(57)【要約】【課題】簡単な構造にすることにより、小型化を可能にし、イニシャルコストやランニングコストを低減できるようにするとともに、騒音も少ない静粛なトルクコンバータを提供できるようにする。【解決手段】回転入力部と、回転入力部の回転を往復揺動に変換する往復揺動変換部と、フライホィールが回転することにより静止慣性力を維持している静止慣性部と、前記往復揺動変換部の往復揺動を静止慣性部に伝達する揺動伝達部と、揺動伝達部から伝えられた往復揺動に抗するフライホィールの静止慣性力により揺動する揺動部と、揺動部の揺動運動を出力軸の回転に変換する回転変換部とを備えて構成した。【選択図】    図２
2004257464.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転入力部と、回転入力部の回転を往復揺動に変換する往復揺動変換部と、フライホィールが回転することにより静止慣性力を維持している静止慣性部と、前記往復揺動変換部の往復揺動を静止慣性部に伝達する揺動伝達部と、揺動伝達部から伝えられた往復揺動に抗するフライホィールの静止慣性力により揺動する揺動部と、揺動部の揺動運動を出力軸の回転に変換する回転変換部とを備えてなるトルクコンバータ。
【請求項２】
往復揺動変換部で変換された往復揺動に連動する支持アームを設け、この支持アームに回転可能に枢支したフライホィールブラケットの一端に回転するフライホィールを支持させるとともに、このフライホィールブラケットの他端を揺動部に連結して静止慣性部を形成したことを特徴とする請求項１に記載のトルクコンバータ。
【請求項３】
回転変換部が、支持アームを支持する支柱にブラケットを取付けるとともに、出力軸にワンウエイクラッチを設け、ブラケットとワンウエイクラッチとを連動可能に連結して構成したことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のトルクコンバータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はトルクコンバータに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
トルクコンバータとしては一般に流体継ぎ手が知られている。この種のトルクコンバータは回転駆動軸の羽根車で掻きあがられたオイルを従動軸の羽根車で受けることにより回転が伝えられる、即ちオイル等の液体をトルクの伝達手段とするものである。（例えば（特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記のオイル等の液体をトルクの伝達手段とするトルクコンバータでは、先ず液体を循環させるので、その液体が周囲に飛散しないように周囲をケース等で密閉しなくてはならず、装置が大型化、重量化してしまい、イニシャルコストが高くなるとともに、液体も定期的に交換する必要がありランニングコストも高価になってしまうという問題もあった。
【０００５】
また、出力軸に掛かる負荷が大きく、入力軸が回転している状態で出力軸が停止しているような場合が長く続いたり、斯かる状況が頻繁に生じるような環境下の使用では、従動軸の羽根車に打ちつけられるオイル等の液体の温度が上昇する。従って、液体の冷却装置も必要になり、装置が更に大型化、重量化してしまうだけでなく、イニシャルコストも高くなることから小型のものに実施することが難しいという問題もあった。
【０００６】
更に、従来のトルクコンバータでは、回転駆動軸の羽根車で掻きあがられたオイルが従動軸の羽根車に打ちつけられる構造であることから、オイルが泡立つのを防止する手段を必要とする上、オイルが従動軸の羽根車に打ちつけられるときに発生する騒音の防止構造も必要とする問題もある。
【０００７】
本発明は上記問題点に鑑み提案されたもので、簡単な構造にすることにより、小型化を可能にし、イニシャルコストやランニングコストを低減できるようにするとともに、騒音も少ない静粛なトルクコンバータを提供できるようにすることを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明にかかるトルクコンバータは、回転入力部と、回転入力部の回転を往復揺動に変換する往復揺動変換部と、フライホィールが回転することにより静止慣性力を維持している静止慣性部と、前記往復揺動変換部の往復揺動を静止慣性部に伝達する揺動伝達部と、揺動伝達部から伝えられた往復揺動に抗するフライホィールの静止慣性力により揺動する揺動部と、揺動部の揺動運動を出力軸の回転に変換する回転変換部とを備えて構成したことを特徴とするものである。
【０００９】
また、本発明にかかるトルクコンバータでは、往復揺動変換部で変換された往復揺動に連動する支持アームを設け、この支持アームに回転可能に枢支したフライホィールブラケットの一端に回転するフライホィールを支持させるとともに、このフライホィールブラケットの他端を揺動部に連結して静止慣性部を形成したことも特徴とするものである。
