JP6136951B2 - タービンシェルの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、タービンシェルの製造方法に関する。

従来より、フルードクラッチとして用いられるトルクコンバータが知られている（例えば特許文献１参照）。トルクコンバータは、ポンプインペラが回転してオイルを送り、タービンランナがオイルを受けて回転する。タービンランナは、タービンシェルに複数のブレードが取り付けられた構造となっている。

ところで、トルクコンバータは、オイルの圧力によって軸方向に膨張することが知られている（例えば特許文献２参照）。そのため、トルクコンバータは、軸方向の寸法公差について厳しく設定されており、該トルクコンバータを構成するタービンランナについても同様としている。従って、タービンシェルのフランジ部分の厚みを調節できる技術が求められていたのである。

特開２０１３−１６４１４６号公報 特開２０１３−７６４１８号公報

本願の発明は、タービンシェルのフランジ部分の厚みを調節できる技術を提供することを目的としている。

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。

請求項１に係る発明は、
中央穴を開ける抜き加工を実施した後に、
前記中央穴の周囲にフランジ部分を設けるための絞り加工を実施する、タービンシェルの製造方法において、
前記中央穴の直径を変更することにより、前記フランジ部分の厚みを調節する、としたものである。

請求項２に係る発明は、請求項１に記載したタービンシェルの製造方法において、
前記中央穴の直径を大きくすることにより、前記フランジ部分の厚みを薄くする、としたものである。

本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。

請求項１に記載したタービンシェルの製造方法は、中央穴の直径を変更することにより、フランジ部分の厚みを調節するものである。これにより、材料形状や製造工程を変えることなく、フランジ部分の厚みを所望の値とすることができる。ひいては、軸方向の寸法公差が厳しいトルクコンバータに好適なタービンシェルを製造することが可能となる。

請求項２に記載したタービンシェルの製造方法は、中央穴の直径を大きくすることにより、フランジ部分の厚みを薄くするものである。これにより、材料形状や製造工程を変えることなく、フランジ部分の厚みを所望の値とすることができる。ひいては、軸方向の膨張が大きいトルクコンバータに好適なタービンシェルを製造することが可能となる。また、このタービンシェルの製造方法によれば、フランジ部分の厚みが薄くなっても、シェル部分の厚みは薄くならない。従って、かかる製造方法によって得られたタービンシェルは、軸方向への変形を抑えることができ、トルクコンバータに好適なものとなる。

トルクコンバータを示す図。 タービンシェルの製造工程を示す図。

まず、トルクコンバータ１について簡単に説明する。

図１は、トルクコンバータ１を示している。

トルクコンバータ１は、主に、ポンプインペラ２と、タービンランナ３と、ステータ４と、で構成されている。また、本実施形態に係るトルクコンバータ１は、ロックアップクラッチ５を備えている。

ポンプインペラ２は、回転することによってオイルを送るものである。ポンプインペラ２は、ポンプハウジング２１に複数のブレード２２が取り付けられた構造となっている。そのため、オイルは、ブレード２２によってかき回され、ポンプハウジング２１に沿ってタービンランナ３へ送られることとなる。

タービンランナ３は、オイルを受けて回転するものである。タービンランナ３は、タービンシェル３１に複数のブレード３２が取り付けられた構造となっている。そのため、オイルは、それぞれのブレード３２を一方へ押し（インパルスパワーという）、タービンランナ３を回転させるのである。なお、オイルは、タービンシェル３１に沿ってポンプインペラ２へ戻されることとなる。このとき、オイルは、それぞれのブレード３２を一方へ押し（リアクションパワーという）、タービンランナ３を更に回転させるのである。

ステータ４は、ポンプインペラ２へ戻されるオイルの流動方向を変えるものである。ステータ４は、ステータリング４１に複数のブレード４２が取り付けられた構造となっている。そのため、オイルは、それぞれのブレード４２に沿って流れることとなり、理想的な方向からポンプインペラ２へ戻されるのである。このとき、オイルは、ブレード２２を一方へ押すので、ポンプインペラ２を回転させるトルク（エンジンのトルク）が増大したような効果を奏する。

ロックアップクラッチ５は、ポンプインペラ２とタービンランナ３を機械的に連結するものである。ロックアップクラッチ５は、アウトプットシャフト５１にピストン５２が取り付けられた構造となっている。アウトプットシャフト５１は、タービンシェル３１に固定されている。また、ピストン５２は、ポンプハウジング２１と一体となったコンバータカバーに押し付けられる。そのため、ポンプインペラ２とタービンランナ３は、互の回転速度が等しくなったときに、機械的に連結されるのである。

以上のような構造により、本トルクコンバータ１は、ポンプインペラ２とタービンランナ３の回転速度が異なる領域（コンバータレンジという）で、オイルを媒介した動力伝達を可能とする。また、本トルクコンバータ１は、ポンプインペラ２とタービンランナ３の回転速度が等しい領域（カップリングレンジという）で、機械的な連結による動力伝達を可能とする。

