7636275 密封装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2025-02-17

(45)【発行日】2025-02-26

(54)【発明の名称】密封装置

(51)【国際特許分類】

   F16D 25/0638 20060101AFI20250218BHJP

   B21D 22/02 20060101ALI20250218BHJP

【ＦＩ】

F16D25/0638

B21D22/02 A

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2021104853

(22)【出願日】2021-06-24

(65)【公開番号】P2023003650

(43)【公開日】2023-01-17

【審査請求日】2024-04-23

(73)【特許権者】

【識別番号】521229544

【氏名又は名称】二本松ＮＯＫ株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000004385

【氏名又は名称】ＮＯＫ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100114890

【弁理士】

【氏名又は名称】アインゼル・フェリックス＝ラインハルト

(74)【代理人】

【識別番号】100135633

【弁理士】

【氏名又は名称】二宮 浩康

(74)【代理人】

【識別番号】100162880

【弁理士】

【氏名又は名称】上島 類

(72)【発明者】

【氏名】後藤 喜一郎

【審査官】糟谷 瑛

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１５－６８４４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－２８１０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ１６Ｄ ２５／００－３９／００

Ｆ１６Ｄ ４８／００－４８／１２

Ｂ２１Ｄ ２２／００－２６／１４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

環状空間内において往復移動自在に備えられ、前記環状空間の一端側に形成される油圧室内の油圧に応じて往復移動することに伴って、クラッチ板を押圧または押圧解除することにより、クラッチによる動力の伝達と伝達解除の切り替えを行う環状ピストンと、
前記環状ピストンを挟んで、前記油圧室とは反対側に配置されて、前記環状ピストンとの間に、前記油圧室内に生ずる遠心油圧を相殺する油圧を生じさせるキャンセル室を形成するキャンセルプレートと、
を備え、
前記キャンセルプレートは、
金属材料を金型により加工することで形成されるプレート本体と、
前記プレート本体における前記金型の抜き方向側の内周側端部をプレス加工することにより形成されるプレス加工部と、
前記プレート本体の外周側端部に設けられているシールリップと、
を備える、
密封装置。

【請求項2】

前記プレス加工部は、前記プレート本体における前記抜き方向側の内周側端部に形成される傾斜面である、
請求項１に記載の密封装置。

【請求項3】

環状空間内において往復移動自在に備えられ、前記環状空間の一端側に形成される油圧室内の油圧に応じて往復移動することに伴って、クラッチ板を押圧または押圧解除することにより、クラッチによる動力の伝達と伝達解除の切り替えを行う環状ピストンと、
前記環状ピストンを挟んで、前記油圧室とは反対側に配置されて、前記環状ピストンとの間に、前記油圧室内に生ずる遠心油圧を相殺する油圧を生じさせるキャンセル室を形成するキャンセルプレートと、
を備える密封装置の製造方法であり、
前記キャンセルプレートを製造する工程において、
金属材料を金属金型により加工することでプレート本体を形成する工程と、
前記プレート本体を前記金属金型から離型する工程と、
離型後の前記プレート本体における前記金属金型の抜き方向側の内周側端部をプレス加工してプレス加工部を形成する工程と、
を実行する、
密封装置の製造方法。

【請求項4】

前記プレス加工部を形成する工程において、前記プレス加工部が、前記プレート本体における前記抜き方向側の内周側端部に形成される傾斜面として形成される、
請求項３に記載の密封装置の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、密封装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、自動車などの車両用のオートマチック・トランスミッションに用いられる密封装置として、自動変速機用ピストンシールが知られている。自動変速機用ピストンシールは、変速のために用いられる多板クラッチを作動させるために、ハウジングの内部に収納したピストンを往復動させ、多板クラッチの締結と解放とを制御する（例えば、特許文献１参照）。自動変速機用ピストンシールは、圧力を保持する環状ピストンと、ピストンに加わる遠心油圧を緩和するキャンセルプレートとにより構成される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０２０－１８０６８３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、キャンセルプレートは、製造過程において金属製の環状のプレート本体を金型から抜き出す際に、プレート本体の内周側端部の角部分にバリ、あるいは破断面が生じることがある。キャンセルプレートは、プレート本体の形状、あるいは使用条件などにより、プレート本体の内周側端部の角部分に、最大の主応力が発生する場合がある。このような場合に、プレート本体は、強度の許容値以下であったとしても、角部に応力集中が生じることで、バリや破断面が亀裂の起点となって破損することがある。このため、プレート本体は、内周側端部の角部分にバリ、あるいは破断面が生じないように、金型から抜く方向を定めていた。

