JP3932085B2

JP3932085B2 - Clutch piston mechanism

Info

Publication number: JP3932085B2
Application number: JP31595899A
Authority: JP
Inventors: 文明笠原; 敏明應矢
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 1999-11-05
Filing date: 1999-11-05
Publication date: 2007-06-20
Anticipated expiration: 2019-11-05
Also published as: JP2001132775A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車等の自動変速機に設けられて、クラッチプレートを押圧して変速動作を行うためのクラッチピストン機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車等の自動変速機には、一般に、油圧により動作するクラッチピストン機構が設けられ、このクラッチピストン機構のピストンによってクラッチプレートを押圧して変速動作を行うようになっている。
【０００３】
この種のクラッチピストン機構においては、通常、シリンダ孔内に軸方向に摺動可能に設けられ、かつ、リターンスプリングによってクラッチプレートから離隔する向きに付勢された金属製のクラッチピストンを、油圧によってクラッチプレート側に移動させ、そのクラッチピストンを金属製の環状体であるクラッチプレートに当接させてこれを押圧するように構成されている。
【０００４】
クラッチピストンとしては、一般にプレス成形品が用いられ、従来、図７に断面図を示すような形状のものが用いられている。この例におけるクラッチピストン８１は、その一端部の周囲に円環状に突出するフランジ部８２が形成され、そのフランジ部８２の端面部をクラッチプレート８３に当接させて、クラッチプレート８３を図中下方に押圧してクラッチをＯＮ／ＯＦＦするようになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、クラッチピストン機構は、自動車等の自動変速機における重要保安部品であり、その要求性能として、１０年保証やメンテナンスフリーといった長寿命化が求められている。
【０００６】
図８に示した従来のクラッチピストンにおいては、全体がプレス成形品であってそのフランジ部８２の端面部についてもプレス仕上げとなっているため、クラッチプレート８３に対する当接位置、つまりクラッチプレート８３の押圧力支持位置がプレス加工による成形精度に起因してばらつく。この押圧力支持位置が変化すると、クラッチピストン８１に作用する応力分布に差が生じることが、有限要素法によるシュミレーション並びに実験の双方によって確認できている。
【０００７】
クラッチピストン８１の動作時に作用する応力分布のばらつきは、製品寿命に大きな差が生じる原因となるため、その設計に当たっては、製造工程における成形のばらつきを考慮して、安全を見た設計とならざるを得ない。その結果、従来のこの種のクラッチピストン機構においては、クラッチピストンの板厚の増加による重量増大、並びにそれに伴う応答性の低下、および、高強度材料（一般に難加工材料である）の使用によるクラッチピストンのプレス精度の低下に伴う製品精度の低下、といった種々の弊害が生じている。
【０００８】
本発明はこのような実情に鑑みてなされたもので、長寿命、メンテナンスフリーといったこの種の機構に対する要求性能を満たしながら、従来に比して軽量で高精度のクラッチピストン機構の提供を目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明のクラッチピストン機構は、シリンダ孔内に軸方向に摺動可能にクラッチピストンが配置されているとともに、そのクラッチピストンの周囲に円環状に突出形成されたフランジ部の端面部によりクラッチプレートを押圧するように構成されたクラッチピストン機構において、上記フランジ部は全体としてその外周側ほど上記クラッチプレートに対して離隔する向きに傾斜しているとともに、そのフランジ部の上記端面部の最内周部位を含む領域が上記クラッチプレートの表面と平行な平坦面とされていることによって特徴づけられる（請求項１）。
【００１０】
