JP2006258163A

JP2006258163A - 密封装置

Info

Publication number: JP2006258163A
Application number: JP2005074853A
Authority: JP
Inventors: Yoshiyuki Kanzaki; 芳行勘崎
Original assignee: Nok Corp
Current assignee: Nok Corp
Priority date: 2005-03-16
Filing date: 2005-03-16
Publication date: 2006-09-28
Also published as: EP1860355A1; CN101111701A; US20080143053A1; KR20070118070A; WO2006098184A1

Abstract

【課題】シール部材をピストン部材に嵌合により取り付ける場合であっても、嵌合装着力を低く抑えることができ、シール部材の芯金が変形することがない密封装置を提供する。
【解決手段】有底円筒形状のシリンダ２内を軸方向に往復動するピストン部材３に芯金４とシール密封部５とを備えるシール部材６が嵌合している密封装置１において、ピストン部材３と嵌合している芯金４の円筒部４２に薄肉化によるバネ特性を付与することとした。更に、芯金４の円筒部４２に周上等配されたスリットを設け、または芯金４の円筒部４２を爪により形成することとした。
【選択図】図１

Description

本発明は、シリンダ内を油圧制御により往復動するピストン部材に設けられたシール部材により密封性が確保された密封装置に関する。

自動車用のＡＴおよびＣＶＴ等の自動変速機は、最近多段化の動向であり、ＦＦ方式（前輪駆動方式）は軸方向にスペースの制約があるため、特に容量大のＡＴでは、ＢＰＳ（ボンデッドピストンシール）は大径化する傾向にある。従来、ＢＰＳはピストン部材にシール部分を加硫接着させているためＢＰＳが大径化すると加硫接着させるための金型も大径化する必要が生じ、そのために製造コストが増大するとの問題点があった。

この解決策として、下記特許文献１では、ピストン部材からシール部分のみを分離し、芯金にシール密封部を加硫接着させたシール部材をピストン部材に嵌合させることが提案されている。

しかし、図９に示す通り、シール部材１０１をピストン部材１０２に取り付けるためには、シール密封部１０３が接着している芯金１０４をピストン部材１０２に嵌合させることにより行うが、芯金１０４の肉厚ｔ０がフランジ部１０４ａと円筒部１０４ｂとで同一で厚いので、芯金１０４をピストン部材１０２に嵌合させるときの嵌合装着力が高くなり、また嵌合装着力自体のバラツキも大きいので、芯金１０４が変形するとの問題点があった。

更に、嵌合装着力のバラツキを抑制するためにはピストン部材および芯金について、嵌合寸法径の公差を厳しく管理する必要があり、そのためには旋削等の追加加工や加工精度向上が必要となるため、製造コストが増大するとの問題があった。また、嵌合装着力が高いとピストン部材に芯金を取り付けるための付帯設備についても出力を大きくする必要が有り、製造コストが増大するとの問題点もあった。

特開２００３−１３９２４９公報

本発明は以上の点に鑑み、シール部材をピストン部材に嵌合により取り付ける場合であっても、嵌合装着力を低く抑えることができ、シール部材の芯金が変形することがない密封装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の請求項１に係る密封装置は、有底円筒形状のシリンダ内を軸方向に往復動するピストン部材に芯金とシール密封部とを備えるシール部材が嵌合している密封装置において、前記ピストン部材と嵌合している前記芯金の円筒部に薄肉化によるバネ特性が付与されていることを特徴とするものである。

また、本発明の請求項２に係る密封装置は、請求項１の密封装置であって、前記芯金の円筒部に周上等配されたスリットが設けられていること、または前記芯金の円筒部が爪により形成されていることを特徴とするものである。

また、本発明の請求項３に係る密封装置は、請求項１または２のいずれかの密封装置であって、前記芯金の円筒部に凸部が設けられていると共に、該凸部が係合する凹部が前記ピストン部材に設けら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請求項１の密封装置は、芯金の円筒部に薄肉化によるバネ特性が付与されているので、シール部材をピストン部材に取り付けるために芯金を嵌合させるときの嵌合装着力（組込み荷重）の低減を図ることができ、よって芯金の変形を防止することができる。

また、請求項２の構成を備えた密封装置は、芯金の円筒部に周上等配されたスリットが設けられているか、または円筒部が爪により形成されているので、シール部材をピストン部材に取り付けるため芯金を嵌合させるときの嵌合装着力の低減をより一層に図ることができる。

また、請求項３の構成を備えた密封装置は、円筒部に凸部が設けられていると共に、凸部が係合する凹部がピストン部材に設けられているので、嵌合装着力の低減したことによる抜け防止力の減少よって生じる虞のあるシール部材のピストン部材からの抜けを確実に防止することができ、離脱荷重を飛躍的に向上させることができる。

以下に図面を参照して、この発明の好適な実施の形態を例示して説明する。ただし、この発明の範囲は、特に限定的記載がないかぎりは、この実施の形態に記載されている内容に限定する趣旨のものではない。

図１は、シリンダ内を軸方向に往復動するピストン部材に装着された本発明の実施の形態に係る密封装置の要部断面図である。

本発明に係る密封装置１は、図１に示す通り、有底円筒形状のシリンダ２内を軸方向に往復動するピストン部材３に取り付けられシリンダ２とピストン部材３との間をシールするもので、芯金４とシール密封部５とを備えたシール部材６から構成されている。

