JPH0680346B2 - 鋳造構造体の開口部に栓体を圧入する方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は内部に流体通路を備える鋳造構造体を製造する
に際し、工作の都合上、前記流体通路に連通せしめて形
成された穴が、前記鋳造構造体の表面に開口している場
合に、この穴の開口部に栓体を圧入して施す方法に係る
ものである。

〔従来の技術〕 自動変速機のケース、ハウジング、バルブボデイ、オイ
ルポンプボデイなどは、通常軟質金属であるアルミニウ
ム合金の鋳造構造体であり、内部には油路などの流体通
路が形成される。この流体通路が鋳造時に中子により形
成される場合には、鋳造構造体の表面に中子を取り出し
た痕跡である鋳抜き口が形成され、また、機械加工によ
り曲折状の流体通路が形成される場合には、鋳造構造体
の表面に流体通路としては使用しない単に加工のための
みに穿設された穴の開口部が残るので、これらの穴の開
口部に栓を施して閉塞し、または必要に応じて絞り形成
のためのオリフイス付栓体等が圧入されて固定される。

車輌用自動変速機では、アルミニウム合金製ケース本体
の穴に栓体を圧入する場合、従来、栓体自体が変形しや
すい薄肉カツプ状を呈し、圧入後は栓体自体が変形する
ものを用いており、ケース本体の外形にはほとんど影響
を与えないのが通常であつた。

しかるにカツプ状の栓体は圧入工程を自動化する場合、
栓体が傾いて圧入されるいわゆる傾圧入されやすく圧入
不良が発生する確立が大きいという欠点がある。

〔解決しようとする問題点〕

前記栓体の圧入の自動化による栓体の傾圧入を防止する
ためには、栓体には方向性のない球を用いれば良いが、
鋳造構造体の材質より剛性が大きい材料よりなるものを
用いるため、圧入される鋳造構造体の前記穴の開口部付
近にひびや割れが生じやすく、また圧入により鋳造構造
体の前記穴近傍の表面が膨出し、この当該表面が他の部
材との接合面であると、接合性が悪く隙間を生じて組立
上の問題を生じる。

本発明の目的は材質の剛性が大なる球などの栓体を鋳造
構造体の表面の穴の開口部に圧入する場合、本体に生じ
るひびや割れを防止し、圧入を容易にし、また膨出部が
他の部材との組付上の問題が生じないようにした鋳造構
造体に栓体を施す方法を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

内部に流体通路が形成される鋳造構造体は、この流体通
路が中子により形成される場合には、鋳造構造体の表面
に中子取り出し用の鋳抜き穴が、また機械加工による曲
折状の流体通路形成の場合においては、鋳造構造体の表
面に流体通路には使用しない単に機械加工の都合上、穿
孔のみの穴開口部が鋳造構造体の表面に残ることにな
る。

この鋳抜き穴、または機械加工の穿孔のために生じた開
口部に栓、あるいは必要に応じて絞り形成のためのオリ
フイス付栓等の栓体を鋳造構造体に圧入固定するにあた
つて、この鋳造構造体本体の穴開口部の表面に近接して
開口部を有する第１の表面に交叉する第２の表面に前記
開口部に近接した位置に第２の表面を有する鋳造構造体
の肉厚を該壁体の他の部分よりも薄肉として、第２の表
面より凹設にした肉取り部を設け、前記穴の開口部に、
前記鋳造構造体の材料より剛性の大なる金属材料よりな
り前記開口部の形状より若干大なる断面形状を有する栓
体を施す方法である。

〔作用及び発明の効果〕

鋳造構造体の内部に形成した流体通路に連通する中子抜
取り用鋳抜穴や、工作の都合のみで行われる機械穿孔に
より生じた穴の開口部表面を有する第１の表面に交叉す
る第２の表面に前記開口部に近接した位置に、第２の表
面を有する鋳造構造体の壁体の肉厚を該壁体の他の部分
より薄肉とした、前記第２の表面より凹設した肉取り部
を設けることにより、この肉取り部を前記壁体の他の部
分より大なる弾性を保有せしめておく。

