JP5931073B2 - ステータセンタリングプレート - Google Patents

Description

本発明は、概して、ステータセンタリングプレートに関し、より詳細には、打抜きされたトルクコンバータステータと共に使用するステータセンタリングプレートに関する。

背景技術
金属薄板ステータは、共同保有された米国特許出願公開第２００７／０２２４０４２号明細書、米国特許出願公開第２００７／０２２０８７７号明細書、及び米国特許出願公開第２００９／０２３２６５５号明細書に示され且つ記載されている。

発明の概要
態様は、広くは、第１及び第２のブレード板と、第１及び第２のブレード板間に軸方向に配置された一方向クラッチアッセンブリと、センタリング板とを備えるトルクコンバータ用ステータアッセンブリを含む。一方向クラッチアッセンブリは、外周面を有する内レースと、外周面を有する外レースと、内レース及び外レース間に半径方向に配置された複数のブロッキング要素とを有する。センタリング板は、外レースの外周面と把持係合されるリング部と、内レースの外周面を半径方向で位置決めするために設けられた内周面を有する環状部とを有する。実施形態において、少なくとも一つのブレード板は打抜きによって製造される。

幾つかの実施形態において、一方のブレード板は開口を有し、他方のブレード板は開口内に配置される軸方向突起を有する。幾つかの実施形態において、突起は、ブレード板を一緒に固定するために設けられた変形部を有する。幾つかの実施形態において、第２のブレード板は、開口を有するとともに、突起と半径方向に整列され且つ突起から周方向にずれたノッチを有する。センタリング板のリング部は、ノッチ内に配置されるタブを有する。外レースは、半径方向で、第２のブレード板とセンタリング板の環状部との間に配置される。一実施形態において、第１のブレード板は、センタリング板を軸方向で保持する半径方向延在部を有する。

幾つかの実施形態において、第２のブレード板は内周面を有する。外レースの周面は、鋸歯状部と非鋸歯状部とを有する。鋸歯状部は第２のブレード板の内周面と組み合わされ、非鋸歯状部はセンタリング板の環状部の内周面と組み合わされる。実施形態において、鋸歯状部は、第２のブレード板の内周面内に圧入される。

幾つかの実施形態において、センタリング板は打抜きによって製造され、センタリング板の環状部の内周面は、少なくとも７０％のせん断長さを有する。一実施形態において、センタリング板は、フェライト鋼の浸炭窒化、軟窒化、表面硬化、又は無心焼き入れによって熱処理される。一実施形態において、センタリング板は、アルミニウムから製造され、又は複数の溝を有する。実施形態において、第１のブレード板及び／又は第２のブレード板は、トルクコンバータ内で流体を案内する、少なくともブレードの一部を有する。実施形態において、第１のブレード板及び／又は第２のブレード板は、トルクコンバータ内で軸受けを位置決めする軸方向延在区分を有する。

別の態様は、広くは、流れ案内部を備える打抜きされた第１のブレード板と、流れ案内部とノッチを有する周面とを有する打抜きされた第２のブレード板と、一方向クラッチと、打抜きされたセンタリング板とを備えるトルクコンバータ用ステータアッセンブリを含む。一方向クラッチアッセンブリは、軸方向で、第１及び第２のブレード板の間に配置されており、外周面を備える内レースと、外周面を備える外レースと、内レース及び外レースの間に半径方向に配置された複数のブロッキング要素とを有する。外レースは、第２のブレード板の周面内に圧入される鋸歯状部分と、非鋸歯状部分とを有する。打抜きされたセンタリング板は、外レースの滑らかな部分と把持係合され且つノッチ内に延在する複数のリングタブと、内レースの周面を半径方向で位置決めするために設けられた周面を有する環状部とを有する。

実施形態において、第１のブレード板は開口を有し、第２のブレード板は、周面から延在し且つノッチから周方向にずれた軸方向突起を有する。突起は、開口内に配置され且つブレード板を一緒に固定するために設けられた変形部を有する。

別の態様は、広くは、流れ案内部及びポット状部を有する第１のブレード板と、ポット状部内に圧入される外周面を有する外レースと、外レースの外周面周りに少なくとも部分的に配置された打抜きされたセンタリング板とを有する、トルクコンバータ用ステータアッセンブリを含む。実施形態において、第１のブレード板は、流れ案内部とポット状部とを連結する、複数のノッチを備える連結部を有する。センタリング板は、外レースの外周面周りに配置され且つノッチ内に延在するタブを有する。

