JP5337740B2 - トルクコンバータ - Google Patents

Description

本発明は、流体を利用して回転力を伝達するトルクコンバータに関する。

従来、ポンプインペラ、タービンランナ及びステータの３要素を備え、エンジン等の動力源からの回転力（トルク）を増幅させて自動変速機に伝達させるトルクコンバータが知られている。トルクコンバータは、ポンプインペラとタービンランナとの間を循環する流体を有しており、この流体によって動力源からのトルクが自動変速機に伝達される。

このようなトルクコンバータの一例を図１６に示す。図において、ポンプインペラ１０１の回転によりタービンランナ１０２を回転させつつステータ１０３からポンプインペラ１０１へと流体が循環する場合、ステータ１０３の出口のステータコアリング１０３ｃとポンプコアリング１０１ｃとは一部で重なっているため、ポンプコアリング１０１ｃに沿って流れる流体の一部に乱れ（流体の剥離）が生じる。

このように、流体の一部に乱れが生じると、動力源から自動変速機に伝達されるトルクコンバータのトルク容量が減少する。そのため、ステータからポンプインペラに流入する際の流体の乱れを緩和又は抑制させて、トルク容量を増大させるトルクコンバータが提案されている（特許文献１参照）。これは、ポンプインペラの入口部にその流路断面がステータの最大流路断面以下となる流路縮小部を形成することで、ステータからポンプインペラに流入する流体の乱れを緩和又は抑制する（剥離を減少させる）ようにしたものである。

特開平８−２１５０９号公報

上記のようなトルクコンバータは、車両においてこれを搭載するスペースが限られていることから、小型であることが望まれる。そのため、トルクコンバータは、その中心に位置する回転軸方向の厚みが小さくなるように形成されることが好ましい。このようなトルクコンバータの形状を表す指標として扁平率がある。この扁平率は、図１６に示すようにポンプインペラ１０１とタービンランナ１０２とから構成される流路の断面において、トルクコンバータ１００の回転軸Ｏに対する垂直な方向の寸法をＨ、回転軸Ｏに平行な方向の寸法をＷとして、Ｗ／Ｈで定義される。従って、扁平率が小さいほどトルクコンバータの回転軸方向の厚みが小さくなるので、小型化の観点から扁平率は小さいことが望ましい。

しかしながら、図１６に示すトルクコンバータにおいて、扁平率が例えば０．６５以下であると、ポンプインペラ１０１を構成するポンプシェル１０１ｓとポンプブレード１０１ｂの屈曲が大きくなり、流体の剥離を防止することが困難になる。そのため、特許文献１のように流路縮小部１０３ｃを形成しても、トルク容量を増大させることは困難である。

本発明は、上記の扁平率を小さくしても、流体の剥離を減少させてトルク容量を増大させ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。

本発明は、ポンプインペラに入力された回転力を、該ポンプインペラとタービンランナとの間を循環する流体を伝達媒体として、該タービンランナに伝達するトルクコンバータにおいて、前記ポンプインペラは、椀状に形成されたポンプシェルと、該ポンプシェルの内面で前記ポンプインペラの回転軸線のまわりに放射状に配置された複数のポンプブレードと、該ポンプブレードの前記回転軸線側の基端部を固定したポンプコアリングとを有し、前記タービンランナは、椀状に形成されたタービンシェルと、該タービンシェルの内面で前記タービンランナの回転軸線のまわりに放射状に配置された複数のタービンブレードと、該タービンブレードの前記回転軸線側の基端部を固定したタービンコアリングとを有し、隣接する２枚のポンプブレードに挟まれた前記ポンプコアリングの部分、又は隣接する２枚のタービンブレードに挟まれた前記タービンコアリングの部分の少なくとも一方に、該ポンプコアリング又は該タービンコアリングに複数の貫通孔を周方向に間隔をとって設けたことを特徴とする。

本発明によれば、ポンプインペラに入力された回転力によって、ポンプブレードがポンプインペラの回転軸線を中心として回転する。このとき、ポンプブレードのプレッシャー側（正圧側）の面（以下、プレッシャー面という）付近では、流体の圧力が増加し、ポンプブレードのサクション側（負圧側）の面（以下、サクション面という）付近では、流体の圧力が減少する。

ここで、隣接する２枚のポンプブレードに挟まれたポンプコアリングの部分であって、ポンプコアリングに複数の貫通孔を周方向に間隔をとって設けた場合には、隣接する２枚のポンプブレードに挟まれた流体は、プレッシャー面寄りに設けられた貫通孔からポンプコアリングのタービンコアリング側に流れ込み、ポンプコアリングのタービンコアリング側にある流体は、サクション面寄りに設けられた貫通孔からポンプコアリングのポンプブレード側に流れ込む。そのため、貫通孔がない場合と比較して、ポンプブレードのプレッシャー面寄りの貫通孔付近とサクション面寄りの貫通孔付近との流体の圧力差が小さくなる。これにより、流体の圧力差によって生じる流体の乱れが緩和又は抑制されるので、トルク容量が増加する。

