WO2016075965A1 - トルクコンバータ - Google Patents

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cylindrical member
slit
blades
opening
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渡邊　聡
真行 粟生
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ジヤトコ株式会社
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    • F16H41/00—Rotary fluid gearing of the hydrokinetic type
    • F16H41/24—Details
    • 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
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    • F16H41/26—Shape of runner blades or channels with respect to function
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    • F16H41/00—Rotary fluid gearing of the hydrokinetic type
    • F16H41/24—Details
    • F16H41/28—Details with respect to manufacture, e.g. blade attachment

Definitions

  • the present invention relates to a torque converter.
  • a torque converter that supports a large number of blades arranged radially on the inner surface of a shell without using a core is known.
  • the flow passage cross-sectional area can be ensured wider than that of the torque converter having the core, so that the flow rate of the working fluid circulating inside increases and the torque transmission efficiency can be improved.
  • JP04-140547A discloses a coreless torque converter that supports a blade (blade) only by a pump impeller (shell).
  • the above-described coreless torque converter has a problem in that the support rigidity of the blade is lowered because the blade is cantilevered only on the shell side.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and provides a torque converter that can increase the support rigidity of a blade while maintaining the basic characteristics of a coreless torque converter that can ensure a wide flow path cross-sectional area. With the goal.
  • the torque converter according to an aspect of the present invention is a coreless torque converter including a plurality of blades arranged radially on the inner surface of the shell.
  • the torque converter has a cylindrical member that abuts against the plurality of blades from a direction facing the shell and integrally connects the plurality of blades.
  • the supporting rigidity of each blade can be increased as a whole.
  • the cylindrical member has a cylindrical shape that does not narrow the cross-sectional area of the torque converter, the basic characteristics of the coreless torque converter that can ensure a wide cross-sectional area of the flow path can be maintained.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a torque converter according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic configuration diagram of the pump impeller as viewed from the turbine runner side.
  • FIG. 3 is an enlarged perspective view of the vicinity of one blade connected to the cylindrical member of the pump impeller.
  • FIG. 4 is an enlarged perspective view of the vicinity of one blade before the blade is inserted into the cylindrical member.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of the slit and the engagement tab when the blade is inserted into the cylindrical member.
  • FIG. 6 is an enlarged perspective view of the vicinity of one blade after inserting the blade into the cylindrical member.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of the slit and the engagement tab when the blade is inserted into the cylindrical member of the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a torque converter 100 according to the first embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a schematic configuration diagram of the pump impeller 10 according to the first embodiment of the present invention as viewed from the turbine runner 20 side.
  • FIG. 3 is an enlarged perspective view of the vicinity of one blade 13 connected to the cylindrical member 14 of the pump impeller 10.
  • the torque converter 100 is a mechanism that is disposed between the engine and the transmission, and transmits the rotation transmitted from the output shaft of the engine to the input shaft of the transmission via the working fluid. As shown in FIG. 1, the torque converter 100 is disposed at a pump impeller 10, a turbine runner 20 disposed at a position facing the pump impeller 10, and an inner diameter portion sandwiched between the pump impeller 10 and the turbine runner 20. Stator 30.
  • the pump impeller 10 is disposed on the inner surface of the shell 11 radially at predetermined intervals, with a bowl-shaped shell 11 having an opening 11 a in the center, a cylindrical sleeve 12 connected to the opening 11 a.
  • Each of the plurality of blades 13 is a plate member formed in a fan shape as shown in FIG. 3, and is fixed to the inner surface of the shell 11 via a tab (not shown) formed in the arc portion 13 a on the outer edge of the blade 13.
  • the blade 13 has an engagement tab 13 b that protrudes from a position facing the cylindrical member 14 toward the rotation center of the pump impeller 10. The plurality of blades 13 are engaged with the cylindrical member 14 by the engaging tabs 13b.
  • the cylindrical member 14 is a cylindrical member provided with a plurality of slits 14a on the shell 11 side.
