JP2000110915A - 流体式のトルクコンバ―タ - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ポンプインペラ、タービンランナ、及びステ
ータから成る流体式のトルクコンバータの機能、効率、
トルク変換及び快適性を簡単な構造で改善する。 【解決手段】 トルクコンバータのトーラスの子午線に
沿った横断面が非対称である。
ータから成る流体式のトルクコンバータの機能、効率、
トルク変換及び快適性を簡単な構造で改善する。 【解決手段】 トルクコンバータのトーラスの子午線に
沿った横断面が非対称である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ステータ、ポンプ
インペラ、及びタービンランナを備えた流体式のトルク
コンバータに関する。
インペラ、及びタービンランナを備えた流体式のトルク
コンバータに関する。
【０００２】
【従来の技術】前記形式の駆動機構は例えばドイツ連邦
共和国特許出願公開第３６３４３９５号公報により公知
であって、円形のトーラス横断面を有している。さら
に、ドイツ連邦共和国特許出願公開第３５３９７０５号
公報により、垂直軸を基準として対称的なトーラス横断
面のトルクコンバータが公知である。このようなトルク
コンバータにおいては、与えられた半径方向の構成スペ
ースで軸線方向の構成寸法が過度に大きくなり、若しく
は与えられた軸線方向の構成スペースで半径方向の構成
寸法が小さくなる。同時に、このようなトルクコンバー
タの効率は特に低い回転数比及び制動固定点で著しく低
い。このことは、オートマチック伝動装置若しくはオー
トマチック変速装置を備えた自動車にトルクコンバータ
を使用した場合に不都合に高い燃料消費若しくは低いト
ルク変換をもたらす。
共和国特許出願公開第３６３４３９５号公報により公知
であって、円形のトーラス横断面を有している。さら
に、ドイツ連邦共和国特許出願公開第３５３９７０５号
公報により、垂直軸を基準として対称的なトーラス横断
面のトルクコンバータが公知である。このようなトルク
コンバータにおいては、与えられた半径方向の構成スペ
ースで軸線方向の構成寸法が過度に大きくなり、若しく
は与えられた軸線方向の構成スペースで半径方向の構成
寸法が小さくなる。同時に、このようなトルクコンバー
タの効率は特に低い回転数比及び制動固定点で著しく低
い。このことは、オートマチック伝動装置若しくはオー
トマチック変速装置を備えた自動車にトルクコンバータ
を使用した場合に不都合に高い燃料消費若しくは低いト
ルク変換をもたらす。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、冒頭
に述べた形式の流体式のトルクコンバータの機能、効
率、トルク変換及び快適性を簡単な構造で改善すること
である。
に述べた形式の流体式のトルクコンバータの機能、効
率、トルク変換及び快適性を簡単な構造で改善すること
である。
【０００４】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に本発明の構成では、トーラスの子午線に沿った横断面
が非対称である。本発明の別の構成では、トーラスの子
午線に沿った横断面が垂直軸を基準として非対称であ
る。
に本発明の構成では、トーラスの子午線に沿った横断面
が非対称である。本発明の別の構成では、トーラスの子
午線に沿った横断面が垂直軸を基準として非対称であ
る。
【０００５】有利には、トーラスの子午線に沿った横断
面が、子午線に沿った横断面の平面内に位置するいずれ
の軸線を基準としても鏡面対称でない。
面が、子午線に沿った横断面の平面内に位置するいずれ
の軸線を基準としても鏡面対称でない。
【０００６】有利には、トーラスの子午線に沿った横断
面が、子午線に沿った横断面の平面内に位置する１つの
軸線を基準として鏡面対称であり、該軸線が垂直軸に対
して０．９０度若しくは１８０度と異なる角度αを成し
ている。
面が、子午線に沿った横断面の平面内に位置する１つの
軸線を基準として鏡面対称であり、該軸線が垂直軸に対
して０．９０度若しくは１８０度と異なる角度αを成し
ている。
【０００７】さらに有利には、トーラスが子午線に沿っ
た横断面で見て半径方向外側の領域に最大の軸線方向寸
法を有している。
た横断面で見て半径方向外側の領域に最大の軸線方向寸
法を有している。
【０００８】同じく有利には、トーラスが子午線に沿っ
た横断面で見てトーラスの中心線(Mittellinie)の半径
方向外側の領域に最大の軸線方向寸法を有している。
た横断面で見てトーラスの中心線(Mittellinie)の半径
方向外側の領域に最大の軸線方向寸法を有している。
【０００９】さらに有利には、ポンプインペラ、タービ
ンランナ、及びステータがそれぞれ外側シェル及び内側
シェルによって形成されており、内側シェルの輪郭が子
午線に沿った横断面で見て非対称である。
ンランナ、及びステータがそれぞれ外側シェル及び内側
シェルによって形成されており、内側シェルの輪郭が子
午線に沿った横断面で見て非対称である。
【００１０】有利には、ポンプインペラ、タービンラン
ナ、及びステータがそれぞれ外側シェル及び内側シェル
によって形成されており、外側シェルの輪郭が子午線に
沿った横断面で見て非対称である。
ナ、及びステータがそれぞれ外側シェル及び内側シェル
によって形成されており、外側シェルの輪郭が子午線に
沿った横断面で見て非対称である。
【００１１】さらに有利には、トーラスの最大の幅の区
分がトーラスの半径方向の中心点(radiale Mitte)の半
径方向外側に位置している。
