JP5334676B2 - 密封装置 - Google Patents

Description

本発明は、自動車等の自動変速機（ＡＴ）に用いられ、軸方向に摺動可能なピストンシールを備えた密封装置に関するものである。

例えば自動車の自動変速機の動力接続部には、流体圧力により軸方向一方側へ移動して多板クラッチを押圧する環状のピストンシールと、このピストンシールの軸方向一方側に当該ピストンシールと同軸心状に配置された環状のキャンセルプレートとを備えた密封装置が組み込まれている（特許文献１参照）。前記キャンセルプレートは、ピストンシールと対向する金属製の環状部材と、この環状部材と前記ピストンシールとの間をシールするために前記環状部材の外周端部に接着されたシールリップとを備えている。

特開２００８−４５７１３号公報

前記キャンセルプレートのシールリップは、環状部材の外周端部を軸方向両側から挟み込む一対の環状鍔部を有しており、当該シールリップの接着力が高められている。その一方で、シールリップを接着するにあたり、環状部材の外周端部に表面処理（接着剤塗装）を施す必要があるが、その表面処理ではばらつきが生じ易い。これは、環状部材の外周端部といった狭い範囲に軸方向両側から表面処理を行う必要があるため、その作業が不安定なものとなり、接着剤の塗りむら等が生じ易いからである。そのため、表面処理にばらつきのある環状部材の外周端部にシールリップを接着しても、その接着力の低下が否めず、経時的に剥がれが生じるおそれがある。
しかも、表面処理にかかる工数、費用も多大なものであり、かかる点から、表面処理にばらつきが生じないように更に労力を費やすと、さらなるコストアップを招くことになる。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、環状部材の外周端部に対するシールリップの接着力を向上させることができるとともに、当該外周端部の表面処理に要するコストを抑えることができる密封装置を提供することを目的とする。

前記目的を達成するため、本発明では、流体圧力により軸方向一方側へ移動して多板クラッチを押圧する環状のピストンシールと、このピストンシールの軸線方向一方側に当該ピストンシールと同軸心状に配置された環状のキャンセルプレートとを備えた密封装置であって、前記キャンセルプレートは、前記ピストンシールと対向する金属製の環状部材と、この環状部材と前記ピストンシールとの間をシールするために前記環状部材の外周端部に接着されたシールリップとを有し、前記環状部材の外周端部は、その外周端部を軸方向に貫通する複数の貫通孔を周方向所定間隔おきに有し、前記シールリップは、前記環状部材の外周端部を軸方向両側から挟み込む一対の環状鍔部と、前記各貫通孔に充填された状態で前記両環状鍔部同士を軸方向に一体に繋ぐ充填部とを有し、前記シールリップは、未加硫のゴム素材を前記環状部材の外周端部に加硫接着することにより、前記一対の環状鍔部と前記充填部とを当該シールリップの構成部分として一体成形したものであって、前記各貫通孔は、周方向に長い長孔で、前記各貫通孔に充填された充填部の充填容量が周方向に拡大されていることを特徴としている。
前記構成の密封装置によれば、環状部材の外周端部を軸方向両側から挟み込んで接着する一対の環状鍔部同士が、環状部材の外周端部の各貫通孔に充填された充填部によって軸方向に一体に繋がっているので、両環状鍔部が各貫通孔内の充填部によって環状部材の外周端部に弾性的に繋がれた状態となり、環状部材の外周端部に対する両環状鍔部の接着力が効果的に向上する。このため、表面処理にばらつきのある環状部材の外周端部にシールリップを接着しても、両環状鍔部の接着力が各貫通孔内の充填部によってアシストされて十分に高められ、シールリップに経時的に剥がれが生じるのを抑制することができる。
しかも、表面処理にばらつきが生じないように更に労力を費やす必要がなく、表面処理にかかる工数、費用を抑えることができる。

また、前記シールリップは、未加硫のゴム素材を前記環状部材の外周端部に加硫接着することにより、前記一対の環状鍔部と前記充填部とを当該シールリップの構成部分として一体成形したものであるので、一対の環状鍔部と充填部とがシールリップの構成部分として一体成形され、一対の環状鍔部と充填部とが一体成形されずに別途接着剤等により接着されて両環状鍔部同士を軸方向に一体に繋ぐようにしたものに比して、簡単かつ安価にシールリップを環状部材の外周端部に接着することができる。

また、前記各貫通孔は、周方向に長い長孔であるので、この場合、各貫通孔に充填された充填部の充填容量が周方向に拡大され、その拡大された充填部の容積によって両環状鍔部同士の弾性的な繋がり強度が増大し、環状部材の外周端部に対する両環状鍔部の接着力をより一層効果的に向上させることができる。

更に、前記キャンセルプレートは自動変速機の動力接続部であることが好ましい。これによれば、環状部材の外周端部に対する両環状鍔部の接着力が向上できることから、自動変速機の動力接続部における動力伝達の耐久性を高く維持できる。

