JP3623527B2 - ロックアップ機構付きトルクコンバータ - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、車両用自動変速機のロックアップ機構付きトルクコンバータに関するものであり、より詳細には、締結状態と解放状態との間で直結クラッチがスリップする時に直結クラッチの摩擦面冷却をすると共にスリップ制御もできる、ロックアップ機構付きトルクコンバータの冷却機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、トルクコンバータは、流体を介して動力を伝達するためスムーズな走行が実現できる反面、流体のスリップによるエネルギーロスのため、燃費が悪化するという欠点がある。これを解消するために、最近のトルクコンバータはロックアップ機構を備えている。
【０００３】
ロックアップ機構は、摩擦面を有する直結クラッチ（ロックアップクラッチ）から成り、車両の車速が所定速以上になるとトルクコンバータ内の流体の流れが自動的に変化し、直結クラッチの摩擦面をトルクコンバータのフロントカバーに押しつけ、エンジンと駆動輪とを直結させる機構である。これにより、流体の滑りの影響がなくなるため、燃費の向上が図れる。
【０００４】
直結クラッチは、通常の手動変速装置と組み合わせられるクラッチと同様に、締結状態と解放状態との間で変位する。ロックアップ機構の締結状態と解放状態との間では、直結時の衝撃を緩和するためやトルクコンバータの伝達効率を上げるために摩擦力を利用するため、摩擦面が一時的に相対的に滑りながら回転するスリップ状態（手動変速装置用クラッチの半クラッチ状態に対応）を設けている。
【０００５】
直結クラッチが滑っているスリップ状態では、摩擦面やトルクコンバータのフロントカバーに摩擦力が発生し、そのため過大な摩擦熱が発生、蓄積する恐れがある。
【０００６】
この摩擦熱を除去するため、通常ロックアップ機構付きトルクコンバータには冷却機構が設けられている。例えば、米国特許明細書第５，２０９，３３０ 号は、直結クラッチが完全に締結した状態でも直結クラッチと相手プレート面との間に流体が通過可能な開放した冷却用の油溝を有する、すなわちシールしない（密着しない）直結クラッチの摩擦材を有するトルクコンバータを開示している。
【０００７】
また、米国特許明細書第５，２１５，１７３ 号は、直結クラッチが完全に締結した状態で完全にシールされる摩擦材を有するトルクコンバータを開示している。この米国特許では、摩擦材を貼着したクラッチピストンの裏側から直結クラッチを冷却することが開示されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の２件の米国特許あるいは他の従来技術に開示のトルクコンバータには以下のような解決すべき課題がある。
【０００９】
前記従来のトルクコンバータでは、トルクコンバータのケーシングのフロントカバーとクラッチピストン間の圧力と、クラッチピストンとトルクコンバータ本体との間の圧力との間の圧力差のバランスを保ち、それにより直結クラッチを締結状態と解放状態との間で変位させている。このため、締結状態と解放状態との間に位置する直結クラッチのスリップ状態を維持するために必要な圧力差は常に一定となる構成をとっている。
【００１０】
そのため、特に、直結クラッチが滑っているスリップ状態の時に生じる過大な摩擦熱を抑制しようとして、摩擦面に供給する流体の流量を増加しようとすれば、上記圧力差が変化してしまう。即ち、摩擦面に供給する流体の流量を増減すると、圧力差もそれにほぼ比例して増減してしまうという問題点がある。
【００１１】
従って、スリップ状態の維持ができなくなる恐れがあるために、直結クラッチが滑っているスリップ状態時などのように積極的に流体を供給して摩擦熱を抑制しなければいけない場合でも、それができないという欠点がある。
【００１２】
よって、本発明の目的は、締結状態と解放状態の間で直結クラッチがスリップする時に直結クラッチの摩擦面冷却をすると共にスリップ制御も同時にできる、ロックアップ機構付きトルクコンバータを提供することである。
【００１３】
【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機構付きトルクコンバータは、
【００１４】
締結状態と解放状態との間で変位自在でかつ該締結状態と該解放状態との間にスリップ状態を取り得る直結クラッチを備えたロックアップ機構と、流体により動力を伝達するトルクコンバータ本体とを有するロックアップ機構付きトルクコンバータであって、
【００１５】
前記スリップ状態を制御するため前記直結クラッチを動作させる圧力差をほぼ一定に維持すると同時に前記直結クラッチの摩擦面に供給される流体の量を変化させる油圧制御機構を設けたことを特徴としている。
【００１６】
【作用】
締結状態と解放状態の間で直結クラッチがスリップする時に直結クラッチの摩擦面冷却をすると共にスリップ制御も同時にできるので、直結クラッチのスリップ時に摩擦面に発生する摩擦熱を積極的かつ強制的に抑制することができる。
【００１７】
【実施例】
以下、図面を参照して本発明を詳細に説明する。尚、以下説明する実施例は本発明を例示として説明するものであって、本発明を限定するものではないことは言うまでもない。また、各図面中同一部分は同一符号で表わしてある。
【００１８】
図１は、本発明の一実施例を示すトルクコンバータ３０の軸方向断面図である。トルクコンバータ３０は、トルクコンバータ３０のハウジングの一部を形成するフロントカバー２と、フロントカバー２に固定されたドーナッツ状の羽根車であるインペラー２３と、インペラー２３の羽根と互いに対向する羽根を有するドーナッツ状の羽根車であるタービン２４と、インペラー２３とタービン２４との間に回転可能に設けられたステータ２５とから成っている。インペラー２３、タービン２４、ステータ２５とでトルクコンバータ本体を構成している。
【００１９】
インペラー２３は、不図示の車両のエンジンのクランクシャフトに接続されており、フロントカバー２と共にエンジンの回転に伴って回転する。また、タービン２４は、出力軸２８に直結されており、不図示の変速機構を介して不図示の車輪に連結されている。ステータ２５は、インペラー２３とタービン２４の内周中央に挟まれた形で、トルクコンバータ３０内に充填されている流体の流れを変える機能を有している。
【００２０】
フロントカバー２の内面とタービン２４の外面との間には、フロントカバー２の内面に対向した面に摩擦材４０を貼着などにより固定した、ピストン動作をする円環状のプレートである直結クラッチ１が設けられ、出力軸２８と一体に回転する。摩擦材４０の摩擦面はフロントカバー２の内面に対向している。タービン２４の外面と直結クラッチ１との間には、直結クラッチ１が締結した時の衝撃を緩和するため、コイルバネ２６および２７から成るダンパ機構が設けられている。また、トルクコンバータ３０の中央には中央空間８が画成されている。
