(57)【要約】【課題】  ピストンシール及びキャンセルプレートの必要強度を確保しつつ、加工工数を削減することができる密封装置の製造方法を提供する。【解決手段】  密封装置は、油圧によりハウジング内を軸方向に移動することで多板クラッチを押圧作動させるピストンシールと、このピストンシールに対向配置された環状のキャンセルプレートとを備えている。この密封装置の製造方法は、環状の金属材料からなる前記ピストンシール及び前記キャンセルプレートの中間素材を鍛造することによって、それぞれ前記ピストンシール及び前記キャンセルプレートの粗成形品を得る鍛造工程と、前記粗成形品に対して、前記鍛造工程における加工精度よりも高い加工精度が必要な部分を切削加工により形成することで、前記ピストンシール及び前記キャンセルプレートを得る切削工程とを備えている。【選択図】      図２
2010276187.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
油圧によりハウジング内を軸方向に移動することでクラッチ機構を押圧作動させる環状のピストンシールと、このピストンシールに対向配置された環状のキャンセルプレートとを備えた自動変速機用の密封装置の製造方法であって、
環状の金属材料からなる前記ピストンシールの中間素材、及び環状の金属材料からなる前記キャンセルプレートの中間素材を鍛造することによって、それぞれ前記ピストンシールの粗成形素材及び前記キャンセルプレートの粗成形素材を得る鍛造工程と、
前記粗成形素材に、前記鍛造工程における加工精度よりも高い加工精度が必要な部分を切削加工により形成することで、前記ピストンシール及び前記キャンセルプレートを得る切削工程と、を備えていることを特徴とする自動変速機用の密封装置の製造方法。
【請求項２】
前記密封装置が前記ピストンシール及び前記キャンセルプレートの間に当接介在し両者を軸方向に離間する方向に付勢するリターンスプリングをさらに備えており、
前記切削工程において切削加工により形成される部分には、前記ピストンシールにおける前記クラッチ機構を押圧する押圧面、前記ピストンシール及び前記キャンセルプレートそれぞれにおける前記リターンスプリングが当接する当接部分が含まれている請求項１に記載の自動変速機用の密封装置の製造方法。
【請求項３】
前記ピストンシールには、当該ピストンシールと前記ハウジングとの間を密封する環状の第一シール部材が固着されており、前記キャンセルプレートには、当該キャンセルプレートと前記ピストンシールの内周壁との間を密封する環状の第二シール部材が固着されており、
前記切削工程において切削加工により形成される部分には、前記ピストンシールにおける第一シール部材が固着される第一の固着部分、及び前記キャンセルプレートにおける第二シール部材が固着される第二の固着部分が含まれている請求項１又は２に記載の自動変速機用の密封装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、自動車等の自動変速機用のクラッチピストンとして用いられる密封装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車等の自動変速機は、変速比を決定するための複数の遊星ギヤセットごとに、多板クラッチを備えた動力断続機構を有しており、この動力断続機構それぞれには、当該多板クラッチを作動させるためのクラッチピストンの機能を備えた密封装置が組み込まれている。
前記密封装置は、前記動力接続部に設けられたハウジングとの間で油圧室を構成し、油圧により当該ハウジング内を軸方向に移動可能なピストンシールと、このピストンシールの内周側に配置された環状のキャンセルプレートと、前記ピストンシール及び前記キャンセルプレートとの間に当接介在し両者を軸方向に離間する方向に付勢するリターンスプリングとを備えている。前記ピストンシール及び前記キャンセルプレートは、熱間圧延鋼板や高張力鋼板等を用いて板金プレス加工を行うことにより形成されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２５６０５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記ピストンシール及びキャンセルプレートは、前記油圧室内の油圧によってハウジング内を軸方向に移動するピストンを構成しているので、その形状が複雑であるとともに、比較的高い精度が要求される。加えて、上記ピストンシール及びキャンセルプレートは、前記リターンスプリングによって離間する方向に付勢された状態で、油圧が作用するため、適度な強度も要求される。