分がトーラスの半径方向の中心点(radiale Mitte)の半
径方向外側に位置している。
【００１２】有利には、トーラスの最大の幅の区分がト
ーラスの半径方向の外側の三分の一の領域内に、若しく
はトーラスの半径方向の外側の三分の一の位置にある。
ーラスの半径方向の外側の三分の一の領域内に、若しく
はトーラスの半径方向の外側の三分の一の位置にある。
【００１３】さらに有利には、タービンシェル（内側シ
ェル及び／又は外側シェル）がポンプシェル（内側シェ
ル及び／又は外側シェル）よりも強い湾曲を成してい
る。
ェル及び／又は外側シェル）がポンプシェル（内側シェ
ル及び／又は外側シェル）よりも強い湾曲を成してい
る。
【００１４】有利には、ポンプシェル（内側シェル及び
／又は外側シェル）がタービンシェル（内側シェル及び
／又は外側シェル）よりも強い湾曲を成している。
／又は外側シェル）がタービンシェル（内側シェル及び
／又は外側シェル）よりも強い湾曲を成している。
【００１５】
【発明の実施の形態】図１は、自動車の駆動機構を断面
して示しており、この場合、流体式のトルクコンバータ
１が特に自動車の駆動系内での使用のために車両伝動装
置と一緒に示してある。トルクコンバータは、コンバー
タロックアップ機構(Wandlerueberbruekungskupplung)
９９を有していてよい。
して示しており、この場合、流体式のトルクコンバータ
１が特に自動車の駆動系内での使用のために車両伝動装
置と一緒に示してある。トルクコンバータは、コンバー
タロックアップ機構(Wandlerueberbruekungskupplung)
９９を有していてよい。
【００１６】トルクコンバータは回転軸線Ａ−Ａを基準
にして半分だけを示してある。流体式のトルクコンバー
タ１はケーシング２を有しており、ケーシングはケーシ
ングセンタリング部２ａを備えていて、駆動側で駆動機
械、例えば内燃機関のクランク軸に結合可能である。こ
れに関連して、ケーシング２がフレキシブルな駆動プレ
ート(Antriebsplatte)７のための取り付けエレメント６
を有しており、駆動プレートが半径方向内側でクランク
軸に結合されていてかつ、半径方向外側でトルクコンバ
ータ１のケーシング２に結合されている。
にして半分だけを示してある。流体式のトルクコンバー
タ１はケーシング２を有しており、ケーシングはケーシ
ングセンタリング部２ａを備えていて、駆動側で駆動機
械、例えば内燃機関のクランク軸に結合可能である。こ
れに関連して、ケーシング２がフレキシブルな駆動プレ
ート(Antriebsplatte)７のための取り付けエレメント６
を有しており、駆動プレートが半径方向内側でクランク
軸に結合されていてかつ、半径方向外側でトルクコンバ
ータ１のケーシング２に結合されている。
【００１７】ケーシング２がポンプインペラ(Pumpenra
d)３を相対回動不能に受容しており、ポンプインペラが
外側シェル(Aussenschale)３ａ、内側シェル(Innenscha
le)３ｂ及び該シェル間に配置された羽根３ｃを備えて
いる。この場合、外側シェルは有利な実施例ではケーシ
ングシェル(Gehaeuseschale)２と一体的に形成されてい
る。外側シェル及びケーシングシェルは別の実施例で複
数構造で形成されていてもよい。ポンプインペラの外側
シェル３ａは例えばケーシングシェル（ケーシング壁）
２によって形成されていてよく、又は該ケーシングシェ
ルと結合されていてよい。外側シェル３ａと内側シェル
３ｂとの間に羽根プレート(Beschaufelungsblatt)３ｃ
を配置してあり、羽根プレートがポンプインペラの回転
によってトルクコンバータの内側で液体を駆動し、該流
体がタービンランナ(Turbinenrad)を駆動する。
d)３を相対回動不能に受容しており、ポンプインペラが
外側シェル(Aussenschale)３ａ、内側シェル(Innenscha
le)３ｂ及び該シェル間に配置された羽根３ｃを備えて
いる。この場合、外側シェルは有利な実施例ではケーシ
ングシェル(Gehaeuseschale)２と一体的に形成されてい
る。外側シェル及びケーシングシェルは別の実施例で複
数構造で形成されていてもよい。ポンプインペラの外側
シェル３ａは例えばケーシングシェル（ケーシング壁）
２によって形成されていてよく、又は該ケーシングシェ
ルと結合されていてよい。外側シェル３ａと内側シェル
３ｂとの間に羽根プレート(Beschaufelungsblatt)３ｃ
を配置してあり、羽根プレートがポンプインペラの回転
によってトルクコンバータの内側で液体を駆動し、該流
体がタービンランナ(Turbinenrad)を駆動する。
【００１８】さらにトルクコンバータ１のタービンラン
ナ４はタービンランナ内側シェル４ｂ及びタービンラン
ナ外側シェル４ａを有しており、この場合、両方のシェ
ル４ａ，４ｂ間に羽根プレート４ｃが配置されている。
羽根プレートと作用接触する液体流によってタービンラ
ンナが駆動される。半径方向内側でポンプインペラ３と
タービンランナ４との間にステータ(Leitrad)５を配置
してあり、ステータは同じくステータ内側シェル５ｂ及
びステータ外側シェル５ａ、並びにステータ羽根５ｃを
有している。ステータ５は有利には半径方向内側の空間
内に軸線方向でタービンランナとポンプインペラとの間
に配置されている。
ナ４はタービンランナ内側シェル４ｂ及びタービンラン
ナ外側シェル４ａを有しており、この場合、両方のシェ
ル４ａ，４ｂ間に羽根プレート４ｃが配置されている。
羽根プレートと作用接触する液体流によってタービンラ
ンナが駆動される。半径方向内側でポンプインペラ３と
