JP2892056B2

JP2892056B2 - 自動変速機

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Publication number: JP2892056B2
Application number: JP1294827A
Authority: JP
Inventors: 正明西田; 智宏細野; 庸一早川
Original assignee: Aisin AW Co Ltd
Current assignee: Aisin AW Co Ltd
Priority date: 1989-11-15
Filing date: 1989-11-15
Publication date: 1999-05-17
Anticipated expiration: 2014-05-17
Also published as: EP0455819A4; JPH03181644A; WO1991007608A1; DE69032098T2; DE69032098D1; US5224908A; EP0455819B1; EP0455819A1

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、自動車用の自動変速機に関するものであ
る。

（従来の技術）従来、自動車用の自動変速機は、複数のプラネタリギ
ヤセット、該プラネタリギヤセットの各要素に接続され
たブレーキ、クラッチ等の摩擦係合要素を有しており、
各摩擦係合要素を選択的に係合することによって各変速
段を実現している。

すなわち、一般に自動変速機は２個のシングルプラネ
タリギヤユニットを備え、両プラネタリギヤユニットの
サンギヤを共通とするとともに第１プラネタリギヤユニ
ットのキャリヤと、第２プラネタリギヤユニットのリン
グギヤを一体に連結して形成したシンプソン方式によっ
て前進３速を実現している。

さらに、４速を実現するために、上記２個のプラネタ
リギヤユニットからなる３速自動変速機構を基本とし
て、該３速自動変速機構に１個のプラネタリギヤユニッ
トからなるオーバドライブ機構又はアンダドライブ機構
を付設している。

ところが、最近、車両のＦ・Ｆ（フロントエンジン・
フロントドライブ）化等により、自動変速機の軸方向寸
法を短縮する必要性が高まっている。

そこで、上記３速の自動変速機構と、オーバドライブ
機構又はアンダドライブ機構を２軸化して、それぞれの
軸を平行に配設したものが提供されている（特開昭62−
141343号公報参照）。

（発明が解決しようとする課題）しかしながら、上記構成の自動変速機においては、二
つの軸上には３速の自動変速機構、及びオーバドライブ
機構又はアンダドライブ機構が配設されているので、軸
方向寸法を小さくすることができるが、オーバドライブ
機構又はアンダドライブ機構が配設される分だけ自動変
速機の重量が大きくなってしまう。

本発明は、上記従来の自動変速機の問題点を解決し
て、軸方向寸法を小さくすることができ、重量を小さく
することができる自動変速機を提供することを目的とす
る。

（課題を解決するための手段）そのために、本発明の自動変速機においては、シング
ルプラネタリギヤと、該シングルプラネタリギヤと隣接
させて配設され、第１、第２の歯車要素が、前記シング
ルプラネタリギヤの第１、第２の歯車要素と一体的に連
結されたデュアルプラネタリギヤと、流体伝動装置の出
力部材と連結された入力軸と、該入力軸と前記シングル
プラネタリギヤ及びデュアルプラネタリギヤとの間に配
設された連結部材とを有する。

そして、係脱に伴って前記入力軸と連結部材とを選択
的に連結する第１クラッチと、係脱に伴って前記連結部
材と前記シングルプラネタリギヤの第３の歯車要素とを
選択的に連結する第３クラッチと、係脱に伴って前記連
結部材と前記デュアルプラネタリギヤの第３の歯車要素
とを選択的に連結する第４クラッチと、係脱に伴って前
記両第１の歯車要素とケースとを選択的に連結する第１
ブレーキと、係脱に伴って前記デュアルプラネタリギヤ
の第３の歯車要素とケースとを選択的に連結する第２ブ
レーキと、前記両第２の歯車要素と連結された出力ギヤ
とを有する。

本発明の他の自動変速機においては、さらに、係脱に
伴って前記入力軸と前記両第１の歯車要素との間を選択
的に連結する第２クラッチを有する。

そして、該第２クラッチと、前記第１クラッチと、第
３クラッチ及び第４クラッチとの間に前記シングルプラ
ネタリギヤ及びデュアルプラネタリギヤが配置される。

（作用及び発明の効果）本発明によれば、前記のように自動変速機にいては、
シングルプラネタリギヤと、該シングルプラネタリギヤ
と隣接させて配設され、第１、第２の歯車要素が、前記
シングルプラネタリギヤの第１、第２の歯車要素と一体
的に連結されたデュアルプラネタリギヤと、流体伝動装
置の出力部材と連結された入力軸と、該入力軸と前記シ
ングルプラネタリギヤ及びデュアルプラネタリギヤとの
間に配設された連結部材とを有する。

そして、係脱に伴って前記入力軸と連結部材と選択的
に連結する第１クラッチと、係脱に伴って前記連結部材
と前記シングルプラネタリギヤの第３の歯車要素とを選
択的に連結する第３クラッチと、係脱に伴って前記連結
部材と前記デュアルプラネタリギヤの第３の歯車要素と
を選択的に連結する第４クラッチと、係脱に伴って前記
両第１の歯車要素とケースとを選択的に連結する第１ブ
レーキと、係脱に伴って前記デュアルプラネタリギヤの
第３の歯車要素とケースとを選択的に連結する第２ブレ
ーキと、前記両第２の歯車要素と連結された出力ギヤと
を有する。

