JP4065596B2 - Integrated blade and manufacturing method thereof - Google Patents

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JP4065596B2
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  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トルクコンバータなどの流体動力伝動装置のタービン翼車及びポンプ翼車等のいわゆるインペラのブレードに関する。
【0002】
【従来の技術】
インペラの本体であるシェルへのブレードの取付方法として、シェルに1枚ずつ位置決めしたブレードとシェルとの接触部をろう付けする方法が知られているが、ろう付け時の熱でブレードに歪みが生ずるため、ろう付けの後工程として切削等の仕上げが必要であり、生産性の向上が難しく、コスト高である。また、シェルに形成した溝にブレードを1枚ずつ溝に差し込んでシェルの溝部をかしめる方法(特開昭64−39963号公報参照)や、シェルに形成したスリットにブレードに形成した突起を差し込んで1枚ずつブレードを位置決めした後シェルの裏側に突き出た突起を折り曲げる方法等が知られているが、かしめや折り曲げでは必ずしも十分な取付強度を確保できない場合がある。そして、いずれの取付方法でも、ブレードを1枚ずつ取付ける必要があり、取付誤差が生じ易く、取付作業性を含めたいわゆる生産性の向上を図り難い。
【0003】
ところで、複数枚のブレードを一度にシェルに取付け得るようにして取付作業性を向上させたものに、特開平7−4496号公報記載のものがある。このものでは、複数のブレードが一体になっているブレード構成部品を溶接によりシェルに取付けてインペラを形成している。このブレード構成部品は、同心に配置される大径リング状部材と、小径リング状部材と、両リング状部材間に配置され、連結部を介して両リング部材に一体に連なる複数のブレード部とを備えるものであり、平板状のブランク材を打ち抜いてあるいは鋳造や鍛造により形成されており、打ち抜きの場合はその後ブレード部を曲げ加工しつつ傾斜させる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、このようにして形成されたブレード構成部品では、ブレード部の端部形状の確保のため、また打ち抜きによるものでは、さらにブレード部の折り曲げ加工の容易性確保及び折曲げ時の端部形状の変形防止等のため、両リング部材との連結部を細くせざるを得ず、強度不足が生じ易い。
【0005】
強度が不足すると、打ち抜きによるものではブレード部の向きが変わり易いと共に変形し易く、また連結部が細くくびれた形状であると、鋳造や鍛造によるものではいわゆる湯回り性が悪いと共に熱収縮により生ずる残留応力等の応力が集中しやすく、いずれの場合でも欠陥が生じやすいため、生産からシェルに取り付けるまでの取り扱いに注意を要し、生産性向上が妨げられる。
【0006】
さらに、ブレード部をシェルに溶接する際、板状のブレードの端縁における、いわゆる端面溶接になるため、十分な溶接強度を確保しにくく、溶接品質がばらつき易い。
【0007】
このような問題点に鑑み、本発明は、生産性に優れるブレード及びブレードの製造方法を提供することを課題とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する本発明は、インペラを構成する複数のブレード部が一体化された一体ブレードであって、前記複数のブレード部が、所定間隔をおいてリング状に配置されており、各ブレード部の各基端部が、隣接するいずれか一方のブレード部の基端側に連なると共に、先端側が隣接する他方のブレード部の先端側に連なっており、各基板部の配置方向両側から起立するブレード部と、相互に隣接するブレード部の先端側をつなぐ天板部とを備える凹凸形状のリング部材を成形し、リング部材の表裏に貫通する開口を、天板部のリング部材径方向両側に形成したことを特徴とする一体ブレードである。
【0009】
また、一体ブレードは、インペラを構成する複数のブレード部が一体化された一体ブレードの製造方法であって、鋼板を絞り加工して、所定間隔でリング状に配置される複数の基板部と、各基板部の配置方向両側から起立するブレード部と、相互に隣接するブレード部の先端側をつなぐ天板部とを備える凹凸形状のリング部材を成形し、リング部材の表裏に貫通する開口を、天板部のリング部材径方向両側に形成して製造される。
【0010】
このように、各ブレード部を基板部や天板部を介して隣接するブレード部と相互に一体にすれば、強度が高くなるため、力による変形や向きの変化が起こりにくくなり、ブレード性能が安定すると共に向上する。
【0011】
また、一体ブレードの強度が高いと、その分取扱いが容易になるので、シェルへの取り付ける作業や、一体ブレードとコアリングとを組み付ける場合はその作業の作業性が向上し、インペラの生産性が向上する。そして、ブレードを1枚ずつ生産する必要がなく、生産性が向上する。
【0012】
ところで、ろう付けによりブレードをシェルに取り付けると、熱影響によりブレードに歪みが生ずることがある。この点、本発明のものは、一体ブレードを基板部をシェルのリング状凹部に取り付けてなるものであり、基板部とシェルのリング状凹部とを容易に面接触させることができるので、両部を面接触させてスポット溶接、レーザ溶接、リベットかしめ又はだぼ出しかしめにより結着すれば、シェルに一体ブレードを取り付ける際に、ブレード部に熱影響を与えることがなく、ブレード部の歪みが防止される。また、一体ブレードを用いると、一体ブレードの固定によりブレードを位置決めでき、一体ブレードが固定できれば溶接位置は限定されないので、より高い接合強度が得られるTIG溶接を用いて、ブレードへの熱影響が小さい部分を溶接することが可能になる。
【0013】
そして、コアリングを一体ブレードの天板部に取り付ける場合も、同様にコアリングと一体ブレードの天板部との結着部を面接触させて、スポット溶接、レーザ溶接、TIG溶接、リベットかしめ又はだぼ出しかしめにより結着すれば、一体ブレードとコアリングとを結着する際、ブレード部に熱影響を与えることがなく、ブレード部の歪みが防止される。
