JP2000329235A - 密封装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 異物の影響による性能の低下を防止すること
ができる、シール性の向上した信頼性の高い密封装置を
提供する。 【解決手段】 外周シールリップ８（シールリップ）
は、保持環３の径方向部３２Ａ（ピストン挿入穴の端
面）に常に当接するコンタミキャッチャー９（サブリッ
プ）を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば自動車用自
動変速機等の変速切り替え装置のクラッチを切り替え作
動させるピストン部等に用いられる密封装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種の密封装置としては、例え
ば自動車の自動変速機（Ａ／Ｔ，ＣＶＴ，Ｔ／Ｆ）にお
ける変速切り替えの入力に関係する環状のピストン部材
で、主として、油圧を受け、クラッチに入力伝達させる
働きを持つピストン部材の内外周にシールリップを備え
たものがある。

【０００３】このような従来の密封装置を用いた自動変
速機の要部断面図を図４に示す。

【０００４】図において、１００は図示しない軸に装着
されたスリーブ１０１に取付けられている断面略コ字の
形状を有する保持環で、その保持環１００の断面略コ字
状部が環状のピストン挿入穴１０２を成している。つま
り、保持環１００は環状のピストン挿入穴１０２を有す
るハウジングを成している。

【０００５】ピストン挿入穴１０２には、環状で断面略
コ字状のピストン部材１０３を摺動自在に配置してある
と共に、そのピストン部材１０３の図中下部の外周側に
は多板クラッチ１０４を設けてある。

【０００６】また、ピストン部材１０３と多板クラッチ
１０４との間には、ピストン挿入穴１０２の内周側に取
付けられているキャンセルプレート１０５を設けてあ
る。このキャンセルプレート１０５はストッパ１０６に
て軸方向の移動を規制してある。

【０００７】また、キャンセルプレート１０５の外周に
はシール部材としてのシールリップ１１２を設けてあ
り、シールリップ１１２はピストン部材１０３の外周側
の円筒部１０３Ａの内周面に密封接触している。

【０００８】さらに、キャンセルプレート１０５とピス
トン部材１０３との間には、付勢手段としての板ばね状
のスプリング１０７を設けてあり、スプリング１０７は
ピストン部材１０３をキャンセルプレート１０５から離
れる方向、即ち、図中上方へと付勢している。

【０００９】ピストン部材１０３はピストン挿入穴１０
２の閉塞面１０２Ａにゴム状弾性体１０８を介して接触
して静止する。

【００１０】そして、ピストン部材１０３の内，外周に
はピストン挿入穴１０２の内，外周面に摺動自在に密封
接触するシールリップ１０９Ａ，Ｂを設けてある。

【００１１】このようにして、ピストン挿入穴１０２内
に圧力室Ｘ、油室Ｙを区分形成している。

【００１２】また、ピストン挿入穴１０２を形成する保
持環１００の断面略コ字状部の内周側の円筒部には、外
部と圧力室Ｘと連通する圧力ポート１１０と、外部と油
室Ｙと連通するポート１１１とを有している。

【００１３】上記構成において、保持環１００の圧力ポ
ート１１０を介して圧力室Ｘに作動圧ＰＡが作用し、圧
力が上昇すると、ピストン部材１０３がスプリング１０
７の付勢力に抗して軸方向図中下方向へ移動し、ピスト
ン部材１０３の円筒部１０３Ａの端部にて多板クラッチ
１０４を押し、動力を伝達させる。

【００１４】一方、保持環１００のポート１１１を介し
て油室Ｙに油を供給し、圧力室Ｘの圧力を低くすること
で、スプリング１０７の付勢力によりピストン部材１０
３は軸方向図中上方向に移動し、ピストン部材１０３の
円筒部１０３Ａの端部は多板クラッチ１０４から離れ、
動力の伝達を解除させる。

【００１５】このように、ピストン部材１０３を軸方向
に往復動して、多板クラッチ１０４をＯＮ−ＯＦＦする
ようにしている。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来技術の場合には、自動変速機（Ａ／Ｔ）の、
構造上コンタミと呼ばれる金属の切削粉、摩耗粉、ごみ
等の異物が、遠心油圧により外周シールリップ１０９Ｂ
の摺動部にかみ込み、外周シールリップ１０９Ｂの摺動
部に傷、摩耗が発生し、シール性の低下が問題となって
いた。

【００１７】本発明は、上記した従来技術の問題点を解
決するためになされたもので、その目的とするところ
は、異物の影響による性能の低下を防止することができ
る、シール性の向上した信頼性の高い密封装置を提供す
ることにある。

