JPH025945B2 - - Google Patents

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JPH025945B2
JPH025945B2 JP56024740A JP2474081A JPH025945B2 JP H025945 B2 JPH025945 B2 JP H025945B2 JP 56024740 A JP56024740 A JP 56024740A JP 2474081 A JP2474081 A JP 2474081A JP H025945 B2 JPH025945 B2 JP H025945B2
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JP
Japan
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friction
engagement
disk
friction material
friction surface
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Jiro Motomura
Kazuaki Watanabe
Seiichi Nishikawa
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Aisin AW Co Ltd
Toyota Motor Corp
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Aisin AW Co Ltd
Toyota Motor Corp
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    • F16H45/00—Combinations of fluid gearings for conveying rotary motion with couplings or clutches 
    • F16H45/02—Combinations of fluid gearings for conveying rotary motion with couplings or clutches  with mechanical clutches for bridging a fluid gearing of the hydrokinetic type
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16H2045/0273—Combinations of fluid gearings for conveying rotary motion with couplings or clutches  with mechanical clutches for bridging a fluid gearing of the hydrokinetic type characterised by the type of the friction surface of the lock-up clutch
    • F16H2045/0289—Details of friction surfaces of the lock-up clutch
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16H45/02—Combinations of fluid gearings for conveying rotary motion with couplings or clutches  with mechanical clutches for bridging a fluid gearing of the hydrokinetic type
    • F16H2045/0273—Combinations of fluid gearings for conveying rotary motion with couplings or clutches  with mechanical clutches for bridging a fluid gearing of the hydrokinetic type characterised by the type of the friction surface of the lock-up clutch
    • F16H2045/0294—Single disk type lock-up clutch, i.e. using a single disc engaged between friction members

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  • Hydraulic Clutches, Magnetic Clutches, Fluid Clutches, And Fluid Joints (AREA)
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は作動流体による背圧で係合または解放
される摩擦係合装置に関する。
[従来技術] 従来流体式トルクコンバータの直結クラツチな
ど円環盤状の第1の摩擦面であるフロントカバー
内壁面と、直結クラツチデイスクと、摩擦材とで
構成される流体式摩擦係合装置では、係合後デイ
スクが背圧により多少変形することが知られてい