また、同じ目的を達成するため、請求項２に係る発明のクラッチピストン機構は、同じくシリンダ孔内に軸方向に摺動可能にクラッチピストンが配置されているとともに、そのクラッチピストンの周囲に円環状に突出形成されたフランジ部の端面部によりクラッチプレートを押圧するように構成されたクラッチピストン機構において、上記フランジ部は全体としてその外周側ほど上記クラッチプレートに対して接近する向きに傾斜しているとともに、そのフランジ部の上記端面部の最内周部位を含む領域が上記クラッチプレートの表面と平行な平坦面とされていることによって特徴付けられる。
【００１１】
ここで、以上の請求項１もしくは２に係る発明のクラッチピストン機構においては、クラッチピストンをプレス成形品とするとともに、そのフランジ部の上記端面部を、少なくともその最内周部位を含む領域が上記クラッチプレートに当接して押圧する平坦面となるように機械加工による追加工を施した構成（請求項３）を採用することができる。
【００１２】
本発明は、クラッチプレートに対するクラッチピストンの当接位置（押圧力支持位置）を安定させることにより、クラッチピストンの動作時に作用する応力分布のばらつきをなくすことで、所期の目的を達成しようとするものである。
【００１３】
すなわち、周囲にクラッチプレートを押圧するためのフランジ部が形成されたクラッチピストンにおいては、その動作時、つまりクラッチプレートの押圧動作時における耐圧性は、クラッチプレートに対する当接位置（押圧力支持位置）がフランジ部の内周側に近づくほど向上することが、本発明者らによる構造解析によって確かめられた。そこで、請求項１に係る発明においては、クラッチピストンのフランジ部を全体としてその外周ほどクラッチプレートから離隔する向きに傾斜させ、そのクラッチプレートを押圧する端面部の最内周部位を含む領域をクラッチプレートの表面と平行な平坦面とし、これによってその最内周部位を含む領域においてクラッチプレートに対して当接してこれを押圧するように構成することで、クラッチピストンの動作時における応力分布を、耐圧性が高くなる状態で安定させる。これにより、応力分布のばらつき分の安全を見越した設計が不要となり、従来に比して肉厚を薄くすることができるとともに、プレス加工が容易で精度を出しやすい比較的低強度の材料を用いることができ、これにより、軽量かつ高精度のクラッチピストンが得られる。
【００１４】
一方、請求項２に係る発明においては、上記したフランジ部を全体としてその外周ほどクラッチプレートに接近する向きに傾斜させ、その上で、クラッチピストンを押圧する端面部の最内周部位を含む領域をクラッチプレートの表面と平行な平坦面とし、これによって上記と同様にその最内周部位を含む領域においてクラッチプレートに対して当接してこれを押圧するように構成することで、上記と同等の作用効果を得る。
【００１５】
そして、上記の請求項１，２の構成を実現する具体的構成は、請求項３に係る発明のように、クラッチピストンをプレス成形品として、フランジ部のクラッチプレートに向く端面部に機械加工による追加工を施す構成であり、この構成により、クラッチプレートへの押圧支持位置を安定してフランジ部の最内周部位を含む領域とすることができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
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の構成を示す要部断面図で、図２はそのクラッチピストン１のフランジ部１１の近傍の拡大図である。
【００１７】
全体として偏平な略環状をしたクラッチピストン１は、ハウジング２に形成されたシリンダ孔３内に軸方向（図中上下方向）に摺動可能に設けられている。シリンダ孔３内には、ハウジング２に固定されたスプリング支持プレート４が臨んでおり、このスプリング支持プレート４に一端が保持されたリターンスプリング５によって、クラッチピストン１は図中上方に付勢されている。
【００１８】
スプリング支持プレート４の外周にはシール部材４ａが固着されており、このシール部材４ａはクラッチピストン１の裏面側（図中下面側）の内周面に全周にわたって接触している。また、クラッチピストン１の表面側（図中上面側）の外周および内周には、シリンダ孔３に対して摺動接触するシール部材１ａが固着されており、これらの各シール部材４ａおよび１ａによって、シリンダ孔３内は、クラッチピストン１よりも上方の圧力室Ａと、クラッチピストン１とスプリング支持プレート４の間に形成された油室Ｂに仕切られた状態となっている。そして、ハウジング２には、圧力室Ａおよび油室Ｂをそれぞれ外部に対して連通させるためのポート６およびポート７が形成されている。以上の構成により、通常はリターンスプリング５の付勢力によって図示のようにシリンダ孔３内の上限に位置しているクラッチピストン１は、ポート６を介して圧力室Ａ内に圧油を供給することによって、リターンスプリング５の付勢力に抗して図中下方に移動するようになっている。
【００１９】
