JPH0814356A - トルクコンバータ - Google Patents
トルクコンバータInfo
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- JPH0814356A JPH0814356A JP6151989A JP15198994A JPH0814356A JP H0814356 A JPH0814356 A JP H0814356A JP 6151989 A JP6151989 A JP 6151989A JP 15198994 A JP15198994 A JP 15198994A JP H0814356 A JPH0814356 A JP H0814356A
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- Japan
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- stator
- speed ratio
- blade
- torque converter
- front edge
- Prior art date
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H41/00—Rotary fluid gearing of the hydrokinetic type
- F16H41/24—Details
- F16H41/28—Details with respect to manufacture, e.g. blade attachment
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H41/00—Rotary fluid gearing of the hydrokinetic type
- F16H41/24—Details
- F16H41/28—Details with respect to manufacture, e.g. blade attachment
- F16H2041/285—Details with respect to manufacture, e.g. blade attachment of stator blades
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Control Of Fluid Gearings (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ポンプインペラとタービンランナとステータ
の３要素で構成される３要素一段型のトルクコンバータ
において、コスト増を招くことなく車両発進時の加速感
向上を図ること。 【構成】 ステータ６のタービン側端縁である翼前縁
を、軸流方向Ｘ−Ｘの垂直な面に対して傾いた平面前縁
８とし、この平面前縁８と背部翼面９との交差部には２
つの面をそのまま交差させた角部１０を形成した。
の３要素で構成される３要素一段型のトルクコンバータ
において、コスト増を招くことなく車両発進時の加速感
向上を図ること。 【構成】 ステータ６のタービン側端縁である翼前縁
を、軸流方向Ｘ−Ｘの垂直な面に対して傾いた平面前縁
８とし、この平面前縁８と背部翼面９との交差部には２
つの面をそのまま交差させた角部１０を形成した。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ポンプインペラとター
ビンランナとステータの３要素で構成される３要素一段
型のトルクコンバータに関する。
ビンランナとステータの３要素で構成される３要素一段
型のトルクコンバータに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、３要素一段型のトルクコンバータ
としては、例えば、特開平４−９２１４５号公報に記載
のものが知られている。
としては、例えば、特開平４−９２１４５号公報に記載
のものが知られている。
【０００３】上記従来公報には、図１１に示すように、
エンジン駆動力が入力されるコンバータカバー１０１に
連結されたポンプインペラ１０２と、該ポンプインペラ
１０２の対向位置に配置され、タービンハブ１０３を介
して図外のトランスミッション入力軸に連結されるター
ビンランナ１０４と、前記ポンプインペラ１０２とター
ビンランナ１０４の内径位置に配置され、一方向クラッ
チ１０５を介して図外のケースに設けられたステータ１
０６の３要素を備えている。
エンジン駆動力が入力されるコンバータカバー１０１に
連結されたポンプインペラ１０２と、該ポンプインペラ
１０２の対向位置に配置され、タービンハブ１０３を介
して図外のトランスミッション入力軸に連結されるター
ビンランナ１０４と、前記ポンプインペラ１０２とター
ビンランナ１０４の内径位置に配置され、一方向クラッ
チ１０５を介して図外のケースに設けられたステータ１
０６の３要素を備えている。
【０００４】そして、図１２に示すように、ステータ１
０６の翼前縁１０６ａは大きな曲率半径による湾曲形状
で、翼後縁１０６ｂは小さな曲率半径による湾曲形状
で、翼前縁１０６ａと翼後縁１０６ｂは、腹部翼面（プ
レッシャー側翼面）１０６ｃと背部翼面（サクション側
翼面）１０６ｄにおいて滑らかな面で結ぶ形状とされて
いる。なお、図１２中のＸ’は低速度比域での流れの方
向であり、ステータの入口角度は、軸流方向に垂直な面
に対して高速度比側に角度を持たせた設計となってい
る。
０６の翼前縁１０６ａは大きな曲率半径による湾曲形状
で、翼後縁１０６ｂは小さな曲率半径による湾曲形状
で、翼前縁１０６ａと翼後縁１０６ｂは、腹部翼面（プ
レッシャー側翼面）１０６ｃと背部翼面（サクション側
翼面）１０６ｄにおいて滑らかな面で結ぶ形状とされて
いる。なお、図１２中のＸ’は低速度比域での流れの方
向であり、ステータの入口角度は、軸流方向に垂直な面
に対して高速度比側に角度を持たせた設計となってい
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のトルクコンバータのステータはいわゆる翼理論に基
づき流れをできるだけ剥離させない形状をとるため、翼