次いで、前記鋳造構造体の材料より剛性の大なる金属材
料よりなり、前記穴の開口部より若干大なる断面形状を
有する栓体を、前記第１の表面に開口する穴の開口部に
圧入せしめると、前記鋳造構造体の穴開口部周縁部には
圧入による内部応力が発生し、前記穴開口部周縁部の肉
を膨出変形せしめようとするが、前記肉取り部が前記穴
の開口部に近接した位置で前記第２の表面に予め凹設し
て形成されているから、前記内部応力は、前記穴開口部
周縁部の鋳造構造体の肉にひび割れを生ぜしめることな
く、前記肉取り部をその外表面が外方に向つて膨出せし
める変形に殆ど消費され、かつ前記穴開口部の内面と前
記栓体の外周面とを密に接合せしめる。

そして本発明により、前記栓体の圧入により前記鋳造構
造体の開口部周縁の変形を集中せしめた前記肉取り部
は、前記穴の開口部に近接して該開口部を有する第１の
表面に交叉する第２の表面より凹設して形成することに
より、前記肉取り部の外表面が前記栓体の圧入により膨
出変形せしめられても、前記鋳造構造体の第２の表面よ
り外方に膨出せしめないようにすることができ、該鋳造
構造体の第２の表面を有する壁体と隣接する他の部材と
の接合面とにおける鋳造構造体周縁の膨出変形による他
の部材との接合面における隙間を防止して接合性をよく
し、組付上の問題を解消することができる。

〔実施例〕

本発明は第１図に示す如く、鋳抜き穴又は加工のための
み穿設した穴２を有する軟質金属製の鋳造構造体の本体
３において前記栓体１の圧入により膨出する前記穴２の
近傍の本体面に膨出逃げのための肉取り部４を設け、前
記穴２の開口部に前記栓体１を圧入することを特徴とす
る。

第２図は車両用自動変速機のギアトレインを示す断面
図、第３図はその要部を示す。

自動変速機100は、流体伝動装置（本実施例ではトルク
コンバータ）200と、トランスミッション300と、油圧制
御装置400とから構成される。

トランスミッション300は、第１プラネタリギアセットp
1、油圧サーボにより作動される１つの多板クラッチC
0、１つの多板ブレーキB0、および１つの一方向クラッ
チF0を備えるオーバードライブ遊星歯車変速装置10と、
第２プラネタリギアセットp2、第３プラネタリギアセッ
トp3、油圧サーボにより作動される２つの多板クラッチ
C1、C2、１つのベルトブレーキB1、２つの多板ブレーキ
B2、B3、および２つの一方向クラッチF1、F2を備える前
進３段後進１段のアンダードライブ遊星歯車変速装置40
とから構成される。

自動変速機100のケース110は、トルクコンバータ200を
収容するトルクコンバータハウジング120、オーバード
ライブ遊星歯車変速装置10とアンダードライブ遊星歯車
変速装置40とを直列的に収容するトランスミッションケ
ース130、自動変速機100の後側を蓋するエクステンショ
ンハウジング140とからなり、これらトルクコンバータ
ハウジング120と、トランスミッションケース130と、エ
クステンションハウジング140とはそれぞれ多数のボル
トで同軸心を有するよう締結されている。

