(57)【要約】 【課題】    トルクの伝達効率を向上させることができる流体トルク伝達装置の提供。  【解決手段】ポンプインペラ１０およびタービンランナ２０での各ブレード１６，２６の境界部分を、外周に向かうに従ってタービンランナ２０側に傾斜させた。従って、ポンプインペラ１０の回転によって生じる遠心力によりシェル１５内部では、作動油の外周側からシェル２５側に向けての移動が促進されて作動油の循環をスムーズにでき、連れ回りトルクを上昇させてトルクの伝達効率を向上させることができる。特にこのような構成では、ポンプインペラ１０の回転が加速している場合でも、作動油の循環が勢いよく行われてタービンランナ２０が確実に追従するため、トルクが確実に伝達され、特に効果的である。【選択図】 図１
2005042820.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体トルク伝達装置（１）において、
駆動側のポンプインペラ（１０）と、
従動側のタービンランナ（２０）とを備え、
前記ポンプインペラ（１０）のブレード（１６）および前記タービンランナ（２０）のブレード（２６）の対向し合う境界部分は、少なくとも外周側がトルク伝達軸（２２）と直交する面（Ｓ）に対して傾斜している
ことを特徴とする流体トルク伝達装置（１）。
【請求項２】
請求項１に記載の流体トルク伝達装置において、
前記各ブレード（１６，２６）の境界部分が入り組んでいる
ことを特徴とする流体トルク伝達装置。
【請求項３】
流体トルク伝達装置（２）において、
駆動側のポンプインペラ（１０）と、
従動側のタービンランナ（２０）とを備え、
前記ポンプインペラ（１０）のブレード（１６）および前記タービンランナ（２０）のブレード（２６）の対向し合う境界部分が入り組んでいる
ことを特徴とする流体トルク伝達装置（２）。        
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体トルク伝達装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、流体を介してトルクを伝達する流体トルク伝達装置として、流体継手が一般的に知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
流体継手は、駆動側のポンプインペラと、従動側のタービンランナとを備え、ポンプインペラの回転で生じる遠心力により、それぞれに設けられたシェル内部間で作動油を循環させるとともに、循環時の作動油の粘性によって連れ回りトルクを生じさせてタービンランナをも回転させ、これにより駆動側のトルクを従動側に伝達する構造である。
【０００４】
そして、この流体継手によれば、駆動側での僅かなトルク変動は、ポンプインペラおよびタービンランナ間のすべりにより吸収されるため、従動側からは変動の少ない安定した出力トルクが得られる。
【特許文献１】実開昭５６−１０１２２７号公報（図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、このような流体継手においては、駆動側から従動側へのトルクの伝達効率の向上が求められており、そのための開発が進められている。この点、前記特許文献１によれば、シェルを仕切る各ブレードに跨って環状のコアリングが取り付けられており、このコアリングの周囲を作動油がスムーズに循環することで連れ回りトルクを増加させ、トルクの伝達効率を向上させている。
【０００６】
しかしながら、コアリングを設けることで伝達効率は向上するが、これにも限界があり、さらなる改善が要求されている。
【０００７】
本発明の目的は、トルクの伝達効率を向上させることができる流体トルク伝達装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の請求項１の流体トルク伝達装置は、駆動側のポンプインペラと、従動側のタービンランナとを備え、前記ポンプインペラのブレードおよび前記タービンランナのブレードの対向し合う境界部分は、少なくとも外周側がトルク伝達軸と直交する面に対して傾斜していることを特徴とする。
【０００９】
本発明の請求項２の流体トルク伝達装置は、請求項１に記載の流体トルク伝達装置において、前記各ブレードの境界部分が入り組んでいることを特徴とする。
