JP2020076478A - 自動変速機用ピストンシール - Google Patents

Abstract

【課題】自動変速機用ピストンシールにオイル漏れを生じさせにくくし、ハウジングとピストンリップとの間に良好な潤滑性を持たせること。【解決手段】回転するハウジング１１１の内部で往復動自在のピストン１３１に設けたピストンリップ１３６に、ハウジング１１１の軸Ａ方向に沿った面とのなす接触角度が、ピストン油圧室１３７側よりもピストン油圧室１３７と反対側の方が大きい初期形状を有するリップ端を与え、ピストン油圧室１３７の内圧の高まりに応じてリップ端をピストン油圧室１３７側に倒す方向のモーメントをピストンリップ１３６に生じさせるように、ピストンリップ１３６の根元部分に薄肉部を設けた。【選択図】図１

Description

本発明は、自動車などの車両に用いられる自動変速機用ピストンシールに関する。

従来の自動変速機用ピストンシールの一例として、特許文献１には、図６に示すようなものが記載されている。

図６に示す自動変速機用ピストンシール（文献１ではボンデッドピストンシール）は、ハウジング１１の内部にピストン３１を往復動自在に収納し、ピストン３１の往復動によって複数枚のクラッチ板５１の締結と解放とを実現している。

ハウジング１１は軸Ａを中心に回転自在であり、その内部に、内周側を向いた周面である内向き周面１２と、外周側を向いた周面である外向き周面１３とを備えている。外向き周面１３は、内向き周面１２の内周側に位置づけられ、これらの二つの周面１２，１３の間で、ピストン３１は軸Ａに沿って往復動する。複数枚のクラッチ板５１の締結及び解放方向も、軸Ａに沿った方向である。

ピストン３１は、金属材からなる環状部材である。ピストン３１は、ハウジング１１内の外向き周面１３に取り付けられたＯリング１４に内周面を密接させ、内向き周面１２に密接するピストンリップ３２を加硫接着している。これらのＯリング１４とピストンリップ３２とによって、ハウジング１１の内部とピストン３１との間には密閉された空間が生成される。この空間は、ピストン３１を駆動するための作動オイル（図示せず）を導入するピストン油圧室３３を構成する。

ピストン３１の外周縁部には、フランジ３４が設けられている。フランジ３４は、ピストン３１の往復動に応じて最初のクラッチ板５１ａを押圧し、複数枚のクラッチ板５１の締結及び解放を制御する。

自動変速機用ピストンシールは、キャンセラー７１を組み込んでいる。キャンセラー７１もピストン３１と同様に、金属材からなる環状部材である。キャンセラー７１は、ピストン油圧室３３とは反対側の空間に配置されており、ハウジング１１内の外向き周面１３に設けられたシールワッシャ１５によって軸Ａ方向に位置固定されている。

キャンセラー７１は、ピストン３１の内周面に密接するキャンセラーリップ７２を外周部に固定している。ピストン３１とキャンセラー７１との間には、キャンセル油圧室７３が生成される。キャンセル油圧室７３には、作動オイル（図示せず）が充填されている。

キャンセル油圧室７３には、キャンセラー７１とピストン３１との間に、リターンスプリング９１が圧縮された状態で設けられている。

このような構造の自動変速機用ピストンシールは、ピストン油圧室３３に作動オイルを導入することで、クラッチ板５１に向けてピストン３１を移動させる。移動したピストン３１は最初のクラッチ板５１ａを押圧し、複数枚のクラッチ板５１の配置間隔を狭め、最終的にすべてのクラッチ板５１を締結させる。ピストン油圧室３３から作動オイルを退避させると、ピストン３１はリターンスプリング９１に付勢され、元の位置に復帰する。これによって複数枚のクラッチ板５１が解放される。こうしてクラッチ板５１の締結と解放とが行なわれる。

特開２００５−０９０５６８号公報

図７（Ａ）に示すように、図６に例示するような種類の従来の自動変速機用ピストンシールには、断面三角形形状のピストンリップ３２が広く用いられている。ピストンリップ３２のリップ端３２ａは、軸Ａ（図６参照）に沿って設けられているハウジング１１の内向き周面１２に対してそれぞれα及びβの角度をなす。αはピストン油圧室３３側、βはクラッチ板５１側の角度である。

このとき従来のピストンリップでは、図７（Ａ）に示すように、α＞βの関係に設定するのが一般的である。図７（Ｂ）に示すように、面圧分布のピークがピストン油圧室に収納されている作動オイル寄りになり、オイル漏れに対して有利に働くからである。

その一方でα＞βの関係に設定すると、ハウジングとピストンリップのリップ端との間にオイルが回りにくくなり、両者の間の摩擦抵抗が増大してピストンリップの潤滑性が損なわれてしまう。そこでα＜βとすることも考えられるが、この場合にはオイル漏れが発生しやすくなってしまう。

