JP4546625B2 - 流体伝動装置のブレード連結体及びその製造方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、流体伝動装置のポンプまたはタービンの羽根車において、シェルに固定して羽根車を形成する金属板製のブレード連結体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
流体伝動装置のブレード連結体を金属板から打ち抜いて作る手段は、特開平７−４４９６号公報、特開平９−４２４１３号公報等によって知られている。このうち前記特開平７−４４９６号公報の手段は、外周側のリングと内周側のリングの間に多数のブレード部を設けたものを、１枚の金属板から打ち抜き、ブレード部を捻ってブレード連結体としたもので、該ブレード連結体を１枚、又は半ピッチずらせて２枚重ねたものをシェルに溶接している。この手段によれば、素材としてブレード連結体の直径を一辺の長さとする正方形の板が必要であり、その板の４隅に略３角形の屑板が生じ、中心に円形の屑板が生じるから、材料の無駄が多い。また２枚重ねのものは外周と内周のリングが２重になるので、重量が増加する。
【０００３】
また前記特開平９−４２４１３号公報の手段は、帯板を素材として、帯板の両縁に沿う二つの平行の連結部と、両連結部とつながるブレード部を有するブレード部材を打ち抜き、ブレードとブレードの間の一方の連結部を、外周側ピッチを形成するように少し折り曲げてリング状にし、他方の連結部を、内周側ピッチを形成するように外周側より多く折り曲げてリング状にするものである。この手段によれば、連結部を折り曲げる工程に多くの手数を要し、折り曲げ部によって重量が増加する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、ブレード連結体及びその製造方法について、材料の無駄が少なく、簡単に作ることができる手段を得ること、及び該ブレード連結体を、伝動効率を阻害しないようにシェルに取付ける手段を得ることを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するための手段は、各請求項に記載したとおりであり、請求項１の流体伝動装置のブレード連結体は、多数のブレードの外端を、等間隔で枝部を介してベルト状の連結部と一体に、連続部材として一枚の金属板に形成し、ブレードをベルト状の連結部を含む平面から立ち上げ、ブレードの内端がベルト状の連結部により形成されるリングの中心側となるように枝部を屈曲し、所要数のブレードを有するベルト状の連結部を、その両端を固着してリング状にしたことを特徴とする。この手段によれば、ブレード連結体が連続部材を構成するためのブレードと連結部とによって構成され、無駄な部分がないから軽量に作ることができる。
【０００６】
また請求項２の流体伝動装置のブレード連結体の製造方法は、帯状の金属板を長手方向に送りながら、ブレードと該ブレードの両端がつながる一対の連結部を有する連続部材を打ち抜き、ブレード内端につながる連結部を抜き落とし、ブレードを捻って連結部を含む平面から立ち上げ、連結部につながる枝部を屈曲して連結部の向きを変え、ブレードが所要数ある連結部をリング状に連結することを特徴とする。この手段によれば、連結部を枝部の所で屈曲することにより、連結部をリング状にすることが容易にでき、リング状につながったブレード連結体が容易に形成される。
【０００７】
請求項３の流体伝動装置のブレード連結体は、請求項１において、前記ブレード連結体の連結部を、ポンプとタービンの間の流路外周面を結んだ仮想線より外側でシェルに固着したことを特徴とする。この手段によれば、ブレード連結体の連結部が作動流体の流れを妨げないので、伝動効率を低下させることがない。
【０００８】
請求項４の流体伝動装置のブレード連結体は、請求項３において、前記ブレード連結体をポンプ側に設け、該ブレード連結体の連結部は、タービンの外周部を僅かの間隙で囲繞していることを特徴とする。この手段によれば、連結部はタービンの外周部を僅かの間隙で囲繞しているので、作動流体を外周方向への漏れを少なくしてタービン側へスムーズに流すことができ、伝動効率を上げることができる。
【０００９】
