JP2000337475A

JP2000337475A - 回転力伝達機構

Info

Publication number: JP2000337475A
Application number: JP11144372A
Authority: JP
Inventors: Shinkatsu Kuroishi; 真且黒石; Masanori Iritani; 昌徳入谷; Yuji Nagasawa; 裕二長沢; Hisashi Watanabe; 久志渡辺; Masataka Osawa; 正敬大澤; Masahiro Kojima; 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: 2000-12-05
Anticipated expiration: 2019-05-25
Also published as: JP3715133B2

Abstract

(57)【要約】【課題】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。【解決手段】ロックアップピストン３０とフロントカ
バー２６との間に設けられた摩擦材３４には、摩擦材３
４の回転方向と反対方向に一定の傾斜角θで傾斜する、
摩擦材３４の内周面３４Ｂに達しない溝３６が形成され
ている。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を貫通する
貫通孔４０が形成されている。ロックアップ状態でオイ
ルが流路３８に流入し、摩擦材３４、フロントカバー２
６及びロックアップピストン３０が冷却される。摩擦材
３４の外周側と内周側とが摩擦材３４で隔離されるの
で、摩擦材３４の外周側と内周側とに生じた圧力差が一
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維持できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【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１１
４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回転部材の双方に接触した状態で摩擦部材外周
側から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
に接触すると、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回転部材の双方に接触した状
態で、摩擦部材外周側から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。

【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２
６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１
６の回転によって生じるオイル流の一部が、この間隙３
２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２
６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３
０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３４
Ａ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３
８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３
４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３
８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】ロックアップ状態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に接触する。摩擦材３
４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。

【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２
６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３
６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３
４、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７
４の外周面７４Ａから内周に向かうに従って、摩擦材７
４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７
０の背面側から流入し、次いでロックアップピストン７
０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３
０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９
２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３
８、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
材の双方に接触した状態で摩擦部材外周側から流体を流
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）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者入谷昌徳愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番地の１株式会社豊田中央研究所内 (72)発明者長沢裕二愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番地の１株式会社豊田中央研究所内 (72)発明者渡辺久志愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番地の１株式会社豊田中央研究所内 (72)発明者大澤正敬愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番地の１株式会社豊田中央研究所内 (72)発明者小嶋昌洋愛知県豊田市トヨタ町１番地トヨタ自動車株式会社内Ｆターム(参考） 3J053 CA02 CA03 CB22 FB02 FC10

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】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回転部材の双方に接触した状態で摩擦部材外
周側から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回転力伝達機構。
【請求項２】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請求項１
に記載の回転力伝達機構。
【請求項３】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
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の回転力
伝達機構。