JPH04262168A - 自動変速機における油圧アクチュエータ装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動変速機において、
クラッチ又はブレーキ等の摩擦係合要素を操作する油圧
アクチュエータ装置に係り、詳しくはドラム部材内に第
１のピストンを嵌挿し、更に該第１のピストン内に第２
のピストンを嵌挿した２層構造の油圧アクチュエータ装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近時、本出願人は、例えば特開昭６２−
１４１３４３号公報に示すように、上述した２層構造の
油圧アクチュエータ装置を備えた自動変速機を案出した
。該自動変速機の後端部分には、図５に示すように、入
力軸１に固定されているドラム部材２が回転自在に支持
されており、該ドラム部材２内には、第１のピストン３
がＯリング５，５′により油密状にかつ摺動のみ自在に
嵌合していると共にその先端にて第１のクラッチ（フォ
ワードクラッチ）Ｃ１が係合している。更に、第１のピ
ストン３内には、第２のピストン６がＯリング７，７′
により油密状にかつ摺動自在に嵌合していると共にその
先端にて第２のクラッチ（リバース＆ダイレクトクラッ
チ）Ｃ２が係合しており、また第２のピストン６の背面
と入力軸スリーブ部１ａに軸方向移動が阻止されて固定
されている受け部材９との間に、第１のピストン３及び
第２のピストン６兼用のリターンスプリング１０が配設
されている。そして、前記ドラム部材２の背面と第１の
ピストン３にて、第１のクラッチＣ１用の油圧アクチュ
エータ１１が構成され、また前記第１のピストン３の背
面と第２のピストン６にて、第２のクラッチＣ２用の油
圧アクチュエータ１２が構成され、これら両油圧アクチ
ュエータ１１，１２が径方向に重畳して２層構造の油圧
アクチュエータ装置１３を構成している。

【０００３】従来、このような２層構造の油圧アクチュ
エータ装置１３にあっても、軸方向に直列的に配置され
ている油圧アクチュエータと同様に、そのピストンスト
ロークｓ１，ｓ２はクラッチＣ１，Ｃ２のクラッチプレ
ート枚数により定められている。即ち、クラッチＣ１，
Ｃ２は、クラッチディスク１５…、セパレータプレート
１６…及びバッキングプレート１７からなるが、これら
ディスク及びプレートの厚さは略々一定であり、かつク
ラッチディスクのウェーブ量も略々一定であり、従って
クラッチディスク及びプレート枚数によりその必要スト
ローク量が定められ、これにより各ピストンストローク
ｓ１，ｓ２が設定されている。例えば、図５に示すクラ
ッチＣ１，Ｃ２にあっては、クラッチディスク及びプレ
ートの枚数が４枚で同じであるため、ピストンストロー
クｓ１，ｓ２が、略々等しくなるように設定されている
。

【０００４】なお、図５において、ピストンのストロー
クｓ１，ｓ２を、ピストン３，６とクラッチＣ１，Ｃ２
との間隙で図示しているが、厳密には、ピストンの非接
触にあっては、クラッチディスク１５のウェーブ量等に
基づき、各ディスク１５とプレート１６との間に隙間が
存在し、従ってピストンのストロークｓ１，ｓ２と上述
間隙値とは一致しないが、クラッチＣ１，Ｃ２が係合さ
れている状態を図示しているものとして、便宜上間隙を
ピストンストロークとして図示する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述した油圧アクチュ
エータ装置１３は、図６に示すように、ニュートラル（
Ｎ）レンジからリバース（Ｒ）レンジにシフトする際、
第１のクラッチＣ１用油圧アクチュエータ１１及び第２
のクラッチＣ２用油圧アクチュエータ１２が共に排出状
態にあるニュートラル位置（ａ）から、第１のクラッチ
用アクチュエータ１１を排出位置に保持したままで、第
２のクラッチ用油圧アクチュエータ１２に油圧が供給さ
れる（ｂ，ｃ）。この際、第１のクラッチ用油圧アクチ
ュエータ１１は排出位置にあって第１のピストン３がド
ラム部材２に当接した位置に保持されており、従って第
２のクラッチ用油圧アクチュエータ１１は、図６（ｂ）
　及び（ｃ）　に示すように、該固定状態にある第１の
ピストン３をシリンダとして、所定油圧供給速度に応じ
て第２のピストン６がリターンスプリング１０に抗しな
がら第２のクラッチＣ２を係合する。

【０００６】これにより、後述するプラネタリギヤユニ
ットにおいて、すべてのギヤ要素が停止状態にあるニュ
ートラル位置（ａ′）から、第２のクラッチＣ２の係合
開始に基づきサンギヤＳ１の回転が開始すると共に大リ
ングギヤＲ２が第２のワンウェイクラッチに基づき回転
が阻止され（ｂ′）、そして第２のクラッチＣ２の完全
係合に基づきサンギヤＳ１が所定速度にて回転し（ｃ′
）、この状態では、キャリヤＣＲ１から所定後進回転が
取出されると共に、小リングギヤＲ１は高速にて空転す
る。

【０００７】そして、該Ｎ−Ｒシフト時では図８に実線
で示すように、第２のクラッチＣ２は、第２のピストン
６の外径が比較的小さい径Ｄ２からなり従ってその受圧
面積も小さい関係上、比較的速いストローク速度で移動
し、速い時間ｔ２（秒）で係合する。

