KR20030050108A - 토크 컨버터용 스테이터 - Google Patents

토크 컨버터용 스테이터 Download PDF

Info

Publication number
KR20030050108A
KR20030050108A KR1020010080500A KR20010080500A KR20030050108A KR 20030050108 A KR20030050108 A KR 20030050108A KR 1020010080500 A KR1020010080500 A KR 1020010080500A KR 20010080500 A KR20010080500 A KR 20010080500A KR 20030050108 A KR20030050108 A KR 20030050108A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
stator
torque converter
impeller
shell
turbine
Prior art date
Application number
KR1020010080500A
Other languages
English (en)
Inventor
김기우
장재덕
Original Assignee
현대자동차주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 현대자동차주식회사 filed Critical 현대자동차주식회사
Priority to KR1020010080500A priority Critical patent/KR20030050108A/ko
Priority to DE10231440A priority patent/DE10231440B4/de
Priority to AU2002300140A priority patent/AU2002300140B2/en
Priority to CN021274460A priority patent/CN1217114C/zh
Priority to JP2002239946A priority patent/JP2003194186A/ja
Priority to US10/321,063 priority patent/US6860102B2/en
Publication of KR20030050108A publication Critical patent/KR20030050108A/ko

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D33/00Rotary fluid couplings or clutches of the hydrokinetic type
    • F16D33/18Details
    • F16D33/20Shape of wheels, blades, or channels with respect to function
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H41/00Rotary fluid gearing of the hydrokinetic type
    • F16H41/24Details
    • F16H41/28Details with respect to manufacture, e.g. blade attachment
    • F16H2041/285Details with respect to manufacture, e.g. blade attachment of stator blades
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H41/00Rotary fluid gearing of the hydrokinetic type
    • F16H41/24Details
    • F16H41/26Shape of runner blades or channels with respect to function

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Control Of Fluid Gearings (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

블레이드의 개수를 조정하여 상기 윈도우를 없애고, 축방향 주조를 통하여 생산성이 양호한 구조로 개선 및 유동 단면적의 증대를 이루어 토크 컨버터의 성능 향상을 도모할 수 있도록 하는 토크 컨버터용 스테이터를 제공할 목적으로,
환형의 셸과, 상기 쉘의 방사상 외측에 배치되는 환형의 코어 및 상기 셸과 코어 사이에 연장되며, 각각의 위치에서 원주방향으로 동일하게 이격된 위치에 배치되는 다수개의 스테이터 블레이드로 이루어져 임펠러와 터빈 사이에 배치되는 토크 컨버터용 스테이터에서,
상기 스테이터 블레이드는 상기 터빈과 인접하는 리딩 에지와, 상기 임펠러와 인접하는 트레일링 에지, 상기 리딩 에지와 상기 트레일링 에지 사이에서 연장되며 상기 임펠러와 실질적으로 대면하고 볼록한 유선형 곡면으로 된 저압면, 상기 리딩 에지와 상기 트레일링 에지 사이에서 연장되며 상기 터빈과 대면하며, 오목한 유선형 곡면으로 된 고압면으로 이루어지되,
상기 스테이터의 코어 측에서 쉘 측으로 그 횡단면적이 점차 크게 형성되며, 상기 트레일링 에지는 상기 임펠러 측으로 연장되어 임펠러와의 갭이 상기 코어 측에서 쉘 측으로 일정하게 유지되도록 상기 스테이터 블레이드의 트레일링 에지가 수직방향에 대하여 경사지게 형성되는 것을 특징으로 하는 토크 컨버터용 스테이터를 제공한다.

