(57)【要約】【課題】内側部材と外側部材との間にシールリングが介挿される構造において、シールリングを破損することなく組み付けることができる構造を提供する。【解決手段】シールリング５０の段付部５２の形状および傾斜面５１の傾斜角θが、θ＜ｔａｎ−１（Ａ／Ｂ）の関係を満足するように設定されることで、シールリングがシールリング溝から最も離れる方向に偏心した状態で、内側部材および外側部材が組み付けられた場合であっても、組付過渡期においてシールリングが確実に傾斜面に接触し、シールリングがシールリング溝に押し付けられる。従って、シールリングが破損または変形することなく、組み付けることが可能になる。【選択図】図４
2020159402.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内側部材と、該内側部材の外周面に摺接するようにして組み付けられる外側部材と、前記内側部材と前記外側部材との間に介挿されるシールリングと、前記内側部材および前記外側部材のうち一方の部材に形成され、組付状態において前記シールリングが収容されるシールリング溝と、前記内側部材および前記外側部材のうち他方の部材の先端に形成され、組付過渡期において前記シールリングに接触することで、該シールリングを前記シールリング溝側に押し付ける傾斜面とを、備える車両のシール装置であって、
前記シールリングのうち、組付過渡期に前記傾斜面と接触する部位には、組付方向に沿って形成された第１面と、該第１面から垂直方向に形成された第２面と、からなる段付部が形成され、
前記他方の部材の先端に形成される端面と前記傾斜面とが交わる点は、組付過渡期に前記シールリングが前記シールリング溝から最も離れた位置に偏心した状態における前記第１面の位置よりも、組付方向に対して垂直な方向で前記一方の部材から離れた位置とされ、且つ、
前記第１面の組付方向の長さをＡ、前記第２面の組付方向に対して垂直な方向の長さをＢとしたとき、前記傾斜面と組付方向に対して垂直な法線との間に形成される傾斜角θが、次式（１）を満足するものである
ことを特徴とする車両のシール装置。
θ＜ｔａｎ−１（Ａ／Ｂ）・・・（１）
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内側部材と外側部材との間にシールリングが介挿されたシール装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
内側部材と外側部材との間に介挿されたシールリングを含んで構成されるシール装置がよく知られている。特許文献１のシール装置がそれである。特許文献１には、シールリング溝５が形成された内側部材４と、傾斜面が形成された外側部材３との間に、外リング１および内リング２からなるシールリングが介挿された構造が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−２７１４１号公報
【特許文献２】特開２００２−１９５４１７
【特許文献３】国際公開第２０１７／１４６０３７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１において、組付の際には、シールリング溝５にシールリングが嵌め付けられた状態で、内側部材４と外側部材３とが嵌め合わされる。このとき、シールリングの一部が、外側部材３の傾斜面の形成された部位よりも外周側にはみ出していると、シールリングが傾斜面に接触しなくなる。従って、シールリングが、傾斜面に接触することでシールリング溝５側に押し付けられることがなくなるため、シールリングが破損または変形する虞がある。
【０００５】
