(57)【要約】【課題】ピストン機構において、ピストン１の上死点位置を規定し又は緩衝のための突起１７の摩耗を防止する。【解決手段】シリンダ２内に配置されたピストン１を、シリンダ２内の液室７への液圧の給排により動作させるピストン機構において、ピストン１の停止位置を規定するために形成された突起１７の頂面に、複数の液溜め１７１が形成されている。シリンダ２内へ給排される液の一部が液溜め１７１に保持され、突起１７の頂面を潤滑する。【選択図】図１
2005248996.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダ（２）内に配置されたピストン（１）を、前記シリンダ（２）内の液室（７）への液圧の給排により動作させるピストン機構において、前記ピストン（１）の停止位置を規定するために形成された突起（１７，１８）の頂面に、複数の液溜め（１７１，１７２，１８１）が形成されたことを特徴とするピストン機構。
【請求項２】
各液溜め（１７２，１８１）が、無端形状の周縁を有するものであることを特徴とする請求項１に記載のピストン機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば自動車の自動変速機に装備されてクラッチを切り替え動作させるクラッチピストン等、液圧により動作するピストン機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車の自動変速機には、油圧によってクラッチシリンダ内を動作するクラッチピストンが、駆動軸側のドライブプレートと従動軸側のドリブンプレートとを接離させて、クラッチを切り替え動作させるものがあり、その典型的な従来技術が、例えば下記の特許文献１に開示されている。
【特許文献１】特開２００３−５６７１７号公報
【０００３】
特許文献１に記載されたクラッチピストンの先端面には、クラッチシリンダ内の作動圧が解除された時の、リターンスプリングによるクラッチピストンの上死点位置の精度を向上させるために、突起（参照符号２２の引き出し線で指示された部分）が形成されている。
【０００４】
しかし、この種のピストン機構においては、クラッチピストンの突起がクラッチシリンダの端面と接触した時に、このクラッチシリンダとの相対回転によって摺動し、摩耗するおそれがあった。したがって、この突起の摩耗によって、クラッチピストンの上死点での停止位置が僅かに変化してしまうおそれがあった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
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、その技術的課題は、ピストン機構において、ピストンの上死点位置を規定する突起の摩耗を防止することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
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の発明に係るピストン機構は、シリンダ内に配置されたピストンを、前記シリンダ内の液室への液圧の給排により動作させるピストン機構において、前記ピストンの停止位置を規定するために形成された突起の頂面に、複数の液溜めが形成されたことを特徴とする。
【０００７】
請求項２の発明に係るピストン機構は、請求項１に記載の構成において、各液溜めが、無端形状の周縁を有するものである。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１の発明に係るピストン機構によれば、突起の頂面に形成した液溜めに、シリンダ内へ給排される液の一部が保持されることによって、その一部が、突起の接触面に潤滑液膜として介在するため、突起の摩耗を抑え、ピストンの停止位置を、長期間にわたって高精度に規定することができる。
【０００９】
請求項２の発明に係るピストン機構によれば、液溜めに保持された液に軸受圧力を発生し、接触荷重の一部を負担するので、突起の摩耗を一層確実に防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明に係るピストン機構の好ましい実施の形態について、添付図面を参照しながら説明する。図１は、本発明が適用される自動車の自動変速機（ＡＴ）におけるクラッチピストン機構の一部を、軸心Ｏを通る平面で切断して示す半断面図である。
【００１１】
図１において、参照符号１はクラッチピストンである。このクラッチピストン１は、請求項１に記載されたピストンに相当するものであって、金属板を打ち抜きプレス成形することにより製作されており、駆動軸３の外周にＯリング３１を介して密封摺動可能に外挿された内筒部１１と、この内筒部１１における一端から径方向へ展開したフランジ部１２と、その外周から内筒部１１の突出方向と反対側へ延びる中間筒部１３と、更にこの中間筒部１３から環状凸部１４を介して外周側へ折り返された外周筒部１５とからなる形状を有する。環状凸部１４の外周肩部１４ａには、ゴム状弾性材料からなるシールリップ１６が、一体的に加硫接着されている。
【００１２】
