JPH0285562A - 自動変速機の油圧制御装置 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は自動変速機の油圧制御装置に関するものである
。

（従来技術） 自動変速機においては油圧式の摩擦締結要素を複数個備
え、これら各摩擦締結要素の締結または解放の組合わせ
を選定することにより所要の変速段を得るようになって
いる。

そして、この摩擦締結要素は、通常作動室内に供給され
る油圧を受けてピストンが作動し駆動側の摩擦板と従動
側の摩擦板とを相互に圧接させることにより締結され、
また上記作動室を低圧側に解放して上記各摩擦板相互間
の圧接状態を解除することにより解放されるようになっ
ている。

また、摩擦締結要素を締結状態から解放させる場合、作
動室内の油圧低下が緩慢であると各摩擦板がすべり接触
するいわゆるひきづり現象が生じることになる。これを
防止する方法として、摩擦締結要素の作動室を低圧側に
解放する逃し通路に該摩擦締結要素の回転に伴なう遠心
力と該作動室内の油圧とによって作動し該逃し通路を開
口あるいは閉塞するドリフトンボールを設けることが知
られている（例えば、特開昭６１−４８６１９号公報参
照）。すなわち、摩擦締結要素の締結時には作動室内の
油圧によってドリフトンボールがこれに作用する遠心力
に抗して逃し通路の弁座に押し付けられ該逃し通路を閉
塞する一方、該逃し通路が低圧側に解放された摩擦締結
要素の解放時には該ドリフトンボールに作用する油圧が
低下するため該ドリフトンボールは遠心力によって逃し
通路の弁座から離間され該逃し通路を開口するようにな
っている。

（発明が解決しようとする課題） このようにドリフトンボールはこれに作用する遠心力と
油圧との大小関係によって逃し通路を開口あるいは閉塞
する如く作用するものであるが、このドリフトンボール
の動きを支配する二つの力のうち、通常油圧は調圧弁に
よって常時一定圧に維持されるが、遠心力は摩擦締結要
素の回転速度、即ちトルクコンバータを備えた自動変速
機にあっては夕〜ビンシャフトの回転数によって変動す
る。

従って、特に高回転時の摩擦締結要素の締結動作時にお
いてはドリフトンボールに対して大きな遠心力が作用す
るところから作動室への油圧導入開始からドリフトンボ
ールが作動して逃し通路が閉じられるまでの時間（ドリ
フトンボールの作動時間）が長くなり（第５図参照）、
作動室内の油圧が所定の締結圧に達するまでに時間がか
かることとなり、結果的に摩擦締結要素の各摩擦板にス
ベリが生じ、その焼付きあるいは異常摩耗等の不興合か
発生するおそれがある。

そこで本発明は、このようなドリフトンボールを備えた
摩擦締結要素を有する自動変速機の油圧制御装置におい
て、該摩擦締結要素の締結タイミングをドリフトンボー
ルに作用する遠心力の大小、即ちタービン回転数の高低
の如何にかかわらず常に適正に維持し、もって該摩擦締
結要素の焼付き等を未然に防止してその耐久性の向上を
図ることを目的としてなされたものである。

（課題を解決するための手段） 本発明では、このような課題を解決するための手段とし
て、作動室内に導入される油圧を受けて締結されるとと
もに該作動室を低圧側へ解放する逃し通路には該油圧を
受けてこれを閉じるドリフトンボールが備えられた油圧
式摩擦締結要素と、上記摩擦締結要素の作動室に連通ず
るライン中に設けられその弁体を軸方向一方側に付勢す
る付勢力の大きさに応じた締結初期圧を生成して上記摩
擦締結要素の締結開始タイミングをコントロールするバ
イパスバルブとを備えた自動変速機の油圧制御装置にお
いて、上記ドリフトンボールに作用する遠心力に応じた
油圧を上記バイパスバルブの付勢力として作用させ上記
遠心力が大きいほど上記締結初期圧を高める初期圧補正
手段を備えたことを特徴とするものである。