【００１０】
更に、本発明にかかるトルクコンバータでは、回転変換部が、支持アームを支持する支柱にブラケットを取付けるとともに、出力軸にワンウエイクラッチを設け、ブラケットとワンウエイクラッチとを連動可能に連結して構成したことも特徴の１つである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のトルクコンバータにかかる実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は本発明にかかるトルクコンバータの斜視図であり図２はその伝動系統を示す分解斜視図であって、図中符号１はトルクコンバータを全体的に示す。
このトルクコンバータ１は、フレーム２に、回転入力部３と、回転入力部３の回転を往復揺動に変換する往復揺動変換部４と、フライホィール５が回転することにより静止慣性力を維持している静止慣性部６と、往復揺動変換部４の往復揺動を前記静止慣性部６に伝達する往復揺動伝達部７と、この往復揺動伝達部７から伝えられた往復揺動に抗するフライホィール５の静止慣性力により揺動する揺動部８と、この揺動部８の揺動を出力軸９の回転に変換する回転変換部１０とを設けて構成してある。
【００１２】
上記回転入力部３は、フレーム２の天板１１に入力軸１２を回転自在に枢支し、入力軸１２の上端に手回しハンドル式の入力具１３が取付けられ、下端部には後述する往復揺動変換部４の小径の歯車１４に噛み合う大径の歯車１５が取付けてある。
往復揺動変換部４はフレーム２の天板１１部分に枢支された軸部１６の上端に回転用円盤１７を固定し、当該軸部１６の下端には上記回転入力部３の大径の歯車１５に噛み合う小径の歯車１４を取付ける。
一方、軸部１６の近傍には揺動用プレート１９が揺動可能に配設され、当該揺動プレート１９と前記回転用円盤が１７とはリンクプレート２０で連結されて構成されている。
【００１３】
静止慣性部６は、横部材部分２３と縦部材部分２４とで略Ｌ字型に形成された支持アーム２５と、この支持アーム２５の縦部材部分２４を貫通し、回動可能に枢支されたフライホィールブラケット２６と、フライホィールブラケット２６に回転可能に支持されたフライホィール５とからの中心なる。このフライホィール５はモータ２７により高速で回転されるようになっている。
支持アーム２５は横部材部分２３の中央下面を、揺動プレート１９と同行揺動する駆動用かさ歯車２１を貫通させた支柱３２に支持されており、上記フライホィール５の中心は支持アーム２５を支持する支柱３２の軸心上に位置させてある。上記往復揺動伝達部７は、前記往復揺動変換部４の揺動プレート１９と同行揺動する駆動用かさ歯車２１と、この駆動用かさ歯車２１に噛み合う従動用かさ歯車２２とからなる。
【００１４】
この従動用かさ歯車２２は、静止慣性部６の支持アーム２５の横部材部分２３を貫通した状態でに回転可能に支持された回動軸２８の一端部に取付けられている。
揺動部８は、上記回動軸２８の他端側に取付けられた小径の平歯車３０とこれに噛み合う大径の平歯車３１とで形成されている。
この大径の平歯車３１は静止慣性部６のフライホィールブラケット２６の端部に取付けられている。
揺動部８の揺動を出力軸９の回転に変換する上記回転変換部１０は、支持アーム２５を支持する支柱３２に平面視において支柱３２の軸心周りに略９０度位相を異ならせて二つのブラケット３３・３４を取付けるとともに、この支柱３２と平行に配設された出力軸９の前記ブラケット３３・３４に対応する部分にワンウエイクラッチ３５・３６を設け、ブラケット３３・３４とワンウエイクラッチ３５・３６とをそれぞれロッド３７・３８で連結して構成してある。
尚、ワンウエイクラッチ３５・３６は１つにすることができるのは言うまでもないし、その機構ならびに構造は限定されない。
【００１５】
上記のように構成された本発明にかかるトルクコンバータ１の作用を次に説明する。
先ず、回転入力部３の手回しハンドル式の入力部１３を回転させると、この回転は入力軸１２を介して大径の歯車１５が回転され、これに噛み合う小径の歯車１４が歯車１５／歯車１４の比により増速されて回転される。
この小径歯車１４の回転は往復揺動変換部４の回転用円盤１７を回転させ、リンクプレート２０で連結された揺動プレート１９を往復揺動させる。
揺動プレート１９が往復揺動されると、これと同行揺動する駆動用かさ歯車２１が回動し、これに噛み合う従動用かさ歯車２２が駆動される。
【００１６】
従動用かさ歯車２１の回動は、静止慣性部６の支持アーム２５に回転可能に支持された回動軸２８を介して揺動部８の小径の平歯車３０に伝えられ、この小径の平歯車３０を回動させる。
