JP5480200B2 - 流体伝動装置用羽根車の製造方法 - Google Patents

Description

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用羽根車の製造方法に関し，特に，椀状且つ環状のシェルと，このシェルの内側面に，その周方向に沿って配列して結合される複数のブレードと，これらブレードの中間部相互を連結すべく，それらの中間部に外周面をロー付けされるコアとを備えてなる流体伝動装置用羽根車の製造方法の改良に関する。

従来，かゝる流体伝動装置用羽根車を製造するに当たり，前記ブレード及びコアにそれぞれ設けられた連結片及び位置決め孔を互いに嵌合した状態で前記コアの凹状の内側面を上向きにして該コアを水平に配置する第１工程と，前記コアの内側面上にロー材を配置する第２工程と，前記ロー材を溶融させ，その溶融ロー材を前記各連結片及び位置決め孔の嵌合隙間から前記コア及び各ブレード間の隙間に亙り浸透させる第３工程と，前記各隙間に浸透した溶融ロー材を固化させる第４工程とを実行することが，下記特許文献１に記載されているように，既に知られている。

特開２００８−８２４０９号公報

従来のかゝる流体伝動装置用羽根車の製造方法においては，溶融ロー材を各連結片及び位置決め孔の嵌合隙間からコア及び各ブレード間の隙間に亙り浸透させる第３工程を実行する際，コアを正確に水平に配置することが困難であることから，溶融ロー材は，多少ともコアの半径方向一側方に偏って流れ，各連結片及び位置決め孔の嵌合隙間へ流入する他，コアの凹状の内側面に無用に付着するものが多く，ロー材の歩留まりを悪くする上，羽根車の回転バランスを崩すことがある。

本発明は，かゝる事情に鑑みてなされたもので，溶融ロー材を各連結片及び位置決め孔の嵌合隙間からコア及び各ブレード間の隙間に亙り浸透させる工程では，溶融ロー材を各連結片及び位置決め孔の嵌合隙間へ効率よく誘導できるようにして，ロー材の歩留まりを良くすると共に，ロー材の残留による羽根車の回転バランスの影響を防ぎ得る流体伝動装置用羽根車の製造方法を提供することを目的とする。

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に，その周方向に沿って配列して結合される複数のブレードと，これらブレードの中間部相互を連結すべく，それらの中間部に凸状の外側面をロー付けされるコアとを備えてなる流体伝動装置用羽根車を製造するに当たり，前記ブレード及びコアにそれぞれ設けられた連結片及び位置決め孔を互いに嵌合した状態で前記コアの凹状の内側面を上向きにして該コアを水平に配置する第１工程と，前記コアの内側面上に環状のロー材を配置する第２工程と，前記ロー材を溶融させ，その溶融ロー材を前記各連結片及び位置決め孔の嵌合隙間から前記コア及び各ブレード間の隙間に亙り浸透させる第３工程と，前記各隙間に浸透した溶融ロー材を固化させる第４工程とを実行する，流体伝動装置用羽根車の製造方法において，
予め前記各連結片の突出高さを，前記各位置決め孔の深さよりも低くしておくと共に，前記コアの凹状の内側面に，前記複数の位置決め孔の隣接するもの同士を連通し且つ協働して環状をなすように配列する複数条の円弧状の誘導溝を設けておき，前記第２工程では，前記誘導溝群上に前記ロー材を配置し，前記第３工程では，前記溶融ロー材を前記複数条の誘導溝によって前記各位置決め孔に誘導することを第１の特徴とする。

