自動變速器的活塞裝置的制作方法

專利名稱：自動變速器的活塞裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種自動變速器的活塞裝置。
背景技術：
在包括發動機(內燃發動機)的車輛中，自動地最優設定發動機和驅動輪之間變 速比的自動變速器被用作根據車輛的行駛狀況將由發動機產生的轉矩和轉速適當地傳遞 至驅動輪的變速器。這種自動變速器的一個示例是多級自動變速器，該多級自動變速器利 用諸如離合器或制動器的摩擦接合元件和行星齒輪裝置來設定變速比(傳動比)。
這種自動變速器具備液壓致動的活塞裝置以便接合和釋放摩擦接合元件，例如離 合器或制動器。傳統上，所謂的推式活塞裝置已被用作這種活塞裝置，但是近年來，已經使 用所謂的拉式活塞裝置以便減小自動變速器的尺寸。如例如在JP 2005-320990A中所公開 的，拉式活塞裝置包括可沿自動變速器的旋轉軸的軸向移動的筒狀活塞部件(致動部件)， 和液壓室。拉式活塞裝置構造成通過控制供給到液壓室的液壓流體(ATF:自動變速器流 體)來使活塞部件沿軸向移動。對于這種拉式活塞裝置，當接合摩擦接合元件時，液壓室中 的壓力被傳遞至活塞部件，且由此活塞部件就像其被拉向軸向一側那樣移動。然后，摩擦接 合元件被一體設置在活塞部件上的擠壓部件擠壓。在這種情況下，液壓室和擠壓部件設置 在摩擦接合元件的軸向相對側，由此將摩擦接合元件夾在中間。 但是，對于在JP 2005-320990A中公開的活塞裝置，擠壓摩擦接合元件的擠壓部 件是與該活塞部件分開的單獨部件。為此，存在部件數量較多的問題。另外，存在必須利用 卡環等將擠壓部件固定到活塞部件上的問題。 為此，例如，如圖5所示，也使用其中擠壓摩擦接合元件的擠壓部與活塞部件一體 形成的活塞裝置。下面是對圖5所示的活塞裝置的具體說明。圖5示出用于傳統自動變速 器的離合器的活塞裝置的一部分。該活塞裝置包括活塞部件(致動部件)141，該活塞部件 由于圖5中未示出的液壓室中的壓力而能沿軸向移動。 首先，如圖5所示，用作摩擦接合元件的離合器C由多個外離合器片Pl和設置在 外離合器片Pl之間的多個內離合器片P2構成。外離合器片Pl花鍵配合到離合器鼓D的 筒部D1的內周面中。內離合器片P2花鍵配合到離合器轂H的外周面中。
活塞部件141包括筒部141a，該筒部可沿軸向延伸并且上述液壓室中的壓力傳 遞到該筒部；擠壓部141b，該擠壓部沿徑向延伸并且擠壓離合器C ;和連接部141c，該連接 部連接筒部141a與擠壓部141b。擠壓部141b的位于離合器C側的面141e是擠壓離合器 C的外離合器片Pl的擠壓面。連接部141c由第一部分141f和第二部分141g構成，該第 一部分從筒部141a的端部沿徑向向內(朝旋轉中心)延伸，該第二部分延伸成將第一部分 141f的內周緣與擠壓部141b的外周緣連結。另外，為了防止在接合離合器C時活塞部件 141的連接部141c與離合器鼓D干涉，活塞部件141的連接部141c構造成相對于軸向沿與 離合器C分離的方向從擠壓部141b偏移。 對于如上所述的這種擠壓摩擦接合元件的擠壓部與活塞部件一體形成的活塞裝置，從減小自動變速器尺寸的角度來看，活塞部件的軸向偏移量(圖5中的L2)被設定成基 本上與活塞部件的活塞行程(圖5中的ST2)匹配。在圖5所示的構型中，偏移量L2是連 接部141c相對于活塞部件141的擠壓部141b的軸向偏移量。具體地，偏移量L2是擠壓部 141b的擠壓面141e和連接部141c的第一部分141f的位于離合器C側的壁面141h之間的 軸向距離。活塞行程ST2是活塞部件141在離合器C的釋放狀態和接合狀態之間可移動的 軸向距離。