JPH01153846A - 自動変速機用ブレーキ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、車両用の自動変速機において所定の変速段
を設定するために遊星歯車機構におけるサンギヤなどの
プラネタリギヤ要素の回転を阻止するブレーキ装置に関
し、特にバンドブレーキ装ばに関するものである。

従来の技術 周知のように自動車用の自動変速機は、′Ｍ星歯車機構
や差動歯車Ｒ＠を二組もしくは三組使用し、それらの歯
車機構を構成する三要素（すなわち遊星歯車橢構であれ
ばサンギヤおよびキャリヤならびにリングギヤ、差動歯
車機構であればリングギヤおよびこれに噛合する一対の
サイドギヤ）のいずれかの要素を固定し、かつ他の二要
素を入力部材および出力部材とすることにより適宜の変
速比を得るよう構成されている。その−例を第４図に模
式的に示してあり、ここに示す歯車変速装置は二組の遊
星歯車機構１，２を使用してオーバードライブを含む前
進４段・後進１段の変速段を得るよう偶成したものであ
る。

すなわちトルクコンバータ３に接続しである入力軸４と
第４図における左側の第１Ｍ星歯車機構１におけるサン
ギヤ５との間に第１クラツチＣ１が設けられ、また第２
Ｍ星歯車機構２におけるキャリヤ６との間に第２クラツ
チＣ２が設けられ、さらに第２Ｍ星歯車機構２における
サンギヤ７との間に第３クラツチＣ３が設けられている
。また第１″ｆ１星歯車橢構１におけるキャリヤ８はカ
ウンタギヤなどの出力部材９に連結される一方、第２ｙ
！ｉ星歯車機構２のリングギヤ１０に連結されており、
また第１Ｍ星歯車機構１のリングギヤ１１は第２Ｍ星歯
車機構２のキャリヤ６に連結されている。第１Ｍ星歯車
機構１におけるリングギヤ１１およびこれと一体の第１
Ｍ星歯車顆構２のキャリヤ６の逆回転（入力軸４の回転
方向とは反対方向の回転）を阻止する第１の一方向りラ
ッチＦ１がケース１２との間に設けられ、この第１の一
方向りラッチＦ１と並列に多板ブレーキである第１ブレ
ーキＢ１が設けられている。さらに第２Ｍ星歯車機構２
のサンギヤ７の回転を阻止するバンドブレーキである第
２ブレーキＢ２がケース１２との間に設けられ、そのサ
ンギヤ７と入力軸４との間には、前記第３クラツチＣ３
と並列に第４クラツチＣ４および第４クラツチＣ４と直
列にサンギヤ７の入力軸４に対して正方向の相対回転を
阻止する第２の一方面クラッチＦ２が設けられている。

上記の歯車変速装置を備えた自動変速機で設定される変
速段は第１表の通りであり、第１表中Ｏ印は保合状態で
あることを示し、空欄は非係合状態であることを示し、
（０）はエンジンブレーキ時に係合状態であることを示
している。

第　　１　　表 第１表に示すように、第１クラツチＣ１を係合させて第
１遊星歯車１１１１１１のサンギヤ５に入力すれば、そ
れに伴うリングギヤ１１の逆回転が第１の一方向りラッ
チＦ１によって阻止され、その結果、第１Ｍ星歯車機構
１が減速作用を行なって前進第１速となる。この場合、
第１ブレーキＢ１を係合させてリングギヤ１１を正逆い
ずれの方向に対しても固定すれば、エンジンブレーキを
効かせることができる。前進第１速の状態では第２Ｍ星
歯車機１１２のサンギヤ７が逆回転しているが、これを
第２ブレーキＢ２によって固定すれば、前進第２速にな
る。また第２クラツチＣ２を係合し第２ブレーキ８２を
解放すれば、各遊星歯車橢構１゜２において二要素から
の入力になるので、全体が一体となって回転し、したが
って増減速のない、すなわち変速比が“１”の前進第３
速になる。この状態で第４クラツチＣ４を係合する。こ
の前進第３速の状態で第１クラツチＣ１を解放すると、
前記第４クラツチＣ４が係合しているので、第２の一方
面クラッチＦ２が係合し、実質上、サンギヤ７が入力軸
４に連結されて前進第３速が維持される。したがってこ
の状態から第２ブレーキＢ２を作用させれば、第２の一
方面クラッチＦ２の係合が外れてサンギヤ７の正回転が
阻止され、その結果、変速比が“１″より大きい前進第
４速（オ−バードライブ段）になる。そして後進時には
第３クラツチＣ３を係合させて第２遊星歯車＄１４１８
２におけるサンギヤ７から入力し、かつ第１ブレーキＢ
１によってキセリャ６の正回転を阻止すれば、リングギ
ヤ１０すなわち出力部材９が逆回転して後進段となる。

ところで自動変速機では所謂変速ショックのないスムー
スな変速を行なうことが重要な課題であり、そのために
従来一般には、歯車変速装置に一方向クラッチを組込み
、また油圧制御回路にタイミングバルブやアキュムレー
タを多用してクラッチやブレーキの係合タイミングの適
正化を図っている。しかしながら一方向クラッチやタイ
ミングバルブなどを多用すると、自動変速機の＠成部材
が増加することになるから、重量の増加や価格の高騰を
招くことになる。

