(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
受圧部とこの受圧部から屈曲して延びる円筒部を有しクラッチシリンダ内に軸方向移動可能に配置されるピストン本体と、前記円筒部に外嵌されたシールリングとからなり、前記シールリングが、前記円筒部に外挿されるスリーブを有する金属環と、この金属環にゴム状弾性材料で一体的に設けられて前記クラッチシリンダの円筒状の内面に軸方向摺動可能に密接されるシールリップを有するシール本体からなり、前記金属環に、前記円筒部への外挿方向と反対側を向いた被押圧面が、前記シール本体から露出した状態に形成され、前記金属環が、前記円筒部への外挿方向の端部から外周側へ張り出し形成された外向きフランジを有し、この外向きフランジのうち前記外挿方向を向いた面を前記ピストン本体と軸方向に当接される基準面とし、他方の面を前記被押圧面とした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】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の自動変速機の油圧クラッチに用いられるピストンに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車両の自動変速機の油圧クラッチは、油圧によってクラッチシリンダ内を軸方向移動するピストンが、多板クラッチにおける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圧接させることによって、駆動軸から従動軸へ動力を伝達し、前記圧接状態を解除することによって、動力伝達を遮断するようになっている。また、この種のピストンは、一般的に、クラッチシリンダの内面と密接されるゴム状弾性材料からなるシール部をピストン本体に一体成形したシール一体型ピストン（ボンデッドピストンシールとも呼ばれる）が用いられる。
【０００３】
この種の自動変速機は、近年多段化の傾向にあり、ＦＦ（前輪駆動）方式では軸方向に対するスペース上の制約があるため、とくに、容量の大きな自動変速機の場合は、ピストンが大径化する傾向にある。ところが、ピストンが上述のようなシール一体型ピストンである場合、大径のシール一体型ピストンを製造しようとすると、シール部をピストン本体に一体成形するための金型装置なども大型化するため、製造コストの上昇が避けられない。
【０００４】
そこで従来、シールリングをピストン本体とは別部材として製造し、これをピストン本体に外嵌して一体化させたピストンが開発されている。図５は、シールリングとピストン本体が別部材からなる従来の自動変速機用ピストンを、クラッチシリンダの一部と共に軸心を通る平面で切断して示す要部断面図である。
【０００５】
すなわち、図５に示される従来の自動変速機用ピストン１００は、受圧部１１０ａとそこから屈曲して延びる円筒部１１０ｂを有しクラッチシリンダ２００内に軸方向移動可能に配置されるピストン本体１１０と、このピストン本体１１０に外嵌されたシールリング１２０とからなる。シールリング１２０は、金属環１２１と、この金属環１２１にゴム状弾性材料で一体的に設けられたシール本体１２２からなり、前記金属環１２１が、ピストン本体１１０の円筒部１１０ｂに外挿されるスリーブ１２１ａと、その一端から内径方向へ屈曲して延びてピストン本体１１０の受圧部１１０ａに衝合されるフランジ１２１ｂとからなり、前記シール本体１２２が、前記クラッチシリンダ２００の円筒状の内面に軸方向摺動可能に密接されるシールリップ１２２ａと、このシールリップ１２２ａの基部から金属環１２１のフランジ１２１ｂを被覆するように延びる弾性層１２２ｂと、この弾性層１２２ｂを介して前記フランジ１２１ｂの内面側へ廻り込んで形成され前記受圧部１１０ａに密接されたシールビード１２２ｃとを有する（下記の特許文献参照）。
【特許文献１】特許第３８６９２４８号
【０００６】
しかしながら、上記従来の構造によれば、シールリング１２０における金属環１２１のフランジ１２１ｂが、ゴム状弾性材料からなる弾性層１２２ｂで覆われているので、ピストン本体１１０へのシールリング１２０の外嵌装着作業に際しては、金属環１２１のフランジ１２１ｂを、弾性層１２２ｂを介して治具で押圧することになり、このためシールリング１２０の軸方向位置決め精度が低下し、ひいては、シールリップ１２２ａの内周側の油圧室３００の容積（ピストン１００が上死点にあるときの容積）にバラツキが生じてしまう問題がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
