JP2019019828A - 切替装置 - Google Patents

Abstract

【課題】切替装置の小型化を図る。【解決手段】切替装置（１００）は、シリンダ部（２１３）と、シリンダ部（２１３）内を摺動可能であり、且つ作動装置に接続されて作動装置の状態を切り替えるピストン部（２１２）と、供給される作動油圧によってピストン部（２１２）をシリンダ部（２１３）内の第１位置（逆転阻止状態側の位置）から第２位置（固定状態側の位置）へ摺動させる作動油圧室（２２４Ａ）と、シリンダ部（２１３）に接続された油圧検知部（２１４）と、を備える。ピストン部（２１２）が第１位置及び第２位置の何れか一方に位置するときに、作動油圧室（２２４Ａ）の油圧が油圧検知部（２１４）に供給され、油圧検知部（２１４）が油圧の有無及び第１位置又は第２位置にピストン部（２１２）が位置していることを検知する。【選択図】図１０

Description

本発明は、シリンダ部とシリンダ部内を摺動自在なピストン部とを備え、ピストン部の摺動により作動装置の状態を切り替える切替装置に関する。

従来、シリンダ部とシリンダ部内を摺動自在なピストン部とを備え、ピストン部の摺動により作動装置の状態を切り替える切替装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特許第５８６３８３７号公報

従来の切替装置の作動不良を検知するために、シリンダ部に信号圧を供給し、ピストン部が切り替えられるとシリンダ部に供給された信号圧を検知できる油圧センサを切替装置に設けてピストン部の位置を検知することが考えられる。しかしながら、シリンダ部に信号圧を供給する入力ポートを設ける必要があり、切替装置が大きくなってしまい切替装置の小型化が図れないという問題がある。

本発明は、以上の点に鑑み、小型化を図ることができる切替装置を提供することを目的とする。

［１］上記目的を達成するため、本発明の切替装置（例えば、実施形態の油圧制御装置１００。以下同一。）は、
シリンダ部（例えば、実施形態のシリンダ部２１３。以下同一。）と、
シリンダ部内を摺動可能であり、且つ作動装置（例えば、実施形態のツーウェイクラッチＦ１。以下同一。）に接続されて作動装置の状態を切り替えるピストン部（例えば、実施形態のツーウェイピストン２１２。以下同一。）と、
供給される作動油圧によってピストン部をシリンダ部内の第１位置（例えば、実施形態の逆転阻止状態側（ＯＷＣ側）の位置。以下同一。）から第２位置（例えば、実施形態の固定状態側（ＬＯＣＫ側）の位置。以下同一。）へ摺動させる作動油圧室（例えば、実施形態の第１固定用油室２２４Ａ。以下同一。）と、
シリンダ部に接続された油圧検知部（例えば、実施形態の第１油圧センサ２１４。以下同一。）と、を備え、
ピストン部が第１位置及び第２位置の何れか一方に位置するときに、作動油圧室の油圧が油圧検知部に供給され、油圧検知部が油圧の有無及び第１位置又は第２位置にピストンが位置していることを検知することを特徴とする。

本発明によれば、ピストン部を押圧する作動油圧をピストン部が正常に移動したか否かを検知するための信号油圧としても活用するため、信号油圧専用の入力ポートを設ける必要がなく切替装置の小型化を図ることができる。

［２］また、本発明の切替装置を備える変速機（例えば、実施形態の自動変速機３。以下同一。）は、回転自在な動力伝達要素（例えば、実施形態の第３連結体Ｃａ−Ｃｂ。以下同一。）を備え、前記切替装置は、前記ピストン部を前記シリンダ部内で異動させることにより、動力伝達要素の一方向の回転（正転）を許容し、一方向とは逆の他方向の回転（逆転）を阻止する逆転阻止状態と、動力伝達要素の回転を阻止する固定状態とに切替自在に構成することができる。

図１は、実施形態の油圧制御装置を備える変速機を搭載した車両を模式的に示す説明図である。 図２は、本実施形態の変速機を示すスケルトン図である。 図３は、本実施形態の遊星歯車機構の共線図である。 図４は、本実施形態の各変速段における各係合機構の係合状態を示す説明図である。 図５は、本実施形態のツーウェイクラッチの固定状態を断面で示す説明図である。 図６は、本実施形態のツーウェイクラッチの逆転阻止状態を断面で示す説明図である。 図７は、本実施形態のツーウェイクラッチの固定状態を示す斜視図である。 図８は、本実施形態のツーウェイクラッチの逆転阻止状態を示す斜視図である。 図９は、本実施形態の油圧制御装置を示す説明図である。 図１０は、本実施形態の油圧制御装置のシリンダを拡大して示す説明図である。 図１１は、リニアソレノイドバルブからシリンダ部に作動油圧が供給された状態を示す説明図である。 図１２は、リニアソレノイドバルブから供給された作動油圧によってピストン部が摺動した状態を示す説明図である。 図１３は、ソレノイドバルブからシリンダ部に作動油圧が供給された状態を示す説明図である。 図１４は、ソレノイドバルブから供給された作動油圧によってピストン部が摺動した状態を示す説明図である。

図面を参照して実施形態の油圧制御装置を備える変速機及びこの変速機を搭載する車両について説明する。

図１に示すように、本実施形態の油圧制御装置を備える変速機を搭載した車両Ｖは、エンジンＥ（内燃機関、駆動源。エンジンＥに代えて電動機を用いてもよい。）を、クランクシャフト１が車体左右方向を向くように横置きに車体へ搭載されている。エンジンＥから出力される駆動力は、動力伝達装置ＰＴに伝達される。そして、動力伝達装置ＰＴは、エンジンＥの駆動力を選択された変速比に対応して調整して、左右の前輪ＷＦＬ，ＷＦＲに伝達する。

動力伝達装置ＰＴは、クランクシャフト１に接続されたトルクコンバータ２を有する自動変速機３と、自動変速機３に接続されたフロントデファレンシャルギヤ４とで構成される。

フロントデファレンシャルギヤ４は、前部左車軸７Ｌ及び前部右車軸７Ｒを介して左右の前輪ＷＦＬ，ＷＦＲに接続される。

図２は、自動変速機３のトルクコンバータ２を除いた部分を示すスケルトン図である。この自動変速機３は、筐体としての変速機ケース１０内に回転自在に軸支した、エンジンＥが出力する駆動力がロックアップクラッチ及びダンパを有するトルクコンバータ２を介して伝達される入力部材としての入力軸１１と、入力軸１１と同心に配置された出力ギヤからなる出力部材１３とを備えている。

出力部材１３の回転は、出力部材１３と噛合するアイドルギヤ２１と、アイドルギヤ２１を軸支するアイドル軸２３と、アイドル軸２３に軸支されるファイナルドライブギヤ２５と、ファイナルドライブギヤ２５に噛合するファイナルドリブンギヤ２７を備えるフロントデファレンシャルギヤ４と、を介して車両の左右の駆動輪（前輪ＷＦＬ，ＷＦＲ）に伝達される。なお、トルクコンバータ２に代えて、摩擦係合自在に構成される単板型又は多板型の発進クラッチを設けてもよい。また、フロントデファレンシャルギヤ４に代えてプロペラシャフトを接続して、後輪駆動車両に適用することもできる。また、フロントデファレンシャルギヤ４にトランスファーを介してプロペラシャフトを接続して、四輪駆動車両に適用することもできる。

また、本実施形態の自動変速機３は、パーキングロック機構４０を備えている。アイドル軸２３には、パーキングロック機構４０のパーキングギヤ４２が一体回転するように固定されている。パーキングギヤ４２の近傍には、支軸４４ａに枢支されたパーキングポール４４が配置されている。パーキングポール４４のパーキングギヤ４２側の端部には、係止爪４６が設けられている。この係止爪４６がパーキングギヤ４２と係合することにより、アイドル軸２３を介して駆動輪（前輪ＷＦＬ，ＷＦＲ）が回転不能となる状態（パーキングロック状態）となる。パーキングポール４４は、係止爪４６がパーキングギヤ４２から離脱する方向に離脱スプリング４８で付勢されている。

パーキングポール４４の他方端には、カム５０が進退自在に配置されている。カム５０が前進することにより、パーキングポール４４は離脱スプリング４８の付勢力に抗して揺動し、係止爪４６がパーキングギヤ４２に係合される。カム５０が後退することにより、パーキングポール４４は離脱スプリング４８の付勢力で元の位置に戻り、係止爪４６とパーキングギヤ４２との係合が解除される。

カム５０には、リンク５２を介してパーキングピストン５４が接続されている。パーキングピストン５４は油圧によって自身の軸方向へ移動自在に構成されている。そして、パーキングピストン５４が軸方向へ移動することにより、リンク５２を介してカム５０が進退動作を行うように構成されている。

筐体としての変速機ケース１０内には、エンジンＥ側から順に第１〜第４の４つの遊星歯車機構ＰＧ１〜４が入力軸１１と同心に配置されている。

第１遊星歯車機構ＰＧ１は、サンギヤＳａと、リングギヤＲａと、サンギヤＳａ及びリングギヤＲａに噛合するピニオンＰａを自転及び公転自在に軸支するキャリアＣａとからなる所謂シングルピニオン型の遊星歯車機構で構成される。

