JP2945408B2 - トルクコンバータ - Google Patents

トルクコンバータ

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JP2945408B2
JP2945408B2 JP1097380A JP9738089A JP2945408B2 JP 2945408 B2 JP2945408 B2 JP 2945408B2 JP 1097380 A JP1097380 A JP 1097380A JP 9738089 A JP9738089 A JP 9738089A JP 2945408 B2 JP2945408 B2 JP 2945408B2
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turbine
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浩司 前田
正宏 早渕
秀二 加藤
一雅 塚本
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H45/00Combinations of fluid gearings for conveying rotary motion with couplings or clutches 
    • F16H45/02Combinations of fluid gearings for conveying rotary motion with couplings or clutches  with mechanical clutches for bridging a fluid gearing of the hydrokinetic type
    • F16H2045/0221Combinations of fluid gearings for conveying rotary motion with couplings or clutches  with mechanical clutches for bridging a fluid gearing of the hydrokinetic type with damping means
    • F16H2045/0226Combinations of fluid gearings for conveying rotary motion with couplings or clutches  with mechanical clutches for bridging a fluid gearing of the hydrokinetic type with damping means comprising two or more vibration dampers

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  • Control Of Fluid Gearings (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、自動変速機のトルクコンバータに関するも
のである。
(従来の技術) 従来、自動変速機は、トルクコンバータと変速ギア機
構を備えており、クランクシャフトによって取り出され
たエンジンの回転をトルクコンバータを介してインプッ
トシャフトに伝え、更に変速ギア機構に伝達する構造に
なっている。
そして、該トルクコンバータは、内部を循環する流体
の作用によってトルク変速機として、及び流体継種とし
て働き、インペラ、タービン、ステータ及びロックアッ
プクラッチによって構成されている。
すなわち、クランクシャフトを介して伝達されたエン
ジンからの回転は、フロントカバーに伝えられ、該フロ
ントカバーに固定されたインペラに伝達される。そし
て、該インペラが回転すると、トルクコンバータの内部
の流体は、シャフトの周囲を回転する流れを生じ、この
流体の流れは、遠心力によってインペラとタービンとス
テータ間で循環する流れとなる。
上記インペラが回転を初めたばかりでタービンとの回
転速度差が大きいうちは、タービンから流れ出した流体
がインペラの回転を妨げる方向に流れる。そこで、上記
ステータは、インペラとタービン間にあって、両者の速
度差が大きい時には流体の流れをインペラの回転を助け
る方向に変換する役割をする。
ところが、上記従来のトルクコンバータにおいては、
インペラのブレードは、アウタシェルから垂直に立ち上
がりインナコア側に延びる構造になっているため、ブレ
ードの入口側端面に導入された流体はブレードに沿って
インナコア側を流れ、出口側端面からタービン側に吐出
される。
したがって、ブレードのアウタシェル側には十分な流
体が流れず、トルクコンバータの容量係数が低下し、単
位時間当たりに吐出する油量が減少してしまう。
そこで、トルクコンバータの寸法を大きくすることに
より、必要な容量係数を確保することが行われている
が、スペースを取るだけでなく、車両の重量も増加して
しまう。
また、インペラの入口側から出口側へのブレードの傾
きを変更する方法もあるが、この方法によるとトルク比
又は効率のいずれか又は両方が低下してしまう。
さらに、インペラのブレードの後縁の、インナコア側
をアウタシェル側より回転方向前方になるようにするも
のが提供されている(特開昭55−27598号公報参照)。
(発明が解決しようとする課題) しかしながら、上記従来のトルクコンバータにおいて
は、高速度比の領域において容量係数が大きくなるが、
低速度比の領域におては容量係数が大きくならず、その
分トルクコンバータの寸法を大きくせざるを得ない。
本発明は、上記従来のトルクコンバータの問題点を解