さて、クラッチピストン１はプレス成形体であって、その周囲に円環状に突出形成されたフランジ部１１を有している。そして、このフランジ部１１に対向して、クラッチプレート８ａおよびクラッチディスク８ｂからなるクラッチ８が配置されており、クラッチピストン１が油圧により図中下方に移動したとき、フランジ部１１の下端面１１ａがクラッチプレート８ａを下方に押圧するようになっている。クラッチプレート８ａはハウジング２に対して例えばスプライン結合によって図中上下方向に変位自在に支持されており、このクラッチプレート８ａが図中下方に押圧されることにより、クラッチディスク８ｂに対して摩擦係合されてクラッチ８が繋がった状態となる。
【００２０】
クラッチピストン１の周囲から円環状に突出したフランジ部１１は、全体として当該クラッチピストン１の中心軸Ｃに対して直角とはなっておらず、図２に示すように、その外周ほどクラッチプレート８ａから離隔するような角度に成形されている。すなわち、プレス成形工程において、フランジ部１１の外周側を意識的に後退させるとともに、そのフランジ部１１のクラッチプレート８ａへの対向面である下端面１１ａに、機械加工、例えば研削加工や旋盤加工等、図２にΔで示されるフランジ部１１の最内周部位から所定寸法だけ外周側に広がる領域に追加工を施すことにより、その領域をクラッチプレート８ａに対して平行な平坦面を形成している。
【００２１】
以上の本発明の実施の形態によると、クラッチピストン１が下降したときには、このクラッチピストン１のプレス成形精度に起因してフランジ部１１の中心軸に対する角度に多少の誤差が生じていても、常にフランジ部１１の最内周部位を含む平坦面がクラッチプレート８ａに当接してこれを押圧することになる。ここで、クラッチピストン１のクラッチプレート８ａに対する当接・押圧位置が、フランジ部１１の内周側となるほど、後述するようにクラッチピストン１の耐圧性が向上し、従って、以上の実施の形態によれば、プレス加工精度に影響されることなく、常にフランジ部１１の最内周部位を含む平坦面がクラッチプレート８ａに当接するため、その状態での応力分布に従って、クラッチピストン１の肉厚並びに材料を用いた設計を行うことができ、プレス加工精度のばらつきに起因するクラッチプレート８ａに対する当接位置の変化分を見越した設計をしていた従来のこの種のクラッチピストンに比して軽量化並びに高精度化を図ることができる。
【００２２】
次に、本発明の他の実施の形態について述べる。図３はそのクラッチピストン１のフランジ部１１の近傍の断面図である。この例における特徴は、図示のように、フランジ部１１を全体としてその外周ほどクラッチプレート８ａに近づく向きに傾斜させるとともに、そのフランジ部１１のクラッチプレート８ａへの対向面である下端面１１ａに、上記と同様に機械加工、例えば研削加工や旋盤加工等、による追加工を施すことにより、フランジ部１１の下端面１１ａの最内周部位を含む全面を、クラッチプレート８ａの表面と平行な平坦面としている。図３においても、Δで示されている部分が追加工による削除部分を示している。
【００２３】
以上の図３に示す実施の形態においても、クラッチピストン１は、常に最内周部位を含む一定領域において安定してクラッチプレート８ａに当接するため、先の実施の形態と同等の作用効果を奏することができる。
【００２４】
次に、以上の各実施の形態の有効性を実証するため、クラッチピストン１のフランジ部の端面形状を変化させ、その耐圧性を実験により調査した結果について言及する。この実験においては、図４に示すように、プレス成形により製造されて、そのフランジ部１１が成形工程におけるスプリングバック等によって、外周側が一定の若干角度だけクラッチプレート８ａ側に接近するように傾斜した従来品であるクラッチピストン１をテストピースとして用いた。そして、そのフランジ部１１の端面部を研削加工により追加工してクラッチプレート８ａと平行な平坦面を形成するとともに、その追加工時における研削代δを種々に変化させ、それぞれのテストピースについて実際のクラッチピストン機構を模した実験装置に組み込み、図５に示すように、クラッチプレートに見立てた固定面Ｆに対してフランジ部１１の端面部を種々の圧力のもとに押しつけ、図５においてαで示される最も変形しやすい部位における永久変形の有無を調査した。
【００２５】
調査結果を〔表１〕に示す。この〔表１〕において、○は永久変形が無かったことを示し、×は永久変形が有ったことを示している。ここで、固定面Ｆの押圧時における固定面Ｆに対する当接位置は、従来品である研削代０のテストピースが、図８にそのフランジ部近傍の拡大断面図を示すように直径Ｄ_Pの位置であり、研削代０．２０ｍｍのテストピースの固定面Ｆに対する当接位置は、それよりも内側のフランジ部１１の下端面の最内周近傍を含む位置であった。
【００２６】
【表１】