これに対して、上記従来例のように、ピストンシール及びキャンセルプレートを板金プレス加工で形成しようとすると、形状が複雑なため、最終的な形状に形成するために多数のプレス加工工程が必要となる。このため、ピストンシール及びキャンセルプレートを形成するために多大な工数を必要としていた。
さらに、ピストンシール及びキャンセルプレートを板金プレス加工で形成する場合、強度を要する部分の肉厚を安定して形成するが困難であったり、多数のプレス加工を行う過程で繰り返して作用する応力や塑性変形によって素材である熱延鋼板等の疲労強度が低下したりするという問題も有しており、ピストンシール及びキャンセルプレートとして求められる強度を満足させることが困難となる場合もあった。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、ピストンシール及びキャンセルプレートの必要強度を確保しつつ、加工工数を削減することができる密封装置の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するための本発明は、油圧によりハウジング内を軸方向に移動することでクラッチ機構を押圧作動させる環状のピストンシールと、このピストンシールに対向配置された環状のキャンセルプレートとを備えた自動変速機用の密封装置の製造方法であって、環状の金属材料からなる前記ピストンシールの中間素材、及び環状の金属材料からなる前記キャンセルプレートの中間素材を鍛造することによって、それぞれ前記ピストンシールの粗成形素材及び前記キャンセルプレートの粗成形素材を得る鍛造工程と、前記粗成形素材に、前記鍛造工程における加工精度よりも高い加工精度が必要な部分を切削加工により形成することで、前記ピストンシール及び前記キャンセルプレートを得る切削工程と、を備えていることを特徴としている。
【０００６】
上記のように構成された自動変速機用の密封装置の製造方法によれば、環状の金属材料からなる中間素材を鍛造することによって粗成型素材を得るので、複雑な形状であるピストンシール及びキャンセルプレートを形成するために必要な加工工数を、上記従来例の板金プレス加工よりも少なくすることができる。
さらに、鍛造加工よりも高い加工精度が必要な部分については、鍛造工程後の切削加工により形成するので、所定の強度が安定的に要求される部分については、切削加工によってその強度を確保するために要する肉厚や形状に精度よく形成することができる。この結果、ピストンシール及びキャンセルプレート全体として、必要な強度を確保することができる。
【０００７】
上記密封装置の製造方法において、前記密封装置が前記ピストンシール及び前記キャンセルプレートの間に当接介在し両者を軸方向に離間する方向に付勢するリターンスプリングをさらに備えており、前記切削工程において切削加工により形成される部分には、前記ピストンシールにおける前記クラッチ機構を押圧する押圧面、前記ピストンシール及び前記キャンセルプレートそれぞれにおける前記リターンスプリングが当接する当接部分が含まれているものであることが好ましい。
【０００８】
この場合、クラッチ機構を押圧し、あるいはリターンスプリングによる付勢力が作用するために、他の部位よりも比較的強度が求められる、前記押圧面及び前記当接部分を、鍛造工程の後に切削加工によって形成するので、当該部分において必要強度を確保するために要する肉厚や形状に精度よく形成することができる。
【０００９】
上記密封装置の製造方法において、前記ピストンシールには、当該ピストンシールと前記ハウジングとの間を密封する環状の第一シール部材が固着されており、前記キャンセルプレートには、当該キャンセルプレートと前記ピストンシールの内周壁との間を密封する環状の第二シール部材が固着されており、前記切削工程において切削加工により形成される部分には、前記ピストンシールにおける第一シール部材が固着される第一の固着部分、及び前記キャンセルプレートにおける第二シール部材が固着される第二の固着部分が含まれていることが好ましい。
【００１０】
