JP2001295911A - 無段変速機を有する動力伝達装置 - Google Patents
無段変速機を有する動力伝達装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ＣＶＴ装置に用いられるトルクコンバータの
小型化、あるいは高容量化を可能にする。 【解決手段】 この装置に用いられるトルクコンバータ
は、インペラ、タービン及びステータを有している。そ
して、トルクコンバータのステータは、速度比が０．５
以下の低速度比域においてトルクコンバータがトルクコ
ンバータ領域とフルードカップリング領域とを有するよ
うな翼形状のブレードを有している。
小型化、あるいは高容量化を可能にする。 【解決手段】 この装置に用いられるトルクコンバータ
は、インペラ、タービン及びステータを有している。そ
して、トルクコンバータのステータは、速度比が０．５
以下の低速度比域においてトルクコンバータがトルクコ
ンバータ領域とフルードカップリング領域とを有するよ
うな翼形状のブレードを有している。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、動力伝達装置、特
に、変速装置に無段変速機を有する動力伝達装置に関す
る。
に、変速装置に無段変速機を有する動力伝達装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】自動車用の動力伝達装置として、機械式
クラッチ装置と歯車列を有する変速装置の組み合わせか
らなる装置と、トルクコンバータと歯車列を有する自動
変速装置（以下、ＡＴ装置と記す）の組み合わせからな
る装置と、各種自動クラッチ装置とベルト・プーリ式の
無断変速機を有する変速装置（以下、ＣＶＴ装置と記
す）の組み合わせからなる装置とが従来から提供されて
いる。
クラッチ装置と歯車列を有する変速装置の組み合わせか
らなる装置と、トルクコンバータと歯車列を有する自動
変速装置（以下、ＡＴ装置と記す）の組み合わせからな
る装置と、各種自動クラッチ装置とベルト・プーリ式の
無断変速機を有する変速装置（以下、ＣＶＴ装置と記
す）の組み合わせからなる装置とが従来から提供されて
いる。
【０００３】特にＣＶＴ装置については、無段階に変速
比が選択でき、さらに最近はトルク伝達容量の高いベル
トの開発も進んでいることから、その可能性が見直され
てきている。従来のＣＶＴ装置を用いた動力伝達装置で
は、エンジンとＣＶＴ装置との間は電磁クラッチ装置等
の自動クラッチ装置によって連結されている。しかし電
磁クラッチ装置等の自動クラッチ装置ではクリープ現象
が生じないこと等の欠点を有しているため、運転性を向
上させるために、ＣＶＴ装置とトルクコンバータとを組
み合わせて使用することも行われている。
比が選択でき、さらに最近はトルク伝達容量の高いベル
トの開発も進んでいることから、その可能性が見直され
てきている。従来のＣＶＴ装置を用いた動力伝達装置で
は、エンジンとＣＶＴ装置との間は電磁クラッチ装置等
の自動クラッチ装置によって連結されている。しかし電
磁クラッチ装置等の自動クラッチ装置ではクリープ現象
が生じないこと等の欠点を有しているため、運転性を向
上させるために、ＣＶＴ装置とトルクコンバータとを組
み合わせて使用することも行われている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ＣＶＴ装置にトルクコ
ンバータを組み合わせて使用する場合、トルクコンバー
タの容量（サイズ）は、ＡＴ装置にトルクコンバータを
装着する場合と同様に考えることができる。すなわち、
まず、装着されるエンジンの性能を十分に発揮できるよ
うにエンジンのトルク特性から必要な容量係数を求め
る。この容量係数Ｃは、 Ｃ＝Ｔｉ／Ｎｉ2 Ｔｉ：入力トルク Ｎｉ：入力回転数 で表され、ある回転で入力し得るトルクを示すものであ
る。また、容量係数は、流路の代表寸法（トーラスの外
径Ｄ）の５乗に比例する関係があるので、 Ｃ＝Ｔｉ／Ｎｉ2 ＝Ｋ×Ｄ5 で表される。ここで、Ｋはトルクコンバータの型式、構
造、作動流体の性質及び速度比によって決まる係数であ
る。一般的にこのような関係から、流路外径の概算値を
求め、トルクコンバータのサイズが決定される。
ンバータを組み合わせて使用する場合、トルクコンバー
タの容量（サイズ）は、ＡＴ装置にトルクコンバータを
装着する場合と同様に考えることができる。すなわち、
まず、装着されるエンジンの性能を十分に発揮できるよ
うにエンジンのトルク特性から必要な容量係数を求め
る。この容量係数Ｃは、 Ｃ＝Ｔｉ／Ｎｉ2 Ｔｉ：入力トルク Ｎｉ：入力回転数 で表され、ある回転で入力し得るトルクを示すものであ
る。また、容量係数は、流路の代表寸法（トーラスの外
径Ｄ）の５乗に比例する関係があるので、 Ｃ＝Ｔｉ／Ｎｉ2 ＝Ｋ×Ｄ5 で表される。ここで、Ｋはトルクコンバータの型式、構
造、作動流体の性質及び速度比によって決まる係数であ
る。一般的にこのような関係から、流路外径の概算値を
求め、トルクコンバータのサイズが決定される。
【０００５】ＣＶＴ装置は、ＡＴ装置と比較して装置全
体の寸法を小型化することができる。したがって、ＣＶ
Ｔ装置に組み合わされるトルクコンバータも小型化の要
