JPH10169751A - 車両用トルクコンバータ - Google Patents
車両用トルクコンバータInfo
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- JPH10169751A JPH10169751A JP8340549A JP34054996A JPH10169751A JP H10169751 A JPH10169751 A JP H10169751A JP 8340549 A JP8340549 A JP 8340549A JP 34054996 A JP34054996 A JP 34054996A JP H10169751 A JPH10169751 A JP H10169751A
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- Japan
- Prior art keywords
- outer peripheral
- inner peripheral
- flow
- torque converter
- peripheral half
- Prior art date
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Classifications
-
- 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
- F16H41/26—Shape of runner blades or channels with respect to function
-
- 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
- F16H45/00—Combinations of fluid gearings for conveying rotary motion with couplings or clutches
- F16H45/02—Combinations of fluid gearings for conveying rotary motion with couplings or clutches with mechanical clutches for bridging a fluid gearing of the hydrokinetic type
- F16H2045/0273—Combinations of fluid gearings for conveying rotary motion with couplings or clutches with mechanical clutches for bridging a fluid gearing of the hydrokinetic type characterised by the type of the friction surface of the lock-up clutch
- F16H2045/0294—Single disk type lock-up clutch, i.e. using a single disc engaged between friction members
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Control Of Fluid Gearings (AREA)
- Hybrid Electric Vehicles (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 トルクコンバータの小型化を図り、ストール
トルク比の増大と通常走行時の効率を向上させる。 【解決手段】 ステータの羽根１５Ａが循環路の内周側
半部３０と外周側半部４０とに区分され、外周側半部は
その前縁４１を回転軸Ｒと同方向に向け、流れの向きを
変えるためキャンバーを持たせて後縁４２がポンプイン
ペラーの回転方向へ傾斜した翼形状となっている。内周
側半部３０は前縁３１を外周側半部の前縁４１より後退
させかつ薄肉とされて、周方向に寝た角度となってい
る。これにより、ストール時には前縁４１が内周側半部
の前縁３１より回転軸方向に向いている外周側半部４０
により流れの剥離を発生させることなく有効に流れの向
きを変える。高速度比領域では内周側半部３０が周方向
に寝た角度となっているので、カップリングポイントが
高速側に位置し、伝達効率が向上する
トルク比の増大と通常走行時の効率を向上させる。 【解決手段】 ステータの羽根１５Ａが循環路の内周側
半部３０と外周側半部４０とに区分され、外周側半部は
その前縁４１を回転軸Ｒと同方向に向け、流れの向きを
変えるためキャンバーを持たせて後縁４２がポンプイン
ペラーの回転方向へ傾斜した翼形状となっている。内周
側半部３０は前縁３１を外周側半部の前縁４１より後退
させかつ薄肉とされて、周方向に寝た角度となってい
る。これにより、ストール時には前縁４１が内周側半部
の前縁３１より回転軸方向に向いている外周側半部４０
により流れの剥離を発生させることなく有効に流れの向
きを変える。高速度比領域では内周側半部３０が周方向
に寝た角度となっているので、カップリングポイントが
高速側に位置し、伝達効率が向上する
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、車両の駆動系に用
いられるトルクコンバータの構造に関する。
いられるトルクコンバータの構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】トルクコンバータは周知のように、内部
がオイルで満たされたポンプインペラー、タービンラン
ナーおよびステータの３つの羽根車で構成されている。
ポンプインペラーは入力軸とつながってエンジンからの
回転力をオイルの流れに変え、出力軸につながったター
ビンランナーがこのオイルの流れを受けてトルクに変換
する。 この間、ステータがタービンランナーから出た
オイルの流れ方向を変えることにより、伝達トルクの増
大作用を発揮する。
がオイルで満たされたポンプインペラー、タービンラン
ナーおよびステータの３つの羽根車で構成されている。
ポンプインペラーは入力軸とつながってエンジンからの
回転力をオイルの流れに変え、出力軸につながったター
ビンランナーがこのオイルの流れを受けてトルクに変換
する。 この間、ステータがタービンランナーから出た
オイルの流れ方向を変えることにより、伝達トルクの増
大作用を発揮する。
【０００３】この入力側と出力側の間に循環される伝達
媒体がオイルであるため、相互間の滑りが可能であり、
クラッチ機能を有して発進が容易であること、衝撃が吸
