JP2007170566A

JP2007170566A - 孔のシール構造

Info

Publication number: JP2007170566A
Application number: JP2005370441A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Maruyama; 武士丸山; Yutaka Okabe; 豊岡部; Hiroyuki Sakai; 比呂之坂井; Atsunori Ikeda; 敦紀池田; Nobuyoshi Tanaka; 信義田中; Hisashi Tanaka; 久士田中
Original assignee: Aisin AW Co Ltd
Current assignee: Aisin AW Co Ltd
Priority date: 2005-12-22
Filing date: 2005-12-22
Publication date: 2007-07-05

Abstract

【課題】孔のシール構造において、栓部材の抜け荷重をより向上させるとともに、シール機能の耐久性をより向上させる。
【解決手段】
自動変速機に配設された部材であるシャフト１９に形成され、開口部２１ａが孔内方部２１ｂより大径となる段付き部２１ｃが形成された孔２１に、直径が開口部２１ａの直径より小さくかつ孔内方部２１ｂの直径より大きくなるように構成されるとともにシャフト１９より塑性変形しやすい材質からなる栓部材２３を挿入し、該栓部材２３を段付き部２１ｃに当接させて押圧して塑性変形させ、該栓部材２３の一部が孔内方部２１ｂに押出されると共にその外径部の一部が開口部２１ａに密接されてシールされた孔のシール構造において、開口部２１ａの開口端より内方である開口部内方部の段付き部２１ｃ近傍に、開口部２１ａの開口端より大径である充填部２１ｄが形成されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、自動変速機に配設された部材に形成された孔を塑性変形する部材で形成された栓部材でシールする孔のシール構造に関する。

従来から、この種の孔のシール構造としては、特許文献１に示されているように、自動変速機に配設された部材９に形成されて開口部１１ａが孔内方部１１ｂより大径となる段付き部１１ｃが形成された孔１１に、部材９より塑性変形しやすい材質からなる球状部材でありその直径が開口部１１ａより小さくかつ孔内方部１１ｂより大きくなるように構成された栓部材２２を挿入し、該栓部材２２を押圧して塑性変形させ、その一部が孔内方部１１ｂに押出されると共にその外径部が開口部１１ａに密接してシールするものが知られている。部材９は鋼製であり、栓部材２２はアルミニウムからなる。
特許第２５４０１３４号公報

上述した孔のシール構造においては、栓部材２２は塑性変形し易い柔らかい材料からなり、部材９は栓部材２２より硬く熱膨張係数が小さい材料からなっているので、高温から低温または低温から高温への繰り返し熱履歴を受けた場合、部材９と栓部材２２の熱膨張の違いから開口部１１ａと栓部材２２との間に隙間ができるおそれがあり、また開口部１１ａの穴径はその全長に渡って同一であるので、栓部材２２の抜け荷重が低下するとともにこれにより耐久性が低下するという問題があった。

本発明の目的は、上述した問題を解消するためになされたもので、孔のシール構造において、栓部材の抜け荷重をより向上させるとともに、シール機能の耐久性をより向上させることである。

上記の課題を解決するため、請求項１に係る発明の構成上の特徴は、自動変速機に配設された部材に形成され、開口部が孔内方部より大径となる段付き部が形成された孔に、直径が開口部の直径より小さくかつ孔内方部の直径より大きくなるように構成されるとともに部材より塑性変形しやすい材質からなる栓部材を挿入し、該栓部材を段付き部に当接させて押圧して塑性変形させ、該栓部材の一部が孔内方部に押出されると共にその外径部の一部が開口部に密接されてシールされた孔のシール構造において、開口部の開口端より内方である開口部内方部における段付き部近傍に、開口部の開口端より大径である充填部が形成されたことである。

