JP2019095003A - 密封装置 - Google Patents

Abstract

【課題】スナップリングの移動を規制する規制部を容易に形成することができる密封装置を提供する。【解決手段】密封装置１０のキャンセルプレート１２は、径方向に沿って配置されかつスナップリング１５に対して軸方向他方側から当接する当接部１２ｄと、当接部１２ｄの径方向外端部から軸方向一方側へ屈曲した形状であり、スナップリング１５の径方向外側に配置されて当該スナップリング１５の径方向外方への移動を規制する規制部１２ｅとを有している。【選択図】図１

Description

本発明は、自動車等の自動変速機に用いられる密封装置に関する。

図４に示すように、自動車の自動変速機における動力断続機構１０１として、動力の伝達を断続するための多板クラッチＣと、多板クラッチＣを作動させるためのクラッチピストンの機能を備えた密封装置１１０と、これらを収容しているハウジング１２０とを備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
密封装置１１０は、流体圧力により軸方向一方側へ移動して多板クラッチＣを押圧する環状のピストンシール１１１と、ピストンシール１１１の軸方向一方側に当該ピストンシール１１１と同軸心状に配置された環状のキャンセルプレート１１２とを備えている。

キャンセルプレート１１２は、ピストンシール１１１と対向して配置される金属製の環状部材１１２ｂを備えており、この環状部材１１２ｂとピストンシール１１１との間には、コイルバネからなるリターンスプリング１１３が設けられている。このリターンスプリング１１３は、キャンセルプレート１１２から離反する方向にピストンシール１１１を付勢している。

ハウジング１２０の内側円筒部１２２には、キャンセルプレート１１２の軸方向一方側への移動を規制するスナップリング１１５が設けられている。スナップリング１１５は、周方向の１箇所が分断された略Ｃ字形状に形成されており、ハウジング１２０の内側円筒部１２２の外周面に形成された凹溝１２２ｄに取り付けられている。そして、このスナップリング１１５は、高速回転の際に分断部分が拡開し、凹溝１２２ｄから脱落するおそれがあるため、キャンセルプレート１１２には、スナップリング１１５の移動を規制して脱落を防止する規制部１１２ｅが形成されている。

特開２００９−６３００７号公報

図４に示される規制部１１２ｅは、キャンセルプレート１１２の一部を金型によって軸方向に打ち出すことによって形成された突起とされている。しかしながら、この突起は、キャンセルプレート１１２の板厚のバラツキによって突出高さにバラツキが発生しやすくなる。また、打ち出しに用いる金型に摩耗が生じることによって、規制部１１２ｅの突出高さ等にバラツキが生じ、金型のメンテナンス頻度も高くなる。

本発明は、スナップリングの移動を規制する規制部を容易に形成することができる密封装置を提供することを目的とする。

本発明の密封装置は、
ハウジングの内側円筒部の外周側に配置され、流体圧力により軸方向一方側へ移動して多板クラッチを押圧する環状のピストンシールと、
前記ピストンシールの軸方向一方側において前記内側円筒部の外周側に配置された環状のキャンセルプレートと、
前記ピストンシールと前記キャンセルプレートとの間に配置され、両者を離反する方向に付勢するリターンスプリングと、
前記キャンセルプレートの軸方向一方側において前記内側円筒部の外周面に形成された凹溝に取り付けられ、当該キャンセルプレートに係止して軸方向一方側への移動を規制するスナップリングとを備え、
前記キャンセルプレートは、径方向に沿って配置されかつ前記スナップリングに対して軸方向他方側から当接する当接部と、
前記当接部の径方向外端部から軸方向一方側へ屈曲した形状であり、前記スナップリングの径方向外側に配置されて当該スナップリングの径方向外方への移動を規制する規制部と、を有している。

以上の構成を有する密封装置は、高速回転の際にスナップリングの径方向の移動がキャンセルプレートに設けられた規制部によって規制されるので、スナップリングの脱落を防止することができる。規制部は、キャンセルプレートを屈曲した形状であるので、従来のように突起を打ち出す加工が不要となり、容易に規制部を形成することができる。