前縁は円もしくは滑らかなカーブ形状によって作られて
いる。
来のトルクコンバータのステータはいわゆる翼理論に基
づき流れをできるだけ剥離させない形状をとるため、翼
前縁は円もしくは滑らかなカーブ形状によって作られて
いる。
【０００６】一方、トルクコンバータにおいては、速度
比に応じて流入角度が広い範囲で変わるため、ある範囲
においては剥離をなくし損失を小さく保つが、一旦剥離
を起こすと急激に損失が大きくなりトルク容量は急激に
低下する。
比に応じて流入角度が広い範囲で変わるため、ある範囲
においては剥離をなくし損失を小さく保つが、一旦剥離
を起こすと急激に損失が大きくなりトルク容量は急激に
低下する。
【０００７】したがって、ステータ入口角度を上に向け
た、すなわち、軸流方向に垂直な面に対して高速度比側
に入口を向けた形状のステータでは、トルク容量が剥離
損失の大きな低速度比域で低く、剥離損失の小さな中速
度比域でピークをとる山なりの特性とる。この結果、速
度比ゼロから速度比の上昇がある車両発進時、エンジン
とトルクコンバータとのマッチングがうまくいかず、ト
ルク容量特性が山なりとなる速度比領域で経時的にエン
ジン回転数が低下し、十分な加速感が得られないという
問題点があった。
た、すなわち、軸流方向に垂直な面に対して高速度比側
に入口を向けた形状のステータでは、トルク容量が剥離
損失の大きな低速度比域で低く、剥離損失の小さな中速
度比域でピークをとる山なりの特性とる。この結果、速
度比ゼロから速度比の上昇がある車両発進時、エンジン
とトルクコンバータとのマッチングがうまくいかず、ト
ルク容量特性が山なりとなる速度比領域で経時的にエン
ジン回転数が低下し、十分な加速感が得られないという
問題点があった。
【０００８】本発明は、上記問題に着目してなされたも
ので、第１の目的とするところは、ポンプインペラとタ
ービンランナとステータの３要素で構成される３要素一
段型のトルクコンバータにおいて、コスト増を招くこと
なく車両発進時の加速感向上を図ることにある。
ので、第１の目的とするところは、ポンプインペラとタ
ービンランナとステータの３要素で構成される３要素一
段型のトルクコンバータにおいて、コスト増を招くこと
なく車両発進時の加速感向上を図ることにある。
【０００９】第２の目的とするところは、第１目的を達
成しながら、トルク容量特性を自由にコントロールする
ことにある。
成しながら、トルク容量特性を自由にコントロールする
ことにある。
【００１０】第３の目的とするところは、第１あるいは
第２の目的に加え、高速度比域での効率を確保すること
にある。
第２の目的に加え、高速度比域での効率を確保すること
にある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記第１の目的を達成す
るため請求項１記載の第１の発明では、ポンプインペラ
とタービンランナとステータで構成される３要素一段型
のトルクコンバータにおいて、前記ステータの翼前縁を
軸流方向に垂直な面に対して傾いた平面前縁とし、この
平面前縁と背部翼面との交差部を角部に形成したことを
特徴とする。
るため請求項１記載の第１の発明では、ポンプインペラ
とタービンランナとステータで構成される３要素一段型
のトルクコンバータにおいて、前記ステータの翼前縁を
軸流方向に垂直な面に対して傾いた平面前縁とし、この
平面前縁と背部翼面との交差部を角部に形成したことを
特徴とする。
【００１２】上記第２の目的を達成するため請求項２記
載の第２の発明では、請求項１記載のトルクコンバータ
において、前記平面前縁の傾きが軸流方向に垂直な面に
対して０°〜３０°であることを特徴とする。
載の第２の発明では、請求項１記載のトルクコンバータ
において、前記平面前縁の傾きが軸流方向に垂直な面に
対して０°〜３０°であることを特徴とする。
【００１３】上記第３の目的を達成するため請求項３記
載の第３の発明では、請求項１または２記載のトルクコ
ンバータにおいて、前記平面前縁と腹部翼面との交差部
に傾斜面を設けて取り除いた形状としたことを特徴とす
る。
載の第３の発明では、請求項１または２記載のトルクコ
ンバータにおいて、前記平面前縁と腹部翼面との交差部
に傾斜面を設けて取り除いた形状としたことを特徴とす
る。
【００１４】上記第３の目的を達成するため請求項４記
載の第４の発明では、請求項１または２記載のトルクコ
ンバータにおいて、前記平面前縁と腹部翼面との交差部
に湾曲面を設けて取り除いた形状としたことを特徴とす
る。
載の第４の発明では、請求項１または２記載のトルクコ
ンバータにおいて、前記平面前縁と腹部翼面との交差部
に湾曲面を設けて取り除いた形状としたことを特徴とす
る。
【００１５】
【作用】第１の発明の作用を説明する。
【００１６】速度比がゼロのストール時、静止している
ステータへは、ステータ翼の腹部側に向かってくる作動
流体の流れとなり、ステータの翼前縁が軸流方向に垂直
な面に対して傾いた平面前縁とされているため、この平
面前縁から急激に迂回する流れが背部翼面側で大きく剥
離し、従来形状のステータと同様に、剥離損失によりト
ルク容量が低く抑えられる。
ステータへは、ステータ翼の腹部側に向かってくる作動
流体の流れとなり、ステータの翼前縁が軸流方向に垂直
な面に対して傾いた平面前縁とされているため、この平
面前縁から急激に迂回する流れが背部翼面側で大きく剥
離し、従来形状のステータと同様に、剥離損失によりト
ルク容量が低く抑えられる。
【００１７】そして、速度比の上昇に伴ってステータへ
の流入方向が軸流方向に変わってくる中速度比領域で
は、従来のステータでは丸みを持たせた翼前縁部の形状
によりステータ翼の背部翼面側での剥離が一気に抑えら
れるが、ステータへの流入方向が軸流方向に変わって来
てもステータの平面前縁と背部翼面とが交差する交差部
に形成された角部がスムーズな流れを阻止するように働
き、角部から迂回する流れが背部翼面側で剥離し、この
角部による強制的な剥離損失によりトルク容量の上昇が
抑えられる。
の流入方向が軸流方向に変わってくる中速度比領域で
は、従来のステータでは丸みを持たせた翼前縁部の形状
によりステータ翼の背部翼面側での剥離が一気に抑えら
