(57)【要約】【課題】ブレードがシェルに強固に固定されている上に、製造性にも優れるトルクコンバータにおけるブレードの取付構造を提供する。【解決手段】トルクコンバータにおけるブレードの取付構造１は、凹部２０を有するシェル２と、凹部２０に挿入されるタブ３０を有するブレード３とを備える。タブ３０は、凹部２０の内周面の一面２０２に沿って配される基部３２と、基部３２から凹部２０の内周面の他面２０４側に向かって突出して、凹部２０内におけるタブ３０の傾きを規制する突出部３４とを有する。シェル２は、凹部２０に挿入されたタブ３０の突出部３４を掛止するように塑性変形されたかしめ部２３を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
凹部を有するシェルと、
前記凹部に挿入されるタブを有するブレードとを備え、
前記タブは、
前記凹部の内周面の一面に沿って配される基部と、
前記基部から前記凹部の内周面の他面側に向かって突出して、前記凹部内における前記タブの傾きを規制する突出部とを有し、
前記シェルは、
前記凹部に挿入された前記タブの突出部を掛止するように塑性変形されたかしめ部を有するトルクコンバータにおけるブレードの取付構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シェルに複数のブレードが取り付けられたトルクコンバータにおけるブレードの取付構造に関する。特に、ブレードがシェルに強固に固定されている上に、製造性にも優れるトルクコンバータにおけるブレードの取付構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車などに搭載される自動変速機の流体伝動装置として、トルクコンバータが利用されている。トルクコンバータは、入力側のポンプインペラと、出力側のタービンランナと、両者間に介在されてオイルの流れを制御するステータとを備える。
【０００３】
ポンプインペラには、カバーが取り付けられて、両者によってオートマチックトランスミッションフルードといった流体の充填空間を形成すると共に、タービンランナ及びステータを収納する空間を形成する。ポンプインペラ及びタービンランナは、同軸に配された各回転軸を中心として回転可能に設けられている。
【０００４】
ポンプインペラ及びタービンランナは、代表的には、図２に示すように椀状のシェル２と、シェル２の内周面２ｉに固定される複数のブレード３とを備える。各ブレード３は、図３に示すようにシェル２への固定部分として複数のタブ３１を備え、シェル２は、タブ３１がそれぞれ挿入される複数の凹部２１を備える。
【０００５】
ブレード３は、凹部２１にタブ３１を挿入した後、ロウ付けしたり（特許文献１の明細書の段落０００２、特許文献２の明細書の段落０００６）、溶接したり（特許文献１）、後述のようにかしめたりして、シェル２に固定される。
【０００６】
従来、シェルにブレードをかしめて固定する場合は、以下のように行う。図４に示すように、シェル２００に、タブ３０１の厚さｔ３００よりも十分に広い間隔Ｗ２０１を有する凹部２０１を設けておく。この凹部２０１にタブ３０１を挿入し、タブ３０１を凹部２０１の内周面の一面２０１２に押し付けた状態に支持し、シェル２００の内周面２００ｉにおける凹部２０１の他面２０１４側近傍にポンチ（図１（Ｂ）参照）を打ち付け、この近傍領域を塑性変形させてかしめ部２３０を形成する。図４では、かしめ前の凹部２０１の他面２０１４を二点鎖線で示す。こうすることで、凹部２０１の内周面の一面２０１２とかしめ部２３０とで、平板状のタブ３０１の両面を挟持したブレード３００の取付構造を構築できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平０９−２５７１１４号公報
【特許文献２】特開２０１３−１５５８５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
トルクコンバータのシェルとブレードとの固定強度に優れる上に、製造性にも優れるブレードの取付構造が望まれている。
【０００９】
シェルとブレードとをロウ付けしたり、溶接したりすれば、両者を強固に固定できる。しかし、ロウ付けは、タブの挿入、ロウ材の充填、ロウ材の固化といった工程が必要なため工程数が多く、製造性に劣る。また、ロウ付けは、重量の増大、原価が高い、といった問題もある。溶接は、ブレードと溶接設備との位置合わせに時間が掛かり、製造性に劣る。隣り合うブレード間の間隔が狭いことからも、作業性に劣る。位置合わせを高精度に行わないと、溶接不良による固定強度の低下を招く。
【００１０】
