JP3715133B2

JP3715133B2 - Rotational force transmission mechanism

Info

Publication number: JP3715133B2
Application number: JP14437299A
Authority: JP
Inventors: 真且黒石; 昌徳入谷; 裕二長沢; 久志渡辺; 正敬大澤; 昌洋小嶋
Original assignee: Toyota Motor Corp; Toyota Central R&D Labs Inc
Current assignee: Toyota Motor Corp; Toyota Central R&D Labs Inc
Priority date: 1999-05-25
Filing date: 1999-05-25
Publication date: 2005-11-09
Anticipated expiration: 2019-05-25
Also published as: JP2000337475A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、流体クラッチやトルクコンバータ等、入力側部材の回転で流体に運動エネルギーを与えこの運動エネルギーによって出力側部材を回転させる回転力伝達機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１０には、従来の回転力伝達機構の一例として、自動車のオートマチックトランスミッションと組み合わせて使用されるトルクコンバータ１１０が示されている（特開平７−２０８５７７号公報参照）。
【０００３】
このトルクコンバータ１１０は、いわゆるロックアップクラッチを有しており、ロックアップ時には、ピストン１１２に保持された摩擦ライニング１１４（摩擦部材）がケーシングシェル１１６に接触し、摩擦係合によってピストン１１２とケーシング１１８とが連結されて、トルクの損失なく回転するようになっている。
【０００４】
一般に、このようなロックアップ機構を備えた流体クラッチやトルクコンバータ等において、伝達トルクを増大させると共に装置自体の小型化を図るためには、摩擦ライニング１１４とケーシングシェル１１６との摩擦力を増大させると共に接触面積を少なくする必要がある。しかし、このように摩擦力を増大させたり接触面積を少なくしたりすると、係合時の摩擦仕事によるケーシングシェル１１６や摩擦ライニング１１４の温度上昇が大きくなる。そして、これらの部材は、このような温度上昇により熱劣化が早まり、寿命が短くなる。
【０００５】
かかる温度上昇を防止するために、このトルクコンバータ１１０では、図１１〜図１４に示すように、摩擦ライニング１１４の外周側と内周側とを貫通する溝１２０を形成し、この溝１２０内を潤滑油が流れるようにすることで、摩擦ライニング１１４を冷却している（いわゆる湿式クラッチ）。
【０００６】
ところが、ロックアップ機構は、摩擦ライニング１１４の外周側と内周側との圧力差によってピストン１１２をケーシングシェル１１６に確実に接触させるようにしているため、単に摩擦ライニング１１４に溝１２０を設けて外周側と内周側とを連通させてしまうと、この圧力差が小さくなってしまい、ロックアップを確実に行うことが難しくなる。従って、このトルクコンバータ１１０では、溝１２０によって構成される流路の一部に絞り箇所１２２を設け、圧力差の低下を抑制している。
【０００７】
しかし、溝１２０内の潤滑油の流量は絞り箇所１２２の断面積に依存しているため、流量を多くして冷却効果を高めるためには絞り箇所１２２の断面積を大きくすることが好ましく、一方、摩擦ライニング１１４の外周側と内周側との圧力差を大きくするためには、絞り箇所１２２の断面積は小さいほうが好ましい。従って、絞り箇所１２２の断面積を大きくして冷却効果を高めると、圧力差が小さくなってロックアップ機構の作動が困難になる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記事実を考慮し、冷却効果が高く、しかもロックアップの作動を確実に行うことが可能な回転力伝達機構を得ることを課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明では、入力側部材の回転で流体に運動エネルギーを与えこの運動エネルギーによって出力側部材を回転させる回転力伝達機構であって、前記入力側部材と一体で回転する第１回転部材と、前記出力側部材と一体で回転し前記流体からの荷重を受けて前記第１回転部材に接近する第２回転部材と、前記第１回転部材と前記第２回転部材との間に設けられ、第２回転部材が第１回転部材に接近すると第１回転部材と第２回転部材との双方に接触し、この接近によって接触した第１回転部材及び／又は第２回転部材との摩擦によって第１回転部材と第２回転部材とを一体的に回転するように連結すると共に、外周側と内周側との流体の流れを阻止して流体に圧力差を生じさせる摩擦部材と、前記摩擦部材に設けられ、摩擦部材が前記第１回転部材と前記第２回転部材の双方に面接触した完全ロックアップ状態で摩擦部材外周側から第２回転部材側へ連通して流体を流入又は流出可能とする流路と、前記第２回転部材に設けられ、前記流体を前記流路と第２回転部材の背面側との間で移動可能とする貫通孔と、を有することを特徴とする。
【００１０】
従って、第２回転部材が第１回転部材に接近し、摩擦部材が第１回転部材と第２回転部材との双方に面接触した完全ロックアップ状態になると、この接近によって接触した第１回転部材及び／又は第２回転部材との摩擦によって第１回転部材と第２回転部材とが一体的に回転するように連結される。これにより、入力側部材と出力側部材とが、第１回転部材、摩擦部材及び第２回転部材を介して直結される（ロックアップの作動）。また、この状態で、摩擦部材の外周側と内周側との流体の流れが阻止され、外周側と内周側との間に生じた圧力差が維持される。この圧力差により、第２回転部材が第１回転部材に強く押し付けられ、ロックアップの作動が確実に行われる。
【００１１】
摩擦部材には流路が設けられており、摩擦部材が第１回転部材と第２回転部材の双方に面接触した完全ロックアップ状態で、摩擦部材外周側から第２回転部材側へ流体が流入又は流出可能となる。また、第２回転部材には貫通孔が形成されており、流体を流路と第２回転部材の背面側との間で移動可能とする。これらの流路及び貫通孔により、全体として流体の還流を構成し、流体を摩擦部材の内部に連続的に供給できるので、摩擦部材、第１回転部材及び第２回転部材を効果的に冷却することができる。また、摩擦部材の外周側と第２回転部材側とで流体の圧力が等しくなる。
【００１２】
また、流路は、摩擦部材の外周側と内周側とを連通する構成となっておらず、摩擦部材によってこの外周側と内周側とが完全に隔離されている。このため、摩擦部材の外周側と内周側の間で大きな圧力差が維持され、ロックアップの作動を確実に行うことができる。
【００１３】
なお、本発明における流体の流路への流入又は流出は、摩擦部材の回転方向や流体の流れ方向等の条件によっていずれか一方に決まり、流体の流入と流出とが同時に生じることはない。例えば、本発明の回転力伝達機構が自動車のトルクコンバータとして使用された場合には、エンジンの駆動力を変速機に伝達するときに摩擦部材外周側から流路に流体が流入し、エンジンブレーキを作用させたときに流路から摩擦部材外周側へ流体が流出するように設定する。もちろん、流路の構成を変更する等により、駆動時とエンジンブレーキ時とで流体の流入出が逆になるようにしてもよい。
【００１４】
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の発明において、前記流路が、前記摩擦部材の外周側から内周側へ向かうに従って前記回転の回転方向に沿って傾斜するように形成されていることを特徴とする。