【００１８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明にあっては、ピストン挿入穴を備えたハウジ
ングと、前記ハウジングのピストン挿入穴内に摺動自在
に挿入されるピストン部材と、前記ピストン部材に設け
られ、前記ピストン挿入穴の周面に摺動自在に密封接触
するシールリップと、を備えた密封装置において、前記
シールリップは、前記ピストン挿入穴の端面に常に当接
するサブリップを備えることを特徴とする。

【００１９】この構成によると、シールリップの摺動面
に異物が侵入するのを防ぐことができ、リップ傷や摩耗
の発生を防止することが可能となる。

【００２０】さらに、油漏れの原因となるリップ傷や摩
耗の発生を防止できるので、異物の影響による性能の低
下を防止し、より高いシール性が確保でき、耐久性を向
上させることが可能となる。

【００２１】前記サブリップは、前記シールリップのリ
ップ先端近傍から軸方向に延出し、断面略Ｒ形状部を経
て、リップ先端部にて前記ピストン挿入穴の端面に当接
し、前記ピストン部材の動作に応じて、撓むことにより
常に前記ピストン挿入穴の端面に当接することも好適で
ある。

【００２２】これにより、ピストン部材のストロークが
短く、シールリップと同一摺動面にダストリップを設け
るスペースがないような場合でも、シールリップの摺動
面に異物が侵入するのを防ぐことができ、より高いシー
ル性が確保できる。

【００２３】前記サブリップは、前記ピストン挿入穴と
前記ピストン部材と前記シールリップで囲まれる圧力室
を２つに分けるとともに、前記２つに分けられる圧力室
の一方と他方を接続するスリットを備えることも好適で
ある。

【００２４】これにより、前記シールリップのリップ部
の潤滑を確保することができ、高いシール性を得ること
ができる。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下に図面を参照して、この発明
の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただ
し、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、
材質、形状それらの相対配置などは、発明が適用される
装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきもので
あり、この発明の範囲を以下の実施の形態に限定する趣
旨のものではない。

【００２６】本発明の実施の形態に係る密封装置を図１
及び図２に示す。本実施の形態に係る密封装置１は、図
２に示す通り、従来と同様自動車等の自動変速機（Ａ／
Ｔ，ＣＶＴ，Ｔ／Ｆ）のピストン部に用いられるもので
ある。

【００２７】即ち、密封装置１は、概略、自動変速機に
おける変速切り替えの入力に関係する環状のピストン部
材で、主として、油圧を受け、クラッチに入力伝達させ
る働きを持つピストン部材の内外周にシールリップを備
えたものである。

【００２８】図において、２はスリーブであり、スリー
ブ２は図示しない回転軸に装着されている。そしてスリ
ーブ２の外周側には、ハウジングを成す保持環３を備え
ている。

【００２９】保持環３は、断面略Ｓ字状で、軸方向外側
（図中上側）に開口する第１環状凹部３１と軸方向内側
（図中下側）に開口する第２環状凹部３２を有してお
り、第１環状凹部３１の内周側円筒部３１Ｂの軸方向外
側端部をストッパ１４にて軸方向の移動を規制してスリ
ーブ２に取付けてある。

【００３０】第２環状凹部３２は、径方向部３２Ａと外
周側円筒部３２Ｂと内周側円筒部３２Ｃ（第１環状凹部
３１の外周側円筒部）とから成っており、外周側円筒部
３２Ｂは第１環状凹部３１の径方向部３１Ａより軸方向
内側に延びている。

【００３１】また外周側円筒部３２Ｂは段付となってお
り、軸方向内側が外周側に位置し大径となっている。さ
らに内周側円筒部３２Ｃも段付となっており、第１環状
凹部３１の径方向部３１Ａ寄りが内周側に位置し、小径
となっている。

【００３２】そして、外周側円筒部３２Ｂの軸方向内側
の大径部３２１Ｂと小径部３２２Ｂとの境目は内周側円
筒部３２Ｃの小径部３２１Ｃより軸方向外側寄りとなっ
ており、大径部３２１Ｂの方が軸方向外側の小径部３２
２Ｂより長くなっている。この長くなっている大径部３
２１Ｂの内周側に多板クラッチ４を収納してある。

【００３３】一方、第２環状凹部３２の外周側円筒部３
２Ｂの小径部３２２Ｂ側は、その小径部３２２Ｂと径方
向部３２Ａと内周側円筒部３２Ｃの大径部３２２Ｃとで
環状のピストン挿入穴５を形成している。

