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JP4090788B2 - Torque converter - Google Patents
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JP4090788B2 - Torque converter - Google Patents

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JP4090788B2 JP2002143776A JP2002143776A JP4090788B2 JP 4090788 B2 JP4090788 B2 JP 4090788B2 JP 2002143776 A JP2002143776 A JP 2002143776A JP 2002143776 A JP2002143776 A JP 2002143776A JP 4090788 B2 JP4090788 B2 JP 4090788B2
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、動力を流体を介して伝達するトルクコンバータに関し、特に、そのステータホイールのブレード構造に関する。
【0002】
【従来の技術】
流体式トルクコンバータにおいて、ポンプインペラとタービンランナとで形成されるトーラス内に介在させるステータホイールは、周知のように、ポンプインペラとタービンランナの回転数差が大きいストール状態から所定の回転数差までの流体伝動による伝達効率の悪さを改善するトルク増幅のために設けられている。ステータホイールは、ポンプインペラとタービンランナの回転数差が大きいためにブレード表面(プレッシャ側翼面)側に流体の流れが当たるコンバータ域(低速度比域)では、タービンランナからポンプインペラに戻る流体の流れをブレードの表面側で偏向させてポンプインペラの回転を阻害しない方向に導く作用をし、回転差が小さいカップリング域(高速度比域)で、ブレードの裏面(サクション側翼面)側に流体の流れが当たるようになると、ポンプインペラとタービンランナの回転方向と同方向に空転して、この流れを妨げないようにする作用をする。こうした作用を生じさせるために、ステータホイールは、一般に、ポンプインペラとタービンランナに対する同方向への回転をフリーとし、逆方向の回転をロックするワンウェイクラッチを介して適宜の固定部材に連結されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ステータホイールは、トーラスの最内周側に位置し、ステータブレードが位置する部分の直径は最も小径であるため、その周上に軸線に対して所定の捩れを持たせて多数配置される各ステータブレードの間隔は密なものとなる。しかも、各ステータブレードの尾部と頭部との間には、製造時の型抜きのために所定の間隙を設けなければならない。こうした事情からステータブレードの弦長は、ブレードの配設個数とブレード間に設けなければならない隙間との関係で制約される。他方、ステータブレードの断面形状は、圧力損失の発生を低減すべく一般に翼状の流線形とされるが、こうした流線形の断面形状を採ることで、ブレード断面の厚さは翼弦長に対して薄くならざるを得ない。
【0004】
上記のような翼弦長の制約と、それに対する翼厚の制約から、ステータブレードの断面は絶対的にも薄いものとなり、特にブレードの内輪側部分では、各ブレードの配設ピッチが、配設部の周長が短いために制約されることで一層薄肉となり、ステータブレードの強度の確保が難しくなる要因となっている。
【0005】
本発明は、こうした事情に鑑み案出されたものであり、トルクコンバータにおけるステータブレードの強度を向上させる構造を提供することを主たる目的とする。また、本発明は、ステータホイールを製造するために用いる型の強度を向上させることを更なる目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明は、ポンプインペラと、該ポンプインペラと協働してトーラスを形成するタービンランナと、前記トーラス内にブレードを介在させたステータホイールとを備えるトルクコンバータにおいて、前記ステータホイールのブレードの尾部は、少なくともブレードの内輪側に、プレッシャ側翼面とサクション側翼面とをつなぐ平面を有し、該平面とサクション側翼面との間を凸湾曲面で連結したことを特徴とする。この場合の前記ブレードの尾部の平面は、前記プレッシャ側翼面との間に角部を有する構成とするのが有効である。
【0007】
上記の構成において、前記ブレードの尾部の平面は、ステータホイールの軸線と実質上平行する面とするのが有効である。この場合、前記ブレードの外輪側の尾部は、全面を凸湾曲面とするのが有効である。
【0008】
あるいは、上記の構成において、前記ステータホイールのブレードは、その内輪側から外輪側に至るブレードの尾部全域において、ブレードの尾部がプレッシャ側翼面につながる側を平面とされ、該平面がサクション側翼面につながる側を凸湾曲面とされるのも有効である。
【0009】
【発明の作用及び効果】
本発明の請求項1に記載の構成では、従来のブレードの尾部を流線形弧状面とする構造に比べて、ブレードの尾部が厚い構造となるため、翼弦長に対する翼厚が大きくなり、特に翼弦長を長く取ることが困難なブレード内輪側の強度の向上により、ステータブレードの強度が向上する。また、ブレードの尾部がサクション側翼面につながる側は凸湾曲面とされており、ステータホイールが流体の流れに押されて空転するカップリング域でのサクション側翼面に沿う流体の流れがブレードの尾部で剥離することによる抵抗の発生も防がれるため、トルクコンバータの高速度比域での伝達効率を、ブレードの尾部全体を弧状湾曲面とする従来構造と同様に保つことができる。
