(57)【要約】【課題】ブレードと該ブレードの突起がスリットに嵌合されたコアとを非接合部分を生じることなくろう付け固定して、ブレードとコアの接合強度が十分な流体翼車を提供することである。【解決手段】流体翼車であるポンプ２０は、シェル２と、該シェルに対し放射状に配置された多数枚のブレード３と、該ブレード上に載置されたコア４と、ブレードの下端を押さえるリテーナ５とを備え、ブレード３の突起１１をコア４のスリット１０に嵌合し、シェル２と各ブレード３との間および各ブレード３とコア４との間をろう付け固定してなっている。全てのブレード３で、溶けたろう材をスリット１０を通って毛細管現象によりブレード３とコア４との接触部の全体に行き渡らせるために、ブレード３の突起１１に凹部１２を設け、この凹部１２にワイヤリング状のろう材１３を保持させた。【選択図】　　　　図３
2004052936.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シェルに対し放射状に配置された多数枚のブレードを位置決めし、該ブレードの内縁の突起をコアのスリットに嵌合し、そして横置きにした状態でブレードの突起の位置と外端寄りの位置とにワイヤリング状のろう材を置いて加熱することにより、ブレードの内縁とコアおよびブレードの外縁とシェルをろう付けした流体翼車において、
前記ブレードの突起に凹部を設けて、前記突起の位置のろう材を該凹部に保持させたことを特徴とする流体翼車。
【請求項２】
前記凹部はろう材を保持する深さを持つことを特徴とする請求項１記載の流体翼車。
【請求項３】
前記凹部を略平行な直線部を有する溝に形成したことを特徴とする請求項１または２記載の流体翼車。
【請求項４】
前記ブレードの内端をシェルに対し位置決めするリテーナを備えたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかの項に記載の流体翼車。
【請求項５】
前記ブレードは、該ブレード同士の外端縁を環状の連結部で連結した連結タイプのブレードからなり、その連結部とシェルとを接触させずに間隙を設けたことを特徴とする請求項１〜４のいずれかの項に記載の流体翼車。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トルクコンバータ等で使用する流体翼車に関し、特にブレードをシェルにろう付けするろう付け構造を改良した流体翼車に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、トルクコンバータのポンプインペラーやタービンランナーなどの流体翼車として、たとえば特開昭５８−９７４４８号に開示されたものなどが知られている。
【０００３】
これは、１枚ずつ分離した単体タイプのブレードを使用した流体翼車であり、従来、この種のブレード単体タイプの流体翼車では、ブレードの突起をコアのスリットに嵌合し、そのスリットに嵌合した突起のところからろう材によりブレードとコアとを溶接して、予めコア・ブレード組立体を作成し、ついでこれを横置きにした状態でシェル上に載置し、シェルに対しブレードの外端および内端を位置決めした後、ブレードの外端寄りの位置にワイヤリング状のろう材を置いて、所定雰囲気の炉内を通過させることにより、ブレードとシェルとをろう付け固定していた。シェルに対するブレード外端の位置決めは、たとえば凹凸の嵌め合いで行い、ブレード内端の位置決めは、凹凸の嵌め合いおよび／またはリテーナによる押さえで行う。
【０００４】
しかしながら、上記のブレード単体タイプでは、コア・ブレード組立体を作成するために、予めコアに嵌合したブレードの突起を狙ってろう材で溶接しなければならず、組み立て作業に手間と精度を要する問題があった。
【０００５】
そこで、本出願人は、先頃、特開２００１−１４１０２８号の流体翼車を提案した。これは、外端縁が環状の連結部により互いに連結された連結タイプのブレードを使用したものである。このブレード連結タイプでは、コアとブレードとを予め組立体としておく必要がないから、横置きの状態で直接シェルに対しブレード外端および内端の位置決めをし、直接シェル上にブレードを載置し、ついで上記と同様に、スリットに突起を嵌合してブレード上にコアを載置し、その後、ワイヤリング状のろう材をブレードの突起の位置と外端寄りの位置に置いて、炉内を通過させることにより、ブレードとコア、ブレードとシェルとをろう付け固定している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
このブレード連結タイプでは、コアに嵌合したブレードの突起を狙って予めろう材で溶接する作業を行うことは不要になるが、全ての突起に接触するようにろう材を位置させることは難しい。このため、溶けたろう材がコア上のスリット以外のところに溜まってしまい、ろう材をスリットから毛細管現象を利用してブレードとコアとの接触部の全体に行き渡らせることができず、ブレードとコアとの間に非接合部分が残り、コアとの接合強度が十分でないブレードが発生するという問題があった。