所謂シングルピニオン型の遊星歯車機構は、キャリアを固定してサンギヤを回転させると、リングギヤがサンギヤと異なる方向に回転するため、マイナス遊星歯車機構又はネガティブ遊星歯車機構ともいう。なお、所謂シングルピニオン型の遊星歯車機構は、リングギヤを固定してサンギヤを回転させると、キャリアがサンギヤと同一方向に回転する。

図３の上から３段目に示す第１遊星歯車機構ＰＧ１の共線図を参照して、第１遊星歯車機構ＰＧ１の３つの要素Ｓａ，Ｃａ，Ｒａを、共線図におけるギヤ比（リングギヤの歯数／サンギヤの歯数）に対応する間隔での並び順に左側から夫々第７要素、第８要素及び第９要素とすると、第７要素はサンギヤＳａ、第８要素はキャリアＣａ、第９要素はリングギヤＲａになる。サンギヤＳａとキャリアＣａ間の間隔とキャリアＣａとリングギヤＲａ間の間隔との比は、第１遊星歯車機構ＰＧ１のギヤ比をｈとして、ｈ：１に設定される。

第２遊星歯車機構ＰＧ２も、サンギヤＳｂと、リングギヤＲｂと、サンギヤＳｂ及びリングギヤＲｂに噛合するピニオンＰｂを自転及び公転自在に軸支するキャリアＣｂとからなる所謂シングルピニオン型の遊星歯車機構で構成される。

図３の上から４段目（最下段）に示す第２遊星歯車機構ＰＧ２の共線図を参照して、第２遊星歯車機構ＰＧ２の３つの要素Ｓｂ，Ｃｂ，Ｒｂを、共線図におけるギヤ比に対応する間隔での並び順に左側から夫々第１０要素、第１１要素及び第１２要素とすると、第１０要素はリングギヤＲｂ、第１１要素はキャリアＣｂ、第１２要素はサンギヤＳｂになる。サンギヤＳｂとキャリアＣｂ間の間隔とキャリアＣｂとリングギヤＲｂ間の間隔との比は、第２遊星歯車機構ＰＧ２のギヤ比をｉとして、ｉ：１に設定される。

第３遊星歯車機構ＰＧ３は、サンギヤＳｃと、リングギヤＲｃと、サンギヤＳｃとリングギヤＲｃとに噛合するピニオンＰｃを自転及び公転自在に軸支するキャリアＣｃとからなる所謂シングルピニオン型の遊星歯車機構で構成されている。

図３の上から２段目に示す第３遊星歯車機構ＰＧ３の共線図（サンギヤ、キャリア、リングギヤの３つの要素の相対回転速度の比を直線（速度線）で表すことができる図）を参照して、第３遊星歯車機構ＰＧ３の３つの要素Ｓｃ，Ｃｃ，Ｒｃを、共線図におけるギヤ比に対応する間隔での並び順に左側から夫々第１要素、第２要素及び第３要素とすると、第１要素はサンギヤＳｃ、第２要素はキャリアＣｃ、第３要素はリングギヤＲｃになる。

ここで、サンギヤＳｃとキャリアＣｃ間の間隔とキャリアＣｃとリングギヤＲｃ間の間隔との比は、第３遊星歯車機構ＰＧ３のギヤ比をｊとして、ｊ：１に設定される。なお、共線図において、下の横線と上の横線（４ｔｈ及び６ｔｈと重なる線）は夫々回転速度が「０」と「１」（入力軸１１と同じ回転速度）であることを示している。

第４遊星歯車機構ＰＧ４も、サンギヤＳｄと、リングギヤＲｄと、サンギヤＳｄ及びリングギヤＲｄに噛合するピニオンＰｄを自転及び公転自在に軸支するキャリアＣｄとからなる所謂シングルピニオン型の遊星歯車機構で構成される。

図３の上から１段目（最上段）に示す第４遊星歯車機構ＰＧ４の共線図を参照して、第４遊星歯車機構ＰＧ４の３つの要素Ｓｄ，Ｃｄ，Ｒｄを、共線図におけるギヤ比に対応する間隔での並び順に左側から夫々第４要素、第５要素及び第６要素とすると、第４要素はリングギヤＲｄ、第５要素はキャリアＣｄ、第６要素はサンギヤＳｄになる。サンギヤＳｄとキャリアＣｄ間の間隔とキャリアＣｄとリングギヤＲｄ間の間隔との比は、第４遊星歯車機構ＰＧ４のギヤ比をｋとして、ｋ：１に設定される。

第３遊星歯車機構ＰＧ３のサンギヤＳｃ（第１要素）は、入力軸１１に連結されている。また、第２遊星歯車機構ＰＧ２のリングギヤＲｂ（第１０要素）は、出力ギヤからなる出力部材１３に連結されている。

また、第３遊星歯車機構ＰＧ３のキャリアＣｃ（第２要素）と第４遊星歯車機構ＰＧ４のキャリアＣｄ（第５要素）と第１遊星歯車機構ＰＧ１のリングギヤＲａ（第９要素）とが連結されて、第１連結体Ｃｃ−Ｃｄ−Ｒａが構成されている。また、第３遊星歯車機構ＰＧ３のリングギヤＲｃ（第３要素）と第２遊星歯車機構ＰＧ２のサンギヤＳｂ（第１２要素）とが連結されて、第２連結体Ｒｃ−Ｓｂが構成されている。また、第１遊星歯車機構ＰＧ１のキャリアＣａ（第８要素）と第２遊星歯車機構ＰＧ２のキャリアＣｂ（第１１要素）とが連結されて、第３連結体Ｃａ−Ｃｂが構成されている。

また、本実施形態の自動変速機は、第１から第３の３つのクラッチＣ１〜Ｃ３と、第１から第３の３つのブレーキＢ１〜Ｂ３と、１つのツーウェイクラッチＦ１からなる７つの係合機構を備える。

第１クラッチＣ１は、油圧作動型の湿式多板クラッチであり、第３遊星歯車機構ＰＧ３のサンギヤＳｃ（第１要素）と第３連結体Ｃａ−Ｃｂとを連結する連結状態と、この連結を断つ開放状態とに切換自在に構成されている。

第３クラッチＣ３は、油圧作動型の湿式多板クラッチであり、第３遊星歯車機構ＰＧ３のサンギヤＳｃ（第１要素）と第４遊星歯車機構ＰＧ４のリングギヤＲｄ（第４要素）とを連結する連結状態と、この連結を断つ開放状態とに切換自在に構成されている。

第２クラッチＣ２は、油圧作動型の湿式多板クラッチであり、第４遊星歯車機構ＰＧ４のサンギヤＳｄ（第６要素）と第２連結体Ｒｃ−Ｓｂとを連結する連結状態と、この連結を断つ開放状態とに切換自在に構成されている。

ツーウェイクラッチＦ１は、第４ブレーキＢ４としての機能を兼ね備えるものであり、第３連結体Ｃａ−Ｃｂの正転（入力軸１１の回転方向、及び／又は出力部材１３の車両前進時の回転方向と同一方向への回転）を許容し、逆転（正転とは反対の回転方向）を阻止する逆転阻止状態と、第３連結体Ｃａ−Ｃｂを変速機ケース１０に固定する固定状態とに切換自在に構成されている。

ツーウェイクラッチＦ１は、逆転阻止状態において、第３連結体Ｃａ−Ｃｂに正転方向に回転しようとする力が加わった場合に、この回転が許容されて開放状態となり、逆転方向に回転しようとする力が加わった場合に、この回転が阻止されて変速機ケース１０に固定される固定状態となる。本実施形態においては、ツーウェイクラッチが切換装置の切替対象に該当する。

第１ブレーキＢ１は、油圧作動型の湿式多板ブレーキであり、第１遊星歯車機構ＰＧ１のサンギヤＳａ（第７要素）を変速機ケース１０に固定する固定状態と、この固定を解除する開放状態とに切換自在に構成されている。

第２ブレーキＢ２は、油圧作動型の湿式多板ブレーキであり、第４遊星歯車機構ＰＧ４のサンギヤＳｄ（第６要素）を変速機ケース１０に固定する固定状態と、この固定を解除する開放状態とに切換自在に構成されている。第３ブレーキＢ３は、油圧作動型の湿式多板ブレーキであり、第４遊星歯車機構ＰＧ４のリングギヤＲｄ（第４要素）を変速機ケース１０に固定する固定状態と、この固定を解除する開放状態とに切換自在に構成されている。

各クラッチＣ１〜Ｃ３及び各ブレーキＢ１〜Ｂ３、ツーウェイクラッチＦ１は、図１に示すトランスミッション・コントロール・ユニット（ＴＣＵ）で構成される変速制御装置ＥＣＵにより、図示省略した統合制御ユニットなどから送信される車両の走行速度等の車両情報に基づいて、状態が切り換えられる。

変速制御装置ＥＣＵは、図示省略したＣＰＵやメモリ等により構成された電子ユニットで構成され、車両Ｖの走行速度やアクセル開度、エンジンＥの回転速度や出力トルク、シフトレバーの操作情報等の所定の車両情報を受信することができると共に、メモリなどの記憶装置に保持された制御プログラムをＣＰＵで実行することにより、自動変速機３（変速機構）を制御する。

図２に示すように、入力軸１１の軸線上には、エンジンＥ及びトルクコンバータ２側から、第１クラッチＣ１、第１遊星歯車機構ＰＧ１、第２遊星歯車機構ＰＧ２、第３遊星歯車機構ＰＧ３、第２クラッチＣ２、第４遊星歯車機構ＰＧ４、第３クラッチＣ３の順番で配置されている。

