(57)【要約】  トルクコンバータは、トーラスを有する。トーラスは、トーラスの軸方向幅をトーラスの径方向幅で除算して得られる扁平率と、トーラスの軸方向幅をトーラスの外径で除算して得られる薄型率と、トーラスの内径をトーラスの外径で除算して得られる内径比と、に基づき設定されたサイズを有する。
2020079898.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トーラスを有するトルクコンバータであって、
前記トーラスは、
前記トーラスの軸方向の幅を前記トーラスの径方向の幅で除算して得られる扁平率と、
前記トーラスの軸方向の幅を前記トーラスの外径で除算して得られる薄型率と、
前記トーラスの内径を前記トーラスの外径で除算して得られる内径比と、
に基づき設定されたサイズを有する、
トルクコンバータ。
【請求項２】
トーラスを有するトルクコンバータであって、
前記トーラスは、
前記扁平率が、０．７５から１．０５の範囲で設定され、
前記薄型率が、０．１７５から０．２４０の範囲で設定され、
前記内径比が、０．４８以上の範囲で設定される、
トルクコンバータ。
【請求項３】
トーラスを有するトルクコンバータであって、
前記トーラスは、
前記扁平率が、０．８２から１．００の範囲で設定され、
前記薄型率が、０．１８から０．２３の範囲で設定され、
前記内径比が、０．５以上の範囲で設定される、
トルクコンバータ。
【請求項４】
トーラスを有するトルクコンバータの設定方法であって、
前記トーラスの軸方向の幅を前記トーラスの径方向の幅で除算して得られる扁平率と、前記トーラスの軸方向の幅を前記トーラスの外径で除算して得られる薄型率と、前記トーラスの内径を前記トーラスの外径で除算して得られる内径比と、に基づき前記トーラスのサイズを設定する、
トルクコンバータの設定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トルクコンバータ及びトルクコンバータの設定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＪＰ２０１８−９６３２Ａには、軸方向寸法を抑制するためのトルクコンバータが開示されている。
【発明の概要】
【０００３】
近年、車両においては、エンジンをダウンサイジングターボ化する取り組みが行われている。ダウンサイジングターボエンジンは、燃費に有利な一方、トルクコンバータに対して次のような影響がある。すなわち、気筒数の減少によるエンジンからの入力トルクの変動が増加するという影響がある。また、発進時にはエンジンの運転状態が未過給域や過給域への過渡領域にあることから、発進時のエンジンからの入力トルクが低下するという影響がある。
【０００４】
入力トルクの変動を抑制するには、高減衰のダンパ要素が必要になる。また、入力トルクの低下を補うには、トルク比性能を向上させるべく大型のトーラスが必要になる。結果、この場合は、高減衰のダンパ要素が必要なことと相俟って、大型のトーラスを用いることにより、トルクコンバータの軸方向寸法の延長によるサイズアップが避け難くなる。このため、ダンパ要素の効率的な配置とトルク比性能確保の観点からトーラスの最適化を図ることが望まれる。
【０００５】
本発明はこのような課題に鑑みてなされたもので、トーラスを適切に設定することにより、ダンパ要素の効率的な配置とトルク比性能の確保との両立を図ることを目的とする。
【０００６】
本発明のある態様のトルクコンバータは、トーラスを有するトルクコンバータであって、前記トーラスは、前記トーラスの軸方向の幅を前記トーラスの径方向の幅で除算して得られる扁平率と、前記トーラスの軸方向の幅を前記トーラスの外径で除算して得られる薄型率と、前記トーラスの内径を前記トーラスの外径で除算して得られる内径比と、に基づき設定されたサイズを有する。
【０００７】
本発明の別の態様によれば、トーラスを有するトルクコンバータの設定方法であって、前記トーラスの軸方向の幅を前記トーラスの径方向の幅で除算して得られる扁平率と、前記トーラスの軸方向の幅を前記トーラスの外径で除算して得られる薄型率と、前記トーラスの内径を前記トーラスの外径で除算して得られる内径比と、に基づき前記トーラスのサイズを設定するトルクコンバータの設定方法が提供される。