【0010】
また、請求項2に記載の構成では、ブレードの尾部を角部とすることで、その分のブレードの断面積を大きくできるため、ブレードの強度を向上させることができる。
【0011】
次に、請求項3に記載の構成では、ステータホイールを鋳造により製造する際に、型の分割面をステータブレード尾部の平面に合わせることで、その面に沿った型抜きが可能なステータブレード形状となり、ステータブレード頭部側の型分割上必要な型の突起側の厚さを、特にブレード間の隙間の小さな内輪側において、その隙間と等しい長さまで大きく取ることができるため、ステータホイールを製造する型の強度を向上させることができる。
【0012】
更に、請求項4に記載の構成を採った場合、ステータホイールが流体の流れに対して固定されるコンバータ域でのプレッシャ側翼面に沿う流体の流れが、外輪側のブレードの尾部で剥離することによる抵抗の発生が防がれるため、トルクコンバータの低速度比域での伝達効率を、ブレードの尾部全体を弧状湾曲面とする従来構造と同様に保つことができる。しかも、この場合、ステータホイールの製造に関しても、ステータホイールの外輪側では、ブレード間の隙間が内輪側に比べて大きいことで、従来と同様に型の分割面をブレード間の隙間の中央部に位置させても、型の突起側の厚さをある程度大きく取ることができる。したがって、この構成によれば、トルクコンバータの低速度比域での伝達効率の維持と、ステータホイールを製造する型の強度の向上とを併せて実現することができる。
【0013】
一方、請求項5に記載の構成を採った場合、ステータホイールを鋳造により製造する際に、型の分割面をステータブレード尾部の平面に合わせることで、ブレードの頭部に比べて曲率が大きいことで、従来の型割り構造では尾部の型割り部に生じることが避けられない突起部をなくした型抜きが可能なステータブレード形状となり、ステータホイールを製造する型の強度を一層向上させることができる。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、図面に沿い、本発明の実施形態をトルクコンバータの全体構成から説明する。先ず、図2は本発明が適用されるトルクコンバータの軸方向断面を示す。このトルクコンバータは、ロックアップクラッチ4を備えることから、フロントカバー40とポンプシェル10とを組合せた外殻構造を備える。このポンプシェル10に多数のポンプブレード11をロウ付け等で固定して、インナシェル12を付して構成されるポンプインペラ1に対して、ポンプインペラ1と協働してトーラスを形成するタービンランナ2は、タービンハブ23にロックアップクラッチ4のダンパプレート41と共にリベット止め等で固定されたタービンシェル20に多数のタービンブレード21を取付けて、インナシェル22を付して構成され、トーラス内にブレード31を介在させたステータホイール3は、ワンウェイクラッチ5に固定され、ポンプシェル10とタービンシェル20に整列する内輪30と、それらのインナシェル12,22に整列する外輪32とに一体化された多数のステータブレード31を備えるものとして構成される。
【0015】
図1にそれらステータブレード31のうちの2つの内輪30側断面を内輪周面を平面に展開して示す(以下、この展開面が延びる方向をX軸方向、ステータホイールの軸線方向をY軸方向、同じく径方向をZ軸方向という)ように、本発明の特徴に従い、ブレード31の内輪側尾部31bは、プレッシャ側翼面(図上で左上側の面)Fpにつながる側を平面Ffとし、平面Ffがサクション側翼面(図上で右下側の面)Fsにつながる側を凸湾曲面Fcとされている。詳しくは、ステータブレード面は、ブレード頭部31aを曲率の大きな凸曲面とされ、その一方側につながる曲率の小さな凹曲面とされるプレッシャ側翼面Fpと、他方側につながる曲率の小さな凸曲面とされるサクション側翼面Fsと、これら両翼面Fp,Fsに反対側でつながる尾部面を備える。そして、上記のようにブレード尾部31bのプレッシャ側翼面Fpにつながる側が平面Ffとされることから、プレッシャ側翼面Fpと尾部平面Ffとの間に角部が形成される。
【0016】
このようにステータブレード31の尾部31bは、在来形に従えば細長となる流線形尾部を途中で切除したような形状となるため、ブレード断面は弦長に対して全体に分厚いものとなる。こうした形状により、例えば、隣接するブレード31の頭部31aと尾部31b間のX軸方向の間隔を在来のものと同じとした場合、ブレード31の肉厚を在来のものより厚くすることができるため、ステータブレード31の内輪30側の強度を向上させることができる。
【0017】
