JPH08285039A

JPH08285039A - トルクコンバータ

Info

Publication number: JPH08285039A
Application number: JP7091203A
Authority: JP
Inventors: Michio Maruki; 三千男丸木; Takao Taniguchi; 孝男谷口; Masataka Shimazaki; 政孝島崎; Fumitomo Yokoyama; 文友横山; Hideji Kato; 秀二加藤; Koji Obayashi; 巧治大林; Yoshi Watanabe; 好渡辺; Naohisa Momiyama; 尚久樅山; Masayoshi Imakire; 政義今給黎
Original assignee: Aisin AW Co Ltd
Current assignee: Aisin AW Co Ltd
Priority date: 1995-04-17
Filing date: 1995-04-17
Publication date: 1996-11-01
Anticipated expiration: 2019-07-14
Also published as: EP0738842B1; EP0738842A3; JP3541490B2; EP0738842A2; DE69615732D1; DE69615732T2; US5788034A

Abstract

(57)【要約】【目的】係合ショック及び解放ショックが発生するのを
防止することができるようにする。【構成】ロックアップクラッチ装置１４と、該ロックア
ップクラッチ装置１４を作動させるロックアップクラッ
チピストン２１と、該ロックアップクラッチピストン２
１と出力軸との間に配設され、前記ロックアップクラッ
チ装置１４の作動に伴って発生する伝達トルクの変動を
吸収するダンパ装置１５とを有する。前記ロックアップ
クラッチピストン２１は、鋼から成り、前記ダンパ装置
１５のスプリング３３、３４が接触する表面に被熱処理
部が設定され、かつ、該被熱処理部は、局部的に溶融さ
せられた後、焼入れが行われる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、トルクコンバータに関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、自動変速機は、流体伝動装置とし
てのトルクコンバータを備え、クランクシャフトによっ
て取り出されたエンジンの回転を、トルクコンバータを
介して変速機構の入力軸に伝達する構造になっている。
前記トルクコンバータは、ポンプインペラ、タービンラ
ンナ、ステータ、ロックアップクラッチ装置及びダンパ
装置によって構成される。そして、エンジンからの回転
はフロントカバーを介してポンプインペラに伝達され、
該ポンプインペラの回転に伴って発生する油の流れによ
ってタービンランナを回転させ、該タービンランナの回
転を入力軸に伝達するようになっている。

【０００３】この場合、車両が発進した後、あらかじめ
設定された車速が得られると、ロックアップクラッチ装
置が係合状態になり、エンジンの回転がトルクコンバー
タを介することなく入力軸に伝達される。ところで、ロ
ックアップクラッチ装置が係合状態になるのと同時にエ
ンジンからの回転が入力軸に伝達されると、エンジンの
出力トルクの急激な変動がそのまま伝達され、振動、騒
音等を発生させてしまう。そこで、前記ロックアップク
ラッチ装置とタービンハブとの間にダンパ装置が配設さ
れる。該ダンパ装置においては、ロックアップクラッチ
ピストンの外周縁部にスプリングが配設され、ドライブ
プレートの内周側から保持されるようになっている。そ
して、スプリングの一端が前記ドライブプレートによっ
て押圧され、他端がドリブンプレートによって保持され
る。

【０００４】したがって、ロックアップクラッチ装置の
係合に伴って伝達トルクがロックアップクラッチピスト
ンに急激に伝達されると、前記スプリングは撓（たわ）
み、撓んだ状態で伝達トルクを入力軸に伝達するととも
に、伝達トルクの急激な変動を吸収する。ところで、前
記ロックアップクラッチピストンとスプリングとは、ロ
ックアップクラッチ装置の係脱に伴って互いに繰り返し
摺動（しゅうどう）させられ、表面が摩耗する。そこ
で、スプリングの保持部に摩擦防止部材を配設したり、
前記ロックアップクラッチピストンの表面に浸炭（浸
窒）焼入れ等の処理を施して表面を硬化させるようにし
ている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来のトルクコンバータにおいては、スプリングの保持部
に摩擦防止部材が配設されたトルクコンバータの場合、
部品点数が多くなるだけでなく、作業が複雑になってし
まう。また、ロックアップクラッチピストンの表面に浸
炭、浸窒等の焼入れを施して表面を硬化させるようにし
たトルクコンバータの場合、ロックアップクラッチピス
トンの平面部が大きく歪（ひず）むので、歪み矯正を施
す必要があり、作業が一層複雑になってしまう。

【０００６】そこで、前記ロックアップクラッチピスト
ンを鋼製とし、ＥＢ焼入れ、レーザ焼入れ等の焼入れに
よって、前記ロックアップクラッチピストンを焼入温度
（オーステナイト化温度）に加熱して、フェライト・パ
ーライトをオーステナイトにした後、自己放冷により焼
入れを行うことによってマルテンサイトにすることが考
えられる。

