JP2009097609A

JP2009097609A - 多段変速機用ピストン

Info

Publication number: JP2009097609A
Application number: JP2007269002A
Authority: JP
Inventors: Kiichiro Goto; 喜一郎後藤
Original assignee: Nok Corp
Current assignee: Nok Corp
Priority date: 2007-10-16
Filing date: 2007-10-16
Publication date: 2009-05-07

Abstract

【課題】ピストン本体１の製造コストを低減すると共に、ハウジング５に対するシール部の摺動負荷を低減して円滑な作動が可能な多段変速機用ピストン１０を提供する。
【解決手段】金属板のプレス成形品からなるピストン本体１が、端盤部１１と、その内周側の内周筒部１２と、前記端盤部１１の外周側の外周筒部１４と、この外周筒部１４に屈曲形成された環状溝部１５と、前記外周筒部１４の外周側の外周張出部１６とを有し、前記内周筒部１２の内周面及び前記外周筒部１４の外周面に、加圧側６，７を向いたシールリップ２２，３２においてハウジング５に軸方向摺動可能に密接される内周シールリング２及び外周シールリング３が圧入嵌着され、前記環状溝部１５に、ハウジング５に軸方向摺動可能に密接される無方向シール性パッキング４が嵌着されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、受圧面積の切り換えによって摩擦板に対する押圧力を多段切換可能とした多段変速機用ピストンに関する。

従来の多段変速機用ピストンとして、図２に示されるようなものが知られている。図２は、従来の多段変速機用ピストンを、装着状態で示す断面図である。

図２に示される多段変速機用ピストン（以下、単にピストンという）１００は、アルミダイキャストで製作されたピストン本体１０１と、このピストン本体１０１の内周面に形成された環状溝に装着された第一のパッキング１０２と、ピストン本体１０１の段差状を呈する外周面のうち径方向段差面１０１ｂからみて端面１０１ａ側の小径外周面に形成された環状溝に装着された第二のパッキング１０３と、前記径方向段差面１０１ｂからみて端面１０１ａと反対側の大径外周面に形成された環状溝に装着された第三のパッキング１０４とを備える。

ピストン１００の第一のパッキング１０２は、多段変速機のハウジング１１０における内周筒部１１１の外周面と摺動可能に密接され、第二のパッキング１０３及び第三のパッキング１０４は、ピストン本体１０１の段差状外周面と対応する段差状に形成された前記ハウジング１１０の外周筒部１１２の、小径内周面及び大径内周面に、それぞれ摺動可能に密接されている。そしてこれによって、ピストン１００とハウジング１１０の間には、第一のパッキング１０２と第二のパッキング１０３の間に位置し端面１０１ａを受圧面とする第一の油室Ａと、第二のパッキング１０３と第三のパッキング１０４の間に位置し径方向段差面１０１ｂを受圧面とする第二の油室Ｂが画成されている。第一の油室Ａ及び第二の油室Ｂには、それぞれ不図示の油路を介して油圧を印加可能となっている。

ピストン本体１０１はリターンスプリング１０５によって第一の油室Ａ及び第二の油室Ｂの容積を縮小する方向へ付勢されており、このピストン本体１０１の外周筒部の先端１０１ｃは、ハウジング１１０側に軸方向移動可能に係止された第一摩擦板１３１と、内周のクラッチドラム１４０側に軸方向移動可能に係止された第二摩擦板１３２が軸方向交互に配置された摩擦板積層体１３０に近接対向している。

したがって、この多段変速機によれば、第二の油室Ｂに油圧が導入されていない状態で、第一の油室Ａに所定圧力値の油圧が印加されると、この印加油圧によりピストン１００が押し出され、第一の油室Ａの受圧面積に油圧値を掛け合わせた力で摩擦板積層体１３０を押圧し、第一摩擦板１３１と第二摩擦板１３２を摩擦係合する。また、第一の油室Ａに油圧が導入されていない状態で、第二の油室Ｂに所定圧力値の油圧が印加されると、この印加油圧によりピストン１００が押し出され、第二の油室Ｂの受圧面積に油圧値を掛け合わせた力で摩擦板積層体１３０を押圧し、第一摩擦板１３１と第二摩擦板１３２を摩擦係合する。さらに、第二の油室Ｂと第一の油室Ａの双方に所定圧力値の油圧が供給されると、この印加油圧によりピストン１００が押し出され、第一の油室Ａと第二の油室Ｂの受圧面積の和に油圧値を掛け合わせた力で摩擦板積層体１３０を押圧し、第一摩擦板１３１と第二摩擦板１３２を摩擦係合する。すなわちピストン１００は、受圧面積の異なる第一の油室Ａ及び第二の油室Ｂにより、一定の印加油圧値で三段階の締結力を付与することができるのである（例えば下記の特許文献１参照）。
特開平５−２８８２６４号公報