幾つかの実施形態において、ステータアッセンブリは、外周面を有する内レースと、外レース及び内レース間に半径方向に配置された複数のブロッキング要素とを有する。センタリング板は、内レースの外周面に隣接した内周面を有する環状部を有する。実施形態において、ステータアッセンブリは、溝孔を有する第２のブレード板を有する。第１のブレードは、流れ案内部とポット状部とを連結する、潰し部分を備えるタブを有する連結部を有する。タブは溝孔を通って延在し、第１及び第２のブレード板は、少なくとも部分的に潰し部分によって固定されている。

本発明の作動方式及び作動性質は、添付の図面を用いて理解される以下の詳細な説明において十分に説明されている。

本願で使用される空間的用語を表した円筒座標系の斜視図である。 本願で使用される空間的用語を表した、図１Ａの円筒座標系における物体の斜視図である。 一実施形態によるステータアッセンブリ背面斜視図である。 図２のステータアッセンブリ１００の背面図である。 図３における線４−４に沿って取り出された図２のステータアッセンブリ１００の断面図である。 図２のステータアッセンブリ１００の正面分解図である。 図２のステータアッセンブリ１００の背面分解図である。

詳細な説明
最初に、異なる図面に示された同一の参照符号は、同一の、又は機能的に類似する構造的要素であると認識されるべきである。さらに、本発明は、特定の実施形態、特定の方法、特定の材料、及び本明細書で所望とされる特定の変更のみに限定されるものではなく、勿論、そのようなものとして変更してもよいものとして理解される。また、本明細書で使用される用語は、特定の態様を説明することのみを目的とするものであり、本発明の範囲を限定することを意図するものではなく、本発明の範囲は、添付の請求項によってのみ限定されるものであると理解される。

そうでないことが定義されない限り、本明細書で使用される技術的及び科学的な全ての用語は、本発明が属する技術分野における当業者に一般的に理解されるものと同じ意味を有する。本明細書で説明されるものと類似又は同等の、あらゆる方法、装置、又は材料を、本発明の実施又は試験において使用することができるが、ここでは、下記に例示する方法、装置、及び材料が説明される。

図１Ａは、本願において使用される空間的用語を表す円柱座標系８０の斜視図である。本発明は、円柱座標系に関連して少なくとも部分的に説明される。座標系８０は長手方向軸線８１を有しており、この長手方向軸線８１は、以下では、方向及び空間の用語のための基準として用いられている。「軸方向」、「半径方向」、及び「円周方向」という形容詞は、それぞれ、軸線８１、半径８２（軸線８１に対して垂直である）、及び円周８３に対して平行な方向を表している。また、「軸方向」、「半径方向」、及び「円周方向」という形容詞は、個々の平面に対して平行な方向も表す。種々の平面の配置を明確にするため、物体８４、８５、及び８６が用いられる。物体８４の面８７は、軸方向平面を形成している。つまり、軸線８１は、面８７に沿う線を形成している。物体８５の面８８は、半径方向平面を形成する。つまり、半径８２は、面８８に沿う線を形成している。物体８６の面８９は、円周方向平面を形成している。つまり、円周８３は、面８９に沿う線を形成している。更なる例として、軸方向移動又は配置は軸線８１に対して平行であり、半径方向移動又は配置は半径８２に対して平行であり、円周方向の移動又は配置は円周８３に対して平行である。回転は、軸線８１を中心にされる。

「軸方向に」、「半径方向に」、及び「円周方向に」という副詞は、それぞれ、軸線８１、半径８２、又は円周８３に対して平行な方向を表すものである。また、「軸方向に」、「半径方向に」、及び「円周方向に」という副詞は、個々の平面に対して平行な方向も表す。

図１Ｂは、本願で使用される空間的用語を表す、図１Ａの円筒座標系８０における物体９０の斜視図である。円筒形の物体９０は、円筒座標系における円筒形の物体を表しており、あらゆる点で本発明を限定しようとするものではない。物体９０は、軸方向面９１、半径方向面９２、及び円周方向面９３を有する。軸方向面９１は軸方向平面の一部であり、半径方向面９２は半径方向平面の一部であり、円周方向面９３は円周方向平面の一部である。

