JP3137364B2 - フルードカップリング - Google Patents
フルードカップリングInfo
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- blade
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H45/00—Combinations of fluid gearings for conveying rotary motion with couplings or clutches
- F16H45/02—Combinations of fluid gearings for conveying rotary motion with couplings or clutches with mechanical clutches for bridging a fluid gearing of the hydrokinetic type
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D33/00—Rotary fluid couplings or clutches of the hydrokinetic type
- F16D33/18—Details
- F16D33/20—Shape of wheels, blades, or channels with respect to function
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H45/00—Combinations of fluid gearings for conveying rotary motion with couplings or clutches
- F16H45/02—Combinations of fluid gearings for conveying rotary motion with couplings or clutches with mechanical clutches for bridging a fluid gearing of the hydrokinetic type
- F16H2045/0273—Combinations of fluid gearings for conveying rotary motion with couplings or clutches with mechanical clutches for bridging a fluid gearing of the hydrokinetic type characterised by the type of the friction surface of the lock-up clutch
- F16H2045/0294—Single disk type lock-up clutch, i.e. using a single disc engaged between friction members
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Control Of Fluid Gearings (AREA)
- Hydraulic Turbines (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】 本発明は、フルードカップリン
グに関し、特に、インナーコアのないフルードカップリ
ングに関する。
グに関し、特に、インナーコアのないフルードカップリ
ングに関する。
【０００２】
【従来の技術】 フル−ドカップリング（以下「カップ
リング」と略称する）は、互いに対向配置されたポンプ
インペラとタービンランナとの間で流体を介して動力の
受渡しを行うもので、トルクコンバータとは異なり、ト
ルクを増大させる機能をもっていないが、動力を伝達す
る継手としての役割を果たし、ステータのない分だけ小
形且つ軽量に構成できることから、車両における発進装
置として用いられる。
リング」と略称する）は、互いに対向配置されたポンプ
インペラとタービンランナとの間で流体を介して動力の
受渡しを行うもので、トルクコンバータとは異なり、ト
ルクを増大させる機能をもっていないが、動力を伝達す
る継手としての役割を果たし、ステータのない分だけ小
形且つ軽量に構成できることから、車両における発進装
置として用いられる。
【０００３】 カップリングには、その内部における流
体の流れを整流するインナーコアを有するもの（以下
「コア付き」と略称する）と、それのないものとがあ
る。インナーコアがない形式のもの（以下「コアなし」
と略称する）については、未だ十分な流れ解析が成され
ていないため性能を予測した設計を行うことが困難であ
り、また、カップリング内での両ブレードのスレ違い時
の流体の急激な圧縮・解放に伴うキャビテーションの発
生でブレードが振動し、騒音を発する問題がある。した
がって、運転時における騒音の発生を問題としないよう
な他の騒音の大きな環境で使用される産業車両、船舶、
産業機械等では、コアなしカップリングが使われる例が