収されること、および上記のトルク増大作用のメリット
等により、乗用車その他の車両に広く普及しつつある。
一方、例えば前輪駆動車への搭載やロックアップ機構の
組み込み等のためにトルクコンバータの小型化への要求
が強く、軸方向の短縮化のため断面が偏平となっている
ものも多い。そして、このような小型化の要求を満たし
ながら一層の性能向上が求められている。
媒体がオイルであるため、相互間の滑りが可能であり、
クラッチ機能を有して発進が容易であること、衝撃が吸
収されること、および上記のトルク増大作用のメリット
等により、乗用車その他の車両に広く普及しつつある。
一方、例えば前輪駆動車への搭載やロックアップ機構の
組み込み等のためにトルクコンバータの小型化への要求
が強く、軸方向の短縮化のため断面が偏平となっている
ものも多い。そして、このような小型化の要求を満たし
ながら一層の性能向上が求められている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】図１３、図１４はトル
クコンバータにおけるオイルの流れを模式的に示す図で
ある。上記のトルク増大作用は、図１３に示すように、
ステータ５３がポンプインペラー５１を後押ししてさら
に回そうとする方向に流れを変えることによるもので、
出力軸と入力軸の速度比（＝出力軸回転速度／入力軸回
転速度）が小さい場合に大きなトルク比ｔ（＝出力軸ト
ルク／入力軸トルク）が得られる。なお、ポンプインペ
ラー５１とタービンランナー５２がほぼ同じ速度で回転
する速度比が１の状態へ近づいていくと、ステータ５３
に入るオイルの流入方向が変化して逆効果となるので、
この場合にはステータはワンウエイクラッチにより空転
させてトルク比が低下しないようにしている。これによ
り、図１４に示すように、ステータ５３におけるオイル
の流入流出方向はほぼ同じになる。流れの方向を変える
力が発生しないから、トルク増大作用はなくなる。この
点をカップリングポイントと呼んでいる。
クコンバータにおけるオイルの流れを模式的に示す図で
ある。上記のトルク増大作用は、図１３に示すように、
ステータ５３がポンプインペラー５１を後押ししてさら
に回そうとする方向に流れを変えることによるもので、
出力軸と入力軸の速度比（＝出力軸回転速度／入力軸回
転速度）が小さい場合に大きなトルク比ｔ（＝出力軸ト
ルク／入力軸トルク）が得られる。なお、ポンプインペ
ラー５１とタービンランナー５２がほぼ同じ速度で回転
する速度比が１の状態へ近づいていくと、ステータ５３
に入るオイルの流入方向が変化して逆効果となるので、
この場合にはステータはワンウエイクラッチにより空転
させてトルク比が低下しないようにしている。これによ
り、図１４に示すように、ステータ５３におけるオイル
の流入流出方向はほぼ同じになる。流れの方向を変える
力が発生しないから、トルク増大作用はなくなる。この
点をカップリングポイントと呼んでいる。
【０００５】トルクコンバータの性能は、上記速度比ｅ
と、トルク比ｔ、伝達効率η（＝出力軸馬力／入力軸馬
力）、ならびにトルク容量Ｔ（＝入力軸回転速度に対す
る必要なトルク）を用いて表わされ、図１５のような性
能特性曲線として示される。速度比ｅがカップリングポ
イントより小さい領域ではトルク増大作用があるのでト
ルク比は１を越え、出力軸の回転が止まっているストー
ル時には最大となって略２となる。そしてトルク増大に
下押しされてカップリングポイントの手前で伝達効率η
が極大となる。
と、トルク比ｔ、伝達効率η（＝出力軸馬力／入力軸馬
力）、ならびにトルク容量Ｔ（＝入力軸回転速度に対す
る必要なトルク）を用いて表わされ、図１５のような性
能特性曲線として示される。速度比ｅがカップリングポ
イントより小さい領域ではトルク増大作用があるのでト
ルク比は１を越え、出力軸の回転が止まっているストー
ル時には最大となって略２となる。そしてトルク増大に
下押しされてカップリングポイントの手前で伝達効率η
が極大となる。
【０００６】そこで、一般には通常走行ではカップリン
グポイント付近以降の速度比の大きい領域を用い、発進
や追い越し加速のように大きな加速力が必要な場合に速
度比の小さい領域でトルク増大作用を得るようにしてい
る。しかし実際の使用頻度はトルク容量によっても影響
を受ける。トルク容量はある回転速度で入力可能なトル
クを示し、この容量が小さいとトルク比の高い領域の使
用が増えて加速性能がよくなるが燃費は悪化する。一
方、トルク容量が大きいと効率のよい領域の使用が増え
ることになるが、加速性能は落ちる。
グポイント付近以降の速度比の大きい領域を用い、発進
や追い越し加速のように大きな加速力が必要な場合に速
度比の小さい領域でトルク増大作用を得るようにしてい
る。しかし実際の使用頻度はトルク容量によっても影響
を受ける。トルク容量はある回転速度で入力可能なトル
クを示し、この容量が小さいとトルク比の高い領域の使
用が増えて加速性能がよくなるが燃費は悪化する。一
方、トルク容量が大きいと効率のよい領域の使用が増え
ることになるが、加速性能は落ちる。
【０００７】ここで、ステータに入るオイルの流れの変
化をみると、図１６に示すように、ストール時（速度比
ｅ＝０）には羽根５３Ａの表側（凹部側）からＮａのよ
うに流入して方向を最も大きく変えられる。速度比が変
化していくと、カップリングポイントではＮｃのように
流出方向とほぼ同じ角度で流入し、さらに大きくなって
速度比が１に近づくと、Ｎｄのように羽根の裏側（凸部
側）に流れが当たるようになってステータは空転するよ
うになる。 この間、Ｎｂのようにステータへの流入方
向が羽根の入口角度と同じになる点では流れが最も滑ら
かで、最大効率が得られる。
化をみると、図１６に示すように、ストール時（速度比
ｅ＝０）には羽根５３Ａの表側（凹部側）からＮａのよ
うに流入して方向を最も大きく変えられる。速度比が変
化していくと、カップリングポイントではＮｃのように
流出方向とほぼ同じ角度で流入し、さらに大きくなって
速度比が１に近づくと、Ｎｄのように羽根の裏側（凸部
側）に流れが当たるようになってステータは空転するよ
うになる。 この間、Ｎｂのようにステータへの流入方
向が羽根の入口角度と同じになる点では流れが最も滑ら
かで、最大効率が得られる。
【０００８】性能向上のためには、オイルの循環流量を
増大させるほか、カップリングポイントをできるだけ高
速度域、すなわち高速度比側へ位置させることが必要で
ある。カップリングポイントでのタービンランナー５２
からステータ５３への流れの角度は、速度比が大きいほ
ど、タービンランナーの回転軸Ｒに対して大きな角度、
すなわち周方向に寝た角度になっている。したがってこ
