(57)【要約】【課題】インペラシェルとフロントカバーとの溶接に起因する熱歪みや、動作時におけるオイルの温度上昇などに好適に対応し得るトルクコンバータを提供する。【解決手段】トルクコンバータＴＣのインペラシェル５およびフロントカバー６に設けられた第１および第２の周壁部５１，６１のそれぞれの先端部は、軸長方向に凹凸状をなす複数の凹状部５２ａ，６２ａおよび凸状部５２ｂ，６２ｂが周方向に交互に並んだ波形状先端部５２，６２として形成されており、これら波形状先端部５２，６２は、凹状部５２ａ，６２ａと凸状部５２ｂ，６２ｂとが互いに嵌合するように突き合わされ、この突き合わせ部分に沿って溶接部Ｗａが設けられた構成とされている。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
中空状のインペラブレード取付け部の一端側に、筒状の第１の周壁部が延設されているインペラシェルと、
前記第１の周壁部に嵌合して溶接される筒状の第２の周壁部が、主板部の外周縁に連設されているフロントカバーと、
を備えている、トルクコンバータであって、
前記第１および第２の周壁部のそれぞれの先端部は、前記インペラシェルおよび前記フロントカバーの軸長方向に凹凸状をなす複数の凹状部および凸状部が周方向に交互に並んだ波形状先端部として形成されており、
前記第１および第２の周壁部の波形状先端部は、これらの凹状部と凸状部とが互いに嵌合するように突き合わされ、この突き合わせ部分に沿って溶接部が設けられた構成とされていることを特徴とする、トルクコンバータ。
【請求項２】
請求項１に記載のトルクコンバータであって、
前記第１および第２の周壁部のそれぞれの波形状先端部のうち、一方の波形状先端部の内周面は、他方の波形状先端部の内周面に対して、半径方向に段差を有し、前記波形状先端部どうしが嵌合する領域の内周面は、凹凸状とされている、トルクコンバータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車などの車両に搭載され、エンジン出力を変速機側に伝達するのに用いられるトルクコンバータに関する。
【背景技術】
【０００２】
周知のとおり、トルクコンバータは、インペラ、タービン、およびステータを備えた構成とされ、インペラがエンジン出力により回転すると、トルクコンバータ内においてオイル（ＡＴＦ）の流れが発生し、このオイル流れを受けてタービンが回転し、出力軸が回転するようになっている。ステータは、タービン側からインペラ側へ戻されるオイルの流れを整える役割を果たす。
このようなトルクコンバータにおいては、インペラシェルにフロントカバーを接合することにより、トルクコンバータの各構成要素を内部に収容するトルクコンバータハウジングが構成されている。このトルクコンバータハウジングを構築する場合、インペラシェルは、中空状に形成されたインペラブレード取付け部の一端側に、円筒状の第１の周壁部が延設された構成とされる。一方、フロントカバーは、エンジン出力軸との連結が図られる主板部の外周縁に、円筒状の第２の周壁部が連設された構成とされる。その上で、前記第１および第２の周壁部どうしは、互いに嵌合して溶接される（たとえば、特許文献１）。
【０００３】
しかしながら、前記した手段によれば、次のように未だ改善すべき余地がある。
すなわち、インペラシェルおよびフロントカバーの第１および第２の周壁部どうしが溶接されるため、高い寸法精度が要求される箇所に溶接に起因する熱歪みを生じる虞がある。このような熱歪みは、軽量化や製造コストの低減を促進すべく、各部の薄肉化を図る場合に、一層顕著となる。また、トルクコンバータは、その内部にロックアップ用のピストンを備えたロックアップクラッチが組み込まれるのが一般的であるが、そのロックアップ動作時には、ピストンがフロントカバーの主板部に圧接するため、多くの熱が発生する。このような熱の発生は、トルクコンバータ内のオイルの温度上昇を招く要因となる。
これに対し、従来においてインペラシェルとフロントカバーとを嵌合・溶接した構造は、前記したような現象に対して好適に対処し得るものとはされていない。したがって、このような点において、未だ改善の余地がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１５５１０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、前記したような事情のもとで考え出されたものであり、インペラシェルとフロントカバーとの溶接に起因する熱歪みや、動作時におけるオイルの温度上昇などに好適に対応し得るトルクコンバータを提供することを、その課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するため、本発明では、次の技術的手段を講じている。