本発明の第2の特徴に従い、ブレード尾部31bの平面Ffは、ステータホイール3の軸線と実質上平行するY−Z軸方向の面とされる。この構成は、ステータホイールの型製造と関連するものである。従来の一般的製造方法では、ステータホイールのブレード部を形成する型の分割面は、図3に破線で示す外輪32側の型分割面と同様の分割面が内輪側から外輪側まで同様にZ軸方向に延びる形状とされている。すなわち、型分割は各ブレード頭部31aが軸線方向接線に接する部分P1からブレード尾部31bが軸線方向接線に接する部分P2までのプレッシャ側翼面Fpを形成する型(以下、説明の便宜上、図示位置に合わせて上型という)と、同じ部分P1から部分P2までのサクション側翼面Fsを形成する型(同じく、下型という)とで構成されている。そしてこれら2つの型は、一方のブレード頭部31aの部分P1から他方のブレード尾部31bの部分P2までのブレード間のX軸方向隙間部分で型合わせする構成とされている。この型合わせ面Dx,Dyは、当然ながら、軸線方向の合わせ面(この面は、詳しくは抜き勾配を持つため軸線に対して微小勾配を持つ傾斜面とされる。)すなわちY−Z方向面Dyと、軸線方向と直交しそれぞれ部分P1と部分P2を通るX−Z方向面Dxとで構成されるが、いずれの型にも型強度保持上好ましくない幅の狭い突起部分が生じないように、軸線方向の合わせ面は、X軸方向の隙間の中央に位置させている。こうした型割り構造は、X軸方向の隙間の幅が広く、しかもブレード31の軸線方向すなわちY軸方向に対する傾斜が大きな外輪側では、幅の狭い突起部分を生じさせることなく可能であるが、隙間の幅が極端に狭く、しかもブレード31の軸線方向に対する傾斜が小さな内輪側では、幅の狭い突起部分を生じさせることになる。
【0018】
そこで、本発明に従う型割り構成では、前記のようにブレード尾部31bの平面Ffをステータホイール3の軸線と実質上平行する面(この面は、厳密には、抜き勾配分の勾配を有する面である。したがって、本発明にいう実質上平行とは、抜き勾配面に対する平行を含むことを意味する。)Ffとし、図1に示すように軸線方向の分割面Dyをこの面Ffと一致させて、上型の先端に幅の狭い突起部分を生じさせないようにしている。この場合、下型の先端には従来の場合と同様に突起部分(図上でハッチングを密にした部分)を生じるが、この突起部分のX軸方向幅は、軸線方向分割面Dyをブレード尾部31b側にずらした構成により、従来の軸線方向の分割面を隙間の中央に配した場合と比べれば2倍と格段に広くなる。
【0019】
こうした構成により、ステータホイール3を鋳造により製造する際に、型の分割面をステータブレード尾部31bの平面Ffに合わせた型抜きが可能なステータブレード形状となり、ステータブレード頭部31a側の型分割上必要な型の突起側の厚さをステータブレード間のX軸方向隙間と等しい長さまで長く取ることができるため、ステータホイール3を製造する型の強度を向上させることができる。
【0020】
これに対して、図3にステータブレード31のうちの2つの外輪側断面を外輪周面を平面に展開して示すように、本形態では、ステータブレード31の外輪側のブレード断面形状については、従来のものと同様にブレード尾部31b全体を凸湾曲面とした構成とされている。したがって、ステータブレード外輪側の型割構造については、先に触れた理由から、従来のものと同様とされている。このようにステータブレード31の外輪側部分について従来の構造を踏襲する構成は、低速度比域の伝達効率の向上に役立つものである。
【0021】
こうした構成からなるステータブレード構造において、図2に示すポンプインペラ1の回転に対してタービンランナ2の回転が0又は低速回転となるストール域からコンバータ域までの低速度比域では、タービンランナ2から排出される流体の流れが、図1に白抜き矢印Spで示すように、概ねY軸方向となることで、流体は回転を拘束されたステータホイールの各ブレード31のプレッシャ側翼面Fpに当り、翼面Fpに沿って流れ、ブレード尾部31bで翼面Fpから離れてポンプインペラ1の入口側に向かう流れとなるため、図1に示す内輪側では、ブレード尾部31bにおいて角部を離れる際に、乱れによる損失は生じるものの、図3に示す外輪側では、損失の少ない流れとなり、総合的に圧力損失の増加は抑えられる。
【0022】
これに対して、ポンプインペラ1とタービンランナ2の回転が概ね等しくなる高速度比のカップリング域になると、タービンランナ2から排出される流体の流れが、図に白抜き矢印Ssで示すように、概ねX軸方向となることで、流体はステータホイールの各ブレード31のサクション側翼面Fsに当るようになり、ブレード31を押し退けながらサクション側翼面Fsに沿って流れ、ブレード尾部31bで翼面Fsから離れてポンプインペラ1の入口側に向かう流れとなるため、図1に示す内輪側でも、また図3に示す外輪側でも、ブレード尾部31bにおいて乱れを生じることなくブレード31から離れる流れとなる。こうして本実施形態によれば、ストール域からカップリング領域まで総合的に圧力損失の増加は抑えられる。
【0023】
この実施形態により実現される伝達効率を従来のものと比較した特性を図4に示す。図の実線は本発明の実施形態に係るトルクコンバータの速度比と伝達効率の関係を示し、図に破線で示す従来のものと比べて、高速度比側で伝達効率の改善が見られる。
【0024】
次に示す図5は、前記第1実施形態におけるステータブレード内輪側の翼断面形状をそのまま外輪側まで延長した第2実施形態におけるブレード外輪側の断面形状を先の図3と同様に展開して示す図である。すなわち、この形態では、ステータホイールのブレード31は、その内輪側から外輪側に至るブレードの尾部31b全域において、ブレードの尾部31bがプレッシャ側翼面Fpにつながる側を平面Ffとされ、平面Ffがサクション側翼面Fsにつながる側を凸湾曲面Fcとされている。そして、この形態では、型割り面Dyが隣り合うブレード31間のX軸方向の隙間の中央に設けられている点は、先の第1実施形態の場合と同様であるが、ブレードの尾部31b側の型合わせ面Dxは、第1実施形態における外輪側の型合わせ面とは異なり、ブレード31の角の部分P2に合わせられている。
【0025】