の流れに滑らかにつながるようにステータの羽根を一層
寝かせることが必要になる。
増大させるほか、カップリングポイントをできるだけ高
速度域、すなわち高速度比側へ位置させることが必要で
ある。カップリングポイントでのタービンランナー５２
からステータ５３への流れの角度は、速度比が大きいほ
ど、タービンランナーの回転軸Ｒに対して大きな角度、
すなわち周方向に寝た角度になっている。したがってこ
の流れに滑らかにつながるようにステータの羽根を一層
寝かせることが必要になる。
【０００９】しかしステータの羽根５３Ａを寝かせる
と、とくにストール時には、図１７に示されるように、
流入オイルに対する迎え角が大きくなって流れが剥離し
てしまうという問題がある。このため有効流路面積が減
少して循環流量が低下するので、トルク容量係数が小さ
くなってしまう。流路面積を増すためにステータの羽根
を薄い翼型にすると、ますますストール時の剥離が助長
される。これを避けるためには、たとえば流路面積を大
きく減少させない程度で羽根枚数を増して羽根１枚あた
りの負荷を低減することが考えられるが、そうするとス
テータの製造において軸方向に型抜きできず、半径方向
の型抜きとなって、工程の複雑化とコストが高くなると
いう問題が生じる。なお、ステータを可変構造として、
運転条件に対応させてその角度を変化させることが考え
られるが、構造複雑化による信頼性の確保が難しいこと
およびコスト高の問題がとくに大きくなる。
と、とくにストール時には、図１７に示されるように、
流入オイルに対する迎え角が大きくなって流れが剥離し
てしまうという問題がある。このため有効流路面積が減
少して循環流量が低下するので、トルク容量係数が小さ
くなってしまう。流路面積を増すためにステータの羽根
を薄い翼型にすると、ますますストール時の剥離が助長
される。これを避けるためには、たとえば流路面積を大
きく減少させない程度で羽根枚数を増して羽根１枚あた
りの負荷を低減することが考えられるが、そうするとス
テータの製造において軸方向に型抜きできず、半径方向
の型抜きとなって、工程の複雑化とコストが高くなると
いう問題が生じる。なお、ステータを可変構造として、
運転条件に対応させてその角度を変化させることが考え
られるが、構造複雑化による信頼性の確保が難しいこと
およびコスト高の問題がとくに大きくなる。
【００１０】また、前述のように小型化のためトルクコ
ンバータの断面が偏平となっているので、図１８のｘ、
ｙに示すように、オイルの流れの急変部において剥離が
発生しやすく、これも有効流路面積を減少させ、トルク
容量を小さくしてしまうという問題がある。したがって
本発明は、上記従来の問題点に鑑み、小型化を図りつつ
流れの剥離を防止し、ストール時のトルク比増大、通常
走行時の効率向上を実現した車両用トルクコンバータを
提供することを目的とする。
ンバータの断面が偏平となっているので、図１８のｘ、
ｙに示すように、オイルの流れの急変部において剥離が
発生しやすく、これも有効流路面積を減少させ、トルク
容量を小さくしてしまうという問題がある。したがって
本発明は、上記従来の問題点に鑑み、小型化を図りつつ
流れの剥離を防止し、ストール時のトルク比増大、通常
走行時の効率向上を実現した車両用トルクコンバータを
提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】このため、請求項１記載
の本発明は、ポンプインペラー、タービンランナーおよ
びステータからなりオイルの循環路を形成して回転トル
クを伝達する車両用トルクコンバータにおいて、ステー
タの羽根は、半径方向に循環路における内周側半部と外
周側半部とに区分され、内周側半部は、その前縁を外周
側半部の前縁より後退させて、回転軸方向からの傾きが
外周側半部より大角度とされているものとした。
の本発明は、ポンプインペラー、タービンランナーおよ
びステータからなりオイルの循環路を形成して回転トル
クを伝達する車両用トルクコンバータにおいて、ステー
タの羽根は、半径方向に循環路における内周側半部と外
周側半部とに区分され、内周側半部は、その前縁を外周
側半部の前縁より後退させて、回転軸方向からの傾きが
外周側半部より大角度とされているものとした。
【００１２】上記の循環路における内周側半部は外周側
半部よりも薄肉とし、羽根の凹部側において内周側半部
と外周側半部の境界に段差を形成するのが望ましい。そ
して上記境界は、循環路の中心線に略沿わせた曲面とす
るのが好ましい。
半部よりも薄肉とし、羽根の凹部側において内周側半部
と外周側半部の境界に段差を形成するのが望ましい。そ
して上記境界は、循環路の中心線に略沿わせた曲面とす
るのが好ましい。
【００１３】また請求項４記載の発明は、さらにポンプ
インペラーおよびタービンランナーの少なくも一方に循
環路にそってその内周側半部と外周側半部を区分するフ
ェンスが設けられているものとした。上記フェンスは、
羽根の内周側半部から立ち上がりその外周側半部を内周
側半部に対してオフセットさせる境界段差により形成す
ることができる。
インペラーおよびタービンランナーの少なくも一方に循
環路にそってその内周側半部と外周側半部を区分するフ
ェンスが設けられているものとした。上記フェンスは、
羽根の内周側半部から立ち上がりその外周側半部を内周
側半部に対してオフセットさせる境界段差により形成す
ることができる。
【００１４】
【作用】請求項１記載のものでは、ストール時の性能特
性を決定づける循環路外周側の流れに対して、ステータ
の羽根の外周側半部は内周側半部よりも前縁が回転軸方
向に向いているので、流れの剥離が発生せず、有効流路
面積を狭めることなく、高いストールトルク比とトルク
容量が得られる。また、高速度比領域ではステータの羽
根の内周側半部が周方向に寝た角度となっているので、
カップリングポイントが高速側に位置し、伝達効率が向
上する。
性を決定づける循環路外周側の流れに対して、ステータ
の羽根の外周側半部は内周側半部よりも前縁が回転軸方
向に向いているので、流れの剥離が発生せず、有効流路
面積を狭めることなく、高いストールトルク比とトルク
容量が得られる。また、高速度比領域ではステータの羽
根の内周側半部が周方向に寝た角度となっているので、
カップリングポイントが高速側に位置し、伝達効率が向
上する。
【００１５】また、内周側半部を薄肉とし、内周側半部
と外周側半部の境界に段差を形成することにより、内周
側半部で剥離が発生しそうになっても、段差が壁になっ
て流れを整流して剥離発生が抑えられる。
と外周側半部の境界に段差を形成することにより、内周
側半部で剥離が発生しそうになっても、段差が壁になっ