【０００７】
本発明により提供されるトルクコンバータは、中空状のインペラブレード取付け部の一端側に、筒状の第１の周壁部が延設されているインペラシェルと、前記第１の周壁部に嵌合して溶接される筒状の第２の周壁部が、主板部の外周縁に連設されているフロントカバーと、を備えている、トルクコンバータであって、前記第１および第２の周壁部のそれぞ
れの先端部は、前記インペラシェルおよび前記フロントカバーの軸長方向に凹凸状をなす複数の凹状部および凸状部が周方向に交互に並んだ波形状先端部として形成されており、前記第１および第２の周壁部の波形状先端部は、これらの凹状部と凸状部とが互いに嵌合するように突き合わされ、この突き合わせ部分に沿って溶接部が設けられた構成とされていることを特徴としている。
【０００８】
このような構成によれば、次のような効果が得られる。
すなわち、インペラシェルとフロントカバーとの溶接部は波形状となり、溶接部からフロントカバーの主板部の各所までの距離は一定ではなくなる。このため、主板部には、前記溶接部からの溶接熱の影響を受け難い部分を積極的に設けることが可能となり、その部分の寸法精度を高めることができるといったことが可能となる。たとえば、主板部には、エンジンの出力軸との連結を図るためのセットブロックが接合されるのが一般的であるが、このセットブロックの接合箇所を、溶接熱の影響を受け難い箇所にするといったことが可能となる。一方、インペラシェルまたはフロントカバーについては、第１または第２の周壁部に設けられる凸状部を大きくするなどして、肉厚を増大させることなく、体積の増加、すなわち熱容量の増加を適宜図り、このことによってオイルの温度上昇幅を抑制する効果などを適宜得ることが可能となる。たとえば、トルクコンバータにロックアップクラッチが組み込まれた場合、ロックアップ動作時にロックアップ用のピストンとフロントカバーとの接触により熱が発生するが、フロントカバーの熱容量を大きくしておくことにより、オイルの温度上昇を抑制するといったことが可能となる。
【０００９】
本発明において、好ましくは、前記第１および第２の周壁部のそれぞれの波形状先端部のうち、一方の波形状先端部の内周面は、他方の波形状先端部の内周面に対して、半径方向に段差を有し、前記波形状先端部どうしが嵌合する領域の内周面は、凹凸状とされている。
【００１０】
このような構成によれば、インペラシェルおよびフロントカバーが回転する際に、内部のオイルを前記凹凸状の内周面によって効率よく攪拌することができる。このようなオイルの攪拌は、トルクコンバータ内におけるオイル循環を促進し、圧力損失を小さくする効果をもたらせる。
【００１１】
本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行なう発明の実施の形態の説明から、より明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に係るトルクコンバータの一例を示す断面図である。
【図２】図１の要部拡大概略断面図である。
【図３】（ａ）は、図１に示すインペラシェルとフロントカバーを簡略化して示した斜視図であり、（ｂ）は、（ａ）の分解斜視図であり、（ｃ）は、（ａ）の底面側要部斜視図であり、（ｄ）は、（ａ）のIIId−IIId断面図である。
【図４】（ａ），（ｂ）は、図３に示すフロントカバーの製造工程の説明図である。
【図５】図４に示す実施形態との対比例（従来技術）を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の好ましい実施の形態について、図面を参照して具体的に説明する。
【００１４】
図１に示すトルクコンバータＴＣは、インペラ１、タービン２、ステータ３、ロックアップクラッチ４、およびフロントカバー６を備えている。ただし、このトルクコンバータＴＣは、インペラシェル５とフロントカバー６との接合構造およびこれに関連する構成に特徴があり、これ以外の基本的な構成は、従来既知のトルクコンバータと同様である。こ
のため、トルクコンバータＴＣの前記した各構成要素の具体的な構成や機能などの説明は適宜省略する。
【００１５】
インペラ１は、複数のインペラブレード１０が内側に取り付けられた中空状（略椀状）のインペラブレード取付け部５０と、このインペラブレード取付け部５０の一端側に延設された筒状の第１の周壁部５１とを有している。本実施形態においては、インペラブレード取付け部５０に、中空軸部５９ａを有する補助部５９が一体形成されているが、この補助部５９は別体に形成することも可能である。
