JP4790534B2 - Sealing device - Google Patents
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Description
この発明は、油圧室への作動油の供給により軸方向に摺動可能な密封装置に関する。 The present invention relates to a sealing device that is slidable in the axial direction by supplying hydraulic oil to a hydraulic chamber.
従来、例えば自動車などの自動変速機(AT)の動力接続部において、特許文献1に示しているように、油圧室への作動油の供給により軸方向に摺動可能な環状の密封装置(ボンデッドシール)が用いられている。この動力接続部では、ケーシングに凹部が設けられており、前記密封装置がこの凹部の開口側を閉鎖して油圧室を構成している。そして、この油圧室に作動油を供給することでその油圧に応じて密封装置は軸方向に摺動することができ、軸方向に摺動した密封装置の外径部が多板クラッチを押圧し、動力の伝達がなされる。 Conventionally, in a power connection part of an automatic transmission such as an automobile (AT), as indicated in Patent Document 1, the sealing device of the slidable ring in the axial direction by the supply of hydraulic fluid to the hydraulic chamber (Bo Used). In this power connection portion, a recess is provided in the casing, and the sealing device closes the opening side of the recess to constitute a hydraulic chamber. By supplying the hydraulic oil to the hydraulic chamber, the sealing device can slide in the axial direction according to the hydraulic pressure, and the outer diameter portion of the sealing device that slides in the axial direction presses the multi-plate clutch. Power is transmitted.
このような自動変速機において、作動油から空気(気泡)が抜けきれずに、空気を多く含んだ作動油が油圧室内へ供給されると、空気は作動油よりも圧縮しやすいため、油圧室内の油圧に応じて摺動する密封装置の動作の応答性が低下したり、油圧に応じた密封装置の作動圧が得られなかったりするという問題点がある。この場合、動力接続部における動作の応答性が低下したり、作動圧不足により動力接続部(多板クラッチ)が滑ったりするおそれがある。
そこで、この発明は、前記問題点に鑑みてなされたものであり、油圧室に供給された作動油に空気が含まれていても、動作の応答性の低下を抑制でき、油圧室における油圧に応じた作動圧を得ることができる密封装置を提供することを目的とする。
In such an automatic transmission, when air (bubbles) cannot be removed from the hydraulic oil and the hydraulic oil containing a large amount of air is supplied into the hydraulic chamber, the air is more easily compressed than the hydraulic oil. There is a problem that the responsiveness of the operation of the sealing device that slides in accordance with the hydraulic pressure of the oil is reduced, or the operating pressure of the sealing device according to the hydraulic pressure cannot be obtained. In this case, there is a possibility that the responsiveness of the operation in the power connection portion is lowered, or the power connection portion (multi-plate clutch) slips due to insufficient working pressure.
Therefore, the present invention has been made in view of the above problems, and even if the hydraulic oil supplied to the hydraulic chamber contains air, it is possible to suppress a decrease in the response of the operation, and to reduce the hydraulic pressure in the hydraulic chamber. It is an object of the present invention to provide a sealing device capable of obtaining a corresponding operating pressure.
前記目的を達成するためのこの発明の密封装置は、ケーシングに設けた凹部の開口側を閉鎖して油圧室を構成すると共に、前記油圧室への作動油の供給により軸方向に摺動する密封装置において、前記油圧室の周壁面に接触するシールリップを有し、このシールリップは、前記油圧室内の前記作動油に含まれる空気を前記油圧室の外部へ逃がすための流路を形成する流路形成手段を、前記周壁面との接触面に有し、前記流路形成手段は、平滑な前記接触面から隆起しており、前記周壁面に当接することでその周方向の側方に前記油圧室から前記外部へ通じる微小隙間を形成する四角錐台形状の突起部であり、前記突起部のうち、前記油圧室側であるリップ先端部側の斜面は、前記外部側であるリップ基端部側の斜面よりも、前記接触面に対する傾斜角度が大きいことを特徴とする。
この構成によれば、シールリップの流路形成手段によって、油圧室内の作動油に含まれる空気を、油圧室の外部へ逃がすことができる。これにより、作動油に空気が含まれることによって油圧室内の油圧に応じて摺動する密封装置の動作の応答性が低下したり、その油圧に応じた密封装置の作動圧が得られなかったりすることを抑制できる。
In order to achieve the above object, a sealing device according to the present invention forms a hydraulic chamber by closing an opening side of a recess provided in a casing, and seals sliding in an axial direction by supplying hydraulic oil to the hydraulic chamber. The apparatus includes a seal lip that contacts a peripheral wall surface of the hydraulic chamber, and the seal lip forms a flow path for allowing air contained in the hydraulic oil in the hydraulic chamber to escape to the outside of the hydraulic chamber. The passage forming means has a contact surface with the peripheral wall surface, and the flow path forming means protrudes from the smooth contact surface, and comes into contact with the peripheral wall surface to the side in the circumferential direction. It is a quadrangular pyramid shaped protrusion that forms a minute gap that communicates from the hydraulic chamber to the outside, and the slope on the lip tip side that is the hydraulic chamber side of the protrusion is the lip base end that is the external side Than the slope on the part side Wherein the tilt angle is large.