れるが、ステータへの流入方向が軸流方向に変わって来
てもステータの平面前縁と背部翼面とが交差する交差部
に形成された角部がスムーズな流れを阻止するように働
き、角部から迂回する流れが背部翼面側で剥離し、この
角部による強制的な剥離損失によりトルク容量の上昇が
抑えられる。
【００１８】そして、速度比がカップリングポイント領
域になると、ステータへの作動流体の流入方向とステー
タの翼方向とがほぼ一致し、翼前縁部を経過した作動油
は背部翼面側と腹部翼面側とに別れて背部翼面と腹部翼
面に沿った流線を描く流れとなり、従来形状のステータ
と同様に、剥離損失が小さく抑えられる。
域になると、ステータへの作動流体の流入方向とステー
タの翼方向とがほぼ一致し、翼前縁部を経過した作動油
は背部翼面側と腹部翼面側とに別れて背部翼面と腹部翼
面に沿った流線を描く流れとなり、従来形状のステータ
と同様に、剥離損失が小さく抑えられる。
【００１９】したがって、速度比がゼロのストール時か
らカップリングポイントまでの速度比変化に対し、従来
形状のステータを持つトルクコンバータのように、剥離
損失の小さな中速度比域でのトルク容量の上昇が抑えら
れ、トルク容量特性としてフラットな特性が得られる。
らカップリングポイントまでの速度比変化に対し、従来
形状のステータを持つトルクコンバータのように、剥離
損失の小さな中速度比域でのトルク容量の上昇が抑えら
れ、トルク容量特性としてフラットな特性が得られる。
【００２０】次に、第２の発明について説明する。
【００２１】平面前縁の傾きを軸流方向に垂直な面に対
してマイナスの角度設定とした場合、ステータへの流入
方向が軸流方向に変わってくる中速度比域で平面前縁の
背部翼面側に形成される角部による強制剥離作用が小さ
く、従来形状のステータを持つトルクコンバータのよう
に、剥離損失の小さな中速度比域でトルク容量が高まる
特性を示す。一方、平面前縁の傾きを軸流方向に垂直な
面に対して３０°を超える角度設定とした場合、ステー
タの平面前縁の背部翼面側に形成される角部の角度が大
きくなり、例えば、速度比が０．３前後で強制的に剥離
損失を生じさせる作用が小さく、この領域でトルク容量
が高まる特性となる。
してマイナスの角度設定とした場合、ステータへの流入
方向が軸流方向に変わってくる中速度比域で平面前縁の
背部翼面側に形成される角部による強制剥離作用が小さ
く、従来形状のステータを持つトルクコンバータのよう
に、剥離損失の小さな中速度比域でトルク容量が高まる
特性を示す。一方、平面前縁の傾きを軸流方向に垂直な
面に対して３０°を超える角度設定とした場合、ステー
タの平面前縁の背部翼面側に形成される角部の角度が大
きくなり、例えば、速度比が０．３前後で強制的に剥離
損失を生じさせる作用が小さく、この領域でトルク容量
が高まる特性となる。
【００２２】よって、平面前縁の傾きを軸流方向に垂直
な面に対して０°〜３０°の範囲で設定することによっ
て、トルク容量のフラットな特性が確実に得られるし、
この角度範囲内での設定角のとり方によって、トルク容
量特性を自由にコントロールすることができる。
な面に対して０°〜３０°の範囲で設定することによっ
て、トルク容量のフラットな特性が確実に得られるし、
この角度範囲内での設定角のとり方によって、トルク容
量特性を自由にコントロールすることができる。
【００２３】次に、第３の発明の作用を説明する。
【００２４】ステータの平面前縁と腹部翼面との交差部
に傾斜面を設けて取り除いた形状にすると、低中速度比
領域では、上記と同様に、平面前縁の背部翼面側に形成
される角部による流れの強制的な剥離作用が確保される
し、また、高速度比領域では、腹部翼面側の角部からの
流れの剥離が抑えられ、剥離損失が小さくなり、効率が
向上する。
に傾斜面を設けて取り除いた形状にすると、低中速度比
領域では、上記と同様に、平面前縁の背部翼面側に形成
される角部による流れの強制的な剥離作用が確保される
し、また、高速度比領域では、腹部翼面側の角部からの
流れの剥離が抑えられ、剥離損失が小さくなり、効率が
向上する。
【００２５】次に、第４の発明の作用を説明する。
【００２６】ステータの平面前縁と腹部翼面との交差部
に湾曲面を設けて取り除いた形状にすると、第３の発明
と同様に、低中速度比領域では、平面前縁の背部翼面側
に形成される角部による流れの強制的な剥離作用が確保
されるし、また、高速度比領域では、腹部翼面側の角部
からの流れの剥離が抑えられ、剥離損失が小さくなり、
効率が向上する。
に湾曲面を設けて取り除いた形状にすると、第３の発明
と同様に、低中速度比領域では、平面前縁の背部翼面側
に形成される角部による流れの強制的な剥離作用が確保
されるし、また、高速度比領域では、腹部翼面側の角部
からの流れの剥離が抑えられ、剥離損失が小さくなり、
効率が向上する。
【００２７】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。
する。
【００２８】（第１実施例）まず、構成を説明する。
【００２９】図１は第１の発明及び第２の発明に相当す
る第１実施例のロックアップ付きトルクコンバータを示
す上半分断面図である。
る第１実施例のロックアップ付きトルクコンバータを示
す上半分断面図である。
【００３０】実施例のロックアップ付きトルクコンバー
タは、３要素一段型と呼ばれるもので、エンジン駆動力
が入力されるコンバータカバー１に連結されたポンプイ
ンペラ２と、該ポンプインペラ２の対向位置に配置さ
れ、タービンハブ３を介して図外のトランスミッション
入力軸に連結されるタービンランナ４と、前記ポンプイ
ンペラ２とタービンランナ４の内径位置に配置され、一
方向クラッチ５を介して図外のケースに設けられたステ
ータ６の３要素を備えている。
タは、３要素一段型と呼ばれるもので、エンジン駆動力
が入力されるコンバータカバー１に連結されたポンプイ
ンペラ２と、該ポンプインペラ２の対向位置に配置さ
れ、タービンハブ３を介して図外のトランスミッション
入力軸に連結されるタービンランナ４と、前記ポンプイ
ンペラ２とタービンランナ４の内径位置に配置され、一
方向クラッチ５を介して図外のケースに設けられたステ
