(57)【要約】【課題】多板式のロックアップクラッチを備えたトルクコンバータにおいて、クラッチの引き摺りを抑制できるトルクコンバータを提供する。【解決手段】ピストン４８とそのピストン４８と隣り合う第１ディスク３８とが接合されることで、第１ディスク３８および第２ディスク４８の間の隙間が確保され、引き摺りが抑制される。また、油溝５８の開口面積Ａよりも、クラッチハブ３６と第１ディスク３８との隙間で形成される開口６２の開口面積Ｂが小さいため、油溝５８に積極的に油が流れ、第１ディスク３８および第２ディスク４４が油によって係合側に押されることが一層抑制される。さらに、油が積極的に油溝５８を通ることで、ピストン４８に接合された第１ディスク３８の冷却性が向上する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
クラッチハブに嵌合するフェーシングが備えられた複数枚のクラッチディスクと、該クラッチディスクを押圧するためのピストンとを、含んで構成される多板式のロックアップクラッチを備えたトルクコンバータにおいて、
前記ピストンと隣り合う前記クラッチディスクが、該ピストンに接合され、
該接合されたクラッチディスクと前記ピストンとの間には、径方向に連通する油溝が形成され、
前記油溝の開口面積よりも、前記クラッチハブと前記クラッチディスクとの隙間で形成される開口の開口面積が小さい
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、多板式の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ものである。
【背景技術】
【０００２】
多板式のロックアップクラッチを備えたトルクコンバータが知られている。特許文献１の多板ロックアップクラッチ付トルクコンバータがそれである。特許文献１には、フェーシングとピストンとの間に油を通すための連通溝部がフェーシングに形成されている構造が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平７−１４５８５８号公報
【特許文献２】特開２００９−５２３２１９号公報
【特許文献３】特開２００５−２６４９６１号公報
【特許文献４】特開平２−１０２９６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、フェーシングの冷却のために、フェーシングとピストンとの間を流れる油の油量を増加させると、増加した油によって、フェーシングが備えられたクラッチディスクがロックアップクラッチの係合する方向に押し付けられ、クラッチの引き摺りが意図せず生じる虞があった。
【０００５】
本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、多板式のロックアップクラッチを備えたトルクコンバータにおいて、クラッチの引き摺りを抑制できる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】
【０００６】
第１発明の要旨とするところは、(a)クラッチハブに嵌合するフェーシングが備えられた複数枚のクラッチディスクと、そのクラッチディスクを押圧するためのピストンとを、含んで構成される多板式のロックアップクラッチを備えたトルクコンバータにおいて、(b)前記ピストンと隣り合う前記クラッチディスクは、そのピストンに接合され、(c)その接合されたクラッチディスクと前記ピストンとの間には、径方向に連通する油溝が形成され、(d)前記油溝の開口面積よりも、前記クラッチハブと前記クラッチディスクとの隙間で形成される開口の開口面積が小さいことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
第１発明のトルクコンバータによれば、ピストンとそのピストンと隣り合うクラッチディスクとが接合されることで、クラッチディスク間の隙間が確保され、引き摺りが抑制される。また、油溝の開口面積よりも、クラッチハブとクラッチディスクとの隙間で形成される開口の開口面積が小さいため、油溝に積極的に油が流れ、クラッチディスクが油によって係合側に押されることが一層抑制される。さらに、油が積極的に油溝を通ることで、ピストンに接合されたクラッチディスクの冷却性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明が適用されたトルクコンバータの断面図である。
【図２】図１のロックアップクラッチの構造を簡略的に示す断面図である。