そこで本出願人は、全体としての機構を複雑化せずに変
速ショックの解消に有効に作用させることのできるブレ
ーキ装置を既に提案した（特願昭６２−１０１４７７号
）。このブレーキ装置の概略を第５図に示してあり、サ
ーボシリンダ１００の内部すなわち第１油室１０１に油
圧を送ると、ピストン１０２が前進することによりプッ
シュロッド１０３がアンカーロッド１０４と共にブレー
キバンド１０５を締付けて制動を行なう。その場合、ブ
レーキドラム１０６が第５図に符＠Ｂで示すディエナー
ジ方向に回転していたとすると、サーボシリンダ１００
がアンカーロッド１０４と一体となって第５図の左方向
に後退移動し、それに伴って弁体１０７が押されて第１
油室１０１と第２油室１０８とを連通させる油路を開く
ので、第１油室１０１から排圧され、その結果、プッシ
ュロッド１０３を押圧する力がなくなるので制動が行な
われない。これに対してブレーキドラム１０６が第５図
に符号Ａで示すエナージ方向に回転していれば、ブレー
キドラム１０６がブレーキバンド１０５を啓き込むうえ
に前記弁体１０７が開動作させられないので制動を行な
うことができる。また第１油室１０１および第２油室１
０８の両方に油圧を供給することにより、サーボシリン
ダ１００の後退移動を阻止した状態でピストン１０２を
加圧することになるので、ブレーキドラム１０６のいず
れの方向の回転も阻止する。

したがって本出願人が提案した上記のブレーキ装置では
、油圧の供給の仕方によって一方向特性が生じ、ブレー
キドラムの回転によって制動の解除を行なわせることが
できるので、タイミングバルブなどの複雑な機構を用い
ずに変速ショックを低減できる。

発明が解決しようとする問題点 しかるに本出願人が既に提案した上記のブレーキ装置は
、第１油全１０１に油圧を供給するとともに、第２油室
１０８から排圧しておけば、ディエナージ方向に制動を
行なわず、エナージ方向に制動を行なう一方向特性を示
すが、例えば第１油室１０１にライン油圧を供給しかつ
第２油室１０８をドレンに連通させてブレーキドラム１
０６のエナージ方向の回転を阻止して所定の変速段を設
定した場合、そのままの状態で例えばエンジンブレーキ
状態になるとブレーキドラム１０６にディエナージ方向
のトルクがかかるので、前述したようにサーボシリンダ
１００が後退して弁体１０７が開弁動作し、その結果、
ブレーキドラム１０６が回転して制動が効かないばかり
か、ライン油圧が第１油室１０１および第２油室１０８
を介して排圧されてしまう。したがって一方向特性を示
す油圧の供給状態でブレーキドラム１０６のエナージ方
向の回転を阻止している変速段の場合には、変速の完了
後に第２油室１０８に油圧を供給して一方向特性を解消
しておくことが必要となる。

一方向特性を解消するための第２油室１０８への油圧の
供給は、ブレーキドラム１０６の回転をほぼ完全に阻止
した変速の完了の後であることが望ましいので、例えば
自動変Ｍｔｌを構成するギヤなどの回転部材の回転数を
検出し、もしくは所定の油路における油圧を検出して変
速の完了を判断し、その結果に基づいて電磁弁などを動
作して第２油室１０８に至る油路を開く構成とすること
もできるが、このような構成では、検出器や電磁弁など
の構成部品が増加することになるので、一方向特性をブ
レーキ装置に付加することに伴う構成の簡素化に逆行す
ることになってしまう。

これに対して第２油１１０８にライン油圧を供給する油
路を、第１油室１０１の油圧の増大に伴って開かせるよ
うに切換弁を構成し、第１油室１０１に油圧を供給する
ことによって制動がほぼ完了した時点で第２油室１０８
に油圧を供給して一方向特性を解消することが考えられ
る。しかしながらその場合、ピストン１０２の後面にガ
イドとなる円柱部１０９を第２油室１０８に突出するよ
う形成してあれば、第１油室１０１に油圧を供給した場
合と第２油室１０８に油圧を供給した場合とでは、プッ
シュロッド１０３を押圧する力が大きく相違し、それに
伴う変速ショックの発生を防止する必要がある。すなわ
ち第１油室１０１に油圧Ｐｂを供給した場合のピストン
押圧力は、 （π／４）Ｘ　（Ｄｐ　２−Ｄｑ　２）ｘｐｂ　−ＦＤ
ｐ：ピストンの直径 ＤＱ二同円柱部直径 Ｆ：リターンスプリング１１０の弾性力となり、これに
対して第２油室１０８に油圧Ｐｂを供給した場合のピス
トン押圧力は、 （π／４）ＸＤＣ２ＸＰｂ　−Ｆ ＤＣニジリンダの直径 となり、両者は大きく相違する。したがって第２油室１
０８への油圧の供給が、例えば変速過渡状態のイナーシ
ャ相中に生じると、ブレーキトルクの急増に起因して変
速ショックが大きくなってしまう。その状況を第６図に
示してあり、アキュムレータが作用していて第１油室１
０１の油圧Ｐｓ１がゆっくり上昇しかつブレーキに滑り
が生じているイナーシャ相の途中で、第２油室１０８に
油圧が供給されてその圧力Ｐｓ２が高くなると、受圧面
積が大きいことによってブレーキトルクが急激に増大す
る。そのため第６図にｇＩ線で囲んであるように出力軸
トルクが急激に増大して変速ショックとなる。

したがって第１油室１０１に供給する油圧を第２油室１
０８に対する切換弁の制御油圧とする場合には、タイミ
ング調整のための何らかの工夫を必要とする。

この発明は以上のような事情を背景としてなされたもの
で、一方向特性を備えるとともに、変速ショックの低減
を簡単に行なうことのできる自動変速橢用のブレーキ装
置を提供することを目的とするものである。

