自动变速器的活塞装置的制作方法

专利名称：自动变速器的活塞装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种自动变速器的活塞装置。
背景技术：
在包括发动机(内燃发动机)的车辆中，自动地最优设定发动机和驱动轮之间变 速比的自动变速器被用作根据车辆的行驶状况将由发动机产生的转矩和转速适当地传递 至驱动轮的变速器。这种自动变速器的一个示例是多级自动变速器，该多级自动变速器利 用诸如离合器或制动器的摩擦接合元件和行星齿轮装置来设定变速比(传动比)。
这种自动变速器具备液压致动的活塞装置以便接合和释放摩擦接合元件，例如离 合器或制动器。传统上，所谓的推式活塞装置已被用作这种活塞装置，但是近年来，已经使 用所谓的拉式活塞装置以便减小自动变速器的尺寸。如例如在JP 2005-320990A中所公开 的，拉式活塞装置包括可沿自动变速器的旋转轴的轴向移动的筒状活塞部件(致动部件)， 和液压室。拉式活塞装置构造成通过控制供给到液压室的液压流体(ATF:自动变速器流 体)来使活塞部件沿轴向移动。对于这种拉式活塞装置，当接合摩擦接合元件时，液压室中 的压力被传递至活塞部件，且由此活塞部件就像其被拉向轴向一侧那样移动。然后，摩擦接 合元件被一体设置在活塞部件上的挤压部件挤压。在这种情况下，液压室和挤压部件设置 在摩擦接合元件的轴向相对侧，由此将摩擦接合元件夹在中间。 但是，对于在JP 2005-320990A中公开的活塞装置，挤压摩擦接合元件的挤压部 件是与该活塞部件分开的单独部件。为此，存在部件数量较多的问题。另外，存在必须利用 卡环等将挤压部件固定到活塞部件上的问题。 为此，例如，如图5所示，也使用其中挤压摩擦接合元件的挤压部与活塞部件一体 形成的活塞装置。下面是对图5所示的活塞装置的具体说明。图5示出用于传统自动变速 器的离合器的活塞装置的一部分。该活塞装置包括活塞部件(致动部件)141，该活塞部件 由于图5中未示出的液压室中的压力而能沿轴向移动。 首先，如图5所示，用作摩擦接合元件的离合器C由多个外离合器片Pl和设置在 外离合器片Pl之间的多个内离合器片P2构成。外离合器片Pl花键配合到离合器鼓D的 筒部D1的内周面中。内离合器片P2花键配合到离合器毂H的外周面中。
活塞部件141包括筒部141a，该筒部可沿轴向延伸并且上述液压室中的压力传 递到该筒部；挤压部141b，该挤压部沿径向延伸并且挤压离合器C ;和连接部141c，该连接 部连接筒部141a与挤压部141b。挤压部141b的位于离合器C侧的面141e是挤压离合器 C的外离合器片Pl的挤压面。连接部141c由第一部分141f和第二部分141g构成，该第 一部分从筒部141a的端部沿径向向内(朝旋转中心)延伸，该第二部分延伸成将第一部分 141f的内周缘与挤压部141b的外周缘连结。另外，为了防止在接合离合器C时活塞部件 141的连接部141c与离合器鼓D干涉，活塞部件141的连接部141c构造成相对于轴向沿与 离合器C分离的方向从挤压部141b偏移。 对于如上所述的这种挤压摩擦接合元件的挤压部与活塞部件一体形成的活塞装置，从减小自动变速器尺寸的角度来看，活塞部件的轴向偏移量(图5中的L2)被设定成基 本上与活塞部件的活塞行程(图5中的ST2)匹配。在图5所示的构型中，偏移量L2是连 接部141c相对于活塞部件141的挤压部141b的轴向偏移量。具体地，偏移量L2是挤压部 141b的挤压面141e和连接部141c的第一部分141f的位于离合器C侧的壁面141h之间的 轴向距离。活塞行程ST2是活塞部件141在离合器C的释放状态和接合状态之间可移动的 轴向距离。