JPH0231073A - 自動変速機における油圧制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 本発明は、自動変速機における油圧制御装置、特に油圧
アクチュエータの油圧室内に発生する遠心油圧をドレー
ンするチエツクバルブを設置してなる自動変速機におけ
る油圧制御装置に係り、詳しくは油圧アクチュエータへ
の油圧の供給制御装置に間する。

（ロ）従来の技術 一般に、自動変速機における油圧アクチュエータは油圧
の供給、ドレーンによりクラッチ等摩擦係合要素の係合
、解放を行っている。そして、回転部材に油圧アクチュ
エータを配設するものにあっては、該油圧アクチュエー
タの油圧室のオイルに遠心油圧が作用し、該油圧室のオ
イルをドレーンすべくバルブを切換えても、該油圧室に
オイルが残留して、クラッチの解放を困難にしている。

そこで、該残留オイルを排出すべく、ピストンに形成し
た円錐状の孔にボールを介設したチエツクバルブを配設
し、油圧室内に油圧が作用している間は該油圧かボール
に作用して孔を閉塞し、またドレーンした場合、遠心力
に基づきボールが孔から外れて、油圧をドレーンしてい
る。

しかし、該チエツクバルブを設けたものであっても、前
記油圧アクチュエータの油圧室に連通する油路に介在す
るオリフィス孔が小径の場合、油圧供給時、特に油圧ア
クチュエータが高速で回転している場合、該オリフィス
孔を通っての油圧上昇に時間がかかり、スリップ時間が
長くなってクラッチを焼付けてしまうことがあり、更に
回転数が高くなると、油圧上昇がボールに作用する遠心
力に打ち勝つことができず、油圧の立上りを不能にして
クラッチの接続ができない状態を生ずることがあり、ま
たオリフィス孔を大径とすると、特に低速回転している
場合、油圧上昇が急激すぎてシフトシジックを生ずるこ
とがある。

そこで、従来、高速回転中のクラッチアクチュエータの
油圧室に発生する遠心油圧を防止するため、第５図に示
すように、ピストン４０に配設されたチエツクバルブ２
５付近にバッフルプレート４１．４１を設置して、渦の
発生を防ぎ、これにより、ボールに作用する油圧室内の
油圧上昇を確実にして、チエツクバルブ２５の閉塞を速
く行うものが案出されている。

また、第６図に示すように、固定部材４３に軸方向移動
不能にプレート４４を設け、該プレート４４にピストン
４５の裏面を油密状に嵌挿すると共にスプリング４９を
縮設して、ピストン４５とクラッチ４６とで形成される
油圧アクチュエータ４７に対抗して、ピストン４５真面
にバランス油圧室４８を構成したものが案出されている
。これにより、油圧アクチュエータの油圧室４７への油
路から分岐してバランス油圧室４８にも連通し、油圧室
４７に作用する遠心油圧を同じくバランス油圧室４８に
作用する遠心油圧にて相殺し、遠心油圧による影響を排
除している。

（ハ）発明が解決しようとする課題 しかし、上述バッフルプレートを用いたものは、渦の発
生が防止され、かつチエツクバルブの閉塞が速くなされ
ても、遠心油圧の除去については充分ではなく、特に油
圧アクチュエータが高速で回転している場合には、クラ
ッチ摩擦板のスリップ時間が長くなり、摩擦板の焼き付
きが発生する虞れがある。

また、バランス油圧室を用いたものにあワてはチエツク
バルブは廃止し得ても、構造が複雑になり、メンテナン
ス性に問題な生じ、かつ軸方向寸法の増大の原因となり
、近時のＦ−Ｆ化等に伴う搭載スペースの制御等に対応
できない虞れを生ずる。

そこで、本発明は、異なる径のオリフィスを有する複数
の油路な、選択的に介して油圧アクチュエータに油圧を
供給することにより、油圧アクチュエータの高速回転時
及び低速回転時共に、油圧上昇を適正かつ確実にし、も
って上述課題を解消した自動変速機における油圧制御装
置を提供することを目的とするものである。

