JP4021241B2 - 流体伝動装置用羽根車 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は,車両や産業機械に使用される,トルクコンバータや流体継手を含む流体伝動装置の羽根車に関し,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環状のリテーナプレートと,シェルの内周縁部に溶接されるハブとを備える,流体伝動装置用羽根車の改良に関する。
【0002】
【従来の技術】
かゝる流体伝動装置用羽根車は,例えば昭58−97448号公報に開示されているように,既に知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
従来のかゝる流体伝動装置用羽根車では,シェル及びハブの間の溶接に際して,ハブの外周に形成した位置決めフランジの一側面にシェルの一側面を衝き当てゝ,シェルのハブに対する姿勢を適正に保ち,その状態で位置決めフランジ及びシェル間に隅肉溶接を施している。
【0004】
しかしながら,上記のように位置決めフランジをハブに設けると,ハブの軸方向の肉厚が位置決めフランジの分だけ厚くなるのみならず,ハブの重量増加を伴ないことになる。
【0005】
そこで,位置決めフランジを廃止して,シェルの内周縁をハブの外周面に直接溶接することが考えられるが,そのようにすると,シェルの,ハブとの嵌合部の軸方向長さが短くなるため,シェルがハブに対して傾き易く,適正な姿勢を保持することが困難となる。またその場合には,シェル及びハブ間の溶接時,その溶接熱により,シェル及びリテーナプレート間を結合したロー材が溶け出して,シェル及びハブ間の溶接部に侵入し,溶接不良を生じさせる虞もある。
【0006】
本発明は,かゝる事情に鑑みてなされたもので,ハブから位置決めフランジを廃止しても,シェルを適正な姿勢でハブに支持して溶接し得ると共に,シェル及びリテーナプレート間のロー材の溶け出しによるシェル及びハブ間の溶接不良を防ぐようにした,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。
【0007】
【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環状のリテーナプレートと,シェルの内周縁部に溶接されるハブとを備える,流体伝動装置用羽根車において,シェルの内周縁に,リテーナプレートの内周を貫通するよう軸方向に屈曲する円筒部を一体に形成して,この円筒部の外周面とリテーナプレートの内周面との間に,シェル及びリテーナプレートのロー付け時の溶融したロー材を受容するロー溜まりを設け,前記円筒部をハブの外周面に嵌合し,この円筒部をシェルの外側面側でハブに溶接したことを第1の特徴とする。
尚,前記流体伝動装置及び羽根車は,後述する本発明の実施例中のトルクコンバータT及びタービン羽根車3にそれぞれ対応する。
【0008】
この第1の特徴によれば,シェルの円筒部の,ハブとの嵌合部の軸方向長さをシェルの肉厚より充分に長く設定することが可能であり,ハブに従来のような位置決めフランジを形成せずとも,シェルを適正な姿勢をもってハブに支持させることができ,したがってその状態でシェルの外側面側で円筒部をハブに溶接することによりシェル及びハブの溶接精度を高めることができる。その結果,ハブは,従来のような位置決めフランジを持たない分,その軸方向肉厚の減少が可能となり,軽量化を図ることができる。
【0009】
しかも円筒部はシェルの中心部の剛性強化にも寄与して,シェル及びハブの結合強度を高めることができる。
【0010】
また上記円筒部の外周面と,これに貫通されるリテーナプレートの内周との間にロー溜まりが設けられるから,このロー溜まりに受容されたロー材によって円筒部の外周面とリテーナプレートの内周縁との間もロー付けされることになり,リテーナプレートのシェルへのロー付け強度を増強することができる。
【0011】
しかもロー溜まりに受容されたロー材は,円筒部及びハブの溶接時に,その溶接熱により溶融しても,毛細管現象によりロー溜まりに保持され続けることになり,したがって,その溶融したロー材が円筒部及びハブの溶接部に侵入することを回避して,溶接不良を防ぐことができる。
【0012】
また本発明は,第1の特徴に加えて,前記円筒部を,これがリテーナプレートの内周を貫通して,リテーナプレートの内側面より突出するように形成したことを第2の特徴とする。
【0013】
この第2の特徴によれば,円筒部及びハブの溶接時,その溶接熱によりロー溜まりのロー材が溶融しても,その溶融ロー材の,円筒部及びハブの溶接部への侵入をより確実に防ぐことができると同時に,円筒部のハブへの軸方向嵌合長さを長くして,シェルのハブへの支持をより安定させ,シェル及びハブの溶接精度を一層高めることができる。
【0014】
【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。
【0015】
図1は本発明の実施例に係るトルクコンバータの縦断側面図,図2は図1の2部拡大図,図3は図1の3−3線断面図である。
【0016】
