WO2014061234A1 - 変速機のブレーキ装置及びその制御システム - Google Patents

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WO2014061234A1
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piston
friction plate
chamber
brake device
hydraulic pressure
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将倫 佐々木
昌道 藤川
真也 鎌田
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マツダ株式会社
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    • F16H3/666Gearings having three or more central gears composed of a number of gear trains without drive passing from one train to another with compound planetary gear units, e.g. two intermeshing orbital gears

Definitions

  • the present invention belongs to the technical field of a brake device for a transmission mounted on a vehicle and a control system thereof.
  • An automatic transmission mounted on a vehicle includes a plurality of frictional engagement elements such as a clutch device and a brake device, and selectively engages them in accordance with the operating state of the engine, so that a transmission mechanism including a planetary gear set and the like is installed.
  • the power transmission path is changed to automatically shift to a predetermined gear stage.
  • a first piston that presses the friction plate and a second piston that presses the first piston toward the side close to the friction plate are serially arranged in this order from the friction plate side to the stroke direction. It is an arranged configuration.
  • a return spring is provided that acts on the first piston and biases the first piston and the second piston away from the friction plate.
  • the first piston is stroked to the side close to the friction plate by causing the second piston to stroke to the side close to the friction plate.
  • the clearance of the friction plate can be narrowed (the position of the first piston and the position of the second piston at this time are referred to as the standby position of the first piston and the standby position of the second piston, respectively).
  • the brake device can be fastened with high responsiveness, the brake device can be fastened accurately and at appropriate timing, and a shift shock or the like caused by a shift in the fastening timing of the brake device can be suppressed. .
  • the present invention provides a transmission in which the engagement response of the brake device does not decrease and the accuracy of the engagement timing of the brake device does not decrease even if the clearance of the friction plate increases due to individual differences or aging of the brake device.
  • An object of the present invention is to provide a brake device and its control system.
  • the first piston that presses the friction plate and the second piston that moves the first piston to the side close to the friction plate are arranged in series in this order from the friction plate side in the stroke direction.
  • the first piston is fitted into the second piston so that the first piston can move together with the second piston and can move relative to the second piston, and the first piston is brought close to the friction plate.
  • a first hydraulic chamber to which hydraulic pressure is supplied to make a stroke toward the side to be moved, and a second hydraulic chamber to be supplied with hydraulic pressure to stroke the second piston to the side close to the friction plate, are provided.
  • An urging member that urges away from the friction plate and a restriction member that restricts a stroke of a predetermined amount or more toward the side of the piston close to the friction plate are not provided in the first piston, and the second It is a brake device for a transmission, characterized in that provided in the piston.
  • the first piston that presses the friction plate and the second piston that moves the first piston to the side close to the friction plate are arranged in series in this order from the friction plate side in the stroke direction.
  • a brake system control system for a machine wherein the first piston is fitted into the second piston so as to be movable together with the second piston and to be relatively movable with respect to the second piston, and the first piston is rubbed against the first piston.
  • hydraulic control means for controlling the supply and discharge of hydraulic pressure to and from the second hydraulic chamber, and when the brake control device is in the released state, the hydraulic control means (1) the first hydraulic chamber and the second hydraulic chamber By not supplying hydraulic pressure to the second hydraulic chamber, the first piston and the second piston are both moved away from the friction plate by the biasing force of the biasing member, and each is positioned at the initial position, and the release is performed.
  • FIG. 1 is a skeleton diagram of an automatic transmission according to a first embodiment of the present invention. It is a fastening table
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing a structure of an LR brake (low reverse brake) of the automatic transmission.
  • FIG. 5 is a schematic view showing a positional relationship among a first piston, a second piston, a driven plate, and a return spring of the LR brake when viewed in the axial direction A of FIG. 4.
  • FIG. 5 is a sectional view similar to FIG. 4 showing the operation of the LR brake.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view similar to FIG.
  • FIG. 4 showing another operation of the LR brake. It is a control system figure of the automatic transmission. 4 is a flowchart of ND control performed by a controller of the automatic transmission. 4 is a time chart of the ND control.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view similar to FIG. 4 showing the structure of an LR brake according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view similar to FIG. 6 showing the operation of the LR brake.
  • FIG. 8 is a sectional view similar to FIG. 7 showing another operation of the LR brake.
  • the automatic transmission 1 is mounted on a horizontally mounted automobile such as a front engine front drive vehicle, for example, and includes a transmission mechanism 2 and a transmission case 3 that houses the transmission mechanism 2.
  • the engine output rotation is input to the input shaft 4 of the speed change mechanism 2 via a torque converter (not shown).
  • the output rotation of the speed change mechanism 2 is taken out from the output gear 5 and transmitted to the drive wheels via a differential device (not shown).
  • the speed change mechanism 2 includes a first planetary gear set 10, a second planetary gear set 20, and a third planetary gear set 30. These constitute a power transmission path of the speed change mechanism 2 and are arranged coaxially on the axis of the input shaft 4 in the order described above from the engine side.
  • the transmission mechanism 2 further includes a low clutch 40 and a high clutch 50, an LR brake (low reverse brake) 60, a 2-6 brake 70, and an R-3-5 brake 80.
  • These are friction engagement elements that is, a clutch device and a brake device), and are arranged coaxially on the axis of the input shaft 4 in the order described above from the engine side.
  • the first planetary gear set 10 and the second planetary gear set 20 are a single pinion type
  • the third planetary gear set 30 is a double pinion type.
  • Each planetary gear set 10, 20, 30 has sun gears 11, 21, 31, and pinions 12, 22, 32 (inner pinion in the case of the third planetary gear set 30) that mesh with the sun gears 11, 21, 31.
  • the internal gears 14, 24, 34 that mesh with the carriers 13, 23, 33 that support the pinions 12, 22, 32 and the pinions 12, 22, 32 (the outer pinion in the third planetary gear set 30). And.
  • the sun gear 11 of the first planetary gear set 10 and the sun gear 21 of the second planetary gear set 20 are connected, and further connected to the input shaft 4 via the low clutch 40 so as to be freely connected and disconnected.
  • the internal gear 14 of the first planetary gear set 10 and the carrier 23 of the second planetary gear set 20 are connected to each other, and further connected to the input shaft 4 via the high clutch 50 so as to be freely connectable and disconnectable. Via the transmission case 3.
  • the internal gear 24 of the second planetary gear set 20 and the internal gear 34 of the third planetary gear set 30 are connected to each other, and further connected to the transmission case 3 via a 2-6 brake 70 so as to be freely connected and disconnected.
  • the carrier 33 of the third planetary gear set 30 is connected to the transmission case 3 via the R-3-5 brake 80 so as to be freely connected and disconnected, and the sun gear 31 of the third planetary gear set 30 is connected to the input shaft 4 so that the first planetary gear is set.
  • the carrier 13 of the set 10 is connected to the output gear 5.
  • the frictional engagement elements 40, 50, 60, 70, and 80 are selectively engaged as shown in the engagement table ( ⁇ indicates engagement) in FIG.
  • the power transmission paths of the planetary gear sets 10, 20, and 30 are switched to achieve forward 1st to 6th speeds and reverse speeds.
  • the low clutch 40 and the LR brake 60 are engaged at the first forward speed, which is one of the start gears.
  • the rotation of the input shaft 4 is input to the sun gear 11 of the first planetary gear set 10.
  • the input rotation is decelerated by the first planetary gear set 10 with a large reduction ratio, and then extracted from the carrier 13 of the first planetary gear set 10 to the output gear 5.
  • the low clutch 40 and the 2-6 brake 70 are engaged.
  • the rotation of the input shaft 4 is input to the sun gear 11 of the first planetary gear set 10 and the internal gear 14 of the first planetary gear set 10 via the carrier 23 of the second planetary gear set 20.
  • the input rotation is decelerated at a reduction ratio smaller than the first speed, and then extracted from the carrier 13 of the first planetary gear set 10 to the output gear 5.
  • the low clutch 40 and the R-3-5 brake 80 are engaged.
  • the rotation of the input shaft 4 is performed between the sun gear 11 of the first planetary gear set 10, the internal gear 34 of the third planetary gear set 30 and the internal gear 14 of the first planetary gear set 10 via the carrier 23 of the second planetary gear set 20. Is input.
  • the input rotation is decelerated at a reduction ratio smaller than the second speed, and then taken out from the carrier 13 of the first planetary gear set 10 to the output gear 5.
  • the low clutch 40 and the high clutch 50 are engaged at the fourth forward speed.
  • the rotation of the input shaft 4 is input to the sun gear 11 of the first planetary gear set 10 and the internal gear 14 of the first planetary gear set 10 via the carrier 23 of the second planetary gear set 20 (no deceleration).
  • the input rotation causes the entire first planetary gear set 10 to rotate integrally with the input shaft 4, so that rotation with a reduction ratio of 1 is extracted from the carrier 13 of the first planetary gear set 10 to the output gear 5.
  • the high clutch 50 and the R-3-5 brake 80 are engaged at the fifth forward speed.
  • the input shaft 4 rotates through the internal gear 34 of the third planetary gear set 30 and the sun gear 11 of the first planetary gear set 10 via the sun gear 21 of the second planetary gear set 20 and the carrier 23 of the second planetary gear set 20.
  • Input to the internal gear 14 of the first planetary gear set 10 (no deceleration).
  • the input rotation is accelerated and then taken out from the carrier 13 of the first planetary gear set 10 to the output gear 5.
  • the high clutch 50 and 2-6 brake 70 are engaged.
  • the rotation of the input shaft 4 is caused by the sun gear 11 of the first planetary gear set 10 via the sun gear 21 of the second planetary gear set 20 and the internal gear 14 of the first planetary gear set 10 via the carrier 23 of the second planetary gear set 20. (No deceleration).
  • the input rotation is increased at a speed increase ratio larger than the fifth speed, and then extracted from the carrier 13 of the first planetary gear set 10 to the output gear 5.
  • LR brake 60 and R-3-5 brake 80 are engaged at reverse speed, which is one of the start gears.
  • the rotation of the input shaft 4 is input to the sun gear 11 of the first planetary gear set 10 via the internal gear 34 of the third planetary gear set 30 and the sun gear 21 of the second planetary gear set 20.
  • the input rotation is reversed in rotation direction by the second planetary gear set 20 and is decelerated at a large reduction ratio by the first planetary gear set 10, and then the rotation direction of the input shaft 4 from the carrier 13 of the first planetary gear set 10. Is taken out by the output gear 5 as rotation in the opposite direction.
  • the hydraulic pressure discharged from the oil pump is adjusted to a predetermined line pressure (indicated by “PL” in the figure) by a regulator valve (not shown), It is always supplied to the hydraulic circuit 200 through a dedicated oil passage, and is supplied to the hydraulic circuit 200 via the manual valve 140 when the D range or R range is selected.
  • the hydraulic circuit 200 includes a first linear solenoid valve (hereinafter, the solenoid valve is referred to as “SV”) 121, a second linear SV 122, an on / off SV 123, and a shift valve 130.
  • the first linear SV 121 is for supplying hydraulic pressure to the hydraulic chamber of the low clutch 40.
  • the second linear SV 122 is for supplying hydraulic pressure to an A chamber 61 (first hydraulic chamber) of the LR brake 60 described later.
  • the on / off SV 123 is for switching the position of the spool of the shift valve 130.
  • the shift valve 130 communicates or blocks the second linear SV 122 and the A chamber 61, and a predetermined line pressure supply oil passage 124 and a B chamber 62 (second hydraulic chamber) of the LR brake 60 described later. For communicating or blocking.
  • the spool of the shift valve 130 is always urged to the left with respect to FIG. 3 by a return spring (not shown).
  • An A chamber oil passage 63 is provided between the shift valve 130 and the A chamber 61, and a B chamber oil passage 64 is provided between the shift valve 130 and the B chamber 62.
  • the on / off SV 123 is a normally open type. Therefore, the on / off SV 123 outputs hydraulic pressure in the non-energized state (off), and the spool of the shift valve 130 is positioned on the right side in FIG.
  • the first and second linear SVs 121 and 122 are normally closed types. Therefore, the first and second linear SVs 121 and 122 do not supply hydraulic pressure to the corresponding frictional engagement elements, that is, the low clutch 40 and the LR brake 60 in the non-energized state (off).
  • the right side is the engine side (anti-friction plate side)
  • the left side is the anti-engine side (friction plate side)
  • the horizontal direction is the axial direction, that is, the stroke direction
  • the vertical direction is the radial direction.
  • the LR brake 60 includes two hydraulic chambers (A chamber 61 and B chamber 62) and two pistons (first piston 65 and first piston 65) as main components. 2 pistons 66) and a plurality of friction plates (drive plate 69a and driven plate 69c).
  • the first piston 65 and the second piston 66 are arranged coaxially on the axis of the input shaft 4 and are arranged in series in the above order in the stroke direction from the friction plates 69a and 69c.
  • the first piston 65 has an annular shape when viewed in the axial direction A (see FIG. 5). As shown in FIG. 4, the outer peripheral portion swells toward the opposite engine side, the intermediate portion extends in the radial direction, and the inner peripheral portion. Is inclined to the engine side.
  • the second piston 66 also has an annular shape when viewed in the axial direction A (see FIG. 5). As shown in FIG. 4, the outer peripheral end projects to the anti-engine side, the outer peripheral portion bulges to the engine side, Bulges to the anti-engine side, the inner peripheral portion is inclined to the engine side, and the inner peripheral end portion protrudes to the anti-engine side.
  • the first piston 65 has a smaller outer diameter and a larger inner diameter than the second piston 66.
  • the first piston 65 is fitted on the surface of the second piston 66 on the side opposite to the engine.
  • the first outer peripheral seal member 67a and the first inner peripheral seal member 67b are mounted on the outer peripheral end portion and the inner peripheral end portion of the first piston 65, respectively.
  • the first outer peripheral seal member 67 a is in contact with the outer peripheral portion of the second piston 66 and is slidable with respect to the second piston 66.
  • the first inner peripheral seal member 67 b is in contact with the inner peripheral end of the second piston 66 and is slidable with respect to the second piston 66.
  • the first outer peripheral seal member 67a and the first inner peripheral seal member 67b are oil-tightly attached to the first piston 65, respectively.
  • the first outer peripheral seal member 67a and the first inner peripheral seal member 67b are provided between the first piston 65 and the second piston 66 in the A chamber 61 (more specifically, the A chamber working chamber 61a of the A chamber 61). (See FIG. 7).
  • the first piston 65 is fitted into the second piston 66 so as to be movable together with the second piston 66 and relatively movable with respect to the second piston 66 by the first seal members 67a and 67b.
  • the transmission case 3 is provided with a recess 3a that is open on the non-engine side.
  • the concave portion 3a has an annular shape when viewed in the axial direction A, and a protruding portion (hereinafter referred to as “intermediate protruding portion”) 3b is formed at an intermediate portion in the radial direction.
  • the second piston 66 is fitted in the recess 3a.
  • the second outer peripheral seal member 68a, the second intermediate seal member 68b, and the second inner peripheral seal member 68c are mounted on the outer peripheral portion, the intermediate portion, and the inner peripheral portion of the second piston 66, respectively.
  • the second outer peripheral seal member 68a is in contact with the outer peripheral wall of the recess 3a and is slidable with respect to the recess 3a.