したがってピストンリップのリップ端におけるαとβとの角度設定は、オイル漏れと潤滑性との間にトレードオフの関係を生じさせる。何らかの改善が求められる。

ピストンリップ３２に生ずる課題は、キャンセラー７１が備えるキャンセラーリップ７２についても発生するため、同様に改善が求められる。

本発明の自動変速機用ピストンシールの一態様は、回転するハウジングの内部にその軸方向に沿って往復動自在に設けられ、往復動することによって複数枚のクラッチ板の締結と解放とを実現し、前記ハウジング内の周面にピストンリップを密接させて前記ハウジングとの間にピストン油圧室を生成する環状のピストンと、前記ピストン油圧室とは反対側で前記ピストンに対面するように前記ハウジング内で軸方向に位置固定され、前記ピストンの内周面にキャンセラーリップを密接させて前記ピストンとの間にキャンセル油圧室を生成する環状のキャンセラーと、前記ピストンを前記クラッチ板から離間する方向に付勢する付勢部と、前記ハウジングの軸方向に沿った面とのなす接触角度が前記ピストン油圧室側よりもこのピストン油圧室と反対側の方が大きい初期形状を有する前記ピストンリップのリップ端と、前記ピストンリップの根元部分に設けられ、前記ピストン油圧室の内圧の高まりに応じて前記リップ端を前記ピストン油圧室側に倒す方向のモーメントを前記ピストンリップに生じさせる薄肉部とを備える。

本発明の自動変速機用ピストンシールの別の一態様は、回転するハウジングの内部にその軸方向に沿って往復動自在に設けられ、往復動することによって複数枚のクラッチ板の締結と解放とを実現し、前記ハウジング内の周面にピストンリップを密接させて前記ハウジングとの間にピストン油圧室を生成する環状のピストンと、前記ピストン油圧室とは反対側で前記ピストンに対面するように前記ハウジング内で軸方向に位置固定され、前記ピストンの内周面にキャンセラーリップを密接させて前記ピストンとの間にキャンセル油圧室を生成する環状のキャンセラーと、前記ピストンを前記クラッチ板から離間する方向に付勢する付勢部と、前記ピストンの軸方向に沿った面とのなす接触角度が前記キャンセル油圧室側よりもこのキャンセル油圧室と反対側の方が大きい初期形状を有する前記キャンセラーリップのリップ端と、前記キャンセラーリップの根元部分に設けられ、前記キャンセル油圧室の内圧の高まりに応じて前記リップ端を前記キャンセル油圧室側に倒す方向のモーメントを前記キャンセラーリップに生じさせる薄肉部と、を備える。

本発明の一態様によれば、クラッチ板の解放時にはピストンリップのリップ端に良好な潤滑性を持たせることができ、クラッチ板の締結に際してピストン油圧室の内圧が高まるにしたがいピストンリップからのオイル漏れを生じにくくすることができる。

本発明の別の一態様によれば、クラッチ板の解放時にはキャンセラーリップのリップ端に良好な潤滑性を持たせることができ、クラッチ板の締結に際してキャンセル油圧室の内圧が高まるにしたがいキャンセラーリップからのオイル漏れを生じにくくすることができる。

実施の一形態として、軸を中心に自動変速機用ピストンシールを半分にして示す垂直断面図。 （Ａ）はクラッチ板を解放しているときのピストンリップ（外周側リップ）のリップ端の形状を示す模式図、（Ｂ）はそのときの面圧分布図。 （Ａ）はクラッチ板を締結しているときのピストンリップ（外周側リップ）のリップ端の形状を示す模式図、（Ｂ）はそのときの面圧分布図。 （Ａ）はクラッチ板を解放しているときのキャンセラーリップのリップ端の形状を示す模式図、（Ｂ）はそのときの面圧分布図。 （Ａ）はクラッチ板を締結しているときのキャンセラーリップのリップ端の形状を示す模式図、（Ｂ）はそのときの面圧分布図。 従来の一例として、軸を中心に自動変速機用ピストンシールを半分にして示す垂直断面図。 （Ａ）はクラッチ板を解放しているときのピストンリップのリップ端の形状（初期形状）を示す模式図、（Ｂ）はそのときの面圧分布図。

実施の一形態を図１ないし図３（Ａ）（Ｂ）に基づいて説明する。本実施の形態は、自動車などの車両に用いられる自動変速機用ピストンシールの一例である。

（基本構成）
図１に示すように、自動変速機用ピストンシール１０１は、ハウジング１１１の内部にピストン１３１を往復動自在に収納し、ピストン１３１の往復動によって複数枚のクラッチ板１５１の締結と解放とを実現している。自動変速機用ピストンシール１０１は、動作時にピストン１３１に生ずる遠心油圧をキャンセルするためのキャンセラー１７１も内蔵している。ピストン１３１はボンデッドピストンシール（ＢＰＳ）とも称され、キャンセラー１７１はボンデッドキャンセラーシール（ＢＣＳ）とも称される。

