JPH01224551A - 自動変速機の油圧制御装置 - 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 この発明は自動変速機における変速制御のため・の油圧
制ａｌ１８置に関し、特にバンドブレーキを係合および
解放するための油圧を制御するＨ［に関するものである
。

従来の技術 周知のように自動変速例では、クラッチやブレーキの係
合および解放を油圧によって行なって適宜の変速段に設
定しているが、その係合もしくは解放のタイミングが適
切でない場合には、出力軸トルクが一時的に大きく変動
して変速ショックを生じる。そこで従来、一方向クラッ
チを用いないでクラッチとブレーキとの変速切換タイミ
ングを制ａａｉる方法として、タイミングバルブを用い
る方法が知られている。すなわち例−えばアップシフト
のタイミングをとる方法としては、高速段側係合要素に
対する供給油圧が所定の圧力になると低速段側の係合要
素に対するドレン油路のオリフィスを小開度から大開度
に切換え、そして高速段側係合要素に対Ｊる供給油圧が
タービントルクに応じて増減するようスロットル圧やラ
イン圧を作用させるアップシフトタイミングバルブを用
いる方法が知られている。またダウンシフトのタイミン
グをとる方法としては、低速段側係合要素に対して油圧
を供給する油路に設けたオリフィスを小開度のものから
大開度のものに切換えるよう構成し、その切換えを、カ
バナ圧や車速、スロットル開度、油温等の条件を電子制
御ｌｌ装置ｉｄ＜ＥＣＵ）で判断するとともに、そのＥ
ＣＵからの出力信号で動作する電磁弁を介して動作させ
られるダウンシフトタイミングバルブによって行なう方
法が知られている。

しかしながらこのような方法では、エンジントルクのバ
ラツキや、スロットル圧もしくはガバナ圧のバラツキ、
さらにはスロットル圧とタービントルクとの特性もしく
はガバナ圧と車速との特性が直ね性に欠けていること、
クラッチやブレーキの摩擦材が経時的変化を起して摩擦
係数が変化することなどの不確定要素が影響するために
、必ずしも最適な変速タイミングを達成できない場合が
多い。

他方、バンドブレーキは、ブレーキドラムの外周に配置
したバンドの一端部を支点側として固定し、他方の端部
を作用側端部として油圧サーボピストンなどによって押
圧することにより、バンドをブレーキドラムの外周に圧
接させて制動を行なうものであり、バンドを締付ける作
用力の方向とドラムの回転方向とによってトルク容量が
異なるので、自動変速橢の反力要素として用いられてい
る。本出願人は、このバンドブレーキを更に発展させ、
ドラムに作用するトルクによってサーボ油圧の排圧もし
くは排圧の阻止を実施するよう構成したブレーキ装置を
提案した（特願昭６２６２−３Ｏ６９５１゜これは、プ
ッシュロンド側の油圧サーボを２つの油至を有し、かつ
そのシリンダをアンカーロッドと共にドラムの接線方向
に移動づるよう連結し、さらにシリンダが後退移動する
ことにより各油至から排圧する弁機構を設けた構成であ
る。このような構成であれば、ドラムにかがるトルクが
タービントルクに達してドラムがディエナージ方向くバ
ンドを締付ける作用力とは反対の方向）に回転し始める
と、自動的に排圧されてブレーキが解放されるので、特
に油圧によるタイミング制御を行なわなくても、変速の
ための解放タイミングを適正化できる。

しかるに上記のａｌｌはサーボＩＲ橋が特殊なものにな
るが、従来、作用側にのみピストンを設けずに支点とな
るアンカー側端部にもピストンを設け、その所謂アンカ
ーピストン側の油圧を信号圧として作用側ピストンの油
圧を制御する装置が知られている（［自動車工学全書　
９ｖＪ力伝達装置」■山満堂刊）。これは、アンカーピ
ストンの抑圧方向がディエナージ方向であるから、ここ
に開閉弁を設け、ドラムを所定の力で締付けている状態
でドラムがディエナージ方向に回転しようとすると、開
閉弁が開いてアンカーピストン側から排圧され、その油
圧の低下をもって作用側ピストンを押圧づる油圧を低下
させる構成である。

