JPH0517263U

JPH0517263U - 多段トルクコンバータ

Info

Publication number: JPH0517263U
Application number: JP064416U
Authority: JP
Inventors: 将好佐橋
Original assignee: 株式会社大金製作所
Priority date: 1991-08-14
Filing date: 1991-08-14
Publication date: 1993-03-05
Anticipated expiration: 2006-08-14
Also published as: JP2554084Y2; US5253548A; DE4227039C2; DE4227039A1

Abstract

(57)【要約】【目的】出力トルクを大きくすることができるととも
に、中速領域での落ち込みを小さくできる多段トルクコ
ンバータ装置を提供すること。【構成】本考案は、入力側部材に連結されるインペラ
ー２６と、インペラー２６と流体を介して連結されるタ
ービン２７と、インペラー２６とタービン２７との間に
配置された複数の分割ステータ２８，２９と、可変の変
速比有し、タービン２７と分割ステータ２８とを連結す
る減速部３８とを備えている。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、特に産業用車輌や建設用車輌に用いられる多段トルクコンバータ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来より、産業機械や建設機械のパワーシフトトランスミッションにはトルクコンバータが使用されている。通常、トルクコンバータは、インペラー、タービン及びステータによって構成されている。また最近、ステータを複数に分割した多段トルクコンバータが提供されている。このような多段トルクコンバータでは、ストールトルク比を大きくとることができる。

【０００３】図５に従来の多段トルクコンバータ装置の一例を示す。この装置は、フライホイール等の入力側部材に連結されるインペラー１と、タービン２と、分割ステータ３ａ，３ｂとを有している。また、タービン２は、出力軸４に連結されている。また、分割ステータ３ａは、ワンウエイクラッチ機構５を介してステータ出力軸６に連結されている。出力軸４と、ステータ出力軸６とは、ギア７，８，９，１０及び１１を介して連結されている。このとき、タービン２と分割ステータ３ａとの回転が逆回転となるように連結される。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

前記従来の多段トルクコンバータ装置では、図６に示すような回転数−出力トルク特性が得られる。この特性から明らかなように、回転数（速度比）が小さい領域において大きな出力トルクを得ることが可能である。そして、回転数が高くなって図６に示すＮ点となると、分割ステータ３ａが空転し、このＮ点より高い回転数領域では、通常の３要素型のトルクコンバータと同様の特性を示すこととなる。

【０００５】このような多段トルクコンバータ装置では、出力トルクを大きくする場合にも限界がある。すなわち、出力トルクを大きくする場合には図６の一点鎖線で示すような特性となるが、この場合には、中速領域（図６のＡで示す領域）部分でのいわゆる落ち込みが大きくなり、出力トルクを大きくすることができない。また、出力トルクを大きくするためには減速比を大きくする必要があるが、この場合には歯車の径が大きくなって装置が大型化するという問題がある。

【０００６】本考案の目的は、出力トルクを大きくすることができ、しかも中速領域での落ち込みを小さくできる多段トルクコンバータ装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

本考案に係る多段トルクコンバータ装置は、入力側部材に連結されるインペラーと、インペラーと流体を介して連結されるタービンと、インペラーとタービンとの間に配置された複数の分割ステータと、タービンと複数の分割ステータのうちの１つとを連結する変速手段とを有している。前記変速手段は、その変速比を変更することができるようになっている。

【０００８】

【作用】

本考案に係る多段トルクコンバータ装置では、タービンと分割ステータとを連結する変速手段の変速比が可変である。したがって、回転数の低い領域では減速比を大きく設定して出力トルクを大きくすることができ、また中速領域では減速比を比較的小さくすることにより中速領域での落ち込みを小さくすることができる。さらに、変速手段をベルト式の無段変速機としたり、あるいは遊星歯車機構とすれば、減速比可変でありながら小型の変速手段を構成できる。