ータ６の３要素を備えている。
【００３１】前記ポンプインペラ２は、ポンプシェル２
ａとポンプコア２ｂとポンプ翼２ｃとによって構成され
ている。
ａとポンプコア２ｂとポンプ翼２ｃとによって構成され
ている。
【００３２】前記タービンランナ４は、タービンシェル
４ａとタービンコア４ｂとタービン翼４ｃとによって構
成されている。
４ａとタービンコア４ｂとタービン翼４ｃとによって構
成されている。
【００３３】前記ステータ６は、シェル側リング６ａと
コア側リング６ｂとステータ翼６ｃとによって構成され
ている。
コア側リング６ｂとステータ翼６ｃとによって構成され
ている。
【００３４】前記タービンハブ３には、ロックアップク
ラッチ７がセレーション結合により設けられ、クラッチ
締結時にはコンバータカバー１とタービンハブ３とが直
結される。
ラッチ７がセレーション結合により設けられ、クラッチ
締結時にはコンバータカバー１とタービンハブ３とが直
結される。
【００３５】前記ステータ６の翼形状について、図１に
おける矢視Ａ−Ａを図２に基づいて説明する。
おける矢視Ａ−Ａを図２に基づいて説明する。
【００３６】ステータ６のタービン側端縁である翼前縁
は、軸流方向Ｘ−Ｘの垂直な面に対して傾いた平面前縁
８とされ、この平面前縁８と背部翼面９との交差部には
２つの面をそのまま交差させた角部１０が形成されてい
る。そして、平面前縁８の軸流方向Ｘ−Ｘの垂直方向に
対する傾斜角θは０°〜３０°に設定されている。な
お、１１はステータ６の腹部翼面である。
は、軸流方向Ｘ−Ｘの垂直な面に対して傾いた平面前縁
８とされ、この平面前縁８と背部翼面９との交差部には
２つの面をそのまま交差させた角部１０が形成されてい
る。そして、平面前縁８の軸流方向Ｘ−Ｘの垂直方向に
対する傾斜角θは０°〜３０°に設定されている。な
お、１１はステータ６の腹部翼面である。
【００３７】次に、作用を説明する。
【００３８】［ストール作動時（速度比がゼロの時）］
車両停車状態で、速度比がゼロのストール作動時、図３
に示すように、静止しているステータ６へは、ステータ
翼６ｃの腹部翼面１１に向かってくる作動流体の流れと
なる。
車両停車状態で、速度比がゼロのストール作動時、図３
に示すように、静止しているステータ６へは、ステータ
翼６ｃの腹部翼面１１に向かってくる作動流体の流れと
なる。
【００３９】本実施例の場合、図３（ｂ）に示すよう
に、ステータ６の翼前縁が軸流方向に垂直な面に対して
傾いた平面前縁８とされているため、この平面前縁８か
ら角部１０を介して急激に迂回する流れが背部翼面９側
で大きく剥離し、剥離部Ｓ１が形成される。
に、ステータ６の翼前縁が軸流方向に垂直な面に対して
傾いた平面前縁８とされているため、この平面前縁８か
ら角部１０を介して急激に迂回する流れが背部翼面９側
で大きく剥離し、剥離部Ｓ１が形成される。
【００４０】また、従来例の場合、図３（ａ）に示すよ
うに、ステータ１０６の翼前縁が円弧状とされている
が、ステータ翼の腹部翼面に向かってくる作動流体が翼
前縁を介して急激に流れの方向が変えられる流れとなる
ことで、本実施例と同様に、背部翼面側で大きく剥離
し、剥離部Ｓ１が形成される。
うに、ステータ１０６の翼前縁が円弧状とされている
が、ステータ翼の腹部翼面に向かってくる作動流体が翼
前縁を介して急激に流れの方向が変えられる流れとなる
ことで、本実施例と同様に、背部翼面側で大きく剥離
し、剥離部Ｓ１が形成される。
【００４１】尚、剥離の程度は、本実施例の場合、角部
１０を有する分だけ流れが乱れやすく従来例に比べて剥
離が大きくなる。
１０を有する分だけ流れが乱れやすく従来例に比べて剥
離が大きくなる。
【００４２】［中速度比作動時］車両発進時等で、スト
ール状態から速度比が上昇してくると、図４に示すよう
に、静止しているステータ６へは、ストール時にステー
タ翼６ｃの腹部翼面１１に向かってくる流入方向が、速
度比の上昇に伴って軸流方向に変わってくる。ちなみ
に、図４は速度比０．６の時の作動流体の流れ状態であ
る。
ール状態から速度比が上昇してくると、図４に示すよう
に、静止しているステータ６へは、ストール時にステー
タ翼６ｃの腹部翼面１１に向かってくる流入方向が、速
度比の上昇に伴って軸流方向に変わってくる。ちなみ
に、図４は速度比０．６の時の作動流体の流れ状態であ
る。
【００４３】本実施例の場合、図４（ｂ）に示すよう
に、ステータ６の翼前縁が平面前縁８とされ、この平面
前縁８と背部翼面９との交差部には２つの面をそのまま
交差させた角部１０が形成されているため、ステータへ
の流入方向が軸流方向であっても平面前縁８の背部翼面
９側に形成された角部１０がスムーズな流れを阻止する
ように働き、角部１０から迂回する流れが背部翼面９側
で剥離するという強制的な剥離作用で剥離部Ｓ２が形成
される。
に、ステータ６の翼前縁が平面前縁８とされ、この平面
前縁８と背部翼面９との交差部には２つの面をそのまま
交差させた角部１０が形成されているため、ステータへ
の流入方向が軸流方向であっても平面前縁８の背部翼面
９側に形成された角部１０がスムーズな流れを阻止する
ように働き、角部１０から迂回する流れが背部翼面９側
で剥離するという強制的な剥離作用で剥離部Ｓ２が形成
される。
【００４４】また、従来例の場合、図４（ａ）に示すよ
うに、ステータ１０６の翼前縁が円弧状とされているこ
とで、ステータへの流入方向が軸流方向の場合には、翼
前縁から背部翼面に添った流線が描かれるようなスムー
ズな流れとなり、ステータ翼の背部翼面側では剥離が生
じない。
うに、ステータ１０６の翼前縁が円弧状とされているこ
とで、ステータへの流入方向が軸流方向の場合には、翼
前縁から背部翼面に添った流線が描かれるようなスムー
ズな流れとなり、ステータ翼の背部翼面側では剥離が生
じない。
【００４５】［カップリングポイント作動時］車両が発
進から次第に低速走行状態に移行し、速度比が上昇して
くると、図５に示すように、静止しているステータ６へ
は、中速度比状態に軸流方向からの流入方向が、速度比
の上昇に伴ってステータ翼の設置方向に一致するように
流入方向に変わってくる。ちなみに、図５は速度比０．
８の時の作動流体の流れ状態である。
