の締結圧を十分に確保できる場合は、ロックアップクラッチ８とフロントカバー９との間で滑りを生じることなく、図３（ａ）の状態が保持される。また、図３（ａ）、（ｂ）の中間の状態でも図３（ａ）の状態と同様に動作する。
【００２７】
以上のように本実施形態では、ロックアップクラッチ８に第１のフェーシング１０を、フロントカバー９に第２のフェーシング１１を、第１のフェーシング１０の内径と第２のフェーシング１１の外径とが等しくなるように設け、さらに第１のフェーシング１０はフロントカバー側の表面に外周から内周まで伸びる径方向の溝１２を、第２のフェーシング１１はロックアップクラッチ側の表面に外周から内周まで伸びる径方向の溝１３をそれぞれ複数有するので、スリップロックアップ状態のときは、ロックアップクラッチ８とフロントカバー９との間に相対回転が生じて潤滑油路が開放されたり閉塞されたりして断続的に潤滑油を流すことができ、ロックアップクラッチ８とフロントカバー９との間を流れる潤滑油の油路を確保することができる。よって、潤滑油の流れによるフェーシング１０、１１の冷却を行うことができる。
【００２８】
また、完全ロックアップ状態のときは、ロックアップクラッチ８とフロントカバー９との間の相対回転がなくなり、潤滑油路が閉塞され潤滑油が流れることがないので、アプライ圧とレリーズ圧との差圧を大きくとることができ、ロックアップクラッチ８の締結圧を十分確保してロックアップ容量の低下を防止できる。さらに、潤滑油が流れることによる油圧の無駄がなくなり燃費の悪化を防止できる。
【００２９】
以上説明した実施形態に限定されることなく、その技術的思想の範囲内において種々の変形や変更が可能である。
【００３０】
例えば、本実施形態ではフェーシングを図２、図３に示すような形状としたが、図４に示すような各形状であってもよい。
【００３１】
図４（ａ）では第１のフェーシング１０をフロントカバー９に設け、第２のフェーシング１１をロックアップクラッチ８に設ける。また、各フェーシングの径方向の幅を第１のフェーシング１０と第２のフェーシング１１とで逆にしてもよい。
【００３２】
図４（ｂ）では、本実施形態の第１のフェーシング１０と第２のフェーシング１１との接触部をそれぞれテーパ状に加工する。これにより、アンロックアップ状態における各フェーシング間のフリクションの発生を防止できる。また、第１のフェーシング１０の内径を第２のフェーシング１１の外径に合わせる必要がなくなるので、各フェーシング１０、１１に求められる加工精度を緩和することができる。
【００３３】
図４（ｃ）では、ロックアップクラッチ側及びフロントカバー側にそれぞれ１つ以上のフェーシング２０、２１を全体として３個以上設け、一方に設けられるフェーシング２１が他方に設けられる２つのフェーシング２０の間に収まるように噛み合い構造とする。このときフェーシング間の接触部２０ａ、２１ａをテーパ状に加工するとなおよい。これにより、完全ロックアップ状態における潤滑油のシール性を向上させることができ、ロックアップクラッチ８の締結圧をより十分確保してロックアップ容量の低下を防止できる。
【００３４】
図４（ｄ）では、フェーシング３０をロックアップクラッチ側にのみ設け、フロントカバー９の一部をロックアップクラッチ側へとリング状に凸形状となるような突起部３１として加工する。さらに、突起部３１が他方に設けられる２つのフェーシング３０の間に収まるように噛み合い構造とする。これにより、フェーシング３０を片面にのみ設けるだけで上記と同様の作用効果を得ることができる。また、フェーシング３０をフロントカバー９に設け、突起部３１をロックアップクラッチ８に形成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本実施形態におけるトルクコンバータの構成を示す構成概略図である。
【図２】図１の領域Ａの拡大図である。
【図３】ロックアップクラッチのフェーシングを図２の右方向から見た透視図である。
【図４】フェーシングの各種形状を示す構成図である。
【符号の説明】
【００３６】
１  トルクコンバータ
２  エンジン
３  変速機
４  エンジンの出力軸
５  ポンプインペラ
６  変速機の入力軸
７  タービンランナ
８  ロックアップクラッチ
９  フロントカバー
１０  第１のフェーシング
１１  第２のフェーシング
１２  溝
１３  溝
２０  フェーシング
２０ａ  接触部
２１  フェーシング
２１ａ  接触部
３０  フェーシング
３１  突起部
５０  ロックアップクラッチ
５１  フェーシング
５２  フロントカバー
【図１】
2008185100.tif 000003
【図２】
2008185100.tif 000004
【図３】
2008185100.tif 000005
【図４】
2008185100.tif 000006