  • the second intermediate seal member 68b is in contact with the peripheral wall of the intermediate protrusion 3b and is slidable with respect to the recess 3a.
  • the second inner peripheral seal member 68c is in contact with the inner peripheral wall of the recess 3a and is slidable with respect to the recess 3a.
  • the second outer peripheral seal member 68a, the second intermediate seal member 68b, and the second inner peripheral seal member 68c are oil-tightly attached to the second piston 66, respectively.
  • the second outer peripheral seal member 68a and the second intermediate seal member 68b are provided between the outer peripheral portion of the second piston 66 and the outer peripheral portion of the concave portion 3a.
  • a working chamber 61b) is defined (see FIG. 6).
  • the second intermediate seal member 68b and the second inner peripheral seal member 68c define a B chamber 62 between the inner peripheral portion of the second piston 66 and the inner peripheral portion of the recess 3a (see FIG. 4).
  • the second piston 66 is movably fitted into the recess 3a by the second seal members 68a, 68b, 68c.
  • the A chamber oil passage 63 led from the shift valve 130 opens through the wall of the transmission case 3 to the bottom wall on the engine side of the outer peripheral portion of the recess 3 a.
  • the B chamber oil passage 64 led from the shift valve 130 passes through the wall of the transmission case 3 and opens to the bottom wall on the engine side of the inner peripheral portion of the recess 3a.
  • the A chamber oil passage 63 opens in the radial direction between the second outer peripheral seal member 68a and the second intermediate seal member 68b, that is, into the A chamber non-operating chamber 61b, and the B chamber oil passage 64 extends in the radial direction.
  • the second intermediate seal member 68b and the second inner peripheral seal member 68c are open to the B chamber 62.
  • a communication hole 66a for communicating the A chamber working chamber 61a and the A chamber non-working chamber 61b is provided in the outer peripheral portion of the second piston 66.
  • the hydraulic pressure supplied to the A chamber non-operating chamber 61b through the A chamber oil passage 63 is supplied to the A chamber operating chamber 61a through the communication hole 66a.
  • the first piston 65 receives the hydraulic pressure supplied to the A-chamber working chamber 61a and strokes on the side opposite to the engine, that is, the side close to the friction plates 69a and 69c (see FIG. 7).
  • the A chamber 61 is a hydraulic chamber to which hydraulic pressure is supplied to stroke the first piston 65 toward the side close to the friction plates 69a and 69c, and the first piston 65 presses the friction plates 69a and 69c. It is a piston for.
  • the second piston 66 receives the hydraulic pressure supplied to the B chamber 62 via the B chamber oil passage 64 and strokes to the opposite engine side, that is, the side close to the friction plates 69a and 69c (see FIG. 6). That is, the B chamber 62 is a hydraulic chamber to which a hydraulic pressure is supplied to stroke the second piston 66 toward the side close to the friction plates 69a and 69c. The second piston 66 causes the first piston 65 to move to the friction plate 69a. , 69c is a piston for moving it to the side close to it.
  • the A chamber air vent passage 3 c facing the uppermost portion of the A chamber 61 and the B chamber air vent passage 3 d facing the uppermost portion of the B chamber 62 are respectively formed in the transmission case 3.
  • a rubber ball 162 and an air vent plug 163 for the A chamber are inserted into the air vent passage 3c for the A chamber.
  • the rubber ball 162 abuts the tapered surface of the A chamber air vent passage 3c to close the A chamber 61.
  • the rubber ball 162 allows the air mixed in the A chamber 61 to pass away from the tapered surface. The passed air is discharged to the outside of the transmission case 3 through a gap between the A chamber air vent plug 163 and the A chamber air vent passage 3c.
  • B room air vent plug 164 is inserted into B room air vent passage 3d.
  • the air mixed into the B chamber 62 is discharged to the outside of the transmission case 3 through the gap between the B chamber air vent plug 164 and the B chamber air vent passage 3d. Is done.
  • the drive plate 69a is spline-engaged with the outer peripheral surface of the internal gear 14 (see FIG. 1) of the first planetary gear set 10. Facing 69b is stuck on both sides of drive plate 69a.
  • the driven plate 69 c is spline-engaged with the inner surface spline portion 3 e of the transmission case 3.
  • a retaining plate 69d is further spline-engaged with the inner surface spline portion 3e.
  • the retaining plate 69d is restricted from moving toward the non-engine side by a snap ring 69e.
  • the LR brake 60 is a multi-plate brake, and a plurality of drive plates 69a and a plurality of driven plates 69c are alternately arranged.
  • the friction plates 69a and 69c are disposed between the retaining plate 69d and an outer peripheral portion (hereinafter, sometimes referred to as a “pressing portion”) of the first piston 65 that swells on the opposite side of the engine. It is placed between them.
  • the friction plates 69a and 69c are restricted from moving toward the non-engine side by a retaining plate 69d.
  • a return spring (biasing member) 161 is interposed between the retaining plate 69d and the outer peripheral end of the second piston 66. As shown in FIG. 5, a plurality of return springs 161 are provided, and are arranged at equal intervals in the circumferential direction of the second piston 66. The return spring 161 does not act on the first piston 65, but acts only on the second piston 66, thereby connecting the second piston 66 and the first piston 65 fitted in the second piston 66 to the friction plates 69a, 69c. It urges to the side away from.
  • the inner surface spline portion 3e is provided with a stopper member (regulating member) 160 formed of a snap ring in the vicinity of the outer peripheral end portion of the second piston 66.
  • the second piston 66 has a portion extending in the radial direction between an outer peripheral end projecting on the anti-engine side and an outer peripheral portion bulging on the engine side abuts on the stopper member 160, so that A stroke greater than or equal to a predetermined amount (a stroke amount W described later) toward the side close to the plates 69a and 69c is restricted (see FIG. 6).
  • the second piston 66 is stopped by the intermediate portion bulging toward the non-engine side coming into contact with the intermediate protrusion 3b of the recess 3a.
  • the first piston 65 is stopped by the intermediate portion extending in the radial direction coming into contact with the intermediate portion of the second piston 66. That is, the position of the first piston 65 and the position of the second piston 66 in this released state are the initial position of the first piston 65 and the initial position of the second piston 66, respectively.
  • the initial position of the second piston 66 is structurally constant, but the first piston 65 The initial position of is not constant. However, here, the initial position of the first piston 65 is structurally farthest from the friction plates 69a and 69c (the intermediate portion of the first piston 65 is in contact with the intermediate portion of the second piston 66). Case).
  • the second piston 66 is stroked while contracting the return spring 161, that is, against the urging force of the return spring 161.
  • the second piston 66 stops at the portion extending in the radial direction between the outer peripheral end protruding to the opposite engine side and the outer peripheral portion bulging to the engine side abuts against the stopper member 160.
  • the first piston 65 stops while maintaining the state in which the intermediate portion extending in the radial direction is in contact with the intermediate portion of the second piston 66. That is, the position of the first piston 65 and the position of the second piston 66 when the stroke of the second piston 66 ends are the standby position of the first piston 65 and the standby position of the second piston 66, respectively. These standby positions are positions defined by the stopper member 160.
  • the standby position of the second piston 66 is structurally constant.
  • the standby position of the piston 65 is not constant. However, here, the case where the intermediate portion of the first piston 65 is in contact with the intermediate portion of the second piston 66 will be described.
  • the first piston 65 presses the friction plates 69a and 69c at the pressing portion, completes the pressing of the friction plates 69a and 69c, that is, stops the rotation of the drive plate 69a and stops moving. That is, the position of the first piston 65 when the stroke of the first piston 65 is the pressing completion position of the first piston 65.
  • the drive plate 69a, the facing 69b, the driven plate 69c, the retaining plate 69d, the snap ring 69e and the like are elastically deformed by the pressing force of the first piston 65 (particularly the thickness of the facing 69b is reduced). As a result, the LR brake 60 is engaged.
  • the first piston 65 is pushed back by the elastic restoring force to release the pressing of the friction plates 69a and 69c and stops.
  • the position of the first piston 65 at this time is the position where the clearance is the smallest among the clearances of the friction plates 69a and 69c where power is not transmitted (that is, the position where the clearance is zero). That is, the position of the first piston 65 at this time is the zero clearance position of the first piston 65.
  • This zero clearance position is a position determined by the structural state (for example, thickness and other dimensions) of the friction plate (including drive plate 69a, facing 69b, driven plate 69c, retaining plate 69d, snap ring 69e, etc.) Moreover, it reflects the current structural situation (thickness reduction due to wear, etc.).
  • the thickness decrease due to wear is small, so the distance that the first piston 65 is pushed back becomes long, the zero clearance position is displaced to the engine side, and the friction plates 69a and 69c If it is old, the thickness is reduced due to wear, etc., so that the distance to which the first piston 65 is pushed back is shortened, and the zero clearance position is displaced to the non-engine side.
  • the standby position of the first piston 65 before the LR brake 60 is engaged and the zero clearance position after the engagement are not always the same. That is, each time the LR brake 60 is engaged, the zero clearance position is updated according to the current structural state of the friction plate, and the relative position of the first piston 65 with respect to the second piston 66 varies depending on the zero clearance position. . Therefore, in many cases, the standby position of the first piston 65 before the LR brake 60 is engaged and the zero clearance position after the engagement do not match.
  • the initial position of the first piston 65 before fastening the LR brake 60 and the initial position of the first piston 65 after fastening are not always the same. That is, each time the LR brake 60 is engaged, the zero clearance position is updated according to the current structural state of the friction plate, and the relative position of the first piston 65 with respect to the second piston 66 varies depending on the zero clearance position. . For this reason, the initial position of the first piston 65 before engagement of the LR brake 60 and the initial position of the first piston 65 after engagement are often not the same.
  • a control controller 100 controls the supply and discharge of hydraulic pressure to the hydraulic chamber of the low clutch 40 and the supply and discharge of hydraulic pressure to the A chamber 61 and the B chamber 62 of the LR brake 60.
  • the control controller 100 is a microprocessor including a CPU, a ROM, a RAM, and the like, and corresponds to the hydraulic control means of the present invention. Specifically, the controller 100 detects a signal from the range sensor 101 that detects the selected range, a signal from the brake fluid pressure sensor 102 that detects a brake fluid pressure that reflects the amount of depression of the brake pedal, and an input shaft.
  • control signals are supplied to the first linear SV 121, the second linear SV 122, and the on / off SV 123 provided in the hydraulic circuit 200. Is output, and ND control is performed.
  • the ND control the low clutch 40 and the LR brake 60 are engaged and the low clutch 40 and the LR brake 60 are engaged, and then the vehicle starts. This is control for shifting to a state in which the first forward speed, which is the shift speed, is achieved.
  • the N range is selected until the ND control starts (until time t1).
  • the energization amount of the first linear SV 121 is zero
  • the low clutch pressure (the hydraulic pressure in the hydraulic chamber of the low clutch 40)
  • the low clutch 40 is released.
  • the on / off SV 123 is turned off, and the spool of the shift valve 130 is located on the right side with respect to FIG. Therefore, the A chamber hydraulic pressure (the hydraulic pressure of the A chamber 61) and the B chamber hydraulic pressure (the hydraulic pressure of the B chamber 62) of the LR brake 60 are drained, and the LR brake 60 is released.
  • the energization amount of the second linear SV 122 is set to zero.
  • the controller 100 determines that the switching from the N range to the D range has been made based on a signal from the range sensor 101, the controller 100 starts ND control (time t1).
  • the controller 100 increases the energization amount of the first linear SV 121 from zero to the maximum value (Max) in step S1.
  • the low clutch pressure increases to the line pressure (PL), and the low clutch 40 is engaged.
  • the controller 100 switches the on / off SV 123 from off to on in step S1.
  • the spool of the shift valve 130 is located on the left side with respect to FIG. 3, the B chamber 62 of the LR brake 60 and the line pressure supply oil passage 124 are communicated, and the B chamber hydraulic pressure increases to the line pressure (PL). To do.
  • the first piston 65 and the second piston 66 stroke to the standby position, and the clearance becomes zero (time t2). At this time, the turbine rotational speed slightly decreases to N1.
  • step S2 when the controller 100 determines in step S2 that the brake fluid pressure has become less than a predetermined pressure (a driver has requested a start) based on a signal from the brake fluid pressure sensor 102, the second linear SV 122 is energized. The amount is gradually increased from zero (time t3). As a result, the hydraulic pressure is supplied to the A chamber 61 of the LR brake 60, and the A chamber hydraulic pressure gradually increases. As a result, the first piston 65 strokes to the pressing completion position, and the turbine rotational speed further decreases.
  • a predetermined pressure a driver has requested a start
  • step S3 the controller 100 determines that the turbine rotational speed has reached the target value N2 based on the signal from the turbine rotational speed sensor 103 (the pressing of the friction plates 69a and 69c has been completed, that is, the rotation of the drive plate 69a has been completed). If it is determined that it has stopped, the energization amount of the second linear SV 122 is increased to the maximum value (Max) (time t4). As a result, the A chamber oil pressure increases to the line pressure (PL), and the LR brake 60 is engaged. Thus, the first forward speed in which the low clutch 40 and the LR brake 60 are engaged is achieved.
  • a one-way clutch was used to achieve the first forward speed.
  • the one-way clutch is used, there is an advantage that the one-way clutch is naturally locked only by engaging the low clutch, and a first-speed power transmission path is formed. For this reason, it is possible to satisfactorily suppress a shift shock or the like caused by a shift in the engagement timing of the friction engagement element.
  • the one-way clutch not only increases the cost, weight, and size of the automatic transmission, but also has a problem that drag resistance occurs and the fuel consumption decreases because most of the running time is idle.
  • the one-way clutch is abolished and the low clutch 40 and the LR brake 60 are engaged at the first forward speed.
  • the low clutch 40 affected by the centrifugal hydraulic pressure is fastened first.
  • the LR brake 60 that is not affected by the centrifugal hydraulic pressure is later engaged. In this way, since the LR brake 60 is not affected by the centrifugal hydraulic pressure, the LR brake 60 to be fastened later can be fastened with high accuracy at an appropriate timing.
  • the LR brake 60 has a two-stage piston structure and a two-stage stroke structure, and the first piston 65 is put on standby at a stage (time t1) when the LR brake 60 may be engaged.
  • the first piston 65 is pressed from the standby position to the position where the first piston 65 is pressed from the standby position when the clearance between the friction plates 69a and 69c is narrowed and the LR brake 60 needs to be engaged (time t3). Therefore, the LR brake 60 can be fastened with high responsiveness, the LR brake 60 can be fastened with accuracy and at appropriate timing, and the fastening timing of the LR brake 60 is shifted. The resulting shift shock and the like can be suppressed even better.
  • the LR brake 60 of the automatic transmission 1 includes the first piston 65 that presses the friction plates 69a and 69c, and the first piston 65 as the friction plates 69a and 69c.
  • the second piston 66 to be moved to the side close to is disposed in series in this order in the stroke direction from the friction plates 69a, 69c side, and has the following characteristic configuration.
  • the first piston 65 is fitted in the second piston 66 so as to be movable together with the second piston 66 and relatively movable with respect to the second piston 66.