望が強い。本発明の課題は、ＣＶＴ装置とトルクコンバ
ータとの組み合わせに係る動力伝達装置において、ＡＴ
装置とトルクコンバータの組み合わせに係る動力伝達装
置と同等の性能を有し、かつ小型化を可能にすることに
ある。
体の寸法を小型化することができる。したがって、ＣＶ
Ｔ装置に組み合わされるトルクコンバータも小型化の要
望が強い。本発明の課題は、ＣＶＴ装置とトルクコンバ
ータとの組み合わせに係る動力伝達装置において、ＡＴ
装置とトルクコンバータの組み合わせに係る動力伝達装
置と同等の性能を有し、かつ小型化を可能にすることに
ある。
【０００６】あるいは、ＡＴ装置とトルクコンバータの
組み合わせに係る動力伝達装置と同等の外径サイズを有
し、かつ容量を向上させることにある。
組み合わせに係る動力伝達装置と同等の外径サイズを有
し、かつ容量を向上させることにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】ここで、本発明の構成の
基本的な原理を説明する。ＡＴ装置とＣＶＴ装置とを比
較した場合、両者の変速比の幅に違いがある。したがっ
て、ＡＴ装置にトルクコンバータを装着する場合と同様
に考えてそのサイズを決定したのでは、必要以上にトル
クコンバータのサイズが大きくなってしまう。以下にそ
の理由を詳細に説明する。
基本的な原理を説明する。ＡＴ装置とＣＶＴ装置とを比
較した場合、両者の変速比の幅に違いがある。したがっ
て、ＡＴ装置にトルクコンバータを装着する場合と同様
に考えてそのサイズを決定したのでは、必要以上にトル
クコンバータのサイズが大きくなってしまう。以下にそ
の理由を詳細に説明する。
【０００８】一般的なＡＴ装置の変速比の一例を示す
と、 最大変速比（１速）＝２．８４０−−−最小変速比（４速）＝０．６９７ である。一方、ＣＶＴ装置の変速比の一例を示すと、 最大変速比＝２．４４１ −−−−− 最小変速比＝０．４０７ である。これらから、それぞれの変速比の幅を求める
と、以下のようになる。
と、 最大変速比（１速）＝２．８４０−−−最小変速比（４速）＝０．６９７ である。一方、ＣＶＴ装置の変速比の一例を示すと、 最大変速比＝２．４４１ −−−−− 最小変速比＝０．４０７ である。これらから、それぞれの変速比の幅を求める
と、以下のようになる。
【０００９】 ＡＴ装置の変速比幅 ：２．８４０／０．６９７＝４．０７５ ＣＶＴ装置の変速比幅：２．４４１／０．４０７＝５．９９８ 以上のように、ＣＶＴ装置の変速比幅は、ＡＴ装置のそ
れに比較して一般的に広く設定されている。ここで、ト
ルクコンバータの性能を代表するストールトルク比を考
慮すると、ＡＴ装置に装着されるトルクコンバータのス
トールトルク比は、一般に２．０〜２．２である。ＡＴ
装置が装着された車両の牽引力とＣＶＴ装置が装着され
た車両の牽引力とを同じにする場合、前記の変速比の幅
がワイド化されている分だけストールトルク比が小さく
てもよいことになる。
れに比較して一般的に広く設定されている。ここで、ト
ルクコンバータの性能を代表するストールトルク比を考
慮すると、ＡＴ装置に装着されるトルクコンバータのス
トールトルク比は、一般に２．０〜２．２である。ＡＴ
装置が装着された車両の牽引力とＣＶＴ装置が装着され
た車両の牽引力とを同じにする場合、前記の変速比の幅
がワイド化されている分だけストールトルク比が小さく
てもよいことになる。
【００１０】すなわち、ＣＶＴ装置に組み合わされるト
ルクコンバータのストールトルク比は、 ２．０×４．０７５／５．９９８≒１．４ にすれば、ＡＴ装置とトルクコンバータとの組み合わせ
に係る動力伝達装置と同様の性能が得られることにな
る。
ルクコンバータのストールトルク比は、 ２．０×４．０７５／５．９９８≒１．４ にすれば、ＡＴ装置とトルクコンバータとの組み合わせ
に係る動力伝達装置と同様の性能が得られることにな
る。
【００１１】以上は、一例により具体的な数値を挙げた
が、一般的には、ＣＶＴ装置では、ストールトルク比を
１．４前後にすることが可能である。このことを元にト
ルクコンバータの容量係数について検討すると、以下の
ようなことが言える。すなわち、従来の一般的なトルク
コンバータのストールトルク比は２．０前後であり、イ
ンペラを回転数Ｎｐで回転させるために必要なトルクを
２．０とした場合、タービン及びステータの負荷トルク
はそれぞれ１．０となる。このステータの負荷トルク
１．０はインペラを駆動するトルクとしてインペラに作
用するため、インペラを回転数Ｎｐで回転させるために
必要な実トルクは、 ２．０−１．０＝１．０ となる。
が、一般的には、ＣＶＴ装置では、ストールトルク比を
１．４前後にすることが可能である。このことを元にト
ルクコンバータの容量係数について検討すると、以下の
ようなことが言える。すなわち、従来の一般的なトルク
コンバータのストールトルク比は２．０前後であり、イ
ンペラを回転数Ｎｐで回転させるために必要なトルクを
２．０とした場合、タービン及びステータの負荷トルク
はそれぞれ１．０となる。このステータの負荷トルク
１．０はインペラを駆動するトルクとしてインペラに作
用するため、インペラを回転数Ｎｐで回転させるために
必要な実トルクは、 ２．０−１．０＝１．０ となる。
【００１２】一方、ＣＶＴ装置では、前述のようにスト
