(57)【要約】【課題】伝達するべきトルクの量を考慮して可能な最小量のスペースを占有する流体トルクコンバーターを提供する。【解決手段】回転軸の回りの円周方向に並んで配置された複数のポンプホイール羽根を備えたポンプホイール、回転軸の回りにポンプホールに対して回転できるホイールであって、回転軸の回りの円周方向に並んで配置された複数のタービンホイール羽根を有するタービンホイール、及び回転軸の回りの円周方向に並んで配置された複数の固定子羽根を有する固定子を有する流体トルクコンバーターにおいて、ポンプホイール、タービンホイール及び固定子は外径Ｄａ、内径Ｄｉ及び最大軸長さＬａを有する流体循環を画定し、（１）Ｄｉ／Ｄａ＜０．５８及び（２）Ｄａ５＝５．２−１×１０１０×Ｍ  が流体循環に当てはまり、Ｍは流体トルクコンバーターを介して伝達されるべき最大トルクであり、Ｄａは流体循環の外径である流体トルクコンバーター。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
−回転軸（Ａ）の回りに円周方向に並んで配置された複数のポンプホイール羽根（１８）を備えたポンプホイール（１６）、
−回転軸（Ａ）の回りにポンプホール（１６）に対して回転できるタービンホイールであって、回転軸（Ａ）の回りに円周方向に並んで配置された複数のタービンホイール羽根（２６）を有するタービンホイール（２２）、及び
−回転軸（Ａ）の回りに円周方向に並んで配置された複数の固定子羽根（３８）を有する固定子（３４）、を有する流体トルクコンバーターにおいて、
−ポンプホイール（１６）、タービンホイール（２２）及び固定子（３４）が外径Ｄａ、内径Ｄｉ及び最大軸長さＬａを有する流体循環を画定し、
（１）Ｄｉ／Ｄａ＜０．５８
及び
（２）Ｄａ５＝５．２−１×１０１０×Ｍ  が流体循環に当てはまり、
ここで、Ｍは流体トルクコンバーターを介して伝達されるべき最大トルク（Ｎｍ）であり、Ｄａは流体循環の外径（ｍｍ）である流体トルクコンバーター。
【請求項２】
流体循環の外径Ｄａが２２０〜２９０ｍｍの範囲にあることを特徴とする請求項１に記載の流体トルクコンバーター。
【請求項３】
外径Ｄａの半分と内径Ｄｉの半分の差が最大軸長さＬａと本質的に同じであることを特徴とする請求項１又は２に記載の流体トルクコンバーター。
【請求項４】
駆動アセンブリが、回転軸（Ａ）の回りに共に回転するために流体トルクコンバーター（１０）のポンプホイール（１６）に連結した又は連結できる駆動シャフトを有し、
流体トルクコンバーター（１０）を介して伝達されるべきトルクの最大量Ｍが、駆動アセンブリの駆動トルクの最大量に一致することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の流体トルクコンバーター（１０）と駆動アセンブリとを有する自動車のための駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、−回転軸の回りに円周方向に並んで配置された複数のポンプホイール羽根を備えたポンプホイール、−回転軸の回りにポンプホールに対して回転できるタービンホイールであって、回転軸の回りに円周方向に並んで配置された複数のタービンホイール羽根を有するタービンホイール、及び−回転軸の回りに円周方向に並んで配置された複数の固定子羽根を有する固定子、を有する流体トルクコンバーターに関する。
【背景技術】
【０００２】
このタイプの流体トルクコンバーターは、例えば特許文献１から知られている。この流体トルクコンバーターでは、特にコンバーターがブリッジングクラッチを具備すべき場合に、高い効率を得て、流体トルクコンバーターの全体の軸長さを減少させるために、流体循環の内径のその外径に対する比が０．５より大きい。加えて、流体循環のラジアル高さ、すなわち循環の外径と内径の差の最大軸長さに対する比は１より大きくあってはならず、１より小さいと好ましい。
【０００３】
【特許文献１】ＥＰ００７０６６２Ａ１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このタイプの公知の流体トルクコンバーターの背景に反して、本発明の目的は、伝達されるべきトルクの量を考慮して可能な最小量のスペースを占有する流体トルクコンバーターを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