或いは、隣接する２枚のタービンブレードに挟まれたタービンコアリングの部分であって、タービンコアリングに複数の貫通孔を周方向に間隔をとって設けた場合には、ポンプブレードに複数の貫通孔を設けた場合と同様に、貫通孔を設けていない場合と比較して、タービンブレードのプレッシャー面寄りの貫通孔付近とサクション面寄りの貫通孔付近との流体の圧力差が小さくなる。これにより、流体の圧力差によって生じる流体の乱れが緩和又は抑制されるので、トルク容量が増加する。

さらに、隣接する２枚のポンプブレードに挟まれたポンプコアリングの部分と隣接する２枚のタービンブレードに挟まれたタービンコアリングの部分との両方に複数の貫通孔を設けてもよい。その場合には、ポンプブレードのプレッシャー面寄りの貫通孔付近とサクション面寄りの貫通孔付近との流体の圧力差が小さくなると共に、タービンブレードのプレッシャー面寄りの貫通孔付近とサクション面寄りの貫通孔付近との流体の圧力差が小さくなる。そのため、ポンプインペラで生じる流体の乱れと、タービンランナで生じる流体の乱れが緩和又は抑制される。したがって、ポンプコアリングにのみ貫通孔を設けた場合、又はタービンコアリングにのみ貫通孔を設けた場合と比較して、トルク容量が増加する。

また、ポンプコアリングとタービンコアリングとが対向するようにポンプインペラとタービンランナが配置され、放射状に伸びた複数のステータブレードを有するステータがポンプインペラとタービンランナとの間に設けられ、ステータブレードの外周側を環状に連結し、前記貫通孔に対応する位置まで延在するステータコアリングがポンプコアリングとタービンコアリングとの間に設けられることが好ましい。

これによれば、隣接する２枚のポンプブレードに挟まれたポンプコアリングの部分に複数の貫通孔を周方向に間隔をとって設けた場合には、ポンプブレードの間からプレッシャー面寄りの貫通孔を介してポンプコアリングの内周側に流れ込んだ流体は、貫通孔に対応する位置まで延在するステータコアリングの影響を受けてサクション面寄りの貫通孔に誘導されて、サクション面寄りの貫通孔からポンプブレードの間に流れ込む。そのため、プレッシャー側からサクション側への流体の流れ込みが促進されて、タービンブレードのプレッシャー面寄りの貫通孔付近とサクション面寄りの貫通孔付近との流体の圧力差が小さくなり、流体の乱れが緩和又は抑制される。したがって、ステータコアリングがポンプコアリングとタービンコアリングとの間に設けられていない場合と比較して、トルク容量がさらに増加する。

また、隣接する２枚のタービンランナに挟まれたタービンコアリングの部分に複数の貫通孔を周方向に間隔をとって設けた場合には、タービンブレードの間からプレッシャー面寄りの貫通孔を介してタービンコアリングの内周側に流れ込んだ流体は、ステータコアリングの影響を受けてサクション面寄りの貫通孔に誘導されて、サクション面寄りの貫通孔からタービンプブレードの間に流れ込む。そのため、ポンプコアリングに複数の貫通孔をあけた場合と同様に、流体の乱れが緩和又は抑制されて、ステータコアリングがポンプコアリングとタービンコアリングとの間に設けられていない場合と比較して、トルク容量がさらに増加する。

また、ステータコアリングには、貫通孔に対向する凹部が設けられていることが好ましい。これによれば、ポンプブレードの間に設けられたプレッシャー面寄りの貫通孔を介してポンプコアリングの内周側に流れ込んだ流体は、ステータコアリングに設けられた凹部の影響を受けてサクション面寄りの貫通孔に誘導されて、サクション面寄りの貫通孔からポンプブレードの間に流れ込む。そのため、プレッシャー側からサクション側への流体の流れ込みが促進されて、プレッシャー面寄りの貫通孔付近とサクション面寄りの貫通孔付近との流体の圧力差が小さくなり、流体の乱れが緩和又は抑制される。したがって、貫通孔に対向する凹部を設けていないステータコアリングがポンプコアリングとタービンコアリングとの間に設けられた場合と比較して、トルク容量がさらに増加する。