應指出，在圖5中，用實線表示離合器C處于釋放狀態時活塞部件141的位置， 用雙點劃線表示離合器C處于接合狀態時活塞部件141的位置。 但是，對于諸如圖5所示構型的構型存在以下關注點。具體地，在自動變速器中， 在接合離合器C時，當液壓室中的壓力傳遞至筒部141a時活塞部件141行進至軸向一側 (沿圖5中的Yl方向)。因此，活塞部件141的擠壓部141b擠壓離合器C的外離合器片Pl。 此時，指向軸向另一側(沿圖5中的Y2方向)的載荷(彎曲力矩)M2作用于活塞部件141 的擠壓部141b。在這種情況下，應力集中在連接活塞部件141的筒部141a與連接部141c 的彎曲部分A2上，由此帶來彎曲部分A2的耐久性問題。

發明內容
鑒于這些問題已作出本發明，且本發明的目的是提供一種自動變速器的活塞裝
置，該活塞裝置能通過簡單的構型減小在接合摩擦接合元件時作用在連接活塞部件的筒部 與連接部的彎曲部分上的應力。 本發明如下所述地構造以解決上述問題。具體地，本發明的一方面在于一種自動
變速器的活塞裝置，所述活塞裝置包括能夠沿所述自動變速器的旋轉軸的軸向移動的筒狀 致動部件，和液壓室，并且構造成使得所述致動部件由于所述液壓室中的壓力而沿所述軸 向移動，所述致動部件包括筒部、擠壓部和連接部，所述筒部沿所述軸向延伸并且所述液壓 室中的壓力傳遞到所述筒部，所述擠壓部沿徑向延伸并且擠壓所述自動變速器的摩擦接合 元件，所述連接部連接所述筒部與所述擠壓部，并且相對于所述軸向沿與所述摩擦接合元 件分離的方向從所述擠壓部偏移，以及所述連接部距所述擠壓部的軸向偏移量被設定成大 于所述致動部件的行程量。更具體地，所述摩擦接合元件可以是包括在所述自動變速器中 的離合器。 根據該構型，利用其中偏移量被設定成大于行程量的簡單結構，能降減小在接合 摩擦接合元件時作用在連接致動部件的筒部與連接部的部分(彎曲部分)上的應力。
更具體地，當具有上述構型的活塞裝置應用于自動變速器的離合器時，在接合離 合器時作用在連接致動部件的筒部與連接部的彎曲部分上的應力減小。因此，利用其中偏 移量被設定成大于行程量的簡單結構，能增大致動部件的彎曲部分的剛性，由此能改善致 動部件的耐久性。在這種情況下，能改善致動部件的耐久性而不增加致動部件的厚度或使 用昂貴的高強度材料作為致動部件的材料，由此能降低成本。 在本發明中，優選地，所述連接部由第一部分和第二部分構成，所述第一部分從所 述筒部的端部沿所述徑向向內延伸并且設置成基本上平行于所述擠壓部，所述第二部分延 伸成將所述第一部分的內周緣與所述擠壓部的外周緣連結并且設置成相對于所述擠壓部 傾斜。 在本發明中，優選地，所述偏移量被設定為這樣的值，使得所述致動部件的截面模數比在所述偏移量被設定為與所述行程量相同的值的情況下大。更具體地，優選地，所述致 動部件被形成為，在截面視圖中，包圍所述擠壓部和所述連接部的矩形區域的形狀在所述 軸向上比在所述偏移量被設定為與所述行程量相同的值的情況下長。 在接合離合器時作用在連接致動部件的筒部與連接部的彎曲部分上的應力等于 作用在致動部件的擠壓部上的彎曲力矩除以致動部件的截面模數，且由此增大致動部件的 截面模數對于減小作用在彎曲部分上的應力有效果。鑒于此，在上述構型中，致動部件的偏 移量被設定為這樣的值，使得致動部件的截面模數比在偏移量被設定為與行程量相同的值 的情況下大。 在本發明中，優選地，所述偏移量根據所述致動部件的材料被設定。
在這種情況下，通過使用較便宜的一般材料作為致動部件的材料可實現成本的降 低。另一方面，使用抗拉強度較高的高強度材料作為致動部件的材料能將偏移量抑制為小 量，由此能減小自動變速器的尺寸。


