JP2013024325A - Lockup clutch mechanism of torque converter and method of manufacturing front cover to be used therefor - Google Patents

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Satoshi Kono
訓 河野
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a lockup clutch mechanism of a torque converter configured to increase calorific capacity and stiffness of a front cover, and to reduce the wall thickness and weight of the front cover, while preventing the front cover from being unbalanced.SOLUTION: The lockup clutch mechanism is mainly composed of the front cover 3 constituting a part of converter housing 2 and a lockup clutch piston 7. An annular different-material sliding layer 13 is formed by thermal spraying on a part of an inner surface 3d in a bottom wall part 3c of the front cover 3, which faces a clutch fading 12 of the lockup clutch piston 7. The different-material sliding layer 13 is made, for example, of cast iron.

Description

本発明は、車両用自動変速機に組み込まれるトルクコンバータのロックアップクラッチ機構とそれに用いるフロントカバーの製造方法に関する。   The present invention relates to a lockup clutch mechanism for a torque converter incorporated in an automatic transmission for a vehicle and a method for manufacturing a front cover used therefor.

この種のトルクコンバータのロックアップクラッチ機構では、ポンプインペラーとともにコンバータハウジングを形成するフロントカバーと、フロントカバーの内側に収納配置され、そのフロントカバーの底壁部に対して接近離間可能なロックアップクラッチピストンと、このロックアップクラッチピストンのうち上記フロントカバーの底壁部と対向する部分に装着された円環状の摩擦材と、を備えていて、上記摩擦材をロックアップクラッチピストンとともにフロントカバーの底壁部に押し付けて摩擦締結することでロックアップが可能となっている。   In this type of torque converter lock-up clutch mechanism, a front cover that forms a converter housing together with a pump impeller, and a lock-up clutch that is housed inside the front cover and that can be moved closer to and away from the bottom wall of the front cover. A piston, and an annular friction material mounted on a portion of the lockup clutch piston facing the bottom wall of the front cover, and the friction material is attached to the bottom of the front cover together with the lockup clutch piston. Lock-up is possible by pressing against the wall and friction fastening.

そして、上記フロントカバーのうちロックアップクラッチピストン側の摩擦材と対向する部分に、熱容量の増大化と剛性の向上を目的として、鋳鉄その他の円環状の摺動部材を配置したものが特許文献1として本出願人により提案されている。   Patent Document 1 discloses a structure in which an annular sliding member such as cast iron is disposed in a portion of the front cover facing the friction material on the lockup clutch piston side for the purpose of increasing heat capacity and improving rigidity. As proposed by the present applicant.

特開2010−106900号公報JP 2010-106900 A

しかしながら、特許文献1に記載されたロックアップクラッチ機構では、フロントカバーとは別体の摺動部材をろう付けにてフロントカバーの底壁部に固定するようにしているため、摺動部材の板厚および重量ともに必要以上に大きくなり、熱容量を大きく確保できる反面、ロックアップクラッチ機構ひいてはトルクコンバータの小型軽量化を図る上でなおも改善の余地を残している。   However, in the lock-up clutch mechanism described in Patent Document 1, a sliding member separate from the front cover is fixed to the bottom wall portion of the front cover by brazing. The thickness and weight are both larger than necessary, and a large heat capacity can be secured. However, there is still room for improvement in reducing the size and weight of the lockup clutch mechanism and the torque converter.

また、上記のようにろう付けされた摺動部材の板厚および重量ともに必要以上に大きくなることで、フロントカバー(コンバータハウジング)の回転時にアンバランスが生じやすく、このアンバランスを極力少なくする上でもなおも改善の余地を残している。   In addition, since both the plate thickness and weight of the sliding member brazed as described above are larger than necessary, unbalance is likely to occur during rotation of the front cover (converter housing), and this unbalance is minimized. But there is still room for improvement.

本発明はこのような課題に着目してなされたものであり、フロントカバーの底壁部のうち摩擦材が押し付けられる部位の熱容量の増大化と剛性の向上を図りながら、同部位の肉厚および重量の軽減とアンバランスの発生を解消したトルクコンバータのロックアップクラッチ機構とそれに用いるフロントカバーの製造方法を提供するものである。   The present invention has been made paying attention to such problems, while increasing the heat capacity and rigidity of the portion of the bottom wall portion of the front cover where the friction material is pressed, The present invention provides a torque converter lock-up clutch mechanism which eliminates the occurrence of weight reduction and unbalance, and a method of manufacturing a front cover used therefor.