また、隣接する２枚のタービンランナに挟まれたタービンコアリングの部分に複数の貫通孔を周方向に間隔をとって設けた場合には、タービンブレードの間に設けられたプレッシャー面寄りの貫通孔を介してタービンコアリングの内周側に流れ込んだ流体は、ステータコアリングブレードに設けられた凹部の影響を受けてサクション面寄りの貫通孔に誘導されて、サクション面寄りの貫通孔からタービンブレードの間に流れ込む。そのため、ポンプコアリングに複数の貫通孔をあけた場合と同様に、流体の乱れが緩和又は抑制されて、貫通孔に対向する凹部を設けていないステータコアリングがポンプコアリングとタービンコアリングとの間に設けられた場合と比較して、トルク容量がさらに増加する。

また、貫通孔は、ポンプコアリングの外周側に設けられていることが好ましい。これによれば、ポンプインペラの回転時に、流体がポンプインペラの内周側から外周側に流れ込むため、ポンプインペラの外周側で流体の圧力が高くなる。そのため、プレッシャー面寄りに設けられた貫通孔での流体の圧力と、サクション面寄りに設けられた貫通孔での流体の圧力との差が大きくなり、プレッシャー側からサクション側への流体の流れ込みが促進される。したがって、プレッシャー面寄りの貫通孔付近とサクション面寄りの貫通孔付近との流体の圧力差が小さくなり、流体の乱れが緩和又は抑制されて、トルク容量がさらに増加する。

また、貫通孔は、タービンコアリングの内周側に設けられていることが好ましい。これによれば、タービンランナの回転時に、流体がタービンランナの外周側から内周側に流れ込むため、タービンランナの内周側で流体の圧力が高くなる。そのため、プレッシャー面寄りに設けられた貫通孔での流体の圧力と、サクション面寄りに設けられた貫通孔での流体の圧力との差が大きくなり、プレッシャー側からサクション側への流体の流れ込みが促進される。したがって、プレッシャー面寄りの貫通孔付近とサクション面寄りの貫通孔付近との流体の圧力差が小さくなり、流体の乱れが緩和又は抑制されて、トルク容量がさらに増加する。

第１実施形態のトルクコンバータの断面図。 図１のII―II線に沿うポンプインペラの断面斜視図。 図１のIII―III線に沿うポンプインペラの部分断面図。 第１実施形態のトルクコンバータ特性を示すグラフ。 第２実施形態のトルクコンバータの断面図。 図５のVI―VI線に沿うタービンランナの断面斜視図。 第３実施形態のトルクコンバータの断面図。 第３実施形態のステータの一部側面図。 図７のIX―IX線に沿うポンプインペラとステータの部分断面図。 第３実施形態のトルクコンバータ特性を示すグラフ。 第４実施形態のトルクコンバータの断面図。 第４実施形態のステータの一部側面図。 図１１のXIII―XIII断面を示すポンプインペラとステータの部分断面図。 （ａ）は、第５実施形態のポンプインペラの部分断面図、（ｂ）は、第６実施形態のタービンランナの部分断面図。 第５実施形態のポンプインペラの断面図。 従来技術のトルコンバータの断面図。

［第１実施形態］
本発明に係るトルクコンバータ２は、図１に示すように構成されている。トルクコンバータ２は、エンジンの出力が伝達される駆動軸４（エンジンクランクシャフト）に連結されたフライホイール６に取り付けられている環状のポンプインペラ８、ポンプインペラ８の環状流体吐出口に近接して配置された環状流体流入口を有し変速機構に結合された環状のタービンランナ１０、及びタービンランナ１０よりポンプインペラ８に戻る流体の流れを偏向するステータ１２を備えている。

ポンプインペラ８は、椀状に形成されたポンプシェル８ｓと、ポンプシェル８ｓの内面で駆動軸４の回転軸線Ｏのまわりに放射状に配置された複数のポンプブレード８ｂと、ポンプブレード８ｂの回転軸線Ｏ側の基端部８ｂｅを周に沿って間隔をとって固定したポンプコアリング８ｒとを有している。ポンプインペラ８は環状に形成され、回転軸線Ｏに沿って回転する。ポンプインペラ８の外周端は、駆動軸４に連結されたコンバータカバー１４に取り付けられている。また、ポンプインペラ８の内周端は、ポンプハブ１５に固定されている。

ポンプハブ１５内には、出力軸１６が回転軸線Ｏを中心として回転可能に配置されている。

タービンランナ１０は、椀状に形成されたタービンシェル１０ｓと、タービンシェル１０ｓの内面で回転軸線Ｏのまわりに放射状に配置された複数のタービンブレード１０ｂと、タービンブレード１０ｂの回転軸線Ｏ側の基端部を周に沿って間隔をとって固定したタービンコアリング１０ｒとを有している。