（作　用） 本発明ではこのような構成とすることにより、ドリフト
ンボールにかかる遠心力が大きくなるとそれに対応して
バイパスバルブの付勢力が増大して摩擦締結要素の締結
初期圧が上昇せしめられるところから、摩擦締結要素の
締結動作時には上記遠心力の大きさ、即ちタービンシャ
フト回転数の高低の如何にかかわらず逃し通路がスムー
ズに閉塞され摩擦締結要素の締結タイミングが常に適正
に維持されることになる。

（発明の効果） 従って、本発明の自動変速機の油圧制御装置によれば、
タービンシャフト回転数の高低の如何にかかわらず摩擦
締結要素の締結がスベリを発生することなく作動室への
油圧導入後宮に適正タイミングで行なわれるため、該摩
擦締結要素の焼付き、異常摩耗が未然に防止されその耐
久性が向上するという効果が得られる。

（実施例） 、以下、第１図ないし第４図を参照して本発明の実施例
に係る自動変速機の油圧制御装置を説明する。

自動変速機の基本構成 第１図は、本発明の実施例に係る油圧制御装置が組み込
まれる自動変速機のスケルトン図であり、同図において
符号ｌはエンジン出力軸、２はトルクコンバータ、３は
変速歯車機構であってこれらは同軸状に順次配置されて
いる。トルクコンバータ２は、ポンプ４、タービン５お
よびステータ６を備えている。そしてポンプ４はエンジ
ン出力軸ｌに固定され、またステータ６は一方向クラッ
チ７を介して上記変速歯車機構３のケース８と一体の固
定軸９上で回転する。また、上記一方向クラッチ７は、
ステータ６のポンプ４と同方向への回転は許すが、逆転
は許さない作用をなすものである。

変速歯車機構３は、基端が上記エンジン出力軸１に固定
されるとともに該変速歯車機構３の中央を貫通して延び
る中実軸１０を備えている。この中実軸ｌＯは、変速歯
車機構３の側壁に配置されたオイルポンプＤを駆動する
ためのものであって、その先端は該オイルポンプＤに連
結されている。

さらに、この中実軸１０の外方には、その基端が上記ト
ルクコンバータ２のタービン５に連結された中空のター
ビンシャフト１１が設けられている。

また、このタービンシャフト１１上には、ラビニヨ型プ
ラネタリギヤユニット１２が設けられている。このプラ
ネタリギヤユニット１２は、小径サンギヤ１３と、該小
径サンギヤ１３のエンジンから遠い側の側方に配置され
た大径サンギヤ１４と、ロングピニオンギヤ１５とショ
ートピニオンギヤ１６およびリングギヤ１７からなって
いる。

プラネタリギヤユニット１２のエンジンから遠い側の側
方に、フォワードクラッチ１８とコーストクラッチ１９
が並列して配置されている。このフォワードクラッチ１
８は、前進走行用のクラッチであり、第１の一方向クラ
ッチ２０を介して上記小径サンギヤ１３とタービンシャ
フト１１の間の動力伝達を断続する。一方、上記コース
トクラッチ１９は、上記フォワードクラッチ１８と並列
で上記小径サンギヤ１３とタービンシャフト１１の間の
動力伝達を断続するものである。このコーストクラッチ
１９の半径方向外方には、２−４ブレーキ２１が配置さ
れている。この２−４ブレーキ２１は、バンドブレーキ
で構成されており、上記大径サンギヤ１４に連結された
ブレーキドラム２１ａとこのブレーキドラム２１ａにか
けられたブレーキバンド２１ｂを有する。上記フォワー
ドクラッチ１８の半径方向外方であって、かつ上記２−
４ブレーキ２１の側方にはリバースクラッチ２２が配置
されている。このリバースクラッチ２２は、後進走行用
のクラッチであり、上記２−４ブレーキ２１のブレーキ
ドラム２１ａを介して上記大径サンギヤ１４とタービン
シャフト２の間の動力伝達の断続を行なう。

上記プラネタリギヤユニット１２の半径方向外方には、
該プラネタリギヤユニット１２のキャリヤ１２ｍと変速
歯車機構３のケース３ａとを係脱するローリバースブレ
ーキ２３が配置されている。

上記２−４ブレーキ２１とローリバースブレーキ２３と
の間には、該ローリバースブレーキ２３と並列で上記キ
ャリヤ１２ａとケース３ａとを係脱する第２の一方向ク
ラッチ２４が配置されている。

