JP4021216B2 - 流体伝動装置用羽根車 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は，トルクコンバータや流体継手を含む流体伝動装置用羽根車に関し，特に，椀状且つ環状のシェルと，このシェルの内側面の定位置に結合される複数枚のブレードと，シェルの内側面にロー付けされてこれらブレードの半径方向内端部を押さえるリテーナプレートと，シェルの内周縁部に溶接される軸又はハブとからなる羽根車の改良に関する。この羽根車は，タービン羽根車やポンプ羽根車を含む。
【０００２】
【従来の技術】
従来のかゝる羽根車では，例えば特開昭５８−９７４４８号公報に開示されているように，シェルの中心部に形成した嵌合孔を，軸又はハブに形成した嵌合円筒部に嵌合すると共に，シェルの内側面を，軸又はハブに形成した位置決めフランジに押し当てゝ，シェルの外側面と軸又はハブの外周面とで画成された内隅において，シェルと軸又はハブとを溶接している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来のものでは，一般にリテーナプレートより肉厚のシェルの外側で，シェルと軸又はハブとの溶接が行われるから，その溶接熱はシェルに吸収され，シェル及びリテーナプレート間のロー材を溶融させることはなく，溶出ロー材によるシェルと軸又はハブ間の溶接不良は回避できるものゝ，流体伝動装置の作動中，その内圧は，シェルと位置決めフランジとを引き離す方向に作用し，その荷重を全て上記溶接部が負担することになるため，その溶接強度は充分に高くする必要がある。
【０００４】
本発明は，かゝる事情に鑑みてなされたもので，シェルと軸又はハブとの溶接部の荷重負担を軽減しつゝ，羽根車と軸又はハブとの結合強度を充分に確保し得る前記流体伝動装置用羽根車を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために，本発明は，椀状且つ環状のシェルと，このシェルの内側面の定位置に結合される複数枚のブレードと，シェルの内側面にロー付けされてこれらブレードの半径方向内端部を押さえるリテーナプレートと，シェルの内周縁部に溶接される軸又はハブとからなる，流体伝動装置用羽根車において，前記リテーナプレートの，シェルと反対側の内側面に環状の補強板をロー付けし，シェル，リテーナプレート及び補強板の内周に形成した一連の嵌合孔を，軸又はハブに形成した連結円筒部に嵌合すると共に，シェルの外側面を，軸又はハブに形成した位置決めフランジに押し当て，補強板の内側面と連結円筒部の外周面とで画成される内隅で補強板及び連結円筒部相互を溶接し，その溶接熱がシェル，リテーナプレート及び補強板の各間のロー材の溶融に影響しないように補強板の板厚をリテーナプレートのそれより大きく設定したことを第１の特徴とする。
【０００６】
この第１の特徴によれば，補強板と連結円筒部との溶接時の熱は，リテーナプレートより板厚が厚く熱容量が大きい補強板に吸収され，シェル，リテーナプレート及び補強板の各間のロー材を溶融させるには至らず，したがって溶出ロー材の，連結円筒部及び補強板間の溶接部への侵入を未然に回避して，良好な溶接部を得ることができる。そして流体伝動装置の作動中，羽根車のシェルが内圧による軸方向外向きの荷重を受けると，その荷重は軸又はハブの位置決めフランジで支承されることになり，しかも位置決めフランジに支承されるシェルの内周縁部は，その内側面にロー付けされたリテーナプレート及び補強板により強固に補強されているから，補強板と連結円筒部との溶接部の荷重負担を大幅に軽減することができる。
【０００７】
また本発明は，第１の特徴に加えて，補強板の内側面と連結円筒部の外周面とで画成される内隅に前記溶接による隅肉を形成し，また補強板の外周面に羽根車の内方に向かって小径となるテーパ面を形成し，前記隅肉及びテーパ面を，羽根車内での作動オイルの流れに沿うように配置したことを第２の特徴とする。
【０００８】
この第２の特徴によれば，補強板外周のテーパ面と，溶接による隅肉とが羽根車内での作動オイルの流れに沿って並ぶことにより，その作動オイルの整流を確保して，流体伝動効率の向上に寄与し得る。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を，添付図面に示す本発明の一実施例に基づいて以下に説明する。
【００１０】
図１は本発明のトルクコンバータの縦断面図，図２は図１の２部拡大図，図３は図２の３部拡大図，図４は図３におけるシールリングの一部を破断した斜視図，図５は図１の５−５線断面図，図６は図１の６部拡大図，図７はポンプ羽根車の製造過程説明図，図８は図１の８部拡大図，図９はタービン羽根車の製造過程説明図，図１０は図１の１０−１０線断面図，図１１は図１０の１１−１１線断面図，図１２は図１の１２−１２線断面図，図１３は図１２の１３−１３線断面図である。
【００１１】
先ず，図１において，自動二輪車，バギー車等の小型車両に搭載される流体伝動装置としてのトルクコンバータＴは，入力軸としてのエンジンのクランク軸１と，多段補助変速機の被動ギヤ１７との間に介裝される。このトルクコンバータＴは，ポンプ羽根車２と，その外周部に外周部を対置させるタービン羽根車３と，それらの内周部間に配置されるステータ羽根車４とを備え，これら三羽根車２，３，４間には作動オイルによる動力伝達のための循環回路Ｃが画成される。ポンプ羽根車２には，タービン羽根車３の外側面を覆うサイドカバー５が溶接により一体的に連設される。ポンプ羽根車２は，そのハブ２ｈがクランク軸１にスプライン嵌合されると共に，クランク軸１外周の環状肩部１ａと，クランク軸１に螺着されるナット１５とで挟持される。こうしてポンプ羽根車２はクランク軸１に固着される。