【０００９】

【実施例】

図１に本考案の一実施例による多段トルクコンバータ装置の概略構成を示す。この多段トルクコンバータ装置は、ケース２０と、このケース２０の前フランジ部２１内に配置されたトルクコンバータ部２２と、ケース２０内に配置された変速器２３とから構成されている。

【００１０】トルクコンバータ部２２は、取り付け板２５を介して機関のフライホイール等に装着される。この取り付け板２５には、インペラー２６が固定されている。インペラー２６と対向するように、タービン２７が配置されており、インペラー２６及びタービン２７は、流体を介して連結されるようになっている。またインペラー２６とタービン２７との間で、これらの半径方向内側には、２つの分割ステータ２８，２９が配置されている。一方の分割ステータ２８は、ワンウエイクラッチ機構３０を介してステータ出力軸３１に連結されている。また、他方の分割ステータ２９は、ワンウエイクラッチ機構３２を介してケース２０に連結されている。なお、インペラー２６、タービン２７及び分割ステータ２８，２９は、それぞれ複数のブレードを有している。

【００１１】変速器２３は、前進用クラッチ部３５と、後進用クラッチ部３６と、出力部３７と、減速部３８とから主に構成されている。前進用クラッチ部３５は、トルクコンバータ部２２の中心を挿通する前進用回転軸４０を有している。この前進用回転軸４０には油圧クラッチ４１が装着されている。また、前進用クラッチ軸４０の先端部にはタービン２７が固定されており、さらにその先端は軸受を介して回転自在に支持されている。

【００１２】後進用クラッチ部３６は、後進用回転軸４２と、この回転軸４２に装着された後進用クラッチ４３とを有している。前進用クラッチ４１のドライブ側と後進用クラッチ４３のドライブ側とは、クラッチギア４４，４５によって連結されている。また、各クラッチ４１，４３のドリブン側には、ピニオン４６，４７がそれぞれ設けられている。これらの両ピニオン４６，４７は、出力部３７の出力ギア４８に噛み合っている。出力ギア４８は、出力軸４９に固定されている。

【００１３】減速部３８は、無段変速器によって構成されており、後進用回転軸４２に装着された第１プーリ５０と、ステータ出力軸３１の後端部に装着された第２プーリ５１と、これらの間に架け渡されたベルト５２とから構成されている。各プーリ５０，５１は、ベルト５２の巻き付く径が変更できるように、その巾寸法を油圧等によって変更できるようになっている。

【００１４】次に動作について説明する。取り付け板２５に連結されたインペラー２６の回転により流体に速度エネルギーが与えられ、この速度エネルギーによってタービン２７が回転させられる。これによってタービン２７にトルクが発生する。一方、タービン２７から流出した流体は分割ステータ２８，２９に流入し、流体の方向がインペラー２６の回転方向に方向転換される。このときに、タービン２７と同様に、分割ステータ２８のブレードに流体による力が作用し、これがステータのトルクとなる。

【００１５】このとき、一方の分割ステータ２８がステータ出力軸３１を介して減速部３８に連結されている。このため、タービン２７から流出した流体が分割ステータ２８に流入し、方向転換されたときのトルクがタービントルクに合成される。このとき、分割ステータ２８のトルクは、タービントルクと方向が逆になるために、減速部３８及びクラッチギア４４，４５の歯車列によって両トルクの方向が揃えられて出力される。

【００１６】分割ステータ２８から流出した流体は他方の分割ステータ２９に流入し、ここで従来の３要素型のトルクコンバータと同様にインペラー２６と同じ回転方向に方向転換される。ここで、タービン２７がある回転数に達すると、流体の分割ステータ２８に流入する角度が変化し、ワンウエイクラッチ機構３０の作動によって分割ステータ２８が空転し始めることになる。そこで、この空転を開始する前に減速部３８の減速比を徐々に小さくして行く。そして、ある回転数になった時点で減速部３８の減速比を固定する。

