JP6673009B2 - 流体式トルク伝達装置 - Google Patents

Description

本明細書において開示する本開示の発明は、流体式トルク伝達装置に関する。

従来、この種の流体式トルク伝達装置として、フロントカバーと、フロントカバーに固定された羽根車であるインペラ（ポンプインペラ）と、インペラの羽根と互いに対向する羽根を有する羽根車であるタービン（タービンランナ）と、インペラとタービンとの間に回転可能に設けられたステータとを備えたトルクコンバータが知られている（例えば、特許文献１参照）。このトルクコンバータのインペラは、車両に搭載されたエンジンのクランクシャフトにフロントカバーを介して連結され、タービンは、タービンハブを介して変速機構の入力軸に連結される。エンジンからの動力によりインペラが回転すると、インペラからタービンへの作動油が流れてタービンを回転させ、これにより、エンジンからの動力は、フロントカバー，インペラ，タービン，タービンハブを介して変速機構の入力軸に伝達される。また、タービン側の作動油は、ステータによって整流されてインペラ側へ戻される。

特開２００７−１３２４５９号公報

上記従来のトルクコンバータのような流体式トルク伝達装置に対しては、変速機構の多段化やトルクコンバータや変速機構を含む動力伝達装置全体の小型軽量化、搭載スペースの縮小化、低イナーシャ化といった要請から一層の小型化を図ることが望まれている。しかしながら、ポンプインペラやタービンランナを偏平化、小径化することにより流体式トルク伝達装置の小型化を図ると、トルク容量が低下してしまうという問題が生じる。

本開示の流体式トルク伝達装置は、トルク容量を良好に確保しつつ、流体式トルク伝達装置の小型化を可能とすることを主目的とする。

本開示の流体式トルク伝達装置は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

本開示の流体式トルク伝達装置は、
ポンプシェルの内側に複数のポンプブレードを有するポンプインペラと、前記ポンプインペラと対向して配置されタービンシェルの内側に複数のタービンブレードを有するタービンランナと、前記ポンプインペラと前記タービンランナとの間に配置され該タービンランナから該ポンプインペラへの作動流体の流れを整流する複数のステータブレードを有するステータとを備える流体式トルク伝達装置であって、
前記ステータブレードは、前記タービンブレードの出口内周端と該ステータブレードの入口内周端との間における前記ステータの回転軸心の延在方向のクリアランスが、該ステータブレードの出口内周端と前記ポンプブレードの入口内周端との間における前記回転軸心の延在方向のクリアランスよりも小さくなるように形成されている、
ことを要旨とする。

この本開示の流体式トルク伝達装置は、ポンプブレードを含むポンプインペラ、タービンブレードを含むタービンランナ、ステータブレードを含むステータとを備えて構成されるものである。そして、タービンブレードの出口内周端とステータブレードの入口内周端との間におけるステータの回転軸心の延在方向のクリアランスが、ステータブレードの出口内周端とポンプブレードの入口内周端との間における回転軸心の延在方向のクリアランスよりも小さくなるようにステータブレードを形成する。このように、タービンブレードの出口内周端とステータブレードの入口内周端との間のクリアランスを小さくすることで、ステータの回転軸心の延在方向におけるステータブレードの長さを確保する。これにより、タービンブレードの出口内周端から流出された作動流体の流れをステータブレードの凹曲面によりスムーズに変更することが可能となり、作動流体の流れの剥離を抑制して、トルク容量を増加させることができる。この結果、トルク容量を良好に確保しつつ、流体式トルク伝達装置の小型化を可能とすることができる。

本実施形態に係る流体式トルク伝達装置であるトルクコンバータ１０の構成の概略を示す構成図である。 ステータ４０の構成の概略を示す構成図である。 本実施形態に係るトルクコンバータ１０の構成を説明するための模式図である。 比較例のトルクコンバータ１０Ｂの構成を本実施形態に係るトルクコンバータ１０との比較をもって説明するための模式図である。 本実施形態に係るトルクコンバータのステータ４０における作動油の流れと、比較例のトルクコンバータのステータ４０Ｂにおける作動油の流れとを説明する説明図である。 トルクコンバータ１０の性能線図である。 装置中心線ＣＣからステータブレードの入口内周端までの距離（軸方向距離）とトルクコンバータの容量係数Ｃとの関係を示す説明図である。 装置中心線ＣＣからステータブレードの出口内周端までの距離（軸方向距離）とトルクコンバータの容量係数Ｃとの関係を示す説明図である。