【００２１】
次に、直結クラッチ１の動作を説明する。車両の車速が所定速以上になると、不図示のコントロール機構によりフィードバック制御され、インペラー２３とタービン２４とで画成されるトルクコンバータ３０内の流体の流れが自動的に変化する。その変化により、直結クラッチ１はフロントカバー２の内面に押しつけられることになり、直結クラッチ１の摩擦材４０がフロントカバー２の内面と締結され、直結クラッチ１は直結状態となり、エンジンの駆動力が直接出力軸２８に伝達される。従って、駆動側とと出力側とが流体を介さずに機械的に連結されるので、流体ロスを防ぎ燃費を向上することができる。
【００２２】
図２は、本発明の各実施例に用いられる油圧制御機構を示す概略油圧回路図である。
【００２３】
図２におけるａ、ｂ、ｃは、図１の油通路ａ、ｂ、ｃに連通している。また、図２の油圧回路は直結クラッチ１が締結状態と解放状態との間でとるスリップ状態にあることを示している。図２の油圧回路とトルクコンバータとの間には次に説明する第１及び第２の２つのオイル経路が画成される。
【００２４】
流体、すなわちミッションオイル等のオイルが入ったオイルタンク２２から、油路５を介してポンプ３１により吸い上げられたオイルは電磁弁２０を通り、油路６を経て油通路ａに達する。ここで図１を参照すると、油通路ａからトルクコンバータ３０内に入ったオイルは、ステータ２５とインペラー２３との間に画成される空間７、インペラー２３内により画成される室３、タービン２４により画成される室４、更にステータ２５とタービン２４とで画成される空間１０の順に移動し、最終的に油通路ｂから、トルクコンバータ３０を出て図２の油圧回路に戻る。その後油路１１からリリーフ弁１８を通過し、油路１２を介してオイルタンク２２に戻る。以上のように、オイルタンク２２→油路５→ポンプ３１→電磁弁２０→油路６→油通路ａ→空間７→室３→室４→空間１０→油通路ｂ→油路１１→リリーフ弁１８→油路１２→オイルタンク２２のようにオイルが流れるのが、第１のオイル経路である。
【００２５】
オイルは、また第２のオイル経路を流れる。すなわちオイルタンク２２から、油路５を介してポンプ３１により吸い上げられたオイルは電磁弁２０を通り、油路６を経て油通路ａに達する。ここで図１を再び参照すると、油通路ａからトルクコンバータ３０内に入ったオイルは、ステータ２５とインペラー２３との間に画成される空間７、室３、タービン２４と直結クラッチ１との間に画成される空間９の順に移動する。その後、オイルは直結クラッチ１とフロントカバー２の内面との間に画成される空間１３及び１４に入り、最終的に油通路ｃよりトルクコンバータ３０から図２の油圧回路へと戻る。オイルは、油通路ｃから油路１５を介して電磁弁２１を通過し、油路２９を介してリリーフ弁１６に向かう。その後、リリーフ弁１６から油路１７を通りオイルタンク２２に戻る。以上のように、オイルタンク２２→油路５→ポンプ３１→電磁弁２０→油路６→油通路ａ→空間７→室３→空間９→空間１３→空間１４→油通路ｃ→油路１５→電磁弁２１→油路２９→リリーフ弁１６→油路１７→オイルタンク２２のようにオイルが流れるのが、第２のオイル経路である。尚、後述の図３及び図４に示す実施例では、空間９の次には空間１３のみを通過する。
【００２６】
ここで、直結クラッチ１を挟む第１及び第２の２つのオイル経路の間の圧力差を考察する。直結クラッチ１のスリップ状態を維持するため、直結クラッチ１の前後の圧力差をほぼ一定に保ちながら、オイルの流量を変更、すなわち増減するには、リリーフ弁１８の設定圧力値をＰ１８、リリーフ弁１６の設定圧力値をＰ１６とした時、
Ｐ１８ ＞ Ｐ１６
の関係を保ちながら、リリーフ弁１６及び１８の設定圧力値の差、すなわち（Ｐ１８−Ｐ１６）の値をほぼ一定に維持しつつ、リリーフ弁１８の設定圧力値Ｐ１８とリリーフ弁１６の設定圧力値Ｐ１６をそれぞれ同時に増大させたり減少させたりすることにより可能となる。
【００２７】
図２に示す直結クラッチ１のスリップ状態から、リリーフ弁１６とリリーフ弁１８を作動しないように切り替えれば、直結クラッチ１は、完全に締結した状態になり、更に電磁弁２０と電磁弁２１を切り替えることにより、オイル流の逆転が生じる。その結果、直結クラッチ１は解放状態となる。
【００２８】
尚、リリーフ弁１６とリリーフ弁１８、電磁弁２０と電磁弁２１の切り替えは、不図示のコントロール機構により、車両の速度等の情報に基づいて制御される。
【００２９】
上記実施例では、摩擦材４０が片面（フロントカバー２側）のみに設けられたいわゆる単板型の直結クラッチを有するトルクコンバータで説明したが、本発明は、図３及び図４に示すような多板型の直結クラッチを有するトルクコンバータ３５及び５０にも適用できることは言うまでもない。
【００３０】
図３及び図４において示す構成要素は、図１に示したものと基本的構成はほとんど同じであるので、異なる部分、即ち直結クラッチに関連する部分についてのみ説明する。
【００３１】
図３に示す実施例では、直結クラッチ１はその両面に摩擦材４０が貼着されている。直結クラッチ１はタービン２４に固定された部材３１に対して軸方向摺動自在に係合している。従って、図３の場合、空間９と空間１３との間の圧力差に応じて、直結クラッチ１は、軸方向に摺動し摩擦材４０がフロントカバー２の内面に押しつけられる締結状態と、逆にインペラー２３から一体に延在するフランジ部２３ａの外面に摩擦材４１が押しつけられる締結状態とを取り得る。尚、図３は解放状態の直結クラッチ１を示している。また、圧力差に応じて、直結クラッチ１はスリップ状態をとる。
【００３２】
図４に示す実施例では、両面に摩擦材４０を貼着した直結クラッチ１はインペラー２３から一体に延在するフランジ部２３ａの外面と軸方向に摺動自在の押圧プレート３３との間に挟まれた構成となっている。
【００３３】
従って、空間９と空間１３との間の圧力差に応じて、直結クラッチ１は摺動する押圧プレート３３によりフランジ２３ａとの間に挟まれて、締結状態を取る。尚、図４は解放状態の直結クラッチ１を示している。また、圧力差に応じて、直結クラッチ１はスリップ状態をとる。
【００３４】
図３及び図４に示す、多板型の直結クラッチ１を設けられたトルクコンバータ３５及び５０についても、出力軸２８周りの油通路ａ、ｂ、ｃは、図１のトルクコンバータ３０と同様に、図２のａ、ｂ、ｃにそれぞれ接続している。従って、図１に関して説明したと同様のスリップ状態の制御を図２に示す油圧回路により受ける。
【００３５】
以上説明した各実施例では、直結クラッチ１が締結、解放およびスリップ状態の各状態において、摩擦面に生じる摩擦熱を冷却するためと流体の流れの円滑化のためにトルクコンバータ３０、３５及び５０内の流体、すなわちオイルが直結クラッチ１の摩擦材４０とその対向摩擦面との間に流すための油溝が摩擦面に形成してある。
【００３６】
