JP4745535B2 - トルクコンバータ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ケースに支持されたステータと、出力軸であるタービン軸に固定された主タービンと、タービン軸と互いに逆回転するように連係されたカウンター軸に接続された副タービンとを有するトルクコンバータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図３は、主に産業車両用として用いられる従来の４要素２段型のトルクコンバータ付きのパワートランスミッション（１）を示す。このパワートランスミッション(１)においては、車両の操作性及び作業性向上のため、副タービン逆転式のトルクコンバータ(２)が採用されている。
【０００３】
トルクコンバータ(２)は、ケース(３)に一方向クラッチ(４)を介して一方向のみに回転自在として支持されたステータ(５)と、入力軸(６)に固定されたポンプ(７)と、出力軸であるタービン軸(８)に固定された主タービン(９)と、タービン軸(８)に相対回転可能として嵌合された、複数の歯車列からなる動力合成機構(10)により、タービン軸(８)に対して逆回転するように連係された筒状のカウンター軸(11)と、このカウンター軸(11)に、一方向クラッチ(12)を介して嵌合された副タービン(第２ステータとも呼ばれる)(13)とを備えている。
【０００４】
主タービン(９)が一方向へ回転させられると、カウンター軸(11)は動力合成機構(10)の歯数比により定められた角速度で逆方向へ従動回転させられる。この際、一方向クラッチ(12)は、副タービン(13)がそれより大きな角速度でカウンター軸(11)の回転方向、すなわち主タービン(９)と逆方向へ回転しようとするときに、カウンター軸(11)と噛合して、副タービン(13)の回転力をタービン軸(８)に伝達し、それ以外のとき、すなわち、副タービン(13)の逆方向への回転角速度がカウンター軸(11)の逆方向への回転角速度より小さいか、またはゼロ(停止時)もしくはマイナス(主タービン(９)と同方向へ回転するとき)のときは、一方向クラッチ(12)は噛合せずに空転し、カウンター軸(11)は主タービン(９)により逆回転させられる。
【０００５】
一方向クラッチ（４）は、ステータ（５）におけるポンプ（７）と同方向への回転を阻止し、それと逆方向への回転は許容するように作用する。
【０００６】
タービン軸（８）に固嵌されたタービンギア（14）と、タービンギア（14）と隣接し、動力合成機構（10）により、タービン軸（８）と逆回転させられるようにしてカウンター軸（11）に固着されたカウンターギア（15）との間に、スラストニードル軸受（16）が設けられている。
【０００７】
スラストニードル軸受（16）は、保持器付き針状ころ軸受であり、保持器は、鋼板を精密プレス加工した２枚合わせのもので、ころを正確に案内するようになっている。この保持器の両面が、タービンギア（14）の端面、およびカウンターギア（15）の端面に当接されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
この従来構造では、タービン軸（８）の回転負荷と、カウンター軸（11）の回転負荷が、タービンギア（14）およびカウンターギア（15）を介して、スラストニードル軸受(16)に集中するため、スラストニードル軸受（16）が破損することが多く、またスラストニードル軸受（16）のニードルの摩耗が激しく、また保持器の両面で当接するタービンギア（14）の端面とカウンターギア（15）の端面とは完全に平行でないと偏心して、軋みや、ギア騒音の原因になるため、高度の加工精度が要求されている。
【０００９】
本発明は、上述の問題点に鑑み、荷重がかかっても破損することはなく、かつ摩耗が少なく、さらに部材の加工精度を高度とする必要のない軸受を採用することにより、頑丈で、軋みやギア騒音の少ないトルクコンバータを提供することを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明によると、上記課題は、次のようにして解決される。
(１) ケースに支持されたステータと、出力軸であるタービン軸に固定された主タービンと、タービン軸と同心状に配設され、かつタービン軸と互いに逆回転するように連係されたカウンター軸に接続された副タービンとを有するトルクコンバータにおいて、タービン軸に固嵌されたタービンギアと、該タービンギアと隣接し、タービン軸の外周において、前記カウンター軸と一体的に形成されたカウンターギアとを備え、前記タービンギアの端面に形成したボス部に、ラジアルスラストボール軸受のインナーレースを嵌合し、該ラジアルスラストボール軸受のアウターレースの側面に、前記カウンターギアの端面を当接させ、かつインナーレースのカウンター側、並びにアウターレースのタービンギア側および外周に、それぞれ間隙を設けてなるトルクコンバータとする。
【００１１】
(２) 上記(１)項において、軸受を、アンギュラボール軸受とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の一実施形態を備えるパワートランスミッションを略示している。図２は、図１におけるＡ部の拡大図である。なお、図３に示す従来の部材と同一の部材には、同一の符号を付して、その説明を省略する。