請求項２に係る発明の構成上の特徴は、請求項１において、充填部は、断面楔形状に形成された環状の溝で構成され、内方に行くにつれて拡開するテーパ部を有することである。

請求項３に係る発明の構成上の特徴は、請求項２において、充填部のテーパ部は開口部に対して１°〜５°の勾配を有することである。

請求項４に係る発明の構成上の特徴は、請求項１において、充填部は、断面楔形状に形成された環状の溝で構成され、開口端に行くにつれて拡開するテーパ部を有することである。

請求項５に係る発明の構成上の特徴は、請求項１において、充填部は、断面方形状に形成された環状の溝で構成されたことである。

請求項６に係る発明の構成上の特徴は、請求項１において、充填部は、断面Ｕ字状に形成された環状の溝で構成されたことである。

請求項７に係る発明の構成上の特徴は、請求項１において、充填部は、断面Ｖ字状に形成された環状の溝で構成されたことである。

上記のように構成した請求項１に係る発明においては、開口部の開口端より内方である開口部内方部における段付き部近傍に、開口部の開口端より大径である充填部が形成されているので、栓部材が段付き部に当接させられ、押圧されて塑性変形され、栓部材の一部が充填部に充填される。したがって、高温から低温または低温から高温への繰り返し熱履歴を受けた場合、互いの部材の熱膨張の違いから孔と栓部材との間に隙間ができたとしても、栓部材の一部が開口部の開口端より大径の充填部に充填されているので栓部材が充填部に保持されて、栓部材の抜け荷重を向上させることができるとともに、シール機能の耐久性を向上させることができる。

上記のように構成した請求項２に係る発明においては、請求項１に係る発明において、充填部は、断面楔形状に形成された環状の溝で構成され、内方に行くにつれて拡開するテーパ部を有するので、栓部材の抜け荷重をより向上させることができ、本シール構造をより油圧の高い部位に適用することができる。

上記のように構成した請求項３に係る発明においては、請求項２に係る発明において、充填部のテーパ部は開口部に対して１°〜５°の勾配を有するので、加工し易く、栓部材が充填しやすく、かつ高いシール性を確保することができる。

上記のように構成した請求項４に係る発明においては、請求項１に係る発明において、充填部は、断面楔形状に形成された環状の溝で構成され、開口端に行くにつれて拡開するテーパ部を有するので、栓部材の抜け荷重をさらに向上させることができ、加工し易くすることができる。

上記のように構成した請求項５に係る発明においては、請求項１に係る発明において、充填部は、断面方形状に形成された環状の溝で構成されているので、栓部材の抜け荷重をより向上させることができる。

上記のように構成した請求項６に係る発明においては、請求項１に係る発明において、充填部は、断面Ｕ字状に形成された環状の溝で構成されているので、栓部材が充填しやすく、高いシール性を確保することができる。

上記のように構成した請求項７に係る発明においては、請求項１において、充填部は、断面Ｖ字状に形成された環状の溝で構成されているので、栓部材の抜け荷重をより向上させることができ、栓部材が充填しやすく、高いシール性を確保することができる。

以下、本発明による孔のシール構造の一実施形態を自動変速機のオーバドライブ用プラネタリギヤに適用した場合について図面を参照して説明する。図１は、自動変速機のオーバドライブ用プラネタリギヤを示す拡大断面図であり、図２は、孔のシール構造を示す部分拡大断面図である。

該プラネタリギヤ１０はサンギヤ１２,リングギヤ１３及びキャリヤアッシー１５を有しており、更にキャリヤアッシー１５は左右両プレート１６，１７に橋絡されているシャフト１９にピニオン２０が回転自在に支持されて構成されている。そして、シャフト１９にはその中心部に軸方向に貫通して潤滑油孔２１が穿設されており、かつ該潤滑油孔２１の一端はプレート１６に穿設された潤滑油供給孔２２に連通し、かつ他端は栓部材２３により閉塞されており、更に該潤滑油孔２１に連通して半径方向外側まで孔２５が穿設されている。これにより、潤滑油は、供給孔２２、潤滑油孔２１及び孔２５を通って、ピニオン２０を支持するニードル２６に供給されている。