て流れを整流して剥離発生が抑えられる。
【００１６】請求項４記載のものでは、さらにポンプイ
ンペラーあるいはタービンランナーの内周側半部と外周
側半部を区分するフェンスを設けたので、ここでもその
整流作用により剥離の発生が抑えられ、また、循環路内
周側の急変部で剥離が発生したとしてもその剥離による
渦流が外周側半部まで延びることはない。また、内周側
半部から立ち上がって外周側半部を内周側半部に対して
オフセットさせる境界段差を上記フェンスとすることに
より、たとえばプレス成形などで簡単に実現することが
できるとともに、羽根の剛性が向上する。
ンペラーあるいはタービンランナーの内周側半部と外周
側半部を区分するフェンスを設けたので、ここでもその
整流作用により剥離の発生が抑えられ、また、循環路内
周側の急変部で剥離が発生したとしてもその剥離による
渦流が外周側半部まで延びることはない。また、内周側
半部から立ち上がって外周側半部を内周側半部に対して
オフセットさせる境界段差を上記フェンスとすることに
より、たとえばプレス成形などで簡単に実現することが
できるとともに、羽根の剛性が向上する。
【００１７】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について、以
下、実施例により説明する。図１は実施例の構成を示す
縦断面図である。トランスミッションケース側の支持シ
ャフト１８にコンバータシェル１１が回転可能に支持さ
れ、コンバータシェル１１にポンプインペラー１２が固
定して設けられている。コンバータシェル１１にはその
入力軸１３に図示しないエンジンの出力が入力される。
コンバータシェル１１内には回転外周側においてタービ
ンランナー１４の入口側がポンプインペラー１２の出口
側に対向して配置され、出力軸としての変速機入力軸１
６に結合されている。
下、実施例により説明する。図１は実施例の構成を示す
縦断面図である。トランスミッションケース側の支持シ
ャフト１８にコンバータシェル１１が回転可能に支持さ
れ、コンバータシェル１１にポンプインペラー１２が固
定して設けられている。コンバータシェル１１にはその
入力軸１３に図示しないエンジンの出力が入力される。
コンバータシェル１１内には回転外周側においてタービ
ンランナー１４の入口側がポンプインペラー１２の出口
側に対向して配置され、出力軸としての変速機入力軸１
６に結合されている。
【００１８】そして回転内周側ではタービンランナー１
４の出口側とポンプインペラー１２の出口側の間にステ
ータ１５が配置されている。ステータ１５はワンウエイ
クラッチ１７を介して支持シャフト１８に支持されてい
る。ポンプインペラー１２、タービンランナー１４およ
びステータ１５の羽根は従来と同じく３次元の基本形状
を有している。これにより、ポンプインペラー１２が回
転したときに矢示方向にオイルが流れる循環路が形成さ
れる。
４の出口側とポンプインペラー１２の出口側の間にステ
ータ１５が配置されている。ステータ１５はワンウエイ
クラッチ１７を介して支持シャフト１８に支持されてい
る。ポンプインペラー１２、タービンランナー１４およ
びステータ１５の羽根は従来と同じく３次元の基本形状
を有している。これにより、ポンプインペラー１２が回
転したときに矢示方向にオイルが流れる循環路が形成さ
れる。
【００１９】ポンプインペラーとタービンランナーには
それぞれコア２１、２５が固定されて各羽根列の取り付
け剛性を向上させるとともに、上記オイルの循環路２０
を画成している。なお、図中、１９はロックアップクラ
ッチ機構である。軸方向長さを伸ばすことなくロックア
ップクラッチ機構１９を収納するため、ポンプインペラ
ー１２とタービンランナー１４は偏平形状を有してい
る。
それぞれコア２１、２５が固定されて各羽根列の取り付
け剛性を向上させるとともに、上記オイルの循環路２０
を画成している。なお、図中、１９はロックアップクラ
ッチ機構である。軸方向長さを伸ばすことなくロックア
ップクラッチ機構１９を収納するため、ポンプインペラ
ー１２とタービンランナー１４は偏平形状を有してい
る。
【００２０】ステータ１５はその羽根１５Ａが半径方向
に略半々の２段階に区分されている。ここではこれを循
環路における内周側半部３０および外周側半部４０と呼
ぶ。内周側半部３０と外周側半部４０の境界は、図１の
縦断面における循環路中心線に略そって曲面となってい
る。図２は図１におけるＡ−Ａ方向からみたステータの
拡大図である。 外周側半部４０はその前縁４１を回
転軸Ｒ（入力軸１６）と同方向に向け、流れの向きを変
えるためキャンバーを持たせて後縁４２がポンプインペ
ラー１２の回転方向へ傾斜した翼形状となっている。こ
れに対して、内周側半部３０は、その前縁３１が外周側
半部４０の前縁４１より後退するとともに、裏側（凸部
側）を外周側半部の裏側の形状曲線に沿わせている。そ
して、外周側半部４０に比較して薄肉とされている。こ
れにより、内周側半部３０は外周側半部４０よりも相対
的に周方向に寝た角度となっている。また、羽根の表側
（凹部側）にドッグツース状の段差Ｄが形成される。
に略半々の２段階に区分されている。ここではこれを循
環路における内周側半部３０および外周側半部４０と呼
ぶ。内周側半部３０と外周側半部４０の境界は、図１の
縦断面における循環路中心線に略そって曲面となってい
る。図２は図１におけるＡ−Ａ方向からみたステータの
拡大図である。 外周側半部４０はその前縁４１を回
転軸Ｒ（入力軸１６）と同方向に向け、流れの向きを変
えるためキャンバーを持たせて後縁４２がポンプインペ
ラー１２の回転方向へ傾斜した翼形状となっている。こ
れに対して、内周側半部３０は、その前縁３１が外周側
半部４０の前縁４１より後退するとともに、裏側（凸部
側）を外周側半部の裏側の形状曲線に沿わせている。そ
して、外周側半部４０に比較して薄肉とされている。こ
れにより、内周側半部３０は外周側半部４０よりも相対
的に周方向に寝た角度となっている。また、羽根の表側
（凹部側）にドッグツース状の段差Ｄが形成される。
【００２１】さらに、ポンプインペラー１２とタービン
ランナー１４の羽根１２Ａ、１４Ａには、図１の縦断面
における循環路中心線にほぼそって、流れ方向に延びる
境界段差２２、２４が設けられている。境界段差２２、
２４は、図３に示すように、ポンプインペラー１２およ
びタービンランナー１４のそれぞれにおいて、羽根の表
側（凹部側）で内周側半部２６、２８から立ち上がり、
循環路２０における外周側半部２７、２９を内周側半部
２６、２７に対してオフセットさせ、フェンスとして機
能する。なお、この境界段差２２、２４はポンプインペ
ラー１２およびタービンランナー１４の成型プレス時に
