KR20060130685A - 밀봉장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 환상부재에 밀봉부재를 끼워 장착시켜 이루어진 밀봉장치에서, 환상부재와 밀봉부재가 끼워지는 힘을 저감시키기 위한 것으로, 밀봉부재(7)는 보강환(7b)과, 이 보강환(7b)에 일체로 설치되고, 피스톤부재(11)의 제1외주 스커트부(13a)에 끼워지는 경우에, 제1외주 스커트부(13a)에 접촉하는 접촉부(72) 및, 피스톤 삽입구멍(5)의 주면에 밀봉접촉하는 밀봉 립(71)을 가진 밀봉부재 본체(7a)를 구비한다.

Description

밀봉장치 {HERMETICALLY SEALING DEVICE}

본 발명은, 예컨대 자동차용 자동변속기 등의 유압피스톤에 적용되는 밀봉장치에 관한 것이다.

자동차 등에 사용되는 자동변속기로는, 회전상태에서 유압이 걸려 이동하는 유압피스톤의 압압력에 의해 다판클러치(multiple disc clutch)의 제어를 실행하고, 자동변속제어가 실행되는 자동변속기(이하 AT:Automatic Transmission)가 널리 알려져 있다.

도 7은 AT의 변속절환부의 개략적인 구성에 대해 설명하는 개략적인 단면도이다.

도 7에 도시된 것과 같이, 축(101)이 삽입되어 있는 하우징(100)의 내주면과 축(101)의 외주면에 환상의 피스톤 삽입구멍(102)이 형성되어 있다.

하우징(100)의 안쪽에는 다판클러치(103)가 설치되어 있음과 더불어, 피스톤 삽입구멍(102)에는 환상의 피스톤부재(104)가 축방향으로 이동할 수 있게 배치되어 있다.

또, 축(101)의 외주에는 축방향의 이동을 규제한 환상의 캔슬 플레이트(105)가 부착되어 있다. 이 캔슬 플레이트(cancel plate)는 축(101)에 설치된 스토퍼(106)에 의해 이동이 규제되어 있다.

그리고, 축(101)의 외주면에 형성된 환상홈에는 피스톤부재(104)의 내주면과 축(101)의 외주면과의 환상간극을 밀봉하기 위한 O링(111)이 설치되고, 피스톤부재(104)의 외주면에는 하우징(100)의 내주면을 밀봉하기 위한 해당 내주면에 밀봉접촉하는 밀봉 립(seal lip;112)이 설치되어 있다.

이와 같이 해서, 하우징(100) 내에 압력실(X')과 유실(Y', Z')이 구분되어 형성되어 있다.

상기 구성에서, 압력실(X')에 유압(화살표 P)이 작용해서 압력이 상승하면, 피스톤부재(104)가 스프링(108)의 부세력에 대항해서 캔슬 플레이트(105) 측(도면 중 아래쪽 방향)으로 스트로크(stroke)하여, 피스톤부재(104)의 외주측 원통부(104a)의 단부(端部)에서 다판클러치(103)를 압압하게 된다. 이에 따라, 하우징(100) 측에 설치된 클러치판이 출력축(도시되지 않음) 측의 클러치판에 마찰접촉하여, 하우징(100)의 회전구동력이 출력축에도 전달된다.

또, 다판클러치(103)에 의한 동력의 전달을 해제할 때는, 압력실(X')의 압력을 낮아지게 함으로써, 스프링(108)의 부세력으로 피스톤부재(104)를 하우징(100)의 단면(100a) 측으로 스트로크하도록 한다.

이와 같이, 피스톤부재(104)는 유압을 받아 축방향으로 이동하고, 밀봉 립(112) 등이 모재(base material)에 일체로 성형된 이른바 본디드 피스톤 씰(bonded piston seal)로서 기능하고 있다.

그런데, 자동차에 사용되는 자동변속기는, 근래에 들어 다단화(多段化)의 경향이 있는바, 예컨대 FF(전륜구동)방식과 같이, 축방향으로 공간의 제약이 있는 경우, 특히 자동변속기의 용량이 커지게 된 경우에는, 본디드 피스톤 씰이 대경화(大經化)하는 경향이 있다.

본디드 피스톤 씰이 대경화한 경우에는, 밀봉 립을 모재에 일체로 성형하기 위한 금형이 대형화하게 되어, 금형의 제조비용의 증대를 초래한다.

그리하여, 피스톤부재(104)로부터 밀봉 립(112)에 상당하는 밀봉부재를 분리시켜 따로따로 성형하고서, 밀봉부재를 피스톤부재에 끼워맞춰 본디드 피스톤 씰을 구성시키는 기술이 알려져 있다(일본국 특개 2003-139249호 공보 참조).

(발명이 해결하고자 하는 기술적과제)

그러나, 앞에서 설명한 종래기술의 경우, 피스톤부재에 끼워지는 것은 금속링이기 때문에, 금속링을 피스톤부재에 끼워 장착할 때의 끼워지는 힘이 커지게 되고, 끼워지는 힘 자체의 오차도 커지게 되어, 금속링의 변형이 생기기 쉬운 것이 염려가 된다.