  • FIGS. 4 is an enlarged perspective view of the vicinity of one blade 13 before inserting the blade 13 into the cylindrical member 14, and FIG. 6 is an enlarged perspective view after insertion.
  • 5 is a cross-sectional view of the slit 14a and the engaging tab 13b when the blade 13 is inserted into the cylindrical member 14. As shown in FIG.
  • the slit 14 a is a rectangular cut formed obliquely from the shell 11 side of the cylindrical member 14 so as to correspond to the outer peripheral shape of the engagement tab 13 b of the blade 13.
  • the plurality of slits 14a are formed such that the width ⁇ w is wider than the thickness ⁇ d of the engagement tab 13b.
  • the tab 13b for engagement of the blade 13 is inserted into the slit 14a by moving the cylindrical member 14 toward the blade 13 as shown by the arrow in FIG.
  • the engagement tab 13 b of the blade 13 is formed with a positive pressure surface P on the side and a negative pressure surface S on the back of the positive pressure surface P.
  • the engaging tab 13b changes the kinetic energy of the fluid on the positive pressure surface P and directly transfers the fluid force.
  • the slit 14a is inclined to the positive pressure surface P side, and the engaging tab 13b is inserted obliquely to the position where it contacts the bottom portion 14c of the slit 14a along the negative pressure surface S.
  • the engaging tabs 13b of the other blades 13 are inserted into the other slits 14a of the cylindrical member 14, respectively.
  • the engagement tab 13b of the blade 13 is inserted into the slit 14a, the engagement tab 13b is engaged with the cylindrical member 14 by being bent so as to contact the inner peripheral surface of the cylindrical member 14 as shown in FIG. . Similarly, the engaging tabs 13b of the other blades 13 are also bent, whereby the cylindrical member 14 and the plurality of blades 13 are integrally connected.
  • the pump impeller 10 of the torque converter 100 is a coreless torque converter including a plurality of blades 13 arranged radially on the inner surface of the shell 11.
  • the pump impeller 10 has a cylindrical member 14 that abuts against the plurality of blades 13 from a direction facing the shell 11 and connects the plurality of blades 13 together.
  • the plurality of blades 13 are supported from both sides by the shell 11 and the cylindrical member 14 and are integrally connected, it is possible to increase the support rigidity of the blade 13 as a whole. it can.
  • the cylindrical member 14 is formed in a cylindrical shape so as not to narrow the flow passage cross-sectional area of the torque converter 100, the basic characteristics of the coreless torque converter that can ensure a wide flow passage cross-sectional area can be maintained.
  • the plurality of blades 13 each have an engagement tab 13b protruding from a position facing the cylindrical member 14, and the cylindrical member 14 has a thickness ⁇ d of the engagement tab 13b. Also, a plurality of slits 14a having a wide width ⁇ w are provided on the shell 11 side.
  • the blade 13 is supported from both sides by a simple configuration in which the engagement tabs 13b and the plurality of slits 14a are provided on the plurality of blades 13 and the cylindrical member 14, respectively. Therefore, the support rigidity of the blade 13 can be increased.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of the slit 14a and the engagement tab 13b when the blade 13 is inserted into the cylindrical member 14. As shown in FIG. In the following embodiments, the same functions as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and repeated description will be omitted as appropriate.
  • the slits 14a of the cylindrical member 14 are formed so as to gradually increase in width toward the opening O on the shell 11 side.
  • the opening portion O of the slit 14a is a portion having the width ⁇ w1 that is most opened when the slit 14a is viewed from the insertion direction of the engagement tab 13b of the blade 13.
  • the width ⁇ w of the bottom 14c of the slit 14a is wider than the thickness ⁇ d of the engagement tab 13b of the blade 13. Further, the width ⁇ w1 of the opening O of the slit 14a is wider than the width ⁇ w of the bottom portion 14c. Thus, the slit 14a becomes a shape opened toward the opening O side.