トルクコンバータ200は、前記トルクコンバータハウジ
ング120の前方（エンジン側）が開いたトルクコンバー
タ室121に収容され、エンジンの出力軸に連結した入力
部材であるフロントカバー111、該フロントカバー111に
外周で溶接された円環板状のリアカバー112、該リアカ
バー112の内周壁面の内壁に周設されたポンプインペラ2
05、該ポンプインペラ205に対向して配置されたタービ
ンランナ206、該タービンランナ206を保持しているター
ビンシェル207、一方向クラッチ202を介して固定軸203
に支持されるステータ201、および前記フロントカバー1
11の内面に設けられた摩擦面20と出力部材であるタービ
ンハブ208に内周が連結された円環板状のクラッチディ
スク50からなり、前記フロントカバー111とタービンハ
ブ208との間を直結する直結クラッチ（ロックアップク
ラッチ）80を備えている。前記トルクコンバータ室121
とその後方に連続する前記トランスミッションケース13
0の筒状の変速装置室132との間には、内部に歯車式オイ
ルポンプ150が設けられるとともに中心部に前向きに突
出する筒状部152を有する環状オイルポンプボディ151が
トランスミッションケース130の前がわ端面に設けられ
た内周いんろう面1Aに外周いんろう面1Dが嵌め込まれて
印ろう嵌合されると共に締結され、また前記オイルポン
プボディ151の後側には、前記筒状部152と同軸心を有し
後向きに突出する筒状のフロントサポート153を有する
オイルポンプカバー154が締着されている。前記トルク
コンバータハウジングの後端部120Aは、端部内周2Dが前
記オイルポンプボディ151の外周いんろう面1Dに印ろう
嵌合される印ろう面とされている。前記オイルポンプボ
ディ151とオイルポンプカバー154とはオイルポンプハウ
ジング155を形成し、前記トルクコンバータ室121と変速
装置室132との隔壁であるとともにトランスミッション3
00の前部支壁となっている。オイルポンプ150は、本実
施例ではクレセントタイプの歯車ポンプが使用され、50
1は外方（内歯）歯車、503は内方（外歯）歯車、505は
前記オイルポンプボディから突設されたクレセント、50
7は吸入口を示す。

本発明により栓体の圧入が行われる鋳造構造体本体３の
実施例である前記オイルポンプカバー154はアルミニウ
ム合金の鋳造で製造されて、略円盤状の形を呈し、その
外周面（第１の表面）には、筒状のフロントサポート15
3の内部に形成された油圧サーボＣ−０に連通する通路5
5Cと、前記通路55Cとは別途に形成された油圧制御装置
からの作動油供給通路（図示せず）とを連通するため
に、工作の都合上から前記オイルポンプカバー154の半
径方向に、機械穿孔したことにより生じた穴２が半径方
向の穴55として形成され、該穴55の前記第１の表面の開
口部55Aには栓体１の実施例である球体56が栓として圧
入され、油圧サーボＣ−０への作動油供給通路のシール
が行われる。

本発明においては、肉取り部４として、前記オイルポン
プカバー154の外周面である第１の表面に交叉するオイ
ルポンプボデイ151に対する接合面54A（第２の表面）の
前記開口部55に近接した位置に、該第２の表面を有する
鋳造構造体の壁体の肉厚を該壁体の他の部分より薄肉と
した肉取り部57を前記接合面54A（第２の表面）より凹
設して鋳造時に形成する。

肉取り部57はオイルポンプカバー154の端縁部にはじま
り、前記穴55の開口部55Aに対応した位置に該開口部55A
の径とほぼ同一寸法の辺長の四辺形に形成されている。

栓体１の実施例である球体56はオイルポンプカバー154
の鋳造材料より硬度及び剛性が大なる鋼材で作られた球
であり、前記穴55の開口部55Aの直径より若干大なる直
径を有する。

従つて、この球体56を前記穴55の開口部55Aに圧入する
と開口部55Aの周りのオイルポンプカバー154の本体部に
内部応力が発生するが、肉取り部57はオイルポンプボデ
イ151に対する接合面54A（第２の表面）を有するオイル
ポンプカバー154の壁体の他の部分よりも薄肉とされて
いるから、前記球体56の圧入により発生する内部応力は
肉取り部57に集中し、該肉取り部57を膨出変形させ、周
囲の壁体部分の膨出変形を回避することができる。