According to this configuration, the air contained in the hydraulic oil in the hydraulic chamber can be released to the outside of the hydraulic chamber by the flow path forming means of the seal lip. As a result, the responsiveness of the operation of the sealing device that slides according to the hydraulic pressure in the hydraulic chamber is reduced due to the air contained in the hydraulic oil, or the operating pressure of the sealing device according to the hydraulic pressure cannot be obtained. This can be suppressed.
また、前記流路形成手段は、平滑な前記接触面から隆起しており、前記周壁面に当接することでその周方向の側方に前記油圧室から前記外部へ通じる微小隙間を形成する四角錐台形状の突起部であるので、突起部が前記周壁面に当接することで当該突起部の周方向の側方に微小隙間が形成され、作動油に含まれている空気をこの微小隙間から油圧室の外部へ逃がすことができる。また、突起部の形成は容易であり、低コストで密封装置が製造できる。 The front Kiryuro forming means forms a minute gap leading and raised from smooth the contact surface, from the hydraulic chamber on the side of the circumferential direction by contact with the peripheral wall surface to the external four than a protrusion truncated pyramid, the small gap in the circumferential direction of the side of the protruding portion is formed in the protrusion is brought into contact with the peripheral wall surface, the small gap of air contained in the hydraulic fluid Can escape to the outside of the hydraulic chamber. Moreover, the formation of the protrusion is easy, and the sealing device can be manufactured at a low cost.
また、前記密封装置は、自動変速機の動力接続部で用いられるピストンシールであるのが好ましい。
これにより、油圧室内の油圧に応じて摺動する密封装置の動作の応答性が低下したり、油圧に応じた密封装置の作動圧が得られなかったりすることを抑制できることから、自動変速機の動力接続部における動力伝達の応答性を高く維持でき、また、作動圧の不足による動力接続部の滑りを抑えることができる。
Moreover, it is preferable that the said sealing device is a piston seal used in the power connection part of an automatic transmission.
As a result, it is possible to prevent the responsiveness of the operation of the sealing device that slides according to the hydraulic pressure in the hydraulic chamber from being reduced, and it is possible to prevent the operating pressure of the sealing device according to the hydraulic pressure from being obtained. Responsiveness of power transmission in the power connection portion can be maintained high, and slipping of the power connection portion due to insufficient operating pressure can be suppressed.
この発明の密封装置によれば、油圧室内の作動油に空気が含まれていても、シールリップの流路形成手段によって、その空気を油圧室の外部へ逃がすことができるため、油圧室内の油圧に応じて摺動する密封装置の動作の応答性の低下を抑制でき、また、その油圧に応じた密封装置の作動圧を得ることができる。 According to the sealing device of the present invention, even if the hydraulic oil in the hydraulic chamber contains air, the air can be released to the outside of the hydraulic chamber by the flow path forming means of the seal lip. Accordingly, it is possible to suppress a decrease in the responsiveness of the operation of the sealing device that slides according to the pressure, and to obtain an operating pressure of the sealing device according to the hydraulic pressure.
