JPH03292443A - トルクコンバータタービン - Google Patents
トルクコンバータタービンInfo
- Publication number
- JPH03292443A JPH03292443A JP2407055A JP40705590A JPH03292443A JP H03292443 A JPH03292443 A JP H03292443A JP 2407055 A JP2407055 A JP 2407055A JP 40705590 A JP40705590 A JP 40705590A JP H03292443 A JPH03292443 A JP H03292443A
- Authority
- JP
- Japan
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- hydrofoil
- torque converter
- blade
- blade surface
- blades
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Links
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract description 9
- 238000009826 distribution Methods 0.000 abstract description 8
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 6
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 2
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 238000010137 moulding (plastic) Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H41/00—Rotary fluid gearing of the hydrokinetic type
- F16H41/24—Details
- F16H41/26—Shape of runner blades or channels with respect to function
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
[0001]
本発明は、トルクコンバータタービンに関し、特に、モ
ールド成形した水中翼ブレードを有するトルクコンバー
タタービンに関する。 [0002]
ールド成形した水中翼ブレードを有するトルクコンバー
タタービンに関する。 [0002]
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】薄い金
属シートでできたブレードを有するタービンはトルクコ
ンバータタービンの入口から出口に向かう実質的に拡散
し収れんする流れ領域を提供する。従来の水中翼ブレー
ドの形状は良好な流れ領域の分布を達成できたが、トル
クコンバータの容量を大幅に減少させるものであった。 従って、当業界では、大半の場合トルクコンバータ及び
インペラに薄い金属シートのブレードを依然としており
ステータに水中翼鋳造物を使用している。また、自動車
に採用できるほど安価に水中翼ブレードを製造する方法
がなかった。ここに、「ロストコアJ (lost−c
。 re)プラスチックモールド方法が存在する。 [0003] ブレード付きタービンは入口での流れの方向に対して敏
感である。周知のように、ブレードの先端に関する入口
流れ角度はタービンとインペラとの間の速度比に応じて
変化する。丸い先端を有する水中翼ブレードはトルクコ
ンバータタービンへ進入する流れの方向に対する敏感性
が一層小さい。それ故、水中翼型のタービンは金属シー
ト型のタービンに比べて入射損失が少ない。しかし、薄
い金属シートのブレードを有する装置における改善され
た容量及び安い製造費は丸い先端を有する水中翼に伴う
欠点よりまさる。換言すれば、従来においては、薄い金
属シートのブレードを有するタービンは鋳造した水中翼
ブレードを有するタービンと同程度に有効であることが
判った。 [0004]
属シートでできたブレードを有するタービンはトルクコ
ンバータタービンの入口から出口に向かう実質的に拡散
し収れんする流れ領域を提供する。従来の水中翼ブレー
ドの形状は良好な流れ領域の分布を達成できたが、トル
クコンバータの容量を大幅に減少させるものであった。 従って、当業界では、大半の場合トルクコンバータ及び
インペラに薄い金属シートのブレードを依然としており
ステータに水中翼鋳造物を使用している。また、自動車
に採用できるほど安価に水中翼ブレードを製造する方法
がなかった。ここに、「ロストコアJ (lost−c
。 re)プラスチックモールド方法が存在する。 [0003] ブレード付きタービンは入口での流れの方向に対して敏
