(57)【要約】【課題】  本発明は車両用の自動変速機における多板式クラッチやブレーキなどに使用され、遠心油圧の解放機構を備えた油圧係合装置に関し、大幅なコスト削減が可能となる新規な構造を提供することを目的とする。【解決手段】クラッチ外筒16には一連のドライブプレート26が軸線方向に摺動自在に設けられ、クラッチ内筒18には一連のドリブンプレート28が軸線方向に摺動自在にドライブプレート26と交互配置で設けられる。ピストン22は油圧室23の油圧によって移動可能に設けられ、油圧導入時に、ピストン22は、ドライブプレート26及びドリブンプレート28をストッパリング30に押し付け、クラッチ内筒及び外筒16,18は一体化され、入出力軸12, 14は一体化される。弁体46と弁座48とよりなるチェック弁型の遠心油圧解放機構25が設けられる。ピストン22は弁座48も含めて一枚の金属板からのブレス成形品である。【選択図】  図１
2007132424.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸上において筒状回転体の内部にピストンを軸線に沿って移動可能に設け、筒状ピストンの片側の油圧室に外部より導入される駆動油圧によってピストンを移動させ、ピストンに当接される第１の摩擦部材をこれに対向する第２の摩擦部材に係合させ、かつ、ピストンに具備される弁座と、油圧室内に生じた遠心油圧により弁座よりリフトされ、油圧室を低圧側に開放する弁体よりなる遠心油圧解放機構を備えた油圧係合装置において、前記ピストン及び弁座は一枚の金属板からのプレス成形部として構成されていることを特徴とする油圧係合装置。
【請求項２】
請求項１に記載の発明において、ピストンのストッパとなる係合部も前記一枚の金属板におけるプレス成形部として構成されたことを特徴とする油圧係合装置。
【請求項３】
請求項１若しくは２に記載の発明において、油圧室を密封するためのシール部材が筒状回転体に対向するピストンの摺動面に加硫接着されている特徴とする油圧係合装置。
【請求項４】
チェック弁型の遠心油圧解放機構を備えた変速機のクラッチやブレーキの油圧係合装置に使用され、油圧変速動作を行う筒状ピストンの製造方法であって、一枚の金属板より内筒及び外筒よりなる筒状体を一連の工程にてプレス成形し、筒状体のプレス成形の一連の過程において、チェック弁を構成する円錐状弁座をも前記金属板にプレス成形部として成形することを特徴とする方法。
【請求項５】
請求項４に記載の発明において、筒状体及び円錐状弁座のプレス成形後にピストン摺動面におけるシール部材の成形及び加硫を行うことを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は車両用の自動変速機における多板式クラッチやブレーキなどに使用され、遠心油圧の解放機構を備えた油圧係合装置及び油圧係合装置用ピストン成形方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車両用の自動変速機に使用される多板式クラッチやブレーキにおいては摩擦部材は板状に構成され、板状の摩擦部材は油圧駆動側と被駆動側とで交互に配置され、ピストンの片側における油圧室に駆動油圧を導入することでピストンをリターンスプリングに抗して移動させることで、駆動側の摩擦部材を被駆動側の摩擦部材に係合させ、これにより所期のクラッチ若しくはブレーキ動作を得るようにした構造となっている。クラッチ解放時には油圧室から作動油圧は抜かれるが、油圧室中には作動油が残留しており、他方変速機の回転軸は常時回転しており、この回転によって油圧室に残留する作動油には遠心力が加わり、この遠心力によって油圧室にはクラッチ非操作時（作動油非導入時）にも油圧（所謂遠心油圧）を生じせしめる。遠心油圧は軸線方向成分も具有しているため、遠心油圧は時としてリターンスプリングの設定荷重を超え、この場合はピストンを移動せしめ、摩擦部材を軽微な力で係合させ、これは摩擦板の滑り及びそれに伴う摩擦板の早期磨耗の原因となる。遠心油圧に原因する変速機の異常動作を防止するため遠心油圧解放機構が設けられる。遠心油圧解放機構としてピストンに取り付けられる弁座と、弁座に対向設置される球状弁体とから構成されるものが代表的である。変速機の動作のため油圧室内に導入される駆動油圧は閉弁方向に働くため、球状弁体は弁座に着座されるため、駆動油圧によりピストンは駆動され、変速機は所期の動作を得ることができる。遠心油圧に対しては、遠心力により球状弁体は半径外方に付勢され、弁座のテーパ形状の部分に乗り上げるため、弁座は開口され、油圧室の油圧は外部に解放されるため、油圧室の油圧はスプリング圧より高まることがなく、遠心油圧によりピストンが動いてしまうことは防止される。従来はピストンに対して弁座は別部品として形成され、ピストンに取り付けられる構造となっている（特許文献１）。