この場合、シングルプラネタリギヤ及びデュアルプラ
ネタリギヤを配設することによって前進４速の変速機構
を得るようにしているので、自動変速機の軸方向寸法を
小さくすることができる。また、オーバドライブ機構又
はアンダドライブ機構を別の軸上に配設する必要がない
ので、自動変速機の重量を小さくすることができる。

（実施例）以下、本発明の実施例について図面を参照しながら詳
細に説明する。

第１図は本発明の自動変速機のスケルトンを示す図、
第２図は本発明の自動変速機の断面図である。

本発明が適用される４速自動変速機Ａは、ロックアッ
プクラッチL/Cを有するトルクコンバータ50、４速変速
ギヤ機構１、減速機構51及びデファレンシャル装置52を
有している。

４速変速ギヤ機構１は、シングルプラネタリギヤ10及
びデュアルプラネタリギヤ11を結合させて形成されるプ
ラネタリギヤユニット12を有しており、かつ該ギヤユニ
ット12のサンギヤS1,S2同士が一体に形成されたサンギ
ヤＳにより構成されている。さらに、該サンギヤS1,S2
に噛合するピニオンP1,P1′はキャリアCRが共通となっ
ていて、また該ピニオン及びデュアルプラネタリギヤ11
のリングギヤ（以下、「大リングギヤ」と言う。）R2に
噛合するピニオンP2を支持するキャリヤCRも一体に構成
されている。

そして、トルクコンバータ50の出力部材から延びてい
る入力軸15が第１のクラッチC1を介して連結部材16に連
結しているとともに、第２のクラッチC2を介してサンギ
ヤＳに連結している。さらに、連結部材16とシングルプ
ラネタリギヤ10のリングギヤ（以下、「小リングギヤ」
と言う。）R1との間に第３のクラッチC3及び第２のワン
ウェイクラッチF0が介在しており、また該連結部材16と
大リングギヤR2との間に第４のクラッチC0が介在してい
る。

また、上記サンギヤＳはバンドブレーキからなる第１
のブレーキB1により係止され得るように構成されてお
り、また大リングギヤR2とケース17との間には第２のブ
レーキB2及び第１のワンウェイクラッチF1が介在してい
る。さらに、キャリアCRは変速ギヤ機構１の略々中央部
に位置する出力ギヤ13を連結している。

また、減速機構51はケースに回転自在に支持されてい
るカウンタシャフト54を有しており、該シャフト54に
は、上記出力ギヤ13に常時噛合している大ギヤ53、及び
小ギヤ55が固定されている。また、デファレンシャル装
置52は、互いに噛合するデフピニオン56及び左右サイド
ピニオンはそれぞれ左右フロントアクスル59a,59bに固
定されている。また、デフピニオン56はケースに回転自
在に支持されているデフキャリア60に支持されており、
かつ該デフキャリヤ60には前記小ギヤ55に常時噛合して
いるリングギヤ61が取り付けられている。

第３図は本発明の自動変速機の油圧制御装置を示す図
である。

図において、油圧制御装置Ｕは、クラッチC1,C2,C3,C
0及びブレーキB1,B2をそれぞれ操作する油圧サーボC₁,C
₂,C₃,C₀,B₁,B₂を有しており、かつこれら油圧サーボの
内、第１のクラッチ用油圧サーボC₁、第２のクラッチ用
油圧サーボC₂、第４のクラッチ用油圧サーボC₀及び第１
のブレーキ用油圧サーボB₁にはそれぞれ各サーボと並列
にアキュムレータ2₁,2₂,2₃,2₄が配設されている。

さらに、図中62は運転者による各レンジへの操作によ
り、それぞれ油路が切換えられるマニュアルバルブであ
り、ライン圧油路P_LをＤレンジにてＤポート、２レンジ
にてD,2ポート、１レンジにてD,2,1ポート、そしてＲレ
ンジにてＲポートに連通するように切り換えられる。

また、３はスロットル圧及びＲレンジポート等からの
油圧により作動して、ポンプ63からの油圧を適宜調圧し
てライン圧を発生するプライマリレギュレータバルブで
あり、また５はリニアソレノイドバルブからなり、スロ
ットル開度等に基づく電気信号により制御されて所定ス
ロットル圧（P_T）を発生するスロットル圧コントロール
バルブである。

該スロットル圧コントロールバルブ５は図示しない制
御部からの電気信号により操作されるソレノイド5a、入
力ポート5b及び出力ポート5cを有しており、出力ポート
5cからのスロットル圧P_Tはプライマリレギュレータバル
ブ３のスロットル圧ポート3aに供給されるとともに、ア
キュムレータコントロールバルブ20のフィードバックポ
ート20cが供給される。

また、65はソレノイドモジュレータバルブであり、ラ
イン圧を適宜調圧してスロットル圧コントロールバルブ
５の入力ポート5bに供給する。さらに、アキュムレータ
コントローラバルブ20は入力ポート20aの外、調圧ポー
ト20b、フィードバックポート20cを有しており、調圧ポ
ート20bからの油圧が上記アキュムレータ2₁〜2₄の背圧
室7₁〜7₄に供給されている。

また、これらアキュムレータ2₁〜2₄はピストン6₁〜6₄
を有しており、該ピストン6₁〜6₄の正面にて各油圧サー
ボに連通するアキュムレータ室9₁〜9₄が構成され、また
ピストンの背面にてアキュムレータ室と同受圧面積から
なる背圧室7₁〜7₄が構成される。該ピストン6₁〜6₄正面
には、アキュムレータ2₁により例示されるように比較的
短いスプリング66、比較的長いスプリング67が設置され
ている。

