JPS6367064B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は車輌用自動変速機に係る。 歯車変速機構と複数個の摩擦係合装置とを有
し、前記摩擦係合装置の係合が選択的に切換えら
れることにより複数個の変速段の内の何れかが達
成されるよう構成された車輌用自動変速機は、
種々の構成に於て知られている。かかる車輌用自
動変速機の内には、最高速度段として出力軸の回
転速度が入力軸の回転速度より高くなるように変
速機内にて増速が行われるいわゆるオーバドライ
ブ速度段を有するものがあり、この種の自動変速
機は通常オーバドライブ装置付き自動変速機と称
されている。 オーバドライブ装置付き自動変速機について
も、これまで幾つかの構造が提案されているが、
その一つとしてサンギア、リングギア、プラネタ
リピニオン及びキヤリアを有する遊星歯車機構
と、前記サンギアの回動を選択的に阻止するブレ
ーキと、前記遊星歯車機構の二つの相対的に回転
する要素の相対的回転を選択的に阻止するクラツ
チとを有し、前記ブレーキが係合され前記クラツ
チが開放されている時には前記キヤリアより前記
リングギアへ回転動力を増速して伝達し、前記ク
ラツチが係合され前記ブレーキが開放されている
時には前記キヤリアより前記リングギアへ回転動
力を直結的に伝達するよう構成されたオーバドラ
イブ装置と、前記リングギアに接続された減速装
置とを有し、前記減速装置は直結段を含む複数個
の変速段を与える歯車変速機構と複数個の摩擦係
合装置とを有し、直結段及び幾つかの減速段は前
記オーバドライブ装置を直結状態とし前記減速装
置を直結状態或いは幾つかの減速状態に切換える
事により達成され、オーバドライブ速度段は前記
オーバドライブ装置をオーバドライブ状態に切換
え前記減速装置を直結状態の如き最高速変速状態
に設定することにより達成される如く構成された
自動変速機が提案されている。 ところで、この種の車輌用自動変速機は、油圧
制御装置に依り上述のブレーキ、クラツチ、その
他の摩擦係合装置の係合或いは解放を制御される
ことに依つてオーバドライブ速度段、直結段及び
幾つかの減速段の間に選択的に切換えられるよう
になつている。かかる変速段の切換は、一方に於
てはアクセルペダルの踏込み量と車速の間の平衡
関係に基いて自動的に行われるが、他方に於ては
かかる自動的切換の行われる範囲は手動切換弁の
設定に依つて制限され或いは変速段は上述の如き
アクセルペダルの踏込み量と車速の間の平衡関係
に凌駕して、手動切換弁に依つて所定の変速段に
固定されるようになつている。 さて上述の如きオーバドライブ装置と減速装置
とをこの順に直列に接続してなる車輌用自動変速
機に於て、手動切換弁がＤレンジに設定され、自
動変速機がオーバドライブ速度段に設定された状
態にて車輛が走行している時、手動切換弁が急に
２レンジ或いはＬレンジの如き低速レンジへ切換
えられると、車輛に異常振動が発生することがあ
ると言う問題があつた。本発明者等はかかる車輛
の異常振動について種々の実験的研究を行つた結
果、かかる車輛の異常振動は、手動切換弁がＤレ
ンジより低速レンジへ切換えられた時、オーバド
ライブ装置に於けるオーバドライブ状態より直結
状態への切換が完了する以前に減速装置に於て減
速状態への切換えが生ずることに起因するもので
あることを見出した。この原因を更に詳細に説明
すると以下の通りである。 上述の如くサンギア、リングギア、プラネタリ
ピニオン及びキヤリアを有する遊星歯車機構と、
前記サンギアの回動を選択的に阻止するブレーキ
と、前記遊星歯車機構の二つの相対的に回転する
要素の相対的回転を選択的に阻止するクラツチと
を有し、前記ブレーキが係合され前記クラツチが
開放されている時には前記キヤリアより前記リン
グギアへ回転動力が増速して伝達され、前記クラ
ツチが係合され前記ブレーキが解放されている時
には前記サンギアより前記リングギアへ回転動力
を直結的に伝達するよう構成されたオーバドライ
ブ装置に於ては、それがオーバドライブ状態より
直結状態へ切換えられるべく前記ブレーキの係合
が解除され前記クラツチが係合される際に、その
途中にブレーキとクラツチのいずれもが実質的に
係合していない状態が生ずる。この状態に於て
は、かかる構造のオーバドライブ装置は、その入
