JP4541254B2 - ろう材及びろう付け方法 - Google Patents

Description

本発明は、タービンランナを組み立てる際に使用されるろう材及びろう付け方法に関する。

乗用車に搭載されたオートマチックトランスミッションを構成する一部品としてトルクコンバータが知られている。このトルクコンバータはタービンランナ等から構成されており、タービンランナは、お椀形のシェル及びリング状のインナーコアに板状の多数のブレードをろう付けして製造される。シェルとインナーコアには多数のスリット（細長い孔）が形成されており、これら多数のスリットに差し込まれる突起がブレードに形成されている。

ろう付けに際しては、シェルとインナーコアのスリットにブレードの突起を差し込んで折り曲げ、この折り曲げた突起の近傍にろう材を配置して全体を加熱する。この加熱によってろう材が溶けて突起がシェルとインナーコアに接合されるので、ブレードがシェル及びインナーコアに接合されることとなる。ろう付けの際にタービンランナを加熱する技術としては、加熱炉、ハロゲンランプ、誘導加熱コイルを備えた加熱装置等を使用する技術が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００４−１７６１６６号公報

ところが、上記したろう付けの際には、搬送時の振動、ろう付け装置等の振動、又は電磁力等に起因してろう材が所定位置からずれること（位置ずれ）がある。このようにろう材が所定位置からずれた場合、ブレードのろう付け不要な部分にろうが溜まって、ろう材で接合すべき部分にろう材が無い現象（ろう切れ）が発生する。

本発明は、上記事情に鑑み、上記のろう切れを防止できるろう材及びろう付け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の本発明のろう材は、中央部に開口が形成されたお椀形であってその外周縁部及び内周縁部に複数のスリットが所定の間隔で形成されたシェルと、該シェルの外周縁部と内周縁部の間に配置されたリング状のものであって前記シェルの外周縁部のスリットに対向するスリットがその外周縁部に形成されると共に前記シェルの内周縁部のスリットに対向するスリットがその内周縁部に形成されたインナーコアと、前記シェル及び前記インナーコア双方の外周縁部の間から前記シェル及び前記インナーコア双方の内周縁部の間までの空間に広がって存在する、前記各スリットに差し込まれて折り曲げられる突起が形成されたブレードと、を備えたタービンランナの前記ブレードを前記シェル及び前記インナーコアにろう付けするろう材において、
（１）前記シェルの外周縁部に形成されたスリットの内周面側部分に沿って延びる内側部分と、
（２）前記ブレードの突起のうち前記シェルの外周面に露出した部分に沿って延びる外側部分とを備えたことを特徴とするものである。

ここで、前記ろう材は、
（３）前記内側部分が、前記シェルの外周縁部に形成されたスリットの内周面側部分に沿って配置されると共に、前記外側部分が、前記ブレードの突起のうち前記シェルの外周面に露出した部分に沿って配置されるように、前記シェルの外周縁部に引っ掛けられるものである。

上記目的を達成するための本発明のろう付け方法は、中央部に開口が形成されたお椀形であってその外周縁部及び内周縁部に複数のスリットが所定の間隔で形成されたシェルと、該シェルの外周縁部と内周縁部の間に配置されたリング状のものであって前記シェルの外周縁部のスリットに対向するスリットがその外周縁部に形成されると共に前記シェルの内周縁部のスリットに対向するスリットがその内周縁部に形成されたインナーコアと、前記シェル及び前記インナーコア双方の外周縁部の間から前記シェル及び前記インナーコア双方の内周縁部の間までの空間に広がって存在する、前記各スリットに差し込まれて折り曲げられる突起が形成されたブレードとを備えたタービンランナの前記ブレードを前記シェル及び前記インナーコアにろう付けするろう付け方法において、
（４）前記シェルの外周縁部に形成されたスリットの内周面側部分に沿って延びる内側部分と、前記ブレードの突起のうち前記シェルの外周面に露出した部分に沿って延びる外側部分とを有するろう材を使用し、
（５）このろう材を前記シェルの外周縁部に引っ掛けた状態でろう付けすることを特徴とするものである。