ステータ１２は、ポンプインペラ８とタービンランナ１０との間に挟まれるように配置されている。ステータ１２は、回転軸線Ｏのまわりに放射状に延びた複数のステータブレード１２ｂと、各ステータブレード１２ｂの外周側を固定した環状のステータコアリング１２ｃと、各ステータブレード１２ｂの内周側を固定したステータリング１２ｒとを有している。ステータ１２は、図示しないハウジングにより回転不能に支持されている固定軸１７とワンウェイクラッチ１８を介して支持されている。

コンバータカバー１４は、円盤状に形成されると共に、その外周端１４ａがポンプインペラ８側に突出するよう形成されている。トルクコンバータカバー１４の外側面にはナット１９ａが円周方向に沿って複数固定されている。フライホイール６に取り付けられるボルト１９ｂがナット１９ａにねじ込まれてフライホイール６とコンバータカバー１４とが連結される。

ワンウェイクラッチ１８は、固定軸１７にスプライン嵌合された内輪１８ｉと、内輪１８ｉの周囲に配置された外輪１８ｏと、内輪１８ｉと外輪１８ｏとの間に設けられた係合体１８ｃとを有している。

次に、ポンプインペラ８とタービンランナ１０との間を循環する流体について、説明する。ポンプインペラ８とタービンランナ１０との間を循環する流体としては、油が挙げられる。この油は、図示しないオイルポンプから油路２０を介してトルクコンバータ２の内部に供給される。エンジンの回転がコンバータカバー１４からポンプインペラ８に伝達されると、ポンプインペラ８の回転によりトルクコンバータ２内の油に流れが発生する。

タービンランナ１０は油の流れによってトルクを作り出し、作り出されたトルクがクラッチハブ２２および出力軸１６を介して変速機構に伝達される。この動作中、ステータ１２は油の流れを変え、ポンプインペラ８からタービンランナ１０に伝達されるトルクを増幅させる働きをする。したがって、この油である流体がポンプインペラ８とタービンランナ１０との間を循環するトルクの伝達媒体に該当する。

次に、本発明の第１実施形態の特徴的構成であるポンプインペラの構成について、図１及び図２を用いて説明する。２個の貫通孔３０ａ、３０ｂは、隣接する２枚のポンプブレード８ｂに挟まれたポンプコアリング８ｒの外周側の部分であって、ポンプコアリング８ｒの周方向に間隔をとって設けられている。隣接する２枚のポンプブレード８ｂとポンプコアリング８ｒとポンプシェル８ｓとで挟まれた流体は、各貫通孔３０ａ、３０ｂを介してポンプコアリング８ｒとタービンコアリング１０ｒとで挟まれた流体と連通する。

次に、貫通孔３０ａ、３０ｂの近傍における流体の動作について、図１及び図３を用いて説明する。エンジンの出力がポンプインペラ８に伝達されると、ポンプインペラ８が回転し、流体がポンプブレード８ｂに押される。そのため、ポンプブレード８ｂのプレッシャー面８ｂｐ付近では流体の圧力が増加し、ポンプブレード８ｂのサクション面８ｂｓ付近では流体の圧力が減少する。このとき、ポンプブレード８ｂのサクション面８ｂｓ付近では流体の乱れが生じ、トルク容量が減少する。

貫通孔３０ａ、３０ｂは、ポンプコアリング８ｒの周方向に設けられているため、貫通孔３０ａがポンプブレード８ｂのプレッシャー面８ｂｐに近接し、貫通孔３０ｂがポンプブレード８ｂのサクション面８ｂｓに近接している。そのため、隣接するポンプブレード８ｂに挟まれた流体は、貫通孔３０ａからポンプコアリング８ｒのタービンコアリング１０ｒ側に流れ込み、ポンプコアリング８ｒのタービンコアリング１０ｒ側にある流体は、貫通孔３０ｂからポンプコアリング８ｒのポンプブレード８ｂ側に流れ込む。

このため、ポンプブレード８ｂのプレッシャー面８ｂｐとサクション面８ｂｓとで、流体の圧力差が小さくなり、流体の圧力差によって生じる流体の乱れが緩和、又は抑制される。

貫通孔３０ａ、３０ｂを設けたことによる効果について、図４を用いて以下に説明する。図４は、速度比ｅに対するトルク比κとトルク容量τと伝達効率ηを表しており、実線はポンプコアリング８ｒに貫通孔３０ａ、３０ｂを設けている場合を表し、点線はポンプコアリング８ｒに貫通孔３０ａ、３０ｂを設けていない場合を表している。

