JP2005249116A - 自動変速機用ピストン - Google Patents

Abstract

【課題】板金プレスにて成形されたピストン本体２を有し、ピストン本体２はクラッチ板８を押圧する円環状のクラッチ押圧部２２を有し、クラッチ押圧部２２は内周壁２２ａ、端壁２２ｂおよび外周壁２２ｃを一体に有してクラッチ板方向に突出する形状とされている自動変速機用ピストン１において、プレス時や離型時にクラッチ押圧部２２に亀裂が発生したり、プレス型が破損したりするのを抑制できる形状を提供する。
【解決手段】クラッチ押圧部２２の内周壁２２ａおよび外周壁２２ｃの何れか一方または双方を、板金プレスに際して円錐面状のテーパー面に形成することにより、プレス時に発生する内部応力や離型時に発生する摺動抵抗を低減させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、自動車等車両の自動変速機（ＡＴ）に用いられる自動変速機用ピストンに関するものである。

図２に示すように、従来公知の自動変速機用ピストン５１は、アルミダイキャストにて成形されたピストン本体５２を有し、このアルミダイキャスト製のピストン本体５２と、このピストン本体５２に嵌着されたＤリングまたはＯリング等のシール部材５３との組み合わせによって構成されているが、近年、部品コストの低減や組付工数の削減等を目的として、図３に示すように、板金プレスにて成形されたピストン本体６２と、このピストン本体６２に被着されたシールリップ６４等のゴム状弾性体６３との組み合わせよりなるピストン（ボンデッドピストンシール（ＢＰＳ））６１が開発されている（特許文献１参照）。

しかしながら、上記図２のアルミピストン５１から上記図３のＢＰＳ６１へと製品仕様を変更する際、シールリップ６４の摺動径や摺動位置またはクラッチ板６５との接触径等の設定寸法や設定レイアウトを従来構造から変更できない場合には、これらの設定諸元をそのまま維持する必要があり、結果、図３に示したように、板金プレスよりなるピストン本体６２には、断面Ｕ字形を呈する円環状のクラッチ押圧部６６を形成しなければならない。断面Ｕ字形のクラッチ押圧部６６は、Ｕの字が示すとおり、円筒面状の内周壁６６ａ、端壁６６ｂおよび同じく円筒面状の外周壁６６ｃを一体に有している。

しかしながら、このように断面Ｕ字形のクラッチ押圧部６６を板金プレスにて成形すると、成形時のプレス荷重を受けてクラッチ押圧部６６に亀裂が発生することがあり、またプレス後、プレス型から板金プレス品を離型する際にも摩擦抵抗が高いことから、クラッチ押圧部６６に亀裂が発生したり、あるいはプレス型の方が破損したりする不具合がある。

特開平１１−３５１２７３号公報

本発明は以上の点に鑑みて、板金プレス時または離型時にクラッチ押圧部に亀裂が発生したり、プレス型が破損したりするのを抑制することができる形状を備えた自動変速機用ピストンを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明のピストンは、板金プレスにて成形されたピストン本体と、前記ピストン本体に被着されたシール部等のゴム状弾性体とを有する自動変速機用ピストンであって、前記ピストン本体はクラッチ板を押圧するクラッチ押圧部を有し、前記クラッチ押圧部は内周壁、端壁および外周壁を一体に有してクラッチ板方向に突出する形状とされている自動変速機用ピストンにおいて、前記クラッチ押圧部の内周壁および外周壁の何れか一方または双方は、前記板金プレスに際して円錐面状のテーパー面に形成されていることを特徴とするものである。

本発明は、以下の効果を奏する。

すなわち、上記構成を備えた本発明のピストンのように、クラッチ押圧部の内周壁および外周壁の何れか一方または双方が板金プレスに際して円錐面状のテーパー面に形成されると、このテーパー面とされる部位は、従来よりもプレスによる変形量が軽減されることになる。したがって、プレス負荷量が軽減され、発生する内部応力も軽減されることから、プレス時にクラッチ押圧部に亀裂が発生するのを抑制することが可能となる。

また、上記構成に伴って、クラッチ押圧部の裏面側にいわゆる抜けテーパーが形成されることから、この抜けテーパーとプレス型との組み合わせによれば、離型時の摺動抵抗が小さくなる。したがって、離型時にクラッチ押圧部に亀裂が発生したり、プレス型が破損したりするのを抑制することが可能となる。