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、ピストン本体へのシールリングの装着性及びピストン本体に対するシールリングの位置決め精度を向上することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
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の発明に係る自動変速機用ピストンは、受圧部とこの受圧部から屈曲して延びる円筒部を有しクラッチシリンダ内に軸方向移動可能に配置されるピストン本体と、前記円筒部に外嵌されたシールリングとからなり、前記シールリングが、前記円筒部に外挿されるスリーブを有する金属環と、この金属環にゴム状弾性材料で一体的に設けられて前記クラッチシリンダの円筒状の内面に軸方向摺動可能に密接されるシールリップを有するシール本体からなり、前記金属環に、前記円筒部への外挿方向と反対側を向いた被押圧面が、前記シール本体から露出した状態に形成され、前記金属環が、前記円筒部への外挿方向の端部から外周側へ張り出し形成された外向きフランジを有し、この外向きフランジのうち前記外挿方向を向いた面を前記ピストン本体と軸方向に当接される基準面とし、他方の面を前記被押圧面としたものである。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１の発明に係る自動変速機用ピストンによれば、シールリングにおける金属環に、ピストン本体の円筒部への外挿方向と反対側を向いた被押圧面が、シール本体から露出した状態に形成されているため、当該自動変速機用ピストンの組み立てにおいて、シールリングをピストン本体に外嵌一体化する際に、金属環の被押圧面を、前記外挿方向（軸方向）へ押圧することができるので、被押圧面がゴム状弾性材料からなるシール本体で覆われている場合に比較して、シールリングに対して確実に押圧荷重を与え、装着作業性を向上することができ、金属環に形成された基準面が、ピストン本体と軸方向に当接されることによって、ピストン本体に対するシールリングの位置決め精度を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明に係る自動変速機用ピストン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。図１は、本発明に係る自動変速機用ピストンの第一の形態を、クラッチシリンダの一部と共に軸心を通る平面で切断して示す要部断面図、図２は、第一の形態におけるピストン本体とシールリングの分離状態を、軸心を通る平面で切断して示す要部断面図である。なお、以下の各図においては、左側が外周側であり、右側が内周側であり、上下方向が軸方向である。
【００１５】
まず図１において、参照符号２は自動変速機の油圧クラッチにおけるクラッチシリンダで、端盤部２ａと、この端盤部２ａの外周から延びる外筒部２ｂと、さらにこの外筒部２ｂにおける端盤部２ａと反対側の端部から外周側へ延びる段部２ｃとを有する。
【００１６】
本発明の第一の形態に係る自動変速機用ピストン１は、クラッチシリンダ２の端盤部２ａとの間に画成された油圧室３に導入される油圧と、油圧室３と反対側に配置された不図示のリターンスプリングによって、クラッチシリンダ２内を軸方向移動し、クラッチを接続又は遮断するもので、クラッチシリンダ２内に軸方向移動可能に配置されるピストン本体１０と、このピストン本体１０に外嵌一体化されたシールリング２０とからなる。
【００１７】
ピストン本体１０は、鋼板等の金属板の塑性加工により環状に製作されたものであって、径方向に延びてクラッチシリンダ２の端盤部２ａと軸方向に対向される受圧部１１と、この受圧部１１の外周から油圧室３と反対側へ延びる円筒部１２と、さらにこの円筒部１２における受圧部１１と反対側の端部から外周側へ延びる外周径方向部１３を有する。
【００１８】
シールリング２０は、軸心を通る平面で切断した断面形状が略Ｌ字形をなす金属環２１と、この金属環２１にゴム状弾性材料で一体的に設けられたシール本体２２からなり、図２に示される分離状態から、ピストン本体１０に外嵌されることによってこのピストン本体１０と一体化されている。
【００１９】