参照符号２はクラッチシリンダである。このクラッチシリンダ２は、請求項１に記載されたシリンダに相当するものであって、金属板を打ち抜きプレス成形することにより製作されており、クラッチピストン１のフランジ部１２と軸方向に対向するフランジ部２１と、クラッチピストン１の中間筒部１３から環状凸部１４及び外周筒部１５にかけての部分を包囲するように屈曲した断面形状になる環状屈曲部２２と、その外周の外周筒部２３と、更にこの外周筒部２３から延長されたクラッチ収納筒部２４からなる。すなわち、クラッチシリンダ２は、クラッチピストン１を軸方向変位可能に収納しているものであって、フランジ部２１の内周端が駆動軸３に固定されており、このクラッチピストン１と略相似する断面形状に形成されている。
【００１３】
クラッチピストン１の外周筒部１５とクラッチシリンダ２の外周筒部２３との間には僅かな隙間Ｇが存在しており、クラッチピストン１に設けられたシールリップ１６は、その外周端部がクラッチシリンダ２の外周筒部２３の内周面と摺動可能に密接されることによって、前記隙間Ｇを密封している。
【００１４】
参照符号４は不図示の従動軸側に結合されたクラッチハブ、参照符号５は多板クラッチである。多板クラッチ５は、クラッチシリンダ２のクラッチ収納筒部２４の内周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５１と、クラッチハブ４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５２が軸方向交互に配置され、止め環５４でクラッチシリンダ２に固定されたリテーナ５３により抜け止めされた構造を有する。
【００１５】
参照符号６は、クラッチピストン１を多板クラッチ５から離れる方向へ付勢するリターンスプリングである。すなわち、このリターンスプリング６は、スプリングホルダ６１を介して、クラッチピストン１のフランジ部１２をクラッチシリンダ２のフランジ部２１側（図１における上方）へ向けて押圧付勢している。
【００１６】
駆動軸３には、クラッチシリンダ２のフランジ部２１の嵌着位置と、クラッチピストン１に対するＯリング３１による密封位置との間に開口した油路３２が形成されており、クラッチシリンダ２内の油室７、詳しくはクラッチシリンダ２、クラッチピストン１、シールリップ１６及びＯリング３１で密閉された油室７に、不図示の油圧回路からの作動油が給排されるようになっている。油室７は、請求項１に記載された液室に相当するものである。
【００１７】
クラッチピストン１のフランジ部１２には、クラッチシリンダ２のフランジ部２１側へ向けて打ち出された突起１７が形成されている。この突起１７は、油室７内の油圧を開放した時に、リターンスプリング６の付勢力によって復帰動作するクラッチピストン１の上死点位置を、クラッチシリンダ２のフランジ部２１との接触によって規定するもので、円周方向へ断続して（適当な間隔で）形成され、すなわち軸心Ｏを中心とする円弧状に延びている。また、その頂面１７ａは、クラッチシリンダ２のフランジ部２１と平行な平面状をなしている。
【００１８】
図２及び図３は、図１におけるクラッチピストン１のフランジ部１２の一部を示す断面斜視図である。すなわち、突起１７の頂面１７ａには、図２に示されるような複数の油溜め溝１７１、又は図３に示されるような多数の油溜め凹部１７２が形成されている。油溜め溝１７１及び油溜め凹部１７２は、請求項１に記載された液溜めに相当するものである。
【００１９】
図２に示される油溜め溝１７１は、互いに同心の円弧状に延びるものであり、図３に示される油溜め凹部１７２は、周縁が円形に閉じた、互いに独立したもので、円周方向及び径方向に並んで多数形成されている。そして、これら油溜め溝１７１あるいは油溜め凹部１７２は、突起１７の打ち出し成形時、言い換えればクラッチピストン１のプレス成形時に、同時に形成することができる。
【００２０】
以上のように構成された図１のクラッチピストン機構は、油路３２を介して供給される圧油で油室７が加圧されることによって、クラッチピストン１がリターンスプリング６を圧縮しながら図中下方へ変位し、このクラッチピストン１の外周筒部１５が、ドライブプレート５１をドリブンプレート５２に押し付けて摩擦係合させる。このため、多板クラッチ５が接続状態となって、駆動軸３の駆動トルクが、クラッチシリンダ２、多板クラッチ５のドライブプレート５１及びドリブンプレート５２、クラッチハブ４を介して、不図示の従動軸へ伝達される。
【００２１】
また、油室７の油圧を開放すれば、圧縮されたリターンスプリング６の反発によって、クラッチピストン１が油室７の容積を縮小させるように図中上方へ変位し、ドライブプレート５１への押圧を解除するので、多板クラッチ５が遮断状態となって、駆動軸３から従動軸への駆動トルクの伝達が遮断される。
【００２２】
ここで、油室７に圧油を供給することによってクラッチピストン１が移動して多板クラッチ５のドライブプレート５１とドリブンプレート５２が摩擦係合するまでの時間がばらつかないようにするには、油室７の油圧開放時のクラッチピストン１の停止位置を、高精度に規定する必要がある。そして、図１の形態によれば、油室７の油圧開放時に、リターンスプリング６の付勢力によって上方へ復帰動作するクラッチピストン１は、突起１７の頂面１７ａがクラッチシリンダ２のフランジ部２１と当接する位置が上死点として規定されるので、上述のようなばらつきが防止される。
【００２３】