また本発明は，第１の特徴に加えて，前記各誘導溝を横断面Ｖ字状に形成したことを第２の特徴とする。

さらに本発明は，第１又は第２の特徴に加えて，前記各誘導溝をプレス成形したことを第３の特徴とする。

さらにまた本発明は，第３の特徴に加えて，前記各誘導溝の深さを前記コアの板厚の１／２以下に設定したことを第４の特徴とする。

本発明の第１の特徴によれば，予め各連結片の突出高さを，各位置決め孔の深さよりも低くしておくと共に，コアの凹状の内側面に，複数の位置決め孔の隣接するもの同士を連通し且つ協働して環状をなすように配列する複数条の円弧状の誘導溝を設けておき，第２工程では，誘導溝群上にロー材を配置し，第３工程では，溶融ロー材を複数条の誘導溝によって各位置決め孔に誘導するようにしたので，第３工程でロー材が溶融すると，誘導溝に確実に流れ込み，そして効率良く全部の位置決め孔へと誘導分配される。これにより，溶融ロー材は，毛細管現象により全ての位置決め孔及び連結片間の隙間に浸透し，さらに流下してコア及び各ブレードの合わせ面間の隙間にも浸透して，各部のロー付けに効率良く寄与し得る。したがって誘導溝にロー材は殆ど残留せず，ロー材の歩留まりが良くなるのみならず，残留ロー材による羽根車の回転バランスへの影響を防ぐことができる。その上，複数条の誘導溝は，これらが協働して環状をなすよう，それぞれ円弧状に形成されるので，溶融ロー材の誘導溝による各位置決め孔への誘導分配をスムーズに行うことができ，しかも複数条の誘導溝をプレスや切削によって容易に形成することができる。

本発明の第２の特徴によれば，誘導溝での溶融ロー材の残留を効果的に防ぐことができる。

本発明の第３の特徴によれば，コアの内側面に複数条の誘導溝を一挙にプレス成形することができ，しかもプレス成形された誘導溝の内面は滑らかであるので，誘導溝による各位置決め孔への誘導がスムーズとなり，誘導溝での溶融ロー材の残留を防ぐ上に有効である。

本発明の第４の特徴によれば，コアの基本形状に変形をもたらすことなく，比較的小さい荷重で誘導溝のプレス成形が可能となる。

本発明の第１実施形態に係るトルクコンバータの縦断側面図。 図１の２−２矢視図（タービン羽根車の部分平面図）。 図２の３−３線拡大断面図。 図２の４−４線拡大断面図。 前記タービン羽根車の製造工程説明図。

本発明の実施の形態を，添付図面に示す本発明の実施例に基づいて以下に説明する。

先ず，図１〜図５に示す本発明の第１実施形態の説明より始める。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。

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，エンジン始動のリングギヤ７が溶接されており，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３６が介裝される。

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１８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。

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。

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３７，３７′が介裝され，これらスラストニードルベアリング３７，３７′と前記スラストニードルベアリング３６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。

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。

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間を直結し得るロックアップクラッチＬが設けられる。

図２及び図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。

タービン羽根車３は，椀状且つ環状のシェル３ｓと，このシェル３ｓの内側面に，その周方向に沿って等間隔に配列されてロー材Ｓ１を介して接合される多数枚のブレード３ｂと，シェル３ｓの内側面にロー材Ｓ１を介して接合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，全ブレード３ｂの中間部相互を連結すべく，それらの中間部に凸状の外側面をロー材Ｓ２を介して接合されるコア３ｃとから構成され，シェル３ｓの内周縁部にはハブ３ｈが溶接される。

シェル３ｓには，周方向に並ぶ多数の位置決め凹部２５が形成されており，各位置決め凹部２５に，各ブレード３ｂの半径方向内端に形成された第１連結片２６が係合される。

前記リテーナプレート３ｒは，その外周縁部で全ブレード３ｂの各第１連結片２６を位置決め凹部２５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３ｒには，各ブレード３ｂが係合する位置決め用の切欠き２７が設けられる。

また各ブレード３ｂには，コア３ｃとの対向縁に第２連結片２８が形成され，コア３ｃには，各ブレード３ｂの第２連結片２８が嵌合する環状配列の多数の位置決め孔２９が穿設される。各位置決め孔２９は，各第２連結片２８の断面形状に合わせて，コア３ｃの半径方向に長辺を向けた長方形をなす。各第２連結片２８の突出高さは，各位置決め孔２９の深さよりも低く形成される。

またコア３ｃの凹状の内側面には，上記多数の位置決め孔２９を相互に連通するよう周方向に配列した多数条の誘導溝３２がプレス成形される。その際，多数の誘導溝３２は，これらが協働して環状をなすよう，それぞれ円弧状に形成される。またそれぞれ横断面がＶ字状に形成される。而して，誘導溝３２の溝底は，コア３ｃを，その内側面を上向きにして水平に配置したとき（図５参照），その内側面における最下部の位置を占めるようになっている。

