JP2006177501A - Sealing device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、密封技術に係る密封装置に関し、更に詳しくは例えば、自動車等車両の自動変速機(ATやCVTなど)におけるボンデッドピストンシール(Bonded Piston Seal(BPS))として用いられるのに適した密封装置に関するものである。本発明の密封装置は、自動車関連分野のほか、農機または産機等の分野においても用いられる。 The present invention relates to a sealing device according to a sealing technique, and more particularly, for example, suitable for use as a bonded piston seal (BPS) in an automatic transmission (AT, CVT, etc.) of a vehicle such as an automobile. The present invention relates to a sealing device. The sealing device of the present invention is used not only in the field of automobiles but also in the fields of agricultural machinery or industrial machinery.
従来から、自動車等車両の自動変速機に用いられる密封装置として、図6に示すボンデッドピストンシール51が知られており、このボンデッドピストンシール51は、ハウジング52に設けたポート53から供給される圧力の負荷によって変位してクラッチ板55を押圧するピストン54と、このピストン54に設けられ、ハウジング52に摺動自在に密接して圧力をシールするシールリップ56とを有している(特許文献1参照)。
Conventionally, a
しかしながら、上記従来技術によると、図7に示すように、圧力負荷によってシールリップ56がハウジング52の摺動面に押し付けられて接触幅wが増大することから、摺動抵抗(フリクション)が増大し、摩耗しやすいと云う欠点がある。尚、図7において、(A)は、シールリップ56に圧力負荷が作用していない大気圧状態を示しており、この大気圧状態からシールリップ56に圧力が作用すると、同図(B)に示すように接触幅がw1からw2へと増大し、圧力が高くなると、同図(C)に示すように接触幅がw2からw3へと更に増大する。
However, according to the above prior art, as shown in FIG. 7, the
本発明は以上の点に鑑みて、ハウジング等の相手部材に対するシールリップの摺動抵抗を低減させることができ、もってシールリップの耐久性を高めることが可能な密封装置を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above, the present invention has an object to provide a sealing device that can reduce the sliding resistance of a seal lip with respect to a mating member such as a housing and thus can increase the durability of the seal lip. To do.
上記目的を達成するため、本発明の請求項1による密封装置は、ハウジング等の相手部材に摺動自在に密接するシールリップを有する密封装置において、前記シールリップはその摺動部に、前記相手部材に対して常に接触する帯状部位と、前記部位の軸方向両側に位置する圧力負荷時にのみ接触する帯状部位とを有し、前記後者の圧力負荷時にのみ接触する部位に、軸方向に長い形状の溝または突起を円周上に複数並べて設けたことを特徴とするものである。 In order to achieve the above object, a sealing device according to claim 1 of the present invention is a sealing device having a seal lip that is slidably in close contact with a mating member such as a housing. A belt-shaped part that is always in contact with the member, and a belt-shaped part that is in contact with only the pressure load located on both sides in the axial direction of the part. A plurality of grooves or protrusions are arranged side by side on the circumference.
また、本発明の請求項2による密封装置は、上記した請求項1の密封装置において、当該密封装置は、自動変速機のクラッチ切替え部に用いられるボンデッドピストンシールであり、前記ボンデッドピストンシールは、ハウジング内で軸方向に往復動するピストンと、前記ピストンに被着されて前記ハウジングに摺動自在に密接するシールリップとを有することを特徴とするものである。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a sealing device according to the first aspect, wherein the sealing device is a bonded piston seal used in a clutch switching portion of an automatic transmission, and the bonded piston seal. Has a piston that reciprocates in the axial direction within the housing, and a seal lip that is attached to the piston and slidably contacts the housing.
上記構成を備えた本発明の請求項1による密封装置のように、シールリップの摺動部における圧力負荷時にのみ接触する部位に、軸方向に長い形状の溝を円周上に複数並べて設けると、この溝を設けた分、圧力負荷時における相手部材に対するシールリップの接触面積を低減させることが可能となる。また、溝に代えて突起を設けると、この突起が相手部材に接触して突起の周りが相手部材から浮き上がることから、やはり接触面積を低減させることが可能となる。したがっていずれの場合も、圧力負荷による接触面積の増加を抑制することができる。 As in the sealing device according to claim 1 of the present invention having the above-described configuration, when a plurality of axially long grooves are arranged side by side on the circumference in a portion that contacts only at the time of pressure load in the sliding portion of the seal lip, Since the groove is provided, it is possible to reduce the contact area of the seal lip with the mating member when pressure is applied. Further, when a projection is provided instead of the groove, the projection comes into contact with the mating member and the periphery of the projection is lifted from the mating member, so that the contact area can also be reduced. Therefore, in any case, an increase in contact area due to pressure load can be suppressed.
