(57)【要約】【課題】油圧室に供給された作動油に空気が含まれていても、動作の応答性の低下を抑制でき、油圧室における油圧に応じた作動圧を得ることができる密封装置を提供する。【解決手段】ケーシング１０に設けた凹部７の開口側を閉鎖して油圧室８を構成すると共に、油圧室８への作動油の供給により軸方向に摺動する。油圧室８の周壁面２１に接触する外シールリップ５ａを有しており、この外シールリップ５ａは、油圧室８内の作動油に含まれる空気を油圧室８の外部へ逃がすための流路を形成する突起部を有している。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーシングに設けた凹部の開口側を閉鎖して油圧室を構成すると共に、前記油圧室への作動油の供給により軸方向に摺動する密封装置において、
前記油圧室の周壁面に接触するシールリップを有し、このシールリップは、前記油圧室内の前記作動油に含まれる空気を前記油圧室の外部へ逃がすための流路を形成する流路形成手段を有していることを特徴とする密封装置。
【請求項２】
前記流路形成手段は、前記周壁面に当接することでその周方向の側方に前記油圧室から前記外部へ通じる微小隙間を形成する突起部である請求項１に記載の密封装置。
【請求項３】
前記流路形成手段は、前記油圧室から前記外部へ通じるように前記シールリップの接触面に形成した切欠溝である請求項１に記載の密封装置。
【請求項４】
前記流路形成手段は、前記シールリップを前記油圧室から前記外部に貫通した微小の貫通孔である請求項１に記載の密封装置。
【請求項５】
自動変速機の動力接続部で用いられるピストンシールである請求項１〜４のいずれか一項に記載の密封装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、油圧室への作動油の供給により軸方向に摺動可能な密封装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば自動車などの自動変速機（ＡＴ）の動力接続部において、特許文献１に示しているように、油圧室への作動油の供給により軸方向に摺動可能な環状の密封装置（ポンデッドシール）が用いられている。この動力接続部では、ケーシングに凹部が設けられており、前記密封装置がこの凹部の開口側を閉鎖して油圧室を構成している。そして、この油圧室に作動油を供給することでその油圧に応じて密封装置は軸方向に摺動することができ、軸方向に摺動した密封装置の外径部が多板クラッチを押圧し、動力の伝達がなされる。
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−１３９１５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような自動変速機において、作動油から空気（気泡）が抜けきれずに、空気を多く含んだ作動油が油圧室内へ供給されると、空気は作動油よりも圧縮しやすいため、油圧室内の油圧に応じて摺動する密封装置の動作の応答性が低下したり、油圧に応じた密封装置の作動圧が得られなかったりするという問題点がある。この場合、動力接続部における動作の応答性が低下したり、作動圧不足により動力接続部（多板クラッチ）が滑ったりするおそれがある。
そこで、この発明は、前記問題点に鑑みてなされたものであり、油圧室に供給された作動油に空気が含まれていても、動作の応答性の低下を抑制でき、油圧室における油圧に応じた作動圧を得ることができる密封装置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】
前記目的を達成するためのこの発明の密封装置は、ケーシングに設けた凹部の開口側を閉鎖して油圧室を構成すると共に、前記油圧室への作動油の供給により軸方向に摺動する密封装置において、前記油圧室の周壁面に接触するシールリップを有し、このシールリップは、前記油圧室内の前記作動油に含まれる空気を前記油圧室の外部へ逃がすための流路を形成する流路形成手段を有しているものである。
この構成によれば、シールリップの流路形成手段によって、油圧室内の作動油に含まれる空気を、油圧室の外部へ逃がすことができる。これにより、作動油に空気が含まれることによって油圧室内の油圧に応じて摺動する密封装置の動作の応答性が低下したり、その油圧に応じた密封装置の作動圧が得られなかったりすることを抑制できる。
【０００６】
また、前記密封装置において、前記流路形成手段は、前記周壁面に当接することでその周方向の側方に前記油圧室から前記外部へ通じる微小隙間を形成する突起部であるのが好ましい。
これによれば、突起部が前記周壁面に当接することで当該突起部の周方向の側方に微小隙間が形成され、作動油に含まれている空気をこの微小隙間から油圧室の外部へ逃がすことができる。また、突起部の形成は容易であり、低コストで密封装置が製造できる。
