JP2022080909A - 密封装置 - Google Patents

Abstract

【課題】組み立て作業性に優れ、かつ、使用中にスプリングが捩じれたり移動したりすることを抑制することが可能な密封装置を提供する。【解決手段】環状ピストン１００と、キャンセラーシール２００と、複数のスプリング５００と、を備える密封装置であって、キャンセルプレート２１０は、複数のスプリング５００の一端側にそれぞれ入り込むことで個々のスプリング５００を位置決めする複数の位置決め用突起２１２ａと、スプリング５００の外周側をガイドするガイド部２１１ａと、を備えることを特徴とする。【選択図】図１

Description

本発明は、自動変速機に用いられる密封装置に関する。

自動変速機においては、動力の伝達と伝達解除を行うためのクラッチを駆動する油圧アクチュエータに、密封装置が備えられている。図３及び図４を参照して、従来例に係る密封装置について説明する。図３は従来例に係る密封装置を備える油圧アクチュエータの模式的断面図である。図４は従来例に係る密封装置に備えられるキャンセルプレートの平面図である。

油圧アクチュエータは、環状シリンダ６３０と、環状シリンダ６３０に備えられる環状空間Ｒ０内において往復移動自在に備えられる環状ピストン６１０とを備えている。環状ピストン６１０は、環状空間Ｒ０の一端側に形成される油圧室Ｒ１内の油圧に応じて往復移動することに伴って、クラッチ板を押圧または押圧解除することにより、クラッチ６４０による動力の伝達と伝達解除の切り替えを行う役割を担っている。また、環状ピストン６１０を挟んで、油圧室Ｒ１とは反対側には、キャンセルプレート６２１を有するキャンセラーシール６２０が配置されている。このキャンセラーシール６２０によって、環状ピストン６１０との間に、油圧室Ｒ１内に生ずる遠心油圧を相殺する油圧を生じさせるキャンセル室Ｒ２が形成される。

そして、環状ピストン６１０とキャンセラーシール６２０との間には、複数のスプリング（リターンスプリングとも呼ばれる）６５０が配されている。これにより、油圧室Ｒ１内の油圧が高くなると、スプリング６５０の押圧力に抗して環状ピストン６１０がクラッチ６４０に向かって移動して、クラッチ板を押圧した状態となる。また、油圧室Ｒ１内の油圧が低くなると、スプリング６５０の押圧力によって、環状ピストン６１０はクラッチ６４０から離れる方向に移動して、クラッチ板への押圧が解除される。

以上のように構成される密封装置においては、密封装置の組み立て作業性を高め、かつ、使用中にスプリング６５０が捩じれたり移動したりしないように、キャンセルプレート６２１にスプリング６５０のガイド構造を設ける技術が知られている。すなわち、キャンセルプレート６２１には、径方向内側に突出する複数の突出部６２１ｂを有する筒状部６２１ａが設けられている。これら複数の突出部６２１ｂは、周方向に間隔を空けて設けられており、隣り合う突出部６２１ｂの間にスプリング６５０が配される。これにより、複数のスプリング６５０は、隣り合う突出部６２１ｂによって、保持されて、位置決めされる。なお、図４においては、スプリング６５０の位置を点線にて示している。

このような構成を採用することで、密封装置の組み立て時において、環状ピストン６１０及びスプリング６５０に対するキャンセラーシール６２０の位置調整が容易となり、組み立て作業性が高まる。また、使用中にスプリング６５０が捩じれたり移動したりすることを抑制することができる。

ここで、スプリング６５０をより確実に保持させるためには、突出部６２１ｂの突出量をより大きくするのが望ましい。すなわち、環状のキャンセルプレート６２１の中心から突出部６２１ｂの先端までの距離Ｌ６１は、短いほど望ましい。例えば、上記の中心からスプリング６５０の中心までの距離をＬ６２とすると、Ｌ６１≦Ｌ６２とするのが望ましい。