タービンランナ４との間にステータ(Leitrad)５を配置
してあり、ステータは同じくステータ内側シェル５ｂ及
びステータ外側シェル５ａ、並びにステータ羽根５ｃを
有している。ステータ５は有利には半径方向内側の空間
内に軸線方向でタービンランナとポンプインペラとの間
に配置されている。
【００１９】トルクコンバータ１から及び／又はコンバ
ータロックアップ機構９９から伝達可能なトルクの制御
のために、電子的な入力及び出力部、並びにセンサを有
する記憶装置を備えたマイクロプロセッサー制御式の電
子的な制御ユニット(elektronische mikroprozessorges
teuerte Steuereinheit)及び、例えば、ポンプ、弁、フ
ィルター圧力媒体導管などを備えた圧力媒体制御装置、
並びに圧力媒体供給部のような作動ユニットが設けられ
ている。圧力媒体としてはオイル、油若しくはＡＴＦの
ような流体が用いられてよい。必要な圧力及び容積流の
制御によって伝達可能なトルクが意図的に調節され得
る。
ータロックアップ機構９９から伝達可能なトルクの制御
のために、電子的な入力及び出力部、並びにセンサを有
する記憶装置を備えたマイクロプロセッサー制御式の電
子的な制御ユニット(elektronische mikroprozessorges
teuerte Steuereinheit)及び、例えば、ポンプ、弁、フ
ィルター圧力媒体導管などを備えた圧力媒体制御装置、
並びに圧力媒体供給部のような作動ユニットが設けられ
ている。圧力媒体としてはオイル、油若しくはＡＴＦの
ような流体が用いられてよい。必要な圧力及び容積流の
制御によって伝達可能なトルクが意図的に調節され得
る。
【００２０】流体式のトルクコンバータ１はさらにトー
ション振動減衰装置１０をトルクコンバータの入力部分
と出力部分との間の力伝達路内に有している。
ション振動減衰装置１０をトルクコンバータの入力部分
と出力部分との間の力伝達路内に有している。
【００２１】ポンプインペラ３、タービンランナ４及び
ステータ５がそれぞれの外側シェルとそれぞれの内側シ
ェルとの間にトーラス(Torus)を形成しており、該トー
ラス内を液体が流れてポンプインペラとタービンランナ
との間のトルク伝達に役立つ。タービンランナ、ポンプ
インペラ及びステータの負荷によって、ポンプインペラ
とタービンランナ若しくはステータとの間のトルク伝達
が行われる。
ステータ５がそれぞれの外側シェルとそれぞれの内側シ
ェルとの間にトーラス(Torus)を形成しており、該トー
ラス内を液体が流れてポンプインペラとタービンランナ
との間のトルク伝達に役立つ。タービンランナ、ポンプ
インペラ及びステータの負荷によって、ポンプインペラ
とタービンランナ若しくはステータとの間のトルク伝達
が行われる。
【００２２】コンバータロックアップ機構９０は積層板
クラッチ(Lamellenkupplung)として形成されている。し
かしながらコンバータロックアップ機構は単板摩擦クラ
ッチ(Einscheibenreibungskupplung)として形成されて
いてよい。該クラッチはピストン９８を有しており、ピ
ストンが圧力媒体による制御に基づき軸線方向に移動可
能であり、これに基づき該カップリングによって伝達可
能なトルクが制御される。図１に示す実施例ではクラッ
チが、内側積層板支持体９７及び外側積層板支持体９６
を備えた積層板クラッチ９９として形成されており、内
側積層板支持体若しくは外側積層板支持体は半径方向内
側若しくは半径方向外側にクラッチのそれぞれの積層板
９５，９２，９４を相対回動不能に保持している。積層
板９４に摩擦ライニング９３が設けられていてよい。積
層板は止めリング若しくは確保リング(Sicherungsring)
９１を用いて軸線方向で外側積層板支持体に確保されて
いる。
クラッチ(Lamellenkupplung)として形成されている。し
かしながらコンバータロックアップ機構は単板摩擦クラ
ッチ(Einscheibenreibungskupplung)として形成されて
いてよい。該クラッチはピストン９８を有しており、ピ
ストンが圧力媒体による制御に基づき軸線方向に移動可
能であり、これに基づき該カップリングによって伝達可
能なトルクが制御される。図１に示す実施例ではクラッ
チが、内側積層板支持体９７及び外側積層板支持体９６
を備えた積層板クラッチ９９として形成されており、内
側積層板支持体若しくは外側積層板支持体は半径方向内
側若しくは半径方向外側にクラッチのそれぞれの積層板
９５，９２，９４を相対回動不能に保持している。積層
板９４に摩擦ライニング９３が設けられていてよい。積
層板は止めリング若しくは確保リング(Sicherungsring)
９１を用いて軸線方向で外側積層板支持体に確保されて
いる。
【００２３】ピストン９８は半径方向内側でジャーナル
９０に軸線方向移動可能に受容されている。このために
ピストンは軸線方向に折り曲げられたアーム(Arm)を有
しており、アームの内面がジャーナル９０に受容されて
いる。折り曲げられたアームの領域でジャーナルとピス
トンとの間にシール８９が、有利にはピストン若しくは
ジャーナルの溝内に配置されている。ピストンは半径方
向外側で同じく軸線方向運動可能に外側積層板支持体内
に受容されていて、かつシール、例えばシールリング８
８を用いて外側積層板支持体に対して密閉されている。
９０に軸線方向移動可能に受容されている。このために
ピストンは軸線方向に折り曲げられたアーム(Arm)を有
しており、アームの内面がジャーナル９０に受容されて
いる。折り曲げられたアームの領域でジャーナルとピス
トンとの間にシール８９が、有利にはピストン若しくは
