JPH056051B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

［産業上の利用分野］ 本発明は、変速機構付第２変速機を備えた車両
用変速機の摩擦係合装置の流体圧アクチユエータ
に関する。 ［従来の技術］ 車両などに搭載され、前進３段の変速および後
進１段の変速を行う第１変速機と、該第１変速機
の出力側に連結され、前記第１変速機とは独立に
作動する変速機構を備えた第２変速機からなる車
両用自動変速機において、変速機構は、その構成
要素を他の構成要素または自動変速機ケースに係
合するための多板クラツチ、多板ブレーキなど複
数の摩擦係合装置と、該摩擦係合装置を係合およ
び解放するための流体圧アクチユエータである油
圧サーボと、該油圧サーボをマニユアルレバーの
設定位置、車速、エンジンの負荷などに応じて選
択的に作動させ、所定の変速段を構成させる油圧
制御装置とを有する。この変速機構の多板クラツ
チおよび多板ブレーキは、前進１段から第３速ま
で巾広い入力トルクを第１変速機より受けてい
る。前記多板クラツチおよび多板ブレーキのう
ち、大きな減速比の達成用の多板クラツチおよび
多板ブレーキなどたとえば特に高い伝達トルク容
量を必要とする多板クラツチおよび多板ブレーキ
の油圧サーボは、シリンダと、このシリンダに摺
動自在に取付けられ、作動油の受圧面積の大きい
ピストンとの組合せが有効である。 ［発明が解決しようとする問題点］ 従来の自動変速機のこの種の油圧サーボは、ピ
ストンの受圧面積を大きくするためにシリンダ室
である油室の容積を巾の小さい入力トルクを受け
る多板クラツチおよび多板ブレーキの油圧サーボ
の油室の容積より大きくする必要がある。しかる
に油室の容積が大きくなると作動油の供給後、油
室が作動油で充満する時間が長くなるためピスト
ンの作動が遅れ、多板クラツチおよび多板ブレー
キの係合が遅くなる。したがつて大きく減速比の
達成または大きな伝達トルク容量が必要な変速時
に変速タイミングが悪くなる。 この問題点を解消するために前記油室への作動
油給油路の径を大きくして油室への作動油供給流
量を大きくすることが考えられるが、第２４図の
グラフ（アキュームレータなどの調圧要素のない
場合）により油圧Paがｎ１からｎ２へ急上昇す
るため作動油供給時に油室へ多量の作動油が供給
され、第２４図のグラフにより伝達トルク容量Ｔ
２がｍ１からｍ２へ急上昇するので多板クラツチ
またはタイミング多板ブレーキＢ４の急激な伝達
トルク容量の変化に伴ない係合シヨツクが生ずる
場合がある。 さらにまた上記構成の変速機構を備えた車両用
自動変速機において、一方向クラツチ等の機械的
に高速段と低速段との変速タイミングを得る手段
を持たない場合、低速段を達成する油圧サーボの
排油路にドレインオリフイスおよび高速段を達成
する油圧サーボの入力油圧によつて低速段を達成
する油圧サーボからの排油速度を調節する変速タ
イミング弁を設け、オリフイスの径および変速タ
イミング弁のランド径を調節することにより低速
段を達成する油圧サーボからの油の排出速度を調
整し、変速時の摩擦係合装置の係合と解放のタイ
ミングを調整していたが、最適なタイミングを得
ることは困難であつた。低速段より高速段へ変速
する時、第２５図に示す如く、（pc3：高速段の
油圧サーボの油圧、pB4：低速段の油圧サーボの
油圧、tC3：高速段の摩擦係合装置の伝達トルク
容量、tB4：低速段の摩擦係合装置の伝達トルク
容量）、高速段の油圧サーボの油圧は高速段の摩
擦係合装置の伝達トルク容量の急激な増加による
変速シヨツクの発生を避けるためにアキュームレ
ータ等により比較的低圧より穏やかに上昇するよ
うに設定されるので変速タイミング弁に作用する
高速段の油圧サーボの油圧にバラツキが生じやす
く、これによつて変速タイミング弁の作動にもバ
ラツキが生じやすい。変速タイミング弁の作動が
遅れた場合、高速段の摩擦係合装置の係合開始
（Td）に対して低速段の摩擦係合装置の解放（変
速タイミング弁による低速段の油圧サーボからの
排圧促進）が遅れ、高速段の摩擦係合装置、低速
段の摩擦係合装置共に係合が生じ、出力軸が固定
され、車両に急激なブレーキがかかり、変速フイ
ーリングの悪化が生じ、早すぎる場合、高速段の
摩擦係合装置の係合開始（Td）以前に低速段の
摩擦係合装置の解放（変速タイミング弁による低
速段油圧サーボからの排圧促進）が回避され、高
速段の摩擦係合装置、低速段の摩擦係合装置共に
係合がなくなるため、エンジン回転の上昇が生じ
る。スロツトル開度が大きく、高回転時ではエン
ジンオーバーランが生じる。 本発明は、第１変速機と該第１変速機の出力側
に連結され、前記第１変速機とは独立的に作動す
る変速機構を備えた第２変速機の変速シヨツクを
防止し、迅速、且つスムーズな係合が可能な摩擦
係合装置の流体圧アクチユエータの提供を目的と
する。 ［問題点を解決するための手段］ 本発明の摩擦係合装置の流体圧アクチユエータ
は、第１変速機と、該第１変速機の出力側に連結
され、前記第１変速機とは独立的に作動する変速
機構を備えた第２変速機とからなる車両用変速機
の摩擦係合装置の流体圧アクチユエータ、前記変
速機構は、回転部材または固定部材を係脱自在に
連結する摩擦係合要素と、該摩擦係合要素を作動