ハウジング１１１は軸Ａを中心に回転自在であり、その内部に、内周側を向いた周面である内向き周面１１２と、外周側を向いた周面である外向き周面１１３とを備えている。外向き周面１１３は、内向き周面１１２の内周側に位置づけられ、これらの二つの周面１１２，１１３の間で、ピストン１３１は軸Ａに沿って往復動する。複数枚のクラッチ板１５１の締結及び解放方向も、軸Ａに沿った方向である。

ピストン１３１、クラッチ板１５１、及びキャンセラー１７１は、ハウジング１１１と共に回転する。ピストン１３１、クラッチ板１５１、及びキャンセラー１７１も、軸Ａを中心に回転自在である。

ピストン１３１は、例えば板金のプレス加工によって生成された金属材からなる環状部材であり、ハウジング１１１の外向き周面１１３を貫通させる貫通孔１３２を中央部分に備えている。断面にして見たピストン１３１は、貫通孔１３２を中心に二つのカップ状部材を逆さに並べたような形状を有している。これらのカップ状部材は、内周側から外周側に向けて内筒部１３３、円環部１３４、そして外筒部１３５によって生成されている。

内筒部１３３は、軸Ａと平行に延びて貫通孔１３２を形成する部分であり、ハウジング１１１の外向き周面１１３に非接触状態で対面している。内筒部１３３の先端部分は、内側に向けて屈曲する屈曲部１３３ａをなしている。

円環部１３４は、内周側よりも外周側の方が隆起した形状を有している。隆起方向は、クラッチ板１５１から離れる方向である。説明の便宜上、隆起していない内周側を内周部１３４ａ、隆起した外周側を隆起部１３４ｂと呼ぶ。

外筒部１３５は、軸Ａと平行に延びてピストン１３１の外周面を形成する部分であり、ハウジング１１１の内向き周面１１２に非接触状態で対面している。外筒部１３５の先端部分は外側に向けて屈曲するフランジ１３５ａをなしている。フランジ１３５ａは、ピストン１３１の往復動に応じて最初のクラッチ板１５１ａを押圧し、複数枚のクラッチ板１５１の締結及び開放を制御する。

ピストン１３１は、内周側及び外周側の全周にわたってピストンリップ１３６を固定している。

内周側のピストンリップ１３６は、屈曲部１３３ａに加硫接着された内周側リップ１３６ａである。内周側リップ１３６ａは、ハウジング１１１の外向き周面１１３に密接している。

外周側のピストンリップ１３６は、直角に屈曲する隆起部１３４ｂと外筒部１３５との連結部分に加硫接着された外周側リップ１３６ｂである。外周側リップ１３６ｂは、ハウジング１１１の内向き周面１１２に密接している。

ピストン１３１の内外周にピストンリップ１３６を設けることで、ハウジング１１１の内部とピストン１３１との間には、密閉された空間が生成される。この空間は、作動オイル（図示せず）を導入するピストン油圧室１３７を構成する。

ハウジング１１１は、ピストン油圧室１３７内に作動オイルを導入し得るように、ピストン油圧室１３７に位置させて、外向き周面１１３にオイルポート１１５を設けている。オイルポート１１５は図示しない油圧回路に連絡し、ピストン油圧室１３７に対するオイルの出し入れを支援する。

自動変速機用ピストンシール１０１は、キャンセラー１７１を組み込んでいる。キャンセラー１７１もピストン１３１と同様に、金属材からなる環状部材である。キャンセラー１７１は、ピストン油圧室１３７とは反対側の空間に配置されており、ハウジング１１１内の外向き周面１１３に設けられたシールワッシャ１１４によって軸Ａ方向に位置固定されている。

キャンセラー１７１は、ピストン１３１の内周面に密接するキャンセラーリップ１７２を外周部に固定している。ピストン１３１とキャンセラー１７１との間には、キャンセル油圧室１７３が生成される。キャンセル油圧室１７３には、作動オイル（図示せず）が充填されている。

キャンセル油圧室１７３には、キャンセラー１７１とピストン１３１との間に、付勢部としてのリターンスプリング１９１が圧縮された状態で設けられている。

（ピストンリップのリップ端の角度）
図２（Ａ）は、クラッチ板１５１を解放しているときの外周側リップ１３６ｂのリップ端１３８の形状を示す模式図であり、図２（Ｂ）は、そのときの面圧分布図である。図３（Ａ）は、クラッチ板１５１を締結しているときの外周側リップ１３６ｂのリップ端１３８の形状を示す模式図であり、図３（Ｂ）は、そのときの面圧分布図である。これらの各図は、ピストンリップ１３６のうち、外周側リップ１３６ｂの形状及び面圧分布のみを示しているが、内周側リップ１３６ａも同様の形状及び面圧分布を示す。より詳しくは、内周側リップ１３６ａは、外周側リップ１３６ｂを垂直軸周りに１８０度回転させた形状を有している。したがって図２（Ａ）（Ｂ）及び図３（Ａ）（Ｂ）は、外周側リップ１３６ｂを直接的に示しているが、これを垂直軸周りに１８０度回転させた形状として、内周側リップ１３６ａも黙示的に示している。