あるが、一般の乗用車のように静寂さを要求される用途
にこの種のものが用いられた例は、実用上ない。これに
対してコア付きのものについては、性能予測が比較的容
易であり、且つコアの配設により剛性が高まるため、ブ
レード振動によるノイズ発生の問題は避けられる。
体の流れを整流するインナーコアを有するもの（以下
「コア付き」と略称する）と、それのないものとがあ
る。インナーコアがない形式のもの（以下「コアなし」
と略称する）については、未だ十分な流れ解析が成され
ていないため性能を予測した設計を行うことが困難であ
り、また、カップリング内での両ブレードのスレ違い時
の流体の急激な圧縮・解放に伴うキャビテーションの発
生でブレードが振動し、騒音を発する問題がある。した
がって、運転時における騒音の発生を問題としないよう
な他の騒音の大きな環境で使用される産業車両、船舶、
産業機械等では、コアなしカップリングが使われる例が
あるが、一般の乗用車のように静寂さを要求される用途
にこの種のものが用いられた例は、実用上ない。これに
対してコア付きのものについては、性能予測が比較的容
易であり、且つコアの配設により剛性が高まるため、ブ
レード振動によるノイズ発生の問題は避けられる。
【０００４】 ところで、乗用車における一方の傾向と
して高級車感覚の追求があり、このような車両では、通
常のトルクコンバータ付オートマチックトランスミッシ
ョン搭載車におけると同様の走行性、すなわち、アクセ
ルオン時の速やかな加速感と、アクセルオフ時の惰行感
が望まれる。トルクコンバータにおいて、このような走
行性が得られるのは、トルクコンバータにあっては、ポ
ンプインペラとタービンランナとの間にステータが配設
されているため、アクセルオンの正駆動時、ポンプから
吐出される流体を受けるタービン側は、流体を受入れ易
い形状とされており、また、アクセルオフの逆駆動の場
合には、タービンから流体を吐出しにくいブレード形状
とされているからである。すなわち、トルクコンバータ
では、逆駆動時の容量係数は本来小さくなっている。ま
た、他方の傾向としてのスポーティー感覚を追求する車
両の場合、敏感なレスポンスを要することから、正の加
速状態ではエンジン特性を最大に発揮させる加速感と、
負の加速状態、すなわちアクセルオフのエンジンブレー
キ時、強いエンジンブレーキ感が望まれる。
して高級車感覚の追求があり、このような車両では、通
常のトルクコンバータ付オートマチックトランスミッシ
ョン搭載車におけると同様の走行性、すなわち、アクセ
ルオン時の速やかな加速感と、アクセルオフ時の惰行感
が望まれる。トルクコンバータにおいて、このような走
行性が得られるのは、トルクコンバータにあっては、ポ
ンプインペラとタービンランナとの間にステータが配設
されているため、アクセルオンの正駆動時、ポンプから
吐出される流体を受けるタービン側は、流体を受入れ易
い形状とされており、また、アクセルオフの逆駆動の場
合には、タービンから流体を吐出しにくいブレード形状
とされているからである。すなわち、トルクコンバータ
では、逆駆動時の容量係数は本来小さくなっている。ま
た、他方の傾向としてのスポーティー感覚を追求する車
両の場合、敏感なレスポンスを要することから、正の加
速状態ではエンジン特性を最大に発揮させる加速感と、
負の加速状態、すなわちアクセルオフのエンジンブレー
キ時、強いエンジンブレーキ感が望まれる。
【０００５】 このような車両に応じた加速感やエンジ
ンブレーキ感を生じさせるために種々のギヤレシオが設
定されるわけであるが、カップリング部分でこれらの要
求に則した対策を講じるには、その容量係数の任意な設
定を必須とする。
ンブレーキ感を生じさせるために種々のギヤレシオが設
定されるわけであるが、カップリング部分でこれらの要
求に則した対策を講じるには、その容量係数の任意な設
定を必須とする。
【０００６】 こうした見地からカップリングの容量係
数について考察するに、従来知られているのは、ブレー
ドを回転の中心に対して放射状即ち法線に沿って配置
し、性能を調整するのにこれらブレードをポンプ及びタ
ービンの回転軸線に対して所定の角度θ1 だけ傾ける羽
根角度の設定を用いている。このような羽根角度θ1 の
設定では、正駆動時の容量係数を大きくすると、逆駆動
の容量係数も大きくなって、前記の要求の中の惰行感を
得ることは困難である。すなわち、少なくとも、コアな
しのものでは、エンジントルクに対応して正駆動時の容
量係数を大に設定すると、逆駆動時の容量係数を若干抑
えることはできても、惰行感が得られるほどそれを抑え
込むことは困難であった。
数について考察するに、従来知られているのは、ブレー
ドを回転の中心に対して放射状即ち法線に沿って配置
し、性能を調整するのにこれらブレードをポンプ及びタ
ービンの回転軸線に対して所定の角度θ1 だけ傾ける羽
根角度の設定を用いている。このような羽根角度θ1 の
設定では、正駆動時の容量係数を大きくすると、逆駆動
の容量係数も大きくなって、前記の要求の中の惰行感を
得ることは困難である。すなわち、少なくとも、コアな
しのものでは、エンジントルクに対応して正駆動時の容