請求項５の流体伝動装置のブレード連結体は、請求項３又は４において、前記ブレード連結体は、連結部の外周面とブレードの外縁がシェルにろう付けされていることを特徴とする。この手段によれば、連結部の外周をブレードの外縁がシェルにろう付けされているから、ろう付け面積が大きく強度が高い。特に流体の遠心力が大きく加わるポンプ外周側は、ブレード外縁がろう付けされると共に連結部がろう付けされているから強度が高い。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の態様を説明する。図１、図２において、１は本発明のブレード連結体であり、リング状の連結部２に２９枚のブレード３が、外端の枝部４を介して連設されている。このブレード連結体１は、図１に示すように連結部２、ブレード３などの部分の厚さがｔであり、厚さｔの金属板から作られている。ブレード３は、湾曲した外縁３ａ，内縁３ｂと、真直の刃先３ｃ，３ｄを備え、外縁３ａがシェル５の凹曲面にろう付けされ、内縁３ｂにコアがろう付けされる。なお、連結部２はシェル５にろう付けしてもよいししなくてもよい。
【００１１】
図３は、ブレード連結体１の製造工程を抜粋したもので、ブレード外端３ｅは、枝部４を介して連結部２につながり、ブレード内端３ｆは、連結部から切り離された状態であり、（ａ）でブレード３は湾曲した形状に成型されている。次の（ｂ）でブレード３はブレード外端３ｅのところで屈曲されて平面視で略縦方向になる。（ｃ）では枝部４を屈曲して連結部２を平面視で縦方向に向かせている。連結部２をこの方向に向かせると、図１に示すように連結部２をリング状に曲げることが容易にでき、所要のブレード３数を有する連結部２の両端を固着すればブレード連結体１が完成する。図中、３ｂ1 は、コア連結用の爪である。
【００１２】
図４、図５は、帯状で板幅Ｗの金属板Ａから、ブレード３と連結部２が一体になった連続部材６を打ち抜く工程を示し、金属板Ａの両側にパイロット穴７とパイロット長穴８が等間隔のピッチＰで穿孔され、これに送りピン９，１０が嵌合して１ピッチずつの送りをかける。送りピン９，１０は、図示を省略しているが、パイロット穴７とパイロット長穴８の部分が抜き落とされる少し前まで該パイロット穴７とパイロット長穴８に嵌合している。パイロット穴その他の抜き落とし予定部分は仮想線で示されている。パイロット穴のうち一方を丸穴とし他方を長穴としたのは、丸穴を送り方向の基準にし、長穴を板幅Ｗの変化に追従させるためである。
【００１３】
パイロット穴７とパイロット長穴８の穿孔の次に抜き穴１１、１２が打ち抜かれる。該抜き穴１１、１２は、ブレード３の刃先３ｃ，３ｄになる部分を形成するためのもので、打ち抜きによって生じるバリは、次のプレス工程で行なうコイニング加工によって潰し、流体の流れに抵抗を与えないようにされる。図中１３、１４はコイニング部１３、１４を示すものであるが、バリ以外の部分には表面変化は実質上生じていない。
【００１４】
次に抜き穴１５が抜き落とされる。該抜き穴１５は、ブレード３の外縁３ａ，内縁３ｂ，枝部４の輪郭を形成すると共に、パイロット穴枠７ａ，８ａを残す形状を有する。そして加工位置１６では、図３（ａ）に示されるブレード３の曲げ加工が行なわれ、加工位置１７ではパイロット長穴８側のパイロット穴枠８ａが抜き落とされる。なお、パイロット穴枠８ａの抜き落としは、抜き穴１５の抜き落しと同時に行なうことができる。加工位置１８では、図３（ｂ）に示されるように、ブレード３はブレード外端３ｅのところで屈曲されて平面視で略縦方向になる。加工位置１９ではパイロット穴枠７ａが抜き落とされてベルト状の連結部２が形成される。加工位置２０では図３（ｃ）に示すように枝部４が屈曲されて連結部２が略９０度向きを変える。この変向角度は、シェルの形状に応じて決められる。
【００１５】
この実施の形態においては、ブレード３を２９枚備えているから、ブレード３が２９枚通過するたびに連結部２を切断し、切り口を突き合わせて溶接等で接合することにより、ブレード連結体１が得られる。そして、このブレード連結体１をシェル内に置き、ブレード内端３ｆをリテーナで位置決めし、ブレード３の外縁３ａをシェル５にろう付けすれば流体伝動装置の一方の要素が得られる。
【００１６】
図６は、前記ブレード連結体１をシェル６に取り付けたポンプ３１の正面図、図７は、該ポンプ３１を組み付けた流体伝動装置３０の断面図を示し、ブレード連結体１は、シェル６内に挿入され、連結部２はシェル６の少し拡径した外周部の内面に密接し、ブレード３の外縁３ａはシェル６の側面部の内面に密接する。そして外縁３ａと連結部２は、シェル６の内面にろう付けされ、内縁３ｂには、爪３ｂ１が通る多数の穴が穿設されたリング状のインナコア３２が嵌められ、該インナコア３２と内縁３ｂ，爪３ｂ₁の接触した部分がろう付けされて一体化すると共に気密性を保持する。３１ａはポンプ３１のハブである。
【００１７】