シールリング２０の金属環２１は、ピストン本体１０の円筒部１２に外挿されるスリーブ２１ａと、その軸方向一端（前記円筒部１２への外挿方向と反対側の端部）から内周側へ延びてピストン本体１０の受圧部１１に軸方向に対向される内向きフランジ２１ｂと、スリーブ２１ａの軸方向他端（前記円筒部１２への外挿方向を向いた端部）から外周側へ張り出し形成された外向きフランジ２１ｃからなる。
【００２０】
シールリング２０のシール本体２２は、金属環２１におけるスリーブ２１ａと内向きフランジ２１ｂの間の屈曲部外周に位置して形成されると共にクラッチシリンダ２の外筒部２ｂの内周面に軸方向摺動可能に密接されるシールリップ２２ａと、このシールリップ２２ａの基部から延びて前記スリーブ２１ａの外周面を被覆した膜部２２ｂと、前記スリーブ２１ａの内周に位置して形成されると共にピストン本体１０の円筒部１２に適当なつぶし代をもって密接される圧縮シール部２２ｃと、この圧縮シール部２２ｃから、前記内向きフランジ２１ｂの内側面へ延びてピストン本体１０の受圧部１１に密接される第二の圧縮シール部２２ｄと、さらにこの第二の圧縮シール部２２ｄから延びて、前記内向きフランジ２１ｂの内径端部に位置して形成され、先端がピストン本体１０の受圧部１１に密接される第二のシールリップ２２ｅとを有する。
【００２１】
すなわち、シールリング２０は、金属板の打ち抜き及び塑性加工等により製作した金属環２１に、加硫接着剤を塗布してから、所定の金型内に位置決めセットして型締めし、この金型の内面と金属環２１との間に画成されたキャビティ内に未加硫の成形用ゴム材料を充填して加熱・加圧することによって、ゴム状弾性材料からなるシール本体２２を、成形と同時に金属環２１に加硫接着して製作されたものである。また、金属環２１のスリーブ２１ａの外周に位置する膜部２２ｂと、内周に位置する圧縮シール部２２ｃは、前記スリーブ２１ａに開設された所要数の小孔（不図示）を通じて互いに連続しており、したがってシール本体２２は、一度の成形工程で成形することができる。
【００２２】
金属環２１の内向きフランジ２１ｂは、ピストン本体１０の円筒部１２への外挿方向と反対側を向いた面（図１及び図２における上面）がシール本体２２から露出しており、この面が、シールリング２０を前記円筒部１２へ外挿する際の治具による被押圧面２１ｄとなっている。
【００２３】
また、金属環２１の外向きフランジ２１ｃのうち、前記外挿方向を向いた面は、ピストン本体１０の外周径方向部１３と当接される基準面２１ｅとなっており、その反対側の面が、上述した内向きフランジ２１ｂの被押圧面２１ｄと同様、シールリング２０を前記円筒部１２へ外挿する際の治具による被押圧面２１ｆとなっている。
【００２４】
上述の構成を備える第一の形態の自動変速機用ピストン１は、シールリップ２２ａと、ピストン本体１０の内周部を密封する不図示の密封手段とで内外周を密閉された油圧室３に印加される油圧によって、不図示のリターンスプリングの付勢力に抗して、クラッチシリンダ２内を図１における下方へ向けて軸方向変位し、不図示の多板クラッチを接続動作させ、前記油圧を開放することによって、多板クラッチの接続状態を解除する方向へ復帰動作するものである。
【００２５】
そしてこの自動変速機用ピストン１は、シールリング２０をピストン本体１０と別部材として製作してから、シールリング２０をピストン本体に１に外嵌して一体化するため、大径で複雑な断面形状のピストンであっても、シール部をピストン本体に一体成形したシール一体型ピストン（ボンデッドピストンシール）を製作する場合のように、大型で複雑な金型を製作する必要がなく、シールリング２０は、上述のように、単純な断面形状の金属環２１にシール本体２２を一体成形することによって製造可能であるため、製造コストを低減することができる。
【００２６】
ピストン本体１０へのシールリング２０の外嵌作業は、図２に示される分離状態から、金属環２１における内向きフランジ２１ｂの被押圧面２１ｄ又は外向きフランジ２１ｃの被押圧面２１ｆ、あるいはその双方に、不図示の治具を押し当てて、金属環２１のスリーブ２１ａを、外向きフランジ２１ｃを先頭にしてピストン本体１０の円筒部１２へ外挿するように、シールリング２０を軸方向に押圧して嵌め込んで行くことにより行う。この外挿過程では、圧縮シール部２２ｃが圧縮されながら前記円筒部１２の外周面に圧入されて行くのに伴う圧入抵抗が発生するが、前記被押圧面２１ｄ，２１ｆが、ゴム状弾性材料からなるシール本体２２から露出しているので、これに押し当てた前記治具によって、シールリング２０に対して確実に軸方向の圧入荷重Ｆを与えることができるので、装着作業性を向上することができる。
【００２７】
