JPH04347046A - ロックアップクラッチ付き流体伝動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は自動車等の車両の駆動伝
達系に組込まれるロックアップクラッチ付き流体伝動装
置に係り、特にロックアップクラッチの係合面に関する
。

【０００２】

【従来の技術】一般に、流体を介して内燃機関等の動力
を伝達するトルクコンバータやフルードカップリング等
の流体伝動装置は、機械継ぎ手に比べ捩じり振動やショ
ックの吸収作用に優れているが、反面、駆動側回転数と
従動側回転数が近づくと伝達効率が低下するといった欠
点を有している。そこで、上記欠点に対処すべく伝達効
率が低下する回転域では駆動側と従動側とを機械的に直
結させたいわゆるロックアップクラッチ付きの流体伝動
装置が実用化されており、特に、自動車の自動変速機に
用いられるトルクコンバータでは、燃費改善を主眼とし
てロックアップクラッチ付きトルクコンバータを採用す
る傾向が強くなってきている。

【０００３】従来この種のロックアップクラッチを備え
たトルクコンバータとしては、例えば実開昭６０−１５
６２５９号公報に記載されたものがあり、図４のように
示される。図４において、流体伝動装置１００内の作動
油中に浸漬されたロックアップピストン１０１はピスト
ン前後の油圧差（図中油圧Ｐ１とＰ２の差）に応じてク
ラッチハブ１０２の外周面を軸方向に摺動し、上記油圧
差が極めて大きくなる時、すなわち、ロックアップの選
択によりＰ２がドレンされた時は、コンバータカバー１
０４の内側に取り付けられたクラッチフェーシング１０
３がロックアップピストン１０１と摩擦係合して、コン
バータカバー１０４と一体に回転する。このクラッチフ
ェーシング１０３の回転は、トーションダンパ１０５に
より係合ショックやエンジンのトルク変動等が吸収され
たあと、クラッチハブ１０２を介して変速装置の入力軸
に伝達される。すなわち、コンバータカバー１０４のク
ラッチフェーシング１０３とロックアップピストン１０
１との係合により、コンバータカバー１０４とタービン
ランナ１０７との機械的な直結が達成されて、ポンプイ
ンペラ１０６とタービンランナ１０７とのスリップによ
る伝達効率のロスがなくなり、伝達効率が高められ、燃
費の向上が図られる。

【０００４】

【解決したい課題】しかしながら、このような従来のロ
ックアップクラッチ付き流体伝動装置にあっては、ロッ
クアップ作動時におけるロックアップピストン１０１へ
の油圧荷重によって、ロックアップピストン１０１に応
力変形が生じ、この変形により、ロックアップピストン
１０１とクラッチフェーシング１０３との係合時、その
係合面の面圧が不均一になって、クラッチフェーシング
１０３の偏摩耗が生じる虞があるといった問題があった
。このことを詳述すると、ロックアップ作動時、すなわ
ち、油圧によりロックアップピストン１０１をコンバー
タカバー１０４側にクラッチハブ１０２の外周面を摺動
させ移動させる時に、図５の矢印で示すようなロックア
ップピストン１０１とタービンランナ１０７との間の油
圧Ｐ１とコンバータカバー１０４とロックアップピスト
ン１０１との間の油圧Ｐ２との差であるＰ１−Ｐ２の油
圧荷重が加わることとなる。この荷重分布に応じてロッ
クアップピストン１０１が撓み、コンバータカバー１０
４にロックアップピストン１０１の外周側から先に係合
する。これにより、クラッチフエーシング１０３の面圧
が外周側が大きくなり、クラッチフエーシング１０３の
偏摩耗が生じる虞がある。本発明は上述した問題を解決
する為になされたもので、本発明が解決したい課題は摩
擦係合面の面圧の変位量を小さくすることによって、ク
ラッチフェーシングの偏摩耗の発生を防止する。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は上述した課題を
解決する為に、以下の手段をとる。ポンプインペラとタ
ービンランナとがハウジング内に収容されており、ポン
プインペラと一体に連結されている部材に対して、ライ
ニング要素を介して係合される円盤状のロックアップク
ラッチ盤を有するロックアップクラッチ付き流体伝動装
置において、前記ライニング要素は前記ロックアップク
ラッチ盤又はポンプインペラと一体に連結されている部
材のどちらか一方に結合されると共に、その結合部近傍
の外周部において、ライニング要素あるいは係合面の外
周側に曲面を設ける。