決して、寸法を大きくすることなく、速度比の全域にお
いて容量係数を大きくすることができるトルクコンバー
タを提供することを目的とする。
(課題を解決するための手段) そのために、本発明のトルクコンバータは、エンジン
出力軸に接続されたインペラと、該インペラからの流体
伝動によって動力が伝達されるタービンと、該タービン
からの流体を前記インペラに帰還させるステータとを備
える。
そして、インペラとタービンとを軸方向において分割
するセンタラインからの距離が最大になるインナコア上
の点からアウタシェル側に水平に延びる線上におけるイ
ンペラのブレードの断面が、インペラの回転方向におい
てインナコア側がアウタシェル側より前方になるよう
に、アウタシェルから垂直に立ち上がる線に対して所定
の角度だけ傾斜させられるとともに、該所定の角度は、
アウタシェルから垂直に立ち上がる線に対して13゜〜30
゜にされる。
(作用及び発明の効果) 本発明によれば、トルクコンバータは、エンジン出力
軸に接続されたインペラと、該インペラからの流体伝動
によって動力が伝達されるタービンと、該タービンから
の流体を前記インペラに帰還させるステータとを備え
る。
そして、インペラとタービンとを軸方向において分割
するセンタラインからの距離が最大になるインナコア上
の点からアウタシェル側に水平に延びる線上におけるイ
ンペラのブレードの断面が、インペラの回転方向におい
てインナコア側がアウタシェル側より前方になるよう
に、アウタシェルから垂直に立ち上がる線に対して所定
の角度だけ傾斜させられるとともに、該所定の角度は、
アウタシェルから垂直に立ち上がる線に対して13゜〜30
゜にされる。
この場合、インペラのブレードにおける入口側の端面
に導入された流体は、ブレードのアウタシェル側に沿っ
て流れ、出口側の端面からタービン側に吐出される。
このとき、インペラのブレードの断面が、回転方向に
おいてインナコア側がアウタシェル側より前方になるよ
うに、アウタシェルから垂直に立ち上がる線に対して所
定の角度だけ傾斜させられるので、アウタシェル側にも
十分な量の流体が供給される。したがって、流体が流れ
る有効面積が増大し、流体の循環量を多くすることがで
きるので、トルクコンバータの寸法を大きくすることな
く、容量係数を大きくすることができる。
しかも、前記所定の角度が13゜〜30゜にされるので、
速度比が0〜1まで変化する間、すなわち、速度比の全
域において前記容量係数を大きくすることができる。
(実施例) 以下、本発明の実施例について図面を参照しながら詳
細に説明する。
第1図は本発明のトルクコンバータにおけるインペラ
ブレードの投影図、第2図は本発明のトルクコンバータ
の要部断面図、第3図はトーラスの寸法図、第4図は本
発明のトルクコンバータのブレード配列図、第5図は第
4図のB−B断面図、第6図は流体の流れ状態図であ
る。
第2図において、トルクコンバータは、インペラ1、
タービン2、ステータ3及びロックアップクラッチ4に
よって構成され、上記インペラ1とタービン2はトーラ
ス5を形成する。
すなわち、クランクシャフトを介して伝達されたエン
ジンからの回転は、フロントカバー6に伝えられ、該フ
ロントカバー6に固定されたインペラ1に伝達される。
そして、該インペラ1が回転すると、トーラス5内の流
体は、シャフトの周囲を回転する流れを生じ、この流体
の流れは、遠心力によってインペラ1とタービン2とス
テータ3との間で循環する流れとなる。
上記インペラ1が回転を初めたばかりでタービン2と
の回転速度差が大きいストール時、タービン2から流れ
出した流体がインペラ1の回転を妨げる方向に流れる。
そこで、インペラ1とタービン2間にステータ3が設け
らていて、両者の速度差が大きい時に、流体の流れをイ
ンペラ1の回転を助ける方向に変換する。
そして、タービン2の回転速度が増してインペラ1と
の速度差が減少すると、ステータ3のブレード31の前面
に当たっていた流体が、逆に裏側に当たるようになって
流れを妨げるようになる。
そこで、上記ステータ3を一定方向にのみ回転可能と
するワンウェイクラッチ7が該ステータ3の内周側に設
けられている。したがって、流体がブレード31の裏側に
当たるようになると、ステータ3は自然に回転するよう
になり、流体は円滑に循環することができる。該ワンウ
ェイクラッチ7のアウタレース8はステータ3に連結さ
れ、また、インナレース9は図示しない自動変速機のケ
ースに固定されている。
このように、トルクコンバータは、インペラ1とター
ビン2の回転速度差が大きい時にはトルク変換機として
働いてトルクの増幅を行い、その差が小さくなると流体
継手として働く。次に、ロックアップクラッチ4はロッ
クアップリレーバルブ(図示しない)により油の供給が
切り換えられて作動し、ロックアップクラッチピストン
8が軸方向に移動することにより摩擦材10とフロントカ
バー6増の係脱が行われる。そして、フロントカバー6
が摩擦材10と係合する時には、クランクシャフトの回転
が、フロントカバー6、ロックアップクラッチピストン
11、ダンパ12及びタービンハブ13を介して、直接インプ
ットシャフトに伝達される。
上記ダンパ12は、ロックアップクラッチ4の係脱時に
発生するショックを吸収するためのものであり、スプリ
ング14を内蔵している。
上記インペラ1及びタービン2は、ブレード21,24と
該ブレード21,24の両側に配設されるアウタシェル22,25
及びインナコア23,26で構成される。タービン2のアウ
タシェル25は、リベット27によりダンパ12及びタービン
ハブ13に連結されている。
次に、上記トーラス5の形状について第3図により説
明する。
トーラス5の子午面断面形状はインペラ1及びタービ