应指出，在图5中，用实线表示离合器C处于释放状态时活塞部件141的位置， 用双点划线表示离合器C处于接合状态时活塞部件141的位置。 但是，对于诸如图5所示构型的构型存在以下关注点。具体地，在自动变速器中， 在接合离合器C时，当液压室中的压力传递至筒部141a时活塞部件141行进至轴向一侧 (沿图5中的Yl方向)。因此，活塞部件141的挤压部141b挤压离合器C的外离合器片Pl。 此时，指向轴向另一侧(沿图5中的Y2方向)的载荷(弯曲力矩)M2作用于活塞部件141 的挤压部141b。在这种情况下，应力集中在连接活塞部件141的筒部141a与连接部141c 的弯曲部分A2上，由此带来弯曲部分A2的耐久性问题。

发明内容
鉴于这些问题已作出本发明，且本发明的目的是提供一种自动变速器的活塞装
置，该活塞装置能通过简单的构型减小在接合摩擦接合元件时作用在连接活塞部件的筒部 与连接部的弯曲部分上的应力。 本发明如下所述地构造以解决上述问题。具体地，本发明的一方面在于一种自动
变速器的活塞装置，所述活塞装置包括能够沿所述自动变速器的旋转轴的轴向移动的筒状 致动部件，和液压室，并且构造成使得所述致动部件由于所述液压室中的压力而沿所述轴 向移动，所述致动部件包括筒部、挤压部和连接部，所述筒部沿所述轴向延伸并且所述液压 室中的压力传递到所述筒部，所述挤压部沿径向延伸并且挤压所述自动变速器的摩擦接合 元件，所述连接部连接所述筒部与所述挤压部，并且相对于所述轴向沿与所述摩擦接合元 件分离的方向从所述挤压部偏移，以及所述连接部距所述挤压部的轴向偏移量被设定成大 于所述致动部件的行程量。更具体地，所述摩擦接合元件可以是包括在所述自动变速器中 的离合器。 根据该构型，利用其中偏移量被设定成大于行程量的简单结构，能降减小在接合 摩擦接合元件时作用在连接致动部件的筒部与连接部的部分(弯曲部分)上的应力。
更具体地，当具有上述构型的活塞装置应用于自动变速器的离合器时，在接合离 合器时作用在连接致动部件的筒部与连接部的弯曲部分上的应力减小。因此，利用其中偏 移量被设定成大于行程量的简单结构，能增大致动部件的弯曲部分的刚性，由此能改善致 动部件的耐久性。在这种情况下，能改善致动部件的耐久性而不增加致动部件的厚度或使 用昂贵的高强度材料作为致动部件的材料，由此能降低成本。 在本发明中，优选地，所述连接部由第一部分和第二部分构成，所述第一部分从所 述筒部的端部沿所述径向向内延伸并且设置成基本上平行于所述挤压部，所述第二部分延 伸成将所述第一部分的内周缘与所述挤压部的外周缘连结并且设置成相对于所述挤压部 倾斜。 在本发明中，优选地，所述偏移量被设定为这样的值，使得所述致动部件的截面模数比在所述偏移量被设定为与所述行程量相同的值的情况下大。更具体地，优选地，所述致 动部件被形成为，在截面视图中，包围所述挤压部和所述连接部的矩形区域的形状在所述 轴向上比在所述偏移量被设定为与所述行程量相同的值的情况下长。 在接合离合器时作用在连接致动部件的筒部与连接部的弯曲部分上的应力等于 作用在致动部件的挤压部上的弯曲力矩除以致动部件的截面模数，且由此增大致动部件的 截面模数对于减小作用在弯曲部分上的应力有效果。鉴于此，在上述构型中，致动部件的偏 移量被设定为这样的值，使得致动部件的截面模数比在偏移量被设定为与行程量相同的值 的情况下大。 在本发明中，优选地，所述偏移量根据所述致动部件的材料被设定。
在这种情况下，通过使用较便宜的一般材料作为致动部件的材料可实现成本的降 低。另一方面，使用抗拉强度较高的高强度材料作为致动部件的材料能将偏移量抑制为小 量，由此能减小自动变速器的尺寸。