ジャーナルの溝内に配置されている。ピストンは半径方
向外側で同じく軸線方向運動可能に外側積層板支持体内
に受容されていて、かつシール、例えばシールリング８
８を用いて外側積層板支持体に対して密閉されている。
【００２４】内側積層板支持体９７はトーション振動減
衰装置の入力部分に結合されている。該入力部分は円形
リング状の側方部分３０として形成されており、該側方
部分が半径方向内側で相対回動不能な結合部、例えばリ
ベット結合部３１を介して内側積層板支持体に結合され
ている。入力部分３０はさらに半径方向外側でタービン
外側シェルに相対回動不能に結合されている。このため
に、タービン外側シェルに結合された単数若しくは複数
のピン３２が入力部分３０の切欠き内に係合しており、
これによって相対回動不能な結合部が形成される。入力
部分、即ち前記側方部分には別の側方部分３３が結合
部、例えばリベット３５を介して相対回動不能に結合さ
れている。両方の部分３０，３３が蓄力器(Kraftspeich
er)３４の受容部を形成している。さらに軸線方向で側
方部分３０，３３間にフランジ３６が配置されており、
この場合、蓄力器３４が力伝達路内で側方部分とフラン
ジとの間に配置されていて、該構成部分間の相対運動を
戻し力に抗して許すようになっている。減衰装置の入力
部分３０と第１の減衰段の出力部分３６との間に摩擦エ
レメント３７を配置してあり、摩擦エレメントが軸線方
向の負荷を受けて所定の摩擦モーメントを生ぜしめるよ
うになっている。
衰装置の入力部分に結合されている。該入力部分は円形
リング状の側方部分３０として形成されており、該側方
部分が半径方向内側で相対回動不能な結合部、例えばリ
ベット結合部３１を介して内側積層板支持体に結合され
ている。入力部分３０はさらに半径方向外側でタービン
外側シェルに相対回動不能に結合されている。このため
に、タービン外側シェルに結合された単数若しくは複数
のピン３２が入力部分３０の切欠き内に係合しており、
これによって相対回動不能な結合部が形成される。入力
部分、即ち前記側方部分には別の側方部分３３が結合
部、例えばリベット３５を介して相対回動不能に結合さ
れている。両方の部分３０，３３が蓄力器(Kraftspeich
er)３４の受容部を形成している。さらに軸線方向で側
方部分３０，３３間にフランジ３６が配置されており、
この場合、蓄力器３４が力伝達路内で側方部分とフラン
ジとの間に配置されていて、該構成部分間の相対運動を
戻し力に抗して許すようになっている。減衰装置の入力
部分３０と第１の減衰段の出力部分３６との間に摩擦エ
レメント３７を配置してあり、摩擦エレメントが軸線方
向の負荷を受けて所定の摩擦モーメントを生ぜしめるよ
うになっている。
【００２５】第１の減衰段の出力部分３６と第２の減衰
段の入力部分３８とは一体的に形成されており、この場
合、前記部分３８にさらにプレート状の側方部分３９が
結合手段４０、例えばリベットを介して結合されてい
る。従って両方の構成部分３８，３９が半径方向内側に
位置する第２の減衰段の入力部分を形成しており、この
場合、軸線方向で該構成部分間に位置するフランジ４１
が減衰装置の出力部分を形成している。力伝達路内でフ
ランジ４１と構成部分３８，３９との間に複数の蓄力器
４２ａ，４２ｂを配置してあり、該蓄力器は実施例では
同軸的に配置されている。
段の入力部分３８とは一体的に形成されており、この場
合、前記部分３８にさらにプレート状の側方部分３９が
結合手段４０、例えばリベットを介して結合されてい
る。従って両方の構成部分３８，３９が半径方向内側に
位置する第２の減衰段の入力部分を形成しており、この
場合、軸線方向で該構成部分間に位置するフランジ４１
が減衰装置の出力部分を形成している。力伝達路内でフ
ランジ４１と構成部分３８，３９との間に複数の蓄力器
４２ａ，４２ｂを配置してあり、該蓄力器は実施例では
同軸的に配置されている。
【００２６】トルクコンバータの出力部分として被駆動
ボス(Abtriebsnabe)４５を用いてあり、被駆動ボスが半
径方向内側に内歯を備えていて、該内歯で伝動装置入力
軸４６の外歯と相対回動不能に結合している。
ボス(Abtriebsnabe)４５を用いてあり、被駆動ボスが半
径方向内側に内歯を備えていて、該内歯で伝動装置入力
軸４６の外歯と相対回動不能に結合している。
【００２７】タービンランナがタービンランナボス(Tur
binenradnabe)４８を有しており、タービンランナボス
がタービンランナ外側シェル４ａに相対回動不能に結
合、例えば溶接されている。タービンランナボスは被駆
動ボス４５に軸線方向及び半径方向で支承されて、確保
リングを用いて確保されている。タービンランナボス
は、前記フランジと一体的に形成された若しくは複数部
分で形成されていて、この場合互いに結合されて成る被
駆動ボス４８に対して所定の回動角度にわたって回動可
能であり、該回動は減衰装置の戻し力に抗して行われ
る。
binenradnabe)４８を有しており、タービンランナボス
がタービンランナ外側シェル４ａに相対回動不能に結
合、例えば溶接されている。タービンランナボスは被駆
動ボス４５に軸線方向及び半径方向で支承されて、確保
リングを用いて確保されている。タービンランナボス
は、前記フランジと一体的に形成された若しくは複数部
分で形成されていて、この場合互いに結合されて成る被
駆動ボス４８に対して所定の回動角度にわたって回動可
能であり、該回動は減衰装置の戻し力に抗して行われ
る。
【００２８】タービンランナが部材４７を有しており、
該部材が被駆動ボス４８若しくはフランジ４１の切欠き
内に係合して、該被駆動ボス若しくはフランジに対して