図２（Ａ）に示すように、ピストンリップ１３６（内周側リップ１３６ａ，外周側リップ１３６ｂ）のリップ端１３８は、断面三角形形状を有している。このためリップ端１３８は、ハウジング１１１の軸Ａの方向に沿った面（以下「軸方向面」と呼ぶ）との間に、角度αをなす面（以下「α面」と呼ぶ）と角度βをなす面（以下「β面」と呼ぶ）とを備えている。α面はピストン油圧室１３７側の面、β面はクラッチ板１５１側（内周側リップ１３６ａの場合にはキャンセル油圧室１７３側）の面である。上記軸方向面は、内周側リップ１３６ａのリップ端１３８の場合には外向き周面１１３、外周側リップ１３６ｂのリップ端１３８の場合には内向き周面１１２である。

ピストンリップ１３６のリップ端１３８は、ハウジング１１１の軸方向面に対するα面のなす角度αとβ面のなす角度βとを、
α＜β
の関係にする形状を備えている。この関係性は、リップ端１３８の初期形状における設定である。クラッチ板１５１の解放時、つまりオイルポート１１５を介してピストン油圧室１３７にオイルが導入されることでその内圧が高まる状態ではないときのリップ端１３８によってもたらされる関係性である。

図２（Ｂ）に示すように、α＜βの関係を維持しているとき、リップ端１３８の面圧分布のピークはβ面側、つまりクラッチ板１５１側（内周側リップ１３６ａの場合にはキャンセル油圧室１７３側）に偏る。

図２（Ａ）及び図３（Ａ）に示すように、ピストンリップ１３６は、その根元部分に薄肉部１３９を有している。薄肉部１３９は、ピストンリップ１３６の根元部分において、クラッチ板１５１の側（内周側リップ１３６ａの場合にはキャンセル油圧室１７３側）に設けた凹状の窪み１４０によって成形されている。薄肉部１３９はピストンリップ１３６の根元部分の剛性を低下させる。

図３（Ａ）に示すように、薄肉部１３９によってピストンリップ１３６の根元部分の剛性が低下することから、ピストン油圧室１３７の内圧の高まりに応じて、ピストンリップ１３６にはリップ端１３８をピストン油圧室１３７側に倒す方向のモーメントが生ずる。このモーメントによって、リップ端１３８はピストン油圧室１３７側に倒れ込む。

少なくとも複数枚のクラッチ板１５１を締結する位置までピストン１３１が移動したとき、角度αとβとは、
α＞β
に反転する。

図３（Ｂ）に示すように、角度αとβとがα＞βの関係に変化したとき、リップ端１３８の面圧分布のピークはα面側、つまりピストン油圧室１３７側に偏る。

（ピストンリップのリップ端の位置）
図３（Ａ）に示すように、ピストンリップ１３６のリップ端１３８は、少なくともクラッチ板１５１が締結されるまでピストン１３１が変位したときには、ハウジング１１１の軸Ａと直交する面を基準として、ピストンリップ１３６（内周側リップ１３６ａ，外周側リップ１３６ｂ）の油圧側基部よりもピストン油圧室１３７側に位置する。

図３（Ａ）中、ｙ１はピストンリップ１３６の油圧側端面の位置、ｙ２はハウジング１１１に密接するリップ端１３８の位置、そしてｙ３はピストンリップ１３６の油圧側基部の位置をそれぞれ示している。ｌ１は、ｙ２からｙ１までの距離、つまりリップ端１３８からピストンリップ１３６の油圧側端面までの距離を示している。ｌ２は、ｙ３からｙ１までの距離、つまりピストンリップ１３６の油圧側基部からピストンリップ１３６の油圧側端面までの距離を示している。そしてδは、ｌ２からｌ１を減じた距離を示している。これらの条件のもと、次の式が成立する。

ＬＰ＝Ｐ・（ｌ２−ｌ１）
＝Ｐ・δ
ただし Ｐ：油圧圧力
ＬＰ：油圧上昇後のハウジングに対するリップ端の圧力

したがってリップ端１３８は、Ｐ・δの力でハウジング１１１に押し付けられるため、δが大きいほど押し付け力も大きくなることがわかる。このとき本実施の形態では、
ｌ１＜ｌ２
の関係にあるため、ハウジング１１１に対するリップ端１３８の押し付け力を増大させることが可能となる。