【０００８】
ここで、扁平率、薄型率及び内径比は、トーラスのサイズ指標であり、性能面ではトレードオフ的な関係を含みつつトルクコンバータに影響する。このため、扁平率、薄型率及び内径比を適切に設定すれば、サイズ面及び性能面の両面から所望するトーラスを得ることが可能になる。
【０００９】
このため、上述の各態様によれば、ダンパ要素の効率的な配置とトルク比性能確保の観点からトーラスを適切に設定することができるので、ダンパ要素の効率的な配置とトルク比性能確保の両立を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、トルクコンバータの概略構成図である。
【図２】図２は、発進時のエンジン回転速度、車両加速度及びタービン回転速度の変化を示す図である。
【図３】図３は、トルクコンバータの速度比とトルク比及びトルク容量係数との関係を示す図である。
【図４】図４は、トルクコンバータの流体性能の代表指標を説明する図である。
【図５】図５は、ポンプインペラの出口角に対する感度特性に応じた性能指標を示す図である。
【図６】図６は、トーラスのサイズ指標に応じた性能指標を示すマップデータである。
【図７】図７は、必要な外径及び必要な軸方向幅と扁平率との関係を示す図である。
【図８】図８は、必要な外径及び必要な軸方向幅と内径比との関係を示す図である。
【図９】図９は、トーラスの第１のサイズ設定範囲を説明する図である。
【図１０】図１０は、トーラスの第２のサイズ設定範囲を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。
【００１２】
図１は、トルクコンバータ１の概略構成図である。図１では、トルクコンバータ１の要部を断面で示す。トルクコンバータ１は、カバー２と、ポンプインペラ３と、タービンランナ４と、ステータ５とを備える。
【００１３】
カバー２は、図示しないエンジンに接続される。カバー２は、フロントカバー２１を有して構成され、トルクコンバータ１の筐体部を構成する。フロントカバー２１の径方向内側には、筒状軸部２２が固定されている。
【００１４】
カバー２は、ポンプインペラ３と、タービンランナ４と、ステータ５とを収容する。ポンプインペラ３は、カバー２に設けられる。タービンランナ４は、ポンプインペラ３に対向して配置され、出力軸と接続される。ステータ５は、ポンプインペラ３及びタービンランナ４間に配置される。
【００１５】
トルクコンバータ１は、トーラス１０を有する。トーラス１０は、ポンプインペラ３とタービンランナ４とによって形成される作動油の流路空間であり、外径Ｄ１、内径Ｄ２、径方向幅Ｈ及び軸方向幅Ｗを有する。
【００１６】
図示のハッチング部分には、ロックアップクラッチやダンパ要素が配置される。ダンパ要素は、円周上に均等に配置される複数のダンパスプリングを有して構成されるダンパ機構や、ダンパ機構に生じる振動を吸収する高減衰ダンパを含む。高減衰ダンパには例えば、振り子運動によって振動を吸収するタイプのダンパ要素を用いることができる。
【００１７】
ところで、近年、車両においては、エンジンをダウンサイジングターボ化する取り組みが行われている。ダウンサイジングターボエンジンは、燃費に有利な一方、トルクコンバータ１に対して次のような影響がある。すなわち、気筒数の減少によるエンジンからの入力トルクの変動が増加するという影響がある。また、発進時にはエンジンの運転状態が未過給域や過給域への過渡領域にあることから、発進時のエンジンからの入力トルクが低下するという影響がある。
【００１８】
入力トルクの変動を抑制するには高減衰のダンパ要素が必要になる。また、入力トルクの低下を補うには、トルク比性能を向上させるべく大型のトーラスが必要になる。結果、この場合は、高減衰のダンパ要素が必要なことと相俟って、大型のトーラスを用いることにより、トルクコンバータ１の軸方向寸法の延長によるサイズアップが避け難くなる。
【００１９】
このような事情から本実施形態では、ダンパ要素の効率的な配置とトルク比性能の確保の観点からトーラス１０の最適化を図るべく、以下で説明するようにトーラス１０を設定する。
【００２０】
（トルク比性能の確保の要求）
