(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トルクコンバータのポンプインペラ及びタービンランナを構成するシェルとコアの間に略等間隔で取付けられるブレードの取着構造において、該ブレードとシェル又はブレードとコアの連結手段としてスナップリングを嵌めて固定し、しかも該スナップリングはトルクコンバータの回転に伴って発生する遠心力によりその固定する力が助長されるように取付けた構造とし、ブレード内周に設けたカギ型タブをコアのスリット穴に嵌め、該タブにスナップリングを嵌めてブレードとコアを連結固定したことを特徴とするトルクコンバータのブレード取着構造。
【請求項２】
トルクコンバータのポンプインペラ及びタービンランナを構成するシェルとコアの間に略等間隔で取付けられるブレードの取着構造において、該ブレードとシェル又はブレードとコアの連結手段としてスナップリングを嵌めて固定し、しかも該スナップリングはトルクコンバータの回転に伴って発生する遠心力によりその固定する力が助長されるように取付けた構造とし、ブレードの内周縁に設けた突片をコアから突出し、該突片に係止するようにスナップリングを嵌めてブレードとコアを連結固定したことを特徴とするトルクコンバータのブレード取着構造。
【請求項３】
ブレードの外周縁からアームを延ばし、該アーム先端に形成した溝にスナップリングを嵌めてブレードとシェルを連結固定した請求項１、又は請求項２記載のトルクコンバータのブレード取着構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はトルクコンバータのタービンランナ及びポンプインペラの構成に係り、詳しくはタービンシェル及びポンプシェルに固定されるブレードが定位置に安定して、しかも簡単に取着される構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
トルクコンバータとは周知の通りエンジンの動力を、作動流体を媒体としてトランスミッションへ伝えることが出来る一種の継手であり、エンジンによって回されるポンプインペラ、そして該ポンプインペラの回転により送り出される作動流体の動きを受けて回るタービンランナ、さらにタービンランナから出た作動流体の向きを変えてポンプインペラへ導くステータから構成されている。
【０００３】
そこで、これらポンプインペラ、タービンランナ、及びステータには複数枚のブレードが所定の角度をもって一定間隔で配列されている。トルクコンバータ内に封入されている作動流体は、ポンプインペラからその各ブレードを介して遠心力を受けて外周方向へ送り出され、トルクコンバータのケース内壁を伝い、タービンランナのブレードに当ってタービンランナをポンプインペラと同方向に回す働きをする。また、タービンランナに当ってから送り出される作動流体は、ステータのブレードに当ってポンプインペラの回転を助長する方向に流れ方向が変えられ、再び内周からポンプインペラに流入する。
【０００４】
図５は一般的なトルクコンバータの断面を示している。同図の(ヘ)はポンプインペラ、(ト)はタービンランナ、(チ)はステータを示している。また図６はタービンランナの一部であり、(ａ)は背面図、(ｂ)は断面図、(ｃ)は正面図をそれぞれ表わしている。タービンランナ(ト)は大きな円弧断面をしたシェル(ロ)を外側に、小さな円弧断面をしたコア(ハ)を内側に配置し、シェル(ロ)とコア(ハ)間に複数枚のブレード(イ)、(イ)…が配列されている。
【０００５】
そしてコンバータ外殻(リ)内には作動流体が封入されており、エンジンによってフロントカバーと共にポンプインペラ(ヘ)が回転することにより、作動流体を媒介としてタービンランナ(ト)が回り始め、ポンプインペラ(ヘ)とタービンランナ(ト)の回転数差が大きい間は、ステータ(チ)があることによるトルク増幅作用によってタービンランナ(ト)は大きなトルク比で回転させられ、回転数差が小さくなるとトルク増幅作用はなくなり、流体継手としてポンプインペラ(ヘ)からタービンランナ(ト)へ動力が伝えられる。
【０００６】
図７は従来のタービンランナの部分断面拡大図であり、ブレード(イ)はシェル(ロ)とコア(ハ)に跨って取着されるが、上記シェル(ロ)とコア(ハ)に貫通したスリット穴(ニ)、(ニ)に両側端に形成しているタブ(ホ)、(ホ)が挿通されて、これらタブ(ホ)、(ホ)は(ｂ)のように折り曲げ・カシメて固定される。
【０００７】
ところが、上記スリット穴(ニ)はブレード(イ)の組立て作業性を確保する為に、タブ(ホ)の板厚に対してある程度大きく、余裕を持たせた巾寸法となっている。そこで、カシメにて曲げられたタブ(ホ)がシェル面及びコア面に固着されるとは限らず、外観的にはカシメられても、単に曲げられた状態にあるタブ(ホ)はブレード(イ)を動かないように固定することは容易でない。