圖1是示出根據本發明的活塞裝置所適用的一實施例的自動變速器的示意圖。
圖2是示出圖1所示的自動變速器中的致動的致動表。
圖3是示出圖1所示的自動變速器的一部分的剖視圖。
圖4是圖3中相關部分的放大圖。 圖5是與圖4對應的視圖，示出傳統自動變速器的活塞裝置的一部分。
具體實施例方式以下是參照附圖對本發明實施例的說明。 圖1是示出根據本發明的活塞裝置所適用的一實施例的自動變速器(包括變矩 器)的示意圖。 圖1示出包括在FF(發動機前置，前輪驅動)車輛中的自動變速器l。應指出，由 于自動變速器1構造成關于中心線基本對稱，所以在圖1中省略了位于中心線以下的下半 部。 首先，變矩器200是經由流體執行輸入軸側和輸出軸側之間的動力傳遞的流體傳 動裝置。變矩器200包括位于輸入軸側的泵輪201、位于輸出軸側的渦輪202、實現轉矩放 大功能的定子203和單向離合器204。 變矩器200具備鎖止離合器205，該鎖止離合器使輸入軸側和輸出軸側處于直接 連接狀態。通過控制施加在鎖止離合器205上的接合壓力來接合和釋放鎖止離合器205。 使鎖止離合器205完全接合使得泵輪201和渦輪202 —體旋轉。另外，使鎖止離合器205 以預定的滑動狀態(半接合狀態)接合使得在驅動期間渦輪202旋轉得比泵輪201慢預定 的滑動量。 自動變速器1包括第一變速部1A和第二變速部1B，該第一變速部的主要構成元件 是單小齒輪式的第一行星齒輪裝置103，該第二變速部的主要構成元件是單小齒輪式的第 二行星齒輪裝置104和雙小齒輪式的第三行星齒輪裝置105。第一變速部1A和第二變速 部1B同軸設置。這樣，自動變速器1構造為行星齒輪多級變速器。在自動變速器1中，輸
5入到輸入軸100的轉速改變并傳遞至輸出軸106，然后從輸出齒輪107輸出。輸出齒輪107 直接或經由副軸連接到包括在車輛中的差動齒輪裝置。 構成第一變速部1A的第一行星齒輪裝置103包括三個旋轉元件，即太陽齒輪Sl、 行星架CA1和齒圈R1。太陽齒輪S1與輸入軸100連接。另外，由于齒圈R1經第三制動器 B3固定在殼體10上，所以在行星架CA1作為中間輸出部件的情況下，太陽齒輪Sl相對于輸 入軸100以減小的速度旋轉。 由構成第二變速部IB的第二行星齒輪裝置104和第三行星齒輪裝置105的部分 互連構成四個旋轉元件RM1至RM4。具體地，第三行星齒輪裝置105的太陽齒輪S3構成第 一旋轉元件RM1。第二行星齒輪裝置104的齒圈R2和第三行星齒輪裝置105的齒圈R3彼 此連接，且齒圈R2和齒圈R3構成第二旋轉元件RM2。此外，第二行星齒輪裝置104的行星 架CA2和第三行星齒輪裝置105的行星架CA3彼此連接，且行星架CA2和行星架CA3構成 第三旋轉元件RM3。另外，第二行星齒輪裝置104的太陽齒輪S2構成第四旋轉元件RM4。
在本實施例中，第二行星齒輪裝置104和第三行星齒輪裝置105被認為是 Ravigneaux行星齒輪系。行星架CA2和行星架CA3由共同的部件構成，齒圈R2和齒圈R3 也由共同的部件構成。此外，第二行星齒輪裝置104的小齒輪還用作第三行星齒輪裝置105 的第二小齒輪。 第一旋轉元件RM1(太陽齒輪S3)與作為中間輸出部件的第一行星齒輪裝置103 的行星架CA1 —體連接，且第一旋轉元件RM1的旋轉通過由第一制動器Bl選擇性地與殼體 10連接而停止。第二旋轉元件RM2 (齒圈R2和齒圈R3)經第二離合器C2與輸入軸100選 擇性地連接。另外，第二旋轉元件RM2的旋轉通過經單向離合器Fl和第二制動器B2選擇 性地與殼體10連接而停止。 第三旋轉元件RM3 (行星架CA2和行星架CA3)與輸出軸106 —體連接。第四旋轉 元件RM4(太陽齒輪S2)經第一離合器Cl與輸入軸100選擇性地連接。
