JP6430812B2 - トルクコンバータ付トランスミッション - Google Patents

Description

本発明は、トルクコンバータ付トランスミッションに関する。

トルクコンバータには、ステータを１個とした１ステータ型のもの(例えば特許文献１参照)と、ステータを２個とした２ステータ型のもの(例えば特許文献２および３参照)とがある。
２ステータ型のものは、第１ステータ(副タービンということもある)を、タービン軸と同心状に配設した筒状のカウンタ軸に、ワンウェイクラッチを介して連結し、第１ステータに発生したトルクを、カウンタ軸の基端部に設けたカウンタギヤと噛合したアイドルギヤを介して反転させて、タービン軸に伝達させるようになっている。

このように、２ステータ型のトルクコンバータは、１ステータ型のトルクコンバータに対して、ステータの数が相違するだけでなく、筒状のカウンタ軸をタービン軸と同心状に配設したり、アイドルギヤを設けたりしなければならないため、１ステータ型のトルクコンバータ付トランスミッションと、２ステータ型のトルクコンバータ付トランスミッションとは、それぞれ別々に設計、製造されているのが現状である。

特開２００５−３１６１号公報 特許第４７４５５３５号公報 特開２００６−２５０２１７号公報

本発明は、従来の技術が有する上記のような問題点に鑑み、１ステータ型のトルクコンバータ付のものと、２ステータ型のトルクコンバータ付のものとにおける部品、特に筐体の共通化を図ることができ、もって、用途等に応じて、型式の異なるトルクコンバータを選択的に取り付け可能としたトルクコンバータ付トランスミッションを提供することを目的としている。

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）トランスミッションケースと、前記トランスミッションケースに枢支され、かつ前記トランスミッションケースより突出する部分を、トルクコンバータにおけるタービン軸とした入力軸と、前記トランスミッションケースに枢支され、かつ複数の歯車からなる歯車列およびクラッチを介して前記入力軸に連係された出力軸と、前記タービン軸に連結したタービンと、前記タービン軸と同心状として、前記トランスミッションケースに固着した筒状の固定シャフトと、前記タービン軸および固定シャフトと同心状として回転可能に設けられたポンプとを備えるトルクコンバータ付トランスミッションにおいて、前記固定シャフトとタービン軸との間に形成した空間に、筒状カウンタ軸を配設し、かつ前記タービンとポンプとの間に、ワンウェイクラッチを介して前記筒状カウンタ軸に連結した第１ステータと、ワンウェイクラッチを介して前記固定シャフトに支持させた第２ステータとを配設することにより、トルクコンバータを２ステータ式のものとしうるようにし、さらに、前記固定シャフトとタービン軸との間に形成した空間に、前記筒状カウンタ軸の一部の外径と同径の外径を有するスペーサを配設するとともに、前記タービンとポンプとの間に、ワンウェイクラッチを介して前記固定シャフトに支持させた単一のステータを配設することにより、トルクコンバータを１ステータ式のものとしうるようにする。

このような構成によると、トルクコンバータを２ステータ式のものとする際の筒状カウンタ軸の一部の外径と、トルクコンバータを１ステータ式のものとする際のスペーサの外径とを同径としてあるので、固定シャフトとタービン軸との間に形成した空間に、上記筒状カウンタ軸とスペーサとを選択的に配設することができ、それによって、１ステータ型のトルクコンバータ付のものと、２ステータ型のトルクコンバータ付のものとの部品、特に筐体の共通化を図ることができ、もって、用途等に応じて、型式の異なるトルクコンバータをトランスミッションに選択的に取り付けることができる。

（２）上記(１)項において、固定シャフトとタービン軸との間に形成した空間に、トルクコンバータを２ステータ式のものとする際に、筒状カウンタ軸と、この筒状カウンタ軸を前記トランスミッションケースに枢支する軸受とからなる組を配設し、かつトルクコンバータを１ステータ式のものとする際に、前記筒状カウンタ軸と軸受とからなる組の一部の外形寸法と一致するようにしたスペーサと、このスペーサを介して、前記入力軸を前記トランスミッションケースに対して枢支する軸受とからなる組を配設しうるようにする。

このような構成によると、上記(１)項の発明の効果に加えて、枢支する対象が異なる軸受を、２ステータ用の筒状カウンタ軸と、１ステータ用のスペーサとそれぞれセットとして交換することができる。

（３）上記(２)項において、トルクコンバータを２ステータ式とする際における、筒状カウンタ軸と該筒状カウンタ軸をトランスミッションケースに枢支する軸受とからなる組に、筒状カウンタ軸内に入力軸を枢支する軸受を付加する。