【０００７】
または、前記流路形成手段は、前記油圧室から前記外部へ通じるように前記シールリップの接触面に形成した切欠溝であるのが好ましい。
この場合、切欠溝によって油圧室から外部へ通じる流路が形成され、作動油に含まれている空気をこの切欠溝から外部へ逃がすことができる。また、切欠溝の形成は容易であり、低コストで密封装置が製造できる。
【０００８】
または、前記流路形成手段は、前記シールリップを前記油圧室から前記外部に貫通した微小の貫通孔であるのが好ましい。
この場合、貫通孔によって油圧室から外部へ通じる流路が形成され、作動油に含まれている空気を、貫通孔を通じて油圧室の外部へ逃がすことができる。
【０００９】
また、前記密封装置は、自動変速機の動力接続部で用いられるピストンシールであるのが好ましい。
これにより、油圧室内の油圧に応じて摺動する密封装置の動作の応答性が低下したり、油圧に応じた密封装置の作動圧が得られなかったりすることを抑制できることから、自動変速機の動力接続部における動力伝達の応答性を高く維持でき、また、作動圧の不足による動力接続部の滑りを抑えることができる。
【発明の効果】
【００１０】
この発明の密封装置によれば、油圧室内の作動油に空気が含まれていても、シールリップの流路形成手段によって、その空気を油圧室の外部へ逃がすことができるため、油圧室内の油圧に応じて摺動する密封装置の動作の応答性の低下を抑制でき、また、その油圧に応じた密封装置の作動圧を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
図１はこの発明の密封装置の実施の一形態を示す要部の断面図であり、この発明の密封装置１が自動車の自動変速機の動力接続部に用いられている場合である。図１において、この動力接続部には、ケーシング１０と、多板クラッチ１１と、ピストンシールとなる前記密封装置（ボンデッドシール）１と、ケーシング１０に取り付けられたばね部材１２とが配設されている。
【００１２】
ケーシング１０は、径方向内側に軸部１３と、この軸部１３から径方向外側へ延びる径方向部１４と、この径方向部１４から多板クラッチ１１側の軸方向へ延びる軸方向部１５とを有しており、これらの部分で断面が略コ字形の凹部７となる。そして、この凹部７に環状の密封装置１の一部が設けられており、密封装置１は凹部７の開口側を閉鎖して油圧室８を構成している。軸方向部１５の周壁面（内周面）２１と、軸部１３の外周面２０とは径方向で対向した配置である。
【００１３】
密封装置１は、金属製の環状部材２と、この環状部材２に固定した環状のシール部３とを有している。環状部材２は所定形状にプレス成形されたものであり、段付き円板状である本体部２ａと、この本体部２ａの径方向外側部から軸方向に延びる筒状の外径部２ｂとを有している。この外径部２ｂの先端部の外鍔部２ｃが前記多板クラッチ１１と接触する。シール部３は弾性材からなり、例えばゴム製であり、環状部材２の本体部２ａに加硫接着されている。シール部３は、内周側に、前記軸部１３の外周面２０に接触する内シール部４としての内シールリップ４ａと、外周側に、前記軸方向部１５の周壁面２１に接触する外シール部５としての外シールリップ５ａとを有している。内シールリップ４ａは本体部２ａ側から外周面２０に向かって延び当該外周面２０に接触する。また、外シールリップ５ａは本体部２ａ側から周壁面２１に向かって延び当該周壁面２１に接触する。
【００１４】
これにより、密封装置１は高圧側となる油圧室８と低圧側となる外部９との間を仕切ることができる。また、この油圧室８は、作動油を当該油圧室８に供給したり当該油圧室８から排出するための油孔（図示せず）に連通しており、この油孔を通じて油圧室８に作動油を供給・排出することで密封装置１は軸方向に摺動することができる。つまり、密封装置１はピストン部材として機能できる。
【００１５】
前記ばね部材１２は環状の皿ばねとしている。環状のばね部材１２の外径部が密封装置１の本体部２ａの外径部の側面に接触し、ばね部材１２の内径部が前記軸部１３に外嵌し、当該軸部１３に固定した止め輪１６に接触している。これにより、ばね部材１２は軸部１３に位置規制されて取り付けられた状態となる。そして、ばね部材１２は、環状の油圧室８を収縮させる方向に向かって、密封装置１を弾性的に押圧することができる。このため、作動油を供給して油圧室８の油圧を高めることでばね部材１２の弾性力に抗して密封装置１を、油圧室８を拡大させる方向（図１の右方向）へ移動させることができ、油圧室８の油圧を低下させることで、ばね部材１２の弾性力によって密封装置１を、油圧室８を収縮させる方向（図１の左方向）へ移動させることができる。このように密封装置１が軸方向に摺動することにより、その外径部２ｂが多板クラッチ１１を押圧し、動力の伝達がなされる。