以下、この発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
図1はこの発明の密封装置の実施の一形態を示す要部の断面図であり、この発明の密封装置1が自動車の自動変速機の動力接続部に用いられている場合である。図1において、この動力接続部には、ケーシング10と、多板クラッチ11と、ピストンシールとなる前記密封装置(ボンデッドシール)1と、ケーシング10に取り付けられたばね部材12とが配設されている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a cross-sectional view of an essential part showing an embodiment of a sealing device of the present invention, and shows a case where the sealing device 1 of the present invention is used in a power connection portion of an automatic transmission of an automobile. In FIG. 1, a
ケーシング10は、径方向内側に軸部13と、この軸部13から径方向外側へ延びる径方向部14と、この径方向部14から多板クラッチ11側の軸方向へ延びる軸方向部15とを有しており、これらの部分で断面が略コ字形の凹部7となる。そして、この凹部7に環状の密封装置1の一部が設けられており、密封装置1は凹部7の開口側を閉鎖して油圧室8を構成している。軸方向部15の周壁面(内周面)21と、軸部13の外周面20とは径方向で対向した配置である。
The
密封装置1は、金属製の環状部材2と、この環状部材2に固定した環状のシール部3とを有している。環状部材2は所定形状にプレス成形されたものであり、段付き円板状である本体部2aと、この本体部2aの径方向外側部から軸方向に延びる筒状の外径部2bとを有している。この外径部2bの先端部の外鍔部2cが前記多板クラッチ11と接触する。シール部3は弾性材からなり、例えばゴム製であり、環状部材2の本体部2aに加硫接着されている。シール部3は、内周側に、前記軸部13の外周面20に接触する内シール部4としての内シールリップ4aと、外周側に、前記軸方向部15の周壁面21に接触する外シール部5としての外シールリップ5aとを有している。内シールリップ4aは本体部2a側から外周面20に向かって延び当該外周面20に接触する。また、外シールリップ5aは本体部2a側から周壁面21に向かって延び当該周壁面21に接触する。
The sealing device 1 has a metal annular member 2 and an
これにより、密封装置1は高圧側となる油圧室8と低圧側となる外部9との間を仕切ることができる。また、この油圧室8は、作動油を当該油圧室8に供給したり当該油圧室8から排出するための油孔(図示せず)に連通しており、この油孔を通じて油圧室8に作動油を供給・排出することで密封装置1は軸方向に摺動することができる。つまり、密封装置1はピストン部材として機能できる。
Thereby, the sealing device 1 can partition between the
前記ばね部材12は環状の皿ばねとしている。環状のばね部材12の外径部が密封装置1の本体部2aの外径部の側面に接触し、ばね部材12の内径部が前記軸部13に外嵌し、当該軸部13に固定した止め輪16に接触している。これにより、ばね部材12は軸部13に位置規制されて取り付けられた状態となる。そして、ばね部材12は、環状の油圧室8を収縮させる方向に向かって、密封装置1を弾性的に押圧することができる。このため、作動油を供給して油圧室8の油圧を高めることでばね部材12の弾性力に抗して密封装置1を、油圧室8を拡大させる方向(図1の右方向)へ移動させることができ、油圧室8の油圧を低下させることで、ばね部材12の弾性力によって密封装置1を、油圧室8を収縮させる方向(図1の左方向)へ移動させることができる。このように密封装置1が軸方向に摺動することにより、その外径部2bが多板クラッチ11を押圧し、動力の伝達がなされる。
The
図2は密封装置1の断面図であり、図3は外シールリップ5a部分の要部断面図である。また、図4は図3におけるIV矢視図であり、図5は図3におけるV矢視図である。図1〜図5において、この外シールリップ5aは、油圧室8内の作動油に含まれる空気を当該油圧室8の外部9へ逃がすための流路を形成する流路形成手段6を有している。この流路形成手段6は、外シールリップ5aの内、前記周壁面21(図1参照)との接触面(摺接面)5bに形成した突起部17である(第1の実施の形態)。この突起部17は接触面5bの周方向に少なくとも1つ設けられればよく、図4では接触面5bの周方向の一部において、間隔Pを有して3つ設けられている。突起部17は平滑な周状の接触面5bから隆起して形成されており、外シールリップ5aと一体成形されている。
2 is a cross-sectional view of the sealing device 1, and FIG. 3 is a cross-sectional view of the main part of the outer seal lip 5a. 4 is a view taken along the arrow IV in FIG. 3, and FIG. 5 is a view taken along the arrow V in FIG. 1 to 5, the
