JP6839070B2 - ツーウェイクラッチ状態検出装置、及びこの装置を用いた変速機及び車両 - Google Patents

Description

本発明は、ツーウェイクラッチの状態を検出するツーウェイクラッチ状態検出装置、及びこの装置を用いた変速機及び車両に関する。

従来、油圧回路に設けられたツーウェイピストンによって、状態が切り換えられるツーウェイクラッチが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１７−１６６５５２号公報

ツーウェイクラッチの状態を検出するために、従来は、ツーウェイピストンにストロークセンサを設けて、ツーウェイクラッチの状態をツーウェイピストンの位置で検出することが考えられる。しかしながら、ストロークセンサはギャップセンサに比べて高価であり、できることならギャップセンサを用いて、ツーウェイクラッチの状態を検出することが望まれる。

しかしながら、ツーウェイピストンは油圧回路に設けられており、ツーウェイピストンの位置を検出する検出装置は、油圧回路にボルト止めすることがシール性の問題などの理由から困難であり、油圧回路に隣接する部品に設けることとなる。このため、ツーウェイピストンと検出装置との距離が部品の組付け誤差などによって許容範囲内に収めることが困難であり、ギャップセンサを用いることは難しかった。

本発明は、以上の点に鑑み、ギャップセンサを用いてツーウェイクラッチの状態を適切に検出することができるツーウェイクラッチ状態検出装置、及びこの装置を用いた変速機、車両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、本発明は、
円盤状の固定プレート（例えば、実施形態の固定プレートＴＷ１１。以下同一。）と、
前記固定プレートから一方に向かって延びる筒状部（例えば、実施形態の筒状部ＴＷ１１ｂ。以下同一。）と、
前記筒状部内に配置され、前記固定プレートと相対回転可能な円盤状の回転プレート（例えば、実施形態の回転プレートＴＷ１２。以下同一。）と、
前記固定プレートの前記回転プレートと対向する面に周方向一端が固定され周方向他端が遥動自在に設けられた遥動部（例えば、実施形態の正転阻止側揺動部ＴＷ１３。以下同一。）と、
前記遥動部を前記回転プレート側に付勢する付勢部（例えば、実施形態の付勢部材ＴＷ１７ａ。以下同一。）と、
前記遥動部の遥動端と係合可能に前記回転プレートに設けられた係合部（例えば、実施形態の第１係合部ＴＷ１８ａ。以下同一。）と、
前記遥動部の遥動端を挿通可能な切欠孔（例えば、実施形態の切欠孔ＴＷ２０ａ。以下同一。）を有し、前記切欠孔に挿通させる挿通位置（例えば、実施形態の固定状態のときの位置。以下同一。）、又は挿通が阻止される阻止位置（例えば、実施形態の逆転阻止状態のときの位置。以下同一。）に切換自在な円盤状の切換プレート（例えば、実施形態の切換プレートＴＷ２０。以下同一。）と、
を備えるツーウェイクラッチ（例えば、実施形態のツーウェイクラッチＦ１。以下同一。）の切換状態を検出するツーウェイクラッチ状態検出装置であって、
前記切換プレートの外縁に突出または凹ませて設けられた外縁変化部（例えば、実施形態の切欠部ＴＷｄ、ＴＷｅ、突出部ＴＷ２０ｆ。以下同一。）と、
前記挿通位置及び前記阻止位置の少なくとも何れか一方で前記外縁変化部が外方へ露出するように前記筒状部に設けられた露出窓部（例えば、実施形態の露出窓部ＴＷ１１ｅ。以下同一。）と、
前記筒状部の外周面に設けられ、前記露出窓部を介して、前記外縁変化部による前記切換プレートの外縁までの距離の変化を検出するギャップセンサ（例えば、実施形態のギャップセンサＴＷ２１。以下同一。）と、
を備えることを特徴とする。

本発明によれば、ギャップセンサと検出対象部としての外縁変化部とが同じツーウェイクラッチの部品に設けられている。このため、例えば、油圧回路装置と、その他の構成部品とに、ギャップセンサと検出対象部を設けた場合と比較して、ギャップセンサを用いても精度よく切換プレートの位置を検出することができ、ツーウェイクラッチ状態検出装置の製造コストを抑えることができる。