請求項1に記載の発明は、ポンプインペラーとともにコンバータハウジングを形成するフロントカバーと、フロントカバーの内側に収納配置され、フロントカバーの軸心方向において当該フロントカバーの底壁部に対して接近離間可能なロックアップクラッチピストンと、このロックアップクラッチピストンのうち上記フロントカバーの底壁部と対向する部分に装着された円環状の摩擦材と、を備えていて、上記摩擦材をロックアップクラッチピストンとともにフロントカバーの底壁部に押し付けて摩擦締結することでロックアップを可能としたトルクコンバータのロックアップクラッチ機構であることを前提としている。   According to the first aspect of the present invention, the front cover that forms the converter housing together with the pump impeller, and is housed and disposed inside the front cover, can approach and separate from the bottom wall of the front cover in the axial direction of the front cover. A lock-up clutch piston, and an annular friction material mounted on a portion of the lock-up clutch piston facing the bottom wall of the front cover, and the friction material together with the lock-up clutch piston. It is assumed that this is a lock-up clutch mechanism for a torque converter that can be locked up by being pressed against the bottom wall of the front cover and frictionally fastened.

その上で、上記フロントカバーのうちロックアップクラッチピストン側の摩擦材と対向する部分に、円環状の異材摺動層を溶射法により形成したことを特徴とする。   In addition, an annular dissimilar material sliding layer is formed on the portion of the front cover facing the friction material on the lock-up clutch piston side by a thermal spraying method.

この場合において、フロントカバーのうちロックアップクラッチピストン側の摩擦材と対向する部分に円環状の異材摺動層を強固に固着することができるならば、溶射法の方式は特に問わない。また、異材として鋳鉄等の金属、セラミックス、プラスチック、サーメット等、フロントカバーとは異なる材料を用いるものとし、これらのうちいずれかの材料を加熱・溶融またはそれに近い状態にした上でその粒子を素地であるフロントカバーに対して吹き付けることで、異材の皮膜を溶射法にて形成し、もって円環状の異材摺動層とする。   In this case, the thermal spraying method is not particularly limited as long as an annular dissimilar material sliding layer can be firmly fixed to a portion of the front cover facing the friction material on the lockup clutch piston side. In addition, a different material from the front cover such as cast iron or other metals, ceramics, plastic, cermet, etc. shall be used. By spraying on the front cover, a different material film is formed by thermal spraying to form an annular different material sliding layer.

そして、請求項2に記載の発明では、上記異材摺動層が、取り扱いが容易で且つ摩擦摺動特性に優れたねずみ鋳鉄に代表されるような鋳鉄を溶射して形成したものであることを明確化している。   In the invention according to claim 2, the dissimilar material sliding layer is formed by thermal spraying cast iron represented by gray cast iron that is easy to handle and has excellent friction sliding properties. Clarified.

ここで、上記フロントカバーは鋼板をプレス成形により有底浅皿状に形成したものが主流であることから、そのフロントカバーの底壁部と胴部とのなす内隅曲率部では、トルクコンバータの作動油圧を受けて応力集中が発生しやすい傾向にある。そこで、請求項3に記載のように、上記異材摺動層がフロントカバーの底壁部の内面側から当該底壁部内面と胴部の内面とのなす内隅曲率部に及んでいて且つその内隅曲率部に滑らかに連続していることが上記応力集中を緩和する上で望ましい。   Here, since the front cover is mainly formed by pressing a steel plate into a bottomed shallow dish shape, the inner corner curvature portion formed by the bottom wall portion and the trunk portion of the front cover is the torque converter. Stress concentration tends to occur due to hydraulic pressure. Therefore, as described in claim 3, the dissimilar material sliding layer extends from the inner surface side of the bottom wall portion of the front cover to the inner corner curvature portion formed by the inner surface of the bottom wall portion and the inner surface of the trunk portion. In order to reduce the stress concentration, it is desirable that the inner corner curvature portion is smoothly continuous.

より望ましくは、請求項4に記載のように、上記異材摺動層はフロントカバーの底壁部の内面側から当該底壁部内面と胴部の内面とのなす内隅曲率部に肉厚が漸次小さくなるように及んでいることにより、その内隅曲率部に滑らかに連続しているものとする。   More preferably, the dissimilar material sliding layer has a thickness from an inner surface side of the bottom wall portion of the front cover to an inner corner curvature portion formed by the inner surface of the bottom wall portion and the inner surface of the trunk portion. By extending gradually so as to become smaller, it is assumed that the inner corner curvature portion is smoothly continuous.

また、上記フロントカバーに円環状の異材摺動層を形成するにあたっては、請求項5に記載のように、フロントカバーの底壁部の内面のうち異材摺動層を形成すべき部位に対して溶射ガンを対向させ、上記フロントカバーをその軸心回りに回転させながら、上記溶射ガンからフロントカバーに対して異材摺動層となるべき材料を吹き付けることが、フロントカバーのアンバランスを解消する上で望ましい。   In forming the annular dissimilar material sliding layer on the front cover, the inner surface of the bottom wall portion of the front cover is formed on the portion where the dissimilar material sliding layer is to be formed. While spraying guns face each other and rotating the front cover around its axial center, spraying a material that should be a different material sliding layer from the spraying gun to the front cover eliminates imbalance in the front cover. Is desirable.

