(57)【要約】【課題】バランスウエイトの取り付け作業を容易にする。【解決手段】エンジンのクランク軸に連結されるフロントカバー２と、該フロントカバー２に対して同軸配置され外周部が該フロントカバー２の外周部に溶接されると共に回転することによって油に流れを生じさせるポンプインペラ３と、該ポンプインペラ３と前記フロントカバー２との間に配置されて前記油の流れによって回転駆動されると共にトランスミッションの入力軸に連結されるタービンランナとを備え、回転バランスを調整するバランスウエイトが前記フロントカバー２または前記ポンプインペラ３に結合されたトルクコンバータにおいて、前記溶接により円周方向に沿って一定量だけ形成する溶接ビード１３の量を、円周方向のアンバランス位置で多くして溶接ビード１３ａを形成することにより、溶接ビード１３の一部をバランスウエイト１４とした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンのクランク軸に連結されるフロントカバーと、該フロントカバーに対して同軸配置され外周部が該フロントカバーの外周部に溶接されると共に回転することによって前記フロントカバーとの間に位置する流体に流れを生じさせるポンプインペラと、該ポンプインペラと前記フロントカバーとの間に配置されて前記流体の流れによって回転駆動されると共にトランスミッションの入力軸に連結されるタービンランナとを備え、回転バランスを調整するバランスウエイトが前記フロントカバーまたは前記ポンプインペラに結合された流体継手において、
前記溶接により円周方向に沿って一定量だけ形成する溶接ビードの量を、円周方向のアンバランス位置で多くすることにより、前記溶接ビードの一部を前記バランスウエイトとしたことを特徴とする流体継手。
【請求項２】
前記流体継手を組み付けた後に前記フロントカバーに前記ポンプインペラを仮付けし、仮付けした前記流体継手を回転させてアンバランス位置とアンバランス量とを計測し、計測された前記アンバランス位置における溶接ビードの量を前記一定量に対して前記アンバランス量の分だけ多くして、前記フロントカバーと前記ポンプインペラとを円周方向に沿って溶接することを特徴とする流体継手の溶接方法。
【請求項３】
前記流体継手を組み付けた後に前記フロントカバーに前記ポンプインペラを仮付けする仮付け手段と、仮付けされた前記流体継手を回転させてアンバランス位置とアンバランス量とを計測するアンバランス測定手段と、前記フロントカバーに前記ポンプインペラを円周方向に沿って溶接する溶接手段と、前記計測された前記アンバランス位置における溶接ビードの量を前記一定量に対して前記アンバランス量の分だけ多くするように制御する溶接ビード量制御手段とを備えたことを特徴とする流体継手の溶接装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フロントカバーとポンプインペラとの溶接により形成される溶接ビードの量を部分的に多くし、溶接ビードの一部がバランスウエイトを形成するようにした流体継手およびその溶接方法、その溶接装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車のエンジンとトランスミッションとの間には流体継手が設けられる。流体継手としては、ステータを有するトルクコンバータや、ステータを有しないフルードカップリング等がある。トルクコンバータは、エンジンのクランク軸に連結されるフロントカバーと、該フロントカバーに対して同軸配置され外周部が該フロントカバーの外周部に溶接されると共に回転することによってフロントカバーとの間に位置する流体に流れを生じさせるポンプインペラと、該ポンプインペラと前記フロントカバーとの間に配置され前記流体の流れによって回転駆動されると共にトランスミッションの入力軸に接続されるタービンランナとを備え、フロントカバーとポンプインペラとが外周部で溶接されて一体化されている。そして、回転バランスを調整するバランスウエイトが前記フロントカバーまたは前記ポンプインペラに結合されている。
【０００３】
従来のトルクコンバータに取り付けるバランスウエイトに関するものとしては、例えば特許文献１，２に記載のものが知られている。
【０００４】
特許文献１に記載の回転体のバランス修正方法は、フロントカバーとポンプインペラとを溶接結合した後に、これらの外周部のアンバランス位置に溶接により溶接ビードを肉盛りしてバランスウエイトを形成するものである。
【０００５】
特許文献２に記載のトルクコンバータのバランスウエイト接合方法および装置は、帯状金属を切断してバランスウエイトを形成し、該バランスウエイトをトルクコンバータに押し付けてスポット溶接して結合するものである。
