JPS5856433Y2 - 流体継手 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は流体継手に関する。

第１図は最も一般的な流体継手の断面略図で、１は入力
軸、２は入力軸１に取り付けたポンプ、３は出力軸、４
は出力軸３に取り付けたタービンであり、第１図のＩＩ
−ＩＩ断面である第２図に示す如く、ポンプ羽根６か
らポンプ２内の作動流体（油）を介してタービン羽根７
にトルクが伝わるようになっている。

８はポンプシェル、９はタービンシェル、１０はポンプ
２のフロントカバーであり、ポンプシェル８の外面には
多数の冷却フィン１１が設けである。

この第１、第２図に示す一般的な流体継手に対し、第３
図に示す流体継手が既に開発されている。

第３図において出力軸１３に取り付けたタービン１５は
シェル１６の両側（入力軸１４側とその反対側）に羽根
１７．１７ ａを有し、入力軸１４に取り付けたポンプ
１８は、２組のタービン羽根１７．１７ ａにそれぞれ
対応する（トルクを伝達し得る）２組の羽根１９，１９
３を有している。

羽根１９，１９ａを支持するポンプシェル２０，２０２
には第２図の冷却フィン１１と同様の冷却フィン２１．
２１２が設けである。

以上の説明から明らかなように、第３図の流体継手は一
般的な流体継手を２個背中合わせに付けた、いわゆる「
双子型」であり、この双子型流体継手には一般的な流体
継手と比べて伝達トルク容量が大きいという利点がある
が、その反面、双子型となるため、軸方向スペースが大
きくなり、製造コストも増加する不具合があった。

又ポンプシェル２０，２０ａの円周上における断面には
凹凸が′ないため作動流体に隣接して最も放熱効果の大
きいポンプシェル２０，２０２の表面積は限られた一定
値となり、充分な放熱効果を期待することはできない。

冷却フィン２１．２１２は狭い面積でポンプシェル２０
．２０ ａと接合しているため冷却フィン２１゜２１１
への伝熱量は少なく、製造コストも増し、前述の如く寸
法の増大を招く。

本考案は第１図に示した一般的な流体継手の冷却性能を
向上させるために、ポンプシェルを凹凸にして冷却フィ
ンと内部羽根とを兼用し、その事により生じる伝達トル
ク容量の低下及び脈動を同じ形状のポンプシェルをター
ビンの両サイドに設ける事により解消し、しかも従来の
双子型流体継手の前記不具合を解消するために、タービ
ン羽根を連続した凹凸形の円周方向断面を有する板で形
成し、その板の両面を羽根として機能させるようにした
もので、次に図面により説明する。

第４図においてタービン２２は鋳造品で、スプラインハ
ブ２３を備えており、スプラインハブ２３は図示されて
いない出力軸（図中右方へ延びる）の端部のスプライン
部分に嵌合する。

スプラインハブ２３の外周中央部には環状のリブ２４を
介してタービン羽根２５が設けである。

羽根２５は油密封式ポンプ２７の１対のシェル２８．２
９及びそれらと一体の羽根３０．３１により覆われてい
る。

シェル２Ｂ、 ２９の内縁はそれぞれハブ３２．３３の
外周面に溶着してあり、両ハブ３２．３３は軸受３４．
３５を介してスプラインハブ２３の各端部外周面に嵌合
している。

ハブ３２は入力側センター合せ軸３７と一体に成形され
ており、入力動力はポンプシェル２９に溶着されたボス
２９ ａを介して入力側プレート２９ｂとねじ結合によ
り伝達される。

ハブ３３の内周面の中央部にはフランジ３８が設けてあ
り、軸受３５と反対側の端部にはオイルシール４０が嵌
めである。

４１はストッパーリングで、ハブ３３の内周面の環状溝
に嵌合している。

シェル２８．２９の外周縁部４２、４３は筒状であり、
縁部４３の外周面に縁部４２を嵌め、両者を全周にわた
り溶接している。

第５図の上半部は第４図の■−ｖ断面図であり、下半部
は第４図のＡ矢視図である。

シェル縁部４２．４３の円周方向に近接した２箇所には
注油口４５が明けてあり、各注油口４５の外側開口縁部
にはプラグ付き口金４６が溶着しである。

第５図の■■−■Ｉ断面（円周方向断面）である第６図
で明らかな如く、タービン羽根２５は連続した凹凸形の
円周方向断面を有し、回転方向Ｑに対して平行な部分４
８と、直角な部分４９とからなり、その軸方向の幅りは
従来の１組のタービン羽根７．１７の幅Ｌ１．Ｌ２（第
２、第３図）と概ね同一である。

タービン羽根２５のａ−１） −ｃ −ｄ部分（ポンプ
羽根３０側から見て手前に突出した部分）は羽根３０に
対応する羽根として作用し、Ｃ−ｄ −ａ−す部分はポ
ンプ羽根３１に対応する羽根として作用する。

ｌ） −ｃ部分とｄ−ａ部分、すなわちタービンシェル
に相当する部分４８は第４図の如く互に向き合う形で彎
曲している。

回転方向Ｑに直角な部分４９は矩形で（第４図）、半径
方向に真直に延びている（第５図）。

ポンプシェル２Ｂと羽根３０、ならびにポンプシェル２
９と羽根３１はそれぞれ前述の如く一体で、その円周方
向断面（第６図）はタービン羽根２５の断面と同様に連
続した凹凸形であり、ｉ −ｊ −ｇ−り部分（タービ
ン２２側へ突出した部分）が羽根３０、３１として作用
し、且つシェル２８．２９の一部を兼ねている。