請求項1,2に記載の発明によれば、必要な厚さの異材摺動層をフロントカバーの必要な部位のみに形成することができるため、同部位での熱容量と剛性とを確保しながら、異材摺動層を形成したことによる肉厚と重量の軽減を図ることができ、ロックアップクラッチ機構ひいてはトルクコンバータの小型軽量化に寄与できる。また、従来のろう付けによる摺動部材に比べて異材摺動層を相対的に薄肉化することができることにより、フロントカバーのアンバランスの発生を抑制できる。   According to the first and second aspects of the invention, the dissimilar material sliding layer having the necessary thickness can be formed only in the necessary portion of the front cover, so that the heat capacity and rigidity at the same portion are secured. The thickness and weight of the dissimilar material sliding layer can be reduced, and the lockup clutch mechanism and thus the torque converter can be reduced in size and weight. Further, since the dissimilar material sliding layer can be made relatively thin as compared with the conventional sliding member by brazing, the occurrence of unbalance of the front cover can be suppressed.

請求項3,4に記載の発明によれば、異材摺動層がフロントカバーの内隅曲率部にまで及んでいることにより、当該部位でのトルクコンバータの作動油圧による応力集中も緩和できる。   According to the third and fourth aspects of the present invention, the dissimilar material sliding layer extends to the inner corner curvature portion of the front cover, so that the stress concentration due to the working hydraulic pressure of the torque converter at that portion can be alleviated.

また、請求項5に記載に発明によれば、異材摺動層の肉厚を均一なものとして且つ重量アンバランスのない状態で異材摺動層を形成することができる。   According to the invention described in claim 5, the different material sliding layer can be formed in a state where the thickness of the different material sliding layer is uniform and there is no weight imbalance.

本発明を実施するためのより具体的な第1の実施の形態を示す図で、トルクコンバータの非ロックアップ状態での半断面図。The figure which shows more specific 1st Embodiment for implementing this invention, and is a half sectional view in the non-lock-up state of a torque converter. 図1の要部拡大図。The principal part enlarged view of FIG. 当該フロントカバーの製造方法を示す説明図。Explanatory drawing which shows the manufacturing method of the said front cover.

図1〜2は本発明を実施するためのより具体的な実施形態を示し、図1はトルクコンバータの半断面図を、図2は図1の要部の拡大図をそれぞれに示している。さらに、図3は当該フロントカバーの製造方法の一例を示している。   1 and 2 show a more specific embodiment for carrying out the present invention, FIG. 1 shows a half sectional view of a torque converter, and FIG. 2 shows an enlarged view of a main part of FIG. Further, FIG. 3 shows an example of a method for manufacturing the front cover.

図1,2に示すように、トルクコンバータ1は、大きく分けて、底壁部3cと円筒胴部3aとを有する有底浅皿状のフロントカバー3と、このフロントカバー3とともにコンバータハウジング2を形成する円形深皿状のポンプインぺラー4と、このポンプインペラー4と対向して配置された同じく円形深皿状のタービンランナー5と、ポンプインペラー4とタービンランナー5との間に配置されたホイール状のステータ6のほか、ロックアップクラッチピストン7およびダンパー8等から構成される。ポンプインペラー4とタービンランナー5は共に複数の羽根4aまたは5aを有する公知のいわゆるトーラス構造のものである。なお、フロントカバー3の底壁部3cと円筒部3aとのなすコーナー部の内側面は後述するように滑らかな内隅曲率部3bとなっている。   As shown in FIGS. 1 and 2, the torque converter 1 is roughly divided into a bottomed shallow dish-shaped front cover 3 having a bottom wall portion 3 c and a cylindrical body portion 3 a, and a converter housing 2 together with the front cover 3. The circular deep dish-shaped pump impeller 4 to be formed, the same circular deep dish-shaped turbine runner 5 disposed opposite to the pump impeller 4, and the pump impeller 4 and the turbine runner 5 are disposed between the pump impeller 4 and the turbine runner 5. In addition to the wheel-shaped stator 6, the lock-up clutch piston 7 and the damper 8 are included. Both the pump impeller 4 and the turbine runner 5 have a known so-called torus structure having a plurality of blades 4a or 5a. The inner side surface of the corner portion formed by the bottom wall portion 3c of the front cover 3 and the cylindrical portion 3a is a smooth inner corner curvature portion 3b as will be described later.

