JPH08312773A - 自動変速機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】クラッチの切換時に発生していた衝撃を軽減す
ることができ、作業者の操作性、快適性、機械の信頼性
を向上する。 【構成】作動流体の加圧及び脱圧によりオンオフする複
数個のクラッチＣ１，Ｃ２，Ｃ３を備え、これらクラッ
チＣ１，Ｃ２，Ｃ３のオン状態の切換えにより複数の速
度モードで変速を可能にする。クラッチＣ１，Ｃ２，Ｃ
３の切換えに際し、オフする側のクラッチの脱圧を遅延
させ、このオフする側のクラッチにおける作動流体の圧
力を、オンする側のクラッチの加圧過渡期において保圧
する切換弁４からなる脱圧遅延手段１を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、主としてバスやトラッ
ク等の大型車両に用いられる自動変速機に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、自動変速機としては、米国特許第
４，２４６，８０６号等で知られているように、広い範
囲で変速比を得るため、可変量ポンプによるハイドロス
タティクトランスミッション（以下、ＨＳＴと略す）
と、クラッチ及び遊星歯車機構により構成されるメカニ
カルトランスミッション（以下、ＭＴと略す）とを組み
合わせ、ＭＴに具備する複数のクラッチの断続により速
度モードを何段階かに切換えるようにしている。

【０００３】例えば、第１クラッチの係合による低速モ
ードと、第２クラッチの係合による中速モード、そし
て、第３クラッチの係合による高速モードの３つの速度
モードを切換えるようにして、このモードの切換えを行
うためのクラッチの切換えを、作動流体の加圧及び脱
圧、つまり油圧の作用により複数個のクラッチをオンオ
フさせ、このオンオフの切換えにより行うようにしてい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、速度モード
の切換えに際しては、例えば第１クラッチから第２クラ
ッチへ切換える際、モード切換指令により、両方のクラ
ッチを同時に操作するとと、第１クラッチの油圧が低下
し始めると共に、第２クラッチの油圧が徐々に上昇し始
め、この第２クラッチには、クラッチ係合までに空走距
離があるため、油圧上昇に時間がかかり、クラッチが係
合される前に、第１クラッチの係合が早くに解除されて
しまうことから、速度モード切換時に、必ず、両方のク
ラッチが係合していない状態が存在し、この間が長くな
ると、駆動側である一次側は、エンジンが無負荷で回転
することになるので回転数が増大する一方、負荷側であ
る二次側は、車輪が受ける負荷により回転数が減少する
ため、第２クラッチの係合時には、該第２クラッチの入
出力軸間、つまり、一次側及び二次側の回転数に大きな
差が生じ、この大きな回転数差によって相対速度が大き
くなり、クラッチ係合時に大きな衝撃が発生し、操作性
の悪化や作業者の不快感、さらには、機械強度の低下を
招いていた。

【０００５】一方、これを防止するために第１クラッチ
の離合を遅らせることが考えられるが、この遅れにより
両方のクラッチが同時に結合してしまう場合があり、こ
のように同時に結合してしまうと、大きな衝撃や摩耗の
原因となるおそれがある。

【０００６】本発明の主目的は、クラッチの切換時に発
生していた衝撃を軽減することができ、作業者の操作
性、快適性、機械の信頼性を向上できる自動変速機を提
供する点にある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】そこで、上記目的を達成
するため、請求項１記載の発明は、作動流体の加圧及び
脱圧によりオンオフする複数個のクラッチＣ１，Ｃ２，
Ｃ３を備え、これらクラッチＣ１，Ｃ２，Ｃ３のオン状
態の切換えにより複数の速度モードで変速を可能にした
自動変速機において、クラッチＣ１，Ｃ２，Ｃ３の切換
えに際し、オフする側のクラッチの脱圧を遅延させ、こ
のオフする側のクラッチにおける作動流体の圧力を、オ
ンする側のクラッチの加圧過渡期において保圧する脱圧
遅延手段１を設けたのである。