問題点を解決するための手段 この発明は、上記の目的を達成するために、本出願人の
提案した上記のブレーキ装置を改良して、第１油室に供
給する油圧を第２油室に対して油圧を給排する切換弁の
制御油圧とするとともに、第１油室のみに油圧を供給す
ることによる制動がほぼ完了した時点で切換弁を動作さ
せて第２油室に油圧を供給するよう構成したものである
。より具体的には、この発明の装置は、ケース内に配置
した回転体の外周側にブレーキバンドを配置し、そのブ
レーキバンドの両端部をアンカーロッドとプッシュロッ
ドとによって接近させることによりブレーキバンドを締
付けて回転体を制動するブレーキ装置において、前記回
転体の接線方向に前後動する流体圧シリンダを前記ケー
ス内で前記アンカーロッドに対向する位置に配置し、そ
の流体圧シリンダのピストンに前記プッシュロッドを取
付けるとともに、流体圧シリンダと前記アンカーロッド
とを一体となって移動するよう連結し、また流体圧シリ
ンダのうち前記ピストンを挟んでプッシュロッドどは反
対側に第１油室を形成するとともに、前記流体圧シリン
ダに対して前記プッシュロッドとは反対側に流体圧シリ
ンダの受圧面積が前記ピストンの第１油室における受圧
面積より広くなる第２油室を形成し、さらに流体圧シリ
ンダが第２油室側に後退した場合に各油室を連通させる
よう開弁する弁機構を設け、前記第１油室には所定の変
速段を設定するライン油圧を供給するためのライン油圧
油路を接続し、かつ第２油室には該第２油室を前記ライ
ン油圧油路と排圧油路とに切換えて連通させる切換弁を
接続し、さらにこの切換弁を、前記ライン油圧を第１制
御圧とするとともに所定の変速信号油圧を第１制御圧に
対抗する第２制御圧とし、第１制御圧が第２制御圧にほ
ぼ等しい圧力まで昇圧した際に第２制御圧に抗して動作
して前記第２油室を前記ライン油圧油路に連通させる構
成としたことを特徴とするものである。

なお、この発明では、切換弁をスプールパルプとし、ス
プールを押圧するバネに対抗するよう第２制御圧を与え
、かつバネと同じ側に第１制御圧を与える構成として場
合には、各制御圧の受圧面積が等しければバネの弾性力
を極めて弱くし、またバネの弾性力をある程度の大きさ
に設定するとすれば、第１制御油圧の受圧面積を狭くす
る構成とすることができる。

作　　　　　用 この発明のブレーキ装置では、第２油室を排圧油路に連
通させた状態で第１油室にライン油圧を供給した場合、
ピストンの前進によってブレーキバンドの締付けが行な
われるが、その場合、ブレーキドラムがディエナージ方
向に回転していれば、油圧サーボシリンダがアンカーロ
ッドと共に後退移動させられるので、弁別構が開いて第
１油室から排圧され、その結果、ブレーキバンドの締結
力が生じないので、制動が行なわれない。これとは反対
にブレーキドラムがエナージ方向に回転していれば、ブ
レーキドラムがブレーキバンドを巻き込むので制動が行
なわれ、また第１油室から排圧されることもない。すな
わち一方向特性を示すが、この状態で制動を行なって第
１油室の油圧が次第に増加すると、切換弁における第１
制御圧が同等に増大し、その圧力が第２制御圧とほぼ等
しくなると、切換弁が動作して第２油室をライン油圧油
路に連通させ、したがって第２油室に油圧が供給されて
一方向特性が解消される。このよう状態が生じる１４点
は、第１油室の油圧が第２制罪圧とぼば等しい圧力すな
わちライン油圧程度に高くなった時点であり、したがっ
て制動すなわち変速がほぼ完了している時点であるから
、第２油室での油圧サーボシリンダの受圧面積が広いた
めにブレーキトルクが大きくなるとしても変速ショック
が増大することはない。またこの発明の８１では、切換
弁によって第２油室を前記ライン油圧油路に連通させた
状態で、所定の変速段を設定するべくライン油圧油路に
ライン油圧が供給されると、第１油室および第２油室の
油圧が高くなってブレーキバンドがプッシュロッドによ
って締付けられ、正逆いずれの方向の回転も制動される
。そしてこの状態で変速が生じてライン油圧が排圧され
ると、変速に伴うライン油圧の排圧と同程度の速度で各
油室から油圧が抜け、ブレーキバンドの締付けが次第に
解除される。また第１油室にライン油圧が供給された際
に切換弁を切換えて第２油室を排圧油路例えばドレンに
連通させると、流体圧シリンダが後退移動可能になるの
で、回転体がデイエナージ方向に回転すると、弁機構が
開弁して第１油室からも排圧され、制動が行なわれなく
なる。この状態で回転体がエナージ方向に回転し始める
と、流体圧シリンダが前進し、それに伴って弁機構が閉
弁するために、プッシュロッドを押圧する押圧力が生じ
て制動が行なわれる。

したがってこの発明のブレーキ装置では、所定の変速段
を設定する際に、切換弁を動作させて第２油室から排圧
しておくことにより、油圧の供給状態を変更することな
く、回転体がデイエナージ方向に回転し始めることに伴
って自動的に制動を解除し、またエナージ方向の回転を
自動的に制動できる。

