JP2574058Y2 - ロックアップクラッチ制御装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、建設機械等に搭載する
トルクコンバータのロックアップクラッチ制御装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】トルクコンバータと遊星歯車式変速機と
を搭載した車両系建設機械等において、燃料消費量の低
減、作業性向上およびエンジン消費馬力軽減を目的とし
て湿式クラッチ式のトルクコンバータロックアップ装置
を組み込んだトルクコンバータが用いられている。連続
的に軽負荷作業を行う場合等においてはトルクコンバー
タを介さず、エンジン動力を変速機入力軸に直接伝達す
るダイレクト走行の方が効率がよいので、前記ロックア
ップクラッチを係合してエンジンと変速機とを直結状態
にして走行している。このようなロックアップクラッチ
のＯＮ／ＯＦＦ制御は、一般に次のように行われてい
る。すなわち、トルクコンバータの出力回転数を回転数
センサを用いて検出し、検出信号をコントローラに入力
する。コントローラは前記回転数が設定回転数に達して
いればロックアップクラッチＯＮの指令信号を出力し、
ソレノイドバルブが励磁されてロックアップクラッチ油
圧がロックアップクラッチピストンに作用するので、ロ
ックアップクラッチが係合される。また、トルクコンバ
ータの出力回転数が設定回転数を下回ると、回転数セン
サの検出信号に基づいて前記コントローラがロックアッ
プクラッチＯＦＦの指令信号を出力し、ソレノイドバル
ブが消磁されてロックアップクラッチ油圧がロックアッ
プクラッチピストンに作用しなくなるので、ロックアッ
プクラッチが開放される。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】上記のようなロックア
ップクラッチのＯＮ／ＯＦＦ制御においては、回転数セ
ンサ、コントローラおよびソレノイドバルブを必要と
し、これらの部品を電気的に接続する多数のハーネスも
必要である。そしてこのように部品点数が増大すると、
ロックアップクラッチの信頼性の低下および製造原価の
高騰を招く。そこで本考案は上記従来の問題点に着目
し、構造を簡素化して信頼性の高い、かつ原価低減が可
能なロックアップクラッチ制御装置を提供することを目
的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本考案に係るロックアップクラッチ制御装置は、トル
クコンバータの出力側に装着したロックアップクラッチ
ディスクをトルクコンバータの入力側に係合させるピス
トンを設け、このピストンの頂面に作用する圧油の一部
を、ピストンの底面側に設けた油室にオリフィスを介し
て導くとともに、前記ピストンの底面側にピストンを押
し戻すスプリングを配設し、ピストンの頂面に作用する
圧油を導く油穴内にバルブスプールとスプリングとを設
け、前記油室内の圧油を導くドレン回路を前記油穴と交
差させ、トルクコンバータの入力回転上昇に伴って前記
バルブスプールの端面に作用する遠心油圧と、バルブス
プールに加わる遠心力とによってバルブスプールが摺動
したとき、前記ドレン回路が開いて油室内の圧油を排出
してロックアップクラッチを係合させる構成とした。

【０００５】

【作用】上記構成によれば、ロックアップクラッチディ
スクを押すピストンの頂面に作用する圧油の一部を、ピ
ストンの底面側に設けた油室にオリフィスを介して導く
ことにしたので、前記ピストンの両面には等しい油圧が
加えられる。そして、トルクコンバータの入力回転上昇
に伴って生じる遠心油圧と前記バルブスプールに加わる
遠心力とによってバルブスプールが摺動したとき、前記
油室内の圧油を導くドレン回路が開いて油室内の圧油を
排出するので、ピストン両面の力のバランスが崩れ、ピ
ストンがロックアップクラッチディスクを押してロック
アップクラッチＯＮとなる。また、トルクコンバータの
入力回転が下がると、前記遠心油圧と前記バルブスプー
ルに加わる遠心力がともに小さくなるので、バルブスプ
ールはもとの位置に戻ってドレン回路を遮断する。これ
により、前記油室内にはオリフィスを介して圧油が流入
し、ピストン両面に作用する油圧が等しくなるので、ピ
ストン底面側に設けたスプリングによってピストンが押
し戻され、ロックアップクラッチＯＦＦとなる。

【０００６】

【実施例】以下に本考案に係るロックアップクラッチ制
御装置の実施例について、図面を参照して説明する。図
１はロックアップクラッチ付きトルクコンバータの部分
断面図である。ポンプ１を固着したドライブケース２
に、ハウジング３を介してパイロット４が固着され、タ
ービン５を固着したタービンボス６は出力軸７のスプラ
イン部に嵌着されている。前記タービンボス６の外周に
は、ロックアップクラッチディスク８の内周に設けられ
たインボリュートスプラインと嵌合するインボリュート
スプラインを外周に備えたフランジ６ａが設けられ、こ
のフランジ６ａの前後両側の外周に設けた溝にシールリ
ング９が装着されている。前記シールリング９は、ドラ
イブケース２の内周とタービンボス６外周との隙間、ハ
ウジング３とタービンボス６外周との隙間をそれぞれ封
止している。

【０００７】前記ドライブケース２とハウジング３とに
よって形成される空間内に、前記ロックアップクラッチ
ディスク８をドライブケース２の端面に押しつけるピス
トン１０が設けられ、ピストン１０の外周および内周と
ハウジング３との隙間はそれぞれシールリング１１，１
２によって封止されている。また、前記ピストン１０の
外周付近とドライブケース２との間に設けられた空間１
３には、複数個のスプリング１４が配設され、前記ター
ビンボス６のフランジ６ａとピストン１０との隙間およ
びフランジ６ａとドライブケース２との隙間に、油室１
５が形成されている。

