JP5619272B2

JP5619272B2 - Fluid coupling

Info

Publication number: JP5619272B2
Application number: JP2013503426A
Authority: JP
Inventors: 光治尾崎
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd; JATCO Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd; JATCO Ltd
Priority date: 2011-03-07
Filing date: 2012-02-10
Publication date: 2014-11-05
Anticipated expiration: 2032-02-10
Also published as: JPWO2012120966A1; WO2012120966A1

Description

本発明は、流体継手に関する。 The present invention relates to a fluid coupling.

流体継手は、入力軸に連結されるインペラと、出力軸に連結されるタービンと、インペラ及びタービンの間に充填される作動油とを備え、入力軸のトルクをインペラから作動油を介してタービンへと伝達する。 The fluid coupling includes an impeller coupled to the input shaft, a turbine coupled to the output shaft, and hydraulic oil filled between the impeller and the turbine, and the turbine receives the torque of the input shaft from the impeller through the hydraulic oil. Communicate to.

ＪＰ７−２６６３Ｕには、流体継手に充填する作動油として、ＡＴＦより比重の大きい磁性流体を使用することで流体継手の性能を向上させ、流体継手を小型化することが記載されている。 JP7-2663U describes that the use of a magnetic fluid having a specific gravity greater than that of ATF as hydraulic fluid to be filled in the fluid coupling improves the performance of the fluid coupling and reduces the size of the fluid coupling.

しかし、上記従来の技術では、流体継手内全体に磁性流体が充填されるので、必要な磁性流体の量が多くなる。磁性流体はＡＴＦより高価であるので、流体継手全体のコストが上昇する。 However, in the above conventional technique, the magnetic fluid is filled in the entire fluid coupling, so that the amount of necessary magnetic fluid increases. Since magnetic fluid is more expensive than ATF, the cost of the entire fluid coupling increases.

本発明は、このような技術的課題に鑑みてなされたものであり、流体継手に必要な磁性流体の量を低減してコストを低減することを目的とする。 This invention is made | formed in view of such a technical subject, and it aims at reducing the quantity of the magnetic fluid required for a fluid coupling, and reducing cost.

本発明のある態様によれば、流体継手であって、駆動源の駆動力が入力されるインペラと、インペラと対向して配置され、流体継手の出力軸に動力を伝達するタービンと、インペラとタービンとによって画成されるトーラス内に作動流体として充填され、磁界を作用させることで粘性が変化する磁性流体と、トーラスの外周端側に形成されるタービンとインペラとの隙間である外周側隙間、及びトーラスの内周端側に形成されるタービンとインペラとの隙間である内周側隙間に隣接して固定配置され、磁性流体に磁界を作用させて磁性流体の両隙間からの漏洩を抑制する永久磁石と、供給電流量を制御することにより磁性流体の粘性を制御する電磁機構と、を備える流体継手が提供される。 According to an aspect of the present invention, there is provided a fluid coupling, an impeller to which a driving force of a driving source is input, a turbine that is disposed to face the impeller and transmits power to the output shaft of the fluid coupling, and the impeller. A magnetic fluid whose viscosity is changed by applying a magnetic field to a torus defined by the turbine and an outer peripheral gap that is a gap between the turbine and the impeller formed on the outer peripheral end of the torus. And fixedly placed adjacent to the inner peripheral gap, which is the gap between the turbine and the impeller formed on the inner peripheral end of the torus, and controls the leakage of magnetic fluid from both gaps by applying a magnetic field to the magnetic fluid. A fluid coupling is provided that includes a permanent magnet that controls the viscosity of the magnetic fluid by controlling the amount of supplied current .

上記態様によれば、磁性流体を作動流体としてトーラス内に充填し、トーラスの内周側及び外周側の隙間に磁界を作用させるので、当該隙間における磁性流体の粘度を上昇させて磁性流体がトーラスから漏出することを防止することができる。これにより、必要な磁性流体の量を減らすことができるので、コストを低減することができる。 According to the above aspect, since the magnetic fluid is filled into the torus as the working fluid and the magnetic field is applied to the gap on the inner peripheral side and the outer peripheral side of the torus, the viscosity of the magnetic fluid in the gap is increased, and the magnetic fluid is It can be prevented from leaking out. Thereby, since the quantity of a required magnetic fluid can be reduced, cost can be reduced.

図１は本発明の第１実施形態に係るトルクコンバータの断面図である。FIG. 1 is a sectional view of a torque converter according to a first embodiment of the present invention. 図２は本発明の第２実施形態に係るトルクコンバータの断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of a torque converter according to the second embodiment of the present invention. 図３は本発明の第３実施形態に係るトルクコンバータの断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of a torque converter according to a third embodiment of the present invention. 図４は本発明の第４実施形態に係るトルクコンバータの断面図である。FIG. 4 is a sectional view of a torque converter according to the fourth embodiment of the present invention. 図５は本発明の第５実施形態に係る流体継手の断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view of a fluid coupling according to a fifth embodiment of the present invention.

以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

第１実施形態について説明する。 A first embodiment will be described.

図１は本発明の第１実施形態に係るトルクコンバータ１００の断面図である。トルクコンバータ１００は、内部に流体室６０を画成するフロントカバー１０及びインペラシェル２０と、フロントカバー１０及びインペラシェル２０内に収容されるポンプインペラ３０、タービンランナ４０、及びステータ５０と、から構成される。 FIG. 1 is a cross-sectional view of a torque converter 100 according to a first embodiment of the present invention. The torque converter 100 includes a front cover 10 and an impeller shell 20 that define a fluid chamber 60 therein, a pump impeller 30 that is accommodated in the front cover 10 and the impeller shell 20, a turbine runner 40, and a stator 50. Is done.