そして、第３ブレーキＢ３が第４遊星歯車機構ＰＧ４の径方向外方に配置され、第２ブレーキＢ２が第２クラッチＣ２の径方向外方に配置され、第１ブレーキＢ１は第１クラッチＣ１の径方向外方に配置され、ツーウェイクラッチＦ１は第１遊星歯車機構ＰＧ１の径方向外方に配置されている。

このように、３つのブレーキＢ１〜Ｂ３及びツーウェイクラッチＦ１を遊星歯車機構又はクラッチの径方向外方に配置することにより、ブレーキＢ１〜Ｂ３及びツーウェイクラッチＦ１を遊星歯車機構及びクラッチと共に入力軸１１の軸線上に並べて配置した場合に比べて、自動変速機３の軸長の短縮化を図ることができる。なお、第３ブレーキＢ３を第３クラッチＣ３の径方向外方に配置し、第２ブレーキＢ２を第４遊星歯車機構ＰＧ４の径方向外方に配置してもよい。

次に、図３及び図４を参照して、実施形態の自動変速機３の各変速段を確立させる場合を説明する。

１速段を確立させる場合には、ツーウェイクラッチＦ１を逆転阻止状態（図４のＲ）とし、第１ブレーキＢ１及び第２ブレーキＢ２を固定状態とする。ツーウェイクラッチＦ１を逆転阻止状態（Ｒ）とし、第１ブレーキＢ１を固定状態とすることで、第３連結体Ｃａ−Ｃｂ及び第１遊星歯車機構ＰＧ１のサンギヤＳａ（第７要素）の逆転が阻止され、第３連結体Ｃａ−Ｃｂ及び第１遊星歯車機構ＰＧ１のサンギヤＳａ（第７要素）の回転速度が「０」になる。

これにより、第１遊星歯車機構ＰＧ１の第７から第９の３つの要素Ｓａ，Ｃａ，Ｒａが相対回転不能なロック状態となり、第１遊星歯車機構ＰＧ１のリングギヤＲａ（第９要素）を含む第１連結体Ｃｃ−Ｃｄ−Ｒａの回転速度も「０」になる。そして、出力部材１３が連結された第２遊星歯車機構ＰＧ２のリングギヤＲｂ（第１０要素）の回転速度が図３に示す「１ｓｔ」となり、１速段が確立される。

なお、１速段を確立させるためには第２ブレーキＢ２を固定状態とする必要はないが、１速段から後述する２速段へスムーズに変速できるように１速段で固定状態とさせている。また、１速段でエンジンブレーキを効かせる場合には、ツーウェイクラッチＦ１を逆転阻止状態（Ｒ）から固定状態（Ｌ）に切り換えればよい。

２速段を確立させる場合には、ツーウェイクラッチＦ１を逆転阻止状態（Ｒ）とし、第１ブレーキＢ１及び第２ブレーキＢ２を固定状態とし、第２クラッチＣ２を連結状態とする。ツーウェイクラッチＦ１を逆転阻止状態とすることで、第３連結体Ｃａ−Ｃｂの正転が許容される。また、第１ブレーキＢ１を固定状態とすることで、第１遊星歯車機構ＰＧ１のサンギヤＳａ（第７要素）の回転速度が「０」になる。また、第２ブレーキＢ２を固定状態とすることで、第４遊星歯車機構ＰＧ４のサンギヤＳｄ（第６要素）の回転速度が「０」になる。

また、第２クラッチＣ２を連結状態とすることで、第２連結体Ｒｃ−Ｓｂの回転速度が、第４遊星歯車機構ＰＧ４のサンギヤＳｄ（第６要素）の回転速度と同一速度の「０」になる。そして、出力部材１３が連結された第２遊星歯車機構ＰＧ２のリングギヤＲｂ（第１０要素）の回転速度が図３に示す「２ｎｄ」となり、２速段が確立される。

３速段を確立させる場合には、ツーウェイクラッチＦ１を逆転阻止状態とし、第１ブレーキＢ１及び第２ブレーキＢ２を固定状態とし、第３クラッチＣ３を連結状態とする。ツーウェイクラッチＦ１を逆転阻止状態とすることで、第３連結体Ｃａ−Ｃｂの正転が許容される。また、第１ブレーキＢ１を固定状態とすることで、第１遊星歯車機構ＰＧ１のサンギヤＳａ（第７要素）の回転速度が「０」になる。また、第２ブレーキＢ２を固定状態とすることで、第４遊星歯車機構ＰＧ４のサンギヤＳｄ（第６要素）の回転速度が「０」になる。

また、第３クラッチＣ３を連結状態とすることで、第４遊星歯車機構ＰＧ４のリングギヤＲｄ（第４要素）の回転速度が、入力軸１１に連結された第３遊星歯車機構ＰＧ３のサンギヤＳｃ（第１要素）の回転速度と同一速度の「１」となる。第４遊星歯車機構ＰＧ４のサンギヤＳｄ（第６要素）の回転速度が「０」、リングギヤＲｄ（第４要素）の回転速度が「１」となるため、キャリアＣｄ（第５要素）の回転速度、即ち第１連結体Ｃｃ−Ｃｄ−Ｒａの回転速度は、ｋ／（ｋ＋１）となる。

そして、出力部材１３が連結された第２遊星歯車機構ＰＧ２のリングギヤＲｂ（第１０要素）の回転速度が図３に示す「３ｒｄ」となり、３速段が確立される。

４速段を確立させる場合には、ツーウェイクラッチＦ１を逆転阻止状態とし、第１ブレーキＢ１を固定状態とし、第２クラッチＣ２及び第３クラッチＣ３を連結状態とする。ツーウェイクラッチＦ１を逆転阻止状態とすることで、第３連結体Ｃａ−Ｃｂの正転が許容される。また、第１ブレーキＢ１を固定状態とすることで、第１遊星歯車機構ＰＧ１のサンギヤＳａ（第７要素）の回転速度が「０」になる。

また、第２クラッチＣ２を連結状態とすることで、第４遊星歯車機構ＰＧ４のサンギヤＳｄ（第６要素）と第２連結体Ｒｃ−Ｓｂとが同一速度で回転する。これにより、第３遊星歯車機構ＰＧ３と第４遊星歯車機構ＰＧ４との間では、キャリアＣｃ（第２要素）とキャリアＣｄ（第５要素）とが連結され、リングギヤＲｃ（第３要素）とサンギヤＳｄ（第６要素）とが連結されることとなり、第２クラッチＣ２を連結状態とする４速段においては、第３遊星歯車機構ＰＧ３と第４遊星歯車機構ＰＧ４とで４つの要素からなる１つの共線図を描くことができる。

そして、第３クラッチＣ３を連結状態とすることで、第４遊星歯車機構ＰＧ４のリングギヤＲｄ（第４要素）の回転速度が、第３遊星歯車機構ＰＧ３のサンギヤＳｃ（第１要素）の回転速度と同一速度の「１」となり、第３遊星歯車機構ＰＧ３と第４遊星歯車機構ＰＧ４とで構成される４つの要素のうちの２つの要素の回転速度が同一速度の「１」となる。

従って、第３遊星歯車機構ＰＧ３及び第４遊星歯車機構ＰＧ４の各要素が相対回転不能なロック状態となり、第３遊星歯車機構ＰＧ３及び第４遊星歯車機構ＰＧ４の全ての要素の回転速度が「１」となる。そして、第３連結体Ｃａ−Ｃｂの回転速度がｈ／（ｈ＋１）となり、出力部材１３が連結された第２遊星歯車機構ＰＧ２のリングギヤＲｂ（第１０要素）の回転速度が図３に示す「４ｔｈ」となり、４速段が確立される。

５速段を確立させる場合には、ツーウェイクラッチＦ１を逆転阻止状態とし、第１ブレーキＢ１を固定状態とし、第１クラッチＣ１及び第３クラッチＣ３を連結状態とする。ツーウェイクラッチＦ１を逆転阻止状態とすることで、第３連結体Ｃａ−Ｃｂの正転が許容される。また、第１ブレーキＢ１を固定状態とすることで、第１遊星歯車機構ＰＧ１のサンギヤＳａ（第７要素）の回転速度が「０」になる。

また、第１クラッチＣ１を連結状態とすることで、第３連結体Ｃａ−Ｃｂの回転速度が第３遊星歯車機構ＰＧ３のサンギヤＳｃ（第１要素）の回転速度と同一速度の「１」になる。そして、出力部材１３が連結された第２遊星歯車機構ＰＧ２のリングギヤＲｂ（第１０要素）の回転速度が図３に示す「５ｔｈ」となり、５速段が確立される。

なお、５速段を確立させるためには第３クラッチＣ３を連結状態とする必要はない。しかしながら、４速段及び後述する６速段では第３クラッチＣ３を連結状態とする必要があるため、５速段から４速段へのダウンシフト、及び５速段から後述する６速段へのアップシフトをスムーズに行えるように５速段でも連結状態とさせている。

６速段を確立させる場合には、ツーウェイクラッチＦ１を逆転阻止状態とし、第１から第３の３つのクラッチＣ１〜Ｃ３を連結状態とする。ツーウェイクラッチＦ１を逆転阻止状態とすることで、第３連結体Ｃａ−Ｃｂの正転が許容される。