すると共に環状外周シリンダ部および該環状外周
シリンダ部の内がわに同軸的に設けられた環状内
周シリンダ部を有する環状シリンダ、前記環状外
周シリンダ部に摺動自在に配された環状外周ピス
トン部および前記環状内周シリンダ部に摺動自在
に配された環状内周ピストン部を有する環状ピス
トン、前記環状外周シリンダ部と環状外周ピスト
ン部に囲まれた外周シリンダ室および前記環状内
周シリンダ部と環状内周ピストン部に囲まれた内
周シリンダ室を有する流体圧アクチユエータとを
備え、前記外周シリンダ室と内周シリンダ室とは
絞りを介して連絡されると共に前記シリンダの一
方のシリンダへの作動油の供給は、絞りを介して
なされることを構成とする。 ［作用および発明の効果］ 上記構成により本発明の摩擦係合装置の流体圧
アクチユエータは次の作用および効果を奏する。 一方のシリンダおよび他方のシリンダの油圧の
昇圧特性PA、PBと伝達トルク容量のＴ１の変化
は第２５図に示す如くなつており、一方のシリン
ダへ絞りを介して他方のシリンダから作動油が供
給されるため、第２変速機の変速時に摩擦係合装
置のトルク容量Ｔ１をゆるやかに上昇でき、理想
的な特性曲線となり、第１変速機からの入力トル
クの広い範囲に第２変速機の変速時に摩擦係合装
置のトルク容量と対応させ、第２変速機の変速時
の変速シヨツクを緩和することができる。 ［実施例］ 本発明の摩擦係合装置の流体圧アクチユエータ
を図に示す実施例に基づき説明する。 本発明の摩擦係合装置の流体圧アクチユエータ
Ａは、本実施例では車両用４輪駆動変速機に適用
され、車両用４輪駆動変速機は、第１図に示す如
く第１変速機であるオーバードライブ付４速自動
変速機１０、該４速自動変速機１０の出力軸３２
に連結された第２変速機である４輪駆動用トラン
スフア４０、これらを収納する４輪駆動用変速機
ケース７０からなる。 変速機ケース７０は、トルクコンバータＴを収
納するトルクコンバータ室７１ａを形成するトル
クコンバータハウジング７１と、オーバードライ
ブ機構ODを収納するオーバードライブ機構室７
２ａ、アンダードライブ機構UDを収納するアン
ダードライブ機構室７２ｂを形成するトランスミ
ツシヨンケース７２と、電子制御式車速センサ７
７を収納した入力がわ室７３ａ、変速機構UD１
を収納する変速機構室７３ｂを形成するエクステ
ンシヨンケース７３と、クラツチＣ４を収納する
切換機構室７４ａを形成する前部伝動機構ケース
７４と、伝動機構５３を収納する伝動機構室７５
ａを前部伝動機構ケース７４と共に形成する後部
伝動機構ケース７５と、スピードメータドライブ
ギア７８を収納する後部室７６ａを形成すると共
に４輪駆動用変速機ケース７０の後蓋を形成する
エクステンシヨンハウジング７６とからなる。 ４輪駆動用トランスフア４０は、第２図に示す
如くエンジンＥに装着された４速自動変速機２０
に取付けられ、第１出力軸４２は後輪駆動用プロ
ペラシヤフトＣに連結され、第２出力軸５２は前
輪駆動用プロペラシヤフトＢに連結される。 ４速自動変速機２０は、流体式トルクコンバー
タＴ、オーバードライブ機構OD、および前進３
段後進１段のアンダードライブ機構UDを備え
る。 トルクコンバータＴは、エンジンＥの出力軸に
連結されたポンプ１１、トルクコンバータＴの出
力軸１２に連結されたタービン１３、一方向クラ
ツチ１４を介して固定部分に連結されたステータ
１５、および直結クラツチ１６からなり、トルク
コンバータＴの出力軸１２は、オーバードライブ
機構ODの入力軸となつている。 オーバードライブ機構ODは摩擦係合装置であ
る多板クラツチC₀、多板ブレーキB₀および一方
向クラツチF₀と、これら摩擦係合装置の選択的
係合により構成要素がトランスミツシヨンケース
７２など固定部材に固定されるか、入力軸、出力
軸、もしくは他の構成要素に連結されるかまたは
これら固定もしくは連結が解放されるプラネタリ
ギアセツトP₀からなる。 プラネタリギアセツトP₀は、前記入力軸１２
に連結されたキヤリア２１、オーバードライブ機
構ODの出力軸２５に連結されたリングギア２
２、前記入力軸１２に回転自在に外嵌されブレー
キB₀を介してトランスミツシヨンケース７２に
固定されると共に、クラツチC₀および該クラツ
チC₀と並列された一方向クラツチF₀を介して前
記キヤリア２１に連結されたサンギア２３、およ
びキヤリア２１に回転自在に支持されると共に前
記サンギア２３およびリングギア２２に歯合した
プラネタリピニオン２４からなる。 オーバードライブ機構ODの出力軸２５は前進
３段後進１段のアンダードライブ機構UDの入力
軸を兼ねる。 アンダードライブ機構UDは、摩擦係合装置で
ある多板クラツチＣ１およびＣ２と、ベルトブレ
ーキＢ１、多板ブレーキＢ２およびＢ３と、一方
向クラツチＦ１およびＦ２と、前段プラネタリギ
アセツトＰ１と、後段プラネタリギアセツトＰ２
とからなる。 前段プラネタリギアセツトＰ１は、クラツチＣ
１を介して前記入力軸２５に連結されたリングギ
ア３１と、アンダードライブ機構UDの出力軸３
２に連結されたキヤリア３３と、クラツチＣ２を
介して前記入力軸２５に連結されると共に、ベル
トブレーキＢ１、該ベルトブレーキＢ１と並列さ
れたブレーキＢ２および該ブレーキＢ２と直列さ