【００１２】
ステータ羽根車４はＡｌ合金等の軽合金製で，そのハブ４ｈには，中央の隔壁３４を挟んで小径内周面３５ａと大径内周面３５ｂとが形成されており，その小径内周面３５ａに圧入された鋼製のスリーブ３６が中空のステータ軸７（鋼製）の内端にスプライン結合される。
【００１３】
而して，ステータ羽根車４を軽合金製とすることにより，該羽根車４の軽量化を達成すると共に，鋼製の圧入スリーブ３６にステータ軸７をスプライン結合することにより，ステータ羽根車４とステータ軸７との結合部の耐久性を高めることができ，即ちステータ羽根車４の軽量化と耐久性の両方を満足させることができる。
【００１４】
ところで，鋼製のスリーブ３６は，ステータ羽根車４の鋳造時，そのハブ４ｈに鋳包むこともできるが，上記のようにステータ羽根車４のハブ４ｈの内周面に圧入する構造を採用すれば，スリーブ３６には，ハブ４ｈへの圧入前の単体の状態で熱処理を自由に施すことが可能であり，ステータ羽根車の鋳造に関係なく，スリーブ３６に所望の耐久性を容易に付与することができる。
【００１５】
中空のステータ軸７は，クランク軸１に左右一対のラジアルニードルベアリング８，８′を介して支承される。また大径内周面３５ｂ内には，ポンプ羽根車２のハブ２ｈの一部が配置されると共に，そのハブ２ｈと隔壁３４との間にスラスト板付きスラストベアリング９が介裝される。このスラスト板付きスラストベアリング９については後で詳述する。
【００１６】
タービン羽根車３は，ステータ軸７を囲繞するタービン軸６の内端に嵌合して溶接され，そのタービン軸６は，ステータ軸７の外周にラジアルボールベアリング１０及びラジアルニードルベアリング１１を介して相対回転自在に支承される。その際，ラジアルボールベアリング１０はタービン軸６の内端側に，ラジアルニードルベアリング１１はその外端側にそれぞれ配置される。
【００１７】
ステータ羽根車４のハブ４ｈの小径内周面３５ａに圧入された鋼製のスリーブ３６は，その外端面を上記ハブ４ｈより突出させており，ラジアルボールベアリング１０は，そのインナレース１０ａを上記スリーブ３６の外端面に当接させるように配置され，ステータ羽根車４のハブ４ｈは，このラジアルボールベアリング１０と前記スラスト板付きスラストベアリング９とを介してタービン軸６とポンプ羽根車２のハブ２ｈとで挟持され，軸方向位置が規定される。
【００１８】
こゝで，ラジアルボールベアリング１０のインナレース１０ａは，これとスリーブ３６との当接面積を拡大すべく，アウタレース１０ｂよりも厚肉に形成される。
【００１９】
而して，ステータ羽根車４に発生するスラスト荷重は，鋼製のスリーブ３６を介してラジアルボールベアリング１０と，隔壁３４を介してスラスト板付きスラストベアリング９に支承されることになり，軽合金製のハブ４ｈのスラスト荷重に対する耐久性を高めることができる。特に，ラジアルボールベアリング１０ではインナレース１０ａがアウタレース１０ｂよりも厚肉に形成されるので，該ベアリング１０の大径化を極力抑えつゝ，インナレース１０ａ及びスリーブ３６の当接面積を拡大してそれらの面圧を下げ，スラスト荷重に対する耐久性の向上をより図ることができる。
【００２０】
またラジアルボールベアリング１０のインナレース１０ａに当接するスリーブ３６の外端面がステータ羽根車４のハブ４ｈから突出することで，該ハブ４ｈと該ベアリング１０のアウタレース１０ｂとの間には，循環回路Ｃからの作動オイルの流出を許容する環状油路を画成することができる。
【００２１】
またスラスト板付きスラストベアリング９と共にポンプ羽根車２のハブ２ｈの一部がステータ羽根車４のハブ４ｈの大径内周面３５ｂ内に配置されることで，ポンプ羽根車２のハブ２ｈの外方突出量を少なくして，トルクコンバータＴのコンパクト化に寄与し得る。
【００２２】
サイドカバー５には，タービン軸６を囲繞するハブ５ｈが溶接される。その溶接に際しては，ハブ５ｈの基端部に形成された段付きのフランジ８５の段付き部にサイドカバー５の内周面が嵌合される。そしてこれらサイドカバー５及びフランジ８５の外側面には，それらの嵌合面を溝底とする台形又はＶ字状断面の環状溝８６が形成され，この環状溝８６でサイドカバー５及びフランジ８５が相互にＴＩＧ又はＭＩＧ溶接される。その溶接部を符号８７で示す。このようにして溶接すると，溶接部８７がサイドカバー５及びフランジ８５に広範囲に及び，溶接強度を高めることができる。
【００２３】
このサイドカバー５のハブ５ｈの内周面とタービン軸６の外周面との間に，一方向クラッチ１３とラジアルボールベアリング１４とが，前者１３をステータ羽根車４側にして軸方向に隣接配置される。また上記ラジアルボールベアリング１４の外側に隣接して，前記被動ギヤ１７を駆動する出力ギヤ１６のハブ１６ｈが結合されると共に，該ハブ１６ｈがサイドカバー５のハブ５ｈの内周面に相対回転可能に嵌合され，その嵌合面間には第１シール手段４８が設けられる。これらの構造を図２を参照しなが次に詳細に説明する。
【００２４】