그리고, 제조상으로도 끼워지는 힘의 오차를 억제하기 위해, 피스톤부재 측 및 밀봉부재 측 양자에 대해 금속링의 끼움 치수 직경의 공차(公差)를 엄격히 제약할 필요가 있고, 선삭(旋削) 등의 추가나 가공정밀도 향상이 필요하기 때문에, 제조비용이 증대되는 것이 문제가 된다. 또, 금속링을 피스톤부재에 끼움 장착할 때의 끼워지는 힘이 센 경우에는, 끼움 장착하기 위한 부대설비에 대해서도 출력을 크게 해야 할 필요가 있게 된다.

본 발명은 상기한 종래기술의 과제를 해결하기 위해 이루어진 것으로, 환상부재에 밀봉부재를 끼워 장착시켜 이루어지는 밀봉장치에서, 환상부재와 밀봉부재가 끼워지는 힘을 줄이는 기술을 제공하는 것을 목적으로 한다.

(과제를 해결하기 위한 수단)

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 있어서는, 환상구멍 내에 축방향으로 자유로이 이동하게 설치되어, 직경방향부와, 이 직경방향부의 내경 단부 및 외경 단부 중 적어도 어느 한쪽으로부터 축방향으로 뻗은 축방향부를 가진 환상부재와, 상기 환상부재의 상기 축방향부에 끼워맞춰 설치되어, 당해 환상부재와 상기 환상구멍의 주면 사이의 환상간극을 밀봉하는 밀봉부재를 갖추어, 상기 환상부재의 축방향 한쪽 편과 다른쪽 편을 밀봉하는 밀봉장치에서, 상기 밀봉부재가, 보강환과, 상기 보강환에 일체로 설치되고서, 상기 환상부재의 상기 축방향부에 끼워진 경우에, 당해 축방향부에 접촉하는 접촉부 및 상기 환상구멍의 주면에 밀봉접촉하는 밀봉 립을 가진 밀봉부재 본체를 구비하는 것을 특징으로 한다.

이에 따라, 밀봉부재가 환상부재의 축방향부에 끼워진 경우에는, 밀봉부재 본체의 접촉부가 당해 축방향부에 끼움 접촉하기 때문에, 보강환이 환상부재와 끼워지기 위해 환상부재에 접촉하지 않게 된다.

따라서, 보강환이 피스톤부재에 접촉해서 끼워지는 경우보다도, 밀봉부재와 환상부재의 끼워지는 힘을 줄일 수 있게 된다. 또, 보강환이 피스톤부재에 접촉해서 끼워진 경우보다도, 끼워지는 힘의 오차를 억제할 수도 있게 된다. 즉, 밀봉부재를 환상부재에 끼울 때에, 밀봉부재가 변형되어버리지도 않게 된다. 또, 보강환의 치수 직경의 공차를 엄격히 제약할 필요도 없기 때문에, 선삭 등의 추가나 가공정밀도 향상에 따른 제조비용의 증대를 초래하지도 않는다.

여기서, 축방향으로 공간의 제약이 있는 경우에는, 피스톤부재에 접촉하는 접촉부의 축방향 길이 및 직경방향의 내부 외경 스페이스(벽치수)가 제한되어 버린다. 그 때문에, 밀봉부재 본체가 고무상 탄성체에 의해 구성되는 경우에는, 밀봉부재와 환상부재가 끼워지는 힘을 확보하기 위해 고무상 탄성체의 압축율을 높여줄 필요가 있다.

그러나, 고무상 탄성체의 압축율이 높은 접촉부를 가진 밀봉부재를 환상부재에 끼워지도록 하는 경우에는, 고무상 탄성체의 「껍질벗겨짐(peeling)」이 생길 염려가 있게 된다.

그리하여, 상기의 구성에서, 상기 접촉부는 상기 축방향부에 접촉하는 부분에 축방향으로 뻗은 홈을 더 구비하는 것이 좋다.

축방향으로 뻗은 홈을 형성함으로써, 밀봉부재를 환상부재에 끼워맞출 때, 접촉부를 구성하고 있는 고무상 탄성체가 압축변형되어 당해 홈으로 도망가게(흡수되게) 되어, 고무상 탄성체의 「껍질벗겨짐」의 발생을 억제할 수가 있다.

또, 접촉부에서, 축방향으로 뻗은 홈을 설치한 경우에는, 축방향부에 접촉 내경 측의 밀봉성능이 저하되어버릴 염려가 있게 된다.

그리하여, 상기의 구성에서, 상기 밀봉부재 본체는, 상기 축방향부와 상기 직경방향부의 각부(角部), 당해 축방향부 또는 당해 직경방향부에 밀봉접촉하는 밀봉 립을 더 갖추어도 좋다.

이에 따라, 밀봉부재와 환상부재의 사이의 밀봉성능을 보다 향상시킬 수가 있다. 접촉부에 축방향으로 뻗은 홈이 형성되지 않은 경우에도, 밀봉 립을 설치함으로써 밀봉부재와 환상부재 사이의 밀봉성능을 보다 향상시킬 수가 있게 된다.