ールトルク比を１．４前後にすることができるために、
インペラを回転数Ｎｐで回転させるために必要なトルク
を前記同様に２．０とした場合、タービンの負荷トルク
は１．０、ステータの負荷トルクは０．４となる。この
ステータの負荷トルク０．４はインペラを駆動するトル
クとしてインペラに作用するが、残りのトルク（０．
６）はインペラの回転を抑える方向に作用する。したが
って、インペラを回転数Ｎｐで回転させるために必要な
実トルクは、 ２．０−０．４＋０．６＝２．２ となる。
ールトルク比を１．４前後にすることができるために、
インペラを回転数Ｎｐで回転させるために必要なトルク
を前記同様に２．０とした場合、タービンの負荷トルク
は１．０、ステータの負荷トルクは０．４となる。この
ステータの負荷トルク０．４はインペラを駆動するトル
クとしてインペラに作用するが、残りのトルク（０．
６）はインペラの回転を抑える方向に作用する。したが
って、インペラを回転数Ｎｐで回転させるために必要な
実トルクは、 ２．０−０．４＋０．６＝２．２ となる。
【００１３】以上から明らかなように、ストールトルク
比を１．４にすることで、ストールトルク比が２．０で
ある従来の一般的なトルクコンバータに比較して、同サ
イズで有れば、容量を約２．２倍にすることが可能であ
ることがわかる。したがって、このことを外径サイズに
関して検討すれば、以下のようになる。入力軸トルク係
数（入力軸トルクを回転数の２乗で除したもの）Ｔｉ
は、 Ｔｉ＝Ｃｓ×Ｄ5 但し、Ｃｓ：ストール時の容量係数 Ｄ：トルクコンバータサイズ（トーラス外径） で表されるので、ＡＴ装置用トルクコンバータサイズを
Ｄａ、ＣＶＴ装置用トルクコンバータサイズをＤｃとし
た場合、両者を同様のエンジンに装着すると仮定すれ
ば、 ２．２Ｃｓ×Ｄｃ5 ＝Ｃｓ×Ｄａ5 となり、したがって、 Ｄｃ＝｛Ｄａ5 ／２．２｝1/5 となる。
比を１．４にすることで、ストールトルク比が２．０で
ある従来の一般的なトルクコンバータに比較して、同サ
イズで有れば、容量を約２．２倍にすることが可能であ
ることがわかる。したがって、このことを外径サイズに
関して検討すれば、以下のようになる。入力軸トルク係
数（入力軸トルクを回転数の２乗で除したもの）Ｔｉ
は、 Ｔｉ＝Ｃｓ×Ｄ5 但し、Ｃｓ：ストール時の容量係数 Ｄ：トルクコンバータサイズ（トーラス外径） で表されるので、ＡＴ装置用トルクコンバータサイズを
Ｄａ、ＣＶＴ装置用トルクコンバータサイズをＤｃとし
た場合、両者を同様のエンジンに装着すると仮定すれ
ば、 ２．２Ｃｓ×Ｄｃ5 ＝Ｃｓ×Ｄａ5 となり、したがって、 Ｄｃ＝｛Ｄａ5 ／２．２｝1/5 となる。
【００１４】以上をエンジントルクＴｋｇｆ・ｍとＤａ
mm又はＤｃmmとの関係で表現すると、 Ｄａ＝２．５Ｔ＋（１８５〜１９８） Ｄｃ＝２．５Ｔ＋（１５７〜１８３） となる。
mm又はＤｃmmとの関係で表現すると、 Ｄａ＝２．５Ｔ＋（１８５〜１９８） Ｄｃ＝２．５Ｔ＋（１５７〜１８３） となる。
【００１５】また、ＡＴ装置用とＣＶＴ装置用のトルク
コンバータサイズを同一にした場合は、トルクコンバー
タの幅（トーラスの軸方向長さ）Ｌmmは、以下のような
範囲に設定することができる。 （０．１４Ｄ＋８．４）≦Ｌ≦（０．１８Ｄ＋１２．
３） ここで、（０．１８Ｄ＋１２．３）はＡＴ装置用トルク
コンバータ（のトーラス）の軸方向長さの下限値であ
り、（０．１４Ｄ＋８．４）はＣＶＴ装置用トルクコン
バータ（のトーラス）の軸方向長さの下限値である。
コンバータサイズを同一にした場合は、トルクコンバー
タの幅（トーラスの軸方向長さ）Ｌmmは、以下のような
範囲に設定することができる。 （０．１４Ｄ＋８．４）≦Ｌ≦（０．１８Ｄ＋１２．
３） ここで、（０．１８Ｄ＋１２．３）はＡＴ装置用トルク
コンバータ（のトーラス）の軸方向長さの下限値であ
り、（０．１４Ｄ＋８．４）はＣＶＴ装置用トルクコン
バータ（のトーラス）の軸方向長さの下限値である。
【００１６】そこで、本発明の動力伝達装置は以下のよ
うな構成を有している。請求項１に係る動力伝達装置
は、エンジンからの動力を出力側装置に伝達するための
装置であり、トルクコンバータと変速装置とを備えてい
る。トルクコンバータは、エンジンからの動力が入力さ
れるインペラ、インペラに対向して配置されたタービン
及びインペラ及びタービンの間に配置されたステータを
有している。変速装置は、無段変速機を有し、トルクコ
ンバータからの出力を変速して出力する。そして、トル
クコンバータのステータは、タービンから流出した作動
油の一部をインペラに直接流入するような翼形状のブレ
ードを有している。
うな構成を有している。請求項１に係る動力伝達装置
は、エンジンからの動力を出力側装置に伝達するための
装置であり、トルクコンバータと変速装置とを備えてい
る。トルクコンバータは、エンジンからの動力が入力さ
れるインペラ、インペラに対向して配置されたタービン
及びインペラ及びタービンの間に配置されたステータを
有している。変速装置は、無段変速機を有し、トルクコ
ンバータからの出力を変速して出力する。そして、トル
クコンバータのステータは、タービンから流出した作動
油の一部をインペラに直接流入するような翼形状のブレ
ードを有している。
