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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-08-12
(45)【発行日】2022-08-22
(54)【発明の名称】トルクコンバータ
(51)【国際特許分類】
F16H 47/08 20060101AFI20220815BHJP
F16H 1/28 20060101ALI20220815BHJP
【ＦＩ】
F16H47/08 A
F16H1/28
【請求項の数】
6
(21)【出願番号】P 2018167764
(22)【出願日】2018-09-07
(65)【公開番号】P2020041564
(43)【公開日】2020-03-19
【審査請求日】2021-08-06
(73)【特許権者】
【識別番号】000149033
【氏名又は名称】株式会社エクセディ
(74)【代理人】
【識別番号】110000202
【氏名又は名称】新樹グローバル・アイピー特許業務法人
(72)【発明者】
【氏名】松岡 佳宏
【審査官】前田 浩
(56)【参考文献】
【文献】特開平１１－２９４５５６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００１－００４００７（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｆ１６Ｈ ４７／０８
Ｆ１６Ｈ １／２８
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
原動機からのトルクを出力軸へと出力するトルクコンバータであって、原動機からトルクが入力されるフロントカバー、インペラ、タービン、及びステータ、を有するトルクコンバータ本体と、
サンギア、遊星ギア、前記出力軸へトルクを出力する遊星キャリア、及びリングギア、を有する遊星歯車機構と、
第１クラッチと、
第２クラッチと、
を備え、
前記サンギア及び前記リングギアのうち一方のギアである第１ギアは、回転不能に配置され、
前記サンギア及び前記リングギアのうち他方のギアである第２ギアは、前記タービンに取り付けられ、
前記第１クラッチは、前記第２ギアを前記フロントカバーに連結し、
前記第２クラッチは、遊星キャリアを前記フロントカバーに連結する、
トルクコンバータ。
【請求項2】
前記タービンと前記第２ギアとの間に配置される第１ワンウェイクラッチをさらに備える、請求項１に記載のトルクコンバータ。
【請求項3】
固定軸をさらに備え、前記第１ギアは、前記固定軸に固定される、
請求項１又は２に記載のトルクコンバータ。
【請求項4】
前記ステータと前記固定軸との間に配置される第２ワンウェイクラッチをさらに備える、請求項３に記載のトルクコンバータ。
【請求項5】
前記第１ギアは、サンギアであり、前記第２ギアは、リングギアである、
請求項１から４のいずれかに記載のトルクコンバータ。
【請求項6】
前記第１ギアは、リングギアであり、前記第２ギアは、サンギアである、
請求項１から４のいずれかに記載のトルクコンバータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、トルクコンバータに関するものである。
【背景技術】
【0002】
特許文献１において、遊星歯車機構を有するトルクコンバータが提案されている。このトルクコンバータは、トルクコンバータ及び遊星歯車機構を介して原動機からのトルクを出力するトルク伝達パターン、もしくは、トルクコンバータ及び遊星歯車機構を介さずに原動機からトルクを直接出力するトルク伝達パターンを有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特許第２９２５４７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
上述したトルクコンバータは２つのトルク伝達パターンを有しているが、このトルク伝達パターンを増やしてトルク伝達パターンの多様性を向上させることが好ましい。そこで、本発明の課題は、トルク伝達パターンの多様性を向上させることにある。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本発明の第１側面に係るトルクコンバータは、原動機からのトルクを出力軸へと出力するように構成されている。このトルクコンバータは、トルクコンバータ本体、遊星歯車機構、第１クラッチ、及び第２クラッチを備えている。トルクコンバータ本体は、原動機からトルクが入力されるフロントカバー、インペラ、タービン、及びステータ、を有する。遊星歯車機構は、サンギア、遊星ギア、出力軸にトルクを出力する遊星キャリア、及びリングギア、を有する。サンギア及びリングギアのうち一方のギアである第１ギアは、回転不能に配置されている。そして、サンギア及びリングギアのうち他方のギアである第２ギアは、タービンに取り付けられている。第１クラッチは、第２ギアをフロントカバーに連結する。第２クラッチは、遊星キャリアをフロントカバーに連結する。