量係数を大に設定すると、逆駆動時の容量係数を若干抑
えることはできても、惰行感が得られるほどそれを抑え
込むことは困難であった。
【０００７】 従来、このような課題を解決する手法と
して、特開平２−１５９４２５号公報及び特開平１−２
０８２３８号公報に開示の提案が成されている。前者の
手法では、逆駆動時の容量を抑え込むために流体の流れ
を強制的に阻害する邪魔板を設け、あるいはポンプブレ
ード出入口部、タービンブレード出入口部の少なくとも
一方に法線に対する傾斜をポンプブレードについては回
転方向に、またタービンブレードについては反回転方向
に付している。一方、後者の手法では、逆駆動時にカッ
プリングの内圧を下げることによって容量を減す構成が
採られている。
して、特開平２−１５９４２５号公報及び特開平１−２
０８２３８号公報に開示の提案が成されている。前者の
手法では、逆駆動時の容量を抑え込むために流体の流れ
を強制的に阻害する邪魔板を設け、あるいはポンプブレ
ード出入口部、タービンブレード出入口部の少なくとも
一方に法線に対する傾斜をポンプブレードについては回
転方向に、またタービンブレードについては反回転方向
に付している。一方、後者の手法では、逆駆動時にカッ
プリングの内圧を下げることによって容量を減す構成が
採られている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】 しかしながら、前者
の技術は、整流のためのコア付きのものに適用されたも
のであり、コア付きの場合、ポンプとタービンとの間で
流体の受渡しが行われる入口・出口の位置が定まった関
係にあるものであるから、この関係が定まらないコアな
しのものにこのような技術を適用しても意味がない。ま
た、邪魔板を設けるのでは、流れを故意に乱す結果とな
るから、伝達効率が低下し、その分燃費を悪化させる問
題点が生じる。さらに、正駆動時の特性にも影響を与え
るほか、部品点数の増加、その分の重量増加とコスト高
とを招く。加えて、邪魔板の固定方法が難しく、製品の
安定性に欠けるといった問題点も含んでいる。
の技術は、整流のためのコア付きのものに適用されたも
のであり、コア付きの場合、ポンプとタービンとの間で
流体の受渡しが行われる入口・出口の位置が定まった関
係にあるものであるから、この関係が定まらないコアな
しのものにこのような技術を適用しても意味がない。ま
た、邪魔板を設けるのでは、流れを故意に乱す結果とな
るから、伝達効率が低下し、その分燃費を悪化させる問
題点が生じる。さらに、正駆動時の特性にも影響を与え
るほか、部品点数の増加、その分の重量増加とコスト高
とを招く。加えて、邪魔板の固定方法が難しく、製品の
安定性に欠けるといった問題点も含んでいる。
【０００９】 一方、後者の技術のように内圧を調整す
るものは、制御が複雑になり、内圧を下げるために、そ
れ専用の回路を付加しなければならないので、当然部品
点数が増えてコスト上昇を招く問題点を含んでいる。
るものは、制御が複雑になり、内圧を下げるために、そ
れ専用の回路を付加しなければならないので、当然部品
点数が増えてコスト上昇を招く問題点を含んでいる。
【００１０】 このような事情に鑑み、本発明は、部品
点数を減らして性能を向上すべくインナーコアを省いた
コアなしカップリングにおいて、逆駆動時の容量係数の
低減と正駆動時の容量係数の確保とを両立させ、併せ
て、ストール域の低速度比の容量係数の低減を可能とす
るカップリングを提供することを目的とする。
点数を減らして性能を向上すべくインナーコアを省いた
コアなしカップリングにおいて、逆駆動時の容量係数の
低減と正駆動時の容量係数の確保とを両立させ、併せ
て、ストール域の低速度比の容量係数の低減を可能とす
るカップリングを提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】 上記の課題を解決する
ため、本発明のカップリングは、相互に作動流体の受渡
しを行うポンプインペラ及びタービンランナと、前記ポ
ンプインペラ及びタービンランナにインナーコアを設け
ることなく配設されたポンプブレード及びタービンブレ
ードを備え、該タービンブレードは、その外周側が内周
側に比べて正駆動時のタービンランナの回転方向に変位
するような傾斜角を有することを特徴とする。
ため、本発明のカップリングは、相互に作動流体の受渡
しを行うポンプインペラ及びタービンランナと、前記ポ
ンプインペラ及びタービンランナにインナーコアを設け
ることなく配設されたポンプブレード及びタービンブレ
ードを備え、該タービンブレードは、その外周側が内周
側に比べて正駆動時のタービンランナの回転方向に変位
するような傾斜角を有することを特徴とする。
【００１２】
【作用及び発明の効果】 このような構成を採った本発
明に係るカップリングでは、タービンブレードがタービ
ンランナの正駆動時の回転方向に外周側が内周側に比べ
て変位するように傾斜して配設されているため、正駆動
時に対して逆駆動時の容量係数を低減することができ、
ストール域の低速度比の容量係数も低減することができ
るようになる。
明に係るカップリングでは、タービンブレードがタービ
