(57)【要約】【課題】  トルクコンバータに内蔵され、タービンランナから出た作動流体の向きを変えてポンプインペラへ導いて回転を助長する働きをするステータブレードの提供。【解決手段】  ブレード４は表側面５と裏側面６との組合せで構成され、内部には空間１５を有してその断面形状は飛行機の翼に類似し、そして上記表側面５と裏側面６は所定の間隔を隔てた状態で連結片７によって繋がれたブレード片８の両側に形成され、ブレード４は隣り合う一方のブレード片８の表側面５と他方のブレード片８の裏側面６が組み合わされて構成され、同じく隣り合う一方のブレード片８の裏側面６と他方のブレード片８の表側面５が組み合わされて構成している。【選択図】    図２
2010019355.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トルクコンバータに内蔵され、タービンランナから出た作動流体の向きを変えてポンプインペラへ導いて回転を助長する働きをするステータブレードにおいて、該ブレードは滑らかに湾曲した表側面と同じく滑らかに湾曲した裏側面との組合せで構成され、内部には空間を有してその断面形状は飛行機の翼に類似し、そして上記表側面と裏側面は所定の間隔を隔てた状態で連結片によって繋がれたブレード片の両側に形成され、ブレードは隣り合う一方のブレード片の表側面と他方のブレード片の裏側面が組み合わされて構成され、同じく隣り合う一方のブレード片の裏側面と他方のブレード片の表側面が組み合わされて構成していることを特徴とするステータのブレード。
【請求項２】
上記連結片を表側面と裏側面の外周側に設け、表側面の先端及び裏側面の先端にはボディ部外周に設けた軸穴に嵌る表軸片と裏軸片を突出した請求項１記載のステータのブレード。
【請求項３】
上記表側面と裏側面の外周側と内周側に外周側連結片と内周側連結片を設け、そして内周側連結片にボディ部外周の軸穴に嵌る軸部を突出した請求項１記載のステータのブレード。
【請求項４】
上記表側面と裏側面の内周側に連結片を設け、そして該内周側連結片にボディ部外周の軸穴に嵌る軸部を突出した請求項１記載のステータのブレード。
【請求項５】
トルクコンバータに内蔵され、タービンランナから出た作動流体の向きを変えてポンプインペラへ導いて回転を助長する働きをするステータにおいて、ブレードを構成する表側面と裏側面が所定の間隔を隔てた状態で連結片によって繋がれたブレード片をボディ部外周に配列して取付け、隣り合う一方のブレード片の表側面と他方のブレード片の裏側面が組み合わされてブレードが構成され、同じく隣り合う一方のブレード片の裏側面と他方のブレード片の表側面が組み合わされて別のブレードが構成され、該ブレードは表側面と裏側面とが組み合わされて内部に空間を有し、その断面形状は飛行機の翼に類似していることを特徴とするトルクコンバータのステータ。
【請求項６】
上記連結片を表側面と裏側面の外周側に設け、表側面の先端及び裏側面の先端には表軸片と裏軸片を突出し、これら表軸片及び裏軸片をボディ部外周に設けた軸穴に嵌めて取付けた請求項５記載のトルクコンバータのステータ。
【請求項７】
上記表側面と裏側面の外周側と内周側に外周側連結片と内周側連結片を設け、そして内周側連結片に突出して設けた軸部をボディ部外周の軸穴に嵌めて取付けた請求項５記載のトルクコンバータのステータ。
【請求項８】
上記表側面と裏側面の内周側に内周側連結片を設け、そして内周側連結片に突出して設けた軸部をボディ部外周の軸穴に嵌めて取付けた請求項５記載のトルクコンバータのステータ。
【請求項９】
上記表側面と裏側面の組み合わせで構成した各ブレードの外周には金属製バンドを巻き付けてコア部を設けた請求項６、請求項７、又は請求項８記載のトルクコンバータのステータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はトルクコンバータのステータ及び該ステータを構成するブレードに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