【特許文献１】特開昭６３−４０８２９号公報
【特許文献２】特開平０４−０８９５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、引用文献１では、フロントカバー等の外周部を局部的に加熱して溶接ビードを形成するので、フロントカバー等に歪を生じるおそれがある。特にロックアップピストンが当接して回転力を伝達するフロントカバーのフェーシング接触面が溶接歪により変形すると、回転方向にスリップとロックとを繰り返すロックアップアジャダーが生じて車両振動を起こす虞がある。
【０００７】
一方、引用文献２では、帯状金属の供給機構や、帯状金属の切断機構や、帯状金属の搬送機構などが必要であり、バランス修正のための装置の構成が複雑で高価になるという問題がある。
【０００８】
そこで本発明は、上記の課題を解決し、フロントカバーとポンプインペラとの結合のための溶接と同時にバランス修正を行うようにした流体継手およびその溶接方法、その溶接装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１に係る発明は、エンジンのクランク軸に連結されるフロントカバーと、該フロントカバーに対して同軸配置され外周部が該フロントカバーの外周部に溶接されると共に回転することによって前記フロントカバーとの間に位置する流体に流れを生じさせるポンプインペラと、該ポンプインペラと前記フロントカバーとの間に配置されて前記流体の流れによって回転駆動されると共にトランスミッションの入力軸に連結されるタービンランナとを備え、回転バランスを調整するバランスウエイトが前記フロントカバーまたは前記ポンプインペラに結合された流体継手において、前記溶接により円周方向に沿って一定量だけ形成する溶接ビードの量を、円周方向のアンバランス位置で多くすることにより、前記溶接ビードの一部を前記バランスウエイトとしたことを特徴とする。
【００１０】
この発明によれば、フロントカバーとポンプインペラとの溶接結合時に形成された溶接ビードの一部がバランスウエイトとなる。バランスウエイトとなる部分が溶接結合のための溶接ビードと同時に形成されるので、バランスウエイトとしての溶接ビードの形成が高温下での形成となり、バランスウエイトの剥れや浮き上がりを生じる虞が少ない。
【００１１】
請求項２に係る発明は、前記流体継手を組み付けた後に前記フロントカバーに前記ポンプインペラを仮付けし、仮付けした前記流体継手を回転させてアンバランス位置とアンバランス量とを計測し、計測された前記アンバランス位置における溶接ビードの量を前記一定量に対して前記アンバランス量の分だけ多くして、前記フロントカバーと前記ポンプインペラとを円周方向に沿って溶接することを特徴とする。
【００１２】
この発明によれば、計測されたアンバランス位置における溶接ビードの量を溶接結合のための一定量に対してアンバランス量の分だけ多くして、フロントカバーにポンプインペラを溶接するので、１回の溶接作業で、フロントカバーとポンプインペラとの結合とバランスウエイトの結合との２つの作業が同時に行なわれる。
【００１３】
請求項３に係る発明は、前記流体継手を組み付けた後に前記フロントカバーに前記ポンプインペラを仮付けする仮付け手段と、仮付けされた前記流体継手を回転させてアンバランス位置とアンバランス量とを計測するアンバランス測定手段と、前記フロントカバーに前記ポンプインペラを円周方向に沿って溶接する溶接手段と、前記計測された前記アンバランス位置における溶接ビードの量を前記一定量に対して前記アンバランス量の分だけ多くするように制御する溶接ビード量制御手段とを備えたことを特徴とする。
【００１４】
この発明によれば、仮付け手段によりフロントカバーにポンプインペラを仮付けし、アンバランス測定手段により流体継手を回転させてアンバランス位置とアンバランス量とを計測し、溶接手段によりフロントカバーとポンプインペラとを円周方向に沿って溶接し、溶接ビード量制御手段により計測されたアンバランス位置における溶接ビードの量を溶接のための一定量に対してアンバランス量だけ多くなるように制御する。これにより、フロントカバーとポンプインペラとの結合のための溶接ビードの一部がバランスウエイトとして形成される。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１，２に係る流体継手およびその溶接方法によれば、フロントカバーとポンプインペラとの溶接結合時に形成された溶接ビードの一部がバランスウエイトとなるので、バランスウエイトとしての溶接ビードの形成が高温下での形成となり、バランスウエイトの剥れや浮き上がりを生じる虞が少なくなる。また、溶接結合後に別個に溶接ビードを盛ってバランスウエイトとする場合のようにロックアップピストンが当接して回転力を伝達するフェーシング接触面が溶接歪により変形するおそれがなく、回転方向にスリップとロックとを繰り返すロックアップアジャダーが生じなくなり、車両振動が生じない。