  • the P-side opening Op on the positive pressure surface P side and the S-side opening on the negative pressure surface S side are provided between the slit 14a and the engaging tab 13b. Os is formed.
  • the P-side opening Op is an opening having a width ⁇ wp formed between the pressure surface P of the engagement tab 13b and the opening end A of the slit 14a on the pressure surface P side.
  • the S-side opening Os is an opening having a width ⁇ ws formed between the suction surface S of the engagement tab 13b and the opening end B of the slit 14a on the suction surface S side.
  • the width ⁇ wp of the P-side opening Op is formed smaller than the width ⁇ ws of the S-side opening Os.
  • the width ⁇ w1 of the opening O on the shell 11 side of the slit 14a is formed wider than the width ⁇ w of the bottom 14c of the slit 14a.
  • the engagement tab 13b of the blade 13 can be guided and inserted by the opening O of the wide slit 14a, so that the engagement tab 13b can be inserted into the opening O at the time of insertion. It can be easily inserted without causing interference. As a result, the attachment property of the blade 13 to the cylindrical member 14 can be improved.
  • the opening O of the slit 14a changes the kinetic energy of the fluid during the operation of the torque converter 100 with respect to the engaging tab 13b that engages the slit 14a, and the direct fluid force.
  • the P-side opening Op that is an opening on the positive pressure surface P side that delivers the air is smaller than the S-side opening Os that is an opening on the negative pressure surface S side on the back surface of the positive pressure surface P.
  • the width ⁇ wp of the P-side opening Op on the pressure surface P side of the opening O is narrower than the width ⁇ ws of the S-side opening Os on the suction surface S side. Leakage of the working fluid from the P-side opening Op on the pressure surface P side is reduced, and a decrease in the performance of the torque converter 100 can be suppressed.