本発明によれば、シェルの外周縁部に形成されたスリットの内周面側部分に沿って延びる内側部分と、ブレードの突起のうちシェルの外周面に露出した部分に沿って延びる外側部分とを備えたろう材がシェルの外周縁部に引っ掛けられるので、衝撃等に起因してろう材はずれることがなく、ろう切れの無いろう付けを実現できる。

本発明は、タービンランナを製造する際のろう付けに実現された。

本発明のろう材の一例と、このろう材によってろう付けされるタービンランナについて、図１から図５までを参照して説明する。

図１は、タービンランナをろう付けする際のろう材の位置を示す斜視図である。図２は、図１のＸ―Ｘ断面図である。図３は、ブレードを示す側面図である。図４（ａ）は、従来のろう材を示す斜視図であり、（ｂ）は、本発明のろう材の一例を示す斜視図である。図５は、図４（ｂ）のろう材が配置されたタービンランナを示す部分拡大図である。

タービンランナ７０は、中央部に開口７２ａが形成されたお椀形のシェル７２と、このシェル７２の外周縁部７２ｂと内周縁部７２ｃの間に配置されたリング状のインナーコア７４と、シェル７２の外周縁部７２ｂとインナーコア７４の外周縁部７４ｂとの間からシェル７２の内周縁部７２ｃとインナーコア７４の内周縁部７４ｃとの間までの空間に広がって存在する多数のブレード７６とを備えている。なお、図１では、シェル７２の開口７２ａから、タービンランナ７０が載置された治具１２の一部が突出している。図２では、治具１２は示されていない。

シェル７２の外周縁部７２ｂには複数のスリット７２ｂｓがほぼ等間隔で形成されており、内周縁部７２ｃにも複数のスリット７２ｃｓがほぼ等間隔で形成されている。各図では、シェル７２のスリット７２ｂｓにブレード７６の突起７６ａが差し込まれて折り曲げられており、また、シェル７２のスリット７２ｃｓにブレード７６の突起７６ｂが差し込まれて折り曲げられている。複数のスリット７２ｂｓの数はブレード７６の数（枚数）と同じであり、複数のスリット７２ｃｓの数もブレード７６の数（枚数）と同じである。シェル７２には、図２に示すように、外周縁部７２ｂから滑らからに下がって外周縁部７２ｂよりも低くなったリング状（環状）の底部７２ｄが形成されている。この底部７２ｄのうち外周縁部７２ｂとは反対側の部分は、底部７２ｄの最も低い部分よりも高くなっており、内周縁部７２ｃを形成している。内周縁部７２ｃに囲まれた部分（内周縁部７２ｃの内側の部分）が開口７２ａとなっている。

インナーコア７４の外周縁部７４ｂのうちシェル７２の各スリット７２ｂｓに対向する部分には、スリット７４ｂｓが形成されている。同様に、インナーコア７４の内周縁部７４ｃのうちシェル７２の各スリット７２ｃｓに対向する部分には、スリット７４ｃｓが形成されている。各図では、インナーコア７４のスリット７４ｂｓにブレード７６の突起７６ｃが差し込まれて折り曲げられており、また、インナーコア７４のスリット７４ｃｓにブレード７６の突起７６ｄが差し込まれて折り曲げられている。複数のスリット７４ｂｓの数はブレード７６の数（枚数）と同じであり、複数のスリット７４ｃｓの数もブレード７６の数（枚数）と同じである。インナーコア７４は、図２に示すように、シェル７２の底部７２ｄの上方に位置しており、ブレード７６を介してシェル７２に接続されている。インナーコア７４は、ブレード７６に載置されたような位置に配置されている。また、インナーコア７４は、シェル７２の外周縁部７２ｂよりもやや低い位置であって、内周縁部７２ｃよりもやや高い位置に配置されている。