图1是示出根据本发明的活塞装置所适用的一实施例的自动变速器的示意图。
图2是示出图1所示的自动变速器中的致动的致动表。
图3是示出图1所示的自动变速器的一部分的剖视图。
图4是图3中相关部分的放大图。 图5是与图4对应的视图，示出传统自动变速器的活塞装置的一部分。
具体实施例方式以下是参照附图对本发明实施例的说明。 图1是示出根据本发明的活塞装置所适用的一实施例的自动变速器(包括变矩 器)的示意图。 图1示出包括在FF(发动机前置，前轮驱动)车辆中的自动变速器l。应指出，由 于自动变速器1构造成关于中心线基本对称，所以在图1中省略了位于中心线以下的下半 部。 首先，变矩器200是经由流体执行输入轴侧和输出轴侧之间的动力传递的流体传 动装置。变矩器200包括位于输入轴侧的泵轮201、位于输出轴侧的涡轮202、实现转矩放 大功能的定子203和单向离合器204。 变矩器200具备锁止离合器205，该锁止离合器使输入轴侧和输出轴侧处于直接 连接状态。通过控制施加在锁止离合器205上的接合压力来接合和释放锁止离合器205。 使锁止离合器205完全接合使得泵轮201和涡轮202 —体旋转。另外，使锁止离合器205 以预定的滑动状态(半接合状态)接合使得在驱动期间涡轮202旋转得比泵轮201慢预定 的滑动量。 自动变速器1包括第一变速部1A和第二变速部1B，该第一变速部的主要构成元件 是单小齿轮式的第一行星齿轮装置103，该第二变速部的主要构成元件是单小齿轮式的第 二行星齿轮装置104和双小齿轮式的第三行星齿轮装置105。第一变速部1A和第二变速 部1B同轴设置。这样，自动变速器1构造为行星齿轮多级变速器。在自动变速器1中，输
5入到输入轴100的转速改变并传递至输出轴106，然后从输出齿轮107输出。输出齿轮107 直接或经由副轴连接到包括在车辆中的差动齿轮装置。 构成第一变速部1A的第一行星齿轮装置103包括三个旋转元件，即太阳齿轮Sl、 行星架CA1和齿圈R1。太阳齿轮S1与输入轴100连接。另外，由于齿圈R1经第三制动器 B3固定在壳体10上，所以在行星架CA1作为中间输出部件的情况下，太阳齿轮Sl相对于输 入轴100以减小的速度旋转。 由构成第二变速部IB的第二行星齿轮装置104和第三行星齿轮装置105的部分 互连构成四个旋转元件RM1至RM4。具体地，第三行星齿轮装置105的太阳齿轮S3构成第 一旋转元件RM1。第二行星齿轮装置104的齿圈R2和第三行星齿轮装置105的齿圈R3彼 此连接，且齿圈R2和齿圈R3构成第二旋转元件RM2。此外，第二行星齿轮装置104的行星 架CA2和第三行星齿轮装置105的行星架CA3彼此连接，且行星架CA2和行星架CA3构成 第三旋转元件RM3。另外，第二行星齿轮装置104的太阳齿轮S2构成第四旋转元件RM4。
在本实施例中，第二行星齿轮装置104和第三行星齿轮装置105被认为是 Ravigneaux行星齿轮系。行星架CA2和行星架CA3由共同的部件构成，齿圈R2和齿圈R3 也由共同的部件构成。此外，第二行星齿轮装置104的小齿轮还用作第三行星齿轮装置105 的第二小齿轮。 第一旋转元件RM1(太阳齿轮S3)与作为中间输出部件的第一行星齿轮装置103 的行星架CA1 —体连接，且第一旋转元件RM1的旋转通过由第一制动器Bl选择性地与壳体 10连接而停止。第二旋转元件RM2 (齿圈R2和齿圈R3)经第二离合器C2与输入轴100选 择性地连接。另外，第二旋转元件RM2的旋转通过经单向离合器Fl和第二制动器B2选择 性地与壳体10连接而停止。 第三旋转元件RM3 (行星架CA2和行星架CA3)与输出轴106 —体连接。第四旋转 元件RM4(太阳齿轮S2)经第一离合器Cl与输入轴100选择性地连接。
