(57)【要約】【課題】所望の翼形状を有するブレードを備えるが、モノリシック製造プロセスに関連したコストを生じないステータブレードアセンブリを提供する。【解決手段】複数の押出し成形されたブレードセグメント１０２におけるそれぞれのブレードセグメントの第１の端部１１２を、前記ステータの内側リング１０４における個々の開口１０６に配置し、前記それぞれのブレードセグメントの第２の端部１１４を前記ステータの外側リング１０８における開口１１０に配置し、前記それぞれのブレードセグメントと前記内側リングとが第１の半径方向１１３において固定されるように前記それぞれのブレードセグメント１０２の前記第１の端部１１２において操作し、前記それぞれのブレードセグメントと前記外側リングとが第２の半径方向１１５において固定されるように前記それぞれのブレードセグメントの前記第２の端部において操作する。【選択図】図８
2008002682.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トルクコンバータのためのステータブレードアセンブリを組み立てる方法において、
複数の押出し成形されたブレードセグメントにおけるそれぞれのブレードセグメントの第１の端部を、前記ステータの内側リングにおける個々の開口に配置し、
前記それぞれのブレードセグメントの第２の端部を前記ステータの外側リングにおける個々の開口に配置し、
前記それぞれのブレードセグメントと前記内側リングとが第１の半径方向において固定されるように前記それぞれのブレードセグメントの前記第１の端部において操作し、
前記それぞれのブレードセグメントと前記外側リングとが第２の半径方向において固定されるように前記それぞれのブレードセグメントの前記第２の端部において操作することを特徴とする、トルクコンバータのためのステータブレードアセンブリを組み立てる方法。
【請求項２】
前記内側リングにおける前記個々の開口が周縁を有しており、それぞれのブレードセグメントの第１の端部において操作することがさらに、前記第１の端部が周方向で前記周縁を越えて延びるように前記第１の端部において操作することを含む、請求項１記載の方法。
【請求項３】
それぞれのブレードセグメントの第１の端部において操作することがさらに、前記第１の端部を冷間圧造することを含む、請求項２記載の方法。
【請求項４】
前記それぞれのブレードを前記内側リングにおける個々の前記開口に挿入することを含む、請求項２記載の方法。
【請求項５】
前記第１の端部がさらに、半径方向内方へ前記内側リングを越えて延びた部分を有しており、前記第１の端部が周方向で前記周縁を越えて延びるように前記第１の端部において操作することがさらに、
前記内側リングを前記アセンブリのための長手方向軸線を中心にして回転させ、
ローラを前記部分に提供し、
該ローラを前記内側リングに向かって移動させることを含む、請求項２記載の方法。
【請求項６】
前記第１の端部がさらに凹所を有しており、前記内側リングが内周面を有しており、それぞれのブレードの第１の端部において操作することがさらに、タブを前記凹所に挿入し、前記タブを前記内周面に対して折り畳むことを含む、請求項１記載の方法。
【請求項７】
前記外側リングにおける前記個々の開口が周縁を有しており、それぞれのブレードセグメントの第２の端部において操作することがさらに、前記第２の端部が周方向で前記周縁を越えて延びるように前記第２の端部において操作することを含む、請求項１記載の方法。
【請求項８】
前記第２の端部がさらに、半径方向外方へ前記外側リングを越えて延びた部分を有しており、前記第２の端部が周方向で前記周縁を越えて延びるように前記第２の端部において操作することが、
前記外側リングを前記アセンブリのための長手方向軸線を中心にして回転させ、
ローラを前記部分に提供し、
前記ローラを前記外側リングに向かって移動させることを含む、請求項７記載の方法。
【請求項９】
前記第２の端部がさらに凹所を有しており、前記外側リングが外周面を有しており、それぞれのブレードの第２の端部において操作することが、タブを前記凹所に挿入し、前記タブを前記外周面に対して折り畳むことを含む、請求項１記載の方法。
【請求項１０】
前記内側リングがさらに、第１の長手方向端部と第２の長手方向端部とを備えたストリップを有しており、
前記方法がさらに、
前記第１の長手方向端部と第２の長手方向端部と重なり合うように前記ストリップを巻成し、
前記第１の長手方向端部と第２の長手方向端部とを固定することを含む、請求項１記載の方法。
【請求項１１】
前記外側リングがさらに、第１の長手方向端部と第２の長手方向端部とを備えたストリップを有しており、
前記方法がさらに、
前記第２の長手方向端部が前記外側リングにおける前記個々の開口を貫通するように前記ストリップを巻成し、
前記第１の長手方向端部と第２の長手方向端部とを重ね合わせ、
前記第１の長手方向端部と第２の長手方向端部とを固定することを含む、請求項１記載の方法。
【請求項１２】
それぞれのブレードの第１の端部を個々の開口に配置することがさらに、前記第１の端部を内側リングにおける前記個々の開口にプレスばめし、それぞれのブレードの第２の端部を個々の開口に配置することがさらに、前記第２の端部を前記個々の開口にプレスばめすることを含む、請求項１記載の方法。
【請求項１３】
それぞれのブレードの第１の端部を個々の開口に配置することがさらに、前記個々の第１の開口を前記第１の端部で充填することを含み、それぞれのブレードの第２の端部を個々の開口に配置することがさらに、前記個々の第２の開口を前記第２の端部で充填することを含む、請求項１記載の方法。
【請求項１４】
トルクコンバータにおけるステータのためのステータブレードアセンブリにおいて、
複数の第１の開口を有する内側リングと、
複数の第２の開口を有する外側リングと、
個々の第１の端部及び第２の端部を有する複数の押出し成形されたブレードとが設けられており、複数のブレードにおけるそれぞれのブレードのために、第１の端部が、個々の第１の開口に配置されており、かつ第１の半径方向で前記内側リングに対して前記それぞれのブレードを固定するように配置されており、前記第２の端部が、個々の第２の開口に配置されており、かつ第２の半径方向で前記外側リングに対して前記それぞれのブレードを固定するように配置されていることを特徴とする、トルクコンバータにおけるステータのためのステータブレードアセンブリ。