【0014】
このようにしてブレードの歪みを防止すれば、取付精度が向上し、取付け品質、生産時の歩留まりが向上する。また、ろう付けに比較して作業性に優れる。さらに、かしめや折り曲げと比較して、固定強度や取付精度が向上し、取付品質、歩留まりが向上する。
【0015】
【発明の実施の形態】
図1を参照して、1はインペラ、すなわち車両用の流体式トルクコンバータのタービン翼車である。タービン翼車1は、その本体としてのシェル2と、該シェル2のリング状凹部に固定された複数のブレード3,…と、各ブレード3のシェル2側とは反対側の端部を相互に連結するコアリング4とを備えており、図2に示すように、全てのブレード3が一体的に形成された一体ブレード10をシェル2に取付けてなるものである。
【0016】
一体ブレード10は、図3及び図4に示すように、外観が略リング形状であり、その中心寄りの内側リング端10aから外側リング端10bに亘って径方向に延びる複数の基板部11と、リング状に配置される基板部11の配置方向すなわち周方向両側の端辺から起立する、前記ブレード3に対応する第1ブレード部12a及び第2ブレード部12bと、隣接するブレード部12a,12bの先端側を相互に連結する連結部13とを備えており、該連結部13の径方向両側には、一体ブレード10の表裏に連通する開口14a,14bが形成されている。
【0017】
各基板部11は、一体ブレード10の周方向に一定間隔をおいて配置され、シェル2側に向く凸状の裏面11aを備える。そして該裏面11aでシェル2のリング状凹部の凹面2a(図2参照)に面接触し得るようになっている。
【0018】
第1ブレード部12a及び第2ブレード部12bは、タービン翼車1のブレードとして機能する部分であり、その基板部11側の周方向の端辺にその全幅で連なっている。第1ブレード部12aは、隣接する連結部13側に向けて周方向に凸状に膨らんでおり、タービン翼車1の回転軸方向(図3において紙面に対して直角の方向)に延びている。また第2ブレード部12bは、隣接する基板部11側に向けて周方向に凸状に膨らんでおり、基板部11とのなす角度が鈍角になるように傾斜している。
【0019】
各連結部13は、両ブレード部12a,12bの先端縁に、その径方向中ほどで一体につながっており、凹状に窪む表面13aと、凸状に膨らむシェル2側の裏面(図示せず)とを備える。このうち表面13aの凹形状はコアリング4の凸状面と面接触し得るようになっている。また、連結部13の径方向外側に存する外側開口14aは、外側リング端10bの端面と同一平面上に開設されており、他方、内側開口14bは、一体ブレード10の裏側から表側に向けて回転軸方向に向いて開口するように開設されている。なお、外側リング端10bの端面は、シェル2の形状に沿わせた、シェル2への固着が可能な形状に形成されており、本実施形態ではタービン翼車1の回転軸方向に対して直角になっている。
【0020】
このような形状の一体ブレード10では、各ブレード部12a,12bが基板部11及び連結部13に一体に、しかも強固につながっており、両ブレード部12a,12bが相互に強固に固定されるので、ブレード部12a,12bの向き変化や変形が生じにくく、形状が安定する。従って、組立作業等における取扱いが容易であり、作業性の向上に寄与する。また、絞り加工つまりプレス成形により一度に全てのブレード部を成形できるので、ブレードの生産性が向上する。
【0021】
次に、上記一体ブレード10及びタービン翼車1の製造方法を説明する。
【0022】
一体ブレード10は、所定の鋼板に絞り加工を施して中間加工品であるリング部材R(図5参照)を成形する絞り工程と、開口14a,14bを形成する打ち抜き工程とを主工程とする製造過程を経て製造される。なお、リング部材Rは、基板部11に相当する底部R1 と、第1ブレード部12aに相当する第1側部R2 と、第2ブレード部12bに相当する第2側部R3 と、天板部R4 とからなる凹凸形状を備える。そして、天板部R4 は、連結部13に相当する裏側に凸状に膨らむ部分R4-1 と、外側開口14aが形成される平面部分R4-2 と、内側開口14bが形成される平面部分R4-3 とから構成される径方向断面の形状が略M形の面を有する。
【0023】
図6乃至図8を参照して、30は絞り工程を行うプレス装置であり、図示しないボルスタ上に固定された下型31と、該下型31に対して上下動自在な上型32とを備える。なお、33はブランクホルダであり、34は製品の位置決め用のノックピンである。下型31は、リング部材Rを表面側から形成する型であり、周方向に一定間隔をおいて並ぶ凸部31aの上端面がリング部材R1 すなわち基板部11の凹状表面に対応している。上型32は、リング部材Rを裏面側から形状する型であり、凸部32aの上端面が天板部R4 の裏面側に対応している。下型31及び上型32が備える複数の凸部31a,32aは、下型31あるいは上型32の本体部分にボルト止めされており着脱自在である。従って、サイズが同じで特性のみ異なる一体ブレードを製造する場合は、下型31及び上型32の凸部31a,32aを交換するだけでよく、型を製造する工数、期間及びコストを削減できる。
【0024】
このような下型31及びブランクホルダ33から上型32を離間させた状態で、間に所定の鋼板からなるブランク材を配置した後、ブランクホルダ33で成形部分の周囲を保持して、下型31と上型32とを押し当てて絞り加工を行い、上述のリング部材Rを成形する。その後、天板部R4 の両平面部分R4-2 ,R4-3 の二点鎖線で示す部分及び外側リング端10bの縁部を打ち抜いて開口14a,14bを備える一体ブレード10とする。
【0025】
そして、一体ブレード10を用いてタービン翼車1を製造する場合は、まず一体ブレード10を図2に示すシェル2のリング状凹部に装着し、図9に示すように、凹面2aに面接触する基板部11の所定ポイントP1 をスポット溶接して、シェル2に一体ブレード10を取付ける。そして、連結部13にコアリング4を装着し、コアリング4の凸状面に接する連結部13の所定ポイントP2 をスポット溶接して、一体ブレード10にコアリング4を取り付ける。
【0026】
