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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Statoranordnung für einen Drehmomentwandler, bei der ein Stator in einen ersten Stator und einen zweiten Stator unterteilt ist, und der erste und zweite Stator über Freilaufkupplungen gehalten werden, umso unabhängig voneinander im Leerlauf sein zu können.
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STAND DER TECHNIK
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Ein Drehmomentwandler für ein Kraftfahrzeug weist ein mit einer Kurbelwelle eines Motors verbundenes Pumpenrad auf, ein mit einer Hauptwelle eines Getriebes verbundenes Turbinenlaufrad und einen an einem Gehäuse über eine Freilaufkupplung gehaltenen Stator, wobei das Turbinenlaufrad durch einen Ölfluss angetrieben wird, der vom Pumpenrad generiert wird, und der Ölfluss, der durch das Turbinenlaufrad geflossen ist und abgelenkt wurde, mittels des Stators ausgerichtet wird, wodurch Öl entlang des Pumpenrads, des Turbinenlaufrads und des Stators zirkuliert.
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Wie in 7 dargestellt, ist aus der untenstehenden Patentschrift 1 eine Anordnung bekannt, in der eine Statorschaufel 02 eines Stators 01 in eine erste Statorschaufel 02a an der vorgelagerten Seite in Richtung des Ölflusses und einen zweiten Stator 02b an der nachgelagerten Seite in Richtung des Ölflusses unterteilt ist, und die erste Statorschaufel 02a und die zweite Statorschaufel 02b an einem Gehäuse durch die jeweiligen Freilaufkupplung gehalten werden, sodass sie unabhängig voneinander im Leerlauf sein können.
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Da die erste Statorschaufel 02 auf diese Weise in die erste Statorschaufel 02a und die zweite Statorschaufel 02b unterteilt ist, wird die erste Statorschaufel 02a als erste als Reaktion auf eine Erhöhung des Drehzahlverhältnisses in den Leerlauf gebracht, wodurch die Funktion der zweiten Statorschaufel 02b zur Ausrichtung des Ölflusses dargestellt werden kann, und bei einer weiteren Erhöhung des Drehzahlverhältnisses werden sowohl die erste Statorschaufel 02a als auch die zweite Statorschaufel 02b in den Leerlauf gebracht, um so eine Trennung des Ölflusses zu verhindern.
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DOKUMENTE DES STANDS DER TECHNIK
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PATENTSCHRIFTEN
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- Patentschrift 1: Veröffentlichte japanische Gebrauchsmodellanmeldung Nr. 62-100365
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ÜBERSICHT ÜBER DIE ERFINDUNG
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DURCH DIE ERFINDUNG ZU LÖSENDE PROBLEME
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In der in Patentschrift 1 beschriebene Erfindung besteht jedoch die Möglichkeit, dass wie in 7(A) dargestellt, wenn die erste Statorschaufel 02a sich im Leerlauf befindet und die zweite Statorschaufel 02b fixiert ist, in einem Zustand, in dem die Position der ersten Statorschaufel 02a bezüglich der zweiten Statorschaufel 02n um einen halben Schaufelreihenabstand versetzt ist, ein zwischen der hinteren Kante der ersten Statorschaufel 02a und der vorderen Kante der zweiten Statorschaufel 02B ausgebildeter Abstand α extrem klein wird und der Ölfluss im Bereich des Abstands α verhindert wird, wodurch sich die Leistung verschlechtert.
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Weiterhin variiert der Fließzustand zwischen der ersten Statorschaufel 02a und der zweiten Statorschaufel 02b erheblich zwischen einem Zustand, in dem die relativen Positionen der ersten Statorschaufel 02a und der zweiten Statorschaufel 02b nur um eine Hälfte des Abstands der Schaufelzeile (siehe 7(A)) versetzt sind, und einem Zustand, in dem die erste Statorschaufel 02a und die zweite Statorschaufel 02b ohne Versetzung ausgerichtet sind (siehe 7(B)), und wie in 8 dargestellt, besteht das Problem, dass es große Variationen in den Merkmalen des Drehmomentverhältnisses und den Kapazitätskoeffizientenmerkmalen des Drehmomentwandlers gibt.