先ず図1において,流体伝動装置としてのトルクコンバータTは,ポンプ羽根車2と,それと対置されるタービン羽根車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6が画成される。
【0017】
ポンプ羽根車2のシェル2sの外周部には,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。サイドカバー5の外周面には始動用のリングギヤ7が嵌合して溶接されており,このリングギヤ7に,エンジンのクランク軸1に結合した駆動板8がボルト9で固着される。タービン羽根車3のハブ3hとサイドカバー5との間にスラストニードルベアリング16が介裝される。
【0018】
トルクコンバータTの中心部にクランク軸1と同軸上に並ぶ出力軸10が配置され,この出力軸10は,タービン羽根車3のハブ3hにスプライン嵌合されると共に,サイドカバー5中心部の支持筒5aに軸受ブッシュ15を介して回転自在に支承される。出力軸10は図示しない多段変速機の主軸となる。
【0019】
出力軸10の外周には,ステータ羽根車4のハブ4hをフリーホイール11を介して支承する円筒状のステータ軸12が配置され,これら出力軸10及びステータ軸12間には,それらの相対回転を許容する軸受ブッシュ13が介裝される。ステータ軸12の外端部はミッションケース14に回転不能に支持される。
【0020】
ステータ羽根車4のハブ4hの軸方向両端面と,これらに対向するポンプ羽根車2及びタービン羽根車3の各ハブ2h,3hの端面との間にスラストニードルベアリング17,17′が介裝され,これらスラストニードルベアリング17,17′と前記スラストニードルベアリング16とにより,ポンプ羽根車2及びサイドカバー5間でのタービン羽根車3及びステータ羽根車4の軸方向移動が規制される。
【0021】
またステータ軸12の外周には,ポンプ羽根車2に結合した補機駆動軸20が相対回転可能に配置され,この補機駆動軸20によって,トルクコンバータTに作動オイルを供給するオイルポンプ(図示せず)が駆動される。
【0022】
タービン羽根車3及びサイドカバー5間には,前記循環回路6と外周側で連通するクラッチ室22が画成され,このクラッチ室22に,タービン羽根車3及びサイドカバー5間を直結し得る公知のロックアップクラッチLが設けられる。
【0023】
図1〜図3により前記タービン羽根車3について詳細に説明する。
【0024】
タービン羽根車3は,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環状のリテーナプレート3r,全ブレード3b,3b…の中間部相互を連結するコア3c及び,シェル3sの内周縁部に溶接されるハブ3hから構成される。
【0025】
シェル3sの内周縁には,リテーナプレート3rの内周を貫通して該プレート3rの内側面より突出するよう軸方向に屈曲する円筒部23がバーリング加工により一体に形成され,この円筒部23の外周面とリテーナプレート3rの内周面との間にロー溜まり30が設けられ,シェル3s及びリテーナプレート3rの対向側面間のロー付け時の溶融したロー材31がこのロー溜まり30に溜められるようになっている。また上記円筒部は,ハブ3hの外周面に嵌合されると共に,シェル3sの外側面側でこの円筒部23外端の湾曲面23aと,それに対向するハブ3hの外周の面取り部32とが溶接33により相互に結合される。
【0026】
而して,シェル3sの内周縁に一体に形成された円筒部23がハブ3hの外周面に嵌合されることにより,円筒部23の,ハブ3hとの嵌合部の軸方向長さをシェル3sの肉厚より充分に長く設定することができるから,ハブ3hに従来のような位置決めフランジを形成せずとも,シェル3sを,傾きのない適正な姿勢をもってハブ3hに支持させることが可能となる。したがって,その状態で円筒部23外端の湾曲面23aと,それに対向するハブ3hの外周の面取り部32とを溶接33により相互に結合することにより,シェル3s及びハブ3hを,適正な姿勢を維持したまゝで相互に結合することができる。その結果,ハブ3hは,従来のような位置決めフランジを持たない分,その軸方向肉厚の減少が可能となり,軽量化を図ることができる。
【0027】
しかも円筒部23はシェル3sの中心部の剛性強化にも寄与するから,シェル3s及びハブ3hの結合強度を高めることができる。
【0028】
また上記円筒部23の外周面と,これに貫通されるリテーナプレート3rの内周との間にはロー溜まり30が設けられるから,シェル3s及びリテーナプレート3rのロー付け時には,円筒部23の先端を上に向けてシェル3sを水平にしておけば,シェル3s及びリテーナプレート3r間で溶融した余剰のロー材31がロー溜まり30に受容されるから,このロー溜まり30に受容されたロー材31によって円筒部23の外周面とリテーナプレート3rの内周縁との間もロー付けされることになり,リテーナプレート3r及びシェル3sのロー付け強度を増強することができる。
【0029】
のみならず,ロー溜まり30に受容されたロー材31は,円筒部23及びハブ3hの溶接時に,その溶接熱により溶融しても,毛細管現象によりロー溜まり30に保持され続けることになり,したがって,その溶融したロー材31が円筒部23及びハブ3hの溶接部に侵入することを回避して,溶接不良を防ぐことができる。その際,リテーナプレート3rの内周を貫通する円筒部23を,リテーナプレート3rの内側面より突出させておくことは,溶融ロー材31の,円筒部23及びハブ3hの溶接部への侵入をより確実に防ぐ上に,また円筒部23のハブ3hへの嵌合部の軸方向長さを長くして,シェル3sのハブ3hへの支持をより安定させる上にも有効である。
