JP2007239914A - トルクコンバータ - Google Patents
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Abstract
【課題】摩擦材の偏摩耗を防止するロックアップクラッチを提供する。
【解決手段】ピストン23が、カバー2から離れた状態で、軸方向において外周部ほどカバーに近接するように形成されるロックアップクラッチ22を備えたトルクコンバータにおいて、ピストンは、外周部に薄板環状の弾性部材50を固定し、この弾性部材はピストンに固定される外周部と、その内周側に形成され、カバーに平行な内周部とから構成され、この内周部に摩擦材23dを固着し、摩擦材のカバーに係合する摺接面23gをカバーの係合面23eに平行に設置するようにしたことを特徴とするトルクコンバータである。
【選択図】図3
【解決手段】ピストン23が、カバー2から離れた状態で、軸方向において外周部ほどカバーに近接するように形成されるロックアップクラッチ22を備えたトルクコンバータにおいて、ピストンは、外周部に薄板環状の弾性部材50を固定し、この弾性部材はピストンに固定される外周部と、その内周側に形成され、カバーに平行な内周部とから構成され、この内周部に摩擦材23dを固着し、摩擦材のカバーに係合する摺接面23gをカバーの係合面23eに平行に設置するようにしたことを特徴とするトルクコンバータである。
【選択図】図3
Description
本発明は、トルクコンバータ、特にロックアップクラッチを備えたトルクコンバータに関するものである。
従来のロックアップクラッチを備えたトルクコンバータの構成の一例として、図5に示すような構成がある。このロックアップクラッチの構成の特徴は、ロックアップピストン23の形状である。ロックアップピストン23は、円板状に形成されるが、徐々に内周部から外周部にかけてフェーシング23dが摺接するカバー2の円板部2aに近接するように形成されている。そして、ロックアップピストン23の外周寄りにフェーシング23dが固着されて、ロックアップピストン23に作用する作動油の油圧に応じてカバー2の円板部2aと摺接、係合する。ロックアップクラッチ22が係合を完了する時に、ロックアップピストン23は変形して円板部2aと平行となる(図4参照)。
しかしながら、フェーシング23dは、ロックアップピストン23に沿って形成されるため、外周側ほど円板部2に近くなり、係合初期時にはフェーシング23dの外周側のみが摺接することになる。このため、フェーシング23dの外周側のみ摩耗が促進し、所謂偏摩耗を生じることになる。
本発明は、こうした事実を鑑みてなされたものであり、ロックアップクラッチのフェーシングの偏摩耗を防止するトルクコンバータを提供することを目的とする。
本発明は、エンジンの回転が伝達されるカバーと、このカバー内に固定されるポンプインペラーと、前記ポンプインペラーに対向して設置されて回転軸に連結されるタービンランナーと、前記ポンプインペラーと前記タービンランナーとの間に設置されるステータと、前記カバー内を前記回転軸の軸方向に区画するとともに前記回転軸の軸方向に摺動可能かつ回転自在に設けられ、供給される作動油の油圧に応じて前記カバーの係合面に摩擦材を係合させるピストンと、前記回転軸に固定されるとともに、前記ピストンに摺動可能、かつ相対回転不可となるように設置されるドライブプレートとからなり、前記ピストンは、前記カバーから離れた状態で、前記軸方向において外周部ほど前記カバーに近接するように形成されるロックアップクラッチと、を備えたトルクコンバータにおいて、前記ピストンは、前記外周部に薄板環状の弾性部材を固定し、この弾性部材は前記ピストンに固定される外周部と、その内周側に形成され、前記カバーに平行な内周部とから構成され、この内周部に前記摩擦材を固着し、前記摩擦材の前記カバーに係合する摺接面を前記カバーの係合面に平行に設置するようにしたことを特徴とするトルクコンバータである。
本発明は、ロックアップクラッチの係合状態に係わらず、摩擦材の摺接面をカバーの係合面に平行に設置することができ、摩擦材の偏摩耗を抑制することができる。
以下、本発明の実施の形態を図面について説明する。図1は本発明の第1の実施形態を示す自動変速機の部分断面図であって、図中、1はトルクコンバータであり、このトルクコンバータ1はエンジン等の回転駆動源に連結されるフロントカバー2と、このフロントカバー2の後方側(変速機構側)に一体に取付けられ、且つ自動変速機3におけるミッションケース3Mの前端面に配設されたオイルポンプケース4に回転自在に保持されたリヤカバー5とで構成されるコンバータカバー6を有する。
フロントカバー2は、前端面の円板部2aとこの円板部2aの外周端から後方側に延長する円筒部2bとで構成されている。ここで、円板部2aの中央部に外周部に比較して後方側に僅かに凹んだ凹部2cが形成され、この凹部2cの中心位置に前方側(エンジン側)に突出する軸部2dが形成されている。また、円板部2aの外周側にエンジン等の回転駆動源と連結する連結部を構成するナット7が円周方向に所定間隔に固定されている。