Description

토크 컨버터용 스테이터{STATOR FOR TORQUE CONVERTER}
본 발명은 토크 컨버터(Torque Converter)의 임펠러(Impeller)와 터빈 (Turbine)사이에 배치되는 스테이터(Stator)에 관한 것이다.
일반적으로 토크 컨버터는 임펠러, 터빈 및 스테이터를 포함하는 장치로서, 토크 컨버터 내측에 정해진 공간에 채워진 작동유체(Working Fluid)를 통해 토크를 전달한다. 즉, 토크 컨버터의 외측 주변부에서 상기 작동유체는 임펠러에서 터빈으로 흐르며, 토크 컨버터의 내측 주변부에서 상기 작동유체는 터빈에서 스테이터를 통해 임펠러로 흐른다.
상기 스테이터는 임펠러와 터빈 사이에 배치된 부재로서, 일방향 클러치 (One-Way Clutch)를 통해 스테이터 샤프트에 고정되고, 상기 스테이터 샤프트는 통상 트랜스미션 하우징에 고정된 비회전부와 결합된다.
또한, 상기 스테이터는 일반적으로 주조된 합성수지, 알루미늄 합금 등으로 제조되며, 환형의 셸(Annular Shell), 환형의 코어(Annular Core) 및 상기 셸과 코어 사이에서 연장하는 스테이터 블레이드로 구성된다.
상기 스테이터 블레이드는 원주방향으로 이격된 위치로 각각 배치되며, 예를 들어 터빈에서 임펠러를 향해 복귀하는 작동유체의 방향을 제어하기 위한 목적으로 방사상 내측 위치의 셸에서 방사상 외측 위치의 코어로 연장되어 형성된다.
이러한 토크 컨버터를 구비한 차량은 공전(idling) 중에, 엔진의 크랭크 샤프트와 연결된 임펠러가 터빈의 회전이 제한되는 동안에도 계속적으로 회전하며, 이에 따라, 엔진은 심지어 공전 중에서도 부하가 걸려있어 연비가 증가하게 된다.
도 1은 일반적인 토크 컨버터의 개략적인 단면도로서, 도 1을 통하여 토크컨버터의 보다 구체적인 구성을 살펴보면, 축 O-O는 토크 컨버터(1)의 회전축을 나타내며, 도 1의 좌, 우측에는 엔진(도시 생략)과 트랜스미션(도시 생략)이 각각 배치된다.
기본적으로 토크 컨버터(1)는 엔진의 크랭크 샤프트에서 트랜스미션의 드라이브 샤프트로 토크를 전달하는 장치로서, 크랭크 샤프트에 연결된 외측 주변부를 갖는 전면커버(3)로 형성되며, 토크 컨버터의 주요 구성장치는 3종류의 베인 휠(vane wheel)인, 임펠러(4), 터빈(5) 및 스테이터(6)를 포함한다. 상기 전면커버(3)와 상기 임펠러(4)는 그 외측 주변부가 서로 용접되어 그 사이에 작동 유체 쳄버(working fluid chamber)를 형성한다.
또, 크랭크 샤프트에서 전면커버(3)로 공급된 토크는 터빈(5)과 임펠러(4)에서 터빈(5)으로 흐르는 작동유체를 통해 트랜스미션의 주 드라이브 샤프트로 전달된다. 그리고 엔진이 작동할 때는 상기 작동유체는 임펠러(4)에 의해서 토크 컨버터의 방사상 외측부를 순환하여 터빈을 향하게 된다.
이로서 상기 작동유체가 터빈을 채우며 토크는 전달되고, 상기 작동유체가 터빈(5)의 방사상 내측부를 빠져나와 임펠러(4)의 방사상 내측부를 향해 되돌아가기 때문에, 상기 유체의 이동 방향은 토크 컨버터의 효율을 제한하는 임펠러(4)의 회전방향과 반대로 된다.
따라서 상기 스테이터(6)는 터빈(5)에서 작동 유체의 이러한 역류를 막기 위해서 제공되며, 터빈(5)에 의해 뒤쪽으로 밀리는 작동유체의 흐름의 방향을 상기 임펠러(4)와 동일한 회전 방향으로 흐름의 방향을 변화시켜 토크 컨버터(1)의 토크전달 효율을 향상시키게 되는 것이다.
이러한 자동 변속기용 토크 컨버터의 구성에서, 도 2에서와 같은, 종래의 스테이터(6)는 환형의 셸(11), 환형의 코어(12) 및 다수의 스테이터 블레이드(13)를 포함하며, 상기의 요소들은 주조된 알루미늄 합금 또는 합성수지와 같은 다양한 재료에 의하여 일체로 만들어진다.
상기 셸(11)은 스테이터 서포터에 의해 트랜스미션의 하우징에 고정된 스테이터 샤프트(도시 생략)와 결합되는 것이 보통이며, 상기 코어(12)는 상기 셸(11)의 방사상 외측으로 배치된다.
상기 스테이터 블레이드(13)는 상기 셸(11)과 코어(12) 사이에 연장되며, 각각의 위치에서 원주방향으로 동일하게 이격된 위치에 배치되며, 각각의 스테이터 블레이드(13)는 상기 셸(11)의 외주면과 상기 코어(12)의 내주면에 연결된다.
더욱이, 각 스테이터 블레이드(13)의 주위면은, 도 3과 도 4에 나타낸 바와 같이 리딩 에지(14; Leading edge), 트레일링 에지(15; Trailing edge), 오목한 고압면(16) 및 볼록한 저압면(17)으로 형성된다.
상기 리딩 에지(14)은 상기 터빈(5)에 가장 근접하는 스테이터 블레이드(13)의 주위면의 에지(즉, 도 3의 좌측 에지)를 정의하는 것이다. 상기 트레일링 에지(15)는 임펠러(4)에 가장 근접하는 스테이터 블레이드(13)의 주위면의 에지(즉, 도 3의 우측 에지)를 가리킨다.