そして、前記肉取り部57は前記第２の表面であるオイル
ポンプカバー154の前記接合面54Aより凹設されているか
ら、球体56の圧入による前記肉取り部57の前記膨出変形
が接合面54Aの主平面から突出することを防止している
ため、オイルポンプボデイ151とオイルポンプカバー154
の接合性は保たれ、締着による接合面からの油洩れは有
効に防止される。

尚、肉取り部57を形成した壁体部分は他の壁体部分より
薄肉としているため、他の壁体部分より大なる弾性を有
し、圧入により他の部分より大きく変化するから、他の
部分のひびや割れを防止し、前記開口部55内面と球体56
の外周面との密なる接合を許容するとともに、球体56の
圧入を容易にしている。

また、球体56はボールベアリングのボールをそのまま利
用することができるので、高精度、低コストであるとと
もに、強靱であるため、耐久性やシール性に優れ、その
上方向性がないため、傾圧入が発生せず組付の自動化に
好適である。

また、前記トランスミッションケース130の変速装置室1
32中間にはオーバードライブ機構室133とアンダードラ
イブ機構室134とを区隔するとともに後向きに突出する
筒状のセンターサポート158を有する中間支壁159が別体
で鋳造されて嵌め込まれている。トランスミッションケ
ース130の後部には、前向きに突出する筒状のリアサポ
ート156を有する後部支壁157がトランスミッションケー
ス130と一体鋳造されて設けられている。前記オイルポ
ンプハウジング（前部支壁または隔壁）155と後部支壁1
57の間が前記トランスミッション300を収納する変速装
置室132をなし、後部支壁157とエクステンションハウジ
ング140の間が変速装置の出力軸室141を形成していて、
該出力軸室141内には電子制御式センサロータ143、スピ
ードメータドライブギア144が出力軸に固着されて設け
られ、また後端部には前記フロントサポート153と同軸
心にプロペラシャフト（図示せず）に連結されて図示し
ないスリーブヨークが挿通される。

前記フロントサポート153の内側には前記固定軸203の内
側にトルクコンバータ200の出力軸であるトランスミッ
ションの入力軸11が回転自在に支持されている。該入力
軸11はフロントサポート153の後方に外周にフランジ部1
2aが設けられた大径後端部12を有し、該後端部12の軸心
には後向きの中心穴13が形成されている。前記入力軸11
の後方には、入力軸11に同軸心を有し直列的に配された
中間伝動軸14が回転自在に設けられている。該中間伝動
軸14は、その先端が前記中心穴13内に差し込まれて、該
中心穴13の内周壁とメタルベアリング（ブッシュ）を介
して回転自在に摺接し、その大径後端部15には軸心に後
向きの中心穴16が形成されている。中間伝動軸14の後方
には該中間伝動軸14と同軸心を有し直列的に配された出
力軸36が回転自在に設けられている。該出力軸36はその
先端が前記中間伝動軸14の中心穴16内に差し込まれ、該
中心穴16の内壁とメタルベアリングを介して摺接してい
る。出力軸36は、中間部37で第３プラネタリギアセット
p3のリングギアR2と噛合する後方に突出した軸支部81を
設けているフランジ板82とスプライン嵌合し、後部38で
前記スリーブヨークとスプライン嵌合している。

オーバードライブ機構室133において、前記入力軸11の
後側に第１プラネタリギアセットp1が設けられ、そのリ
ングギアR0は中間伝動軸14にフランジ板22を介して結合
され、プラネタリキャリアP0は入力軸11のフランジ部12
aと結合され、サンギアS0はインナレース軸23に形成さ
れている。第１プラネタリギアセットp1の前側には、後
方に開口する第１油圧サーボドラム24がインナレース軸
23に固着され、その外周壁とインナレース軸23の間に環
状ピストン25が嵌め込まれてクラッチC0の油圧サーボＣ
−０を形成すると共にインナレース軸23側にリターンス
プリング26、外周壁の内側にクラッチC0が装着され、該
クラッチC0を介してプラネタリキャリアP0と連結されて
いる。第１油圧サーボドラム24の内周にインナレース軸
23をインナレースとする一方向クラッチF0が設けられ、
その外周にアウタレース27とトランスミッションケース
130の間にクラッチC0およびブレーキB0が設けられ、そ
の後側の中間支壁159の外筒部31の前側にピストン29が
嵌め込まれてブレーキB0の油圧サーボＢ−０を形成し、
該外筒部31の先端にリターンスプリング32が設けられて
いる。