サイドカバー５のハブ５ｈは，サイドカバー５に溶接された基端から軸方向外方へ先端を延ばしており，その内周面は，基端側の大径内周面３７ａと，この大径内周面３７ａの外端に環状段部３７ｃを介して連なる，先端側の小径内周面３７ｂとで段付きに構成され，小径内周面３７ｂの軸方向長さは，大径内周面３７ａの軸方向長さの２分の１以下と小さく設定される。この段付き内周面は，ハブ５ｈの基端側から一挙に加工される。大径内周面３７ａには，その中央部に深い環状係止溝４０が，また基端寄りに浅い環状係止溝４１が設けられる。
【００２５】
またハブ５ｈの外周面は，基端側の大径部３８ａと，この大径部３８ａにテーパー部３８ｃを介して連なる小径部３８ｂとで構成される。
【００２６】
一方，サイドカバー５のハブ５ｈの内側に配置されるタービン軸６は，その先端を上記ハブ５ｈの外方へ突出させており，このタービン軸６の外周面は，基端側の大径部３９ａと，この大径部３９ａに環状段部３９ｃを介して連なる，先端側の小径部３９ｂとで構成され，その環状段部３９ｃは，前記ハブ５ｈの深い環状係止溝４０と略対応する位置に配置される。また環状段部３９ｃの外周縁にはテーパ面４９が形成される。
【００２７】
ラジアルボールベアリング１４のアウタレース１４ａは，サイドカバー５のハブ５ｈの大径内周面３７ａに嵌合されると共に，前記環状段部３７ｃと，深い環状係止溝４０に係止される止め環１８とで軸方向に挟持され，またそのインナレース１４ｂにはタービン軸６の小径部３９ｂが嵌合され，タービン軸６の環状段部３９ｃと，小径部３９ｂの外端部に嵌合される出力ギヤ１６のハブ１６ｈとでインナレース１４ｂは軸方向に挟持される。
【００２８】
一方向クラッチ１３の環状のリテーナ１３ａは，サイドカバー５のハブ５ｈの浅い環状係止溝４１に係止され，このリテーナ１３ａに保持される多数のスプラグ１３ｂ，１３ｂ…は同ハブ５ｈの大径内周面３７ａと，タービン軸６の大径部３９ａとの間に介裝される。一方向クラッチ１３への大径部３９ａの嵌合に際しては，環状段部３９ｃのテーパ面４９がその嵌合を誘導するので，環状段部３９ｃの存在に拘わらず一方向クラッチ１３の装着を容易に行うことができる。この一方向クラッチ１３は，タービン軸６に逆負荷が作用したとき，タービン軸６とサイドカバー５のハブ５ｈ間を直結すべくオン状態となるように構成されている。
【００２９】
再び図１において，ステータ軸７には，出力ギヤ１６の外側面に隣接する外筒１９が一体に形成され，この外筒１９に囲繞される内筒２０がクランク軸１にラジアルニードルベアリング２４を介して相対回転自在に嵌合され，これら内，外筒２０，１９間にフリーホイール２３が介裝される。内筒２０は，その一端にフランジ２０ａを有しており，このフランジ２０ａがクランクケース等の固定構造体２１に設けられた固定ピン２２に係止されると共に，固定構造体２１に突設された位置決めストッパ２１ａに外端面を支承される。そして上記フランジ２０ａにより外筒１９の端面がスラスト板付きスラストベアリング２５を介して支承される。
【００３０】
ラジアルニードルベアリング２４には，内筒２０の負荷を考慮して，比較的大径のニードルローラが使用され，このラジアルニードルベアリング２４と，その一端側に隣接配置される前記ラジアルニードルベアリング８′との間には，両ベアリング２４，８′の干渉を避けるべくワッシャ３３が介装される。
【００３１】
而して，エンジンの作動により，そのクランク軸１の回転がポンプ羽根車２に伝達され，これを回転すると，トルクコンバータＴ内の循環回路Ｃを満たしているオイルは，図１の矢印のように，ポンプ羽根車２→タービン羽根車３→ステータ羽根車４→ポンプ羽根車２と循環しながらポンプ羽根車２の回転トルクをタービン羽根車３に伝達し，タービン軸６から出力ギヤ１６を駆動する。このとき，ポンプ羽根車２及びタービン羽根車３間でトルクの増幅作用が生じていれば，それに伴う反力がステータ羽根車４に負担され，ステータ羽根車４は，フリーホイール２３のロック作用により固定ピン２２に支持される。
【００３２】
トルク増幅作用を終えると，ステータ羽根車４は，これが受けるトルク方向の反転により，フリーホイール２３を空転させながらポンプ羽根車２及びタービン羽根車３と共に同一方向へ回転するようになる。
【００３３】
車両の減速時，逆負荷が駆動ギヤ１６からタービン軸６に伝達すると，一方向クラッチ１３がオン状態となって，タービン軸６及びサイドカバー５間を直結するので，上記逆負荷はタービン軸６からサイドカバー５へ直接伝達し，そしてポンプ羽根車２からクランク軸１へと伝達するようになる。したがって，タービン羽根車３及びポンプ羽根車２間に滑りを起こさせることがなく，良好なエンジンブレーキ効果を得ることができる。
【００３４】
しかも，一方向クラッチ１３に隣接するラジアルボールベアリング１４は，タービン軸６とサイドカバー５のハブ５ｈとの間に介裝されて，両者６，ハブ５ｈの同心性を確保するので，その両者６，ハブ５ｈ間において一方向クラッチ１３の多数のスプラグ１３ｂ，１３ｂ…が受ける荷重の均等化がもたらされ，該クラッチ１３の耐久性向上を図ることができる。またラジアルボールベアリング１４は，タービン軸６に固着される出力ギヤ１６との協働により，タービン軸６とサイドカバー５のハブ５ｈとを軸方向に連結するので，簡単な構造により，クランク軸１への組み付け前に，トルクコンバータＴの組立体を構成することができ，したがってクランク軸１への組み付け時，ポンプ羽根車２のハブ２ｈをクランク軸１にスラプライン嵌合して，ナット１５で固着するのみで，トルクコンバータＴ全体の軸方向の位置決めを行うことができる。
【００３５】
また図２において，タービン軸６及び出力ギヤ１６の結合構造を詳細に説明する。
【００３６】
