(57)【要約】【課題】循環流量の低下を抑え、トルク容量の向上が可能なコアレストルクコンバータを提供する。【解決手段】本発明に係るコアレストルクコンバータ１は、ポンプインペラ２、タービンランナ４及びステータ６の３要素を持ち、これらの各羽根が集合している部分にコアを持たないコアレストルクコンバータである。前記ポンプインペラ２のポンプ羽根２ｂは、前記各羽根が集合している部分における角部を切除したポンプ羽根切除部２ｃを有し、前記タービンランナ４のタービン羽根４ｂは、前記各羽根が集合している部分における角部を切除したタービン羽根切除部４ｃを有している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポンプインペラ、タービンランナ及びステータの３要素を持ち、これらの各羽根が集合している部分にコアを持たないコアレストルクコンバータであって、
前記ポンプインペラのポンプ羽根は、前記各羽根が集合している部分における角部を切除したポンプ羽根切除部を有し、
前記タービンランナのタービン羽根は、前記各羽根が集合している部分における角部を切除したタービン羽根切除部を有することを特徴とするコアレストルクコンバータ。
【請求項２】
前記ポンプ羽根切除部及びタービン羽根切除部の少なくとも一方は、曲線で形成されることを特徴とする請求項１に記載のコアレストルクコンバータ。
【請求項３】
前記ステータの羽根車の外周部に、当該羽根車を取り囲む帯状のリングが設けられたことを特徴とする請求項１または２に記載のコアレストルクコンバータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用自動変速等に適用され、ポンプインペラ、タービンランナ及びステータの各羽根が集合している部分にコアを持たないコアレストルクコンバータに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、トルクコンバータにおいて、流路断面を広くしてトルク容量を増大させるために、ポンプインペラ、タービンランナ及びステータの３要素の各羽根が集合している部分にコアを持たない、３要素１段２相型と呼ばれるコアレストルクコンバータが用いられている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載のコアレストルクコンバータには、ステータ羽根車の外周部を取り囲む帯状のリングが設けられている。このリングは、ステータ外周部からの作動流体の漏れを抑え、トルク容量を増大させる役割を果たしている。
【特許文献１】実開平１−１２８０５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、特許文献１に記載のコアレストルクコンバータは、コアが無いため、トーラス内部を循環する作動流体の流路が物理的に規定されない。したがって、回転数等の条件変化により、トーラスの中心付近に発生する渦の中心が下流（タービンランナ）側に移動し、下流側流路を狭め循環流量を低下させ、トルク容量が減少する。また、回転数等の条件変化により、仕事をしない流体の領域である渦領域が拡大して、流路を狭め循環流量を低下させ、トルク容量が減少する。
【０００４】
本発明は、上記従来技術に伴う課題を解決するためになされたものであり、循環流量の低下を抑え、トルク容量の向上が可能なコアレストルクコンバータを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成する本発明に係るコアレストルクコンバータは、ポンプインペラ、タービンランナ及びステータの３要素を持ち、これらの各羽根が集合している部分にコアを持たないコアレストルクコンバータである。前記ポンプインペラのポンプ羽根は、前記各羽根が集合している部分における角部を切除したポンプ羽根切除部を有し、前記タービンランナのタービン羽根は、前記各羽根が集合している部分における角部を切除したタービン羽根切除部を有している。
【発明の効果】
【０００６】
上記のように構成した本発明に係コアレストルクコンバータは、ポンプ羽根切除部とタービン羽根切除部が形成されるため、ポンプ羽根切除部とタービン羽根切除部の間の流体として仕事をしない空間に渦を封じ込めることができる。したがって、下流（タービンランナ）側に移動し下流側流路を狭める渦を、トーラス断面の中心付近に安定させ、速度比の全域でコアレストルクコンバータの性能を最大限に発揮できる。さらに、渦領域が縮小し作動流体の流路が広くなり、トルク容量を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。
【０００８】
図１は、本発明の第１実施形態に係るコアレストルクコンバータを示す断面図である。
【０００９】
本実施形態に係るコアレストルクコンバータ１は、図１に示すように、ポンプインペラ２と、ポンプインペラ２の対向位置に配置されるタービンランナ４と、ポンプインペラ２とタービンランナ４とに挟まれた内径部に配置されるステータ６との３要素を有している。ポンプインペラ２は、エンジンから回転駆動力が入力されるコンバータカバー７に結合されている。タービンランナ４は、図外のトランスミッション入力軸にターブンハブ３を介して連結されている。ステータ６は、図外のケースにワンウェイクラッチ５を介して設けられる。
【００１０】
ポンプインペラ２、タービンランナ４及びステータ６の各羽根が集合している部分は、互いに羽根端を近接させているだけでコアを持たない。ポンプインペラ２は、インペラシェル２ａとポンプ羽根２ｂを有して構成され、ポンプ羽根２ｂには、各羽根が集合している部分における角部を切除したポンプ羽根切除部２ｃが形成されている。ポンプ羽根切除部２ｃは、凸状の滑らかな円弧曲線によって形成され、ポンプ羽根２ｂの外形を滑らかに形成している。