実　　施　　例 つぎにこの発明の実施例を図面を参照して説明する。

第１図はこの発明を前述した第４図に示す第２ブレーキ
Ｂ２に適用した例を示す断面図であって、入力軸４側か
ら見た図である。回転体であるブレーキドラム２０は前
述した第３クラツチＣ３のクラッチドラムをも兼ねてお
り、このブレーキドラム２０は第２！２星歯車４１４１
！２のサンギヤ７に連結されてトランスミッションケー
ス２１の内部に収容され、その外周側にブレーキバンド
２２が配置されている。このブレーキバンド２２の両端
部は接近して対向するよう配置されていて、一端部すな
わち第１アンカ一部２３は、球面状もしくは円弧面状の
受は面を持ったキャップ２４にアンカーロッド２５の先
端部を押し付けることにより支持されている。このアン
カーロッド２５はブレーキドラム２０の接線方向に向け
てトランスミッションケース２１に形成した中空部内に
その軸線方向すなわちブレーキドラム２０の接線方向に
前後動するよう収容され、その後退端（第１図の右方向
での移動端）は調整ボルト２６によって規定されるとと
もに、外周側はＯリング２７によってシールされている
。なおアンカーロッド２５の先端部にはその半径方向に
突出したフランジ部２８が形成され、その７ランジ部２
８には、連結ロッド２９が貫通するとともに固定され、
さらにその連結ロッド２９の先端部がトランスミッショ
ンケース２１にアンカーロッド２５と平行に形成した孔
３０に摺動自在に嵌合し、したがって連結ロッド２９の
先端部がガイドビンとなっている。

またブレーキバンド２２の他方の端部すなわち第２アン
カ一部３１は、トランスミッションケース２１のうち前
記アンカーロッド２５とほぼ対向する位貿に設けた油圧
サーボシリンダ３２のピストン３３に取付けであるプッ
シュロッド３４を押し付けることにより保持されている
。

油圧サーボシリンダ３２は、トランスミッションケース
２１に形成した中空部３５の内部に前後動自在に収容し
た構成であり、その後端部（ピストン３３を挟んでプッ
シュロッド３４とは反対方向の端部）には、内周面に密
着した環状のストッパ３６が配置されており、このスト
ッパ３６の内周側には、軸線方向での前後両側に突出し
たバルブスリーブ３７が前後動自在に配置され、またこ
のパルプスリーブ３７の内周面には、前記ピストン３３
の後端側の円柱部分３３ａが液密性を保持した状態で摺
接している。

バルブスリーブ３７の外周面とストッパ３６の内周面と
の間には、第２図に拡大して示すように、わずかな隙間
が形成されて油路３８となっており、またパルプスリー
ブ３７のうちストッパ３６から前方（第１図および第２
図の右方向）に突き出している部分は、半径方向で外側
に延び出しており、その延出部分３９のうちストッパ３
６の正面と対向する面が、ストッパ３６に［することに
よりストッパ３６の内周面との間の油路３８を閉じるよ
うになっている。したがってここにパルプスリーブ３７
を弁体とし、かつストッパ３６の正面を弁座４０とした
弁機構４１が構成されている。

上記の油圧サーボシリンダ３２を収容している中空部３
５の後端部（第１図の左端部）がケースカバー４２によ
って密閉されており、したがってその中空部３５の内部
には、ピストン３３とストッパ３６との間の第１油室４
３と、ストッパ３６とケースカバー４２との間の第２油
￥４４との二つの油室が形成されている。

なおここで、第１油室４３に供給した油圧によってピス
トン３３が圧力を受ける面積は、前記円柱部分３３ａが
突設されていることにより、（π／４　）　ｘ　（Ｏｐ
　２−Ｄｒ　２）Ｄｐ＝ピストンの直径 Ｄ「：円柱部分の直径 であり、また第１油室４３と第２油室４４との両方に油
圧を供給するこに伴ってピストン３３が圧力を受ける面
積は、結果的には、 （π／４）ＸＤＣ２ ＤＣニジリンダの外径（中空部の内径）であり、したが
って第１油室４３のみに油圧が作用した場合に比べて第
１油室４３と第２油室４４との両方に油圧が作用した場
合の方がピストン３３を押圧する受圧面積が大きくなっ
ている。

前記バルブスリーブ３７の第２油室４４側への突出長さ
は、前記油圧サーボシリンダ３２の可動範囲でケースカ
バー４２に当接する長さに設定されており、したがって
前記弁機構４１は油圧サーボシリンダ３２の後退移動に
よって開弁されるよう構成されている。

また油圧サーボシリンダ３２には、前記連結ロッド２９
の一端部が取付けられ、この連結ロッド２９の他方の端
部が前述したようにアンカーロッド２５に固定されてい
るから、油圧サーボシリンダ３２とアンカーロッド２５
とは、一体となってブレーキドラム２０の接線方向に前
後動するようになっている。

さらに油圧サーボシリンダ３２のうちピストン３３の前
側には、ピストン３３を第１図の左方向押し戻すリター
ンスプリング４５が配置されている。

前記第１油室４３には、前進第２速および前進第４速を
設定する際にライン油圧を供給するライン油圧油路４６
が接続されている。このライン油圧油路４６としては、
例えば１−２シフトバルブと３−４シフトパルプ（それ
ぞれ図示せず）に接続され、かつ前進第２速設定時およ
び前進第４速設定時にライン油圧を供給される油路から
分岐した油路とすることができる。そしてこのライン油
圧油路４６には、オリフィス４７およびアキュムレータ
４８が介装されている。これに対して第２油室４４は、
切換弁（ブレーキサーボシーケンスバルブ）４９を介し
てライン油圧油路４６のうちアキュムレータ４８より第
１油室４３側の部分に接続されている。この切換弁４９
は、二つのランドを有するスプール５０を移動させるこ
とにより、第２油室４４を連通させた第１ボート５１を
、ライン油圧油路４６を接続させた第２ボート５２とド
レンボート５３とのいずれかに切換えて連通させるもの
であって、スプール５０の一端側には、スプール５０を
押圧するバネ５４が配置されるとともに、このバネ５４
を収容した箇所に第１制御圧ボート５５が形成され、こ
こに前記ライン油圧油路４６が分岐して接続されている
。またバネ５４とは反対側の第２制御圧ボート５６には
、例えば前進第２速および第３速で発生する変速信号油
圧を第２制御圧ボート５６に与えるための制御油圧油路
５７が接続されている。

