(57)【要約】【課題】軸方向寸法の小型化に対応可能な流体圧アクチュエータを提供する。【解決手段】油圧によりハウジング内を軸方向移動可能なピストン１と、このピストン１に軸方向に対向されたプレート２との間に、流体室Ｓ１が画成され、プレート２に設けられて流体室Ｓ１側へ傾斜するように延びるシールリップ３がピストン１の端面１ａに密接されている。シールリップ３は、ピストン１の所定ストローク以内での往復移動において、流体室Ｓ１の圧力によってプレート２とピストン１の軸方向距離の変化に追随して傾斜角度を変化させながら、ピストン１の端面１ａとの密接状態を保つ。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体圧により軸方向移動可能なピストン（１）と、このピストン（１）に軸方向に対向されたプレート（２）との間に、流体室（Ｓ１）が画成され、前記ピストン（１）及びプレート（２）のうちの一方に設けられて前記流体室（Ｓ１）側へ傾斜するように延びるシールリップ（３）が、前記ピストン（１）及びプレート（２）のうちの他方の端面（１ａ）に密接されたことを特徴とする流体圧アクチュエータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば自動車用自動変速機のクラッチ等を駆動させるための流体圧アクチュエータに関する。
【背景技術】
【０００２】
図５は、自動車の自動変速機のクラッチを断続動作させる従来の技術による流体圧アクチュエータの一部を、軸心を通る平面で切断した部分断面図である。この図５において、参照符号１０１は駆動軸側に設けられたハウジング、１０２はハウジング１０１内に軸方向移動可能に配置されたピストン、１０３は、このピストン１０２と軸方向に対向配置されると共に止め輪１０３ａを介してハウジング１０１の内周筒部（図示省略）に固定されたキャンセルプレート、１０４は、ハウジング１０１に軸方向移動可能かつ回り止め状態に係止された複数のドライブプレート１０４ａと、不図示の従動軸側に設けられたクラッチハブ１０５に軸方向移動可能かつ回り止め状態に係止された複数のドリブンプレート１０４ｂが軸方向交互に配置された多板クラッチである。ピストン１０２の外周端部は、多板クラッチ１０４のドライブプレート１０４ａと軸方向に対向しており、ピストン１０２とキャンセルプレート１０３の間には、不図示のリターンスプリングが、適宜圧縮状態に介装されている。
【０００３】
ピストン１０２は、その内外周に、ハウジング１０１の内周筒部（図示省略）及び外周筒部１０１ａと摺動可能に密接されたゴム状弾性材料からなるシールリップ１０２ａ（図５には外周側のシールリップのみ示される）を一体に有し、キャンセルプレート１０３は、その外周縁に、ピストン１０２の外周筒部１０２ｂの内周面と摺動可能に密接されたゴム状弾性材料からなるシールリップ１０３ａを一体に有する。また、ハウジング１０１の内周筒部には、ハウジング１０１とピストン１０２の間に画成された加圧室１０６に油圧を導入するための油通路と、ピストン１０２とキャンセルプレート１０３の間に画成された油室１０７に臨む油通路が開設されている。
【０００４】
すなわちこの流体圧アクチュエータは、加圧室１０６に油圧を印加することによって、ピストン１０２が不図示のリターンスプリングを圧縮する（油室１０７を縮小する）方向へハウジング１０１内を軸方向変位して、多板クラッチ１０４におけるドライブプレート１０４ａをドリブンプレート１０４ｂに押し付けるので、駆動軸から従動軸へ動力を伝達する接続状態となる。
【０００５】
次に、加圧室１０６の油圧を開放すると、ピストン１０２は、圧縮されたリターンスプリングの付勢力によって、加圧室１０６の容積を縮小させる方向へハウジング１０１内を軸方向変位して、多板クラッチ１０４におけるドライブプレート１０４ａとドリブンプレート１０４ｂの圧接を解除し、これによって、駆動軸から従動軸への動力伝達を遮断する。
【０００６】