このように、一体ブレード10の基板部11をシェルの凹面2aに面接触し得るように形成しておけば、スポット溶接により簡便に一体ブレード10を取付けることができるため、作業性が向上し、強固に取付けることができ、品質が安定する。また、図10(A)に示すように面接触部分の所定の部分P3,P4をレーザ溶接したり、図10(B)に示すようにシェル2との面接触部分であり、ブレード部12a,12bへの熱影響が小さい内外のリング端10a,10bの内外縁P5や、コアリング4との面接触部分である連結部13の端縁P6をTIG溶接したりしても同様の効果が得られる。さらに面接触部分を確保できれば、スポット溶接以外にも例えば図10(C)に示すように、一体ブレード10をリベット40によるリベットかしめで取付けたり、図10(D)に示すように、一体のだぼ41を用いたいわゆるだぼ出しかしめで取付けたりすることができる。
【0027】
これらスポット溶接、レーザ溶接、TIG溶接、そして上記のかしめなどの取付け法を用いることができれば、ブレードに熱影響が及ばず、歪みの発生を防止できる。また、連結部13へのコアリング4の取付けにも、同様に、スポット溶接、レーザ溶接、TIG溶接そして上記のかしめを用いることができ、作業性、固定強度及び取付け品質が向上する。
【0028】
なお、一体ブレード10は、車両用の流体式トルクコンバータのタービン翼車だけでなく、そのポンプ翼車や、車両において補助ブレーキとして用いられる流体式リターダのロータやステータなど、流体式動力伝動装置のインペラ全般のブレードとして適用できる。
【0029】
ところで、上記実施形態では、第1ブレード部12aの向きをタービン翼車1の回転軸方向に向けて絞り加工の容易化を図っているが、図11及び図12に示すように、一体ブレード50の全ブレード部51a,51bを所望の方向に傾斜させることができれば、傾斜角度の選択など、ブレード特性の設定自由度の幅が広がる。以下、その製造方法を説明する。なお、既に説明した構造には同符号を付しその説明を省略する。
【0030】
まず、図示しない所定形状の上下の型による絞り工程で、図13に示すように、ブレード部51が基板部11に対して直角方向に起立するように成形する。続いて打ち抜き工程の前に、図14に示す下型60及び上型70により、曲げ加工を主目的とするプレス工程、いわばブレード成形工程を行って、第1ブレード部51aの向きと、第2ブレード部51bの向き及び形状とを所定の状態にし、中間加工品であるリング部材(図示せず)を成形する。その後、開口14a,14bを打ち抜いて一体ブレード50の成形を完了する。
【0031】
ブレード成型工程の下型60及び上型70の本体部分は、絞り工程の下型31及び上型32である。下型60の凸部61は、一方のブレード部である第2ブレード部51bの裏面に対応する傾斜した側面61aと、一体ブレード50の天板部52の、第2ブレード部51b寄りの部分の裏面に対応する上端面61bとを備えており、その高さは、絞り工程終了時の天板部52の高さよりも低い最終形状の天板部52の高さに対応している。また上型70の凸部71は、第1ブレード部51aの先端位置を規定し得るように、該先端位置に沿って存する側面71aを備える。
【0032】
なお、上下の型のいずれか一方にゴム素材等の柔軟素材を用いるいわゆるマーホーム成形装置等のプレス成形装置や、いずれか一方に圧力液を用いるいわゆるハイドロホーム成形装置等のプレス成形装置を利用して中間加工品であるリング部材を成形することが可能である。例えばマーホーム成形装置は、図6に示す下型31と同様の下型と、ゴム素材から構成される上型(柔軟ポンチ)とを備えるものであり、所定の鋼板を該成形装置のブランクホルダで保持した状態で下型と上型とで絞り加工をして、外観が図11に示すような形状であり断面形状が図12に示すような形状の一体ブレードの中間品であるリング部材を成形する。また、ハイドロホーム成形装置は、図6に示す下型31と同様の下型と、上型として機能する圧力液からなる圧力伝達手段とを備えるものであり、所定の鋼板を該成形装置のブランクホルダで保持した状態で、下型と圧力伝達手段とで絞り加工をして、一体ブレードの中間品であるリング部材を成形する。この後、中間品の所定位置に開口を打ち抜いて一体ブレードの成形を完了する。
【0033】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、絞り加工により一体ブレードをプレス成形するので、一体ブレードの生産性が向上する。また、ブレード部の形状が安定しているので、向きが変わる等の変形が生じにくく、取り扱いが容易であり、シェルへの取付け作業性が向上し、ひいてはインペラの生産性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】 実施形態のタービン翼車を示す断面図
【図2】 図1のタービン翼車の構成を示す部分的な分解斜視図
【図3】 実施形態の一体ブレードを示す平面図
【図4】 図3の一体ブレードの要部を示す斜視図
【図5】 絞り加工後、打抜加工前の中間加工品の要部を示す斜視図
【図6】 絞り工程で用いるプレス装置の概略構成を示す断面図
【図7】 絞り加工に用いる下型を示す平面図
【図8】 絞り加工に用いる上型を示す平面図
【図9】 図1のX−X断面を示す断面図
【図10】(A),(B),(C),(D)は、一体ブレードの取付方法例を示すタービン翼車の断面図
【図11】 他の実施形態の一体ブレードの要部を示す平面図
【図12】 図11のY−Y断面を示す断面図
【図13】 絞り工程終了時の状態を示す断面図
【図14】 ブレード成形工程終了時の状態を示す断面図
【符号の説明】
2 シェル 2a 凹面
4 コアリング
10,50 一体ブレード
11 基板部
12a,51a 第1ブレード部
12b,51b 第2ブレード部
13 連結部
14a,14b 開口
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a blade of a so-called impeller such as a turbine impeller and a pump impeller of a fluid power transmission device such as a torque converter.