また、溝は、軸方向に長い形状であることから、摺動部に潤滑油を積極的に供給する潤滑油供給路として作用する。溝に代えて突起を設ける場合には、上記したように突起の周りが浮き上がることから、突起の直ぐ横手に潤滑油供給路か形成されることになる。 Further, since the groove has a shape that is long in the axial direction, it acts as a lubricating oil supply path that actively supplies lubricating oil to the sliding portion. When the protrusion is provided instead of the groove, since the periphery of the protrusion is lifted as described above, the lubricating oil supply path is formed immediately on the side of the protrusion.
尚、シールリップの摺動部における相手部材に対して常に接触する部位については、大気圧時の漏れを防止する観点から、ここには溝または突起を設けることをしない。 In addition, about the site | part which always contacts with the other party member in the sliding part of a seal lip, a groove | channel or protrusion is not provided here from a viewpoint of preventing the leak at atmospheric pressure.
本発明は、以下の効果を奏する。 The present invention has the following effects.
すなわち、本発明の請求項1による密封装置においては、シールリップの摺動部における圧力負荷時にのみ接触する部位に軸方向に長い形状の溝または突起を円周上に複数並べて設けたことから、圧力負荷による接触面積の増加を抑制することが可能とされ、併せて摺動部に積極的に潤滑油を供給することが可能とされている。したがって、これらのことから所期の目的どおり、ハウジング等の相手部材に対するシールリップの摺動抵抗を低減させることができ、もってシールリップの耐久性を高めることができる。 That is, in the sealing device according to the first aspect of the present invention, a plurality of axially long grooves or protrusions are arranged side by side on the circumference at a portion that contacts only at the time of pressure load in the sliding portion of the seal lip. It is possible to suppress an increase in the contact area due to the pressure load, and it is possible to positively supply lubricating oil to the sliding portion. Therefore, as described above, as expected, the sliding resistance of the seal lip with respect to the mating member such as the housing can be reduced, and the durability of the seal lip can be increased.
また、本発明の請求項2による密封装置においては、自動変速機のクラッチ切替え部に用いられるボンデッドピストンシールにおいて上記請求項1による作用効果を得ることができる。
Further, in the sealing device according to
尚、本発明には、以下の実施形態が含まれる。 The present invention includes the following embodiments.
(1)シールリップ部の圧力負荷によって接触する面の円周上、圧力側とクラッチ板側の両側に、軸に対して平行となる溝構造を設ける。
(2)上記(1)のように圧力負荷によって接触する面の円周上に溝を設けることにより、圧力負荷による接触面積の増加を抑制することができるとともに、シール部近傍に積極的に潤滑油を供給することが可能となり、低フリクションに有効である。
(3)圧力側とクラッチ板側で溝位置を円周上互い違いに設けることにより、溝のない部分の偏摩耗を防止することができるとともに、加工性を向上させることができる。
(4)上記溝は、これに代えて突起を設けても同様の作用効果を得ることができるが、場合によってはリップ先端部のハウジングに対する接触状態が部分的に浮き上がる可能性があり、この点、接触状態の安定性は、溝の方が高い。但し、突起は、リップ先端部に潤滑油を多く供給する場合には有効である。
(1) A groove structure that is parallel to the shaft is provided on both sides of the pressure side and the clutch plate side on the circumference of the surface that comes into contact with the pressure load of the seal lip.
(2) By providing a groove on the circumference of the surface to be contacted by the pressure load as in (1) above, it is possible to suppress an increase in the contact area due to the pressure load and to actively lubricate near the seal portion. Oil can be supplied, which is effective for low friction.
(3) By providing the groove positions alternately on the circumference on the pressure side and the clutch plate side, it is possible to prevent uneven wear in a portion without a groove and improve workability.
(4) Although the same effect can be obtained even if the groove is provided with a protrusion instead of this, there is a possibility that the contact state of the lip tip part with the housing may partially rise. The stability of the contact state is higher in the groove. However, the protrusion is effective when supplying a large amount of lubricating oil to the lip tip.
