JP2012137109A - Magnetorheological fluid type torque converter - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、作動媒体として磁気粘性流体を用い、これを介して動力伝達を行う磁気粘性流体式トルクコンバータに関し、特に、磁気粘性流体をトルクコンバータ内に封入する技術の改良提案に関するものである。 The present invention relates to a magnetorheological fluid type torque converter that uses a magnetorheological fluid as a working medium and transmits power via the magnetorheological fluid, and particularly relates to a proposal for improving a technique for enclosing the magnetorheological fluid in the torque converter.
トルクコンバータの作動媒体は通常、自動変速機に用いる場合に代表されるごとく、トルクコンバータに組み合わせた自動変速機などの作動媒体と共用するのが普通である。
しかし、作動媒体として磁気粘性流体を用いた磁気粘性流体式トルクコンバータを自動変速機などと組み合わせる場合、磁気粘性流体に比重増大用に混入させてある鉄粉などの磁性粒子が自動変速機などの変速伝動機構を損傷させてしまう。
The working medium of the torque converter is usually shared with the working medium such as an automatic transmission combined with the torque converter, as typified when used in an automatic transmission.
However, when a magnetorheological fluid torque converter using a magnetorheological fluid as a working medium is combined with an automatic transmission or the like, magnetic particles such as iron powder mixed in the magnetorheological fluid to increase the specific gravity are This will damage the transmission mechanism.
そこで、トルクコンバータと、これに組み合わせる自動変速機などとの間で作動媒体を分離させる必要があり、従来、例えば特許文献1に記載のような磁気粘性流体式トルクコンバータが提案されている。
この提案になる磁気粘性流体式トルクコンバータは、トルクコンバータ中心部にシール手段を設けてトルクコンバータ内に磁気粘性流体を封入し、トルクコンバータと自動変速機などとの間で作動媒体を分離させたものである。
Therefore, it is necessary to separate the working medium between the torque converter and an automatic transmission combined therewith. Conventionally, for example, a magnetorheological fluid torque converter as described in Patent Document 1 has been proposed.
In this proposed magnetorheological fluid type torque converter, a sealing means is provided at the center of the torque converter, the magnetorheological fluid is sealed in the torque converter, and the working medium is separated between the torque converter and the automatic transmission. Is.
しかし、従来の磁気粘性流体式トルクコンバータにあっては、磁気粘性流体の封入を司るシール手段をトルクコンバータ中心部に設けるため、当該トルクコンバータ中心部における機構部が磁気粘性流体中の磁性粒子に晒されて損傷される虞があるだけでなく、比重の大きな磁気粘性流体の量が多くなって、重量的にもコスト的に不利であった。 However, in the conventional magnetorheological fluid type torque converter, since the sealing means for enclosing the magnetorheological fluid is provided in the central portion of the torque converter, the mechanism portion in the central portion of the torque converter becomes a magnetic particle in the magnetorheological fluid. In addition to being exposed to damage, the amount of the magnetorheological fluid having a large specific gravity is increased, which is disadvantageous in terms of weight and cost.
本発明は、トルクコンバータの伝動作用中、磁気粘性流体中の磁性粒子が遠心力を受けて、トルクコンバータの入力要素回転翼および出力要素回転翼を内包するシェル室内に集まった時における磁気粘性流体の比重、つまりシェル室内の磁性粒子の含有量がトルクコンバータの要求性能から自ずと決まり、この要求を満足するように磁気粘性流体がトルクコンバータ内に封入されていればトルクコンバータの要求性能が得られ、トルクコンバータ中心部まで磁気粘性流体を封入させる必要がないとの観点から、
この着想に基づき、磁気粘性流体の封入を司るシール手段の径方向位置を適切に定めて、上記の問題を解消しつつ、シール手段が磁気粘性流体中の磁性粒子に晒されて損傷される事態も生ずることのないようにした磁気粘性流体式トルクコンバータを提供することを目的とする。
The present invention relates to a magnetorheological fluid when the magnetic particles in the magnetorheological fluid are subjected to centrifugal force during the transmission operation of the torque converter and gather in the shell chamber containing the input element rotor blade and the output element rotor blade of the torque converter. Specific gravity, that is, the content of magnetic particles in the shell chamber is naturally determined from the required performance of the torque converter, and if the magnetorheological fluid is sealed in the torque converter so as to satisfy this requirement, the required performance of the torque converter can be obtained. From the viewpoint that it is not necessary to enclose the magnetorheological fluid to the center of the torque converter,
Based on this idea, the position of the sealing means for enclosing the magnetorheological fluid is appropriately determined to solve the above problems, and the sealing means is damaged by being exposed to the magnetic particles in the magnetorheological fluid. It is an object of the present invention to provide a magnetorheological fluid torque converter which does not cause any occurrence.
