JP4730548B2

JP4730548B2 - 密封装置

Info

Publication number: JP4730548B2
Application number: JP2006130132A
Authority: JP
Inventors: 智昭西村; 芳行勘崎
Original assignee: Nok Corp
Current assignee: Nok Corp
Priority date: 2006-05-09
Filing date: 2006-05-09
Publication date: 2011-07-20
Anticipated expiration: 2026-05-09
Also published as: JP2007303493A

Description

本発明は、密封技術に係る密封装置に関するものである。本発明の密封装置は例えば、車両用オートマティックトランスミッション（Ａ／Ｔ）におけるボンデッドピストンシール（ＢＰＳ）等として用いられる。

従来から、図５に示すように、ハウジング５２内で軸方向（図では上下方向）に往復動する金属環５３にゴム状弾性体製のシール５４を設けるとともに前記金属環５３にそのストローク一端限（図では上端限）にてハウジング５２の端面部５２ａに当接する基準突起５３ａを設けた密封装置５１が知られており、この密封装置５１は上記オートマティックトランスミッションにおけるボンデッドピストンシールとして用いられる。

上記基準突起５３ａは、金属環５３がそのストローク一端限に達したときにハウジング５２の端面部５２ａとの間に隙間５５を残し、よって油の流路を確保するために設けられている。また金属環５３は、油圧無負荷のときリターンスプリング５６によって図上上方へ押圧され、基準突起５３ａをハウジング５２の端面部５２ａに当接させることにより停止する。したがってこのように金属環５３のストローク一端限を規定する機能があることから、基準突起５３ａにはこの名称がある。

上記金属環５３が上記ピストンシールとして用いられる場合、金属環５３はミッション内部でクラッチ５７の締結に使用されるものであって、油を密封し、油圧を保持し、圧力を伝達する働きをなす。また、金属環５３はハウジング５２を構成するシリンダや軸と供回りするが、エンジンの回転運動に伴ってシリンダと相対回転を起こす場合がある。このとき、基準突起５３ａが上記端面部５２ａであるシリンダの受け面と円周方向に擦れるため、基準突起５３ａや受け面に異常摩耗が発生し、金属環５３の位置決め機能が損なわれる虞がある。また、摩耗によるコンタミの増加も懸念される。

上記問題に対処するため、図６および図７に示すように、相対回転を防止すべく金属環５３の外周縁部に廻り止め用の鍔部５３ｂを設け、この鍔部５３ｂをハウジング５２の内面に設けた溝部５２ｂに係合することが考えられる。ハウジング５２内面にスプライン形状がある場合には、その凹部を利用することも可能である。

しかしながら、このように金属環５３の外周縁部に廻り止め用の鍔部５３ｂを設ける場合には、この鍔部５３ｂが金属環５３の外周縁部から更に径方向外方へ突出する形状となるために、金属環５３の成形工程上、干渉により鍔部５３ｂが損傷したり、金属環５３の取り扱い性が悪くなったりする不都合が発生する。

特開２００５−２４９１１６号公報（図２）

本発明は以上の点に鑑みて、軸方向に往復動する金属環の外周縁部に鍔部を設けなくても金属環をハウジングに対して廻り止め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。

上記目的を達成するため、本発明の請求項１による密封装置は、ハウジング内で軸方向に往復動する金属環にゴム状弾性体製のシールを設けるとともに前記金属環にストローク一端限にて前記ハウジングに当接する基準突起を設けてなる密封装置において、前記基準突起に対応して前記ハウジングの受け面に凹部を設け、前記基準突起を前記凹部にストローク自在に挿入するとともに前記基準突起を前記凹部に対して円周方向に係合することにより前記ハウジングに対する前記金属環の廻り止め機構を設定したことを特徴とするものである。

また、本発明の請求項２による密封装置は、上記した請求項１記載の密封装置において、基準突起の高さをａ、凹部の深さをｂ、金属環のストローク長さをｈとして、
ａ＞ｂ＞ｈ
の関係を有することを特徴とするものである。

また、本発明の請求項３による密封装置は、上記した請求項１記載の密封装置において、基準突起の先端面に油溜り用の凹みを設けたことを特徴とするものである。

更にまた、本発明の請求項４による密封装置は、上記した請求項１ないし３の何れかに記載の密封装置において、当該密封装置は、車両用オートマティックトランスミッションにおけるボンデッドピストンシールとして用いられることを特徴とするものである。

上記したように本発明の密封装置においては、金属環に基準突起が設けられており、この基準突起はその機能上、径方向ではなく軸方向へ突出するものであるが、この突起と組み合わされる凹部をハウジング側に設けることにすれば、これにより廻り止め構造を実現することが可能となる。このような観点から本発明では、基準突起に対応してハウジングの受け面に凹部を設け、基準突起を凹部にストローク自在に挿入するとともに基準突起を凹部に対して円周方向に係合することによりハウジングに対する金属環の廻り止め機構を設定することにした。基準突起は凹部底面に当接することによって金属環のストローク一端限を規定することになる。

