专利名称：用于自动变速器的活塞的制作方法
技术领域：
本发明一般地涉及一种活塞，该活塞可操作成使设置在自动变速器中的离合器或制动器的摩擦接合元件彼此压紧，以使离合器或制动器处于其接合状态。
背景技术：
一种已知的自动变速器包括离合器和制动器，离合器和制动器中的每一个均具有多个摩擦片形式的摩擦接合元件，使得自动变速器通过选择性地接合与分离离合器和制动器而自动换档。摩擦接合元件被活塞彼此压紧，以将各离合器或制动器置于其接合状态。JP-H09-32919A公开了这种活塞的一个例子，其包括两个部件，即，提供活塞的筒状壁部分的第一活塞部件，和提供活塞的底壁部分的第二活塞部件。在JP-H09-32919A所公开的这种活塞中，第一活塞部件(筒状壁部分)具有切口，而第二活塞部件(底壁部分)具有嵌合在所述切口中的接合部分，使得第一和第二活塞部件利用卡环彼此固定在活塞中。
在活塞由提供筒状壁部分的第一活塞部件和提供底壁部分的第二活塞部件——该第一和第二活塞部件利用卡环等彼此固定——构成的情况下，由于处于预定公差范围内的轴向尺寸误差，在利用卡环固定在一起的第一和第二活塞部件之间，在活塞的轴向上不可避免地存在小间隙，使得第一和第二活塞部件由于存在上述间隙而在活塞的轴向上不期望地可相对于彼此运动。因此，第一活塞部件趋向于在轴向上颤动(rattling movement)，引起第一活塞部件与最外侧的摩擦接合元件不需要的贴靠接触的风险，这会造成摩擦接合元件不需要的互相摩擦接触，导致离合器或制动器所谓的“拖滞(dragging)”，和由此产生的活塞及摩擦接合元件的耐久性降低，以及由于拖滞造成的自动变速器动力损失增大。
发明内容
鉴于上述背景技术而作出本发明。因此本发明的目的是提供一种用于自动变速器的活塞，其包括由第一活塞部件提供的筒状壁部分和由第二活塞部件提供的底壁部分，且其具有提高的耐久性和操作效率，并确保摩擦接合元件提高的耐久性及自动变速器提高的动力传递效率。该目的可以根据以下说明的本发明第一至第十二方面中的任意一个实现。
本发明的第一方面提供一种用于自动变速器的活塞，包括(a)由第一活塞部件提供的筒状壁部分；(b)由第二活塞部件提供的底壁部分；和(c)接合部分，所述第一和第二活塞部件在所述接合部分彼此接合，使得所述第一活塞部件相对于所述第二活塞部件在所述活塞的轴向上可运动较小距离，其中改进之处在于，所述活塞还包括(d)弹性结构，所述弹性结构设置在所述接合部分处，并且在所述轴向上偏置所述第一活塞部件，从而限制所述第一活塞部件相对于所述第二活塞部件在所述轴向上的运动。
根据本发明的第二方面，在本发明的第一方面所限定的活塞中，所述第一活塞部件在其轴向端部中具有至少一个接合槽，所述第一活塞部件与所述第二活塞部件在所述接合槽接合，其中所述第二活塞部件具有至少一个弹性凸起(lug)，各弹性凸起由所述第二活塞部件在所述轴向上倾斜，即，相对于所述活塞的径向倾斜的部分提供，并且其中所述弹性结构包括与所述第一活塞部件的径向延伸表面保持接触的所述至少一个弹性凸起，所述径向延伸表面限定所述至少一个接合槽中的相应一个且大致平行于所述径向。
根据本发明的第三方面，在本发明的第二方面所限定的活塞中，所述第二活塞部件具有径向向外突出且排列在所述活塞的周向上的多个接合突起(protrusion)，所述多个接合突起中的每一个与作为所述至少一个接合槽的多个接合槽中的相应一个接合，其中作为所述至少一个弹性凸起的多个弹性凸起中的每一个由在所述轴向上倾斜，即，相对于所述径向倾斜的所述多个接合突起中的相应一个提供。
根据本发明的第四方面，在本发明的第二方面所限定的活塞中，所述第二活塞部件具有径向向外突出且排列在所述活塞的周向上的多个接合突起，所述多个接合突起中的每一个与作为所述至少一个接合槽的多个接合槽中的相应一个接合，其中作为所述至少一个弹性凸起的多个弹性凸起中的每一个由所述多个接合突起中相应一个的一部分提供，所述部分在所述轴向上倾斜，即，相对于所述径向倾斜。