形成される。
ランナー１４の羽根１２Ａ、１４Ａには、図１の縦断面
における循環路中心線にほぼそって、流れ方向に延びる
境界段差２２、２４が設けられている。境界段差２２、
２４は、図３に示すように、ポンプインペラー１２およ
びタービンランナー１４のそれぞれにおいて、羽根の表
側（凹部側）で内周側半部２６、２８から立ち上がり、
循環路２０における外周側半部２７、２９を内周側半部
２６、２７に対してオフセットさせ、フェンスとして機
能する。なお、この境界段差２２、２４はポンプインペ
ラー１２およびタービンランナー１４の成型プレス時に
形成される。
【００２２】つぎに上記構成における作用について説明
する。まず、ステータ１５についてみると、トルク増大
領域、とくに速度比０のストール時には循環流れが最大
となるが、そのとき循環路内では当然外周側が流れの速
度が大きいので、ステータ部においてもほとんど外周側
の流れが性能特性を決定づけることになる。ここで、ス
テータの羽根１５Ａの外周側半部４０は前述のように、
その前縁４１が内周側半部３０の前縁３１よりも回転軸
方向に向いているので、図４にＭａで示すように、回転
軸に対して大きな角度をもってオイル流れがタービンラ
ンナー１４から羽根１５Ａの表側に流入しても、流れの
剥離が発生しない。
する。まず、ステータ１５についてみると、トルク増大
領域、とくに速度比０のストール時には循環流れが最大
となるが、そのとき循環路内では当然外周側が流れの速
度が大きいので、ステータ部においてもほとんど外周側
の流れが性能特性を決定づけることになる。ここで、ス
テータの羽根１５Ａの外周側半部４０は前述のように、
その前縁４１が内周側半部３０の前縁３１よりも回転軸
方向に向いているので、図４にＭａで示すように、回転
軸に対して大きな角度をもってオイル流れがタービンラ
ンナー１４から羽根１５Ａの表側に流入しても、流れの
剥離が発生しない。
【００２３】また、内周側半部３０の前縁３１が後退
し、かつ薄肉となっていることにより、外周側半部４０
との境界にドッグツース状の段差Ｄが形成されるので、
たとえ内周側半部３０で剥離が発生しそうになっても、
ドッグツース状の段差Ｄが壁になって流れを整流して発
生を抑える。 したがって、有効流路面積を狭めること
なく、高いストールトルク比とトルク容量が得られる。
し、かつ薄肉となっていることにより、外周側半部４０
との境界にドッグツース状の段差Ｄが形成されるので、
たとえ内周側半部３０で剥離が発生しそうになっても、
ドッグツース状の段差Ｄが壁になって流れを整流して発
生を抑える。 したがって、有効流路面積を狭めること
なく、高いストールトルク比とトルク容量が得られる。
【００２４】一方、速度比が上昇してゆくと、カップリ
ングポイントに近づいていくが、ステータの羽根１５Ａ
の内周側半部３０が周方向に寝た角度となっているの
で、カップリングポイント自体が高速側に位置して、図
４にＭｂで示すようにタービンランナー１４から流入す
る流れに滑らかにつながるから伝達効率が向上する。こ
うして、図５に示される性能特性曲線が得られ、Ｓａの
ように高いストールトルク比を確保しながら、Ｓｂのよ
うに向上した伝達効率が発揮される。なお、図６は羽根
全体が本実施例の外周側半部と同形状の従来例における
性能特性曲線であり、図７は従来例において羽根全体を
寝かせたときの性能特性曲線である。また図８は本実施
例と従来例の特性を比較して示すもので、実線は本実施
例の性能特性曲線、一点鎖線は従来例において羽根全体
を寝かせたときの性能特性曲線、点線は羽根全体が外周
側半部と同形状の従来例における性能特性曲線である。
ングポイントに近づいていくが、ステータの羽根１５Ａ
の内周側半部３０が周方向に寝た角度となっているの
で、カップリングポイント自体が高速側に位置して、図
４にＭｂで示すようにタービンランナー１４から流入す
る流れに滑らかにつながるから伝達効率が向上する。こ
うして、図５に示される性能特性曲線が得られ、Ｓａの
ように高いストールトルク比を確保しながら、Ｓｂのよ
うに向上した伝達効率が発揮される。なお、図６は羽根
全体が本実施例の外周側半部と同形状の従来例における
性能特性曲線であり、図７は従来例において羽根全体を
寝かせたときの性能特性曲線である。また図８は本実施
例と従来例の特性を比較して示すもので、実線は本実施
例の性能特性曲線、一点鎖線は従来例において羽根全体
を寝かせたときの性能特性曲線、点線は羽根全体が外周
側半部と同形状の従来例における性能特性曲線である。
【００２５】つぎに、ポンプインペラー１２とタービン
ランナー１４においても、その偏平形状によりポンプイ
ンペラー１２の入口およびタービンランナー１４の入口
の流路急変部で流れの剥離が発生しそうになっても、境
界段差２２、２４によるフェンスが流れ方向に延びて形
成されているから、その整流作用により内周側から外周
側方向への速度成分の発生が抑えられ、剥離の発生が防
止される。また、たとえ剥離が内周側の縁で発生するこ
とがある場合にも、その剥離による渦流が外周側半部２
７、２９まで延びることはない。 したがって、ポンプ
インペラー１２およびタービンランナー１４が偏平形状
であっても、有効流路面積を低下させることなく、十分
なトルク比およびトルク容量が確保される。
ランナー１４においても、その偏平形状によりポンプイ
ンペラー１２の入口およびタービンランナー１４の入口
の流路急変部で流れの剥離が発生しそうになっても、境
界段差２２、２４によるフェンスが流れ方向に延びて形
成されているから、その整流作用により内周側から外周
側方向への速度成分の発生が抑えられ、剥離の発生が防
止される。また、たとえ剥離が内周側の縁で発生するこ
とがある場合にも、その剥離による渦流が外周側半部２
７、２９まで延びることはない。 したがって、ポンプ
インペラー１２およびタービンランナー１４が偏平形状
であっても、有効流路面積を低下させることなく、十分
なトルク比およびトルク容量が確保される。
【００２６】本実施例は以上のように構成され、ステー
タ１５の羽根を内周側半部３０と外周側半部４０とに区
分し、外周側半部はその前縁４１を内周側半部の前縁３
１よりも回転軸と同方向に向け、内周側半部はその前縁
３１を外周側半部の前縁４１より後退させて寝かせると
ともに薄肉としたので、高いストールトルク比とトルク
容量を確保しながら、速度比が大きい領域で高い伝達効
率が得られる。
タ１５の羽根を内周側半部３０と外周側半部４０とに区
分し、外周側半部はその前縁４１を内周側半部の前縁３
１よりも回転軸と同方向に向け、内周側半部はその前縁
３１を外周側半部の前縁４１より後退させて寝かせると
ともに薄肉としたので、高いストールトルク比とトルク