【００１６】
図２は密封装置１の断面図であり、図３は外シールリップ５ａ部分の要部断面図である。また、図４は図３におけるＩＶ矢視図であり、図５は図３におけるＶ矢視図である。図１〜図５において、この外シールリップ５ａは、油圧室８内の作動油に含まれる空気を当該油圧室８の外部９へ逃がすための流路を形成する流路形成手段６を有している。この流路形成手段６は、外シールリップ５ａの内、前記周壁面２１（図１参照）との接触面（摺接面）５ｂに形成した突起部１７である（第１の実施の形態）。この突起部１７は接触面５ｂの周方向に少なくとも１つ設けられればよく、図４では接触面５ｂの周方向の一部において、間隔Ｐを有して３つ設けられている。突起部１７は平滑な周状の接触面５ｂから隆起して形成されており、外シールリップ５ａと一体成形されている。
【００１７】
この突起部１７が、ケーシング１０の軸方向部１５の周壁面２１に当接することで、当該突起部１７の周方向の側方に油圧室８から外部９へ通じる微小隙間２２を形成することができる。すなわち、突起部１７を形成した接触面５ｂを局部的に周壁面２１から僅かに浮かした状態とし、周壁面２１と接触面５ｂとの間の微小隙間２２を空気抜きのための流路としている。これにより、油圧室８内の作動油に含まれている空気を、油圧室８内の内圧により、この微小隙間２２を通じて外部９へ逃がすことができる。微小隙間２２の断面積は小さく、空気はこの微小隙間２２を通過可能であるが、作動油は空気よりも粘性が高いためにその通過が抑えられる。また、図１に示しているように、この密封装置１の軸心（図示せず）が略水平となる姿勢で前記動作接続部は構成されており、環状の油圧室８内の作動油に含まれる空気は当該油圧室８の上部位置へ自然と集まるため、環状の外シールリップ５ａの接触面５ｂの上部位置に突起部１７を形成することで、前記空気を外部９へ効率よく逃がすことができる。また、突起部１７の形成は外シールリップ５ａと金型による一体成形が可能であることから容易であり、低コストで密封装置１が製造できる。
【００１８】
図３と図４と図５の突起部１７の形状は四角錐台であり、その高さｈは例えば０．２ｍｍ〜０．４ｍｍに設定されている。突起部１７の周方向の幅寸法ｂと当該突起部１７の間隔Ｐとは略同じであり、例えば１．０ｍｍ〜２．０ｍｍに設定されている。また、図３において、突起部１７は、リップ先端部側の斜面１７ａがリップ基端部側の斜面１７ｂよりも傾斜角度が大きくされており、当該突起部１７が形成された接触面５ｂのうち、油圧室８側が外部９側よりも周壁面２１から離れやすくしている。これにより、空気を外部９へ排出しやすくなる。
【００１９】
図６は、この発明の密封装置１の第２の実施の形態の要部を示す断面図である。この第２の実施の形態は、前記第１の実施の形態と流路形成手段６が異なり、その他は同じである。この流路形成手段６は、外シールリップ５ａのリップ先端から接触面（摺接面）５ｂに形成した切欠溝１８である。外シールリップ５ａの接触面５ｂが、ケーシング１０の軸方向部１５の周壁面２１に接触した状態で、この切欠溝１８は、油圧室８から外部９へ通じる溝長さを有している。また、切欠溝１８は外シールリップ５ａの接触面５ｂの周方向に少なくとも１つ設ければよく、複数設ける場合、接触面５ｂの周方向の一部において、間隔を有して設ければよい（図示せず）。
【００２０】
この切欠溝１８によれば、ケーシング１０の軸方向部１５の周壁面２１と、この周壁面２１に接触した外シールリップ５ａの接触面５ｂとの間において、油圧室８から外部９へ通じる空気抜きのための流路が形成される。これにより、油圧室８内の作動油に含まれている空気を、油圧室８内の内圧により、この切欠溝１８を通じて外部８へ逃がすことができる。また、切欠溝１８の形成は外シールリップ５ａと金型による一体成形が可能であることから容易であり、低コストで密封装置１が製造できる。
【００２１】
また、外シールリップ５ａの接触面５ｂが周壁面２１に接触した状態で、切欠溝１８の断面積は小さく、空気はこの切欠溝１８を通過可能であるが、作動油は空気よりも粘性が高いためにその通過が抑えられる。切欠溝１８の断面形状は円弧形状とされており、その半径を例えば０．５ｍｍ〜１ｍｍに設定できる。また、第１の実施の形態と同様に、この密封装置１の軸心（図示せず）が略水平となる姿勢で前記動作接続部は構成されており（図１参照）、外シールリップ５ａの接触面５ｂにおいて、油圧室８の上部位置に対応する位置に切欠溝１８を形成している。これにより、油圧室８の上部位置に集まった空気を外部９へ効率よく逃がすことができる。
【００２２】
