(57)【要約】【課題】ロックアップクラッチのスリップ時における環状摩擦材の温度上昇をより効果的に抑制することができるロックアップクラッチ付トルクコンバータを提供する。【解決手段】フロントカバー２２のうちのセットブロック１６が固設された部分およびその周辺部分の温度上昇を抑制するための温度上昇抑制手段６２として油流通溝６４を備えている。この油流通溝６４は、フロントカバー２２の環状摩擦材５０との対向面のセットブロック１６に対応する周方向部分のうち、フロントカバー２２の回転方向後方部分に形成され、ロックアップ係合側油室４２からロックアップ解放側油室５８への作動油の流通を可能とするものである。そのため、スリップ作動時に油流通溝６４に作動油が流れることでフロントカバー２２のうちの発熱量が最も大きい部分が冷却されるので、環状摩擦材５０の温度上昇を効果的に抑制することができる。【選択図】図３
2012013206.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロックアップ係合側油室とロックアップ解放側油室との圧力差が調整されることによって、タービンランナと一体的に回転するクラッチピストンとフロントカバーとを環状摩擦材を介してスリップ係合可能に係合させるロックアップクラッチと、該クラッチピストンにより該環状摩擦材を介して押圧された前記フロントカバーを該クラッチピストンおよび前記環状摩擦材とは反対側から支持すると共に、該フロントカバーを駆動力源の出力回転部材に連結するために該フロントカバーの外周部の複数部位に固設された連結部材とを、備えたロックアップクラッチ付トルクコンバータであって、
前記フロントカバーのうちの前記連結部材が固設された部分およびその周辺部分の温度上昇を抑制するための温度上昇抑制手段を備えていることを特徴とするロックアップクラッチ付トルクコンバータ。
【請求項２】
前記温度上昇抑制手段は、前記フロントカバーの前記環状摩擦材との対向面のうち、前記連結部材およびその周辺に対応する周方向部分の一部に、該環状摩擦材の内周側から外周側へ向けて形成され、前記ロックアップ係合側油室から前記ロックアップ解放側油室への作動油の流通を可能とする油流通溝であることを特徴とする請求項１のロックアップクラッチ付トルクコンバータ。
【請求項３】
前記油流通溝は、前記フロントカバーの前記環状摩擦材との対向面のうち、前記連結部材およびその周辺に対応する周方向部分の該フロントカバーの回転方向後方部分に位置することを特徴とする請求項２のロックアップクラッチ付トルクコンバータ。
【請求項４】
前記環状摩擦材は、前記フロントカバーの前記クラッチピストン側の側面に貼着され、前記連結部材およびその周辺に対応する周方向部分の少なくとも一部が局所的に径方向に拡大されて形成された径方向拡大部を有し、
前記温度上昇抑制手段は、該環状摩擦材の径方向拡大部により構成されること
を特徴とする請求項１のロックアップクラッチ付トルクコンバータ。
【請求項５】
前記環状摩擦材の径方向拡大部は、該環状摩擦材のうち、前記連結部材およびその周辺に対応する周方向部分の前記フロントカバーの回転方向後方部分に位置することを特徴とする請求項４のロックアップクラッチ付トルクコンバータ。
【請求項６】
前記温度上昇抑制手段は、一端部が前記フロントカバーのうちの前記連結部材の周辺部分の一部に接合されると共に、他端部が該フロントカバーのうちの該周辺部分以外の部分に接合され、該周辺部分の熱を該周辺部分以外の部分へ逃がすための熱伝導部材であることを特徴とする請求項１のロックアップクラッチ付トルクコンバータ。
【請求項７】
前記熱伝導部材は、一端部が前記フロントカバーのうちの前記連結部材の周辺部分の該フロントカバーの回転方向後方部分に接合されていることを特徴とする請求項６のロックアップクラッチ付トルクコンバータ。
【請求項８】
前記熱伝導部材は、前記フロントカバーよりも大きい熱伝導率を有する部材から成ることを特徴とする請求項６または７のロックアップクラッチ付トルクコンバータ。
【請求項９】
前記温度上昇抑制手段は、前記フロントカバーのうちの前記連結部材の周辺部分の一部の温度が予め定められた所定の高温状態となった場合には、前記ロックアップクラッチのスリップ係合を停止させるものであることを特徴とする請求項１のロックアップクラッチ付トルクコンバータ。
【請求項１０】
前記フロントカバーのうちの前記連結部材の周辺部分の該フロントカバーの回転方向後方部分に接着され、該回転方向後方部分の温度が所定のスリップ禁止温度以上となることに対応した波長または強度の光を自己発光または反射光として出力する光出力部材と、該光出力部材が発した光を検出する光センサとを備え、
前記温度上昇抑制手段は、該光センサが該光出力部材の発した光を検出した場合には、前記ロックアップクラッチのスリップ係合を停止させるものであること
を特徴とする請求項９のロックアップクラッチ付トルクコンバータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロックアップ係合側油室とロックアップ解放側油室との圧力差によって作動するロックアップクラッチを備えたトルクコンバータに関する。
【背景技術】
【０００２】
ロックアップ係合側油室とロックアップ解放側油室との圧力差が調整されることによって、タービンランナと一体的に回転するクラッチピストンとフロントカバーとを環状摩擦材を介してスリップ係合可能に係合させるロックアップクラッチと、そのクラッチピストンにより前記環状摩擦材を介して押圧された前記フロントカバーをそのクラッチピストンおよび環状摩擦材とは反対側から支持すると共に、前記フロントカバーを駆動力源の出力回転部材に連結するためにそのフロントカバーの外周部の複数部位に固設された連結部材とを備えたトルクコンバータが知られている。たとえば、特許文献１乃至５に記載されたものがそれである。このようなトルクコンバータにおいては、ロックアップクラッチのスリップ制御作動領域を拡大して車両燃費を向上させるために、環状摩擦材の耐熱性を向上させることが行われてきたが、この耐久性の向上には限界があった。そのため、上記のようにロックアップクラッチのスリップ制御作動領域を拡大して車両燃費を向上させるためには、スリップ時の摩擦熱に基づく環状摩擦材の温度上昇を可及的に小さくすることが望まれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１９０５６１号公報