【００１０】
本発明の請求項３の流体トルク伝達装置は、駆動側のポンプインペラと、従動側のタービンランナとを備え、前記ポンプインペラのブレードおよび前記タービンランナのブレードの対向し合う境界部分が入り組んでいることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１の発明によれば、例えば、各ブレードの境界部分を外周に向かうに従ってタービンランナ側に傾斜させることにより、ポンプインペラの回転によって生じる遠心力により当該ポンプインペラのシェル内部では、流体の外周側に向けての移動が促進されて循環がスムーズに行われるようになり、連れ回りトルクが上昇してトルクの伝達効率が向上する。反対に、境界部分を外周側に向かうに従ってポンプインペラ側に傾斜させた場合では、タービンランナの外周側の質量が大きくなって慣性力が増加するので、駆動側のトルク変動に一層影響されにくくなり、やはりトルクの伝達効率が向上する。
【００１２】
請求項２の発明によれば、各ブレードの境界部分を波形状等にして互いに入り組ませるることで、この境界部分においては、循環する流体に対して剪断力を及ぼそうとする対向端縁の長さが長くなり、剪断しようとする際の抵抗が大きくなるので、連れ回りトルクが増加してトルクの伝達効率がさらに向上する。
【００１３】
請求項３の発明は、前記境界部分の傾斜に係わりなく境界部分を波形状等にして入り組ませるのであるが、このような場合でも、請求項２と同様な作用が得られ、トルクの伝達効率が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の各実施形態を図面に基づいて説明する。なお、後述する第２、第３実施形態および第１〜第５変形例では、以下に説明する第１実施形態と同機能の構成部材には同一符号を付し、それらの説明を省略する。
〔第１実施形態〕
図１は、本発明の第１実施形態に係る流体継手（流体トルク伝達装置）１を示す断面図である。
【００１５】
図１において、流体継手１は、駆動側のポンプインペラ１０と、従動側のタービンランナ２０とを備えており、その全体が図示しない筐体に固定された分割式の取付ハウジング３０で覆われている。
【００１６】
具体的にポンプインペラ１０の外側面には、外部の図示しない駆動ギアと噛み合う大径の入力ギア１１がボルト止めされており、この入力ギア１１の回転に伴ってポンプインペラ１０がメインシャフト（トルク伝達軸）２２回りですべる。また、ポンプインペラ１０の外周側には、環状ハウジング１２がボルト止めされており、これによってタービンランナ２０が覆われている。ポンプインペラ１０とメインシャフト２２との間にはライナー式のベアリング１３が配置されている。
【００１７】
一方のタービンランナ２０は、小径の出力ギア２１と共にメインシャフト２２の外周にボルト止めされている。メインシャフト２２の一端は図示しないが、他端はボールベアリング２３を介して取付ハウジング３０に回転可能に取り付けられている。ボールベアリング２３は、取付ハウジング３０の当接部分とメインシャフト２２に挿通されたプレート２４とで挟持されているとともに、メインシャフト２２の端部を隠すカバー３１により押さえ込まれ、メインシャフト２２ごと抜けないように取り付けられている。
【００１８】
これらポンプインペラ１０およびタービンランナ２０には、互いに対向するように開口したシェル１５，２５が形成されている。各シェル１５，２５は、軸方向から見た形状が扇形であり、隣接するシェル１５，２５同士は回転中心から放射状に設けられたブレード１６，２６によって仕切られている。そして、ポンプインペラ１０が回転すると作動油が各シェル１５，２５内部間で循環し（矢印参照）、この作動油（流体）の粘性による連れ回しトルクによってタービンランナ２０も回転し、ひいてはメインシャフト２２および出力ギア２１が回転して出力側にトルクが伝達される。
【００１９】
この際の作動油は、メインシャフト２２中央に軸方向に沿って穿設された連通孔２２Ａに送られ、径方向の供給孔２２Ｂを通して各シェル１５，２５内に供給されている。また、他に穿設された供給孔２２Ｃ，２２Ｄは、作動油を各ベアリング１３，２３部分の潤滑用に供給するための孔である。そして、各シェル１５，２５や各ベアリング１３，２３部分から漏れ出た作動油は、取付ハウジング３０の底部に一旦流れ落ちた後、回収されて再度供給側に回される。
