JPH05126170A

JPH05126170A - ワンウエイクラツチ及びこれを用いる自動変速機

Info

Publication number: JPH05126170A
Application number: JP31552791A
Authority: JP
Inventors: Yoshifumi Fujita; 好文藤田
Original assignee: JATCO Corp
Current assignee: JATCO Corp
Priority date: 1991-11-01
Filing date: 1991-11-01
Publication date: 1993-05-21

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】ワンウェイクラッチを必要時に両方向に空転
可能にし、また締結方向を切り換えられるようにして、
自動変速機に適用する。【構成】外輪１０は内周部に第１カム溝１０ａ及び第
２カム溝１０ｂを有しており、各カム溝と内輪１２の外
周部とによって第１、第２カム空間部が区画され、それ
ぞれローラ１４及びばね１６が配置される。第１空間部
と第２空間部とでは締結・空転方向が逆としてある。切
換駆動機構１９はサポート部材１８を一方の停止位置と
他方の停止位置との間で回転駆動可能であり、一方の停
止位置では第１カム空間部のローラを作動不能状態とす
るとともに第２カム空間部のローラの締結動作を許容
し、他方の停止位置では第２カム空間部のローラを作動
不能状態とするとともに第１カム空間部のローラの締結
動作を許容する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ワンウェイクラッチ及
びこれを用いる自動変速機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のワンウェイクラッチとして、特開
昭６４−６５３０号公報に示されるものがある。このワ
ンウェイクラッチは、外輪及び内輪のいずれか一方に設
けられるカム溝と、外輪及び内輪の他方に設けられる円
軌道と、カム溝と円軌道とのすきまに配置されるくさび
作用部材とを有している。これにより、外輪と内輪と
は、一回転方向にのみ回転力を伝達し、他回転方向には
自由に空転する。また、このようなワンウェイクラッチ
を用いた従来の自動変速機としては、図１２に示される
ようなものがある（特開昭６３−２５１６５２号公報参
照）。これに示される自動変速機は、フォワードクラッ
チ５４と直列にフォワードワンウェイクラッチ５２が設
けられている。また、これらと並列にオーバランクラッ
チ５６が設けられている。これにより、３−４（又は４
−３）変速時にフォワードクラッチ５４は締結させたま
ま（オーバランクラッチ５６は解放させたまま）、バン
ドブレーキ５０だけを締結（又は解放）させることによ
り、常に最適なタイミングで変速動作を行わせることが
できる。また、ローアンドリバースブレーキ５８と並列
にローワンウェイクラッチ３２が設けられている。これ
により、エンジンドライブ状態では、１−２（又は２−
１）変速の際に、ローアンドリバースブレーキ３２を締
結・解放することなく、ローワンウェイクラッチ３２が
自動的に空転（又は締結）することによって変速が行な
われる。なお、図１２中における上記以外の各符号は、
次の部材を示す。すなわち、バンドブレーキ５０、リバ
ースクラッチ３４、ハイクラッチ２６、トルクコンバー
タ６０、オイルポンプ６２、入力軸６４、フロントサン
ギア６６、フロントピニオンギア６８、フロントインタ
ーナルギア７０、フロントキャリアリ７２、リアサンギ
ア７４、リアピニオンギア７６、リアインターナルギア
７８、リアキャリアリ８０、パーキングポール８２、パ
ーキングギア８４、出力軸８６。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来のワンウェイクラッチは、一回転方向に締結
するとともに他回転方向に空転することしかできないと
いう問題点がある。使用条件に応じて、両方向に空転さ
せたり、締結方向を逆にしたりすることが必要になる
が、従来のワンウェイクラッチではこのような使用条件
に対応することができない。上記のような使用条件に対
応するためには、従来はワンウェイクラッチに並列に又
は直列に摩擦締結式のクラッチなどを設ける必要があっ
た。このため、ワンウェイクラッチを用いる自動変速機
には、余分にクラッチ、ブレーキなどが必要になってい
た。上述の第１２図に示す自動変速機の場合、後進を可
能とするためにワンウェイクラッチ５２に直列にフォワ
ードクラッチ５４が設けられている。これは、後進時に
リアインターナルギア７８とフロントキャリアリ７２と
が互いに逆回転するので、もしフォワードクラッチ５４
が設けられていないとすると、ワンウェイクラッチ５２