【特許文献２】特開２００８−１８５１０３号公報
【特許文献３】特開２００７−０５１７７９号公報
【特許文献４】特開平５−１８７５１７号公報
【特許文献５】特開２０００−８８０７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記に対し、特許文献１には、スリップ用摩擦材および締結用摩擦材の２種類の摩擦材を備えたトルクコンバータが提案されている。上記スリップ用摩擦材は、外周側と内周側とを連通する連通溝が複数設けられており、ロックアップクラッチのスリップ時において上記複数の連通孔に作動油が流れることで、スリップ用摩擦材とクラッチピストンとの間に発生する摩擦熱を逃がすことができるとされている。しかし、このようなトルクコンバータでは、クラッチ締結時の締結力を確保するために上記連通溝の大きさが制限されるため、ロックアップクラッチのスリップ時の環状摩擦材の温度上昇を必ずしも十分に抑制することができなかった。
【０００５】
特許文献２には、軸心方向において２分割されたメインピストンとサブピストンとを有するクラッチピストンを備えたトルクコンバータが提案されている。上記サブピストンは、上記メインピストンに対して軸心まわりの相対回転可能且つ軸心方向の移動可能に設けられており、ロックアップクラッチのスリップ時においてメインピストンと係合することで、環状摩擦材とメインピストンとの間に発生する摩擦熱をサブピストンに逃がすことができるとされている。しかし、このようなトルクコンバータでは、サブピストンを設けるためのスペースに限界があり、ロックアップクラッチのスリップ時の環状摩擦材の温度上昇を必ずしも十分に抑制することができなかった。
【０００６】
特許文献３には、環状摩擦材とフロントカバーとの間においてそのフロントカバーに固設され、フロントカバーとの対向面に外周側と内周側とを連通する油路が形成された摩擦プレートを備えたトルクコンバータが提案されている。上記摩擦プレートは、ロックアップクラッチのスリップ時において上記油路に作動油が流れることで、環状摩擦材との間に発生する摩擦熱を逃がすことができるとされている。しかし、このようなトルクコンバータは部品点数が増加して構成が複雑となり、高価となるという不都合があった。
【０００７】
特許文献４には、環状摩擦材のフロントカバーとの対向面に形成され、外周側に開口する複数の切欠溝を備えたトルクコンバータが提案されている。ロックアップクラッチのスリップ時において上記切欠溝に作動油が浸入することで、環状摩擦材とフロントカバーとの間に発生する摩擦熱を逃がすことができるとされている。しかし、このようなトルクコンバータでは、上記切欠溝が径方向に貫通しておらず、作動油の浸入量が十分でなく、ロックアップクラッチのスリップ時の環状摩擦材の温度上昇を必ずしも十分に抑制することができなかった。
【０００８】
特許文献５には、クラッチピストンのフロントカバーとの対向面に固設された第１環状摩擦材と、その第１環状摩擦材の外周側においてフロントカバーのクラッチピストンとの対向面に固設された第２環状摩擦材とを備えたトルクコンバータが提案されている。このトルクコンバータによれば、ロックアップクラッチのスリップ時における摩擦面積が大きくされ、そのスリップ時に発生する摩擦熱を小さくすることができるとされている。しかし、このようなトルクコンバータでは、上記第２環状摩擦材を設けるスペースに限界があり、ロックアップクラッチのスリップ時の環状摩擦材の温度上昇を必ずしも十分に抑制することができなかった。
【０００９】
本発明は以上の事情を背景としてなされたものであり、その目的とするところは、ロックアップクラッチのスリップ時における環状摩擦材の温度上昇をより効果的に抑制することができるロックアップクラッチ付トルクコンバータを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者等は、以上の事情を背景として種々検討を重ねた結果、ロックアップクラッチのスリップ時においては、フロントカバーと環状摩擦材との間の面圧力は、フロントカバーのうち、クラッチピストンにより押圧されたフロントカバーがそのクラッチピストンとは反対側において連結部材により支持される部分が比較的大きくなることを見出した。そして、ロックアップクラッチのスリップ時においては、フロントカバーの温度分布が周方向位置によって異なり、フロントカバーのうちの連結部材が固設された部分およびその周辺部分の発熱量が比較的大きく（高く）なることを見いだした。さらに、ロックアップクラッチのスリップ時においては、上記連結部材が固設された部分およびその周辺部分のうち、フロントカバーの回転方向後方部分の発熱量が最も大きく（高く）なることを見いだした。本発明はかかる知見に基づいて為されたものである。
【００１１】
すなわち、請求項１にかかる発明の要旨とするところは、(a-1) ロックアップ係合側油室とロックアップ解放側油室との圧力差が調整されることによって、タービンランナと一体的に回転するクラッチピストンとフロントカバーとを環状摩擦材を介してスリップ係合可能に係合させるロックアップクラッチと、(a-2) そのクラッチピストンにより前記環状摩擦材を介して押圧された前記フロントカバーをそのクラッチピストンおよび環状摩擦材とは反対側から支持すると共に、前記フロントカバーを駆動力源の出力回転部材に連結するためにそのフロントカバーの外周部の複数部位に固設された連結部材とを備えたトルクコンバータであって、(b) 前記フロントカバーのうちの前記連結部材が固設された部分およびその周辺部分の温度上昇を抑制するための温度上昇抑制手段を備えていることにある。
【００１２】
また、請求項２にかかる発明の要旨とするところは、請求項１にかかる発明において、前記温度上昇抑制手段は、前記フロントカバーの前記環状摩擦材との対向面のうち、前記連結部材およびその周辺に対応する周方向部分の一部に、その環状摩擦材の内周側から外周側へ向けて形成され、前記ロックアップ係合側油室から前記ロックアップ解放側油室への作動油の流通を可能とする油流通溝であることにある。
【００１３】
また、請求項３にかかる発明の要旨とするところは、請求項２にかかる発明において、前記油流通溝は、前記フロントカバーの前記環状摩擦材との対向面のうち、前記連結部材およびその周辺に対応する周方向部分の前記フロントカバーの回転方向後方部分に位置することにある。
