WO2017145916A1 - 自動変速機 - Google Patents

Abstract

自動変速機は、軸方向に移動可能なピストンと、前記ピストンの第１面側に配置された複数の摩擦板と、前記ピストンの第２面に油圧を与え、前記摩擦板同士が締結状態となるよう前記摩擦板を押圧する締結位置に前記ピストンを向かわせるための締結油圧室と、前記ピストンの前記第１面に油圧を与え、前記摩擦板同士を解放状態とする解放位置に前記ピストンを向かわせるための解放油圧室と、前記締結油圧室及び前記解放油圧室の各々に対し、油圧の供給及びその排出を行う油圧制御弁と、を含む。前記ピストンの前記第２面における前記油圧の受圧面積が、前記第１面における前記油圧の受圧面積よりも大きく設定されている。

Description

自動変速機

　本発明は、複数の摩擦板とピストンとを含む摩擦締結要素を備えた自動変速機に関する。

　自動車等の車両に搭載される自動変速機は、プラネタリギヤセットと、多板クラッチや多板ブレーキ等の複数の摩擦締結要素とを備える。エンジンの運転状態に応じて複数の摩擦締結要素が選択的に締結されることにより、所定の変速段に自動的に変速される。摩擦締結要素は、クリアランスを置いて配置された複数の摩擦板と、この摩擦板を押圧するピストンとを含む。ピストンは、摩擦板を押圧して摩擦板同士を締結状態とする締結位置と、前記押圧を解除して摩擦板同士を解放状態とする解放位置との間を移動する。

　特許文献１には、ピストンの軸方向の一方側に締結油圧室を、他方側に遠心油圧室（解放油圧室）を配置し、前記ピストンに前記締結油圧室と前記遠心油圧室とを連通させる連通孔を設けた自動変速機が開示されている。前記締結油圧室及び前記遠心油圧室には、それぞれ別個の油路から所定の油圧が供給される。前記遠心油圧室に対する油路には、調圧弁が組み込まれている。

　自動変速機においては、摩擦締結要素を解放状態から締結状態へ切り換える際の締結ショックを低減しつつ、締結制御時間を短くすることが求められる。締結制御時間の短縮と締結ショックの低減とを両立するには、締結制御時間短縮のためにプリチャージ油圧等で大流量の油を流しつつ、締結ショック低減のためにストローク完了直前に油の流量を抑える（油圧を下げる）必要がある。この場合、緻密な流量制御を行わねばならず、油圧制御が複雑化する傾向がある。このため、摩擦締結要素を締結状態とするための締結制御に時間を要し、摩擦締結要素の応答性が低下するという問題があった。

特開平１０－１３１９８４号公報

本発明の目的は、複雑な油圧制御を要さずに締結ショックの低減が可能であり、締結制御時間を短縮することができる摩擦締結要素を備えた自動変速機を提供することにある。

　本発明の一局面に係る自動変速機は、軸方向において互いに対向する第１面及び第２面を有し、前記軸方向に移動可能なピストンと、前記ピストンの前記第１面側に配置された複数の摩擦板と、前記ピストンの前記第２面に油圧を与え、前記摩擦板同士が締結状態となるよう前記摩擦板を押圧する締結位置に前記ピストンを向かわせるための締結油圧室と、前記ピストンの前記第１面に油圧を与え、前記摩擦板同士を解放状態とする解放位置に前記ピストンを向かわせるための解放油圧室と、油圧の出力ポートを有し、前記締結油圧室及び前記解放油圧室の各々に対し、油圧の供給と、その排出とを行う油圧制御弁と、前記油圧制御弁の前記出力ポートと前記締結油圧室とを連通させる第１油路、及び、前記出力ポートと前記解放油圧室とを連通させる第２油路と、を備える。前記ピストンの前記第２面における前記油圧の受圧面積が、前記第１面における前記油圧の受圧面積よりも大きく設定されている。

図１は、本発明の実施形態に係る自動変速機の骨子図である。 図２は、上記自動変速機が備える摩擦締結要素の締結表である。 図３は、前記摩擦締結要素の一つであって、本発明の実施形態に係るブレーキの構成の概略的な断面及びその油圧機構のブロック構成を示す図である。 図４は、前記ブレーキの動作を説明するための概略的な断面図である。 図５は、前記ブレーキの動作を説明するための概略的な断面図である。 図６は、前記ブレーキの動作を説明するための概略的な断面図である。 図７は、前記ブレーキの動作を説明するための概略的な断面図である。 図８は、前記ブレーキの動作を説明するための概略的な断面図である。 図９は、印加油圧とブレーキ締結圧の変化との関係を示すグラフである。 図１０は、前記摩擦締結要素の一つであって、本発明の第１変形実施形態に係るクラッチの構成の概略的な断面及びその油圧機構のブロック構成を示す図である。 図１１は、本発明の第２変形実施形態に係るブレーキの構成の概略的な断面及びその油圧機構のブロック構成を示す図である。

　［自動変速機の全体構成］
　図１は、本発明の実施形態に係る自動車（車両）用の自動変速機１の構成を示す骨子図である。自動変速機１は、変速機ケース２と、この変速機ケース２内に配置された、エンジン側から延びる入力軸３と、出力ギヤ４と、変速機構としての４つのプラネタリギヤセット（第１、第２、第３、第４プラネタリギヤセット１１、１２、１３、１４）、２つのブレーキ（第１、第２ブレーキ２１、２２）、及び、３つのクラッチ（第１、第２、第３クラッチ３１、３２、３３）と、を備えている。

　入力軸３は、エンジンで生成された動力が入力される軸である。出力ギヤ４は、変速機構によって所定の変速比とされた駆動力を出力するギヤである。本実施形態では、入力部にはエンジンの動力がトルクコンバータ（流体伝動装置）を介さずに入力される、いわゆるトルコンレス型の自動変速機を例示している。

　変速機ケース２は、外周壁２ａと、外周壁２ａのエンジン側端部に設けられた第１中間壁２ｂと、第１中間壁２ｂの反エンジン側に設けられた第２中間壁２ｃと、外周壁２ａの軸方向中間部に設けられた第３中間壁２ｄと、外周壁２ａの反エンジン側端部に設けられた側壁２ｅと、側壁２ｅの中央部からエンジン側に延設されたボス部２ｆと、第２中間壁２ｃの内周側端部から反エンジン側に延設された円筒部２ｇとを有する。

　４つのプラネタリギヤセット１１～１４は、エンジン側から、第１プラネタリギヤセット１１、相互に径方向に重ねて配置された内周側の第２プラネタリギヤセット１２及び外周側の第３プラネタリギヤセット１３、第４プラネタリギヤセット１４の順に配置されている。第１プラネタリギヤセット１１は、キャリヤ１１ｃ、キャリヤ１１ｃに支持されたピニオン（図示せず）、サンギヤ１１ｓ及びリングギヤ１１ｒを含む。第１プラネタリギヤセット１１は、前記ピニオンが、サンギヤ１１ｓとリングギヤ１１ｒとに直接噛合するシングルピニオン型である。第２、第３、第４プラネタリギヤセット１２、１３、１４もシングルピニオン型であり、キャリヤ１２ｃ、１３ｃ、１４ｃと、図略のピニオンと、サンギヤ１２ｓ、１３ｓ、１４ｓと、リングギヤ１２ｒ、１３ｒ、１４ｒとを含む。

