JPH0720457U - エアー吸入手段付きシール構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 自動変速機の回転クラッチの操作応答性を向
上する。 【構成】 回転ピストン１０に排出弁１１を設け、回転
クラッチドラム４のボス部５とこれを支持する支持部材
２とに貫通する半径方向の作動油通路１５、１６をシー
ルするためその作動油通路を挟んでシールリング２３、
２５が設けられる。シールリング２３、２５の作動油通
路側の面Ｃに、内周から外周へ連通するエアースリット
２４を備える。 これにより、回転クラッチの圧力室Ｒ
への作動油通路が解除のためドレーンされるとき、負圧
でシール部材がシール溝の壁Ｂに引き付けられてもエア
ースリットを経てエアーが外部から作動油通路に導入さ
れるから、作動油は速やかに排出され、回転クラッチの
操作応答性が向上する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、自動変速機の回転クラッチドラムボス部の作動油通路における、エ アー吸入手段付きシール構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来この種の回転クラッチにおけるエアー吸入手段として、例えば図５、図６ に示されているようなものがある。 図５において、自動変速機のケース１内に、このケース１に固定されて支持部 材２が設けられている。この支持部材２の中心孔にはトルクコンバータのタービ ンボスに伝動連結されたインプットシャフト３が回転自在に支持されている。 一方、回転クラッチドラム４はボス部５を支持部材２に回転自在に支持されて いると共に、中心のスプライン穴で上記インプットシャフト３に伝動連結されて 設けられている。

【０００３】 上記回転クラッチドラムの外周内径部６と、次段プラネタリーギヤのサンギヤ と一体的に、かつ上記インプットシャフト３に回転自在に支持された雄スプライ ンリング７との間にハイクラッチの役目をする多板クラッチ（回転クラッチ）８ が設けられている。 この多板クラッチ８を接続、解除させるために、上記回転クラッチドラム４の ボス部５と中間内径部９に軸方向に摺動自在な回転ピストン１０が設けられてい る。この回転ピストン１０の外周寄りには作動油の排出弁１１が設けられている 。

【０００４】 この排出弁１１は、例えば図６に示したように、ボール１２と、加圧面１０ａ から非加圧面１０ｂに向って細くなる円錐穴１３と、ボール１２が加圧面１０ａ 側に飛び出さないように、加圧面１０ａに固定されて設けられた棒状のストッパ １４とから構成されている。 上記回転ピストン１０を作動させるため、回転クラッチドラム４のボス部５と 支持部材２には作動油通路１５、１６がそれぞれ半径方向に貫通して設けられて いる。

【０００５】 さらに、支持部材２にはボス部５の内孔に接する円筒面に作動油通路１６に直 交して円周溝１７が設けられていると共に、円周溝１７の軸方向両側にはシール 溝１８、１９が設けられている。そして、これらのシール溝１８、１９には、そ れぞれピストンリング状のシールリング５１が装着されている。 上記回転ピストン１０を戻して多板クラッチ８を解除するために、回転ピスト ン１０の非加圧面と、ボス部５に固定されて設けられた受圧板２０との間には、 複数のコイル状の圧縮戻しばね２１が設けられていて、回転ピストン１０を多板 クラッチ８から離反させる方向に付勢している。

【０００６】 さらに、支持部材２には、上記作動油通路１６に直交して作動油通路５２が設 けられていて、図示されない切換弁や油圧源に接続されていると共に、上記作動 油通路５２は上方に向けて設けられたエアー吸入孔５３に接続されている。 そして、このエアー吸入孔５３の上端にはエアー吸入弁５４が設けられている 。このエアー吸入弁５４は、ボール５５と、上方へ細くなるテーパ穴５６と、ボ ール５５の落下を防ぐためのピン状のストッパ５７とから構成される。

【０００７】 上記構成においては、まず、図５において図示されないトルクコンバータのタ ービンが回転すると、インプットシャフト３を介して回転クラッチドラム４が回 転される。さらに、この回転クラッチドラム４に支持された回転ピストン１０、 受圧板２０、戻しばね２１もインプットシャフト３を中心に回転する。そして、 作動油通路５２が図示されない切換弁により油槽にドレーンされていると、回転 ピストン１０は戻しばね２１の付勢力により図５における左方に押し付けられて いるから、多板クラッチ８は解除状態となっている。