【００１４】
また、請求項４にかかる発明の要旨とするところは、請求項１にかかる発明において、(a) 前記環状摩擦材は、前記フロントカバーの前記クラッチピストン側の側面に貼着され、前記連結部材およびその周辺に対応する周方向部分の少なくとも一部が局所的に径方向に拡大されて形成された径方向拡大部を有し、(b) 前記温度上昇抑制手段は、その環状摩擦材の径方向拡大部により構成されることにある。
【００１５】
また、請求項５にかかる発明の要旨とするところは、請求項４にかかる発明において、前記環状摩擦材の径方向拡大部は、その環状摩擦材のうち、前記連結部材およびその周辺に対応する周方向部分の前記フロントカバーの回転方向後方部分に位置することにある。
【００１６】
また、請求項６にかかる発明の要旨とするところは、請求項１にかかる発明において、前記温度上昇抑制手段は、一端部が前記フロントカバーのうちの前記連結部材の周辺部分の一部に接合されると共に、他端部がそのフロントカバーのうちの上記周辺部分以外の部分に接合され、上記周辺部分の熱を上記周辺部分以外の部分へ逃がすための熱伝導部材であることにある。
【００１７】
また、請求項７にかかる発明の要旨とするところは、請求項６にかかる発明において、前記熱伝導部材は、一端部が前記フロントカバーのうちの前記連結部材の周辺部分のそのフロントカバーの回転方向後方部分に接合されていることにある。
【００１８】
また、請求項８にかかる発明の要旨とするところは、請求項７にかかる発明において、前記熱伝導部材は、前記フロントカバーよりも大きい熱伝導率を有する部材から成ることにある。
【００１９】
また、請求項９にかかる発明の要旨とするところは、請求項１にかかる発明において、前記温度上昇抑制手段は、前記フロントカバーのうちの前記連結部材の周辺部分の一部の温度が予め定められた所定の高温状態となった場合には、前記ロックアップクラッチのスリップ係合を停止させるものであることにある。
【００２０】
また、請求項１０にかかる発明の要旨とするところは、請求項９にかかる発明において、(a) 前記フロントカバーのうちの前記連結部材の周辺部分のそのフロントカバーの回転方向後方部分に接着され、その回転方向後方部分の温度が所定のスリップ禁止温度以上となることに対応した波長または強度の光を自己発光または反射光として出力する光出力部材と、その光出力部材が発した光を検出する光センサとを備え、(b) 前記温度上昇抑制手段は、上記光センサが上記光出力部材の発した光を検出した場合には、前記ロックアップクラッチのスリップ係合を停止させるものであることにある。
【発明の効果】
【００２１】
請求項１にかかる発明のロックアップクラッチ付トルクコンバータによれば、フロントカバーのうちの連結部材が固設された部分およびその周辺部分の温度上昇を抑制するための温度上昇抑制手段を備えていることから、ロックアップクラッチのスリップ時においてフロントカバーのうちの発熱量が比較的大きい部分の温度上昇が集中的に抑制されるので、たとえばフロントカバー全体の温度上昇が抑制されることによって発熱量が比較的大きい部分の温度上昇抑制効果が相対的に薄れる場合と比較して、ロックアップクラッチのスリップ時における環状摩擦材の温度上昇をより効果的に抑制することができる。フロントカバーのうちの発熱量が大きい部分の温度上昇が抑制されることにより、環状摩擦材の温度が所定のスリップ禁止温度に到達し難くなり、ロックアップクラッチのスリップ制御作動領域をより拡大することができるため、車両燃費を向上させることができる。
【００２２】
また、請求項２にかかる発明のロックアップクラッチ付トルクコンバータによれば、前記温度上昇抑制手段は、フロントカバーの環状摩擦材との対向面のうち、連結部材およびその周辺に対応する周方向部分の一部に、その環状摩擦材の内周側から外周側へ向けて形成され、ロックアップ係合側油室からロックアップ解放側油室への作動油の流通を可能とする油流通溝であることから、ロックアップクラッチのスリップ時においてはフロントカバーのうちの発熱量が比較的大きい部分の温度上昇が、上記油流通溝に作動油が流通することで抑制されるので、ロックアップクラッチのスリップ時における環状摩擦材の温度上昇を効果的に抑制することができる。ここで、クラッチ締結時の締結力を確保するためには上記油流通溝の大きさが制限されることとなるが、摩擦面に対する油流通溝の面積割合の上限が決まっているときには、フロントカバーのうちの発熱量が比較的大きい部分に集中的に油流通溝が設けられる場合は、上記発熱量が比較的大きい部分以外にも油流通溝が設けられる場合と比較して、より効果的に環状摩擦材の温度上昇を抑制することができる。
【００２３】
また、請求項３にかかる発明のロックアップクラッチ付トルクコンバータによれば、前記油流通溝は、フロントカバーの環状摩擦材との対向面のうち、連結部材およびその周辺に対応する周方向部分のフロントカバーの回転方向後方部分に位置することから、ロックアップクラッチのスリップ時において、フロントカバーのうちの発熱量が最も大きい部分の温度上昇が上記油流通溝に作動油が流通することで抑制されるので、ロックアップクラッチのスリップ時における環状摩擦材の温度上昇をより一層効果的に抑制することができる。
【００２４】
また、請求項４にかかる発明のロックアップクラッチ付トルクコンバータによれば、環状摩擦材は、フロントカバーのクラッチピストン側の側面に貼着され、連結部材およびその周辺に対応する周方向部分の少なくとも一部が局所的に径方向に拡大されて形成された径方向拡大部を有し、前記温度上昇抑制手段は、その環状摩擦材の径方向拡大部により構成されることから、ロックアップクラッチのスリップ時に発熱量が比較的大きくなろうとする周方向部分の摩擦面積が大きくされ、その周方向部分の発熱が抑制されるので、環状摩擦材の製造コストを抑えつつもスリップ時の環状摩擦材の温度上昇を効果的に抑制することができる。
【００２５】
また、請求項５にかかる発明のロックアップクラッチ付トルクコンバータによれば、前記環状摩擦材の径方向拡大部は、その環状摩擦材のうち、連結部材およびその周辺に対応する周方向部分のフロントカバーの回転方向後方部分に位置することから、ロックアップクラッチのスリップ時に発熱量が最も大きくなろうとする周方向部分の摩擦面積が大きくされ、その周方向部分の発熱が抑制されるので、環状摩擦材の製造コストを抑えつつもスリップ時の環状摩擦材の温度上昇を効果的に抑制することができる。