[0002]
[Prior art]
As a method of attaching the blade to the shell, which is the main body of the impeller, there is known a method of brazing the contact portion between the blade and the shell positioned one by one in the shell. Therefore, finishing such as cutting is necessary as a post-process of brazing, and it is difficult to improve productivity and the cost is high. Also, the blade is inserted into the groove formed in the shell one by one into the groove and the groove portion of the shell is caulked (see JP-A-64-39963), or the protrusion formed on the blade is inserted into the slit formed in the shell. However, there are known methods for positioning the blades one by one and then bending the protrusions protruding to the back side of the shell. However, there are cases where sufficient mounting strength cannot always be secured by caulking or bending. In any of the attachment methods, it is necessary to attach the blades one by one, an attachment error is likely to occur, and it is difficult to improve so-called productivity including attachment workability.
[0003]
By the way, there is one described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-4496 in which a plurality of blades can be attached to the shell at one time to improve attachment workability. In this apparatus, a blade component in which a plurality of blades are integrated is attached to a shell by welding to form an impeller. The blade component includes a large-diameter ring-shaped member concentrically arranged, a small-diameter ring-shaped member, a plurality of blade portions disposed between both ring-shaped members and integrally connected to both ring members via a coupling portion. In the case of punching, the blade portion is then tilted while being bent.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the blade component formed in this way, in order to secure the end shape of the blade portion, and in the case of punching, further ensuring the ease of bending of the blade portion and the shape of the end portion at the time of bending. In order to prevent deformation or the like, the connecting portion between both ring members must be made thin, and the strength is likely to be insufficient.
[0005]
If the strength is insufficient, the direction of the blade part is easily changed and deformed by punching, and if the connecting part is narrow and constricted, the so-called hot-rolling property is poor and it is caused by heat shrinkage by casting or forging. Since stresses such as residual stress tend to concentrate and defects are likely to occur in any case, care is required in handling from production to attachment to the shell, which hinders productivity improvement.