れた一方向クラツチＦ１を介してトランスミツシ
ヨンケース７２に固定されるサンギア３４と、前
記キヤリア３３に回転自在に支持されると共にサ
ンギア３４およびリングギア３１に歯合したプラ
ネタリピニオン３５とからなる。 後段プラネタリギアセツトＰ２は、ブレーキＢ
３および該ブレーキＢ３と並列された一方向クラ
ツチＦ２を介してトランスミツシヨンケース７２
に固定されるキヤリア３６と、前記前段プラネタ
リギアセツトＰ１のサンギア３４と共にサンギア
軸４０１に一体的に形成されたサンギア３７と、
出力軸３２に連結されたリングギア３８と、キヤ
リア３６に回転自在に支持されると共にサンギア
３７およびリングギア３８に歯合したプラネタリ
ピニオン３９とからなる。 ４速自動変速機２０の下部に設けられ、オイル
パン３０に収納された主油圧制御装置１００によ
りエンジンＥのスロツトル開度、車両の車速など
車両走行条件に応じて摩擦係合装置である各クラ
ツチおよびブレーキの選択的係合または解放が行
われオーバードライブ（Ｏ／Ｄ）を含む前進４段
の自動変速と手動変速のみによる後進１段の変速
とがなされる。 トランスフア４０は、摩擦係合装置であるクラ
ツチＣ３、ブレーキＢ４および２輪４輪切換機構
であるクラツチＣ４とプラネタリギアセツトＰ
１、Ｐ２の出力軸３２を入力軸とし、該入力軸３
２に直列的に配されたトランスフア４０の第１出
力軸４２、前記入力軸３２と第１出力軸４２との
間に配されたプラネタリギアセツトＰ３、前記第
１出力軸４２に回転自在に外嵌された４輪駆動用
スリーブ５１、前記入力軸３２に平行して並設さ
れ前記第１出力軸４２と反対方向に取付けられた
第２出力軸５２、前記スリーブ５１と第２出力軸
５２および他の構成要素から構成される伝動機構
５３を有する。 プラネタリギアセツトＰ３は入力軸３２の端部
にスプライン嵌合されたサンギア４４、該サンギ
ア４４と歯合するプラネタリピニオン４５、該プ
ラネタリピニオン４５と歯合するリングギア４
６、および該プラネタリピニオン４５を回転自在
に保持すると共に前記トランスフア４０の第１出
力軸４２の先端に連結されたキヤリア４７からな
る。ブレーキＢ４はリングギア４６をエクステン
シヨンケース７３に係合するための多板式摩擦ブ
レーキであり、本発明の摩擦係合装置の流体圧ア
クチユエータＡである油圧サーボＢ−４により作
動される。クラツチＣ３はプラネタリギアセツト
Ｐ３の４速自動変速機２０側に配置され、サンギ
ア４４とキヤリア４７との断続を行なうものであ
り、本発明の摩擦係合装置の流体圧アクチユエー
タＡである油圧サーボＣ−３により作動される。
これらプラネタリギアセツトＰ３、ブレーキＢ
４、クラツチＣ３から変速機構UD１を構成す
る。 油圧サーボＢ−４は、第３図に示す如く中間支
壁４９に形成され、環状外周シリンダ部２Ａおよ
び該環状外周シリンダ部２Ａの内がわに同軸的に
設けられた環状内周シリンダ部２Ｂを有すると共
に内周が第１出力軸４２のセンターサポート６３
とされた環状シリンダ２と、環状外周シリンダ部
２Ａ内に摺動自在とされた環状外周ピストン部３
Ａ、環状内周シリンダ部２Ｂ内に摺動自在とされ
た環状内周ピストン部３Ｂ、および環状外周ピス
トン部３Ａと環状内周ピストン部３Ｂの連結部に
設けられた中間筒部３Ｃを有する環状ピストン３
と、該環状ピストン３のリターン付勢手段４と、
環状外周シリンダ部２Ａと環状外周ピストン部３
Ａに囲まれた外周シリンダ室である外周油室５Ａ
および環状内周シリンダ部２Ｂと環状内周ピスト
ン部３Ｂに囲まれた内周シリンダ室である内周油
室５Ｂとからなる。 環状シリンダ２は、第３図に示す如くブレーキ
Ｂ４とクラツチＣ４との間に配され、ブツシユ６
４Ａを第１出力軸４２との間に圧入し、第１出力
軸４２を回転自在に支持すると共に外周にリング
溝６３１、６３２およびクラツチＣ４の油圧サー
ボＣ−４に作動油を供給する油路６３３を形成し
たセンターサポート６３と、該センターサポート
６３より半径方向外方へ延設され、筒状ボス部６
５を形成すると共に内部にクラツチＣ４の油圧サ
ーボＣ−４に作動油を供給する油路６５１および
ブレーキＢ４の油圧サーボＢ−４に作動油を供給
する油路６５２を形成した円環状板２ｄ、該円環
状板２ｄの外周がわに形成され、前記エクステン
シヨンケース７３の内周壁７３Ａと嵌合して固定
され、筒状を呈した嵌合部６６を有する。 また第４図ないし第６図に示す如く、環状シリ
ンダ２の環状外周シリンダ部２Ａは、外周筒部２
ａ、絞り（オリフイス）付栓２１１を有するチエ
ツクボール２ｂ（第３図）付空気吸込穴２ｃを形
成した円環状板２ｄの外周部２１２、該円環状板
２ｄより図示左方へ突設された中間筒部２ｅから
なり、環状内周シリンダ部２Ｂは、環状ピストン
３の中間筒部３Ｃの内周部３Ｄ（第１０図）、中間
筒部２ｅ、円環状板２ｄの内周部２１３、内周筒
部２ｆからなる。 第７図ないし第１０図に示す如く、環状ピスト
ン３の環状外周ピストン部３Ａは、環状シリンダ
２の外周筒部２ａの内周面に摺接する外周３ａを
有し、外周３ａは環状シリンダ２の中間筒部２ｅ
の外周面に摺接する中間筒部３Ｃと半径方向部３
ｂにより連結し、環状内周ピストン部３Ｂは、環
状シリンダ２の内周筒部２ｆの外周面に摺接する
内周３ｃを有し、内周３ｃは中間筒部３Ｃと断面