【０００７】ところが、焼入れを施すことによって均一
なオーステナイトを得ようとすると、前記ロックアップ
クラッチピストンを焼入温度に対応させて設定されたオ
ーステナイト変態時間だけ保持する必要があり、オース
テナイト変態時間が長いと、熱伝導によってロックアッ
プクラッチピストンの広範囲にわたり温度が上昇し、前
記ロックアップクラッチピストンが精度変形したり、自
己放冷が不十分になって焼入不良が発生したりする。

【０００８】その結果、トルクコンバータのフロントカ
バーとロックアップクラッチピストンとの係合及び解放
を円滑に行うことができず、係合ショック及び解放ショ
ックを発生させてしまう。本発明は、前記従来のトルク
コンバータの問題点を解決して、係合ショック及び解放
ショックが発生するのを防止することができるトルクコ
ンバータを提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】そのために、本発明のト
ルクコンバータは、フロントカバーと出力軸との間に配
設されたロックアップクラッチ装置と、該ロックアップ
クラッチ装置を作動させるロックアップクラッチピスト
ンと、該ロックアップクラッチピストンと出力軸との間
に配設され、前記ロックアップクラッチ装置の作動に伴
って発生する伝達トルクの変動を吸収するダンパ装置と
を有する。

【００１０】そして、前記ロックアップクラッチピスト
ンは、鋼から成り、前記ダンパ装置のスプリングが接触
する表面に被熱処理部が設定され、かつ、該被熱処理部
は、局部的に溶融させられた後、焼入れが行われる。本
発明の他のトルクコンバータにおいては、さらに、前記
ロックアップクラッチピストンにおける前記フロントカ
バーと対向する面に摩擦材が配設され、該摩擦材が配設
された面の裏側の近傍に前記被熱処理部が設定される。

【００１１】本発明の更に他のトルクコンバータにおい
ては、さらに、前記被熱処理部は、ロックアップクラッ
チピストンの平坦（へいたん）部に設定された被熱処理
領域と、ロックアップクラッチピストンの立上がり部に
設定された被熱処理領域とから成る。本発明の更に他の
トルクコンバータにおいては、さらに、前記ロックアッ
プクラッチピストンには、ダンパ装置のドライブプレー
トが塑性かしめによって固定される。

【００１２】

【作用及び発明の効果】本発明によれば、前記のように
トルクコンバータは、フロントカバーと出力軸との間に
配設されたロックアップクラッチ装置と、該ロックアッ
プクラッチ装置を作動させるロックアップクラッチピス
トンと、該ロックアップクラッチピストンと出力軸との
間に配設され、前記ロックアップクラッチ装置の作動に
伴って発生する伝達トルクの変動を吸収するダンパ装置
とを有する。

【００１３】そして、前記ロックアップクラッチピスト
ンは、鋼から成り、前記ダンパ装置のスプリングが接触
する表面に被熱処理部が設定され、かつ、該被熱処理部
は、局部的に溶融させられた後、焼入れが行われる。こ
の場合、被熱処理部の周辺において、熱伝導によって温
度が上昇するのを抑制することができるので、ロックア
ップクラッチピストンに蓄積される熱量がその分少なく
なり、自己放冷効果を高くすることができる。

【００１４】その結果、焼入硬化層の深さに対するロッ
クアップクラッチピストンの肉厚を小さくすることがで
きる。さらに、熱伝導によってロックアップクラッチピ
ストンの広範囲にわたり温度が上昇することがないの
で、前記ロックアップクラッチピストンの精度変形が発
生するのを防止することができる。

【００１５】そして、被熱処理部以外の部分において
は、硬度が高くならないので、ロックアップクラッチピ
ストンに対して塑性かしめ等の各種の塑性加工を施すこ
とができる。本発明の他のトルクコンバータにおいて
は、さらに、前記ロックアップクラッチピストンにおけ
る前記フロントカバーと対向する面に摩擦材が配設さ
れ、該摩擦材が配設された面の裏側の近傍に前記被熱処
理部が設定される。

【００１６】この場合、熱伝導によってロックアップク
ラッチピストンの広範囲にわたり温度が上昇することが
ないので、前記ロックアップクラッチピストンの精度変
形が発生するのを防止することができる。したがって、
フロントカバー側の面に精度変形が発生するのを防止す
ることができるので、摩擦材の表面が極めて平坦にな
る。その結果、ロックアップクラッチ装置の作動に伴っ
て振動が発生するのを防止することができ、係合ショッ
ク及び解放ショックが発生するのを防止することができ
る。

【００１７】本発明の他のロックアップクラッチピスト
ンにおいては、さらに、前記被熱処理部は、ロックアッ
プクラッチピストンの平坦部に設定された被熱処理領域
と、ロックアップクラッチピストンの立上がり部に設定
された被熱処理領域とから成る。この場合、熱伝導によ
ってロックアップクラッチピストンの広範囲にわたり温
度が上昇することがないので、各被熱処理領域間の熱的
な干渉がなく、焼きもどし、焼きなまし等が発生するこ
とがない。