【００２０】
ところで、本実施形態の流体継手１においては、各シェル１５，２５を仕切るブレード１６とブレード２６との境界部分は、一定の隙間で形成され、かつメインシャフト２２の軸線Ｃと直行する面Ｓ（仮想面）に対して傾斜している。つまり、各ブレード１６，２６の境界部分は、外周に向かうに従ってタービンランナ２０側に直線的に傾斜している。
【００２１】
このことによりポンプインペラ１０の外周側では、シェル１５がシェル２５に被さるように迫り出して連続することになるため、ポンプインペラ１０が回転して遠心力が作用した際に、作動油がシェル１５の連続した内面を伝って外周側へ、ひいてはシェル２５側へ移動し易くなり、シェル１５，２５内部間での循環がスムーズに行われるようになる。なお、境界部分の傾斜角度や、傾斜させた際のシェル１５，２５大きさ等は任意であり、ポンプインペラ１０およびタービンランナ２０の大きさ等を勘案して適宜決められてよい。  
【００２２】
このような本発明によれば、以下の効果がある。
【００２３】
すなわち、ポンプインペラ１０およびタービンランナ２０での各ブレード１６，２６の境界部分は、外周に向かうに従ってタービンランナ２０側に傾斜しているので、ポンプインペラ１０の回転によって生じる遠心力によりシェル１５内部では、作動油の外周側からシェル２５側に向けての移動が促進されて作動油の循環をスムーズにでき、連れ回りトルクを上昇させてトルクの伝達効率を向上させることができる。特にこのような構成では、ポンプインペラ１０の回転が加速している場合でも、作動油の循環が勢いよく行われてタービンランナ２０が確実に追従するため、トルクが確実に伝達され、特に効果的である。  
【００２４】
また、従来とは異なって、コアリングを用いずにトルクの伝達効率を向上させることが可能であるから、ポンプインペラ１０やタービンランナ２０を容易に製作でき、安価にできるという効果もある。
〔第２実施形態〕
図２には、本発明の第２実施形態に係る流体継手２が示されている。
【００２５】
この流体継手２では、各シェル１５，２５のブレード１６，２６の境界部分は、波形状とされて互いに入り組んでいる。これらの波形状の境界部分は、メインシャフト２２の径方向沿って設けられており、境界部分の隙間は一定である。ただし、波の形状は、図２に示す正弦波状の他、三角形状、矩形状など任意であり、また、波の数やその大きさも実施にあたって任意に決められてよい。さらに、波形状は、境界部分全域にわたって設けられる他、一部であってもよく、その際には、遠心力が大きい外周寄りに設けられることが好ましい。
【００２６】
このような構成では、各ブレード１６，２６の境界部分が波状とされて互いに入り組んでおり、この境界部分においては、循環する作動油に対して剪断力を及ぼそうとする対向端縁１６Ａ，２６Ａの長さを長くでき、剪断しようとする際の抵抗を大きくできるので、連れ回りトルクを増加させてトルクの伝達効率を向上させることができる。
【００２７】
なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
〔第１変形例〕
図３には、本発明の第１変形例として、流体継手の要部の断面が示されている。
【００２８】
図３において、ポンプインペラ１０およびタービンランナ２０の各ブレード１６，２６の境界部分は、第１実施形態と同様に、外周側に向かうに従ってタービンランナ２０側に傾斜し、かつ第２実施形態と同様に、波形状とされて互いに入り組んでいる。
【００２９】
このような構成では、第１、第２実施形態での両方の効果を得ることができ、トルクの伝達効率をさらに向上させることができる。
〔第２変形例〕
図４に示す第２変形例では、各ブレード１６，２６の境界部分が外周側に向かうに従ってポンプインペラ１０側に直線的に傾斜している。このことによりタービンランナ２０の外周側では、シェル２５がシェル１５に被さるように迫り出して連続している。
【００３０】
このような構成によれば、タービンランナ２０の外周側の質量が大きくなって慣性力が増加するので、従動側では駆動側のトルク変動に一層影響されにくくでき、やはりトルクの伝達効率を向上させることができる。