【０００８】 ここで、上記作動油通路５２に高圧作動油が導入されると、この高圧作動油は 作動油通路１６、円周溝１７、作動油通路１５を介して、回転ピストン１０の加 圧面１０ａを壁面とする圧力室Ｒに導入されるから、回転ピストン１０は図５に おいて右方に押圧される。 これにより、多板クラッチ８が接続され、雄スプラインリング７がインプット シャフト３に結合される。このとき、ボール１２は円錐穴１３に押し付けられる から、排出弁１１は閉鎖されて高圧作動油が加圧面１０ａから非加圧面１０ｂ側 に排出されることはない。また、作動油通路１５、１６および円周溝１７内の高 圧作動油がボス部５と支持部材２との間からケース１内に洩れないように、シー ル溝１８、１９内のシールリング５１により防止されている。

【０００９】 次に、多板クラッチ８を解除するために、作動油通路５２が油槽にドレーンさ れると、回転ピストン１０は戻しばね２１の付勢力により加圧面１０ａ側に押さ れるから、この加圧面１０ａ側の圧力室Ｒの作動油は上述とは逆の経路を経て油 槽に戻される。この際、回転クラッチドラム４も回転ピストン１０も共に回転し ているので、圧力室Ｒの作動油には遠心力が作用しているが、加圧面１０ａ側圧 力室の作動油の圧力が大気圧近くになると、図６においてボール１２が遠心力に より円錐穴１３の外方とストッパ１４に押し付けられ、作動油は回転ピストン１ ０の加圧面１０ａ側から非加圧面１０ｂ側に放出される。 これにより、回転ピストン１０を早く押し戻せるようにしている。

【００１０】 そして、上記加圧面１０ａ側の作動油が遠心力により排出弁１１からケース１ 内に放出されると、作動油通路１５、１６、５２附近は負圧になるから、このあ と油槽へのドレーンが困難となる。この対策として、エアー吸入弁５４が設けら れ、ここからエアー吸入孔５３を通って作動油通路５２へエアーを導き、作動油 の排出を容易にしようとしている。

【００１１】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、上記従来の構造では、エアー吸入孔５３と作動油通路５２が長 くて容積が大きいため、エアーがエアー吸入弁５４から導入されて回転ピストン １０の圧力室Ｒの圧力を下げるまでに時間がかかり、この結果多板クラッチ８が 解除されるまでの時間も依然として長いという問題がある。 また、作動油通路５２、１６、１５に高圧の作動油が再度導入されるときにも 、作動油通路５２とエアー吸入孔５３に高圧作動油が充満してエアー吸入弁５４ が閉鎖されるまでに、同様に時間がかかり多板クラッチ８が接続される時間も長 くなるという問題がある。

【００１２】 さらに、支持部材２には長大な作動油通路５２とエアー吸入弁５３のスペース が必要になると共に、エアー吸入弁５４を必要とするため、支持部材２が大型化 して部品点数が増加するので、原価高になるという問題がある。 したがって、本考案は、上記従来の問題点に鑑み、接続、解除が速やかに行な われ、かつ小型で安価な回転クラッチを得るため、回転クラッチドラムとその支 持部材間に設けられたエアー吸入手段付シール構造を提供することを目的とする 。

【００１３】

【課題を解決するための手段】

上記の目的を達成するために、本考案は、自動変速機の回転クラッチドラムま たは回転ピストンに作動油の排出弁を設け、かつ回転クラッチドラムのボス部と このボス部を支持する支持部材との間に設けられ、半径方向に貫通する作動油通 路をシールするためのシール部材を備えた回転クラッチにおいて、作動油通路に 高圧が印加されたとき、前記のシール部材が軸方向に押し付けられるシール溝の 壁Ａに対向する壁Ｂ、またはこの壁Ｂに面するシール部材の面Ｃの少なくとも一 方の面に、エアー吸入手段を備えてなるものとした。

【００１４】

【作用】

支持部材と回転クラッチドラムに設けられた作動油通路に高圧作動油が導入さ れると、シール部材はシール溝の壁Ａに押し付けられて、作動油の外部への漏洩 を防止する。同時に回転ピストンが押圧されて回転クラッチが接続される。この とき、回転ピストンに設けられた排出弁は高圧作動油に押されて閉鎖する。 次に、上記作動油通路が油槽に接続されると、排出弁は遠心力によって開放さ れると共に、回転ピストンの加圧面側圧力室の作動油は遠心力により上記排出弁 から外部へ放出される。すると、回転中心軸に近い、上記作動油通路は負圧にな るからシール部材はシール溝の壁Ｂ側に引き付けられる。この際、エアーが外部 から上記壁Ａに沿ってシール溝の底に進入し、さらに壁Ｂまたは面Ｃに設けられ たエアー吸入手段を通って作動油通路に導入されるから、作動油は油槽へ速やか に排出されるようになり、回転クラッチ４は速やかに解除される。 このエアー吸入手段は上記壁Ｂまたは面Ｃに設けられた溝で実現できるから、 小型で安価なエアー吸入機構が得られる。