このような構成によると、トルクコンバータを２ステータ式としたとき、トランスミッションケースに筒状カウンタ軸を、また筒状カウンタ軸に入力軸を、それぞれ安定よく支持することができる。

（４）上記(１)〜(３)項のいずれかにおいて、トランスミッションケースに、トルクコンバータを２ステータ式とする際に、筒状カウンタ軸の基端部に設けたカウンタギヤと噛合し、第１ステータのトルクを反転させて入力軸に伝達させるアイドルギヤを着脱可能として収容する収容部を設ける。

このような構成によると、トルクコンバータを２ステータ式とする際に、固定シャフトとタービン軸との間に形成した空間に筒状カウンタ軸を装着するのに併せて、アイドルギヤをその収容部に装着することにより、トランスミッションへの２ステータ式のトルクコンバータの取付作業を容易に行うことができる。
また、トルクコンバータを１ステータ式とする際には、固定シャフトとタービン軸との間に形成した空間から筒状カウンタ軸を取り除くのに合わせて、このアイドルギヤを、収容部から取り除けばよい。

本発明によると、１ステータ型のトルクコンバータ付のものと、２ステータ型のトルクコンバータ付のものとの部品、特に筐体の共通化を図ることができ、もって、用途等に応じて、型式の異なるトルクコンバータを選択的に取り付け可能としたトルクコンバータ付トランスミッションを提供することができる。

本発明のトルクコンバータ付トランスミッションの一実施形態を、２ステータ型のトルクコンバータ付のものとして展開したときの模式図である。 図１におけるトルクコンバータとトランスミッションとの結合部分の詳細を示す縦断正面図である。 本発明のトルクコンバータ付トランスミッションの一実施形態を、１ステータ型のトルクコンバータ付のものとして展開したときの模式図である。 図３におけるトルクコンバータとトランスミッションとの結合部分の詳細を示す縦断正面図である。

以下、本発明のトルクコンバータ付トランスミッションの一実施形態を、図面を参照して説明する。
図１は、本発明のトルクコンバータ付トランスミッションの一実施形態を、２ステータ型のトルクコンバータ付のものとして展開したときの模式図である。

図１に示す状態においては、トルクコンバータ１は、２ステータ型、より詳しくは、４要素２段型のものとしてあり、図示しない車両のエンジンのクランク軸２に連結されたポンプインペラ３と、それと対向するタービン４と、副タービンとしての第１ステータ５と、第２ステータ６とを備えている。

タービン４は、正転方向に回転するように予め定めたタービン軸７に固着され、また第１ステータ５は、タービン軸７に、それと相対回転（逆回転）しうるようにして、同心状に外嵌された筒状カウンタ軸８の先端部に、ワンウェイクラッチ９を介して連結されている。

第２ステータ６は、トランスミッション１０におけるトランスミッションケース１１の外側面に固着した筒状の固定シャフト１２の先端部に、ワンウェイクラッチ１３を介して、ポンプインペラ３と逆方向のみに回転可能として支持されている。

第１ステータ５側のワンウェイクラッチ９は、固定シャフト１２の先端より左方に突出する筒状カウンタ軸８の先端部に設けられ、第１ステータ５は、筒状カウンタ軸８よりも大きい速度で、タービン４と逆方向に回転しようとする際に噛合し、それ以外は空転するようになっている。

このようなトルクコンバータ１のその他の構成や基本的な作用については、広く知られているので、説明は省略する。

トランスミッション１０は、トランスミッションケース１１と、トランスミッションケース１１に枢支され、トランスミッションケース１１より突出して、固定シャフト１２内に進入する部分を、トルクコンバータ１におけるタービン軸４とした入力軸１４と、トランスミッションケース１１に枢支された出力軸１５と、同じく中間軸１６と、入力軸１４に設けられた前進用クラッチ１７と、中間軸１６に設けられた後進用クラッチ１８と、各軸１４、１５、１６に設けられた連係用の多数の歯車１９〜２４からなる歯車列２５とを備えている。
このようなトランスミッション１０の内部構造は、本発明には直接関係するものではなく、公知のものでよいので、その他の構成や基本的な作用については、説明を省略する。

図２は、トルクコンバータ１とトランスミッション１０との結合部分の詳細を示す。
図２に示すように、固定シャフト１２の基端部が固着されたトランスミッションケース１１には、固定シャフト１２の軸孔１２ａに連通する軸孔２６が設けられている。

軸孔２６の右端に形成された拡径段部２６ａ内には、トランスミッションケース１１に対して、筒状カウンタ軸８の右端部に形成した拡径段部８ａを枢支するラジアル玉軸受とした軸受２７が嵌合されている。

