JP2007225046A

JP2007225046A - シール一体型ピストン

Info

Publication number: JP2007225046A
Application number: JP2006048093A
Authority: JP
Inventors: Tomoaki Nishimura; 智昭西村; Yoshiyuki Kanzaki; 芳行勘崎
Original assignee: Nok Corp
Current assignee: Nok Corp
Priority date: 2006-02-24
Filing date: 2006-02-24
Publication date: 2007-09-06

Abstract

【課題】シール一体型ピストンにおけるシールリップ１２３の良好な密封性を維持する。
【解決手段】ピストン本体１１０と、このピストン本体１１０に一体に接着されたシールリップ１２３からなり、シールリップ１２３の基部１２３ａの背面側に形成された背面接着層１２１ａの軸方向肉厚ｔ_１を、0.2〜1.0ｍｍの薄いものとする。シールリップ１２３が作動油によって膨潤しても、膨潤による背面接着層１２１ａの体積増加が小さく、したがって、異常変形による破損や、シールリップ１２３の早期摩耗を防止する。
【選択図】図２

Description

本発明は、自動車の油圧クラッチ等に装備されるシール一体型ピストンに関する。

自動車の自動変速機における油圧作動クラッチ装置は、油圧によってクラッチシリンダ内を軸方向移動するクラッチピストンが、多板クラッチにおける駆動軸側のドライブプレートと従動軸側のドリブンプレートとを圧接させるとして、ピストン本体の外周部及び内周部にシールリップが加硫接着によって一体化されたシール一体型ピストン（ボンデッドピストンシールとも呼ばれる）が知られている。

図３は、この種の油圧作動クラッチ装置の概略構成を、駆動軸の軸心Ｏを通る平面で切断して示す片側断面図、図４は、図３の一部を拡大して示す断面図である。まず図３に示される油圧作動クラッチ装置において、参照符号１は不図示の駆動軸に取り付けられて片側断面形状が略コ字形を呈する環状のクラッチシリンダ、２はクラッチシリンダ１内に軸方向移動可能に配置されたクラッチピストン（シール一体型ピストン）、３は、このクラッチピストン２と軸方向に対向配置されると共に止め輪３１を介してクラッチシリンダ１の内周筒部１ａに固定されたキャンセルプレート、４は、クラッチシリンダ１に軸方向移動可能な状態で円周方向に係止された複数のドライブプレート４１と、不図示の従動軸側に設けられたクラッチハブ５に軸方向移動可能な状態で円周方向に係止された複数のドリブンプレート４２が軸方向交互に配置された多板クラッチである。クラッチピストン２の外周裾部２ａは、多板クラッチ４のドライブプレート４１と軸方向に対向しており、ピクラッチピストン２とキャンセルプレート３の間には、リターンスプリング６が、適宜圧縮状態に介装されている。

クラッチピストン２は、その内外周に、クラッチシリンダ１の内周筒部１ａ及び外周筒部１ｂと摺動可能に密接されたゴム状弾性材料からなるシールリップ２１，２２を一体に有し、キャンセルプレート３は、その外周縁に、クラッチピストン２の外周筒部２ｂの内周面と摺動可能に密接されたゴム状弾性材料からなるシールリップ３１を一体に有する。また、クラッチシリンダ１の内周筒部１ａには、クラッチシリンダ１とクラッチピストン２の間に画成された加圧室７に油圧を導入するための油通路１１と、クラッチピストン２とキャンセルプレート３の間に画成されたキャンセル油圧室８に臨む油通路１２が開設されている。

すなわちこの油圧作動クラッチ装置は、油通路１１を介して加圧室７に油圧を印加することによって、クラッチピストン２がリターンスプリング６を圧縮する（キャンセル油圧室８を縮小する）方向へクラッチシリンダ１内を軸方向変位して、多板クラッチ４におけるドライブプレート４１をドリブンプレート４２に押し付けるので、駆動軸から従動軸へ動力を伝達する接続状態となる。