【特許文献１】特開平９−１９６０８５
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
特許文献１の技術ではピストンと弁座とは別部品として構成され、ピストンを構成する筒状部材に形成された開口部に弁座となる筒状部材を取り付ける構造となっている。そのため、部品点数が増え部品コストが増大するし、筒状部材と弁座との固定化のための溶接工程等が必要となり、製造コスト的にも高くなる。そのため、トータルとしてのコストが嵩む結果となる。そのため、大幅なコスト削減が可能となる新規な構造が希求されていた。この発明はこの目的達成のためなされたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
この発明の自動変速機等におけるクラッチやブレーキ用の油圧係合装置によれば、ピストンは一枚の金属板材よりのプレス加工により筒状に形成され、プレス加工によるピストンの成形の過程において遠心油圧解放機構の弁座となるテーパ状筒状部分の形成も行われ、プレス品としてのピストン中に弁座部分が一体形成されている。
【０００５】
金属板材よりのプレス成形の過程において、ピストンのストッパとなる相手方面との係合部もプレス成形部として同一の板材に成形される。また、ピストンのプレス成形後に油圧室を密封するためのシール部材が相手方部材との摺動面に加硫接着される。
【発明の効果】
【０００６】
金属板からの筒状部材としてのピストンのプレス成形過程において、その金属板に遠心油圧解放機構の弁座となるテーパ状筒状部分のプレス成形も行われ、一枚の金属板にピストンとなる筒状部分に弁座となるテーパ状筒状部分及び相手方との当接のためのストッパ部分が一連のプレス工程の過程で形成され、部品点数が削減され及び製造コストが低減するためトータルのコストの大幅低減を実現することができる。また、相手面との密封用のシール部材については加硫固着により簡便に固着形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
図１はこの発明の油圧係合装置の実施である自動車用の変速機等におけるクラッチ１０を示しており、クラッチ１０は入力軸１２と出力軸１４（入力軸１２若しくは出力軸１４がこの発明の回転軸を構成する）との間における動力伝達の制御のため設けられている。出力軸１４は入力軸１２と同軸であるが筒状に形成されている。クラッチ１０は、入力軸１２に固定されたクラッチ外筒１６と、出力軸１４に固定されたクラッチ内筒１８（クラッチ外筒１６若しくはクラッチ内筒１８がこの発明の筒状回転体を構成する）と、摩擦板ユニット２０と、ピストン２２と、油圧室２３と、リターンスプリング２４と、チェック弁型の遠心油圧解放機構２５から構成される。摩擦板ユニット２０は軸線と平行に交互に配列された一連のドライブプレート２６及びドリブンプレート２８（ドライブプレート２６及びドリブンプレート２８の一方がこの発明の第１の摩擦部材を構成し、他方がこの発明の第１の摩擦部材を構成する）から構成される。ドライブプレート２６は環状に構成され、外周にスプラインを形成し、この実施形態において駆動側となるクラッチ外筒１６の内周のスプライン部16-1にスプライン嵌合されており、そのため、ドライブプレート２６はクラッチ外筒１６と一体に回転するが軸線と平行な方向に摺動可能となっている。ドリブンプレート２８は、この実施形態において被駆動側となるクラッチ内筒１８の外周のスプライン部18-1にスプライン嵌合されており、そのため、ドリブンプレート２８はクラッチ内筒１８と一体に回転するが軸線と平行な方向に摺動可能となっている。一連のドライブプレート２６におけるピストン２２から最離間側のドライブプレート２６の背面にはストッパリング３０が位置され、ストッパリング３０はクラッチ外筒１６の内周に形成した環状溝に嵌挿固定されており、係合時に摩擦板ユニット２０がストッパリング３０により軸線方向に拘束されることで、入出力軸間での動力伝達が行われるようになっている。
