JPS62209264A - ３要素多段型トルクコンバ−タ付き動力伝達装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、３要素トルクコンバータで多段特性を発揮す
る３要素多段型トルクコンバータ付き動力伝達装置に関
するものである。

（従来技術及びその問題点） 従来の通常の３要素１段２相型トルクコンバータにおい
ては、低速度比時にステータを固定し、高速度比時には
ステータを正転させて、低速度比時のトルク比を増大さ
せるようにしているが、トルク比は３〜３．５程度にし
かならず、不十分である。

一方、４要素２段型トルクコンバータでは、ステータを
２分割して片方を逆転させ、この逆転力をタービン出力
と合せて、高トルク比を発生するようになっているが、
構造が複雑でトルクコンバータのコストが上昇するどい
つ問題がある。

そこで、本件発明者は、３要素トルクコンバータで低速
レンジ時のトルク比を増大させることを企図して本発明
を案出するに至った。

（発明の目的） 本発明は、３要素トルクコンバータで低速レンジ時の］
・ルク比を増大させ得る３要素多段型トルクコンバータ
付き動力伝達装置を提供することを目的としている。

（発明の構成） （１）技術的手段 本発明は、エンジン動力が入力されるポンプ羽根車と、
ポンプ羽根車からの流体力を受けて回転するタービン羽
根車と、両羽根車の間に配置され、タービン羽根車から
の流体力でタービン羽根車の回転方向に対して逆転する
ステータ羽根車とからなる３要素トルクコンバータを備
え、前記タービン羽根車からの出力を出力軸へ伝達する
タービン軸を設け、タービン軸と同心状にステータ羽根
車からの出力を伝達する筒袖状のステータ軸を設け、こ
のステータ軸の途中にステータ軸の回転を制御する高速
ブレーキを設け、前記ステータ軸の出力側端部に、ステ
ータ軸に固定されたサンギｌ？、サンギレに噛み合う遊
星ギヤ、遊星ギヤに噛み合いタービン軸に連結したイン
ターナルギヤ、ｙｒｌ星ギヤを保持する遊星キャリヤを
有して前記タービン軸に連結する遊星ギヤ機構を設け、
前記遊星キレリヤの回転を制御する低速ブレーキを設け
、低速レンジ時には低速ブレーキを固定状態、かつ高速
ブレーキを解放状態に切換え、高速レンジ時には低速ブ
レーキを解放状態、かつ高速ブレーキを固定状態に切換
えて、低速レンジ時に不足する３要素１〜ルクコンバー
タのトルク比を増加させるようにしたことを特徴とする
３要素多段型トルクコンバータ付き動力伝達装置である
。

（２）作用 低速レンジ時には低速ブレーキを固定状態、かつ高速ブ
レーキを解放状態に切換え、高速レンジ時には低速ブレ
ーキを解放状態、゛かつ高速ブレーキを固定状態に切換
えて、低速レンジ時に逆転するステータ羽根車からの出
力をタービン軸に加え、低速度比時に不足する３要素上
ルクコンバータのトルク比を増加させる。

（実施例） 本発明を採用した例えば自動車用の３要素多段型トルク
コンバータ付き動力伝達装置の概略構造を示す第１図に
おいて、１０は３ｍ素トルクコンバータである。トルク
コンバータ１０の後段には遊星ギヤ機構１２が組合せら
れており、トルクコンバータ１０とＭ星・ギヤ機構１２
で３要素多段型トルクコンバータ付き動力伝達装置が構
成されている。この動力伝達装置の後段には任意の変速
段を有する変速機（図示せず）が設けられて、動力を駆
動輪に伝えるようになっている。

トルクコンバータ１０はポンプ羽根車１４、タービン羽
根車１６、ステータ羽根車１８から構成され、ポンプ羽
根車１４はエンジン（図示せず）の出力軸に繋がってい
る。ポンプ羽根車１４に対向するようにタービン羽根車
１６が設けられており、ポンプ羽根ｌ１１４からの流体
力を受けて回転するタービン羽根車１６には、タービン
軸１６ａが接続されている。ポンプ羽根車１４とタービ
ン羽根車１６の間にはステータ羽根車１８が配置されて
おり、低速度比においてステータ羽根車１８はポンプ羽
根車１４からの流体力を受けて、ポンプ羽根車１４の回
転方向（正転）に対して逆方向に回転（逆転）するよう
に設計されている。このステータ羽根車１８にはタービ
ン＠１６ａと同心状のステータ軸１８ａ＜ｎ軸）がワン
ウェイクラッヂ２０を介して連結されている。

ワンウェイクラッヂ２０の途中には、ブレーキディスク
２２が設けられており、ブレーキディスク２２の外方に
は固定動作時のみにステータ軸１８ａの回転を阻止する
高速ブレーキ２４が設けられている。

またステータ軸１８ａの出力側端部には、遊星ギヤ機構
１２のサンギヤ３０（歯数：△２）が固定されている。

サンギヤ３０は例えば３個の遊星ギヤ３２（第２図）と
噛み合っており、遊星ギヤ３２は遊星キャリｒ３４で保
持されている。遊星−ｔ！　ｔｙ　３２は更にインター
ナルギヤ３６（歯数二Ｃ２）と噛み合っており、インタ
ーナルギヤ３６はタービン軸１６ａに連結し、出力軸３
８となって前述の変速機（図示ゼず）に繋がっている。

