JPS6142138B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6142138B2 JPS6142138B2 JP54130955A JP13095579A JPS6142138B2 JP S6142138 B2 JPS6142138 B2 JP S6142138B2 JP 54130955 A JP54130955 A JP 54130955A JP 13095579 A JP13095579 A JP 13095579A JP S6142138 B2 JPS6142138 B2 JP S6142138B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- impeller
- stator
- angle
- torque converter
- vanes
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 10
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims description 2
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 claims 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 5
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 3
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 3
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 3
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method 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)
- Control Of Fluid Gearings (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、例えば乗用車の駆動系列内に用いる
ことのできる、流体力学的トルク・コンバータに
関するものである。
ことのできる、流体力学的トルク・コンバータに
関するものである。
乗用車に使用されるトルク・コンバータは燃費
に対し有意な影響を有するものであることは知ら
れている。トルク・コンバータの作動は入出力素
子間の若干の流体圧スリツプを必然的に伴なうも
のであるので、流体循環内で生ずる幾つかの水力
学的現象はエネルギの浪費につながる。このエネ
ルギのロスを補うためには入力を増大させること
が必要となるので、燃費が増大してしまう。
に対し有意な影響を有するものであることは知ら
れている。トルク・コンバータの作動は入出力素
子間の若干の流体圧スリツプを必然的に伴なうも
のであるので、流体循環内で生ずる幾つかの水力
学的現象はエネルギの浪費につながる。このエネ
ルギのロスを補うためには入力を増大させること
が必要となるので、燃費が増大してしまう。
歴史的には、トルク・コンバータは効率を上昇
させるために、より「緊密な」ものになされてき
ている。より「緊密な」トルク・コンバータの機
能上の効果は、ポンプ（インペラ）速度とタービ
ン速度とのいずれの組合せにおいても、より高い
ポンプ・トルクが吸収される点にある。車両の作
動の点から見ると、より「緊密な」トルク・コン
バータでは、車両の速度と加速度の或る組合せは
より低い機関速度を要求し、またより高いコンバ
ータ効率を生ぜしめる。従つて、経済的な観点か
らは、利用可能な最も「緊密な」トルク・コンバ
ータが有利であると考えられる。
させるために、より「緊密な」ものになされてき
ている。より「緊密な」トルク・コンバータの機
能上の効果は、ポンプ（インペラ）速度とタービ
ン速度とのいずれの組合せにおいても、より高い
ポンプ・トルクが吸収される点にある。車両の作
動の点から見ると、より「緊密な」トルク・コン
バータでは、車両の速度と加速度の或る組合せは
より低い機関速度を要求し、またより高いコンバ
ータ効率を生ぜしめる。従つて、経済的な観点か
らは、利用可能な最も「緊密な」トルク・コンバ
ータが有利であると考えられる。
しかしながら、これらの「緊密な」トルク・コ
ンバータはまた幾つかの重大な欠点をも有してい
る。第１に、アイドル時の機関ドラグ・トルク
（drag torque）がより高くなり、また加速時の
機関速度を制限してしまう。高いアイドル・ドラ
グ・トルクは燃費の増大を生ぜしめるものとして
知られており、また、これは低速点火ノツク、機
関振動及び排気制御等の問題にしばしば関連す
る。加えて、「緊密な」トルク・コンバータは、
通常の車両速度範囲の大部分で利用し得るトルク
比がより小さい。車両のアクセラレーシヨン・ポ
テンシヤル（acceleration potential）は、このト
ルク比のロスと、機関速度を制限することの双方
