(57)【要約】【課題】高い音振性能を持つトルクコンバータを提供する。【解決手段】トルクコンバータ１は、フロントカバー１０と、インペラー２と、タービン３と、を備えている。フロントカバー１０はエンジンから動力が入力されるようになっている。インペラー２は、フロントカバー１０に固定されフロントカバー１０とともに流体室を形成するインペラーシェル１５と、インペラーシェル１５に固定され作動油入口側の端縁１６ｘの少なくとも一部が波形状に形成された複数のインペラーブレード１６と、複数のインペラーブレード１６に固定されたインペラーコア１８と、を有している。タービン３は、インペラーブレード１６に対向して配置され、トランスミッションに動力を出力可能となっている。【選択図】図２
2011058606.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンからトランスミッションへ流体を介して動力を伝達する流体式動力伝達装置であって、
前記エンジンから動力が入力されるフロントカバーと、
前記フロントカバーに固定され前記フロントカバーとともに流体室を形成するインペラーシェルと、前記インペラーシェルに固定され作動油入口側の端縁の少なくとも一部が波形状に形成された複数のインペラーブレードと、前記複数のインペラーブレードに固定されたインペラーコアと、を有するインペラーと、
前記インペラーブレードに対向して配置され、前記トランスミッションに動力を出力可能なタービンと、
を備えた流体式動力伝達装置。
【請求項２】
前記波形状は、前記入口側の端縁の少なくとも前記インペラーコア側半分に形成されている、
請求項１に記載の流体式動力伝達装置。
【請求項３】
前記波形状は、前記入口側の端縁の少なくとも前記インペラーシェル側半分に形成されている、
請求項１に記載の流体式動力伝達装置。
【請求項４】
前記波形状は、前記入口側の端縁の全体に形成されている、
請求項１から３のいずれかに記載の流体式動力伝達装置。
【請求項５】
前記複数のインペラーブレードのそれぞれは、前記入口側の端縁において、シェル側端とコア側端とを結ぶ直線に対して下流側に向かって凹む少なくとも１つの凹部が形成されている、
請求項１から４のいずれかに記載の流体式動力伝達装置。
【請求項６】
前記複数のインペラーブレードのそれぞれは、前記入口側の端縁において、シェル側端とコア側端とを結ぶ直線に対して上流側に向かって突出する少なくとも１つの凸部が形成されている、
請求項１から５のいずれかに記載の流体式動力伝達装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンからトランスミッションへ流体を介して動力を伝達する流体式動力伝達装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
流体式動力伝達装置としてトルクコンバータが知られている。トルクコンバータは、フロントカバーと、インペラーと、タービンと、ステータと、を備えている。エンジンからのトルクはフロントカバーに伝達され、その後フロントカバーに伝達されたトルクはインペラーに伝達される。インペラーに動力が伝達されるとインペラーが回転して作動油がタービン側に移動し、タービン側に移動した作動油によってタービンが回転させられる。このとき、タービンからトランスミッション側のシャフトにトルクが伝達され、トランスミッション側のシャフトが回転させられる。そして、タービン側の作動油はステータを介してインペラー側に戻される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１３２５２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に示されるような従来のトルクコンバータにおけるインペラーブレード近傍の流体の流れに着目すると、インペラーブレードにおける流体入口付近では、作動油がインペラーブレードから剥離する。このとき、ブレードの入口付近よりも下流側の領域において気泡が発生する。流体室内で気泡が発生すると、気泡の発生および消滅に伴い、いわゆる流体音が発生し、トルクコンバータの音振性能が低下する。
【０００５】
本発明の課題は、流体式動力伝達装置の音振性能を高めることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る流体式動力伝達装置は、エンジンからトランスミッションへ流体を介して動力を伝達する装置であって、フロントカバーと、インペラーと、タービンと、を備えている。フロントカバーはエンジンから動力が入力されるようになっている。インペラーは、フロントカバーに固定されフロントカバーとともに流体室を形成するインペラーシェルと、インペラーシェルに固定され作動油入口側の端縁の少なくとも一部が波形状に形成された複数のインペラーブレードと、複数のインペラーブレードに固定されたインペラーコアと、を有している。タービンは、インペラーブレードに対向して配置され、トランスミッションに動力を出力可能となっている。
【０００７】