遊星キレリヤ３４にはブレーキディスク３９が形成され
ており、ブレーキディスク３９の半径方向外方には低速
ブレーキ４０が設けられている。

この低速ブレーキ４０と高速ブレーキ２４はハウジング
４２に固定されている。

また高速ブレーキ２４と低速ブレーキ４０は、図示しな
い周知の油圧回路によって制御されてＪ３す、下記の表
１に示すにうに、トルクコンバータ１０の低速レンジ時
には低速ブレーキ４０を固定状態、かつ高速ブレーキ２
４を解放状態に切換え、低速レンジ時に不足する３要素
トルクコンバータ。

のトルク比を増加させるようになっている。又、高速レ
ンジ時には低速ブレーキ４０を解放状態、かつ高速ブレ
ーキ２４を固定状態に切換えて、効率のよいトルクコン
バータとして使用している。

表１ 次に作用を説明する。まず、低速レンジ時には表１に示
すように、高速ブレーキ２４を開放し、低速ブレーキ４
０を固定しであるので、ステータ羽根車１８はタービン
羽根車１６からの流体力でタービン羽根車１６の回転方
向（正転）に対して低速度比の時逆転する。

一方遊星キャリャ３４は低速ブレーキ４０で固定され、
ｆｆ１Ｕギヤ３２が空転するので、ステータ軸１８ａか
らのステータトルクＴＳはチンギヤ３０１インターナル
ギヤ３６を通じて、タービン軸・１６ａからのタービン
トルクＴｔと合成され、出力軸３８から出力される。

し７．−がりて、低速度比時の出力トルクＴＯはＴｏ　
−Ｔｉ　＋Ｔｓ　＋Ｔｓ　ｘＣｚ　／Ａｚ−（１）ＴＯ
：出力トルク Ｔｉ　：入力トルク ＴＳ：ステータトルク になる。この（１）式は、ステーラダトルクＴＳの半分
だけが合成される４要素トルクコンバータの場合と比較
して、 １／２Ｔｓ　ｘＣｚ　／Ａｚ　　　　　　−（２）分だ
け出力トルクＴＯが大きい。

またトルク比ｔは ｔ＝　　（Ｔｉ　　＋ＴＳ　　＋ＴＳ　　ＸＣＺ　　／
ＡＺ　　）／Ｔｉ・・・（３） になる。したがって、例えばＴｉ　＝１、Ｔｓ　＝１゜
３５、Ｔｔ　＝２．３５、Ｃｚ＝６０、ＡＺ＝４０の場
合、第１図の実施例の場合ではｔ＝４．３７になり、通
常の３要素トルクコンバータのトルク比：２．５或は４
要素トルクコンバータの１−ルク比：約３．３６と比較
してトルク比が大きい。

以上の低速度比時の速度比ｅに対するトルクコンバータ
特性を表す第３図に示すように、第１図の実施例の場合
の効率ηｘ、トルク比ｔｘ　　（破線で図示〉は、通常
の３要素トルクコンバータの場合のトルク比ｔｙ１効率
ηｙ　（実線で図示）及び４要素トルクコンバータの場
合のトルク比ｔｚと比較して良好な特性を発揮する。

次に高速レンジ時には、表１のように高速ブレーキ２４
を固定し、低速ブレーキ４０を開放するので、ステータ
＠１８ａが固定されて回転せず、通常の３要素トルクコ
ンバータと同様のトルクコンバータ特性になる。

したがって、高速レンジ時の出力トルクＴＯは、Ｔｏ　
＝Ｔｉ　＋Ｔｓ　　　　　　　　・・・（４）であり、
トルク比ｔは、 ｔ＝　（Ｔｉ　十Ｔｓ　）／Ｔｉ　　　　・・・（５）
である。

（発明の効果） 以上説明したように本発明による３要素多段型トルクコ
ンバータ付き動力伝達装置では、エンジン動力が入力さ
れるポンプ羽根車１４と、ポンプ羽根車１４からの流体
力を受けて回転するタービン羽根車１６と、両羽根車１
４．１６の間に配置され、タービン羽根車１６からの流
体力でタービン羽根車１６の回転方向に対して逆転する
ステータ羽根車１８とからなる３要素トルクコンバータ
１０を備え、前記タービン羽根車１６からの出力を出ツ
ノ軸３８へ伝達するタービン軸１６ａを設け、タービン
軸１６ａと同心状にステータ羽根車１８からの出力を伝
達する温情状のステータ軸１８ａを設け、このステータ
軸１８ａの途中にステータ軸１８ａの回転を制御する高
速ブレーキ２４を設け、前記ステータ軸１８ａの出力側
端部に、ステータ軸１８ａに固定されたサンギヤ３０、
サンギＶに噛み合う遊星ギヤ３２、遊星ギｔ＝３２に噛
み合いタービン軸１６ａに連結したインターナルギヤ３
６．３！ｌギヤ３２を保持する遊星キャリヤ３４を有し
て前記タービン軸１６ａに連結する遊星ギヤ機構１２を
設け、前記遊星キャリヤ３４の回転を制御する低速ブレ
ーキ４０を設け、低速レンジ時には低速ブレーキ４０を
固定状態、かつ高速ブレーキ２４を解放状態に切換え、
高速レンジ時には低速ブレーキ４０を解放状態、かつ高
速ブレーキ２４を固定状態に切換えて、低速度比時に不
足する３要素トルクコンバータのトルク比を増加させる
ようにしたので、次の効果を奏する。