また、これらアキュムレータ7₁〜7₄はすべて同じ形状
からなり、同一部品が共用して用いられている。

なお、第３のクラッチ用油圧サーボC₃はモジュレータ
バルブ68が介在しており、また第２のブレーキ用油圧サ
ーボB₂は直接ライン圧が供給される場合とモジュレータ
バルブを介してモジュレータ圧が供給される場合とがあ
り、これら油圧サーボC₃,B₂は共にアキュムレータを介
在して設けられていない。

また、１−２シフトバルブ36、２−３シフトバルブ37
及び３−４シフトバルブ39が配設されており、１−２シ
フトバルブ36及び３−４シフトバルブ39は第２のソレノ
イドバルブS_L2により制御され、また２−３シフトバル
ブ37は第１のソレノイドバルブS_L1により制御される。

すなわち、１−２シフトバルブ36はソレノイドバルブ
S_L2からの制御油圧が作用する制御油室36d、Ｄレンジポ
ートに連通しているライン圧供給ポート36a、出力ポー
ト36b、ドレーンポート36c、さらにB₂ポート36e、ロー
モジュレータポート36f及び拘束用制御油室36gを有して
おり、2,3,4速時に下半位置にあり、かつ１速時に上半
位置に切り換えられる。

また、２−３シフトバルブ37は、ソレノイドバルブS_L
1からの制御油圧が作用する制御油室37d、上記１−２シ
フトバルブ36の出力ポートからの油路ａに連通している
入力ポート37a、油路ｂを介して第４のクラッチ用油圧
サーボC₀に連通する出力ポート37b、ドレーンポート37
c、さらに１レンジ拘束用制御油室37e、Ｄレンジライン
圧供給ポート37f、上記１−２シフトバルブ36の拘束用
制御油室36gに連通するポート37h、ポート37i及びドレ
ーンポート37jを有しており、12速時に下半位置にあ
り、かつ3,4速時に上半位置に切り換えられる。

また、３−シフトバルブ39は、ソレノイドバルブS_L2
からの制御油圧が作用する制御油室39f、C₀ポート39a、
B₁リリースポート39b及びドレーンポート39e、さらに前
記ポート37iに連通している拘束用制御油室39g、２レン
ジ拘束用制御油室39h、C₃ポート39i、ドレーンポート39
jを有しており、1,2,3速時に下半位置にあり、かつ４速
時に上半位置に切り換えられる。

また、30はB₁モジュレータバルブであり、上記１−２
シフトバルブ36の出力ポート36bからの油路ａに連通し
ているライン圧供給ポート30b、調圧ポート30a、フィー
ドバックポート30d、さらに拘束用制御油室30c及びアキ
ュムレータコントロールバルブ20の調圧20bに連通して
いる制御油室30eを有しており、制御油室30cに拘束用制
御油圧が作用していない状態にあっては、ライン圧供給
ポート30bからのライン圧を所定割合にて減圧して調圧
ポート30aに出力する。

さらに、32はB₁モジュレータコントロールバルブであ
り、上記２−３シフトバルブ37のポート37iからの油路
ｇに連通する第１の入力ポート32d、前記３−４シフト
バルブ39のポート39cからの油路ｈに連通している第２
の入力ポート32a及び上記B₁モジュレータバルブ30の拘
束用制御油室30cに連通している出力ポート32bそして油
圧サーボC₀に油路ｃを介して連通している制御油室32c
の解放状態にあって、第１の入力ポート32dと出力ポー
ト32bとを連通し、該制御油室32cへの油圧供給状態にあ
って、第２の入力ポート32aと出力ポート32bとを連通す
る。

また、２−３シフトバルブ37の出力ポート37bと第４
のクラッチ用油圧C₀との間を連通する油路ｂを分岐して
２−３タイミングバルブ33は出力ポート37bに連通する
入力ポート33a、３−４シフトバルブ39のポート39aに連
通する出力ポート33b及び油圧サーボC₀に連通している
第１の制御油室33d及びアキュムレータコントロールバ
ルブ20の調圧ポート20bに連通している第２の制御油室3
0cを有しており、油圧サーボC₀の油圧が所定圧に上昇す
ると、入力33aと出力ポート33bを連通する。

さらに、油圧サーボC₀とポート39aとを連通する油路
ｄに油圧サーボC₀からポート39aへの流れを許容するチ
ェックボール40が介在しており、かつ該油路ｄから上記
油路ｂに連通する油路ｅにポート39aからポート37bへの
油の排出を許容するチェックボール41を介在している。

なお、75はロックアップクラッチコントロールバル
ブ、76はロックアップクラッチモジュレータバルブ、S_L
3はロックアップクラッチ制御用ソレノイドバルブであ
って、第４の作動表における二重丸を付した変速段にお
いて、適宜制御される。また、77はセカンドレギュレー
タバルブであり、さらに80はC3タイミングバルブであ
る。

次に、本実施例による作用について説明する。

マニュアルバルブ62はＤレンジに操作した状態での１
速時において、第４図に示すように第１のソレノイドバ
ルブS_L1のみがオンしてドレーン状態にあり、第２のソ
レノイドバルブS_L2はオフで供給状態にある。