この流体式動力伝達装置では、インペラーブレードの作動油入口側の端縁の少なくとも一部が波形状に形成されているので、インペラーに流入する作動油がインペラーブレードの入口側の端縁付近で剥離するのを抑制でき、気泡の発生を抑制することができる。これにより、流体式動力伝達装置では、音振性能を高めることができる。
【発明の効果】
【０００８】
以上のような本発明に係る流体式動力伝達装置では、作動油がインペラーブレードから剥離する領域での気泡の発生が抑制されるので、音振性能を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】トルクコンバータ１の縦断面概略図。
【図２】インペラーブレード１６周辺の平面図。
【図３】入口側端縁１６ｘ周辺の拡大図。
【図４】特性を比較するための図。
【図５】波形状の説明図。
【図６】インペラーブレード１１６周辺の平面図。
【図７】インペラーブレード２１６周辺の平面図。
【図８】インペラーブレード４１６周辺の平面図。
【図９】インペラーブレード５１６周辺の平面図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
［トルクコンバータの基本構造］
図１に示すトルクコンバータ１（流体式動力伝達装置の一例）は、エンジンのクランクシャフト（図示せず）からトランスミッションの入力シャフト（図示せず）に動力を伝達するための装置である。図１の左側に図示しないエンジンが配置され、図１の右側に図示しないトランスミッションが配置されている。図１に示すＯ−Ｏ線がトルクコンバータ１の回転軸である。
【００１１】
図１に示すように、トルクコンバータ１は、３種の羽根車（インペラー２、タービン３、ステータ４）からなるトーラス５と、ロックアップ装置６とから構成されている。
【００１２】
フロントカバー１０は、円板状の部材であり、エンジンのクランクシャフト先端に近接して配置されている。フロントカバー１０の内周部にはセンターボス１１が溶接により固定されている。フロントカバー１０の外周側かつエンジン側には、円周方向に等間隔で複数のナット１２が固定されている。
【００１３】
フロントカバー１０の外周部には、軸方向トランスミッション側に延びる外周筒状部１３が形成されている。この外周筒状部１３の先端にインペラー２のインペラーシェル１５の外周縁が溶接により固定されている。この結果、フロントカバー１０とインペラー２が、内部に作動油（流体）が充填された流体室を形成している。
【００１４】
インペラー２は、主に、インペラーシェル１５と、インペラーシェル１５の内側に固定された複数のインペラーブレード１６と、インペラーシェル１５の内周部に固定されたインペラーハブ１７とから構成されている。複数のインペラーブレード１６の内側には、環状のインペラーコア１８が固定されている。インペラーブレード１６の円の中心部分は半月状になっており、インペラーコア１８はそれに沿った断面形状を有している。インペラーブレード１６の詳細な形状については後述する。
【００１５】
タービン３は流体室内でインペラー２に軸方向に対向して配置されている。タービン３は、タービンシェル２０と、タービンブレード２１と、タービンコア２２と、タービンハブ２３と、を有している。タービンシェル２０は、環状の部材であって、内周側がタービンハブ２３に溶接により固定されている。タービンブレード２１は、タービンシェル２０の内部に固定される部材であって、周方向に並べて複数配置されている。タービンコア２２は、タービンブレード２１の先端に設けられた部分である。タービンハブ２３は、トランスミッション側のシャフトに相対回転不能に取り付けられる部分であって、筒状部２３ａと、円板状のフランジ２３ｂとを備えている。筒状部２３ａはトランスミッション側のシャフトの外周側に配置され、フランジ２３ｂは、筒状部２３ａの軸方向ほぼ中央から外周側に向かって突出している。
【００１６】
ステータ４は、タービン３からインペラー２に戻る作動油の流れを整流するための機構である。ステータ４は、樹脂やアルミ合金等で鋳造により形成された一体の部材である。ステータ４はインペラー２の内周部とタービン３の内周部との間に配置されている。ステータ４は、主に、環状のステータシェル２５と、ステータシェル２５の外周面に設けられた複数のステータブレード２６と、複数のステータブレード２６の先端に固定された環状のステータコア２７とから構成されている。ステータシェル２５はワンウェイクラッチ３０を介して図示しない固定シャフトに支持されている。また、ワンウェイクラッチ３０の軸方向エンジン側にはリテーナ３１が配置されている。リテーナ３１は、ワンウェイクラッチ３０とタービンハブ２３のフランジ２３ｂとの間に配置されており、ワンウェイクラッチ３０を保持している。また、リテーナ３１のフランジ２３ｂとの接触面には、半径方向に延びる複数の溝が形成されており、作動油が流通可能となっている。
【００１７】
インペラーハブ１７とステータシェル２５との間には、スラストベアリング３２が配置されている。
【００１８】
［インペラーブレード］