　径方向に２段に重ねて配置されている第２プラネタリギヤセット１２のリングギヤ１２ｒと第３プラネタリギヤセット１３のサンギヤ１３ｓとは、溶接や焼嵌め等により一体化されている。すなわち、リングギヤ１２ｒとサンギヤ１３ｓとは常時連結されており、一体回転要素１５を形成している。第１プラネタリギヤセット１１のサンギヤ１１ｓと第２プラネタリギヤセット１２のサンギヤ１２ｓ、第１プラネタリギヤセット１１のリングギヤ１１ｒと第４プラネタリギヤセット１４のキャリヤ１４ｃ、第１プラネタリギヤセット１１のキャリヤ１１ｃと第３プラネタリギヤセット１３のキャリヤ１３ｃとが、それぞれ常時連結されている。入力軸３は、第２プラネタリギヤセット１２のキャリヤ１２ｃに常時連結されている。出力ギヤ４は、第１プラネタリギヤセット１１のキャリヤ１１ｃと、第３プラネタリギヤセット１３のキャリヤ１３ｃとに、それぞれ常時連結されている。出力ギヤ４は、ベアリング４１を介して変速機ケース２の円筒部２ｇに回転自在に支持されている。

　第４プラネタリギヤセット１４のサンギヤ１４ｓには、第１回転部材３４が連結されている。第１回転部材３４は、反エンジン側に延在している。同様に、第３プラネタリギヤセット１３のリングギヤ１３ｒには第２回転部材３５が、一体回転要素１５には第３回転部材３６が各々連結されている。これら回転部材３４、３５も、反エンジン側に延在している。第２プラネタリギヤセット１２のキャリヤ１２ｃには、入力軸３を介して第４回転部材３７が連結されている。

　第１ブレーキ２１は、変速機ケース２の第１中間壁２ｂに配設されている。第１ブレーキ２１は、シリンダ２１１と、シリンダ２１１に嵌合されたピストン２１２と、シリンダ２１１及びピストン２１２で区画される作動油圧室２１３とを含む。第１ブレーキ２１は、作動油圧室２１３に所定の締結油圧が供給されることによって摩擦板が締結され、第１プラネタリギヤセット１１のサンギヤ１１ｓと、第２プラネタリギヤセット１２のサンギヤ１２ｓとを変速機ケース２に固定する。

　第２ブレーキ２２は、第３中間壁２ｄに配設されている。第２ブレーキ２２は、シリンダ２３と、シリンダ２３に嵌合されたピストン２４と、シリンダ２３及びピストン２４で区画される締結油圧室２６とを含む。第２ブレーキ２２は、締結油圧室２６に所定の締結油圧が供給されることによって摩擦板が締結され、第４プラネタリギヤセット１４のリングギヤ１４ｒを変速機ケース２に固定する。本実施形態では、この第２ブレーキ２２に本発明の特徴を備えた摩擦締結要素が適用される例を示す。第２ブレーキ２２については、図３以下に基づいて後記で詳細に説明する。

　第１～第３クラッチ３１～３３は、変速機ケース２内の反エンジン側端部に配設されている。第１～第３クラッチ３１～３３は、軸方向の同じ位置で、第１クラッチ３１の内周側に第２クラッチ３２が位置し、第２クラッチ３２の内周側に第３クラッチ３３が位置するように、相互に径方向に重ねて配置されている。

　第１クラッチ３１は、第４プラネタリギヤセット１４のサンギヤ１４ｓと、第３プラネタリギヤセット１３のリングギヤ１３ｒとを断接する。換言すると、サンギヤ１４ｓに連結された第１回転部材３４と、リングギヤ１３ｒに連結された第２回転部材３５との接続状態を切り換える。

　第２クラッチ３２は、第４プラネタリギヤセット１４のサンギヤ１４ｓと、一体回転要素１５（すなわち第２プラネタリギヤセット１２のリングギヤ１２ｒ及び第３プラネタリギヤセット１３のサンギヤ１３ｓ）とを断接する。換言すると、サンギヤ１４ｓに連結された第１回転部材３４と、一体回転要素１５に連結された第３回転部材３６との接続状態を切り換える。

　第３クラッチ３３は、第４プラネタリギヤセット１４のサンギヤ１４ｓと、入力軸３及び第２プラネタリギヤセット１２のキャリヤ１２ｃとを断接する。換言すると、サンギヤ１４ｓに連結された第１回転部材３４と、入力軸３を介してキャリヤ１２ｃに連結された第４回転部材３７との接続状態を切り換える。

　第１回転部材３４は、第１クラッチ３１によって第２回転部材３５との接続状態が切り換えられ、第２クラッチ３２によって第３回転部材３６との接続状態が切り換えられ、第３クラッチ３３によって第４回転部材３７との接続状態が切り換えられる。つまり、第１回転部材３４は、各クラッチ３１～３３が接続状態を切り換える２つの回転部材のうちの、共通する一方の回転部材である。そのため、第１～第３クラッチ３１～３３の反エンジン側に、変速機ケース２の側壁２ｅに近接して、軸心と直交する壁部を有する共用回転部材３０が配置されている。そして、共用回転部材３０に第１回転部材３４が連結されている。

　共用回転部材３０は、第１～第３つのクラッチ３１～３３で共用されるものであり、各クラッチ３１～３３が備えるシリンダ、ピストン、作動油圧室、作動油圧通路、遠心バランス油圧室、遠心バランス室構成部材等が共用回転部材３０によって支持されている。図１では、第１、第２、第３クラッチ３１、３２、３３のピストン３１ｐ、３２ｐ、３３ｐを簡略的に図示している。なお、第２クラッチ３２及び第３クラッチ３３に対して、これらクラッチの摩擦板を保持する共通部材３８が組み付けられている。

　以上のように、本実施形態の自動変速機１は、第１～第４プラネタリギヤセット１１～１４と、５つの摩擦締結要素としての第１、第２ブレーキ２１、２２及び第１～第３クラッチ３１～３３とを含む、入力軸３と出力ギヤ４との変速比を変更する変速機構を備える。図２は、自動変速機１が備える５つの摩擦締結要素の締結表である。図２の締結表の通り、５つの摩擦締結要素から３つの摩擦締結要素を選択的に締結（○印）することにより、前進１～８速と後退速とが達成される。図２において、ＣＬ１、ＣＬ２、ＣＬ３は第１、第２、第３クラッチ３１～３３を示し、ＢＲ１、ＢＲ２は第１、第２ブレーキ２１、２２を示す。

　［摩擦締結要素の詳細］
　図３は、本発明の実施形態に係る自動変速機１の摩擦締結要素の構成を示す概略的な断面及びその油圧機構のブロック構成図である。ここでは、当該摩擦締結要素が第２ブレーキ２２に適用される例を示す。図３（及び以下の図４～図８）において、入力軸３の軸方向をＸ方向、自動変速機１の径方向をＹ方向で示す。また、Ｘ方向については、便宜上、図面の左方を－Ｘ、右方を＋Ｘとする。

　第２ブレーキ２２は、上述の通り第３中間壁２ｄによって形成されるシリンダ２３に配設される摩擦締結要素であって、ピストン２４、シールリング２５、締結油圧室２６、解放油圧室２７、リターンスプリング２８、摩擦板ユニット５（複数の摩擦板）を備えている。このような第２ブレーキ２２に対し、油圧機構８０が付設されている。油圧機構８０は、オイルポンプ８１と、減圧弁６及びリニアソレノイド弁７（油圧制御弁）を含む油圧回路８２と、オイルポンプ８１及び油圧回路８２を制御する油圧制御部８３とを含む。

　第３中間壁２ｄは、変速機ケース２の外周壁２ａから径方向内側に延びる第１壁部２０１と、第１壁部２０１の径方向内側端縁から軸方向（－Ｘ方向）に延びる第２壁部２０２とによって形成されている。外周壁２ａと第２壁部２０２とは、所定間隔をおいて径方向に対向している。外周壁２ａ、第１壁部２０１及び第２壁部２０２が作る空間は、第２ブレーキ２２における前述のシリンダ２３の空間を構成している。第１壁部２０１には、締結油圧室２６に油圧を供給するための第１供給口２０３が設けられている。また、第２壁部２０２には、解放油圧室２７に油圧を供給するための第２供給口２０４が設けられている。