なお、前記スプール５０のフェースのうち第１制錘圧ボ
ート５５から与えられる油圧を受けるフェースの直径ｄ
１が、第２制御圧ボート５６に与える油圧を受けるフェ
ースの直径ｄ２より小さく設定されており、これらの寸
法差は、前記バネ５４の弾性力に応じたものであって、
第２制御ボート５６に変速信号油圧を作用させた状態で
、第１制御圧ボート５５に与えた油圧が第２制御圧ボー
ト５６の油圧とほぼ等しい圧力まで昇圧した際にスプー
ル５０が第２制御圧ボート５６側に移動するよう構成さ
れている。また第１油室４３に対して油圧を給排するよ
う油圧サーボシリンダ３２に形成した小孔６１に対応し
てトランスミッションケース２１に環状溝６２が形成さ
れ、この環状溝６２に前記ライン油圧油路５７が連通さ
れているが、この小孔６１と環状Ｗ４６２との幅は、油
圧サーボシリンダ３２が後退移動した場合に不一致とな
って第１油室４３とライン油圧油路４６とを遮断するよ
う設定されている。

つぎに上記のように構成したブレーキ装置の作用につい
て説明する。

上記のブレーキ装置が用いられている第４図の第２ブレ
ーキＢ２は、第１表に示すように前進第２速と前進第４
速で係合してそれぞれの変速段を設定するので、これら
の変速段へのシフトアップおよびこれらの変速段からの
シフトダウンを行なう場合の作用を説明する。なお、各
変速パターンごとの第２制御圧ボート５６に対する変速
信号油圧の有無、および切換弁４９における第１ボート
５１が連通するボートならびに制動の有無は第２表に示
す通りである。

第　　２　　表 第１速から第２速にシフトアップする場合、変速信号油
圧が制御油圧油路５７に生じるので、切換弁４９の第２
制御圧ボート５６に変速信号油圧が作用し、その結果、
スプール５０が第１図の左側（第１図において下側に示
す位置）に移動して第１ボート５１がドレンボート５３
に連通ずる。

すなわち第２油室４４からは排圧されることになる。こ
れと同時にライン油圧油路４６には、例えば１−２シフ
トバルブ（図示せず）が切換わって第２速を設定するた
めのライン油圧が生じるので第１油室４３に対してライ
ン油圧が供給される。その結果、油圧サーボシリンダ３
２ではピストン３３が第１図の右側に移動してプッシュ
ロッド３４を介してブレーキバンド２２を締付は始める
。その場合、ブレーキドラム２０は符号Ａで示す方向に
回転（逆回転）しているが、この回転方向はプッシュロ
ッド３４による締付は方向と一致する所謂エナージ方向
であって、ブレーキドラム２０とブレーキバンド２２と
の間に摩擦力が生じることによって油圧サーボシリンダ
３２が第１図の右方向に移動させられる。したがってプ
ッシュロッド３４による締付は力の増大と併せてブレー
キドラム２０の所謂巻込み力によってブレーキバンド２
２がブレーキドラムに強く巻き付いて制動を行なう。な
おその場合、第１油室４３に対してはアキュムレータ４
８を介してライン油圧が供給されるので、その油圧はア
キュムレータ４８の特性に応じてゆっくり上昇する。ま
た第１油室４３に対して供給する油圧が次第に増大する
と、切換弁４９における第１制御圧ボート５５の油圧も
次第に増大するが、第１制御圧ボート５５側のフェース
の直径ｄ１が小さく設定されているから、第１制御ボー
ト５５に作用する圧力がある程度高くなるまでは第２制
御圧ボート５６に作用する変速信号油圧（ライン油圧）
によってスプール５０が第１図の左側に押されたままと
なる。そして第１油室４３の圧力と共に第１制御圧ボー
ト５５の圧力が、第２制御圧ボート５６に作用している
変速信号油圧とほぼ等しい圧力まで昇圧すると、スプー
ル５０を第２制御圧ボート５６側に押圧する力がこれに
対抗する力より大きくなるために、スプール５０が第１
図の上側に示すように右方向へ移動する。

その結果、第１ボート５１が第２ポート５２に連通ずる
ために、第２油室４３にライン油圧が供給される。した
がって油圧サーボシリンダ３２の後退移動が第２油室４
４における油圧によって阻止されるので、例えばエンジ
ンブレーキ状態となってブレーキドラム２０が第１図に
符号Ｂで示す方向に回転（正回転）しようとしても油圧
サーボシリンダ３２は後退移動せず、ブレーキドラム２
０の制動状態を維持する。