フロントカバー3とポンプインペラー4とは溶接部2aにて接合されており、先に述べたようにこれら両者によりコンバータハウジング2が形成されているとともに、その内部にトルクコンバータ1の流体室が形成される。フロントカバー3はその外側に溶接接合されたボルト9や図示外のドライブプレート等を介してエンジンのクランクシャフトに連結される。これにより、フロントカバー3とポンプインペラー4とからなるコンバータハウジング2はクランクシャフトと一体的に回転する。また、フロントカバー3の中心部にはカバーボス18を溶接にて固定してある。   The front cover 3 and the pump impeller 4 are joined by the welded portion 2a, and as described above, the converter housing 2 is formed by both of them, and the fluid chamber of the torque converter 1 is formed therein. The The front cover 3 is connected to the crankshaft of the engine via bolts 9 welded to the outside of the front cover 3 and a drive plate (not shown). Thereby, the converter housing 2 which consists of the front cover 3 and the pump impeller 4 rotates integrally with a crankshaft. A cover boss 18 is fixed to the center of the front cover 3 by welding.

ロックアップクラッチピストン7はフロントカバー3と同様に円筒胴部7aを有する有底浅皿状のものであって、フロントカバー3の内側に収容されるようにしてそのフロントカバー3とタービンランナー5との間に配置され、内周部はタービンハブ5bに対して軸方向に変位可能に嵌合支持されている。また、ロックアップクラッチピストン7とタービンランナー5との間には、ロックアップクラッチ締結時(ロックアップ状態)においてエンジン側からの伝達トルク変動を減衰しつつトルク伝達を行うためのダンパー8が設けられている。このダンパー8は、ロックアップクラッチピストン7にリベット10にて結合されたドライブプレート8aと、先に述べたタービンランナー5とともにリベット20にてタービンハブ5bに結合されたドリブンプレート8bと、上記ドライブプレート8aとドリブンプレート8bとの重合部位において両者の間に介装された複数の捻り吸収スプリング8cとから構成されている。   The lock-up clutch piston 7 has a bottomed shallow dish shape having a cylindrical body portion 7a as with the front cover 3, and the front cover 3 and the turbine runner 5 are accommodated inside the front cover 3. The inner peripheral portion is fitted and supported so as to be axially displaceable with respect to the turbine hub 5b. In addition, a damper 8 is provided between the lockup clutch piston 7 and the turbine runner 5 for transmitting torque while attenuating transmission torque fluctuation from the engine side when the lockup clutch is engaged (lockup state). ing. The damper 8 includes a drive plate 8a coupled to the lockup clutch piston 7 by a rivet 10, a driven plate 8b coupled to the turbine hub 5b by the rivet 20 together with the turbine runner 5 described above, and the drive plate 8a and the driven plate 8b are composed of a plurality of torsion absorbing springs 8c interposed between the two at the overlapping portion.

ロックアップクラッチピストン7は、例えば車速やスロットル開度等の運転状態に基づいてフロントカバー3に押し付けられて、クランクシャフトからの入力であるフロントカバー3の回転をダンパー8やタービンハブ5bを介して出力軸11に直接且つ機械的に伝達する機能を有するものである。そして、ロックアップクラッチピストン7のうちフロントカバー3の底壁部3cの内面3dと正対する部分には摩擦材として所定厚みの環状のクラッチフェージング12を接着固定してある。   The lock-up clutch piston 7 is pressed against the front cover 3 based on the driving state such as the vehicle speed and the throttle opening, for example, and the rotation of the front cover 3 as an input from the crankshaft is made via the damper 8 and the turbine hub 5b. It has a function of transmitting directly and mechanically to the output shaft 11. An annular clutch fading 12 having a predetermined thickness is adhered and fixed to the portion of the lockup clutch piston 7 that faces the inner surface 3d of the bottom wall 3c of the front cover 3 as a friction material.

さらに、フロントカバー3の底壁部3cの内面3dのうち、クラッチフェージング12と正対する部分には異材摺動層13を形成してある。   Furthermore, a dissimilar material sliding layer 13 is formed on a portion of the inner surface 3d of the bottom wall portion 3c of the front cover 3 that faces the clutch fading 12.

これらにより、ロックアップクラッチピストン7はフロントカバー3の一部やクラッチフェージング12とともにロックアップクラッチ機構を構成している。   Thus, the lockup clutch piston 7 forms a lockup clutch mechanism together with a part of the front cover 3 and the clutch fading 12.

上記ロックアップクラッチピストン7があることによって、トルクコンバータ1の流体室は二つの室、すなわちフロントカバー3側の室(レリーズ室)15とタービンランナー5側の室(アプライ室)14とに不完全ながら隔離形成されている。   Due to the presence of the lock-up clutch piston 7, the fluid chamber of the torque converter 1 is incomplete in two chambers, that is, a chamber (release chamber) 15 on the front cover 3 side and a chamber (apply chamber) 14 on the turbine runner 5 side. While isolated.