（ニ）課題を解決するための手段 本発明は、上述事情に鑑みなされたものであって、例え
ば第１図を参照して示すと、回転部材（９）に配設され
た油圧アクチュエータ（１２）を有し、該油圧アクチュ
エータ（１２）にて所定クラッチ（例えばフォワードク
ラッチＣｔ　）を適宜係合して、前記回転部材（９）を
他の回転要素（例えばシングルプラネタリギヤのリング
ギヤＲ１）に接続し、また前記油圧アクチュエータ（１
２）に、その油圧室（２６）内に発生する遠心油圧をド
レーンするチエツクバルブ（２５）を設置してなる自動
変速機において、前記油圧アクチュエータ（１２）の油
圧室（２６）に連通ずる供給油路（２７）に、それぞれ
異なる流量のオリフィス（２９ａ）、（３０ａ）を介在
した複数の油路（２９）　　　（３０）を並列に介在し
、更に油圧源（ＰＬ）をこれら複数の油路（２９）、（
３０）のいずれかに連通するように切換える切換えバル
ブ（３１）を設け、該切換えバルブ（３１）を、前記回
転部材（９）の回転数が高い場合は前記流量の大きいオ
リフィス（３０ａ）が介在する側の油路（３０）に油圧
源（ｐ＋、）を連通し、また回転数が低い場合は前記流
量の小さいオリフィス（２９ａ）が介在する側の油路（
２９）を油圧源（Ｐ　Ｌ）に連通ずるように切換え制御
する、ことを特徴としている。

なお、前記回転部材（９）が入力軸であり、また前記ク
ラッチ（Ｃ２）が前進時に係合するフォワードクラッチ
であり、そして前記切換えバルブ（３１）を、車速によ
り変化する油圧例えばカバナ圧にて切換え制御するよう
に構成すると好ましい。

（ホ）作用 以上構成に基づき、チエツクバルブ（２５）は、油圧ア
クチュエータ（１２）の油圧室（２６）をドレーンする
と、油圧室（２６）の油圧にボール（２５ａ）に作用す
る遠心力が打ち勝ち、ボール（２５ａ）が円錐形のドレ
ーン油路からなる座（２５ｂ）と離れ、油圧室（２６）
内の遠心油圧を排除する。また、油圧アクチュエータ（
１２）に油路（２７）から油圧を供給する際、回転部材
（９）の回転数か低い場合は、チエツクバルブ（２５）
のボール（２５ａ）に作用する遠心力も小さく、油圧室
（２６）の僅かな油圧上昇によりボール（２５ａ）は座
（２５ｂ）に着座する。

この際、切換えバルブ（３１）は油圧源（ＰＬ）が油路
（２９）に連通しており、小径のオリフィス（２９ａ）
を介して油圧室（２６）に油圧が供給される。従って、
チエツクバルブ（２５）は、該小径オリフィス（２９ａ
）を介しての小量づつの油圧供給によっても、閉塞して
油圧室（２６）の油圧を滑らかに上昇し、所定クラッチ
（Ｃ工）を滑らかに係合する。

一方、回転部材（９）の回転数か高い場合は、チエツク
バルブ（２５）のボール（２５ａ）に作用する遠心力も
大きく、油圧室（２６）の油圧を急激に上昇させなけれ
ばボール（２５ａ）は座（２５ｂ）に着座しない。この
際、切換えバルブ（３１）は油圧源（ＰＬ）が油路（３
０）に連通しており、大径のオリフィス（３０ａ）を介
して油圧室（２６）に油圧が供給される。従って、チエ
ツクバルブ（２５）は、該大径のオリフィス（３０ａ）
を介しての大量の油圧供給によって閉塞して油圧室（２
６）の油圧を上昇し、所定クラッチ（Ｃ１）を滑らかに
係合する。