一方、図４に示すようにかしめによる固定は、ロウ付けよりも工程数が少なく、溶接設備が不要であり、原価も低い。しかし、上述した従来のかしめによる固定では、凹部２０１の内周面２０１２と、かしめ部２３０との接触摩擦による固定のため、上述のロウ付けなどに比較して固定強度に劣る。また、かしめ前の凹部２０１とタブ３０１との間の間隔Ｗ２０１がタブ３０１の厚さｔ３００よりも大きいため、タブ３０１を凹部２０１に挿入しただけでは、ブレード３００が凹部２０１内でがたつく。従って、上述のようにかしめ終了まで支持する必要があり、作業性に劣る。更に、上述のように隣り合うブレード３００，３００間の間隔が狭いため、支持のためのスペースを確保することが困難になることからも、作業性に劣る。これらの点から、従来のかしめによる固定は、製造性にも劣る。
【００１１】
そこで、本発明の目的の一つは、ブレードが強固に固定されている上に、製造性にも優れるトルクコンバータにおけるブレードの取付構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明のトルクコンバータにおけるブレードの取付構造は、凹部を有するシェルと、前記凹部に挿入されるタブを有するブレードとを備える。前記タブは、前記凹部の内周面の一面に沿って配される基部と、前記基部から前記凹部の内周面の他面側に向かって突出して、前記凹部内における前記タブの傾きを規制する突出部とを有する。前記シェルは、前記凹部に挿入された前記タブの突出部を掛止するように塑性変形されたかしめ部を有する。
【発明の効果】
【００１３】
上記のトルクコンバータにおけるブレードの取付構造は、ブレードがシェルに強固に固定されている上に、製造性にも優れる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】（Ａ）は、実施形態１に係るトルクコンバータにおけるブレードの取付構造について、ブレードのタブとシェルとの近傍を拡大して示す部分断面図、（Ｂ）は、シェルにブレードのタブを挿入する状態を説明する部分断面図である。
【図２】トルクコンバータのポンプインペラの一部であって、その内側を回転軸の軸方向からみた部分平面図である。
【図３】トルクコンバータのポンプインペラの一部であって、ブレードがシェルとコアリングとに取り付けられている部分を回転軸に平行な平面で切断した部分断面図である。
【図４】トルクコンバータのシェルにブレードをかしめて取り付けた従来の取付構造であって、ブレードのタブとシェルとの近傍を拡大して示す部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を参照して、本発明のトルクコンバータにおけるブレードの取付構造の具体例を説明する。図において同一符号は同一名称物を示す。
【００１６】
［実施形態１］
・全体構成
実施形態１のトルクコンバータにおけるブレードの取付構造１は、図１〜図３に示すようにポンプインペラのシェル２と、シェル２に固定される複数のブレード３とを備える。取付構造１の基本的構成は、従来のかしめによる構造に類似しており、シェル２とブレード３とが相互に掛合する構造である点を特徴の一つとする。
【００１７】
基本的構成の概略を述べると、取付構造１は、図２に示すように、椀状のシェル２と、複数のブレード３とを備える。複数のブレード３は、シェル２の内周面２ｉに回転軸Ｏを中心として等角度の間隔で固定されている。
【００１８】
各ブレード３は、図３に示すように円弧状片であり、シェル２の内周面２ｉに沿った湾曲した外周縁から突出する複数のタブ３０，３１，３１をシェル２への固定部分として備える。シェル２は、その内周面２ｉに、タブ３０，３１，３１がそれぞれ挿入される複数の凹部２０，２１，２１を備える。
【００１９】
各ブレード３は、外周縁側がシェル２に固定されると共に、内周縁側が円環状のコアリング５に固定される。そのため、各ブレード３は、その内周縁から突出する複数のタブ３５を円環状のコアリング５への固定部分として備える。コアリング５は、図２に示すように、タブ３５がそれぞれ挿通される複数の貫通孔５０を備える。
【００２０】
なお、図１〜図３に示すタブ及び凹部の個数は例示であり、適宜変更できる。また、図３では、ブレード３の一面にレーストラック状の湾曲した溝を一つ備える例を示すが、溝を備えていない形態、複数の溝を備える形態とすることができる。
【００２１】
・特徴点
実施形態１の取付構造１は、図１（Ａ）に示すように、シェル２に備える複数の凹部のうち、回転軸Ｏ寄りに位置する凹部２０に挿入されたタブ３０が突出部３４を有し、シェル２がこの凹部２０の近傍に突出部３４を掛止するかしめ部２３を有する。なお、図１（Ａ）は、図２に示す（ａ）−（ａ）切断線で切断した部分断面図である。