ン2がほぼ対称となっていて、ロックアップクラッチ4
(第2図参照)を配設する便宜上軸方向寸法Lが半径方
向寸法Hに比較して短く形成され、偏平状となってい
る。すなわち、 L/H=0.866 とされる。該L/Hが0.9以下のものは偏平トルクコンバー
タと言われ、トルクコンバータの軸方向寸法を短くする
ことができる。
また、トーラス5の子午面断面における内接円の中心
軌跡及び面積が入口側から出口側にかけて一様に変化
し、インナコア23,26及びアウタシェル22,25の縁形状が
一様に滑らかになっている。
そして、トーラス5のアウタシェル22,25はそれぞれ
半径A,B,Cからなる3個の円弧部分により形成され、各
半径の比は、 B/A=1.724 B/C=1.429 C/A=1.207 とされる。
一方、トーラス5のインナコア23,26はそれぞれ半径
D,Eからなる2個の円弧部分によって形成されている。
そして、半径の比は、 E/D=1.803 とされる。
これら各半径の比は、いずれも2.0以下としてあり、
隣接する円弧AとB、BとC、EとDの曲率の差が小さ
く、また隣接しない円弧AとCの曲率の差も小さいの
で、アウタシェル22,25及びインナコア23,26に沿って流
れる流体は安定している。したがって、流体は曲率半径
方向に偏らず安定して流れ、損失が減少する。更に、入
力トルクに対して出力トルクが大きくなり、ストール時
のトルク比が大幅に大きくなる。
なお、図のP点はインペラ1とタービン2の各インナ
コア23,26間の距離xが最大となるインペラ1のインナ
コア23上の点であり、Q点は該P点からブレード21上を
水平に延びる線lとアウタシェル22が交わる点である。
次に、上記インペラ1のブレード21について第1図〜
第6図により詳細に説明する。
第1図(a)は、インペラ1のブレード21をタービン
2側から見た状態を示す図、第1図(b)は第1図
(a)のブレード21を矢印A方向から投影した図であ
る。
図において、ブレード21のインナコア23上のP点は、
アウタシェル22上のQ点より回転方向において前方に位
置するようにブレード21が傾斜させられている。
該ブレード21は第4図のブレード配列図に示すように
複数個配列されている。
第5図は、第4図のB−B断面図であり、B−B線は
第1図のP点及びQ点を結ぶ線l上にある。
第5図において、ブレート21はアウタシェル22から垂
直に立ち上がる線mに対して角度θだけ傾斜している。
該角度θを、13゜〜30゜とすると、速度比が0〜1ま
で変化する間で容量係数を増加させることができる。
このように、ブレード21のインナコア23側のP点をア
ウタシェル22側のQ点より回転方向前方になるようにブ
レード21を傾斜させると、第6図に示すように十分な量
の流体がアウタシェル22側に沿って流れるようになり、
容量係数を増加させる。
第6図にブレード21間を流れる流体を示す。従来のト
ルクコンバータのブレード21の場合、破線で示すような
流れであるのに対し、本発明のブレードの場合は、実線
で示すようにインペラのブレードの入口側端面に導入さ
れた流体は、ブレードのアウタシェル側に沿って流れ、
出口側端面からタービン側に吐出される。
また、第7図に速度比と容量係数関係図を示す。
図は、上記角度θを0゜,13゜,23゜,31゜と変化させ
て、各角度における速度比と容量係数の関係を示してあ
る。角度θが0゜の場合は、従来のブレードを示す。角
度θが13゜,23゜の場合は、速度比の全域において、角
度θが31゜の場合は、速度比が0.5以上において容量係
数の増加が見られる。なお、同図には、効率ηの曲線及
びトルク比tの曲線も併せて示してある。
さらに、第8図にブレードの平均流線上の傾きを示
す。
本発明のトルクコンバータのブレード21は、平均流線
k上のブレード21の傾きは、ポンプインペラの回転方向
に対して直角の方向を基準とした場合、入口側の傾き角
βは25゜〜45゜であり、出口側の傾き角αは0゜〜−20
゜としてある。図上、は平均流線kの長さである。
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではな
く、本発明の趣旨に基づき種々の変形が可能であり、そ
れらを本発明の範囲から排除するものではない。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明のトルクコンバータにおけるインペラブ
レードの投影図、第2図は本発明のトルクコンバータの
要部断面図、第3図はトーラスの寸法図、第4図は本発
明のトルクコンバータのブレード配列図、第5図は第4
図のB−B断面図、第6図は流体の流れ状態図、第7図
は速度比と容量係数関係図、第8図はブレードの平均流
線上の傾きを示す図である。 1……インペラ、2……タービン、3……ステータ、4
……ロックアップクラッチ、5……トーラス、6……フ
ロントカバー、7……ワンウェイクラッチ、10……摩擦
材、11……ロックアップクラッチピストン、10……ター
ビンハブ、11……インペラハブ、21,24……ブレード、2
2,25……アウタシェル、23,26……インナコア。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 塚本 一雅 愛知県安城市藤井町高根10番地 アイシ ン・エィ・ダブリュ株式会社内 (56)参考文献 特開 昭55−27598(JP,A) 特開 昭53−1757(JP,A) 特開 昭62−15854(JP,A) 米国特許4608823(US,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) F16H 41/26

