(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シェル本体の平坦な内周部に筒状ハブを接合することでインペラーシェルを製造する方法であって、
先端部分の厚みが前記シェル本体の内周部の厚み以上の前記筒状ハブを準備する準備工程と、
前記筒状ハブの前記先端部分を前記シェル本体の前記内周部に圧接する圧接工程と、
を備え、
前記筒状ハブは前記先端部分の厚みが他の部分の厚みより大きく、前記先端部分は厚みが先端に向かって徐々に大きくなっている、
インペラーシェル製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インペラーシェル製造方法、特に、筒状ハブをシェル本体に固定することでインペラーシェルを製造する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
トルクコンバータは、３種の羽根車（インペラー、タービン、ステータ）を有しており、その内部で循環する流体により動力を伝達する装置である。このようなトルクコンバータにおいて、作動油及び潤滑油の供給は、一般に、トランスミッション側のハウジングに固定されたオイルポンプにより行われている。オイルポンプによって汲み上げられた油は、コントロールバルブ及び油路を介してトルクコンバータに供給される。
【０００３】
オイルポンプは、通常、トルクコンバータの入力側部材の回転を利用して駆動される。具体的には、トルクコンバータのインペラーハブに固定されたオイルポンプギアがオイルポンプの駆動ギアと噛み合っており、トルクコンバータが回転するとオイルポンプギアが回転しこの結果オイルポンプが駆動される。
【０００４】
トルクコンバータのインペラーハブとは、インペラーシェルの内周縁から軸方向トランスミッション側に延びる筒状部分をいう。インペラーハブの内周面と固定シャフトとの間にはトルクコンバータ内に油を供給するための油路が確保されている。インペラーハブの外周面は他の部材と摺動するシール面として機能している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来技術におけるインペラーハブをシェル本体に固定することでインペラーシェルを製造する方法について説明する。インペラーハブは筒状の部材からなり、その筒状ハブの先端をシェル本体の内周縁に圧接する。
【０００６】
従来は、インペラーハブを固定する前にあらかじめ、フランジの内周縁にはインペラーハブ側に突出する環状の突出部（開先部分）が形成されている。この突出部によりシェル本体の内周縁において軸方向の厚みが増加していることになり、圧接時のヒートバランスが取りやすくなり、接合強度が向上している。しかし、シェル本体に環状の突出部を形成するためには、旋削加工を行う必要がある。
【０００７】
本発明の目的は、トルクコンバータのインペラーシェル製造方法において、シェル本体に突出部を設けなくてもシェル本体と筒状ハブの接合強度を極端に低下させないことにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載のインペラーシェル製造方法は、トルクコンバータのシェル本体の平坦な内周部に筒状ハブを固定することでインペラーシェルを製造する方法である。この製造方法は、先端部分の厚みがシェル本体の内周部の厚み以上の筒状ハブを準備する準備工程と、筒状ハブの先端部分をシェル本体の内周部に圧接する圧接工程とを備え、筒状ハブは先端部分の厚みが他の部分の厚みより大きく、先端部分は厚みが先端に向かって徐々に大きくなっている。
【０００９】
請求項１に記載のインペラーシェル製造方法では、筒状ハブの先端部分の厚みがシェル本体の内周部の厚みより大きいため、圧接時にヒートバランスが取りやすくなり、接合強度が高くなる。このようにして、シェル本体の内周部を平坦な状態に維持しても接合強度が低下しにくく、突出部を設けるための旋削加工をシェル本体に対して行う必要がなくなる。また、筒状ハブの先端部分の厚みが他の部分の厚みより大きくなっているため、十分な圧接代を確保しつつ筒状ハブの径を小さくできる。さらに、バリ取りをすることで、確実に接合前の表面不純物が、筒状ハブの板厚に残ることはなくなり、さらに接合強度が増す。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明が採用される基本構造としてのトルクコンバータ６１を図１に示す。図１では、Ｏ−Ｏがトルクコンバータ６１の回転軸線であり、図の左側にエンジン（図示せず）が配置され、図の右側にトランスミッション（図示せず）が配置されている。
【００１１】
トルクコンバータ６１では、円板状のフロントカバー６２と、フロントカバー６２の外周壁６６に溶接されたインペラー１のインペラーシェル２とにより、内部に作動油が充填された作動油室が形成されている。なお、作動油室内には、インペラー１，タービン６３及びステータ６４からなるトルクコンバータ本体と、ロックアップ装置６５とが配置されている。
【００１２】
フロントカバー６２は図示しないエンジン側の部材に連結されている。タービン６３は作動油室内でインペラー１に対向して配置されている。タービン６３は内周部分がトランスミッション側の部材にトルクを出力可能に連結されている。ステータ６４はインペラー１の内周部とタービン６３の内周部との間に配置されている。