筒状カウンタ軸８の右端部内面に形成した拡径段孔８ｂには、筒状カウンタ軸８に対して入力軸１４を枢支するニードルベアリングとした軸受２８が設けられている。
また、トランスミッションケース１１における軸孔２６の内面と、それに対向する筒状カウンタ軸８の外周面との間には、シールリング２９が、また筒状カウンタ軸８における拡径段部８ａの内周面と、それに対向する入力軸１４の左端部の外周面との間には、シールリング３０がそれぞれ設けられている。
なお、タービン軸７の外径は、入力軸１４の外径よりわずかに小としてある。

筒状カウンタ軸８の右端には、カウンタギヤ３１が一体的に形成されており、このカウンタギヤ３１は、その上方におけるトランスミッションケース１１に設けた軸孔３２に着脱自在に設けた支持軸３３に枢支されたアイドルギヤ３４に噛合している。このアイドルギヤ３４は、カウンタギヤ３１と噛合し、第１ステータ５のトルクを反転させて入力軸１４に伝達させるためのものである。
軸孔３２を含めて、トランスミッションケース１１におけるその内側の部分が、アイドルギヤ３４の収容部３５をなしている。

このように、トルクコンバータ１を、２ステータ型のものとしたときは、車両のエンジンのクランク軸２の回転により、ポンプインペラ３が回転させられると、そのときの作動油の流れにより、タービン４とタービン軸７とが一体となって回転させられ、それによって、トランスミッション１０における入力軸１４が回転させられ、そのときのクラッチ１７、１８の作動により、関連する歯車１９〜２４の噛み合いにより、出力軸１５にトルクが伝達される。

また、ポンプインペラ３の回転により、副タービンである第１ステータ５と筒状カウンタ軸８およびそれと一体のカウンタギヤ３１が、タービン４およびタービン軸７と逆方向に回転させられ、そのときのトルクは、アイドルギヤ３４およびその他の歯車を介して、逆転させられ、正転方向の回転力として、入力軸１４に付与される。

図３は、本発明のトルクコンバータ付トランスミッションの一実施形態を、１ステータ型のトルクコンバータ付のものとして展開したときの模式図であり、図４は、図３におけるトルクコンバータとトランスミッションとの結合部分の詳細を示す縦断正面図である。
２ステータ型と共通する主要な部品は、ポンプインペラ３、タービン４、タービン軸７、トランスミッションケース１１、固定シャフト１２、入力軸１４、出力軸１５、中間軸１６、前進用クラッチ１７、後進用クラッチ１８、歯車１９〜２３等である。

トルクコンバータ１を、１ステータ型のものとするには、図１および図２に示す状態から、第１ステータ５、第２ステータ６、筒状カウンタ軸８およびそれと一体のカウンタギヤ３１、ワンウェイクラッチ９、１３、軸受２７、２８、アイドルギヤ３４およびその支持軸３３を取り除き、それに代えて、図３に示すように、ポンプインペラ３とタービン４との間に形成された空所に、第１ステータ５と第２ステータ６とを合わせた幅に相当する幅とした単一のステータ４０を配設し、それをワンウェイクラッチ４１を介して、固定シャフト１２の先端部に取付け、図４に示すように、筒状カウンタ軸８、およびそれと一体のカウンタギヤ３１と、軸受２７、２８とを取り除いた後に、固定シャフト１２とタービン軸７との間に形成されている空間(トランスミッションケース１１における軸孔２６の内面と入力軸１４の外周面との間に形成される空間を含む)４２に、筒状カウンタ軸８の基端部と軸受２７、２８とからなる組の外径寸法と一致するようにしたスペーサ４３と、該スペーサ４３を介して入力軸１４をトランスミッションケース１１に対して枢支する軸受４４とからなる組を配設する。アイドルギヤ３４を取り除いた後の収容部３５は、空所のままとする。
入力軸１４回りにおける軸受４４と、歯車２０との間には、必要に応じて、スペーサリング４５を配設するのが望ましい。

トルクコンバータ１をこのような構成とすることにより、トルクコンバータ１は、１ステータ型のものとして作用する。

このようにすることによって、トルクコンバータ１を、簡単に２ステータ型のものとしたり、１ステータ型のものとしたりすることができる。
換言すると、１ステータ型のトルクコンバータ付のものと、２ステータ型のトルクコンバータ付のものとの部品、特にトランスミッションケース１１等の筐体の共通化を図ることができ、もって、用途等に応じて、型式の異なるトルクコンバータをトランスミッションに選択的に取り付けたり、トランスミッションに取り付いているトルクコンバータを、１ステータ型から２ステータ型、あるいは２ステータ型から１ステータ型に切り替えたりすることができる。