【００１８】また、複数の被熱処理領域に同時に高密度
エネルギー照射による焼入れを施すことができるので、
熱処理時間を短縮することができる。本発明の更に他の
ロックアップクラッチピストンにおいては、さらに、前
記ロックアップクラッチピストンには、ダンパ装置のド
ライブプレートが塑性かしめによって固定される。

【００１９】この場合、熱伝導によってロックアップク
ラッチピストンの広範囲にわたり温度が上昇することが
ないので、被熱処理部以外の部分において塑性かしめを
施すことができる。したがって、作業を簡素化すること
ができ、コストを低くすることができる。

【００２０】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
ながら詳細に説明する。なお、この場合、トルクコンバ
ータを例に採って説明するが、焼入れを施す必要があ
る、あらゆる部材に本発明を適用することができる。図
１は本発明の第１の実施例におけるトルクコンバータの
縦断面図、図２は本発明の第１の実施例におけるトルク
コンバータの平面図である。

【００２１】図において、トルクコンバータは、ポンプ
インペラ１１、該ポンプインペラ１１と共にトーラスを
構成するタービンランナ１２、ステータ１３、ロックア
ップクラッチ装置１４及びダンパ装置１５によって構成
される。そして、図示しないクランクシャフトを介して
伝達されたエンジンの回転は、フロントカバー１６に伝
達され、該フロントカバー１６に固定されたポンプイン
ペラ１１に伝達される。この場合、該ポンプインペラ１
１が回転すると、トーラス内の油が軸の周囲を回転し、
遠心力が加わってポンプインペラ１１、タービンランナ
１２及びステータ１３間を循環させられる。

【００２２】車両の発進時等、前記ポンプインペラ１１
が回転を開始したばかりでタービンランナ１２との回転
速度差が大きい場合、前記タービンランナ１２から流れ
出た油はポンプインペラ１１の回転を妨げる方向に流れ
る。そこで、ポンプインペラ１１とタービンランナ１２
との間にステータ１３が配設され、両者の回転速度差が
大きいときに、前記ステータ１３は、ポンプインペラ１
１の回転を助ける方向に油の流れを変換する。

【００２３】そして、前記タービンランナ１２の回転速
度が高くなり、タービンランナ１２とポンプインペラ１
１との回転速度差が小さくなると、ステータ１３のブレ
ード３１の表側に当たっていた油が裏側に当たるように
なって、油の流れが妨げられるようになる。そこで、前
記ステータ１３を一定方向にのみ回転可能とするワンウ
ェイクラッチ１７が前記ステータ１３の内周側に配設さ
れる。したがって、油がブレード３１の裏側に当たるよ
うになると、ステータ１３は自然に回転するようになる
ので、前記油は円滑に循環することができる。また、ワ
ンウェイクラッチ１７のアウタレース１８はステータ１
３に固定され、インナレース１９は図示しない自動変速
機のケースに固定される。

【００２４】このように、トルクコンバータは、ポンプ
インペラ１１とタービンランナ１２との回転速度差が大
きいときには、トルク変換機として作動させられてトル
クを増幅し、回転速度差が小さいときには、流体継手と
して作動させられる。次に、ロックアップクラッチ装置
１４について説明する。この場合、車両が発進した後、
あらかじめ設定された車速が得られると、ロックアップ
クラッチ装置１４が係合状態に置かれる。したがって、
エンジンの回転がトルクコンバータを介することなく変
速機構の入力軸に伝達されるので、燃費を良くすること
ができる。前記ロックアップクラッチ装置１４は、図示
しないロックアップリレーバルブによって油の供給が切
り換えられて作動し、ロックアップクラッチピストン２
１が軸方向に移動することによって該ロックアップクラ
ッチピストン２１とフロントカバー１６との係脱が行わ
れる。

【００２５】そのために、前記ロックアップクラッチピ
ストン２１とフロントカバー１６との間に解放側油室Ｒ
１が、ロックアップクラッチピストン２１とタービンラ
ンナ１２との間に係合側油室Ｒ２が形成される。したが
って、解放側油室Ｒ１に油が供給されると、ロックアッ
プクラッチ装置１４が解放状態に置かれ、係合側油室Ｒ
２に油が供給されると、ロックアップクラッチ装置１４
が係合状態に置かれる。

【００２６】そして、ロックアップクラッチピストン２
１とフロントカバー１６とが摩擦材２０を介して係合さ
せられるときには、クランクシャフトの回転が、フロン
トカバー１６、ロックアップクラッチピストン２１、ダ
ンパ装置１５及び出力部材としてのタービンハブ２３を
介して、図示しない入力軸に直接伝達される。そのため
に、前記タービンハブ２３の内周にスプライン溝２３ａ
が形成され、該スプライン溝２３ａによってタービンハ
ブ２３と前記入力軸とがスプライン嵌合（かんごう）さ
れるようになっている。