感である。周知のように、ブレードの先端に関する入口
流れ角度はタービンとインペラとの間の速度比に応じて
変化する。丸い先端を有する水中翼ブレードはトルクコ
ンバータタービンへ進入する流れの方向に対する敏感性
が一層小さい。それ故、水中翼型のタービンは金属シー
ト型のタービンに比べて入射損失が少ない。しかし、薄
い金属シートのブレードを有する装置における改善され
た容量及び安い製造費は丸い先端を有する水中翼に伴う
欠点よりまさる。換言すれば、従来においては、薄い金
属シートのブレードを有するタービンは鋳造した水中翼
ブレードを有するタービンと同程度に有効であることが
判った。 [0004]
【課題を解決するための手段並びに作用効果】本発明に
係るトルクコンバータタービンの特徴とするところは、
各外側ブレード表面が1.50mmないし2.50mm
の範囲の曲率半径を有し;各内側ブレード表面が0.4
0mmないし0.60mmの範囲の曲率半径を有し;水
中翼ブレードが4.00mmないし10.00mmの範
囲の最大中央厚さ部分を有し、内側ブレード表面及び外
側ブレード表面がこの最大中央厚さ部分に円滑に接続し
ており、水中翼ブレードが外側ブレード表面から内側ブ
レード表面へ向かって、隣接する水中翼ブレード間に最
適な流れ領域分布を提供するような形状を呈しており;
シェル、コア及び水中翼ブレードが単一の素子として形
成されていることである。 [0005] 本発明は、最小領域を匹敵する金属シートのブレード付
きタービンの最大領域と同じにするようにトルクコンバ
ータタービンを通る最適な流れ領域分布を確立すること
により、同一寸法の薄いブレード付きのタービンと同じ
コンバータ容量を提供するシェル及びコアと一体にモー
ルド成形又は鋳造された水中翼形状のブレードを有する
トルクコンバータタービンを提供する。 [0006] 本発明は、外側シェル、コア及び水中翼ブレードを単一
の部材としてモールド成形し、水中翼ブレードがシェル
とコアとの問を延びる円滑で丸い前後縁を有するような
、一体的にモールド成形したトルクコンバータタービン
を提供する。本発明のトルクコンバータタービンは、モ
ールド成形した水中翼ブレードがトルクコンバータの速
度比の全範囲にわたってブレード領域への入口において
流体流れの方向変化に対して敏感度が顕著に小さい点で
、薄い金属ブレード付きのタービンに比べて付加的な利
点を与える。従って、匹敵する容量のトルクコンバータ
においては、本発明のモールド成形した水中翼ブレード
はトルクコンバータの速度比の全範囲にわたって改善し
た効率を提供する。 [0007] それ故、本発明は、一体的にモールド成形した構造体が
水中翼形状のブレードを有するようなトルクコンバータ
のための改良したトルクコンバータタービンを提供する
。 [0008] 本発明はまた、各水中翼ブレードが1.50mmないし
2.50mmの範囲の半径を持つ丸い前縁を有し、入口
から出口に向かって隣接する水中翼ブレード間に最適な
流れ領域分布を確立するような改良したトルクコンバー
タタービンを提供できる。 [0009] 更に、本発明は、各水中翼ブレードが4mmないし10
mmの範囲の最大厚さを有し、後縁が0.40mmない
し0.60mmの範囲の曲率半径を有するような改良し
たトルクコンバータタービンを提供できる。 [0010]
係るトルクコンバータタービンの特徴とするところは、
各外側ブレード表面が1.50mmないし2.50mm
の範囲の曲率半径を有し;各内側ブレード表面が0.4
0mmないし0.60mmの範囲の曲率半径を有し;水
中翼ブレードが4.00mmないし10.00mmの範
囲の最大中央厚さ部分を有し、内側ブレード表面及び外
側ブレード表面がこの最大中央厚さ部分に円滑に接続し
ており、水中翼ブレードが外側ブレード表面から内側ブ
レード表面へ向かって、隣接する水中翼ブレード間に最
適な流れ領域分布を提供するような形状を呈しており;
シェル、コア及び水中翼ブレードが単一の素子として形
成されていることである。 [0005] 本発明は、最小領域を匹敵する金属シートのブレード付
きタービンの最大領域と同じにするようにトルクコンバ
ータタービンを通る最適な流れ領域分布を確立すること
により、同一寸法の薄いブレード付きのタービンと同じ
コンバータ容量を提供するシェル及びコアと一体にモー
ルド成形又は鋳造された水中翼形状のブレードを有する
トルクコンバータタービンを提供する。 [0006] 本発明は、外側シェル、コア及び水中翼ブレードを単一
の部材としてモールド成形し、水中翼ブレードがシェル
とコアとの問を延びる円滑で丸い前後縁を有するような
、一体的にモールド成形したトルクコンバータタービン
を提供する。本発明のトルクコンバータタービンは、モ
ールド成形した水中翼ブレードがトルクコンバータの速
度比の全範囲にわたってブレード領域への入口において
流体流れの方向変化に対して敏感度が顕著に小さい点で
、薄い金属ブレード付きのタービンに比べて付加的な利
点を与える。従って、匹敵する容量のトルクコンバータ
