JP2006138398A

JP2006138398A - クラッチピストン

Info

Publication number: JP2006138398A
Application number: JP2004328485A
Authority: JP
Inventors: Koichi Kiriki; 孝一桐木; Kiichiro Goto; 喜一郎後藤
Original assignee: Nok Corp
Current assignee: Nok Corp
Priority date: 2004-11-12
Filing date: 2004-11-12
Publication date: 2006-06-01
Also published as: CN101065594A; EP1816367A1; KR20070085964A; WO2006051801A1; US20070295576A1

Abstract

【課題】クラッチ押圧部１６よりも、クラッチピストン１の受圧面の外径Ｄ_Ｂを大きくすることによって、多板クラッチ４に対する大きな作動力を得られるようにしたクラッチピストン１を、安価に提供する。
【解決手段】シリンダ２内に軸方向移動自在に挿入されたピストン本体１０と、このピストン本体１０の内周及び外周に一体に設けられてシリンダ２の内筒部２ａ及び外筒部２ｂに摺動可能に密接される内周シールリップ２１及び外周シールリップ２２とを備え、ピストン本体１０が、多板クラッチ４を押圧するクラッチ押圧部１６を有し、このクラッチ押圧部１６が、ピストン本体１０の外周円筒部１４から内周側へ傾斜して延びるテーパ部１５を介して、内周側へ屈曲形成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、自動車の変速機に装備されてクラッチを切り替え動作させるクラッチピストンに関する。

自動車のトランスミッションは、油圧によってクラッチシリンダ内を軸方向変位して多板クラッチにおける駆動軸側のドライブプレートと従動軸側のドリブンプレートとを圧接させるクラッチピストンとして、ピストン本体の外周部及び内周部にクラッチシリンダと摺動可能に密接されるシールリップが加硫接着によって一体化されたもの（ボンデットピストンシール）が採用されている。そして、この種のクラッチピストンの典型的な従来技術としては、例えば下記の特許文献１に記載されたものが知られている。
特開平１１−３５１２７３号公報特開２０００−４６０７１号公報

上記特許文献１，２に記載された従来のクラッチピストンは、多板クラッチを押圧してドライブプレートとドリブンプレートを圧接させるクラッチ押圧部の径よりも、油圧室に対するピストンの受圧面の外径を大きくすることによって、多板クラッチに対する大きな作動力を得られるようにしたものである。

しかしながら、特許文献１のものは、金属板の成形品であるクラッチピストンの円盤状部分を軸方向へ断面Ｕ字形をなすように大きく屈曲させることによってクラッチ押圧部を形成したものであるため、油圧室の容積が増大して作動レスポンスが低下してしまう。したがって、これを防止するために、シールリップを一体に形成したゴム層を、断面Ｕ字形の屈曲部内に充填した構造としているが、このような屈曲部内では成形時のゴム材料の充填不足や、油脂分の残留による成形不良が発生しやすいといった問題がある。

また、特許文献２のものは、クラッチピストンの外周部分を半径方向へ断面Ｕ字形をなすように折り返して屈曲させ、そこからクラッチ押圧部を形成したものであるため、屈曲工程が多く、したがって成形に時間がかかり、しかも製造コストが上昇してしまう問題があった。

本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであって、その技術的課題は、クラッチ押圧部の径よりも、ピストンの受圧面の外径を大きくすることによって、多板クラッチに対する大きな作動力を得られるようにしたクラッチピストンを、安価に提供することにある。

上述した技術的課題を有効に解決するための手段として、請求項１の発明に係るクラッチピストンは、シリンダ内に軸方向移動自在に挿入されるピストン本体と、このピストン本体の内周及び外周に一体に設けられて前記シリンダの内筒部及び外筒部に摺動可能に密接される内周シールリップ及び外周シールリップとを備え、前記ピストン本体が、多板クラッチを押圧するクラッチ押圧部を有し、このクラッチ押圧部が、前記ピストン本体の外周部から内周側へ傾斜して延びるテーパ部を介して、内周側へ屈曲形成されたものである。