次にインペラーブレード１６について、図２および図３を用いて詳細に説明する。インペラーブレード１６は、インペラーシェル１５とインペラーコア１８との間に配置されたプレート状の部材である。複数のインペラーブレード１６、インペラーシェル１５およびインペラーコア１８により、作動油の流路が形成されている。インペラーブレード１６は、作動油が流れ込む側に配置された入口側端縁１６ｘと、作動油が流れ出る側に配置された出口側端縁１６ｙと、を有している。
【００１９】
出口側端縁１６ｙは、シェル側端部Ｓ２とコア側端部Ｃ２とを概ね直線で結ぶように形成されている。
【００２０】
一方、入口側端縁１６ｘは、シェル側端部Ｓ１とコア側端部Ｃ１とを結ぶ直線Ｍに沿って形成されておらず、直線Ｍに対して上流側から下流側に向かって凹む３つの凹部１６ａが形成されている。この凹部１６ａは、概ね三角形状に凹むように形成されている。換言すれば、インペラーブレード１６の入口側端縁１６ｘには、下流側から上流側に向かって先細に形成された２つの三角形状の凸部１６ｂが形成されている。
【００２１】
ここで、これらの凹部１６ａおよび凸部１６ｂは、製造上の誤差で形成される程度のものではなく、積極的に形成された凹凸である。
【００２２】
また、凹部１６ａおよび凸部１６ｂは、入口側端縁１６ｘのコア側の概ね半分程度の範囲に形成されている。具体的には、波形状の部分の長さをＬとすると、Ｌ＞Ｈ／２となっている。このように、入口側端縁１６ｘのコア側の半分程度は凹凸を有する波形状に形成されている。
【００２３】
［ロックアップ装置］
次に、ロックアップ装置６について説明する。ロックアップ装置６は、主に、ピストン４０とダンパー機構４１とから構成されている。
【００２４】
ピストン４０はフロントカバー１０とタービン３との間に配置された円板状の部材である。ピストン４０の内周部には軸方向トランスミッション側に延びる内周筒状部４２が形成されている。内周筒状部４２はタービンハブ２３の外周面に相対回転及び軸方向に移動可能に支持されている。なお、内周筒状部４２の軸方向トランスミッション側端部はタービンハブ２３のフランジ２３ｂに当接することで軸方向トランスミッション側への移動は所定位置までに制限されている。タービンハブ２３の外周面にはシールリング４３が配置され、シールリング４３はピストン４０の内周部において軸方向の空間を互いにシールしている。
【００２５】
ピストン４０の外周部はクラッチ連結部として機能している。すなわち、ピストン４０の外周部のエンジン側には、環状の摩擦フェーシング４５が固定されている。摩擦フェーシング４５は、フロントカバー１０の外周部内側面に形成された環状でかつ平坦な摩擦面に対向している。
【００２６】
ダンパー機構４１は、リティーニングプレート４６と、ドリブンプレート４７と、複数のトーションスプリング４８とから構成されている。リティーニングプレート４６は、ピストン４０の外周部のタービン３側に、複数のリベット４９により固定されている。リティーニングプレート４６は、トーションスプリング４８を収納及び支持するための切り起こし部を有している。複数のトーションスプリング４８は、円周方向に延びるコイルスプリングであり、リティーニングプレート４６内に収納されて円周方向両端を支持されている。ドリブンプレート４７は、タービン３のタービンシェル２０の外周側に固定された環状のプレートである。ドリブンプレート４７はフロントカバー１０側に延びトーションスプリング４８の円周方向両端に係合する突起爪４７ａを有している。
【００２７】
［動作］
図示しないエンジンのクランクシャフトからフロントカバー１０及びインペラー２にトルクが伝達される。インペラー２のインペラーブレード１６により駆動された作動油は、タービン３を回転させる。このタービン３の回転はタービンハブ２３を介して図示しないトランスミッション側の入力シャフトに出力される。タービン３からインペラー２へと流れる作動油は、ステータ４のステータシェル２５とステータコア２７により決められた通路を通ってインペラー２側へと流れる。
【００２８】
作動油がインペラー２に流れ込む際、インペラーブレード１６の入口側端縁１６ｘで作動油がインペラーブレード１６から大きく剥離し、大きな気泡が発生するおそれがある。
【００２９】
しかし、図２および図３に示すように、インペラーブレード１６の入口側端縁１６ｘが波形状を有しているため、入口側端縁１６ｘでの作動油の剥離を抑制することができ、気泡の発生を抑制することができる。
【００３０】
ここで、図４を用いて、インペラーブレード１６の入口側端縁１６ｘを波形状にする効果について説明する。図４は、従来のようにインペラーブレード１６の入口側端縁が波形状でない場合、入口側端縁１６ｘが図３に示す波形状を有している場合、入口側端縁全体が波形状である場合、入口側端縁のシェル側半分が波形状である場合、の４種類のシミュレーション結果を示している。
【００３１】