この第2実施形態の場合、先の実施形態でブレード内輪側の型割り構造で述べたと同じ理由で、ブレード31の外輪側でも尾部31bの厚肉化による強度の向上がなされ、更に、隣り合うブレード31間のX軸方向の隙間をブレード尾部31bの切除分だけ広げることができ、しかも、曲率の大きなブレード尾部3b側の合わせ面Dxをブレードの角の部分P2に合わせることができるため、型強度を確保する上では、第1実施形態より一層有利となる。
【0026】
以上、本発明を2つの実施形態に基づき詳説したが、本発明はこれら実施形態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細部の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。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態のトルクコンバータのステータブレードの内輪側部分と製造型のその部分の割り構造を示す周方向展開部分断面図である。
【図2】上記トルクコンバータの全体構成を示す軸方向断面図である。
【図3】上記ステータブレードの外輪側部分と製造型のその部分の割り構造を示す周方向展開部分断面図である。
【図4】上記トルクコンバータの特性を示すグラフである。
【図5】第2実施形態に係るトルクコンバータのステータブレードの外輪側部分と製造型のその部分の割り構造を示す周方向展開部分断面図である。
【符号の説明】
1 ポンプインペラ
2 タービンランナ
3 ステータホイール
31 ステータブレード
31b ブレード尾部
30 内輪
32 外輪
Fp プレッシャ側翼面
Fs サクション側翼面
Ff 平面
Fc 凸湾曲面
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a torque converter that transmits power through a fluid, and more particularly to a blade structure of a stator wheel.
[0002]
[Prior art]
As is well known, in a fluid torque converter, a stator wheel interposed in a torus formed by a pump impeller and a turbine runner is from a stalled state where the rotational speed difference between the pump impeller and the turbine runner is large to a predetermined rotational speed difference. It is provided for the purpose of torque amplification to improve the poor transmission efficiency due to the fluid transmission. Since the stator wheel has a large rotational speed difference between the pump impeller and the turbine runner, the fluid flowing back from the turbine runner back to the pump impeller in the converter area (low speed ratio area) where the fluid flow hits the blade surface (pressure side blade surface) side. It acts to deflect the flow on the blade surface side and guide it in a direction that does not impede the rotation of the pump impeller, and in the coupling region (high speed ratio region) where the difference in rotation is small, fluid flows on the back surface (suction side blade surface) side of the blade. When this flow comes into contact, it idles in the same direction as the rotation direction of the pump impeller and the turbine runner and acts to prevent this flow from being disturbed. In order to produce such an action, the stator wheel is generally connected to an appropriate fixing member via a one-way clutch that is free to rotate in the same direction with respect to the pump impeller and the turbine runner and locks the rotation in the reverse direction. .