그리고 상기 고압면(16)은 상기 리딩 에지(14)과 트레일링 에지(15) 사이에서 연장되는 스테이터 블레이드(13)의 주위면으로 정의되며, 임펠러(4)와 대면하며, 오목한 유선형 곡선을 갖는다.
상기 저압면(17)은 상기 리딩 에지(14)와 일반적으로 터빈(5)과 대면하는 트레일링 에지(15) 사이에서 연장되는 스테이터 블레이드(13)의 주변부로서, 볼록한 유선형상으로 형성된다.
이러한 스테이터 블레이드는, 상기 도 3에서 도시한 바와 같이, 리딩 에지(14)와 트레일링 에지(15)가 그 종단 반경방향으로 거의 수직하게 형성되며, 상기 도 4에서 도시한 바와 같이, 코어(12,core)측에서 미드 스팬(mid span) 및 쉘(11, shell)측으로 그 횡단면이 감소되는 형상으로 이루어진다.
따라서, 상기한 바와 같은 종래의 형상을 갖는 토크 컨버터용 스테이터의 블레이드에 의한 정압 계수(무차원 수로서 블레이드 표면의 압력분포를 무차원화하여 그래프로 나타내기 위한 수) 선도를 통하여 토크효율을 미루어 짐작하면, 먼저, 상기 정압 계수(Cp)는 수학식 1에서 구할 수 있다.
단, CP는 정압 계수 ,
P는 정압,
PREF는 입구측 기준정압,
ρ는 작동유체의 밀도(813kg/㎥),
는 스테이터 반경,
ω는 임펠러의 회전속도(2500RPM)로 정의된다.
상기한 바와 같은 수학식을 통하여 속도비(e)가 '0'일 때의 상기 스테이터 블레이드는, 도 5에서와 같이, 코어측에서, 고압측과 저압측에서의 정압 계수의 최대차(ΔCp)가 약 2내지 2.5사이의 범위에 있으며, 쉘 측에서도, 상기 고압측과 저압측에서의 정압 계수의 최대차(ΔCp)가 약 2내지 2.5사이의 범위에 있는 것을 볼 수 있다.
이 때, 상기 정압 계수의 차는 상기 블레이드(13)의 고압측과 저압측의 압력차를 의미하며, 압력차가 크면, 즉, 정압 계수의 차가 크면 클수록 토크가 크게 발생되는 것을 의미함으로서 토크효율 측면에서는 상기 고압측과 저압측 사이의 정압 계수의 차가 클수록 토크 컨버터의 출력효율이 좋아진다는 것을 짐작할 수 있다.
그런데, 최근 자동차 산업의 발달로 컴팩트화가 요구되는 추세이며, 특히, 자동 변속기에 있어서는 전장 축소 및 중량 저감을 위한 노력의 일환으로 자동변속기의 중요한 부품중의 하나인 토크 컨버터(1)의 편평화를 목적으로 토크 증배 역할을 담당하는 상기 스테이터(6)의 개선형상이 요구되고 있다.
즉, 스테이터 블레이드(13)의 유동 단면적을 확보하며, 터빈(5)과 임펠러(4) 및 스테이터(6)와의 갭(Gap)도 작게하여 작동유체의 충돌 손실을 작게 하며, 스테이터(6)의 양산성을 충분히 고려한 개선형상이 요구되는 것이다.
그러나 종래의 스테이터 블레이드의 형상은 스테이터의 편평화와, 블레이드의 유동 단면적 확보를 고려하다보면, 블레이드 간에 상호 축방향으로 오버랩되는윈도우부분(도 2의 W부분)이 발생하여 스테이터의 축방향 주조가 불가능하게 되어 생산성이 떨어지는 문제점이 있으며, 스테이터 블레이드의 트레일링 에지부와 임펠러 사이에서의 작동유체의 충돌 손실이 비교적 크게 발생한다는 등의 문제점을 내포하고 있다.
따라서 본 발명은 토크 컨버터의 편평화에 따른 장점을 극대화하면서 성능 악화를 최소화하기 위하여 창출된 것으로, 본 발명의 궁극적인 목적은 블레이드의 개수 및 두께를 조정하여 상기 윈도우부분을 없앰으로서 편평화를 이루며, 동시에 스테이터의 축방향 주조를 가능하게 하여 생산성 향상을 이룰 수 있도록 하는 토크 컨버터용 스테이터를 제공하는 것이다.
그리고 본 발명의 다른 목적은 스테이터 블레이드의 트레일링 에지를 임펠러 측으로 연장하여 임펠러와의 갭이 상기 코어측에서 쉘 측으로 일정하게 유지되도록 함으로서 유동 단면적의 증대 및 작동유체의 충돌손실을 저감시켜 토크 컨버터의 성능 향상을 도모할 수 있도록 하는 토크 컨버터용 스테이터를 제공하는 것이다.
도 1은 일반적인 토크 컨버터의 개략적인 단면도이다.
도 2는 종래 기술에 따른 토크 컨버터용 스테이터의 정면도이다.
도 3은 종래 기술에 따른 토크 컨버터의 측 단면의 개략적인 배치도이다.
도 4는 종래 기술에 따른 토크 컨버터용 스테이터 블레이드의 횡단면과 각 부분에서의 작동유체의 흐름 패턴도이다.
도 5는 종래 기술에 따른 토크 컨버터용 스테이터 블레이드에 의한 정압 계수 선도이다.
도 6은 본 발명에 따른 토크 컨버터용 스테이터의 정면도이다.
도 7은 본 발명에 따른 토크 컨버터의 측 단면의 개략적인 배치도이다.
도 8은 본 발명에 따른 토크 컨버터용 스테이터 블레이드의 횡단면과 각 부분에서의 작동유체의 흐름 패턴도이다.
도 9는 본 발명에 따른 토크 컨버터용 스테이터 블레이드에 의한 정압 계수 선도이다.
상기한 바와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명에 따른 토크 컨버터용 스테이터는 환형의 셸과, 상기 쉘의 방사상 외측에 배치되는 환형의 코어 및 상기 셸과 코어 사이에 연장되며, 각각의 위치에서 원주방향으로 동일하게 이격된 위치에 배치되는 다수개의 스테이터 블레이드로 이루어져 임펠러와 터빈 사이에 배치되는 토크 컨버터용 스테이터에서,