또, 상기 축방향부는, 상기 접촉부가 접촉하는 부분에 원주방향으로 뻗은 홈을 더 구비하여도 좋다.

이에 따라, 밀봉부재가 환상부재로부터 빠지는 것을 방지할 수가 있다.

또, 환상구멍 내에 축방향으로 자유로이 이동하게 설치되어, 직경방향부와, 이 직경방향부의 내경 단부 및 외경 단부 중 적어도 어느 한쪽으로부터 축방향으로 뻗은 축방향부를 가진 환상부재와, 상기 환상부재의 상기 축방향부에 끼워맞춰 설치되어, 당해 환상부재와 상기 환상구멍 주면 사이의 환상간극을 밀봉하는 밀봉부재를 갖추어, 상기 환상부재의 축방향 한쪽 편과 다른쪽 편을 밀봉하는 밀봉장치에서, 상기 밀봉부재가, 보강환과, 상기 보강환에 일체로 설치되고서, 상기 환상구멍의 주면에 밀봉접촉하는 밀봉 립 및, 상기 환상부재의 상기 축방향부를 향해 돌출해서 설치되어 당해 축방향부에 끼워맞춰져 당해 축방향부와의 환상간극을 밀봉하는 돌출부를 가진 밀봉부재 본체를 구비하는 것도 바람직하다.

이에 따라, 밀봉부재가 환상부재의 축방향부에 끼워진 경우에는, 밀봉부재 본체의 돌출부가 당해 축방향부에 밀봉접촉하기 때문에, 보강환이 환상부재와 끼워져서 환상부재에 접촉하지 않게 된다.

또, 밀봉부재에 돌출부를 설치하고, 돌출부에 의해 환상부재에 끼워져 있기 때문에, 밀봉부재가 환상부재에 끼워져 고무상 탄성체가 압축된 경우라 하더라도, 변형(변위)가능한 공간을 갖게(고무상 탄성체가 압축변형되어 도망가는 공간이 있는) 되어, 끼워질 때의 고무상 탄성체의 「껍질벗겨짐」의 발생을 억제할 수가 있게 된다.

또, 돌출부는, 환상부재의 축방향부와의 환상간극을 밀봉하도록 설치됨으로써, 당해 환상간극으로부터 밀봉대상 유체가 누설되는 것을 억제할 수가 있다. 여기서, 돌출부는 밀봉부재의 전체 주위에 걸쳐 설치되면 바람직하지만, 환상부재에 끼워진 상태로 환상부재의 축방향부와의 환상간극을 밀봉하도록 설치되어 있으면 이에 한정되는 것은 아니다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 밀봉장치를 적용한 변속절환부의 개략적인 구성에 대해 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.

도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 밀봉장치를 구성하는 밀봉부재를 나타낸 개략적인 단면도이다.

도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 밀봉장치를 구성하는 피스톤부재를 나타낸 개략적인 단면도이다.

도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 밀봉장치를 구성하는 피스톤부재의 요부 를 나타낸 개략단면도이다.

도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 밀봉장치를 구성하는 밀봉부재를 나타낸 개략적인 단면도이다.

도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 밀봉장치를 구성하는 밀봉부재의 변형예를 나타낸 개략단면도이다.

도 7은 종래기술에 따른 밀봉장치를 적용한 변속절환부의 개략구성도이다.

(부호의 설명)

1 - - - - 본디드 피스톤 씰 11 - - - - 피스톤부재

12 - - - - 단벽 13 - - - - 외주 스커트부

13a - - - - 제1외주 스커트부 13b - - - - 제2외주 스커트부

13c - - - - 제3외주 스커트부 13d - - - - 원주방향 홈

14 - - - - 경사부 15, 31 - - - - 직경방향부

16 - - - - 내주 스커트부 17 - - - - 각부

2 - - - - 축 21 - - - - 환상 홈

22, 23 - - - - 통로 3 - - - - 하우징

32 - - - - 제1원형부 33 - - - - 제2원형부

34 - - - - 제3원형부 35 - - - - 위치결정 돌기

4 - - - - 다판클러치 5 - - - - 피스톤 삽입구멍

6 - - - - 0링 7, 70 - - - - 밀봉부재

7a - - - - 밀봉부재 본체 7b - - - - 보강환

71, 74, 81 - - - - 밀봉 립 72 - - - - 접촉부

73 - - - - 세로 홈 75 - - - - 내주면

76, 77 - - - - 돌출부 77a - - - - 직경방향 단면

77b - - - - 경사단면 8 - - - - 캔슬 플레이트

9 - - - - 스토퍼 10 - - - - 스프링

이하 도면을 참조해서 본 발명의 실시예에 대해 설명한다. 단, 이 실시예에 기재되어 있는 구성부품의 치수, 재질, 형상과 그들의 상대 배치 등은 발명이 적용되는 장치의 구성이나 각종 조건에 따라 적절히 변경할 수 있는바, 본 발명의 범위를 이하의 실시예로 한정한다는 취지는 아니다.

