JP2554084Y2 - 多段トルクコンバータ装置 - Google Patents

多段トルクコンバータ装置

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JP2554084Y2
JP2554084Y2 JP1991064416U JP6441691U JP2554084Y2 JP 2554084 Y2 JP2554084 Y2 JP 2554084Y2 JP 1991064416 U JP1991064416 U JP 1991064416U JP 6441691 U JP6441691 U JP 6441691U JP 2554084 Y2 JP2554084 Y2 JP 2554084Y2
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    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K17/00Arrangement or mounting of transmissions in vehicles
    • B60K17/04Arrangement or mounting of transmissions in vehicles characterised by arrangement, location, or kind of gearing
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H47/00Combinations of mechanical gearing with fluid clutches or fluid gearing
    • F16H47/06Combinations of mechanical gearing with fluid clutches or fluid gearing the fluid gearing being of the hydrokinetic type
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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3
a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、変速装置とを有している。変速装置は、入力
部が分割ステータのうちの1つに連結されるとともに出
力部がタービンに連結され、分割ステータの出力トルク
の方向をタービントルクの方向と同じ方向にしかつ可変
の変速比を有している。また、分割ステータのうちの1
つと変速装置の入力部との間には一方向クラッチが設け
られている。
【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2
5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4
0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4
2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4
4,45によって連結されている。また、各クラッチ4
1,43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5
0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2
5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2
7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P
2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、変速装置の入
力部に分割ステータを連結するとともに出力部をタービ
ンに連結し、これらのトルクを同方向にして加え合わ
せ、しかも変速を可能にしたので、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 (1)

    (57)【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】入力側部材に連結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、入力部が前記分割ステータのうちの1つに連結されると
    ともに出力部が前記タービンに連結され、前記分割ステ
    ータの出力トルクの方向をタービントルクの方向と同じ
    方向にしかつ可変の変速比を有する変速装置と、 前記分割ステータのうちの1つと変速装置の入力部との
    間に設けられた一方向クラッチと、 を備えた多段トルク
    コンバータ装置。
JP1991064416U 1991-08-14 1991-08-14 多段トルクコンバータ装置 Expired - Lifetime JP2554084Y2 (ja)

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US07/929,781 US5253548A (en) 1991-08-14 1992-08-13 Vehicle transmission incorporating multi-stage torque converter
DE4227039A DE4227039C2 (de) 1991-08-14 1992-08-14 Drehmomentübertragungsvorrichtung für ein Motorfahrzeug

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DE4227039A1 (de) 1993-02-18
US5253548A (en) 1993-10-19
JPH0517263U (ja) 1993-03-05

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