【0005】

しかしながら、従来の密封装置において、製造工程の制約上で内周側端部の角部分にバリ、あるいは破断面が生じてしまう場合があった。この場合に、従来の密封装置の製造工程では、プレート本体を金型から抜き出した後に、切削などの後加工によりバリ、あるいは破断面を除去していたため、コストの上昇の要因となっていた。

【0006】

本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、コストの上昇を抑制しつつ品質の向上を図ることができる密封装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記目的を達成するために、本発明に係る密封装置は、環状空間内において往復移動自在に備えられ、前記環状空間の一端側に形成される油圧室内の油圧に応じて往復移動することに伴って、クラッチ板を押圧または押圧解除することにより、クラッチによる動力の伝達と伝達解除の切り替えを行う環状ピストンと、前記環状ピストンを挟んで、前記油圧室とは反対側に配置されて、前記環状ピストンとの間に、前記油圧室内に生ずる遠心油圧を相殺する油圧を生じさせるキャンセル室を形成するキャンセルプレートと、を備え、前記キャンセルプレートは、金属材料を金型により加工することで形成されるプレート本体と、前記プレート本体における前記金型の抜き方向側の内周側端部をプレス加工することにより形成されるプレス加工部と、前記プレート本体の外周側端部に設けられているシールリップと、を備える。

【0008】

本発明の一態様に係る密封装置において、前記プレス加工部は、前記プレート本体における前記抜き方向側の内周側端部に形成される傾斜面である。

【0009】

上記目的を達成するために、本発明に係る密封装置の製造方法は、環状空間内において往復移動自在に備えられ、前記環状空間の一端側に形成される油圧室内の油圧に応じて往復移動することに伴って、クラッチ板を押圧または押圧解除することにより、クラッチによる動力の伝達と伝達解除の切り替えを行う環状ピストンと、前記環状ピストンを挟んで、前記油圧室とは反対側に配置されて、前記環状ピストンとの間に、前記油圧室内に生ずる遠心油圧を相殺する油圧を生じさせるキャンセル室を形成するキャンセルプレートと、を備える密封装置の製造方法であり、前記キャンセルプレートを製造する工程において、金属材料を金属金型により加工することでプレート本体を形成する工程と、前記プレート本体を前記金属金型から離型する工程と、離型後の前記プレート本体における前記金属金型の抜き方向側の内周側端部をプレス加工してプレス加工部を形成する工程と、を実行する。

【0010】

本発明の一態様に係る密封装置の製造方法の前記プレス加工部を形成する工程において、前記プレス加工部が、前記プレート本体における前記抜き方向側の内周側端部に形成される傾斜面として形成される。

【発明の効果】

【0011】

本発明に係る密封装置によれば、コストの上昇を抑制しつつ品質の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明の実施の形態に係る密封装置の概略構成を示すための断面図である。

【図2】図１に示す密封装置における、金型からの抜き方向を示す部分拡大断面図である。

【図3】図１に示す密封装置における、金型からの別の抜き方向を示す部分拡大断面図である。

【図4】図１に示す密封装置の製造方法における、キャンセルプレートのプレート本体の成型工程及び離型工程を示す部分拡大断面図である。

【図5】図１に示す密封装置の製造方法における、プレス加工部を形成する前のプレート本体を示す部分拡大断面図である。

【図6】図１に示す密封装置の製造方法における、キャンセルプレートのプレート本体のプレス加工部の形成工程を示す部分拡大断面図である。

【図7】図１に示す密封装置の製造方法における、プレス加工部の形成工程後のプレート本体を示す部分拡大断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、本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。

【0014】

図１は、本発明の実施の形態に係る密封装置１の概略構成を示すための断面図である。

【0015】

以下、説明の便宜上、ｘで示す軸線方向において矢印ａ（図１参照）方向（軸線方向において一方の側）を一端側とし、軸線方向において矢印ｂ（図１参照）方向（軸線方向において他方の側）を他端側とする。また、軸線ｘに垂直な方向（以下、「径方向」ともいう。）において、軸線ｘから離れる方向（図１の矢印ｃ方向）を外周側とし、軸線ｘに近づく方向（図１の矢印ｄ方向）を内周側とする。