【００１５】
これにより、流路内への流体の流入出が容易になるため、流路内を流れる流体の量が多くなって、冷却効果をより高めることが可能となる。
【００１６】
請求項３に記載の発明では、請求項１又は請求項２に記載の発明において、前記流路が、前記摩擦部材の周方向に沿って一定間隔で複数設けられ、前記貫通孔が、前記流路に対応して複数設けられていることを特徴とする。
【００１７】
このように、流路を複数設けたことで、流路を１つのみ設けた場合と比較して冷却効果が高くなる。また、流路を摩擦部材の周方向に沿って一定間隔で設けたことで、摩擦部材の周方向での冷却効果のばらつきを少なくし、摩擦部材、第１回転部材及び第２回転部材を一様に冷却することが可能となる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
図１には、本発明の第１実施形態の回転力伝達機構として、自動車のオートマチックトランスミッションと組み合わせて使用されるトルクコンバータ１０が示されている。
【００１９】
このトルクコンバータ１０では、入力側部材である図示しない駆動軸と一体で回転するケーシング１４を有している。駆動軸は、同じく図示しないエンジンの回転軸と結合されており、エンジンの回転力を受けて回転する。
【００２０】
ケーシング１４内にはオイルが充填されると共に、互いに対向するように、ポンプインペラー１６及びタービンランナー１８が配置されている。ポンプインペラー１６は図示しない駆動軸に、タービンランナー１８は被動軸２０にそれぞれ結合されており、駆動軸と共にポンプインペラー１６が回転すると、オイルに運動エネルギーが与えられてオイル流が生じ、このオイル流がさらにタービンランナー１８に回転トルクを与えて、被動軸２０が回転するようになっている。
【００２１】
ポンプインペラー１６とタービンランナー１８との間には、ワンウェイクラッチ２２を介して、ステータ２４が回転可能に設けられている。タービンランナー１８を出たオイルはステータ２４に沿って流れ、再度ポンプインペラー１６に当たる。これにより、ポンプインペラー１６がさらに回転トルクを受けるため、オイル流によるトルクの伝達損失が少なくなる。
【００２２】
ケーシング１４は、図示しないエンジン側（図１では左側）に配置されたフロントカバー２６と、同じく図示しないオートマチックトランスミッション側（図１では右側）に配置されたケーシングシェル２８と、で構成されており、これらが一体的に結合されている。
【００２３】
タービンランナー１８とフロントカバー２６との間には、被動軸２０及びタービンランナー１８と一体で回転するロックアップピストン３０が設けられている。図２にも示すように、フロントカバー２６の外周に形成されたフランジ部２６Ａと、ロックアップピストン３０の外周に形成されたフランジ部３０Ａとの間には所定の間隙３２が構成されており、ポンプインペラー１６の回転によって生じるオイル流の一部が、この間隙３２を通ってタービンランナー１８とフロントカバー２６との間に流れこむことができるようになっている。
【００２４】
ロックアップピストン３０の外周近傍には、フロントカバー２６との対抗面に、摩擦材３４が取り付けられている。図２（Ｂ）から分かるように、摩擦材３４は、一定の厚みを有するリング状に形成されている。ロックアップを作動させるための一定条件が満たされていない状態では、摩擦材３４とフロントカバー２６との間に所定の間隙が構成されているが、一定条件が満たされると、オイルからの荷重がロックアップピストン３０に作用してロックアップピストン３０がフロントカバー２６に接近する方向へと変形し、図１、図２（Ｂ）及び図３に示すように、摩擦材３４がフロントカバー２６に押し付けられる。そして、摩擦材３４とフロントカバー２６との摩擦係合により、ロックアップピストン３０がフロントカバー２６と一体で回転する（ロックアップの作動）。
【００２５】
また、このように摩擦材３４がフロントカバー２６に接触して押し付けられることで、摩擦材３４の外周側と内周側とが隔離され、これらのオイルに圧力差が生じる。図３からも分かるように、この圧力差がロックアップピストン３０をフロントカバー２６に向かって押し付ける荷重（押し付け荷重）として作用するので、ロックアップピストン３０はフロントカバー２６に向かってより強く押し付けられ、摩擦材３４とフロントカバー２６との摩擦力が大きくなる。
【００２６】
摩擦材３４には、摩擦材３４を板厚方向に貫通する略一定幅の溝３６が、摩擦材３４の外周面３４Ａから内周に向かって形成されている。また、溝３６は、摩擦材３４の周方向に沿って所定間隔をあけて複数（本実施形態では１６本）形成されている。図３からも分かるように、摩擦材３４がフロントカバー２６に接触した状態で、この溝３６とフロントカバー２６及びロックアップピストン３０とで、オイルが流入可能な流路３８が構成される。また、溝３６は、図２（Ａ）に示すように、摩擦材３４の外周面３４Ａの接線Ｐとの成す角を傾斜角と定義すると、外周面３４Ａから内周に向かうに従って、摩擦材３４の回転方向（図２（Ａ）に矢印Ｒで示す）と反対方向に一定の傾斜角θで傾斜している。このように、溝３６、すなわち流路３８を傾斜させたことで、流路３８を径方向に沿って設けた場合と比較して、摩擦材３４の回転によってオイルが流路３８内に流入しやすくなる。なお、このような流路３８が構成されるのであれば、溝３６は必ずしも摩擦材３４を板厚方向に貫通している必要はなく、例えば、板厚方向の中央部にのみ形成する（すなわち、板厚方向の端部には摩擦材３４が残されている）ようにしてもよい。
【００２７】
溝３６は、図２（Ａ）にも示すように、摩擦材３４の内周面３４Ｂに達しないように所定の長さとされており、摩擦材３４の外周側と内周側とは摩擦材３４によって完全に隔離されている。これにより、摩擦材３４の外周側と内周側をオイルが直接移動しないので、これらの間に生じた圧力差が減少することなく一定値に維持される。
【００２８】
ロックアップピストン３０には、溝３６の内端に対応する位置に、ロックアップピストン３０を板厚方向に貫通する貫通孔４０が形成されている。流路３８に流入したオイルは、この貫通孔４０によってロックアップピストン３０の背面側（図２（Ｂ）及び図３では右側）に流出可能となり、全体として、オイルがケーシング１４内で循環する（還流となる）。
【００２９】
次に、本実施形態のトルクコンバータ１０の作用を説明する。
【００３０】
完全ロックアップ状態（以下、単に「ロックアップ状態」という）とするための一定条件が満たされていない場合には、ロックアップピストン３０はフロントカバー２６に向かって変形しておらず、摩擦材３４はフロントカバー２６に接触していない。このため、フロントカバー２６はロックアップピストン３０とは別体で回転し、図示しない駆動軸とポンプインペラー１６の回転によって運動エネルギーが与えられたオイルが、さらにタービンランナー１８に回転トルクを与えて、被動軸２０が回転するようになっている。
【００３１】
なお、上記した一定条件は、トルクコンバータ１０自体や、このトルクコンバータ１０が設けられた自動車の走行状態との関係によって、所望の条件に設定される。例えば、自動車の車速によってこの条件を決めてもよいし、さらに他の条件も勘案し、制御装置等を介してオイルの流れを制御することで、ロックアップピストン３０の変形を制御するようにしてもよい。
【００３２】
この一定条件が満たされると、ケーシング１４内を流れるオイルからの荷重を受けてロックアップピストン３０がフロントカバー２６に向かって変形し、摩擦材３４はフロントカバー２６に面接触する。摩擦材３４はフロントカバー２６と摩擦係合し、ロックアップピストン３０とフロントカバー２６とは摩擦材３４を介して一体で回転するようになる（ロックアップ状態）。