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Darüber hinaus besteht in den letzten Jahren, um die Abmessungen in der axialen Richtung des Getriebes zu verringern, die Anforderung, die Abmessung in der axialen Richtung des Drehmomentwandlers zu verringern, und in der Folge tendiert die Sehnenlänge (die Länge von der vorderen Kante zur hinteren Kante) oder die Länge der Spannweite (die Länge von der Schaufelbasis bis zur Schaufelspitze) der Statorschaufel des Drehmomentwandlers dazu, kürzer zu werden. Im Besonderen kann, falls die erste Statorschaufel 02a klein ausgebildet ist, wenn in einem Bereich mit einem geringen Drehmomentverhältnis versucht wird, den Hochgeschwindigkeitsfluss vom Turbinenlaufrad in Richtung der zweiten Statorschaufel 02b mittels der ersten Statorschaufel 02a mit einer kleinen Schaufelfläche abzulenken, der Fluss nicht reibungslos abgelenkt werden, es tritt eine Wirbelbewegung an einer Schaufelspitzenkomponente der ersten Statorschaufel 02a auf, und es besteht das Problem, dass dies zu einem Energieverlust führt.
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Die vorliegende Erfindung wurde angesichts der oben beschriebenen Umstände verwirklicht, und es ist ein Ziel davon, das Auftreten einer Wirbelbewegung in einem Bereich mit einem geringen Drehmomentverhältnis eines Drehmomentwandlers zu unterbinden, wodurch der Energieverlust verringert wird.
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MITTEL ZUM LÖSEN DER PROBLEME
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Um das obige Ziel zu verwirklichen, wird gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung eine Statoranordnung für einen Drehmomentwandler vorgesehen, die aufweist ein Pumpenrad, das mit einer Antriebsquelle verbunden ist und um eine Achse rotiert, ein Turbinenlaufrad, das mit einer Eingangswelle eines Getriebes verbunden und um die Achse rotiert, und einen Stator, der zwischen dem Pumpenrad und dem Turbinenlaufrad angeordnet ist, wobei der Stator aufweist einen ersten Stator, der an einer vorgelagerten Seite in einer Ölzirkulationsrichtung angeordnet ist, und einen zweiten Stator, der in der Zirkulationsrichtung nachgelagert angeordnet ist, wobei der erste Stator an einer fixierten Komponente über eine erste Freilaufkupplung gehalten wird, und der zweite Stator an einer fixierten Komponente über eine zweite Freilaufkupplung gehalten wird, dadurch gekennzeichnet, dass in Achsenrichtung betrachtet eine Schaufelspitzenkomponente einer Schaufel des ersten Stators in einer Löserichtung der ersten Freilaufkupplung bezüglich einer Schaufelbasiskomponente geneigt ist.
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Weiterhin, gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung, zusätzlich zum ersten Aspekt, wenn der erste Stator und der zweite Stator sich in bestimmten Phasen befinden, schneidet eine vordere Kante der Schaufel von einem ersten Stator die Führungskante von Schaufeln von wenigstens zwei zweiten Statoren.
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Weiterhin, gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung, zusätzlich zum ersten und zweiten Aspekt, ist eine Spannlänge der Schaufel des ersten Stators kleiner als eine Spannlänge der Schaufel des zweiten Stators.
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Eine Hauptwelle 13 einer Ausführungsform entspricht der Eingangswelle der vorliegenden Erfindung, ein Drehmomentwandlergehäuse 38 der Ausführungsform entspricht der fixierten Komponente der vorliegenden Erfindung, eine erste Statorschaufel 42 der Ausführungsform entspricht der Schaufel des ersten Stators der vorliegenden Erfindung und eine zweite Statorschaufel 46 der Ausführungsform entspricht der Schaufel des zweiten Stators der vorliegenden Erfindung.
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WIRKUNGEN DER ERFINDUNG
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Gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung sind in einem Bereich, in dem das Drehmomentverhältnis des Drehmomentwandlers klein ist, die erste und zweite Freilaufkupplung beide eingelegt, der erste und zweite Stator werden beide an der fixierten Komponente gehalten und Öl fließt entlang der Schaufeln des ersten und zweiten Stators, wobei der Fluss davon in einer gewünschten Richtung ausgerichtet ist. Wenn die Flussrichtung des Öls, das in den Stator eintritt, sich einhergehend mit einer Steigerung des Drehmomentverhältnisses ändert, da die erste Freilaufkupplung gelöst wird und der erste Stator im Leerlauf ist, um so zu verhindern, dass die Drehzahl der Schaufel des ersten Stators sinkt, fließt Öl entlang der zweiten Statorschaufel des zweiten Stators und der Fluss wird in einer gewünschten Richtung ausgerichtet. In einem Bereich, in dem das Drehmomentverhältnis groß ist, da der Fluss des Öls, das in den Stator eintritt, sich weiter verändert, sind die erste und zweite Freilaufkupplung beide nicht eingelegt, der erste und zweite Stator befinden sich beide im Leerlauf und Öl kann in einer gewünschten Richtung ohne Interferenz von den Schaufeln des ersten und zweiten Stators herausfließen.
