JP5315014B2

JP5315014B2 - 歪み矯正装置及び歪み矯正方法

Info

Publication number: JP5315014B2
Application number: JP2008289605A
Authority: JP
Inventors: 秀一島田; 正次平井; 智志菅原
Original assignee: JATCO Ltd
Current assignee: JATCO Ltd
Priority date: 2008-11-12
Filing date: 2008-11-12
Publication date: 2013-10-16
Anticipated expiration: 2028-11-12
Also published as: JP2010115673A; CN101737475A; CN101737475B

Description

本発明は、特にトルクコンバータのタービンランナやポンプインペラなどにおける開口部の歪みを矯正する挿入治具、歪み矯正装置及び歪み矯正方法に関する。

トルクコンバータはポンプインペラとタービンランナとから構成され、ポンプインペラの回転によって作動流体が流動し、この流動を受けることでタービンランナが回転する。タービンランナは、シェルとブレードとから構成され、ブレードはシェルの内部にシェルと所定の角度をもって所定の間隔で取り付けられる。これにより、ポンプインペラの回転によってブレードに押されるようにして流動する作動流体がタービンランナのブレードに当たることでタービンランナが回転する。

トルクコンバータの使用時にはブレードに絶えず作動流体の圧力が作用するので、ブレードをシェルに確実に固定する必要があり、特許文献１にはブレードを溶接によって固定することが記載されている。また溶接の代わりにブレードをシェルにかしめた後、ロウ付けによって固定することが知られている。
特開平６−３２３３９７号公報

タービンランナは溶接時やロウ付け時の熱によって変形する場合があり、溶接又はロウ付け後のタービンランナを軸方向にプレスすることで歪みを矯正することが知られている。しかし、タービンランナを軸方向にプレスしても、タービンランナの中央に設けられるハブを挿入するための開口部の径方向の歪みを矯正することはできない。これにより、開口部が径方向に歪んでいるとハブを挿入することが困難となる場合がある。

本発明は、ワークの開口部の径方向の歪みを矯正することを目的とする。

本発明は、開口部を有するワークに対して開口部の軸方向下側から当接する下治具と、ワークに対して開口部の軸方向上側から当接する上治具とを備え、ワークを下治具と上治具とによってワークの上下方向から押圧することによってワークの軸方向の歪みを矯正する歪み矯正装置において、下治具と上治具とがワーク方向へ移動することによって開口部に嵌挿される挿入治具をさらに備え、挿入治具は開口部に挿入される側から順に挿入部及び小径部を有し、挿入部は開口部に挿入される側から徐々に挿入治具の外径が大きくなるように外周面がテーパ状に形成され、挿入部の最大外径は開口部の内径以上であり、小径部は開口部の内径より小径であることを特徴とする。

本発明によれば、挿入治具の挿入部がテーパ状に形成され、挿入部の最大外径が開口部の内径以上であるので、挿入治具をワークの開口部に挿入するのに従って挿入部と開口部の内壁面との接触圧力が高くなり、これにより開口部の径方向の歪みを矯正することができる。

以下では図面を参照して本発明の実施の形態について詳しく説明する。図１は本実施形態における歪み矯正装置の構成を示す構成図である。図２は挿入治具の拡大図であり、（ａ）は挿入治具の縦断面図、（ｂ）は（ａ）の領域Ａの拡大図である。

歪み矯正装置１は、プレス台２と、プレス台２の上部に固定される中央に孔を有する下治具３と、プレスによって軸方向下方へ押圧されるラム４と、ラム４の下側にラム４と一体的に設けられる上治具５と、上治具５によって軸方向下方に押圧される挿入治具６とを備える。

またワークとしてのタービンランナ７は、中央に開口部７１を有するシェル７２と、シェル７２の内部にシェル７２と所定の角度をもって所定の間隔で取り付けられる複数のブレード７３と、複数のブレード７３をシェル７２との間に挟んで一体的に結合するコア７４とから構成される。ブレード７３は突起部７５をシェル７２及びコア７４に設けられたスリット７６に嵌合してかしめられ、さらにかしめ部をロウ付けすることによってシェル７２及びコア７４と一体的に結合される。

タービンランナ７は端面７７が下治具３に当接するように下治具３の上面に載置される。下治具３はタービンランナ７の端面７７と当接する平板部３１と、平板部３１の上面から上方へ円筒状に隆起した円筒部３２とから構成される。下治具３は、平板部３１の上面がタービンランナ７の端面７７と当接し、さらに円筒部３２の上面がシェル７２の内側の面であって開口部７１の周縁部と当接する。また、上治具５は下治具３の円筒部３２の上面との間でシェル７２を挟持するようにシェル７２の外側の面であって開口部７１の周縁部と当接する。

挿入治具６は、開口部７１に挿入される挿入部６１と、設計通りの正規品の開口部７１の内径より少しだけ大きい径を有する大径部６２と、大径部６２より小径の小径部６３とから構成される。挿入治具６は、タービンランナ７の中央に設けられる開口部７１の歪みを矯正する治具であり、図１中上方側から開口部７１に挿入されることで開口部７１の歪みを矯正する。