【００３４】この環状のピストン挿入穴５内に環状のピ
ストン部材６を軸方向に摺動自在に挿入してある。

【００３５】ピストン部材６は断面略コ字状の金属環
で、保持環３の第２環状凹部３２の径方向部３２Ａの端
面に面するワッシャ状の端壁６１と、端壁６１の内外径
端部から軸方向に多板クラッチ４側に向って延びる一対
の内周及び外周スカート部６２，６３と、から構成して
いる。尚、端壁６１の外周側（外周スカート部６３側）
寄りは多板クラッチ４側にずれている。

【００３６】そして、内周スカート部６２の先端には、
半径方向内方に若干延びる内向きフランジ部６２Ａを設
けており、この内向きフランジ部６２Ａの内径端にゴム
状弾性体製の内周シールリップ７を一体的に焼き付け固
定してある。

【００３７】この内周シールリップ７は、軸方向第２環
状凹部３２の径方向部３２Ａ側に延びて半径方向内方に
向って開くように傾斜しており、リップ先端がピストン
挿入穴５の外周面（内周側円筒部３２Ｃの大径部３２２
Ｃの外周面）に摺動自在に密封接触している。

【００３８】さらに、外周スカート部６３と端壁６１と
の角部にゴム状弾性体製の外周シールリップ８を一体的
に焼き付け固定してある。

【００３９】この外周シールリップ８は、軸方向第２環
状凹部３２の径方向部３２Ａ側に延びて半径方向外方に
向って開くように傾斜しており、リップ先端がピストン
挿入穴５の外周面（外周側円筒部３２Ｂの小径部３２２
Ｂの内周面）に摺動自在に密封接触している。

【００４０】また、外周シールリップ８（シールリッ
プ）には、サブリップとしてのコンタミキャッチャー９
が設けられている。コンタミキャッチャー９は、外周シ
ールリップ８のリップ先端の近傍から軸方向に延出し、
断面略Ｒ形状部を経て、リップ先端部にてピストン挿入
穴５の端面としての径方向部３２Ａに常に当接してお
り、コンタミが外周シールリップ８に侵入するのを防い
でいる。

【００４１】このようにして、内周シールリップ７及び
外周シールリップ８を介してピストン部材６と保持環３
の第２環状凹部３２の径方向部３２Ａ側との間に圧力室
Ａを形成している。

【００４２】さらに、内周シールリップ７と外周シール
リップ８の摺動面には、円周上に凹凸として、並行溝と
しての平行溝、あるいは並行突起としての平行突起を設
けてある。

【００４３】また、内外周シールリップ７，８はモール
ド成形により形成しても、メスカットして形成しても良
い。

【００４４】さらに、端壁６１の端面、内周スカート部
６２の内周面及び外周スカート部６３の外周面を、ゴム
状弾性材による端面、内周及び外周被覆部１０，１１，
１２とによって全面を被覆しており、内周シールリップ
７と外周シールリップ８及びコンタミキャッチャー９
を、端面、内周及び外周被覆部１０，１１，１２と一体
成形している。

【００４５】上記端面被覆部１０には、ピストン挿入穴
５の奥端面である第２環状凹部３２の径方向部３２Ａの
端面に当接することでピストン部材６の位置決めするた
めの凸部１０Ａを設けている。

【００４６】このピストン部材６に対向して第２環状凹
部３２の多板クラッチ４側には、軸方向の移動を規制し
た環状の規制部材としてのキャンセルプレート１３を設
けてある。このキャンセルプレート１３は、薄鋼板の金
属環で、第２環状凹部３２の内周側円筒部３２Ｃの小径
部３２１Ｃに対して着脱自在な内径に設定してあり、ス
トッパ１４Ａにより軸方向、具体的にはピストン部材６
から離れる方向の移動を規制してある。

【００４７】そして、キャンセルプレート１３の外径は
ピストン部材６の外周スカート部６３の内径より小さく
なっている。

【００４８】即ち、このキャンセルプレート１３は、半
径方向第２環状凹部３２の内周側円筒部３２Ｃの小径部
３２１Ｃからピストン部材６の外周スカート部６３まで
延びる金属環で、その半径方向中途部に円筒部１３Ａを
有しており、その円筒部１３Ａの多板クラッチ４側端部
から小径部３２１Ｃ側に向って延びる内向きフランジ部
１３Ｂと、ピストン部材６側端部から外周スカート部６
３側に向って延びる外向きフランジ部１３Ｃを有してお
り、その外径端にピストン部材６の外周スカート部６３
の内周面に摺動自在に密封接触するシール部材としての
オイルシール１５を設けてある。

