JP2008106902A

JP2008106902A - シール一体型ピストン

Info

Publication number: JP2008106902A
Application number: JP2006292308A
Authority: JP
Inventors: Tomoaki Nishimura; 智昭西村; Junichi Ishiyama; 順一石山
Original assignee: Nok Corp
Current assignee: Nok Corp
Priority date: 2006-10-27
Filing date: 2006-10-27
Publication date: 2008-05-08
Also published as: US20090235815A1; WO2008050529A1; CN101523072A; KR20090074034A

Abstract

【課題】リターンスプリングを保持するための突起を有するシール一体型ピストンにおいて、リターンスプリングの撓みや傾斜、あるいは相対回転の発生を有効に防止する。
【解決手段】金属のプレス成形品からなり、クラッチシリンダ１１０内に軸方向移動可能に配置されるピストン本体１２１と、このピストン本体１２１に一体に設けられたシールリップ１２２，１２３を備え、ピストン本体１２１に、貫通筒状のガイド突起１２４が形成され、ピストン本体１２１を前記加圧室Ａ側へ付勢するリターンスプリング１５０が、前記ガイド突起１２４に保持されている。プレス成形された貫通筒状のガイド突起１２４は、有底筒状に比較して突出高さを高くなり、このためリターンスプリング１５０に対する保持長さが長くなる。また、ガイド突起１２４によって加圧室Ａが開放されることがないようにする。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両の自動変速機の油圧作動クラッチに用いられるシール一体型ピストンに関する。

自動車の自動変速機における油圧作動クラッチは、油圧によってクラッチシリンダ内を軸方向移動するクラッチピストンが、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ようになっており、前記クラッチピストンとしては、ピストン本体の外周部及び内周部にシールリップが加硫接着によって一体化されたシール一体型ピストン（ボンデッドピストンシールとも呼ばれる）が知られている。

図４は、従来のシール一体型ピストンを用いた油圧作動クラッチの概略構成を、駆動軸の軸心Ｏを通る平面で切断して示す片側断面図、図５は、図４の一部を拡大した断面図である。図４に示される油圧作動クラッチにおいて、参照符号１は、不図示の駆動軸と共に回転する環状のクラッチシリンダ、２は、クラッチシリンダ１内に軸方向移動可能に配置されたシール一体型ピストン、３は、このシール一体型ピストン２と軸方向に対向配置されると共に止め輪３１を介してクラッチシリンダ１の内周筒部１ａに固定されたスプリングホルダ、４は、クラッチシリンダ１に軸方向移動可能な状態で円周方向に係止された複数のドライブプレート４１と、不図示の従動軸側に設けられたクラッチハブ４３に軸方向移動可能な状態で円周方向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た多板クラッチである。シール一体型ピストン２の外周裾部２ａは、多板クラッチ４のドライブプレート４１と軸方向に対向しており、シール一体型ピストン２とスプリングホルダ３の間には、リターンスプリング５が、適宜圧縮状態に介装されている。

リターンスプリング５は、軸心Ｏを中心とする円周方向に所定の間隔で複数配置されており、それぞれその一端５ａが、シール一体型ピストン２に打ち出し形成した円形のガイド突起２３に嵌め込み係止され、他端５ｂが、スプリングホルダ３の外周に沿って形成された突縁３ａに保持されている。

シール一体型ピストン２は、その内外周に、クラッチシリンダ１の内周筒部１ａ及び外周筒部１ｂと摺動可能に密接されたゴム状弾性材料からなるシールリップ２１，２２を一体に有する。また、クラッチシリンダ１の内周筒部１ａには、クラッチシリンダ１とシール一体型ピストン２の間に画成された加圧室６にオイル（ＡＴＦ）による油圧を導入するための油通路１１が開設されている。

すなわちこの油圧作動クラッチは、油通路１１を介して加圧室６に油圧を印加することによって、シール一体型ピストン２がリターンスプリング５を圧縮する方向へクラッチシリンダ１内を軸方向変位して、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。