　ピストン２４は、軸方向において互いに対向する第１面２４Ａ及び第２面２４Ｂを有し、外周壁２ａと第２壁部２０２との間（シリンダ２３内）において軸方向に移動可能な部材である。第１面２４Ａは解放油圧室２７に面し、第２面２４Ｂは締結油圧室２６に面している。ピストン２４は、摩擦板ユニット５を解放状態とする解放位置（例えば図４に示す位置）と、摩擦板ユニット５に押圧力を与えて締結状態とする締結位置（図８に示す位置）との間を移動する。

　ピストン２４は、外周壁２ａに隣接する押圧片２４１と、外周壁２ａ及び第２壁部２０２の内周面に摺接する受圧片２４２とを備える。受圧片２４２には、軸方向に受圧片２４２を貫通する連通孔２４３が穿孔されている。また、受圧片２４２の内周面及び外周面には、シール部材２４５が嵌め込まれている。

　押圧片２４１は、受圧片２４２から－Ｘ側に突出した部分であり、移動方向の先端側（－Ｘ側）に、摩擦板ユニット５に押圧力を与える先端面２４Ｃを備える。受圧片２４２は、締結油圧室２６と解放油圧室２７とを区画する隔壁である。但し、本実施形態では、連通孔２４３によって締結油圧室２６と解放油圧室２７とが連通され得る。シール部材２４５は、ピストン２４の軸方向への移動を許容しつつ、受圧片２４２の内周面と第２壁部２０２の内周面との間のシール、並びに受圧片２４２の外周面と外周壁２ａの内周面との間のシールを図る部材である。

　連通孔２４３は、軸方向に径の異なる円筒孔であり、比較的径が大きい大径部ｗと、比較的径が小さい小径部ｎと、両者の間の中間部ｍとを備える。大径部ｗは、受圧片２４２の第２面２４Ｂ寄り、すなわち締結油圧室２６側に配置されている。小径部ｎは、第１面２４Ａ寄り、すなわち解放油圧室２７側に配置されている。中間部ｍは、大径部ｗから小径部ｎに向けて内径が徐々に小さくなるテーパ部分である。

　連通孔２４３には、締結油圧室２６から解放油圧室２７へ向かう油流を規制するために、圧力ボール２４４（規制部）が配置されている。圧力ボール２４４は、大径部ｗの内径よりも小さく、小径部ｎの内径よりも大きい外径を有している。解放油圧室２７の油圧が締結油圧室２６の油圧よりも高圧であると、圧力ボール２４４は大径部ｗ内で浮遊し、締結油圧室２６から解放油圧室２７へ向かう油流を規制しない。一方、締結油圧室２６の油圧が解放油圧室２７の油圧よりも高圧になると、圧力ボール２４４は中間部ｍに係止され、これにより連通孔２４３を塞ぐ。

　シールリング２５は、ピストン２４の第１面２４Ａ側に、受圧片２４２と対向するように配置された円環状の平板部材である。シールリング２５は、ピストン２４の押圧片２４１と第２壁部２０２との間に配置され、これらと共に解放油圧室２７を区画している。シールリング２５の内周面及び外周面には、シール部材２５１が装着されている。シール部材２５１は、シールリング２５の外周縁と押圧片２４１の内周面との間のシール、並びにシールリング２５の内周面と第２壁部２０２の内周面との間のシールを図る部材である。

　締結油圧室２６は、ピストン２４を前記締結位置に向かう方向（－Ｘ方向）に移動させる油圧が供給される空間である。締結油圧室２６は、第１壁部２０１、第２壁部２０２、外周壁２ａ及びピストン２４の第２面２４Ｂによって区画される空間である。すなわち、締結油圧室２６は、第２面２４Ｂに油圧を与え、摩擦板ユニット５（摩擦板同士）が締結状態となるよう摩擦板ユニット５を押圧する締結位置にピストン２４を向かわせるための油圧室である。

　解放油圧室２７は、ピストン２４を前記解放位置に向かう方向（＋Ｘ）に移動させる油圧が供給される空間である。解放油圧室２７は、第２壁部２０２と、ピストン２４の押圧片２４１と、シールリング２５の＋Ｘ側の面と、ピストン２４の第１面２４Ａとによって区画される空間である。すなわち、解放油圧室２７は、第１面２４Ａに油圧を与え、摩擦板ユニット５を解放状態とする解放位置にピストン２４を向かわせるための油圧室である。この解放油圧室２７には、ピストン２４を＋Ｘ方向に付勢するリターンスプリング２８が配置されている。締結油圧室２６に油圧が印加されていないとき、リターンスプリング２８はピストン２４を＋Ｘ方向に移動（復帰）させる。

　ここで、ピストン２４の第２面２４Ｂにおける油圧の受圧面積が、第１面２４Ａにおける油圧の受圧面積よりも大きく設定されている。図３では、第１面２４Ａが解放油圧室２７から油圧を与えられる領域、つまり第１面２４Ａの受圧面積を「領域Ａ」、第２面２４Ｂが締結油圧室２６から油圧を与えられる領域、つまり第２面２４Ｂの受圧面積を「領域Ｂ」と模式的に示している。本実施形態では、これらの受圧面積の関係は、領域Ｂ＞領域Ａとされる。

　領域Ａと領域Ｂとに上記のような受圧面積差を設けることで、ピストン２４を当該受圧面積差に基づいて移動させることが可能となる。すなわち、締結油圧室２６及び解放油圧室２７に対して同時に同じ圧力の油圧が供給されると、第１面２４Ａ及び第２面２４Ｂは前記油圧を受圧する。この場合、第２面２４Ｂの受圧面積が第１面２４Ａの受圧面積より大きいので、ピストン２４には、その受圧面積差に応じた大きさの、－Ｘ方向へ向かう方向の押圧力が作用する。そして、ピストン２４には連通孔２４３が穿孔されているので、前記－Ｘ方向の押圧力が作用すると、解放油圧室２７の油が連通孔２４３を通して締結油圧室２６側へ流入する。これにより、ピストン２４は－Ｘ方向へ移動する。つまり、第１面２４Ａが受圧する＋Ｘ方向への押圧力と、第２面２４Ｂが受圧する－Ｘ方向への押圧力とが相殺され、両者の受圧面積差分の押圧力によって、ピストン２４は－Ｘ方向へ移動することとなる。

　摩擦板ユニット５は、クリアランスを置いて配置された複数の摩擦板を備え、ピストン２４の第１面２４Ａ側に配置されている。具体的には、摩擦板ユニット５は、複数枚のドライブプレート５１と、複数枚のドリブンプレート５２とが、所定のクリアランスＣを空けて交互に配列されてなる。ドライブプレート５１の両面には、フェーシングが貼着されている。ドライブプレート５１は第１スプライン部５３にスプライン結合され、ドリブンプレート５２は第２スプライン部５４にスプライン結合されている。第１スプライン部５３は、図１に示した第４プラネタリギヤセット１４のリングギヤ１４ｒの外周部分に相当する部材である。また、第２スプライン部５４は、変速機ケース２の外周壁２ａの一部に設けられている。

　ピストン２４の先端面２４Ｃは、最も＋Ｘ側に位置するドリブンプレート５２に当接し、摩擦板ユニット５に押圧力を加える。最も－Ｘ側に位置するドライブプレート５１に隣接して、リテーニングプレート５５が配置されている。リテーニングプレート５５は、ドライブプレート５１及びドリブンプレート５２の－Ｘ方向への移動を規制する。

　油圧機構８０は、自動変速機１が有する摩擦締結要素に対して所定圧の油圧の供給及びその排出を行う。油圧機構８０のオイルポンプ８１は、エンジンに駆動されてオイルを所要部位に流通させると共に、所定の油圧を生成するポンプである。油圧回路８２は、摩擦締結要素としての第１、第２ブレーキ２１、２２及び第１～第３クラッチ３１～３３に油圧を選択的に供給して、図２に示す各変速段を達成するための油圧回路である。図３では、第２ブレーキ２２に対して油圧を供給及びその排出を行うための、減圧弁６及びリニアソレノイド弁７だけを示している。