図２は、発進時のエンジンの回転速度ＮＥ、車両の加速度Ｇ、及びタービンランナ４の回転速度Ｎｔの変化を示す図である。図３は、トルクコンバータ１の速度比ＳＲとトルク比ＴＲ及びトルク容量係数τとの関係を示す図である。速度比ＳＲは、トルクコンバータ１の出力軸回転速度を入力軸回転速度で除算して得られる値である。トルク比ＴＲは、トルクコンバータ１の出力軸トルクを入力軸トルクで除算して得られる値である。トルク容量係数τは、トルクコンバータ１の入力軸トルクを入力軸回転速度の２乗で割って得られる値である。
【００２１】
ここで、上述した事情についてさらに説明すると、エンジンをダウンサイジングターボ化する場合、発進時にはエンジンが未過給域や過給域への過渡領域で運転されるので、トルク不足が生じることになる。つまり、エンジンをダウンサイジングターボ化する場合、トルク比ＴＲがそのままだと発進時に加速度Ｇが不足する結果になる。
【００２２】
その一方で、エンジンをダウンサイジングターボ化した場合であっても、車両性能としては、発進時の加速度Ｇが確保されることが望まれ、このためにはトルクコンバータ１のトルク比性能を確保することが望まれる。
【００２３】
トルク比性能は例えば、発進開始から概ね時間ｔ１が経過した後の加速度Ｇ１を所望程度の大きさに向上させることにより、確保することができる。このようにトルク比性能を確保するには、コンバータ領域Ｒの中間速度比である速度比ＳＲａにおいて、トルク比ＴＲを管理することができる。コンバータ領域Ｒは、トルク増幅機能を持つ速度比域であり、トルク比ＴＲが１になるカップリングポイントＣＰよりも速度比ＳＲが小さい領域となっている。速度比ＳＲａは例えば０．４であり、コンバータ領域Ｒ全体を代表してコンバータ領域Ｒ全体の中央値とされる。
【００２４】
以上を踏まえ、エンジンをダウンサイジングターボ化する場合、トルク比性能は、速度比ＳＲａにおけるトルク比ＴＲａを向上させることにより確保することができる。
【００２５】
トルクコンバータ１では、トルク比性能の確保による加速度Ｇの確保が望まれる一方で、回転速度ＮＥの上昇を抑制するために必要なトルク容量係数τの確保も望まれる。トルク容量係数τを確保するにあたっては例えば、発進開始から概ね時間ｔ１が経過した後のエンジン回転速度ＮＥ１を所望程度の大きさに抑制可能な大きさにトルク容量係数τを確保することができる。
【００２６】
（ダンパ要素の効率的な配置の要求）
一般に、トルク比ＴＲを向上させるためには、トーラス１０の軸方向幅Ｗを大幅に狭く設定することができなくなる。さらに、エンジンをダウンサイジングターボ化すると、エンジンからの入力トルクの変動が悪化するため、高減衰のダンパ要素が必要になる。結果、トルクコンバータ１全体としての軸方向寸法が長くなってしまうことになる。このため、トーラス１０を極力小さくしてダンパ要素を効率的に配置することが望まれる。例えばトーラス１０の形状が同じ場合、トーラス１０を小さくすれば、図１に示したハッチング部分の領域、つまり軸方向におけるトーラス１０及びフロントカバー２１間の領域にダンパ要素を配置するスペースを確保することができる。
【００２７】
（トーラスサイズの定義）
トーラス１０のサイズを決める寸法は、図１を用いて前述した外径Ｄ１、内径Ｄ２、径方向幅Ｈ及び軸方向幅Ｗである。これらの実寸法に対し、本実施形態では、扁平率、内径比及び薄型率をトーラス１０のサイズ指標として用いる。
【００２８】
扁平率は、トーラス１０の軸方向幅Ｗを径方向幅Ｈで除算して得られる値、つまり「Ｗ／Ｈ」である。内径比は、トーラス１０の内径Ｄ２を外径Ｄ１で除算して得られる値、つまり「Ｄ２／Ｄ１」である。薄型率は、軸方向幅Ｗを外径Ｄ１で除算して得られる値、つまり「Ｗ／Ｄ１」である。
【００２９】
扁平率、内径比及び薄型率は、無次元量となっており、さらに内径比及び薄型率は、外径Ｄ１を基準に無次元化されている。これは、相似形状であればトルク容量係数τはトーラス１０の外径Ｄ１の５乗に比例すること（以下、５乗則と称す）、トルク比ＴＲは形状に依存しサイズには依存しないことによる。なお、トルク比ＴＲは実際には、レイノルズ数等に起因してサイズによって変化するが、以下で説明する性能のポテンシャルを議論する上では無視して考えることとする。
【００３０】
（性能の定義）