この突起部17が、ケーシング10の軸方向部15の周壁面21に当接することで、当該突起部17の周方向の側方に油圧室8から外部9へ通じる微小隙間22を形成することができる。すなわち、突起部17を形成した接触面5bを局部的に周壁面21から僅かに浮かした状態とし、周壁面21と接触面5bとの間の微小隙間22を空気抜きのための流路としている。これにより、油圧室8内の作動油に含まれている空気を、油圧室8内の内圧により、この微小隙間22を通じて外部9へ逃がすことができる。微小隙間22の断面積は小さく、空気はこの微小隙間22を通過可能であるが、作動油は空気よりも粘性が高いためにその通過が抑えられる。また、図1に示しているように、この密封装置1の軸心(図示せず)が略水平となる姿勢で前記動作接続部は構成されており、環状の油圧室8内の作動油に含まれる空気は当該油圧室8の上部位置へ自然と集まるため、環状の外シールリップ5aの接触面5bの上部位置に突起部17を形成することで、前記空気を外部9へ効率よく逃がすことができる。また、突起部17の形成は外シールリップ5aと金型による一体成形が可能であることから容易であり、低コストで密封装置1が製造できる。
By this projecting
図3と図4と図5の突起部17の形状は四角錐台であり、その高さhは例えば0.2mm〜0.4mmに設定されている。突起部17の周方向の幅寸法bと当該突起部17の間隔Pとは略同じであり、例えば1.0mm〜2.0mmに設定されている。また、図3において、突起部17は、リップ先端部側の斜面17aがリップ基端部側の斜面17bよりも傾斜角度が大きくされており、当該突起部17が形成された接触面5bのうち、油圧室8側が外部9側よりも周壁面21から離れやすくしている。これにより、空気を外部9へ排出しやすくなる。
The shape of the
図6は、他の密封装置1の要部を示す断面図である。この密封装置1は、前記第1の実施の形態と流路形成手段6が異なり、その他は同じである。この流路形成手段6は、外シールリップ5aのリップ先端から接触面(摺接面)5bに形成した切欠溝18である。外シールリップ5aの接触面5bが、ケーシング10の軸方向部15の周壁面21に接触した状態で、この切欠溝18は、油圧室8から外部9へ通じる溝長さを有している。また、切欠溝18は外シールリップ5aの接触面5bの周方向に少なくとも1つ設ければよく、複数設ける場合、接触面5bの周方向の一部において、間隔を有して設ければよい(図示せず)。
FIG. 6 is a cross-sectional view showing a main part of another sealing device 1 . The sealing device 1 is the same as the first embodiment except for the flow
この切欠溝18によれば、ケーシング10の軸方向部15の周壁面21と、この周壁面21に接触した外シールリップ5aの接触面5bとの間において、油圧室8から外部9へ通じる空気抜きのための流路が形成される。これにより、油圧室8内の作動油に含まれている空気を、油圧室8内の内圧により、この切欠溝18を通じて外部8へ逃がすことができる。また、切欠溝18の形成は外シールリップ5aと金型による一体成形が可能であることから容易であり、低コストで密封装置1が製造できる。
According to the
また、外シールリップ5aの接触面5bが周壁面21に接触した状態で、切欠溝18の断面積は小さく、空気はこの切欠溝18を通過可能であるが、作動油は空気よりも粘性が高いためにその通過が抑えられる。切欠溝18の断面形状は円弧形状とされており、その半径を例えば0.5mm〜1mmに設定できる。また、第1の実施の形態と同様に、この密封装置1の軸心(図示せず)が略水平となる姿勢で前記動作接続部は構成されており(図1参照)、外シールリップ5aの接触面5bにおいて、油圧室8の上部位置に対応する位置に切欠溝18を形成している。これにより、油圧室8の上部位置に集まった空気を外部9へ効率よく逃がすことができる。
Further, in a state where the
図7は、他の密封装置1の要部を示す断面図である。この密封装置1は、前記第1及び図6の密封装置と流路形成手段6が異なり、その他は同じである。この流路形成手段6は、外シールリップ5aを油圧室8から外部9に貫通した微小の貫通孔19である。この貫通孔19は外シールリップ5aの内、前記周壁面21と接触する先端部と本体部2a側の基端部との間の途中部の両側で開口しており、周壁面21と、外シールリップ5aの接触面5bとが接触した状態であっても、油圧室8と外部9とを貫通孔19によって連通させる。また、貫通孔19は外シールリップ5aの周方向に少なくとも1つ設ければよく、複数設ける場合、周方向の一部において、間隔を有して設ければよい(図示せず)。
FIG. 7 is a cross-sectional view showing a main part of another sealing device 1 . This sealing device 1 is different from the sealing device of the first and FIG. 6 in the flow
この貫通孔19によれば、油圧室8内の作動油に含まれている空気を、油圧室8内の内圧により、この貫通孔19を通じて外部8へ逃がすことができる。また、貫通孔19の断面積は小さく、空気はこの貫通孔19を通過可能であるが、作動油は空気よりも粘性が高いためにその通過が抑えられる。貫通孔19は断面円形であり、その直径を例えば1mm〜2mmに設定できる。また、第1及び図6の密封装置と同様に、この密封装置1の軸心(図示せず)が略水平となる姿勢で前記動作接続部は構成されており(図1参照)、外シールリップ5aにおいて、油圧室8の上部位置に対応する位置に貫通孔19を形成している。これにより、油圧室8の上部位置に集まった空気を外部9へ効率よく逃がすことができる。
According to the through