　リニアソレノイド弁７は、締結油圧室２６及び解放油圧室２７の各々に対し、油圧の供給と、その排出とを行う油圧制御弁である。リニアソレノイド弁７は、オイルポンプ８１から油が導入される入力ポート７１と、油（油圧）を出力する出力ポート７２と、油を排出するドレンポート７３と、コイルへの通電によって動作するスプール（図略）とを備える。スプールの動作によって、締結油圧室２６及び解放油圧室２７への油圧供給時には入力ポート７１と出力ポート７２とが連通される。油圧の排出時には、出力ポート７２とドレンポート７３とが連通される。また、リニアソレノイド弁７は、前記コイルへの通電量が制御されることによって、出力ポート７２から吐出する油量が制御される。

　油圧回路８２は、リニアソレノイド弁７と締結油圧室２６とを連通させる第１油路７４、及び、リニアソレノイド弁７と解放油圧室２７とを連通させる第２油路７５を備えている。具体的には、第１油路７４の上流端は出力ポート７２に接続され、下流端は締結油圧室２６に連通する第１供給口２０３に接続されている。また、第２油路７５の上流端は出力ポート７２に接続され、下流端は解放油圧室２７に連通する第２供給口２０４に接続されている。すなわち、第１油路７４及び第２油路７５は別々の油圧供給経路から油の供給を受けるのではなく、両者に共通のリニアソレノイド弁７の出力ポート７２から油の供給を受ける。

　第２油路７５は、次述の減圧弁６を挟んで、上流油路７５１と下流油路７５２とに分かれている。摩擦板ユニット５を前記解放状態から前記締結状態へ移行させる際、これら第１油路７４及び第２油路７５を通して、リニアソレノイド弁７の出力ポート７２から締結油圧室２６と解放油圧室２７とに同時に油圧が供給される。

　減圧弁６は、第２油路７５に組み入れられ、解放油圧室２７の油圧が所定圧以上に上昇しないように調圧する弁である。減圧弁６は、複数のポートａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆと、ポート間の切り換えを行うスプール６１とを含む。ポートａ、ｂは、スプール６１を＋Ｘ方向に付勢するリターンスプリング６２が収容されたスプリング室に連通するポートである。ポートｃは入力ポートｃ、ポートｄは出力ポートｄである。入力ポートｃには、第２油路７５の上流油路７５１の下流端が接続されている。また、出力ポートｄには、下流油路７５２の上流端が接続され、これにより出力ポートｄと第２供給口２０４とが接続されている。

　ポートｅはドレンポートｅ、ポートｆはフィードバックポートｆである。フィードバックポートｆに入力される油圧よりリターンスプリング６２の付勢力が優勢である場合、入力ポートｃと出力ポートｄとが連通する。これにより、上流油路７５１と下流油路７５２とは連通し、解放油圧室２７への油圧供給が可能となる。一方、フィードバックポートｆにリターンスプリング６２の付勢力を上回る油圧が入ると、その油圧によってスプール６１が－Ｘ方向に移動し、出力ポートｄとドレンポートｅとが連通する。これにより、解放油圧室２７からの油圧の排出可能となる。つまり、解放油圧室２７の油圧が高くなると、フィードバックポートｆから減圧弁６に供給される油圧も高くなり、スプール６１が動作して出力ポートｄとドレンポートｅとを連通させ、解放油圧室２７を減圧する。減圧され、リターンスプリング６２の付勢力が優勢となると、スプール６１が復帰して入力ポートｃと出力ポートｄとを連通させ、解放油圧室２７への油圧供給を可能とする。

　油圧制御部８３は、リニアソレノイド弁７のソレノイドの動作を制御することによって、締結油圧室２６及び解放油圧室２７に供給する油圧を制御する。この他、油圧制御部８３は、他の摩擦締結要素の各ソレノイドバルブ等を制御するものであって、第１ブレーキ２１及び第１～第３クラッチ３１～３３に供給する油圧も制御する。

　［摩擦締結要素の動作］
　続いて、図３に示した第２ブレーキ２２の動作を、図４～図８に示す概略断面図に基づいて説明する。図４は、まだリニアソレノイド弁７を通して締結油圧室２６及び解放油圧室２７に油圧が供給されていない、待機状態を示している。ピストン２４は、油圧の影響を受けることなく、リターンスプリング２８の付勢力によって＋Ｘ方向に押圧され、解放位置に存在している。ピストン２４の先端面２４Ｃが摩擦板ユニット５から所定距離だけ離間し、摩擦板ユニット５のドライブプレート５１とドリブンプレート５２とが解放状態にある。ピストン２４の＋Ｘ方向への移動によって、締結油圧室２６の容積は極小となり、逆に解放油圧室２７の容積は極大となっている。

　図５は、図４の待機状態から、締結油圧室２６及び解放油圧室２７に対して油の流入が開始された状態を示している。油圧制御部８３は、リニアソレノイド弁７の入力ポート７１と出力ポート７２とを連通させ、オイルポンプ８１から吐出される油が第１油路７４及び第２油路７５に流通する状態に制御する。減圧弁６は、リターンスプリング６２の付勢力によって、入力ポートｃと出力ポートｄとが連通した状態である。油は、共通のリニアソレノイド弁７の出力ポート７２から、第１油路７４を経由して締結油圧室２６と、第２油路７５の上流油路７５１、減圧弁６及び下流油路７５２を経由して解放油圧室２７とに同時に流入を開始する。勿論、この状態ではピストン２４には未だ油圧の押圧力は作用せず、ピストン２４はリターンスプリング２８の付勢力によって＋Ｘ方向にフルに移動された状態である。

　図６は、図５の油の流入開始後、締結油圧室２６及び解放油圧室２７が油で満たされ、ピストン２４が－Ｘ方向に移動している状態を示している。締結油圧室２６及び解放油圧室２７に同じ油圧が印加されると、ピストン２４は、第１面２４Ａと第２面２４Ｂとの受圧面積差に基づき移動するようになる。既述の通り、第２面２４Ｂの受圧面積が第１面２４Ａの受圧面積より大きいので、ピストン２４には当該受圧面積差に応じて－Ｘ方向へ向かう方向の押圧力Ｄ１が作用する。すなわち、押圧力Ｄ１＝油圧×（領域Ｂの面積－領域Ａの面積）となる。該押圧力Ｄ１によって、ピストン２４は－Ｘ方向へ移動する。なお押圧力Ｄ１は、リターンスプリング２８の＋Ｘ方向の付勢力に打ち勝つ必要がある。このため、前記受圧面積差は、リターンスプリング２８の付勢力を考慮して設定される。

　ピストン２４が－Ｘ方向へ移動すると、解放油圧室２７内の油圧が上昇する。また、ピストン２４が＋Ｘ方向に移動しているので、解放油圧室２７の容積は広くなっており、当該解放油圧室２７には豊富に油が存在する。このため、図６に矢印Ｄ１１にて示すように、解放油圧室２７の油が連通孔２４３を通して締結油圧室２６側へ流入する。なお、解放油圧室２７内の油圧にもよるが、矢印Ｄ１２にて示すように、第２油路７５を逆流する油も発生し得る。

　このように、締結油圧室２６が解放油圧室２７から油を受領できることから、第１油路７４を通して締結油圧室２６に供給すべき油量は少量で済む。つまり、前記受圧面積差に基づく押圧力Ｄ１を発生させるための流量の油を、リニアソレノイド弁７を通して供給すれば良いことになる。従って、ピストン２４を－Ｘ方向へ移動させる際の油圧応答性が良好となる。ピストン２４の移動に伴って、先端面２４Ｃは摩擦板ユニット５に接近してゆき、また、リターンスプリング２８は徐々に圧縮される。