【００３３】
ケーシング１４内のオイルは、図３に矢印Ｆで示すように、間隙３２を通ってフロントカバー２６とロックアップピストン３０との間に流れこみ、さらに流路３８に流入する。摩擦材３４は、フロントカバー２６との摩擦によって温度が上昇しようとするが、このように摩擦材３４内をオイルが流れることにより、摩擦材３４の熱の一部をオイルが吸収するので、摩擦材３４が冷却され、さらにフロントカバー２６及びロックアップピストン３０も冷却される。
【００３４】
流路３８内で高温となったオイルは、貫通孔４０を経て、ロックアップピストン３０の背面側へ流れる。これにより、オイルが還流となって循環するので、ケーシング１４内で冷却された低温のオイルが溝３６内に連続的に供給されることとなり、摩擦材３４、フロントカバー２６及びロックアップピストン３０をより効果的に冷却することができる。
【００３５】
また、摩擦材３４の回転方向（矢印Ｒ方向）を考慮し、溝３６を一定の傾斜角θで斜めに傾斜して形成しているので、摩擦材３４の回転によってオイルは流路３８へ流入しやすくなる。これにより、流路３８内を流れるオイルの流速が速くなり、単位時間当たりのオイルの流量が増大するので、さらに効果的に摩擦材３４、フロントカバー２６及びロックアップピストン３０を冷却することができる。
【００３６】
図４には、摩擦材に入力される熱量Ｑと、フロントカバーの表面温度Ｔとの関係が、本実施形態のトルクコンバータ１０の場合（実線）と、溝３６及び貫通孔４０が設けられていない従来のトルクコンバータの場合（一点鎖線）とで、それぞれ示されている。表面温度Ｔは、図３に示すように、所定の計測点Ｍにて計測した値の平均値をとっている。このグラフから分かるように、本実施形態のトルクコンバータ１０では、従来のトルクコンバータと比較して、熱量Ｑの大小に関わらず、フロントカバー２６の表面温度Ｔが約２０℃低くなっていることが分かる。
【００３７】
また、溝３６を複数形成しているので、溝３６を１つのみ形成した場合と比較してオイルの総流量が多くなり、冷却効果も高くなる。さらに、これら複数の溝を摩擦材３４の周方向に一定間隔で形成したことにより、摩擦材３４、フロントカバー２６及びロックアップピストン３０を周方向で偏りなく一様に冷却することができる。
【００３８】
溝３６は、摩擦材３４の内周面３４Ｂに達しておらず、摩擦材３４がフロントカバー２６に押し付けられた状態では、摩擦材３４の外周側と内周側とが摩擦材３４によって完全に隔離されて、摩擦材３４の外周側と内周側をオイルが直接移動しなくなっている。このため、摩擦材３４の外周側と内周側とに生じた圧力差が減少することなく一定値に維持され、ロックアップピストン３０をフロントカバー２６に押し付ける荷重を一定値以上に維持できる。従って、ロックアップ状態を確実に維持することができる。
【００３９】
図５には、本発明の第２実施形態に係る摩擦材５４及びロックアップピストン５０が示されている。第２実施形態では、第１実施形態と比較して、これら摩擦材５４及びロックアップピストン５０の構成のみが異なっており、他は同一の構成とされているので、摩擦材５４及びロックアップピストン５０についてのみ説明し、他は説明を省略する。
【００４０】
この摩擦材５４では、溝に代えて、摩擦材５４の外周面５４Ａから内周に向かって次第に幅狭となる、正面視にて略三角形状の凹部５６が形成されている。また、この凹部５６によって構成される流路５８の流線Ｖを考えると、この流線Ｖは接線Ｐに対して所定の傾斜角θで傾斜している。また、第１実施形態と同様、凹部５６は摩擦材５４の周方向に沿って所定間隔で複数（本実施形態では８つ）形成されている。
【００４１】
ロックアップピストン５０には、凹部５６の最も内周側の角部に対応した位置に、ロックアップピストン５０を板厚方向に貫通する貫通孔６０が形成されている。
【００４２】
第２実施形態では、このような三角形状の凹部５６を形成したことにより、流路５８の入口側（摩擦材５４の外周側）では流路５８の断面積が広くなっていることになるので、ロックアップ状態で摩擦材５４の回転角速度が小さくてもオイルを流路５８内により多く流入させて、摩擦材５４を効果的に冷却することができる。
【００４３】
また、摩擦材５４の外周側と内周側とはロックアップ状態で完全に隔離されるので、摩擦材５４の外周側と内周側とに生じた圧力差を一定値に維持して、ロックアップ状態を確実に維持することができる。
【００４４】
図６には、本発明の第３実施形態に係る摩擦材７４及びロックアップピストン７０が示されている。第３実施形態においても、第１実施形態と比較して、これら摩擦材７４及びロックアップピストン７０の構成のみが異なっており、他は同一の構成とされているので、摩擦材７４及びロックアップピストン７０についてのみ説明し、他は説明を省略する。
【００４５】
この摩擦材７４では溝７６の幅及び長さは第１実施形態と同じであるが、正面視にて、第１実施形態と反対の方向へ傾斜するように、すなわち、摩擦材７４の外周面７４Ａから内周に向かうに従って、摩擦材７４の回転方向と同方向に傾斜角θで傾斜するように形成されている。また、第１実施形態と同様、溝７６は摩擦材７４の周方向に沿って所定間隔で複数（本実施形態では１６本）形成されている。
【００４６】
ロックアップピストン７０には、第１実施形態と同様、溝７６の内端に対応する位置に、ロックアップピストン７０を板厚方向に貫通する貫通孔８０が形成されている。
【００４７】
第３実施形態では、このように第１実施形態とは反対方向に傾斜する溝７６を形成したことにより、第１実施形態の反対方向にオイルが流れる流路７８が構成される。すなわち、図７にも矢印Ｆ２で示すように、オイルはまず貫通孔８０にロックアップピストン７０の背面側から流入し、次いでロックアップピストン７０とフロントカバー２６との間を流れ、さらに間隙３２を流れて、ケーシング１４（図１参照）内で循環する。このようなオイルの流れであっても、第１実施形態と同様の冷却効果を得ることができる。
【００４８】
また、摩擦材７４の外周側と内周側とはロックアップ状態で完全に隔離されるので、摩擦材７４の外周側と内周側とに生じた圧力差を一定値に維持して、ロックアップ状態を確実に維持することができる。
【００４９】
図８には、本発明の第４実施形態に係る摩擦材８４及びロックアップピストン３０が示されている。第４実施形態では、第１実施形態と比較して、この摩擦材８４の構成のみが異なっており、他は同一の構成とされているので、摩擦材８４についてのみ説明し、他は説明を省略する。なお、第１〜第３実施形態では、摩擦材を、ロックアップピストン３０側から見た図面にて示したが、この第４実施形態では、第１〜第３実施形態と異なり、摩擦材８４をフロントカバー２６側から見た図面にて示している。従って、矢印Ｒは摩擦材８４をフロントカバー２６側から見た状態での相対回転方向を示すこととなり、第１〜第３実施形態とは逆方向となっている。
【００５０】
第４実施形態の摩擦材８４は、図９（Ａ）にも示すように、ロックアップピストン３０に取り付けられた内側摩擦材９２と、フロントカバー２８に取り付けられた外側摩擦材９４と、に分割して構成されている。内側摩擦材９２と外側摩擦材９４の厚さは等しくされており、ロックアップ状態では、図９（Ｂ）に示すように、内側摩擦材９２がフロントカバー２６に接触すると共に、ロックアップピストン３０が外側摩擦材９４に接触する。
【００５１】
また、図８から分かるように、外側摩擦材９４の内径Ｒ１は、内側摩擦材９２の外径Ｒ２よりも大きくされており、ロックアップ状態で、外側摩擦材９４と内側摩擦材９２との間に環状の間隙９０が構成される。
【００５２】
外側摩擦材９４には、第１実施形態と同様に、一定の傾斜角θで傾斜した溝８６が、周方向に所定間隔をあけて複数（本実施形態では１６本）形成されている。溝８６は外側摩擦材９４の外周面９４Ａから内周面９４Ｂに至るように形成されており、外側摩擦材９４の外周側から流入したオイルは、間隙９０に達する。