摩擦材に各種の形状に設けられた油溝により、回転中の直結クラッチ摩擦面に対して油膜が一様に形成されるので、その潤滑作用により直結クラッチの円滑な摺動が達成できる。これにより、更に直結クラッチの自励振動（ジャダー）を抑制する効果もある。
【００３７】
上記油溝の各例を以下、図５−１６を参照して説明する。尚、図５−１７では、直結クラッチ１の両面に摩擦材を貼着した例を示しているが、片面だけでも同様の油溝を設けることができることは言うまでもない。
【００３８】
図５（ａ） 及び（ｂ） は、それぞれ、環状部の軸方向両面に摩擦材４０を貼着等により固定してある環状の直結クラッチ１の一部を示す上面図及び正面図である。両面の摩擦材４０には、半径方向に放射状に延在すると共にほぼ同一の幅を有するほぼ直線状の油溝４１が刻設されている。従って、直結クラッチ１の締結状態時やスリップ状態時にもオイルが油溝４１に沿って流れる。同一形状を有する複数の油溝４１は、円周方向等分に直結クラッチ１の環状部の半径方向両縁部まで延在している。
【００３９】
図６（ａ） 及び（ｂ） は、それぞれ、環状部の軸方向両面に摩擦材４０を貼着等により固定してある環状の直結クラッチ１の一部を示す上面図及び正面図である。両面の摩擦材４０には、半径方向に放射状に延在し、半径方向内方に向かって幅が縮小した部分４２を備えたテーパ形状を有する油溝４１が刻設されている。従って、直結クラッチ１の締結状態時やスリップ状態時にもオイルが油溝４１に沿って流れる。同一形状を有する複数の油溝４１は、円周方向等分に直結クラッチ１の環状部の半径方向両縁部まで延在している。
【００４０】
図７（ａ） 及び（ｂ） は、それぞれ、環状部の軸方向両面に摩擦材４０を貼着等により固定してある環状の直結クラッチ１の一部を示す上面図及び正面図である。図６（ａ） 及び（ｂ） の例とは逆に両面の摩擦材４０には、半径方向に放射状に延在し、半径方向外方に向かって幅が縮小した部分４２を備えたテーパ形状を有する油溝４１が刻設されている。従って、直結クラッチ１の締結状態時やスリップ状態時にもオイルが油溝４１に沿って流れる。同一形状を有する複数の油溝４１は、円周方向等分に直結クラッチ１の環状部の半径方向両縁部まで延在している。
【００４１】
図８（ａ） 及び（ｂ） は、それぞれ、環状部の軸方向両面に摩擦材４０を貼着等により固定してある環状の直結クラッチ１の一部を示す上面図及び正面図である。両面の摩擦材４０には、半径に対して所定の角度をもって半径方向に放射状に延在すると共にほぼ同一の幅を有する油溝４１が刻設されている。従って、直結クラッチ１の締結状態時やスリップ状態時にもオイルが油溝４１に沿って流れる。同一形状を有する複数の油溝４１は、円周方向等分に直結クラッチ１の環状部の半径方向両縁部まで延在している。
【００４２】
図９（ａ） 及び（ｂ） は、それぞれ、環状部の軸方向両面に摩擦材４０を貼着等により固定してある環状の直結クラッチ１の一部を示す上面図及び正面図である。両面の摩擦材４０には、半径に対して所定の角度をもって半径方向に放射状に延在すると共に半径方向内方に向かって幅が縮小した部分４２を備えたテーパ形状を有する油溝４１が刻設されている。従って、直結クラッチ１の締結状態時やスリップ状態時にもオイルが油溝４１に沿って流れる。同一形状を有する複数の油溝４１は、円周方向等分に直結クラッチ１の環状部の半径方向両縁部まで延在している。
【００４３】
図１０（ａ） 及び（ｂ） は、それぞれ、環状部の軸方向両面に摩擦材４０を貼着等により固定してある環状の直結クラッチ１の一部を示す上面図及び正面図である。図９（ａ） 及び（ｂ） の例とは逆に両面の摩擦材４０には、半径に対して所定の角度をもって半径方向に放射状に延在すると共に半径方向外方に向かって幅が縮小した部分４２を備えたテーパ形状を有する油溝４１が刻設されている。従って、直結クラッチ１の締結状態時やスリップ状態時にもオイルが油溝４１に沿って流れる。同一形状を有する複数の油溝４１は、円周方向等分に直結クラッチ１の環状部の半径方向両縁部まで延在している。
【００４４】
図１１（ａ） 及び（ｂ） は、それぞれ、環状部の軸方向両面に摩擦材４０を貼着等により固定してある環状の直結クラッチ１の一部を示す上面図及び正面図である。両面の摩擦材４０には、半径方向に放射状に延在すると共にほぼ同一の幅を有するほぼ直線状の油溝４１が刻設されている。また、この油溝４１にほぼ直角に交差すると共に直結クラッチ１の環状部の半径方向ほぼ中央に、円周方向全周にわたって延在する油溝４３が刻設されている。油溝４３の半径方向幅は、全周ほぼ一定である。従って、直結クラッチ１の締結状態時やスリップ状態時にもオイルが油溝４１に沿って流れる。同一形状を有する複数の油溝４１は、円周方向等分に直結クラッチ１の環状部の半径方向両縁部まで延在している。
【００４５】
図１２（ａ） 及び（ｂ） は、それぞれ、環状部の軸方向両面に摩擦材４０を貼着等により固定してある環状の直結クラッチ１の一部を示す上面図及び正面図である。両面の摩擦材４０には、半径方向に放射状に延在し、半径方向内方に向かって縮小した部分４２を備えたテーパ形状を有する油溝４１が刻設されている。また、この油溝４１にほぼ直角に交差すると共に直結クラッチ１の環状部の半径方向ほぼ中央に、円周方向全周にわたって延在する油溝４３が刻設されている。油溝４３の半径方向幅は、全周ほぼ一定である。従って、直結クラッチ１の締結状態時やスリップ状態時にもオイルが油溝４１に沿って流れる。同一形状を有する複数の油溝４１は、円周方向等分に直結クラッチ１の環状部の半径方向両縁部まで延在している。
【００４６】
図１３（ａ） 及び（ｂ） は、それぞれ、環状部の軸方向両面に摩擦材４０を貼着等により固定してある環状の直結クラッチ１の一部を示す上面図及び正面図である。図６（ａ） 及び（ｂ） の例とは逆に両面の摩擦材４０には、半径方向に放射状に延在し、半径方向外方に向かって縮小した部分４２を備えたテーパ形状を有する油溝４１が刻設されている。また、この油溝４１にほぼ直角に交差すると共に直結クラッチ１の環状部の半径方向ほぼ中央に、円周方向全周にわたって延在する油溝４３が刻設されている。従って、直結クラッチ１の締結状態時やスリップ状態時にもオイルが油溝４１に沿って流れる。同一形状を有する複数の油溝４１は、円周方向等分に直結クラッチ１の環状部の半径方向両縁部まで延在している。
【００４７】
図１１、図１２及び図１３に示すように、円周方向全周に延在する油溝４３を設けることで、摩擦面の油膜が更に形成しやすくなる。
【００４８】
図５−１３に示した各例では、摩擦材４０に設けた油溝４１は、直結クラッチ１の両面とも円周方向の位相が同一である。
【００４９】
次に、油溝４１の位相が円周方向で異なる例を図１４−１６に示す。
【００５０】