【００１７】ここでは、ステータのブレードが、タービ
ンから流出した作動油の一部をインペラに直接流入する
ような翼形状であるので、ストールトルク比を下げると
ともに容量係数の値を高くすることができる。したがっ
て、従来のＡＴ装置用のトルクコンバータに比較して、
同一サイズの場合は容量を大きくでき、また同容量の場
合は小型化が可能である。
ンから流出した作動油の一部をインペラに直接流入する
ような翼形状であるので、ストールトルク比を下げると
ともに容量係数の値を高くすることができる。したがっ
て、従来のＡＴ装置用のトルクコンバータに比較して、
同一サイズの場合は容量を大きくでき、また同容量の場
合は小型化が可能である。
【００１８】請求項２に係る動力伝達装置は、エンジン
からの動力を出力側装置に伝達するための装置であり、
トルクコンバータと変速装置とを有している。トルクコ
ンバータは、エンジンからの動力が入力されるインペ
ラ、インペラに対向して配置されたタービン及びインペ
ラ及びタービンの間に配置されたステータを有してい
る。変速装置は、無段変速機を有し、トルクコンバータ
からの出力を変速して出力する。そして、トルクコンバ
ータのステータは、速度比が０．５以下の低速度比域に
おいてトルクコンバータがトルクコンバータ領域とフル
ードカップリング領域とを有するような翼形状のブレー
ドを有している。
からの動力を出力側装置に伝達するための装置であり、
トルクコンバータと変速装置とを有している。トルクコ
ンバータは、エンジンからの動力が入力されるインペ
ラ、インペラに対向して配置されたタービン及びインペ
ラ及びタービンの間に配置されたステータを有してい
る。変速装置は、無段変速機を有し、トルクコンバータ
からの出力を変速して出力する。そして、トルクコンバ
ータのステータは、速度比が０．５以下の低速度比域に
おいてトルクコンバータがトルクコンバータ領域とフル
ードカップリング領域とを有するような翼形状のブレー
ドを有している。
【００１９】ここでは、ステータのブレードが、速度比
が０．５以下の低速度比域においてトルクコンバータが
トルクコンバータ領域とフルードカップリング領域とを
有するような形状に形成されているため、ストールトル
ク比を下げるとともに容量係数の値を高くすることがで
きる。したがって、前記同様に、従来のＡＴ装置用のト
ルクコンバータに比較して、同一サイズの場合は容量を
大きくでき、また同容量の場合は小型化が可能である。
が０．５以下の低速度比域においてトルクコンバータが
トルクコンバータ領域とフルードカップリング領域とを
有するような形状に形成されているため、ストールトル
ク比を下げるとともに容量係数の値を高くすることがで
きる。したがって、前記同様に、従来のＡＴ装置用のト
ルクコンバータに比較して、同一サイズの場合は容量を
大きくでき、また同容量の場合は小型化が可能である。
【００２０】請求項３に係る動力伝達装置は、請求項１
又は２の装置において、トルクコンバータのトーラス外
径Ｄmmは、エンジンの最大トルクＴkgf・mに対して、 Ｄ＝２．５Ｔ＋（１５７〜１８３） の範囲にある。この装置では、無断変速装置を有する変
速装置に対して必要十分なサイズのトルクコンバータに
より動力を伝達でき、無断変速機を採用した変速装置と
併せて、装置全体を小型かつ軽量にできる。
又は２の装置において、トルクコンバータのトーラス外
径Ｄmmは、エンジンの最大トルクＴkgf・mに対して、 Ｄ＝２．５Ｔ＋（１５７〜１８３） の範囲にある。この装置では、無断変速装置を有する変
速装置に対して必要十分なサイズのトルクコンバータに
より動力を伝達でき、無断変速機を採用した変速装置と
併せて、装置全体を小型かつ軽量にできる。
【００２１】請求項４に係る動力伝達装置は、エンジン
からの動力を出力側装置に伝達するための装置であり、
トルクコンバータと変速装置とを有している。トルクコ
ンバータは、エンジンからの動力が入力されるインペ
ラ、インペラに対向して配置されたタービン及びインペ
ラ及びタービンの間に配置されたステータを有し、トー
ラスの軸方向長さＬmmと外径Ｄmmとが、 （０．１４Ｄ＋８．４）≦Ｌ≦（０．１８Ｄ＋１２．
３） である。変速装置は、無段変速機を有し、トルクコンバ
ータからの出力を変速して出力する。
からの動力を出力側装置に伝達するための装置であり、
トルクコンバータと変速装置とを有している。トルクコ
ンバータは、エンジンからの動力が入力されるインペ
ラ、インペラに対向して配置されたタービン及びインペ
ラ及びタービンの間に配置されたステータを有し、トー
ラスの軸方向長さＬmmと外径Ｄmmとが、 （０．１４Ｄ＋８．４）≦Ｌ≦（０．１８Ｄ＋１２．
３） である。変速装置は、無段変速機を有し、トルクコンバ
ータからの出力を変速して出力する。
【００２２】ここでは、従来のＡＴ装置に採用される動
力伝達装置に比較してトーラスの軸方向長さが短くな
り、装置全体の小型化が可能になる。
力伝達装置に比較してトーラスの軸方向長さが短くな
り、装置全体の小型化が可能になる。
【００２３】
【発明の実施の形態】図１は本発明の一実施形態による
動力伝達装置の模式図である。この動力伝達装置は、エ
ンジンに装着されるトルクコンバータ１と、トルクコン
バータ１の出力をディファレンシャル装置２に伝達する