なお、ステータ6はワンウェイクラッチ16を介して一方向にのみ回転可能に支持されている。   The stator 6 is supported via a one-way clutch 16 so as to be rotatable only in one direction.

図2は、図1におけるフロントカバー3の要部の拡大図を示している。   FIG. 2 shows an enlarged view of a main part of the front cover 3 in FIG.

ここで、フロントカバー3は、例えば鋼板を有底浅皿状にプレス成形することにより形成したもので、その底壁部3cにおける内面3dのうちロックアップクラッチピストン7側のクラッチフェージング12と正対する部分には、フロントカバー3とは異なる材質である鋳鉄を粉末状にしたものを溶射材料として用いて、例えばフレーム溶射等の公知の溶射法により円環状の異材摺動層13として形成してある。   Here, the front cover 3 is formed, for example, by press-molding a steel plate into a bottomed shallow dish shape, and faces the clutch fading 12 on the lock-up clutch piston 7 side of the inner surface 3d of the bottom wall portion 3c. The part is formed as an annular dissimilar material sliding layer 13 by a known thermal spraying method such as flame spraying using a powdered cast iron which is a material different from that of the front cover 3. .

具体的には、当該異材摺動層13は、フロントカバー3における底壁部3cの内面3dから当該内面3dと円筒胴部3aとにまたがる内隅曲率部(内隅アール部)3bにかけて、溶射法にてその厚みtを例えば3〜5mmで形成し、且つ内隅曲率部3bに向かってその肉厚tが漸次小さくなるように形成している。そのため、異材摺動層13は底壁部3cの内面3dから内隅曲率部3b側に向かって滑らかに連続している。そして、異材摺動層13の表面はその平滑性を確保すべく、溶射後に切削あるいは研削等の機械的加工を施して0.5mmほど切除し、その結果として上記のように厚みtを3〜5mm程度としてある。   Specifically, the dissimilar material sliding layer 13 is sprayed from the inner surface 3d of the bottom wall portion 3c of the front cover 3 to the inner corner curvature portion (inner corner radius portion) 3b extending between the inner surface 3d and the cylindrical body portion 3a. The thickness t is, for example, 3 to 5 mm by the method, and the thickness t is gradually reduced toward the inner corner curvature portion 3b. Therefore, the dissimilar material sliding layer 13 is smoothly continuous from the inner surface 3d of the bottom wall portion 3c toward the inner corner curvature portion 3b side. Then, in order to ensure the smoothness of the surface of the dissimilar material sliding layer 13, it is subjected to mechanical processing such as cutting or grinding after thermal spraying and is cut out by about 0.5 mm, and as a result, the thickness t is 3 to 3 as described above. It is about 5 mm.

図3は、フロントカバー3における底壁部の内面3dに円環状の異材摺動層13を形成する方法を示す図である。   FIG. 3 is a view showing a method of forming the annular dissimilar material sliding layer 13 on the inner surface 3d of the bottom wall portion of the front cover 3. As shown in FIG.

本実施の形態においては、例えばカバーボス18を把持部としてチャッキングすることで図示しない工作機械の主軸にフロントカバー3を固定し、モーター19を起動することで、フロントカバー3を軸心C回りに所定速度で主軸とともに矢印D1方向に回転させる。   In the present embodiment, for example, the front cover 3 is fixed to the main shaft of a machine tool (not shown) by chucking with the cover boss 18 as a gripping portion, and the motor 19 is started so that the front cover 3 is rotated around the axis C. It is rotated in the direction of arrow D1 together with the main shaft at a predetermined speed.

その上で、フロントカバー3における底壁部3cの内面3dに対して溶射ガン17のノズル17aを対向させ、溶射ガン17からフロントカバー3に対して異材摺動層13となるべき熔解または溶融した鋳鉄の粒子を粉末式フレーム溶射法等により吹き付ける。   Then, the nozzle 17a of the spray gun 17 is made to face the inner surface 3d of the bottom wall portion 3c of the front cover 3 so that the dissimilar material sliding layer 13 is melted or melted from the spray gun 17 to the front cover 3. Cast iron particles are sprayed by powder flame spraying or the like.

この場合に使用する鋳鉄は、例えばねずみ鋳鉄のほか、特開昭51−112440号公報に記載されているように、共晶温度でオーステナイトに固溶してとどまりうる量を超えて存在する炭素と共に種々の量のケイ素、マンガン、リン、イオウを普通に含む鉄と炭素の合金等を使用する。   The cast iron used in this case is, for example, gray cast iron, as well as carbon present in excess of the amount that can be dissolved and retained in austenite at the eutectic temperature, as described in JP-A No. 51-112440. Iron and carbon alloys that normally contain various amounts of silicon, manganese, phosphorus, and sulfur are used.