出力ギヤ１６は，ハブ１６ｈと，このハブ１６ｈの外端部から半径方向に延びるアーム１６ａと，このアーム１６ａの外周端からサイドカバー５側にオーバハングするように軸方向に延びる歯付きのリム１６ｒとで構成され，そのハブ１６ｈの内周面にタービン軸６の小径部３９ｂが軽圧入されると共に，ハブ１６ｈ及びタービン軸６の外端面において，それらの嵌合面相互がレーザビームにより溶接される。符号４２は，そのレーザビーム溶接部を示す。ハブ１６ｈの内周面へのタービン軸６の圧入深さは，ハブ１６ｈがラジアルボールベアリング１４のインナレース１４ｂを介して前記環状段部３９ｃに当接することにより，容易且つ正確に規定される。こうしてタービン軸６に出力ギヤ１６が結合され，同時にラジアルボールベアリング１４のインナレース１４ｂが前記環状段部３９ｃと前記ハブ１６ｈとで軸方向に保持されることになり，その保持構造が簡単になる。
【００３７】
ところで，出力ギヤ１６のハブ１６ｈへのタービン軸６の圧入は軽圧入であるので，その圧入荷重は比較的小さくて足りる。したがって，中空のタービン軸６を特別厚肉とせずとも，圧入によるタービン軸６の歪みを極力抑えることができる。しかも，その軽圧入部は，レーザビーム溶接部４２により全周に亙り強固に結合されるので，軽圧入によるタービン軸６及び出力ギヤ１６の結合強度不足を充分に補うことができると共に，軽圧入部のシールをも確実に行うことができる。またレーザビーム溶接は入熱が比較的少ないから，それによる各部の熱歪みの心配もない。
【００３８】
この出力ギヤ１６において，ハブ１６ｈ及びリム１６ｒ間には，サイドカバー５のハブ５ｈの大径部３８ａと略同径の環状凹部４３が画成され，この環状凹部４３のリム１６ｒ側の隅部４３ａに丸みが付される。そしてこの環状凹部４３内にサイドカバー５のハブ５ｈの小径部３８ｂが，また環状凹部４３外に同ハブ５ｈの大径部３８ａがそれぞれ配置される。こうすることにより，出力ギヤ１６のリム１６ｒの幅，即ち歯幅を充分に確保しつゝ，トルクコンバータＴの軸方向のコンパクト化を図ることができる。また環状凹部４３のリム１６ｒ側の隅部４３ａに付される丸みの曲率半径は，サイドカバー５のハブ５ｈの大径部３８ａに干渉されることなく，これを充分大きく設定することができるから，該隅部４３ａでの応力集中を回避して，出力ギヤ１６の耐久性向上を図ることができる。
【００３９】
次に，図１〜図４によりトルクコンバータＴへの給油及び潤滑系，並びにそのシール構造について説明する。
【００４０】
先ず図１において，クランク軸１には，その軸心部を通る供給油路３１と，この供給油路３１から半径方向に延びる入口孔２６及び出口孔２７とが設けられ，また供給油路３１には，入口孔２６及び出口孔２７間に介入するオリフィス３２が形成される。
【００４１】
供給油路３１は，一端がクランク軸１により駆動されるオイルポンプ３０の吐出ポートに接続され，他端はエンジンの潤滑部（図示せず）に接続される。入口孔２６は，前記ラジアルニードルベアリング８，ステータ羽根車４のハブ４ｈにおける隔壁３４の放射状油溝４４及び大径内周面３５ｂの軸方向油溝４５（図１１及び図１３参照）を介して循環回路Ｃに連通し，出口孔２７は，クランク軸１及びタービン軸６の対向周面間に形成された環状油路２９と，ステータ軸７に穿設した横孔２８と，前記ラジアルボールベアリング１０とを介して循環回路Ｃに連通する。
【００４２】
図２に示すように，出力ギヤ１６のハブ１６ｈの外周面は，サイドカバー５のハブ５ｈの小径内周面３７ｂに相対回転可能に嵌合される。その際，出力ギヤ１６のハブ１６ｈの外周面に形成された環状のシール溝４６に，小径内周面３７ｂに弾性的に密接するシールリング４７が装着される。上記シール溝４６及びシールリング４７により前記第１シール手段４８が構成され，ラジアルボールベアリング１４を潤滑したオイルの外部へのリークを防ぐようになっている。
【００４３】
シールリング４７は，図４に示すように，一つの合口４７ａを有すると共に，自由状態ではハブ５ｈの小径内周面３７ｂより大径となる半径方向の張りが付与された弾性リング体で構成され，その合口４７ａに臨む端面は，該リング４７の軸線又は半径線に対して傾斜している。このシールリング４７のシール溝４６への装着に際しては，合口４７ａを大きく開いてシールリング４７内に出力ギヤ１６のハブ１６ｈを挿入し，そして該リング４７に対する開き力を解放すれば，該リング４７はそれ自体の復元力でシール溝４６に装着することができる。
【００４４】
またステータ軸７とタービン軸６との対向周面には，前記ラジアルニードルベアリング１１の外側において第２シール手段５２が設けられる。この第２シール手段５２は，前記第１シール手段４８と同様に，ステータ軸７の外周面に形成された環状にシール溝５０と，このシール溝５０に装着されてステータ軸７の内周面に弾性的に密接するシールリング５１とで構成され，前記ラジアルニードルベアリング１１を潤滑したオイルの外部へのリークを防ぐようになっている。
【００４５】
而して，クランク軸１は，その回転中，オイルポンプ３０を駆動するので，オイルポンプ３０は供給油路３１にオイルを圧送し続ける。そのオイルの一部はオリフィス３２を通過し，残余は入口孔２６を通ってラジアルニードルベアリング８及びスラスト板付きスラストベアリング９を潤滑しながらトルクコンバータＴ内の循環回路Ｃに流入して，その内部を満たした後，ラジアルボールベアリング１０及びラジアルニードルベアリング１１を潤滑し，横孔２８，環状油路２９及び出口孔２７を順次経て，供給油路３１の下流側へ流出し，オリフィス３２を通過したオイルと合流して，図示しないエンジンの潤滑部に向かう。
