JPH0579559A - ロツクアツプ付流体継手 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 スリップロックアップと完全ロックアップと
を共に行なうロックアップ付流体継手において、低油温
条件下でのスリップロックアップ制御時に短時間で制御
に入りながらジャダーの発生を確実に防止すること。 【構成】 入出力軸間に摩擦ロックアップクラッチ９と
径対向ウェーブ粘性継手１０（粘性継手）とを並列配置
で設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、スリップロックアップ
と完全ロックアップとを共に行なうロックアップ付流体
継手に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ロックアップ付トルクコンバータ
としては、例えば、実開昭６３−３７８５９号公報に記
載されているように、摩擦ロックアップクラッチのみを
有するものが一般的に知られている。

【０００３】そして、この摩擦ロックアップクラッチの
締結圧を制御することで所定の走行領域でロックアップ
ショック低減や音振性能の向上等を目的として半クラッ
チ状態とするスリップロックアップ制御を行なうものが
知られている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のロックアップ付流体継手にあっては、摩擦ロックア
ップクラッチのみにより完全ロックアップやスリップロ
ックアップを行なうようにしている為、油温が低い状態
でのスリップロックアップ時には、図１２に示すよう
に、相対滑り回転速度ｖが大きいほどクラッチフェーシ
ングの摩擦係数μが低下するという負の勾配特性とな
る。

【０００５】この結果、エンジン始動直後等で油温が低
いとμ−ｖ特性が悪化して相対滑り回転速度が高い領域
では摩擦係数μが大幅に低下し、クラッチ伝達トルクが
上がらずジャダーが出てしまう（SAE PAPER 900810の第
８ページ参照）。そして、この問題を解決しない限り、
燃費を良くするため始動してからスリップロックアップ
制御に入るまでの時間を短縮すればジャダーによるロッ
クアップショックが発生するし、ロックアップショック
を抑えるには始動してからスリップロックアップ制御に
入るまでの時間を短縮することができない。

【０００６】本発明は、上記のような問題に着目してな
されたもので、スリップロックアップと完全ロックアッ
プとを共に行なうロックアップ付流体継手において、低
油温条件下でのスリップロックアップ制御時に短時間で
制御に入りながらジャダーの発生を確実に防止すること
を課題とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本発明のロックアップ付流体継手では、入出力軸間に摩
擦ロックアップクラッチと粘性継手とを並列配置で設け
た。

【０００８】即ち、入力軸に連結されるポンプインペラ
と、出力軸に連結されるタービンランナと、前記入力軸
と出力軸とを直結することが可能な位置に設けられる摩
擦ロックアップクラッチと、前記摩擦ロックアップクラ
ッチとは並列配置で設けられ、摩擦ロックアップクラッ
チのスリップロックアップ時に相対滑り回転速度に応じ
て粘性伝達トルクを発生する粘性継手とを備えているこ
とを特徴とする。

【０００９】

【作用】スリップロックアップ時、摩擦ロックアップク
ラッチの相対滑り回転速度に対する摩擦係数特性は、相
対滑り回転速度が大きくなるに従って摩擦係数が低下す
る負の勾配を持つ特性を示す。

【００１０】一方、粘性継手の相対滑り回転速度に対す
る粘性伝達トルク特性は、相対滑り回転速度が大きくな
るに従って粘性伝達トルクが上昇する正の勾配を持つ粘
性継手特有の特性を示す。

【００１１】ここで、摩擦ロックアップクラッチの摩擦
係数は、クラッチ伝達トルクに比例するものである為、
スリップロックアップ時におけるトータル伝達トルク特
性は、両者を合わせた特性、つまり、相対滑り回転速度
の変化に対して伝達トルク変化幅の小さい正の勾配を持
つ特性を示す。

【００１２】従って、エンジン始動直後等で油温が低い
場合でも十分にクラッチ伝達トルクが上昇し、エンジン
を始動してからスリップロックアップ制御に入るまでの
時間を短縮したとしてもジャダーによるロックアップシ
ョックの発生が防止される。

【００１３】完全ロックアップ時には、摩擦ロックアッ
プクラッチが完全に締結し、入出力軸の相対回転が全く
無くなり一体に回転する状態を示し、入力トルクも摩擦
ロックアップクラッチを介して出力軸へと伝達され、伝
達トルクロスが無くなる。

【００１４】この時、粘性継手では、入出力軸間に相対
回転が無いことで伝達トルクの発生は無い。

【００１５】

【実施例】

（第１実施例）まず、構成を説明する。

【００１６】図１は本発明第１実施例のロックアップ付
トルクコンバータ（ロックアップ付流体継手の一例）を
示す上半分断面図、図２は径対向ウェーブ粘性継手を示
す図１のＡ−Ａ断面図である。