【０００８】一方、ドライブ（Ｄ）レンジから直接リバ
ース（Ｒ）レンジに一気にシフトする状態（Ｄ→Ｒシフ
ト）にあっては、図７に示すように、第１のクラッチ用
油圧アクチュエータ１１の油圧を排出すると同時に第２
のクラッチ用油圧アクチュエータ１２に油圧を供給する
必要がある。即ち、図７（ａ）　に示すように、第１の
油圧アクチュエータ１１に油圧が供給されているＤレン
ジ（１速状態）にあっては、図７（ａ′）　に示すよう
に、第１のクラッチＣ１の係合に基づき小リングギヤＲ
１に所定回転が伝達され、そして第２のワンウェイクラ
ッチ（又は第３のブレーキ）により大リングギヤＲ２の
回転が停止されて、サンギヤＳ１を空転しながらキャリ
ヤＣＲ１から前進１速が取出される。また、図７（ｃ）
　に示すように、第１の油圧アクチュエータ１１の油圧
が排出され、かつ第２の油圧アクチュエータ１２に油圧
が供給されているＲレンジにあっては、図７（ｃ′）　
に示すように、第２のクラッチＣ２の係合に基づきサン
ギヤＳ１に所定回転が伝達され、小リングギヤＲ１を逆
転方向に空転しながら、キャリヤＣＲ１から所定逆回転
が取出される。このＤレンジとＲレンジとの間を一気に
操作するＤ→Ｒシフトにおいては、図７（ｂ）　に示す
ように、第１のピストン３のストロークｓ１と第２のピ
ストン６のストロークｓ２が略々等しいため、第１の油
圧アクチュエータ１１から油圧排出しつつ、第２の油圧
アクチュエータ１２に油圧を供給する状態が生ずる。こ
の際、第２の油圧アクチュエータ１２に供給される油圧
は、リターンスプリング１０に抗しつつ第２のクラッチ
Ｃ２を押圧するように第２のピストン６に作用する外、
第１の油圧アクチュエータ１１内の油圧を押圧するよう
に第１のピストン３に作用する。

【０００９】従って、第２のクラッチＣ２用油圧アクチ
ュエータ１２には、第１のピストン３に作用する力△Ｐ
だけつまり第１の油圧アクチュエータ１１の残圧分だけ
、前述したＮ→Ｒシフト時に作用する油圧よりも高くな
り、図８に鎖線で示すように、これが異常調圧Ｋとなり
、かつ該異常調圧Ｋは、第１の油圧アクチュエータ１１
内の油圧が完全に排出して第１のピストン３の移動が終
了（Ｆ点）するまで、略々一定の油圧にて続く。そして
、第１の油圧アクチュエータ１１は、第１のピストン３
の外径が比較的大きく（Ｄ１）、従ってその受圧面積が
大きいと共に、前述したようにピストンストロークｓ１
は第２の油圧アクチュエータと略々等しく設定されてい
るため、第１のピストン３のリターンが終了するまでの
時間ｔ１（秒）は長くなっている（ｔ１＞ｔ２）。この
状態は、第１の油圧アクチュエータ１１に残留油圧が比
較的長時間保持されている状態で、同時に第２の油圧ア
クチュエータ１２に比較的高くかつ略々一定圧からなる
油圧が保持されることになる。

【００１０】これにより、図７（ｂ′）　に示すように
、第１のクラッチＣ１の半係合による大リングギヤＲ１
のハーフトルクと、第２のクラッチＣ２の半係合による
サンギヤＳ１のハーフトルクとが、同じギヤユニットに
同時にかつ比較的長時間作用することになり、ギヤユニ
ット及びクラッチの耐久性を損なう結果となると共に、
前述した異常油圧と相俟ってシフトショックが大きくな
ってしまう。

【００１１】なお、上述課題は、ＤレンジからＲレンジ
にシフトする際について説明したが、反対にＲレンジか
らＤレンジにシフトする際にも、同様に生ずる。また、
第２のクラッチＣ２がリバース時及び４速時に係合する
自動変速機について説明したが、これに限らず、例えば
特開平２−１１３１６５号公報に示される自動変速機に
おいても同様の課題を備えており、要は、２層構造の油
圧アクチュエータ装置に共通するものである。

【００１２】そこで、本発明は、第１の摩擦係合要素（
又は第２の摩擦係合要素）用ピストンのリターン時間（
ｔ１）と、第２の摩擦係合要素（又は第１の摩擦係合要
素）が係合開始するまでのピストンのストローク時間（
ｔ２）とを略々等しく設定することを可能とすることに
より、上述課題を解消した自動変速機における油圧アク
チュエータ装置を提供することを目的とするものである
。