【００４６】
また循環回路Ｃ内のオイルの一部は，ポンプ羽根車２及びタービン羽根車３の外周部の対向間隙からサイドカバー５側へも移り，一方向クラッチ１３及びラジアルボールベアリング１４の潤滑に供される。また前記環状油路２９に入ったオイルの一部は，クランク軸１及びステータ軸７間の隙間を通ってラジアルニードルベアリング８′，２４及びフリーホイール２３を潤滑する。
【００４７】
ところで，一方向クラッチ１３及びラジアルボールベアリング１４を潤滑したオイルは，タービン軸６と出力ギヤ１６のハブ１６ｈとの軽圧入部及び環状のレーザビーム溶接部４２とにより阻止され，またサイドカバー５及び出力ギヤ１６の両ハブ５ｈ，１６ｈ間の第１シール手段４８に阻止されることにより，外部にリークすることはない。
【００４８】
特に，第１シール手段４８は，出力ギヤ１６のハブ１６ｈの外周面に形成した環状のシール溝４６と，このシール溝４６に装着されて，サイドカバー５のハブ５ｈの小径内周面３７ｂに弾力的に密接するシールリング４７とで構成されるので，シールリング４７は，サイドカバー５と共に回転することで発生する遠心力に作用より拡径しようとして，前記小径内周面３７ｂに対する密接力を増加させることになる。またトルクコンバータＴ内の油圧がシールリング４７の内側面を押圧して，該リング４７をシール溝４６の外方内側面に密接させる。その結果，トルクコンバータＴの高速回転時，上昇する内部油圧のリークを効果的に防ぐことができる。
【００４９】
またシールリング４７は，一つの合口４７ａを有すると共に，半径方向外方への張りが付与された弾性リング体で構成されるので，前記合口４７ａを広げることにより，出力ギヤ１６のハブ１６ｈのシール溝４６への装着を容易に行うことができ，しかもシールリング４７の前記小径内周面３７ｂに対する密接力をサイドカバー５のハブ５ｈ及び出力ギヤ１６の回転数の上昇に応じて確実に増加させることができる。
【００５０】
さらにシールリング４７の合口４７ａに臨む端面を，該リング４７の軸線又は半径線に対して傾斜させたことで，該合口４７ａからの作動オイルのリークを極力抑えることができる。
【００５１】
またサイドカバー５のハブ５ｈの内周面は，ラジアルボールベアリング１４及び一方向クラッチ１３の装着に供される基端側の大径内周面３７ａと，先端側の小径内周面３７ｂとで段付きに構成されるので，この段付き内周面全体を，その一端側から一挙に加工することが可能となり，工数が削減され，コストの低減に寄与し得る。
【００５２】
しかも前記大径内周面３７ａ及び小径内周面３７ｂ間の環状段部３７ｃは，前記ラジアルボールベアリング１４のアウタレース１４ａの軸方向保持に利用されるので，その保持構造が簡単であり，コストの更なる低減を図ることができる。
【００５３】
その上，前記小径内周面３７ｂと，それに相対回転可能に嵌合する出力ギヤ１６のハブ１６ｈとの間に第１シール手段４８が設けられることで，第１シール手段４８の小径化が可能となり，第１シール手段４８の負荷が軽減し，その耐久性を高めることができる。
【００５４】
クランク軸１及びタービン軸６間に介装された第２シール手段５２も，第１シール手段４８と同様なシール機能を発揮して，ラジアルニードルベアリング１１を潤滑したオイルの外部へのリークを効果的に防ぐことができる。
【００５５】
また基端側の大径部３８ａと先端側の小径部３８ｂとで構成されるサイドカバー５のハブ５ｈは，負荷に対応した合理的な肉厚を持つことになり，軽量化と強度の両面を満足させることができる。
【００５６】
次に，図１，図５〜図７においてポンプ羽根車２を詳細に説明する。
【００５７】
ポンプ羽根車２は，椀状且つ環状のシェル２ｓ，このシェル２ｓの内側面の定位置にロー付けされる多数枚のブレード２ｂ，２ｂ…，シェル２ｓの内側面にロー付けされてこれらブレード２ｂ，２ｂ…の半径方向内端部を押さえるリテーナプレート２ｒ，全ブレード２ｂ，２ｂ…の中間部相互を連結するコア２ｃ及び，シェル２ｓの内周縁部に溶接されるハブ２ｈから構成される。 シェル２ｓには，周方向に並ぶ多数の位置決め凹部５５，５５…が形成されており，各凹部５５に，各ブレード２ｂの半径方向内端に形成された位置決め突起５６が係合される。
【００５８】
一方，リテーナプレート２ｒは，その外周縁部で全ブレード２ｂ，２ｂ…の各位置決め突起５６を位置決め凹部５５側に押し付けるように配置される。またこのリテーナプレート２ｒには，各ブレード２ｂが係合する位置決め用の切欠き５７，５７…が設けられる。
【００５９】
また各ブレード２ｂには，コア２ｃとの対向縁に位置決め突起５８が形成されており，この位置決め突起５８が係合する位置決め孔５９がコア２ｃに穿設される。
【００６０】
シェル２ｓ，ブレード２ｂ，２ｂ…群及びリテーナプレート２ｒのシェル２ｓへのロー付けに際しては，先ず，図７（Ａ）に示すようにシェル２ｓ上の定位置にブレード２ｂ，２ｂ…群及びリテーナプレート２ｒをセットしてから，リテーナプレート２ｒの内周端寄りの一側面に隆起させた環状又は環状配列の突起６０をシェル２ｓの内側面に抵抗溶接して，リテーナプレート２ｒをシェル２ｓに仮止めし，この状態でロー付けを実施する。こうすることによりロー付け作業を容易且つ正確に行うことができる。
【００６１】
上記ロー付け後，図７（Ｂ）に示すように，リテーナプレート２ｒの，前記突起６０の溶接部付近までの内周端部をシェル２ｓの内側面と共に切削して，リテーナプレート２ｒに，シェル２ｓの内周面より大径の逃がし孔６１が形成される。