［２］また、本発明は、ツーウェイクラッチ状態検出装置を備え、更に、駆動力が伝達される入力部（例えば、実施形態の入力軸１１。以下同一。）と、伝達された駆動力で回転する前記入力部の回転速度を変速する変速部（例えば、実施形態の遊星歯車機構ＰＧ１〜ＰＧ４。以下同一。）と、前記変速部で変速された回転速度で回転しながら駆動力を出力可能な出力部（例えば、実施形態の出力部材１３。以下同一。）と、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。）とすることもできる。

かかる構成によれば、ツーウェイクラッチ状態検出装置の製造コストを抑えることにより、変速機全体としても低廉に製造することができる。

［３］また、本発明は、前記変速機と、前記入力部に駆動力を伝達させる駆動源（例えば、実施形態のエンジンＥ。以下同一。）と、前記出力部から出力された駆動力が伝達される車輪（例えば、実施形態の前輪ＷＦＬ，ＷＦＲ。以下同一。）と、を備える車両（例えば、実施形態の車両Ｖ。以下同一。）とすることもできる。

かかる構成によれば、変速機の製造コストを抑えることにより、車両全体としても低廉に製造することができる。

図１は、実施形態のツーウェイクラッチ状態検出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、本実施形態のツーウェイクラッチを模式的に示す断面図である。 図１１は、本実施形態のツーウェイクラッチ状態検出装置を示す説明図である。 図１２は、他の実施形態のツーウェイクラッチ状態検出装置を示す説明図である。 図１３は、比較例としての、ストロークセンサを用いた場合のツーウェイクラッチ状態検出装置を示す説明図である。

図面を参照して実施形態のツーウェイクラッチの状態を検出するツーウェイクラッチ状態検出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としての出力部材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。

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。

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、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。

本実施形態においては、第１から第４の４つの遊星歯車気候ＰＧ１〜ＰＧ４、及び各クラッチＣ１〜Ｃ３及び各ブレーキＢ１〜Ｂ３、ツーウェイクラッチＦ１が変速部に該当する。

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。

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。

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。

図１０は、本実施形態のツーウェイクラッチＦ１の断面を示している。本実施形態のツーウェイクラッチＦ１の固定プレートＴＷ１１は、その外縁から軸方向に向かって延びる筒状部ＴＷ１１ｂを備える。この筒状部ＴＷ１１ｂの中に切換プレートＴＷ２０及び回転プレートＴＷ１２を収容している。また、筒状部ＴＷ１１ｂ内から切換プレートＴＷ２０及び回転プレートＴＷ１２が脱落することを阻止すべく、筒状部ＴＷ１１ｂの内周面には、環状溝ＴＷ１１ｃが設けられ、この環状溝ＴＷ１１ｃにサークリップＴＷ１１ｄが嵌め込まれている。

図１１に示すように、本実施形態のツーウェイクラッチＦ１の切換位置の状態を検出する状態検出機構は、切換プレートＴＷ２０の外縁に設けられた切欠部ＴＷ２０ｄと、切欠部ＴＷ２０ｄを露出可能に筒状部ＴＷ１１ｂに設けられた露出窓部ＴＷ１１ｅと、露出窓部ＴＷ１１ｅを介して、切欠部ＴＷ２０ｄを検出可能なギャップセンサＴＷ２１と、を備える。

切欠部ＴＷ２０ｄをツーウェイクラッチＦ１が逆転阻止状態のときの切換プレートＴＷ２０の位置、又は固定状態のときの切換プレートＴＷ２０の位置に対応させて設けることにより、ギャップセンサＴＷ２１からの出力信号の変化から、現在、ツーウェイクラッチＦ１が逆転阻止状態であるか、固定状態であるかを判別することができる。

また、ギャップセンサＴＷ２１は、固定プレートＴＷ１２に設けられた筒状部ＴＷ１１ｂの外周面に設けられている。筒状部ＴＷ１１ｂと切換プレートＴＷ２０とは、ツーウェイクラッチＦ１の構成部品の１つであり、筒状部ＴＷ１１ｂと切換プレートＴＷ２０との相対的な位置は変化し難い。したがって、ギャップセンサＴＷ２１を用いて、ツーウェイクラッチＦ１の切換状態を精度よく検出することができる。また、ギャップセンサＴＷ２１を用いるため、ストロークセンサなどの高価なセンサを用いる必要が無く、ツーウェイクラッチＦ１の製造コストを抑え、変速機及び車両全体としても製造コストを削減することができる。