【図３】図２のピストンの径方向外側すなわち第１ディスクが接合される部位の形状を示す斜視図である。
【図４】本発明の他の実施例であるトルクコンバータ内に備えられるロックアップクラッチを構成するピストンの斜視図である。
【図５】本発明のさらに他の実施例であるトルクコンバータに備えられるロックアップクラッチの断面図である。
【図６】図５のピストンに形成される油溝の形状を示す図である。
【図７】本発明のさらに他の実施例であるトルクコンバータに備えられるロックアップクラッチの断面図である。
【図８】図７のピストンおよびクラッチドラムの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。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】
【００１０】
図１は、本発明が適用されたトルクコンバータ２０の断面図である。トルクコンバータ２０は、相互に溶接されたフロントカバー３４およびリヤカバー３５と、リヤカバー３５の内側に固定された複数のポンプ羽根２０ｆとを有し、図示しないエンジンのクランク軸と動力伝達可能に連結され、軸線ＲＣ回りに回転するように配設されたポンプ翼車（入力部材）２０ｐと、リヤカバー３５に対向し、変速機入力軸３０に動力伝達可能に連結されたタービン翼車（出力部材）２０ｔとを備えている。また、トルクコンバータ２０は、後述する制御油室２０ｄ内にロックアップ係合圧（制御油圧）ＰＬｕｐＯＮ（ｋＰａ）が供給されることによってポンプ翼車２０ｐとタービン翼車２０ｔとの間を直結するロックアップクラッチ３２を備えている。このように、トルクコンバータ２０は、図示しないエンジンと自動変速機との間の動力伝達経路に設けられた、ロックアップクラッチ３２付車両用流体式伝動装置として機能している。
【００１１】
ロックアップクラッチ３２は、油圧式の多板摩擦クラッチであり、そのロックアップクラッチ３２には、ポンプ翼車２０ｐと一体的に連結されたフロントカバー３４に溶接によって固定されたクラッチハブ３６と、クラッチハブ３６の外周に形成された外周スプライン歯３６ａに軸線ＲＣ回りに相対回転不能且つ軸線ＲＣ方向の移動可能にスプライン嵌合された複数枚（本実施例では３枚）の環状の第１ディスク３８と、トルクコンバータ２０内に設けられたダンパ装置４０を介して変速機入力軸３０およびタービン翼車２０ｔに動力伝達可能に連結されたクラッチドラム４２と、クラッチドラム４２の内周に形成された内周スプライン歯４２ａに軸線ＲＣ回りに相対回転不能且つ軸線ＲＣ方向の移動可能にスプライン嵌合されるとともに、複数枚の第１ディスク３８との間に配設された複数枚（本実施例では２枚）の環状の第２ディスク４４と、フロントカバー３４の内周部３４ａに固定され変速機入力軸３０のフロントカバー３４側の端部を軸線ＲＣ回りに回転可能に支持するハブ部材４６に軸線ＲＣ方向の移動可能に支持され、フロントカバー３４に対向するように配設された環状のピストン４８と、ハブ部材４６に位置固定で支持され、ピストン４８のフロントカバー３４側とは反対側にピストン４８に対向するように配設された環状の固定部材５０と、軸線ＲＣ方向でピストン４８とフロントカバー３４との間に設けられ、ピストン４８を軸線ＲＣ方向において固定部材５０側に付勢する、すなわちピストン４８を軸線ＲＣ方向において第１ディスク３８および第２ディスク４４から離間させる方向に付勢するリターンスプリング５２と、が備えられている。第１ディスク３８および第２ディスク４４には、それぞれ摩擦材として機能するフェーシング５３が貼り付けられている。なお、第１ディスク３８が、本発明のクラッチディスクに対応している。
【００１２】
トルクコンバータ２０には、フロントカバー３４およびリヤカバー３５内に設けられ、図示しないオイルポンプから出力された油が供給される作動油供給ポート２０ａ、および作動油供給ポート２０ａから供給された油を流出させる作動油流出ポート２０ｂを有する主油室（トルクコンバータ油室）２０ｃが形成されている。また、トルクコンバータ２０の主油室２０ｃ内には、ロックアップクラッチ３２と、ロックアップクラッチ３２を係合させるためのすなわちロックアップクラッチ３２の第１ディスク３８および第２ディスク４４を押圧するピストン４８をフロントカバー３４側へ付勢するためのロックアップ係合圧ＰＬｕｐＯＮが供給される制御油室２０ｄと、ロックアップクラッチ３２を解放させるためのすなわちピストン４８をフロントカバー３４側とは反対側へ付勢するためのトルクコンバータイン圧ＰＴＣｉｎ（ｋＰａ）が供給されるフロント側油室２０ｅと、フロント側油室２０ｅと連通しフロント側油室２０ｅからの油で満たされてその油を作動油流出ポート２０ｂから流出させるリヤ側油室２０ｇとが設けられている。なお、上記制御油室２０ｄはピストン４８と固定部材５０との間に形成された油密な空間であり、上記フロント側油室２０ｅはピストン４８とフロントカバー３４との間に形成された空間であり、上記リヤ側油室２０ｇは主油室２０ｃにおいて制御油室２０ｄおよびフロント側油室２０ｅを除く空間である。