【００２７】
この〔表１〕から明らかなように、研削代を多くして固定面Ｆに対する当接位置がフランジ部１１の端面部の内周側となるほど、永久変形が生じにくく、耐圧性が向上することが確かめられた。
【００２８】
また、従来品である研削代０のテストピースと、研削代０．２ｍｍのテストピースについて、有限要素法を用いた構造解析により、種々の圧力による押圧動作時において発生する最大応力を調査した結果を図６にグラフで示す。このグラフにおいて、ＹＰはクラッチピストン１の材質として多用されている自動車用高張力鋼板の降伏応力を表している。このグラフからも明らかなように、クラッチピストン１の押圧力支持位置がフランジ部１１の内周側となるほど、降伏応力の発生圧力並びに永久変形の発生圧力が大きくなり、本発明の構成による耐圧性の向上効果を確認することができた。
【００２９】
【発明の効果】
本発明によれば、クラッチピストンにフランジ部を形成し、そのフランジ部の端面部によりクラッチピストンを押圧するように構成されたクラッチピストン機構において、クラッチピストンのフランジ部の端面部の少なくとも最内周部位を含む領域をクラッチプレートに対して平行な平坦面とし、その平坦面によりクラッチプレートを押圧するように構成しているから、クラッチプレートの押圧時にクラッチピストンに作用する応力が低い側で安定し、従来のようにプレス成形精度に起因する応力分布のばらつき分の安全を見越した設計が不要となる結果、安定した性能および寿命を確保しながら、従来のこの種のクラッチピストンに比してその肉厚を削減して重量を軽減することが可能となり、応答性の向上、自動車の燃費の向上、対環境性の向上、並びに車のトータルバランスの向上を達成することができる。また、応力分布のばらつきを抑えて作用応力を低減できるために、比較的低強度の加工しやすい材料を選定することが可能となり、プレス加工の容易化とその精度の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の構成を示す要部断面図である。
【図２】図１の要部断面図である。
【図３】本発明の他の実施の形態のクラッチピストン１のフランジ部１１の近傍の断面図である。
【図４】本発明の有用性を確認するための行った実験に用いたテストピースの説明図である。
【図５】本発明の有用性を確認するために行った実験方法の説明図である。
【図６】本発明を適用したクラッチピストンと従来のクラッチピストンについて、押圧動作時に作用する最大応力を、有限要素法に基づく構造解析により求めた結果を示すグラフである。
【図７】従来のクラッチピストン機構に用いられているクラッチピストンの構造例を示す断面図である。
【図８】図７に示す従来のクラッチピストン機構のフランジ部近傍の拡大断面図である。
【符号の説明】
１クラッチピストン
１１フランジ部
１１ａフランジ部下端面（クラッチプレート押圧面）
２ハウジング
３シリンダ孔
４スプリング支持プレート
５リターンスプリング
６，７ポート
８クラッチ
８ａクラッチプレート
８ｂクラッチディスク[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a clutch piston mechanism that is provided in an automatic transmission such as an automobile and that performs a shifting operation by pressing a clutch plate.
[0002]
[Prior art]
In general, an automatic transmission such as an automobile is provided with a clutch piston mechanism that operates by hydraulic pressure, and a clutch plate is pressed by a piston of the clutch piston mechanism to perform a shift operation.
[0003]
In this type of clutch piston mechanism, a metal clutch piston that is normally slidable in the axial direction in the cylinder hole and biased away from the clutch plate by a return spring is hydraulically applied. The clutch piston is moved to the clutch plate side, and the clutch piston is brought into contact with and pressed against a clutch plate which is a metal annular body.
[0004]
As the clutch piston, a press-molded product is generally used, and a clutch piston having a cross-sectional view shown in FIG. 7 is conventionally used. The clutch piston 81 in this example is formed with a flange portion 82 projecting in an annular shape around one end portion thereof, and the end surface portion of the flange portion 82 is brought into contact with the clutch plate 83 so that the clutch plate 83 is moved downward in the figure. To turn the clutch ON / OFF.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, the clutch piston mechanism is an important safety part in an automatic transmission such as an automobile, and its required performance is required to have a long life such as a 10-year warranty and maintenance-free.
[0006]