図４から明らかなように、従来に比べて、本実施形態のインペラーブレード１６であれば、音圧を全体的に低減でき、音圧が最も大きくなる４０Ｈｚ周辺で１０ｄｂ以上も音圧を低減できることが分かる。また、コア側からシェル側まで入口側端縁１６ｘ全体を波形状にした場合、そして、シェル側半分が波形状である場合、ともに従来よりも音圧を低減することができる。入口側端縁１６ｘの全体でも一部でも、概ね同様の効果が得られるが、コア側半分を波形状にする方がシェル側半分を波形状にする場合よりも、全体的に音圧が抑制できている。これは、コア側の方がシェル側よりも潤滑油の流速が高く、入口側端縁１６ｘのコア側を波形状に形成する方がより高い音圧抑制効果が得られる、ということを意味している。
【００３２】
このように、インペラーブレード１６の入口側端縁１６ｘが波形状に形成されていることにより、大きな気泡の発生を抑制することができ、トルクコンバータ１から発生する音圧を低減することができる。
【００３３】
なお、フロントカバー１０とピストン４０との間の空間の作動油が内周側からドレンされると、油圧差によってピストン４０がフロントカバー１０側に移動し、摩擦フェーシング４５がフロントカバー１０の摩擦面に押しつけられる。この結果、フロントカバー１０からロックアップ装置６を介してタービンハブ２３にトルクが直接伝達される。
【００３４】
［他の実施形態］
本発明はかかる上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱することなく種々の変形又は修正が可能である。
【００３５】
（１）
前述の実施形態では、図３に示すように、インペラーブレード１６の入口側端縁１６ｘには、２つの凸部１６ｂと３つの凹部１６ａとが形成されているが、入口側端縁１６ｘの形状は前述の実施形態に限定されない。例えば、図５に示すように、凸部１６ｂおよび凹部１６ａは、それぞれ少なくとも１つずつ設けられていれば、入口側端縁１６ｘは波形状に形成されていると言うことができる。
【００３６】
また、インペラーブレード１６の入口側端縁１６ｘは、直線Ｍからステータブレード２６と反対側に凹んでおり、直線Ｍからステータブレード２６側には突出していないが、図６および図７に示すような形状も考えられる。
【００３７】
図６に示すインペラーブレード１１６は、入口側端縁１１６ｘに３つの凸部１１６ｂと２つの凹部１１６ａとを有している。凸部１１６ｂはコア側端部Ｃ１およびシェル側端部Ｓ１を結んだ直線Ｍからステータブレード２６側に突出している。凹部１１６ａは、凸部１１６ｂにより形成されており、直線Ｍよりもインペラーブレード１１６側に配置されている。
【００３８】
また、図７に示すインペラーブレード２１６は、入口側端縁２１６ｘに３つの凸部２１６ｂと２つの凹部２１６ａとを有している。凸部２１６ｂはコア側端部Ｃ１およびシェル側端部Ｓ１を結んだ直線Ｍからステータブレード２６側に突出している。凹部２１６ａは直線Ｍからステータブレード２６と反対側に凹んでいる。
【００３９】
図６および図７に示すような構成であっても、前述の実施形態と同様の効果が得られる。
【００４０】
（２）
凸部１６ｂおよび凹部１６ａの形状は、前述の実施形態に限定されない。例えば、凸部１６ｂは三角形でなくてもよく、突出しているような形状であれば半円形状であってもよい。また、凹部１６ａは三角形でなくてもよく、凹んでいるような形状であれば半円形状であってもよい。また、前述の実施形態では、各凸部１６ｂは同じ形状を有しているが、凸部１６ｂの形状が異なっていてもよい。また、各凹部１６ａは同じ形状を有しているが、凹部１６ａの形状が異なっていてもよい。
【００４１】
（３）
前述の実施形態では、インペラーブレード１６の入口側端縁１６ｘのコア側半分を波形状としているが、図４の結果から明らかなように、入口側端縁１６ｘ全体が波形状である場合や、入口側端縁１６ｘのシェル側半分が波形状である場合も考えられる。
【００４２】
例えば、図８に示すインペラーブレード４１６は、入口側端縁４１６ｘに複数の凸部４１６ｂと複数の凹部４１６ａとを有している。これらの凸部４１６ｂおよび凹部４１６ａはコア側端部Ｃ４１からシェル側端部Ｓ４１まで交互に並んで配置されている。
【００４３】
また、図９に示すインペラーブレード５１６は、入口側端縁５１６ｘに１つの凸部５１６ｂと２つの凹部５１６ａとを有している。凹部５１６ａはコア側端部Ｃ５１およびシェル側端部Ｓ５１を結んだ直線Ｍからステータブレード２６と反対側に凹んでいる。
【００４４】
図４に示すように、図８および図９に示す構成であっても、前述の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００４５】
なお、図６および図７に示す構成を図８および図９に示す構成と組み合わせてもよい。
【００４６】
（４）
前述の実施形態では、トルクコンバータ１を例に流体式動力伝達装置について説明しているが、ステータが搭載されていないフルードカップリング等の装置であってもよい。
【符号の説明】
【００４７】
１  トルクコンバータ
２  インペラー
３  タービン
４  ステータ
１５  インペラーシェル
１６  インペラーブレード
１６ａ  凹部
１６ｂ  凸部
１６ｘ  入口側端縁
１６ｙ  出口側端縁
【図１】
2011058606.tif 000003
【図２】