在如上所述地构造的自动变速器1中，由于作为摩擦接合元件的第一离合器Cl、 第二离合器C2、第一制动器B1、第二制动器B2、第三制动器B3和单向离合器F1以预定的状 态释放或接合而设定变速段(变速档)。 图2是用于描述离合器和制动器的致动以获得自动变速器1的各种变速段的接合 表(致动表)。在图2中，圆圈表示接合状态，X表示释放状态。 如图2所示，在自动变速器1中，当第一离合器Cl接合时，获得"lst"的前进档，且 单向离合器F1在1st下接合。另外，当第一离合器C1和第一制动器B1接合时，获得"2nd" 的前进档。当第一离合器Cl和第三制动器B3接合时，获得"3rd"的前进档。当第一离合 器Cl和第二离合器C2接合时，获得"4th"的前进档。当第二离合器C2和第三制动器B3 接合时，获得"5th"的前进档。此外，当第二离合器C2和第一制动器Bl接合时，获得"6th" 的前进档。 另外，在自动变速器1中，当第二制动器B2和第三制动器B3接合时，获得倒档 (Rev)。 接下来说明自动变速器1的具体结构。 图3是示出自动变速器1的第二变速部1B的一部分的剖视图。图4是图3中相 关部分的放大图。应指出，由于自动变速器1构造成关于中心线基本对称，所以在图3中省略了位于中心线以下的下半部。 如图3和4所示，自动变速器1包括输入轴100 (该输入轴经轴承被支承为能够关 于壳体IO相对旋转)、单小齿轮式的第二行星齿轮装置104、双小齿轮式的第三行星齿轮装 置105、第一离合器Cl、第二离合器C2、离合器鼓2、第一活塞3、第二活塞4等。
输入轴100具有形成在其上的凸缘100a，该凸缘相对于轴心垂直延伸。在凸缘 100a的外周缘上设置有环形的基部件20。基部件20被支承为能够关于壳体10相对旋转。
从外部安装在基部件20上的毂部21、从毂部21沿径向延伸的环形侧壁22和从侧 壁22的外周缘沿轴向延伸的基本上为筒状的筒部23构成离合器鼓2。离合器鼓2的毂部 21通过焊接等固定在基部件20上。另外，基部件20通过焊接等固定到输入轴100的凸缘 100a上。离合器鼓2由此与输入轴100 —体旋转。 作为第一离合器Cl的构成部件的第一摩擦接合元件101和作为第二离合器C2的 构成部件的第二摩擦接合元件102设置在离合器鼓2的筒部23内部。
多个外离合器片(摩擦片)lll和设置在外离合器片lll之间的多个内离合器片 (摩擦片)112构成第一摩擦接合元件101。 构成第一摩擦接合元件101的外离合器片111花键配合到离合器鼓2的筒部23的 内周面中。内离合器片112花键配合到第一离合器毂108的外周面中。固定在离合器鼓2 的筒部23上的卡环113限制第一摩擦接合元件101朝第二摩擦接合元件102的运动(沿 轴向的运动)。 同样，多个外离合器片(摩擦片)121和设置在外离合器片121之间的多个内离合 器片(摩擦片)122构成第二摩擦接合元件102。 构成第二摩擦接合元件102的外离合器片121花键配合到离合器鼓2的筒部23的 内周面中。内离合器片122花键配合到第二离合器毂109的外周面中。固定在离合器鼓2 的筒部23上的卡环123限制第二摩擦接合元件102朝第一摩擦接合元件101的运动(沿 轴向的运动)。 第一活塞3设置在离合器鼓2的正面侧(第一离合器Cl侧)。第一活塞3装配成 可相对于输入轴IOO沿轴向自由滑动。第一活塞3是基本上为盘形的部件，并且挤压部31 一体形成在第一活塞3的外周缘上。第一活塞3与离合器鼓2 —体旋转。