ための変速装置３とを有している。
動力伝達装置の模式図である。この動力伝達装置は、エ
ンジンに装着されるトルクコンバータ１と、トルクコン
バータ１の出力をディファレンシャル装置２に伝達する
ための変速装置３とを有している。
【００２４】トルクコンバータ１は、インペラ５、ター
ビン６及びステータ７からなり動力を作動流体を介して
伝達するトルクコンバータ本体８と、エンジン側の動力
を変速装置３に直接伝達するためのロックアップクラッ
チ装置１０とを有している。インペラ５はエンジン側の
部材の固定されたフロントカバー１１に連結されてい
る。タービン６はインペラ５と対向するように配置され
ており、作動流体を介してインペラ５から動力が伝達さ
れる。また、ステータ７は、インペラ５とタービン６と
の間に配置されており、ワンウェイクラッチ１２を介し
てハウジングに固定されている。
ビン６及びステータ７からなり動力を作動流体を介して
伝達するトルクコンバータ本体８と、エンジン側の動力
を変速装置３に直接伝達するためのロックアップクラッ
チ装置１０とを有している。インペラ５はエンジン側の
部材の固定されたフロントカバー１１に連結されてい
る。タービン６はインペラ５と対向するように配置され
ており、作動流体を介してインペラ５から動力が伝達さ
れる。また、ステータ７は、インペラ５とタービン６と
の間に配置されており、ワンウェイクラッチ１２を介し
てハウジングに固定されている。
【００２５】図２は、ステータ７のブレード７ａの翼形
状の例を示している。図２（ａ）は従来の一般的なステ
ータのブレードとの比較を示すものであり、同図（ｂ）
はブレード転向角が小さく出口角度が起きている場合、
同図（ｃ）はブレード枚数が少ない場合を示している。
これらの図において、矢印はタービン６のブレード６ａ
により制御された作動油の流れる方向を示している。ま
た、ステータブレード７における破線で示した部分は、
従来のステータブレードから削除した部分を示してい
る。すなわち、破線で示す形状が、従来のステータブレ
ードの形状である。
状の例を示している。図２（ａ）は従来の一般的なステ
ータのブレードとの比較を示すものであり、同図（ｂ）
はブレード転向角が小さく出口角度が起きている場合、
同図（ｃ）はブレード枚数が少ない場合を示している。
これらの図において、矢印はタービン６のブレード６ａ
により制御された作動油の流れる方向を示している。ま
た、ステータブレード７における破線で示した部分は、
従来のステータブレードから削除した部分を示してい
る。すなわち、破線で示す形状が、従来のステータブレ
ードの形状である。
【００２６】これらの図から明らかなように、本実施形
態のステータブレード７ａは出口側部分が従来のブレー
ドに比較して短く、このため、タービン６からの作動油
の一部は、インペラ５に直接流入される。このインペラ
５に直接流入される作動油はインペラ５の回転を抑える
ように作用する。したがって、従来のステータブレード
形状を採用した場合に比較して、インペラ５を回転させ
るための実トルクは大きくなり、しかもストールトルク
比が低くなる。すなわち、低ストールトルク比で高容量
のトルクコンバータを実現できる。
態のステータブレード７ａは出口側部分が従来のブレー
ドに比較して短く、このため、タービン６からの作動油
の一部は、インペラ５に直接流入される。このインペラ
５に直接流入される作動油はインペラ５の回転を抑える
ように作用する。したがって、従来のステータブレード
形状を採用した場合に比較して、インペラ５を回転させ
るための実トルクは大きくなり、しかもストールトルク
比が低くなる。すなわち、低ストールトルク比で高容量
のトルクコンバータを実現できる。
【００２７】なお、この実施形態では、ストールトルク
比が１．４〜１．８になるようにステータブレード７ａ
の翼形状が決定される。また、変速装置３は、入力軸１
４と、入力軸１４に連結された前後進切換用のクラッチ
部１５と、無断変速機１６と、出力側歯車列１７とを有
している。前後進切換用のクラッチ部１５は、遊星歯車
列２０と、前進用クラッチ２１と、後進用クラッチ２２
と、駆動軸２３とを有している。遊星歯車列２０は、出
力軸２３に連結されたサンギア２５と、サンギア２５に
噛み合う第１遊星ギア２６ａと、第１遊星ギア２６ａに
噛み合う第２遊星ギア２６ｂと、遊星ギア２６ｂに噛み
合うリングギア２７とを有している。第１及び第２遊星
ギア２６ａ，２６ｂは、入力軸１４に連結されたキャリ
ア２８に支持されている。前進用クラッチ２１はキャリ
ア２８と出力軸２３とを接続あるいは切断するように、
また後進用クラッチ２２はリングギア２７の回転を禁止
あるいは許容するように設けられている。
比が１．４〜１．８になるようにステータブレード７ａ
の翼形状が決定される。また、変速装置３は、入力軸１
４と、入力軸１４に連結された前後進切換用のクラッチ
部１５と、無断変速機１６と、出力側歯車列１７とを有
している。前後進切換用のクラッチ部１５は、遊星歯車
列２０と、前進用クラッチ２１と、後進用クラッチ２２
と、駆動軸２３とを有している。遊星歯車列２０は、出
力軸２３に連結されたサンギア２５と、サンギア２５に
噛み合う第１遊星ギア２６ａと、第１遊星ギア２６ａに
噛み合う第２遊星ギア２６ｂと、遊星ギア２６ｂに噛み