次に、加圧室６の油圧を開放すると、シール一体型ピストン２は、圧縮されたリターンスプリング５の付勢力によって、加圧室６の容積を縮小させる方向へクラッチシリンダ１内を軸方向変位して、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の圧接を解除し、これによって、駆動軸から従動軸への動力伝達を遮断する（例えば、下記の特許文献１参照）。
特開平０９−１８９３３６号公報

しかしながら、上述の従来技術によると、各リターンスプリング５の一端５ａを係止するガイド突起２３は、シール一体型ピストン２のプレス成形に際して有底形状にエンボス加工されたものであるため、図５に示されるように、打ち出し高さｈをそれほど大きくすることができず、逆に、プレス型のポンチの強度上、ガイド突起２３の径φを小さくすることが困難であった。また、このため、回転に伴う遠心力等によるリターンスプリング５の撓みや傾斜、あるいは相対回転を発生し、加圧室６の油圧を開放した時のリターンスプリング５によるシール一体型ピストン２の復帰力が安定しなくなったり、リターンスプリング５の撓みによってその一端５ａが図５に破線で示されるように変位し、ガイド突起２３から外れやすくなる問題が指摘される。

本発明は、以上のような点に鑑みてなされたものであって、その技術的課題とするところは、リターンスプリングの撓みや傾斜、あるいは相対回転の発生を有効に防止し得るシール一体型ピストンを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の発明に係るシール一体型ピストンは、金属のプレス成形品からなりクラッチシリンダ内に軸方向移動可能に配置されるピストン本体と、このピストン本体に一体に設けられたシールリップを備え、前記ピストン本体に、前記シールリップにより前記クラッチシリンダとの間に画成される加圧室の外側に位置して、貫通筒状のガイド突起が形成され、前記ピストン本体を前記加圧室側へ付勢するリターンスプリングが、前記ガイド突起に保持されたものである。

上記構成によれば、ピストン本体のガイド突起を、貫通筒状とすることによって、プレス成形によるこのガイド突起の突出高さ、すなわちリターンスプリングに対する保持長さを、有底筒状にプレス成形する場合よりも大きくすることができる。

また、請求項２の発明に係るシール一体型ピストンは、請求項１に記載のガイド突起が、シールリップによりクラッチシリンダとの間に画成される加圧室の外側に位置するものである。このようにすれば、貫通筒状のガイド突起によって、加圧室が開放されてしまうことがない。

また、請求項３の発明に係るシール一体型ピストンは、請求項１に記載のガイド突起が、シールリップによりクラッチシリンダとの間に画成される加圧室に対するピストン本体の受圧部に位置し、このガイド突起の内周が、ゴム状弾性材料からなる封口部で密閉されたものである。このようにしても、貫通筒状のガイド突起によって、加圧室が開放されるのを防止できる。

請求項１〜３の発明に係るシール一体型ピストンによれば、ピストン本体に形成されたガイド突起を貫通筒状としたことによって、このガイド突起に保持されるリターンスプリングの保持長さを長くすることができ、その結果、回転に伴う遠心力等によるリターンスプリングの撓みや傾斜、相対回転を有効に防止して、リターンスプリングの付勢力による加圧室側への復帰力を安定させることができる。

以下、本発明に係るシール一体型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。図１は、本発明に係るシール一体型ピストンの第一の形態を、油圧作動クラッチの一部と共に駆動軸の軸心Ｏを通る平面で切断して示す片側断面図、図２は、図１の一部を拡大した断面図である。

図１に示される自動変速機用油圧アクチュエータにおいて、参照符号１１０は、不図示の駆動軸と共に軸心Ｏの周りに回転されるクラッチシリンダである。このクラッチシリンダ１１０は環状に形成されたものであって、内周筒部１１１と、その軸方向一端から延びる内周円盤部１１２と、その外周端部から内周筒部１１１と同心に折り返されるように形成された中間筒部１１３と、その端部から外周側へ展開した外周円盤部１１４と、更にその外周端部から内周筒部１１１と同心に延びる外周筒部１１５とを備える。

