JPH0673517U - 動力伝達装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 多段トルクコンバータを備えた動力伝達装置
の構造を簡略化する。 【構成】 動力伝達装置１は、多段トルクコンバータ２
と、主変速機１２と、副変速機１３とを備えている。副
変速機１３は、逆転ステータ８に連結されるとともに、
この逆転ステータ８からの出力トルクが主変速機１２の
出力トルクに加算されるように主変速機１２に接続され
ている。主変速機１２は、タービン７のメインドライブ
シャフト１７に連結され第１クラッチギア２０を有する
第１クラッチ機構１４と、副変速機１３からの出力トル
クが伝達されるように配置されかつ第１クラッチギア２
０と噛み合う第２クラッチギア２４を有する第２クラッ
チ機構１５と、第１及び第２クラッチ機構１４，１５か
らのトルクを出力する出力機構１６とを含んでいる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は動力伝達装置に関し、特に、多段トルクコンバータを備えた動力伝達 装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

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、ステータの１つが出力側に 連結されているため、回転初期時にそのステータの出力トルクがタービンの出力 トルクに加えられる。このようにして、多段トルクコンバータでは、ストールト ルク比を大きく取ることができる。

【０００３】 多段トルクコンバータには、ステータのシャフトの出力トルクをタービン出力 シャフトに加算するために、複数のアイドラ軸、歯車等からなる歯車機構が設け られている。この歯車機構は、例えば、ステータのシャフトに設けられた第１歯 車と、第１歯車に噛み合う第２歯車に噛み合う第３歯車を有する第１アイドラ軸 と、前記第２歯車に噛み合う第３歯車を有する第２アイドラ軸とを備えている。 第２アイドラ軸は、さらに、タービン出力シャフトに設けられた第４歯車に噛み 合う第５歯車を有している。このようにして、第２アイドラ軸の第５歯車からタ ービン出力シャフトの第４歯車に、可変ステータの出力トルクが入力される。

【０００４】 一方、従来のトランスミッション（１段）は、メインドライブシャフトに設け られた第１クラッチ機構と、クラッチシャフトに設けられた第２クラッチ機構と と、出力機構とから構成されている。第１及び第２クラッチ機構は、双方に設け られたクラッチギア同士が噛み合うことにより、逆回転するようになっている。 出力機構は第１及び第２クラッチ機構の両方に噛み合う歯車を有しており、クラ ッチ連結された方のクラッチ機構により回転される。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

最近になって、多段トルクコンバータの利点を生かすために、多段トルクコン バータを産業用機械等のパワーシフトトランスミッションに採用することが提案 されている。多段トルクコンバータを前記トランスミッションに組み合わせると 、トランスミッションが１段であるのに関わらず、多段トルクコンバータにより ２段特性に近い性能が得られることが考えられる。しかし、多段トルクコンバー タの歯車機構と、トランスミッションの両クラッチ機構に設けられたクラッチギ アとが配置されるために、装置全体が複雑化する。

【０００６】 本考案の目的は、多段トルクコンバータを備えた動力伝達装置の構造を簡略化 することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

本考案に係る動力伝達装置は、多段トルクコンバータと、主変速機と、副変速 機とを備えている。前記多段トルクコンバータは、インペラー、タービン及び複 数のステータを有している。前記主変速機は、多段トルクコンバータのタービン に連結されている。前記副変速機は前記複数のステータの１つに連結されるとと もに、このステータからの出力トルクが主変速機の出力トルクに加算されるよう に主変速機に接続されている。

【０００８】 主変速機は、タービンの出力部に連結され第１クラッチギアを有する第１クラ ッチ機構と、副変速機からの出力トルクが伝達されるように配置されかつ第１ク ラッチギアと噛み合う第２クラッチギアを有する第２クラッチ機構と、第１及び 第２クラッチ機構からの動力を出力する出力機構とを含んでいる、

【０００９】

【作用】

本考案に係る動力伝達装置では、多段トルクコンバータのタービンからの出力 トルクは、主変速機の第１クラッチ機構に伝達される。多段トルクコンバータの ステータからの出力トルクは副変速機に伝達され、次に主変速機の第２クラッチ 機構に伝達される。第２クラッチ機構は、互いに噛み合うクラッチギアを介して 第１クラッチ機構にステータの出力トルクを加算する。その結果、ストールトル ク比が大きくなる。