【００１３】
タービン軸（８）に固嵌されたタービンギア(14)と、タービンギア(14)と隣接し、タービン軸（８）の外周で、動力合成機構(10)によりタービン軸（８）と逆回転するカウンター軸(11)に固着されたカウンターギア(15)とを備え、前記タービンギア(14)のボス部(14a)に、ラジアルスラストボール軸受(17)のインナーレース(17a)を嵌合し、かつこのラジアルスラストボール軸受(17)のアウターレース(17b)の側面に前記カウンターギア(15)の端面を当接させてある。
【００１４】
ラジアルスラストボール軸受(17)のインナーレース(17a)を、タービンギア(14)のボス部(14a)に嵌合し、かつインナーレース(17a)の側面を、タービンギア(14)に当接させてある。
【００１５】
また、ラジアルスラストボール軸受(17)のアウターレース(17b)のカウンターギア(15)側の側面を、カウンターギア(15)の側面に当接させてある。
【００１６】
なお、ラジアルスラストボール軸受(17)のインナーレース(17a)のカウンターギア(15)側、およびアウターレース(17b)のタービンギア(14)側には、それぞれタービンギア(14)やカウンターギア(15)が当たらないように、間隙が設けられている。
【００１７】
このようにすることにより、ラジアルスラストボール軸受(17)のインナーレース(17a)側でタービンギア(14)のスラスト荷重を受け、同じくアウターレース(17b)側でカウンターギア(15)のスラスト荷重を受け、それを転動体であるボールが支えることとなる。
【００１８】
従って、スラストニードル軸受と同様の作用効果が得られるばかりでなく、ボールを用いているので、頑丈であり、かつ摩耗も少ない。
【００１９】
なお、ラジアルスラストボール軸受(17)はラジアルボール軸受の一種であるので、ラジアル荷重も同時に支えられることは言うまでもない。
【００２０】
従来使用されているスラストニードル軸受においては、前述のように、ギアのスラストニードル軸受との当接面には、かなりの加工精度が要求されたが、本発明では、ラジアルスラストボール軸受(17)を採用したため、荷重はボールで受けられ、許容度が大きいので、格別高度の加工精度を要求としない。
【００２１】
請求項２に記載の発明は、ラジアルスラストボール軸受として、アンギュラボール軸受を使用したものである。
【００２２】
アンギュラボール軸受を使用すると、ラジアル荷重と一方向のスラスト荷重が同時に支えられる。
【００２３】
したがって、他のラジアルスラストボール軸受よりも、より強固にスラスト荷重は支えられる。
【００２４】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、ボール軸受を使用しているので、ころ軸受よりも摩耗や偏心がなく、かつボールが荷重を分散させるので、荷重のかかる方向に対する許容度が高く、ラジアル荷重もスラスト荷重も支えることができる。また軸受の当接面に多少の凹凸があっても、軸受として機能には支障はないので、格別に高度の加工精度を必要としない。
【００２５】
請求項２記載の発明によれば、アンギュラボール軸受は、ラジアル荷重と一方向のスラスト荷重を同時に支えるので、他に軸受を設ける必要がなく、軸受の数を節約することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を備えるパワートランスミッションを模式的に示す縦断面図である。
【図２】図１におけるＡ部拡大縦断面図である。
【図３】従来の実施形態を備えるパワートランスミッションを模式的に示す縦断面図である。
【符号の説明】
(１)パワートランスミッション
(２)トルクコンバータ
(３)ケース
(４)一方向クラッチ
(５)ステータ
(６)入力軸
(７)ポンプ
(８)タービン軸
(９)主タービン
(10)動力合成機構
(11)カウンター軸
(12)一方向クラッチ
(13)副タービン
(14)タービンギア
(14a)ボス部
(15)カウンターギア
(16)スラストニードル軸受
(17)ラジアルスラストボール軸受
(17a)インナーレース
(17b)アウターレース

Claims (2)

1. ケースに支持されたステータと、出力軸であるタービン軸に固定された主タービンと、タービン軸と同心状に配設され、かつタービン軸と互いに逆回転するように連係されたカウンター軸に接続された副タービンとを有するトルクコンバータにおいて、
   タービン軸に固嵌されたタービンギアと、該タービンギアと隣接し、タービン軸の外周において、前記カウンター軸と一体的に形成されたカウンターギアとを備え、前記タービンギアの端面に形成したボス部に、ラジアルスラストボール軸受のインナーレースを嵌合し、該ラジアルスラストボール軸受のアウターレースの側面に、前記カウンターギアの端面を当接させ、かつインナーレースのカウンター側、並びにアウターレースのタービンギア側および外周に、それぞれ間隙を設けたことを特徴とするトルクコンバータ。
2. 軸受を、アンギュラボール軸受とした請求項１記載のトルクコンバータ。

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