【００２７】なお、６１はタービンハブ２３とフロント
カバー１６との間に配設されたスラストベアリング、６
５はステータ１３とタービンハブ２３との間に配設され
たスラストベアリング、６６はステータ１３とスリーブ
６７との間に配設されたスラストベアリングである。前
記ダンパ装置１５は、ロックアップクラッチピストン２
１とフロントカバー１６との係脱時に発生する伝達トル
クの変動を吸収するためのものであり、ダボかしめ５８
によってロックアップクラッチピストン２１に固定さ
れ、該ロックアップクラッチピストン２１と一体的に回
転させられるドライブプレート５７、該ドライブプレー
ト５７と対向させて配設され、前記タービンランナ１２
と一体に回転させられるドリブンプレート３２及びスプ
リング３３、３４から成る。

【００２８】該スプリング３３は、ロックアップクラッ
チピストン２１の円周方向における８箇所に配設された
第１ステージ用のものであり、スプリング３４は、ロッ
クアップクラッチピストン２１の円周方向における４箇
所に配設された第２ステージ用のものであり、前記スプ
リング３４はスプリング３３内に一つ置きに配設され
る。そして、前記スプリング３４はスプリング３３より
径が小さく、かつ、短く設定され、スプリング３３の捩
（ね）じれ角が設定値になって、伝達トルクが屈曲点ト
ルクに到達した後に撓（たわ）み始める。

【００２９】したがって、前記フロントカバー１６から
摩擦材２０を介して伝達された回転は、前記ダンパ装置
１５を介してタービンハブ２３に伝達されるが、この場
合、スプリング３３、３４が収縮し、回転が伝達される
際の伝達トルクの変動を吸収する。また、エンジンの出
力トルクの急激な変動が図示しない変速装置に伝達され
ることによって振動、騒音等が発生するのを防止するこ
とができる。

【００３０】前記ポンプインペラ１１及びタービンラン
ナ１２は、それぞれブレード４１、４２、該ブレード４
１、４２の両側に配設されたアウタシェル４３、４４及
びインナコア４５、４６によって構成される。そして、
タービンランナ１２のアウタシェル４４は、ドリブンプ
レート３２と共に、リベット４７によってタービンハブ
２３と連結される。

【００３１】ところで、前記ロックアップクラッチピス
トン２１は軸方向に延び、前記タービンハブ２３に形成
された摺動（しゅうどう）面に沿って軸方向に摺動する
第１の立上がり部５１、該第１の立上がり部５１から径
方向外方に延びる第１の平板部５２、該第１の平板部５
２から径方向外方に延びる湾曲部５３、該湾曲部５３か
ら径方向外方に延びる第２の平板部５４、及び該第２の
平板部５４から軸方向に延びる第２の立上がり部５５か
ら成る。

【００３２】そして、前記湾曲部５３は第１の平板部５
２及び第２の平板部５４よりエンジン側に突出させら
れ、前記第２の平板部５４と第２の立上がり部５５との
間にスプリング３３の保持部が構成される。この場合、
前記ロックアップクラッチピストン２１の最外周部分に
前記スプリング３３を配設することができるので、フロ
ントカバー１６と前記トーラスとの間に形成される空間
を十分に利用することが可能になり、スプリング３３の
径を大きく設定することができる。したがって、該スプ
リング３３のばね定数を小さくし、その結果、固有振動
数を小さくすることができる。

【００３３】また、前記ロックアップクラッチピストン
２１と共にスプリング３３、３４を包囲して保持すると
ともに、ロックアップクラッチピストン２１の回転をス
プリング３３、３４に伝達するために、ロックアップク
ラッチピストン２１の円周方向における８箇所に扇状の
ドライブプレート５７が配設され、該ドライブプレート
５７はダボかしめ５８によってロックアップクラッチピ
ストン２１に固定される。前記ドライブプレート５７
は、前記第２の立上がり部５５と対向させて立ち上げて
形成された湾曲部Ｑ１を円周方向における両端に有し、
該湾曲部Ｑ１によってスプリング３３の内側保持部が形
成される。

【００３４】また、前記ドライブプレート５７の中央に
は、ロックアップクラッチ装置１４が係合状態に置かれ
てロックアップクラッチピストン２１が正方向（図２に
おける反時計回り方向）に回転する際（以下「正駆動
時」という。）、及びエンジンブレーキ時等においてロ
ックアップクラッチピストン２１が逆方向（図２におけ
る時計回り方向）に回転する際（以下「逆駆動時」とい
う。）に、いずれもスプリング３３を押圧するスプリン
グ押圧部Ｍが形成される。該スプリング押圧部Ｍにおい
ては、正駆動時に押圧面Ｍａが、逆駆動時に押圧面Ｍｂ
がスプリング３３の端面に当たるそして、前記スプリング押圧部Ｍは、スプリング３３の
端面に沿って延びる湾曲部Ｍ１、前記第２の立上がり部
５５に沿って立ち上がる立上がり部Ｍ２、及び前記第２
の立上がり部５５に形成された係止溝５５ａと係合させ
られる係止部Ｍ３から成る。