参照符号１２０は、クラッチシリンダ１１０内に軸方向移動可能に配置されたシール一体型ピストン、参照符号１３０は、このシール一体型ピストン１２０と軸方向に対向配置されると共に止め輪１３１を介してクラッチシリンダ１１０の内周筒部１１１に固定されたスプリングホルダ、参照符号１４０は、クラッチシリンダ１１０の外周筒部１１５に軸方向移動可能な状態で円周方向に係止された複数のドライブプレート１４１と、不図示の従動軸側に設けられたクラッチハブ１４３に軸方向移動可能な状態で円周方向に係止された複数のドリブンプレート１４２が軸方向交互に配置された多板クラッチ、参照符号１５０は、シール一体型ピストン１２０とスプリングホルダ１３０の間に適宜圧縮状態に介装されたリターンスプリングである。

シール一体型ピストン１２０は、軸心Ｏを中心とする環状を呈するピストン本体１２１と、このピストン本体１２１に一体に設けられたシールリップ１２２，１２３とを備える。

シール一体型ピストン１２０におけるピストン本体１２１は、金属板のプレス成形によって製作されたものであって、クラッチシリンダ１１０の内周円盤部１１２と軸方向に対向される内周側の受圧部１２１ａと、この受圧部１２１ａの外周側から外筒部１２１ｂを介して円盤状に展開し、クラッチシリンダ１１０の外周円盤部１１４と軸方向に対向されるフランジ部１２１ｃと、その外周端部に形成され、多板クラッチ１４０のドライブプレート１４１と軸方向に近接対向されるクラッチ押圧部１２１ｄを有する。

シール一体型ピストン１２０におけるシールリップ１２２，１２３は、ピストン本体１２１における受圧部１２１ａの内周部及び外周部に、ゴム状弾性材料によって一体的に成形されたものであって、このうち、内周側のシールリップ１２２は、クラッチシリンダ１１０の内周筒部１１１の内周面と摺動可能に密接され、外周側のシールリップ１２３は、クラッチシリンダ１１０の中間筒部１１３の内周面と摺動可能に密接される。そして、クラッチシリンダ１１０とピストン本体１２１の受圧部１２１ａとの間には、このシールリップ１２２，１２３によって、加圧室Ａが画成され、クラッチシリンダ１１０の内周筒部１１１には、加圧室Ａにオイル（ＡＴＦ）による油圧を導入するための油通路１１１ａが開設されている。

シール一体型ピストン１２０におけるピストン本体１２１のフランジ部１２１ｃには、クラッチシリンダ１１０の外周円盤部１１４との対向方向と逆方向、すなわちスプリングホルダ１３０側へ向けて突出したガイド突起１２４が形成されている。このガイド突起１２４は、ピストン本体１２１のプレス成形に際して、そのフランジ部１２１ｃに深絞りによって貫通筒状に打ち出し形成したものであり、軸心Ｏを中心とする円周方向に所定の間隔で複数設けられている。

リターンスプリング１５０は、金属製のコイルスプリングであって、軸心Ｏを中心とする円周方向に所定の間隔で複数配置され、ピストン本体１２１のフランジ部１２１ｃとスプリングホルダ１３０との間で、適宜予圧縮された状態に設けられている。そしてこのリターンスプリング１５０は、図２に示されるように、それぞれの一端１５１が、前記フランジ部１２１ｃに当接した状態でガイド突起１２４に外挿保持され、他端１５２が、スプリングホルダ１３０に当接されると共に、その外周に沿って形成された突縁１３０ａによって、外周側への変位を規制されている。

また、シール一体型ピストン１２０が、加圧室Ａの容積を最小にする上側のストロークエンド位置にある時の、ガイド突起１２４とスプリングホルダ１３０の対向距離Ｌは、シール一体型ピストン１２０のストローク長さより適宜大きく、すなわちシール一体型ピストン１２０が、クラッチ押圧部１２１ｄによって多板クラッチ１４０を押圧する下側のストロークエンド位置まで移動しても、ガイド突起１２４がスプリングホルダ１３０と当接しないようになっている。