アンダードライブ機構室134内において、まず前方に
は、後方に開口する第２油圧サーボドラム41がセンター
サポート158に回転自在に外嵌され、その内外周壁間に
環状ピストン42が嵌め込まれてクラッチC2の油圧サーボ
Ｃ−２を形成すると共に内周壁側にリターンスプリング
44、外周壁の内側にクラッチC2が装着されている。前記
第２油圧サーボドラム41の後側には、後方に開口すると
共に前方に筒状クラッチハブ35が溶接された第３油圧サ
ーボドラム46が中間伝動軸14の後端部15に固着され、該
後端部15と外周壁との間に環状ピストン47が嵌め込まれ
てクラッチC1の油圧サーボＣ−１を形成すると共に内周
側にリターンスプリング49、さらにクラッチハブ35の外
周にクラッチC2が装着され、クラッチC2を介して第２油
圧サーボドラム41、および第３油圧サーボドラム46が連
結されている。該第３油圧サーボドラム46の後側には、
第２プラネタリギアセットp2が設けられ、そのリングギ
アR1はクラッチハブ48およびクラッチC1を介して第３油
圧サーボドラム46に連結され、プラネタリキャリアP1は
前記出力軸36の先端部にスプライン嵌合し、サンギアS1
はサンギア軸45に一体に形成されている。また、第２油
圧サーボドラムおよび第３油圧サーボドラム41、46およ
び第２プラネタリギアセットp2を最小空間でカバーする
よう成型された連結ドラム60が、その先端で第２油圧サ
ーボドラム41の外周に固着され、後端は、第２プラネタ
リギアセットp2の後側でサンギア軸45に連結され、外周
側にベルトブレーキB1が設けられている。

前記ブレーキB2の後側のトランスミッションケース130
内側に形成されたスプライン75には、前方からブレーキ
B2のブレーキディスクb2、第４油圧サーボドラム72のア
ウタスプライン76、ブレーキB3のブレーキディスクb3が
スプライン嵌合され、その後側の後部支壁157のリアサ
ポート156外周側とトランスミッションケース130の間の
環状穴にピストン77が嵌め込まれてブレーキB3の油圧サ
ーボＢ−３を形成し、また該油圧サーボＢ−３のリター
ンスプリング79はリアサポート156先端に装着されたフ
ランジ板82により支持されている。前方ブレーキB2の内
側には、サンギア軸45をインナレースとする一方向クラ
ッチF1が設けられ、アウタレース39がブレーキB2と接続
され、前記一方向クラッチF1の後側にインナレース83を
第４油圧サーボドラム72と外側内径においてスプライン
嵌合した一方向クラッチF2が装着されている。第３プラ
ネタリギアセットp3は、サンギアS2がサンギア軸45と一
体に形成され、プラネタリキャリアP2が前側の一方向ク
ラッチF2のアウタレース86に連結されると共にブレーキ
B3と連結され、外周にパーキングギア85を周設したリン
グギアR2が出力軸36の中間部37に連結されている。前記
パーキングギア85は自動変速機のシフトレバーをパーキ
ング（Ｐ）位置に選択したとき、パーキング爪84がパー
キングギア85に噛み合い出力軸36を固定する。