また、第２クラッチＣ２及び第３クラッチＣ３を連結状態とすることで、４速段で説明したように、第３遊星歯車機構ＰＧ３と第４遊星歯車機構ＰＧ４の各要素が相対回転不能な状態となり、第２連結体Ｒｃ−Ｓｂの回転速度が「１」となる。また、第１クラッチＣ１を連結状態とすることで、第３連結体Ｃａ−Ｃｂの回転速度が「１」となる。

従って、第２遊星歯車機構ＰＧ２は、キャリアＣｂ（第１１要素）とサンギヤＳｂ（第１２要素）とが同一速度の「１」となり、各要素が相対回転不能なロック状態となる。そして、出力部材１３が連結された第２遊星歯車機構ＰＧ２のリングギヤＲｂ（第１０要素）の回転速度が図３に示す「６ｔｈ」の「１」となり、６速段が確立される。

７速段を確立させる場合には、ツーウェイクラッチＦ１を逆転阻止状態とし、第２ブレーキＢ２を固定状態とし、第１クラッチＣ１及び第３クラッチＣ３を連結状態とする。ツーウェイクラッチＦ１を逆転阻止状態とすることで、第３連結体Ｃａ−Ｃｂの正転が許容される。

また、第２ブレーキＢ２を固定状態とすることで、第４遊星歯車機構ＰＧ４のサンギヤＳｄ（第６要素）の回転速度が「０」になる。また、第３クラッチＣ３を連結状態とすることで、第４遊星歯車機構ＰＧ４のリングギヤＲｄ（第４要素）の回転速度が、第３遊星歯車機構ＰＧ３のサンギヤＳｃ（第１要素）の回転速度と同一速度の「１」となり、第４遊星歯車機構ＰＧ４のキャリアＣｄ（第５要素）を含む第１連結体Ｃｃ−Ｃｄ−Ｒａの回転速度がｋ／（ｋ＋１）となる。

また、第１クラッチＣ１を連結状態とすることで、第３連結体Ｃａ−Ｃｂの回転速度が、入力軸１１に連結された第３遊星歯車機構ＰＧ３のサンギヤＳｃ（第１要素）の回転速度と同一速度の「１」になる。そして、出力部材１３が連結された第２遊星歯車機構ＰＧ２のリングギヤＲｂ（第１０要素）の回転速度が図３に示す「７ｔｈ」となり、７速段が確立される。

８速段を確立させる場合には、ツーウェイクラッチＦ１を逆転阻止状態とし、第２ブレーキＢ２を固定状態とし、第１クラッチＣ１及び第２クラッチＣ２を連結状態とする。ツーウェイクラッチＦ１を逆転阻止状態とすることで、第３連結体Ｃａ−Ｃｂの正転が許容される。

また、第２ブレーキＢ２を固定状態とすることで、第４遊星歯車機構ＰＧ４のサンギヤＳｄ（第６要素）の回転速度が「０」になる。また、第２クラッチＣ２を連結状態とすることで、第２連結体Ｒｃ−Ｓｂの回転速度が第４遊星歯車機構ＰＧ４のサンギヤＳｄ（第６要素）の回転速度と同一速度の「０」になる。

また、第１クラッチＣ１を連結状態とすることで、第３連結体Ｃａ−Ｃｂの回転速度が第３遊星歯車機構ＰＧ３のサンギヤＳｃ（第１要素）の回転速度と同一速度の「１」になる。そして、出力部材１３が連結された第２遊星歯車機構ＰＧ２のリングギヤＲｂ（第１０要素）の回転速度が図３に示す「８ｔｈ」となり、８速段が確立される。

９速段を確立させる場合には、ツーウェイクラッチＦ１を逆転阻止状態とし、第２ブレーキＢ２及び第３ブレーキＢ３を固定状態とし、第１クラッチＣ１を連結状態とする。ツーウェイクラッチＦ１を逆転阻止状態とすることで、第３連結体Ｃａ−Ｃｂの正転が許容される。

また、第２ブレーキＢ２を固定状態とすることで、第４遊星歯車機構ＰＧ４のサンギヤＳｄ（第６要素）の回転速度が「０」になる。また、第３ブレーキＢ３を固定状態とすることで、第４遊星歯車機構ＰＧ４のリングギヤＲｄ（第４要素）の回転速度も「０」となる。このため、第４遊星歯車機構ＰＧ４の各要素Ｓｄ，Ｃｄ，Ｒｄは相対回転不能なロック状態となり、第４遊星歯車機構ＰＧ４のキャリアＣｄ（第５要素）を含む第１連結体Ｃｃ−Ｃｄ−Ｒａの回転速度も「０」になる。

また、第１クラッチＣ１を連結状態とすることで、第３連結体Ｃａ−Ｃｂの回転速度は第３遊星歯車機構ＰＧ３のサンギヤＳｃ（第１要素）の回転速度と同一速度の「１」となる。そして、出力部材１３が連結された第２遊星歯車機構ＰＧ２のリングギヤＲｂ（第１０要素）の回転速度が図３に示す「９ｔｈ」となり、９速段が確立される。

１０速段を確立させる場合には、ツーウェイクラッチＦ１を逆転阻止状態とし、第３ブレーキＢ３を固定状態とし、第１クラッチＣ１及び第２クラッチＣ２を連結状態とする。ツーウェイクラッチＦ１を逆転阻止状態とすることで、第３連結体Ｃａ−Ｃｂの正転が許容される。

また、第２クラッチＣ２を連結状態とすることで、第２連結体Ｒｃ−Ｓｂと第４遊星歯車機構ＰＧ４のサンギヤＳｄ（第６要素）とが同一速度で回転する。また、第３ブレーキＢ３を固定状態とすることで、第４遊星歯車機構ＰＧ４のリングギヤＲｄ（第４要素）の回転速度が「０」になる。また、第１クラッチＣ１を連結状態とすることで、第３連結体Ｃａ−Ｃｂの回転速度が第３遊星歯車機構ＰＧ３のサンギヤＳｃ（第１要素）の回転速度と同一速度の「１」となる。そして、出力部材１３が連結された第２遊星歯車機構ＰＧ２のリングギヤＲｄ（第１０要素）の回転速度が図３に示す「１０ｔｈ」となり、１０速段が確立される。

後進段を確立させる場合には、ツーウェイクラッチＦ１を固定状態（図４のＬ）とし、第２ブレーキＢ２を固定状態とし、第３クラッチＣ３を連結状態とする。第２ブレーキＢ２を固定状態とし、第３クラッチＣ３を連結状態とすることで、第１連結体Ｃｃ−Ｃｄ−Ｒａの回転速度がｋ／（ｋ＋１）となる。また、ツーウェイクラッチＦ１を固定状態とすることで、第３連結体Ｃａ−Ｃｂの回転速度が「０」になる。そして、出力部材１３が連結された第２遊星歯車機構ＰＧ２のリングギヤＲｂ（第１０要素）の回転速度が図３に示す逆転の「Ｒｖｓ」となり、後進段が確立される。

なお、図３中の破線で示す速度線は、４つの遊星歯車機構ＰＧ１〜ＰＧ４のうち動力伝達する遊星歯車機構に追従して他の遊星歯車機構の各要素が回転（空回り）することを表している。

図４は、上述した各変速段におけるクラッチＣ１〜Ｃ３、ブレーキＢ１〜Ｂ３、ツーウェイクラッチＦ１の状態を纏めて表示した図であり、第１から第３の３つのクラッチＣ１〜Ｃ３、第１から第３の３つのブレーキＢ１〜Ｂ３の列の「○」は連結状態又は固定状態を示し、空欄は開放状態を示している。また、ツーウェイクラッチＦ１の列の「Ｒ」は逆転阻止状態を示し、「Ｌ」は固定状態を示している。

また、下線を付した「Ｒ」及び「Ｌ」はツーウェイクラッチＦ１の働きで第３連結体Ｃａ−Ｃｂの回転速度が「０」となることを示している。また、「Ｒ／Ｌ」は、通常時は逆転阻止状態の「Ｒ」であるが、エンジンブレーキを効かせる場合には固定状態の「Ｌ」に切り換えることを示している。

また、図４には、第１遊星歯車機構ＰＧ１のギヤ比ｈを２．６８１、第２遊星歯車機構ＰＧ２のギヤ比ｉを１．９１４、第３遊星歯車機構ＰＧ３のギヤ比ｊを２．７３４、第４遊星歯車機構ＰＧ４のギヤ比ｋを１．６１４とした場合における各変速段の変速比（入力軸１１の回転速度／出力部材１３の回転速度）、及び公比（各変速段間の変速比の比。所定の変速段の変速比を所定の変速段よりも１段高速側の変速段の変速比で割った値。）も示しており、これによれば、公比を適切に設定できることが分かる。

次に、図５から図８を参照して、ツーウェイクラッチＦ１について詳しく説明する。ツーウェイクラッチＦ１は、第３連結体Ｃａ−Ｃｂを変速機ケース１０に固定する固定状態と、第３連結体Ｃａ−Ｃｂの正転を許容し逆転を阻止する逆転阻止状態とに切換自在に構成されている。