本発明の密封装置によれば、環状部材の外周端部に対しその各貫通孔に充填された状態で両環状鍔部を繋ぐ充填部によって当該両環状鍔部の接着力を効果的に向上させることができるとともに、環状部材の外周端部の表面処理に要するコストを抑えることができる。

本発明の実施の形態に係る密封装置が自動変速機に組み込まれた状態を示す断面図である。 貫通孔で切断した環状部材の外周端部付近の断面図である。 環状部材の正面図である。 実施の形態の変形例に係わる環状部材の正面図である。

以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。
図１は、本発明の実施の形態に係る密封装置が自動変速機に組み込まれた状態を示している。この密封装置１は、キャンセルプレート２と、このキャンセルプレート２が組み込まれたピストンシール３と、キャンセルプレート２とピストンシール３の間に配置されたスプリング４とを備えている。このうち、キャンセルプレート２とピストンシール３とは同軸心状に配置され、ピストンシール３は、ハウジング５やキャンセルプレート２に対して軸方向に移動可能とされている。ピストンシール３とハウジング５との間は圧力室６となっており、この圧力室６に制御油が供給されて圧力室６の圧力が高められると、図１に二点鎖線で示すように、流体圧によりピストンシール３がスプリング４の付勢力に抗して軸方向一方側（図１では右側）へ移動し、当該ピストンシール３の外周端部により多板クラッチ７を押圧することで動力伝達が行われる。

ピストンシール３は、板金プレス加工により成形された金属製の環状部材３１と、この環状部材３１とハウジング５との間をシールするために前記環状部材３１の外周側に接着されたシール部材３２とを備えている。環状部材３１は、軸方向他方側（図１では左側）へ突出する突出部３１ａと、この突出部３１ａの径方向内側に位置するスプリング受け部３１ｂと、スプリング受け部３１ｂの径方向内側においてハウジング５に沿って軸方向一方側へ延びる円筒部３１ｃとを有している。そして、シール部材３２は、突出部３１ａに設けられている。また、環状部材３１の内周側はＯリング３３によってシールされている。このＯリング３３は、円筒部３１ｃが外嵌されたハウジング５の溝内に収容され、ハウジング５と環状部材３１の内周端部（円筒部３１ｃ）との間をシールしている。なお、図１中３１ｄは、スプリング受け部３１ｂに取り付けられた断面略Ｌ字状のスプリング受け材であって、スプリング受け部３１ｂよりも広い面積の平坦面を有し、スプリング４を直に受けている。

キャンセルプレート２は、板金プレス加工により成形された金属製の環状部材８と、この環状部材８の外周端部８１とピストンシール３との間をシールするために接着されたシールリップ９とを備えている。環状部材８は、径方向外側に位置する外周部８ａと、その径方向内側に位置するスプリング受け部８ｂとを有している。また、シールリップ９としては、水素化ニトリルゴム（ＨＮＢＲ）、ニトリルゴム（ＮＢＲ）、アクリルゴム（ＡＣＭ）、フッ素ゴム（ＦＫＭ）等のいずれかのゴム素材から選ばれたものが適用されている。そして、図２に示すように、シールリップ９は、リップ本体１０と、このリップ本体１０と一体となった接着部分１１とからなる。この接着部分１１は、多板クラッチ７側（図２では右側）の第１環状鍔部１２とその反対側の第２環状鍔部１３とを有し、これら各環状鍔部１２，１３によって断面略コ字状に形成されている。そして、第１及び第２環状鍔部１２，１３により、環状部材８の外周端部８１が軸方向両側から挟み込まれており、その環状部材８の外周端部８１に対するシールリップ９の接着強度が高められている。また、スプリング受け部８ｂの内周端部は、止め輪８ｃによってハウジング５に保持されている。この止め輪８ｃには、スプリング４の付勢力がスプリング受け部８ｂを介在して作用しており、これによって、スプリング受け部８ｂの内周端部をハウジング５に圧接させてシールしている。

また、図３にも示すように、環状部材８の外周端部８１は、その外周端部８１を軸方向に貫通する複数の貫通孔８２を周方向所定間隔おきに有している。各貫通孔８２は、それぞれ略真円形状に開口している。そして、シールリップ９は、前記一対の第１及び第２環状鍔部１２，１３と、各貫通孔８２に充填された状態で一対の第１及び第２環状鍔部１２，１３同士を軸方向に一体に繋ぐ充填部１４とを有している。また、シールリップ９は、図示しない金型を用いて未加硫のゴム素材を外周端部８１に加硫接着することにより、一対の第１及び第２環状鍔部１２，１３と充填部１４とを当該シールリップ９の構成部分として一体成形したものである。具体的には、環状部材８の外周端部８１における表面未処理部位を金型の上型と下型とで挟んで該両型のキャビティ内に外周端部８１の表面処理部位を臨ませた状態で型締めした後に、キャビティ内に注入された未加硫のゴム素材によって、シールリップ９が成形されるとともに、その接着部分１１が外周端部８１に加硫接着される。このとき、接着部分１１に、未加硫のゴム素材が環状部材８の外周端部８１の軸方向両側にそれぞれ充填されて環状の第１および第２環状鍔部１２，１３が成形されるととともに、各貫通孔８２にも未加硫のゴム素材が充填されこの状態で両環状鍔部１２，１３同士を軸方向に一体に繋ぐ充填部１４が成形される。