フロントカバー１０は、インペラシェル２０と一体的に回転可能なようにインペラシェル２０の開口端２１に嵌合され、ボス１１を介してエンジン等の駆動源に接続される。 The front cover 10 is fitted to an opening end 21 of the impeller shell 20 so as to be rotatable integrally with the impeller shell 20, and is connected to a driving source such as an engine via the boss 11.

インペラシェル２０は、フロントカバー１０に嵌合されて流体室６０を画成する。インペラシェル２０の内壁にはポンプインペラ３０が配設される。インペラシェル２０の内壁であってポンプインペラ３０よりフロントカバー１０側には永久磁石２２が周方向にわたって配設される。 The impeller shell 20 is fitted to the front cover 10 to define the fluid chamber 60. A pump impeller 30 is disposed on the inner wall of the impeller shell 20. A permanent magnet 22 is disposed on the inner wall of the impeller shell 20 on the front cover 10 side from the pump impeller 30 in the circumferential direction.

ポンプインペラ３０は、インペラシェル２０の外径側の内壁に配置され、周方向に所定の間隔で多数配置される羽根３１によって構成される。ポンプインペラ３０は、インペラシェル２０と一体的に回転して作動流体を流路に沿って内周側から外周側へと流動させる。 The pump impeller 30 is arranged on the inner wall on the outer diameter side of the impeller shell 20 and is configured by a plurality of blades 31 arranged at a predetermined interval in the circumferential direction. The pump impeller 30 rotates integrally with the impeller shell 20 to flow the working fluid from the inner peripheral side to the outer peripheral side along the flow path.

タービンランナ４０は、タービンハブ４１と、タービンシェル４２と、羽根４３とによって構成される。タービンハブ４１はアウトプットシャフト８０に連結される。タービンシェル４２は、タービンハブ４１の外周側に連結され、ポンプインペラ３０とフロントカバー１０との間に配置される。羽根４３は、タービンシェル４２のポンプインペラ３０側においてポンプインペラ３０に対向するように周方向に所定の間隔で多数配置される。 The turbine runner 40 includes a turbine hub 41, a turbine shell 42, and blades 43. The turbine hub 41 is connected to the output shaft 80. The turbine shell 42 is connected to the outer peripheral side of the turbine hub 41 and is disposed between the pump impeller 30 and the front cover 10. A large number of blades 43 are arranged at predetermined intervals in the circumferential direction so as to face the pump impeller 30 on the pump impeller 30 side of the turbine shell 42.

タービンハブ４１の外周側には、タービンシェル４２に沿ってタービンシェル４２から所定の間隔をおいて配置されるハブプレート４４が連結される。ハブプレート４４の外周端はインペラシェル２０の内壁近傍まで延設される。 A hub plate 44 disposed at a predetermined distance from the turbine shell 42 along the turbine shell 42 is connected to the outer peripheral side of the turbine hub 41. The outer peripheral end of the hub plate 44 extends to the vicinity of the inner wall of the impeller shell 20.

タービンシェル４２の外周端４２ａとインペラシェル２０の内壁に設けられる永久磁石２２との間には、タービンランナ４０の回転時にタービンシェル４２とインペラシェル２０とが干渉しない程度の隙間６１が形成される。タービンランナ４０は、ポンプインペラ３０から流動する作動流体が流路に沿って外周側から内周側へと流動することで回転し、アウトプットシャフト８０に駆動力を伝達する。 A gap 61 is formed between the outer peripheral end 42a of the turbine shell 42 and the permanent magnet 22 provided on the inner wall of the impeller shell 20 so that the turbine shell 42 and the impeller shell 20 do not interfere with each other when the turbine runner 40 rotates. . The turbine runner 40 rotates when the working fluid flowing from the pump impeller 30 flows from the outer peripheral side to the inner peripheral side along the flow path, and transmits the driving force to the output shaft 80.

ステータ５０は、ポンプインペラ３０とタービンランナ４０との間において、ポンプインペラ３０の内周側とタービンランナ４０の内周側とに隣接するように設けられ、周方向に所定の間隔で多数配置される羽根５１によって構成される。 The stator 50 is provided between the pump impeller 30 and the turbine runner 40 so as to be adjacent to the inner peripheral side of the pump impeller 30 and the inner peripheral side of the turbine runner 40, and a large number of stators 50 are arranged at predetermined intervals in the circumferential direction. It is comprised by the wing | blade 51.

ステータ５０は、ワンウェイクラッチ５２及び内周支持部５３を介して固定軸であるステータシャフト５９に連結され、一方向にのみ回転する。ステータ５０とインペラシェル２０との間及びステータ５０とタービンシェル４２との間には、スラストベアリング５４が介装され、ステータ５０が軸方向に支持される。 The stator 50 is connected to a stator shaft 59, which is a fixed shaft, via a one-way clutch 52 and an inner peripheral support portion 53, and rotates only in one direction. A thrust bearing 54 is interposed between the stator 50 and the impeller shell 20 and between the stator 50 and the turbine shell 42 to support the stator 50 in the axial direction.

ステータ５０の羽根５１より内周側でスラストベアリング５４より外周側には、ステータ５０とインペラシェル２０との隙間６２及びステータ５０とタービンシェル４２との隙間６３が形成される。当該隙間６２、６３は、ステータ５０及びタービンランナ４０の回転時に、互いに干渉しない程度に設定される。ステータ５０には、隙間６２、６３に隣接する位置にそれぞれ永久磁石５５が配設される。 A gap 62 between the stator 50 and the impeller shell 20 and a gap 63 between the stator 50 and the turbine shell 42 are formed on the inner circumference side of the blades 51 of the stator 50 and on the outer circumference side of the thrust bearing 54. The gaps 62 and 63 are set so as not to interfere with each other when the stator 50 and the turbine runner 40 are rotated. In the stator 50, permanent magnets 55 are disposed at positions adjacent to the gaps 62 and 63, respectively.

