JPS629050A

JPS629050A - 動力伝達装置

Info

Publication number: JPS629050A
Application number: JP61004894A
Authority: JP
Inventors: エドワード　ジー・トラツクマン; シヤン　シイ; ジヨン　アーゾイアン
Original assignee: Rockwell International Corp
Current assignee: Boeing North American Inc
Priority date: 1985-07-03
Filing date: 1986-01-13
Publication date: 1987-01-17
Also published as: US4919010A; BR8600003A; DE208015T1; DE3575185D1; EP0208015B1; AU5497486A; CA1252308A; EP0208015A1; AU574569B2

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、トルクコンバータおよび遊星歯車装置を使用
する伝動装置、特に、複数の動力通路がトルクコンバー
タと遊星歯車装置との間に設けられる伝動装置に関する
。

発明の背景本発明によって提供される型式の伝動装置および総ての
伝動装置では、重量を低減して強度および信頼性を向上
すると共に、効率を改善することは、極めて望ましい。

これ等の目的の任意の１つを達成することは、幾分困難
であり得るが、同時に総ての目的を達成することは、複
雑な問題ないし更に適切には多くの複雑な相互に関係づ
けられる問題を呈示する。

高トルクおよび高効率を特に、低速度範囲において形成
することは、特別な問題ないしグループの問題を生じる
。

本発明は、−ｍ少ない部品を独特に使用して上述の目的
を達成する動力伝達装置および操作方法を提供すること
によってこれ等の問題の解決を推進することを求める。

一層少ない部品の独特の使用は、重量低減の解決を固有
に推進し、強度および信頼性を改善する。

本発明は、上述の問題を解決して上）ホの目的に近づく
ため、部品の独特な低減と、部品の独特な相互の関係づ
けとにある。

発明の要約伝動装置は、インペラと、主タービンと、副タービンと
、ステータとを有するトルクコンバータを備えている。

第１１１１星歯市装置では、キャリヤは、主タービンに
結合され、太陽＠車は、痔！タービンに結合され、輪歯
車は、一方向クラッチに結合される。第２遊星歯車装置
は、出力軸に結合される第２キャリヤと、第１キャリヤ
に結合される第２輪歯車とを有している。ブレーキは、
低速前進運転のために一方面クラッチと、第２太陽歯車
とに結合される。該一方向クラッチは、低速前進の第１
段と、後退とに使用される。該一方向クラッチは、駆動
運転中、遠心力によって無能化される。クラッチは、第
２遊星歯車装置を駆動運転において固定する。第２ブレ
ーキは、ｖ！を遍運転の際に、主タービンと、第１キャ
リヤと、第２輪歯車とを制動し、出力軸を逆に回転する
ために一方面クラッチを介して第２太陽歯車を駆動する
様に、副タービンに第１太陽歯車および第１輪歯車を駆
動させる。ステータに結合される一方面クラッチは、低
速前進駆動運転および高速前進駆動運転の際に段の差別
を与える。

伝動装置は、インペラ、主タービンおよび副タービンを
有する４つの要素のトルクコンバータと、２つの遊星歯
車装置とを備えている。主タービンは、第１遊星歯車装
置のキャリヤを駆動し、副タービンは、太陽歯巾を駆動
する。第１キャリヤは、第２輪歯車に結合され、出力は
、第２キャリヤから取出される。

部品の配置は、少数の移動部品によって６つの前進速度
と、後退とを与える。低速度では、主タービンおよび副
タービンの入力は、第１Ｍ星歯車装置において加算され
、第１輪歯車は、一方向クラッチによって制動される。