【０００６】

【作用】ロックアップ作動時、ロックアップ油圧により
ロックアップクラッチ盤がポンプインペラと一体に連結
されている部材に押圧される時、外周側の押圧荷重が大
きい為、ロックアップクラッチ盤の外周側がポンプイン
ペラと一体に連結されている部材の方向に撓む。そこで
、ロックアップクラッチ盤又はポンプインペラに一体に
連結されている部材のライニング要素が設けられた方の
係合面に予め曲面が設けられている為、ライニング要素
を介したロックアップクラッチ盤とポンプインペラと一
体に連結されている部材との係合が、ほぼ均一の押圧荷
重で係合することができる。

【０００７】

【実施例】以下本発明の第１の実施例を図１及び図２に
基づいて説明する。図１において、１は入力軸であり、
図には示されてないエンジンによって図１の左方より見
て時計方向に回転駆動されるようになっている。入力軸
１にはフロントカバー３が連結され、入力軸１と一体に
回転するようになっている。フロントカバー３はその周
縁部にてポンプインペラ５の周縁部と接続されている。 ポンプインペラ５は入力軸１と同心の中空軸６によって
支持されており、該中空軸６は油圧ポンプ７を駆動する
ようになっている。中空軸６はトルクコンバータハウジ
ンク８によって固定支持されたスリーブ９の周りにあっ
て、軸受要素１０を介してハウジング８のハブ部８ａよ
り回転式に支持されている。

【０００８】中空軸６の内部を通ってこれと同心に出力
軸１１が配置されている。出力軸１１には、フロントカ
バー３とポンプインペラ５によって形成された流体室内
にポンプインペラ５に対向して配置されたタービンラン
ナ１３が、ハブ１４を介してトルク伝達関係に接続され
ている。ポンプインペラ５とタービンランナ１３の間に
は、タービンランナ１３よりポンプインペラ５へ還流す
る流体を案内するステータ１５が設けられており、該ス
テータ１５はワンウェイクラッチ１６を介してスリーブ
９により支持されている。

【０００９】ハブ１４にはその外周部に円筒状外周面１
４ａが形成されており、該円筒状外周面１４ａには流体
室１２内に配置された環状のロックアップクラッチ盤１
８の内周に沿って設けられた円筒状内周面１８ａが摺動
且つ回動可能に係合している。ハブ１４の円筒状外周面
１４ａには環状溝２０が形成されており、該環状溝２０
内にはシールリング２１が嵌込まれ、ハブ１４の円筒状
外周面１４ａとロックアップクラッチ盤１８の円筒状内
周面１８ａの間の密封性を保持する作用を行っている。 ロックアップクラッチ盤１８の外周部にはピストン状外
周面１８ｄが形成されており、該ピストン状外周面１８
ｄにはフロントカバー３の周縁部に形成された円筒状内
周面３ａに近接して配置されている。かくしてロックア
ップクラッチ盤１８はハブ１４の円筒状外周面１４ａと
フロントカバー３の円筒状内周面３ａとの間に配設され
た環状のシリンダ内に摺動するピストンを構成している
。ロックアップクラッチ盤１８はその一方の端面１８ｂ
にてフロントカバー３の内端面３ｂに対向し、他方の端
面１８ｃに所定の油圧を及ぼされるとき前記内端面３ｂ
に押付けられ、ライニング要素２４を介して摩擦的に係
合する。