によつて制限されてしまう。
ンバータはまた幾つかの重大な欠点をも有してい
る。第１に、アイドル時の機関ドラグ・トルク
（drag torque）がより高くなり、また加速時の
機関速度を制限してしまう。高いアイドル・ドラ
グ・トルクは燃費の増大を生ぜしめるものとして
知られており、また、これは低速点火ノツク、機
関振動及び排気制御等の問題にしばしば関連す
る。加えて、「緊密な」トルク・コンバータは、
通常の車両速度範囲の大部分で利用し得るトルク
比がより小さい。車両のアクセラレーシヨン・ポ
テンシヤル（acceleration potential）は、このト
ルク比のロスと、機関速度を制限することの双方
によつて制限されてしまう。
一方、高性能車両は、コンバータ範囲全体にわ
たりより高いトルク比と機関速度とを達成するた
めに「ルーズな」トルク・コンバータを用いてい
る。これらの車両においては、燃料経済性はコン
バータ性能ほど重要視されていない。
たりより高いトルク比と機関速度とを達成するた
めに「ルーズな」トルク・コンバータを用いてい
る。これらの車両においては、燃料経済性はコン
バータ性能ほど重要視されていない。
トルク・コンバータ内のトルク比を上昇せしめ
るためには、インペラ羽根に厳格な負の出口角度
を与えることが従来より一般に行なわれている。
SAE（Society of Automotive Engineers）羽根
角度システムＡに従つて表わすと、55゜及びそれ
以上の負の出口角度がトルク比を上昇させるため
に用いられている。性能トルク・コンバータにお
いて従来より行なわれている他の方法は、ステー
タ羽根に高いチエツク角度（check angle）を用
いることである。この目的のために用いられるチ
エツク角度は一貫して58゜より大きい。この高い
チエツク角度は、最大トルク比を犠牲にしてより
高い速度までトルク比を伸張せしめることになる
ので、最大トルク比を回復させるために厳格な負
のインペラ先端角度が必要である。
るためには、インペラ羽根に厳格な負の出口角度
を与えることが従来より一般に行なわれている。
SAE（Society of Automotive Engineers）羽根
角度システムＡに従つて表わすと、55゜及びそれ
以上の負の出口角度がトルク比を上昇させるため
に用いられている。性能トルク・コンバータにお
いて従来より行なわれている他の方法は、ステー
タ羽根に高いチエツク角度（check angle）を用
いることである。この目的のために用いられるチ
エツク角度は一貫して58゜より大きい。この高い
チエツク角度は、最大トルク比を犠牲にしてより
高い速度までトルク比を伸張せしめることになる
ので、最大トルク比を回復させるために厳格な負
のインペラ先端角度が必要である。
本発明に従つた流体力学的トルク・コンバータ
は：アイドル速度を含む一定の速度範囲で作動可
能な機関により駆動されるべく且つこれにより該
機関からのトルクを吸収すべく連結された羽根付
流体インペラと、該インペラと流体流れ関係にあ
る羽根付タービンと、圧力流体の中環体流路にお
いてタービンからの流体をインペラに再び向わし
めるようになされた羽根付ステータとを含み；イ
ンペラの羽根は、アイドル速度において該インペ
ラのトルク吸収容量を減少せしめるに有効で且つ
該インペラの流体出口における円環体流路から−
20゜乃至−30゜の範囲において変位した負の先端
角度を有する出口先端と関連して正の羽根角度を
有しており；ステータの羽根は、失速速度におい
て該ステータの入口における円環体流路内に乱流
を誘起すべくタービンからの該ステータへの流入
流から周方向及び角度的に変位した鋭いノーズを
有する。
は：アイドル速度を含む一定の速度範囲で作動可
能な機関により駆動されるべく且つこれにより該
機関からのトルクを吸収すべく連結された羽根付
流体インペラと、該インペラと流体流れ関係にあ
る羽根付タービンと、圧力流体の中環体流路にお
いてタービンからの流体をインペラに再び向わし
めるようになされた羽根付ステータとを含み；イ
ンペラの羽根は、アイドル速度において該インペ
ラのトルク吸収容量を減少せしめるに有効で且つ
該インペラの流体出口における円環体流路から−
20゜乃至−30゜の範囲において変位した負の先端
角度を有する出口先端と関連して正の羽根角度を
有しており；ステータの羽根は、失速速度におい
て該ステータの入口における円環体流路内に乱流
を誘起すべくタービンからの該ステータへの流入
流から周方向及び角度的に変位した鋭いノーズを
有する。
−20゜乃至−30゜の範囲における適当な負のイ
ンペラ出口先端角度に関連して、51゜乃至53゜の
範囲における適当なステータ・チエツク角度を用
いることが好ましい。この羽根組合せは、所望の
トルク比と高い失速キヤパシテイ・フアクタ
（stall capacity factor）をもたらし、またそれ
以外の点では「緊密な」トルク・コンバータをも
たらし、さらにそのトルク・コンバータ内のアイ
ドル・ドラグ・トルクを低下せしめる上で有用な
ことが判つた。
ンペラ出口先端角度に関連して、51゜乃至53゜の
範囲における適当なステータ・チエツク角度を用
