(57)【要約】本発明は、作動媒体循環のための作業室を形成する少なくとも２つの羽根車と、作業室の入口および出口と結合された閉回路とを有する流体力学的構成要素に関する。本発明は、この閉回路が流体漏れがない構成となっていることを特徴とする。
2004507688.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体力学的構成要素（１、１．２、１．３）であって、
作動媒体循環（４、４．２、４．３）のための作業室（３、３．２、３．３）を形成する、少なくとも２つの回転する羽根車（１８、１９）と、
前記作業室（３、３．２、３．３）の入口（６、６．２、６．３）および該作業室（３、３．２、３．３）の出口（５、５．２、５．３）と結合された閉回路（２、２．２、２．３）とを備える構成要素において、
前記閉回路（２、２．２、２．３）は、流体漏れがない構成となっていることを特徴とする構成要素。
【請求項２】
前記閉回路（２、２．２、２．３）が、前記作業室（３、３．２、３．３）内に導かれる前記作動媒体循環（４、４．２、４．３）と、前記作業室（３、３．２、３．３）の外側に通じる外部の部分（７、７．２）とにより形成されることを特徴とする、請求項１に記載の流体力学的構成要素（１、１．２、１．３）。
【請求項３】
前記閉回路（２、２．２、２．３）における節点箇所（１４）を備え、
さらに、充てんおよび／または排出する手段（１２）および／または圧力を設定する手段（１３）と接続する手段、すなわち閉回路における節点箇所（１４）を経由して選択により接続する手段を備えることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の流体力学的構成要素。
【請求項４】
圧力を設定する前記手段（１３）を閉回路（２）に流体漏れがないように接続でき、および
圧力を設定する前記手段（１３）が、前記閉回路（２）内の圧力に対して静圧オーバーラップを生じる手段（５４）を含むことを特徴とする、請求項３に記載の流体力学的構成要素。
【請求項５】
圧力を設定する前記手段（１３）が、作動媒体を充てんできる容器（１５、５１）を備え、
前記容器（１５、５１）が節点箇所（１４）に流体漏れがにように接続でき、および
前記容器内の媒体表面（１６）に空気圧を加える手段を備えることを特徴とする、請求項４に記載の流体力学的構成要素。
【請求項６】
圧力を設定する前記手段（１３）が圧力媒体供給システムを備え、該システムが前記閉回路（２）に、節点（１４）の領域で流体漏れないように接続可能であり、および
静圧オーバーラップを生じる前記手段（５４）が少なくとも１つの歯車ポンプを備えることを特徴とする、請求項４に記載の流体力学的構成要素。
【請求項７】
充てんおよび／または排出を行う前記手段（１２）が、圧力を設定する前記手段（１３）によって形成されることを特徴とする、請求項３から請求項６までのいずれか一項に記載の流体力学的構成要素。
【請求項８】
充てんおよび／または排出を行う前記手段（１２）が、圧力を設定する前記手段（１３）とは別個に設けられることを特徴とする、請求項３から請求項６までのいずれか一項に記載の流体力学的構成要素。
【請求項９】
円環形作業室（３、３．２、３．３）の出口（５、５．２、５．３）が排出室（１０、１０．２）と結合されており、該排出室は背圧パイプ（４６）を収める背圧ポンプスペース（４９）を画成することを特徴とする、請求項１から請求項８までのいずれか一項に記載の流体力学的構成要素。
【請求項１０】
多数の背圧パイプ（４６）を設け、これらの背圧パイプが円周方向に互いに特定の間隔で配置されていることを特徴とする、請求項９に記載の流体力学的構成要素。
【請求項１１】
作動媒体の温度を制御する手段が、回路（２、２．２、２．３）の外側部分（７）に配置されていることを特徴とする、請求項１から請求項１０までのいずれか一項に記載の流体力学的構成要素。
【請求項１２】
手段（８）が熱交換器（９）を備えることを特徴とする、請求項１１に記載の流体力学的構成要素。
【請求項１３】
手段（８）が少なくとも１つの冷却装置を備えることを特徴とする、請求項１１に記載の流体力学的構成要素。
【請求項１４】