【請求項１５】
前記内側リングがさらに内周面を有しており、前記第１の端部の部分が、半径方向内方へ前記内面を越えて延びておりかつ前記内面と接触している、請求項１４記載のアセンブリ。
【請求項１６】
前記第１の部分が、前記内周面に接触するように冷間圧造されている、請求項１５記載のアセンブリ。
【請求項１７】
前記第１の部分が、前記内周面に接触するように圧延されている、請求項１４記載のアセンブリ。
【請求項１８】
前記第１の端部がさらに凹所を有しており、前記内側リングが内周面を有しており、
前記アセンブリがさらに、前記凹所に配置されておりかつ前記内周面に対して折り畳まれたタブを有している、請求項１４記載のアセンブリ。
【請求項１９】
前記外側リングが外周面を有しており、前記第２の端部の部分が半径方向外方へ前記外面を越えて延びておりかつ前記外面と接触している、請求項１４記載のアセンブリ。
【請求項２０】
前記部分が前記外周面と接触するように圧延されている、請求項１９記載のアセンブリ。
【請求項２１】
前記第２の端部がさらに凹所を有しており、前記外側リングが外周面を有しており、
前記アセンブリがさらに、前記凹所に配置されておりかつ前記外周面に対して折り畳まれたタブを有している、請求項１４記載のアセンブリ。
【請求項２２】
前記複数のブレードにおける少なくとも１つのブレードがさらに中実の横断面を有している、請求項１４記載のアセンブリ。
【請求項２３】
前記複数のブレードにおける少なくとも１つのブレードがさらに少なくとも部分的に中空の横断面を有している、請求項１４記載のアセンブリ。
【請求項２４】
前記第１の端部が前記個々の第１の開口においてプレスばめを形成しており、前記第２の端部が前記個々の第２の開口においてプレスばめを形成している、請求項１４記載のアセンブリ。
【請求項２５】
前記第１の端部が前記個々の第１の開口を充填しており、前記第２の端部が前記個々の第２の開口を充填している、請求項１４記載のアセンブリ。
【請求項２６】
トルクコンバータのためのステータにおいて、
複数の第１の開口を有しておりかつ前記ステータのための一方向クラッチに回転方向で結合された内側リングと、
複数の第２の開口を有する外側リングと、
個々の第１の端部及び第２の端部を有する複数の押出し成形されたブレードとが設けられており、前記複数のブレードにおけるそれぞれのブレードのために、前記第１の端部が、個々の第１の開口に配置されておりかつ、前記それぞれのブレードを第１の半径方向で前記内側リングに対して固定するように配置されており、前記第２の端部が、個々の第２の開口に配置されておりかつ、前記それぞれのブレードを第２の半径方向で前記外側リングに対して固定するように配置されていることを特徴とする、トルクコンバータのためのステータ。
【請求項２７】
前記内側リングがさらに内周面を有しており、前記第１の端部の部分が半径方向内方へ前記内面を越えて延びておりかつ、前記内面に接触するように形成されている、請求項２６記載のステータ。
【請求項２８】
前記外側リングがさらに、外周面を有しており、前記第２の端部の部分が、半径方向外方へ前記外面を越えて延びており、かつ前記外面に接触するように形成されている、請求項２６記載のステータ。
【請求項２９】
前記一方向クラッチが、外レースを備えたころ一方向クラッチであり、前記内側リングが前記外レースに回転方向で結合されている、請求項２６記載のステータ。
【請求項３０】
前記一方向クラッチが、半径方向に配置されたプレートを備えたラチェット一方向クラッチであり、前記内側リングが前記プレートに回転方向で結合されている、請求項２６記載のステータ。
【請求項３１】
前記プレート及び前記内側リングが一体的に形成されている、請求項３０記載のステータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願とのクロスリファレンス
本願は、合衆国第３５法典第１１９条（ｅ）に基づいて、２００６年６月２３日に出願された米国特許仮出願第６０／８１５９３７９号明細書の利益を請求する。
発明の分野
本発明は、回転駆動ユニット（例えば、自動車のエンジン）と、回転被駆動ユニット（例えば、自動車における変速トランスミッション）との間で力を伝達するための装置の改良に関する。特に、本発明は、別個に形成された、押し出し成形されたブレードを備えたステータブレードアセンブリと、押し出し成形されたステータブレードを備えたステータブレードアセンブリを形成する方法とに関する。
【背景技術】
【０００２】
発明の背景
図１は、典型的な車両における、エンジン７と、トルクコンバータ１０と、トランスミッション８と、ディファレンシャル／車軸アセンブリ９との関係を示す概略的なブロック線図を示している。自動車のエンジンからトランスミッションへトルクを伝達するためにトルクコンバータが使用されることがよく知られている。
【０００３】
トルクコンバータの３つの主要な構成要素は、ポンプ３７と、タービン３８と、ステータ３９とである。トルクコンバータは、ポンプがカバー１１に溶接されると、シールされたチャンバとなる。カバーはフレックスプレート４１に結合されており、このフレックスプレート４１自体はエンジン７のクランクシャフト４２にボルト留めされている。カバーは、カバーに溶接されたラグ又はスタッドを用いてフレックスプレートに結合されることができる。ポンプとカバーとの間の溶接された結合はエンジントルクをポンプに伝達する。したがって、ポンプは常にエンジン速度で回転する。ポンプの機能は、流体を半径方向外方及び軸方向へタービンに向かって送るためにこの回転運動を利用することである。したがって、ポンプは遠心ポンプであり、流体を小さな半径の入口から大きな半径の出口へ送り、流体のエネルギを増大させる。トランスミッションクラッチとトルクコンバータクラッチとを係合させるための圧力は、ポンプハブによって駆動される、トランスミッションにおける付加的なポンプによって提供される。
【０００４】