【００４９】このようにして、キャンセルプレート１３
とピストン部材６との間に油室Ｂを形成すると共に、多
板クラッチ４側の油室Ｃと区分している。

【００５０】尚、保持環３の第２環状凹部３２の内周側
円筒部３２Ｃの大径部３２２Ｃには圧力室Ａに連通する
通路１６を、小径部３２１Ｃには油室Ｂに連通する通路
１７を設けてある。

【００５１】そして、キャンセルプレート１３とピスト
ン部材６との間に、ピストン部材６をキャンセルプレー
ト１３から離れる方向、即ち図２中上方へと付勢する付
勢手段としてのスプリング１８を設けてある。

【００５２】このスプリング１８は、板ばね状で、半径
方向外側に若干傾斜する円筒部１８Ａと、その円筒部１
８Ａのピストン部材６側端部から半径方向外方に延びて
ピストン部材６の端壁６１側に傾く外向きフランジ部１
８Ｂと、キャンセルプレート１３側端部から半径方向内
方に延びる内向きフランジ部１８Ｃとから成っている。

【００５３】この内向きフランジ部１８Ｃの端面がキャ
ンセルプレート１３の内向きフランジ部１３Ｂの端面に
当接し、傾斜している外向きフランジ部１８Ｂの外径端
部がピストン部材６の端壁６１に当接してピストン部材
６をキャンセルプレート１３から離れる方向に付勢して
いる。 そして、保持環３の第１環状凹部３１内に密封
装置１が組み付けられる自動車等の組付スペースＤを形
成する相手取付部である相手側ハウジング１９に有する
ポート部２０が流体密に挿入してある。

【００５４】ポート部２０には、外部と第１環状凹部３
１内と連通するポート２０Ａを有しているが、その開口
端部は球体２０Ｂにて閉塞している。このポート２０Ａ
には保持環３の通路１６と連通する連通路２０Ｃを有し
ており、外部から圧力室Ａに作動圧ＰＡが供給されるよ
うになっている。

【００５５】上記構成においては、ピストン部材６及び
キャンセルプレート１３は、保持環３を介してスリーブ
２に取付けているため、そのスリーブ２が装着される回
転軸の回転によって、そのユニットと共回りする（０〜
８０００ｒｐｍ 程度）。

【００５６】そして、油室Ｂに保持環３の通路１７を介
して油を供給して、圧力室Ａが低圧となる際は、スプリ
ング１８の付勢力がピストン部材６に加わっており、端
面被覆部１０の凸部１０Ａが保持環３の第２環状凹部３
２の径方向部３２Ａに接触して静止している。

【００５７】また、圧力室Ａに相手側ハウジング１９の
ポート部２０のポート２０Ａ，連通路２０Ｃ及び保持環
３の通路１６を介して作動圧ＰＡが作用し（５〜３０ｋ
ｇｆ／ｃｍ² 程度）、圧力が上昇すると、ピストン部材
６がスプリング１８の付勢力に抗して図２中下方向へ移
動し、ピストン部材６の外周スカート部６３の端部にて
多板クラッチ４を押し、動力を伝達させる。

【００５８】そして、動力の伝達を解除する時は、上記
したように油室Ｂに油を供給し、圧力室Ａの圧力を低く
することで、スプリング１８の付勢力によりピストン部
材６を図２中上方向に移動させる。これにより、元の位
置へと復帰することになる。

【００５９】上記構成の密封装置にあっては、コンタミ
キャッチャー９を設けることにより、自動変速機（Ａ／
Ｔ）作動時において、スリーブ２が装着される回転軸の
回転による遠心油圧により圧力室Ａに移動してくるコン
タミが外周シールリップ８の摺動面に侵入するのを防ぐ
ことができ、油漏れの原因となるリップ傷や摩耗の発生
を防止することが可能となる。

【００６０】図３に示すように、コンタミキャッチャー
９は、ピストン部材６の移動に応じて撓むことにより、
ストローク上限時、下限時においても、常に保持環３の
径方向部３２Ａに当接して、外周シールリップ８の摺動
面へのコンタミの侵入を防止している。

【００６１】ここで、外周シールリップ８部に通常のダ
ストリップを使用してもよいが、ピストンのストローク
が短い場合、シールリップと同一摺動面にダストリップ
を設けるスペースがとれないという問題があり、また、
遠心油圧によりコンタミが溜まる位置で、常に溜まった
コンタミを掻きながら摺動することになるが、コンタミ
キャッチャー９は、スペースを問題とせず、コンタミが
溜まる位置より内周側にリップ先端部を備えるので、常
に溜まったコンタミを掻きながら摺動することもなく耐
久性にも優れている。