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Da bezüglich der Schaufel des ersten Stators in Richtung der Achse L betrachtet die Schaufelspitzenkomponente bezüglich der Schaufelbasiskomponente in der Löserichtung der ersten Freilaufkupplung geneigt ist, kann die Schaufelfläche sichergestellt werden, ohne die Abmessung in radialer Richtung und die Abmessung in Richtung der Schaufelachse L des ersten Stators zu vergrößern, und es ist möglich, durch reibungsloses Führen von Öl entlang der Schaufel des ersten Stators das Auftreten einer Wirbelbewegung zu verhindern, um den Energieverlust in einem Bereich mit einem geringen Drehzahlenverhältnis zu verringern.
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Weiterhin ist gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung die Schaufel des ersten Stators fortlaufend mit der Schaufel des zweiten Stators an zwei oder mehreren Positionen oder an wenigstens einer Position verbunden, wenn sich der erste Stator und der zweite Stator in bestimmten Phasen befinden, da die vordere Kante von einem ersten Stator wenigstens die vorderen Kanten von Schaufeln von zwei zweiten Statoren schneidet, unabhängig von der Beziehung zwischen den Phasen der Schaufel des ersten Stators und der Schaufel des zweiten Stators. Dadurch kann der Fließzustand zwischen der Schaufel des ersten Stators und der Schaufel des zweiten Stators in der Umfangsrichtung einheitlich gestaltet werden, und das Auftreten von Abweichungen in den Drehmomentverhältnismerkmalen oder den Merkmalen des Kapazitätskoeffizienten des Drehmomentwandlers minimiert werden.
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Darüber hinaus tritt gemäß dem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung, wenn die Spannlänge der Schaufel des ersten Stators kleiner ist als die Spannlänge der Schaufel des zweiten Stators, eine Wirbelbewegung in einem Bereich mit einem geringen Drehmomentverhältnis leicht an der Schaufelspitzenkomponente der Schaufel des ersten Stators auf, aber da die Schaufel des ersten Stators geneigt ist, kann die Wirbelbewegung noch wirksamer verringert werden.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist eine vertikale Schnittansicht eines Drehmomentwandlers. (Erste Ausführungsform)
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2 ist eine Schnittansicht entlang der Linie 2-2 in 1. (Erste Ausführungsform)
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3 ist eine Ansicht, entsprechend 2, die einen Zustand darstellt, in dem die Phase eines ersten Stators verschieden ist. (Erste Ausführungsform)
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4 ist eine Schnittansicht entlang der Linie 4-4 von 1. (Erste Ausführungsform)
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5 ist eine vertikale Schnittansicht eines Drehmomentwandlers. (Zweite Ausführungsform)
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6 ist eine Ansicht entsprechend 2. (Herkömmliches Beispiel)
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7 ist ein Diagramm zur Erläuterung des Flusses um eine Statorschaufel eines herkömmlichen Drehmomentwandlers (zweistufiger Stator). (Herkömmliches Beispiel)
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8 ist ein Graph, der das Drehmomentverhältnis und den Kapazitätskoeffizienten eines herkömmlichen Drehmomentwandlers (zweistufiger Stator) darstellt. (Herkömmliches Beispiel)
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Bezugszeichenliste
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- Pumpenrad
- 13
- Hauptwelle (Eingangswelle)
- 14
- Turbinenlaufrad
- 15
- Stator
- 38
- Drehmomentwandlergehäuse (fixierte Komponente)
- 40
- Erster Stator
- 41
- Zweite Stator
- 42
- Erste Statorschaufel (Schaufel des ersten Stators)
- 42a
- Vordere Kante
- 44
- Erste Freilaufkupplung
- 46
- Zweite Statorschaufel (Schaufel des zweiten Stators)
- 46a
- Vordere Kante
- 48
- Zweite Freilaufkupplung
- L-
- Achse
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MODI ZUR VERWIRLICHUNG DER ERFINDUNG
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Eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird mit Bezugnahme auf 1 bis 4 beschrieben.
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ERSTE AUSFÜHRUNGSFORM
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Wie in 1 dargestellt, weist ein Drehmomentwandler T für ein Kraftfahrzeug ein Pumpenrad 12 auf, das mit einer Kurbelwelle 11 eines Motors (nicht dargestellt) als Antriebsquelle verbunden ist, ein Turbinenlaufrad 14, das mit einer Hauptwelle 13 eines Getriebes (nicht dargestellt) verbunden ist, einen Stator 15, der zwischen dem Pumpenrad 12 und dem Turbinenlaufrad 14 angeordnet ist und eine Überbrückungskupplung 16, die das Pumpenrad 12 und das Turbinenlaufrad 14 verbinden kann. Die Kurbelwelle 11 und die Hauptwelle 13 sind koaxial an einer Achse L des Drehmomentwandlers T in einem Zustand angeordnet, in dem Wellenenden davon zueinander abgewandt angeordnet sind.