第２プラネタリギアセットp2外側の連結ドラム60の後側
の余剰空間には、前方に開口した環状の第４油圧サーボ
ドラム72が設けられている。該第４油圧サーボドラム72
内の所定位置より突設し、前記第４油圧サーボドラム72
と溶接部により連結され、油圧サーボの油圧もれを防止
する中間筒71をプレス成型している。前記第４油圧サー
ボドラム72と中間筒71との間に環状ピストン73が嵌め込
まれてブレーキB2の油圧サーボＢ−２を形成すると共
に、第４油圧サーボドラム72の内周壁と中間筒71との間
にリターンスプリング74、外周壁の内側にブレーキB2が
装着されている。前記中間筒71はピストン73の面積を最
適な径としている。

トランスミッション300は、車速、スロットル開度など
車両の走行条件に応じてトランスミッションケース130
の下部にボルト402により締結されたオイルパン401に内
蔵されたバルブボディ403内の油圧制御装置400から各摩
擦係合装置の油圧サーボに選択的に出力する油圧によ
り、各クラッチおよびブレーキの係合または解放が行わ
れ、前進４段の変速または後進１段の変速を行うように
なっている。各クラッチ、ブレーキ、一方向クラッチの
作動と達成される変速段（RANGE）の一例を表１に示
す。

表１において、Ｅは対応するクラッチ、ブレーキ、一方
向クラッチが係合していることを示す。（Ｌ）は対応す
る一方向クラッチがエンジンドライブ状態においてのみ
係合し、エンジンブレーキ状態においては係合しないこ
とを示す。さらにＬは対応する一方向クラッチエンジン
ドライブ状態において係合しているが、その係合はこれ
と並列に組込まれたクラッチあるいはブレーキによって
動力の伝達が保証されていることから必ずしも必要とさ
れないこと（ロック）を示す。さらにｆは対応する一方
向クラッチがフリーであることを示す。さらにＸは対応
するクラッチおよびブレーキが解放していることを示
す。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明により球状の栓体を鋳造構造体本体の表
面の穴開口部に圧入するところを示す斜視図、第２図は
本発明により栓体が圧入されたオイルポンプカバーを備
えた車輌用自動変速機の断面図、第３図は第２図の要部
拡大図である。 図中、1,56……栓体（球） 2,55……栓体が圧入される穴 3,154……鋳造構造体本体 4,57……肉取り部 55……半径方向穴 100……自動変速機 200……トルクコンバータ 300……トランスミッシヨン 400……油圧制御装置

フロントページの続き (72)発明者 多賀 豊 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 渡辺 和昭 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (56)参考文献 特開 昭53−131267（ＪＰ，Ａ) 実開 昭56−176133（ＪＰ，Ｕ)

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】内部に形成した流体通路に連通する穴の開
   口部を表面に有する鋳造構造体の前記表面の穴の開口部
   に栓体を施す方法において、 前記鋳造構造体の前記穴の開口部に近接して該開口部を
   有する第１の表面に交叉する第２の表面に、前記開口部
   に近接した位置に、前記第２の表面を有する鋳造構造体
   の壁体の肉厚を該壁体の他の部分より薄肉とした肉取り
   部を前記第２の表面より凹設して形成し、 前記穴の開口部に、前記鋳造構造体の材料より剛性の大
   なる金属材料よりなり前記開口部の形状より若干大なる
   断面形状を有する栓体を圧入せしめ、前記穴の開口部内
   面に前記栓体の外周面を密に接合せしめるとともに、前
   記栓体の圧入による前記鋳造構造体の開口部周縁の変形
   を前記肉取り部に集中せしめることを特徴とする鋳造構
   造体の開口部に栓体を施す方法。
2. 【請求項２】前記第１の面に開口部を有する穴は、断面
   形状が円形の穴であり、前記栓体は球状のものであつ
   て、前記肉取り部を形成する第２の面を有する壁体は、
   該第２の面より隣接する他の部材と接合される壁体であ
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の鋳造構
   造体の開口部に栓体を施す方法。