構造が簡単な３要素トルクコンバータで、低速レンジ時
には前述のように４要素トルクコンバータより大ぎなト
ルク比を発揮し、不足しがちな低速時の伝達トルクを増
大させ、一方高速レンジ時では通常の３要素トルクコン
バータと同様の特性を発揮するという所謂多段特性を発
揮することができる。

特に、低速レンジ時においては、ステータ軸１８ａから
のステータトルク■Ｓをサンギヤ３０゜インターナルギ
ヤ３６を通じて、タービン＠１６ａからのタービントル
ク１ｔと合成され、出力軸３８から出力することができ
、低速レンジ時の出力トルクＴＯは前記（１）式に示す
ように増大す。

ることができる。

更に、低速レンジ時にはステータ羽根車１８で作動油の
流通方向が反転せず、作動油の流通抵抗が小さく、発熱
を防止することもできる。

（別の実施例） （１）　本発明は以上の１実施例に限定されず、例えば
第１図のワンウェイクラッチ２０を削除してステータ羽
根車１８とステータ軸１８ａを直結し、高速ブレーキ２
４と低速ブレーキ４０の両方を同時に開放して、流体継
手とすることもできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を採用した動力伝達装置の構造略図、第
２図は第１図の■−■断面図、第３図は低速度比時のト
ルクコンバータ特性を示すグラフである（寸法形状羽根
角度によって性能が異なる同−のトルクコンバータで検
討した１例である）。 １０・・・トルクコンバータ、１２・・・遊星ギヤ機構
、１４・・・ポンプ羽根車、１６・・・タービン羽根車
、１８・・・ステータ羽根車、２４・・・高速ブレーキ
、４０・・・低速ブレーキ 特許出願人　株式会社大金製作所 第１図 第２図 ？２ 手続補正書く自発〉 田１和６１年４月１１日 特許庁長官　宇賀　退部　殿　　　　　口１、事件の表
示 昭和６１年　特　許　願　第５２２８８号２、発明の名
称 ３要素多段型トルクコンバータ付き動力伝達装置３、補
正をする者 事件との関係　　　　　　　　特許出願人任　所　　寝
屋川市木田元宮１丁目１番１号名　称　　株式会社　大
金製作所 代表者　　取締役社長　定立　勝 ４、代理人 住　所　　大阪市北区東天満２丁目９番４号千代田ビル
東館１０階　（〒５３０） ５、補正命令の日付（発送日）昭和　年　月　日（１）
　明細書１０頁１６行中の１°１／２Ｔｓ　ｘＣｚ／Ａ
ｚＪをｒ　（１／２）　Ｔｓ　ｘＣｚ　／Ａｚ　Ｊに訂
正する。 以上

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）エンジン動力が入力されるポンプ羽根車と、ポン
   プ羽根車からの流体力を受けて回転するタービン羽根車
   と、両羽根車の間に配置され、タービン羽根車からの流
   体力でタービン羽根車の回転方向に対して逆転するステ
   ータ羽根車とからなる３要素トルクコンバータを備え、
   前記タービン羽根車からの出力を出力軸へ伝達するター
   ビン軸を設け、タービン軸と同心状にステータ羽根車か
   らの出力を伝達する筒軸状のステータ軸を設け、このス
   テータ軸の途中にステータ軸の回転を制御する高速ブレ
   ーキを設け、前記ステータ軸の出力側端部に、ステータ
   軸に固定されたサンギャ、サンギャに噛み合う遊星ギャ
   、遊星ギャに噛み合いタービン軸に連結したインターナ
   ルギャ、遊星ギャを保持する遊星キャリヤを有して前記
   タービン軸に連結する遊星ギャ機構を設け、前記遊星キ
   ャリヤの回転を制御する低速ブレーキを設け、低速レン
   ジ時には低速ブレーキを固定状態、かつ高速ブレーキを
   解放状態に切換え、高速レンジ時には低速ブレーキを解
   放状態、かつ高速ブレーキを固定状態に切換えて、低速
   レンジ時に不足する３要素トルクコンバータのトルク比
   を増加させるようにしたことを特徴とする３要素多段型
   トルクコンバータ付き動力伝達装置。
2. （２）前記ステータ軸の入力側端部には、ステータ羽根
   車の逆転力のみを伝達するワンウェイクラッチが介装さ
   せている特許請求の範囲第１項記載の３要素多段型トル
   クコンバータ付き動力伝達装置。