図１４（ａ） 、（ｂ） 及び（ｃ） はそれぞれ、本発明の上記各実施例の摩擦材の構成の一例を示す摩擦材を貼着した直結クラッチの一部正面図、上面図及び裏面図である。図５（ａ） 及び（ｂ） に示したものと同様の油溝４１を摩擦材４０に設けるので、対応部分の説明は省略する。ただし、直結クラッチ１の両面で、円周方向の位相を変えて油溝４１を設けてある。即ち、油溝４１が直結クラッチ１の表裏で逆位相になるように設けてある。
【００５１】
図１５（ａ） 、（ｂ） 及び（ｃ） はそれぞれ、本発明の上記各実施例の摩擦材の構成の一例を示す摩擦材を貼着した直結クラッチの一部正面図、上面図及び裏面図である。図８（ａ） 及び（ｂ） に示したものと同様の油溝４１を摩擦材４０に設けるので、対応部分の説明は省略する。ただし、直結クラッチ１の両面で、円周方向の位相を変えて油溝４１を設けてある。即ち、油溝４１が直結クラッチ１の表裏で逆位相になるように設けてある。
【００５２】
図１６（ａ） 、（ｂ） 及び（ｃ） はそれぞれ、本発明の上記各実施例の摩擦材の構成の一例を示す摩擦材を貼着した直結クラッチの一部正面図、上面図及び裏面図である。図１１（ａ） 及び（ｂ） に示したものと同様の油溝４１を摩擦材４０に設けるので、対応部分の説明は省略する。ただし、直結クラッチ１の両面で、円周方向の位相を変えて半径方向の油溝４１を設けてある。即ち、半径方向に延在する油溝４１を直結クラッチ１の表裏で逆位相になるように設けてある。
【００５３】
以上説明した油溝４１や４３によって、直結クラッチ１の締結状態でも、所定量のオイルが摩擦面を通過するので、摩擦面の冷却に好都合である。また、油溝４１及び４３の深さ、すなわち厚さは、上記実施例では直結クラッチ１の表面まで達しているが、必ずしもそのようにする必要はない。例えば、直結クラッチ１の表面に達しない所定の深さで刻設することもできる。
【００５４】
尚、図６、７、９、１０、１２及び１３に示した例を、図１４、１５及び１６に示すように、油溝４１を直結クラッチ１の表裏で逆位相となるように設けることができることは言うまでもない。また、本発明の範囲を超えない範囲で種々の変更、修正が可能なことがいうまでもない。
【００５５】
【発明の効果】
以上説明した本発明のロックアップ機構付きトルクコンバータによれば、以下のような効果が得られる。
【００５６】
直結クラッチのスリップ状態を制御するため直結クラッチを動作させる圧力差をほぼ一定に維持すると同時に直結クラッチの摩擦面に供給される流体の量を変化させる油圧制御機構を設けたことにより、直結クラッチの作動中、特にスリップ状態において直結クラッチやその相手部材の摩擦面に発生する摩擦熱等を積極的かつ強制的に抑制することができる。従って、直結クラッチの寿命、ひいてはトルクコンバータ全体の寿命を延ばすことが可能となる。
【００５７】
また、実施例によれば、摩擦材に各種の形状に設けられた油溝により、回転中の直結クラッチ摩擦面に対して油膜が一様に形成されるので、その潤滑作用により直結クラッチの円滑な摺動が達成できる。これにより、更に直結クラッチの自励振動（ジャダー）を抑制する効果もある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示すロックアップ機構付きトルクコンバータの軸方向断面図である。
【図２】本発明の各実施例に用いられる油圧制御機構を示す概略油圧回路図である。
【図３】本発明の他の実施例を示す多板型の直結クラッチを有するトルクコンバータの軸方向断面図である。
【図４】本発明の更に他の実施例を示す多板型の直結クラッチを有するトルクコンバータの軸方向断面図である。
【図５】（ａ） 及び（ｂ） はそれぞれ、本発明の上記各実施例の摩擦材の構成の一例を示す摩擦材を貼着した直結クラッチの一部上面図及び正面図である。
【図６】（ａ） 及び（ｂ） はそれぞれ、本発明の上記各実施例の摩擦材の構成の一例を示す摩擦材を貼着した直結クラッチの一部上面図及び正面図である。
【図７】（ａ） 及び（ｂ） はそれぞれ、本発明の上記各実施例の摩擦材の構成の一例を示す摩擦材を貼着した直結クラッチの一部上面図及び正面図である。
【図８】（ａ） 及び（ｂ） はそれぞれ、本発明の上記各実施例の摩擦材の構成の一例を示す摩擦材を貼着した直結クラッチの一部上面図及び正面図である。
【図９】（ａ） 及び（ｂ） はそれぞれ、本発明の上記各実施例の摩擦材の構成の一例を示す摩擦材を貼着した直結クラッチの一部上面図及び正面図である。
【図１０】（ａ） 及び（ｂ） はそれぞれ、本発明の上記各実施例の摩擦材の構成の一例を示す摩擦材を貼着した直結クラッチの一部上面図及び正面図である。
【図１１】（ａ） 及び（ｂ） はそれぞれ、本発明の上記各実施例の摩擦材の構成の一例を示す摩擦材を貼着した直結クラッチの一部上面図及び正面図である。
【図１２】（ａ） 及び（ｂ） はそれぞれ、本発明の上記各実施例の摩擦材の構成の一例を示す摩擦材を貼着した直結クラッチの一部上面図及び正面図である。
【図１３】（ａ） 及び（ｂ） はそれぞれ、本発明の上記各実施例の摩擦材の構成の一例を示す摩擦材を貼着した直結クラッチの一部上面図及び正面図である。
【図１４】（ａ） 、（ｂ） 及び（ｃ） はそれぞれ、本発明の上記各実施例の摩擦材の構成の一例を示す摩擦材を貼着した直結クラッチの一部正面図、上面図及び裏面図である。
【図１５】（ａ） 、（ｂ） 及び（ｃ） はそれぞれ、本発明の上記各実施例の摩擦材の構成の一例を示す摩擦材を貼着した直結クラッチの一部正面図、上面図及び裏面図である。
【図１６】（ａ） 、（ｂ） 及び（ｃ） はそれぞれ、本発明の上記各実施例の摩擦材の構成の一例を示す摩擦材を貼着した直結クラッチの一部正面図、上面図及び裏面図である。
【符号の説明】
１ 直結クラッチ
２ フロントカバー
２３ インペラー
２４ タービン
３０、３５、５０ トルクコンバータ
４０ 摩擦材
４１、４３ 油溝
【産業上の利用分野】
本発明は、車両用自動変速機のロックアップ機構付きトルクコンバータに関するものであり、より詳細には、締結状態と解放状態との間で直結クラッチがスリップする時に直結クラッチの摩擦面冷却をすると共にスリップ制御もできる、ロックアップ機構付きトルクコンバータの冷却機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、トルクコンバータは、流体を介して動力を伝達するためスムーズな走行が実現できる反面、流体のスリップによるエネルギーロスのため、燃費が悪化するという欠点がある。これを解消するために、最近のトルクコンバータはロックアップ機構を備えている。
【０００３】
ロックアップ機構は、摩擦面を有する直結クラッチ（ロックアップクラッチ）から成り、車両の車速が所定速以上になるとトルクコンバータ内の流体の流れが自動的に変化し、直結クラッチの摩擦面をトルクコンバータのフロントカバーに押しつけ、エンジンと駆動輪とを直結させる機構である。これにより、流体の滑りの影響がなくなるため、燃費の向上が図れる。
【０００４】
