CN105247234B - 活塞一体密封件 - Google Patents

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Abstract

本发明提供活塞一体密封件,通过降低密封唇(62)的方向性带来的滑动方向上的摩擦之差,改善油压离合器的变速响应性。为实现该目的,活塞一体密封件具有一体设于油压离合器的离合器活塞并朝向油压室侧(S1)的密封唇(62),该密封唇(62)在与配合滑动面的滑动部形成油压室(S1)侧的主密封边缘部(62a)、反油压室(S2)侧的副密封边缘部(62b),就这些主密封边缘部(62a)及副密封边缘部(62b)而言,在未安装状态下,油压室(S1)侧的斜面的角度(α1、α2)比反油压室(S2)侧的斜面的角度(β1、β2)小,在安装状态下,油压室(S1)侧的斜面相对于配合滑动面的角度(α1'、α2')和反油压室(S2)侧的斜面相对于配合滑动面的角度(β1'、β2')大致同等。

Description

活塞一体密封件
技术领域
本发明涉及用于车辆的自动变速器的油压离合器的活塞一体密封件。
背景技术
图4是表示使用现有的活塞一体密封件的油压离合器的图,图5是表示现有的活塞一体密封件的概略结构的图。
首先,图4表示的油压离合器中,参考符号1是与未图示的驱动轴一同旋转的环状的离合器气缸,参考符号2是可轴方向移动地配置于离合器气缸1内且在与该离合器气缸1的端盘部11之间区划出油压室S1的离合器活塞,参考符号3是从离合器活塞2观察配置于油压室S1的相反侧的空间S2并且内径与离合器气缸1的内筒部13卡止的弹簧支架,参考符号4是以适宜压缩状态插装于离合器活塞2和弹簧支架3之间的复位弹簧,参考符号5是由以可轴方向移动的状态沿圆周方向卡止于离合器气缸1侧的多个驱动板51、和以可轴方向移动的状态沿圆周方向卡止于设于从动轴侧的离合器毂53的多个从动板52构成的多板离合器。
这种油压离合器经由开设于离合器气缸1的内筒部13的导压口14向油压室S1施加油压,或者将该油压释放,由此,活塞2在离合器气缸1内沿轴方向位移,由此,使多板离合器5的驱动板51和从动板52摩擦接合或解除摩擦接合,进行离合器遮断/连接动作。
作为离合器活塞2的内外周的密封装置,目前使用O型环等填料,但为实现燃耗率的提高或变速冲击(离合器摩擦接合时产生的冲击)的降低,而寻求离合器活塞2的低摩擦化,近年来,具有朝向油压室S1侧并与离合器气缸1的外筒部12及内筒部13可滑动地密接的密封唇101、101的活塞一体密封件100成为主流。即,该活塞一体密封件100通过橡胶状弹性材料(橡胶材料或具有橡胶状弹性的合成树脂材料)一体成形于离合器活塞2而形成(例如参照下述专利文献1)。
如图5所示,就密封唇101而言,通常来说,与相对于图中双点划线所示的配合滑动面的面压P(过盈量L)为最大的密封边缘部相比,油压室S1侧的斜面的角度α比相反侧的斜面的角度β大,且密封边缘部至油压室S1的相反侧的根部分的轴方向长度Ha较长。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2001-241467号公报
专利文献2:日本特开平9-210088号公报
发明内容
(发明要解决的问题)
但是,根据现有的活塞一体密封件100,由于密封唇101具有方向性,所以面压P的分布也在其极大部的两侧相互为非对称,与向油压室S1施加油压导致的离合器活塞2向离合器接合侧的行程时相比,在释放油压室S1的油压时的复位弹簧4的弹力带来的离合器活塞2向离合器接合解除侧(油压室S1侧)的行程时,摩擦有增大的趋势,因此,油压离合器的油压控制变难,可能会产生变速响应延迟。
为改善这种变速响应性,需要减小向离合器接合解除侧(油压室S1侧)的行程和向离合器接合侧(油压室S1的相反侧)的行程中的摩擦差,因此,对密封唇101的过盈量L及刚性的降低进行探讨,但该情况下,存在密封唇101的耐压性、耐久性会降低的新问题。
