JP2007177831A

JP2007177831A - ボンデットピストンシール

Info

Publication number: JP2007177831A
Application number: JP2005375020A
Authority: JP
Inventors: Hideko Munakata; 秀子宗形
Original assignee: Nok Corp
Current assignee: Nok Corp
Priority date: 2005-12-27
Filing date: 2005-12-27
Publication date: 2007-07-12

Abstract

【課題】シール面の軸方向長さが短く、加圧室からの圧力が付加されたときシリンダの摺動面に対するシール面の接触面積が増大しない外周シールリップが、ピストン部材に結合しているボンデットピストンシールを提供する。
【解決手段】有底円筒形状のシリンダ１０内部を軸方向に変位しシリンダ１０とで加圧室Ｍを画成するピストン部材２０に、加圧室Ｍ側に突設しシリンダ１０周面に摺接する外周シールリップ５が結合しているボンデットピストンシール１において、外周シールリップ５は、シール面６１が芯金５０によって補強され、ピストン部材２０のフランジ部２１の外周側に嵌合により結合させた構成とした。
【選択図】図１

Description

本発明は、自動車の自動変速機でクラッチ締結に使用されるボンデットピストンシール（ＢＰＳ）に関する。更に詳しくは、ＢＰＳのピストン部材に設けられた密封装置の構造に関する。

図３は、従来技術によるＢＰＳを軸心Ｏを通る平面で切断した概略断面図、図４は、図３における外周シールリップ部の拡大段面図である。この図に示す通り、ＢＰＳ１００は略コ字形状を呈する有底円筒形状のシリンダ１０１内部を軸方向に摺動自在に密接しシリンダ１０１とで加圧室Ｍを画成するピストン部材１１１と、ピストン部材１１１を挟んでシリンダ１０１のフランジ部１０２と対向し、ピストン部材１１１及び前記シリンダ１０１とで均衡油室Ｎを画成するキャンセルプレート１２１と、加圧室Ｍが加圧されることにより押し下げられたピストン部材１１１を押し戻すように機能するリターンスプリング１３１とを備えている。

ピストン部材１１１は、鋼板等の金属板を打ち抜きプレスで成形したものであって、内周筒部１１２のキャンセルプレート１２１側の端部には、シリンダの内周筒部１０３と摺動自在に密接するゴム状弾性体からなる内周シールリップ１４１が結合している。また、フランジ部１１３の外周側角部１１４には、加圧室Ｍ側へ向けて突出しシリンダ１０１の外周筒部１０４と摺動自在に密接するゴム状弾性体からなる外周シールリップ１４２が結合している（下記特許文献１を参照）。また、フランジ部１１３の加圧室Ｍ側端面には、内周シールリップ１４１と外周シールリップ１４２とに連結しているゴム状弾性材料からなる膜部１４３が結合し、その膜部１４３には、円周方向所定間隔で緩衝体１４４が突設されている。

内周シールリップ１４１、外周シールリップ１４２、膜部１４３及び緩衝体１４４はゴム状弾性体で形成されていて、所定のゴム加硫成形用金型内に、予め加硫接着材を塗布したピストン部材１１１をセットし、型閉じによってピストン部材１１１と前記金型の内面との間に画成される環状のキャビティ内に未加硫ゴムを充填し、加圧・加熱して成形する。この場合に、図４に示す通り、外周シールリップ１４２は、Ｒ形状をしたピストン部材１１１の外周側角部１１４を覆って加圧室側Ｍに延びるように成形されるので、外周シールリップ１４２のリップ面１４５の軸方向長さＬ１が長くなるように成形される。

この構成において、シリンダ１０１とピストン部材１１１とで画成された加圧室Ｍに作動油を導入すると、ピストン部材１１１は、加圧室Ｍの圧力によりリターンスプリング１３１を圧縮しながらキャンセルプレート１２１側（図において下側）に下方変位し、大径外周側筒部１１５のキャンセルプレート１２１側端部がその下方に位置する多板クラッチ板１３２を押し、クラッチが締結状態となる。

したがって、ピストン部材１１１に結合している両シールリップ（１４１，１４２）には、加圧室Ｍに導入された作動油による圧力を保持する機能が要求される。特に外周シールリップ１４２には遠心力による圧力も作用するため高い圧力を保持する機能が要求される。しかし、外周シールリップ１４２はゴム状弾性体により成形されていて、しかもシール面１４５の軸方向長さＬ１が長く成形されてしまうので、圧力負荷によりシール面１４５がシリンダ１０１の外周筒部１０４の摺動面に押し付けられ接触面積が増大し、摩擦抵抗が大きくなり、耐摩耗性が低下する虞があった。

特開２０００−０２７８２５公報

本発明は上述の問題点を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、シール面の軸方向長さが短く、加圧室からの圧力が付加されたときシリンダの摺動面に対するシール面の接触面積が増大しない外周シールリップが、ピストン部材に結合しているボンデットピストンシールを提供することである。