上記のようにブレード７６には、図３に示すように、各スリット７２ｂｓ，７２ｃｓ，７４ｂｓ，７４ｃｓにそれぞれ差し込まれて折り曲げられる突起７６ａ，７６ｂ，７６ｃ，７６ｄが形成されている。また、ブレード７６は、各突起７６ａ，７６ｂ，７６ｃ，７６ｄが各スリット７２ｂｓ，７２ｃｓ，７４ｂｓ，７４ｃｓに差し込まれることにより、外周縁部７２ｂ、内周縁部７２ｃ、及び底部７２ｄから立ち上がった状態で、且つ、シェル７２の外周縁部７２ｂに沿って（内周縁部７２ｃ、又はインナーコア７４の外周縁部７４ｂ，内周縁部７４ｃに沿って）等間隔（等角度）で配置される。ブレード７６は、シェル７２とインナーコア７４に挟まれた空間に広がって存在する。たとえば、突起７６ｅ，７６ｆとスリット７２ｇｓ，７２ｈｓに示すように、シェル７２のスリット７２ｂｓとスリット７２ｃｓとの間にはスリット７２ｇｓ，７２ｈｓと、また、図示していないが、インナーコア７４のスリット７４ｂｓとスリット７４ｃｓとの間には、スリット７４ｂｓ，７４ｃｓと同様のスリットが形成され、この同様なスリットに差し込まれる突起（突起７６ａと同様なもの）がブレード７６に形成されていてもよい。

上記したシェル７２のスリット７２ｂｓに差し込まれて折り曲げられた突起７６ａは、図４（ｂ）に示されるろう材１００でシェル７２の外周面７２ｅに接合される。また、インナーコア７４のスリット７４ｂｓに差し込まれて折り曲げられた突起７６ｃは、図４（ａ）に示されるろう材１１０でインナーコア７４の内周面（上面）７４ｄに接合される。

ろう材１００は、図５に示すように、シェル７２の外周縁部７２ｂに形成されたスリット７２ｂｓの内周面側部分に沿って延びる内側部分１００ａと、ブレード７６の突起７６ａのうちシェル７２の外周面７２ｅに露出して折り曲げられた部分に沿って延びる外側部分１００ｂと、これら内側部分１００ａと外側部分１００ｂを接続する接続部分１００ｃとから形成されている。内側部分１００ａはスリット７２ｂｓよりも長く、外側部分１００ｂは、折り曲げられて三角形状となった突起７６ａの一辺よりもやや長い。外側部分１００ｂは、折り曲げられて三角形状となった突起７６ａの一辺に接触している。

ろう材１００は銅（又は銅合金）から製造された棒状のものであり、線材加工機により内側部分１００ａの後端部（接続部分１００ｃに近い部分）を約９０°ほど折り曲げて、この折り曲げた部分の少し先の部分を、さらに、約１８０°折り曲げて同形状のろう材（成形ろう＝プリフォーム）が製造される。このように２回折り曲げることによって接続部分１００ｃが形成される。

シェル７２、インナーコア７４、及びブレード７６をろう付けするろう付け方法を説明する。

ろう付けに際しては、先ず、図５に示すように、ろう材１００の接続部分１００ｃをシェル７２の外周縁部７２ｂに引っ掛ける。この場合、ろう材１００の内側部分１００ａがブレード７６に載るようにすると共に、外側部分１００ｂが、折り曲げられて三角形状となった突起７６ａの一辺に載るようにする。これにより、ろう材１００はシェル７２の外周縁部７２ｂに一点と二辺で安定して、且つ、シェル７２とブレード７６の境に保持される。このため、ろう付けの際の搬送に起因してタービンランナ７０が揺れても（振動しても）ろう材１００はほとんど動かない。従って、ろう材１００で接合すべき部分にろう材１００が無い現象（ろう切れ）が防止される。