〔第３変形例〕
図５に示す第３変形例では、第１実施形態で説明した構成に加え、各ブレード１６，２６に跨る環状のコアリング１７，２７を取り付けてある。コアリング１７，２７は、各ブレード１６，２６の溝部分に鑞付け等によって固着されている。本変形例では、コアリング１７，２７の断面形状は、各ブレード１６，２６の側面形状と略相似であるが、これに限定されるものではなく、その実施にあたって任意の形状とすることができる。
【００３１】
このような構成では、コアリング１７，２７が設けられているため、シェル１５，２５内部の作動油をよりスムーズに循環させることができ、トルクの伝達効率をより向上させることができる。
〔第４変形例〕
図６に示す第４変形例では、第２実施形態で説明した構成に加えてコアリング１７，２７を取り付けてあり、このような構成でも、コアリング１７，２７の作用により、トルクの伝達効率をさらに向上させることができる。
〔第５変形例〕
図７に示す第５変形例では、各ブレード１６，２６の境界部分は直線的に傾斜しているのであるが、外周側および内周側とで傾斜方向が異なっており、タービンランナ２０側に開いた「く」字形状に傾斜している。この場合でも、第１実施形態と同様な構成が得られる。
【００３２】
また、図示しないが、境界部分をポンプインペラ１０側に開いた「く」字形状に傾斜させたり、図７に二点鎖線で示すように、外周側のみを傾斜させ、内周側を傾斜させずに面Ｓに沿って設けても、本発明に含まれる。
〔第６変形例〕
図８に示す第６変形例では、各ブレード１６，２６が互いに波形状に入り組んでいるのであるが、この際、メインシャフト２２の軸線Ｃと直行する面Ｓに対して、ポンプインペラ１０のブレード１６のみがタービンランナ２０側に突出してブレード２６と入り組んだ構造になっている。
【００３３】
勿論、これとは逆に、タービンランナ２０のブレード２６のみがポンプインペラ１０側に突出してブレード１６と入り組んだ構造になっていてもよい。
【００３４】
さらに、第１、第２実施形態、第１〜第６変形例の各構成の一部を組み合わせて他の構成とした場合でも、本発明に含まれる。
【００３５】
その他、本発明を実施するための最良の構成などは、以上の記載で開示されているが、本発明は、これに限定されるものではない。すなわち、本発明は、主に特定の実施形態に関して特に図示され、かつ、説明されているが、本発明の技術的思想および目的の範囲から逸脱することなく、以上述べた実施形態に対し、形状、数量、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。
【００３６】
従って、上記に開示した形状、数量などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それらの形状、数量などの限定の一部もしくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれるものである。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本発明は、前記実施形態で説明したような流体継手に利用できる他、例えば、車両の変速機構を構成するトルクコンバータ等にも利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の第１実施形態に係る流体トルク伝達装置を示す断面図。
【図２】本発明の第２実施形態に係る流体トルク伝達装置を示す断面図。
【図３】本発明の第１変形例を示す断面図。
【図４】本発明の第２変形例を示す断面図。
【図５】本発明の第３変形例を示す断面図。
【図６】本発明の第４変形例を示す断面図。
【図７】本発明の第５変形例を示す断面図。
【図８】本発明の第６変形例を示す断面図。
【符号の説明】
【００３９】
１，２…流体継手（流体トルク伝達装置）、１０…ポンプインペラ、１６，２６…ブレード、２０…タービンランナ、２２…メインシャフト（トルク伝達軸）、Ｃ…軸線、Ｓ…面。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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