KR20090061079A - 유체 전동 장치 - Google Patents

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KR20090061079A
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shell
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pump shell
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KR1020097008986A
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Inventor
다카시 노로
히로아키 다케우치
Original Assignee
도요타 지도샤（주）
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Abstract

토크 컨버터는 ATF 를 유지하는 내부 공간을 구성하고, 회전축을 중심으로 하여 회전 가능한 펌프 쉘 (33) 과, 펌프 쉘 (33) 에 걸어 맞춰지는 블레이드와, 블레이드를 펌프 쉘 (33) 에 가압하는 익스텐션 슬리브 (70) 를 구비한다. 펌프 쉘 (33) 의 내주면에는 블레이드의 선단 부분 (31a) 을 끼워 맞추는 홈 (133) 이 형성되어 있다. 홈 (133) 에 선단 부분 (31a) 이 끼워 맞춰진 상태에서 익스텐션 슬리브 (70) 가 블레이드를 가압하여 블레이드가 펌프 쉘 (33) 에 고정된다. 홈 (133) 은 그 홈 (133) 을 통과하는 쉘 자오선 (1000) 에 대해 예각 (θ) 을 이루고 있다. 홈 (133) 은 일방향으로 연장되어 일방의 단부 (133a) 가 개방되고 타방의 단부 (133b) 가 닫혀져 있으며, 일방의 단부 (133a) 측의 홈의 폭은 타방의 단부측의 홈의 폭보다 넓다. 가장 폭이 좁은 부분에서 홈 (133) 의 폭은 선단 부분 (31a) 의 폭과 동등하다.

Description

유체 전동 장치{FLUID POWER TRANSMISSION}
이 발명은 유체 전동 장치에 관한 것으로, 보다 특정적으로는 쉘에 걸어 맞추는 블레이드를 갖는 유체 전동 장치에 관한 것이다.
종래, 유체 전동 장치는 예를 들어 일본 실용신안공보 평2-3003호, 일본 공개실용신안공보 평2-56960호, 일본 공개실용신안공보 평2-125247호 및 일본 공개특허공보 평05-346153호에 개시되어 있다.
발명의 개시
종래, 유체 커플링 등의 유체 전동 장치에 익스텐션 슬리브를 형성하고, 익스텐션 슬리브의 테이퍼상 가압부에 의해 블레이드의 끝 가장자리를 직접 가압하여 유체 커플링 내에서 용접하지 않고 블레이드를 고정시키는 기술이 있다. 유체 커플링의 소형화 및 편평화에 의해 블레이드가 누운 상태에서 장착되는 경향이 있다. 또, 블레이드를 장착하기 위한 엠보스 (embossed portion) 의 폭을 블레이드 탭의 두께에 대해 여유를 갖게 하여 장착성을 확보하고 있다. 가압부에 의한 가압 방향과 블레이드 탭의 수압면(受壓面) 이 수직이 아닌 경우, 블레이드 끝 가장자리부를 가압했을 때에 폭 방향의 여유분 때문에 엠보스 내의 블레이드 탭의 위치 결정이 안정적이지 않고, 블레이드의 장착 자세에 편차가 생겨, 동력 전달 성능이나 블레이드의 내구성이 악화된다는 문제가 있었다.
그래서, 이 발명은 상기 서술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해서 이루어진 것으로서, 쉘에 확실하게 블레이드를 고정시킬 수 있는 유체 전동 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
이 발명에 따른 유체 전동 장치는 작동 유체를 유지하는 내부 공간을 구성 하고, 회전축을 중심으로 하여 회전 가능한 쉘과, 그 쉘에 걸어 맞춰지는 블레이드와, 그 블레이드를 쉘에 가압하는 가압 부재를 구비하고, 쉘의 내주면에는 블레이드의 일부분을 끼워 맞추는 홈이 형성되어 있고, 홈에 블레이드의 일부분이 끼워 맞춰진 상태에서 가압 부재가 블레이드를 가압하여 블레이드가 쉘에 고정된다. 홈은 그 홈을 통과하는 쉘 자오선에 대해 예각 (θ) 을 이루고 있다. 홈은 일방향으로 연장되어 일방의 단부가 개방되고 타방의 단부가 닫혀져 있으며, 일방의 단부측의 홈의 폭은 타방의 단부측의 홈의 폭보다 넓다. 홈에 있어서 가장 폭이 좁은 부분의 폭은 블레이드의 폭과 동일해지도록 설정되어 있다.
이와 같이 구성된 유체 전동 장치에서는 홈의 일방의 단부측이 개방되고, 이 부분에서의 홈의 폭이 넓게 설정되기 때문에, 쉘에 대한 블레이드의 장착성이 확보된다. 또, 홈에 있어서 가장 폭이 좁은 부분에서의 폭은 블레이드의 폭과 동등하기 때문에 이 부분에서 블레이드의 일부분을 확실하게 유지할 수 있다. 그 때문에, 가압 부재에 의해 가압 고정된 상태에서의 블레이드의 위치가 확실하게 정해져, 블레이드 장착 자세의 편차가 억제된다. 그 결과, 유체 전동 장치의 동력 전달 성능이나 블레이드의 내구성을 향상시킬 수 있다.