【0006】
この構成によれば、第１クラッチをクラッチオン状態とし、第２クラッチをクラッチオフ状態とすることによって、フロントカバーに入力されたトルクを、第２ギア→遊星ギア→遊星キャリア→出力軸の順で出力することができる。すなわち、トルクコンバータ本体を介さずに遊星歯車機構のみを介して出力軸にトルクを出力する第１のトルク伝達パターンを得ることができる。
【0007】
また、第１クラッチ及び第２クラッチをクラッチオフ状態とすることによって、フロントカバーに入力されたトルクを、インペラ→タービン→第２ギア→遊星ギア→遊星キャリア→出力軸の順で出力することができる。すなわち、トルクコンバータ本体及び遊星歯車機構を介して出力軸にトルクを出力する第２のトルク伝達パターンを得ることができる。
【0008】
さらには、第１クラッチをクラッチオフ状態とし、第２クラッチをクラッチオン状態とすることによって、フロントカバーに入力されたトルクを、遊星キャリア→出力軸の順で出力することができる。すなわち、トルクコンバータ本体及び遊星歯車機構を介さずに出力軸にトルクを出力する第３のトルク伝達パターンを得ることができる。
【0009】
以上のように、本発明の第１側面に係るトルクコンバータによれば、第１～第３のトルク伝達パターンの３つのトルク伝達パターンを得ることができ、従来に比べてトルク伝達パターンの多様性を向上させることができる。
【0010】
また、本発明の第１側面に係るトルクコンバータでは、原動機がモータの場合、モータを逆回転させることによってリバース走行をすることができる。このリバース走行の場合、例えば、第１クラッチをクラッチオン状態とし、第２クラッチをクラッチオフ状態とすることによって、フロントカバーに入力された逆回転のトルクを、第２ギア→遊星ギア→遊星キャリア→出力軸の順で出力することができる。すなわち、トルクコンバータ本体を介さずに遊星歯車機構のみを介して出力軸に逆回転のトルクを出力することができる。
【0011】
好ましくは、トルクコンバータは、タービンと第２ギアとの間に配置される第１ワンウェイクラッチをさらに備える。
【0012】
好ましくは、トルクコンバータは、固定軸をさらに備える。第１ギアは、固定軸に固定される。
【0013】
本発明の第２側面に係るトルクコンバータは、原動機からのトルクを出力軸へと出力するように構成されている。このトルクコンバータは、トルクコンバータ本体、遊星歯車機構、第１クラッチ、及び第２クラッチを備えている。トルクコンバータ本体は、原動機からトルクが入力されるフロントカバー、インペラ、タービン、及びステータ、を有する。遊星歯車機構は、回転不能に配置されたサンギア、遊星ギア、出力軸に取り付けられる遊星キャリア、及びタービンに取り付けられるリングギア、を有する。第１クラッチは、リングギアをフロントカバーに連結する。第２クラッチは、遊星キャリアをフロントカバーに連結する。
【0014】
この構成によれば、第１クラッチをクラッチオン状態とし、第２クラッチをクラッチオフ状態とすることによって、フロントカバーに入力されたトルクを、リングギア→遊星ギア→遊星キャリア→出力軸の順で出力することができる。すなわち、トルクコンバータ本体を介さずに遊星歯車機構のみを介して出力軸にトルクを出力する第１のトルク伝達パターンを得ることができる。
【0015】
また、第１クラッチ及び第２クラッチをクラッチオフ状態とすることによって、フロントカバーに入力されたトルクを、インペラ→タービン→リングギア→遊星ギア→遊星キャリア→出力軸の順で出力することができる。すなわち、トルクコンバータ本体及び遊星歯車機構を介して出力軸にトルクを出力する第２のトルク伝達パターンを得ることができる。
【0016】
さらには、第１クラッチをクラッチオフ状態とし、第２クラッチをクラッチオン状態とすることによって、フロントカバーに入力されたトルクを、遊星キャリア→出力軸の順で出力することができる。すなわち、トルクコンバータ本体及び遊星歯車機構を介さずに出力軸にトルクを出力する第３のトルク伝達パターンを得ることができる。
【0017】
