JPH08193661A - オイルシール装置および排出弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 押さえ板やボルトを使用することなくワンタ
ッチで装着でき、強い圧力状態に晒されても脱落しない
オイルシール装置を提供する。 【構成】 ハウジング１１に形成した円筒面１１Ａにオ
イルシール１０Ａの外周を挿入する。円筒面１１Ａには
断面三角形の環状溝１５が形成され、環状溝１５にオイ
ルシール１０Ａの環状突起１４Ｂを落とし込む。環状突
起１４Ｂは、断面Ｌ型の環状の内環１２を蛇腹状に膨ら
ませた補強構造１２Ａによって裏打ち補強される。補強
構造１２Ａと環状溝１５に挟まれたパッキン１４の層が
圧縮応力を発生して、オイルシール１０Ａの右側から作
用する圧力に抵抗する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、回転軸を保持するとと
もに回転軸の一方の側に油圧を密封するオイルシール装
置、および、回転する油圧ピストンに設けられて油圧遮
断時にオイルを速やかに流出させる排出弁に関する。

【０００２】

【従来の技術】変速切り替えに伴う運転者の繁雑な操作
を不要とした自動変速機が広く実用されている。このよ
うな自動変速機には、回転軸を保持するとともに回転軸
の一方の側に油圧を密封するオイルシール装置、およ
び、回転する油圧ピストンに設けられて油圧遮断時にオ
イルを速やかに流出させる排出弁が組み込まれる。

【０００３】図９は自動変速機の部分的な断面図であ
る。コンバーターハウジング６３とトランスミッション
ケース６４とオイルポンプ６２のハウジングが一体に固
定される。コンバーターハウジング６３は、トルクコン
バーター６１を格納する。トランスミッションケース６
４は、複数のクラッチ６５や図示しない遊星歯車装置を
含む自動変速機の機構を格納する。トルクコンバーター
６１は、左側の図示しないエンジンの出力軸の回転を自
動変速機の機構に伝達する。

【０００４】オイルポンプ６２は、トルクコンバーター
６１の外殻と一体に回転する駆動軸６８に駆動されて、
内部のローターを回転させ、高圧のオイルを出力して自
動変速機の機構各部に循環させる。出力された高圧のオ
イルは、機構の潤滑、冷却を始めとして、クラッチ６５
を油圧駆動し、自動変速機の機構を油圧制御し、トルク
コンバーター６１へオイル供給し、また、オイル冷却経
路を貫流するオイルの流れを形成する。オイルポンプ６
２と駆動軸６８の間にオイルシール７１が配置される。
オイルシール７１は、駆動軸６８を回転可能に保持する
とともに、オイルシール７１の図中右側の空間に高圧の
オイルを密封する。

【０００５】クラッチ６５は、ピストン６６を含む全体
が回転可能に構成され、ピストン６６の図中左側の隙間
に対する油圧の供給／開放に応じてピストン６６を軸方
向に移動させて、クラッチ６５のそれぞれにおける係合
／解除を実行する。クラッチ６５を駆動するピストン６
６に排出弁７２が設けられる。排出弁７２は、クラッチ
解除のために油圧が開放された際に、球形の弁体（ボー
ル）を中心からずらせて、ピストン６６の左側の空間に
閉じ込められたオイルを右側の空間（トランスミッショ
ンケース６４内）へと速やかに流出させる。

【０００６】図５は従来のオイルシールの説明図であ
る。図中、（ａ）はハウジングに直接取り付けた例、
（ｂ）は間接的に取り付けた例である。図５の（ａ）に
おいて、オイルポンプのハウジング２１に形成した環状
の凹所２１Ａにオイルシール２０がはめ込まれる。オイ
ルシール２０は、ボルト２７でハウジング２１に固定し
た環状の押さえ板２６によって凹所２１Ａ内に位置決め
される。オイルシール２０は、断面Ｌ字型の金属製の内
環２２をゴム材料のパッキン２４で被覆して形成され
る。パッキン２４の軸２８を囲んで摺動する部分は、環
状のスプリング２３で裏打ちされている。図５の（ｂ）
において、（ａ）と同一のオイルシール２０は、断面が
クランク状の環状の押さえ板２９によってハウジング２
１の端面に押し付ける形式で保持される。押さえ板２９
は、ボルト２７によってハウジング２１に固定される。

【０００７】図８は、従来の排出弁の説明図である。図
中、（ａ）はクラッチ駆動用のシリンダーの構造を簡略
に示し、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は排出弁の状態を示
す。図８の（ａ）において、軸５７を囲む環状のシリン
ダー５１は、ピストン５２と一体に軸５７に対して回転
可能である。ピストン５２は、ストッパー５６とばね５
５によって、シリンダー５１の底側に向かって付勢され
る。シリンダー５１とピストン５２によって囲まれた容
積に、高圧のオイルが軸５７から供給孔５８を通じて流
れ込むと、ピストン５２がばね５５を押し縮めて図中の
右側に移動する。これにより、図示しない摩擦板が押圧
されて、摩擦板の重なり部分に摩擦力が発生し、クラッ
チが締結状態となる。