図４は、トルクコンバータ１の流体性能の代表指標を説明する図である。本実施形態では、トルクコンバータ１の流体性能の代表指標として、次の２つの指標が用いられる。すなわち、トルク増幅機能の評価としては、速度比ＳＲａのときのトルク比ＴＲａが用いられる。また、トルク容量のポテンシャル評価としては、無次元トルク容量Ｋ＿τｂが用いられる。無次元トルク容量Ｋ＿τｂは、カップリングポイントＣＰの手前（直前）の速度比ＳＲｂにおけるトルク容量係数τｂを外径Ｄ１の５乗で除算して得られる値である。
【００３１】
トルク比ＴＲａを用いる理由は前述の通り、トルク比性能を確保するためである。無次元トルク容量Ｋ＿τｂを用いる理由は、エンジン回転速度ＮＥ１を所望の大きさに抑制可能な大きさのトルク容量係数τを確保するためである。また、無次元トルク容量Ｋ＿τｂが速度比ＳＲｂに応じた指標とされる理由は、カップリングポイントＣＰ手前の速度比ＳＲｂであれば、ステータ５の翼形状による流れの剥離を利用したチューニングにあまり依存せず、トーラス１０のポテンシャルを評価するのに適しているためである。
【００３２】
トルク比ＴＲａと無次元トルク容量Ｋ＿τｂとは、ポンプインペラ３の出口角に応じたトレードオフの関係を有する。例えば、ポンプインペラ３の出口角を回転方向と同じ方向に向けるフォワード翼では、低トルク比、高トルク容量となり、逆方向に向けるバックワード翼では、高トルク比、低トルク容量となる。
【００３３】
このため、このような感度特性が反映されたトルク比ＴＲａと無次元トルク容量Ｋ＿τｂとを定義するために、これらの指標をさらに次に説明する性能指標Ｋａｂに集約する。
【００３４】
図５は、ポンプインペラ３の出口角に対する感度特性に応じた性能指標Ｋａｂを示す図である。性能指標Ｋａｂは、トルク容量係数τｂ＿ＴＲａを外径Ｄ１の５乗で除算して得られる値、つまり「τｂ＿ＴＲａ／Ｄ１5」である。トルク容量係数τｂ＿ＴＲａは、トルク比ＴＲａが確保されているときのトルク容量係数τｂである。図示のトルク比ＴＲａ１は、動力性能目標から割り付けられた目標等により決まってくるトルク比ＴＲａである。図５に示すように、ポンプインペラ３の出口角に対する感度特性に応じた性能指標Ｋａｂは、トルク容量係数τｂが大きくなるとトルク比ＴＲａが小さくなるトレードオフの関係を有する。
【００３５】
（トーラスサイズと性能との関係のマップ化）
図６は、トーラス１０のサイズ指標、つまり扁平率、内径比及び薄型率に応じた性能指標Ｋａｂを示すマップデータである。図６に示すマップデータは、ＣＦＤ解析した性能指標Ｋａｂを示しており、ハッチングが濃い領域ほど性能ポテンシャルが高いことを示す。このように性能ポテンシャルの領域が形成されるのは、次のような定性的なメカニズムによる。
【００３６】
すなわち、扁平率に関しては、扁平率を１に近づけてトーラス１０を丸型形状にすると、循環流における流動損失が低減し、トルク比ＴＲとトルク容量係数τとがともに向上する。内径比に関しては、内径比を上げると、タービンランナ４の出口径が上がることにより、速度比ＳＲが低速度比のときのトルク比ＴＲは向上し、速度比ＳＲが高速度比のときのトルク比ＴＲ（例えば、カップリング速度比）は低下する。また、ポンプインペラ３の入口径が上がり、ポンプ揚程が小さくなるため、トルク容量係数τは低下する。薄型率に関しては、扁平率がおよそ１を超えない範囲で大きくすると、性能ポテンシャルが向上する。このように、トーラス１０のサイズ指標である扁平率、内径比及び薄型率は、性能面ではトレードオフ的な関係を含みつつトルクコンバータ１に影響する。
【００３７】
図６に示すマップデータだけでは、外径Ｄ１、内径Ｄ２、軸方向幅Ｗ、径方向幅Ｈの実寸法の最適値を示すことはできない。必要な実寸法への変換は、５乗則と必要なトルク容量係数τｂｒｅｑの関係に基づき行うことができる。つまり、必要な外径Ｄ１ｒｅｑは、５乗則に基づく次の数１により求めることができる。さらに、必要な内径Ｄ２ｒｅｑ、必要な軸方向幅Ｗｒｅｑ及び必要な径方向幅Ｈｒｅｑは、次の数２から数４により求めることができる。
［数１］
Ｄ１ｒｅｑ＝（τｂｒｅｑ／Ｋａｂ）1/5
［数２］
Ｄ２ｒｅｑ＝Ｄ１ｒｅｑ×内径比
［数３］
Ｗｒｅｑ＝Ｄ１ｒｅｑ×薄型率
［数４］
Ｈｒｅｑ＝Ｗ１ｒｅｑ／扁平率
【００３８】
数１から数４によれば、図６に示すマップデータからトーラス１０に必要な実寸法を求めることができる。