【００１７】このような実施例では、減速部３８の減速比を無段に変えることができるため、第１分割ステータ２８が空転を開始するカップリングポイントＮ（図２参照）に至るまで、図２に示すような曲線Ｐの特性が得られる。この特性Ｐから明らかなように、回転数が低い領域では出力トルクを大きくとることができ、しかも中速領域での落ち込みを小さくすることができる。なお、カップリングポイントＮより高速の領域では従来同様の３要素型の特性を示す。

【００１８】またこの装置では、無段変速機を用いて減速比を可変しているために、簡単な構造で、しかも小型の減速部を構成することができる。〔他の実施例〕次に、図３に他の実施例を示す。この図３に示す実施例では、減速器６０が遊星歯車装置によって構成されている。すなわち、ステータ出力軸６１には、第１太陽歯車６２と、第２太陽歯車６３とが固定されている。第１太陽歯車６２には、第１遊星歯車６４を介して第１内歯車６５が噛み合っている。また、第２太陽歯車６３には、第２遊星歯車６６を介して第２内歯車６７が噛み合っている。そして、第１内歯車６５と、タービン２７に連結された出力軸６８との間には第１クラッチ６９が設けられ、また第２内歯車６７と出力軸６８との間には第２クラッチ７０が設けられている。

【００１９】このような構成では、回転数の低い領域において第１クラッチ６９をオンとし、第２クラッチ７０をオフとすることにより、第１太陽歯車６２、第１遊星歯車６４及び第１内歯車６５による歯車列によって減速比の大きな減速器が構成される。このため、出力軸６８には大きな出力トルクが得られる。また、中速領域では、第１クラッチ６９をオフとし、第２クラッチ７０をオンとする。これにより、分割ステータ２８の回転は第２太陽歯車６３、第２遊星歯車６６及び第２内歯車６７を介して出力軸６８に伝えられる。このため、減速比の比較的小さな減速器が構成され、比較的勾配の緩い回転数−出力トルク特性が得られる。

【００２０】さらに回転数が高くなると、前記同様に分割ステータ２８はワンウエイクラッチ機構３０の作用によって空転することとなり、以降は従来同様の３要素型のトルクコンバータと同じ特性となる。このような図３に示す構成の多段トルクコンバータ装置の回転数−出力トルク特性を図４に示す。図４において、特性Ｐ１は、第１クラッチ６９をオンし、第２クラッチ７０をオフして減速比を大きくした場合の特性である。また、特性Ｐ２は、第１クラッチ６９をオフし、第２クラッチ７０をオンして減速比を比較的小さくした場合の特性である。また、空転を開始するカップリング点Ｎより高い回転数領域の特性Ｐ３は、従来同様の３要素型のトルクコンバータの特性となる。

【００２１】このような構成によっても、回転数の低い領域において出力トルクを大きくすることができ、また中速領域での落ち込みを小さくすることができる。また、遊星歯車装置によって減速器を構成しているので、減速比を大きくした場合にも装置全体を小型化することができる。

【００２２】

【考案の効果】

以上のように本考案では、多段トルクコンバータ装置において、タービンと分割ステータとを可変の変速比を有する変速手段によって連結したので、出力トルクを大きくすることができるとともに、中速領域での落ち込みを少なくすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例による多段トルクコンバータ
装置の概略断面構成図。

【図２】図１の装置の回転数−出力トルク特性を示す
図。

【図３】本考案の他の実施例を示す図。

【図４】図３の装置の回転数−出力トルク特性を示す
図。

【図５】従来の多段トルクコンバータ装置の構成図。

【図６】従来装置の回転数−出力トルク特性を示す図。

【符号の説明】

２６インペラー２７タービン２８，２９分割ステータ３８減速部

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】入力側部材に連絡されるインペラーと、前記インペラーと流体を介して連結されるタービンと、前記インペラーとタービンとの間に配置された複数の分
割ステータと、可変の変速比を有し、前記タービンと複数の分割ステー
タのうちの１つとを連結する変速手段と、を備えた多段トルクコンバータ装置。