前記流体力学的構成要素が流体継手（１７）として構成されており、ポンプ・インペラ（１８）とタービン・ランナー（１９）とを備え、これらの羽根車は組み合わされて少なくとも１つの前記円環形作業室（３、３．２、３．３）を形成することを特徴とする、請求項１から請求項１３までのいずれか一項に記載の流体力学的構成要素。
【請求項１５】
前記ポンプ・インペラ（１８）が１つのケーシング（２０）を備え、該ケーシングは、軸線方向からタービン・ランナー（１９）を囲み、前記ポンプ・インペラ（１８）と互いに回転しない状態で結合され、
前記タービン・ランナー（１９）と、前記ポンプ・インペラ（１８）に互いに回転しない状態で結合されている前記ケーシング（２０）との間に、シーリング手段（２８）を備え、
前記ポンプ・インペラ（１８）と互いに回転しない状態で結合されている前記ケーシング（２０）と、場所を固定されて配置されているケーシング（３３）との間に、シーリング手段（４１）を備え、
前記円環形作業室（３、３．２、３．３）の内側直径（ｄｉ）より下で、前記ポンプ・インペラ（１８）と前記タービン・ランナー（１９）との間にシーリング手段（５３）を備え、
前記円環形作業室（３、３．２、３．３）の供給室（１１、１１．２）と排出室に流体漏れないように接続されたライン接続を備えることを特徴とする、請求項１４に記載の流体力学的構成要素。
【請求項１６】
流体式回転数／トルク・コンバータ（５５）として構成されており、少なくとも１つのポンプ・インペラ（５６）と、１つのタービン・ランナー（５７）と、少なくとも１つのステータ（５８）とを備えることを特徴とする、流体力学的構成要素（１、１．３）。
【請求項１７】
請求項１から請求項１６までのいずれか一項に記載の流体力学的構成要素（１、１．２、１．３）を、自動車の発進ユニットとして使用すること。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、流体力学的構成要素であって、具体的には請求項１の前文の諸特徴を持つものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
パワー・トレーンの発進エレメントとして使用するための流体継手または流体式回転数／形態を取る流体力学的ユニットは、多数の構成が知られている。その代表的なものとしては、１９８７年、Ｖｅｒｅｉｎｉｇｔｅ Ｆａｃｈｖｅｒｌａｇｅ（専門出版社連合）刊の印刷物、Ｋｒａｕβｋｏｐｆ Ｉｎｇｅｎｉｅｕｒ−Ｄｉｇｅｓｔ（クラウスコップフ・エンジニア・ダイジェスト）所収の「Ｈｙｄｒｏｄｙｎａｍｉｋ ｉｎ ｄｅｒ Ａｎｔｒｉｅｂｓｔｅｃｈｉｋ（駆動技術における流体力学）」の、これらのエレメントの一般的構造と、定置形または移動体の駆動システムにおける使用に関する部分を参照されたい。この場合充てんと排出を行う様々なシステムが知られている。充てんと排出は通常１つの開放形のシステムで行われ、このシステムは作業室と結合された作動媒体容器を備える。その他、この流体力学的ユニットでは、作動媒体を冷却する手段が作動媒体回路に設けられている。これは一般的には作動媒体回路に設けられた外部の回路を介して行われる。その際、作動媒体は、この流体力学的ユニットを運転する間に作動媒体循環系から外部の回路に、具体的には冷却装置または熱交換器を経由して導かれる。充てん率の制御は対応する制御装置を介して、すなわち、作業室への供給および作業室からの排出の制御、または作業室からの作動媒体の排出および独立した格納チャンバにおける中間格納、またはこの両方の組み合わせによって行われる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、冒頭に挙げた種類の流体力学的ユニットを発展させて、多数の機能、特に作動媒体の冷却、充てん率制御、ならびに充てんと排出を、最小限の部品数で実現できるようにし、しかも建造コストを最小限に抑えることである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明による解決法は、請求項１に記載の諸特徴を持つ。有利な発展形態を従属請求項に記載した。
【０００５】