芯金４は、階段形状のピストン部材３で最も内径側に位置するフランジ部３１の軸方向外側（図上上側）に位置するフランジ部４１と、該フランジ部４１の外径側端部から軸方向（図上下側）に延び階段形状のピストン部材３で最も内径側に位置する円筒部３２と嵌合する円筒部４２と、フランジ部４１と円筒部４２との中間に位置する角部４３と、が一体で成形された断面略Ｌ字形状をした金属板である。

芯金４の肉厚は、円筒部４２の肉厚ｔ２がフランジ部４１および角部４３の肉厚ｔ１より薄くなるように形成されている。具体的には、ｔ２≦０．６ｔ１の関係となるように形成されていているのが好適であり、これによりピストン部材３と嵌合している円筒部４２にバネ弾性が付与される。

更にバネ弾性を付与するため、図２に示すように、芯金４の円筒部４２に、周上等配されたスリット４４が形成されている。なお、図３に示すように、スリット４４の代替として、円筒部４２を爪４５により形成してバネ弾性を付与しても良い。また、図４に示すように円筒部４２に円や楕円等の孔４０を開けることによって、バネ弾性を付与することとすれば、プレス成形の低コスト化を図ることができる。孔を開ける形状については、円や楕円に限定されるものではなく三角形や四角形当の形状であっても良い。

更に、円筒部４２の嵌合装着力の低減によりシール部材６がピストン部材３から抜けるのを防止するため、図５に示すように、芯金４の円筒部４２の軸方向端部近傍に、凸部４６を形成すると共に、該凸部４６と係合する凹部３３が全周に亙ってピストン部材３の円筒部３２の外径面に形成されている。なお、凹部３３の形状としては、凸部４６と係合する形状であればどのような形状であっても良く、楔形状の他に、図６に示すような矩形形状が通常は用いられる。凸部４６の高さｈ１およびそれが係合する凹部３３の深さｈ２は、芯金４の嵌合装着力および強度を考慮して決定されるが、凸部４６の高さｈ１は０．２〜０．３ｍｍ，凹部の深さｈ２は０，４ｍｍ以上であることが好適である。

なお、ピストン部材３の円筒部３２の外径面が芯金４の円筒部４２の内径面と嵌合する嵌合部位４７は、図１，図５,図６に示す通り、円筒部４２の内径面全面であっても良く、また、図７に示すように、組み付け荷重低減を目的に軸方向内側の凸部４６が形成されている付近の部分４７Ａのみでも良い。また、図８に示すように、軸偏心精度向上を目的に軸方向外側角部４３の付近の部分４７Ｂと上記軸方向内側の部分４７Ａとで嵌合させても良い。

芯金４のフランジ部４１および角部４３の軸方向外側には、シリンダ２の内径面に摺接する外向きシールリップ５１とピストン部材３のフランジ部３１の軸方向外側面に摺接する内向きシールリップ５２とが一体で成形されたゴム状弾性体のシール密封部５が加硫接着されている。

上記構成において、シリンダ２内を軸方向に往復動するピストン部材３にシール部材６が嵌合により取り付けられるが、ピストン部材３と嵌合する芯金４の円筒部４２に薄肉化によるバネ特性が付与されているので、シール部材６をピストン部材３に嵌合させるときの嵌合装着力（組込み荷重）の低減を図ることが可能となる。

また、芯金４の円筒部４２に周上等配されたスリット４４が設けられているか、または円筒部４２が爪４５により形成されているか、または円筒部４２に円若しくは楕円等の孔４０が形成されているので、シール部材６をピストン部材３に嵌合させるときの嵌合装着力の低減をより一層に図ることが可能となる。

更に、円筒部４２に凸部４６が設けられていると共に、凸部が４６係合する凹部３３がピストン部材３に設けられているので、嵌合装着力の低減によって生じる虞のあるシール部材６のピストン部材３からの抜けを確実に防止することができ、離脱荷重を飛躍的に向上させることが可能となる。

本発明に係る密封装置の要部断面図図１におけるシール部材の実施例１の正面図図１におけるシール部材の実施例２の正面図図１におけるシール部材の実施例３の正面図図1と異なる実施形態２に係る嵌合状態を示す要部断面図図４と異なる実施形態３に係る凹部の要部断面図図1と異なる実施形態４に係る嵌合状態を示す要部断面図図1と異なる実施形態５に係る嵌合状態を示す要部断面図従来例に係る密封装置の要部断面図

符号の説明

１密封装置
２シリンダ
３ピストン部材
３１，４１フランジ部
３２，４２円筒部
３３凹部
４芯金
４０孔
４３角部
４４スリット
４５爪
４６凸部
４７，４７Ａ，４７Ｂ嵌合部位
５シール密封部
５１，５２シールリップ
６シール部材

Claims

有底円筒形状のシリンダ内を軸方向に往復動するピストン部材に芯金とシール密封部とを備えるシール部材が嵌合している密封装置において、
前記ピストン部材と嵌合している前記芯金の円筒部に薄肉化によるバネ特性が付与されていることを特徴とする密封装置。
請求項1の密封装置において、
前記芯金の円筒部に周上等配されたスリットが設けられていること、または前記芯金の円筒部が爪により形成されていることを特徴とする密封装置。
請求項1または２のいずれかの密封装置において、
前記芯金の円筒部に凸部が設けられていると共に、該凸部が係合する凹部が前記ピストン部材に設けられていることを特徴とする密封装置。