  • the A chamber 61 is supplied with hydraulic pressure for moving the first piston 65 toward the side close to the friction plates 69a and 69c, and the hydraulic pressure for moving the second piston 66 toward the side close to the friction plates 69a and 69c. Only the B chamber 62 to be supplied, the return spring 161 that acts only on the second piston 66 and biases the first piston 65 and the second piston 66 away from the friction plates 69a and 69c, and the second piston 66 only. There is provided a stopper member 160 that acts on the second piston 66 to regulate a stroke of a predetermined amount W or more toward the side close to the friction plates 69a, 69c.
  • the first piston 65 from which the hydraulic pressure has been discharged is an elastic restoring force of a friction plate (including drive plate 69a, facing 69b, driven plate 69c, retaining plate 69d, snap ring 69e, etc.). And is positioned at a zero clearance position where the friction plates 69a and 69c are released.
  • the zero clearance position is a position where the clearance between the friction plates 69a and 69c is zero, and is a position immediately before the LR brake 60 is engaged.
  • the relative position of the first piston 65 with respect to the second piston 66 changes according to the zero clearance position, and the zero clearance position is updated each time the LR brake 60 is engaged. . Therefore, even if the clearance between the friction plates 69a and 69c is large due to individual differences of the LR brake 60, or due to aging, the friction plates (drive plate 69a, facing 69b, driven plate 69c, retaining plate 69d, snap ring 69e, etc.) Since the zero clearance position is updated even when the clearance becomes large, the standby position of the first piston 65 with respect to the second piston 66 is changed. The length from the standby position to the pressing completion position does not increase.
  • the second piston 66 is movably fitted in a recess 3 a provided in the transmission case 3.
  • First seal members 67 a and 67 b slidable with respect to the second piston 66 are oil-tightly attached to the first piston 65.
  • Second seal members 68a, 68b, 68c slidable with respect to the recess 3a are oil-tightly attached to the second piston 66.
  • the first seal members 67a and 67b that are oil-tightly attached to the first piston 65 are slidable with respect to the second piston 66. Therefore, in (iii) and (iv), The relative movement of the first piston 65 with respect to the piston 66 is performed smoothly.
  • the second seal members 68a, 68b, 68c that are oil-tightly attached to the second piston 66 are slidable with respect to the recess 3a provided in the transmission case 3, (ii) and (v ), The relative movement of the second piston 66 with respect to the recess 3a is performed smoothly.
  • the LR brake 60 having the above-described configuration is provided as a friction engagement element that is engaged at the start speed.
  • the second piston 66 only needs to be stroked until it comes into contact with the stopper member 160, so that the setting of the B chamber oil pressure for causing the second piston 66 to stroke is facilitated. That is, a sufficiently high hydraulic pressure may be supplied to the B chamber 62 without accurately considering the urging force of the return spring 161. As a result, it is not affected by individual differences of the return spring 161.
  • reference numeral 203 is a transmission case
  • 203a is a recess
  • 203b is an inner peripheral surface of the recess
  • 203e is an inner spline portion
  • 259 is a return spring (biasing member)
  • 260 is a stopper member (regulating member).
  • 261 is the A chamber (first hydraulic chamber)
  • 262 is the B chamber (second hydraulic chamber)
  • 263 is the oil passage for the A chamber
  • 263a is the opening of the oil passage for the A chamber
  • 264 is the oil passage for the B chamber
  • 265 Is the first piston
  • 266 is the second piston
  • 266a is the communication hole
  • 266b is the outer peripheral surface of the second piston
  • 266c is the spring receiving portion
  • 269a is the drive plate (friction plate)
  • 269b is the facing
  • 269c is the driven plate (friction)
  • 269d is a retaining plate
  • 269e is a snap ring
  • 269f is a spring receiving member
  • 681 and 682 are second outer peripheral O-rings (second plate).
  • 683 is a second inner peripheral seal member (second seal member)
  • 684 is a first outer peripheral seal member (first seal member)
  • 685 is a first inner peripheral seal member (first seal member).
  • FIG. 11 shows the first piston 265 and the second piston 266 in the initial position, similar to FIG. 4, and FIG. 12 shows the first piston 265 and the second piston 266 similar to FIG.
  • FIG. 13 shows a case where the first piston 265 is in the pressing completion position and the second piston 266 is in the standby position, similar to FIG. 7.
  • the first piston 265 that presses the friction plates 269a and 269c and the first piston 265 are pressed.
  • the second piston 266 that moves the friction plate 269a, 269c to the side close to the friction plates 269a, 269c is arranged in series in this order from the friction plates 269a, 269c side in the stroke direction.
  • the first piston 265 is fitted into the second piston 266 so as to be movable together with the second piston 266 and relative to the second piston 266.
  • the second piston 266 is movably fitted in a recess 203 a provided in the transmission case 203.
  • a first outer peripheral seal member 684 and a first inner peripheral seal member 685 that are slidable relative to the second piston 266 are oil-tightly attached to the first piston 265.
  • a pair of second outer peripheral O-rings 681 and 682 and a second inner peripheral seal member 683 are oil-tightly attached to the second piston 266 in a stroke direction slidable with respect to the recess 203a of the transmission case 203.
  • the pair of O-rings 681 and 682 are disposed on the outer peripheral surface 266b of the second piston 266.
  • the A chamber 261 is supplied with hydraulic pressure to stroke the first piston 265 toward the side close to the friction plates 269a and 269c, and the hydraulic pressure to stroke the second piston 266 toward the side close to the friction plates 269a and 269c. Only the B chamber 262 to be supplied, the return spring 259 that acts only on the second piston 266 and biases the first piston 265 and the second piston 266 away from the friction plates 269a and 269c, and only the second piston 266.
  • a stopper member 260 is provided which acts on the second piston 266 to restrict a stroke of a predetermined amount or more toward the side close to the friction plates 269a and 269c.
  • the return spring 259 is interposed between a spring receiving member 269f attached to the retaining plate 269d and a spring receiving portion 266c formed at the outer peripheral end of the second piston 266.
  • the stopper member 260 is a snap ring assembled to the inner surface spline portion 203e.
  • the A chamber 261 is defined between the first piston 265 and the second piston 266 by being defined by the first outer peripheral seal member 684 and the first inner peripheral seal member 685.
  • the B chamber 262 is defined by the second outer peripheral O-ring 682 and the second inner peripheral seal member 683 on the anti-friction plates 269a and 269c (engine side) of the pair of O-rings 681 and 682, thereby It is formed between the piston 266 and the recess 203a.
  • An A chamber oil passage 263 for supplying and discharging hydraulic pressure to and from the A chamber 261 opens in the inner peripheral surface 203b of the recess 203a.
  • a B chamber oil passage 264 for supplying and discharging hydraulic pressure to and from the B chamber 262 opens at the bottom surface of the recess 203a.
  • a communication hole 266a for communicating the A chamber 261 and the A chamber oil passage 263 is provided in the outer peripheral surface 266b of the second piston 266.
  • the outer peripheral surface 266b of the second piston 266 faces the inner peripheral surface 203b of the concave portion 203a.
  • the pair of O-rings 681 and 682 are arranged so as to sandwich the communication hole 266a in the stroke direction. Further, the pair of O-rings 681 and 682 includes an O-ring 681 on the friction plates 269a and 269c (anti-engine side) from the opening 263a of the A passage oil passage 263 opened on the inner peripheral surface 203b of the recess 203a. At all times (that is, all the time when the second piston 266 is in the initial position shown in FIG. 11 and in the standby position shown in FIGS. 12 and 13), it is on the friction plate 269a, 269c side and the anti-friction plate 269a. , 269c side O-ring 682 is always disposed on the anti-friction plate 269a, 269c side.
  • the inner diameter of the inner peripheral surface 203b of the recess 203a is set to be the same between the friction plates 269a and 269c and the anti-friction plates 269a and 269c with the opening 263a of the chamber A oil passage 263 interposed therebetween. That is, within the stroke range of the second piston 266, the inner peripheral surface 203b of the recess 203a with which the pair of O-rings 681 and 682 contact is formed in parallel to the stroke direction.
  • the outer diameter of the outer peripheral surface 266b of the second piston 266 is set to be the same between the friction plates 269a and 269c and the anti-friction plates 269a and 269c with the communication hole 266a of the second piston 266 interposed therebetween. That is, the outer peripheral surface 266b of the second piston 266 is formed in parallel to the stroke direction within the range where the pair of O-rings 681, 682 are disposed.
  • the A chamber 261 for stroking the first piston 265 fitted in the second piston 266 is formed between the first piston 265 and the second piston 266, and the A chamber 261 is formed.
  • a chamber oil passage 263 for supplying and discharging hydraulic pressure is open to the inner peripheral surface 203b of the recess 203a of the transmission case 203 in which the second piston 266 is fitted.
  • the outer peripheral surface 266b of the second piston 266 faces the inner peripheral surface 203b of the recess 203a, and a communication hole 266a that communicates the A chamber 261 and the A chamber oil passage 263 with the outer peripheral surface 266b of the second piston 266. Is provided.
  • the inner peripheral surface 203b has an inner diameter between a portion closer to the friction plates 269a and 269c and a portion closer to the anti-friction plates 269a and 269c than the opening 263a of the oil passage 263 for the A chamber.
  • the outer peripheral surface 266b is separated by a portion closer to the friction plates 269a and 269c than the communication hole 266a and a portion closer to the anti-friction plates 269a and 269c.
  • the diameter is set to be the same.
  • the inner peripheral surface 203b of the recessed portion 203a and the outer peripheral surface 266b of the second piston 266 are more specifically formed around the opening 263a of the A chamber oil passage 263 and the communication hole 266a.
  • the pair of O-rings 681, 682 are arranged in the stroke direction, they are parallel to each other in the stroke direction.
  • the pair of O-rings 681 and 682 are defined between the inner peripheral surface 203b of the recess 203a and the outer peripheral surface 266b of the second piston 266, and the communication hole 266a and the A chamber oil passage 263 are always formed.
  • the volume thereof does not change during the stroke of the second piston 266, as is apparent from comparison of FIGS. That is, when the second piston 266 is stroked by the stroke amount W from the initial position shown in FIG. 11 to the standby position shown in FIG. 12, the inner peripheral surface 203b of the recess 203a and the outer peripheral surface 266b of the second piston 266 are in the stroke direction.
  • first piston 265 and the second piston 265 are prevented from moving with respect to the second piston 265, so that the first piston 265 and the second piston 265 are securely held in the state where the previously recorded zero clearance position is maintained.
  • the special effect that the piston 265 moves to the standby position is exhibited.
  • the low clutch 40 is not provided with a balance chamber for canceling the centrifugal hydraulic pressure in addition to the normal hydraulic chamber, but may be provided depending on the situation.
  • the second linear SV 122 may increase the energization amount from zero to the maximum value (Max) from the beginning.
  • the LR brake 60 may be fastened first, and the low clutch 40 may be fastened later.
  • the speed is achieved that is, from the state where the LR brake 60 and the R-3-5 brake 80 are released and the power transmission path of the speed change mechanism 30 is cut off.
  • Control may be performed to shift to a state in which the reverse speed, which is the starting speed, is achieved by engaging the -3-5 brake 80.
  • the low clutch 40 and the LR brake 60 are engaged from the state where the 2-1 shift control while the vehicle is running, that is, the low clutch 40 and the 2-6 brake 70 are engaged and the second forward speed is achieved. Then, control may be performed to shift to a state in which the first forward speed is achieved.
  • the brake device according to the present invention may be applied to other brake devices other than the LR brake 60, for example, the 2-6 brake 70 and the R-3-5 brake 80.
  • the first piston that presses the friction plate and the second piston that moves the first piston to the side close to the friction plate are arranged in series in this order from the friction plate side in the stroke direction.
  • the first piston is fitted into the second piston so that the first piston can move together with the second piston and can move relative to the second piston, and the first piston is brought close to the friction plate.
  • a first hydraulic chamber to which hydraulic pressure is supplied to make a stroke toward the side to be moved, and a second hydraulic chamber to be supplied with hydraulic pressure to stroke the second piston to the side close to the friction plate, are provided.
  • An urging member that urges away from the friction plate and a restriction member that restricts a stroke of a predetermined amount or more toward the side of the piston close to the friction plate are not provided in the first piston, and the second It is a brake device for a transmission, characterized in that provided in the piston.
  • the first piston that presses the friction plate is fitted into the second piston that moves the first piston to the side close to the friction plate, is movable together with the second piston, and is relative to the second piston. It is movable. Further, the biasing member that biases the first piston and the second piston toward the side away from the friction plate acts only on the second piston. In addition, a regulating member is provided that regulates a stroke of a predetermined amount or more toward the side of the second piston close to the friction plate.
  • the brake device operates as follows, for example.
  • the brake device when the brake device is in the released state, (1) since the hydraulic pressure is not supplied to the first hydraulic chamber and the second hydraulic chamber, both the first piston and the second piston are urged by the urging force of the urging member. It is moved to the side away from the friction plate and is located at the initial position.
  • the brake device in the released state is engaged, first, (2) the hydraulic pressure is supplied to the second hydraulic chamber, whereby the first piston and the second piston are both stroked toward the side close to the friction plate.
  • the first piston from which the hydraulic pressure has been discharged is positioned back to the zero clearance position where the friction plate is released by being pushed back by the elastic restoring force of the friction plate. That is, this zero clearance position is a position where the clearance of the friction plate is zero, and is a position immediately before the brake device is fastened. Since the urging member acts only on the second piston, in (5), when the first piston and the second piston return to their initial positions by the urging force of the urging member, the first piston with respect to the second piston. The relative position of is maintained. That is, the zero clearance position is not reset when the brake device is released and remains recorded.
  • the relative position of the first piston with respect to the second piston changes according to the zero clearance position, and the zero clearance position is updated every time the brake device is engaged. Therefore, even if the clearance of the friction plate is large due to individual differences of the brake device, or when the friction plate is worn due to aging and the clearance becomes large, the zero clearance position is updated.
  • the standby position of the first piston changes, so that the length from the standby position of the first piston to the pressing completion position does not increase. As a result, the time required for the first piston to complete the pressing of the friction plate is not lengthened, the fastening response of the brake device is not lowered, and the brake device of the transmission is not lowered in accuracy of the fastening timing of the brake device. Provided.
  • the second piston is movably fitted in a recess provided in a transmission case, and a first seal member slidable with respect to the second piston is oil-tightly attached to the first piston. It is preferable that a second seal member that is mounted and slidable with respect to the recess is oil-tightly mounted on the second piston.
  • the first seal member oil-tightly attached to the first piston is slidable with respect to the second piston. Therefore, in (3) and (4), the first piston with respect to the second piston Relative movement is smoothly performed. Similarly, since the second seal member oil-tightly attached to the second piston is slidable with respect to the recess provided in the transmission case, the second piston with respect to the recess in (2) and (5). Relative movement is smoothly performed.
  • the first hydraulic chamber is formed between the first piston and the second piston, and an oil passage for supplying and discharging hydraulic pressure to and from the first hydraulic chamber is an inner peripheral surface of the recess.
  • a communication hole that communicates the first hydraulic chamber and the oil passage is provided on the outer peripheral surface of the second piston facing the inner peripheral surface of the recess, and the friction plate sandwiches the opening of the oil passage.
  • the inner diameter of the inner peripheral surface of the recess is set to be the same on the side and the anti-friction plate side, and the outer diameter of the outer peripheral surface of the second piston is the same on the friction plate side and the anti-friction plate side across the communication hole It is preferable that it is set to.