在如上所述地構造的自動變速器1中，由于作為摩擦接合元件的第一離合器Cl、 第二離合器C2、第一制動器B1、第二制動器B2、第三制動器B3和單向離合器F1以預定的狀 態釋放或接合而設定變速段(變速檔)。 圖2是用于描述離合器和制動器的致動以獲得自動變速器1的各種變速段的接合 表(致動表)。在圖2中，圓圈表示接合狀態，X表示釋放狀態。 如圖2所示，在自動變速器1中，當第一離合器Cl接合時，獲得"lst"的前進檔，且 單向離合器F1在1st下接合。另外，當第一離合器C1和第一制動器B1接合時，獲得"2nd" 的前進檔。當第一離合器Cl和第三制動器B3接合時，獲得"3rd"的前進檔。當第一離合 器Cl和第二離合器C2接合時，獲得"4th"的前進檔。當第二離合器C2和第三制動器B3 接合時，獲得"5th"的前進檔。此外，當第二離合器C2和第一制動器Bl接合時，獲得"6th" 的前進檔。 另外，在自動變速器1中，當第二制動器B2和第三制動器B3接合時，獲得倒檔 (Rev)。 接下來說明自動變速器1的具體結構。 圖3是示出自動變速器1的第二變速部1B的一部分的剖視圖。圖4是圖3中相 關部分的放大圖。應指出，由于自動變速器1構造成關于中心線基本對稱，所以在圖3中省略了位于中心線以下的下半部。 如圖3和4所示，自動變速器1包括輸入軸100 (該輸入軸經軸承被支承為能夠關 于殼體IO相對旋轉)、單小齒輪式的第二行星齒輪裝置104、雙小齒輪式的第三行星齒輪裝 置105、第一離合器Cl、第二離合器C2、離合器鼓2、第一活塞3、第二活塞4等。
輸入軸100具有形成在其上的凸緣100a，該凸緣相對于軸心垂直延伸。在凸緣 100a的外周緣上設置有環形的基部件20。基部件20被支承為能夠關于殼體10相對旋轉。
從外部安裝在基部件20上的轂部21、從轂部21沿徑向延伸的環形側壁22和從側 壁22的外周緣沿軸向延伸的基本上為筒狀的筒部23構成離合器鼓2。離合器鼓2的轂部 21通過焊接等固定在基部件20上。另外，基部件20通過焊接等固定到輸入軸100的凸緣 100a上。離合器鼓2由此與輸入軸100 —體旋轉。 作為第一離合器Cl的構成部件的第一摩擦接合元件101和作為第二離合器C2的 構成部件的第二摩擦接合元件102設置在離合器鼓2的筒部23內部。
多個外離合器片(摩擦片)lll和設置在外離合器片lll之間的多個內離合器片 (摩擦片)112構成第一摩擦接合元件101。 構成第一摩擦接合元件101的外離合器片111花鍵配合到離合器鼓2的筒部23的 內周面中。內離合器片112花鍵配合到第一離合器轂108的外周面中。固定在離合器鼓2 的筒部23上的卡環113限制第一摩擦接合元件101朝第二摩擦接合元件102的運動(沿 軸向的運動)。 同樣，多個外離合器片(摩擦片)121和設置在外離合器片121之間的多個內離合 器片(摩擦片)122構成第二摩擦接合元件102。 構成第二摩擦接合元件102的外離合器片121花鍵配合到離合器鼓2的筒部23的 內周面中。內離合器片122花鍵配合到第二離合器轂109的外周面中。固定在離合器鼓2 的筒部23上的卡環123限制第二摩擦接合元件102朝第一摩擦接合元件101的運動(沿 軸向的運動)。 第一活塞3設置在離合器鼓2的正面側(第一離合器Cl側)。第一活塞3裝配成 可相對于輸入軸IOO沿軸向自由滑動。第一活塞3是基本上為盤形的部件，并且擠壓部31 一體形成在第一活塞3的外周緣上。第一活塞3與離合器鼓2 —體旋轉。