In the conventional clutch piston shown in FIG. 8 , since the whole is a press-molded product and the end surface portion of the flange portion 82 is also press-finished, the contact position with respect to the clutch plate 83, that is, the clutch plate 83 The pressing force support position varies due to the forming accuracy by pressing. It has been confirmed by both the simulation by the finite element method and the experiment that the stress distribution acting on the clutch piston 81 is different when the pressing force supporting position is changed.
[0007]
Variations in the stress distribution acting during the operation of the clutch piston 81 cause a large difference in product life, so the design must be designed with safety in consideration of molding variations in the manufacturing process. I do not get. As a result, in the conventional clutch piston mechanism of this type, the clutch increases due to an increase in weight due to an increase in the thickness of the clutch piston, a corresponding decrease in responsiveness, and the use of a high-strength material (generally difficult to process material). Various adverse effects such as a decrease in product accuracy accompanying a decrease in piston press accuracy occur.
[0008]
The present invention has been made in view of such circumstances, and aims to provide a clutch piston mechanism that is lighter and more accurate than conventional ones while satisfying performance requirements for this type of mechanism such as long life and maintenance-free. Yes.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a clutch piston mechanism according to the present invention has a clutch piston disposed in a cylinder hole so as to be slidable in the axial direction, and a flange formed so as to project annularly around the clutch piston. In the clutch piston mechanism configured to press the clutch plate by the end surface portion of the portion, the flange portion as a whole is inclined in the direction away from the clutch plate toward the outer peripheral side, and the flange portion The region including the innermost peripheral portion of the end surface portion is characterized by being a flat surface parallel to the surface of the clutch plate (Claim 1).
[0010]
In order to achieve the same object, the clutch piston mechanism of the invention according to claim 2 is also provided with a clutch piston that is slidable in the axial direction in the cylinder hole, and has an annular shape around the clutch piston. In the clutch piston mechanism configured to press the clutch plate by the end surface portion of the flange portion that protrudes from the flange portion, the flange portion as a whole is inclined so as to approach the clutch plate toward the outer peripheral side thereof. And the area | region containing the innermost peripheral part of the said end surface part of the flange part is characterized by making it the flat surface parallel to the surface of the said clutch plate .
[0011]
Here, in the clutch piston mechanism of the invention according to