【００１６】
また、請求項３に係る流体継手の溶接装置によれば、溶接ビードがバランスウエイトとして機能するので、バランスウエイトを供給する手段やバランスウエイトを切断する手段やバランスウエイトを結合する手段等のバランスウエイトを処理するための手段を別個に設ける必要がない。従って、流体継手を製造するための設備が少なくて済み、流体継手の製造コストが大幅に低下する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明による流体継手およびその溶接方法、その溶接装置の実施の形態を説明する。この実施の形態では、流体継手がトルクコンバータである場合について説明する。
【００１８】
まず、トルクコンバータの構成について説明する。
【００１９】
トルクコンバータ１の構成を図２に示す。エンジンのクランク軸２０にドライブプレート２１を介してフロントカバー２の外周部が連結されている。該フロントカバー２の軸心部は、フロントカバー２に結合された軸部２２と軸受部材２３とを介してクランク軸２０に支持されている。
【００２０】
前記フロントカバー２に対してポンプインペラ３が同軸配置され、該ポンプインペラ３の外周部がフロントカバー２の外周部に溶接結合されている。該ポンプインペラ３は、回転することによってポンプインペラ３とフロントカバー２との間に介在する流体としての油に流れを生じさせる。そして、この油の流れによって回転駆動されるタービンランナ４が設けられている。該タービンランナ４はポンプインペラ３とフロントカバー２との間に配置されており、タービンランナ４は、後述するようにトランスミッションの図示しない入力軸に連結されている。また、本実施の形態では、タービンランナ４の回転トルクを増大させるためのステータ１２がポンプインペラ３とタービンランナ４との間に設けられている。
【００２１】
タービンランナ４とフロントカバー２との間にはダンパ５が設けられている。ダンパ５は、入力側部材６と、出力側部材７と、入力側部材６と出力側部材７とを円周方向に連結する付勢手段としてのばね８とによって構成されている。前記出力側部材７と前記タービンランナ４とは、出力ハブ９のフランジ部９ａに溶接結合されている。出力ハブ９における筒部９ｂの内周面にはスプライン内歯９ｃが形成され、スプライン内歯９ｃはトランスミッションの図示しない入力軸のスプライン外歯とスプライン結合する。
【００２２】
出力ハブ９の筒部９ｂの外周面にはロックアップピストン１０が軸方向へスライド自在に設けられ、ロックアップピストン１０はフロントカバー２の内部側面に接離自在なロックアップクラッチ１１を構成している。そして、前記ダンパ５を構成する前記入力側部材６がロックアップクラッチ１１の外周部に溶接結合されている。
【００２３】
以上のように構成されたトルクコンバータ１の前記フロントカバー２または前記ポンプインペラ３の外周面には、回転バランスを調整するためのバランスウエイトが結合されている。図２に示すようにフロントカバー２とポンプインペラ３との結合は溶接により形成された溶接ビード１３を介して行われているが、本発明では溶接ビード１３の量が円周方向に沿って一定量ではなく、図１に示すようにアンバランス位置で多く、溶接ビード１３ａを形成している。即ち、溶接ビード１３の盛り量をアンバランス位置で多くして溶接ビード１３ａを形成することにより、バランスウエイト１４が形成されている。
【００２４】
次に、円周方向の全体に一定量の溶接ビード１３を形成し、かつアンバランス位置で溶接ビードの量を多くして溶接ビード１３ａを形成するためのトルクコンバータの溶接装置の構成を以下に説明する。
【００２５】
図３，図４に示すように基礎３０の上に４本の支柱３１を立設し、４本の支柱３１の上に天井板３２および長方形の枠体３３を結合し、更に４本の支柱３１の２本ずつを連結部材３４を介して連結することにより、取付枠３５が構成されている。前記天井板３２には、天井板３２を貫通する４本のガイド筒３７が設けられ、該ガイド筒３７の内部にはガイドロッド３８が摺動自在に挿通されている。ガイドロッド３８の下部は昇降台３９に結合されている。昇降台３９を昇降させるために天井板３２の上には油圧シリンダ４０が設けられ、該油圧シリンダ４０の内部から進退するロッド４０ａの先端が天井板３２を貫通して昇降台３９の上面に結合されている。