好ましくは、前記規制部が、前記キャンセルプレートの全周に設けられている。
このような構成によって、スナップリングの脱落をより確実に防止することができるとともに、より容易に規制部を形成することができる。

好ましくは、前記規制部が、前記スナップリングの軸方向の幅を超える範囲で当該スナップリングを径方向外側から覆っている。
このような構成によって、スナップリングの脱落をより確実に防止することができる。

本発明によれば、スナップリングの移動を規制する規制部を容易に形成することができる。

実施形態に係る密封装置の断面図である。 密封装置のキャンセルプレートの要部を拡大して示す断面図である。 密封装置のキャンセルプレートの要部を拡大して示す断面図である。 従来技術に係る密封装置の断面図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
図１は、実施形態に係る密封装置の断面図である。
図１において、動力伝達機構１は、多板クラッチ（クラッチ部材）Ｃと、密封装置１０と、ハウジング２０とを備える。多板クラッチＣは、遊星ギヤセット等の変速機構（図示せず）に対する動力の伝達を断続するためのものである。密封装置１０は、多板クラッチＣを作動させるためのクラッチピストンとしての機能を備えている。ハウジング２０は、多板クラッチＣと密封装置１０とを内部に収納している。

ハウジング２０は、例えば、熱間圧延鋼板等を用いた板金プレス加工等によって軸方向一方側に開口する断面凹型に形成された環状の部材である。ハウジング２０は、外側円筒部２１と、内側円筒部２２と、底壁部２３とを備えている。
外側円筒部２１は、円筒形状に形成された小径部２１ａ及び大径部２１ｂと、環状に形成された屈曲部２１ｃとを有する。小径部２１ａは軸方向に沿って延びている。屈曲部２１ｃは、小径部２１ａの軸方向一方側の端部から径方向外側へ屈曲し、径方向に沿って配置されている。大径部２１ｂは、屈曲部２１ｃの径方向外端部から軸方向一方側へ屈曲し、軸方向に沿って延びている。大径部２１ｂの内部には、多板クラッチＣが収容されている。

底壁部２３は、円環状に形成され、外側円筒部２１における小径部２１ａの軸方向他方側の端部から径方向内方へ屈曲し、径方向に沿って延びている。
内側円筒部２２は、円筒形状に形成された大径部２２ａ及び小径部２２ｂと、環状に形成された屈曲部２２ｃとを有する。大径部２２ａは、底壁部２３の径方向内端部から軸方向一方側へ屈曲し、軸方向に沿って延びている。屈曲部２２ｃは、大径部２２ａの軸方向一方側の端部から径方向内側へ屈曲している。小径部２２ｂは、屈曲部２２ｃの径方向内端部から軸方向一方側へ屈曲し、軸方向に沿って延びている。

ハウジング２０の小径部２１ａ、底壁部２３、大径部２２ａは、それぞれ、密封装置１０を構成するボンデッドピストンシール１１が軸方向に移動可能に挿入されるシリンダ部２４を構成している。すなわち、ハウジング２０の小径部２１ａ、底壁部２３、大径部２２ａは、それぞれシリンダ部２４の外周壁と、底壁と、内周壁を構成している。

密封装置１０は、ボンデッドピストンシール１１と、キャンセルプレート１２と、リターンスプリング１３と、スナップリング１５とを有している。
ボンデッドピストンシール１１は、環状に形成され、シリンダ部２４の内部に挿入されている。また、ボンデッドピストンシール１１は、シリンダ部２４の内周壁２２ａ（内側円筒部２２）の外周側に軸方向移動自在に配置されている。ボンデッドピストンシール１１は、シリンダ部２４との間で第１油室Ｒ１を形成している。ボンデッドピストンシール１１は、多板クラッチＣを作動させるクラッチピストンとして機能する。