以上のように、本発明の第２側面に係るトルクコンバータによれば、第１～第３のトルク伝達パターンの３つのトルク伝達パターンを得ることができ、従来に比べてトルク伝達パターンの多様性を向上させることができる。
【0018】
また、本発明の第２側面に係るトルクコンバータでは、原動機がモータの場合、モータを逆回転させることによってリバース走行をすることができる。このリバース走行の場合、例えば、第１クラッチをクラッチオン状態とし、第２クラッチをクラッチオフ状態とすることによって、フロントカバーに入力された逆回転のトルクを、リングギア→遊星ギア→遊星キャリア→出力軸の順で出力することができる。すなわち、トルクコンバータ本体を介さずに遊星歯車機構のみを介して出力軸に逆回転のトルクを出力することができる。
【0019】
好ましくは、トルクコンバータは、タービンとリングギアとの間に配置される第１ワンウェイクラッチをさらに備える。
【0020】
好ましくは、トルクコンバータは、固定軸をさらに備える。サンギアは、固定軸に固定される。
【0021】
本発明の第３側面に係るトルクコンバータは、原動機からのトルクを出力軸へと出力するように構成されている。このトルクコンバータは、トルクコンバータ本体、遊星歯車機構、第１クラッチ、及び第２クラッチを備えている。トルクコンバータ本体は、原動機からトルクが入力されるフロントカバー、インペラ、タービン、及びステータ、を有する。遊星歯車機構は、タービンに取り付けられるサンギア、遊星ギア、出力軸に取り付けられる遊星キャリア、及び回転不能に配置されたリングギア、を有する。第１クラッチは、サンギアをフロントカバーに連結する。第２クラッチは、遊星キャリアをフロントカバーに連結する。
【0022】
この構成によれば、第１クラッチをクラッチオン状態とし、第２クラッチをクラッチオフ状態とすることによって、フロントカバーに入力されたトルクを、サンギア→遊星ギア→遊星キャリア→出力軸の順で出力することができる。すなわち、トルクコンバータ本体を介さずに遊星歯車機構のみを介して出力軸にトルクを出力する第１のトルク伝達パターンを得ることができる。
【0023】
また、第１クラッチ及び第２クラッチをクラッチオフ状態とすることによって、フロントカバーに入力されたトルクを、インペラ→タービン→サンギア→遊星ギア→遊星キャリア→出力軸の順で出力することができる。すなわち、トルクコンバータ本体及び遊星歯車機構を介して出力軸にトルクを出力する第２のトルク伝達パターンを得ることができる。
【0024】
さらには、第１クラッチをクラッチオフ状態とし、第２クラッチをクラッチオン状態とすることによって、フロントカバーに入力されたトルクを、遊星キャリア→出力軸の順で出力することができる。すなわち、トルクコンバータ本体及び遊星歯車機構を介さずに出力軸にトルクを出力する第３のトルク伝達パターンを得ることができる。
【0025】
以上のように、本発明の第３側面に係るトルクコンバータによれば、第１～第３のトルク伝達パターンの３つのトルク伝達パターンを得ることができ、従来に比べてトルク伝達パターンの多様性を向上させることができる。
【0026】
また、本発明の第３側面に係るトルクコンバータでは、原動機がモータの場合、モータを逆回転させることによってリバース走行をすることができる。このリバース走行の場合、例えば、第１クラッチをクラッチオン状態とし、第２クラッチをクラッチオフ状態とすることによって、フロントカバーに入力された逆回転のトルクを、サンギア→遊星ギア→遊星キャリア→出力軸の順で出力することができる。すなわち、トルクコンバータ本体を介さずに遊星歯車機構のみを介して出力軸に逆回転のトルクを出力することができる。
【0027】
好ましくは、トルクコンバータは、タービンとサンギアとの間に配置される第１ワンウェイクラッチをさらに備える。
【0028】
好ましくは、トルクコンバータは、固定軸をさらに備える。リングギアは、固定軸に固定される。
【0029】
好ましくは、トルクコンバータは、ステータと固定軸との間に配置される第２ワンウェイクラッチをさらに備える。
【発明の効果】
【0030】
本発明によれば、トルク伝達パターンの多様性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0031】
【発明を実施するための形態】
【0032】
第１実施形態
以下、本発明に係るトルクコンバータの第１実施形態について図面を参照しつつ説明する。
以下、本発明に係るトルクコンバータの第１実施形態について図面を参照しつつ説明する。
【0033】
［全体構成］