相対的に制限された範囲で回動可能である。部材は最大
の回動角度の達成に際して切欠きの制限面に当接して、
引き続く相対回動を阻止する。
該部材が被駆動ボス４８若しくはフランジ４１の切欠き
内に係合して、該被駆動ボス若しくはフランジに対して
相対的に制限された範囲で回動可能である。部材は最大
の回動角度の達成に際して切欠きの制限面に当接して、
引き続く相対回動を阻止する。
【００２９】被駆動ボス４８は軸線方向でスラスト軸受
５０を介してジャーナル９０に支承されている。同時
に、タービンランナボスは軸線方向でスラスト軸受５１
を介して滑動プレート５２に支承されかつ支えられてお
り、この場合、滑動プレート５２が軸線方向でステータ
ボスに支えられている。ステータボスが、ボス２０、ロ
ーラのようなフリーホイール転がり部材２１及び外側の
フリーホイールボス２２から成るフリーホイール(Freil
auf)若しくは一方向クラッチを有している。
５０を介してジャーナル９０に支承されている。同時
に、タービンランナボスは軸線方向でスラスト軸受５１
を介して滑動プレート５２に支承されかつ支えられてお
り、この場合、滑動プレート５２が軸線方向でステータ
ボスに支えられている。ステータボスが、ボス２０、ロ
ーラのようなフリーホイール転がり部材２１及び外側の
フリーホイールボス２２から成るフリーホイール(Freil
auf)若しくは一方向クラッチを有している。
【００３０】図２のａ乃至ｃに、対称でない実施例のト
ルクコンバータトーラスの横断面が概略的に示してあ
る。図２のａがポンプインペラＰｕ１００、タービンラ
ンナＴｕ１０１、及びステータＬ１０２の配置を示して
いる。内側シェル１００ａ，１０１ａ，１０２ａも外側
シェル１００ｂ，１０１ｂ，１０３ｂも、いずれの軸線
を基準としても対称には形成されていない。
ルクコンバータトーラスの横断面が概略的に示してあ
る。図２のａがポンプインペラＰｕ１００、タービンラ
ンナＴｕ１０１、及びステータＬ１０２の配置を示して
いる。内側シェル１００ａ，１０１ａ，１０２ａも外側
シェル１００ｂ，１０１ｂ，１０３ｂも、いずれの軸線
を基準としても対称には形成されていない。
【００３１】図２ｂには、非対称のトーラス１１０の面
重心点１０５の配置が、同じ半径方向寸法の円形のトー
ラス１０７の面重心点と比較して示してある。面重心点
１０５は円形のトーラスの面重心点に対して軸線方向に
所定の量ｌ１だけ移動させられ、かつ半径方向で半径方
向外側へ所定の量ｌ２だけ移動させられている。これに
よって、非対称のトーラスの面重心点が同じ半径方向寸
法の円形のトーラスの面重心点と合致していない。これ
に関連して、非対称のトーラスは軸線方向で著しく狭く
形成されている。
重心点１０５の配置が、同じ半径方向寸法の円形のトー
ラス１０７の面重心点と比較して示してある。面重心点
１０５は円形のトーラスの面重心点に対して軸線方向に
所定の量ｌ１だけ移動させられ、かつ半径方向で半径方
向外側へ所定の量ｌ２だけ移動させられている。これに
よって、非対称のトーラスの面重心点が同じ半径方向寸
法の円形のトーラスの面重心点と合致していない。これ
に関連して、非対称のトーラスは軸線方向で著しく狭く
形成されている。
【００３２】図２のｃには、トーラス１１０及び円形の
トーラス１０７に加えて、軸線方向の構成スペースの同
じ円形のトーラス１１１の横断面も示してあり、該円形
のトーラスは軸線方向の小さい構成寸法によって、非対
称のトーラスよりも著しく小さくなっている。半径方向
の構成スペースを同じにした場合、円形のトーラス１０
７は軸線方向で明らかに大きな構成スペースを必要とす
る。
トーラス１０７に加えて、軸線方向の構成スペースの同
じ円形のトーラス１１１の横断面も示してあり、該円形
のトーラスは軸線方向の小さい構成寸法によって、非対
称のトーラスよりも著しく小さくなっている。半径方向
の構成スペースを同じにした場合、円形のトーラス１０
７は軸線方向で明らかに大きな構成スペースを必要とす
る。
【００３３】図１及び図２に示す実施例の特別な構成と
して、トーラスの最大の軸線方向幅Ｌの区分がトーラス
の中心点の上側の領域、有利には上側の三分の一の箇所
に配置されている。最大の軸線方向幅Ｌは中心点から所
定の量Ｍだけ半径方向外側へ移動させられている。
して、トーラスの最大の軸線方向幅Ｌの区分がトーラス
の中心点の上側の領域、有利には上側の三分の一の箇所
に配置されている。最大の軸線方向幅Ｌは中心点から所
定の量Ｍだけ半径方向外側へ移動させられている。
【００３４】図３のａ乃至ｃは、トーラスの対称軸線を
垂直線から所定の角度だけ回動させて成る実施例のトル
クコンバータトーラス２１０の横断面を概略的に示して
いる。図３のａには、ポンプインペラＰｕ２００、ター
ビンランナＴｕ２０１、及びステータＬ２０２の配置が
示してある。内側シェル２００ａ，２０１ａ，２０２ａ
も外側シェル２００ｂ，２０１ｂ，２０３ｂも、１つの
軸線を基準として対称に形成されており、この場合、該
軸線が垂直線に対して傾倒されている。別の実施例で有
利には、内側シェル２００ａ，２０１ａ，２０２ａ若し
くは外側シェル２００ｂ，２０１ｂ，２０３ｂが１つの
軸線を基準として対称に形成されて、かつ垂直線に対し
て傾倒されており、それぞれ別のシェルが非対称に形成
されている。
垂直線から所定の角度だけ回動させて成る実施例のトル
クコンバータトーラス２１０の横断面を概略的に示して
いる。図３のａには、ポンプインペラＰｕ２００、ター
ビンランナＴｕ２０１、及びステータＬ２０２の配置が
示してある。内側シェル２００ａ，２０１ａ，２０２ａ
も外側シェル２００ｂ，２０１ｂ，２０３ｂも、１つの