しかしながら、従来のピストン１００は、アルミダイキャストで製作されたピストン本体１０１の製造コストが高く、しかも第一〜第三のパッキング１０２〜１０４がいずれも径方向の圧縮反力によってハウジング１１０と密接されているので、摺動負荷が大きいといった問題が指摘される。

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、ピストン本体の製造コストを低減すると共に、ハウジングに対するシール部の摺動負荷を低減して円滑な作動が可能な多段変速機用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、本発明に係る多段変速機用ピストンは、金属板のプレス成形品からなるピストン本体が、端盤部と、その内周側の内周筒部と、前記端盤部の外周側の外周筒部と、この外周筒部に屈曲形成された環状溝部と、前記外周筒部の外周側の外周張出部とを有し、前記内周筒部の内周面及び前記外周筒部の外周面に、加圧側を向いたシールリップにおいてハウジングに軸方向摺動可能に密接される内周シールリング及び外周シールリングが圧入嵌着され、前記環状溝部に、ハウジングに軸方向摺動可能に密接される無方向シール性パッキングが嵌着されたものである。

なお、ここでいう無方向シール性パッキングとは、シール性にシールリップのような方向性がないもので、例えば断面が円形であるＯリングや、断面が略Ｘ字形をなすＸリング、あるいは断面が方形をなす角リングなどがこれに相当する。

そしてこの多段変速機用ピストンは、第一の油室に油圧を印加するか、第二の油室に油圧を印加するか、あるいはその双方に油圧を印加するかによって、同じ印加油圧でも、第一の油室に対する端盤部を含む受圧面積と、第二の油室に対する外周張出部を含む受圧面積の相違及びその受圧面積の和によって、異なる軸方向押圧力を得ることができるものである。

本発明に係る多段変速機用ピストンによれば、ピストン本体が金属板のプレス成形品からなるため、ピストン本体を安価に製作することができる。また、パッキングが１箇所のみであるために摺動負荷が低減されると共に、この無方向シール性のパッキングによってその両側の第一の油室及び第二の油室の圧力を良好にシールすることができる。しかも内周シールリング及び外周シールリングはピストン本体の内周筒部の内周面及び外周筒部の外周面に圧入嵌着されるものであるため装着性が良く、無方向シール性パッキングを嵌着する環状溝部がプレス成形によるものであるため、無方向シール性パッキングの装着性も良いといった効果を奏する。

以下、本発明について、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明に係る多段変速機用ピストンの好ましい実施の形態を、軸心Ｏを通る平面で切断して示す半断面図である。

この多段変速機用ピストン（以下、単にピストンという）１０は、図１に二点鎖線で示されるハウジング５内に軸方向移動可能に組み込まれるもので、ピストン本体１と、これに取り付けられた内周シールリング２、外周シールリング３及びＯリング４とからなる。Ｏリング４は、請求項１に記載された無方向シール性パッキングに相当するものである。

ピストン本体１は、金属板のプレス成形品からなるものであって、端盤部１１と、その内周側から軸方向へ延びる内周筒部１２と、この内周筒部１２の先端から内周側へ延びる内周フランジ１３と、前記端盤部１１の外周から軸方向へ延びる外周筒部１４と、この外周筒部１４に屈曲形成された環状溝部１５と、前記外周筒部１４の先端から外周側へ展開した外周張出部１６と、さらにこの外周張出部１６の外周から軸方向へ延びる裾部１７とを有する。

ハウジング５の内面は、ピストン本体１と略対応する断面形状を有するものであって、すなわちピストン本体１の端盤部１１に軸方向に対向する端盤部５１と、その内周から延びピストン本体１の内周フランジ１３と径方向に対向する内周筒部５２と、端盤部５１の外周からピストン本体１の外周筒部１４より僅かに大径に形成された小径側外周筒部５３と、この小径側外周筒部５３から径方向段差部５４を介して延びピストン本体１の裾部１７より僅かに大径に形成された大径側外周筒部５５とを有する。

内周シールリング２は、ゴム状弾性材料で成形されたものであって、金属板のプレス成形品からなる補強環２１が埋設されており、加圧側すなわち後述する第一の油室６側を向いてハウジング５の内周筒部５２の外周面に軸方向摺動可能に密接されるシールリップ２２と、ピストン本体１の内周筒部１２の内周面に圧入嵌着されると共にピストン本体１の内周フランジ１３と密接衝合される弾性層２３とからなる。

外周シールリング３もゴム状弾性材料で成形され、内周シールリング２と同様の構造を有するものであって、金属板のプレス成形品からなる補強環３１が埋設されており、加圧側すなわち後述する第二の油室７側を向いてハウジング５の大径側外周筒部５５の内周面に軸方向摺動可能に密接されるシールリップ３２と、ピストン本体１の外周筒部１４の外周面に圧入嵌着されると共にピストン本体１の外周張出部１６と密接衝合される弾性層３３とからなる。