（キャンセラーリップのリップ端の角度）
図４（Ａ）は、クラッチ板１５１を解放しているときのキャンセラーリップ１７２のリップ端１７４の形状を示す模式図であり、図４（Ｂ）は、そのときの面圧分布図である。図５（Ａ）は、クラッチ板１５１を締結しているときのキャンセラーリップ１７２のリップ端１７４の形状を示す模式図であり、図５（Ｂ）は、そのときの面圧分布図である。

図４（Ａ）に示すように、キャンセラーリップ１７２のリップ端１７４は、断面三角形形状を有している。このためリップ端１７４は、ピストン１３１の軸Ａの方向に沿った面（以下「軸方向面」と呼ぶ）との間に、角度αをなす面（以下「α面」と呼ぶ）と角度βをなす面（以下「β面」と呼ぶ）とを備えている。α面はキャンセル油圧室１７３側の面、β面はクラッチ板１５１側の面である。

キャンセラーリップ１７２のリップ端１７４は、ピストン１３１の軸方向面に対するα面のなす角度αとβ面のなす角度βとを、
α＜β
の関係にする形状を備えている。この関係性は、リップ端１７４の初期形状における設定である。クラッチ板１５１の解放時、つまりオイルポート１１５を介してピストン油圧室１３７にオイルが導入されることで、ピストン油圧室１３７及びキャンセル油圧室１７３の内圧が高まる状態ではないときのリップ端１７４によってもたらされる関係性である。

図４（Ｂ）に示すように、α＜βの関係を維持しているとき、リップ端１７４の面圧分布のピークはβ面側、つまりクラッチ板１５１側に偏る。

図４（Ａ）及び図５（Ａ）に示すように、キャンセラーリップ１７２は、その根元部分に薄肉部１７５を有している。薄肉部１７５は、キャンセラーリップ１７２の根元部分において、クラッチ板１５１の側に設けた凹状の窪み１７６によって成形されている。薄肉部１７５はキャンセラーリップ１７２の根元部分の剛性を低下させる。

図５（Ａ）に示すように、薄肉部１７５によってキャンセラーリップ１７２の根元部分の剛性が低下することから、キャンセル油圧室１７３の内圧の高まりに応じて、キャンセラーリップ１７２にはリップ端１７４をキャンセル油圧室１７３側に倒す方向のモーメントが生ずる。このモーメントによって、リップ端１７４はキャンセル油圧室１７３側に倒れ込む。

少なくとも複数枚のクラッチ板１５１を締結する位置までピストン１３１が移動したとき、角度αとβとは、
α＞β
に反転する。

図５（Ｂ）に示すように、角度αとβとがα＞βの関係に変化したとき、リップ端１７４の面圧分布のピークはα面側、つまりキャンセル油圧室１７３側に偏る。

（キャンセラーリップのリップ端の位置）
図５（Ａ）に示すように、キャンセラーリップ１７２のリップ端１７４は、少なくともクラッチ板１５１が締結されるまでピストン１３１が変位したときには、ピストン１３１の軸Ａと直交する面を基準として、キャンセラーリップ１７２の油圧側基部よりもキャンセル油圧室１７３側に位置する。

図５（Ａ）中、ｙ１はキャンセラーリップ１７２の油圧側端面の位置、ｙ２はピストン１３１の内周面に密接するリップ端１７４の位置、そしてｙ３はキャンセラーリップ１７２の油圧側基部の位置をそれぞれ示している。ｌ１は、ｙ２からｙ１までの距離、つまりリップ端１７４からキャンセラーリップ１７２の油圧側端面までの距離を示している。ｌ２は、ｙ３からｙ１までの距離、つまりキャンセラーリップ１７２の油圧側基部からキャンセラーリップ１７２の油圧側端面までの距離を示している。そしてδは、ｌ２からｌ１を減じた距離を示している。これらの条件のもと、次の式が成立する。

ＬＰ＝Ｐ・（ｌ２−ｌ１）
＝Ｐ・δ
ただし Ｐ：油圧圧力
ＬＰ：油圧上昇後のピストンの内周面に対するリップ端の圧力

したがってリップ端１７４は、Ｐ・δの力でピストン１３１の内周面に押し付けられるため、δが大きいほど押し付け力も大きくなることがわかる。このとき本実施の形態では、
ｌ１＜ｌ２
の関係にあるため、ピストン１３１の内周面に対するリップ端１７４の押し付け力を増大させることが可能となる。