力軸に直結されたキヤリアとその出力軸に直結さ
れたリングギアとが互いに自由に回転し得る状態
となり、即ちオーバドライブ装置は自由な解放状
態となる。かかる状態に於て、前記クラツチの係
合が生ずるに先立つて前記減速装置に於てこれを
直結状態の如き最高速変速状態に設定する第一の
摩擦係合装置が解放され、これを前記最高速変速
状態より減速状態に設定する第二の摩擦係合装置
が係合されると、減速装置に於ける回転要素の回
転速度が増大することから、減速装置の出力軸に
は該回転要素の慣性に基く負の回転モーメントが
作用する。かかる負の回転モーメントは減速装置
に於ける回転要素が一旦加速されると直ちに消滅
するので、その加速後は減速装置の出力軸に作用
するモーメントは、オーバドライブ装置が解放さ
れた自由な状態にあることから、零となる。しか
る後オーバドライブ装置に於けるクラツチの係合
が生ずると、減速装置の出力軸にはエンジンの慣
性質量による大きな負のモーメントが作用する。
このようにして減速装置の出力軸には、負のモー
メントの負荷、その解除、再び負のモーメントの
負荷という繰り返しモーメントが負荷されること
となり、これに依つて車輛に異常振動が励起され
る。 本発明は、上述の如き原因に依つて自動変速機
のダウンシフト時に車輛に異常振動が発生するこ
とを防止すべく、車輛用自動変速機を改良するこ
とを目的としている。 かかる目的を達成する為、本発明は、上述の如
き基本構成を有する車輛用自動変速機に於て、オ
ーバドライブ装置に於ける前記ブレーキと減速装
置に於けるこれを直結状態に設定する前記第一の
摩擦係合装置が係合している変速状態よりオーバ
ドライブ装置に於ける前記クラツチと減速装置に
於けるこれを減速状態に設定する前記第二の摩擦
係合装置が係合する変速状態へ自動変速機が切換
えられるときのみ、前記第二の摩擦係合装置の係
合を前記クラツチの係合に対して遅延させること
によつて達成される。 以下に添付の図を参照して本発明を実施例につ
いて詳細に説明する。 第１図は本発明による自動変速機の一つの実施
例を示す概略図である。図に於て、、１はトルク
コンバータ、２はオーバドライブ装置、３は減速
装置、４は油圧制御装置である。これらの装置は
各各それ自身はすでに公知とされているものであ
る。その詳細な構造については、もし必要なら、
例えば本件出願人と同一の出願人の出願に係る特
願昭51−159179号（特公昭56−35773号）の明細
書及び図面を参照されたい。 トルクコンバータ１はポンプ５、タービン６及
びステータ７を含んでおり、ポンプ５は図には示
されていないエンジンのクランク軸８と連結さ
れ、タービン６はタービン軸９に連結されてい
る。タービン軸９はトルクコンバータ１の出力軸
を成すものであり、これは又オーバドライブ装置
２の入力軸となつており、オーバドライブ装置に
於ける遊星歯車装置のキヤリア１０に連結されて
いる。キヤリア１０によつて回転可能に支持され
たプラネタリピニオン１４はサンギア１１及びリ
ングギア１５と噛合つている。サンギア１１とキ
ヤリア１０の間には多板クラツチ１２と一方向ク
ラツチ１３が設けられており、更にサンギア１１
とオーバドライブ装置のケーシング１６の間には
多板ブレーキ１９が設けられている。 オーバドライブ装置２のリングギア１５は減速
装置３の入力軸２３に連結されている。入力軸２
３と中間軸２９の間には多板クラツチ２４が設け
られており、また入力軸２３とサンギア軸３０の
間には多板クラツチ２５が設けられている。サン
ギア軸３０とトランスミツシヨンケース１８の間
には多板ブレーキ２６が設けられている。サンギ
ア軸３０に設けられたサンギア３２はキヤリア３
３、該キヤリアによつて担持されたプラネタリピ
ニオン３４、該ピニオンと噛合つたリングギア３
５、他の一つのキヤリア３６、該キヤリアにより
担持されたプラネタリピニオン３７、該ピニオン
と噛み合うリングギア３８と共に二列の遊星歯車
機構を構成している。一方の遊星歯車機構に於け
るリングギア３５は、中間軸２９と連結されてい
る。またこの遊星歯車機構に於けるキヤリア３３
は他方の遊星歯車機構に於けるリングギア３８と
連結されており、これらキヤリア及びリングギア
は出力軸３９と連結されている。また該他方の遊
星歯車機構に於けるキヤリア３６とトランスミツ