第２低速では、主タービンおよび副タービンは、同一速
度で回転し、全体の第１遊星歯車＠置は、同一速度で回
転し、一方向クラッチは、輪歯車が回転するのを許容す
る。高速では、ブレーキは、解放され、第１クラツチは
、第２遊星歯車装置をユニットとして回転させる。付加
的な前進駆動は、直接駆動を与える様にトルクコンバー
タを固定することによって提供される。第２一方向クラ
ッチまたはステータは、゛低速および高速の２段を与え
る。この装置は、主タービン、第１キャリヤおよび第２
輪歯車を制動することによって幅広い後退を与える。副
タービンは、第１輪歯車を駆動する第１太陽歯車を駆動
し、第１輪歯車は、一方向クラッチを介して第２太陽歯
車を駆動する。出力は、第２キャリヤから取出される。

本発明は、入力軸と、出力軸と、４要素のトルクコンバ
ータとを有する自動動力伝達装置を提供し、該トルクコ
ンバータは、入力軸に結合されるインペラと、主タービ
ンと、副タービンと、ステータとを有し、該ステータは
、インペラが流体を副タービンに送った後、主タービン
に送り、流体が主タービンからステータを経てインペラ
へ戻る流体の流れシーケンスに配置される。第１遊星歯
車装置および第２遊星歯車装置は、タービンに結合され
る。第１遊星歯車装置は、主タービンと共に回転する様
に主タービンに結合される第１遊星歯車キャリヤと、副
タービンと共に回転する様に副タービンに結合される第
１太陽＃１車と、第１輪歯車とを有している。一方向ク
ラッチは、第１輪歯車に結合される。第２遊星歯車装置
は、第１遊星キャリヤに結合される第２輪歯車と、出力
軸に結合される第２ＴＩ星キャリヤと、一方向クラッチ
に結合される第２太陽歯車とを有している。第１クラツ
チは、第２太陽歯車と、第２輪歯車とに結合される。ブ
レーキは、主タービンに結合される。

他のブレーキは、一方向クラッチと、第２太陽歯車とに
結合され、第２クラツチは、入力軸と、出力軸とに結合
される。

好適な動力伝達装置では、低前進速度の関係は、第２ブ
レーキを固定することによって入力軸と出力軸との間に
確立される。これは、第２太陽歯車と、一方向クラッチ
とを固定し、これにより、一方向クラッチによって第１
輪歯車を保持する。動力は、主タービンから第１遊星キ
ヤリセへ伝達されると共に、副タービンから太陽歯車へ
伝達されて該遊星キャリヤに加えられる。第１遊星キＶ
リヤからの動力の出力は、第２輪歯車へ伝達された後、
第一２Ｍ星主キャリヤ伝達され、次に、出力軸へ伝達さ
れる。

好ましくは、一方向クラッチは、主タービンとインペラ
との相対的な速度が所定の比に増大するまで、能動的で
ある。一方向クラッチは、主タービンとインペラとの相
対的な速度が所定の比に増大すると、非能動的になる。

好適実施例では、第２一方向クラッチは、ステ゛　−夕
および地面に結合される。第２一方向クラッチは、主タ
ービンとインペラとの相対的な速度が所定の値に達する
まで、能動的である。

第２一方向クラッチは、主タービンとインペラとの相対
的な速度が所定の値に達すると、非能動的になる。

好適な伝動装置の前進駆動関係では、第１クラツチは、
第２輪歯車を第２太陽歯車に固定し従って第２遊星歯車
装置を固定する様に、作動される。

主タービンからの動力は、第１キャリヤを介して伝達さ
れた後、固定された第２遊星歯車装置を介して主力軸へ
直接に伝達される。

好ましくは、一方向クラッチは、第１クラツチが係合さ
れるとき、非能動的に保持される。

好適実施例では、遠心力要素は、その速度が所定の値を
越える際、一方向クラッチを不作動にする様に該クラッ
チに結合される。

駆動状態では、第２一方向クラッチは、ステータおよび
地面に結合され、主タービンとインペラとの相対的な速
度が所定の値に達するまで、能動的である。第２一方向
クラッチは、主タービンとインペラとの相対的な速度が
所定の値に達するとき、非能動的になる。