　図７は、ピストン２４のストローク完了状態を示している。この状態では、ピストン２４が－Ｘ方向に移動して先端面２４Ｃが摩擦板ユニット５（ドリブンプレート５２）に当接する位置（締結位置）に至っている。この状態に至っても、前記受圧面積差に基づく押圧力Ｄ１だけが第２面２４Ｂに作用していること、並びに、矢印Ｄ１１及び矢印Ｄ１２の油の流れが生じていることについては、図６で説明した状態と同じである。

　先端面２４Ｃが摩擦板ユニット５に当接し、ピストン２４が摩擦板ユニット５を押圧するようになると、ドライブプレート５１とドリブンプレート５２との間のクリアランスは詰められ、やがて両者間に摩擦締結力が発生する。このときの押圧に貢献するのは、いまだに上述の押圧力Ｄ１だけである。従って、ドライブプレート５１とドリブンプレート５２とは、締結初期は微小な締結圧で締結されることになる。このことは、摩擦板ユニット５の締結ショックの低減に寄与する。

　図８は、摩擦板ユニット５が所定の締結圧で締結されている状態を示している。この状態おいて油圧制御部８３は、リニアソレノイド弁７を制御して、出力ポート７２から所定の締結油圧（ライン圧）を供給する。これにより、締結油圧が第１油路７４及び第２油路７５を通して締結油圧室２６及び解放油圧室２７へ印加され得る状態となる。しかし、減圧弁６の動作によって、解放油圧室２７の油圧が所定圧（前記締結油圧よりも低い所定の油圧）以上にならないように調圧される。すなわち、解放油圧室２７の油圧が上昇し、減圧弁６のフィードバックポートｆにリターンスプリング６２の付勢力を上回る油圧が入ると、その油圧によってスプール６１が－Ｘ方向に移動し、出力ポートｄとドレンポートｅとが連通する。従って、解放油圧室２７の油圧は一定圧に維持される。以上により、締結油圧室２６だけが増圧されることになる。

　締結油圧室２６の増圧によって、圧力ボール２４４は－Ｘ方向に移動し、連通孔２４３を塞ぐ。このため、締結油圧室２６から解放油圧室２７への油の移動は規制される。これにより、ピストン２４には締結油圧に応じて－Ｘ方向へ向かう方向の大きな押圧力Ｄ２が作用する。押圧力Ｄ２＝締結油圧×領域Ｂの面積である。つまり、第２面２４Ｂの全領域に対して、締結油圧に相当する押圧力Ｄ２が加わり、ピストン２４は－Ｘ方向へ押圧される。そして、この押圧力Ｄ２は先端面２４Ｃを介して摩擦板ユニット５に加えられる。従って、摩擦板ユニット５は所定のブレーキ締結圧で締結されることになる。

　［調圧前後の締結圧の変化］
　図９は、締結油圧室２６及び解放油圧室２７への印加油圧と、第２ブレーキ２２のブレーキ締結圧の変化との関係を示すグラフである。縦軸のブレーキ締結圧において、レベルＬ１は、減圧弁６が動作を開始する締結圧レベル、レベルＬ２は、所定の締結油圧が印加されたときの締結圧レベルである。また、図９の実線Ｃ１は本実施形態における締結圧変化特性、点線Ｃ２は比較例に係る締結圧変化特性である。

　時点Ｔ１は、締結油圧室２６及び解放油圧室２７に、未だ油が充填されていない状態である。時点Ｔ１は、先に図４に基づき説明した待機状態、乃至は、締結油圧室２６及び解放油圧室２７に対して油の流入が開始された図５の状態に相当する。ピストン２４は、図４及び図５に示す通り、リターンスプリング２８の付勢力によって＋Ｘ方向に押圧され、解放位置にある。

　時点Ｔ２は、締結油圧室２６及び解放油圧室２７に油が充填され、ピストン２４が第１面２４Ａと第２面２４Ｂとの受圧面積差に基づき、－Ｘ方向へ移動を開始するタイミングである。また、時点Ｔ３は、ピストン２４の－Ｘ方向への移動が完了して先端面２４Ｃが摩擦板ユニット５に当接し、プレート５１、５２間のクリアランスＣが詰められたタイミング（所謂ゼロタッチ状態）である。図６は、時点Ｔ２～時点Ｔ３の間のピストン２４の状態を示している。時点Ｔ２～時点Ｔ３の間では、ピストン２４は摩擦板ユニット５に当接していない。このため、ブレーキ締結圧は発生しない。

　時点Ｔ３以降は、ブレーキ締結圧が発生する。しかし、本実施形態では、時点Ｔ３以降の初期締結時において急激にはブレーキ締結圧が上昇しない。これは、図７に示したように、ピストン２４のストロークが完了した後も、しばらくはピストン２４が、第１面２４Ａと第２面２４Ｂとの受圧面積差に基づいて移動し、小さい押圧力Ｄ１しか摩擦板ユニット５に与えないからである。

　時点Ｔ４は、締結油圧室２６及び解放油圧室２７の油圧が所定圧よりも高くなり、減圧弁６が動作を開始するタイミング（ブレーキ締結圧＝Ｌ１）である。図８に基づいて説明した通り、減圧弁６が動作すると解放油圧室２７の油圧は一定圧に調圧されるので、ピストン２４には－Ｘ方向へ向かう方向の大きな押圧力Ｄ２が作用する。従って、摩擦板ユニット５も大きな押圧力を受けるようになり、ブレーキ締結圧は大きく上昇する。

　以上の通り、摩擦板ユニット５が締結状態となる時点Ｔ３から減圧弁６が作動する時点Ｔ４までは、第１面２４Ａと第２面２４Ｂとの受圧面積差でピストン２４が移動され、時点Ｔ４以降は締結油圧室２６の増圧によってピストン２４が移動される。このため、ブレーキ締結圧は、実線Ｃ１で示す通り、時点Ｔ３～時点Ｔ４までは緩く、時点Ｔ４以降は急峻に上昇する。従って、摩擦板ユニット５の初期締結時における締結ショックが低減される。これに対し、初期締結時から締結油圧室２６の増圧だけに依存した場合、点線Ｃ２で示す通り、時点Ｔ３からブレーキ締結圧が急峻に上昇してしまう。このため、比較的大きな締結ショックが発生してしまうことがある。

　［作用効果］
　以上説明した本実施形態に係る摩擦締結要素乃至は自動変速機１によれば、次のような作用効果を奏する。自動変速機１は、締結油圧室２６と解放油圧室２７とで共用されるリニアソレノイド弁７を備える。具体的には、リニアソレノイド弁７の出力ポート７２と締結油圧室２６とを連通させる第１油路７４と、出力ポート７２と解放油圧室２７とを連通させる第２油路７５とを含む。摩擦板ユニット５を解放状態から締結状態へ移行させる際、出力ポート７２から、第１油路７４、第２油路７５を通して各々締結油圧室２６と解放油圧室２７とに同時に油圧が供給される。

　かかる構成において、ピストン２４の第２面２４Ｂの油圧受圧面積が、第１面２４Ａの油圧受圧面積よりも大きく設定されている。このため、第１面２４Ａに解放油圧室２７側から加わる油圧と、第２面２４Ｂに締結油圧室２６側から加わる油圧とが相殺され、第２面２４Ｂの受圧面積が第１面２４Ａの受圧面積よりも大きい受圧面積差分が受ける押圧力Ｄ１によって、ピストン２４が締結方向に移動される。このように、前記解放状態から前記締結状態への移行時に、前記受圧面積差分に相当する弱い押圧力Ｄ１でピストン２４が移動されるので、摩擦板ユニット５の締結ショックを低減することができる。また、締結ショック低減のために複雑な油圧制御も不要である。すなわち、ピストンのストローク完了直前に油の流量を抑えるという制御を回避でき、これにより締結制御時間の短縮も実現することができる。

