JP2001116109A - 流体伝動装置用バランスピース - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 回転体のバランスを取るためにバランスピー
スを溶接する際、確実にバランスピースの突起部のみを
接触させるとともに、タービンブレードの爪部のような
凸部があったとしても、複数のバランスピースを用いる
ことなく一点に集中してバランス取りを行うことのでき
る流体伝動装置用バランスピースを提供すること。 【解決手段】 アウターシェルとインナコアの間にブレ
ードを備えた流体伝動装置のバランス取りを行うバラン
サ用の溶接機に装着され、溶接時の火花を集中させるた
めの突起部を備え、前記インナコアに溶接する事で重量
バランスを取るバランスピースにおいて、前記バランス
ピースに、インナコアから離れる方向に立ち上げ部を設
けることで前記インナコア側に突出した凸部を形成し、
かつ、この凸部には前記突起部が含まれていることとし
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、回転体のバランス
取りを行うバランサ用溶接機に装着される流体伝動装置
用バランスピースに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の流体伝動装置用バランス
ピースとしては、例えば図５に示すようなものがある。
また、このバランスピース２００を使用した従来技術と
して実開平７−２１２７１号公報に記載のものがある。
この公報によると、バランサ上に保持された回転体上に
上下動自在に支持された溶接ヘッド６の先端に設けら
れ、かつ下端面に開口部を有する溶接ガンと、開口部に
負圧を供給する補機類とを備えている。そして、溶接ガ
ンの電極部は、バランスピース２００の平面形状と同形
状とされている。これにより、バランスピース２００が
回転体上の正確な位置に運ばれ溶接されるから、信頼性
が高く、またバランスピース２００の位置決めも開口部
に吸着させればよいので作業性も向上するというもので
ある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
バランスピース２００においては、突起部２００ａの先
端と、バランスピースの端部２００ｂとの距離が長いた
め、タービンコアに溶接する際、わずかの傾きや溶接時
の押圧によるたわみにより突起部２００ａと端部２００
ｂの両方がタービンコアに接触してしまう。このとき、
プロジェクション溶接のように、火花を集中的に飛ばし
て溶接する場合は、突起部２００ａのみが接触して初め
て火花がでるが、突起部２００ａと端部２００ｂの両方
が接触した場合、突起部２００ａからうまく火花がでな
いため、溶接強度が低下するという問題があった。

【０００４】図６には、従来のバランスピースを使用し
てタービンのバランス取りを行った場合を示す。図のよ
うに、タービンコアにはタービンブレードの爪が植え込
みされ、かつロウ付けされている。よって、バランスを
取るためにある程度の重量が必要な際、前記ロウ付けさ
れた爪部の間隙に、その隙間の大きさを上限としたバラ
ンスピースを複数溶接しなければならない。これによ
り、作業工程の増加を招くという問題があった。

【０００５】また、バランス取りは、極力一点に集中し
てバランスピースを配置することが望ましいが、上述の
ように、小さなバランスピースしか使用できない場合、
バランスピースを円周方向に複数溶接するため、バラン
スを取るための重量を一点に集中することができず、バ
ランスが取りきれないという問題があった。これらの問
題は、タービンコアの幅が小さいときは特に大きな問題
となっていた。

【０００６】本発明は、上述のような問題を解決するた
めになされたもので、回転体のバランスを取るためにバ
ランスピースを溶接する際、確実にバランスピースの突
起部のみを接触させるとともに、タービンブレードの爪
部のような凸部があったとしても、複数のバランスピー
スを用いることなく一点に集中してバランス取りを行う
ことのできる流体伝動装置用バランスピースを提供する
ことを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上述の問題を解決するた
めに、請求項１記載の発明では、アウターシェルとイン
ナコアの間にブレードを備えた流体伝動装置のバランス
取りを行うバランサ用の溶接機に装着され、溶接時の火
花を集中させるための突起部を備え、前記インナコアに
溶接する事で重量バランスを取るバランスピースにおい
て、前記バランスピースに、インナコアから離れる方向
に立ち上げ部を設けることで前記インナコア側に突出し
た凸部を形成し、かつ、この凸部には前記突起部が含ま
れていることを特徴とする。