根据本发明的第五方面，在本发明的第二至第四方面中任意一个所限定的活塞中，所述至少一个弹性凸起中的每一个具有大致平行于所述径向且与所述径向延伸表面保持接触的表面。
根据本发明的第六方面，在本发明的第一方面所限定的活塞中，所述第一活塞部件具有至少一个弹性凸起，各弹性凸起由所述第一活塞部件在所述径向上倾斜，即，相对于所述活塞的轴向倾斜的部分提供，其中所述第二活塞部件具有大致平行于所述活塞的径向的径向延伸表面，并且其中所述弹性结构包括均在其远端部与所述径向延伸表面保持接触的所述至少一个弹性凸起。
根据本发明的第七方面，在本发明的第六方面所限定的活塞中，所述至少一个弹性凸起中的每一个均具有大致平行于所述径向且与所述径向延伸表面保持接触的表面。
根据本发明的第八方面，在本发明的第一方面所限定的活塞中，所述弹性结构包括配置在所述接合部分中且设置在所述第一和第二活塞部件之间的弹性部件，所述弹性部件与所述第一和第二活塞部件保持接触。
根据本发明的第九方面，在本发明的第二至第五方面中任意一个所限定的活塞中，还设置有保持器(retainer)，所述保持器配置成将所述第二活塞部件保持在所述轴向上相对于所述第一活塞部件的位置上，所述位置使得所述第二活塞部件的所述至少一个弹性凸起被压向所述第一活塞部件的径向延伸表面，从而弹性变形，其中由于弹性变形的所述至少一个弹性凸起所产生的回复力，所述第一活塞部件在所述轴向上被偏置。
根据本发明的第十方面，在本发明的第六或第七方面所限定的活塞中，还设置有保持器，所述保持器配置成将所述第二活塞部件保持在所述轴向上相对于所述第一活塞部件的位置上，所述位置使得所述第二活塞部件的径向延伸表面被压向所述第一活塞部件的所述至少一个弹性凸起，从而使所述至少一个弹性凸起弹性变形，其中由于弹性变形的所述至少一个弹性凸起所产生的回复力，所述第一活塞部件在所述轴向上被偏置。
根据本发明的第十一方面，在本发明的第八方面所限定的活塞中，还设置有保持器，所述保持器配置成将所述第二活塞部件保持在所述轴向上相对于所述第一活塞部件的位置上，所述位置使得所述弹性部件被压向所述第一活塞部件并且弹性变形，其中由于弹性变形的所述弹性部件所产生的回复力，所述第一活塞部件在所述轴向上被偏置。
根据本发明的第十二方面，在本发明的第一至第十一方面中任意一个所限定的活塞可操作成选择性地将自动变速器的离合器装置置于其接合状态和分离状态。
在根据本发明的第一至第十二方面中任意一个构造的活塞中，第一活塞部件被弹性结构在轴向上偏置，结果基本消除了第一活塞部件在轴向上的颤动。这种布置对于防止第一活塞部件与一组摩擦接合元件不必要地接触是有效的，使得能够提高活塞的耐久性和操作效率，以及摩擦接合元件的耐久性。
在根据本发明的第二至第五及第九方面中任意一个构造的活塞中，由第二活塞部件相对于径向弯曲或倾斜的部分提供的所述至少一个弹性凸起中的每一个，与所述至少一个接合槽中相应一个的径向延伸表面保持接触，由此第一活塞部件被所述至少一个弹性凸起在轴向上偏置。在根据本发明的第六、第七及第十方面中任意一个构造的活塞中，由第一活塞部件相对于轴向弯曲或倾斜的部分提供的所述至少一个弹性凸起中的每一个，与第二活塞部件的径向延伸表面保持接触，由此第一活塞部件被所述至少一个弹性凸起在轴向上偏置。在根据本发明的第八和第十一方面之一构造的活塞中，第一活塞部件被设置在第一和第二活塞部件之间的弹性部件在轴向上偏置。因此，本发明的第二至第十一方面中的每一个——其对应于本发明的第一方面的一种优选布置——提供与本发明的第一方面大致相同的效果。
本发明的第三和第四方面中的每一个对应于本发明的第二方面的一种优选布置，因此提供与本发明的第二方面大致相同的效果。而且，在所述至少一个弹性凸起中的每一个由相应接合突起的一部分提供的本发明的第四方面中，能够使由各弹性凸起产生的偏置力较小，从而与其中各弹性凸起由整个相应接合突起提供的布置相比，第一和第二活塞部件能够更容易地组装入活塞中。