いることが好ましい。この羽根組合せは、所望の
トルク比と高い失速キヤパシテイ・フアクタ
（stall capacity factor）をもたらし、またそれ
以外の点では「緊密な」トルク・コンバータをも
たらし、さらにそのトルク・コンバータ内のアイ
ドル・ドラグ・トルクを低下せしめる上で有用な
ことが判つた。
以下に本発明及びその実施態様を図面を参照し
つつ詳述する。
つつ詳述する。
第１図に示す流体力学的トルク・コンバータは
複数個の羽根１２を備えたインペラ１０と、復数
個の羽根１６を備えたタービン１４と、復数個の
羽根２０を備えたステータ（リアクタ）１８とを
含む。羽根１２，１６，２０はトルク・コンバー
タ構造において周知の如く、円環体（toroidal）
流路を形成すべく配置されている。インペラ１０
は、フランジ２４によつて機関（不図示）に連結
されるようになされた入力殼２２へ固定されてい
る。タービン１４は更に、コンバータ出力軸（不
図示）へ駆動連結されるようになされた、スプラ
イン２８が形成されたハブ２６を含む。ステータ
１８は、外側レース３２、内側レース３４及び複
数個のころ３６を有する従来型の一方向ブレーキ
３０に作動的に連結されている。内側レース３４
上には、従来型のステータ軸（不図示）へ連結さ
れるようになされたスプライン３８が形成されて
いる。インペラ１０は、駆動スロツト４２が形成
されたハブ４０を有し、該駆動スロツト４２は従
来型の流体圧制御ポンプ（不図示）を公知の方法
で駆動するようになされている。
複数個の羽根１２を備えたインペラ１０と、復数
個の羽根１６を備えたタービン１４と、復数個の
羽根２０を備えたステータ（リアクタ）１８とを
含む。羽根１２，１６，２０はトルク・コンバー
タ構造において周知の如く、円環体（toroidal）
流路を形成すべく配置されている。インペラ１０
は、フランジ２４によつて機関（不図示）に連結
されるようになされた入力殼２２へ固定されてい
る。タービン１４は更に、コンバータ出力軸（不
図示）へ駆動連結されるようになされた、スプラ
イン２８が形成されたハブ２６を含む。ステータ
１８は、外側レース３２、内側レース３４及び複
数個のころ３６を有する従来型の一方向ブレーキ
３０に作動的に連結されている。内側レース３４
上には、従来型のステータ軸（不図示）へ連結さ
れるようになされたスプライン３８が形成されて
いる。インペラ１０は、駆動スロツト４２が形成
されたハブ４０を有し、該駆動スロツト４２は従
来型の流体圧制御ポンプ（不図示）を公知の方法
で駆動するようになされている。
インペラ羽根１２は、負の出口先端曲げ角度Ｃ
を与えるように曲げられた出口先端４４と関連し
て正の羽根角度を有する。インペラ羽根１２の他
の部分の正の羽根角度は、符号Ｄで示される出口
角度となる従来型の形状を表わす。角度はSAE
羽根角度システムＡに従つて測定される。すなわ
ちすべての角度はコンバータ軸と測定される羽根
の先端とを含む符号５０で示す如き平面から測定
される。回転方向（矢印Ｅ）の角度は正である。
本発明において出口先端角度Ｃは−20゜乃至−30
゜の範囲内に制限され、好ましくは−30゜に設定
される。より従来的な出口角度Ｄは＋６゜であ
る。
を与えるように曲げられた出口先端４４と関連し
て正の羽根角度を有する。インペラ羽根１２の他
の部分の正の羽根角度は、符号Ｄで示される出口
角度となる従来型の形状を表わす。角度はSAE
羽根角度システムＡに従つて測定される。すなわ
ちすべての角度はコンバータ軸と測定される羽根
の先端とを含む符号５０で示す如き平面から測定
される。回転方向（矢印Ｅ）の角度は正である。
本発明において出口先端角度Ｃは−20゜乃至−30
゜の範囲内に制限され、好ましくは−30゜に設定
される。より従来的な出口角度Ｄは＋６゜であ
る。
第３図に示すステータ羽根２０は、該羽根２０
に対し垂直なコンバータ軸を通る平面５４から、
矢印Ａで示されるステータの自由回転方向から離
れる方向に変位された鋭いノーズ５２を有する。
ステータ羽根２０は、符号５８，６０の部位にお
いて該ステータ羽根２０に対し接線的である平面
５６によつて決定されるチエツク角度（check
angle）Ｂを有する。部位５８は凹面６２上に位
置し、部位６０はステータ羽根の出口先端に位置
する。角度Ｂは平面５４，５６の交差により形成
される。チエツク角度Ｂに関連しての鋭いノーズ
５２の変位はトルク・コンバータの性能に有意な
影響を与える。チエツク角度の増大はカツプリン
グ速度（coupling speed）の上昇を生ぜしめ、
また鋭いノーズと組合つて失速トルク比（stall
torque ratio）の低下及び失速入力キヤパシテ
イ・フアクタ（stall input capacity factor）の
上昇をもたらす。入力キヤパシテイ・フアクタ
は、ポンプ（インペラ）速度ＮPをポンプ・トル
クＴPの平行根で割つた値、すなわち〔ＮP／√
P〕に等しい。タービン速度をNtとし、タービ
ン・トルクをTtとすると、出力キヤパシテイ・
フアクタは、Nt／√に等しい。これらのステ
ータ羽根の特徴はまた、カツプリング作動時の効