発明が解決しようとする課題 しかるにバンドブレーキは前述したように締付ける作用
力の方向とドラムの回転方向とによってトルク容量が相
違し、しかもアンカーピストンおよび弁機構を設けた上
記の装置では、ブレーキバンドを介してアンカー側に作
用する荷重によって弁の開閉を行なうために、ドラムと
バンドとの間に弁の開閉力となる摩擦力が作用する必要
があり、したがってバンド締付けのためのブツシュロッ
ドを押圧するサーボピストンに供給する油圧の大小によ
って鱒、弁の開閉に異常を来たし、変速タイミングが適
正化されない場合があり、この点に関して従来では明ら
かにされていない。

このｌｉ明は上記の事情を背景としてなされたもので、
アンカー側にも油圧ピストンを設けた自動変速機におい
て変速ショックを低減することのできる油圧制御１１装
置を提供すること増目的とするものである。

課題を解決するための手段 この光明は、上記の目的を達成するために、ブレーキド
ラムの外周に配置したブレーキバンドの支点側端部に、
スプリングおよび油圧によって締付は方向に押圧される
アンカーピストンを前記支点側端部に連結した状態に設
けるとともに、そのアンカーピストンが締付は方向に前
進することによりアンカーピストンを押圧する油圧を排
圧する弁は構を設け、かつ前記ブレーキバンドの作用側
端部に、油圧によってリターンスプリングに抗して締付
は方向に前進するサーボピストンを前記作用側端部に連
結した状態に設け、さらに前記アンカーピストンを押圧
する油圧を信号油圧として前記サーボピストンを押圧す
る油圧を調圧する調圧は構を設けた自！／Ｊ変速機の油
圧１ｌＩ１７′ｉｕ装置において、前記調圧」栢は、ｎ
ｌ記アンカーピストンに対する油圧を排圧した状態で前
記サーボピストンにかかる油圧を、前記ブレーキドラム
が前記サーボピストンを押し戻す方向に回転しもしくは
回転しようとしている際に前記弁機構が開くようアンカ
ーピストンを前記スプリングによって曲進させ、かつ前
記ブレーキドラムが前記サーボピストンを前進させる方
向に回転しもしくは回転しようとしている際に前記弁機
構が閉じるようアンカーピストンを後）ρさせる圧力に
設定する構成であることを特徴とするものである。

作　　　　　用 この発明で対鍮とする自動変速機では、支点側と作用側
との両方にピストンを設けたバンドブレーキを備え、そ
のバンドブレーキは、基本的には、作用側のサーボピス
トンに対して油圧を供給することによりブレーキバンド
が締付けられて制動が行なわれる。そのサーボピストン
に対する油圧は、支点側のアンカーピストンに対する油
圧を＠同圧として調圧機構によって調圧されるが、その
信号圧が耕Ｉ工されていれば、サーボピストンに対する
油圧が低く設定され、その圧力は、ドラムがディエナー
ジ方向に回転しもしくは回転しようとしている際に、ア
ンカーピストンを前進させて弁１１４Ｍを開かせ、かつ
ドラムが作用力の方向と同方向のエナージ方向に回転し
もしくは回転しようとしている状態でアンカーピストン
をスプリングに抗してｖ！退させ、その結果、弁Ｒ構を
閉じる程度の圧力である。したがってドラムを回転させ
るトルクがドラムの制Ｄ　ｔ３よび制動解除に正確に反
映されることになり、換言すれば正確に一方向特性とな
るので、特別なタイミング調整を要さずに変速ショック
が低減される。

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図はこの発明の一実施例を示す概略的な断面図であ
って、前進３段後進１段の変速を行なうことのできる自
動変速機において、前進第１速で逆回転し、第２速で停
止させ、さらに第３速で正回転する回転要素の制動を行
なうバンドブレーキ１にこの光明を適用したものである
。１なわちドラム２の外周に配置したバンド３の一方の
端部には、ドラム２の接線方向に前後動可能であって図
の右方向に曲進することによりバンド３８締付けるブツ
シュロッド４が突き当てられており、このブツシュロッ
ド４はトランスミッションケース５の一部に形成したシ
リンダ室６内に収容されたピストン７に取付けられてい
る。このピストン７は所謂中動型のものであって、後ろ
側（図の左側）に油至８を形成し、これとは反対の前側
にリターンスプリング９を配置した！！４造である。ま
たバンド３の他方の端部には、アンカーロッド１０が突
き当てられており、そのアンカーロッド１０はドラム２
の接線方向にわずか前後動するアンカーピストン１１に
取付けられている。このアンカーピストン１１は、第２
図に示すように、先端側（図の左側）に開いた有底円筒
体１２の先端部にスリーブ１３によってわずかな範囲、
前後動するよう連結したものであって、その有底円筒体
１２の内部が油圧を供給可能なアンカーロッド背圧室１
４となり、そのアンカーロッド背圧室１４の内部にはア
ンカーピストン１１を前方（図の左方向）に押圧するブ
ツシュスプリング１５−が配置され、さらに前記スリー
ブ１３には排油口１６が形成されており、したがってア
ンカーピストン１１と有底円筒体１２とは、両者が互い
に離隔することによりアンカーロッド背圧室１４からド
レンする弁機構を＠成している。