  • the slit 14a of 2nd Embodiment in the Y shape from which the predetermined area becomes constant width (DELTA) w toward the opening part O from the bottom part 14c.
  • DELTA constant width
  • the engagement tab 13b of the blade 13 abuts on the negative pressure surface S on the back surface of the positive pressure surface P. It becomes easier to stabilize the posture, and the support rigidity can be further increased.
  • cylindrical member 14 can be applied to a case where blades arranged on the inner surface of the turbine shell of the turbine runner 20 are integrally connected.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

　シェルの内面に放射状に配置される複数のブレードを備えるコアレスのトルクコンバータにおいて、シェルと対向する方向から複数のブレードに当接し、複数のブレードを一体に連結する円筒部材を有する。

Description

トルクコンバータ
　本発明は、トルクコンバータに関する。
　従来から、シェルの内面に放射状に配置される多数枚のブレードを、コアを用いずに支持するトルクコンバータが知られている。このようなコアレスのトルクコンバータでは、コアを有するトルクコンバータよりも流路断面積を広く確保できるので、内部を循環する作動流体の流量が増えてトルクの伝達効率を向上させることができる。
　ＪＰ０４－１４０５４７Ａには、ポンプインペラ（シェル）のみで翼（ブレード）を支持するコアレスのトルクコンバータが開示されている。
　しかしながら、上記のコアレスのトルクコンバータでは、シェル側のみにブレードが片持ちで支持される構造となるので、ブレードの支持剛性が低くなるという問題がある。
　そこで、本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、流路断面積を広く確保できるコアレスのトルクコンバータの基本特性を保ちつつブレードの支持剛性を高くできるトルクコンバータを提供することを目的とする。
　本発明のある態様によるトルクコンバータは、シェルの内面に放射状に配置される複数のブレードを備えるコアレスのトルクコンバータである。トルクコンバータは、シェルと対向する方向から複数のブレードに当接し、複数のブレードを一体に連結する円筒部材を有する。
　上記態様によれば、シェルと円筒部材とによって複数のブレードが両側からそれぞれ支持され、かつ、一体に連結されるので、全体として一つ一つのブレードの支持剛性を高くすることができる。また、円筒部材は、トルクコンバータの流路断面積を狭めない円筒状の形状なので、流路断面積を広く確保できるコアレスのトルクコンバータの基本特性を保つことができる。
図１は、本発明の第１実施形態のトルクコンバータの概略構成図である。 図２は、ポンプインペラをタービンランナ側からみた概略構成図である。 図３は、ポンプインペラの円筒部材に連結される一枚のブレード近辺を拡大した斜視図である。 図４は、円筒部材にブレードを挿入する前の一枚のブレード近辺を拡大した斜視図である。 図５は、円筒部材にブレードを挿入するときのスリットと係合用タブの断面図である。 図６は、円筒部材にブレードを挿入した後の一枚のブレード近辺を拡大した斜視図である。 図７は、本発明の第２実施形態の円筒部材にブレードを挿入するときのスリットと係合用タブの断面図である。
　以下、図面等を参照して、本発明の実施形態について説明する。
　（第１実施形態）
　図１は本発明の第１実施形態のトルクコンバータ１００の概略構成図であり、図２は本発明の第１実施形態のポンプインペラ１０をタービンランナ２０側からみた概略構成図である。図３は、ポンプインペラ１０の円筒部材１４に連結される一枚のブレード１３近辺を拡大した斜視図である。
　トルクコンバータ１００は、エンジンと変速機との間に配置され、エンジンの出力軸から伝達された回転を、作動流体を介して変速機の入力軸に伝達する機構である。トルクコンバータ１００は、図１に示すように、ポンプインペラ１０と、ポンプインペラ１０の対向位置に配置されるタービンランナ２０と、ポンプインペラ１０とタービンランナ２０とに挟まれた内径部に配置されるステータ３０と、で構成される。