  • the 1st hydraulic chamber for making the 1st piston fitted by the 2nd piston stroke is formed between the 1st piston and the 2nd piston, and it is hydraulic with respect to the said 1st hydraulic chamber.
  • An oil passage for supplying and discharging the air is opened on the inner peripheral surface of the recess of the transmission case in which the second piston is fitted.
  • the outer peripheral surface of the second piston is opposed to the inner peripheral surface of the recess, and a communication hole is provided in the outer peripheral surface of the second piston to communicate the first hydraulic chamber and the oil passage. .
  • the inner diameter of the inner peripheral surface is set to be the same between the friction plate side portion and the anti-friction plate side portion with respect to the opening of the oil passage.
  • the outer diameter of the outer peripheral surface is set to be the same between the portion closer to the friction plate than the communication hole and the portion closer to the anti-friction plate. That is, the inner peripheral surface of the recess and the outer peripheral surface of the second piston are parallel to each other in the stroke direction around the opening of the oil passage and the communication hole.
  • the brake device is preferably a brake device that is fastened at the start gear.
  • the shift shock generated is greater when the engagement timing of the brake device is shifted during the shift to the start gear.
  • the fastening response is not lowered, and the precision of the fastening timing is not lowered. Therefore, according to this configuration, it is possible to effectively suppress the occurrence of a large shift shock even when shifting to the start gear.
  • the first piston that presses the friction plate and the second piston that moves the first piston to the side close to the friction plate are arranged in series in this order from the friction plate side in the stroke direction.
  • a brake system control system for a machine wherein the first piston is fitted into the second piston so as to be movable together with the second piston and to be relatively movable with respect to the second piston, and the first piston is rubbed against the first piston.
  • hydraulic control means for controlling supply and discharge of hydraulic pressure to and from the second hydraulic chamber.
  • the first piston and the second piston are moved by moving to a side away from the plate and positioned at a zero clearance position where the friction plate is released, and (5) discharging the hydraulic pressure in the second hydraulic chamber.
  • the first piston and the second piston are both moved away from the friction plate by the urging force of the urging member while maintaining the relative position with the piston, and each is positioned at the initial position. It is the control system of the brake device of the characteristic transmission.
  • a control system for a brake device of a transmission is provided in which the engagement response of the brake device does not decrease and the accuracy of the engagement timing of the brake device does not decrease even when the brake device becomes large.

Abstract

 摩擦板(69a,69c)を押圧する第1ピストン(65)を第2ピストン(66)と共に移動可能且つ第2ピストン(66)に対して相対移動可能に第2ピストン(66)に嵌入する。第1ピストン(65)及び第2ピストン(66)をそれぞれ摩擦板(69a,69c)に近接する側にストロークさせるためのA室(61)及びB室(62)と、第2ピストン(66)を摩擦板(69a,69c)から離間する側に付勢するリターンスプリング(161)と、第2ピストン(66)の摩擦板(69a,69c)に近接する側への所定量(W)以上のストロークを規制するストッパ部材(160)とを設ける。摩擦板(69a,69c)のクリアランス(V)が大きくなってもL-Rブレーキ(60)の締結応答性が低下しない。

Description

変速機のブレーキ装置及びその制御システム
 本発明は、車両に搭載される変速機のブレーキ装置及びその制御システムの技術分野に属する。
 車両に搭載される自動変速機は、クラッチ装置やブレーキ装置等の複数の摩擦締結要素を備え、これをエンジンの運転状態に応じて選択的に締結することにより、プラネタリギヤセット等を含む変速機構の動力伝達経路を変更して所定の変速段に自動的に変速するように構成されている。
 特許文献1に記載のブレーキ装置は、摩擦板を押圧する第1ピストンと、第1ピストンを摩擦板に近接する側に押圧する第2ピストンとが、摩擦板側からストローク方向にこの順に直列に配置された構成である。そして、第1ピストンに作用して第1ピストン及び第2ピストンを摩擦板から離間する側に付勢するリターンスプリングが設けられている。ブレーキ装置が解放状態のときは、リターンスプリングの付勢力により第1ピストン及び第2ピストンが共に摩擦板から離間する側に移動されてそれぞれ初期位置に位置する。
 これによれば、ブレーキ装置を締結する可能性が生じた段階で、第2ピストンを摩擦板に近接する側にストロークさせておくことにより、第1ピストンを摩擦板に近接する側にストロークさせて、摩擦板のクリアランスを狭めておくことができる(このときの第1ピストンの位置及び第2ピストンの位置をそれぞれ第1ピストンの待機位置及び第2ピストンの待機位置という)。
 そして、ブレーキ装置を締結する必要が生じた段階で、第1ピストンを待機位置から摩擦板に近接する側にストロークさせると、前記クリアランスが予め狭められているので、第1ピストンによる摩擦板の押圧が短時間のうちに完了する(このときの第1ピストンの位置を押圧完了位置という)。結果として、ブレーキ装置を応答性よく締結することができ、ブレーキ装置を精度よく適正なタイミングで締結することができ、ブレーキ装置の締結タイミングがずれることに起因する変速ショック等を抑制することができる。
 ところで、特許文献1に記載のブレーキ装置は、リターンスプリングが第1ピストンに作用しているため、ブレーキ装置を解放する度に第1ピストン及び第2ピストンが共に摩擦板から最も離間した位置まで戻される。つまり、第1ピストンの初期位置及び第2ピストンの初期位置はそれぞれ摩擦板から最も離間した位置であり、初期位置において第1ピストンと第2ピストンとの相対位置は変わることがない。そして、第2ピストンが変速機ケースの壁面やストッパ部材等で移動が規制されるまで摩擦板に近接する側にストロークするため、第2ピストンの待機位置が構造的に決まる。つまり、初期位置において第2ピストンとの相対位置が変わらない第1ピストンの待機位置もまた構造的に決まり、第1ピストンの待機位置は変わることがない。
 そのため、例えばブレーキ装置の個体差によって摩擦板のクリアランスが大きい場合や、経年変化によって摩擦板が摩耗し、前記クリアランスが大きくなった場合等は、第1ピストンの待機位置から押圧完了位置までの長さが増大する。この結果、第1ピストンが摩擦板の押圧を完了するのに要する時間が長くなり、ブレーキ装置の締結応答性が低下し、締結タイミングの精度が低下する。
特開2005-265063号公報(段落0014~0019、図2)
 そこで、本発明は、たとえブレーキ装置の個体差や経年変化等によって摩擦板のクリアランスが大きくなっても、ブレーキ装置の締結応答性が低下せず、ブレーキ装置の締結タイミングの精度が低下しない変速機のブレーキ装置及びその制御システムの提供を目的とする。
 すなわち、本発明は、摩擦板を押圧する第1ピストンと、第1ピストンを摩擦板に近接する側に移動させる第2ピストンとが、摩擦板側からストローク方向にこの順に直列に配置された変速機のブレーキ装置であって、前記第1ピストンは、前記第2ピストンと共に移動可能且つ前記第2ピストンに対して相対移動可能に前記第2ピストンに嵌入され、前記第1ピストンを摩擦板に近接する側にストロークさせるための油圧が供給される第1油圧室と、前記第2ピストンを摩擦板に近接する側にストロークさせるための油圧が供給される第2油圧室とが設けられ、ピストンを摩擦板から離間する側に付勢する付勢部材及びピストンの摩擦板に近接する側への所定量以上のストロークを規制する規制部材が、第1ピストンに設けられず、第2ピストンに設けられていることを特徴とする変速機のブレーキ装置である。
 また、本発明は、摩擦板を押圧する第1ピストンと、第1ピストンを摩擦板に近接する側に移動させる第2ピストンとが、摩擦板側からストローク方向にこの順に直列に配置された変速機のブレーキ装置の制御システムであって、前記第1ピストンは、前記第2ピストンと共に移動可能且つ前記第2ピストンに対して相対移動可能に前記第2ピストンに嵌入され、前記第1ピストンを摩擦板に近接する側にストロークさせるための油圧が供給される第1油圧室と、前記第2ピストンを摩擦板に近接する側にストロークさせるための油圧が供給される第2油圧室と、前記第2ピストンを摩擦板から離間する側に付勢する付勢部材と、前記第2ピストンの摩擦板に近接する側への所定量以上のストロークを規制する規制部材と、前記第1油圧室及び前記第2油圧室に対する油圧の供給及び排出を制御する油圧制御手段とが設けられ、前記油圧制御手段は、当該ブレーキ装置を解放状態とするときは、(1)前記第1油圧室及び前記第2油圧室に油圧を供給しないことにより、前記付勢部材の付勢力により前記第1ピストン及び前記第2ピストンを共に摩擦板から離間する側に移動させてそれぞれ初期位置に位置させ、前記解放状態の当該ブレーキ装置を締結するときは、(2)前記第2油圧室に油圧を供給することにより、前記第1ピストン及び前記第2ピストンを共に摩擦板に近接する側にストロークさせてそれぞれ前記規制部材で規定される待機位置に位置させ、次いで、(3)前記第1油圧室に油圧を供給することにより、前記第1ピストンのみを摩擦板に近接する側にストロークさせて摩擦板の押圧が完了する押圧完了位置に位置させ、前記締結状態の当該ブレーキ装置を解放するときは、(4)前記第1油圧室の油圧を排出することにより、前記第1ピストンのみを摩擦板から離間する側に移動させて摩擦板の押圧が解除されるゼロクリアランス位置に位置させ、次いで、(5)前記第2油圧室の油圧を排出することにより、前記第1ピストンと前記第2ピストンとの相対位置を保持させたまま、前記付勢部材の付勢力により前記第1ピストン及び前記第2ピストンを共に摩擦板から離間する側に移動させてそれぞれ前記初期位置に位置させる、ことを特徴とする変速機のブレーキ装置の制御システムである。
 前記並びにその他の本発明の目的、特徴及び利点は、以下の詳細な記載と添付図面とからより一層明らかになるであろう。
本発明の第1の実施形態に係る自動変速機の骨子図である。 前記自動変速機の締結表である。 前記自動変速機のオイルポンプから摩擦締結要素までの油圧経路を示すブロック図である。 前記自動変速機のL-Rブレーキ(ローリバースブレーキ)の構造を示す断面図である。 図4の軸方向Aに見たときの前記L-Rブレーキの第1ピストン、第2ピストン、ドリブンプレート及びリターンスプリングの位置関係を示す概略図である。 前記L-Rブレーキの動作を示す図4に類似の断面図である。 前記L-Rブレーキの別の動作を示す図4に類似の断面図である。 前記自動変速機の制御システム図である。 前記自動変速機の制御コントローラが行うN-D制御のフローチャートである。 前記N-D制御のタイムチャートである。 本発明の第2の実施形態に係るL-Rブレーキの構造を示す図4に類似の断面図である。 前記L-Rブレーキの動作を示す図6に類似の断面図である。 前記L-Rブレーキの別の動作を示す図7に類似の断面図である。
 以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
 <第1の実施形態>
 (1)全体構成
 本実施形態において、本発明は、図1に示す自動変速機1に適用されている。この自動変速機1は、例えばフロントエンジンフロントドライブ車等のエンジン横置き式自動車に搭載されており、変速機構2と、変速機構2を収容する変速機ケース3とを有している。変速機構2の入力軸4に、図外のトルクコンバータを介して、エンジンの出力回転が入力される。変速機構2の出力回転は、出力ギヤ5から取り出され、図外の差動装置を介して、駆動輪に伝達される。
 変速機構2は、第1プラネタリギヤセット10、第2プラネタリギヤセット20、及び第3プラネタリギヤセット30を備えている。これらは、変速機構2の動力伝達経路を構成し、エンジン側から前記の順に入力軸4の軸芯上に同軸に並んでいる。