【０００８】請求項２記載の発明は、脱圧遅延手段１
を、オンする側のクラッチにおける作動流体の圧力の高
まりによりスプール６を移動せしめて、オフする側のク
ラッチにおける作動流体の脱圧通路７をドレンに開放す
る切換弁４により構成したのである。

【０００９】請求項３記載の発明は、請求項２記載の発
明において、スプール６に、オンする側のクラッチにお
ける作動流体の圧力とオフする側のクラッチにおける作
動流体の圧力を対抗状に作用させる一対の受圧部６２，
６２を設けると共に、スプール６の各ストロークエンド
で、オンする側のクラッチの脱圧通路７をドレンに対し
遮断可能にしたのである。

【００１０】請求項４記載の発明は、請求項３記載の発
明において、スプール６を、作動流体による差圧がない
ときに各ストロークエンドの中間位置に付勢する付勢体
８を備えるようにしたのである。

【００１１】請求項５記載の発明は、請求項３または請
求項４記載の発明において、脱圧通路７，７をスプール
６の軸方向に開口させて、この開口部をポペット５３，
５３により閉鎖するようにしたのである。

【００１２】請求項６記載の発明は、請求項２乃至請求
項５の何れか一記載の発明において、脱圧通路７，７に
絞り７１，７１を設けたのである。

【００１３】請求項７記載の発明は、請求項２乃至請求
項６の何れか一記載の発明において、クラッチが、低速
モード時にオンする第１クラッチＣ１と、中速モード時
にオンする第２クラッチＣ２と、高速モード時にオンす
る第３クラッチＣ３とを備え、第１クラッチＣ１と第２
クラッチＣ２との作動流体ライン間、並びに、第２クラ
ッチＣ２と第３クラッチＣ３との作動流体ライン間に、
それぞれ切換弁４，４を介装したのである。

【００１４】請求項８記載の発明は、脱圧遅延手段１
を、オンする側のクラッチのオン指令発令から該クラッ
チが所定圧力に達するまでに要した時間（t1)、及び、
オフする側のクラッチのオフ指令発令から該クラッチが
所定圧力に低下するまでに要した時間(t2)に基づいて、
オフする側のクラッチのオフ指令発令をオンする側のク
ラッチのオン指令発令から所定時間遅延させる時間差切
換指令手段により構成したのである。

【００１５】

【作用】請求項１記載の発明では、脱圧遅延手段１によ
り、オンする側のクラッチがクラッチ接続状態となる作
動流体圧力になるまで、オフする側のクラッチの接続状
態を維持して負荷軸を回転し続けられることが可能とな
る。

【００１６】従って、従来のようなクラッチ切換時に駆
動軸と負荷軸とが空転状態となって、これら駆動軸と負
荷軸との回転数差の増大に伴う相対回転速度の増大を防
止できるので、相対回転速度の増大によって生じていた
クラッチ切換時の衝撃を軽減できるのである。

【００１７】請求項２記載の発明では、脱圧遅延手段１
を、オンする側のクラッチにおける作動流体の圧力の高
まりによりスプール６を移動せしめて、オフする側のク
ラッチにおける作動流体の脱圧通路７をドレンに開放す
る切換弁４により構成したから、作動流体の圧力を利用
する簡単な構成からなる切換弁４で、オフする側のクラ
ッチの作動流体の保圧が可能となる。

【００１８】請求項３記載の発明では、スプール６に、
オンする側のクラッチにおける作動流体の圧力とオフす
る側のクラッチにおける作動流体の圧力を対抗状に作用
させる一対の受圧部６２，６２を設けると共に、スプー
ル６の各ストロークエンドで、オンする側のクラッチの
脱圧通路７をドレンに対し遮断可能にしたから、スプー
ル６への作動流体の圧力作用による移動を利用して、脱
圧通路７，７の開閉を簡単に行えるのである。

【００１９】請求項４記載の発明では、スプール６を、
作動流体による差圧がないときに各ストロークエンドの
中間位置に付勢する付勢体８を備えるようにしたから、
オンする側のクラッチにおける作動流体の圧力の高まり
により、オフする側のクラッチにおける保圧状態となっ
ている作動流体の圧力との差が無くなったとき、スプー
ル６を付勢体８の付勢力で容易に且つ確実に移動させら
れ、スプール６の移動を良好に行えると共に、双方のク
ラッチをオフする場合には、どちらの脱圧通路７，７も
ドレンに開放できるので双方の脱圧も可能となる。