【００６２】また、コンタミキャッチャー９に、円周２
箇所以上の通油穴又はスリット２１を設けることも好ま
しく、これにより、外周シールリップ８の摺動面の潤滑
を確保することができる。通油穴又はスリット２１は円
周２箇所程度であれば、そこからのコンタミの侵入の影
響は少なく、従来形状に比べより高いシール性の確保が
可能となる。

【００６３】尚、本実施の形態では自動車等の自動変速
機のピストン部に用いたものを例にとって説明したが、
その他の機構のピストン部に用いても良い。

【００６４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、シール
リップに、ピストン挿入穴の外周面との接触部より内周
側端面に常に当接するサブリップを備えるので、シール
リップの摺動面に異物が侵入するのを防ぐことができ、
シールリップにおけるリップ傷や摩耗の発生を防止する
ことが可能となる。

【００６５】さらに、油漏れの原因となるリップ傷や摩
耗の発生を防止できるので、異物の影響による性能の低
下を防止し、より高いシール性が確保でき、耐久性を向
上させた信頼性の高い密封装置を提供することが可能と
なる。

【００６６】また、サブリップはピストン部材の動作に
応じて撓むことにより、常に前記ピストン挿入穴の端面
に当接するので、ピストン部材のストロークが短く、シ
ールリップと同一摺動面にダストリップを設けるスペー
スがないような場合でも、シールリップの摺動面に異物
が侵入するのを防ぐことができ、より高いシール性が確
保できる。

【００６７】また、２つに分けられる圧力室の一方と他
方を接続するスリットにより、シールリップのリップ部
の潤滑を確保することができ、高いシール性を得ること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の実施の形態に係る密封装置の断
面図である。

【図２】図２は本発明の密封装置を適用した自動変速機
のピストン部を示す断面図である。

【図３】図３（ａ）はストローク上限時の状態を示す
図、同図（ｂ）はストローク下限時の状態を示す図であ
る。

【図４】図４は従来の密封装置を用いた自動変速機のピ
ストン部の断面図である。

【符号の説明】

１ 密封装置 ２ スリーブ ３ 保持環（ハウジング） ３１ 第１環状凹部 ３１Ａ 径方向部 ３１Ｂ 内周側円筒部 ３２ 第２環状凹部 ３２Ａ 径方向部 ３２Ｂ 外周側円筒部 ３２１Ｂ 大径部 ３２２Ｂ 小径部 ３２Ｃ 内周側円筒部 ３２１Ｃ 小径部 ３２２Ｃ 大径部 ４ 多板クラッチ ５ ピストン挿入穴 ６ ピストン部材 ６１ 端壁 ６２ 内周スカート部 ６２Ａ 内向きフランジ部 ６３ 外周スカート部 ７ 内周シールリップ ８ 外周シールリップ（シールリップ） ９ コンタミキャッチャー（サブリップ） １０ 端面被覆部 １０Ａ 凸部 １１ 内周被覆部 １２ 外周被覆部 １３ キャンセルプレート １３Ａ 円筒部 １３Ｂ 内向きフランジ部 １３Ｃ 外向きフランジ部 １４，１４Ａ ストッパ １５ オイルシール １６，１７ 通路 １８ スプリング １８Ａ 円筒部 １８Ｂ 外向きフランジ部 １８Ｃ 内向きフランジ部 １９ 相手側ハウジング ２０ ポート部 ２０Ａ ポート ２０Ｂ 球体 ２０Ｃ 連通路 ２１ スリット

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ピストン挿入穴を備えたハウジングと、 前記ハウジングのピストン挿入穴内に摺動自在に挿入さ
   れるピストン部材と、 前記ピストン部材に設けられ、前記ピストン挿入穴の周
   面に摺動自在に密封接触するシールリップと、 を備えた密封装置において、 前記シールリップは、前記ピストン挿入穴の端面に常に
   当接するサブリップを備えることを特徴とする密封装
   置。
2. 【請求項２】 前記サブリップは、前記シールリップの
   リップ先端近傍から軸方向に延出し、断面略Ｒ形状部を
   経て、リップ先端部にて前記ピストン挿入穴の端面に当
   接し、 前記ピストン部材の動作に応じて、撓むことにより常に
   前記ピストン挿入穴の端面に当接することを特徴とする
   請求項１に記載の密封装置。
3. 【請求項３】 前記サブリップは、前記ピストン挿入穴
   と前記ピストン部材と前記シールリップで囲まれる圧力
   室を２つに分けるとともに、 前記２つに分けられる圧力室の一方と他方を接続するス
   リットを備えることを特徴とする請求項１または２に記
   載の密封装置。