【００５３】
ロックアップピストン３０には、間隙９０に対応した位置に、第１実施形態と同様の貫通孔４０が形成されている。そして、ロックアップ状態では、図９（Ｂ）に示すように、溝８６及び間隙９０によって流路８８が構成されている。
【００５４】
このような構成とされた第４実施形態のトルクコンバータにおいても、第１実施形態と同様、ロックアップ状態ではケーシング１４内を流れるオイルからの荷重を受けてロックアップピストン３０がフロントカバー２６に向かって変形し、内側摩擦材９２がフロントカバー２６に接触すると共に、ロックアップピストン３０が外側摩擦材９４に接触するので、ロックアップピストン３０とフロントカバー２６とは摩擦材３４を介して一体で回転するようになる。
【００５５】
また、ケーシング１４内のオイルが、図９（Ｂ）に矢印Ｆ３で示すように、間隙３２を通ってフロントカバー２６とロックアップピストン３０との間に流れこみ、さらに流路８８に流入するので、摩擦材８４が冷却され、さらにフロントカバー２６及びロックアップピストン３０も冷却される。そして、流路８８内で高温となったオイルが貫通孔４０を経て、ロックアップピストン３０の背面側へ流れ、還流となって循環するので、摩擦材８４、フロントカバー２６及びロックアップピストン３０をより効果的に冷却することができる。
【００５６】
しかも、内側摩擦材９２によって、摩擦材８４の外周側と内周側とはロックアップ状態で完全に隔離されるので、摩擦材８４の外周側と内周側とに生じた圧力差（より厳密には、内側摩擦材９２の外周側と内周側とに生じた圧力差）を一定値に維持して、ロックアップ状態を確実に維持することができる。
【００５７】
なお、第４実施形態では、外側摩擦材９４をロックアップピストン３０に取り付け、内側摩擦材９２をフロントカバー２６に取り付けるようにしてもよい。また、貫通孔４０の数や位置も特に限定されず、上記したようにオイルを間隙９０からロックアップピストン３０の背面側へ移動させることが可能であればよい。特に、外側摩擦材９４をロックアップピストン３０に取り付け、内側摩擦材９２をフロントカバー２６に取り付けた場合には、貫通孔４０を平面視にて溝８６の延長線上に形成することにより、オイルの流れをよりスムーズにして、冷却効果をより高めることが可能になる。
【００５８】
以上説明したように、本発明のトルクコンバータ（回転力伝達機構）では、いずれの実施形態においても、オイルによって摩擦材を効果的に冷却すると共に、摩擦材の外周側と内周側との圧力差を維持して、ロックアップ状態を確実に維持できる。
【００５９】
なお、上記説明では、本発明の回転力伝達機構の例として、自動車のオートマチックトランスミッションと組み合わせて使用されるトルクコンバータを挙げたが、本発明がこれに限定されないのはもちろんである。要するに、入力側部材と出力側部材とを摩擦部材を介して一体的に回転するように連結するような回転力伝達機構であって、摩擦部材の外周側と内周側とで一定の圧力差が必要とされるような回転力伝達機構であればよい。従って、一般的な流体クラッチであってもよい。特に、摩擦部材の摩擦熱による温度上昇が問題となるロックアップクラッチや、すべり状態が継続するいわゆるスリップ制御付きロックアップクラッチ等を冷却する場合に、特に有効である。
【００６０】
また、本発明の流路としても、上記した溝３６、７６、８６や凹部５６によって構成される流路３８、５８、７８、８８に限定されず、要するに、ロックアップ状態で摩擦材３４、５４、７４、８４の外周側からオイルが流入又は流出可能となるように構成されていればよい。例えば、流路がその長手方向中間部において曲がっていてもよい。
【００６１】
また、本発明の摩擦部材は、必ずしもロックアップピストン３０又はフロントカバー２６に取り付けられている必要はなく、例えば、ロックアップの非作動時にはフロントカバー２６とロックアップピストンの双方に接触しない位置となるように、被動軸２０と一体で回転可能に取り付けられていてもよい。摩擦材の数も１枚に限られず、複数枚の摩擦材が厚み方向に並べて設けられて、全体として本発明の摩擦部材が構成されていてもよい。
【００６２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明では、摩擦部材に設けられ、摩擦部材が第１回転部材と第２回転部材の双方に面接触した完全ロックアップ状態で摩擦部材外周側から第２回転部材側へ連通して流体を流入又は流出可能とする流路と、第２回転部材に設けられ、流体を流路と第２回転部材の背面側との間で移動可能とする貫通孔と、を有するので、冷却効果が高く、しかもロックアップの作動を確実に行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態のトルクコンバータを示す断面図である。
【図２】本発明の第１実施形態に適用される摩擦材、ロックアップピストン及びフロントカバーを示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は（Ａ）のＩ−Ｉ線断面図である。
【図３】本発明の第１実施形態に適用される摩擦材、ロックアップピストン及びフロントカバーを示す図２（Ａ）のＩＩ−ＩＩ線断面図である。
【図４】摩擦材に入力される熱量Ｑとフロントカバーの表面温度Ｔとの関係を本実施形態のトルクコンバータの場合と従来のトルクコンバータの場合とで示すグラフである。
【図５】本発明の第２実施形態に適用される摩擦材を示す正面図である。
【図６】本発明の第３実施形態に適用される摩擦材を示す正面図である。
【図７】本発明の第３実施形態に適用される摩擦材を示す図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線断面図である。
【図８】本発明の第４実施形態に適用される摩擦材とロックアップピストンを示す正面図である。
【図９】本発明の第４実施形態に適用される摩擦材とロックアップピストンを示す図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線断面図であり、（Ａ）はロックアップ非作動時、（Ｂ）はロックアップ作動時である。
【図１０】従来のトルクコンバータを示す断面図である。
【図１１】従来のトルクコンバータに適用された摩擦材を部分的に示す断面図である。
【図１２】従来のトルクコンバータに適用された摩擦材を部分的に示す断面図である。
【図１３】従来のトルクコンバータに適用された摩擦材を部分的に示す断面図である。
【図１４】従来のトルクコンバータに適用された摩擦材を部分的に示す断面図である。
【符号の説明】
１０トルクコンバータ（回転力伝達機構）
２６フロントカバー（第１回転部材）
３０ロックアップピストン（第２回転部材）
３４摩擦材（摩擦部材）
３８流路
４０貫通孔
５０ロックアップピストン（第２回転部材）
５４摩擦材（摩擦部材）
５８流路
７０ロックアップピストン（第２回転部材）
７４摩擦材（摩擦部材）
７８流路
８４摩擦材（摩擦部材）
８８流路
９２内側摩擦材（摩擦材、摩擦部材）
９４外側摩擦材（摩擦材、摩擦部材）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a rotational force transmission mechanism, such as a fluid clutch or a torque converter, that imparts kinetic energy to fluid by rotation of an input side member and rotates an output side member by the kinetic energy.
