JP6437037B2 - アクチュエータ及びそれを備えた流体圧制御回路 - Google Patents
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Description
本発明は、流体圧制御回路の一部として設けられているアクチュエータ及びそれを備えた流体圧制御回路に関する。
従来、車両に搭載されるトランスミッションの油圧制御回路(流体圧制御回路)としては、制御部からの信号に基づいて、油圧(流体圧)の供給先を切り換えてパーキングロック機構等を制御するものが知られている(例えば、特許文献1参照)。
特許文献1に記載の油圧制御回路では、パーキングロック機構の状態の切り換えを、油圧制御回路の一部として設けられたアクチュエータを介して行っている。そのように用いられるアクチュエータとしては、シリンダと、供給された油圧に応じてシリンダの内部で軸線方向に移動するピストンと、ピストンの位置を検知するストロークセンサとを備えているものがある。
そのストロークセンサとしては、ピストンに一体に移動するように取り付けられている被検知部材(例えば、マグネット等)を、被検知部材に対向するように配置されているセンサによって検知することによって、ピストンの位置を算出するものがある。
ところで、特許文献1に記載のようなアクチュエータにおいて、ピストンにマグネット等の被検知部材を固定する方法としては、ピストンに予め貫通孔を形成しておき、貫通孔にリベット等挿入してかしめ、被検知部材をピストンにかしめ止めする方法がある。
しかし、被検知部材の形状等によっては、ピストンをシリンダに挿入した状態で被検知部材をピストンに固定しなければならない場合がある。そのような場合に、かしめ止めによる固定方法を行うと、かしめ止めの金具等によって、シリンダの内部を傷つけてしまうおそれがあった。
本発明は以上の点に鑑みてなされたものであり、シリンダの内部に傷がつくことを防止することができるアクチュエータ及びそれを備えた流体圧制御装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明は、
流体圧制御回路(例えば、本実施形態における油圧制御回路。以下。同じ。)に設けられているアクチュエータ(例えば、本実施形態におけるツーウェイピストン50。以下。同じ。)であって、
シリンダ(例えば、本実施形態におけるシリンダ51。以下。同じ。)と、前記シリンダに挿入され、供給された流体圧に応じて、前記シリンダの内部で軸線方向に移動するピストン(例えば、本実施形態におけるピストン52。以下。同じ。)と、前記ピストンの位置を検知するストロークセンサ(例えば、本実施形態におけるストロークセンサ53。以下。同じ。)とを備え、
前記シリンダの周面には、開口部(例えば、本実施形態における開口部51a。以下。同じ。)が形成され、
前記ストロークセンサは、前記ピストンに一体的に移動するように取り付けられ、該ピストンの前記開口部から露出する部分から前記シリンダの外部まで前記軸線方向と交わる方向に延びるステー(例えば、本実施形態におけるステー53a。以下。同じ。)と、前記ステーの前記シリンダの外部に位置する部分に取り付けられた被検知部材(例えば、本実施形態における被検知部材53b。以下。同じ。)と、前記被検知部材の位置を検知するセンサ(例えば、本実施形態におけるセンサ53c。以下。同じ。)とを有し、
前記ピストンは、前記開口部から露出する部分に有底の固定穴(例えば、本実施形態における固定穴52k。以下。同じ。)を有し、
前記ステーは、前記固定穴に挿入される固定部材(例えば、本実施形態におけるボルト53a3。以下。同じ。)によって固定されていることを特徴とする。
流体圧制御回路(例えば、本実施形態における油圧制御回路。以下。同じ。)に設けられているアクチュエータ(例えば、本実施形態におけるツーウェイピストン50。以下。同じ。)であって、
シリンダ(例えば、本実施形態におけるシリンダ51。以下。同じ。)と、前記シリンダに挿入され、供給された流体圧に応じて、前記シリンダの内部で軸線方向に移動するピストン(例えば、本実施形態におけるピストン52。以下。同じ。)と、前記ピストンの位置を検知するストロークセンサ(例えば、本実施形態におけるストロークセンサ53。以下。同じ。)とを備え、
前記シリンダの周面には、開口部(例えば、本実施形態における開口部51a。以下。同じ。)が形成され、
前記ストロークセンサは、前記ピストンに一体的に移動するように取り付けられ、該ピストンの前記開口部から露出する部分から前記シリンダの外部まで前記軸線方向と交わる方向に延びるステー(例えば、本実施形態におけるステー53a。以下。同じ。)と、前記ステーの前記シリンダの外部に位置する部分に取り付けられた被検知部材(例えば、本実施形態における被検知部材53b。以下。同じ。)と、前記被検知部材の位置を検知するセンサ(例えば、本実施形態におけるセンサ53c。以下。同じ。)とを有し、
前記ピストンは、前記開口部から露出する部分に有底の固定穴(例えば、本実施形態における固定穴52k。以下。同じ。)を有し、
前記ステーは、前記固定穴に挿入される固定部材(例えば、本実施形態におけるボルト53a3。以下。同じ。)によって固定されていることを特徴とする。
このように、本発明のアクチュエータでは、ピストンのシリンダの開口部から露出する部分に形成された有底の固定穴に挿入される固定部材(例えば、ボルト)によって、そのピストンに対して被検知部材(例えば、マグネット等)が取り付けられているステーを固定している。すなわち、ピストン52のシリンダ51と接触する部分には、固定部材が露出することがない。
これにより、ピストン自体に貫通孔を形成する構成(すなわち、ピストンとシリンダとが接する面にかしめ止めの金具等の固定部材が露出する構成)と異なり、固定部材によってシリンダの内面に傷がつくことを防止することができる。
さらに、本発明のアクチュエータでは、ステーの形状を、ピストンのシリンダの開口部から露出する部分からシリンダの外部まで軸線方向と交わる方向に延びる形状としている。
これにより、ステーとシリンダの開口部の縁部とによって、ピストンの軸線周りの回転が防止されるので、シリンダの内面にはステー(ひいては、ステーのシリンダの外部に位置する部分に取り付けられた被検知部材)が入り込むことがなくなる。その結果、被検知部材によってシリンダの内面に傷がつくことも防止することができる。