図４は、図２の油溜め溝１７１又は図３の油溜め凹部１７２の作用を示す説明図である。上述したクラッチピストン１の復帰動作の過程では、突起１７の頂面１７ａがクラッチシリンダ２のフランジ部２１に接近するのに伴って、両者間に存在する油が排除されるが、突起１７の頂面１７ａがフランジ部２１と当接した時点でも、図４に示されるように、油溜め溝１７１又は油溜め凹部１７２には油Ｌａが残存し、その一部が、突起１７とクラッチシリンダ２のフランジ部２１との接触面間に潤滑油膜Ｌｂとして介在する。したがって、クラッチピストン１とクラッチシリンダ２が相対回転しても、クラッチシリンダ２のフランジ部２１との摺動による突起１７の摩耗を生じにくくなる。そしてこのため、上死点でのクラッチピストン１の停止位置が、突起１７の摩耗によって変化するのを防止することができる。
【００２４】
また、図３のような油溜め凹部１７２は、その周縁が円形に閉じた無端形状であるため、図４のように、突起１７の頂面１７ａがクラッチシリンダ２のフランジ部２１に接近して行くことによって油Ｌａが油溜め凹部１７２内に閉じ込められ、加圧されることになる。このため、突起１７の頂面１７ａとクラッチシリンダ２のフランジ部２１との間に、油溜め凹部１７２からの潤滑油膜Ｌｂが介入して、軸受圧力を発生し、接触荷重の一部を負担するので、突起１７の摩耗を一層確実に防止することができる。
【００２５】
なお、油溜め溝１７１は、径方向に延びるものや円周方向に対して鋭角をなして延びるものなども有効であるが、図２のような円周方向へ延びるものが最も好適である。また、油溜め溝１７１は、長手方向両端が閉じた形状、すなわち無端の周縁を有する形状としても、上述した油の閉じ込めによる有効な軸受圧力を発生させることができる。
【００２６】
また、本発明は、クラッチピストン１のフランジ部１２を打ち出し形成した突起１７ばかりでなく、ゴム状弾性材料で形成した緩衝突起を設けたものについても適用することができる。図５は、このようなものに適用した第二の形態として、自動車の自動変速機におけるクラッチピストン機構の一部を、軸心Ｏを通る平面で切断して示す半断面図である。
【００２７】
すなわち、この形態においては、クラッチピストン１のフランジ部１２におけるクラッチシリンダ２のフランジ部２１との対向面に、ゴム状弾性材料からなる緩衝突起１８が、一体的に加硫接着されている。この緩衝突起１８は、油室７内の油圧を開放した時に、リターンスプリング６の付勢力によって復帰動作するクラッチピストン１のフランジ部１２と、クラッチシリンダ２のフランジ部２１との金属接触を防止して緩衝するもので、円周方向へ断続して（適当な間隔で）形成され、すなわち軸心Ｏを中心とする円弧状に延びている。また、この緩衝突起１８は、シールリップ１６と一緒に、クラッチピストン１に一体成形することができる。
【００２８】
緩衝突起１８の頂面には、複数の油溜め１８１が形成されている。油溜め１８１は、請求項１に記載された液溜めに相当するもので、第一の形態における油溜め溝１７１あるいは油溜め凹部１７２と同様の形態を有するものである。
【００２９】
以上のように構成された図５のクラッチピストン機構も、図１のクラッチピストン機構と同様に動作するものである。そして、クラッチピストン１の復帰動作の過程では、緩衝突起１８の頂面がクラッチシリンダ２のフランジ部２１に接近するのに伴って、両者間に存在する油は排除されるが、緩衝突起１８の頂面がクラッチシリンダ２のフランジ部２１と当接した時点でも、油溜め１８には油が残存し、その一部が、緩衝突起１８とフランジ部２１との接触面間に潤滑膜として介在するため、緩衝突起１８の摩耗を有効に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明が適用された第一の形態として、自動車の自動変速機におけるピストンクラッチ機構の一部を、軸心Ｏを通る平面で切断して示す半断面図である。
【図２】油溜めの形状例として、図１におけるクラッチピストン１のフランジ部１２の一部を示す断面斜視図である。
【図３】油溜めの他の形状例として、図１におけるクラッチピストン１のフランジ部１２の一部を示す断面斜視図である。
【図４】油溜めの作用を示す説明図である。
【図５】本発明が適用された第二の形態として、自動車の自動変速機におけるピストンクラッチ機構の一部を、軸心Ｏを通る平面で切断して示す半断面図である。
【符号の説明】
【００３１】
１  クラッチピストン（ピストン）
１１  内筒部
１２  フランジ部
１３  中間筒部
１４  環状凸部
１５  外周筒部
１６  シールリップ
１７  突起
１７ａ  頂面
１７１  油溜め溝（液溜め）
１７２  油溜め凹部（液溜め）
１８  緩衝突起（突起）
１８１  油溜め（液溜め）
２  クラッチシリンダ（シリンダ）
２１  フランジ部
２２  環状屈曲部
２３  外周筒部
２４  クラッチ収納筒部
３  駆動軸
３１  Ｏリング
３２  油路
４  クラッチハブ
５  多板クラッチ
５１  ドライブプレート
５２  ドリブンプレート
５３  リテーナ
６  リターンスプリング
６１  スプリングホルダ
７  油室（液室）
Ｇ  隙間
Ｏ  軸心
【図１】
2005248996.tif 000003
【図２】
2005248996.tif 000004
【図３】
2005248996.tif 000005
【図４】
2005248996.tif 000006
【図５】
2005248996.tif 000007