【００２０】請求項５記載の発明では、脱圧通路７，７
をスプール６の軸方向に開口させて、この開口部をポペ
ット５３，５３により閉鎖するようにしたから、スプー
ル６の移動で、脱圧通路７が遮断状態から連通され始め
るとき、ドレン２への開放口の通路面積をポペット５３
により徐々に大きくしていくことができるので、連通開
始時において流路抵抗が大きくなり、スプール６が移動
し始めても、さらに脱圧を遅延させられるのである。

【００２１】請求項６記載の発明では、脱圧通路７，７
に絞り７１，７１を設けたから、この絞り７１によりオ
ンする側のクラッチにおける作動流体の圧力を高めてい
く際、脱圧通路７からの脱圧を抑制して、オンする側の
クラッチにおける作動流体の圧力上昇を良好に行うこと
ができる。

【００２２】請求項７記載の発明では、クラッチが、低
速モード時にオンする第１クラッチＣ１と、中速モード
時にオンする第２クラッチＣ２と、高速モード時にオン
する第３クラッチＣ３とを備え、第１クラッチＣ１と第
２クラッチＣ２との作動流体ライン間、並びに、第２ク
ラッチＣ２と第３クラッチＣ３との作動流体ライン間
に、それぞれ切換弁４，４を介装したから、複数の切換
弁４，４を用いることにより複数モードに対応した全て
のクラッチ切換時の衝撃を軽減できる。

【００２３】請求項８記載の発明では、クラッチの接続
を繰り返すことにより該クラッチが摩耗して、クラッチ
切換指令からクラッチ接続までに要する時間が変動して
いっても、時間差切換指令手段により、オンする側のク
ラッチのオン指令発令から該クラッチが接続する圧力に
達するまでに要した時間(t1)、及び、オフする側のクラ
ッチのオフ指令発令から該クラッチが離脱する圧力に低
下するまでに要した時間(t2)に基づいて、オフする側の
クラッチのオフ指令発令をオンする側のクラッチのオン
指令発令から所定時間遅延させられるので、オフする側
のクラッチの離脱からオンする側のクラッチの接続まで
の時間を常に一定にでき、オフする側のクラッチの作動
流体の圧力をオンする側のクラッチのオン指令発令から
所定時間保圧できることになり、クラッチ切換時、１次
側となる駆動軸と二次側となる負荷軸の空転時間をでき
るだけ短くして、これら駆動軸と負荷軸の相対回転速度
を小さくすることができ、クラッチ切換時の衝撃が軽減
される。

【００２４】

【実施例】図９に示す自動変速機は、可変斜板Ｖを有す
る油圧ポンプから成る液圧ポンプＰ及び固定斜板式の油
圧モータから成る液圧モータＭを具備したハイドロスタ
ティクトランスミッション（ＨＳＴ）と、第１〜第３ク
ラッチＣ１，Ｃ２，Ｃ３及び第１及び第２遊星歯車機構
Ｕ１，Ｕ２をもつメカニカルトランスミッション（Ｍ
Ｔ）とを備えるハイドロメカニカルトランスミッション
である。

【００２５】この自動変速機は、オペレータにより操作
されるアクセルペダルＡ及びブレーキペダルＢからの情
報を入力するシーケンスコントローラＳＣを備えてお
り、このシーケンスコントローラＳＣによる制御で、Ｈ
ＳＴの可変斜板Ｖを角度調節すると共に、シーケンスコ
ントローラＳＣからクラッチコントローラＣＣへ指令を
送って、この指令に基づいて該クラッチコントローラＣ
Ｃにより第１〜第３クラッチＣ１，Ｃ２，Ｃ３を作動流
体の加圧及び脱圧、つまり油圧の作用によりクラッチを
オンオフさせることにより断続制御し、エンジン側から
延びる入力軸Ｉに対して、走行駆動部側に延びる出力軸
Ｏを、これらクラッチＣ１，Ｃ２，Ｃ３のオン状態の切
換えにより、低速、中速、高速の３つの速度モードで変
速するようにしている。