また、本発明のアクチュエータにおいては、
前記固定部材は、前記固定穴に螺合するボルトであり、
前記シリンダは、該シリンダの端部に挿入される筒状のシリンダキャップ(例えば、本実施形態におけるシリンダキャップ51b。以下。同じ。)を有し、
前記ピストンが前記ステーを固定するときの位置に位置するときに、該ピストンの角部は、前記シリンダキャップに挿入されていることが好ましい。
前記固定部材は、前記固定穴に螺合するボルトであり、
前記シリンダは、該シリンダの端部に挿入される筒状のシリンダキャップ(例えば、本実施形態におけるシリンダキャップ51b。以下。同じ。)を有し、
前記ピストンが前記ステーを固定するときの位置に位置するときに、該ピストンの角部は、前記シリンダキャップに挿入されていることが好ましい。
このように構成すると、ボルトをピストンに螺合させる際にピストンがボルトの回転によって引き回されてしまった場合であっても、ピストンの角部(すなわち、他の部材に対して最も強く当接させられる部分)が、シリンダキャップに受け止められることになる。これにより、ステーをピストンに固定する際に、ピストンの角部によってシリンダの内面に傷がつくことを防止することができる。
また、本発明のアクチュエータにおいては、
前記固定部材は、前記固定穴に螺合するボルトであり、
前記シリンダの内周面には、環状溝部(例えば、本実施形態における環状溝部51d。以下。同じ。)が形成され、
前記ピストンが前記ステーを固定するときの位置に位置するときに、該ピストンの角部は、前記環状溝部の内部に位置していることが好ましい。
前記固定部材は、前記固定穴に螺合するボルトであり、
前記シリンダの内周面には、環状溝部(例えば、本実施形態における環状溝部51d。以下。同じ。)が形成され、
前記ピストンが前記ステーを固定するときの位置に位置するときに、該ピストンの角部は、前記環状溝部の内部に位置していることが好ましい。
このように構成すると、ボルトをピストンに螺合させる際にピストンがボルトの回転によって引き回されてしまった場合であっても、ピストンの角部(すなわち、他の部材に対して最も強く当接させられる部分)が、シリンダの内面に当接することがない。これにより、ステーをピストンに固定する際に、ピストンの角部によってシリンダの内面に傷がつくことを防止することができる。
また、上記目的を達成するために、本発明の流体圧制御装置は、
ツーウェイクラッチ(例えば、実施形態におけるツーウェイクラッチF1。以下、同じ。)の逆転阻止状態と固定状態と切り換えるツーウェイピストンを備える流体圧制御装置であって、
前記ツーウェイクラッチは、上記いずれかのアクチュエータであることを特徴とする。
ツーウェイクラッチ(例えば、実施形態におけるツーウェイクラッチF1。以下、同じ。)の逆転阻止状態と固定状態と切り換えるツーウェイピストンを備える流体圧制御装置であって、
前記ツーウェイクラッチは、上記いずれかのアクチュエータであることを特徴とする。
また、上記目的を達成するために、本発明の流体圧制御装置は、
パーキングロック機構のパーキングロック状態とパーキング解除状態と切り換えるパーキングピストンを備える流体圧制御装置であって、
前記パーキングピストンは、上記いずれかのアクチュエータであることを特徴とする。
パーキングロック機構のパーキングロック状態とパーキング解除状態と切り換えるパーキングピストンを備える流体圧制御装置であって、
前記パーキングピストンは、上記いずれかのアクチュエータであることを特徴とする。
以下、図面を参照して、実施形態に係るアクチュエータが設けられた流体圧制御回路を備えた動力伝達装置を搭載した車両について説明する。
図1に示すように、エンジンE(内燃機関、駆動源)は、クランクシャフト1が車両Vの車体左右方向を向くように、車体に対して横置きに搭載されている。エンジンEの駆動力は、動力伝達装置PTを介して、左前輪WFL及び右前輪WFR並びに左後輪WRL及び右後輪WRRに伝達される。
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と、トルクコンバータ2に接続されたトランスミッション3と、トランスミッション3に接続されたフロントデファレンシャルギヤ4と、フロントデファレンシャルギヤ4に接続されたトランスファー装置5と、トランスファー装置5に接続されたリヤデファレンシャルギヤ6とで構成されている。
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、左前輪WFL及び右前輪WFRに接続されている。リヤデファレンシャルギヤ6は、プロペラシャフト8を介して、トランスファー装置5に接続されており、後部左車軸9L及び後部右車軸9Rを介して、左後輪WRL及び右後輪WRRに接続されている。
図2のスケルトン図に示すように、トランスミッション3は、トランスミッションケース31(筐体)の内部に回転自在に軸支されている入力軸32と、入力軸32と同心に配置されている出力ギヤからなる出力部材33とを備えている。
エンジンEが出力する駆動力は、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、入力軸32に伝達される。
出力部材33の回転は、出力部材33と噛合するアイドルギヤ34と、アイドルギヤ34を軸支するアイドル軸35と、アイドル軸35に軸支されるファイナルドライブギヤ36と、ファイナルドライブギヤ36に噛合するファイナルドリブンギヤ41(すなわち、フロントデファレンシャルギヤ4)とを介して、左前輪WFL及び右前輪WFR(図1参照)に伝達される。
なお、動力伝達装置PTでは、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。
トランスミッションケース31の内部には、エンジンE側から順に、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及び第4遊星歯車機構PG4が、入力軸32と同心に配置されている。
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及びリングギヤRc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とを要素とする、いわゆるシングルピニオン型の遊星歯車機構として構成されている。