2011058606.tif 000004
【図３】
2011058606.tif 000005
【図４】
2011058606.tif 000006
【図５】
2011058606.tif 000007
【図６】
2011058606.tif 000008
【図７】
2011058606.tif 000009
【図８】
2011058606.tif 000010
【図９】
2011058606.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】平成22年12月2日(2010.12.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンからトランスミッションへ流体を介して動力を伝達する流体式動力伝達装置であって、
前記エンジンから動力が入力されるフロントカバーと、
前記フロントカバーに固定され前記フロントカバーとともに流体室を形成するインペラーシェルと、前記インペラーシェルに固定され作動油入口側の端縁においてシェル側端とコア側端とを結ぶ直線に垂直な方向に三角形状に凹むあるいは三角形状に突出する凹凸が形成された複数のインペラーブレードと、前記複数のインペラーブレードに固定されたインペラーコアと、を有するインペラーと、
前記インペラーブレードに対向して配置され、前記トランスミッションに動力を出力可能なタービンと、
を備えた流体式動力伝達装置。
【請求項２】
前記凹凸は、前記入口側の端縁の少なくとも前記インペラーコア側半分に形成されている、
請求項１に記載の流体式動力伝達装置。
【請求項３】
前記凹凸は、前記入口側の端縁の少なくとも前記インペラーシェル側半分に形成されている、
請求項１に記載の流体式動力伝達装置。
【請求項４】
前記凹凸は、前記入口側の端縁の全体に形成されている、
請求項１から３のいずれかに記載の流体式動力伝達装置。
【請求項５】
前記複数のインペラーブレードのそれぞれは、前記入口側の端縁において、シェル側端とコア側端とを結ぶ直線に対して下流側に向かって凹む少なくとも１つの凹部が形成されている、
請求項１から４のいずれかに記載の流体式動力伝達装置。
【請求項６】
前記複数のインペラーブレードのそれぞれは、前記入口側の端縁において、シェル側端とコア側端とを結ぶ直線に対して上流側に向かって突出する少なくとも１つの凸部が形成されている、
請求項１から５のいずれかに記載の流体式動力伝達装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンからトランスミッションへ流体を介して動力を伝達する流体式動力伝達装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
流体式動力伝達装置としてトルクコンバータが知られている。トルクコンバータは、フロントカバーと、インペラーと、タービンと、ステータと、を備えている。エンジンからのトルクはフロントカバーに伝達され、その後フロントカバーに伝達されたトルクはインペラーに伝達される。インペラーに動力が伝達されるとインペラーが回転して作動油がタービン側に移動し、タービン側に移動した作動油によってタービンが回転させられる。このとき、タービンからトランスミッション側のシャフトにトルクが伝達され、トランスミッション側のシャフトが回転させられる。そして、タービン側の作動油はステータを介してインペラー側に戻される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１３２５２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に示されるような従来のトルクコンバータにおけるインペラーブレード近傍の流体の流れに着目すると、インペラーブレードにおける流体入口付近では、作動油がインペラーブレードから剥離する。このとき、ブレードの入口付近よりも下流側の領域において気泡が発生する。流体室内で気泡が発生すると、気泡の発生および消滅に伴い、いわゆる流体音が発生し、トルクコンバータの音振性能が低下する。
【０００５】
本発明の課題は、流体式動力伝達装置の音振性能を高めることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る流体式動力伝達装置は、エンジンからトランスミッションへ流体を介して動力を伝達する装置であって、フロントカバーと、インペラーと、タービンと、を備えている。フロントカバーはエンジンから動力が入力されるようになっている。インペラーは、フロントカバーに固定されフロントカバーとともに流体室を形成するインペラーシェルと、インペラーシェルに固定され作動油入口側の端縁においてシェル側端とコア側端とを結ぶ直線に垂直な方向に三角形状に凹むあるいは三角形状に突出する凹凸が形成された複数のインペラーブレードと、複数のインペラーブレードに固定されたインペラーコアと、を有している。タービンは、インペラーブレードに対向して配置され、トランスミッションに動力を出力可能となっている。
【０００７】