しかしながら、キャンセルプレート６２１は、金属板を板金加工することによって得られる。そのため、突出部６２１ｂを突出させ過ぎると、部分的に板厚が薄くなりすぎたり、孔が空いたりしてしまうため、突出部６２１ｂの突出量には限度がある。従って、スプリング６５０の外周面を保持する領域を拡げるにも限度があり、スプリング６５０の位置決め機能が不十分になってしまうおそれもある。また、突出部６２１ｂの突出量を大きくしたくても、キャンセルプレート６２１の材質によっては、上記の筒状部６２１ａを所望の形状に加工するのが困難な場合もある。

特開２００２－３７２０７３号公報

本発明の目的は、組み立て作業性に優れ、かつ、使用中にスプリングが捩じれたり移動したりすることを抑制することが可能な密封装置を提供することにある。

本発明は、上記課題を解決するために以下の手段を採用した。

すなわち、本発明の密封装置は、
環状空間内において往復移動自在に備えられ、前記環状空間の一端側に形成される油圧室内の油圧に応じて往復移動することに伴って、クラッチ板を押圧または押圧解除することにより、クラッチによる動力の伝達と伝達解除を切り替える環状ピストンと、
前記環状ピストンを挟んで、前記油圧室とは反対側に配置されて、前記環状ピストンとの間に、前記油圧室内に生ずる遠心油圧を相殺する油圧を生じさせるキャンセル室を形成するキャンセルプレートを有するキャンセラーシールと、
前記環状ピストンと前記キャンセラーシールとの間に配される複数のスプリングと、
を備える密封装置であって、
前記キャンセルプレートは、
前記複数のスプリングの一端側にそれぞれ入り込むことで個々のスプリングを位置決めする複数の位置決め用突起と、
前記スプリングの外周側をガイドするガイド部と、
を備えることを特徴とする。

本発明によれば、複数のスプリングは、複数の位置決め用突起により位置決めされ、かつ、ガイド部によって、スプリングの外周側がガイドされる。これにより、ガイド部については、従来技術のように突出量を大きくした突出部により構成しなくても、スプリングの位置決めが可能となる。また、ガイド部が設けられていることで、密封装置の組み立て作業性も高まる。更に、ガイド部によって、スプリングの外周側がガイドされることで、環状ピストンとキャンセラーシールとが周方向に対して相対的に移動してしまうことが抑制されるので、スプリングが捩じれてしまうことを抑制することができる。

前記キャンセルプレートは筒状部を有しており、
前記筒状部に、前記ガイド部が形成されているとよい。

前記ガイド部は、径方向内側に突出する少なくとも一つの突出部により構成されるとよい。

このように、ガイド部は少なくとも一つの突出部を設けることで、密封装置の組み立て
作業性を高めることができ、かつ、環状ピストンとキャンセラーシールとが周方向に対して相対的に移動してしまうことを抑制できる。

前記環状ピストンに、前記複数のスプリングをそれぞれ固定する複数の固定部が設けられているとよい。

以上説明したように、本発明によれば、密封装置の組み立て作業性に優れ、かつ、使用中にスプリングが捩じれたり移動したりすることを抑制することができる。

図１は本発明の実施例に係る密封装置を備える油圧アクチュエータの模式的断面図である。 図２は本発明の実施例に係る密封装置に備えられるキャンセルプレートの平面図である。 図３は従来例に係る密封装置を備える油圧アクチュエータの模式的断面図である。 図４は従来例に係る密封装置に備えられるキャンセルプレートの平面図である。

以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を、実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。

（実施例）
図１及び図２を参照して、本発明の実施例に係る密封装置について説明する。図１は本発明の実施例に係る密封装置を備える油圧アクチュエータの模式的断面図である。図１においては、環状の密封装置における回転中心軸線を含む面で各部材を切断した断面図を示している。なお、図１中右側が中心軸線側である。図２は本発明の実施例に係る密封装置に備えられるキャンセルプレートの平面図である。図１中のキャンセルプレートの断面図は、図２中のＡＡ断面図に相当する。なお、以下の説明において、環状の密封装置等の回転中心軸線が伸びる方向を「軸方向」と称する。