を介して逆向きの力が互いに作用するインターロック状
態となり、後進状態を実現することができないからであ
る。このため、フォワードクラッチ５４が必要となり、
自動変速機が大型化し、重量も増大する。また、第１速
のコースティング時（エンジンブレーキ時）に逆駆動力
を伝達可能とするためには、リアインターナルギア７８
及びフロントキャリア７２を停止させる必要があるが、
ローワンウェイクラッチ３２は空転してしまい、逆駆動
力を伝達することができない。このため、ローアンドリ
バースブレーキ５８が設けられており、上記と同様の問
題がある。更にこのローアンドリバースブレーキ５８は
後退時には前進時より大きいブレーキ容量を必要とする
ため、前進時にはブレーキ容量が過大になる。この過大
なブレーキ容量を小さくするため、前進時には油圧を低
下させる減圧弁が必要となる。このように従来の自動変
速機は、大容量のローアンドリバースブレーキ５８を必
要とするのに加えて、減圧弁の追加設置が必要になると
いう問題点もあった。本発明はこのような課題を解決す
ることを目的としている。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、ワンウェイク
ラッチに締結方向及び空転方向を変える機能を持たせる
ことにより、また所定の場合だけ締結する機能をもたせ
ることにより、上記課題を解決する。すなわち本発明の
ワンウェイクラッチは、外輪（１１０）と、内輪（３
６）と、ローラ（１１４）と、ばね（１１６）と、サポ
ート部材（１１８）と、切換駆動機構（１９９）と、を
有するワンウェイクラッチであって、外輪は内周部にカ
ム溝（１１０ａ）を有しており、外周部が円筒状の内輪
は外輪の内周部に回転可能にはめ合わされており、外輪
のカム溝と内輪の外周部とによって一円周方向に次第に
径方向の寸法が減少するカム空間部が区画され、このカ
ム空間部にローラが配置されるとともにローラはばねに
よってカム空間部の径方向寸法減少方向に押し力を受け
ており、サポート部材は外輪に対して所定量だけ回転可
能に支持されており、切換駆動機構はサポート部材を一
方の停止位置と他方の停止位置との間で回転駆動可能で
あり、サポート部材は、一方の停止位置ではローラをば
ねに抗する向きに移動させてローラを作動不能状態と
し、他方の停止位置ではローラに力を作用することなく
これの締結動作を許容するように構成されている。この
ワンウェイクラッチは、異なる変速段で互いに逆方向に
回転力が作用する部材（ブレーキドラム３６）と、静止
部（ケース１１）との間に設けることができる。また、
このワンウェイクラッチは、所定前進変速段（第１、
２、３速）では一部材（キャリア７２）と他部材（イン
ターナルギア７８）との間でエンジンドライブ方向の回
転力を伝達する必要があり、これよりも高速側の前進変
速段では他部材が一部材よりも高速で回転する必要があ
り、後進変速段では一部材と他部材とが互いに逆方向に
回転する必要がある自動変速機の上記一部材と上記他部
材との間に設けることができる。また、ワンウェイクラ
ッチは、次のような別の構成とすることもできる。すな
わち、外輪（１０）と、内輪（１２）と、ローラ（１
４、１５）と、ばね（１６）と、サポート部材（１
８）と、切換駆動機構（１９）と、を有するワンウェイ
クラッチであって、外輪は内周部に第１カム溝（１０
ａ）及び第２カム溝（１０ｂ）の２種類のカム溝を有し
ており、外周部が円筒状の内輪は外輪の内周部に回転可
能にはめ合わされており、外輪の第１カム溝と内輪の外
周部とによって一円周方向に次第に径方向の寸法が減少
する第１カム空間部が区画されるととも第２カム溝と内
輪の外周部とによって上記一円周方向とは逆向きの円周
方向に次第に径方向の寸法が減少する第２カム空間部が
区画され、第１カム空間部及び第２カム空間部にそれぞ
れローラが配置されるとともに）ローラはばねによって
カム空間部の径方向寸法減少方向に押し力を受けてお
り、サポート部材は外輪に対して所定量だけ回転可能に
支持されており、切換駆動機構はサポート部材を一方の
停止位置と他方の停止位置との間で回転駆動可能であ
り、サポート部材は、一方の停止位置では第１カム空間
部のローラをばねに抗する向きに移動させてこのローラ
を作動不能状態とするとともに第２カム空間部のローラ
に力を作用することなくこれの締結動作を許容し、他方
の停止位置では第２カム空間部のローラをばねに抗する
向きに移動させてこのローラを作動不能状態とするとと
もに第１カム空間部のローラに力を作用することなくこ
れの締結動作を許容するように構成されているこのワンウェイクラッチは、自動変速機の、第１速時及
び後退時に固定すべき部材（インターナルギア７８及び
キャリア７２）と、静止部（ケース１１）との間に設け
ることができる。なお、上記説明中でかっこ内の符号な
どは後述の実施例の対応する部材などを示す。