[0002]
[Prior art]
FIG. 10 shows a torque converter 110 used in combination with an automatic transmission of an automobile as an example of a conventional rotational force transmission mechanism (see Japanese Patent Laid-Open No. 7-208577).
[0003]
The torque converter 110 has a so-called lock-up clutch. At the time of lock-up, the friction lining 114 (friction member) held by the piston 112 contacts the casing shell 116, and the piston 112 and the casing 118 are engaged by friction engagement. Are connected to each other so that they can rotate without loss of torque.
[0004]
Generally, in a fluid clutch, a torque converter or the like having such a lockup mechanism, in order to increase the transmission torque and reduce the size of the device itself, the frictional force between the friction lining 114 and the casing shell 116 is increased. In addition, it is necessary to reduce the contact area. However, when the frictional force is increased or the contact area is reduced in this way, the temperature rise of the casing shell 116 and the friction lining 114 due to the friction work at the time of engagement increases. And as for these members, thermal degradation is accelerated by such a temperature rise, and lifetime is shortened.
[0005]
In order to prevent such a temperature rise, in this torque converter 110, as shown in FIG. 11 to FIG. 14, a groove 120 penetrating the outer peripheral side and the inner peripheral side of the friction lining 114 is formed, and the inside of the groove 120 is The friction lining 114 is cooled by allowing the lubricating oil to flow (so-called wet clutch).
[0006]
However, since the lock-up mechanism makes the piston 112 reliably contact the casing shell 116 due to the pressure difference between the outer peripheral side and the inner peripheral side of the friction lining 114, the groove 120 is simply provided in the friction lining 114 and the outer periphery is provided. If the side and the inner peripheral side are made to communicate with each other, this pressure difference becomes small, and it is difficult to reliably perform lockup. Therefore, in the torque converter 110, the throttle portion 122 is provided in a part of the flow path constituted by the groove 120 to suppress a decrease in pressure difference.
[0007]
However, since the flow rate of the lubricating oil in the groove 120 depends on the cross-sectional area of the throttle portion 122, it is preferable to increase the cross-sectional area of the throttle portion 122 in order to increase the flow rate and enhance the cooling effect. In order to increase the pressure difference between the outer peripheral side and the inner peripheral side of the friction lining 114, it is preferable that the cross-sectional area of the throttled portion 122 is small. Therefore, when the cross-sectional area of the throttle portion 122 is increased to enhance the cooling effect, the pressure difference becomes small and the operation of the lockup mechanism becomes difficult.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
In view of the above facts, an object of the present invention is to obtain a rotational force transmission mechanism that has a high cooling effect and can reliably perform a lock-up operation.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
  According to the first aspect of the present invention, there is provided a rotational force transmission mechanism that imparts kinetic energy to the fluid by rotation of the input side member and rotates the output side member by this kinetic energy, and is a first rotating integrally with the input side member. Between the rotating member, the second rotating member that rotates integrally with the output side member and receives the load from the fluid and approaches the first rotating member, and between the first rotating member and the second rotating member Provided, the second rotating member comes into contact with both the first rotating member and the second rotating member when approaching the first rotating member,With the first rotating member and / or the second rotating member that are in contact by this approachA friction member that couples the first rotating member and the second rotating member so as to rotate integrally by friction, and that prevents a fluid flow between the outer peripheral side and the inner peripheral side to generate a pressure difference in the fluid; The friction member is provided on the friction member from the outer peripheral side of the friction member in a complete lock-up state where the friction member is in surface contact with both the first rotation member and the second rotation member.Second rotating member sideA flow path that allows fluid to flow in or out, and a through hole that is provided in the second rotating member and that allows the fluid to move between the flow path and the back side of the second rotating member. It is characterized by having.
[0010]
  Therefore, when the second rotating member approaches the first rotating member and the friction member is in a complete lock-up state in surface contact with both the first rotating member and the second rotating member,With the first rotating member and / or the second rotating member that are in contact by this approachThe first rotating member and the second rotating member are coupled to rotate integrally by friction. Thus, the input side member and the output side member are directly connected via the first rotating member, the friction member, and the second rotating member (lock-up operation). Further, in this state, the flow of fluid between the outer peripheral side and the inner peripheral side of the friction member is blocked, and the pressure difference generated between the outer peripheral side and the inner peripheral side is maintained. Due to this pressure difference, the second rotating member is strongly pressed against the first rotating member, and the lock-up operation is reliably performed.
[0011]
  The friction member is provided with a flow path, and the friction member is in a completely locked-up state where the friction member is in surface contact with both the first rotation member and the second rotation member, and from the outer periphery side of the friction memberTo the second rotating memberFluid can flow in or out. In addition, a through hole is formed in the second rotating member, and fluid can be moved between the flow path and the back side of the second rotating member. These flow paths and through-holes constitute a fluid recirculation as a whole, and the fluid can be continuously supplied into the friction member, so that the friction member, the first rotation member, and the second rotation member are effectively cooled. be able to. Also, the outer peripheral side of the friction member andSecond rotating member sideAnd the fluid pressure is equal.
[0012]
Further, the flow path is not configured to communicate the outer peripheral side and the inner peripheral side of the friction member, and the outer peripheral side and the inner peripheral side are completely separated by the friction member. For this reason, a large pressure difference is maintained between the outer peripheral side and the inner peripheral side of the friction member, and the lockup operation can be performed reliably.
[0013]
In addition, inflow or outflow of the fluid into the flow path in the present invention is determined to be one of the conditions depending on conditions such as the rotation direction of the friction member and the flow direction of the fluid, and inflow and outflow of the fluid do not occur at the same time. For example, when the torque transmission mechanism of the present invention is used as a torque converter for an automobile, when the engine driving force is transmitted to the transmission, fluid flows into the flow path from the outer periphery of the friction member, and the engine brake is applied. It is set so that the fluid flows out from the flow path to the outer peripheral side of the friction member when applied. Of course, the flow of fluid may be reversed between driving and engine braking by changing the configuration of the flow path.
[0014]
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the flow path is formed so as to incline along the rotation direction of the rotation from the outer peripheral side to the inner peripheral side of the friction member. It is characterized by.
[0015]
This facilitates the inflow and outflow of the fluid into the flow path, so that the amount of fluid flowing in the flow path is increased and the cooling effect can be further enhanced.
[0016]
According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the present invention, a plurality of the flow paths are provided at regular intervals along a circumferential direction of the friction member, and the through holes are formed in the flow direction. A plurality is provided corresponding to the road.
[0017]
Thus, by providing a plurality of flow paths, the cooling effect is enhanced as compared with the case where only one flow path is provided. Further, by providing the flow paths at regular intervals along the circumferential direction of the friction member, variation in the cooling effect in the circumferential direction of the friction member is reduced, and the friction member, the first rotation member, and the second rotation member are integrated. It becomes possible to cool like this.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 shows a torque converter 10 used in combination with an automatic transmission of an automobile as a rotational force transmission mechanism of a first embodiment of the present invention.