ブツシュロッド４を取付けたサーボピストン７の油至８
およびアンカーロッド背圧室１４とは、油至８に供給す
る油圧を所定の圧力に調圧する調圧Ｒ構であるブレーキ
サーボコントロールバルブ１７に接続されている。この
バルブ１７は、通常の減圧弁と同様に、２つのランドを
有するスプール１８をス゛ブリング１９によって一方向
に押圧し、一方のランドによってインレットボート２０
を開閉してアウトレットボート２１に連通もしくは非連
通とし、かつ他方のランドによってドレンボート２２を
開閉してアウトレットボート２１に連通もしくは非連通
とηるものであり、スプリング１９を収容した第１制罪
油室２３はオリフィス２４を介してアウトレットボート
２１に連通し、またスプール１８の先端側（図の左側）
の第２制６ａ油￥２５が他のオリフィス２６を介してア
ウトレットボート２１に連通している。そしてインレッ
トボート２０はオリフィス２７を介してシフトバルブ（
図示せず）に連通ずるととうにアキュムレータ２８に連
通され、またアウトレットボート２１は前記サーボピス
トン７の油至８に連通され、さらに第１制罪油室２３が
アンカーロッド背圧室１４に連通されている。

そしてサーボピストン７の油至８に供給される油圧は、
前記コントロールバルブ１７によって調圧され、第１制
御油至２３に信号圧が作用していない状態で作用する圧
力は、スプリング１９の弾性力に応じた圧力になるが、
その圧力は以下の範囲となるよう設定されている。

すなわちブレーキトルクをＴＢ、ブツシュロッド４の押
圧力をＰｌ、アンカーロッド１０の押圧力をＦ２、ドラ
ム２の半径をｒ、自然対数の底をｅ、バンド３の巻き付
は角度をβ、バンド３とドラム２との間の摩擦係数をμ
とすると、ドラム２がブツシュロッド４による作用力の
作用方向に反対の矢印Ａで示す方向（ディエナージ方向
）に正回転している状態では、 ＴＢ＝Ｐ１−ｒ−（ｅ″β−１）／ｅ″βＴ８＝Ｐ２−
ｒ−（ｅ″β−１） となり、したがって Ｆ２　＝Ｐ１　／ｅ″β ＝　（ｐ−８−Ｆｌ　）／ｅ″β 但し、ｐは油圧、 Ｓはピストン７の受圧面積 Ｆｌはリターンスプリング９の弾性力。

ブツシュロッド４による押圧力は、バンド３でドラム２
を締付ける力として作用すると同時に、アンカーロッド
１０に対してはこれを後退させるよう作用するが、ドラ
ム２が上記のように回転している状態では、アンカーピ
ストン１１をブツシュスプリング１５で押圧して前進さ
ゼ、その結果、前述した弁機構を開かせておくために、
アンカーロッド１０を後退させようとする力よりもブツ
シュスプリング１５の弾性力Ｆ２が大きくなるよう圧力
ｐが設定されている。すなわち Ｆ２　＞　（ｐ−ｓ−Ｆｌ　）／ｅ”β１）＜　（ｅ″
β・Ｆ２＋Ｆ１）７′Ｓ他方、ドラム２が矢印Ａで示プ
正回転から矢印Ｂで示す方向（エナージ方向）の逆回転
に変化する際にアンカーピストン１１を後退させて弁１
４Ｉ４を閉じさせるために、サーボピストン７に対する
油圧ｐは更に以下の範囲の圧力に設定されている。