 変速機構2は、さらに、ロークラッチ40及びハイクラッチ50、L-Rブレーキ(ローリバースブレーキ)60、2-6ブレーキ70、並びにR-3-5ブレーキ80を備えている。これらは、摩擦締結要素(すなわちクラッチ装置やブレーキ装置)であり、エンジン側から前記の順に入力軸4の軸芯上に同軸に並んでいる。
 第1プラネタリギヤセット10及び第2プラネタリギヤセット20はシングルピニオン型、第3プラネタリギヤセット30はダブルピニオン型である。各プラネタリギヤセット10,20,30は、それぞれ、サンギヤ11,21,31と、このサンギヤ11,21,31と噛み合うピニオン12,22,32(第3プラネタリギヤセット30にあっては内側のピニオン)と、このピニオン12,22,32を支持するキャリヤ13,23,33と、前記ピニオン12,22,32(第3プラネタリギヤセット30にあっては外側のピニオン)と噛み合うインターナルギヤ14,24,34とを備えている。
 第1プラネタリギヤセット10のサンギヤ11と第2プラネタリギヤセット20のサンギヤ21とが連結され、さらにロークラッチ40を介して入力軸4に断接自在に連結されている。
 第1プラネタリギヤセット10のインターナルギヤ14と第2プラネタリギヤセット20のキャリヤ23とが連結され、さらにハイクラッチ50を介して入力軸4に断接自在に連結されると共に、L-Rブレーキ60を介して変速機ケース3に断接自在に連結されている。
 第2プラネタリギヤセット20のインターナルギヤ24と第3プラネタリギヤセット30のインターナルギヤ34とが連結され、さらに2-6ブレーキ70を介して変速機ケース3に断接自在に連結されている。
 第3プラネタリギヤセット30のキャリヤ33がR-3-5ブレーキ80を介して変速機ケース3に断接自在に連結され、第3プラネタリギヤセット30のサンギヤ31が入力軸4に連結され、第1プラネタリギヤセット10のキャリヤ13が出力ギヤ5に連結されている。
 本実施形態に係る自動変速機1においては、図2の締結表(○は締結を示す)に示すように、摩擦締結要素40,50,60,70,80が選択的に締結されることにより、プラネタリギヤセット10,20,30の動力伝達経路が切り換わり、前進1~6速と後退速とが達成される。
 発進変速段の1つである前進1速ではロークラッチ40とL-Rブレーキ60とが締結される。入力軸4の回転は、第1プラネタリギヤセット10のサンギヤ11に入力される。入力された回転は、第1プラネタリギヤセット10によって大きな減速比で減速された後、第1プラネタリギヤセット10のキャリヤ13から出力ギヤ5に取り出される。
 前進2速ではロークラッチ40と2-6ブレーキ70とが締結される。入力軸4の回転は、第1プラネタリギヤセット10のサンギヤ11と、第2プラネタリギヤセット20のキャリヤ23を介して第1プラネタリギヤセット10のインターナルギヤ14とに入力される。入力された回転は、1速よりも小さな減速比で減速された後、第1プラネタリギヤセット10のキャリヤ13から出力ギヤ5に取り出される。
 前進3速ではロークラッチ40とR-3-5ブレーキ80とが締結される。入力軸4の回転は、第1プラネタリギヤセット10のサンギヤ11と、第3プラネタリギヤセット30のインターナルギヤ34及び第2プラネタリギヤセット20のキャリヤ23を介して第1プラネタリギヤセット10のインターナルギヤ14とに入力される。入力された回転は、2速よりもさらに小さな減速比で減速された後、第1プラネタリギヤセット10のキャリヤ13から出力ギヤ5に取り出される。
 前進4速ではロークラッチ40とハイクラッチ50とが締結される。入力軸4の回転は、第1プラネタリギヤセット10のサンギヤ11と、第2プラネタリギヤセット20のキャリヤ23を介して第1プラネタリギヤセット10のインターナルギヤ14とに入力される(減速なし)。入力された回転は、第1プラネタリギヤセット10全体を入力軸4と一体に回転させるので、減速比1の回転が第1プラネタリギヤセット10のキャリヤ13から出力ギヤ5に取り出される。
 前進5速ではハイクラッチ50とR-3-5ブレーキ80とが締結される。入力軸4の回転は、第3プラネタリギヤセット30のインターナルギヤ34及び第2プラネタリギヤセット20のサンギヤ21を介して第1プラネタリギヤセット10のサンギヤ11と、第2プラネタリギヤセット20のキャリヤ23を介して第1プラネタリギヤセット10のインターナルギヤ14とに入力される(減速なし)。入力された回転は、増速された後、第1プラネタリギヤセット10のキャリヤ13から出力ギヤ5に取り出される。
 前進6速ではハイクラッチ50と2-6ブレーキ70とが締結される。入力軸4の回転は、第2プラネタリギヤセット20のサンギヤ21を介して第1プラネタリギヤセット10のサンギヤ11と、第2プラネタリギヤセット20のキャリヤ23を介して第1プラネタリギヤセット10のインターナルギヤ14とに入力される(減速なし)。入力された回転は、5速よりも大きな増速比で増速された後、第1プラネタリギヤセット10のキャリヤ13から出力ギヤ5に取り出される。
 発進変速段の1つである後退速ではL-Rブレーキ60とR-3-5ブレーキ80とが締結される。入力軸4の回転は、第3プラネタリギヤセット30のインターナルギヤ34及び第2プラネタリギヤセット20のサンギヤ21を介して第1プラネタリギヤセット10のサンギヤ11に入力される。入力された回転は、第2プラネタリギヤセット20により回転方向が逆転されており、第1プラネタリギヤセット10によって大きな減速比で減速された後、第1プラネタリギヤセット10のキャリヤ13から入力軸4の回転方向と反対方向の回転として出力ギヤ5に取り出される。
 図3に示すように、本実施形態においては、オイルポンプから吐出された油圧は、レギュレータバルブ(図示せず)により所定のライン圧(図中「PL」で示す)に調圧された後、専用の油路を介して常に油圧回路200に供給されると共に、Dレンジ又はRレンジが選択されたときに、マニュアルバルブ140を介して前記油圧回路200に供給される。
 油圧回路200には、第1リニアソレノイドバルブ(以下、ソレノイドバルブを「SV」と記す)121、第2リニアSV122、オンオフSV123、及びシフトバルブ130が備えられている。第1リニアSV121は、ロークラッチ40の油圧室に油圧を供給するためのものである。第2リニアSV122は、後述するL-Rブレーキ60のA室61(第1油圧室)に油圧を供給するためのものである。オンオフSV123は、シフトバルブ130のスプールの位置を切り替えるためのものである。シフトバルブ130は、前記第2リニアSV122と前記A室61とを連通又は遮断し、及び所定のライン圧供給油路124と後述するL-Rブレーキ60のB室62(第2油圧室)とを連通又は遮断するためのものである。シフトバルブ130のスプールは図示しないリターンスプリングにより常に図3に関して左側に付勢されている。シフトバルブ130と前記A室61との間にA室用油路63が設けられ、シフトバルブ130と前記B室62との間にB室用油路64が設けられている。
 前記オンオフSV123はノーマルオープンタイプである。そのため、前記オンオフSV123は、非通電状態(off)では油圧を出力し、シフトバルブ130のスプールを図3に関して右側に位置させる。前記第1、第2リニアSV121,122はノーマルクローズタイプである。そのため、前記第1、第2リニアSV121,122は、非通電状態(off)では対応する摩擦締結要素、すなわちロークラッチ40及びL-Rブレーキ60に油圧を供給しない。
 (2)L-Rブレーキの構造
 次に、本実施形態の特徴部分であるL-Rブレーキ60の構造を図4~図7に基き説明する。図4、図6及び図7に関して右側がエンジン側(反摩擦板側)、左側が反エンジン側(摩擦板側)、横方向が軸方向すなわちストローク方向、縦方向が径方向である。
 図4に示すように、本実施形態においては、L-Rブレーキ60は、主たる構成要素として、2つの油圧室(A室61及びB室62)と、2つのピストン(第1ピストン65及び第2ピストン66)と、複数の摩擦板(ドライブプレート69a及びドリブンプレート69c)とを備えている。第1ピストン65と、第2ピストン66とが、入力軸4の軸芯上に同軸に並び、摩擦板69a,69c側からストローク方向に前記の順に直列に配置されている。
 第1ピストン65は軸方向Aに見て円環形状であり(図5参照)、図4に示すように、外周部が反エンジン側に膨出し、中間部が径方向に延び、内周部がエンジン側に傾斜している。第2ピストン66も軸方向Aに見て円環形状であり(図5参照)、図4に示すように、外周端部が反エンジン側に突出し、外周部がエンジン側に膨出し、中間部が反エンジン側に膨出し、内周部がエンジン側に傾斜し、内周端部が反エンジン側に突出している。
 第1ピストン65は、第2ピストン66に比べて、外径が小さく、内径が大きい。第1ピストン65は、第2ピストン66の反エンジン側の面に嵌入されている。
 第1ピストン65の外周端部及び内周端部に第1外周シール部材67a及び第1内周シール部材67bがそれぞれ装着されている。第1外周シール部材67aは第2ピストン66の外周部に当接して第2ピストン66に対して摺動可能である。第1内周シール部材67bは第2ピストン66の内周端部に当接して第2ピストン66に対して摺動可能である。第1外周シール部材67a及び第1内周シール部材67bはそれぞれ第1ピストン65に油密に装着されている。そのため、第1外周シール部材67a及び第1内周シール部材67bは、第1ピストン65と第2ピストン66との間にA室61(より詳しくはA室61のうちのA室作動室61a)を画成する(図7参照)。第1ピストン65は、前記第1シール部材67a,67bにより、第2ピストン66と共に移動可能且つ第2ピストン66に対して相対移動可能に第2ピストン66に嵌入されている。
 変速機ケース3に、反エンジン側が開口する凹部3aが設けられている。凹部3aは軸方向Aに見て円環形状であり、径方向の中間部に突出部(以下、「中間突出部」と記す)3bが形成されている。第2ピストン66は、この凹部3aに嵌入されている。
 第2ピストン66の外周部、中間部及び内周部に第2外周シール部材68a、第2中間シール部材68b及び第2内周シール部材68cがそれぞれ装着されている。第2外周シール部材68aは凹部3aの外周壁に当接して凹部3aに対して摺動可能である。第2中間シール部材68bは中間突出部3bの周壁に当接して凹部3aに対して摺動可能である。第2内周シール部材68cは凹部3aの内周壁に当接して凹部3aに対して摺動可能である。第2外周シール部材68a、第2中間シール部材68b及び第2内周シール部材68cはそれぞれ第2ピストン66に油密に装着されている。そのため、第2外周シール部材68a及び第2中間シール部材68bは、第2ピストン66の外周部と凹部3aの外周部との間にA室61(より詳しくはA室61のうちのA室非作動室61b)を画成する(図6参照)。また、第2中間シール部材68b及び第2内周シール部材68cは、第2ピストン66の内周部と凹部3aの内周部との間にB室62を画成する(図4参照)。第2ピストン66は、前記第2シール部材68a,68b,68cにより、凹部3aに移動可能に嵌入されている。
 図4に示すように、シフトバルブ130から導かれたA室用油路63が変速機ケース3の壁を通って凹部3aの外周部のエンジン側の底壁に開口している。同様に、シフトバルブ130から導かれたB室用油路64が変速機ケース3の壁を通って凹部3aの内周部のエンジン側の底壁に開口している。A室用油路63は、径方向において、第2外周シール部材68aと第2中間シール部材68bとの間、すなわちA室非作動室61bに開口し、B室用油路64は、径方向において、第2中間シール部材68bと第2内周シール部材68cとの間、すなわちB室62に開口している。
 第2ピストン66の外周部に、A室作動室61aとA室非作動室61bとを連通する連通孔66aが設けられている。A室用油路63を介してA室非作動室61bに供給された油圧は、前記連通孔66aを通ってA室作動室61aに供給される。第1ピストン65は、このA室作動室61aに供給された油圧を受けて反エンジン側、すなわち摩擦板69a,69cに近接する側にストロークする(図7参照)。つまり、A室61は、第1ピストン65を摩擦板69a,69cに近接する側にストロークさせるための油圧が供給される油圧室であり、第1ピストン65は、摩擦板69a,69cを押圧するためのピストンである。
 第2ピストン66は、B室用油路64を介してB室62に供給された油圧を受けて反エンジン側、すなわち摩擦板69a,69cに近接する側にストロークする(図6参照)。つまり、B室62は、第2ピストン66を摩擦板69a,69cに近接する側にストロークさせるための油圧が供給される油圧室であり、第2ピストン66は、第1ピストン65を摩擦板69a,69cに近接する側に移動させるためのピストンである。
 図4に示すように、A室61の最上部を臨むA室用エア抜き通路3c及びB室62の最上部を臨むB室用エア抜き通路3dがそれぞれ変速機ケース3に形成されている。
 A室用エア抜き通路3cには、ラバーボール162とA室用エア抜きプラグ163とが挿入されている。ラバーボール162は、A室61に負圧が発生したとき、A室用エア抜き通路3cのテーパ面に当接してA室61を閉塞する。一方、ラバーボール162は、A室61に油圧が供給されたとき、前記テーパ面から離れてA室61に混入したエアを通過させる。通過したエアはA室用エア抜きプラグ163とA室用エア抜き通路3cとの間の間隙を通って変速機ケース3の外部に排出される。
 B室用エア抜き通路3dには、B室用エア抜きプラグ164が挿入されている。B室62に油圧が供給されたとき、B室62に混入したエアはB室用エア抜きプラグ164とB室用エア抜き通路3dとの間の間隙を通って変速機ケース3の外部に排出される。
 ドライブプレート69aは、第1プラネタリギヤセット10のインターナルギヤ14(図1参照)の外周面にスプライン係合されている。ドライブプレート69aの両面にフェーシング69bが貼着されている。ドリブンプレート69cは、変速機ケース3の内面スプライン部3eにスプライン係合されている。前記内面スプライン部3eには、さらにリテーニングプレート69dがスプライン係合されている。リテーニングプレート69dは、スナップリング69eにより反エンジン側への移動が規制されている。
 このL-Rブレーキ60は多板ブレーキであって、複数のドライブプレート69aと複数のドリブンプレート69cとが交互に配置されている。そして、これらの摩擦板69a,69cは、前記リテーニングプレート69dと、前記第1ピストン65の反エンジン側に膨出する外周部(以下、「押圧部」と記すことがある)との間に挟まれて配置されている。摩擦板69a,69cは、リテーニングプレート69dにより反エンジン側への移動が規制されている。
 リテーニングプレート69dと第2ピストン66の外周端部との間にリターンスプリング(付勢部材)161が介設されている。図5に示すように、リターンスプリング161は複数設けられ、第2ピストン66の周方向に等間隔に配置されている。このリターンスプリング161は、第1ピストン65に作用せず、第2ピストン66のみに作用して、第2ピストン66と、第2ピストン66に嵌入された第1ピストン65とを摩擦板69a,69cから離間する側に付勢する。
 前記内面スプライン部3eには、第2ピストン66の外周端部の近傍において、スナップリングでなるストッパ部材(規制部材)160が設けられている。第2ピストン66は、反エンジン側に突出する外周端部とエンジン側に膨出する外周部との間の径方向に延びる部分が前記ストッパ部材160に当接することにより、反エンジン側、すなわち摩擦板69a,69cに近接する側への所定量(後述するストローク量W)以上のストロークが規制されている(図6参照)。
 (3)L-Rブレーキの動作
 次に、L-Rブレーキ60の動作を説明する。
 (i)解放状態
 L-Rブレーキ60は、解放状態にあっては、A室61及びB室62に油圧が供給されない。これにより、図4に示すように、リターンスプリング161の付勢力で第1ピストン65及び第2ピストン66が共に摩擦板69a,69cから離間する側に移動される。
 第2ピストン66は、反エンジン側に膨出する中間部が凹部3aの中間突出部3bに当接して停止している。第1ピストン65は、径方向に延びる中間部が第2ピストン66の中間部に当接して停止している。すなわち、この解放状態のときの第1ピストン65の位置及び第2ピストン66の位置がそれぞれ第1ピストン65の初期位置及び第2ピストン66の初期位置である。