（作用）
オイルポート１１５を介してピストン油圧室１３７に作動オイルが導入されると、ピストン油圧室１３７の内圧が高まり、油圧の作用でピストン１３１がクラッチ板１５１に向けて移動する。移動したピストン１３１は最初のクラッチ板１５１ａを押圧し、複数枚のクラッチ板１５１の配置間隔を狭め、最終的にすべてのクラッチ板１５１を締結させる。ピストン油圧室１３７から作動オイルを退避させると、ピストン１３１はリターンスプリング１９１に付勢され、元の位置に復帰する。これによって複数枚のクラッチ板１５１が解放される。こうしてクラッチ板１５１の締結と解放とが行なわれる。

キャンセラー１７１は、ハウジング１１１の高速回転時、キャンセル油圧室１７３内に充填されたオイルによってピストン１３１にかかる遠心油圧をキャンセルし、リターンスプリング１９１の作動状態を適正化する。

（ピストンリップの作用）
ピストン１３１の移動開始動作の直後、つまりピストン油圧室１３７内の油圧上昇時、自動変速機用ピストンシール１０１は、ハウジング１１１とリップ端１３８との間に良好な潤滑性を生じさせる。このときにはハウジング１１１の軸方向面に対するリップ端１３８のα面とβ面とのなす角度が、
α＜β
の関係を維持しているので（図２（Ａ）参照）、リップ端１３８の面圧分布のピークがβ面側に偏っているからである（図２（Ｂ）参照）。より詳しくは、相対的に小さい角度αのクサビ作用によって、ハウジング１１１とα面との間にオイルが浸入しやすくなり、微量のオイルがリップ端１３８に滲み出て、リップ端１３８を潤滑する。その結果ハウジング１１１とピストンリップ１３６との間の摩擦抵抗が減少し、燃費の向上などの効果を期待することができる。

ピストン油圧室１３７内の油圧が上昇し、クラッチ板１５１を締結する位置までピストン１３１が移動したときには、ハウジング１１１の軸方向面に対するリップ端１３８のα面とβ面とのなす角度は、
α＞β
に反転する（図３（Ａ）参照）。これによってリップ端１３８の面圧分布のピークはα面側に偏り（図３（Ｂ）参照）、ピストンリップ１３６からのオイル漏れを生じにくくすることができる。

しかも少なくともクラッチ板１５１が締結されるまでピストン１３１が変位した場合、ハウジング１１１に対するリップ端１３８の押し付け力が大きくなるので、この面からもピストンリップ１３６からのオイル漏れを生じにくくすることができる。ハウジング１１１に対するリップ端１３８の押し付け力が大きくなるのは、前述したとおり、ハウジング１１１の軸Ａと直交する面を基準として、リップ端１３８がピストンリップ１３６の油圧側基部よりもピストン油圧室１３７側に位置づけられ、上記
ＬＰ＝Ｐ・δ
中のδの値を確保することができるからである。

以上の分析から明らかなように、クラッチ板１５１の解放時には、ピストンリップ１３６のリップ端１３８に良好な潤滑性が得られる。クラッチ板１５１の締結に際しては、ピストン油圧室１３７の内圧が高まるにしたがい、ピストンリップ１３６からのオイル漏れが生じにくくなる。したがって本来はトレードオフの関係に立つピストンリップ１３６のオイル漏れと潤滑性とを両立させることができる。

以上のような基本的な作用効果に加え、本実施の形態の自動変速機用ピストンシール１０１は、つぎのような作用効果も発揮する。

薄肉部１３９は、ピストンリップ１３６の根元部分に設けた凹形状の窪み１４０によって生成されている。したがって薄肉部１３９を容易に設けることができる。

ピストンリップ１３６は、ピストン１３１の外周側と内周側とに設けられ、ハウジング１１１内の内向き周面１１２と、この内向き周面１１２よりも内周側に位置する外向き周面１１３とにそれぞれ密接している。したがってピストン１３１の外周側においても内周側においても、上記ピストンリップ１３６の基本的な作用効果を得ることができる。

（キャンセラーリップの作用）
ピストン１３１の移動開始動作の直後、つまりピストン油圧室１３７及びキャンセル油圧室１７３内の油圧上昇時、自動変速機用ピストンシール１０１は、ピストン１３１の内周面とリップ端１７４との間に良好な潤滑性を生じさせる。このときにはピストン１３１の軸方向面に対するリップ端１７４のα面とβ面とのなす角度が、
α＜β
の関係を維持しているので（図４（Ａ）参照）、リップ端１７４の面圧分布のピークがβ面側に偏っているからである（図４（Ｂ）参照）。より詳しくは、相対的に小さい角度αのクサビ作用によって、ピストン１３１の内周面とα面との間にオイルが浸入しやすくなり、微量のオイルがリップ端１７４に滲み出て、リップ端１７４を潤滑する。その結果ピストン１３１の内周面とキャンセラーリップ１７２との間の摩擦抵抗が減少し、燃費の向上などの効果を期待することができる。