以下の説明は、図２から図６に関するものである。図２は、一態様によるステータアッセンブリ１００の背面斜視図である。図３は、図２のステータアッセンブリ１００の背面図である。図４は、図３における線４−４に沿って取り出された図２のステータアッセンブリ１００の断面図である。図５は、図２のステータアッセンブリ１００の正面分解図である。図６は、図２のステータアッセンブリ１００の背面分解図である。

ステータアッセンブリ１００は、トルクコンバータ用ステータアッセンブリである。ステータアッセンブリ１００は、ブレード板１０２，１０４と、軸方向で当該ブレード板の間に配置された一方向クラッチアッセンブリ１０６と、を有する。一実施形態において、ブレード板１０２，１０４の少なくとも一つは打抜きによって製造されている。各ブレード板１０２，１０４は、トルクコンバータ内で流体の流れ方向を変える、複数の流れ案内部又はブレード区分１０３，１０５を有する。各ブレード板１０２，１０４は、トルクコンバータ内に（図示されていない）軸受けを位置決めする、それぞれの軸方向延在区分１０７，１０９を有する。

一方向クラッチアッセンブリ１０６は、外周面１１０を備える内レース１０８と、外周面１１４を備える外レース１１２と、半径方向で内レース１０８及び外レース１１２の間に配置されたブロッキング要素とを有する。実施形態に示されるように、ブロッキング要素は、ばね１１６及びローラ１１８である。別の実施形態（図示されていない）において、ブロッキング要素は、ばね及びスプラグ要素であってもよい。

また、ステータアッセンブリ１００は、リング部１２２と内周面１２６を有する環状部１２４とを備えるセンタリング板１２０を有する。一実施形態において、センタリング板１２０は打抜きによって製造され、周面１２６は少なくとも７０％のせん断長さを有する。幾つかの実施形態において、センタリング板１２０は、耐摩耗性を改善し且つ／又は摩擦を減らすために、フェライト鋼の浸炭窒化、軟窒化、表面硬化、又は無心焼き入れによって熱処理されてもよい。摩擦を減らし且つ／又はオイルの流れを改善するために、センタリング板１２０は、アルミニウムから製造されてもよいし、及び／又は周面１２６に（図示されていない）複数の溝を有してもよい。

図４に最も詳細に示されるように、リング部１２２は、外レース１１２の周面１１４と把持係合される。つまり、リング部１２２と周面１１４との間で殆ど又は全く半径方向の動きが不可能となるように、リング部１２２は周面１１４に締まり嵌めされる。言い換えると、外レース１１２の半径方向位置は、リング部１２２と周面１１４との正確な嵌合によって制御される。同様に、内レース１０８の外周面１１０は、環状部１２４の内周面１２６を半径方向で位置決めするように配置されている。つまり、外周面１１０と内周面１２６との間で殆ど又は全く半径方向の動きが不可能となるように、外周面１１０は内周面１２６に締まり嵌めされている。

ブレード板１０２は開口１２８を有し、ブレード板１０４は、連結部１３１から延在し且つ開口１２８内に配置される、軸方向突起又はタブ１３０を有する（図４参照）。ブレード板１０２は開口を有し且つブレード板１０４はタブを有するが、タブ及び開口の別の構成も可能である。例えば、ブレード板１０２がタブを有し、ブレード板１０４が当該タブを受容する開口を有していてもよい。一実施形態において、突起１３０は、ブレード板を一緒に固定するために設けられた変形部１３２を有する。つまり、タブ１３０が開口１２８内に挿入された後、開口１２８からタブ１３０が外れないように変形部１３２が変形され、それによってブレード板１０２，１０４が一体に固定される。

図面に示された実施形態において、ブレード板１０４、詳細には連結部１３１は、半径方向に整列され且つ突起１３０から周方向にずれたノッチ１３４を有し、センタリング板１２０のリング部１２２は、ノッチ１３４に配置されるタブ１３６を有する。つまり、突起１３０とリング部１２２とは同じ半径を有し、複数のリング部１２２がタブ１３０とぶつかるので、リング部１２２は連続したものになり得ない。（図示されていない）別の実施形態では、リング部１２２と突起１３０とは異なる半径に配置されてもよく、リング部１２２は連続的な（一続きの）リングとなり得る。図４に示されるように、外レース１１２は、軸方向でブレード板１０４とセンタリング板１２０の環状部１２４との間で配置されている。ブレード板１０２は、半径方向延在部１３８を有し、センタリング板１２０の環状部１２４は、軸方向に延在部１３８によって保持される。