においては、本発明のモールド成形した水中翼ブレード
はトルクコンバータの速度比の全範囲にわたって改善し
た効率を提供する。 [0007] それ故、本発明は、一体的にモールド成形した構造体が
水中翼形状のブレードを有するようなトルクコンバータ
のための改良したトルクコンバータタービンを提供する
。 [0008] 本発明はまた、各水中翼ブレードが1.50mmないし
2.50mmの範囲の半径を持つ丸い前縁を有し、入口
から出口に向かって隣接する水中翼ブレード間に最適な
流れ領域分布を確立するような改良したトルクコンバー
タタービンを提供できる。 [0009] 更に、本発明は、各水中翼ブレードが4mmないし10
mmの範囲の最大厚さを有し、後縁が0.40mmない
し0.60mmの範囲の曲率半径を有するような改良し
たトルクコンバータタービンを提供できる。 [0010]
以下、図面を参照して本発明の詳細な説明するが、同一
の参照番号は同一の又は対応する部品を示すものとする
。図1には、トルクコンバータタービン10を示し、こ
のタービンは一体的にモールド成形又は鋳造した構造体
を備え、この構造体は、(半トロイダル状の)シェル1
2と、(半トロイダル状の)コア14と、複数個の水中
翼ブレード16と、シェル12の内周辺部19に形成さ
れた駆動ハブ18とを有する。 [0011] シェル12は凹状壁20を有し、各水中翼ブレード16
は凹状壁20と一体的にモールド成形された側表面22
を有する。コア14は凸状壁24を有し、各水中翼ブレ
ード16はこの凸状壁と一体的に鋳造された側表面26
を有する。シェル12は(円形の)外周辺部28と(円
形の)内周辺部30とを有し、コア14は(円形の)外
周辺部32と(円形の)内周辺部34とを有する。 [0012] 各水中翼ブレード16は丸い前縁即ち外側ブレード表面
36と、丸い後縁即ち内側ブレード表面38とを有する
。図1.2に明示するように、前縁36はシェル12の
外周辺部28とコア14の外周辺部32との問を延びる
。内側ブレード表面即ち後縁38はシェル12の内周辺
部30とコア14の内周辺部34との問を延びる。 [0013] 好ましい実施例においては、トルクコンバータタービン
10は等間隔で位置した23個の水中翼ブレード16を
有する。各水中翼ブレード16の前縁36は150mm
ないし2.50mmの範囲の曲率半径を有し、後縁38
は0.40mmないし0.60mmの範囲の半径を有す
る。従って、各水中翼ブレード16に対して円滑な入口
及び出口表面が提供される。 [0014] 図2.3.4に明示するように、各水中翼ブレード16
の幅は、ブレードがその前縁36から離れるにつれて、
4.00mmないし10.00mmの範囲の最大厚さT
まで増大する。図2に明示するように、隣接する水中翼
ブレード16は入口領域40と出口領域42とを有する
。入口領域40と出口領域42との間では、各対の隣接
する水中翼ブレード16は、入口領域40と出口領域4
2との問を延びる流れ領域を有する。この最適な流れ領
域分布はトルクコンバータタービン10内での流れ損失
を最小にする。245mmの外径を有するトルクコンバ
ータにおいては、前縁36の曲率半径は1.50mmな
いし2.00mmの範囲にあるのが好ましく、ブレード
の最大厚さ(T)は4.0mmないし6.0mmの範囲
にあるのが好ましく、後縁38の曲率半径は0.4mm
ないし0.5mmの範囲にあるのが好ましい。 [0015] 丸い前縁36は入来する流体即ち入口流体の入射角に対
するトルクコンバータタービン10の感度を減少させる
。周知のように、入射角は実質上25度以上の幅広い値
の範囲内で変化する。丸い後縁38は、トルクコンバー
タタービン10を出るときには、トルクコンバータのス
テータ(図示せず)に入る前の流体よりも、流体に対し
て一層少ない影響をあたえる。 [0016] 本発明に従って構成されたタービンを使用するトルクコ
ンバータを2人ぶり車両においてテストしたところ、車
両の燃費が0.213kpl (1米国ガロン当す0
.5マイル)以上径することが判った。本発明のトルク
コンバータはまた、2−3%の範囲内でトルクコンバー
タの効率を増大させることが判った。1つのトルクコン
バータをほぼ3.8リツトルのエンジンとトップギヤと
してオーバードライブを有する4速自動変速装置との間
に組み入れた。このトルクコンバータは122個の「K
」ファクター(因子)を有するものとして設計した。こ
の「K」因子は、テスト中に、本発明を使用するトルク
コンバータと比較するブレード付きのトルクコンバータ
のrKJ因子と同じである。180個のrKJ因子を有
する別のトルクコンバータを2.8リツトルのエンジン
と4速変速装置との間に組み入れたときにも、同様の改
善が得られることが判った。 [0017] 本発明は、隣接する水中翼ブレード間で、同じトルクコ
ンバータ容量を与える匹敵する金属シートのタービンの
ものと同じ最小流れ領域を提供する。本発明のトルクコ
ンバータタービンは、前縁の特定な曲率半径のために、
水中翼ブレード間に進入する流体流れの方向に対する感