図５及び図６に断面で示すように、ツーウェイクラッチＦ１は、変速機ケース１０に固定された固定プレートＴＷ１１と、回転プレートＴＷ１２とを備える。図７に示すように、固定プレートＴＷ１１は、環状（ドーナツ状）に形成されている。また、図７では省略しているが、回転プレートＴＷ１２も固定プレートＴＷ１１と同様に環状（ドーナツ状）に形成されており、固定プレートＴＷ１１と回転プレートＴＷ１２とは、同心に配置されている。

図５に示すように、固定プレートＴＷ１１における回転プレートＴＷ１２と対向する対向面ＴＷ１１ａには、固定プレートＴＷ１１の周方向一方側（回転プレートＴＷ１２が正転する方向）の端部を軸に周方向他方側（回転プレートＴＷ１２が逆転する方向）の端ＴＷ１３ａが揺動する板状の正転阻止側揺動部ＴＷ１３と、固定プレートＴＷ１１の周方向他方側（逆転方向）の端部を軸に周方向一方側（正転方向）の端ＴＷ１４ａが揺動する板状の逆転阻止側揺動部ＴＷ１４とが設けられている。

また、固定プレートＴＷ１１の対向面ＴＷ１１ａには、正転阻止側揺動部ＴＷ１３と逆転阻止側揺動部ＴＷ１４とを夫々収容可能に凹んだ収容部ＴＷ１５，ＴＷ１６が設けられている。収容部ＴＷ１５，ＴＷ１６の底面には、対応する揺動部ＴＷ１３，ＴＷ１４の揺動する端ＴＷ１３ａ，ＴＷ１４ａを収容部ＴＷ１５，ＴＷ１６から突出させるように、各揺動部ＴＷ１３，ＴＷ１４を付勢するバネからなる付勢部材ＴＷ１７ａ，ＴＷ１７ｂが設けられている。

回転プレートＴＷ１２における固定プレートＴＷ１１と対向する対向面ＴＷ１２ａには、揺動部ＴＷ１３，ＴＷ１４に対応する位置に穴部ＴＷ１８，ＴＷ１９が設けられている。正転阻止側揺動部ＴＷ１３に対応する位置に設けられた第１穴部ＴＷ１８には、その回転プレートＴＷ１２の周方向他方側（逆転方向側）に位置させて、正転阻止側揺動部ＴＷ１３の揺動する端ＴＷ１３ａと係合可能な段形状からなる第１係合部ＴＷ１８ａが設けられている。

逆転阻止側揺動部ＴＷ１４に対応する位置に設けられた第２穴部ＴＷ１９には、その回転プレートＴＷ１２の周方向一方側（正転方向側）に位置させて、逆転阻止側揺動部ＴＷ１４の揺動する端ＴＷ１４ａと係合可能な段形状からなる第２係合部ＴＷ１９ａが設けられている。

図５及び図７に示すように、正転阻止側揺動部ＴＷ１３の端ＴＷ１３ａと第１係合部ＴＷ１８ａとが係合可能な状態であり、且つ、逆転阻止側揺動部ＴＷ１４の端ＴＷ１４ａと第２係合部ＴＷ１９ａとが係合可能な状態であるときには、回転プレートＴＷ１２が正転逆転共に阻止される。従って、各端ＴＷ１３ａ，ＴＷ１４ａと、それに対応する係合部ＴＷ１８ａ，ＴＷ１９ａとが、互いに係合する状態が、本実施形態のツーウェイクラッチＦ１における固定状態となる。

固定プレートＴＷ１１と回転プレートＴＷ１２との間には、切換プレートＴＷ２０が挟まれている。図７に示すように、切換プレートＴＷ２０も環状（ドーナツ状）に形成されている。切換プレートＴＷ２０には、揺動部ＴＷ１３，ＴＷ１４に対応する位置に切欠孔ＴＷ２０ａ，ＴＷ２０ｂが設けられている。

切換プレートＴＷ２０の外縁には、径方向外方に突出する突部ＴＷ２０ｃが設けられている。図８に示すように、切換プレートＴＷ２０は固定プレートＴＷ１１に対して揺動自在とされている。

切換プレートＴＷ２０を図７に示す固定状態から図８に示す状態に揺動させたとき、図６に示すように、正転阻止側揺動部ＴＷ１３に対応する第１切欠孔ＴＷ２０ａは正転阻止側揺動部ＴＷ１３を超えて、正転阻止側揺動部ＴＷ１３は、切換プレートＴＷ２０に押されて、付勢部材ＴＷ１７ａの付勢力に抗し、収容部ＴＷ１５内に収容される。これにより、正転阻止側揺動部ＴＷ１３の端ＴＷ１３ａと第１係合部ＴＷ１８ａとの係合が阻止される。従って、回転プレートＴＷ１２の正転側の回転が許容される。

また、図８に示すように、逆転阻止側揺動部ＴＷ１４に対応する第２切欠孔ＴＷ２０ｂは、切換プレートＴＷ２０を図７に示す固定状態から図８に示す状態に揺動させたときでも、逆転阻止側揺動部ＴＷ１４が収容部ＴＷ１６に収容させることなく端ＴＷ１４ａが第２係合部ＴＷ１９ａと係合できるように構成されている。

これらのことから図６及び図８に示す状態は、本実施形態のツーウェイクラッチＦ１における逆転阻止状態となる。

次に、図９を参照して、本実施形態の自動変速機３が備える油圧制御装置１００を説明する。図９に示すように、油圧制御装置１００は、パーキングロック機構４０のパーキングピストン５４の作動を制御するものである。

油圧制御装置１００は、図示省略した油圧ポンプから油路Ｌ１に供給されるライン圧を第１ロック用油室１１２Ａに供給するオン／オフ型のソレノイドバルブ１２２Ｃと、油路Ｌ１の下流側に接続する油路Ｌ２のライン圧を第２ロック用油室１１２Ｂに供給するオン／オフ型のソレノイドバルブ１２２Ｅとを備える。油路Ｌ２には、ソレノイドバルブ１２２Ｅよりも上流に位置させてチェックバルブ１２４が介設されている。ソレノイドバルブ１２２Ｃは、その開弁により第１ロック用油室１１２Ａにライン圧を直接供給するが、ソレノイドバルブ１２２Ｅは、その開弁により第１ボールバルブ１２６Ａを開弁する。ソレノイドバルブ１２２Ｃはノーマルクローズ型であり、ソレノイドバルブ１２２Ｅはノーマルオープン型である。

また油圧制御装置１００は、第１アンロック用油室１１４Ａに油路Ｌ３を介してライン圧を供給するオン／オフ型のソレノイドバルブ１２２Ｆと、チェックバルブ１２４の上流で分岐する油路Ｌ４のライン圧を第２アンロック用油室１１４Ｂに供給するオン／オフ型のソレノイドバルブ１２２Ｄとを備える。

第２アンロック用油室１１４Ｂには、ソレノイドバルブ１２２Ｄによって作動するブレーキカットバルブ１２８を介してライン圧が直接供給されている。

ソレノイドバルブ１２２Ｆは、その開弁によりパーキングインヒビットバルブ１３０のスプールをスプリングの付勢力に抗して図９の右側へ移動することで第１アンロック用油室１１４Ａにライン圧を供給する。逆に、ソレノイドバルブ１２２Ｆの閉弁によりパーキングインヒビットバルブ１３０のスプールがスプリングに付勢されて図９の左側に移動することにより第１アンロック用油室１１４Ａのライン圧をドレンする。ソレノイドバルブ１２２Ｆはノーマルクローズ型であり、ソレノイドバルブ１２２Ｄはノーマルクローズ型である。

油路Ｌ３のパーキングインヒビットバルブ１３０の上流には、流路を狭めた第２チョーク１３２が設けられている。第２チョーク１３２は、セパレートプレートのスロット溝で構成されている。このように、第２チョーク１３２をセパレートプレートのスロット溝で構成すれば、別途第２チョーク用の部材を設ける必要が無く、部品点数の削減を図り、パーキングロック装置の組立ての簡略化を図ることができる。

また、第２チョーク１３２に並列させて、第１アンロック用油室１１４Ａへの油圧の供給を阻止すると共に、第１アンロック用油室１１４Ａからの油圧の解放を許容する第２逆止弁１３４が設けられている。この第２逆止弁１３４を設けることにより油圧の解放を迅速に行うことができる。

チェックバルブ１２４およびソレノイドバルブ１２２Ｅ間の油路Ｌ２には、アキュムレータ１３６の蓄圧室１３６ａが接続されている。

ソレノイドバルブ１２２Ｃの下流の油路Ｌ１にはロックアップクラッチシフトバルブ１３８が接続されており、発進機構であるトルクコンバータ２のロックアップクラッチ２ａには、油路Ｌ５のロックアップクラッチ圧がロックアップクラッチシフトバルブ１３８を介して供給される。

またチェックバルブ１２４の下流の油路Ｌ６は変速用の油圧係合装置である第１ブレーキＢ１に接続されており、油路Ｌ６にはリニアソレノイドバルブ１４０Ｇおよびブレーキカットバルブ１２８が介設されている。ブレーキカットバルブ１２８は、ソレノイドバルブ１２２Ｄにより開閉駆動される。リニアソレノイドバルブ１４０Ｇはインポート１４２ａ、アウトポート１４２ｂおよびドレンポート１４２ｃを備え、インポート１４２ａから入力された油圧を調圧してアウトポート１４２ｂから出力したり、アウトポート１４２ｂからドレンポート１４２ｃを介して油圧を解放させたりすることができる。