トルクコンバータ１０において、流体回路は、ポンプ（インペラと呼ばれる場合もある）と、タービンと、ステータ（リアクタと呼ばれる場合もある）とによって構成されている。流体回路は、車両が停止させられている場合にエンジンを回転させ続け、運転手によって望まれた場合に車両を加速する。トルクコンバータは、減速歯車装置と同様に、トルク比によってエンジントルクを補足する。トルク比は、入力トルクに対する出力トルクの比である。トルク比は、タービン回転速度が低い又はゼロである（ストールとも呼ばれる）場合に最も高くなる。ストールトルク比は通常１．８〜２．２の範囲である。これは、トルクコンバータの出力トルクが入力トルクよりも１．８〜２．２倍だけ大きいことを意味する。しかしながら、出力速度は入力速度よりも著しく低い。なぜならば、タービンは出力部に結合されておりかつ回転していないが、入力部はエンジン速度で回転しているからである。
【０００５】
タービン３８は、車両を推進するために、ポンプ３７から受け取る流体エネルギを利用する。タービンシェル２２はタービンハブ１９に結合されている。タービンハブ１９は、タービントルクをトランスミッション入力軸４３に伝達するためにスプライン結合を利用する。入力軸は、トランスミッション８における歯車及び軸と、車軸ディファレンシャル９とを介して、車輪に結合されている。タービンブレードに衝突する流体の力は、トルクとしてタービンから出力される。軸方向スラスト軸受３１は、構成要素を、流体によって与えられる軸方向の力から支持する。出力トルクが、静止中の車両の慣性を克服するのに十分であると、車両は動き始める。
【０００６】
流体エネルギはタービンによってトルクに変換された後、依然として流体には僅かなエネルギが残されている。小さな半径の出口４４から出てくる流体は、通常は、ポンプの回転に対抗するような形式でポンプに進入する。ステータ３９は、ポンプの加速を助けるために流体を方向転換させるために使用され、これにより、トルク比を増大させる。ステータ３９は一方向クラッチ４６を介してステータシャフト４５に結合されている。ステータシャフトはトランスミッションハウジング４７に結合されており、回転しない。一方向クラッチ４６は、ステータ３９が低速比において回転するのを阻止する（低速比では、ポンプがタービンよりも速く回転する）。タービン出口４４からステータ３９に進入する流体は、ステータブレード４８によって回転させられ、回転方向でポンプ３７に進入する。
【０００７】
ブレードの入口角度及び出口角度、ポンプ及びタービンシェルの形状、トルクコンバータの総直径とが、その性能に影響する。設計パラメータは、トルク比と、効率と、エンジンを"ランアウェイ"させることなくエンジントルクを吸収するためのトルクコンバータの能力とを含む。これは、トルクコンバータが小さすぎ、ポンプがエンジンを減速させることができない場合に起こる。
【０００８】
低速比においては、トルクコンバータは正常に機能し、車両が静止した状態でエンジンを回転させ、増大した性能のためにエンジントルクを補足する。高速比においては、トルクコンバータはより効率的でなくなる。タービンの回転速度がポンプの回転速度に近づくにしたがって、トルクコンバータのトルク比は、約１．８〜２．２から、約１のトルク比まで次第に減少する。１のトルク比はカップリングポイントと呼ばれている。このポイントにおいては、ステータに進入する流体はもはや方向転換される必要はなく、ステータにおける一方向クラッチが、ステータを、ポンプ及びタービンと同じ方向に回転させる。ステータが流体を方向転換していないので、トルクコンバータから出力されるトルクは、トルク入力と同じである。流体回路全体はユニットとして回転する。
【０００９】
最大トルクコンバータ効率は、流体における損失に基づき９２〜９３％に制限される。したがって、トルクコンバータクラッチ４９は、トルクコンバータ入力部を出力部に機械的に結合するために使用され、効率をほぼ１００％に改善する。クラッチピストンプレート１７は、トランスミッションコントローラによって命令されると、液圧によって作動させられる。ピストンプレート１７は、内径においてＯリング１８によってタービンハブ１９に対してシールされており、外径において摩擦材料リング５１によってカバー１１に対してシールされている。これらのシールは、圧力チャンバを形成し、ピストンプレート１７をカバー１１と係合させる。この機械的な結合は、トルクコンバータ流体回路をバイパスする。
【００１０】
トルクコンバータクラッチ４９の機械的結合は、ドライブトレーンに、より多くのエンジンねじれ変動を伝達する。ドライブトレーンが基本的にばね質量系であるので、エンジンからのねじれ変動は、系の固有振動数を励起することができる。ダンパは、ドライブトレーンの固有振動数を、駆動範囲から外れさせるように使用される。ダンパは、直列に配置されたばね１５を有しており、これにより、系の有効ばね定数を減衰させ、固有振動数を低下させる。
【００１１】
トルクコンバータクラッチ４９は、４つの構成要素、すなわちピストンプレート１７と、カバープレート１２及び１６と、ばね１５と、フランジ１３とを有している。カバープレート１２及び１６はトルクをピストンプレート１７から圧縮ばね１５に伝達する。カバープレートウィング５２は、軸方向保持のためにばね１５の周囲に形成されている。ピストンプレート１７からのトルクは、リベット結合部を介してカバープレート１２及び１６に伝達される。カバープレート１２及び１６は、ばね窓の縁部と接触することによって、トルクを圧縮ばね１５に提供する。両カバープレートは、ばねの中心軸線の両側においてばねを支持するように協働する。ばね力は、フランジばね窓縁部との接触によって、フランジ１３に伝達される。場合によっては、フランジは、回転タブ又はスロットをも有しており、この回転タブ又はスロットは、カバープレートの一部に係合して、高トルク条件におけるばねの過剰圧縮を阻止する。フランジ１３からのトルクは、タービンハブ１９と、トランスミッション入力軸４３とに伝達される。
【００１２】
エネルギ吸収は、望まれるならば、時にはヒステリシスと呼ばれる摩擦によって達せられることができる。ヒステリシスは、ダンパプレートのワインドアップ及び巻戻しからの摩擦を含み、したがって実際の摩擦トルクの２倍である。ヒステリシスパッケージは、概して、ダイアフラムばね（又は皿ばね）１４から成り、このダイアフラムばね（又は皿ばね）は、フランジ１３と、カバープレート１６の一方との間に配置されており、フランジ１３を他方のカバープレート１２と接触させる。ダイアフラムばね１４によって加えられる力の大きさを制御することによって、摩擦トルクの大きさも制御されることができる。典型的なヒステリシスの値は、１０〜３０Ｎｍの範囲である。