【００６２】
一方，ハブ２ｈの外周面には，大径部６２と，この大径部６２の外端に環状段部６３を介して連なる小径嵌合部６４とが形成されており，その小径嵌合筒部６４がシェル２ｓの内周面に嵌合されながら，大径部６２が逃がし孔６１に挿入されると共に，環状段部６３にシェル２ｓの内側面が押し付けられる。シェル２ｓ及びハブ２ｈの外側面には，それらの嵌合部を溝底とした断面台形又はＶ字状の環状溝６５が形成され，この環状溝６５においてシェル２ｓ及びハブ２ｈの嵌合部が全周に亙りＴＩＧ又はＭＩＧ溶接される。このとき形成される溶接部６６は，環状溝６５を埋めると共に，シェル２ｓの内側面が当接するハブ２ｈの環状段部６３に達している。
【００６３】
図示例では，上記環状溝６５は，底面をハブ２ｈ及びシェル２ｓの嵌合面からシェル２ｓ側に延ばした台形の断面形状とされる。このようにすると，環状溝６５の溝底が比較的広い範囲でがシェル２ｓの内側面に近接することになり，環状溝６５での溶接時，比較的少ない入熱により溶接部６６をハブ２ｈの環状段部６３まで確実に到達させることができる。
【００６４】
而して，ロー付け後の切削によりシェル２ｓの露出した内側面からはロー材６７が確実に排除されるので，その後，ハブ２ｈ及びシェル２ｓの溶接により，溶接部６６がシェル２ｓの内側面が当接するハブ２ｈの環状段部６３に達しても，その溶接部６６にロー材が溶出，混入するような事態は起こらず，溶接不良率が激減し，ロー付け作業が容易であることゝ相俟って，製造能率の向上を図ることができる。
【００６５】
しかも，ハブ２ｈ及びシェル２ｓの溶接部６６は，環状溝６５を埋めると共に，シェル２ｓの内側面が当接するハブ２ｈの環状段部６３に到達することで，シェル２ｓの内周端部全体がハブ２ｈに溶接されることになり，その溶接強度を大幅に高めることができる。
【００６６】
次に，図１，図８及び図９においてタービン羽根車３を詳細に説明する。
【００６７】
タービン羽根車３は，ポンプ羽根車３と同様に，椀状且つ環状のシェル３ｓ，このシェル３ｓ，このシェル３ｓの内側面の定位置にロー付けされる多数枚のブレード３ｂ，３ｂ…，シェル３ｓの内側面にロー付けされてこれらブレード３ｂ，３ｂ…の半径方向内端部を押さえるリテーナプレート３ｒ，全ブレード３ｂ，３ｂ…の中間部相互を連結するコア３ｃ，リテーナプレート３ｒの背面にロー付けされる補強板７０及び，この補強板７０に溶接されるタービン軸６から構成され，その溶接熱がシェル３ｓ，リテーナプレート３ｒ及び補強板７０の各間のロー材６７の溶融に影響しないように補強板７０の板厚はリテーナプレート３ｒのそれより大きく設定される。
【００６８】
シェル３ｓ，リテーナプレート３ｒ及びコア３ｃの構造は，ポンプ羽根車２のそれと基本的に同一であるので，その説明は省略する。
【００６９】
シェル３ｓ，ブレード３ｂ，３ｂ…，リテーナプレート３ｒ及び補強板７０を相互にロー付けする際には，先ず，図９（Ａ）に示すようにシェル３ｓ上の定位置にブレード３ｂ，３ｂ…群及びリテーナプレート３ｒを配置すると共に，リテーナプレート３ｒの背面に補強板７０を重ねる。同時に，リテーナプレート３ｒの内周端寄りの両側面に形成された環状又は環状配列の突起７１，７２をシェル３ｓ及び補強板７０の各側面に抵抗溶接して，リテーナプレート３ｒ及び補強板７０をシェル３ｓに仮止めし，この状態でロー付けを実施する。
【００７０】
上記ロー付け後，図９（Ｂ）に示すように，シェル３ｓ，リテーナプレート３ｒ及び補強板７０の内周端部を，前記突起７１，７２の溶接部付近まで切削して，そこに嵌合内周面７３が形成される。また補強板７０の外周面には，タービン羽根車３の内方に向かって小径となるテーパ面７０ａが形成される。
【００７１】
一方，タービン軸６の内端部には，図８に示すように，前記ラジアルボールベアリング１０を囲繞する連結円筒部７４と，この連結円筒部７４の根元から半径方向外方に延びる位置決めフランジ７５とが形成され，前記嵌合内周面７３に連結円筒部７４が嵌合されると共に，シェル３ｓが位置決めフランジ７５へ押し付けられ，この状態で，連結円筒部７４の外周面と補強板７０の外側面との内隅で連結円筒部７４及び補強板７０が全周に亙りＴＩＧ又はＭＩＧ溶接され，その結果，上記内隅に溶接による隅肉７６が形成される。
【００７２】
その溶接の際に発生する熱は，リテーナプレート３ｒより板厚が厚く熱容量が大きい補強板７０に吸収され，シェル３ｓ，リテーナプレート３ｒ及び補強板７０の各間のロー材６７を溶融させるには至らず，したがって溶出ロー材の，連結円筒部７４及び補強板７０間の溶接部への侵入を未然に回避して，良好な溶接部を得ることができる。
【００７３】
而して，トルクコンバータＴの作動中，タービン羽根車３のシェル３ｓ及びタービン軸６には，その内圧により軸方向外向きの荷重が作用するが，タービン軸６はボールベアリング１４により軸方向外方への移動を拘束されているから，シェル３ｓの荷重は，タービン軸６の位置決めフランジ７５で支承されることになる。しかも，位置決めフランジ７５に支承されるシェル３ｓの内周縁部は，その内側面にロー付けされたリテーナプレート３ｒ及び補強板７０により強固に補強されているから，補強板７０及び連結円筒部７４間の溶接部の荷重負担を大幅に軽減することができる。
【００７４】
また厚肉の補強板７０の外周面に形成された，タービン羽根車３の内方に向かって小径となるテーパ面７０ａと上記隅肉７６とは，タービン羽根車３内での作動オイルの流れに沿って並ぶことになるため，その作動オイルの整流を確保して，流体伝動効率の向上に寄与し得る。