いわゆる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、いわゆる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2段目に示す共線図(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)は、第3遊星歯車機構PG3の共線図である。この共線図に示すように、第3遊星歯車機構PG3の3つの要素であるサンギヤSc,キャリアCc,リングギヤRc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それぞれ第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からキャリアCcまでの間隔とキャリアCcからリングギヤRcまでの間隔との比は、第3遊星歯車機構PG3のギヤ比をhとして、h:1に設定されている。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)はそれぞれ回転速度が「0」と「1」(入力軸32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とを要素とする、いわゆるシングルピニオン型の遊星歯車機構として構成されている。
図3の上から1段目(最上段)に示す共線図は、第4遊星歯車機構PG4の共線図である。この共線図に示すように、第4遊星歯車機構PG4の3つの要素であるサンギヤSd,キャリアCd,リングギヤ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。
ここで、サンギヤSdからキャリアCdまでの間隔とキャリアCdからリングギヤRdまでの間隔との比は、第4遊星歯車機構PG4のギヤ比をiとして、i:1に設定されている。
第1遊星歯車機構PG1も、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とを要素とする、いわゆる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3段目に示す共線図は、第1遊星歯車機構PG1の共線図である。この共線図に示すように、第1遊星歯車機構PG1の3つの要素であるサンギヤSa,キャリアCa,リングギヤRa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。
ここで、サンギヤSaからキャリアCaまでの間隔とキャリアCaからリングギヤRaまでの間隔との比は、第1遊星歯車機構PG1のギヤ比をjとして、j:1に設定されている。
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とを要素とする、いわゆる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)に示す共線図は、第2遊星歯車機構PG2の共線図である。この共線図に示すように、第2遊星歯車機構PG2の3つの要素であるサンギヤSb,キャリアCb,リングギヤ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。
ここで、サンギヤSbからキャリアCbまでの間隔とキャリアCbからリングギヤRbまでの間隔との比は、第2遊星歯車機構PG2のギヤ比をkとして、k:1に設定されている。
第3遊星歯車機構PG3のサンギヤSc(第1要素)は、入力軸32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33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、トランスミッション3は、第1クラッチC1、第2クラッチC2及び第3クラッチC3の3つのクラッチと、第1ブレーキB1、第2ブレーキB2及び第3ブレーキB3の3つのブレーキと、1つのツーウェイクラッチF1とからなる7つの係合機構を備えている。
第1クラッチC1は、油圧作動型の湿式多板クラッチである。この第1クラッチC1によって、第3遊星歯車機構PG3は、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を、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る。この第3クラッチC3によって、第3遊星歯車機構PG3は、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を、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る。この第2クラッチC2によって、第4遊星歯車機構PG4は、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を、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る。このツーウェイクラッチF1は、第3連結体Ca−Cbの正転(入力軸32及び出力部材33の回転方向と同一方向への回転)を許容し、逆転を阻止する逆転阻止状態と、第3連結体Ca−Cbをトランスミッションケース31に固定する固定状態とを、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は、この回転が許容されて開放状態となる。一方、逆転方向に回転しようとする力が加わった場合には、この回転が阻止されてトランスミッションケース31に固定される固定状態となる。
第1ブレーキB1は、油圧作動型の湿式多板ブレーキである。この第1ブレーキB1によって、第1遊星歯車機構PG1は、サンギヤSa(第7要素)をトランスミッションケース31に固定する固定状態と、この固定を解除する開放状態とを、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る。この第2ブレーキB2によって、第4遊星歯車機構PG4は、サンギヤSd(第6要素)をトランスミッションケース31に固定する固定状態と、この固定を解除する開放状態とを、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る。この第3ブレーキB3によって、第4遊星歯車機構PG4は、リングギヤRd(第4要素)をトランスミッションケース31に固定する固定状態と、この固定を解除する開放状態とを、切換自在に構成されている。