このタスクは、本発明により、−回転軸の回りに円周方向に並んで配置された複数のポンプホイール羽根を備えたポンプホイール、−回転軸の回りにポンプホールに対して回転できるタービンホイールであって、回転軸の回りに円周方向に並んで配置された複数のタービンホイール羽根を有するタービンホイール、及び−回転軸の回りに円周方向に並んで配置された複数の固定子羽根を有する固定子を有する流体トルクコンバーターにおいて、ポンプホイール、タービンホイール及び固定子は外径Ｄａ、内径Ｄｉ及び最大軸長さＬａを有する流体循環を画定し、以下の式、（１）Ｄｉ／Ｄａ＜０．５８及び（２）Ｄａ５＝５．２−１×１０１０×Ｍが流体循環に当てはまり、ここでＭは流体トルクコンバーターを介して伝達されるべき最大トルク（Ｎｍ）であり、Ｄａは流体循環の外径（ｍｍ）である流体トルクコンバーターにより達成される。
【０００６】
流体循環の内径の外径に対する比（これはもちろん同様にこの流体循環の内側半径の外側半径に対応する）の上限と、伝達されるべきトルクの最大量に依存する流体循環の外径の上限とを特定することで、流体循環には、伝達されるべきトルクのこの最大量を考慮して、当該循環が確実にこの最大トルクを伝達できるようにする幾何学的境界条件が与えられる。最大トルクは、同時に構造的上限を超えることなく駆動アセンブリで生成される最大トルクである。
【０００７】
例えば、流体循環の外径Ｄａは２２０〜２９０ｍｍの範囲である。
【０００８】
流体トルクコンバーターの前述の寸法を考慮して、外径Ｄａの半分と内径Ｄｉの半分の差が最大軸長さＬａに本質的に一致すると特に有利である。
【０００９】
本発明は、本発明に従って作られた駆動アセンブリ及び流体トルクコンバーターを有する、自動車のための駆動装置にも関する。流体トルクコンバーターを介して伝達されるべき最大トルクＭは駆動アセンブリの最大駆動トルクに一致する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明の原理を満たす流体トルクコンバーターを通る縦断面を示す図１に関連して、本発明を以下に詳細に説明する。
【００１１】
図１は流体トルクコンバーター１０を示す。これは入力領域としてハウジング１２を有し、回転軸Ａの回りに共同して回転するように連結装置１３によって駆動アセンブリの駆動シャフトに連結される。ハウジング１２を完成させるために、全体を１６で表されるポンプホイールのポンプホイール外殻１４がそれに連結し、円周方向に並んで配置された複数のポンプホイール羽根１８はポンプホイール外殻１４の内部側面に設置される。ハウジング１２とポンプホイール外壁１４で囲まれた内部スペース２０にタービンホイール２２が取り付けられ、これは円周方向に並んでタービンホイール外殻２４に配置された複数のタービンホイール羽根２６を担持する。タービンホイール外殻２４はタービンホイールハブ２８に連結され、それでそれはタービンホイール２２から受けるトルクを変速機入力軸などの出力要素（図示せず）に伝達する。タービンホイールハブ２８はブリッジングクラッチ装置３０又は場合によっては捩じり振動ダンパー装置（図示せず）によりハウジング１２に連結されてもよく、それでハウジングつまり駆動シャフトとタービンホイールハブ２８つまり出力シャフトの間で直接駆動のトルク伝達連結が創出される。
【００１２】
ポンプホイール１６とタービンホイール２２の間の半径方向内側領域に、固定子３４が設置される。これはその外側リング３６に複数の羽根３８を担持する。当該羽根は、ポンプホイール羽根１８とタービンホイール羽根２６の半径方向内側及び軸方向に向かう端部の間に位置する。外側固定子リング３６は、保持要素（図示せず）上の固定子ハブ４０とフリーホイール装置３９を介して担持され、従って回転軸Ａの回りに１方向に回転できるが、固定子３４は逆方向に回転することはできない。
【００１３】