【００１３】
トルクコンバータ２０では、例えば制御油室２０ｄに供給される油圧すなわちロックアップオン圧ＰＬｕｐＯＮ（ｋＰａ）が比較的大きく、フロント側油室２０ｅの油圧すなわちトルクコンバータイン圧ＰＴＣｉｎ（ｋＰａ）が比較的小さくなることにより、ピストン４８が付勢されてフロントカバー３４側に移動させられると、ピストン４８によって第１ディスク３８および第２ディスク４４が押圧されてクラッチハブ３６に連結されたポンプ翼車２０ｐとクラッチドラム４２に連結されたタービン翼車２０ｔとが一体回転する。このとき、ロックアップクラッチ２０が係合状態となる。
【００１４】
また、制御油室２０ｄのロックアップオン圧ＰＬｕｐＯＮ（ｋＰａ）が比較的小さく、フロント側油室２０ｅのトルクコンバータイン圧ＰＴＣｉｎ（ｋＰａ）が比較的大きくなることにより、ピストン４８が実線に示すように第１ディスク３８から離間した位置に移動させられると、クラッチハブ３６に連結されたポンプ翼車２０ｐとクラッチドラム４２に連結されたタービン翼車２０ｔとが相対回転する。このとき、ロックアップクラッチ２０が解放状態（非係合状態）となる。
【００１５】
作動油供給ポート２０ａからトルクコンバータ２０内に流入する油は、変速機入力軸３０内に形成されている油路５４、およびハブ部材４６に形成されている油路５５を経由して供給される。作動油供給ポート２０ａから流入した油は、フロント側油室２０ｅを通り、ロックアップクラッチ３２を通過してリヤ側油室２０ｇを通って作動油流出ポート２０ｂから排出される。このようにして、油がトルクコンバータ２０内を循環する。
【００１６】
ところで、油は、ロックアップクラッチ３２を径方向内側から径方向外側に向かって通過する。このとき、ロックアップクラッチ３２が解放状態にあっても、油の流れによって第１ディスク３８および第２ディスク４４がロックアップクラッチ２０の係合側に押し付けられて引き摺りが発生する可能性がある。これを防止するため、本実施例では、ピストン４８と軸線ＲＣ方向で隣り合う第１ディスク３８が、ピストン４８に接合されている。
【００１７】
図２は、ロックアップクラッチ３２の構造を簡略的に示す断面図である。ロックアップクラッチ３２は、フロントカバー３４に固定されて軸線ＲＣ回りに回転する円筒状のクラッチハブ３６と、クラッチハブ３６の外周スプライン歯３６ａにスプライン嵌合されている円板状の複数枚（本実施例では３枚）の第１ディスク３８と、クラッチハブ３６よりも径方向外側に配置され、軸線ＲＣ回りに回転可能な円筒状のクラッチドラム４２と、クラッチドラム４２の内周スプライン歯４２ａにスプライン嵌合されている円板状の複数枚（本実施例では２枚）の第２ディスク４４と、第１ディスク３８および第２ディスク４４を押圧するピストン４８とを含んで構成されている。
【００１８】
第１ディスク３８は、クラッチハブ３６にスプライン嵌合されることで、クラッチハブ３６に対して相対回転不能（ガタ分の相対回転は許容される）、且つ、クラッチハブ３６に対して軸線ＲＣ方向への相対移動可能とされている。第２ディスク４４は、クラッチドラム４２にスプライン嵌合されることで、クラッチドラム４２に対して相対回転不能（ガタ分の相対回転は許容される）、且つ、クラッチドラム４２に対して軸線ＲＣ方向への相対移動可能とされている。第１ディスク３８および第２ディスク４４には、それぞれ摩擦材として機能するフェーシング５３が接着等で貼り付けられている。フロントカバー３４には、第２ディスク４４に隣接する環状部材５６が固定されている。
【００１９】
ピストン４８と第１ディスク３８とは、軸線ＲＣ方向で隣接しており、ピストン４８とそのピストン４８と隣接する第１ディスク３８とが溶接等で接合されている。図３は、ピストン４８の径方向外側すなわち第１ディスク３８が接合される部位の形状を示す斜視図である。なお、図３にあっては、ピストン４８の周方向の一部のみが示されているが、実際には周方向で連続している。
【００２０】
図３に示すピストン４８の接触面４８ａが第１ディスク３８に接触した状態で、斜線で示す接合部５７に第１ディスク３８が溶接等で接合される。この第１ディスク３８が接合される接合部５７は、周方向で複数箇所形成されている。また、接合部５７から周方向で離れた位置に、径方向に切り欠かれた油溝５８が形成されている。この油溝５８は、周方向で等角度間隔に複数箇所（例えば３箇所）形成されている。