第1クラッチC1、第2クラッチC2及び第3クラッチC3の3つのクラッチと、第1ブレーキB1、第2ブレーキB2及び第3ブレーキB3の3つのブレーキと、1つのツーウェイクラッチF1の切り換えは、トランスミッション・コントロール・ユニット(TCU)で構成される制御部ECU(図1参照)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Vの走行速度等の車両情報に基づいて、制御される。
制御部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ている。制御部ECUは、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、パドルシフトレバーの操作情報等の所定の車両情報を受信し、メモリ等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、トランスミッション3を制御する。
トランスミッション3では、入力軸32の軸線上には、エンジンE及びトルクコンバータ2側から順に、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が配置されている。
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。
そのため、トランスミッション3では、第1ブレーキB1、第2ブレーキB2及び第3ブレーキ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している。これにより、第1ブレーキB1、第2ブレーキB2及び第3ブレーキB3及びツーウェイクラッチF1を遊星歯車機構とともに入力軸32の軸線上に並べて配置した場合に比べて、トランスミッション3の軸長が短縮化されている。
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、同様に短縮化を図ることができる。
ここで、図3及び図4を参照して、実施形態のトランスミッション3の各変速段を確立させる場合について説明する。
なお、図3中の破線で示す速度線は、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及び第4遊星歯車機構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、後述する各変速段における第1クラッチC1、第2クラッチC2及び第3クラッチC3の3つのクラッチ、第1ブレーキB1、第2ブレーキB2及び第3ブレーキB3の3つのブレーキ、1つのツーウェイクラッチF1の状態を纏めて表示した図である。
この図において、第1クラッチC1、第2クラッチC2及び第3クラッチC3、第1ブレーキB1、第2ブレーキB2及び第3ブレーキ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3遊星歯車機構PG3のギヤ比hを2.734、第4遊星歯車機構PG4のギヤ比iを1.614、第1遊星歯車機構PG1のギヤ比jを2.681、第2遊星歯車機構PG2のギヤ比kを1.914とした場合における各変速段の変速比(入力軸32の回転速度/出力部材33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。
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のサンギヤSa(第7要素),キャリアCa(第8要素),リングギヤRa(第9要素)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33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。しかし、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33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32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。
これにより、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」となり、リングギヤRd(第4要素)の回転速度が「1」となるので、キャリアCd(第5要素)の回転速度、すなわち、第1連結体Cc−Cd−Raの回転速度は、i/(i+1)となる。
そして、出力部材33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る。そのため、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。
さらに、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。
これにより、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。また、第3連結体Ca−Cbの回転速度がj/(j+1)となる。
そして、出力部材33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33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、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ので、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クラッチC1、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速段の説明において述べたように、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。
