JPH0821510A - トルクコンバータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 ステータでの流体損失を減じ、伝達効率の改
善を図る。 【構成】 ポンプインペラ２、タービンランナ３及びス
テータ４の３要素を備えるトルクコンバータにおいて、
ステータシェル側部材４ａの内周面１１をポンプインペ
ラ、タービンランナシェル２ａ、３ａの内周面の延長線
上に一致するような曲面で形成し、ステータコア側部材
４ｂを同じくコア内周面の延長線上に一致するような曲
面に形成する一方、コア側部材４ｂの両端に延長部１３
を形成し、これら延長部１３とポンプインペラ、タービ
ンランナコア２ｂ、３ｂとの間で重合シール部１４を構
成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は流体を利用して動力を伝
達するトルクコンバータの改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、車両のエンジンの発生トルクを自
動変速機、プロペラシャフトへと伝達するために、例え
ば特開平４−９２１４５号公報にもあるような、トルク
コンバータを駆動系に備えている。

【０００３】図７に示すように、エンジンによって回転
駆動されるコンバータカバー１に取付けられたポンプイ
ンペラ２は、外側のポンプシェル２ａ、内側のコア２
ｂ、及びポンプ翼２ｃとからなり、このポンプシェル２
ａに対向して配設されるタービンランナ３は、同じくタ
ービンシェル３ａ、コア３ｂ、タービン翼３ｃとから構
成され、ポンプインペラ２と同軸上のハブ５に結合され
てトランスミッション入力軸（図示せず）と一体に回転
する。ポンプインペラ２とタービンランナ３との間のス
テータ４は、シェル側リング４ａと、コア側リング４ｂ
と、ステータ翼４ｃを備え、図示しないハウジングに前
記入力軸と同軸上で、ワンウェイクラッチ６を介して支
持される。

【０００４】ポンプインペラ２の回転により流体はター
ビンランナ３へと流れ、タービンランナ３を同一方向に
回転させ、さらにタービンランナ３からステータ４に流
入して流れの方向をポンプインペラ２の回転方向へと転
換してから、再度ポンプインペラ２へと流入し、このよ
うにしてポンプインペラ２からタービンランナ３に回転
力を伝達する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記ステー
タ４は、ステータ本体と、その外周部に設けたコア側リ
ングとを一体的に生産するために、鋳型をステータ軸方
向に抜くようにして鋳造し、このため、ステータ４のシ
ェル側リング４ａとコア側リング４ｂと、ポンプインペ
ラ２及びタービンランナ３のシェル２ａ、３ａ及びコア
２ｂ、３ｂとの接続部分において、滑らかに曲線が連続
する流路を形成することができず、段差ができ、この部
分で流体の剥離、乱れが発生していた。

【０００６】これに対して、ステータ４の鋳型を半径方
向に抜くと、ステータ４の流路をポンプインペラ２やタ
ービンランナ３に滑らかに連続する曲面にすることはで
きるが、この場合は、外側のコア側リングは一体に鋳造
することができず、このため、コア側リングとして、鉢
巻き状リングをコア側に巻き付け、流路を形成してい
た。

【０００７】しかし、この場合には、ステータ４の入口
と出口での圧力差により、鉢巻き状リングと各コア３
ｂ、２ｂとの隙間からステータ４の外側を通り抜ける漏
れ流れにより、ステータ４での流体損失が生じていた。

【０００８】本発明はこのような問題を解決するために
提案されたもので、ステータでの流体損失を減じ、伝達
効率の改善を図ることを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】第１の発明は、ポンプイ
ンペラ、タービンランナ及びステータの３要素を備える
トルクコンバータにおいて、前記ステータのシェル側部
材をポンプインペラとタービンランナのシェルの子午面
の延長線上に一致するような曲線で形成し、同じくステ
ータのコア側部材をポンプインペラとタービンランナの
コア内周面の延長線上に一致するような曲線に形成する
一方、ステータのコア側部材の両端に延長部を形成し、
両延長部をポンプインペラ、タービンランナの各コアの
内側に所定の間隙をもって重合するように折曲形成し、
これら延長部とポンプインペラ、タービンランナのコア
との間で重合シール部を構成する。