【００１６】
フロントカバー６は、軸長方向（図１の左右方向）視略円板状の主板部６０と、この主板部６０の外周縁に一体的に繋がった筒状の第２の周壁部６１とを有している。主板部６０の外面部には、ネジ軸７ａが突設された複数のセットブロック７が溶接部Ｗｂを介して接合されている。これら複数のセットブロック７には、エンジンＥの出力軸８０に連結されたドライブプレート８１が、ネジ軸７ａに螺合するナット８２を用いて連結されている。このことにより、フロントカバー６およびインペラシェル５は、エンジンＥの出力軸８０からトルクを受けて回転する。ロックアップクラッチ４は、主板部６０とタービンシェル２０との相互間に位置して軸長方向に往復動可能なロックアップ用のピストン４０を備えている。トルクコンバータＴＣのロックアップは、ピストン４０がフロントカバー６の主板部６０側に前進し、このピストン４０の摩擦材４１が主板部６０に圧接することにより行なわれる。
【００１７】
図３は、インペラシェル５およびフロントカバー６を簡略化して示している。同図（ａ），（ｂ）に示すように、インペラシェル５の第１の周壁部５１の先端部は、軸長方向（同図の左右方向）に凹凸状をなす複数の凹状部５２ａおよび凸状部５２ｂが周方向に１つずつ交互に並んだ波形状先端部５２として形成されている。凹状部５２ａおよび凸状部５２ｂは、たとえば４つずつ設けられている。フロントカバー６の第２の周壁部６１の先端部も、前記と同様な形態であり、軸長方向に凹凸状をなすたとえば４つずつの凹状部６２ａおよび凸状部６２ｂが周方向に１つずつ交互に並んだ波形状先端部６２として形成されている。第１および第２の周壁部５１，６１は、凹状部５２ａと凸状部６２ｂとが嵌合するとともに、凸状部５２ｂと凹状部６２ａとが嵌合するように軸長方向に突き合わされた上で、これらの突き合わせ部分に沿って溶接部Ｗａが設けられている。したがって、溶接部Ｗａも波形状である。
【００１８】
図３（ｃ）に示すように、複数のセットブロック７は、凸状部６２ｂに対応する箇所、より詳しくは、フロントカバー６の周方向における配置が凸状部６２ｂと略一致する箇所に位置している。好ましくは、セットブロック７は、凸状部６２ｂに対応する箇所のうち、主板部６０からの高さＨが最も高い部分（凸状部６２ｂの頂部）に対応する箇所、またはその近傍に位置している。
【００１９】
図３（ｄ）に示すように、波形状先端部５２，６２が互いに突き合わされて嵌合する部分においては、それらの内面どうし、および外面どうしが、半径方向において段差Ｈａ，Ｈｂを生じるように設定されている。このことにより、波形状先端部５２，６２の嵌合部分における内周面ＩＳおよび外周面ＯＳは、ともに凹凸状となっている。
【００２０】
前記したインペラシェル５およびフロントカバー６のそれぞれは、たとえば金属板に深絞り加工を施す工程を経て製造されている。以下、フロントカバー６を製造する工程の一例について、図４を参照して簡単に説明する。
【００２１】
まず、図４（ａ）に示すように、原材料となる帯状の金属板９から略矩形状のプレート９０を取り出す。次いで、同図（ｂ）に示すように、プレート９０を同図仮想線で概略的
に示すような形態に深絞り加工を施す。この加工は、概念的には、略矩形状のプレート９０の外周縁部分を、既述したフロントカバー６の第２の周壁部６１とする加工である。このため、プレート９０の四隅部分９０ａおよびその近傍部分は、図３（ａ），（ｂ）に示した波形状先端部６２の４つの凸状部６２ｂの原型部分となる。なお、波形状先端部６２を形成する際には、その形状を整えるためのトリミング加工がさらに施される。
インペラシェル５についても、前記したのと同様な工程を経て製造することが可能である。
【００２２】
前記したような製造工程によれば、たとえば図５に示す対比例と比較すると、歩留りがよい。同図の対比例においては、帯状の金属板９から円形プレート９５を打ち抜き、かつこれに深絞り加工を施す。この場合、帯状の金属板９に多くの無駄が発生するばかりか、円形プレート９５を加工して波形状先端部５２または６２を形成する際にさらに多くの無駄が発生する。これに対し、図４に示した製造工程によれば、そのような無駄を少なくすることが可能である。
【００２３】
次に、前記したトルクコンバータＴＣの作用について説明する。
【００２４】