この流体式動力伝達装置では、インペラーブレードの作動油入口側の端縁においてシェル側端とコア側端とを結ぶ直線に垂直な方向に三角形状に凹むあるいは三角形状に突出する凹凸が形成されているので、インペラーに流入する作動油がインペラーブレードの入口側の端縁付近で剥離するのを抑制でき、気泡の発生を抑制することができる。これにより、流体式動力伝達装置では、音振性能を高めることができる。
【発明の効果】
【０００８】
以上のような本発明に係る流体式動力伝達装置では、作動油がインペラーブレードから剥離する領域での気泡の発生が抑制されるので、音振性能を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】トルクコンバータ１の縦断面概略図。
【図２】インペラーブレード１６周辺の平面図。
【図３】入口側端縁１６ｘ周辺の拡大図。
【図４】特性を比較するための図。
【図５】波形状の説明図。
【図６】インペラーブレード１１６周辺の平面図。
【図７】インペラーブレード２１６周辺の平面図。
【図８】インペラーブレード４１６周辺の平面図。
【図９】インペラーブレード５１６周辺の平面図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
［トルクコンバータの基本構造］
図１に示すトルクコンバータ１（流体式動力伝達装置の一例）は、エンジンのクランクシャフト（図示せず）からトランスミッションの入力シャフト（図示せず）に動力を伝達するための装置である。図１の左側に図示しないエンジンが配置され、図１の右側に図示しないトランスミッションが配置されている。図１に示すＯ−Ｏ線がトルクコンバータ１の回転軸である。
【００１１】
図１に示すように、トルクコンバータ１は、３種の羽根車（インペラー２、タービン３、ステータ４）からなるトーラス５と、ロックアップ装置６とから構成されている。
【００１２】
フロントカバー１０は、円板状の部材であり、エンジンのクランクシャフト先端に近接して配置されている。フロントカバー１０の内周部にはセンターボス１１が溶接により固定されている。フロントカバー１０の外周側かつエンジン側には、円周方向に等間隔で複数のナット１２が固定されている。
【００１３】
フロントカバー１０の外周部には、軸方向トランスミッション側に延びる外周筒状部１３が形成されている。この外周筒状部１３の先端にインペラー２のインペラーシェル１５の外周縁が溶接により固定されている。この結果、フロントカバー１０とインペラー２が、内部に作動油（流体）が充填された流体室を形成している。
【００１４】
インペラー２は、主に、インペラーシェル１５と、インペラーシェル１５の内側に固定された複数のインペラーブレード１６と、インペラーシェル１５の内周部に固定されたインペラーハブ１７とから構成されている。複数のインペラーブレード１６の内側には、環状のインペラーコア１８が固定されている。インペラーブレード１６の円の中心部分は半月状になっており、インペラーコア１８はそれに沿った断面形状を有している。インペラーブレード１６の詳細な形状については後述する。
【００１５】
タービン３は流体室内でインペラー２に軸方向に対向して配置されている。タービン３は、タービンシェル２０と、タービンブレード２１と、タービンコア２２と、タービンハブ２３と、を有している。タービンシェル２０は、環状の部材であって、内周側がタービンハブ２３に溶接により固定されている。タービンブレード２１は、タービンシェル２０の内部に固定される部材であって、周方向に並べて複数配置されている。タービンコア２２は、タービンブレード２１の先端に設けられた部分である。タービンハブ２３は、トランスミッション側のシャフトに相対回転不能に取り付けられる部分であって、筒状部２３ａと、円板状のフランジ２３ｂとを備えている。筒状部２３ａはトランスミッション側のシャフトの外周側に配置され、フランジ２３ｂは、筒状部２３ａの軸方向ほぼ中央から外周側に向かって突出している。
【００１６】
ステータ４は、タービン３からインペラー２に戻る作動油の流れを整流するための機構である。ステータ４は、樹脂やアルミ合金等で鋳造により形成された一体の部材である。ステータ４はインペラー２の内周部とタービン３の内周部との間に配置されている。ステータ４は、主に、環状のステータシェル２５と、ステータシェル２５の外周面に設けられた複数のステータブレード２６と、複数のステータブレード２６の先端に固定された環状のステータコア２７とから構成されている。ステータシェル２５はワンウェイクラッチ３０を介して図示しない固定シャフトに支持されている。また、ワンウェイクラッチ３０の軸方向エンジン側にはリテーナ３１が配置されている。リテーナ３１は、ワンウェイクラッチ３０とタービンハブ２３のフランジ２３ｂとの間に配置されており、ワンウェイクラッチ３０を保持している。また、リテーナ３１のフランジ２３ｂとの接触面には、半径方向に延びる複数の溝が形成されており、作動油が流通可能となっている。
【００１７】
インペラーハブ１７とステータシェル２５との間には、スラストベアリング３２が配置されている。
【００１８】