第一液压室30形成在第一活塞3和离合器鼓2的侧壁22之间。当ATF(液压流 体)从形成在输入轴100中的流体孔100b供给到第一液压室30时，第一活塞3沿与离合 器鼓2的侧壁22分离的方向(朝第一摩擦接合元件IOI)移动，并且第一活塞3的挤压部 31挤压第一摩擦接合元件101。由于第一摩擦接合元件101以这种方式被挤压，构成第一 摩擦接合元件101的外离合器片111和内离合器片112变得彼此接合(第一离合器Cl的 接合)。 相反，当第一液压室30中的ATF经流体孔100b流出时，第一活塞3沿靠近离合器 鼓2的侧壁22的方向移动，并且第一活塞3的挤压部31对第一摩擦接合元件101的挤压 被释放。由于对第一摩擦接合元件101的挤压被释放，构成第一摩擦接合元件101的外离 合器片111和内离合器片112的接合被释放(第一离合器Cl的释放)。换句话说，第一活 塞3由于第一液压室30中的压力而沿轴向的移动接合和释放第一离合器C1。
在第一活塞3的正面侧(第一离合器Cl侧)设置有环形的平衡件51。平衡件51从外部配合在输入轴100上，且固定在输入轴100上的卡环81限制平衡件51沿与第一活 塞3分离的方向的移动。复位弹簧(压縮巻簧)71设置在平衡件51和第一活塞3之间。由 于复位弹簧71的弹力，第一活塞3沿与平衡件51分离的方向(朝离合器鼓2)被偏压。另 外，在平衡件51和第一活塞3之间设置有消除第一活塞3的第一液压室30中的离心液压 力的消除室(液压室)61。消除室61经形成在平衡件51的内周部中的缺口 51a与平衡件 51的正面侧的空间连通。 第二活塞4设置在离合器鼓2的背面侧(与第一活塞3相对的一侧)。第二活塞 4配合成可相对于基部件20沿轴向自由滑动。第二活塞4与离合器鼓2 —体旋转。
第二活塞4由覆盖离合器鼓2的外周部的基本为筒状的活塞部件(致动部件)41 和设置在活塞部件41的筒部41a的一端(图3中的左端)的环形侧壁42构成。侧壁42 装配在形成于活塞部件41的筒部41a —端的凹槽部41k中，且侧壁42相对于筒部41a沿 轴向的移动被限制。向内(朝旋转中心)伸出的挤压部41b经连接部41c一体设置在活塞 部件41的筒部41a的另一端(图3和4中的右端)。 第二液压室40形成在第二活塞4的侧壁42和离合器鼓2的侧壁22之间。当 ATF(液压流体)从形成在基部件20中的流体孔20a供给到第二液压室40时，第二液压室 40中的液压力传递至第二活塞4，并且第二活塞4的侧壁42沿与离合器鼓2的侧壁22分 离的方向移动。因此，活塞部件41沿相同的方向移动，且第二活塞4的挤压部41b挤压第 二摩擦接合元件102。由于第二摩擦接合元件102被挤压，构成第二摩擦接合元件102的外 离合器片121和内离合器片122变得彼此接合(第二离合器C2的接合)。
相反，当第二液压室40中的ATF经流体孔20a流出时，第二活塞4的侧壁42沿靠 近离合器鼓2的侧壁22的方向移动。因此，活塞部件41沿相同的方向移动，且第二活塞4 的挤压部41b对第二摩擦接合元件102的挤压被释放。由于对第二摩擦接合元件102的挤 压被释放，构成第二摩擦接合元件102的外离合器片121和内离合器片122的接合被释放 (第二离合器C2的释放)。换句话说，第二活塞4由于第二液压室40中的压力而沿轴向的 移动接合和释放第二离合器C2。 在第二活塞4的背面侧(与第二液压室40相对的一侧)设置有环形的平衡件52。 平衡件52从外部装配在基部件20上，且固定在基部件20上的卡环82限制平衡件52沿与 第二活塞4分离的方向的移动。复位弹簧(压縮巻簧)72设置在平衡件52和第二活塞4 的侧壁42之间。由于复位弹簧72的弹力，第二活塞4沿与平衡件52分离的方向(朝离合 器鼓2)被偏压。