JPH08312748A - トルクコンバータ - Google Patents

トルクコンバータ

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JPH08312748A
JPH08312748A JP11831695A JP11831695A JPH08312748A JP H08312748 A JPH08312748 A JP H08312748A JP 11831695 A JP11831695 A JP 11831695A JP 11831695 A JP11831695 A JP 11831695A JP H08312748 A JPH08312748 A JP H08312748A
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Noboru Sekine
関根  登
Haruhiko Yoshikawa
晴彦 吉川
Kazuhisa Yamamoto
和久 山本
Hideharu Koga
秀晴 古賀
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 トルクコンバータのトルク比の低下を最小限
に抑えながらポンプトルク係数の増加を図る。 【構成】 ポンプP、タービンT及びステータSを有す
るトルクコンバータTCは、ポンプコア部8、タービン
コア部11及びステータリング19により構成されたコ
ア20を備える。ステータリング19はステータSの外
周の軸方向前端部(タービンT側の端部)にのみ形成さ
れ、ステータSの外周の軸方向後端部(ポンプP側の端
部)においてコア20の内外が連通する。 【効果】 全ての速度比領域でポンプトルク係数が増加
して燃費の向上が可能になる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、入力軸に接続されたポ
ンプと、ポンプに対向するように配置されて出力軸に接
続されたタービンと、ポンプ及びタービンの対向部の半
径方向内側に配置されたステータとを備え、ポンプ及び
タービンの対向部にそれぞれ設けたポンプコア部及びタ
ービンコア部と、ステータの外周に設けたステータリン
グとによって流体の流れを案内するコアを形成してなる
トルクコンバータに関する。
【0002】
【従来の技術】一般にトルクコンバータはポンプコア
部、タービンコア部及びステータリングによって形成さ
れた環状のコアを備えており、このコアの外周に沿って
流体の流れを案内するようになっている(例えば、特開
平6−229455号公報参照)。かかるコアを持つト
ルクコンバータは、コアを持たないトルクコンバータに
比べて、トルク比は大きいがトルク容量がクルーズ近傍
で低下する特性を有している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、近年の車両
用エンジンの性能向上によって低回転数領域におけるエ
ンジントルクが増大しているため、発進時におけるトル
ク比kは特に高い値が必要ではなく、寧ろクルーズ時に
おけるポンプトルク係数τを増加させて燃費の改善を図
ることが望まれている。
【0004】本発明は前述の事情に鑑みてなされたもの
で、トルク比kや効率ηの低下を最小限に抑えながらポ
ンプトルク係数τの増加を図ることを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、請求項1に記載された発明は、入力軸に接続された
ポンプと、ポンプに対向するように配置されて出力軸に
接続されたタービンと、ポンプ及びタービンの対向部の
半径方向内側に配置されたステータとを備え、ポンプ及
びタービンの対向部にそれぞれ設けたポンプコア部及び
タービンコア部と、ステータの外周に設けたステータリ
ングとによって流体の流れを案内するコアを形成してな
るトルクコンバータにおいて、ステータリングをステー
タの外周のタービンに隣接する端部に設け、ステータリ
ングよりもポンプ側においてコアの内外を連通させたこ
とを特徴とする。
【0006】また請求項2に記載された発明は、請求項
1の構成に加えて、タービンコア部がステータの半径方
向外側に張り出す張出部を有しており、この張出部の軸
方向幅よりも、ステータリングの軸方向幅を大きく設定
したことを特徴とする。
【0007】また請求項3に記載された発明は、請求項
1の構成に加えて、ポンプコア部及びタービンコア部が
ステータの半径方向外側に張り出す張出部をそれぞれ有
しており、タービンコア部の張出部の内周とステータリ
ングの外周との半径方向隙間を、ポンプコア部の張出部
の内周とステータブレードの外周との半径方向隙間より
も小さく設定したことを特徴とする。
【0008】
【作用】請求項1の構成によれば、低速度比領域でトル
ク比が減少する一方、全ての速度比領域においてポンプ
トルク係数が増加する。
【0009】請求項2の構成によれば、トルク比の減少
が最小限に抑えられる。
【0010】請求項3の構成によれば、ポンプトルク係