この場合、密封性を確保するために寸法精度が必要とされる第一及び第二シール部材が固着される固着部分についても、鍛造工程の後に切削加工によって形成するので、当該密封装置としての密封性を高めることができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の密封装置の製造方法によれば、ピストンシール及びキャンセルプレートの必要強度を確保しつつ、加工工数を削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明により製造される密封装置が用いられている自動車用自動変速機の動力断続機構を示す断面図である。
【図２】密封装置のピストンシール及びキャンセルプレートの製造工程を示した図である。
【図３】鍛造工程で得られる粗成形品の断面図であり、（ａ）は、ピストンシールの粗成形品の断面図、（ｂ）は、キャンセルプレートの粗成形品の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
次に、本発明の好ましい実施形態について添付図面を参照しながら説明する。図１は、本発明により製造される密封装置が用いられている自動車用自動変速機の動力断続機構を示す断面図である。
図１中、動力伝達機構１は、遊星ギヤセット（図示せず）に対する動力の伝達を断続するための多板クラッチＣと、この多板クラッチＣを作動させるためのクラッチピストンの機能を備えた密封装置１０と、これらを内部に収納しているハウジング２０とを備えている。
ハウジング２０は、例えば、熱間圧延鋼板等を用いて板金プレス成型等によって軸方向一方側に開口する断面凹型に形成された環状の部材であり、環状の密封装置１０が挿入されたシリンダ部２１と、このシリンダ部２１における外周壁２１ａの軸方向一方側の端部から延びて多板クラッチＣを収納している外側円筒部２２とを備えている。シリンダ部２１の内部には、上記密封装置１０が配置されている。
【００１４】
密封装置１０は、シリンダ部２１の内部に挿入され、シリンダ部２１との間で第一油室Ｒ１を画定している環状のピストンシール１１と、このピストンシール１１に軸方向に対向配置された環状のキャンセルプレート１２と、ピストンシール１１及びキャンセルプレート１２の間に当接介在しているリターンスプリング１３とを備えている。
【００１５】
ピストンシール１１は、例えば、機械構造用鋼を用いて熱間型鍛造加工及び切削加工により形成された断面凹型の環状の部材であり、シリンダ部２１の底壁２１ｂに対向している環状部１１ａと、環状部１１ａの内周縁からシリンダ部２１の内周壁２１ｃに沿って軸方向一方側に延びる内円筒部１１ｂと、環状部１１ａの外周縁からシリンダ部２１の外周壁２１ａに沿って軸方向一方側に延びる外円筒部１１ｃとを備えている。
【００１６】
ピストンシール１１には、当該ピストンシール１１と、シリンダ部２１との間を密封する環状の第一シール部材１４が固着されている。第一シール部材１４は、合成ゴム等の弾性部材を用いて環状部１１ａの第一油室Ｒ１側の側面に加硫接着されており、環状部１１ａの側面を覆うように形成されている基部１４ａと、環状部１１ａの外周側端部から外周側へ延びることで外周壁２１ａの内周面に摺接する外周側シールリップ１４ｂと、内円筒部１１ｂの先端部から内周側へ延びることで内周壁２１ｃの外周面に摺接する内周側シールリップ１４ｃを有している。
第一シール部材１４は、ピストンシール１１とシリンダ部２１との間を密封することで、第一油室Ｒ１を密封している。
【００１７】
シリンダ部２１の内周壁２１ｃには、第一油室Ｒ１に作動油を供給するための供給口２１ｃ１が設けられている。ピストンシール１１は、この供給口２１ｃ１から第一油室Ｒ１に供給される作動油の油圧を制御することによって、シリンダ部２１内を軸方向に往復移動させることができる。
【００１８】
ピストンシール１１の外円筒部１１ｃの先端部には、多板クラッチＣを押圧するための折曲部１１ｄが形成されている。ピストンシール１１は、前記作動油の油圧によってシリンダ部２１内を軸方向に往復移動することで、折曲部１１ｄの押圧面１１ｄ１で多板クラッチＣを押圧、もしくはその押圧を解除し、当該多板クラッチＣを作動させる。
【００１９】
キャンセルプレート１２は、ピストンシール１１と同様、機械構造用鋼を用いて型鍛造加工及び切削加工により形成された環状の部材であり、ピストンシール１１及びハウジング２０との間で第二油室Ｒ２を画定している。キャンセルプレート１２は、ピストンシール１１の内周側に位置する大径環状部１２ａと、大径環状部１２ａよりも軸方向一端側に位置する小径環状部１２ｂと、これらを軸方向に繋ぐ円筒部１２ｃとを備えている。