このように構成されたトルクコンバータ1のロックアップクラッチ機構では、例えば車速やスロットル開度等の車両の運転状態に基づいてコンバータハウジング2内の油圧が制御されることから、ロックアップクラッチピストン7の両側の室であるアプライ室14とレリーズ室15との双方の油圧の差に応じてそのロックアップクラッチピストン7を主要素とするロックアップクラッチ機構が切換制御される。   In the lockup clutch mechanism of the torque converter 1 configured as described above, the hydraulic pressure in the converter housing 2 is controlled based on the vehicle operating state such as the vehicle speed and the throttle opening, for example. The lock-up clutch mechanism having the lock-up clutch piston 7 as a main element is controlled to switch according to the difference in hydraulic pressure between the apply chamber 14 and the release chamber 15 which are the chambers on both sides.

例えば、比較的車速が低い場合等では、アプライ室14の油圧よりもレリーズ室15の油圧のほうが大きいため、フロントカバー3側の接触面である異材摺動層13にクラッチフェージング12が接触しない非ロックアップ状態(ロックアップ解除状態またはタービン状態)となり、車速がある程度高くなると、アプライ室14の油圧の方がレリーズ室15の油圧よりも大きくなるため、フロントカバー3側の異材摺動層13に対して不完全ながらクラッチフェージング12を押し付けて両者のスリップを許容するようなスリップ状態となる。さらに車速が一段と高くなると、アプライ室14とレリーズ室15との差圧が一段と大きくなるため、フロントカバー3側の異材摺動層13に対してクラッチフェージング12をより大きな力で摩擦締結してロックアップ状態となる。   For example, when the vehicle speed is relatively low, the hydraulic pressure in the release chamber 15 is greater than the hydraulic pressure in the apply chamber 14, so the clutch fading 12 does not contact the dissimilar material sliding layer 13 that is the contact surface on the front cover 3 side. When the vehicle is in a locked-up state (lock-up released state or turbine state) and the vehicle speed is increased to some extent, the hydraulic pressure in the apply chamber 14 becomes larger than the hydraulic pressure in the release chamber 15. On the other hand, the clutch fading 12 is pressed while being incomplete, and a slip state is allowed in which both slips are allowed. As the vehicle speed further increases, the differential pressure between the apply chamber 14 and the release chamber 15 increases further, so that the clutch fading 12 is frictionally fastened to the dissimilar material sliding layer 13 on the front cover 3 side with a greater force and locked. It becomes an up state.

上記非ロックアップ状態では、フロントカバー3と一体のポンプペイラー4の回転が、そのポンプペイラー4とタービンランナー5との間の作動油を介してタービンランナー5に伝達され、そのタービンハブ5bとスプライン結合されている出力軸11に伝達される。   In the non-lock-up state, the rotation of the pump payer 4 integral with the front cover 3 is transmitted to the turbine runner 5 via the hydraulic oil between the pump payer 4 and the turbine runner 5, and the turbine hub 5 b and the spline are transmitted. It is transmitted to the coupled output shaft 11.

一方、ロックアップ状態では、先に述べたようにフロントカバー3側の異材摺動層13に対してクラッチフェージング12を押し付けて両者が摩擦締結されることから、ポンプペイラー4と一体のフロントカバー3の回転がロックアップクラッチピストン7およびダンパー8を介して、タービンハブ5bとスプライン結合されている出力軸11に機械的に伝達される。   On the other hand, in the lock-up state, as described above, the clutch fading 12 is pressed against the dissimilar material sliding layer 13 on the front cover 3 side and the both are frictionally fastened. Is mechanically transmitted to the output shaft 11 splined with the turbine hub 5b via the lockup clutch piston 7 and the damper 8.

また、スリップ状態では、上記のようにフロントカバー3側の異材摺動層13に対してクラッチフェージング12を押し付けて、両者が不完全な摩擦締結状態とされ、フロントカバー3の回転の一部がロックアップクラッチピストン7およびダンパー8を介して、タービンハブ5bとスプライン結合されている出力軸11に機械的に伝達される。   In the slip state, the clutch fading 12 is pressed against the dissimilar material sliding layer 13 on the front cover 3 side as described above, and both are brought into an incomplete frictional engagement state, and a part of the rotation of the front cover 3 is caused. Via the lock-up clutch piston 7 and the damper 8, it is mechanically transmitted to the output shaft 11 splined with the turbine hub 5b.