＜油圧アクチュエータ＞
図１を参照して、本実施例に係る密封装置を備える油圧アクチュエータについて説明する。本実施例に係る油圧アクチュエータは、環状シリンダ３００と、環状シリンダ３００に備えられる環状空間Ｒ０内において往復移動自在に備えられる環状ピストン１００とを備えている。この環状ピストン１００は、環状空間Ｒ０の一端側に形成される油圧室Ｒ１内の油圧に応じて往復移動することに伴って、クラッチ板を押圧または押圧解除することにより、クラッチ４００による動力の伝達と伝達解除の切り替えを行う役割を担っている。また、環状ピストン１００を挟んで、油圧室Ｒ１とは反対側には、キャンセルプレート２１０を有するキャンセラーシール２００が配置されている。このキャンセラーシール２００によって、環状ピストン１００との間に、油圧室Ｒ１内に生ずる遠心油圧を相殺する油圧を生じさせるキャンセル室Ｒ２が形成される。また、環状ピストン１００とキャンセラーシール２００との間には、スプリング５００が、周方向に間隔を空けて複数設けられている。このスプリング５００は、リターンスプリングとも呼ばれる。これら環状ピストン１００とキャンセラーシール２００とスプリング５００は、本実施例に係る密封装置の主要構成部材である。

環状ピストン１００は、金属製のピストン本体１１０と、ピストン本体１１０の内周面側に備えられる第１シールリップ１２０と、ピストン本体１１０の外周面側に備えられる第２シールリップ１３０とを備えている。ピストン本体１１０は、鋼板などの金属板を打ち抜きプレス成形することにより得られる。このピストン本体１１０は、略平板部１１１と、略平板部１１１の径方向内側に設けられる内筒部１１２と、内筒部１１２の先端に設けられる内向きフランジ部１１３と、略平板部１１１の径方向外側に設けられる外筒部１１４とを有している。そして、内向きフランジ部１１３の先端に第１シールリップ１２０が設けられており、略平板部１１１と外筒部１１４との境界付近に第２シールリップ１３０が設けられている。第１シールリップ１２０と第２シールリップ１３０は、ゴムなどの弾性体により構成される。例えば、ピストン本体１１０をインサート部品として、インサート成形することにより、第１シールリップ１２０及び第２シールリップ１３０をピストン本体１１０に一体的に設けることができる。なお、図示の例では、第１シールリップ１２０と第２シールリップ１３０は、別体として設けられているが、これらを一体に繋げても構わない。なお、環状ピストン１００のピストン本体１１０に、複数のスプリング５００をそれぞれ固定する複数の固定部１１６が設けられている。

キャンセラーシール２００は、金属製のキャンセルプレート２１０と、キャンセルプレート２１０の外周面側に備えられる第３シールリップ２２０とを備えている。キャンセルプレート２１０は、鋼板などの金属板を打ち抜きプレス成形（板金加工）することにより得られる。このキャンセルプレート２１０の内周端部２１２は、環状シリンダ３００における径方向内側の壁面３１０に固定されたスナップリング３１３に位置決めされた状態で支持される。そして、このキャンセルプレート２１０の外周端部２１３に、第３シールリップ２２０が設けられている。この第３シールリップ２２０は、ゴムなどの弾性体により構成される。例えば、キャンセルプレート２１０をインサート部品として、インサート成形することにより、第３シールリップ２２０をキャンセルプレート２１０に一体的に設けることができる。

環状シリンダ３００には、油圧室Ｒ１に油圧を導入するための第１油通路３１１と、キャンセル室Ｒ２に油圧を導入するための第２油通路３１２とが設けられている。これら第１油通路３１１と第２油通路３１２は、いずれも環状シリンダ３００における径方向内側の壁面３１０に開口するように設けられている。