このようなトルクコンバータ１は、オイルの圧力によって軸方向に膨張することが知られている（図中の矢印Ｅ参照）。そのため、トルクコンバータ１は、軸方向の寸法公差について厳しく設定されており、該トルクコンバータ１を構成するタービンランナ３についても同様としている。従って、タービンシェル３１のフランジ部分３１ｆの厚みｔを調節できる技術が求められていたのである（図２参照）。

次に、タービンシェル３１の製造工程について説明する。

図２は、タービンシェル３１の製造工程を示している。図２の（Ａ）は、第一工程を示し、図２の（Ｂ）は、第二工程を示している。また、図２の（Ｃ）は、第三工程を示している。

第一工程では、中央穴３１ｈを開ける抜き加工を実施する。抜き加工とは、ダイス（固定型）とパンチ（可動型）によってワークの型抜きをする加工方法をいう。中央穴３１ｈは、略円形に切り出されたメタルプレート（ワーク）の中心に開けられる。このとき、中央穴３１ｈの直径ｄは、フランジ部分３１ｆの厚みｔが所望の値となるように考慮される（図２の（Ｂ）参照）。

第二工程では、中央穴３１ｈの周囲にフランジ部分３１ｆを設けるための絞り加工を実施する。絞り加工とは、ダイス（固定型）とパンチ（可動型）によってワークの一部を押し出す加工方法をいう。フランジ部分３１ｆは、中央穴３１ｈを中心として該中央穴３１ｈの周囲を押し出すようにして形成される。このとき、フランジ部分３１ｆの厚みｔは、メタルプレート（ワーク）の曲り部分及び周壁面によって引っ張られるので、絞り加工の実施前よりも薄くなる。つまり、中央穴３１ｈの直径ｄが直径ｄｓ＜直径ｄｌの関係にある場合、直径ｄｓであるときのフランジ部分３１ｆの厚みｔｓと直径ｄｌであるときのフランジ部分３１ｆの厚みｔｌは、以下のような関係となる。
厚みｔｓ＞厚みｔｌ

第三工程では、フランジ部分３１ｆの周囲にシェル部分３１ｓを設けるための曲げ加工を実施する。曲げ加工とは、ダイス（固定型）とパンチ（可動型）によってワークの一部又は全部を曲げる加工方法をいう。シェル部分３１ｓは、フランジ部分３１ｆを中心として該フランジ部分３１ｆの周囲を内縁側から外縁側にかけて円弧状に曲げるようにして形成される。このとき、シェル部分３１ｓの厚みｔは、メタルプレート（ワーク）の曲り部分及び周壁面によってほとんど引っ張られないので、絞り加工及び曲げ加工の実施前と同じとなる。

このように、本願のタービンシェル３１の製造方法は、中央穴３１ｈの直径ｄを変更することにより、フランジ部分３１ｆの厚みｔを調節するものである。これにより、材料形状や製造工程を変えることなく、フランジ部分３１ｆの厚みｔを所望の値とすることができる。ひいては、軸方向の寸法公差が厳しいトルクコンバータ１に好適なタービンシェル３１を製造することが可能となる。

詳細に説明すると、本願のタービンシェル３１の製造方法は、中央穴３１ｈの直径ｄを大きくすることにより、フランジ部分３１ｆの厚みｔを薄くするものである。これにより、材料形状や製造工程を変えることなく、フランジ部分３１ｆの厚みｔを所望の値とすることができる。ひいては、軸方向の膨張が大きいトルクコンバータ１に好適なタービンシェル３１を製造することが可能となる。また、このタービンシェル３１の製造方法によれば、フランジ部分３１ｆの厚みｔが薄くなっても、シェル部分３１ｓの厚みｔは薄くならない。従って、かかる製造方法によって得られたタービンシェル３１は、軸方向への変形を抑えることができ、トルクコンバータ１に好適なものとなる。

１ トルクコンバータ
２ ポンプインペラ
３ タービンランナ
３１ タービンシェル
３１ｆ フランジ部分
３１ｈ 中央穴
３１ｓ シェル部分
３２ ブレード
４ ステータ
５ ロックアップクラッチ
ｄ 直径
ｔ 厚み

Claims (2)

1. 中央穴を開ける抜き加工を実施した後に、
   前記中央穴の周囲にフランジ部分を設けるための絞り加工を実施する、タービンシェルの製造方法において、
   前記中央穴の直径を変更することにより、前記フランジ部分の厚みを調節する、ことを特徴としたタービンシェルの製造方法。
2. 前記中央穴の直径を大きくすることにより、前記フランジ部分の厚みを薄くする、ことを特徴とした請求項１に記載のタービンシェルの製造方法。

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