容量を確保しながら、速度比が大きい領域で高い伝達効
率が得られる。
【００２７】また、ポンプインペラー１２とタービンラ
ンナー１４に流れ方向に延びるフェンスを設けてあるの
で、流路急変部で流れの剥離が発生しそうになっても整
流作用により剥離の発生が抑えられる。したがって、所
要のトルク比およびトルク容量を確保しながらトルクコ
ンバータの軸方向寸法をさらに短縮することができる。
さらに、フェンスが羽根のプレス成形による段差で形成
してあるので、羽根自体の剛性も向上する。
ンナー１４に流れ方向に延びるフェンスを設けてあるの
で、流路急変部で流れの剥離が発生しそうになっても整
流作用により剥離の発生が抑えられる。したがって、所
要のトルク比およびトルク容量を確保しながらトルクコ
ンバータの軸方向寸法をさらに短縮することができる。
さらに、フェンスが羽根のプレス成形による段差で形成
してあるので、羽根自体の剛性も向上する。
【００２８】つぎに、図９は第２の実施例を示す縦断面
図である。ここではステータ１５’の羽根の形状が前実
施例と異なり、羽根１５Ａ’は、その循環路における内
周側半部３０’と外周側半部４０’の境界が軸に平行と
なっている。その他の構成は、図１に示した第１の実施
例の構成と同じである。これにより、ステータを樹脂や
鋳造などで成形する場合に、型抜きが容易になる。
図である。ここではステータ１５’の羽根の形状が前実
施例と異なり、羽根１５Ａ’は、その循環路における内
周側半部３０’と外周側半部４０’の境界が軸に平行と
なっている。その他の構成は、図１に示した第１の実施
例の構成と同じである。これにより、ステータを樹脂や
鋳造などで成形する場合に、型抜きが容易になる。
【００２９】なお、上記各実施例ではステータ、ポンプ
インペラーおよびタービンランナーを循環路における内
周側半部と外周側半部の２つに分割しているが、本発明
はこれに限定されず、３つ以上に分割してもよい。図１
０、図１１は３つに分割した第２の実施例の変形例を示
し、ステータ１５”の羽根１５Ａ”は循環路における内
周側部３０”、中間部５０および外周側部４０”からな
っている。また、ポンプインペラー１２”およびタービ
ンランナー１４”には、それぞれ境界段差２２ａ、２２
ｂと２４ａ、２４ｂが設けられている。これにより、循
環路が内周側、中間および外周側の３流路に区分され
る。また、上記実施例ではステータの内周側半部の裏側
（凸部側）を外周側半部の裏側の形状曲線に沿わせてい
るが、これに限定されず、例えば図１２に示すように、
外周側半部４０”’の中心線Ｓ付近にそって内周側半部
３０”’を形成してもよい。
インペラーおよびタービンランナーを循環路における内
周側半部と外周側半部の２つに分割しているが、本発明
はこれに限定されず、３つ以上に分割してもよい。図１
０、図１１は３つに分割した第２の実施例の変形例を示
し、ステータ１５”の羽根１５Ａ”は循環路における内
周側部３０”、中間部５０および外周側部４０”からな
っている。また、ポンプインペラー１２”およびタービ
ンランナー１４”には、それぞれ境界段差２２ａ、２２
ｂと２４ａ、２４ｂが設けられている。これにより、循
環路が内周側、中間および外周側の３流路に区分され
る。また、上記実施例ではステータの内周側半部の裏側
（凸部側）を外周側半部の裏側の形状曲線に沿わせてい
るが、これに限定されず、例えば図１２に示すように、
外周側半部４０”’の中心線Ｓ付近にそって内周側半部
３０”’を形成してもよい。
【００３０】
【発明の効果】以上のとおり、本発明は、車両用トルク
コンバータにおいて、ステータの羽根を半径方向に循環
路における内周側半部と外周側半部とに区分し、内周側
半部はその前縁を外周側半部の前縁より後退させて、回
転軸方向からの傾きが外周側半部より大角度になってい
るものとしたので、ストール時には内周側半部よりも前
縁が回転軸方向に向いている外周側半部により、流れの
剥離を発生させることなく有効に流れの向きを変え、高
いストールトルク比とトルク容量が得られるとともに、
高速度比領域ではステータの羽根の内周側半部が周方向
に寝た角度となっているので、カップリングポイントが
高速側に位置し、伝達効率が向上するという効果を有す
る。
コンバータにおいて、ステータの羽根を半径方向に循環
路における内周側半部と外周側半部とに区分し、内周側
半部はその前縁を外周側半部の前縁より後退させて、回
転軸方向からの傾きが外周側半部より大角度になってい
るものとしたので、ストール時には内周側半部よりも前
縁が回転軸方向に向いている外周側半部により、流れの
剥離を発生させることなく有効に流れの向きを変え、高
いストールトルク比とトルク容量が得られるとともに、
高速度比領域ではステータの羽根の内周側半部が周方向
に寝た角度となっているので、カップリングポイントが
高速側に位置し、伝達効率が向上するという効果を有す
る。
【００３１】また、内周側半部を薄肉とし、内周側半部
と外周側半部の境界に段差を形成することにより、内周
側半部で剥離が発生しそうになっても、段差が壁になっ
て流れを整流して剥離発生が抑えられるという効果が得
られる。
と外周側半部の境界に段差を形成することにより、内周
側半部で剥離が発生しそうになっても、段差が壁になっ
て流れを整流して剥離発生が抑えられるという効果が得
られる。
【００３２】さらにポンプインペラーあるいはタービン
ランナーの内周側半部と外周側半部を区分するフェンス
を設けることにより、その整流作用により剥離の発生が
抑えられ、また、循環路内周側の急変部で剥離が発生し
たとしてもその剥離による渦流が外周側半部まで延びる
ことがないから、有効流路面積を低下させることなく、
トルク比およびトルク容量を確保しつつ、循環路の一層
の偏平化を実現することができ小型化することができ
る。そして、上記フェンスを内周側半部から立ち上がっ
て外周側半部を内周側半部に対してオフセットさせる境
界段差とした場合には、プレス成形などで簡単に構成で
きるとともに、羽根の剛性が向上するというメリットが
ある。
ランナーの内周側半部と外周側半部を区分するフェンス
を設けることにより、その整流作用により剥離の発生が
抑えられ、また、循環路内周側の急変部で剥離が発生し
たとしてもその剥離による渦流が外周側半部まで延びる
ことがないから、有効流路面積を低下させることなく、
トルク比およびトルク容量を確保しつつ、循環路の一層
の偏平化を実現することができ小型化することができ
る。そして、上記フェンスを内周側半部から立ち上がっ
て外周側半部を内周側半部に対してオフセットさせる境
界段差とした場合には、プレス成形などで簡単に構成で
きるとともに、羽根の剛性が向上するというメリットが