図７は、この発明の密封装置１の第３の実施の形態の要部を示す断面図である。この第３の実施の形態は、前記第１及び第２の実施の形態と流路形成手段６が異なり、その他は同じである。この流路形成手段６は、外シールリップ５ａを油圧室８から外部９に貫通した微小の貫通孔１９である。この貫通孔１９は外シールリップ５ａの内、前記周壁面２１と接触する先端部と本体部２ａ側の基端部との間の途中部の両側で開口しており、周壁面２１と、外シールリップ５ａの接触面５ｂとが接触した状態であっても、油圧室８と外部９とを貫通孔１９によって連通させる。また、貫通孔１９は外シールリップ５ａの周方向に少なくとも１つ設ければよく、複数設ける場合、周方向の一部において、間隔を有して設ければよい（図示せず）。
【００２３】
この貫通孔１９によれば、油圧室８内の作動油に含まれている空気を、油圧室８内の内圧により、この貫通孔１９を通じて外部８へ逃がすことができる。また、貫通孔１９の断面積は小さく、空気はこの貫通孔１９を通過可能であるが、作動油は空気よりも粘性が高いためにその通過が抑えられる。貫通孔１９は断面円形であり、その直径を例えば１ｍｍ〜２ｍｍに設定できる。また、第１及び第２の実施の形態と同様に、この密封装置１の軸心（図示せず）が略水平となる姿勢で前記動作接続部は構成されており（図１参照）、外シールリップ５ａにおいて、油圧室８の上部位置に対応する位置に貫通孔１９を形成している。これにより、油圧室８の上部位置に集まった空気を外部９へ効率よく逃がすことができる。
【００２４】
また、貫通孔１９は、外シールリップ５ａの接触面５ｂに形成されないため、つまり接触面５ｂから離れた途中部に形成されているため、周壁面２１と外シールリップ５ａとの締め代が変化しても、空気抜きのための貫通孔１９の断面積の変化の影響は小さい。このため、外シールリップ５ａが大きく変形し、前記締め代が大きくなっても、空気を逃がす流路（貫通孔１９）の断面積が小さくなりすぎるのを防ぐことができる。この結果、貫通孔１９から空気が逃げにくくなるのを防止できる。
【００２５】
以上の各実施の形態によれば、油圧室８内の作動油に、当該作動油よりも圧縮しやすい空気（気体）が含まれていても、外シールリップ５ａに形成した流路形成手段６としての突起部１７、切欠溝１８、貫通孔１９が、当該作動油に含まれる空気を油圧室８の外部９へ逃がすことができる。このため、油圧室８内の油圧に応じて密封装置１を軸方向に摺動させることができ、当該密封装置１の動作の応答性の低下を抑制でき、また、その油圧に応じた密封装置１の作動圧を得ることができる。したがって、この密封装置１を自動変速機の動力接続部で用いられるピストンシールとしていることで、当該動力接続部における動力伝達の応答性を高くでき、また、作動圧の不足による動力接続部（多板クラッチ１１）の滑りを抑えることができる。
【００２６】
また、この発明の密封装置は、図示する形態に限らずこの発明の範囲内において他の形態であっても良く、流路形成手段６としての突起部１７の形状は四角錐台以外に、円錐台や半球形などであってもよく、切欠溝１８の断面形状は円弧形以外にＶ字形や矩形などであってもよく、貫通孔１９の断面形状は円形以外に矩形や長円などであってもよい。また、密封装置１の内シール部４を他の形態としてもよい。例えば、図１を参考にして説明すると、環状部材２ａの内周側に軸部１３に外嵌する筒部（図示せず）を形成し、この筒部を内シール部４とし、この内周面と軸部１３の外周面との間で作動油を密封してもよく、またこの場合、軸部１３にＯリングを用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】この発明の密封装置の実施の一形態を示す要部の断面図である。
【図２】密封装置の断面図である。
【図３】密封装置の外シールリップ部分の要部断面図である。
【図４】図３におけるＩＶ矢視図である。
【図５】図３におけるＶ矢視図である。
【図６】この発明の密封装置の第２の実施の形態を示す要部断面図である。
【図７】この発明の密封装置の第３の実施の形態を示す要部断面図である。
【符号の説明】
【００２８】
１  密封装置
４  内シール部
５ａ  外シールリップ
５ｂ  接触面
６  流路形成手段
７  凹部
８  油圧室
９  外部
１３  軸部
１５  軸方向部
１７  突起部
１８  切欠溝
１９  貫通孔
２０  外周面
２１  周壁面
【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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【図６】
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【図７】
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