【０００８】ピストン５２の軸５７を囲む円周上に複数
の排出弁５０が配置される。排出弁５０は、貫通孔５４
にボール５３を格納して構成される。シリンダー５１と
ピストン５２によって囲まれた容積に高圧のオイルが満
たされた状態ではボール５３が貫通孔５４を塞ぐ。一
方、オイルの圧力が開放された状態では、ボール５３が
貫通孔５４を開いてピストン５２を貫通するオイルの流
れを形成する。排出弁５０を通じて流出するオイルは、
ばね５５に付勢されて移動するピストン５２の移動速度
を増して、速やかにクラッチを解放する。正常に機能す
る排出弁は、ピストン５２がシリンダー５１の底に突き
当たる時刻を早める。

【０００９】図８の（ｂ）〜（ｄ）に拡大して詳細に示
すように、排出弁５０の貫通孔５４は、シリンダー５１
底側の円筒孔５４Ａとシリンダー５１開放側の円筒孔５
４Ｂを、中間の円錐面で連通させて構成される。ボール
５３は、２つの円筒孔５４Ａ、５４Ｂの中間の直径を持
つ。図８の（ｂ）は、油圧が開放されてピストン５２の
左側の油圧が低下している状態を示す。このとき、ピス
トン５２の回転に伴う遠心力によってボール５３が円錐
面を外側に転がり落ちて、２つの円筒孔５４Ａ、５４Ｂ
が連通状態となり、ピストン５２の左側のオイルが矢印
のように流出する。図８の（ｃ）は、高圧のオイルが供
給されてピストン５２の左側の油圧が上昇している状態
を示す。このとき、油圧が円錐面の縮径側にボール５３
を押し込んで、２つの円筒孔５４Ａ、５４Ｂが遮断され
る。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】図５のオイルシール２
０では、オイルシール２０をハウジング２１と押さえ板
２６、２９で挟み込んで軸方向に位置決めする。そし
て、ハウジング２１と押さえ板２６、２９をボルト２７
で一体に連結することによって、オイルシール２０の右
側の空間に密封されたオイルの油圧に対抗している。従
って、（ａ）では、押さえ板２６が無ければ、オイルシ
ール２０が図中の左方向へ脱落する可能性がある。ま
た、（ｂ）では、押さえ板２９に「オイルシール２０の
低圧側の面を押圧する隔壁を設ける必要がある。しか
し、押さえ板２６、２９やボルト２７は、部品点数の増
加となり、これらの取り付けスペースの確保がハウジン
グ２１の設計上の自由度を妨げている。また、オイルシ
ール２０の取り付け工数が増し、組み立てや交換の際に
時間とコストがかかる問題がある。

【００１１】図８の排出弁５０では、（ｄ）に示すよう
に、夾雑物５９によって排出弁５０の正常な動作が妨げ
られる問題がある。貫通孔５４を流れるオイルに含まれ
る夾雑物５９（不純物、固形物、粘着物）が貫通孔５４
の円筒孔５４Ａの内周面に付着すると、ピストン５２の
回転によって外側に掃き寄せられる。このとき、ボール
５３が円錐面の縮径側に押し付けられて、貫通孔５４の
２つの円筒孔５４Ａ、５４Ｂを遮断していると、夾雑物
５９がボール５３の外側に回り込んでくさび状に堆積す
る。堆積した夾雑物５９は、ボール５３を円錐面にロッ
クして、オイルの圧力が開放されても、遠心力による正
常な転がり落ちを妨げる。また、完全にロックしない場
合でも、オイルの圧力がかなり低下しないとボール５３
が転がり落ちなくなる。

【００１２】シリンダー５１とピストン５２の間に閉じ
込められたオイルの圧力が低下を始めてからボール５３
が転がり落ちるまでの時間が伸びると、ばね５５に付勢
されてピストン５２がシリンダー５１の底に向かって移
動する速度が遅くなる。これにより、クラッチ（図９の
クラッチ６５）が解放されるタイミングが遅れる。１つ
のクラッチが解放されるタイミングが遅れて、別のクラ
ッチが係合開始するまでに間に合わないと、両方のクラ
ッチの一対の摩擦板に不必要な摩擦が発生して、いわゆ
る「引き摺り」を起こし、自動変速機の損失を高めると
ともに摩擦板の寿命を損なう。

【００１３】本発明は、押さえ板無しでも強い油圧に対
して十分に対抗して軸方向に位置決めされる組み立て容
易なオイルシール装置を提供することを目的とする。ま
た、夾雑物によってボールの移動を妨げられず、従っ
て、油圧の低下に反応して速やかにピストンが復帰し
て、「引き摺り」を起こす心配が無い排出弁を提供する
ことを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】請求項１のオイルシール
装置は、ハウジングに形成された円筒面にはめ込まれて
緊密に保持される円管状の外周部と、前記外周部から中
心側に張り出してシール面を形成し、回転軸を回転可能
に保持する内周部と、を有し、前記外周部と前記内周部
がゴム材料で一体に形成されたオイルシール装置におい
て、前記円筒面に環状に形成された係止溝に対応させ
て、前記外周部から突出させた係止部を設けるととも
に、前記外周部のゴム材料に埋め込まれた金属筒に、前
記係止部に対応させて外側に折り曲げた補強構造を形成
したものである。