この目的のため本発明による磁気粘性流体式トルクコンバータは、これを以下のように構成する。
先ず前提となる磁気粘性流体式トルクコンバータを説明するに、これは、
入力要素および出力要素を、それぞれの回転翼が同軸に対向するよう配置して具え、入力要素の回転により磁気粘性流体に遠心力を付与し、該磁気粘性流体を入力要素回転翼による案内下で出力要素回転翼へ衝突させることにより動力伝達を行うものである。
For this purpose, the magnetorheological fluid torque converter according to the present invention is constructed as follows.
First, to explain the prerequisite magnetorheological fluid torque converter,
The input element and the output element are arranged so that the respective rotor blades are concentrically opposed to each other, and centrifugal force is applied to the magnetorheological fluid by rotation of the input element, and the magnetorheological fluid is guided by the input element rotor blade. Power is transmitted by colliding with the output element rotor blades.
本発明は、かかる磁気粘性流体式トルクコンバータにおいて、
磁気粘性流体をシール手段でトルクコンバータ内に封入するが、
該シール手段を、磁気粘性流体内の磁性粒子が上記遠心力を受けて径方向外方へ集まるとき、該磁性粒子が存在しない緩衝室の出現を可能にするような径方向位置に配置した構成に特徴づけられる。
The present invention relates to such a magnetorheological fluid torque converter,
The magnetorheological fluid is sealed in the torque converter by a sealing means.
A configuration in which the sealing means is disposed at a radial position that allows the appearance of a buffer chamber in which the magnetic particles do not exist when the magnetic particles in the magnetorheological fluid are collected radially outward under the centrifugal force. It is characterized by.
かかる本発明の磁気粘性式トルクコンバータによれば、シール手段を上記のような径方向位置に配置したため、磁気粘性流体がトルクコンバータ中心部にまで及ぶことがなく、
トルクコンバータ中心部における機構部が磁気粘性流体中の磁性粒子に晒されて損傷されることがないと共に、比重の大きな磁気粘性流体の量が多くなって重量的およびコスト的に不利になることがない。
According to the magnetorheological torque converter of the present invention, since the sealing means is arranged at the radial position as described above, the magnetorheological fluid does not reach the center of the torque converter,
The mechanism at the center of the torque converter is not damaged by being exposed to the magnetic particles in the magnetorheological fluid, and the amount of the magnetorheological fluid having a large specific gravity is increased, which is disadvantageous in terms of weight and cost. Absent.
また、トルクコンバータの伝動作用中に磁気粘性流体内の磁性粒子が遠心力を受けて径方向外方へ集まるとき、当該磁性粒子が存在しない緩衝室の出現を可能にするような径方向位置に上記のシール手段を配置したため、
シール手段が磁気粘性流体中の磁性粒子に晒されて損傷されるような事態を発生することもない。
In addition, when the magnetic particles in the magnetorheological fluid are subjected to centrifugal force during the transmission operation of the torque converter and gather outward in the radial direction, they are positioned in a radial position that enables the appearance of a buffer chamber in which the magnetic particles do not exist. Because the above sealing means is arranged,
There is no case where the sealing means is exposed to the magnetic particles in the magnetorheological fluid and damaged.
以下、本発明の実施の形態を、図示の実施例に基づき詳細に説明する。
<実施例の構成>
図1は、本発明の一実施例になる磁気粘性流体式トルクコンバータ1を、自動変速機の入力軸2に結合して示す。
磁気粘性流体式トルクコンバータ1は、入力要素としてのポンプインペラ3と、出力要素としてのタービンランナ4と、反力要素としてのステータ5とを主たる構成要素とする。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail based on the illustrated examples.
<Configuration of Example>
FIG. 1 shows a magnetorheological fluid type torque converter 1 according to an embodiment of the present invention coupled to an
The magnetorheological fluid torque converter 1 is mainly composed of a pump impeller 3 as an input element, a turbine runner 4 as an output element, and a stator 5 as a reaction force element.
ポンプインペラ3は外周部にポンプインペラ回転翼(入力要素回転翼)3aを有し、タービンランナ4は外周部にタービンランナ回転翼(出力要素回転翼)4aを有し、
これらポンプインペラ3およびタービンランナ4を、それぞれの回転翼3a,4aが同軸に対向するよう配置する。
The pump impeller 3 has a pump impeller rotor blade (input element rotor blade) 3a on the outer periphery, and the turbine runner 4 has a turbine runner rotor blade (output element rotor blade) 4a on the outer periphery.