ブレード板１０４は、内周面又はポット状部１４０を有する。ポット状部１４０は、連結部１３１によって流れ案内部１０５に連結される。外レース１１２の周面１１４は、鋸歯状部１４２と非鋸歯状部１４４とを有する。鋸歯状とは、鋸歯状部１４２が、相手側部品と一緒に組み立てる際の材料変位のための、半径方向の「歯」又は先端部を有することを意味する。鋸歯状部１４２は、内周面１４０と組み合わせられる。より詳細には、鋸歯状部１４２は、内周面１４０内に圧入される。言い換えると、鋸歯が材料を変位させるように、鋸歯状部１４２は内周面１４０内に押し込まれなければならず、その結果、ブレード板１０４と外レース１１２とは共に固く固定され且つ駆動係合される。非鋸歯状部１４４は、センタリング板１２０のリング部１２２と組み合わされる。リング部１２２と非鋸歯状部分１４４とは、上述のように把持係合される。つまり、センタリング板１２０、詳細にはリング部１２２は、少なくとも部分的に外レース１１２の外周面１１４の周りに配置される。

センタリング板１２０は、一方向クラッチの外レース１１２を適切にセンタリングするための大きさに形成された内径部１２６と外側タブ１２２とを備えた打抜きされた鋼部として示されている。（図示されていない）別の実施形態において、外側タブ１２２は、間断のない環状リングである。外レース１１２はセンタリング板１２０の外側タブ１２２内に圧入され、それら外側タブ１２２によってセンタリングされる。間断のないリングに代えて本実施形態では外側タブ１２２が示されている。なぜなら、センタリング用外側タブ１２２と同じ直径に配置された２つのステータ半部を連結するための連結タブ１３０を有するからである。

センタリングを改善するために、センタリング板１２０の内径部１２６は、少なくとも７０％のせん断長さを有して打抜きされていてもよい。最小のせん断長さは、センタリング機構に要求される正確な面及びサイズを提供することができるので、二次的な機械加工の工程を省略することができる。耐摩耗性を改良するため、センタリング板１２０は、既知の方法で熱処理されてもよい。例えば、センタリング板１２０は、フェライト鋼の浸炭窒化、軟窒化、表面硬化、又は無心焼き入れによって熱処理されてもよい。内径部１２６は、センタリング板１２０と内レース１０８との間の接合面におけるオイル潤滑のため、選択的に、（図示されていない）複数の溝を有してもよい。

一方向クラッチは、普通のばね１１６とローラ１１８とを備えるローラ式一方向クラッチであってよい。ローラ式一方向クラッチとして示されているものの、（図示されていない）別の実施形態では、既知のスプラグ式一方向クラッチであってもよい。外レース１１２は、タービン側のブレード板１０４内に圧入されている。トルクコンバータの作動中、ブレード板１０４に作用する推力がブレード板１０４を外レース１１２の方に力を掛けるので、ブレード板１０４と外レース１１２との間の軸方向の隔離が生じにくくなる。つまり、ブレード板１０４と外レース１１２との接合面が機械的な締結手段を用いずに圧入によって連結されるので、この形態において、外レース１１２とブレード板１０４との係合が圧力によって解除されることは殆どない。

外レース１１２の外側に、ブレード板１０４と外レース１１２との間でトルクを伝達する鋸歯状部１４２が設けられている。ブレード板１０４は、（図示されていない）タービンとステータ１００との間で（図示されていない）軸受けをセンタリングする軸方向延在部１０９を有し、ブレード板１０２は、（図示されていない）ポンプとステータ１００との間で（図示されていない）軸受けをセンタリングする軸方向延在部１０７を有する。ポンプ側のブレード板１０２は、タービン側のブレード板１０４に、タービン側のブレード板１０４に形成されたタブ１３０によって取り付けられる。これらのタブ１３０は、ポンプ側のブレード板１０２における溝孔１２８内に堅く嵌合するように潰されている。つまり、タービン側のブレード板１０４のタブ１３０は、ポンプ側のブレード板１０２における対応する開口１２８内に配置され、既知のリベット留め作業と同様に（潰して）拡大される。接合面によって半径方向でブレード板１０２，１０４が互いに対して位置決めされるので、ブレード板１０２，１０４間においてトルクが伝達される。また、２つのブレード板１０２，１０４は、外縁部１４６周りをスポット溶接することで結合されてもよい。