本発明の流体力学的構成要素は、２つの羽根車形態を取る少なくとも２つの回転する回路部品を備え、これらは組み合わされて１つの作業室を形成する。この作業室には作動媒体を充てんすることができ、この流体力学的構成要素を運転するときは、回転する作動媒体循環が作業室に生じる。この円環形作業室には入口と出口が設けられ、これらは１つの閉回路に結合されている。この閉回路は上記の作動媒体循環と、１つの外側部分、すなわち作動媒体循環と結合されて円環形作業室の外側に通じる部分とを備える。本発明のこの閉回路は流体漏れがない構成になっている。これは具体的には次のことを意味する。すなわち上記入口特に作業室への供給室と、上記出口特に排出室とが、流体力学的構成要素に対して流体漏れがない構成になっており、さらには入口と出口の間で作動媒体が流れる区間が、閉回路の外側部分で、すなわち円環形作業室の外側で完全にシールされているということである。
【０００６】
本発明の解決法によって、次のことが可能となる。すなわちこの流体力学的構成要素が運転され、かつ作動媒体を作動媒体循環から閉回路の外側部分に排出するとき、作動媒体は回路の外側部分に導かれる。そして循環全体が閉じた状態で行われるので、ふたたび入口に導くことができる。流体漏れがない構成であるため、この流体力学的構成要素を運転する間、すなわち羽根車が回転するとき、作動媒体循環を用いて少なくとももう１つの羽根車を駆動することによって、流体力学的構成要素によって自動的に生じた圧力は、閉じたシステム内で正常に維持される。この循環はこの場合それだけですでに冷却循環と見なすことができる。出口と入口の間のライン接続を経由して、熱放射により熱が放出されるからである。したがってすでにこの構成によって冷却循環が可能である。
【０００７】
もう１つの態様として、閉回路に導かれる作動媒体に対して制御圧を生じる手段を設ける場合、さらに流体力学的構成要素の充てん率を制御することができる。
【０００８】
もう１つの態様として、閉回路に少なくとも１つの節点箇所を設けて、充てんおよび／または排出手段、および／またはシステム内の圧力設定手段を選択的に接続する。この圧力設定手段は、好ましくは閉回路に流体漏れがない接続を行い、閉回路内に静圧オーバーラップを生じるのに用いるものとする。好ましくは、この圧力設定手段は流体漏れがないようにシールされた容器を備え、この容器は閉回路と流体漏れがないように結合されているものとする。この圧力設定は、容器内の媒体表面に圧力を加えることによって行う。もう１つの方法は、追加的なエレメントたとえば対応するポンプ装置によって圧力を生じるというものである。
【０００９】
充てん手段は、作動媒体タンクと、作動媒体搬送手段、例えばポンプ装置とを含む。このポンプ装置は損失補充にも用いられる。
【００１０】
本発明のもう１つの態様として、システム全体を単純化するため、充てんおよび排出手段と圧力設定手段とを、１つのシステムで構成する。この場合の充てんおよび排出は、好ましくはやはり閉じたシステムに流体漏れがないように接続された容器と、容器内の媒体表面に圧力を加えることにより、あるいはポンプ装置により行う。
【００１１】
本発明の１つの発展形態では、排出室に通じる直立形背圧パイプを設けること、ないしは割り当てることを含む。この排出室は、同伴回転するケーシング部分によって区切られる。好ましくは多数の直立形背圧パイプを設ける。これらは互いに特定の間隔を取って円周方向に配置される。背圧パイプは、排出室に浸漬されるとき、背圧ポンプ装置として機能し、排出室と結合されたライン接続と結合されている。このライン接続によって運動エネルギーは圧力エネルギーに変換され、この流体力学的構成要素の連続運転を確保するのに必要な冷却循環が自動的に生じる。本発明による解決法のもう１つの実施形態においては、閉回路に熱放出手段を設ける。この手段は、冷却装置または熱交換器の実施形態とすることができる。
【００１２】
本発明による解決法は、流体継手の形態を取る流体力学的構成要素にも、流体式回転数／トルク・コンバータにも適する。この流体継手はポンプ・インペラとタービン・ランナーとを備え、これらの羽根車は組み合わされて少なくとも１つの円環形作業室、複動式継手の場合は２つの円環形作業室を形成する。閉回路の外側部分は、１つだけ必要であり、そこで様々な機能、特に冷却、作動媒体損失補充、充てん度制御を実現する。
【００１３】