【００７５】
次に，図１０及び図１１において，ポンプ羽根車２及びステータ羽根車４の両ハブ２ｈ，４ｈ間に介装される前記スラスト板付きスラストベアリング９について詳細に説明する。
【００７６】
このスラスト板付きスラストベアリング９は，軸線を放射状に向けて環状に配列された多数のニードルローラ７８，７８…と，これらニードルローラ７８，７８…を保持する多数の窓７９ａ，７９ａ…を持った環状のリテーナ７９と，ニードルローラ７８，７８…群の一側面を支承する鋼板製で環状のスラスト板８０とからなっている。そのスラスト板８０には，リテーナ７９の内周面に回転自在に嵌合する円筒部８０ａが一体に形成されており，この円筒部８０ａの先端縁部を半径方向外方にかしめて，リテーナ７９の外側面に対向する複数の抜け止め爪８０ｂが形成される。こうして，スラスト板付きスラストベアリング９には，その一要素としてスラスト板８０が一体に組み込まれる。このスラスト板８０の外周には１又は複数の回り止め片８０ｃが一体に突設される。
【００７７】
このスラスト板付きスラストベアリング９の，ポンプ羽根車２及びステータ羽根車４の両ハブ２ｈ，４ｈ間への装着に際しては，先ず，ステータ羽根車４のハブ４ｈの大径内周面３５ｂ内に，スラスト板８０を先頭にして軸方向油溝４５に回り止め片８０ｃを合わせつゝ，スラスト板付きスラストベアリング９を挿入して，スラスト板８０をハブ４ｈの隔壁３４に当接させる。次にポンプ羽根車２のハブ２ｈの内端に形成された小径短軸部２ｈａを上記ベアリング９の円筒部８０ａに遊嵌してニードルローラ７８，７８…群を同ハブ２ｈの内端面に当接させる。
【００７８】
このようにステータ羽根車４のハブ２４内に一旦挿入したスラスト板付きスラストベアリング９は，リテーナ７９を脱落させることなく，ポンプ羽根車２及びステータ羽根車４の両ハブ２ｈ，４ｈ間に的確に介装することができ，組み付け性が極めて良好であり，またスラスト板８０の装着忘れをも防ぐことができる。しかもリテーナ７９及びスラスト板８０は，スラスト板８０の円筒部８０ａにより同心関係に保持されるので，円筒部８０ａをポンプ羽根車２のハブ２ｈの小径短軸部２ｈａに嵌合するだけで，スラスト板８０及びリテーナ７９を共に同ハブ２ｈに対して同心状に位置決めすることができ，位置決め構造の簡素化を図ることができる。
【００７９】
而して，ポンプ羽根車２及びステータ羽根車４の相対回転時には，スラスト板８０がステータ羽根車４のハブ４ｈと一体回転しながら，ニードルローラ７８，７８…からのスラスト荷重を直接受け止め，軽合金製のハブ４ｈの摩耗を防ぐことができる。また上記軸方向油溝４５は回り止め片８０ｃに対応する回り止め溝の役目をも果たすことになる。
【００８０】
次に，図１，図１２及び図１３により，フリーホイール２３外周の外筒１９端面と，フリーホイール２３内周の内筒２０のフランジ２０ａとの間に介装される前記スラスト板付きスラストベアリング２５について詳細に説明する。
【００８１】
このスラスト板付きスラストベアリング２５も，前記スラスト板付きスラストベアリング９と同様に，軸線を放射状に向けて環状に配列された多数のニードルローラ８１，８１…と，これらニードルローラ８１，８１…を保持する多数の窓８２ａ，８２ａ…を持った環状のリテーナ８２と，ニードルローラ８１，８１…群の一側面を支承する鋼板製で環状のスラスト板８３とからなっている。そのスラスト板８３には，リテーナ８２の外周面に相対回転可能に嵌合する円筒部８３ａが一体に形成されており，この円筒部８３ａの先端縁部を半径方向内方にかしめて，リテーナ８２の外側面に対向する複数の抜け止め爪８３ｂが形成される。こうして，スラスト板付きスラストベアリング２５には，その一要素としてスラスト板８３が一体に組み込まれる。
【００８２】
このスラスト板８３は，その内径をリテーナ８２のそれより小として形成され，これによりリテーナ８２及びスラスト板８３間に環状に段差部２５ａが形成され，スラスト板８３は，内筒２０の外周に遊嵌するようになっている。一方，内筒２０のフランジ２０ａの，スラスト板付きスラストベアリング２５に対向する側面には，上記段差部２５ａに受容される環状の誤装着防止突起２０ｂが形成される。
【００８３】
而して，スラスト板付きスラストベアリング２５を正しく取り付けるには，先ずニードルローラ８１，８１…をフランジ２０ａに向けた姿勢でスラスト板８３を内筒２０の外周に嵌合し，次いでリテーナ８２をフランジ２０ａの誤装着防止突起２０ｂの外周に嵌合すればよく，リテーナ８２及びスラスト板８３間の段差部２５ａに誤装着防止突起２０ｂを受容させつゝニードルローラ８１，８１…群をフランジ２０ａの定位置に当接させることができる。したがって，若し，スラスト板付きスラストベアリング２５の取り付け向きが正規の向きと反対である場合には，スラスト板８３が誤装着防止突起２０ｂと干渉することで，スラスト板付きスラストベアリング２５はフランジ２０ａから浮いた状態となり，これにより容易に誤装着と判別することができる。
【００８４】
スラスト板付きスラストベアリング２５を内筒２０に正しく取り付けた後は，そのスラスト板８３の外側面に外筒１９の端面を衝き当てることにより，スラスト板付きスラストベアリング２５はフランジ２０ａと外筒１９との間に介装される。そして，外筒１９及び内筒２０の相対回転時には，スラスト板８３が，これに当接する外筒１９と共に回転しながら，ニードルローラ８１，８１…からのスラスト荷重を直接受け止め，外筒１９の小面積の端面の摩耗を防ぐことができる。