【００１０】第２の発明は、第１の発明において、前記
ステータのコア側部材は、プレス成型により一体形成さ
れ、鋳造形成したステータ翼の周囲に嵌合される。

【００１１】第３の発明は、ポンプインペラ、タービン
ランナ及びステータの３要素を備えるトルクコンバータ
において、前記ステータのシェル側部材をポンプインペ
ラとタービンランナのシェルの子午面の延長線上に一致
するような曲線で形成し、同じくステータのコア側部材
をポンプインペラとタービンランナのコア内周面の延長
線上に一致するような曲線に形成する一方、前記ステー
タのコア側部材の内側において、ポンプインペラとター
ビンランナとのコア延長部を対峙させ、コア側部材の中
央部にこれら両延長部の間に所定の間隙をもって挿入さ
れる仕切壁を突出させ、両延長部と仕切壁との間で重合
シール部を構成する。

【００１２】第４の発明は、第３の発明において、前記
仕切壁は、プレス成型によりコア側部材の中央部を略Ｖ
字型に折曲して形成する。

【００１３】第５の発明は、第３の発明において、前記
仕切壁は、コア側部材を構成するプレス成型された一対
のＬ字型部材を張り合わせて形成する。

【００１４】第６の発明は、第３の発明において、前記
仕切壁は、プレス成型により形成したコア側部材の外側
に、断面がＬ字型の仕切片を固着して形成される。

【００１５】

【作用】第１の発明では、ステータのシェル側部材とコ
ア側部材は、それぞれ連続する曲面をもって、タービン
ランナ及びポンプインペラと滑らかに接続し、接続面に
おける流れの剥離や乱れを防ぎ、流体損失を減少させ
る。

【００１６】また、タービンランナからステータへの接
続部を滑らかに連続する曲面として段差を無くしたた
め、接続隙間への流体の流れ込みを減らし、かつコア側
部材の延長部とタービンランナ、ポンプインペラのコア
とによって重合シール部を形成したので、ステータの外
側を通り抜ける流れを最小限に抑え、トルクコンバータ
の伝達効率を向上させることができる。

【００１７】第２の発明では、ステータの製作をプレス
成型と鋳造とに分けることにより、ステータのシェル側
部材とコア側部材の曲面の製作が容易かつ正確に行え
る。

【００１８】第３の発明では、第１の発明と同じように
ステータの接続部での流体の剥離や乱れを防止し、ま
た、ステータの外側を通り抜ける流れを減らし、トルク
コンバータの伝達効率を向上させることができる。

【００１９】第４の発明では、プレス成型によりコア側
部材の製作が容易に行える。

【００２０】第５の発明では、プレス成型によるコア側
部材の製作が容易となり、生産性も向上する。

【００２１】第６の発明では、プレス成型によるコア側
部材の製作が容易となり、生産性も向上する。

【００２２】

【実施例】図１は本発明の第１の実施例を示すもので、
エンジンクランクシャフトに連結されるコンバータカバ
ー１に取付けられたポンプインペラ２は、外側のポンプ
シェル２ａと、内側のコア２ｂと、ポンプ翼２ｃとから
構成される。このポンプシェル２ａに対向して配設され
るタービンランナ３は、外側のタービンシェル３ａと、
内側のコア３ｂと、タービン翼３ｃとから構成され、ポ
ンプインペラ２と同軸上のハブ５に結合され、図示しな
いトランスミッション入力軸と一体に回転する。ポンプ
インペラ２とタービンランナ３との間に挟まれたステー
タ４は、シェル側部材４ａと、コア側部材４ｂと、ステ
ータ翼４ｃとにより構成され、図示しないハウジングに
前記入力軸と同軸上で、ワンウェイクラッチ６を介して
支持される。