好ましくは、入力軸と出力軸との間の後退の配置は、第
１ブレーキを係合しこれにより主タービンと、第１遊星
キャリヤと、第２輪歯車とを固定することによって行わ
れる。動力は、副タービンによって第１太陽歯車および
第１遊星歯車を介して第１輪歯車へ伝達され、該第１輪
歯車から一方向クラッチおよび第２太陽歯車を介して第
２キャリヤへ伝達された後、後退方向で出力軸へ伝達さ
れる。

好適な動力伝達装置は、第１太陽歯車、第１遊星歯車、
第１″ｉｒ１星歯車キャリヤおよび第１輪歯車を有する
第１ＴＩ星歯車装置と、第２太陽歯車、第２１歯車、第
２遊星歯車キャリヤおよび第２輪歯車を有する第２遊星
歯車装置とを備えている。

クラッチは、第２輪歯車および第２太陽歯車を選択的に
固定しこれにより第２遊星歯車装置を固定するため、第
２輪歯車および第２太陽歯車に結合される。ブレーキは
、第２太陽歯車に結合される。

一方向クラッチは、該ブレーキに結合され、第１輪歯車
は、該一方向クラッチに結合される。入力装置は、第１
遊星歯車装置に結合され、出力装置は、第２遊星歯車装
置に結合される。

好ましくは、入力装置は、第１遊星歯車装置に結合され
る複数の入力装置を有している。

好ましくは、ブレーキは、該入力装置の１つに結合され
る。

好適実施例では、出力装置は、第２遊星歯車キャリヤに
結合される。

好ましくは、入力装置は、第１遊星歯車キャリヤに結合
される第１入力装置と、第１太陽歯車に結合される第２
入力装置とを備えている。

好適実施例は、入力装置が所定の速度を越える際に、一
方向クラッチを不作動にする装置を提供する。

好適な不作ｆＪ＋装置は、一方向クラッチの遠心力によ
って不作Ｖ］にする様に一方向クラッチに結合される遠
心力不作動装置を含む。

好適実施例では、トルクコンバータは、入力装置に結合
される。トルクコンバータは、入力軸と、入力軸に結合
されるインペラと、インペラに流体の連通状態の主ター
ビンと、インペラに流体の連通状態の副タービンと、イ
ンペラおよびタービンの流体の連通状態のステータとを
有している。第２一方向クラッチは、ステータおよび地
面に結合される。入力装置は、主タービンと第１キャリ
ヤとの間の第１入力結合と、副タービンと第１太陽歯車
との間の第２入力結合とを有している。

主タービンおよび副タービンに向って流体を方向づけス
テータから戻り流体を受取るインペラに結合される入力
軸と、主タービンおよび副タービンに結合される第１遊
星歯車装置と、第１遊星歯車装置および出力軸に結合さ
れる第２遊星歯車装置とを有する動力伝達装置を制御す
る好適な方法は、第１遊星歯車装置の歯車に結合される
一方向クラッチを制動し、第２遊星歯車装置の歯車゛を
制動し、主タービンおよび副タービンからの動力を第１
遊星歯車装置において加算する手順を備えている。

好ましくは、一方向クラッチは、主タービンおよび副タ
ービンからの動力が第１ＶＩｉ星歯車装置においても早
や加法でないとき、解放される。

好適な方法は、主タービンの相対的な速度がインペラの
速度に近づくまで、第２一方向クラッチで固定されるス
テータを保持する。

好適な方法は、ステータのトルクが低減される際、第２
一方向クラッチを解放して、ステータが所定の相対的な
速度でフリーホイールするのを許容する。

好適な方法は、更に、−駆動條件を与えるため、ブレー
キを解放し、クラッチを係合して、第２’１星歯車装置
を固定する手順を備えている。

好ましくは、第１一方向クラッチは、クラッチが係合さ
れる際に不作動にされる。

好ましくは、遠心力は、一方向クラッチを不作ｖＪにす
る。

好適な方法は、駆動の際、主タービンの速度がインペラ
の速度との所定の比に近づくまで、一方向クラッチによ
ってステータを保持し、主タービンの速度がインペラの
速度に比較して所定の比を越えるときにステータに解放
し、これにより、第２前進駆勅段を形成する。