【０００８】
ピストン２２は後述のように一枚の金属板よりプレス成形され、内側筒状部22-1及び外側筒状部22-2よりなる二重筒状に形成される。ピストン２２の内側筒状部22-1は入力軸１２に対し軸方向に摺動自在とされ、ピストン２２の外側筒状部22-2はクラッチ外筒１６に対し軸方向に摺動自在とされ、油圧室２３は、入力軸１２と、クラッチ外筒１６と、ピストン２２との間に形成される。入力軸１２とピストン２２との摺動面（内側筒状部22-1の内周面）にはゴム等の弾性材料よりなる環状の内側シール３２が加硫接着されている。他方、ピストン２２とクラッチ外筒１６との摺動面（外側筒状部22-2の外周面）にもゴム等の弾性材料よりなる環状の外側シール３４が加硫接着されている。シール32, 34により油圧室２３の密封摺動構造が得られる。ピストン２２はコイル状のリターンスプリング２４によりクラッチ外筒１６に向けた方向（油圧室２３の容積を減少する方向）に付勢され、通常は、クラッチ外筒１６の内端面における一体部分であるストッパ部４０に当接せしめられている。ストッパ部４０に当接するピストン２２の凸状成形部位としてのストッパ部を４２にて表す。このストッパ４２は円周方向に間隔をおいて適当な数設けられている。一端がピストン２２に当接するスプリング２４の他端は環状スプリングシート３６にて受け止められている。そして、環状スプリングシート３６はスナップリング３８にて入力軸１２上における所定位置に止められている。尚、ピストン２２の裏面側は低圧室３９となっており、作動油用の油圧ポンプの吸入側（低圧側）に接続されている。
【０００９】
油圧室２３は入力軸１２に形成される油圧通路４４に開口しており、クラッチ係合時には油圧通路４４より油圧室２３に油圧ポンプからの作動油圧が導入され、導入される油圧室２３に導入される作動油圧によりピストン２２はリターンスプリング２４に抗して図１の左方に移動され、ピストン２２の外周フランジ部22-3がドライブプレート２６に係合移動せしめられ、ドリブンプレート２８を介してストッパリング３０に押し付けられ、クラッチ外筒１６とクラッチ内筒１８とが一体回転し、入力軸１２の回転（矢印R）が出力軸１４に伝達される。そして、油圧室２３の高圧の作動油を油圧通路４４より排出することにより、リターンスプリング２４はピストン２２を図１の右方にストッパ部40, 42が当接する位置まで押し戻す。
【００１０】
チェック弁型の遠心油圧解放機構２５は図２に示すようにピストン２２の外周付近における一箇所に設けられており、球状弁体４６と弁座４８とから構成される。後述のように弁座４８は一枚の金属板からのプレス成形品であるピストン２２にプレス成形部として構成される。弁座４８は、図１に示すように、球状弁体４６の外径より幾分小さな径の流出口48-1と、流出口48-1より拡径するテーパ部48-2と、テーパ部48-2を油圧室２３に開口せしめる流入口48-3とから構成される。
【００１１】
次に、チェック弁型の遠心油圧解放機構２５の動作につい説明すると、球状弁体４６は油圧室２３の油圧を受けるが、これにより球状弁体４６が受ける力は軸線方向成分ＰＡと半径方向成分ＰＢとに分けられる。変速動作のため油圧室２３への作動油圧の導入時は図３（イ）に示すように、軸線方向成分ＰＡが半径方向成分ＰＢより大きいため、球状弁体４６は軸線方向に付勢され、流出口48-1を完全閉塞する状態をとる。そのため、油圧室２３は完全密封され、油圧室２３の圧力が高まるためピストン２２はリターンスプリング２４に抗して図１の左方に移動され、ドライブプレート２６とドリブンプレート２８とがストッパリング３０に係合されたクラッチの係合状態となり、所期の変速動作を取ることができる。
【００１２】