また油圧制御装置１００は、ツーウェイクラッチＦ１の切換プレートＴＷ２０の突部ＴＷｃと係合して、油圧によって切換プレートＴＷ２０を逆転阻止状態となる側と固定状態となる側とに切り換えるツーウェイピストン２１２を備える。

ツーウェイピストン２１２は、パーキングピストン５４と同様に、油圧制御装置１００が備えるシリンダ部内に収容されており、このシリンダ部の一方の端部には、ツーウェイピストン２１２を逆転阻止状態となる側（図９の「ＯＷＣ」）に移動させるための第１逆転阻止用油室２２２Ａと第２逆転阻止用油室２２２Ｂとが設けられている。

シリンダ部の他方の端部には、ツーウェイピストン２１２を固定状態となる側（図９の「ＬＯＣＫ」）に移動させるための第１固定用油室２２４Ａと第２固定用油室２２４Ｂとが設けられている。

第１逆転阻止用油室２２２Ａは、油路Ｌ４に接続されている。第２逆転阻止用油室２２２Ｂには、ソレノイドバルブ１２２Ｂを介してライン圧が供給可能となっている。第１固定用油室２２４Ａには、リニアソレノイドバルブ１４０Ｂを介してライン圧が供給可能となっている。

リニアソレノイドバルブ１４０Ｂは、インポート１４４ａ、アウトポート１４４ｂおよびドレンポート１４４ｃを備え、インポート１４４ａから入力されたライン圧を調圧してアウトポート１４４ｂから出力したり、アウトポート１４４ｂからドレンポート１４４ｃを介して油圧を解放させたりすることができる。

第２固定用油室２２４Ｂには、ソレノイドバルブ１２２Ａを介してライン圧が供給可能となっている。ソレノイドバルブ１２２Ａと第２固定用油室２２４Ｂとを接続する油路には、第２油圧センサ２１６が設けられており、この第２油圧センサ２１６で、ソレノイドバルブ１２２Ａから第２固定用油室２２４Ｂに作動油圧が供給されているか否かをチェックしている。

次に、上記構成を備えた本実施形態の作用を説明する。

運転者がシフトレバーなどのシフト操作部でＤレンジあるいはＲレンジを選択して、車両が所定の変速段で走行しているとき、内燃機関により駆動される油圧ポンプにより発生したライン圧が油路Ｌ１および油路Ｌ３に伝達され、油路Ｌ１の油圧はチェックバルブ１２４を通過して油路Ｌ２、油路Ｌ４および油路Ｌ６に伝達される。油路Ｌ２にライン圧が供給されてアキュムレータ１３６の蓄圧室１３６ａに油圧が蓄圧される。

ノーマルクローズ型のソレノイドバルブ１２２Ｆは通電により励磁されて開弁し、ノーマルクローズ型のソレノイドバルブ１２２Ｄも通電により励磁されて開弁する。そして、ソレノイドバルブ１２２Ｆの開弁によりパーキングインヒビットバルブ１３０のスプールが図９の右側に移動することで、油路Ｌ３のライン圧がパーキングインヒビットバルブ１３０を介して第１アンロック用油室１１４Ａに伝達される。また、ソレノイドバルブ１２２Ｄの開弁により油路Ｌ４のライン圧が第２アンロック用油室１１４Ｂに伝達される。

一方、ノーマルクローズ型のソレノイドバルブ１２２Ｃは電力供給が停止されることにより閉弁し、ノーマルオープン型のソレノイドバルブ１２２Ｅは通電により励磁されて閉弁する。そして、ソレノイドバルブ１２２Ｃの閉弁により第１ロック用油室１１２Ａのオイルはソレノイドバルブ１２２Ｃからドレンされ、ソレノイドバルブ１２２Ｅの閉弁により第１ボールバルブ１２６Ａが閉弁することで、第２ロック用油室１１２Ｂのオイルは第１ボールバルブ１２６Ａからドレンされる。その結果、パーキングピストン５４が図９の左側に移動してパーキングロックが解除される（パーキング解除状態）。

ソレノイドバルブ１２２Ｅを通過可能なオイルの流量は比較的に小さいが、ソレノイドバルブ１２２Ｅにより開閉される第１ボールバルブ１２６Ａを通過可能なオイルの流量は比較的に大きい。このため、第１ボールバルブ１２６Ａを介在させることによりパーキングピストン５４の作動応答性を高めることができる。

以上のように、車両の走行中にはソレノイドバルブ１２２Ｃおよびソレノイドバルブ１２２Ｅが閉弁し、ソレノイドバルブ１２２Ｆおよびソレノイドバルブ１２２Ｄが開弁することで、パーキングピストン５４をアンロック位置に作動させてパーキングロックを解除させることができる（パーキング解除状態）。

また、パーキングロック機構４０は、パーキングピストン５４の一方の端部に２個の第１ロック用油室１１２Ａおよび第２ロック用油室１１２Ｂを備えるとともに、他方の端部に２個の第１アンロック用油室１１４Ａおよび第２アンロック用油室１１４Ｂを備える。このため、ソレノイドバルブ１２２Ｆおよびソレノイドバルブ１２２Ｄの一方が閉弁状態に固着して第１アンロック用油室１１４Ａまたは第２アンロック用油室１１４Ｂに油圧が供給されなくなっても、あるいはソレノイドバルブ１２２Ｃおよびソレノイドバルブ１２２Ｅの一方が開弁状態に固着して第１ロック用油室１１２Ａまたは第２ロック用油室１１２Ｂに油圧が供給されても、パーキングピストン５４を支障なくアンロック位置（ｎｏｔＰ位置。パーキング解除状態。）に作動させて冗長性を確保することができる。

尚、ソレノイドバルブ１２２Ｆは第１の所定の変速段で開弁し、ソレノイドバルブ１２２Ｄは第２の所定の変速段で開弁するようになっており、第１の所定の変速段および第２の所定の変速段は一部で重複する。従って、そのときに確立している変速段に応じて、第１アンロック用油室１１４Ａだけにライン圧が供給される場合と、第２アンロック用油室１１４Ｂだけにライン圧が供給される場合と、第１アンロック用油室１１４Ａおよび第２アンロック用油室１１４Ｂの両方にライン圧が供給される場合とが存在するが、何れの場合にもパーキングピストン５４は図９の左側に移動してパーキングロックが解除されるので支障はない。そして重複する変速段では、第１アンロック用油室１１４Ａおよび第２アンロック用油室１１４Ｂの両方にライン圧が供給されるので、ソレノイドバルブ１２２Ｆあるいはソレノイドバルブ１２２Ｄが故障してライン圧の供給が途絶えてもパーキングロックは作動解除状態（パーキング解除状態）に保持されて冗長性が高められる。

内燃機関を作動させたまま、シフトレバーなどのシフト操作部をＰレンジに操作して車両が停止しているとき、ソレノイドバルブ１２２Ｃおよびソレノイドバルブ１２２Ｅが開弁し、ソレノイドバルブ１２２Ｆおよびソレノイドバルブ１２２Ｄが閉弁する。ソレノイドバルブ１２２Ｃの開弁により油路Ｌ１のライン圧が第１ロック用油室１１２Ａに伝達されるとともに、ソレノイドバルブ１２２Ｅの開弁により第１ボールバルブ１２６Ａが開弁し、油路Ｌ２のライン圧が第２ロック用油室１１２Ｂに伝達される。

一方、ソレノイドバルブ１２２Ｆの閉弁により、第１アンロック用油室１１４Ａの作動油がパーキングインヒビットバルブ１３０から排出されるとともに、ソレノイドバルブ１２２Ｄの閉弁により、第２アンロック用油室１１４Ｂの作動油がソレノイドバルブ１２２Ｄから排出される。その結果、パーキングピストン５４が図３の右側に移動してパーキングロックが作動する（パーキングロック状態）。

以上のように、内燃機関を作動させたまま運転者がシフト操作部でＰレンジを選択すると、ソレノイドバルブ１２２Ｃおよびソレノイドバルブ１２２Ｅが開弁し、ソレノイドバルブ１２２Ｆおよびソレノイドバルブ１２２Ｄを閉弁することで、パーキングピストン５４をパーキングロック位置に作動させることができる。このとき、パーキングロック機構４０は、２個の第１ロック用油室１１２Ａおよび第２ロック用油室１１２Ｂを備えるとともに、２個の第１アンロック用油室１１４Ａおよび第２アンロック用油室１１４Ｂを備えるため、ソレノイドバルブ１２２Ｆおよびソレノイドバルブ１２２Ｄの一方が開弁状態に固着して第１アンロック用油室１１４Ａまたは第２アンロック用油室１１４Ｂに油圧が供給されても、あるいはソレノイドバルブ１２２Ｃおよびソレノイドバルブ１２２Ｅの一方が閉弁状態に固着して第１ロック用油室１１２Ａまたは第２ロック用油室１１２Ｂに油圧が供給されなくなっても、パーキングピストン５４を支障なくパーキングロック位置（Ｐ位置）に作動させて冗長性を確保することができる（パーキングロック状態）。

シフト操作部でＰレンジに操作してイグニッション（車両電源）をオフすると、内燃機関が停止することで内燃機関によって駆動するポンプによるライン圧が消滅する。しかしながら、本実施形態によれば、アキュムレータ１３６に蓄圧した油圧によりパーキングロック機構４０を支障なく作動させてパーキングロック状態とすることができる。