また、貫通孔19は、外シールリップ5aの接触面5bに形成されないため、つまり接触面5bから離れた途中部に形成されているため、周壁面21と外シールリップ5aとの締め代が変化しても、空気抜きのための貫通孔19の断面積の変化の影響は小さい。このため、外シールリップ5aが大きく変形し、前記締め代が大きくなっても、空気を逃がす流路(貫通孔19)の断面積が小さくなりすぎるのを防ぐことができる。この結果、貫通孔19から空気が逃げにくくなるのを防止できる。
Further, since the through
以上によれば、油圧室8内の作動油に、当該作動油よりも圧縮しやすい空気(気体)が含まれていても、外シールリップ5aに形成した流路形成手段6としての突起部17、切欠溝18、貫通孔19が、当該作動油に含まれる空気を油圧室8の外部9へ逃がすことができる。このため、油圧室8内の油圧に応じて密封装置1を軸方向に摺動させることができ、当該密封装置1の動作の応答性の低下を抑制でき、また、その油圧に応じた密封装置1の作動圧を得ることができる。したがって、この密封装置1を自動変速機の動力接続部で用いられるピストンシールとしていることで、当該動力接続部における動力伝達の応答性を高くでき、また、作動圧の不足による動力接続部(多板クラッチ11)の滑りを抑えることができる。
According to the following, the hydraulic oil in the
また、この発明の密封装置は、図示する形態に限らずこの発明の範囲内において他の形態であっても良い。切欠溝18の断面形状は円弧形以外にV字形や矩形などであってもよく、貫通孔19の断面形状は円形以外に矩形や長円などであってもよい。また、密封装置1の内シール部4を他の形態としてもよい。例えば、図1を参考にして説明すると、環状部材2aの内周側に軸部13に外嵌する筒部(図示せず)を形成し、この筒部を内シール部4とし、この内周面と軸部13の外周面との間で作動油を密封してもよく、またこの場合、軸部13にOリングを用いてもよい。
Further, the sealing device of the invention, but it may also be of other forms within the scope of the invention is not limited to the embodiments shown. The cross-sectional shape of the
1 密封装置
4 内シール部
5a 外シールリップ
5b 接触面
6 流路形成手段
7 凹部
8 油圧室
9 外部
13 軸部
15 軸方向部
17 突起部
18 切欠溝
19 貫通孔
20 外周面
21 周壁面
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (2)
前記油圧室の周壁面に接触するシールリップを有し、このシールリップは、前記油圧室内の前記作動油に含まれる空気を前記油圧室の外部へ逃がすための流路を形成する流路形成手段を、前記周壁面との接触面に有し、
前記流路形成手段は、平滑な前記接触面から隆起しており、前記周壁面に当接することでその周方向の側方に前記油圧室から前記外部へ通じる微小隙間を形成する四角錐台形状の突起部であり、
前記突起部のうち、前記油圧室側であるリップ先端部側の斜面は、前記外部側であるリップ基端部側の斜面よりも、前記接触面に対する傾斜角度が大きいことを特徴とする密封装置。 In the sealing device that closes the opening side of the recess provided in the casing to constitute the hydraulic chamber, and slides in the axial direction by supplying hydraulic oil to the hydraulic chamber,
A flow path forming means for forming a flow path for allowing the air contained in the hydraulic oil in the hydraulic chamber to escape to the outside of the hydraulic chamber; On the contact surface with the peripheral wall surface ,
The flow path forming means protrudes from the smooth contact surface, and forms a small gap that forms a minute gap that leads from the hydraulic chamber to the outside on the side in the circumferential direction by contacting the peripheral wall surface. A protrusion of
The sealing device according to claim 1 , wherein the inclined surface on the lip distal end side, which is the hydraulic chamber side, has a larger inclination angle with respect to the contact surface than the inclined surface on the lip base end side, which is the external side. .
The sealing device according to claim 1 , which is a piston seal used in a power connection part of an automatic transmission.
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