(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
板金素材の周縁部をプレス加工によって、ピストン軸心と平行な円筒周壁部、及び、該円筒周壁部の先端部を上記ピストン軸心と直交方向にアール部を介して連設された短鍔部を、形成し、次に、該短鍔部の先端面部をプレス加工にて圧潰して、上記アール部の途中から、上記ピストン軸心と直交方向の平坦面部を形成し、次に、上記円筒周壁部の直径に略等しい径に、トリミング加工にて上記短鍔部を除去して、ピストン本体を製作し、その後、該ピストン本体にリップ部を有するゴム被覆部を一体状に形成することを特徴とする自動変速機用ピストンの製法。
【請求項２】
ピストン軸心と平行な周壁を有する板金製ピストン本体と、該周壁の外周面又は内周面に一体状に設けられたリップ部を有するゴム被覆部と、を備えた自動変速機用ピストンに於て、上記周壁の先端面部が、プレス曲げ加工にて形成されたアール部、及び、プレス圧潰加工にて形成された平坦面部を、有し、上記周壁にゴム被覆部が形成される被覆周面はトリミング加工にて短鍔部が除去された円周面状であり、かつ、該被覆周面に被覆された上記ゴム被覆部の先端の端面と、上記ピストン本体の上記平坦面部とは、連続平面を成し、さらに、上記ゴム被覆部が上記平坦面部及びアール部には被覆されていないことを特徴とする自動変速機用ピストン。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は自動変速機用ピストン及びその製法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車等に使用されている自動変速機には、油圧作動のクラッチ装置が内蔵され、このクラッチ装置に於て、円環状のピストン───クラッチピストンやキャンセルピストン等───が円筒状空間内に配設され、このピストンは油圧及びバネ等にて往復作動する。
【０００３】
従来、この種のピストンとしては、アルミダイキャストに切削加工を施して製作したピストン本体と、このピストン本体の内外周面の凹溝に取付けた（ゴム製ＤリングやＯリング等の）シール材と、を備え、これを、円筒状空間（ドラムハウジング等）に内装していた。
【０００４】
なお、このピストンは油圧を受けて、円環状のクラッチプレートに接触し、押圧して、クラッチプレートを締結・開放させ、自動変速機のギヤ比に変化を与える等の作動を行うものである。
ところが、最近では、製作コストの低減、装着スペースのコンパクト化等を図るために板金プレス製のピストンが用いられるようになってきた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来、例えば、図14（ニ）及びその要部拡大図の図15に示すような板金プレス製のピストン31が用いられている。
【０００６】
その製法は、図14（イ）のような円環状の平板から成る板金素材32の外周縁部33を、プレス加工によって、図14（ロ）及び（ハ）のように、折曲形成して、ピストン軸心ＬP と平行な円筒状の周壁34を設けてピストン本体37を製作し、これに、リップ部35を有するゴム被覆部36を、モールド成形にて一体化（溶着）していた。
【０００７】
しかし、図14に示した上述の製法では、ピストン軸心ＬP 方向の（厚さ）寸法Ａの精度は悪い。即ち、周壁34の先端面部38を基準面とした軸心方向の寸法Ａに大きなバラツキが生じていた。
その結果、ゴムモールド成形時に、金型内で上記先端面部38と、（対応する）金型内面との間に微小間隙が生じて、この微小間隙へ未加硫ゴムが流入し、図15に示したように、バリ39を発生することがあった。
【０００８】
周壁34の周方向に沿って、このバリ39の出具合が不揃いとなって、製品の美感を損ねたり、自動変速機に組み込んだ時、（ピストン31を含むドラムが回転するので、）上記バリ39が剥離して、油内に混在し、ピストン作動の不良の原因となる虞があった。
そこで、その対策として、前述の図14（ハ）の加工の後（又は同時に）、さらに周壁34の先端部をピストン軸心ＬP と直交方向に折り曲げ加工し、図16に示す如く、短外鍔部（フランジ部）40を形成して、その後に、ゴム被覆部36をモールド成形する製法について、本発明者等は検討した。
【０００９】
この図16の形状・構造のピストン31Ａとすれば、図15のバリ39の発生を抑えることができるが、短外鍔部（フランジ部）40が、外径方向へ突出状となることで、新たに、次のような問題点が発生することが判明した。
【００１０】
つまり、図17に於て、このようなピストン31Ａを円筒型の相手ピストン41内へ挿入する際、リップ部35を、相手ピストン41の内径よりも小さく弾発変形しつつ誘導する挿入治具が、短外鍔部（フランジ部）40の存在によって、使用できない───従って相手ピストン41に特別な勾配面42の加工が必要となる───という第１の問題がある。
【００１１】