Ｒ形状部３ｄにより連結している。 リターン付勢手段４は、第３図に示す如く環状
ピストン３の外周３ａの先端部３ｅに係止された
円環板状スプリングリテーナ４Ａ、該スプリング
リテーナ４Ａとエクステンシヨンケース７３の内
周壁７３Ａ間に介在されたリターンスプリング４
Ｂからなる。 また環状シリンダ２の円環状板２ｄにはブレー
キＢ４解放時に外周油室５Ａと内周油室５Ｂとを
連結し、外周油室５Ａの油圧を迅速に排出する内
外油室連絡油路５が設けられ、内外油室連絡油路
５は、環状内周シリンダ部２Ｂの中間位置に内周
油室５Ｂに開口した開口部５１１付軸方向穴５
ａ、該軸方向穴５ａ内に設けられ、ブレーキＢ４
の係合時に作動油が供給されると閉鎖するチエツ
クボール５ｆ付栓５ｂ、軸方向穴５ａより径を小
さくした穴５ｃ、該穴５ｃより外周油室５Ａと連
絡し、開口部５１２付斜穴５ｄからなる。外周油
室５Ａおよび内周油室５Ｂへの作動油の供給は、
作動油を供給する油路６５２より油穴５ｇおよび
該油穴５ｇより径の小さい絞り（オリフイス）５
ｈを介して行われ、まず内周油室５Ｂに作動油が
充満したのち、内外油室連絡油路５を介して行わ
れる。 油圧サーボＣ−３は、第３図に示す如く内周が
エクステンシヨンケース７３にボルト６１により
螺着された前部支壁６２に形成された入力軸３２
のセンターサポート６３にブツシユ６４Ｂおよび
スラストベアリング６５Ａを介して回転自在に支
持されると共に、環状外周シリンダ部６Ａおよび
該環状外周シリンダ部６Ａの内がわに同軸的に設
けられた環状内周シリンダ部６Ｂを有する環状シ
リンダ６と、環状外周シリンダ部６Ａ内に摺動自
在とされた環状外周ピストン部７Ａ、環状内周シ
リンダ部６Ｂに摺動自在とされた環状内周ピスト
ン部７Ｂ、および環状外周ピストン部７Ａと環状
内周ピストン部７Ｂの連結部に設けられた中間筒
部７Ｃを有する環状ピストン７と、該環状ピスト
ン７のリターン付勢手段８と、環状外周シリンダ
部６Ａと環状外周ピストン部７Ａに囲まれた外周
シリンダ室である外周油室９Ａおよび環状内周シ
リンダ部６Ｂと環状内周ピストン部７Ｂに囲まれ
た外周シリンダ室である内周油室９Ｂとからな
る。 環状シリンダ６は、第１１図に示す如くキヤリ
ア４７のキヤリアカバー４７１およびクラツチＣ
３と嵌合するインナスプライン６１３を形成した
外周筒部６ａに固着された連結部材６ｃには、パ
ーキングギア５９が周設されており、４速自動変
速機２０のシフトレバーをパーキング位置に選択
したとき歯止め５９ａ（第１図）がパーキングギ
ア５９に噛み合い第１出力軸４２を固定する。 第１１図に示す如く、環状シリンダ６の環状外
周シリンダ部６Ａは、外周筒部６ａ、該外周筒部
６ａの一端を内方に折曲げて延設された円環状板
６ｂ、円環状板６ｂおよび内周筒部６ｄの所定位
置に圧入されたアダプタシリンダ１０Ａからな
り、環状内周シリンダ部６Ｂは、環状ピストン７
の中間筒部７Ｃの内周面７Ｄ、アダプタシリンダ
１０Ａ、円環状板６ｂ、クラツチＣ３の油圧サー
ボＣ−３の内周油室９Ｂに作動油を供給する油路
６１１およびリング溝６１２を形成した内周筒部
６ｄからなる。 第１２図ないし第１６図に示す如く環状ピスト
ン７の環状外周ピストン部７Ａは、環状シリンダ
６の外周筒部６ａの内周面に摺接すると共にＯリ
ング溝７１１および図示右方向に開口した穴７１
２を形成した外周７ａを有し、外周７ａは環状シ
リンダ６のアダプタシリンダ１０Ａの外周面に摺
接する中間筒部７Ｃと半径方向部７ｂにより連結
し、環状内周ピストン部７Ｂは、環状シリンダ６
の内周筒部６ｄの外周面に摺接すると共にＯリン
グ溝７１３を形成した内周７ｃを有し、内周７ｃ
は中間筒部７Ｃと突出部７ｄを有する半径方向部
７ｅにより連結され、絞り（オリフイス）付栓７
１４とチエツクボール７１５からなるチエツク弁
７１６が取付けられた油路７１７を形成してい
る。 リターン付勢手段８は、第３図に示す如く環状
シリンダ６の内周筒部６ｄの先端部６１４に係止
された円環板状スプリングリテーナ８Ａ、該スプ
リングリテーナ８Ａと環状ピストン７の半径方向
７ｅの突出部７ｄがわ面との間に介在されたリタ
ーンスプリング８Ｂからなる。 またアダプタシリンダ１０Ａには第１１図およ
び第１７図ないし第２０図に示す如く外周油室９
Ａと内周油室９Ｂとを連結する内外油室連絡油路
９が設けられ、内外油室連絡油路９の一方は、ア
ダプタシリンダ１０Ａの中間位置に内周油室９Ｂ
に開口した開口部９１１付軸方向穴９ａ、該軸方
向穴９ａ内に設けられたチエツクボール９ｂ、軸
方向穴９ａより径を小さくした半径方向絞り（オ
リフイス）９ｃ、該絞り９ｃより外周油室９Ａと
連絡した開口部９１２付半径方向穴９ｄからな
り、他方は軸方向穴９ｆ、該軸方向穴９ｆより径
を小さくした半径方向絞り（オリフイス）９ｄか
らなる。外周油室９Ａへの作動油の供給は、まず
内周油室９Ｂに作動油が充満したのち、内外油室
連絡油路９を介して行われる。またアダプタシリ
ンダ１０Ａの外周部９ｅにはＯリング溝９１３が
形成されている。 クラツチＣ４はキヤリア４７に連結した第１出
力軸４２とトランスフア４０の第２出力軸５２を
駆動するための伝動機構５３の一方のスプロケツ
ト５６に連結したスリーブ５１とを断続するため
の多板式摩擦クラツチであり、前部伝動機構ケー