また、基準突起は、その高さを凹部の深さよりも大きく設定するのが好適であり、これにより基準突起が凹部底面に当接した状態で金属環とハウジングとの間に油の流路を確保することが可能となる。また、凹部の深さは金属環のストローク長さよりも大きく設定するのが好適であり、これにより金属環の全ストロークに亙って基準突起が凹部から脱落するのを防止することが可能となる。更にまた、突起の先端面には油溜り用の凹みを設けるのが好適であり、これにより凹みに貯留される油によって基準突起先端面および凹部底面の摩耗抑制作用が発揮される。

本発明は、以下の効果を奏する。

すなわち、本発明の請求項１による密封装置においては上記したように、金属環の基準突起とこれに対応してハウジングの受け面に設けた凹部との組み合わせによりハウジングに対する金属環の廻り止め構造を設定したために、軸方向に往復動する金属環の外周縁部に鍔部を設けなくても金属環をハウジングに対して廻り止めすることが可能とされている。基準突起は金属環の平面上軸方向一方へ向けて突出形成されるものであって、金属環の外周縁部から径方向外方へ突出するものではない。したがって、金属環の外周縁部に鍔部を設ける場合のように金属環の成形工程上、干渉により鍔部が損傷したり、金属環の取り扱い性が悪くなったりするのを未然に防止することができる。

また、このように廻り止め機能を発揮する基準突起は、金属環のストローク一端限を規定する機能を有する突起として従来から金属環に設けられているものであって、本発明において廻り止め機能を設定すべく新たに設けたものではない（但し、高さの調整は必要）。したがって、金属環は従来と同じ構造でありながら、ストローク一端限を規定する機能のほかに廻り止め機能を有することになり、金属環部品の多機能化を実現することができる。

またこれに加えて、本発明の請求項２による密封装置においては、基準突起の高さを凹部の深さよりも大きく設定したために、基準突起が凹部底面に当接した状態で金属環とハウジングとの間に油の流路を確保することができ、また凹部の深さを金属環のストローク長さよりも大きく設定したために、金属環の全ストロークに亙って基準突起が凹部から脱落するのを防止し、基準突起と凹部とによる廻り止め機能を維持することができる。

また、本発明の請求項３による密封装置においては、基準突起の先端面に油溜り用の凹みを設けたために、凹みに貯留される油によって基準突起先端面および凹部底面の摩耗発生を抑制することができる。

更にまた、本発明の請求項４においては、車両用オートマティックトランスミッションにおけるボンデッドピストンシールについて上記請求項１ないし３の作用効果を得ることができる。

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密封装置１の要部断面を示しており、図２は同密封装置１の平面を示している。尚、図２は作図の都合上、金属環３を平面図にて示し、ハウジング２のシリンダ２Ｂを断面図にて示している。図３は図１のＡ部拡大図である。当該実施例に係る密封装置１は、車両用オートマティックトランスミッションにおけるボンデッドピストンシールとして用いられるものであって、以下のように構成されている。

すなわち当該密封装置１は、ハウジング２内で軸方向（図１では上下方向）に往復動する金属環３にゴム状弾性体製のシール４を被着するとともに前記金属環３にそのストローク一端限（図１では上端限）にてハウジング２の端面部に当接する基準突起３ｅを設けたものであって、この基準突起３ｅに対応してハウジング２の受け面に凹部２ａが設けられ、基準突起３ｅを凹部２ａにストローク自在に挿入するとともに基準突起３ｅを凹部２ａに対して円周方向に係合することによりハウジング２に対する金属環３の廻り止め機構５が設定されている。

上記金属環３は、板金のプレス加工によって環状に成形されており、環状の平面部３ａの内外周にそれぞれ筒状部３ｂ，３ｃが一体成形されている。平面部３ａには段差部３ｄの内周側に位置して、基準突起３ｅが一体成形されている。基準突起３ｅは、複数が円周上所定の間隔を介して設けられている。外周側の筒状部３ｃは作動時、多板クラッチ６を押圧する押圧部とされ、その先端に外向きフランジ部３ｆを備えている。図５および図６に示した比較例ではこのフランジ部３ｆの外周縁部に廻り止め用の鍔部５３ｂが設けられているが、当該実施例ではこのような鍔部５３ｂは全く設けられていない。尚、この金属環３はその機能上、自動変速機用のピストンまたはピストン本体と称されることもある。

上記ハウジング２は、内周側の軸２Ａと外周側のシリンダ２Ｂとの組み合わせにより構成されており、シリンダ２Ｂの端面部に基準突起３ｅに対応して凹部２ａが設けられている。上記したように基準突起３ｅは複数が円周上所定の間隔を介して設けられているので、凹部２ａも同様に複数が円周上所定の間隔を介して設けられている。