（へ）実施例 以下、図面に沿って、本発明を具体化した実施例につい
て説明する。

４速自動変速機１は、第２図に示すように、ロックアツ
プクラッチ２を備えたトルクコンバータ３、並びにシン
グルプラネタリギヤ５及びデュアルプラネタリギヤ６と
からなるプラネタリギヤユニット７を有している。そし
て、これらプラネタリギヤ５及び６のサンギヤＳ同士及
びキャリヤＣＲ同士が一体に構成されており、かつキャ
リヤＣＲが出力ギヤ（カウンタドライブギヤ）８に連結
されている。また、シングルプラネタリギヤ５のリング
ギヤＲ１と入力軸とが第１のクラッチ（フォワードクラ
ッチ）Ｃ１を介して連結されており、かつサンギヤＳと
入力軸９とが第２のクラッチ（リバースクラッチ）Ｃ２
を介して連結されると共に、該サンギヤＳがサンギヤＳ
を直接停止する第１のブレーキＢ、及び第１のワンウェ
イクラッチＦ、を介して停止する第２のブレーキＢ２に
て係止されるように構成されている。更に、デュアルプ
ラネタリギヤ６のリングギヤＲ２と入力軸９とが第３の
クラッチ（フォワードクラッチ）ｃｏを介して連結され
ると共に、該リングギヤＲ２が第３のブレーキＢ３及び
第２のワンウェイクラッチＦ２にて係止されている。そ
して、第３のクラッチＣ８の伝動後流側とシングルプラ
ネタリギャ５のリングギヤＲ１とが第４のクラッチＣｏ
ａそして第３のワンウェイクラッチＦ。を介して連結さ
れている。

そして、第４図に詳ホするように、入力軸９の後端部に
はスリーブ９ａが固定されており、更に該スリーブ９ａ
にはリング状のクラッチドラム１０が固定されている。

そして、該クラッチドラム１０の内周面には第１の可動
部材１１が油密状に配設されており、ドラム１０と可動
部材１１とにより、後述する第１のクラッチ（フォワー
ドクラッチ）Ｃ１用の油圧アクチュエータ１２を構成し
ている。また、第１の可動部材１１の内周面には第２の
可動部材１３か油密状に設置されており、第１及び第２
の可動部材１１．１３とにより、後述する第２のクラッ
チ（リバースクラッチ）Ｃ２用の油圧アクチュエータ１
５を構成しているゆ方、トランスアクスルケース１６の
先端にはりャカバー（ケース）１７がボルト等により固
定されており、該リヤカバー１７には段部１７ｂが形成
されており、該段部１７ｂにはスリーブ１９が固定され
ている。更に、該スリーブ１９にはシリンダ部材２０が
固定されており、該シリンダ部材２０の内周面にはピス
トン部材２１が油密状に配設されている。そして、シリ
ンダ部材２０とピストン部材２１とにより、後述する第
３のクラッチ（オーバドライブクラッチ）ｃｏ及び第４
のクラッチ（ＦＯクラッチ）ＣＯｘ用の油圧アクチュエ
ータ２２を構成している。

また、前記第１のクラッチＣ１はクラッチドラム１０と
シンクルプラネタリギヤ５のリングギヤＲ１との間に介
在し、また前記第２のクラッチＣ２はクラッチドラム１
０とサンギヤＳとの間に介在する。更に、前記第３のク
ラッチＣ０はクラッチドラム１０とデュアルプラネタリ
ギヤ６のリングギヤＲ２から延びている部材２３との間
に介在しており、第４のクラッチＣ８＆が該ドラム部材
２３とシングルプラネタリギヤ５のリングギヤＲ１との
間にワンウェイクラッチＦ。を介して介在している。な
お、ドラム部材２３の内周面に沿って、第３のクラッチ
Ｃ８と第４のクラッチＣ６６との間に連結部材２４が配
設されており、これにより、第３及び第４のクラッチＣ
，，Ｃｏ、が前記１個の油圧アクチュエータ２２により
、同時に作動される。