【００１３】
インペラー１は、インペラーシェル２と複数のインペラーブレード３とから主に構成されている。インペラーブレード３はインペラーシェル２の内側に固定されており、環状のインペラーコア６８がインペラーブレード３の内側に固定されている。
【００１４】
インペラーシェル２は、円板形状部材であり、シェル本体６とインペラーハブ７とから構成されている。シェル本体６は、図２に示すように、断面円弧形状の本体部９と、その内周に設けられた平坦かつ環状のフランジ１０（内周部）とから構成されている。本体部９とフランジ１０とはプレス加工により一体に形成されている。フランジ１０は厚み（板厚すなわち軸方向厚み）がｔ１である。
【００１５】
インペラーハブ７は図１及び図２に示すようにフランジ１０の内側から軸方向トランスミッション側に延びる筒状部分である。図２に示すように、インペラーシェル２の完成前には、インペラーハブ７を構成する筒状部材７Ａはシェル本体６とは別体の部材である。すなわち、筒状部材７Ａは後述する方法によりシェル本体６に固定されてインペラーハブ７となる。筒状部材７Ａは、軸方向にほぼストレートに延びる筒状の部材であり、軸方向エンジン側に平坦な環状の先端面７ａを有している。筒状部材７Ａの先端部分１５の厚み（板厚すなわち半径方向厚み）はｔ２である。ここでは、先端部分１５は軸方向にストレートに延びており、板厚は一定である。なお、先端部分１５の厚みｔ２はフランジ１０の厚みｔ１より大きい。インペラーハブ７は、例えばＳＣＭ等の炭素鋼からなり、調質処理されている。フランジ１０の内径は筒状部７Ａの直径とほぼ同じである。
【００１６】
インペラーシェル２の製造方法（シェル本体６に筒状部材７Ａを固定する方法）について説明する。初めに、前述のシェル本体６と筒状部材７Ａを準備する。
【００１７】
次に、図２の状態から筒状部材７Ａの先端面７ａをフランジ１０の内周縁に圧接する。この結果、図３に示すようにインペラーハブ７がフランジ１０の内周縁に形成され、インペラーシェル２の形状ができる。
【００１８】
筒状部材７Ａの先端部分１５の板厚ｔ２がフランジ１０の板厚ｔ１より大きいため、板厚ｔ１が従来通りであるとすれば板厚ｔ２が従来より大きいことになり、圧接時にヒートバランスが取りやすくなる。その結果、接合強度が向上する。この実施形態では、フランジ１０の内周縁に環状の突起を設ける必要がないため、シェル本体６はプレス工程仕上げのみによって成形可能である。すなわち、従来のように旋削加工を行う必要が無く、工程数が少なくなっている。
【００１９】
［実施形態］
図４及び図５に示すシェル本体６と筒状部材７Ａの固定方法では、筒状部材７Ａの先端部分１５は他の部分より板厚が大きくなっており、先端部分１５の範囲では先端側が根元部分より板厚が大きくなっている。具体的には、先端部分１５の最も先の板厚はｔ４であり、先端部分１５の根元の板厚はｔ３であり、ｔ４はｔ３より大きい。また、先端部分１５はｔ３からｔ４まで徐々に大きくなっている。また、図８の断面に示すように、先端部分１５は断面で内周面と外周面とがそれぞれ両側に開く傾斜面になっている。なお、ｔ４はフランジ１０の板厚ｔ１より大きい。
【００２０】
筒状部材７Ａをシェル本体６のフランジ１０に圧接すると、図９に示すように両部材は互いに固定される。ここでは、筒状部材７Ａの先端部分１５の先端面７a付近の板厚ｔ４がフランジ１０の板厚ｔ１より大きいため、圧接時のヒートバランスが取りやすくなり接合強度が向上する。
【００２１】
この例では、さらに、先端部分１５がその反対側部分より半径方向に厚くなっているため、十分な圧接代（先端面７ａ）を確保した上でインペラーハブ７の径を従来より小さくできる。
【００２２】
また、先端部分１５が先端に向かって徐々に厚くなっているため、バリ取りをすることで、確実に接合前の表面不純物が、インペラーハブ７の板厚に残ることはなくなり、さらに接合強度が増す。
【００２３】
ｔ３とｔ４の比は、１:１〜１：１．３の範囲にあることが好ましい。
【００２４】
【発明の効果】
本発明に係るインペラーシェル製造方法では、筒状ハブの先端部分の厚みがシェル本体の内周部の厚みより大きいため、圧接時にヒートバランスが取りやすくなり、接合強度が高くなる。このようにして、シェル本体の内周部を平坦な状態に維持しても不都合が生じくいため、突出部を設けるための旋削加工をシェル本体に対して行う必要がなくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明が採用される基本構造としてのトルクコンバータの縦断面概略図。
【図２】  前記トルクコンバータにおけるシェル本体とインペラーハブの形状を示すための縦断面図。
【図３】  前記トルクコンバータにおける圧接後の状態を示す断面図。
【図４】  本発明の実施形態におけるシェル本体とインペラーハブとの形状を示すための断面図。
【図５】  前記実施形態における圧接後の状態を示す断面図。
【符号の説明】
１    インペラー
２    インペラーシェル
６    シェル本体
７    インペラーハブ
７Ａ  筒状部材
１０  フランジ
１５  先端部分
【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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