[0019]
The torque converter 10 has a casing 14 that rotates integrally with a drive shaft (not shown) that is an input side member. Similarly, the drive shaft is coupled to a rotation shaft of an engine (not shown), and rotates in response to the rotational force of the engine.
[0020]
The casing 14 is filled with oil, and a pump impeller 16 and a turbine runner 18 are disposed so as to face each other. The pump impeller 16 is coupled to a drive shaft (not shown), and the turbine runner 18 is coupled to a driven shaft 20. When the pump impeller 16 rotates together with the drive shaft, kinetic energy is given to the oil to generate an oil flow. Further, a rotational torque is applied to the turbine runner 18 so that the driven shaft 20 rotates.
[0021]
A stator 24 is rotatably provided between the pump impeller 16 and the turbine runner 18 via a one-way clutch 22. The oil that exits the turbine runner 18 flows along the stator 24 and again strikes the pump impeller 16. Thereby, since the pump impeller 16 receives further rotational torque, torque transmission loss due to the oil flow is reduced.
[0022]
The casing 14 includes a front cover 26 arranged on the engine side (not shown) (left side in FIG. 1) and a casing shell 28 arranged on the automatic transmission side (right side in FIG. 1) (not shown). These are joined together.
[0023]
A lockup piston 30 that rotates integrally with the driven shaft 20 and the turbine runner 18 is provided between the turbine runner 18 and the front cover 26. As shown in FIG. 2, a predetermined gap 32 is formed between the flange portion 26A formed on the outer periphery of the front cover 26 and the flange portion 30A formed on the outer periphery of the lockup piston 30. Part of the oil flow generated by the rotation of the pump impeller 16 can flow between the turbine runner 18 and the front cover 26 through the gap 32.
[0024]
In the vicinity of the outer periphery of the lockup piston 30, a friction material 34 is attached to the surface facing the front cover 26. As can be seen from FIG. 2B, the friction material 34 is formed in a ring shape having a certain thickness. In a state where a certain condition for operating the lockup is not satisfied, a predetermined gap is formed between the friction material 34 and the front cover 26, but when the certain condition is satisfied, the load from the oil is reduced. The lockup piston 30 acts on the lockup piston 30 and deforms in a direction approaching the front cover 26, and the friction material 34 is pressed against the front cover 26 as shown in FIGS. 1, 2 (B) and 3. It is done. Then, due to the frictional engagement between the friction material 34 and the front cover 26, the lock-up piston 30 rotates integrally with the front cover 26 (lock-up operation).
[0025]
Further, when the friction material 34 is pressed against the front cover 26 in this manner, the outer peripheral side and the inner peripheral side of the friction material 34 are isolated, and a pressure difference is generated between these oils. As can be seen from FIG. 3, this pressure difference acts as a load (pressing load) for pressing the lockup piston 30 toward the front cover 26, so that the lockup piston 30 is pressed more strongly toward the front cover 26, The frictional force between the friction material 34 and the front cover 26 is increased.
[0026]
In the friction material 34, a groove 36 having a substantially constant width that penetrates the friction material 34 in the plate thickness direction is formed from the outer peripheral surface 34A of the friction material 34 toward the inner periphery. A plurality of grooves 36 (16 in this embodiment) are formed at predetermined intervals along the circumferential direction of the friction material 34. As can be seen from FIG. 3, the groove 36, the front cover 26, and the lock-up piston 30 form a flow path 38 through which oil can flow when the friction material 34 is in contact with the front cover 26. Further, as shown in FIG. 2A, the groove 36 is defined as an inclination angle with respect to the tangent line P of the outer peripheral surface 34A of the friction material 34, and the friction material 34 moves from the outer peripheral surface 34A toward the inner periphery. Is inclined at a constant inclination angle θ in the opposite direction to the rotation direction (indicated by an arrow R in FIG. 2A). As described above, the groove 36, that is, the flow path 38 is inclined, so that the oil flows into the flow path 38 by the rotation of the friction material 34 as compared with the case where the flow path 38 is provided along the radial direction. It becomes easy. If such a flow path 38 is configured, the groove 36 does not necessarily have to penetrate the friction material 34 in the plate thickness direction, and is formed only in the central portion in the plate thickness direction, for example (that is, The friction material 34 may be left at the end in the plate thickness direction).
[0027]
As shown in FIG. 2A, the groove 36 has a predetermined length so as not to reach the inner peripheral surface 34B of the friction material 34. The outer peripheral side and the inner peripheral side of the friction material 34 are the friction material. 34 is completely isolated. Thereby, since oil does not move directly between the outer peripheral side and the inner peripheral side of the friction material 34, the pressure difference generated between them is maintained at a constant value without decreasing.
[0028]
The lock-up piston 30 is formed with a through hole 40 that penetrates the lock-up piston 30 in the thickness direction at a position corresponding to the inner end of the groove 36. The oil that has flowed into the flow path 38 can flow out to the back side of the lockup piston 30 (the right side in FIG. 2B and FIG. 3) through the through hole 40, and the oil circulates in the casing 14 as a whole ( Reflux).
[0029]
Next, the operation of the torque converter 10 of this embodiment will be described.
[0030]
  Full lock-up state (hereinafter simply referred to as “lock-up state”)When the predetermined condition for satisfying the condition is not satisfied, the lock-up piston 30 is not deformed toward the front cover 26, and the friction material 34 is not in contact with the front cover 26. For this reason, the front cover 26 rotates separately from the lock-up piston 30, and oil to which kinetic energy is given by the rotation of the drive shaft (not shown) and the pump impeller 16 further gives a rotational torque to the turbine runner 18. The driven shaft 20 is configured to rotate.
[0031]
The predetermined condition is set to a desired condition depending on the relationship between the torque converter 10 itself and the running state of the automobile in which the torque converter 10 is provided. For example, this condition may be determined depending on the vehicle speed of the automobile, and the deformation of the lock-up piston 30 is controlled by controlling the oil flow through a control device or the like in consideration of other conditions. Also good.
[0032]
When this certain condition is satisfied, the lock-up piston 30 is deformed toward the front cover 26 under the load from the oil flowing in the casing 14, and the friction material 34 is moved to the front cover 26.Surface contactTo do. The friction material 34 frictionally engages with the front cover 26, and the lock-up piston 30 and the front cover 26 rotate together via the friction material 34.(Locked up).
[0033]
The oil in the casing 14 flows between the front cover 26 and the lockup piston 30 through the gap 32 as shown by an arrow F in FIG. The friction material 34 tends to rise in temperature due to friction with the front cover 26, and the oil flows in the friction material 34 in this way, so that the oil absorbs part of the heat of the friction material 34. The material 34 is cooled, and the front cover 26 and the lockup piston 30 are also cooled.
[0034]
The oil having a high temperature in the flow path 38 flows to the back side of the lockup piston 30 through the through hole 40. As a result, the oil circulates in a reflux state, so that the low-temperature oil cooled in the casing 14 is continuously supplied into the groove 36, and the friction material 34, the front cover 26, and the lock-up piston 30 are connected. It can cool more effectively.
[0035]
In consideration of the rotational direction of the friction material 34 (in the direction of arrow R), the groove 36 is formed obliquely at a constant inclination angle θ, so that the oil flows into the flow path 38 by the rotation of the friction material 34. It becomes easy to do. As a result, the flow rate of oil flowing in the flow path 38 is increased and the flow rate of oil per unit time is increased, so that the friction material 34, the front cover 26, and the lockup piston 30 can be cooled more effectively. .