【００２２】
・・タブ
ブレード３のタブ３０は、ブレード３の本体に対して所定の角度θを有するように屈曲して形成された板状の舌片である。このタブ３０の一端部は、ほぼ直角に折り曲げられて、Ｌ字状（鉤状）になっている。そのため、タブ３０は、ブレード３の本体側に繋がる基部３２と、基部３２からほぼ直角に突出する突出部３４を有する。
【００２３】
突出部３４は、複数のブレード３が凹部２０に挿入された状態でみたとき、シェル２の周方向に沿って並ぶように突出している。
【００２４】
突出部３４における基部３２からの突出長さＬ３４（図１（Ｂ））は、かしめ部２３に掛止可能な長さを有することで、突出部３４とかしめ部２３との係合による高い固定強度を有することができると共に、シェル２における凹部２０及びかしめ部２３の形成領域を十分に確保できる。
【００２５】
・・凹部
シェル２の凹部２０は、その一部がタブ３０の挿入後に塑性変形を受けるため、タブ３０の挿入前後で形状が異なる。そこで、まず、図１（Ｂ）を参照して、タブ３０の挿入前の凹部２０を説明する。
【００２６】
・・・タブ挿入前
凹部２０は、タブ３０の屈曲に対応して、内周面２ｉに対して所定の角度α（ここでは鋭角）を有する傾斜穴である。従って、凹部２０の内周面をつくる一面２０２及びこの一面２０２に対向する他面２０４は、内周面２ｉに対して角度αだけ傾いている。
【００２７】
この例では、凹部２０における内周面の一面２０２と他面２０４との間の間隔Ｗは、タブ３０の基部３２の厚さｔと、突出部３４の突出長さＬ３４との合計長さに実質的に等しい。また、凹部２０の深さは、凹部２０の底面２０６と挿入されたタブ３０の端面３０６との間に実質的に隙間が生じない大きさである。
【００２８】
・・・タブ挿入後
次に、図１（Ａ）を参照して、タブ３０の挿入後の凹部２０を説明する。
タブ３０が挿入されて、固定構造１が構築された状態では、タブ３０の基部３２の一面３０２（図１では右側の面）が凹部２０の内周面の一面２０２に接触し、かつ突出部３４の一部が凹部２０の内周面の他面２０４に接触する。そのため、凹部２０内のタブ３０は、凹部２０の両面２０２，２０４に挟持されて、角度αに傾斜した状態に維持される。このことから、突出部３４は、凹部２０内におけるタブ３の傾きを規制する部分として機能する。凹部２０の底面２０６とタブ３０の端面３０６との間には、隙間が実質的に無い。
【００２９】
シェル２は、凹部２０の開口側であって、タブ３０の突出部３４が接する他面２０４側寄りの領域にかしめ部２３を備える。かしめ部２３は、シェル２における凹部２０の近傍領域が塑性変形して突出部３４に噛み合うように設けられている。この噛み合いによって、ブレード３は、凹部２０から引き抜かれる方向の力が作用しても、タブ３の突出部３４が引っ掛かり脱落し難い。また、ブレード３は、シェル２の周方向に沿った力が作用しても、タブ３０の両面が凹部２０の両面２０２，２０４及びかしめ部２３に挟持されて倒れ難い。取付構造１は、突出部３４とかしめ部２３との噛み合いによって、ブレード３における上記二方向の動きを良好に抑制して、シェル２に対して所定の角度に傾斜した状態を維持できる。
【００３０】
・製造方法
実施形態１の取付構造１は、例えば、凹部２０及び突出部３４の形成⇒凹部２０へのタブ３０の挿入⇒かしめ、という工程を経て構築することができる。挿入及びかしめは、ブレード３の枚数に応じて繰り返し行う。
【００３１】
まず、シェル２に凹部２０を設けておき、ブレード３には、タブ３０及び突出部３４を形成する（準備工程）。この例では、ブレード３の一端部を適宜折り曲げて、タブ３０及び突出部３４を形成するため、タブ３０及び突出部３４を簡単に形成でき、作業性に優れる。
【００３２】
次に、凹部２０にタブ３０を挿入する（挿入工程）。上述のように凹部２０を特定の大きさとすると共に、タブ３０に突出部３４を備えるため、凹部２０に挿入したタブ３０は、凹部２０内での動きが拘束され、凹部２０に仮固定できる。
【００３３】
タブ３０が凹部２０に仮固定された状態で、凹部２０の近くにポンチ１００（図１（Ｂ））を打ち付けて、凹部２０近傍を塑性変形させてかしめ部２３を形成する（かしめ工程）。仮固定されているため、ブレード３を別途支持しなくても、凹部２０内でのタブ３０の位置がずれ難く、かしめ作業を容易にかつ精度よく安定して行える。この工程により、シェル２の内周面２ｉにおいて凹部２０の近傍にはポンチ穴２１０が形成される。
【００３４】
