JP2009085274A

JP2009085274A - 自動変速機用ピストンシール

Info

Publication number: JP2009085274A
Application number: JP2007253809A
Authority: JP
Inventors: Yoshiyuki Ishigaki; 善行石垣
Original assignee: Nok Corp
Current assignee: Nok Corp
Priority date: 2007-09-28
Filing date: 2007-09-28
Publication date: 2009-04-23

Abstract

【課題】自動変速機に組み込まれるクラッチピストンに装着されるピストンシールにおいて、嵌合部からの漏れを防止し、かつピストンに対してシールを精度良く装着することができるピストンシールを提供する。
【解決手段】ピストンシール２１は、プレス成形された金属環２２と、金属環２２に被着されたゴム状弾性体３１とを有する。金属環２２は、ピストン１１の円筒状周面１４に嵌合される筒状部２３と、ピストン１１の軸方向端面１３と対向する平面部２４とを一体に有する。ピストン１１の軸方向端面１３と対面する金属環２２の平面部２４の内側端面２４ａにパッキン装着溝２５を設け、この装着溝２５にパッキン４１を装着してピストン１１および金属環２２間をシールする。平面部２４の外側端面２４ｂに、ゴム状弾性体３１が被覆されていない金属露出面２６を組み立て時の被押圧部２７として設ける。
【選択図】図１

Description

本発明は、自動車等車両の自動変速機に組み込まれるクラッチピストンに装着されるピストンシールに関するものである。

従来から、自動車等車両の自動変速機に組み込まれるクラッチピストンのシール構造として、ＢＰＳ（ボンデッドピストンシール）タイプ（ピストンを金属プレス成形し、これにゴムリップを焼き付けたもの）が知られているが、近年、この種のピストンはその大型化が進んできている。従来のＢＰＳタイプでは、ピストンの大型化に伴ってシール成形型も大型化するので製造コストが増大し、またシールの不良・破損等による交換の際もピストン全体としての交換が必要となるので部品コストが増大する等の不都合がある。

そこで、従来、図２（Ａ）に示すようにピストンシール７１をピストン６１と別体で製作し、ピストン６１に後付けで嵌合するタイプが提案されている（特許文献１参照）。図２（Ｂ）に拡大して示すように別体のピストンシール７１は、金属環７２にゴム７３を焼き付けたものであるが、ピストン６１に対して金属嵌合されるので、強固に固定される反面、シリンダ５１内の油圧室５２の流体（圧油）が嵌合部から漏れる虞がある。

そこで、上記従来技術では、ゴム７３を金属環７２の裏側まで回して環状シール突起７５を設けることで、金属環７２とピストン６１との間に流体が入り込むのを防止している。

しかしながら、上記従来技術では、ピストンシール７１をピストン６１に嵌合する際の被押圧部（押し面）となる部分にもゴム７３が皮膜７４として被着されているので、嵌合に際してピストンシール７１をしっかりと押圧できないことがある。これによりピストン６１に対するピストンシール７１の嵌合状態が中途半端な状態となって、環状シール突起７５が十分に圧縮されずにシール作用を発揮できなくなる虞がある。また、ピストン６１に対するピストンシール７１の嵌合状態が中途半端な状態であると、油圧室５２の容積にも影響するため、自動変速機の作動に良くない影響を及ぼす虞もある。

特開２００３−１３９２４９号公報

本発明は以上の点に鑑みて、自動変速機に組み込まれるクラッチピストンに装着されるピストンシールにおいて、嵌合部からの漏れを防止し、かつピストンに対してシールを精度良く装着することができるピストンシール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によるピストンシールは、自動変速機に組み込まれるクラッチピストンに装着されるピストンシールであって、プレス成形された金属環と、前記金属環に被着されたゴム状弾性体とを有し、前記金属環は、前記ピストンの円筒状周面に嵌合される筒状部と、前記ピストンの軸方向端面と対向する環状の平面部とを一体に有する自動変速機用ピストンシールにおいて、前記ピストンの軸方向端面と対面する前記金属環の平面部の内側端面にパッキン装着溝を設け、前記装着溝にパッキンを装着して前記ピストンおよび金属環間をシールし、前記平面部の外側端面に、前記ゴム状弾性体が被覆されていない金属露出面を組み立て時の被押圧部として設けたことを特徴とするものである。