【０００８】請求項２記載の発明では、請求項１に記載
のバランスピースにおいて、前記立ち上げ部の高さを、
前記ブレードを前記インナコアに固定するための爪部の
高さ以上にしたことを特徴とする。

【０００９】

【発明の作用及び効果】請求項１記載のバランスピース
には、アウターシェルとインナコアの間にブレードを備
えた流体伝動装置のバランス取りを行うバランサ用の溶
接機に装着され、溶接時の火花を集中させるための突起
部が備えられ、前記インナコアに溶接する事で重量バラ
ンスが取られる。

【００１０】このとき、前記バランスピースに、インナ
コアから離れる方向に立ち上げ部を設けることで前記イ
ンナコア側に突出した凸部が形成され、かつ、この凸部
には前記突起部が含まれている。

【００１１】よって、溶接部である突起部の次に、イン
ナコアからの距離が近いのは前記凸部の端部である。従
来技術のバランスピースでは、インナコアからの距離が
近いのはバランスピースの端部である。ここで、本願発
明のバランスピースの前記突起部と前記凸部の端部とを
結んだ直線の長さと、従来技術のバランスピースの前記
突起部と前記バランスピースの端部を結んだ直線の長さ
を比較すると、本願の方が短い構成となっている。これ
ら直線の長さは、傾きを許容する範囲と比例しており、
本願の方が短いということは、傾きを許容する範囲が広
いことを表している。よって、わずかの傾き等により、
突起部以外が接触してしまうことがなく、確実に溶接す
る事が出来る。

【００１２】請求項２記載のバランスピースでは、前記
立ち上げ部の高さが、前記ブレードを前記インナコアに
固定するための爪部の高さ以上に形成されている。

【００１３】よって、バランス取りの際、ある程度の重
量が必要な場合において、従来では前記爪部を避ける必
要があったため、爪部の隙間の大きさを限度としたサイ
ズのバランスピースを、爪部を避けるように複数溶接す
る必要があったのに対し、本願では、爪部の隙間に前記
凸部のみ収まる構成となっているため、必要な重量を持
つサイズのバランスピースを一カ所の溶接により設ける
ことができるため、作業性の向上を図ることができる。

【００１４】また、従来のように複数のバランスピース
がバラバラに構成されているのに対し、本願は一カ所に
集中的に重量を構成することが可能となるため、確実に
バランスを取ることができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】［トルクコンバータの構成］図１
は、本発明の実施の形態を適用したトルクコンバータの
全体構成図である。

【００１６】このトルクコンバータは、図外のエンジン
からの回転を入力する入力軸１と、コンバータカバー２
と、インペラアッセンブリ３と、ワンウェイクラッチ５
（以下ＯＷＣと記載する）を備えたステータ４と、ター
ビンアッセンブリ６により構成されている。

【００１７】また、このトルクコンバータは多板式ロッ
クアップクラッチ８を備えており、コンバータカバー２
に接続されたロックアップクラッチ８と、タービンアッ
センブリ６に接続されたロックアップダンパ７により構
成されている。

【００１８】コンバータカバー２にはボス２１およびイ
ンペラアッセンブリ３が溶接接続されている。このイン
ペラアッセンブリ３は、インペラシェル３１，ポンプイ
ンペラ３２，インペラコア３３および回転支持部材３４
より構成されている。

【００１９】ステータ４はＯＷＣ５と共に図外のミッシ
ョンケースに連結された固定部材にＯＷＣインナレース
５２を介して支持されている。このＯＷＣ５はＯＷＣア
ウタレース５３と、ベアリングサポート５１と、ＯＷＣ
インナレース５２により構成され、一方向の回転のみを
許容している。このＯＷＣ５と、インペラアッセンブリ
３およびタービンアッセンブリ６の間にはそれぞれ相対
回転を妨げないよう、スラストベアリング５５が設けら
れている。

【００２０】タービンアッセンブリ６は、タービンシェ
ル６１，タービンランナ６２，タービンコア６３および
タービンハブ６３により構成されている。このタービン
ハブ６５には、タービンリベット６６によりロックアッ
プダンパ７が接続されている。