次に、加圧室７の油圧を開放すると、クラッチピストン２は、圧縮されたリターンスプリング６の付勢力によって、加圧室７の容積を縮小させる方向へクラッチシリンダ１内を軸方向変位して、多板クラッチ４におけるドライブプレート４１とドリブンプレート４２の圧接を解除し、これによって、駆動軸から従動軸への動力伝達を遮断する。

ここで、クラッチシリンダ１及びクラッチピストン２は、駆動軸と共に回転しているので、加圧室７内に導入された作動油は遠心力によって外周側へ押し付けられる。したがって加圧室７内には、遠心力による油圧（遠心油圧という）が発生し、この遠心油圧は、リターンスプリング６によるクラッチピストン２の復帰動作を妨げるように作用するが、クラッチピストン２とキャンセルプレート３の間にはキャンセル油圧室８が画成されているので、油通路１２を介してこのキャンセル油圧室８内に導入された作動油にも同様に遠心油圧が発生する。このため、クラッチピストン２の軸方向両側で遠心油圧が均衡し、相殺されて、クラッチピストン２の復帰動作によるクラッチの切断を円滑に行うことができる（例えば特許文献１参照）。
特開２００５−３２５９９５号公報

従来、クラッチピストン２の内周部に設けられるシールリップ２１は、図４に示されるように、基部から背面側へ断面Ｕ字状の凹形状に延びる接着層２１ａの軸方向肉厚ｔや、シールリップ２１自体の肉厚が大きく、このためゴム状弾性材料からなるシールリップ２１が作動油によって膨潤すると、前記接着層２１ａが径方向に圧迫されるので、加圧室７への油圧の印加時に、前記接着層２１ａに加わる応力が過大になって、異常変形による破損や、シールリップ２１の早期摩耗を来すおそれが懸念される。万一、シールリップ２１の密封機能が損なわれるようなことがあると、加圧室７の油圧が保持できなくなってクラッチが動作しなくなるため、シールリップ２１の良好な密封性を維持することは重要である。

本発明は、以上のような点に鑑みてなされたものであって、その技術的課題とするところは、シール一体型ピストンにおけるシールリップの良好な密封性を維持することにある。

上述した技術的課題を有効に解決するための手段として、本発明に係るシール一体型ピストンは、ピストン本体と、このピストン本体に一体に接着されたシールリップからなり、前記シールリップの基部の背面側に形成された背面接着層の軸方向肉厚が、0.2〜1.0ｍｍであることを特徴とするものである。

本発明に係るシール一体型ピストンによれば、シールリップの基部の背面側に形成された背面接着層が0.2〜1.0ｍｍの薄いものであるため、作動油によって膨潤しても、その膨潤による体積増加が小さく、したがって、異常変形による破損や、シールリップの早期摩耗を来すおそれがなく、シールリップの良好な密封性を維持することができる。

以下、本発明に係るシール一体型ピストンの好ましい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、本発明に係るシール一体型ピストンの実施の形態を、その軸心を通る平面で切断して示す片側断面図、図２は、図１の一部を拡大した断面図である。

図１に示されるシール一体型ピストンとしてのクラッチピストン１００は、鋼板等の金属板をプレス成形することによって製作したピストン本体１１０と、このピストン本体１１０にゴム状弾性材料で一体的に加硫成形（加硫接着）したピストンシール１２０からなる。

ピストン本体１１０は、円盤状の受圧部１１１と、その外周端から軸方向へ屈曲した外周筒部１１２と、受圧部１１１の内周端から外周筒部１１２と同心の円筒状に延びる内周筒部１１３と、その先端から内周側へ屈曲した内周シールリップ保持部１１４とを有する。