クラッチ４００は、環状シリンダ３００における径方向外側の壁面３２０に対して軸方向に移動可能な状態で周方向に係止された複数のドライブプレート４１０を備えている。また、クラッチ４００は、不図示の従動軸側に設けられたクラッチハブ（不図示）に対して軸方向に移動可能な状態で周方向に係止された複数のドリブンプレート４２０を備えている。これら複数のドライブプレート４１０と複数のドリブンプレート４２０は、軸方向に交互に配置されている。

以上のように構成される油圧アクチュエータによれば、第１油通路３１１から送られる油圧によって、油圧室Ｒ１内の油圧が高くなると、環状ピストン１００がスプリング５００による押圧力に抗してクラッチ４００側に向かって移動する。これにより、環状ピストン１００におけるピストン本体１１０の外筒部１１４の先端部１１５がクラッチ板としてのドライブプレート４１０を押圧する。これにより、ドライブプレート４１０が移動して、複数のドライブプレート４１０と複数のドリブンプレート４２０とがそれぞれ摩擦係合された状態となる。これにより、クラッチ４００は、動力伝達状態となり、不図示の駆動軸の駆動トルクが、環状ピストン１００及びクラッチ４００等を介して、不図示の従動軸に伝達される。そして、油圧室Ｒ１内の油圧が低下すると、環状ピストン１００がスプリング５００による押圧力により元の位置に戻るため、環状ピストン１００によるドライブ
プレート４１０への押圧状態が解除されて、複数のドライブプレート４１０と複数のドリブンプレート４２０との摩擦係合状態も解除される。これにより、駆動軸から従動軸への動力の伝達も解除される。

ここで、環状ピストン１００を含む密封装置及び環状シリンダ３００等は、不図示の駆動軸と共に回転している。そのため、油圧室Ｒ１内においては、油の遠心力が作用する。このような遠心油圧は、環状ピストン１００の動作に影響を与え得る。しかしながら、本実施例においては、第２油通路３１２からキャンセル室Ｒ２内に、上記遠心油圧と同等の遠心油圧を発生させる油が供給される。従って、環状ピストン１００に対しては、油圧室Ｒ１内の遠心油圧とキャンセル室Ｒ２内の遠心油圧の双方が作用するため、これらの油圧は相殺される。これにより、遠心油圧によって、環状ピストン１００の動作に影響が及ぼされることはない。

＜キャンセルプレート＞
本実施例に係るキャンセルプレート２１０について、より詳細に説明する。キャンセルプレート２１０には、周方向に間隔を空けて複数の位置決め用突起２１２ａが備えられている。これら複数の位置決め用突起２１２ａは、複数のスプリング５００の一端側にそれぞれ入り込むことで個々のスプリング５００を位置決めする役割を担っている。また、キャンセルプレート２１０は筒状部２１１を有している。そして、この筒状部２１１に、スプリング５００の外周側をガイドするガイド部２１１ａが形成されている。このガイド部２１１ａは、径方向内側に突出する少なくとも一つの突出部により構成される。本実施例においては、図２に示すように、２か所にガイド部２１１ａ（突出部）が設けられているが、ガイド部２１１ａの個数は、キャンセラーシール２００の大きさや板金加工性などに応じて適宜設定することができる。なお、図２においては、スプリング５００の配置位置を点線にて示している。