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Eine plattenförmige Antriebsplatte 17 ist an dem Wellenende der Kurbelwelle 11 durch Bolzen 18 befestigt, und eine Außenumfangskomponente der Antriebsplatte 17 ist durch Bolzen 53 an einer Außenumfangskomponente einer schalenförmigen Drehmomentwandlerabdeckung 20 befestigt, die rotierbar an dem Wellenende der Hauptwelle 13 über ein Gleitlager 19 gehalten wird.
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Das Pumpenrad 12 ist in einem Pumpengehäuse 21 ausgebildet, das an einer Außenumfangskomponente der Drehmomentwandlerabdeckung 20 angeschweißt ist, einen Pumpenvorsprung 22, der an einer Innenumfangskomponente des Pumpengehäuses 21 angeschweißt ist und den Außenumfang der Hauptwelle 13 umgibt, mehrere Pumpenschaufeln 23, die in hervorstehender Weise an einer Innenseite des Pumpengehäuses 21 vorgesehen sind, und ein Pumpenkern 24, der eine Verbindung zwischen den Endpunkten der Pumpschaufeln 23 bereitstellt. Das Turbinenlaufrad 14 ist aus einem Turbinenvorsprung 25 ausgebildet, der mit einer Wellenendekomponente der Hauptwelle 13 verzahnt verbunden ist, einem Turbinengehäuse 26, das an dem Turbinenvorsprung 25 angeschweißt ist, mehreren Turbinenschaufeln 27, die in hervorstehender Weise an einer Innenseite des Turbinengehäuse 26 vorgesehen sind, und einem Turbinenkern 28, der eine Verbindung zwischen den Endpunkten der Turbinenschaufeln 27 bereitstellt. Ein Drucklager 29 ist zwischen dem Turbinenvorsprung 25 und der Drehmomentwandlerabdeckung 20 vorgesehen.
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Ein durch das Pumpengehäuses 21 und das Turbinengehäuse 26 begrenzter Raum ist mit Öl gefüllt, und das Öl zirkuliert begleitend zur Rotation des Pumpenrads 12 in dem Raum in der durch die Pfeile dargestellten Richtung.
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Die Überbrückungskupplung 16 weist einen Kupplungskolben 30 auf, der an einer Außenumfangskomponente des Turbinenvorsprungs 25 befestigt ist, sodass er in Richtung der Achse L gleiten kann, und eine Außenumfangskomponente des Kupplungskolbens 30 ist mit dem Turbinengehäuse 26 über Dämpfungsfedern 31 und Abstützungen 32 verbunden. Eine erste Ölkammer 33 ist zwischen dem Kupplungskolben 30 und der Drehmomentwandlerabdeckung 20 definiert, und eine zweite Ölkammer 34 ist zwischen dem Kupplungskolben 30 und dem Turbinengehäuse 26 definiert.
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Wenn daher der ersten Ölkammer 33 ein Öldruck zugeführt wird, bewegt sich der Kupplungskolben 30 in der Fig. nach rechts, um ein Reibungselement 35 von der Drehmomentwandlerabdeckung 20 zu lösen, und das Pumpenrad 12 und das Turbinenlaufrad 14 sind dadurch getrennt, um in Bezug zueinander rotierbar zu sein. Andererseits, wenn der zweiten Ölkammer 34 ein Öldruck zugeführt wird, bewegt sich der Kupplungskolben 30 in der Fig. nach links, um so das Reibungselement 35 gegen die Drehmomentwandlerabdeckung 20 anstoßen zu lassen, und die Wandlerkupplung 16 einzulegen, und das Pumpenrad 12 und das Turbinenlaufrad 14 sind dadurch integral verbunden, wodurch die Rotation der Kurbelwelle 11 direkt auf die Hauptwelle 13 übertragen wird.
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Eine Buchse 37 ist diesbezüglich rotierbar am Außenumfang der Hauptwelle 13 über Nadellager 36 und 36 befestigt, eine Endkomponente der Buchse 37 wird an einem Drehmomentwandlergehäuse 38 gehalten, und ein röhrenförmiges Statorstützelement 39 ist mit dem Außenumfang der Buchse 37 verzahnt verbunden. Daher wird das Statorhalterungselement 39 nicht rotierbar an dem Drehmomentwandlergehäuse 38 über die Buchse 37 gehalten.