【０００５】

【作用】請求項１のワンウェイクラッチの場合、切換駆
動機構によってサポート部材を他方の停止位置にする
と、通常どおり一方向への締結が可能な状態になる。こ
の状態では、従来のワンウェイクラッチと同様な作用を
行なう。サポート部材を一方の停止位置にすると、いず
れの方向にも空転する状態となる。このワンウェイクラ
ッチを、異なる変速段で互いに逆方向に回転力が作用す
る部材と、静止部との間に設けることにより、余分なク
ラッチなどを必要とすることなく、上記部材の所望どお
りの停止及び回転を実現することができる。また、この
ワンウェイクラッチを、所定前進変速段では一部材と他
部材との間でエンジンドライブ方向の回転力を伝達する
必要があり、これよりも高速側の前進変速段では他部材
が一部材よりも高速で回転する必要があり、後進変速段
では一部材と他部材とが互いに逆方向に回転する必要が
ある自動変速機の上記一部材と上記他部材との間に設け
ることができる。これにより余分なクラッチ（フォワー
ドクラッチ５４）を必要とすることなく、後進を実現す
ることができる。請求項４のワンウェイクラッチは、切
換駆動機構によってサポート部材を一方の停止位置又は
他方の停止位に作動させることによって、ワンウェイク
ラッチの締結方向を切換えることができる。請求項４の
ワンウェイクラッチを、自動変速機の第１速時及び後退
時に固定すべき部材と、静止部との間に設けることによ
って、このワンウェイクラッチと並列に設けられるブレ
ーキの容量を減少させることができる。なお、請求項６
及び７記載のワンウェイクラッチのように、カム溝を内
輪側に設けるようにすること、ばねを用いないようにす
ること、及びくさび作用部材をローラに限らず例えばボ
ールなどの転動体にすること、もできる。

【０００６】

【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面の図１〜１
１に基づいて説明する。図２に、オーバドライブ付き前
進４速後進１速の自動変速機の動力伝達機構を骨組図と
して示す。この動力伝達機構は、トルクコンバータ６
０、入力軸６４、ファイナルドライブ装置へ駆動力を伝
える出力軸８６、第１遊星歯車組９５、第２遊星歯車組
９６、リバースクラッチ３４、ハイクラッチ２６、オー
バランクラッチ５６、ローアンドリバースブレーキ３
０、バンドブレーキ２０、ローワンウェイクラッチ３
３、ハイワンウェイクラッチ２１及びフォワードワンウ
ェイクラッチ２２を有している。第１遊星歯車組９５
は、サンギア６６と、インターナルギア７０と、両ギア
６６及び７０と同時にかみ合うピニオンギア６８を支持
するキャリア７２とから構成されており、また第２遊星
歯車組９６は、サンギア７４と、インターナルギア７８
と、両ギア７４及び７８と同時にかみ合うピニオンギア
７６を支持するキャリア８０とから構成されている。キ
ャリア７２はハイクラッチ２６を介して入力軸６４と連
結可能であり、またサンギア６６は、リバースクラッチ
３４を介して入力軸６４と連結可能である。キャリア７
２はフォワードワンウェイクラッチ２２を介して、又は
フォワードワンウェイクラッチ２２に並列に配置された
オーバランクラッチ５６を介して、インターナルギア７
８とも連結可能である。サンギア７４は入力軸６４と常
に連結されており、またインターナルギア７０及びキャ
リア８０は出力軸８６と常に連結されている。ローアン
ドリバースブレーキ５８及びローワンウェイクラッチ３
３はキャリア７２を固定することが可能であり、またバ
ンドブレーキ２０及びハイワンウェイクラッチ２１はサ
ンギア６６を固定することが可能である。なお、ハイワ
ンウェイクラッチ２１はバンドブレーキ２０に隣接して
設けられている。上述の各要素を図１０に示すような組
み合わせで作動させることにより、前進４速後進１速を
実現することができる。