すなわち逆回転時のブレーキトルクＴＢは、Ｔ８＝Ｐ１
−ｒ−（ｅμβ−１） Ｔ８＝Ｐ２−ｒ−（ｅ″β−１）／ｅ″βであるから、 Ｐ２＝ｅ“β・Ｐｌ となる。

また弁機構を閉じさせるには、このＦ２の力がブツシュ
スプリング１５の弾性力Ｆ２より大きくなｔブれはなら
ないから、 （ｐ−３−Ｆｌ　）−ｅ″β＞Ｆ２ Ｄ＞　（Ｆ２　＋ｅ″β・Ｆｌ）／ｅμβ・Ｓずなわら
油圧ｐは、 （Ｆ２＋ｅμβ−Ｆｌ）／’ｅμβ−３＜ｐ＜（ｅμβ
・Ｆ２→Ｆ１）／Ｓ の範囲の圧力となるよう前記コントロールバルブ１７に
よって調圧されている。なお、上記の油圧ｐは、（Ｆ２
＋８”β−Ｆ１）／ｅμβ・Ｓの値に可及的に近い圧力
とすることが好ましい。

つぎに上記の油圧制御ｊｔｌ装置による変速時のバンド
ブレーキ１の動作を説明する。なお、各変速パターンご
とのアンカーロッドの位置、弁ＢＩ構の開閉状態および
ドラムの回転状態は第１表に示すとうりである。

（この頁、以下余白） 第　　１　　表 まず第１速から第２速にシフトアップする場合について
説明すると、第１速の状態ではドラム２は逆回転（Ｂ方
向の回転）をしており、また油圧は供給されていない。

したがってアンカーピストン１１はブツシュスプリング
１５に押圧されて前進し、弁機構は開いている。また当
然、コントロールバルブ１７では、スプール１８がスプ
リング１９に押圧され第２制御油至２５側に移動し、イ
ンレットボート２０とアウトレットボート２１とが連通
している。第２速への変速判断が行なわれて図示しない
シフトバルブが切換ると、コントロールバルブ１７を介
してサーボピストン７の油室８に油圧が供給８れ、ブツ
シュロッド４がサーボピストン７と共に前進する。その
場合、アンカーピストン１１が前進していて弁機構が開
いているから、アンカーロッド背圧至１４の油圧すなわ
ち第１制御油至２３の油圧が排圧されるから、コントロ
ールパルプ１７ではそのスプリング１９の弾性力に応じ
た油圧に調圧される。この油圧ｐは前述した範囲の圧力
に設定されるから、アンカーピストン１１はブツシュス
プリング１５に抗して後退させられ、その結果、弁機構
が閉じる。すなわちコントロールバルブ１７におけるア
ウトレットボート２１での油圧が第１制鎗Ｏ浦￥２３に
作用し、また第２制御油￥２５にも同様に油圧が作用ダ
るので、スプール１８はスプリング１９に押されて第２
制御油室２５側の限界位置まで曲進ダる。したがって弁
は桶が閉じた債は、第１制帥油￥２３の信号圧が高くな
ることによりインレートボート２０とアウトレットボー
ト２１とが連通したままとなり、その結果、サーボピス
トン７の油室８にはライン圧が作用してバンド３が強く
締付けられ、ドラム２の逆回転が閉止される。

また第２速から第１速にシフトダウンする場合は、シフ
トバルブが切換ることによって前記油室８の油圧がコン
トロールバルブ１７を経てシフトバルブから排圧される
。その場合、各制御油室２３．２５からも共に排圧され
るので、コントロールパルプ１７のスプール１８はスプ
リング１９に押圧されて前進端に移動したままとなる。

したがって排圧はシフトバルブのみから行なわれ、その
結果、油室８の圧力が次第に低下してサーボピストン７
がリターンスプリング９によって後退するとバンド３の
締付けが解除され、またアンカーピストン１１がブツシ
ュスプリング１５に押圧されて萌進し、弁機構が開く。

さらに第２速から第３速にシフトアップする場合、サー
ボピストン７の油￥８に一供給されていた油圧はシフト
バルブが切換ることによりコントロール・バルブ１７を
経てシフトバルブからドレンされ、次第に圧力が低くな
る。一方、シフトバルブが切換って３速クラツチのトル
クが増加し、その結果、ドラム２に正回転方向（へ方向
）のトルクがかかり始めると、アンカーピストン１１が
アンカーロッド１０と共に前進して弁機構が開く。それ
に伴いアンカーロンド背圧至１４すなわちコントロール
バルブ１７の第１制御油至２３の信号圧がＭ−圧される
から、コントロールバルブ１７のスプール１８がその第
２制御油至２５に作用する油圧によって押され、その結
果、アウトレットボート２１がドレンボート２２に連通
することになってサーボピストン７側から急激に排圧さ
れる。すなわちドラム２が正回転しようとすると直ちに
制動が解除され、したがって制動解除のタイミングが適
正となって変速ショックが低減される。