【０００７】
このような問題は、１枚ずつ分離した単体タイプのブレードをコア・ブレード組立体にせずに、単体タイプのブレードを直接シェル上に置いて、ワイヤリング状のろう材によりブレードとシェル、ブレードとその上のコアとをろう付けする場合にも同様に生じる。
【０００８】
したがって、本発明の課題は、ブレードと該ブレードの突起がスリットに嵌合されたコアとを非接合部分を生じることなくろう付け固定して、ブレードとコアの接合強度が十分な流体翼車を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決すべく、本発明は、シェルに対し放射状に配置された多数枚のブレードを位置決めし、該ブレードの内縁の突起をコアのスリットに嵌合し、そして横置きにした状態でブレードの突起の位置と外端寄りの位置とにワイヤリング状のろう材を置いて加熱することにより、ブレードの内縁とコアおよびブレードの外縁とシェルをろう付けした流体翼車において、前記ブレードの突起に凹部を設けて、前記突起の位置のろう材を該凹部に保持させたことを特徴とする。
【００１０】
本発明によれば、前記凹部はろう材を保持する深さを持つ。好ましくは、前記凹部を略平行な直線部を有する溝に形成する。前記ブレードの内端をシェルに対し位置決めするリテーナを備えることができる。また、前記ブレードは、該ブレード同士の外端縁を環状の連結部で連結した連結タイプのブレードとすることができ、好ましくは、その連結部とシェルとを接触させずに間隙を設ける。
【００１１】
本発明では、ブレードとコアとを接合するワイヤリング状のろう材をコアのスリットに嵌合させたブレードの突起の凹部に保持させるので、各ブレードで、溶けたろう材が突起を伝わってスリットに入り、毛細管現象によりブレードの内縁とコアとの接触部の間隙に浸透して全体に行き渡り、全てのブレードで、ブレードとコアとが非接合部分を生じることなく良好にろう付け固定される。したがって流体翼車をブレードとコアの接合強度の十分なものにすることができる。
【００１２】
突起の凹部を平行な直線部を有する孔に形成した場合には、凹部に挿入したろう材を断面の両側から直線部で圧接状態に保持できるので、凹部からのろう材の外れをより効果的に防止できる。ブレードとしては、１枚ずつ分離した単体タイプの他、ブレード同士の外端縁を環状の連結部で連結した連結タイプを使用することができるが、この場合、ブレードの連結部はシェルにろう付けしても、ブレード自体のシェルとの接合強度には殆ど影響ない。したがって、連結部とシェルとを接触させずに間隙を設けておけば、連結部がシェルにろう付けされないようにでき、その分だけろう材が節約される。
【００１３】
またブレードの内端をシェルに対し位置決めするリテーナを備えた場合には、リテーナとブレードの内端との間にリテーナの周方向に間隙が生じているので、溶けたろう材がブレードの外縁とシェルとの接触部の途中で途切れることがあっても、溶けたろう材がブレードの内端まで伝わる箇所で、ろう材をリテーナ周方向の間隙に浸入させ、そこからろう材を途中で途切れたブレードの外縁とシェルとの接触部の間隙に浸透することができる。したがって、全てのブレードで、シェルとの間に非接合部分のない良好なろう付けをより確実に得ることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を詳述する。
【００１５】
図１は、本発明の流体翼車の一実施の形態を示す平面図である。
【００１６】
図１に示すように、本実施の形態において、流体翼車はトルクコンバータのポンプインペエラー（以下、略してポンプと称す）に形成されている。該ポンプ２０は、シェル２と、該シェル２に対し放射状に配置された例えば１５〜３０の多数枚、本例では２３枚のブレード３と、該ブレード３上に載置されたコア４と、ブレード３の下端を押さえるリテーナ５とを備え、シェル２と各ブレード３との間および各ブレード３とコア４との間をろう付け固定してなっている。ブレード３は緩く捻られた面形状を有している。
【００１７】
各ブレード３の外端３ｃ、内端３ｄには、図２に示すように、それぞれ外方向に突出する舌片６、７が一体に設けられ、シェル２の外周部寄りの内面位置、内周部寄りの内面位置には、ブレード３の舌片６、７に対応する凹部８、９が設けられている。また各ブレード３の外端３ｃ、内端３ｄに続く外側、内側の直線部３ｅと３ｆとの間の内縁３ａには、略中央部に突起１１が設けられ、コア４には該突起１１に対応するスリット１０が設けられている。
【００１８】
本発明では、ブレード３の突起１１に凹部１２を設け、この凹部１２に保持させたろう材を使用して、ブレード３とコア４とをろう付けしたことが大きな特徴である。