ンランナの正駆動時の回転方向に外周側が内周側に比べ
て変位するように傾斜して配設されているため、正駆動
時に対して逆駆動時の容量係数を低減することができ、
ストール域の低速度比の容量係数も低減することができ
るようになる。
【００１３】 したがって、本発明によれば、コアなし
カップリングにおいて、正・逆駆動両方向に所望の容量
係数を持たせながらストール域の低速度比の容量係数を
低減することができるようになり、併せて、従来知られ
ている容量係数の調整因子である羽根角度との組合せ
で、逆駆動時の一層の容量係数の低減を可能とすること
ができる。
カップリングにおいて、正・逆駆動両方向に所望の容量
係数を持たせながらストール域の低速度比の容量係数を
低減することができるようになり、併せて、従来知られ
ている容量係数の調整因子である羽根角度との組合せ
で、逆駆動時の一層の容量係数の低減を可能とすること
ができる。
【００１４】 さらに、ブレードの傾斜配置により、自
ずとポンプインペラとタービンランナのブレードのスレ
違い時に、急激な圧縮と解放をしない相対的なブレード
角度となるため、キャビテーションの発生が少なく、ブ
レードの振動による騒音の発生を抑えることができる実
用上極めて有効な副次的効果が得られる。
ずとポンプインペラとタービンランナのブレードのスレ
違い時に、急激な圧縮と解放をしない相対的なブレード
角度となるため、キャビテーションの発生が少なく、ブ
レードの振動による騒音の発生を抑えることができる実
用上極めて有効な副次的効果が得られる。
【００１５】
【実施例】 以下、図面に沿い、本発明の実施例につい
て説明するが、実施例の説明の先立ち、本発明に至る過
程の解析内容を説明する。
て説明するが、実施例の説明の先立ち、本発明に至る過
程の解析内容を説明する。
【００１６】 図１はカップリングを原理的に示す正面
図であり、図の上半分はポンプインペラ（以下「ポン
プ」という）側のブレード、下半分はタービンランナ
（以下「タービン」という）側のブレードを示してい
る。このカップリングは、インナーコアを設けることな
く多数のブレードＢｐ，Ｂｔ（図にはその中のそれぞれ
１枚のみを示す）をそれぞれ配設されたポンプＰとター
ビンＴとを備えている。そして、これらブレードＢｐ，
Ｂｔは、それらが配設されたポンプＰ及びタービンＴの
回転方向に対して傾斜している結果、法線Ｌｐ，Ｌｔに
対して傾斜角θ2 ｐ，θ2 ｔを有する。
図であり、図の上半分はポンプインペラ（以下「ポン
プ」という）側のブレード、下半分はタービンランナ
（以下「タービン」という）側のブレードを示してい
る。このカップリングは、インナーコアを設けることな
く多数のブレードＢｐ，Ｂｔ（図にはその中のそれぞれ
１枚のみを示す）をそれぞれ配設されたポンプＰとター
ビンＴとを備えている。そして、これらブレードＢｐ，
Ｂｔは、それらが配設されたポンプＰ及びタービンＴの
回転方向に対して傾斜している結果、法線Ｌｐ，Ｌｔに
対して傾斜角θ2 ｐ，θ2 ｔを有する。
【００１７】 ここに言う傾斜角θ2 ｐ，θ2 ｔとは、
理論的には、流体の流れを平均化した平均流線に対する
回転方向又はその逆方向への傾きを言うが、コアなしカ
ップリングでは、通常のコアありカップリングやトルク
コンバータのようにインナーコアで平均流線を規定する
ことができないので、後記する実施例では、実際上、上
記角度をブレードの中間点における法線Ｌｐ，Ｌｔに対
する傾きとしている。また、上記の事情から純理論的解
析ができないので、以下の説明は、ポンプ側及びタービ
ン側それぞれのブレードＢｐ，Ｂｔに種々の傾斜角θ2
ｐ，θ2 ｔ（法線Ｌｐ，Ｌｔに対する傾きの方向を正負
で示し、ブレードＢｐ，Ｂｔの外周側が内周側より正駆
動時の回転方向に変位している場合を負、その逆を正と
し、傾斜角０を基準としてそれより負側への傾斜の増加
を減少、正側への傾斜の増加を増加と表現する）を付け
て正駆動・逆駆動時の容量係数を測定し、それら一連の
実験結果を基に、そこから得られる傾向性から現在知ら
れている理論に基づき流体の流れを推定したものであ
る。
理論的には、流体の流れを平均化した平均流線に対する
回転方向又はその逆方向への傾きを言うが、コアなしカ
ップリングでは、通常のコアありカップリングやトルク
コンバータのようにインナーコアで平均流線を規定する
ことができないので、後記する実施例では、実際上、上
記角度をブレードの中間点における法線Ｌｐ，Ｌｔに対
する傾きとしている。また、上記の事情から純理論的解
析ができないので、以下の説明は、ポンプ側及びタービ
ン側それぞれのブレードＢｐ，Ｂｔに種々の傾斜角θ2
ｐ，θ2 ｔ（法線Ｌｐ，Ｌｔに対する傾きの方向を正負
で示し、ブレードＢｐ，Ｂｔの外周側が内周側より正駆
動時の回転方向に変位している場合を負、その逆を正と
し、傾斜角０を基準としてそれより負側への傾斜の増加
を減少、正側への傾斜の増加を増加と表現する）を付け
て正駆動・逆駆動時の容量係数を測定し、それら一連の
実験結果を基に、そこから得られる傾向性から現在知ら
れている理論に基づき流体の流れを推定したものであ
る。