また、上記構成に伴って、抜けテーパーと組み合わされるプレス型の凸形状がその根元部分の横断面積を拡大するように形状変更される。したがって、プレス型の剛性および強度を増大させることができ、よってこの点からもプレス型が破損するのを抑制することが可能となる。

更にまた、クラッチ押圧部の裏面側すなわち溝状内部にゴム状弾性体が被着される場合には、ピストン作動時にゴム状弾性体が軸方向に押圧されて弾性変形しても、接着面に生じる剪断応力が緩和される。すなわち、従来は、クラッチ押圧部の内面が円筒面であったことから、この円筒面に接着されたゴム状弾性体には軸方向被押圧時に剪断方向の変形のみが生じていたが、本発明では、クラッチ押圧部の内面がテーパー面をなしていることから、接着面においてはゴム状弾性体の弾性変形に圧縮方向の成分が生じる。圧縮方向の成分を含む弾性変形は、剪断方向の成分のみの弾性変形と比較して格段に、ゴム状弾性体がピストン本体から剥がれにくい。したがって、ゴム状弾性体がピストン本体から剥がれるのを抑制することができ、よってピストンの耐圧性ないし耐久性を向上させることが可能となる。

内周壁、端壁および外周壁を一体に有するクラッチ押圧部のうち、内周壁を板金プレスに際して円錐面状のテーパー面に形成する場合には、その径寸法がクラッチ板に近付くにしたがって徐々に拡大するように形成する。また、外周壁を板金プレスに際して円錐面状のテーパー面に形成する場合には反対に、その径寸法がクラッチ板に近付くにしたがって徐々に縮小するように形成する。これらのテーパー面は何れも、クラッチ押圧部の裏面側（溝状内部側）から見ると、いわゆる抜けテーパーとして形成されることになる。

つぎに本発明の実施例を図面にしたがって説明する。

図１は、本発明の実施例に係る自動変速機用ピストン（ボンデッドピストンシール（ＢＰＳ））１を自動変速機内部のシリンダ部に組み込んだ状態を示しており、当該実施例に係るピストン１は、以下のように構成されている。尚、当該ピストン１は円環状部品であって、図の右側が径方向内方側、図の左側が径方向外方側である。

当該ピストン１は先ず、板金プレスにて一体成形された円環状のピストン本体２を有しており、このピストン本体２の一面（図上上面）にゴム状弾性体３が被着（焼付接着）されている。図示したように、当該ピストン１は、シリンダ部４内に軸方向（図上上下方向）にストローク自在に挿入され、圧力ポート５から圧力室６へと油圧が導入されるとスプリング７の弾性に抗して下方へ変位して多板クラッチ構造のクラッチ板８を押圧し、圧力が引かれるとスプリング７の弾性により上方へ復帰動する。

板金プレスにて一体成形されたピストン本体２は、円環状の平面部２１を有しており、この平面部２１の外周側に、内周壁２２ａ、端壁２２ｂおよび外周壁２２ｃをこの順番に一連に備えてクラッチ板方向に突出する形状とされた同じく円環状のクラッチ押圧部２２が一体成形されている。外周壁２２ｃの端部は、径方向外方へ折り曲げられて外周フランジ部２３とされている。平面部２１の内周端部は、一旦軸方向一方へ折り曲げられてから径方向内方へ折り曲げられて内周フランジ部２４とされている。

ゴム状弾性体３は、ピストン本体２における平面部２１の圧力室６側の一面に被着された被膜部３１を有しており、この被膜部３１の外周側に、クラッチ押圧部２２の溝状内部２２ｄに充填され、かつ溝状内面すなわち内周壁２２ａの外周面、端壁２２ｂの上面および外周壁２２ｃの内周面に被着された溝充填部３２が一体成形されている。

また、溝充填部３２の更に外周側には、シリンダ部４の外周面４ａに摺動自在に密接するリップ状の外周シール部３３が一体成形されており、この外周シール部３３は外周フランジ部２３に被着されて、この外周フランジ部２３により支持されている。

また、被膜部３１の内周側には、シリンダ部４の内周面４ｂに摺動自在に密接するリップ状の内周シール部３４が一体成形されており、この内周シール部３４は内周フランジ部２４に被着されて、この内周フランジ部２４により支持されている。

また、被膜部３１の上面と溝充填部３２の上面は、互いに同一平面状に形成されており、ここにシリンダ部４の端面４ｃに接離自在に当接して当該ピストン１のストロークを規制するための突起状ストッパ部３５が設けられている。