また、本発明の請求項２によるピストンシールは、上記した請求項１記載のピストンシールにおいて、パッキン装着溝は金属環をプレス加工することにより形成し、前記装着溝の裏側に形成された突出部を被押圧部とすることを特徴とするものである。

上記構成を有する本発明において、ピストンシールは、自動変速機に組み込まれるクラッチピストンに装着されるものであって、プレス成形された金属環と、金属環に被着されたゴム状弾性体とを有する。金属環は、ピストンの円筒状周面に嵌合される筒状部と、ピストンの軸方向端面と対向する環状の平面部とを一体に有する。

そして、前記ピストンの軸方向端面と対面する金属環の平面部の内側端面にパッキン装着溝が設けられ、この装着溝にパッキンが装着されてピストンおよび金属環間をシールするので、ピストンおよび金属環の嵌合部から密封流体が漏れるのを防止することが可能とされている。

また、パッキンは金属環およびゴム状弾性体に対して別体で製作されてパッキン装着溝に装着されるものであって、上記従来のように金属環に被着するゴムを金属環の平面部の裏側まで回す必要がない。したがって金属環の平面部の外側端面に、ゴム状弾性体が被覆されていない金属露出面が組み立て時の被押圧部として設けられるので、ゴムではなく金属を押圧することになり、よってピストンに対してピストンシールを精度良く装着することが可能とされている。

したがって、本発明によれば所期の目的どおり、嵌合部からの漏れを防止し、かつピストンに対してシールを精度良く装着することができるピストンシールを提供することができる。また、パッキン装着溝を金属環のプレス加工により形成する場合には、装着溝の裏側に突出部が形成されるので、この突出部を被押圧部とすることにより、嵌合作業を円滑化することができる。

尚、本発明には、以下の実施形態が含まれる。
（１）金属環とピストンとの間をＯリングによりシールする（平面固定シールとする）。
（２）Ｏリング溝は金属環をプレス加工することにより形成し、溝の裏側の突出した部分を、装着時の押し面とする。
（３）Ｏリングを用いることにより、金属環とピストンとの間を簡易にシールすることができるうえに、リップを形成するゴムを回す必要がなくなり、金属が露出した押し面を確保することができる。結果、シール部品をピストンに対して精度良く装着することができ、前述した問題を回避することができる。
（４）平面固定シールは溝を形成しやすい（円筒面固定シールの場合は溝の形成が困難である）。
（５）内圧シールとなるため、Ｏリング外径は溝の外側壁に接する寸法とする。
（６）Ｏリングは圧縮時に溝からはみ出さないような充填率とする。はみ出すと、精度良く装着ができないだけでなく、Ｏリングが破損し漏れにつながる。
（７）押し面の裏側になる内側面（ピストン端面に接する面）を基準面とする。

つぎに本発明の実施例を図面にしたがって説明する。

図１は、本発明の実施例に係るピストンシール２１およびこれを装着するクラッチピストン１１の要部断面を示している。クラッチピストン１１は、自動車等車両のＡＴやＣＶＴ等の自動変速機に組み込まれ、油圧により軸方向に変位してクラッチを切り替える。ピストンシール２１は、クラッチピストン１１を作動させる油圧をシールする。図１の符号０は中心軸線を示している。

クラッチピストン１１は、プレス成形された金属環よりなり、軸方向端面１３およびこれに連続する円筒状周面１４を備えた環状の肩段部１２を有し、この肩段部１２に、別途製作されたピストンシール２１が嵌合されている。

ピストンシール２１は、プレス成形された金属環２２と、この金属環２２に被着（加硫接着）されたゴム状弾性体３１とを有している。金属環２２は、肩段部１２の円筒状周面１４に嵌合された筒状部２３と、この筒状部２３の一端に一体成形されて肩段部１２の軸方向端面１３と対向する環状の平面部２４とを一体に有している。金属環２２に被着されたゴム状弾性体３１としては、クラッチシリンダ（クラッチハウジング）１の周面（内周面）に摺動自在に密接するシールリップ３２が設けられ、ゴム状弾性体３１は金属環２２の筒状部２３の周面（外周面）のみに被着されている。

また、肩段部１２の軸方向端面１３と対面する金属環２２の平面部２４の内側端面２４ａに環状のパッキン装着溝２５が設けられ、このパッキン装着溝２５にパッキンとしてゴム状弾性体製Ｏリング４１が装着されてピストン１１および金属環２２間をシールしている。Ｏリング４１は内圧シールを構成するため、その外径寸法はパッキン装着溝２５の側壁（外周壁）に接する寸法とされている。またＯリング４１は圧縮時にパッキン装着溝２５からはみ出さない充填率とされている。