以上の変速過程における各油室４３，４４の油圧ｐｓｉ
、　ｐｓ２、ブレーキトルク、出力軸トルクの時間的変
化を示せば第３図の通りである。すなわち第１油室４３
の油圧Ｐｓｉが上昇し始めると、ブレーキトルクも上昇
するが、アキュムレート４８が作用し始めた後は第１油
室４３の油圧の上昇が緩慢になるのでブレーキトルクの
上昇も緩慢になり、その結果、出力軸トルクに大きな変
化は生じない。アキュムレータ４８の作用が終了する直
前に慣性力の影響がなくなってブレーキドラム２０がほ
ぼ完全に停止し、それに伴ってブレーキトルクおよび出
力軸トルクが若干低下する。そしてアキュムレータ４８
の作用がなくなる時点より以前で第２速への変速が完了
しており、この時点では、アキュムレータ４８の作用が
終了することに伴って第１油室４３の油圧が上昇するこ
とにより、切換弁４９が前述したように切換わるため、
第２油室４４にライン油圧が供給される。そして第１油
室４３と第２油室４４との両方に油圧力が作用した場合
、受圧面積が広いために大きな締付は力によってブレー
キドラム２０の制動が行なわれる。

したがって第２油室４４にライン油圧を供給することに
伴う制動力の増大は、ブレーキドラム２０が停止して変
速が完了した後（イナーシャ相を過ぎて第２速定常状態
になった後）であるから、制動力の急激な増大が変速シ
ョックに悪影響を及ぼすことはない。

これとは反対に第２速から第１速にシフトダウンする場
合、変速信号油圧が制御油圧油路５７から排圧されると
ともに、ライン油圧油路４６からは例えば１−２シフト
バルブの切換わり動作によってライン油圧が排圧される
。切換弁４９は、第２速の状態でそのスプール５０が第
１図の右側に押圧されていたから、第２制御圧ボート５
６に作用していた変速信号油圧が作用しなくなるのみで
特には動作することがなく、そのため第２油室４４は第
１ボート５１および第２ボート５２を介してライン油圧
油路４６に連通したままとなる。したがって油圧サーボ
シリンダ３２における各油室４３．４４の油圧はライン
油圧油路４６を介して排圧され、それに伴ってプッシュ
ロッド３４の押圧力すなわちブレーキバンド２２の締付
は力がなくなるので、ブレーキドラム２ｏの制動が解除
されてブレーキドラム２０は逆回転し始め、第１速が設
定される。その場合、アキュムレータ４８が作用するの
で、各油室４３．４４の油圧はアキュムレータ４８の特
性に従ってゆっくり低下し、その結果、ブレーキドラム
２０の制動の解除がゆっくり行なわれるので第２速から
第１速へのシフトダウンに伴う変速ショックが低減され
る。

第２速の状態では、上記のように第２制御圧ボート５６
に変速信号油圧が作用しているが、第２速を設定するた
めのライン油圧が第１制御圧ボート５５に作用している
ためにスプール５０が第１図の右側に移動しており、か
つブレーキドラム２０の逆回転が阻止されている。この
状態で前進第３速への変速が行なわれると、変速信号油
圧を第２制御圧ボート５６に与えたまま、例えば２−３
シフトバルブ（図示せず）が動作することによりライン
油圧油路４６から排圧されるので、各油室４３．４４の
油圧はアキュムレータ４８の特性に従ってゆっくり低下
する。ライン油圧油路４６における油圧の低下に伴って
切換弁４９の第１制御圧ボート５５の圧力がわずか低下
すると、前述したようにスプール５０のフェース血清に
差があるために、スプール５０は第２制御圧ボート５６
に作用する変速信号油圧によって第１図の左側に直ちに
移動させられ、その結果、第２油室４４からは第１ボー
ト５１およびドレンボート５３を介して急速に排圧され
る。この状態では第１油室４３内の油圧のみでプユツシ
ュロツド３４を押圧してブレーキバンド２２がブレーキ
ドラム２０に接触しており、したがって第３速を設定す
るための前記第３クラツチＣ３におけるクラッチトルク
がタービントルクに達するとブレーキドラム２０が第１
図に符号Ｂで示す方向に正回転（デイエナージ方向の回
転）し始め、それに伴って油圧サーボシリンダ３２は、
第２油室４４から排圧されていることにより第１図の左
方向に後退移動させられる。

油圧サーボシリンダ３２がある程度後退すると、前記バ
ルブスリーブ３７がケースカバー４２に当接してその延
出部分３９が第２図に示すようにストッパ３６の弁座４
０から離れ、また小孔６１と環状溝６２とが不一致とな
って第１油室４３がライン油圧油路４６から遮断される
ので、第１油室４３の油圧は油路３８および第２油室４
４を介して急速に排圧され、その結果、プッシュロッド
３４の押圧力がなくなるのでブレーキドラム２０の制動
が解除される。すなわち第２速から第３速にシフトアッ
プする場合、ブレーキドラム２０が回転し始めることに
よってその制動を解除することになるので、換言すれば
一方向クラッチとして作用するので、第２クラツチＣ２
の係合と第２ブレーキＢ２の解放とのタイミングが完全
に一致し、変速ショックが大幅に改善される。