 なお、第2ピストン66に対する第1ピストン65の相対位置は、後述するゼロクリアランス位置に応じて様々に変化するので、第2ピストン66の初期位置は構造的に一定であるが、第1ピストン65の初期位置は一定ではない。ただし、ここでは、第1ピストン65の初期位置が構造的に摩擦板69a,69cから最も離間した位置にある場合(第1ピストン65の中間部が第2ピストン66の中間部に当接している場合)について説明する。
 この解放状態において、第2ピストン66がストッパ部材160により摩擦板69a,69cに近接する側への移動が規制されるまでに移動できる距離、すなわち第2ピストン66のストローク量をWとし、摩擦板69a,69cのクリアランスをVとすると、W≦V、好ましくはW=VとなるようにL-Rブレーキ60の各部の寸法が設定されている。
 なお、図4には、便宜上、全摩擦板69a,69cが非押圧状態(フェーシング69bが変形していない状態)で隣接し、最もエンジン側にある摩擦板69cが第1ピストンの反エンジン側に膨出する外周部(すなわち押圧部)に接触したときの、リテーニングプレート69dのエンジン側の面と、最も反エンジン側にある摩擦板69aの反エンジン側の面に貼着されたフェーシング69bの反エンジン側の面との間の距離を前記クリアランスVとして示している。
 (ii)締結時-待機位置まで
 解放状態のL-Rブレーキ60が締結されるときは、まず、第1ピストン65及び第2ピストン66がそれぞれ初期位置に位置した状態で、B室62に油圧が供給される。これにより、図6に示すように、B室62に供給された油圧により、第2ピストン66と、2ピストン66に嵌入された第1ピストン65とが、共に摩擦板69a,69cに近接する側にストロークされる。
 なお、このとき、第2ピストン66は、リターンスプリング161を縮めつつ、つまりリターンスプリング161の付勢力に抗してストロークする。
 第2ピストン66は、反エンジン側に突出する外周端部とエンジン側に膨出する外周部との間の径方向に延びる部分がストッパ部材160に当接して停止する。第1ピストン65は、径方向に延びる中間部が第2ピストン66の中間部に当接した状態を保持したまま停止する。すなわち、この第2ピストン66のストロークが終了したときの第1ピストン65の位置及び第2ピストン66の位置がそれぞれ第1ピストン65の待機位置及び第2ピストン66の待機位置である。これらの待機位置は前記ストッパ部材160で規定される位置である。
 なお、前述したように、第2ピストン66に対する第1ピストン65の相対位置はゼロクリアランス位置に応じて様々に変化するので、第2ピストン66の待機位置は構造的に一定であるが、第1ピストン65の待機位置は一定ではない。ただし、ここでは、第1ピストン65の中間部が第2ピストン66の中間部に当接している場合について説明する。
 この待機状態において、(第2ピストン66のストローク量W)≦(摩擦板69a,69cのクリアランスV)、好ましくは(第2ピストン66のストローク量W)=(摩擦板69a,69cのクリアランスV)であったから、第2ピストン66のストローク量Wがゼロになっても、第1ピストン65は摩擦板69a,69cを押圧しない(すなわちL-Rブレーキ60の締結はまだ開始しない)。具体的に、W<Vのときは、摩擦板69a,69cのクリアランスが狭められ(すなわち締結応答性がよくなり)、W=Vのときは、摩擦板69a,69cのクリアランスがゼロになる(すなわち締結応答性が最もよくなる)。
 (iii)締結時-押圧完了位置まで
 次いで、第1ピストン65及び第2ピストン66がそれぞれ待機位置に位置した状態で、A室61に油圧が供給される。これにより、図7に示すように、A室61に供給された油圧により、第1ピストン65のみが摩擦板69a,69cに近接する側にストロークされる。
 なお、このとき、第1ピストン65は、リターンスプリング161の影響を受けることなくストロークする。
 第1ピストン65は、押圧部で摩擦板69a,69cを押圧し、摩擦板69a,69cの押圧を完了して、つまりドライブプレート69aの回転を停止させて移動を停止する。すなわち、この第1ピストン65のストロークが終了したときの第1ピストン65の位置が第1ピストン65の押圧完了位置である。このとき、ドライブプレート69a、フェーシング69b、ドリブンプレート69c、リテーニングプレート69d及びスナップリング69e等は、第1ピストン65の押圧力を受けて弾性変形する(特にフェーシング69bの厚みが薄くなる)。これにより、L-Rブレーキ60は締結状態となる。
 (iv)解放時-ゼロクリアランス位置まで
 締結状態のL-Rブレーキ60が解放されるときは、まず、第1ピストン65が押圧完了位置に位置し、第2ピストン66が待機位置に位置した状態で、A室61の油圧が排出される。これにより、第1ピストン65の押圧力が除去されるから、図6に示すように、それまで押圧されていた摩擦板(ドライブプレート69a、フェーシング69b、ドリブンプレート69c、リテーニングプレート69d及びスナップリング69e等を含めていう)の弾性復元力により、第1ピストン65のみが摩擦板69a,69cから離間する側に移動される。
 第1ピストン65は、前記弾性復元力で押し戻されて、摩擦板69a,69cの押圧を解除して停止する。このときの第1ピストン65の位置は、動力の伝達が行われない摩擦板69a,69cのクリアランスのうち最も前記クリアランスが小さい位置(つまり前記クリアランスがゼロの位置)である。すなわち、このときの第1ピストン65の位置が第1ピストン65のゼロクリアランス位置である。
 このゼロクリアランス位置は、摩擦板(ドライブプレート69a、フェーシング69b、ドリブンプレート69c、リテーニングプレート69d及びスナップリング69e等を含めていう)の構造的状況(例えば厚み等の寸法)によって決まる位置であり、しかも現在の構造的状況(摩耗による厚みの減少等)を反映している。例えば、摩擦板69a,69cが新しいと、摩耗による厚みの減少等が少ないため、第1ピストン65が押し戻される距離が長くなって、ゼロクリアランス位置はエンジン側に変位し、摩擦板69a,69cが古いと、摩耗による厚みの減少等が多いため、第1ピストン65が押し戻される距離が短くなって、ゼロクリアランス位置は反エンジン側に変位する。
 L-Rブレーキ60の締結前の第1ピストン65の待機位置と締結後のゼロクリアランス位置とは一致するとは限らない。つまりゼロクリアランス位置はL-Rブレーキ60を締結する度に摩擦板の現在の構造的状況によって更新され、第2ピストン66に対する第1ピストン65の相対位置はゼロクリアランス位置に応じて様々に変化する。そのため、L-Rブレーキ60の締結前の第1ピストン65の待機位置と締結後のゼロクリアランス位置とは多くの場合一致しない。
 (v)解放時-初期位置まで
 次いで、第1ピストン65がゼロクリアランス位置に位置し、第2ピストン66が待機位置に位置した状態で、B室62の油圧が排出される。これにより、図4に示すように、リターンスプリング161の付勢力で第1ピストン65及び第2ピストン66が共に摩擦板69a,69cから離間する側に移動され、それぞれ初期位置に位置する。これにより、L-Rブレーキ60は解放状態となる。
 このとき、リターンスプリング161は第2ピストン66のみに作用し、第1ピストン65には作用しないから、第2ピストン66に対する第1ピストン65の相対位置は乱されず保持される。つまり、ゼロクリアランス位置が記録されたまま第1ピストン65及び第2ピストン66は初期位置に戻る。
 L-Rブレーキ60の締結前の第1ピストン65の初期位置と締結後の第1ピストン65の初期位置とは一致するとは限らない。つまりゼロクリアランス位置はL-Rブレーキ60を締結する度に摩擦板の現在の構造的状況によって更新され、第2ピストン66に対する第1ピストン65の相対位置はゼロクリアランス位置に応じて様々に変化する。そのため、L-Rブレーキ60の締結前の第1ピストン65の初期位置と締結後の第1ピストン65の初期位置とは多くの場合一致しない。
 (4)制御コントローラの制御動作
 本実施形態に係る自動変速機1においては、図8に示すように、制御コントローラ100が備えられている。この制御コントローラ100は、ロークラッチ40の油圧室に対する油圧の供給及び排出と、L-Rブレーキ60のA室61及びB室62に対する油圧の供給及び排出とを制御する。制御コントローラ100は、周知の通り、CPU、ROM、RAM等から構成されるマイクロプロセッサであり、本発明の油圧制御手段に相当する。具体的に、制御コントローラ100は、選択されたレンジを検出するレンジセンサ101からの信号と、ブレーキペダルの踏込量を反映するブレーキ液圧を検出するブレーキ液圧センサ102からの信号と、入力軸4の回転数を検出するタービン回転数センサ103からの信号とを入力し、これらの信号に基き、前記油圧回路200に備えられた第1リニアSV121、第2リニアSV122、及びオンオフSV123に制御信号を出力し、これによりN-D制御を行う。N-D制御とは、ロークラッチ40とL-Rブレーキ60とが解放されて変速機構30の動力伝達経路が遮断された状態から、ロークラッチ40とL-Rブレーキ60とが締結されて発進変速段である前進1速が達成された状態へ移行する制御である。
 次に、前記制御コントローラ100が行うN-D制御を図9に示すフローチャート及び図10に示すタイムチャートに基き説明する。
 まず、N-D制御がスタートするまで(時刻t1まで)は、Nレンジが選択されている。Nレンジでは、第1リニアSV121の通電量がゼロとされ、ロークラッチ圧(ロークラッチ40の油圧室の油圧)がドレンされて、ロークラッチ40は解放されている。また、オンオフSV123がoffとされ、シフトバルブ130のスプールは図3に関して右側に位置している。そのため、L-Rブレーキ60のA室油圧(A室61の油圧)及びB室油圧(B室62の油圧)がドレンされて、L-Rブレーキ60は解放されている。この結果、第1ピストン65及び第2ピストン66は初期位置にあり、摩擦板69a,69cのクリアランスは大きい状態である。ブレーキ液圧は高く、運転者はまだ発進要求をしていない。また、第2リニアSV122の通電量がゼロとされている。
 制御コントローラ100は、レンジセンサ101からの信号により、NレンジからDレンジへの切替えがあったと判定すると、N-D制御をスタートする(時刻t1)。
 すなわち、制御コントローラ100は、ステップS1で、第1リニアSV121の通電量をゼロから最大値(Max)まで増大する。この結果、ロークラッチ圧がライン圧(PL)まで増大し、ロークラッチ40が締結される。
 また、制御コントローラ100は、ステップS1で、オンオフSV123をoffからonに切り替える。この結果、シフトバルブ130のスプールが図3に関して左側に位置し、L-Rブレーキ60のB室62とライン圧供給油路124とが連通して、B室油圧がライン圧(PL)まで増大する。これにより、第1ピストン65及び第2ピストン66が待機位置にストロークし、前記クリアランスがゼロとなる(時刻t2)。このとき、タービン回転数がN1に若干低下する。
 次いで、制御コントローラ100は、ステップS2で、ブレーキ液圧センサ102からの信号により、ブレーキ液圧が所定圧未満になった(運転者が発進要求をした)と判定すると、第2リニアSV122の通電量をゼロから徐々に増大する(時刻t3)。これにより、L-Rブレーキ60のA室61に油圧が供給され、A室油圧が徐々に増大する。この結果、第1ピストン65が押圧完了位置にストロークし、タービン回転数がさらに低下する。
 そして、制御コントローラ100は、ステップS3で、タービン回転数センサ103からの信号により、タービン回転数が目標値N2になった(摩擦板69a,69cの押圧が完了した、つまりドライブプレート69aの回転が停止した)と判定すると、第2リニアSV122の通電量を最大値(Max)まで増大する(時刻t4)。この結果、A室油圧がライン圧(PL)まで増大し、L-Rブレーキ60が締結される。以上により、ロークラッチ40とL-Rブレーキ60とが締結された前進1速が達成される。
 なお、従来は、L-Rブレーキ60に代えて、ワンウエイクラッチを用いて前進1速を達成していた。ワンウエイクラッチを用いると、ロークラッチを締結するだけで、ワンウエイクラッチが自然にロックして前進1速の動力伝達経路が形成されるという利点がある。そのため、摩擦締結要素の締結タイミングがずれることに起因する変速ショック等を良好に抑制することができる。
 しかし、ワンウエイクラッチは、自動変速機のコスト、重量、サイズの増大を招くだけでなく、走行時間の大半は空転するので、引き摺り抵抗が発生し、燃費の低下を招くという問題がある。
 そこで、本実施形態では、ワンウエイクラッチを廃止して、前進1速ではロークラッチ40とL-Rブレーキ60とを締結するようにした。
 ただし、ロークラッチ40とL-Rブレーキ60のうち、後で締結する摩擦締結要素の締結タイミングがずれると不快な変速ショックが発生する。特に前進1速等の発進変速段は、減速比が大きく、トルクが大きいので、発生する変速ショックがより大きくなる。
 そこで、本実施形態では、クラッチ装置は油圧室に遠心油圧が発生し、ブレーキ装置は油圧室に遠心油圧が発生しないことに着目して、遠心油圧の影響を受けるロークラッチ40を先に締結し、遠心油圧の影響を受けないL-Rブレーキ60を後で締結するようにした。こうすれば、L-Rブレーキ60は遠心油圧の影響を受けないから、後で締結するL-Rブレーキ60を精度よく適正なタイミングで締結することができる。
 さらに、本実施形態では、L-Rブレーキ60を2段ピストン構造・2段ストローク構造とし、L-Rブレーキ60を締結する可能性が生じた段階(時刻t1)で、第1ピストン65を待機位置にストロークさせて、摩擦板69a,69cのクリアランスを狭めておき、そして、L-Rブレーキ60を締結する必要が生じた段階(時刻t3)で、第1ピストン65を待機位置から押圧完了位置までストロークさせるので、L-Rブレーキ60を応答性よく締結することができ、L-Rブレーキ60を精度よく適正なタイミングで締結することができ、L-Rブレーキ60の締結タイミングがずれることに起因する変速ショック等をより一層良好に抑制することができるのである。
 (5)作用
 以上のように、本実施形態に係る自動変速機1のL-Rブレーキ60は、摩擦板69a,69cを押圧する第1ピストン65と、第1ピストン65を摩擦板69a,69cに近接する側に移動させる第2ピストン66とが、摩擦板69a,69c側からストローク方向にこの順に直列に配置されたものであって、次のような特徴的構成を具備している。
 第1ピストン65は、第2ピストン66と共に移動可能且つ第2ピストン66に対して相対移動可能に第2ピストン66に嵌入されている。第1ピストン65を摩擦板69a,69cに近接する側にストロークさせるための油圧が供給されるA室61と、第2ピストン66を摩擦板69a,69cに近接する側にストロークさせるための油圧が供給されるB室62と、第2ピストン66のみに作用して第1ピストン65及び第2ピストン66を摩擦板69a,69cから離間する側に付勢するリターンスプリング161と、第2ピストン66のみに作用して第2ピストン66の摩擦板69a,69cに近接する側への所定量W以上のストロークを規制するストッパ部材160とが設けられている。
 B室62に油圧が供給されたときの第1ピストン65及び第2ピストン66のストローク量をWとし、L-Rブレーキ60の摩擦板69a,69cのクリアランスをVとしたときに、W≦Vであり、前記ストローク量Wだけ第1ピストン65及び第2ピストン66がストロークした位置(待機位置)から、A室61に油圧が供給されることにより第1ピストン65が摩擦板69a,69cを押圧して締結が完了する。
 そのため、(i)A室61及びB室62に油圧が供給されないときは、リターンスプリング161の付勢力により第1ピストン65及び第2ピストン66が共に摩擦板69a,69cから離間する側に移動されてそれぞれ初期位置(図4)に位置する。
 (ii)第1ピストン65及び第2ピストン66がそれぞれ初期位置に位置した状態で、B室62に油圧が供給されたときは、その油圧により第1ピストン65及び第2ピストン66が共に摩擦板69a,69cに近接する側にストローク量Wだけストロークされてそれぞれ待機位置(図6)に位置する。このとき摩擦板69a,69cのクリアランスはゼロ又は(V-W)に狭められる。前記待機位置はそれぞれ前記ストッパ部材160で規定される位置である。
 (iii)第1ピストン65及び第2ピストン66がそれぞれ待機位置に位置した状態で、A室61に油圧が供給されたときは、その油圧により第1ピストン65のみが摩擦板69a,69cに近接する側にストロークされて摩擦板69a,69cの押圧が完了する押圧完了位置(図7)に位置する。このとき第1ピストン65が摩擦板69a,69cを押圧して締結が完了する。これにより、L-Rブレーキ60は締結状態となる。