【００１７】第１実施例のロックアップ付トルクコンバ
ータＴ１は、図１に示すように、図外のエンジンクラン
クシャフト（入力軸に相当）にコンバータカバー１を介
して連結されるポンプインペラ２と、トランスミッショ
ン入力軸３（出力軸に相当）にタービンハブ４を介して
連結されるタービンランナ５と、前記ポンプインペラ２
とタービンランナ５の内径位置に配置され、ポンプケー
ス６に対してワンウェイクラッチ７を介して設けられる
ステータ８と、前記コンバータカバー１とタービンハブ
４との間に軸方向移動可能に設けられる摩擦ロックアッ
プクラッチ９と、該摩擦ロックアップクラッチ９とは並
列配置で設けられ、摩擦ロックアップクラッチ９のスリ
ップロックアップ時に相対滑り回転速度に応じて粘性伝
達トルクを発生する径対向ウェーブ粘性継手１０（粘性
継手に相当）とを備えている。

【００１８】前記コンバータカバー１とポンプインペラ
シェル２ａとで囲まれる油室は、前記摩擦ロックアップ
クラッチ９によってコンバータ油室２０とロックアップ
油室２１とに画成され、ロックアップ油室のドレーン制
御によりスリップロックアップや完全ロックアップを達
成するようにしている。

【００１９】前記摩擦ロックアップクラッチ９の外周部
には、コンバータカバー１と対向する位置にクラッチフ
ェーシング９ａが貼着され、その少し上部位置に冷却油
孔９ｂが設けられている。また、摩擦ロックアップクラ
ッチ９とタービンハブ４との間には回転トルク変動を吸
収するトーションスプリング２２が介装されている。

【００２０】前記径対向ウェーブ粘性継手１０は、図２
に示すように、摩擦ロックアップクラッチ９の上部を軸
方向に折り曲げた折曲部の上面に周方向に対して波形に
形成されたウェーブ突起部１０ａと、このウェーブ突起
部１０ａの近接する対向面であるカバー内面１０ｂによ
り構成されていて、ウェーブ突起部１０ａとコンバータ
カバー１とが相対滑り回転する時、相対滑り回転速度に
応じて剪断力による粘性伝達トルクが発生するように構
成されている。

【００２１】次に、作用を説明する。

【００２２】（イ）スリップロックアップ時 例えば、非ロックアップ状態から完全ロックアップ状態
へ以降する時、ロックアップショックを低減する目的
で、ロックアップ油室２０の油圧制御によりコンバータ
カバー１と摩擦ロックアップクラッチ９の滑りを許すス
リップロックアップ制御が行なわれる。

【００２３】このスリップロックアップ時、相対滑り回
転速度ｖに対するクラッチフェーシング９ａの摩擦係数
μの特性は、図３の点線特性に示すように、相対滑り回
転速度ｖが大きくなるに従って摩擦係数μが低下する負
の勾配を持つ特性を示す。

【００２４】一方、相対滑り回転速度ｖに対する径対向
ウェーブ粘性継手１０の粘性伝達トルクの特性は、図３
の細線特性に示すように、相対滑り回転速度ｖが大きく
なるに従って粘性伝達トルクが上昇する正の勾配を持つ
粘性継手特有の特性を示す。

【００２５】ここで、クラッチフェーシング１０ａの摩
擦係数μは、同じ締結力を与えた場合、摩擦係数μの大
きさに応じた伝達トルクが発生するというように、クラ
ッチ伝達トルクに比例するものである為、スリップロッ
クアップ時におけるトータル伝達トルクの特性は、摩擦
ロックアップクラッチ特性と粘性継手特性とを合わせた
特性、つまり、図３の太線特性に示すように、相対滑り
回転速度ｖの変化に対して伝達トルク変化幅の小さい正
の勾配を持つ特性を示す。

【００２６】従って、摩擦ロックアップクラッチ９のみ
の場合、エンジン始動直後等で油温が低いとμ−ｖ特性
が悪化して相対滑り回転速度ｖが高い領域では摩擦係数
μが大幅に低下し、クラッチ伝達トルクが上がらずジャ
ダーが出てしまうが、摩擦ロックアップクラッチ９と径
対向ウェーブ粘性継手１０とを並列配置し、図３に示す
ように、正の勾配を持つトータル伝達トルク特性を得る
ことで、エンジン始動直後等で油温が低い場合でも十分
にクラッチ伝達トルクが上昇し、エンジンを始動してか
らスリップロックアップ制御に入るまでの時間を短縮し
たとしてもジャダーによるロックアップショックの発生
が防止される。