ボンデッドピストンシール１１は、金属環１７と、第１シール部材１４と、第２シール部材３１とを有している。
金属環１７は、金属製の環状の部材である。金属環１７は、例えば、機械構造用鋼を用いて熱間型鍛造加工及び切削加工により形成されている。金属環１７は、環状部１７ａと、内円筒部１７ｂと、外円筒部１７ｃと、を有する。

環状部１７ａは、径方向に略沿って配置され、シリンダ部２４の底壁２３に対向している。
内円筒部１７ｂは、環状部１７ａの径方向内端部から軸方向一方側へ屈曲し、シリンダ部２４の内周壁２２ａに沿って軸方向一方側へ延びている。内円筒部１７ｂの軸方向一方側の端部には、径方向内方へ向けて屈曲された折曲部１７ｅが設けられている。

外円筒部１７ｃは、環状部１７ａの径方向外端部から軸方向一方側へ屈曲し、シリンダ部２４の外周壁２１ａに沿って軸方向一方側へ延びている。外円筒部１７ｃの軸方向一方側の端部には、径方向外方へ向けて屈曲された折曲部１７ｄが設けられている。折曲部１７ｄには、多板クラッチＣを押圧する押圧面１７ｄ１が設けられている。

第１シール部材１４及び第２シール部材３１は、ボンデッドピストンシール１１とシリンダ部２４との間を密封することで、第１油室Ｒ１を密封している。第１シール部材１４及び第２シール部材３１は、合成ゴム等の弾性部材を用いて形成されている。
第１シール部材１４は、環状部１７ａの第１油室Ｒ１側の側面の径方向外端部に加硫接着されている。また、第１シール部材１４は、シリンダ部２４の外周壁２１ａの内周面に摺接するシールリップ１４ｂを有している。

第２シール部材３１は、内円筒部１７ｂの内周面及び折曲部１７ｅの軸方向他方側の側面に加硫接着されている。第２シール部材３１は、シリンダ部２４の内周壁２２ａの外周面に摺接するシールリップ３１ｂを有している。

シリンダ部２４の内周壁２２ａには、第１油室Ｒ１に作動油を供給するための供給口２２ａ１が設けられている。ボンデッドピストンシール１１は、供給口２２ａ１から第１油室Ｒ１に供給される作動油の油圧によってシリンダ部２４内を軸方向一方側（図１における右側）に移動し、折曲部１７ｄの押圧面１７ｄ１で多板クラッチＣを押圧する。

キャンセルプレート１２は、環状に形成され、ハウジング２０の内部に挿入されている。キャンセルプレート１２は、ボンデッドピストンシール１１の金属環１７と同様に、例えば、機械構造用鋼を用いて熱間型鍛造加工及び切削加工等により環状に形成されている。キャンセルプレート１２は、ボンデッドピストンシール１１の軸方向一方側に対向して配置されている。キャンセルプレート１２は、ボンデッドピストンシール１１とハウジング２０との間に第２油室Ｒ２を形成している。

キャンセルプレート１２は、大径環状部１２ａと、中間環状部１２ｂと、円筒部１２ｃと、小径環状部１２ｄと、連結部１２ｅとを有している。
大径環状部１２ａは、径方向に略沿って延びており、ボンデッドピストンシール１１の外円筒部１７ｃの径方向内側に位置し、環状部１７ａの軸方向一方側に対向している。

円筒部１２ｃは、大径環状部１２ａの径方向内端部から軸方向一方側へ屈曲し、軸方向に沿って配置されている。円筒部１２ｃは、大径環状部１２ａと中間環状部１２ｂとを軸方向に繋いでいる。
中間環状部１２ｂは、円筒部１２ｃの軸方向一方側の端部から径方向内方へ屈曲し、径方向に沿って配置されている。中間環状部１２ｂは、大径環状部１２ａよりも軸方向一方側に位置している。

連結部１２ｅは、中間環状部１２ｂの径方向内端部から軸方向他方側及び径方向内方へ向けて傾斜した状態で屈曲している。
小径環状部１２ｄは、連結部１２ｅの軸方向他方側端部（径方向内側端部）から径方向内方へ向けて屈曲し、径方向に沿って配置されている。小径環状部１２ｄは、中間環状部１２ｂよりも軸方向他方側に配置されている。