【0016】

図１に示すように、本発明の実施の形態に係る密封装置１は、環状空間Ｒ０内において往復移動自在に備えられ、環状空間Ｒ０の一端側に形成される油圧室Ｒ１内の油圧に応じて往復移動することに伴って、クラッチ板４１０を押圧または押圧解除することにより、クラッチ４００による動力の伝達と伝達解除の切り替えを行う環状ピストン１００と、環状ピストン１００を挟んで、油圧室Ｒ１とは反対側に配置されて、環状ピストン１００との間に、油圧室Ｒ１内に生ずる遠心油圧を相殺する油圧を生じさせるキャンセル室Ｒ２を形成するキャンセルプレート２００と、を備える。密封装置１において、キャンセルプレート２００は、金属材料を金型により加工することで形成されるプレート本体２１０と、プレート本体２１０における金型の抜き方向側（図３に示す矢印Ｓ２方向側）の内周側端部２１１をプレス加工することにより形成されるプレス加工部２３０と、プレート本体２１０の外周側端部２１２に設けられている第３シールリップ２２０と、を備える。以下、密封装置１について具体的に説明する。

【0017】

本実施の形態に係る油圧アクチュエータは、環状シリンダ３００と、環状シリンダ３００に備えられる環状空間Ｒ０内において往復移動自在に備えられる環状ピストン１００と、キャンセルプレート２００とを備えている。環状ピストン１００及びキャンセルプレート２００は、上述したように密封装置１の主要構成部材である。

【0018】

環状ピストン１００は、環状空間Ｒ０の一端側に形成される油圧室Ｒ１内の油圧に応じて往復移動することに伴って、クラッチ板を押圧または押圧解除することにより、クラッチ４００による動力の伝達と伝達解除の切り替えを行う。また、環状ピストン１００を挟んで、油圧室Ｒ１とは反対側の他端側には、キャンセルプレート２００が配置されている。キャンセルプレート２００は、環状ピストン１００との間に、油圧室Ｒ１内に生ずる遠心油圧を相殺する油圧を生じさせるキャンセル室Ｒ２を形成する。また、環状ピストン１００とキャンセルプレート２００との間には、スプリング５００が、周方向に間隔を空けて複数設けられている。

【0019】

環状ピストン１００は、金属製のピストン本体１１０と、ピストン本体１１０の内周面側に備えられるシールリップ（以下、「第１シールリップ１２０」という。）と、ピストン本体１１０の外周側に備えられるシールリップ（以下、第２シールリップ１３０という。）とを備えている。ピストン本体１１０は、鋼板などの金属板を打ち抜きプレス成形することにより得られる。ピストン本体１１０は、略平板状の平板部１１１と、平板部１１１の内周側に設けられる内筒部１１２と、内筒部１１２の先端に設けられるフランジ部１１３と、平板部１１１の径方向外側に設けられる外筒部１１４とを有している。

【0020】

第１シールリップ１２０は、フランジ部１１３の先端に設けられている。第２シールリップ１３０は、平板部１１１と外筒部１１４との境界付近に設けられている。第１シールリップ１２０と第２シールリップ１３０は、ゴムなどの弾性体により構成される。第１シールリップ１２０及び第２シールリップ１３０は、例えば、ピストン本体１１０をインサート部品としてインサート成形することにより、ピストン本体１１０と一体的に設けることができる。

【0021】

キャンセルプレート２００は、金属製のプレート本体２１０と、プレート本体２１０の外周側端部２１２に備えられるシールリップ（以下、第３シールリップ２２０という。）と、プレート本体２１０の内周側端部２１１に備えられるプレス加工部２３０とを備えている。

【0022】

プレート本体２１０は、鋼板などの金属板を、例えば、プレス金型を用いて打ち抜きプレス成形することにより得られる。プレート本体２１０は、上述した内周側端部２１１及びプレス加工部２３０に加えて、外周側端部２１２、内周側平面部２１３、外周側平面部２１４、連接部２１５、スナップリング突起部２１６を有している。内周側平面部２１３は、軸線方向に垂直な径方向に延びる平板または略平板状の部分である。外周側平面部２１４は、内周側平面部２１３よりも外周側に設けられている、径方向に延びる平板または略平板状の部分である。連接部２１５は、内周側平面部２１３と外周側平面部２１４との間にある、軸線ｘに平行または略平行な平板または略平板状の部分である。スナップリング突起部２１６は、内周側平面部２１３の内周側端部２１１付近の位置において、内周側平面部２１３を軸線方向、例えば、一端側から他端側に打ち抜かれて形成される突起部分である。スナップリング突起部２１６は、環状シリンダ３００における内周側の壁面３１０に固定されたスナップリング３１３を位置決めするための突起である。プレート本体２１０の内周側端部２１１は、スナップリング３１３及びスナップリング突起部２１６により、内周側の壁面３１０に位置決めされた状態で支持されている。