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, the stator wheel is located on the innermost peripheral side of the torus, and the diameter of the portion where the stator blade is located is the smallest diameter, so that a large number of stator wheels are arranged with a predetermined twist with respect to the axis on the circumference. The intervals between the stator blades are close. In addition, a predetermined gap must be provided between the tail portion and the head portion of each stator blade for die cutting during manufacture. For these reasons, the chord length of the stator blade is limited by the relationship between the number of blades disposed and the gap that must be provided between the blades. On the other hand, the cross-sectional shape of the stator blade is generally an airfoil streamline in order to reduce the occurrence of pressure loss. By adopting such a streamlined cross-sectional shape, the thickness of the blade cross-section is relative to the chord length. It must be thin.
[0004]
Due to the chord length restriction and the blade thickness restriction as described above, the stator blade cross-section is absolutely thin. Especially in the inner ring side portion of the blade, the arrangement pitch of each blade is arranged. Since the circumferential length of the portion is limited, the thickness is further reduced due to the restriction, which makes it difficult to ensure the strength of the stator blade.
[0005]
The present invention has been devised in view of such circumstances, and a main object thereof is to provide a structure for improving the strength of a stator blade in a torque converter. Moreover, this invention makes it the further objective to improve the intensity | strength of the type | mold used in order to manufacture a stator wheel.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention provides a torque converter comprising a pump impeller, a turbine runner that forms a torus in cooperation with the pump impeller, and a stator wheel having a blade interposed in the torus. The tail portion of the blade of the stator wheel has a plane connecting the pressure side blade surface and the suction side blade surface at least on the inner ring side of the blade, and the plane and the suction side blade surface are connected by a convex curved surface. And In this case, it is effective that the plane of the tail portion of the blade has a corner portion between the blade and the pressure side blade surface.
[0007]
In the above configuration, it is effective that the plane of the tail portion of the blade is a plane substantially parallel to the axis of the stator wheel. In this case, it is effective that the entire tail portion of the blade on the outer ring side is a convex curved surface.
[0008]
Alternatively, in the configuration described above, the blade of the stator wheel has a flat surface in the entire tail portion of the blade from the inner ring side to the outer ring side, and the blade tail portion connected to the pressure side blade surface. It is also effective to make the connecting side a convex curved surface.
[0009]
[Action and effect of the invention]
In the configuration according to claim 1 of the present invention, the blade tail is thicker than the conventional structure in which the tail of the blade is a streamlined arcuate surface. The strength of the stator blade is improved by improving the strength on the blade inner ring side where it is difficult to increase the chord length. The side where the blade tail is connected to the suction side blade surface is a convex curved surface, and the fluid flow along the suction side blade surface in the coupling region where the stator wheel is pushed by the fluid flow and idles Therefore, the generation of resistance due to peeling is prevented, so that the transmission efficiency in the high speed ratio region of the torque converter can be maintained in the same manner as in the conventional structure in which the entire tail portion of the blade is an arcuate curved surface.
[0010]
Moreover, in the structure of Claim 2, since the cross-sectional area of the braid | blade can be enlarged by making the tail part of a braid | blade into a corner | angular part, the intensity | strength of a braid | blade can be improved.
[0011]
Next, in the configuration of the third aspect, when the stator wheel is manufactured by casting, the shape of the stator blade can be cut along the surface by matching the dividing surface of the die with the plane of the tail portion of the stator blade. Therefore, the thickness of the projection side of the mold required for mold division on the stator blade head side can be increased to a length equal to the gap, especially on the inner ring side where the gap between the blades is small. It is possible to improve the strength of the mold.