【００１３】

【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、ドラム部材内に第１のピスト
ンを油密状にかつ摺動自在に嵌合し、該第１のピストン
内に第２のピストンを油密状にかつ摺動自在に嵌合し、
前記ドラム部材の背面と前記第１のピストンにて構成さ
れる第１の摩擦係合要素用油圧アクチュエータと、前記
第１のピストンの背面と前記第２のピストンにて構成さ
れる第２の摩擦係合要素用油圧アクチュエータと、によ
り構成される２層構造の油圧アクチュエータ装置を備え
てなる自動変速機において、前記第１の摩擦係合要素用
油圧アクチュエータ及び前記第２の摩擦係合要素用油圧
アクチュエータにそれぞれ油圧が給排されて、第１の摩
擦係合要素及び第２の摩擦係合要素が係合又は解放する
際、前記第１のピストンの受圧面積とそのストロークの
積と、前記第２のピストンの受圧面積とそのストローク
の積とが、略々等しくなるように設定してなる、ことを
特徴とする。

【００１４】

【作用】以上構成に基づき、第１の摩擦係合要素用油圧
アクチュエータのピストンは、その受圧面積（Ａ１）が
大きい関係上、そのストローク（ｓ１）は小さく設定さ
れ、また第２の摩擦係合要素用油圧アクチュエータのピ
ストンは、その受圧面積（Ａ２）が小さい関係上、その
ストローク（ｓ２）は大きく設定されている（ｓ１・Ａ
１≒ｓ２・Ａ２）。例えば、ドライブ（Ｄ）レンジから
リバース（Ｒ）レンジに一気にシフトするＤ→Ｒシフト
時において、第１の摩擦係合要素用油圧アクチュエータ
の油圧が排出されつつ、第２の摩擦係合要素用油圧アク
チュエータに油圧が供給されるが、この際、第１の摩擦
係合要素用アクチュエータは、その受圧面積が大きくそ
の容量が大きいにも拘らず、第１のピストンのストロー
ク（ｓ１）が小さいため、比較的早期にリターンが終了
し、第２のピストンが第２の摩擦係合要素の係合を開始
するまでのストローク時間に略々同期する。

【００１５】

【実施例】以下、図面に沿って、本発明による実施例に
ついて説明する。

【００１６】まず、本発明を適用した自動変速機Ｕにつ
いて、図２に沿ってその概要を説明するに、自動変速機
Ｕはエンジンクランク軸２１に整列する入力軸１、カウ
ンタ軸２２及びフロントアクスル軸２３ａ，２３ｂの３
軸を有しており、入力軸１上にはロックアップクラッチ
２４を有するトルクコンバータ２５及び第１の自動変速
機構部２６が支持され、またカウンタ軸２２上には第２
の自動変速機構部２７が支持され、更にフロントアクス
ル軸２３ａ，２３ｂ上にはフロントディファレンシャル
装置２９が支持されている。

【００１７】第１の自動変速機構部２６はシングルプラ
ネタリギヤ３０及びデュアルプラネタリギヤ３１を組合
せてなるプラネタリギヤユニット３２を有しており、該
プラネタリギヤユニット３２は前記両プラネタリギヤの
サンギヤＳ１同士及びキャリヤＣＲ１同士が一体に連結
して構成され、またサンギヤＳ１に噛合するピニオンが
ロングピニオンＰ１により構成されている。そして、入
力軸１とシングルプラネタリギヤ３０のリングギヤＲ１
（以下小リングギヤという）とが第１の（フォワード）
クラッチＣ１を介して連結されており、また入力軸１と
サンギヤＳ１とが第２の（リバース＆ダイレクト）クラ
ッチＣ２を介して連結されている。また、サンギヤＳ１
が第１のブレーキＢ１により直結係止されていると共に
、第２のブレーキＢ２により第１のワンウェイクラッチ
Ｆ１を介してその一方向回転が係止されている。また、
デュアルプラネタリギヤ３１のリングギヤＲ２（以下大
リングギヤという）が第３のブレーキＢ３により直接係
止されていると共に第２のワンウェイクラッチＦ２によ
り一方向回転が係止されている。そして、キャリヤＣＲ
１がケース隔壁に支持されているカウンタドライブギヤ
３３に連結されており、該ギヤ３３が該第１の自動変速
機構部２６の出力部材となる。

【００１８】また、第２の自動変速機構部２７は１個の
シングルプラネタリギヤ３５を有しており、該プラネタ
リギヤのキャリヤＣＲ３とサンギヤＳ３とが第３の（ダ
イレクト）クラッチＣ３を介して連結されている。また
、サンギヤＳ３が第４の（アンダードライブ）ブレーキ
Ｂ４にて直接係止されていると共に第３のワンウェイク
ラッチＦ３により一方向回転が係止されている。そして
、リングギヤＲ３が、前記カウンタドライブギヤ３３と
噛合して本自動変速機構部２７の入力部材となるカウン
タドリブンギヤ３６に連結されており、またキャリヤＣ
Ｒ３がカウンタ軸２２に連結されている。更に、該カウ
ンタ軸２２には該自動変速機構部２７の出力部材となる
減速ギヤ３７が固定されている。

【００１９】また、フロントディファレンシャル装置２
９はデフキャリヤ３８及び左右サイドギヤ３９ａ，３９
ｂを有しており、デフキャリヤ３６となるギヤマウント
ケースにはリングギヤ４０が固定されている。そして、
該リングギヤ４０が前記減速ギヤ３７と噛合して最終減
速機構を構成しており、また左右サイドギヤ３９ａ，３
９ｂがそれぞれ左右フロントアクスル軸２３ａ，２３ｂ
に連結されている。