【００１９】
ポンプ２０の組み立て法にしたがって、本発明をさらに説明すると、まず、図３に示すように、シェル２を横置きの状態でセット治具１６上にセットし、そのシェル２上にブレード３を放射状に配置し、各ブレード３の外端の舌片６をシェル２の凹部８に挿入して、シェル２に対し各ブレード３の外端３ｃを位置決めする。また各ブレード３の内端の舌片７をシェルの凹部９に挿入し、さらにリテーナ５で舌片７を上から押さえて、シェル２に対し各ブレード３の内端３ｄを位置決めする。リテーナ５は、スポット溶接１７などによりシェル２に固定する。
【００２０】
つぎに、シェル２上に配置したブレード３の内縁３ａ上にコア４を載置し、各ブレード３の突起１１をコア４のスリット１０に嵌合して、セット治具１６上にシェル２、ブレード３およびコア４の半組立体１５を得る。そしてこの半組立体１５におけるブレード３の突起１１の凹部１２にワイヤリング状のろう材１３を挿入して保持させ、ブレード３の外側の直線部３ｅの外端３ｃ寄りの位置にワイヤリング状のろう材１４を置く。
【００２１】
突起１１の凹部１２は、図４に示すように、ろう材１３を保持する深さ、即ちろう材１３の断面の略全体を収容する深さを有する。この凹部１２は略平行な直線部１２ａを有する溝に形成されている。このようにすれば、凹部１２に挿入したろう材１３を断面の両側から直線部１２ａで圧接状態に保持できるので、凹部１２からのろう材１３の外れをより効果的に防止できる。ろう材１３の必要量に応じて、ろう材１３の断面形状を円形や長円形等にして断面積が調整されるが、凹部１２の略平行な直線部１２ａ間の幅は、ろう材１３の断面の大きさに応じて具体的に決定する。
【００２２】
上記のようにして、セット治具１６上の半組立体１５のブレード３の突起１１の凹部１２にろう材１３を保持させ、ブレード３の外側の直線部３ｅにろう材１４を置いたら、セット治具１６ごと半組立体１５を窒素ガス等の不活性雰囲気の炉内に入れて、炉内を通過させることにより加熱する。これにより、ろう材１３を溶融してブレード３とコア４とをろう付けし、ろう材１４を溶融してブレード３とシェル２とをろう付けする。
【００２３】
ブレード３とコア４の接合用のろう材１３は、コア４のスリット１０に嵌合させたブレード３の突起１１に設けた凹部１２に保持させているので、各ブレード３で、溶けたろう材が突起１１を伝わってスリット１０に入り、毛細管現象によりブレード３の内縁３ａとコア４との接触部の間隙に浸透して全体に行き渡る。したがって、全てのブレード３で、ブレード３とコア４とが非接合部分を生じることなく良好にろう付け固定される。
【００２４】
一方、ブレード３とシェル２とのろう付けは、ブレード３の直線部３ｅのろう材１４が溶融して、溶けたろう材がブレード３の外端３ｃからシェル２との隙間に入り、毛細管現象によりブレード３の外縁３ａとシェル２との接触部の間隙に浸透して全体に行き渡り、ブレード３とシェル２とがろう付けされる。
【００２５】
このブレード３とシェル２とのろう付けは、通常は問題なく良好に行われるが、時にブレード３によっては、溶けたろう材がブレード３の外縁３ａとシェル２との間隙の途中で途切れることがある。
【００２６】
これに対し、上記したように、ブレード３の内端３ｄの位置決めにリテーナ５を使用していれば、リテーナ５とブレード３の内端３ｄとの間にリテーナ５の周方向に間隙が生じるので、溶けたろう材がブレード３の内端３ｄまで伝わる箇所で、ろう材をリテーナ５周方向の間隙に浸入させ、そこからろう材を、途中で途切れたブレードの外縁３ｂとシェル２との接触部の間隙に浸透させることができる。したがって、全てのブレード３で、シェル２との間に非接合部分のない良好なろう付けをより確実に得ることができる。
【００２７】
本実施の形態によれば、以上のように、全てのブレードで、溶けたろう材をブレードとコアとの接触部の全体に行き渡らせて、ブレードとコアとを非接合部分を生じることなくろう付け固定でき、ポンプをブレードとコアの接合強度が十分なものとすることができる。
【００２８】
本実施の形態のポンプを組み付けたトルクコンバータの例を図５に示す。
【００２９】
トルクコンバータ（流体伝動装置）３０は、前記のポンプ２０とタービンランナー（略してタービン）３３とステータ４７とを備える。ポンプ２０はシェル２の内縁でハブ３１ａに溶接され、タービン３３はシェル３４の内縁でハブ３３ａに溶接され、互いに対向配置されている。ハブ３３ａは出力軸である被動軸Ｓと共回転するようになっている。ステータ４７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。
【００３０】