상기 스테이터 블레이드는 상기 터빈과 인접하는 리딩 에지와, 상기 임펠러와 인접하는 트레일링 에지, 상기 리딩 에지와 상기 트레일링 에지 사이에서 연장되며 상기 임펠러와 실질적으로 대면하고 볼록한 유선형 곡면으로 된 저압면, 상기 리딩 에지와 상기 트레일링 에지 사이에서 연장되며 상기 터빈과 대면하며, 오목한 유선형 곡면으로 된 고압면으로 이루어지되,
상기 다수개의 스테이터 블레이드는 스테이터의 코어측에서 쉘 측으로 그 횡단면적을 점차 크게 형성하며, 그 축방향으로 윈도우부분을 배제할 수 있도록 스테이터 블레이드 상호간에 겹치지 않도록 배치하여 이루어지는 것을 특징으로 하며,
상기 다수개의 스테이터 블레이드는 상기 트레일링 에지는 상기 임펠러 측으로 연장되어 임펠러와의 갭이 상기 코어측에서 쉘 측으로 일정하게 유지되도록 상기 스테이터 블레이드의 트레일링 에지가 수직방향에 대하여 경사지게 형성되어 작용면이 마름모꼴 형상을 갖는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 바람직한 구성 및 작용의 일실시예를 첨부한 도면에 의거하여 보다 상세하게 설명하면, 다음과 같다.
도 1은 일반적인 토크 컨버터의 개략적인 단면도이고, 도 6은 본 발명에 따른 토크 컨버터용 스테이터의 정면도이고, 도 7은 본 발명에 따른 토크 컨버터의 측 단면의 개략적인 배치도이며, 도 8은 본 발명에 따른 토크 컨버터용 스테이터 블레이드의 횡단면 및 각 부분에서의 작동유체의 흐름 패턴도로서, 먼저, 상기 도 1을 통하여 본 발명이 적용되는 토크 컨버터의 구성을 간단하게 살펴보면, 축 O-O는 토크 컨버터(1)의 회전축을 나타내며, 도 1의 좌, 우측에는 엔진(도시 생략)과 트랜스미션(도시 생략)이 각각 배치된다.
토크 컨버터의 주요 구성장치는 3종류의 베인 휠(vane wheel)인, 임펠러(4), 터빈(5) 및 스테이터(6)를 포함하며, 전면커버(3)와 상기 임펠러(4)는 그 외측 주변부가 서로 용접되어 그 사이에 작동유체 쳄버(working fluid chamber)를 형성한다.
또, 크랭크 샤프트에서 전면커버(3)로 공급된 토크는 터빈(5)과 임펠러(4)에서 터빈(5)으로 흐르는 작동유체를 통해 트랜스미션의 주 드라이브 샤프트로 전달된다. 그리고 엔진이 작동할 때는 상기 작동유체는 임펠러(4)에 의해서 토크 컨버터(1)의 방사상 외측부를 순환하여 터빈(5)을 향하게 된다.
이로서 상기 작동유체가 터빈(5)을 채우며 토크는 전달되고, 상기 작동유체가 터빈(5)의 방사상 내측부를 빠져나와 임펠러(4)의 방사상 내측부를 향해 되돌아가기 때문에, 상기 유체의 이동 방향은 토크 컨버터(1)의 효율을 제한하는 임펠러(4)의 회전방향과 반대로 된다.
따라서 상기 스테이터(6)는 터빈(5)에서 작동유체의 이러한 역류를 막기 위해서 제공되며, 터빈(5)에 의해 뒤쪽으로 밀리는 작동유체의 흐름의 방향을 상기 임펠러(4)와 동일한 회전 방향으로 흐름의 방향을 변화시켜 토크 컨버터(1)의 토크 전달 효율을 배가시키게 되는 것이다.
이러한 자동 변속기용 토크 컨버터(1)의 구성에서, 본 발명에 의한 스테이터는, 도 6에서와 같은, 환형의 셸(111), 환형의 코어(112) 및 다수의 스테이터 블레이드(113)를 포함하며, 상기의 요소들은 주조된 알루미늄 합금 또는 합성수지와 같은 다양한 재료에 의하여 일체로 만들어진다.
상기 셸(111)은 스테이터 서포터에 의해 트랜스미션의 하우징에 고정된 스테이터 샤프트(도시 생략)와 결합되며, 상기 코어(112)는 상기 셸(111)의 방사상 외측으로 배치된다.
상기 스테이터 블레이드(113)는 상기 셸(111)과 코어(112) 사이에 연장되며, 각각의 위치에서 원주방향으로 동일하게 이격된 위치에 배치되며, 각각의 스테이터 블레이드(113)는 상기 셸(111)의 외주면과 상기 코어(112)의 내주면에 연결된다.
또한, 각 스테이터 블레이드(113)의 주위면은, 도 7과 도 8에 나타낸 바와 같이 리딩 에지(114; Leading edge), 트레일링 에지(115; Trailing edge), 오목한 고압면(116) 및 볼록한 저압면(117)으로 형성된다.
상기 리딩 에지(114)은 상기 터빈(5)에 가장 근접하는 스테이터 블레이드 (113)의 주위면의 에지(즉, 도 7의 좌측 에지)로 정의되고, 상기 트레일링 에지(115)는 임펠러(4)에 가장 근접하는 스테이터 블레이드(113)의 주위면의 에지(즉, 도 7의 우측 에지)로 정의된다.
그리고 상기 고압면(116)은 상기 리딩 에지(114)과 트레일링 에지(115) 사이에서 연장되는 스테이터 블레이드(113)의 주위면으로 정의되며, 임펠러(4)와 대면하며, 오목한 유선형 곡면으로 이루어진다.