claim

1 or 2 above, with the clutch piston and flop-less molded product, the end face of the flange portion, the region including at least the innermost peripheral part A configuration (Claim 3) in which additional machining is performed so as to form a flat surface that comes into contact with and presses the clutch plate can be employed.
[0012]
The present invention seeks to achieve the intended purpose by stabilizing the contact position (pressing force support position) of the clutch piston with respect to the clutch plate, thereby eliminating variations in the stress distribution acting during operation of the clutch piston. Is.
[0013]
That is, in a clutch piston having a flange portion for pressing the clutch plate around it, the pressure resistance during the operation, that is, the pressing operation of the clutch plate is the contact position with respect to the clutch plate (pressing force support position). It has been confirmed by structural analysis by the present inventors that is improved as the distance from the inner peripheral side of the flange portion approaches. Accordingly, in the invention according to claim 1, the flange portion of the clutch piston as a whole is inclined in the direction away from the clutch plate toward the outer periphery, and the region including the innermost peripheral portion of the end surface portion that presses the clutch plate is clutched. By making it a flat surface parallel to the surface of the plate and thereby making contact with and pressing against the clutch plate in the region including the innermost peripheral portion, the stress distribution during operation of the clutch piston is Stabilize in a state where pressure resistance is high. This eliminates the need for a safety-conscious design for the variation in stress distribution, enables the thickness to be reduced compared to the conventional type, and uses a relatively low-strength material that is easy to press and easy to obtain. Thus, a lightweight and highly accurate clutch piston can be obtained.
[0014]
On the other hand, in the invention according to claim 2, the region including the innermost peripheral portion of the end surface portion that presses the clutch piston is formed by inclining the flange portion as a whole toward the clutch plate toward the outer periphery thereof. Is a flat surface parallel to the surface of the clutch plate, and in the same manner as described above, in the region including the innermost peripheral portion, the clutch plate is configured to abut against and press the clutch plate. Get the effect.
[0015]
And the concrete structure which implement | achieves the structure of said 1st, 2nd is by the machining to the end surface part which faces a clutch plate of a flange part as a press-molded article like the invention which concerns on Claim 3. a configuration for performing additional machining, by this configuration, it is possible to pressing the support position of the clutch plate stably a region including the innermost peripheral part of the flange portion.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view of the main part showing the configuration of the embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an enlarged view of the vicinity of the flange part 11 of the clutch piston 1.
[0017]
The clutch piston 1 having a generally flat shape as a whole is provided in a cylinder hole 3 formed in the housing 2 so as to be slidable in the axial direction (vertical direction in the figure). A spring support plate 4 fixed to the housing 2 faces the cylinder hole 3, and the clutch piston 1 is urged upward in the figure by a return spring 5 held at one end by the spring support plate 4. Yes.
[0018]
A seal member 4a is fixed to the outer periphery of the spring support plate 4. The seal member 4a is in contact with the inner peripheral surface on the back surface side (the lower surface side in the drawing) of the clutch piston 1 over the entire periphery. A seal member 1a that is in sliding contact with the cylinder hole 3 is fixed to the outer periphery and the inner periphery of the front surface side (upper surface side in the figure) of the clutch piston 1, and these