【００２６】
また、請求項６にかかる発明のロックアップクラッチ付トルクコンバータによれば、前記温度上昇抑制手段は、一端部がフロントカバーのうちの連結部材の周辺部分の一部に接合されると共に、他端部がそのフロントカバーのうちの上記周辺部分以外の部分に接合され、上記周辺部分の熱を上記周辺部分以外の部分へ逃がすための熱伝導部材であることから、ロックアップクラッチのスリップ時においてフロントカバーのうちの発熱量が比較的大きい部分の熱がその部分以外へ逃がされるので、ロックアップクラッチのスリップ時における環状摩擦材の温度上昇を効果的に抑制することができる。
【００２７】
また、請求項７にかかる発明のロックアップクラッチ付トルクコンバータによれば、前記熱伝導部材は、一端部がフロントカバーのうちの連結部材の周辺部分のそのフロントカバーの回転方向後方部分に接合されていることから、ロックアップクラッチのスリップ時に発熱量が最も大きい周方向部分の熱が他へ逃がされ、その周方向部分の温度上昇が抑制されるので、ロックアップクラッチのスリップ時における環状摩擦材の温度上昇をより効果的に抑制することができる。
【００２８】
また、請求項８にかかる発明のロックアップクラッチ付トルクコンバータによれば、前記熱伝導部材は、フロントカバーよりも大きい熱伝導率を有する部材から成ることから、ロックアップクラッチのスリップ時に発熱量が大きい周方向部分の熱が積極的に他へ逃がされるので、ロックアップクラッチのスリップ時における環状摩擦材の温度上昇をより一層効果的に抑制することができる。
【００２９】
また、請求項９にかかる発明のロックアップクラッチ付トルクコンバータによれば、前記温度上昇抑制手段は、フロントカバーのうちの連結部材の周辺部分の一部の温度が予め定められた所定の高温状態となった場合には、ロックアップクラッチのスリップ係合を停止させるものであることから、予め実験的に求められた関係から例えば車速およびアクセル開度等に基づいて環状摩擦材の温度が予測され、その予測温度が所定のスリップ禁止温度以上となった場合にロックアップクラッチのスリップ係合が停止させられる場合と比較して、より精度よく環状摩擦材の温度を把握することができ、安全性を考慮してロックアップクラッチのスリップ制御作動領域を小さめに設定する必要がないので、ロックアップクラッチのスリップ制御作動領域をより拡大することができ、車両燃費を向上させることができる。
【００３０】
また、請求項１０にかかる発明のロックアップクラッチ付トルクコンバータによれば、フロントカバーのうちの連結部材の周辺部分のそのフロントカバーの回転方向後方部分に接着され、その回転方向後方部分の温度が所定のスリップ禁止温度以上となることに対応した波長または強度の光を自己発光または反射光として出力する光出力部材と、その光出力部材が発した光を検出する光センサとを備え、前記温度上昇抑制手段は、上記光センサが上記光出力部材の発した光を検出した場合には、ロックアップクラッチのスリップ係合を停止させるものであることから、精度よく環状摩擦材の温度を把握することができ、ロックアップクラッチのスリップ制御作動領域を拡大することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】図１は、本発明の一実施例の車両用ロックアップクラッチ付トルクコンバータ１０を示す図である。
【図２】図１のII矢視部のフロントカバーおよびセットブロックを示す図である。
【図３】図１のうちの環状摩擦材およびその付近を拡大して示す拡大断面図である。
【図４】図２に示すフロントカバーを裏側から見た図である。
【図５】本発明の他の実施例のトルクコンバータの一部を拡大して示す断面図であり、実施例１における図３に相当するものである。
【図６】図５のVI矢視部のフロントカバー、セットブロック、および環状摩擦材を示す図であって、実施例１における図４に相当するものである。
【図７】本発明の他の実施例のトルクコンバータのうち、フロントカバーおよびセットブロックを示す図であって、実施例１における図２に相当するものである。
【図８】本発明の他の実施例のトルクコンバータを示す断面図であり、実施例１における図１に相当するものである。
【図９】図８のIX矢視部のフロントカバーおよびセットブロックを示す図であり、実施例１における図２に相当するものである。
【図１０】図８の電子制御装置の信号処理によって実行される制御作動の要部を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下、本発明の一実施例を図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の実施例において図は適宜簡略化或いは変形されており、各部の寸法比および形状等は必ずしも正確に描かれていない。
【実施例１】
【００３３】
図１は、本発明の一実施例の車両用ロックアップクラッチ付トルクコンバータ（以下、トルクコンバータと記載する）１０を示す図である。このトルクコンバータ１０は、車両の駆動力源としての図示しないエンジンに連結され、そのエンジンの出力を後段側に連結された図示しない変速装置に伝達する流体伝達装置である。
【００３４】
図１のトルクコンバータ１０は、入力回転部材としてのドライブプレート１４にセットブロック１６を介して連結され、そのドライブプレート１４と一体的に回転可能に設けられたカバー１８を備えている。上記ドライブプレート１４は、前記エンジンのクランク軸（出力回転部材）２０と連結されており、そのエンジンの回転力を受けて回転する。上記カバー１８は、前記エンジン側（図１では左側）すなわちドライブプレート１４側に配設されたフロントカバー２２と、前記変速装置側（図１では右側）すなわちフロントカバー２２のドライブプレート１４とは反対側に配設されたポンプシェル２４とが溶接により一体的に結合されて構成されている。フロントカバー２２は、ドライブプレート１４とは反対側が開口する有底円筒状部材であり、その開口部の内周面にポンプシェル２４の外周部が嵌め入れられて相互に溶接されている。
【００３５】