油圧室２３への作動油圧の導入がない場合は軸線方向成分ＰＡは殆ど消失するが、入力軸１２の回転による遠心力による半径方向成分ＰＢは大きいまま残るため、図３（ロ）に示すように軸線方向成分ＰＡより半径方向成分ＰＢが大きくなり、球状弁体４６はテーパ部48-2を介して半径方向に変位され流入口48-3の内周面に当接する状態をとる。そのため、油圧室２３から流入口48-3及びテーパ部48-2を介して流出口48-1への流路が開口形成される。そのため、作動油の非導入時において入力軸１２の回転による遠心力に基づいて油圧室２３に生成する油圧は矢印ｆのように低圧室３９に排出される。そのため、遠心油圧により油圧室２３の油圧がリターンスプリング２４の設定圧以上に高まることはなく、ピストン２２の意図しない動きが防止され、クラッチ摩擦板（ドライブプレート２６及びドリブンプレート２８）の滑りが防止されるだけでなくこれに伴うクラッチ摩擦板の早期磨耗を未然排除することができる。
【００１３】
この発明によれば、ピストン２２は遠心油圧解放機構２５の弁座４８の部分も含めて一枚の金属板からのプレス加工品として構成される。即ち、弁座４８は板材からのプレス加工による成形部であるため、一枚の金属板材からのピストンの成形のための一連の工程中に弁座の成形工程が組み込まれ、そのため、弁座を別部品として成形し、ピストンに組立てる従来構造と比較して部品コスト及び製造コストの双方において改善されるためコスト的に大きな優位性がある。
【００１４】
次に、板材からのピストン２２の成形工程について図４によって概略的に説明すると、図４の工程（イ）はブランクの金属板５０を示しており、ブランクの金属板５０に工程（ロ）に示すように筒状の張り出し部50-1が成形される。張り出し部50-1は一度で行えない場合は多段階で行うことができる。張り出し部50-1が図１の外筒22-2となる。工程（ハ）は中心開口及び弁座の成形のための下孔50-2, 50-3のピアス加工を示す。工程（ニ）では下孔50-2 の部分がポンチとダイによって張出され、筒状部50-3に成形される。工程（ホ）では筒状部50-3の先端がテーパ状に絞られ、このテーパ状に先端が絞られた筒状部50-4が図１の弁座４８となる。工程（ニ）も工程（ホ）も一段階のプレス工程では行えない場合には多段階に分けて行うことはもとよりである。次の工程（ヘ）では下孔50-3の部分が張出され、筒状の張り出し部50-5が形成される。張り出しは適当な段数の張り出し加工により行われ、この筒状の張り出し部50-5が図１の内筒22-1となる。これにより、ブランクの金属板材５０からの図１のピストン２２及び弁座４８のプレス成形が完了される。このようにして金属板からプレス加工により成形されたピストン２２となるプレス成形品にシール32, 34となるゴム材の加硫が行われる。即ち、ピストン２２は加硫型内に設置され、シール32, 34に相当する空所部分にゴム材料が充填され、加熱することにより加硫され、シール32, 34が成形付着される。
【００１５】
図４には簡明のため図１のストッパ部４２の成形の過程は示されていないが、ブランクの金属板５０のプレス成形過程でストッパ部４２となるプレス成形部の成形も同様に行われる。例えば、板材５０からのプレス過程において、図４（ロ）に示すような凸状の成形部50-6を円周方向に間隔をおいて複数プレス成形し、このプレス成形部50-6を図１のピストン２２におけるストッパ部４２として機能させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】この発明の実施であるクラッチの軸線に沿った断面図である。
【図２】図２は図１のII−II線に沿って表される矢視図であり、プレス成形品としてのこの発明のピストンの部分的正面図である。
【図３】図３は図１のクラッチにおけるチェック弁型遠心油圧解放機構の動作説明概略図であり、（イ）は閉弁状態、（ロ）は開弁状態を示す。
【図４】図４は図１のクラッチにおけるピストンのプレス成形工程（イ）〜（ト）を模式的に示す図である。
【符号の説明】
【００１７】
１０…クラッチ
１２…入力軸
１４…出力軸
１６…クラッチ外筒
１８…クラッチ内筒
２２…ピストン
２３…油圧室
２４…リターンスプリング
２５…遠心油圧解放機構
２６…ドライブプレート
２８…ドリブンプレート
３０…ストッパリング
３２…内側シール
３４…外側シール
４４…油圧通路
４６…球状弁体
４８…弁座
５０…ブランクの金属板
【図１】
2007132424.tif 000003
【図２】
2007132424.tif 000004
【図３】
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【図４】
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