軸線を基準として対称に形成されており、この場合、該
軸線が垂直線に対して傾倒されている。別の実施例で有
利には、内側シェル２００ａ，２０１ａ，２０２ａ若し
くは外側シェル２００ｂ，２０１ｂ，２０３ｂが１つの
軸線を基準として対称に形成されて、かつ垂直線に対し
て傾倒されており、それぞれ別のシェルが非対称に形成
されている。
【００３５】これによって、トーラスの最大の軸線方向
幅Ｌの区分をトーラスの中心点の上側の領域、有利には
上側の三分の一の領域内に配置することが達成される。
幅Ｌの区分をトーラスの中心点の上側の領域、有利には
上側の三分の一の領域内に配置することが達成される。
【００３６】図３のｂには、傾倒させられた対称のトー
ラス２１０の面重心点２０５の配置が、同じ半径方向寸
法の円形のトーラス２０７の面重心点２０６に比較して
示してある。面重心点２０５は、面重心点２０６に対し
て軸線方向に所定の量ｌ３だけ移動させられ、かつ半径
方向で上方へ所定の量ｌ４だけ移動させられている。こ
れによって、傾倒させられた対称のトーラスの面重心点
は、傾倒させられた対称のトーラスの半径方向寸法と同
じ半径方向寸法を有する円形のトーラスの面重心点と合
致していない。これに基づき、傾倒させられた対称のト
ーラスは軸線方向で著しく狭く構成されている。
ラス２１０の面重心点２０５の配置が、同じ半径方向寸
法の円形のトーラス２０７の面重心点２０６に比較して
示してある。面重心点２０５は、面重心点２０６に対し
て軸線方向に所定の量ｌ３だけ移動させられ、かつ半径
方向で上方へ所定の量ｌ４だけ移動させられている。こ
れによって、傾倒させられた対称のトーラスの面重心点
は、傾倒させられた対称のトーラスの半径方向寸法と同
じ半径方向寸法を有する円形のトーラスの面重心点と合
致していない。これに基づき、傾倒させられた対称のト
ーラスは軸線方向で著しく狭く構成されている。
【００３７】図３のｃには、トーラス２１０が同じ半径
方向寸法の円形のトーラスと比較して示してあり、この
場合、トーラス２１０は垂直線２１１に対して傾倒させ
られていない。該トーラスは垂直線２１１を基準にして
対称である。重心点２１２は円形のトーラス２０７の重
心点２１３の半径方向外側に位置している。
方向寸法の円形のトーラスと比較して示してあり、この
場合、トーラス２１０は垂直線２１１に対して傾倒させ
られていない。該トーラスは垂直線２１１を基準にして
対称である。重心点２１２は円形のトーラス２０７の重
心点２１３の半径方向外側に位置している。
【００３８】変換器若しくはトルクコンバータの、最大
の幅を中心の半径方向外側に有する非対称のトーラスか
ら成る構成若しくは、対称軸線を有して該対称軸線を垂
直線に対して傾倒させたトーラスから成る構成が有利で
あり、それというのは、トーラス内での流体の流れの剥
離が小さく、ひいては流れ損失が小さいからである。
の幅を中心の半径方向外側に有する非対称のトーラスか
ら成る構成若しくは、対称軸線を有して該対称軸線を垂
直線に対して傾倒させたトーラスから成る構成が有利で
あり、それというのは、トーラス内での流体の流れの剥
離が小さく、ひいては流れ損失が小さいからである。
【００３９】前述の構成によって、延長された構造のス
テータ羽根が可能であり、これによって流れ経過(Stroe
mungsverlauf)が改善され、かつ効率が改善される。
テータ羽根が可能であり、これによって流れ経過(Stroe
mungsverlauf)が改善され、かつ効率が改善される。
【００４０】特に有利には、トーラス横断面の高さに対
する幅の比が０．８５よりも小さく、特に０．８若しく
は０．７５よりも小さくなっている。
する幅の比が０．８５よりも小さく、特に０．８若しく
は０．７５よりも小さくなっている。
【００４１】トーラスの前述の有利な構成によって、連
結点での０．８８よりも大きい有利な回転数比（ポンプ
の回転数に比較したタービンの回転数）が得られる。さ
らに、トルクコンバータの特性値としての、８８％より
も大きな高い最小効率が得られる。同じく、前述の構成
のトーラスによって、例えば２．２よりも大きな高い始
動変換が実現される。
結点での０．８８よりも大きい有利な回転数比（ポンプ
の回転数に比較したタービンの回転数）が得られる。さ
らに、トルクコンバータの特性値としての、８８％より
も大きな高い最小効率が得られる。同じく、前述の構成
のトーラスによって、例えば２．２よりも大きな高い始
動変換が実現される。
【００４２】さらに、タービンを堅く制動した状態で連
結点における出力回転数λの高い比（λ連結点／λ堅く
制動した点）が得られる。
結点における出力回転数λの高い比（λ連結点／λ堅く
制動した点）が得られる。
【００４３】本発明に基づくトーラス構成によって、ト
ルクコンバータのトルク受容部に有効に作用する有利な
半径比（ｒ１／ｒ２）が得られる（図１、参照）。
ルクコンバータのトルク受容部に有効に作用する有利な
半径比（ｒ１／ｒ２）が得られる（図１、参照）。
【００４４】本明細書によって提出した請求の範囲は、
広い特許権を得るための先例のない表現的提案であり、
本明細書及び／又は図面にのみ開示のその他の特徴事項
の特許請求を留保してある。
広い特許権を得るための先例のない表現的提案であり、
本明細書及び／又は図面にのみ開示のその他の特徴事項
の特許請求を留保してある。
【００４５】本明細書の従属請求項における先行の独立
請求項及び／又は従属請求項の引用は、本明細書の先行
の独立請求項及び／又は従属請求項に記載の構成（特
徴）を、該各従属請求項に記載の構成（特徴）によって
さらに改善することを示すものであり、該各従属請求項
に記載の構成に対して、独立した発明の特許権の獲得を