小径環状部１２ｄは、その内周端がハウジング２０の内側円筒部２２（小径部２２ｂ）外周側に配置されている。小径環状部１２ｄは、内側円筒部２２に取り付けられたスナップリング１５に当接し、軸方向一方側への移動が規制されている。したがって、この小径環状部１２ｄは、スナップリング１５に当接する「当接部」を構成している。

大径環状部１２ａの外周端部には、キャンセルプレート１２と、ボンデッドピストンシール１１との間を密封する環状の第３シール部材１６が固着されている。第３シール部材１６は、合成ゴム等の弾性部材を用いて大径環状部１２ａの外周端部に加硫接着されている。第３シール部材１６は、ボンデッドピストンシール１１の外円筒部１７ｃの内周面に摺接するシールリップ１６ａを有している。第３シール部材１６は、キャンセルプレート１２とボンデッドピストンシール１１との間を密封することで、第２油室Ｒ２を密封している。

リターンスプリング１３は、ボンデッドピストンシール１１とキャンセルプレート１２との間に介在している。リターンスプリング１３は、ボンデッドピストンシール１１の環状部１７ａとキャンセルプレート１２の中間環状部１２ｂとに当接することで、両者を軸方向に離反する方向に付勢している。リターンスプリング１３は、ボンデッドピストンシール１１が軸方向一方側へ移動して多板クラッチＣを押圧している状態から押圧を解除する際に、その付勢力によって、ボンデッドピストンシール１１を軸方向他方側へ速やかに移動させる。

図２は、密封装置１０のキャンセルプレート１２の要部を拡大して示す断面図である。スナップリング１５は、円環状に形成されている。また、スナップリング１５は、円周方向の１箇所が分断されることによってＣ字形状に形成されている。スナップリング１５は、ハウジング２０の内側円筒部２２の外周面に周方向に沿って形成された凹溝２２ｄに挿入されることによって内側円筒部２２に取り付けられている。そして、スナップリング１５は、キャンセルプレート１２の内周部に係止することによってキャンセルプレート１２の軸方向一方側への移動を規制する。

スナップリング１５は、断面形状が略長方形状に形成されている。具体的に、スナップリング１５は、径方向の幅Ｗ１よりも軸方向の幅Ｗ２の方が小さい断面略長方形状に形成されている。凹溝２２ｄは、スナップリング１５の軸方向の幅Ｗ２よりも大きい軸方向の幅Ｗ３と、スナップリング１５の径方向の幅Ｗ１よりも小さい径方向の幅（深さ）Ｗ４を有している。凹溝２２ｄの底面の径ｄ２は、スナップリング１５の内径ｄ１よりも小さい寸法に形成されている。したがって、スナップリング１５の径方向外端部は凹溝２２ｄから突出し、スナップリング１５と凹溝２２ｄの内面との間には、スナップリング１５の軸方向及び径方向の移動を許容する隙間が形成されている。

スナップリング１５は、リターンスプリング１３（図１参照）によってキャンセルプレート１２の小径環状部１２ｄが押し付けられることによって矢印ａ方向の力を受ける。また、スナップリング１５は、ハウジング２０の回転によって発生する遠心油圧が矢印ｂ方向に作用する。そのため、スナップリング１５の軸方向一方側の側面１５ａが、凹溝２２ｄの軸方向一方側の内側面２２ｄ１に当接する。そして、スナップリング１５の軸方向他方側の側面１５ｂと凹溝２２ｄの軸方向他方側の内側面２２ｄ２との間に隙間が形成される。