【0023】

プレート本体２１０の外周側端部２１２には、第３シールリップ２２０が設けられている。第３シールリップ２２０は、ゴムなどの弾性体により構成される。第３シールリップ２２０は、例えば、プレート本体２１０をインサート部品としてインサート成形することにより、プレート本体２１０と一体的に設けることができる。

【0024】

環状シリンダ３００には、油圧室Ｒ１に油圧を導入するための第１油通路３１１と、キャンセル室Ｒ２に油圧を導入するための第２油通路３１２とが設けられている。第１油通路３１１及び第２油通路３１２は、いずれも環状シリンダ３００における内周側の壁面３１０に、開口部として設けられている。

【0025】

クラッチ４００は、環状シリンダ３００における外周側の壁面３２０に対して軸線方向に移動可能な状態で周方向に係止された複数のクラッチ板４１０を備えている。

【0026】

以上のように構成される油圧アクチュエータによれば、第１油通路３１１から送られる油圧によって、油圧室Ｒ１内の油圧が高くなると、環状ピストン１００がスプリング５００による押圧力に抗してキャンセルプレート２００側に向かって移動する。これにより、環状ピストン１００におけるピストン本体１１０の外筒部１１４の先端部１１５がクラッチ板４１０を図１中下方に押圧する。これにより、クラッチ板４１０が図１中下方に移動して、複数のクラッチ板４１０がそれぞれ摩擦係合された状態となる。これにより、クラッチ４００は、動力伝達状態となり、不図示の駆動軸の駆動トルクが、環状ピストン１００及びクラッチ４００等を介して、不図示の従動軸に伝達される。そして、油圧室Ｒ１内の油圧が低下すると、環状ピストン１００がスプリング５００による押圧力により元の位置に戻るため、環状ピストン１００によるクラッチ板４１０への押圧状態が解除されて、複数のクラッチ板４１０同士の摩擦係合状態も解除される。これにより、駆動軸から従動軸への動力の伝達も解除される。

【0027】

ここで、環状ピストン１００及び環状シリンダ３００等は、不図示の駆動軸と共に回転している。そのため、油圧室Ｒ１内においては、油の遠心力が作用する。このような遠心油圧は、環状ピストン１００の動作に影響を与え得る。しかしながら、本実施例においては、第２油通路３１２からキャンセル室Ｒ２内に、上記遠心油圧と同等の遠心油圧を発生させる油が供給される。従って、環状ピストン１００に対しては、油圧室Ｒ１内の遠心油圧とキャンセル室Ｒ２内の遠心油圧の双方が作用するため、これらの油圧は相殺される。これにより、遠心油圧により、環状ピストン１００の動作に影響が及ぼされることはない。

【0028】

図２は、密封装置１における、プレート本体２１０の金型からの抜き方向を示す部分拡大断面図である。図３は、密封装置１における、プレート本体２１０の金型からの別の抜き方向を示す部分拡大断面図である。

【0029】

図２及び図３を用いて、プレート本体２１０について説明する。図２及び図３において、矢印Ｓ１及び矢印Ｓ２は、プレート本体２１０から金型を抜く（抜き方向）を示す。プレート本体２１０は、製造過程において金型から抜き出す際に、内周側端部２１１の抜き方向の角部２１７にバリが生じることがある。また、プレート本体２１０は、製造過程において金型から抜き出す際に、内周側端部２１１の抜き方向の内周側端面部２１８に破断面が生じることがある。プレート本体２１０において、抜き方向が図３の矢印Ｓ２に示す方向である場合、軸線方向において一端側にバリが生じる角部２１７や破断面が生じる内周側端面部２１８が、軸線方向において一端側に位置する。プレート本体２１０に主応力が発生することで、角部２１７には、応力集中が生じることがある。角部２１７に応力集中が生じる場合には、強度の許容値以下であったとしても、バリや破断面が亀裂の起点となってプレート本体２１０が破損することがある。