【００２６】また、ＨＳＴの液圧ポンプＰに連結される
ポンプ軸ＩＰは、ギアＲ１，Ｒ２を介してＭＴ側の入力
部に直結する入力軸Ｉに連動させて、該入力軸Ｉの回転
数に対しギヤ比Ｒ１／Ｒ２で液圧ポンプＰを回転させて
いる。ＨＳＴの液圧モータＭに連結されるモータ軸ＯＭ
は、ギアＲ３，Ｒ４を介してＭＴ側の第１遊星歯車機構
Ｕ１側に連動させて、モータ軸ＯＭの回転数に対しギア
比Ｒ３／Ｒ４で第１遊星歯車機構Ｕ１の第１太陽歯車ｘ
１を回転させている。

【００２７】尚、前記モータ軸ＯＭは、液圧ポンプＰの
可変斜板Ｖの傾斜角度に応じて、正逆回転可能としてい
る。具体的には、低速モード時において、後進する場合
はポンプ軸ＩＰと同方向に、前進する場合はポンプ軸Ｉ
Ｐの回転に対し逆回転に、中速モード時において、低回
転域で運転する場合はポンプ軸ＩＰの回転に対し逆回転
に、高回転域で運転する場合はポンプ軸ＩＰと同方向
に、高速モード時において、低回転域ではポンプ軸ＩＰ
と同方向に、高回転域ではポンプ軸ＩＰの回転に対し逆
回転となるようにしている。

【００２８】さらに、ＭＴの第１遊星歯車機構Ｕ１は、
第１太陽歯車ｘ１の周りを公転可能とする第１遊星歯車
ｙ１と、出力軸Ｏに連動する第１内歯車ｚ１をもつ。

【００２９】第２遊星歯車機構Ｕ２は、第１太陽歯車ｘ
１と独立した第２太陽歯車ｘ２、第１内歯車ｚ１と同期
して公転する第２遊星歯車ｙ２、第１遊星歯車ｙ１の公
転と同期して回転する第２内歯車ｚ２をもつ。

【００３０】また、このＭＴに備える第１クラッチＣ１
は、第１遊星歯車ｙ１及び第２内歯車ｚ２を静止部材た
る変速機ケーシングＦに対し断続するものであり、変速
機ケーシングＦに固定されるアウター部材Ｃ１１と、第
１遊星歯車ｙ１及び第２内歯車ｚ２に連結するインナー
部材Ｃ１２とから成る。

【００３１】第２クラッチＣ２は、第２太陽歯車ｘ２を
入力軸Ｉに対し断続するものであり、入力軸Ｉに連結す
るアウター部材Ｃ２１と、第２太陽歯車ｘ２に連結する
インナー部材Ｃ２２とから成る。

【００３２】第３クラッチＣ３は、第１遊星歯車ｙ１を
入力軸Ｉに対し断続するものであり、入力軸Ｉに連結す
るアウター部材Ｃ３１と、第１遊星歯車ｙ１に連結する
インナー部材Ｃ３２とから成る。

【００３３】そして、車を発進させたり、低速で運転す
る場合の低速モード時には、まず、クラッチコントロー
ラＣＣにより第１クラッチＣ１のみを接続し、次に、シ
ーケンスコントローラＳＣによる制御で、ＨＳＴの液圧
ポンプＰの可変斜板Ｖを、ポンプ軸ＩＰの回転方向に対
しモータ軸ＯＭが逆回転するように斜板角度調整するの
である。