ス７４に回転自在に支持された環状シリンダ５８
と該環状シリンダ５８内に装着された環状ピスト
ン５８Ｐとで構成される油圧サーボＣ−４により
作動される。 伝動機構５３は、スリーブ５１にスプライン嵌
合された第１回転部材である第１スプロケツト５
６、第２出力軸５２に一体的に形成された第２回
転部材である第２スプロケツト５５およびこれら
スプロケツト５５，５６間に張設された伝動部材
であるチエーン５７からなる。 通常走行時には油圧サーボＣ−３に自動変速機
の油圧制御装置に供給されるライン圧を供給して
クラツチＣ３を係合せしめ、油圧サーボＣ−４お
よびＣ−４を排圧してブレーキＢ４およびクラツ
チＣ４を解放せしめる。これによりプラネタリギ
アセツトＰ３のサンギア４４とキヤリア４７とは
連結され、動力は入力軸３２から第１出力軸４２
に減速比１で伝達され後輪のみの２輪駆動走行が
得られる。このとき入力軸３２からの動力は、サ
ンギア４４、プラネタリピニオン４５、リングギ
ア４６を介さずにクラツチＣ３を介してキヤリア
４７より第１出力軸４２に伝達されるので、各ギ
アの歯面に負荷がかからず、ギアの寿命が増加す
る。この２輪駆動走行中４輪駆動走行が必要とな
つたときは運転席等に選速手段であるトランスフ
ア４０のシフトレバーを手動シフトし、トランス
フア制御装置４００の油圧サーボＣ−４にライン
圧を徐々に供給しクラツチＣ４を円滑に係合せし
めると、第１出力軸４２とスリーブ５１とが連結
され、伝動機構５３、第２出力軸５２および前輪
駆動用プロペラシヤフトＢ（第２図に図示）を経
て前輪にも動力が伝達され入力軸３２から第１出
力軸４２および第２出力軸５２に減速比１で動力
伝達がなされ、４輪駆動直結走行状態（高速４輪
駆動状態）が得られる。この４輪駆動走行中、急
坂路など出力トルクの増大が必要なときにシフト
レバーを手動シフトすると、油圧サーボへの油圧
は高速４輪駆動状態と低速４輪駆動状態との切換
弁を作用せしめ油圧サーボＢ−４へライン圧を
徐々に供給するとともに適切なタイミングで油圧
サーボＣ−３の油圧を排圧し、ブレーキＢ４を
徐々に係合せしめるとともにクラツチＣ３を円滑
に解放させる。これによりリングギア４４とキヤ
リア４７とは解放されるとともにリングギア４６
は固定され、動力は入力軸３２からサンギア４
４、プラネタリピニオン４５、キヤリア４７を介
して変速され第１出力軸４２および第２出力軸５
２に伝達され、トルクの大きな４輪駆動変速走行
状態（低速４輪駆動状態）が得られる。 後記する主油圧制御装置１００のマニユアル弁
２１０の駆動のため運転席に設けられた主変速機
のシフトレバー（図示せず）は、Ｐ（パーキン
グ）、Ｒ（リバース）、Ｎ（ニユートラル）、Ｄ（ドラ
イブ）、Ｓ（セカンド）、Ｌ（ロー）の各レンジの主
シフトポジシヨンMSPを有し、この主シフトポ
ジシヨンMSPの設定レンジと変速段第４速４、
第３速３、第２速２、第１速１と、クラツチおよ
びブレーキの作動関係を表１に示す。

【表】 ４速自動変速機２０の主油圧制御装置１００
は、オイルストレーナ１０１、ライン油圧発生源
である油圧ポンプ１０２、クーラバイパス弁１１
５、プレツシヤリリーフ弁１１６、レリーズクラ
ツチコントロール弁１１７、レリーズブレーキコ
ントロール弁１１８、ロツクアツプリレー弁１２
０、圧力調整弁（レギユレータ弁）１３０、第２
圧力調整弁１５０、カツトバツク弁１６０、ロツ
クアツプ制御弁１７０、第１のアキュームレータ
制御弁１８０、第２のアキュームレータ制御弁１
９０、スロツトル弁２００、マニユアル弁２１
０、１−２シフト弁２２０、２−３シフト弁２３
０、３−４シフト弁２４０、ブレーキＢ１への供
給油圧を調整するインターミイデイエイトコース
トモジユレータ弁２４５、油圧サーボＢ−３への
供給油圧を調整するローコーストモジユレータ弁
２５０、クラツチC₀の係合を円滑になさしめる
アキュームレータ２６０、ブレーキB₀の係合を
円滑になさしめるアキュームレータ２７０、クラ
ツチＣ２の係合を円滑になさしめるアキュームレ
ータ２８０、ブレーキＢ２の係合を円滑になさし
めるアキュームレータ２９０、クラツチC₀，Ｃ
１，２の油圧サーボＣ−０、Ｃ−１，Ｃ−２およ
びブレーキB₀，Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３の油圧サーボ
Ｂ−０，Ｂ−１，Ｂ−２，Ｂ−３へ供給される圧
油の流量を制御するチエツク弁付流量制御弁３０
１，３０３，３０４，３０５，３０６，３０７，
３０８，３０９、シヤツトル弁３０２、電子制御
装置（コンピユータ）の出力で開閉され２−３シ
フト弁２３０を制御する第１のソレノイド弁Ｓ
１、１−２シフト弁２２０および３−４シフト弁
２４０の双方を制御する第２のソレノイド弁Ｓ
２、前記ロツクアツプリレー弁１２０およびロツ
クアツプ制御弁１７０の双方を制御する第３のソ
レノド弁Ｓ３、並びに各弁間およびクラツチ、ブ
レーキの油圧シリンダを連絡する油路からなり、
ST１，ST２，ST３，ST４は各油路間に設けら
れたオイルストレーナを示し、Ｌ１，Ｌ２は潤滑
油路を示し、Ｏ／Ｃはオイルクーラーを示す。 油圧源からオイルストレーナ１０１を介して油
圧ポンプ１０２により汲み上げられた作動油は圧
力調整弁１３０で所定の油圧（ライン圧）に調整