【0030】
再び図1において,ポンプ羽根車2も, 椀状且つ環状のシェル2s,このシェル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環状のリテーナプレート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。
【0031】
ところで,このポンプ羽根車2のシェル2sは,タービン羽根車3に比して肉厚が充分に厚いので,これをハブ2hの外周面に直接嵌合しても,その軸方向嵌合長さを充分に確保することができ,したがってシェル2sをハブ2hに安定良く支持させることができる。またシェル2s及びハブ2hの溶接時でも,シェル2sの肉厚が厚いことから,溶接熱がリテーナプレート2r側まで伝わり難く,リテーナプレート2r及びシェル2s間のロー材の溶け出しを防ぐことができる。
【0032】
しかしながら,ポンプ羽根車2のシェル2sもタービン羽根車3のように肉薄にした場合には,これを前記タービン羽根車3と同様の構成にすることもできる。
【0033】
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,本発明は,ステータ羽根車4を持たない流体継手のポンプ羽根車やタービン羽根車にも適用することができる。
【0034】
【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環状のリテーナプレートと,シェルの内周縁部に溶接されるハブとを備える,流体伝動装置用羽根車において,シェルの内周縁に,リテーナプレートの内周を貫通するよう軸方向に屈曲する円筒部を一体に形成して,この円筒部の外周面とリテーナプレートの内周面との間に,シェル及びリテーナプレートのロー付け時の溶融したロー材を受容するロー溜まりを設け,前記円筒部をハブの外周面に嵌合し,この円筒部をシェルの外側面側でハブに溶接したので,ハブに従来のような位置決めフランジを形成せずとも,シェルを適正な姿勢をもってハブに支持させ,溶接することができ,その結果,ハブは,従来のような位置決めフランジを持たない分,その軸方向肉厚の減少が可能となり,軽量化を図ることができる。しかも円筒部はシェルの中心部の剛性強化にも寄与して,シェル及びハブの結合強度を高めることができる。またロー溜まりに受容されたロー材によって円筒部の外周面とリテーナプレートの内周縁との間もロー付けされることになり,リテーナプレートのシェルへのロー付け強度を高めることができる。しかもロー溜まりに受容されたロー材は,円筒部及びハブの溶接時に,その溶接熱により溶融しても,毛細管現象によりロー溜まりに保持され続けることになり,その溶融したロー材が円筒部及びハブの溶接部に侵入することを回避して,溶接不良を防ぐことができる。
【0035】
また本発明の第2の特徴によれば,前記円筒部を,これがリテーナプレートの内周を貫通して,リテーナプレートの内側面より突出するように形成したので,円筒部及びハブの溶接時,その溶接熱によりロー溜まりのロー材が溶融しても,その溶融ロー材の,円筒部及びハブの溶接部への侵入をより確実に防ぐことができると同時に,円筒部のハブへの軸方向嵌合長さを長くして,シェルのハブへの支持をより安定させ,シェル及びハブの溶接精度を一層高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例に係るトルクコンバータの縦断側面図
【図2】図1の2部拡大図
【図3】図1の3−3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
3h・・・・・ハブ
3r・・・・・リテーナプレート
3s・・・・・シェル
23・・・・・円筒部
30・・・・・ロー溜まり
31・・・・・ロー材
Claims (2)
- 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環状のリテーナプレート(3r)と,シェル(3s)の内周縁部に溶接されるハブ(3h)とを備える,流体伝動装置用羽根車において,
シェル(3s)の内周縁に,リテーナプレート(3r)の内周を貫通するよう軸方向に屈曲する円筒部(23)を一体に形成して,この円筒部(23)の外周面とリテーナプレート(3r)の内周面との間に,シェル(3s)及びリテーナプレート(3r)のロー付け時の溶融したロー材(31)を受容するロー溜まり(30)を設け,前記円筒部(23)をハブ(3h)の外周面に嵌合し,この円筒部(23)をシェル(3s)の外側面側でハブ(3h)に溶接したことを特徴とする,流体伝動装置用羽根車。 - 請求項1記載の流体伝動装置用羽根車において,
前記円筒部(23)を,これがリテーナプレート(3r)の内周を貫通して,リテーナプレート(3r)の内側面より突出するように形成したことを特徴とする,流体伝動装置用羽根車。
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