シャフト（部材）１９の内部には、図２（ａ）に示すように、潤滑油孔２１が軸方向に貫通して形成されており、該潤滑油孔２１は開口部２１ａと孔内方部２１ｂによって形成され、その開口部２１ａが孔内方部２１ｂより大径となる（Ｄ２>Ｄ３）ように設定されているため、この開口部２１ａと孔内方部２１ｂの連結部に段付き部２１ｃが形成されている。潤滑油孔２１の開口部２１ａの開口端より内方である開口内方部の段付き部２１ｃの近傍には、開口部２１ａの開口端より大径である（Ｄ４>Ｄ２>Ｄ３）充填部２１ｄが形成されている。充填部２１ｄは、断面楔形状に形成された環状の溝で構成され、内方に行くにつれて拡開するテーパ部２１ｄ１を有している。充填部２１ｄのテーパ部２１ｄ１は開口部２１ａの内周面に対して１°〜５°の勾配を有することが好ましい。

なお、段付き部２１ｃの近傍とは、後述する栓部材２３が段付き部２１ｃとポンチ２９により圧潰され、充填部２１ｄにその一部が充填され得る範囲である。

さらに、充填部２１ｄには、圧潰された栓部材２３の一部が充填部２１ｄの一部に充填されるようにしただけでもよい。この場合においても、栓部材２３が熱履歴を受けた際に、栓部材２３が充填部２１ｄに保持されることとなるので、シールの耐久性および抜け荷重は向上する。

また、栓部材２３は、ボールベアリングのボールの成形方法と同様の方法にて球形に成形され、例えば、アルミニウムで構成されている。栓部材２３であるアルミボールは鋼製からなるシャフト１９より塑性変形しやすく熱膨張係数が大きい。更に栓部材２３の直径Ｄ１は潤滑油孔２１の開口部２１ａより小さくかつ潤滑油孔２１の内方部２１ｂより大きく構成されている（Ｄ４>Ｄ２>Ｄ１>Ｄ３）。即ち、所定間隙Ｃを有するルーズフィットになっている。

次に、図２（ｂ）を用いてシャフト１９内に形成された潤滑油孔２１を栓部材２３でシールする手順を説明する。まず、シャフト１９に形成された潤滑油孔２１の開口端より開口部２１ａに栓部材２３を挿入し、この状態でポンチ２９で栓部材２３であるアルミボールに所定荷重Ｗを作用させて、段付き部２１ｃに当接させて押圧する。

すると、図２（ｃ）に示すように、アルミボール２３は段付き部２１ｃとポンチ２９との間に挾まれて圧潰され、一部は孔内方部２１ｂにはみ出し、他の一部が充填部２１ｄに充填され、かつその外径部が開口部２１ａに密接するように塑性変形する。すなわち、潤滑油孔開口部２１ａに挿入された栓部材２３を段付き部２１ｃに押圧して塑性変形させ、その一部が孔内方部２１ｂに押出され他の一部が充填部２１ｄに充填されると共にその外径部が開口部に密接してシールする孔のシール構造が形成される。したがって、潤滑油孔２１は完全にシールされると共に栓部材２３の脱落が防止される。

上述した説明から明らかなように、本実施形態によれば、開口部２１ａの開口端より内方である開口部内方部の段付き部２１ｃ近傍に、開口部２１ａの開口端より大径である充填部２１ｄが形成されているので、栓部材２３が段付き部２１ｃに当接させられ、押圧されて塑性変形され、栓部材２３の一部が充填部２１ｄに充填される。したがって、高温から低温または低温から高温への繰り返し熱履歴を受けた場合、自動変速機に配設された部材（シャフト１９）と栓部材２３であるアルミボールの熱膨張の違いから開口部２１ａ（潤滑油孔２１）と栓部材２３との間に隙間ができたとしても、栓部材２３の一部は開口部２１ａの開口端より大径である充填部２１ｄに充填されているため栓部材２３が充填部２１ｄに保持されるので、栓部材２３の抜け荷重を向上させることができるとともに、シール機能の耐久性を向上させることができる。