上記構成において、クラッチ押圧部は、テーパ部の形成によって、ピストン本体の内周径（外径−板厚×２）より内周側の位置に、容易に形成することができる。そしてこのクラッチ押圧部は、クラッチ押圧部の径よりも、シリンダ内に供給される圧力に対するクラッチピストンの受圧面の外径が大きいため、多板クラッチに対する大きな作動力を得ることができる。

請求項１の発明に係るクラッチピストンによれば、大きな作動力を得ることができると共に、従来のような軸方向折り返し部による狭い空間を持たないため、製造に際して、シールリップの一体成形における成形不具合も発生せず、低コストで製造することができる。

以下、本発明に係るクラッチピストンの好ましい実施の形態について、図面を参照しながら説明する。まず図１は、本発明に係るクラッチピストンの実施の形態を、その軸心Ｏを通る平面で切断して示す断面図である。

図１に示されるクラッチピストン１は、鋼板等の金属板をプレス成形したピストン本体１０と、このピストン本体１０にゴム状弾性材料で一体的に加硫成形（加硫接着）したボンデットピストンシール２０からなる。

また、図１に二点鎖線で描かれた部分において、参照符号２は不図示の駆動軸側に設けられたクラッチシリンダで、軸心Ｏを通る平面で切断した断面形状（図示の断面形状）が略コ字形の環状を呈し、すなわち内筒部２ａ、外筒部２ｂ及び端板部２ｃを有する。そしてクラッチピストン１は、このクラッチシリンダ２の内筒部２ａ、外筒部２ｂ及び端板部２ｃで囲まれた空間に、軸方向移動可能に収容されるようになっている。なお、クラッチシリンダ２は、請求項１に記載されたシリンダに相当する。

図１における参照符号３は、不図示の従動軸側に設けられたクラッチハブ、参照符号４は、クラッチシリンダ２の外筒部２ｂの内周に軸方向移動可能かつ回り止め状態に係止された複数のドライブプレート４１と、クラッチハブ３側に軸方向移動可能かつ回り止め状態に係止された複数のドリブンプレート４２が軸方向交互に配置され、クラッチシリンダ２側のリテーナ４３で抜け止めされた多板クラッチ、参照符号５は、クラッチピストン１を多板クラッチ４から離れる方向へ付勢するスプリングである。

クラッチピストン１におけるピストン本体１０は、内周シールリップ保持部１１と、そこから外周側へ円盤状に展開する端板部１２と、その外周に沿ったテーパ状の外周シールリップ保持部１３と、その外周から円筒状に延びる外周円筒部１４と、その端部から内周側へ傾斜して延びるテーパ部１５と、更にこのテーパ部１５の小径端部から内周側へ屈曲形成されたクラッチ押圧部１６からなる。

クラッチ押圧部１６は、ピストン本体１０の外周円筒部１４の内周径Ｄ_１４（外径−板厚×２）より内周側に位置していて、テーパ部１５との間のＲ状の屈曲部から、軸心Ｏと略直交する平面をなすように延びており、多板クラッチ４におけるドライブプレート４１と軸方向に近接対向している。

クラッチピストン１におけるボンデットピストンシール２０は、ピストン本体１０の内周シールリップ保持部１１の外面に一体的に設けられた内周シールリップ２１と、ピストン本体１０の外周シールリップ保持部１３の外面に一体的に設けられた内周シールリップ２２を有する。内周シールリップ２１と外周シールリップ２２は、ピストン本体１０の端板部１２の外面を覆うように被着された膜状の緩衝体２３を介して、互いに連続したゴム状弾性材料で成形されている。

内周シールリップ２１は、先端側ほど内周へ張り出した略テーパ面状を呈し、その内周端部が、クラッチシリンダ２における内筒部２ａの外周面に摺動可能に密接されている。一方、外周シールリップ２２は、先端側ほど外周へ張り出した略テーパ面状を呈し、その外周端部が、クラッチシリンダ２における外筒部２ｂの内周面に摺動可能に密接されている。