また各誘導溝３２の深さは，コア３ｃの肉厚が０．８〜２．８ｍｍの場合，０．４ｍｍ以下に設定される。この設定によれば，コア３ｃの基本形状に変形をもたらすことなく，比較的小さい荷重で誘導溝３２のプレス成形が可能となる。この誘導溝３２の目的，機能については後述するタービン羽根車３の製造工程において説明する。

図３に示すように，シェル３ｓの前記位置決め凹部２５より半径方向内方において，シェル３ｓ及びリテーナプレート３ｒの合わせ面の一方に，他方の合わせ面に全周に亙りプロジェクション溶接される環状突起３０が形成される。この環状突起３０は，シェル３ｓ及びリテーナプレート３ｒ間のロー付け時，溶融したロー材Ｓ１がシェル３ｓの内周端から流出するのを防いで，シェル３ｓ及びハブ３ｈ間の溶接を阻害させないためのものである。

次に，図５を参照しながらタービン羽根車３の製造工程について説明する。

先ず，図５（Ａ）に示すように，水平に設置される組立治具Ｊ上にシェル３ｓ，ブレード３ｂ群，リテーナプレート３ｒ，コア３ｃを順次重ねる。その際，シェル３ｓの位置決め凹部２５にはブレード３ｂの第１連結片２６を係合し，またコア３ｃの位置決め孔２９にはブレード３ｂの第２連結片２８を嵌合する。こうしてコア３ｃは，その凹状の内側面を上向きにして水平に配置される。

次に，図５（Ｂ）に示すように，ブレード３ｂ群の上部に環状その他の形状のロー材Ｓ１を配置する。

またコア３ｃ内側面の誘導溝３２群上に環状のロー材Ｓ２を配置する。その際，ロー材Ｓ２の無用な移動を防ぐために，そのロー材Ｓ２を部分的にコア３ｃに溶接する。

次に図５（Ｃ）に示すように，上記のようにシェル３ｓ，ブレード３ｂ及びコア３ｃ等を載置した組立治具Ｊを加熱炉Ｆに投入し，加熱すると，ブレード３ｂ群の上部に配置したロー材Ｓ１は溶融し，毛細管現象によりシェル３ｓ，ブレード３ｂ群及びリテーナプレート３ｒの各合わせ面間の隙間に浸透するが，リテーナプレート３ｒの環状突起３０が全周に亙りシェル３ｓに溶接されているから，溶けたロー材Ｓ１は，該突起３０から半径方向内方への流れを阻止される。こうして，環状突起３０から半径方向内方のシェル３ｓ及びリテーナプレート３ｒの合わせ面間へのロー材Ｓ１の浸入を防止する。

一方，誘導溝３２上に配置したロー材Ｓ２は溶融すると，先ずコア３ｃの内側面における最下部の誘導溝３２の全域に集まり，そして全ての位置決め孔２９へと均等に誘導分配されるので，溶融ロー材Ｓ２は，毛細管現象により全ての位置決め孔２９及び第２連結片２８間の隙間に浸透し，さらに流下してコア３ｃ及び各ブレード３ｂの合わせ面間の隙間にも浸透する。

その後，組立治具Ｊを加熱炉Ｆから取り出し，各部に浸透したロー材Ｓ１，Ｓ２の固化を待って，ロー付け作業は終了する。

かくして，シェル３ｓには，複数のブレード３ｂ及びリテーナプレート３ｒがロー付けされ，ブレード３ｂにはコア３ｃがロー付けされ，タービン羽根車３が組み立てられる。

ところで，上記のようにコア３ｃの内側面には，複数の位置決め孔２９相互を連通するよう周方向に配列した複数条の誘導溝３２が設けられるので，ロー材Ｓ２が誘導溝３２から多少ともはみ出て配置されていても，溶融すると，先ず誘導溝３２へと流れて集合し，そして効率良く全部の位置決め孔２９へと誘導分配され，誘導溝３２にロー材Ｓ２は殆ど残留しない。その結果，ロー材Ｓ２の歩留まりが良くなるのみならず，残留ロー材によるタービン羽根車３の回転バランスへの影響を防ぐことができる。

