JPH0744841Y2 - トルクコンバータの構造 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は自動変速機に用いられるトルクコンバータの構
造に関し、とくにステータ部分の構造の改良に関するも
のである。

〔従来の技術〕

従来から、ポンプインペラとタービンランナとステータ
とを備えた流体式のトルクコンバータは一般に知られて
いる（例えば実開昭57−122852号公報参照）。このトル
クコンバータのステータは、タービンランナを通過した
流体を所定方向に案内してポンプインペラに送ることに
よりトルク増培作用を行なうものであり、その内周壁と
外周壁との間に流体を所定方向に向ける複数枚のステー
タ翼を備え、各ステータ翼は同一の形状、大きさとさ
れ、摩擦抵抗や衝突抵抗を過度に増大させないように周
方向に適当な間隔をおいて配置されている。

〔考案が解決しようとする課題〕

この種のトルクコンバータにおいて、上記ステータによ
るトルク増培作用を高めてコンバータ性能を向上させる
には、ステータに流入する流体に対する整流作用を高め
て、流体の流れをスムーズに所定方向に向くように変化
させることが要求される一方、ステータ翼による摩擦抵
抗および衝突抵抗はできるだけ小さく保つことが要求さ
れる。ところが、同一の形状、大きさの各ステータ翼を
ある程度の間隔をおいて配列した従来の構造では、ステ
ータへの流体流入方向が回転数比によって変ることもあ
って、全運転域にわたり良好な整流作用をもたせること
が難しく、流体流入方向によってはステータ翼背面側で
の乱流やステータ翼間を素通りするような流れが生じ易
くなる場合があり、このような流れの乱れがトルク比、
効率を低下させる原因となる。これに対し、整流作用を
高めるには、各ステータ翼の間隔を狭くしてステータ翼
の配置密度を高くすることが考えられるが、このように
すると摩擦損失や衝突損失が増大するため、その影響で
トルク比、効率が低下してしまい、コンバータ性能の向
上には役立たない。

本考案は上記の事情に鑑み、摩擦損失や衝突損失の増大
を避けつつ、ステータにおける流体の整流作用を高める
ことにより、コンバータ性能を向上することができるト
ルクコンバータの構造を提供することを目的とするもの
である。

〔課題を解決するための手段〕

本考案のトルクコンバータの構造は、ポンプインペラと
タービンランナとステータとを備えたトルクコンバータ
において、上記ステータには所定形状のステータ翼が配
設されるとともに、その各ステータ翼の間に補助翼が配
設され、この補助翼は、ステータ翼間の中央部に配設さ
れるとともに、補助翼の流体流入側端部がステータ翼の
流体流入側端部よりも下流でかつステータ翼の背面側最
大突出部分よりも上流に位置し、補助翼の流体流出側端
部がステータ翼の背面側最大突出部分よりも下流でかつ
ステータ翼の流体流出側の端部よりも上流に位置するよ
うに設けられているものである。

〔作用〕

上記構成によると、各ステータ翼間で上記補助翼が流体
の流れの乱れを是正して整流作用を高める働きをなす。
とくにこの補助翼は、ステータ翼間の中央部に配置され
るとともに、その流体流入側端部がステータ翼の流体流
入側の端部よりも下流でかつステータ翼の背面側最大突
出部分よりも上流に位置し、流体流出側端部がステータ
翼の背面側最大突出部分よりも下流でかつステータ翼の
流体流出側の端部よりも上流に位置するように設けられ
ているため、流れの乱れが生じ易いステータ翼の背面側
最大突出部分の付近において効果的に整流作用が高めら
れ、しかも、摩擦損失および衝突損失の増大は充分に小
さく抑えられることとなる。

〔実施例〕

本考案の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図はトルクコンバータ１の全体構造を示している。
このトルクコンバータ１はポンプインペラ２、タービン
ランナ３およびステータ４を備え、これらがタービンシ
ャフト５の周囲に環状に配置されている。上記ポンプイ
ンペラ２は、図外のエンジン出力軸に連結されたカバー
６に接続され、エンジン出力軸により回転駆動されるよ
うになっている。上記タービンランナ３は、ポンプイン
ペラ２の外殻とカバー６とで覆われた油室内において、
流体入口側部分がポンプインペラ２の流体出口側部分に
近接、対向するように配置されており、このタービンラ
ンナ３にタービンシャフト５が連結され、このタービン
シャフト５に図外の変速機構が接続されている。また、
ステータ４は、タービンランナ３の流体出口側部分とポ
ンプインペラ２の流体入口側部分との間に位置し、一方
向にのみ回転可能となるようにワンウェイクラッチ７を
介して固定中空軸８に支持されている。