[0036]
In FIG. 4, the relationship between the amount of heat Q input to the friction material and the surface temperature T of the front cover is the case of the torque converter 10 of this embodiment (solid line), and the grooves 36 and the through holes 40 are provided. In the case of a conventional torque converter that does not exist (indicated by a one-dot chain line), respectively. As shown in FIG. 3, the surface temperature T is an average value of values measured at a predetermined measurement point M. As can be seen from this graph, in the torque converter 10 of the present embodiment, the surface temperature T of the front cover 26 is about 20 ° C. lower than the conventional torque converter regardless of the amount of heat Q. I understand.
[0037]
Further, since a plurality of grooves 36 are formed, the total oil flow rate is increased and the cooling effect is enhanced as compared with the case where only one groove 36 is formed. Further, by forming the plurality of grooves at a constant interval in the circumferential direction of the friction material 34, the friction material 34, the front cover 26, and the lockup piston 30 can be uniformly cooled in the circumferential direction without deviation.
[0038]
The groove 36 does not reach the inner peripheral surface 34B of the friction material 34, and when the friction material 34 is pressed against the front cover 26, the outer peripheral side and the inner peripheral side of the friction material 34 are completely separated by the friction material 34. The oil is not moved directly between the outer peripheral side and the inner peripheral side of the friction material 34 by being isolated. Therefore, the pressure difference generated between the outer peripheral side and the inner peripheral side of the friction material 34 is maintained at a constant value without decreasing, and the load for pressing the lockup piston 30 against the front cover 26 can be maintained at a predetermined value or more. Therefore, the lockup state can be reliably maintained.
[0039]
FIG. 5 shows the friction material 54 and the lockup piston 50 according to the second embodiment of the present invention. In the second embodiment, compared to the first embodiment, only the configuration of the friction material 54 and the lock-up piston 50 is different, and the other configuration is the same. Therefore, the friction material 54 and the lock-up piston are the same. Only 50 will be described, and description of the others will be omitted.
[0040]
In this friction material 54, instead of the groove, a concave portion 56 having a substantially triangular shape as viewed from the front is formed which becomes gradually narrower from the outer peripheral surface 54A of the friction material 54 toward the inner periphery. Further, when considering the streamline V of the flow path 58 constituted by the recess 56, the streamline V is inclined with respect to the tangent line P at a predetermined inclination angle θ. Similarly to the first embodiment, a plurality of recesses 56 (eight in this embodiment) are formed at predetermined intervals along the circumferential direction of the friction material 54.
[0041]
The lock-up piston 50 is formed with a through-hole 60 that penetrates the lock-up piston 50 in the plate thickness direction at a position corresponding to the innermost corner of the recess 56.
[0042]
In the second embodiment, since such a triangular recess 56 is formed, the cross-sectional area of the flow path 58 is widened on the inlet side of the flow path 58 (the outer peripheral side of the friction material 54). Even if the rotational angular velocity of the friction material 54 is small in the lock-up state, a larger amount of oil can flow into the flow path 58 to effectively cool the friction material 54.
[0043]
Further, since the outer peripheral side and the inner peripheral side of the friction material 54 are completely separated in a locked-up state, the pressure difference generated between the outer peripheral side and the inner peripheral side of the friction material 54 is maintained at a constant value, and the lock The up state can be reliably maintained.
[0044]
FIG. 6 shows a friction material 74 and a lockup piston 70 according to a third embodiment of the present invention. Also in the third embodiment, compared to the first embodiment, only the configuration of the friction material 74 and the lock-up piston 70 is different, and the other configuration is the same. Only the piston 70 will be described, and the description of the others will be omitted.
[0045]
In this friction material 74, the width and length of the groove 76 are the same as those in the first embodiment, but are inclined in the opposite direction to the first embodiment in front view, that is, the outer peripheral surface of the friction material 74. It is formed so as to incline at an inclination angle θ in the same direction as the rotation direction of the friction material 74 as it goes from the 74 </ b> A toward the inner periphery. Similarly to the first embodiment, a plurality of grooves 76 (16 in this embodiment) are formed at predetermined intervals along the circumferential direction of the friction material 74.
[0046]
Similar to the first embodiment, the lock-up piston 70 is formed with a through hole 80 that penetrates the lock-up piston 70 in the plate thickness direction at a position corresponding to the inner end of the groove 76.
[0047]
In the third embodiment, the grooves 76 that are inclined in the direction opposite to that of the first embodiment are formed as described above, thereby forming a flow path 78 through which oil flows in the direction opposite to that of the first embodiment. That is, as indicated by an arrow F2 in FIG. 7, the oil first flows into the through hole 80 from the back side of the lockup piston 70, then flows between the lockup piston 70 and the front cover 26, and further passes through the gap 32. It flows and circulates in the casing 14 (see FIG. 1). Even with such an oil flow, the same cooling effect as in the first embodiment can be obtained.
[0048]
Further, since the outer peripheral side and the inner peripheral side of the friction material 74 are completely separated in a locked-up state, the pressure difference generated between the outer peripheral side and the inner peripheral side of the friction material 74 is maintained at a constant value, and the lock The up state can be reliably maintained.
[0049]
FIG. 8 shows a friction material 84 and a lockup piston 30 according to a fourth embodiment of the present invention. In the fourth embodiment, compared to the first embodiment, only the configuration of the friction material 84 is different, and the others are the same configuration, so only the friction material 84 will be described, and the other will be described. Omitted. In the first to third embodiments, the friction material is shown in the drawing viewed from the lock-up piston 30 side. However, in the fourth embodiment, unlike the first to third embodiments, the friction material 84 is used. Is shown in the drawing viewed from the front cover 26 side. Therefore, the arrow R indicates the relative rotation direction when the friction material 84 is viewed from the front cover 26 side, and is in the opposite direction to the first to third embodiments.
[0050]
The friction material 84 of the fourth embodiment is divided into an inner friction material 92 attached to the lockup piston 30 and an outer friction material 94 attached to the front cover 28 as shown in FIG. 9A. Configured. The inner friction material 92 and the outer friction material 94 are equal in thickness. In the lock-up state, the inner friction material 92 contacts the front cover 26 and the lock-up piston 30 as shown in FIG. 9B. Contacts the outer friction material 94.
[0051]
Further, as can be seen from FIG. 8, the inner diameter R1 of the outer friction material 94 is larger than the outer diameter R2 of the inner friction material 92, and between the outer friction material 94 and the inner friction material 92 in the locked-up state. An annular gap 90 is formed.
[0052]
As in the first embodiment, the outer friction material 94 is formed with a plurality of grooves (16 in this embodiment) that are inclined at a predetermined inclination angle θ at a predetermined interval in the circumferential direction. The groove 86 is formed so as to extend from the outer peripheral surface 94 </ b> A to the inner peripheral surface 94 </ b> B of the outer friction material 94, and the oil flowing from the outer peripheral side of the outer friction material 94 reaches the gap 90.
[0053]
The lock-up piston 30 is formed with a through hole 40 similar to the first embodiment at a position corresponding to the gap 90. In the lockup state, as shown in FIG. 9B, the flow path 88 is constituted by the groove 86 and the gap 90.