次に、図面を参照しながら、本開示の発明を実施するための形態について説明する。

図１は、本実施形態に係る流体式トルク伝達装置としてのトルクコンバータ１０の概略構成図である。同図に示すトルクコンバータ１０は、エンジンを備えた車両に搭載されるものであり、図示しないフロントカバー（入力部材）や、ポンプインペラ２０、タービンランナ３０、タービンハブ（出力部材）１２、ステータ４０、図示しないダンパ機構およびロックアップクラッチ機構を有する。フロントカバーには、図示しないエンジンのクランクシャフト（出力軸）が固定される。また、タービンハブ１２には、図示しない自動変速機（ＡＴ）あるいは無段変速機（ＣＶＴ）のインプットシャフトが固定（スプライン嵌合）される。

ポンプインペラ２０は、ポンプシェル２１と複数のポンプブレード２２とポンプコア２３とを有し、ポンプシェル２１は、フロントカバーに密に固定される。タービンランナ３０は、タービンシェル３１と複数のタービンブレード３２とタービンコア３３とを有し、タービンシェル３１はタービンハブ１２に固定される。フロントカバー側のポンプインペラ２０と、タービンハブ１２側のタービンランナ３０とは互いに対向し合い、両者の間には、フロントカバーと同軸に回転可能な複数のステータブレード４２を有するステータ４０が配置される。これらのポンプインペラ２０、タービンランナ３０およびステータ４０は、作動油（作動流体）を循環させるトーラス（環状流路）を形成する。

図２は、ステータ４０の構成の概略を示す構成図である。ステータ４０は、図示するように、環状のステータシェル４１と、ステータシェル４１よりも径が大きい環状のステータコア４３と、ステータシェル４１の外周面とステータコア４３の内周面との間を繋ぐ複数のステータブレード４２とを有する。ステータシェル４１は、その回転方向を一方向のみに設定するワンウェイクラッチ５０を介して図示しない固定シャフトに固定される。

ダンパ機構は、それぞれ複数のスプリングを有し、タービンシェル３１と共にタービンハブ１２に固定される。ロックアップクラッチ機構は、ロックアップピストンとその表面に貼着された摩擦材とを有する。

こうして構成されるトルクコンバータ１０では、図示しないエンジンの作動に伴ってフロントカバーおよびポンプインペラ２０が回転すると、ポンプインペラ２０の外周側のポンプ出口からタービンランナ３０の外周側のタービン入口への作動油の流れによりタービンランナ３０が引きずられるようにして回転し始め、エンジンからの動力は、タービンランナ３０（作動油）を介してフロントカバーおよびポンプインペラ２０からタービンハブ１２へ伝達される。また、タービンランナ３０の内周側のタービン出口から流出した作動油は、ステータ４０のステータ入口に流入し、ステータブレード４２によってポンプインペラ２０の回転を助ける方向に変更されて、ポンプインペラ２０へと戻る。これにより、トルクコンバータ１０は、ポンプインペラ２０とタービンランナ３０との回転速度差が大きい時には、トルク増幅機として作動し、図６におけるカップリング領域にある場合は、ステータ４０がワンウェイクラッチ５０を介して空転することにより流体継手として作動する。また、車両の発進後、所定の条件が満たされると（例えば、車速が所定値に達すると）、ロックアップクラッチ機構が作動させられ、エンジンからフロントカバーに伝えられた動力が、出力部材としてのタービンハブ１２に直接伝達されるようになり、それにより、エンジンと変速機の入力軸とが機械的に直結される。また、フロントカバーからタービンハブ１２に伝達されるトルクの変動は、ダンパ機構によって吸収される。