進から次第に低速走行状態に移行し、速度比が上昇して
くると、図５に示すように、静止しているステータ６へ
は、中速度比状態に軸流方向からの流入方向が、速度比
の上昇に伴ってステータ翼の設置方向に一致するように
流入方向に変わってくる。ちなみに、図５は速度比０．
８の時の作動流体の流れ状態である。
【００４６】本実施例の場合、図５（ｂ）に示すよう
に、平面前縁８を経過した作動油は背部翼面９側と腹部
翼面１１側とに別れて背部翼面９と腹部翼面１１に沿っ
た流線を描く流れとなり、剥離がほぼ抑えられる。
に、平面前縁８を経過した作動油は背部翼面９側と腹部
翼面１１側とに別れて背部翼面９と腹部翼面１１に沿っ
た流線を描く流れとなり、剥離がほぼ抑えられる。
【００４７】また、従来例の場合、図５（ａ）に示すよ
うに、翼前縁を経過した作動油は背部翼面側と腹部翼面
側とに別れて背部翼面と腹部翼面に沿った流線を描く流
れとなり、剥離がほぼ抑えられる。
うに、翼前縁を経過した作動油は背部翼面側と腹部翼面
側とに別れて背部翼面と腹部翼面に沿った流線を描く流
れとなり、剥離がほぼ抑えられる。
【００４８】尚、剥離の程度は、本実施例の場合、平面
前縁８に２つの角部を有する分だけ従来例に比べて流れ
が乱れやすくなるが、流れの方向と翼の方向が一致した
状況では剥離の程度差はほとんどない。
前縁８に２つの角部を有する分だけ従来例に比べて流れ
が乱れやすくなるが、流れの方向と翼の方向が一致した
状況では剥離の程度差はほとんどない。
【００４９】［剥離による圧力損失の比較］図６は本実
施例（先端カットあり）の場合と、従来例（先端カット
なし）の場合との全圧損失係数特性の比較結果を示す図
である。
施例（先端カットあり）の場合と、従来例（先端カット
なし）の場合との全圧損失係数特性の比較結果を示す図
である。
【００５０】図６において、従来例の場合、速度比が０
〜０．２の領域でサクション側剥離を生じ、速度比が
０．２〜０．８の領域で剥離が無く、速度比０．８〜の
領域でプレッシャー側剥離を生じ、この剥離の程度に応
じて全圧損失係数が変化する特性を示す。
〜０．２の領域でサクション側剥離を生じ、速度比が
０．２〜０．８の領域で剥離が無く、速度比０．８〜の
領域でプレッシャー側剥離を生じ、この剥離の程度に応
じて全圧損失係数が変化する特性を示す。
【００５１】これに対し、本実施例の場合、速度比が０
〜約０．８の領域で剥離の程度が徐々に小さくなるサク
ション側剥離を生じ、速度比約０．８〜の領域でプレッ
シャー側剥離を生じ、この剥離の程度に応じて全圧損失
係数が変化する特性を示す。
〜約０．８の領域で剥離の程度が徐々に小さくなるサク
ション側剥離を生じ、速度比約０．８〜の領域でプレッ
シャー側剥離を生じ、この剥離の程度に応じて全圧損失
係数が変化する特性を示す。
【００５２】すなわち、本実施例の場合、ステータ翼の
前縁を平面前縁８とし、その背部翼面９側に角部１０を
形成することで、従来例では生じていなかった速度比が
０．２〜０．８の速度比領域で流入角により変化する剥
離損失を強制的あるいは意図的に発生させている点で異
なる。
前縁を平面前縁８とし、その背部翼面９側に角部１０を
形成することで、従来例では生じていなかった速度比が
０．２〜０．８の速度比領域で流入角により変化する剥
離損失を強制的あるいは意図的に発生させている点で異
なる。
【００５３】［トルク容量特性の比較］図７は本実施例
（先端カットあり）の場合と、従来例（先端カットな
し）の場合とのトルク容量特性の比較結果を示す図であ
る。尚、この図７のＡ，Ｂ，Ｃの各部は、図３，図４，
図５のそれぞれに相当する。
（先端カットあり）の場合と、従来例（先端カットな
し）の場合とのトルク容量特性の比較結果を示す図であ
る。尚、この図７のＡ，Ｂ，Ｃの各部は、図３，図４，
図５のそれぞれに相当する。
【００５４】図７において、Ａ点でのストールトルク容
量は、従来例に対し本実施例の場合には剥離の程度がわ
ずかに大きくなる分、低下する。
量は、従来例に対し本実施例の場合には剥離の程度がわ
ずかに大きくなる分、低下する。
【００５５】Ｂ点での中速度比トルク容量は、剥離がな
くトルク容量特性が山なりとなる従来例に対し、本実施
例の場合には強制的に剥離損失を生じさせる作用によ
り、トルク容量の上昇が抑えられ、トルク容量レベルは
大きく低下する。
くトルク容量特性が山なりとなる従来例に対し、本実施
例の場合には強制的に剥離損失を生じさせる作用によ
り、トルク容量の上昇が抑えられ、トルク容量レベルは
大きく低下する。
【００５６】Ｃ点でのカップリングポイントトルク容量
は、従来例も本実施例も剥離による損失の程度が同程度
となることで、トルク容量はほとんど同じとなる。
は、従来例も本実施例も剥離による損失の程度が同程度
となることで、トルク容量はほとんど同じとなる。
【００５７】よって、従来例のように剥離損失のない中
速度比域でのトルク容量の上昇が抑えられ、本実施例の
場合、トルク容量特性としてフラットな特性が得られ
る。
速度比域でのトルク容量の上昇が抑えられ、本実施例の
場合、トルク容量特性としてフラットな特性が得られ
る。
【００５８】［平面前縁の傾斜角の設定］図８は従来の
翼前縁形状の場合と、本実施例の平面前縁を持つステー
タ翼でその傾斜角θを、θ＝−２０°，θ＝０°，θ＝
２０°，θ＝３０°，θ＝４０°とした場合のコンバー
タ特性比較図である。
翼前縁形状の場合と、本実施例の平面前縁を持つステー
タ翼でその傾斜角θを、θ＝−２０°，θ＝０°，θ＝
２０°，θ＝３０°，θ＝４０°とした場合のコンバー
タ特性比較図である。
【００５９】図８において、従来の翼前縁形状の場合に
は、速度比が０．５〜０．６でトルク容量のピークが現
われる山なりのトルク容量特性となる。
は、速度比が０．５〜０．６でトルク容量のピークが現
われる山なりのトルク容量特性となる。
【００６０】θ＝−２０°のＣ３の場合、ステータへの
流入方向が軸流方向に変わってくる中速度比域（０．５
〜０．７）で平面前縁の背部翼面側に形成される角部に
よる強制剥離作用が小さく、従来の翼前縁形状のステー
タを持つトルクコンバータのように、剥離損失の小さな
中速度比域でトルク容量が高まる特性を示す。
流入方向が軸流方向に変わってくる中速度比域（０．５