【００２０】ついで、本自動変速機Ｕの作動を、図３に
沿って説明する。

【００２１】エンジンクランク軸２１の回転はトルクコ
ンバータ２５を介して又はロックアップクラッチ２４を
介して入力軸１に伝達される。そして、Ｄレンジにおけ
る１速状態にあっては、第１のクラッチＣ１が接続状態
にあると共に第４のブレーキＢ４が係止状態にある。こ
の状態あっては、第１の自動変速機構部２６は、入力軸
１の回転が第１のクラッチＣ１を介して小リングギヤＲ
１に伝達され、かつこの状態では、大リングギヤＲ２が
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Ｓ１を逆方向に空転させながら共通
キャリヤＣＲ１が正方向に大幅減速回転され、該回転が
カウンタドライブギヤ３３から取出される（図７（ａ′
）　参照）。そして、第２の自動変速機構部２７は、第
４のブレーキＢ４及び第３のワンウェイクラッチＦ３に
よりサンギヤＳ３が係止状態にあり、カウンタドリブン
ギヤ３６からの回転はリングギヤＲ３からキャリヤＣＲ
３に減速回転として伝達される。従って、第１の自動変
速機構部２６の１速回転と第２の自動変速機構部２７の
減速回転が組合されて、該回転が減速ギヤ３７及びリン
グギヤ４０を介してフロントディファレンシャル装置２
９に伝達され、更に左右フロントアクスル軸２３ａ，２
３ｂに伝達される。

【００２２】また、Ｄレンジにおける２速状態では、第
１のクラッチＣ１の接続及び第４のブレーキＢ４の作動
に加えて第２のブレーキＢ２が作動する。すると、サン
ギヤＳ１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、従って入力軸
１からの小リングギヤＲ１の回転は、大リングギヤＲ２
を正方向に空転させながらキャリヤＣＲ１を正方向に減
速回転し、該回転がカウンタドライブギヤ３３に２速と
して取出される。更に、第２の自動変速機構部２７は減
速状態のままであり、第１の自動変速機構部２６の２速
及び該第２の自動変速機構部２７の減速回転が組合され
た回転がフロントアクスル軸２３ａ，２３ｂに伝達され
る。

【００２３】Ｄレンジにおける３速状態は、第１の自動
変速機構部２６はそのまま２速状態を維持し、第２の自
動変速機構部２７における第４のブレーキＢ４を解放す
ると共に第３のクラッチＣ３を係合する。すると、キャ
リヤＣＲ３とサイドギヤＳ３とが一体となり、プラネタ
リギヤ３５が一体回転して、直結回転がカウンタ軸２２
に取出される。この際、第４のブレーキＢ４を第３のク
ラッチＣ３の係合に対して早目に解放し、第３のワンウ
ェイクラッチＦ３により伝動不能になることを阻止しつ
つ切換える。従って、第１の自動変速機構部２６の２速
回転と第２の自動変速機構部２７の直結回転が組合され
て、自動変速機Ｕ全体としての３速が得られる。

【００２４】なお、Ｄレンジにおける２、３速へのダウ
ンシフト時、第１のブレーキＢ１も作動して、コースト
時にエンジンブレーキを作動する。

【００２５】Ｄレンジにおける４速状態は、第３速状態
から第２のクラッチＣ２が接続する。すると、入力軸１
から第１のクラッチＣ１を介して小リングギヤＲ１に伝
達されると共に第２のクラッチＣ２を介してサンギヤＳ
１に伝達され、プラネタリギヤユニット２が一体回転し
て、直結回転がカウンタドライブギヤ３３に伝達される
。そして、該第１の自動変速機構部２６の直結回転と第
２の自動変速機構部２７の直結回転が組合され、かつカ
ウンタドライブギヤ３３とドリブンギヤ３６が所定増速
関係となっているので、自動変速機Ｕ全体でオーバドラ
イブ回転が得られる。

【００２６】また、３レンジは、上述Ｄレンジの１速、
２速、３速において、２，３速時に第１のブレーキＢ１
を作動した状態と同じである。

【００２７】また、２レンジは、上述３レンジの１速、
２速状態と同じである。

【００２８】更に、１レンジは、１速状態において、第
１のクラッチＣ１の接続及び第４のブレーキＢ４の作動
に加えて、第３のブレーキＢ３が作動する。この状態あ
っては、大リングギヤＲ２を第２のワンウェイクラッチ
Ｆ２による係止に加えて第３のブレーキＢ３が回転方向
にかかわりなく係止し、エンジンブレーキを作動する。 また、２速状態は、２レンジにおける２速と同じである
。

【００２９】そして、リバースレンジにあっては、第２
のクラッチＣ２を接続すると共に、第３のブレーキＢ３
及び第４のブレーキＢ４が作動する。この状態にあって
は、入力軸１の回転は第２のクラッチＣ２を介してサン
ギヤＳ１に伝達され、かつこの状態では大リングギヤＲ
２が第３のブレーキＢ３の作動により固定されているの
で、小リングギヤＲ１を逆転方向に空転させながらキャ
リヤＣＲ１も逆転し、該キャリヤの逆転がカウンタドラ
イブギヤ３３に取出される（図７（ｃ′）　参照）。更
に、該カウンタドライブギヤ３３の逆回転は、第２の自
動変速機構部２７により減速され、フロントアクスル軸
２３ａ，２３ｂに伝達される。