상기 저압면(117)은 상기 리딩 에지(114)와 일반적으로 터빈(5)과 대면하는 트레일링 에지(115) 사이에서 연장되는 스테이터 블레이드(113)의 주변부로서, 볼록한 유선형의 곡면으로 형성된다.
이러한 상기 스테이터 블레이드(113)의 본 발명에 의한 보다 구체적인 구성은, 상기 도 8에서와 같이, 상기 스테이터(6)의 코어(112) 측에서 미드 스팬 및 쉘(113) 측으로 그 횡단면적이 점차 확장되어 넓게 형성되며, 도 7에서와 같이, 상기 트레일링 에지(115)는 상기 임펠러(4) 측으로 연장되어 임펠러(4)와의 갭(Gap)이 상기 코어(112) 측에서 쉘(111) 측으로 일정하게 유지되도록 상기 스테이터 블레이드(113)의 트레일링 에지(115)가 수직방향에 대하여 상기 쉘(111)측으로 경사져 상기 임펠러(4) 측으로 연장되어 작용면 즉, 고압면 및 저압면이 마름모꼴 형상으로 형성된다.
그리고 상기 다수개의 스테이터 블레이드(113)는 상기 쉘(111) 측에서의 상호간의 간격(Gpa1)이 1.5mm에서 2.5mm이내의 범위에서 형성되도록 하여 스테이터 블레이드(113) 상호간의 오버랩되는 윈도우 부분을 없앰으로서 스테이터(6)의 편평화를 최대로 이루도록 하면서도 축방향으로의 주조 성형을 통하여 생산이 가능한 구조를 갖는다.
이러한 스테이터(6)의 구성에 의해 상기 토크 컨버터(1)가 전방으로 회전할 때, 도 8에서와 같이, 고압이 상류 공간(상기 리딩 에지(114)에 가장 근접하는)에서 스테이터 블레이드(113)에 대해서 회전 방향으로 발생되며, 저압이 하류 공간(상기 트레일링 에지(115)에 가장 근접하는)에서 스테이터 블레이드(113)에 대해서 회전 방향으로 발생된다.
따라서, 상기한 바와 같은 본 발명에 의한 토크 컨버터용 스테이터(6)에 의한 스테이터 블레이드(113)의 정압 계수(무차원 수로서 블레이드 표면의 압력분포를 무차원화하여 그래프로 나타내기 위한 수) 선도는, 상기한 수학식 1에 의하여,도 9에서 도시한 바와 같이, 나타나며, 이를 통하여 토크효율을 미루어 짐작하면, 속도비(e)가 '0'일 때의 상기 스테이터 블레이드(113)는, 코어(5)측에서, 고압측 (116)과 저압측(117)에서의 정압 계수(Cp)의 최대차(ΔCp)가 약 3내지 4사이의 범위에 있으며, 쉘(111) 측에서도, 상기 고압측(116)과 저압측(117)에서의 정압 계수의 최대차(ΔCp)가 약 3내지 3.5사이의 범위에 있는 것을 볼 수 있다.
즉, 본 발명에 의한 스테이터(6)에 의해 상기 고압측(116)과 저압측(117) 사이의 정압 계수(Cp) 차가 종래에 비하여 크게 나타난다는 것을 알 수 있다.
이 때, 상기에서 언급한 바와 같이, 정압 계수(Cp)의 차는 상기 블레이드의 고압측(116)과 저압측(117)의 압력차를 의미하며, 압력차가 크면, 즉, 정압 계수의 차가 크면 클수록 토크차가 크게 발생되는 것을 의미한다.
여기서, 상기 토크 컨버터의 속도비(speed ratio)(e)는 임펠러의 회전속도와 터빈의 회전속도 사이에 관련하여, speed ratio(e) = No ÷ Ni로 정의되며, (단, (No)는 터빈의 회전속도이며, (Ni)는 임펠러의 회전속도이다.) 공전(차량의 운동이 없음) 중의 상기 속도비(e)는 차량 제동장치가 작동할 때에 상기 터빈이 회전하기 않기 때문에 0이 된다는 것이 이해되어야 한다.
또한, 상기 토크차가 크다는 것을 토크비가 크다는 것으로, 토크비(t)는 (터빈(5)의 토크)/(임펠러(4)의 토크)에 의해 정의되고, 이를 토크효율 측면에서 볼 때, 상기 토크효율(η)은 ((토크비(t)) × (회전비(e)) × 100)으로 정의됨으로, 본 발명에 의한 스테이터(6)를 적용한 토크 컨버터(1)의 출력효율이 종래에 비하여 좋아진다는 것을 짐작할 수 있다.
본 발명에 대한 다양하고 자세한 설명은 본 발명의 본질 또는 범위를 벗어나지 않는 한 변경될 수 있다. 더욱이, 본 발명에 따른 실시예의 전술한 설명은 예시용으로만 제공된 것으로서, 첨부된 청구범위 및 이와 동등한 것에 의해 정의된 바와 같이 본 발명을 한정하려는 목적으로 제공된 것을 아니다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 토크 컨버터용 스테이터에 의하면, 블레이드의 개수 및 두께를 조정하여 상기 윈도우를 없앰으로서, 토크 컨버터 전체의 편평화를 이룰 수 있으며, 동시에 축방향 주조가 가능하여 생산성 향상이 기여할 수 있는 효과가 있다.
또한, 스테이터 블레이드의 트레일링 에지를 임펠러 측으로 연장하여 임펠러와의 갭이 상기 코어측에서 쉘 측으로 일정하게 유지되도록 함으로서 유동 단면적의 증대 및 작동유체의 충돌손실을 동시에 저감시켜 토크 컨버터의 성능 향상을 도모할 수 있는 것으로, 상기한 바와 같이, 토크 컨버터의 편평화에 따른 장점을 극대화하면서 토크 컨버터의 성능 및 효율을 동시에 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