好適な方法は、更に、所定の出力軸の速度の際、入力軸
を出力軸に結合する第２クラツチを係合し、これにより
、直接駆動を形成する手順を備えている。

好適な方法は、更に、主タービンから第１遊星歯車Ｓ置
への入力を制動し、これにより、副タービンと、第１遊
星歯車装置と、一方向クラッチと、第２遊星歯車装置と
を介して出力軸を駆動し、これにより、出力軸を逆に駆
動する手順を備えている。

好適な方法では、制動は、主タービン、第１遊星歯車装
置の遊星キャリヤおよび第２遊星歯車装置の輪歯車の制
動を含み、駆動は、副タービン、第１太陽歯車、第１Ｍ
星歯車、第１輪歯車、一方向クラッチ、第２太陽歯車お
よび出力軸に結合される第２キャリヤによる駆動を含む
。

本発明のこれ等と別のその他の目的および特徴は、添付
図面を参照する下記の説明によって更に明瞭になる。

実施例文字数字式表示は、本発明の理解を容易にするために図
面に使用される。

第１図を参照すると、伝動装置は、符号ＴＲで全体を示
される。

入力軸は、エンジン速度ＷＥにおいてエンジントルクＴ
Ｅによって駆動される際、矢印の方向で示す様に回転す
る。入力軸は、動力取出し装置ＰＴＯを駆動する。また
、入力軸は、トルクコンバータＴＣのインペラＩを駆動
する。インペラＩは、主タービンＴ１および副タービン
Ｔ２を駆動する。流体は、ステータＳを経てインペラに
戻る。

タービンＴＩ、Ｔ２は、第１遊星歯車装置ＰＬＩの入力
に結合される。′ｆｉ星歯車装置ＰＬ１の出力は、第２
遊星歯車装置Ｐ１−２の入力に結合され、第１遊星歯車
装置ＰＬＩの出力は、速度Ｗ。の出力トルクＴ。を生じ
る出力軸に結合される。

特に、主タービンＴ１は、遊星歯車Ｐ１のギヤリヤＣ１
に結合される。副タービンＴ２は、太陽ｌ！！ｌｉｌ車
８１に結合される。ブレーキＢＲ２は、低速度において
係合される。主タービンＴ１よりも早く回転する副ター
ビンＴ２は、輪歯車Ｒ１を逆方向へ駆動する傾向がある
。一方向クラッチ０ＷＣ１は、この逆回転を防止する。

従って、主タービンおよび副タービンのトルクは、第２
遊星歯車装置Ｐ１において加暮される。キャリヤＣ１か
ら取出される出力トルクは、輪歯車１犬２を駆動する。

ブレーキＢＲ２は、太陽歯車Ｓ２および一方向クラッチ
０ＷＣ１を制動する。輪歯車Ｒ２は一１遊星歯車Ｐ２を
ゆっくり駆動し、出力は、キャリヤＣ２から取出される
。インペラの速度に対する主タービンの速度の比Ｎ　（
ＴＩ／Ｉ）が所定の値、好ましくは０．４に近づく際、
タービンＴ２は、高トルクの供給を停止し、一方向クラ
ッチ０ＷＣ１は、自由に回転し、駆動は、主タービンＴ
１からキャリヤＣ１および輪歯車Ｒ２を介してキャリヤ
Ｃ２へ取出される。

この期間中、ステータＳは、一方向クラッチ０ＷＣ２を
第１方向へ付勢し、一方向クラッチ０ＷＣ１が係合され
るとき、低前進速度の第１段にわたってクラッチ０ＷＣ
２を固定する。第２段の際、クラッチ０ＷＣ１は、解放
され、一方向クラッチ０ＷＣ２は、係合される。主ター
ビンＴ１がインペラとの所定の速度比、例えば約０．９
に達するとき、一方向クラッチ０ＷＣ２は、フリーホイ
ールし、低速度運転の第３段を与える。