直結クラッチは、通常の手動変速装置と組み合わせられるクラッチと同様に、締結状態と解放状態との間で変位する。ロックアップ機構の締結状態と解放状態との間では、直結時の衝撃を緩和するためやトルクコンバータの伝達効率を上げるために摩擦力を利用するため、摩擦面が一時的に相対的に滑りながら回転するスリップ状態（手動変速装置用クラッチの半クラッチ状態に対応）を設けている。
【０００５】
直結クラッチが滑っているスリップ状態では、摩擦面やトルクコンバータのフロントカバーに摩擦力が発生し、そのため過大な摩擦熱が発生、蓄積する恐れがある。
【０００６】
この摩擦熱を除去するため、通常ロックアップ機構付きトルクコンバータには冷却機構が設けられている。例えば、米国特許明細書第５，２０９，３３０ 号は、直結クラッチが完全に締結した状態でも直結クラッチと相手プレート面との間に流体が通過可能な開放した冷却用の油溝を有する、すなわちシールしない（密着しない）直結クラッチの摩擦材を有するトルクコンバータを開示している。
【０００７】
また、米国特許明細書第５，２１５，１７３ 号は、直結クラッチが完全に締結した状態で完全にシールされる摩擦材を有するトルクコンバータを開示している。この米国特許では、摩擦材を貼着したクラッチピストンの裏側から直結クラッチを冷却することが開示されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の２件の米国特許あるいは他の従来技術に開示のトルクコンバータには以下のような解決すべき課題がある。
【０００９】
前記従来のトルクコンバータでは、トルクコンバータのケーシングのフロントカバーとクラッチピストン間の圧力と、クラッチピストンとトルクコンバータ本体との間の圧力との間の圧力差のバランスを保ち、それにより直結クラッチを締結状態と解放状態との間で変位させている。このため、締結状態と解放状態との間に位置する直結クラッチのスリップ状態を維持するために必要な圧力差は常に一定となる構成をとっている。
【００１０】
そのため、特に、直結クラッチが滑っているスリップ状態の時に生じる過大な摩擦熱を抑制しようとして、摩擦面に供給する流体の流量を増加しようとすれば、上記圧力差が変化してしまう。即ち、摩擦面に供給する流体の流量を増減すると、圧力差もそれにほぼ比例して増減してしまうという問題点がある。
【００１１】
従って、スリップ状態の維持ができなくなる恐れがあるために、直結クラッチが滑っているスリップ状態時などのように積極的に流体を供給して摩擦熱を抑制しなければいけない場合でも、それができないという欠点がある。
【００１２】
よって、本発明の目的は、締結状態と解放状態の間で直結クラッチがスリップする時に直結クラッチの摩擦面冷却をすると共にスリップ制御も同時にできる、ロックアップ機構付きトルクコンバータを提供することである。
【００１３】
【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機構付きトルクコンバータは、
【００１４】
締結状態と解放状態との間で変位自在でかつ該締結状態と該解放状態との間にスリップ状態を取り得る直結クラッチを備えたロックアップ機構と、流体により動力を伝達するトルクコンバータ本体とを有するロックアップ機構付きトルクコンバータであって、
【００１５】
前記スリップ状態を制御するため前記直結クラッチを動作させる圧力差をほぼ一定に維持すると同時に前記直結クラッチの摩擦面に供給される流体の量を変化させる油圧制御機構を設けたことを特徴としている。
【００１６】
【作用】
締結状態と解放状態の間で直結クラッチがスリップする時に直結クラッチの摩擦面冷却をすると共にスリップ制御も同時にできるので、直結クラッチのスリップ時に摩擦面に発生する摩擦熱を積極的かつ強制的に抑制することができる。
【００１７】
【実施例】
以下、図面を参照して本発明を詳細に説明する。尚、以下説明する実施例は本発明を例示として説明するものであって、本発明を限定するものではないことは言うまでもない。また、各図面中同一部分は同一符号で表わしてある。
【００１８】
図１は、本発明の一実施例を示すトルクコンバータ３０の軸方向断面図である。トルクコンバータ３０は、トルクコンバータ３０のハウジングの一部を形成するフロントカバー２と、フロントカバー２に固定されたドーナッツ状の羽根車であるインペラー２３と、インペラー２３の羽根と互いに対向する羽根を有するドーナッツ状の羽根車であるタービン２４と、インペラー２３とタービン２４との間に回転可能に設けられたステータ２５とから成っている。インペラー２３、タービン２４、ステータ２５とでトルクコンバータ本体を構成している。
【００１９】
インペラー２３は、不図示の車両のエンジンのクランクシャフトに接続されており、フロントカバー２と共にエンジンの回転に伴って回転する。また、タービン２４は、出力軸２８に直結されており、不図示の変速機構を介して不図示の車輪に連結されている。ステータ２５は、インペラー２３とタービン２４の内周中央に挟まれた形で、トルクコンバータ３０内に充填されている流体の流れを変える機能を有している。
【００２０】
フロントカバー２の内面とタービン２４の外面との間には、フロントカバー２の内面に対向した面に摩擦材４０を貼着などにより固定した、ピストン動作をする円環状のプレートである直結クラッチ１が設けられ、出力軸２８と一体に回転する。摩擦材４０の摩擦面はフロントカバー２の内面に対向している。タービン２４の外面と直結クラッチ１との間には、直結クラッチ１が締結した時の衝撃を緩和するため、コイルバネ２６および２７から成るダンパ機構が設けられている。また、トルクコンバータ３０の中央には中央空間８が画成されている。
【００２１】
次に、直結クラッチ１の動作を説明する。車両の車速が所定速以上になると、不図示のコントロール機構によりフィードバック制御され、インペラー２３とタービン２４とで画成されるトルクコンバータ３０内の流体の流れが自動的に変化する。その変化により、直結クラッチ１はフロントカバー２の内面に押しつけられることになり、直結クラッチ１の摩擦材４０がフロントカバー２の内面と締結され、直結クラッチ１は直結状態となり、エンジンの駆動力が直接出力軸２８に伝達される。従って、駆動側とと出力側とが流体を介さずに機械的に連結されるので、流体ロスを防ぎ燃費を向上することができる。
【００２２】
図２は、本発明の各実施例に用いられる油圧制御機構を示す概略油圧回路図である。
【００２３】
図２におけるａ、ｂ、ｃは、図１の油通路ａ、ｂ、ｃに連通している。また、図２の油圧回路は直結クラッチ１が締結状態と解放状態との間でとるスリップ状態にあることを示している。図２の油圧回路とトルクコンバータとの間には次に説明する第１及び第２の２つのオイル経路が画成される。
【００２４】