トルクコンバータとは周知の通りエンジンの動力を、作動流体を媒体としてトランスミッションへ伝えることが出来る一種の継手であり、エンジンによって回されるポンプインペラ、そして該ポンプインペラの回転により送り出される作動流体の動きを受けて回るタービンランナ、さらにタービンランナから出た作動流体の向きを変えてポンプインペラへ導くステータから構成されている。
【０００３】
そこで、これらポンプインペラ、タービンランナ、及びステータには複数枚のブレードが所定の角度をもって一定間隔で配列されている。トルクコンバータ内に封入されている作動流体は、ポンプインペラからその各ブレードを介して外周方向へ送り出され、トルクコンバータのケース内壁を伝い、タービンランナのブレードに当って該タービンランナをポンプインペラと同方向に回す働きをする。又タービンランナに当たってから送り出される作動流体は、ステータのブレードに当たってポンプインペラの回転を助長するように流れ方向が変えられ、再び内周からポンプインペラに流入する。
【０００４】
図５は従来のトルクコンバータの断面を示している。同図の(イ)はポンプインペラ、(ロ)はタービンランナ、(ハ)はステータ、そして(ニ)はピストンをそれぞれ示し、これらはトルクコンバータ外殻（ホ）内に収容されている。そこでエンジンからの動力を得てフロントカバー（ヘ）が回転し、該フロントカバー（ヘ）と一体となっているポンプインペラ(イ)が回転し、その結果、作動流体を媒介としてタービンランナ(ロ)が回る。
【０００５】
そしてタービンランナ(ロ)のタービンハブ（ト）には軸(図示なし)が嵌って、タービンランナ(ロ)の回転をトランスミッション(図示なし)へ伝達することが出来る。すなわち、トルクコンバータは一種の流体クラッチである為に、ポンプインペラ(イ)の回転速度がある程度高くなるに従ってタービンランナ(ロ)は回り始め、さらに高速になるに従ってタービンランナ(ロ)の速度はポンプインペラ(イ)の回転速度に近づく。しかし作動流体を媒介としているトルクコンバータでは、タービンランナ(ロ)の回転速度はポンプインペラ(イ)と同一速度にはなり得ない。
【０００６】
そして、トルクコンバータにはステータ（ハ）が備えられていて、タービンランナ（ロ）に当たってから送り出される作動流体は、ポンプインペラ（イ）の回転を助長する方向に流れ方向が変えられる。該ステータ（ハ）はポンプインペラ（イ）とタービンランナ（ロ）との間に配置され、ポンプインペラ（イ）の回転方向にのみ回転するように、該ステータ（ハ）と固定シャフトとの間にはワンウエイクラッチを備えている。
【０００７】
図６は従来のステータ（ハ）の外観を表している。該ステータ（ハ）はキャスティングされ、ボディ（チ）、コア（リ）、及び複数枚のブレード（ヌ）、（ヌ）・・・で構成している。上記ブレード（ヌ）、（ヌ）・・・はタービンランナ（ロ）から流れ出る作動流体を受けて回転し、ポンプインペラ（イ）へその回転を助長するように送り出すことが出来る。
【０００８】
ところで、従来のステータ（ハ）のブレード（ヌ）は一定厚さと成っているが、タービンランナ（ロ）からの作動流体を受けることで回転し、ポンプインペラ側へ効率良く送り出す為には、飛行機の翼断面のごとく流入側の板厚断面を大きくし、全体を湾曲すると共に流出側では渦が発生しないように板厚断面を薄くして、ブレード（ヌ）の両面側での作動流体の流れを違わせる方が良い。
【０００９】
しかし、ブレード（ヌ）を飛行機の翼のような断面を形状とすれば、ブレード（ヌ）の重量は重くなり、多数枚のブレード（ヌ）、（ヌ）・・・を備えるステータ（ハ）は非常に重くなり、その結果、タービンランナ（ロ）から送り出される作動流体がブレード（ヌ）、（ヌ）・・・に当っても該ステータ（ハ）は即座に回転することが出来なくなる。このことは、トルクコンバータの性能低下を招き、結果的にエンジンの動力伝達の低下をもたらしめる。
【００１０】
米国特許第ＵＳ２００７／０１４０８４１Ａ１に係るブレードは、本体１２の一方側に第１端部(エンド部分１４)を有し、他方側に第２端部(エンド部分１６)を有した形状であり、第１端部はステータハウジングに係合する形態とし、第２端部はステータコアリングに係合する形態としている。