シヨンケース１８の間には多板ブレーキ２７と一
方向クラツチ２８が設けられている。 クラツチ或いはブレーキ１２，１９，２４，２
５，２６，２７は何れも油圧制御装置４より選択
的に油圧を供給され或いは油圧の供給を解除され
るようになつており、これによつて選択的に係合
され或いは解放されるようになつている。 油圧制御装置４はオイルリザーバ４０とオイル
ポンプ４１より成る油圧源装置、該油圧源装置よ
り供給される油圧を所定のレベルに調圧してライ
ン油圧を発生するライン油圧制御弁４２、前記ラ
イン油圧よりアクセルペダルの踏込み量の増大に
応じて増大するスロツトル油圧を発生するスロツ
トル油圧制御弁４３、前記ライン油圧より車速の
増大に応じて増大するガバナ油圧を発生するガバ
ナ油圧制御弁４４、手にて操作され変速レンジの
切換えを行う手動切換弁４５、通常スロツトル油
圧とガバナ油圧の平衡関係に応じて切換えられ第
１速と第２速の間の切換えを行う１−２速切換弁
４６、第２速と第３速（直結）の間の切換えを行
う２−３速切換弁４７、第３速と第４速（オーバ
ドライブ）の間の切換えを行う３−４速切換弁４
８等を含んでいる。かかる構成要素を含む油圧制
御装置４は前述の如くすでに公知とされているも
のである。 Ｌレンジ最低速段への変速時に油圧制御装置４
よりブレーキ２７へ油圧を供給する油路４９（第
一の油路）の途中には遅延手段としての制御弁５
０が設けられている。制御弁５０は、シリンダー
ボア内に摺動するスプール５１を有し、該スプー
ルがポート５２に作用する油圧によつて圧縮コイ
ルバネ５３に抗して図にて右方へ変位された時、
ポート５４と５５を連通し、油圧制御装置４とブ
レーキ２７を接続する油路４９を連通せしめるよ
うになつている。ポート５２には油圧制御装置４
よりクラツチ１２へ油圧を供給する油路５６が接
続されており、クラツチ１２にこれを実質的に係
合せしめるに充分な油圧が油路５６を経て供給さ
れた時、初めて油路４９が連通され、油圧制御装
置４よりブレーキ２７への油圧の供給が行われる
ようになつている。 かかる自動変速機に於てクラツチ１２，２４，
２５及びブレーキ１９，２６，２７に対し油圧が
選択的に供給されることにより種々の変速状態が
達成される態様は表１に示す通りである。

【表】 ここで〇は各クラツチ及びブレーキが係合状態
にありまた×はそれらが解放状態にあることを示
す。 表１より理解される如く、今手動切換弁４５が
Ｄレンジに切換えられており、自動変速機がオー
バドライブ速度段に設定された状態であるとする
と、オーバドライブ装置１２に於ては、ブレーキ
１９が係合しており、クラツチ１２は解放されて
いる。またこの時減速装置３に於ては、クラツチ
２４と２５とが係合した状態にある。かかるオー
バドライブ状態にて車輛が運転されている時、手
動切換弁４５がＤレンジより急にＬレンジへ切換
えられたとすると、油圧制御装置４は、一方に於
てはブレーキ１９への油圧の供給を遮断し、これ
に代えてクラツチ１２への油圧の供給を開始する
と同時に、他方に於てはクラツチ２５への油圧の
供給を遮断し、これに代えてブレーキ２７への油
圧の供給を開始する。この時、クラツチ１２がブ
レーキ２７より先に係合すると、前述の如く車輛
に異常振動が生ずる恐れがある。しかし本発明に
よれば、制御弁５０に依つてブレーキ２７への油
圧の供給は、クラツチ１２への油圧の供給が充分
に行われ該クラツチが実質的に係合し油路５６内
の油圧が充分に上昇した後、即ちクラツチ１２の
係合に対して遅延されて行われるようになつてい
るので、上述の原因による車輛の異常振動が発生
する危険は確実に回避される。 尚、ブレーキ２７には自動変速機がリバース状
態に設定される時にも油圧が供給されるようにな
つているが、その時にはそれ自身公知の要領によ
り、油圧制御装置４より油路５７（第二の油路）
を経てブレーキ２７への油圧の供給が遅延される
ことなく行われる。 第２図は本発明による自動変速機の他の一つの
実施例を示す概略図である。この実施例に於て
は、油圧制御装置４よりブレーキ２７へ油圧を供
給する油路４９（第一の油路）の途中に遅延手段
としての絞り要素５８が設けられることによつ
て、油圧制御装置４よりブレーキ２７への油圧の
供給が油圧制御装置４よりクラツチ１２への油圧
の供給に比して遅延されるようになつている。勿