[0006]
Furthermore, when the blade portion is welded to the shell, so-called end face welding is performed at the edge of the plate-like blade, so that it is difficult to ensure sufficient welding strength and the welding quality is likely to vary.
[0007]
In view of such problems, an object of the present invention is to provide a blade and a method for manufacturing the blade that are excellent in productivity.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The present invention for solving the above problems is an integrated blade in which a plurality of blade portions constituting an impeller are integrated, and the plurality of blade portions are arranged in a ring shape at a predetermined interval. Each base end part of the substrate part is connected to the base end side of one of the adjacent blade parts, and the front end side is connected to the front end side of the other adjacent blade part, and stands up from both sides in the arrangement direction of each substrate part. An uneven ring member having a blade part and a top plate part that connects the tip ends of blade parts adjacent to each other is formed, and openings penetrating the front and back of the ring member are formed on both sides of the ring part in the ring member radial direction. An integrated blade characterized by being formed .
[0009]
Further, the integrated blade is a method for manufacturing an integrated blade in which a plurality of blade parts constituting an impeller are integrated, and a plurality of substrate parts arranged in a ring shape at a predetermined interval by drawing a steel plate, Forming an uneven ring member comprising a blade portion standing up from both sides in the arrangement direction of each substrate portion and a top plate portion connecting the tip side of the blade portions adjacent to each other, and an opening penetrating the front and back of the ring member, It is formed by being formed on both sides of the top plate portion in the radial direction of the ring member.
[0010]
In this way, if each blade part is integrated with the adjacent blade part via the substrate part or the top plate part, the strength is increased, so that deformation and direction change due to force are less likely to occur, and blade performance is reduced. Stabilizes and improves.
[0011]
In addition, the higher the strength of the integrated blade, the easier it is to handle, so when attaching to the shell or when assembling the integrated blade and the core ring, the workability of the operation is improved and the productivity of the impeller is improved. improves. And it is not necessary to produce one blade at a time, and productivity is improved.
[0012]
By the way, when the blade is attached to the shell by brazing, the blade may be distorted due to thermal effects. In this respect, according to the present invention, the integrated blade is formed by attaching the substrate portion to the ring-shaped concave portion of the shell, and the substrate portion and the ring-shaped concave portion of the shell can be easily brought into surface contact. If they are bonded by spot welding, laser welding, rivet caulking, or dowel squeezing, the blade part will not be affected by heat when attaching the integral blade to the shell, and the blade part will be distorted. Is prevented. In addition, when the integrated blade is used, the blade can be positioned by fixing the integrated blade, and if the integrated blade can be fixed, the welding position is not limited. Therefore, the thermal influence on the blade is small by using TIG welding that provides higher joint strength. It becomes possible to weld the parts.
[0013]
And when attaching the core ring to the top plate portion of the integral blade, the surface of the binding portion between the core ring and the top plate portion of the integral blade is brought into surface contact, and spot welding, laser welding, TIG welding, rivet caulking or If the unit blade is bonded by bulging, the blade unit is not affected by heat when the integral blade and the core ring are bonded, and the distortion of the blade unit is prevented.
[0014]
By preventing the blade from being distorted in this way, the mounting accuracy is improved, and the mounting quality and the production yield are improved. Moreover, it is excellent in workability compared with brazing. Furthermore, compared with caulking and bending, fixing strength and mounting accuracy are improved, and mounting quality and yield are improved.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Referring to FIG. 1, reference numeral 1 denotes an impeller, that is, a turbine impeller of a fluid torque converter for a vehicle. The turbine impeller 1 includes a shell 2 as a main body, a plurality of blades 3 fixed to the ring-shaped recess of the shell 2, and ends of the blades 3 opposite to the shell 2 side. As shown in FIG. 2, an integrated blade 10 in which all the blades 3 are integrally formed is attached to the shell 2.
[0016]
As shown in FIGS. 3 and 4, the integrated blade 10 has a substantially ring shape in appearance, and a plurality of substrate portions 11 extending in the radial direction from the inner ring end 10 a near the center to the outer ring end 10 b, The first blade portion 12a and the second blade portion 12b corresponding to the blade 3, and the adjacent blade portions 12a and 12b are erected from the edges of both sides of the substrate portion 11 arranged in a ring shape, that is, in the circumferential direction. Connecting portions 13 that connect the distal end sides to each other are provided, and openings 14 a and 14 b that communicate with the front and back of the integrated blade 10 are formed on both sides in the radial direction of the connecting portions 13.
[0017]
Each substrate portion 11 is provided with a convex rear surface 11a that is arranged at a constant interval in the circumferential direction of the integrated blade 10 and faces the shell 2 side. The back surface 11 a can come into surface contact with the concave surface 2 a (see FIG. 2) of the ring-shaped concave portion of the shell 2.