クラッチシリンダ２の内筒部２ａ、外筒部２ｂ及び端板部２ｃで囲まれた空間は、これに収容されたクラッチピストン１によって、端板部２ｃ側の油圧室Ｓ_１と、多板クラッチ４及びリターンスプリング５側の作動室Ｓ_２に分離される。また、油圧室Ｓ_１は、クラッチシリンダ２に開設された導圧孔２ｄを介して不図示の駆動軸側に設けられた給油路と連通している。

以上の構成において、導圧孔２ｄを介して油圧室Ｓ_１へ作動油が供給されると、油圧室Ｓ_１の油圧上昇によって、クラッチピストン１が、リターンスプリング５の付勢力に抗して、クラッチシリンダ２内をその端板部２ｃから離れる方向へ軸方向移動し、多板クラッチ４におけるドライブプレート４１をドリブンプレート４２に押し付けるので、駆動軸から従動軸へ動力を伝達する接続状態となる。

ここで、油圧室Ｓ_１の油圧を軸方向に受けるクラッチピストン１の受圧面の内径Ｄ_Ａは、内周シールリップ２１が密接されたクラッチシリンダ２の内筒部２ａの外径に相当し、前記受圧面の外径Ｄ_Ｂは、外周シールリップ２２が密接されたクラッチシリンダ２の外筒部２ｂの内径に相当する。そして、図示の形態では、クラッチ押圧部１６の径よりも、前記受圧面の外径Ｄ_Ｂを大きくすることによって、クラッチピストン１の受圧面積を大きくしてある。このため、導圧孔２ｄを介して油圧室Ｓ_１へ作動油を供給した時に、多板クラッチ４に対する大きな押圧力を得ることができる。

また、クラッチ押圧部１６は、ピストン本体１０のテーパ部１５の小径端部から内周側へ屈曲形成されているため、油圧室Ｓ_１の油圧によって多板クラッチ４のドライブプレート４１をドリブンプレート４２に押し付ける時に、テーパ部１５が僅かに内周側へ倒れるような変形を受け、その結果、クラッチ押圧部１６の先端が僅かに浮き上がるような変形を受けるので、ドライブプレート４１が損傷を受けにくくなる。

次に、油圧室Ｓ_１の油圧を開放すると、クラッチピストン１が、リターンスプリング５の付勢力によって前記端板部２ｃ側へ移動し、多板クラッチ４におけるドライブプレート４１とドリブンプレート４２の圧接を解除するので、駆動軸から従動軸への動力伝達を遮断した状態となる。このとき、クラッチピストン１は、クラッチシリンダ２の端板部２ｃに、ゴム状弾性材料からなるボンデットピストンシール２０の緩衝体２３によって緩衝的に当接される。

図２、図３及び図４は、クラッチピストン１におけるピストン本体１０の製作工程を示す説明図である。

まず図２に示される絞り工程において、金属板１０’が、分割型１０１〜１０３からなる絞り型１００によって、皿状（カップ状）に絞り加工される。すなわち、分割型１０１，１０２間で端板部１２が形成されると共に、その外周側が分割型１０３の内周に絞られることによって、外周シールリップ保持部１３及び外周円筒部１４’が形成される。

次に、図３に示される第一カシメ工程において、金属板１０’の外周円筒部１４’の先端に、分割型２０１〜２０４からなるカシメ型２００によって、カシメ部１６’が形成される。詳しくは、分割型２０１，２０２間で端板部１２を挟持すると共に、分割型２０３によって外周シールリップ保持部１３を支承した状態で、内周にテーパ状の成形面２０４ａを有する外側カシメ型２０４によって内周側へカシメる。これによって形成されたカシメ部１６’は、図１のクラッチピストン１におけるクラッチ押圧部１６となる部分であり、この工程では内周（先端）が外側へ突出するように適当な傾斜角度で傾斜したテーパ状をなす。