論かかる構成によつては、オーバドライブ速度段
にて走行中に手動切換弁がＤレンジよりＬレンジ
へ切換えられた時、クラツチ１２の係合をブレー
キ２７の係合に先立つて行わせることを確実に保
証することは出来ないが、絞り５８の絞り度が適
当な大きさに設定される時には、クラツチ１２の
係合をブレーキ２７の係合に先立つて行わせるこ
とをほぼ確実に保証することが出来る。従つて第
２図に示す実施例は第１図に示す実施例に比して
より安価な構造にて所要の目的を実質的に達成す
ることが出来るという利点を有するものである。 尚、この実施例に於ても自動変速機がリバース
状態に設定される時にはブレーキ２７に対する油
圧の供給は油路５７（第二の油路）をもつて遅延
されることなく行われる。 以上に於ては本発明を二つの実施例について詳
細に説明したが、本発明がかかる実施例にのみ限
られるものではなく、本発明の範囲内にて他に
種々の実施例が可能であることは当業者にとつて
明らかであろう。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明による車輛用自動変
速機の二つの実施例を示す概略図である。 １……トルクコンバータ、２……オーバドライ
ブ機構、３……歯車変速機構、５……ポンプ、６
……タービン、７……ステータ、８……クランク
軸、９……タービン軸、１０……キヤリア、１１
……サンギア、１２……多板クラツチ、１３……
ワンウエイクラツチ、１４……プラネタリピニオ
ン、１５……リングギア、１６……オーバドライ
ブケース、１８……トランスミツシヨンケース、
１９……多板ブレーキ、２３……歯車変速機入力
軸、２４，２５……多板クラツチ、２６，２７…
…多板ブレーキ、２８……ワンウエイクラツチ、
２９……中間軸、３０……サンギア軸、３２……
サンギア、３３……キヤリア、３４……プラネタ
リピニオン、３５……リングギア、３６……キヤ
リア、３７……プラネタリピニオン、３８……リ
ングギア、３９……出力軸、４０……オイルリザ
ーバ、４１……オイルポンプ、４２……ライン油
圧制御弁、４３……スロツトル油圧制御弁、４４
……ガバナ油圧制御弁、４５……手動切換弁、４
６……１―２速切換弁、４７……２−３速切換
弁、４８……３−４速切換弁、５０……制御弁、
５８……絞り要素。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ サンギア、リングギア、プラネタリピニオン
   及びキヤリアを有する遊星歯車機構と、前記サン
   ギアの回動を選択的に阻止するブレーキと、前記
   遊星歯車機構の二つの相対的に回転する要素の相
   対的回転を選択的に阻止するクラツチとを有し、
   前記ブレーキが係合され前記クラツチが解放され
   ている時には前記キヤリアより前記リングギアへ
   回転動力を増速して伝達し、前記クラツチが係合
   され前記ブレーキが解放されている時には前記キ
   ヤリアより前記リングギアへ回転動力を直結的に
   伝達するよう構成されたオーバドライブ装置と、 前記リングギアに接続された減速装置と、 前記オーバドライブ装置と前記減速装置の作動
   を切換制御する油圧制御装置とを有し、 前記減速装置は複数個の変速段を与える歯車変
   速機構と油圧を供給されることにより係合する複
   数個の摩擦係合装置とを有し、前記摩擦係合装置
   の内の第一の摩擦係合装置の係合が解除され第二
   の摩擦係合装置が係合される時に前記減速装置は
   ダウンシフトされるよう構成されている車輌用自
   動変速機に於いて、 前記ブレーキと前記第一の摩擦係合装置が係合
   している変速状態より前記クラツチと前記第二の
   摩擦係合装置が係合する変速状態へ切換えられる
   時にのみ前記第二の摩擦係合装置に対する油圧の
   供給を司どり前記第二の摩擦係合装置に対する油
   圧の供給を前記クラツチの係合に対して遅延させ
   る遅延手段を有する第一の油路と、 前記ブレーキと前記第一の摩擦係合装置が係合
   している変速状態より前記クラツチと前記第二の
   摩擦係合装置が係合する変速状態へ切換えられる
   時以外の時に前記第二の摩擦係合装置に対する油
   圧の供給を実質的な遅延を生じることなく司どる
   第二の油路とを 有することを特徴とする車輌用自動変速機。