扭矩变换器的旋转体的制造方法及通过该制造方法制造的扭矩变换器的旋转体

摘要

一种扭矩变换器(1)的旋转体的制造方法，旋转体(10)包括扭矩变换器(1)的涡壳(11)、固定在涡壳(11)内面(11a)上的多个叶片(13)和固定在涡壳(11)背面(11b)上的锁上装置(7)的从动板(25)，具有第1工序、第2工序和第3工序。在第1工序中，在涡壳(11)上固定从动板(25)，在第2工序中，对涡壳(11)及多个涡轮叶片(13)进行加热并通过钎焊将多个涡轮叶片(13)固定在涡壳(13)上。第3工序是在第2工序的热处理后将旋转体(10)急速冷却进行淬火。本发明的目的在于降低扭矩变换器的旋转体的制造成本。

说明书

技术领域

本发明涉及扭矩变换器的旋转体的制造方法，尤其涉及由涡壳、多个叶片和从动板构成的旋转体的制造方法。

另外，本发明涉及利用这种方法制造的扭矩变换器的旋转体。

背景技术

扭矩变换器是在工作油室内部具有3种叶轮(叶轮、涡轮、定子)、利用工作油从输入侧旋转体将扭矩传递给输出侧旋转体的装置。涡轮与输出侧构件连接，具有涡壳、多个涡轮叶片。涡壳是具有向发动机侧的前盖侧鼓出形状的环状构件。多个涡轮叶片放射状配置并固定在涡壳的内面。

作为以往的扭矩变换器，已有一种具有用于防止流体滑动所造成的能量损失的锁上装置的扭矩变换器(例如参照日本专利文献1)。锁上装置一般配置在涡壳与前盖之间，具有活塞(驱动板)、从动板和扭簧。活塞配置在前盖侧，在装置动作时，推压到前盖进行一体旋转。从动板是用于将活塞的驱动力传递给涡壳侧的环状板构件。扭簧将活塞和从动板沿旋转方向弹性连接。

在具有这种锁上装置的扭矩变换器中，从动板固定在涡壳背面(前盖侧的面)上，另一方面，在涡壳内面(输出侧构件的面)固定有多个涡轮叶片，形成了涡壳、从动板和涡轮叶片为一体的1个旋转体。在制造该旋转体的场合，例如，首先通过点焊将从动板固定在涡壳的背面上。接着，通过焊料将多个涡轮叶片配置在涡壳的内面上，连同涡壳及从动板的一体物在规定的炉内加热，从而进行钎焊。

另外，在这种锁上装置中，从动板通过在连接动作时扭簧伸缩而重复受到沿旋转方向的推压，与扭簧抵接的部分要求有较高的强度。因此，在将涡轮叶片钎焊在涡壳上后，通过进一步对涡轮叶片进行所谓的高频淬火，就确保了从动板的强度。

日本专利文献1：特开平5-71612号公报。

在上述的以往的旋转体的制造方法中，工序数较多，耗能量也大，故制造成本增加。

另外，在上述制造方法中，高频淬火与钎焊不同，是局部进行的，因此，从动板的强度因部位而不均匀。

此外，在上述制造方法中，在涡壳和涡轮叶片由高张力性材料构成的场合，其特性因钎焊时的加热处理而丧失，有耐久性、强度等下降的情况。

发明内容

本发明的目的在于降低扭矩变换器的旋转体在制造中的成本。本发明另一目的在于抑制从动板强度的偏差并予以提高。本发明的再一个目的在于使涡壳及涡轮叶片的机械特性恢复并减少钎焊时的变形。

技术方案1所述的扭矩变换器的旋转体的制造方法是，旋转体包括扭矩变换器的涡壳、固定在涡壳内面的多个叶片和固定在涡壳背面的锁上装置的从动板，该扭矩变换器的旋转体的制造方法具有第1工序、第2工序和第3工序。第1工序中，在涡壳上固定从动板。第2工序中，对涡壳及多个叶片进行加热，通过钎焊将多个叶片固定在涡壳上。第3工序是在第2工序后对旋转体进行急冷。

技术方案2所述的扭矩变换器的旋转体的制造方法是，在技术方案1的方法中，第3工序是在第2工序将旋转体冷却到规定温度后，马上对旋转体进行急冷。

技术方案3所述的扭矩变换器的旋转体的制造方法是，在技术方案1或2的方法中，在第2工序中将旋转体至少加热至钎焊所使用的焊料的融点，最好是加热到1100℃进行钎焊。第3工序是在第2工序中旋转体冷却到从动板的淬火适当温度、最好为85℃的时刻对旋转体进行急冷。