図１に示すように、トルクコンバータ１００は、回転軸Ｏを中心に回転可能に配置されている。トルクコンバータ１００は、原動機１０１からのトルクを出力軸１０２へと出力している。例えば、出力軸１０２は、減速機１０３に連結されている。この原動機１０１は、例えば、電気モータ又はガソリンエンジンなどである。トルクコンバータ１００は、固定軸１、トルクコンバータ本体２、遊星歯車機構３、第１クラッチ４、及び第２クラッチ５を備えている。
図１に示すように、トルクコンバータ１００は、回転軸Ｏを中心に回転可能に配置されている。トルクコンバータ１００は、原動機１０１からのトルクを出力軸１０２へと出力している。例えば、出力軸１０２は、減速機１０３に連結されている。この原動機１０１は、例えば、電気モータ又はガソリンエンジンなどである。トルクコンバータ１００は、固定軸１、トルクコンバータ本体２、遊星歯車機構３、第１クラッチ４、及び第２クラッチ５を備えている。
【0034】
［固定軸１］
固定軸１は、回転不能に配置されている。例えば、固定軸１は、ケーシング１０４に固定されている。固定軸１の中心軸は、トルクコンバータ１００の回転軸Ｏと略一致している。固定軸１は、円筒状である。この固定軸１の内部空間を、出力軸１０２が延びている。
固定軸１は、回転不能に配置されている。例えば、固定軸１は、ケーシング１０４に固定されている。固定軸１の中心軸は、トルクコンバータ１００の回転軸Ｏと略一致している。固定軸１は、円筒状である。この固定軸１の内部空間を、出力軸１０２が延びている。
【0035】
［トルクコンバータ本体２］
トルクコンバータ本体２は、フロントカバー２１、インペラ２２、タービン２３、及びステータ２４を有している。
トルクコンバータ本体２は、フロントカバー２１、インペラ２２、タービン２３、及びステータ２４を有している。
【0036】
フロントカバー２１は、原動機１０１からのトルクが入力される。フロントカバー２１は、円板部２１１と、円筒部２１２とを有している。円筒部２１２は、円板部２１１の外周端部からインペラ２２側へ軸方向に延びている。
【0037】
インペラ２２は、フロントカバー２１に固定されている。すなわち、インペラ２２は、フロントカバー２１からのトルクが入力される。インペラ２２は、インペラシェル２２１、複数のインペラブレード２２２、及びインペラハブ２２３を有する。インペラシェル２２１は、例えば溶接によって、フロントカバー２１に固定されている。
【0038】
インペラブレード２２２は、インペラシェル２２１の内側面に固定されている。インペラハブ２２３はインペラシェル２２１の内周端部に溶接などによって固定されている。
【0039】
タービン２３は、インペラ２２に対向して配置されている。タービン２３は、タービンシェル２３１、及び複数のタービンブレード２３２を有している。タービンブレード２３２は、タービンシェル２３１の内側面に、ろう付けなどによって固定されている。
【0040】
ステータ２４は、タービン２３からインペラ２２へと戻る作動油を整流するように構成されている。ステータ２４は、回転軸Ｏ周りに回転可能である。例えば、ステータ２４は、固定軸１に、第２ワンウェイクラッチ１０６を介して支持されている。このステータ２４は、軸方向において、インペラ２２とタービン２３との間に配置される。
【0041】
ステータ２４は、円板状のステータキャリア２４１と、その外周面に取り付けられる複数のステータブレード２４２と、を有している。
【0042】
［遊星歯車機構３］
遊星歯車機構３は、サンギア３１、複数の遊星ギア３２、遊星キャリア３３、及びリングギア３４を有している。なお、第１実施形態では、サンギア３１が本発明の第１ギアに相当し、リングギア３４が本発明の第２ギアに相当する。
遊星歯車機構３は、サンギア３１、複数の遊星ギア３２、遊星キャリア３３、及びリングギア３４を有している。なお、第１実施形態では、サンギア３１が本発明の第１ギアに相当し、リングギア３４が本発明の第２ギアに相当する。
【0043】
サンギア３１は、回転不能に配置されている。詳細には、サンギア３１は、回転軸Ｏ周りに回転しない。例えば、サンギア３１は、固定軸１に固定されている。サンギア３１は、固定軸１と一体的に形成されていてもよい。
【0044】
各遊星ギア３２は、サンギア３１の半径方向外側に配置されている。各遊星ギア３２は、サンギア３１と噛み合っている。各遊星ギア３２は、周方向に互いに間隔をあけて配置されている。各遊星ギア３２は、サンギア３１の周りを自転しながら公転する。
【0045】