率を若干低下せしめる。しかしながら、インペラ
羽根の負の出口先端角度Ｃが失速トルク比の増大
を生ぜしめ、ステータ羽根の形状による低下を相
殺して、失速キヤパシテイ・フアクタを上昇せし
める。−20゜乃至−30゜の範囲における適当な出
口先端角度と、51゜乃至53゜の範囲における適当
なステータ・チエツク角度との組合わせがコンバ
ータ効率を上昇せしめ、また、そうでない場合に
は効率曲線におけるカツプリング点において生ず
るであろう下方先点（cusp）を除去することが
判つた。
に対し垂直なコンバータ軸を通る平面５４から、
矢印Ａで示されるステータの自由回転方向から離
れる方向に変位された鋭いノーズ５２を有する。
ステータ羽根２０は、符号５８，６０の部位にお
いて該ステータ羽根２０に対し接線的である平面
５６によつて決定されるチエツク角度（check
angle）Ｂを有する。部位５８は凹面６２上に位
置し、部位６０はステータ羽根の出口先端に位置
する。角度Ｂは平面５４，５６の交差により形成
される。チエツク角度Ｂに関連しての鋭いノーズ
５２の変位はトルク・コンバータの性能に有意な
影響を与える。チエツク角度の増大はカツプリン
グ速度（coupling speed）の上昇を生ぜしめ、
また鋭いノーズと組合つて失速トルク比（stall
torque ratio）の低下及び失速入力キヤパシテ
イ・フアクタ（stall input capacity factor）の
上昇をもたらす。入力キヤパシテイ・フアクタ
は、ポンプ（インペラ）速度ＮPをポンプ・トル
クＴPの平行根で割つた値、すなわち〔ＮP／√
P〕に等しい。タービン速度をNtとし、タービ
ン・トルクをTtとすると、出力キヤパシテイ・
フアクタは、Nt／√に等しい。これらのステ
ータ羽根の特徴はまた、カツプリング作動時の効
率を若干低下せしめる。しかしながら、インペラ
羽根の負の出口先端角度Ｃが失速トルク比の増大
を生ぜしめ、ステータ羽根の形状による低下を相
殺して、失速キヤパシテイ・フアクタを上昇せし
める。−20゜乃至−30゜の範囲における適当な出
口先端角度と、51゜乃至53゜の範囲における適当
なステータ・チエツク角度との組合わせがコンバ
ータ効率を上昇せしめ、また、そうでない場合に
は効率曲線におけるカツプリング点において生ず
るであろう下方先点（cusp）を除去することが
判つた。
上述のステータ羽根の形状は、「緊密な」コン
バータに現在用いられている、より従来的なノー
ズの丸いステータに比較して、アイドル時のドラ
グ・トルクを減少せしめる上で有意な効果を有す
る。このドラグ・トルクの低下は燃費を向上させ
る。
バータに現在用いられている、より従来的なノー
ズの丸いステータに比較して、アイドル時のドラ
グ・トルクを減少せしめる上で有意な効果を有す
る。このドラグ・トルクの低下は燃費を向上させ
る。
負の出口先端角度に関連した正の羽根角度のイ
ンペラ羽根形状は、トルク・コンバータ失速時の
高入力キヤパシテイを維持しつつ、重要な問題で
あるアイドル時のドラグ・トルク（トルク・ドラ
グ）を減少せしめる。
ンペラ羽根形状は、トルク・コンバータ失速時の
高入力キヤパシテイを維持しつつ、重要な問題で
あるアイドル時のドラグ・トルク（トルク・ドラ
グ）を減少せしめる。
第１図は本発明に従つた流体力学的トルク・コ
ンバータの一実施例を示す縦断面図、第２図は第
１図の線２−２に沿つて切断し矢印方向に見た断
片的拡大図、第３図は第１図の線３−３に沿つて
切断し矢印方向に見たステータ羽根の拡大図であ
る。 〔主要部分の符号の説明〕、１０……インペ
ラ、１２……インペラ羽根、１４……タービン、
１８……ステータ、２０……ステータ羽根、４４
……出口先端、５２……鋭いノーズ、Ｃ……負の
先端角度。
ンバータの一実施例を示す縦断面図、第２図は第
１図の線２−２に沿つて切断し矢印方向に見た断
片的拡大図、第３図は第１図の線３−３に沿つて
切断し矢印方向に見たステータ羽根の拡大図であ
る。 〔主要部分の符号の説明〕、１０……インペ
ラ、１２……インペラ羽根、１４……タービン、
１８……ステータ、２０……ステータ羽根、４４
……出口先端、５２……鋭いノーズ、Ｃ……負の
先端角度。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ アイドル速度を含む一定の速度範囲で作動可
能な機関により駆動されるべく且つこれにより該
機関からのトルクを吸収すべく連結された羽根付
流体インペラと、該インペラと流体流れ関係にあ
る羽根付タービンと、圧力流体の円環体流路にお
いて前記タービンからの流体を前記インペラに再
び向わしめるようになされた羽根付ステータとを
含み、前記インペラの羽根が正の羽根角度を有す
る流体力学的トルク・コンバータにおいて： 前記インペラの羽根は、アイドル速度において
該インペラのトルク吸収容量を減少せしめるに有
効で且つ該インペラの流体出口における円環体流
路から−20゜乃至−30゜の範囲において変位した
負の先端角度を有する出口先端と関連して正の羽
根角度を有しており；前記ステータの羽根は、失
速速度において該ステータの入口における円環体