(제1실시예)

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 밀봉장치로서의 본디드 피스톤 씰(1)을 적용한 변속절환부의 개략적인 구성에 대해 설명하기 위한 개략적인 단면도이다. 도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 밀봉장치로서의 본디드 피스톤 씰(1)을 구성하는 밀봉부재(7)를 나타낸 개략적인 단면도이다. 도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 밀봉장치로서의 본디드 피스톤 씰(1)을 구성하는 피스톤부재(11)를 도시한 개략적인 단면도이다. 도 4는 도 3에 도시된 피스톤부재(11)의 요부를 나타낸 개략단면도이다.

본디드 피스톤 씰(1)은, 예컨대 AT 등의 자동차용 자동변속기의 클러치판의 걸림을 ON 또는 OFF 하기 위해 쓰이는 것이다.

다음에는 본 발명의 실시예에 따른 본디드 피스톤 씰(1) 및 이 본디드 피스톤 씰(1)을 적용한 변속절환부의 구성에 대해 설명한다.

도 1에 도시된 것과 같이, 변속절환부에는, 축(2)과, 이 축(2)의 외주측에 설치되고서 내부 형상 단면이 대략 L자 형상을 한 하우징(3)이 설치되어 있다.

하우징(3)은 직경방향부(31)와 제1, 제2, 제3원형부(32, 33, 34)를 갖고 있다. 제1, 제2원형부(32, 33) 보다 내경이 큰 제3원형부(34)의 내주 측에는 다판클러치(4)가 수납되도록 되어 있다. 한편, 브레이크판에서, 본 실시예에 따른 밀봉장치를 브레이크의 ON·OFF 장치에 이용하여도 좋다.

그리고, 제1, 제2, 제3원형부(32, 33, 34)의 내주면과 축(2)의 외주면과의 사이에 환상의 피스톤 삽입구멍(5)이 형성되어 있고, 그 피스톤 삽입구멍(5) 내에 환상부재로서의 피스톤부재(11)가 축방향으로 자유로이 이동하게 삽입되어 있다.

피스톤부재(11)는 박강판(예컨대 SPCC)의 금속환으로, 하우징(3)의 직경방향부(31)의 단면(端面)에 접하는 와셔(washer)형상의 단벽(端壁;12)과, 이 단벽(12)의 외경 단부에서부터 축방향으로 다판클러치(4) 측을 향해 뻗은 외주 스커트부(13)와, 단벽(12)의 내경 단부로부터 내경방향으로 축방향 다판클러치(4) 측으로 경사져 뻗은 경사부(14)와, 경사부(14)의 내경 단부로부터 내경방향으로 뻗은 직경방향부(15)와, 직경방향부(15)의 내경 단부로부터 축방향으로 다판클러치(4) 측을 향해 뻗은 내주 스커트부(16)로 구성되어 있다.

그리고, 외주 스커트부(13)는 단벽(12)의 외경 단부로부터 축방향 다판클러 치(4) 측으로 뻗은 제1외주 스커트부(13a)와, 제1외주 스커트부(13a)의 다판클러치(4) 측에서 외경방향으로 뻗은 제2외주 스커트부(13b) 및, 제2외주 스커트부(13b)의 외경 단부로부터 축방향 다판클러치(4) 측으로 뻗은 제3외주 스커트부(13c)를 구비하고 있다. 여기서, 외주 스커트부(13), 특히 제1외주 스커트부(13a)는 본 발명에 따른 축방향부를 구성하고, 단벽(12)과 경사부(14) 및 직경방향부(15)는 본 발명에 따른 직경방향부를 구성하고 있다. 또, 피스톤부재(11)는 몰드성형(예컨대, 프레스성형)으로 형성되게 된다.

또, 내주 스커트부(16)의 내주 측으로서 축(2)의 외주면에 형성된 환상 홈(21)에는, 내주 스커트부(16)의 내주면에 자유로이 슬라이드해서 밀접하는 0링(6)이 수용되어 있다.

또, 제1외주 스커트부(13a)의 외경 쪽에는, 제1원형부(32)의 내주면에 밀봉접촉하는 밀봉 립(71)을 가진 밀봉부재(7)가 끼워맞춰져 있다.

이와 같이 해서, 밀봉 립(71) 및 O링(6)을 매개로 피스톤부재(11)와 하우징(3)의 사이에 압력실(X;라인 유압실)을 형성하고 있다.

또, 피스톤부재(11)에 대향해서 축(2)의 외주측에는, 축방향의 이동을 규제하는 환상의 규제부재로서의 캔슬 플레이트(8)가 설치되어 있다. 이 캔슬 플레이트(8)는 박강판(예컨대 SPCC)의 금속환으로, 축(2)에 대해 자유로이 착탈가능한 내경으로 설정되어 있어서, 스토퍼(9)에 의해 축방향, 구체적으로는 피스톤부재(11)로부터 멀어지는 방향의 이동을 규제하게 된다.

그리고, 캔슬 플레이트(8)의 외경은 피스톤부재(11)의 외주 스커트부(13)의 내경보다 작게 되어 있다.