このように本実施の形態によれば、フロントカバー3における底壁部3cの内面3dに環状の異材摺動層13を溶射にて形成してあるため、当該部分での厚肉化によりフロントカバー3の剛性の向上と熱容量の増加が図れることになる。   As described above, according to the present embodiment, the annular dissimilar material sliding layer 13 is formed on the inner surface 3d of the bottom wall 3c of the front cover 3 by thermal spraying. 3 can be improved in rigidity and heat capacity.

特に、先に先行技術文献として挙げた特許文献1のろう付けタイプのものと異なり、フロントカバー3自体に予め切削加工を施す必要がなく、剛性向上の面で一段と有利となる。   In particular, unlike the brazing type disclosed in Patent Document 1 previously cited as a prior art document, it is not necessary to cut the front cover 3 in advance, which is further advantageous in terms of improving rigidity.

また、異材摺動層13は、フロントカバー3における底壁部3cの内面3dにだけでなく内隅曲率部3bにまで及んでいるため、コンバータハウジング2の油圧による応力集中が発生しやすい内隅曲率部3bまでも補強して、フロントカバー3のさらなる剛性の向上を図ることができる。   Further, since the dissimilar material sliding layer 13 extends not only to the inner surface 3d of the bottom wall portion 3c of the front cover 3 but also to the inner corner curvature portion 3b, the inner corner where the stress concentration due to the hydraulic pressure of the converter housing 2 is likely to occur. Even the curvature portion 3b can be reinforced to further improve the rigidity of the front cover 3.

さらに、従来のろう付けタイプのものでは、摺動部材の熱変形を防止するために摺動部材を所定厚み以上とする必要があるが、溶射法にて異材摺動層13を形成する本実施の形態では、摺動部材の熱変形の問題は生じず、必要な厚さの異材摺動層13をフロントカバー3の必要な部位のみに形成することができる。そのため、同部位での熱容量と剛性とを確保しながら、異材摺動層13を形成したことによる肉厚と重量の軽減を図ることができ、ロックアップクラッチ機構ひいてはトルクコンバータ1の小型軽量化に寄与できる。   Furthermore, in the case of the conventional brazing type, the sliding member needs to have a predetermined thickness or more in order to prevent thermal deformation of the sliding member. In this embodiment, the problem of thermal deformation of the sliding member does not occur, and the dissimilar material sliding layer 13 having a necessary thickness can be formed only at a necessary portion of the front cover 3. Therefore, it is possible to reduce the thickness and weight due to the formation of the dissimilar material sliding layer 13 while ensuring the heat capacity and rigidity at the same part, and the lock-up clutch mechanism and thus the torque converter 1 can be reduced in size and weight. Can contribute.

その上、フロントカバー3をその中心回りに回転させながら異材摺動層13を形成する方式であるため、フロントカバー3の回転方向でのアンバランスの発生を抑制することができる。   In addition, since the dissimilar material sliding layer 13 is formed while rotating the front cover 3 around its center, the occurrence of unbalance in the rotating direction of the front cover 3 can be suppressed.

さらにまた、異材摺動層13として鋳鉄を溶射することによって形成することにより、鋳鉄の特性である耐摩耗性のほか、摩擦係数や熱伝導率さらには熱容量の高さ等が活かされて、フロントカバー3の機能向上に一段と寄与できる。   Furthermore, by forming the dissimilar material sliding layer 13 by spraying cast iron, in addition to wear resistance, which is a characteristic of cast iron, the friction coefficient, thermal conductivity, and high heat capacity are utilized. This can further contribute to improving the function of the cover 3.

ここで、本実施の形態においては、異材摺動層13を形成する溶射材料として鋳鉄を採用したが、必要に応じて他の金属やセラミックス、プラスチック、サーメット等、フロントカバー3とは異なる材料を用いることができ、溶射法については、フレーム溶射やプラズマ溶射等、公知の溶射方法を溶射材料に応じて適宜選択するものとする。   Here, in the present embodiment, cast iron is used as the thermal spray material for forming the dissimilar material sliding layer 13, but a material different from that of the front cover 3, such as other metal, ceramics, plastic, cermet, or the like, is used as necessary. As the thermal spraying method, a known thermal spraying method such as flame spraying or plasma spraying is appropriately selected according to the thermal spray material.

また、本実施の形態では、流体継手としてトルクコンバータを採用した場合について記載したが、ステータ6を持たない構成の流体継手であるフルードカップリングにおいても本発明は適用でき、その場合においても同様の作用効果を奏する。   Further, in the present embodiment, the case where a torque converter is employed as the fluid coupling has been described. However, the present invention can also be applied to a fluid coupling which is a fluid coupling having a configuration without the stator 6, and in that case, the same applies. Has an effect.