加熱炉、ハロゲンランプ、又は誘導加熱コイルを備えた加熱装置を用いて、シェル７２、インナーコア７４、及びブレード７６をろう材１００，１１０でろう付けするに際は、図１や図２に示すように、シェル７２の外周縁部７２ｂに形成されたスリット７２ｂｓの近傍にろう材１００が配置されると共に、インナーコア７４の外周縁部７４ｂに形成されたスリット７４ｂｓの近傍にろう材１１０が配置される。シェル７２の内周縁部７２ｃに形成されたスリット７２ｃｓの近傍と、インナーコア７４の内周縁部７４ｃに形成されたスリット７４ｃｓの近傍にはろう材が配置されていない。

上記の加熱装置を用いてタービンランナ７０を所定温度に加熱することによりろう材１００が溶け、シェル７２のスリット７２ｂｓに差し込まれて折り曲げられた突起７６ａは外周縁部７２ｂに接合されると共に、ろう材１１０も溶け、インナーコア７４のスリット７４ｂｓに差し込まれて折り曲げられた突起７６ｃは外周縁部７４ｂに接合される。一方、ろう材が配置されていないシェル７２の内周縁部７２ｃのスリット７２ｃｓには、外周縁部７２ｂで溶けたろう材１００がシェル７２とブレード７６の隙間と境を毛管現象によって流れて来る。このため、このスリット７２ｃｓに差し込まれて折り曲げられた突起７６ｂはろう材１００によって内周縁部７２ｃに接合される。ろう材１００は、突起７６ａだけでなく突起７６ｂも接合させるために、多目の量（長さ）になっている。また、ろう材が配置されていないインナーコア７４の内周縁部７４ｃのスリット７４ｃｓには、外周縁部７４ｂで溶けたろう材１１０がインナーコア７４とブレード７６の隙間と境を毛管現象によって流れて来る。このため、このスリット７４ｃｓに差し込まれて折り曲げられた突起７６ｄはろう材１１０によって内周縁部７４ｃに接合される。ろう材１１０は、突起７６ｃだけでなく突起７６ｄも接合させるために必要な長さとなっている。なお、ろう材１００，１１０の長さ、例えば１００ａ、１１０ａは、ろう付けする部位の隙間等、ろう付け長さに応じて決定される。

上述したように、加熱装置を使用して、ろう材１００をシェル７２の外周縁部７２ｂに引っ掛けると共に、ろう材１００の外側部分１００ｂを突起７６ａに沿って配置して溶かすことによりろう切れの無いろう付けを実現できる。

図６と図７を参照して、本発明のろう材の他の例を説明する。

図６は、本発明のろう材の他の例を示す斜視図である。図７は、図６のろう材が配置されたタービンランナを示す部分拡大図である。これらの図では、図１から図５までに示される構成要素と同一の構成要素には同一の符号が付されている。

ろう材２００は、図７に示すように、シェル７２の外周縁部７２ｂに形成されたスリット７２ｂｓの内周面側部分に沿って延びる内側部分２００ａと、ブレード７６の突起７６ａのうちシェル７２の外周面７２ｅに露出して折り曲げられた部分に沿って延びる外側部分２００ｂと、これら内側部分２００ａと外側部分２００ｂを接続する接続部分２００ｃとから形成されている。内側部分２００ａはスリット７２ｂｓよりも長く、外側部分２００ｂは、折り曲げられて三角形状となった突起７６ａの一辺よりもやや長い。外側部分２００ｂは、折り曲げられて三角形状となった突起７６ａの一辺に接触している。

ろう材２００は銅（又は銅合金）から製造された棒状のものであり、線材加工機により内側部分２００ａの後端部（接続部分１００ｃに近い部分）を約１８０°ほど折り曲げて、この折り曲げた部分の少し先の部分を、さらに、約９０°折り曲げて製造される。このように２回折り曲げることによって接続部分２００ｃが形成される。