즉, 이 캔슬 플레이트(8)는 직경방향에서 축(2)으로부터 피스톤부재(11)의 외주 스커트부(13)까지 뻗은 금속환으로서, 그 외경 단부에 피스톤부재(11)의 제3외주 스커트부(13c)의 내주면에 자유로이 슬라이드해서 밀봉접촉하는 밀봉 립(81)이 설치되어 있다.

이와 같이 해서, 캔슬 플레이트(8)와 피스톤부재(11) 사이에 유실(Y;캔슬 유압실)이 형성됨과 더불어, 다판클러치(4) 측의 유실(Z)과 구분되어 있다.

한편, 축(2)에는 압력실(X)에 연통하는 통로(22)와 유실(Y)에 연통하는 통로(23)가 마련되어 있다.

그리고, 캔슬 플레이트(8)와 피스톤부재(11) 사이에는, 피스톤부재(11)를 캔슬 플레이트(8)로부터 떨어지는 방향으로도 부세(付勢)하는 부세수단으로서의 스프링(10)이 원주방향으로 복수로 설치되어 있다.

상기 구성에서, 유실(Y)로 축(2)의 통로(23)를 매개로 오일이 공급되어, 압력실(X)이 저압으로 될 때는 스프링(10)의 부세력이 피스톤부재(11)에 가해져, 피스톤부재(11)의 단벽(12)이 위치결정 돌기(35)에 접촉함으로써 피스톤부재(11)는 정지상태로 있게 된다.

또, 압력실(X)에 축(2)의 통로(22)를 거쳐 유압(P)이 작용하여 압력이 상승하면, 피스톤부재(11)가 스프링(10)의 부세력에 대항해서 축방향 다판클러치(4) 측으로 이동하여, 피스톤부재(11)의 외주 스커트부(13)의 단부에서 다판클러치(4)를 눌러 동력을 전달하게 된다.

그리고, 동력의 전달을 해제하면, 유실(Y)에 오일을 공급하여 압력실(X)의 압력을 낮아지게 함으로써, 스프링(10)의 부세력으로 피스톤부재(11)를 축방향 하우징(3)의 직경방향부(31) 측으로 이동시키게 된다. 이에 따라, 피스톤부재(11)는 원래의 위치로 복귀하게 된다.

다음에는, 본 실시예의 특징적인 구성에 대해 설명한다.

본 실시예에서는, 제1원형부(32)의 내주면에 밀봉접촉하는 밀봉 립(71)을 가진 밀봉부재(7)를, 피스톤부재(11)와는 별도(별개체)로 성형한 후, 피스톤부재(11)의 제1외주 스커트부(13a)의 외경 측에 끼워맞춰 장착시킨다. 그리고, 밀봉부재(7)에서 제1외주 스커트부(13a)의 외경 측에 접촉하는 것은, 고무상 탄성체에 의해 형성되는 접촉부(72)만으로 되어 있다. 이하, 밀봉부재(7)의 구성에 대해 보다 더 상세히 설명한다.

밀봉부재(7)는 고무상 탄성체에 의해 구성되는 밀봉부재 본체(7a)와, 밀봉부재 본체(7a)를 보강하기 위한 보강환(7b)을 구비하고 있다.

그리고 밀봉부재 본체(7a)는 보강환(7b)의 대략 전체 주위에 걸쳐 보강환(7b)에 일체로 성형되는 것으로, 밀봉 립(71, 74)과 접촉부(72)를 구비하고 있다.

밀봉 립(71)은, 보강환(7b)의 단벽(12) 측에서 외경측이면서 단벽(12) 측으로 뻗도록 설치되어, 립의 선단이 하우징(3)의 제1원형부(32)의 내주면에 자유로이 슬라이드해서 밀봉접촉하도록 되어 있다.

접촉부(72)는, 밀봉부재(7)가 피스톤부재(11)에 끼워진 경우에, 밀봉부재(7) 중 피스톤부재(11)의 제1외주 스커트부(13a)의 외경 측에 접촉하는 부분이다. 즉, 밀봉부재(7)에서, 피스톤부재(11)와 끼워지기 위해 피스톤부재(11)에 접촉하는 부분은 접촉부(72)만으로 되어 있다.

이와 같이, 밀봉부재(7)에서, 끼워맞춰질 때에 피스톤부재(11)와 접촉하는 부분을 고무상 탄성체로 함으로써, 보강환(7b)이 피스톤부재(11)에 직접 접촉해서 끼워진 경우보다도 밀봉부재(7)와 피스톤부재(11)가 끼워지는 힘을 줄일 수 있게 된다.

또, 피스톤부재(11)나 보강환(7b)은 몰드성형(예컨대 프레스가공)에 의해 형성됨으로써, 그 판 두께가 약간 달라지는 경우가 있다. 이와 같은 경우에, 보강환(7b)이 피스톤부재(11)에 접촉해서 끼워지면, 끼워지는 힘의 오차가 커지게 되는 것이 염려되지만, 상기 구성에 의해 끼워지는 힘의 오차를 억제할 수도 있다. 이에 따라, 밀봉부재(7)를 피스톤부재(11)에 끼워맞출 때 밀봉부재(7)가 변형되지 않게 된다. 또, 보강환(7b)의 치수 직경의 공차를 엄격히 제약할 필요도 없게 된다.