図２は、図１のII矢視部のフロントカバー２２およびセットブロック１６を示す図である。図２に示すように、フロントカバー２２の底壁部２２ａの外周部には、軸心Ｃ１まわりの等間隔で６つ配設され、外周部および内周部がそれぞれ溶接されたセットブロック１６が設けられている。このセットブロック１６は、図１に示すようにフロントカバー２２を前記エンジンのクランク軸２０に連結するためにフロントカバー２２の底壁部２２ａの外周部の複数部位に固設されたものであり、本発明における連結部位に相当するものである。図１に戻って、ドライブプレート１４は、ボルト２５によってセットブロック１６に締結されることによりフロントカバー２２と一体的に回転可能に設けられている。なお、図２には、図１のII矢視部の底壁部２２ａの山部および谷部のうち、谷部が実線で示されている。
【００３６】
カバー１８内には、互いに対向するようにポンプインペラ２６およびタービンランナ２８が配置されている。ポンプインペラ２６は、ポンプシェル２４の内周面に固設されており、タービンランナ２８は、タービンハブ３０を介してタービン軸３２に連結されている。ドライブプレート１４が回転させられることによってポンプインペラ２６が回転させられるときにおいて、ポンプインペラ２６の羽根によってエネルギーが与えられることにより流動させられるトルクコンバータ１０内の作動油は、タービンランナ２８の羽根に作用してそのタービンランナ２８を回転させてタービン軸３２を回転させる。
【００３７】
ポンプインペラ２６とタービンランナ２８との間には、ワンウェイクラッチ３４を介してステータ軸３６に連結されたステータ３８が一方向に回転可能に設けられている。タービンランナ２０を通過した作動油は、トルクコンバータ領域においては、ステータ３８の羽根に当たって方向変換させられた後、ポンプインペラ２６へ循環させられる。
【００３８】
フロントカバー２２の底壁部２２ａとタービンランナ２８との間には、クラッチピストン４０がタービンハブ３０に対して軸心Ｃ１まわりの相対回転可能且つ軸心Ｃ１方向の移動可能に設けられている。このクラッチピストン４０は、底壁部２２ａのセットブロック１６とは反対側の側面に接近可能且つ離間可能に設けられている。このクラッチピストン４０とポンプシェル２４との間の空間により、ロックアップ係合側油室４２が形成されている。
【００３９】
クラッチピストン４０とタービンハブ３０との間にはダンパ４４が設けられている。このダンパ４４は、クラッチピストン４０とタービンハブ３０とを２種類のコイルスプリング４６および４８をそれぞれ介して連結するものである。クラッチピストン４０が回転させられると、タービンハブ３０に連結されたタービン軸３２も回転させられる。
【００４０】
クラッチピストン４０の底壁部２２ａとの対向面のうち、セットブロック１６に対応する径方向位置には、環状摩擦材５０が貼り付けられている。この環状摩擦材５０は、たとえばセルロースに樹脂を含浸させた材料など、熱伝導率の小さい材料で構成されている。
【００４１】
ポンプシェル２４とステータ３８との間には第１油路５２が形成され、また、タービンハブ３０とステータ３８との間には第２油路５４が形成されている。上記第１油路５２と第２油路５４とは、ポンプインペラ２６とステータ３８との間の隙間およびステータ３８とタービンランナ２８との間の隙間等によって連通させられている。また、フロントカバー２２とタービンハブ３０との間には第３油路５６が形成されている。この第３油路５６は、タービン軸３２内に軸心Ｃ１方向に形成された孔部３２ａから、フロントカバー２２とタービンハブ３０との間、フロントカバー２２とクラッチピストン４０との間へと至る油路である。上記第３油路５６のフロントカバー２２とクラッチピストン４０との間の部分は、ロックアップ解放側油室５８としても機能する。
【００４２】
以上のクラッチピストン４０、環状摩擦材５０、ロックアップ係合側油室４２、およびロックアップ解放側油室５８は、ロックアップクラッチ６０を構成するものである。このロックアップクラッチ６０は、ロックアップ係合側油室４２とロックアップ解放側油室５８との圧力差が調整されることによって、タービンランナ２８と一体的に回転するクラッチピストン４０とフロントカバー２２とを環状摩擦材５０を介してスリップ係合可能に係合させるものである。なお、前記セットブロック１６は、ロックアップクラッチ６０の係合時において、クラッチピストン４０により環状摩擦材５０を介して押圧されたフロントカバー２２をそのクラッチピストン４０および環状摩擦材５０とは反対側から支持する支持部材として機能する。
【００４３】
以上のように構成されるトルクコンバータ１０では、それが搭載される車両の運転状態に基づいて、例えば、ロックアップクラッチ６０を完全係合させてフロントカバー２２とクラッチピストン４０とを直結状態とするロックアップ制御や、ロックアップクラッチ６０をスリップ係合（半係合）させてフロントカバー２２とクラッチピストン４０とを半直結状態とするフレックスロックアップ制御が行われるようになっている。このような制御が行われることによって、トルクコンバータ１０における伝達効率が向上されて良好な車両燃費が得られるようになっている。さらに、トルクコンバータ１０では、車両の発進が判定されたときに、ロックアップクラッチ６０のスリップ状態を制御することで発進時の動力を伝達させるフレックススタート制御が行われるようになっている。このような制御が行われることによって、車両の駆動力源であるエンジンの回転速度が通常よりも低く維持されてそのエンジンの回転速度上昇が抑制され、良好な燃費が得られるようになっている。なお、車両の運転状態が上記各種制御が実施される運転状態であるか否かは、たとえばアクセル開度および車速に応じてロックアップ制御領域、フレックスロックアップ制御領域、およびフレックススタート制御領域が予め設定されたマップからアクセル開度および車速に基づいて判断される。
【００４４】