在本发明的第五和第七方面中的每一个中，由于所述至少一个弹性凸起中的每一个具有与限定相应接合槽的径向延伸表面保持接触的表面，即，由于各弹性凸起以所谓的“面对面”接触方式与径向延伸表面保持接触，所以各弹性凸起的耐久性提高。
结合附图，通过阅读以下对本发明优选实施例的详细说明，将更好地理解本发明的上述及其它目的、特征、优点以及技术和工业意义，附图中图1是一具有离合器装置的自动变速器的局部侧视截面图，该离合器装置包括根据本发明第一实施例构造的径向外部活塞形式的活塞；图2是沿着图1中箭头线A方向所作的径向外部活塞的第二活塞部件的正视图；图3是沿着图1中箭头线3方向的视图；图4是图1中活塞的接合部分的放大截面图，第一和第二活塞部件在该接合部分彼此接合；图5A是根据本发明第二实施例构造的活塞的接合部分的放大截面图；图5B是根据第二实施例构造的活塞的第二活塞部件的透视图；图6A是根据本发明第三实施例构造的活塞的接合部分的放大截面图；
图6B是根据第三实施例构造的活塞的第二活塞部件的透视图；图7是根据本发明第四实施例构造的活塞的接合部分的放大截面图；图8是根据本发明第五实施例构造的活塞的接合部分的放大截面图；图9是根据本发明第六实施例构造的活塞的接合部分的视图；图10是根据第一实施例一种变型构造的活塞的接合部分的视图，其中整体用作弹性凸起的各接合突起通过弯曲操作而形成；图11是根据第二实施例一种变型构造的活塞的接合部分的视图，其中各弹性凸起通过压制操作而形成；图12是根据第四实施例一种变型构造的活塞的接合部分的视图，其中各弹性凸起通过压制操作而形成。
具体实施例方式
首先参考图1的侧视截面图，其中示出了具有离合器装置10的自动变速器8的一部分，该离合器装置包括根据本发明第一实施例构造的径向外部活塞18形式的活塞。
离合器装置10为双离合器结构，且包括支承第一组摩擦接合元件12和第二组摩擦接合元件14的离合器鼓16；配置在离合器鼓16径向外侧从而覆盖离合器鼓16的上述径向外部活塞18；和配置在离合器鼓16径向内侧的径向内部活塞20。
自动变速器8具有壳体24和输入轴22，输入轴22在其端部22a由壳体24可旋转地支承。输入轴22具有位于端部22a附近轴向位置的法兰部分22b。法兰部分22b垂直于输入轴22的轴线径向向外延伸。输入轴22为由诸如机动车辆发动机的驱动动力源驱动的变矩器的涡轮轴。
离合器鼓16包括径向内鼓26和径向外鼓28。径向内鼓26为大致筒状部件，其具有大致恒定的外径，且嵌合在壳体24的轴向延伸筒状部分24a上。径向内鼓26在径向内部活塞20一侧具有薄壁轴端部分26a。径向内鼓26的内周面具有邻接轴端部分26a的锥形台阶部分26b。锥形台阶部分26b的锥形部分具有在内鼓26轴向上朝薄壁轴端部分26a观察时增大的内径。轴端部分26a具有端面，该端面与输入轴22法兰部分22b的相对表面中在径向内部活塞20一侧的一个表面平齐。径向内鼓26和输入轴22在法兰部分22b的外周面和轴端部分26a的内周面处彼此焊接在一起。输入轴22的法兰部分22b与径向内鼓26轴端部分26a的锥形台阶部分26b配合，以部分地限定贮油槽30，该贮油槽30形成在锥形台阶部分26b的径向内侧。
径向外鼓28为筒状壁部件，包括内筒状部分28a、外筒状部分28c和连接内外筒状部分28a、28c相应轴端的环状底部28b。径向外鼓28在其一个轴端由环状底部28b封闭而在另一个轴端开口。
内筒状部分28a嵌合在径向内鼓26的薄壁轴端部分26a上，且内筒状部分28a在径向内部活塞20一侧的端面与轴端部分26a的相应端面平齐。径向内鼓26和径向外鼓28在内筒状部分28a的内周面和轴端部分26a的外周面处彼此焊接在一起。从而，径向外鼓28以及径向内鼓26与输入轴22一起旋转。