【００３９】
図６に示すマップデータによれば、性能面においてトレードオフ的な関係を含みつつトルクコンバータ１に影響するサイズ指標と性能指標Ｋａｂとの関係が可視化される。このことを踏まえ、必要な性能を確保する条件において、つまり所望のトルク容量係数τｂｒｅｑ及びトルク比ＴＲａ１において、トーラス１０のサイズを最小化する条件は、次のようにして求めることができる。
【００４０】
図７は、必要な外径Ｄ１ｒｅｑ及び必要な軸方向幅Ｗｒｅｑと扁平率との関係を示す図である。図８は、必要な外径Ｄ１ｒｅｑ及び必要な軸方向幅Ｗｒｅｑと内径比との関係を示す図である。図７では、ハッチングが濃い領域ほど扁平率が大きいことを示す。図８では、ハッチングが濃い領域ほど内径比が大きいことを示す。
【００４１】
図７、図８は、必要な性能を確保する条件において、トーラス１０のサイズがどのようになるかを示す。これは、外径Ｄ１に軸方向幅Ｗを乗じて得られる値、つまり「Ｄ１×Ｗ」がトーラス１０の外形の大きさを指標するためである。
【００４２】
図７、図８の太線のカーブ上では、外径Ｄ１に応じた軸方向幅Ｗ、或いは軸方向幅Ｗに応じた外径Ｄ１が最小になる。このため、図７、図８の太線のカーブ上に外径Ｄ１及び軸方向幅Ｗを設定することが、トーラス１０のサイズを最小化する条件となる。
【００４３】
図７、図８において、太線のカーブに沿ったサイズ指標（つまりトーラス１０のサイズを最小化する扁平率、内径比及び薄型率）の軌跡は、必要なトルク容量係数τｂの大きさ（つまり５乗則によれば外径Ｄ１の大きさ）に依存せずに共通となる。そこで、「Ｄ１×Ｗ」をトーラス１０の外形の大きさを表す指標である断面指標Ｓとして定義し、次のようにトーラス１０のサイズを設定する。
【００４４】
（トーラスサイズの設定範囲）
図９は、トーラス１０の第１のサイズ設定範囲を説明する図である。図９では、図６に示すマップデータと同様、サイズ指標に応じて比断面指標Ｓ´を示す。比断面指標Ｓ´は、断面指標Ｓを断面指標Ｓの最小値であるＳｍｉｎで除算して得られる値、つまり「Ｓ／Ｓｍｉｎ」である。図９では、ハッチングが濃い領域ほど、比断面指標Ｓ´が大きいことを示す。
【００４５】
ここで、サイズ指標の性能への影響を整理すると、次の通りになる。
【００４６】
扁平率に関しては、丸型形状に近づける（１に近づける）と、循環流における流動損失が低減し、トルク比ＴＲ、トルク容量係数τがともに向上する。
【００４７】
薄型率に関しては、扁平率がおよそ１を超えない範囲で大きくすると、性能ポテンシャルが向上する。このため、この範囲で薄型率を大きくすれば、性能ポテンシャルを向上させつつ、外径Ｄ１を小さくすることができる。
【００４８】
内径比に関しては、タービンランナ４の出口径が上がると、速度比ＳＲが低速度比のときのトルク比ＴＲが向上し、速度比ＳＲが高速度比のときのトルク比ＴＲ（例えば、カップリング速度比）が低下する。また、タービンランナ４の出口径が上がると、ポンプインペラ３の入口径も上がり、ポンプ揚程が小さくなるため、トルク容量係数τは下がる。
【００４９】
つまり、サイズ指標は、このような定性的なメカニズムを有してトルクコンバータ１の性能にも影響するところ、図９では、比断面指標Ｓ´が、必要なトルク容量係数τｂの大きさに依存することなく、必要な性能を確保する条件において、トーラス１０のサイズがどのようになるかを示している。従って、比断面指標Ｓ´が最も小さくなるサイズ指標を選択すれば、ダンパ要素の効率的な配置とトルク比性能確保の両立が最適に図られる。
【００５０】
図９において、最小点Ｐｍｉｎは、比断面指標Ｓ´が最も小さくなるサイズ指標を示す。従って、断面指標Ｓは、最小点Ｐｍｉｎにおいて最小値になる。断面指標Ｓとサイズ指標との関係を見ると、扁平率に関しては、０．９付近で最も断面指標Ｓを小さくすることができる。薄型率に関しては、０．２１付近で最も断面指標Ｓを小さくすることができる。内径比に関しては、０．５５付近で最も断面指標Ｓを小さくすることができる。
【００５１】
以上のことから本実施形態では、トルクコンバータ１は、トーラス１０が扁平率と薄型率と内径比とに基づき設定されたサイズを有した構成とされる。
【００５２】