ステータ５０の永久磁石５５より内周側でスラストベアリング５４より外周側には、ステータ５０を軸方向に貫通するステータ貫通路５６が周方向に所定の間隔で複数設けられる。タービンシェル４２上であって、ステータ貫通路５６のタービン側開口部５６ａに対応する位置には、タービンシェル４２を軸方向に貫通するタービン貫通路４５が周方向に所定の間隔で複数設けられる。タービン貫通路４５は、ステータ貫通路５６より外周側に拡径して形成される。 A plurality of stator through passages 56 penetrating the stator 50 in the axial direction are provided at predetermined intervals in the circumferential direction on the inner peripheral side of the permanent magnet 55 of the stator 50 and on the outer peripheral side of the thrust bearing 54. On the turbine shell 42, a plurality of turbine through passages 45 penetrating the turbine shell 42 in the axial direction are provided at predetermined intervals in the circumferential direction at positions corresponding to the turbine side openings 56 a of the stator through passage 56. The turbine through-passage 45 is formed to have a diameter that is larger on the outer peripheral side than the stator through-passage 56.

トルクコンバータ１００は上記のように構成され、ポンプインペラ３０、タービンランナ４０、及びステータ５０によって作動流体の流路であるトーラス６４を画成する。トーラス６４内には、作動流体としてＡＴＦより比重の大きい磁性流体６５が充填される。磁性流体６５は、磁性粒子として鉄粉等を混入し磁性を帯びた流体である。本明細書では、「磁性流体」は、磁気粘性流体など、磁性粒子の径が異なる様々な種類の流体を指す。 The torque converter 100 is configured as described above, and the pump impeller 30, the turbine runner 40, and the stator 50 define a torus 64 that is a flow path of the working fluid. The torus 64 is filled with a magnetic fluid 65 having a specific gravity greater than that of ATF as a working fluid. The magnetic fluid 65 is a fluid having magnetism by mixing iron powder or the like as magnetic particles. As used herein, “magnetic fluid” refers to various types of fluids having different magnetic particle diameters, such as a magnetorheological fluid.

磁性流体６５はトーラス６４内にのみ充填され、フロントカバー１０及びインペラシェル２０の内部であってトーラス６４以外の部分には潤滑油（ＡＴＦ）が充填される。すなわち、本実施形態のトルクコンバータ１００において磁性流体６５は作動流体として用いられ、ＡＴＦは潤滑油として用いられる。 The magnetic fluid 65 is filled only in the torus 64, and lubricating oil (ATF) is filled in the portions other than the torus 64 inside the front cover 10 and the impeller shell 20. That is, in the torque converter 100 of this embodiment, the magnetic fluid 65 is used as a working fluid, and ATF is used as a lubricating oil.

タービンシェル４２の外周端４２ａとインペラシェル２０との隙間６１、並びにステータ５０とインペラシェル２０及びタービンシェル４２との隙間６２、６３には、永久磁石２２、５５によって磁界が作用するので、各隙間６１、６２、６３内の磁性流体６５のせん断力が変化して粘性が高くなる。これにより、トーラス６４からＡＴＦ側へと磁性流体６５が漏出することを防止することができる。 A magnetic field is applied to the gap 61 between the outer peripheral end 42a of the turbine shell 42 and the impeller shell 20 and the gaps 62 and 63 between the stator 50 and the impeller shell 20 and the turbine shell 42 by the permanent magnets 22 and 55. The shearing force of the magnetic fluid 65 in 61, 62, 63 changes and the viscosity increases. Thereby, it is possible to prevent the magnetic fluid 65 from leaking from the torus 64 to the ATF side.

フロントカバー１０及びインペラシェル２０の外側には電磁石９１及び電磁石９１の通電量を制御するコントローラ９２が設けられる。コントローラ９２は、電磁石９１の通電量を変化させてトーラス６４内の磁性流体６５のせん断力を変化させる。これにより、車両の走行状態に応じてトルクコンバータ１００のトルク容量を変化させることができ、さらに、ポンプインペラ３０とタービンランナ４０との間にスリップが生じないロックアップ状態に制御することもできる。 Outside the front cover 10 and the impeller shell 20, an electromagnet 91 and a controller 92 that controls the energization amount of the electromagnet 91 are provided. The controller 92 changes the shearing force of the magnetic fluid 65 in the torus 64 by changing the energization amount of the electromagnet 91. Thereby, the torque capacity of the torque converter 100 can be changed according to the running state of the vehicle, and further, it can be controlled to a lock-up state in which no slip occurs between the pump impeller 30 and the turbine runner 40.

トルクコンバータ１００が回転すると、比重の大きな磁性流体６５の内圧が上昇して磁性流体６５がステータ５０とインペラシェル２０及びタービンシェル４２との隙間から徐々に漏出する可能性がある。 When the torque converter 100 rotates, the internal pressure of the magnetic fluid 65 having a large specific gravity increases, and the magnetic fluid 65 may gradually leak from the gap between the stator 50, the impeller shell 20, and the turbine shell 42.

そこで、本実施形態では、ステータ５０の永久磁石５５より内周側でステータ貫通路５６より外周側に、インペラシェル２０との隙間６２に開口する第１の凹部５７と、タービンシェル４２との隙間６３に開口する第２の凹部５８とが設けられる。さらに、第１の凹部５７に対向するインペラシェル２０上には、ステータ５０との隙間６２に開口する第３の凹部２３が設けられる。第１の凹部５７、第２の凹部５８、及び第３の凹部２３の内面は、いずれも曲面形状となるように形成される。 Therefore, in the present embodiment, the gap between the first recess 57 that opens in the gap 62 between the impeller shell 20 and the turbine shell 42 on the inner circumference side of the permanent magnet 55 of the stator 50 and on the outer circumference side of the stator through passage 56. And a second recess 58 that opens to 63. Further, on the impeller shell 20 facing the first recess 57, a third recess 23 that opens in a gap 62 with the stator 50 is provided. The inner surfaces of the first recess 57, the second recess 58, and the third recess 23 are all formed in a curved shape.