前記実施の形態によれば、シールリップ９を環状部材８の外周端部８１に加硫接着する際に外周端部８１を軸方向両側から挟み込んで当該外周端部８１に加硫接着される一対の環状鍔部１２，１３同士が、外周端部８１の貫通孔８２に充填された充填部１４によって一体に繋がれた状態となり、外周端部８１に対する両環状鍔部１２，１３の接着力が効果的に向上する。このため、表面処理にばらつきのある環状部材８の外周端部８１にシールリップ９を加硫接着しても、両環状鍔部１２，１３の接着力が各貫通孔８２内の充填部１４によってアシストされて十分に高められ、シールリップ９の経時的な剥がれを確実に防止することができる。

そして、キャンセルプレート２（環状部材８）を自動変速機の動力接続部として用いることで、当該動力接続部における動力伝達の耐久性を高く維持できる。
また、環状部材８の外周端部８１の表面処理にばらつきが生じないように更に労力を費やす必要がなく、表面処理にかかる工数、費用を抑えてコストダウンを図ることができる。
しかも、水素化ニトリルゴム（ＨＮＢＲ）、ニトリルゴム（ＮＢＲ）、アクリルゴム（ＡＣＭ）、フッ素ゴム（ＦＫＭ）等から選ばれたいずれかのゴム素材からなるシールリップ９は、いずれのゴム素材も機械的強度及び耐久性が優れているので、充填部１４の信頼性が高いものとなり、両環状鍔部１２，１３の接着力を長期に亘って確保することができる。

更に、シールリップ９は、未加硫のゴム素材を環状部材８の外周端部８１に加硫接着することにより、一対の環状鍔部１２，１３と充填部１４とを当該シールリップ９の構成部分として一体成形しているので、一対の環状鍔部と充填部とが一体成形されずに別途接着剤等により接着されて両環状鍔部同士を軸方向に一体に繋ぐようにしたものに比して、簡単かつ安価にシールリップ９を環状部材８の外周端部８１に接着することができる。

なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その他種々の変形例を包含している。例えば、前記実施の形態では、環状部材８の外周端部８１の貫通孔８２を略真円形としたが、図４に示すように、各貫通孔８３が周方向に長い長孔であってもよい。この場合、充填部１４の容積が周方向に拡大されて両環状鍔部１２，１３間での連結強度が増大し、環状部材８の外周端部８１に対する両環状鍔部１２，１３の接着力をより一層向上させることができる。

また、前記実施の形態では、環状部材８の外周端部８１を臨ませたキャビティ内に未加硫のゴム素材を注入してシールリップ９の全てを一体成形したが、例えばシールリップのリップ本体を予め成形しておき、このリップ本体の基部（接着部分側）と環状部材の外周端部とをキャビティ内に臨ませ、このキャビティ内に未加硫のゴム素材を注入してリップ本体の基部に接着部分が一体成形されるようにしてもよい。また、シールリップのリップ本体と接着部分（一対の環状鍔部および充填部）とを予め一体成形しておき、一対の環状鍔部のうち一方の環状鍔部と充填部の軸方向一端とが一体成形されずに別途接着材等により接着されて両環状鍔部同士を軸方向に一体に繋ぐようにしてもよい。

１ 密封装置
２ キャンセルプレート
３ ピストンシール
４ スプリング
５ ハウジング
７ 多板クラッチ
８ 環状部材
９ シールリップ
１１ 接着部分
１２ 第１環状鍔部
１３ 第２環状鍔部
１４ 充填部
８１ 外周端部
８２，８３ 貫通孔

Claims (2)

1. 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、このピストンシールの軸線方向一方側に当該ピストンシールと同軸心状に配置された環状のキャンセルプレートとを備えた密封装置であって、
   前記キャンセルプレートは、前記ピストンシールと対向する金属製の環状部材と、この環状部材と前記ピストンシールとの間をシールするために前記環状部材の外周端部に接着されたシールリップとを有し、
   前記環状部材の外周端部は、その外周端部を軸方向に貫通する複数の貫通孔を周方向所定間隔おきに有し、
   前記シールリップは、前記環状部材の外周端部を軸方向両側から挟み込む一対の環状鍔部と、前記各貫通孔に充填された状態で前記両環状鍔部同士を軸方向に一体に繋ぐ充填部とを有し、
   前記シールリップは、未加硫のゴム素材を前記環状部材の外周端部に加硫接着することにより、前記一対の環状鍔部と前記充填部とを当該シールリップの構成部分として一体成形したものであって、
   前記各貫通孔は、周方向に長い長孔で、前記各貫通孔に充填された充填部の充填容量が周方向に拡大されてい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自動変速機の動力接続部である請求項１に記載の密封装置

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