断念するものではない。
請求項及び／又は従属請求項の引用は、本明細書の先行
の独立請求項及び／又は従属請求項に記載の構成（特
徴）を、該各従属請求項に記載の構成（特徴）によって
さらに改善することを示すものであり、該各従属請求項
に記載の構成に対して、独立した発明の特許権の獲得を
断念するものではない。
【００４６】本明細書の従属請求項に記載の構成は、先
行の従属請求項に記載の構成とは無関係な構成を有する
独立した発明を成すものでもある。
行の従属請求項に記載の構成とは無関係な構成を有する
独立した発明を成すものでもある。
【００４７】又、本発明は本明細書に記載の実施例に限
定されるものではなく、むしろ、本発明の思想の枠内で
本発明は、種々異なる多数の態様で実施することがで
き、特に本明細書全体及び請求の範囲に記載しかつ本図
面に示した個別の構成手段若しくは構成要素又は方法段
階を組合せかつ変形することによって、新規性並びに発
明の高度性を具備した種々異なる実施態様を得ることが
可能である。
定されるものではなく、むしろ、本発明の思想の枠内で
本発明は、種々異なる多数の態様で実施することがで
き、特に本明細書全体及び請求の範囲に記載しかつ本図
面に示した個別の構成手段若しくは構成要素又は方法段
階を組合せかつ変形することによって、新規性並びに発
明の高度性を具備した種々異なる実施態様を得ることが
可能である。
【図１】本発明に基づくトルクコンバータの断面図
【図２】トーラスの概略的な横断面図
【図３】トーラスの概略的な横断面図
【符号の説明】 １ 流体式のトルクコンバータ、 ２ ケーシング
（ケーシングシェル）、２ａ センタリング部、 ３
ポンプインペラ、 ３ａ 外側シェル、３ｂ 内側
シェル、 ３ｃ 羽根（羽根プレート）、 ４ タ
ービンランナ、 ４ａ タービンランナ外側シェル、
４ｂ タービンランナ内側シェル、 ４ａ 羽根
プレート、 ５ ステータ、 ５ａ ステータ外側
シェル、 ５ｂ ステータ内側シェル、 ５ｃ ス
テータ羽根、 ６ 取り付けエレメント、 ７ 駆
動プレート、 １０ トーション振動減衰装置（入力
部分）、 ２０ ボス、 ２１ フリーホイル転が
り部材、 ２２フリーホイルボス、 ３０ 側方部
分（入力部分）、 ３１ リベット結合部（相対回動
不能な結合部）、 ３２ ピン、 ３３ 側方部
分、 ３４蓄力器、 ３５ リベット（結合部）、
３６ フランジ（第１の減衰段の出力部分）、
３７ 摩擦エレメント、 ３８ 第２の減衰段の入力
部、３９ 側方部分、 ４０ 結合手段（リベッ
ト）、 ４１ フランジ、４２ａ，４２ｂ 蓄力器、
４５ 被駆動ボス、 ４６ 伝動装置入力軸、
４７ 部材、 ４８ タービンランナボス、 ５
０，５１ スラスト軸受、 ５２ 滑動プレート、
８９ シール、 ９０ ジャーナル、９１ 確保リ
ング、 ９２ 積層板、 ９３ 摩擦ライニング、
９４，９５ 積層板、 ９６ 内側積層板支持
体、 ９７ 外側積層板支持体、 ９８ ピスト
ン、 ９９ コンバータロックアップ機構
（ケーシングシェル）、２ａ センタリング部、 ３
ポンプインペラ、 ３ａ 外側シェル、３ｂ 内側
シェル、 ３ｃ 羽根（羽根プレート）、 ４ タ
ービンランナ、 ４ａ タービンランナ外側シェル、
４ｂ タービンランナ内側シェル、 ４ａ 羽根
プレート、 ５ ステータ、 ５ａ ステータ外側
シェル、 ５ｂ ステータ内側シェル、 ５ｃ ス
テータ羽根、 ６ 取り付けエレメント、 ７ 駆
動プレート、 １０ トーション振動減衰装置（入力
部分）、 ２０ ボス、 ２１ フリーホイル転が
り部材、 ２２フリーホイルボス、 ３０ 側方部
分（入力部分）、 ３１ リベット結合部（相対回動
不能な結合部）、 ３２ ピン、 ３３ 側方部
分、 ３４蓄力器、 ３５ リベット（結合部）、
３６ フランジ（第１の減衰段の出力部分）、
３７ 摩擦エレメント、 ３８ 第２の減衰段の入力
部、３９ 側方部分、 ４０ 結合手段（リベッ
ト）、 ４１ フランジ、４２ａ，４２ｂ 蓄力器、
４５ 被駆動ボス、 ４６ 伝動装置入力軸、
４７ 部材、 ４８ タービンランナボス、 ５
０，５１ スラスト軸受、 ５２ 滑動プレート、
８９ シール、 ９０ ジャーナル、９１ 確保リ
ング、 ９２ 積層板、 ９３ 摩擦ライニング、
９４，９５ 積層板、 ９６ 内側積層板支持
体、 ９７ 外側積層板支持体、 ９８ ピスト
ン、 ９９ コンバータロックアップ機構
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 アラン ビーバー アメリカ合衆国 オハイオ キャントン モニュメント ロード 1230 (72)発明者 フォルカー ミッデルマン ドイツ連邦共和国 ゲーヴェルスベルク ツェヒェンシュトラーセ ３ (72)発明者 ラヴィシャンカール グンドラパリー アメリカ合衆国 オハイオ コプレイ グ レンハーヴェン ナンバー ジー 2783
Claims (12)
- 【請求項１】 流体式のトルクコンバータであって、ポ
ンプインペラ、タービンランナ、及びステータを有して
おり、ポンプインペラ、タービンランナ、及びステータ
がトルクコンバータ内の液体流れのためのトーラスを形
成している形式のものにおいて、トーラスの子午線に沿
った横断面が非対称であることを特徴とする液体式のト
ルクコンバータ。 - 【請求項２】 流体式のトルクコンバータであって、ポ
ンプインペラ、タービンランナ、及びステータを有して
おり、ポンプインペラ、タービンランナ、及びステータ
がトルクコンバータ内の液体流れのためのトーラスを形
成している形式のものにおいて、トーラスの子午線に沿
った横断面が垂直軸を基準として非対称であることを特