そして、図1で二点鎖線で図示するように、回転駆動源としてのエンジンのクランクシャフト8に連結された連結部材としてのドライブプレート9がナット7に連結されている。このドライブプレート9は、クランクシャフト8にボルト締めされ、且つ外周部におけてボルト9cをナット7に螺合させることにより、フロントカバー2と一体に連結される。
また、リヤカバー5は、オイルポンプケース4に回転自在に支持された円筒部5aとその前端縁から外方に延長する円板部5bとで形成されたインナ部材5cと、このインナ部材5cの円板部5bの外周部から後方側に湾曲しながら外周方向に延出し、フロントカバー2の円筒部2bの内周面に係合するアウタ部材5dとで構成され、インナ部材5cとアウタ部材5dとがその接合面で溶接されていると共に、アウタ部材5dの外周面におけるフロントカバー2の円筒部2bとの接合面でフロントカバー2に溶接されている。
そして、インナ部材5cの円筒部5aがブッシュ4aを介してオイルポンプケース4に回転自在に支持されていると共に、先端部がオイルポンプケース4に収納されたオイルポンプ4bに連結されている。また、リヤカバー5のアウタ部材5dの内周面にポンプインペラ11が取付けられ、これと対向する位置にタービンランナー12が配設され、ポンプインペラ11及びタービンランナー12の中央部にオイルポンプケース4の裏面側を覆うオイルポンプカバー13に後方側に突出形成された円筒支持部13aにワンウェイクラッチ14を介してステータ15が配設されている。
タービンランナー12は、タービンシェル16と、このタービンシェル16に取付られた多数のタービンブレード17と、タービンシェル16の内周側を支持するタービンハブ18とで構成され、タービンハブ18がミッションケース3Mに回転自在に支持された回転軸19にスプライン結合されている。
また、タービンハブ18は、図2に図示するように、タービンシェル16及びロックアップクラッチ22のクラッチハブ24を支持すると共に、回転軸19にスプライン結合されている。
ここで、リベット20によりタービンハブ18、タービンシェル16及びクラッチハブ24が一体的に固定される。また、タービンハブ18とステータ15との間に、スラストベアリングが配設されている。
また、フロントカバー2とタービンランナー12との間には、ロックアップクラッチ22が配設されている。このロックアップクラッチ22は、中心部に係合円筒部23aを有すると共に外周部にも外円筒部23bを有するロックアップピストン23を備えており、このロックアップピストン23の係合円筒部23aがタービンハブ18の円筒部の外周面に軸方向に変位可能で、且つタービンハブ18と回転可能に係合されている。ロックアップピストン23の係合円筒部23aと外円筒部23bとを繋ぐ縦壁部23fは、薄板円板状に形成され、外周側ほどフロントカバー2の円板部2aの内面に近づくように形成される。
また、外円筒部23bに円周方向に所定間隔を保って複数の係合溝部23cが形成されている。このロックアップピストン23の外周側におけるフロントカバー2に配設したナット7に対向する位置には、後述する薄板環状の皿ばね50が設けられ(図3参照)、この皿ばね50にフェーシング材23dが固着される。このフェーシング材23dに対向するフロントカバー2の内周面が回転軸16と直交する平坦な係合面23eとされている。フェーシング材23d部の詳細構成については、図3を用いて後述する。ロックアップピストン23は、フロントカバー2の円板部2aとの間で潤滑油室32を区画し、この潤滑油室32に回転軸19の潤滑油通路30から潤滑油が供給される。また、ロックアップピストン23の変速機構側において、ポンプインペラ11及びタービンランナー12を収納する区画である収納部31にも潤滑油が供給される。
また、ロックアップクラッチ22は、内周部にタービンハブ18に連結されたクラッチハブ24を有し、このクラッチハブ24の外周部にダンパースプリング25を介してドライブプレート26が連結され、このドライブプレート26にサイドプレート27が一体化され、これらドライブプレート26及びサイドプレート27の外周端部がロックアップピストン23の外円筒部23bに形成した係合溝部23cに摺動可能に係合している。
次に、作用を説明する。
今、エンジン等の回転駆動源が低速回転して車両が低速走行している状態では、回転軸19の潤滑油通路30内に、ロックアップピストン23の後面側に配置された収納部31に充填されている潤滑油の圧力より僅かに高い圧力の潤滑油が供給されている。このため、回転軸19の潤滑油通路30内の潤滑油がフロントカバー2の円板部2aとロックアップピストン23との間に形成された潤滑油室32に供給され、この潤滑油室32からロックアップピストン23の外円筒部23bの外径とフロントカバー2の円筒面2bの内径との差に基づく間隙を通じてロックアップピストン23の反対側の収納部31に潤滑油が流れる。