高速度前進駆動の際、ブレーキＢＲ２は、解放され、ク
ラッチＣＬ１は、係合され、遊星歯車装置ＰＬ２を固定
する。動力は、主タービンＴ１からキャリヤＣ１および
固定された遊星歯車装置ＰＬ２を介して出力軸へ伝達さ
れる。第１駆動段では、主タービンＴ１の速度は、イン
ペラの速度との所定の比、例えば０．９より下に低下し
、ステータＳに結合される一方向クラッチ０ＷＣ２は、
駆動條件の第１段の際に能動的になる。

主タービンＴ１の速度が所定の値、例えば０．９（ＴＩ
／［）より上に上昇する際、ステータは、トルクの発揮
を中断し、クラッチＯＷＣ２は、解放され、前進駆動運
転の第２段を生じる。

最後に、クラッチＣＬ２は、直接駆動のために係合され
る。

一方向クラッチ０ＷＣ１は、速度が所定のレベルを越え
るとき、遠心力によって無能化され、従って、主タービ
ンＴ１の速度の低下は、高速範囲への切換えの際、一方
向クラッチ０ＷＣ１を再係合しない。

ブレーキＢＲ１は、後退運転の際に係合され、主タービ
ンＴ１と、キャリヤＣ１と、輪歯車Ｒ２とを制動する。

トルクは、後退運転のために、タービンＴ２から太陽歯
車３１．Ｍ星歯車Ｐ１および輪歯車Ｒ１を介して一方向
りラッチｏｗｃｉ、太陽歯車Ｓ２およびキャリヤＣ２へ
伝達される。

一方向クラッチ０ＷＣ１，０ＷＣ２の操作は、自動的で
ある。後退制御ブレーキＢＲ１の操作は、手動で制御さ
れる。低速範囲は、ブレーキＢ　Ｒ２を係合して手動で
選択されてもよい。高速範囲の選択は、零速度において
ブレーキＢＲ２を自動的に係合した後、ブレーキＢＲ２
を解放し、トルクおよび速度が所定の態様で相互に関係
づけられるとき、クラッチＣＬ１を係合する。クラッチ
ＣＬ２は、インペラの速度に比較される主タービンの速
度の所定の比、例えば約０．９において自動的に係合す
る。

範囲および制御條件は、第２図の図表に示される。ブレ
ーキＢＲ１のオンオフ制御を示す第１１１１１は、手動
で制御される。ブレーキＢＲ２のオンオフ條件を示す第
２１ＩｌＩｌは、セレクタを低速範囲に移動することに
よって手動で制御される。第２欄、第３欄、第４欄は、
セレクタを高速範囲に移動することによって自動的にｆ
、ＩＩ　Ｉｌｌされる。最後の２つの欄は、セレクタを
変更することなく自動的に制御される。

第３図は、能動的な入力および出力の駆動條件を示す。

第３ａ図では、伝動装置は、中立にある。

第３ｂ図では、伝動装置は、低速範囲にあり、一方向ク
ラッチ０ＷＣ１は、能動的であり、第１段を与える。第
３Ｃ図では、伝動装置は、低速範囲にあり、一方向クラ
ッチ０ＷＣ１は、非能動的である。第２段では一方面ク
ラッチ０ＷＣ２は、能動的であり、第３段では非能動的
である。

第３ａ図では、伝動装置は、固定される第２遊星歯車装
置を伴って駆動される。第３ｂ図では、該装置は、バイ
パスされるトルクコンバータと、直接結合の入力軸およ
び出力軸とによって直接駆動状態にある。

第４図は、出力／入力のトルク比と、速度比とを示す。

第４図から認められる様に、この伝動装置は、低速度で
高トルクを与え、中間速度へのトルクの移行は、はぼ円
滑である。

第５図は、低速前進範囲の３つと、前進駆動範囲の付加
的な２つと、直接駆動の付加的な１つとによる６つの同
定可能な前進速度段および後退運転の際の制御要素條件
の図式的な図表である。