또, 본 실시예에서는, 접촉부(72)의 내주에서 축방향으로 세로 홈(73)이 형성되어 있다.

세로 홈(73)이 형성됨으로써, 밀봉부재(7)를 피스톤부재(11)에 끼웠을 때, 접촉부(72)를 구성하고 있는 고무상 탄성체가 압축변형되어 세로 홈(73)으로 도망가게(흡수되는) 되어, 고무상 탄성체의 「껍질벗겨짐」의 발생을 억제할 수 있다. 이에 따라, 자동변속기 내에서 문제로 되는 오염의 발생을 억제할 수가 있게 된다. 따라서, 축방향으로 공간의 제약이 있게 되는 경우에도, 본 실시예에 따른 본디드 피스톤 씰(1)을 적절히 적용할 수가 있기 때문에, 설계의 자유도를 높일 수가 있게 된다. 한편, 세로 홈(73)의 크기나 수는 특히 한정되지 않고, 본디드 피스톤 씰(1)의 사양에 대응해서 적의 설정하면 좋으나, 원주방향으로 같은 간격으로 배치되도록 형성키는 것이 바람직하다.

또, 본 실시예에서는, 피스톤부재(11)에 밀봉접촉하는 밀봉 립(74)이 마련되어 있다.

밀봉 립(74)은 보강환(7b)의 단벽(12) 측으로부터 내경쪽으로 뻗어, 제1외주 스커트부(13a)와 단벽(12) 사이를 구성하는 각부(角部;17)에 밀봉접촉해 있다. 여기서, 도 2에서는, 밀봉 립(74)이 각부(17)에 밀봉접촉해 있으나, 피스톤부재(11)에 밀봉접촉하는 것이면 좋은바, 제1외주 스커트부(13a)나 단벽(12)에 밀봉접촉하는 것이어도 좋다. 즉, 축방향의 공간에 대응해서 적절히 설정하면 된다.

이에 따라, 유압이 가해진 경우에, 밀봉부재(7)와 피스톤부재(11) 사이의 밀봉성능을 보다 향상시킬 수가 있다. 접촉부(72)에 세로 홈(73)이 형성되지 않은 경우에도, 밀봉 립(74)을 설치함으로써 밀봉부재(7)와 피스톤부재(11) 사이의 밀봉성능을 보다 향상시킬 수가 있어, 신뢰성을 보다 더 향상시킬 수가 있게 된다.

또, 본 실시예에서는, 제1외주 스커트부(13a)에서, 접촉부(72)가 끼워져 접촉하는 위치에 원주방향으로 형성된 원주방향 홈(13d)이 형성되어 있다.

이에 따라, 접촉부(72)를 구성하는 고무상 탄성체의 일부가 원주방향 홈(13d)에 파고들어, 밀봉부재(7)가 피스톤부재(11)로부터 빠지는 것을 방지할 수가 있다.

여기서, 원주방향 홈(13d)은 밀봉부재(7)의 빠짐방지기능을 갖고 있다. 따라서, 밀봉부재(7)의 빠짐방지기능을 하는 것이라면, 원주방향 홈(13d)의 형상이나 홈 깊이 등은 특히 한정되는 것은 아니지만, 원주방향 홈(13d)의 홈 깊이는 0.5mm 정도가 바람직하고, 원주방향 홈(13d)은 제1외주 스커트부(13a) 외주의 전체 주위에 걸쳐 설치되는 것이 바람직하다. 또, 원주방향 홈(13d)의 형상으로서는, 도 3에서는 단면이 대략 삼각형상(빠짐 측(도면에서 위쪽)이 제1외주 스커트부(13a)의 원통면에 대략 직각이 되는 대략 직각삼각형)으로 나타나 있으나, 이에 한하지 않고, 예컨대 도 4에 도시되어 있는 것과 같이 단면이 대략 사다리꼴 형상(단차 형상)의 홈이어도 좋은바, 제1외주 스커트부(13a)의 단면에 대해 접촉부(72)를 구성하는 고무상 탄성체의 일부가 파고드는 공간(홈, 움푹한 곳)으로 되면 좋다. 또, 홈의 개수도 본디드 피스톤 씰(1)의 사양에 대응해서 적절히 설정하면 된다.

한편, 본 실시예에서는, 본디드 피스톤 씰(1)의 외경측, 즉 외주 스커트부(13)에 밀봉부재(7)를 끼워 장착한 경우에 대해 설명하였으나, 내경측(예컨대, 내주 스커트부(16))에 밀봉부재가 설치되는 경우라도 본 발명을 적절히 적용할 수가 있다.

(제2실시예)

다음에는 본 발명의 제2실시예에 따른 밀봉장치에 대해 설명한다.

앞에서 설명한 제1실시예에서는, 밀봉 립(74)을 설치함으로써, 밀봉부재(7)와 피스톤부재(11) 사이의 밀봉성능을 보다 향상시켜, 세로 홈(73)이 설치된 경우라 하더라도 밀봉대상 유체의 누설을 억제하도록 되어 있다.