数が一層増加する。
【0011】
【実施例】以下、図面に基づいて本発明の実施例を説明
する。
【0012】図1〜図6は本発明の一実施例を示すもの
で、図1はトルクコンバータの断面図、図2は実施例及
び比較例のステータリングの差異を示す図、図3は速度
比eとポンプトルク係数τとの関係を示すグラフ、図4
は速度比eとトルク比kとの関係及び速度比eと効率η
との関係を示すグラフ、図5はステータリングの幅がト
ルク比kに及ぼす影響を示すグラフ、図6はステータと
タービン間の隙間及びステータとポンプ間の隙間がポン
プトルク係数τに及ぼす影響を示すグラフである。
【0013】図1は自動車用のトルクコンバータTCを
示すもので、トルクコンバータTCの入力軸を構成する
エンジンのクランクシャフト1にボルト2…で結合され
たフランジ部材3にトルクコンバータカバー4がボルト
5…で結合される。トルクコンバータカバー4に溶接さ
れたポンプPは、トルクコンバータカバー4と協働して
作動油を保持する空間を画成するポンプシェル6と、ポ
ンプシェル6の内面に一体に形成された複数のポンプブ
レード7…と、ポンプブレード7…の先端部を環状に連
結するポンプコア部8とを備える。
【0014】トルクコンバータカバー4の内部にポンプ
Pと対向するように配置されたタービンTは、ポンプシ
ェル6と協働して作動油の循環流路を外周壁を構成する
タービンシェル9と、タービンシェル9の内面に一体に
形成された複数のタービンブレード10…と、タービン
ブレード10…の先端部を環状に連結するタービンコア
部11と、タービンコア部11の内周に溶接されたター
ビンハブ12とを備える。タービンハブ12は、クラン
クシャフト1と同軸に配置されてトルクコンバータTC
の出力軸を構成するトランスミッションのメインシャフ
ト13にスプライン結合される。トルクコンバータカバ
ー4とタービンTとの間に、ポンプP及びタービンTを
一体化してクランクシャフト1をメインシャフト13に
直結するロックアップクラッチCが設けられる。
【0015】メインシャフト13の外周にニードルベア
リング14を介して嵌合する固定のスリーブ15に一方
向クラッチ16のインナレースがスプライン結合され、
この一方向クラッチ16のアウタレースにステータSが
支持される。ステータSは、一方向クラッチ16のアウ
タレースにスプライン結合されたステータボス17と、
ステータボスの外周面に一体に形成された複数のステー
タブレード18…と、ステータブレード18…先端部を
環状に連結するステータリング19とを備える。ポンプ
コア部8、タービンコア部11及びステータリング19
は、協働して作動油の循環経路の内周壁となるコア20
を構成する。
【0016】ステータSとタービンTとの間にはスラス
トベアリング21が配置され、ステータSとポンプPと
の間にはスラストベアリング22が配置される。
【0017】ステータリング19はステータSの外周の
軸方向全長に亘って設けられておらず、ステータSの外
周の前側部分(タービンT側の端部)にだけに設けられ
ている。ポンプコア部8の半径方向内端には、ステータ
Sの外周に沿うように軸方向に張り出す張出部81 が一
体に形成されるともに、タービンコア部11の半径方向
内端には、ステータSの外周に沿うように軸方向に張り
出す張出部111 が一体に形成される。
【0018】タービンコア部11の張出部111 はα1
の軸方向幅を有しており、これにβ 1 の半径方向隙間を
介して対向するステータリング19はα2 の軸方向幅を
有している。また、ポンプコア部8の張出部81 とステ
ータSの外周の後側部分(ステータリング19を持たな
いステータブレード18…のポンプP側の端部)との間
には、β2 の半径方向隙間が形成されている。コア20
の内外は、ステータSの外周におけるステータリング1
9の欠損部分と、ポンプコア部8の張出部81及びター
ビンコア部11の張出部111 間の隙間を介して相互に
連通する。
【0019】尚、前記ステータリング19を有するステ
ータSは、軸方向の全長に亘って延びるステータリング
を有するステータSを鋳造した後、そのステータリング
の後部を切削により除去することにより簡単に製造する
ことができる。このとき、ステータリングの後部の切削
量により前記幅α2 及び前記半径方向隙間β2 を任意に
調整することができ、また残存したステータリング19
の外周面の切削量により前記半径方向隙間β1 を任意に
調整することができる。
【0020】図2は実施例及び第1〜第3比較例を示す
もので、それぞれステータリング19の形状が異なって
いる。実施例(A)のものは、ステータリング19がス
テータSの軸方向前側部分に設けられており、第1比較
例(B)のものはステータリング19がステータSの軸
方向中央部分に設けられており、第2比較例(C)のも
のはステータリング19がステータSの軸方向後側部分
に設けられており、第3比較例(D)のものはステータ
リング19がステータSの軸方向全長に亘って設けられ