そして、第１のクラッチ（）オワードクラッチ）Ｃ１の
油圧アクチュエータ１２は、第１図及び第４図に示すよ
うに、そのピストン部材１１の径方向端部にチエツクバ
ルブ２５が配置されている。該チエツクバルブ２５はボ
ール２５ａ及び円錐形の油路を有する座２５ｂとからな
っており、該チエツクボール２５ａは、ピストン部材１
１とクラッチドラム１０とにより形成される油圧室２６
に作用する遠心油圧を排出し得る。また、該油圧室２６
には、リヤカバー１７のハブ部１７ｂに形成された油路
２７がスリーブ部９ａに形成された孔を介して連通され
ている。そして、該油路２７はそれぞれ流量の異なるオ
リフィス２９ａ、３０ａを介在した２本の油路２９，３
０に接続されでいると共にドレーン油路２８に接続され
ている。更に該油路２９，３０は切換えバルブ３１と接
続されている。また、該切換えバルブ３１は、弁スリー
ブ３２、スプール３３、及びスプリング３５とから構成
されている。そして、弁スリーブ３２には、油路２９．
３０か接続されるボートｃ、ｄ、油圧源となるライン圧
ＰＬが供給されるボートｆ、車速により変化する油圧（
カバナ圧）Ｐｃが供給されるボートｅ及びドレーンボー
トｇが配設されている。更に、スプール３３はその一端
にボートｅからの油圧が作用すると共にその他端にスプ
リング３５が付勢されており、ボートｅに作用するガバ
ナ圧Ｐａにより、前記ライン圧ボートｆを前記ボートＣ
又はｄに切換える。

なお、前記チエツクハルツ２５と同様なチエツクバルブ
２５′が他の油圧アクチュエータのピストン部材にも配
設されている。

ついで、上述実施例の作動について説明する。

本４速自動変速機１は、第３図に示す作動衣の通りに作
動する。即ち、Ｄレンジにおける１速状態（１ｓｔ）は
、第１のクラッチＣ１を接続する。すると、入力軸９の
回転は、クラッチＣ１を介してシングルプラネタリギヤ
５のリングギヤＲ１に伝達゛され、かつこの状態では、
デュアルギヤ６のリンクギヤＲ２は第２のワンウェイク
ラッチＦ２により回転が阻止されているので、サンギヤ
Ｓを逆方向に空転させながら共通キャリヤＣＲが正方向
に大幅に減速回転され、該回転が出力ギヤ７から取り出
される。そして、この際、切換えバルブ３１は例えばガ
バナ圧ＰＧにより該バルブ３１のスプール３３が切換え
られる。

即ち、車速が遅い場合、ボートｅに作用するガバナ圧も
低く、切換えバルブ３１はボートｆとボー　トｃとが連
通ずるように該バルブ３１が切換えられる。これにより
、流量の小さいオリフィス２９ａか介在する側の油路２
９にライン圧ＰＬか連通し、該オリフィス２９ａを介し
ての油圧が油路２９及び２７により回転している油圧室
２６に供給される。この際、クラッチドラム１０と一体
に回転する第１の可動部材１１に設置されているチエツ
クバルブ２５は、入力軸９と一体に回転しており、従っ
てそのボール２５ａに遠心力が作用するが、該遠心力は
入力軸９の回転速度が低いことに起因して小さく、オリ
フィス２９ａを介した小量の油圧供給によっても、該油
圧が回転している油圧室２６内に作用する遠心力に打ち
勝って上昇し、チエツクバルブ２５のホール２５ａは座
２５ｂに着座する。これにより、チエツクバルブ２５は
閉塞されて油圧室２６の油圧を滑らかに上昇し、クラッ
チＣ１を滑らかに係合する。