另外，在平衡件52和第二活塞4的侧壁42之间形成有消除第二活塞4的 第二液压室40中的离心液压力的消除室(液压室)62。消除室62经形成在基部件20的外 周上的多个凹槽20b与平衡件52的背面侧的空间连通。 在本实施例中，由于第二活塞4和第二液压室40而构造成所谓的拉式活塞装置。 具体地，当接合第二离合器C2时，第二液压室40中的压力传递至活塞部件41，且由此活塞 部件41就像被拉向轴向一侧(图4中的X1方向)那样移动。然后，设置在活塞部件41上 的挤压部41b挤压第二摩擦接合元件102。在这种情况下，第二液压室40和挤压部41b设 置在摩擦接合元件102的轴向相对侧，以将第二摩擦接合元件102夹在中间。
另外，本实施例的特征在于，在拉式活塞装置中，连接部41c距第二活塞4的活塞 部件41的挤压部41b的轴向偏移量Ll被设定成大于活塞部件41的活塞行程ST1。下面参
8照图3和4说明该特征。 如图3和4所示，第二活塞4的活塞部件41包括筒部41a，该筒部沿轴向延伸并 且第二液压室40中的压力传递到该筒部；挤压部41b，该挤压部沿径向延伸并且挤压第二 摩擦接合元件102 ;和连接部41c，该连接部连接筒部41a与挤压部41b。活塞部件41构造 成使得筒部41a和挤压部41b经连接部41c 一体形成。例如通过在诸如热轧钢板(SKI材 料)的钢板上进行压力加工等来形成活塞部件41。 在活塞部件41的筒部41a的内周面中形成有花键凹槽41d，且该花键凹槽41d与 形成在离合器鼓2的筒部23的外周面中的花键齿配合。挤压部41b是设置在活塞部件41 的另一端侧(图4中的X2方向)的环形部分。挤压部41b的位于第二摩擦接合元件102 侧的面41e是挤压构成第二摩擦接合元件102的外片121的挤压面，并且是基本上与轴向 垂直的面。 活塞部件41的连接部41c由从筒部41a的另一端沿径向向内(朝旋转中心)延 伸的第一部分41f和延伸成将第一部分41f的内周缘与挤压部41b的外周缘连结的第二部 分41g构成。在这种情况下，第一部分41f是设置成基本上平行于挤压部41b的基本上为 环形的部分。第二部分41g是设置成相对于挤压部41b倾斜的筒状部分，且第二部分41g 的截面构型为在径向上越靠外，该构型朝与第二摩擦接合元件102分离的方向越倾斜。
活塞部件41的连接部41c相对于轴向沿与第二摩擦接合元件102分离的方向从 挤压部41b偏移。连接部41c以这种方式偏移，以防止在接合第二离合器C2时活塞部件41 的连接部41c与离合器鼓2干涉。 另外，连接部41c距活塞部件41的挤压部41b的轴向偏移量Ll被设定成大于活 塞部件41的活塞行程ST1 (Ll > ST1)。如图4所示，偏移量Ll是挤压部41b的挤压面41e 和连接部41c的第一部分41f的位于第二摩擦接合元件102侧的壁面41h之间的轴向距离。 活塞行程ST1是活塞部件41在第二离合器C2的释放状态和接合状态之间能移动的轴向距 离。应指出，在图4中，用实线表示第二离合器C2处于释放状态时活塞部件41的位置，用 双点划线表示第二离合器C2处于接合状态时活塞部件41的位置。 如上所述，在本实施例中，偏移量L1是大于活塞行程ST1的值，且因此活塞部件41 的截面模数比在偏移量L2和活塞行程ST2的值基本相同的传统构型(图5)中大。为此， 在接合第二离合器C2时作用在活塞部件41的弯曲部分A1、或者更具体地作用在连接筒部 41a与连接部41c的部分上的应力(弯曲应力)减小。因此，利用其中偏移量L1被设定成 大于活塞行程ST1的简单构型，能增大活塞部件41的弯曲部分A1的刚性，由此改善活塞部 件41的耐久性。下面对该点进行具体说明。 