もちろん、請求項に記載された発明の精神又は範囲から逸脱することのない、本願の上述の実施形態に応じた変更及び修正というのは、当業者に容易に明らかであるべきである。本発明は、特定の好ましい実施形態及び／又は例示する実施形態を参照することにより説明されているが、請求項に記載された発明の精神又は範囲から逸脱することなく本発明のその他の実施形態が可能であることは明らかである。

８０ 円柱座標系
８１ 長手方向軸線
８２ 半径
８３ 円周
８４，８５，８６，９０ 物体
８７，８８，８９ 面
９１ 軸方向面
９２ 半径方向面
９３ 円周方向面
１００ ステータアッセンブリ
１０２，１０４ ブレード板
１０３，１０５ 流れ案内部 ブレード区分
１０６ 一方向クラッチアッセンブリ
１０７，１０９ 軸方向延在区分
１０８ 内レース
１１０，１１４ 外周面
１１２ 外レース
１１６ ばね
１１８ ローラ
１２０ センタリング板
１２２ リング部
１２４ 環状部
１２６ 内周面
１２８ 開口
１３０ 突起、タブ
１３１ 連結部
１３２ 変形部
１３４ ノッチ
１３６ タブ
１３８ 軸方向延在部
１４０ ポット状部
１４２ 鋸歯状部
１４４ 非鋸歯状部
１４６ 外縁部

Claims (12)

1. 第１及び第２のブレード板と、
   軸方向で前記第１及び第２のブレード板の間に配置された一方向クラッチアッセンブリであって、外周面を備える内レースと、外周面を備える外レースと、半径方向で前記内レース及び前記外レースの間に配置された複数のブロッキング要素と、を有する一方向クラッチアッセンブリと、
   前記外レースの外周面と把持係合されるリング部と、前記内レースの外周面を半径方向で位置決するように配置された内周面を有する環状部と、を有するセンタリング板と、を有し、
   前記第１のブレード板が開口を有し、
   前記第２のブレード板が、前記開口内に配置される軸方向突起と、該突起と半径方向に整列され且つ前記突起から円周方向にずれたノッチと、を有し、
   前記センタリング板のリング部は、前記ノッチ内に配置されるタブを有し、
   前記外レースは、前記第２のブレード板及び前記センタリング板の環状部の間に軸方向で配置されていることを特徴とするトルクコンバータ用ステータアッセンブリ。
2. 打抜きされた少なくとも一つの前記ブレード板を有することを特徴とする、請求項１記載のステータアッセンブリ。
3. 前記突起は、前記ブレード板を一緒に固定するために設けられた変形部を有することを特徴とする、請求項１又は２記載のステータアッセンブリ。
4. 前記第１のブレード板は、前記センタリング板を軸方向で保持する、半径方向延在部を有することを特徴とする、請求項１から３までのいずれか１項記載のステータアッセンブリ。
5. 前記第２のブレード板は内周面を有し、
   前記外レースの外周面は、前記第２のブレード板の内周面と組み合わされる鋸歯状部と、前記センタリング板のリング部と組み合わされる非鋸歯状部とを有することを特徴とする、請求項１から４までのいずれか１項記載のステータアッセンブリ。
6. 前記第２のブレード板の内周面内に圧入された前記鋸歯状部を有することを特徴とする、請求項５記載のステータアッセンブリ。
7. 打抜きされた前記センタリング板を有し、
   前記センタリング板の環状部の内周面は、少なくとも７０％のせん断長さを有することを特徴とする、請求項１から６までのいずれか１項記載のステータアッセンブリ。
8. フェライト鋼の浸炭窒化、表面硬化、又は無心焼き入れによって熱処理された前記センタリング板を有することを特徴とする、請求項１から７までのいずれか１項記載のステータアッセンブリ。
9. アルミニウムから製造された前記センタリング板を有することを特徴とする、請求項１から７までのいずれか１項記載のステータアッセンブリ。
10. 前記環状部の内周面は溝を有することを特徴とする、請求項１から９までのいずれか１項記載のステータアッセンブリ。
11. 前記第１のブレード板及び／又は前記第２のブレード板は、前記トルクコンバータ内で流体を案内する、少なくともブレードの一部を有することを特徴とする、請求項１から１０までのいずれか１項記載のステータアッセンブリ。
12. 前記第１のブレード板及び／又は前記第２のブレード板は、前記トルクコンバータ内で、ポンプ及び／又はタービンを支持する軸受けを位置決めする軸方向延在区分を有することを特徴とする、請求項１から１１までのいずれか１項記載のステータアッセンブリ。

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