【０００７】次にローワンウェイクラッチ３３の構造に
ついて説明する。ローワンウェイクラッチ３３は、図１
に示すように、外輪１０と、内輪１２と、２つのローラ
１４及び１５と、ばね１６と、サポート部材１８と、切
換駆動機構１９とを有している。円筒状の外周部を有す
る内輪１２はケース１１（図２参照）に固定されてい
る。外輪１０はキャリア７２と一体に回転する部材に連
結されている（図２参照）。外輪１０は内周部に２種類
のカム溝、すなわち第１カム溝１０ａ及び第２カム溝１
０ｂを有している。カム溝１０ａは図１中で時計方向に
溝深さが浅くなるように構成されており、一方第２カム
溝１０ｂは反時計方向に溝深さが浅くなるように構成さ
れている。なお、第１カム溝１０ａ及び第２カム溝１０
ｂの深さが最も深い部分は一体に形成されている。第１
カム溝１０ａと内輪１２とによって時計方向に次第に半
径寸法が小さくなるくさび状の第１カム空間部が構成さ
れており、また第２カム溝１０ｂと内輪１２とによって
反時計方向に次第に径方向の寸法が減少するくさび状の
第２カム空間部が形成されている。第１カム空間部にロ
ーラ１４が配置され、また第２空間部にローラ１５が配
置される。ローラ１４とローラ１５との間にばね１６が
設けられる。したがって、ローラ１４及び１５はバネ１
６によって各カム空間部の次第に径方向の寸法が減少す
る側に押圧されている。サポート部材１８は、図３に示
すように、外輪１０の外周及び両側面を覆う断面形状を
有しており、外輪１０の全周にわたって設けられてい
る。サポート部材１８は第１カム空間部及び第２カム空
間部に対応した位置に切欠き部１８ａを有している。切
欠き部１８ａは内周側から設けられており、ローラ１４
及び１５の両端がそれぞれこれから突出している。すな
わち、ローラ１４及び１５は外輪１０及び内輪１２の軸
方向寸法よりも大きい軸方向寸法を有している。切欠き
部１８ａの内周側端部には傾斜部１８ｂ及び１８ｃが設
けられている。傾斜部１８ｂ及び１８ｃは内周側に行く
ほど切欠き部１８の円周方向寸法を狭くするように傾斜
している。サポート部材１８は外輪１０に沿って回転可
能である。サポート部材１８のアーム部１８ｄには切換
駆動機構１９を構成する油圧シリンダ９９が連結されて
いる。油圧シリンダ９９はサポート部材１８を円周方向
に駆動して、図４及び図５に示す停止位置で、それぞれ
サポート部材１８を停止させることができる。

【０００８】次にハイワンウェイクラッチ２１について
説明する。ハイワンウェイクラッチ２１は簡略化して説
明すると、ローワンウェイクラッチ３３の第２カム空間
部を除去して、第１カム空間部のみとしたものである。
図６及び７に示すように、ブレーキドラム３６によって
内輪が構成されており、外輪１１０はケース１１に固定
されている。ブレーキドラム３６はバンドブレーキ２０
によっても停止・解放することができるように構成され
ている。図８に示すように外輪１１０にはカム１１０ａ
溝が設けられており、これとブレーキドラム３６との間
に構成されるカム空間部にローラ１１４及びばね１１６
が配置されている。外輪１１０の外周にサポート部材１
１８が設けられている。サポート部材１１８はカム空間
部に対応した位置に切欠き部１１８ａを有しており、切
欠き部１１８ａの図８中下側には傾斜部１１８ｂが設け
られている。サポート部材１１８は外輪１１０に沿って
回転可能である。サポート部材１１８は切換駆動機構で
ある油圧シリンダ１９９によってアーム部１１８ｄと連
結されており、これによって図８及び図９に示すように
２つの停止位置間でサポート部材１１８を円周方向で駆
動可能である。油圧シリンダ１９９のピストン１９８
は、ばね１９７によって常に図６中上方向の力を受けて
いる。油圧シリンダ１９９の油室１９６には、第３速時
及び第４速時に、油圧が出力される油路が接続されてい
る。フォワードワンウェイクラッチ２２も、基本的には
図６〜図９に示したハイワンウェイクラッチと同様の構
造のものとしてある。ただしフォワードワンウェイクラ
ッチ２２は、内輪及び外輪共に回転する部材である点が
相違している。

【０００９】次にこの実施例の動作について説明する。
エンジンドライブ状態の第１速から第２への変速は、バ
ンドブレーキ２０を締結させることにより、第１速時に
は締結状態にあるローワンウェイクラッチ３３を解放さ
せることにより行われる。第１速時には、サポート部材
１８は図５に示す状態にある。すなわち、サポート部材
１８は外輪１０に対して相対的に時計方向に移動した状
態となっている。この状態ではローラ１５はサポート部
材１８の傾斜部１８Ｃによって持ち上げられ、内輪１２
と接触しない状態となっている。一方ローラ１４はばね
１６によって押され、第１カム空間部のくさび状部分に
押しつけられている。この状態で外輪１０が反時計方向
に回転しようとすると、ローラ１４は第１カム空間部に
かみ込まれ外輪１０は回転することができない。すなわ
ち外輪１０は、図５中で反時計方向の回転に関して固定
された状態にある。この状態からバンドブレーキ２０が
作動してサンギア６６が停止させられると、キャリア７
２と一体に回転するように連結されている外輪１０は、
図５中で時計方向に回転することになる。これによりロ
ーラ１４の第１カム空間部へのかみ込み状態が解除さ
れ、外輪１０は図５中時計方向に自由に回転することが
できる。これにより１−２変速が実現される。