流体継手の構成の場合、この継手はポンプ・インペラと互いに回転しない状態で結合された継手シェルとも呼ばれるケーシングを備える。この場合タービン・ランナーとこの継手ケーシングの間にシールを設け、こうして生じたスペースすなわち空間が排出室を画成する。さらにはインペラ・ケーシングと、場所を固定された、ないしは静止しているケーシング部分との間に、もう１つのシールを設ける。ポンプ・インペラの外周と継手シェルの内周、ならびに静止しているケーシング部分は、背圧ポンプスペースの境界をなし、このスペースには直立形の背圧パイプが差し込まれている。これらの背圧パイプは、静止しているケーシング部分に設けられたライン接続を経由して、閉回路のラインと結合されている。これらのライン接続も同様に流体漏れがない構成である。そのほか閉回路を流体漏れがない構成とするためには、ポンプ・インペラとタービン・ランナーの間にシール装置が必要である。好ましくは同伴回転するシールを、これら羽根車の間のポンプ・インペラとタービン・ランナーのブレードを備える部分の内周より下の領域に設けるものとする。これらの個々のシールによって、完全に耐圧性の閉じたシステムが可能となる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明による解決法を、下記に図面を用いて説明する。
【００１５】
図１は、ある１つの流体力学的構成要素１の構造と機能形態の基本原理を、簡略化して示す概略図である。この構成要素は閉じた圧力システムの形態をとる閉回路２を備え、この圧力システムは、冷却や作動媒体損失補充の機能、ならびに静圧オーバーラップの形態で外部から圧力を加えて、作業室の充てん率を制御する機能を備える。流体力学的構成要素１は、流体継手１７または流体式トルク・コンバータの場合、ポンプ・インペラ１８の形態を取る流体力学的構成要素１の構成に応じて、少なくとも１つの回転する羽根車を備える。この羽根車はもう１つの羽根車と組み合わされて１つの作業室を形成し、この作業室は通常円環形であって、図では参照番号３が付されている。この円環形作業室３では、流体力学的構成要素１を運転するときに流体力学的循環とも呼ばれる、いわゆる作動媒体循環４が生じる。この作動媒体循環４は閉回路２に組み込まれている。詳しく述べると、この作動媒体循環には閉回路２で作動媒体を供給可能かつ／または排出可能であり、これを１つの機能ユニットと見なすという意味で、この作動媒体循環は閉回路２の構成要素である。この作動媒体循環４には少なくとも１つの出口５と１つの入口６が割り当てられている。この出口５は外部を、すなわち円環形作業室３の外側に通じる閉回路２の一部７と結合されている。そのほか入口６も、外部を、すなわち円環形作業室３の外側に通じる閉回路２の一部７と結合されている。この閉回路２は流体漏れがない構成、すなわち閉じた圧力システムの構成となっている。閉回路２には、特に外部における閉回路の一部、すなわち円環形作業室３の外側に通じる閉回路２の一部には、閉回路２を導かれる作動媒体の温度を制御する手段８を設けることが好ましい。この制御手段は、図１に示すような熱交換器または冷却装置形態の構成とすることができる。この場合冷却機能を行うため、流体力学的構成要素１を運転する間、円環形作業室３における作動媒体の加熱状態に応じて、作動媒体を円環形作業室３から閉回路２を経由して、それに接続されている冷却装置８に導き、必要な冷却を行った後、再び作業室３に導く。閉回路２における作動媒体の制御は、この場合様々な方法で行うことができるが、最も単純な例では回転する回路部品の回転数に依存して行う。あるいは出口５の背後の排出室１０に、または排出室と結合されたチャンバに中間格納し、ここには図示しない対応する装置、例えば背圧ポンプを経由して、閉回路２の外側部分７に導き、これにより循環を自動的に維持する。そのほか、回路２の外側部分７から円環形作業室３の入口６への作動媒体の流入を制御することができる。この場合入口６は、例えば流入室１１と結合されているものとする。
【００１６】