【００２０】
小径環状部１２ｂは、その内周端がハウジング２０の内側円筒部２３に外嵌固定されており、さらに、内側円筒部２３に固定されたストッパ１５によって、軸方向一方側への移動が規制されている。
大径環状部１２ａの外周端部には、キャンセルプレート１２と、ピストンシール１１との間を密封する環状の第二シール部材１６が固着されている。第二シール部材１６は、合成ゴム等の弾性部材を用いて大径環状部１２ａの外周端部に加硫接着されており、外周側へ延びることでピストンシール１１の外円筒部１１ｃの内周面に摺接するシールリップ１６ａを有している。
第二シール部材１６は、キャンセルプレート１２とピストンシール１１との間を密封することで、第二油室Ｒ２を密封している。
【００２１】
リターンスプリング１３は、ピストンシール１１の環状部１１ａに形成された当接部１１ｅと、キャンセルプレート１２の小径環状部１２ｂに形成された当接部１２ｄとに当接することで、ピストンシール１１及びキャンセルプレート１２の間に介在しており、両者を軸方向に離間する方向に付勢している。リターンスプリング１３は、ピストンシール１１が軸方向一方側へ移動して多板クラッチＣを押圧している状態から押圧を解除する際に、その付勢力によって、ピストンシール１１を軸方向他方側へ速やかに移動させる。
【００２２】
多板クラッチＣは、多数のフリクションプレートＣ１を重ね合わせて構成されており、ピストンシール１１によって押圧されることで、これらフリクションプレートＣ１が圧着され、前記遊星ギヤセットに対して動力を伝達する。一方、押圧が解除されると、動力伝達を切断する。すなわち、密封装置１０は、ピストンシール１１の軸方向への往復移動によって、多板クラッチＣを作動させ当該多板クラッチＣによる動力の伝達を断続することができ、動力伝達機構１におけるクラッチピストンとしての機能を有している。
【００２３】
次に上記密封装置１０の製造方法について説明する。
図２は、密封装置１０のピストンシール１１及びキャンセルプレート１２の製造工程を示した図である。図２において、まず、機械構造用鋼を所定寸法の環状に形成した中間素材を熱間型鍛造することによって粗成形を行い、ピストンシール１１（キャンセルプレート１２）の粗成形品を得る（ステップＳ１、鍛造工程）。
【００２４】
図３は、鍛造工程で得られる粗成形品の断面図であり、図３（ａ）は、ピストンシール１１の粗成形品の断面図、図３（ｂ）は、キャンセルプレート１２の粗成形品の断面図である。
図において、ピストンシール１１の粗成形品１１１は、上記型鍛造における加工精度よりも高い加工精度が必要な部分について、後の工程によって切削加工するための削りしろを確保するために、完成品であるピストンシール１１としての所定寸法に対して厚肉に形成されており、その他の部分については、完成品としての寸法に形成されている。
具体的に、上記型鍛造における加工精度よりも高い加工精度が必要な部分としては、リターンスプリング１３が当接する当接部１１ｅ、多板クラッチＣを押圧する押圧面１１ｄ１、第一シール部材１４が固着される固着部分の内、外周側シールリップ１４ｂが形成される環状部１１ａの外周側端部と、内周側シールリップ１４ｃが形成される内円筒部１１ｂの先端部がある。
【００２５】
当接部１１ｅは、リターンスプリング１３が当接するので、所定の平面度が要求されるとともに、所定の強度を安定して確保するために安定した肉厚寸法が要求される。このため、高い加工精度が要求される。押圧面１１ｄも、多板クラッチＣを押圧するので、所定の平面度及び安定した肉厚が要求され、高い加工精度が要求される。第一シール部材１４の固着部分は、ハウジング２０に摺接する両シールリップ１４ｂ、１４ｃについて所定の寸法精度が要求されるため、高い加工精度が要求される。
【００２６】
図３（ａ）に示す、ピストンシール１１の粗成形品１１１は、リターンスプリング１３が当接する当接部１１ｅに相当する部分（図中、破線Ｈ３で示す部分）、多板クラッチＣを押圧する押圧面１１ｄ１に相当する部分（図中、破線Ｈ４で示す部分）、さらに、第一シール部材１４が固着される固着部分の内、外周側シールリップ１４ｂが形成される環状部１１ａの外周側端部に相当する部分（図中、破線Ｈ１で示す部分）と、内周側シールリップ１４ｃが形成される内円筒部１１ｂの先端部に相当する部分（図中、破線Ｈ２で示す部分）部分について、削りしろが確保されている。