【００１８】 図２はカップリング内に生じる流体の流
れを平均流線で模式的に示す側面図であり、図の左方は
スリップの大きい状態、右方はスリップの小さい状態を
示している。また、図３はカップリング内の流体の出入
口部分での流れを示す正面図である。以下これらの図を
参照しつつカップリング内における流体の流れを説明す
る。
れを平均流線で模式的に示す側面図であり、図の左方は
スリップの大きい状態、右方はスリップの小さい状態を
示している。また、図３はカップリング内の流体の出入
口部分での流れを示す正面図である。以下これらの図を
参照しつつカップリング内における流体の流れを説明す
る。
【００１９】 図２の最上方に示す傾斜角θ2 ｐ，θ2
ｔが共に０の場合、スリップの大きい状態では、平均流
線は円形となり、スリップが小さくなるに従ってタービ
ンＴ側に偏った偏平な楕円形状となる。それに対して、
図２の２段目に示す、タービンＴ側のブレードの傾斜角
θ2 ｔを正にした場合、図３にθ2ｔ＋で示すように、
タービンＴ側では、流体は外周側から入って内周側に流
れようとするため、タービンＴが押されて加速される流
れとなる結果、流線は上記の場合より大きく回る。この
ような大きな旋回は、それだけ容量係数を高くする。
ｔが共に０の場合、スリップの大きい状態では、平均流
線は円形となり、スリップが小さくなるに従ってタービ
ンＴ側に偏った偏平な楕円形状となる。それに対して、
図２の２段目に示す、タービンＴ側のブレードの傾斜角
θ2 ｔを正にした場合、図３にθ2ｔ＋で示すように、
タービンＴ側では、流体は外周側から入って内周側に流
れようとするため、タービンＴが押されて加速される流
れとなる結果、流線は上記の場合より大きく回る。この
ような大きな旋回は、それだけ容量係数を高くする。
【００２０】 それに対して、図２の中段に示すよう
に、タービンＴ側のブレードの傾斜角θ2 ｔを負側にす
ると、図３のθ2 ｔ−に示すように、外周側から入った
流れは、流体の流れを邪魔される鋭角の方向に流れるよ
うになるので、衝突の損失が大きく、衝突後すぐに外周
側にそれてしまい、そこからすぐポンプＰ側へ流入して
いってしまう。この結果、流れは外周側で小さく回るよ
うになり、容量係数が小さくなる。
に、タービンＴ側のブレードの傾斜角θ2 ｔを負側にす
ると、図３のθ2 ｔ−に示すように、外周側から入った
流れは、流体の流れを邪魔される鋭角の方向に流れるよ
うになるので、衝突の損失が大きく、衝突後すぐに外周
側にそれてしまい、そこからすぐポンプＰ側へ流入して
いってしまう。この結果、流れは外周側で小さく回るよ
うになり、容量係数が小さくなる。
【００２１】 一方、ポンプＰ側のブレードの傾斜角θ
2 ｐを正側にした場合、ポンプＰは吐き出す側である
が、同様な考えで、図３のθ2 ｐ＋に示すように、ター
ビンＴから吐き出された流体が内周側から入って、斜め
に加速度が付きながら外周側に押し出されるため、図２
の下から２段目に示すように大きな回転になって、容量
係数が大きくなる。逆にポンプＰ側に負の傾斜角θ2 ｐ
−を付けた場合には、流体の流れを邪魔される鋭角の方
向に流れるようになるので、外周側への押出しが邪魔さ
れるため内周側で回って、容量係数が小さくなってしま
う。このような両ブレードの傾斜角θ2 ｐ，θ2 ｔをそ
れぞれを組み合わせて、正逆駆動両方とも所望の容量係
数を得ることができるようになる。
2 ｐを正側にした場合、ポンプＰは吐き出す側である
が、同様な考えで、図３のθ2 ｐ＋に示すように、ター
ビンＴから吐き出された流体が内周側から入って、斜め
に加速度が付きながら外周側に押し出されるため、図２
の下から２段目に示すように大きな回転になって、容量
係数が大きくなる。逆にポンプＰ側に負の傾斜角θ2 ｐ
−を付けた場合には、流体の流れを邪魔される鋭角の方
向に流れるようになるので、外周側への押出しが邪魔さ
れるため内周側で回って、容量係数が小さくなってしま
う。このような両ブレードの傾斜角θ2 ｐ，θ2 ｔをそ
れぞれを組み合わせて、正逆駆動両方とも所望の容量係
数を得ることができるようになる。
【００２２】 図４〜７は傾斜角θ2 ｐ，θ2 ｔが容量
係数ｃに与える影響を示すグラフである。まず、図４は
タービンＴ側傾斜角θ2 ｔ＝−３０°とし、ポンプ側傾
斜角θ2 ｐを変化させた場合の正駆動時の傾向を横軸を
速度比ｅとして示すグラフである。このグラフからポン
プ側傾斜角θ2 ｐの増加は容量係数ｃを増加させ、その
減少は容量係数ｃを減少させることがわかる。
係数ｃに与える影響を示すグラフである。まず、図４は
タービンＴ側傾斜角θ2 ｔ＝−３０°とし、ポンプ側傾
斜角θ2 ｐを変化させた場合の正駆動時の傾向を横軸を
速度比ｅとして示すグラフである。このグラフからポン
プ側傾斜角θ2 ｐの増加は容量係数ｃを増加させ、その
減少は容量係数ｃを減少させることがわかる。
【００２３】 次に、図５は逆駆動時の上記と同様のグ
ラフである。逆駆動時も上記と同様の傾向が見られる
が、特に、ポンプ側傾斜角θ2 ｐを増加させた場合、容
量係数ｃが正駆動時のそれを上回る傾向が見られる。
ラフである。逆駆動時も上記と同様の傾向が見られる