ここで、速度比ｅとは出力軸１６の回転速度を入力軸４の回転速度で割ったものであり、トルク比κとは出力軸１６のトルクを入力軸４のトルクで割ったものであり、トルク容量τとは入力軸４のトルクを入力軸４の回転速度の２乗で割ったものであり、伝達効率ηとは出力軸１６の回転エネルギを入力軸４の回転エネルギで割ったものである。そして、図４からも明らかなように、ポンプコアリング８ｒに貫通孔３０ａ、３０ｂを設けた場合には、速度比ｅが０から０．８程度の領域でトルク容量τが増加することが判明した。

［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態を図５及び図６に基づいて説明する。なお、第１実施形態と第２実施形態とは、ポンプコアリング８ｒに設けられる貫通孔３０ａ、３０ｂが、タービンコアリング１０ｒに設けられる貫通孔３０ａ、３０ｂとなる点で異なるのみであり、他の構成については同一であるので、第１実施形態と同じ構成要素には同じ符号を付してその説明を省略する。

本発明の第２実施形態の特徴的構成であるタービンランナ１０の構成について説明する。２個の貫通孔３０ａ、３０ｂは、隣接する２枚のタービンブレード１０ｂに挟まれたタービンコアリング１０ｒの部分であって、タービンコアリング１０ｒの内周側の周方向に間隔をとって設けられている。隣接する２枚のタービンブレード１０ｂとタービンコアリング１０ｒとタービンシェル１０ｓとで挟まれた流体は、各貫通孔３０ａ、３０ｂを介してポンプコアリング８ｒとタービンコアリング１０ｒとで挟まれた流体と連通する。

次に、貫通孔３０ａ、３０ｂの近傍における流体の動作について説明する。エンジンの出力がポンプインペラ８に伝達されるとポンプインペラ８が回転し、この回転により流れる流体の影響を受けてタービンランナ１０が回転する。そのため、流体がタービンブレード１０ｂに押され、タービンブレード１０ｂのプレッシャー面１０ｂｐ付近では流体の圧力が増加し、タービンブレード１０ｂのサクション面１０ｂｓ付近では流体の圧力が減少する。このとき、タービンブレード１０ｂのサクション面１０ｂｓ付近では流体の乱れが生じ、トルク容量が減少する。

貫通孔３０ａ、３０ｂは、タービンコアリング１０ｒの周方向に設けられているため、貫通孔３０ａがタービンブレード１０ｂのプレッシャー面１０ｂｐに近接し、貫通孔３０ｂがタービンブレード１０ｂのサクション面１０ｂｓに近接している。そのため、隣接するタービンブレード１０ｂに挟まれた流体は、貫通孔３０ａからタービンコアリング１０ｒのポンプコアリング８ｒ側に流れ込み、タービンコアリング１０ｒのポンプコアリング８ｒ側にある流体は、貫通孔３０ｂからタービンコアリング１０ｒのタービンブレード１０ｂ側に流れ込む。

このため、タービンブレード１０ｂのプレッシャー面１０ｂｐとサクション面１０ｂｓとで、流体の圧力差が小さくなり、流体の圧力差によって生じる流体の乱れが緩和、又は抑制される。

［第３実施形態］
次に、本発明の第３実施形態を図７〜図１０に基づいて説明する。なお、第１実施形態と第３実施形態とは、ステータコアリング１２ｃがポンプインペラ８の外周側に延びて、ポンプコアリング８ｒとタービンコアリング１０ｒとの間であって、貫通孔３０ａ、３０ｂに対応する位置まで延在する点で異なるのみであり、他の構成については同一であるので、第１実施形態と同じ構成要素には同じ符号を付してその説明を省略する。

本発明の第３実施形態の特徴的構成であるステータ１２の構成について説明する。ステータ１２は、回転軸線Ｏのまわりに放射状に延びた複数のステータブレード１２ｂと、各ステータブレード１２ｂの外周側を固定した環状のステータコアリング１２ｃと、各ステータブレード１２ｂの内周側を固定したステータリング１２ｒとを有している。ステータコアリング１２ｃの内周側にはステータブレード１２ｂの幅に対応した幅の内環部１２ｄが形成され、各ステータブレード１２ｂに固定されている。

ステータコアリング１２ｃの外周側は、ポンプコアリング８ｒとタービンコアリング１０ｒとの間であって、ポンプコアリング８ｒ及びタービンコアリング１０ｒの外周側に延びており、貫通孔３０ａ、３０ｂに対応する位置まで延在している。したがって、ステータコアリング１２ｃは、ポンプコアリング８ｒとタービンコアリング１０ｒとの間に設けられている。

次に、貫通孔３０ａ、３０ｂの近傍における流体の動作について説明する。ポンプインペラ８が回転すると、流体がポンプブレード８ｂに押され、ポンプブレード８ｂのプレッシャー面８ｂｐ付近では流体の圧力が増加し、ポンプブレード８ｂのサクション面８ｂｓ付近では流体の圧力が減少する。このとき、ポンプブレード８ｂのサクション面８ｂｓ付近では流体の乱れが生じ、トルク容量が減少する。