つぎに本発明の実施例を図面にしたがって説明する。 Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明の実施例に係る密封装置であるボンデッドピストンシール1を自動車等車両の自動変速機におけるクラッチ切替え部に組み込んだ状態の要部断面を示しており、当該機構は以下のように構成されている。 FIG. 1 shows a cross section of a main part in a state in which a bonded piston seal 1 which is a sealing device according to an embodiment of the present invention is incorporated in a clutch switching part in an automatic transmission of a vehicle such as an automobile. It is configured as follows.
すなわち先ず、板金のプレス加工等にて成形された環状のハウジング2が設けられており、このハウジング2における外周筒部2aおよび内周筒部2cの間の環状のシリンダ室2cに、同じく環状を呈するボンデッドピストンシール1が軸方向(図上上下方向)に往復動自在に組み込まれている。
That is, first, an
このボンデッドピストンシール1は、ハウジング2に保持されたキャンセルシール3、ボンデッドピストンシール1およびキャンセルシール3間に介装されたリターンスプリング4、ならびにボンデッドピストンシール1に押圧されるべくハウジング2の下方に配置された多層構造のクラッチ板5等とともにハウジング2内部に組み込まれており、ハウジング2に設けた圧力ポート6から圧力室(ピストン室)7へ負荷圧力としての油圧が導入されると、リターンスプリング4の弾性に抗して下方へ変位してクラッチ板5を押圧し、クラッチを締結させる。また、油圧が引かれると、リターンスプリング4の弾性により上方へ復帰動し、クラッチを切る。したがってこの往復動機能からして、ボンデッドピストンシール1は自動変速機用ピストンと称されることもある。
The bonded piston seal 1 includes a
また、このボンデッドピストンシール1は、板金のプレス加工等にて成形された環状のピストン部材(金属環)8を有しており、このピストン8の外周部および内周部にそれぞれ、ハウジング2の摺動面(外周筒部2aの内周面および内周筒部2cの外周面)に摺動自在に密接する環状のシールリップ10,11が被着(加硫接着)されている。このシールリップ10,11は、ピストン8の上面に被着された膜状のゴム状弾性体9の一部として設けられており、ゴム状弾性体9にはシールリップ10,11のほかに、ハウジング2の平面部2dの内面に接離自在に当接する緩衝用のストッパ12等が設けられている。
The bonded piston seal 1 has an annular piston member (metal ring) 8 formed by sheet metal pressing or the like, and
また、ピストン8の外周部には、クラッチ板5を下方へ向けて押圧するための筒状の押圧部13が一体成形されており、この押圧部13の内周面に摺動自在に密接するシールリップ14が、キャンセルプレート3の外周部に被着されている。
A cylindrical
図2に拡大して示すように、上記ピストン8の外周部に設けたシールリップ10は、ハウジング2の摺動面に摺動自在に密接する断面山形の摺動部15を有しており、この摺動部15は、圧力室7へ導入される油圧によってハウジング2の摺動面に押し付けられて接触幅wが徐々に増大するものである。すなわち図2において、(A)は、シールリップ10に圧力負荷が作用していない大気圧状態を示し、この大気圧状態からシールリップ10に圧力が作用すると、同図(B)に示すように接触幅がw1からw2へと徐々に増大し、圧力が高くなると、同図(C)に示すように接触幅がw2からw3へと更に増大し、これを放置すると摺動抵抗が増大してしまうのは上記したとおりである。そこで、当該ボンデッドピストンシール1では、以下のような対策が講じられている。
As shown in FIG. 2 in an enlarged manner, the
すなわち、シールリップ10の摺動部15には、ハウジング2の摺動面に対して離れることなく常に接触する上記一定の幅w1を有する帯状部位(常時接触部位)16と、その軸方向両側に位置する圧力負荷時にのみ接触する帯状部位(接離部位、その幅は上記w3からw1を差し引いた寸法である)17,18とがあるので、この後者の接離部位17,18にそれぞれ、軸方向に長い形状の溝19,20を円周上に複数並べて形成する。
That is, the sliding
溝19,20は、多数が等ピッチで全周に亙って設けられており、またそれぞれ、常時接触部位16側の端部は常時接触部位16と接離部位17,18との境界線上に位置するように設けられている。
A number of
また、溝19,20はそれぞれ、図2では作図の都合上1本の線にて描かれているが、図3に示すように実際には、所定の軸方向長さのほかに所定の円周方向幅を有しており、よって所定の平面積を有している。したがって、この溝19,20が形成された分、シールリップ10のハウジング2に対する接触面積が低減されることになる。
Further, each of the
上記構成を備えたボンデッドピストンシール1においては、シールリップ10の摺動部15における接離部位17,18にそれぞれ溝19,20が円周上複数並べて設けられているために、この溝19,20の平面積の分、圧力負荷時におけるハウジング2に対するシールリップ10の接触面積が低減されている。したがって、圧力負荷による接触面積の増加を溝19,20を設けない場合よりも抑制することができる。
In the bonded piston seal 1 having the above-described configuration, a plurality of