これにより、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33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i/(i+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32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33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33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。
これにより、第4遊星歯車機構PG4のサンギヤSd(第6要素),キャリアCd(第5要素),リングギヤRd(第4要素)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33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33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i/(i+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33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。
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をトランスミッションケース31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、トランスミッションケース31に固定された固定プレートTW11と、回転プレートTW12とを備えている。
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の回転プレートTW12と対向する第1対向面TW11aには、板状の正転阻止側揺動部TW13と、板状の逆転阻止側揺動部TW14とが設けられている。
正転阻止側揺動部TW13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)の第1端部TW13aが揺動可能となるように、固定プレートTW11に取り付けられている。
逆転阻止側揺動部TW14は、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)の第2端部TW14aが揺動可能となるように、固定プレートTW11に取り付けられている。
また、固定プレートTW11の第1対向面TW11aには、正転阻止側揺動部TW13を収納可能に凹んだ第1収納部TW15、及び、逆転阻止側揺動部TW14を収納可能に凹んだ第2収納部TW16が設けられている。
第1収納部TW15の底面には、正転阻止側揺動部TW13の揺動する第1端部TW13aを第1収納部TW15から突出させるように、正転阻止側揺動部TW13を付勢するバネからなる第1付勢部材TW17aが設けられている。
第2収納部TW16の底面には、逆転阻止側揺動部TW14の揺動する第2端部TW14aを第2収納部TW16から突出させるように、逆転阻止側揺動部TW14を付勢するバネからなる第2付勢部材TW17bが設けられている。
回転プレートTW12の固定プレートTW11と対向する第2対向面TW12aには、正転阻止側揺動部TW13に対応する位置に第1穴部TW18が設けられており、逆転阻止側揺動部TW14に対応する位置に第2穴部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の揺動する第1端部TW13aと係合可能な段形状の第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の揺動する第2端部TW14aと係合可能な段形状の第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の第1端部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の第2端部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。したがって、第1端部TW13a及び第2端部TW14aと、それに対応する第1係合部TW18a及び第2係合部TW19aとが、互いに係合する状態が、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。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、正転阻止側揺動部TW13及び逆転阻止側揺動部TW14に対応する位置に第1切欠孔TW20a及び第2切欠孔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に対して回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が正転阻止側揺動部TW13を超えるように移動する。そして、正転阻止側揺動部TW13は、切換プレートTW20に押されて、第1付勢部材TW17aの押圧力に抗し、第1収納部TW15内に収納される。
これにより、正転阻止側揺動部TW13の第1端部TW13aと第1係合部TW18aとの係合が阻止され、回転プレートTW12の正転側の回転が許容されるようになる。
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が第2収納部TW16に収容させることなく第2端部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、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、ツーウェイクラッチF1の切り換えを行うための切換制御機構について説明する。
図9に示すように、トランスミッション3に設けられている油圧制御回路HC(流体圧制御回路)は、切換プレートTW20に設けられた突部TW20cと係合するピストンHC1を備えている。ツーウェイクラッチF1は、ピストンHC1が図9に示す左側の所定の位置(図9Aに示す位置)に移動すると、固定状態に切り換えられ、ピストンHC1が図9に示す右側の所定の位置(図9Bに示す位置)に移動すると、逆転阻止状態に切り換えられる。