seal members

4a and 1a The cylinder hole 3 is partitioned into a pressure chamber A above the clutch piston 1 and an oil chamber B formed between the clutch piston 1 and the spring support plate 4. The housing 2 is formed with a port 6 and a port 7 for allowing the pressure chamber A and the oil chamber B to communicate with the outside. With the above configuration, the clutch piston 1 that is normally positioned at the upper limit in the cylinder hole 3 as shown in the figure by the urging force of the return spring 5 supplies pressure oil into the pressure chamber A via the port 6. Therefore, it moves downward in the figure against the urging force of the return spring 5.
[0019]
Now, the clutch piston 1 is a press-molded body, and has a flange portion 11 formed to project in an annular shape around the clutch piston 1. A clutch 8 including a clutch plate 8a and a clutch disk 8b is disposed opposite to the flange portion 11, and when the clutch piston 1 is moved downward in the figure by hydraulic pressure, the lower end surface 11a of the flange portion 11 is The clutch plate 8a is pressed downward. The clutch plate 8a is supported by the housing 2 so as to be displaceable in the vertical direction in the figure by, for example, spline coupling. When the clutch plate 8a is pressed downward in the figure, the clutch plate 8a is frictionally engaged with the clutch disk 8b. As a result, the clutch 8 is engaged.
[0020]
The flange portion 11 protruding in an annular shape from the periphery of the clutch piston 1 is not perpendicular to the central axis C of the clutch piston 1 as a whole, and as shown in FIG. It is formed at an angle away from the angle. That is, in the press molding process, the outer peripheral side of the flange portion 11 is consciously retracted, and machining, for example, grinding processing, lathe processing, or the like is performed on the lower end surface 11a that is the facing surface of the flange portion 11 to the clutch plate 8a. 2 is subjected to an additional process in the region extending from the innermost peripheral portion of the flange portion 11 indicated by Δ in FIG. 2 to the outer peripheral side by a predetermined dimension, thereby forming a flat surface parallel to the clutch plate 8a. Yes.
[0021]
According to the above-described embodiment of the present invention, when the clutch piston 1 is lowered, even if a slight error occurs in the angle with respect to the central axis of the flange portion 11 due to the press molding accuracy of the clutch piston 1, it is always possible. A flat surface including the innermost peripheral portion of the flange portion 11 comes into contact with and presses the clutch plate 8a. Here, as the contact / pressing position of the clutch piston 1 with respect to the clutch plate 8a is closer to the inner peripheral side of the flange portion 11, the pressure resistance of the clutch piston 1 is improved as will be described later. Accordingly, since the flat surface including the innermost peripheral portion of the flange portion 11 always abuts on the clutch plate 8a without being affected by the press working accuracy, the thickness of the clutch piston 1 and the thickness of the clutch piston 1 are increased according to the stress distribution in that state. It can be designed using materials, and is lighter than conventional clutch pistons of this type, which were designed in anticipation of changes in the contact position with respect to the clutch plate 8a due to variations in press working accuracy. In addition, high accuracy can be achieved.
[0022]
Next, another embodiment of the present invention will be described. FIG. 3 is a cross-sectional view of the vicinity of the flange portion 11 of the clutch piston 1. As shown in the figure, the feature of this example is that the flange portion 11 as a whole is inclined toward the clutch plate 8a toward the outer periphery thereof, and the lower end surface 11a, which is the surface of the flange portion 11 facing the clutch plate 8a, A flat surface parallel to the surface of the clutch plate 8a is formed on the entire surface including the innermost peripheral portion of the lower end surface 11a of the flange portion 11 by performing additional machining such as grinding or lathe processing in the same manner as described above. It is said. Also in FIG. 3, a part indicated by Δ indicates a deleted part by additional machining.
[0023]
Also in the embodiment shown in FIG. 3 described above, the clutch piston 1 always comes into contact with the clutch plate 8a stably in a certain region including the innermost peripheral portion, and therefore has the same effect as that of the previous embodiment. be able to.
[0024]
Next, in order to verify the effectiveness of each of the above embodiments, the results of examining the pressure resistance of the clutch piston 1 by changing the end face shape of the flange portion and referring to the experiment will be mentioned. In this experiment, as shown in FIG. 4 , it was manufactured by press molding, and its flange portion 11 was inclined so that the outer peripheral side approached the clutch plate 8a side by a certain angle by a springback or the like in the molding process. A conventional clutch piston 1 was used as a test piece. Then, the end surface of the flange portion 11 is additionally processed by grinding to form a flat surface parallel to the clutch plate 8a, and the grinding allowance δ at the time of the additional processing is variously changed to actually test each test piece. incorporate the clutch piston mechanism experimental apparatus simulating, as shown in FIG. 5, against the end face of the flange portion 11 on the basis of various pressures with respect to the fixed surface F likened to the clutch plate, in FIG. 5 alpha The presence or absence of permanent deformation in the most deformable part indicated by is investigated.
[0025]
The survey results are shown in [Table 1]. In this [Table 1], ○ indicates that there was no permanent deformation, and × indicates that there was permanent deformation. Here, the contact position with respect to the fixed surface F at the time of pressing the fixed surface F, the test pieces of grinding allowance 0 is conventional products, the diameter D _P as shown in the enlarged sectional view of the flange portion vicinity in FIG. 8 The contact position of the test piece with a grinding allowance of 0.20 mm with respect to the fixed surface F was a position including the vicinity of the innermost periphery of the lower end surface of the flange portion 11 on the inner side .
[0026]
[Table 1]