  1. 환형의 셸과, 상기 쉘의 방사상 외측에 배치되는 환형의 코어 및 상기 셸과 코어 사이에 연장되며, 각각의 위치에서 원주방향으로 동일하게 이격된 위치에 배치되는 다수개의 스테이터 블레이드로 이루어져 임펠러와 터빈 사이에 배치되는 토크 컨버터용 스테이터에 있어서,
    상기 스테이터 블레이드는 상기 터빈과 인접하는 리딩 에지와, 상기 임펠러와 인접하는 트레일링 에지, 상기 리딩 에지와 상기 트레일링 에지 사이에서 연장되며 상기 임펠러와 실질적으로 대면하고 볼록한 유선형 곡면으로 된 저압면, 상기 리딩 에지와 상기 트레일링 에지 사이에서 연장되며 상기 터빈과 대면하며, 오목한 유선형 곡면으로 된 고압면으로 이루어지되,
    상기 다수개의 스테이터 블레이드는 스테이터의 코어측에서 쉘 측으로 그 횡단면적을 점차 크게 형성하며, 그 축방향으로 윈도우부분을 배제할 수 있도록 스테이터 블레이드 상호간에 겹치지 않도록 배치하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 토크 컨버터용 스테이터.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 다수개의 스테이터 블레이드는
    상기 트레일링 에지는 상기 임펠러 측으로 연장되어 임펠러와의 갭이 상기 코어측에서 쉘 측으로 일정하게 유지되도록 상기 스테이터 블레이드의 트레일링 에지가 수직방향에 대하여 경사지게 형성되어 작용면이 마름모꼴 형상을 갖는 것을특징으로 하는 토크 컨버터용 스테이터.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 다수개의 스테이터 블레이드는
    상기 셀 측에서의 상호간의 간격이 1.5mm에서 2.5mm이내의 범위에서 형성되는 것을 특징으로 하는 토크 컨버터용 스테이터.
KR1020010080500A 2001-12-18 2001-12-18 토크 컨버터용 스테이터 KR20030050108A (ko)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020010080500A KR20030050108A (ko) 2001-12-18 2001-12-18 토크 컨버터용 스테이터
DE10231440A DE10231440B4 (de) 2001-12-18 2002-07-11 Stator für einen Drehmomentwandler eines Fahrzeuges
AU2002300140A AU2002300140B2 (en) 2001-12-18 2002-07-17 A Stator for a Torque Converter of a Vehicle
CN021274460A CN1217114C (zh) 2001-12-18 2002-08-01 车辆扭矩变换器的导轮
JP2002239946A JP2003194186A (ja) 2001-12-18 2002-08-20 トルクコンバーター用ステータ
US10/321,063 US6860102B2 (en) 2001-12-18 2002-12-16 Stator for a torque converter of a vehicle