【００２３】そして前記ステータ４のシェル側部材４ａ
の流路を画成する内周面（流路の外側を規制する壁面）
１１は、ポンプインペラ２のポンプシェル２ａと、ター
ビンランナ３のタービンシェル３ａの子午面の延長線上
に一致するような曲線に形成され、また、コア側部材４
ｂの外周面（流路の内側を規制する壁面）１２も、ポン
プインペラ２のコア２ｂとタービンランナ３のコア３ｂ
の内周面の延長線上に一致するような曲線に形成され、
ポンプインペラ２からタービンランナ３、ステータ４、
ポンプインペラ２へと循環する流体の流路を滑らかに結
ばれた連続曲面により形成している。

【００２４】また、ステータ４のコア側部材４ｂと、ポ
ンプインペラ２、タービンランナ３の各コア２ｂ、３ｂ
との間の接続部分におけるシール性を確保するために、
コア側部材４ｂの両端にステータ翼４ｃの翼幅よりも外
側へ所定量だけ延びる延長部１３が形成され、この延長
部１３は各コア２ｂ、３ｂの外側（流路に対する）に一
定の間隙をもって重合するように折曲形成され、これら
の間において重合シール部１４を構成している。

【００２５】このコア側部材４ｂはプレス成型により一
体的に形成され、ステータ翼４ｃの外側から嵌合、固定
される。また、ステータ４のシェル側部材４ａの円弧状
の内周面１１は、コア側部材４ｂを除いた状態で鋳造に
よりステータ４を成型するにあたり、ステータ４の軸方
向への型抜きではなく、翼の放射方向（半径方向）に分
割して型抜きをすることにより形成することが可能とな
る。なお、この場合には隣合うステータ翼４ｃの入口と
出口部を軸方向にオーバラップさせ、ステータ翼４ｃの
流出角を大きくとることができ、ステータ出口における
流体のスリップを最小限に抑えることができる。

【００２６】このように構成したので、ポンプインペラ
２が回転すると、運動エネルギを付与された流体はター
ビンランナ３へと流れ、タービンランナ３を同一方向に
回転させ、さらにタービンランナ３からステータ４に流
入して流れの方向をポンプインペラ２の回転方向へと転
換し、再度ポンプインペラ２へと流入する。

【００２７】流体がステータ４を流れる際に、ステータ
４のシェル側部材４ａとコア側部材４ｂの内外周面１１
と１２は、それぞれ連続する曲面をもって、タービンラ
ンナ３及びポンプインペラ２のシェル３ａ、２ａ及びコ
ア３ｂ、２ｂと滑らかに接続しているため、これらの接
続面における流れに乱れや剥離が起きず、ステータ４を
安定して流れる。

【００２８】図２はトルクコンバータの流路に沿った流
体の静圧分布を示すが、流体の圧力は、ポンプインペラ
２によって加圧された後、タービンランナ３に回転エネ
ルギを付与しつつ圧力が低下し、さらにステータ４で減
圧して、ポンプインペラ２の入口付近で最低圧力とな
る。

【００２９】ステータ４の入口と出口との間にはかなり
の圧力差があり、この圧力差によりステータ４の外側を
通ってタービンランナ３からポンプインペラ２へと漏れ
出る流れは、トルクコンバータの効率低下につながる。

【００３０】しかし、タービンランナ３からステータ４
への接続部分は、コア３ｂとコア側部材４ｂの外周面１
２が連続する同一の曲面上にあり、段差が無いため、こ
の隙間に流体は流れ込みにくく、しかも、コア側部材４
ｂの延長部１３とコア３ｂとによって形成される重合シ
ール部１４によりシールが形成され、さらに、反対側の
延長部１３とポンプインペラ２の入口部のコア２ｂとの
重合シール部１４によってもシールが形成されるため、
ステータ４のコア側部材４ｂの外側を通り抜ける流れは
最小限に抑えられる。

【００３１】これらの結果、従来に比較して、図３にも
示すように、低、中速度比域でのトルク容量が低下する
反面、トルク比は増加し、さらに高速度比域での伝達効
率が向上する。

【００３２】次に図４の実施例を説明すると、これは前
記ステータ４のコア側部材４ｂの内側において、ポンプ
インペラ２とタービンランナ３との各コア２ｂと３ｂの
対向部を水平に延ばして延長部１５、１６を形成し、こ
れら延長部１５と１６を所定の間隙をもって対峙させ、
ステータ４のコア側部材４ｂの中央部に仕切壁１７を突
出形成し、この仕切壁１７を前記両延長部１５、１６の
間に、それぞれ所定の間隙をもって挿入し、両延長部１
５、１６と仕切壁１７との間で重合シール部１８を構成
したものである。