本発明によれば、流体構成要素１の円環形作業室３における作動媒体損失補充および充てん率制御を行うため、充てん手段１２と加圧手段１３を設ける。これらの手段は節点箇所１４で閉回路２と接続できる。この節点箇所１４は、最も単純な場合、少なくとも２つのスイッチ位置を備える１つの弁装置から構成される。すなわち、充てん手段１２および／または圧力設定手段１３の完全な遮断を可能とする第１のスイッチ位置と、接続を可能とする第２のスイッチ位置である。好ましくは充てん手段１２と圧力設定手段１３を、１つのエレメントまたはシステムから構成する。例えばこれを１つの外部の作動媒体供給タンク１５とする。このタンクは追加のエネルギー源、たとえば静水圧ポンプまたはその他の装置を介して間接的に、節点箇所１４で閉回路２と結合される。この場合外部の作動媒体供給タンク１５から作動媒体損失補充を行うが、そのほか作動媒体供給タンク１５が流体漏れがない構成ないし接続である場合、閉回路２における圧力に対して静水圧オーバーラップを生じることもできる。その際、この圧力は、対応するポンプ装置によって、またはたとえば外部の作動媒体供給タンク１５の作動媒体表面に対する空気圧によって生じることができる。この作動媒体表面に番号１６を付した。
【００１７】
図２ａは、流体継手１７の形態を取る流体力学的構成要素１．２の構成を用いて、閉回路２．２の例を図式的に示す。この目的のため、閉回路２．２を接続する流体継手１７の考えられる構成を例に、その構造上の構成を詳しく説明する。この流体継手１７は、ポンプ・インペラ１８として機能する一次側ホイールを少なくとも１つ、タービン・ランナー１９として機能する二次側ホイールを１つ備え、これらのホイールは組み合わされて円環形作業室３．２を形成する。流体継手１７はさらにケーシング２０を備え、このケーシングはポンプ・インペラ１８と互いに回転しない状態で結合されている。このケーシング２０も、流体継手１７の駆動側２１と互いに回転しない状態で結合されている。この互いに回転しない状態で行う結合の具体的な実施形態は、専門家の裁量に任されるので、ここではこれ以上詳しく立ち入らない。
【００１８】
ケーシング２０は軸線方向において、第１の中間スペース２２を形成しながらタービン・ランナー１９を囲んでいる。この第１の中間スペース２２は、ケーシング第１部分２４のケーシング内壁２３により、またポンプ・インペラ１８とタービン・ランナー１９との間の分離面２５の領域ではポンプ・インペラ１８からの出口５．２により、またタービン・ランナー１９の半径方向外側部分２７の領域の外周２６により、そしてまたポンプ・インペラ１８と互いに回転しない状態で直に結合された、またはポンプ・インペラ１８と１つの構造的ユニットを形成するケーシング第２部分２９によって、特にその内面３０を区切られている。この場合中間スペース２２のシーリング手段２８が、ケーシング２０とタービン・ランナー１９の間に設けられている。このシーリング手段２８は無接触シール装置３１を少なくとも１つ備え、この無接触シール装置はラビリンス・シールの構成とすることが好ましい。ケーシング２０はさらに、ポンプ・インペラ１８、およびポンプ・インペラ１８と互いに回転しない状態で結合されたもう１つのケーシング部分３２、並びにケーシング２０に対して相対回転するが、好ましくは静止している第２のケーシング３３とともに、第２の中間スペース３７を形成する。この第２のケーシングは軸受け装置３４を介して、この流体継手１７の従動側３５を形成する従動軸３６に取り付けられている。この中間スペースを形成するのは主として、ポンプ・インペラ１８の外側表面３８の半径方向外側領域３９と、ケーシング内壁２３を支持するケーシング第２部分２９と、ポンプ・インペラ１８を軸線方向から少なくともその一部を囲む、ケーシング２０のケーシング部分３２の内側表面４０とである。静止しているケーシング３３は一体型とすることも、複数部分からなる構成とすることもできる。流体漏れがない閉回路２．２を実現するには第２の中間スペース３７のシーリングが必要であるが、これはケーシング２０と静止しているケーシング３３との間のシーリング手段４１によって行う。このシーリング手段は、ラビリンス・シール４２の形態を取る無接触シールを備えることが好ましい。この場合第１の中間スペース２２は、流体継手１７の作動媒体循環３．２からの排出室１０．２を形成する。第１の中間スペース２２は、ケーシング第２部分２９のケーシング壁４４にある通過口４３を経由して、第２の中間スペース３７と結合されている。流体継手１７の運転中、作動媒体が円環形作業室３．２の作動媒体通路を通って第２の中間スペース３７に達するが、この第２の中間スペース３７にはこの作動媒体の排出手段４５が設けられている。この排出手段は、たとえば背圧ポンプ４６を少なくとも１つ備える。