図３に拡大して示すように、基準突起３ｅは、凹部２ａに対して軸方向にストローク自在に挿入されており、かつ凹部２ａに対して円周方向に係合することによってハウジング２に対する金属環３の廻り止め機構５が設定されている。基準突起３ｅは凹部２ａの底面に当接することにより金属環３のストローク一端限を規定する。

基準突起３ｅの高さａは、凹部２ａの深さｂよりも大きく設定されており（ａ＞ｂ）、よって基準突起３ｅが凹部２ａの底面に当接した状態で、金属環３とハウジング２との間には軸方向の隙間７が残され、油の流路が確保されている。また凹部２ａの深さｂは金属環３のストローク長さ（距離）ｈよりも大きく設定されており（ｂ＞ｈ）、よって金属環３の全ストロークに亙って基準突起３ｅは凹部２ａから脱落するのが防止されている。

上記構成の密封装置１において、基準突起３ｅは、ハウジング２の端面部に当接することにより金属環３のストローク一端限を規定する機能のほかに、ハウジング２に設けた凹部２ａと組み合わされて凹部２ａと円周方向に係合することによりハウジング２に対して金属環３を廻り止めする機能を有している。基準突起３ｅは金属環３の平面上軸方向一方へ向けて突出形成されたものであって、金属環３の外周縁部から径方向外方へ突出するものではない。したがって、金属環３の外周縁部に鍔部を設ける場合のように金属環３の成形工程上、干渉により鍔部が損傷したり、金属環３の取り扱い性が悪くなったりするのを防止することができる。

また、基準突起３ｅはその高さａが凹部２ａの深さｂよりも大きく設定されているために、基準突起３ｅが凹部２ａの底面に当接した状態で、金属環３とハウジング２との間に隙間７が設定され、油の流路が確保される。したがって、機器の円滑作動を確保することができる。

また、凹部２ａはその深さｂが金属環３のストローク長さｈよりも大きく設定されているために、金属環３の全ストロークに亙って基準突起３ｅが凹部２ａから脱落することがない。したがって、金属環３の全ストロークに亙って基準突起３ｅと凹部２ａとによる廻り止め機能を維持することができる。

尚、上記実施例において、基準突起３ｅの先端面は平面状に形成されているが、この突起３ｅの先端面には、図４に示すような凹み３ｇを設けても良く、このように突起３ｅの先端に凹み３ｇを設けると、凹み３ｇに貯留される油によって基準突起３ｅの先端面および凹部２ａの底面の摩耗抑制作用が発揮される。また凹み３ｇに貯留される油によって、基準突起３ｅの先端面が凹部２ａの底面に衝接する瞬間の緩衝作用を期待することもできる。凹み３ｇは通常、突起３ｅ一つに一箇所設けられるが、小さめのものを複数設けるようにしても良い。また、緩衝作用を確保すべく基準突起３ｅの先端面にゴム皮膜を被着するようにしても良い。

本発明の実施例に係る密封装置の要部断面図同密封装置の平面図図１のＡ部拡大図基準突起の他の形状例を示す断面図従来例に係る密封装置の断面図比較例に係る密封装置の要部断面図同密封装置の平面図

符号の説明

１密封装置
２ハウジング
２Ａ軸
２Ｂシリンダ
２ａ凹部
３金属環
３ａ平面部
３ｂ，３ｃ筒状部
３ｄ段差部
３ｅ基準突起
３ｆフランジ部
３ｇ凹み
４シール
５廻り止め機構
６多板クラッチ
７隙間

Claims

ハウジング（２）内で軸方向に往復動する金属環（３）にゴム状弾性体製のシール（４）を設けるとともに前記金属環（３）にストローク一端限にて前記ハウジング（２）に当接する基準突起（３ｅ）を設けてなる密封装置（１）において、
前記基準突起（３ｅ）に対応して前記ハウジング（２）の受け面に凹部（２ａ）を設け、前記基準突起（３ｅ）を前記凹部（２ａ）にストローク自在に挿入するとともに前記基準突起（３ｅ）を前記凹部（２ａ）に対して円周方向に係合することにより前記ハウジング（２）に対する前記金属環（３）の廻り止め機構（５）を設定したことを特徴とする密封装置。
請求項１記載の密封装置において、
基準突起（３ｅ）の高さをａ、凹部（２ａ）の深さをｂ、金属環（３）のストローク長さをｈとして、
ａ＞ｂ＞ｈ
の関係を有することを特徴とする密封装置。
請求項１記載の密封装置において、
基準突起（３ｅ）の先端面に油溜り用の凹み（３ｇ）を設けたことを特徴とする密封装置。
請求項１ないし３の何れかに記載の密封装置において、
当該密封装置（１）は、車両用オートマティックトランスミッションにおけるボンデッドピストンシールとして用いられることを特徴とする密封装置。