〜０．７）で平面前縁の背部翼面側に形成される角部に
よる強制剥離作用が小さく、従来の翼前縁形状のステー
タを持つトルクコンバータのように、剥離損失の小さな
中速度比域でトルク容量が高まる特性を示す。
【００６１】θ＝４０°のＣ５の場合、ステータの平面
前縁の背部翼面側に形成される角部の角度が大きくな
り、速度比が０．３前後で強制的に剥離損失を生じさせ
る作用が小さく、この領域でトルク容量が高まる２つ山
の特性となる。
前縁の背部翼面側に形成される角部の角度が大きくな
り、速度比が０．３前後で強制的に剥離損失を生じさせ
る作用が小さく、この領域でトルク容量が高まる２つ山
の特性となる。
【００６２】よって、平面前縁８の傾斜角θを０°〜３
０°の範囲で設定することによって、トルク容量のフラ
ットな特性が確実に得られるし、この角度範囲内での設
定角のとり方によって、トルク容量特性を自由にコント
ロールすることができる。
０°の範囲で設定することによって、トルク容量のフラ
ットな特性が確実に得られるし、この角度範囲内での設
定角のとり方によって、トルク容量特性を自由にコント
ロールすることができる。
【００６３】特に、図８の特性から、傾斜角θを２０°
〜３０°の範囲にすると、きわめてフラット性の高いト
ルク容量特性が得られることになる。
〜３０°の範囲にすると、きわめてフラット性の高いト
ルク容量特性が得られることになる。
【００６４】次に、効果を説明する。
【００６５】（１）ポンプインペラ２とタービンランナ
４とステータ６の３要素で構成される３要素一段型のト
ルクコンバータにおいて、ステータ６のタービン側端縁
である翼前縁を、軸流方向Ｘ−Ｘの垂直な面に対して傾
いた平面前縁８とし、この平面前縁８と背部翼面９との
交差部に角部１０を形成したため、部品付加によるコス
ト増を招くことなく、トルク容量特性のフラット化によ
り車両発進時の加速感向上を図ることができる。
４とステータ６の３要素で構成される３要素一段型のト
ルクコンバータにおいて、ステータ６のタービン側端縁
である翼前縁を、軸流方向Ｘ−Ｘの垂直な面に対して傾
いた平面前縁８とし、この平面前縁８と背部翼面９との
交差部に角部１０を形成したため、部品付加によるコス
ト増を招くことなく、トルク容量特性のフラット化によ
り車両発進時の加速感向上を図ることができる。
【００６６】（２）平面前縁８の軸流方向Ｘ−Ｘの垂直
な面に対する傾斜角θを０°〜３０°に設定したため、
この角度範囲内にて傾斜角θを決定することで、トルク
容量特性を自由にコントロールすることができ、この結
果、車種やエンジン特性等に応じて最適な特性を持つト
ルクコンバータを用意することができる。
な面に対する傾斜角θを０°〜３０°に設定したため、
この角度範囲内にて傾斜角θを決定することで、トルク
容量特性を自由にコントロールすることができ、この結
果、車種やエンジン特性等に応じて最適な特性を持つト
ルクコンバータを用意することができる。
【００６７】（第２実施例）まず、構成を説明する。
【００６８】図９は第３の発明に相当する第２実施例の
トルクコンバータのステータを示す断面図である。
トルクコンバータのステータを示す断面図である。
【００６９】図９において、２１はステータ、２２は背
部翼面、２３は腹部側交差部、２４は傾斜除去面、２５
は腹部翼面、２６は平面前縁、２７は背部側角部であ
る。
部翼面、２３は腹部側交差部、２４は傾斜除去面、２５
は腹部翼面、２６は平面前縁、２７は背部側角部であ
る。
【００７０】すなわち、第１実施例の場合と異なる構成
は、ステータ２１の平面前縁２６と腹部翼面２２との腹
部側交差部２３に傾斜除去面２４を形成し、この部分に
本来形成される角部を取り除いた形状としている。
は、ステータ２１の平面前縁２６と腹部翼面２２との腹
部側交差部２３に傾斜除去面２４を形成し、この部分に
本来形成される角部を取り除いた形状としている。
【００７１】尚、他の構成は、第１実施例と同様である
ので、図示並びに説明を省略する。
ので、図示並びに説明を省略する。
【００７２】次に、作用を説明する。
【００７３】この第２実施例でも軸流方向に対して傾斜
した平面前縁２６及び背部側角部２７が形成されている
ことで、低中速度比領域では、第１実施例と同様に、背
部側角部２７による流れの強制的な剥離作用が確保さ
れ、トルク容量特性のフラット化が達成される。
した平面前縁２６及び背部側角部２７が形成されている
ことで、低中速度比領域では、第１実施例と同様に、背
部側角部２７による流れの強制的な剥離作用が確保さ
れ、トルク容量特性のフラット化が達成される。
【００７４】加えて、流入方向が図面上方向からくる高
速度比領域では、平面前縁２６と腹部翼面２２との腹部
側交差部２３に傾斜除去面２４が形成されていること
で、この部分を第１実施例のように角部のままにしてお
く場合に比べ、流れの剥離が小さく抑えられ、剥離損失
が小さくなり、効率が向上する。
速度比領域では、平面前縁２６と腹部翼面２２との腹部
側交差部２３に傾斜除去面２４が形成されていること
で、この部分を第１実施例のように角部のままにしてお
く場合に比べ、流れの剥離が小さく抑えられ、剥離損失
が小さくなり、効率が向上する。
【００７５】次に、効果を説明する。
【００７６】（３）平面前縁２６と腹部翼面２２との腹
部側交差部２３に傾斜除去面２４を形成したため、低中
速度比領域でのトルク容量特性のフラット化を損なうこ
となく、高速度比域での効率を確保することができる。
部側交差部２３に傾斜除去面２４を形成したため、低中
速度比領域でのトルク容量特性のフラット化を損なうこ
となく、高速度比域での効率を確保することができる。
【００７７】（第３実施例）まず、構成を説明する。
【００７８】図１０は第４の発明に相当する第３実施例
のトルクコンバータのステータを示す断面図である。
のトルクコンバータのステータを示す断面図である。
【００７９】図１０において、３１はステータ、３２は
背部翼面、３３は腹部側交差部、３４は湾曲除去面、３
５は腹部翼面、３６は平面前縁、３７は背部側角部であ
る。すなわち、第１実施例の場合と異なる構成は、ステ
ータ３１の平面前縁３６と腹部翼面３２との腹部側交差