＜本実施例に係る密封装置の優れた点＞
本実施例に係る密封装置によれば、複数のスプリング５００は、複数の位置決め用突起２１２ａにより位置決めされ、かつ、ガイド部２１１ａによって、スプリング５００の外周側がガイドされる。従って、密封装置の組み立て時において、環状ピストン１００及びスプリング５００に対するキャンセラーシール２００の位置調整が容易となり、組み立て作業性が高まる。なお、ガイド部２１１ａが一つでもあれば、スプリング５００がガイド部２１１ａに沿うように、キャンセラーシール２００を環状ピストン１００に対して組み立てればよいので、作業性に優れる。また、ガイド部２１１ａによって、スプリング５００の外周側がガイドされることで、環状ピストン１００とキャンセラーシール２００とが周方向に対して相対的に移動してしまうことが抑制されるので、スプリング５００が捩じれてしまうことを抑制することができる。なお、ガイド部２１１ａが少なくとも一つあれば、そのような効果が発揮される。また、位置決め用突起２１２ａによって、スプリング５００が移動してしまうことも抑制することができる。

そして、位置決め用突起２１２ａが設けられているため、ガイド部２１１ａについては、従来技術のように突出量を大きくした突出部により構成しなくても、スプリング５００の位置決めが可能となる。従って、キャンセルプレート２１０の材質により、板金加工がし難い場合でも、ガイド部２１１ａを有する筒状部２１１を無理なく形成することができる。更に、従来技術のように突出部を多数設ける必要もないので、より一層、ガイド部２１１ａを有する筒状部２１１を無理なく形成することができる。

なお、環状のキャンセルプレート２１０の中心からガイド部２１１ａ（突出部）の先端までの距離Ｌ１は、従来技術の場合よりも長くすることができる。つまり、ガイド部２１１ａの突出量を小さくすることができる。これにより、例えば、上記の中心からスプリン
グ５００の中心までの距離をＬ２とすると、Ｌ１＞Ｌ２とすることができる。また、上記の中心からスプリング５００の内周までの最長距離をＬ３とすると、Ｌ１＞Ｌ３とすることもできる。

１００ 環状ピストン
１１０ ピストン本体
１１１ 略平板部
１１２ 内筒部
１１３ 内向きフランジ部
１１４ 外筒部
１１５ 先端部
１１６ 固定部
２００ キャンセラーシール
２１０ キャンセルプレート
２１１ 筒状部
２１１ａ ガイド部
２１２ 内周端部
２１２ａ 位置決め用突起
２１３ 外周端部
３００ 環状シリンダ
３１０ 壁面
３１１ 第１油通路
３１２ 第２油通路
３１３ スナップリング
３２０ 壁面
４００ クラッチ
４１０ ドライブプレート
４２０ ドリブンプレート
５００ スプリング
Ｒ０ 環状空間
Ｒ１ 油圧室
Ｒ２ キャンセル室

Claims (4)

1. 環状空間内において往復移動自在に備えられ、前記環状空間の一端側に形成される油圧室内の油圧に応じて往復移動することに伴って、クラッチ板を押圧または押圧解除することにより、クラッチによる動力の伝達と伝達解除を切り替える環状ピストンと、
   前記環状ピストンを挟んで、前記油圧室とは反対側に配置されて、前記環状ピストンとの間に、前記油圧室内に生ずる遠心油圧を相殺する油圧を生じさせるキャンセル室を形成するキャンセルプレートを有するキャンセラーシールと、
   前記環状ピストンと前記キャンセラーシールとの間に配される複数のスプリングと、
   を備える密封装置であって、
   前記キャンセルプレートは、
   前記複数のスプリングの一端側にそれぞれ入り込むことで個々のスプリングを位置決めする複数の位置決め用突起と、
   前記スプリングの外周側をガイドするガイド部と、
   を備えることを特徴とする密封装置。
2. 前記キャンセルプレートは筒状部を有しており、
   前記筒状部に、前記ガイド部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の密封装置。
3. 前記ガイド部は、径方向内側に突出する少なくとも一つの突出部により構成されることを特徴とする請求項２に記載の密封装置。
4. 前記環状ピストンに、前記複数のスプリングをそれぞれ固定する複数の固定部が設けられていることを特徴とする請求項１，２または３に記載の密封装置。

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