【００１０】次に後進時には、外輪１０を上述の場合と
は逆回転方向に固定する必要がある。このため油圧シリ
ンダ９９を作動させ、サポート部材１８を図４に示すよ
うに外輪１０に対して反時計方向に作動させる。これに
よりローラ１４が機能しない状態となり、ローラ１５に
よって締結動作が可能となる。したがって、外輪１０が
図４中で時計方向に回転しようとするとローラ１５が第
２カム空間部のくさび状部分にかみ込まれ、外輪１０は
回転することができなくなる。この状態でリバースクラ
ッチ３４を締結させると後進状態が実現される。したが
って、ローアンドリバースブレーキ３０を作動させなく
ても後進状態とすることができる。ローアンドリバース
ブレーキ３０は、エンジンブレーキ状態の第１速を実現
するためにのみ必要となるので、第１速時に必要な容量
を有するものでよい。したがって、従来のように後進時
にも使用するものと比較して容量を大幅に低減すること
ができ、小型化することができる。また、後進時にロー
アンドリバースブレーキ３０に作用させる油圧よりも第
１速時に作用させる油圧を減圧する必要がなくなるので
減圧弁も不要となる。なお、ローアンドリバースブレー
キ３０は後進時にも締結させてもよいが、これは後進時
のエンジンブレーキ状態を可能とするためのものであ
り、補助的なものであるので、大きい容量は必要としな
い。

【００１１】次にハイワンウェイクラッチ２１の動作に
ついて説明する。油室１９６には、第３速時及び第４速
時の油圧が作用するため、第１速時及び第２速時におい
てはピストン１９８はばね１９７の力によって図６中で
上方に移動しサポート部材１１８は図９に示す状態にあ
る。このため、内輪であるブレーキドラム３６は、図９
中で反時計方向に自由に回転することができる（もちろ
ん時計方向にも回転することができる）。一方、油室１
９６に油圧が作用する第３速時及び第４速時には、ピス
トン１９８は油圧によって図６中で下方に押し下げら
れ、サポート部材１１８は図８に示す状態となる。これ
によりローラ１１４はカム空間部のくさび状部分にかみ
込むことが可能となり、ブレーキドラム３６は図８中で
反時計方向への回転が阻止された状態となる。このよう
なワンウェイクラッチ２１をバンドブレーキ２０と並列
に設けたことにより、２−３変速及び３−２変速のタイ
ミング調整が容易となる。すなわちバンドブレーキ２
０、ハイワンウェイクラッチ２２及びハイクラッチ２４
は前述の図１０に示す表のように作動する。第２速時に
おいては、バンドブレーキ２０が締結され、これによっ
て前述のようにローワンウェイクラッチ３２が空転状態
となり、第２速が実現される。この状態から第３速への
変速が指令されると、ハイクラッチ２４に油圧が供給さ
れると共に油室１９６にも油圧が供給され、上述のよう
にハイワンウェイクラッチ２２が締結可能となる。この
場合バンドブレーキ２０の解放と同時にハイワンウェイ
クラッチ２２が締結状態となり、非常に短時間ではある
がハイワンウェイクラッチ２２の締結によって第２速が
維持される状態が生ずる。次いでハイクラッチ２４が締
結されることにより、ブレーキドラム３６が図８中で時
計方向に回転を開始し、ハイワンウェイクラッチ２２が
空転状態となる。これにより２−３変速が完了すること
になる。この変速はハイクラッチ２４が締結されること
によってハイワンウェイクラッチ２２が自動的に解放さ
れることにより行われるため、変速タイミングは適切な
状態で行われることになる。このハイワンウェイクラッ
チ２２が設けられていない場合には、バンドブレーキ２
０の解放と、ハイクラッチ２４の締結とを適切なタイミ
ングで設定する必要があり、大きい変速ショックなどを
生じないようにタイミングを設定することが非常に困難
であった。ハイワンウェイクラッチ２２を設けることに
より変速タイミングは常に最適な状態で行われることに
なる。３−２変速についても同様にハイクラッチ２４の
解放と共にハイワンウェイクラッチ２２を作動させて、
次いでバンドブレーキ２０を締結させることによりワン
ウェイクラッチを用いた変速となり、変速タイミングは
適切に設定されることになる。なお、上述の２−３変速
及び３−２変速の場合の各要素の作動状態を図１１に経
時的に示す。