第一液壓室30形成在第一活塞3和離合器鼓2的側壁22之間。當ATF(液壓流 體)從形成在輸入軸100中的流體孔100b供給到第一液壓室30時，第一活塞3沿與離合 器鼓2的側壁22分離的方向(朝第一摩擦接合元件IOI)移動，并且第一活塞3的擠壓部 31擠壓第一摩擦接合元件101。由于第一摩擦接合元件101以這種方式被擠壓，構成第一 摩擦接合元件101的外離合器片111和內離合器片112變得彼此接合(第一離合器Cl的 接合)。 相反，當第一液壓室30中的ATF經流體孔100b流出時，第一活塞3沿靠近離合器 鼓2的側壁22的方向移動，并且第一活塞3的擠壓部31對第一摩擦接合元件101的擠壓 被釋放。由于對第一摩擦接合元件101的擠壓被釋放，構成第一摩擦接合元件101的外離 合器片111和內離合器片112的接合被釋放(第一離合器Cl的釋放)。換句話說，第一活 塞3由于第一液壓室30中的壓力而沿軸向的移動接合和釋放第一離合器C1。
在第一活塞3的正面側(第一離合器Cl側)設置有環形的平衡件51。平衡件51從外部配合在輸入軸100上，且固定在輸入軸100上的卡環81限制平衡件51沿與第一活 塞3分離的方向的移動。復位彈簧(壓縮巻簧)71設置在平衡件51和第一活塞3之間。由 于復位彈簧71的彈力，第一活塞3沿與平衡件51分離的方向(朝離合器鼓2)被偏壓。另 外，在平衡件51和第一活塞3之間設置有消除第一活塞3的第一液壓室30中的離心液壓 力的消除室(液壓室)61。消除室61經形成在平衡件51的內周部中的缺口 51a與平衡件 51的正面側的空間連通。 第二活塞4設置在離合器鼓2的背面側(與第一活塞3相對的一側)。第二活塞 4配合成可相對于基部件20沿軸向自由滑動。第二活塞4與離合器鼓2 —體旋轉。
第二活塞4由覆蓋離合器鼓2的外周部的基本為筒狀的活塞部件(致動部件)41 和設置在活塞部件41的筒部41a的一端(圖3中的左端)的環形側壁42構成。側壁42 裝配在形成于活塞部件41的筒部41a —端的凹槽部41k中，且側壁42相對于筒部41a沿 軸向的移動被限制。向內(朝旋轉中心)伸出的擠壓部41b經連接部41c一體設置在活塞 部件41的筒部41a的另一端(圖3和4中的右端)。 第二液壓室40形成在第二活塞4的側壁42和離合器鼓2的側壁22之間。當 ATF(液壓流體)從形成在基部件20中的流體孔20a供給到第二液壓室40時，第二液壓室 40中的液壓力傳遞至第二活塞4，并且第二活塞4的側壁42沿與離合器鼓2的側壁22分 離的方向移動。因此，活塞部件41沿相同的方向移動，且第二活塞4的擠壓部41b擠壓第 二摩擦接合元件102。由于第二摩擦接合元件102被擠壓，構成第二摩擦接合元件102的外 離合器片121和內離合器片122變得彼此接合(第二離合器C2的接合)。
相反，當第二液壓室40中的ATF經流體孔20a流出時，第二活塞4的側壁42沿靠 近離合器鼓2的側壁22的方向移動。因此，活塞部件41沿相同的方向移動，且第二活塞4 的擠壓部41b對第二摩擦接合元件102的擠壓被釋放。由于對第二摩擦接合元件102的擠 壓被釋放，構成第二摩擦接合元件102的外離合器片121和內離合器片122的接合被釋放 (第二離合器C2的釋放)。換句話說，第二活塞4由于第二液壓室40中的壓力而沿軸向的 移動接合和釋放第二離合器C2。 在第二活塞4的背面側(與第二液壓室40相對的一側)設置有環形的平衡件52。 平衡件52從外部裝配在基部件20上，且固定在基部件20上的卡環82限制平衡件52沿與 第二活塞4分離的方向的移動。復位彈簧(壓縮巻簧)72設置在平衡件52和第二活塞4 的側壁42之間。由于復位彈簧72的彈力，第二活塞4沿與平衡件52分離的方向(朝離合 器鼓2)被偏壓。