上記構成のピストン１において、クラッチ押圧部２２が上記従来のように断面Ｕ字形に形成されると上記したようなプレス加工上の不具合が発生するので、これを防止すべく、当該ピストン１では、クラッチ押圧部２２の内周壁２２ａおよび外周壁２２ｃがそれぞれ、板金プレスに際して円錐面状のテーパー面として形成されており、これによりクラッチ押圧部２２の断面形状がＵ字形ではなく、略Ｖ字形とされている。テーパーの向きは、内周壁２２ａについては、クラッチ板８へ向けて図上上から下へと径寸法が徐々に拡大する向きとされ、外周壁２２ｃについては反対に、クラッチ板８へ向けて図上上から下へと径寸法が徐々に縮小する向きとされている。

したがって、上記構成のピストン１によると、以下の作用効果を奏することが可能である。

すなわち、板金製のクラッチ押圧部２２における内周壁２２ａおよび外周壁２２ｂがそれぞれ板金プレスに際して円錐面状のテーパー面とされてクラッチ押圧部２２の断面形状がＶ字形とされているために、このクラッチ押圧部２２は従来のＵ字形の場合と比較して、プレス変形量が軽減されている。したがって、プレス負荷量が軽減され、発生する内部応力も軽減されることから、プレス時にクラッチ押圧部２２に亀裂が発生するのを抑制することができる。

また、上記構成により、クラッチ押圧部２２の裏面側にいわゆる抜けテーパーが形成されることから、離型時の摺動抵抗を小さくすることができる。したがって、離型時にクラッチ押圧部２２に亀裂が発生したり、プレス型が破損したりするのを抑制することができる。

また、上記したようにクラッチ押圧部２２の断面形状がＵ字形からＶ字形へと変更されると、これをプレス成形するプレス型の凸形状もその根元部分（基部）が拡大するように形状変更されることになる。したがって、プレス型の剛性および強度を増大させることができることから、この点からもプレス型が破損するのを抑制することができる。

更にまた、クラッチ押圧部２２の溝状内部２２ｄに対するゴム状弾性体３の接着部においては、当該ピストン１の作動時にゴム状弾性体３が軸方向に押圧されて弾性変形すると、ゴム状弾性体３が円錐面状のテーパー面に押し付けられることから、ゴム状弾性体３の弾性変形に圧縮方向の成分が発生する。圧縮方向の成分を含む弾性変形は、剪断方向の成分のみの弾性変形と比較して格段に、ゴム状弾性体３がピストン本体２から剥がれにくいものである。したがって、ゴム状弾性体３がピストン本体２から剥がれるのを抑制することができることから、ピストン１の耐圧性ないし耐久性を向上させることができる。

本発明の実施例に係る自動変速機用ピストンの装着状態を示す要部断面図 従来例に係る自動変速機用ピストンの装着状態を示す要部断面図 他の従来例に係る自動変速機用ピストンの装着状態を示す要部断面図

符号の説明

１ 自動変速機用ピストン
２ ピストン本体
２１ 平面部
２２ クラッチ押圧部
２２ａ 内周壁
２２ｂ 端壁
２２ｃ 外周壁
２２ｄ 溝状内部
３ ゴム状弾性体
３１ 被膜部
３２ 溝充填部
３３ 外周シール部（シール部）
３４ 内周シール部（シール部）
３５ ストッパ部
４ シリンダ部
４ａ 外周面
４ｂ 内周面
４ｃ 端面
５ 圧力ポート
６ 圧力室
７ スプリング
８ クラッチ板

Claims (1)

1. 板金プレスにて成形されたピストン本体（２）と、前記ピストン本体（２）に被着されたシール部（３３）（３４）等のゴム状弾性体（３）とを有する自動変速機用ピストン（１）であって、前記ピストン本体（２）はクラッチ板（８）を押圧するクラッチ押圧部（２２）を有し、前記クラッチ押圧部（２２）は内周壁（２２ａ）、端壁（２２ｂ）および外周壁（２２ｃ）を一体に有してクラッチ板方向に突出する形状とされている自動変速機用ピストン（１）において、
   前記クラッチ押圧部（２２）の内周壁（２２ａ）および外周壁（２２ｃ）の何れか一方または双方は、前記板金プレスに際して円錐面状のテーパー面に形成されていることを特徴とする自動変速機用ピストン。

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