【００３０】ついで、図１に基づき、本発明の主要部分
であるところの上述自動変速機Ｕの後端クラッチ部分に
ついて説明する。

【００３１】該クラッチ部４１は、第１の（フォワード
）クラッチＣ１及び第２の（リバース＆ダイレクト）ク
ラッチＣ２を備えており、かつ第１の自動変速機構部２
６後端に位置してトランスアクスルケース４２のリヤカ
バー４３部分に収納されている。また、入力軸１後端部
にはカバー４３のボス部４３ａを被嵌するようにスリー
ブ１ａが固定されており、かつ該スリーブ１ａの先端に
はドラム部材２が一体に連結されている。該ドラム部材
２は有底段付き円筒状からなり、その先端内周面にはス
プライン２ａが形成されていると共に、その内径側段部
内周面とスリーブ１ａ外周面とでシリンダを形成してい
る。そして、該シリンダの摺接面には第１のピストン３
がＯリング５，５′を介して油密状にかつ摺動自在に嵌
合しており、更に該第１のピストン３は軸方向に延びて
前記第１のクラッチＣ１に接近するラグ３ａを有してい
る。従って、前記スリーブ１ａ及びドラム部材２の背面
と第１のピストン３にて油室１１ａからなる第１のクラ
ッチＣ１操作用油圧アクチュエータ１１を構成している
。更に、該ラグ３ａはその外周部に前記スプライン２ａ
に係合するスプラインを有しており、また所定箇所に遠
心油圧を解放するチェックバルブ４５が配設されている
。

【００３２】また、該第１のピストン３の軸方向先端側
内周面にはスプライン３ｂが形成されており、かつ軸方
向内側内周面と前記スリーブ１ａとでシリンダを形成し
ている。そして、該シリンダの摺接面には第２のピスト
ン６がＯリング７，７′を介して油密状に嵌合しており
、該ピストン６はその外周側縁６ａが軸方向に延びて第
２のクラッチＣ２に近接していると共に、遠心油圧を解
放するチェックバルブ４６が配設されている。従って、
第１のピストン３及びスリーブ１ａからなるシリンダと
第２のピストン６にて、油室１２ａを有する第２のクラ
ッチＣ２操作用油圧アクチュエータ１２を構成している
。

【００３３】そして、前記第１のクラッチＣ１操作用油
圧アクチュエータ１１と、第２のクラッチＣ２操作用油
圧アクチュエータ１２とは、径方向に重畳して配置され
ており、２層構造の油圧アクチュエータ装置１３を構成
している。更に、該第２のピストン６の背面とスリーブ
１ａに装着されたスナップリングにて固着された受け部
材９との間にはスプリング１０が縮設されており、該ス
プリング１０は両油圧アクチュエータ１１，１２のピス
トン３，６に共通するリターンスプリングを構成してい
る。

【００３４】そして、第２のクラッチＣ２用油圧アクチ
ュエータ１２の油圧室１２ａ内において、第２のピスト
ン６に多数の環状のスプリング受け座４７が固定されて
いると共に、第１のピストン３の該受け座４７に対応す
る部分に凹溝４９が形成されており、これら受け座４７
及び凹溝４９の間にスプリング５０が縮設されている。 該スプリング５０は、リターンスプリング１０より弱い
所定付勢力からなり、第２のピストン６に、リターンス
プリング１０の付勢力に対向するように作用する。なお
、該スプリング５０は、コイルスプリングに限らず、皿
ばね等の他のスプリングでもよい。

【００３５】一方、前記入力軸１の後端部は、鍔部１ｄ
が形成され更に細径部１ｃとなっており、鍔部１ｄに前
記スリーブ１ａが固定され、かつ細径部１ｃが前記リヤ
カバーボス部４３ａにニードルベアリング５１を介して
支持されている。更に、鍔部１ｄの左右にはそれぞれス
ラストベアリング５２，５３が配設されて、入力軸１の
軸方向の位置決めがなされており、また該入力軸１の外
周部には、サンギヤＳ１が形成されている中空軸５５が
回転自在に支持されている。該中空軸５５はその前端に
て第１及び第２のブレーキＢ１，Ｂ２に連結していると
共に（図示せず）、その後端部にハブ部材５６が固定さ
れている。そして、該ハブ部材５６の外周面に形成され
たスプラインと、前記第１のピストン３の外径部内周面
に形成されたスプライン３ｂとの間には、多数のクラッ
チディスク１５、セパレータプレート１６及びバッキン
グプレート１７からなる第２のクラッチＣ２が配設され
ている。更に、シングルプラネタリギヤ３０の小リング
ギヤＲ１が、前記ハブ部材５６とキャリヤＣＲ１との間
にスラストベアリング５７，５９を介して挟持されてい
る支持プレート６０により浮動支持されており、該小リ
ングギヤＲ１の外周面にはスプライン６１が形成されて
いる。そして、該スプライン６１と前記ドラム部材２の
外径部内周面に形成されたスプライン２ａとの間には、
同様に多数のクラッチディスク１５、セパレータプレー
ト１６及びバッキングプレート１７からなる第１のクラ
ッチＣ１が配設されている。