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020010080500A KR20030050108A (ko) 2001-12-18 2001-12-18 토크 컨버터용 스테이터

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20030050108A true KR20030050108A (ko) 2003-06-25

Family

ID=19717165

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020010080500A KR20030050108A (ko) 2001-12-18 2001-12-18 토크 컨버터용 스테이터

Country Status (6)

Country Link
US (1) US6860102B2 (ko)
JP (1) JP2003194186A (ko)
KR (1) KR20030050108A (ko)
CN (1) CN1217114C (ko)
AU (1) AU2002300140B2 (ko)
DE (1) DE10231440B4 (ko)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4517634B2 (ja) * 2003-11-26 2010-08-04 いすゞ自動車株式会社 流体継手
US7083381B2 (en) * 2004-05-27 2006-08-01 Ford Global Technologies, Llc Hydrokinetic torque converter stator blade construction
US7210290B1 (en) * 2005-11-21 2007-05-01 General Motors Corporation Reduced stall capacity torque converter
DE102008033851A1 (de) 2008-07-19 2010-01-21 Zf Friedrichshafen Ag Hydrodynamischer Drehmomentwandler
JP2010084826A (ja) * 2008-09-30 2010-04-15 Aisin Aw Co Ltd 流体継手及び発進装置
DE102009042813A1 (de) * 2008-10-09 2010-04-15 Luk Lamellen Und Kupplungsbau Beteiligungs Kg Hydrodynamischer Drehmomentwandler
JP5258950B2 (ja) * 2011-11-24 2013-08-07 株式会社エクセディ トルクコンバータ
US20140079570A1 (en) * 2012-09-17 2014-03-20 GM Global Technology Operations LLC Launch torus torque converter
KR101344917B1 (ko) * 2012-11-28 2013-12-27 한국파워트레인 주식회사 차량용 토크 컨버터
CN109185416A (zh) * 2018-08-09 2019-01-11 北京理工大学 一种基于开槽的液力变矩器空化抑制方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06193704A (ja) * 1992-09-24 1994-07-15 Borg Warner Automot Inc トルクコンバータ
JPH11118019A (ja) * 1997-10-14 1999-04-30 Exedy Corp トルクコンバータのステータ翼
KR20010048709A (ko) * 1999-11-29 2001-06-15 류정열 개선된 스테이터를 가지는 토크 컨버터