部３３に湾曲除去面３４を形成し、この部分に本来形成
される角部を取り除いた形状としている。
背部翼面、３３は腹部側交差部、３４は湾曲除去面、３
５は腹部翼面、３６は平面前縁、３７は背部側角部であ
る。すなわち、第１実施例の場合と異なる構成は、ステ
ータ３１の平面前縁３６と腹部翼面３２との腹部側交差
部３３に湾曲除去面３４を形成し、この部分に本来形成
される角部を取り除いた形状としている。
【００８０】尚、他の構成は、第１実施例と同様である
ので、図示並びに説明を省略する。
ので、図示並びに説明を省略する。
【００８１】次に、作用を説明する。
【００８２】この第３実施例でも軸流方向に対して傾斜
した平面前縁３６及び背部側角部３７が形成されている
ことで、低中速度比領域では、第１実施例と同様に、背
部側角部２７による流れの強制的な剥離作用が確保さ
れ、トルク容量特性のフラット化が達成される。
した平面前縁３６及び背部側角部３７が形成されている
ことで、低中速度比領域では、第１実施例と同様に、背
部側角部２７による流れの強制的な剥離作用が確保さ
れ、トルク容量特性のフラット化が達成される。
【００８３】加えて、流入方向が図面上方向からくる高
速度比領域では、平面前縁３６と腹部翼面３２との腹部
側交差部３３に湾曲除去面３４が形成されていること
で、この部分を第１実施例のように角部のままにしてお
く場合に比べ、流れの剥離が小さく抑えられ、剥離損失
が小さくなり、効率が向上する。
速度比領域では、平面前縁３６と腹部翼面３２との腹部
側交差部３３に湾曲除去面３４が形成されていること
で、この部分を第１実施例のように角部のままにしてお
く場合に比べ、流れの剥離が小さく抑えられ、剥離損失
が小さくなり、効率が向上する。
【００８４】次に、効果を説明する。
【００８５】（４）平面前縁３６と腹部翼面３２との腹
部側交差部３３に湾曲除去面３４を形成したため、低中
速度比領域でのトルク容量特性のフラット化を損なうこ
となく、高速度比域での効率を確保することができる。
部側交差部３３に湾曲除去面３４を形成したため、低中
速度比領域でのトルク容量特性のフラット化を損なうこ
となく、高速度比域での効率を確保することができる。
【００８６】尚、大２実施例と比較した場合、傾斜除去
面２４に比べて流れの抵抗が小さな湾曲除去面３４とな
っていることで、より損失の程度を低く抑え、効率を向
上させることができる。
面２４に比べて流れの抵抗が小さな湾曲除去面３４とな
っていることで、より損失の程度を低く抑え、効率を向
上させることができる。
【００８７】以上、実施例を図面により説明してきた
が、具体的な構成は実施例に限られるものではなく、本
発明の要旨を逸脱しない範囲における変更や追加等があ
っても本発明に含まれる。
が、具体的な構成は実施例に限られるものではなく、本
発明の要旨を逸脱しない範囲における変更や追加等があ
っても本発明に含まれる。
【００８８】例えば、実施例では、コアを有するトルク
コンバータに適用した例を示したが、コアレストルクコ
ンバータに適用しても良い。
コンバータに適用した例を示したが、コアレストルクコ
ンバータに適用しても良い。
【００８９】
【発明の効果】請求項１記載の第１の発明にあっては、
ポンプインペラとタービンランナとステータの３要素で
構成される３要素一段型のトルクコンバータにおいて、
ステータの翼前縁を軸流方向に垂直な面に対して傾いた
平面前縁とし、この平面前縁と背部翼面との交差部を角
部に形成したため、コスト増を招くことなく車両発進時
の加速感向上を図ることができるという効果が得られ
る。
ポンプインペラとタービンランナとステータの３要素で
構成される３要素一段型のトルクコンバータにおいて、
ステータの翼前縁を軸流方向に垂直な面に対して傾いた
平面前縁とし、この平面前縁と背部翼面との交差部を角
部に形成したため、コスト増を招くことなく車両発進時
の加速感向上を図ることができるという効果が得られ
る。
【００９０】請求項２記載の第２の発明にあっては、請
求項１記載のトルクコンバータにおいて、平面前縁の傾
きが軸流方向に垂直な面に対して０°〜３０°に設定し
たため、上記効果を達成しながら、トルク容量特性を自
由にコントロールすることができるという効果が得られ
る。
求項１記載のトルクコンバータにおいて、平面前縁の傾
きが軸流方向に垂直な面に対して０°〜３０°に設定し
たため、上記効果を達成しながら、トルク容量特性を自
由にコントロールすることができるという効果が得られ
る。
【００９１】請求項３記載の第３の発明にあっては、請
求項１または２記載のトルクコンバータにおいて、平面
前縁と腹部翼面との交差部に傾斜面を設けて取り除いた
形状としたため、第１の発明の効果あるいは第２の発明
の効果に加え、高速度比域での効率を確保することがで
きるという効果が得られる。
求項１または２記載のトルクコンバータにおいて、平面
前縁と腹部翼面との交差部に傾斜面を設けて取り除いた
形状としたため、第１の発明の効果あるいは第２の発明
の効果に加え、高速度比域での効率を確保することがで
きるという効果が得られる。
【００９２】請求項４記載の第４の発明にあっては、請
求項１または２記載のトルクコンバータにおいて、平面
前縁と腹部翼面との交差部に湾曲面を設けて取り除いた
形状としたため、第１の発明の効果あるいは第２の発明
の効果に加え、高速度比域での効率を確保することがで
きるという効果が得られる。
求項１または２記載のトルクコンバータにおいて、平面
前縁と腹部翼面との交差部に湾曲面を設けて取り除いた
形状としたため、第１の発明の効果あるいは第２の発明
の効果に加え、高速度比域での効率を確保することがで
きるという効果が得られる。
【図１】本発明第１実施例のロックアップ付きトルクコ
ンバータを示す上半分断面図である。
ンバータを示す上半分断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ矢視図である。
【図３】図７のＡ部の速度比における流れの状況を示す
対比図である。
対比図である。
【図４】図７のＢ部の速度比における流れの状況を示す
対比図である。
対比図である。
【図５】図７のＣ部の速度比における流れの状況を示す
対比図である。