径向外鼓28的环状底部28b大致在输入轴22的径向上延伸，且在其径向内端与内筒状部分28a在径向外部离合器活塞18一侧的轴端相连。外筒状部分28c在轴向上从环状底部28b的径向外端(从图1中看时向右方)延伸。外筒状部分28c保持第一组摩擦接合元件12的多个向内延伸摩擦片32，和第二组摩擦接合元件14的多个向内延伸摩擦片38，使得摩擦片32花键连接至外筒状部分28c内周面相对靠近外筒状部分28c的轴向开口端的一部分上，并使得摩擦片38花键连接至内周面相对靠近环状底部28b并相对远离上述轴向开口端的一部分上。摩擦片32、38在离合器鼓16的径向向内方向上从外筒状部分28c的内周面延伸。第一组摩擦接合元件12由上述向内延伸摩擦片32和多个向外延伸摩擦片34组成，它们在离合器鼓16的轴向上交替布置。类似地，第二组摩擦接合元件14由上述向内延伸摩擦片38和多个向外延伸摩擦片40组成，它们在该轴向上交替布置。
第一组摩擦接合元件12的向外延伸摩擦片34花键连接至自动变速器8齿圈36的外周面上，该齿圈36也用作离合器毂。第二组摩擦接合元件14的向外延伸摩擦片40花键连接至离合器毂42的外周面上。离合器毂42在其内周面处固定嵌合在太阳齿轮44——该太阳齿轮44固定嵌合在输入轴22上——上，从而离合器毂42与太阳齿轮44一起旋转。
径向外部活塞18包括配置在径向外鼓28外筒状部分28c径向外侧且提供活塞18的筒状壁部分的第一活塞部件46；接合第一活塞部件46轴向相对端部之一并提供活塞18底壁部分的环状第二活塞部件48；和作为保持器的卡环50，其固定至第一活塞部件46的上述一个轴向端部分且提供成防止第二活塞部件48从第一活塞部件46移除。卡环50在其径向外部嵌合在第一活塞部件46内周面中形成的周向槽(未示出)中。
径向外部活塞18的第二活塞部件48在其内周面处在径向内鼓26上可轴向滑动。第二活塞部件48和径向外鼓28的环状底部28b配合以限定第一液压腔52，工作油经由穿过径向内鼓26形成的油道54供应到第一液压腔，使得径向外部活塞18在导致第二活塞部件48远离径向外鼓28的底部28b移动的方向上可轴向运动。
在第二活塞部件48的轴向相对侧中远离第一液压腔52的一侧，布置有配重(平衡重，balancer)58，该配重58在其内周面处嵌合在径向内鼓26的外周面上。配重58与径向外部活塞18的第二活塞部件48配合，以限定第二液压腔60。在配重58和第二活塞部件48之间设置有回复弹簧62，以在轴向相反方向上偏置配重58和第二活塞部件48使其彼此远离。被回复弹簧62在轴向上偏置而离开径向外部活塞18的配重58的轴向位置由配重58在其径向内端部分与固定至径向内鼓26外周面上的卡环64的贴靠接触而确定。
径向内鼓26具有用于在第二液压腔60与贮油槽30之间连通的油道(未示出)，从而工作油经由该油道被导入第二液压腔60中。因此，第二液压腔60用作用于抵消第一液压腔52内的离心液压的抵消腔。工作油经由穿过配重58嵌合于其上的径向内鼓26轴向部分形成的轴向槽66，从第二液压腔60排入配重58远离第二液压腔60的轴向侧的空间内。
径向外部活塞18的第一活塞部件46采用一组合适模具通过压制操作而形成，且包括配置在径向外鼓28外筒状部分28c径向外侧的筒状部分46a，和形成为从筒状部分46a远离第二活塞部件48的一个轴端延伸的挤压部分46b。挤压部分46b大致在径向向内方向上延伸且相对于径向朝第一组摩擦接合元件12倾斜，使得挤压部分46b的径向内端与第一组摩擦接合元件12最接近的摩擦片32相对。当不向第一液压腔52提供压力工作油时，在挤压部分46b的径向内端与上述最接近的摩擦片32之间留有小量间隙。径向外鼓28的外筒状部分28c具有固定至其内周面上的卡环56，以防止第一组摩擦接合元件12朝第二组摩擦接合元件14的轴向运动。
如图2——其为沿着图1中箭头线A方向所作的视图——中所示，径向外部活塞18的第二活塞部件48具有多个接合突起48a，更精确地，径向向外突出并排列在周向上的八个接合突起48a。这八个接合突起48a在周向上彼此均匀间隔开。第二活塞部件48以及第一活塞部件46通过压制操作而形成。