　ピストン２４は、締結油圧室２６と解放油圧室２７とを連通させる連通孔２４３を備えているので、解放油圧室２７の圧力が上昇すると、油は連通孔２４３を通して締結油圧室２６側に流れ込む。このため、ピストン２４を締結方向に移動させる際、締結油圧室２６は解放油圧室２７から油の供給を受けることができるので、第１油路７４を通して締結油圧室２６に供給すべき油量は少なくて済む。すなわち、前記受圧面積差に基づく押圧力Ｄ１を発生させるための量の油を、リニアソレノイド弁７を通して締結油圧室２６に供給すれば良い。

　従って、少ない油量でピストン２４を移動させ得るので、摩擦板ユニット５を締結状態とする際の応答性を高めることができる。このことは、摩擦板ユニット５の所謂引き摺り抵抗を低減させるため、ドライブプレート５１とドリブンプレート５２との間のクリアランスＣを広くした場合においても有意に作用する。すなわち、クリアランスＣを広くすることによって、摩擦締結のために要するピストン２４の移動量を大きくした場合でも、第１油路７４から締結油圧室２６へ流入させるべき油量は比較的少量で済む。このため、摩擦締結の応答性を損なわない。従って、引き摺り抵抗の低減と摩擦締結の応答性の向上とを両立させることができる。

　連通孔２４３には、締結油圧室２６から解放油圧室２７へ向かう油流を規制する圧力ボール２４４が配置されている。圧力ボール２４４は、所要時に連通孔２４３を塞ぎ油の逆流を防止する、これにより、締結油圧室２６と解放油圧室２７とを圧力的に分離し、ピストン２４に締結方向に向かう大きな押圧力Ｄ２を作用させることができる。

　第２油路７５には、解放油圧室２７の油圧が所定圧以上に上昇することを防止する減圧弁６が備えられている。減圧弁６によって解放油圧室２７の油圧を調整することで、ピストン２４の締結方向へのスムーズな移動を実現することができる。具体的には、ピストン２４が摩擦板ユニット５に当接し、プレート５１、５２間のクリアランスＣが詰められた状態となった後に、第１油路７４を通して締結油圧室２６に所定の締結油圧を供給する一方で、解放油圧室２７の油圧を減圧弁６によって調圧することで、速やかにピストン２４を締結位置へ移動させることができる。

　また、自動変速機１は、締結油圧室２６及び解放油圧室２７のための油圧制御弁として、リニアソレノイド弁７を備える。従って、リニアソレノイド弁７が具備するソレノイドコイルへの通電量に応じて供給する油量を調整でき、精度の高い油圧制御を行い得る。

　［第１変形実施形態］
　上記実施形態では、本発明の特徴を備えた摩擦締結要素が第２ブレーキ２２に適用される例を示した。本発明は自動変速機のブレーキだけでなく、クラッチに対しても適用可能である。図１０は、自動変速機１が備える摩擦締結要素の一つである第１クラッチ３１へ本発明が適用された例を概略的に示す図である。

　第１クラッチ３１は、ドラム９１、ピストン９２、シールリング９３、締結油圧室９４及び解放油圧室９５を含む。第１クラッチ３１が摩擦板ユニット５を締結及び解放するものであり、当該第１クラッチ３１に対する油圧機構として減圧弁６及びリニアソレノイド弁７が適用される点は、上記実施形態と同じである。

　ドラム９１は、自動変速機１の中心軸の軸回りに回転可能に変速機ケース２で支持されている。ドラム９１は、Ｙ方向に延在する円板部９１０と、円板部９１０の径方向外側端縁から－Ｘ方向に延び該円板部９１０よりも大径の外筒部９１１と、外筒部９１１の内側に同軸に配置された内筒部９１２とを備える。内筒部９１２には、油圧供給用の第１供給口９１３及び第２供給口９１４が設けられている。

　ピストン９２は、図１に示したピストン３１ｐに相当する部材であり、受圧部９２１、小筒部９２２及び大筒部９２３を備える。受圧部９２１は、いずれも油圧を受圧する面であって、摩擦板ユニット５側の第１面９２Ａと、第１面９２Ａとは反対側の第２面９２Ｂとを有する。また、受圧部９２１は、軸方向に貫通する連通孔９２４を備え、該連通孔９２４には圧力ボール９２５が配置されている。受圧部９２１の径方向内側端縁からは、－Ｘ方向に延びる内筒部９２６が突設されている。内筒部９２６には第２供給口９１４と連通する第３供給口９２７が穿孔されている。大筒部９２３の－Ｘ側端縁が、摩擦板ユニット５を押圧する。シールリング９３は、ピストン９２と摩擦板ユニット５との間に配置され、大筒部９２３と内筒部９２６との間の開口を塞いでいる。

　締結油圧室９４（前述の作動油圧室）は、ピストン９２の受圧部９２１（第２面９２Ｂ側）とドラム９１の円板部９１０との間の空間であり、第１供給口９１３を通して第１油路７４から油圧の供給を受ける。解放油圧室９５（前述の遠心バランス油圧室）は、ピストン９２の受圧部９２１（第１面９２Ａ側）、小筒部９２２及び大筒部９２３と、シールリング９３とによって区画される空間であって、第２供給口９１４及び第３供給口９２７を通して、第２油路７５から油圧の供給を受ける。解放油圧室９５内には、ピストン９２を＋Ｘ方向に付勢するリターンスプリング９６が配置されている。摩擦板ユニット５を解放状態から締結状態へ移行させる際、リニアソレノイド弁７の出力ポート７２から、第１油路７４、第２油路７５を通して各々締結油圧室９４と解放油圧室９５とに同時に油圧が供給される。

　ピストン９２の第１面９２Ａは、解放油圧室９５から油圧を受ける面、第２面９２Ｂは締結油圧室９４から油圧を受ける面である。ここで、第２面９２Ｂにおける油圧の受圧面積が、第１面９２Ａにおける油圧の受圧面積よりも大きく設定されている。ピストン９２は、受圧部９２１に－Ｘ方向に順次連なる小筒部９２２及び大筒部９２３を有し、これに伴い解放油圧室９５も＋Ｘ側（小筒部９２２の内部）の小容積部９５Ａと、－Ｘ側（大筒部９２３の内部）の大容積部９５Ｂとを含む。クラッチにおいては、締結油圧室９４の遠心油圧を打ち消す機能が、解放油圧室９５に求められる。

　上記の通り構成された第１クラッチ３１の動作は、上記実施形態において説明した第２ブレーキ２２の動作と同じである。締結油圧室９４及び解放油圧室９５に油圧が供給されると、第１面９２Ａと第２面９２Ｂとの受圧面積差に基づく比較的小さな押圧力によって、ピストン９２が－Ｘ方向（締結方向）へ移動する。初期締結時においても、ピストン９２の前記受圧面積差に基づく移動がある期間継続される。そして、減圧弁６が動作を開始すると、第２面９２Ｂが大きな押圧力を受けるようになる。

　第１クラッチ３１の場合、図９の縦軸は、当該クラッチの伝達トルクと読み替えられる。ゼロタッチ状態の時点Ｔ３から減圧弁６が動作を開始する時点Ｔ４までは、摩擦板ユニット５は微小トルクで締結される。このため、締結ショックを小さくすることができる。時点Ｔ４は、締結油圧室９４の増圧によってピストン９２に大きな押圧力が与えられるので、伝達トルクが大きくなるものである。