[0018]
The 1st blade part 12a and the 2nd blade part 12b are parts which function as a blade of the turbine impeller 1, and are connected to the edge of the peripheral direction by the side of the substrate part 11 in the full width. The first blade portion 12a swells in a convex shape in the circumferential direction toward the adjacent connecting portion 13 side, and extends in the rotational axis direction of the turbine impeller 1 (a direction perpendicular to the paper surface in FIG. 3). . Further, the second blade portion 12b bulges in a convex shape in the circumferential direction toward the adjacent substrate portion 11 side, and is inclined so that an angle formed with the substrate portion 11 becomes an obtuse angle.
[0019]
Each connecting portion 13 is integrally connected to the leading edges of the blade portions 12a and 12b in the middle in the radial direction, and has a concave surface 13a and a convex back surface on the shell 2 side (not shown). ). Of these, the concave shape of the surface 13 a can come into surface contact with the convex surface of the core ring 4. Further, the outer opening 14a existing on the outer side in the radial direction of the connecting portion 13 is formed on the same plane as the end face of the outer ring end 10b, while the inner opening 14b rotates from the back side to the front side of the integrated blade 10. It is established to open in the axial direction. The end face of the outer ring end 10b is formed in a shape that can be fixed to the shell 2 along the shape of the shell 2, and in the present embodiment, is perpendicular to the rotational axis direction of the turbine impeller 1. It has become.
[0020]
In the integrated blade 10 having such a shape, the blade portions 12a and 12b are integrally and firmly connected to the substrate portion 11 and the connecting portion 13, and the blade portions 12a and 12b are firmly fixed to each other. The orientation and deformation of the blade portions 12a and 12b are unlikely to occur, and the shape is stable. Therefore, handling in assembly work or the like is easy, which contributes to improvement in workability. Further, since all the blade portions can be formed at one time by drawing, that is, press forming, the productivity of the blade is improved.
[0021]
Next, a method for manufacturing the integrated blade 10 and the turbine impeller 1 will be described.
[0022]
The integral blade 10 is manufactured mainly by a drawing process for drawing a predetermined steel plate to form a ring member R (see FIG. 5), which is an intermediate processed product, and a punching process for forming the openings 14a and 14b. Manufactured through a process. The ring member R includes a bottom portion R1 corresponding to the substrate portion 11, a first side portion R2 corresponding to the first blade portion 12a, a second side portion R3 corresponding to the second blade portion 12b, and a top plate portion. It has an uneven shape consisting of R4. The top plate portion R4 includes a portion R4-1 that bulges on the back side corresponding to the connecting portion 13, a flat portion R4-2 where the outer opening 14a is formed, and a flat portion R4 where the inner opening 14b is formed. -3 has a substantially M-shaped surface.
[0023]
Referring to FIGS. 6 to 8, reference numeral 30 denotes a pressing device that performs a drawing process, and includes a lower die 31 fixed on a bolster (not shown) and an upper die 32 that is movable up and down with respect to the lower die 31. Prepare. Reference numeral 33 denotes a blank holder, and 34 denotes a knock pin for positioning the product. The lower die 31 is a die for forming the ring member R from the surface side, and the upper end surface of the convex portions 31a arranged at a constant interval in the circumferential direction corresponds to the concave surface of the ring member R1, that is, the substrate portion 11. The upper die 32 is a die that shapes the ring member R from the back surface side, and the upper end surface of the convex portion 32a corresponds to the back surface side of the top plate portion R4. The plurality of convex portions 31a and 32a included in the lower mold 31 and the upper mold 32 are bolted to the main body portion of the lower mold 31 or the upper mold 32 and are detachable. Therefore, when manufacturing an integral blade having the same size but different characteristics, it is only necessary to replace the protrusions 31a and 32a of the lower mold 31 and the upper mold 32, and the man-hours, period and cost for manufacturing the mold can be reduced.
[0024]
In such a state that the upper mold 32 is separated from the lower mold 31 and the blank holder 33, a blank material made of a predetermined steel plate is arranged between the lower mold 31 and the blank holder 33. The above-mentioned ring member R is formed by pressing the upper die 32 and the upper die 32 to perform drawing. Thereafter, the portion indicated by the two-dot chain line of both planar portions R4-2 and R4-3 of the top plate portion R4 and the edge of the outer ring end 10b are punched out to form the integrated blade 10 having the openings 14a and 14b.
[0025]
When the turbine impeller 1 is manufactured using the integrated blade 10, the integrated blade 10 is first attached to the ring-shaped recess of the shell 2 shown in FIG. 2, and is brought into surface contact with the concave surface 2a as shown in FIG. The integral point 10 is attached to the shell 2 by spot welding at a predetermined point P 1 of the substrate portion 11. Then, the core ring 4 is attached to the connecting portion 13, spot welding is performed on a predetermined point P 2 of the connecting portion 13 in contact with the convex surface of the core ring 4, and the core ring 4 is attached to the integral blade 10.