作動媒体の希望の排出量とそれに利用できる時間に応じて、そして好ましくは可能な流れ断面積に応じて、多数の背圧ポンプ４６を設ける。この流れ断面積は、背圧ポンプ４６の寸法から得られるものである。またこの背圧ポンプは、好ましくは等間隔で中間スペース３７の円周上に配置し、ないしはこれに浸没させる。この第２の中間スペース３７は、いわゆる背圧ポンプ・スペース４９を形成する。背圧ポンプ・ケーシングが、静止しているケーシング３３とインペラ・ケーシング４７によって形成され、このインペラ・ケーシングはケーシング２０のケーシング第３部分３２によって形成される。排出室１０．２から作動媒体を排出する手段４５、特に背圧ポンプ４６は、この場合閉回路２．２内で作動媒体を導く手段４８と結合されている。手段４８はそのため、好ましくは作動媒体案内流路５０の形態を取るライン接続４９を備え、このライン接続はその一部が、ポンプ・インペラ１８側のケーシング壁ないし静止しているケーシング３３に収められているものとする。供給室１１．２はここに示す実施形態の場合、ほぼポンプ・インペラ１８の内側直径の範囲に配置されている。閉回路２．２は流体漏れがない構成であって、流体継手１７に接続されたものとしては、閉回路の外側部分７の構成要素である当該ライン接続５２が点線だけで示されている。この外側部分には作動媒体タンク５１が設けられ、これはたとえばライン接続５２により、閉回路２．２と結合されている。作動媒体タンク５１は、好ましくは円環形作業室３．２の高さ以下の領域に、特に取り付け状態で個々の羽根車１８および１９における半径方向外側寸法の高さ以下の領域に配置されるものとする。サイフォンその他による確保はこの場合省略できる。作動媒体タンク５１は、円環形作業室３．２の入口６．２と流体漏れがないように結合されている。第２の中間スペース３７の、特に背圧ポンプ・ケーシングおよびインペラ・ケーシング４７のシーリング手段４１、ならびにタービン・ランナー１９と回転するケーシング２０の間におけるシーリング手段２８のスペース的位置は、円周方向においては経線中央より上、２つの羽根車―ポンプ・インペラ１８とタービン・ランナー１９―の最大断面直径より下に配置される。そのほか追加的なシーリング手段５３を、ポンプ・インペラ１８とタービン・ランナー１９の間に設け、このシーリング手段は、半径方向に見て円環形作業室３．２の内側直径ｄｉより下に配置されるものとする。したがって閉回路２．２は周囲環境に対して流体漏れがない。作動媒体タンク５１も、閉回路２．２に流体漏れなく接続する。
【００１９】
この流体力学的構成要素のケーシング、特にケーシング２０、ポンプ・インペラ１８、タービン・ランナー１９、閉回路２．２、作動媒体タンク５１と閉回路２．２との流体漏れがない結合、および閉回路で圧力を制御する手段１３が、閉じられて回転する循環２．２と静止する媒体との間に圧力平衡を生じる手段５４を形成する。閉回路２．２は、分離面２５領域における円環形作業室３．２からの出口５．２と、ポンプ・インペラ１８への入口６．２との間に設けられる。作動媒体は、流れの循環から、特に円環形作業室３．２における作動媒体循環４．２から、ポンプ・インペラ１８とタービン・ランナー１９との分離面２５における流出口４３と接続流路４３とを経由して、第２の中間スペース３７に達する。そこから作動媒体は、第２の中間スペースからの排出手段４５、特に閉回路２．２における背圧ポンプ４５を経由して導かれる。
【００２０】
図２ｂは、閉回路２．２を持つ流体継手１７について、図２ａに記載する実施形態をもう一度、大幅に図式化して示す。同じ要素には同じ参照記号を用いた。作動媒体タンク５１の接続は節点箇所１４．２で行われる。そのほか熱交換器９．２の機能も記載する。
【００２１】
図３は、を大幅に単純化した図式を用いて、閉回路２．３を持つ流体式回転数／トルク・コンバータ５５の形態を取る流体力学的構成要素１．３の構成を示す。その基本的構造は図１から図２ｂまでに記載のものに対応するので、同じ要素には同じ参照記号を用いた。
【００２２】