【００１０】 多段トルクコンバータが一定回転数に達すると、前記１つのステータに流入す る流体の角度が変化し、ワンウエイクラッチ機構の機能によってステータが空転 し始める。この空転以降は、ステータの出力トルクは主トランスミッションに伝 達されなくなる。この状態では、第１クラッチ機構が第２クラッチ機構を回転さ せ続け、このときトルク比は小さい。

【００１１】 以上に説明したように、ステータの出力トルクを副変速機からタービン出力シ ャフトに加算する構造が第１及び第２クラッチ機構のクラッチギアによって実現 されている。すなわち、従来の歯車機構の歯車を一部省略でき、動力伝達装置の 構造が簡略化される。

【００１２】

【実施例】

図１に示す動力伝達装置１は、例えばフォークリフト等の産業用機械に用いら れるものであり、多段トルクコンバータ２とトランスミッション３とを備えてい る。多段トルクコンバータ２は、ケース４のフランジ部５内に配置されており、 トランスミッション３はケース４内に配置されている。

【００１３】 多段トルクコンバータ２は、エンジン側のフライホイール（図示せず）に装着 される。多段トルクコンバータ２は４要素２段３相型であり、インペラー６と、 タービン７と、インペラー６とタービン７との間でこれらの半径方向内側に配置 された逆転ステータ８及び固定ステータ９とを有している。インペラー６は、フ ライホイール側からトルクが入力されるフロントカバー１０に固定されている。 タービン７はトランスミッション３側から延びるメインドライブシャフト１７（ タービン出力シャフト）に連結されている。逆転ステータ８は、ワンウエイクラ ッチ８ａを介して回転可能なステータシャフト２８（後述）に連結されている。 固定ステータ９は、ワンウエイクラッチ９ａを介してケース４に固定された固定 シャフト１１に連結されている。なお、インペラー６、タービン７及び両ステー タ８，９は、それぞれ複数のブレードを有している。

【００１４】 トランスミッション３は、タービン７からのトルクを伝達するための主トラン スミッション１２と、逆転ステータ８の出力トルクを主トランスミッション１２ 側に加算するための副トランスミッション１３とから主に構成されている。 主トランスミッション１２は１段変速式であり、主として、後進用クラッチ部 １４（第１クラッチ機構）と、前進用クラッチ部１５（第２クラッチ機構）と、 出力部１６（出力機構）とから構成されている。

【００１５】 後進用クラッチ部１４は、主として、メインドライブシャフト１７の回りに回 転自在に支持されたピニオン１８と、メインドライブシャフト１７とピニオン１ ８との間に配置された後進用クラッチ１９と、メインドライブシャフト１７に固 定された第１クラッチギア２０とから構成されている。 前進用クラッチ部１５は、主として、ケース４に回転自在に支持された中間シ ャフト２１と、中間シャフト２１の回りに回転自在に支持されたピニオン２２と 、中間シャフト２１とピニオン２２との間に配置された前進用クラッチ２３と、 中間シャフト２１に固定され後進用クラッチ部１４の第１クラッチギア２０と噛 み合う第２クラッチギア２４とから構成されている。前進用クラッチ部１５の第 ２クラッチギア２４が後進用クラッチ部１４の第１クラッチギア２０と噛み合う ことにより、中間シャフト２１はメインドライブシャフト１７と逆方向に回転す る。なお、後進用クラッチ１９と前進用クラッチ２３とは、ケース４に固定され たコントロールバルブ（図示せず）によって作動させられる。

【００１６】 出力部１６は、ケース４に回転自在に支持された出力シャフト２６と、出力シ ャフト２６に固定された出力ギア２７とから構成されている。出力ギア２７は、 後進用クラッチ部１４のピニオン１８と前進用クラッチ部１５のピニオン２２と に噛み合っている。 また、副トランスミッション１３は、ステータシャフト２８の後端に設けられ たギア２９と、ギア２９と噛み合うギア３１と、ギア３１を回転自在に支持する アイドラ軸３０と、アイドラ軸３０のギア３１と噛み合うギア２５とから構成さ れている。このギア２５は、前進用クラッチ部１５の中間シャフト２１に固定さ れている。

【００１７】 次に動作について説明する。 エンジン側のフライホイールからトルクがフロントカバー１０に伝達されると 、インペラー６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７が回転させられる。これによってタービン７にトルクが 発生する。

【００１８】 一方、タービン７から流出した流体は逆転ステータ８及び固定ステータ９に流 入し、流体の方向がインペラー６の回転方向に方向転換される。このときに、タ ービン７と同様に、逆転ステータ８のブレードに流体による力が作用し、これが 逆転ステータ８のトルクとなる。ただし、逆転ステータ８の回転方向はタービン ７の回転方向と反対である。