このような構成によれば、ダンパ要素の効率的な配置とトルク比性能確保の観点からトーラス１０を適切に設定することができるので、ダンパ要素の効率的な配置とトルク比性能確保の両立を図ることができる。
【００５３】
図９において、太線により囲まれた領域Ｒ１は、断面指標Ｓが最小点Ｐｍｉｎからおよそ＋１０％となる範囲であり、扁平率が０．７５から１．０５、薄型率が０．１７５から０．２４０、内径比が０．４８以上の範囲を示す。本実施形態では、トルクコンバータ１は、このような範囲でサイズ指標が設定された構成とされる。
【００５４】
このような構成によれば、必要な性能を確保する条件において、ダンパ要素の効率的な配置という観点から最適となる最小サイズから＋１０％の範囲にトーラス１０のサイズを抑えることができる。このため、このような構成によれば、ダンパ要素の効率的な配置とトルク比性能確保の観点から、扁平率、薄型率及び内径比を適切に設定できる。従って、トーラス１０を適切に設定することにより、ダンパ要素の効率的な配置とトルク比性能確保の両立を図ることができる。また、このような構成によれば、一定範囲の形状に収まるトーラス１０の内径比を大きくしてトーラス１０を小さくすることができるので、図１に示したハッチング部分の領域にダンパ要素を配置するスペースを確保することができ、これにより、ダンパ要素を効率的に配置できる。
【００５５】
トルクコンバータ１は、次の範囲でサイズ指標が設定された構成とされてもよい。
【００５６】
図１０は、トーラス１０の第２のサイズ設定範囲を説明する図である。図１０において、太線により囲まれた領域Ｒ２は、断面指標Ｓが最小点Ｐｍｉｎからおよそ＋５％となる範囲であり、扁平率が０．８２から１．００、薄型率が０．１８から０．２３、内径比が０．５以上の範囲を示す。
【００５７】
このような範囲でサイズ指標を設定したトルクコンバータ１によれば、必要な性能を確保する条件において、最小サイズから＋５％の範囲にトーラス１０のサイズを抑えることができる。このためこの場合は、ダンパ要素の効率的な配置とトルク比性能確保の観点からトーラス１０をより適切に設定することができ、これによりこれらの両立をより適切に図ることができる。この場合、最もハッチングが濃い領域が除外され、図９に示す場合よりもトーラス１０のサイズをより適切に抑制することができる。この場合も、図１に示したハッチング部分の領域にダンパ要素を配置するスペースを確保することにより、ダンパ要素を効率的に配置できる。
【００５８】
トーラス１０のサイズ指標は、断面指標Ｓが最小点Ｐｍｉｎになるように設定されてもよい。このようにサイズ指標を設定することは、断面指標Ｓが設計公差や製造誤差により最小点Ｐｍｉｎからのばらつきの範囲内で設定されることを含む。この場合、ダンパ要素の効率的な配置とトルク比性能確保の両立の最適化を図ることができる。
【００５９】
以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。
【００６０】
本願は２０１８年１０月１７日に日本国特許庁に出願された特願２０１８−１９５８２１に基づく優先権を主張し、この出願のすべての内容は参照により本明細書に組み込まれる。
【図１】
2020079898.tif 000003
【図２】
2020079898.tif 000004
【図３】
2020079898.tif 000005
【図４】
2020079898.tif 000006
【図５】
2020079898.tif 000007
【図６】
2020079898.tif 000008
【図７】
2020079898.tif 000009
【図８】
2020079898.tif 000010
【図９】
2020079898.tif 000011
【図１０】
2020079898.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】令和1年12月27日(2019.12.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トーラスを有するトルクコンバータであって、
前記トーラスは、
前記トーラスの軸方向の幅を前記トーラスの径方向の幅で除算して得られる扁平率と、
前記トーラスの軸方向の幅を前記トーラスの外径で除算して得られる薄型率と、