されてライン油圧出力油路（以下油路と略す）１
へ供給される。圧力調整弁１３０はスロツトル弁
２００によつて発生するエンジンのトルク要求信
号に応じた圧力（スロツトル圧）によつて制御さ
れトルク要求信号に応じた圧力（ライン圧）を出
力する。 トランスフアマニユアル弁４１０の駆動のため
に運転席に設けられたトランスフア４０のシフト
レバー（図示しない）は、Ｈ２（２輪駆動直結）、
Ｈ４（４輪駆動直結）、Ｌ４（４輪駆動減速）の
各レンジの副シフトポジシヨンSSPを有し、この
副シフトポジシヨンSSPの設定レンジとブレーキ
Ｂ４、クラツチＣ３およびＣ４の係合および解放
と車両の走行状態の作動関係を表２に示す。

【表】 表１および表２において、Ｓ１，Ｓ２，Ｓ４の
○は通電を示し、Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４の×は
非通電を示す。◎はＳ３を通電することによりロ
ツクアツプ状態となる、αはＳ４を一度非通電と
すればＳ４を通電しても直結走行状態を維持す
る。βはＳ４を一度通電すればＳ４を非通電とし
ても減速走行状態を維持する。Ｅは対応するクラ
ツチ、ブレーキが係合していることを示し、×は
対応するクラツチおよびブレーキが解放している
ことを示す。Ｌは対応する一方向クラツチがエン
ジンドライブ状態において係合しているが、その
係合はこれと並列に組込まれたクラツチあるいは
ブレーキによつて動力の伝達が保証されているこ
とから必ずしも必要とされないこと（ロツク）を
示す。Ｌは対応する一方向クラツチがエンジンド
ライブ状態においてのみ係合し、エンジンブレー
キ状態においては係合しないことを示す。ｆは対
応する一方向クラツチがフリーであることを示
す。 ４輪駆動用トランスフア４０の下部に設けら
れ、オイルパン７９に収納された副油圧制御装置
であるトランスフア制御装置４００は、トランス
フア制御装置４００へのライン油圧を主油圧制御
装置１００の油路１からマニユアル弁２１０を介
して供給され、第２３図に示す如く、油路ａ６に
より供給されたライン圧油を運転席に設けられた
シフトレバーにより油路ａ７および油路ａ８に供
給すると共に変速段の選択手段であるトランスフ
アマニユアル弁４１０、リレーバルブ４２０、Ｃ
３とＢ４の係合を切換るインヒビタ弁４４０、ブ
レーキＢ４の係合を円滑になさしめるアキューム
レータ４９０、油路１と油路１Ａを介して連絡す
ると共にブレーキＢ４の係合を円滑になさしめる
オリフイスコントロールバルブ４９５、ブレーキ
Ｂ４の油圧サーボＢ−４の排油路ａ９内に設け、
Ｌ４→Ｈ４またはＬ４→Ｈ２シフト時の油圧サー
ボＢ−４の排圧のタイミング（調時）とクラツチ
Ｃ３の油圧サーボＣ−３の油圧の供給のタイミン
グとを関係づける変速タイミング機構４５０、ク
ラツチＣ３の油圧サーボＣ−３への供給油路ａ６
Ａ内にライン油圧の立上りを緩和するために設け
たシヨツク緩和機構５００、ブレーキＢ４、クラ
ツチＣ４の油圧サーボＢ−４、Ｃ−４、供給され
るライン圧油の流量を制御するチエツク弁付流量
制御弁５１１，５１２、オイルストレーナST５、
ST６、電子制御装置６００の出力で開閉される
第４のソレノイド弁Ｓ４、４速自動変速機２０へ
のオイルリターン油路Ｏ／Ｒ並びに各弁間および
クラツチ、ブレーキの油圧シリンダを連絡する油
路からなる。 変速タイミング機構４５０は、排油路ａ９内に
設けられたドレインオリフイス４５１と、変速タ
イミング弁４７０とからなる。 変速タイミング弁４７０は、図示下方にばね４
７１を背設したスプール４７２を有し、トランス
フア４０がＨ２またはＨ４走行状態に変更される
時、油路ａ６Ａを経て上端油室４７３にライン圧
が作用し、スプール４７２はばね４７１に抗して
図示下方に設定され、中間油室４７５において排
油路ａ９とドレインポート４７４を連通させ、油
圧サーボＢ−４の排圧を促進させる。トランスフ
ア４０のマニユアル弁４１０がＬ４の時、上端油
室４７３よりライン圧が排圧され、ばね４７１に
よつて、スプール４７２は図示上方に設定され
る。 シヨツク緩和機構５００は、第３のアキューム
レータ制御弁４６０とクラツチＣ３の係合を円滑
になさしめるアキュームレータ４８０とからな
る。 第３のアキュームレータ制御弁４６０は、図示
上方にばね４６１を背設したスプール４６２を有
し、スプール４６２はトランスフア４０がＨ２ま
たはＨ４走行状態に変速される時、上方よりばね
４９１によるばね荷重と、油路ａ６Ｂ、中間油室
４６３、油路ａ６０オリフイス５１３を介して下
端油室４６４に印加される出力油圧のフイードバ
ツクを受けて変位され、油路ａ６Ｂから供給され
たライン圧を調圧し、出力油圧として油路ａ６Ｄ
へ出力されてアキュームレータ４８０のポート４
８１よりアキュームレータ室４８２に供給されて
アキュームレータ４８０の蓄圧制御を行うと共
に、アキュームレータ室４８２からの出力油圧は
油路６Ｅを介して上端ランド４６５にフイードバ
ツクされる。この第３のアキュームレータ制御弁
４６０は、アキュームレータ４８０への油路ａ６
Ａのオリフイス４５２の径を油圧サーボＣ−３へ
のオリフイス４５９と別体で設けることができる
ため、アキュームレータ４８０の作動時間を比較
的自由に設定できる。 アキュームレータ４９０はＨ２またはＨ４走行