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】エンジン出力軸に接続されたインペラと、
    該インペラからの流体伝動によって動力が伝達されるタ
    ービンと、該タービンからの流体を前記インペラに帰還
    させるステータとを備えたトルクコンバータにおいて、
    インペラとタービンとを軸方向において分割するセンタ
    ラインからの距離が最大になるインナコア上の点からア
    ウタシェル側に水平に延びる線上におけるインペラのブ
    レードの断面が、インペラの回転方向においてインナコ
    ア側がアウタシェル側より前方になるように、アウタシ
    ェルから垂直に立ち上がる線に対して所定の角度だけ傾
    斜させられるとともに、該所定の角度は、アウタシェル
    から垂直に立ち上がる線に対して13゜〜30゜にされるこ
    とを特徴とするトルクコンバータ。
  2. 【請求項2】トーラスの子午面断面における軸方向寸法
    をLとし、半径方向寸法をHとしたとき、L/Hが0.9以下
    であり、トーラスのアウタシェルを形成する3個の円弧
    部分の半径をA,B,Cとし、インナコアを形成する2個の
    円弧部分の半径をD,Eとしたとき、各半径の比B/A,B/C,C
    /A,E/Dはいずれも2.0以下にされる請求項1に記載のト
    ルクコンバータ。
  3. 【請求項3】トーラスの子午面断面の形状が偏平であ
    り、前記子午面断面における内接円の中心軌跡及び面積
    が入口側から出口側にかけて一様に変化し、インナコア
    及びアウタシェルの縁の形状が一様に滑らかにされる請
    求項1に記載のトルクコンバータ。
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JPH08326868A (ja) * 1995-06-05 1996-12-10 Aisin Aw Co Ltd 流体伝動装置
JP4669256B2 (ja) 2004-09-27 2011-04-13 アイシン精機株式会社 トルクコンバータ
US11161406B2 (en) * 2018-08-07 2021-11-02 Exedy Corporation Power transmission device for vehicle

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4608823A (en) 1983-05-04 1986-09-02 Maze Robert E Spragless torque converter apparatus and method

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US4608823A (en) 1983-05-04 1986-09-02 Maze Robert E Spragless torque converter apparatus and method

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