【００２１】
この油溝５８によって、ピストン４８とそのピストン４８に接合される第１ディスク３８との間が、径方向に連通される。また、油溝５８によって形成されるピストン４８と第１ディスク３８との間の開口６０の開口面積Ａ（全ての油溝５８の合算値）、すなわち油溝５８に流入する油の流入面積Ａは、クラッチハブ３６と第１ディスク３８との間の隙間によって形成される開口６２の開口面積Ｂよりも大きく（Ａ＞Ｂ）なるように設定されている。
【００２２】
上記のようにピストン４８と第１ディスク３８とが接合されることで、ピストン４８に接合される第１ディスク３８が、ロックアップクラッチ３２の非係合状態において、軸線ＲＣ方向でロックアップクラッチ３２が係合する方向に移動することがない。これより、第１ディスク３８と第２ディスク４４との間に軸線ＲＣ方向の隙間が確保されることで、油の流れによって、第１ディスク３８および第２ディスク４４がロックアップクラッチ３２の係合する方向に押されることも抑制され、第１ディスク３８と第２ディスク４４との間で発生する引き摺りが抑制される。よって、引き摺りが抑制されることにより、燃費を向上させることができる。また、第１ディスク３８と第２ディスク４４との間で隙間が確保されることで、油が第１ディスク３８と第２ディスク４４との間に油が流入しても、第１ディスク３８と第２ディスク４４とがロックアップクラッチ３２の係合する方向に押されることを抑制しつつ、油によって第１ディスク３８および第２ディスク４４が冷却される。よって、第１ディスク３８および第２ディスク４４の耐久性を向上させることができる。
【００２３】
また、ピストン４８と第１ディスク３８とが接合されることで、これらが一体的に回転するため、結果として、ピストン４８とクラッチハブ３６とが一体的に回転する。従来では、ピストン４８とクラッチハブ３６との相対回転を抑制するための回り止めが別途設けられていたが、本実施例では、この回り止めを別途設ける必要がなくなる。
【００２４】
また、ピストン４８に油溝５８が形成されることで、ロックアップクラッチ３２が係合状態にあっても、油が油溝５８を通ってロックアップクラッチ３２を通過するため、トルクコンバータ２０内を循環する油の油量を多くして冷却性を向上することもできる。また、油が積極的に油溝５８を流れることで、油の流れによって発生する、ピストン４８、第１ディスク３８、ピストン４８と第１ディスク３８との接合部５７を変形させる力が低減される。また、ロックアップクラッチ３２の非係合状態において、油が第１ディスク３８および第２ディスク４４を係合側に押す力も抑制されるため、第１ディスク３８および第２ディスク４４がロックアップクラッチ３２の係合側に寄せられることも抑制される。よって、ロックアップクラッチ３２の非係合時やロックアップクラッチ３２のオンオフの切替過渡期において、ロックアップクラッチ３２の制御性や応答性が向上することから、ロックアップクラッチ３２の係合領域およびフレックスロックアップ領域を拡大して燃費を向上することもできる。
【００２５】
上述のように、本実施例によれば、ピストン４８とそのピストン４８と隣り合う第１ディスク３８とが接合されることで、第１ディスク３８および第２ディスク４８の間の隙間が確保され、引き摺りが抑制される。また、油溝５８の開口面積Ａよりも、クラッチハブ３６と第１ディスク３８との隙間で形成される開口６２の開口面積Ｂが小さいため、油溝５８に積極的に油が流れ、第１ディスク３８および第２ディスク４４が油によって係合側に押されることが一層抑制される。さらに、油が積極的に油溝５８を通ることで、ピストン４８に接合された第１ディスク３８の冷却性が向上する。
【００２６】
つぎに、本発明の他の実施例を説明する。なお、以下の説明において前述の実施例と共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。
【実施例２】
【００２７】
図４は、本発明の他の実施例であるトルクコンバータ６８内に備えられるロックアップクラッチ７０を構成するピストン７２の斜視図であり、前述の実施例の図３に対応している。本実施例のピストン７２にあっては、ピストン７２に形成される油溝７４の中心線Ｄが、軸線ＲＣを中心として径方向に伸びる直線Ｅに対して所定の角度だけ傾斜させられている。具体的には、径方向外側に向かうほど、ピストン４８の回転方向（すなわちエンジンの回転方向）に対して反対方向に向かって傾斜されている。