【００１３】
ステータのためのブレードアセンブリを鋳造することが知られている。鋳造アセンブリにおけるブレードは、様々な所望の翼形状を有するように形成されることができる。あいにく、ブレードアセンブリを鋳造することは高価である。また、ブレードの向き及び形状は、金型の要求により制限される。さらに、鋳造部品は、さらに成形作業を行うのに適していない。
【００１４】
したがって、所望の翼形状を有するブレードを備えるが、モノリシック製造プロセスに関連したコストを生じないステータブレードアセンブリが長い間必要と感じられている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
本発明の一般的な目的は、押し出し成形されたブレードを有するトルクコンバータステータを提供することである。
【００１６】
本発明の別の目的は、押出し成形されたブレードを用いてトルクコンバータステータを形成する方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
発明の概要
本発明は、広く言えば、トルクコンバータにおけるステータのためのステータブレードアセンブリを含み、このステータブレードアセンブリは、複数の第１の開口を有する内側リングと、複数の第２の開口を有する外側リングと、個々の第１及び第２の端部を有する複数の押出し成形されたブレードとを含んでいる。複数のブレードにおけるそれぞれのブレードのために、第１の端部は個々の第１の開口に配置されており、それぞれのブレードを内側リングに対して第１の半径方向で固定するように配置されている。第２の端部は個々の第２の開口に配置されており、それぞれのブレードを外側リングに対して第２の半径方向で固定するように配置されている。幾つかの態様において、内側リングは内側半径面を有しており、第１の端部の部分は、半径方向内方へ内面を越えて延びており、内面と接触している。幾つかの態様において、第１の部分は、内側半径面と接触するように冷間圧造又は圧延されている。幾つかの態様において、第１の端部は凹所を有しており、アセンブリは、凹所に配置されておりかつ内側半径面に対して折り畳まれたタブを有している。
【００１８】
幾つかの態様において、外側リングは外側半径面を有しており、第２の端部の部分は、半径方向外方へ外面を越えて延びており、外面と接触している。幾つかの態様において、部分は外側半径面と接触するように圧延されている。幾つかの態様において、第２の端部は凹所を有しており、アセンブリは、凹所に配置されておりかつ外側半径面に対して折り畳まれたタブを有している。幾つかの態様において、複数のブレードにおける少なくとも１つの第１のブレードは、中実な断面又は少なくとも部分的に中空の断面を有している。幾つかの態様において、第１の端部は個々の第１の開口においてプレスばめを形成しており、第２の端部は個々の第２の開口においてプレスばめを形成しているか、又は第１の端部は個々の第１の開口を充填しており、第２の端部は個々の第２の開口を充填している。
【００１９】
本発明は、広く言えば、トルクコンバータのためのステータを含み、このステータは、複数の第１の開口を有しておりかつステータのための一方向クラッチに回転方向で結合された内側リングと、複数の第２の開口を有する外側リングと、個々の第１及び第２の端部を有する複数の押出し成形されたブレードとを含んでいる。複数のブレードにおけるそれぞれのブレードのために、第１の端部は個々の第１の開口に配置されており、それぞれのブレードを内側リングに対して第１の半径方向で固定するように配置されている。第２の端部は個々の第２の開口に配置されており、それぞれのブレードを外側リングに対して第２の半径方向で固定するように配置されている。幾つかの態様において、内側リングは内周面を有しており、第１の端部の部分は、半径方向内方へ内周面を越えて延びており、内面と接触するように形成されている。
【００２０】
幾つかの態様において、外側リングは外周面を有しており、第２の端部の部分は、半径方向外方へ外面を越えて延びており、外面と接触するように形成されている。幾つかの態様において、一方向クラッチは、外レースを備えた一方向ころクラッチであり、内側リングは外レースに回転方向で結合されているか、又は一方向クラッチは、半径方向に配置されたプレートを備えたラチェット一方向クラッチであり、内側リングはプレートに回転方向で結合されている。幾つかの態様において、プレート及び内側リングは一体的に形成されている。
【００２１】
本発明はさらに、広く言えば、トルクコンバータのためのステータブレードアセンブリを組み立てる方法を含み、この方法は、複数の押出し成形されたブレードセグメントにおけるそれぞれのブレードセグメントの第１の端部を、ステータの内側リングにおける個々の開口に配置するステップと、それぞれのブレードの第２の端部をステータの外側リングにおける個々の開口に配置するステップと、それぞれのブレードセグメントと内側リングとが第１の半径方向で固定されるように、それぞれのブレードセグメントの第１の端部において操作するステップと、それぞれのブレードセグメントと外側リングとが第２の半径方向で固定されるように、それぞれのブレードセグメントの第２の端部において操作するステップとを含む。幾つかの態様において、内側リングにおける個々の開口は、周縁を有しており、それぞれのブレードセグメントの第１の端部において操作することは、第１の端部が周方向で周縁を越えて延びているように第１の端部において操作することを含む。幾つかの態様において、それぞれのブレードセグメントの第１の端部において操作することは、第１の端部を冷間圧造することを含む。幾つかの態様において、この方法は、それぞれのブレードを内側リングにおける個々の開口に挿入することを含む。
【００２２】
幾つかの態様において、第１の端部は、半径方向内方へ内側リングを越えて延びた部分を有しており、第１の端部が周方向で周縁を越えて延びるように第１の端部において操作することが、内側リングを、アセンブリのための長手方向軸線を中心にして回転させ、ローラを第１の部分に提供し、ローラを内側リングに向かって移動させることを含む。  幾つかの態様において、第１の端部は凹所を有しており、内側リングは内周面を有しており、それぞれのブレードの第１の端部において操作することが、タブを第１の凹所に挿入し、タブを内周面に対して折り畳むことを含む。