すなわち、ブレードの形状、ブレードの加工手段は特に限定せず、ステータハウジングとステータコアリングに係合する第１端部と第２端部を備えたことに特徴がある内容としている。
【００１１】
米国特許第ＵＳ２００７／０２２４０４２Ａ１に係るブレードは、ステータハウジングとコアリングに接続する第１のブレードセグメントと第２のブレードセグメントを有し、第１のブレードセグメントと第２のブレードセグメントは別々に形成している。すなわち、ブレードは第１ブレードセグメントと第２ブレードセグメントの２ピース構造にて構成している。
これら米国特許のステータブレードの場合、該ブレードは独立した部品として製作しているが、ブレード厚さは均一である。
【特許文献１】米国特許第ＵＳ２００７／０１４０８４１Ａ１に係る「ブレード」
【特許文献２】米国特許第ＵＳ２００７／０２２４０４２Ａ１に係る「ブレード」
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
このように従来のトルクコンバータのステータには上記のごとき問題がある。本発明が解決しようとする課題はこれら問題点であり、断面厚さに変化を持たせた立体的形状にすると共に、その重量を抑制したステータのブレード及び該ブレードを備えたステータを提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明に係るステータはボディ部とコア部及び複数枚のブレードで構成され、その基本的な構造は従来と同じである。しかし、本発明では該ステータ全体をキャスティングすることなく、上記ボディ部、コア部、及びブレードは夫々独立した部品として構成している。時にはコア部を設けない場合、又コア部をブレード外周に一体的に形成する場合もある。しかも、該ブレードは中実体でなく中空体と成っている。
【００１４】
そこで、ブレード断面は飛行機の翼形に類似した形状で立体的な断面を成し、作動流体が流入する入口側では厚く、流出側では薄く成っていて、全体は湾曲した断面形状である。そして、本発明のブレードは表側面と裏側面を別々に製作し、ボディ部に取付けることで組み合わされる構造とし、隣り合うブレードの表側面と裏側面が一体的に成形される。すなわち、表側面と裏側面は連結片にて繋がれて一対のブレード片を構成している。ブレード片は薄い板材を打抜き・曲げ成形して製作され、又はアルミダイキャストや樹脂をモールディングして成形される。
【００１５】
この一対のブレード片をボディ部外周に取付けることで、隣り合う一対のブレード片の表側面と他方のブレード片の裏側面が組み合わされて１枚のブレードが構成される。ここで、表側面と裏側面を繋ぐ連結片を外周側に設ける場合、又は内周側に設ける場合、さらには内周側と外周側に設ける場合がある。ボディ部外周には軸穴が設けられ、一対のブレード片の内周側に設けた軸部が嵌って取付けられる。
【００１６】
そして、外周側に連結片を設けた場合には、該連結片はコア部を構成することになる。外周に連結片を有さない場合には、金属製バンドで各ブレード外周が締結されてコア部を構成するが、外周側に連結片を設けた場合にも、金属バンドで各ブレード外周を締結することも可能である。勿論、表側面と裏側面の内周側にのみ連結片を設け、ブレード外周を金属製バンドで締結することなく内周側連結片に軸部を突出してボディ部外周の軸穴に嵌めて取付けることも出来る。
【発明の効果】
【００１７】
本発明のステータは一般的にボディ部、コア部、ブレードの３分割構造としている。その為に、ボディ部、コア部、及びブレードに適した材質で構成することが可能となる。時にはコア部を有しない場合もあるが、ブレード内部は空間を有す中空体として成形されるために、その重量は軽くなり、数多くの中空ブレードを備えたステータは軽量化され、タービンランナから流れ出る作動流体に対して迅速に反応して回転することが出来る。その結果、トルクコンバータの性能は良くなり、ひいてはエンジンの動力伝達効率が向上し、車両の燃費性能も向上する。
【００１８】