【００１０】ハブ１４には更にピン２５によってディス
ク要素２６が固定されている。このディスク要素２６の
周縁部にはこれに対向して環状のディスク要素２７が配
置されており、これら二つのディスク要素２６，２７は
その周縁に沿って隔置されたピン２８により互いに連結
されている。これらディスク要素２６と２７との間には
、更に他の一つの環状のディスク要素２９がディスク要
素２６，２７並びにこれらを連結するピン２８に対し相
対的に回転可能に配置されている。ディスク要素２９は
その外周部にてロックアップクラッチ盤１８の外周部と
特にトルク伝達関係に連結されている。ディスク要素２
６，２７とディスク要素２９の間には、それらの周縁に
沿って隔置された複数個の圧縮コイルバネ３０が設けら
れている。

【００１１】ロックアップクラッチ盤１８とフロントカ
バーの内端面３ｂとの環状係合面を図２に示すと、ライ
ニング要素２４と接合するロックアップクラッチ盤１８
の内端面１８ｂはライニング要素２４との間隙が外周側
及び内周側に向かうに従い大きくなるような曲面とされ
ている。次に作用を説明する。図１に示すロックアップ
クラッチ付き流体伝動装置において、ロックアップクラ
ッチが作動されるべき時には、油路３２を経て油圧が供
給され、該油圧はステータの根元部より流体室１２へ向
けて導入される。これによってロックアップクラッチ盤
１８はフロントカバー３の内端面へ向けて押圧されライ
ニング要素２４を介してフロントカバー３と摩擦的に係
合する。この時、実際にはロックアップクラッチ盤１８
はその端面１８ｂの外周側に油圧が大きくかかり不均一
に油圧が及ぼされる。従って、ロックアップ作動時は、
ロックアップクラッチ盤１８に及ぼす油圧は外周側が大
きい為、ロックアップクラッチ盤１８の外周側がフロン
トカバー３の方向、すなわち、ロックアップクラッチ盤
１８が軸線に対し直交する線を含む仮想平面に対しフロ
ントカバー側に撓む。

【００１２】この時、ライニング要素２４を介したロッ
クアップクラッチ盤１８とフロントカバー３との係合面
でのロックアップクラッチ盤１８の外周側に曲面を設け
ていることより、ライニング要素２４が撓んで係合面全
域に密に接触する。この為、係合面の全域に実質的にほ
ぼ均一な押圧応力が生じ、偏摩耗が防止できる。そして
、ロックアップ作動後、すなわちロックアップクラッチ
係合後は、ロックアップクラッチ盤１８にかかる油圧荷
重が一定となる。ロックアップクラッチ盤１８とフロン
トカバー３との係合面を支点として、ロックアップクラ
ッチ盤１８の内周側はハブ１４の摺動面を摺動する。 その為、上記支点を支持点としてロックアップクラッチ
盤１８の内周側がフロントカバー３の方向に撓む。この
時、ロックアップクラッチ盤１８の係合面の内周側にも
曲面を設けていることより、ライニング要素２４が撓ん
で係合面全域に密に接触する。この為、係合後も係合面
の全域に実質的に均一な押圧力が生じ、偏摩耗が防止で
きる。すなわち、係合時及び係合後においても係合面に
は均一な押圧力を生じることができ、ライニング要素２
４の偏摩耗を防止でき、耐久性の向上が図れる。又、面
圧を均一化していることより、ライニング要素２４の有
効半径が確保でき最大伝達トルク容量を確保できる。更
に、面圧の均一化により高い面圧の発生を抑えることが
できる為、静摩擦係数μ０　と動摩擦係数μＤ　との差
が小さくでき、ライニング要素２４の係合時の自励振動
が抑制でき、ジャダーの発生が防止できる。