まず、図３（ｃ）に示したように、セットブロック７は、溶接部Ｗａから比較的大きい寸法で離間した配置に設けられている。したがって、溶接部Ｗａを設ける場合の溶接熱に起因して、セットブロック７の取付け箇所に熱歪みが発生し難くなり、セットブロック７の寸法精度を高めることができる。セットブロック７の取付け箇所に大きな熱歪みを生じた場合には、セットブロック７の寸法精度を出すための再加工などが必要となるが、このような再加工を不要にすることが可能である。
【００２５】
一方、インペラシェル５とフロントカバー６とを溶接する以前において、セットブロック７と主板部６０との溶接部Ｗｂを設ける場合、その際の溶接熱は、波形状先端部６２に及び難くなり、波形状先端部６２に大きな熱歪みが生じないようにすることも可能である。波形状先端部６２に大きな熱歪みを生じると、２つの波形状先端部５２，６２どうしを適切に嵌合させることが困難になるが、本実施形態によれば、そのような不具合も回避することが可能である。
【００２６】
このように、本実施形態によれば、溶接熱に起因して所定の箇所に大きな熱歪みを生じないようにすることが可能であり、生産性がよく、製造コストを低減することができる。加えて、インペラシェル５およびフロントカバー６は、いずれも図４を参照して説明したような工程を経て歩留りよく製作することが可能である。このため、トルクコンバータＴＣの製造コストを一層低減することができる。
【００２７】
図１および図２に示すように、ピストン４０の摩擦材４１をフロントカバー６に圧接させるロックアップ動作時には、摩擦熱が発生し、ピストン４０とフロントカバー６との間に存在するオイルの温度が上昇する。これに対し、本実施形態では、フロントカバー６の複数の凸状部６２ｂのサイズを大きくするなどして、フロントカバー６の体積（熱容量）の増加を図ることが可能である。このため、前記オイルの温度上昇幅を低く抑えることが可能となる。
【００２８】
図３（ｄ）を参照して説明したように、波形状先端部５２，６２の嵌合領域は、凹凸状の内周面ＩＳおよび外周面ＯＳを有する構成とされているため、フロントカバー６およびインペラシェル５の回転時には、次のような作用が得られる。
すなわち、凹凸状の内周面ＩＳは、トルクコンバータＴＣ内のオイルを攪拌する。このため、トルクコンバータＴＣ内においてオイルが効率よく循環することとなって、オイル循環に伴う圧力損失を小さくする効果が得られる。一方、凹凸状の外周面ＯＳは、トルク
コンバータＴＣの外部空気を攪拌し、外部空気との接触度合いが高い部分となる。このため、インペラシェル５およびフロントカバー６から外部への放熱性が良好となり、オイルの温度上昇を抑制する上で、より好ましいものとなる。
【００２９】
本発明は、上述した実施形態の内容に限定されない。本発明に係るトルクコンバータの各部の具体的な構成は、本発明の意図する範囲内において種々に設計変更自在である。
【００３０】
本発明でいう波形状先端部の凹状部および凸状部の数は、４つに限定されず、これ以外の数にすることが可能である。たとえば、フロントカバーにセットブロックが計６箇所設けられる場合、これに対応させて凹状部および凸状部を６つずつ設け、６つの凸状部のそれぞれに対応する箇所にセットブロックを設けるといった手段を採用することもできる。
波形状先端部を構成する凹状部および凸状部の輪郭は、必ずしも滑らかに連続した曲線状でなくてもよく、それら凹状部および凸状部の輪郭を、直線部を含む角張った形状とすることも可能である。１つの波形状先端部を構成する複数の凹状部と凸状部とは、略同一サイズに揃えられていなくてもよい。波形状先端部については、たとえば相対的に小サイズの凹状部と大サイズの凸状部とを交互に並べて設けたような構成とすることも可能である。
本発明に係るインペラシェルおよびフロントカバーの具体的な製造方法は限定されず、たとえば図５に示したような円形プレート９５に加工を施すことによってインペラシェルおよびフロントカバーを製作してもよい。
【符号の説明】
【００３１】
ＴＣ  トルクコンバータ
５  インペラシェル
５０  インペラブレード取付け部
５１  第１の周壁部
５２  波形状先端部（インペラシェルの）
５２ａ  凹状部（インペラシェルの）
５２ｂ  凸状部（インペラシェルの）
６  フロントカバー
６０  主板部
６１  第２の周壁部
６２  波形状先端部（フロントカバーの）
６２ａ  凹状部（フロントカバーの）
６２ｂ  凸状部（フロントカバーの）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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