【００２８】
上記のように、ピストン７２に形成される油溝７４が、回転方向に傾斜されることで、ピストン７２が回転した際に、油が油溝７４の傾斜に沿って押し出されるようにして径方向外側に排出される。よって、油溝７４を流れる油の流れが促進されることから、油の流れによって生じる、第１ディスク３８および第２ディスク４４をロックアップクラッチ７０の係合側に押す力が一層抑制される。このように、本実施例では、油溝７４を通る油の流れが促進されることで、前述した実施例の効果を一層得やすくなる。
【実施例３】
【００２９】
図５は、本発明のさらに他の実施例であるトルクコンバータ７８に備えられるロックアップクラッチ８０の断面図である。本実施例のクラッチドラム８２には、径方向外側から見てピストン８４に形成される油溝８６と重なる位置に、孔８８が形成されている。図６は、図５のピストン８４に形成される油溝８６の形状を示している。図６に示すように、油溝８６が、径方向の内側から外側に向かって絞られることで開口面積が狭められている。
【００３０】
上記油溝８６が絞られることで、径方向外側に向かうほど油の流速が上昇し、油が油溝８６に引き込まれ易くなる。さらに、油溝８６を通過した油は、クラッチドラム８２の孔８８を通ってクラッチドラム８２の外周側に流出するため、油が一層引き込まれ易くなる。このように、油溝８６を流れる油の流れが促進されることで、油の流れによって生じる、第１ディスク３８および第２ディスク４４をロックアップクラッチ８０の係合側に押す力が一層抑制される。このように、本実施例では、油溝８６を通る油の流れが促進されることで、前述した実施例の効果を一層得やすくなる。
【実施例４】
【００３１】
図７は、本発明のさらに他の実施例であるトルクコンバータ８９に備えられるロックアップクラッチ９０の断面図である。本実施例のロックアップクラッチ９０にあっては、ピストン９２とクラッチドラム９４との間に形成されている隙間Ｌ１が、ピストン９２に接合される第１ディスク３８とクラッチドラム９４との間に形成される隙間Ｌ２よりも大きくされている。隙間Ｌ１は、クラッチドラム９４の内径の寸法とピストン９２の外径の寸法との径差に対応する。隙間Ｌ２は、クラッチドラム９４の内径の寸法と第１ディスク３８の外径の寸法との径差に対応する。
【００３２】
図８は、ピストン９２およびクラッチドラム９４の斜視図である。なお、図８にあっては、ピストン９２およびクラッチドラム９４ともに、周方向の一部のみ示されている。図８に示すように、ピストン９２に形成されている油溝９６には、その外周側において曲面Ｒが形成されている。この曲面Ｒは、油溝９６が径方向外側に向かうほどピストン９２の回転方向に対して反対方向に向かうように形成されている。
【００３３】
上記のように構成されることで、油溝９６を流れる油は、隙間Ｌ１から積極的に排出されるため、油が第１ディスク３８および第２ディスク４４をロックアップクラッチ２０の係合側に押す力が一層抑制される。また、ロックアップクラッチ９０の非係合状態において、ピストン９２とクラッチドラム９４との間で回転速度差が生じることから、曲面Ｒにおいて油の剪断抵抗が生じ、油が排出されやすくなる。このように、本実施例では、油溝９６を通る油の流れが促進されることで、前述した実施例の効果を一層得やすくなる。
【００３４】
以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。
【００３５】
例えば、前述の実施例では、ピストン４８と第１ディスク３８とが溶接で接合されているとしたが、必ずしも溶接に限定されない。例えば、接着やロウ付けなど、ピストン４８と第１ディスク３８とが接合される範囲において適宜適用される。
【００３６】
なお、上述したのはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。
【符号の説明】
【００３７】
２０、６８、７８、８９：トルクコンバータ
３２、７０、８０、９０：ロックアップクラッチ
３６：クラッチハブ
３８：第１ディスク（クラッチディスク）
４８、７２、８４、９２：ピストン
５３：フェーシング
５８、７４、８６、９６：油溝
【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】
2017187121.tif 000008
【図７】
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【図８】
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