【００２１】ロックアップダンパ７は、ドライブプレー
ト７１，サイドプレート７２，トーションスプリング７
３およびハブプレート７４により構成され、ドライブプ
レート７１およびサイドプレート７２とハブプレート７
４はトーションスプリング７３を介して接続されてい
る。ハブプレート７４にはハブ７５が設けられ、このハ
ブ７５にはクラッチプレート８３がスプライン嵌合して
いる。

【００２２】ロックアップクラッチ８は、コンバータカ
バー２に接続されたドラム８１，リテーニングプレート
８２，クラッチプレート８３，ピストン８４およびハブ
ロックアップ８５により構成され、組付時にはハブロッ
クアップ８５の突起８５ａにより、ワッシャサポート２
２を介してスラストワッシャ２３がセンタリングされる
と共に、コンバータカバー２に溶接される。

【００２３】［バランスピースの溶接装置の構成］図４
は本実施の形態のバランスピースを溶接装置の全体構成
図を示したものである。バランサの回転軸Ｃに中心軸を
一致させて、トルクコンバータのタービンアセンブリ６
が載置されている。このタービンアセンブリ６には、タ
ービンシェル６１と、タービンコア６３との間にタービ
ンブレード６４が植え込まれて設けられている。

【００２４】上記タービンアセンブリ６のタービンコア
６３上にバランスピース１００を点溶接するために、前
記バランサには、図４に示されているように、上記回転
軸Ｃからバランスピース１００が点溶接される設定半径
距離Ｒにある位置の上方に、上下動自在に溶接ヘッド４
０６が設けられている。

【００２５】また、この溶接ヘッド４０６の上方には、
流体圧シリンダ、例えばエアーシリンダ４０７のピスト
ンロッド４０８が上下動自在に駆動されるように設けら
れていると共に、このピストンロッド４０８の下端には
上記溶接ヘッド４０６が連動連結されている。

【００２６】ところで、タービンコア６３の断面形は図
４に示したように円弧状であるが、全体の形状は上記断
面形を回転軸Ｃを中心に回したような三次元曲面を形成
している。そこで、上記タービンコア６３上に安定して
溶接できるようなバランスピース１００として、図２に
示されているように、回転軸Ｃからの設定半径距離Ｒを
半径として円弧状のものが用いられている。バランスピ
ース１００の下面中心には突起部１００ａが形成されて
おり、立ち上げ部１００ｄによって凸部１００ｃが台形
状に突出した形で形成されている。また、前記突起部１
００ａは点溶接の際の溶接電流集中点となる。

【００２７】一方、溶接ヘッド４０６の下端には、図４
に示されているような溶接ガン４０９がテーパーシャン
ク４１０によって取り付けられている。溶接ガン４０９
には、上部にテーパーシャンク４１０が設けられている
ほかに、下部に電極部４１１が設けられている。この電
極部４１１の横断面形はバランスピース１００の円弧形
状に合わせて形成され、下端先端面も同形状の平面とな
っている。これにより、バランスピース１００が溶接ガ
ン４０９の先端面に吸着されるとき、容易に位置決めが
できる。同じく、円弧状断面の電極部４１１により、溶
接ガン４０９はタービンコア６３の三次曲面に干渉しな
い。

【００２８】尚、図４においては溶接ガン４０９の理解
を容易にするために、溶接ガン４０９はエアーシリンダ
の軸Ｄ回りに９０°回転させて示してある。

【００２９】上記電極部４１１の下面には、吸着用の開
口部４１２が設けられていて、この開口部４１２からは
上方へ通気口４１３が設けられ、更に水平方向に設けら
れたギャラリ４１４に合流している。

【００３０】上記開口部４１２，通気口４１３，ギャラ
リ４１４を負圧にするための負圧供給機４１５は、空気
圧源に接続されたフィルターレギュレータ４１６，電磁
弁４１７，エアーを流して直行する流路を負圧にする真
空スイッチ４１８，吸い込むエアーを濾過するコンバム
フィルタ４１９および真空スイッチ４１８から流出する
エアーの消音を行うサイレンサ４２０が設けられてい
る。