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Der Stator 15 ist gebildet aus einem ersten Stator 40, der an einer vorgelagerten Seite in der Ölzirkulationsrichtung angeordnet ist, die durch die Pfeile dargestellt ist, und einem zweiten Stator 41, der an der nachgelagerten Seite angeordnet ist, und der erste und zweite Stator 40 und 41 sind nebeneinander in Richtung der Achse L angeordnet. Der erste Stator 40 weist an einem radial inneren Ende von mehreren ersten Statorschaufeln 42 einen ersten Statorvorsprung 45 auf, der am Statorhalterungselement 39 über eine erste Freilaufkupplung 44 gehalten wird. Weiterhin weist der zweite Stator 41 an einem radialen äußeren Ende von mehreren zweiten Statorschaufeln 46 einen zweiten Statorkern 47 auf, der zum Pumpenkern 24 hin verläuft und am radialen inneren Ende der mehreren zweiten Statorschaufeln 46 einen zweiten Statorvorsprung 49 aufweist, der am Statorhalterungselement 39 über eine zweite Freilaufkupplung 48 gehalten wird.
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Ein Drucklager 50 ist zwischen dem Turbinenvorsprung 25 und dem ersten Statorvorsprung 45 angeordnet, ein Drucklager 51 ist zwischen dem ersten Statorvorsprung 45 und dem zweiten Statorvorsprung 49 angeordnet und ein Drucklager 52 ist zwischen dem Pumpenvorsprung 22 und dem zweiten Statorvorsprung 49 angeordnet.
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Wenn das mit der Kurbelwelle 11 des Motors verbundene Pumpenrad 12 rotiert, wirkt Öl, das von der durch die Pfeile angegebenen Richtung aus den Pumpenschaufeln 23 des Pumpenrads 12 herausgedrückt wird, auf die Turbinenschaufeln 27 des Turbinenlaufrads 14 ein, wodurch ein Drehmoment auf das Turbinenlaufrad 14 übertragen wird, umso die Hauptwelle 13 des Getriebes zu rotieren, dann fließt es durch die ersten und zweiten Statorschaufeln 42 und 46 des ersten und zweiten Stators 40 und 41 und fließt zum Pumpenrads 12 zurück, wodurch die Rotation der Kurbelwelle 11 auf die Hauptwelle 13 übertragen wird.
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Die bestimmte Anordnung des ersten und zweiten Stators 40 und 41 wird nun mit Bezugnahme auf 2 bis 4 beschrieben.
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Bezüglich des ersten Stators 40 sind der erste Statorvorsprung 45 und die ersten Statorschaufeln 42 separat durch Pressformen einer Metallplatte gefertigt, und sie werden durch Schweißen zu einer Einheit zusammengebaut. Daher weist die aus einer vorderen Kante 42a, einer hinteren Kante 42b, einer unteren Fläche 42c und einer oberen Fläche 42d gebildeten Tragfläche der ersten Statorschaufel 42 eine flache Plattenform mit einer konstanten Schaufelstärke auf, die einer Plattenstärke der Metallplatte entspricht.
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Der zweite Stator 41 ist ein mittels Spritzguss hergestelltes Element, und ein zweiter Statorkern 47, ein zweiter Statorvorsprung 49 und zweite Statorschaufeln 46 sind als eine Einheit ausgebildet. Die Tragfläche der zweiten Statorschaufel 46 ist aus einer vorderen Kante 46a ausgebildet, die einen großen Krümmungsradius aufweist, eine vordere Kante 46b, die einen kleinen Krümmungsradius aufweist, und eine untere Fläche 46c und eine obere Fläche 46d, die die vordere Kante 46a und die hintere Kante 46b verbinden. In der vorliegenden Ausführungsform stimmt die Anzahl der ersten Statorschaufel 42 mit der Anzahl der zweiten Statorschaufel 46 überein.
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Die Position des Schaufelendes (radial äußeres Ende) der ersten Statorschaufel 42 stimmt mit der Position des Schaufelendes (radial äußeres Ende) der zweiten Statorschaufel 46 überein. Weiterhin ist eine Sehnenlänge W1 (Abstand von der vorderen Kante 42a zur hinteren Kante 42b) der ersten Statorschaufel 42 kleiner als eine Sehnenlänge W2 (Abstand von der vorderen Kante 46a zur hinteren Kante 46b) der zweiten Statorschaufel 46 (siehe 1).