The pump impeller 3 and the turbine runner 4 are arranged so that the
ポンプインペラ3は、タービンランナ4を包囲するようポンプインペラ3の外周に結着されたコンバータカバー6を介して、図示せざるトルクコンバータ入力軸(通常はエンジンクランクシャフト)に結合する。
タービンランナ4は、内周部に鋲着したタービンハブ7を介し、トルクコンバータ出力軸としての変速機入力軸2に結合する。
The pump impeller 3 is coupled to a torque converter input shaft (usually an engine crankshaft) (not shown) via a
The turbine runner 4 is coupled to a
ステータ5は外周にステータ翼5aを有し、このステータ翼5aがポンプインペラ回転翼3aおよびタービンランナ回転翼4a間に位置するよう、ポンプインペラ3およびタービンランナ4に対し同軸に配置する。
そしてステータ5は、内周部に嵌着したワンウェイクラッチ8を介して、上記の自動変速機から延在する中空固定軸9上に支承する。
The stator 5 has
The stator 5 is supported on a hollow fixed shaft 9 extending from the automatic transmission via a one-way clutch 8 fitted to the inner periphery.
ワンウェイクラッチ8は、アウターレース8aと、インナーレース8bと、これらレース8a,8b間に介在させた多数のスプラグ8cとから成る通常のものとし、
アウターレース8aの外周面をステータ5の内周部に嵌着し、インナーレース8bの内周面を中空固定軸9に結合して実用する。
The one-way clutch 8 is a normal one composed of an
The outer peripheral surface of the
そしてワンウェイクラッチ8は、タービンランナ5がトルクコンバータの回転方向(エンジン回転方向)と逆の方向へ回転するのを、レース8a,8b間におけるスプラグ8cのロック作用により阻止し、タービンランナ5がトルクコンバータの回転方向(エンジン回転方向)と同じ方向へ回転するのを許容する向きに配置する。
The one-way clutch 8 prevents the turbine runner 5 from rotating in the direction opposite to the rotation direction of the torque converter (engine rotation direction) by the locking action of the sprag 8c between the
トルクコンバータ1の作動媒体としては、トルクコンバータ1の要求性能に応じた量の磁性粒子(鉄粉など)が混入されている磁気粘性流体を用い、この磁気粘性流体をシール手段11によりトルクコンバータ1内の外周部に封入して、自動変速機の作動媒体から分離させる。 As the working medium of the torque converter 1, a magnetorheological fluid mixed with an amount of magnetic particles (iron powder or the like) corresponding to the required performance of the torque converter 1 is used. It is enclosed in the outer peripheral part of the inside and separated from the working medium of the automatic transmission.
ここで、トルクコンバータ1の要求性能に応じた磁性粒子の量とは、トルクコンバータ1の後述する伝動作用中、磁気粘性流体中の磁性粒子が遠心力を受けて、トルクコンバータ1のポンプインペラ回転翼3aおよびタービンランナ回転翼4aを内包するシェル室12内に集まった時における磁気粘性流体の比重、つまりシェル室12内の磁性粒子(点々を付して示した)の含有量がトルクコンバータの要求性能を実現するのに丁度必要な量を意味する。
Here, the amount of magnetic particles according to the required performance of the torque converter 1 means that during the transmission operation of the torque converter 1 described later, the magnetic particles in the magnetorheological fluid receive centrifugal force, and the pump impeller rotation of the torque converter 1 The specific gravity of the magnetorheological fluid when gathered in the
従って、この要求を満足する量の磁性粒子を混入させた磁気粘性流体が、トルクコンバータ1のシェル室12を含む外周部に封入されていれば、トルクコンバータ1の要求性能が得られ、トルクコンバータ1の中心部まで磁気粘性流体を封入させる必要はない。
Therefore, if the magnetorheological fluid mixed with an amount of magnetic particles satisfying this requirement is enclosed in the outer peripheral portion including the
そこで本実施例においては、磁気粘性流体をトルクコンバータ1内の外周部に封入する用をなすシール手段11を、シェル室12よりも径方向内方であって、ワンウェイクラッチ8(詳しくはスプラグ8c)よりも径方向外方である、矢印αで示す範囲内の径方向位置に配置し、
該シール手段11よりも径方向外方におけるトルクコンバータ外周部内に、前記の要求を満足する量の磁性粒子が混入された磁気粘性流体を充満させて封入する。
Therefore, in the present embodiment, the sealing means 11 for enclosing the magnetorheological fluid in the outer periphery of the torque converter 1 is located radially inward of the
The outer periphery of the torque converter, which is radially outward from the sealing means 11, is filled with a magnetorheological fluid mixed with an amount of magnetic particles that satisfies the above requirements.