【００３６】そして、第２のクラッチＣ２が係合してい
る状態を図示するとすると、該第２のクラッチＣ２と第
２のピストン６のラグ６ａ先端との間隙は、第２の油圧
アクチュエータ１２に油圧が供給される際、該ピストン
６が移動始端からクラッチＣ２に係合開始するまでのス
トロークｓ１と略々等しい値となるが、該間隙（ストロ
ークｓ１）は、従来のものと略々同様にプレート枚数等
により設定される所定値となっている。一方、同様に第
１のクラッチＣ１が係合している状態を図示するとする
と、該第１のクラッチＣ１と第１のピストン３のラグ３
ａ先端との間隙は、第１の油圧アクチュエータ１１から
油圧が排出される際、該ピストン３がリターン開始から
終了するまでのストロークｓ２と略々等しい値となるが
、該間隙（ストロークｓ２）は、前記第２のピストンス
トロークｓ２に対して、第１のピストンの受圧面積Ａ１
と第２のピストンの受圧面積の比だけ小さく設定されて
いる。即ち、第１のピストン３は、その外径側直径Ｄ１
（図５参照）が比較的大きく、また第２のピストン６は
、その外径側直径Ｄ２（図５参照）が比較的小さく、か
つ両ピストンの内径側直径Ｄ０は略々同じ値となり、従
って第１のピストンの受圧面積Ａ１は、第２のピストン
の受圧面積Ａ２より大きくなっており、（Ａ１＞Ａ２）
、第１のピストンストロークｓ１は、その比（Ａ２／Ａ
１）分だけ小さく設定されている。

【００３７】ｓ１≒ｓ２（Ａ２／Ａ１）従って、第１の
ピストン３のストロークｓ１とその受圧面積Ａ１との積
、即ち第１のクラッチ用油圧アクチュエータ１１の容量
（Ａ１・ｓ１）と、第２のピストン６のストロークｓ２
との受圧面積Ａ２との積、即ち第２のクラッチ用油圧ア
クチュエータ１２の容量（Ａ２・ｓ２）とが、略々等し
くなるように設定されることになる。

【００３８】Ａ１・ｓ１≒Ａ２・ｓ２ 具体的には、第１のクラッチ用油圧アクチュエータ１１
のピストンラグ３ａの先端を僅かに長く設定するか、又
はセパレータプレート１６の少なくとも１枚例えば先端
のプレート１６′を厚いものに選択組付けるか、又はバ
ッキングプレート１７を厚いものにするかして第１のピ
ストン３のストロークｓ１が、上述した値になるように
選定する。

【００３９】また、リヤカバー４３には、バルブボディ
から導かれている多数の油路ａ，ｂ，ｃが形成されてお
り、油路ａには潤滑油圧が供給され、該潤滑油圧は入力
軸１の中央に形成された孔１ｂに導かれている。また、
油路ｂには所定制御油圧が供給され、該制御油圧は所定
オリフィス及び連通孔を介して第１のクラッチＣ１操作
用油圧アクチュエータ１１の油圧室１１ａに導かれてお
り、また他の油路ｃには所定制御油圧が供給され、該制
御油圧は同様に所定オリフィス及び連通孔を介して第２
のクラッチＣ２操作用油圧アクチュエータ１２の油圧室
１２ａに導かれている。なお、上述したストローク管理
と同時に、Ｄ→Ｒシフト時、第１のクラッチ用油圧アク
チュエータ１１のピストン３が、リターン終了するまで
の時間と、第２のクラッチ用油圧アクチュエータ１２の
ピストン６が、第２のクラッチＣ２に係合開始するまで
の時間とが同期するように、チューニングに際して、上
述第１のクラッチ用オリフィス及び上述第２のクラッチ
用オリフィスが微調整される。また、第１のクラッチ用
油路に連通するアキュムレータの容積を減らすことも、
係合時のシフトショック対策上、効果がある。

【００４０】ついで、上述した実施例の作動について説
明する。

【００４１】シフトレバーをニュートラル（Ｎ）レンジ
からリバース（Ｒ）レンジに操作する際（Ｎ→Ｒ）、油
圧アクチュエータ装置１３は、第２のクラッチＣ２操作
用油圧アクチュエータ１２の油圧室１２ａに、油路ｃを
介して所定制御油圧が供給され、第２のピストン６がリ
ターンスプリング１０に抗して移動する。この際、第２
のピストン６に作用するリターンスプリング１０の付勢
力Ｆｓ１に対して、該ピストン６の油圧室１２ａに、ス
プリング５０の付勢力Ｆｓ２と該ピストン６に作用する
所定押圧力Ｆ２が作用するとバランスする。即ち、Ｆｓ
１＝Ｆ２＋Ｆｓ２ Ｆ２＝Ｆｓ１−Ｆｓ２ となる。つまり、第２のピストン６には、リターンスプ
リング１０からの付勢力Ｆｓ１が所定スプリング５０の
付勢力Ｆｓ２だけ打消された状態あり、前記油圧室１２
ｃには、上記バランスピストン押圧力Ｆ２に、第２のク
ラッチＣ２のトルク特性に応じた押圧力を加えるように
、所定制御油圧Ｐｃ２が供給される。従って、該押圧力
は、スプリング５０の付勢力Ｆｓ２分従来のものに比し
て小さくて足り、これにより第１のピストン６の受圧面
積Ａ２が比較的小さいために制御油圧が高くなる傾向を
押え、スプリング５０を適正に設定することにより、該
制御油圧を、アキュムレータが正常に機能する範囲に低
下する。従って、Ｎ→Ｒ操作時、制御油圧を、アキュム
レータを適正に作動して昇圧し、第１のクラッチＣ２を
滑らかに係合してシフトショックの発生を防止する。