【００２７】
また、図３（ｂ）に示すキャンセルプレート１２の粗形品１１２もピストンシール１１の粗形品１１１と同様に、上記型鍛造における加工精度よりも高い加工精度が必要な部分について、後の工程によって切削加工するための削りしろが確保されている。
具体的に、上記型鍛造における加工精度よりも高い加工精度が必要な部分としては、リターンスプリング１３が当接する当接部１２ｄ、第二シール部材１６が固着される固着部分、及び、ハウジング２０の内側円筒部２３に外嵌される小径環状部１２ｂの内周面がある。
【００２８】
当接部１２ｄ、及び第二シール部材１６が固着される固着部分は、上記ピストンシール１１と同様の理由で高い加工精度が要求される。小径環状部１２ｂの内周面は、ハウジング２０の内側円筒部２３に外嵌するために、高い加工精度が要求される。
【００２９】
図３（ｂ）に示す、キャンセルプレート１２の粗成形品１１２は、リターンスプリング１３が当接する当接部１２ｄに相当する部分（図中、破線Ｈ５で示す部分）、第二シール部材１６が固着される固着部分に相当する部分（図中、破線Ｈ６で示す部分）、及び、ハウジング２０の内側円筒部２３に外嵌される小径環状部１２ｂの内周面に相当する部分（図中、破線Ｈ７で示す部分）について、削りしろが確保されている。
【００３０】
図２に戻って、鍛造工程により粗成形品を得た後、この粗成形品に対して切削加工を行う（ステップＳ２、切削工程）。
切削工程では、粗成形品に対して切削加工を行うことで、上述の高い加工精度が必要な各部分を形成する。これによって、ピストンシール１１及びキャンセルプレート１２を得ることができる。
【００３１】
上記のように構成された自動変速機用の密封装置の製造方法によれば、環状の金属材料からなる中間素材を鍛造することによって粗成型品１１１、１１２を得るので、複雑な形状であるピストンシール１１及びキャンセルプレート１２を形成するために必要な加工工数を、上記従来例の板金プレス加工よりも少なくすることができる。
【００３２】
さらに、鍛造加工よりも高い加工精度が必要な部分については、鍛造工程後の切削加工により形成するので、所定の強度が安定的に要求される部分については、切削加工によってその強度を確保するために要する肉厚や形状に精度よく形成することができ、その結果、ピストンシール及びキャンセルプレート全体として、必要な強度を確保することができる。
具体的には、本実施形態では、多板クラッチＣを押圧し、あるいはリターンスプリング１３による付勢力が作用するために、他の部位よりも比較的強度が求められる、押圧面１１ｄ１及び当接部分１１ｅ、１２ｄを、鍛造工程の後に切削加工によって形成するので、当該部分において必要強度を確保するために要する肉厚や形状に精度よく形成することができる。
【００３３】
また、本実施形態では、密封性を確保するために寸法精度が必要とされる第一及び第二シール部材１４、１６が固着される固着部分についても、鍛造工程の後に切削加工によって形成するので、これらシール部材１４、１６が有するシールリップ１４ｂ、１４ｃ、１６ａの寸法精度を高めることができ、当該密封装置としての密封性を高めることができる。
【００３４】
なお、本発明は、上記各実施形態に限定されるものではない。上記実施形態では、鍛造工程において、熱間型鍛造によって粗成形する場合を示したが、温間型鍛造、又は冷間型鍛造によって粗成形するように構成することもできる。
また、中間素材としては、鍛造工程において採用される加工に応じて好適な材料（熱間鍛造材、冷間鍛造材）を選択することができ、上記実施形態では、機械構造用鋼を環状に形成したものを用いたが、アルミニウム合金を中間素材として用いることもできる。
さらに、所定の原料金属粉末を焼結することで形成した焼結体を、中間素材とすることもできる。
【符号の説明】
【００３５】
１０    密封装置
１１    ピストンシール
１１ｄ１  押圧面
１１ｅ  当接部
１２    キャンセルプレート
１２ｄ  当接部
１３    リターンスプリング
Ｃ      多板クラッチ
【図１】
2010276187.tif 000003
【図２】
2010276187.tif 000004
【図３】
2010276187.tif 000005