シール手段11を本実施例においては、ポンプインペラ3およびステータ5間に介在させた第1シール部材11aと、ステータ5およびタービンランナ4間に介在させた第2シール部材11bと、タービンランナ4およびコンバータカバー6間に介在させた第3シール部材11cとで構成し、これらシール部材11a,11b,11cを、ほぼ同じ径方向位置に配置する。
なお、これらシール部材11a,11b,11cの径方向位置は、必ずしも同じである必要はなく、矢印αの範囲内であれば如何なる径方向位置であってもよい。
In the present embodiment, the sealing means 11 is a
Note that the radial positions of the
トルクコンバータ1の後述する伝動作用中、磁気粘性流体中の磁性粒子が遠心力を受けて径方向外方へ移動することから、磁気粘性流体中における磁性粒子の含有量は矢印βで示すごとく、径方向外方ほど多くなる。
このため、上記したシール手段11の配置によれば、トルクコンバータ1の後述する伝動作用中、磁気粘性流体中の磁性粒子が遠心力を受けてシェル室12内に集まった時、このシェル室12とシール手段11との間に、磁性粒子が存在しない環状の緩衝室13を出現させ得ることとなる。
During the transmission operation described later of the torque converter 1, the magnetic particles in the magnetorheological fluid are subjected to centrifugal force and move outward in the radial direction, so the content of the magnetic particles in the magnetorheological fluid is as indicated by the arrow β, Increasing radially outward.
Therefore, according to the arrangement of the sealing means 11 described above, when the magnetic particles in the magnetorheological fluid are collected in the
<実施例の作用>
ポンプインペラ3がコンバータカバー6を介してエンジン駆動されると、磁気粘性流体が遠心力を受けて、ポンプインペラ回転翼3aにより案内されつつタービンランナ回転翼4aに衝突し、タービンランナ4(変速機入力軸2)への動力伝達を行うことができる。
<Operation of Example>
When the pump impeller 3 is driven by the engine through the
その後、磁気粘性流体はステータ翼5aによる案内下でポンプインペラ3に戻るが、このときステータ5は、ワンウェイクラッチ8によりエンジン回転と逆方向の回転を阻止されているため、磁気粘性流体に対し反力を付与してタービンランナ4(変速機入力軸2)への出力トルクを増大させることができる。
Thereafter, the magnetorheological fluid returns to the pump impeller 3 under the guidance of the
<実施例の効果>
トルクコンバータ1の上記した伝動作用中、磁気粘性流体中の磁性粒子は遠心力を受けて径方向外方へ移動することから、磁気粘性流体中における磁性粒子の含有量は矢印βで示すごとく、径方向外方ほど多くなる。
このため、上記したシール手段11(シール部材11a,11b,11c)の配置によれば、トルクコンバータ1の上記伝動作用中、磁気粘性流体中の磁性粒子が遠心力を受けてシェル室12内に集まった時、このシェル室12とシール手段11との間に、磁性粒子が存在しない環状の緩衝室13を出現する。
<Effect of Example>
During the transmission operation of the torque converter 1, the magnetic particles in the magnetorheological fluid are subjected to centrifugal force and move outward in the radial direction, so the content of the magnetic particles in the magnetorheological fluid is as indicated by the arrow β, Increasing radially outward.
Therefore, according to the arrangement of the sealing means 11 (
従って、磁気粘性流体がトルクコンバータ1中心部にまで及ぶことがなく、トルクコンバータ中心部におけるワンウェイクラッチ8が磁気粘性流体中の磁性粒子に晒されて損傷されることがないと共に、比重の大きな磁気粘性流体の量が多くなって重量的およびコスト的に不利になることがない。 Therefore, the magnetorheological fluid does not reach the center of the torque converter 1 and the one-way clutch 8 in the center of the torque converter is not damaged by being exposed to the magnetic particles in the magnetorheological fluid. The amount of viscous fluid is not increased, which is not disadvantageous in terms of weight and cost.