ここで、本実施形態のトルクコンバータ１０では、ポンプインペラ２０とタービンランナ３０とが、従来のトルクコンバータに比べて若干小径化されると共に、従来のトルクコンバータに比べて偏平化されたトーラスを構成するように形成されており、それにより、本実施形態のトルクコンバータ１０は全体にコンパクト化されると共に充分なダンパ機構の搭載スペースを有する。ただし、何ら対策を施すことなくトーラス（ポンプインペラ２０およびタービンランナ３０）を偏平化、小径化すると、タービンブレード３２からステータブレード４２への作動油の流入角度がステータブレード４２の回転軸心ＡＣの延在方向に対して大きくなるため、ステータブレード４２に流入した作動油の方向を急激に変化させなければならず、作動油の流れの剥離が生じ易くなって、トルクコンバータのトルク容量が低下するおそれがある。このため、本実施形態のトルクコンバータ１０では、図３に示すように、装置中心線ＣＣからステータブレード４２の入口端縁４２ｉｓまでの距離が外周端（ステータコア４３側）から内周端（ステータシェル４１側）にかけて比較的急な傾きをもって徐々に長くなると共に、装置中心線ＣＣからステータブレード４２の出口端縁４２ｏｓまでの距離が外周端から内周端にかけて比較的緩やかな傾きをもって徐々に長くなるように構成される。なお、装置中心線ＣＣは、図３に示すように、何れかのポンプブレード２２の出口外周端２２ｏと何れかのタービンブレード３２の入口外周端３２ｉとが対向するときに出口外周端２２ｏと入口外周端３２ｉとの間の中点（中央）とポンプインペラ２０およびタービンランナ３０の回転軸心ＡＣとを通ると共に当該回転軸心ＡＣと直交する直線である。これにより、タービンブレード３２の出口内周端３２ｏとステータブレード４２の入口内周端４２ｉｉとの間における回転軸心ＡＣの延在方向ののクリアランスを、ステータブレード４２の出口内周端４２ｏｉとポンプブレード２２の入口内周端２２ｉとの間における回転軸心ＡＣの延在方向のクリアランスよりも小さくする。ここで、ステータブレード４２の出口内周端４２ｏｉとポンプブレード２２の入口内周端２２ｉとの間における回転軸心ＡＣの延在方向のクリアランスを比較的大きくとるのは、以下の理由による。いま、トルクコンバータ１０のポンプインペラ２０が回転しタービンランナ３０の回転が停止しているストール時を考える。このとき、ステータブレード４２の腹面（凹曲面）に対する作動油の流入角度が深くなるため、ステータブレード４２の腹面に対する作動油の衝突によりステータ４０が回転軸心ＡＣの延在方向のポンプインペラ２０側へ押し付けられる。このため、ステータブレード４２とポンプブレード２２とが近づき、両者が干渉するおそれがある。したがって、ステータブレード４２の出口内周端４２ｏｉとポンプブレード２２の入口内周端２２ｉとの間のクリアランスを比較的大きくとることで、こうした干渉を防止することができる。

また、出口外周端２２ｏと入口外周端３２ｉとの間の中点を含むと共に回転軸心ＡＣと直交する平面を装置中心面ＰＣと規定すれば、装置中心面ＰＣから各タービンブレード３２の最遠点３２ｘまでの距離（＝Ｄｔ）が装置中心面ＰＣから各ポンプブレード２２の最遠点２２ｘまでの距離（＝Ｄｐ）よりも長くなり、装置中心面ＰＣからタービンシェル３１の内面の最深部までの距離（＝Ｄｔ）が装置中心面ＰＣからポンプシェル２１の内面の最深部までの距離（＝Ｄｐ）よりも長くなる。すなわち、本実施形態のトルクコンバータ１０に含まれるタービンランナ３０は、ポンプインペラ２０と概ね対称をなすように構成されたタービンランナ（図３における二点差線参照）に比べて、タービン入口とタービン出口との間の中央部付近からタービン出口にかけて回転軸心ＡＣの延在方向かつ外方に拡大（延出）されており、それにより、トルクコンバータ１０は装置中心線ＣＣ（装置中心面ＰＣ）に関して非対称なトーラスを有する。