【００１２】次に、フォワードワンウェイクラッチ２２
については、前進時には、常に締結可能な状態に設定さ
れる。これによりエンジンドライブ時の第１速、第２速
及び第３速では、従来と同様にフォワードワンウェイク
ラッチ２２を介して回転力の伝達が行われる。また、第
４速時には、フォワードワンウェイクラッチ２２は内輪
側が高速回転となって空転状態となる。この動作はフォ
ワードクラッチを有する従来のもののフォワードクラッ
チが締結された状態と全く同様である。前進時のコース
ティング状態では、オーバランクラッチ５６が締結さ
れ、逆駆動力の伝達が可能となりエンジンブレーキが作
用する。この動作も従来のものと同様である。後進時の
場合に、フォワードワンウェイクラッチ２２は図示及び
説明を省略した油圧シリンダによってサポート部材を締
結不能側に作動させることにより、ワンウェイクラッチ
としての機能を失った状態とされる。すなわち内輪（こ
れはインターナルギア７８と一体に回転する）と外輪
（これはキャリア７２と一体に回転する）とは、完全に
独立に回転可能な状態となり、インターロツクを発生す
ることなく後進状態を実現することができる。したがっ
て従来のものと比較してフォワードクラッチが不要とな
っている。

【００１３】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明による
と、所望の場合には本来はワンウェイクラッチが締結さ
せる方向の回転力が作用した場合であっても締結させな
いようにすることができ、また、ワンウェイクラッチの
締結方向及び空転方向を所望に応じて逆転させることが
できる。このようなワンウェイクラッチを自動変速機に
適用することにより、従来はワンウェイクラッチに直列
に配置していたクラッチが不要となり、また、ワンウェ
イクラッチを両回転方向に機能させることができること
になり、ワンウェイクラッチと並列に配置されているブ
レーキなどの容量を減少させることができる。更に変速
段によって回転方向が逆転する部材を所望のタイミング
で締結・解放させることができるようになり、変速タイ
ミングの調整の容易化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例のワンウェイクラッチの断面図
である。

【図２】本発明の実施例である自動変速機を骨組図とし
て示す図である。

【図３】図１の３−３線に沿って見た図である。

【図４】図１のワンウェイクラッチのサポート部材を一
停止位置側に移動させた状態を示す図である。

【図５】図１に示すワンウェイクラッチのサポート部材
を他停止位置側に作動させた状態を示す図である。

【図６】ハイワンウェイクラッチの配置を示す図であ
る。

【図７】バンドブレーキとハイワンウェイクラッチとの
配置関係を示す図である。

【図８】ハイワンウェイクラッチを締結可能状態とした
図である。

【図９】ハイワンウェイクラッチを締結不能状態とした
状態を示す図である。

【図１０】図２に示した自動変速機の各要素の各変速段
における作動の組み合わせを示す図である。

【図１１】２−３変速及び３−２変速における油圧ブレ
ーキハイワンウェイクラッチの作動状態などを示す図で
ある。

【図１２】従来の自動変速機の骨組図を示す図である。

【符号の説明】

１０外輪１２内輪１４ローラ１５ローラ１６スプリング２０バンドブレーキ２１ハイワンウェイクラッチ２２フォワードワンウェイクラッチ３３ローワンウェイクラッチ３４リバースクラッチ２６ハイクラッチ５６オーバランクラッチ３０ローアンドリバースブレーキ

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【手続補正書】

【提出日】平成４年４月１日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００３

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来のワンウェイクラッチは、一回転方向に締結
するとともに他回転方向に空転することしかできないと
いう問題点がある。使用条件に応じて、両方向に空転さ
せたり、締結方向を逆にしたりすることが必要になる
が、従来のワンウェイクラッチではこのような使用条件
に対応することができない。上記のような使用条件に対
応するためには、従来はワンウェイクラッチに並列に又
は直列に摩擦締結式のクラッチなどを設ける必要があっ
た。このため、ワンウェイクラッチを用いる自動変速機
には、余分にクラッチ、ブレーキなどが必要になってい
た。上述の第１２図に示す自動変速機の場合、後進を可
能とするためにワンウェイクラッチ５２に直列にフォワ
ードクラッチ５４が設けられている。すなわち、フォワ
ードクラッチ５４は前進時には常に締結されるので、前
進のみを考慮すればよい変速機の場合にはこのクラッチ
は不要であり、単に機械的に常に連結した構造にすれば
よい。したがって、フォワードクラッチ５４は前進時に
締結され、後進時には解放されるのであるが、本質的に
は次のように後進を可能にするために設けられている。
すなわち、後進時にはリアインターナルギア７８とフロ
ントキャリアリ７２とが互いに逆回転するので、もしフ
ォワードクラッチ５４が設けられていないとすると、ワ
ンウェイクラッチ５２を介して逆向きの力が互いに作用
するインターロック状態となり、後進状態を実現するこ
とができないからである。このため、フォワードクラッ
チ５４が必要となり、自動変速機が大型化し、重量も増
大する。また、第１速のコースティング時（エンジンブ
レーキ時）に逆駆動力を伝達可能とするためには、リア
インターナルギア７８及びフロントキャリア７２を停止
させる必要があるが、ローワンウェイクラッチ３２は空
転してしまい、逆駆動力を伝達することができない。こ
のため、ローアンドリバースブレーキ５８が設けられて
おり、上記と同様の問題がある。更にこのローアンドリ
バースブレーキ５８は後退時には前進時より大きいブレ
ーキ容量を必要とするため、前進時にはブレーキ容量が
過大になる。この過大なブレーキ容量を小さくするた
め、前進時には油圧を低下させる減圧弁が必要となる。
このように従来の自動変速機は、大容量のローアンドリ
バースブレーキ５８を必要とするのに加えて、減圧弁の
追加設置が必要になるという問題点もあった。本発明は
このような課題を解決することを目的としている。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１１