この状態では、１−２シフトバルブ36は制御油室36d
に油圧が供給されているため上半位置にあり、かつ２−
３シフトバルブ37は制御油室37dの油圧が解放されるた
め下半位置にある。そして３−４シフトバルブ39は、制
御油室39fに油圧が供給されているが、２−３シフトバ
ルブ37のライン圧供給ポート37fからのライン圧が拘束
用制御油室39gに供給されて下半位置に拘束される。

したがって、マニュアルバルブ62のＤレンジポートか
らライン圧が第１のクラッチ用油圧サーボC₁に供給され
るだけで、他の油圧サーボには油圧が供給されていな
い。

この時、制御部からの信号に基づきスロットル圧コン
トロールバルブ５が適宜作動して所定スロットル圧P_Tが
発生する。さらに、該スロットル圧P_Tはアキュムレータ
コントロールバルブ20の信号ポート20cに供給され、入
力ポート20aに供給されたライン圧がフィードバック圧
により所定割合に減圧され、該減圧された油圧が出力ポ
ート20bから各アキュムレータ2₁〜2₄の背圧7₁〜7₄に供
給される。

これにより、油圧サーボC₁に連通するアキュムレータ
2₁は第１のクラッチC1の係合特性に対応して背圧室7₁の
油圧がスロットル圧コントロールバルブ５に基づき適正
に制御されて、該クラッチC1は滑らかに係合する。

なお、スロットル圧コントロールバルブ５の制御に基
づき、プライマリレギュレータバルブ３によるライン圧
及び他の油圧サーボ2₂〜2₄の背圧室7₂〜7₄も同時に調圧
されるが、他のクラッチC0,C2,C3及びブレーキB1,B2は
非係合状態にあって何ら影響を受けることがない。

そして、該第１のクラッチC1が係合し、かつ第１及び
第２のワンウェイクラッチF1,F0が係合する１速状態に
あっては、入力軸15の回転は、第１のクラッチC1及び第
２のワンウェイクラッチF0を介して小リングギヤR1に伝
達され、かつこの状態では第１のワンウェイクラッチF1
により大リングギヤR2の回転が阻止されているので、サ
ンギヤＳが空転させながらキャリアCRは大幅に減速さ
れ、該減速回転が出力ギヤ13から取り出される。そし
て、該出力ギヤ13の回転は減速機構51にて減速され、さ
らにデファレンシャル装置52により左右アクセルシャフ
ト59a,59bに伝達される。

また、２速状態にあっては、第１のソレノイドバルブ
S_L1に加えて第２のソレノイドバルブS_L2がオンする。す
ると、２−３シフトバルブ37及び３−４シフトバルブ39
は下半位置に保持された状態で１−２シフトバルブ36は
制御油室36dの油圧解放により下半位置に切り換えられ
る。この状態では、Ｄレンジポートのライン圧がライン
圧供給ポート36a及び出力ポート36bを介して油路ａに供
給され、さらにB₁モジュレータバルブ30のライン圧ポー
ト30bに供給される。

また、２−３シフトバルブ37はＤレンジからのライン
圧供給ポート37fとポート37jを連通した状態にあり、該
Ｄレンジからのライン圧供給ポート37fからのライン圧
は、ポート37i及び油路油路ｇを介してB₁モジュレータ
コントロールバルブ32の第１の入力ポート32dに供給さ
れ、かつ1,2速状態においては、該コントロールバルブ3
2は上半位置にあって、入力ポート32dの油圧は出力ポー
ト32bを介してB₁モジュレータバルブ30の拘束用制御油
室30cに供給されている。

したがって、該モジュレータバルブ30は左半位置に拘
束された状態にあり、上記ライン圧供給ポート30bのラ
イン圧はそのまま調圧ポート30aに出力され、該ライン
圧は油路ｆを介して第１のプレーキ用油圧サーボB₁のブ
レーキ係止用油圧室31に供給される。これにより、第１
のブレーキB1のバンド62をライン圧に基づく強い力によ
り締め付ける。

また、上述Ｄレンジへのシフト時と同様に、１→２速
アップシフト時もスロットルコントロールバルブ５が制
御部からの電気信号により適宜調圧され、さらに該スロ
ットル圧によりライン圧がアキュムレータ2₁〜2₄の背圧
室7₁〜7₄に供給される。これにより、B₁ブレーキ油圧サ
ーボB₁は、そのアキュムレータ2₄が適宜背圧制御される
ことにより、該ブレーキB1の係合特性に合わせて適宜調
整されて、第１のブレーキB1は滑らかに係合する。

なお、この際他のクラッチC1,C2,C0用アキュムレータ
2₁,2₂,2₃も背圧制御されるが、第２のクラッチC2及び第
４のクラッチC0は解放状態にあって何ら影響を受けるこ
とはなく、かつ第１のクラッチC1はスロットル圧変化に
基づくライン圧の変化に伴って油圧サーボC₁の油圧が変
化するが、該クラッチC1は既に係合した静摩擦状態にあ
り、かつ係合油圧はクラッチのトルク負荷に対してかな
り高い値にあり、該クラッチC1が滑るようなことはな
い。

そして、第１のクラッチC1に加えて第１のブレーキB1
が係合し、かつ第２のワンウェイクラッチF0が係合する
２速状態にあっては、入力軸15の回転は第１のクラッチ
C1及び第２のワンウェイクラッチF0を介して小リングギ
ヤR1に伝達され、かつ第１のブレーキB1によりサンギヤ
Ｓが停止されているので、該小リングギヤR1の回転は大
リングギヤR2を空転しながらキャリアCRから２速回転と
して取り出される。