ところで、本発明のブレードは表側面と裏側面を連結片にて繋いだ一対のブレード片の組合せとして構成し、この一対のブレード片に設けた軸部がボディ部外周の軸穴に嵌って取付けられる。そして、隣り合う一方のブレード片の表側面と他方のブレード片の裏側面が組み合わされて１枚のブレードが構成されるが、所定の間隔をおいて両側に設けている表側面と裏側面を有す一対のブレード片はボディ部外周に取付け易く、組み合わされて構成される各ブレードの向きはバラ付くことなく一定方向となる。
【００１９】
ところで、連結片を外周に設けるならば、該連結片はコア部となり、一対のブレード片が取付けられて構成される各ブレード外周を拘束する為に金属製バンドを巻いて締結するコア部を設ける必要がない。そして、飛行機の翼断面に類似した中空形ブレードは従来の一定厚さのブレードに比較して作動流体の流れは良好となり、該ステータの性能は向上し、ひいてはエンジンの動力伝達効率が良くなり、車両の燃費性能も向上する。
【実施例】
【００２０】
図１は本発明に係るステータ１の外観を示す実施例であり、同図の２はボディ部、３はコア部、４はブレードを夫々表している。このステータ１は上記ボディ部２、コア部３、及びブレード４の３分割構造とし、従来のようにキャスティングにて一体鋳造されたものではない。複数枚のブレード４，４・・・は放射状に配列され、該ボディ部２とコア部３の間に取付けられている。
【００２１】
上記ボディ部２にはワンウエイクラッチ（図示なし）が備わり、その為にブレード４，４・・・は一方向にのみ回転し、タービンランナから流れ出る作動流体をポンプインペラ側へ送り出すことが出来る。すなわち、ステータ１としての基本的な構造、及び動作は従来のステータと同じであり、タービンランナから流れ出る作動流体はステータ１のブレード４，４・・・に当たってポンプインペラの回転を助長するように流れ方向が変えられ、再び内周からポンプインペラに流入するように動作する。
【００２２】
ところで、本発明のステータを構成する上記ブレード４は内部に空間を有す中空体として構成され、しかも、１枚のブレード４は隣り合う表側面と裏側面とが互いに組み合わされて構成している。すなわち、表側面５と裏側面６とは連結片７にて繋がれて一対のブレード片を構成し、このブレード片がボディ部２の外周に取付けられる。ブレード片を構成している表側面５は隣のブレード片を構成している裏側面と組み合わされて１枚のブレード４となる。
【００２３】
このように複数のブレード片をボディ部外周に取付けることで、図１に示すステータ１が構成される。ところで、一対のブレード片は連結片を介して一方側に表側面５を有し、他方側には裏側面６を有していて、該表側面５の内周側に表軸片を、裏側面５の内周側には裏軸片を有している。従って、表軸片及び裏軸片はボディ部外周に形成している軸穴に嵌って取付けることが出来る。
【００２４】
図２は本発明に係るブレードを構成する一対のブレード片８を示し、（ａ）は斜視図、（ｂ）は正面図、（ｃ）側面図、（ｄ）底面図をそれぞれ表している。同図の５は表側面、６は裏側面、７は連結片を表し、全体形状は概略コ形を成している。ここで、表側面５及び裏側面６は滑らかに湾曲し、表側面５の先端には表軸片９が延び、裏側面６の先端には裏軸片１０が延びている。ただし、上記表側面５と裏側面６の湾曲形状は異なっている。
【００２５】
ところで、該ブレード片８はボディ部２の外周に取付けられるが、表軸片９及び裏軸片１０がボディ部２の外周に設けた軸穴１３，１３に嵌められる。図３にはこのブレード片８がボディ部２の外周に取付けられた場合を示しているように、表軸片９と裏軸片１０とはそれぞれ別の軸穴１３，１３に嵌り、表側面５及び裏側面６は放射状に配置される。
【００２６】
ここで、上記表軸片９及び裏軸片１０は図２(ｄ)に示すように半円弧で形成されている為に、表軸片９が嵌った軸穴１３には隣り合うブレード片８の裏軸片１０が嵌り、同じく裏軸片１０が嵌った軸穴１３には隣り合うブレード片８の表軸片９が嵌ることが出来る。そして、隣り合うブレード片８、８の裏側面６は表側面５と組み合わされて１枚のブレード４が構成され、同じく隣り合うブレード片８、８の表側面５は裏側面６と組み合わされて１枚のブレード４が構成される。
【００２７】