前進第３速の状態から第２速への変速を行なう場合も、
変速信号油圧が第２制御圧ボート５６に供給されたまま
となる。またライン油圧油路４６には例えば２−３シフ
トバルブが動作することによりライン油圧が供給される
。第２速へのシフトダウンのためにライン油圧油路４６
にライン油圧が供給され始め、それに伴って第１油室４
３の油圧がアキュムレータ４８の特性に従って上昇し始
めた場合、第２クラツチＣ２が充分に解放されるまでは
、ブレーキドラム２０が正回転しているが、この状態で
第１油￥４３の油圧の上昇によってブレーキバンド２２
とブレーキドラム２０との間に摩擦力が生じると、油圧
サーボシリンダ３２がブレーキドラム２０の回転力によ
って後退移動させられ、その結果、バルブスリーブ３７
がケースカバー４２に当接して油路３８を開く。したが
ってこの時点では、たとえ第１油室４３に油圧が供給さ
れても、それに基づいてブレーキバンド２２がブレーキ
ドラム２０に接触することにより、第１油室４３から上
記のようにして排圧され、その結果、ブレーキバンド２
２がブレーキドラム２０に対する接触・離隔を繰返し行
ない、ブレーキドラム２０の制動は行なわない。第２ク
ラツチＣ２が次第に解放されてそのクラッチトルクが減
少すると、ブレーキドラム２０は前述したように逆回転
（エナージ方向の回転）し始め、そのときブレーキバン
ド２２がブレーキドラム２０に接触していることにより
、油圧サーボシリンダ３２を第１図の右方向に移動させ
る。したがって第１油室４３から第２油室４４に至る油
路３８が閉じられるために第１油室４３の油圧が急速に
上昇し、ブレーキバンド２２を締付けてブレーキドラム
２０の制動を行なう。そして第１油室４３の油圧の上昇
と共に切換弁４９における第１制御圧ボート５５の油圧
がある程度高くなると、スプール５０が第１図の右側に
移動させられ、第２油室４４をライン油圧油路４６に連
通させ、第２油室４４にライン油圧を供給する。すなわ
ち油圧サーボシリンダ３２の後退移動を阻止することに
なるので、ブレーキドラム３２の正回転をも阻止するこ
とになり、その結果、第２速でエンジンブレーキを効か
せることができる。なおこの場合においても、切換弁４
９のスプール５０が第１図の左側の位置から右側の位置
に移動するタイミングは、スプール５０のフェース面積
が前述したように異なっていることにより、第２速への
変速が完了した後であり、したがって受圧面積の大きい
第２油￥４４にライン油圧が供給されることに伴うブレ
ーキバンド２２の締付は力の増大によって変速ショック
が悪化することはない。

すなわち第２速から第３速へのシフトアップの場合には
、ブレーキドラム２０が正回転し始めることにより制動
が自動的に解除され、また第３速から第２速へのシフト
ダウンの場合には、ブレーキドラム２０が逆回転しよう
とすることによりブレーキドラム２０の制動を自動的に
行なうことになり、したがって一方向クラッチ（一方向
ブレーキ）として機能するので、変速ショックを確実か
つ簡単に低減できる。そして第２速へのシフトダウンの
後は、第２油室４４に油圧を供給して一方向特性を解除
する。

つぎに第４速へのシフトアップの場合について説明する
と、この場合は、変速の判断に伴って変速信号油圧が第
２制御圧ボート５６に作用しなくなるとともに、ライン
油圧油路４６には、−電磁弁（図示せず）が動作するこ
とによりライン油圧が供給される。したがって切換弁４
９のスプール５０が第１図の上側に示すよう右側に位＠
することになるので、名曲ｙ４３．４４には、アキュム
レータ４８の特性に従ってゆっくり油圧が供給される。

この場合、ブレーキドラム２０の回転はディエナージ方
向の回転となっているが、第２油室４４にも油圧が供給
されて油圧サーボシリンダ３２の後退移動が阻止される
ので、ブレーキバンド２２がゆっくり締付けられてブレ
ーキドラム２０の正回転が次第に阻止される。

−た第４速から第３速にシフトダウンする場合は、第２
制御圧ボート５６に変速信号油圧が作用することになる
が、切換弁４９の第１制御圧ボート５５にはライン油圧
が作用しているために、スプール５０は第１図の右側の
位置に押圧されたままとなる。したがって各油室４３．
４４からはライン油圧油路４６を介してゆっくり排圧さ
れる。

またライン油圧油路４６における油圧の低下に伴って切
換弁４９における第１制御圧ボート５５の油圧力がある
程度低くなると、スプール５０が第２制御圧ボート５６
に作用する変速信号油圧によって第１図の左側に移動さ
せられ、その結果、第１ボート５１がドレンボート５３
に連通ずるために第２油室４４から急速に排圧される。

この状態で、油圧サーボシリンダ３２にはこれを後退さ
せる方向に荷重がブレーキドラム２０からかかっている
ので、第２油室４４から排圧されることにより油圧サー
ボシリンダ３２が後退移動し、前述した第３速へのシフ
トアップの場合と同様にバルブスリーブ３７が相対的に
押されて第１油室４３が第２油室４４に連通し、その結
果、第１油室４３からも急速に排圧されてブレーキドラ
ム２０の制動が解除され、ブレーキドラム２０が正回転
し始める。すなわち第３速に設定される。

したがって上記のブレーキ装置では、油圧の供給状態に
応じて一方向特性のあるブレーキ、一方向特性のないブ
レーキとの両方に機能させることができ、その結果、正
逆両方向に回転する部材の制動に使用できるうえに、制
動および制動解除のタイミングを適正化して変速ショッ
クを有効に防止することができる。また一方向特性を解
消するべく第２油室４４にライン油圧を供給した場合に
は、第２油室４４での受圧面積が広いためにブレーキバ
ンドの締付は力が＠激に増大するが、そのタイミングは
、切換弁４９の第１制御圧ボート５５に作用する圧力が
第２制御圧ボート５６に作用する圧力とほぼ等しい圧力
になった１点であり、これは変速が完了した後になるの
で、変速ショックに悪影響を及ぼすことがない。さらに
上記のような動作を行なわせるための油圧の供給・排出
は、各変速段を設定するための変速信号油圧およびライ
ン油圧によるから、特別な油圧制御装置や制御方法を必
要どせず、装置および制御方法を共に簡単なものとする
ことができる。

