(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体力学的コンバータであって、
１．１  動作中に内側から外側へ流動されるポンプホイール（１）と、
１．２  動作中に外側から内側へ流動されるタービンホイール（２）と、
１．３  前記ポンプホイール（１）及び前記タービンホイール（２）の間のガイドブレード（３）と、
１．４  前記タービンホイール（２）及び前記ポンプホイール（１）の間のガイドブレード（４）と、
１．５  １．２及び３の間の最大効率での、前記タービンホイール（２）の速度ｎＴと前記ポンプホイール（１）の速度ｎＰの間の速度比と、
１．６  前記ポンプホイール（１）の入力動力が上昇タービン速度且つ一定ポンプ速度で一定か或は減少すること、
１．７  前記ポンプホイール（１）のアウトレット縁（１．２）が、半径Ｒ上に横たわり、前記タービンホイールのインレット縁（２．１）が、半径ｒ上に横たわり、半径Ｒ対半径ｒの比が２倍〜８倍の間であること、
の諸構成要素或は特徴を具備する流体力学的コンバータ。
【請求項２】
前記ポンプホイール（１）の前記ブレードにおけるインレット縁（１．１）が、前記タービンホイール（２）の前記ブレードにおけるインレット縁（２．１）よりも大きな径上に横たわっていることを特徴とする、請求項１に記載の流体力学的コンバータ。
【請求項３】
調整可能ブレード（５）が前記タービンホイール（２）及び前記ポンプホイール（１）の間に設けられていることを特徴とする、請求項１或は２のいずれか一項に記載の流体力学的コンバータ。
【請求項４】
放射方向に延在しているシャフト（８）が調整可能ブレード（５）を調整すべく設けられていることを特徴とする、請求項１或は３のいずれか一項に記載の流体力学的コンバータ。
【請求項５】
前記放射方向に延在しているシャフト（８）が外側から流れ循環を通って前記調整可能ブレード（５）までガイドされていることを特徴とする、請求項４に記載の流体力学的コンバータ。
【請求項６】
前記放射方向に延在しているシャフトが、前記コンバータの回転軸線（６）と同軸状に延在している駆動シャフトと駆動連結していることを特徴とする、請求項４に記載の流体力学的コンバータ。
【請求項７】
前記調整可能ブレード（５）が前記コンバータの回転軸線（６）と平行して延在している流れ区分内に配列されていることを特徴とする、請求項４乃至７の内の何れか一項に記載の流体力学的コンバータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はポンプホイール、タービンホイール、並びに、ガイドブレードを具備する流体力学的コンバータに関する。
【背景技術】
【０００２】
そうしたコンバータは古くから知られており、例えば特許文献１及び特許文献２を参照のこと。
【特許文献１】ＷＯ ０２／１４７０６ Ａ２
【特許文献２】米国特許第３，８８８，０８２号
【０００３】
この種のコンバータは、通常、エンジン及び作業マシンの間に介在される。それらの自動車への適用は非常に一般的である。
【０００４】
作業マシンへコンバータのタービンによって伝達され得る重要な量はトルクＭＴである。それは速度比v＝ｎＴ／ｎＰによってのようにポンプのトルクＭＰによって影響される。この速度比は流体力学的コンバータを自動車に使用する場合、０．９５から０．９８である（下記の非特許文献１を参照のこと）。
【非特許文献１】“Kraftfahrtechnisches Taschenbuch”, Bosch, 22nd edition,page 558, left column（「自動ホイール技術に関するポケットブック」、ボッシュ、第２２版、５５８頁の左欄）
【０００５】
流体力学的コンバータの最も重要な長所は速度及びトルクの変化と、トルク・ピークの振動減衰及び低減とにおける無限の可変性である。実際上、それらは機械的多重段階変速機（非特許文献１を参照のこと）と連係してのみ動作する。そこの第５５７頁の右欄に述べられているように、流体力学的コンバータは機械的多重段階変速機と連係してのみ経済的に動作され得るが、大きな滑りを伴う永久動作が効率に関して制限以内でのみ可能であるからである。
【０００６】
コンバータには多数の異なる設計がある。ポンプ及びタービンは同方向に回転できる。ポンプホイール及びタービンホイールは軸線方向断面から見た場合、流れ循環の一方側及び同一側に配列可能である。それらは相互に対向して配置させることもできる。
【０００７】
更には、ポンプホイール及びタービンホイールは異なる方向に回転可能であり、それらポンプホイール及びタービンホイールの間に逆転ガイドホイールを伴う。
【０００８】
ガイドホイールは調整可能或は調整不可能であって、異なる方法で構成され得る。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
既知のコンバータ設計は全ての場合に満足のゆくものではなかった。これは、特にスペースの必要性と駆動列の全体的なコストに関して当てはまる。
【００１０】
それ故に本発明は、変速機の機能を帯びるような先に述べた種類のコンバータであって、その結果として変速機を省略できるコンバータを提供する目的に基づくものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この目的は請求項１の特徴によって達成される。
【００１２】
本発明の有益な特徴は以下の通りである。