次に、図17に示す如く、ピストン31Ａがストローク（往復動）しても勾配面42に干渉しないためのギャップＣを必要とする。このギャップＣは、ストローク量と勾配面42の軸心方向寸法と余裕代とを合計したところの（通常）３〜５mm程度を要し、自動変速機のユニットとして（例えば）３箇所に用いられるとすれば、９〜15mmもの寸法増加となる。このように、自動変速機が大型化するという第２の問題がある。
【００１２】
次に、短外鍔部40の存在により、ゴムモールド成形後の製品取出しに工夫が必要となり金型構造が複雑となるという第３の問題がある。
本発明は、上述の問題を解決することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
そこで、本発明に係る自動変速機用ピストンの製法は、板金素材の周縁部をプレス加工によって、ピストン軸心と平行な円筒周壁部、及び、該円筒周壁部の先端部を上記ピストン軸心と直交方向にアール部を介して連設された短鍔部を、形成し、次に、該短鍔部の先端面部をプレス加工にて圧潰して、上記アール部の途中から、上記ピストン軸心と直交方向の平坦面部を形成し、次に、上記円筒周壁部の直径に略等しい径に、トリミング加工にて上記短鍔部を除去して、ピストン本体を製作し、その後、該ピストン本体にリップ部を有するゴム被覆部を一体状に形成する方法である。
【００１４】
また、本発明に係る自動変速機用ピストンは、ピストン軸心と平行な周壁を有する板金製ピストン本体と、該周壁の外周面又は内周面に一体状に設けられたリップ部を有するゴム被覆部と、を備えた自動変速機用ピストンに於て、上記周壁の先端面部が、プレス曲げ加工にて形成されたアール部、及び、プレス圧潰加工にて形成された平坦面部を、有し、上記周壁にゴム被覆部が形成される被覆周面はトリミング加工にて短鍔部が除去された円周面状であり、かつ、該被覆周面に被覆された上記ゴム被覆部の先端の端面と、上記ピストン本体の上記平坦面部とは、連続平面を成し、さらに、上記ゴム被覆部が上記平坦面部及びアール部には被覆されていない。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図示の実施の形態に基づき詳説する。
【００１６】
図12は本発明に係る自動変速機用ピストンＰを例示し、自動車等に使用される自動変速機の内部に於て、油圧にて作動するクラッチピストンやキャンセルピストン等として用いられる。
図12及びその要部拡大を示す図11に示す如く、ピストン軸心ＬP と平行な方向から見て円環状の板金製ピストン本体２と、該ピストン本体２にモールド成形や加熱溶着等で一体状に設けられたゴム被覆部３と、を有する。
【００１７】
４はゴム被覆部３に設けられたリップ部である。ピストン本体２は、ピストン軸心ＬP と直交する平面状の平板壁部５と、その外周縁に連設された勾配壁部６と、該勾配壁部６に連設されかつ軸心ＬP と平行な周壁７と、上記平板壁部５の内周縁に連設された内周壁部８・勾配壁部９・内径側平板壁部10等から、構成される。
そして、図11に示すように、（外周側の）上記周壁７の先端面部11は、アール部Ｒと平坦面部Ｆを、有する。
【００１８】
しかも、図11にて明らかなように、ゴム被覆部３の先端は、前記平坦面部Ｆと同一面を成し、板金製ピストン本体２の先端面部11───アール部Ｒ及び平坦面部Ｆ───を、全く被覆していない。言い換えると、ゴム被覆部３の端面３ａと上記平坦面部Ｆとは、連続平面を成している。
【００１９】
次に、この図11と図12に示したような形状の先端面部11を有する周壁７を備えたピストン本体２の製法について、以下説明する。
【００２０】
図１に板金素材12を示し、例えば平面的に見て円環平板状に予めプレス等で打ち抜いて作製する。次に、図１から図２のように、この板金素材12の外周縁部12ａをプレス加工によって折曲げて勾配壁部13を形成し、その後又は同時に、図３のように、その勾配壁部13の外周縁をさらに折曲げて、ピストン軸心ＬP と平行な円筒周壁部14を形成し、その後又は同時に、この円筒周壁部14の先端部をピストン軸心ＬP と直交方向に折曲げて、短鍔部15を、図４と（その拡大図を示した）図８のように、形成する。この際に、アール部Ｒ0 が折曲げの外側面に形成される。
【００２１】
次に、このアール部Ｒ0 を介して形成された短鍔部15の先端面部15ａを、プレス加工にて、図５と（その拡大図を示した）図９のように圧潰して、上記アール部Ｒ0 の途中から、ピストン軸心ＬP と直交方向の平坦面部Ｆ0 を形成する。
16は、この際に矢印Ｅ方向の圧潰力を与えるための金型，プレス治具等の圧潰用部材を示し、中心角90°であった、図８のアール部Ｒ0 は、90°未満の中心角のアール部Ｒとなる。
【００２２】
次に、図６と図10に示す如く、上記円筒周壁部14の直径（外径）寸法と略等しい径に、トリミング加工Ｔにて、短鍔部15を（切断）除去する。