【００８５】
本発明は上記実施例に限定されるものではなく，その要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更が可能である。例えばタービン羽根車３におけるシェル３ｓとタービン軸６との結合構造は，ポンプ羽根車２におけるシェル２ｓ，とハブ２ｈとの結合構造にも適用可能である。また各部の抵抗溶接は，図示例のような突起を用いたプロジェクション溶接に代えて，突起を用いないスポット溶接とすることもできる。
【００８６】
【発明の効果】
以上のように本発明の第１の特徴によれば，椀状且つ環状のシェルと，このシェルの内側面の定位置に結合される複数枚のブレードと，シェルの内側面にロー付けされてこれらブレードの半径方向内端部を押さえるリテーナプレートと，シェルの内周縁部に溶接される軸又はハブとからなる，流体伝動装置用羽根車において，前記リテーナプレートの，シェルと反対側の内側面に環状の補強板をロー付けし，シェル，リテーナプレート及び補強板の内周に形成した一連の嵌合孔を，軸又はハブに形成した連結円筒部に嵌合すると共に，シェルの外側面を，軸又はハブに形成した位置決めフランジに押し当て，補強板の内側面と連結円筒部の外周面とで画成される内隅で補強板及び連結円筒部相互を溶接し，その溶接熱がシェル，リテーナプレート及び補強板の各間のロー材の溶融に影響しないように補強板の板厚をリテーナプレートのそれより大きく設定したので，補強板と連結円筒部との溶接時には，シェル，リテーナプレート及び補強板の各間からの溶出ロー材の，連結円筒部及び補強板間の溶接部への侵入を未然に回避して，良好な溶接部を得ることができる。そして流体伝動装置の作動中，羽根車のシェルが内圧による軸方向外向きの荷重を受けると，その荷重は軸又はハブの位置決めフランジで支承されることになり，しかも位置決めフランジに支承されるシェルの内周縁部は，その内側面にロー付けされたリテーナプレート及び補強板により強固に補強されているから，補強板と連結円筒部との溶接部の荷重負担を大幅に軽減することができる。
【００８７】
また本発明は，第１の特徴に加えて，補強板の内側面と連結円筒部の外周面とで画成される内隅に前記溶接による隅肉を形成し，また補強板の外周面に羽根車の内方に向かって小径となるテーパ面を形成し，前記隅肉及びテーパ面を，羽根車内での作動オイルの流れに沿うように配置したので，羽根車内で作動オイルの整流を確保し，流体伝動効率の向上に寄与し得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のトルクコンバータの縦断面図。
【図２】図１の２部拡大図。
【図３】図２の３部拡大図。
【図４】図３におけるシールリングの一部を破断した斜視図。
【図５】図１の５−５線断面図。
【図６】図１の６部拡大図。
【図７】ポンプ羽根車の製造過程説明図。
【図８】図１の８部拡大図。
【図９】タービン羽根車の製造過程説明図。
【図１０】図１の１０−１０線断面図。
【図１１】図１０の１１−１１線断面図。
【図１２】図１の１２−１２線断面図。
【図１３】図１２の１３−１３線断面図。
【符号の説明】
Ｔ・・・・・・流体伝動装置（トルクコンバータ）
３・・・・・・羽根車（タービン羽根車）
３ｂ・・・・・ブレード
３ｒ・・・・・リテーナプレート
３ｓ・・・・・シェル
５ｈ・・・・・サイドカバーのハブ
６・・・・・・軸（タービン軸）
６７・・・・・ロー材
７０・・・・・補強板
７０ａ・・・・テーパ面
７３・・・・・嵌合孔
７４・・・・・連結円筒部
７５・・・・・位置決めフランジ
７６・・・・・隅肉

Claims (2)

1. 椀状且つ環状のシェル（３ｓ）と，このシェル（３ｓ）の内側面の定位置に結合される複数枚のブレード（３ｂ）と，シェル（３ｓ）の内側面にロー付けされてこれらブレード（３ｂ）の半径方向内端部を押さえるリテーナプレート（３ｒ）と，シェル（３ｓ）の内周縁部に溶接される軸（６）又はハブとからなる，流体伝動装置用羽根車において，
   前記リテーナプレート（３ｒ）の，シェル（３ｓ）と反対側の内側面に環状の補強板（７０）をロー付けし，シェル（３ｓ），リテーナプレート（３ｒ）及び補強板（７０）の内周に形成した一連の嵌合孔（７３）を，軸（６）又はハブに形成した連結円筒部（７４）に嵌合すると共に，シェル（３ｓ）の外側面を，軸（６）又はハブに形成した位置決めフランジ（７５）に押し当て，補強板（７０）の内側面と連結円筒部（７４）の外周面とで画成される内隅で補強板（７０）及び連結円筒部（７４）相互を溶接し，その溶接熱がシェル（３ｓ），リテーナプレート（３ｒ）及び補強板（７０）の各間のロー材（６７）の溶融に影響しないように補強板（７０）の板厚をリテーナプレート（３ｒ）のそれより大きく設定したことを特徴とする，流体伝動装置用羽根車。
2. 請求項１記載の流体伝動装置用羽根車において，
   補強板（７０）の内側面と連結円筒部（７４）の外周面とで画成される内隅に前記溶接による隅肉（７６）を形成し，また補強板（７０）の外周面に羽根車（３）の内方に向かって小径となるテーパ面（７０ａ）を形成し，前記隅肉（７６）及びテーパ面（７０ａ）を，羽根車（３）内での作動オイルの流れに沿うように配置したことを特徴とする，流体伝動装置用羽根車。

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