遊星キャリア３３は、各遊星ギア３２を回転可能に支持している。遊星キャリア３３は、回転軸Ｏを中心に回転可能に配置されている。遊星キャリア３３は、出力軸１０２にトルクを出力するように構成されている。例えば、遊星キャリア３３は、出力軸１０２に取り付けられており、出力軸１０２と一体的に回転可能である。
【0046】
リングギア３４は、各遊星ギア３２の半径方向外側に配置されている。リングギア３４は、各遊星ギア３２と噛み合っている。リングギア３４は、回転軸Ｏを中心に回転可能に配置されている。リングギア３４は、タービン２３に取り付けられている。
【0047】
［第１ワンウェイクラッチ１０５］
第１ワンウェイクラッチ１０５は、リングギア３４とタービン２３との間に配置されている。すなわち、リングギア３４は、第１ワンウェイクラッチ１０５を介してタービン２３に取り付けられている。第１ワンウェイクラッチ１０５は、タービン２３からリングギア３４へのトルクを伝達する一方で、リングギア３４からタービン２３へのトルクの伝達を遮断する。例えば、タービン２３がリングギア３４よりも速い回転数で回転するときに第１ワンウェイクラッチ１０５が結合し、タービン２３からリングギア３４へとトルクを伝達する。一方、リングギア３４がタービン２３よりも速い回転数で回転するときに第１ワンウェイクラッチ１０５が空転し、リングギア３４からタービン２３へのトルクは伝達されない。
第１ワンウェイクラッチ１０５は、リングギア３４とタービン２３との間に配置されている。すなわち、リングギア３４は、第１ワンウェイクラッチ１０５を介してタービン２３に取り付けられている。第１ワンウェイクラッチ１０５は、タービン２３からリングギア３４へのトルクを伝達する一方で、リングギア３４からタービン２３へのトルクの伝達を遮断する。例えば、タービン２３がリングギア３４よりも速い回転数で回転するときに第１ワンウェイクラッチ１０５が結合し、タービン２３からリングギア３４へとトルクを伝達する。一方、リングギア３４がタービン２３よりも速い回転数で回転するときに第１ワンウェイクラッチ１０５が空転し、リングギア３４からタービン２３へのトルクは伝達されない。
【0048】
［第１クラッチ４］
第１クラッチ４は、リングギア３４をフロントカバー２１に連結するように構成されている。詳細には、第１クラッチ４がクラッチオン状態となると、リングギア３４とフロントカバー２１とを連結する。この結果、リングギア３４とフロントカバー２１とが一体的に回転する。また、第１クラッチ４がクラッチオフ状態となると、リングギア３４とフロントカバー２１との連結を遮断する。この結果、リングギア３４とフロントカバー２１とは相対回転可能となる。例えば、第１クラッチ４は、油圧式であって、１枚以上の摩擦板から構成することができる。第１クラッチ４は、フロントカバー２１に取り付けられており、クラッチオン状態となると、リングギア３４又はリングギア３４と一体的に回転する部材に摩擦係合する。
第１クラッチ４は、リングギア３４をフロントカバー２１に連結するように構成されている。詳細には、第１クラッチ４がクラッチオン状態となると、リングギア３４とフロントカバー２１とを連結する。この結果、リングギア３４とフロントカバー２１とが一体的に回転する。また、第１クラッチ４がクラッチオフ状態となると、リングギア３４とフロントカバー２１との連結を遮断する。この結果、リングギア３４とフロントカバー２１とは相対回転可能となる。例えば、第１クラッチ４は、油圧式であって、１枚以上の摩擦板から構成することができる。第１クラッチ４は、フロントカバー２１に取り付けられており、クラッチオン状態となると、リングギア３４又はリングギア３４と一体的に回転する部材に摩擦係合する。
【0049】
［第２クラッチ５］
第２クラッチ５は、遊星キャリア３３をフロントカバー２１に連結するように構成されている。詳細には、第２クラッチ５がクラッチオン状態となると、遊星キャリア３３とフロントカバー２１とを連結する。この結果、遊星キャリア３３とフロントカバー２１とが一体的に回転する。また、第２クラッチ５がクラッチオフ状態となると、遊星キャリア３３とフロントカバー２１との連結を遮断する。この結果、遊星キャリア３３とフロントカバー２１とが相対回転可能となる。例えば、第２クラッチ５は、油圧式であって、１枚以上の摩擦板から構成することができる。第２クラッチ５は、フロントカバー２１に取り付けられており、クラッチオン状態となると、遊星キャリア３３又は遊星キャリア３３と一体的に回転する部材に摩擦係合する。