ピストンHC1の図面右側には、ソレノイド弁からなる第1開閉弁HC2を介して、ライン圧が供給自在に構成されている。ピストンHC1の図面左側には、ソレノイド弁からなる第2開閉弁HC3を介してライン圧が供給自在に構成されている。第1開閉弁HC2はノーマルクローズ式であり、第2開閉弁HC3はノーマルオープン式である。
第1開閉弁HC2及び第2開閉弁HC3は、制御部ECUからの信号に応じて開閉する。すなわち、ツーウェイクラッチF1は、油圧制御回路HCを介して、制御部ECUによって制御されている。
また、ピストンHC1の図面右側には、ライン圧を受ける面とは異なる面に位置させて、第3クラッチC3に供給される油圧(流体圧)が供給される。ピストンHC1の図面左側には、ライン圧を受ける面とは異なる面に位置させて、第1クラッチC1、第1ブレーキB1、又は、第2ブレーキB2に供給される油圧が供給される。ピストンHC1に供給される第1クラッチC1、第1ブレーキB1、又は、第2ブレーキB2及び第3クラッチC3の油圧はRVS準備圧として用いられる。
また、ピストンHC1には、ディテント機構HC4が設けられ、ライン圧が所定の値を超えなければ、図9Aに示す固定状態と図9Bに示す逆転阻止状態とが切り換えられないように構成されている。
この油圧制御回路HCによれば、第1開閉弁HC2を開とし、第2開閉弁HC3を閉として、ライン圧を、第1クラッチC1、第1ブレーキB1又は第2ブレーキB2の油圧と第3クラッチC3との油圧の圧力差及びディテント機構HC4を構成する第1弾性部材54a及び第2弾性部材54bによる荷重に基づいて設定される所定の切換油圧以上とすることにより、ピストンHC1が図面左側に移動し、ツーウェイクラッチF1が固定状態に切り換わる。
逆に、第1開閉弁HC2を閉とし、第2開閉弁HC3を開として、ライン圧を上述した所定の切換油圧以上とすることにより、ピストンHC1が図面右側に移動し、ツーウェイクラッチF1が逆転阻止状態に切り換わる。
次に、図10〜図12を参照して、切換制御機構として用いられるツーウェイピストン50(アクチュエータ)について説明する。
図10及び図11に示すように、ツーウェイピストン50は、円筒状のシリンダ51と、供給された油圧に応じて、シリンダ51の内部で軸線a方向に移動するピストン52と、ピストン52の位置を検知するストロークセンサ53と、油圧が所定の値を超えるまでピストン52の位置を固定するディテント機構54とを備えている。
シリンダ51は、油圧制御回路HCの筐体に一体に形成されており、その周面の中央部には、シリンダ51の内部と外部とを連通する開口部51aが形成されている。
ピストン52は、不図示のリンク構造を介して、ツーウェイクラッチF1の突部TW20cと接続されている。そのため、ピストン52の軸線a方向の往復運動に応じて、突部TW20cも往復運動し、ツーウェイクラッチF1の固定状態と逆転阻止状態とが切り換えられる。
ピストン52は、略円柱状の中央部521と、中央部521の一端側に設けられた略円柱状の一端部522と、中央部521の他端側に設けられた略円柱状の他端部523とで構成されている。
図12に示すように、中央部521の側面には、軸線aを挟んで対向するように設けられた一対の第1凹部52aと、第1凹部52aよりも一端側(後述するステー53a側)に、軸線aを挟んで対向するように設けられた第2凹部52bとが形成されている。
また、中央部521の径は一端部522及び他端部523の径よりも大きく形成されている。そのため、ピストン52は、4つの角部を有している。具体的には、ピストン52は、一端部522の一端側の端部である第1角部52cと、他端部523の他端側の端部である第2角部52dと、中央部521の一端側の端部である第3角部52eと、中央部521の他端側の端部である第4角部52fを有している。
中央部521の一端部522側の端部には、環状の第1シール部材用溝部52gが、周面に沿って形成されている。第1シール部材用溝部52gには、第1シール部材52hが設置される。また、中央部521の他端部523側の端部には、環状の第2シール部材用溝部52iが、周面に沿って形成されている。第2シール部材用溝部52iには、第2シール部材52jが設置される。
また、中央部521の中央部には、シリンダ51の開口部51aから露出する部分に、有底の固定穴52kが形成されている。
図10及び図11に戻り、ストロークセンサ53は、ピストン52に一体的に移動するように取り付けられ、ピストン52の開口部51aから露出する部分からシリンダ51の外部まで延びるステー53aと、ステー53aのシリンダ51の外部に位置する部分に取り付けられた被検知部材53bと、被検知部材53bの位置(ひいては、ピストン52の位置)を検知するセンサ53cとを有している。
ステー53aは、ピストン52の開口部51aから露出する部分に軸線aと交わるように固定されている第1板状部53a1と、第1板状部53a1のピストン52側とは反対側の端部から下方に向かって延設されている第2板状部53a2とで構成されたL字状の部材である。ステー53aは、第1板状部53a1をピストン52の固定穴52k(図12参照)にボルト53a3(固定部材)を螺合させて締結することによって、ピストン52に固定されている。
被検知部材53bは、ステー53aの第2板状部53a2の第1板状部53a1側とは反対の先端部に固定されている。被検知部材53bのセンサ53c側には、第1マグネット53b1及び第2マグネット53b2が配置されている。第1マグネット53b1は、第2マグネット53b2よりも軸線a方向において、ステー53aの第1板状部53a1側に位置している。
センサ53cは、被検知部材53bの第1マグネット53b1及び第2マグネット53b2の磁力(ひいては、被検知部材53bの位置)を検知する。制御部ECU(図1参照)は、センサ53cから送信された検出値に基づいて、ピストン52の位置(ひいては、ツーウェイピストン50によって制御されているツーウェイクラッチF1の状態)を判定し、その判定結果に基づいてツーウェイピストン50に供給する油圧を制御する。
ディテント機構54は、軸線aを挟んで対向するように配置され、ピストン52を挟み込むように押圧する一対の弾性部材(第1弾性部材54a及び第2弾性部材54b)で構成されている。