另外,通过在密封唇101的滑动面形成需要数量的润滑槽,可以降低摩擦(例如参照下述专利文献2)。但是,密封唇101的方向性导致的摩擦差的降低不够。
本发明是鉴于以上的点而创立的,其技术课题在于,通过降低密封唇的方向性导致的滑动方向上的摩擦之差,改善油压离合器的变速响应性。
(解决技术问题的技术方案)
作为用于有效解决上述的技术课题的手段,本发明技术方案所涉及的活塞一体密封件,其特征在于,具有一体设于油压离合器的离合器活塞并朝向油压室侧的密封唇,该密封唇在与配合滑动面的滑动部形成油压室侧的主密封边缘部、和反油压室侧的副密封边缘部,就这些主密封边缘部及副密封边缘部而言,在未安装状态下,油压室侧的斜面的角度比反油压室侧的斜面的角度小,在安装状态下,油压室侧的斜面相对于配合滑动面的角度和反油压室侧的斜面相对于配合滑动面的角度大致同等。
本发明技术方案所涉及的活塞一体密封件,在上述的本发明技术方案所记载的构成中,其特征在于,副密封边缘部的过盈量比主密封边缘部的过盈量小。
本发明技术方案所涉及的活塞一体密封件,在上述的本发明技术方案所记载的构成中,其特征在于,副密封边缘部位于比密封唇的油压室侧基部表面靠反油压室侧。
(发明的效果)
根据本发明的活塞一体密封件,通过在密封唇的滑动部形成油压室侧的主密封边缘部、和反油压室侧的副密封边缘部,与配合滑动面的接触面积减小,因此,可以降低摩擦,而且,在安装状态(与配合滑动面的接触状态)下,油压室侧的斜面相对于配合滑动面的角度和反油压室侧的斜面相对于配合滑动面的角度大致同等,因此,可以降低向油压室侧的行程时的摩擦和向反油压室侧的行程时的摩擦之差。因此,可以改善油压离合器的变速响应性。
另外,如果设为副密封边缘部的过盈量比主密封边缘部的过盈量小的结构,则主密封边缘部的变形被副密封边缘部吸收,因此,无论作用于密封唇的油压的变化与否,都能够抑制主密封边缘部相对于配合滑动面的接触负荷的变化,由此,也可以降低向油压室侧的行程时的摩擦和向反油压室侧的行程时的摩擦之差。
另外,如果设为副密封边缘部位于比密封唇的油压室侧基部表面靠反油压室侧的结构,则油压的施加带来的副密封边缘部的变形被抑制,因此,该副密封边缘部实现的密封唇变形抑制作用提高,可以提高密封唇的耐压性。
附图说明
图1是将本发明的活塞一体密封件的优选的实施方式与油压离合器的一部分一同以穿过轴心O的平面切断表示的单侧剖面图。
图2是表示本发明的活塞一体密封件的优选的实施方式的主要部分的说明图。
图3是表示本发明的活塞一体密封件的优选的实施方式的主要部分的未安装状态和安装状态下的斜面角度的说明图。
图4是将现有的活塞一体密封件与油压离合器的一部分一同以穿过轴心O的平面切断表示的单侧剖面图。
图5是表示现有的活塞一体密封件的一部分的说明图。
符号说明
1 离合器气缸
2 离合器活塞
6 密封件
61 基部
62 密封唇
62a 主密封边缘部
62b 副密封边缘部
S1 油压室
S2 反油压室侧空间。
具体实施方式
以下,参照附图对本发明的活塞一体密封件的优选的实施方式进行说明。图1是将本实施方式的活塞一体密封件与油压离合器的一部分一同进行表示的单侧剖面图,参考符号1为离合器气缸,参考符号2为可轴方向移动地配置于离合器气缸1内且在与该离合器气缸1之间区划出油压室S1的离合器活塞,参考符号1为从活塞2观察配置于油压室S1的相反侧的空间(以下称作反油压室侧空间)S2并且内径部与离合器气缸1的内筒部13卡止的弹簧支架,参考符号4为以适宜压缩状态插装于离合器活塞2和弹簧支架3之间的复位弹簧,参考符号5为多板离合器。
离合器气缸1具有端盘部11和从其外径及内径延伸的外筒部12及内筒部13,与未图示的驱动轴一同绕轴心O旋转。另外,在该离合器气缸1的内筒部13开设有用于向油压室S1导入油(ATF)产生的油压的导压口14。