ある。
【図１】本発明の実施例の構成を示す縦断面図である。
【図２】図１におけるＡ−Ａ方向拡大矢視図である。
【図３】ポンプインペラーの境界段差を示す断面図であ
る。
る。
【図４】ステータの羽根に対する流れの状態を示す説明
図である。
図である。
【図５】実施例における性能特性曲線を示す図である。
【図６】羽根全体を外周側半部と同形状とした従来例の
性能特性曲線を示す図である。
性能特性曲線を示す図である。
【図７】羽根全体を寝かせた従来例の性能特性曲線を示
す図である。
す図である。
【図８】実施例と従来例の性能特性曲線を比較して示す
図である。
図である。
【図９】第２の実施例の構成を示す縦断面図である。
【図１０】第２の実施例の変形例を示す図である。
【図１１】図１０におけるＢ−Ｂ方向拡大矢視図であ
る。
る。
【図１２】ステータの変形例を示す図である。
【図１３】トルク増大領域における流れの状態を示す説
明図である。
明図である。
【図１４】速度比１付近における流れの状態を示す説明
図である。
図である。
【図１５】トルクコンバータの性能特性曲線の１例を示
す図である。
す図である。
【図１６】ステータに入るオイルの流れの変化を示す説
明図である。
明図である。
【図１７】ステータの羽根を寝かせたときの流れの状態
を示す図である。
を示す図である。
【図１８】偏平断面のトルクコンバータにおける剥離の
発生状況を示す説明図である。
発生状況を示す説明図である。
１１ コンバータシェル １２、１２” ポンプインペラー １２Ａ、１４Ａ、１５Ａ、１５Ａ’、１５Ａ” 羽根 １３ 入力軸 １４、１４” タービンランナー １５、１５’、１５” ステータ １６ 変速機入力軸 １７ ワンウエイクラッチ １８ 支持シャフト １９ ロックアップクラッチ機構 ２０ 循環路 ２２、２２あ、２２ｂ、２４、２４ａ、２４ｂ 境界
段差 ２６、２８ 内周側半部 ２７、２９ 外周側半部 ３０、３０’、３０”、３０”’ 内周側半部 ３１、４１ 前縁 ４０、４０’、４０”、４０”’ 外周側半部 ４２ 後縁 ５１ ポンプインペラー ５２ タービンランナー ５３ ステータ Ｄ 段差 Ｌ 循環路中心線 Ｓ 中心線
段差 ２６、２８ 内周側半部 ２７、２９ 外周側半部 ３０、３０’、３０”、３０”’ 内周側半部 ３１、４１ 前縁 ４０、４０’、４０”、４０”’ 外周側半部 ４２ 後縁 ５１ ポンプインペラー ５２ タービンランナー ５３ ステータ Ｄ 段差 Ｌ 循環路中心線 Ｓ 中心線
Claims (6)
- 【請求項１】 ポンプインペラー、タービンランナーお
よびステータからなりオイルの循環路を形成して回転ト
ルクを伝達する車両用トルクコンバータにおいて、前記
ステータの羽根は、半径方向に循環路における内周側半
部と外周側半部とに区分され、前記内周側半部は、その
前縁を外周側半部の前縁より後退させて、回転軸方向か
らの傾きが外周側半部より大角度とされていることを特
徴とする車両用トルクコンバータ。 - 【請求項２】 前記内周側半部は前記外周側半部よりも
薄肉とされ、羽根の凹部側において内周側半部と外周側
半部の境界に段差が形成されていることを特徴とする請
求項１記載の車両用トルクコンバータ。 - 【請求項３】 前記境界は、前記循環路の中心線に略沿
わせた曲面となっていることを特徴とする請求項２記載
の車両用トルクコンバータ。 - 【請求項４】 前記境界は、回転軸と平行に形成されて
いることを特徴とする請求項２記載の車両用トルクコン
バータ。 - 【請求項５】 前記ポンプインペラーおよびタービンラ
ンナーの少なくも一方には、前記循環路にそってその内
周側半部と外周側半部を区分するフェンスが設けられて
いることを特徴とする請求項１、２、３または４記載の
車両用トルクコンバータ。 - 【請求項６】 前記フェンスは、羽根の内周側半部から
立ち上がりその外周側半部を内周側半部に対してオフセ
ットさせる境界段差により形成されていることを特徴と
する請求項５記載の車両用トルクコンバータ。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8340549A JPH10169751A (ja) | 1996-12-05 | 1996-12-05 | 車両用トルクコンバータ |
| US08/985,340 US5836157A (en) | 1996-12-05 | 1997-12-04 | Torque converter for motor vehicle |
| DE69712717T DE69712717T2 (de) | 1996-12-05 | 1997-12-05 | Drehmomentwandler für Kraftfahrzeug |
| EP97309899A EP0846894B1 (en) | 1996-12-05 | 1997-12-05 | Torque converter for motor vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8340549A JPH10169751A (ja) | 1996-12-05 | 1996-12-05 | 車両用トルクコンバータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10169751A true JPH10169751A (ja) | 1998-06-26 |
Family
ID=18338061
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8340549A Withdrawn JPH10169751A (ja) | 1996-12-05 | 1996-12-05 | 車両用トルクコンバータ |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5836157A (ja) |
| EP (1) | EP0846894B1 (ja) |
| JP (1) | JPH10169751A (ja) |
| DE (1) | DE69712717T2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100854115B1 (ko) | 2006-12-27 | 2008-08-26 | 한국파워트레인 주식회사 | 차량용 토크컨버터 |
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|---|---|---|---|---|
| JPH1122805A (ja) * | 1997-07-07 | 1999-01-26 | Jatco Corp | ステータ構造 |