[0026]
In this way, if the substrate portion 11 of the integrated blade 10 is formed so as to be in surface contact with the concave surface 2a of the shell, the integrated blade 10 can be easily attached by spot welding, thereby improving workability. It can be firmly attached and the quality is stable. Further, predetermined portions P3 and P4 of the surface contact portion are laser-welded as shown in FIG. 10A, or the surface contact portion with the shell 2 as shown in FIG. The same effect can be obtained by TIG welding the inner and outer edges P5 of the inner and outer ring ends 10a and 10b having a small thermal influence on 12b and the end edge P6 of the connecting portion 13 which is a surface contact portion with the core ring 4. It is done. If the surface contact portion can be secured, in addition to spot welding, for example, as shown in FIG. 10C, the integrated blade 10 is attached by rivet caulking with the rivet 40, or as shown in FIG. It can be attached with a so-called dowel butterfly using the boss 41.
[0027]
If attachment methods such as spot welding, laser welding, TIG welding, and the above-described caulking can be used, the blade is not affected by heat and the generation of distortion can be prevented. Similarly, spot welding, laser welding, TIG welding, and the above-described caulking can be used to attach the core ring 4 to the connecting portion 13, and workability, fixing strength, and attachment quality are improved.
[0028]
The integrated blade 10 is not only a turbine impeller of a fluid torque converter for a vehicle, but also a pump impeller, a rotor of a fluid retarder used as an auxiliary brake in a vehicle, a stator, and the like of a fluid power transmission device. It can be applied as a blade for general impellers.
[0029]
By the way, in the said embodiment, although the direction of the 1st braid | blade part 12a is aimed toward the rotating shaft direction of the turbine impeller 1 and the drawing process is made easy, as shown in FIG.11 and FIG.12, the integral blade 50 is shown. If all the blade portions 51a and 51b can be inclined in a desired direction, the range of freedom in setting blade characteristics, such as selection of the inclination angle, is expanded. The manufacturing method will be described below. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the already demonstrated structure, and the description is abbreviate | omitted.
[0030]
First, as shown in FIG. 13, the blade part 51 is formed so as to stand upright in a direction perpendicular to the substrate part 11 by a drawing process using upper and lower molds having a predetermined shape (not shown). Subsequently, before the punching process, the lower mold 60 and the upper mold 70 shown in FIG. 14 are used to perform a pressing process mainly for bending, that is, a blade forming process, so that the orientation of the first blade portion 51a and the second A ring member (not shown), which is an intermediate processed product, is formed by setting the direction and shape of the blade portion 51b to a predetermined state. Thereafter, the openings 14a and 14b are punched out to complete the molding of the integrated blade 50.
[0031]
The main parts of the lower mold 60 and the upper mold 70 in the blade molding process are the lower mold 31 and the upper mold 32 in the drawing process. The convex portion 61 of the lower mold 60 has a sloped side surface 61a corresponding to the back surface of the second blade portion 51b which is one blade portion, and a portion of the top plate portion 52 of the integrated blade 50 near the second blade portion 51b. An upper end surface 61b corresponding to the back surface is provided, and the height corresponds to the height of the top plate portion 52 having a final shape lower than the height of the top plate portion 52 at the end of the drawing process. Moreover, the convex part 71 of the upper mold | type 70 is provided with the side surface 71a which exists along this front-end | tip position so that the front-end | tip position of the 1st braid | blade part 51a can be prescribed | regulated.
[0032]
Use a press molding device such as a so-called marhome molding device that uses a flexible material such as a rubber material for one of the upper and lower molds, or a press molding device such as a so-called hydrohome molding device that uses pressure fluid for either one of the upper and lower molds. Thus, it is possible to form a ring member that is an intermediate processed product. For example, the marhome forming apparatus includes a lower mold similar to the lower mold 31 shown in FIG. 6 and an upper mold (flexible punch) made of a rubber material, and a predetermined steel plate is used as a blank holder of the molding apparatus. A ring member that is an intermediate product of an integral blade having a shape as shown in FIG. 11 and a cross-sectional shape as shown in FIG. Mold. Further, the hydrohome forming apparatus includes a lower mold similar to the lower mold 31 shown in FIG. 6 and pressure transmission means made of pressure liquid functioning as an upper mold, and a predetermined steel plate is formed into a blank of the forming apparatus. While being held by the holder, the lower die and the pressure transmission means are drawn to form a ring member that is an intermediate product of the integrated blade. Thereafter, the opening is punched out at a predetermined position of the intermediate product to complete the molding of the integral blade.
[0033]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, since the integrated blade is press-molded by drawing, the productivity of the integrated blade is improved. In addition, since the shape of the blade portion is stable, deformation such as a change in direction is unlikely to occur, handling is easy, workability in attaching to the shell is improved, and thus productivity of the impeller is improved.