が、特に、ポンプ側傾斜角θ2 ｐを増加させた場合、容
量係数ｃが正駆動時のそれを上回る傾向が見られる。
【００２４】 図６はポンプＰ側傾斜角θ2 ｐ＝０と
し、タービン側傾斜角θ2 ｔを変化させた場合の正駆動
時の傾向を横軸を速度比ｅとして示すグラフである。こ
の場合もタービン側傾斜角θ2 ｔの増加は容量係数ｃを
増加させ、その逆は容量係数ｃを減少させることがわか
る。
し、タービン側傾斜角θ2 ｔを変化させた場合の正駆動
時の傾向を横軸を速度比ｅとして示すグラフである。こ
の場合もタービン側傾斜角θ2 ｔの増加は容量係数ｃを
増加させ、その逆は容量係数ｃを減少させることがわか
る。
【００２５】 図７は逆駆動時の上記と同様のグラフで
ある。逆駆動時も上記と同様の傾向が見られるが、この
場合、タービン側傾斜角θ2 ｔを増加させても容量係数
ｃが正駆動時のそれを上回る傾向はない。
ある。逆駆動時も上記と同様の傾向が見られるが、この
場合、タービン側傾斜角θ2 ｔを増加させても容量係数
ｃが正駆動時のそれを上回る傾向はない。
【００２６】 以上の知見から本発明の目的とする組合
せを選択した実施 例を次に説明する。図８は本発明のカ
ップリングをＶベルト式無段変速機（以下「ＣＶＴ」と
いう）と組合せるべくロックアップクラッチを付設した
一実施例を示す発進装置の側断面図であり、図９，１０
はそのポンプ及びタービンブレードの正面図である。こ
の発進装置は、ポンプ１とタービン２とからなるカップ
リングと、ロックアップクラッチ４とを備えており、具
体的には、エンジンのクランクシャフトにボス３１を芯
出し係合させ、ドライブプレートにスペーサ３２を介し
て取付けられるカップリングカバー３３と、これに溶接
一体化されたポンプシェル１２と、ＣＶＴのインプット
シャフトにスプライン嵌合し、タービンシェル２３をリ
ベット止めされたタービンハブ２４と、タービンハブ２
４に軸方向摺動自在に支持され、駆動板４２をリベット
止めされたロックアップクラッチピストン４１と、ター
ビンハブ２４にスプライン嵌合し、駆動板４２と協働し
てダンパスプリング４３を支持する被動板４４とを備え
ている。
せを選択した実施 例を次に説明する。図８は本発明のカ
ップリングをＶベルト式無段変速機（以下「ＣＶＴ」と
いう）と組合せるべくロックアップクラッチを付設した
一実施例を示す発進装置の側断面図であり、図９，１０
はそのポンプ及びタービンブレードの正面図である。こ
の発進装置は、ポンプ１とタービン２とからなるカップ
リングと、ロックアップクラッチ４とを備えており、具
体的には、エンジンのクランクシャフトにボス３１を芯
出し係合させ、ドライブプレートにスペーサ３２を介し
て取付けられるカップリングカバー３３と、これに溶接
一体化されたポンプシェル１２と、ＣＶＴのインプット
シャフトにスプライン嵌合し、タービンシェル２３をリ
ベット止めされたタービンハブ２４と、タービンハブ２
４に軸方向摺動自在に支持され、駆動板４２をリベット
止めされたロックアップクラッチピストン４１と、ター
ビンハブ２４にスプライン嵌合し、駆動板４２と協働し
てダンパスプリング４３を支持する被動板４４とを備え
ている。
【００２７】 この例では、図１０に示すように、ター
ビン側ブレード２１の傾斜角θ2 ｔ＝−３０°とされ、
図９に示すように、ポンプ側ブレード１１の傾斜角θ2
ｐ＝０で羽根角度θ1 ＝１１５°とされている。このよ
うな選択は、正駆動時に対する逆駆動時の容量係数の低
減と併せて、ＣＶＴの特性に適合させるべく、ストール
域の低速度比の容量係数の低減を狙ったものであり、逆
駆動時の容量係数の一層の低減を従来の手法である羽根
角度θ1 の付与で達成している。
ビン側ブレード２１の傾斜角θ2 ｔ＝−３０°とされ、
図９に示すように、ポンプ側ブレード１１の傾斜角θ2
ｐ＝０で羽根角度θ1 ＝１１５°とされている。このよ
うな選択は、正駆動時に対する逆駆動時の容量係数の低
減と併せて、ＣＶＴの特性に適合させるべく、ストール
域の低速度比の容量係数の低減を狙ったものであり、逆
駆動時の容量係数の一層の低減を従来の手法である羽根
角度θ1 の付与で達成している。
【００２８】 図１１は上記実施例のカップリングの速
度比と容量係数の関係を示すグラフであり、実線は正駆
動時の容量係数、点線は逆駆動時の容量係数を示す。
度比と容量係数の関係を示すグラフであり、実線は正駆
動時の容量係数、点線は逆駆動時の容量係数を示す。
【００２９】 上記実施例のカップリングの場合、ポン
プ１とタービン２のブレード１１，２１のスレ違い時
に、傾斜角θ2 ｔの付与により急激な圧縮と解放が避け
られるので、キャビテーションの発生が少なく、ブレー
ド１１，２１の振動を生じることがない。因に、図１２
はストール時のポンプ側回転数と音圧との関係を示すグ
ラフであり、図の最下方の×印で示す曲線はトルクコン
バータ、△印のそれは羽根角度を付けたカップリング、
○印のそれは邪魔板を設けたカップリングの特性であ
り、●印のそれが実施例のカップリングの特性である。
プ１とタービン２のブレード１１，２１のスレ違い時
に、傾斜角θ2 ｔの付与により急激な圧縮と解放が避け