タービン３３は、被動軸Ｓと共回転するハブ３３ａとシェル３４とブレード３５を一体に備え、シェル３４の外周側の端部３４ａは、ポンプ３１側に対向して配置され、該端部３４ａの内面は、ポンプ３１から流入する流れの外周面を示す仮想線３６と略一致する面に形成され、端部３４ａの外径は、前記連結部２の内面との間に僅かの隙間３７が生じる大きさとされている。
【００１８】
フロントカバー３８は、ハブ３８ａが被動軸Ｓに遊嵌され、外周部が溶接部３９でポンプ側のシェル６と接続されて装置３０の容器を形成し、容器外周面に入力用のパワープレートを接続するためのナット４０とリングギア４１が溶接されている。
【００１９】
クラッチプレート４２は、ハブ４２ａと摩擦板４２ｂと数箇所のバネ保持部４３を備え、該バネ保持部４３にはコイルバネ４４が挿入され、該コイルバネ４４の両端は、リテーナ４５で保持されている。またタービン３３のシェル３４には、コイルバネ４４の両端に接触する一対の突片４６が各バネごとに設けられており、該突片４６からコイルバネ４４を介してクラッチプレート４２に回転を伝える。したがって、クラッチプレート４２が圧力差で右行して摩擦板４２ｂがフロントカバー３８に接すると、フロントカバー３８に加わる入力は、コイルバネ４４と突片４６を介してタービン３３のシェル３４に伝わり、ハブ３３ａから出力軸Ｓに伝達される。
【００２０】
なお、図中３５ａはタービンブレードのインナコア，４７はステータで、該ステータはワンウエイクラッチ４７ａ，ハブ４７ｂを介して固定軸に接続されている。
【００２１】
【発明の効果】
以上説明のとおり、請求項１の手段によれば、ブレード連結体が連続部材を構成するためのブレードと連結部とによって構成され、無駄な部分がないから流体伝動装置を軽量に作ることができる効果がある。また請求項２の手段によれば、連結部を枝部の所で屈曲することにより、連結部をリング状に湾曲することが容易にでき、リング状につながったブレード連結体を容易に製造できる効果がある。
【００２２】
請求項３の手段によれば、ブレード連結体の連結部がシェル内の作動流体の流れの外側にあって流れを妨げないので、伝動効率を低下させることがない利点がある。
【００２３】
請求項４の手段によれば、作動流体がタービンのシェルの外側へ漏れるのを連続部によって減少させ、伝動効率を上げる利点がある。
【００２４】
請求項５の手段によれば、ブレードの外縁がシェルにろう付けされると共にブレードの外端が接続する連結部がシェルにろう付けされているので、外端側の固着強度が大きく外端側には流体の遠心力が最も大きく作用するが、これに充分に耐え得る強度が得られる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の外縁の実施の形態を示す平面図
【図２】 同じく斜視図
【図３】 製造工程の要部説明図
【図４】 製造工程の前半部説明図
【図５】 同じく後半部説明図
【図６】 ポンプの正面図
【図７】 図６のポンプを用いた流体伝動装置の断面図
【符号の説明】
１ ブレード連結体 ２ 連結部 ３ ブレード
４ 枝部 ５ シェル ６ 連続部材
７ パイロット穴 ８ パイロット長穴

Claims (5)

1. 多数のブレードの外端を、等間隔で枝部を介してベルト状の連結部と一体に、連続部材として一枚の金属板に形成し、ブレードをベルト状の連結部を含む平面から立ち上げ、ブレードの内端がベルト状の連結部により形成されるリングの中心側となるように枝部を屈曲し、所要数のブレードを有するベルト状の連結部を、その両端を固着してリング状にしたことを特徴とする、流体伝動装置のブレード連結体。
2. 帯状の金属板を長手方向に送りながら、ブレードと該ブレードの両端がつながる一対の連結部を有する連続部材を打ち抜き、ブレード内端につながる連結部を抜き落とし、ブレードを捻って連結部を含む平面から立ち上げ、連結部につながる枝部を屈曲して連結部の向きを変え、ブレードが所要数ある連結部をリング状に連結することを特徴とする、流体伝動装置のブレード連結体の製造方法。
3. 請求項１において、前記ブレード連結体の連結部を、ポンプとタービンの間の流路外周面を結んだ仮想線より外側でシェルに固着したことを特徴とする、流体伝動装置のブレード連結体。
4. 請求項３において、前記ブレード連結体をポンプ側に設け、該ブレード連結体の連結部は、タービンの外周部を僅かの間隙で囲繞していることを特徴とする、流体伝動装置のブレード連結体。
5. 請求項３又は４において、前記ブレード連結体は、連結部の外周面とブレードの外縁がシェルにろう付けされていることを特徴とする、流体伝動装置のブレード連結体。

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