前記トーラスの内径を前記トーラスの外径で除算して得られる内径比と、
に基づき設定されたサイズを有し、
前記扁平率が、０．７５から１．０５の範囲で設定され、
前記薄型率が、０．１７５から０．２４０の範囲で設定され、
前記内径比が、０．４８以上の範囲で設定される、
トルクコンバータ。
【請求項２】
トーラスを有するトルクコンバータであって、
前記トーラスは、
前記トーラスの軸方向の幅を前記トーラスの径方向の幅で除算して得られる扁平率と、
前記トーラスの軸方向の幅を前記トーラスの外径で除算して得られる薄型率と、
前記トーラスの内径を前記トーラスの外径で除算して得られる内径比と、
に基づき設定されたサイズを有し、
前記扁平率が、０．８２から１．００の範囲で設定され、
前記薄型率が、０．１８から０．２３の範囲で設定され、
前記内径比が、０．５以上の範囲で設定される、
トルクコンバータ。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
技術分野
［０００１］
本発明は、トルクコンバータに関する。
背景技術
［０００２］
ＪＰ２０１８−９６３２Ａには、軸方向寸法を抑制するためのトルクコンバータが開示されている。
発明の概要
［０００３］
近年、車両においては、エンジンをダウンサイジングターボ化する取り組みが行われている。ダウンサイジングターボエンジンは、燃費に有利な一方、トルクコンバータに対して次のような影響がある。すなわち、気筒数の減少によるエンジンからの入力トルクの変動が増加するという影響がある。また、発進時にはエンジンの運転状態が未過給域や過給域への過渡領域にあることから、発進時のエンジンからの入力トルクが低下するという影響がある。
［０００４］
入力トルクの変動を抑制するには、高減衰のダンパ要素が必要になる。また、入力トルクの低下を補うには、トルク比性能を向上させるべく大型のトーラスが必要になる。結果、この場合は、高減衰のダンパ要素が必要なことと相俟って、大型のトーラスを用いることにより、トルクコンバータの軸方向寸法の延長によるサイズアップが避け難くなる。このため、ダンパ要素の効率的な配置とトルク比性能確保の観点からトーラスの最適化を図ることが望まれる。
［０００５］
本発明はこのような課題に鑑みてなされたもので、トーラスを適切に設定することにより、ダンパ要素の効率的な配置とトルク比性能の確保との両立を図ることを目的とする。
［０００６］
本発明のある態様のトルクコンバータは、トーラスを有するトルクコンバータであって、前記トーラスは、前記トーラスの軸方向の幅を前記トーラス
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００２】
の径方向の幅で除算して得られる扁平率と、前記トーラスの軸方向の幅を前記トーラスの外径で除算して得られる薄型率と、前記トーラスの内径を前記トーラスの外径で除算して得られる内径比と、に基づき設定されたサイズを有する。
［０００７］
［０００８］
ここで、扁平率、薄型率及び内径比は、トーラスのサイズ指標であり、性能面ではトレードオフ的な関係を含みつつトルクコンバータに影響する。このため、扁平率、薄型率及び内径比を適切に設定すれば、サイズ面及び性能面の両面から所望するトーラスを得ることが可能になる。
［０００９］
このため、上述の態様によれば、ダンパ要素の効率的な配置とトルク比性能確保の観点からトーラスを適切に設定することができるので、ダンパ要素の効率的な配置とトルク比性能確保の両立を図ることができる。
図面の簡単な説明
［００１０］
［図１］図１は、トルクコンバータの概略構成図である。
［図２］図２は、発進時のエンジン回転速度、車両加速度及びタービン回転速度の変化を示す図である。
［図３］図３は、トルクコンバータの速度比とトルク比及びトルク容量係数との関係を示す図である。
［図４］図４は、トルクコンバータの流体性能の代表指標を説明する図である。
［図５］図５は、ポンプインペラの出口角に対する感度特性に応じた性能指標を示す図である。
［図６］図６は、トーラスのサイズ指標に応じた性能指標を示すマップデータである。
【国際調査報告】
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