なお、該１→２変速にあっては、第１のワンウェイク
ラッチF1がオーバランして、つかみ換えによるシフトシ
ョックの発生を防止している。

さらに、３速状態においては、第２のソレノイドバル
ブS_L2はオン状態を維持され、かつ第１のソレノイドバ
ルブS_L1がオフ状態に切り換わる。

この状態では、１−２シフトバルブ36及び３−４シフ
トバルブ39が下半位置に保持された状態で、２−３シフ
トバルブ37がその制御油圧37dの油圧供給により上半位
置に切り換わる。これにより、１−２シフトバルブポー
ト36a,36bを介して供給されている油路ａのライン圧は
入力ポート37a及び出力ポート37bを介して油路ｂに連通
され、更に第４のクラッチ用油圧サーボC₀及びそのアキ
ュムレータ2₃のアキュムレータ室9₃に供給される。

また、２−３シフトバルブ37のポート37iがＤレンジ
からのライン圧供給ポート37fに連通している状態から
ドレーンポート37cに切り換わり、これによりB₁モジュ
レータコントロールバルブ32の第１の入力ポート32dへ
の油圧はドレーンされる。

また、油圧サーボC₀に供給された油圧が油路ｃを通っ
てC3タイミングバルブ80の拘束用制御油室80bに作用
し、該バルブ80を右半位置に切り換える。これにより、
３−４シフトバルブ39のライン圧ポート39dからのライ
ン圧がポート39iを通ってC3タイミングバルブの入力ポ
ートに供給され、さらに出力ポート及びモジュレータバ
ルブ68を経て第３のクラッチ用油圧サーボC₃に供給され
る。

そして、第４のクラッチ用油圧サーボC₀及びそのアキ
ュムレータ2₃の油圧が所定値に上昇すると、該油圧が２
−３タイミングバルブ33の第１の制御油室33dに作用す
ることに基づき該バルブ33が上半位置に切り換わり、油
圧ｂからの油圧はライン圧供給ポート33a及び出力ポー
ト33bを介して速やかに油路ｄに供給され、更に３−４
シフトバルブ39のポート39a,39bを介して第１のブレー
キ用油圧サーボB₁のブレーキ解放用油圧室35に供給され
る。

さらに、この状態にあっては、油圧サーボC₀の油圧は
油路ｃを介してB₁モジュレータコントロールバルブ32の
制御室32cに作用し、該バルブを左半位置に切り換える
が、３−４シフトバルブ39のポート39cがドレーンポー
ト39eに連通した状態にあり、B₁モジュレータコントロ
ールバルブ32はその第１の入力ポート32dと同様に第２
の入力ポート32aもドレーン状態にあり、したがって、B
₁モジュレータバルブ30は調圧状態にあって、ライン圧
供給ポート30bのライン圧がフィードバックポート30dの
フィートバック圧により所定割合にて減圧され、該モジ
ュレータ圧が油路ｆを介して第１のブレーキ用油圧サー
ボB₁のブレーキ係止用油圧室31に作用する。

これにより、該油圧サーボB₁はブレーキ解放用油圧室
35に作用するライン圧がブレーキ係止用油圧室31に作用
しているモジュレータ圧に打ち勝ってピストンを移動
し、バンドブレーキB1を解放する。この際、アキュムレ
ータ２に連通している油圧サーボC₀の油圧が高まり、そ
の状態で２−３タイミングバルブ33が切り換わってブレ
ーキ解放用油圧室35に油圧が速やかに供給されて、第１
のブレーキB1が第４のクラッチC0の係合に先立って解放
することが防止され、瞬間的にでも１速状態に戻ること
が防止される。

さらに、２→３速変速に際し、前述と同様にスロット
ル圧コントロールバルブ５が電気信号により適宜制御さ
れ、さらに該スロットル圧によりライン圧がアキュムレ
ータコントロールバルブ20を介して調圧され、該調圧さ
れた油圧がアキュムレータ2₁〜2₄の背圧室7₁〜7₄に供給
されるとともに、２−３タイミングバルブ33の第２の制
御油室33dに供給される。

これにより、前述と同様にスロットル圧コントロール
バルブ５に基づくアキュムレータ背圧制御が行われ、ク
ラッチC0の係合特性に対応するように油圧サーボC₀の油
圧が調圧され、滑らかに該クラッチC0が係合するととも
に、タイミングバルブ33の切換えタイミングが適正に調
整され、第４のクラッチC0の係合と第１のブレーキB1の
解放のタイミングが適正に合わせられる。

また、同時にB₁モジュレータバルブ30の制御油室30e
にもアキュムレータコントロールバルブの出力ポート20
bからの油圧が供給され、該モジュレータバルブう30か
らのモジュレータ圧を高める方向に適宜調圧する。そし
て、該調圧された油圧は油路ｆを介してブレーキ解放用
油圧室31に供給され、上述タイミングバルブ33の制御と
対応して、該ブレーキB1の解放時を適正に調整する。