技术方案4所述的扭矩变换器的旋转体的制造方法是，在技术方案3的方法中，第3工序为了抑制变形的发生，将旋转体的温度分布保持在40℃～100℃以内的状态下将旋转体冷却到淬火适当温度或力学上的熔融温度(TM温度)。

技术方案5所述的扭矩变换器的旋转体的制造方法是，在技术方案1或2的方法中，用极软钢制成涡壳及多个叶片。

技术方案6所述的扭矩变换器的旋转体，由技术方案1或2的方法制造。

附图说明

图1表示本发明一实施例所采用的包含旋转体的扭矩变换器的局部剖视图。

图2是表示本发明一实施例所采用的扭矩变换器的旋转体的制造方法概要的说明图。

符号说明

1是扭矩变换器    7是锁上装置    10是旋转体      11是涡壳

11a是内面        11b是背面      13是涡轮叶片    25是从动板

具体实施方式

(扭矩变换器的旋转体)

图1表示本发明一实施例所采用的具有旋转体10的扭矩变换器1。

该扭矩变换器1的用途是，将扭矩从发动机侧的曲轴(未图示)传递给变速箱侧的主驱动轴(未图示)，具有前盖3、叶轮5、旋转体10和锁上装置7。

旋转体10具有涡壳11、多个涡轮叶片13、也是锁上装置7的组成要素的从动板25。涡壳11是以极软钢(最大含碳量为0.15％的碳素钢，下面称为SPHC)为材质的环状的构件。涡壳11的外周部和内周部之间的区域形成为向前盖3侧鼓出的形状，且具有面向叶轮5侧的内面11a和面向前盖3侧的背面11b。涡轮叶片13是以与涡壳11相同的极软钢为材质的板状的构件。涡轮叶片13分别在圆周方向上排列且放射状配置在涡壳11的内面11a，通过后述的钎焊而固定在涡壳11上。从动板25是以S35C为材质的环状的构件，且如后所述通过点焊而固定在涡壳11的背面11b上。在从动板25的外周部，向前盖3侧延伸地形成有从周向对锁上装置7的扭簧23(后述)进行支承用的多个爪25a。

锁上装置7是将来自曲轴(未图示)的扭矩直接传递给主驱动轴的装置，具有活塞21、多个扭簧23和从动板25。活塞21是其外周部与前盖3抵接并可一体旋转的圆板状构件。在活塞21的外周部，向涡壳11侧延伸地形成有与从动板25的爪25a一起对扭簧23从圆周方向进行支承用的突出部21a。扭簧23是将活塞21和从动板25沿旋转方向弹性连接用的构件，其圆周方向的两端部分别支承在爪25a及突出部21a上。

(扭矩变换器的旋转体的制造方法)

下面说明本发明的扭矩变换器的旋转体的制造方法。

图2表示本发明一实施例所采用的扭矩变换器的旋转体的制造方法概要。图中，实线所示的曲线表示在本发明制造方法下的温度变化，曲线A是旋转体10背面11b的温度变化，曲线B是旋转体10内面11a的温度变化。另外，虚线所示的曲线表示以往的制造方法下的温度变化，曲线C是旋转体背面的温度变化，曲线D是旋转体内面的温度变化。

该制造方法是所述旋转体10的制造方法，具有第1工序、第2工序和第3工序。

在第1工序中，通过点焊将从动板25固定在涡壳11的背面11b上。点焊利用公知的方法进行。

在第2工序中，对涡壳11及涡轮叶片13的一体物进行加热，并通过钎焊将涡轮叶片13固定在涡壳11上。具体钎焊是这样进行的：在将多个涡轮叶片13沿周向等间隔放射状配置在涡壳11内面11a上后，在涡轮叶片13与涡壳11之间配置以铜为主成分的焊料(铜焊料，融点为1083℃)，在规定的炉内进行加热。另外，作为焊料，除了铜焊料外，可有铝焊料(融点为650℃)等。此处使用的炉也可是分批式、输送式等任一种处理形式的炉。

在第2工序中，首先，最好花15分钟左右将炉至少加热到钎焊所用的焊料的融点、最好加热到1100℃，。并且，在旋转体10的温度达到最高点后，对该状态保持5分钟进行钎焊。通过停止炉的加热，逐渐冷却到适合从动板25淬火的淬火适当温度、最好为850℃。此时，旋转体10在炉内以各部位的温度偏差被抑制的状态被均匀冷却。另外，炉内的旋转体10的逐渐冷却被保持成，旋转体10的温度分布(各部位的温度偏差)控制在100℃以内(最好是40℃以内)。作为这种逐渐冷却时的温度控制方法，有在从炉内部将旋转体10搬送到炉外部进行冷却时将来自炉的辐射热量遮断的方法和使旋转体10旋转的方法。