在自动变速器l中，当接合第二离合器C2时，在第二液压室40中的压力传递至活 塞部件41的筒部41a时活塞部件41行进至轴向一侧(沿图4中的X1方向)。因此，活塞 部件41的挤压部41b挤压构成第二摩擦接合元件102的外离合器片121。在这种情况下， 指向轴向另一侧(沿图4中的X2方向)的载荷(弯曲力矩)M1作用于活塞部件41的挤压 部41b。此时，应力集中在连接活塞部件41的筒部41a与连接部41c的弯曲部分A1上，由 此带来弯曲部分A1的耐久性问题。 此处，在接合第二离合器C2时作用于活塞部件41的弯曲部分Al上的应力等于弯 曲力矩M1除以活塞部件41的截面模数，且由此增大活塞部件41的截面模数对于减小作用在弯曲部分A1上的应力有效果。鉴于此，在本实施例中，活塞部件41的端部成形为使得活 塞部件41的截面模数较大。 具体地，活塞部件41的截面模数随着偏移量Ll的增大而变大。为此，随着偏移量 Ll增大，能进一步减小在接合第二离合器C2时作用于活塞部件41的弯曲部分A1上的应 力。这是由于，在截面视图中，包围活塞部件41的挤压部41b和连接部41c的矩形区域Rll 的形状近似于在轴向上具有较长的水平长度的形状，而非在径向上具有较长的竖直长度的 形状。如图4所示，在轴向上，矩形区域Rll从挤压部41b的挤压面41e跨越至连接部41c 的另一端(图4中的右端)，而在径向上，矩形区域Rll从挤压部41b的内周端跨越至筒部 41a的外周面。 如图5所示，在传统构型中，只能确保偏移量L2与活塞行程ST2基本匹配 (L2"ST2)。然而，在本实施例中，如图4所示，确保了大于活塞行程ST1的偏移量Ll (Ll > ST1)。因此，本实施例能够将在接合第二离合器C2时作用于活塞部件41的弯曲部分A1 上的应力减小成比在传统构型中低，从而改善活塞部件41的耐久性。在这种情况下，能改 善活塞部件41的耐久性而不增加活塞部件41的厚度或使用昂贵的高强度材料作为活塞部 件41的材料，由此能降低成本。 此处，从减小自动变速器1的尺寸的角度来看，优选地，将偏移量L1设定为减小作 用于活塞部件41的弯曲部分A1上的应力所需的最小值。因此，优选地，根据活塞部件41 的材料来设定偏移量L1。 在这种情况下，使用较便宜的一般材料作为活塞部件41的材料能够降低成本。较 便宜的一般材料的示例包括抗拉强度约为440MPa的SPH440和SPC440材料，以及抗拉强度 约为270MPa的SPH270和SPC270材料。应指出，也可使用其它钢板等作为一般材料。
另一方面，使用抗拉强度较高的高强度材料作为活塞部件41的材料能够将偏移 量Ll抑制为小量，由此能减小自动变速器1的尺寸。抗拉强度较高的高强度材料的示例包 括抗拉强度约为590MPa的SPH590和SPC590材料，以及抗拉强度约为780MPa的SPH780和 SPC780材料。应指出，也可使用其它钢板等作为高强度材料。
其它实施例 本发明的上述实施例仅为一个示例，各种变型都是可能的。 尽管在上述实施例中描述了将本发明应用于用来接合和释放第二离合器C2的活 塞装置的示例，但本发明不限于此。本发明也可应用于用来接合和释放摩擦接合元件的任 何所谓的拉式活塞装置。例如，本发明还可应用于用来接合和释放包括在自动变速器中的 制动器的活塞装置。 另外，尽管已描述的是本发明应用于六前进档自动变速器中的活塞装置的示例， 但是本发明不限于此。本发明也可应用于具有任意数量变速段的行星齿轮自动变速器中的 活塞装置。 此外，本发明不限于包括在FF(发动机前置，前轮驱动)车辆中的自动变速器中的 活塞装置。本发明也可应用于包括在FR(发动机前置，后轮驱动)车辆或四轮驱动车辆中 的自动变速器中的活塞装置。 本发明能以各种其它形式实施而不背离本发明的精神或主要特征。因此，上述实 施例从各方面来说都仅仅是示例，而不应当以限制性的方式来解释。本发明的范围由权利