られるので、キャビテーションの発生が少なく、ブレー
ド１１，２１の振動を生じることがない。因に、図１２
はストール時のポンプ側回転数と音圧との関係を示すグ
ラフであり、図の最下方の×印で示す曲線はトルクコン
バータ、△印のそれは羽根角度を付けたカップリング、
○印のそれは邪魔板を設けたカップリングの特性であ
り、●印のそれが実施例のカップリングの特性である。
【００３０】 以上、本発明を一実施例に基づき詳説し
たが、本発明は上記実施例の開示内容のみに限定される
ことなく、特許請求の範囲に記載の事項の範囲内で種々
に具体的構成を変更して実施可能なものであることはい
うまでもない。例えば傾斜角はブレード全体について必
ずしも一様である必要はなく、部分ごとに異なっても良
い。
たが、本発明は上記実施例の開示内容のみに限定される
ことなく、特許請求の範囲に記載の事項の範囲内で種々
に具体的構成を変更して実施可能なものであることはい
うまでもない。例えば傾斜角はブレード全体について必
ずしも一様である必要はなく、部分ごとに異なっても良
い。
【図１】 カップリングの構成を原理的に示す正面図で
ある。
ある。
【図２】 カップリングの流体の流れを模式的に示す側
面図である。
面図である。
【図３】 カップリングの流体の流れを模式的に示す正
面図である。
面図である。
【図４】 タービン側傾斜角を固定しポンプ側傾斜角を
変化させた場合の正駆動時の容量係数の変化を示すグラ
フである。
変化させた場合の正駆動時の容量係数の変化を示すグラ
フである。
【図５】 タービン側傾斜角を固定しポンプ側傾斜角を
変化させた場合の逆駆動時の容量係数の変化を示すグラ
フである。
変化させた場合の逆駆動時の容量係数の変化を示すグラ
フである。
【図６】 ポンプ側傾斜角を固定しタービン側傾斜角を
変化させた場合の正駆動時の容量係数の変化を示すグラ
フである。
変化させた場合の正駆動時の容量係数の変化を示すグラ
フである。
【図７】 ポンプ側傾斜角を固定しタービン側傾斜角を
変化させた場合の逆駆動時の容量係数の変化を示すグラ
フである。
変化させた場合の逆駆動時の容量係数の変化を示すグラ
フである。
【図８】 ＣＶＴと組合される発進装置に本発明を適用
した一実施例を示す側断面図である。
した一実施例を示す側断面図である。
【図９】 上記実施例のポンプブレードの正面図であ
る。
る。
【図１０】 上記実施例のタービンブレードの正面図で
ある。
ある。
【図１１】 上記実施例の装置の速度比と容量係数の関
係を示すグラフである。
係を示すグラフである。
【図１２】 ストール時のポンプ側回転数と音圧との関
係を各カップリングについて比較して示すグラフであ
る。
係を各カップリングについて比較して示すグラフであ
る。
Ｐ，１ ポンプ Ｔ，２ タービン Ｂｐ，１１ ポンプブレート Ｂｔ，２１ タービンブレード θ2 ｐ ポンプ側傾斜角 θ2 ｔ タービン側傾斜角
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森沢 邦夫 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自 動車株式会社内 (72)発明者 羽淵 良司 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自 動車株式会社内 (56)参考文献 特開 昭56−76727（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−159425（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−137428（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F16D 33/00
Claims (1)
- 【請求項１】 相互に作動流体の受渡しを行うポンプイ
ンペラ及びタービンランナと、前記ポンプインペラ及び
タービンランナにインナーコアを設けることなく配設さ
れたポンプブレード及びタービンブレードを備え、該タ
ービンブレードは、その外周側が内周側に比べて正駆動
時のタービンランナの回転方向に変位するような傾斜角
を有することを特徴とするフルードカップリング。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03162499A JP3137364B2 (ja) | 1991-06-07 | 1991-06-07 | フルードカップリング |
| DE4218641A DE4218641A1 (de) | 1991-06-07 | 1992-06-05 | Fluidkupplung |
| US07/893,421 US5313794A (en) | 1991-06-07 | 1992-06-08 | Fluid coupling |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03162499A JP3137364B2 (ja) | 1991-06-07 | 1991-06-07 | フルードカップリング |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04362323A JPH04362323A (ja) | 1992-12-15 |