度が一層小さい。既知の水中翼型のブレードに比べて、
圧力分布及び速度分布が隣接する水中翼ブレード間の流
体流れを大幅に改善する。トルクコンバータタービン内
での流体流れ損失は、従来の水中翼素子に比べて、少な
くなる。本発明は、従来の技術では各トルクコンバータ
タービンに対して少なくとも25個の水中翼ブレードを
使用するようなトルクコンバータタービンについて23
個の水中翼ブレードを使用できる。
の参照番号は同一の又は対応する部品を示すものとする
。図1には、トルクコンバータタービン10を示し、こ
のタービンは一体的にモールド成形又は鋳造した構造体
を備え、この構造体は、(半トロイダル状の)シェル1
2と、(半トロイダル状の)コア14と、複数個の水中
翼ブレード16と、シェル12の内周辺部19に形成さ
れた駆動ハブ18とを有する。 [0011] シェル12は凹状壁20を有し、各水中翼ブレード16
は凹状壁20と一体的にモールド成形された側表面22
を有する。コア14は凸状壁24を有し、各水中翼ブレ
ード16はこの凸状壁と一体的に鋳造された側表面26
を有する。シェル12は(円形の)外周辺部28と(円
形の)内周辺部30とを有し、コア14は(円形の)外
周辺部32と(円形の)内周辺部34とを有する。 [0012] 各水中翼ブレード16は丸い前縁即ち外側ブレード表面
36と、丸い後縁即ち内側ブレード表面38とを有する
。図1.2に明示するように、前縁36はシェル12の
外周辺部28とコア14の外周辺部32との問を延びる
。内側ブレード表面即ち後縁38はシェル12の内周辺
部30とコア14の内周辺部34との問を延びる。 [0013] 好ましい実施例においては、トルクコンバータタービン
10は等間隔で位置した23個の水中翼ブレード16を
有する。各水中翼ブレード16の前縁36は150mm
ないし2.50mmの範囲の曲率半径を有し、後縁38
は0.40mmないし0.60mmの範囲の半径を有す
る。従って、各水中翼ブレード16に対して円滑な入口
及び出口表面が提供される。 [0014] 図2.3.4に明示するように、各水中翼ブレード16
の幅は、ブレードがその前縁36から離れるにつれて、
4.00mmないし10.00mmの範囲の最大厚さT
まで増大する。図2に明示するように、隣接する水中翼
ブレード16は入口領域40と出口領域42とを有する
。入口領域40と出口領域42との間では、各対の隣接
する水中翼ブレード16は、入口領域40と出口領域4
2との問を延びる流れ領域を有する。この最適な流れ領
域分布はトルクコンバータタービン10内での流れ損失
を最小にする。245mmの外径を有するトルクコンバ
ータにおいては、前縁36の曲率半径は1.50mmな
いし2.00mmの範囲にあるのが好ましく、ブレード
の最大厚さ(T)は4.0mmないし6.0mmの範囲
にあるのが好ましく、後縁38の曲率半径は0.4mm
ないし0.5mmの範囲にあるのが好ましい。 [0015] 丸い前縁36は入来する流体即ち入口流体の入射角に対
するトルクコンバータタービン10の感度を減少させる
。周知のように、入射角は実質上25度以上の幅広い値
の範囲内で変化する。丸い後縁38は、トルクコンバー
タタービン10を出るときには、トルクコンバータのス
テータ(図示せず)に入る前の流体よりも、流体に対し
て一層少ない影響をあたえる。 [0016] 本発明に従って構成されたタービンを使用するトルクコ
ンバータを2人ぶり車両においてテストしたところ、車
両の燃費が0.213kpl (1米国ガロン当す0
.5マイル)以上径することが判った。本発明のトルク
コンバータはまた、2−3%の範囲内でトルクコンバー
タの効率を増大させることが判った。1つのトルクコン
バータをほぼ3.8リツトルのエンジンとトップギヤと
してオーバードライブを有する4速自動変速装置との間
に組み入れた。このトルクコンバータは122個の「K
」ファクター(因子)を有するものとして設計した。こ
の「K」因子は、テスト中に、本発明を使用するトルク
コンバータと比較するブレード付きのトルクコンバータ
のrKJ因子と同じである。180個のrKJ因子を有
する別のトルクコンバータを2.8リツトルのエンジン
と4速変速装置との間に組み入れたときにも、同様の改
善が得られることが判った。 [0017] 本発明は、隣接する水中翼ブレード間で、同じトルクコ
ンバータ容量を与える匹敵する金属シートのタービンの
ものと同じ最小流れ領域を提供する。本発明のトルクコ
ンバータタービンは、前縁の特定な曲率半径のために、
水中翼ブレード間に進入する流体流れの方向に対する感
度が一層小さい。既知の水中翼型のブレードに比べて、
圧力分布及び速度分布が隣接する水中翼ブレード間の流
体流れを大幅に改善する。トルクコンバータタービン内
での流体流れ損失は、従来の水中翼素子に比べて、少な
くなる。本発明は、従来の技術では各トルクコンバータ
タービンに対して少なくとも25個の水中翼ブレードを
使用するようなトルクコンバータタービンについて23