本発明は、特定の実施例に関して説明されたが、本発明
の変更および変形は、本発明の範囲を逸脱することなく
構成可能である。本発明の範囲は、特許請求の範囲に記
載される。

は中立、低速駆動、高速駆動および後退の制御條件の図
表、第３ａ図から第３ｆ図は第２図に示す様な正に制御
される條件によって操作される伝動装置の動力流れ線図
の一連の図式的な図、第４図は伝動装置の出力トルク比
対速度比の線図、第５図は伝動装置の異なる出力操作に
対して変化する制御個所を表示する図表の形態の図式的
な図を示す。

ＴＲ・・・伝動装置ＰＬｌ・・・第１遊星歯車装置Ｐｌ２・・・第２遊星歯車装置３１．３２・・・太陽歯車Ｐｌ、Ｒ２・・・遊星歯車Ｃ１，Ｃ２・・・キャリヤＲ１，Ｒ２・・・輪歯車ＢＲｌ、８Ｒ２・・・ブレーキ０ＷＣ１，０ＷＣ２・・・一方向クラッチＣＬ１・・・
クラッチＴＣ・・・トルクコンバータＩ・・・インペラＴ１・・・主タービンＴ２・・・副タービンＳ・・・ステータ

Claims

【特許請求の範囲】

（１）第１太陽歯車と、第１遊星歯車と、第１遊星歯車
キャリヤと、第１輪歯車とを有する第１遊星歯車装置と
、第２太陽歯車と、第２遊星歯車と、第２遊星歯車キャ
リヤと、第２輪歯車とを有する第２遊星歯車装置と、該
第２輪歯車および第２太陽歯車を選択的に固定しこれに
より該第２遊星歯車装置を固定する如く、該第２輪歯車
および第２太陽歯車に結合されるクラッチと、該第２太
陽歯車に結合されるブレーキと、該ブレーキに結合され
る一方向クラッチと、前記第１遊星歯車装置に結合され
る入力装置と、前記第２遊星歯車装置に結合される出力
装置とを備える動力伝達装置。
（２）前記入力装置が、前記第１遊星歯車装置に結合さ
れる複数の入力装置を有する特許請求の範囲第１項に記
載の動力伝達装置。
（３）前記入力装置の１つに結合されるブレーキを更に
備える特許請求の範囲第１項に記載の動力伝達装置。
（４）前記出力装置が、前記第２遊星歯車キャリヤに結
合される特許請求の範囲第１項に記載の動力伝達装置。
（５）前記入力装置が、前記第１遊星歯車キャリヤに結
合される第１入力装置と、前記第１太陽歯車に結合され
る第２入力装置とを有する特許請求の範囲第１項に記載
の動力伝達装置。
（６）前記入力装置が所定の速度を越える際、前記一方
向クラッチを不作動にする装置を備える特許請求の範囲
第１項に記載の動力伝達装置。
（７）前記不作動用装置が、前記一方向クラッチを遠心
力によつて不作動にする様に該一方向クラッチに結合さ
れる不作動用装置を含む特許請求の範囲第６項に記載の
動力伝達装置。
（８）前記入力装置に結合されるトルクコンバータを更
に備え、該トルクコンバータが、入力軸と、該入力軸に
結合されるインペラと、該インペラに流体の連通状態の
主タービンと、該インペラに流体の連通状態の副タービ
ンと、該インペラおよびタービンに流体の連通状態のス
テータとを有し、更に、該ステータおよび地面に結合さ
れる第２一方向クラッチを備え、前記入力装置が、前記
主タービンと第１キャリヤとの間に結合される第１入力
装置と、前記副タービンと第１太陽歯車との間に結合さ
れる第２入力装置とを有する特許請求の範囲第１項に記
載の動力伝達装置。