如图3——其为沿着图1中箭头线3方向所作的视图——中所示，第一活塞部件46的筒状部分46a具有八个接合槽68，所述接合槽形成于其轴向相对端部中远离挤压部分46b的一个，即，在第一活塞部件46与第二活塞部件48接合的轴向端部。接合槽68穿过筒状部分46a在径向的厚度而形成，并在筒状部分46a的轴向上延伸。第二活塞部件48的接合突起48a与第一活塞部件46的相应八个接合槽68保持接合。注意，这八个接合槽68在周向上彼此均匀间隔开，从而与相应的接合突起48a对齐。
图4是径向外部活塞18的接合部分，即，第二活塞部件48的各接合突起48a与第一活塞部件46的相应接合槽68保持接合的活塞18的一部分——第一和第二活塞部件46、48在该处彼此接合——的放大截面图。各接合突起48a通过在轴向上朝第一活塞部件46的挤压部分46b，即，在轴向上离开卡环50压制而弯曲，从而相对于径向倾斜，如图4中所示。这样弯曲的接合突起48a的每一个能够产生作用在轴向上的弹性力，并用作弹性爪或弹性凸起。注意，只要相对于第二活塞部件48的轴线彼此对称的至少两个接合突起48a弯曲即可，而并非全部八个接合突起48a都必须如图4中所示弯曲。
同时，各接合槽68的轴向内端——其与接合槽68的轴向外部开口端相反——由径向延伸表面68a限定。各接合突起48a在其与相应径向延伸表面68a相对的表面上的远端部分处与相应的径向延伸表面68a保持接触，由此在第一和第二活塞部件46、48之间建立所谓的“面对面”接触。在本实施例中，弹性结构由每一个均在远离卡环50的方向上弯曲的接合突起48a提供，换句话说，由其中弯曲的接合突起48a在其远端部分与限定相应接合槽68的径向延伸表面68a保持挤压接触的布置组成。在不提供弹性结构的布置中，第一活塞部件46在轴向上具有颤动，运动与各径向延伸表面68a(其限定相应接合槽68)和第二活塞部件48之间的小间隙S相对应的间距，由于制造过程的特性该间隙不可避免地形成。但是，在本实施例中，在各接合突起48a的弹性力作用下，用作弹性凸起的各接合突起48a的远端部分在轴向与相应径向延伸表面68a挤压接触，由此第一活塞部件46在轴向上被接合突起48a偏置，结果基本消除了第一活塞部件46在轴向上相对于第二活塞部件48的颤动。注意，作为保持器的卡环50用于将第二活塞部件48相对于第一活塞部件46在轴向上保持在预定位置中，使得第二活塞部件48保持在导致弹性凸起48a被压向第一活塞部件46的径向延伸表面68a并弹性变形的预定相对位置中，从而由于弹性变形的弹性凸起48a产生的回复力，第一活塞部件46在轴向上偏置。
如上所述，在本实施例中，第一活塞部件46被通过与相应径向延伸表面68a保持挤压接触的接合突起48a提供的弹性结构在轴向上偏置，结果基本消除了第一活塞部件46在轴向上的颤动。这种布置对于防止第一活塞部件46与第一组摩擦接合元件12不必要的接触是有效的，使得能够提高径向外部活塞18的耐久性和操作效率，第一组摩擦接合元件12的耐久性，以及自动变速器8的动力传递效率。
此外，在本实施例中，由于各接合突起48a与限定相应接合槽68的径向延伸表面以“面对面”的接触方式保持接触，所以各接合突起48a的耐久性提高。
下面将说明本发明的第二至第六实施例。在下面的说明中，与第一实施例中所采用的相同的附图标记用于表示功能上相对应的元件，将不再对这些元件作多余的说明。应当注意，第二至第六实施例未在图中示出的元件与第一实施例功能上相对应的元件具有相同的结构。
图5A是示出根据第二实施例构造的活塞18接合部分的视图，而图5B是第二实施例中第二活塞部件70的透视图。在该第二实施例中，第二活塞部件70具有多个接合突起72，其与上述接合突起48a一样，径向向外突出并排列在周向上。每一接合突起72具有由其相对于径向倾斜的矩形中央部分提供的矩形弹性凸起72a。该弹性凸起72a通过弯曲操作而形成，其中各接合突起72的矩形中央部分围绕其径向外端在轴向上被剪切并弯曲，使得弹性凸起72a在其远端部分与相应接合槽68的径向延伸表面68a保持挤压接触。弹性凸起72a的远端部分具有一接触表面，在该接触表面处弹性凸起72a的远端部分与径向延伸表面68a保持挤压接触。注意，该接触表面例如通过机加工操作被制成大致成平面。