タービン３３は、ポンプ２０と略同様な構成を有し、上記のシェル３４とこれに放射状に配置したブレード３５とその上のコア３５ａとを、ろう付けにより一体に組み立ててなっている。シェル３４の外周側の端部３４ａは、ポンプ２０側に対向して配置され、該端部３４ａの内面は、ポンプ２０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、ポンプ２０側のシェル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。
【００３１】
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２０側のシェル２と接続されて、トルクコンバータ３０の容器を形成し、容器外周面に入力用のドライブ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。
【００３２】
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から被動軸（出力軸）Ｓに伝達される。
【００３３】
本発明の流体翼車の他の実施の形態を図６に示す。本実施の形態では、ポンプ２０のブレード３として、特開２００１−１４１０２８で提案した連結タイプのブレードを使用したことが特徴である。
【００３４】
この連結タイプのブレード３は、帯状の金属板を打抜くことによって、ブレード３同士を外端３ｃで枝部３ｈを介して連結部３ｇにより連結した形に形成したもので、ブレード３は捻って連結部３ｇを含む平面から立ち上げ、連結部３ｇにつながる枝部３ｈを屈曲して連結部の向きを変え、連結部３ｇを環状にして端部同士を連結してある。この連結部３ｇとシェル２の外周部の内面とは、接触させずに間隙１８を設けてある。
【００３５】
本実施の形態のポンプ２０のその他の構成は、図１〜図４を参照して示した実施の形態と基本的に同様で、シェル２に対しブレード３を位置決めし、ブレード３の突起１１をコア４のスリット１０に嵌合した半組立体を、横置きの状態で炉に通すことにより、ブレード３の突起１１の凹部１２に保持させたワイヤリング状のろう材、ブレード３の直線部３ｅの外端寄りの位置に置いたワイヤリング状のろう材で、それぞれブレード３とコア４、ブレード３とシェル２とをろう付けしてなる。
【００３６】
この連結タイプでは、ブレード３同士が連結部３ｇで連結されているので、シェル２に対するブレード３の位置決めが容易であり、またブレードの強度が連結部により高められるという一般的メリットがある。さらに連結部３ｇとシェル２の外周部との間に間隙１８を設けてあるので、シェル２に対する連結部３ｇで連結されたブレード３の挿入性がよく、またブレード３の軸方向、径方向への移動が許容されて、ブレードの強度をより向上させることができる。
【００３７】
またブレード３の連結部３ｇはシェル２にろう付けしても、ブレード３自体のシェル２との接合強度には殆ど影響ないので、連結部３ｇとシェル２とを接触させずに間隙を設けておくことにより、連結部３ｇがシェル２にろう付けされないようにでき、その分だけろう材が節約される。
【００３８】
以上の実施の形態では、いずれも、トルクコンバータのポンプについて説明したが、本発明はトルクコンバータのタービンにも適用でき、さらに、広く流体伝動装置の流体翼車に適用することができる。
【００３９】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、ブレードと該ブレードの突起がスリットに嵌合されたコアとの接触部の全体に溶けたろう材を行き渡らせて、ブレードとコアとを非接合部分を生じることなくろう付け固定して、流体翼車をブレードとコアの接合強度が十分なものとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の流体翼車の一実施の形態に係るポンプを示す正面図である。
【図２】図１のポンプの組立法を示す断面図である。
【図３】図２の組立法の続きを示す断面図である。
【図４】図１のポンプの構成要素であるブレードの突起にろう材を保持する凹部を設けたことを示す平面図である。
【図５】図１のポンプを組み込んだトルクコンバータの例を示す断面図である。
【図６】本発明の他の実施の形態に係るポンプを示す断面図である。
【符号の説明】
２　　シェル
３　　ブレード
３ａ　内縁
３ｂ　外縁
４　　コア
５　　リテーナ
１０　スリット
１１　突起
１２　凹部
１３、１４　ワイヤリング状のろう材
１５　半組立体
１８　間隙
２０　ポンプ
【図１】
2004052936.tif 000003
【図２】
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【図３】
2004052936.tif 000005
【図４】
2004052936.tif 000006
【図５】
2004052936.tif 000007
【図６】
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