次に、図４に示される第二カシメ工程において、金属板１０’の外周円筒部１４’におけるカシメ部１６’寄りの部分に、カシメ型２００における第二の外側カシメ型２０５によって、テーパ部１５が形成される。詳しくは、先に説明した図３の状態から、分割型２０１，２０６間で端板部１２を挟持すると共に分割型２０３によって外周シールリップ保持部１３を支承した状態で、内周にテーパ状の成形面２０５ａを有する第二の外側カシメ型２０５によって、外周円筒部１４’におけるカシメ部１６’寄りの部分を内周側へテーパ状に屈曲させる。

また、図４の第二カシメ工程においては、内周（先端）が外側へ突出するように適当な傾斜角度で傾斜したテーパ状であったカシメ部１６’が、テーパ部１５の形成過程で、内周側へ絞られると共に、軸心Ｏと略直交する平面をなすように変形される。これによって、図１に示されるピストン本体１０の外周円筒部１４の内周径Ｄ_１４より内周側にあって軸心Ｏと略直交する平面をなすように内側へ延びるクラッチ押圧部１６を、容易に形成することができる。

図４の第二カシメ工程終了後は、不図示の抜き型によって、端板部１２の内周側１１’を打ち抜くと共にＲ状に加工することによって、図１に示される内周シールリップ保持部１１を形成する。

更に、このようにして製作されたピストン本体１０は、内周シールリップ保持部１１、端板部１２及び外周シールリップ保持部１３の外面に加硫接着剤を塗布した後、不図示の加硫成形用金型内にセットし、前記内周シールリップ保持部１１、端板部１２及び外周シールリップ保持部１３の加硫接着剤塗布面と金型内面との間に画成された環状のキャビティに、未加硫ゴム材料を充填して加熱・加圧することによって、内周シールリップ２１、外周シールリップ２２及び緩衝体２３からなるボンデットピストンシール２０を、加硫成形と同時にピストン本体１０に加硫接着（一体成形）する。

このとき、ピストン本体１０には、従来のような軸方向折り返し部による狭く深い空間が存在しないため、上記ボンデットピストンシール２０の一体成形過程で、未加硫ゴム材料の充填不足等による成形不良が発生しにくいものとなる。このため、ピストン本体１０へのクラッチ押圧部１６の形成を、カシメ工程のみで行うことができることと相俟って、図１に示されるクラッチピストン１を、低コストで製作することができる。

本発明に係るクラッチピストンの実施の形態を、その軸心Ｏを通る平面で切断して示す断面図である。図１の形態によるクラッチピストン１のピストン本体１０の製作における絞り工程を示す説明図である。図１の形態によるクラッチピストン１のピストン本体１０の製作における第一カシメ工程を示す説明図である。図１の形態によるクラッチピストン１のピストン本体１０の製作における第二カシメ工程を示す説明図である。

符号の説明

１クラッチピストン
１０ピストン本体
１０’ 金属板
１１内周シールリップ保持部
１２端板部
１３外周シールリップ保持部
１４，１４’ 外周円筒部
１５テーパ部
１６クラッチ押圧部
１６’ カシメ部
２０ボンデットピストンシール
２１内周シールリップ
２２外周シールリップ
２３緩衝体
２クラッチシリンダ（シリンダ）
２ａ内筒部
２ｂ外筒部
２ｃ端板部
３クラッチハブ
４多板クラッチ
４１ドライブプレート
４２ドリブンプレート
４３リテーナ
５リターンスプリング
１００絞り型
２００カシメ型

Claims

シリンダ（２）内に軸方向移動自在に挿入されたピストン本体（１０）と、このピストン本体（１０）の内周及び外周に一体に設けられて前記シリンダ（２）の内筒部（２ａ）及び外筒部（２ｂ）に摺動可能に密接される内周シールリップ（２１）及び外周シールリップ（２２）とを備え、前記ピストン本体（１０）が、多板クラッチ（４）を押圧するクラッチ押圧部（１６）を有し、このクラッチ押圧部（１６）が、前記ピストン本体（１０）の外周部から内周側へ傾斜して延びるテーパ部（１５）を介して、内周側へ屈曲形成されたことを特徴とするクラッチピストン。