対比図である。
【図６】実施例と従来例との全圧損失係数の比較特性図
である。
である。
【図７】実施例と従来例とのトルク容量の比較特性図で
ある。
ある。
【図８】従来例と傾斜角を異ならせたステータを持つ実
施例とのトルクコンバータ特性の比較実験結果特性図で
ある。
施例とのトルクコンバータ特性の比較実験結果特性図で
ある。
【図９】本発明第２実施例のトルクコンバータのステー
タを示す断面図である。
タを示す断面図である。
【図１０】本発明第３実施例のトルクコンバータのステ
ータを示す断面図である。
ータを示す断面図である。
【図１１】従来例のロックアップ付きトルクコンバータ
を示す上半分断面図である。
を示す上半分断面図である。
【図１２】図１１のＡ’−Ａ’矢視図である。
１ コンバータカバー ２ ポンプインペラ ２ａ ポンプシェル ２ｂ ポンプコア ２ｃ ポンプ翼 ３ タービンハブ ４ タービンランナ ４ａ タービンシェル ４ｂ タービンコア ４ｃ タービン翼 ５ 一方向クラッチ ６ ステータ ６ａ シェル側リング ６ｂ コア側リング ６ｃ ステータ翼 ７ ロックアップクラッチ ８ 平面前縁 ９ 背部翼面 １０ 角部 １１ 腹部翼面
Claims (4)
- 【請求項１】 ポンプインペラとタービンランナとステ
ータで構成される３要素一段型のトルクコンバータにお
いて、 前記ステータの翼前縁を軸流方向に垂直な面に対して傾
いた平面前縁とし、この平面前縁と背部翼面との交差部
を角部に形成したことを特徴とするトルクコンバータ。 - 【請求項２】 請求項１記載のトルクコンバータにおい
て、 前記平面前縁の傾きが軸流方向に垂直な面に対して０°
〜３０°であることを特徴とするトルクコンバータ。 - 【請求項３】 請求項１または２記載のトルクコンバー
タにおいて、 前記平面前縁と腹部翼面との交差部に傾斜面を設けて取
り除いた形状としたことを特徴とするトルクコンバー
タ。 - 【請求項４】 請求項１または２記載のトルクコンバー
タにおいて、 前記平面前縁と腹部翼面との交差部に湾曲面を設けて取
り除いた形状としたことを特徴とするトルクコンバー
タ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15198994A JP3296095B2 (ja) | 1994-07-04 | 1994-07-04 | トルクコンバータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15198994A JP3296095B2 (ja) | 1994-07-04 | 1994-07-04 | トルクコンバータ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0814356A true JPH0814356A (ja) | 1996-01-16 |
| JP3296095B2 JP3296095B2 (ja) | 2002-06-24 |
Family
ID=15530634
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15198994A Expired - Lifetime JP3296095B2 (ja) | 1994-07-04 | 1994-07-04 | トルクコンバータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3296095B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11118019A (ja) * | 1997-10-14 | 1999-04-30 | Exedy Corp | トルクコンバータのステータ翼 |
| JP2013508627A (ja) * | 2009-10-19 | 2013-03-07 | シェフラー テクノロジーズ アクチエンゲゼルシャフト ウント コンパニー コマンディートゲゼルシャフト | 流体力学的なトルクコンバータ |
| WO2015119812A1 (en) * | 2014-02-04 | 2015-08-13 | Fca Us Llc | Stator for torque converter |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4608823A (en) | 1983-05-04 | 1986-09-02 | Maze Robert E | Spragless torque converter apparatus and method |
| JP6142138B2 (ja) | 2012-05-18 | 2017-06-07 | 伊東電機株式会社 | 物品姿勢変更装置 |
-
1994
- 1994-07-04 JP JP15198994A patent/JP3296095B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11118019A (ja) * | 1997-10-14 | 1999-04-30 | Exedy Corp | トルクコンバータのステータ翼 |
| JP2013508627A (ja) * | 2009-10-19 | 2013-03-07 | シェフラー テクノロジーズ アクチエンゲゼルシャフト ウント コンパニー コマンディートゲゼルシャフト | 流体力学的なトルクコンバータ |
| WO2015119812A1 (en) * | 2014-02-04 | 2015-08-13 | Fca Us Llc | Stator for torque converter |
| US9540937B2 (en) | 2014-02-04 | 2017-01-10 | Fca Us Llc | Stator for torque converter |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3296095B2 (ja) | 2002-06-24 |
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