【００１５】

【実施例】

図１および図２は、本考案の第１の実施例を示す軸方向の部分断面図である。 この実施例は、前述の従来例に比べてシールリングに溝が形成されているこ
と と、エアー吸入弁とエアー吸入孔が無いことと、作動油通路長さを必要最小限に 短くした点が異なり、その他の基本的な構成は同様なので、同一作用の同一部品 は図１に同一符号を付することにより詳細な説明は省略する。

【００１６】 図１において、支持部材２に設けられたシール溝１８、１９にはシールリング ２３が装着されている。シールリングは、例えば、カーボン等が入った複合テフ ロン材質から制作されていて、適宜な剛性と柔軟性を持たせている。 そして、作動油通路１５、１６および円周溝１７に高圧作動油が導入されたと きにシールリング２３が押圧されるシール溝１８、１９の壁Ａと反対側の壁Ｂに 対向する当該シールリング２３の面Ｃには、その内周から外周へ連通する適数の エアースリット（エアー吸入手段）２４が設けられている。

【００１７】 また、上記シールリング２３には、装着取り外しを容易にするため、図２に示 したように、ピストンリングのようなカット部２３ａが設けられている。 また、作動油通路１６に直交し、図示されない切換弁や油圧源に接続された作 動油通路２２の長さは必要最小限に短縮されていて、内容積が切り詰められてい る。そして、この作動油通路２２の先には、エアー吸入孔とエアー吸入弁は設け られていない。

【００１８】 第１の実施例は以上のように構成され、まず固定側の支持部材２と回転する回 転クラッチドラム４に設けられた作動油通路１６、円周溝１７、そして作動油通 路１５に油圧源から作動油通路２２を介して高圧作動油が導入されると、シール リング２３はシール溝１８、１９の壁Ａに押し付けられて、作動油の外部への漏 洩が防止される。 同時に、回転ピストン１０が押圧されて多板クラッチ（回転クラッチ）８が接 続される。このとき、多板クラッチ８に設けられた排出弁１１は、ボール１２が 高圧作動油により円錐穴１３に押し付けられるので閉鎖される。

【００１９】 次に、クラッチ解除のため上記作動油通路２２が図示されない切換弁により油 槽へドレーンされると、回転ピストン１０の圧力室Ｒの作動油の圧力が大気圧近 くに下るから、ボール１２は遠心力により外方、即ち図１における上方へストッ パ１４に当接するまで押し上げられ、排出弁１１が開放される。 このあと、回転ピストン１０の加圧面１０ａ側圧力室Ｒの作動油は、非加圧面 １０ｂ側のケース１内へ放出される。

【００２０】 ここで作動油通路１５、円周溝１７附近は負圧になるから、シールリング２３ はシール溝１８、１９の内側面である壁Ｂに引き寄せられる。 しかし、シールリング２３にはエアースリット２４が設けられているから、外 部（ケース１内）のエアーはシール溝１８、１９の壁Ａ、溝底を介してエアース リット２４から円周溝１７、油圧油通路１５内に吸収され、上記の負圧が緩和さ れる。 従って、上記作動油通路１５、円周溝１７の作動油は速やかに排出されるよう になるので、回転ピストン１０は戻しばね２１により速やかに押し戻される。こ れにより、多板クラッチ８は速やかに解除される。

【００２１】 そして、上述のようにシールリング２３のエアースリット２３から円周溝１７ へエアーを吸収しているときでも、回転中心軸に近い作動油通路２２にはエアー が殆ど入って来ない。また、従来例のように作動油通路２２にエアー吸入孔５３ 、エアー吸入弁５４が接続されていないから、なおさら作動油通路２２内のエア ーは少なくなっている。 従って、次の高圧作動油導入時には回転ピストン１０の加圧面１０ａ側の圧力 が速やかに上るから、多板クラッチ８の接続は速やかに完了される。

【００２２】 次に、図３、図４により、第２の実施例について説明する。この実施例は第１ の実施例に比較して、エアー吸収手段が異なる。 すなわち図３において、支持部材２に設けられたシール溝１８、１９と、回転 クラッチドラム４のボス部５との間には、シールリング２５が装着されている。 このシールリング２５には、装着、取り外しを容易にするためのカット部は設け られているがエアースリットは設けられていない。その代わりに、シール溝１８ 、１９の壁Ｂに適数の半径方向の溝であるエアースリット（エアー吸入手段）２ ６が設けられている。