Ｏリング４は、ゴム状弾性材料で成形されたものであって、断面形状が円形をなし、ピストン本体１の環状溝部１５に嵌め込み装着されると共に、ハウジング５の小径側外周筒部５３の内周面に軸方向摺動可能に密接される。

ハウジング５の端盤部５１と、ピストン１０におけるピストン本体１の端盤部１１、内周シールリング２及びＯリング４との間には第一の油室６が画成され、その外周側であって、ハウジング５の径方向段差部５４と、ピストン１０におけるピストン本体１の外周筒部１４、Ｏリング４及び外周シールリング３との間には、第二の油室７が画成される。

第一の油室６に対するピストン１０の受圧面積（ハウジング５に対する内周シールリング２及びＯリング４のシール径間の軸方向投影面積）Ｓ_Ａは、第二の油室７に対するピストン１０の受圧面積（ピストン本体１の外周筒部１４の外径からハウジング５に対する外周シールリング３のシール径までの軸方向投影面積）Ｓ_Ｂよりも大きいものとなっている。

以上のように構成された多段変速機用ピストン１０は、第二の油室７に油圧が印加されていない状態で、第一の油室６に所定圧力値の油圧が印加されると、この印加油圧によりピストン１０が押し出され、ピストン本体１の裾部１７が、第一の油室６の受圧面積Ｓ_Ａに油圧値を掛け合わせた力で不図示の摩擦板積層体を摩擦係合させる。また、逆に第一の油室６に油圧が印加されていない状態で、第二の油室７に所定圧力値の油圧が印加されると、この印加油圧によりピストン１０が押し出され、ピストン本体１の裾部１７が、第二の油室７の受圧面積Ｓ_Ｂに油圧値を掛け合わせた力で不図示の摩擦板積層体を摩擦係合させる。さらに、第二の油室７と第一の油室６の双方に所定圧力値の油圧が印加されると、この印加油圧によりピストン１０が押し出され、ピストン本体１の裾部１７が、第一の油室６と第二の油室７の受圧面積の和Ｓ_Ａ＋Ｓ_Ｂに油圧値を掛け合わせた力で不図示の摩擦板積層体を摩擦係合させる。すなわちピストン１０は、受圧面積の異なる第一の油室６及び第二の油室７により、一定の印加油圧値で三段階の締結力を付与することができるのである

すなわち、第一の油室６に油圧を印加するか、第二の油室７に油圧を印加するか、あるいは第一及び第二の油室６，７の双方に油圧を印加するかによって、印加油圧が同じでも、第一の油室６に対するピストン１０の受圧面積Ｓ_Ａと、第二の油室７に対するピストン１０の受圧面積Ｓ_Ｂの相違及びその受圧面積の和Ｓ_Ａ＋Ｓ_Ｂによって、異なる軸方向押圧力を得ることができる。

そして、ピストン本体１が金属板のプレス成形品からなるものであるため、アルミダイキャスト製のものに比較してピストン本体１を安価に製造できる。また、内周シールリング２及び外周シールリング３はピストン本体１に軸方向への圧入によって装着されるため、装着性が良い。

また、Ｏリング４は径方向に圧縮された状態でハウジング５の小径側外周筒部５３と摺動されるが、内周シールリング２のシールリップ２２及び外周シールリング３のシールリップ３２は、第一の油室６又は第二の油室７に油圧を印加した時のピストン１０の移動方向と反対側を向いているため、摺動負荷が低く、したがって、従来のように３箇所全てのシールに圧縮パッキングを用いた場合に比較して、第一の油室６又は第二の油室７に油圧を印加することによってピストン１０を移動させた時の摺動負荷を有効に低減し、応答性を向上することができる。

本発明に係る多段変速機用ピストンの好ましい実施の形態を、軸心を通る平面で切断して示す半断面図である。従来の多段変速機用ピストンを、装着状態で示す断面図である。

符号の説明

１ピストン本体
１１端盤部
１２内周筒部
１４外周筒部
１５環状溝部
１６外周張出部
２内周シールリング
２２，３２シールリップ
３外周シールリング
４Ｏリング（無方向シール性パッキング）
５ハウジング
６第一の油室
７第二の油室

Claims

金属板のプレス成形品からなるピストン本体が、端盤部と、その内周側の内周筒部と、前記端盤部の外周側の外周筒部と、この外周筒部に屈曲形成された環状溝部と、前記外周筒部の外周側の外周張出部とを有し、前記内周筒部の内周面及び前記外周筒部の外周面に、加圧側を向いたシールリップにおいてハウジングに軸方向摺動可能に密接される内周シールリング及び外周シールリングが圧入嵌着され、前記環状溝部に、ハウジングに軸方向摺動可能に密接される無方向シール性パッキングが嵌着されたことを特徴とする多段変速機用ピストン。