このようにして、ピストン本体２を作製するが、周壁７の先端面部11には、アール部Ｒ及び平坦面部Ｆが形成され、アール部Ｒ（Ｒ0 ）は、図４と図８で述べたプレス曲げ加工にて形成され、かつ、平坦面部Ｆ（Ｆ0 ）は、図５と図９で述べた矢印Ｅ方向のプレス圧潰加工にて形成され、特に、この平坦面部Ｆを基準としたピストン軸心ＬP 方向の寸法Ｎ1 （図６参照）、Ｎ2 ，Ｎ3 （図12参照）が高精度に得られる。
【００２３】
そして、図６と図10の後に、リップ部４を有するゴム被覆部３をゴムモールド等にて一体状に形成する。特に、周壁７に於て、ゴム被覆部３が形成される被覆周面７ａは、前記トリミング加工Ｔにて、短鍔部15が除去されている。
従って、図13に示すように、相手ピストン41の内面（又はハウジング内面）等に、ピストンを容易に円筒形の誘導治具17を用いて、挿入可能であり、従来の図17のような邪魔な短外鍔部40が、存在しない。
【００２４】
なお、従来の図14と図15に於て、図14の（ハ）の形状とした後に、先端面部38を直接潰しのプレス加工を行うことも考えられるが、この周壁34の板厚は、プレス加工できる程には厚くないため、そのようなプレス加工は困難であると共に、潰れる方向が定まらず、形状・寸法にバラツキを生ずる。本発明では、このような問題をも解決して、寸法精度は極めて高い。
【００２５】
なお、上述の図示の実施の形態に限定されず、ピストンの形状は種々変形自由であって、周壁７がピストン軸心ＬP と平行な方向に有すれば十分である。さらに、周壁７は外周縁に限定されず、内周縁側に配設するも、自由である。
【００２６】
【発明の効果】
本発明は上述の構成により、次のような著大な効果を奏する。
【００２７】
（請求項１の製法によれば、）先端面部15ａをプレス加工で圧潰して平坦面部Ｆ（Ｆ0 ）を形成するので、この平坦面部Ｆを基準とした軸方向寸法の精度が向上し、ゴムモールド（ゴム被覆工程）に於て、バリ発生（図15のバリ39参照）を防止できる。
また、軽量でコンパクトなピストンを容易に、かつ、高精度に作製可能となる。
さらに、（図13に示したように）誘導（挿入）治具17を用いて、容易にピストンＰを、相手ピストン41等に、挿入でき、かつ、相手ピストン41等に特別な加工（図16の勾配面42を含む切欠き）を省略できるので、自動変速機の全体のコンパクト化に貢献できる。そして、ゴムモールド（ゴム被覆工程）に於て、従来の図16の短外鍔部40が無いため、製品の取出しも容易となる。
【００２８】
（請求項２によれば、）平坦面部Ｆを基準とした軸方向寸法の精度が向上し、また、これに伴って、ゴムモールド（ゴム被覆工程）に於て、バリ発生（図15のバリ39参照）を防止でき、かつ、軽量でコンパクトな、しかも寸法精度の高いピストンが得られる。
さらに、（図13に示したように）誘導（挿入）治具17を用いて、容易にピストンＰを、相手ピストン41等に、挿入でき、かつ、相手ピストン41等に特別な加工（図16の勾配面42を含む切欠き）を省略できるので、自動変速機の全体のコンパクト化に貢献できる。そして、ゴムモールド（ゴム被覆工程）に於て、従来の図16の短外鍔部40が無いため、製品の取出しも容易となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係るピストンの製法の実施の形態を示す断面図である。
【図２】  勾配壁部形成工程を示す断面図である。
【図３】  円筒周壁部形成工程を説明する断面図である。
【図４】  短鍔部形成工程を説明する断面図である。
【図５】  平坦面部形成工程を説明する断面図である。
【図６】  トリミング加工工程を説明する断面図である。
【図７】  ゴム被覆工程を説明する断面図である。
【図８】  短鍔部形成工程を詳しく説明する拡大断面図である。
【図９】  平坦面部形成工程を詳しく説明する拡大断面図である。
【図10】  トリミング加工工程を詳しく説明する拡大断面図である。
【図11】  本発明に係るピストンの実施の一形態を示す要部拡大断面図である。
【図12】  本発明に係るピストンの実施の一形態を示す断面図である。
【図13】  ピストンを組み込む作業の説明図である。
【図14】  従来のピストン製造方法の説明図である。
【図15】  従来のピストンの問題点を説明するための要部拡大断面図である。
【図16】  従来の他のピストンを示す要部拡大断面図である。
【図17】  従来の他のピストンの問題点を説明するための組立状態の要部断面図である。
【符号の説明】
２  ピストン本体
３  ゴム被覆部
４  リップ部
７  周壁
７ａ  被覆周面
11  先端面部
12  板金素材
14  円筒周壁部
15  短鍔部
15ａ  先端面部
39  バリ
Ｆ  平坦面部
Ｆ0   平坦面部
ＬP   ピストン軸心
Ｐ  ピストン
Ｒ  アール部
Ｒ0   アール部
Ｔ  トリミング加工
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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