(57)【要約】【課題】スプリング制御を行う外径側摩擦材の耐熱性を向上させたトルクコンバータに使用するロックアップクラッチを得る。【解決手段】図はトルクコンバータのロックアップクラッチのフロントカバー２１とクラッチピストン５の部分の要部拡大断面図を示すもので、摩擦材はμ−ν特性が正勾配のスリップ制御を行う外径側摩擦材７１と静摩擦係数が大きくクラッチ締結時のトルク容量の大きい内径側摩擦材７２とに分割されている。そしてこの発明では外径側摩擦材はさらに外周側摩擦材７１Ａ内周側摩擦材７１Ｂとに分割され、それぞれがフロントカバー２１とクラッチピストン５の何れか一方に貼着されている。それにより、スリップ制御時に発生する大きな熱は、熱容量が大きく放熱効果も高いフロントカバー２１側と、ピストン５側とに分散されて逃げるので、外径側摩擦材７１の耐熱性を高めることができる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
トルクコンバータのロックアップクラッチに使用される摩擦材を、外径側と内径側に分割し、外径側摩擦材はμ−ν特性が正勾配で、スティック・スリップによるシャダーの発生を抑制し、内径側摩擦材は静摩擦係数が大きくクラッチ締結時のトルク容量を大きくするように構成したロックアップクラッチにおいて、
上記のシャダーの発生を抑制する外径側の摩擦材は分割されてピストン側およびフロントカバー側にそれぞれ貼り付けられていることを特徴とするロックアップクラッチ。
【請求項２】
前記の外径側のシャダーの発生を抑制する摩擦材は内径側の静摩擦係数の大きい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。
【請求項３】
前記の外径側のシャダーの発生を抑制する摩擦材と内径側の静摩擦係数の大きい摩擦材の間にはピストン側またはフロントカバー側にシール材が設けられている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。
【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、スリップ制御により、スティック・スリップによって発生する振動（シャダー）を抑制できるロックアップクラッチの改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１はロックアップクラッチ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およびステータ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はクラッチピストン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】
そこで摩擦材を外径側と内径側に分割し、外径側の摩擦材には内径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、内径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。
【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】
さらに内径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の調整により外径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。
【００１０】
図２は摩擦材７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方向断面図を示している。７１は外径側摩擦材、７２は内径側摩擦材、７３はその継ぎ目を表している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
ロックアップクラッチにおいて、内径側摩擦材より厚く、μ−ν特性が正勾配の外径側摩擦材がまず対向面と接触してスリップ制御を行い、シャダーの発生を抑制している。したがって外径側摩擦材ではスリップ速度も高く、摩擦熱による大きな熱を発生する。また近年におけるロックアップはより低速域から使用されるようになり、ロックアップに使用される摩擦材に対する熱的負荷は従来と比較すると大幅に増大してきており、耐熱性の要求が一段と増してきている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
この発明は前記の課題を解決するために、ロックアップクラッチに使用される、外径側のシャダーの発生を抑制する摩擦材をさらに分割してそれぞれクラッチピストン側とフロントカバー側とに貼着したことを特徴とするロックアップクラッチを得たものである。
【発明の効果】
【００１３】
クラッチピストン側に貼着した摩擦材からは熱容量が大きく、放熱効果も高いフロントカバー側へ十分な熱を逃がすことができるが、この発明では外径側の摩擦材をさらに分割してフロントカバー側へも貼着し、熱をクラッチピストン側へも伝達するようにしたので、両方の放熱が相まってすべり制御時の各すべり面の摩擦熱の影響を軽減することにより、耐熱性の一層高いロックアップクラッチを得ることができた。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