바람직하게는 타방의 단부에서의 홈의 폭은 블레이드의 일부분의 폭과 동일해지도록 설정되어 있다.
보다 바람직하게는, 홈의 폭은 홈의 깊이 방향을 따라 변화되어, 홈의 얕은 부분에서는 홈의 깊은 부분보다 폭이 넓다.
보다 바람직하게는, 쉘은 홈을 규정하도록 서로 대향하여 일방의 단부에서 타방의 단부까지 연장되는 제 1 및 제 2 측면을 갖고, 가압력이 가해지는 블레이드의 일부분은 제 1 측면에 접촉되고, 또한 제 2 측면과의 사이에 간극을 형성한다.
이 발명에 따르면, 블레이드가 안정적으로 쉘에 장착되는 유체 전동 장치를 제공할 수 있다.
도 1 은 이 발명의 실시형태 1 에 따른 토크 컨버터의 단면도이다.
도 2 는 토크 컨버터에 있어서의 동력 전달을 설명하기 위한 모식도이다.
도 3 은 도 1 중의 화살표 Ⅲ 으로 나타내는 방향에서 본 블레이드의 정면도이다.
도 4 는 도 1 중의 Ⅳ-Ⅳ 선을 따른 단면도이다.
도 5 는 홈과 블레이드의 관계를 설명하기 위해서 나타내는 사시도이다.
도 6 은 홈과 블레이드의 관계를 설명하기 위해서 나타내는 사시도이다.
도 7 은 이 발명의 실시형태 2 에 따른 토크 컨버터의 단면도이다.
도 8 은 도 7 중의 VⅢ-VⅢ 선을 따른 단면도이다.
도 9 는 도 8 에서 나타내는 홈의 사시도이다.
도 10 은 이 발명의 실시형태 3 에 따른 홈과 블레이드의 단면도이다.
도 11 은 도 10 에서 나타내는 홈의 사시도이다.
도 12 는 이 발명의 실시형태 4 의 토크 컨버터에서 사용되는 펌프 쉘의 홈의 사시도이다.
도 13 은 이 발명의 실시형태 5 에 따른 토크 컨버터에서 사용되는 펌프 쉘의 홈의 사시도이다.
발명을 실시하기 위한 최선의 형태
이하, 이 발명의 실시형태에 대해, 도면을 참조하여 설명한다. 또한, 이하의 실시형태에서는 동일하거나 상당하는 부분에 대해서는 동일한 참조 부호를 부여하고, 그 설명에 대해서는 반복하지 않는다. 또, 각 실시형태를 조합할 수도 있다.
(실시형태 1)
도 1 은, 이 발명의 실시형태 1 에 따른 토크 컨버터의 단면도이다. 도 1 을 참조하여, 토크 컨버터 (1) 는 엔진의 크랭크 샤프트 (103) 에서 아웃풋 샤프트 (6) 로 토크를 전달하기 위한 장치이다. 도 1 의 좌측에 엔진이 배치되고 도 1 의 우측에 트랜스미션이 배치된다. 크랭크 샤프트 (103) 및 아웃풋 샤프트 (6) 는 모두 회전축 (60) 을 중심으로 하여 회전할 수 있다.
토크 컨버터 (1) 는 유체 작동실과 록업 기구 (170) 에 의해 구성되고, 유체 작동실은 3 종류의 날개차인 터빈 런너 (40) 와, 펌프 임펠러 (30) 와, 스테이터 (23) 를 갖는다. 토크 컨버터 (1) 의 전(前)측, 즉 엔진에 가까운 측에는 원반 형상의 프론트 커버 (3) 가 배치되어 있고, 회전축 (60) 에서 외측으로 연장되도록, 즉 래디얼 방향으로 연장되도록 프론트 커버 (3) 가 위치하고 있다. 프론트 커버 (3) 는 토크 컨버터 (1) 의 전면(前面) 케이스로서 작용한다. 프론트 커버 (3) 에는 펌프 쉘 (33) 이 고정되어 있고, 프론트 커버 (3) 와 펌프 쉘 (33) 에 의해 소정의 공간을 구성하고, 이 공간 내에 토크 컨버터 (1) 의 다양한 요소가 배치된다. 토크 컨버터 (1) 와 임펠러 쉘 (펌프 쉘) (33) 로 둘러싸인 공간은 거의 밀폐된 공간이며, 이 공간 내에 작동 유체로서의 자동변속기유체 (ATF) 가 봉입되어 있다.