流体式回転数／トルク・コンバータ５５は、１つのポンプ・インペラ５６に加えて、タービン・ランナー５７を１つと、ステータ５８を少なくとも１つ備え、個々の羽根車が１つの円環形作業室３．３を形成する。この場合も流体力学的構成要素１．３に閉回路２．３を設け、この閉回路は、円環形作業室３．３内に導かれる作動媒体循環４．３と、回路２．３の外側部分７．３を備える。この閉回路２．３も同様に流体漏れがない構成であって、節点箇所１４．３を経由して、閉回路２．３を充てんし排出する手段１２、および／または充てん率を制御する手段１３と結合され、この充てん率制御手段は、閉回路２．３中の圧力に対する静圧オーバーラップの圧力設定ないし生成を行う手段の形態を取る。
【図面の簡単な説明】
【図１】閉回路を持つ流体力学的構成要素の構造と機能形態の原理を簡略化して示す概略図である。
【図２ａ】閉回路を持つ流体力学的構成要素の好ましい例を、流体継手の形態を取る流体力学的構成要素の実施形態によって示す概略図である。
【図２ｂ】閉回路を持つ流体力学的構成要素の好ましい例を、流体継手の形態を取る流体力学的構成要素の実施形態によって示す概略図である。
【図３】本発明に従って形成された流体力学的構成要素を、閉回路を持つ流体式回転数／トルク・コンバータの形態で示す図である。
【符号の説明】
１、１．２、１．３　流体力学的構成要素
２、２．２、２．３　閉回路
３、３．２、３．３　円環形作業室
４、４．２、４．３　作動媒体循環
５、５．２、５．３　出口
６、６．２、６．３　入口
７、７．２、７．３　回路２の外側部分
８　作動媒体の温度を制御する手段
９　熱交換器
１０、１０．２　排出室
１１、１１．２　供給室
１２　充てん手段
１３　加圧手段
１４、１４．２、１４．３　節点箇所
１５　外部の作動媒体供給タンク
１６　作動媒体表面
１７　流体継手
１８　ポンプ・インペラ
１９　タービン・ランナー
２０　ケーシング
２１　駆動側
２２　中間スペース
２３　ケーシング内壁
２４　ケーシング第１部分
２５　分離面
２６　外周
２７　タービン・ランナーの半径方向外側部分
２８　タービン・ランナーとケーシング間のシーリング手段
２９　ケーシング第２部分
３０　ケーシング第２部分の内側表面
３１　無接触シール
３２　ケーシング第３部分エレメント
３３　静止しているケーシング
３４　軸受け
３５　従動側
３６　従動軸
３７　第２の中間スペース
３８　ポンプ・インペラの外側表面
３９　半径方向外側領域
４０　内側表面
４１　インペラ・ケーシングと背圧ポンプ・ケーシング間のシーリング手段
４２　無接触シール
４３　通過口
４４　ケーシング壁
４５　第２の中間スペースから作動媒体を排出する手段
４６　背圧ポンプ
４７　インペラ・ケーシング
４８　閉回路内で作動媒体を導く手段
４９　背圧ポンプ・スペース
５０　ライン接続、作動媒体案内流路
５１　作動媒体タンク
５２　ライン接続
５３　ポンプ・インペラとタービン・ランナー間のシーリング手段
５４　閉じられて回転する循環系と静止する媒体との間に圧力平衡を生じる手段
５５　流体式回転数／トルク・コンバータ
５６　ポンプ・インペラ
５７　タービン・ランナー
５８　ステータ
【国際公開パンフレット】
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【手続補正書】
【提出日】平成14年8月14日(2002.8.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体力学的構成要素（１、１．２、１．３）であって、
作動媒体循環（４、４．２、４．３）のための作業室（３、３．２、３．３）を形成する、少なくとも２つの回転する羽根車（１８、１９）と、
前記作業室（３、３．２、３．３）の入口（６、６．２、６．３）および該作業室（３、３．２、３．３）の出口（５、５．２、５．３）と結合された閉回路（２、２．２、２．３）とを備える構成要素において、
前記閉回路（２、２．２、２．３）は、流体漏れがない構成となっており、
さらに、前記閉回路（２、２．２、２．３）における接点箇所（１４）と、
充てんおよび／または排出する手段（１２）および／または圧力を設定する手段（１３）と接続する手段、すなわち前記閉回路における節点箇所（１４）を経由して選択により接続する手段と、を備え、
圧力を設定する手段（１３）を前記閉回路（２）に流体漏れがないように接続でき、
圧力を設定する手段（１３）が、閉回路（２）内の圧力に対して静圧オーバーラップを生じる手段（５４）を含み、
圧力を設定する前記手段（１３）が、作動媒体を充てんできる容器（１５、５１）を備え、