第1弾性部材54a及び第2弾性部材54bは、ピストン52がツーウェイクラッチF1の固定状態に対応する位置及び逆転阻止状態に対応する位置のいずれかに位置した際に、ピストン52の側面に形成されている一対の第1凹部52a及び一対の第2凹部52bのいずれかに係合して、ピストン52の位置を固定する。具体的には、ディテント機構は、図10で示した状態では第2凹部52bに係合し、図11に示した状態では第1凹部52aに係合している。
その固定は、ピストン52に加えられた油圧が所定の値(具体的には、第1クラッチC1、第1ブレーキB1又は第2ブレーキB2の油圧と第3クラッチC3との油圧の圧力差及びディテント機構54を構成する第1弾性部材54a及び第2弾性部材54bによる荷重に基づいて設定される所定の切換油圧)を超えた際に解除される。
このように、ツーウェイピストン50では、ピストン52のシリンダ51から露出する部分に形成された有底の固定穴52kに螺合されるボルト53a3によって、そのピストン52に、被検知部材53bが取り付けられているステー53aを固定している。すなわち、ピストン52のシリンダ51と接触する部分には、ボルト53a3が露出することがない。
これにより、ピストン52自体に貫通孔を形成する構成(すなわち、ピストン52とシリンダ51とが接する面にかしめ止めの金具等の固定部材が露出する構成)と異なり、固定部材であるボルト53a3によってシリンダ51の内面に傷がつくことを防止することができる。
さらに、ツーウェイピストン50では、ステー53aをピストン52のシリンダ51の開口部51aから露出する部分からシリンダ51の外部まで軸線a方向と交わる方向に延びる形状としている。
これにより、ステー53aとシリンダ51の開口部51aの縁部とによって、ピストン52の軸線a周りの回転が防止されるので、シリンダ51の内面にはステー53a(ひいては、ステーのシリンダの外部に位置する部分に取り付けられた被検知部材53b)が入り込むことがなくなる。その結果、被検知部材53bによってシリンダ51の内面に傷がつくことも防止することができる。
ここで、ピストン52にステー53aを固定する際におけるピストン52とシリンダ51との位置関係について説明する。
図12に示すように、シリンダ51には、ピストン52を挿入する入口側(一端側)の端部に、ピストン52を挿入した後、シリンダキャップ51bが挿入される。シリンダキャップ51bは、アルミニウム製の筒状の部材であり、その内周面には、耐摩耗性及び剛性を高めるためにアルマイト加工処理が施されている。ピストン52の一端部522は、このシリンダキャップ51bに、軸線a方向に摺動自在に挿入されている。
すなわち、ピストン52の一端部522の先端部である第1角部52cは、シリンダキャップ51bの内周面に当接した状態となっている。
この状態では、シリンダキャップ51bの内周面とピストン52の一端部522の端面とによって、ツーウェイピストン50を固定状態に切り換えるためのライン圧が供給される第1油室51cが画成される。
また、シリンダ51の他端側(シリンダキャップ51bが取り付けられる側とは反対側)の端部の内面に形成されている環状溝部51dと、ピストン52の他端部523の端部の外面とによって、第2油室51eが画成される。第2油室51eには、ツーウェイピストン50を逆転阻止状態に切り換えるためのライン圧が供給される。
このとき、ピストン52の第2角部52dは、第2油室51eの内部の空間に位置しており、第2油室51eを画成するシリンダ51の内面に当接していない状態となっている。
また、シリンダ51の内周面と、ピストン52の一端部522の周面及び中央部521の一端側の端面とによって、第3油室51fが画成される。第3油室51fには、ツーウェイピストン50を固定状態に切り換えるためのRVS準備圧(第3クラッチC3の油圧)が供給され。
第3油室51fを画成するシリンダ51の内周面の内径は、ピストン52の中央部521の外径よりも僅かに大きく形成されている。そのため、第3油室51fを画成するシリンダ51の内面には、ピストン52の第3角部52eは当接せず、中央部521の一端側の周面に形成されている第1シール部材用溝部52gに設置された第1シール部材52hのみが当接した状態となっている。
また、シリンダ51の内周面と、ピストン52の他端部523の周面及び中央部521の他端側の端面とによって、第4油室51gが画成される。第4油室51gは、ツーウェイピストン50を逆転阻止状態に切り換えるためのRVS準備圧(第1ブレーキB1又は第2ブレーキB2及び第3クラッチC3の油圧)が供給される。
第4油室51gを画成するシリンダ51の内周面の内径は、ピストン52の中央部521の外径よりも僅かに大きく形成されている。そのため、第4油室51gを画成するシリンダ51の内面には、ピストン52の第4角部52fは当接せず、中央部521の他端側の周面に形成されている第2シール部材用溝部52iに設置された第2シール部材52jのみが当接した状態となっている。
このように、ツーウェイピストン50では、ピストン52にステー53aを固定する際の状態においては、ピストン52の4つの角部(すなわち、他の部材に対して最も強く当接させられる部分)のうち、第1角部52cは、剛性の高いシリンダキャップ51bの内周面に当接した状態となっており、ピストン52の第2角部52d、第3角部52e及び第4角部52fは、シリンダ51の内面に当接していない状態となっている。
ピストン52及びシリンダ51がこのように構成されているので、ボルト53a3をピストン52に螺合させる際にピストン52がボルト53a3の回転によって引き回されてしまった場合であっても、ピストン52の角部(すなわち、他の部材に対して最も強く当接させられる部分)が、シリンダキャップ51bに受け止められる、又は、シリンダ51の内面に当接しない。
これにより、ツーウェイピストン50では、ステー53aをピストン52に固定する際に、ピストン52の角部によってシリンダ51の内面に傷がつくことを防止することができる。
以上、図示の実施形態について説明したが、本発明はこのような形態に限られるものではない。
例えば、上記実施形態においては、ツーウェイクラッチF1の固定状態と逆転阻止状態とを切り換えるためのツーウェイピストン50として、本発明のアクチュエータを採用している。しかし、本発明のアクチュエータはそのようなツーウェイピストンにのみ採用し得るものではない。例えば、パーキングロック機構のパーキングロック状態とパーキング解除状態と切り換えるパーキングピストンとして、本発明のアクチュエータを採用してもよい。