隣接するポンプブレード８ｂに挟まれた流体は、貫通孔３０ａからポンプコアリング８ｒのタービンコアリング１０ｒ側に流れ込む。この流体は、ステータコアリング１２ｃの影響を受けて、貫通孔３０ｂの方へ流れ込む。そして、ポンプコアリング８ｒのタービンコアリング１０ｒ側にある流体は、貫通孔３０ｂからポンプコアリング８ｒのポンプブレード８ｂ側に流れ込む。

このため、ポンプブレード８ｂのプレッシャー面８ｂｐとサクション面８ｂｓとで、流体の圧力差が小さくなり、流体の圧力差によって生じる流体の乱れが緩和、又は抑制される。

ステータコアリング１２ｒをポンプコアリング８ｒとタービンコアリング１０ｒとの間に設けたことによる効果について、図１０を用いて以下に説明する。図１０は、速度比ｅに対するトルク比κとトルク容量τと伝達効率ηを表しており、実線はステータコアリング１２ｃをポンプコアリング８ｒとタービンコアリング１０ｒとの間に設けている場合を表し、点線はステータコアリング１２ｃをポンプコアリング８ｒとタービンコアリング１０ｒとの間に設けていない場合を表している。

この場合においては、ステータコアリング１２ｃをポンプコアリング８ｒとタービンコアリング１０ｒとの間に設けている場合には、速度比ｅが０から０．８程度の領域でトルク容量τが増加することが判明した。

［第４実施形態］
次に、本発明の第４実施形態を図１１〜図１３に基づいて説明する。なお、第３実施形態と第４実施形態とは、ステータコアリング１２ｃに凹部１２ｏが設けられている点で異なるのみであり、他の構成については同一であるので、第３実施形態と同じ構成要素には同じ符号を付してその説明を省略する。

本発明の第４実施形態の特徴的構成であるステータ１２の構成について説明する。ステータコアリング１２ｃには、ポンプコアリング８ｒに設けられた貫通孔３０ａ、３０ｂに対向するように凹部１２ｏが設けられている。凹部１２ｏは半円状に形成され、円弧状の端部と直線状の端部とが各々の貫通穴３０ａ、３０ｂと対向している。

次に、貫通孔３０ａ、３０ｂの近傍における流体の動作について説明する。ポンプインペラ８が回転すると、流体がポンプブレード８ｂに押され、ポンプブレード８ｂのプレッシャー面８ｂｐ付近では流体の圧力が増加し、ポンプブレード８ｂのサクション面８ｂｓ付近では流体の圧力が減少する。このとき、ポンプブレード８ｂのサクション面８ｂｓ付近では流体の乱れが生じ、トルク容量が減少する。

隣接するポンプブレード８ｂに挟まれた流体は、貫通孔３０ａからポンプコアリング８ｒのタービンコアリング１０ｒ側に流れ込む。この流体は、ステータコアリング１２ｃの凹部１２ｏの影響を受けているため、流れの向きが貫通孔３０ｂの方に容易に向かう。そして、ポンプコアリング８ｒのタービンコアリング１０ｒ側にある流体が、貫通孔３０ｂからポンプコアリング８ｒのポンプブレード８ｂ側により多く流れ込む。

このため、ポンプブレード８ｂのプレッシャー面８ｂｐとサクション面８ｂｓとで、流体の圧力差をさらに小さくすることができ、流体の圧力差によって生じる流体の乱れが緩和、又は抑制される。

［第５実施形態］
次に、本発明の第５実施形態を図１４（ａ）及び図１５に基づいて説明する。なお、第１実施形態と第５実施形態とは、ポンプコアリング８ｒに設けられている貫通孔３０が３個である点で異なるのみであり、他の構成については同一であるので、第１実施形態と同じ構成要素には同じ符号を付してその説明を省略する。

本発明の第５実施形態の特徴的構成であるポンプインペラ８の構成について説明する。貫通孔３０ａ、３０ｂは、隣接する２枚のポンプブレード８ｂに挟まれたポンプコアリング８ｒの部分であって、ポンプコアリング８ｒの外周方向に設けられている。また、貫通孔３０ｃは、隣接する２枚のポンプブレード８ｂに挟まれたポンプコアリング８ｒの部分であって、ポンプコアリング８ｒの内周方向に設けられている。