ここで、ハウジング１０１及びピストン１０２は、駆動軸と共に回転しているので、加圧室１０６内に導入された作動油は遠心力によって外周側へ押し付けられる。したがって加圧室１０６内には、このような遠心力による油圧（以下、遠心油圧という）が発生し、この遠心油圧は、リターンスプリングによるピストン１０２の復帰動作を妨げるように作用する。しかし、図５に示される流体圧アクチュエータによれば、ピストン１０２とキャンセルプレート１０３の間には油室１０７が画成されているので、この油室１０７内に導入された作動油にも同様に遠心油圧が発生する。このため、ピストン１０２の軸方向両側で遠心油圧が均衡し、相殺されるので、ピストン１０２の復帰動作によるクラッチの切断を円滑に行うことができる（例えば特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００１−２４１４６７号公報
【０００７】
しかし、上述のような従来の構造によると、装置の小型化・軽量化の要求等、設計上の理由によって、ピストン１０２の外周筒部１０２ｂの軸方向寸法を極端に短くする必要が生じたような場合は、キャンセルプレート１０３の外周縁に設けたシールリップ１０３ａを、ピストン１０２の外周筒部１０２ｂの内周面に摺動可能に密接させることにより油室１０７の外周部を密封することが困難になる。したがって、油室１０７の遠心油圧によって、加圧室１０６の遠心油圧をキャンセルさせることができなくなる問題がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、以上のような点に鑑みてなされたものであって、その技術的課題とするところは、軸方向寸法の小型化に対応可能な流体圧アクチュエータを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述した技術的課題を有効に解決するための手段として、請求項１の発明に係る流体圧アクチュエータは、流体圧により軸方向移動可能なピストンと、このピストンに軸方向に対向されたプレートとの間に、流体室が画成され、前記ピストン及びプレートのうちの一方に設けられて前記流体室側へ傾斜するように延びるシールリップが、前記ピストン及びプレートのうちの他方の端面に密接されたものである。
【００１０】
上記構成によれば、ピストン又はプレートに設けられたシールリップは、ピストンの所定ストローク以内での往復移動において、流体室の圧力によってプレートとピストンの軸方向距離の変化に追随して傾斜角度を変化させながら、プレート又はピストンの端面との密接状態を保つ。このため、シールリップを軸方向摺動可能に密接させるための円筒部が不要である。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１の発明に係る流体圧アクチュエータによれば、シールリップを軸方向摺動可能に密接させる必要がないので、軸方向寸法を小さくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明に係る流体圧アクチュエータの好ましい実施の形態について、図面を参照しながら説明する。まず図１は、本発明に係る流体圧アクチュエータの第一の形態を、軸心を通る平面で切断した部分断面図、図２は、この形態において、ピストンが上死点位置にある状態、図３は、同じくピストンが下死点位置にある状態を、それぞれ軸心を通る平面で切断した部分断面図である。
【００１３】
これらの図において、参照符号１は駆動軸に同心的に取り付けられた不図示のハウジング内に軸方向移動可能に配置されたピストンの一部を示している。このピストン１は、金属板の打ち抜きプレス加工等によって製作されたもので、その内外周に、ハウジングの内周筒部及び外周筒部と摺動可能に密接されたゴム状弾性材料からなる不図示のシールリップを一体に有する。
【００１４】
参照符号２は、ピストン１と軸方向に対向配置されると共に、内周の開口部２ａにおいて止め環２１を介して不図示のハウジングの内周筒部に固定されたキャンセルプレートである。このキャンセルプレート２は、請求項１に記載されたプレートに相当するものであって、円盤状に形成されており、ピストン１と同様、金属板の打ち抜きプレス加工等によって製作されている。キャンセルプレート２の外周部２ｂは、ピストン１から後退するように屈曲形成されており、この外周部２ｂにおけるピストン１側の面には、ゴム状弾性材料からなるシールリップ３が一体成形（加硫接着）されている。