次に、こうして構成された本実施形態のトルクコンバータ１０の動作を、比較例のトルクコンバータ１０Ｂの動作との比較において説明する。図４は、比較例のトルクコンバータ１０Ｂの構成を本実施形態に係るトルクコンバータ１０との比較をもって説明するための模式図である。比較例のトルクコンバータ１０Ｂは、ステータ４０Ｂを除いて、本実施形態に係るトルクコンバータ１０の構成と同一である。したがって、比較例のトルクコンバータ１０Ｂの構成のうちステータ４０Ｂ以外の構成については同一の符号を付し、その説明は重複するから省略する。比較例のトルクコンバータ１０Ｂのステータ４０Ｂは、装置中心線ＣＣからステータブレード４２Ｂの入口端縁４２Ｂｉｓまでの距離がステータブレード４２Ｂの外周端から内周端に亘って同一である距離Ｚ０ｉとなると共に、装置中心線ＣＣからステータブレード４２Ｂの出口端縁４２Ｂｏｓまでの距離がステータブレード４２Ｂの外周端から内周端に亘って同一である距離Ｚ０ｏとなるように構成される。即ち、比較例のステータ４０のステータブレード４２Ｂは、入口内周端４２Ｂｉｉと出口内周端４２Ｂｏｉとの間の距離が入口外周端４２Ｂｉｏと出口外周端４２Ｂｏｏとの間の距離（Ｚ０ｉ＋Ｚ０ｏ）と同一である。これに対して、本実施形態に係るステータ４０のステータブレード４２は、入口内周端４２ｉｉと出口内周端４２ｏｉとの間の距離（Ｚ１ｉ＋Ｚ１ｏ）が入口外周端４２ｉｏと出口外周端４２ｏｏとの間の距離（Ｚ０ｉ＋Ｚ０ｏ）よりも長くなっている。

図５は、本実施形態に係るトルクコンバータのステータ４０における作動油の流れと、比較例のトルクコンバータのステータ４０Ｂにおける作動油の流れとを説明する説明図である。なお、図中、「Ｖａ」は、タービンブレード３２の出口内周端（タービン出口）から作動油が流出する方向およびその速度を示すベクトルであり、「Ｖｂ」は、タービン３０の回転に伴ってタービンブレード３２の出口内周端が移動する方向（周方向）およびその速度を示すベクトルである。また、「Ｖｃ」は、ベクトルＶａとベクトルＶｂとを合成した合成ベクトルであり、タービン３０が回転しているときに実際にタービンブレード３２から作動油が流出する方向およびその速度を示す。即ち、ベクトルＶｃは、タービン３０が回転しているときに、タービンブレード３２からステータブレード４２へ作動油が流入する方向およびその速度を示す。比較例では、ステータブレード４２Ｂの入口内周端から出口内周端までの距離が短いため、タービンブレード３２の出口内周端からステータブレード４２Ｂの入口内周端に流入した作動油は、ステータブレード４２Ｂによって急激に方向が変化させられて、ステータブレード４２Ｂの出口内周端から流出される。このため、当該ステータブレード４２Ｂと隣り合うステータブレード４２Ｂの対向面（凸曲面）において作動油の流れが剥離し、トルクの伝達効率が低下してしまう。特に、偏平化したトルクコンバータ１０においては、偏平化されていないトルクコンバータに比べて、ステータブレード４２の回転軸心ＡＣの延在方向に対してタービンブレード３２の出口内周端から作動油が流出する角度が大きくなるため、入口内周端から出口内周端までの距離が短い従来のステータブレード４２Ｂでは、タービンブレード３２の出口内周端から流出した作動油の流れを適切に整流することが困難である。これに対して、本実施形態では、ステータブレード４２の入口内周端から出口内周端までの距離が十分にあるため、タービンブレード３２の出口内周端からステータブレード４２の入口内周端に流入した作動油は、ステータブレード４２の曲面（凹曲面）に沿って比較的緩やかに変化させられて出口内周端から流出される。このため、当該ステータブレード４２と隣り合うステータブレード４２の対向面（背面，凸曲面）において生じる作動油の流れの剥離は少なくなり、十分なトルク伝達効率を有する。

図６は、トルクコンバータ１０の性能線図である。図中、速度比ｅは、ポンプインペラ２０の回転速度をＮｐとし、タービンランナ３０の回転速度をＮｔとしたときに、ｅ＝Ｎｔ／Ｎｐで示され、トルク比Ｔは、ポンプインペラ２０に入力されるトルク（入力トルク）をＴｐとし、タービンランナ３０に出力されるトルク（出力トルク）をＴｔとしたときに、ｔ＝Ｔｔ／Ｔｐで示され、容量係数Ｃは、Ｃ＝Ｔｐ／Ｎｐ² ［Ｎｍ／ｒｐｍ²］で示され、伝達効率ηは、η＝（Ｎｔ×Ｔｔ／Ｎｐ×Ｔｐ）×１００（％）で示される。また、「Ｔｓ」は、速度比ｅが値０、即ちポンプインペラ２０の回転速度Ｎｐが値０でなくタービンランナ３０の回転速度Ｎｔが値０であるストール時のトルク比（ストールトルク比）を示し、「Ｃｓ」は、ストール時の容量係数（ストール容量係数）を示す。トルクコンバータ１０は、図中、トルク比Ｔおよび伝達効率ηを良好な状態としつつ、高いトルク容量（容量係数）を確保することが望ましい。