これにより、隙間６２、６３から漏出する磁性流体６５は第１の凹部５７、第２の凹部５８、及び第３の凹部２３に一時的に貯留され、トルクコンバータ１００の回転によって発生する遠心力によってトーラス６４内へと戻すことができる。さらに、各凹部５７、５８、２３の内面は曲面形状となるように形成されるので、遠心力によって磁性流体６５を内面に沿ってスムーズに各隙間６２、６３へと移動させることができる。各隙間６２、６３に戻された磁性流体６５は遠心力によりトーラス６４内へと戻される。 Accordingly, the magnetic fluid 65 leaking from the gaps 62 and 63 is temporarily stored in the first recess 57, the second recess 58, and the third recess 23, and is generated by the centrifugal force generated by the rotation of the torque converter 100. It can be returned into the torus 64. Furthermore, since the inner surfaces of the recesses 57, 58, and 23 are formed in a curved shape, the magnetic fluid 65 can be smoothly moved to the gaps 62 and 63 along the inner surface by centrifugal force. The magnetic fluid 65 returned to the gaps 62 and 63 is returned into the torus 64 by centrifugal force.

また、トルクコンバータ１００の特にトルクコンバータ領域での使用によって、磁性流体６５はトーラス６４内で攪拌されるので、磁性流体６５の温度が上昇する。磁性流体６５は高温になると劣化し、磁界の変化に対する粘度の変化が小さくなる。ポンプインペラ３０とタービンランナ４０との間に生じるスリップは、磁性流体６５の粘度に応じて変化するので、磁性流体６５が劣化するとトルクコンバータ１００をロックアップ状態に維持することが難しくなる。 Further, when the torque converter 100 is used particularly in the torque converter region, the magnetic fluid 65 is agitated in the torus 64, so that the temperature of the magnetic fluid 65 rises. The magnetic fluid 65 deteriorates at a high temperature, and the change in viscosity with respect to the change in magnetic field becomes small. Since the slip generated between the pump impeller 30 and the turbine runner 40 changes according to the viscosity of the magnetic fluid 65, it is difficult to maintain the torque converter 100 in the lock-up state when the magnetic fluid 65 deteriorates.

さらに、トーラス６４内に磁性流体６５を保持するために設けられる永久磁石２２、５５は高温になると減磁し、常温に戻しても磁力が回復しなくなる。これにより、磁性流体６５がトーラス６４の外部へと漏出する可能性がある。 Further, the permanent magnets 22 and 55 provided to hold the magnetic fluid 65 in the torus 64 are demagnetized when the temperature is high, and the magnetic force is not recovered even when the temperature is returned to room temperature. As a result, the magnetic fluid 65 may leak out of the torus 64.

そこで、本実施形態では、ＡＴＦを循環させることによって永久磁石２２、５５及び磁性流体６５を冷却している。 Therefore, in the present embodiment, the permanent magnets 22 and 55 and the magnetic fluid 65 are cooled by circulating ATF.

ＡＴＦはステータ５０の内周側から外周側へと流動してワンウェイクラッチ５２及びスラストベアリング５４を潤滑し、ステータ貫通路５６内を流動する。ステータ貫通路５６内で永久磁石５５の熱を吸収した後、タービン貫通路４５を通って、タービンシェル４２とハブプレート４４との間の流路へと流動する。 The ATF flows from the inner peripheral side to the outer peripheral side of the stator 50, lubricates the one-way clutch 52 and the thrust bearing 54, and flows in the stator through passage 56. After absorbing the heat of the permanent magnet 55 in the stator through-passage 56, it flows through the turbine through-passage 45 to a flow path between the turbine shell 42 and the hub plate 44.

ＡＴＦはタービンシェル４２に沿って外周側へと流動することでトーラス６４内の磁性流体６５の熱を吸収し、タービンシェル４２の外周端４２ａにおいて永久磁石２２の熱を吸収する。その後、ＡＴＦはハブプレート４４とフロントカバー１０との間の流路を内周側へと流動し、アウトプットシャフト８０の潤滑に供された後、再度ステータ５０の内周側から外周側へと流動する。 The ATF flows toward the outer peripheral side along the turbine shell 42 to absorb the heat of the magnetic fluid 65 in the torus 64, and absorbs the heat of the permanent magnet 22 at the outer peripheral end 42 a of the turbine shell 42. Thereafter, the ATF flows in the flow path between the hub plate 44 and the front cover 10 toward the inner peripheral side, is used for lubrication of the output shaft 80, and then flows again from the inner peripheral side to the outer peripheral side of the stator 50. To do.

また、ステータ貫通路５６のインペラシェル側開口部５６ｂには、開口端へ向かって徐々に内周側へと拡径した内周側拡径部５６ｃが形成される。これにより、ＡＴＦがステータ貫通路５６へと流動する際に、ＡＴＦ内のコンタミがステータ貫通路５６の入口５６ｂを閉塞することを防止することができる。 The impeller shell side opening 56b of the stator through passage 56 is formed with an inner peripheral side enlarged portion 56c that gradually increases in diameter toward the inner end toward the opening end. Thereby, when the ATF flows into the stator through passage 56, it is possible to prevent the contamination in the ATF from closing the inlet 56b of the stator through passage 56.