そして、第１のクラッチC1に加えて第３のクラッチC3
及び第４のクラッチC0が係合し、かつ第１のブレーキB1
が解放する３速状態にあっては、入力軸15の回転は、第
２のワンウェイクラッチF0及び第３のクラッチC3を介し
て小リングギヤR1に伝達されるとともに、第４のクラッ
チC0を介して大リングギヤR2に伝達され、プラネタリギ
ヤユニット12が一体となる一体回転がキャリアCRから出
力ギヤ13に取り出される。

この際、第４のクラッチC0及び第１のブレーキB1との
つかみ換えを生ずるが、上述したように適正なタイミン
グがとられるとともに、他の変速段を経由する変速は阻
止され、シフトショックを生ずることはない。

また、第３のクラッチC3も同時に係合するが、該クラ
ッチC3は第２のワンウェイクラッチF0と並列になってい
るので、該クラッチC3の係合タイミングは遅くて足り
る。

次に、４速状態においては、第１ソレノイドバルブS_L
1のオフに加えて第２のソレノイドバルブS_L2もオフ状態
に切り換わる。この状態にあっては、２−３シフトバル
ブ37が上半位置に保持され、３−４シフトバルブ39はそ
の制御室39fに制御油室が供給されて、上半位置に切り
換わり、また１−２シフトバルブ36はその制御油室36d
に供給されるが、２−３シフトバルブ37のライン圧供給
ポート37fのライン圧がポート37hを通って拘束用制御油
室36gに供給されており、下半位置に維持されている。
これにより、３−４シフトバルブ39のB₁リリーフポート
39bがドレーンポート39eと連通して、第１のブレーキ用
油圧サーボB₁のブレーキ解放用油圧室31がドレーンされ
る。

なお、前記３速において第４のクラッチ用油圧サーボ
C₀に油圧が供給されるため、油路ｃを介してB₁モジュレ
ータコントロールバルブ32の制御油室32cに油圧が供給
され、該バルブ32は第２の入力ポート32a及び出力ポー
ト32bが連通した状態にある下半位置に切り換えられた
状態となる。この状態で、４速において、３−４シフト
バルブ39が切り換えられ、ライン圧供給ポート39dがポ
ート39cに連通すると、ライン圧はポート39d,39c及びB₁
モジュレータコントロールバルブのポート32a,32bを通
ってB₁モジュレータバルブ30の拘束用制御油室30cに供
給され、すなわちライン圧ポート30bと調圧ポート30aを
直通したライン圧供給状態に切り換える。

したがって、油路ａからのライン圧はポート30b及び3
0aを通ってそのまま油路ｆに導かれ第１のブレーキ用油
圧サーボB₁のブレーキ係止用油圧室31の供給油圧はモジ
ュレータ圧からライン圧に切り換わる。

この際、前述と同様にスロットル圧コントロールバル
ブ５の電気制御に基づきアキュムレータ2₄の背圧室7₄へ
供給油圧を制御してシフトスムースを図ることもできる
が、ブレーキ解放用油圧室35からのドレーン油圧をオリ
フィス83a,83b,83c等により調整することにより、第１
のブレーキB1の係合を制御するようにしている。

さらに、３−４シフトバルブ39のC3タイミングポート
39iがドレーンポート39jに連通することにより、第３の
油圧サーボC₃の油圧はチェックボール85及びC3タイミン
グバルブ80、３−４シフトバルブ39のポート39j及び39j
を介してドレーンされる。

なお、４速状態にあってはスロットル圧コントロール
バルブ５が制御部からの電気信号により高めに調圧さ
れ、アキュムレータコントロールバルブ20からの出力圧
であるアキュムレータ背圧が高めに設定される。

そして、第１のクラッチC1及び第４のクラッチC0が係
合状態にあるとともに、第１のブレーキB1が係止状態に
切り換えられ、かつ第３のクラッチC3が解放状態に切り
換えられる４速状態にあっては、入力軸15の回転は第４
のクラッチC0を介して大リングギヤR2に伝達され、かつ
第１のブレーキB1によりサンギヤＳが係止されているの
で、該大リングギヤR2の回転はリングギヤR1を空転しな
がらキャリアCRを高速回転し、該回転が出力ギヤ13に伝
達される。

なお、この際第１のブレーキB1の係止とともに第３の
クラッチC3の解放が行われるが、第３のクラッチC3を早
めに解放しても第２のワンウェイクラッチF0により３速
状態は維持され、したがって、第１のブレーキB1の係止
をオリフィス83a〜83cにより遅めに制御することにより
つかみ換えによるシフトショックの発生は防止される。

一方、４→３速にダウンシフトする際、前述したよう
に３−４シフトバルブ39が下半位置に切換えられ、ポー
ト39a,39bを通って第１のブレーキ用油圧サーボB₁のブ
レーキ解放用油圧室35に油路ｂからの油圧が供給される
とともに、ライン圧供給ポート39dのライン圧がポート3
9i,C3タイミングバルブ80及びC₃モジュレータバルブ68
を介して第３のクラッチ用油圧サーボC₃に供給される。

この際、油圧サーボB₁のブレーキ解放用油圧室35への
リリース油圧がオリフィス83b,83c等を介して制御さ
れ、かつ第２のワンウェイクラッチF0のオーバランから
係止に切り換わるためシフトスムーズを行うことができ
る。