この結果、潤滑油室32の圧力がロックアップピストン23における反対側の収納部31の潤滑油圧力に比較して高くなるので、図1に示すように、ロックアップピストン23のフェーシング材23dがフロントカバー2の係合面23eに対して後方側に離間するロックアップ解除状態を維持する。このロックアップ解除状態で、エンジン等の回転駆動源が低速回転して車両が低速走行している状態では、エンジン等の回転駆動源の回転駆動力が連結部材9及びナット7を介してフロントカバー2に伝達され、このフロントカバー2に一体に形成されたリヤカバー5の内面側に形成されたポンプインペラ11が回転してコンバータカバー6の収納部31内に充填された作動油の運動エネルギに変換し、この作動油の運動エネルギによってタービンランナー12を回転駆動し、このタービンランナー12の回転駆動力がタービンハブ18を介してこれにスプライン結合されている回転軸19に伝達されて自動変速機3に入力される。
その後、車速が増加して、ポンプインペラ11とタービンランナー12との速度比(出力軸回転数/入力軸回転数)が1に近い値となって図示しない変速制御装置からロックアップ指令が出力されることにより、回転軸19に形成された潤滑油通路30の潤滑油圧力が低レベルに減少される。このため、潤滑油室32に充填されていた潤滑油が回転軸19に形成された潤滑油通路30に戻され、潤滑油室32の内圧が収納部31の内圧より低くなるためロックアップピストン23が軸方向に前方に移動して、フェーシング材23dがフロントカバー2の内周面の係合面23eに押し付けられ、このときの摩擦力によりフロントカバー2の回転駆動力がロックアップピストン23、ドライブプレート26及びサイドプレート27、ダンパースプリング25並びにタービンハブ18を介して回転軸19に直接伝達されてロックアップ状態となる。
図3は、本発明のフェーシング材23dのロックアッププレート23への取り付け構造を説明するためのトルクコンバータ1の模式図である。
ここで本発明に適用するロックアップクラッチ22のロックアッププレート23は、前述のように係合円筒部23aと外円筒部23bとを繋ぐ縦壁部23fが外周側ほど前方側(エンジン側、つまりフロントカバー2の円板部2a)に近くなるように形成され、その外周部に四角形断面を有する環状のフェーシング材23dを固着した皿ばね50が縦壁部23fに沿って設けられる。
皿ばね50は、薄板で形成された環状の弾性部材で、例えばバネ鋼からなり、その外周部50bがロックアップピストン23にピン51によって取り付けられ、ロックアップピストン23に取り付けた状態で、内周部50aが回転軸19の回転中心に対して直角方向となるように、言い換えると皿バネ50の内周部50aに固着されたフェーシング材23dの摺接面23gが、フロントカバー2の円板部2aの内面に形成した平坦な係合面23eに略平行に配置される。つまり、皿バネ50の断面形状は、くの字状に形成される。
次に、本実施形態のロックアップクラッチ形状と従来のロックアップクラッチ形状とを図3と図4を用いて比較する。
まず図4を用いて従来のロックアップクラッチ形状とその作用を説明する。
従来のロックアップクラッチ22を構成するロックアッププレート23は、本実施形態と同様に、外周側ほどフロントカバー2に近くなる形状を備えており、その外周部に四角形断面の環状のフェーシング材23dが直接固着されている。したがって、ロックアップ係合初期時には、フェーシング材23dの外周側のみがフロントカバー2の係合面23eに摺接することになり、フェーシング材23dの外周側のみが摩耗し、偏摩耗を生じることになる。そして、ロックアップ係合完了時には、ロックアッププレート23の内周側が前方に変位し、フェーシング材23dの摺接面23gがフロントカバー2の係合面23eと平行になり、フェーシング材23dの全面が係合面23eに押し付けられる。なお、ロックアッププレート23の形状を傾斜させる理由としては、係合完了時に掛かる油圧でロックアップピストン23が係合面と平行になるように非係合状態で傾斜を設けている。
次に本実施形態に付いて図3を用いて説明する。
まず、図3(ア)に示すロックアップクラッチ22が非係合状態にある状態では、フェーシング材23dは、フロントカバー2の係合面23eから離れており、(イ)に示すロックアップクラッチの係合初期時では、ロックアップピストン23に作用する油圧によりピストン23がエンジン側に移動し、フェーシング材23dがフロントカバー2の係合面23eに摺接する。このときフェーシング材23dの摺接面23gは、フロントカバー2の係合面23eに平行な状態で摺接する。(ウ)に示すロックアップクラッチの係合完了時では、フェーシング材23dがフロントカバー2の係合面23eに摺接するとともに、ロックアップピストン23が撓み、その反力によりフェーシング材23dをフロントカバー2の係合面23eに押し付ける。
このように本実施形態のロックアップクラッチ22の構成では、その係合状態に係わらずフェーシング材23dの摺接面23gを常にフロントカバー2の係合面23eに平行に面することが可能となり、従来技術の効果を維持したまま、フェーシング材23dの偏摩耗を防止するとともに、フェーシング材23d摺接時の摺接面積を増大し、かつ係合状態の初期から完了時に渡って均等にすることができる。
本発明は前記の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
1 トルクコンバータ
2 フロントカバー
3 自動変速機
5 リアカバー
6 コンバータカバー
11 ポンプインペラ
12 タービンランナー
14 ワンウェイクラッチ
15 ステータ
16 タービンシェル