| DE19845692A1 (de) * | 1998-10-05 | 2000-04-06 | Mannesmann Sachs Ag | Leitrad für einen hydrodynamischen Drehmomentwandler |
| DE19845691A1 (de) * | 1998-10-05 | 2000-04-06 | Mannesmann Sachs Ag | Pumpenradanordnung und Turbinenradanordnung für einen hydrodynamischen Drehmomentwandler |
| FR2793293B1 (fr) * | 1999-05-05 | 2001-07-20 | Valeo | Appareil d'accouplement hydrocinetique a noyau de guidage en une ou deux parties |
| KR20030050108A (ko) | 2001-12-18 | 2003-06-25 | 현대자동차주식회사 | 토크 컨버터용 스테이터 |
| US6996978B2 (en) * | 2004-05-05 | 2006-02-14 | Goerend David J | Torque converter stator |
| US7083381B2 (en) * | 2004-05-27 | 2006-08-01 | Ford Global Technologies, Llc | Hydrokinetic torque converter stator blade construction |
| DE102008020673B4 (de) * | 2007-05-09 | 2018-10-31 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Abgestufte Statorschaufel |
| US20110311367A1 (en) * | 2009-02-17 | 2011-12-22 | Exedy Corporation | Stator and torque converter |
| US20150252883A1 (en) * | 2014-03-06 | 2015-09-10 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Radial split stator |
| US12612961B1 (en) * | 2025-02-18 | 2026-04-28 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Hatless stator |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US1904054A (en) * | 1930-11-11 | 1933-04-18 | Kiep Johann Nikolaus | Hydraulic coupling |
| US2393470A (en) * | 1943-08-28 | 1946-01-22 | Bendix Aviat Corp | Fluid transmission |
| US2917001A (en) * | 1951-06-16 | 1959-12-15 | Borg Warner | Hydrodynamic coupling |
| US2821839A (en) * | 1954-04-24 | 1958-02-04 | Renault | Hydraulic torque converters |
| GB859955A (en) * | 1956-12-27 | 1961-01-25 | Borg Warner | Hydraulic torque converter |
| US3167917A (en) * | 1960-09-07 | 1965-02-02 | Alexander M Alexandrescu | Hydraulic coupling |
| US4009571A (en) * | 1976-01-30 | 1977-03-01 | Twin Disc, Incorporated | Torque converter having adjustably movable stator vane sections and actuator means therefor |
| US5522220A (en) * | 1991-12-23 | 1996-06-04 | Ford Motor Company | High efficiency blade |
| JP3086377B2 (ja) * | 1994-06-16 | 2000-09-11 | 本田技研工業株式会社 | トルクコンバータのステータ構造 |
-
1996
- 1996-12-05 JP JP8340549A patent/JPH10169751A/ja not_active Withdrawn
-
1997
- 1997-12-04 US US08/985,340 patent/US5836157A/en not_active Expired - Fee Related
- 1997-12-05 EP EP97309899A patent/EP0846894B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1997-12-05 DE DE69712717T patent/DE69712717T2/de not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100854115B1 (ko) | 2006-12-27 | 2008-08-26 | 한국파워트레인 주식회사 | 차량용 토크컨버터 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE69712717T2 (de) | 2003-01-30 |
| US5836157A (en) | 1998-11-17 |
| EP0846894A3 (en) | 2000-04-12 |
| EP0846894A2 (en) | 1998-06-10 |
| DE69712717D1 (de) | 2002-06-27 |
| EP0846894B1 (en) | 2002-05-22 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20040302 |