合うリングギア２７とを有している。第１及び第２遊星
ギア２６ａ，２６ｂは、入力軸１４に連結されたキャリ
ア２８に支持されている。前進用クラッチ２１はキャリ
ア２８と出力軸２３とを接続あるいは切断するように、
また後進用クラッチ２２はリングギア２７の回転を禁止
あるいは許容するように設けられている。
【００２８】無断変速機１６は、入力側プーリ装置３０
と、出力側プーリ装置３１と、両プーリ装置３０、３１
を連結するベルト３２とを有している。入力側プーリ装
置３０は、駆動軸２３に固定された固定プーリ３２と、
固定プーリ３２に対して接近離反自在に配置された可動
プーリ３３とを有している。また、出力側プーリ装置３
１は、出力軸３５に固定された固定プーリ３６と、固定
プーリ３６に対して接近離反自在に配置された可動プー
リ３７とを有している。そして、この無断変速機１６で
は、各可動プーリ３３，３７を移動させることにより、
最小変速比と最大変速比との間の幅を５以上にすること
が可能である。
と、出力側プーリ装置３１と、両プーリ装置３０、３１
を連結するベルト３２とを有している。入力側プーリ装
置３０は、駆動軸２３に固定された固定プーリ３２と、
固定プーリ３２に対して接近離反自在に配置された可動
プーリ３３とを有している。また、出力側プーリ装置３
１は、出力軸３５に固定された固定プーリ３６と、固定
プーリ３６に対して接近離反自在に配置された可動プー
リ３７とを有している。そして、この無断変速機１６で
は、各可動プーリ３３，３７を移動させることにより、
最小変速比と最大変速比との間の幅を５以上にすること
が可能である。
【００２９】出力側歯車列１７は、出力軸３５に固定さ
れた出力ギア４０と、カウンタ軸４１に固定された第１
中間ギア４２及び第２中間ギア４３とを有している。第
１中間ギア４２は出力ギア４０に噛み合い、第２中間ギ
ア４３はディファレンシャル装置２の入力ギア４４に噛
み合っている。このような動力伝達装置において、トル
クコンバータ本体１のトーラスの外径Ｄmmは、この動力
伝達装置が装着されるエンジンの最大トルクＴkgf・ｍ
に対して、 Ｄ＝２．５Ｔ＋（１５７〜１８３）−−−−（１） の関係になるように設定されている。また、このトルク
コンバータ本体１のストールトルク比は、前述のよう
に、ステータブレード７ａの形状を従来の形状から変更
することによって、１．４〜１．８に設定される。
れた出力ギア４０と、カウンタ軸４１に固定された第１
中間ギア４２及び第２中間ギア４３とを有している。第
１中間ギア４２は出力ギア４０に噛み合い、第２中間ギ
ア４３はディファレンシャル装置２の入力ギア４４に噛
み合っている。このような動力伝達装置において、トル
クコンバータ本体１のトーラスの外径Ｄmmは、この動力
伝達装置が装着されるエンジンの最大トルクＴkgf・ｍ
に対して、 Ｄ＝２．５Ｔ＋（１５７〜１８３）−−−−（１） の関係になるように設定されている。また、このトルク
コンバータ本体１のストールトルク比は、前述のよう
に、ステータブレード７ａの形状を従来の形状から変更
することによって、１．４〜１．８に設定される。
【００３０】このトーラス外径Ｄmmは、従来のＡＴ装置
用トルクコンバータのサイズに比較して小型化されてい
る。この関係を図３に示している。図３に示すように、
従来のＡＴ装置用トルクコンバータについては、領域Ａ
に示すような範囲でトルクコンバータのサイズを決定し
ている。これを一般式で表すと、 Ｄ＝２．５Ｔ＋（１８５〜１９８）−−−−（２） 程度になる。これに対して、ＣＶＴ装置用のトルクコン
バータサイズは、一般式では上述の式（１）のように表
され、これを図３に示すと、領域Ｃの範囲となる。
用トルクコンバータのサイズに比較して小型化されてい
る。この関係を図３に示している。図３に示すように、
従来のＡＴ装置用トルクコンバータについては、領域Ａ
に示すような範囲でトルクコンバータのサイズを決定し
ている。これを一般式で表すと、 Ｄ＝２．５Ｔ＋（１８５〜１９８）−−−−（２） 程度になる。これに対して、ＣＶＴ装置用のトルクコン
バータサイズは、一般式では上述の式（１）のように表
され、これを図３に示すと、領域Ｃの範囲となる。
【００３１】このように、ＡＴ装置用トルクコンバータ
に比較してＣＶＴ装置用トルクコンバータのサイズが小
型化できるのは、先に詳しく説明したが、ＣＶＴ装置の
変速比幅は、ＡＴ装置のそれに比較して一般的に広く
（５以上）設定されており、ＡＴ装置が装着された車両
の牽引力とＣＶＴ装置が装着された車両の牽引力とを同
じにする場合、前記の変速比の幅がワイド化されている
分だけストールトルク比が小さくてもよいことに起因し
ている。
に比較してＣＶＴ装置用トルクコンバータのサイズが小
型化できるのは、先に詳しく説明したが、ＣＶＴ装置の
変速比幅は、ＡＴ装置のそれに比較して一般的に広く
（５以上）設定されており、ＡＴ装置が装着された車両
の牽引力とＣＶＴ装置が装着された車両の牽引力とを同
じにする場合、前記の変速比の幅がワイド化されている
分だけストールトルク比が小さくてもよいことに起因し
ている。
【００３２】このため、ＣＶＴ装置のトルクコンバータ
のストールトルク比は、１．４〜１．８とすることがで
き、サイズも前述のように小型化が可能となる。ここ