また、上述の外嵌作業によって、第二のシールリップ２２ｅ及び第二の圧縮シール部２２ｄがピストン本体１０の受圧部１１に密接された状態となった時点で、外向きフランジ２１ｃの基準面２１ｅが、ピストン本体１０の外周径方向部１３と衝合される。そして前記基準面２１ｅはゴム状弾性材料からなるシール本体２２から露出した金属面からなるため、シールリング２０は、ピストン本体１０に対して高い精度で軸方向位置決めされる。またこのため、自動変速機用ピストン１が上死点にあるときの油圧室３の容積にバラツキが生じることもない。
【００２８】
次に図３は、本発明に係る自動変速機用ピストンの第二の形態を、軸心を通る平面で切断して示す断面図である。図３に示される形態の自動変速機用ピストン１は、シールリング２０の金属環２１における内向きフランジ２１ｂの内周端部が、シールリング２０をピストン本体１０に外嵌する際の外挿方向と反対側へ屈曲すると共に、シール本体２２から露出し、その端面が、被押圧面２１ｄとなっているものである。その他の部分は、先に説明した第一の形態と同様に構成されている。したがって、この形態によれば、第一の形態と同様の効果を奏する。
【００２９】
次に図４は、本発明に係る自動変速機用ピストンの第三の形態を、軸心を通る平面で切断して示す断面図である。この形態の自動変速機用ピストン１は、シールリング２０の金属環２１における内向きフランジ２１ｂに、その内側面にエンボス加工等によって打ち出された突起部２１ｇが、円周方向所定間隔で突設されており、シール本体２２における第二の圧縮シール部２２ｄから露出した前記突起部２１ｇの端面を、ピストン本体１０の受圧部１１と当接される基準面２１ｈとしたものである。また、シール本体２２における第二の圧縮シール部２２ｄと第二のシールリップ２２ｅは、各突起部２１ｇの間の部分を通じて互いに連続している。その他の部分は、先に説明した第一の形態と同様に構成されている。
【００３０】
したがって、この形態によれば、ピストン本体１０へのシールリング２０の外嵌作業に際して、金属環２１の内向きフランジ２１ｂの被押圧面２１ｄ又は外向きフランジ２１ｃの被押圧面２１ｆ、あるいはその双方に、不図示の治具を押し当てて、金属環２１のスリーブ２１ａを、外向きフランジ２１ｃを先頭にしてピストン本体１０の円筒部１２へ外挿するように、シールリング２０を軸方向に押圧して嵌め込んで行くことによって、第二のシールリップ２２ｅ及び第二の圧縮シール部２２ｄがピストン本体１０の受圧部１１に密接された状態となった時点で、外向きフランジ２１ｃの基準面２１ｅが、ピストン本体１０の外周径方向部１３と衝合されると共に、内向きフランジ２１ｂの突起部２１ｇに設けた基準面２１ｈがピストン本体１０の受圧部１１と衝合される。そしてこのとき、内向きフランジ２１ｂの被押圧面２１ｄに押し当てた治具による軸方向荷重を、同じ内向きフランジ２１ｂに形成された突起部２１ｇの基準面２１ｈとピストン本体１０の受圧部１１との衝合によって受けるので、シールリング２０を一層高精度で位置決めすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明に係る自動変速機用ピストンの第一の形態を、クラッチシリンダの一部と共に軸心を通る平面で切断して示す要部断面図である。
【図２】第一の形態におけるピストン本体とシールリングの分離状態を、軸心を通る平面で切断して示す要部断面図である。
【図３】本発明に係る自動変速機用ピストンの第二の形態を、軸心を通る平面で切断して示す断面図である。
【図４】本発明に係る自動変速機用ピストンの第三の形態を、軸心を通る平面で切断して示す断面図である。
【図５】従来の自動変速機用ピストンを、クラッチシリンダの一部と共に軸心を通る平面で切断して示す要部断面図である。
【符号の説明】
【００３５】
１  自動変速機用ピストン
２  クラッチシリンダ
３  油圧室
１０  ピストン本体
１１  受圧部
１２  円筒部
１３  外周径方向部
２０  シールリング
２１  金属環
２１ａ  スリーブ
２１ｂ  内向きフランジ
２１ｃ  外向きフランジ
２１ｄ，２１ｆ  被押圧面
２１ｅ，２１ｈ  基準面
２１ｇ  突起部
２２  シール本体
２２ａ  シールリップ
２２ｂ  膜部
２２ｃ  圧縮シール部
２２ｄ  第二の圧縮シール部
２２ｅ  第二のシールリップ
【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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