【００３１】［トルクコンバータの作用］次に、このロ
ックアップクラッチ付きのトルクコンバータの作用を説
明する。

【００３２】エンジンからの回転はコンバータカバー２
に溶接接続されたボス２１を介して伝達され、コンバー
タカバー２に溶接により接合されたインペラアッセンブ
リ３を回転する。この回転により発生したオイルの流れ
がステータ４を介してタービンアッセンブリを回転す
る。これにより駆動力を伝達するが、インペラアッセン
ブリ３の回転数とタービンアッセンブリ６の回転数比が
ある値（例えばインペラアッセンブリ３の回転数が１０
０に対しタービンアッセンブリ６の回転数が８０）にな
ると、ステータ４におけるトルク増幅作用はなくなり、
ステータ４は回転しはじめる。この段階になると、イン
ペラアッセンブリ３とタービンアッセンブリ６の回転数
はこれ以上近づかなくなる。この時は、ロックアップク
ラッチ８がロックアップする事で、エンジンからの回転
を直接タービンアッセンブリ６に伝達する。これによ
り、トルクコンバータの出力軸にエンジンの回転をその
まま伝達することができる。

【００３３】このように、トルクコンバータのインペラ
アッセンブリ３やタービンアッセンブリ６には、エンジ
ンと同様の回転が与えられるため、これら回転体のバラ
ンスがとれていない場合、騒音や振動を発生し、機能や
耐久性の低下を招く。よって、以下にはタービンアッセ
ンブリ６に本実施の形態のバランスピースを適用しバラ
ンスを取るためのバランスピースの溶接装置の作用を説
明する。

【００３４】［バランスピースの溶接装置の作用］ま
ず、エアーシリンダ４０７によりピストンロッド４０８
を上昇させて溶接ヘッド４０６を休止位置とした後、タ
ービンアセンブリ６がバランサ上に回転軸Ｃ似合わせて
載置固定される。そしてバランサが回転されて、タービ
ンアセンブリ６のアンバランス量とその位置が検出され
る。

【００３５】バランサの回転を止め、アンバランス位置
が溶接ガン４０９の真下に来るように停止させると、電
磁弁４１７が開になる。するとエアーは真空スイッチ４
１８を通過してサイレンサ４２０から外気へ流出すると
同時に、真空スイッチ４１８内の上記の流れと直行する
管路からはエアーが吸い込まれるようになる。したがっ
て、開口部４１２からは外部のエアーが吸い込まれて、
通気口４１３，ギャラリ４１４，コンバムフィルタ４１
９，真空スイッチ４１８，サイレンサ４２０に流れるよ
うになる。

【００３６】そこで、先にバランサにより検出されたタ
ービンアセンブリ６のアンバランス量に見合うバランス
ピース１００を選択して、溶接ガン４０９の下端先端面
に押し当てて位置決めさせると、開口部４１２からエア
ーが吸い込めなくなるから通気口４１３，ギャラリ４１
４が真空になり、バランスピース１００は溶接ガン４０
９に吸着される。

【００３７】尚、バランスピース１００の溶接ガン４０
９に対する位置決めは、電極部４１１の水平断面形がバ
ランスピース１００の円弧形状に一致するようにしてあ
るので、位置決めは容易であり、熟練の必要はなく、正
確に行えるから作業性が向上する。

【００３８】バランスピースが溶接ガン４０９の電極部
下端に位置決めされ、開口部４１２の負圧で先端面に吸
着されると、溶接ヘッドに取り付けられた溶接ガン４０
９はエアーシリンダ４０７によって溶接位置まで下降さ
れる。そして、バランスピース４０５の突起部がタービ
ンコア６３に押圧され、電極部４１１とタービンコア６
３との間に電流が流されると、突起部１００ａは溶融さ
れ、バランスピース１００はタービンコア６３に溶接さ
れる。

【００３９】このとき、バランスピース１００の円弧形
状はタービンコア６３の溶接位置における曲率と一致し
ているので、ぐらつくことなく安定した溶接が行われる
ため、溶接強度が低下したり、バランスピース１００が
反るようなことはない。

【００４０】また、バランスピース１００はタービンコ
ア６３に接触する前に、すでに溶接ガン４０９の先端面
に正確に位置決め吸着されており、そのままエアーシリ
ンダ４０７により垂直に下降されてタービンコア６３に
接触の上、溶接されるようになっているので、溶接位置
決めも正確である。