10要求的范围来限定，而不应当以任何方式受限于说明书的主体。此外，处在与权利要求范围 等同的范围内的所有变化和修改都涵盖在本发明的范围内。 本申请要求基于2008年12月8日在日本提交的JP 2008-312618A的优先权。该 在先申请的全部内容在本申请中结合于此作为参考。另外，在本说明书中引用的文献的全 部内容在本文中明确地结合于此作为参考。
权利要求
一种自动变速器的活塞装置，所述活塞装置包括能够沿所述自动变速器的旋转轴的轴向移动的筒状致动部件，和液压室，并且构造成使得所述致动部件由于所述液压室中的压力而沿所述轴向移动，所述致动部件包括筒部、挤压部和连接部，所述筒部沿所述轴向延伸并且所述液压室中的压力传递到所述筒部，所述挤压部沿径向延伸并且挤压所述自动变速器的摩擦接合元件，所述连接部连接所述筒部与所述挤压部，并且相对于所述轴向沿与所述摩擦接合元件分离的方向从所述挤压部偏移，以及所述连接部距所述挤压部的轴向偏移量被设定成大于所述致动部件的行程量。
2. 根据权利要求1所述的自动变速器的活塞装置，其中所述连接部由第一部分和第二部分构成，所述第一部分从所述筒部的端部沿所述 径向向内延伸并且设置成基本上平行于所述挤压部，所述第二部分延伸成将所述第一部分 的内周缘与所述挤压部的外周缘连结并且设置成相对于所述挤压部倾斜。
3. 根据权利要求1所述的自动变速器的活塞装置，其中所述偏移量被设定为这样的值，使得所述致动部件的截面模数比在所述偏移量被 设定为与所述行程量相同的值的情况下大。
4. 根据权利要求2所述的自动变速器的活塞装置，其中所述偏移量被设定为这样的值，使得所述致动部件的截面模数比在所述偏移量被 设定为与所述行程量相同的值的情况下大。
5. 根据权利要求3所述的自动变速器的活塞装置，其中所述致动部件被形成为，在截面视图中，包围所述挤压部和所述连接部的矩形区 域的形状在所述轴向上比在所述偏移量被设定为与所述行程量相同的值的情况下长。
6. 根据权利要求4所述的自动变速器的活塞装置，其中所述致动部件被形成为，在截面视图中，包围所述挤压部和所述连接部的矩形区 域的形状在所述轴向上比在所述偏移量被设定为与所述行程量相同的值的情况下长。
7. 根据权利要求1至6中任一项所述的自动变速器的活塞装置， 其中所述偏移量根据所述致动部件的材料被设定。
8. 根据权利要求1至6中任一项所述的自动变速器的活塞装置， 其中所述摩擦接合元件是包括在所述自动变速器中的离合器。
9. 根据权利要求7所述的自动变速器的活塞装置， 其中所述摩擦接合元件是包括在所述自动变速器中的离合器。
全文摘要
本发明涉及自动变速器的活塞装置。在本发明的实施例中，自动变速器的活塞装置包括能够沿旋转轴的轴向移动的活塞部件，和液压室，并且构造成使得所述活塞部件由于所述液压室中的压力而沿所述轴向移动。所述活塞部件包括筒部、挤压部和连接部，所述筒部沿所述轴向延伸并且所述液压室中的压力传递到所述筒部，所述挤压部沿径向延伸并且挤压所述自动变速器的摩擦接合元件，所述连接部连接所述筒部与所述挤压部，并且相对于所述轴向沿与所述摩擦接合元件分离的方向从所述挤压部偏移。另外，所述连接部距所述活塞部件的所述挤压部的轴向偏移量被设定成大于所述活塞部件的行程量。
文档编号F16D25/0632GK101749335SQ200910253528
公开日2010年6月23日 申请日期2009年12月8日 优先权日2008年12月8日
发明者加藤直纪, 后藤慎太郎, 森下浩文 申请人:丰田自动车株式会社