以上のように本実施形態では、トーラス６４内にのみ磁性流体６５を充填し、タービンシェル４２とインペラシェル２０との隙間６１、ステータ５０とインペラシェル２０との隙間６２、及びタービンシェル４２とステータ５０との隙間６３に磁界を作用させるので、各隙間６１、６２、６３において磁性流体６５の粘性を上げて磁性流体６５の漏出を防止することができる。これにより、入力側から出力側への動力伝達に必要な流体室であるトーラス６４内にのみ磁性流体６５を充填すれば足りるので、トルクコンバータ１００に必要な磁性流体６５の量を低減してコストを低減することができる。 As described above, in the present embodiment, the magnetic fluid 65 is filled only in the torus 64, the gap 61 between the turbine shell 42 and the impeller shell 20, the gap 62 between the stator 50 and the impeller shell 20, and the turbine shell 42 and the stator. Since a magnetic field is applied to the gap 63 between the magnetic fluid 65 and the magnetic fluid 65, the magnetic fluid 65 can be prevented from leaking by increasing the viscosity of the magnetic fluid 65 in the gaps 61, 62, 63. As a result, it is sufficient to fill the magnetic fluid 65 only in the torus 64 which is a fluid chamber necessary for power transmission from the input side to the output side, so that the amount of the magnetic fluid 65 necessary for the torque converter 100 can be reduced and the cost can be reduced. Can be reduced.

また、磁性流体６５に磁界を作用させる永久磁石２２、５５を、ＡＴＦを流動させることで冷却するので、永久磁石２２、５５が高温となって減磁することを防止することができる。これにより、磁力が低下して磁性流体６５がトーラス６４の外側へと漏出することを防止することができる。 Further, since the permanent magnets 22 and 55 that cause the magnetic fluid 65 to act on the magnetic field are cooled by causing the ATF to flow, it is possible to prevent the permanent magnets 22 and 55 from demagnetizing at a high temperature. Thereby, it can prevent that magnetic force falls and the magnetic fluid 65 leaks to the outer side of the torus 64. FIG.

さらに、ステータ５０にはステータ５０を軸方向に貫通するステータ貫通路５６を設け、ＡＴＦをステータ貫通路５６に流すので、ステータ５０に配設される永久磁石５５を冷却することができ、減磁による磁性流体６５の漏出を防止することができる。 Further, the stator 50 is provided with a stator through passage 56 that penetrates the stator 50 in the axial direction, and the ATF is caused to flow through the stator through passage 56, so that the permanent magnet 55 disposed in the stator 50 can be cooled, and demagnetization is achieved. Leakage of the magnetic fluid 65 due to can be prevented.

さらに、ステータ５０とインペラシェル２０及びタービンシェル４２との隙間６２、６３上であって永久磁石５５より内周側でステータ貫通路５６より外周側に、第１の凹部５７、第２の凹部５８、及び第３の凹部２３を設けるので、当該隙間６１、６２、６３から漏出する磁性流体６５に含まれる磁性粒子を貯留することができる。これにより、磁性流体６５中の磁性粒子が漏出することを防止できるので、磁性流体６５の密度が低下して、磁性流体６５がトーラス６４の外側へと漏出することを防止することができる。 Further, on the gaps 62, 63 between the stator 50 and the impeller shell 20 and the turbine shell 42, on the inner peripheral side of the permanent magnet 55 and on the outer peripheral side of the stator through-passage 56, a first concave portion 57 and a second concave portion 58 are provided. Since the third recess 23 is provided, the magnetic particles contained in the magnetic fluid 65 leaking from the gaps 61, 62, 63 can be stored. Thereby, since the magnetic particles in the magnetic fluid 65 can be prevented from leaking out, the density of the magnetic fluid 65 can be reduced and the magnetic fluid 65 can be prevented from leaking out of the torus 64.

さらに、第１の凹部５７、第２の凹部５８、及び第３の凹部２３の内面は曲面形状であるので、トルクコンバータ１００の製造時における各凹部２３、５７、５８の加工性を向上させることができる。また、遠心力によって磁性流体６５を内面に沿ってスムーズに各隙間６２、６３へと移動させることができ、各隙間６２、６３に戻された磁性流体６５を遠心力によりトーラス６４内へとより確実に戻すことができる。 Furthermore, since the inner surfaces of the first recess 57, the second recess 58, and the third recess 23 are curved, it is possible to improve the workability of the recesses 23, 57, 58 when the torque converter 100 is manufactured. Can do. Further, the magnetic fluid 65 can be smoothly moved along the inner surface into the gaps 62 and 63 by the centrifugal force, and the magnetic fluid 65 returned to the gaps 62 and 63 is further moved into the torus 64 by the centrifugal force. It can be reliably returned.

さらに、ステータ貫通路５６のインペラシェル側開口部５６ｂには、開口端へ向かって徐々に内周側へと拡径した内周側拡径部５６ｃが形成されるので、ＡＴＦがステータ貫通路５６へと流動する際に、ＡＴＦ内のコンタミがステータ貫通路５６の入口を閉塞することを防止でき、ＡＴＦによるトルクコンバータ１００の潤滑性能を保持することができる。 Furthermore, since the inner peripheral side enlarged portion 56c that gradually increases in diameter toward the inner peripheral side toward the opening end is formed in the impeller shell side opening 56b of the stator through passage 56, the ATF is connected to the stator through passage 56. When flowing into the ATF, it is possible to prevent the contamination in the ATF from closing the inlet of the stator through passage 56 and maintain the lubrication performance of the torque converter 100 by the ATF.