で、具体的な数値で比較すると、例えば、 １）エンジン（最大）トルクが１２kgf・ｍの場合、Ａ
Ｔ装置用トルクコンバータとしては、一般的に、トーラ
ス外径がφ２１５〜２３５mm（式（２）にしたがった計
算上では、φ２１５〜２２８mm）のものが使用される。
これに対して、ＣＶＴ装置用トルクコンバータとして
は、トーラス外径φ１８５〜２１５mm（式（１）にした
がった計算上では、φ１８７〜２１３mm）のものを使用
することにより、ＡＴ装置とトーラス外径がφ２１５〜
２３５mmのトルクコンバータの組み合わせの装置と同様
の性能を得ることができる。
のストールトルク比は、１．４〜１．８とすることがで
き、サイズも前述のように小型化が可能となる。ここ
で、具体的な数値で比較すると、例えば、 １）エンジン（最大）トルクが１２kgf・ｍの場合、Ａ
Ｔ装置用トルクコンバータとしては、一般的に、トーラ
ス外径がφ２１５〜２３５mm（式（２）にしたがった計
算上では、φ２１５〜２２８mm）のものが使用される。
これに対して、ＣＶＴ装置用トルクコンバータとして
は、トーラス外径φ１８５〜２１５mm（式（１）にした
がった計算上では、φ１８７〜２１３mm）のものを使用
することにより、ＡＴ装置とトーラス外径がφ２１５〜
２３５mmのトルクコンバータの組み合わせの装置と同様
の性能を得ることができる。
【００３３】また、 ２）エンジントルクが１８kgf・ｍの場合、ＡＴ装置用
トルクコンバータとしては、一般的に、トーラス外径が
φ２３０〜２４５mm（式（２）にしたがった計算上で
は、φ２３０〜２４３mm）のものが使用される。これに
対して、ＣＶＴ装置用トルクコンバータとしては、トー
ラス外径φ２００〜２３０mm（式（１）にしたがった計
算上では、φ２０２〜２２８mm）のものを使用すること
により、ＡＴ装置とトーラス外径がφ２３０〜２４５mm
のトルクコンバータの組み合わせの装置と同様の性能を
得ることができる。
トルクコンバータとしては、一般的に、トーラス外径が
φ２３０〜２４５mm（式（２）にしたがった計算上で
は、φ２３０〜２４３mm）のものが使用される。これに
対して、ＣＶＴ装置用トルクコンバータとしては、トー
ラス外径φ２００〜２３０mm（式（１）にしたがった計
算上では、φ２０２〜２２８mm）のものを使用すること
により、ＡＴ装置とトーラス外径がφ２３０〜２４５mm
のトルクコンバータの組み合わせの装置と同様の性能を
得ることができる。
【００３４】一方、トルクコンバータのサイズ（トーラ
ス外径）をＡＴ装置用とＣＶＴ装置用で同じにした場合
は、ＡＴ装置用のトルクコンバータに比較して、ＣＶＴ
装置用のトルクコンバータの軸方向寸法を短くすること
が可能である。これを図４に示す。図４に示すように、
トーラスの軸方向長さをＬmm、トーラスの外径をＤmmと
した場合、ＡＴ装置用では、軸方向長さＬの下限は、 Ｌ＝０．１８Ｄ＋１２．３ である。また、ＣＶＴ装置用では、軸方向長さＬの下限
は、 Ｌ＝０．１４Ｄ＋８．４ である。そこで本実施形態のトルクコンバータでは、軸
方向長さＬを、 （０．１４Ｄ＋８．４）≦Ｌ≦（０．１８Ｄ＋１２．
３） となるようにしている。
ス外径）をＡＴ装置用とＣＶＴ装置用で同じにした場合
は、ＡＴ装置用のトルクコンバータに比較して、ＣＶＴ
装置用のトルクコンバータの軸方向寸法を短くすること
が可能である。これを図４に示す。図４に示すように、
トーラスの軸方向長さをＬmm、トーラスの外径をＤmmと
した場合、ＡＴ装置用では、軸方向長さＬの下限は、 Ｌ＝０．１８Ｄ＋１２．３ である。また、ＣＶＴ装置用では、軸方向長さＬの下限
は、 Ｌ＝０．１４Ｄ＋８．４ である。そこで本実施形態のトルクコンバータでは、軸
方向長さＬを、 （０．１４Ｄ＋８．４）≦Ｌ≦（０．１８Ｄ＋１２．
３） となるようにしている。
【００３５】ここでは、例えばトルクコンバータの外径
がφ２００mmの場合、ＡＴ装置用では、 Ｌ＝０．１８×２００＋１２．３＝４８．３（mm） が下限であるが、ＣＶＴ装置用では、 Ｌ＝０．１４×２００＋８．４＝３６．４（mm） が下限となる。したがって、ＣＶＴ装置用の場合は、ト
ルクコンバータの外径サイズを同等とすれば、１１．９
mm以上の軸方向長さの短縮が可能となる。
がφ２００mmの場合、ＡＴ装置用では、 Ｌ＝０．１８×２００＋１２．３＝４８．３（mm） が下限であるが、ＣＶＴ装置用では、 Ｌ＝０．１４×２００＋８．４＝３６．４（mm） が下限となる。したがって、ＣＶＴ装置用の場合は、ト
ルクコンバータの外径サイズを同等とすれば、１１．９
mm以上の軸方向長さの短縮が可能となる。
【００３６】
【発明の効果】以上のように、本発明では、無断変速機
を有する変速装置を含む動力伝達装置において、従来の
ＡＴ装置用トルクコンバータに比較して小型のトルクコ
ンバータを装着でき、装置全体を小型かつ軽量化するこ
とができる。
を有する変速装置を含む動力伝達装置において、従来の
ＡＴ装置用トルクコンバータに比較して小型のトルクコ
ンバータを装着でき、装置全体を小型かつ軽量化するこ
とができる。
【図１】本発明の一実施形態が採用された動力伝達装置
の模式図。
の模式図。
【図２】前記装置のトルクコンバータに用いられるステ
ータのブレード形状の一例を示す図。
ータのブレード形状の一例を示す図。