프론트 커버 (3) 는 엔진으로부터의 동력을 받는 부재이며, 엔진의 크랭크 샤프트 (103) 에서 드라이브 플레이트 (107) 를 통하여 프론트 커버 (3) 로 동력이 입력되면, 프론트 커버 (3) 가 회전되고, 이 회전력이 펌프 쉘 (33) 로 전달된다. 펌프 쉘 (33) 은 펌프 임펠러 (30) 를 구성하고 있고, 펌프 쉘 (33) 은 펌프 임펠러 (30) 의 외측 구성 부재이다. 펌프 임펠러 (30) 는 터빈 런너 (40) 와 서로 마주 보도록 배치되고, 아웃풋 샤프트 (6) 의 회전축 (60) 을 중심으로 하여 회전할 수 있다. 펌프 임펠러 (30) 에는 ATF 를 터빈 런너 (40) 를 향하여 밀어내는 압출하는 형상의 블레이드 (31) 가 형성되어 있고, 펌프 임펠러 (30) 가 회전됨으로써 펌프 임펠러 (30) 근방의 ATF 는 블레이드 (31) 에 의해 터빈 런너 (40) 를 향하여 밀려난다.
스테이터 (23) 는 펌프 임펠러 (30) 와 터빈 런너 (40) 사이에 개재되고, 터빈 런너 (40) 에서 펌프 임펠러 (30) 로 흐르는 ATF 의 흐름 방향을 바꾸는 작용을 한다. 스테이터 (23) 는 원웨이클러치 (37) 를 통하여 고정 샤프트 (39) 에 장착되어 있고, 일방향으로만 회전할 수 있다. 원웨이클러치 (37) 로는 롤러, 스프래그 (sprag) 또는 래칫 (ratchet) 을 사용하는 구조를 채용할 수 있다. 스테이터 (23) 는 터빈 런너 (40) 에서 펌프 임펠러 (30) 로 돌아오는 ATF 의 흐름을 정류하기 위한 날개이며, 수지 또는 알루미늄 등에 의해 구성된다.
터빈 런너 (40) 는 ATF 를 순환시키는 공간을 구성하는 터빈 쉘 (43) 을 갖고, 펌프 임펠러 (30) 와 서로 마주 보도록 배치된다. 터빈 런너 (40) 는 펌프 임펠러 (30) 가 내보내는 ATF 를 받고, 이 ATF 에 의해 회전력이 부여된다. 터빈 런너 (40) 로 전달된 ATF 는 내주측으로 이동하여 스테이터 (23) 를 통하여 다시 펌프 임펠러 (30) 로 송출된다. 터빈 런너 (40) 는 펌프 임펠러 (30) 와 별개 독립적으로 회전할 수 있다.
펌프 임펠러 (30) 는 프론트 커버 (3) 와 일체적으로 회전하는 데 반해, 터빈 런너 (40) 는 록업 피스톤 (4) 과 일체적으로 회전한다. 터빈 쉘 (43) 과 접촉하도록 동력 전달 부재 (44) 가 배치된다. 동력 전달 부재 (44) 는 리벳 또는 볼트 등의 체결부로 터빈 쉘 (43) 과 일체화되어 있고, 터빈 쉘 (43) 과 함께 회전한다.
동력 전달 부재 (44) 및 터빈 쉘 (43) 은 모두 터빈 허브 (7) 에 고정되어 있다. 터빈 허브 (7) 와 함께 아웃풋 샤프트 (6) 를 회전축 (60) 으로 하여 동 력 전달 부재 (44) 및 터빈 쉘 (43) 은 회전할 수 있다. 터빈 허브 (7) 는 아웃풋 샤프트 (6) 에 스플라인 결합되어 있고, 아웃풋 샤프트 (6) 의 외주측에 위치한다. 터빈 허브 (7) 는 아웃풋 샤프트 (6) 와 터빈 쉘 (43) 을 접속하고, 터빈 쉘 (43) 에 입력된 회전을 아웃풋 샤프트 (6) 로 전달하는 기능을 한다.
블레이드 (31) 는 탭으로서의 선단 부분 (31a, 31b) 을 갖고, 선단 부분 (31a) 이 펌프 쉘 (33) 에 걸어 맞춰져 있다. 또, 선단 부분 (31b) 은 펌프 코어 (32) 에 삽입되어 있다.
블레이드 (41) 는 탭으로서의 선단 부분 (41a, 41b) 을 갖고, 선단 부분 (41a) 은 터빈 쉘 (43) 에 삽입되어 있다. 선단 부분 (41b) 은 터빈 코어 (42) 에 삽입되어 있다.