另外，在平衡件52和第二活塞4的側壁42之間形成有消除第二活塞4的 第二液壓室40中的離心液壓力的消除室(液壓室)62。消除室62經形成在基部件20的外 周上的多個凹槽20b與平衡件52的背面側的空間連通。 在本實施例中，由于第二活塞4和第二液壓室40而構造成所謂的拉式活塞裝置。 具體地，當接合第二離合器C2時，第二液壓室40中的壓力傳遞至活塞部件41，且由此活塞 部件41就像被拉向軸向一側(圖4中的X1方向)那樣移動。然后，設置在活塞部件41上 的擠壓部41b擠壓第二摩擦接合元件102。在這種情況下，第二液壓室40和擠壓部41b設 置在摩擦接合元件102的軸向相對側，以將第二摩擦接合元件102夾在中間。
另外，本實施例的特征在于，在拉式活塞裝置中，連接部41c距第二活塞4的活塞 部件41的擠壓部41b的軸向偏移量Ll被設定成大于活塞部件41的活塞行程ST1。下面參
8照圖3和4說明該特征。 如圖3和4所示，第二活塞4的活塞部件41包括筒部41a，該筒部沿軸向延伸并 且第二液壓室40中的壓力傳遞到該筒部；擠壓部41b，該擠壓部沿徑向延伸并且擠壓第二 摩擦接合元件102 ;和連接部41c，該連接部連接筒部41a與擠壓部41b。活塞部件41構造 成使得筒部41a和擠壓部41b經連接部41c 一體形成。例如通過在諸如熱軋鋼板(SKI材 料)的鋼板上進行壓力加工等來形成活塞部件41。 在活塞部件41的筒部41a的內周面中形成有花鍵凹槽41d，且該花鍵凹槽41d與 形成在離合器鼓2的筒部23的外周面中的花鍵齒配合。擠壓部41b是設置在活塞部件41 的另一端側(圖4中的X2方向)的環形部分。擠壓部41b的位于第二摩擦接合元件102 側的面41e是擠壓構成第二摩擦接合元件102的外片121的擠壓面，并且是基本上與軸向 垂直的面。 活塞部件41的連接部41c由從筒部41a的另一端沿徑向向內(朝旋轉中心)延 伸的第一部分41f和延伸成將第一部分41f的內周緣與擠壓部41b的外周緣連結的第二部 分41g構成。在這種情況下，第一部分41f是設置成基本上平行于擠壓部41b的基本上為 環形的部分。第二部分41g是設置成相對于擠壓部41b傾斜的筒狀部分，且第二部分41g 的截面構型為在徑向上越靠外，該構型朝與第二摩擦接合元件102分離的方向越傾斜。
活塞部件41的連接部41c相對于軸向沿與第二摩擦接合元件102分離的方向從 擠壓部41b偏移。連接部41c以這種方式偏移，以防止在接合第二離合器C2時活塞部件41 的連接部41c與離合器鼓2干涉。 另外，連接部41c距活塞部件41的擠壓部41b的軸向偏移量Ll被設定成大于活 塞部件41的活塞行程ST1 (Ll > ST1)。如圖4所示，偏移量Ll是擠壓部41b的擠壓面41e 和連接部41c的第一部分41f的位于第二摩擦接合元件102側的壁面41h之間的軸向距離。 活塞行程ST1是活塞部件41在第二離合器C2的釋放狀態和接合狀態之間能移動的軸向距 離。應指出，在圖4中，用實線表示第二離合器C2處于釋放狀態時活塞部件41的位置，用 雙點劃線表示第二離合器C2處于接合狀態時活塞部件41的位置。 如上所述，在本實施例中，偏移量L1是大于活塞行程ST1的值，且因此活塞部件41 的截面模數比在偏移量L2和活塞行程ST2的值基本相同的傳統構型(圖5)中大。為此， 在接合第二離合器C2時作用在活塞部件41的彎曲部分A1、或者更具體地作用在連接筒部 41a與連接部41c的部分上的應力(彎曲應力)減小。因此，利用其中偏移量L1被設定成 大于活塞行程ST1的簡單構型，能增大活塞部件41的彎曲部分A1的剛性，由此改善活塞部 件41的耐久性。下面對該點進行具體說明。 