スナップリング１５は、周方向の一部が分断しているので、ハウジング２０が高速回転することによってスナップリング１５が分断部分で拡開することがあり、これによって、スナップリング１５が凹溝２２ｄから脱落しようとする場合がある。本実施形態では、キャンセルプレート１２の小径環状部１２ｄの径方向外側に連結部１２ｅが形成されており、この連結部１２ｅは、スナップリング１５の径方向外側に配置されることによって、スナップリング１５の径方向外方への移動を規制する「規制部」として機能する。

具体的に、連結部１２ｅは、スナップリング１５の軸方向の幅Ｗ２を超える範囲ｒ１でスナップリング１５を径方向外側から覆っている。また、ハウジング２０の内側円筒部２２の外周面からスナップリング１５の連結部１２ｅまでの径方向の最小距離Ｌ１、すなわち小径環状部１２ｄから連結部１２ｅが屈曲し始める点Ｐ１までの距離Ｌ１は、スナップリング１５の径方向の幅Ｗ１よりも小さい寸法である。また、内側円筒部２２の外周面から連結部１２ｅの折曲方向が変化する変曲点Ｐ２までの距離Ｌ２も、スナップリング１５の径方向の幅Ｗ１よりも小さい寸法である。

図３に示すように、スナップリング１５が径方向外側に大きく移動すると、その径方向外端部が連結部１２ｅに接触する。このとき、スナップリング１５の径方向内端部は凹溝２２ｄ内に挿入されたままである。したがって、凹溝２２ｄからのスナップリング１５の脱落が防止される。
また、規制部としての連結部１２ｅは、キャンセルプレート１２を屈曲させることによって形成されているので、従来技術のように金型を用いて突起を打ち出す場合に比べて、加工が容易となり、寸法のバラツキが少なく、金型のメンテナンスも容易となる。

連結部１２ｅは、スナップリング１５の軸方向の幅Ｗ２を超える範囲でスナップリング１５を径方向外側から覆っているので、より確実にスナップリング１５の脱落を防止することができる。
また、連結部１２ｅは、キャンセルプレート１２の全周に形成されているので、スナップリング１５の脱落をより確実に防止することができるとともに、連結部１２ｅを部分的に設ける場合に比べて、容易に形成することができる。

本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内において適宜変更できるものである。
例えば、図２において、連結部（規制部）１２ｅの軸方向の範囲ｒ１は、スナップリング１５の軸方向の幅Ｗ２と同等であってもよい。

１０ ：密封装置
１１ ：ボンデッドピストンシール
１２ ：キャンセルプレート
１２ｄ ：小径環状部（当接部）
１２ｅ ：連結部（規制部）
１３ ：リターンスプリング
１５ ：スナップリング
２０ ：ハウジング
２２ ：内側円筒部
２２ｄ ：凹溝
Ｃ ：多板クラッチ
ｒ１ ：規制部の軸方向の範囲
Ｗ２ ：スナップリングの軸方向の幅

Claims (3)

1. ハウジングの内側円筒部の外周側に配置され、流体圧力により軸方向一方側へ移動して多板クラッチを押圧する環状のピストンシールと、
   前記ピストンシールの軸方向一方側において前記内側円筒部の外周側に配置された環状のキャンセルプレートと、
   前記ピストンシールと前記キャンセルプレートとの間に配置され、両者を離反する方向に付勢するリターンスプリングと、
   前記キャンセルプレートの軸方向一方側において前記内側円筒部の外周面に形成された凹溝に取り付けられ、当該キャンセルプレートに係止して軸方向一方側への移動を規制するスナップリングとを備え、
   前記キャンセルプレートは、径方向に沿って配置されかつ前記スナップリングに対して軸方向他方側から当接する当接部と、
   前記当接部の径方向外端部から軸方向一方側へ屈曲した形状であり、前記スナップリングの径方向外側に配置されて当該スナップリングの径方向外方への移動を規制する規制部と、を有している、密封装置。
2. 前記規制部が、前記キャンセルプレートの全周に設けられている、請求項１に記載の密封装置。
3. 前記規制部は、前記スナップリングの軸方向の幅を超える範囲で当該スナップリングを径方向外側から覆っている、請求項１又は２に記載の密封装置。

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