状態よりＬ４走行状態に変更される時、油路ａ６
ＣよりＢ−４に供給される油圧がアキュームレー
タ室４９３に印加されることにより、ブレーキＢ
４の係合が円滑に行なわれるとともに、油路ａ６
から供給されたライン圧が背圧ポート４９１より
背圧室に供給されてアキュームレータ４９０の背
圧制御を行なつているためスロツトル開度に応じ
たＢ４の係合油圧の立ち上がり制御が行なわれ
る。 低速段Ｌ４より高速段への変速時は、第２５図
のグラフに示す如く（PC3：クラツチＣ３の油圧
サーボの油圧、Ｐ９Ａ：クラツチＣ３の油圧サー
ボの油室（外周油室）、Ｐ９Ｂ：クラツチＣ３の
油圧サーボの油圧（内周油室）、PB４：ブレーキ
Ｂ４の油圧サーボの油圧、TC３：クラツチＣ３
の油圧サーボの伝達トルク容量、TB４：ブレー
キＢ４の油圧サーボの伝達トルク容量、ブレーキ
Ｂ４の油圧サーボＢ−４の油圧（PB4）がライン
圧と同等の時、すなわち低速段L4状態の時、運
転者がトランスフア４０のシフトレバーをL4か
らH4へ操作し（t₀点）、油路ａ６と油路ａ７とが
連通し、リレーバルブ４２０のスプール４２１お
よびプランジヤ４２２は下端油室４２３には変速
許可領域であれば第４のソレノイド弁Ｓ４が非通
電状態であるためソレノイド圧が入るので図示上
方へ設定されて油路ａ７と油路ａ７Ａとが連通
し、インヒビタ弁４４０の下端油室４１１にライ
ン圧が入り、プランジヤ４４２、スプール４４３
は図示上方へ設定される（ta点）。この時、イン
ヒビタ弁４４０を介して油路ａ６ｃと排圧油路ａ
９とが連通し、ドレインオリフイス５１３を介し
て油圧サーボＢ−４の油圧は徐々に排圧され、ま
た油路ａ６と油路ａ６Ｂとが連通し、第３のアキ
ュームレータ制御弁４６０の中間油室４６３にラ
イン圧が供給され、第３のアキュームレータ制御
弁４６０の出力油圧は、アキュームレータ４８０
へ出力れ、アキュームレータ４８０が作動を開始
する（tb点）。この時、油路ａ６Ａに油圧サーボ
Ｃ−３の内周油室９Ｂに作用する油圧（第２５
図、Ｐ９Ｂ）が変速タイミング弁４７０の上端油
室４７３に供給されているため、油圧サーボＣ−
３の内周油室９Ｂに作用する油圧の上昇によつて
スプール４７２は図示上方に設定されて排油路ａ
９と中間油室４７５を介してドレインポート４７
４を連通させ、排圧を促進させブレーキＢ４が解
放する（tc点）。油圧サーボＣ−３の内周油室９
Ｂに作用する油圧の上昇巾は環状ピストン７の環
状内周ピストン部７Ｂの受圧面積が小さいことか
らクラツチＣ３の伝達トルク容量への影響はわず
かなため、変速タイミング弁の作動が油圧のバラ
ツキによる影響を受けないよう十分大きく設定で
きる。（ta点）と（td点）との間ブレーキＢ４と
アキュームレータ４９０の油圧はドレインオリフ
イス５１３を介してドレインされるためアキュー
ムレータの反力要素（スプリング、背圧）により
長時間高圧を維持でき、充分なトルク容量が得ら
れ伝達トルク容量の変動を押えられる。伝達トル
ク容量TB４は（tc点）でさがつた後、（td点）ま
で上昇する。このようにブレーキＢ４の解放とク
ラツチＣ３の係合（td点）のタイミングが合つて
いるため、また伝達トルク容量の変動が小さいた
め変速フイーリングが良くなる。（te点）ではア
キュームレータ４８０の作動が終了し、油圧サー
ボＣ−３の油圧PC３はライン圧と同じ圧となる。 表３に主変速機のシフトレバーのシフト位置に
おける油路１と油路ａ２〜ａ６との連通状態を示
す。 マニユアル弁２１０は、運転席に設けられたシ
フトレバーと連結されており、手動操作によりシ
フトレバーのレンジに応じてＰ（パーキング）、Ｒ
（リバース）、Ｎ（ニユートラル）、Ｄ（ドライブ）、
Ｓ（セカンド）、Ｌ（ロー）の各位置に移動する。
表３に各シフトレバーのシフトレンジにおける油
路ａ１と油路ａ２〜ａ６との連通状態を示す。○
は連通してライン圧が供給されている場合を示
し、×は排圧されている場合を表す。

【表】 表４に副変速機のシフト位置における油路ａ６
と油路ａ７，ａ８との連通状態を示す。

【表】 表３および表４において○は連通してライン圧
が供給されている場合を示し、×は排圧されてい
る場合を示す。 油圧制御装置１００およびトランスフア制御装
置４００のソレノイド弁Ｓ１〜Ｓ４の通電制御を
行なう電子制御装置６００は、第２３図に示す如
く主変速機の設定レンジの位置を検出する主変速
機用シフトレバー位置センサ６１０、副変速機の
設定レンジの位置を検出する副変速機用シフトレ
バー位置センサ６２０、副変速機の出力軸回転速
度から検出した信号を車速に変換する車速センサ
６３０、アクセル量を検出するスロツトル開度セ
ンサ６４０、トランスフア４０の入力軸である４
速自動変速機の出力軸３２の回転速度を検出する
回転速度検知手段の回転速度検知センサ６５０、
これらからの入力ポートであるとともにソレノイ
ド弁Ｓ１〜Ｓ４への出力ポートであるＩ／Ｏポー
ト６６０、中央演算処置装置CPU、変速点処理
を行なうランダムアクセスメモリRAM、変速点
やロツクアツプ点などに変速パターンのデータを
記憶しているリードオンリメモリROMからな
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は車両用４輪駆動変速機の断面図、第２