流路内に乱流を誘起すべく前記タービンからの該
ステータへの流入流から周方向及び角度的に変位
した鋭いノーズを有することを特徴とする流体力
学的トルク・コンバータ。 ２ 特許請求の範囲第１項に記載の流体力学的ト
ルク・コンバータにおいて： 前記ステータの羽根は51゜乃至53゜の範囲のチ
エツク角度を有し、失速速度において該ステータ
入口における円環体流路内に乱流を誘起せしめ、
またアイドル・ドラグ・トルクを減少させ、失速
キヤパシテイ・フアクタを増大させ、所望のトル
ク比を維持するようにしたことを特徴とする流体
力学的トルク・コンバータ。 ３ 特許請求の範囲第１項または第２項に記載の
流体力学的トルク・コンバータにおいて： 前記インペラの羽根は、該インペラの流体出口
における円環体流路から−30゜変位した前記の負
の先端角度を有する出口先端を有することを特徴
とする流体力学的トルク・コンバータ。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US05/950,595 US4180978A (en) | 1978-10-12 | 1978-10-12 | Torque converter |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5554757A JPS5554757A (en) | 1980-04-22 |
| JPS6142138B2 true JPS6142138B2 (ja) | 1986-09-19 |
Family
ID=25490647
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13095579A Granted JPS5554757A (en) | 1978-10-12 | 1979-10-12 | Hydrodynamics torque converter |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4180978A (ja) |
| JP (1) | JPS5554757A (ja) |
| AU (1) | AU525078B2 (ja) |
| CA (1) | CA1098415A (ja) |
| DE (1) | DE2941494A1 (ja) |
| FR (1) | FR2438780A1 (ja) |
| GB (1) | GB2032064B (ja) |
| IT (1) | IT1120862B (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6332345U (ja) * | 1986-08-20 | 1988-03-02 | ||
| JPS63199522A (ja) * | 1987-02-13 | 1988-08-18 | Nippon Columbia Co Ltd | Ｄａ変換装置 |
| JPH01175309A (ja) * | 1987-12-29 | 1989-07-11 | Sony Corp | ディジタル信号処理装置 |
| EP0728961B1 (en) * | 1995-02-21 | 1998-09-16 | Kabushiki Kaisha Toyota Chuo Kenkyusho | Torque converter stator for motor vehicles |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5394694A (en) * | 1993-10-15 | 1995-03-07 | Amercom Funding Ltd. Ii | Automatic transmissions using compact hydrodynamic torque converters |
| US6216454B1 (en) | 1997-08-29 | 2001-04-17 | Aisin Seiki Kabushiki Kaisha | Torque converter |
| JP3623640B2 (ja) * | 1997-10-14 | 2005-02-23 | 株式会社エクセディ | トルクコンバータのステータ翼 |
| US6052640A (en) * | 1997-11-14 | 2000-04-18 | General Motors Corporation | Automotive torque converter slip estimation |
| JP2004197907A (ja) * | 2002-12-20 | 2004-07-15 | Exedy Corp | トルクコンバータ |
| US7083381B2 (en) * | 2004-05-27 | 2006-08-01 | Ford Global Technologies, Llc | Hydrokinetic torque converter stator blade construction |
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