以上の構成によれば、先に説明した図４と同様、油通路１１１ａを介して加圧室Ａへ作動油圧を印加し、あるいはこの油圧を開放することによって、シール一体型ピストン１２０がクラッチシリンダ１１０内を軸方向に変位して、多板クラッチ１４０を接続動作あるいは遮断動作させるものである。

すなわち、オイルの供給によって加圧室Ａが加圧されると、シール一体型ピストン１２０が、リターンスプリング１５０を圧縮させながら図１における下方へ変位し、このシール一体型ピストン１２０のクラッチ押圧部１２１ｄが、多板クラッチ１４０のドライブプレート１４１とドリブンプレート１４２とを摩擦係合させる。このため、多板クラッチ１４０が接続状態となって、不図示の駆動軸側からの駆動トルクが、クラッチシリンダ１１０、多板クラッチ１４０のドライブプレート１４１とドリブンプレート１４２及びクラッチハブ１４３を介して、不図示の従動軸へ伝達される。

また、この接続状態から、加圧室Ａの油圧を開放すると、圧縮されたリターンスプリング１５０の復元力によって、シール一体型ピストン１２０が加圧室Ａの容積を縮小させるように図１における上方へ変位し、多板クラッチ１４０への押圧を解除するので、この多板クラッチ１４０のドライブプレート１４１とドリブンプレート１４２の摩擦係合が解除され、駆動軸から従動軸への駆動トルクの伝達が遮断される。

ここで、シール一体型ピストン１２０におけるガイド突起１２４は、深絞りによって貫通筒状に打ち出し形成したものであるため、従来のようにエンボス加工によって有底筒状とした場合に比較して、図２に示される突出高さｈ、言い換えれば、このガイド突起１２４に外挿されることによって保持されるリターンスプリング１５０の保持長さｈを十分に大きくすることができる。したがって、回転に伴う遠心力等によるリターンスプリング１５０の撓みや傾斜、相対回転が有効に抑制され、リターンスプリング１５０の付勢力による加圧室Ａ側へのシール一体型ピストン１２０の復帰力が安定する。

次に図３は、本発明に係るシール一体型ピストンの第二の形態を、油圧作動クラッチの一部と共に駆動軸の軸心Ｏを通る平面で切断して示す片側断面図である。上述した図１に示される第一の形態では、貫通筒状のガイド突起１２４によって、加圧室Ａがスプリングホルダ１３０側の空間Ｂと連通してシール一体型ピストン１２０が動作しなくなってしまうことがないように、ガイド突起１２４を、ピストン本体１２１におけるフランジ部１２１ｃに形成し、すなわち加圧室Ａを画成しているシールリップ１２３より外側となる位置に形成している。これに対し、第二の形態では、ガイド突起１２４をピストン本体１２１の受圧部１２１ａに形成しており、その内周をゴム状弾性材料で埋めることによって密閉したものである。

すなわち図３に示されるように、シール一体型ピストン１２０におけるピストン本体１２１のフランジ部１２１ｃには、ガイド突起は存在せず、ガイド突起１２４は、ピストン本体１２１の受圧部１２１ａに、クラッチシリンダ１１０の内周円盤部１１２との対向方向と逆の方向、すなわちスプリングホルダ１３０側へ向けて突出して形成されている。このガイド突起１２４は、ピストン本体１２１のプレス成形に際して、その受圧部１２１ａに深絞りによって貫通筒状に打ち出し形成したものであり、軸心Ｏを中心とする円周方向に所定の間隔で複数設けられている。