流体、すなわちミッションオイル等のオイルが入ったオイルタンク２２から、油路５を介してポンプ３１により吸い上げられたオイルは電磁弁２０を通り、油路６を経て油通路ａに達する。ここで図１を参照すると、油通路ａからトルクコンバータ３０内に入ったオイルは、ステータ２５とインペラー２３との間に画成される空間７、インペラー２３内により画成される室３、タービン２４により画成される室４、更にステータ２５とタービン２４とで画成される空間１０の順に移動し、最終的に油通路ｂから、トルクコンバータ３０を出て図２の油圧回路に戻る。その後油路１１からリリーフ弁１８を通過し、油路１２を介してオイルタンク２２に戻る。以上のように、オイルタンク２２→油路５→ポンプ３１→電磁弁２０→油路６→油通路ａ→空間７→室３→室４→空間１０→油通路ｂ→油路１１→リリーフ弁１８→油路１２→オイルタンク２２のようにオイルが流れるのが、第１のオイル経路である。
【００２５】
オイルは、また第２のオイル経路を流れる。すなわちオイルタンク２２から、油路５を介してポンプ３１により吸い上げられたオイルは電磁弁２０を通り、油路６を経て油通路ａに達する。ここで図１を再び参照すると、油通路ａからトルクコンバータ３０内に入ったオイルは、ステータ２５とインペラー２３との間に画成される空間７、室３、タービン２４と直結クラッチ１との間に画成される空間９の順に移動する。その後、オイルは直結クラッチ１とフロントカバー２の内面との間に画成される空間１３及び１４に入り、最終的に油通路ｃよりトルクコンバータ３０から図２の油圧回路へと戻る。オイルは、油通路ｃから油路１５を介して電磁弁２１を通過し、油路２９を介してリリーフ弁１６に向かう。その後、リリーフ弁１６から油路１７を通りオイルタンク２２に戻る。以上のように、オイルタンク２２→油路５→ポンプ３１→電磁弁２０→油路６→油通路ａ→空間７→室３→空間９→空間１３→空間１４→油通路ｃ→油路１５→電磁弁２１→油路２９→リリーフ弁１６→油路１７→オイルタンク２２のようにオイルが流れるのが、第２のオイル経路である。尚、後述の図３及び図４に示す実施例では、空間９の次には空間１３のみを通過する。
【００２６】
ここで、直結クラッチ１を挟む第１及び第２の２つのオイル経路の間の圧力差を考察する。直結クラッチ１のスリップ状態を維持するため、直結クラッチ１の前後の圧力差をほぼ一定に保ちながら、オイルの流量を変更、すなわち増減するには、リリーフ弁１８の設定圧力値をＰ１８、リリーフ弁１６の設定圧力値をＰ１６とした時、
Ｐ１８ ＞ Ｐ１６
の関係を保ちながら、リリーフ弁１６及び１８の設定圧力値の差、すなわち（Ｐ１８−Ｐ１６）の値をほぼ一定に維持しつつ、リリーフ弁１８の設定圧力値Ｐ１８とリリーフ弁１６の設定圧力値Ｐ１６をそれぞれ同時に増大させたり減少させたりすることにより可能となる。
【００２７】
図２に示す直結クラッチ１のスリップ状態から、リリーフ弁１６とリリーフ弁１８を作動しないように切り替えれば、直結クラッチ１は、完全に締結した状態になり、更に電磁弁２０と電磁弁２１を切り替えることにより、オイル流の逆転が生じる。その結果、直結クラッチ１は解放状態となる。
【００２８】
尚、リリーフ弁１６とリリーフ弁１８、電磁弁２０と電磁弁２１の切り替えは、不図示のコントロール機構により、車両の速度等の情報に基づいて制御される。
【００２９】
上記実施例では、摩擦材４０が片面（フロントカバー２側）のみに設けられたいわゆる単板型の直結クラッチを有するトルクコンバータで説明したが、本発明は、図３及び図４に示すような多板型の直結クラッチを有するトルクコンバータ３５及び５０にも適用できることは言うまでもない。
【００３０】
図３及び図４において示す構成要素は、図１に示したものと基本的構成はほとんど同じであるので、異なる部分、即ち直結クラッチに関連する部分についてのみ説明する。
【００３１】
図３に示す実施例では、直結クラッチ１はその両面に摩擦材４０が貼着されている。直結クラッチ１はタービン２４に固定された部材３１に対して軸方向摺動自在に係合している。従って、図３の場合、空間９と空間１３との間の圧力差に応じて、直結クラッチ１は、軸方向に摺動し摩擦材４０がフロントカバー２の内面に押しつけられる締結状態と、逆にインペラー２３から一体に延在するフランジ部２３ａの外面に摩擦材４１が押しつけられる締結状態とを取り得る。尚、図３は解放状態の直結クラッチ１を示している。また、圧力差に応じて、直結クラッチ１はスリップ状態をとる。
【００３２】
図４に示す実施例では、両面に摩擦材４０を貼着した直結クラッチ１はインペラー２３から一体に延在するフランジ部２３ａの外面と軸方向に摺動自在の押圧プレート３３との間に挟まれた構成となっている。
【００３３】
従って、空間９と空間１３との間の圧力差に応じて、直結クラッチ１は摺動する押圧プレート３３によりフランジ２３ａとの間に挟まれて、締結状態を取る。尚、図４は解放状態の直結クラッチ１を示している。また、圧力差に応じて、直結クラッチ１はスリップ状態をとる。
【００３４】
図３及び図４に示す、多板型の直結クラッチ１を設けられたトルクコンバータ３５及び５０についても、出力軸２８周りの油通路ａ、ｂ、ｃは、図１のトルクコンバータ３０と同様に、図２のａ、ｂ、ｃにそれぞれ接続している。従って、図１に関して説明したと同様のスリップ状態の制御を図２に示す油圧回路により受ける。
【００３５】
以上説明した各実施例では、直結クラッチ１が締結、解放およびスリップ状態の各状態において、摩擦面に生じる摩擦熱を冷却するためと流体の流れの円滑化のためにトルクコンバータ３０、３５及び５０内の流体、すなわちオイルが直結クラッチ１の摩擦材４０とその対向摩擦面との間に流すための油溝が摩擦面に形成してある。
【００３６】
摩擦材に各種の形状に設けられた油溝により、回転中の直結クラッチ摩擦面に対して油膜が一様に形成されるので、その潤滑作用により直結クラッチの円滑な摺動が達成できる。これにより、更に直結クラッチの自励振動（ジャダー）を抑制する効果もある。
【００３７】
上記油溝の各例を以下、図５−１６を参照して説明する。尚、図５−１７では、直結クラッチ１の両面に摩擦材を貼着した例を示しているが、片面だけでも同様の油溝を設けることができることは言うまでもない。
【００３８】
図５（ａ） 及び（ｂ） は、それぞれ、環状部の軸方向両面に摩擦材４０を貼着等により固定してある環状の直結クラッチ１の一部を示す上面図及び正面図である。両面の摩擦材４０には、半径方向に放射状に延在すると共にほぼ同一の幅を有するほぼ直線状の油溝４１が刻設されている。従って、直結クラッチ１の締結状態時やスリップ状態時にもオイルが油溝４１に沿って流れる。同一形状を有する複数の油溝４１は、円周方向等分に直結クラッチ１の環状部の半径方向両縁部まで延在している。
【００３９】
図６（ａ） 及び（ｂ） は、それぞれ、環状部の軸方向両面に摩擦材４０を貼着等により固定してある環状の直結クラッチ１の一部を示す上面図及び正面図である。両面の摩擦材４０には、半径方向に放射状に延在し、半径方向内方に向かって幅が縮小した部分４２を備えたテーパ形状を有する油溝４１が刻設されている。従って、直結クラッチ１の締結状態時やスリップ状態時にもオイルが油溝４１に沿って流れる。同一形状を有する複数の油溝４１は、円周方向等分に直結クラッチ１の環状部の半径方向両縁部まで延在している。