【００１５】請求項２のオイルシール装置は、請求項１
の構成における前記補強構造を、前記金属筒を切り起こ
して外側に立ち上げた爪とし、前記爪を、高圧側で折り
曲げて低圧側に立ち上げたものである。

【００１６】請求項３のオイルシール装置は、請求項２
の構成において、前記外周部のゴム材料を部分的に切り
欠いて前記爪を露出させ、前記外周部のゴム材料の表面
よりも高く突出させたものである。

【００１７】請求項４の排出弁は、ピストンを軸方向に
貫通する貫通孔に配置された弁体保持部と、前記弁体保
持部に格納された球形の弁体と、を有する排出弁におい
て、柔軟な弾性体材料から形成され、前記弁体により封
止可能な開口を中心に設けて前記弁体保持部の内周面か
らほぼ直立させた隔壁部材を有し、前記隔壁部材は、ピ
ストンに油圧が加えられた状態では、前記シリンダー開
放側に向かって縮径する円錐面を形成して前記弁体を前
記開口に案内し、これにより前記封止を実現するもので
ある。

【００１８】 請求項５の排出弁は、請求項４の構成に
おける前記貫通孔が前記シリンダー開放側に向かって縮
径する円錐面を有し、前記隔壁部材は、前記弁体保持部
の内周面を兼ねる一体の底付き円筒状に形成されて前記
貫通孔に挿入され、ピストンに油圧が加えられた状態で
は、前記隔壁部材の底部分が前記貫通孔の円錐面に倣っ
て円錐面を形成するものである。

【００１９】

【作用】請求項１のオイルシール装置は、ハウジングに
形成された円筒面に挿入して係止溝にオイルシール装置
の係止部を落とし込むことによって、円筒面の軸方向の
所定位置に固定される。このとき、係止溝内で外側に拡
張した係止部が係止溝の低圧側壁面に突き当たって、オ
イルシール装置に作用する圧力に対抗する。また、オイ
ルシール装置の係止部は、表面のゴム材料の内部に埋め
込まれた金属筒から外側に立ち上げた補強構造によって
補強されるから、単純なゴム材料だけの突起よりも変形
しにくく、強い圧力を引き受け可能である。

【００２０】請求項２のオイルシール装置では、補強構
造を、金属筒の全周に渡る連続的なものとせず、金属筒
の外周を部分的に１か所以上コの字型に切り欠いて外側
に立ち上げて形成している。爪は軸方向の低圧側を立ち
上げており、爪先を係止溝の低圧側壁面に対抗させる。
請求項３のオイルシール装置では、爪がゴム材料で被覆
されず、ゴム材料の外周から突出して係止溝の低圧側壁
面に直接に突き当たる。

【００２１】請求項４の排出弁では、弁体保持部に格納
された球形の弁体がシリンダー底側の油圧に駆動されて
流出部を閉鎖する。一方、油圧が低下すると遠心力や重
力によって弁体が隔壁部材の中心の開口から退去して、
シリンダー開放側に通じるオイルの流出経路が形成され
る。柔軟な弾性体材料から形成された隔壁部材は、油圧
（または油圧に駆動された弁体）に押圧されて、シリン
ダー開放側に向かって膨らんで変形する。変形した隔壁
部材が円錐面を形成し、弁体を中心の開口に向かって導
く。

【００２２】請求項５の排出弁は、例えば、円錐面を有
する従来の貫通孔に底付き円筒状の隔壁部材を挿入し
て、弁口部材の厚み分だけ小さい直径の弁体を格納させ
ることにより構成可能である。挿入された隔壁部材は、
円錐面の始まり部分に突き当たって軸方向の所定位置に
位置決めされる。隔壁部材は、油圧（または油圧に駆動
された弁体）に押圧されて円錐面に突き当たる位置まで
膨らみ、貫通孔の円錐面を弾性体材料で被覆した状態の
円錐面を形成する。

【００２３】

【実施例】図１〜図４を参照して実施例のオイルシール
を説明する。実施例のオイルシールは、例えば、遊星歯
車式変速装置を使用した自動車用の自動変速機（オート
マチックトランスミッション）のオイルポンプに対して
図９に示すように組み込まれる。図１は第１実施例、図
２は第２実施例、図３は第３実施例、図４は比較例であ
て、単純なはめ込み式の例である。ここでは、ハウジン
グ１１にオイルシールの外周を保持する円筒面１１Ａを
形成し、円筒面１１Ａに断面三角形の環状溝１５を形成
し、環状溝１５にオイルシール１０の環状突起１４Ｂを
はめ込む。図２〜図４における円筒面１１Ａおよび環状
溝１５は図１の場合と同一であるから、図１の場合と同
一の符号を付して説明を省略する。