离合器活塞2为金属冲压成形品,具有:在轴方向上与离合器气缸1的端盘部11对置的受压部21、从该受压部21的外径部向反油压室侧空间S2侧延伸并在径方向上与离合器气缸1的外筒部12对置的外筒部22、从受压部21的内径部向油压室S1的相反侧延伸并在径方向上与离合器气缸1的内筒部13对置的内筒部23。在离合器活塞2的外筒部22的前端部形成有离合器推压部24,在离合器活塞2的内筒部13的前端部形成有向内锷部25。
复位弹簧4将离合器活塞2持续向使油压室S1的容积缩小的方向施力,由螺旋弹簧构成,在圆周方向以规定间隔配置有多个。
多板离合器5具有将多个驱动板51和多个从动板52在轴方向上交替配置的构造,所述驱动板51以可轴方向移动的状态沿圆周方向卡止于离合器气缸1的外筒部,所述从动板52以可轴方向移动的状态沿圆周方向卡止于设置在未图示的从动轴侧的离合器毂53。
在离合器活塞2上一体设有由橡胶状弹性材料(橡胶材料或具有橡胶状弹性的合成树脂材料)构成的活塞一体密封件6。该活塞一体密封件6具有以覆盖离合器活塞2的外筒部22的外周面、受压部21的油压室S1侧的面、内筒部23的内周面、及向内锷部25的方式延伸的基部61、和分别位于上述受压部21的外径部及上述向内锷部25的内径附近并以从上述基部61向油压室S1侧延伸的方式形成的密封唇62、62。外周侧的密封唇62与离合器气缸1的外筒部12的内周面可滑动地密接,内周侧的密封唇62与离合器气缸1的内筒部13的外周面可滑动地密接。
另外,在活塞一体密封件6的基部61中与离合器活塞2的受压部21粘接的部分,在圆周方向以等间隔形成有多个突起63。该突起63防止在离合器活塞2移动至其上死点位置时上述基部61与离合器气缸1的端盘部11密接导致的油压室S1的闭塞。
如图2中放大所示,密封唇62在与离合器气缸1的外筒部12的内周面或内筒部13的外周面的滑动部形成有油压室S1侧的主密封边缘部62a、和反油压室侧空间S2侧的副密封边缘部62b。
详细而言,副密封边缘部62b的隆起高度比主密封边缘部62a的隆起高度低,因此,将副密封边缘部62b相对于离合器气缸的外筒部12的内周面或内筒部13的外周面的过盈量L2设定为比图2中双点划线所示的主密封边缘部62a相对于离合器气缸的外筒部12的内周面或内筒部13的外周面的过盈量L1小。另外,该副密封边缘部62b的隆起高度形成为比图2中虚线所示的现有形状的密封唇的内周面低。
如图2所示,主密封边缘部62a至反油压室侧空间S2侧的根部分的长度Ha0比之前说明的图5所示的现有技术的密封唇101的密封边缘部至反油压室侧空间S2侧的根部分的轴方向长度Ha短。另外,主密封边缘部62a和副密封边缘部62b之间的轴方向长度Ha1比副密封边缘部62b至上述根部分的轴方向长度Ha2短。
主密封边缘部62a位于比基部61中密封唇62的油压室S1侧的基部表面61a靠油压室S1侧轴方向距离Hb1,副密封边缘部62b位于比上述基部表面61a靠油压室S1的相反侧(空间S2侧)轴方向距离Hb2。此外,Hb1+Hb2=Ha1。
进而,如图3所示,主密封边缘部62a在未安装状态下,形成为成为油压室S1侧的斜面的角度α1比成为油压室S1的相反侧(空间S2侧)的斜面的角度β1小(α1<β1),副密封边缘部62b在未安装状态下,也形成为成为油压室S1侧的斜面的角度α2比成为油压室S1的相反侧(空间S2侧)的斜面的角度β2小(α2<β2)。另外,α1>α2,且β1>β2。
因此,在安装状态下,密封唇62以其根部为支点承受弯曲变形,由此,相对于离合器气缸的外筒部12的内周面或内筒部13的外周面,主密封边缘部62a的油压室S1侧的斜面形成的角度α1’比α1略微增大,并且,反油压室侧空间S2侧的斜面形成的角度β1’相反比β1略微减小,其结果,α1’≒β1’。副密封边缘部62b也同样,在安装状态下,油压室S1侧的斜面形成的角度α2’比α2略微增大,并且,反油压室侧空间S2侧的斜面形成的角度β2’相反比β2略微减小,其结果,α2’≒β2’。
具备以上的结构的油压离合器通过经由导压口14向油压室S1施加油压、或将该油压释放,离合器活塞2在离合器气缸1内向轴方向位移,使多板离合器5进行连接动作或遮断动作。