取付構造１が構築できたら、シェル２に固定されたブレード３にコアリング５を取り付ける。具体的には、コアリング５の貫通孔５０にタブ３５をそれぞれ挿入し（図３の二点鎖線参照）、タブ３５を折り曲げる（図２，図３）。このとき、ブレード３は、シェル２に強固に固定されているため、タブ３５の折り曲げを安定して行える。
【００３５】
・効果
実施形態１のトルクコンバータにおけるブレードの取付構造１は、シェル２のかしめ部２３がブレード３のタブ３０の突出部３４を掛止するため、シェル２に対してブレード３が強固に固定される。そのため、取付構造１は、ブレード３のがたつきや位置ずれ、回転方向の変位の防止は勿論、シェル２からのブレード３の脱落などを効果的に防止できる。従って、取付構造１は、ブレード３の形状保持力が増大し、トルクコンバータ性能（流れ性能）の初期のばらつきや経時的変化を抑制できる。このように実施形態１の取付構造１は、シェル２とブレード３との強度、耐久性、信頼性を高められる。
【００３６】
特に、実施形態１の取付構造１は、凹部２０を所定の角度αを有する傾斜穴としているため、凹部２０の内周面の一面２０２と、タブ３０の一面３０２との接触面積を十分に大きく確保できる。この点から、上述のように取付構造１の製造過程におけるかしめ前の仮固定は勿論、かしめ後の取付構造１においても、固定強度により優れる。また、実施形態１の取付構造１は、突出部３４の折り曲げ角度をほぼ直角としていることで剛性に優れ、製造過程におけるかしめ時の押圧によって上記折り曲げ角度が変化し難く、かしめ部２３による噛み合いを良好に行える。この点からも、取付構造１は、固定強度に優れる。
【００３７】
また、実施形態１の取付構造１は、製造過程で、凹部２０自体がブレード３の仮固定を行うため、かしめ時にブレード３の支持が別途不要でありながら、安定して精度よくかしめ作業を行える。かつ、取付構造１は、従来のかしめ作業に対して、大きな工程変化もない。従って、実施形態１の取付構造１は、固定強度、耐久性、信頼性に優れる上に、製造性にも優れる。
【００３８】
［変形例１−１］
実施形態１では、突出部３４として、ブレード３のタブ３０の一端部を折り曲げて成形した例を説明した。その他、タブ３０の対向する二面のうち少なくとも一方の面に塑性加工によって肉を局所的に寄せることで、突出部を形成することができる。この場合、タブ３０の少なくとも一面の任意の位置に、任意の個数の突出部を備えることができる。また、この場合、タブ３０の基部の端部側に突出部を備えるだけでなく、タブ３０の基部の途中に突出部を備えることができる。
【００３９】
［変形例１−２］
実施形態１では、突出部３４がＬ字状である例を説明した。その他、タブ３０の一端部に切れ込みを入れて、切片を互い違いに折り曲げるなどして形成された突出部を備えることができる。例えば、図３に示すタブ３０において、ブレード３の外周縁に沿った方向（図３では概ね上下方向）の中央に切れ込みを入れ、上半分の切片を凹部２０の一面２０２側、下半分の切片を他面２０４側に折り曲げて、断面Ｔ状の突出部を備えることができる。この形態では、凹部２０に挿入したタブ３０の両側をかしめて、ブレード３の両側にかしめ部を備える。この形態は、一つのブレード３に対するかしめ部の個数が多くなるため、ブレード３をシェル２により強固に固定できる。
【００４０】
［実施形態２］
実施形態１では、トルクコンバータのポンプインペラのシェルにブレードを固定する場合に説明した。その他、トルクコンバータのタービンランナのシェルにブレードを固定する場合に、実施形態１の取付構造を適用できる。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明のトルクコンバータにおけるブレードの取付構造は、自動車のエンジンなどの動力を自動変速機に伝達するトルクコンバータにおいて、ポンプインペラのシェルやタービンランナのシェルとブレードとの固定に利用できる。
【符号の説明】
【００４２】
１  トルクコンバータにおけるブレードの取付構造
２  シェル  ３  ブレード  ５  コアリング
２ｉ  内周面  ２０  凹部  ２３  かしめ部
２０２  一面  ２０４  他面  ２０６  底面  ２１０  ポンチ穴
３０  タブ  ３２  基部  ３４  突出部  ３０２  一面  ３０６  端面
２１  凹部  ３１，３５  タブ  ５０  タブ孔  １００  ポンチ
２００  シェル  ２００ｉ  内周面  ２０１  凹部  ２０１２  一面  ２０１４  他面
２３０  かしめ部  ３００  ブレード  ３０１  タブ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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