【００１１】
タービンランナ４は、タービンシェル４ａとタービン羽根４ｂを有して構成され、タービン羽根４ｂには、各羽根が集合している部分における角部を切除したタービン羽根切除部４ｃが形成されている。タービン羽根切除部４ｃは、凸状の滑らかな円弧曲線によって形成され、タービン羽根４ｂの外形を滑らかに形成している。
【００１２】
ステータ６の羽根車の外周部には、羽根車を取り囲む帯状のリング６ａが設けられている。このリング６ａは、ステータ６の外周部からの作動流体の漏れを抑え、トルク容量を増大させる役割を果たしている。上述したポンプ羽根切除部２ｃおよびタービン羽根切除部４ｃは、ステータ６（リング６ａ）の半径方向外側に位置している。
【００１３】
次に、作用を説明する。
【００１４】
図２は、本実施形態に係るコアレストルクコンバータのトーラス断面でのフローパターンを示す図、図３は、同コアレストルクコンバータのタービン羽根切除部近傍におけるフローパターンを示す図である。
【００１５】
また、図５は、切除部が設けられないコアレストルクコンバータの比較例を示す断面図、図６は、同比較例のトーラス断面でのフローパターンを示す図、図７は、同比較例のタービン羽根の角部におけるフローパターンを示す図である。
【００１６】
ここで、図５，６に示すような、比較例としてのコアレストルクコンバータ１０では、タービン羽根１１およびポンプ羽根１２に切除部が形成されず、鋭利な角部１１ａ，１２ｂが存在する。コアレストルクコンバータ１０では、トーラス断面の中央付近で作動流体の流れによって発生する渦の中心が、速度比の変化によって下流（タービンランナ）側や上流（ポンプインペラ）側に移動し、不安定な流れが生じる。なお、図６は、下流側に渦中心が移動した例を示している。このような渦中心の移動とあわせて渦領域の拡大や縮小も発生し、作動流体の循環流量に大きな影響を与えている。したがって、比較例のコアレストルクコンバータ１０では、循環流量が低下し、トルク容量が減少する。
【００１７】
これに対し、本実施形態に係るコアレストルクコンバータ１は、ポンプインペラ２とタービンランナ４の羽根輪郭線に、それぞれ切除部２ｃ，４ｃが形成されているため、図２に示すように、ポンプ羽根切除部２ｃとタービン羽根切除部４ｃにより形成される、流体として仕事をしない空間に渦を封じ込めることができる。したがって、下流（タービンランナ）側に移動し下流側流路を狭める渦を、トーラス断面の中心付近に安定させ、速度比の全域でコアレストルクコンバータ１の性能を最大限に発揮できる。さらに、渦領域が縮小し作動流体の流路が広くなり、トルク容量が増大する。
【００１８】
また、比較例のコアレストルクコンバータ１０では、図７に示すように、角部１１ａ，１２ｂが存在するため、鋭利な角部１１ａ，１２ｂが作動流体をかき乱して乱流渦が発生し、この乱流渦が作動流体の循環流へ取り込まれて流れを乱し、循環流量が低下してトルク容量が減少する。なお、図７ではタービン羽根１１のみを示しているが、ポンプ羽根１２においても同様である。
【００１９】
これに対し、本実施形態に係るコアレストルクコンバータ１では、図３に示すように、タービン羽根切除部４ｃおよびポンプ羽根切除部２ｃの輪郭を滑らかな曲線としているため、乱流渦の発生を抑えることができる。これにより、コアレストルクコンバータで本来実現し得る最大限の循環流量を確保し、トルク容量を向上できる。
【００２０】
図４は、本実施形態および比較例に係るコアレストルクコンバータの解析による性能比較の一例を示すグラフである。
【００２１】
図４に示すように、本実施形態に係るコアレストルクコンバータ１は、比較例のコアレストルクコンバータ１０に対して、全速度比において性能が向上することが確認できる。
【００２２】
なお、本発明は上述した実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の範囲内で種々改変することができる。例えば、ステータ６にリング６ａが設けられない形態とすることもできる。また、切除部２ｃ，４ｃの形状としては、凸状の滑らかな円弧曲線に限らず、放物線や楕円等の２次曲線でもよく、さらには、滑らかな曲線ではなく、例えば直線で形成することもできる。また、凸状に限らず凹状の滑らかな曲線である場合も含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の第１実施形態に係るコアレストルクコンバータを示す断面図である。
【図２】本実施形態に係るコアレストルクコンバータのトーラス断面でのフローパターンを示す図である。
【図３】同コアレストルクコンバータのタービン羽根切除部近傍におけるフローパターンを示す図である。
【図４】本実施形態および比較例に係るコアレストルクコンバータの解析による性能比較の一例を示すグラフである。
【図５】切除部が設けられないコアレストルクコンバータの比較例を示す断面図である。
【図６】同比較例のトーラス断面でのフローパターンを示す図である。
【図７】同比較例のタービン羽根の角部におけるフローパターンを示す図である。
【符号の説明】
【００２４】
１    コアレストルクコンバータ、
２    ポンプインペラ、
２ｂ    ポンプ羽根、
２ｃ    ポンプ羽根切除部、
４    タービンランナ、
４ｂ    タービン羽根、
４ｃ    タービン羽根切除部、
６    ステータ、
６ａ    リング。
【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】
2009210121.tif 000008
【図７】
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