입력 샤프트인 크랭크 샤프트 (103) 의 선단부에 오목부 (105) 가 구성되어 있고, 이 오목부 (105) 에는 센터 피스 (101) 가 끼워 맞춰져 있다. 센터 피스 (101) 는 크랭크 샤프트 (103) 에 대해 토크 컨버터 (1) 를 위치 결정하기 위한 부재이다. 크랭크 샤프트 (103) 는 플랜지부 (104) 를 갖고, 이 플랜지부 (104) 에는 볼트 (106) 를 사용하여 드라이브 플레이트 (107) 가 고정되어 있다. 드라이브 플레이트 (107) 는 크랭크 샤프트 (103) 와 프론트 커버 (3) 의 양방에 고정되어, 드라이브 플레이트 (107) 는 크랭크 샤프트 (103) 에서 프론트 커버 (3) 로의 동력 전달 경로가 된다.
볼트 (106) 에 의해 드라이브 플레이트 (107) 와 플랜지부 (104) 가 고정되고, 볼트 (110) 에 의해 프론트 커버 (3) 와 드라이브 플레이트 (107) 가 고정된 다.
록업 기구 (170) 는 프론트 커버 (3) 의 회전력을 아웃풋 샤프트 (6) 에 직접 전달하기 위한 장치로서, 마찰 부재로서의 페이싱 (76) 이 프론트 커버 (3) 의 내주면에 접촉함으로써 프론트 커버 (3) 의 회전력이 아웃풋 샤프트 (6) 로 전달된다. 록업 기구 (170) 는 페이싱 (76) 을 장착하기 위한 록업 피스톤 (4) 을 갖는다. 록업 피스톤 (4) 은 축 방향, 즉, 프론트 커버 (3) 에 가까워지는 방향과 프론트 커버 (3) 로부터 멀어지는 방향으로 이동할 수 있어, 페이싱 (76) 이 프론트 커버 (3) 에 맞닿을 수 있게 하고 있다. 록업 피스톤 (4) 은 회전 반경 방향 (래디얼 방향) 을 향하여 연장되는 원반 형상이며, 프론트 커버 (3) 에 서로 마주 보도록 배치되어 있다.
록업 피스톤 (4) 의 외주측에 페이싱 (76) 이 고정되어 있고, 록업 피스톤 (4) 의 내주측에 위치하는 와셔 (5) 와 접촉하고 있다. 록업 피스톤 (4) 의 내주면 (4i) 은 와셔 (5) 와 직접 접촉하고 있다. 와셔 (5) 는 아웃풋 샤프트 (6) 의 단부를 둘러싸고, 록업압을 밀봉하는 기능을 한다. 와셔 (5) 는 록업 피스톤 (4) 에 서로 마주 보는 외주면 (5u), 아웃풋 샤프트 (6) 에 접촉하는 내주면 (5i), 프론트 커버 (3) 와 접촉하는 마찰면 (51), 터빈 허브 (7) 와 접촉하는 작용면 (52) 을 갖는다.
프론트 커버 (3) 와 록업 피스톤 (4) 사이의 공간은 제 1 유압실 (10a) 이며, 록업 피스톤 (4) 과 동력 전달 부재 (44) 사이의 공간이 제 2 유압실 (10b) 이다. 각각의 제 1 유압실 및 제 2 유압실 (10a, 10b) 에는 ATF 가 채워져 있고, 이 ATF 의 유압을 변경함으로써, 록업 피스톤 (4) 은 프론트 커버 (3) 에 가까워지는 방향 및 프론트 커버 (3) 로부터 멀어지는 방향으로 이동될 수 있다.
록업 피스톤 (4) 에는 록업 댐퍼 (74) 가 형성되어 있고, 입력 변동을 완화시키는 기능을 완수한다. 록업 댐퍼 (74) 는 록업 피스톤 (4) 과 동력 전달 부재 (44) 사이에 개재되어 있다.
록업 기구 (170) 의 동작에 대해 설명하면, 토크 컨버터 (1) 의 토크 증폭 기능을 특별히 필요로 하지 않을 때, 페이싱 (76) 을 프론트 커버 (3) 에 직접 접촉 시킴으로써 프론트 커버 (3) 의 회전력을 아웃풋 샤프트 (6) 에 직접 전달한다. 구체적으로는, 제 1 유압실 (10a) 의 ATF 를, 관통구멍 (6h) 을 경유하여 방출한다. 이로써, 제 1 유압실 (10a) 의 유압은 제 2 유압실 (10b) 의 유압보다 낮아진다. 그 결과, 록업 피스톤 (4) 이 프론트 커버 (3) 에 가까워지는 방향으로 이동하여, 페이싱 (76) 이 프론트 커버 (3) 에 접촉한다. 이로써, 프론트 커버 (3) 의 동력이 페이싱 (76), 록업 피스톤 (4), 동력 전달 부재 (44), 터빈 허브 (7) 를 통하여 아웃풋 샤프트 (6) 로 전달된다. 이 상태에서는 토크 컨버터 (1) 에 의한 동력의 손실은 거의 발생하지 않는다.