ピストン油圧室１３７及びキャンセル油圧室１７３内の油圧が上昇し、クラッチ板１５１を締結する位置までピストン１３１が移動したときには、ピストン１３１の軸方向面に対するリップ端１７４のα面とβ面とのなす角度は、
α＞β
に反転する（図５（Ａ）参照）。これによってリップ端１７４の面圧分布のピークはα面側に偏り（図５（Ｂ）参照）、キャンセラーリップ１７２からのオイル漏れを生じにくくすることができる。

しかも少なくともクラッチ板１５１が締結されるまでピストン１３１が変位した場合、ピストン１３１の内周面に対するリップ端１７４の押し付け力が大きくなるので、この面からもキャンセラーリップ１７２からのオイル漏れを生じにくくすることができる。ピストン１３１の内周面に対するリップ端１７４の押し付け力が大きくなるのは、前述したとおり、ピストン１３１の軸Ａと直交する面を基準として、リップ端１７４がキャンセラーリップ１７２の油圧側基部よりもキャンセル油圧室１７３側に位置づけられ、上記
ＬＰ＝Ｐ・δ
中のδの値を確保することができるからである。

以上の分析から明らかなように、クラッチ板１５１の解放時には、キャンセラーリップ１７２のリップ端１７４に良好な潤滑性が得られる。クラッチ板１５１の締結に際しては、キャンセル油圧室１７３の内圧が高まるにしたがい、キャンセラーリップ１７２からのオイル漏れが生じにくくなる。したがって本来はトレードオフの関係に立つキャンセラーリップ１７２のオイル漏れと潤滑性とを両立させることができる。

以上のような基本的な作用効果に加え、本実施の形態の自動変速機用ピストンシール１０１は、薄肉部１７５を容易に設けることができるという作用効果も発揮する。薄肉部１７５は、キャンセラーリップ１７２の根元部分に設けた凹形状の窪み１７６によって生成されているからである。

（変形例）
実施に際しては、各種の変形や変更が許容される。

（ピストンリップについて）
例えば本実施の形態の薄肉部１３９は、クラッチ板１５１を締結する位置までピストン１３１が移動したとき、上記角度α及びβがα＞βに反転するようにピストンリップ１３６を変形させるように構成したが、これは必須ではない。薄肉部１３９は、ピストン油圧室１３７の内圧の高まりに応じてリップ端１３８をピストン油圧室１３７側に倒す方向のモーメントをピストンリップ１３６に生じさせることができればよい。このとき上記角度α及びβは、初期状態よりもαが大きくなりさえすればα＜βのままであってもよく、あるいはα＝βになるようにしてもよい。

薄肉部１３９は、ピストンリップ１３６のピストン油圧室１３７側の根元部分に設けた窪みによって生成するようにしてもよい。別の実施の形態としては、窪みという形状上の工夫にとどまらず、複数個の穴などの別の形状上の工夫、あるいは硬度の異なる材料の選定などによって薄肉部１３９を生成するようにしてもよい。

リップ端１３８に設けた上記特有の角度上及び位置上の工夫は、ピストン１３１の外周側と内周側とのそれぞれのピストンリップ１３６に適用するのみならず、外周側又は内周側のいずれか一方に適用するようにしてもよい。

（キャンセラーリップについて）
例えば本実施の形態の薄肉部１７５は、クラッチ板１５１を締結する位置までピストン１３１が移動したとき、上記角度α及びβがα＞βに反転するようにキャンセラーリップ１７２を変形させるように構成したが、これは必須ではない。薄肉部１７５は、キャンセル油圧室１７３の内圧の高まりに応じてリップ端１７４をキャンセル油圧室１７３側に倒す方向のモーメントをキャンセラーリップ１７２に生じさせることができればよい。このとき上記角度α及びβは、初期状態よりもαが大きくなりさえすればα＜βのままであってもよく、あるいはα＝βになるようにしてもよい。

薄肉部１７５は、キャンセラーリップ１７２のキャンセル油圧室１７３側の根元部分に設けた窪みによって生成するようにしてもよい。別の実施の形態としては、窪みという形状上の工夫にとどまらず、複数個の穴などの別の形状上の工夫、あるいは硬度の異なる材料の選定などによって薄肉部１３９を生成するようにしてもよい。

その他、あらゆる変形や変更が許容される。

１０１ 自動変速機用ピストンシール
１１１ ハウジング
１１２ 内向き周面
１１３ 外向き周面
１１４ シールワッシャ
１１５ オイルポート
１３１ ピストン
１３２ 貫通孔
１３３ 内筒部
１３３ａ 屈曲部
１３４ 円環部
１３４ａ 内周部
１３４ｂ 隆起部
１３５ 外筒部
１３５ａ フランジ
１３６ ピストンリップ
１３６ａ 内周側リップ
１３６ｂ 外周側リップ
１３７ ピストン油圧室
１３８ リップ端
１３９ 薄肉部
１４０ 窪み
１５１ クラッチ板
１５１ａ 最初のクラッチ板
１７１ キャンセラー
１７２ キャンセラーリップ
１７３ キャンセル油圧室
１７４ リップ端
１７５ 薄肉部
１７６ 窪み
１９１ リターンスプリング（付勢部）

