(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と共に、界面のシール性を向上することでトルク伝達容量を大きくとることができるロックアップクラッチ機構を提供する。【解決手段】  ロックアップピストンと、ロックアップピストンと対向したフロントカバーとを備えた、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、ロックアップピストンとフロントカバーのいずれか一方に摩擦面を有する摩擦材が固定されており、摩擦面はロックアップピストンとフロントカバーの係合初期に係合する外周摩擦面と、締結時に係合する内周摩擦面とを備え、外周摩擦面は内周摩擦面に対してテーパーを有し、内周摩擦面及び外周摩擦面には切削加工が施されていることを特徴とする。【選択図】  図２
2007132459.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロックアップピストンと、該ロックアップピストンと対向したフロントカバーとを備えた、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、
前記ロックアップピストンと前記フロントカバーのいずれか一方に摩擦面を有する摩擦材が固定されており、前記摩擦面は前記ロックアップピストンと前記フロントカバーの係合初期に係合する外周摩擦面と、締結時に係合する内周摩擦面とを備え、前記外周摩擦面は前記内周摩擦面に対してテーパーを有し、前記内周摩擦面及び前記外周摩擦面には切削加工が施されてい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】
前記摩擦材は前記ロックアップピストンに固定さ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】
前記摩擦材は前記フロントカバーに固定さ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。
【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】特許第３１５７２１３号（図２等）
【特許文献２】特開２００４−１１７１０号（図３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、係合開始時に係合させられる摩擦面を切削加工をした低樹脂率層として形成している。
【０００７】
また、特許文献２では半径方向外周側から内周側へと摩擦材の板厚が小さくなるようなテーパ面からなる摩擦係合面を備えたロックアップクラッチを開示している。
【０００８】
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及び特許文献２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。また、トルク伝達容量を大きくとることが困難であった。
【０００９】
また、ロックアップクラッチの係合時で最も係合圧力がかかる状態では、ロックアップピストンの摩擦材内周部分がフロントカバーに接触するが、このとき接触するライニング全表面は接着時の形状のままで、摩擦材表面にはうねり粗さがある。このままの形状で、係合または締結すると、相手面との間に局部的な隙間が生じる部分と局部的に接触圧力が高くなる部分が発生する恐れがある。
【００１０】
このため、摩擦界面の接触状態が不安定になりジャダーが発生しやすくなり、また界面のシール性も悪化し、容量低下の要因となってしまう。
【００１１】
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と共に、界面のシール性を向上することでトルク伝達容量を大きくとることができ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】
【００１２】
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、
ロックアップピストンと、ロックアップピストンと対向したフロントカバーとを備えた、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、
ロックアップピストンとフロントカバーのいずれか一方に摩擦面を有する摩擦材が固定されており、摩擦面はロックアップピストンとフロントカバーの係合初期に係合する外周摩擦面と、締結時に係合する内周摩擦面とを備え、外周摩擦面は内周摩擦面に対してテーパを有し、内周摩擦面及び外周摩擦面には切削加工が施されていることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１３】
摩擦材にロックアップピストンとフロントカバーの係合初期に係合する外周摩擦面と締結時に係合する内周摩擦面とを設け、外周摩擦面は内周摩擦面に対してテーパを有し、内周摩擦面及び外周摩擦面に切削加工を施したことで、高係合圧時のロックアップ摩擦材とフロントカバー接触部分との界面の接触状態を良好（均一）にし、摺動時の接触不安定要素を減らすことにより耐ジャダー性を向上し、界面のシール性向上により押付圧の界面からの周り込みによる反力の増大を抑制し、押付力を有効に使うことで容量の向上を達成できる。
【００１４】
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。更に、ロックアップピストンの振れも抑制できる。また、係合初期から完全締結時までの広範囲で耐ジャダー性が得られる。
【実施例】
【００１５】
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。
【００１６】
図１は、本発明のロックアップクラッチ機構が設けられたトルクコンバータ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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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、すなわち増減する制御をしている。
【００２２】
図２は、本発明の実施例を示す、ピストン及び摩擦材の拡大部分断面図である。摩擦材１２は、摩擦面１４をフロントカバー２（図１）に対向した状態でピストン１に接着剤などで固定されている。ほぼ環状の摩擦面１４は、径方向に所定の幅を有し、摩擦材１２の半径方向の内端１３ａと外端１２ｂとの間に形成されている。
【００２３】
摩擦面１４には、径方向の中間から外端１２ｂ側にテーパを有する外周摩擦面１５が、また、中間から内端１３ａ側に内周摩擦面１３が形成されている。外周摩擦面１５は、外端１２ｂに向って肉厚が薄くなるようにテーパがつけられ、内周摩擦面１３は、摩擦材１２が固定されるピストン１の面とほぼ平行な面として形成されている。
【００２４】
ピストン１に摩擦材１２を固定する際にほぼ同時に摩擦材１２を成形加工することで、内周摩擦面１３及び外周摩擦面１５を形成する。しかしながら、摩擦材１２を固定した後で、テーパ状の外周摩擦面１５を形成することもできる。
【００２５】
内周摩擦面１３及び外周摩擦面１５は、いずれも切削加工を施され、摩擦材表面のうねり粗さを除去する。
【００２６】
ピストン１とフロントカバー２との係合初期（主にスリップロックアップ制御時）には、外周摩擦面１５とフロントカバー２が係合し、完全締結時（高係合圧時）には外周摩擦面１５と内周摩擦面１３の両方がフロントカバー２と係合する。このとき、外周摩擦面１５と内周摩擦面１３のいずれにも切削加工が施されているため、表面粗さが抑制され、摩擦材１２とフロントカバー２との接触部分の界面の接触状態を良好（均一）に維持することができる。また、摺動時の接触が安定し耐ジャダー性を向上し。界面のシール性向上により容量の向上を達成できる。「完全締結時」とはフルロックアップ状態を指し、内周摩擦面１３と外周摩擦面１５とがフロントカバー２に密着している状態である。
【００２７】
以上説明した実施例では、摩擦材１２をピストン１に固定したが、フロントカバー２に摩擦材１２を固定することも可能である。その場合、摩擦面１４はピストン１に押圧される。
【００２８】
以上説明した各実施例において摩擦材１２は、ほぼ環状の形状を有するが、必ずしも環状ではなく、分離した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。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明のロックアップクラッチ機構が設けられたトルクコンバータの軸方向部分断面図である。
【図２】本発明の実施例を示す、ロックアップピストン及び摩擦材の拡大部分断面図である。
【符号の説明】
【００３０】
１    ロックアップピストン
２    フロントカバー
１２    摩擦材
１３    内周摩擦面
１４    摩擦面
１５    外周摩擦面
３０  ロックアップクラッチ機構
【図１】
2007132459.tif 000003
【図２】
2007132459.tif 000004