なお、上記の実施例では、スプール５０における各フェ
ースの受圧面積（具体的には直径ｄ１゜ｄ２＞を異なら
せることにより、切換弁４９における第１制御圧ボート
５５に作用する圧力が第２制師圧ボート５６に作用する
圧力にほぼ等しい圧力になることによってスプール５０
を第２制御圧ボート５６に作用する圧力に抗して移動さ
せるよう構成したが、この発明は上記の実施例に限定さ
れるものではなく、要は、第１油室４３に供給される油
圧が第２制御圧ボート５６に作用している油圧にほぼ等
しい圧力まで昇圧した場合に切換弁が切換え動作を行な
えばよいのであり、したがって例えばスプール５０を第
２制御圧ボート５６側に押圧するスプリングの弾性力を
極めて弱いものとしでもよい。

またこの発明のブレーキ装置は、上述した実施例に限ら
れずに適宜の歯車変速装置のブレーキ手段として使用す
ることができる。

光明の効果 以上の説明から明らかなようにこの発明のブレーキ装置
では、第２油室がドレンに連通していた場合、第１油室
に供給される油圧が変速信号、油圧とほぼ等しい圧力ま
で昇圧することにより切換弁が動作して第２油室をライ
ン油圧油路に連通させるよう構成したから、第２油室に
ライン油圧を供給してブレーキバンドによる制動力が増
大するタイミングが変速の完了の後になり、したがって
制動力の急激な増大が変速ショックに悪影響を及ぼすこ
とを未然に解消することができる。またこの発明では、
一方向特性のあるブレーキと、一方向特性のない通常の
ブレーキとの両方に機能させることができるので、制動
および制動解除のタイミング制御を特定の変速段で自ら
が行なうことになり、したがってブレーキ装置と並列に
配置していた一方面クラッチを省略して装置の簡素化や
低重量化、低コスト化を図ることができる。さらにこの
発明のブレーキ装置では、自らがタイミング制御を行な
うことができることにより、従来用いていたアップシフ
トタイミングバルブヤダウンシフトタイミングバルプな
どのタイミング制御のためのバルブを省略することが可
能になり、この点でも油圧制御回路の構成を簡素化する
ことができるなどの効果を得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す断面図、第２図はそ
の弁機構を示す部分拡大断面図、第３図は前進第１速か
ら第２速にシフトアップする際の各油室の圧力とブレー
キトルクと出力軸トルクとの時間的変化を示す線図、第
４図はこの発明のブレーキ装置を組込むことのできる自
動変速機用歯型変速装置の一例を示すスケルトン図、第
５図は本出願人が既に提案したブレーキ装置を原理的に
示す模式図、第６図は油圧供給タイミングが不適切なた
めに変速ショックが生じる状況における各油室の圧力と
ブレーキトルクと出力軸トルクとの時間的変化を示す線
図である。 ２０・・・ブレーキドラム、　２１・・・トランスミッ
ションケース、　２２・・・ブレーキバンド、２３・・
・第１アンカ一部、　２５・・・アンカーロッド、２９
・・・連結ロッド、　３１・・・第２アンカ一部、３２
・・・油圧サーボシリンダ、　３３・・・ピストン、３
４・・・プッシュロッド、　３７・・・バルブスリーブ
、３８・・・油路、　４０・・・弁座、　４１・・・弁
機構、４３・・・第１油￥、　４４・・・第２油室、　
４６・・・ライン油圧油路、　４９・・・切換弁、　５
５・・・第１制御圧ボート、　５６・・・第２制御圧ボ
ート、　５７・・・制御油圧油、路、　ｄｌ　、ｄ２・
・・（スプールの）フェースの直径。 出願人　　トヨタ自動車株式会社 代理人　　弁理士　豊　１）武　久 （ほか１名） 第２図 第４図 第３図 第５図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ケース内に配置した回転体の外周側にブレーキバンドを
   配置し、そのブレーキバンドの両端部をアンカーロッド
   とプッシュロッドとによって接近させることによりブレ
   ーキバンドを締付けて回転体を制動するブレーキ装置に
   おいて、 前記回転体の接線方向に前後動する流体圧シリンダを前
   記ケース内で前記アンカーロッドに対向する位置に配置
   し、その流体圧シリンダのピストンに前記プッシュロッ
   ドを取付けるとともに、流体圧シリンダと前記アンカー
   ロッドとを一体となって移動するよう連結し、また流体
   圧シリンダのうち前記ピストンを挟んでプッシュロッド
   とは反対側に第１油室を形成するとともに、前記流体圧
   シリンダに対して前記プッシュロッドとは反対側に流体
   圧シリンダの受圧面積が前記ピストンの第１油室におけ
   る受圧面積より広くなる第２油室を形成し、さらに流体
   圧シリンダが第２油室側に後退した場合に各油室を連通
   させるよう開弁する弁機構を設け、前記第１油室には所
   定の変速段を設定するライン油圧を供給するためのライ
   ン油圧油路を接続し、かつ第２油室には該第２油室を前
   記ライン油圧油路と排圧油路とに切換えて連通させる切
   換弁を接続し、さらにこの切換弁を、前記ライン油圧を
   第１制御圧とするとともに所定の変速信号油圧を第１制
   御圧に対抗する第２制御圧とし、第１制御圧が第２制御
   圧にほぼ等しい圧力まで昇圧した際に第２制御圧に抗し
   て動作して前記第２油室を前記ライン油圧油路に連通さ
   せる構成としたことを特徴とする自動変速機用ブレーキ
   装置。