また、溝19,20がそれぞれ軸方向に長い形状とされていることから、この溝19,20を伝って周辺の圧油が潤滑油として積極的に摺動部15に供給される。したがって、摺動部15の潤滑状態を良好に維持することができる。
Further, since the
したがって、これらのことから本発明の所期の目的どおり、ハウジング2に対するシールリップ10の摺動抵抗を低減させることができ、もってシールリップ10の耐久性を高めることができるボンデッドピストンシール1を提供することができる。
Therefore, the bonded piston seal 1 that can reduce the sliding resistance of the
尚、上記実施例では、ボンデッドピストンシール1におけるピストン8の外周部に配置されたシールリップ10を例として、その摺動部15に溝19,20を設けることを説明したが、ピストン8の内周部に配置されたシールリップ11やキャンセルシール3の外周部に配置されたシールリップ14についても、同様に溝19,20を設けることによって、その摺動抵抗を低減させて耐久性を高めることができる。
In the above embodiment, the
また、上記実施例では、図2および図3に示したように、圧力室7側(図上上側)の接離部位17に設けられる溝19とクラッチ板5側(図上下側)の接離部位18に設けられる溝20とが円周上の位置を合致させて配置されているが、図4および図5に示すように、圧力室7側とクラッチ板5側とで溝19,20の配置を円周上互い違いに配置するようにしても良く、この場合には、溝19,20のない部分の偏摩耗を抑制することができ、併せてその加工を容易化することができる。
Further, in the above embodiment, as shown in FIGS. 2 and 3, the
更にまた、溝19,20は、これに代えて突起(図示せず)を設けるようにしても良く、この場合には、互いに隣り合う突起間に相対の溝が形成されることから、上記実施例と同様の作用効果を奏することができる。
Furthermore, the
1 ボンデッドピストンシール(密封装置)
2 ハウジング(相手部材)
2a 外周筒部
2b 内周筒部
2c シリンダ室
2d 平面部
3 キャンセルシール
4 リターンスプリング
5 クラッチ板
6 圧力ポート
7 圧力室
8 ピストン
9 ゴム状弾性体
10,11,14 シールリップ
12 ストッパ
13 押圧部
15 摺動部
16 常時接触部位(常に接触する帯状部位)
17,18 接離部位(圧力負荷時にのみ接触する帯状部位)
19,20 溝
1 Bonded piston seal (sealing device)
2 Housing (mating member)
2a
17, 18 Contact / separation part (band-like part that contacts only when pressure is applied)
19, 20 groove
Claims (2)
前記シールリップ(10)はその摺動部(15)に、前記相手部材(2)に対して常に接触する帯状部位(16)と、前記部位(16)の軸方向両側に位置する圧力負荷時にのみ接触する帯状部位(17)(18)とを有し、
前記後者の圧力負荷時にのみ接触する部位(17)(18)に、軸方向に長い形状の溝(19)(20)または突起を円周上に複数並べて設けたことを特徴とする密封装置。 In a sealing device (1) having a sealing lip (10) slidably in close contact with a mating member (2) such as a housing,
The seal lip (10) has a belt-like part (16) that always contacts the sliding member (15) against the mating member (2) and a pressure load located on both sides in the axial direction of the part (16). And the belt-like part (17) (18) which contacts only
A sealing device characterized in that a plurality of grooves (19), (20) or protrusions that are long in the axial direction are arranged on the circumference in the parts (17), (18) that contact only at the latter pressure load.
当該密封装置は、自動変速機のクラッチ切替え部に用いられるボンデッドピストンシール(1)であり、前記ボンデッドピストンシール(1)は、ハウジング(2)内で軸方向に往復動するピストン(8)と、前記ピストン(8)に被着されて前記ハウジング(2)に摺動自在に密接するシールリップ(10)とを有することを特徴とする密封装置。 The sealing device of claim 1.
The sealing device is a bonded piston seal (1) used in a clutch switching portion of an automatic transmission, and the bonded piston seal (1) is a piston (8) reciprocating in an axial direction in a housing (2). And a sealing lip (10) which is attached to the piston (8) and slidably contacts the housing (2).
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