　ポンプインペラ１０は、図２に示すように、中央に開口１１ａを有する椀状のシェル１１と、開口１１ａに連結される筒状のスリーブ１２と、所定の間隔で放射状にシェル１１の内面に配置される複数のブレード１３と、複数のブレード１３を一体に連結する円筒部材１４と、を備える。
　複数のブレード１３は、図３に示すように各々が扇状に形成された板部材であり、ブレード１３の外縁の円弧部１３ａに形成された図示しないタブを介してシェル１１の内面にそれぞれ固定される。ブレード１３は、円筒部材１４と対向する位置からポンプインペラ１０の回転中心に向かって突出する係合用タブ１３ｂを有する。係合用タブ１３ｂによって、複数のブレード１３は、円筒部材１４にそれぞれ係合される。
　円筒部材１４は、シェル１１側に複数のスリット１４ａが設けられた円筒の部材である。
　ここで、図４から図６を参照して、複数のブレード１３と円筒部材１４とを係合する方法について説明する。図４は円筒部材１４にブレード１３を挿入する前の一枚のブレード１３近辺を拡大した斜視図であり、図６は挿入した後の拡大斜視図である。図５は、円筒部材１４にブレード１３を挿入するときのスリット１４ａと係合用タブ１３ｂの断面図である。
　スリット１４ａは、図４に示すように、ブレード１３の係合用タブ１３ｂの外周形状と対応するよう、円筒部材１４のシェル１１側から斜めに形成された矩形状の切込みである。複数のスリット１４ａは、幅Δｗが係合用タブ１３ｂの厚みΔｄよりも幅広になるようにそれぞれ形成される。
　円筒部材１４を図４の矢印のようにブレード１３側へと移動することで、スリット１４ａにブレード１３の係合用タブ１３ｂが挿入される。ブレード１３の係合用タブ１３ｂには、図５に示すように、側部に正圧面Ｐが形成され、正圧面Ｐの背面に負圧面Ｓが形成される。トルクコンバータ１００を運転すると、係合用タブ１３ｂは、正圧面Ｐで流体の運動エネルギを変化させ直接流体力を受け渡す。スリット１４ａは正圧面Ｐ側に傾いて形成されており、係合用タブ１３ｂは、負圧面Ｓに沿うようにしてスリット１４ａの底部１４ｃに当接する位置まで斜めに挿入される。同様に、円筒部材１４の他のスリット１４ａにも、他のブレード１３の係合用タブ１３ｂがそれぞれ挿入される。
　スリット１４ａにブレード１３の係合用タブ１３ｂが挿入された後に、係合用タブ１３ｂは、図３に示すよう円筒部材１４の内周面と当接するように折り曲げられることで円筒部材１４と係合する。同様に、他のブレード１３の係合用タブ１３ｂもそれぞれ折り曲げられることで、円筒部材１４と複数のブレード１３とは、一体に連結される。
　上記した第１実施形態によるトルクコンバータ１００のポンプインペラ１０によれば、以下の効果を得ることができる。
　本実施形態によるトルクコンバータ１００のポンプインペラ１０は、シェル１１の内面に放射状に配置される複数のブレード１３を備えるコアレスのトルクコンバータである。ポンプインペラ１０は、シェル１１と対向する方向から複数のブレード１３に当接し、複数のブレード１３を一体に連結する円筒部材１４を有する。
　このようなトルクコンバータ１００によれば、シェル１１と円筒部材１４とによって複数のブレード１３が両側からそれぞれ支持され、かつ、一体に連結されるので、全体としてブレード１３の支持剛性を高くすることができる。また、円筒部材１４は、トルクコンバータ１００の流路断面積を狭めないよう円筒状に形成されているので、流路断面積を広く確保できるコアレスのトルクコンバータの基本特性を保つことができる。
　本実施形態によるトルクコンバータ１００のポンプインペラ１０では、複数のブレード１３は円筒部材１４と対向する位置から突出する係合用タブ１３ｂをそれぞれ有し、円筒部材１４は、係合用タブ１３ｂの厚みΔｄよりも幅広な幅Δｗのスリット１４ａをシェル１１側に複数有する。
　このようなトルクコンバータ１００によれば、複数のブレード１３と円筒部材１４とに、係合用タブ１３ｂと複数のスリット１４ａとをそれぞれ設けるだけの簡素な構成で、ブレード１３を両側から支持し、一体に連結できるので、ブレード１３の支持剛性を高くすることができる。
　（第２実施形態）
　図７を参照して、第２実施形態によるポンプインペラ１０について説明する。図７は、円筒部材１４にブレード１３を挿入するときのスリット１４ａと係合用タブ１３ｂの断面図である。なお、以下の実施形態では第１実施形態と同じ機能を果たす構成には同一の符号を用い、重複する記載を適宜省略して説明する。
　図７に示すように、第２実施形態によるポンプインペラ１０では、円筒部材１４のスリット１４ａは、シェル１１側の開口部Ｏに向かって徐々に幅が広くなるようにそれぞれ形成されている。ここで、スリット１４ａの開口部Ｏは、ブレード１３の係合用タブ１３ｂの挿入方向からスリット１４ａを見たときに最も開口された幅Δｗ１となる部分である。