［インペラーブレード］
次にインペラーブレード１６について、図２および図３を用いて詳細に説明する。インペラーブレード１６は、インペラーシェル１５とインペラーコア１８との間に配置されたプレート状の部材である。複数のインペラーブレード１６、インペラーシェル１５およびインペラーコア１８により、作動油の流路が形成されている。インペラーブレード１６は、作動油が流れ込む側に配置された入口側端縁１６ｘと、作動油が流れ出る側に配置された出口側端縁１６ｙと、を有している。
【００１９】
出口側端縁１６ｙは、シェル側端部Ｓ２とコア側端部Ｃ２とを概ね直線で結ぶように形成されている。
【００２０】
一方、入口側端縁１６ｘは、シェル側端部Ｓ１とコア側端部Ｃ１とを結ぶ直線Ｍに沿って形成されておらず、直線Ｍに対して上流側から下流側に向かって凹む３つの凹部１６ａが形成されている。この凹部１６ａは、概ね三角形状に凹むように形成されている。換言すれば、インペラーブレード１６の入口側端縁１６ｘには、下流側から上流側に向かって先細に形成された２つの三角形状の凸部１６ｂが形成されている。
【００２１】
ここで、これらの凹部１６ａおよび凸部１６ｂは、製造上の誤差で形成される程度のものではなく、積極的に形成された凹凸である。
【００２２】
また、凹部１６ａおよび凸部１６ｂは、入口側端縁１６ｘのコア側の概ね半分程度の範囲に形成されている。具体的には、波形状の部分の長さをＬとすると、Ｌ＞Ｈ／２となっている。このように、入口側端縁１６ｘのコア側の半分程度は凹凸を有する波形状に形成されている。
【００２３】
［ロックアップ装置］
次に、ロックアップ装置６について説明する。ロックアップ装置６は、主に、ピストン４０とダンパー機構４１とから構成されている。
【００２４】
ピストン４０はフロントカバー１０とタービン３との間に配置された円板状の部材である。ピストン４０の内周部には軸方向トランスミッション側に延びる内周筒状部４２が形成されている。内周筒状部４２はタービンハブ２３の外周面に相対回転及び軸方向に移動可能に支持されている。なお、内周筒状部４２の軸方向トランスミッション側端部はタービンハブ２３のフランジ２３ｂに当接することで軸方向トランスミッション側への移動は所定位置までに制限されている。タービンハブ２３の外周面にはシールリング４３が配置され、シールリング４３はピストン４０の内周部において軸方向の空間を互いにシールしている。
【００２５】
ピストン４０の外周部はクラッチ連結部として機能している。すなわち、ピストン４０の外周部のエンジン側には、環状の摩擦フェーシング４５が固定されている。摩擦フェーシング４５は、フロントカバー１０の外周部内側面に形成された環状でかつ平坦な摩擦面に対向している。
【００２６】
ダンパー機構４１は、リティーニングプレート４６と、ドリブンプレート４７と、複数のトーションスプリング４８とから構成されている。リティーニングプレート４６は、ピストン４０の外周部のタービン３側に、複数のリベット４９により固定されている。リティーニングプレート４６は、トーションスプリング４８を収納及び支持するための切り起こし部を有している。複数のトーションスプリング４８は、円周方向に延びるコイルスプリングであり、リティーニングプレート４６内に収納されて円周方向両端を支持されている。ドリブンプレート４７は、タービン３のタービンシェル２０の外周側に固定された環状のプレートである。ドリブンプレート４７はフロントカバー１０側に延びトーションスプリング４８の円周方向両端に係合する突起爪４７ａを有している。
【００２７】
［動作］
図示しないエンジンのクランクシャフトからフロントカバー１０及びインペラー２にトルクが伝達される。インペラー２のインペラーブレード１６により駆動された作動油は、タービン３を回転させる。このタービン３の回転はタービンハブ２３を介して図示しないトランスミッション側の入力シャフトに出力される。タービン３からインペラー２へと流れる作動油は、ステータ４のステータシェル２５とステータコア２７により決められた通路を通ってインペラー２側へと流れる。
【００２８】
作動油がインペラー２に流れ込む際、インペラーブレード１６の入口側端縁１６ｘで作動油がインペラーブレード１６から大きく剥離し、大きな気泡が発生するおそれがある。
【００２９】
しかし、図２および図３に示すように、インペラーブレード１６の入口側端縁１６ｘが波形状を有しているため、入口側端縁１６ｘでの作動油の剥離を抑制することができ、気泡の発生を抑制することができる。
【００３０】
ここで、図４を用いて、インペラーブレード１６の入口側端縁１６ｘを波形状にする効果について説明する。図４は、従来のようにインペラーブレード１６の入口側端縁が波形状でない場合、入口側端縁１６ｘが図３に示す波形状を有している場合、入口側端縁全体が波形状である場合、入口側端縁のシェル側半分が波形状である場合、の４種類のシミュレーション結果を示している。
【００３１】