【００３４】第１クラッチＣ１を接続すると、図９中太
線で示すように、第１遊星歯車機構Ｕ１における第１遊
星歯車ｙ１はその公転が阻止され各第１遊星歯車ｙ１は
第１太陽歯車ｘ１の回転に連動して自転するだけであ
り、第１太陽歯車ｘ１の回転によりこの第１遊星歯車ｙ
１を介して第１内歯車ｚ１が逆方向に回転して出力軸に
出力される。そして、第２遊星歯車機構Ｕ２は空転従動
するだけとなり、ＨＳＴのモータ出力が出力軸Ｏにダイ
レクトに取り出され、ＨＳＴのみによる低速モードが実
現される。尚、第１クラッチＣ１を接続し、かつ、ＨＳ
Ｔのモータ軸ＯＭをポンプ軸ＩＰと同方向に回転させる
ように斜板角度を調整するときには、バックモードが実
現される。

【００３５】又、中速モード時は、第２クラッチＣ２の
みを接続し、要求される変速比に応じてＨＳＴのモータ
軸ＯＭをポンプ軸ＩＰと逆方向から順方向にかけての任
意の方向で回転するように斜板角度を調整するのであっ
て、第２クラッチＣ２を接続すると、図１０中太線で示
すように、入力軸Ｉの回転による動力が第２太陽歯車ｘ
２に伝わり、さらに第２遊星歯車ｙ２及び第１内歯車ｚ
１に伝わって、該第１内歯車ｚ１に伝わるＨＳＴのモー
タ軸ＯＭからの動力と混合されて、出力軸Ｏに出力さ
れ、ＨＳＴと２つの遊星を介したＭＴとの混合による中
速モードが実現される。

【００３６】さらに、高速モード時は、第３クラッチＣ
３のみを接続し、要求される変速比に応じてＨＳＴのモ
ータ軸ＯＭをポンプ軸ＩＰと順方向から逆方向にかけて
の任意の方向で回転するように斜板角度を調整するので
あって、第３クラッチＣ３を接続すると、図１１中太線
で示すように、入力軸Ｉの回転による動力が第１遊星歯
車ｙ１に伝わって、該第１遊星歯車ｙ１が公転するの
で、第１太陽歯車ｘ１に伝わるＨＳＴのモータ軸ＯＭか
らの動力と混合されて、第１内歯車ｚ１の回転が増速さ
れて出力軸Ｏから出力され、ＨＳＴと１つの遊星を介し
たＭＴとの混合による高速モードＭ３が実現される。

【００３７】こうして、低速モードから中速モードに切
換える際には、第２クラッチＣ２が接続対象クラッチと
なる。モード切換前の低速モードでは、第２クラッチＣ
２の一次側たるアウター部材Ｃ２１は、入力軸Ｉと同じ
回転数となっている。一方、第２クラッチＣ２の二次側
たるインナー部材Ｃ２２には、第１クラッチＣ１の接続
により、ＨＳＴの回転が、第１太陽歯車ｘ１、第１遊星
歯車ｙ１、第１内歯車ｚ１、第２遊星歯車ｙ２そして、
第２太陽歯車ｘ２を介して伝達されて、このインナー部
材Ｃ２２は、所定の回転数で入力軸Ｉと同方向に従動回
転している。

【００３８】又、中速モードから高速モードに切換える
際には、第３クラッチＣ３が接続対象クラッチとなる。
モード切換前の中速モードでは、第３クラッチＣ３の一
次側たるアウター部材Ｃ３１は、入力軸Ｉと同じ回転数
となっている。一方、第３クラッチＣ３の二次側たるイ
ンナー部材Ｃ３２には、第１遊星歯車ｙ１あるいは第２
内歯車ｚ２を介したＨＳＴの回転及び第１内歯車ｚ１、
第２遊星歯車ｙ２と第２クラッチＣ２を介した入力軸Ｉ
の回転を合成した回転が伝達され、このインナー部材Ｃ
３２は、所定の回転数で入力軸Ｉと同方向に従動回転し
ている。

【００３９】しかして、以上の構成を有する自動変速機
において、第１実施例では、クラッチＣ１，Ｃ２，Ｃ３
の切換えに際し、オフする側のクラッチの脱圧を遅延さ
せ、このオフする側のクラッチにおける作動流体の圧力
を、オンする側のクラッチの加圧過渡期において保圧す
る脱圧遅延手段１を設けたのである。