【００２３】
幾つかの態様において、外側リングにおける個々の開口は、周縁を有しており、それぞれのブレードセグメントの第２の端部において操作することは、第２の端部が周方向で周縁を越えて延びているように第２の端部において操作することを含む。幾つかの態様において、第２の端部は半径方向外方へ外側リングを越えて延びた部分を有している。次いで、第２の端部が周方向に周縁を越えて延びるように第２の端部において操作することが、外側リングをアセンブリのための長手方向軸線を中心として回転させ、ローラを部分に提供し、ローラを外側リングに向かって移動させることを含む。幾つかの態様において、第２の端部は凹所を有しており、外側リングは外周面を有しており、それぞれのブレードの第２の端部において操作することが、タブを第１の凹所に挿入し、タブを外周面に対して折り畳むことを含む。
【００２４】
幾つかの態様において、内側リングは長手方向端部を備えたストリップを有しており、方法は、長手方向端部が重なり合うようにストリップを巻き付け、長手方向端部を固定することを含む。幾つかの態様において、外側リングは長手方向端部を備えたストリップを有しており、それぞれのブレードの第２の端部を、ステータの外側リングにおける個々の開口に配置することが、第２の端部が外側リングにおける個々の開口を貫通するようにストリップを巻き付け、長手方向端部を重なり合わせ、長手方向端部を固定することを含む。幾つかの態様において、方法は、第１の端部を内側リングにおける個々の開口にプレスばめし、第２の端部を外側リングにおける個々の開口にプレスばめするか、又は個々の第１の開口を第１の端部で充填し、個々の第２の開口を第２の端部で充填することを含む。
【００２５】
本発明のこれらの目的及び利点並びにその他の目的及び利点は、本発明の好適な実施形態の以下の説明と、添付の図面及び請求項とから容易に認められるであろう。
【００２６】
本発明の性質及び態様がここで、添付の図面を参照した発明の以下の詳細な説明により完全に説明される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
発明の詳細な説明
まず、異なる図面における同じ参照符号は、発明の同じ又は機能的に類似の構造エレメントを表していることが認識されるべきである。本発明は、現時点で好適な態様であると考えられるものに関して説明されるが、請求項に記載の発明は開示された態様に限定されないと理解されるべきである。
【００２８】
さらに、発明は、記載された特定の方法、材料及び変更に限定されず、もちろん変更することができる。ここで使用されている用語は、特定の態様だけを説明するためのものであり、本発明の範囲を限定しようとするものではなく、発明の範囲は、添付の請求項によってのみ限定される。
【００２９】
特に定義されない限りは、ここで使用されている全ての技術的及び科学的用語は、本発明が属する技術分野における当業者にとって一般的に理解されるのと同じ意味を有する。ここに説明されたものと同じ又は均等のあらゆる方法、装置又は材料が発明の実施又は試験において使用されることができるが、好適な方法、装置及び材料がここでは説明されている。
【００３０】
図７Ａは、本願において用いられた空間的な用語を示している、円筒座標系８０の斜視図である。本発明は、少なくとも部分的に円筒座標系に関連して説明される。系８０は長手方向軸線８１を有しており、この長手方向軸線は、以下の方向及び空間の用語のための基準として使用される。"軸方向"、"半径方向"及び"周方向"という形容詞は、軸線８１、半径８２（軸線８１に対して直交する）又は円周８３のそれぞれに対して平行な方きに関する。"軸方向"、"半径方向"及び"周方向"という形容詞は、個々の平面に対して平行な方向をもいう。様々な平面の配置を明らかにするために、物体８４，８５及び８６が用いられている。物体８４の面８７は軸方向平面を形成している。すなわち、軸線８１はこの面に沿った線を形成している。物体８５の面８８は半径方向平面を形成している。すなわち、半径８２はこの面に沿った線を形成している。物体８６の面８９は周方向平面を形成している。すなわち、円周８３はこの面に沿った線を形成している。別の例として、軸方向の移動又は配置は軸線８１に対して平行であり、半径方向の移動又は配置は半径８２に対して平行であり、周方向の移動又は配置は円周８３に対して平行である。回転は軸線８１に関する。
【００３１】
"軸方向"、"半径方向"及び"周方向"という副詞は、軸線８１、半径８２又は円周８３のそれぞれに対して平行な方向に関する。"軸方向"、"半径方向"及び"周方向"という副詞も、個々の平面に対して平行な向きに関する。
【００３２】
図７Ｂは、本願において用いられた空間的な用語を示している、図７Ａの円筒座標系８０における物体９０の斜視図である。円筒状物体９０は、円筒座標系における円筒状物体を表しており、本願発明をどのようにも限定しようとするものではない。物体９０は、軸方向の面９１と、半径方向の面９２と、周方向の面９３とを有している。面９１は軸方向平面の一部であり、面９２は半径方向平面の一部であり、面９３は周方向平面の一部である。
【００３３】
図８は、本発明のブレード１０２の完全な断面を含む、本発明のステータブレードアセンブリ１００の部分的な断面図である。
【００３４】
図９は、アセンブリにおけるブレードの間の、図８に示されたステータブレードアセンブリ１００の部分的な断面図である。
【００３５】
図１０Ａは、図９における領域１０Ａの部分的な上面図である。以下の説明は図８から図１０Ａまでを参照すべきである。ステータブレードアセンブリ１００は、複数の開口１０６を有する内側リング１０４と、複数の開口１１０を有する外側リング１０８とを含む。アセンブリ１００は複数の押出し成形されたブレード１０２をも有する。各ブレードは端部１１２及び反対側の端部１１４を有する。各ブレード１０２のために、端部１１２は個々の開口１０６に配置されている。端部がブレードを内側リング１０４に対して少なくとも１つの半径方向、例えば方向１１３、において固定するように、端部１１２は配置、操作又はその他の形式で作動される。半径方向に固定するとは、ブレード及びリングが半径方向の動作に関して固定されるように結合されていることを意味する。すなわち、ブレードとリングとは半径方向では互いに独立して移動しない。２つの構成要素を半径方向で固定することは、必ずしも他の方向での相対移動を制限するわけではない。例えば、半径方向で固定された２つの構成要素が、スプライン結合を介して互いに対して軸方向移動を行うことが可能である。しかしながら、半径方向での固定は、他の方向での移動が必ずしも存在することを意味すると理解されるべきではない。半径方向の結合の前記説明は、以下の説明にも適用可能である。