ここで、上記フレックスロックアップ制御やフレックススタート制御などのスリップ制御が行われてロックアップクラッチ６０がスリップ係合させられているときには、フロントカバー２２のうちのセットブロック１６に対応する部分と環状摩擦材５０との間の面圧力が、フロントカバー２２のうちのセットブロック１６に対応する部分以外と環状摩擦材５０との間の面圧力よりも大きくなる。すなわち、ロックアップクラッチ６０のスリップ時においては、フロントカバー２２と環状摩擦材５０との間の面圧力は、フロントカバー２２のうち、クラッチピストン４０により押圧されたフロントカバー２２がそのクラッチピストン４０とは反対側においてセットブロック１６により支持される部分が比較的大きくなる。そのため、ロックアップクラッチ６０のスリップ時においては、フロントカバー２２のうちのセットブロック１６が固設された部分およびその周辺部分の発熱量が比較的大きくなり、さらには、上記セットブロック１６が固設された部分およびその周辺部分のうち、フロントカバー２２の回転方向後方部分の発熱量が最も大きくなる。本実施例のトルクコンバータ１０は、フロントカバー２２のうちのセットブロック１６が固設された部分およびその周辺部分の温度上昇を抑制するための温度上昇抑制手段６２を備えている。以下、この温度上昇抑制手段６２について詳しく説明する。
【００４５】
図３は、図１のうちの環状摩擦材５０およびその付近を拡大して示す拡大断面図である。また、図４は、図２に示すフロントカバー２２を裏側すなわちポンプシェル２４側から見た図である。本実施例の温度上昇抑制手段６２は、図３に示すように、フロントカバー２２の底壁部２２ａの環状摩擦材５０との対向面にその環状摩擦材５０の内周側から外周側へ向けて形成され、図３中に矢印ｂで示すようにロックアップ係合側油室４２からロックアップ解放側油室５８への作動油の流通を可能とする油流通溝６４によって構成されている。この油流通溝６４は、図４に示すように、フロントカバー２２のセットブロック１６が固設された部分およびその周辺部分のうち、図中に矢印ａで示すフロントカバー２２の回転方向の後方部分に設けられている。本実施例では、軸心Ｃ１まわりに等間隔で６つ設けられたセットブロック１６に対応して、油流通溝６４が軸心Ｃ１まわりに等間隔で６つ設けられている。これら油流通溝６４には、ロックアップクラッチ６０のスリップ時において作動油が流通し、フロントカバー２２のセットブロック１６が固設された部分およびその周辺部分のうち、図中に矢印ａで示すフロントカバー２２の回転方向の後方部分は、上記作動油により冷却され、温度上昇が抑制されるようになっている。
【００４６】
本実施例のロックアップクラッチ付トルクコンバータ１０は、フロントカバー２２のうちのセットブロック（連結部材）１６が固設された部分およびその周辺部分の温度上昇を抑制するための温度上昇抑制手段６２として油流通溝６４を備えている。この油流通溝６４は、フロントカバー２２の底壁部２２ａの環状摩擦材５０との対向面のセットブロック１６およびその周辺に対応する周方向部分のうち、フロントカバー２２の回転方向後方部分に環状摩擦材５０の内周側から外周側へ向けて形成され、ロックアップ係合側油室４２からロックアップ解放側油室５８への作動油の流通を可能とするものである。そのため、ロックアップクラッチ６０のスリップ時において油流通溝６４に作動油が流通することにより、フロントカバー２２のうちの発熱量が最も大きい部分が冷却されるので、ロックアップクラッチ６０のスリップ時における環状摩擦材５０の温度上昇を効果的に抑制することができる。ここで、クラッチ締結時の締結力を確保するためには上記油流通溝６４の大きさが制限されることとなるが、摩擦面に対する油流通溝６４の面積割合の上限が決まっているときには、フロントカバー２２のうちの発熱量が比較的大きい部分に集中的に油流通溝６４が設けられる場合は、上記発熱量が比較的大きい部分以外にも油流通溝６４が設けられる場合と比較して、より効果的に環状摩擦材５０の温度上昇を抑制することができる。このようにしてフロントカバー２２のうちの発熱量が大きい部分の温度上昇が抑制されることにより、環状摩擦材５０の温度が所定のスリップ禁止温度に到達し難くなり、ロックアップクラッチ６０のフレックスロックアップ制御領域およびフレックススタート制御領域をより拡大することができるため、車両燃費を向上させることができる。
【実施例２】
【００４７】
次に、本発明の他の実施例について説明する。なお、以下の実施例の説明において、実施例相互に重複する部分については、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００４８】
図５は、本発明の他の実施例のトルクコンバータ７０の一部を拡大して示す断面図であり、実施例１における図３に相当するものである。そして図６は、図５のVI矢視部のフロントカバー７２、セットブロック１６、および環状摩擦材７４を示す図であって、実施例１における図４に相当するものである。フロントカバー７２は、実施例１のフロントカバー２２と比較して、油流通溝６４が形成されていない点以外は同じ構成である。図５に示すように、環状摩擦材７４は、フロントカバー７２の底壁部７２ａのクラッチピストン４０との対向面のうち、セットブロック１６に対応する径方向位置に貼り付けられている。この環状摩擦材７４は、たとえばセルロースに樹脂を含浸させた材料など、熱伝導率の小さい材料で構成されている。
【００４９】
そして、図６に示すように、環状摩擦材７４は、セットブロック１６およびその周辺に対応する周方向部分のうち、図中に矢印ａで示すフロントカバー２２の回転方向の後方部分に局所的に径方向に拡大されて形成された径方向拡大部７４ａを有している。本実施例の温度上昇抑制手段７６は、その環状摩擦材７４の径方向拡大部７４ａにより構成されている。本実施例では、軸心Ｃ１まわりに等間隔で６つ設けられたセットブロック１６に対応して、径方向拡大部７４ａが軸心Ｃ１まわりに等間隔で６つ設けられている。これら径方向拡大部７４ａによって、環状摩擦材７４のうち、ロックアップクラッチ６０のスリップ時に発熱量が最も大きくなろうとする周方向部分の摩擦面積が大きくされており、その周方向部分の発熱が抑制されるようになっている。
【００５０】
本実施例のロックアップクラッチ付トルクコンバータ７０は、フロントカバー２２のうちのセットブロック（連結部材）１６が固設された部分およびその周辺部分の温度上昇を抑制するための温度上昇抑制手段６２として環状摩擦材７４の径方向拡大部７４ａを備えている。この径方向拡大部７４ａは、環状摩擦材７４のうち、セットブロック１６およびその周辺に対応する周方向部分のフロントカバー２２の回転方向後方部分が局所的に径方向に拡大されて形成されたものである。そのため、ロックアップクラッチ６０のスリップ時に発熱量が最も大きくなろうとする周方向部分の摩擦面積が大きくされ、その周方向部分の発熱が抑制されるので、環状摩擦材５０の製造コストを抑えつつもロックアップクラッチ６０のスリップ時における環状摩擦材７４の温度上昇を効果的に抑制することができる。それゆえに、実施例１と同様に、車両燃費を向上させることができる。