【００２３】 このエアースリット２６の内側端の中心軸からの距離的位置ｄ２はシールリン グ２５装着時の内径ｄ１より小さく設定されている。即ち、ｄ２＜ｄ１の関係に ある。従って、シールリングの面Ｃがシール溝１８、１９の壁Ｂに当接されても エアー吸入時の通路が閉ざされることはない。なお、図４に示したエアースリッ ト周りの斜視図を参照すれば一層理解が容易となる。 この第２の実施例における作用については、第１実施例における作用のエアー 吸入手段としてのシールリング２３側のエアースリット２４を、シール溝１８、 １９の壁Ｂに設けられたエアースリット２６に、また、シールリング２３を、シ ールリング２５に置き換えれば、その他は同様であるので説明を省略する。

【００２４】 上記第１および第２の実施例いずれにしても、回転ピストン１０の戻し時に、 シールリング２３のエアースリット２４、またはシール溝のエアースリット２６ からエアーを吸入するようになっているので、エアー吸入回路容積が小さくなる ため作動油の入り抜け特性が向上し、多板クラッチ８の着脱速度を早くすること ができる。 また、支持部材２にエアー吸入孔、エアー吸入弁を必要としないので、部品点 類が少く、小型、安価にまとめることができる。

【００２５】 なお、本考案は、上述の実施例に限定されるものでなく、適宜な変更を行うこ とにより、他の態様でも実施することができる。例えば、実施例ではエアー吸入 手段が半径方向に設けられたエアースリット２４、２６であったが、代りに複数 の突起物であっても差支えないものである。 また、図示実施例では作動油の排出弁を回転ピストンに設けたものを示したが 、このかわりに回転クラッチドラム側に排出弁を設けることもできる。

【００２６】

【考案の効果】

以上のとおり、本考案によれば、回転クラッチドラムのボス部と支持部材間に 設けられたシール部において、シール溝の壁あるいはシール部材の面にエアー吸 入手段を備えるものとしたから、作動油排出弁を備える回転クラッチの圧力室へ の作動油通路が解除のためドレーンされるとき、負圧でシール部材がシール溝の 壁に引き付けられてもエアー吸入手段を経てエアーが外部から作動油通路に導入 されるから、作動油は油槽へ速やかに排出されるようになり、回転クラッチの操 作応答性が向上するという効果がある。 また、支持部材にエアー吸入孔、エアー吸入弁を必要としないので、部品点数 が少く、小型軽量になるから、原価低減の効果も得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の第１の実施例を示す軸方向部分断面図
である。

【図２】第１の実施例におけるエアー吸入手段の斜視図
である。

【図３】考案の第２の実施例における軸方向部分断面図
である。

【図４】第２の実施例におけるエアー吸入手段の斜視図
である。

【図５】従来例を示す軸方向の断面図である。

【図６】従来例における排出弁の断面説明図である。

【符号の説明】

１ ケース ２ 支持部材 ３ インプットシャフト ４ 回転クラッチドラム ５ ボス部 ８ 多板クラッチ（回転クラッチ） １０ 回転ピストン １０ａ 加圧面 １０ｂ 非加圧面 １１ 排出弁 １５、１６、２２、５２ 作動油通路 １７ 円周溝 １８、１９ シール溝 ２１ 戻しばね ２３、２５、５１ シールリング ２４、２６ エアースリット（エアー吸入手段） ５３ エアー吸入孔 ５４ エアー吸入弁 Ａ、Ｂ 壁 Ｃ 面 Ｒ 圧力室

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 自動変速機の回転クラッチドラムまたは
   回転ピストンに作動油の排出弁を設け、かつ前記回転ク
   ラッチドラムのボス部とこのボス部を支持する支持部材
   との間に設けられた半径方向に貫通する作動油通路をシ
   ールするためのシール部材を備えた回転クラッチにおい
   て、前記作動油通路に高圧が印加されたとき、前記シー
   ル部材が軸方向に押し付けられるシール溝の壁Ａに対向
   する壁Ｂ、またはこの壁Ｂに面するシール部材の面Ｃの
   少なくとも一方の面に、エアー吸入手段を備えてなるこ
   とを特徴とするエアー吸入手段付きシール構造。
2. 【請求項２】 前記エアー吸入手段が前記シール部材の
   面Ｃまたは前記シール溝の壁Ｂに設けられた内周から外
   周へ連通する適数の溝であることを特徴とする請求項１
   記載のエアー吸入手段付きシール構造。