個の水中翼ブレードを使用できる。
【図1】
本発明を合体したトルクコンバータタービンの断面立面
図である。
図である。
【図2】
図1の2−2線における部分断面図である。
【図3】
トルクコンバータタービンのコア側から見た水中翼ブレ
ードの内周辺部の平面図である。
ードの内周辺部の平面図である。
【図4】
トルクコンバータタービンのシェル側から見た水中翼ブ
レードの図である。
レードの図である。
Oトルクコンバータタービン
2 シェル
4 コア
6 水中翼タービン
O凹状壁
2.26 側表面
4 凸状壁
8 外周辺部
0 内周辺部
2 外周辺部
4 内周辺部
6 外側ブレード表面
8 内側ブレード表面
図面
【図1】
r
會
特開平3−292443 (g)
【図2】
特開平3−292443 (1Q)
【図3】
【図4】
特開平3−292443 (’11)
Claims (3)
- 【請求項1】外周辺部(28)、内周辺部(30)、及
びこれらの周辺部を接続する凹状壁(30)を備えたシ
ェル(12)と;外周辺部(32)、内周辺部(34)
、及びこれらの周辺部を接続し前記凹状壁に対面する凸
状壁(24)を備えたコア(14)と;前記凹状壁及び
凸状壁のうちの対応する1つに対して一体的に形成され
た1対の側表面(22、26)を備え、前記シェル及び
コアの外周辺部間を延びる外側ブレード表面(36)及
び前記内周辺部に隣接して前記シェルとコアとの問を延
びる内側ブレード表面(38)をそれぞれ具備した複数
個の水中翼ブレード(16)と、を有するトルクコンバ
ータのためのトルクコンバータタービンにおいて、 前記各外側ブレード表面(36)が1.50mmないし
2.50mmの範囲の曲率半径を有し;前記各内側ブレ
ード表面(38)が0.40mmないし0.60mmの
範囲の曲率半径を有し;前記水中翼ブレード(16)が
4.00mmないし10.00mmの範囲の最大中央厚
さ(T)部分を有し、前記内側ブレード表面及び外側ブ
レード表面がこの最大中央厚さ部分に滑らかに接続して
おり、同水中翼ブレードが同外側ブレード表面から内側
ブレード表面へ向かって、隣接する同水中翼ブレード間
に最適な流れ領域分布を提供するような形状を呈してお
り;前記シェル、コア及び水中翼ブレードが単一の素子
として形成されていることを特徴とするトルクコンバー
タタービン。 - 【請求項2】前記水中翼ブレード(16)が前記凹状壁
(20)と凸状壁(24)との間でこれらの壁に一体的
にモールド成形されており;前記最大中央厚さ(T)部
分の厚さが4.00mmないし7.00mmの範囲にあ
ることを特徴とする請求項1のトルクコンバータタービ
ン。 - 【請求項3】前記各水中翼ブレード(16)の前記外側
ブレード表面(36)が1.50mmないし2.00m
mの範囲の曲率半径を有し;前記内側ブレード表面(3
8)が0.40mmないし0.50mmの範囲の曲率半
径を有し;前記最大中央厚さ(T)部分の厚さが4.0
0mmないし6.00mmの範囲にあることを特徴とす
る請求項1又は2のトルクコンバータタービン。
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US45687589A | 1989-12-26 | 1989-12-26 | |
US456875 | 1989-12-26 | ||
US07/509,123 US5037272A (en) | 1989-12-26 | 1990-04-16 | Torque converter turbine |
US509123 | 1990-04-16 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03292443A true JPH03292443A (ja) | 1991-12-24 |
Family
ID=27038392
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2407055A Pending JPH03292443A (ja) | 1989-12-26 | 1990-12-26 | トルクコンバータタービン |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5037272A (ja) |
EP (1) | EP0435358A3 (ja) |
JP (1) | JPH03292443A (ja) |
CA (1) | CA2024888C (ja) |
Families Citing this family (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5120196A (en) * | 1991-03-11 | 1992-06-09 | General Motors Corporation | Impeller for a torque converter |
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