ている。ステータSの軸方向幅は何れも同一幅であり、
(A)〜(C)のステータリング19の軸方向幅α2
何れも同一幅である。
【0021】図3のグラフは、トルクコンバータTCの
速度比e=n2 /n1 を横軸に取り、ポンプトルク係数
τ=T1 /(n1 /1000)2 を縦軸に取ったもので
ある。ここで、n1 :ポンプ回転数、n2 :タービン回
転数、T1 :ポンプトルクである。
【0022】同図から明らかなように、ステータSの軸
方向全長にステータリング19を持つ第3比較例(D)
を基準にすると、中央部にステータリング19を持つ第
1比較例(B)及び後端部にステータリング19を持つ
第2比較例(C)は、共にポンプトルク係数τが低速度
比eの領域で減少しているが、高速度比eの領域で増加
している。また、実施例(A)は、低速度比eから高速
度比eまでの全ての領域で第3比較例(D)のポンプト
ルク係数τを上回っており、特に車両のクルーズ時に多
用される速度比eが0.8前後の領域において、第3比
較例(D)よりも著しく高いポンプトルク係数τが実現
されている。
【0023】図4のグラフは、トルクコンバータTCの
速度比e=n2 /n1 を横軸に取り、トルク比k=T2
/T1 及び効率η=k*eを縦軸に取ったものである。
ここで、T2 :タービントルクである。
【0024】同図から明らかなように、第3比較例
(D)を基準にすると、実施例(A)及び第1、第2比
較例(B)、(C)は、何れも高速度比eの領域でトル
ク比kが増加しているものの、何れも低速度比eの領域
でトルク比kが減少している。また、第3比較例(D)
を基準にすると、実施例(A)は低速度比eの領域で効
率ηが減少しているが、高速度比eの領域で効率ηが増
加している。従って、第3比較例(D)を基準にする
と、実施例(A)は低速度比eの領域でトルク比k及び
効率ηが劣るものの、高速度比eの領域でトルク比k及
び効率ηが優れていると言うことができる。
【0025】ところで、近年の車両用エンジンは低回転
数領域においても大きなトルクを発生するため、発進時
(速度比e=0の近傍)のトルク比kは特に高い値が必
要ではなく、実施例(A)において実現されているスト
ールトルク比k0 =1.59(図4参照)は実用上問題
のない充分な値である。この様な余剰のストールトルク
比k0 を削減することと引換えに、効率ηを大きく変化
させることなく全ての速度比eの領域で高いポンプトル
ク係数τを確保することができる。特に、クルーズ時に
多用される速度比e=0.8近傍の領域でポンプトルク
係数τの大幅な改善が見られるため、ポンプ吸収トルク
を増加させて燃費の向上を図ることが可能となる。
【0026】次に、図5のグラフに基づいて、タービン
コア部11の張出部111 の軸方向幅α1 及びステータ
リング19の軸方向幅α2 の関係がトルク比kに及ぼす
影響について説明する。
【0027】図5の(E)はステータリング19の軸方
向幅α2 がα2 =8mmのものを示しており、(F)は
ステータリング19の軸方向幅α2 がα2 =4mmのも
のを示している。一方、タービンコア部11の張出部1
1 の軸方向幅α1 は(E)、(F)共に5mmであ
り、従って(E)はα1 <α2 を満たしており、(F)
はα1 >α2 を満たしている。
【0028】同図から明らかなように、ステータリング
19の軸方向幅α2 がタービンコア部11の張出部11
1 の軸方向幅α1 よりも大きい(E)の方が、ステータ
リング19の軸方向幅α2 がタービンコア部11の張出
部111 の軸方向幅α1 よりも小さい(F)よりも、全
ての速度比eの領域でトルク比kが勝っており、従って
α1 <α2 とすることにより前記第3比較例(D)を基
準としたトルク比kの減少を最小限に抑えることが可能
となる。
【0029】次に、図6のグラフに基づいて、ステータ
SとタービンT間の前記半径方向隙間β1 及びステータ
SとポンプP間の前記半径方向隙間β2 がポンプトルク
係数τに及ぼす影響について説明する。
【0030】図6の(G)は半径方向隙間β1 =0.5
5mm、半径方向隙間β2 =2.70mmのものを示し
ており、(H)は半径方向隙間β1 =1.05mm、半
径方向隙間β2 =2.20mmのものを示しており、
(I)は半径方向隙間β1 =1.75mm、半径方向隙
間β2 =1.50mmのものを示している。従って
(G)及び(H)はβ1 <β2 を満たしており、(I)
はβ1 >β2 を満たしている。
【0031】同図から明らかなように、ステータSとタ
ービンT間の半径方向隙間β1 がステータSとポンプP
間の半径方向隙間β2 よりも小さいもの(即ち(G)及
び(H))の方が、ステータSとタービンT間の半径方
向隙間β1 がステータSとポンプP間の半径方向隙間β
2 よりも大きいもの(即ち(I))よりも、全ての速度
比eの領域でポンプトルク係数τが勝っていることが分
かる。
【0032】以上、本発明の実施例を詳述したが、本発