図７は、装置中心線ＣＣからステータブレードの入口内周端までの距離（軸方向距離）とトルクコンバータの容量係数Ｃとの関係を示す説明図であり、図８は、装置中心線ＣＣからステータブレードの出口内周端までの距離とトルクコンバータの容量係数Ｃとの関係を示す説明図である。図中、「Ｃ０．２」は、速度比ｅが値０．２のときの容量係数を示し、「Ｃ０．４」は、速度比ｅが値０．４のときの容量係数を示し、「Ｃ０．６」は、速度比ｅが値０．６のときの容量係数を示し、「Ｃ０．８」は、速度比ｅが値０．８のときの容量係数を示す。上述したように、「Ｃｓ」は、ストール容量係数を示し、「Ｔｓ」は、ストールトルク比を示す。また、「Ｚ０ｉ」のラインは、装置中心線ＣＣからステータブレードの入口内周端までの距離がＺ０ｉである比較例のトルクコンバータ１０Ｂの特性を示し、「Ｚ１ｉ」のラインは、装置中心線ＣＣからステータブレードの入口内周端までの距離がＺ１ｉである本実施形態に係るトルクコンバータ１０の特性を示し、「Ｚ０ｏ」のラインは、装置中心線ＣＣからステータブレードの出口内周端までの距離がＺ０ｏである比較例のトルクコンバータ１０Ｂの特性を示し、「Ｚ１ｏ」のラインは、装置中心線ＣＣからステータブレードの出口内周端までの距離がＺ１ｏである本実施形態に係るトルクコンバータ１０の特性を示す。図７に示すように、軸方向距離が距離Ｚ０ｉから距離Ｚ１ｉまでは、軸方向距離が長いほど、即ち、装置中心線ＣＣからステータブレードの入口内周端までの距離が長いほど、何れの速度比ｅにおいてもトルク容量が増加すると共にストールトルク比が増加していることが分かる。なお、軸方向距離が距離Ｚ１ｉよりも長く、ステータブレードとタービンブレードとの接触限界付近まで至ると、トルク容量とストールトルク比が若干減少する傾向が見られる。一方、図８に示すように、軸方向距離が距離Ｚ０ｏから距離Ｚ１ｉよりも短い距離Ｚ１ｏまでは、軸方向距離が長いほど、即ち、装置中心線ＣＣからステータブレードの出口内周端までの距離が長いほど、何れの速度比ｅにおいてもトルク容量が増加すると共にストールトルク比が増加する傾向を示しているが、速度比ｅが小さいとき（ポンプインペラ２０とタービンランナ３０との回転速度差が大きいとき）の容量係数、特に、ストール容量係数については、軸方向距離がＺ１ｏを超えると、急激に減少する傾向を示すことが分かる。これは、ポンプインペラ２０は、エンジンからの動力によって回転するため、ステータブレード側の作動油に対して吸引作用を働かせることができ、ステータブレードの出口とポンプブレードの入口とのクリアランスをあまり小さくする必要がない一方、上述したように、ストール時においてステータブレードがポンプブレード側へ押し付けられることによってステータブレードとポンプブレードとが近づくためであると考えられる。したがって、ステータブレード４２は、装置中心線ＣＣからステータブレード４２の入口内周端までの距離がＺ１ｉで、且つ、装置中心線ＣＣからステータブレード４２の出口内周端までの距離がＺ１ｏのときに、トルクコンバータ１０は、優れた容量係数を示す。

ここで、本実施形態のトルクコンバータ１０において、トルク容量の向上と装置の小型化との両立を図るためには、装置中心線ＣＣからタービンブレード３２の回転軸心ＡＣの延在方向に最も遠い最遠点３２ｘと装置中心線ＣＣからポンプブレード２２の回転軸心ＡＣの延在方向に最も遠い最遠点２２ｘとの間の長さＤｔｐとしてトルクコンバータ１０の偏平率ΛをΛ＝（Ｄｔｐ）／（Ｒｔｐ−Ｒｓ）と表した場合、トルクコンバータ１０は、例えば０．５≦Λ≦０．６５を満たすように構成されると好ましい。また、装置中心線ＣＣからステータブレード４２の入口外周端４２ｉｏまでの距離をＺ０ｉとし、装置中心線ＣＣからステータブレード４２の入口内周端４２ｉｉまでの距離をＺ１ｉとしたとき、その距離の比率Ｚ１ｉ／Ｚ０ｉが、例えば２．６３≦Ｚ１ｉ／Ｚ０ｉ≦３．９２を満たすように構成されると好ましい。