Claims (9)

1. 回転するハウジングの内部にその軸方向に沿って往復動自在に設けられ、往復動することによって複数枚のクラッチ板の締結と解放とを実現し、前記ハウジング内の周面にピストンリップを密接させて前記ハウジングとの間にピストン油圧室を生成する環状のピストンと、
   前記ピストン油圧室とは反対側で前記ピストンに対面するように前記ハウジング内で軸方向に位置固定され、前記ピストンの内周面にキャンセラーリップを密接させて前記ピストンとの間にキャンセル油圧室を生成する環状のキャンセラーと、
   前記ピストンを前記クラッチ板から離間する方向に付勢する付勢部と、
   前記ハウジングの軸方向に沿った面とのなす接触角度が前記ピストン油圧室側よりもこのピストン油圧室と反対側の方が大きい初期形状を有する前記ピストンリップのリップ端と、
   前記ピストンリップの根元部分に設けられ、前記ピストン油圧室の内圧の高まりに応じて前記リップ端を前記ピストン油圧室側に倒す方向のモーメントを前記ピストンリップに生じさせる薄肉部と、
   を備えることを特徴とする自動変速機用ピストンシール。
2. 前記リップ端は、少なくとも前記クラッチ板が締結されるまで前記ピストンが変位したときには、前記ハウジングの軸と直交する面を基準として、前記ピストンリップの油圧側基部よりも前記ピストン油圧室側に位置する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の自動変速機用ピストンシール。
3. 前記薄肉部は、少なくとも前記クラッチ板が締結されるまで前記ピストンが変位したときには、前記リップ端の前記ハウジングの軸方向に沿った面とのなす接触角度を、前記ピストン油圧室側よりもこのピストン油圧室と反対側の方が小さくなるように前記ピストンリップを変形させる、
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の自動変速機用ピストンシール。
4. 前記薄肉部は、前記ピストンリップの根元部分に設けた凹形状の窪みによって生成されている、
   ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一に記載の自動変速機用ピストンシール。
5. 前記ピストンリップは、前記ピストンの外周側と内周側とに設けられ、前記ハウジング内の内向き周面と、この内向き周面よりも内周側に位置する外向き周面とにそれぞれ密接している、
   ことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一に記載の自動変速機用ピストンシール。
6. 回転するハウジングの内部にその軸方向に沿って往復動自在に設けられ、往復動することによって複数枚のクラッチ板の締結と解放とを実現し、前記ハウジング内の周面にピストンリップを密接させて前記ハウジングとの間にピストン油圧室を生成する環状のピストンと、
   前記ピストン油圧室とは反対側で前記ピストンに対面するように前記ハウジング内で軸方向に位置固定され、前記ピストンの内周面にキャンセラーリップを密接させて前記ピストンとの間にキャンセル油圧室を生成する環状のキャンセラーと、
   前記ピストンを前記クラッチ板から離間する方向に付勢する付勢部と、
   前記ピストンの軸方向に沿った面とのなす接触角度が前記キャンセル油圧室側よりもこのキャンセル油圧室と反対側の方が大きい初期形状を有する前記キャンセラーリップのリップ端と、
   前記キャンセラーリップの根元部分に設けられ、前記キャンセル油圧室の内圧の高まりに応じて前記リップ端を前記キャンセル油圧室側に倒す方向のモーメントを前記キャンセラーリップに生じさせる薄肉部と、
   を備えることを特徴とする自動変速機用ピストンシール。
7. 前記リップ端は、少なくとも前記クラッチ板が締結されるまで前記ピストンが変位したときには、前記ピストンの軸と直交する面を基準として、前記キャンセラーリップの油圧側基部よりも前記キャンセル油圧室側に位置する、
   ことを特徴とする請求項６に記載の自動変速機用ピストンシール。
8. 前記薄肉部は、少なくとも前記クラッチ板が締結されるまで前記ピストンが変位したときには、前記リップ端の前記ピストンの軸方向に沿った面とのなす接触角度を、前記キャンセル油圧室側よりもこのキャンセル油圧室と反対側の方が小さくなるように前記キャンセラーリップを変形させる、
   ことを特徴とする請求項６又は７に記載の自動変速機用ピストンシール。
9. 前記薄肉部は、前記キャンセラーリップの根元部分に設けた凹形状の窪みによって生成されている、
   ことを特徴とする請求項６ないし８のいずれか一に記載の自動変速機用ピストンシール。

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