【図３】エンジントルクとトルクコンバータサイズとの
関係を示す図。
関係を示す図。
【図４】トルクコンバータサイズとトルクコンバータの
軸方向寸法との関係を示す図。
軸方向寸法との関係を示す図。
１ トルクコンバータ ３ 変速装置 ５ インペラ ６ タービン ７ ステータ ７ａ ステータブレード ８ トルクコンバータ本体 １６ 無断変速機
Claims (4)
- 【請求項１】エンジンからの動力を出力側装置に伝達す
るための動力伝達装置であって、 前記エンジンからの動力が入力されるインペラ、前記イ
ンペラに対向して配置されたタービン及び前記インペラ
及びタービンの間に配置されたステータを有するトルク
コンバータと、 無段変速機を有し、前記トルクコンバータからの出力を
変速して出力する変速装置とを備え、 前記トルクコンバータのステータは、タービンから流出
した作動油の一部を前記インペラに直接流入するような
翼形状のブレードを有している、動力伝達装置。 - 【請求項２】エンジンからの動力を出力側装置に伝達す
るための動力伝達装置であって、 前記エンジンからの動力が入力されるインペラ、前記イ
ンペラに対向して配置されたタービン及び前記インペラ
及びタービンの間に配置されたステータを有するトルク
コンバータと、 無段変速機を有し、前記トルクコンバータからの出力を
変速して出力する変速装置とを備え、 前記トルクコンバータのステータは、速度比が０．５以
下の低速度比域において前記トルクコンバータがトルク
コンバータ領域とフルードカップリング領域とを有する
ような翼形状のブレードを有している、動力伝達装置。 - 【請求項３】前記トルクコンバータのトーラス外径Ｄmm
は、前記エンジンの最大トルクＴkgf・mに対して、 Ｄ＝２．５Ｔ＋（１５７〜１８３） の範囲にある、請求項１又は２に記載の動力伝達装置。 - 【請求項４】エンジンからの動力を出力側装置に伝達す
るための動力伝達装置であって、 前記エンジンからの動力が入力されるインペラ、前記イ
ンペラに対向して配置されたタービン及び前記インペラ
及びタービンの間に配置されたステータを有し、トーラ
スの軸方向長さＬmmと外径Ｄmmとが、 （０．１４Ｄ＋８．４）≦Ｌ≦（０．１８Ｄ＋１２．
３） であるトルクコンバータと、 無段変速機を有し、前記トルクコンバータからの出力を
変速して出力する変速装置と、を備えた動力伝達装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000110483A JP3934305B2 (ja) | 2000-04-12 | 2000-04-12 | 無段変速機を有する動力伝達装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000110483A JP3934305B2 (ja) | 2000-04-12 | 2000-04-12 | 無段変速機を有する動力伝達装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001295911A true JP2001295911A (ja) | 2001-10-26 |
| JP3934305B2 JP3934305B2 (ja) | 2007-06-20 |
Family
ID=18622980
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000110483A Expired - Fee Related JP3934305B2 (ja) | 2000-04-12 | 2000-04-12 | 無段変速機を有する動力伝達装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3934305B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009054270A1 (ja) * | 2007-10-22 | 2009-04-30 | Komatsu Ltd. | 作業車両のエンジン出力制御装置および方法 |
-
2000
- 2000-04-12 JP JP2000110483A patent/JP3934305B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009054270A1 (ja) * | 2007-10-22 | 2009-04-30 | Komatsu Ltd. | 作業車両のエンジン出力制御装置および方法 |
| JP5091953B2 (ja) * | 2007-10-22 | 2012-12-05 | 株式会社小松製作所 | 作業車両のエンジン出力制御装置および方法 |
| US9127436B2 (en) | 2007-10-22 | 2015-09-08 | Komatsu Ltd. | Working vehicle engine output control system and method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3934305B2 (ja) | 2007-06-20 |
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