【実施例３】
【００５１】
図７は、本発明の他の実施例のトルクコンバータ８０のうち、フロントカバー８２およびセットブロック１６を示す図であって、実施例１における図２に相当するものである。フロントカバー８２は、実施例１のフロントカバー２２と比較して、油流通溝６４が形成されていない点以外は同じ形状のものである。
【００５２】
図７に示すように、フロントカバー８２には、その底壁部８２ａのセットブロック１６の周辺部分のうち、図中に矢印ａで示すフロントカバー２２の回転方向の後方部分に一端部が接合されると共に、他端部がそのフロントカバー８２のうちの上記セットブロック１６の周辺部分以外に接合された熱伝導部材８４が設けられている。この熱伝導部材８４は、鉄鋼製のフロントカバー８２よりも大きい熱伝導率を有する部材であって、グラファイトシートから成るものである。そして、熱伝導部材８４とフロントカバー８２との接合は、スポット溶接により為されている。本実施例の温度上昇抑制手段８６は、上記熱伝導部材８４により構成されている。本実施例では、軸心Ｃ１まわりに等間隔で６つ設けられたセットブロック１６に対応して、熱伝導部材８４が軸心Ｃ１まわりに等間隔で６つ設けられている。これら熱伝導部材８４は、フロントカバー２２のうち、ロックアップクラッチ６０のスリップ時に発熱量が最も大きくなる部分の熱をセットブロック１６の周辺部分以外へ逃がすためのものとして機能する。
【００５３】
本実施例のロックアップクラッチ付トルクコンバータ８０は、フロントカバー２２のうちのセットブロック（連結部材）１６が固設された部分およびその周辺部分の温度上昇を抑制するための温度上昇抑制手段８６として熱伝導部材８４を備えている。この熱伝導部材８４は、フロントカバー８２の底壁部８２ａのうち、セットブロック１６の周辺部分のフロントカバー２２の回転方向後方部分に一端部が接合されると共に、他端部がそのフロントカバー８２のうちの上記セットブロック１６の周辺部分以外に接合されたものである。そのため、ロックアップクラッチ６０のスリップ時においてフロントカバー８２の発熱量が最も大きい部分の熱がセットブロック１６の周辺部分以外へ逃がされるので、ロックアップクラッチ６０のスリップ時における環状摩擦材５０の温度上昇を効果的に抑制することができる。それゆえに、実施例１と同様に、車両燃費を向上させることができる。
【００５４】
また、本実施例のロックアップクラッチ付トルクコンバータ８０によれば、熱伝導部材８４は、鉄鋼製のフロントカバー８２よりも大きい熱伝導率を有するグラファイトシートから成るものであることから、ロックアップクラッチ６０のスリップ時に発熱量が大きい周方向部分の熱が積極的に他へ逃がされるので、ロックアップクラッチ６０のスリップ時における環状摩擦材５０の温度上昇をより一層効果的に抑制することができる。
【実施例４】
【００５５】
図８は、本発明の他の実施例のトルクコンバータ９０を示す断面図であり、実施例１における図１に相当するものである。フロントカバー９２は、実施例１のフロントカバー２２と比較して、油流通溝６４が形成されていない点以外は同じ形状のものである。本実施例のトルクコンバータ９０は、フロントカバー９２のうちのセットブロック１６の周辺部分の温度が予め定められた所定の高温状態となった場合には、ロックアップクラッチ６０のスリップ係合を停止させる温度上昇抑制手段９４を備えている。以下、この温度上昇抑制手段９４について詳しく説明する。
【００５６】
図９は、図８のIX矢視部のフロントカバー９２およびセットブロック１６を示す図であり、実施例１における図２に相当するものである。フロントカバー９２には、図９に示すように、セットブロック１６の周辺部分のうち、図９中に矢印ａで示すフロントカバー９２の回転方向の後方部分に接着され、図８に示すように、その回転方向後方部分の温度が例えば予め２００度程度に設定されたスリップ禁止温度以上となることに対応した波長または強度の光Ｌを自己発光する光トランジスタ（光出力部材）９６が設けられている。また、図８に示すように、トルクコンバータ９０を収容するハウジング９８の内周面には、上記光トランジスタ９６が発した光Ｌを検出する光センサ１００が設けられている。
【００５７】
光トランジスタ９６が発した光Ｌを光センサ１００が検出した場合には、そのことを表す信号が電子制御装置１０２に供給される。この電子制御装置１０２は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、および入出力インターフェースなどから成る所謂マイクロコンピュータを含んで構成されており、ロックアップ制御手段１０４および前記温度上昇抑制手段９４を機能的に備えている。上記ロックアップ制御手段１０４は、トルクコンバータ９０が搭載される車両の運転状態が所定の運転状態になったときに、その運転状態に応じてロックアップ制御、フレックスロックアップ制御、およびフレックススタート制御をそれぞれ実行するものである。なお、車両の運転状態が上記各種制御が実施される運転状態であるか否かは、アクセル開度および車速に応じてロックアップ制御領域、フレックスロックアップ制御領域、およびフレックススタート制御領域が予め設定されたマップからアクセル開度および車速に基づいて判断される。
【００５８】
温度上昇抑制手段９４は、光センサ１００が光トランジスタ９６の発した光Ｌを検出した場合には、ロックアップクラッチ６０のスリップ係合を停止させるものである。すなわち、温度上昇抑制手段９４は、フロントカバー９２のセットブロック１６の周辺部分のうち、フロントカバー９２の回転方向後方部分の温度が例えば予め２００度程度に設定されたスリップ禁止温度以上となった場合には、ロックアップクラッチ６０のスリップ係合を停止させて摩擦熱の発生を抑えることにより、フロントカバー９２および環状摩擦材５０の温度上昇を抑制するものである。
【００５９】