また、トルクコンバータ1の伝動作用中に磁気粘性流体内の磁性粒子が遠心力を受けて径方向外方のシェル室12内に集まるとき、当該磁性粒子が存在しない緩衝室13の出現を可能にするような径方向位置にシール手段11を配置したため、
シール手段11が磁気粘性流体中の磁性粒子に晒されて損傷されるような事態を発生することもない。
Further, when the magnetic particles in the magnetorheological fluid are subjected to centrifugal force during the transmission operation of the torque converter 1 and gather in the radially
There is no case where the sealing means 11 is exposed to the magnetic particles in the magnetorheological fluid and damaged.
1 磁気粘性流体式トルクコンバータ
2 変速機入力軸(トルクコンバータ出力軸)
3 ポンプインペラ(入力要素)
3a ポンプインペラ回転翼(入力要素回転翼)
4 タービンランナ(出力要素)
4a タービンランナ回転翼(出力要素回転翼)
5 ステータ(反力要素)
5a ステータ翼
6 コンバータカバー
7 タービンハブ
8 ワンウェイクラッチ
8a アウターレース
8b インナーレース
8c スプラグ
9 中空固定軸
11 シール手段
11a 第1シール部材
11b 第2シール部材
11c 第3シール部材
12 シェル室
13 緩衝室
1 Magnetorheological fluid torque converter
2 Transmission input shaft (torque converter output shaft)
3 Pump impeller (input element)
3a Pump impeller rotor blade (input element rotor blade)
4 Turbine runner (output element)
4a Turbine runner rotor blade (output element rotor blade)
5 Stator (Reaction force element)
5a Stator blade
6 Converter cover
7 Turbine hub
8 One-way clutch
8a outer race
8b inner race
8c sprag
9 Hollow fixed shaft
11 Sealing means
11a First seal member
11b Second seal member
11c 3rd seal member
12 Shell room
13 Buffer room
Claims (4)
前記磁気粘性流体をシール手段でトルクコンバータ内に封入し、
該シール手段を、磁気粘性流体内の磁性粒子が前記遠心力を受けて径方向外方へ集まるとき、該磁性粒子が存在しない緩衝室の出現を可能にするような径方向位置に配置したことを特徴とする磁気粘性流体式トルクコンバータ。 The input element and the output element are arranged so that the respective rotor blades are concentrically opposed to each other, and centrifugal force is applied to the magnetorheological fluid by rotation of the input element, and the magnetorheological fluid is guided by the input element rotor blade. In a magnetorheological fluid type torque converter that transmits power by colliding with an output element rotor blade,
The magnetorheological fluid is sealed in a torque converter by a sealing means,
The sealing means is disposed at a radial position that allows the appearance of a buffer chamber in which the magnetic particles do not exist when the magnetic particles in the magnetorheological fluid are gathered radially outward under the centrifugal force. Magnetorheological fluid torque converter.
前記シール手段は、前記入力要素および反力要素間に介在させた第1シール部材と、前記反力要素および出力要素間に介在させた第2シール部材と、前記出力要素およびコンバータカバー間に介在させた第3シール部材とより成るものであることを特徴とする磁気粘性流体式トルクコンバータ。 There is a reaction force element between the input element and the output element that applies a reaction force to the magnetorheological fluid colliding with the output element rotor blade, and the input element is connected to the input element so as to surround the output element. 2. The magnetorheological fluid torque converter according to claim 1, wherein the torque converter is coupled to an input shaft via a worn converter cover.
The sealing means includes a first seal member interposed between the input element and the reaction force element, a second seal member interposed between the reaction force element and the output element, and interposed between the output element and the converter cover. A magnetorheological fluid torque converter, comprising: a third sealing member that has been made to move.
前記シール手段は、前記入力要素回転翼および出力要素回転翼を内包するシェル室よりも径方向内方にあって、該シェル室との間に前記緩衝室の出現を可能にするものであることを特徴とする磁気粘性流体式トルクコンバータ。 In the magnetorheological fluid torque converter according to claim 1 or 2,
The sealing means is located radially inward of the shell chamber containing the input element rotor blade and the output element rotor blade, and allows the buffer chamber to appear between the shell chamber and the shell chamber. Magnetorheological fluid torque converter.
前記第1シール部材および第2シール部材を、前記ワンウェイクラッチよりも径方向外方に配置したものであることを特徴とする磁気粘性流体式トルクコンバータ。 The magnetorheological fluid torque converter according to claim 2 or 3, comprising a one-way clutch that supports the reaction force element so as not to rotate in a direction opposite to a rotation direction of the torque converter.
A magnetorheological fluid torque converter, wherein the first seal member and the second seal member are arranged radially outward from the one-way clutch.
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