 (iv)第1ピストン65が押圧完了位置に位置し、第2ピストン66が待機位置に位置した状態で、A室61の油圧が排出されたときは、それまで押圧されていた摩擦板(ドライブプレート69a、フェーシング69b、ドリブンプレート69c、リテーニングプレート69d及びスナップリング69e等を含めていう)の弾性復元力により第1ピストン65のみが摩擦板69a,69cから離間する側に移動されて摩擦板69a,69cの押圧が解除されるゼロクリアランス位置(図6)に位置する。
 (v)第1ピストン65がゼロクリアランス位置に位置し、第2ピストン66が待機位置に位置した状態で、B室62の油圧が排出されたときは、第1ピストン65と第2ピストン66との相対位置が保持されたまま、リターンスプリング161の付勢力により第1ピストン65及び第2ピストン66が共に摩擦板69a,69cから離間する側に移動されてそれぞれ初期位置(図4)に位置する。これにより、L-Rブレーキ60は(i)の解放状態に戻る。
 以上の構成により、L-Rブレーキ60は、解放状態にあっては、(i)第1ピストン65及び第2ピストン66がそれぞれ初期位置に位置し、締結されるときは、まず、(ii)第1ピストン65及び第2ピストン66がそれぞれ待機位置に位置し、次いで、(iii)第1ピストン65のみが押圧完了位置に位置し、解放されるときは、まず、(iv)第1ピストン65のみがゼロクリアランス位置に位置し、次いで、(v)第1ピストン65及び第2ピストン66がそれぞれ初期位置に位置し、これにより、(i)の解放状態に戻る。
 ここで、(iv)において、油圧が排出された第1ピストン65は、摩擦板(ドライブプレート69a、フェーシング69b、ドリブンプレート69c、リテーニングプレート69d及びスナップリング69e等を含めていう)の弾性復元力で押し戻されて、摩擦板69a,69cの押圧が解除されるゼロクリアランス位置に位置する。このゼロクリアランス位置は、摩擦板69a,69cのクリアランスがゼロの位置であり、L-Rブレーキ60が締結される直前の位置である。
 そして、リターンスプリング161が第2ピストン66のみに作用するため、(v)において、リターンスプリング161の付勢力で第1ピストン65及び第2ピストン66がそれぞれ初期位置に戻るときは、第2ピストン66に対する第1ピストン65の相対位置が保持される。つまり、ゼロクリアランス位置は、L-Rブレーキ60を解放するときにリセットされず、記録されたまま残る。
 この結果、次回、L-Rブレーキ60を締結するときに、(ii)において、第1ピストン65及び第2ピストン66をそれぞれ待機位置までストローク量Wだけストロークさせたときは、第1ピストン65は摩擦板69a,69cのクリアランスがゼロのゼロクリアランス位置に位置する。そのため、(iii)において、第1ピストン65を押圧完了位置までストロークさせたときは、第1ピストン65は極めて短時間のうちに摩擦板69a,69cの押圧を完了する。そして、(iv)において、再び新たなゼロクリアランス位置に押し戻された第1ピストン65は、(v)において、その新たなゼロクリアランス位置が記録されたまま、第2ピストン66と共に初期位置に戻る。
 つまり、初期位置及び待機位置において、第2ピストン66に対する第1ピストン65の相対位置はゼロクリアランス位置に応じて変化し、そのゼロクリアランス位置は、L-Rブレーキ60を締結する度に更新される。そのため、たとえL-Rブレーキ60の個体差によって摩擦板69a,69cのクリアランスが大きい場合や、経年変化によって摩擦板(ドライブプレート69a、フェーシング69b、ドリブンプレート69c、リテーニングプレート69d及びスナップリング69e等を含めていう)が摩耗し、前記クリアランスが大きくなった場合等でも、ゼロクリアランス位置が更新されるので、第2ピストン66に対する第1ピストン65の待機位置が変化し、これにより第1ピストン65の待機位置から押圧完了位置までの長さが増大することがない。この結果、第1ピストン65が摩擦板69a,69cの押圧を完了するのに要する時間が長くならず、L-Rブレーキ60の締結応答性が低下せず、L-Rブレーキ60の締結タイミングの精度が低下しない自動変速機1のL-Rブレーキ60が提供される。
 本実施形態では、第2ピストン66は、変速機ケース3に設けられた凹部3aに移動可能に嵌入されている。第1ピストン65に、第2ピストン66に対して摺動可能な第1シール部材67a,67bが油密に装着されている。第2ピストン66に、凹部3aに対して摺動可能な第2シール部材68a,68b,68cが油密に装着されている。
 この構成によれば、第1ピストン65に油密に装着された第1シール部材67a,67bが第2ピストン66に対して摺動可能であるから、(iii)及び(iv)において、第2ピストン66に対する第1ピストン65の相対移動が円滑に行われる。同様に、第2ピストン66に油密に装着された第2シール部材68a,68b,68cが変速機ケース3に設けられた凹部3aに対して摺動可能であるから、(ii)及び(v)において、凹部3aに対する第2ピストン66の相対移動が円滑に行われる。
 本実施形態では、前記のような構成のL-Rブレーキ60が発進変速段で締結される摩擦締結要素として備えられている。
 この構成によれば、減速比が大きく、トルクが大きい発進変速段への変速であっても、大きな変速ショックが発生することを効果的に抑制することができる。すなわち、前進1速や後退速等の発進変速段は、減速比が大きく、トルクが大きいので、発進変速段への変速の際にL-Rブレーキ60の締結タイミングがずれると、発生する変速ショックがより大きくなる。一方、本実施形態に係るL-Rブレーキ60は、締結応答性が低下せず、締結タイミングの精度が低下しない。したがって、本実施形態においては、発進変速段への変速であっても、大きな変速ショックの発生を効果的に抑制できるのである。
 本実施形態では、第1ピストン65は、リターンスプリング161の影響を受けることなくストロークするので、第1ピストン65をストロークさせるためのA室油圧の設定が容易化する。
 本実施形態では、L-Rブレーキ60の解放時、第1ピストン65は、リターンスプリング161が作用しなくても、第2ピストン66と共に初期位置に戻るので、摩擦板69a,69cのクリアランスが確実に拡大する。そのため、リターンスプリング161が作用しない第1ピストン65が初期位置に戻らないことに起因する前記クリアランスの拡大不良、ひいては引き摺り抵抗の発生が解消される。
 本実施形態では、第2ピストン66は、ストッパ部材160に当接するまでストロークさせればよいから、第2ピストン66をストロークさせるためのB室油圧の設定が容易化する。つまり、リターンスプリング161の付勢力を正確に考慮しなくても、十分高い油圧をB室62に供給すればよい。その結果、リターンスプリング161の個体差の影響を受けることもなくなる。
 <第2の実施形態>
 次に、本発明の第2の実施形態を説明する。ただし、第2の実施形態の特徴部分だけを説明し、第1の実施形態と同じ又は類似する部分は説明を省略する。
 図11~図13において、符号203は変速機ケース、203aは凹部、203bは凹部の内周面、203eは内面スプライン部、259はリターンスプリング(付勢部材)、260はストッパ部材(規制部材)、261はA室(第1油圧室)、262はB室(第2油圧室)、263はA室用油路、263aはA室用油路の開口、264はB室用油路、265は第1ピストン、266は第2ピストン、266aは連通孔、266bは第2ピストンの外周面、266cはスプリング受け部、269aはドライブプレート(摩擦板)、269bはフェーシング、269cはドリブンプレート(摩擦板)、269dはリテーニングプレート、269eはスナップリング、269fはスプリング受け部材、681,682は第2外周Oリング(第2シール部材)、683は第2内周シール部材(第2シール部材)、684は第1外周シール部材(第1シール部材)、685は第1内周シール部材(第1シール部材)をそれぞれ示す。
 図11は、図4に類似して、第1ピストン265及び第2ピストン266が初期位置にあるときを示し、図12は、図6に類似して、第1ピストン265及び第2ピストン266が待機位置にあるときを示し、図13は、図7に類似して、第1ピストン265が押圧完了位置にあり、第2ピストン266が待機位置にあるときを示す。
 図11~図13に示すように、この第2実施形態に係るL-Rブレーキ60においても、第1実施形態と同様、摩擦板269a,269cを押圧する第1ピストン265と、第1ピストン265を摩擦板269a,269cに近接する側に移動させる第2ピストン266とが、摩擦板269a,269c側からストローク方向にこの順に直列に配置されている。
 第1ピストン265は、第2ピストン266と共に移動可能且つ第2ピストン266に対して相対移動可能に第2ピストン266に嵌入されている。第2ピストン266は、変速機ケース203に設けられた凹部203aに移動可能に嵌入されている。第1ピストン265に、第2ピストン266に対して摺動可能な第1外周シール部材684及び第1内周シール部材685が油密に装着されている。第2ピストン266に、変速機ケース203の凹部203aに対して摺動可能なストローク方向に一対の第2外周Oリング681,682及び第2内周シール部材683が油密に装着されている。一対のOリング681,682は、第2ピストン266の外周面266bに配置されている。
 第1ピストン265を摩擦板269a,269cに近接する側にストロークさせるための油圧が供給されるA室261と、第2ピストン266を摩擦板269a,269cに近接する側にストロークさせるための油圧が供給されるB室262と、第2ピストン266のみに作用して第1ピストン265及び第2ピストン266を摩擦板269a,269cから離間する側に付勢するリターンスプリング259と、第2ピストン266のみに作用して第2ピストン266の摩擦板269a,269cに近接する側への所定量以上のストロークを規制するストッパ部材260とが設けられている。リターンスプリング259は、リテーニングプレート269dに装着されたスプリング受け部材269fと、第2ピストン266の外周端部に形成されたスプリング受け部266cとの間に介設されている。ストッパ部材260は、内面スプライン部203eに組み付けられたスナップリングでなる。
 A室261は、第1外周シール部材684及び第1内周シール部材685で画成されることにより、第1ピストン265と第2ピストン266との間に形成されている。B室262は、一対のOリング681,682のうち反摩擦板269a,269c側(エンジン側)の第2外周Oリング682及び第2内周シール部材683で画成されることにより、第2ピストン266と凹部203aとの間に形成されている。
 A室261に対して油圧を給排するためのA室用油路263が前記凹部203aの内周面203bに開口している。B室262に対して油圧を給排するためのB室用油路264が前記凹部203aの底面に開口している。
 A室261とA室用油路263とを連通する連通孔266aが第2ピストン266の外周面266bに設けられている。第2ピストン266の外周面266bは前記凹部203aの内周面203bと対向している。
 一対のOリング681,682は、前記連通孔266aをストローク方向に挟むように配置されている。また、一対のOリング681,682は、凹部203aの内周面203bに開口するA室用油路263の開口263aよりも、摩擦板269a,269c側(反エンジン側)のOリング681が、常に(つまり第2ピストン266が図11に示す初期位置にあるときと図12及び図13に示す待機位置にあるときとの間中ずっと)、摩擦板269a,269c側にあり、反摩擦板269a,269c側のOリング682が、常に、反摩擦板269a,269c側にあるように配置されている。
 A室用油路263の開口263aを挟んで摩擦板269a,269c側と反摩擦板269a,269c側とで前記凹部203aの内周面203bの内径が同じに設定されている。すなわち、第2ピストン266のストローク範囲内で、一対のOリング681,682が接触する凹部203aの内周面203bは、ストローク方向に平行に形成されている。
 同様に、第2ピストン266の連通孔266aを挟んで摩擦板269a,269c側と反摩擦板269a,269c側とで第2ピストン266の外周面266bの外径が同じに設定されている。すなわち、一対のOリング681,682が配置された範囲内で、第2ピストン266の外周面266bは、ストローク方向に平行に形成されている。
 なお、L-Rブレーキ60の動作等は第1実施形態に準じて同様であるから、ここではその説明は省略する。
 この第2実施形態によれば、第2ピストン266に嵌入された第1ピストン265をストロークさせるためのA室261が、第1ピストン265と第2ピストン266との間に形成され、A室261に対して油圧を給排するためのA室用油路263が、第2ピストン266が嵌入された変速機ケース203の凹部203aの内周面203bに開口している。第2ピストン266の外周面266bが凹部203aの内周面203bと対向しており、第2ピストン266の外周面266bに、A室261とA室用油路263とを連通する連通孔266aが設けられている。
 そして、変速機ケース203の凹部203aに関しては、A室用油路263の開口263aよりも摩擦板269a,269c側の部分と反摩擦板269a,269c側の部分とで内周面203bの内径が同じに設定されている。また、変速機ケース203の凹部203aに嵌入された第2ピストン266に関しては、連通孔266aよりも摩擦板269a,269c側の部分と反摩擦板269a,269c側の部分とで外周面266bの外径が同じに設定されている。そのため、凹部203aの内周面203bと第2ピストン266の外周面266bとは、A室用油路263の開口263a及び連通孔266aの周辺において、より詳しくは、一対のOリング681,682がストローク方向に移動する範囲内及び一対のOリング681,682がストローク方向に配置された範囲内において、ストローク方向に相互に平行である。
 以上のことから、凹部203aの内周面203bと第2ピストン266の外周面266bとの間において、一対のOリング681,682で画成され、常に連通孔266a及びA室用油路263の開口263aが存在する空間Sに注目すると、図11~図13を比較して明らかなように、その容積は第2ピストン266のストローク中変化しない。つまり、第2ピストン266を図11に示す初期位置から図12に示す待機位置までストローク量Wだけストロークさせると、凹部203aの内周面203bと第2ピストン266の外周面266bとがストローク方向に相対移動するが、そのような相対移動が生じても、一対のOリング681,682で画成された前記内周面203bと前記外周面266bとの間の空間Sの容積は変化しないのである。そのため、前記空間Sと連通孔266aを介して連通しているA室261に例えば負圧が発生する等の圧力変化が起きることがない。その結果、この第2実施形態では、B室62のみに油圧を供給することにより、初期位置にある第2ピストン266を摩擦板69a,69cに近接する側にストロークさせたときに、A室261に圧力変化が起きず、第1ピストン265が第2ピストン265に対して動くことが回避されるから、前回記録されたゼロクリアランス位置が確実に保持された状態で、第1ピストン265及び第2ピストン265が待機位置まで移動するという格別の作用が奏される。
 <変形例>
 前記実施形態では、ロークラッチ40に、通常の油圧室の他に、遠心油圧を相殺するためのバランス室を設けなかったが、状況に応じて設けてもよい。
 図9、図10の制御動作は一例であり、これに限定されない。例えば、ロークラッチ圧の時間変化、A室油圧の時間変化、及びB室油圧の時間変化は、図10に示したものと異なっていてもよい。また、第2リニアSV122は、最初から通電量をゼロから最大値(Max)まで増大してもよい。
 N-D制御において、L-Rブレーキ60を先に締結し、ロークラッチ40を後で締結してもよい。
 車両が停車している状態から発進変速段の1つである前進1速が達成されるN-D制御に限らず、車両が停車している状態から発進変速段の他の1つである後退速が達成されるN-R制御、つまりL-Rブレーキ60とR-3-5ブレーキ80とが解放されて変速機構30の動力伝達経路が遮断された状態から、L-Rブレーキ60とR-3-5ブレーキ80とが締結されて発進変速段である後退速が達成された状態へ移行する制御を行ってもよい。
