(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポンプブレードを有するポンプ、タービンブレードを有するタービン及びステータブレードを有するステータを備えるトルクコンバータであって、
前記ステータブレードは、前記タービンに面し前記タービンから流れ込む流体の入口である入口部と、前記ポンプに面し前記タービンから流れ込んだ流体の出口側である出口部と、前記入口部と前記出口部との間でタービン側に面して形成されるプレッシャ面と、前記入口部と出口部との間で前記ポンプ側に面して形成されるサクション面とを有し、
前記プレッシャ面と前記サクション面との中間部を前記入口部から前記出口部に亘って結ぶキャンバーラインが前記出口部側近傍で前記サクション面側に折れ曲がるように形成されることを特徴とするトルクコンバータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、特に自動変速機等の駆動系列内に用いられるトルクコンバータに関するものであり、特にトルクコンバータの容量係数を変化させるためのステータブレードの形状に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来技術として、自動車技術会  学術講演会前刷集９２１  １９９２−５の７５頁から７８頁には、ステータブレード背面（サクション面）での流体の剥離を抑え、抗力を低減するようにステータブレードの形状を改良することで、トルク比、効率を維持しながらポンプの回転数に対するタービンの回転数の比（以下、速度比と称す）が約０．３〜０．６の中速度比域及び約０．６〜０．９の範囲の高速度比域における容量係数を向上させる技術が開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記の従来技術は、ステータブレード背面の剥離を抑えるためのステータブレード形状の設計手法に関するものであり、この設計手法ではステータブレード全体の形状が一義的に決まってしまうため、高速度比域における容量係数をそれ以上向上することは望めない。
【０００４】
そこで本発明は、上記問題点を解決すべく、更に高速度比域における容量係数を向上することが可能なトルクコンバータを提供することを技術的課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために請求項１の発明は、ポンプブレードを有するポンプ、タービンブレードを有するタービン及びステータブレードを有するステータを備えるトルクコンバータであって、ステータブレードは、タービンに面しタービンから流れ込む流体の入口である入口部と、ポンプに面しタービンから流れ込んだ流体の出口側である出口部と、入口部と出口部との間でタービン側に面して形成されるプレッシャ面と、入口部と出口部との間でポンプ側に面して形成されるサクション面とを有し、プレッシャ面とサクション面との中間部を入口部から出口部に亘って結ぶキャンバーラインが、出口部側近傍でサクション面側に折れ曲がるように形成されるようにした。
【０００６】
請求項１によると、出口部近傍のキャンバーラインがサクション面側に折れ曲がるようにステータブレードを形成したので、高速度比域における出口部付近での流路断面積が拡大されて、トルク比や効率を変化させることなく高速度比域における容量係数のみを向上させることが可能になった。これにより、車両動力性能及び燃費性能が向上する。尚、低速度比域における実流路断面積は、入口部での剥離が大きく、入口部によって決定される為、低速度比域での容量係数等の性能の変化が小さい。
【０００７】
ここで、一般的にはキャンバーラインは直線ではなく、滑らかな曲線となるようにステータブレードの形状が設計されており、本発明においてキャンバーラインが折れ曲がるとは、滑らかな曲線に対して角度をもって曲がっている状態のことである。
【０００８】
【実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の一形態を説明する。図１は本実施の形態におけるトルクコンバータの主要縦断面図である。
【０００９】
構成について説明する。図１は自動車用に自動変速機（図示せず）とともに用いられるトルクコンバータ１０であり、複数のポンプブレード１１ａを備えエンジン（図示せず）の出力軸に連結するポンプ１１と、ポンプ１１に対向して配置され複数のタービンブレード１２ａを備え自動変速機の入力軸に連結するタービン１２と、ポンプ１１とタービン１２の間に配設され、ポンプ１１側からタービン１２側に流れる流体を整流するための複数のステータブレード１５を備えるステータ１３と、ロックアップクラッチ１４等によって構成されている。ポンプ１１からタービン１２に向って流入する流体は図１の矢印方向に示すようにしてステータ１３に流入するようになっている。
【００１０】
図２は本実施の形態のステータ１３をタービン１２側から見た正面図である。ステータ１３の内周部はワンウェイクラッチを介してステータシャフトに連結されており、ポンプ１１及びタービン１２と同じ回転方向にしか回転できないように構成されている。
【００１１】