【００２７】（ロ）完全ロックアップ時 例えば、スリップロックアップ状態から完全ロックアッ
プ状態に入った場合、コンバータカバー１に対し摩擦ロ
ックアップクラッチ９が完全に締結し、両者１，９の相
対回転が全く無くなり一体に回転する状態を示し、入力
トルクもコンバータカバー１から摩擦ロックアップクラ
ッチ９を介してタービンハブ４及びトランスミッション
入力軸３へと伝達され、伝達トルクロスが無くなる。

【００２８】この時、径対向ウェーブ粘性継手１０で
は、コンバータカバー１と摩擦ロックアップクラッチ９
との相対回転が無いことで伝達トルクの発生は無い。

【００２９】以上説明してきたように第１実施例のロッ
クアップ付トルクコンバータＴ１にあっては、下記に列
挙する効果を発揮する。

【００３０】（１）スリップロックアップと完全ロック
アップとを共に行なうロックアップ付トルクコンバータ
Ｔ１において、図外のクランクシャフトとトランスミッ
ション入力軸３との間に摩擦ロックアップクラッチ９と
径対向ウェーブ粘性継手１０とを並列配置で設けた為、
低油温条件下でのスリップロックアップ制御時に短時間
で制御に入りながらジャダーの発生を確実に防止するこ
とができる。

【００３１】（２）径対向ウェーブ粘性継手１０は、コ
ンバータカバー１と摩擦ロックアップクラッチ９とを利
用して両者１，９の対向位置に設け、コンバータ封入油
をそのまま粘性流体として用いる構成とした為、独立構
造の粘性継手を摩擦ロックアップクラッチ９と並列位置
関係で設ける場合に比べ構成的に簡単でコスト的にも有
利であるし、既存のロックアップ付トルクコンバータへ
の適用も容易である。

【００３２】（３）粘性継手として摩擦ロックアップク
ラッチ９のストロークによってクリアランスの変化が無
い径対向ウェーブ粘性継手１０とした為、クラッチフェ
ーシング９ａの摩耗量にかかわらず常に一定の粘性伝達
トルク特性を確保することができる。

【００３３】（第２実施例）図４は本発明第２実施例の
ロックアップ付トルクコンバータを示す上半分断面図、
図５は同心多板粘性継手を示す図４のＢ−Ｂ断面図であ
る。

【００３４】この第２実施例のロックアップ付トルクコ
ンバータＴ２は、粘性継手として、図４及び図５に示す
ように、コンバータカバー１に所定の間隔を介して設け
られたカバー側同心突条１１ａと、摩擦ロックアップク
ラッチ９に設けられ、隣接するカバー側同心突条１１ａ
の間の位置に配置されたクラッチ側同心突条１１ｂとに
よって構成された同心多板粘性継手１１を用いた例であ
る。

【００３５】尚、他の構成は第１実施例と同様であるの
で、対応する構成に同一符号を付して説明を省略する。

【００３６】作用効果としては、粘性継手を他の構造に
置き換えただけであり、第１実施例で述べた（１），
（２）の効果を得ることができる。

【００３７】（第３実施例）図６は本発明第３実施例の
ロックアップ付トルクコンバータを示す上半分断面図、
図７は軸対向ウェーブ粘性継手を示す図６のＣ方向矢視
図である。

【００３８】この第３実施例のロックアップ付トルクコ
ンバータＴ３は、粘性継手として、図６及び図７に示す
ように、コンバータカバー１に形成したカバー側ウェー
ブ突起部１２ａと、該カバー側ウェーブ突起部１２ａに
対向する位置の摩擦ロックアップクラッチ９側に形成し
たクラッチ側ウェーブ突起部１２ｂとによって構成され
た軸対向ウェーブ粘性継手１２を用いた例である。

【００３９】尚、他の構成は第１実施例と同様であるの
で、対応する構成に同一符号を付して説明を省略する。

【００４０】作用効果としては、粘性継手を他の構造に
置き換えただけであり、第１実施例で述べた（１），
（２）の効果を得ることができる。

【００４１】（第４実施例）図８は本発明第４実施例の
ロックアップ付トルクコンバータを示す上半分断面図、
図９の（イ）は回転翼型粘性継手のコンバ−タカバー側
の翼を示す図で、図９の（ロ）は回転翼型粘性継手のク
ラッチ側の翼を示す図である。

【００４２】この第４実施例のロックアップ付トルクコ
ンバータＴ４は、粘性継手として、図８及び図９に示す
ように、コンバ−タカバー１に設けたカバー側翼１３ａ
と、該カバー側翼１３ａの外周位置に配置されるように
摩擦ロックアップクラッチ９側に形成したクラッチ側翼
１３ｂとによって構成された翼回転翼型粘性継手１３を
用いた例である。