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１１】次にハイワンウェイクラッチ２１の動作に
ついて説明する。油室１９６には、第３速時及び第４速
時の油圧が作用するため、第１速時及び第２速時におい
てはピストン１９８はばね１９７の力によって図６中で
上方に移動しサポート部材１１８は図９に示す状態にあ
る。このため、内輪であるブレーキドラム３６は、図９
中で反時計方向に自由に回転することができる（もちろ
ん時計方向にも回転することができる）。一方、油室１
９６に油圧が作用する第３速時及び第４速時には、ピス
トン１９８は油圧によって図６中で下方に押し下げら
れ、サポート部材１１８は図８に示す状態となる。これ
によりローラ１１４はカム空間部のくさび状部分にかみ
込むことが可能となり、ブレーキドラム３６は図８中で
反時計方向への回転が阻止された状態となる。このよう
なハイワンウェイクラッチ２１をバンドブレーキ２０と
並列に設けたことにより、２−３変速及び３−２変速の
タイミング調整が容易となる。すなわちバンドブレーキ
２０、ハイワンウェイクラッチ２１及びハイクラッチ２
４は前述の図１０に示す表のように作動する。第２速時
においては、バンドブレーキ２０が締結され、これによ
って前述のようにローワンウェイクラッチ３２が空転状
態となり、第２速が実現される。この状態から第３速へ
の変速が指令されると、ハイクラッチ２４に油圧が供給
されると共に油室１９６にも油圧が供給され、上述のよ
うにハイワンウェイクラッチ２１が締結可能となる。こ
の場合バンドブレーキ２０の解放と同時にハイワンウェ
イクラッチ２１が締結状態となり、非常に短時間ではあ
るがハイワンウェイクラッチ２１の締結によって第２速
が維持される状態が生ずる。次いでハイクラッチ２４が
締結されることにより、ブレーキドラム３６が図８中で
時計方向に回転を開始し、ハイワンウェイクラッチ２１
が空転状態となる。これにより２−３変速が完了するこ
とになる。この変速はハイクラッチ２４が締結されるこ
とによってハイワンウェイクラッチ２１が自動的に解放
されることにより行われるため、変速タイミングは適切
な状態で行われることになる。このハイワンウェイクラ
ッチ２１が設けられていない場合には、バンドブレーキ
２０の解放と、ハイクラッチ２４の締結とを適切なタイ
ミングで設定する必要があり、大きい変速ショックなど
を生じないようにタイミングを設定することが非常に困
難であった。ハイワンウェイクラッチ２１を設けること
により変速タイミングは常に最適な状態で行われること
になる。３−２変速についても同様にハイクラッチ２４
の解放と共にハイワンウェイクラッチ２１を作動させ
て、次いでバンドブレーキ２０を締結させることにより
ワンウェイクラッチを用いた変速となり、変速タイミン
グは適切に設定されることになる。なお、上述の２−３
変速及び３−２変速の場合の各要素の作動状態を図１１
に経時的に示す。