ピストンシール１２０は、ピストン本体１１０における加圧室（不図示）側の面に、この面を覆うように一体的に加硫接着された被覆層１２１と、この被覆層１２１の外周端部に形成され加圧室側を向いた外周シールリップ１２２と、被覆層１２１の内周端部に形成され加圧室側を向いた内周シールリップ１２３からなる。また、被覆層１２１には、複数の緩衝突起１２４が形成されている。

外周シールリップ１２２は、先端側ほど外周へ張り出した略円錐筒状を呈し、その外周端部が、不図示のクラッチシリンダの外筒部（図３の符号１ｂ参照）の内周面に摺動可能に密接されるものである。

内周シールリップ１２３は、図２にも示されるように、基部１２３ａがピストン本体１１０における内周シールリップ保持部１１４上に位置し、先端側ほど内周へ張り出した略円錐筒状を呈し、その内周端部１２３ｂが、不図示のクラッチシリンダの内筒部（図３の符号１ａ参照）の外周面に摺動可能に密接されるものである。

内周シールリップ１２３の基部１２３ａの背面側に形成された、被覆層１２１の一部である背面接着層１２１ａの軸方向肉厚ｔ_１は、0.2〜1.0ｍｍ、好ましくは0.3〜0.5ｍｍとしてある。これは、ゴム状弾性材料からなるピストンシール１２０が作動油によって膨潤すると、内周シールリップ１２３、背面接着層１２１ａ及び被覆層１２１の体積増加によって、内周シールリップ１２３の外周側に存在する断面略Ｕ字形の溝部１２０ａが狭くなり、内周シールリップ１２３と被覆層１２１に挟まれた背面接着層１２１ａが圧迫されるので、背面接着層１２１ａの軸方向肉厚ｔ_１が1.0ｍｍ超では、この背面接着層１２１ａに加わる応力が過大になってしまうからである。また、背面接着層１２１ａの軸方向肉厚ｔ_１が0.2ｍｍ未満では、成形の際にゴム生地の流れが悪くなって、内周シールリップ１２３の成形不良が起こりやすくなるからである。

また、内周シールリップ１２３の曲げ方向肉厚ｔ_２が、背面接着層１２１ａからの軸方向突出高さｈよりも小さいものとなっており、この内周シールリップ１２３の内周面に、円周方向へ連続した波状凹凸１２３ｃが反復形成されている。これは、曲げ方向肉厚ｔ_２をある程度小さくすることによって、膨潤による内周シールリップ１２３の体積増加を抑制すると共に、波状凹凸１２３ｃによってクラッチシリンダの内筒部との摺動面積を小さくしてベタ当たりを防止するためである。

以上のように構成されたクラッチピストン１００は、先に説明した図３のような油圧作動クラッチ装置に用いられるものである。そして、内周シールリップ１２３が作動油によって膨潤しても、背面接着層１２１ａに加わる応力が過大になることはないので、内周シールリップ１２３の異常変形による破損や早期摩耗を防止することができる。

本発明に係るシール一体型ピストンの実施の形態を、その軸心を通る平面で切断して示す片側断面図である。図１の一部を拡大した断面図である。油圧作動クラッチ装置の概略構成を、駆動軸の軸心Ｏを通る平面で切断して示す片側断面図である。図３の一部を拡大して示す断面図である。

符号の説明

１００クラッチピストン（シール一体型ピストン）
１１０ピストン本体
１２０ピストンシール
１２１被覆層
１２１ａ背面接着層
１２２外周シールリップ（シールリップ）
１２３内周シールリップ
１２３ａ基部
１２３ｂ内周端部
１２３ｃ波状凹凸
１２４緩衝突起

Claims

ピストン本体（１１０）と、このピストン本体（１１０）に一体に接着されたシールリップ（１２３）からなり、前記シールリップ（１２３）の基部（１２３ａ）の背面側に形成された背面接着層（１２１ａ）の軸方向肉厚（ｔ_１）が、0.2〜1.0ｍｍであることを特徴とするシール一体型ピストン。