また、ＡＴＦ内のコンタミが遠心力や永久磁石２２、５５、磁性流体６５、電磁石９１の磁力によってトーラス６４内に入り込むことによる磁性流体６５の特性変化を防止することができる。さらに、ＡＴＦ内のコンタミが各凹部５７、５８、２３を塞いでしまい、各隙間６２、６３から漏出した磁性流体６５が各凹部５７、５８、２３に貯留されずにＡＴＦとともに変速機内へ流れることを防止することができる。これにより、磁性流体６５が変速機内でコンタミとなりバルブスティック等を引き起こすことを防止することができる。 Further, it is possible to prevent a change in characteristics of the magnetic fluid 65 due to contamination in the ATF entering the torus 64 due to centrifugal force or the magnetic force of the permanent magnets 22 and 55, the magnetic fluid 65, and the electromagnet 91. Further, the contamination in the ATF blocks the recesses 57, 58, 23, and the magnetic fluid 65 leaking from the gaps 62, 63 flows into the transmission together with the ATF without being stored in the recesses 57, 58, 23. Can be prevented. Thereby, it is possible to prevent the magnetic fluid 65 from being contaminated in the transmission and causing a valve stick or the like.

さらに、タービンシェル４２の、ステータ貫通路５６のタービン側開口部５６ａに対応する位置には、タービンシェル４２を軸方向に貫通するタービン貫通路４５が設けられるので、ステータ貫通路５６を流れるＡＴＦをタービン貫通路４５を介してタービンシェル４２とフロントカバー１０との間の流路に供給することができる。これにより、タービンシェル４２を介してトーラス６４内の磁性流体６５を冷却することができ、磁性流体６５の劣化を防止することができる。 Further, since a turbine through passage 45 that passes through the turbine shell 42 in the axial direction is provided at a position of the turbine shell 42 corresponding to the turbine side opening 56 a of the stator through passage 56, the ATF flowing through the stator through passage 56 is reduced. It can be supplied to the flow path between the turbine shell 42 and the front cover 10 via the turbine through passage 45. Thereby, the magnetic fluid 65 in the torus 64 can be cooled via the turbine shell 42, and the deterioration of the magnetic fluid 65 can be prevented.

さらに、タービン貫通路４５はステータ貫通路５６よりタービンシェル４２の外周側に拡径して形成されるので、ステータ貫通路５６からタービン貫通路４５を介して流れるＡＴＦの流れをより円滑化することができ、トルクコンバータ１００の潤滑性能を向上させることができる。 Furthermore, since the turbine through-passage 45 is formed with a diameter larger than that of the stator through-passage 56 on the outer peripheral side of the turbine shell 42, the flow of ATF flowing from the stator through-passage 56 through the turbine through-passage 45 can be made smoother. The lubricating performance of the torque converter 100 can be improved.

さらに、ハブプレート４４がタービンシェル４２に沿ってタービンシェル４２から所定の間隔をおいて配置され、ハブプレート４４の外周端がインペラシェル２０の内壁近傍まで延設されるので、タービン貫通路４５を流れるＡＴＦをタービンシェル４２に沿って流動させることでトーラス６４内の磁性流体６５を冷却するとともに、インペラシェル２０の内壁に配設される永久磁石２２を冷却することができる。これにより、磁性流体６５及び永久磁石２２の劣化を防止して、磁性流体の劣化及び漏出を防止することができる。 Further, the hub plate 44 is disposed along the turbine shell 42 at a predetermined distance from the turbine shell 42, and the outer peripheral end of the hub plate 44 extends to the vicinity of the inner wall of the impeller shell 20. By flowing the flowing ATF along the turbine shell 42, the magnetic fluid 65 in the torus 64 can be cooled, and the permanent magnet 22 disposed on the inner wall of the impeller shell 20 can be cooled. Thereby, deterioration of magnetic fluid 65 and permanent magnet 22 can be prevented, and deterioration and leakage of magnetic fluid can be prevented.

次に、第２実施形態について説明する。 Next, a second embodiment will be described.

図２は本発明の第２実施形態に係るトルクコンバータ２００の断面図である。本実施形態では、第１実施形態における第１の凹部５７及び第２の凹部５８に代えて、ステータ貫通路５６のインペラシェル側開口部５６ｂ及びタービン側開口部５６ａに、開口端へ向かって徐々に外周側へと拡径した外周側拡径部５６ｄ、５６ｅを備えた。 FIG. 2 is a cross-sectional view of a torque converter 200 according to the second embodiment of the present invention. In the present embodiment, instead of the first concave portion 57 and the second concave portion 58 in the first embodiment, the impeller shell side opening portion 56b and the turbine side opening portion 56a of the stator through passage 56 are gradually moved toward the opening end. The outer peripheral side enlarged diameter portions 56d and 56e having an enlarged diameter toward the outer peripheral side are provided.

これにより、第１実施形態の凹部５７、５８と同様に、ステータ５０とインペラシェル２０及びタービンシェル４２との隙間６２、６３から内周側へと漏出した磁性流体６５の磁性粒子に遠心力が作用した際に、磁性粒子を外周側拡径部５６ｄ、５６ｅに沿って外周側へと戻すことができる。 As a result, like the recesses 57 and 58 of the first embodiment, centrifugal force is applied to the magnetic particles of the magnetic fluid 65 leaking from the gaps 62 and 63 between the stator 50 and the impeller shell 20 and the turbine shell 42 to the inner peripheral side. When acting, the magnetic particles can be returned to the outer peripheral side along the outer peripheral side enlarged diameter portions 56d and 56e.

次に、第３実施形態について説明する。 Next, a third embodiment will be described.