また、充填部２１ｄは、断面楔形状に形成された環状の溝で構成され、内方に行くにつれて拡開するテーパ部２１ｄ１を有するので、栓部材２３の抜け荷重をより向上させることができ、本シール構造をより油圧の高い部位に適用することができる。

また、充填部２１ｄのテーパ部２１ｄ１は開口部に対して１°〜５°の勾配を有するので、加工し易く、栓部材２３が充填しやすく、かつ高いシール性を確保することができる。

なお、上述した実施形態においては、充填部２１ｄを、断面楔形状に形成された環状の溝で構成し、内方に行くにつれて拡開するテーパ部２１ｄ１を有するように構成にしたが、図３に示すように、充填部２１ｅを、断面楔形状に形成された環状の溝で構成し、開口端に行くにつれて拡開するテーパ部２１ｅ１を有するように構成にしてもよい。これによれば、栓部材２３の抜け荷重をさらに向上させることができ、加工し易くすることができる。

また、図４に示すように、充填部２１ｆを、断面方形状に形成された環状の溝で構成するようにしてもよい。これによれば、栓部材２３の抜け荷重をより向上させることができる。

また、図５に示すように、充填部２１ｇを、断面Ｕ字状に形成された環状の溝で構成するようにしてもよい。これによれば、栓部材２３が隅々まで充填しやすく、高いシール性を確保することができる。

また、図６に示すように、充填部２１ｈを、断面Ｖ字状に形成された環状の溝で構成するようにしてもよい。これによれば、テーパ部２１ｈ１、２１ｈ２を有しているので、栓部材２３の抜け荷重をより向上させることができ、栓部材２３が隅々まで充填しやすく、高いシール性を確保することができる。

上述した実施形態においては、栓部材２３を球状の形状としたが、どんな形状であってもよく、例えばシールする対象に応じて形状を、立方体などの多面体にしてもよい。

また、上述した実施形態においては、栓部材２３をアルミニウムで形成したが、これに限らず、シャフト１９より塑性変形しやすい材料で形成すればよい。

また、上述した実施形態においては、自動変速機の潤滑油孔に適用した例について説明したが、これに限らず、自動変速機の部材における他の油孔更に油孔ではない孔、そしてケース等のシャフトではない部分に形成される孔にも適用できることは勿論である。

例えば、潤滑油路より高い油圧がかかる摩擦係合要素へ供給される係合・開放油路（孔）にも適用できる。以下にＣ−１インプットシャフト（入力軸）に形成された係合・開放油路を例示して説明する。具体的には、図７に示すように、Ｃ−１インプットシャフト３１は自動変速機のケーシング内に設けられたセンターサポート３２に回転自在に支承されている。Ｃ−１インプットシャフト３１の後端部（出力側；図７にて右側）にクラッチＣ−１が設けられている。クラッチＣ−１はドラム３３、ピストン３４、摩擦部材３５、ハブ３６を有しており、ドラム３３とピストン３４の間には、油圧室３７が形成されている。

Ｃ−１インプットシャフト３１には、軸方向に延設されたＣ−１係合・開放油路３１ｄと、Ｃ−１係合・開放油路３１ｄと油圧室３７とを連通するＣ−１係合・開放油路３１ｅとが形成されている。Ｃ−１係合・開放油路３１ｄは、センターサポート３２に形成された図示しない油路を介してバルブボディ（図示省略）に連通している。Ｃ−１係合・開放油路３１ｄの開口端は、栓部材３８により閉塞されている。これにより、バルブボディから供給される係合油圧は、センターサポート３２の図示しない油路を通り、Ｃ−１係合・開放油路３１ｄおよびＣ−１係合・開放油路３１ｅを通って、油圧室３７に供給されている。

Ｃ−１係合・開放油路３１ｄは、上述した潤滑油孔２１と同様に構成されており、栓部材３８も上述した栓部材２３と同様に構成されている。したがって、上述した作用効果を得ることができるので、油圧の高い部位に本発明によるシール構造を適用することができる。