【００２４】図１において、オイルポンプのハウジング
１１には、オイルシールを取り付けるための環状の凹所
が形成される。環状の凹所の円筒面１１Ａには、断面三
角形の環状溝１５が形成される。第１実施例のオイルシ
ール１０Ａは、比較的に薄い鋼板を絞り加工して形成し
た断面Ｌ型の内環１２の表面全体を、ゴム材料のパッキ
ン１４で被覆して構成される。パッキン１４の最も内側
に位置するエッジ１４Ａが図示しない駆動軸との摺動面
を構成する。エッジ１４Ａは、パッキン１４の裏側から
環状のスプリング１３によって裏打ちされる。スプリン
グ１３は、エッジ１４Ａの開口の円形を保ち、図示しな
い駆動軸が芯振れした場合でも全周におけるエッジ１４
Ａの圧力状態を均一にしてオイル漏れに至らせない。

【００２５】オイルシール１０Ａの外周には、環状溝１
５に相当させて断面が三角形の環状突起１４Ｂを形成し
ている。環状突起１４Ｂの全体はパッキン１４の一部と
して構成されるが、環状突起１４Ｂに対応させて、内環
１２に補強構造１２Ａを形成している。補強構造１２Ａ
は、内環１２を絞り加工して、外周を１節の蛇腹状に盛
り上げている。補強構造１２Ａは、外周から押圧されて
も縮径しないため、オイルシール１０Ａの外周よりも内
側に位置させている。

【００２６】オイルシール１０Ａをハウジング１１の円
筒面１１Ａに沿って挿入すると、環状突起１４Ｂで挿入
抵抗が増大するが、環状突起１４Ｂを押し潰して縮径さ
せた状態で円筒面１１Ａを進み、環状溝１５に環状突起
１４Ｂが落ち込む軸方向位置では、オイルシール１０Ａ
がハウジング１１に安定に保持される。このとき、環状
突起１４Ｂが環状溝１５を満たしており、パッキン１４
の層を介して環状溝１５の壁面が内環１２の補強構造１
２Ａと対向する。図中の右側からオイルシール１０Ａに
油圧が作用すると、環状溝１５と補強構造１２Ａの低圧
側（左側）の対向面間のパッキン１４の層が圧縮応力を
発生してこの油圧力に抵抗する。

【００２７】図１の環状突起１４Ｂを持つ構成に対し
て、図４は環状突起を持たないオイルシール１０Ｄの説
明図である。ここでは、図４の構成に比較して図１の構
成の利点を説明する。ハウジング１１には図１の環状溝
１５が形成されず、オイルシール１０Ｄには図１の環状
突起１４Ｂが形成されない。オイルシール１０Ｄは、断
面Ｌ型の内環１２Ｎの表面全体を、ゴム材料のパッキン
１４で被覆して構成される。スプリング１３は、パッキ
ン１４Ｎの内周部分を補強する。オイルシール１０Ｄの
外周は平坦であり、内環１２の外側を被覆するパッキン
１４Ｎの層は厚さが一様である。

【００２８】オイルシール１０Ｄをハウジング１１に挿
入すると、ハウジング１１と内環１２Ｎの間のパッキン
１４Ｎ層に発生する圧縮応力が、挿入時の両者の摺動面
に摩擦力を形成して、オイルシール１０Ｄをハウジング
１１に固定する。この摩擦力は、オイルシール１０Ｄを
一杯に挿入した状態で最大、一杯に引き出した状態で最
低、両方の状態の中間部分では単調に増加する。このこ
とは、オイルシール１０Ｄに密封された油圧が挿入時の
摺動面の摩擦力を一度上回ると、オイルシール１０Ｄが
加速的に滑って一気にハウジング１１から脱落すること
を意味する。

【００２９】また、オイルシール１０Ｄの表面は、オイ
ルの油膜を介してハウジング１０の円筒面と接触してい
るため、両者の摩擦係数は低く、圧力状態で振動に長時
間晒されると次第に滑り出す。特に、運転に伴ってオイ
ル温度が上昇すると、加熱されたパッキン１４Ｎのゴム
材料が軟化して、パッキン１４Ｎ層の圧縮応力が低下す
るため、ますます滑り易くなる。従って、図４のオイル
シール１０Ｄは、図９の自動変速機のオイルポンプ６２
のような「高い圧力状態で振動に長時間晒される用途」
には採用できない。利用する場合は、接着剤を用いて、
オイルシール１０Ｄをハウジング１１に固定するか、押
さえ板やスナップリングを併用する必要がある。

【００３０】ところで、図４の内環１２Ｎをパッキン１
４Ｎで被覆して、オイルシールの外観を図１のオイルシ
ール１０Ａと同一に形成した場合を考える。すなわち、
図１の環状突起１４Ｂが内環１２の補強構造１２Ａによ
って裏打ちされない場合である。図１の環状溝１５が形
成されたハウジング１１にこのようなオイルシールを挿
入して環状溝１５に環状突起１４Ｂを落とし込んだ場
合、オイルシールに軸方向の力が作用すると、環状突起
１４Ｂが環状溝の斜面に案内されて縮径し、比較的容易
に円筒面１１Ａの内径以下となるため、図１のオイルシ
ール１０Ａほどには強固に位置決めされない。特に、運
転に伴ってオイル温度が上昇すると、加熱されたパッキ
ン１４層が軟化して、環状突起１４Ｂが縮径し易くな
り、引き抜きに対する抵抗力も著しく低下する。