【００３６】
端部１１４は個々の開口１１０に配置されている。端部がブレードを外側リング１０８に対して少なくとも１つの半径方向、例えば方向１１５、において固定するように、端部１１４は配置、操作又はその他の形式で作動される。幾つかの態様において、内側リング１０４は内周面１１６を有しており、端部１１２の部分は、半径方向内方へ面１１６を越えて延びており、例えば領域１１８においてこの面と接触している。幾つかの態様においては、ブレード１０２がリング１０４に挿入される前に、端部１１２の部分は周面１１６に接触するように冷間圧造される。幾つかの態様において、ブレードがリング１０４に挿入された後に、部分が内周面に接触するように圧延される。幾つかの態様（図示せず）において、端部１１２は凹所を有しており、アセンブリ１００は、凹所に配置されておりかつ、ブレード１０２とリング１０４とを半径方向で固定するように面１１６に対して折り畳まれるタブを有している。
【００３７】
幾つかの態様において、外側リング１０８は外周面１２０を有しており、端部１１４の部分は、半径方向外方へ面１２０を越えて延びており、例えば領域１２２における面と接触している。幾つかの態様において、端部１１４がリング１０８に装着された後、端部１１４の部分は外周面に接触するように圧延される。すなわち、ブレード１０２と、リング１０４及び１０８とを半径方向で固定するためにアセンブリ１００はねじ又はリベット等の別個の機械的な締結具ではなく端部１１２及び１１４の形状を利用する。幾つかの態様（図示せず）において、端部１１４は凹所を有しており、アセンブリ１００は、凹所に配置されておりかつ、ブレード１０２及びリング１０８を半径方向で固定するために面１２０に対して折り畳まれるタブを有している。
【００３８】
図１０Ｂは、図９における線１０Ｂに沿った押出し成形されたステータブレード１０２の断面図である。
【００３９】
図１０Ｃは、図８における線１０Ｃに沿った押出し成形されたステータブレード１０２及びリング１０８の断面図である。以下の説明は図８から図１０Ｃまでを参照すべきである。幾つかの態様において、端部１１４は開口１１０にプレスばめされている。幾つかの態様において、端部１１４は開口１１０を充填する、すなわちブレードの円周１２３は開口１１０の円周１２４に対応している。すなわち、円周１２３及び円周１２４は同じ形状でありかつ接触している。この接触は、ブレード１０２、特に端部１１４が開口１１０を通過することができるように十分に僅かである。円周の間の圧縮接触の程度と、ブレードを開口に通過させるために必要とされる力の大きさとは、特定のアセンブリの要求に従って決定されることができる。前記説明は端部１１２及び開口１０６にも当てはまる。
【００４０】
幾つかの態様において、アセンブリ１００は、トルクコンバータ（図示せず）のためのステータ（図示せず）に配置されている。幾つかの態様において、リング１０４はステータの一方向クラッチ１２５に回転方向で結合されている。回転方向で結合又は固定されているとは、２つの構成要素が一緒に回転する、すなわち２つの構成要素が回転に関して固定されているようにリングとクラッチとが結合されていることを意味する。２つの構成要素を回転方向で結合することは、必ずしも他の方向での相対移動を制限するわけではない。例えば、回転方向で結合された２つの構成要素が、スプライン結合を介して互いに対して軸方向移動を行うことが可能である。しかしながら、回転方向での結合は、他の方向での移動が必ずしも存在することを意味すると理解されるべきではない。例えば、回転方向で結合された２つの構成要素は、軸方向で互いに固定されていることができる。回転方向での結合の前記説明は、以下の説明にも適用可能である。
【００４１】
幾つかの態様において、クラッチ１２５はころクラッチであり、リング１０４はクラッチの外レース１２６に回転方向で結合されている。幾つかの態様において、側板１２８はフィンガ１３０を有しており、このフィンガは、レース１２６を軸方向に貫通しておりかつ側板１２８とレース１２６とを回転方向で結合させている。フィンガは、リング１０４、特に側板セグメント１３２にも回転方向で結合されている。リング１０４のタブ１３４も側板１２８に係合する。したがって、トルクはリング１０４及びプレート１２８によってブレード１０２からクラッチ１２５に伝達される。幾つかの態様（図示せず）において、クラッチ１２５は、半径方向に配置された、又は環状の、プレートを備えたラチェット一方向クラッチであり、内側リング１０４は、半径方向に配置されたプレートに回転方向で結合されている。幾つかの態様において、内側リング１０４及び半径方向に配置されたプレートは一体的に形成されている。すなわち、リング及びプレートは１つの材料片である。
【００４２】
図１１は、本発明による押出し成形されたステータブレード１８０の斜視側面図である。
【００４３】
図１２は、図１１に示された本発明による押出し成形されたステータブレード１８０の後面図である。
図１３Ａ及び１３Ｂは、図１２における線１３Ａ／Ｂに沿った、図１１に示された押出し成形されたステータブレード１８０の断面図である。
【００４４】
図１４は、図１１に示された押出し成形されたステータブレード１８０の上面図である。以下の説明は図８から図１４までを参照すべきである。本発明のブレードは、特定の翼形状、すなわち特定の円周又は断面形状、を有する金属ストック（図示せず）の線形セグメントを形成するように金属ストックを押出し成形することによって形成される。例えば図１１における翼形１８１である。ブレード１８０は図示された翼形状に限定されず、技術上知られたあらゆる翼形状が使用されることができることが理解されるべきである。概して、翼形状は、ブレードを使用するステータの性能を最適化するように選択されるが、ブレードの強度又は特定の形状を押出し成形することに関連するコスト等のその他の考慮が適用可能である。