图6A是示出根据第三实施例构造的活塞18接合部分的视图，而图6B是第三实施例中第二活塞部件80的透视图。在该第三实施例中，第二活塞部件80具有多个接合突起82，其与上述接合突起48a、72一样，径向向外突出并排列在周向上。每一接合突起82具有由其相对于径向倾斜的矩形中央部分提供的矩形弹性凸起82a。该弹性凸起82a通过挤压操作而形成，其中各接合突起82的矩形中央部分围绕其径向内端在轴向上被剪切并弯曲，使得弹性凸起82a在其远端部分与相应接合槽68的径向延伸表面68a保持挤压接触。在该第三实施例中，各弹性凸起也与径向延伸表面68a以“面对面”接触方式保持接触。
图7是示出根据第四实施例构造的活塞18接合部分的视图，第一和第二活塞部件94、90在该接合部分彼此接合。在该第四实施例中，第二活塞部件90具有多个接合突起92，其与上述接合突起48a、72、82一样，径向向外突出并排列在周向上。但是，与接合突起48a、72、82不同的是，每一接合突起92保持平行于径向，其整体或部分均不弯曲。作为代替，第一活塞部件94在其筒状部分94a中具有在第一活塞部件94的径向向内方向上弯曲的部分。第一活塞部件94的每一这样弯曲的部分限定相应接合槽68的轴向内端，并提供弹性凸起96。在第四实施例中，弹性结构由弹性凸起96提供，每一弹性凸起在其远端部分与第二活塞部件90的径向延伸表面90a保持挤压接触。注意，所述弯曲部分不是必须在第一活塞部件94的径向向内方向上弯曲，而是也可以在活塞部件94的径向向外方向上弯曲。在该第四实施例中，每一弹性凸起也与径向延伸表面以“面对面”的接触方式保持接触。
图8是示出根据第五实施例构造的活塞18接合部分的视图。在该第五实施例中，第二活塞部件90的接合突起92和第一活塞部件46的筒状部分46a均不弯曲。作为代替，弹性结构由设置在每一接合突起92与第一活塞部件46相应接合槽68的径向延伸表面68a之间的螺旋弹簧100形式的弹性部件提供，该螺旋弹簧100与各接合突起92及相应接合槽68的径向延伸表面68a保持接触。注意，代替螺旋弹簧100，该弹性部件可以由诸如盘簧或橡胶的另一弹性部件提供。
在第二和第三实施例中，弹性凸起72a、82a由各接合突起72、82在轴向上弯曲从而相对于径向倾斜的部分提供，并在其远端部分与第一活塞部件46的各接合槽68的径向延伸表面68a保持挤压接触，使得第一活塞部件46被弹性凸起72a、82a在轴向上偏置。在第四实施例中，弹性凸起96由第一活塞部件94在径向上弯曲从而相对于轴向倾斜的部分提供，并在其远端部分与第二活塞部件90的径向延伸表面90a保持挤压接触，使得第一活塞部件94被弹性凸起96在轴向上偏置。在第五实施例中，第一活塞部件46被设置在第一和第二活塞部件46、90之间的螺旋弹簧100在轴向上偏置。从而，在第二至第五实施例中的每个中，第一活塞部件46、94在轴向上的颤动同样被最小化或基本消除，由此防止第一活塞部件46、94与第一组摩擦接合元件12不必要的接触，使得能够提高第一活塞部件46、94的耐久性(即，径向外部活塞18的耐久性)，第一组摩擦接合元件12的耐久性，径向外部活塞18的操作效率，和自动变速器8的动力传递效率。
在第二和第三实施例中，各弹性凸起72a、82a由相应接合突起72、82的一部分提供，与其中各弹性凸起由整个相应接合突起48a提供的第一实施例相比，能够使由各弹性凸起72a、82a产生的偏置力较小，从而第一和第二活塞部件46、70、80能够更容易地组装入径向外部活塞18中。
在第二至第四实施例的每一个中，各弹性凸起72a、82a、96也在其远端部分与相应径向延伸表面68a、90a以“面对面”的接触方式保持接触，使得各弹性凸起的耐久性提高。