이와 같은 경우에, 밀봉 립(74)을 피스톤부재(11)의 각부(17)에 접촉하도록 설치하는 경우에는, 피스톤부재(11)의 제조과정에서 각부(17;형상, 밀봉 립(74)이 접촉하는 부분(외주측)의 R의 치수)를 엄격하게 관리할 것이 필요하게 된다.

그리하여, 본 실시예의 밀봉부재(70)에서는, 제1실시예에서 설명한 밀봉부재(7)에 대해, 피스톤부재(11)의 제조과정에서 각부(17)의 관리를 불필요하게 한다.

도 5는 본 실시예에 따른 밀봉장치로서의 본디드 피스톤 씰(1)을 구성하는 밀봉부재(70)를 나타낸 개략적인 단면도이다. 한편, 본 실시예에 따른 밀봉부재(70)는, 앞에서 설명한 제1실시예에 따른 밀봉부재(7)와 마찬가지로 본디드 피스톤 씰(1)을 구성하는 것으로, 제1실시예와 마찬가지 구성부분에 대해서는 동일한 부호를 붙이고 그 설명은 생략한다.

본 실시예에서는, 제1원형부(32)의 내주면에 밀봉접촉하는 밀봉 립(71)을 가진 밀봉부재(70)를, 피스톤부재(11)와는 별도(별개체)로 성형한 후, 피스톤부재(11)의 제1외주 스커트부(13a)의 외경 측에 끼워맞춰 장착시키는 것이다. 그리고, 밀봉부재(70)에서, 제1외주 스커트부(13a)의 외경 측에 접촉하는 것은 고무상 탄성체에 의해 형성되는 밀봉부재 본체(7a)만으로 되어 있다. 이하, 밀봉부재(70)의 구성에 대해 보다 더 상세히 설명한다.

밀봉부재(70)는 고무상 탄성체에 의해 구성되는 밀봉부재 본체(7a)와, 이 밀봉부재 본체(7a)를 보강하기 위한 보강환(7b)을 구비하고 있다.

그리고, 밀봉부재 본체(7a)는 보강환(7b)의 대략 전체 주위에 걸쳐 보강 환(7b)에 일체로 성형되는 것으로, 밀봉 립(71)과, 밀봉부재 본체(7a)의 내주면(75)으로부터 내경측(내주측)을 향해 돌출한 돌출부(76)를 구비하고 있다.

밀봉부재 본체(7a)의 내주면(75)으로부터 돌출해서 형성된 돌출부(76)는, 밀봉부재(70)가 피스톤부재(11)에 끼워진 경우에, 피스톤부재(11)의 제1외주 스커트부(13a)의 외경측에 밀봉접촉하도록 구성되어 있다. 이와 같이, 밀봉부재(70)에서, 피스톤부재(11)와 끼워지기 위해 피스톤부재(11)에 접촉하는 부분은 밀봉부재 본체(7a)만으로 되어 있다.

여기서, 돌출부(76)는 밀봉부재 본체(7a)의 내주면(75) 전체 주위에 걸쳐 설치되는 것이 바람직하지만, 이에 한하지 않고, 밀봉부재(70)가 피스톤부재(11)에 끼워진 상태로 밀봉부재(70)와 피스톤부재(11)의 환상간극을 밀봉하도록 구성되는 것이라면 좋다. 또, 도 5에 도시된 돌출부(76)는, 원주방향으로 뻗은 2개의 돌기로 구성되어 있으나, 돌기의 개수는 이에 한하지 않고, 본디드 피스톤 씰(1)의 사양에 대응해서 적절히 결정하면 된다.

이와 같이, 밀봉부재(70)에서, 끼워질 때에 피스톤부재(11)와 접촉하는 부분을 고무상 탄성체로 함으로써, 보강환(7b)이 피스톤부재(11)에 직접 접촉해서 끼워지는 경우보다도 밀봉부재(70)와 피스톤부재(11)가 끼워지는 힘을 줄일 수가 있게 된다.

또, 피스톤부재(11)나 보강환(7b)은 몰드성형(예컨대, 프레스가공)에 의해 형성됨으로써, 그 판 두께가 약간 달라지는 경우가 있다. 이와 같은 경우에, 보강환(7b)이 피스톤부재(11)에 접촉해서 끼워지면, 끼워지는 힘의 오차가 커지게 되는 것이 염려되지만, 상기 구성에 의해 끼워지는 힘의 오차를 억제할 수도 있다. 이에 따라, 밀봉부재(70)를 피스톤부재(11)에 끼워맞출 때 밀봉부재(70)가 변형되지 않게 된다. 또, 보강환(7b)의 치수 직경의 공차를 엄격히 제약할 필요도 없게 된다.