本発明による孔のシール構造の一実施形態を適用した自動変速機のオーバドライブ用プラネタリギヤを示す拡大断面図である。（ａ）は、図１に示す潤滑油孔と栓部材を単体で示す部分拡大断面図であり、（ｂ）は、栓部材を潤滑油孔に挿入し押圧する前の状態を示す部分拡大断面図であり、（ｃ）は、潤滑油孔を栓部材でシールした状態を示す部分拡大断面図である。（ａ）は、本発明による孔のシール構造の他の実施形態の潤滑油孔を単体で示す部分拡大断面図であり、（ｂ）は、潤滑油孔を栓部材でシールした状態を示す部分拡大断面図である。（ａ）は、本発明による孔のシール構造の他の実施形態の潤滑油孔を単体で示す部分拡大断面図であり、（ｂ）は、潤滑油孔を栓部材でシールした状態を示す部分拡大断面図である。（ａ）は、本発明による孔のシール構造の他の実施形態の潤滑油孔を単体で示す部分拡大断面図であり、（ｂ）は、潤滑油孔を栓部材でシールした状態を示す部分拡大断面図である。（ａ）は、本発明による孔のシール構造の他の実施形態の潤滑油孔を単体で示す部分拡大断面図であり、（ｂ）は、潤滑油孔を栓部材でシールした状態を示す部分拡大断面図である。本発明による孔のシール構造の一実施形態を適用した自動変速機のＣ−１インプットシャフトとその周辺を示す拡大断面図である。

符号の説明

１０…プラネタリギヤ、１２…サンギヤ、１３…リングギヤ、１５…キャリヤアッシー、１６，１７…左右両プレート、１９…シャフト、２０…ピニオン、２１…潤滑油孔、２１ａ…開口部、２１ｂ…孔内方部、２１ｃ…段付き部、２１ｄ，２１ｅ，２１ｆ，２１ｇ，２１ｈ…充填部、２１ｄ１，２１ｅ１，２１ｈ１，２１ｈ２…テーパ部、２３，３８…栓部材（アルミボール）、２９…ポンチ、３１…Ｃ−１インプットシャフト、３２…センターサポート、３３…ドラム、３４…ピストン、３５…摩擦部材、３６…ハブ、３７…油圧室、Ｃ−１…クラッチ。

Claims

自動変速機に配設された部材に形成され、開口部が孔内方部より大径となる段付き部が形成された孔に、直径が前記開口部の直径より小さくかつ前記孔内方部の直径より大きくなるように構成されるとともに前記部材より塑性変形しやすい材質からなる栓部材を挿入し、該栓部材を前記段付き部に当接させて押圧して塑性変形させ、該栓部材の一部が前記孔内方部に押出されると共にその外径部の一部が前記開口部に密接されてシールされた孔のシール構造において、
前記開口部の開口端より内方である開口部内方部における前記段付き部近傍に、前記開口部の開口端より大径である充填部が形成されたことを特徴とする孔のシール構造。
請求項１において、前記充填部は、断面楔形状に形成された環状の溝で構成され、内方に行くにつれて拡開するテーパ部を有することを特徴とする孔のシール構造。
請求項２において、前記充填部のテーパ部は前記開口部に対して１°〜５°の勾配を有することを特徴とする孔のシール構造。
請求項１において、前記充填部は、断面楔形状に形成された環状の溝で構成され、前記開口端に行くにつれて拡開するテーパ部を有することを特徴とする孔のシール構造。
請求項１において、前記充填部は、断面方形状に形成された環状の溝で構成されたことを特徴とする孔のシール構造。
請求項１において、前記充填部は、断面Ｕ字状に形成された環状の溝で構成されたことを特徴とする孔のシール構造。
請求項１において、前記充填部は、断面Ｖ字状に形成された環状の溝で構成されたことを特徴とする孔のシール構造。