以上説明したように、本実施形態のトルクコンバータ１０は、装置中心線ＣＣからステータブレード４２の入口内周端４２ｉｉまでの距離が装置中心線ＣＣからステータブレード４２の入口外周端４２ｉｏまでの距離よりも長くなるようにステータブレード４２を構成する。即ち、タービンブレード３２の出口内周端３２ｏとステータブレード４２の入口内周端４２ｉｉとの間におけるステータ４０の回転軸心ＡＣの延在方向のクリアランスが、ステータブレード４２の出口内周端４２ｏｉとポンプブレード２２の入口内周端２２ｉとの間における回転軸心ＡＣの延在方向のクリアランスよりも小さくなるようにステータブレード４２を構成する。これにより、回転軸心ＡＣの延在方向におけるステータブレード４２の長さを確保することができ、タービンブレード３２の出口内周端３２ｏから流出された作動油の流れをステータブレード４２によりスムーズに変更することができる。この結果、作動油の流れの剥離を抑制して、トルク容量を増加させることができる。また、ストール時においてステータブレード４２がポンプブレード２２側へ押し付けられることによる両者の干渉を抑制することができる。

本実施形態のトルクコンバータ１０では、装置中心線ＣＣからステータブレード４２の出口端縁４２ｏｓまでの距離がステータブレード４２の外周端から内周端にかけて徐々に長くなるようにステータブレード４２を構成するものとしたが、装置中心線ＣＣからステータブレード４２の出口端縁４２ｏｓまでの距離がステータブレード４２の外周端から内周端に亘って同一になるようにステータブレード４２を構成するものとしてもよい。

以上説明したように、本開示の流体式トルク伝達装置は、ポンプシェル（２１）の内側に複数のポンプブレード（２２）を有するポンプインペラ（２０）と、前記ポンプインペラ（２０）と対向して配置されタービンシェル（３１）の内側に複数のタービンブレード（３２）を有するタービンランナ（３０）と、前記ポンプインペラ（２０）と前記タービンランナ（３０）との間に配置され該タービンランナ（３０）から該ポンプインペラ（２０）への作動流体の流れを整流する複数のステータブレード（４２）を有するステータ（４０）とを備える流体式トルク伝達装置（１０）であって、前記ステータブレード（４２）は、前記タービンブレード（３２）の出口内周端（３２ｏ）と該ステータブレード（４２）の入口内周端（４２ｉｉ）との間におけるステータ（４０）の回転軸心の延在方向のクリアランスが、該ステータブレード（４２）の出口内周端（４２ｏｉ）と前記ポンプブレード（２２）の入口内周端（２２ｉ）との間における回転軸心の延在方向のクリアランスよりも小さくなるように形成されていることを要旨とするものである。

この本開示の流体式トルク伝達装置では、ポンプブレード（２２）を含むポンプインペラ（２０）、タービンブレード（３２）を含むタービンランナ（３０）、ステータブレード（４２）を含むステータ（４０）とを備えて構成されるものである。そして、タービンブレード（３２）の出口内周端（３２ｏ）とステータブレード（４２）の入口内周端（４２ｉｉ）との間におけるステータ（４０）の回転軸心の延在方向のクリアランスが、ステータブレード（４２）の出口内周端（４２ｏｉ）とポンプブレード（２２）の入口内周端（２２ｉ）との間における回転軸心の延在方向のクリアランスよりも小さくなるようにステータブレード（４２）を形成する。このように、タービンブレード（３２）の出口内周端（３２ｏ）とステータブレード（４２）の入口内周端（４２ｉｉ）との間のクリアランスを小さくすることで、ステータ（４０）の回転軸心の延在方向におけるステータブレード（４２）の長さを確保する。これにより、タービンブレード（３２）の出口内周端（３２ｏ）から流出された作動流体の流れをステータブレード（４２）の凹曲面によりスムーズに変更することが可能となり、作動流体の流れの剥離を抑制して、トルク容量を増加させることができる。この結果、トルク容量を良好に確保しつつ、流体式トルク伝達装置の小型化を可能とすることができる。ここで、流体式トルク伝達装置のポンプインペラ（２０）が回転しタービンランナ（３０）の回転が停止しているストール時には、ステータブレード（４２）の腹面（凹曲面）に対する作動流体の流入角度が深くなり、ステータブレード（４２）の腹面に対する作動流体の衝突によりステータ（４０）がポンプインペラ（２０）の回転軸心の延在方向（ポンプインペラ側）へ押し付けられる。このため、ステータブレード（４２）の出口内周端（４２ｏｉ）とポンプブレード（２２）の入口内周端（２２ｉ）との間のクリアランスを小さくすると、ステータブレード（４２）とポンプブレード（２２）とが干渉するおそれがある。そこで、ステータブレード（４２）の出口内周端（４２ｏｉ）とポンプブレード（２２）の入口内周端（２２ｉ）との間のクリアランスを大きくすることで、こうした干渉を防止することができる。