【００１５】
シールリップ３は、ピストン１とキャンセルプレート２との間に画成される油室Ｓ１の外周を密封するものであって、内周側（油室Ｓ１側）へ傾斜するように延びるテーパ状に形成され、その先端部３ａが、ピストン１の外周部の端面１ａに密接されている。また、シールリップ３の基部は、ピストン１側を向いて突出したキャンセルプレート２のリム部２ｃの内周面に肉盛り形成され、ピストン１が図２に示される上死点に達した時の緩衝ストッパ３ｂとなっている。なお、油室Ｓ１は、請求項１に記載された流体室に相当するものである。また、以下にいう油圧あるいは遠心油圧は、請求項１に記載された流体圧に相当するものである。
【００１６】
ハウジング内には、ピストン１によって密閉された加圧室Ｓ２が、図におけるピストン１の下側に位置して画成されている。また、このピストン１は、一端をキャンセルプレート２に支持された不図示のリターンスプリングによって、常時加圧室Ｓ２側（下側）へ向けて付勢されている。
【００１７】
また、ピストン１のストロークは、図２に示される位置を上死点とし、図３に示される位置を下死点とする、比較的狭い範囲に制限されており、キャンセルプレート２に設けられたシールリップ３は、ピストン１が下死点まで変位しても、油室Ｓ１に発生する後述の遠心油圧によって外周側へめくれて反転したり、ピストン１の外周部の端面１ａから離れるようなことがないように、その突出長さや肉厚等が適切に設定されている。
【００１８】
以上の構成を備える流体圧アクチュエータは、ピストン１、キャンセルプレート２及び不図示のハウジングが、駆動軸と一体に回転するようになっており、油室Ｓ１及び加圧室Ｓ２には作動油が満たされている。そして、回転状態において、加圧室Ｓ２に油圧を印加することによって、ピストン１が、リターンスプリングの付勢力に抗して、油室Ｓ１から作動油を排出させるように、図２に示される上死点へ向けて軸方向移動し、例えば不図示の多板クラッチを押圧して接続状態に移行させるものである。
【００１９】
また、加圧室Ｓ２に印加した油圧を開放すると、ピストン１が、圧縮されたリターンスプリングの付勢力によって、図２の状態から図３に示される下死点位置までリターンし、不図示の多板クラッチを遮断状態に移行させるものである。
【００２０】
ここで、加圧室Ｓ２内の作動油には、油圧装置による加圧を解除しても、回転に伴う遠心力によって、遠心油圧が発生しており、この遠心油圧は、加圧室Ｓ２からの作動油の排出を阻害し、言い換えればリターンスプリングの付勢力によるピストン１のリターン動作を阻害するように作用する。しかしながら、ピストン１とキャンセルプレート２の間の油室Ｓ１に充満した作動油にも同様に遠心油圧が発生しており、この遠心油圧は、加圧室Ｓ２の遠心油圧を相殺するようにピストン１に作用するため、ピストン１は、加圧室Ｓ２から作動油を排出させながら図３に示される下死点位置へ円滑にリターン動作することができる。
【００２１】
上述のようなピストン１の軸方向往復動作において、シールリップ３は、キャンセルプレート２に対するピストン１の軸方向距離の変化に追随して、傾斜角度を変化させながら、油室Ｓ１に発生する遠心油圧によってピストン１の端面１ａとの密接状態を保ち、油室Ｓ１の外周を密封するものである。このため、ピストン１にシールリップ３を軸方向摺動可能に密接させるための円筒部を形成する必要がないので、本形態のように、ピストン１のストロークが小さく、軸方向寸法の小さい流体圧アクチュエータを構成することができる。
【００２２】
次に図４は、本発明に係る流体圧アクチュエータの第二の形態を、軸心を通る平面で切断した部分断面図である。
【００２３】
この図４において、参照符号１は、先に説明した第一の形態と同様、駆動軸に同心的に取り付けられた不図示のハウジング内に軸方向移動可能に配置されたピストンの一部を示している。このピストン１は、金属板の打ち抜きプレス加工等によって製作されたもので、その内外周に、ハウジングの内周筒部及び外周筒部と摺動可能に密接されたゴム状弾性材料からなる不図示のシールリップを一体に有する。