またさらに第３速から第２速にシフトダウンする場合に
ついて説明すると、第３速ではドラム２が正回転し、か
つ弁機構が開いているが、この状態でシフトバルブが切
換って油圧が供給され始めると、コントロールバルブ１
７の第１１ｈｌＪｌｊｉｌ油室２３の信号圧はアンカー
ピストン１１例の弁機構を介して排圧されているため、
アウトレットボート２１に生じる油圧ηなわもサーボピ
ストン７に送られる油圧は、コントロールバルブ１７の
スプリング１９の弾性力に応じた圧力に減圧され、バン
ド３にかかる作用力は弱い力のままとなる。一方、ター
ビン回転数が増加してドラム２が逆回転しようとすると
、ドラム２からバンド３を介して作用する力によってア
ンカーロッド１０およびアンカーピストン１１がブツシ
ュスプリング１５に抗して後退し、その結果、弁機構が
閉じるために、コントロールバルブ１７における第１制
御油至２３の信号圧が高くなる。そのためスプール１８
がスプリング１９に押圧されて図の左方向の位置に雑持
されるので、ライン圧がそのままサーボピストン７の油
室８に供給され、１なわもサーボピストン７に対ダる油
圧が上Ｍｌるので、バンド３に対重る作用力が強くなっ
てドラム２の逆回転が阻止される。換言プればドラム２
にかかるトルクの変化が信号となって制動が行なわれる
ことになり、そのタイミングが適正なものとなるので、
変速ショックが低減される。

弁明の効果 以上の説明から明らかなようにこの発明の油圧制１１１
１Ｈ置によれば、アンカーピストンの油圧を信号圧とし
てサーボピストンの油圧を調圧する調圧様構が、信号圧
が排圧された状態でのサーボピストンに対する油圧を、
ドラムがディエナージ方向に回転しもしくは回転しよう
としている際に、アンカーピストンを前進させて弁機構
を開かせ、かつドラムが作用力の方向と同方向のエナー
ジ方向に回転しもしくは回転しようとしている状態でア
ンカーピストンをスプリングに抗して後退させて弁ｍ＃
ｌを閉じる範囲の圧力に調圧する構成であるから、ドラ
ムを回転させるトルクがドラムの制動およびｆＰ１１ｏ
解除に正確に反映σれることになり、その結果、バンド
ブレーキが正確な一方向特性を示すことになるので、特
別なタイミング調整を要さずに変速ショックを低減づる
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す概略的な断面図、第
２図はその弁Ｒ構を示す部分拡大図である。 １・・・バンドブレーキ、　２・・・ドラム、　３・・
・バンド、　４・・・ブツシュロッド、　　７・・・サ
ーボピストン、　８・・・油室、　９・・・リターンス
プリング、１０・・・アンカーロッド、　　１１・・・
アンカーピストン、　１２・・・有底円筒体、　１４・
・・アンカーロッド背圧至、　　１５・・・ブツシュス
プリング、　　１６・・・排油口、　１７・・・ブレー
キコントロールパルプ。 出願人　　トヨタ自ｌｌＪ重株式会社 代理人　　弁理士　霊　１）武　久 （ほか１名）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ブレーキドラムの外周に配置したブレーキバンドの支点
   側端部に、スプリングおよび油圧によって締付け方向に
   押圧されるアンカーピストンを前記支点側端部に連結し
   た状態に設けるとともに、そのアンカーピストンが締付
   け方向に前進することによりアンカーピストンを押圧す
   る油圧を排圧する弁機構を設け、かつ前記ブレーキバン
   ドの作用側端部に、油圧によつてリターンスプリングに
   抗して締付け方向に前進するサーボピストンを前記作用
   側端部に連結した状態に設け、さらに前記アンカーピス
   トンを押圧する油圧を信号油圧として前記サーボピスト
   ンを押圧する油圧を調圧する調圧機構を設けた自動変速
   機の油圧制御装置において、 前記調圧機構は、前記アンカーピストンに対する油圧を
   排圧した状態で前記サーボピストンにかかる油圧を、前
   記ブレーキドラムが前記サーボピストンを押し戻す方向
   に回転しもしくは回転しようとしている際に前記弁機構
   が開くようアンカーピストンを前記スプリングによつて
   前進させ、かつ前記ブレーキドラムが前記サーボピスト
   ンを前進させる方向に回転しもしくは回転しようとして
   いる際に前記弁機構が閉じるようアンカーピストンを後
   退させる圧力に設定する構成であることを特徴とする自
   動変速機の油圧制御装置。