【００３１】ただし、環状溝１５の前後の環状突起１４
Ｂが縮径する部分で摩擦（抵抗）力が増大して極大値を
形成するため、前後の極大値に挟まれた「環状溝１５に
環状突起１４Ｂを落とし込んだ位置」でオイルシールが
安定に保持され、圧力状態で振動に長時間晒されても一
方向に移動し続ける心配が無い。従って、図４の場合の
ように、オイルシール１０Ｄが加速的に滑ってハウジン
グ１１から一気に脱落することは無い。

【００３２】以上説明した第１実施例のオイルシールに
よれば、温度や油膜状態によって大きく変化する不安定
な摩擦力（円筒面１１Ａとオイルシール１０Ａ外周の間
の摩擦力）に頼らず、環状突起１４Ｂを環状溝１５で機
械的に拘束させる構成としたから、圧力状態で振動に長
時間晒されてもオイルシールが軸方向の一定位置に安定
に保持される。また、内環１２の補強構造１２Ａで環状
突起１４Ｂを裏打ちする構成としたから、パッキン１４
のゴム材料の性質（弾性率、摩擦係数、硬度、温度特性
等）にかかわらず、一定水準以上の軸方向抵抗力が確保
される。従って、軸を保持するシール部分の性質を優先
してゴム材料を自由に選択できる。

【００３３】また、補強構造１２Ａは全周で環状溝１５
に対向し、オイルシールに作用する油圧が環状突起１４
Ｂの広い範囲のパッキン１４層に分散されるから、高い
圧力状態に晒されたり、無理やりオイルシールを挿入
し、引き抜いた場合でも環状突起１４Ｂが破損せず、オ
イルシールの軸方向のがたつきが大きくならない。ま
た、円筒面は、摩擦力を要求されず、オイルシールをが
たつかない程度に緩く保持すればよいから、内環１２に
作用する応力が小さく、また、補強構造１２Ａが環状に
内環１２を補強するから、内環１２の厚みを薄くでき
る。

【００３４】また、ハウジングに対するオイルシールの
取り付けがワンタッチで完了し、図５の場合のような押
さえ板やボルトを使用しないから、組み立てや修理の際
の工数が削減され、これらに必要な時間とコストが節約
される。また、ハウジングにオイルシールを接着しない
から、取り外しが容易で、交換の際に接着剤屑を掃除す
る必要が無い。また、環状突起の構造が出し入れ両方向
に対称であるから、取り付け時と同程度の労力で取り外
しが可能である。従って、取り外し時にオイルシールが
破損する心配が無く、再利用も可能である。

【００３５】第１実施例のオイルシール１０Ａでは、環
状溝１５が発明の係止溝、環状突起１４Ｂが発明の係止
部に相当する。また、内環１２の補強構造１２Ａは、蛇
腹状の曲げ構造とせず、別部材のリングを断面Ｌ型の内
環の外周に溶接して立ち上げる構造としてもよい。ま
た、補強構造１２Ａは、内環の外円周に沿った連続的な
ものとせず、外円周に沿って１以上の立ち上がりを配置
してもよい。例えば、内環を外側に打ち出したいぼ状の
突起とする。

【００３６】第２実施例では、内環１２の円筒部分を切
り起こした補強構造を、内環の外円周に断続的に配置す
る。図２において、ハウジング１１の円筒面１１Ａがオ
イルシール１０Ｂの外周を拘束する。円筒面１１Ａには
環状溝１５が形成され、オイルシール１０Ｂの環状溝１
５に対応させた位置には、図１の環状突起１４Ｂと外観
を同じくする環状突起１４Ｃが形成される。オイルシー
ル１０Ｂは、内環１２をゴム材料のパッキン１４で被覆
して構成される。パッキン１４の最も内側に位置する摺
動部分は、環状のスプリング１３によって裏打ちされ
る。

【００３７】オイルシール１０Ｂの環状突起１４Ｃは、
内環１２をコの字型に切り欠いて外側に立ち上げた爪１
２Ｂによって補強される。爪１２Ｂは、環状突起１４Ｃ
に沿って複数配置される。爪１２Ｂは、環状溝１５に環
状突起１４Ｃを落とし込んだ状態では環状溝１５内に位
置する。しかし、爪１２Ｂは、外周からの押圧によって
容易に屈服してオイルシール１０Ｂの外周面の内側に後
退する。従って、オイルシール１０Ｂを円筒面１１Ａに
沿って挿入すると、爪１２Ｂを押し曲げて縮径させた状
態で環状突起１４Ｃが環状溝１５へと案内され、環状溝
１５内では爪１２Ｂが外側に広がる。爪１２Ｂの先端
は、環状溝１５の低圧側壁面に、パッキン１４の層を介
して対向する。爪１２Ｂは、出し入れの両方向について
非対称な特性を持ち、挿入時にはオイルシール１０Ｂを
スムースに移動させるが、環状溝１５に環状突起１４Ｃ
を落とし込んだ状態では、爪１２Ｂが環状溝１５を突っ
張って、オイルシール１０Ｂに作用する圧力や引き抜き
に対する強い抵抗力を発生する。