そして、エンジン出力軸の回転に伴うポンプインペラ２
の回転により、油室内のオイルが第１図中に破線矢印で
示すように、ポンプインペラ２からタービンランナ３に
送られてタービンランナ３を通過する間に駆動力を伝達
し、さらにステータ４を経てポンプインペラ２に戻さ
れ、この際に上記ステータ４によりトルク増倍作用が得
られるようになっている。つまり、トルクコンバータ１
の速度比（ポンプインペラ２の回転速度に対するタービ
ンランナ３の回転速度の比）がある程度大きくなるまで
のコンバータ領域では、タービンランナ３を通過したオ
イルがステータ４によって所定方向に向けられ、ポンプ
インペラ２に作用することによりトルクが増大される。
上記速度比がある程度以上高くなってタービンランナ３
の通過したオイルがステータ翼背面に当る状態（トルク
増倍作用が得られない状態）になれば、上記ステータ７
は空転するようになっている。なお、９は特定運転時に
トルクコンバータ１の入力側と出力側とを直結するため
のロックアップクラッチであり、トルクコンバータ１内
に設けられ、油圧により作動されるようになっている。

第２図は上記ステータ４を部分的に示す斜視図、第３図
はステータ４の翼配設部分を周方向に沿って切断した断
面図である。これらの図に示すように上記ステータ４
は、ワンウェイクラッチ７のアウタレース7aに取付けら
れた内周壁11と、その径方向外方に位置する外周壁12
と、これらの間に設けられて周方向に一定間隔おきに配
列された所定枚数のステータ翼13とを備えている。上記
各ステータ翼13は、タービンランナ３から流入するオイ
ルを所定方向へ方向づけてポンプインペラ２側に送り出
す作用を満足するように、所定の形状、大きさに形成さ
れている。さらに本考案の特徴とする構造として、上記
各ステータ翼13の間には、補助翼14が配設されている。

この各補助翼14は、第３図の断面で見てステータ翼13と
ほぼ同方向に向くように配置されるが、その長さおよび
肉厚はステータ翼13と比べて充分に小さくされている。
補助翼14の形状はステータ翼13と相似形もしくはステー
タ翼13の中央ラインに即応した形状とされている。また
補助翼14の位置がステータ翼13間の中央部とされるとと
もに、補助翼14の流体流入側端部14aがステータ翼13の
流体流入側端部13aよりも下流で、かつステータ翼13の
背面側最大突出部分13cよりも上流（つまり流体流入側
寄り）に位置し、補助翼14の流体流出側端部14bがステ
ータ翼13の背面側最大突出部分13cよりも下流（つまり
流体流出側寄り）で、かつステータ翼13の流体流出側端
部13bよりも上流に位置するように、補助翼14が配置さ
れている。つまり、ステータ翼13の流体流入側端部13a
および流体流出側端部13bよりも内方において、ステー
タ翼13の背面側最大突出部分13cより上流の位置からこ
の部分13cより下流の位置にまでわたる範囲に、補助翼1
4が設けられている。

まお、ここでいう上流、下流とは、ステータ翼間におけ
る流体流通方向の上流、下流を意味する。また、上記ス
テータ翼13の背面側最大突出部分13cとは、ステータ翼1
3の背面においてステータ中心部（第３図中に一点鎖線
で示す）からの突出量Ｓが最も大きい部分をいう。

以上のような構造のトルクコンバータにおいては、前述
のように、コンバータ領域にあるときに、ステータ４に
流入するオイルがステータ翼13により所定方向に向けて
案内されつつポンプインペラ２側へ送り出されるが、こ
の場合に、上記補助翼14により、衝突損失および摩擦損
失の増大を避けつつ、オイルの流れを適正方向に整流す
る作用が高められる。