토크 컨버터 (1) 의 토크 증폭 작용이 필요한 경우에는 관통구멍 (6h) 을 경유하여 제 1 유압실 (10a) 에 ATF 를 주입한다. 이로써, 제 1 유압실 (10a) 의 압력이 높아지고, 록업 피스톤 (4) 은 프론트 커버 (3) 로부터 멀어지는 방향으로 되돌려진다. 그 결과, 프론트 커버 (3) 와 페이싱 (76) 사이에 간극이 생겨, 프론트 커버 (3) 의 회전력이 페이싱 (76) 에 직접 전달되는 일이 없다.
도 2 는 토크 컨버터에 있어서의 동력 전달을 설명하기 위한 모식도이다. 도 2 를 참조하여, 펌프 임펠러 (30) 는 회전체로서의 펌프 쉘 (33) 과, 펌프 쉘 (33) 에 대향하도록 반경 방향 내측에 위치하는 펌프 코어 (32) 와, 펌프 코어 (32) 와 펌프 쉘 (33) 에 고정되는 블레이드 (31) 를 갖는다. 블레이드 (31) 는 선단 부분 (31b) 을 갖고, 선단 부분 (31b) 이 펌프 코어 (32) 에 삽입되어 있다.
펌프 임펠러 (30) 와 서로 마주 보는 터빈 런너 (40) 는 외면 케이스로서의 터빈 쉘 (43) 과, 터빈 쉘 (43) 의 내측에 위치하는 터빈 코어 (42) 와, 터빈 코어 (42) 및 터빈 쉘 (43) 에 고정되는 블레이드 (41) 를 갖는다.
블레이드 (41) 는 선단 부분 (41a, 41b) 을 갖고, 선단 부분 (41a) 은 터빈 쉘 (43) 에 삽입되어 있고, 선단 부분 (41b) 은 터빈 코어 (42) 에 삽입되어 있다. 블레이드 (31, 41) 는 ATF 를 구동시키기 위한 날개이다. 펌프 임펠러 (30) 가 회전하면, 중심 부근의 ATF 는 블레이드 (31) 와 외벽을 따라 터빈 런너 (40) 측으로 밀어내어져, 화살표 (300) 로 나타내는 방향으로 ATF 가 흐른다. 터빈 런너 (40) 측에서는 외측에서 중심 방향으로 ATF 가 흐른다.
이와 같이, 블레이드 (31) 에는 ATF 로부터의 압력이 가해지기 때문에, 블레이드 (31) 는 펌프 쉘 (33) 에 강하게 고정될 필요가 있다. 이 고정을 실행하기 위해서 익스텐션 슬리브 (70) 가 형성되어 있다. 익스텐션 슬리브 (70) 는 회전의 중심에서 외주측으로 펌프 쉘 (33) 을 따라 연장되어 있고, 그 단면 (71) 이 블레이드 (31) 와 접촉되어 블레이드 (31) 를 펌프 쉘 (33) 방향으로 가압한다. 이 가압력에 의해, 블레이드 (31) 의 선단 부분 (31a) 이 펌프 쉘 (33) 에 강하게 걸어 맞춰진다.
도 3 은 도 1 중의 화살표 Ⅲ 으로 나타내는 방향에서 본 블레이드의 정면도이다. 도 3 을 참조하여, 블레이드 (31) 가 끼워 맞춰지는 홈 (133) 은, 그 홈 (133) 을 통과하는 쉘 자오선 (1000) 에 대해 예각 (θ) 을 이루고 있다. 펌프 쉘 (33) 은 홈 (133) 을 갖고, 이 홈 (133) 에 블레이드 (31) 가 끼워 맞춰져 있다. 익스텐션 슬리브 (70) 의 단면 (71) 에 의해 블레이드 (31) 가 가압되어 있고, 이 가압력으로 블레이드 (31) 가 펌프 쉘 (33) 에 고정되어 있다.
도 4 는 도 1 중의 Ⅳ-Ⅳ 선을 따른 단면도이다. 도 4 를 참조하여, 홈 (133) 은 일방의 단부 (133a) 와 타방의 단부 (133b) 를 갖는다. 일방의 단부 (133a) 측에서 홈 (133) 의 폭 (A1) 이 넓고, 타방의 단부 (133b) 측에서 홈 (133) 의 폭 (A2) 이 좁아져 있다. 화살표 A 로 나타내는 홈의 폭 방향에 직교하는 방향이 화살표 B 로 나타내는 홈의 길이 방향이다. 홈 (133) 은 서로 마주 보는 제 1 측면 (213) 및 제 2 측면 (214) 을 갖고, 제 1 측면 (213) 과 제 2 측면 (214) 이 안쪽 면 (215) 으로 연결되어 있다. 홈의 폭은 연속적으로 변화해도 되고, 어느 부분에서 급격하게 변화해도 된다. 이 실시형태에서는, 타방의 단부 (133b) 측에서 홈 (133) 의 폭 (A) 이 가장 좁아져 있지만, 이것에 한정되지 않고, 홈 (133) 의 중간 부분 (일방의 단부 (133a) 와 타방의 단부 (133b) 사이) 에서 홈 (133) 의 폭이 가장 좁아져도 된다. 제 1 측면 (213) 은 선단 부분 (31a) 과 맞닿아, 선단 부분 (31a) 을 따른 형상으로 되어 있다. 이것에 대해, 제 2 측면 (214) 은 선단 부분 (31a) 에 대해 경사져 있고, 선단 부분 (31a) 과의 사이에 간격을 발생하는 형상으로 되어 있다. 선단 부분 (31a) 은 익스텐션 슬리브 (70) 의 단면 (71) 에 의해 가압된다. 이 가압력에 의해, 선단 부분 (31a) 과 제 1 측면 (213) 이 맞닿는다. 이 맞닿음력에 의해 선단 부분 (31a) 이 펌프 쉘 (33) 에 고정되어 있다.