[Brief description of the drawings]
1 is a cross-sectional view showing a turbine impeller according to an embodiment. FIG. 2 is a partial exploded perspective view showing a configuration of the turbine impeller of FIG. 1. FIG. 3 is a plan view showing an integrated blade according to the embodiment. 3 is a perspective view showing the main part of the integrated blade in FIG. 3. FIG. 5 is a perspective view showing the main part of the intermediate processed product after drawing and before punching. FIG. 6 is a schematic configuration of a press apparatus used in the drawing process. FIG. 7 is a plan view showing a lower die used for drawing processing. FIG. 8 is a plan view showing an upper die used for drawing processing. FIG. 9 is a sectional view showing a XX cross section of FIG. (A), (B), (C), (D) is a cross-sectional view of a turbine impeller showing an example of an integrated blade mounting method. FIG. 11 is a plan view showing a main part of an integrated blade of another embodiment. 12 is a cross-sectional view showing a YY cross section in FIG. 11. FIG. 13 is a cross-sectional view showing a state at the end of the drawing process. Sectional view showing the state at the end of the raid forming process [Explanation of symbols]
2 Shell 2a Concave surface 4 Core ring 10, 50 Integrated blade 11 Substrate part 12a, 51a First blade part 12b, 51b Second blade part 13 Connecting part 14a, 14b Opening

Claims (6)

インペラを構成する複数のブレード部が一体化された一体ブレードであって、
前記複数のブレード部が、所定間隔をおいてリング状に配置されており、各ブレード部の各基端部が、隣接するいずれか一方のブレード部の基端側に連なると共に、先端側が隣接する他方のブレード部の先端側に連なっており、各基板部の配置方向両側から起立するブレード部と、相互に隣接するブレード部の先端側をつなぐ天板部とを備える凹凸形状のリング部材を成形し、リング部材の表裏に貫通する開口を、天板部のリング部材径方向両側に形成したことを特徴とする一体ブレード。
An integrated blade in which a plurality of blade portions constituting an impeller are integrated,
The plurality of blade portions are arranged in a ring shape at a predetermined interval, and each proximal end portion of each blade portion is connected to the proximal end side of one of the adjacent blade portions, and the distal end side is adjacent. Forms an uneven ring member that is connected to the tip side of the other blade part and has a blade part that stands up from both sides in the arrangement direction of each substrate part and a top plate part that connects the tip sides of the blade parts adjacent to each other. And the opening penetrated in the front and back of a ring member was formed in the ring member radial direction both sides of a top plate part, The integrated blade characterized by the above-mentioned.
インペラを構成する複数のブレード部が一体化された一体ブレードの製造方法であって、
鋼板を絞り加工して、所定間隔でリング状に配置される複数の基板部と、各基板部の配置方向両側から起立するブレード部と、相互に隣接するブレード部の先端側をつなぐ天板部とを備える凹凸形状のリング部材を形成し、
リング部材の表裏に貫通する開口を、天板部のリング部材径方向両側に形成することを特徴とする一体ブレードの製造方法。
A method of manufacturing an integrated blade in which a plurality of blade portions constituting an impeller are integrated,
A plurality of substrate parts that are drawn into a ring at predetermined intervals, a blade part that rises from both sides in the arrangement direction of each substrate part, and a top plate part that connects the tip side of the blade parts adjacent to each other Forming an uneven ring member comprising:
The manufacturing method of the integral blade characterized by forming the opening penetrated in the front and back of a ring member in the ring member radial direction both sides of a top-plate part.
請求項1に記載の一体ブレードの基板部を、インペラの本体としてのシェルのリング状凹部に取り付けてなるインペラ。  An impeller obtained by attaching the substrate portion of the integral blade according to claim 1 to a ring-shaped concave portion of a shell as a main body of the impeller. 請求項3に記載の一体ブレードの天板部に、コアリングを取り付けてなるインペラ。  An impeller comprising a core ring attached to the top plate portion of the integral blade according to claim 3. 一体ブレードの天板部へのコアリングの取付けを、スポット溶接、レーザ溶接、TIG溶接、リベットかしめ又はだぼ出しかしめのいずれかによって行ったことを特徴とする請求項4に記載のインペラ。  The impeller according to claim 4, wherein the coring is attached to the top plate portion of the integral blade by spot welding, laser welding, TIG welding, rivet caulking, or doweling caulking. 一体ブレードの基板部のシェルのリング状凹部への取付けを、スポット溶接、レーザ溶接、TIG溶接、リベットかしめ又はだぼ出しかしめのいずれかによって行ったことを特徴とする請求項3から5のいずれか1つに記載のインペラ。  6. The attachment of the integral blade to the ring-shaped recess of the shell of the substrate portion by spot welding, laser welding, TIG welding, rivet caulking, or doweling caulking. The impeller according to any one of the above.
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