こうした本開示の流体式トルク伝達装置において、前記ステータブレード（４２）は、互いに対向する前記ポンプブレード（２２）の出口外周端（２２ｏ）と前記タービンブレード（３２）の入口外周端（３２ｉ）との間の中央と前記ポンプインペラ（２０）および前記タービンランナ（３０）の回転軸心とを通ると共に前記ポンプインペラ（２０）および前記タービンランナ（３０）の回転軸心の延在方向に直交する装置中心線から該ステータブレード（４２）の入口内周端（４２ｉｉ）までの距離が前記装置中心線から該ステータブレード（４２）の出口内周端（４２ｏｉ）までの距離よりも長くなるように形成されているものとしてもよい。

この態様の本開示の流体式トルク伝達装置において、前記ステータブレード（４２）は、前記装置中心線から該ステータブレード（４２）の入口端縁（４２ｉｓ）までの距離が該ステータブレード（４２）の外周端から内周端にかけて徐々に長くなるように形成されているものとすることもできる。こうすれば、タービンブレード３２の出口に沿ってステータブレード（４２）の入口のクリアランスを詰めることができ、タービンブレード（３２）から流出される作動油をよりスムーズに整流することができ、トルク容量をより増加させることができる。

さらに、この態様の本開示の流体式トルク伝達装置において、前記ステータブレード（４２）は、前記装置中心線から該ステータブレード（４２）の出口端縁（４２ｏｓ）までの距離が該ステータブレードの外周端から内周端にかけて該装置中心線に対して所定の傾きをもって徐々に長くなるように形成されると共に、前記装置中心線から該ステータブレード（４２）の入口端縁（４２ｉｓ）までの距離が該ステータブレード（４２）の外周端から内周端にかけて該装置中心線に対して前記所定の傾きよりも大きな傾きをもって徐々に長くなるように形成されているものとしてもよい。こうすれば、タービンブレード（３２）の出口とステータブレード（４２）の入口との間のクリアランスと、ステータブレード（４２）の出口とポンプブレード（２２）の入口との間のクリアランスとをより適切に設定することができ、トルク容量をさらに増加させることができる。

また、本開示の流体式トルク伝達装置において、前記ステータブレード（４２）は、前記装置中心線から該ステータブレード（４２）の入口外周端（４２ｉｏ）までの距離をＺ０ｉとし、前記装置中心線から該ステータブレード（４２）の入口内周端（４２ｉｉ）までの距離をＺ１ｉとしたとき、２．６３≦Ｚ１ｉ／Ｚ０ｉ≦３．９２を満たすように形成されているものとしてもよい。この場合、前記ポンプブレード（２２）および前記タービンブレード（３２）の外周端の回転半径をＲｐｔとし、前記ステータブレード（４２）の内周端の回転半径をＲｓとし、前記装置中心線から前記ポンプブレード（４２）の回転軸心の延在方向に最も遠い最遠点（２２ｘ）と前記装置中心線から前記タービンブレードの回転軸心の延在方向に最も遠い最遠点（３２ｘ）との間の距離をＤｔｐとしたとき、０．５０≦Ｄｔｐ／（Ｒｐｔ−Ｒｓ）≦０．６５を満たすように形成されているものとしてもよい。