る。
また摩擦材は、係合開始時には大きな滑りに対
処するため大きい動摩擦係数と、摩擦熱による焼
損防止のため高い耐熱性、大きな熱容量または熱
の放出効率を具えることが望ましく、係合完了時
には伝達トルク容量を大きくするため、大きい静
止摩擦係数と耐面圧強度とが要求とされる。
[発明が解決しようとする問題点] しかし、かかる係合開始時と係合完了後に要求
される摩擦材の特性は通常相反するものであり、
従来摩擦材は単一素材で形成されていたため、デ
イスクと摩擦材との間で摩耗を生じ、摩擦材の耐
久性が低下し、また摩擦材の摩耗、剥離が発生す
るとその一部が油圧回路内に流入してバルブステ
イツク等の問題が起こり、最悪の場合には車両が
走行不能になる恐れがある。
そこで本発明は前記係合開始時(または係合作
動中)と、係合完了時とに要求される摩擦材の特
性を確実に満たすことのできる摩擦材を具え、上
記問題点を解消するとともに、信頼性、係合性、
耐久性を向上させ、伝達トルク容量が大きくでき
る流体式摩擦係合装置の提供にある。
[問題点を解決するための手段] 本発明は上記問題を解決するために、円環盤状
の第1の摩擦面と、該第1の摩擦面と同軸的に配
され、作動流体の背圧により該第1の摩擦面に着
脱自在に係合される第2の摩擦面と、該第2の摩
擦面を有する円盤状の摩擦係合デイスクと、前記
第1または第2の摩擦面に介在させた摩擦材とか
らなり、第1の摩擦面とデイスクとは解放時に相
対的に回転し、係合後は背圧によりデイスクが変
形する流体式摩擦係合装置において、前記第1お
よび第2の摩擦面間には解放時の間隙が外周方向
に向かつて狭くなる円環状の狭小部を形成してな
り、前記摩擦材は、係合開始時に作用する摩擦面
に設けられた動摩擦係数が大きく且つ熱容量の大
きい第1の摩擦材と、係合完了時に作用する摩擦
面に設けられた静摩擦係数が大きく且つ耐面圧強
度の大きい第2の摩擦材とからなり、該第2の摩
擦材を前記第1の摩擦材の内側部に設けてなるこ
とを特徴とするものであります。
[作用および発明の効果] 本発明の摩擦係合装置によれば、前記第1およ
び第2の摩擦面間には解放時の間隙が外周方向に
向かつて狭くなる円環状の狭小部を形成してな
り、前記摩擦材は、係合開始時に作用する摩擦面
に設けられた動摩擦係数が大きく且つ熱容量の大
きい第1の摩擦材と、係合完了時に作用する摩擦
面に設けられた静摩擦係数が大きく且つ耐面圧強
度の大きい第2の摩擦材とからなり、該第2の摩
擦材を前記第1の摩擦材の内側部に設けているの
で、摩擦係合デイスクの係合開始時(または係合
作動中)には、その外周部が第1の摩擦材と接触
し、第1の摩擦材の動摩擦係数が大きいので、伝
達トルクの増大および係合性が向上すると共に、
第1の摩擦材の熱容量が大きいので耐熱性、耐久
性が向上する。さらに、摩擦係合デイスクの係合
完了後は、該デイスクの背圧により該デイスクが
変形し、第2の摩擦面が第2の摩擦材と接触し第
2の摩擦材に高い面圧が加わるが、第2の摩擦材
は、静摩擦係数が大きく且つ耐面圧強度が大きい
ため、耐久性に優れると共に大きな伝達トルク容
量が得られる。従つて、係合開始時(または係合
作動中)と、係合完了時とに要求される摩擦材の
特性を確実に満たし、流体式摩擦係合装置の信頼
性、係合性、耐久性を向上させ、伝達トルク容量
を大きくできるという効果を有する。
[実施例] つぎに本発明を図に示す一実施例に基づき説明
する。
第1図は直結クラツチ付流体式トルクコンバー
タを示し、1はエンジン出力軸(図示せず)とト
ルクコンバータTのポンプインペラシエル2とを
連結するとともにトルクコンバータTの前部外壁
を構成するフロントカバー、3はトルクコンバー
タTの出力軸、4は該出力軸3にスプライン嵌合
されたタービンハブ、41は該タービンハブ4に
取り付けられたタービンランナ、42は前記ター
ビンハブ4の前面に取り付けられたセンターリン
グ、5は前記タービンランナ41とともに前記タ
ービンハブ4に連結され直結クラツチの緩衝機構
を構成するクツシヨンプレート、51は該クツシ
ヨンプレート5の外周部に周設されたダンパース
プリング、6は外縁部が前記ダンパースプリング
51を介してクツシヨンプレート5に軸方向の移
動自在であるとともに回転方向に係合され、内縁
部は前記センターリング42に摺動自在に外嵌さ
れた直結クラツチデイスク、7はフロントカバー
1が直結クラツチデイスク6と摩擦係合する円環
盤状の第1の摩擦面11と該第1の摩擦面11と
対応する直結クラツチデイスク6の第2の摩擦面
61との間に介在させて摩擦材であり、本実施例
ではフロントカバー1の第1の摩擦面11に嵌着
されている。前記直結クラツチデイスク6の第2
の摩擦面61は、半径の増大にともないフロント
カバー1の方向に突出するよう形成され、前記第
1の摩擦面11と第2の摩擦面61との直結クラ
ツチ解放時の間隙Bは、第2図に示す如く外方に
行くに従つて狭くなつている。摩擦材7は第1の
摩擦面11の外側部に接着された放熱効率が良く
動摩擦係数の大きい第1の摩擦材71と第1の摩
擦面11の内側部に接着された静摩擦係数が大き
く且つ耐面圧強度の大きい第2の摩擦材72とか
らなる。
摩擦材は繊維(石綿、綿、剛性繊維、ガラス繊
維等)に充填材(けい藻土等)及びμ調整材(カ
シユーナツツ穀樹脂、重晶石等)を含ませた紙状
摩擦物質に樹脂接合材の溶液を含浸させて、つい
でこの樹脂接合材を硬化して製造され、同摩擦係
数はこれら各成分の混合量の調節で大きくでき、