ここで、本実施例のスリップ制御作動領域、すなわちフレックスロックアップ制御領域およびフレックススタート制御領域は、従来と比べて拡大して設定されているが、車両の運転状態がスリップ制御作動領域に対応する運転状態であると判断されている場合であっても、温度上昇抑制手段９４によりロックアップクラッチ６０のスリップ係合を停止させることが判定されたときには、フレックスロックアップ制御およびフレックススタート制御が停止させられるように構成されている。
【００６０】
図１０は、電子制御装置１０２の信号処理によって実行される制御作動の要部を説明するフローチャートであって、例えば、数ｍｓｅｃ乃至数十ｍｓｅｃ程度の極めて短いサイクルタイムで繰り返し実行される。
【００６１】
図１０において、ロックアップ制御手段１０４に対応するステップ（以下、「ステップ」を省略する）Ｓ１では、車両の運転状態がフレックスロックアップ制御領域またはフレックススタート制御領域に対応する運転状態であるか否かが判定される。
【００６２】
上記Ｓ１の判定が否定された場合には、Ｓ１以下が繰り返し実行されるが、上記Ｓ１の判定が肯定された場合には、ロックアップ制御手段１０４に対応するＳ２において、ロックアップクラッチ６０をスリップ係合させるフレックスロックアップ制御またはフレックススタート制御が実行される。
【００６３】
次いで、温度上昇抑制手段９４に対応するＳ３において、光センサ１００が光トランジスタ９６の発した光Ｌを検出したか否かが判定される。
【００６４】
上記Ｓ３の判定が否定された場合には、Ｓ１以下が繰り返し実行されるが、上記Ｓ３の判定が肯定された場合には、温度上昇抑制手段９４に対応するＳ４において、Ｓ２において実行開始されたフレックスロックアップ制御またはフレックススタート制御が停止させられて、本ルーチンが終了させられる。
【００６５】
本実施例のロックアップクラッチ付トルクコンバータ９０によれば、フロントカバー９２のセットブロック１６の周辺部分のうち、フロントカバー９２の回転方向後方部分に接着され、その回転方向後方部分の温度が例えば予め２００度程度に設定されたスリップ禁止温度以上となることに対応した波長または強度の光Ｌを自己発光する光トランジスタ（光出力部材）９６と、その光トランジスタ９６が発した光Ｌを検出する光センサ１００と、その光センサ１００が上記光トランジスタ９６が発した光Ｌを検出した場合には、ロックアップクラッチ６０のスリップ係合を停止させる温度上昇抑制手段９４とを備えることから、予め実験的に求められた関係から例えば車速およびアクセル開度等に基づいて環状摩擦材５０の温度が予測され、その予測温度が所定のスリップ禁止温度以上となった場合にロックアップクラッチ６０のスリップ係合が停止させられる場合と比較して、より精度よく環状摩擦材５０の温度を把握することができ、安全性を考慮してロックアップクラッチ６０のスリップ制御作動領域を小さめに設定する必要がないので、ロックアップクラッチ６０のスリップ制御作動領域をより拡大することができ、車両燃費を向上させることができる。
【００６６】
以上、本発明の一実施例を図面を参照して詳細に説明したが、本発明はこの実施例に限定されるものではなく、別の態様でも実施され得る。
【００６７】
例えば、実施例１において、油流通溝６４は、フロントカバー２２のセットブロック１６およびその周辺に対応する周方向部分のうち、フロントカバー２２の回転方向後方部分に設けられていたが、必ずしも上記回転方向後方部分に設けられなくてもよい。フロントカバー２２のセットブロック１６およびその周辺に対応する周方向部分の少なくとも一部に設けられれば一応の効果が得られる。
【００６８】
また、実施例２において、径方向拡大部７４ａは、フロントカバー７２のセットブロック１６およびその周辺に対応する周方向部分のうち、フロントカバー７２の回転方向後方部分に設けられていたが、必ずしも上記回転方向後方部分に設けられなくてもよい。フロントカバー７２のセットブロック１６およびその周辺に対応する周方向部分の少なくとも一部に設けられれば一応の効果が得られる。
【００６９】
また、実施例３において、熱伝導部材８４は、フロントカバー８２のセットブロック１６およびその周辺に対応する周方向部分のうち、フロントカバー８２の回転方向後方部分の熱を他へ逃がすように構成されていたが、必ずしも上記回転方向後方部分の熱を他へ逃がすように構成されなくてもよい。フロントカバー８２のセットブロック１６およびその周辺に対応する周方向部分の一部の熱が他へ逃がされるように構成されれば一応の効果が得られる。
【００７０】
また、実施例４では、光出力部材として、セットブロック１６の周辺部分のうちの回転方向後方部分の温度が所定のスリップ禁止温度以上となることに対応した波長または強度の光Ｌを自己発光する光トランジスタ９６が設けられていたが、これに限らず、例えば、所定の光源からの照射光を上記光Ｌに対応する反射光として出力する光出力部材が設けられてもよい。
【００７１】
なお、上述したのはあくまでも一実施形態であり、その他一々例示はしないが、本発明は、その主旨を逸脱しない範囲で当業者の知識に基づいて種々変更、改良を加えた態様で実施することができる。
【符号の説明】
【００７２】
１０，７０，８０，９０：ロックアップクラッチ付トルクコンバータ
１６：セットブロック（連結部材）
２０：クランク軸（出力回転部材）
２２：フロントカバー
２８：タービンランナ
４０：クラッチピストン
４２：ロックアップ係合側油室
５０：環状摩擦材
５８：ロックアップ解放側油室
６０：ロックアップクラッチ
６２，７６，８６，９４：温度上昇抑制手段
６４：油流通溝
７４ａ：径方向拡大部
８４：熱伝導部材
９６：光トランジスタ（光出力部材）
１００：光センサ
【図１】
2012013206.tif 000003
【図２】
2012013206.tif 000004
【図３】
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【図４】
2012013206.tif 000006
【図５】
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【図６】
2012013206.tif 000008
【図７】
2012013206.tif 000009
【図８】
2012013206.tif 000010
【図９】
2012013206.tif 000011
【図１０】
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