 例えば、車両が走行中の2-1変速制御、つまりロークラッチ40と2-6ブレーキ70とが締結されて前進2速が達成された状態から、ロークラッチ40とL-Rブレーキ60とが締結されて前進1速が達成された状態へ移行する制御を行ってもよい。
 本発明に係るブレーキ装置をL-Rブレーキ60以外の他のブレーキ装置、例えば2-6ブレーキ70やR-3-5ブレーキ80等に適用してもよい。
 <まとめ>
 以上説明した本発明をまとめると以下の通りである。
 すなわち、本発明は、摩擦板を押圧する第1ピストンと、第1ピストンを摩擦板に近接する側に移動させる第2ピストンとが、摩擦板側からストローク方向にこの順に直列に配置された変速機のブレーキ装置であって、前記第1ピストンは、前記第2ピストンと共に移動可能且つ前記第2ピストンに対して相対移動可能に前記第2ピストンに嵌入され、前記第1ピストンを摩擦板に近接する側にストロークさせるための油圧が供給される第1油圧室と、前記第2ピストンを摩擦板に近接する側にストロークさせるための油圧が供給される第2油圧室とが設けられ、ピストンを摩擦板から離間する側に付勢する付勢部材及びピストンの摩擦板に近接する側への所定量以上のストロークを規制する規制部材が、第1ピストンに設けられず、第2ピストンに設けられていることを特徴とする変速機のブレーキ装置である。
 本発明によれば、摩擦板を押圧する第1ピストンは、第1ピストンを摩擦板に近接する側に移動させる第2ピストンに嵌入され、第2ピストンと共に移動可能且つ第2ピストンに対して相対移動可能である。また、第1ピストン及び第2ピストンを摩擦板から離間する側に付勢する付勢部材は、第2ピストンのみに作用する。また、第2ピストンの摩擦板に近接する側への所定量以上のストロークを規制する規制部材が設けられている。
 本発明によれば、前記ブレーキ装置は、例えば、次のように動作する。すなわち、前記ブレーキ装置は、解放状態にあっては、(1)第1油圧室及び第2油圧室に油圧が供給されないことにより、付勢部材の付勢力で第1ピストン及び第2ピストンが共に摩擦板から離間する側に移動されてそれぞれ初期位置に位置する。そして、この解放状態のブレーキ装置が締結されるときは、まず、(2)第2油圧室に油圧が供給されることにより、第1ピストン及び第2ピストンが共に摩擦板に近接する側にストローク量Wだけストロークされてそれぞれ待機位置に位置し(このとき摩擦板のクリアランスはゼロ又は(V-W)に狭められる)、次いで、(3)第1油圧室に油圧が供給されることにより、第1ピストンのみが摩擦板に近接する側にストロークされて押圧完了位置に位置する(このとき第1ピストンが摩擦板を押圧して締結が完了する)。これにより、ブレーキ装置は締結状態となる。
 一方、締結状態のブレーキ装置が解放されるときは、まず、(4)第1油圧室の油圧が排出されることにより、それまで押圧されていた摩擦板の弾性復元力で第1ピストンのみが摩擦板から離間する側に移動されて摩擦板の押圧が解除されるゼロクリアランス位置に位置し、次いで、(5)第2油圧室の油圧が排出されることにより、第1ピストンと第2ピストンとの相対位置が保持されたまま、付勢部材の付勢力で第1ピストン及び第2ピストンが共に摩擦板から離間する側に移動されてそれぞれ前記初期位置に位置する。これにより、ブレーキ装置は(1)の解放状態に戻る。
 ここで、(4)において、油圧が排出された第1ピストンは、摩擦板の弾性復元力で押し戻されて、摩擦板の押圧が解除されるゼロクリアランス位置に位置する。つまり、このゼロクリアランス位置は、摩擦板のクリアランスがゼロの位置であり、ブレーキ装置が締結される直前の位置である。そして、付勢部材が第2ピストンのみに作用するため、(5)において、付勢部材の付勢力で第1ピストン及び第2ピストンがそれぞれ初期位置に戻るときは、第2ピストンに対する第1ピストンの相対位置が保持される。つまり、前記ゼロクリアランス位置は、ブレーキ装置を解放するときにリセットされず、記録されたまま残る。
 この結果、次回、ブレーキ装置を締結するときに、(2)において、第1ピストン及び第2ピストンをそれぞれ待機位置までストローク量Wだけストロークさせたときは、第1ピストンは摩擦板のクリアランスがゼロのゼロクリアランス位置に位置する。そのため、(3)において、第1ピストンを押圧完了位置までストロークさせたときは、第1ピストンは極めて短時間のうちに摩擦板の押圧を完了する。そして、(4)において、再び新たなゼロクリアランス位置に押し戻された第1ピストンは、(5)において、その新たなゼロクリアランス位置が記録されたまま、第2ピストンと共に初期位置に戻る。
 つまり、初期位置及び待機位置において、第2ピストンに対する第1ピストンの相対位置はゼロクリアランス位置に応じて変化し、そのゼロクリアランス位置は、ブレーキ装置を締結する度に更新される。そのため、たとえブレーキ装置の個体差によって摩擦板のクリアランスが大きい場合や、経年変化によって摩擦板が摩耗し、前記クリアランスが大きくなった場合等でも、ゼロクリアランス位置が更新されるので、第2ピストンに対する第1ピストンの待機位置が変化し、これにより第1ピストンの待機位置から押圧完了位置までの長さが増大することがない。この結果、第1ピストンが摩擦板の押圧を完了するのに要する時間が長くならず、ブレーキ装置の締結応答性が低下せず、ブレーキ装置の締結タイミングの精度が低下しない変速機のブレーキ装置が提供される。
 本発明において、前記第2ピストンは、変速機ケースに設けられた凹部に移動可能に嵌入され、前記第1ピストンに、前記第2ピストンに対して摺動可能な第1シール部材が油密に装着され、前記第2ピストンに、前記凹部に対して摺動可能な第2シール部材が油密に装着されていることが好ましい。
 この構成によれば、第1ピストンに油密に装着された第1シール部材が第2ピストンに対して摺動可能であるから、(3)及び(4)において、第2ピストンに対する第1ピストンの相対移動が円滑に行われる。同様に、第2ピストンに油密に装着された第2シール部材が変速機ケースに設けられた凹部に対して摺動可能であるから、(2)及び(5)において、凹部に対する第2ピストンの相対移動が円滑に行われる。
 本発明において、前記第1油圧室は前記第1ピストンと前記第2ピストンとの間に形成され、前記第1油圧室に対して油圧を給排するための油路が前記凹部の内周面に開口し、前記第1油圧室と前記油路とを連通する連通孔が前記凹部の内周面と対向する前記第2ピストンの外周面に設けられ、前記油路の開口を挟んで摩擦板側と反摩擦板側とで前記凹部の内周面の内径が同じに設定され且つ前記連通孔を挟んで摩擦板側と反摩擦板側とで前記第2ピストンの外周面の外径が同じに設定されていることが好ましい。
 この構成によれば、第2ピストンに嵌入された第1ピストンをストロークさせるための第1油圧室が、第1ピストンと第2ピストンとの間に形成され、前記第1油圧室に対して油圧を給排するための油路が、第2ピストンが嵌入された変速機ケースの凹部の内周面に開口している。そして、第2ピストンの外周面が前記凹部の内周面と対向しており、前記第2ピストンの外周面に、前記第1油圧室と前記油路とを連通する連通孔が設けられている。
 その上で、前記凹部に関しては、前記油路の開口よりも摩擦板側の部分と反摩擦板側の部分とで内周面の内径が同じに設定されている。一方、前記凹部に嵌入された第2ピストンに関しては、前記連通孔よりも摩擦板側の部分と反摩擦板側の部分とで外周面の外径が同じに設定されている。つまり、前記凹部の内周面と前記第2ピストンの外周面とは前記油路の開口及び連通孔周辺においてストローク方向に相互に平行である。
 したがって、(2)において、第2ピストンを待機位置までストローク量Wだけストロークさせたときに凹部の内周面と第2ピストンの外周面とがストローク方向に相対移動しても、前記内周面と前記外周面との間の空間の容積は前記油路の開口及び連通孔周辺において変化しない。そのため、前記空間と前記連通孔を介して連通している第1油圧室に負圧が発生する等の圧力変化が起きない。その結果、(2)において、第2ピストンをストロークさせたときに、第2ピストンに対する第1ピストンの相対位置が圧力変化を受けて変わるというような不具合が回避されるから、前回記録されたゼロクリアランス位置が確実に保持されつつ、第1ピストン及び第2ピストンが待機位置まで移動する。
 本発明において、当該ブレーキ装置は、発進変速段で締結されるブレーキ装置であることが好ましい。
 前進1速や後退速等の発進変速段は、減速比が大きく、トルクが大きいので、発進変速段への変速の際にブレーキ装置の締結タイミングがずれると、発生する変速ショックがより大きくなる。一方、本発明に係るブレーキ装置は、締結応答性が低下せず、締結タイミングの精度が低下しない。したがって、この構成によれば、発進変速段への変速であっても、大きな変速ショックが発生することを効果的に抑制することができる。
 また、本発明は、摩擦板を押圧する第1ピストンと、第1ピストンを摩擦板に近接する側に移動させる第2ピストンとが、摩擦板側からストローク方向にこの順に直列に配置された変速機のブレーキ装置の制御システムであって、前記第1ピストンは、前記第2ピストンと共に移動可能且つ前記第2ピストンに対して相対移動可能に前記第2ピストンに嵌入され、前記第1ピストンを摩擦板に近接する側にストロークさせるための油圧が供給される第1油圧室と、前記第2ピストンを摩擦板に近接する側にストロークさせるための油圧が供給される第2油圧室と、前記第2ピストンを摩擦板から離間する側に付勢する付勢部材と、前記第2ピストンの摩擦板に近接する側への所定量以上のストロークを規制する規制部材と、前記第1油圧室及び前記第2油圧室に対する油圧の給排を制御する油圧制御手段とが設けられ、前記油圧制御手段は、当該ブレーキ装置を解放状態とするときは、(1)前記第1油圧室及び前記第2油圧室に油圧を供給しないことにより、前記付勢部材の付勢力により前記第1ピストン及び前記第2ピストンを共に摩擦板から離間する側に移動させてそれぞれ初期位置に位置させ、前記解放状態の当該ブレーキ装置を締結するときは、(2)前記第2油圧室に油圧を供給することにより、前記第1ピストン及び前記第2ピストンを共に摩擦板に近接する側にストロークさせてそれぞれ前記規制部材で規定される待機位置に位置させ、次いで、(3)前記第1油圧室に油圧を供給することにより、前記第1ピストンのみを摩擦板に近接する側にストロークさせて摩擦板の押圧が完了する押圧完了位置に位置させ、前記締結状態の当該ブレーキ装置を解放するときは、(4)前記第1油圧室の油圧を排出することにより、前記第1ピストンのみを摩擦板から離間する側に移動させて摩擦板の押圧が解除されるゼロクリアランス位置に位置させ、次いで、(5)前記第2油圧室の油圧を排出することにより、前記第1ピストンと前記第2ピストンとの相対位置を保持させたまま、前記付勢部材の付勢力により前記第1ピストン及び前記第2ピストンを共に摩擦板から離間する側に移動させてそれぞれ前記初期位置に位置させる、ことを特徴とする変速機のブレーキ装置の制御システムである。
 本発明によれば、前述の変速機のブレーキ装置の発明に類似して、たとえブレーキ装置の個体差によって摩擦板のクリアランスが大きい場合でも、あるいはたとえブレーキ装置の経年変化等によって摩擦板のクリアランスが大きくなった場合でも、ブレーキ装置の締結応答性が低下せず、ブレーキ装置の締結タイミングの精度が低下しない変速機のブレーキ装置の制御システムが提供される。
 この出願は、2012年10月18日に出願された日本国特許出願特願2012-230548を基礎とするものであり、その内容は、本願に含まれるものである。
 本発明を表現するために、上述において図面を参照しながら実施形態を通して本発明を適切且つ充分に説明したが、当業者であれば上述の実施形態を変更及び/又は改良することは容易になし得ることであると認識すべきである。したがって、当業者が実施する変更形態又は改良形態が、請求の範囲に記載された請求項の権利範囲を離脱するレベルのものでない限り、そのような変更形態又は改良形態は、請求の範囲に記載された請求項の権利範囲に包括されると解釈される。

Claims (5)

  1.  摩擦板を押圧する第1ピストンと、第1ピストンを摩擦板に近接する側に移動させる第2ピストンとが、摩擦板側からストローク方向にこの順に直列に配置された変速機のブレーキ装置であって、
     前記第1ピストンは、前記第2ピストンと共に移動可能且つ前記第2ピストンに対して相対移動可能に前記第2ピストンに嵌入され、
     前記第1ピストンを摩擦板に近接する側にストロークさせるための油圧が供給される第1油圧室と、前記第2ピストンを摩擦板に近接する側にストロークさせるための油圧が供給される第2油圧室とが設けられ、
     ピストンを摩擦板から離間する側に付勢する付勢部材及びピストンの摩擦板に近接する側への所定量以上のストロークを規制する規制部材が、第1ピストンに設けられず、第2ピストンに設けられていることを特徴とする変速機のブレーキ装置。
  2.  請求項1に記載の変速機のブレーキ装置において、
     前記第2ピストンは、変速機ケースに設けられた凹部に移動可能に嵌入され、
     前記第1ピストンに、前記第2ピストンに対して摺動可能な第1シール部材が油密に装着され、前記第2ピストンに、前記凹部に対して摺動可能な第2シール部材が油密に装着されていることを特徴とする変速機のブレーキ装置。
  3.  請求項2に記載の変速機のブレーキ装置において、
     前記第1油圧室は前記第1ピストンと前記第2ピストンとの間に形成され、
     前記第1油圧室に対して油圧を給排するための油路が前記凹部の内周面に開口し、
     前記第1油圧室と前記油路とを連通する連通孔が前記凹部の内周面と対向する前記第2ピストンの外周面に設けられ、
     前記油路の開口を挟んで摩擦板側と反摩擦板側とで前記凹部の内周面の内径が同じに設定され且つ前記連通孔を挟んで摩擦板側と反摩擦板側とで前記第2ピストンの外周面の外径が同じに設定されていることを特徴とする変速機のブレーキ装置。
  4.  請求項1から3のいずれか1項に記載の変速機のブレーキ装置において、
     当該ブレーキ装置は、発進変速段で締結されるブレーキ装置であることを特徴とする変速機のブレーキ装置。
  5.  摩擦板を押圧する第1ピストンと、第1ピストンを摩擦板に近接する側に移動させる第2ピストンとが、摩擦板側からストローク方向にこの順に直列に配置された変速機のブレーキ装置の制御システムであって、
     前記第1ピストンは、前記第2ピストンと共に移動可能且つ前記第2ピストンに対して相対移動可能に前記第2ピストンに嵌入され、
     前記第1ピストンを摩擦板に近接する側にストロークさせるための油圧が供給される第1油圧室と、前記第2ピストンを摩擦板に近接する側にストロークさせるための油圧が供給される第2油圧室と、前記第2ピストンを摩擦板から離間する側に付勢する付勢部材と、前記第2ピストンの摩擦板に近接する側への所定量以上のストロークを規制する規制部材と、前記第1油圧室及び前記第2油圧室に対する油圧の供給及び排出を制御する油圧制御手段とが設けられ、
     前記油圧制御手段は、
     当該ブレーキ装置を解放状態とするときは、
     (1)前記第1油圧室及び前記第2油圧室に油圧を供給しないことにより、前記付勢部材の付勢力により前記第1ピストン及び前記第2ピストンを共に摩擦板から離間する側に移動させてそれぞれ初期位置に位置させ、
     前記解放状態の当該ブレーキ装置を締結するときは、
     (2)前記第2油圧室に油圧を供給することにより、前記第1ピストン及び前記第2ピストンを共に摩擦板に近接する側にストロークさせてそれぞれ前記規制部材で規定される待機位置に位置させ、次いで、
     (3)前記第1油圧室に油圧を供給することにより、前記第1ピストンのみを摩擦板に近接する側にストロークさせて摩擦板の押圧が完了する押圧完了位置に位置させ、
     前記締結状態の当該ブレーキ装置を解放するときは、
     (4)前記第1油圧室の油圧を排出することにより、前記第1ピストンのみを摩擦板から離間する側に移動させて摩擦板の押圧が解除されるゼロクリアランス位置に位置させ、次いで、
     (5)前記第2油圧室の油圧を排出することにより、前記第1ピストンと前記第2ピストンとの相対位置を保持させたまま、前記付勢部材の付勢力により前記第1ピストン及び前記第2ピストンを共に摩擦板から離間する側に移動させてそれぞれ前記初期位置に位置させる、
    ことを特徴とする変速機のブレーキ装置の制御システム。
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