17 タービンブレード
18 タービンハブ
19 回転軸
22 ロックアップクラッチ
23 ロックアップピストン
23d フェーシング材
23e 係合面
23f 縦壁部
23g 摺接面
24 クラッチハブ
25 ダンパースプリング
26 ドライブプレート
50 皿バネ
51 ピン
2 フロントカバー
3 自動変速機
5 リアカバー
6 コンバータカバー
11 ポンプインペラ
12 タービンランナー
14 ワンウェイクラッチ
15 ステータ
16 タービンシェル
17 タービンブレード
18 タービンハブ
19 回転軸
22 ロックアップクラッチ
23 ロックアップピストン
23d フェーシング材
23e 係合面
23f 縦壁部
23g 摺接面
24 クラッチハブ
25 ダンパースプリング
26 ドライブプレート
50 皿バネ
51 ピン
Claims (4)
- エンジンの回転が伝達されるカバーと、
このカバー内に固定されるポンプインペラーと、
前記ポンプインペラーに対向して設置されて回転軸に連結されるタービンランナーと、
前記ポンプインペラーと前記タービンランナーとの間に設置されるステータと、
前記カバー内を前記回転軸の軸方向に区画するとともに前記回転軸の軸方向に摺動可能かつ回転自在に設けられ、供給される作動油の油圧に応じて前記カバーの係合面に摩擦材を係合させるピストンと、前記回転軸に固定されるとともに、前記ピストンに摺動可能、かつ相対回転不可となるように設置されるドライブプレートとからなり、前記ピストンは、前記カバーから離れた状態で、前記軸方向において外周部ほど前記カバーに近接するように形成されるロックアップクラッチと、を備えたトルクコンバータにおいて、
前記ピストンは、前記外周部に前記カバーの係合面に面する薄板環状の弾性部材を備え、この弾性部材は前記ピストンに固定される外周部と、その内周側に形成され、前記カバーの係合面に平行な内周部とから構成され、この内周部に前記摩擦材を固着し、前記摩擦材の前記カバーの係合面に係合する摺接面を前記カバーの係合面に平行に設置するようにしたことを特徴とするトルクコンバータ。 - 前記弾性部材は、皿バネで構成され、前記摩擦材が前記カバーに平行に接触するようにバネ特性が設定されることを特徴とする請求項1に記載のトルクコンバータ。
- 前記弾性部材の断面形状は、くの字状であることを特徴とする請求項1に記載のトルクコンバータ。
- 前記ピストンは、前記ロックアップクラッチ係合完了時には、前記カバーの係合面と平行となるように変位することを特徴とする請求項1に記載のトルクコンバータ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006064335A JP2007239914A (ja) | 2006-03-09 | 2006-03-09 | トルクコンバータ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006064335A JP2007239914A (ja) | 2006-03-09 | 2006-03-09 | トルクコンバータ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007239914A true JP2007239914A (ja) | 2007-09-20 |
Family
ID=38585652
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006064335A Pending JP2007239914A (ja) | 2006-03-09 | 2006-03-09 | トルクコンバータ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2007239914A (ja) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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JPS56139050U (ja) * | 1980-03-21 | 1981-10-21 | ||
JPH1163152A (ja) * | 1997-08-14 | 1999-03-05 | Exedy Corp | トルクコンバータ |
JPH11230305A (ja) * | 1998-02-09 | 1999-08-27 | Nissan Motor Co Ltd | トルクコンバータのロックアップ装置 |
-
2006
- 2006-03-09 JP JP2006064335A patent/JP2007239914A/ja active Pending
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Legal Events
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A02 | Decision of refusal |
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