本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、内側部材と外側部材との間にシールリングが介挿されるシール装置において、組付の際にシールリングを破損または変形することなく組み付けることができる構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１発明の要旨とするところは、（ａ）内側部材と、その内側部材の外周面に摺接するようにして組み付けられる外側部材と、前記内側部材と前記外側部材との間に介挿されるシールリングと、前記内側部材および前記外側部材のうち一方の部材に形成され、組付状態において前記シールリングが収容されるシールリング溝と、前記内側部材および前記外側部材のうち他方の部材の先端に形成され、組付過渡期において前記シールリングに接触することで、そのシールリングを前記シールリング溝側に押し付ける傾斜面とを、備える車両のシール装置であって、（ｂ）前記シールリングのうち、組付過渡期に前記傾斜面と接触する部位には、組付方向に沿って形成された第１面と、その第１面から垂直方向に形成された第２面と、からなる段付部が形成され、（ｃ）前記他方の部材の先端に形成される端面と前記傾斜面とが交わる点は、組付過渡期に前記シールリングが前記シールリング溝から最も離れた位置に偏心した状態における前記第１面の位置よりも、組付方向に対して垂直な方向で前記一方の部材から離れた位置とされ、且つ、（ｄ）前記第１面の組付方向の長さをＡ、前記第２面の組付方向に対して垂直な方向の長さをＢとしたとき、前記傾斜面と組付方向に対して垂直な法線との間に形成される傾斜角θが、次式（１）を満足するものであることを特徴とする車両のシール装置。
θ＜ｔａｎ−１（Ａ／Ｂ）・・・（１）
【発明の効果】
【０００７】
第１発明の車両のシール装置によれば、式（１）の関係を満足するように設定されることで、シールリングがシールリング溝から最も離れる方向に偏心した状態で、内側部材および外側部材が組み付けられた場合であっても、組付過渡期においてシールリングが確実に傾斜面に接触し、シールリングがシールリング溝に押し付けられる。従って、シールリングが破損または変形することなく、組み付けることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明が適用された車両の動力伝達装置の一部であって、組付過渡期の状態を示す断面図である。
【図２】図１の四角で囲まれた部位の拡大断面図である。
【図３】図２において動力伝達軸が組付完了位置まで移動させられた状態を示している。
【図４】図２の動力伝達軸の先端に形成される傾斜面の形状と、シールリング溝に収容されるシールリングの形状とを、さらに詳細に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下の実施例において図は適宜簡略化或いは変形されており、各部の寸法比および形状等は必ずしも正確に描かれていない。
【実施例】
【００１０】
図１は、本発明が適用された車両の動力伝達装置１０の一部であって、組付過渡期の状態を示す断面図である。図１において、紙面右側にトルクコンバータ１２が配置されるとともに、紙面左側に変速機１４が配置されており、図１は、トルクコンバータ１２が変速機１４側に移動させられる組付過渡期の状態を示している。トルクコンバータ１２と変速機１４とは、非回転部材である隔壁１５を隔てて配置されている。組付過渡期において、トルクコンバータ１２が変速機１４側に向かって移動させられることで、トルクコンバータ１２と変速機１４とが一体的に組み付けられる。
【００１１】
トルクコンバータ１２および変速機１４の内周には、入力軸１６が配置されている。入力軸１６は、回転軸線ＣＬを中心にして回転可能に支持されている。入力軸１６は、組付後においてトルクコンバータ１２の後述するタービンハブ２０に動力伝達可能に接続される。
【００１２】
トルクコンバータ１２は、ポンプ翼車、タービン翼車、およびステータ翼車（何れも不図示）を備えて構成される、よく知られた流体式伝動装置である。また、トルクコンバータ１２は、ポンプ翼車に接続された動力伝達軸１８と、タービン翼車に接続されたタービンハブ２０と、ステータ翼車に接続されたワンウェイクラッチ２２とを、備えている。
【００１３】
動力伝達軸１８は、円筒状に形成され、回転軸線ＣＬを中心にして回転可能に配置されている。動力伝達軸１８の軸方向でトルクコンバータ１２側（紙面右側）の端部には、径方向外側に伸びる鍔部１８ａが形成されている。鍔部１８ａの径方向の端部が、ポンプ翼車の内周端部に接続されている。