| JP3137364B2 true JP3137364B2 (ja) | 2001-02-19 |
Family
ID=15755784
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03162499A Expired - Lifetime JP3137364B2 (ja) | 1991-06-07 | 1991-06-07 | フルードカップリング |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5313794A (ja) |
| JP (1) | JP3137364B2 (ja) |
| DE (1) | DE4218641A1 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2705417B1 (fr) * | 1993-05-17 | 1995-07-07 | Valeo | Amortisseur de torsion et embrayage de verrouillage comportant un tel amortisseur pour appareil d'accouplement hydrocinétique. |
| JP4145589B2 (ja) * | 2002-07-17 | 2008-09-03 | 株式会社ユタカ技研 | 鞍乗り型車両用動力伝達装置 |
| JP2010084826A (ja) * | 2008-09-30 | 2010-04-15 | Aisin Aw Co Ltd | 流体継手及び発進装置 |
| KR101270899B1 (ko) * | 2010-08-09 | 2013-06-07 | 엘지전자 주식회사 | 임펠러 및 이를 포함하는 원심 압축기 |
| US20140069089A1 (en) * | 2012-09-12 | 2014-03-13 | GM Global Technology Operations LLC | Fluid coupling |
| US9856958B2 (en) | 2015-12-08 | 2018-01-02 | GM Global Technology Operations LLC | Torsional vibration damper |
| US10041575B2 (en) | 2015-12-18 | 2018-08-07 | GM Global Technology Operations LLC | Torsional damper system |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2378844A (en) * | 1942-01-22 | 1945-06-19 | George F Hall | Hydraulic power transmission |
| US3232138A (en) * | 1963-04-30 | 1966-02-01 | Daimler Benz Ag | Drive connection |
| US3260052A (en) * | 1964-07-17 | 1966-07-12 | Daimler Benz Ag | Hydrodynamic coupling |
| JPS5676727A (en) * | 1979-11-29 | 1981-06-24 | Daihatsu Motor Co Ltd | Fluid joint |
| JP2778033B2 (ja) * | 1988-02-12 | 1998-07-23 | トヨタ自動車株式会社 | 車両用フルードカップリング |
| JPH02159425A (ja) * | 1988-12-14 | 1990-06-19 | Nissan Motor Co Ltd | フルードカップリング |
-
1991
- 1991-06-07 JP JP03162499A patent/JP3137364B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1992
- 1992-06-05 DE DE4218641A patent/DE4218641A1/de not_active Ceased
- 1992-06-08 US US07/893,421 patent/US5313794A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5313794A (en) | 1994-05-24 |
| JPH04362323A (ja) | 1992-12-15 |
| DE4218641A1 (de) | 1992-12-10 |
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