静摩擦係数はμ調整材(カシユーナツツ穀樹脂、
重晶石等)を加えて大きくする。また熱容量(耐
熱性)の増大は、石綿の量の増大と気孔率の増大
(空間に作動油が浸透し気化熱として熱を吸収し
耐熱性が増大する。)によりなされ、耐面圧強度
の増大は樹脂接合材を多くして空間(気孔率)を
少なくし、繊維を多くすることによりなされる。
このトルクコンバータ直結クラツチは、油圧制
御回路(図示せず)によりトルクコンバータTの
作動油が矢印Aの如くタービン側からフロントカ
バー1と直結クラツチデイスク6との間隙及び出
力軸3に形成された中心穴31を経て排油溝(図
示せず)に流れるよう操作されたとき、直結クラ
ツチデイスク6がタービン側から受ける油圧と、
フロントカバー1側から受ける油圧との差圧でフ
ロントカバー1の方向に動かされ、摩擦材7を介
して第1及び第2の摩擦面とが係合される。係合
開始時には、直結クラツチデイスク6は第3図に
示す如く、まず外周部61が第1の摩擦材71と
接触する。この状態でフロントカバー1と出力軸
3との間に回転速度差があるので、摺動し摩擦熱
を生じながら徐々に伝達トルクの増大がなされ
る。この係合動作において第1の摩擦材71は動
摩擦係数が大きいので、伝達トルクの増大及びフ
ロントカバー1と出力軸3との回転速度の同期化
が早く、直結クラツチの係合が円滑になされる。
また第1の摩擦材71は熱容量乃至は放熱効率が
大きく耐熱性に優れるので、焼損が少なく耐久性
が大きい。
直結クラツチデイスク6は更にフロントカバー
1側に動かされて該フロントカバー1に圧接され
直結クラツチの係合は完了するが、係合完了後は
直結クラツチデイスク6の背圧により、第4図に
示す如く中心側部がフロントカバー1の方向に膨
出するよう変形し、第2の摩擦面の中心側部62
と第2の摩擦材72とが接触し、該第2の摩擦材
72に高い面圧が加わる。この状態において第2
の摩擦材72は高い耐面圧性を有し且つ静摩擦係
数が大きいので、耐久性に優れるとともに大きな
伝達トルク容量が得られる。
なおクラツチの解放時における第1及び第2の
摩擦面の間隙に狭小部分を形成するためには、フ
ロントカバー1を直結クラツチデイスク6側に突
出させてもよく、また摩擦材は直結クラツチデイ
スク6に接着される等他の方法で第1及び第2の
摩擦面間に保持されていてもよい。更に本発明の
摩擦係合装置は、上記直結クラツチの他、ブレー
キなど他の摩擦係合装置にも適用できる。
以上の如く本発明の摩擦係合装置は、摩擦材を
動摩擦係数が大きく且つ熱容量または放熱効率の
大きい第の摩擦材と、静摩擦係数が大きく且つ耐
面強度の高い第2の摩擦材との適切な組み合せで
構成しているので、摩擦係合性に優れ、耐久性が
大きく、且つトルク伝達容量の大きい摩擦係合装
置が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例にかかる直結クラツ
チを備えた流体式トルクコンバータの断面図、第
2図、第3図、第4図はその一部拡大図である。 (図中)1……フロントカバー、2……ポンプ
インペラシエル、3……トルクコンバータTの出
力軸、4……タービンハブ、5……クツシヨンプ
レート、6……直結クラツチデイスク、7……摩
擦材、11……円環盤状の第1の摩擦面、31…
…中心穴、42……センターリング、51……ダ
ンパースプリング、61……第2の摩擦面、71
……第1の摩擦材、72……第2の摩擦材。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 円環盤状の第1の摩擦面と、 該第1の摩擦面と同軸的に配され、作動流体の
    背圧により該第1の摩擦面に着脱自在に係合され
    る第2の摩擦面と、 該第2の摩擦面を有する円盤状の摩擦係合デイ
    スクと、 前記第1または第2の摩擦面に介在させた摩擦
    材とからなり、第1の摩擦面とデイスクとは解放
    時に相対的に回転し、係合後は背圧によりデイス
    クが変形する流体式摩擦係合装置において、 前記第1および第2の摩擦面間には解放時の間
    隙が外周方向に向かつて狭くなる円環状の狭小部
    を形成してなり、 前記摩擦材は、係合開始時に作用する摩擦面に
    設けられた動摩擦係数が大きく且つ熱容量の大き
    い第1の摩擦材と、係合完了時に作用する摩擦面
    に設けられた静摩擦係数が大きく且つ耐面圧強度
    の大きい第2の摩擦材とからなり、該第2の摩擦
    材を前記第1の摩擦材の内側部に設けてなる。 ことを特徴とする流体式摩擦係合装置。 2 第1の摩擦面は流体式トルクコンバータのフ
    ロントカバー内壁面であり、摩擦係合デイスクは
    直結クラツチデイスクであることを特徴とする特
    許請求の範囲第1項記載の流体的摩擦係合装置。 3 直結クラツチデイスクの第2の摩擦面は、半
    径方向に向かつてフロントカバー内壁面方向に突
    出し、第1および第2の摩擦面間の解放時の間隙
    は外周方向に向かつて狭くなるようにしたことを
    特徴とする特許請求の範囲第2項記載の流体式摩
    擦係合装置。
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JPS57140920A JPS57140920A (en) 1982-08-31
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