第２クラッチ５は、遊星キャリア３３をフロントカバー２１に連結するように構成されている。詳細には、第２クラッチ５がクラッチオン状態となると、遊星キャリア３３とフロントカバー２１とを連結する。この結果、遊星キャリア３３とフロントカバー２１とが一体的に回転する。また、第２クラッチ５がクラッチオフ状態となると、遊星キャリア３３とフロントカバー２１との連結を遮断する。この結果、遊星キャリア３３とフロントカバー２１とが相対回転可能となる。例えば、第２クラッチ５は、油圧式であって、１枚以上の摩擦板から構成することができる。第２クラッチ５は、フロントカバー２１に取り付けられており、クラッチオン状態となると、遊星キャリア３３又は遊星キャリア３３と一体的に回転する部材に摩擦係合する。
【0050】
［トルクコンバータ１００の動作］
以上のように構成されたトルクコンバータ１００の動作について説明する。
以上のように構成されたトルクコンバータ１００の動作について説明する。
【0051】
まず、第１のトルク伝達パターンでは、第１クラッチ４をクラッチオン状態とし、第２クラッチ５をクラッチオフ状態とする。この結果、リングギア３４はフロントカバー２１と一体的に回転し、遊星キャリア３３はフロントカバー２１と相対回転可能となる。この第１のトルク伝達パターンでは、原動機１０１からフロントカバー２１に入力されたトルクは、リングギア３４→遊星ギア３２→遊星キャリア３３→出力軸１０２の順で出力される。
【0052】
このように第１のトルク伝達パターンでは、原動機１０１からのトルクは、トルクコンバータ本体２を介さずに遊星歯車機構３を経由して出力される。すなわち、原動機１０１からのトルクは遊星歯車機構３のみで増幅されて出力される。なお、この第１のトルク伝達パターンは、例えば、通常走行時に用いられる。また、この第１のトルク伝達パターンにおいて、第１ワンウェイクラッチ１０５は、リングギア３４からタービン２３へのトルクを伝達しない。
【0053】
次に、第２のトルク伝達パターンでは、第１クラッチ４及び第２クラッチ５の両方をクラッチオフ状態とする。この結果、リングギア３４及び遊星キャリア３３はフロントカバー２１と相対回転可能となる。この第２のトルク伝達パターンでは、原動機１０１からフロントカバー２１に入力されたトルクは、インペラ２２→タービン２３→リングギア３４→遊星ギア３２→遊星キャリア３３→出力軸１０２の順で出力される。なお、第１ワンウェイクラッチ１０５は、タービン２３からリングギア３４へのトルクを伝達する。
【0054】
このように第２のトルク伝達パターンでは、原動機１０１からのトルクは、トルクコンバータ本体内２及び遊星歯車機構３を経由して出力される。すなわち、原動機１０１からのトルクは、トルクコンバータ本体２及び遊星歯車機構３の両方で増幅されて出力される。なお、この第２のトルク伝達パターンは、例えば、坂道などの高負荷走行時に用いられる。
【0055】
次に、第３のトルク伝達パターンでは、第１クラッチ４をクラッチオフ状態とし、第２クラッチ５をクラッチオン状態とする。この結果、リングギア３４はフロントカバー２１と相対回転可能となり、遊星キャリア３３はフロントカバー２１と一体的に回転する。この第３のトルク伝達パターンでは、原動機１０１からフロントカバー２１に入力されたトルクは、遊星キャリア３３→出力軸１０２の順で出力される。なお、この第３のトルク伝達パターンにおいて、第１ワンウェイクラッチ１０５は、リングギア３４からタービン２３へのトルクを伝達しない。
【0056】
このように第３のトルク伝達パターンでは、原動機１０１からのトルクは、トルクコンバータ本体２及び遊星歯車機構３のいずれも経由せずに出力される。すなわち、原動機１０１からのトルクは、トルクコンバータ本体２及び遊星歯車機構３のいずれにおいて増幅されずに出力軸１０２に出力される。なお、この第３のトルク伝達パターンは、例えば、高速走行時に用いられる。
【0057】
第２実施形態
次に第２実施形態に係るトルクコンバータについて説明する。なお、以下では、第１実施形態に係るトルクコンバータと異なる部分について主に説明し、第１実施形態に係るトルクコンバータと基本的に同じ構成については、同一の符号を付して重複する説明を省略する。
次に第２実施形態に係るトルクコンバータについて説明する。なお、以下では、第１実施形態に係るトルクコンバータと異なる部分について主に説明し、第１実施形態に係るトルクコンバータと基本的に同じ構成については、同一の符号を付して重複する説明を省略する。
【0058】
図２に示すように、第２実施形態に係るトルクコンバータ１００では、サンギア３１が回転軸Ｏを中心に回転可能に配置されている。サンギア３１は、タービン２３に取り付けられている。すなわち、第２実施形態では、サンギア３１が本発明の第２ギアに相当し、リングギア３４が本発明の第１ギアに相当する。