图9是示出根据第六实施例构造的活塞18接合部分的视图，第一和第二活塞部件110、112在该接合部分彼此接合。在第一至第五实施例中，作为保持器的卡环50提供成使第二活塞部件48、70、80、90相对于第一活塞部件46、94在轴向上保持在一位置，该位置使得弹性凸起48a、72a、82a、90或螺旋弹簧100被压向第一活塞部件46、94和/或第二活塞部件48、70、80、90，还防止第二活塞部件48、70、80、90从第一活塞部件46、94分离。在该第六实施例中，如图9——其是与沿着图1的箭头线3方向所作的图3的视图相对应的视图——中所示，第一活塞部件110具有形成在其轴向端部中的多个接合槽114。第一活塞部件110还具有多个L形部分110a，每一L形部分在相应接合槽114的轴向外侧开口端部中突出，使得各接合槽114整体上具有大致U形或迷宫形。当第一和第二活塞部件110、112彼此接合时，通过如图9箭头所示相对于第一活塞部件110在轴向然后在周向上移动第二活塞部件112，第二活塞部件112的每一接合突起112a经由槽114的轴向外侧开口端部被导入相应接合槽114中。在被这样导入相应接合槽114中以后，通过相对于第一活塞部件110在轴向上朝接合槽114的轴向外侧开口端部移动第二活塞部件112，各接合突起112a容纳在相应接合槽114的三侧封闭的死端(dead-end)部分中。在本实施例中，第一活塞部件110的L形部分110a用作保持器。注意，代替螺旋弹簧100，弹性部件可以由诸如盘簧和橡胶的其他弹性部件提供。
虽然上文中已经参考仅用于示例性目的的附图详细说明了本发明的优选实施例，但可以理解本发明可以通过其它方式实施。
虽然根据图示实施例的径向外部活塞18用于结合在自动变速器8中的离合器装置10，但本发明的活塞可以用于结合在自动变速器中的制动器装置。
在上述第一至第四实施例中，弹性凸起48a、72a、82a、96构造成通过“面对面”接触与径向延伸表面68a、90a接合。但是，弹性凸起可以通过“线”或“点”接触与径向延伸表面68a、90a接合，只要即使在这样的布置中弹性凸起也具有足够的耐久性即可。
同样在上述第一实施例的布置中——其中每一接合突起48a整体用作弹性凸起，接合突起48a可以通过弯曲操作而不是压制操作(其通过使用一组模具进行)形成，从而如图10中所示那样成形。在图10的布置中，接合突起48a的与径向延伸表面68a保持接触的接触部分，例如通过机加工操作被制成大致为平面，使得接合突起48a在其平表面与径向延伸表面68a保持接触。
同样在上述第二实施例的布置中——其中矩形弹性凸起72a通过在轴向上围绕径向外端剪切并弯曲第二活塞部件70的相应接合突起72的中央部分而形成，弹性凸起72a可以使用一组模具通过压制操作而形成，从而如图11中所示成形。此外，同样在上述第四实施例的布置中——其中弹性凸起96形成在第一活塞部件94的筒状部分94a中，弹性凸起96可以使用一组模具通过压制操作而形成，从而如图12中所示成形。
虽然上文已经仅出于示例性目的说明了本发明的实施例，但应当理解本发明可以以本领域技术人员能够采用的各种变型和改进来实施。
权利要求
1.一种用于自动变速器的活塞，包括由第一活塞部件提供的筒状壁部分；由第二活塞部件提供的底壁部分；和接合部分，所述第一和第二活塞部件在所述接合部分彼此接合，使得所述第一活塞部件相对于所述第二活塞部件在所述活塞的轴向上可运动较小距离，所述活塞的特征在于还包括弹性结构，所述弹性结构设置在所述接合部分处，并且在所述轴向上偏置所述第一活塞部件，从而限制所述第一活塞部件相对于所述第二活塞部件在所述轴向上的运动。
2.根据权利要求1所述的活塞，其中所述第一活塞部件在其轴向端部中具有至少一个接合槽，所述第一活塞部件与所述第二活塞部件在所述接合槽接合，其中所述第二活塞部件具有至少一个弹性凸起，各弹性凸起由所述第二活塞部件相对于所述活塞的径向倾斜的部分提供，并且其中所述弹性结构包括与所述第一活塞部件的径向延伸表面保持接触的所述至少一个弹性凸起，所述径向延伸表面限定所述至少一个接合槽中的相应一个且大致平行于所述径向。