在自動變速器l中，當接合第二離合器C2時，在第二液壓室40中的壓力傳遞至活 塞部件41的筒部41a時活塞部件41行進至軸向一側(沿圖4中的X1方向)。因此，活塞 部件41的擠壓部41b擠壓構成第二摩擦接合元件102的外離合器片121。在這種情況下， 指向軸向另一側(沿圖4中的X2方向)的載荷(彎曲力矩)M1作用于活塞部件41的擠壓 部41b。此時，應力集中在連接活塞部件41的筒部41a與連接部41c的彎曲部分A1上，由 此帶來彎曲部分A1的耐久性問題。 此處，在接合第二離合器C2時作用于活塞部件41的彎曲部分Al上的應力等于彎 曲力矩M1除以活塞部件41的截面模數，且由此增大活塞部件41的截面模數對于減小作用在彎曲部分A1上的應力有效果。鑒于此，在本實施例中，活塞部件41的端部成形為使得活 塞部件41的截面模數較大。 具體地，活塞部件41的截面模數隨著偏移量Ll的增大而變大。為此，隨著偏移量 Ll增大，能進一步減小在接合第二離合器C2時作用于活塞部件41的彎曲部分A1上的應 力。這是由于，在截面視圖中，包圍活塞部件41的擠壓部41b和連接部41c的矩形區域Rll 的形狀近似于在軸向上具有較長的水平長度的形狀，而非在徑向上具有較長的豎直長度的 形狀。如圖4所示，在軸向上，矩形區域Rll從擠壓部41b的擠壓面41e跨越至連接部41c 的另一端(圖4中的右端)，而在徑向上，矩形區域Rll從擠壓部41b的內周端跨越至筒部 41a的外周面。 如圖5所示，在傳統構型中，只能確保偏移量L2與活塞行程ST2基本匹配 (L2"ST2)。然而，在本實施例中，如圖4所示，確保了大于活塞行程ST1的偏移量Ll (Ll > ST1)。因此，本實施例能夠將在接合第二離合器C2時作用于活塞部件41的彎曲部分A1 上的應力減小成比在傳統構型中低，從而改善活塞部件41的耐久性。在這種情況下，能改 善活塞部件41的耐久性而不增加活塞部件41的厚度或使用昂貴的高強度材料作為活塞部 件41的材料，由此能降低成本。 此處，從減小自動變速器1的尺寸的角度來看，優選地，將偏移量L1設定為減小作 用于活塞部件41的彎曲部分A1上的應力所需的最小值。因此，優選地，根據活塞部件41 的材料來設定偏移量L1。 在這種情況下，使用較便宜的一般材料作為活塞部件41的材料能夠降低成本。較 便宜的一般材料的示例包括抗拉強度約為440MPa的SPH440和SPC440材料，以及抗拉強度 約為270MPa的SPH270和SPC270材料。應指出，也可使用其它鋼板等作為一般材料。
另一方面，使用抗拉強度較高的高強度材料作為活塞部件41的材料能夠將偏移 量Ll抑制為小量，由此能減小自動變速器1的尺寸。抗拉強度較高的高強度材料的示例包 括抗拉強度約為590MPa的SPH590和SPC590材料，以及抗拉強度約為780MPa的SPH780和 SPC780材料。應指出，也可使用其它鋼板等作為高強度材料。
其它實施例 本發明的上述實施例僅為一個示例，各種變型都是可能的。 盡管在上述實施例中描述了將本發明應用于用來接合和釋放第二離合器C2的活 塞裝置的示例，但本發明不限于此。本發明也可應用于用來接合和釋放摩擦接合元件的任 何所謂的拉式活塞裝置。例如，本發明還可應用于用來接合和釋放包括在自動變速器中的 制動器的活塞裝置。 另外，盡管已描述的是本發明應用于六前進檔自動變速器中的活塞裝置的示例， 但是本發明不限于此。本發明也可應用于具有任意數量變速段的行星齒輪自動變速器中的 活塞裝置。 此外，本發明不限于包括在FF(發動機前置，前輪驅動)車輛中的自動變速器中的 活塞裝置。本發明也可應用于包括在FR(發動機前置，后輪驅動)車輛或四輪驅動車輛中 的自動變速器中的活塞裝置。 本發明能以各種其它形式實施而不背離本發明的精神或主要特征。因此，上述實 施例從各方面來說都僅僅是示例，而不應當以限制性的方式來解釋。本發明的范圍由權利