[0054]
In the torque converter of the fourth embodiment configured as described above, the lock-up piston 30 is directed toward the front cover 26 in response to the load from the oil flowing in the casing 14 in the lock-up state, as in the first embodiment. Since the inner friction material 92 contacts the front cover 26 and the lock-up piston 30 contacts the outer friction material 94, the lock-up piston 30 and the front cover 26 rotate together via the friction material 34. To come.
[0055]
Further, the oil in the casing 14 flows between the front cover 26 and the lockup piston 30 through the gap 32 and further flows into the flow path 88 as shown by an arrow F3 in FIG. 9B. The friction material 84 is cooled, and the front cover 26 and the lockup piston 30 are also cooled. Then, the oil having a high temperature in the flow path 88 flows through the through hole 40 to the back side of the lockup piston 30 and circulates as a reflux, so that the friction material 84, the front cover 26, and the lockup piston 30 are connected. It can cool more effectively.
[0056]
In addition, since the outer peripheral side and the inner peripheral side of the friction material 84 are completely isolated in a locked-up state by the inner friction material 92, a pressure difference (more strictly) generated between the outer peripheral side and the inner peripheral side of the friction material 84. The pressure difference between the outer peripheral side and the inner peripheral side of the inner friction material 92 is maintained at a constant value, and the lock-up state can be reliably maintained.
[0057]
In the fourth embodiment, the outer friction material 94 may be attached to the lockup piston 30 and the inner friction material 92 may be attached to the front cover 26. Further, the number and position of the through holes 40 are not particularly limited as long as the oil can be moved from the gap 90 to the back side of the lockup piston 30 as described above. In particular, when the outer friction material 94 is attached to the lock-up piston 30 and the inner friction material 92 is attached to the front cover 26, the through hole 40 is formed on the extension line of the groove 86 in plan view, thereby The flow can be made smoother and the cooling effect can be further enhanced.
[0058]
As described above, in the torque converter (rotational force transmission mechanism) of the present invention, in any of the embodiments, the friction material is effectively cooled by the oil, and the pressure between the outer peripheral side and the inner peripheral side of the friction material is increased. By maintaining the difference, the lock-up state can be reliably maintained.
[0059]
In the above description, the torque converter used in combination with the automatic transmission of the automobile is mentioned as an example of the rotational force transmission mechanism of the present invention. However, the present invention is not limited to this. In short, it is a rotational force transmission mechanism that connects an input side member and an output side member so as to rotate together via a friction member, and has a constant pressure difference between the outer peripheral side and the inner peripheral side of the friction member. Any rotational force transmission mechanism may be used. Therefore, it may be a general fluid clutch. This is particularly effective when a lock-up clutch in which a temperature rise due to frictional heat of the friction member becomes a problem or a so-called slip-up lock-up clutch with slip control in which a slip state continues is cooled.
[0060]
Also, the flow path of the present invention is not limited to the flow paths 38, 58, 78, 88 constituted by the grooves 36, 76, 86 and the concave portions 56 described above, and in short, the friction materials 34, 54 in the locked-up state. , 74, 84 may be configured so that oil can flow in or out from the outer peripheral side. For example, the flow path may be bent at the middle portion in the longitudinal direction.
[0061]
Further, the friction member of the present invention does not necessarily have to be attached to the lockup piston 30 or the front cover 26. For example, when the lockup is not in operation, the friction member is not in contact with both the front cover 26 and the lockup piston. Thus, it may be attached to the driven shaft 20 so as to be rotatable. The number of friction materials is not limited to one, and a plurality of friction materials may be provided side by side in the thickness direction to constitute the friction member of the present invention as a whole.
[0062]
【The invention's effect】
  As described above, in the present invention, the friction member is provided in the friction member, and the friction member is in a complete lock-up state in surface contact with both the first rotation member and the second rotation member.Second rotating member sideA flow path that allows fluid to flow in or out, and a through hole that is provided in the second rotating member and allows fluid to move between the flow path and the back side of the second rotating member. Therefore, the cooling effect is high and the lockup operation can be performed reliably.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a torque converter according to a first embodiment of the present invention.
2A and 2B show a friction material, a lock-up piston, and a front cover that are applied to the first embodiment of the present invention, in which FIG. 2A is a front view, and FIG. 2B is a cross-sectional view taken along line II of FIG. .
3 is a cross-sectional view taken along line II-II in FIG. 2 (A), showing a friction material, a lock-up piston, and a front cover applied to the first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a graph showing the relationship between the amount of heat Q input to the friction material and the surface temperature T of the front cover in the case of the torque converter of the present embodiment and the case of the conventional torque converter.
FIG. 5 is a front view showing a friction material applied to a second embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a front view showing a friction material applied to a third embodiment of the present invention.
7 is a cross-sectional view taken along the line VII-VII in FIG. 6 showing a friction material applied to the third embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a front view showing a friction material and a lock-up piston applied to a fourth embodiment of the present invention.
9 is a cross-sectional view taken along the line VII-VII in FIG. 6 showing a friction material and a lock-up piston applied to the fourth embodiment of the present invention, where FIG. It is during up operation.
FIG. 10 is a cross-sectional view showing a conventional torque converter.
FIG. 11 is a sectional view partially showing a friction material applied to a conventional torque converter.
FIG. 12 is a sectional view partially showing a friction material applied to a conventional torque converter.
FIG. 13 is a sectional view partially showing a friction material applied to a conventional torque converter.
FIG. 14 is a cross-sectional view partially showing a friction material applied to a conventional torque converter.
[Explanation of symbols]
10 Torque converter (rotational force transmission mechanism)
26 Front cover (first rotating member)
30 Lock-up piston (second rotating member)
34 Friction material
38 channels
40 Through hole
50 Lock-up piston (second rotating member)
54 Friction material
58 flow path
70 Lock-up piston (second rotating member)
74 Friction material (friction member)
78 flow path
84 Friction material (friction member)
88 channels
92 Inner friction material (friction material, friction member)
94 Outer friction material (friction material, friction member)

Claims

A rotational force transmission mechanism that imparts kinetic energy to the fluid by rotation of the input side member and rotates the output side member by this kinetic energy,
A first rotating member that rotates integrally with the input side member;
A second rotating member that rotates integrally with the output side member and receives a load from the fluid and approaches the first rotating member;
Provided between the first rotating member and the second rotating member. When the second rotating member approaches the first rotating member, both the first rotating member and the second rotating member come into contact with each other and come into contact with each other. The first rotating member and / or the second rotating member are connected to rotate integrally with each other by friction with the first rotating member and / or the second rotating member, and the flow of fluid between the outer peripheral side and the inner peripheral side is performed. A friction member that prevents and creates a pressure difference in the fluid;
The friction member is provided in the friction member, and the friction member communicates from the outer periphery side of the friction member to the second rotation member side in a completely locked-up state where the friction member is in surface contact with both the first rotation member and the second rotation member. A flow path allowing outflow,
A through hole provided in the second rotating member, the fluid being movable between the flow path and the back side of the second rotating member;
A rotational force transmission mechanism comprising:

2. The rotational force transmission mechanism according to claim 1, wherein the flow path is formed so as to incline along a rotation direction of the rotation from the outer peripheral side to the inner peripheral side of the friction member.

A plurality of the flow paths are provided at regular intervals along the circumferential direction of the friction member,
The rotational force transmission mechanism according to claim 1 or 2, wherein a plurality of the through holes are provided corresponding to the flow paths.