上記プラネタリギヤユニット１２のエンジン側の側方に
は、該プラネタリギヤユニット１２のキャリヤ１２ａと
上記タービンシャフト１１の間の動力伝達を断続する３
−４クラツチ２５が配置されている。この３−４クラツ
チ２５のエンジン側の側方には、リングギヤ１７に連結
されたアウトプットギヤ２６が配置されている。尚、こ
の３−４クラツチ２、特許請求の範囲中の摩擦締結要素
に該当するものであって、その要部構造並びにその油圧
回路構成については後述する。また、図中符号２７は、
タービンシャフト１１とエンジン出力軸１をトルクコン
バータ２を介さずに連結するためのロックアツプクラッ
チである。

以上説明した構造の変速歯車機構３は、それ自体で前進
４段、後進１段の変速段を有し、各摩擦締結要素、即ち
、各クラッチ１　Ｂ、１９，２１．２５と、各ブレーキ
２１．２３を適宜作動させることにより、所要の変速機
を得ることができる。なお、各クラッチ、ブレーキのう
ち、２−４ブレーキ２１用のアクチュエータのみが後述
するようにアプライ側とレリーズ側との２つの油室を有
して、アプライ側に油圧供給すると共にレリーズ側の油
圧を開放したときにのみ２−４ブレーキ２１が締結され
、その他の油圧供給態様では２−４ブレーキ２１が開放
される。そして、残る他のクラッチ、ブレーキの各アク
チュエータは、それぞれ１つと油室のみを有して、この
油室に油圧が供給されたときに締結され、この油室の油
圧が開放されたときに開放される。

３−４クラツチ２５の要部構成 ３−４クラツチ２５は自動変速機中の各クラッチの内で
ら最も高速回転するものであり、従って上記「発明が解
決しようとする課題」の項で述べたような遠心力に起因
する不具合が最も懸念される。

このため、この実施例ではこの３−４クラツチ２５に本
発明を適用し上記不具合の解消を図るようにしている。

以下、この３＝４クラツチ２５の要部構造を第２図を参
照して説明する。

３−４クラツチ２５は、上に己タービンシャフト１１に
一体化されたクラッチドラム３１と、上記ロングピニオ
ンギヤ１５に連結されるクラッチハブ３２とを有する。

このクラッチドラム３１には複数枚のドライブプレート
３３が、またクラッチハブ３２には複数枚のドリブンプ
レート３４がそれぞれ保持されている。この両プレート
３３，３４は互いに交互に積層状態で配設されており、
ピストン３５からの押圧力を受けて相互に圧接されるこ
とによりクラッチ締結状態となる。

上記ピストン３５は、クラッチドラム３１に摺動自在に
保持され、その間に作動油室３６を形成している。そし
て、このピストン３５は、リターンスプリング３７によ
り作動油室３６を圧縮する方向、すなわち３−４クラツ
チ２５を解放状態とする方向に押圧付勢されている。

上記作動油室３６は、クラッチドラム３１に形成された
給排口３８を介して、後述のように締結用の油圧が給排
される。また、作動油室３６は、ピストン３５に形成し
た逃し通路３９を介して低圧側へ解放可能とされている
。そして、この逃し通路３９にはドリフトンボール４ｏ
が配置されており、このドリフトンボール４ｏが逃し通
路３９の弁座３９ａに着座したときに該逃し通路３９が
閉塞され、また該ドリフトンボール４ｏが該弁座３９ａ
から離間したときに逃し通路３９は開口される。このド
リフトンボール４０は、３−４クラツチ２５の回転に伴
なってかかる遠心力と作動室内の油圧力との釣合い状態
に応じて動作し上記逃し通路３９を開閉する。即ち、作
動室３６に油圧か供給される締結動作時には、ドリフト
ンボール４０を弁座３９ｇに着座させようとする油圧力
の方が、これを弁座３９ａから離間させようとする遠心
力よりも大きくなり、該ドリフトンボール４０は遠心力
の存在にしかかわらず弁座３９ａに着座して逃し通路３
９を閉塞する。一方、作動室３６が低圧側にドレンされ
る解放動作時には、遠心力の方が油圧による押付力より
も大きくなりドリフトンボール４０は該遠心力を受けて
弁座３９ａから離間され逃し通路３９を開口する。