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Weiterhin verlaufen in Richtung der Achse L betrachtet die zweiten Statorschaufeln 46 des zweiten Stators 41 radial in Richtung der radialen Außenseite mit der Achse L als Mitte, wohingegen die ersten Statorschaufeln 42 des ersten Stators 40 bezüglich der radialen Richtung geneigt sind. Im Besonderen ist bei den ersten Statorschaufeln 42 des ersten Stators 40 die Schaufelspitzenkomponente bezüglich der Schaufelbasiskomponente geneigt, umso in der Leerlaufrichtung der ersten Freilaufkupplung 44 vorgespannt zu sein (siehe Pfeil in 2). 2 und 3 zeigen die beiden Zustände, in denen die Phasendifferenz zwischen den ersten Statorschaufeln 42 und den zweiten Statorschaufeln 46 variiert wird.
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6 zeigt ein herkömmliches Beispiel entsprechend 2 und 3; erste Statorschaufeln 42 eines ersten Stators 40 sind nicht diesbezüglich der radialen Richtung geneigt, sondern verlaufen radial in Richtung der radialen Außenseite mit der Achse L als Mitte.
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Der Betrieb der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit der obigen Anordnung wird im Folgenden erläutert.
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In einem Bereich, in dem das Drehmomentverhältnis des Drehmomentwandlers T klein ist, fließt Öl, das von dem Turbinenlaufrad 14 ausgegeben wurde, in den Stator 15 aus der Richtung von Pfeil A1 in 4, d. h. in einer Richtung entlang der Kammerlinie der ersten Statorschaufeln 42 des ersten Stators 40. In diesem Zustand, da die ersten Statorschaufeln 42 einen Auftrieb in der Richtung von Pfeil B generieren, um die erste Freilaufkupplung 44 einzulegen, und die zweite Statorschaufeln 46 des zweiten Stators 41 einen Auftrieb in der Richtung von Pfeil C generieren, um die zweite Freilaufkupplung 48 einzulegen, werden sowohl der erste Stator 40 als auch der zweite Stator 41 nicht rotierbar am Drehmomentwandlergehäuse 38 gehalten. In der Folge weicht die Richtung, in der Öl vom Stator 15 herausfließt relativ zur Richtung ab, in der Öl in den Stator 15 hineinfließt, und es wird möglich, Öl in einem geeigneten Winkel in das Pumpenrad 12, das an der nachgelagerten Seite davon angeordnet ist, fließen zu lassen.
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Wenn das Drehmomentverhältnis ansteigt, da Öl, das von dem Turbinenlaufrad 40 ausgegeben wurde, in den Stator 15 von der Richtung des Pfeils A2 von 4 fließt, d. h. von der Seite der oberen Fläche 42d der ersten Statorschaufeln 42, besteht die Möglichkeit, dass eine Trennung des Ölflusses an einer Seite der unteren Fläche 42c der ersten Statorschaufeln 42 auftritt, die erste Freilaufkupplung 44 jedoch nicht eingelegt ist, da die oberen Flächen 42d der ersten Statorschaufeln 42 durch den Ölfluss angeschoben werden, und der erste Stator 41 dadurch in Richtung von Pfeil B' im Leerlauf ist. In der Folge wird ein Stillstand der ersten Statorschaufeln 42 verhindert, und Öl fließt reibungslos in eine Richtung entlang der Kammerlinie der zweiten Statorschaufeln 46.
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In diesem Zustand, da die zweiten Statorschaufeln 46 des zweiten Stators 41 immer noch einen Auftrieb in der Richtung von Pfeil C generieren, um die zweite Freilaufkupplung 48 einzulegen, und der zweite Stator 41 nicht rotierbar am Drehmomentwandlergehäuse 38 gehalten wird, kann der Fluss des Öls, dessen Fluss durch den zweiten Stator 41 ausgerichtet wurde, in einem geeigneten Winkel in das Pumpenlaufrad 12, das an der nachgelagerten Seite angeordnet ist, gerichtet werden.
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Da, wenn das Drehmomentverhältnis weiter ansteigt, Öl, das von dem Turbinenlaufrad 14 ausgegeben wurde, in den Stator 15 von der Richtung des Pfeils A3 von 3, d. h. von der Seite der oberen Fläche 46d der zweiten Statorschaufeln 46 fließt, besteht die Möglichkeit, dass eine Trennung des Ölflusses an einer Seite der unteren Fläche 46c der zweiten Statorschaufeln 46 auftritt, die zweite Freilaufkupplung 48 jedoch nicht eingelegt ist, da die oberen Flächen 46d der zweiten Statorschaufeln 46 durch den Ölfluss angeschoben werden, und der zweiten Stator 41 dadurch zusammen mit dem ersten Stator 40 in Richtung von Pfeil C' im Leerlauf ist. In der Folge wird der Stillstand der ersten Statorschaufeln 42 und der zweiten Statorschaufeln 46 verhindert, und Öl, das durch den Stator 15 geflossen ist, wobei es kaum Widerstand ausgesetzt war, fließt in einem geeigneten Winkel in das Pumpenrad 12, das an einer nachlagerten Seite angeordnet ist.