徴とする液体式のトルクコンバータ。 - 【請求項３】 トーラスの子午線に沿った横断面が、子
午線に沿った横断面の平面内に位置するいずれの軸線を
基準としても鏡面対称でない特に請求項１記載の液体式
のトルクコンバータ。 - 【請求項４】 トーラスの子午線に沿った横断面が、子
午線に沿った横断面の平面内に位置する１つの軸線を基
準として鏡面対称であり、該軸線が垂直軸に対して９０
度若しくは１８０度と異なる角度αを成している特に請
求項２記載の液体式のトルクコンバータ。 - 【請求項５】 トーラスが子午線に沿った横断面で見て
半径方向外側の領域に最大の軸線方向寸法を有している
特に請求項１から４のいずれか１項記載の液体式のトル
クコンバータ。 - 【請求項６】 トーラスが子午線に沿った横断面で見て
トーラスの中心線の半径方向外側の領域に最大の軸線方
向寸法を有している特に請求項１から５のいずれか１項
記載の液体式のトルクコンバータ。 - 【請求項７】 ポンプインペラ、タービンランナ、及び
ステータがそれぞれ外側シェル及び内側シェルによって
形成されており、内側シェルの輪郭が子午線に沿った横
断面で見て非対称である特に請求項１から６のいずれか
１項記載の流体式のトルクコンバータ。 - 【請求項８】 ポンプインペラ、タービンランナ、及び
ステータがそれぞれ外側シェル及び内側シェルによって
形成されており、外側シェルの輪郭が子午線に沿った横
断面で見て非対称である特に請求項１から７のいずれか
１項記載の流体式のトルクコンバータ。 - 【請求項９】 トーラスの最大の幅の区分がトーラスの
半径方向の中心点の半径方向外側に位置している特に請
求項１から８のいずれか１項記載の流体式のトルクコン
バータ。 - 【請求項１０】 トーラスの最大の幅の区分がトーラス
の半径方向の外側の三分の一の領域内にある特に請求項
１から９のいずれか１項記載の流体式のトルクコンバー
タ。 - 【請求項１１】 タービンシェル（内側シェル及び／又
は外側シェル）がポンプシェル（内側シェル及び／又は
外側シェル）よりも強い湾曲を成している特に請求項１
から１０のいずれか１項記載の流体式のトルクコンバー
タ。 - 【請求項１２】 ポンプシェル（内側シェル及び／又は
外側シェル）がタービンシェル（内側シェル及び／又は
外側シェル）よりも強い湾曲を成している特に請求項１
から１０のいずれか１項記載の流体式のトルクコンバー
タ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19845718.9 | 1998-10-05 | ||
| DE19845718 | 1998-10-05 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000110915A true JP2000110915A (ja) | 2000-04-18 |
Family
ID=7883389
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11284730A Pending JP2000110915A (ja) | 1998-10-05 | 1999-10-05 | 流体式のトルクコンバ―タ |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6289674B1 (ja) |
| JP (1) | JP2000110915A (ja) |
| DE (1) | DE19946333A1 (ja) |
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| JP2006234059A (ja) * | 2005-02-24 | 2006-09-07 | Exedy Corp | トルクコンバータ |
| JP2009533614A (ja) * | 2006-04-13 | 2009-09-17 | ルーク ラメレン ウント クツプルングスバウ ベタイリグングス コマンディートゲゼルシャフト | トルクコンバータのためのトーラス形状 |
| WO2011062275A1 (ja) * | 2009-11-19 | 2011-05-26 | アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 | 流体式トルク伝達装置 |
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|---|---|---|---|---|
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| DE10039813C1 (de) * | 2000-08-16 | 2002-02-14 | Voith Turbo Kg | Maschinensatz mit einem Antrieb und einer Arbeitsmaschine |
| DE10039811A1 (de) * | 2000-08-16 | 2002-03-07 | Voith Turbo Kg | Hydrodynamischer Wandler |
| JP3659243B2 (ja) * | 2002-10-15 | 2005-06-15 | トヨタ自動車株式会社 | ステータの支持装置およびそれを含むトルクコンバータ |
| US7032729B2 (en) * | 2002-12-10 | 2006-04-25 | Ronjo Co. | Torque converter |
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