【００４０】
図７（ａ） 及び（ｂ） は、それぞれ、環状部の軸方向両面に摩擦材４０を貼着等により固定してある環状の直結クラッチ１の一部を示す上面図及び正面図である。図６（ａ） 及び（ｂ） の例とは逆に両面の摩擦材４０には、半径方向に放射状に延在し、半径方向外方に向かって幅が縮小した部分４２を備えたテーパ形状を有する油溝４１が刻設されている。従って、直結クラッチ１の締結状態時やスリップ状態時にもオイルが油溝４１に沿って流れる。同一形状を有する複数の油溝４１は、円周方向等分に直結クラッチ１の環状部の半径方向両縁部まで延在している。
【００４１】
図８（ａ） 及び（ｂ） は、それぞれ、環状部の軸方向両面に摩擦材４０を貼着等により固定してある環状の直結クラッチ１の一部を示す上面図及び正面図である。両面の摩擦材４０には、半径に対して所定の角度をもって半径方向に放射状に延在すると共にほぼ同一の幅を有する油溝４１が刻設されている。従って、直結クラッチ１の締結状態時やスリップ状態時にもオイルが油溝４１に沿って流れる。同一形状を有する複数の油溝４１は、円周方向等分に直結クラッチ１の環状部の半径方向両縁部まで延在している。
【００４２】
図９（ａ） 及び（ｂ） は、それぞれ、環状部の軸方向両面に摩擦材４０を貼着等により固定してある環状の直結クラッチ１の一部を示す上面図及び正面図である。両面の摩擦材４０には、半径に対して所定の角度をもって半径方向に放射状に延在すると共に半径方向内方に向かって幅が縮小した部分４２を備えたテーパ形状を有する油溝４１が刻設されている。従って、直結クラッチ１の締結状態時やスリップ状態時にもオイルが油溝４１に沿って流れる。同一形状を有する複数の油溝４１は、円周方向等分に直結クラッチ１の環状部の半径方向両縁部まで延在している。
【００４３】
図１０（ａ） 及び（ｂ） は、それぞれ、環状部の軸方向両面に摩擦材４０を貼着等により固定してある環状の直結クラッチ１の一部を示す上面図及び正面図である。図９（ａ） 及び（ｂ） の例とは逆に両面の摩擦材４０には、半径に対して所定の角度をもって半径方向に放射状に延在すると共に半径方向外方に向かって幅が縮小した部分４２を備えたテーパ形状を有する油溝４１が刻設されている。従って、直結クラッチ１の締結状態時やスリップ状態時にもオイルが油溝４１に沿って流れる。同一形状を有する複数の油溝４１は、円周方向等分に直結クラッチ１の環状部の半径方向両縁部まで延在している。
【００４４】
図１１（ａ） 及び（ｂ） は、それぞれ、環状部の軸方向両面に摩擦材４０を貼着等により固定してある環状の直結クラッチ１の一部を示す上面図及び正面図である。両面の摩擦材４０には、半径方向に放射状に延在すると共にほぼ同一の幅を有するほぼ直線状の油溝４１が刻設されている。また、この油溝４１にほぼ直角に交差すると共に直結クラッチ１の環状部の半径方向ほぼ中央に、円周方向全周にわたって延在する油溝４３が刻設されている。油溝４３の半径方向幅は、全周ほぼ一定である。従って、直結クラッチ１の締結状態時やスリップ状態時にもオイルが油溝４１に沿って流れる。同一形状を有する複数の油溝４１は、円周方向等分に直結クラッチ１の環状部の半径方向両縁部まで延在している。
【００４５】
図１２（ａ） 及び（ｂ） は、それぞれ、環状部の軸方向両面に摩擦材４０を貼着等により固定してある環状の直結クラッチ１の一部を示す上面図及び正面図である。両面の摩擦材４０には、半径方向に放射状に延在し、半径方向内方に向かって縮小した部分４２を備えたテーパ形状を有する油溝４１が刻設されている。また、この油溝４１にほぼ直角に交差すると共に直結クラッチ１の環状部の半径方向ほぼ中央に、円周方向全周にわたって延在する油溝４３が刻設されている。油溝４３の半径方向幅は、全周ほぼ一定である。従って、直結クラッチ１の締結状態時やスリップ状態時にもオイルが油溝４１に沿って流れる。同一形状を有する複数の油溝４１は、円周方向等分に直結クラッチ１の環状部の半径方向両縁部まで延在している。
【００４６】
図１３（ａ） 及び（ｂ） は、それぞれ、環状部の軸方向両面に摩擦材４０を貼着等により固定してある環状の直結クラッチ１の一部を示す上面図及び正面図である。図６（ａ） 及び（ｂ） の例とは逆に両面の摩擦材４０には、半径方向に放射状に延在し、半径方向外方に向かって縮小した部分４２を備えたテーパ形状を有する油溝４１が刻設されている。また、この油溝４１にほぼ直角に交差すると共に直結クラッチ１の環状部の半径方向ほぼ中央に、円周方向全周にわたって延在する油溝４３が刻設されている。従って、直結クラッチ１の締結状態時やスリップ状態時にもオイルが油溝４１に沿って流れる。同一形状を有する複数の油溝４１は、円周方向等分に直結クラッチ１の環状部の半径方向両縁部まで延在している。
【００４７】
図１１、図１２及び図１３に示すように、円周方向全周に延在する油溝４３を設けることで、摩擦面の油膜が更に形成しやすくなる。
【００４８】
図５−１３に示した各例では、摩擦材４０に設けた油溝４１は、直結クラッチ１の両面とも円周方向の位相が同一である。
【００４９】
次に、油溝４１の位相が円周方向で異なる例を図１４−１６に示す。
【００５０】
図１４（ａ） 、（ｂ） 及び（ｃ） はそれぞれ、本発明の上記各実施例の摩擦材の構成の一例を示す摩擦材を貼着した直結クラッチの一部正面図、上面図及び裏面図である。図５（ａ） 及び（ｂ） に示したものと同様の油溝４１を摩擦材４０に設けるので、対応部分の説明は省略する。ただし、直結クラッチ１の両面で、円周方向の位相を変えて油溝４１を設けてある。即ち、油溝４１が直結クラッチ１の表裏で逆位相になるように設けてある。
【００５１】
図１５（ａ） 、（ｂ） 及び（ｃ） はそれぞれ、本発明の上記各実施例の摩擦材の構成の一例を示す摩擦材を貼着した直結クラッチの一部正面図、上面図及び裏面図である。図８（ａ） 及び（ｂ） に示したものと同様の油溝４１を摩擦材４０に設けるので、対応部分の説明は省略する。ただし、直結クラッチ１の両面で、円周方向の位相を変えて油溝４１を設けてある。即ち、油溝４１が直結クラッチ１の表裏で逆位相になるように設けてある。
【００５２】
図１６（ａ） 、（ｂ） 及び（ｃ） はそれぞれ、本発明の上記各実施例の摩擦材の構成の一例を示す摩擦材を貼着した直結クラッチの一部正面図、上面図及び裏面図である。図１１（ａ） 及び（ｂ） に示したものと同様の油溝４１を摩擦材４０に設けるので、対応部分の説明は省略する。ただし、直結クラッチ１の両面で、円周方向の位相を変えて半径方向の油溝４１を設けてある。即ち、半径方向に延在する油溝４１を直結クラッチ１の表裏で逆位相になるように設けてある。
【００５３】