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Wie im Vorhergehenden beschrieben, weisen beim ersten und zweiten Stator 40 und 41, die durch die erste und zweite Freilaufkupplung 44 und 48 gehalten werden, sodass sie beide im Leerlauf sein können, die ersten Statorschaufeln 42 des ersten Stators 40 eine Tragfläche mit einer extrem kleinen Schaufelstärke und einer flachen Plattenform auf, und die zweiten Statorschaufeln 46 des zweiten Stators 41 weisen eine geschlossene Tragfläche mit einer hohen Schaufelstärke auf; daher kann sichergestellt werden, dass ein ausreichend großer Abstand β (siehe 4) zwischen den vorderen Kanten 42b der ersten Statorschaufeln 42 und den vorderen Kanten 46a der zweiten Statorschaufeln 46 besteht, wodurch unterbunden wird, dass ein reibungsloser Ölfluss verhindert wird.
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Weiterhin, da der Stator 15 in den ersten Stator 40 und den zweiten Stator 41 unterteilt ist, wird es gemäß der vorliegenden Erfindung unwahrscheinlich, dass sich die zweite Statorschaufel 46, die aus Spritzguss hergestellt sind, verziehen, und die Anordnung der Spritzgussform kann vereinfacht werden, indem der zweite Stator 41 im Spritzguss als eine Einheit ausgebildet wird, sodass kein Hinterschneidungsbereich ausgebildet wird, wodurch die Produktionskosten gesenkt werden. Darüber hinaus können bezüglich des ersten Stators 40 die ersten Statorschaufeln 42 ebenso einfach durch Formpressen hergestellt werden, und die Produktionskosten können daher verringert werden.
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In einem Bereich, in dem das Drehmomentverhältnis des Drehmomentwandlers T klein ist, besteht das Problem, dass Öl, das in hoher Geschwindigkeit entlang einer Innenumfangsseite des Turbinengehäuses 26 fließt, die das radial äußere Ende der Turbinenschaufeln 27 abdeckt, in die ersten Statorschaufeln 42 des ersten Stators 40 fließt, das Öl mit der Innenumfangsseite des ersten Statorvorsprungs 45 des ersten Stators 40 kollidiert und radial nach innen abgeleitet wird, und Öl, das von der Schaufelbasisseite zur Schaufelspitzenseite der ersten Statorschaufeln 42 geflossen ist, einen Wirbelbewegung an der Schaufelspitzenkomponente bildet, was zu einem Energieverlust führt.
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In diesem Prozess, wenn die ersten Statorschaufeln 42 eine ausreichende Schaufelfläche aufweisen, ist es möglich, den Ölflusses so zu unterbinden, dass er in radialer Richtung nach innen fließt, das Öl in der Richtung der Achse L zu leiten und es reibungslos an die zweiten Statorschaufeln 46 weiterzuleiten, wobei das Auftreten einer Wirbelbewegung unterbunden wird, da aber die ersten Statorschaufeln 42 klein ausgebildet sind, um die Abmessungen des Drehmomentwandlers T zu verkleinern, ist es schwierig, den ersten Statorschaufeln 42 eine ausreichende Schaufelfläche zu verleihen, und es besteht das Problem, dass das Auftreten einer Wirbelbewegung nicht unterbunden werden kann.
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Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist es jedoch möglich, die Schaufelfläche für die ersten Statorschaufeln 42 sicherzustellen, ohne die Abmessungen des Drehmomentwandlers T zu vergrößern, während der Ölfluss in radialer Richtung nach innen unterbunden wird, um so das Auftreten einer Wirbelbewegung zu verhindern, das Öl in der Richtung der Achse L zu führen und es reibungslos an die zweiten Statorschaufeln 46 weiterzuleiten, wodurch ein Energieverlust verringert wird, da bezüglich der ersten Statorschaufeln 42 des ersten Stators 40 die Schaufelspitzenkomponente bezüglich der Schaufelbasiskomponente geneigt ist, um so in der Leerlaufrichtung der ersten Freilaufkupplung 44 vorgespannt zu sein (siehe 2 und 3).