1…トルクコンバータ
2…コンバータハウジング
3…フロントカバー
3a…円筒胴部
3b…内隅曲率部
3c…底壁部
3d…内面
4…ポンプインペラー
7…ロックアップクラッチピストン
12…クラッチフェージング(摩擦材)
13…異材摺動層
17…溶射ガン
C…軸心
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Torque converter 2 ... Converter housing 3 ... Front cover 3a ... Cylindrical trunk | drum 3b ... Inner corner curvature part 3c ... Bottom wall part 3d ... Inner surface 4 ... Pump impeller 7 ... Lock-up clutch piston 12 ... Clutch fading (friction material)
13 ... Dissimilar material sliding layer 17 ... Thermal spray gun C ... Axle

Claims (5)

ポンプインペラーとともにコンバータハウジングを形成するフロントカバーと、
フロントカバーの内側に収納配置され、フロントカバーの軸心方向において当該フロントカバーの底壁部に対して接近離間可能なロックアップクラッチピストンと、
このロックアップクラッチピストンのうち上記フロントカバーの底壁部と対向する部分に装着された円環状の摩擦材と、
を備えていて、
上記摩擦材をロックアップクラッチピストンとともにフロントカバーの底壁部に押し付けて摩擦締結することでロックアップを可能としたトルクコンバータのロックアップクラッチ機構であって、
上記フロントカバーの底壁部うちロックアップクラッチピストン側の摩擦材と対向する部分に、円環状の異材摺動層を溶射法により形成したことを特徴とするトルクコンバータのロックアップクラッチ機構。
A front cover that forms a converter housing with the pump impeller;
A lock-up clutch piston that is housed and arranged inside the front cover and that can approach and separate from the bottom wall of the front cover in the axial direction of the front cover;
An annular friction material mounted on a portion of the lockup clutch piston facing the bottom wall of the front cover,
With
A lock-up clutch mechanism of a torque converter that enables lock-up by pressing the friction material together with a lock-up clutch piston against the bottom wall portion of the front cover and frictionally fastening,
A lockup clutch mechanism for a torque converter, characterized in that an annular dissimilar material sliding layer is formed by a thermal spraying method on a portion of the bottom wall portion of the front cover facing the friction material on the lockup clutch piston side.
上記異材摺動層は、フロントカバーとは材質の異なる鋳鉄を溶射して形成したもの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のロックアップクラッチ機構。   The lockup clutch mechanism for a torque converter according to claim 1, wherein the dissimilar material sliding layer is formed by spraying cast iron made of a material different from that of the front cover. 上記フロントカバーは鋼板をプレス成形により有底浅皿状に形成したものであって、上記異材摺動層はフロントカバーの底壁部の内面側から当該底壁部内面と胴部の内面とのなす内隅曲率部に及んでいて且つその内隅曲率部に滑らかに連続していることを特徴とする請求項2に記載のトルクコンバータのロックアップクラッチ機構。   The front cover is formed by pressing a steel plate into a bottomed shallow dish shape, and the dissimilar material sliding layer is formed between the inner surface of the bottom wall portion of the front cover and the inner surface of the bottom wall portion and the inner surface of the trunk portion. The lock-up clutch mechanism for a torque converter according to claim 2, wherein the lock-up clutch mechanism of the torque converter according to claim 2, wherein the lock-up clutch mechanism extends to the inner corner curvature portion and smoothly continues to the inner corner curvature portion. 上記異材摺動層はフロントカバーの底壁部の内面側から当該底壁部内面と胴部の内面とのなす内隅曲率部に肉厚が漸次小さくなるように及んでいることにより、その内隅曲率部に滑らかに連続していることを特徴とする請求項3に記載のトルクコンバータのロックアップクラッチ機構。   The dissimilar material sliding layer extends from the inner surface side of the bottom wall portion of the front cover to the inner corner curvature portion formed by the inner surface of the bottom wall portion and the inner surface of the trunk portion so that the thickness gradually decreases. 4. The lockup clutch mechanism for a torque converter according to claim 3, wherein the lockup clutch mechanism is smoothly continuous with the corner curvature portion. 請求項1〜4のいずれかに記載のロックアップクラッチ機構におけるフロントカバーに円環状の異材摺動層を形成する方法であって、
上記フロントカバーの底壁部の内面のうち異材摺動層を形成すべき部位に対して溶射ガンを対向させ、
上記フロントカバーをその軸心回りに回転させながら、上記溶射ガンからフロントカバーに対して異材摺動層となるべき材料を吹き付けて異材摺動層を形成することを特徴とするフロントカバーの製造方法。
A method for forming an annular dissimilar material sliding layer on the front cover in the lockup clutch mechanism according to claim 1,
The spray gun is made to face the part where the different material sliding layer should be formed in the inner surface of the bottom wall portion of the front cover,
A method of manufacturing a front cover, comprising: forming a different material sliding layer by spraying a material to be a different material sliding layer from the thermal spray gun to the front cover while rotating the front cover about its axis. .
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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