上記の実施形態においては、固定シャフト１２とタービン軸７との間に形成される空間に、筒状カウンタ軸８と軸受２７、２８とからなる組と、スペーサ４３と軸受４４とからなる組とを、選択的に配設することにより、トルクコンバータ１を、２ステータ型のものとしたり、１ステータ型のものとしたりするようにしてあるが、軸受２７、２８や軸受４４を省略し、筒状カウンタ軸８と、その一部の外径と同径の外径を有するスペーサとを、固定シャフト１２とタービン軸７との間に形成される空間に、選択的に配設するようにしてもよい。
また、本発明は、上記実施形態のみに限定されるものではなく、特許請求の範囲を逸脱することなく、幾多の変形した態様での実施が可能である。

１ トルクコンバータ
２ クランク軸
３ ポンプインペラ
４ タービン
５ 第１ステータ(副タービン)
６ 第２ステータ
７ タービン軸
８ 筒状カウンタ軸
８ａ拡径段部
８ｂ拡径段孔
９ ワンウェイクラッチ
１０ トランスミッション
１１ トランスミッションケース
１２ 固定シャフト
１２ａ軸孔
１３ ワンウェイクラッチ
１４ 入力軸
１５ 出力軸
１６ 中間軸
１７ 前進用クラッチ
１８ 後進用クラッチ
１９〜２４ 歯車
２５ 歯車列
２６ 軸孔
２６ａ拡径段部
２７、２８ 軸受
２９、３０ シールリング
３１ カウンタギヤ
３２ 軸孔
３３ 支持軸
３４ アイドルギヤ
３５ 収容部
４０ ステータ
４１ ワンウェイクラッチ
４２ 空間
４３ スペーサ
４４ 軸受
４５ スペーサリング

Claims (4)

1. トランスミッションケースと、
   前記トランスミッションケースに枢支され、かつ前記トランスミッションケースより突出する部分を、トルクコンバータにおけるタービン軸とした入力軸と、
   前記トランスミッションケースに枢支され、かつ複数の歯車からなる歯車列およびクラッチを介して前記入力軸に連係された出力軸と、
   前記タービン軸に連結したタービンと、
   前記タービン軸と同心状として、前記トランスミッションケースに固着した筒状の固定シャフトと、
   前記タービン軸および固定シャフトと同心状として回転可能に設けられたポンプとを備えるトルクコンバータ付トランスミッションにおいて、
   前記固定シャフトとタービン軸との間に形成した空間に、筒状カウンタ軸を配設し、かつ前記タービンとポンプとの間に、ワンウェイクラッチを介して前記筒状カウンタ軸に連結した第１ステータと、ワンウェイクラッチを介して前記固定シャフトに支持させた第２ステータとを配設することにより、トルクコンバータを２ステータ式のものとしうるとともに、前記固定シャフトとタービン軸との間に形成した空間に、前記筒状カウンタ軸の一部の外径と同径の外径を有するスペーサを配設し、かつ前記タービンとポンプとの間に、ワンウェイクラッチを介して前記固定シャフトに支持させた単一のステータを配設することにより、トルクコンバータを１ステータ式のものとしうるようにしたことを特徴とするトルクコンバータ付トランスミッション。
2. 固定シャフトとタービン軸との間に形成した空間に、トルクコンバータを２ステータ式のものとする際に、筒状カウンタ軸と、該筒状カウンタ軸を前記トランスミッションケースに枢支する軸受とからなる組を配設し、かつトルクコンバータを１ステータ式のものとする際に、前記筒状カウンタ軸と軸受とからなる組の一部の外形寸法と一致するようにしたスペーサと、このスペーサを介して、前記入力軸を前記トランスミッションケースに対して枢支する軸受とからなる組を配設しうるようにしたことを特徴とする請求項１記載のトルクコンバータ付トランスミッション。
3. トルクコンバータを２ステータ式とする際における、筒状カウンタ軸と該筒状カウンタ軸をトランスミッションケースに枢支する軸受とからなる組に、筒状カウンタ軸内に入力軸を枢支する軸受を付加したことを特徴とする請求項２記載のトルクコンバータ付トランスミッション。
4. トランスミッションケースに、トルクコンバータを２ステータ式とする際に、筒状カウンタ軸の基端部に設けたカウンタギヤと噛合し、第１ステータのトルクを反転させて入力軸に伝達させるアイドルギヤを着脱可能として収容する収容部を設けたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のトルクコンバータ付トランスミッション。

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