【００３８】以上説明した第２実施例のオイルシールに
よれば、押さえ板、ボルト、スナップリング、接着剤等
を使用することなく、オイルシールをワンタッチに取り
付けて、軸方向の一定位置に正確に位置決めできる。そ
して、取り付け状態では、オイルシールに作用する圧力
に対して強い抵抗力を発揮できる。また、オイルシール
の出し入れ両方向について、第１実施例に比較して大き
な非対称性を持つため、オイルシールのスムースな装着
と圧力に対する大きな抵抗力を両立できる。

【００３９】図３の第３実施例において、環状溝１５を
形成したハウジング１１にオイルシール１０Ｃが取り付
けられる。オイルシール１０Ｃは、内環１２をゴム材料
のパッキン１４で被覆して構成される。パッキン１４の
最も内側に位置する摺動部分は、環状のスプリング１３
によって裏打ちされる。オイルシール１０Ｃの環状溝１
５に対応させた位置には、パッキン１４の窓１４Ｄが形
成され、内環１２をコの字型に切り欠いて立ち上げた爪
１２Ｃが窓１４Ｄから突出している。

【００４０】爪１２Ｃは、外周からの押圧によって容易
に屈服してオイルシール１０Ｃの外周面の内側に後退す
る。オイルシール１０Ｃが円筒面１１Ａに沿って挿入さ
れる期間は爪１２Ｂが窓１４Ｄ内に退去するが、環状溝
１５内では爪１２Ｃが外側に広がって、爪１２Ｃの先端
が環状溝１５に直接突き当たる。爪１２Ｃは、オイルシ
ール１０Ｃの出し入れに関して、第２実施例よりもさら
に非対称な特性を実現している。爪１２Ｃの屈服は、パ
ッキン１４の弾性に邪魔されないから、第２実施例に比
べて容易にオイルシール１０Ｂを挿入できる。しかし、
オイルシール１０Ｃに作用する圧力や引き抜きに対して
は、爪１２Ｃの先端を直接に環状溝１５に突き当てて強
い抵抗力を発揮する。

【００４１】以上説明した第３実施例のオイルシールに
よれば、押さえ板やボルトや接着剤を使用することな
く、オイルシールをワンタッチに取り付けて、軸方向の
一定位置に正確に位置決めできる。そして、取り付け状
態では、オイルシールに作用する圧力に対して強い抵抗
力を発揮できる。また、オイルシールの第２実施例より
もさらにスムースな装着と圧力に対する第２実施例より
もさらに大きな抵抗力を確保できる。

【００４２】次に、図６、図７を参照して実施例の排出
弁を説明する。実施例のオイルシールは、例えば、遊星
歯車式変速装置を使用した自動車用の自動変速機（オー
トマチックトランスミッション）のクラッチのピストン
に対して、図９に示すように組み込まれる。図６は排出
弁の第１実施例の説明図、図７は排出弁の第２実施例の
説明図である。図６中、（ａ）は油圧を解除した状態、
（ｂ）は（ａ）における弾性体シリンダーの形状、
（ｃ）は油圧状態、（ｄ）は（ｃ）における弾性体シリ
ンダーの形状、（ｅ）は再度油圧を解除した状態、
（ｆ）は（ｅ）における弾性体シリンダーの形状を示
す。図７中、（ａ）は油圧を解除した状態、（ｂ）は油
圧状態を示す。

【００４３】図６の（ａ）において、ピストン３２の図
中左側がシリンダー底側のオイルを収納する空間、右側
がシリンダー解放側でオイルを流出させる空間である。
ピストン３２の取り付け孔３４Ａは、図８に示される環
状のピストン５２の円筒孔５４Ａを座ぐりして形成され
る。内径を拡大された取り付け孔３４Ａに弾性体シリン
ダー３７が挿入される。弾性体シリンダ−３７は、ゴム
材料を図６の（ｂ）に示す外観に成型しており、中央に
開口３７Ａを形成した平らな底板３７Ｂを有する。

【００４４】ピストン３２に取り付けた弾性体シリンダ
ー３７の内側にボール３３が格納される。ボール３３が
弾性体シリンダー３７の開口３７Ａを塞いだ状態で、オ
イルがシリンダー底側に密封される。また、ボール３３
が開口３７Ａから退去した状態で、オイルがシリンダー
解放側へ流出する。ピストン３２は高速で回転している
ため、シリンダー底側のオイルが抜けた状態やオイルの
圧力が低い場合には、遠心力によって、ボール３３が直
径方向の外側に移動する。このとき、弾性体シリンダー
３７の底板３７Ｂは直立してボール３３を流出口３４Ｂ
から遠ざける。そして、開口３７Ａのエッジとボール３
３の隙間から流出口３４Ｂを経て、シリンダー底側のオ
イルが流出する。