　［第２変形実施形態］
　上記実施形態では、油圧回路８２が、解放油圧室２７の油圧が所定圧以上に上昇することを防止する減圧弁６を備える例を示した。第２変形実施形態では、さらに減圧弁６の前記所定圧を変更することが可能な所定圧変更部が具備される例を示す。図１１は、第２変形実施形態に係る第２ブレーキ２２の構成の概略的な断面及びその油圧機構のブロック構成を示す図である。図３に示した第２ブレーキ２２と相違する点は、油圧回路８２Ａが、減圧弁６による解放油圧室２７の調圧条件を変更する所定圧制御弁７６（所定圧変更部）を備えている点である。その他の部分については上述の実施形態と同じであるので、適宜説明を割愛する。

　既述の通り減圧弁６は、複数のポートａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆと、これらポート間の切り換えを行うスプール６１（弁体）とを含む。入力ポートｃ（第１ポート）は、リニアソレノイド弁７の出力ポート７２に連通するポートであり、出力ポートｄ（第２ポート）は、解放油圧室２７に連通するポートである。ドレンポートｅ（第３ポート）は、出力ポートｄを通して、解放油圧室２７の油圧を排出するためのポートである。フィードバックポートｆ（第４ポート）は、出力ポートｄから解放油圧室２７へ与えられる出力油圧が印加されると共に、前記出力油圧を減圧させるようにスプール６１を－Ｘ方向（第１方向）へ移動させるためのポートである。

　ポートａ及びポートｂ（第５ポート）は、リターンスプリング６２が収容されたスプリング室に連通するポートである。フィードバックポートｆがスプール６１の＋Ｘ側端部に配置され、これに対向してポートａ、ｂはスプール６１の－Ｘ側端部に配置されている。本変形実施形態では、ポートａを閉鎖し、ポートｂに、減圧弁６の動作油圧を変更するための調整油圧を印加させるようにする。つまり、減圧弁６が調圧動作を開始する前記所定圧を変更可能とするため、所定圧制御弁７６を通してポートｂに調整油圧を印加可能とする。ポートｂを通してスプリング室に調整油圧が印加されると、スプール６１には、フィードバックポートｆに印加される出力油圧に対抗して、＋Ｘ方向（第２方向）へ移動させる力が作用する。

　所定圧制御弁７６は、リニアソレノイド弁であって、オイルポンプ８１から油が導入される入力ポート７６１と、油圧を出力する出力ポート７６２（変更出力ポート）と、油を排出するドレンポート７６３と、コイルへの通電によって動作するスプール（図略）とを備える。油路７６４により、出力ポート７６２と減圧弁６のポートｂとは連通されている。所定圧制御弁７６は、出力ポート７６２が常時閉、つまり前記コイルへの非通電時に前記スプールが出力ポート７６２を閉じる、ノーマルクローズ型のソレノイド弁である。

　所定圧制御弁７６から減圧弁６の前記スプリング室に調整油圧を印加する際、前記コイルへの通電によるスプールの動作によって、入力ポート７６１と出力ポート７６２とが連通される。なお、前記コイルへの通電量が制御されることによって、出力ポート７６２から出力される調整油圧の制御が可能である。一方、前記調整油圧の排出時には、出力ポート７６２とドレンポート７６３とが連通される。

　減圧弁６においては、出力ポートｄからフィードバックポートｆに入力される出力油圧よりもリターンスプリング６２の付勢力が優勢である場合、入力ポートｃと出力ポートｄとが連通し、解放油圧室２７へ出力油圧が供給される。一方、フィードバックポートｆにリターンスプリング６２の付勢力を上回る出力油圧が入ると、その油圧によってスプール６１が－Ｘ方向に移動し、出力ポートｄとドレンポートｅとが連通する。これが、所定圧制御弁７６から調整油圧がポートｂに供給されていないときの動作であり、上記実施形態と同じ動作である。

　一方、ポートｂに調整油圧が供給されると、スプール６１を＋Ｘ方向へ移動させる力が増強されることになる。つまり、減圧弁６の動作油圧が変更される。この場合、前記調整油圧が供給される前の出力油圧よりも強い出力油圧がフィードバックポートｆに入力されないと、スプール６１は－Ｘ方向に移動しなくなる。この調整油圧供給動作を、例えばプレート５１、５２間のクリアランスＣが詰められた状態となった後（図７）に実行すれば、ピストン２４をゼロクリアランス位置から締結位置へ移動させる速度を低下させることが可能となる。

　なお、減圧弁６においてリターンスプリング６２を使用せず、スプリング室に相当する油圧室にポートｂから供給する調整油圧だけに依存して、減圧弁６の動作油圧を変更するようにしても良い。この場合、ピストン２４の移動速度を加速乃至は減速するレンジを拡げることが可能となる。

　第２変形実施形態によれば、ポートｂから調整油圧を供給することで、減圧弁６による解放油圧室２７の調圧条件を変更することができる。これにより、ピストン２４の前記締結位置への移動動作を制御することが可能となる。また、減圧弁６は、スプール６１を－Ｘ方向へ移動させるフィードバックポートｆに対抗して、調整油圧が印加され、スプール６１を＋Ｘ方向へ移動させるためのポートｂを備える。従って、ポートｂから供給する調整油圧を変更することで、容易に減圧弁６による解放油圧室２７の調圧条件を変更することができる。

　さらに、所定圧制御弁７６は、ノーマルクローズ型のリニアソレノイド弁である。このため、常時はポートｂに調整油圧が印加されず、必要時にのみ前記調整油圧が印加される。従って、仮に所定圧制御弁７６に故障が生じたとしても、減圧弁６の通常動作は確保されるフェイルセーフ機能が担保され、摩擦締結動作を行わせることが可能となる。

　以上説明した通り、本実施形態の自動変速機１によれば、ピストン２４、９２における第１面２４Ａ、９２Ａと第２面２４Ｂ、９２Ｂとの受圧面積差に基づきピストン２４、９２を移動させる。従って、複雑な油圧制御を要さずに締結ショックの低減が可能であり、また、締結制御時間を短縮することができる。

　なお、上記実施形態では、遊星歯車式の自動変速機を例示した。本発明は、無段変速機（ＣＶＴ）や、デュアルクラッチトランスミッション（ＤＣＴ）等の他の自動変速機にも適用可能である。

　最後に、上記実施形態の中で開示された特徴的な構成およびそれに基づく作用効果についてまとめて説明する。

　本発明の一局面に係る自動変速機は、軸方向において互いに対向する第１面及び第２面を有し、前記軸方向に移動可能なピストンと、前記ピストンの前記第１面側に配置された複数の摩擦板と、前記ピストンの前記第２面に油圧を与え、前記摩擦板同士が締結状態となるよう前記摩擦板を押圧する締結位置に前記ピストンを向かわせるための締結油圧室と、前記ピストンの前記第１面に油圧を与え、前記摩擦板同士を解放状態とする解放位置に前記ピストンを向かわせるための解放油圧室と、油圧の出力ポートを有し、前記締結油圧室及び前記解放油圧室の各々に対し、油圧の供給と、その排出とを行う油圧制御弁と、前記油圧制御弁の前記出力ポートと前記締結油圧室とを連通させる第１油路、及び、前記出力ポートと前記解放油圧室とを連通させる第２油路と、を備え、前記ピストンの前記第２面における前記油圧の受圧面積が、前記第１面における前記油圧の受圧面積よりも大きく設定されていることを特徴とする。

　この自動変速機によれば、油圧制御弁の出力ポートから、第１油路、第２油路を通して締結油圧室、解放油圧室に油圧が供給される。また、ピストンの第１面と第２面とには受圧面積差が存在する。このため、前記第１面に解放油圧室側から加わる油圧と、前記第２面に締結油圧室側から加わる油圧とが相殺され、前記第２面の受圧面積が前記第１面よりも大きい受圧面積差分が受ける押圧力によって、ピストンが締結方向に移動可能となる。このように、前記解放状態から前記締結状態への移行時に、前記受圧面積差分に相当する押圧力ピストンを移動させることで、複雑な油圧制御を回避しつつ、締結ショックを低減することができる。さらに、締結ショック低減のために、ピストンのストローク完了直前に油の流量を抑えるという制御を回避できるので、締結制御時間を短縮することができる。