また、車速が速い場合、切換えバルブ３１のボートｆと
ボートｄとが連通ずるように該バルブ３１が切換えられ
る。これにより、流量の大きいオリフィス３０ａが介在
する側の油路３０にライン圧ＰＬが連通し、該オリフィ
ス３０８を介しての大量の油圧が油路３０及び２７によ
り回転し７ている油圧室２６に供給される。そして、該
大量の油圧供給に基づき油圧室２６の油圧か急激に上昇
し、入力軸９の高速回転に起因して比較的大きい遠心力
が作用しているボール２５８を、該遠心力に打勝って座
２５ｂに首座させる。これにより、チエツクバルブ２５
は閉塞されて油圧室２６の油圧を上昇し、クラッチＣ７
を滑らかに係合する。

更に、２速状態（２ＮＤ）では、第１のクラッチＣ１の
接続に加えて第２の（セカンド）ブレーキＢ２か作動す
る。すると、サンギヤＳが該ブレーキＢ２に基づく第１
のワンウェイクラッチＦ１の作動により回転が停止され
、従って入力部材９からのリングＲ１の回転は、デュア
ルプラネタリギヤ６のリングギヤＲ２−を正方向に空転
させながらキャリヤＣＲを正方向に減速回転し、該回転
か出力部材７に２速として取出される。また、３速状態
（３ＲＤ）は、第１のクラッチＣ１の接続に加えて第３
のクラッチＣ８及び第４のクラッチＣＯａが接続する。

すると、入力軸９の回転は第１のクラッチＣ１を介して
シングルプラネタリギヤ５のリンクギヤＲ５に伝達され
ると同時に第３のクラッチＣ８を介してデュアルプラネ
タリギヤユニット６のリングギヤＲ２に伝達される。従
って、両プラネタリギヤ５，６の各要素は一体となって
回転し、キャリヤＣＲから出力部材７に入力部材９と同
速回転か伝達される。なおこの際、第２のブレーキＢ２
は第３のクラッチＣ６が係合するまで係止状態を維持し
て２速から一旦１速状態に戻ることを阻止し、また第３
のクラッチｃｏの係合が完了してプラネタリギヤ５，６
が一体に回転した状態では、第４のクラッチＣ６６の接
続に基づき第３ワンウエイクラツチＦ。が同期回転する
。

そして、４速状態（４ＴＨ）では、第１のクラッチＣＩ
を解離すると共に第１のブレーキＢ、を作動する。する
と、入力軸９の回転は第３のクラッチｃｏを介してデュ
アルプラネタリギヤ６のリングギヤＲ２に伝達され、か
つこの状態ではサンギヤＳか停止されているので、シン
クルプラネタリギヤ５のリングギヤＲ１を空転しながら
キャリヤＣＲは高速回転し、該高速回転かオーバドライ
ブ（０／Ｄ）として出力部材７に取出される。この際、
クラッチＣ１の解放に伴い、油圧アクチュエータ１２の
油圧室２６の油圧がドレーンされると、油圧室２６の油
圧にボール２５ａに作用する遠心力が打勝ち、ボール２
５ａが座２５ｂから離れ、油圧室２６内の遠心油圧か排
出される。

更に、リバース（ＲＥＶ）レンジでは、第２のクラッチ
Ｃ２及び第３の（１ｓｔ・リバース）ブレーキＢ、１が
作動する。すると、入力軸９の回転は第２のクラッチＣ
２を介してサンギヤＳに伝達され、かつこの状態ではリ
ングギヤＲ２が第３のブレーキＢ３の作動により固定さ
れているので、シンクルプラネタリギヤ５のリンクギヤ
Ｒ１を逆転させながらキャリヤＣＲも逆転し、該キャリ
ヤの逆転が出力部材７に取り出される。また、第３図に
おいて、△はコースト（入出力逆転）時に作動すること
を示し、ＤレンジにおいてはワンウェイクラッチＦ、、
Ｆ２により伝動が断たれて空転状態になるが、ルンシに
おいてはブレーキＢ３によりリングギヤＲ２が固定状態
にあり、１速状態に保たれてエンジンブレーキを作動し
、また２レンジではブレーキＢ＋によりサンギヤＳが固
定状態にあり、２速状愈に維持されてエンジンブレーキ
を作動する。