【００３３】この場合、コア側部材４ｂはプレス成型さ
れ、仕切壁１７はコア側部材４ｂの中央部を略逆Ｖ型に
折り曲げて一体的に形成する。ただし、コア側部材４ｂ
の外周面１２は、タービンランナ３とポンプインペラ２
のコア３ｂと２ｂの延長線上に一致する曲面を形成する
ことは前記実施例と同じである。

【００３４】このようにして、ステータ４への接続部分
における流れを円滑し、タービンランナ３からの流体
が、コア側部材４ｂの隙間に流れ込まないようにすると
共に、この隙間を仕切壁１７による重合シール部１８に
よりシールすることで、ステータ４の外側を通り抜ける
漏れ量を減らし、ステータ４での流体損失を減じてトル
クコンバータの伝達効率を高めることができる。

【００３５】図５の実施例は、コア側部材４ｂを、板部
材を略Ｌ字型にプレス成型した２枚のＬ字型部材２１
ａ、２１ｂを、その折曲片２２を互いに張り合わせて仕
切壁２３となるように形成したものである。

【００３６】また、図６の実施例は、プレス成型したコ
ア側部材４ｂに、Ｌ字型に折曲した仕切片２４を溶接
し、この仕切片２４により仕切壁２５を形成したもので
ある。

【００３７】いずれの場合も、コア側部材４ｂのプレス
成型が容易になり、生産性が向上する。

【００３８】

【発明の効果】以上のように第１の発明によれば、ポン
プインペラ、タービンランナ及びステータの３要素を備
えるトルクコンバータにおいて、ステータのシェル側部
材をポンプインペラとタービンランナのシェルの子午面
の延長線上に一致するような曲線で形成し、同じくステ
ータのコア側部材をポンプインペラとタービンランナの
コア内周面の延長線上に一致するような曲線に形成する
一方、ステータのコア側部材の両端に延長部を形成し、
両延長部をポンプインペラ、タービンランナの各コアの
内側に所定の間隙をもって重合するように折曲形成し、
これら延長部とポンプインペラ、タービンランナのコア
との間で重合シール部を構成したため、ステータのシェ
ル側部材とコア側部材は、それぞれ連続する曲面をもっ
て、タービンランナ及びポンプインペラと滑らかに接続
し、接続面における流れの剥離や乱れを防ぎ、また、タ
ービンランナからステータへの接続部を滑らかに連続す
る曲面として段差を無くしたため、接続隙間への流体の
流れ込みを減らし、かつコア側部材の延長部とタービン
ランナ、ポンプインペラのコアとによって形成した重合
シール部により、ステータの外側を通り抜ける流れを最
小限に抑え、トルクコンバータの伝達効率を向上させる
ことができる。

【００３９】第２の発明によれば、前記ステータのコア
側部材は、プレス成型により一体形成され、鋳造形成し
たステータ翼の周囲に嵌合されるので、ステータの製作
をプレス成型と鋳造とに分けることにより、ステータの
シェル側部材とコア側部材の曲面の製作が容易かつ正確
に行える。

【００４０】第３の発明によれば、ポンプインペラ、タ
ービンランナ及びステータの３要素を備えるトルクコン
バータにおいて、前記ステータのシェル側部材をポンプ
インペラとタービンランナのシェルの子午面の延長線上
に一致するような曲線で形成し、同じくステータのコア
側部材をポンプインペラとタービンランナのコア内周面
の延長線上に一致するような曲線に形成する一方、前記
ステータのコア側部材の内側において、ポンプインペラ
とタービンランナとのコア延長部を対峙させ、コア側部
材の中央部にこれら両延長部の間に所定の間隙をもって
挿入される仕切壁を突出させ、両延長部と仕切壁との間
で重合シール部を構成したため、第１の発明と同様に、
ステータの接続部での流体の剥離や乱れを防止し、ま
た、ステータの外側を通り抜ける流れを減らし、トルク
コンバータの伝達効率を向上させることができる。