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Darüber hinaus, wenn sich der erste Stator 40 und der zweite Stator 41 in 2 dargestellten bestimmten Phasen befinden, schneidet die vordere Kante 42a der einen ersten Statorschaufel 42 in Richtung der Achse L betrachtet die vorderen Kanten 46a und 46a der zwei zweiten Statorschaufeln 46 und 46 an zwei Positionen (siehe Punkte P), und selbst wenn der erste Stator 40 und der zweite Stator 41 sich in einer Phase befinden, die sich von der in 2 unterscheidet, schneidet die vordere Kante 42a der einen ersten Statorschaufel 42 die vordere Kante 46a der einen zweiten Statorschaufel 46 an einer Position (siehe Punkt P). D. h., unabhängig von der Beziehung zwischen den Phasen des ersten Stators 40 und des zweiten Stators 41, ist eine jede erste Statorschaufel 42 fortlaufend in Richtung der Achse L mit der zweiten Statorschaufel 46 an zwei Positionen oder an wenigstens einer Position verbunden. Dies ermöglicht den Fließzustand zwischen den ersten Statorschaufeln 42 und den zweiten Statorschaufeln 46 in der Umfangsrichtung einheitlich zu gestalten, das Auftreten von Variationen in den Drehmomentverhältnismerkmalen oder Kapazitätskoeffizientenmerkmalen des Drehmomentwandlers T, die durch die gestrichelte Linien in 8 dargestellt werden, zu minimieren, und die Merkmale zu erhalten, die in 8 durch die durchgezogenen Linien dargestellt werden.
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Obwohl es möglich ist, die Variationen in den Drehmomentmerkmalen oder den Kapazitätskoeffizientenmerkmalen durch eine Erhöhung der Anzahl der ersten Statorschaufeln 42 zu verringern, besteht in diesem Fall nicht nur das Problem, dass sich die Anzahl der Komponenten oder das Gewicht erhöht, sondern es besteht auch die Möglichkeit, dass der Fließpfad des Öls zwischen den vorderen Kanten 42b der ersten Statorschaufeln 42 und der vorderen Kanten 46a der zweiten Statorschaufeln 46 schmal wird, und das Öl schwerer reibungslos entlang den Fließpfad fließen kann, wodurch die Leistung verschlechtert wird. Jedoch besteht gemäß der vorliegenden Ausführungsform keine Möglichkeit, dass die obigen Probleme auftreten, da es nicht erforderlich ist, die Anzahl der ersten Statorschaufeln 42 zu erhöhen.
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Eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird im Folgenden mit Bezugnahme auf 5 beschrieben.
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ZWEITE AUSFÜHRUNGSFORM
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In der ersten Ausführungsform stimmt die Position in radialer Richtung der Schaufelenden der ersten Statorschaufeln 42 mit der der zweiten Statorschaufeln 46 überein, aber in der zweiten Ausführungsform ist eine Spannlänge H1 der ersten Statorschaufeln 42 kürzer als eine Spannlänge H2 der zweiten Statorschaufeln 46, und die Schaufelenden der ersten Statorschaufeln 42 sind weiter in Richtung der radialen Innenseite angeordnet als die Schaufelenden der zweiten Statorschaufeln 46.
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Wird es erforderlich, eine solche dimensionale Beziehung anzuwenden, um die Abmessungen des Drehmomentwandlers T zu verkleinern, werden die ersten Statorschaufeln 42 noch kleiner ausgebildet und die Möglichkeit einer Wirbelbewegung, die an der Schaufelspitzenkomponente auftritt, steigt weiter an, aber es ist möglich, indem die ersten Statorschaufeln 42 als in der Leerlaufrichtung einer ersten Freilaufkupplung 44 geneigt ausgeführt werden, das Auftreten einer Wirbelbewegung wie in der ersten Ausführungsform effizient zu unterbinden.
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Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden oben erläutert, die vorliegende Erfindung kann jedoch in einer Vielzahl von Weisen abgewandelt werden, solange die Modifikationen nicht vom Geist und Umfang davon abweichen.
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Zum Beispiel stimmt in der Ausführungsform die Anzahl der ersten Statorschaufeln 42 mit der Anzahl der zweiten Statorschaufel 46 überein, wobei die Anzahl aber nicht übereinstimmen muss, und die Anzahl der ersten Statorschaufeln 42 kann größer oder kleiner als die Anzahl der zweiten Statorschaufeln 46 sein.
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Weiterhin können anstelle der Herstellung der ersten Statorschaufeln 42 in flacher Plattenform sie auch mittels Stereolithographie hergestellt werden.