ところで、このようにドリフトンボール４０は作動室３
６に供給される油圧とこれに作用する遠心力との相対的
な大きさに応じて作動するものであるが、同じ締結動作
時であっても上記遠心力は３−４クラツチ２５の回転速
度に応じて変化するものであるため、高速時には低速時
に比べて上記油圧と遠心力との差が小さくなりドリフト
ンボール４０の作動時間（即ち、作動室３６内に油圧が
供給されてからドリフトンボール４０が実際に逃し通路
３９を閉塞するまでの時間）が長くなり、その結果、作
動室３６内の油圧上昇が遅れ、場９合によっては上記ド
ライブプレート３３とドリブンプレート３４との間にス
ベリが生じて境付き等を起こすおそれのあることは既述
の通りである。これを防ぐためにこの実施例では、本発
明を適用して、後述する油圧回路に工夫をこらすことに
より、締結動作時の初期に作動室３６に供給される油圧
、即ち締結初期圧を高速時には低速時よりも高圧とし、
ドリフトンボール４０の閉動作力、即ち油圧による閉方
向付勢力と遠心力による開方向付勢力との差を全速度域
を通じて可及的に一定とし、もって高速時における３−
４クラツチの締結作動遅れによる焼付き等の不具合の発
生を未然に防止するようにしている。

油圧回路の構成並びにその作用 第２図には上記３−４クラツチ２５に対する油圧供給系
の回路図が示されており、同図において符号４１は油圧
ポンプ、４２はプレッシャコントロールバルブである。

そして、プレッシャコントロールバルブ４２により調圧
されたライン圧は、ライン７Ｎを介して後述するシフト
バルブ４３に供給される。

シフトバルブ４３は、ソレノイドバルブ４７の０Ｎ−Ｏ
ＦＦにより２速と３速とに自動変速させるものであって
、上記ソレノイドバルブ４７がＯＦＦ時にはスプール４
３ａの端部にパイロット圧がかかり、ライン圧はライン
７４を介して上記３−４クラツチ２５の作動室３６にク
ラッチ締結圧として供給される。

さらに、このライン７４はその途中においてライン７４
ａと７４ｂとに分流されており、そのライン７４ａには
オリフィス４８が、ライン７４ｂには後述するバイパス
バルブ４４がそれぞれ設けられている。

バイパスバルブ４４は、３−４クラツチ２５の締結初期
圧を生成して該３−４クラツチ２５の締結開始タイミン
グをコントロールするものであって、リターンスプリン
グ４９により常時一端側に押圧付勢されたスプール５０
（特許請求の範囲中の弁体に該当する）を備えている。

また、このリターンスプリング４９側のパイロット室５
１には、本発明を適用して、ガバナバルブ４６側からタ
ービンシャフト回転数に対応したガバナ圧（第４図参照
）を導入するようにしている。

このバイパスバルブ４４は次のように作動する。

即ち、２速時にはライン７４にライン圧が供給されない
ため、バイパスバルブ４４は第２図に示す状態にある。

この状態で２速から３速ヘシフトアツプされると、ライ
ン７４にライン圧が供給される。

このライン圧はボート４４ａからボート４４ｂを経て上
記３−４クラツチ２５の給排口３８側へ供給される。ま
た、このライン圧はボート４４ｃ及びボート４４ｄを介
してスプール５０の反スプリング側の端面５０ａとこれ
に対向する段差面５０ｂとにそれぞれかかっており、こ
の二つの受圧面の面積差に応じた圧力がスプール５０に
対してこれをリターンスプリング４９側に押圧する方向
（左方向）にかかる。この左方向の変位力がこれに対抗
する上記リターンスプリング４９による付勢力及びガバ
ナ圧による付勢力の合力に打ち勝つとスプール５０は次
第に左方向に移動し、ボート４４ｃがドレンボート４４
ｅに連通ずる。従って、スプール５０を左方向へ付勢す
る力が相対的に急増し、該スプール５０は急速に左端ま
で移動しボート４４ａを閉じる。このため、ライン７４
ｂを介してのライン圧供給が終了する。この時のクラッ
チ締結圧が締結初期圧である。即ち、この締結初期圧は
上記リターンスプリング４９のバネ力と上記ガバナ圧に
よって設定され、しかもその圧力値はガバナ圧即ち、タ
ービンシャフト回転数の上昇に従って高くなる。この状
態を第３図において点す、ｂ’　。