外径側のシャダーの発生を抑制する摩擦材は分割されていて、それぞれフロントカバー側とクラッチピストン側とに貼着されているが、その際分割された摩擦材の内の外周側の摩擦材がフロントカバー側に、内周側の摩擦材がクラッチピストン側に貼着されていてよく、またその逆でもよい。
【００１５】
また燃費向上などの要求によりクラッチピストンは一層軽量化されているので、剛性は小さくなり、クラッチ締結時にはピストン中央部はフロントカバー側に変形している。それで外径側のシャダー発生を抑制する摩擦材を内径側の静摩擦係数の大きい摩擦材より厚くすることにより、クラッチ係合初期にはまず外径側摩擦材が対向面と接触してスリップ制御を行い、締結完了時には摩擦材が全面密着してトルク容量を増大する。
【００１６】
さらに、外径側のμ−ν特性が正勾配の摩擦材と内径側の静摩擦係数の大きい摩擦材の間にシール材を設けることにより、滑り状態では摩擦面にある程度油を供給することができ、クラッチ締結時においては、内径側の摩擦材の摩擦面への高圧側からの油の回り込みを防止することができ、トルク容量の大きいロックアップが可能である。
【実施例】
【００１７】
図４ないし図８はこの発明の各実施例を示す図３と同様な断面図であって、各図とも５はクラッチピストン、２１はフロントカバー、７１は外径側に貼着されているμ−ν特性が正勾配のスリップ制御を行う摩擦材、７２は内径側にあって、静摩擦係数が大きく、クラッチ締結時に大きなトルク容量を発揮する摩擦材をそれぞれ示している。
【００１８】
この発明ではスリップ制御を行う外径側の摩擦材７１をさらに分割して外周側摩擦材７１Ａ、内周側摩擦材７１Ｂとし、それぞれピストン５またはフロントカバー２１に貼着する。それでクラッチ係合初期のスリップ制御時に発生する大きな熱量は、熱容量も大きく、放熱効果も高いフロントカバー側と、さらにはピストン側へも両方に分散して伝達されるので、外径側の摩擦材７１の耐熱性は一層向上するものである。
【００１９】
外周側と内周側へ分割された外径側の摩擦材７１Ａ、７１Ｂと、静摩擦係数の大きい内径側の摩擦材７２とはそれぞれピストン５とフロントカバー２１の何れに貼着するかは任意である。
【００２０】
図４に示された例では外周側にある外径側摩擦材７１Ａはピストン５側に、内周側の外径摩擦材７１Ｂはフロントカバー２１側にそれぞれ貼着されており、内径側摩擦材７２はピストン５側に取り付けられている。図５に示された例では、外径側摩擦材７１Ａ、７１Ｂの貼着位置は同じであるが内径側摩擦材７２はフロントカバー２１側に取り付けられている。
【００２１】
図６に示される例では外周側の外径側摩擦材７１Ａはフロントカバー２１側に、内周側の外径側摩擦材７１Ｂはピストン５側にそれぞれ貼着されており、内径側摩擦材７２はピストン５側に取り付けられている。図７に示される例では内径側摩擦材７２は図６とは逆にフロントカバー２１側に取り付けられている。
【００２２】
図８は内周側の外径側摩擦材７１Ｂと、内径側摩擦材７２との間にシール材８が設けられている実施例を示している。シール材８は図４から図７までに示される実施例において、それぞれピストン５側またはフロントカバー２１側の何れかに設けられていてもよい。
【００２３】
このシール材８により油の内径側の摩擦材７２の摩擦面への回り込みを防止し、高いトルク容量のロックアップが可能となる。
【００２４】
さらに図４から図８に示される凡ての実施例において、外径側の摩擦材７１を内径側の摩擦材７２より厚くすることにより、前述の如く、ロックアップクラッチの一層の性能のアップを図ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
最近は燃費向上などの要求により、ロックアップクラッチも益々小型、軽量化しているが、この発明により、クラッチ係合初期のスリップ制御時には、摩擦材の耐熱性が高く、クラッチ締結時にはトルク容量の大きいロックアップクラッチを得たものである。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】ロックアップクラッチ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】クラッチピストンを摩擦面側から見た正面図
【図３】図２のＹ−Ｙ方向断面図
【図４】この発明の実施例を示す図３と同様な断面図
【図５】他の実施例を示す図４と同様な断面図
【図６】さらに他の実施例を示す図４と同様な断面図
【図７】図６とは異なる実施例を示す図６と同様な断面図
【図８】シール材を設けた実施例を示す図４と同様な断面図
【符号の説明】
【００２７】
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
８  シール材
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
５２  ダンパ
５３  ダンパのプレート部
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  外径側摩擦材
７２  内径側摩擦材
７３  継ぎ目
【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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【図８】
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