（ト）発明の詳細 な説明したように、本発明によると、油圧アクチュエー
タ（１２）の油圧室（２６）に、切換えバルブ（３１）
により、回転部材（９）の回転数が高い場合は前記流量
の大きいオリフィス（３０ａ）が介在する側の油路（３
０）を介するように、また回転数が低い場合は流量の小
さいオリフィス（２９ａ）が介在する側の油路（２９）
を介するように切換えて油圧を供給するので、回転部材
（９）の回転数に対応した適正な油圧を油圧室（２６）
に供給し、回転部材（９）が高速回転状態にあっても、
遠心油圧排出用チエツクバルブ（２５）を確実に閉塞し
、かつ回転部材（９）か低速回転状態にあっても、油圧
室（２６）の急激な圧力上昇を防止して、ビストンスト
ローク時間の適正化をはかり、もってストローク時間過
多によるクラッチ阜擦材の焼き付き、及びストローク時
間過少によるクラッチ係合時のシフトショックを防止で
きる。

また、前記回転部材（５）が入力軸であり、前記クラッ
チ（Ｃ８）が前進時に係合するフォワードクラッチであ
り、そして前記切換えバルブ（３１）を、車速により変
化する油圧にて切換え制御するように構成すると、簡単
な構成からなるものでありながら、シフトショックの大
きい発進時のクラッチ係合を滑らかにして、シフトフィ
ーリンク及び車輌の乗り心地を大幅に向上させることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかる自動変速機における油圧制御装
置の主要部を示す断面図である。そして、第２図は本発
明が適用される自動変速機の概略図であり、第３図はそ
の作動表である。また、第４図は本発明が適用される自
動変速機の断面図である。そして、第５図及び第６図は
それぞれ異なる従来例を示す図で、第５図はピストンの
一部を示す正面図、第６図は油圧アクチュエータを示す
断面図である。 −タ　　　２６・・・Ｃ１クラッチ油圧アクチュエータ
油室　　　２９．３０−・・油路　、　２９ａ３０ａ・
・・オリフィス　　　３１・・・切換えバルブ　　　Ｐ
Ｌ・・・油圧源（ライン圧）Ｐ６・・・車速により変化
する圧力（ガバナ圧）Ｃよ・・・（フォワード）クラッ
チ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、回転部材に配設された油圧アクチュエータを有し、
   該油圧アクチュエータにて所定クラッチを適宜係合して
   、前記回転部材を他の回転要素に接続し、また前記油圧
   アクチュエータに、その油圧室内に発生する遠心油圧を
   ドレーンする遠心油圧排出用バルブを設置してなる自動
   変速機における油圧制御装置において、 前記アクチュエータの油圧室に連通する供 給油路に、それぞれ異なる流量のオリフィスを介在した
   複数の油路を並列に連通し、更に油圧源をこれら複数の
   油路のいずれかに連通するように切換える切換えバルブ
   を設け、該切換えバルブを、前記回転部材の回転数が高
   い場合は前記流量の大きいオリフィスが介在する側の油
   路に油圧源を連通し、また回転数が低い場合は前記流量
   の小さいオリフィスが介在する側の油路を油圧源に連通
   するように切換え制御する、 ことを特徴とする自動変速機における油圧 制御装置。 ２、前記回転部材が入力軸であり、また前記クラッチが
   前進時に係合するフォワードクラッチであり、そして前
   記切換えバルブを、車速により変化する油圧にて切換え
   制御してな る、 請求項１記載の自動変速機における油圧制 御装置。