図４から明らかなように、従来に比べて、本実施形態のインペラーブレード１６であれば、音圧を全体的に低減でき、音圧が最も大きくなる４０Ｈｚ周辺で１０ｄｂ以上も音圧を低減できることが分かる。また、コア側からシェル側まで入口側端縁１６ｘ全体を波形状にした場合、そして、シェル側半分が波形状である場合、ともに従来よりも音圧を低減することができる。入口側端縁１６ｘの全体でも一部でも、概ね同様の効果が得られるが、コア側半分を波形状にする方がシェル側半分を波形状にする場合よりも、全体的に音圧が抑制できている。これは、コア側の方がシェル側よりも潤滑油の流速が高く、入口側端縁１６ｘのコア側を波形状に形成する方がより高い音圧抑制効果が得られる、ということを意味している。
【００３２】
このように、インペラーブレード１６の入口側端縁１６ｘが波形状に形成されていることにより、大きな気泡の発生を抑制することができ、トルクコンバータ１から発生する音圧を低減することができる。
【００３３】
なお、フロントカバー１０とピストン４０との間の空間の作動油が内周側からドレンされると、油圧差によってピストン４０がフロントカバー１０側に移動し、摩擦フェーシング４５がフロントカバー１０の摩擦面に押しつけられる。この結果、フロントカバー１０からロックアップ装置６を介してタービンハブ２３にトルクが直接伝達される。
【００３４】
［他の実施形態］
本発明はかかる上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱することなく種々の変形又は修正が可能である。
【００３５】
（１）
前述の実施形態では、図３に示すように、インペラーブレード１６の入口側端縁１６ｘには、２つの凸部１６ｂと３つの凹部１６ａとが形成されているが、入口側端縁１６ｘの形状は前述の実施形態に限定されない。例えば、図５に示すように、凸部１６ｂおよび凹部１６ａは、それぞれ少なくとも１つずつ設けられていれば、入口側端縁１６ｘは波形状に形成されていると言うことができる。
【００３６】
また、インペラーブレード１６の入口側端縁１６ｘは、直線Ｍからステータブレード２６と反対側に凹んでおり、直線Ｍからステータブレード２６側には突出していないが、図６および図７に示すような形状も考えられる。
【００３７】
図６に示すインペラーブレード１１６は、入口側端縁１１６ｘに３つの凸部１１６ｂと２つの凹部１１６ａとを有している。凸部１１６ｂはコア側端部Ｃ１およびシェル側端部Ｓ１を結んだ直線Ｍからステータブレード２６側に突出している。凹部１１６ａは、凸部１１６ｂにより形成されており、直線Ｍよりもインペラーブレード１１６側に配置されている。
【００３８】
また、図７に示すインペラーブレード２１６は、入口側端縁２１６ｘに３つの凸部２１６ｂと２つの凹部２１６ａとを有している。凸部２１６ｂはコア側端部Ｃ１およびシェル側端部Ｓ１を結んだ直線Ｍからステータブレード２６側に突出している。凹部２１６ａは直線Ｍからステータブレード２６と反対側に凹んでいる。
【００３９】
図６および図７に示すような構成であっても、前述の実施形態と同様の効果が得られる。
【００４０】
（２）
凸部１６ｂおよび凹部１６ａの形状は、前述の実施形態に限定されない。例えば、凸部１６ｂは三角形でなくてもよく、突出しているような形状であれば半円形状であってもよい。また、凹部１６ａは三角形でなくてもよく、凹んでいるような形状であれば半円形状であってもよい。また、前述の実施形態では、各凸部１６ｂは同じ形状を有しているが、凸部１６ｂの形状が異なっていてもよい。また、各凹部１６ａは同じ形状を有しているが、凹部１６ａの形状が異なっていてもよい。
【００４１】
（３）
前述の実施形態では、インペラーブレード１６の入口側端縁１６ｘのコア側半分を波形状としているが、図４の結果から明らかなように、入口側端縁１６ｘ全体が波形状である場合や、入口側端縁１６ｘのシェル側半分が波形状である場合も考えられる。
【００４２】
例えば、図８に示すインペラーブレード４１６は、入口側端縁４１６ｘに複数の凸部４１６ｂと複数の凹部４１６ａとを有している。これらの凸部４１６ｂおよび凹部４１６ａはコア側端部Ｃ４１からシェル側端部Ｓ４１まで交互に並んで配置されている。
【００４３】
また、図９に示すインペラーブレード５１６は、入口側端縁５１６ｘに１つの凸部５１６ｂと２つの凹部５１６ａとを有している。凹部５１６ａはコア側端部Ｃ５１およびシェル側端部Ｓ５１を結んだ直線Ｍからステータブレード２６と反対側に凹んでいる。
【００４４】
図４に示すように、図８および図９に示す構成であっても、前述の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００４５】
なお、図６および図７に示す構成を図８および図９に示す構成と組み合わせてもよい。
【００４６】
（４）
前述の実施形態では、トルクコンバータ１を例に流体式動力伝達装置について説明しているが、ステータが搭載されていないフルードカップリング等の装置であってもよい。
【符号の説明】
【００４７】
１  トルクコンバータ
２  インペラー
３  タービン
４  ステータ
１５  インペラーシェル
１６  インペラーブレード
１６ａ  凹部
１６ｂ  凸部
１６ｘ  入口側端縁
１６ｙ  出口側端縁