【０００８】
その為に、該ブレード(イ)に作動流体の圧力が作用すると、ブレード(イ)はスリット穴(ニ)のクリアランスの範囲内でガタが生じてタービンランナ(ト)の耐久性が低下したり、まれに異常音を発したりする。勿論、カシメた後でタブ(ホ)、(ホ)をシェル(ロ)及びコア(ハ)にロウ付けするならばスリット穴(ニ)との間にクリアランスがあってもガタ付きは防止されることになるが、生産性は悪く大幅なコスト高となる。そして、これらの問題点はタービンランナ(ト)に限らず、ポンプインペラ(ヘ)のブレード(イ)の場合も同じである。
【０００９】
ところで、ブレード(イ)、(イ)…をロウ付けすることなくシェル(ロ)に固定する手段としてスナップリングを使用した方法がある。実開昭６１−７５５５１号に係る「インペラーブレードの取付け構造」はその具体例であるが、「小形かつ簡単なスナップリングを使用する為に、インペラの製造コストを低減出来ると共に、リングから作動流体に加わる抵抗を小さく出来、トルクコンバータのトルク伝達効率を高めることが出来る。」
【００１０】
すなわち、インペラシェルの内周に環状のインペラハブを設け、インペラハブの外周に環状の溝を設け、該溝に環状のバネから成るスナップリングの内周部を嵌合し、スナップリングの外周部によりインペラシェルの内面に沿って円周方向に等間隔で配置した各ブレードの縁部をインペラシェルの半径方向へ押すように取り付けている。
【００１１】
ところが、トルクコンバータはエンジンからの動力を受けてその回転速度は７０００ｒｐｍにも達す。この場合に、インペラハブに設けた溝に嵌ったスナップリングには高速回転に伴う遠心力によって溝から外れる外方向への力が作用する。その結果、該スナップリングにて押圧されているブレードの縁部に緩みが発生し、ブレードがガタ付くことになる。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
このように従来のブレードの取付構造には上記のごとき問題がある。本発明が解決しようとする課題はこれら問題点であり、ロウ付けすることなく、しかも高速回転に伴う遠心力の影響を受けないでスナップリングによってシェル及びコアとブレードを連結固定するブレード取着構造を提供する。
【００１３】
【課題を解決する為の手段】
本発明に係るトルクコンバータのブレード取着構造は、スナップリングを用いてブレードを連結固定した構造であり、ブレードにはスナップリングを係止して固定している。しかし本発明ではスナップリングがトルクコンバータの高速回転によって発生する遠心力の悪影響を受けない構造、むしろ遠心力を利用してブレードを強固に固定することが出来る構造としている。
【００１４】
そこで上記スナップリングはトルクコンバータの軸と同芯を成して取付けられるが、スナップリングは外周部が係止するように成っている。スナップリングの外周部が係止することで、発生する遠心力は該外周部を外方向へ押圧するように作用し、その結果ブレードを締め付ける力は増強する。以下、本発明に係る実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１５】
【実施例】
図１は本発明に係るブレード取着構造を示す実施例であり、同図の１はブレード、２はシェルであり、トルクコンバータのポンプインペラの一部断面を示している。ポンプインペラ３は湾曲したシェル２の内周面に沿って複数枚のブレード１，１…を等間隔で取付け、ブレード内周側にはコア４が取着されている。ブレード１は概略扇形を成し、外周に形成したタブ５，５…はシェル内周面に設けている溝に嵌めてカシメられ、内周に形成したタブ６はコア４に設けているスリット穴に嵌っている。
【００１６】
上記タブ6は同図に示すようにカギ型を成し、スリット穴を貫通したタブ６にはスナップリング7が嵌っている。該スナップリング7は一部を切欠いたバネ性のリング体であり、治具にて僅かに外径を縮小した状態でカギ型タボ6に嵌り、その後、治具から解放することでスナップリング7の外径は拡張する為にコア4はタブ5から外れることはない。
【００１７】
ところで、トルクコンバータが軸Ｏ−Ｏを中心として高速回転する場合、スナップリング7には遠心力によって外径が拡張するように作用する。その結果、該スナップリング7がタブ６のカギから外れることはなく、緩んでタブ6がガタ付くこともない。むしろタブ１がガタ付かないように締め付ける力と成って作用する。
【００１８】
図2は本発明に係る他の実施例であり、ブレード１はポンプインペラ3のシェル内周面に設けたスリット溝にタブ5が嵌り、シェル2から外れないようにスナップリング8が嵌っている。すなわち、スナップリング8はシェル2の内周面に形成した嵌合溝に嵌り、内周部の一部はシェル内周面９から突出し、この突出したスナップリング8にブレード1の縁が係止することで固定される。
【００１９】