【００４２】また、シフトレバーをニュートラル（Ｎ）
レンジからドライブ（Ｄ）レンジに操作する際（Ｎ→Ｄ
）、油圧アクチュエータ装置１３は、油路ｂから第１の
クラッチＣ１操作用油圧アクチュエータ１１の油圧室１
１ａに所定制御油圧が供給され、第１のピストン３がリ
ターンスプリング１０に抗して移動する。この際、第１
のピストン３は、その背面に前記第２の油圧室１２ａに
作用する押圧力Ｆ２と前記スプリング５０の反力Ｆｓ２
とを合算した力が作用し、該力に対して第１の油圧室１
１ａ側に所定押圧力Ｆ１が作用するとバランスする。 即ち、 Ｆ１＝Ｆ２＋Ｆｓ２ ここで、第２の油圧室１２ａに作用する押圧力Ｆ２は、
前述したように、Ｆ２＝Ｆｓ１−Ｆｓ２であり、従って
、 Ｆ１＝（Ｆｓ１−Ｆｓ２）＋Ｆｓ２＝Ｆｓ１となる。つ
まり、第１のクラッチＣ１操作用油圧アクチュエータ１
１に対しては、従来と同様にリターンスプリング１０の
付勢力がそのまま作用し、従って、例え高速状態にある
ＤレンジからＮレンジにシフトレバーを操作しても、該
高速状態に基づき大径位置にあるＯリング５に強い遠心
力が作用し、該Ｏリング５に強い摺動抵抗が作用しても
、上述した比較的強いリターンスプリング１０によりピ
ストン３は移動され、油圧室１１ａの圧油は素早くドレ
ーンされて引きずりトルクを発生することなくＮレンジ
に戻される。そして、Ｎ→Ｄ操作時、第１のピストン３
には、該比較的強いリターンスプリング１０の付勢力Ｆ
ｓ１に抗しつつ第１のクラッチＣ１の所定トルク特性に
対応する押圧力を作用する必要があるが、該第１のピス
トン３は比較的大きな受圧面積Ａ１を有しており、従っ
て上述した比較的大きなピストン押圧力に拘らず、制御
油圧は比較的低いもので足りる。更に、該第１のピスト
ン３のストロークｓ１は、小さく設定されているが、第
１の油圧アクチュエータ１１の容量が大きい関係上、所
定油流の供給に対してストローク時間は保持される。こ
れにより、制御油圧は、アキュムレータを正常に機能し
て昇圧すると共に、第１のクラッチの所定係合時間は保
持され、第１のクラッチＣ１は滑らかに係合して、大き
なシフトショックを生ずることなくＮ→Ｄ操作が行われ
る。

【００４３】更に、Ｄレンジにおいて、３速から４速に
変速する場合、油圧アクチュエータ装置１３は、第１の
クラッチＣ１操作用油圧アクチュエータ１１の油圧室１
１ａに油圧が供給されて第１のピストン３が所定ストロ
ークｓ１移動している状態で、第２のクラッチＣ２操作
用油圧アクチュエータ１２の油圧室１２ａに所定制御油
圧が供給され、第２のピストン６がリターンスプリング
１０に抗して移動する。この際、前述したのと同様に、
第１のピストン３に作用するピストン押圧力Ｆ１は、Ｆ
１＝Ｆ２＋Ｆｓ２＝Ｆｓ１ となり、リターンスプリング１０の付勢力Ｆｓ１が作用
し、また第２のピストン６に作用する押圧力Ｆ２は、Ｆ
２＝Ｆｓ１−Ｆｓ２ となり、リターンスプリング１０の付勢力Ｆｓ１からス
プリング５０の付勢力Ｆｓ２を減じた力となる。従って
、第２のピストン６には、その受圧面積Ａ２が比較的小
さいにも拘らず、制御油圧は、従来のものに比して小さ
くて足り、アキュムレータを正常に機能して昇圧し、第
２のクラッチＣ２を滑らかに係合して、３→４変速を、
大きなシフトショックを生ずることなく達成する。

【００４４】そして、シフトレバーをドライブ（Ｄ）レ
ンジからリバース（Ｒ）レンジに一気にシフトするＤ→
Ｎシフト時、油圧アクチュエータ装置１３は、第１の油
圧アクチュエータ１１の油室１１ａから油圧が排出され
ると共に、第２の油圧アクチュエータ１２の油室１２ａ
に所定油圧が供給される。この際、第１の油圧アクチュ
エータ１１は、その容量が大きいにも拘らず、そのピス
トンストロークｓ１は、第１及び第２のピストンの受圧
面積の比（Ａ２／Ａ１）分だけ小さく設定されているの
で、比較的早期にリターンが終了し、図４に示すように
、第２のピストン６による第２のクラッチＣ１の係合開
始までの時間ｔ３（秒）に略々同期する。これにより、
上述した第２の油圧アクチュエータ１２用の制御油圧が
比較的低くて足りることと相俟って、異常調圧（図８の
Ｋ参照）を減少すると共に、第１のクラッチＣ１及び第
２のクラッチＣ２による同時半係合状態を減少して、シ
フトショックを大幅に減少すると共に、クラッチ等の耐
久性を向上する。