화살표 (500) 로 나타내는 방향으로 ATF 가 흐르고, 이 ATF 는 블레이드 (31) 에 충돌한다. 그 때문에, 블레이드 (31) 에는 ATF 로부터 항상 힘이 가해진다. 토크 컨버터 (1) 의 소형화 및 편평화에 의해, 펌프의 블레이드 (31) 의 경사 각도 (θ) 가 커지는 경향이 있다. 익스텐션 슬리브 (70) 에 의한 가압 방향과 선단 부분 (31a) 의 수압면이 수직이 아닌 경우에, 블레이드 (31) 끝 가장자리부에 가압되었을 때에 엠보스로서의 홈 (133) 내에서의 선단 부분 (31a) 의 위치 결정이 안정적이지 않아, 블레이드 (31) 의 자세에 편차가 생길 가능성이 있다. 이에 대하여, 본 발명에서는 홈 (133) 의 일부분의 폭을 선단 부분 (31a) 의 폭과 거의 동일하게 함으로써 선단 부분 (31a) 의 위치 결정을 확실하게 실시하고 있다.
또한, 이 실시형태에서는 익스텐션 슬리브 (70) 를 일체물로서 구성하고 있는데, 리테이너링과 같은 별도의 부품으로 익스텐션 슬리브 (70) 를 구성해도 된다.
쉘 자오선은 회전축 (60) 을 포함하는 평면과 펌프 쉘 (33) 내주면의 교선이며, 복수 존재한다. 도 4 로 나타내는 쉘 자오선 (1000) 은 홈 (133) 의 일방 의 단부 (133a) 측을 통과한다.
도 5 및 도 6 은 홈과 블레이드의 관계를 설명하기 위해 나타내는 사시도이다. 도 5 를 참조하여, 조립시에는 먼저 홈 (133) 의 일방의 단부 (133a) 측에 블레이드 (31) 의 선단 부분 (31a) 이 삽입된다. 이 때, 일방의 단부 (133a) 의 폭 (A1) 이 넓기 때문에, 용이하게 홈 (133) 에 선단 부분 (31a) 을 삽입할 수 있고, 조립성이 향상된다. 즉, 일방의 단부 (133a) 에 가까운 측이 홈의 폭이 넓은 영역 (141) 이고, 타방의 단부 (133b) 에 가까운 영역이 홈의 폭이 좁은 영역 (142) 이다.
도 6 을 참조하여, 가압시에는 타방의 단부 (133b) 까지 선단 부분 (31a) 이 끼워 맞춰진다. 이로써, 홈의 폭이 좁은 영역 (142) 에 있어서 블레이드 (31) 의 위치 결정을 실시할 수 있다. 화살표 B 로 나타내는 길이 방향으로 블레이드 (31) 가 삽입된다. 그리고, 익스텐션 슬리브에 의해 블레이드 (31) 가 가압된다. 타방의 단부 (133b) 에서 홈 (133) 과 선단 부분 (31a) 이 강하게 서로 맞물린다.
유체 전동 장치로서의 토크 컨버터 (1) 는, ATF 를 유지하는 내부 공간을 갖고, 회전축 (60) 을 중심으로 하여 회전 가능한 펌프 쉘 (33) 과, 펌프 쉘 (33) 에 걸어 맞추는 블레이드 (31) 와, 블레이드 (31) 를 펌프 쉘 (33) 에 가압하는 가압 부재로서의 익스텐션 슬리브 (70) 를 구비한다. 펌프 쉘 (33) 의 내주면에는 블레이드 (31) 의 선단 부분 (31a) 을 끼워 맞추는 홈 (133) 이 형성되어 있다. 홈 (133) 에 선단 부분 (31a) 이 끼워 맞춰진 상태에서 익스텐션 슬리브 (70) 가 블레이드 (31) 를 가압하여 블레이드 (31) 가 펌프 쉘 (33) 에 고정된다. 쉘 자오선은 펌프 쉘 (33) 의 회전 반경 방향을 펌프 쉘 (33) 의 내표면에 투영하여 얻어지는 직선의 연장 방향이고, 도 4 중의 쉘 자오선 (1000) 은 펌프 쉘 (33) 과 익스텐션 슬리브 (70) 의 접촉점을 통과한다. 홈 (133) 은 그 홈 (133) 을 통과하는 쉘 자오선 (1000) 에 대해 예각 (θ) 을 이루고 있다. 홈 (133) 은 일 방향으로 연장되어 일방의 단부 (133a) 가 개방되고 타방의 단부 (133b) 가 닫혀져 있으며, 일방의 단부 (133a) 측의 홈 (133) 의 폭은 타방의 단부 (133b) 측의 홈 (133) 의 폭보다 넓다. 홈 (133) 에 있어서 가장 폭이 좁은 부분의 폭은 블레이드 (31) 의 선단 부분 (31a) 의 폭과 거의 동등하다.