【００１３】
本発明者は、（最大下の効率の範囲内において）明らかに１以上である、多数の構造的な可能性から速度比を選択した。本発明の実施された試作品でそれは１．８５である。一般的には、１．２及び３の間の値がそれらの価値を証明した。
【００１４】
更に有益なことは、タービンホイールのインレット縁よりも大きな半径上にポンプホイールのアウトレット縁を据えることである。
【００１５】
更に有益なことは、タービンホイール及びポンプホイールの間に調整可能なガイドブレードを設けることである。
【００１６】
本発明者は異例の経路を選択した。１以上の速度比を伴うコンバータは、１或はそれ以下の速度比を伴う従来設計のコンバータよりも不利な効率を有しがちであることが知られている。もしコンバータが請求項１に従って構成されていれば、より小さな速度比を伴う従来コンバータと比較して効率の点で関連する劣化が何等ない。
【００１７】
本発明及び先行技術は、以下に、添付された図面を参照してより詳細に説明される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
図１に示されるコンバータのもっとも重要な構成要素は、ポンプホイール１及びタービンホイール２である。固定ガイドブレード３がそれらポンプホイール１及びタービンホイール２の間に配列されている。
【００１９】
固定ガイドブレード４及び調整可能ガイドブレード５もまたタービンホイール２及びポンプホイール１の間に配列されている。
【００２０】
ポンプホイール１及びタービンホイール２は、マシン軸線６に直交する平面７の両側に配置されている。
【００２１】
ポンプホイール１は、インレット縁１．１及びアウトレット縁１．２を含む。タービンホイール２は、インレット縁２．１およびアウトレット縁２．２を含む。
【００２２】
ポンプホイール１のアウトレット縁１．２は半径Ｒ上に横たわり、タービンホイールのインレット縁２．１は半径ｒ上に横たわる。Ｒ対ｒの比は明らかに１以上である。それは１．２〜６であり得る。本件の場合、それは２である。
【００２３】
調整シャフト８が図示の如くに設けられている。そのシャフトはガイドブレード５の調整可能頂部のブレードに作用して、平面７内に横たわっている。
【００２４】
調整可能なガイドブレードの調整は内側から、即ち、ここには示されていないコンバータの駆動シャフト内に延在している調整シャフトによって行われて、その調整シャフトは直角歯車列を介して調整可能ブレードに作用している。
【００２５】
図示された構成は特に有益であると証明されている。ガイドブレード４及び調整可能ブレード５は、コンバータ軸６と略平行すると共にそれに密接して延在する循環の流れ区域に配置されている。ポンプホイール１のブレードとタービンホイール２のブレードとは、軸線６と直交する平面７の各側にそれぞれ配置されている。ガイドブレード３もコンバータ軸線６と平行する流れ区分内に延在するが、放射方向の外側である。
【００２６】
また注目すべきことは、２つの半径Ｒ及びｒの間の比である。その比は実質的には１よりも大きい。この比は、好ましくは、１．５よりも大きい値であり、８或はそれ以上の値もあり得る。
【００２７】
図２は、速度比ｖ（＝タービン速度／ポンプ速度）に対しての、タービン・トルクＭＴの推移を駆動トルクＭＰの推移及び効率ηと共に示す。この場合、ηｍａｘは１．８５の速度比に横たわる。先行技術に従えば、ηｍａｘでの速度比は１よりも小さいか或は略１である。
【００２８】
本発明に従ったコンバータの長所は以下の通りである。
・機械的変速機が省略可能である。
・周波数コンバータが省略可能である。
・動力密度が高い。
・本コンバータはスペースを殆ど必要としない
・本コンバータは機械的変速機の欠如、少ない構成要素数によって故障しにくいものの、信頼性があって、長い耐用年数を有する。
・ポンプ及びタービンの間の種々の速度比は、１と等しいか或はそれ以上の比Ｒ／ｒによって実現され得る。
【００２９】
速度比に影響する更なる可能性は、ポンプホイール及びタービンホイールの幾つかのブレード幾何形状の内からの選択である。
【００３０】
請求項１に記載の流体力学的コンバータにおいて、一定ポンプ速度且つ上昇タービン速度でのポンプホイールの吸収動力は一定を維持するか、略一定を維持するか、或は、僅かに降下を維持している。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】図１は、軸線方向断面での概略表現で、本発明に従ったコンバータを示す。
【図２】図２は、先行技術に従ったコンバータの典型的な特性図を示す。
【図３】図３は、本発明に従ったコンバータの速度比にわたっての駆動トルク、タービン・トルク、並びに、効率の曲線を示す。
【符号の説明】
【００３２】
１    ポンプホイール
２    タービンホイール
３，４    固定ガイドブレード
５    調整可能ガイドブレード
６    マシン軸線
１．１    ポンプホイールのインレット縁
１．２    ポンプホイールのアウトレット縁
２．１    タービンホイールのインレット縁
２．２    タービンホイールのアウトレット縁
８    調整シャフト
【図１】
0004727258.tif 000002
【図２】
0004727258.tif 000003
【図３】
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