【００４５】なお、上述説明は、Ｄ→Ｒシフト時につい
て述べているが、Ｒ→Ｄシフト時にも、第２のピストン
６がストローク終了するまでの時間と、第１のピストン
３が第１のクラッチＣ１を係合開始するまでの時間とを
略々等しく設定して、同様の効果を奏する。

【００４６】また、上述実施例は、油圧アクチュエータ
装置１３が、前進時に係合するフォワードクラッチＣ１
と、後進時及び前進４速時に係合するリバース＆ダイレ
クトクラッチＣ２を操作するものについて説明したが、
これに限らず、他の２層構造の油圧アクチュエータを用
いたものにも同様に適用できることは勿論である。

【００４７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
例えばＤ−Ｒシフト時のように、２層構造の油圧アクチ
ュエータ装置において、第１の油圧アクチュエータと第
２の油圧アクチュエータとを同時に油圧の給排制御する
際、第１のピストンと第２のピストンのストローク時間
を略々同期するようにしたので、第１の油圧アクチュエ
ータ及び第２の油圧アクチュエータが互に干渉すること
を防止して、異常調圧が生ずることを防止すると共に、
第１の摩擦係合要素及び第２の摩擦係合要素が同時に半
係合する状態を減少して、シフトショックを減少すると
共に、摩擦係合要素等の耐久性を向上することができる
。

【００４８】特に、第１の摩擦係合要素を、前進時に係
合するフォワードクラッチとし、第２の摩擦係合要素を
、後進時に係合するリバース（＆ダイレクト）クラッチ
とすると、Ｄ−Ｒシフト時のシフトショックを減少でき
、かつクラッチ等の耐久性を向上して、自動変速機の性
能及び信頼性を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による自動変速機の油圧アクチュエータ
装置を示す断面図。

【図２】その自動変速機の概略を示す図。

【図３】その作動表。

【図４】本発明によるＤ→Ｒシフト時のクラッチ係合状
態を示す図。

【図５】従来の油圧アクチュエータ装置を示す断面図。

【図６】Ｎ−Ｒシフト状態を示す図で、（ａ）　，（ｂ
）　，（ｃ）は、油圧アクチュエータのそれぞれ異なる
状態を示し、また（ａ′）　，（ｂ′）　，（ｃ′）　
は、プラネタリギヤユニットのそれぞれ異なる係合状態
を示す図。

【図７】従来例によるＤ−Ｒシフト状態を示す図で、（
ａ）　，（ｂ）　，（ｃ）　は、油圧アクチュエータの
それぞれ異なる状態を示し、また（ａ′）　，（ｂ′）
　，（ｃ′）　は、プラネタリギヤユニットのそれぞれ
異なる係合状態を示す図。

【図８】従来例によるＤ→Ｒシフト時のクラッチ係合状
態を示す図。

【符号の説明】

１　　　　　　　　入力軸 ２　　　　　　　　ドラム部材 ３　　　　　　　　第１のピストン ６　　　　　　　　第２のピストン １０　　　　　　リターンスプリング １１　　　　　　第１の摩擦係合要素（フォワードクラ
ッチ）用油圧アクチュエータ １１ａ　　　　油圧室 １２　　　　　　第２の摩擦係合要素（クラッチ操作）
用油圧アクチュエータ １３　　　　　　２層構造の油圧アクチュエータ装置Ｕ
　　　　　　　　自動変速機 Ｃ１　　　　　　第１の摩擦係合要素（フォワードクラ
ッチ）Ｃ２　　　　　　第２の摩擦係合要素（リバース
＆ダイレクトクラッチ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　ドラム部材内に第１のピストンを油密
   状にかつ摺動自在に嵌合し、該第１のピストン内に第２
   のピストンを油密状にかつ摺動自在に嵌合し、前記ドラ
   ム部材の背面と前記第１のピストンにて構成される第１
   の摩擦係合要素用油圧アクチュエータと、前記第１のピ
   ストンの背面と前記第２のピストンにて構成される第２
   の摩擦係合要素用油圧アクチュエータと、により構成さ
   れる２層構造の油圧アクチュエータ装置を備えてなる自
   動変速機において、前記第１の摩擦係合要素用油圧アク
   チュエータ及び前記第２の摩擦係合要素用油圧アクチュ
   エータにそれぞれ油圧が給排されて、第１の摩擦係合要
   素及び第２の摩擦係合要素が係合又は解放する際、前記
   第１のピストンの受圧面積とそのストロークの積と、前
   記第２のピストンの受圧面積とそのストロークの積とが
   、略々等しくなるように設定してなる、ことを特徴とす
   る自動変速機における油圧アクチュエータ装置。