【０００８】パイロット４内部からハウジング３を経て
前記ピストン１０の頂部に通じる油穴１６は、ピストン
１０を前後方向に貫通するオリフィス１７によって前記
油室１５に連通している。これにより、ピストン１０の
頂部、油室１５、空間１３には常時一定の油圧が作用す
る。ハウジング３内には、ピストン１０頂部に通じる油
穴１８内にバルブスプール１９、スプリング２０が設け
られ、この油穴１８の端部はプラグ２１によって封止さ
れている。またハウジング３には、一端が前記空間１３
に通じ、他端が油穴１８に交わる油穴２２と、油穴１８
から図示しない油溜まりに通じるドレン穴２３とが設け
られている。

【０００９】次に、ロックアップクラッチの動作につい
て説明する。なお、エンジンとトルクコンバータとのマ
ッチングは、図２に示すようにエンジン最大トルク点Ａ
と定格点Ｂとの間で行うものとし、トルクコンバータ吸
収トルク曲線のうちａはストール時、ｂはトルク比ｔ＝
１の場合を示す。 （１）トルクコンバータ入力回転が上がる場合 エンジンに直結して回転するハウジング３およびドライ
ブケース２の回転が上昇すると、油穴１６および油穴１
８を経てバルブスプール１９の端面に作用している一定
の油圧に遠心油圧が加えられる。また、バルブスプール
１９にも遠心力が作用する。そして、トルクコンバータ
入力回転数が設定値以上に上がると、前記遠心油圧とバ
ルブスプール１９に作用する遠心力との和がスプリング
２０の張力より大きくなり、バルブスプール１９は外方
に押され、油穴２２とドレン穴２３とが連通するので、
空間１３および油室１５の圧油は油穴２２を経てドレン
穴２３から排出される。油室１５にはオリフィス１７を
介して油穴１６から圧油が供給されるが、オリフィス１
７よりドレン穴２３の方が直径が大きいため、油穴１６
と油室１５とに油圧差を生じ、油室１５の油圧力とスプ
リング１４の張力との和より油穴１６の油圧力の方が大
きくなるので、ピストン１０が図１の右方に動き、ロッ
クアップクラッチディスク８がドライブケース２の端面
に係合してロックアップクラッチＯＮの状態になる。 （２）トルクコンバータ入力回転が下がる場合 エンジンに直結して回転するハウジング３およびドライ
ブケース２の回転が下降すると、バルブスプール１９の
端面に作用している遠心油圧と、バルブスプール１９に
作用する遠心力とが低下し、トルクコンバータ入力回転
数が設定値を下回ると、スプリング２０の張力がバルブ
スプール１９を押していた油圧力、遠心油圧力およびバ
ルブスプール１９に作用する遠心力の和に打ち勝ち、バ
ルブスプール１９は内方に押し戻されるので、油穴２２
とドレン穴２３との連通が遮断される。これにより、油
穴１６からオリフィス１７を通った圧油が油室１５、空
間１３、油穴２２に充満し、油穴１６と油室１５の油圧
は等しくなり、スプリング１４の張力によってピストン
１０が図１の左方に押し戻されるので、ロックアップク
ラッチＯＦＦとなる。

【００１０】

【考案の効果】以上説明したように本考案によれば、エ
ンジンとトルクコンバータとのマッチングをエンジン最
大トルク点と定格点との間で行わせ、ロックアップクラ
ッチディスクが摺動するタービンボスフランジの前後両
側に設けた油室内の圧油を、トルクコンバータの回転に
伴って生じる遠心力と遠心油圧とを利用して作動するバ
ルブスプールによって排出してロックアップクラッチを
係合させ、トルクコンバータ入力回転の低下に伴って前
記遠心力と遠心油圧とが下がるとバルブスプールが復帰
して前記油室内に圧油が充満し、ロックアップクラッチ
を切る構成としたので、従来のロックアップクラッチと
同様の機能を発揮することができる。そして、ロックア
ップクラッチの入り、切りをメカニカル制御とすること
によって、従来のトルクコンバータのように回転数セン
サ、コントローラ、ソレノイドバルブ等が不要となる。
従って、本考案のように構造を簡素化することによって
信頼性の高い、かつ原価低減が可能なロックアップクラ
ッチ制御装置を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ロックアップクラッチ付きトルクコンバータの
部分断面図である。

【図２】トルクコンバータの吸収トルク線図である。

【符号の説明】

２ ドライブケース ３ ハウジング ６ タービンボス ８ ロックアップクラッチディスク １０ ピストン １３ 空間 １４，２０ スプリング １５ 油室 １６，１８，２２ 油穴 １７ オリフィス １９ バルブスプール ２３ ドレン穴

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 トルクコンバータの出力側に装着したロ
   ックアップクラッチディスクをトルクコンバータの入力
   側に係合させるピストンを設け、このピストンの頂面に
   作用する圧油の一部を、ピストンの底面側に設けた油室
   にオリフィスを介して導くとともに、前記ピストンの底
   面側にピストンを押し戻すスプリングを配設し、ピスト
   ンの頂面に作用する圧油を導く油穴内にバルブスプール
   とスプリングとを設け、前記油室内の圧油を導くドレン
   回路を前記油穴と交差させ、トルクコンバータの入力回
   転上昇に伴って前記バルブスプールの端面に作用する遠
   心油圧と、バルブスプールに加わる遠心力とによってバ
   ルブスプールが摺動したとき、前記ドレン回路が開いて
   油室内の圧油を排出してロックアップクラッチを係合さ
   せることを特徴とするロックアップクラッチ制御装置。