即,如果通过供给油(ATF)而将油压室S1加压,则离合器活塞2一边压缩复位弹簧4,一边向图1中的下方(反油压室侧空间S2侧)位移,该离合器活塞2的离合器推压部24推压多板离合器5,使驱动板51和从动板52摩擦卡合。因此,多板离合器5成为连接状态,来自未图示的驱动轴侧的驱动扭矩经由离合器气缸1、多板离合器5的驱动板51和从动板52及离合器毂53向未图示的从动轴传递。
另外,如果从该连接状态释放油压室S1的油压,则通过被压缩的复位弹簧4的伸长,离合器活塞2以缩小油压室S1的容积的方式向图1中的上方位移,解除向多板离合器5的推压,因此,该多板离合器5的驱动板51和从动板52的摩擦卡合被解除,驱动扭矩从驱动轴向从动轴的传递被遮断。
在这样的离合器活塞2的位移中,一体设于离合器活塞2的活塞一体密封件6,其内外周的密封唇62与离合器气缸1的外筒部12的内周面及内筒部13的外周面密接滑动。而且,通过在该滑动部形成油压室S1侧的主密封边缘部62a、和反油压室侧空间S2侧的副密封边缘部62b,与离合器气缸1的外筒部12及内筒部13的接触面积减小,而且,由于密封唇62的壁厚作为整体相较于图2中虚线所示的现有形状减小,从而刚性降低,因此,图3所示的主密封边缘部62a及副密封边缘部62b的面压P1、P2作为整体比相较于虚线所示的现有的面压减小,而且,由于两密封边缘部62a、62b间作为润滑槽起作用,所以摩擦有效降低。
另外,如图3的[安装状态]所示,在密封唇62与离合器气缸的外筒部12的内周面或内筒部13的外周面接触的状态下,主密封边缘部62a的油压室S1侧的斜面的角度α1’与反油压室侧空间S2侧的斜面的角度β1’大致同等,副密封边缘部62b的油压室S1侧的斜面的角度α2’也与反油压室侧空间S2侧的斜面的角度β2’大致同等,因此,主密封边缘部62a及副密封边缘部62b相对于离合器气缸的外筒部12的内周面或内筒部13的外周面的面压P1、P2分别在油压室S1侧和反油压室侧空间S2侧相互大致对称地分布。因此,离合器活塞2向反油压室侧空间S2侧(推压多板离合器5的方向)的行程时的摩擦、和离合器活塞2向油压室S1侧(解除向多板离合器5的推压的方向)的行程时的摩擦之差有效降低。因此,可以改善油压离合器的变速响应性。
另外,如图2所示,由于将副密封边缘部62b相对于离合器气缸的外筒部12的内周面或内筒部13的外周面的过盈量L2设定为比主密封边缘部62a相对于离合器气缸的外筒部12的内周面或内筒部13的外周面的过盈量L1小,所以主密封边缘部62a的变形被副密封边缘部62b吸收。因此,无论作用于密封唇62的油压室S1的油压的变化与否,主密封边缘部62a的接触负荷的变化均被抑制,由此也可以降低上述的摩擦之差。
而且,由于副密封边缘部62b位于比基部61中的密封唇62的油压室S1侧的基部表面61a靠反油压室侧空间S2侧轴方向距离Hb2,从而对油压室S1施加油压导致的副密封边缘部62b的变形被抑制,因此,该副密封边缘部62b带来的密封唇62的变形抑制作用提高,而且,由于主密封边缘部62a至反油压室侧空间S2侧的根部分的长度Ha0自身比图5所示的现有的长度短,因此,尽管密封唇62的壁厚比现有的壁厚小,也可以提高耐压性。

Claims (3)

1.一种活塞一体密封件,其特征在于,具有一体设于油压离合器的离合器活塞并朝向油压室侧的密封唇,该密封唇在与配合滑动面的滑动部形成油压室侧的主密封边缘部、和反油压室侧的副密封边缘部,主密封边缘部及副密封边缘部分别:在未安装状态下,油压室侧的斜面的角度比反油压室侧的斜面的角度小,在安装状态下,油压室侧的斜面相对于配合滑动面的角度和反油压室侧的斜面相对于配合滑动面的角度大致同等。
2.根据权利要求1所述的活塞一体密封件,其特征在于,副密封边缘部的过盈量比主密封边缘部的过盈量小。
3.根据权利要求1或2所述的活塞一体密封件,其特征在于,副密封边缘部位于比密封唇的油压室侧基部表面靠反油压室侧。
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