前記容器（１５、５１）が前記節点箇所（１４）に流体漏れがないように接続でき、
さらに、前記容器内の媒体表面（１６）に空気圧を加える手段を備えることを特徴とする流体力学的構成要素。
【請求項２】
前記閉回路（２、２．２、２．３）が、前記作業室（３、３．２、３．３）内に導かれる前記作動媒体循環（４、４．２、４．３）と、前記作業室（３、３．２、３．３）の外側に通じる外部の部分（７、７．２）とにより形成されることを特徴とする、請求項１に記載の流体力学的構成要素（１、１．２、１．３）。
【請求項３】
圧力を設定する前記手段（１３）が圧力媒体供給システムを備え、該システムが前記閉回路（２）に、接点（１４）の領域で流体漏れがないように接続可能であり、および
静圧オーバーラップを生じる手段（５４）が少なくとも１つの歯車ポンプを備えることを特徴とする、請求項４に記載の流体力学的構成要素。
【請求項４】
充てんおよび／または排出を行う前記手段（１２）が、圧力を設定する前記手段（１３）によって形成されることを特徴とする、請求項３に記載の流体力学的構成要素。
【請求項５】
充てんおよび／または排出を行う前記手段（１２）が、圧力を設定する前記手段（１３）とは別個に設けられることを特徴とする、請求項３または請求項４に記載の流体力学的構成要素。
【請求項６】
円環形作業室（３、３．２、３．３）の出口（５、５．２、５．３）が排出室（１０、１０．２）と結合されており、該排出室は背圧パイプ（４６）を収める背圧ポンプスペース（４９）を画成することを特徴とする、請求項１から請求項５までのいずれか一項に記載の流体力学的構成要素。
【請求項７】
多数の背圧パイプ（４６）を設け、これらの背圧パイプが円周方向に互いに特定の間隔で配置されていることを特徴とする、請求項６に記載の流体力学的構成要素。
【請求項８】
作動媒体の温度を制御する手段が、回路（２、２．２、２．３）の外側部分（７）に配置されていることを特徴とする、請求項１から請求項７までのいずれか一項に記載の流体力学的構成要素。
【請求項９】
手段（８）が熱交換器（９）を備えることを特徴とする、請求項８に記載の流体力学的構成要素。
【請求項１０】
手段（８）が少なくとも１つの冷却装置を備えることを特徴とする、請求項８に記載の流体力学的構成要素。
【請求項１１】
前記流体力学的構成要素が流体継手（１７）として構成されており、ポンプ・インペラ（１８）とタービン・ランナー（１９）とを備え、これらの羽根車は組み合わされて少なくとも１つの前記円環形作業室（３、３．２、３．３）を形成することを特徴とする、請求項１から請求項１０までのいずれか一項に記載の流体力学的構成要素。
【請求項１２】
前記ポンプ・インペラ（１８）が１つのケーシング（２０）を備え、該ケーシングは、軸線方向からタービン・ランナー（１９）を囲み、前記ポンプ・インペラ（１８）と互いに回転しない状態で結合され、
前記タービン・ランナー（１９）と、前記ポンプ・インペラ（１８）に互いに回転しない状態で結合されている前記ケーシング（２０）との間に、シーリング手段（２８）を備え、
前記ポンプ・インペラ（１８）と互いに回転しない状態で結合されている前記ケーシング（２０）と、場所を固定されて配置されているケーシング（３３）との間に、シーリング手段（４１）を備え、
前記円環形作業室（３、３．２、３．３）の内側直径（ｄｉ）より下で、前記ポンプ・インペラ（１８）と前記タービン・ランナー（１９）との間にシーリング手段（５３）を備え、
前記円環形作業室（３、３．２、３．３）の供給室（１１、１１．２）と排出室に流体漏れないように接続されたライン接続を備えることを特徴とする、請求項１４に記載の流体力学的構成要素。
【請求項１３】
流体式回転数／トルク・コンバータ（５５）として構成されており、少なくとも１つのポンプ・インペラ（５６）と、１つのタービン・ランナー（５７）と、少なくとも１つのステータ（５８）とを備えることを特徴とする、流体力学的構成要素（１、１．３）。
【請求項１４】
請求項１から請求項１３までのいずれか一項に記載の流体力学的構成要素（１、１．２、１．３）を、自動車の発進ユニットとして使用すること。
【国際調査報告】
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