また、金属環２２の平面部２４の外側端面２４ｂに、ゴム状弾性体３１が被覆されていない金属露出面２６が組み立て時の被押圧部２７として設けられている。パッキン装着溝２５は金属環２２をプレス加工することにより形成されるので、パッキン装着溝２５の裏側すなわち平面部２４の外側端面２４ｂには、パッキン装着溝２５と同じく環状を呈する突出部２８が形成されている。したがって当該実施例では、この環状の突出部２８の先端面が環状の被押圧部２７とされている。

上記構成のピストンシール２１においては、肩段部１２の軸方向端面１３と対面する金属環２２の平面部２４の内側端面２４ａにパッキン装着溝２５が設けられ、このパッキン装着溝２５にパッキンとしてのＯリング４１が装着されてピストン１１および金属環２２間をシールするので、ピストン１１および金属環２２の嵌合部から密封流体である圧油が漏れるのを防止することができる。したがって、油漏れを防止し、ピストン１１の作動性を維持・向上することができる。

また、Ｏリング４１は金属環２２およびゴム状弾性体３１に対して別体で製作されてパッキン装着溝２５に装着されるものであって、上記従来技術のように金属環７２に被着するゴム７３を金属環７２の平面部の裏側まで回す必要がない。したがって金属環２２の平面部２４の外側端面２４ｂに、ゴム状弾性体３１が被覆されていない金属露出面２６が組み立て時の被押圧部２７として設けられるので、ゴムではなく金属を押圧することになり、よってピストン１１に対してピストンシール２１を精度良く装着することができる。したがって、嵌合不足を防止し、金属環２２の平面部２４を肩段部１２の軸方向端面１３に確実に当接させ、Ｏリング４１を十分に圧縮させることができる。また、油圧室の容積ないし自動変速機の作動に影響を及ぼすこともない。

尚、当該実施例のようにパッキン装着溝２５を金属環２２のプレス加工により形成する場合には、パッキン装着溝２５の裏側すなわち平面部２４の外側端面２４ｂに突出部２８が形成されるので、この突出部２８を被押圧部２７として押圧する。突出部２８は環状であって金属環２２と同心状に配置されているので、この突出部２８を冶具で押圧することにより押圧力が円周上均等化される。したがって金属環２２を円滑にピストン１１に嵌合することができ、これにより押圧・嵌合作業を円滑化することができる。図では、突出部２８は内外周の軸方向立ち上がり部と先端の平面部とを有して断面台形状に形成され、被押圧部２７が径方向に幅をもつ平面状に形成されているので、冶具を押し付けるのに一層効果的である。但し本発明はこれに限らず、突出部２８の断面形状は例えば円弧形などであっても良い。

本発明の実施例に係る自動変速機用ピストンシールの装着状態を示す要部断面図（Ａ）は従来例に係る自動変速機用ピストンシールの装着状態を示す半裁断面図、（Ｂ）は（Ａ）の要部拡大図

符号の説明

１シリンダ
１１ピストン
１２肩段部
１３軸方向端面
１４円筒状周面
２１ピストンシール
２２金属環
２３筒状部
２４平面部
２４ａ内側端面
２４ｂ外側端面
２５パッキン装着溝
２６金属露出面
２７被押圧部
３１ゴム状弾性体
３２シールリップ
４１Ｏリング（パッキン）
０中心軸線

Claims

自動変速機に組み込まれるクラッチピストンに装着されるピストンシールであって、プレス成形された金属環と、前記金属環に被着されたゴム状弾性体とを有し、前記金属環は、前記ピストンの円筒状周面に嵌合される筒状部と、前記ピストンの軸方向端面と対向する環状の平面部とを一体に有する自動変速機用ピストンシールにおいて、
前記ピストンの軸方向端面と対面する前記金属環の平面部の内側端面にパッキン装着溝を設け、前記装着溝にパッキンを装着して前記ピストンおよび金属環間をシールし、前記平面部の外側端面に、前記ゴム状弾性体が被覆されていない金属露出面を組み立て時の被押圧部として設けたことを特徴とする自動変速機用ピストンシール。
請求項１記載のピストンシールにおいて、
パッキン装着溝は金属環をプレス加工することにより形成し、前記装着溝の裏側に形成された突出部を被押圧部とすることを特徴とする自動変速機用ピストンシール。