シェル７２、インナーコア７４、及びブレード７６をろう付けするろう付け方法を説明する。

ろう付けに際しては、先ず、図７に示すように、ろう材２００の接続部分２００ｃをシェル７２の外周縁部７２ｂに引っ掛ける。この場合、ろう材２００の内側部分２００ａがブレード７６に載るようにすると共に、外側部分２００ｂが、折り曲げられて三角形状となった突起７６ａの一辺に載るようにする。これにより、ろう材２００はシェル７２の外周縁部７２ｂに安定して引っ掛けられる。このため、ろう付けの際の搬送に起因してタービンランナ７０が揺れても（振動しても）ろう材２００はほとんど動かない。従って、ろう材２００で接合すべき部分にろう材２００が無い現象（ろう切れ）が防止される。

タービンランナをろう付けする際のろう材の位置を示す斜視図である。 図１のＸ―Ｘ断面図である。 ブレードを示す側面図である。 （ａ）は、従来のろう材を示す斜視図であり、（ｂ）は、本発明のろう材の一例を示す斜視図である。 図４（ｂ）のろう材が配置されたタービンランナを示す部分拡大図である。 本発明のろう材の他の例を示す斜視図である。 図６のろう材が配置されたタービンランナを示す部分拡大図である。

符号の説明

７０ タービンランナ
７２ シェル
７２ａ シェルの開口
７２ｂ シェルの外周縁部
７２ｂｓ シェルのスリット
７２ｃ シェルの内周縁部
７２ｃｓ シェルのスリット
７４ インナーコア
７４ｂ インナーコアの外周縁部
７４ｃ インナーコアの内周縁部
７６ ブレード
１００，２００ ろう材
１００ａ，２００ａ ろう材の内側部分
１００ｂ，２００ｂ ろう材の外側部分

Claims (3)

1. 中央部に開口が形成されたお椀形であってその外周縁部及び内周縁部に複数のスリットが所定の間隔で形成されたシェルと、該シェルの外周縁部と内周縁部の間に配置されたリング状のものであって前記シェルの外周縁部のスリットに対向するスリットがその外周縁部に形成されると共に前記シェルの内周縁部のスリットに対向するスリットがその内周縁部に形成されたインナーコアと、前記シェル及び前記インナーコア双方の外周縁部の間から前記シェル及び前記インナーコア双方の内周縁部の間までの空間に広がって存在する、前記各スリットに差し込まれて折り曲げられる突起が形成されたブレードとを備えたタービンランナの前記ブレードを前記シェル及び前記インナーコアにろう付けするろう材において、
   前記シェルの外周縁部に形成されたスリットの内周面側部分に沿って延びる内側部分と、
   前記ブレードの突起のうち前記シェルの外周面に露出した部分に沿って延びる外側部分とを備えたことを特徴とするろう材。
2. 前記内側部分が、前記シェルの外周縁部に形成されたスリットの内周面側部分に沿って配置されると共に、前記外側部分が、前記ブレードの突起のうち前記シェルの外周面に露出した部分に沿って配置されるように、前記シェルの外周縁部に引っ掛けられることを特徴とする請求項１に記載のろう材。
3. 中央部に開口が形成されたお椀形であってその外周縁部及び内周縁部に複数のスリットが所定の間隔で形成されたシェルと、該シェルの外周縁部と内周縁部の間に配置されたリング状のものであって前記シェルの外周縁部のスリットに対向するスリットがその外周縁部に形成されると共に前記シェルの内周縁部のスリットに対向するスリットがその内周縁部に形成されたインナーコアと、前記シェル及び前記インナーコア双方の外周縁部の間から前記シェル及び前記インナーコア双方の内周縁部の間までの空間に広がって存在する、前記各スリットに差し込まれて折り曲げられる突起が形成されたブレードとを備えたタービンランナの前記ブレードを前記シェル及び前記インナーコアにろう付けするろう付け方法において、
   前記シェルの外周縁部に形成されたスリットの内周面側部分に沿って延びる内側部分と、前記ブレードの突起のうち前記シェルの外周面に露出した部分に沿って延びる外側部分とを有するろう材を使用し、このろう材を前記シェルの外周縁部に引っ掛けた状態でろう付けすることを特徴とするろう付け方法。

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