【００４１】第４の発明によれば、前記仕切壁は、プレ
ス成型によりコア側部材の中央部を略Ｖ字型に折曲して
形成するので、プレス成型によりコア側部材の製作が容
易に行える。

【００４２】第５の発明によれば、前記仕切壁は、コア
側部材を構成するプレス成型された一対のＬ字型部材を
張り合わせて形成するので、プレス成型によるコア側部
材の製作が容易で、生産性が向上する。

【００４３】第６の発明によれば、前記仕切壁は、プレ
ス成型により形成したコア側部材の外側に、断面がＬ字
型の仕切片を固着して形成されるので、プレス成型によ
るコア側部材の製作が容易で、生産性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を示す断面図である。

【図２】トルクコンバータの静圧分布を示す特性図であ
る。

【図３】トルクコンバータの性能特性を従来と比較して
示す特性図である。

【図４】第２の実施例を示す断面図である。

【図５】第３の実施例の要部を示す断面図である。

【図６】第４の実施例の要部を示す断面図である。

【図７】従来例を示す断面図である。

【符号の説明】

２ ポンプインペラ ２ａ インペラシェル ２ｂ コア ３ タービンランナ ３ａ タービンシェル ３ｂ コア ４ ステータ ４ａ シェル側部材 ４ｂ コア側部材 ４ｃ ステータ翼 １１ 内周面 １２ 外周面 １３ 延長部 １４ 重合シール部 １５ 延長部 １６ 延長部 １７ 仕切壁 １８ 重合シール部 ２３ 仕切壁 ２５ 仕切壁

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ポンプインペラ、タービンランナ及びス
   テータの３要素を備えるトルクコンバータにおいて、前
   記ステータのシェル側部材をポンプインペラとタービン
   ランナのシェルの子午面の延長線上に一致するような曲
   線で形成し、同じくステータのコア側部材をポンプイン
   ペラとタービンランナのコア内周面の延長線上に一致す
   るような曲線に形成する一方、ステータのコア側部材の
   両端に延長部を形成し、両延長部をポンプインペラ、タ
   ービンランナの各コアの内側に所定の間隙をもって重合
   するように折曲形成し、これら延長部とポンプインペ
   ラ、タービンランナのコアとの間で重合シール部を構成
   することを特徴とするトルクコンバータ。
2. 【請求項２】 前記ステータのコア側部材は、プレス成
   型により一体形成され、鋳造形成したステータ翼の周囲
   に嵌合されることを特徴とする請求項１に記載のトルク
   コンバータ。
3. 【請求項３】 ポンプインペラ、タービンランナ及びス
   テータの３要素を備えるトルクコンバータにおいて、前
   記ステータのシェル側部材をポンプインペラとタービン
   ランナのシェルの子午面の延長線上に一致するような曲
   線で形成し、同じくステータのコア側部材をポンプイン
   ペラとタービンランナのコア内周面の延長線上に一致す
   るような曲線に形成する一方、前記ステータのコア側部
   材の内側において、ポンプインペラとタービンランナと
   のコア延長部を対峙させ、コア側部材の中央部にこれら
   両延長部の間に所定の間隙をもって挿入される仕切壁を
   突出させ、両延長部と仕切壁との間で重合シール部を構
   成したことを特徴とするトルクコンバータ。
4. 【請求項４】 前記仕切壁は、プレス成型によりコア側
   部材の中央部を略逆Ｖ字型に折曲して形成することを特
   徴とする請求項３に記載のトルクコンバータ。
5. 【請求項５】 前記仕切壁は、コア側部材を構成するプ
   レス成型された一対のＬ字型部材を張り合わせて形成す
   ることを特徴とする請求項３に記載のトルクコンバー
   タ。
6. 【請求項６】 前記仕切壁は、プレス成型により形成し
   たコア側部材の外側に、断面がＬ字型の仕切片を固着し
   て形成されることを特徴とする請求項３に記載のトルク
   コンバータ。