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2306758A (en) * 1940-04-01 1942-12-29 Schneider Brothers Company Hydraulic torque converter
US2755628A (en) * 1951-05-22 1956-07-24 Borg Warner Hydraulic torque converter
JPS5720916Y2 (ko) * 1976-07-14 1982-05-06
DE2905738A1 (de) * 1979-02-15 1980-08-28 Daimler Benz Ag Leitrad eines hydrodynamischen drehmomentwandlers
JPS61244963A (ja) * 1985-04-23 1986-10-31 Mazda Motor Corp 偏平型トルクコンバ−タ
DE3702548A1 (de) 1987-01-29 1988-08-11 Ford Werke Ag Hydrodynamischer drehmomentwandler, insbesondere fuer kraftfahrzeuge
US5224348A (en) * 1990-07-27 1993-07-06 Nissan Motor Co., Ltd. Coreless torque converter
US5125487A (en) * 1990-08-31 1992-06-30 Ina Bearing Company, Inc. Method and apparatus for providing torque converter having improved stator/clutch assembly
JP3086377B2 (ja) * 1994-06-16 2000-09-11 本田技研工業株式会社 トルクコンバータのステータ構造
JPH08331152A (ja) 1995-05-31 1996-12-13 Oki Electric Ind Co Ltd Lanエミュレーション方法
JPH09309973A (ja) 1996-05-21 1997-12-02 Yokohama Rubber Co Ltd:The カーカス用ゴム組成物
DE19637289A1 (de) * 1996-09-13 1997-07-10 Fichtel & Sachs Ag Hydrodynamischer Drehmomentwandler
JPH10169751A (ja) 1996-12-05 1998-06-26 Jatco Corp 車両用トルクコンバータ
JP3171126B2 (ja) * 1996-12-11 2001-05-28 日産自動車株式会社 トルクコンバータ
US6216454B1 (en) * 1997-08-29 2001-04-17 Aisin Seiki Kabushiki Kaisha Torque converter
JP3188665B2 (ja) * 1997-10-24 2001-07-16 勝彦 松波 トルクコンバータ及びその調整方法
CA2321916C (en) * 1998-02-24 2003-09-16 Means Industries, Inc. Overrunning coupling assembly and manufacturing method
US6220025B1 (en) * 1999-03-08 2001-04-24 Daimlerchrysler Corporation Stator for torque converter

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06193704A (ja) * 1992-09-24 1994-07-15 Borg Warner Automot Inc トルクコンバータ
JPH11118019A (ja) * 1997-10-14 1999-04-30 Exedy Corp トルクコンバータのステータ翼
KR20010048709A (ko) * 1999-11-29 2001-06-15 류정열 개선된 스테이터를 가지는 토크 컨버터

Also Published As

Publication number Publication date
JP2003194186A (ja) 2003-07-09
US6860102B2 (en) 2005-03-01
AU2002300140B2 (en) 2004-03-04
CN1427194A (zh) 2003-07-02
CN1217114C (zh) 2005-08-31
DE10231440A1 (de) 2003-07-17
DE10231440B4 (de) 2005-07-14
US20030110764A1 (en) 2003-06-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20030050108A (ko) 토크 컨버터용 스테이터
EP2725260B1 (en) Torque converter stator structure
US6003311A (en) Stator blade of torque converter
JP2003239894A (ja) 軸流ファン
JPS6338585B2 (ko)
US5640849A (en) Stator assembly for a fluid torque converter
US5836157A (en) Torque converter for motor vehicle
JP2009079493A (ja) 可動翼軸流ポンプ
JP3604110B2 (ja) トルクコンバータのステータ
EP0846893B1 (en) Torque converter for motor vehicle
JPH09144550A (ja) 過給機用タービン
KR20040055634A (ko) 토크 컨버터
JP7336026B2 (ja) タービン及びこのタービンを備えるターボチャージャ
JP5057418B2 (ja) 軸流ファン
US5749707A (en) Water pumps
EP0503692A1 (en) Impeller for a torque converter
GB2240140A (en) Pump impeller
JP3188665B2 (ja) トルクコンバータ及びその調整方法
JPH0874791A (ja) 遠心圧縮機
JPH0744841Y2 (ja) トルクコンバータの構造
JP3171126B2 (ja) トルクコンバータ
CN210566097U (zh) 液力变矩器的定子和包括这样的定子的液力变矩器
JP3482858B2 (ja) トルクコンバータ
JPH0942412A (ja) トルクコンバータ及びその調整方法
JP3847468B2 (ja) トルクコンバータ

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application