[0012]
Furthermore, when the structure according to claim 4 is adopted, the fluid flow along the pressure side blade surface in the converter region where the stator wheel is fixed to the fluid flow is separated at the tail of the blade on the outer ring side. Therefore, the transmission efficiency in the low speed ratio region of the torque converter can be maintained as in the conventional structure in which the entire tail portion of the blade is an arcuate curved surface. In addition, in this case, the stator wheel is manufactured, because the gap between the blades is larger on the outer ring side of the stator wheel than the inner ring side, so that the mold dividing surface is located at the center of the gap between the blades as in the conventional case. Even if they are positioned, the thickness of the protrusion side of the mold can be increased to some extent. Therefore, according to this configuration, it is possible to achieve both maintenance of transmission efficiency in the low speed ratio region of the torque converter and improvement of the strength of the mold for manufacturing the stator wheel.
[0013]
On the other hand, when the structure according to claim 5 is adopted, when the stator wheel is manufactured by casting, the dividing surface of the mold is matched with the plane of the stator blade tail so that the curvature is larger than the head of the blade. Thus, in the conventional parting structure, it becomes a stator blade shape that can be removed without the protrusions that cannot be avoided in the parting part of the tail part, and the strength of the mold for manufacturing the stator wheel can be further improved. .
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described from the overall configuration of a torque converter with reference to the drawings. First, FIG. 2 shows an axial cross section of a torque converter to which the present invention is applied. Since the torque converter includes the lockup clutch 4, the torque converter includes an outer shell structure in which the front cover 40 and the pump shell 10 are combined. A turbine runner which forms a torus in cooperation with the pump impeller 1 with respect to the pump impeller 1 configured by fixing a large number of pump blades 11 to the pump shell 10 by brazing or the like and attaching an inner shell 12. 2 is configured by attaching a large number of turbine blades 21 to a turbine shell 20 fixed to a turbine hub 23 together with a damper plate 41 of a lock-up clutch 4 by riveting or the like, and attaching an inner shell 22. The stator wheel 3 with 31 interposed is fixed to the one-way clutch 5 and is integrated into an inner ring 30 aligned with the pump shell 10 and the turbine shell 20 and an outer ring 32 aligned with the inner shells 12 and 22. The stator blade 31 is provided.
[0015]
FIG. 1 shows a cross-section of two of the stator blades 31 on the side of the inner ring 30 with the inner ring circumferential surface developed in a plane (hereinafter, the direction in which the developed surface extends is the X-axis direction, and the axial direction of the stator wheel is the Y-axis direction. In the same way, the inner ring side tail portion 31b of the blade 31 has a flat surface Ff on the side connected to the pressure side blade surface (upper left surface in the drawing) Fp. The side where Ff is connected to the suction side wing surface (the lower right surface in the drawing) Fs is defined as a convex curved surface Fc. Specifically, the stator blade surface has a convex surface with a large curvature at the blade head 31a, a pressure side blade surface Fp that is a concave curved surface with a small curvature connected to one side thereof, and a convex curved surface with a small curvature connected to the other side. A suction side blade surface Fs and a tail surface connected to both blade surfaces Fp and Fs on the opposite side. Since the side connected to the pressure side blade surface Fp of the blade tail portion 31b is the plane Ff as described above, a corner portion is formed between the pressure side blade surface Fp and the tail plane Ff.
[0016]
As described above, the tail portion 31b of the stator blade 31 has a shape that is obtained by cutting off a streamline tail portion that is elongated in accordance with the conventional shape, so that the blade cross section is thicker than the chord length. With such a shape, for example, when the distance in the X-axis direction between the head portion 31a and the tail portion 31b of the adjacent blade 31 is the same as the conventional one, the thickness of the blade 31 may be made thicker than the conventional one. Therefore, the strength of the stator blade 31 on the inner ring 30 side can be improved.
[0017]
According to the second feature of the present invention, the plane Ff of the blade tail portion 31b is a surface in the YZ axial direction substantially parallel to the axis of the stator wheel 3. This configuration is associated with stator wheel mold manufacturing. In the conventional general manufacturing method, the dividing surface of the die forming the blade portion of the stator wheel is the same as the dividing surface on the outer ring 32 side indicated by the broken line in FIG. The shape extends in the axial direction. That is, the mold division is a mold that forms a pressure side blade surface Fp from a portion P1 where each blade head 31a is in contact with the axial tangent to a portion P2 where the blade tail portion 31b is in contact with the axial tangent (hereinafter, in the illustrated position for convenience of explanation). And a mold that forms the suction side blade surface Fs from the same portion P1 to the portion P2 (also referred to as a lower die). These two molds are configured to be matched in the X-axis direction gap portion between the blades from the portion P1 of one blade head portion 31a to the portion P2 of the other blade tail portion 31b. Of course, these die-matching surfaces Dx and Dy are axially-aligned surfaces (in detail, this surface has a draft angle, and is therefore an inclined surface having a minute gradient with respect to the axis), that is, a YZ direction surface. Dy and the X-Z direction plane Dx orthogonal to the axial direction and passing through the parts P1 and P2 respectively, so that no projection with a narrow width that is not preferable for maintaining mold strength is generated in any mold. The axial alignment surface is positioned at the center of the gap in the X-axis direction. Such a parting structure is possible without generating a narrow protrusion on the outer ring side where the width of the gap in the X-axis direction is wide and the blade 31 has a large inclination with respect to the axial direction, that is, the Y-axis direction. On the inner ring side where the width of the blade 31 is extremely narrow and the inclination of the blade 31 with respect to the axial direction is small, a narrow protrusion is generated.