【００４５】
幾つかの態様において、例えば図１３Ａに示されたように、ブレード１８０の断面は中実である。幾つかの態様において、例えば図１３Ｂに示されたように、ブレード１８０の断面は少なくとも部分的に中空である。ブレード１８０は、中空セグメント１８２のあらゆる特定の寸法、形状、数又は向きに限定されないことが理解されるべきである。本発明のステータブレードアセンブリは中実ブレードと中空ブレードとの組合せを含むことができることも理解されるべきである。線形セグメントは複数のブレード、例えば長さ１８４を有するブレード１８０に切断される。ブレード１８０はいかなる特定の長さ１８４にも限定されない。ブレード１８０は、ブレードをリング１０４及び１０８に半径方向で固定する上述の操作の前における端部１８６及び１８８の形状を示している。図示のように、操作のために端部１８６及び１８８を準備するために特別な又は付加的な操作は要求されない。すなわち、所定の長さに切断した後に形成されるブレードは、そのままアセンブリ１００に挿入されることができる。
【００４６】
有利には、押出し成形は様々なブレード翼形状の形成を可能にし、そのうちのいくつかのブレード翼形状は、その他のブレード形成プロセス、例えばスタンピング、を用いて形成されることはできないか、又はその他のブレード形成プロセス、例えば鋳造、を用いて形成することがより高価である。また、押出し成形されたブレードは別個に製造されてから組み立てられてステータブレードアセンブリを形成するので、ブレードアセンブリのその他の部分のためにより費用対効果の高いプロセス及び構成要素が使用されることができる。すなわち、本発明は、モノリシックプロセスの代わりにモジュラーアプローチを可能にし、これは、様々なコンポーネントプロセスの最も費用効果の高い態様の利用を可能にする。したがって、幾つかの態様において、アセンブリ１００は、所望の翼形状を備えたブレードを形成するための押出し成形と、費用対効果の高いステータリングを形成するためのスタンピングとの組合せを用いて費用対効果高く形成される。また、押出し成形されたブレードはその後の成形作業に適している。したがって、上述の冷間圧造及び圧延作業が可能にされる。
【００４７】
図１５は、トルクコンバータにおけるステータブレードアセンブリを形成するための本発明による方法を示すフローチャートである。図１５に示された方法は、分かり易くするために番号のついた一連のステップとして示されているが、明らかに述べられない限りは順序は番号から推測されるべきではない。方法はステップ２００において開始する。ステップ２０２は、複数の押出し成形されたブレードセグメントにおけるそれぞれのブレードセグメントの第１の端部を、ステータの内側リングにおける個々の開口に配置する。ステップ２０８は、それぞれのブレードの第２の端部を、ステータの外側リングにおける個々の開口に配置する。ステップ２１２は、それぞれのブレードセグメントと内側リングとが第１の半径方向で半径方向で固定されるようにそれぞれのブレードセグメントの第１の端部において操作する。ステップ２１４は、それぞれのブレードセグメントと内側リングとが第２の半径方向で半径方向で固定されるようにそれぞれのブレードセグメントの第２の端部において操作する。
【００４８】
幾つかの態様において、内側リングにおける個々の開口は、第１の周縁を有しており、それぞれのブレードセグメントの第１の端部において操作することは、第１の端部が周方向で周縁を越えて延びるように第１の端部において操作することを含む。幾つかの態様において、それぞれのブレードセグメントの第１の端部において操作することは、第１の端部を冷間圧造することを含む。幾つかの態様において、第１の端部は、半径方向内方へ内側リングを越えて延びた部分を有しており、第１の端部が周方向で周縁を越えて延びるように第１の端部において操作することが、内側リングを、アセンブリのための長手方向軸線を中心にして回転させ、第１のローラを第１の部分に提供し、第１のローラを内側リングに向かって移動させることを含む。
【００４９】
幾つかの態様において、第１の端部はさらに第１の凹所を有しており、内側リングは内周面を有しており、それぞれのブレードの第１の端部において操作することが、第１のタブを第１の凹所に挿入し、第１のタブを内周面に対して折り畳むことを含む。幾つかの態様において、外側リングにおける個々の開口は、第２の周縁を有しており、それぞれのブレードセグメントの第２の端部において操作することは、第２の端部が周方向で第２の周縁を越えて延びているように第２の端部において操作することを含む。幾つかの態様において、第２の端部は、半径方向内方へ内側リングを越えて延びた第２の部分を有しており、第２の端部が周方向で周縁を越えて延びるように第２の端部において操作することが、外側リングを、アセンブリのための第２の長手方向軸線を中心にして回転させ、第２のローラを第２の部分に提供し、第２のローラを内側リングに向かって移動させることを含む。幾つかの態様において、第２の端部はさらに第２の凹所を有しており、外側リングは外周面を有しており、それぞれのブレードの第２の端部において操作することが、第２のタブを第２の凹所に挿入し、第２のタブを外周面に対して折り畳むことを含む。
【００５０】
幾つかの態様において、それぞれのブレードの第１の端部を個々の開口に配置することは、第１の端部を個々の開口にプレスばめすることを含み、それぞれのブレードの第２の端部を個々の開口に配置することは、第２の端部を個々の開口にプレスばめすることを含む。幾つかの態様において、それぞれのブレードの第１の端部を個々の開口に配置することは、個々の第１の開口を第１の端部で充填することを含み、それぞれのブレードの第２の端部を個々の開口に配置することは、個々の第２の開口を第２の端部で充填することを含む。
【００５１】
ステップ２０４は、それぞれのブレードを内側リングにおける個々の開口に挿入する。幾つかの態様において、内側リングは第１及び第２の長手方向端部を備えた第１のストリップを有しており、ステップ２０６は、第１及び第２の長手方向端部が重なり合うように第１のストリップを巻成し、第１及び第２の長手方向端部を固定する。幾つかの態様において、外側リングは第３及び第４の長手方向端部を備えた第２のストリップを有しており、ステップ２１０は、第２の端部が外側リングにおける個々の開口を貫通するように第２のストリップを巻成し、第３及び第４の長手方向端部を重ね合わせ、第３及び第４の長手方向端部を固定する。