【００３５】一方、前記ドリブンプレート３２は前記タ
ービンランナ１２に沿って径方向に延び、前記スプリン
グ３３に対応させて係止部Ｔが形成される。該係止部Ｔ
は、ロックアップクラッチピストン２１の正駆動時及び
逆駆動時にスプリング３３を保持する。そして、前記係
止部Ｔにおいては、正駆動時に押圧面Ｔａが、逆駆動時
に押圧面Ｔｂがスプリング３３の端面にそれぞれ当た
る。

【００３６】また、前記係止部Ｔは、前記スプリング押
圧部Ｍとほぼ平行に配設され、スプリング３３の端面に
沿って湾曲部Ｍ１とほぼ平行に延びる湾曲部Ｔ１及び前
記第２の立上がり部５５に沿って立上がり部Ｍ２とほぼ
平行に立ち上がる立上がり部Ｔ２から成る。なお、前記
スプリング３３、３４の両端面は、スプリング押圧部Ｍ
及び係止部Ｔによって押圧されるので、摩耗しやすい。
そこで、前記スプリング３３、３４の両端面にスプリン
グシート７１、７２が配設される。また、スプリング押
圧部Ｍに湾曲部Ｍ１が、係止部Ｔに湾曲部Ｔ１が形成さ
れ、スプリングシート７１、７２との接触面積が広くさ
れる。したがって、スプリング押圧部Ｍ、係止部Ｔ及び
スプリングシート７１、７２の耐摩耗性を向上させるこ
とができる。

【００３７】また、前記ロックアップクラッチピストン
２１の正駆動時に、スプリング３３は、スプリング押圧
部Ｍによって押圧されるとともに係止部Ｔによって保持
される。そして、前記スプリング３３が圧縮されるに従
って、スプリング押圧部Ｍと係止部Ｔとの間の距離が短
くなり、該係止部Ｔの押圧面Ｔａが湾曲部Ｑ１に当たる
と、スプリング３３の圧縮が停止される。このように、
前記湾曲部Ｑ１は係止部Ｔのストッパとして機能する。

【００３８】ところで、前記ロックアップクラッチピス
トン２１の正駆動時及び逆駆動時において、前記スプリ
ング３３は圧縮させられるようになっているので、第２
の平板部５４とスプリング３３とは繰り返し摺動するこ
とになる。そこで、第２の平板部５４がスプリング３３
との摺動によって摩耗しないように、スプリング３３と
対向する環状の被熱処理領域ＡＲ１に、高密度エネルギ
ー照射、例えば、電子ビーム照射による溶融焼入れ（Ｅ
Ｂ溶融焼入れ）が施される。

【００３９】また、前記ロックアップクラッチピストン
２１の回転に伴って、スプリング３３は遠心力を受け、
前記第２の立上がり部５５に押し付けられる。したがっ
て、前記ロックアップクラッチピストン２１の正駆動時
及び逆駆動時において、前記第２の立上がり部５５とス
プリング３３とは繰り返し摺動することになる。そこ
で、第２の立上がり部５５がスプリング３３との摺動に
よって摩耗しないように、スプリング３３と対向する環
状の被熱処理領域ＡＲ２にも溶融焼入れが施される。

【００４０】次に、溶融焼入れを行うための溶融焼入装
置について説明する。図３は本発明の第１の実施例にお
ける溶融焼入装置の断面図である。図において、８１は
密封構造を有する真空加工室ケース、８２は該真空加工
室ケース８１によって包囲された真空加工室、８３は該
真空加工室８２内に真空を形成するための真空排気系で
ある。前記真空加工室８２内には、回転テーブル８５が
回転自在に配設され、前記真空加工室ケース８１の外に
配設されたモータ８６によって回転させられる。前記回
転テーブル８５の上にロックアップクラッチピストン２
１が、回転テーブル８５との中心を合わせて載置され
る。

【００４１】また、前記真空加工室ケース８１の所定位
置には、ビーム管８７が接続され、該ビーム管８７の一
端に電子ビームガン８８が配設される。そして、該電子
ビームガン８８の下流側に、電子ビームガン８８におい
て発生させられた電子ビームＢＭを集束させる第１集束
レンズ８９が、該第１集束レンズ８９の下流側に、電子
ビームＢＭを更に集束させる第２集束レンズ９０が、該
第２集束レンズ９０の下流側に、電子ビームＢＭを偏向
して照射位置を変える偏向レンズ９１が配設される。

【００４２】また、前記電子ビームガン８８には高電圧
電源９２が接続され、前記第１集束レンズ８９、第２集
束レンズ９０及び偏向レンズ９１には、ＥＢ集束・偏向
制御アンプ９３が接続されるとともに、前記真空排気系
８３、高電圧電源９２及びＥＢ集束・偏向制御アンプ９
３を制御装置９４によって制御することができるように
なっている。