図１３は、比較例として、ストロークセンサＴＷ２２ｂを設ける場合を示している。図１３に示すように、ツーウェイピストン２１２にマグネットＴＷ２２ａを設け、このマグネットＴＷ２２ａの磁界を検出するストロークセンサＴＷ２２ｂを設ける場合、ストロークセンサＴＷ２２ｂがギャップセンサＴＷ２１に比べて高価であるため、ツーウェイクラッチＦ１の製造コストが嵩み、更に変速機及び車両の全体的な製造コストも増加してしまう。

更に、ツーウェイピストン２１２は、油圧制御装置１００の部品であり、ツーウェイピストン２１２の移動を検出するセンサは、油圧制御装置１００のシール性の問題などによって、油圧制御装置１００に設けることができない。このため、センサを油圧制御装置１００以外の他の装置に固定する必要があり、相対距離が変動し易いため、検出精度の関係上、ギャップセンサを用いることができない。したがって、図１３のように、ツーウェイピストン２１２の移動を検出するセンサとしてはストロークセンサＴＷ２２ｂを用いる必要がある。

なお、切欠部ＴＷ２０ｃの形状は、図１１に示す形状に限らず、他の形状であってもよい。例えば、図１２に示すように、周方向に間隔を存して２つの切欠部ＴＷｅを形成し、２つの切欠部ＴＷｅに挟まれた突出部ＴＷ２０ｆが形成されるように構成してもよい。この場合、例えば、ツーウェイクラッチＦ１の切換時に、ギャップセンサＴＷ２１の出力信号から切欠部ＴＷ２０ｅ、突出部ＴＷ２０ｆ、切欠部ＴＷ２０ｅの順に検出したら、正常に切り替えられたと判定するように制御してもよい。

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よい。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。

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）
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
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
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
ＴＷ１１ｂ 筒状部
ＴＷ１１ｃ 環状溝
ＴＷ１１ｄ サークリップ
ＴＷ１１ｅ 露出窓部
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
ＴＷ２０ｄ 切欠部
ＴＷ２０ｅ 切欠部
ＴＷ２０ｆ 突出部
ＴＷ２１ ギャップセンサ
ＴＷ２２ａ マグネット
ＴＷ２２ｂ ストロークセンサ
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 (3)

1. 円盤状の固定プレートと、
   前記固定プレートから一方に向かって延びる筒状部と、
   前記筒状部内に配置され、前記固定プレートと相対回転可能な円盤状の回転プレートと、
   前記固定プレートの前記回転プレートと対向する面に周方向一端が固定され周方向他端が遥動自在に設けられた遥動部と、
   前記遥動部を前記回転プレート側に付勢する付勢部と、
   前記遥動部の遥動端と係合可能に前記回転プレートに設けられた係合部と、
   前記遥動部の遥動端を挿通可能な切欠孔を有し、前記切欠孔に挿通させる挿通位置、又は挿通が阻止される阻止位置に切換自在な円盤状の切換プレートと、
   を備えるツーウェイクラッチの切換状態を検出するツーウェイクラッチ状態検出装置であって、
   前記切換プレートの外縁に突出または凹ませて設けられた外縁変化部と、
   前記挿通位置及び前記阻止位置の少なくとも何れか一方で前記外縁変化部が外方へ露出するように前記筒状部に設けられた露出窓部と、
   前記筒状部の外周面に設けられ、前記露出窓部を介して、前記外縁変化部による前記切換プレートの外縁までの距離の変化を検出するギャップセンサと、
   を備えることを特徴とするツーウェイクラッチ状態検出装置。
2. 請求項１記載のツーウェイクラッチ状態検出装置を備え、
   更に、駆動力が伝達される入力部と、
   伝達された駆動力で回転する前記入力部の回転速度を変速する変速部と、
   前記変速部で変速された回転速度で回転しながら駆動力を出力可能な出力部と、を備える変速機。
3. 請求項２記載の変速機と、前記入力部に駆動力を伝達させる駆動源と、前記出力部から出力された駆動力が伝達される車輪と、を備える車両。