図３は本発明の第３実施形態に係るトルクコンバータ３００の断面図である。本実施形態では、第１実施形態の構成に加えて、ステータ貫通路５６のインペラシェル側開口部５６ｂに、開口端へ向かって徐々に外周側へと拡径した外周側拡径部５６ｆを備えた。また、第１の凹部５７及び第２の凹部５８の内面形状は、曲面に代えて内周側へ向けて窪みが深くなる傾斜面５７ａ、５８ａを有する形状とした。 FIG. 3 is a cross-sectional view of a torque converter 300 according to the third embodiment of the present invention. In this embodiment, in addition to the configuration of the first embodiment, the impeller shell side opening 56b of the stator through-passage 56 is provided with an outer peripheral side enlarged portion 56f that gradually increases in diameter toward the outer end toward the opening end. It was. Moreover, the inner surface shape of the 1st recessed part 57 and the 2nd recessed part 58 was made into the shape which has the inclined surfaces 57a and 58a from which a hollow becomes deep toward an inner peripheral side instead of a curved surface.

これにより、第１の凹部５７及び第３の凹部２３を通過して内周側へと漏出した磁性流体６５を遠心力によってトーラス６４側へと引き戻すことができるとともに、磁性粒子に遠心力が作用した際に磁性粒子を外周側拡径部５６ｆに沿ってステータ５０の外周側へと引き戻すことができる。 Thereby, the magnetic fluid 65 that has passed through the first recess 57 and the third recess 23 and leaked to the inner peripheral side can be pulled back to the torus 64 side by centrifugal force, and centrifugal force acts on the magnetic particles. In this case, the magnetic particles can be pulled back to the outer peripheral side of the stator 50 along the outer peripheral side enlarged portion 56f.

また、第１の凹部５７及び第２の凹部５８の内面が傾斜面５７ａ、５８ａを有するので、磁性粒子に遠心力が作用した際に磁性粒子を傾斜面５７ａ、５８ａに沿ってステータ５０の外周側へと引き戻すことができる。 Further, since the inner surfaces of the first recess 57 and the second recess 58 have the inclined surfaces 57a, 58a, the magnetic particles are moved along the inclined surfaces 57a, 58a when the centrifugal force acts on the magnetic particles. Can be pulled back to the side.

次に、第４実施形態について説明する。 Next, a fourth embodiment will be described.

図４は本発明の第４実施形態に係るトルクコンバータ４００の断面図である。本実施形態では、第１実施形態における第３の凹部２３を、曲面形状ではなく窪みの軸方向深さがインペラシェル２０の径方向にわたって一定の形状とした。 FIG. 4 is a sectional view of a torque converter 400 according to the fourth embodiment of the present invention. In the present embodiment, the third recess 23 in the first embodiment is not a curved surface, but a shape in which the axial depth of the recess is constant over the radial direction of the impeller shell 20.

これにより、ステータ５０とインペラシェル２０及びタービンシェル４２との隙間６２、６３から内周側へと漏出した磁性流体６５の磁性粒子をより確実に捕捉して内周側への移動を制限することができる。 Thereby, the magnetic particles of the magnetic fluid 65 leaking from the gaps 62 and 63 between the stator 50 and the impeller shell 20 and the turbine shell 42 to the inner peripheral side are more reliably captured and the movement to the inner peripheral side is restricted. Can do.

次に、第５実施形態について説明する。 Next, a fifth embodiment will be described.

図５は本発明の第５実施形態に係るフルードカップリング５００の断面図である。なお、図５ではポンプインペラ３０とタービンランナ４０とが対向する部分だけを示している。 FIG. 5 is a cross-sectional view of a fluid coupling 500 according to a fifth embodiment of the present invention. FIG. 5 shows only a portion where the pump impeller 30 and the turbine runner 40 face each other.

本実施形態は、第１〜第４実施形態と異なり、ステータ５０を備えていないフルードカップリング５００である。インペラシェル２０とタービンシェル４２との隙間６６に面するタービンシェル４２上には永久磁石４６が配設される。第１実施形態の第１の凹部５７に対応する凹部４７は、永久磁石４６より内周側のタービンシェル４２上に設けられる。第１実施形態の第３の凹部２３に対応する凹部２４は、永久磁石４６より内周側のインペラシェル２０上に設けられる。タービンシェル４２の凹部４７より内周側には、タービンシェル４２を軸方向に貫通するタービン貫通路４８が設けられる。 Unlike the first to fourth embodiments, the present embodiment is a fluid coupling 500 that does not include the stator 50. A permanent magnet 46 is disposed on the turbine shell 42 facing the gap 66 between the impeller shell 20 and the turbine shell 42. The concave portion 47 corresponding to the first concave portion 57 of the first embodiment is provided on the turbine shell 42 on the inner peripheral side from the permanent magnet 46. The recess 24 corresponding to the third recess 23 of the first embodiment is provided on the impeller shell 20 on the inner peripheral side from the permanent magnet 46. A turbine through passage 48 that penetrates the turbine shell 42 in the axial direction is provided on the inner peripheral side of the recess 47 of the turbine shell 42.

これにより、ステータ５０を有していないフルードカップリング５００においても、第１実施形態と同様に、インペラシェル２０とタービンシェル４２との隙間から漏出する磁性流体６５の磁性粒子を凹部２４、４７に貯留することができる。さらに、ＡＴＦをタービン貫通路４８からタービンシェル４２の反対側へと流動させることで、永久磁石４６を冷却して減磁による磁性流体６５の漏出を防止することができる。 As a result, even in the fluid coupling 500 that does not have the stator 50, the magnetic particles of the magnetic fluid 65 leaking from the gap between the impeller shell 20 and the turbine shell 42 are transferred to the recesses 24 and 47 as in the first embodiment. Can be stored. Further, by allowing the ATF to flow from the turbine through passage 48 to the opposite side of the turbine shell 42, the permanent magnet 46 can be cooled and leakage of the magnetic fluid 65 due to demagnetization can be prevented.