【００２６】
昇降台３９には、前記フロントカバー２と前記ポンプインペラ３とを円周方向に沿って溶接するため、溶接手段としての溶接機３６が設けられている。この溶接機３６は、トルクコンバータ１を組み付けた後にフロントカバー２とポンプインペラ３とを仮付けする仮付け手段を兼用している。溶接機３６の構成を以下に説明する。溶接機３６は、下方に設置されるトルクコンバータ１の円周３６０度を４等分して９０度毎に４本の供給ガイド４１ａを設け、該供給ガイド４１ａの内部に夫々溶接棒４１を挿通させて構成されている。供給ガイド４１ａは上から斜め下方の中心位置へ向かって放射状に配置されている。
【００２７】
溶接機３６の下方には支持台４２が設けられており、該支持台４２の上にはトルクコンバータ１を載せて回転させる回転駆動手段４３が設けられている。この回転駆動手段４３は、仮付けされたトルクコンバータ１を回転させてアンバランス位置とアンバランス量とを計測するアンバランス測定手段を兼用している。回転駆動手段４３は、回転台４４と回転台４４上の円周に沿って９０度毎に立設された支持部材４５とによって構成され、該支持部材４５の上部にトルクコンバータ１が支持される。回転台４４は、減速機４６を介して支持台４２の下方に配置したモータ４７に連結されている。
【００２８】
このほか、計測された前記アンバランス位置における溶接ビードの量を、前記溶接結合のための一定量に対して前記アンバランス量の分だけ多くするように前記溶接機３６を制御するために、図示しない溶接ビード量制御手段が設けられている。
【００２９】
次に、トルクコンバータの溶接方法を図５に基づいて説明する。
【００３０】
図２のトルクコンバータ１を組み付けたら、ステップＳ１に示すように、トルクコンバータ１を回転駆動手段４３における回転台４４の４本の支持部材４５の上に載せる。このあと、ステップＳ２に示すように、溶接機３６により支持部材４５上のトルクコンバータ１を仮付け溶接する。つまり、油圧シリンダ４０を動作させて溶接機３６を降下させ、４本の溶接棒４１の先端とトルクコンバータ１との間に高圧電流を流すことにより溶接棒４１の先端を溶かし、フロントカバー２とポンプインペラ３とを円周方向の４箇所で仮付け溶接する。
【００３１】
そして、ステップＳ３に示すように、トルクコンバータ１の最初のバランス計測を行なう。バランス計測は、回転駆動手段４３の作用により、モータ４７を介して回転台４４と共にトルクコンバータ１を回転させて行う。フロントカバー２とポンプインペラ３とが仮付け溶接されているので、回転させても両者の相対的な位置がずれることはなく、バランス計測を正確に行うことができる。
【００３２】
次に、ステップＳ４において、バランスの修正が必要か否かを判断する。トルクコンバータ１を回転させたときの回転振動が大きい場合はバランスの修正が必要となる。バランスの修正が必要な場合は、ステップＳ５に示すようにアンバランス位置とアンバランス量とが計算され、計算の結果はアンバランス測定手段の図示しない表示部に表示される。具体的には、バランスウエイトを付加すべき位置が、トルクコンバータ１の円周方向の３６０度の範囲内で１箇所表示され、更に付加すべきバランスウエイトの重さが表示される。バランスの修正が必要でない場合はステップＳ６へ進み、本来の結合のための溶接のみが行われる。
【００３３】
このあと、ステップＳ６に示すように、本来の結合のための溶接とバランス修正溶接とが行われる。結合のための溶接は、溶接ビードの量を円周方向に沿って一定にして、フロントカバー２とポンプインペラ３とを円周方向に沿って溶接するものである。バランス修正溶接は、計測されたアンバランス位置における溶接ビードの量を、アンバランス量の分だけ多くして溶接するものである。本来の結合のための溶接とバランス修正溶接とを同時に行うと、アンバランス位置以外では溶接ビードの量は一定であり、アンバランス位置では溶接ビード量制御手段の作用により溶接ビードの量が前記一定量に加えてアンバランス量の分だけ多くされ、これらの溶接作業は連続して行なわれる。
【００３４】
具体的には、図３，図４において溶接機３６を降下させ、４本の溶接棒４１の下端をフロントカバー２とポンプインペラ３との境界に臨ませ、仮付け溶接の時と同じ要領で行われる。溶接棒４１は９０度毎に配置されているので、回転台４４を（１／４）回転させるだけで溶接作業が完了する。アンバランス位置はトルクコンバータ１の円周の１箇所なので、トルクコンバータ１の円周の特定箇所（ａ）を回転台４４の円周の特定箇所（Ａ）に合わせてトルクコンバータ１を設置することにより、トルクコンバータ１のアンバランス位置が４本の溶接棒４１のいずれかの位置に来たときに、当該溶接棒４１の送り速度のみが大きくなって形成される溶接ビード１３の量が多くなり、本来の結合のための溶接に加えてバランス修正のための溶接が同時に行われることになる。この結果として、図１に示すように溶接ビード１３ａが形成され、溶接ビード１３ａはバランスウエイト１４となる。