また、３→２速にダウンシフトする際、前述したよう
に２−３シフトバルブ37が下半位置に切り換えられ、C₀
ポート37bをドレーンポート37cに連通する。すると、ま
ず油圧サーボB₁のブレーキ解放用油圧室35の油圧がポー
ト39b,30a、油路ｄ、チェックボール41、油路ｅそして
油路ｂ及びポート37bを通ってドレーンポート37cからド
レーンされ、そして第３のクラッチ用油圧サーボC₀の油
圧がアキュムレータ2₃のアキュムレータ室9₃の油圧とと
もに油路ｂ及びポート37bを介してドレーンポート37cか
らドレーンされる。

これにより、第４のクラッチC0の解放が第１のブレー
キB1の係止に対して遅くなり、第４のクラッチC0及び第
１のブレーキB1が共に解放する１速状態を経由する変
速、すなわち３→１→２速のような変速作動が防止され
る。

なお、３→２速ダウンシフトに際し、C3タイミングバ
ルブ80がその拘束用制御油室80bから油圧サーボC₀に基
づく油圧が解放されることにより左半位置に切り換えら
れ、油圧サーボC₃の油圧がチェックポール85を介してC3
タイミングバルブ80のドレーンポートから排出される。

さらに、２→１速にダウンシフトする際、１−２シフ
トバルブ36が上半位置に切換えられ、その出力ポート36
bがドレーンポート36cに連通するように切り換えられ
る。したがって、第１のブレーキ用油圧サーボB₁のブレ
ーキ係止用油圧室31の油圧は油路ｆ、B₁モジュレータバ
ルブ30のポート30a,30b、並びにチェックボール99、油
路ａ及びポート36bからドレーンポート36cに排出され
る。

そして、４→２速にキックダウンする際、３−４シフ
トバルブ39が下半位置に切換えられるとともに、２−３
シフトバルブ37も下半位置に切換えられる。これによ
り、第４のクラッチ用油圧サーボC₀の油圧が油路ｂ及び
ポート37bを通ってドレーンポート37cから排出されると
ともに、第１のブレーキ用油圧サーボB₁のブレーキ解放
用油圧室35の油圧がポート39a,39b、油路ｄ、チェック
ボール41、油路e,a及びポート37bを通ってドレーンポー
ト37cから排出される。

この際、B₁モジュレータコントロールバルブ32は油圧
サーボC₀に基づく制御油室32cの油圧が解放されて右半
位置に切り換わるとともに、第１の入力ポート32aがド
レーンされて、一時的にB₁モジュレータバルブ30の拘束
用制御油室30cの拘束圧が解放され、該バルブ30はモジ
ュレータバルブ圧を発生するが、直ちに２−３シフトバ
ルブ37のポート37iを介してコントロールバルブ32のポ
ート32Dにライン圧が供給され、さらに該ライン圧はポ
ート32bを介して拘束用制御油室30Cに供給されて、B₁モ
ジュレータバルブ30をライン圧供給状態に拘束する。

これにより、第１のブレーキB1は解放作動を経ること
なく、係合状態を維持され、１動作にて素早くかつ滑ら
かにダウンシフトされる。

一方、マニュアルバルブ62をＲレンジに操作すると、
Ｒレンジポートからのライン圧が第２のクラッチ用油圧
サーボC₂及びそのアキュムレータ2₂に供給される。この
際、前述と同様にスロットル圧コントロールバルブ５が
制御部からの電気信号により適宜調圧され、さらにアキ
ュムレータコントロールバルブ20に作用し、ライン圧を
減圧した油圧がアキュムレータ2₁〜2₄の背圧室7₁〜7₄に
供給され、アキュムレータ2₂を背圧制御することによ
り、油圧サーボC₂の油圧が第２のクラッチC2の係合特性
に対応して制御され、Ｎ→Ｒ又はＤ→Ｒの切換え時のシ
フトスムースが図られる。

さらに、該リバースレンジにあって、車両が所定速度
例えば7km/H以下の実質的停止状態にある場合は、１−
２シフトバルブ36は上半位置にあって、Ｒレンジポート
からのライン圧が２方向チェックバルブを経てポート36
f及び36eを介して第２のブレーキ用油圧サーボB₂に供給
される。

そして、第２のクラッチC2及び第２のブレーキB2が係
合しているリバース状態にあっては、入力軸15の回転は
第２のクラッチC2を介してサンギヤＳに伝達され、さら
に第２のブレーキB2により大リングギヤR2が停止されて
いるので、該サンギヤＳの回転は小リングギヤR1を逆方
向に空転させながら、キャリアCRに逆回転して伝達し、
該逆回転が出力ギヤ13から取り出される。

また、リバースレンジであって、車両が所定速度以上
にて惰性走行している場合、第２のソレノイドバルブS_L
1がオンして１−２シフトバルブ36が下半位置に切り換
わる。この状態にあっては、第２のブレーキ用油圧サー
ボB₂に油圧が供給されず、上述したリバース状態になら
ない。

一方、マニュアルバルブ62を２レンジに操作すると、
２レンジポートからのライン圧が３−４シフトバルブ39
の拘束用制御油室39hに供給され、該バルブ39が上半位
置、すなわち４速位置になることが阻止される。

また、２レンジポートからのライン圧がC3タイミング
バルブ80の拘束用制御油室80bに供給され、該バルブ80
を右半位置に保持して、1,2,3速時は第３のクラッチ用
油圧サーボC₃に常に油圧を供給する。

これにより、第３のクラッチC3を介して入力軸15と小
リングギヤR1とを連結し、コースト時における第２のワ
ンウェイクラッチF0のオーバランニングによる惰性走行
を排して、エンジンブレーキを作動させる。