以上説明した油溝４１や４３によって、直結クラッチ１の締結状態でも、所定量のオイルが摩擦面を通過するので、摩擦面の冷却に好都合である。また、油溝４１及び４３の深さ、すなわち厚さは、上記実施例では直結クラッチ１の表面まで達しているが、必ずしもそのようにする必要はない。例えば、直結クラッチ１の表面に達しない所定の深さで刻設することもできる。
【００５４】
尚、図６、７、９、１０、１２及び１３に示した例を、図１４、１５及び１６に示すように、油溝４１を直結クラッチ１の表裏で逆位相となるように設けることができることは言うまでもない。また、本発明の範囲を超えない範囲で種々の変更、修正が可能なことがいうまでもない。
【００５５】
【発明の効果】
以上説明した本発明のロックアップ機構付きトルクコンバータによれば、以下のような効果が得られる。
【００５６】
直結クラッチのスリップ状態を制御するため直結クラッチを動作させる圧力差をほぼ一定に維持すると同時に直結クラッチの摩擦面に供給される流体の量を変化させる油圧制御機構を設けたことにより、直結クラッチの作動中、特にスリップ状態において直結クラッチやその相手部材の摩擦面に発生する摩擦熱等を積極的かつ強制的に抑制することができる。従って、直結クラッチの寿命、ひいてはトルクコンバータ全体の寿命を延ばすことが可能となる。
【００５７】
また、実施例によれば、摩擦材に各種の形状に設けられた油溝により、回転中の直結クラッチ摩擦面に対して油膜が一様に形成されるので、その潤滑作用により直結クラッチの円滑な摺動が達成できる。これにより、更に直結クラッチの自励振動（ジャダー）を抑制する効果もある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示すロックアップ機構付きトルクコンバータの軸方向断面図である。
【図２】本発明の各実施例に用いられる油圧制御機構を示す概略油圧回路図である。
【図３】本発明の他の実施例を示す多板型の直結クラッチを有するトルクコンバータの軸方向断面図である。
【図４】本発明の更に他の実施例を示す多板型の直結クラッチを有するトルクコンバータの軸方向断面図である。
【図５】（ａ） 及び（ｂ） はそれぞれ、本発明の上記各実施例の摩擦材の構成の一例を示す摩擦材を貼着した直結クラッチの一部上面図及び正面図である。
【図６】（ａ） 及び（ｂ） はそれぞれ、本発明の上記各実施例の摩擦材の構成の一例を示す摩擦材を貼着した直結クラッチの一部上面図及び正面図である。
【図７】（ａ） 及び（ｂ） はそれぞれ、本発明の上記各実施例の摩擦材の構成の一例を示す摩擦材を貼着した直結クラッチの一部上面図及び正面図である。
【図８】（ａ） 及び（ｂ） はそれぞれ、本発明の上記各実施例の摩擦材の構成の一例を示す摩擦材を貼着した直結クラッチの一部上面図及び正面図である。
【図９】（ａ） 及び（ｂ） はそれぞれ、本発明の上記各実施例の摩擦材の構成の一例を示す摩擦材を貼着した直結クラッチの一部上面図及び正面図である。
【図１０】（ａ） 及び（ｂ） はそれぞれ、本発明の上記各実施例の摩擦材の構成の一例を示す摩擦材を貼着した直結クラッチの一部上面図及び正面図である。
【図１１】（ａ） 及び（ｂ） はそれぞれ、本発明の上記各実施例の摩擦材の構成の一例を示す摩擦材を貼着した直結クラッチの一部上面図及び正面図である。
【図１２】（ａ） 及び（ｂ） はそれぞれ、本発明の上記各実施例の摩擦材の構成の一例を示す摩擦材を貼着した直結クラッチの一部上面図及び正面図である。
【図１３】（ａ） 及び（ｂ） はそれぞれ、本発明の上記各実施例の摩擦材の構成の一例を示す摩擦材を貼着した直結クラッチの一部上面図及び正面図である。
【図１４】（ａ） 、（ｂ） 及び（ｃ） はそれぞれ、本発明の上記各実施例の摩擦材の構成の一例を示す摩擦材を貼着した直結クラッチの一部正面図、上面図及び裏面図である。
【図１５】（ａ） 、（ｂ） 及び（ｃ） はそれぞれ、本発明の上記各実施例の摩擦材の構成の一例を示す摩擦材を貼着した直結クラッチの一部正面図、上面図及び裏面図である。
【図１６】（ａ） 、（ｂ） 及び（ｃ） はそれぞれ、本発明の上記各実施例の摩擦材の構成の一例を示す摩擦材を貼着した直結クラッチの一部正面図、上面図及び裏面図である。
【符号の説明】
１ 直結クラッチ
２ フロントカバー
２３ インペラー
２４ タービン
３０、３５、５０ トルクコンバータ
４０ 摩擦材
４１、４３ 油溝
Claims (11)
- 締結状態と解放状態との間で変位自在でかつ該締結状態と該解放状態との間にスリップ状態を取り得る直結クラッチを備えたロックアップ機構と、流体により動力を伝達するトルクコンバータ本体とを有するロックアップ機構付きトルクコンバータであって、
前記スリップ状態を維持するため前記直結クラッチを動作させる圧力差をほぼ一定に制御すると共に前記直結クラッチの摩擦面に供給される流体の量を変化させる油圧制御機構を設けたことを特徴とするロックアップ機構付きトルクコンバータ。 - 前記直結クラッチの摩擦面は、該直結クラッチに貼着された摩擦材からなることを特徴とする請求項１に記載のロックアップ機構付きトルクコンバータ。
- 前記直結クラッチの摩擦材は、該直結クラッチの軸方向片面にのみ設けられていることを特徴とする請求項２に記載のロックアップ機構付きトルクコンバータ。
- 前記直結クラッチの摩擦材は、該直結クラッチの軸方向両面に設けられていることを特徴とする請求項２に記載のロックアップ機構付きトルクコンバータ。
- 前記直結クラッチの前記摩擦材には、半径方向に延在する油溝が刻設されていることを特徴とする請求項３に記載のロックアップ機構付きトルクコンバータ。
- 前記直結クラッチの前記摩擦材には、半径方向に延在する油溝が刻設されていることを特徴とする請求項４に記載のロックアップ機構付きトルクコンバータ。
- 前記半径方向に延在する油溝は、前記直結クラッチの円周方向等分に、該直結クラッチの軸方向両面とも同位相で刻設されていることを特徴とする請求項６に記載のロックアップ機構付きトルクコンバータ。
- 前記半径方向に延在する油溝は、前記直結クラッチの円周方向等分に、該直結クラッチの軸方向両面で逆位相で刻設されていることを特徴とする請求項６に記載のロックアップ機構付きトルクコンバータ。
- 前記半径方向に延在する油溝は、前記直結クラッチの半径方向内方に向かって幅が縮小するテーパ状の形状を有していることを特徴とする請求項７に記載のロックアップ機構付きトルクコンバータ。
- 前記半径方向に延在する油溝は、前記直結クラッチの半径方向内方に向かって幅が縮小するテーパ状の形状を有していることを特徴とする請求項８に記載のロックアップ機構付きトルクコンバータ。
- 前記摩擦材は、前記半径方向に延在する油溝と交差する前記直結クラッチの円周方向に延在する油溝を更に有していることを特徴とする請求項７に記載のロックアップ機構付きトルクコンバータ。
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