このとき、この小径の平歯車３０に噛み合っている大径の平歯車３１はフライホィールブラケット２６の端部に取付けられて高速で回転しているフライホィール５の静止慣性力により、フライホィール５がフライホィールブラケット２６の軸心周りＸ（図２参照）に回転するのを抑制されているので、小径の平歯車３０の回動力は支持アーム２５を支柱３２の軸心周りＹ（図２参照）に揺動させることになる。
斯くして支持アーム２５が揺動駆動されると、支持アーム２５を支持する支柱３２からブラケット３３・３４、ロッド３７・３８、ワンウエイクラッチ３５・３６を介して出力軸９を回転させるので、この回転を出力として取出すことができる。
【００１７】
次に、出力軸９に大きな負荷が作用すると、上述したのとは逆の伝動により静止慣性部６の支持アーム２５に伝えられる。
出力軸９に作用した大きな負荷は、ワンウエイクラッチ３５・３６、ロッド３７・３８、揺動プレート３３・３４及び支柱３２を順に介して支持アーム２５に伝えられ、回転入力部３の手回しハンドル式の入力具１３の回転操作による揺動部８の小径の平歯車３０の回動力と競合することになる。
そして、出力軸９に作用した大きな負荷の方が、小径の平歯車３０の回動力による支持アーム２５を回動させようとする力よりも大きい場合、即ち、静止慣性力が小さい時にはフライホィール５の静止慣性力が負けてフライホィール５がフライホィールブラケット２６の軸心周りＸに揺動し、出力軸９に作用する負荷が減少すると、フライホィールブラケット２６の軸心周りＸの回転が少なくなり、支持アーム２５が支柱３２の軸心周りＹに揺動し始めるので、出力軸９は徐々に回転するようになる。
【００１８】
因みに、図面に示す上記実施の形態ではフライホィール５をモータ２７で回転させるようにしてあるが、このモータ２７はフライホィール５の回転を維持させるだけの極めて小形で電力の少ないものですむ。
また、出力軸９の出力を大きくするためにはフライホィール５の静止慣性力を大きくすることが必要であり、回転速度を高めるか、フライホィール５の質量を大きくすることが望ましい。
【００１９】
【発明の効果】
本発明にかかるトルクコンバータは以上に説明したように、回転入力部と、回転入力部の回転を往復揺動に変換する往復揺動変換部と、フライホィールが回転することにより静止慣性力を維持している静止慣性部と、前記往復揺動変換部の往復揺動を静止慣性部に伝達する揺動伝達部と、揺動伝達部から伝えられた往復揺動に抗するフライホィールの静止慣性力により揺動する揺動部と、揺動部の揺動運動を出力軸の回転に変換する回転変換部とを備えて構成し、フライホィールの静止慣性力を利用するようにしてあるので、先ず、構造がいたって簡単であることから、小型化が可能になる利点がある。
【００２０】
次に、フライホィールの静止慣性力を利用するので、従来のオイル等の液体をトルクの伝達手段とするトルクコンバータのように、液体が周囲に飛散しないようにするために周囲をケース等で密閉しなくても済み、その分更に装置を小型化するとともに、軽量化を図り、イニシャルコストも低減することができる利点もある。
【００２１】
更に、フライホィールの静止慣性力を利用するので、従来のオイル等の液体をトルクの伝達手段とするトルクコンバータのように、液体を定期的に交換する必要がなくその分、ランニングコストを低減することができる利点もある。
【００２２】
また、フライホィールの静止慣性力を利用するので、出力軸に掛かる負荷が大きく、入力軸が回転している状態で出力軸が停止しているような場合が長く続いたり、斯かる状況が頻繁に生じたりするような環境下の使用でも、従来のオイル等の液体をトルクの伝達手段とするトルクコンバータのように、従動軸の羽根車に打ちつけられるオイル等の液体の温度が上昇することがない。
従って、液体の冷却装置も不要で、装置の更なる小型化、軽量化が図れ、イニシャルコストも少なく、小型のものにも充分に実施することができるという利点もある。
【００２３】
加えて、フライホィールの静止慣性力を利用するので、従来のオイル等の液体をトルクの伝達手段とするトルクコンバータのように、回転駆動軸の羽根車で掻きあがられたオイルが従動軸の羽根車に打ちつけられた時に生じるオイルの泡立ちがなく、消泡手段必要とせず、構造が簡単であることとも相俟って、メンテナンスも用意であり、オイルが従動軸の羽根車に打ちつけられるときに発生する騒音もないので、その汎用性が格段に向上できる利点もある。
【図面の簡単な説明】
【図１】は本発明にかかるトルクコンバータの斜視図である。
【図２】は本発明にかかるトルクコンバータの伝動系統を示す分解斜視図である。
【符号の説明】
１・・・トルクコンバータ
３・・・回転入力部
４・・・往復揺動変換部
５・・・フライホィール
６・・・静止慣性部
７・・・揺動伝達部
８・・・揺動部
９・・・出力軸
１０・・・回転変換部
２５・・・支持アーム
３２・・・支柱
３３・３４・・・ブラケット
３５・３６・・・ワンウエイクラッチ
【図１】
2004257464.tif 000003
【図２】
2004257464.tif 000004