이와 같이 구성된 실시형태 1 에 따른 구조에서는, 폭이 좁은 영역 (142) 에 있어서 확실하게 블레이드 (31) 를 위치 결정할 수 있다. 이로써 블레이드 (31) 의 위치가 일의적으로 결정된다.
또한, 홈 (133) 의 일방의 단부 (133a) 의 폭이 넓어져 있기 때문에, 펌프 쉘 (33) 에 대한 블레이드 (31) 의 조립성을 확보할 수 있다.
(실시형태 2)
도 7 은 이 발명의 실시형태 2 에 따른 토크 컨버터의 단면도이다. 도 8 은 도 7 중의 VⅢ-VⅢ 선을 따른 단면도이다. 도 7 및 도 8 을 참조하여, 이 발명의 실시형태 2 에 따른 토크 컨버터 (1) 에서는 펌프 쉘 (33) 의 수직 방향에 대해, 홈 (133) 의 입구를 넓게 설정하고 있다. 이로써, 펌프 쉘 (33) 에 대한 블레이드 (31) 의 조립성을 확보하고 있다. 또한, 홈 (133) 의 깊은 부분의 폭 을 좁게 설정하고 있다. 이로써, 블레이드 (31) 를 익스텐션 슬리브로 가압 고정시에, 블레이드 (31) 의 위치가 일의적으로 결정된다.
도 8 에서 나타내는 바와 같이, 홈 (133) 을 구성하는 제 1 측면 (213) 및 제 2 측면 (214) 은 모두 대칭 형상이고 연속적으로 폭이 좁아지도록 형성되어 있다. 저면 (216) 에서 홈 (133) 의 폭 (A2) 이 가장 좁고, 개구 부분에서 홈 (133) 의 폭 (A1) 이 가장 넓어져 있다.
도 9 는 도 8 에서 나타내는 홈의 사시도이다. 도 9 를 참조하여, 홈 (133) 은 화살표 B 로 나타내는 길이 방향으로 연장되어 있고, 화살표 C 로 나타내는 깊이 방향을 따라 화살표 A 로 나타내는 방향의 폭이 연속적으로 변화하고 있다. 이 폭 (A) 은 제 1 측면 (213) 과 제 2 측면 (214) 사이의 거리이며, 제 1 측면 (213) 및 제 2 측면 (214) 이 만곡됨으로써, 저면 (216) 에 가까워짐에 따라 연속적으로 거리가 짧아져 있다.
이와 같이 구성된 실시형태 2 에 따른 토크 컨버터 (1) 에서도, 실시형태 1 에 따른 토크 컨버터 (1) 와 동일한 효과가 있다.
(실시형태 3)
도 10 은, 이 발명의 실시형태 3 에 따른 홈과 블레이드의 단면도이다. 도 11 은 도 10 에서 나타내는 홈의 사시도이다. 도 10 및 도 11 을 참조하여, 이 발명의 실시형태 3 에 따른 토크 컨버터에서는, 홈 (133) 을 규정하는 제 1 측면 (213) 이 홈 (133) 의 깊이 방향과 거의 평행하며, 제 2 측면 (214) 이 홈 (133) 의 깊이 방향에 대해 경사져 있다는 점에서 실시형태 2 에 따른 홈 (133) 과 상이하다.
이와 같이 구성된 실시형태 3 에 따른 토크 컨버터에서도, 실시형태 1 에 따른 토크 컨버터와 동일한 효과가 있다.
(실시형태 4)
도 12 는 이 발명의 실시형태 4 의 토크 컨버터에서 사용되는 펌프 쉘의 홈의 사시도이다. 도 12 를 참조하여, 이 발명의 실시형태 4 에 따른 홈 (133) 은 실시형태 1 에 따른 홈과, 실시형태 2 에 따른 홈을 조합한 구성으로 되어 있다. 즉, 홈 (133) 의 폭은 일방의 단부 (133a) 에서 넓고, 타방의 단부 (133b) 측에서 좁으며, 또한 깊이 방향에 따라 변화되어 깊은 부분에서 홈 (133) 의 폭이 보다 좁아져 있다.