一方、コア4には前記図７に示すようなスリット穴が設けられ、該スリット穴にブレード内周に設けているタブ１０，１０が嵌ってカシメられている。従って、コア4はブレード１から離脱することはない。勿論、カシメ以外の固定手段を用いてコア4とブレード1を固定することは自由である。そして、この場合も前記実施例と同じく、軸Ｏ−Ｏを軸としてトルクコンバータが高速回転する場合、発生する遠心力は上記スナップリング８の外径を拡張するように働き、ブレード１の取付けに緩みが生じることはなく、むしろ締め付けるように働く。
【００２０】
図3も本発明の別形態を示す実施例であり、ポンプインペラ３のシェル２にはブレード１が取付けられている。ブレード1は図１に示した場合と同じく、外周に形成したタブ5がシェル内周面のスリット溝に嵌ってカシメられ、そしてブレード1の内周にはコア4が取付けられている。コア4にはスリット穴が形成され、このスリット穴にタブ１１が嵌り、又ブレード1の内周縁に設けた突片１２はコア4のスリット溝から突出している。
【００２１】
しかし、このままではコア４が外れてしまう為にスナップリング１３が嵌っている。すなわち、スナップリング１３は上記突片１２に係止するように嵌り、トルクコンバータが高速回転することでスナップリング１３には遠心力が作用するが、しかも該スナップリング１３の外径が拡張するように遠心力が働き、ブレード１のガタ付きを防止する。
【００２２】
図４は本発明に係るさらに別の実施例であり、シェル２に形成している溝にはタブ５が嵌っている。しかし該溝から外れないように、ブレード１の縁からアーム１４を延ばし、該アーム１４の先端に形成した溝にスナップリング１５が嵌っている。そして内周側に設けたタブ１０，１０はコア４に形成したスリット穴に嵌ってカシメられている。
【００２３】
ところで、トルクコンバータがＯ−Ｏを軸として高速回転する場合、スナップリング１５の外径は拡張してアーム１４をシェル内周面９に押圧してブレード１がガタ付くことなく固定するように働く。ここでアーム１４はブレード１の縁に溶接されている。又はアーム１４を一体化した形状としてプレス打ち抜きすることも可能である。
【００２４】
実施例はポンプインペラのブレード取着について説明したが、タービンランナのブレードの場合も同じようにスナップリングを使用して取着することが出来る。以上述べたように、本発明に係るトルクコンバータのブレード取着構造は、スナップリングを用いてシェル及びコアとブレードを連結固定したものであり、次のような効果を得ることが出来る。
【００２５】
【発明の効果】
本発明のブレード取着構造は、シェルとブレード、又はコアとブレードをスナップリングを用いて連結固定した構造であり、従来のようにタブをカシメたり、又タブを溶接する場合に比較してその工程は簡素化され、製造コストは安くなる。そして、本発明ではブレードを固定する為に嵌めるスナップリングが、トルクコンバータの高速回転に伴う遠心力によりその外径を拡張するように働く。
【００２６】
従って、スナップリングが遠心力にて拡張することでブレードをより締め付け、該ブレードがガタ付かないようになる。そしてスナップリングは一種のリング状のバネ体であり、該ブレードを固定しても作動流体の圧力変動によって僅かな動きが許容されるように弾性的に固定することが出来、該ブレードの取着部での応力の集中が緩和され、その結果トルクコンバータの耐久性が向上する。又、遠心力にてブレードの締め付け力が助長される為に取付けが容易でない強力なスナップリングを使用する必要はなく、比較的嵌め易いスナップリングで用が足りる為に作業性の向上にも繋がる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ブレードの取着構造を示す本発明の具体例。
【図２】ブレードの取着構造を示す本発明の具体例。
【図３】ブレードの取着構造を示す本発明の具体例。
【図４】ブレードの取着構造を示す本発明の具体例。
【図５】トルクコンバータの断面図。
【図６】タービンランナの一部。
【図７】従来のタービンランナのブレード取付け工程。
【符号の説明】
１  ブレード
２  シェル
３  ポンプインペラ
４  コア
５  タブ
６  タブ
７  スナップリング
８  スナップリング
９  内周面
10  タブ
11  タブ
12  突片
13  スナップリング
14  アーム
15  スナップリング
【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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【図６】
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【図７】
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