明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行う
ことが可能である。
【0033】
【発明の効果】以上のように、請求項1に記載された発
明によれば、ポンプ及びタービンの対向部にそれぞれ設
けたポンプコア部及びタービンコア部と、ステータの外
周に設けたステータリングとによって流体の流れを案内
するコアを形成するトルクコンバータにおいて、ステー
タリングをステータの外周のタービンに隣接する端部に
設け、ステータリングよりもポンプ側においてコアの内
外を連通させたことにより、全ての速度比領域において
ポンプトルク係数を増加させて燃費の向上を図ることが
できる。
【0034】また請求項2に記載された発明によれば、
タービンコア部の張出部の軸方向幅よりもステータリン
グの軸方向幅を大きく設定することにより、トルク比の
減少を最小限に抑えることが可能となる。
【0035】また請求項3に記載された発明によれば、
タービンコア部の張出部の内周とステータリングの外周
との半径方向隙間を、ポンプコア部の張出部の内周とス
テータブレードの外周との半径方向隙間よりも小さく設
定したことにより、ポンプトルク係数の一層の増加を図
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】トルクコンバータの断面図
【図2】第1実施例及び比較例のステータリングの差異
を示す図
【図3】速度比eとポンプトルク係数τとの関係を示す
グラフ
【図4】速度比eとトルク比kとの関係及び速度比eと
効率ηとの関係を示すグラフ
【図5】ステータリングの幅がトルク比kに及ぼす影響
を示すグラフ
【図6】ステータとタービン間の隙間及びステータとポ
ンプ間の隙間がポンプトルク係数τに及ぼす影響を示す
グラフ
【符号の説明】
1 クランクシャフト(入力軸) 8 ポンプコア部 81 張出部 11 タービンコア部 111 張出部 13 メインシャフト(出力軸) 18 ステータブレード 19 ステータリング 20 コア P ポンプ T タービン S ステータ α1 軸方向幅 α2 軸方向幅 β1 半径方向隙間 β2 半径方向隙間
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 古賀 秀晴 埼玉県和光市中央1丁目4番1号 株式会 社本田技術研究所内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 入力軸(1)に接続されたポンプ(P)
    と、ポンプ(P)に対向するように配置されて出力軸
    (13)に接続されたタービン(T)と、ポンプ(P)
    及びタービン(T)の対向部の半径方向内側に配置され
    たステータ(S)とを備え、ポンプ(P)及びタービン
    (T)の対向部にそれぞれ設けたポンプコア部(8)及
    びタービンコア部(11)と、ステータ(S)の外周に
    設けたステータリング(19)とによって流体の流れを
    案内するコア(20)を形成してなるトルクコンバータ
    において、 ステータリング(19)をステータ(S)の外周のター
    ビン(T)に隣接する端部に設け、ステータリング(1
    9)よりもポンプ(P)側においてコア(20)の内外
    を連通させたことを特徴とするトルクコンバータ。
  2. 【請求項2】 タービンコア部(11)がステータ
    (S)の半径方向外側に張り出す張出部(111 )を有
    しており、この張出部(111 )の軸方向幅(α 1 )よ
    りも、ステータリング(19)の軸方向幅(α2 )を大
    きく設定したことを特徴とする、請求項1記載のトルク
    コンバータ。
  3. 【請求項3】 ポンプコア部(8)及びタービンコア部
    (11)がステータ(S)の半径方向外側に張り出す張
    出部(81 ,111 )をそれぞれ有しており、タービン
    コア部(11)の張出部(111 )の内周とステータリ
    ング(19)の外周との半径方向隙間(β1 )を、ポン
    プコア部(8)の張出部(81 )の内周とステータブレ
    ード(18)の外周との半径方向隙間(β2 )よりも小
    さく設定したことを特徴とする、請求項1記載のトルク
    コンバータ。
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CN106678322A (zh) * 2017-02-28 2017-05-17 湖北威能达驱动技术系统有限公司 一种液力耦合器叶轮及液力耦合器

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CN106678322B (zh) * 2017-02-28 2023-10-03 湖北威能达驱动技术系统有限公司 一种液力耦合器叶轮及液力耦合器

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