이와 같이 구성된, 실시형태 4 에 따른 토크 컨버터에서도, 실시형태 1 에 따른 토크 컨버터와 동일한 효과가 있다.
(실시형태 5)
도 13 은 이 발명의 실시형태 5 에 따른 토크 컨버터에서 사용되는 펌프 쉘의 홈의 사시도이다. 도 13 을 참조하여, 이 발명의 실시형태 5 에 따른 홈 (133) 은, 실시형태 1 에 따른 홈과 실시형태 3 에 따른 홈의 구성을 조합한 구성으로 되어 있다. 즉, 홈 (133) 의 폭은 일방의 단부 (133a) 에서 넓고, 타방의 단부 (133b) 에서 좁고, 또 홈 (133) 의 깊이 방향을 따라, 홈 (133) 의 깊은 부분에서 홈 (133) 의 폭이 좁아져 있다. 제 1 측면 (213) 이 화살표 C 로 나타내는 깊이 방향으로 평행하고, 제 2 측면 (214) 이 화살표 C 로 나타내는 깊이 방향 에 대해 경사져 있다.
이와 같이 구성된, 실시형태 5 에 따른 토크 컨버터에서도 실시형태 1 에 따른 토크 컨버터와 동일한 효과가 있다.
이상, 이 발명의 실시형태에 대해 설명하지만, 여기서 나타낸 실시형태는 여러 가지로 변형할 수 있다. 먼저, 상기 서술한 실시형태에서는 펌프 쉘 (33) 에 홈을 형성했으나, 이것과는 반대로 터빈 쉘 (43) 측에 홈을 형성하고, 이 홈에 터빈 블레이드를 서로 맞물리게 해도 된다. 또, 토크 컨버터 (1) 에 이 발명을 적용하는 예를 나타냈지만, 토크 증폭 기능을 갖지 않는, 이른바 유체 커플링에 본 발명의 구성을 적용해도 된다. 또, 실시형태 1 에서는 록업 기구가 형성된 토크 컨버터를 나타냈으나, 이 록업 기구가 존재하고 있지 않아도 된다. 또한, 작동 유체로서 ATF 가 아니라, 오일, 수용성 용액을 사용해도 된다.
이번에 개시된 실시형태는 모든 점에서 예시로서, 제한적인 것은 아닌 것으로 생각되어야 한다. 본 발명의 범위는 상기한 설명은 아니라 청구 범위에 의해 나타나며, 청구 범위와 균등한 의미 및 범위 내에서의 모든 변경이 포함되는 것이 의도된다.

Claims (4)

  1. 작동 유체를 유지하는 내부 공간을 구성하고, 회전축 (60) 을 중심으로 하여 회전 가능한 쉘 (33) 과,
    그 쉘에 걸어 맞춰지는 블레이드 (31) 와,
    상기 블레이드 (31) 를 상기 쉘 (33) 에 가압하는 가압 부재 (70) 를 구비하고,
    상기 쉘 (33) 의 내주면에는 상기 블레이드의 일부분을 끼워 맞추는 홈 (133) 이 형성되어 있고,
    상기 홈 (133) 에 상기 블레이드 (31) 의 일부분이 끼워 맞춰진 상태에서 상기 가압 부재 (70) 가 상기 블레이드 (31) 를 가압하여 상기 블레이드 (31) 가 상기 쉘에 고정되고,
    상기 홈 (133) 은 그 홈 (133) 을 통과하는 쉘 자오선 (1000) 에 대해 예각 (θ) 을 이루고 있고,
    상기 홈 (133) 은 일 방향으로 연장되어 일방의 단부가 개방되고 타방의 단부가 닫혀져 있으며, 일방의 단부측의 홈의 폭은 타방의 단부측의 홈의 폭보다 넓고,
    상기 홈 (133) 에 있어서 가장 폭이 좁은 부분의 폭은 상기 블레이드 (31) 의 일부분의 폭과 동일해지도록 설정되어 있는 유체 전동 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 타방의 단부에서의 상기 홈 (133) 의 폭은 상기 블레이드 (31) 의 일부분의 폭과 동일해지도록 설정되어 있는 유체 전동 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 홈 (133) 의 폭은 상기 홈 (133) 의 깊이 방향을 따라 변화되고, 상기 홈 (133) 이 얕은 부분에서는 상기 홈 (133) 의 깊은 부분보다 폭이 넓은 유체 전동 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 쉘 (33) 은, 상기 홈 (133) 을 규정하도록 서로 대향하여 상기 일방의 단부 (133a) 에서 타방의 단부 (133b) 까지 연장되는 제 1 및 제 2 측면 (213, 214) 을 갖고, 상기 가압력이 가해진 상기 블레이드 (31) 의 일부분은 상기 제 1 측면 (213) 에 접촉하고, 또한 상기 제 2 측면 (214) 과의 사이에 간극을 형성하는 유체 전동 장치.
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