[0018]
Therefore, in the mold splitting configuration according to the present invention, as described above, the plane Ff of the blade tail portion 31b is substantially parallel to the axis of the stator wheel 3 (this surface is strictly a plane having a draft gradient). Therefore, the term “substantially parallel” as used in the present invention means including parallel to the draft plane.) Ff, and the axially divided plane Dy is made to coincide with this plane Ff as shown in FIG. Thus, a narrow protrusion is not formed at the tip of the upper mold. In this case, a protruding portion (a hatched portion in the drawing) is formed at the tip of the lower die as in the conventional case. The width of the protruding portion in the X-axis direction is the axial direction dividing surface Dy and the blade tail portion. Due to the configuration shifted to the 31b side, it becomes much wider than the conventional case where the dividing surface in the axial direction is arranged at the center of the gap.
[0019]
With such a configuration, when the stator wheel 3 is manufactured by casting, the stator blade shape can be removed by matching the mold dividing surface with the plane Ff of the stator blade tail portion 31b. Since the required thickness of the projection side of the mold can be increased to a length equal to the gap in the X-axis direction between the stator blades, the strength of the mold for manufacturing the stator wheel 3 can be improved.
[0020]
On the other hand, as shown in FIG. 3 in which the outer ring side cross section of two of the stator blades 31 is developed with the outer ring circumferential surface being flat, in this embodiment, the blade cross-sectional shape of the stator blade 31 on the outer ring side is Like the conventional one, the entire blade tail 31b is a convex curved surface. Therefore, the parting structure on the outer side of the stator blade is the same as the conventional one for the reason mentioned above. Thus, the configuration that follows the conventional structure of the outer ring side portion of the stator blade 31 is useful for improving the transmission efficiency in the low speed ratio region.
[0021]
In the stator blade structure having such a configuration, in the low speed ratio region from the stall region to the converter region where the rotation of the turbine runner 2 is zero or low with respect to the rotation of the pump impeller 1 shown in FIG. The flow of the discharged fluid is substantially in the Y-axis direction as indicated by the white arrow Sp in FIG. 1, so that the fluid hits the pressure side blade surface Fp of each blade 31 of the stator wheel whose rotation is restricted, Since it flows along the blade surface Fp and flows away from the blade surface Fp at the blade tail portion 31b toward the inlet side of the pump impeller 1, on the inner ring side shown in FIG. 1, when leaving the corner portion at the blade tail portion 31b, Although loss due to turbulence occurs, the flow on the outer ring side shown in FIG. 3 is less lossy, and the increase in pressure loss can be suppressed overall.
[0022]
On the other hand, in the high speed ratio coupling region where the rotations of the pump impeller 1 and the turbine runner 2 are substantially equal, the flow of the fluid discharged from the turbine runner 2 is indicated by the white arrow Ss in the figure. The fluid generally comes into contact with the suction side blade surface Fs of each blade 31 of the stator wheel by being in the X-axis direction, flows along the suction side blade surface Fs while pushing away the blade 31, and the blade surface Fs at the blade tail portion 31b. 1, the flow is directed toward the inlet side of the pump impeller 1, so that the blade tail 31 b flows away from the blade 31 without any disturbance on the inner ring side shown in FIG. 1 or the outer ring side shown in FIG. 3. Thus, according to the present embodiment, an increase in pressure loss can be suppressed comprehensively from the stall region to the coupling region.
[0023]
FIG. 4 shows the characteristics of the transmission efficiency realized by this embodiment compared with the conventional one. The solid line in the figure shows the relationship between the speed ratio and the transmission efficiency of the torque converter according to the embodiment of the present invention, and the transmission efficiency is improved on the high speed ratio side as compared with the conventional one shown by the broken line in the figure.