【００４３】次に、溶融焼入方法について説明する。図
４は鉄・炭素系状態図、図５は炭素鋼のＴ．Ｔ．Ａ．曲
線図、図６は炭素鋼のＴ．Ｔ．Ｔ．曲線図である。な
お、図４において、横軸に炭素含有量を、縦軸に温度
を、図５及び６において、横軸に時間を、縦軸に温度を
採ってある。図４において、αはパーライトの領域、γ
はオーステナイトの領域、Ｌは融体の領域、Ｌ１は溶融
焼入れによる組織変化を示す線である。

【００４４】本実施例においては、被熱処理部材として
のロックアップクラッチピストン２１（図３）は、鋼、
例えば、炭素含有量が少ない炭素鋼（低炭素鋼）によっ
て形成され、前記ロックアップクラッチピストン２１の
被熱処理部Ｐ１が１５００〔℃〕以上の溶融温度に加熱
されて溶融させられた後、自己放冷によって焼入れが行
われる。このとき、被熱処理部Ｐ１の組織は線Ｌ１に沿
って変化し、フェライト・パーライトが加熱され溶融さ
せられて融体になり、凝固してオーステナイトになる。
そして、オーステナイトになった後、自己放冷によって
焼入れが行われるとマルテンサイトになる。したがっ
て、被熱処理部Ｐ１の表面の硬度を高くすることができ
るので、耐摩耗性を向上させることができる。

【００４５】ところで、前記被熱処理部Ｐ１に通常のＥ
Ｂ焼入れを施した場合、図５から分かるように、加熱し
たときの温度が高いほど被熱処理部Ｐ１の組織をオース
テナイトにするのに必要なオーステナイト変態時間が短
くなる。そして、被熱処理部Ｐ１に本実施例の溶融焼入
れを施した場合、被熱処理部Ｐ１の素材は、炭素鋼の融
点直下温度におけるオーステナイト変態終了時間以内の
時間だけ１５００〔℃〕以上に加熱され溶融させられ
る。したがって、被熱処理部Ｐ１の組織を瞬時にオース
テナイトにすることができる。

【００４６】すなわち、図５において、被熱処理部Ｐ１
の素材を加熱し、ハッチングで示される領域ＡＲ_Mにお
いて溶融させ、直ちに自己放冷によって焼入れが行われ
る。この場合、線Ｌ１で示すように、０．０５〔ｓ〕程
度で溶融させ焼入れを行ったり、線Ｌ３で示すように、
０．５〔ｓ〕程度で溶融させ焼入れを行ったり、線Ｌ２
で示すように、１〔ｓ〕程度で溶融させ、一定時間だけ
溶融状態を保持した後、焼入れを行ったりすることもで
きる。

【００４７】なお、本実施例においては、例えば、０．
０５〔ｓ〕以内のわずかな時間で溶融させ焼入れを行う
ようにしている。このようにして、被熱処理部Ｐ１の周
辺において熱伝導によって温度が上昇するのを抑制する
ことができるので、ロックアップクラッチピストン２１
に蓄積される熱量がその分少なくなり、自己放冷効果を
高くすることができる。

【００４８】その結果、焼入硬化層の深さに対するロッ
クアップクラッチピストン２１の肉厚を小さくすること
ができる。例えば、通常のＥＢ焼入れにおける限界の１
／２程度にロックアップクラッチピストン２１の肉厚を
小さくすることができる。また、該ロックアップクラッ
チピストン２１の被熱処理部Ｐ１をわずかな時間で前記
マルテンサイトの変態開始温度以下に冷却することがで
きるので、図６から分かるように、被熱処理部Ｐ１にベ
ーナイト等の組織が形成されることがない。したがっ
て、焼入不良が発生するのを防止することができる。そ
して、焼入硬化層の深さを小さくすることができるの
で、被熱処理部Ｐ１の表面において、波打ちが生じるの
を防止することができる。また、被熱処理部Ｐ１の素材
を一旦溶融させた後に凝固させるようになっているの
で、表面の面粗さを改善することができる。

【００４９】さらに、熱伝導によってロックアップクラ
ッチピストン２１の広範囲にわたって温度が上昇するこ
とがないので、前記ロックアップクラッチピストン２１
の精度変形が発生するのを防止することができる。例え
ば、ロックアップクラッチピストン２１の前記フロント
カバー１６側の面に精度変形が発生するのを防止するこ
とができるので、摩擦材２０の表面を極めて平坦にする
ことができる。したがって、ロックアップクラッチ装置
１４を円滑に係合させることができる。

【００５０】また、この場合、炭素含有量が極めて少な
いので、溶融焼入れ後に形成されるマルテンサイトの組
織がその分少なくなる。したがって、ロックアップクラ
ッチピストン２１の熱膨張率を小さくすることができ、
焼割れの発生を防止することができる。さらに、被熱処
理部Ｐ１以外の部分においては、硬度が高くならないの
で、ロックアップクラッチピストン２１に対して塑性か
しめ等の各種の塑性加工を施すことができる。本実施例
においては、ロックアップクラッチピストン２１に対し
てダボかしめ５８を施すことができる。したがって、リ
ベットかしめを行う必要がなくなるので、作業を簡素化
することができるだけでなく、コストを低くすることが
できる。