ｈ−１部分（シェル２８．２９）は第４図の如く内外周
端側（半径方向内外端側）へ進むにつれてポンプ２７の
内側に彎曲しており、外周端部は、平面である羽根３０
．３１の頂面（ｊ−ｇ部分）と一致して筒状縁部４２．
４３に続いている。

なおポンプ羽根３０．３１のピッチＰ１はタービン羽根
２５のピッチＰ２より大きい。

入力軸の回転によりポンプ羽根３０．３１が矢印Ｑ方向
（第６図）に回転すると、作動油は各ポンプ羽根３０．
３１間の窪み５０．５１及びそれらに対向するタービン
羽根２５間の窪み５２．５３内で渦となりながら全体が
矢印Ｑ方向に流れ、その油を介してタービン羽根２５の
ａ−１）部分にはポンプ羽根３０からのトルクが、又ｃ
−ｄ部分にはポンプ羽根３１からのトルクがそれぞ゛れ
伝わり、出力軸は回転する。

又その際に作動油から発生した熱はシェル２８゜２９及
び羽根３０．３１から大気中に放熱されるが、ポンプ２
７のｇ−ｈ−ｉ−ｊ部分（外側に突出した部分）が内部
に流体室を設けた冷却フィンとして作用するために、見
方を変えれば、羽根３０の内部まで大気が浸入している
ので、放熱量は従来よりも大きい。

以上説明したように本考案によると、円周方向断面が連
続した凹凸形であるタービン羽根２５は従来の双子型の
タービン羽根１７，１７ａと同様に機能し、しかも軸方
向の幅りが従来の１対のタービン羽根１７，１７ａの合
計幅２Ｌ２の概ね半分となるので、装置を小形化できる
。

又ポンプ羽根３０．３１はシェル２８．２９と一体で゛
、円周方向断面が凹凸形の板で形威しであるために、全
体が放熱板として有効に作用し、放熱を主に冷却フィン
により行っていた従来の流体継手に比べ自己冷却効果が
大きくなる。

従って作動油の発熱量が大きい場合でも、ポンプ室を外
部のオイルクーラに接続する必要が１なく、図示の実施
例の如く油をポンプ室内に密封したままで使用でき、装
置の構造を簡単にすると共に、コストを低くできる。

又冷却フィンを設けない分だけ装置が小形化される。

図示の実施例の如くシェル２８と羽根３ｏ、なら；びに
シェル２９と羽根３１はそれぞれプレス加工により成型
することができるので、それらの製造コストが低くでき
、又両者を同一の寸法決形状にすると、プレス型が共通
となり、製造コストを更に低くできる。

なおタービン羽根２５及びポンプ羽根３０．３１が第６
図の形状である場合には、タービン羽根２５の頂面（１
） −ｃ部とｄ−ａ部）とポンプ羽根３０．３１の頂面
（ｊ−ｇ部）とが一時作動流体の流れを遮断し、特にポ
ンプ羽根とタービン羽根との相対速度の大きな場合（低
速度比域）単位時間内での遮断回数が増し、流体の慣性
抵抗により流体は流れにくくなり、トルク容量が減少す
る。

一方ポンプ羽根とタービン羽根との相対速度の小さな場
合（高速度比域）単位時間内での遮断回数が減り、流体
の慣性抵抗による影響を受けにくく、それほどトルク容
量は減少しない。

この事は起動時にスムースなトルク伝達が出来るため有
利である。

なお第９図のグラフは第６図の形状を採用した場合の速
度比Ｍ（ポンプ回転速度に対するタービン回転速度の比
）とトルク容量Ｔとの関係を示したものである。

又、第７図の如くタービン羽根２５′の各羽根（ｍ−ｎ
−ｍ、 ｎ −ｍ−ｎ）の円周方向断面を対応する
ポンプ羽根３０’、 ３１’と反対の側に問いた■形に
し、且つポンプ羽根３０’、 ３１’を外側に開いた■
形断面にする事も出来る。

その場合の速度比Ｍとトルク容量Ｔとの関係を第１０図
に示す。

又第８図の如くポンプ羽根３０″、 ３１″の円周方向
断面を鋸歯状に成型することもできる。

その場合矢印Ｑ方向に回転するとトルク容量は増し、矢
印Ｒ方向に回転するとトルク容量は減るので、用途に応
じて羽根３０”、 ３１”の傾き方向を決定する。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の一般的な流体継手の軸方向断面略図、第
２図は第１図のＩＩ −ＩＩ断面図、第３図は従来の双
子型流体継手の軸方向断面略図、第４図は本考案の軸方
向部分断面図、第５図は第４図の■−■断面図とＡ矢視
図、第６図は第５図のＶＩ−ＶＩ断面図、第７、第８図
はそれぞれ別の実施例を示す第６図と同様の図、第９、
第１０図は速度比とトルク容量の関係を示すグラフであ
る。 ２２・・・タービン、２５・・・タービン羽根、２７・
・・ポンプ、２８、２９・・・ポンプシェル、３０．３
１・・・ポンプ羽根。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 出力軸に取り付けたタービンが入力軸側とその反対側と
   に羽根を有し、入力軸に取り付けたポンプが前記タービ
   ンの２組の羽根に対応する羽根を有する流体継手におい
   て、タービン羽根が連続した凹凸形の円周方向断面を有
   する板であり、ポンプの２組の羽根が各シェルを兼ね、
   且つそれぞれ連続した凹凸形の円周方向断面を有する板
   で形成されていることを特徴とする流体継手。