　上記の自動変速機において、前記ピストンは、前記締結油圧室と前記解放油圧室とを連通させる連通孔を備えていることが望ましい。

　この自動変速機によれば、ピストンに連通孔が備えられているので、解放油圧室の圧力が上昇すると、油は前記連通孔を通して締結油圧室側に流れ込む。このため、ピストンを締結方向に移動させる際、締結油圧室は解放油圧室から油の供給を受けることができるので、前記第１油路を通して締結油圧室に供給すべき油の量は少なくて済む。従って、摩擦板同士を締結状態とする際の応答性を高めることができる。このことは、所謂引き摺り抵抗を低減させるため、摩擦板間のクリアランスを広くした場合、すなわち摩擦締結のために要するピストンの移動量を大きくした場合でも、前記第１油路から締結油圧室へ流入させる油量を比較的少なくできることに繋がる。従って、引き摺り抵抗の低減と摩擦締結の応答性の向上とを両立させることができる。

　上記の自動変速機において、前記連通孔には、前記締結油圧室から前記解放油圧室へ向かう油流を規制する規制部が設けられていることが望ましい。

　この自動変速機によれば、所要時に前記連通孔を塞ぎ、油の逆流が防止できると共に、前記第２面において効果的に油圧を受圧させることができる。

　上記の自動変速機において、前記第２油路には、前記解放油圧室の油圧が所定圧以上に上昇することを防止する減圧弁が備えられていることが望ましい。

　この自動変速機によれば、減圧弁によって解放油圧室の油圧を調整することで、ピストンの締結方向へのスムーズな移動を実現することができる。例えば、ピストンが摩擦板に当接し、摩擦板間のクリアランスが詰められた状態となった後に、前記第１油路を通して締結油圧室に所定の締結油圧を供給する一方で、解放油圧室の油圧を減圧弁によって調圧することで、速やかにピストンを前記締結位置へ移動させることができる。さらに、解放油圧室の油圧を締結油圧室よりも低くすることで、摩擦締結の締結力（ピストンの締結方向の力）を確保することができる。

　上記の自動変速機において、前記所定圧を変更する所定圧変更部をさらに備えることが望ましい。

　前記所定圧を変更することで、減圧弁による解放油圧室の調圧条件を変更することが可能になる。解放油圧室の調圧条件を制御することにより、例えばピストンの前記締結位置への移動動作を制御することが可能となる。

　上記の自動変速機において、前記減圧弁は、複数のポートと、これらポート間の切り換えを行う弁体とを備え、前記複数のポートは、前記油圧制御弁の前記出力ポートに連通する第１ポートと、前記解放油圧室に連通する第２ポートと、前記第２ポートを通して、前記解放油圧室の油圧を排出するための第３ポートと、前記第２ポートからの出力油圧が印加されると共に、前記出力油圧を減圧させるように前記弁体を第１方向へ移動させるための第４ポートと、前記弁体を、前記第１方向とは反対の第２方向へ移動させるための第５ポートと、を備え、前記第５ポートには調整油圧が印加され、前記所定圧変更部は、前記所定圧を変更するために前記調整油圧を変更することが望ましい。

　この自動変速機によれば、減圧弁が、出力油圧のフィードバックポートとして機能する第５ポートを備える。前記第５ポートは、弁体を第１方向へ移動させるための第４ポートに対向して、調整油圧が印加され、前記弁体を反対の第２方向へ移動させるためのポートである。従って、前記調整油圧を変更することで、容易に減圧弁による解放油圧室の調圧条件を変更することができる。

　この場合、前記所定圧変更部は、前記第５ポートに連通する変更出力ポートを備え、前記調整油圧を制御する所定圧制御弁であって、前記所定圧制御弁は、前記変更出力ポートが常時閉とされるノーマルクローズ型のソレノイド弁であることが望ましい。

　この自動変速機によれば、常時は前記第５ポートに調整油圧が印加されず、必要時にのみ前記調整油圧が印加されるようにすることができる。従って、仮に前記所定圧制御弁に故障が生じたとしても、前記減圧弁の通常動作は確保され、摩擦締結動作を行わせることが可能となる。

　上記の自動変速機において、前記油圧制御弁がリニアソレノイド弁からなることが望ましい。これにより、ソレノイドコイルへの通電量に応じて供給する油量を調整でき、精度の高い油圧制御を行い得る。

　以上説明した本発明によれば、ピストンにおける前記第１面と前記第２面との受圧面積差に基づきピストンを移動させる。従って、複雑な油圧制御を要さずに締結ショックの低減が可能であり、締結制御時間を短縮することができる摩擦締結要素を備えた自動変速機を提供することができる。
 

Claims (8)

1. 　軸方向において互いに対向する第１面及び第２面を有し、前記軸方向に移動可能なピストンと、
   　前記ピストンの前記第１面側に配置された複数の摩擦板と、
   　前記ピストンの前記第２面に油圧を与え、前記摩擦板同士が締結状態となるよう前記摩擦板を押圧する締結位置に前記ピストンを向かわせるための締結油圧室と、
   　前記ピストンの前記第１面に油圧を与え、前記摩擦板同士を解放状態とする解放位置に前記ピストンを向かわせるための解放油圧室と、
   　油圧の出力ポートを有し、前記締結油圧室及び前記解放油圧室の各々に対し、油圧の供給と、その排出とを行う油圧制御弁と、
   　前記油圧制御弁の前記出力ポートと前記締結油圧室とを連通させる第１油路、及び、前記出力ポートと前記解放油圧室とを連通させる第２油路と、を備え、
   　前記ピストンの前記第２面における前記油圧の受圧面積が、前記第１面における前記油圧の受圧面積よりも大きく設定されていることを特徴とする自動変速機。
2. 　請求項１に記載の自動変速機において、
   　前記ピストンは、前記締結油圧室と前記解放油圧室とを連通させる連通孔を備えている、自動変速機。
3. 　請求項２に記載の自動変速機において、
   　前記連通孔には、前記締結油圧室から前記解放油圧室へ向かう油流を規制する規制部が設けられている、自動変速機。
4. 　請求項１～３のいずれか１項に記載の自動変速機において、
   　前記第２油路には、前記解放油圧室の油圧が所定圧以上に上昇することを防止する減圧弁が備えられている、自動変速機。
5. 　請求項４に記載の自動変速機において、
   　前記所定圧を変更する所定圧変更部をさらに備える、自動変速機。
6. 　請求項５に記載の自動変速機において、
   　前記減圧弁は、複数のポートと、これらポート間の切り換えを行う弁体とを備え、前記複数のポートは、
   　　前記油圧制御弁の前記出力ポートに連通する第１ポートと、
   　　前記解放油圧室に連通する第２ポートと、
   　　前記第２ポートを通して、前記解放油圧室の油圧を排出するための第３ポートと、
   　　前記第２ポートからの出力油圧が印加されると共に、前記出力油圧を減圧させるように前記弁体を第１方向へ移動させるための第４ポートと、
   　　前記弁体を、前記第１方向とは反対の第２方向へ移動させるための第５ポートと、を含み、
   　前記第５ポートには調整油圧が印加され、
   　前記所定圧変更部は、前記所定圧を変更するために前記調整油圧を変更する、自動変速機。
7. 　請求項６に記載の自動変速機において、
   　前記所定圧変更部は、前記第５ポートに連通する変更出力ポートを備え、前記調整油圧を制御する所定圧制御弁であって、
   　前記所定圧制御弁は、前記変更出力ポートが常時閉とされるノーマルクローズ型のソレノイド弁である、自動変速機。
8. 　請求項１～７のいずれか１項に記載の自動変速機において、
   　前記油圧制御弁がリニアソレノイド弁からなる、自動変速機。

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