【００１４】
また、動力伝達軸１８の軸方向で変速機１４側の端部は、組付後においてスプロケット２４に動力伝達可能に接続される。従って、ポンプ翼車が回転すると、動力伝達軸１８を介してスプロケット２４が回転駆動させられ、スプロケット２４と噛み合うチェーン２６についても駆動させられる。なお、チェーン２６は、図示しないオイルポンプに動力伝達可能に構成されており、チェーン２６の駆動に伴ってオイルポンプが駆動させられる。
【００１５】
タービンハブ２０は、円筒状の筒部２０ａと、筒部２０ａの外周面から径方向外側に伸びる円盤部２０ｂとから構成されている。筒部２０ａの内周面には、内周スプライン歯２８が形成されている。内周スプライン歯２８は、トルクコンバータ１２を変速機１４に組み付ける過渡期において、入力軸１６の外周面に形成される外周スプライン歯３０にスプライン嵌合される。従って、組付後において、タービンハブ２０と入力軸１６とが一体回転させられる。
【００１６】
ワンウェイクラッチ２２は、一方向の回転を許容する一方、他方向への回転を禁止するよく知られた一方向クラッチである。ワンウェイクラッチ２２は、ステータ翼車に連結された外輪３２と、組付後において後述する円筒部材３８と嵌合する内輪３４と、外輪３２と内輪３４との間に介挿されている複数個のスプラグ３６とを、含んで構成されている。
【００１７】
内輪３４の内周面には、組付後において、円筒部材３８に形成された外周スプライン歯４０とスプライン嵌合する内周スプライン歯４２が形成されている。内輪３４の内周スプライン歯４２が円筒部材３８の外周スプライン歯４０とスプライン嵌合されることで、内輪３４と円筒部材３８とが相対回転不能に連結される。
【００１８】
トルクコンバータ１２は、動力伝達軸１８、タービンハブ２０、ワンウェイクラッチ２２などが予め組み付けられた状態で、変速機１４に組み付けられる。図２は、図１の四角で囲まれた部位の拡大断面図である。変速機１４において、トルクコンバータ１２の組付前に、隔壁１５の内周端部に予め軸受４４およびオイルシール４６が組み付けられ、さらに、一部が円筒状に形成された非回転部材であるハウジング部材３９の外周面に形成されている環状のシールリング溝４８に、シールリング５０が組み付けられる。組付過渡期には、軸受４４、オイルシール４６、シールリング５０が組み付けられた状態で、隔壁１５とハウジング部材３９との間に形成されている間隙に、動力伝達軸１８の一端が挿入される。組付過渡期には、ハウジング部材３９の外周面に、動力伝達軸１８の内周面が摺接するようにして組み付けられる。なお、ハウジング部材３９が、本発明の内側部材および一方の部材に対応し、動力伝達軸１８が、本発明の外側部材および他方の部材に対応している。
【００１９】
図３は、図２において動力伝達軸１８が組付完了位置まで移動させられた状態を示している。このとき、動力伝達軸１８が、スプロケット２４に動力伝達可能に接続される。また、シールリング５０がハウジング部材３９の外周面と動力伝達軸１８の内周面との間に介挿され、シールリング５０の外周面５０ａ（シール面）が、動力伝達軸１８の内周面に摺接された状態となる。
【００２０】
ここで、シールリング溝４８に収容されるシールリング５０の外径が動力伝達軸１８の内径よりも大きい場合、動力伝達軸１８の一端が挿入される組付過渡期において、シールリング５０を動力伝達軸１８でシールリング溝４８側に押し付けて縮径させる必要が生じる。そこで、動力伝達軸１８の先端であって組付過渡期においてシールリング５０と接触する部位には、傾斜面５１が施されている。動力伝達軸１８が挿入される組付過渡期において、シールリング５０が傾斜面５１に接触することで、シールリング５０がシールリング溝４８側に押し付けられる。ハウジング部材３９、動力伝達軸１８、シールリング溝４８、シールリング５０、および傾斜面５１によって車両のシール装置５８が構成される。
【００２１】