【００４０】即ち、図１に示すように、各クラッチＣ
１，Ｃ２，Ｃ３に、クラッチを作動流体の圧力、つま
り、油圧の作用によりオン動作するために油ポンプＰ１
から各クラッチＣ１，Ｃ２，Ｃ３に油を供給し、クラッ
チをオフ動作するために供給された油をドレン２に開放
する第１、第２，第３作動流体ラインＬ１，Ｌ２，Ｌ３
を接続している。

【００４１】これら第１、第２，第３作動流体ラインＬ
１，Ｌ２，Ｌ３における油ポンプＰ１と各クラッチＣ
１，Ｃ２，Ｃ３との間には、クラッチコントローラＣＣ
の指令で、クラッチをオンするときのみ開放する電磁弁
３１，３２，３３をそれぞれ介装する一方、各クラッチ
Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３に作用する油圧をドレン２に逃がすた
め、各作動流体ラインＬ１，Ｌ２，Ｌ３の端部に、クラ
ッチをオフしているときに作動流体ラインをドレン開放
通路２１を介してドレン２に開放する切換弁４，４を接
続している。

【００４２】そして、切換弁４は、第１クラッチＣ１と
第２クラッチＣ２との作動流体ラインＬ１，Ｌ２間、並
びに、第２クラッチＣ２と第３クラッチＣ３との作動流
体ライン間Ｌ２．Ｌ３に介装されており、二本の作動流
体ラインのうちどちらか一方のラインをドレンに開放す
るか、または、双方のラインをドレンに開放できるよう
に構成されている。

【００４３】つまり、切換弁４は、図１乃至図４に示す
ように、切換弁４の弁本体５内に、オンする側のクラッ
チにおける作動流体の圧力の高まりにより移動させるス
プール６を内装し、このスプール６に、オフする側のク
ラッチにおける作動流体をドレン２に開放するための脱
圧通路７，７を形成して、この切換弁４により脱圧遅延
手段１を構成するのである。

【００４４】具体的には、図２乃至図４に示すように、
スプール６における軸方向中央部に、大径部６１を形成
し、弁本体５に、スプール６を、大径部６１と軸方向両
端側外周面とにおいて気密状に支持しながら摺動させ、
かつ、このスプール６の軸方向両端面を受け止める移動
規制面５１，５１でその移動を規制するように内装する
のである。

【００４５】また、弁本体５には、スプール６の大径部
６１を挟んで、大径部６１の一端面及びこれに連続する
スプール６外周面が開放される例えば第１作動流体ライ
ンＬ１に連通する環状の連通部５２を、また、大径部６
１の他端面及びこれに連続するスプール６外周面が開放
される例えば第２作動流体ラインＬ２に連通する環状の
連通部５２をそれぞれ形成する一方、弁本体５における
両方の移動規制面５１，５１及びスプール６の軸方向端
面の間に開放され、かつ、ドレン２に連通するドレン開
放通路２１を各連通部５２，５２とは別個に形成してい
る。

【００４６】そして、スプール６の大径部６１における
両端面で、オンする側のクラッチにおける作動流体の圧
力とオフする側のクラッチにおける作動流体の圧力を対
抗状に作用させる一対の受圧部６２，６２を構成してい
る。

【００４７】さらに、スプール６には、二本のＬ字状の
脱圧通路７，７を形成しており、これら脱圧通路７，７
は、その一端を作動流体ラインＬ１またはＬ２またはＬ
３の何れかに連通するスプール６の外周面に、それぞれ
大径部６１を挟んで開口させ、他端を大径部６１に対し
作動流体ライン連通側開口部とは反対側に位置するスプ
ール６の軸方向端面に開口させてドレン２に開放させ、
このスプール６の各ストロークエンドで、オンする側の
クラッチの脱圧通路７，７を移動規制面５１，５１によ
りドレンに対し遮断可能にしている。