さらに、マニュアルバルブ62を１レンジに操作する
と、１レンジポートからのライン圧を２−３シフトバル
ブ37の拘束用制御油室37eに供給して、該バルブが上半
位置、すなわち3,4速位置になることが阻止される。ま
た、１レンジポートからのライン圧はローモジュレータ
バルブ79により減圧され、該モジュレータ圧が２方向チ
ェックバルブを経て１−２シフトバルブ36のポート36f
に供給されるとともに、１速時に第２のブレーキ用油圧
サーボB₂にモジュレータ圧が供給される。

なお、上述の実施例は、B₁モジュレータコントロール
バルブ32を用いているが必ずしも該コントロールバルブ
は必要としない。

このように、シングルプラネタリギヤ10及びデュアル
プラネタリギヤ11を配設するだけで、前進４速の変速機
構を得ることができるので、自動変速機の軸方向寸法を
小さくすることができる。また、オーバドライブ機構又
はアンダドライブ機構を別の軸上に配設する必要がない
ので、自動変速機の重量を小さくすることができる。

上記連結部材16とシングルプラネタリギヤ10のリング
ギヤR1とを選択的に連結する第３のクラッチC3、及び第
２のワンウェイクラッチF0が配設されるので、３速から
４速にアップシフトするときに第３のクラッチC3を解放
すると第２のワンウェイクラッチF0がロックされ、第１
のブレーキB1を係合させると前記第２のワンウェイクラ
ッチF0がフリー状態になり、シフトショックが軽減され
る。

そして、ケース17とデュアルプラネタリギヤ11のリン
グギヤR2とを選択的に連結する第１のワンウェイクラッ
チF1が配設されるので、１速から２速にアップシフトす
るときに、つかみ換えによるシフトショックが発生する
のが防止される。

さらに、連結部材16とデュアルプラネタリギヤ11のリ
ングギヤR2とを選択的に連結する第４のクラッチC0が、
シングルプラネタリギヤ10のリングギヤR2に隣接する位
置に配設されるので、第４のクラッチC0と第３のクラッ
チC3とで部品を共用化することができ、自動変速機の軸
方向寸法を小さくすることができる。しかも、上記第４
のクラッチC0と第３のクラッチC3とを連結するためのク
ラッチシリングが不要になるので、入力軸15側に回転数
センサを配設することができる。

また、上記ケース17とサンギヤS1,S2を選択的に連結
する第１のブレーキB1と、上記入力軸15と上記サンギヤ
S1,S2とを選択的に連結する第２のクラッチC2とが隣接
させて配設され、第１のブレーキB1及び第２のクラッチ
C2とシングルプラネタリギヤ10及びデュアルプラネタリ
ギヤ11との間に上記出力ギヤ13が配設されるので、自動
変速機の軸方向寸法を小さくすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の自動変速機のスケルトンを示す図、第
２図は本発明の自動変速機の断面図、第３図は本発明の
自動変速機の油圧制御装置を示す図、第４図は本発明の
自動変速機の作動表を示す図である。Ａ……自動変速機、B1……第１のブレーキ、B2……第２
のブレーキ、C0……第４のクラッチ、C1……第１のクラ
ッチ、C2……第２のクラッチ、C3……第３のクラッチ、
１……変速ギヤ機構、５……スロットル圧コントロール
バルブ、10……シングルプラネタリギヤ、11……デュア
ルプラネタリギヤ、17……ケース、15……入力軸、13…
…出力ギヤ、30……B₁モジュレータバルブ、32……B₁モ
ジュレータコントロールバルブ、33……２−３タイミン
グバルブ、36……１−２シフトバルブ、37……２−３シ
フトバルブ、39……３−４シフトバルブ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭63−259253（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−145846（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−297844（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−141343（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F16H 3/44 - 3/78

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】シングルプラネタリギヤと、該シングルプ
ラネタリギヤと隣接させて配設され、第１、第２の歯車
要素が、前記シングルプラネタリギヤの第１、第２の歯
車要素と一体的に連結されたデュアルプラネタリギヤ
と、流体伝動装置の出力部材と連結された入力軸と、該
入力軸と前記シングルプラネタリギヤ及びデュアルプラ
ネタリギヤとの間に配設された連結部材と、係脱に伴っ
て前記入力軸と連結部材とを選択的に連結する第１クラ
ッチと、係脱に伴って前記連結部材と前記シングルプラ
ネタリギヤの第３の歯車要素とを選択的に連結する第３
クラッチと、係脱に伴って前記連結部材と前記デュアル
プラネタリギヤの第３の歯車要素とを選択的に連結する
第４クラッチと、係脱に伴って前記両第１の歯車要素と
ケースとを選択的に連結する第１ブレーキと、係脱に伴
って前記デュアルプラネタリギヤの第３の歯車要素とケ
ースとを選択的に連結する第２ブレーキと、前記両第２
の歯車要素と連結された出力ギヤとを有することを特徴
とする自動変速機。
【請求項２】係脱に伴って前記入力軸と前記両第１の歯
車要素との間を選択的に連結する第２クラッチを有する
とともに、該第２クラッチと、前記第１クラッチ、第３
クラッチ及び第４クラッチとの間に前記シングルプラネ
タリギヤ及びデュアルプラネタリギヤが配置される請求
項１に記載の自動変速機。