次に、貫通孔３０ａ、３０ｂ、３０ｃの近傍における流体の動作について説明する。エンジンの出力がポンプインペラ８に伝達されるとポンプインペラ８が回転する。そのため、流体がポンプブレード８ｂに押され、ポンプブレード８ｂのプレッシャー面８ｂｐ付近では流体の圧力が増加し、ポンプブレード８ｂのサクション面８ｂｓ付近では流体の圧力が減少する。また、ポンプコアリング８ｒでは、外周側で流体の圧力が高くなり、内周側で流体の圧力が低くなる。したがって、貫通孔３０ａ付近で流体の圧力が増加し、貫通孔３０ｂ、３０ｃ付近の順序で流体の圧力が減少する。

隣接するポンプブレード８ｂに挟まれた流体は、貫通孔３０ａからポンプコアリング８ｒのタービンコアリング１０ｒ側に流れ込む。また、ポンプコアリング８ｒのタービンコアリング１０ｒ側にある流体は、各貫通孔３０ｂ、３０ｃからポンプコアリング８ｒのポンプブレード８ｂ側に流れ込む。そのため、貫通孔３０が２個設けられている場合と比較して、ポンプコアリング８ｒのタービンコアリング１０ｒ側からポンプコアリング８ｒのポンプブレード８ｂ側に流れ込む流体が増大して、ポンプブレード８ｂのプレッシャー面８ｂｐとサクション面８ｂｓとの流体の圧力差がさらに小さくなる。したがって、流体の圧力差によって生じる流体の乱れが緩和、又は抑制される。

［第６実施形態］
次に、本発明の第６実施形態を図１４（ｂ）に基づいて説明する。なお、第５実施形態と第６実施形態とは、ポンプコアリング８ｒに設けられている各貫通孔３０ａ〜３０ｃがタービンコアリング１０ｒに設けられており、貫通孔３０ａと３０ｂがタービンコアリング１０ｒの内周側、貫通孔３０ｃが外周側に設けられている点で異なるのみであり、他の構成については同一であるので、第５実施形態と同じ構成要素には同じ符号を付してその説明を省略する。

本発明の第６実施形態の特徴的構成であるタービンランナ１０の構成について説明する。各貫通孔３０ａ、３０ｂは、隣接する２枚のタービンブレード１０ｂに挟まれたタービンコアリング１０ｒの部分であって、タービンコアリング１０ｒの内周方向に設けられている。また、貫通孔３０ｃは、隣接する２枚のタービンブレード１０ｂに挟まれたタービンコアリング１０ｒの部分であって、タービンコアリング１０ｒの外周方向に設けられている。

次に、貫通孔３０ａ、３０ｂ、３０ｃの近傍における流体の動作について説明する。エンジンの出力がポンプインペラ８に伝達されるとポンプインペラ８が回転し、この回転により流れる流体の影響を受けてタービンランナ１０が回転する。そのため、流体がタービンブレード１０ｂに押され、タービンブレード１０ｂのプレッシャー面１０ｂｐ付近では流体の圧力が増加し、タービンブレード１０ｂのサクション面１０ｂｓ付近では流体の圧力が減少する。また、タービンコアリング１０ｒでは、内周側で流体の圧力が高くなり、外周側で流体の圧力が低くなる。したがって、貫通孔３０ａ付近で流体の圧力が増加し、貫通孔３０ｂ、３０ｃ付近の順序で流体の圧力が減少する。

隣接するタービンブレード１０ｂに挟まれた流体は、貫通孔３０ａからタービンコアリング１０ｒのポンプコアリング８ｒ側に流れ込む。また、タービンコアリング１０ｒのポンプコアリング８ｒ側にある流体は、各貫通孔３０ｂ、３０ｃからタービンコアリング１０ｒのタービンブレード１０ｂ側に流れ込む。そのため、貫通孔３０が２個設けられている場合と比較して、タービンコアリング１０ｒのポンプコアリング８ｒ側からタービンコアリング１０ｒのタービンブレード１０ｂ側に流れ込む流体が増大して、タービンブレード１０ｂのプレッシャー面１０ｂｐとサクション面１０ｂｓとの流体の圧力差がさらに小さくなる。したがって、流体の圧力差によって生じる流体の乱れが緩和、又は抑制される。

［変形例］
なお、本発明は上述した実施形態にのみ限定されるものではない。例えば、第１実施形態では、各貫通孔３０ａ、３０ｂはポンプコアリング８ｒの外周側に設けられているが、一方の貫通孔３０ｂをポンプコアリング８ｒの内周側に設けてもよい。このときは、貫通孔３０ａはプレッシャー面８ｂｐ付近に設けられ、貫通孔３０ｂはサクション面８ｂｓ付近に設けられる。このようにすることにより、貫通孔３０ａの付近の流体の圧力と、貫通孔３０ｂの付近の流体の圧力との差がさらに大きくなり、各貫通孔３０ａ、３０ｂに流入する流体が増加するため、流体の圧力差によって生じる流体の乱れがさらに緩和、又は抑制される。