挿入部６１は、下方側から上方側へと徐々に大径となるようにテーパ状に形成され、最大外径が大径部６２と同径である。これにより径方向に歪んだ開口部７１を押し広げながら矯正する。

大径部６２は、挿入部６１によって歪み部分が押し広げられた開口部７１を所定の間だけ保持する部分である。大径部６２は下方側から上方側へと挿入治具６の軸方向にわたって均一な外径を有し、この外径はスプリングバックを考慮して正規品の開口部７１の内径より少しだけ大きい径に設定される。また大径部６２の一部には挿入治具６の全周にわたって溝６４が設けられている。この溝６４は開口部７１が通過する際に開口部７１に付着しているバリを捕捉する。

小径部６３は、大径部６２より小径であり、挿入部６１及び大径部６２において歪みが矯正された後の開口部７１と挿入治具６との間に隙間を確保する。これにより、歪みを矯正した後、挿入治具６を取り外すことなくタービンランナ７を挿入治具６から取り外すことができる。

すなわち、挿入部６１の最大外径はスプリングバックの分だけ正規品の開口部７１の内径より大径に設定され、大径部６２の外径は挿入部６１の最大外径と同一の径に設定され、小径部６３の外径は矯正後の作業性を考慮して正規品の開口部７１の内径より小径に設定される。

歪み矯正装置１は以上のように構成され、ラム４をプレス台２へ向けて下方へ押圧することでタービンランナ７の軸方向の歪み及び開口部７１の径方向の歪みを矯正することができる。

なお、タービンランナ７の歪みはロウ付け時の熱によって発生するものであり、タービンランナ７の軸方向の歪みとは、タービンランナ７の最外周部と開口部７１の近傍との軸方向の相対位置がずれるような歪みをいう。また開口部７１の径方向の歪みとは、タービンランナ７が歪むことにより開口部７１の形状が開口部７１の径方向に変形するような歪みをいう。

以下、図３〜図７を参照しながらタービンランナ７の歪みを矯正する方法について説明する。図３〜図７はタービンランナの歪みを矯正する過程を示す断面図である。

図３に示すように、タービンランナ７が下治具３の上面に載置され、さらに挿入治具６の挿入部６１がタービンランナ７の開口部７１に挿入される。このとき挿入部６１の下方側がタービンランナ７の開口部７１の内壁面と当接する。

図４に示すように、ラム４を図中下方向に押圧し、挿入治具６の上部に上治具５を当接させる。ラム４の下面は挿入治具６の外径とほぼ同径の凹部４１を有し、挿入治具６の上面は凹部４１の底面に当接することで、挿入治具６の軸に垂直な方向への揺動は規制される。

さらにラム４を図中下方向に押圧すると、図５に示すように、挿入治具６のテーパ状の挿入部６１がタービンランナ７の開口部７１の内壁面と摺接しながら開口部７１の内壁面を軸に垂直な方向に押し広げて開口部７１の径方向の歪みを矯正する。

開口部７１の径方向の歪みが矯正されることについてさらに詳細に説明すると、タービンランナ７の開口部７１は所定の内径を有する円形状の開口部７１であり、タービンランナ７の変形によって開口部７１の形状が円形状から径方向に歪んだ形状へと変化する。挿入治具６の挿入部６１の断面形状は円形状であるので、歪んだ開口部７１に挿入治具６のテーパ状の挿入部６１が挿入されると、開口部７１の形状は挿入部６１が挿入されるのに応じて徐々に円形状となり、所定の内径となるように矯正される。

ラム４がさらに図中下方向に押圧され、大径部６２の溝６４が開口部７１を通過すると、開口部７１に付着している切削くずなどのバリが溝６４に捕捉される。また、大径部６２が開口部７１を通過する間は開口部７１の内径が大径部６２の外径となるように保持される。これにより、挿入部６１において矯正された開口部７１が大径部６２によって所定の間だけ保持されるので、開口部７１の内径が所望の径となるように開口部７１を矯正することができる。

図６に示すように、ラム４がさらに図中下方向に押圧され、挿入治具６の小径部６３が開口部７１の内壁面に対向する位置まで挿入治具６が挿入されると、挿入治具６が開口部７１から離脱する。ここで、開口部７１の内径は挿入治具６の大径部６２によって大径部６２の外径とほぼ同一の径となるように矯正されているので、挿入治具６が下方向に押圧されて大径部６２が開口部７１を通過すると小径部６３と開口部７１とは圧接されず、一定の間隙をもって対向することになる。

また、このときラム４は挿入治具６を押圧しておらず、ラム４の押圧力は下治具３の円筒部３２の上面に位置するシェル７２に作用する。これにより、タービンランナ７はシェル７２の開口部７１の周縁部を上治具５と下治具３とに挟持された状態で、端面が下治具３に圧接されるので、タービンランナ７の軸方向の歪みが矯正される。

その後、図７に示すようにラム４を図中上方へと退避させ、矯正後のタービンランナ７を回収する。このとき、挿入治具６の上方側外周面は小径部６３となっているので、矯正後のタービンランナ７は挿入治具６とは圧接しておらず、タービンランナ７を上方へと容易に取り出すことができる。