【００１９】 タービン７のトルクはメインドライブシャフト１７に伝達される。このとき、 前進用クラッチ部１５の中間シャフト２１は、メインドライブシャフト１７と反 対方向に回転する。一方、逆転ステータ８のトルクは、副トランスミッション１ ３を介して中間シャフト２１に伝達される。この出力トルクは第２クラッチギア ２４から後進用クラッチ部１４の第１クラッチギア２０に伝達されて、メインド ライブシャフト１７に加算される。これにより、ストールトルク比が大きくなる 。すなわち、フォークリフトのような車両の場合、発進及び初期走行時は低速走 行となり、大きな出力トルクが得られる。

【００２０】 タービン７が一定回転数に達すると、流体の逆転ステータ８に流入する角度が 変化し、ワンウエイクラッチ８ａの機能によって逆転ステータ８が空転し始める 。この逆転ステータ８の空転以降は、逆転ステータ８の出力トルクがメインドラ イブシャフト１７に加算されなくなり、主トランスミッション１２に与えられる トルクはタービン７の出力トルクだけになる。そのためトルク比が小さくなり、 フォークリフトは高速で走行する。このとき、後進用クラッチ部１４が第１及び 第２クラッチギア２０，２４の噛み合いにより前進用クラッチ部１５を逆回転さ せ続ける。

【００２１】 続いて固定ステータ９も空回転を開始すると、以後は多段トルクコンバータ２ は流体カップリングとして機能する。 このような多段トルクコンバータ２では、メインドライブシャフト１７に出力 トルクを加える逆転ステータ８が途中から空転を開始してタービンとしての機能 を停止することで、変速比が２速の従来トランスミッションと同等の性能が得ら れる。これにより、従来の変速用歯車機構を省略でき、トランスミッションの構 造を簡略化できる。また、この動力伝達装置１では、多段トルクコンバータ２で 自動変速が行われるためにトランスミッション３での変速操作が必要ない。変速 操作が不要になると、変速ショックがなくなり、運転がスムーズに行われる。特 にフォークリフト等の産業用機械では、変速操作の省略はオペレータの作業性を 著しく向上させる。

【００２２】 さらに、主トランスミッション１２において後進用クラッチ部１４の第１クラ ッチギア２０と前進用クラッチ部１５の第２クラッチギア２４との噛み合いが、 メインドライブシャフト１７への逆転ステータ８の出力トルクを加算する機能を 実現している。そのため、従来例の多段トルクコンバータの歯車機構においてメ インドライブシャフトと第２アイドラ軸とにそれぞれ設けられていた第５歯車と 第４歯車とを省略できる。また、前進用クラッチ部１５の中間シャフト２１が従 来例の第２アイドラ軸の代わりになっている。以上のように、歯車及びシャフト 等が省略され、動力伝達装置１の構造が簡略化される。また、歯車機構の省略に より、特に、動力伝達装置１の軸方向寸法が短縮される。

【００２３】

【考案の効果】

本考案に係る動力伝達装置では、ステータの出力トルクを副変速機からタービ ン出力シフトに加算する構成が第１及び第２クラッチ機構クラッチギアによって 実現されている。すなわち、従来必要であった歯車機構の歯車を一部省略できる ので、動力伝達装置の構造が簡略化される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例としての動力伝達装置のパワ
ートレインを示す基本構成図。

【符号の説明】

１ 動力伝達装置 ２ 多段トルクコンバータ ３ トランスミッション ６ インペラー ７ タービン ８ 逆転ステータ ９ 固定ステータ １２ 主トランスミッション １４ 第１クラッチ機構 １５ 第２クラッチ機構 １６ 出力機構 １７ メインドライブシャフト ２０ 第１クラッチギア ２４ 第２クラッチギア

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】インペラー、タービン及び複数のステータ
   を有する多段トルクコンバータと、 前記多段トルクコンバータの前記タービンに連結された
   主変速機と、 前記複数のステータの１つに連結されるとともに、この
   ステータからの出力トルクが前記主変速機の出力トルク
   に加算されるように前記主変速機に接続された副変速機
   とを備え、 前記主変速機は、前記タービンの出力部に連結され第１
   クラッチギアを有する第１クラッチ機構と、前記副変速
   機からの出力トルクが伝達されるように配置されかつ前
   記第１クラッチギアと噛み合う第２クラッチギアを有す
   る第２クラッチ機構と、前記第１及び第２クラッチ機構
   からのトルクを出力する出力機構とを含んでいる、 動力伝達装置。