【００５１】ところで、溶融焼入れにおいては、電子ビ
ームガン８８（図３）において発生させられた電子ビー
ムＢＭがロックアップクラッチピストン２１の被熱処理
部Ｐ１に照射されるようになっている。この場合、偏向
レンズ９１によって電子ビームＢＭを偏向させ、照射箇
所を任意に変更することができるので、同時に複数箇所
を加工することができる。

【００５２】図７は本発明の第１の実施例における被熱
処理領域を示す図、図８は本発明の第１の実施例におけ
る電子ビームの照射状態図、図９は本発明の第１の実施
例における電子ビームの照射手順を示す図、図１０は本
発明の第１の実施例における偏向波形を示す図である。
なお、図１０において、横軸に時間ｔを、縦軸に偏向波
形の電圧Ｖ_Eを採ってある。

【００５３】図７において、２１はロックアップクラッ
チピストン、３３はスプリング、５４は被熱処理領域Ａ
Ｒ１が設定される第２の平板部、５５は被熱処理領域Ａ
Ｒ２が設定される第２の立上がり部である。なお、前記
被熱処理領域ＡＲ１、ＡＲ２は、いずれも、ロックアッ
プクラッチピストン２１の全周にわたって設定される。

【００５４】そして、図８に示すように、前記電子ビー
ムガン８８からの電子ビームＢＭは、偏向レンズ９１に
よって電子ビームＢＭを偏向させ、被熱処理領域ＡＲ
１、ＡＲ２に交互に電子ビームＢＭを照射することによ
って、同時に溶融焼入れを行うことができる。そのため
に、図９に示すように、二つの円偏向軌跡Ｃ１、Ｃ２に
よって電子ビームＢＭが照射される。この場合、各円偏
向軌跡Ｃ１、Ｃ２によってそれぞれ被熱処理領域ＡＲ
１、ＡＲ２に電子ビームＢＭが照射され、その間、回転
テーブル８５が回転させられる。したがって、被熱処理
領域ＡＲ１、ＡＲ２における電子ビームＢＭの軌跡が矢
印Ｈ方向に移動する。

【００５５】なお、各円偏向軌跡Ｃ１、Ｃ２は、ｘ軸方
向及びｙ軸方向において正弦波の偏向波形を発生させ、
偏向を組み合わせることによって形成される。また、各
円偏向軌跡Ｃ１、Ｃ２を切り換え、被熱処理領域ＡＲ
１、ＡＲ２において交互に電子ビームＢＭを照射するた
めに、図１０に示すような偏向波形ｗ１が発生させら
れ、該偏向波形ｗ１と前記ｙ軸方向における偏向波形と
が重ねられる。

【００５６】したがって、電圧Ｖ_Eが正の値を採る時間
ｔ₁の間に被熱処理領域ＡＲ１に電子ビームＢＭが照射
され、電圧Ｖ_Eが負の値を採る時間ｔ₂の間に被熱処理
領域ＡＲ２に電子ビームＢＭが照射される。この場合、
熱伝導によってロックアップクラッチピストン２１の広
範囲にわたって温度が上昇することがないので、各被熱
処理領域ＡＲ１、ＡＲ２間の熱的な干渉がなく、焼きも
どし、焼きなまし等が発生することがない。

【００５７】また、複数の被熱処理領域ＡＲ１、ＡＲ２
に同時に溶融焼入れを施すことができるので、熱処理時
間を短縮することができる。ところで、第２の立上がり
部５５においては、スプリング３３の遠心力が加わるの
で、耐摩耗性を高くする必要があるのに対して、第２の
平板部５４においては、スプリング３３の遠心力は加わ
らないので第２の立上がり部５５ほど耐摩耗性を高くす
る必要がない。そこで、前記偏向波形ｗ１の時間ｔ₁を
短く、時間ｔ ₂を長く設定することによって、被熱処理
領域ＡＲ１を被熱処理領域ＡＲ２より柔らかくすること
ができる。したがって、溶融焼入れの消費エネルギーを
小さくすることができるだけでなく、処理時間を短くす
ることができる。

【００５８】次に、本発明の第２の実施例について説明
する。図１１は本発明の第２の実施例における電子ビー
ムの照射手順を示す図、図１２は本発明の第２の実施例
における偏向波形を示す図である。なお、図１２におい
て、横軸に時間ｔを、縦軸に偏向電圧Ｖ_Eを採ってあ
る。この場合、図１１に示すように、二つの面偏向軌跡
Ｃ３、Ｃ４によって電子ビームＢＭ（図８）が照射され
る。この場合、各面偏向軌跡Ｃ３、Ｃ４によってそれぞ
れ被熱処理領域ＡＲ１、ＡＲ２に電子ビームＢＭが照射
され、その間、回転テーブル８５が回転させられる。し
たがって、被熱処理領域ＡＲ１、ＡＲ２における電子ビ
ームＢＭの軌跡が矢印Ｈ方向に移動する。