上記目的を達成するため、本発明の請求項１に係るボンデットピストンシールは、有底円筒形状のシリンダ内部を軸方向に変位し前記シリンダとで加圧室を画成するピストン部材に、前記加圧室側に突設し前記シリンダ周面に摺接するシール面を有する外周シールリップが結合しているボンデットピストンシールにおいて、前記外周シールリップは、前記シール面が芯金によって補強され、前記ピストン部材のフランジ部に芯金による嵌合で結合し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のボンデットピストンシールは、外周シールリップのシール面が芯金により軸方向下側から支持されるように補強されているので、成形時にシール面の軸方向長さが長くなることがない。更に、加圧室に作動油が導入されてピストン部材が圧力を受けた場合、圧力負荷により外周シールリップがシリンダの摺動面に押し付けられても、シール面の接触面積が増大することがなく、摩擦抵抗が大きくなるのを防止することができる。

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。

図１は、本発明に係るＢＰＳの概略断面図であり、図２は、図１における外周シールリップの拡大断面図である。

図１に示す本発明に係るＢＰＳ１は、略コ字形状を呈する有底円筒形状のシリンダ１０内部を軸方向に摺動自在に密接しシリンダ１０とで加圧室Ｍを画成するピストン部材２０と、ピストン部材２０を挟んでシリンダ１０のフランジ部１１と対向し、ピストン部材２０及びシリンダ１０とで均衡油室Ｎを画成する中央部の内周側に凸部３２を有するキャンセルプレート３０と、加圧室Ｍが加圧されることにより押し下げられたピストン部材２０を押し戻すように機能するリターンスプリング３１とを備えている。

ピストン部材２０は、鋼板等の金属板を打ち抜きプレスで成形したものであって、内周筒部２２のキャンセルプレート３０側の端部には、シリンダの内周筒部１２と摺動自在に密接するゴム状弾性体からなる内周シールリップ４が結合している。また、フランジ部２１の加圧室Ｍ側端面には、内周シールリップ４と連結しているゴム状弾性材料からなる膜部４１が結合し、その膜部４１には、円周方向所定間隔で緩衝体４２が突設されている。

更に、ピストン部材２０のフランジ部２１の外周側には、加圧室Ｍ側（図における上側）へ向けて突出しシリンダ１１の外周筒部１３と摺動自在に密接する外周シールリップ５が結合している。

外周シールリップ５は、図２に示す通り、芯金５０とゴム状弾性体部６０から構成され、一体成形されている内周シールリップ４及び膜部４１とは、別個に成形される。芯金５０は、軸方向に延びる筒部５１と、筒部５１のキャンセルプレート３０側（図における下側）端部から外径方向に延びるフランジ部５２と、フランジ部５２の外径側端部から加圧室Ｍ側に向かって斜め外周側に延びる斜行部５３とからなる略Ｊの字形状をしている。ゴム状弾性体部６０は、シリンダ１０の外周筒部１３と摺動自在に密接するシール面６１を有するリップ部６２と、芯金５０のフランジ部５２及び筒部５１に接着している固定部６３とが一体に成形されている。

リップ部６２は、芯金５０の斜行部５３により軸方向下側(キャンセルプレート３０側)から支持されるように補強されていて、これにより外周シールリップ５のシール面６１は、成形時に軸方向長さＬが規制され軸方向に長くならないようになっている。またシール時に加圧室Ｍからの圧力が付加されたとき、シリンダ１０の外周筒部１３の摺動面に対するシール面６１の接触面積が増大しないようになっている。

このように構成された外周シールリップ５は、内周シールリップ４及び膜部４１が加硫接着しているピストン部材２０に、芯金５０を嵌合させることで結合される。外周シールリップ５が結合しているピストン部材２０は、加圧室Ｍに作動油が導入されたとき、加圧室Ｍの圧力によりリターンスプリング３１を圧縮しながら下方変位する。このとき、外周シールリップ５のシール面６１はシリンダ１０の外周筒部１３の摺動面に密接して摺動するが、シール面６１は芯金５０により軸方向下側から支持されているので、シール面６１の接触面積が増大することはない。したがって、摩擦抵抗が大きくなるのを防止し、耐摩耗性の低下を防止することが可能となる。

本発明に係るＢＰＳの部分断面図図１における外周シールリップの拡大断面図従来例に係るＢＰＳの部分断面図図３における外周シールリップの拡大断面図

符号の説明

１ボンデットピストンシール（ＢＰＳ）
４，５シールリップ
１０シリンダ
１１，２１フランジ部
１２，２２内周筒部
１３外周筒部
２０ピストン部材
３０キャンセルプレート
３１リターンスプリング
５０芯金
５１筒部
５２フランジ部
５３斜行部
６０ゴム状弾性部材
６１シール面
６２リップ部
６３固定部
Ｍ加圧室
Ｎ均衡油室

Claims

有底円筒形状のシリンダ内部を軸方向に変位し前記シリンダとで加圧室を画成するピストン部材に、前記加圧室側に突設し前記シリンダ周面に摺接するシール面を有する外周シールリップが結合しているボンデットピストンシールにおいて、
前記外周シールリップは、前記シール面が芯金によって補強され、前記ピストン部材のフランジ部に芯金による嵌合で結合していることを特徴とするボンデットピストンシール。