【００４５】図６の（ｃ）では、ピストン３２の左側空
間に満たされたオイルが高い圧力状態にある。このと
き、オイルがボール３３を押し出して底板３７Ｂを右側
に押し倒す。底板３７Ｂは、（ｄ）に示す外観に変形し
て、取り付け孔３４Ａと流出口３４Ｂの中間の円錐面に
張り付いた状態となり、弾性体シリンダー３７の内側に
円錐面を形成して、ボール３３を中心に案内する。ボー
ル３３は開口３７Ａのエッジに押し付けられて、開口３
７Ａを塞ぐ。この状態でピストン３２が高速回転し続け
ると、弾性体シリンダー３７の底板３７Ｂとボール３３
の隙間に夾雑物３９がくさび状に堆積する。

【００４６】図６の（ｅ）では、ボール３３の外側に夾
雑物３９が堆積した（ｃ）の状態からピストン３２の左
側空間の油圧が解除される。圧力のかからなくなった弾
性体シリンダー３７は、（ｆ）に示す外観に復元する。
すなわち、底板３７Ｂが円錐面を離れて直立状態に戻
り、夾雑物を支持していた斜面（円錐面）が消失する。
底板３７Ｂは、夾雑物の有無にかかわらずボール３３を
流出口３４Ｂから強制的に遠ざける。直立状態の底板３
７Ｂはボール３３を中心に案内しないため、ボール３３
は、遠心力によって直径方向の外側に転がり落ちる。こ
のとき、夾雑物の堆積が突き崩される。そして、開口３
７Ａのエッジとボール３３の隙間が形成され、ピストン
３２の左側空間のオイルがこの隙間を通じて右側空間に
流出する。

【００４７】以上説明した排出弁の第１実施例によれ
ば、ボールの外側に夾雑物が堆積した場合でもボールの
正常な動作が妨げられない。また、開口３７Ａのゴム材
料の柔軟なエッジによってボール３３の表面をシールす
るから、ボール３３の表面がさび付いたり、多少の異物
を挟み込んだ場合でも隙間が封止され、圧力状態におけ
る漏れが少ない。また、第１実施例の採用に際して、図
８の従来の構成をほとんど変更しないで済むから、従来
の構成部品や設計をそのまま転用できる。また、追加さ
れる部品が弾性体シリンダー３７のみであり、弾性体シ
リンダー３７は取り付け孔３４Ａと円錐面の境界の座ぐ
り端面で位置決めされて、挿入のみで装着されるから、
部品コストと組み立てコストの増加とならない。

【００４８】なお、排出弁の第１実施例では、従来のピ
ストンの貫通孔を座ぐりして弾性体シリンダー３７の取
り付けスペースを大きく確保し、従来と同じ口径のボー
ル３３を使用可能としているが、座ぐり無しでやや小型
の弾性体シリンダーを取り付けて、従来よりも小口径の
ボールを使用してもよい。このとき、弾性体シリンダー
の高圧側部分にボールの軸方向の移動を拘束する突起を
設け、ボールがピストンとシリンダーの間隔に脱落しな
いようにしてもよい。

【００４９】ところで、第１実施例のようにもともとの
ピストンを追加加工してそのまま使用せず、専用のピス
トンを使用してもよい。図７に示した流出弁の第２実施
例では、図６の取り付け孔３４Ａと流出口３４Ｂの間の
円錐面に頼ること無く、圧力に屈服して自ら円錐面を形
成して、ボールを中心に流し込んで案内する構成として
いる。図７の流出弁の第２実施例では、ピストン４２に
形成された貫通孔４４の低圧側の円筒孔４４Ｂに弾性体
リップ４７の外周が接着される。円筒孔４４Ｂは、高圧
側の円筒孔４４Ａよりも径を大きくして、接着面積を確
保している。弾性体リップ４７は、斜辺を曲線とした台
形の回転断面を持ち、中心に開口４７Ａを形成する。弾
性体リップ４７は、高圧側をほぼ直立状態にして円筒孔
４４Ａに取り付けられる。シリンダー底側のオイルが抜
けた状態やオイルの圧力が低い場合、図７の（ａ）に示
すように、ボール４３は、ピストン４２に作用する遠心
力や重力に応じて、この面に沿って転がり落ちる。

【００５０】これに対して、ピストン４２の左側空間に
オイルが満たされて高い圧力状態にある場合、図７の
（ｂ）に示すように、オイルがボール４３を押し出して
弾性体リップ４７を右側に凹ませる。このとき、弾性体
リップ４７の左側の面には、円錐面（曲円錐面）が形成
され、円錐面に沿って油圧に押し流されるボール４３
は、中心軸上に導かれる。ボール４３は、開口４７Ａの
エッジに押し付けられて、開口４７Ａを塞ぐ。