【手続補正３】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１０

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１０】

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】外輪と、内輪と、ローラと、ばねと、サ
ポート部材と、切換駆動機構と、を有するワンウェイク
ラッチであって、外輪は内周部にカム溝を有しており、
外周部が円筒状の内輪は外輪の内周部に回転可能にはめ
合わされており、外輪のカム溝と内輪の外周部とによっ
て一円周方向に次第に径方向の寸法が減少するカム空間
部が区画され、このカム空間部にローラが配置されると
ともにローラはばねによってカム空間部の径方向寸法減
少方向に押し力を受けており、サポート部材は外輪に対
して所定量だけ回転可能に支持されており、切換駆動機
構はサポート部材を一方の停止位置と他方の停止位置と
の間で回転駆動可能であり、サポート部材は、一方の停
止位置ではローラをばねに抗する向きに移動させてロー
ラを作動不能状態とし、他方の停止位置ではローラに力
を作用することなくこれの締結動作を許容するように構
成されているワンウェイクラッチ。
【請求項２】異なる変速段で互いに逆方向に回転力が
作用する部材と、静止部との間に請求項１記載のワンウ
ェイクラッチが設けられている自動変速機。
【請求項３】所定前進変速段では一部材から他部材へ
エンジンドライブ方向の回転力を伝達する必要があり、
これよりも高速側の前進変速段では他部材が一部材より
も高速で回転する必要があり、後進変速段では一部材と
他部材とが互いに逆方向に回転する必要がある自動変速
機の上記一部材と上記他部材との間に請求項１記載のワ
ンウェイクラッチが設けられている自動変速機。
【請求項４】外輪と、内輪と、ローラと、ばねと、サ
ポート部材と、切換駆動機構と、を有するワンウェイク
ラッチであって、外輪は内周部に第１カム溝及び第２カ
ム溝の２種類のカム溝を有しており、外周部が円筒状の
内輪は外輪の内周部に回転可能にはめ合わされており、
外輪の第１カム溝と内輪の外周部とによって一円周方向
に次第に径方向の寸法が減少する第１カム空間部が区画
されるととも第２カム溝と内輪の外周部とによって上記
一円周方向とは逆向きの円周方向に次第に径方向の寸法
が減少する第２カム空間部が区画され、第１カム空間部
及び第２カム空間部にそれぞれローラが配置されるとと
もにローラはばねによってカム空間部の径方向寸法減少
方向に押し力を受けており、サポート部材は外輪に対し
て所定量だけ回転可能に支持されており、切換駆動機構
はサポート部材を一方の停止位置と他方の停止位置との
間で回転駆動可能であり、サポート部材は一方の停止位
置では第１カム空間部のローラをばねに抗する向きに移
動させてこのローラを作動不能状態とするとともに第２
カム空間部のローラに力を作用することなくこれの締結
動作を許容し、他方の停止位置では第２カム空間部のロ
ーラをばねに抗する向きに移動させてこのローラを作動
不能状態とするとともに第１カム空間部のローラに力を
作用することなくこれの締結動作を許容するように構成
されているワンウェイクラッチ。
【請求項５】第１速時及び後退時に固定すべき部材
と、静止部との間に請求項４記載のワンウェイクラッチ
が設けられている自動変速機。
【請求項６】外輪と、内輪と、くさび作用部材と、サ
ポート部材と、切換駆動機構と、を有するワンウェイク
ラッチであって、外輪及び内輪のいずれか一方はカム溝
を有しており、外輪及び内輪の他方は円軌道を有してお
り、カム溝と円軌道とによって一円周方向に次第に径方
向の寸法が減少するカム空間部が区画され、このカム空
間部にくさび作用部材が配置され、サポート部材は外輪
及び内輪の上記いずれか一方に対して所定量だけ回転可
能に支持されており、切換駆動機構はサポート部材を一
方の停止位置と他方の停止位置との間で回転駆動可能で
あり、サポート部材は、一方の停止位置ではくさび作用
部材を上記一円周方向とは逆向きに移動させてくさび作
用部材を作動不能状態とし、他方の停止位置ではくさび
作用部材に力を作用することなくこれの締結動作を許容
するように構成されているワンウェイクラッチ。
【請求項７】外輪と、内輪と、くさび作用部材と、サ
ポート部材と、切換駆動機構と、を有するワンウェイク
ラッチであって、外輪及び内輪のいずれか一方は第１カ
ム溝及び第２カム溝の２種類のカム溝を有しており、外
輪及び内輪の他方は円軌道を有しており、第１カム溝と
円軌道とによって一円周方向に次第に径方向の寸法が減
少する第１カム空間部が区画されるととも第２カム溝と
円軌道とによって上記一円周方向とは逆向きの円周方向
に次第に径方向の寸法が減少する第２カム空間部が区画
され、第１カム空間部及び第２カム空間部にそれぞれく
さび作用部材が配置され、サポート部材は外輪及び内輪
の上記いずれか一方に対して所定量だけ回転可能に支持
されており、切換駆動機構はサポート部材を一方の停止
位置と他方の停止位置との間で回転駆動可能であり、サ
ポート部材は、一方の停止位置では第１カム空間部のく
さび作用部材を上記一円周方向とは逆向きの円周方向に
に移動させてこのくさび作用部材を作動不能状態とする
とともに第２カム空間部のくさび作用部材に力を作用す
ることなくこれの締結動作を許容し、他方の停止位置で
は第２カム空間部のくさび作用部材を上記一円周方向に
移動させてこのくさび作用部材を作動不能状態とすると
ともに第１カム空間部のくさび作用部材に力を作用する
ことなくこれの締結動作を許容するように構成されてい
るワンウェイクラッチ。