【００２４】
参照符号２は、ピストン１と軸方向に対向配置されると共に、内周の開口部２ａにおいて止め環２１を介して不図示のハウジングの内周筒部に固定されたキャンセルプレートである。このキャンセルプレート２は円盤状に形成されており、ピストン１と同様、金属板の打ち抜きプレス加工等によって製作されている。
【００２５】
ピストン１の外周近傍に円周方向へ連続して形成された段差部１ｂの外周面には、金属環３１が圧入嵌着されており、この金属環３１には、ゴム状弾性材料からなるシールリップ３が一体成形（加硫接着）されている。すなわち、シールリップ３は、金属環３１を介して、ピストン１の外周部に設けられている。
【００２６】
シールリップ３は、ピストン１とキャンセルプレート２との間に画成される油室Ｓ１の外周を密封するものであって、内周側（油室Ｓ１側）へ傾斜するように延びるテーパ状に形成され、その先端部３ａが、キャンセルプレート２の外周部２ｂの端面２ｄに密接されている。
【００２７】
また、ピストン１のストロークは、先に説明した第一の形態と同様、比較的狭い範囲に制限されており、ピストン１の外周部に設けられたシールリップ３は、このピストン１が下死点まで変位しても、油室Ｓ１の遠心油圧によって外周側へめくれて反転したり、キャンセルプレート２の端面２ｄから離れるようなことがないように、その突出長さや肉厚等が適切に設定されている。
【００２８】
以上の構成を備える流体圧アクチュエータも、ピストン１、キャンセルプレート２及び不図示のハウジングが、駆動軸と一体に回転するようになっており、油室Ｓ１及び加圧室Ｓ２には作動油が満たされている。そして、回転状態において、加圧室Ｓ２に油圧を印加することによって、ピストン１が、油室Ｓ１内のリターンスプリングの付勢力に抗して、油室Ｓ１から作動油を排出させながら上死点へ向けて軸方向移動し、例えば不図示の多板クラッチを押圧して接続状態に移行させるものである。
【００２９】
また、加圧室Ｓ２に印加した油圧を開放すると、ピストン１が、圧縮されたリターンスプリングの付勢力によって下死点位置までリターンし、前記多板クラッチを遮断状態に移行させる。そしてこのとき、加圧室Ｓ２内の作動油に発生する遠心油圧は、油室Ｓ１内の作動油に発生する遠心油圧と相殺されるので、ピストン１は、加圧室Ｓ２から作動油を排出させながら下死点位置へ円滑にリターン動作することができる。
【００３０】
そして、上述のようなピストン１の軸方向往復動作において、シールリップ３は、キャンセルプレート２に対するピストン１の軸方向距離の変化に追随して、傾斜角度を変化させながら、油室Ｓ１に発生する遠心油圧によって、キャンセルプレート２の端面２ｄとの密接状態を保ち、油室Ｓ１の外周を密封するものである。このため、ピストン１のストロークが小さく、軸方向寸法の小さい流体圧アクチュエータを構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明に係る流体圧アクチュエータの第一の形態を、軸心を通る平面で切断した部分断面図である。
【図２】第一の形態の形態において、ピストンが上死点位置にある状態を、軸心を通る平面で切断した部分断面図である。
【図３】第一の形態の形態において、ピストンが下死点位置にある状態を、軸心を通る平面で切断した部分断面図である。
【図４】本発明に係る流体圧アクチュエータの第二の形態を、軸心を通る平面で切断した部分断面図である。
【図５】自動車の自動変速機のクラッチを断続動作させる従来の流体圧アクチュエータの一部を、軸心を通る平面で切断した部分断面図である。
【符号の説明】
【００３２】
１  ピストン
１ａ，２ｄ  端面
１ｂ  段差部
２  キャンセルプレート（プレート）
２１  止め環
３  シールリップ
３ａ  先端部
３ｂ  緩衝ストッパ
３１  金属環
Ｓ１  油室（流体室）
Ｓ２  加圧室
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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