また、上記実施形態においては、固定部材としてボルト53a3を採用している。しかし、本発明の固定部材はボルトに限定されるものではない。例えば、ピン等であってもよい。また、固定部材を挿入したのち、溶接等を行ってもよい。
また、上記実施形態においては、ピストン52にステー53aを固定する際の状態で、ピストン52の角部(すなわち、すなわち、他の部材に対して最も強く当接させられる部分)のうち、第1角部52cは、剛性の高いシリンダキャップ51bの内周面に当接した状態となっており、ピストン52の第2角部52d、第3角部52e及び第4角部52fは、シリンダ51の内面に当接していない状態となっている。
これは、ステー53aをピストン52に固定する際に、ピストン52の角部によってシリンダ51の内面に傷がつくことを防止するためである。
しかし、本発明のシリンダ及びアクチュエータの位置関係は、そのような構成に限定されるものではない。例えば、シリンダのピストンの角部が当接する位置全てに、アルマイト処理等の加工を施してもよい。また、シリンダのピストンの角部に対応する位置全てを、環状溝部を形成して角部が当接しない形状としてもよい。さらに、ピストンの角部が全て曲面となるように加工されているような場合には、シリンダに、アルマイト処理を施したり、環状溝部を形成したりといった処理を行わなくてもよい。
1…クランクシャフト、2…トルクコンバータ、3…トランスミッション、4…フロントデファレンシャルギヤ、5…トランスファー装置、6…リヤデファレンシャルギヤ、7L…前部左車軸、7R…前部右車軸、8…プロペラシャフト、9L…後部左車軸、9R…後部右車軸、31…トランスミッションケース(筐体)、32…入力軸、33…出力部材、34…アイドルギヤ、35…アイドル軸、36…ファイナルドライブギヤ、41…ファイナルドリブンギヤ、50…ツーウェイピストン、51…シリンダ、51a…開口部、51b…シリンダキャップ、51c…第1油室、51d…環状溝部、51e…第2油室、51f…第3油室、51g…第4油室、52…ピストン、521…中央部、522…一端部、523…他端部、52a…第1凹部、52b…第2凹部、52c…第1角部、52d…第2角部、52e…第3角部、52f…第4角部、52g…第1シール部材用溝部、52h…第1シール部材、52i…第2シール部材用溝部、52j…第2シール部材、52k…固定穴、53…ストロークセンサ、53a…ステー、53a1…第1板状部、53a2…第2板状部、53a3…ボルト(固定部材)、53b…被検知部材、53b1…第1マグネット、53b2…第2マグネット、53c…センサ、54…ディテント機構、54a…第1弾性部材、54b…第2弾性部材、a…軸線、B1…第1ブレーキ、B2…第2ブレーキ、B3…第3ブレーキ、C1…第1クラッチ、C2…第2クラッチ、C3…第3クラッチ、Ca,Cb,Cc,Cd…キャリア、E…エンジン、ECU…制御部、F1…ツーウェイクラッチ、HC…油圧制御回路(流体圧制御回路)、HC1…ピストン、HC2…第1開閉弁、HC3…第2開閉弁、HC4…ディテント機構、Pa,Pb,Pc,Pd…ピニオン、PG1…第1遊星歯車機構、PG2…第2遊星歯車機構、PG3…第3遊星歯車機構、PG4…第4遊星歯車機構、PT…動力伝達装置、Ra,Rb,Rc,Rd…リングギヤ、Sa,Sb,Sc,Sd…サンギヤ、TW11…固定プレート、TW11a…第1対向面、TW12…回転プレート、TW12a…第2対向面、TW13…正転阻止側揺動部、TW13a…第1端部、14…逆転阻止側揺動部、TW14a…第2端部、TW15…第1収納部、TW16…第2収納部、TW17a…第1付勢部材、TW17b…第2付勢部材、TW18…第1穴部、TW18a…第1係合部、TW19…第2穴部、TW20…切換プレート、TW20a…第1切欠孔、TW20b…第2切欠孔、TW20c…突部、V…車両、WFL…左前輪、WFR…右前輪、WRL…左後輪、WRR…右後輪。
Claims (5)
- 流体圧制御回路に設けられているアクチュエータであって、
シリンダと、前記シリンダに挿入され、供給された流体圧に応じて、前記シリンダの内部で軸線方向に移動するピストンと、前記ピストンの位置を検知するストロークセンサとを備え、
前記シリンダの周面には、開口部が形成され、
前記ストロークセンサは、前記ピストンに一体的に移動するように取り付けられ、該ピストンの前記開口部から露出する部分から前記シリンダの外部まで前記軸線方向と交わる方向に延びるステーと、前記ステーの前記シリンダの外部に位置する部分に取り付けられた被検知部材と、前記被検知部材の位置を検知するセンサとを有し、
前記ピストンは、前記開口部から露出する部分に有底の固定穴を有し、
前記ステーは、前記固定穴に挿入される固定部材によって固定されていることを特徴とするアクチュエータ。 - 請求項1に記載のアクチュエータにおいて、
前記固定部材は、前記固定穴に螺合するボルトであり、
前記シリンダは、該シリンダの端部に挿入される筒状のシリンダキャップを有し、
前記ピストンが前記ステーを固定するときの位置に位置するときに、該ピストンの角部は、前記シリンダキャップに挿入されていることを特徴とするアクチュエータ。 - 請求項1又は請求項2に記載のアクチュエータにおいて、
前記固定部材は、前記固定穴に螺合するボルトであり、
前記シリンダの内周面には、環状溝部が形成され、
前記ピストンが前記ステーを固定するときの位置に位置するときに、該ピストンの角部は、前記環状溝部の内部に位置していることを特徴とするアクチュエータ。 - ツーウェイクラッチの逆転阻止状態と固定状態と切り換えるツーウェイピストンを備える流体圧制御回路であって、
前記ツーウェイクラッチは、請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載のアクチュエータであることを特徴とする流体圧制御回路。 - パーキングロック機構のパーキングロック状態とパーキング解除状態と切り換えるパーキングピストンを備える流体圧制御回路であって、
前記パーキングピストンは、請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載のアクチュエータであることを特徴とする流体圧制御回路。
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