シールリップ１２２（又はシールリップ１２３）の基部からは、ピストン本体１２１の受圧部１２１ａにおける加圧室Ａ側の面を覆うように形成された弾性層１２５が延在されており、この弾性層１２５から延在された封口部１２６が、貫通筒状をなすガイド突起１２４の内周を密閉している。すなわち、封口部１２６は、シールリップ１２２，１２３をピストン本体１２１にゴム状弾性材料によって一体成形する際に、その成形用ゴム材料の一部をガイド突起１２４の内周に充填させることによって成形されたものである。

リターンスプリング１５０は、軸心Ｏを中心とする円周方向に所定の間隔で複数配置され、ピストン本体１２１の受圧部１２１ａとスプリングホルダ１３０との間で、適宜予圧縮された状態に設けられている。そしてこのリターンスプリング１５０は、それぞれの一端１５１が、前記受圧部１２１ａに当接した状態でガイド突起１２４に外挿保持され、他端１５２が、スプリングホルダ１３０に当接されると共に、その外周に沿って形成された突縁１３０ａによって、外周側への変位を規制されている。

なお、その他の部分は、基本的には図１と同様に構成されている。

すなわち、この形態も第一の形態と同様、シール一体型ピストン１２０におけるガイド突起１２４は、深絞りによって貫通筒状に打ち出し形成したものであるため、これに外挿されることによって保持されるリターンスプリング１５０の保持長さを十分に大きくすることができる。したがって、回転に伴う遠心力等によるリターンスプリング１５０の撓みや傾斜、相対回転が有効に抑制され、リターンスプリング１５０の付勢力による加圧室Ａ側へのシール一体型ピストン１２０の復帰力が安定する。

また、ピストン本体１２１の受圧部１２１ａに形成された貫通筒状のガイド突起１２４の内周が、ゴム状弾性材料からなる封口部１２６で密閉されているため、加圧室Ａがスプリングホルダ１３０側の空間Ｂと連通してシール一体型ピストン１２０が動作しなくなってしまうようなことはない。

本発明に係るシール一体型ピストンの第一の形態を、油圧作動クラッチの一部と共に駆動軸の軸心Ｏを通る平面で切断して示す片側断面図である。図１の一部を拡大した断面図である。本発明に係るシール一体型ピストンの第二の形態を、油圧作動クラッチの一部と共に駆動軸の軸心Ｏを通る平面で切断して示す片側断面図である。従来のシール一体型ピストンを用いた油圧作動クラッチの概略構成を、駆動軸の軸心Ｏを通る平面で切断して示す片側断面図である。図４の一部を拡大した断面図である。

符号の説明

１１０クラッチシリンダ
１２０シール一体型ピストン
１２１ピストン本体
１２１ａ受圧部
１２１ｂ外筒部
１２１ｃフランジ部
１２１ｄクラッチ押圧部
１２２，１２３シールリップ
１２４ガイド突起
１２５弾性層
１２６封口部
１３０スプリングホルダ
１４０多板クラッチ
１５０リターンスプリング
Ａ加圧室

Claims

金属のプレス成形品からなり、クラッチシリンダ（１１０）内に軸方向移動可能に配置されるピストン本体（１２１）と、このピストン本体（１２１）に一体に設けられたシールリップ（１２２，１２３）を備え、前記ピストン本体（１２１）に、貫通筒状のガイド突起（１２４）が形成され、前記ピストン本体（１２１）を前記加圧室（Ａ）側へ付勢するリターンスプリング（１５０）が、前記ガイド突起（１２４）に保持されたことを特徴とするシール一体型ピストン。
ガイド突起（１２４）が、シールリップ（１２２，１２３）によりクラッチシリンダ（１１０）との間に画成される加圧室（Ａ）の外側に位置することを特徴とする請求項１に記載のシール一体型ピストン。
ガイド突起（１２４）が、シールリップ（１２２，１２３）によりクラッチシリンダ（１１０）との間に画成される加圧室（Ａ）に対するピストン本体（１２１）の受圧部（１２１ａ）に位置し、このガイド突起（１２４）の内周が、ゴム状弾性材料からなる封口部（１２６）で密閉されたことを特徴とする請求項１に記載のシール一体型ピストン。