図は４輪駆動車の概略図、第３図は本発明の摩擦
係合装置の流体圧アクチユエータを適用した車両
用４輪駆動変速機の主要部拡大断面図、第４図は
本発明の摩擦係合装置の流体圧アクチユエータを
適用した車両用４輪駆動変速機の油圧サーボＢ−
４の環状シリンダの入力側正面図、第５図は本発
明の摩擦係合装置の流体圧アクチユエータを適用
した車両用４輪駆動変速機の油圧サーボＢ−４の
環状シリンダの側面図、第６図は本発明の摩擦係
合装置の流体圧アクチユエータを適用した車両用
４輪駆動変速機の油圧サーボＢ−４の環状シリン
ダの出力側正面図、第７図は本発明の摩擦係合装
置の流体圧アクチユエータを適用した車両用４輪
駆動変速機の油圧サーボＢ−４の環状ピストンの
入力側正面図、第８図は本発明の摩擦係合装置の
流体圧アクチユエータを適用した車両用４輪駆動
変速機の油圧サーボＢ−４の環状ピストンの側面
断面図、第９図は本発明の摩擦係合装置の流体圧
アクチユエータを適用した車両用４輪駆動変速機
の油圧サーボＢ−４の環状ピストンの出力側正面
図、第１０図は本発明の摩擦係合装置の流体圧ア
クチユエータを適用した車両用４輪駆動変速機の
油圧サーボＢ−４の環状ピストンの拡大側面断面
図、第１１図は本発明の摩擦係合装置の流体圧ア
クチユエータを適用した車両用４輪駆動変速機の
油圧サーボＣ−３の環状シリンダの側面断面図、
第１２図は本発明の摩擦係合装置の流体圧アクチ
ユエータを適用した車両用４輪駆動変速機の油圧
サーボＣ−３の環状ピストンの入力側正面図、第
１３図は本発明の摩擦係合装置の流体圧アクチユ
エータを適用した車両用４輪駆動変速機の油圧サ
ーボＣ−３の環状ピストンの側面断面図、第１４
図は本発明の摩擦係合装置の流体圧アクチユエー
タを適用した車両用４輪駆動変速機の油圧サーボ
Ｃ−３の環状ピストンの出力側正面図、第１５図
は本発明の摩擦係合装置の流体圧アクチユエータ
を適用した車両用４輪駆動変速機の油圧サーボＣ
−３の環状ピストンの上部拡大側面断面図、第１
６図は本発明の摩擦係合装置の流体圧アクチユエ
ータを適用した車両用４輪駆動変速機の油圧サー
ボＣ−３の環状ピストンの下部拡大側面断面図、
第１７図は本発明の摩擦係合装置の流体圧アクチ
ユエータを適用した車両用４輪駆動変速機の油圧
サーボＣ−３のアダプタシリンダの上部拡大側面
断面図、第１８図は本発明の摩擦係合装置の流体
圧アクチユエータを適用した車両用４輪駆動変速
機の油圧サーボＣ−３のアダプタシリンダの側面
断面図、第１９図は本発明の摩擦係合装置の流体
圧アクチユエータを適用した車両用４輪駆動変速
機の油圧サーボＣ−３のアダプタシリンダの出力
側正面図、第２０図は本発明の摩擦係合装置の流
体圧アクチユエータを適用した車両用４輪駆動変
速機の油圧サーボＣ−３のアダプタシリンダの下
部拡大側面断面図、第２１図は本発明の摩擦係合
装置の流体圧アクチユエータを適用した車両用４
輪駆動変速機の主油圧制御装置の油圧回路図、第
２２図は本発明の摩擦係合装置の流体圧アクチユ
エータを適用した車両用４輪駆動変速機の副油圧
制御装置の油圧回路図、第２３図は電子制御装置
のブロツク図、第２４図は油圧の変化および伝達
トルク容量の変化を示すグラフ、第２５図は本発
明の自動変速機の油圧制御装置にかかるＬ→Ｈシ
フト時のサーボ圧特性、出力軸トルク特性を示す
グラフである。 図中、１……摩擦係合装置の流体圧アクチユエ
ータ、２０……４速自動変速機（第１変速機）、
４０……４輪駆動用トランスフア（第２変速機）、
５１……４輪駆動スリーブ、５２……第２出力
軸、５３……伝動機構、５５……第２スプロケツ
ト、５６……第１スプロケツト、５７……チエー
ン、７０……４輪駆動用変速機ケース、Ｂ４……
ブレーキ（摩擦係合装置）、Ｃ３……クラツチ
（摩擦係合装置）、Ｂ−４……油圧サーボ（流体圧
アクチユエータ）、Ｃ−３……油圧サーボ（流体
圧アクチユエータ）、Ｃ−４……油圧サーボ（流
体圧アクチユエータ）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 第１変速機と、該第１変速機の出力側に連結
   され、前記第１変速機とは独立的に作動する変速
   機構を備えた第２変速機とからなる車両用変速機
   の摩擦係合装置の流体圧アクチユエータであり、 前記変速機構は、回転部材または固定部材を係
   脱自在に連結する摩擦係合要素と、該摩擦係合要
   素を作動すると共に環状外周シリンダ部および該
   環状外周シリンダ部の内がわに同軸的に設けられ
   た環状内周シリンダ部を有する環状シリンダ、前
   記環状外周シリンダ部に摺動自在に配された環状
   外周ピストン部および前記環状内周シリンダ部に
   摺動自在に配された環状内周ピストン部を有する
   環状ピストン、前記環状外周シリンダ部と環状外
   周ピストン部に囲まれた外周シリンダ室および前
   記環状内周シリンダ部と環状内周ピストン部に囲
   まれた内周シリンダ室を有する流体圧アクチユエ
   ータとを備え、 前記外周シリンダ室と内周シリンダ室とは絞り
   を介して連絡されると共に前記シリンダの一方の
   シリンダへの作動油の供給は、前記絞りを介して
   なされることを特徴とする摩擦係合装置の流体圧
   アクチユエータ。