ｂ″で示している。即ち、点すはガバナ圧を導入しない
従来構造の場合であって、この場合には締結初期圧はタ
ービンシャフト回転数の如何にかかわらず点ａから点す
まで上昇する（締結初期圧Ｐ１）。

これに対して、この実施例のようにガバナ圧を導入する
ようにしたものにおいては、締結初期圧がタービンシャ
フト回転数の上昇に対応して、例えば点ａから点ｂ’　
（締結初期圧ｐｔ）、点ａから点ｂ″（締結初期圧Ｐ、
）と変化することになる。

このことは、締結初期圧が上記３−４クラツチ２５のド
リフトンボール４０にかかる遠心力に対応して変化する
ということであり、従ってドリフトンボール４０に大き
な遠心力がかかる高速回転であっても該遠心力が比較的
小さい低速回転時であっても実質的にドリフトンボール
４０に対してその閉動作力としてかかる荷重はほぼ一定
となり、結果的に３−４クラツチ２５は全速度域を通じ
て同じタイミングで締結開始され、従来のような高速時
における３−４クラツチ２５のスベリ状態の発生が確実
に防止されるものである。尚、この実施例においては、
ガバナバルブ４６が特許請求の範囲中の締結初期圧補正
手段に該当する。

一方、上記バイパスバルブ４４が閉じてライン７４ｂか
らのライン圧の供給が終わると、後はうイン７４ａから
オリフィス４８を介してライン圧供給が行なわれ、第１
の揃圧が形成される（第３図において点ｂ′〜ｃ′、点
ｂ″〜Ｃ″の間）。そして、クラッチ締結圧がアキュム
レータ４５の作動圧まで上昇すると、該アキュムレータ
４５が作動し第２の揃圧（第３図の点４〜点ｅ）が形成
され、該アキュムレータ４５の作動完了後、クラッチ締
結圧はライン圧まで上昇（点ｒ）シ、３−４クラツチ２
５の締結状態が保持される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に係る油圧制御装置が適用され
る自動変速機のスケルトン図、第２図は第１図に示した
３−４クラツチ用の油圧回路図、第３図はクラッチ締結
圧の変化特性図、第４図はタービンシャフト回転数とガ
バナ圧との相関図、第５図は従来の自動変速機における
タービンシャフト回転数とドリフトンボール作動時間と
の相関図である。 ｌ　・・・・・エンジン出力軸 ２　・・・・・トルクコンバータ ３　・・・・・変速歯車機構 １１・・・・・タービンシャフト ２５・・・・・３−４クラツチ ３１・・・・・クラッチドラム ３２・・・・・クラッチハブ ３５・・・・・ピストン ３６・・・・・作動室 ３９・・・・・逃し通路 ４０・・・・・ドリフトンボール ４３・・・・・シフトバルブ ４４・・・・・バイパスバルブ ４５・・−ｍ−アキュムレータ ４６・・・・・ガバナバルブ ４８・・・・・オリフィス 時間 タービンシャフト回転数 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、作動室内に導入される油圧を受けて締結されるとと
   もに該作動室を低圧側へ解放する逃し通路には該油圧を
   受けてこれを閉じるドリフトンボールが備えられた油圧
   式摩擦締結要素と、上記摩擦締結要素の作動室に連通す
   るライン中に設けられその弁体を軸方向一方側に付勢す
   る付勢力の大きさに応じた締結初期圧を生成して上記摩
   擦締結要素の締結開始タイミングをコントロールするバ
   イパスバルブとを備えた自動変速機の油圧制御装置にお
   いて、上記ドリフトンボールに作用する遠心力に応じた
   油圧を上記バイパスバルブの付勢力として作用させ上記
   遠心力が大きいほど上記締結初期圧を高める初期圧補正
   手段が備えられていることを特徴とする自動変速機の油
   圧制御装置。