内部スペース２０は液体で満たされており、公知の態様で回転作動中にポンプホイール１６、タービンホイール２２及び固定子３４によって流体循環が形成される。循環は、主にポンプホイール外殻１４、タービンホイール外殻２４及び固定子外側リング３６により画定されるリング状のトーラスにわたって延在する。ポンプホイール１６、タービンホイール２２及び固定子３４は、この流体循環の様々な寸法を定める。タービンホイール羽根２６とポンプホイール羽根１８の半径方向外側端部は、流体循環の外径Ｄａを本質的に画定するのに対し、これらの羽根１８，２６と固定子羽根８の対応する半径方向内側端部は、流体循環の内径Ｄｉを本質的に画定する。ポンプホイール外殻１４とタービンホイール外殻２４の外側隆起は、流体循環の最大軸長さＬａを画定する。
【００１４】
本発明により設計される流体トルクコンバーターでは、これらの寸法値にはある関係がある。つまり、内径Ｄｉと外径Ｄａの比に対して、次の関係、Ｄｉ／Ｄａ＜０．５８が特定される。ゆえに、これは所与の外径Ｄａに対して、内径Ｄｉのための０．５８×Ｄａの最大値に対応する。
【００１５】
外径Ｄａは次の条件、Ｄａ５＝５．２−１×１０１０×Ｍも満たす。ここで、変数Ｍは、このタイプの流体トルクコンバーター１０を介して伝達されるべきトルク又は駆動トルクの最大量に対応し、変数Ｄａ、すなわち流体循環の外径はミリメートルで表される。
【００１６】
ここでは、このタイプの流体トルクコンバーター１０がドライブトレーン（drive train）に一体化されるときに内燃機関などの駆動アセンブリで生み出されるトルクの最大量に本質的に対応する、伝達されるべきトルクの最大量に依存して、流体循環の外径Ｄａのために上限が画定される。従って、伝達すべきトルクの最大量に依存して、流体循環の外径及び全体の流体トルクコンバーターの最大の外径が、前述した内径Ｄｉの外径Ｄａに対する比を考慮してこのタイプの流体トルクコンバーターの非常にコンパクトなデザインをもたらすある最大値を超えないことが保証される。非常にコンパクトなデザインは様々な利点をもたらす。例えば、このタイプの流体トルクコンバーターの全重量は限定され、エネルギー、すなわち燃料消費の観点から利点を提供する。加えて、特にスポーティな特徴を有する自動車においてより良好な駆動挙動が得られる結果、質量慣性が減少する。一般に、様々な他のアセンブリを利用可能なスペースに組み込む必要及び様々な他のデザインの考慮のために、通常個々の装置部品に対して自動車の非常に限られた量のスペースしかないことが考慮されなければならない。これは、より強力で、ゆえにもちろん大きめのスペースをとる全体的により大きい駆動アセンブリが益々使用される傾向があることを特に考慮すれば、本発明のデザインが有利であることを意味する。
【００１７】
例えば、流体循環の外径が２２０〜２９０ｍｍの範囲にあると前述の条件は特に有利であることが分かった。流体循環が、いわゆる「円形」循環、すなわち外径Ｄａの半分と内径Ｄｉの半分の差で本質的に画定される半径方向の寸法が最大軸長さＬａに本質的に一致する循環であると特に好ましい。
【００１８】
流体トルクコンバーター１０は明らかに様々な態様でデザインされることを付記する。これは、ブリッジングクラッチ装置、捩じり振動ダンパー装置、及びタービンホイールのブリッジングクラッチ装置又は捩じり振動ダンパー装置への連結のデザインに関し、もちろんどのように液体の流れが流体トルクコンバーターの内部でガイドされるかにも関する。図１に示される流体トルクコンバーターは１つの例を示すだけであり、寸法を支配する本発明の規則が他のタイプのデザインにおいても満たされ及び／又は好ましいことは明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】流体トルクコンバーター１０を示す図である。
【符号の説明】
【００２０】
１０  流体トルクコンバーター
１２  ハウジング
１３  連結装置
１４  ポンプホイール外殻
１６  ポンプホイール
１８  ポンプホイール羽根
２０  内部スペース
２２  タービンホイール
２４  タービンホイール外殻
２６  タービンホイール羽根
２８  タービンホイールハブ
３０  ブリッジングクラッチ装置
３４  固定子
３６  外側リング
３８  羽根
３９  フリーホイール装置
４０  固定子ハブ
【図１】
2007321979.tif 000003