　スリット１４ａの底部１４ｃの幅Δｗは、ブレード１３の係合用タブ１３ｂの厚みΔｄよりも幅広である。また、スリット１４ａの開口部Ｏの幅Δｗ１は、底部１４ｃの幅Δｗよりも幅広である。このように、スリット１４ａは、開口部Ｏ側に向かって開かれた形状となる。
　ここで、スリット１４ａにブレード１３の係合用タブ１３ｂを挿入した時、スリット１４ａと係合用タブ１３ｂとの間には、正圧面Ｐ側のＰ側開口Ｏｐと、負圧面Ｓ側のＳ側開口Ｏｓと、が形成される。Ｐ側開口Ｏｐは、係合用タブ１３ｂの正圧面Ｐと、正圧面Ｐ側のスリット１４ａの開口端Ａと、の間に形成される幅Δｗｐの開口である。Ｓ側開口Ｏｓは、係合用タブ１３ｂの負圧面Ｓと、負圧面Ｓ側のスリット１４ａの開口端Ｂと、の間に形成される幅Δｗｓの開口である。Ｐ側開口Ｏｐの幅Δｗｐは、Ｓ側開口Ｏｓの幅Δｗｓよりも小さく形成される。
　上記した第２実施形態によるトルクコンバータ１００のポンプインペラ１０によれば、以下の効果を得ることができる。
　本実施形態によるトルクコンバータ１００のポンプインペラ１０では、スリット１４ａのシェル１１側の開口部Ｏの幅Δｗ１は、スリット１４ａの底部１４ｃの幅Δｗよりも幅広に形成される。
　このようなトルクコンバータ１００によれば、幅広のスリット１４ａの開口部Ｏによってブレード１３の係合用タブ１３ｂを案内して挿入することができるので、挿入の際に係合用タブ１３ｂを開口部Ｏに干渉させることなく簡単に挿入することができる。この結果、円筒部材１４へのブレード１３の取付け性を向上することができる。
　本実施形態によるトルクコンバータ１００のポンプインペラ１０では、スリット１４ａの開口部Ｏは、スリット１４ａに係合する係合用タブ１３ｂに対してトルクコンバータ１００の運転時に流体の運動エネルギを変化させ直接流体力を受け渡す正圧面Ｐ側の開口であるＰ側開口Ｏｐが、正圧面Ｐの背面にある負圧面Ｓ側の開口であるＳ側開口Ｏｓよりも小さい。
　このようなトルクコンバータ１００によれば、開口部Ｏの正圧面Ｐ側のＰ側開口Ｏｐの幅Δｗｐの方が負圧面Ｓ側のＳ側開口Ｏｓの幅Δｗｓよりも幅狭になるので、正圧面Ｐ側のＰ側開口Ｏｐからの作動流体の漏れが少なくなり、トルクコンバータ１００の性能の低下を抑制することができる。
　なお、第２実施形態のスリット１４ａは、図７に示すように、底部１４ｃから開口部Ｏに向かって所定の区間が一定の幅ΔｗとなるＹ字状に形成することが好ましい。このように、底部１４ｃから所定の区間で一定の幅Δｗとなるようにスリット１４ａを形成することで、ブレード１３の係合用タブ１３ｂは、正圧面Ｐの背面にある負圧面Ｓで当接して姿勢を安定させやすくなり支持剛性をより高くすることができる。
　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部を示したに過ぎず、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。
　例えば、上記円筒部材１４は、タービンランナ２０のタービンシェルの内面に配置されるブレードを一体連結する場合についても適用可能である。
　なお、上記実施形態は、適宜組み合わせ可能である。
　本願は２０１４年１１月１１日に日本国特許庁に出願された特願２０１４－２２８９０８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。

Claims (4)

  1. 　シェルの内面に放射状に配置される複数のブレードを備えるコアレスのトルクコンバータにおいて、
    　前記シェルと対向する方向から前記複数のブレードに当接し、前記複数のブレードを一体に連結する円筒部材を有する、
    　トルクコンバータ。
  2. 　請求項１に記載のトルクコンバータであって、
    　前記複数のブレードは、前記円筒部材と対向する位置から突出する係合用タブをそれぞれ有し、
    　前記円筒部材は、前記係合用タブの厚みよりも幅広なスリットを前記シェル側に複数有する、
    　トルクコンバータ。
  3. 　請求項２に記載のトルクコンバータであって、
    　前記スリットの前記シェル側の開口部の幅は、前記スリットの底部の幅よりも幅広に形成される、
    　トルクコンバータ。
  4. 　請求項３に記載のトルクコンバータであって、
    　前記スリットの開口部は、前記スリットに係合する前記係合用タブに対して前記トルクコンバータの運転時に流体の運動エネルギを変化させ直接流体力を受け渡す正圧面側の開口が、前記正圧面の背面にある負圧面側の開口よりも小さい、
    　トルクコンバータ。
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