図３は、高速度比において最適なステータブレード１５の図２のＡ−Ａ断面図である。ステータブレード１５は、ポンプ１１側に面しポンプ１１側から流れ込む流体圧のステータブレード１５に対する入口である入口部１５ａと、タービンに面しポンプから流れ込んだ流体の出口である出口部１５ｂと、ポンプ１１側からタービン１２側への流体圧を受けるプレッシャ面１５ｃと、プレッシャ面１５ｃと反対側の面に形成されるサクション面１５ｄとを有しており、プレッシャ面１５ｃとサクション面１５ｄとの中間部を入口部１５ａから出口部１５ｂに亘って結ぶ点線で示されるキャンバーライン１６が出口部１５ｂ側近傍でサクション面１５ｄ側に折れ曲がるように形成されている。尚、図３の出口部１５ｂ付近で示す点線は、本実施の形態のステータブレード１５の特徴を明確化するために、従来より用いられる一般的な形状のステータブレードを示すものである。
【００１２】
本実施の形態では、トルクコンバータ１０のカバーとステータ１３との間にはワンウェイクラッチが配設されており、速度比が低速度比域（０以上０．３未満）から中速度比域（０．３以上０．６未満）の間ではステータブレード１５のプレッシャ面１５ｃが流体の圧力を受ける方向に流体を還流するが、速度比が高速度比域（０．６以上）になってからカップリング領域（０．９）より大きくなると、ポンプ１１側からタービン１２側に還流する流体の方向が変化して、ステータブレード１５のサクション面１５ｄ側でポンプ１１側からタービン１２側に還流する流体の圧力を受けるようになる。したがって、速度比が０．９より大きいカップリング領域では容量係数を調整することができず、ワンウェイクラッチによりサクション面１５ｄが流体の圧力を受けてステータ１３が回転する。ステータ１３が回転することで、速度比が０．９以上の領域ではトルクコンバータ１０内を還流する流体はステータブレード１５の形状にほとんど影響されることなく、ポンプ１１側からタービン１２側に向って流体が還流する。速度比が０．９より小さい領域ではステータ１３は回転せず、タービン１２からポンプ１１への流体の流れを規制している。
【００１３】
つまり、ワンウェイクラッチによりステータ１３は低速度比域と中速度比域では回転せず、トルクコンバータ１０がカップリング状態となる高速度比域になると、ステータ１３が回転するように構成されている。
【００１４】
次に、タービン１２とポンプ１１との速度比が高速度比域（０．６以上０．９未満）におけるトルクコンバータ１０の作動について説明する。
【００１５】
高速度比域では、タービン１２側からポンプ１１側へ還流する流体の方向は図３の矢印方向である。高速度比領域は、車両の追越加速性、通常走行時の静粛性（エンジン回転数の低減）等をねらいとした領域であって、出口部１５ｂ近傍のキャンバーラインがサクション面１５ｄ側に折れ曲がるようにステータブレード１５を形成したことで出口部１５ｂ付近における流路断面積が拡大されて、トルク比や効率を変化させることなく高速度比域における容量係数のみが向上される。これにより、追越加速性や静粛性等の車両動力性能及び燃費性能が向上する。
【００１６】
図３に示すステータブレード１５と従来のステータブレード（キャンバーラインが折れ曲がらないタイプのもの）との容量係数ｃ、トルク比ｔ及び効率ｎを比較した性能比較線図を図４に示す。図４において、ステータブレード１５の性能は実線で、従来のステータブレードは点線で示している。図４からわかるように、トルク比ｔ及び効率ｎには顕著な違いはないが、速度比が０．６〜０．９の高速度比域における容量係数ｃは、従来のステータブレードに対して大幅に向上していることがわかる。これは、出口部１５ｂ近傍で流体が流れる流路断面積が増大したためである。
【００１７】
尚、低速度比域における実流路断面積は入口部１５ａでの剥離の影響が大きく、入口部１５ａの形状によって低速度比域における容量係数、トルク比及び効率が決定される。そのため、本発明に示すような出口部１５ｂ近傍のステータブレード１５の形状変化のみでは低速度比域における容量係数、トルク比及び効率は変化が小さい。
【００１８】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上述した実施の形態に限定される意図はなく、本発明の主旨に沿った形態のステータブレードであればどのような形態であってもよい。
【００１９】
【発明の効果】
本発明によると、出口部近傍のキャンバーラインがサクション面側に折れ曲がるようにステータブレードを形成したことにより、高速度比域における出口部付近の流路断面積が拡大されて、トルク比や効率を変化させることなく高速度比域における容量係数のみを向上させることが可能になった。したがって、車両動力性能及び燃費性能が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態におけるトルクコンバータの断面図である。
【図２】本実施の形態におけるステータの平面図である。
【図３】高速度比域に最適なステータブレードの図２のＡ−Ａ断面図である。
【図４】図３のステータブレードの性能比較線図である。
【符号の説明】
１０・・・トルクコンバータ
１１・・・ポンプ
１１ａ・・・ポンプブレード
１２・・・タービン
１２ａ・・・タービンブレード
１３・・・ステータ
１４・・・ロックアップクラッチ
１５・・・ステータブレード
１５ａ・・・入口部
１５ｂ・・・出口部
１５ｃ・・・プレッシャ面
１５ｄ・・・サクション面
１６・・・キャンバーライン
【図１】
0004487404.tif 000002
【図２】
0004487404.tif 000003
【図３】
0004487404.tif 000004
【図４】
0004487404.tif 000005