特に，前記複数条の誘導溝３２は，これらが協働して環状をなすよう，それぞれ円弧状に形成されるので，溶融ロー材Ｓ２の誘導溝３２による各位置決め孔２９への誘導分配をスムーズに行うことができ，しかもこれら複数条の誘導溝３２は，プレスや切削によって容易に形成し得る利点がある。

また前記各誘導溝３２は，横断面Ｖ字状に形成されるので，誘導溝３２での溶融ロー材Ｓ２の残留を効果的に防ぐことができ，ロー材Ｓ２の歩止まりの向上に寄与し得る。

また前記各誘導溝３２をプレス成形する場合には，周方向に配列する複数条の誘導溝３２を一挙に形成することができ，しかもプレス成形された誘導溝３２の内面は滑らかであるので，誘導溝３２による各位置決め孔２９への誘導がスムーズとなり，誘導溝３２での溶融ロー材の残留を防ぐ上に有効である。

尚，前記ポンプ羽根車２も，タービン羽根車３と基本的に同様の構造であるので，上記と同様の方法で製造することが可能である。

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，溶融前のロー材Ｓ１，Ｓ２は，ワイヤ状，ペースト状，溶接タイプ等，その種類を問わない。また本発明は，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の製造にも適用可能である。

Ｔ・・・・・・流体伝動装置（トルクコンバータ）
Ｓ２・・・・・ロー材
３・・・・・・羽根車（タービン羽根車）
３ｂ・・・・・ブレード
３ｃ・・・・・コア
３ｓ・・・・・シェル
２８・・・・・連結片（第２連結片）
２９・・・・・位置決め孔
３２・・・・・誘導溝

Claims (4)

1. 椀状且つ環状のシェル（３ｓ）と，このシェル（３ｓ）の内側面に，その周方向に沿って配列して結合される複数のブレード（３ｂ）と，これらブレード（３ｂ）の中間部相互を連結すべく，それらの中間部に凸状の外側面をロー付けされるコア（３ｃ）とを備えてなる流体伝動装置用羽根車を製造するに当たり，前記ブレード（３ｂ）及びコア（３ｃ）にそれぞれ設けられた連結片（２８）及び位置決め孔（２９）を互いに嵌合した状態で前記コア（３ｃ）の凹状の内側面を上向きにして該コア（３ｃ）を水平に配置する第１工程と，前記コア（３ｃ）の内側面上に環状のロー材（Ｓ２）を配置する第２工程と，前記ロー材（Ｓ２）を溶融させ，その溶融ロー材（Ｓ２）を前記各連結片（２８）及び位置決め孔（２９）の嵌合隙間から前記コア（３ｃ）及び各ブレード（３ｂ）間の隙間に亙り浸透させる第３工程と，前記各隙間に浸透した溶融ロー材（Ｓ２）を固化させる第４工程とを実行する，流体伝動装置用羽根車の製造方法において，
   予め前記各連結片（２８）の突出高さを，前記各位置決め孔（２９）の深さよりも低くしておくと共に，前記コア（３ｃ）の凹状の内側面に，前記複数の位置決め孔（２９）の隣接するもの同士を連通し且つ協働して環状をなすように配列する複数条の円弧状の誘導溝（３２）を設けておき，前記第２工程では，前記誘導溝（３２）群上に前記ロー材（Ｓ２）を配置し，前記第３工程では，前記溶融ロー材（Ｓ２）を前記誘導溝（３２）群によって前記各位置決め孔（２９）に誘導することを特徴とする，流体伝動装置用羽根車の製造方法。
2. 請求項１記載の流体伝動装置用羽根車の製造方法において，
   前記各誘導溝（３２）を横断面Ｖ字状に形成したことを特徴とする，流体伝動装置用羽根車の製造方法。
3. 請求項１又は２記載の流体伝動装置用羽根車の製造方法において，
   前記各誘導溝（３２）をプレス成形したことを特徴とする，流体伝動装置用羽根車の製造方法。
4. 請求項３記載の流体伝動装置用羽根車の製造方法において，
   前記各誘導溝（３２）の深さを前記コア（３ｃ）の板厚の１／２以下に設定したことを特徴とする，流体伝動装置用羽根車の製造方法。

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