【００４１】図３には、本発明の実施の形態を適用した
タービンランナの拡大図を示す。

【００４２】尚、本実施の形態ではインナコア６３が非
常に小さいものを使用しており、爪部６４をロウ付けし
た場合、爪部と爪部の間隙は非常に狭いものである。し
かしながら図に示すように、爪部６４と爪部６４の間に
は、突起部１００ａを含む凸部１００ｃが収まるよう構
成され、それ以外の部分は立ち上げ部１００ｄによって
持ち上がっているため、爪部６４のロウ付け部分に干渉
することがない。また、溶接部である突起部の次に、イ
ンナコア６３からの距離が近いのは前記凸部１００ｃの
端部である。従来技術のバランスピースでは、インナコ
アからの距離が近いのはバランスピースの端部である。
ここで、本実施の形態におけるバランスピース１００の
前記突起部１００ａと前記凸部１００ｃの端部とを結ん
だ直線の長さと、従来技術のバランスピースの突起部と
前記バランスピースの端部を結んだ直線の長さを比較す
ると、本実施の形態の方が短い構成となっている。これ
ら直線の長さは、傾きを許容する範囲と比例しており、
本実施の形態の方が短いということは、傾きを許容する
範囲が広いことを表している。よって、わずかの傾き
や、溶接時の押圧によるバランスピース１００のたわみ
により、突起部以外が接触してしまうことがなく、確実
に溶接する事が出来る。

【００４３】また、本実施の形態におけるバランスピー
ス１００は、立ち上げ部１００ｄの高さが、タービンブ
レード６２をインナコア６３に固定するための爪部６４
の高さ以上に形成されている。

【００４４】よって、バランス取りの際、ある程度の重
量が必要な場合において、従来では前記爪部を避ける必
要があったため、爪部の隙間の大きさを限度としたサイ
ズのバランスピースを、爪部を避けるように複数溶接す
る必要があったのに対し、本実施の形態では、爪部６４
の隙間に凸部１００ｃのみ収まる構成となっているた
め、必要な重量を持つサイズのバランスピースを一カ所
の溶接により設けることができるため、作業性の向上を
図ることができる。

【００４５】また、従来図６に示すように複数のバラン
スピースがバラバラに構成されているのに対し、本実施
の形態では一カ所に集中的に重量を構成することが可能
となるため、確実にバランスを取ることができる。

【００４６】バランスピース１００がタービンコア６３
上に溶接された後、電磁弁４１７を閉鎖すると、真空ス
イッチ４１８内のエアーの流れが止まるから、開口部４
１２の負圧も解除される。したがって、溶接ガン４０９
は溶接されたバランスピース１００に対する吸着力が解
消されて、エアーシリンダ４０７により上方へ引き上げ
られる。

【００４７】この後、念のためバランサが再度回転され
て、タービンアセンブリ６の残留アンバランス量とその
位置が再チェックされる。

【００４８】［本実施の形態の作用および効果］本実施
の形態のバランスピース１００には、タービンシェル６
１とインナコア６３の間にタービンブレード６２を備え
たトルクコンバータのバランス取りを行うバランサ用の
溶接機に装着され、溶接時の火花を集中させるための突
起部１００ａが備えられ、インナコア６３に溶接する事
で重量バランスが取られる。

【００４９】このとき、バランスピース１００がインナ
コア６３から離れる方向に立ち上げ部１００ｄを設ける
ことでインナコア６３側に凸部１００ｃが形成され、か
つ、この凸部１００ｃには突起部１００ａが含まれてい
る。

【００５０】よって、溶接部である突起部１００ａの次
に、インナコア６３からの距離が近いのは凸部１００ｃ
の端部である。従来技術のバランスピースでは、インナ
コアからの距離が近いのはバランスピースの端部であ
る。ここで、本実施の形態の突起部１００ａと凸部１０
０ｃの端部とを結んだ直線の長さと、従来技術のバラン
スピースの突起部とバランスピースの端部を結んだ直線
の長さを比較すると、本実施の形態の方が短い構成とな
っている。これら直線の長さは、傾きを許容する範囲と
比例しており、本実施の形態の方が短いということは、
傾きを許容する範囲が広いことを表している。よって、
わずかの傾きや溶接時の押圧によるたわみにより、突起
部１００ａ以外が接触してしまうことがなく、確実に溶
接する事が出来る。