【0030】

そこで、プレート本体２１０は、内周側端部２１１の抜き方向Ｓ２側、つまり、図２において軸線方向において一端側に、プレス加工することにより形成されるプレス加工部２３０を備える。プレス加工部２３０は、プレート本体２１０における抜き方向Ｓ２側の内周側端部２１１に形成される傾斜面である。

【0031】

次に、上述の密封装置１の製造方法について説明する。

【0032】

図４は、密封装置１の製造方法における、キャンセルプレート２００のプレート本体２１０の成型工程及び離型工程を示す部分拡大断面図である。図４に示すように、キャンセルプレート２００のプレート本体２１０は、その製造する工程において、金属材料（金属板）を金属金型（プレス金型）により加工することでプレート本体２１０を形成する成型工程を実行する。キャンセルプレート２００を製造する工程において、成型工程の後、プレート本体２１０をプレス金型から抜き方向Ｓ２に離型する離型工程を実行する。

【0033】

図５は、密封装置１の製造方法における、プレス加工部２３０を形成する前のプレート本体２１０を示す部分拡大断面図である。また、図６は、密封装置１の製造方法における、キャンセルプレート２００のプレート本体２１０のプレス加工部２３０の形成工程を示す部分拡大断面図である。

【0034】

キャンセルプレート２００を製造する工程において、プレス工程を実行する。図５及び図６に示すように、プレス工程では、離型後のプレート本体２１０におけるプレス金型の抜き方向Ｓ２側の内周側端部２１１の角部分をプレス型６００の押圧面６０１によりプレス加工で矢印Ｐ１方向に押圧する。

【0035】

図７は、密封装置１の製造方法における、プレス加工部２３０の形成工程後のプレート本体２１０を示す部分拡大断面図である。図７に示すように、キャンセルプレート２００を製造する工程において、プレス工程を実行することにより、プレス加工部２３０が形成される。

【0036】

以上説明したように、本発明の実施の形態に係る密封装置１の製造方法により製造される密封装置１によれば、プレート本体２１０の抜き方向Ｓ２側の内周側端部２１１における角部２１７及び内周側端面部２１８の一部を、バリや破断面とともにプレス加工によって潰すことができる。また、プレス加工部２３０を有するプレート本体２１０によれば、主応力が生じるような場合であっても、プレート本体２１０の内周側端部２１１に角部を有しないことで、形状的に応力集中が緩和することができる。従って、プレス加工部２３０によれば、切削加工などの後加工をすることなく、バリや破断面を除去することができ、プレート本体２１０の破損を防止することができる。

【0037】

なお、プレス加工部２３０は、図１に示すようなテーパー上の傾斜面に限定されず、例えば、曲面形状（Ｒ面取り）のように、内周側端面部２１８と内周側平面部２１３との直角または略直角の角部分を有しないものであればよい。

【0038】

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記本発明の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の概念及び特許請求の範囲に含まれるあらゆる態様を含む。また、上述した課題及び効果の少なくとも一部を奏するように、各構成を適宜選択的に組み合わせてもよい。例えば、上記実施の形態における、各構成要素の形状、材料、配置、サイズ等は、本発明の具体的使用態様によって適宜変更され得る。

【0039】

例えば、本実施の形態に係る密封装置１の製造方法において、キャンセルプレート２００を製造する工程では、プレス金型を用いてプレス加工でプレート本体２１０を形成していたが、鍛造によりプレート本体２１０を形成してもよい。

【符号の説明】

【0040】

１…密封装置、１００…環状ピストン、１１０…ピストン本体、１１１…平板部、１１２…内筒部、１１３…フランジ部、１１４…外筒部、１１５…先端部、１２０…第１シールリップ、１３０…第２シールリップ、２００…キャンセルプレート、２１０…プレート本体、２１１…内周側端部、２１２…外周側端部、２１３…内周側平面部、２１４…外周側平面部、２１５…連接部、２１６…スナップリング突起部、２１７…角部、２１８…内周側端面部、２２０…第３シールリップ、２３０…プレス加工部、３００…環状シリンダ、３１０…壁面、３１１…第１油通路、３１２…第２油通路、３１３…スナップリング、３２０…壁面、４００…クラッチ、４１０…クラッチ板、５００…スプリング、６００…プレス型、６０１…押圧面

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】