또, 본 실시예에서는, 밀봉부재(70)에서 내주면(75)으로부터 돌출해서 형성된 돌출부(76)를 피스톤부재(11)에 끼우도록 되어 있기 때문에, 밀봉부재(70)가 피스톤부재(11)에 끼워졌을 때, 돌출부(76)를 구성하고 있는 고무상 탄성체가 압축변형되어 도망갈 공간이 존재하게(압축된 돌출부(76)가 내주면(75) 측으로 도망감으로써 변형하는) 되어, 고무상 탄성체의 「껍질벗겨짐」의 발생을 억제할 수가 있다. 이에 따라, 자동변속기 내에서 문제로 되는 오염의 발생을 억제할 수가 있게 된다. 따라서, 축방향으로 공간의 제약이 있게 되는 경우에도, 본 실시예에 따른 본디드 피스톤 씰(1)을 적절히 적용할 수가 있기 때문에, 설계의 자유도를 높일 수가 있다.

그리고, 본 실시예에서는, 밀봉부재(70)에 돌출부(76)를 설치하게 되는 간단한 구성으로도 밀봉부재(70)와 피스톤부재(11) 사이의 밀봉기능을 발휘할 수 있도록 할 수 있기 때문에, 이에 따라 피스톤부재(11)의 제조과정에서 각부(17)의 관리를 불필요하게 할 수가 있다.

한편, 본 실시예의 피스톤부재(11)에서는, 제1실시예에서 도 3에 도시된 제1외주 스커트부(13a)의 원주방향 홈(13d)을 특히 형성시킬 필요는 없으나, 밀봉부재(70)의 빠짐방지나 밀봉부재(70)의 위치결정을 위해 원주방향 홈(13d)이 형성되어 있어도 좋다. 원주방향 홈(13d)을 형성하는 경우에는, 예컨대 홈의 단면의 크기 를 돌출부(76)의 단면의 크기보다 작게 하거나, 돌출부(76)의 수를 늘리거나 함으로써, 밀봉부재(70)와 피스톤부재(11) 사이의 밀봉기능이 훼손되지 않도록 한다.

여기서, 도 5에 도시된 돌출부(76)에서는, 내주면(75)으로부터 돌출해 있는 부분의 단면형상이 대략 이등변삼각형으로 되어 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 도 6은 돌출부(76)의 변형예를 나타낸 개략단면도이다.

도 6에 도시된 것과 같이, 돌출부(77)는 내주면(75)으로부터 내경방향으로 뻗고서, 직경방향 단면(77a)과 이 직경방향 단면(77a)의 내경 측단부로부터 외경 방향이면서 다판클러치(4) 측으로 경사져 내주면(75)까지 뻗은 경사단면(77b)을 가진 단면이 대략 톱날형상으로 구성된 것이다.

이와 같이, 밀봉부재(70)를 피스톤부재(11)에 끼워지도록 하는 경우의 조립방향 하류측으로 되는 경사단면(77b)을, 조립방향 상류측으로 되는 직경방향 단면(77a)보다 경사지게 하여 돌출부를 구성함으로써, 밀봉부재(70)를 피스톤부재(11)에 끼워지도록 할 때의 조립작업성을 향상시킬 수 있다. 또, 끼워진 후에는, 밀봉부재(70)가 피스톤부재(11)로부터 빠지는 것을 보다 잘 억제할 수 있다(밀봉부재(70)가 피스톤부재(11)로부터 빠지기 어렵게 된다).

이상과 같은 본 발명에 의하면, 환상부재에 밀봉부재를 끼움 장착시켜 이루어지는 밀봉장치에서. 환상부재와 밀봉부재가 끼워지는 힘을 저감시키는 기술을 제공할 수가 있다.

Claims (4)

1. 환상구멍 내에 축방향으로 자유로이 이동하게 설치되고서, 직경방향부와, 이 직경방향부의 내경 단부 및 외경 단부 중 적어도 어느 한쪽으로부터 축방향으로 뻗은 축방향부를 가진 환상부재와,

   상기 환상부재의 상기 축방향부에 끼워맞춰 설치되고서, 당해 환상부재와 상기 환상구멍의 주면 사이의 환상간극을 밀봉하는 밀봉부재를 갖추어, 상기 환상부재의 축방향 한쪽 편과 다른쪽 편을 밀봉하는 밀봉장치에 있어서,

   상기 밀봉부재가,

   보강환과,

   상기 보강환에 일체로 설치되어, 상기 환상부재의 상기 축방향부에 끼워진 경우에, 당해 축방향부에 접촉하는 접촉부 및, 상기 환상구멍의 주면에 밀봉접촉하는 밀봉 립을 가진 밀봉부재 본체를 구비한 것을 특징으로 하는 밀봉장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 접촉부가, 상기 축방향부에 접촉하는 부분에 축방향으로 뻗은 홈을 더 갖춘 것을 특징으로 하는 밀봉장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 축방향부가, 상기 접촉부가 접촉하는 부분에 원주방향 으로 뻗은 홈을 더 갖춘 것을 특징으로 하는 밀봉장치.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 밀봉부재 본체가, 상기 축방향부와 상기 직경방향부의 각부, 상기 축방향부 또는 상기 직경방향부에 밀봉접촉하는 밀봉 립을 더 구비한 것을 특징으로 하는 밀봉장치.

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