【００５１】また、本実施の形態におけるバランスピー
ス１００では、立ち上げ部１００ｄの高さが、タービン
ブレード６２をインナコア６３に固定するための爪部６
４の高さ以上に形成されている。

【００５２】よって、バランス取りの際、ある程度の重
量が必要な場合において、従来では前記爪部を避ける必
要があったため、爪部の隙間の大きさを限度としたサイ
ズのバランスピースを、爪部を避けるように複数溶接す
る必要があったのに対し、本実施の形態では、爪部６４
の隙間に凸部１００ｃのみ収まる構成となっているた
め、必要な重量を持つサイズのバランスピース１００を
一カ所の溶接により設けることができるため、作業性の
向上を図ることができる。

【００５３】また、従来のように複数のバランスピース
がバラバラに構成されているのに対し、本実施の形態は
一カ所に集中的に重量を構成することが可能となるた
め、確実にバランスを取ることができる。

【００５４】（他の実施の形態）以上、本発明の実施の
形態として、トルクコンバータのタービンランナに適用
した場合を図面に基づいて説明したが、この構成に限ら
れるものではない。基本的には、回転体に対して適用可
能であり、流体伝動装置または車輪等でも対応可能であ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施の形態を適用したトルクコンバータの全体
構成を表す図である。

【図２】実施の形態のバランスピースを示す図である。

【図３】実施の形態のタービンへの適用例を示す図であ
る。

【図４】実施の形態のバランサ用溶接装置の全体構成図
である。

【図５】従来技術のバランスピースを示す図である。

【図６】従来技術のタービンへの適用例を示す図であ
る。

【符号の説明】

１ 出力軸 ２ コンバータカバー ３ インペラアッセンブリ ４ ステータ ５ ワンウェイクラッチ ６ タービンアッセンブリ ７ トーションダンパ ８ ロックアップクラッチ ２１ ボス ２２ ワッシャサポート ２３ スラストワッシャ ３１ インペラシェル ３２ ポンプインペラ ３３ インペラコア ３４ 支持部材 ５１ ベアリングサポート ５２ ＯＷＣインナレース ５３ ＯＷＣアウタレース ５５ スラストベアリング ６１ タービンシェル ６２ タービンランナ ６３ タービンコア ６４ 爪部 ６５ タービンハブ ６６ タービンリベット ７１ ドライブプレート ７２ サイドプレート ７３ トーションスプリング ７４ ハブプレート ７５ ハブ ８１ ドラム ８２ リテーニングプレート ８３ クラッチプレート ８４ ピストン ８５ ハブロックアップ ８６ 油路 ８７ ブッシュ １００ バランスピース １００ａ 突起部 １００ｂ 端部 １００ｃ 凸部 １００ｄ 立ち上げ部 ２００ バランスピース ２００ａ 突起部 ２００ｂ 端部 ４０６ 溶接ヘッド ４０７ エアシリンダ ４０９ 溶接ガン ４１１ 電極部 ４１２ 開口部 ４１３ 通気孔 ４１５ 負圧供給手段 Ｃ 回転軸 Ｒ 円弧角

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アウターシェルとインナコアの間にブレ
   ードを備えた流体伝動装置のバランス取りを行うバラン
   サ用の溶接機に装着され、 溶接時の火花を集中させるための突起部を備え、前記イ
   ンナコアに溶接する事で重量バランスを取るバランスピ
   ースにおいて、 前記バランスピースに、インナコアから離れる方向に立
   ち上げ部を設けることで前記インナコア側に突出した凸
   部を形成し、かつ、この凸部には前記突起部が含まれて
   いることを特徴とする流体伝動装置用バランスピース。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のバランスピースにおい
   て、 前記立ち上げ部の高さを、少なくとも前記ブレードを前
   記インナコアに固定するための爪部の高さ以上に形成し
   たことを特徴とする流体伝動装置用バランスピース。