10要求的范圍來限定，而不應當以任何方式受限于說明書的主體。此外，處在與權利要求范圍 等同的范圍內的所有變化和修改都涵蓋在本發明的范圍內。 本申請要求基于2008年12月8日在日本提交的JP 2008-312618A的優先權。該 在先申請的全部內容在本申請中結合于此作為參考。另外，在本說明書中引用的文獻的全 部內容在本文中明確地結合于此作為參考。
權利要求
一種自動變速器的活塞裝置，所述活塞裝置包括能夠沿所述自動變速器的旋轉軸的軸向移動的筒狀致動部件，和液壓室，并且構造成使得所述致動部件由于所述液壓室中的壓力而沿所述軸向移動，所述致動部件包括筒部、擠壓部和連接部，所述筒部沿所述軸向延伸并且所述液壓室中的壓力傳遞到所述筒部，所述擠壓部沿徑向延伸并且擠壓所述自動變速器的摩擦接合元件，所述連接部連接所述筒部與所述擠壓部，并且相對于所述軸向沿與所述摩擦接合元件分離的方向從所述擠壓部偏移，以及所述連接部距所述擠壓部的軸向偏移量被設定成大于所述致動部件的行程量。
2. 根據權利要求1所述的自動變速器的活塞裝置，其中所述連接部由第一部分和第二部分構成，所述第一部分從所述筒部的端部沿所述 徑向向內延伸并且設置成基本上平行于所述擠壓部，所述第二部分延伸成將所述第一部分 的內周緣與所述擠壓部的外周緣連結并且設置成相對于所述擠壓部傾斜。
3. 根據權利要求1所述的自動變速器的活塞裝置，其中所述偏移量被設定為這樣的值，使得所述致動部件的截面模數比在所述偏移量被 設定為與所述行程量相同的值的情況下大。
4. 根據權利要求2所述的自動變速器的活塞裝置，其中所述偏移量被設定為這樣的值，使得所述致動部件的截面模數比在所述偏移量被 設定為與所述行程量相同的值的情況下大。
5. 根據權利要求3所述的自動變速器的活塞裝置，其中所述致動部件被形成為，在截面視圖中，包圍所述擠壓部和所述連接部的矩形區 域的形狀在所述軸向上比在所述偏移量被設定為與所述行程量相同的值的情況下長。
6. 根據權利要求4所述的自動變速器的活塞裝置，其中所述致動部件被形成為，在截面視圖中，包圍所述擠壓部和所述連接部的矩形區 域的形狀在所述軸向上比在所述偏移量被設定為與所述行程量相同的值的情況下長。
7. 根據權利要求1至6中任一項所述的自動變速器的活塞裝置， 其中所述偏移量根據所述致動部件的材料被設定。
8. 根據權利要求1至6中任一項所述的自動變速器的活塞裝置， 其中所述摩擦接合元件是包括在所述自動變速器中的離合器。
9. 根據權利要求7所述的自動變速器的活塞裝置， 其中所述摩擦接合元件是包括在所述自動變速器中的離合器。
全文摘要
本發明涉及自動變速器的活塞裝置。在本發明的實施例中，自動變速器的活塞裝置包括能夠沿旋轉軸的軸向移動的活塞部件，和液壓室，并且構造成使得所述活塞部件由于所述液壓室中的壓力而沿所述軸向移動。所述活塞部件包括筒部、擠壓部和連接部，所述筒部沿所述軸向延伸并且所述液壓室中的壓力傳遞到所述筒部，所述擠壓部沿徑向延伸并且擠壓所述自動變速器的摩擦接合元件，所述連接部連接所述筒部與所述擠壓部，并且相對于所述軸向沿與所述摩擦接合元件分離的方向從所述擠壓部偏移。另外，所述連接部距所述活塞部件的所述擠壓部的軸向偏移量被設定成大于所述活塞部件的行程量。
文檔編號F16D25/0632GK101749335SQ200910253528
公開日2010年6月23日 申請日期2009年12月8日 優先權日2008年12月8日
發明者加藤直紀, 后藤慎太郎, 森下浩文 申請人:豐田自動車株式會社