図４は、動力伝達軸１８の先端に形成される傾斜面５１の形状と、シールリング溝４８に収容されるシールリング５０の形状とを、さらに詳細に示す図である。図４に示すシールリング５０は、シールリング溝４８の底面から最も離れた位置に偏心したときの位置を示している。
【００２２】
動力伝達軸１８の先端側に位置する内周面には、動力伝達軸１８の先端側に向かうに従って拡径されるように形成された傾斜面５１が形成されている。傾斜面５１は、動力伝達軸１８の端面５５まで形成されている。この動力伝達軸１８の先端に形成される組付方向（すなわち回転軸線ＣＬ方向）に対して垂直な端面５５と傾斜面５１とが交わる点を傾斜面５１の交点Ｆと定義する。また、傾斜面５１と組付方向に対して垂直な法線Ｌとの間に形成される角を傾斜角θと定義する。交点Ｆは、本発明の他方の部材の先端に形成される端面と傾斜面とが交わる点に対応している。
【００２３】
ところで、シールリング５０が、図４に示すような偏心した位置にあるとき、動力伝達軸１８が組付方向（紙面上方）に挿入される組付過渡期において、シールリング５０が動力伝達軸１８の傾斜面５１に接触しない可能性がある。このとき、シールリング５０が、動力伝達軸１８の端面５５に接触することで組付方向に押し付けられ、シールリング５０が破損または変形させられる虞がある。
【００２４】
これに対して、動力伝達軸１８の組付過渡期において、シールリング５０の動力伝達軸１８の傾斜面５１と対向する部位、すなわち組付過渡期に傾斜面５１と接触する部位には、段付部５２が形成されている。段付部５２は、シールリング５０の外周部であって、シールリング５０の幅方向（図４において動力伝達軸１８の組付方向）の両側に形成されている。すなわち、段付部５２は、シールリング５０の外周角部の両側に形成されている。なお、シールリング５０に形成される２つの段付部５２は、同じ形状（寸法）とされている。
【００２５】
段付部５２は、シールリング５０の幅方向（厚み方向）、すなわち組付方向と平行に形成された第１面５４と、第１面５４の端部から組付方向に対して垂直方向に形成された第２面５６とから形成されている。また、段付部５２が形成されることで、シールリング５０において、段付部５２の内周側の角部に形成される第１当接点Ｐ１と、段付部５２の外周側の角部に形成される第２当接点Ｐ２とが形成される。
【００２６】
動力伝達軸１８が組付方向（紙面上方）に移動する組付過渡期において、第１当接点Ｐ１が最初に傾斜面５１に接触することで、シールリング５０がシールリング溝４８側に押し付けられるように設定されている。これを満足するように、段付部５２の寸法および傾斜面５１の傾斜角θが後述するように設定されている。
【００２７】
図４において、段付部５２の第１面５４の組付方向の長さ、すなわち、第１当接点Ｐ１と第２当接点Ｐ２との間の組付方向の長さを、段付部５２の横方向の長さＡ（本発明の第１面の組付方向の長さ）と定義する。また、段付部５２の第２面５６の組付方向に対して垂直な方向の長さ、すなわち、第１当接点Ｐ１と第２当接点Ｐ２との間の組付方向に対して垂直な方向の長さをＢ（本発明の第２面の組付方向に対して垂直な方向の長さ）と定義する。また、シールリング５０がシールリング溝４８から最も離れた位置に偏心した状態における第１当接点Ｐ１を基準とする、組付方向に対して垂直な方向の交点Ｆまでの距離をｘ（距離ｘ）と定義する。なお、距離ｘは、図４に示す第１当接点Ｐ１を基準（ゼロ点）とし、ハウジング部材３９から離れる側を正の値とする。
【００２８】
上記のように定義したとき、下式（１）、（２）を満足するように設定されている。
ｘ＞０・・・（１）
θ＜ｔａｎ−１(Ａ/Ｂ)・・・（２）
【００２９】
式（１）は、動力伝達軸１８の端面５５に形成される傾斜面５１の交点Ｆが、組付過渡期にシールリング５０がシールリング溝４８から最も離れた位置に偏心した状態において、組付方向に対して垂直な方向で、シールリング５０の第１当接点Ｐ１（第１面５４の位置）よりも、ハウジング部材３９から離れた位置にあることを示している。式（１）を満足することで、傾斜面５１の交点Ｆが、第１当接点Ｐ１よりもハウジング部材３９から離れた位置にあるため、組付過渡期において、動力伝達軸１８の端面５５が最初にシールリング５０に当接することが防止される。