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一つを示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。 The embodiment of the present invention has been described above. However, the above embodiment is merely one example of application of the present invention, and the technical scope of the present invention is limited to the specific configuration of the above embodiment. Absent.

例えば、第１の凹部５７、第２の凹部５８、及び第３の凹部２３の内面形状及び配置の組み合わせは、第１〜第５実施形態に示した例に限定されることなく、その他の形状及び配置であってもよい。 For example, the combination of the inner surface shape and arrangement of the first recess 57, the second recess 58, and the third recess 23 is not limited to the examples shown in the first to fifth embodiments, and other shapes are possible. And arrangement.

また、第１〜第５実施形態では、磁性流体６５及び永久磁石２２、５５の冷却のためＡＴＦを循環させているが、ＡＴＦに代えて潤滑機能を発揮するその他の流体を使用してもよい。 In the first to fifth embodiments, the ATF is circulated for cooling the magnetic fluid 65 and the permanent magnets 22 and 55, but other fluids that exhibit a lubricating function may be used instead of the ATF. .

本願は２０１１年３月７日に日本国特許庁に出願された特願２０１１−４８９４３に基づく優先権を主張し、この出願の全ての内容は参照により本明細書に組み込まれる。 This application claims the priority based on Japanese Patent Application No. 2011-48943 for which it applied to Japan Patent Office on March 7, 2011, and all the content of this application is integrated in this specification by reference.

Claims

A fluid coupling,
An impeller to which the driving force of the driving source is input;
A turbine disposed opposite to the impeller and transmitting power to the output shaft of the fluid coupling;
A magnetic fluid that is charged as a working fluid in a torus defined by the impeller and the turbine, and whose viscosity changes by applying a magnetic field;
An outer peripheral side gap that is a gap between the turbine and the impeller formed on the outer peripheral end side of the torus, and an inner peripheral side gap that is a gap between the turbine and the impeller formed on the inner peripheral end side of the torus. a permanent magnet that to suppress leakage from the both gaps adjacent fixed arranged, the magnetic fluid by applying a magnetic field to the magnetic fluid,
An electromagnetic mechanism for controlling the viscosity of the magnetic fluid by controlling a supply current amount;
A fluid coupling comprising:

The fluid coupling according to claim 1,
A fluid coupling including an outer peripheral magnet disposed adjacent to the outer peripheral gap, an inner peripheral magnet disposed adjacent to the inner peripheral clearance, and a cooling means for cooling the magnetic fluid .

The fluid coupling according to claim 2,
A stator disposed between the impeller and the turbine and defining the torus with the impeller and the turbine;
A stator through-passage that passes through the stator in the axial direction and is disposed on the inner peripheral side of the stator and on the inner peripheral side of the inner peripheral side magnet;
With
The cooling means is a fluid coupling including the stator through-passage.

The fluid coupling according to claim 3,
Storage means for storing magnetic particles contained in the magnetic fluid that is disposed on the inner peripheral side of the inner peripheral side magnet and on the outer peripheral side of the stator through passage and leaks from the torus through the inner peripheral side gap. Fluid coupling provided.

The fluid coupling according to claim 4,
The storage means is a fluid coupling that is a recess opening in the inner circumferential side gap.

The fluid coupling according to claim 5,
The concave portion is a fluid coupling provided on the impeller facing the inner circumferential clearance.

The fluid coupling according to claim 5,
The concave portion is a fluid coupling provided on the stator facing the inner circumferential gap.

The fluid coupling according to claim 5,
A fluid coupling in which the inner surface of the recess is curved.

The fluid coupling according to claim 4,
At least one of the impeller side opening and the turbine side opening of the stator through passage has an outer peripheral side enlarged portion that is enlarged toward the outer peripheral side of the stator toward the opening,
The storage means is a fluid coupling which is the outer peripheral side enlarged diameter portion.

The fluid coupling according to claim 3,
The impeller side opening of the stator through-passage is a fluid coupling having an inner peripheral side enlarged diameter portion that is enlarged toward the inner peripheral side of the stator toward the opening.

The fluid coupling according to claim 3,
A turbine through passage that is disposed in a position facing the stator through passage in the axial direction and penetrates the turbine in the axial direction;
The cooling means is a fluid coupling including the turbine through passage.

The fluid coupling according to claim 11,
The turbine through-passage is a fluid coupling whose diameter is expanded from the stator through-passage to the outer peripheral side of the turbine.

The fluid coupling according to claim 11,
A hub plate that is disposed on the opposite side of the turbine from the impeller and that forms a flow path along the turbine from the turbine penetration path to the outer peripheral side of the turbine;
The cooling means is a fluid coupling including the hub plate.

The fluid coupling according to claim 2,
The fluid coupling is a fluid coupling;
The turbine has a turbine through-passage that passes through the turbine in the axial direction, and is disposed on the inner peripheral side of the torus and on the inner peripheral side of the inner peripheral magnet.
The cooling means is a fluid coupling including the turbine through passage.

The fluid coupling according to claim 14,
Storage means for storing magnetic particles contained in the magnetic fluid that is disposed on the inner peripheral side of the inner peripheral side magnet and on the outer peripheral side of the turbine through passage and leaks from the torus through the inner peripheral side gap. Fluid coupling provided.

The fluid coupling according to claim 15,
The storage means is a fluid coupling that is a recess opening in the inner circumferential side gap.

The fluid coupling according to claim 16,
The concave portion is a fluid coupling provided on the impeller facing the inner circumferential clearance.

The fluid coupling according to claim 16,
The concave portion is a fluid coupling provided on the turbine facing the inner circumferential clearance.

The fluid coupling according to claim 16,
A fluid coupling in which the inner surface of the recess is curved.