そしてソレノイドバルブ１２２Ｅの開弁によりアキュムレータ１３６の油圧が第２ロック用油室１１２Ｂに伝達される一方、ソレノイドバルブ１２２Ｆの閉弁により、第１アンロック用油室１１４Ａの作動油がパーキングインヒビットバルブ１３０から排出されるとともに、ソレノイドバルブ１２２Ｄの閉弁により、第２アンロック用油室１１４Ｂの作動油がソレノイドバルブ１２２Ｄから排出される。その結果、パーキングピストン５４が図９の右側に移動してパーキングロックが作動する（パーキングロック状態）。

以上のように、シフト操作部でＰレンジを選択してイグニッションをオフしたことでライン圧が消滅しても、アキュムレータ１３６に蓄圧した油圧によりパーキングロック機構４０を支障なく作動させることができる（パーキングロック状態）。

また、本実施形態の車両はアイドリングストップ制御が可能であり、信号待ち等の一時的な停車時に内燃機関が停止することでポンプも停止しライン圧が消滅する。

アイドリングストップ制御からの復帰時に内燃機関が始動してもライン圧は直ちに立ち上がらないため、発進に必要な油圧係合装置である第１ブレーキＢ１に油圧を供給することができず、速やかな発進が阻害される可能性がある。しかしながら、本実施形態によれば、アイドリングストップ制御中に保持されていたアキュムレータ１３６の油圧で第１ブレーキＢ１を遅滞なく作動させることができる。

これを詳説すると、アイドリングストップ制御からの復帰と同時に、アキュムレータ１３６に蓄圧された油圧が油路Ｌ２から油路Ｌ６に供給される。このとき、油路Ｌ４に介装したソレノイドバルブ１２２Ｄは電力供給停止により閉弁しているため、ブレーキカットバルブ１２８のスプールは図９の左側に移動している。よって、油路Ｌ６に介装したリニアソレノイドバルブ１４０Ｇを所定開度で開弁することで、アキュムレータ１３６に蓄圧された油圧を第１ブレーキＢ１に供給し、車両を速やかに発進させることができる。

以上の説明では、アイドリングストップ制御からの復帰時における第１ブレーキＢ１の作動について説明したが、車両の通常の走行中においても、ソレノイドバルブ１２２Ｄでブレーキカットバルブ１２８を作動させて第１ブレーキＢ１を制御することができる。ブレーキカットバルブ１２８のスプールを図９の左側に移動させてリニアソレノイドバルブ１４０Ｇおよび第１ブレーキＢ１の連通を遮断すべくソレノイドバルブ１２２Ｄを閉弁すると、第２アンロック用油室１１４Ｂへの油圧の供給が遮断されてしまうが、第１アンロック用油室１１４Ａに供給される油圧でアンロック位置に保持されるため、パーキングロックが作動してしまう虞はない（パーキング解放状態）。

また本実施形態によれば、ソレノイドバルブ１２２Ｃは、トルクコンバータ２のロックアップクラッチ２ａの作動用にも使用される。即ち、車両の走行中はソレノイドバルブ１２２Ｃが閉弁しているため、ロックアップクラッチシフトバルブ１３８のスプールが図９の右側に移動し、ロックアップクラッチ圧がトルクコンバータ２のロックアップクラッチ２ａに供給される。この状態からソレノイドバルブ１２２Ｃを開弁させると、ロックアップクラッチシフトバルブ１３８のスプールが図９の左側に移動してロックアップクラッチ２ａの油圧が排出されることで、ロックアップクラッチ２ａを係合解除することができる。

ソレノイドバルブ１２２Ｃを開弁すると、第１ロック用油室１１２Ａにライン圧が供給されてしまうが、このとき第１アンロック用油室１１４Ａおよび第２アンロック用油室１１４Ｂの両方にライン圧が供給されているため、第１ロック用油室１１２Ａにライン圧が供給されてもパーキングピストン５４がパーキングロック位置に移動することはなく、パーキングロックが作動してしまう虞はない。

以上のように、本実施形態のパーキングロック機構４０によれば、パーキングピストン５４の作動を制御するソレノイドバルブ１２２Ｃおよびソレノイドバルブ１２２Ｄを、それぞれトルクコンバータ２のロックアップクラッチ２ａの制御および第１ブレーキＢ１の制御に兼用するので、ソレノイドバルブの数を減らして油圧制御装置１００の構造を簡素化することができ、しかもアキュムレータ１３６を、パーキングロックの作動用に用いるだけでなく、アイドリングストップ制御からの復帰時に油圧係合装置である第１ブレーキＢ１の作動用に用いるので、アキュムレータの数を減らして油圧制御装置１００の構造を更に簡素化することができる。

油圧制御装置１００の制御部としての機能は変速制御装置ＥＣＵが兼ね備えている。変速制御装置ＥＣＵは、現在のシフトポジション情報、及び運転者の操作部の操作に基づくシフト切換要求情報を受信できるように構成されている。

また、変速制御装置ＥＣＵは、パーキング投入の要求指示信号を受信する。なお、制御部自身で受信した車両の走行速度などの所定の車両情報に基きパーキング投入が必要か否かを判定してパーキング投入指示信号（又はパーキング投入指示フラグ）を出してもよい。

また、変速制御装置ＥＣＵは、カウントダウンタイマが設けられ、予め設定された初期値から数値を減少していき、時間経過を図れるように構成されている。

また、変速制御装置ＥＣＵは、パーキングピストン５４に設けられたストロークセンサ５６の信号を受信し、パーキングピストン５４がパーキングロック側に位置しているか、解除側に位置しているかを判定することが可能となっている。

図１０は、ツーウェイクラッチＦ１を作動させるツーウェイピストン２１２を拡大して示す図である。油圧制御装置１００はシリンダ部２１３を備えており、ツーウェイピストン２１２は、このシリンダ部２１３に収容されている。シリンダ部２１３には、第１固定用油室２２４Ａと第２固定用油室２２４Ｂとの間に位置させて、油圧センサ用のランド２１８が設けられており、ランド２１８には、第１油圧センサ２１４が接続されている。

ツーウェイピストン２１２の外周面には、環状溝部２１２ａが設けられている。環状溝部２１２ａは、ツーウェイピストン２１２が逆転阻止状態となる側（図１０の右側。符号２１２の実線の位置。）に位置している場合には、第１固定用油室２２４Ａとランド２１８とを連通させるように形成されている。これにより、リニアソレノイドバルブ１４０Ｂから第１固定用油室２２４Ａに作動油圧が供給されたときには、第１油圧センサ２１４にも作動油圧が供給されて、リニアソレノイドバルブ１４０Ｂが正常に作動しているか否かを第１油圧センサ２１４で確認することができる。

図１１は、ツーウェイピストン２１２を固定状態側（ＬＯＣＫ側）へ移動させるべく、リニアソレノイドバルブ１４０Ｂから第１固定用油室２２４Ａに作動油圧を供給した状態を示している。このとき、第１固定用油室２２４Ａは、環状溝部２１２ａを介してランド２１８と連通しているため、第１油圧センサ２１４で作動油圧の有無をチェックすることにより、リニアソレノイドバルブ１４０Ｂから第１固定用油室２２４Ａに正常に作動油圧が供給されているか否かを判定することができる。変速制御装置ＥＣＵは、第１油圧センサ２１４の信号を受信することができ、リニアソレノイドバルブ１４０Ｂから第１固定用油室２２４Ａに作動油圧を供給するように指示信号を出してから所定時間が経過しても第１油圧センサ２１４で作動油圧を確認できない場合には、リニアソレノイドバルブ１４０Ｂが故障している可能性がある。このため、変速制御装置ＥＣＵは、故障ランプを点灯させるなどによって運転者にリニアソレノイドバルブ１４０Ｂが故障している可能性がある旨を報知する。

図１２は、図１１のリニアソレノイドバルブ１４０Ｂから第１固定用油室２２４Ａに作動油圧が供給されることにより、ツーウェイピストン２１２が固定状態側（ＬＯＣＫ側）へ移動した状態を示している。ツーウェイピストン２１２が逆転阻止状態側（ＯＷＣ側）から固定状態側（ＬＯＣＫ側）へ移動すると、環状溝部２１２ａによる第１固定用油室２２４Ａとランド２１８との連通が断たれ、リニアソレノイドバルブ１４０Ｂの作動油圧が第１油圧センサ２１４に供給されなくなる。従って、変速制御装置ＥＣＵは、第１油圧センサ２１４でリニアソレノイドバルブ１４０Ｂの作動油圧を確認した後（図１１の状態）、所定時間以内に第１油圧センサ２１４への作動油圧の供給がなくなったことを確認することにより、ツーウェイピストン２１２が逆転阻止状態側（ＯＷＣ側）から固定状態側（ＬＯＣＫ側）へ移動したことを確認する。

このように、１つの第１油圧センサ２１４によって、リニアソレノイドバルブ１４０Ｂの作動油圧が正常に供給されているか、及びツーウェイピストン２１２が逆転阻止状態側（ＯＷＣ側）から固定状態側（ＬＯＣＫ側）へ正常に移動したか否かを確認することができる。従って、作動油圧用の油圧センサと、ツーウェイピストン２１２の移動用の油圧センサを別々に設ける場合と比較して、油圧制御装置１００、延いては自動変速機３の小型化を図ることができる。