3.根据权利要求2所述的活塞，其中所述第二活塞部件具有径向向外突出且排列在所述活塞的周向上的多个接合突起，所述多个接合突起中的每一个与作为所述至少一个接合槽的多个接合槽中的相应一个接合，并且其中作为所述至少一个弹性凸起的多个弹性凸起中的每一个由相对于所述径向倾斜的所述多个接合突起中的相应一个提供。
4.根据权利要求2所述的活塞，其中所述第二活塞部件具有径向向外突出且排列在所述活塞的周向上的多个接合突起，所述多个接合突起中的每一个与作为所述至少一个接合槽的多个接合槽中的相应一个接合，并且其中作为所述至少一个弹性凸起的多个弹性凸起中的每一个由所述多个接合突起中的相应一个的一部分提供，所述部分相对于所述径向倾斜。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的活塞，其中所述至少一个弹性凸起中的每一个具有大致平行于所述径向且与所述径向延伸表面保持接触的表面。
6.根据权利要求1所述的活塞，其中所述第一活塞部件具有至少一个弹性凸起，各弹性凸起由所述第一活塞部件相对于所述活塞的所述轴向倾斜的部分提供，其中所述第二活塞部件具有大致平行于所述活塞的径向的径向延伸表面，并且其中所述弹性结构包括均在其远端部与所述径向延伸表面保持接触的所述至少一个弹性凸起。
7.根据权利要求6所述的活塞，其中所述至少一个弹性凸起中的每一个均具有大致平行于所述径向且与所述径向延伸表面保持接触的表面。
8.根据权利要求1所述的活塞，其中所述弹性结构包括配置在所述接合部分中且设置在所述第一和第二活塞部件之间的弹性部件，所述弹性部件与所述第一和第二活塞部件保持接触。
9.根据权利要求2至5中任一项所述的活塞，还包括保持器，所述保持器配置成将所述第二活塞部件保持在所述轴向上相对于所述第一活塞部件的位置上，所述位置使得所述第二活塞部件的所述至少一个弹性凸起被压向所述第一活塞部件的径向延伸表面，从而使所述至少一个弹性凸起弹性变形，其中由于弹性变形的所述至少一个弹性凸起所产生的回复力，所述第一活塞部件在所述轴向上被偏置。
10.根据权利要求6或7所述的活塞，还包括保持器，所述保持器配置成将所述第二活塞部件保持在所述轴向上相对于所述第一活塞部件的位置上，所述位置使得所述第二活塞部件的径向延伸表面被压向所述第一活塞部件的所述至少一个弹性凸起，从而使所述至少一个弹性凸起弹性变形，其中由于弹性变形的所述至少一个弹性凸起所产生的回复力，所述第一活塞部件在所述轴向上被偏置。
11.根据权利要求8所述的活塞，还包括保持器，所述保持器配置成将所述第二活塞部件保持在所述轴向上相对于所述第一活塞部件的位置上，所述位置使得所述弹性部件被压向所述第一活塞部件并且弹性变形，其中由于弹性变形的所述弹性部件所产生的回复力，所述第一活塞部件在所述轴向上被偏置。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的活塞，所述活塞可操作成选择性地将自动变速器的离合器装置置于其接合状态和分离状态。
全文摘要
本发明涉及一种用于自动变速器的活塞，包括(a)由第一活塞部件提供的筒状壁部分(46a)；(b)由第二活塞部件提供的底壁部分(48a)；和(c)接合部分，第一和第二活塞部件在该接合部分彼此接合，使得第一活塞部件相对于第二活塞部件在活塞的轴向上可运动较小距离。该活塞的特征在于还包括(d)弹性结构，该弹性结构设置在所述接合部分处，且在轴向上偏置第一活塞部件，从而限制第一活塞部件相对于第二活塞部件在轴向上的运动。
文档编号F16D13/70GK101069034SQ20058004154
公开日2007年11月7日 申请日期2005年10月28日 优先权日2004年11月4日
发明者大西博文, 安田勇治 申请人:丰田自动车株式会社