また、第２実施形態では、各貫通孔３０ａ、３０ｂはタービンコアリング１０ｒの内周側に設けられているが、一方の貫通孔３０ｂをタービンコアリング１０ｒの外周側に設けてもよい。このときは、貫通孔３０ａはプレッシャー面１０ｂｐ付近に設けられ、貫通孔３０ｂはサクション面１０ｂｓ付近に設けられる。このようにすることにより、貫通孔３０ａの付近の流体の圧力と、貫通孔３０ｂの付近の流体の圧力との差がさらに大きくなり、各貫通孔３０ａ、３０ｂに流入する流体が増加するため、流体の圧力差によって生じる流体の乱れがさらに緩和、又は抑制される。

また、第３実施形態では、ポンプコアリング８ｒに各貫通孔３０ａ、３０ｂが設けられているが、タービンコアリング１０ｒに各貫通孔３０ａ、３０ｂが設けられている場合であっても、ポンプコアリング８ｒに各貫通孔３０ａ、３０ｂを設けた場合と同様の効果を得ることができる。

また、ステータコアリングに設けられる凹部１２ｏの形状は、第４実施形態で示されている半円状に限られず、他の形状であってもよい。例えば、第４実施形態では半円状の凹部１２ｏの円弧部が外周側を向いているが、この円弧部が内周側を向いていてもよい。また、凹部１２ｏは半円状に限られず円形でもよい。

［実施形態の効果］
以上のように、これらの実施形態に係るトルクコンバータによれば、各貫通孔３０ａ、３０ｂをポンプコアリング８ｒの周方向に設けた場合には、ポンプブレード８ｂのプレッシャー面８ｂｐの貫通孔３０ａ付近とサクション面８ｂｓの貫通孔３０ｂ付近との流体の圧力差が小さくなる。そのため、流体の圧力差によって生じる流体の乱れが緩和又は抑制され、トルク容量が増加する。

また、各貫通孔３０ａ、３０ｂをタービンコアリング１０ｒの周方向に設けた場合には、タービンブレード１０ｂのプレッシャー面１０ｂｐの貫通孔３０ａ付近とサクション面１０ｂｓの貫通孔３０ｂ付近との流体の圧力差が小さくなる。そのため、流体の圧力差によって生じる流体の乱れが緩和又は抑制され、トルク容量が増加する。

２…トルクコンバータ、８…ポンプインペラ、８ｂ…ポンプブレード、８ｂｅ、１０ｂｅ…基端部、８ｒ…ポンプコアリング、８ｓ…ポンプシェル、１０…タービンランナ、１０ｂ…タービンブレード、１０ｒ…タービンコアリング、１０ｓ…タービンシェル、３０ａ、３０ｂ…貫通孔。

Claims (5)

1. ポンプインペラに入力された回転力を、該ポンプインペラとタービンランナとの間を循環する流体を伝達媒体として、該タービンランナに伝達するトルクコンバータにおいて、
   前記ポンプインペラは、椀状に形成されたポンプシェルと、該ポンプシェルの内面で前記ポンプインペラの回転軸線のまわりに放射状に配置された複数のポンプブレードと、該ポンプブレードの前記回転軸線側の基端部を固定したポンプコアリングとを有し、
   前記タービンランナは、椀状に形成されたタービンシェルと、該タービンシェルの内面で前記タービンランナの回転軸線のまわりに放射状に配置された複数のタービンブレードと、該タービンブレードの前記回転軸線側の基端部を固定したタービンコアリングとを有し、
   隣接する２枚のポンプブレードに挟まれた前記ポンプコアリングの部分又は隣接する２枚のタービンブレードに挟まれた前記タービンコアリングの部分の少なくとも一方に、該ポンプコアリング又は該タービンコアリングに複数の貫通孔を周方向に間隔をあけて設けたことを特徴とするトルクコンバータ。
2. 前記ポンプインペラと前記タービンランナとの間に放射状に延びた複数のステータブレードを有するステータが設けられ、
   前記ポンプコアリングと前記タービンコアリングとの間に前記ステータブレードの外周側を環状に連結し、前記貫通孔に対応する位置まで延在するステータコアリングが設けられていることを特徴とする請求項１記載のトルクコンバータ。
3. 前記ステータコアリングには、前記貫通孔に対向する凹部が設けられていることを特徴とする請求項２記載のトルクコンバータ。
4. 前記貫通孔は、前記ポンプコアリングの外周側に設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のトルクコンバータ。
5. 前記貫通孔は、前記タービンコアリングの内周側に設けられていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のトルクコンバータ。

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