【００１３】そして、トルクは入力軸１よりフロントカ
バー３、ロックアップクラッチ盤１８、ディスク要素２
９、圧縮コイルばね３０、ディスク要素２６及び２７、
ハブ１４を経て出力軸１１へ機械的に伝達される。かか
るトルク伝達の過程においてトルクが急激に増大すると
、圧縮コイルばね３０が一時的に大きく圧縮され、トル
クの急激な増大を吸収してトルクの伝達に衝撃的変化が
生ずることを防止する緩衝作用を行う。油圧が油路３３
を経て供給され、これより油圧が出力軸１１内に形成さ
れた溝３４により室３５、ワッシャ３６の溝３７を経て
フロントカバー３とクラッチディスク１８の間に供給さ
れる時には、ロックアップクラッチ盤１８はフロントカ
バー３より離れる方向へ駆動され、該ロックアップクラ
ッチ盤１８とライニング要素２４の間の係合が解放され
、入力軸１より出力軸１１への回転動力の伝達は、ポン
プインペラ５、タービンランナ１３、ステータ１５より
なる流体伝動装置を経て行われる。

【００１４】図３は本発明の第２の実施例を示す。図３
の第２の実施例は、ロックアップクラッチ盤１８とフロ
ントカバーの内端面３ｂとの環状係合面を示す。上述し
た第１の実施例と相違する点は、ライニング要素２４と
接合するフロントカバー３の内端面３ｂとライニング要
素２４との間隙が外周側及び内周側に向かうに従い大き
くなるような曲面を設けている。ライニング要素２４に
は係合時にライニング要素２４をロックアップクラッチ
１８に引きずられたり、つれ回ったりするのを防止する
バネ４１が設けられている。その他の構造は、上述の第
１の実施例と同じであり、同一又は相当部分には同一の
符号を付して示した。尚、この第２の実施例も第１の実
施例と同様の作用、効果を得ることができる。

【００１５】以上、本発明を図示した特定の実施例につ
いて説明したが、本発明はかかる実施例に限定されるも
のではなく、本発明の範囲内にて、その他種々の実施例
が可能なものである。例えば、上述した第２の実施例の
ライニング要素２４の引きずり、つれ回りを防止するバ
ネ４１は、第１の実施例にも適用することができる。 又、上述の各実施例では、フロントカバー３又はロック
アップクラッチ盤１８の係合面に曲面を設けているが、
ライニング要素に曲面を設けてもよい。

【００１６】

【発明の効果】ロックアップ作動時、ロックアップクラ
ッチ盤が不均一な油圧荷重で押圧され、応力変形を起こ
しても、ライニング要素を介したロックアップクラッチ
盤とポンプインペラと一体に連結されている部材との係
合は少なくともその一つが曲面修正されている為、均一
の押圧荷重で係合することができる。その為、ライニン
グ要素の偏摩耗を防止でき、ライニング要素の耐久性が
向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】　　本発明の第１実施例を示すロックアップク
ラッチ付き流体伝動装置の断面図。

【図２】　　ロックアップクラッチ盤の第１実施例を示
す断面図。

【図３】　　ロックアップクラッチ盤の第２実施例を示
す断面図。

【図４】　　従来のロックアップクラッチ付き流体伝動
装置

【図５】　　ロックアップクラッチ盤に加えられる油圧
の荷重分布

【符号の説明】

３・・・フロントカバー ５・・・ポンプインペラ ８・・・ハウジング １３・・・タービンランナ １８・・・ロックアップクラッチ盤 ２４・・・ライニング要素

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　ポンプインペラとタービンランナとが
   ハウジング内に収容されており、ポンプインペラと一体
   に連結されている部材に対して、ライニング要素を介し
   て係合される円盤状のロックアップクラッチ盤を有する
   ロックアップクラッチ付き流体伝動装置において、前記
   ライニング要素は前記ロックアップクラッチ盤又はポン
   プインペラと一体に連結されている部材のどちらか一方
   に結合されると共に、その結合部近傍の外周部において
   、ライニング要素あるいは係合面の外周側に曲面が設け
   られていることを特徴とするロックアップクラッチ付き
   流体伝動装置。