【００３５】
溶接ビード１３の量を多くするには、溶接棒４１の送り速度を大きくすることによって対応するが、これに加えて電流の量を増やしたり、電圧を高くして対応してもよい。フロントカバー２とポンプインペラ３とが仮付け溶接されているので、本溶接の際にトルクコンバータ１を回転させても両者の相対的な位置がずれることはなく、溶接を適正に行うことができる。
【００３６】
結合のための溶接とバランス修正溶接とが行われると、ステップＳ７に示すように２度目のバランス計測が行われる。バランス計測は、溶接機３６を上昇させた後に前記と同じ手順で行われる。これにより、結合のための溶接とバランス修正溶接とが適切に行われたか否かが確認される。
【００３７】
そして、ステップＳ８に示すように、再度のバランス修正溶接が必要か否かが判断され、バランス修正溶接が必要な場合はステップＳ９に示すようにバランス修正溶接のみが行われ、バランスが規格内であってバランス修正溶接が不要であれば溶接作業は終了する。この場合のバランス修正溶接は、予め形成された溶接ビード１３の上に更に肉盛りをして新たな溶接ビードを形成するものである。この場合は、溶接機３６が降下し、４本の溶接棒４１のうちの１本だけに高圧電流が流れてバランス修正溶接が行われる。先に行った溶接結合の際の熱がトルクコンバータ１に残っているので、新しい溶接ビードの付着が適正に行われる。
【００３８】
最後に、ステップＳ１０に示すように３度目のバランス計測が行われる。このときにバランス計測の結果が十分でない場合は、他の原因によるバランスの不具合を考慮し、トルクコンバータ１を廃棄処分にする。バランス修正溶接を何度行ってもバランスが規格内に収まらないということは、回転バランスがとれない原因が他にあると考えられるからである。以上により、結合のための溶接とバランス修正溶接とが終了する。
【００３９】
この発明によれば、フロントカバーとポンプインペラとの溶接結合時に形成された溶接ビードの一部がバランスウエイトとなる。バランスウエイトとなる部分が溶接結合のための溶接ビードと同時に形成されるので、バランスウエイトとしての溶接ビードの形成が高温下での形成となり、バランスウエイトの剥れや浮き上がりを生じる虞が少なくなる。
【００４０】
この発明によれば、計測されたアンバランス位置における溶接ビードの量を溶接結合のための一定量に対してアンバランス量の分だけ多くして、フロントカバーにポンプインペラを溶接するので、１回の溶接作業で、フロントカバーとポンプインペラとの結合とバランスウエイトの結合との２つの作業が同時に行なわれる。
【００４１】
前記バランス測定手段を構成する回転駆動手段としては、ウエイトの不足する方向と不足する量とを表示する構成のものを示したが、ウエイトの過剰な方向と過剰な量とを表示する構成のものも存在し、後者を用いる場合はウエイトの過剰な方向とは１８０度をなす反対方向の位置の溶接ビードの量を増やしてバランスウエイトを構成することになる。
【００４２】
なお、本実施の形態では流体継手がステータを有するトルクコンバータの場合を示したが、ステータを有しないフルードカップリングであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】トルクコンバータの外観図（実施の形態）。
【図２】トルクコンバータの構成図（実施の形態）。
【図３】溶接装置の斜視図（実施の形態）。
【図４】溶接装置に係り、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図（実施の形態）。
【図５】トルクコンバータの溶接方法を示すフローチャート図（実施の形態）。
【符号の説明】
【００４４】
２…フロントカバー
３…ポンプインペラ
４…タービンランナ
１４…バランスウエイト
１３，１３ａ…溶接ビード
３６…溶接機（溶接手段，仮付け手段）
４３…回転駆動手段（アンバランス測定手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
2007321772.tif 000005
【図４】
2007321772.tif 000006
【図５】
2007321772.tif 000007