【００５１】以上説明した第５実施例の排出弁によれ
ば、ボールの外側に堆積した夾雑物によってボールの移
動が妨げられない。

【００５２】

【発明の効果】本発明のオイルシール装置によれば、押
さえ板やボルトを使用しないで、オイルシール装置をハ
ウジングにワンタッチで簡単に装着できる。従って、オ
イルポンプ等の油圧装置において部品点数が削減され、
組み立て工数も削減される。また、比較的に小さな挿入
力で装着できるにもかかわらず、装着されたオイルシー
ル装置は作用する圧力に対して強い抵抗力を発生する。
金属筒の外周を断続的に立ち上げて補強構造とした場
合、スムースな挿入と抜け落ちに対する強い抵抗力を両
立できる。立ち上げ部分を露出させて係止部に直接突き
当てる場合、さらにスムースな挿入とさらに強い抵抗力
を確保できる。

【００５３】本発明の排出弁によれば、球形の弁体の外
側にオイル中の夾雑物等が堆積しても弁体の正常な動作
が妨げられない。従って、クラッチの係合の解除が遅れ
ることが無く、摩擦板のひきずりが発生しない。弁口部
材を円錐面に押し付ける構造とした場合、柔軟な薄い材
料で弁口部材を構成できる。また、従来の排出弁の設計
構造や構成部品を最大限にそのまま利用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例のオイルシールの説明図である。

【図２】第２実施例のオイルシールの説明図である。

【図３】第３実施例のオイルシールの説明図である。

【図４】比較例のオイルシールの説明図である。

【図５】従来のオイルシールの説明図である。

【図６】第１実施例の排出弁の説明図である。

【図７】第２実施例の排出弁の説明図である。

【図８】従来の排出弁の説明図である。

【図９】自動変速機の部分的な構成の説明図である。

【符号の説明】

１１、２１ ハウジング １２、２２ 内環 １３、２３ スプリング １４、２４ パッキン １５ 環状溝 １０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ、２０、７１ オイル
シール １１Ａ 円筒面 １２Ａ 補強構造 １２Ｂ、１２Ｃ 爪 １４Ａ エッジ １４Ｂ、１４Ｃ 環状突起 １４Ｄ 窓 ２６、２９ 押さえ板 ２７ ボルト ２８、５７ 軸 ２１Ａ 凹所 ３２、４２、５２ ピストン ３３、４３、５３ ボール ３４、４４、５４ 貫通孔 ３７ 弾性体シリンダー ３９、５９ 夾雑物 ３４Ａ 取り付け孔 ３４Ｂ 流出口 ３７Ａ、４７Ａ 開口 ３７Ｂ 底板 ４７ 弾性体リップ ４４Ａ、４４Ｂ、５４Ａ、５４Ｂ 円筒孔 ５１ シリンダー ５５ ばね ５６ ストッパ ６８ 駆動軸 ５８ オイル供給口 円筒孔 ６１ トルクコンバーター ６２ オイルポンプ ６３ コンバーターハウジング ６４ トランスミッションケース ６５ クラッチ ６６ ピストン ７２ 排出弁

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ハウジングに形成された円筒面にはめ込
   まれて緊密に保持される円管状の外周部と、 前記外周部から中心側に張り出してシール面を形成し、
   回転軸を回転可能に保持する内周部と、を有し、 前記外周部と前記内周部がゴム材料で一体に形成された
   オイルシール装置において、 前記円筒面に環状に形成された係止溝に対応させて、前
   記外周部から突出させた係止部を設けるとともに、 前記外周部のゴム材料に埋め込まれた金属筒に、前記係
   止部に対応させて外側に折り曲げた補強構造を形成した
   ことを特徴とするオイルシール装置。
2. 【請求項２】 前記補強構造は、前記金属筒を切り起こ
   して外側に立ち上げた爪であり、 前記爪の立上がり部分が、高圧側で折り曲げて低圧側に
   立ち上げられたことを特徴とする請求項１記載のオイル
   シール装置。
3. 【請求項３】 前記外周部のゴム材料を部分的に切り欠
   いて前記爪を露出させ、前記外周部のゴム材料の表面よ
   りも高く突出させたことを特徴とする請求項２記載のオ
   イルシール装置。
4. 【請求項４】 ピストンを軸方向に貫通する貫通孔に配
   置された弁体保持部と、 前記弁体保持部に格納された球形の弁体と、を有する排
   出弁において、 柔軟な弾性体材料から形成され、前記弁体により封止可
   能な開口を中心に設けて前記弁体保持部の内周面からほ
   ぼ直立させた隔壁部材を有し、 前記隔壁部材は、ピストンに油圧が加えられた状態で
   は、前記シリンダー開放側に向かって縮径する円錐面を
   形成して前記弁体を前記開口に案内し、これにより前記
   封止を実現することを特徴とする排出弁。
5. 【請求項５】 前記貫通孔は、前記シリンダー開放側に
   向かって縮径する円錐面を有し、 前記隔壁部材は、前記弁体保持部の内周面を兼ねる一体
   の底付き円筒状に形成されて前記貫通孔に挿入され、 ピストンに油圧が加えられた状態では、前記隔壁部材の
   底部分が前記貫通孔の円錐面に倣って円錐面を形成する
   ことを特徴とする請求項４記載の排出弁。