【００３０】
式（２）は、傾斜面５１の傾斜角θが、ｔａｎ−１θで求められる角度よりも小さくなることを示している。式（２）が成立することで、動力伝達軸１８の組付過渡期において、傾斜面５１が、第２当接点Ｐ２よりも先に、最初に第１当接点Ｐ１に当接する。従って、シールリング５０の第１当接点Ｐ１が傾斜面５１によって押圧されることで、シールリング５０がシールリング溝４８側に押し付けられる。このように、シールリング５０の第１当接点Ｐ１が確実に傾斜面５１に押し付けられるため、組付過渡期においてシールリング５０をシールリング溝４８に移動させることが可能になる。
【００３１】
上述のように、本実施例によれば、式（１）、（２）を満足するように設定されることで、シールリング５０がシールリング溝４８から最も離れる方向に偏心した状態で、ハウジング部材３９および動力伝達軸１８が組み付けられた場合であっても、組付過渡期においてシールリング５０が確実に傾斜面５１に接触し、シールリング５０がシールリング溝４８に押し付けられる。従って、シールリング５０が破損または変形することなく、組み付けることが可能になる。また、シールリング５０の幅方向の両側に段付部５２が形成されることで、シールリング５０の組付の方向性をなくすことができ、組付性が向上する。また、シールリング５０に段付部５２が形成されることで、シールリング５０とハウジング部材３９との間での異物の噛み込みも生じにくくなる。
【００３２】
以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。
【００３３】
例えば、前述の実施例では、トルクコンバータ１２の動力伝達軸１８とハウジング部材３９との間に介挿されるシールリング５０について本発明が適用されるものであったが、本発明はこれに限定されない。例えば、クラッチドラム、シャフト、ハウジング、ケースなどにおいてシールリングが使用される構成であれば適宜適用され得る。
【００３４】
また、前述の実施例では、ハウジング部材３９の外周面に形成されたシールリング溝４８にシールリング５０が収容されるものであったが、動力伝達軸１８の内周面にシールリング溝が形成され、そのシールリング溝にシールリングが収容される構成であっても、本発明を適用することができる。この場合には、シールリングの内周側に段付が形成されることとなる。
【００３５】
また、前述の実施例では、第１当接点Ｐ１および第２当接点Ｐ２は、それぞれ尖るように形成されていたが、組付性を考慮し、第１当接点Ｐ１および第２当接点Ｐ２の少なくとも一方に傾斜面が施される、もしくは曲面形状に形成されるものであっても構わない。
【００３６】
また、前述の実施例では、シールリング５０の幅方向（組付方向）の両側に段付部５２が形成されるものであったが、シールリング５０の幅方向の一方に段付部５２が形成されるものあっても構わない。この場合には、シールリングをシールリング溝４８に組み付けるとき、動力伝達軸１８に対向する側に段付部５２が位置するように組み付けられる。
【００３７】
なお、上述したのはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。
【符号の説明】
【００３８】
１８：動力伝達軸（外側部材、他方の部材）
３９：ハウジング部材（内側部材、一方の部材）
４８：シールリング溝
５０：シールリング
５１：傾斜面
５２：段付部
５４：第１面
５６：第２面
５８：シール装置
Ａ：長さ（第１面の組付方向の長さ）
Ｂ：長さ（第２面の組付方向に対して垂直な方向の長さ）
Ｆ：交点（他方の部材の先端に形成される端面と傾斜面とが交わる点）
Ｌ：法線
θ：傾斜角
【図１】
2020159402.tif 000003
【図２】
2020159402.tif 000004
【図３】
2020159402.tif 000005
【図４】
2020159402.tif 000006