[0024]
FIG. 5 shows a cross-sectional shape on the blade outer ring side in the second embodiment in which the blade cross-sectional shape on the inner ring side of the stator blade in the first embodiment is directly extended to the outer ring side in the same manner as FIG. FIG. That is, in this embodiment, the blade 31 of the stator wheel has a flat surface Ff on the side where the blade tail portion 31b is connected to the pressure side blade surface Fp in the entire blade tail portion 31b from the inner ring side to the outer ring side. The side connected to the side wing surface Fs is a convex curved surface Fc. In this embodiment, the parting surface Dy is provided at the center of the gap in the X-axis direction between the adjacent blades 31 as in the first embodiment, but the blade tail 31b. The mold matching surface Dx on the side is different from the mold matching surface on the outer ring side in the first embodiment, and is matched with the corner portion P2 of the blade 31.
[0025]
In the case of this second embodiment, for the same reason as described in the mold splitting structure on the blade inner ring side in the previous embodiment, the strength is increased on the outer ring side of the blade 31 by increasing the thickness of the tail portion 31b and further adjacent to each other. The gap in the X-axis direction between the blades 31 can be widened by the amount of cutting of the blade tail 31b, and the mating surface Dx on the blade tail 3b side having a large curvature can be matched with the corner portion P2 of the blade. It is more advantageous than the first embodiment in securing the strength.
[0026]
The present invention has been described in detail based on the two embodiments. However, the present invention is not limited only to the disclosed contents of these embodiments, and various specific details can be made within the scope of the matters described in the claims. Needless to say, the configuration can be changed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a circumferentially developed partial cross-sectional view showing a split structure between an inner ring side portion of a stator blade of a torque converter according to a first embodiment of the present invention and that portion of a production mold;
FIG. 2 is an axial sectional view showing an overall configuration of the torque converter.
FIG. 3 is a circumferentially developed partial cross-sectional view showing a split structure between an outer ring side portion of the stator blade and that portion of a production die.
FIG. 4 is a graph showing characteristics of the torque converter.
FIG. 5 is a circumferentially developed partial cross-sectional view showing a split structure of an outer ring side portion of a stator blade of a torque converter according to a second embodiment and that portion of a production die.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Pump impeller 2 Turbine runner 3 Stator wheel 31 Stator blade 31b Blade tail part 30 Inner ring 32 Outer ring Fp Pressure side blade surface Fs Suction side blade surface Ff Plane Fc Convex curve surface

Claims (5)

ポンプインペラと、該ポンプインペラと協働してトーラスを形成するタービンランナと、前記トーラス内にブレードを介在させたステータホイールとを備えるトルクコンバータにおいて、
前記ステータホイールのブレードの尾部は、少なくともブレードの内輪側に、プレッシャ側翼面とサクション側翼面とをつなぐ平面を有し、該平面とサクション側翼面との間を凸湾曲面で連結したことを特徴とするトルクコンバータ。
In a torque converter comprising a pump impeller, a turbine runner that forms a torus in cooperation with the pump impeller, and a stator wheel having a blade interposed in the torus,
The tail portion of the blade of the stator wheel has a plane connecting the pressure side blade surface and the suction side blade surface at least on the inner ring side of the blade, and the plane and the suction side blade surface are connected by a convex curved surface. Torque converter.
前記ブレードの尾部の平面は、前記プレッシャ側翼面との間に角部を有する、請求項1記載のトルクコンバータ。The torque converter according to claim 1, wherein a flat surface of the tail portion of the blade has a corner portion with the pressure side blade surface. 前記ブレードの尾部の平面は、ステータホイールの軸線と実質上平行する面とされた、請求項1又は2記載のトルクコンバータ。The torque converter according to claim 1, wherein a plane of the tail portion of the blade is a plane substantially parallel to an axis of the stator wheel. 前記ブレードの外輪側の尾部は、全面を凸湾曲面とされた、請求項1、2又は3記載のトルクコンバータ。4. The torque converter according to claim 1, wherein the tail portion on the outer ring side of the blade has a convex curved surface throughout. 前記ステータホイールのブレードは、その内輪側から外輪側に至るブレードの尾部全域において、ブレードの尾部がプレッシャ側翼面につながる側を平面とされ、該平面がサクション側翼面につながる側を凸湾曲面とされた、請求項1、2又は3記載のトルクコンバータ。The blade of the stator wheel has a flat surface in the entire tail portion of the blade from the inner ring side to the outer ring side. The torque converter according to claim 1, 2, or 3.
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