【００５２】
したがって、本発明の目的は効率的に達成されるが、発明に対する修正及び変更が当業者に容易に明らかであるべきであり、これらの修正は、請求項に記載された発明の精神及び範囲に含まれるものである。前記説明は、本発明の例を示しており、限定するものと考えられるべきでないことも理解される。したがって、本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、本発明のその他の実施形態が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】図１は、ドライブトレーンにおけるトルクコンバータの関係及び機能を説明することを助けるための、自動車における動力伝達経路の概略的なブロック線図である。
【図２】自動車のエンジンに固定されて示されている、従来のトルクコンバータの断面図である。
【図３】図２に示された線３−３に沿って見た、図２に示されたトルクコンバータの平面図である。
【図４】概して図３に示された線４−４に沿って見た、図２及び図３に示されたトルクコンバータの断面図である。
【図５】図２に示されたトルクコンバータの第１の分解図であり、分解されたトルクコンバータを左から見たものとして示されている。
【図６】図２に示されたトルクコンバータの第２の分解図であり、分解されたトルクコンバータを右から見たものとして示されている。
【図７Ａ】本願において用いられた空間的な用語を示している、円筒座標系の斜視図である。
【図７Ｂ】本願において用いられた空間的な用語を示している、図７Ａの円筒座標系における物体の斜視図である。
【図８】本発明のブレードの完全な断面を含む、本発明のステータブレードアセンブリの部分的な断面図である。
【図９】アセンブリにおけるブレードの間の、図８に示されたステータブレードアセンブリの部分的な断面図である。
【図１０Ａ】図９における領域１０Ａの部分的な上面図である。
【図１０Ｂ】図９における線１０Ｂに沿った押出し成形されたステータブレードの断面図である。
【図１０Ｃ】図８における線１０Ｃに沿った押出し成形されたステータブレード及び外側リングの断面図である。
【図１１】本発明による押し出し成形されたステータブレードの斜視側面図である。
【図１２】図１１に示された押し出し成形されたステータブレードの後面図である。
【図１３Ａ】実線の断面を示す、図１２における線１３Ａ／Ｂに沿った、図１１に示された押し出し成形されたステータブレードの断面図である。
【図１３Ｂ】部分的に中空の断面を示す、図１２における線１３Ａ／Ｂに沿った、図１１に示された押し出し成形されたステータブレードの断面図である。
【図１４】図１１に示された押し出し成形されたステータブレードの上面図である。
【図１５】トルクコンバータのためのステータブレードアセンブリを組み立てるための本発明による方法を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００５４】
７  エンジン、  ８  トランスミッション、  ９  ディファレンシャル／車軸アセンブリ、  １０  トルクコンバータ、  １１  カバー、  １２  カバープレート、  １３  フランジ、  １４  ダイアフラムばね、  １５  ばね、  １６  カバープレート、  １７  ピストンプレート、  １８  Ｏリング、  １９  タービンハブ、  ２２  タービンシェル、  ３１  軸方向スラスト軸受、  ３７  ポンプ、  ３８  タービン、  ３９  ステータ、  ４１  フレックスプレート、  ４２  クランクシャフト、  ４３  トランスミッションシャフト、  ４４  出口、  ４５  ステータシャフト、  ４６  一方向クラッチ、  ４７  トランスミッションハウジング、  ４８  ステータブレード、  ４９  トランスミッショントルクコンバータクラッチ、  ５１  摩擦材料リング、  ５２  カバープレートウィング、  ８０  円筒座標系、  ８１  長手方向軸線、  ８２  半径、  ８３  円周、  ８４，８５，８６  物体、  ８７，８８，８９  面、  ９０  円筒状物体、  ９１，９２，９３  面、  １００  ステータブレードアセンブリ、  １０２  ブレード、  １０４  内側リング、  １０６  開口、  １０８  外側リング、  １１０  開口、  １１２  端部、  １１４  端部、  １１６  内周面、  １１８  領域、  １２０  外周面、  １２２  領域、  １２３，１２４  円周、  １２５  一方向クラッチ、  １２６  レース、  １２８  プレート、  １３０  フィンガ、  １３２  側板セグメント、  １３４  タブ、  １８０  ステータブレード、  １８２  中空セグメント、  １８４  長さ、  １８６，１８８  端部
【図１】
2008002682.tif 000003
【図２】
2008002682.tif 000004
【図３】
2008002682.tif 000005
【図４】
2008002682.tif 000006
【図５】
2008002682.tif 000007
【図６】
2008002682.tif 000008
【図７Ａ】
2008002682.tif 000009
【図７Ｂ】
2008002682.tif 000010
【図８】
2008002682.tif 000011
【図９】
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【図１０Ａ】
2008002682.tif 000013
【図１０Ｂ】
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【図１０Ｃ】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１４】
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【図１５】
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