【0059】
リングギア３４は、回転不能に配置されている。詳細には、リングギア３４は、回転軸Ｏ周りに回転しない。例えば、リングギア３４は、固定軸１に固定されている。リングギア３４は、固定軸１と一体的に形成されていてもよい。
【0060】
第１ワンウェイクラッチ１０５は、サンギア３１とタービン２３との間に配置されている。すなわち、サンギア３１は、すなわち、サンギア３１は、第１ワンウェイクラッチ１０５を介してタービン２３に取り付けられている。第１ワンウェイクラッチ１０５は、タービン２３からサンギア３１へのトルクを伝達する一方で、サンギア３１からタービン２３へのトルクの伝達を遮断する。例えば、タービン２３がサンギア３１よりも速い回転数で回転するときに第１ワンウェイクラッチ１０５が結合し、タービン２３からサンギア３１へとトルクを伝達する。一方、サンギア３１がタービン２３よりも速い回転数で回転するときに第１ワンウェイクラッチ１０５が空転し、サンギア３１からタービン２３へのトルクは伝達されない。
【0061】
第１クラッチ４は、サンギア３１をフロントカバー２１に連結するように構成されている。詳細には、第１クラッチ４がクラッチオン状態となると、サンギア３１とフロントカバー２１とを連結する。この結果、サンギア３１とフロントカバー２１とが一体的に回転する。また、第１クラッチ４がクラッチオフ状態となると、サンギア３１とフロントカバー２１との連結を遮断する。この結果、サンギア３１とフロントカバー２１とは相対回転可能となる。例えば、第１クラッチ４は、油圧式であって、１枚以上の摩擦板から構成することができる。第１クラッチ４は、フロントカバー２１に取り付けられており、クラッチオン状態となると、サンギア３１又はサンギア３１と一体的に回転する部材に摩擦係合する。
【0062】
以上のように構成された第２実施形態に係るトルクコンバータ１００の動作について説明する。
【0063】
まず、第１のトルク伝達パターンでは、第１クラッチ４をクラッチオン状態とし、第２クラッチ５をクラッチオフ状態とする。この結果、サンギア３１はフロントカバー２１と一体的に回転し、遊星キャリア３３はフロントカバー２１と相対回転可能となる。この第１のトルク伝達パターンでは、原動機１０１からフロントカバー２１に入力されたトルクは、サンギア３１→遊星ギア３２→遊星キャリア３３→出力軸１０２の順で出力される。
【0064】
このように第１のトルク伝達パターンでは、原動機１０１からのトルクは、トルクコンバータ本体２を介さずに遊星歯車機構３を経由して出力される。すなわち、原動機１０１からのトルクは遊星歯車機構３のみで増幅されて出力される。なお、この第１のトルク伝達パターンは、例えば、通常走行時に用いられる。また、この第１のトルク伝達パターンにおいて、第１ワンウェイクラッチ１０５は、サンギア３１からタービン２３へのトルクを伝達しない。
【0065】
次に、第２のトルク伝達パターンでは、第１クラッチ４及び第２クラッチ５の両方をクラッチオフ状態とする。この結果、サンギア３１及び遊星キャリア３３はフロントカバー２１と相対回転可能となる。この第２のトルク伝達パターンでは、原動機１０１からフロントカバー２１に入力されたトルクは、インペラ２２→タービン２３→サンギア３１→遊星ギア３２→遊星キャリア３３→出力軸１０２の順で出力される。なお、第１ワンウェイクラッチ１０５は、タービン２３からサンギア３１へのトルクを伝達する。
【0066】
このように第２のトルク伝達パターンでは、原動機１０１からのトルクは、トルクコンバータ本体内２及び遊星歯車機構３を経由して出力される。すなわち、原動機１０１からのトルクは、トルクコンバータ本体２及び遊星歯車機構３の両方で増幅されて出力される。
なお、この第２のトルク伝達パターンは、例えば、坂道などの高負荷走行時に用いられる。
なお、この第２のトルク伝達パターンは、例えば、坂道などの高負荷走行時に用いられる。
【0067】
次に、第３のトルク伝達パターンでは、第１クラッチ４をクラッチオフ状態とし、第２クラッチ５をクラッチオン状態とする。この結果、サンギア３１はフロントカバー２１と相対回転可能となり、遊星キャリア３３はフロントカバー２１と一体的に回転する。この第３のトルク伝達パターンでは、原動機１０１からフロントカバー２１に入力されたトルクは、遊星キャリア３３→出力軸１０２の順で出力される。なお、この第３のトルク伝達パターンにおいて、第１ワンウェイクラッチ１０５は、サンギア３１からタービン２３へのトルクを伝達しない。
【0068】