つまり、上記ステータ翼13はオイル流通面積を確保して
摩擦損失や衝突損失を増大させないように所定間隔をお
いて配置されているが、このようにステータ翼13を配設
するだけで補助翼14を設けない場合は、ステータ翼中央
ラインに沿った正規のオイルの流れ（第３図中の実線矢
印ａ）のほかに、ステータ翼13の背面側における乱流
（二点鎖線矢印ｂ）やステータ翼間を素通りするような
流れ（二点鎖線矢印ｃ）が生じて、正規の流れが乱され
る場合がある。とくに、ステータ４に対するオイル流入
方向は速度比によって変化するので、例えばステータ翼
13が高速域（速度比が高い領域）で比例的良好にオイル
を案内できるような高速型翼形状に形成されている場合
は、低速域（速度比が低い領域）で上記ような流れの乱
れが生じ易く、またステータ翼13が低速域で比較的良好
にオイルを案内できるような低速型翼形状に形成されて
いる場合は、高速域で流れの乱れが生じ易くなる傾向が
ある。

これに対し、上記補助翼14は、二点鎖線矢印ｂのように
乱れようとする流れを正規の流れに沿ったスムーズな流
れとし、また、二点鎖線矢印ｃのようなステータ翼間を
素通りしようとする流れを正規の方向に向けて案内する
作用をなす。これにより整流作用が高められ、本来的に
オイルの流れが乱れ易くなる傾向がある運転領域でもそ
の傾向が是正されてトルク比、効率の低下が抑制され
る。しかも、上記補助翼14はステータ翼13と比べて充分
に小さく形成され、ステータ翼13間の中央部に前記のよ
うに配置されているので、摩擦損失および衝突損失の増
大が抑えられる。

より具体的には、上記補助翼14がステータ翼13の背面側
最大突出部分13cより上流の位置からこの部分13cより下
流の位置にまでわたる範囲に設けられていることによ
り、上記ステータ翼13の背面側最大突出部分13cの付近
で生じ易い流れの乱れが有効に是正されて、整流作用を
効果的に高められる。また、ステータ翼13の流体流入側
端部13aよりは下流、流体流出側端部13bよりは上流に補
助翼13が配置されていることにより、摩擦損失および衝
突損失の増大が抑えられることとなる。

〔考案の効果〕

以上のように本考案は、トルクコンバータのステータに
配設された所定形状の各ステータ翼の間に、このステー
タ翼よりも小さい補助翼を設けているため、上記ステー
タ翼だけでは本来的に流れが乱れやすくなる運転領域で
も、その流れを是正して整流作用を高めることができ
る。とくに上記補助翼は、ステータ翼間の中央部に配置
されるとともに、補助翼の流体流入側の端部がステータ
翼の流体流入側の端部よりも下流でかつステータ翼の背
面側最大突出部分よりも上流に位置し、補助翼の流体流
出側の端部がステータ翼の背面側最大突出部分よりも下
流でかつステータ翼の流体流出側の端部よりも上流に位
置するように設けられているため、摩擦損失および衝突
損失の増大を充分に小さく抑えつつ、効果的に整流作用
を高めることができる。こうして、トルクコンバータと
しての性能を向上することができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示すトルクコンバータの断
面図、第２図はステータの部分拡大斜視図、第３図はス
テータの翼配設部分を周方向に沿って切断した部分拡大
断面図である。 １…トルクコンバータ、２…ポンプインペラ、３…ター
ビンランナ、４…ステータ、13…ステータ翼、14…補助
翼。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】ポンプインペラとタービンランナとステー
   タとを備えたトルクコンバータにおいて、上記ステータ
   には所定形状のステータ翼が配設されるとともに、その
   各ステータ翼の間に補助翼が配設され、この補助翼は、
   ステータ翼間の中央部に配設されるとともに、補助翼の
   流体流入側の端部がステータ翼の流体流入側の端部より
   も下流でかつステータ翼の背面側最大突出部分よりも上
   流に位置し、補助翼の流体流出側の端部がステータ翼の
   背面側最大突出部分よりも下流でかつステータ翼の流体
   流出側の端部よりも上流に位置するように設けられてい
   ることを特徴とするトルクコンバータの構造。