さらに、本開示の流体式トルク伝達装置において、前記ポンプシェルと前記タービンシェルとは、互いに非対称に形成されているものとしてもよい。

以上、本開示の発明の実施の形態について説明したが、本開示の発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本開示の発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。

本開示の発明は、トルクコンバータのような流体式トルク伝達装置の製造分野において利用可能である。

１０、１０Ｂ トルクコンバータ、１２ タービンハブ、２０ ポンプインペラ、２１ ポンプシェル、２２ ポンプブレード、２２ｉ 入口内周端、２２ｏ 出口外周端、２２ｘ 最遠点、２３ ポンプコア、３０ タービンランナ、３１ タービンシェル、３２ タービンブレード、３２ｉ 入口外周端、３２ｏ 出口内周端、３２ｘ 最遠点、３３ タービンコア、４０，４０Ｂ ステータ、４１ ステータシェル、４２，４２Ｂ ステータブレード、４２ｉｉ，４２Ｂｉｉ 入口内周端、４２ｉｏ，４２Ｂｉｏ 入口外周端、４２ｏｉ，４２Ｂｏｉ 出口内周端、４２ｏｏ，４２Ｂｏｏ 出口外周端、４２ｉｓ，４２Ｂｉｓ 入口端縁、４２ｏｓ，４２Ｂｏｓ 出口端縁、４３ ステータコア、５０ ワンウェイクラッチ、ＡＣ 回転中心、ＣＣ 装置中心線、ＰＣ 装置中心面。

Claims (4)

1. ポンプシェルの内側に複数のポンプブレードを有するポンプインペラと、前記ポンプインペラと対向して配置されタービンシェルの内側に複数のタービンブレードを有するタービンランナと、前記ポンプインペラと前記タービンランナとの間に配置され該タービンランナから該ポンプインペラへの作動流体の流れを整流する複数のステータブレードを有するステータとを備える流体式トルク伝達装置であって、
   前記ステータブレードは、前記タービンブレードの出口内周端と該ステータブレードの入口内周端との間における前記ステータの回転軸心の延在方向のクリアランスが、該ステータブレードの出口内周端と前記ポンプブレードの入口内周端との間における前記回転軸心の延在方向のクリアランスよりも小さくなるように形成され、
   互いに対向する前記ポンプブレードの出口外周端と前記タービンブレードの入口外周端との間の中央と前記ポンプインペラおよび前記タービンランナの回転軸心とを通ると共に前記ポンプインペラおよび前記タービンランナの回転軸心の延在方向に直交する装置中心線から該ステータブレードの入口内周端までの距離が前記装置中心線から該ステータブレードの出口内周端までの距離よりも長くなるように形成され、
   且つ、前記装置中心線から該ステータブレードの出口端縁までの距離が該ステータブレードの外周端から内周端にかけて該装置中心線に対して所定の傾きをもって徐々に長くなるように形成されると共に、前記装置中心線から該ステータブレードの入口端縁までの距離が該ステータブレードの外周端から内周端にかけて該装置中心線に対して前記所定の傾きよりも大きな傾きをもって徐々に長くなるように形成されている、
   流体式トルク伝達装置。
2. 請求項１記載の流体式トルク伝達装置であって、
   前記ステータブレードは、前記装置中心線から該ステータブレードの入口外周端までの距離をＺ０ｉとし、前記装置中心線から該ステータブレードの入口内周端までの距離をＺ１ｉとしたとき、
   ２．６３≦Ｚ１ｉ／Ｚ０ｉ≦３．９２
   を満たすように形成されている、
   流体式トルク伝達装置。
3. 請求項２記載の流体式トルク伝達装置であって、
   前記ポンプブレードおよび前記タービンブレードの外周端の回転半径をＲｐｔとし、前記ステータブレードの内周端の回転半径をＲｓとし、前記装置中心線から前記ポンプブレードの回転軸心の延在方向に最も遠い最遠点と前記装置中心線から前記タービンブレードの回転軸心の延在方向に最も遠い最遠点との間の距離をＤｔｐとしたとき、
   ０．５０≦Ｄｔｐ／（Ｒｐｔ−Ｒｓ）≦０．６５
   を満たすように形成されている、
   流体式トルク伝達装置。
4. 請求項１ないし３いずれか１項に記載の流体式トルク伝達装置であって、
   前記ポンプシェルと前記タービンシェルとは、互いに非対称に形成されている、
   流体式トルク伝達装置。