このように第３のトルク伝達パターンでは、原動機１０１からのトルクは、トルクコンバータ本体２及び遊星歯車機構３のいずれも経由せずに出力される。すなわち、原動機１０１からのトルクは、トルクコンバータ本体２及び遊星歯車機構３のいずれにおいて増幅されずに出力軸１０２に出力される。なお、この第３のトルク伝達パターンは、例えば、高速走行時に用いられる。
【0069】
［変形例］
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。
【0070】
変形例１
例えば、上記各実施形態では、第１ワンウェイクラッチ１０５をタービン２３とリングギア３４又はサンギア３１との間に設置しているが、第１ワンウェイクラッチ１０５の設置を省略してもよい。例えば、第１実施形態においてリングギア３４はタービン２３に直接取り付けられていてもよいし、第２実施形態においてサンギア３１はタービン２３に直接取り付けられていてもよい。
例えば、上記各実施形態では、第１ワンウェイクラッチ１０５をタービン２３とリングギア３４又はサンギア３１との間に設置しているが、第１ワンウェイクラッチ１０５の設置を省略してもよい。例えば、第１実施形態においてリングギア３４はタービン２３に直接取り付けられていてもよいし、第２実施形態においてサンギア３１はタービン２３に直接取り付けられていてもよい。
【0071】
変形例２
原動機１０１は、ガソリンエンジンであってもよいし、電気モータであってもよいし、これらの組合せであってもよい。原動機１０１を電気モータとした場合、原動機１０１を逆回転させてリバース走行することもできる。このリバース走行時は、例えば、第１クラッチ４をクラッチオン状態とし、第２クラッチ５をクラッチオフ状態とする。この結果、第１実施形態では、リングギア３４はフロントカバー２１と一体的に回転し、遊星キャリア３３はフロントカバー２１と相対回転可能となる。また、第２実施形態では、サンギア３１はフロントカバー２１と一体的に回転し、遊星キャリア３３はフロントカバー２１と相対回転可能となる。
原動機１０１は、ガソリンエンジンであってもよいし、電気モータであってもよいし、これらの組合せであってもよい。原動機１０１を電気モータとした場合、原動機１０１を逆回転させてリバース走行することもできる。このリバース走行時は、例えば、第１クラッチ４をクラッチオン状態とし、第２クラッチ５をクラッチオフ状態とする。この結果、第１実施形態では、リングギア３４はフロントカバー２１と一体的に回転し、遊星キャリア３３はフロントカバー２１と相対回転可能となる。また、第２実施形態では、サンギア３１はフロントカバー２１と一体的に回転し、遊星キャリア３３はフロントカバー２１と相対回転可能となる。
【0072】
このリバース走行時におけるトルク伝達パターンにおいて、原動機１０１からフロントカバー２１に入力された逆回転のトルクは、第１実施形態では、リングギア３４→遊星ギア３２→遊星キャリア３３→出力軸１０２の順で出力され、第２実施形態では、サンギア３１→遊星ギア３２→遊星キャリア３３→出力軸１０２の順で出力される。このようにリバース走行時におけるトルク伝達パターンでは、原動機１０１からの逆回転のトルクは、トルクコンバータ本体２を介さずに遊星歯車機構３のみを経由して出力される。すなわち、原動機１０１からの逆回転のトルクは、遊星歯車機構３のみで増幅されて出力される。
【0073】
変形例３
上記各実施形態では、遊星キャリア３３は出力軸１０２に直接取り付けられているが、これに限定されず、遊星キャリア３３は出力軸１０２に間接的に取り付けられていてもよい。
上記各実施形態では、遊星キャリア３３は出力軸１０２に直接取り付けられているが、これに限定されず、遊星キャリア３３は出力軸１０２に間接的に取り付けられていてもよい。
【符号の説明】
【0074】
１ 固定軸
２ トルクコンバータ本体
２１ フロントカバー
２２ インペラ
２３ タービン
２４ ステータ
３ 遊星歯車機構
３１ サンギア
３２ 遊星ギア
３３ 遊星キャリア
３４ リングギア
４ 第１クラッチ
５ 第２クラッチ
１００ トルクコンバータ
１０１ 原動機
１０２ 出力軸
１０５ 第１ワンウェイクラッチ
１０６ 第２ワンウェイクラッチ
２ トルクコンバータ本体
２１ フロントカバー
２２ インペラ
２３ タービン
２４ ステータ
３ 遊星歯車機構
３１ サンギア
３２ 遊星ギア
３３ 遊星キャリア
３４ リングギア
４ 第１クラッチ
５ 第２クラッチ
１００ トルクコンバータ
１０１ 原動機
１０２ 出力軸
１０５ 第１ワンウェイクラッチ
１０６ 第２ワンウェイクラッチ
【図1】
【図2】