在第3工序中，继续第2工序的逐渐冷却，通过对旋转体10进行急冷，进行淬火。具体淬火是这样进行的：在旋转体10的温度达到淬火适当温度的时刻将旋转体10从炉内取出，浸渍在溶液中进行急冷。作为这里所使用的溶液，有水溶液、盐溶液等，但不特别限定。此淬火从第2工序的逐渐冷却开始经过10分钟结束。而在图2中，曲线A、B具有平坦的部分(图中由○围住的部分)，其是用来将旋转体10保持成淬火适当温度、最好保持在850℃的保持时间，以使旋转体10整体无温度偏差，该保持时间既可是几分钟，也可实质上是0分钟。

采用这种方法，从动板25通过与旋转体10一起淬火而被确保硬度。因此，这里，锁上装置7在动作时，对于通过扭簧23进行反复抵接的爪25a，不必在钎焊后另外实施高频淬火等，可省略制造旋转体10的工序数。

另外采用该方法，由于淬火是在第2工序的热处理后进行的，故可利用钎焊时的热量来减少能量损失。因此这里可获得节能效果所带来的制造成本的降低。

此外，采用该方法，由于对从动板25整体实施淬火，故从动板25的强度、耐久性良好。

另外，涡壳11及涡轮叶片13如上所述，由高张力性原材料构成，但通过钎焊时的热处理，就使耐久性、强度和耐疲劳性等下降。而采用本发明的方法，由于旋转体10整体急速冷却，故即使极软的钢，也可使这些下降的机械性能恢复。因此，不必例如为了弥补钎焊后的涡轮叶片13强度等的下降而采取预先将板厚增厚的措施。

实施例

下面根据实施例具体说明本发明。

这里，根据下面的顺序，对利用本发明制造方法所获得的旋转体的涡壳及涡轮叶片的性能恢复程度作了评定。

首先，由与上述涡壳及涡轮叶片相同的材质(SPHC)制成2种试验片(拉伸试验片及冲击试验片)。拉伸试验片是根据JIS Z 2201制成的5号拉伸试验片(板厚为1.49～1.59mm)。冲击试验片是根据JIS Z 2202制成的2V试验片(3片重叠板厚是4.75～4.87mm)。

接着，对各试验片进行3种处理：1)不进行任何加热处理；2)只进行钎焊；3)在钎焊的基础上再进行淬火。在3)的淬火中，还进行了回火。

在钎焊中，将各试验片配置在炉内，用1100℃保持5分钟进行加热处理，热处理后逐渐冷却。此处，试验片实际上不使用焊料，只进行了加热处理。

另外，在淬火中，在钎焊中的逐渐冷却后，在达到850℃的时刻，将各试验片浸渍在溶液中进行了急速冷却。淬火后的回火是通过将各试验片放置在炉内用180℃保持1.5小时来进行的。

在上述处理后，对各试验片进行拉伸试验及摆锤式冲击试验，分别以3种方向(轴向L、直角方向T和45℃方向D)对0.2％耐力、拉伸强度及冲击值作了测定。拉伸试验及摆锤式冲击试验的试验方法、0.2％耐力、拉伸强度、延伸率、冲击值的测定方法是根据公知的方法进行的。

表1表示它们的测定结果。

表1

  热处理  区分  试验片  方向  拉伸试验  摆锤冲击试验  0.2％耐力  (N/mm²)  拉伸强度  (N/mm²)  延伸率  (％)  冲击值  (J)  1)  L  279  377  40.8  43  T  318  376  39.9  42  D  294  370  43.5  44  2)  L  206  337  39.8  42  T  204  336  40.1  43  D  205  332  42.1  45  3)  L  280  394  36.4  43  T  296  421  21.8  44  D  241  377  37.6  46

如表1所示，已作淬火的试验片与只进行钎焊的场合相比，0.2％耐力、拉伸强度增大，延伸率被抑制，同时，还提高了摆锤冲击试验的结果。因此我们知道，采用本发明的旋转体的制造方法，可恢复因钎焊而一度下降的涡壳及涡轮叶片的机械特性。

(其他实施例)

(a)涡壳、涡轮叶片、从动板及焊料的材质不限定于上述的材质。

(b)在上述制造方法中，旋转体的温度、加热时间等的各种条件不必严格按照上述的那样。

(c)从动板的相对于涡壳的固定方法不限定于点焊。

(d)在上述制造方法中，在第2工序中，也可将旋转体10逐渐冷却到力学上的熔融温度(700～800℃，最好是730℃)，代替淬火适当温度，并在第3工序中，在达到这种温度的时刻进行急速冷却。