図１３は、ツーウェイピストン２１２を固定状態側（ＬＯＣＫ側）へ移動させるべく、ソレノイドバルブ１２２Ａから第２固定用油室２２４Ｂに作動油圧を供給した状態を示している。ソレノイドバルブ１２２Ａと第２固定用油室２２４Ｂとを接続する油路には、第２油圧センサ２１６が設けられており、この第２油圧センサ２１６で、ソレノイドバルブ１２２Ａから第２固定用油室２２４Ｂに作動油圧が正常に供給されているか否かを確認することができる。

変速制御装置ＥＣＵは、第２油圧センサ２１６の信号を受信することができ、ソレノイドバルブ１２２Ａから第２固定用油室２２４Ｂに作動油圧を供給するように指示信号を出してから所定時間が経過しても第２油圧センサ２１６で作動油圧を確認できない場合には、ソレノイドバルブ１２２Ａが故障している可能性がある。このため、変速制御装置ＥＣＵは、故障ランプを点灯させるなどによって運転者にソレノイドバルブ１２２Ａが故障している可能性がある旨を報知する。

図１４は、図１３のソレノイドバルブ１２２Ａから第２固定用油室２２４Ｂに作動油圧が供給されることにより、ツーウェイピストン２１２が固定状態側（ＬＯＣＫ側）へ移動した状態を示している。ツーウェイピストン２１２が逆転阻止状態側（ＯＷＣ側）から固定状態側（ＬＯＣＫ側）へ移動すると、ツーウェイピストン２１２の逆転阻止状態側（ＯＷＣ側）の端部がランド２１８まで移動して、第２固定用油室２２４Ｂとランド２１８とが連通する。

これにより、ソレノイドバルブ１２２Ａの作動油圧が、第２固定用油室２２４Ｂ、ランド２１８を介して第１油圧センサ２１４に供給され、第１油圧センサ２１４がソレノイドバルブ１２２Ａの作動油圧の供給の有無を確認することにより、ツーウェイピストン２１２が正常に固定状態側（ＬＯＣＫ側）へ移動したか否かを判定することができる。

本実施形態の自動変速機３によれば、ツーウェイピストン２１２を押圧する作動油圧をツーウェイピストン２１２が正常に移動したか否かを第１油圧センサ２１４で検知するための信号油圧としても活用するため、第１油圧センサ２１４の信号油圧専用の入力ポートをシリンダ部２１３に設ける必要がなく、また、油圧制御装置１００、延いては自動変速機３の小型化を図ることができる。

以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。

例えば、本実施形態では、ソレノイドバルブ１２２Ｃをトルクコンバータ２のロックアップクラッチ２ａに油圧を供給するソレノイドバルブに兼用しているが、ソレノイドバルブ１２２Ｅをそれに兼用しても良く、またソレノイドバルブ１２２Ｃ（あるいはソレノイドバルブ１２２Ｅ）を油圧係合装置に油圧を供給するソレノイドバルブに兼用しても良い。即ち、ソレノイドバルブ１２２Ｃあるいはソレノイドバルブ１２２Ｅを、発進機構に油圧を供給するソレノイドバルブあるいは複数の油圧係合装置の何れかに油圧を供給するソレノイドバルブに兼用してもよい。

また実施形態のトルクコンバータ２に限定されず、発進クラッチ等の他の発進機構であってもよい。

また、本発明のピストン部として、実施形態では、ツーウェイピストン２１２を用いて説明したが、本発明のピストン部はこれに限らず、例えば、パーキングピストンにも同様に適用することができる。

また、実施形態では、ツーウェイピストン２１２を逆転阻止状態側（ＯＷＣ側）から固定状態側（ＬＯＣＫ側）へ移動させる場合についてのみ説明した。しかしながら、本発明の切替装置は、これに限らず、例えば、ツーウェイピストン２１２を固定状態側（ＬＯＣＫ側）から逆転阻止状態側（ＯＷＣ側）へ移動させる場合についても同様に構成することができる。

１ クランクシャフト
２ トルクコンバータ
２ａ ロックアップクラッチ
３ 自動変速機（変速機）
４ フロントデファレンシャルギヤ
１０ 変速機ケース（筐体）
１１ 入力軸（入力部材）
１３ 出力部材
２１ アイドルギヤ
２３ アイドル軸
２５ ファイナルドライブギヤ
２７ ファイナルドリブンギヤ
４０ パーキングロック機構
４２ パーキングギヤ
４４ パーキングポール
４４ａ 支軸
４６ 係止爪
４８ 離脱スプリング
５０ カム
５２ リンク
５４ パーキングピストン
５６ ストロークセンサ
１００ 油圧制御装置（切替装置）
１１２Ａ 第１ロック用油室
１１２Ｂ 第２ロック用油室
１１４Ａ 第１アンロック用油室
１１４Ｂ 第２アンロック用油室
１２２Ａ ソレノイドバルブ
１２２Ｂ ソレノイドバルブ
１２２Ｃ ソレノイドバルブ
１２２Ｄ ソレノイドバルブ
１２２Ｅ ソレノイドバルブ
１２２Ｆ ソレノイドバルブ
１２４ チェックバルブ
１２６Ａ 第１ボールバルブ
１２８ ブレーキカットバルブ
１３０ パーキングインヒビットバルブ
１３２ 第２チョーク
１３４ 第２逆止弁
１３６ アキュムレータ
１３６ａ 蓄圧室
１３８ ロックアップクラッチシフトバルブ
１４０Ｂ リニアソレノイドバルブ
１４０Ｇ リニアソレノイドバルブ
１４２ａ インポート
１４２ｂ アウトポート
１４２ｃ ドレンポート
２１２ ツーウェイピストン
２１２ａ 環状溝部
２１３ シリンダ部
２１４ 第１油圧センサ
２１６ 第２油圧センサ
２１８ ランド
２２０ ディテント
２２２Ａ 第１逆転阻止用油室
２２２Ｂ 第２逆転阻止用油室
２２４Ａ 第１固定用油室
２２４Ｂ 第２固定用油室
Ｅ エンジン（内燃機関、駆動源）
ＥＣＵ 変速制御装置（制御部）
ＰＧ１ 第１遊星歯車機構
Ｓａ サンギヤ （第７要素）
Ｃａ キャリア （第８要素）
Ｒａ リングギヤ （第９要素）
Ｐａ ピニオン
ＰＧ２ 第２遊星歯車機構
Ｓｂ サンギヤ （第１２要素）
Ｃｂ キャリア （第１１要素）
Ｒｂ リングギヤ （第１０要素）
Ｐｂ ピニオン
ＰＧ３ 第３遊星歯車機構
Ｓｃ サンギヤ （第１要素）
Ｃｃ キャリア （第２要素）
Ｒｃ リングギヤ （第３要素）
Ｐｃ ピニオン
ＰＧ４ 第４遊星歯車機構
Ｓｄ サンギヤ （第６要素）
Ｃｄ キャリア （第５要素）
Ｒｄ リングギヤ （第４要素）
Ｐｄ ピニオン
ＰＴ 動力伝達装置
ＴＷ１１ 固定プレート
ＴＷ１１ａ 対向面
ＴＷ１２ 回転プレート
ＴＷ１３ 正転阻止側揺動部
ＴＷ１３ａ 端
ＴＷ１４ 逆転阻止側揺動部
ＴＷ１４ａ 端
ＴＷ１５ 収容部
ＴＷ１６ 収容部
ＴＷ１７ａ 付勢部材
ＴＷ１７ｂ 付勢部材
ＴＷ１８ 第１穴部
ＴＷ１８ａ 第１係合部
ＴＷ１９ 穴部
ＴＷ１９ａ 第２係合部
ＴＷ２０ 切換プレート
ＴＷ２０ａ 切欠孔
ＴＷ２０ｂ 切欠孔
ＴＷ２０ｃ 突部
ＷＦＬ，ＷＦＲ 前輪
ＷＲＬ，ＷＲＲ 後輪
Ｃ１ 第１クラッチ
Ｃ２ 第２クラッチ
Ｃ３ 第３クラッチ
Ｂ１ 第１ブレーキ
Ｂ２ 第２ブレーキ
Ｂ３ 第３ブレーキ
Ｆ１ ツーウェイクラッチ（作動装置）
Ｖ 車両
Ｌ１〜Ｌ６ 油路

Claims (2)

1. シリンダ部と、
   シリンダ部内を摺動可能であり、且つ作動装置に接続されて作動装置の状態を切り替えるピストン部と、
   供給される作動油圧によってピストン部をシリンダ部内の第１位置から第２位置へ摺動させる作動油圧室と、
   シリンダ部に接続された油圧検知部と、を備え、
   ピストン部が第１位置及び第２位置の何れか一方に位置するときに、作動油圧室の油圧が油圧検知部に供給され、油圧検知部が油圧の有無及び第１位置又は第２位置にピストンが位置していることを検知することを特徴とする切替装置。
2. 請求項１記載の切替装置を備える変速機であって、
   回転自在な動力伝達要素を備え、
   前記切替装置は、前記ピストン部を前記シリンダ部内で異動させることにより、動力伝達要素の一方向の回転（正転）を許容し、一方向とは逆の他方向の回転（逆転）を阻止する逆転阻止状態と、動力伝達要素の回転を阻止する固定状態とに切替自在に構成されることを特徴とする変速機。