【００４３】尚、他の構成は第１実施例と同様であるの
で、対応する構成に同一符号を付して説明を省略する。

【００４４】作用効果としては、粘性継手を他の構造に
置き換えただけであり、第１実施例で述べた（１），
（２）の効果を得ることができる。

【００４５】（第５実施例）図１０は本発明第５実施例
のロックアップ付トルクコンバータを示す上半分断面
図、図１１は偏心内接ギア型粘性継手を示す図１０のＤ
−Ｄ断面図である。

【００４６】この第５実施例のロックアップ付トルクコ
ンバータＴ５は、粘性継手として、図１０及び図１１に
示すように、コンバータカバー１に固定され軸心をコン
バータ軸から偏心させた小径外ギア１４ａと、摩擦ロッ
クアップクラッチ９側に固定され軸心をコンバータ軸と
一致させた大径外ギア１４ｂとによって構成された偏心
内接ギア型粘性継手１４を用いた例である。

【００４７】尚、他の構成は第１実施例と同様であるの
で、対応する構成に同一符号を付して説明を省略する。

【００４８】作用効果としては、粘性継手を他の構造に
置き換えただけであり、第１実施例で述べた（１），
（２）の効果を得ることができる。

【００４９】以上、実施例を図面により説明してきた
が、具体的な構成は実施例に限られるものではなく、本
発明の要旨を逸脱しない範囲における変更や追加等があ
っても本発明に含まれる。

【００５０】例えば、第１実施例では、片側ウェーブ構
造を示したが、コンバータカバー側にウェーブ形状を持
つものであっても良いし、両方にウェーブ構造を持つも
のでも良いし、ウェーブに代えてスリットとしても良
い。

【００５１】実施例では、粘性継手として、コンバータ
カバーと摩擦ロックアップクラッチとを利用すると共に
粘性流体をコンバータ封入油とする例を示したが、独立
構造の粘性流体を摩擦ロックアップクラッチと並列位置
関係で設けるようにしたものであっても良い。

【００５２】実施例では、流体継手として、トルクコン
バータの例を示したが、ステータを持たないフルードカ
ップリングに適用することができるのは勿論である。

【００５３】

【発明の効果】以上説明してきたように本発明にあって
は、スリップロックアップと完全ロックアップとを共に
行なうロックアップ付流体継手において、入出力軸間に
摩擦ロックアップクラッチと粘性継手とを並列配置で設
けた為、低油温条件下でのスリップロックアップ制御時
に短時間で制御に入りながらジャダーの発生を確実に防
止することができるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明第１実施例のロックアップ付トルクコン
バータ（ロックアップ付流体継手の一例）を示す上半分
断面図である。

【図２】第１実施例の径対向ウェーブ粘性継手を示す図
１のＡ−Ａ断面図である。

【図３】スリップロックアップ時の相対滑り回転速度に
対する摩擦係数（伝達トルク）特性図である。

【図４】本発明第２実施例のロックアップ付トルクコン
バータを示す上半分断面図である。

【図５】第２実施例の同心多板粘性継手を示す図４のＢ
−Ｂ断面図である。

【図６】本発明第３実施例のロックアップ付トルクコン
バータを示す上半分断面図である。

【図７】第３実施例の軸対向ウェーブ粘性継手を示す図
６のＣ方向矢視図である。

【図８】本発明第４実施例のロックアップ付トルクコン
バータを示す上半分断面図である。

【図９】図９の（イ）は回転翼型粘性継手のコンバ−タ
カバー側の翼を示す図で、図９の（ロ）は回転翼型粘性
継手のクラッチ側の翼を示す図である。

【図１０】本発明第５実施例のロックアップ付トルクコ
ンバータを示す上半分断面図である。

【図１１】第５実施例の偏心内接ギア型粘性継手を示す
図１０のＤ−Ｄ断面図である。

【図１２】摩擦ロックアップクラッチの相対滑り回転速
度に対するクラッチフェーシングの摩擦係数特性図であ
る。

【符号の説明】

１ コンバータカバー ２ ポンプインペラ ３ トランスミッション入力軸（出力軸） ５ タービンランナ ９ 摩擦ロックアップクラッチ １０ 径対向ウェーブ粘性継手（粘性継手）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力軸に連結されるポンプインペラと、 出力軸に連結されるタービンランナと、 前記入力軸と出力軸とを直結することが可能な位置に設
   けられる摩擦ロックアップクラッチと、 前記摩擦ロックアップクラッチとは並列配置で設けら
   れ、摩擦ロックアップクラッチのスリップロックアップ
   時に相対滑り回転速度に応じて粘性伝達トルクを発生す
   る粘性継手と、 を備えていることを特徴とするロックアップ付流体継
   手。