図３は１個のブレード片８をボディ部外周に取付けた場合であるが、等間隔で設けた軸穴１３，１３・・・にブレード片８，８・・・の表軸片９，９・・・、及び裏軸片１０，１０・・・を嵌めることで図１に示すステータ１を構成することが出来る。そして、表側面５と裏側面６を繋ぐ連結片７はステータ１のコア部３を構成する。
【００２８】
図４はブレード片８を示す他の実施例であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）正面図、（ｃ）は側面図、（ｄ）は底面図を夫々表している。同図の５は表側面、６は裏側面、１１が外周側連結片、１２は内周側連結片を夫々示している。そして、内周側連結片１２には軸部１４が突出して設けられていて、この軸部１４はボディ部外周の軸穴１３に嵌って取付けられる。従って、表側面５及び裏側面６は放射状に延び、隣りの軸穴１３にも同じようにブレード片８が取付けられる。
【００２９】
各ブレード片８，８・・・はその軸部１４，１４・・・がボディ部外周の軸穴１３，１３・・・に嵌ることで等間隔で配列されるが、一方のブレード片８に形成している表側面５と隣り合う他方のブレード片８に形成される裏側面６とが互いに組み合わされて１枚のブレード４を構成する。同じく、一方のブレード片８に形成している裏側面６と隣り合う他方のブレード片８に形成される表側面５とが互いに組み合わされて１枚のブレード４を構成する。
【００３０】
このように、各ブレード片８，８・・・の表側面５，５・・・及び裏側面６，６・・・は隣り合うブレード片８，８・・・の裏側面６，６・・・と表側面５，５・・・との組合せによって、各ブレード４，４・・・が構成され、各ブレード４，４・・・は放射状に配列される。ここで、表側面５と裏側面６との接合部は必要に応じてロウ付けして固定され、又軸穴１３に嵌った軸部１４も外れないようにロウ付けすることが出来る。
【００３１】
表側面５と裏側面６とが組み合わされて作られるブレード４は飛行機の翼に類似した断面形状となり、内部には空間１５を有し、流入側は厚く流出側は薄くなっていて、該ブレード４に当った作動流体の流れが良好となる。すなわち、一定厚のブレードでは作動流体の流れは等しくなるが、翼形断面とすることで表側面５と裏側面６とでは作動流体の流れが違ってくる。従って、ステータの回転によりタービンランナから流れ出る作動流体を効率よくポンプインペラへ送り出すことが出来、トルクコンバータの性能が向上し、ひいてはエンジンの動力伝達効率を高めることが出来、車両の燃費性能も良くなる。
【００３２】
前記図２、図４のブレード片８は外周側に連結片７，１１を有しているが、内周側にのみ連結片を設けて外周側に連結片を設けないこともある。そして、この場合に金属製バンドによって各ブレード外周に巻き付けて締付けたコア部３を取付けることも可能である。一方、外周に連結片１１を設けないで、しかも金属製バンドを締結しない場合もあり、内周側連結片１２には軸部１４を突出し、この軸部１４をボディ部外周に設けた軸穴１３に嵌めて取付け、ロウ付け、溶接などによって固定される。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明に係るステータの外観図。
【図２】本発明のブレードを構成するブレード片の具体例。
【図３】１個のブレード片をボディ部外周に取付けた場合。
【図４】本発明のブレードを構成するブレード片の具体例。
【図５】一般的なトルクコンバータの断面図。
【図６】従来の一般的なステータ。
【符号の説明】
【００３４】
１  ステータ
２  ボディ部
３  コア部
４  ブレード
５  表側面
６  裏側面
７  連結片
８  ブレード片
９  表軸片
10  裏軸片
11  外周側連結片
12  内周側連結片
13  軸穴
14  軸部
15  空間
【図１】
2010019355.tif 000003
【図２】
2010019355.tif 000004
【図３】
2010019355.tif 000005
【図４】
2010019355.tif 000006
【図５】
2010019355.tif 000007
【図６】
2010019355.tif 000008