[0027]
As is clear from this [Table 1], permanent deformation is less likely to occur and the pressure resistance increases as the grinding allowance increases and the contact position with respect to the fixed surface F becomes the inner peripheral side of the end surface portion of the flange portion 11. Was confirmed.
[0028]
In addition, as a result of investigating the maximum stress generated during the pressing operation with various pressures using the finite element method for the conventional test piece with zero grinding allowance and the test piece with 0.2 mm grinding allowance shown graphically in Figure 6. In this graph, YP represents the yield stress of a high strength steel plate for automobiles that is frequently used as the material of the clutch piston 1. As is apparent from this graph, the pressure of yield stress and the pressure of permanent deformation increase as the pressing force support position of the clutch piston 1 becomes the inner peripheral side of the flange portion 11, and the pressure resistance according to the configuration of the present invention. It was possible to confirm the improvement effect.
[0029]
【The invention's effect】
According to the present invention, in the clutch piston mechanism configured to form the flange portion on the clutch piston and press the clutch piston by the end surface portion of the flange portion, at least the innermost circumference of the end surface portion of the flange portion of the clutch piston Since the region including the part is a flat surface parallel to the clutch plate and the clutch plate is pressed by the flat surface , the stress acting on the clutch piston when the clutch plate is pressed is stable on the low side. This eliminates the need for a safety-aware design due to variations in stress distribution due to press forming accuracy as in the past, and as a result, compared to this type of conventional clutch piston, while ensuring stable performance and longevity. It becomes possible to reduce the thickness by reducing the wall thickness, improving the responsiveness, improving the fuel efficiency of the car, and against the environment Improvements, as well as to achieve improved car total balance. In addition, since the stress can be reduced by suppressing variations in the stress distribution, it is possible to select a material with relatively low strength that is easy to process, and it is possible to facilitate press processing and improve its accuracy.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a main part showing a configuration of an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view of a main part of FIG.
FIG. 3 is a cross-sectional view of the vicinity of a flange portion 11 of a clutch piston 1 according to another embodiment of the present invention.
FIG. 4 is an explanatory diagram of a test piece used in an experiment conducted to confirm the usefulness of the present invention.
FIG. 5 is an explanatory diagram of an experimental method performed to confirm the usefulness of the present invention.
FIG. 6 is a graph showing the result of structural analysis based on the finite element method for the maximum stress acting during the pressing operation for the clutch piston to which the present invention is applied and the conventional clutch piston.
FIG. 7 is a cross-sectional view showing a structural example of a clutch piston used in a conventional clutch piston mechanism.
8 is an enlarged cross-sectional view of the vicinity of the flange portion of the conventional clutch piston mechanism shown in FIG.
[Explanation of symbols]
1 Clutch piston 11 Flange 11a Flange lower end surface (clutch plate pressing surface)
2 Housing 3 Cylinder hole 4 Spring support plate 5

Return spring

6, 7 Port 8 Clutch 8a Clutch plate 8b Clutch disc

Claims

シリンダ孔内に軸方向に摺動可能にクラッチピストンが配置されているとともに、そのクラッチピストンの周囲に円環状に突出形成されたフランジ部の端面部によりクラッチプレートを押圧するように構成されたクラッチピストン機構において、
上記フランジ部は全体としてその外周側ほど上記クラッチプレートに対して離隔する向きに傾斜しているとともに、そのフランジ部の上記端面部の最内周部位を含む領域が上記クラッチプレートの表面と平行な平坦面とされていることを特徴とするクラッチピストン機構。A clutch piston is arranged in the cylinder hole so as to be slidable in the axial direction, and the clutch plate is configured to press the clutch plate by an end surface portion of a flange portion formed in an annular shape around the clutch piston. In the piston mechanism,
The flange portion as a whole is inclined in a direction away from the clutch plate toward the outer peripheral side, and a region including the innermost peripheral portion of the end surface portion of the flange portion is parallel to the surface of the clutch plate. A clutch piston mechanism characterized by a flat surface .

シリンダ孔内に軸方向に摺動可能にクラッチピストンが配置されているとともに、そのクラッチピストンの周囲に円環状に突出形成されたフランジ部の端面部によりクラッチプレートを押圧するように構成されたクラッチピストン機構において、
上記フランジ部は全体としてその外周側ほど上記クラッチプレートに対して接近する向きに傾斜しているとともに、そのフランジ部の上記端面部の最内周部位を含む領域が上記クラッチプレートの表面と平行な平坦面とされていることを特徴とするクラッチピストン機構。 A clutch piston is arranged in the cylinder hole so as to be slidable in the axial direction, and the clutch plate is configured to press the clutch plate by an end surface portion of a flange portion formed in an annular shape around the clutch piston. In the piston mechanism,
The flange portion as a whole is inclined toward the outer peripheral side so as to approach the clutch plate, and a region including the innermost peripheral portion of the end surface portion of the flange portion is parallel to the surface of the clutch plate. A clutch piston mechanism characterized by a flat surface .

上記クラッチピストンがプレス成形品であり、そのフランジ部の上記端面部が、少なくともその最内周部位を含む領域が上記クラッチプレートに当接して押圧する平坦面となるように機械加工による追加工が施されていることを特徴とする請求項１または２に記載のクラッチピストン機構。The clutch piston is a press-molded product, and additional processing by machining is performed so that the end surface portion of the flange portion is a flat surface in which at least the region including the innermost peripheral portion comes into contact with and presses the clutch plate. The clutch piston mechanism according to claim 1 or 2 , wherein the clutch piston mechanism is provided.