以上のように本実施形態では、挿入治具６の挿入部６１がテーパ状に形成され、挿入部６１の最大外径が開口部７１の内径以上であるので、挿入治具６を開口部７１に挿入するのに従って挿入部６１と開口部７１の内壁面との接触圧力が高くなり、これにより開口部７１の径方向の歪みを矯正することができる。また、挿入治具６は開口部７１に挿入される側とは反対側に小径部６３を有するので開口部７１の歪みを矯正した後に挿入治具６を取り外すことなくタービンランナ７を取り出すことができ、タービンランナ７の矯正作業を簡素化することができる（請求項１、５に対応）。

また、挿入治具６は挿入部６１と小径部６３との間に挿入治具６の軸方向にわたって均一な外径を有する大径部６２を有し、大径部６２の外径は挿入部６１の最大外径と同一の径を有するので、開口部７１の矯正時に開口部７１の内径を矯正された状態で所定の間だけ保持することができ、挿入治具６が取り外された後もより確実に矯正された形状を保持することができる（請求項２に対応）。

さらに、大径部６２には大径部６２の外周にわたって溝６４が設けられるので、開口部７１を矯正しながら開口部７１に付着している切削くずなどのバリを捕捉することができる（請求項３に対応）。

さらに、下治具３と上治具５とによってタービンランナ７を上下方向から挟持しながら挿入治具６を開口部７１に嵌挿するので、タービンランナ７の軸方向の歪みを矯正するのと同時にタービンランナ７の開口部７１の歪みを矯正することができる。これにより、作業工程を増やすことなくタービンランナ７の軸方向の歪みと開口部７１の径方向の歪みとを矯正することができる（請求項４に対応）。

以上説明した実施形態に限定されることなく、その技術的思想の範囲内において種々の変形や変更が可能である。

例えば、本実施形態ではタービンランナ７の開口部７１の歪みを矯正することについて説明しているが、タービンランナ７の他にポンプインペラにも適用可能であり、またその他の部材でも開口部を有する部材であれば適用可能である。

また、挿入治具６は挿入部６１、大径部６２及び小径部６３を有しているが、大径部６２は挿入部６１において矯正された開口部７１の内径を所定の間だけ保持するためのものであり、大径部６２がなくても一定の作用効果を得ることが可能である。同様に溝６４は開口部７１に付着しているバリを捕捉するためのものであり、なくても本実施形態と同様に作用効果を得ることができる。

さらに、本実施形態では開口部７１の歪みの矯正をタービンランナ７の軸方向の歪みの矯正と同時に行っているが同時でなくてもよいし、開口部７１の歪みの矯正を単独で行ってもよい。

本実施形態における歪み矯正装置の構成を示す構成図である。挿入治具の構成を示す拡大図である。タービンランナの歪みを矯正する過程について示す断面図である。タービンランナの歪みを矯正する過程について示す断面図である。タービンランナの歪みを矯正する過程について示す断面図である。タービンランナの歪みを矯正する過程について示す断面図である。タービンランナの歪みを矯正する過程について示す断面図である。

符号の説明

１歪み矯正装置
３下治具
５上治具
６挿入治具
７タービンランナ
６１挿入部
６２大径部
６３小径部
６４溝
７１開口部

Claims

開口部を有するワークに対して前記開口部の軸方向下側から当接する下治具と、前記ワークに対して前記開口部の軸方向上側から当接する上治具とを備え、前記ワークを前記下治具と前記上治具とによって前記ワークの上下方向から押圧することによって前記ワークの前記軸方向の歪みを矯正する歪み矯正装置において、
前記下治具と前記上治具とが前記ワーク方向へ移動することによって前記開口部に嵌挿される挿入治具をさらに備え、
前記挿入治具は前記開口部に挿入される側から順に挿入部及び小径部を有し、前記挿入部は前記開口部に挿入される側から徐々に前記挿入治具の外径が大きくなるように外周面がテーパ状に形成され、前記挿入部の最大外径は前記開口部の内径以上であり、前記小径部は前記開口部の内径より小径であることを特徴とする歪み矯正装置。
ワークの開口部に嵌挿することで前記開口部の径方向の歪みを矯正する挿入治具を用いて前記開口部の歪みを矯正する方法であって、
前記挿入治具は前記開口部に挿入される側から順に挿入部及び小径部を有し、前記挿入部は前記開口部に挿入される側から徐々に前記挿入治具の外径が大きくなるように外周面がテーパ状に形成され、前記挿入部の最大外径は前記開口部の内径以上であり、前記小径部は前記開口部の内径より小径であり、
前記方法は、
前記ワークを所定の位置に載置する工程と、
前記挿入治具の前記挿入部のテーパ状の前記外周面を前記開口部の内壁面に摺接させるように、前記挿入治具の前記挿入部を前記ワークの開口部に挿入する工程と、
前記開口部の内壁面が前記小径部に対向する位置にくるまで前記挿入治具を前記開口部に押し入れる工程と、
前記ワークを前記挿入治具の前記小径部側から取り外す工程とを含むことを特徴とする開口部の歪みを矯正する方法。