【００５９】なお、各面偏向軌跡Ｃ３、Ｃ４は、ｘ軸方
向及びｙ軸方向において三角波の偏向電圧を発生させる
ことによって形成される。また、各面偏向軌跡Ｃ３、Ｃ
４を切り換え、被熱処理領域ＡＲ１、ＡＲ２において電
子ビームＢＭを照射するために、図１２に示すような偏
向波形ｗ１と前記ｘ軸方向及びｙ軸方向における三角波
とが重ねられる。また、円偏向及び面偏向を組み合わせ
たり、線、楕円等によって偏向させたりすることもでき
る。

【００６０】次に、本発明の第３の実施例について説明
する。図１３は本発明の第３の実施例におけるトルクコ
ンバータの要部断面図である。図において、２１はロッ
クアップクラッチピストン、５４は第２の平板部、５５
は第２の立上がり部、５７はドライブプレート、ＡＲ
１、ＡＲ２は被熱処理領域である。

【００６１】また、９８はトックスかしめであり、該ト
ックスかしめ９８によってドライブプレート５７はロッ
クアップクラッチピストン２１に固定される。なお、本
発明は前記実施例に限定されるものではなく、本発明の
趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それ
らを本発明の範囲から排除するものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例におけるトルクコンバー
タの縦断面図である。

【図２】本発明の第１の実施例におけるトルクコンバー
タの平面図である。

【図３】本発明の第１の実施例における溶融焼入装置の
断面図である。

【図４】鉄・炭素系状態図である。

【図５】炭素鋼のＴ．Ｔ．Ａ．曲線図である。

【図６】炭素鋼のＴ．Ｔ．Ｔ．曲線図である。

【図７】本発明の第１の実施例における被熱処理領域を
示す図である。

【図８】本発明の第１の実施例における電子ビームの照
射状態図である。

【図９】本発明の第１の実施例における電子ビームの照
射手順を示す図である。

【図１０】本発明の第１の実施例における偏向波形を示
す図である。

【図１１】本発明の第２の実施例における電子ビームの
照射手順を示す図である。

【図１２】本発明の第２の実施例における偏向波形を示
す図である。

【図１３】本発明の第３の実施例におけるトルクコンバ
ータの要部断面図である。

【符号の説明】

１４ロックアップクラッチ装置１５ダンパ装置１６フロントカバー２０摩擦材２１ロックアップクラッチピストン３３、３４スプリング５１第１の立上がり部５５第２の立上がり部５７ドライブプレートＰ１被熱処理部ＡＲ１、ＡＲ２被熱処理領域

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者横山文友愛知県安城市藤井町高根10番地アイシン・エィ・ダブリュ株式会社内 (72)発明者加藤秀二愛知県安城市藤井町高根10番地アイシン・エィ・ダブリュ株式会社内 (72)発明者大林巧治愛知県安城市藤井町高根10番地アイシン・エィ・ダブリュ株式会社内 (72)発明者渡辺好愛知県安城市藤井町高根10番地アイシン・エィ・ダブリュ株式会社内 (72)発明者樅山尚久愛知県安城市藤井町高根10番地アイシン・エィ・ダブリュ株式会社内 (72)発明者今給黎政義愛知県安城市藤井町高根10番地アイシン・エィ・ダブリュ株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】フロントカバーと出力軸との間に配設さ
れたロックアップクラッチ装置と、該ロックアップクラ
ッチ装置を作動させるロックアップクラッチピストン
と、該ロックアップクラッチピストンと出力軸との間に
配設され、前記ロックアップクラッチ装置の作動に伴っ
て発生する伝達トルクの変動を吸収するダンパ装置とを
有するとともに、前記ロックアップクラッチピストン
は、鋼から成り、前記ダンパ装置のスプリングが接触す
る表面に被熱処理部が設定され、かつ、該被熱処理部
は、局部的に溶融させられた後、焼入れが行われること
を特徴とするトルクコンバータ。
【請求項２】前記ロックアップクラッチピストンにお
ける前記フロントカバーと対向する面に摩擦材が配設さ
れ、該摩擦材が配設された面の裏側の近傍に前記被熱処
理部が設定された請求項１に記載のトルクコンバータ。
【請求項３】前記被熱処理部は、ロックアップクラッ
チピストンの平坦部に設定された被熱処理領域と、ロッ
クアップクラッチピストンの立上がり部に設定された被
熱処理領域とから成る請求項１に記載のトルクコンバー
タ。
【請求項４】前記ロックアップクラッチピストンに
は、ダンパ装置のドライブプレートが塑性かしめによっ
て固定された請求項１に記載のトルクコンバータ。