【００４８】さらに、図２に示すように、作動流体によ
る差圧がないとき、つまり二本の作動流体ラインにおけ
る油圧に差がないときは、一対の受圧部６２，６２が受
ける圧力が略等しくなり、スプール６を一方向に向かっ
て押圧する押圧作用が生じないことから、切換弁４に、
このような場合にスプール６を各ストロークエンドの中
間位置に付勢する付勢体８を配設して、差圧がないとき
に中間位置に付勢させるようにしている。

【００４９】この付勢体８は、二本のコイルスプリング
８１，８１により構成し、大径部６１を挟んでそれぞれ
スプール６の外周面に挿通させて、大径部６１の受圧部
６２と弁本体５の連通部５２壁面とに圧接させることに
より中間位置に付勢させるようにしている。

【００５０】また、スプール６に形成する各脱圧通路
７，７には、絞り７１，７１を設けており、この絞り７
１，７１は、脱圧通路７，７におけるドレン２への開放
口に、脱圧通路７の内径より小径の内径を有する筒状部
材７２を圧入等により固定することにより形成してい
る。尚、これら絞り７１，７１は、脱圧通路７，７の作
動流体ライン側開口部に形成するようにしてもよいし、
通路７，７の中間部に形成するようにしてもよい。

【００５１】尚、図２乃至図４に示す切換弁４は、第１
作動流体ラインＬ１と第２作動流体ラインＬ２との間に
介装して、これら作動流体ラインＬ１，Ｌ２の切換を行
うものであるが、第２作動流体ラインＬ２と第３作動流
体ラインＬ３との切換を行う切換弁４の場合には、弁本
体５に設ける連通部５２，５２を、第２作動流体ライン
Ｌ２と第３作動流体ラインＬ３とにそれぞれ連通させる
のである。

【００５２】以上の構成とすることにより、例えば低速
モードから中速モードに切換える場合について説明する
と、第１クラッチＣ１から第２クラッチＣ２に接続を切
換えるのであり、このとき、クラッチコントローラＣＣ
からの指令で、第１クラッチＣ１の電磁弁３１がオフさ
れて閉鎖されると共に第２クラッチＣ２の電磁弁３２が
オンされて開放され、油ポンプＰ１から第２クラッチＣ
２に第２作動流体ラインＬ２を介して油が供給される。

【００５３】このとき、クラッチ切換直前では、第１ク
ラッチＣ１の第１作動流体ラインＬ１は、それまで油が
供給されていたので、該ラインＬ１の油圧が高く、ま
た、第２クラッチＣ２の第２作動流体ラインＬ２は脱圧
状態にあるのであって、つまり、図３に示すように、大
径部６１の受圧部６２が第１作動流体ラインＬ１の油圧
の高まりで押圧されて、スプール６が第２作動流体ライ
ンＬ２側へ移動した結果、第１作動流体ラインＬ１に連
通する脱圧通路７が移動規制面５１により遮断された状
態になっており、また、第２作動流体ラインＬ２に連通
する脱圧通路７がドレン開放通路２１に開放された状態
となっている。

【００５４】そして、クラッチ切換指令後は、第１クラ
ッチＣ１の電磁弁３１がオフされて第１クラッチＣ１へ
の油ポンプＰ１からの油の供給が遮断され、第２クラッ
チＣ２の電磁弁３２がオン動作により弁が開放されて油
ポンプＰ１から第２作動流体ラインＬ２及び第２クラッ
チＣ２に油が供給されていく。

【００５５】このとき、第１作動流体ラインＬ１は、電
磁弁３１の遮断と、切換弁４のドレン２への遮断とによ
り保圧状態にあるが、図５の実線に示すように、油ポン
プＰ１からの油の供給が全くないことから、スプール６
外周面と弁本体５との間の隙間及び脱圧通路７の遮断部
から油が徐々に漏れて第１作動流体ラインＬ１の油圧が
徐々に低下していく。

【００５６】また、第２作動流体ラインＬ２はクラッチ
切換の指令直後においては脱圧通路７によりドレン２に
開放した状態にあるが、該脱圧通路７に形成する絞り７
１により、油ポンプＰ１からの油供給量に比べ油の逃げ
を少なくでき、第２作動流体ラインＬ２の油圧は、図５
に示すように徐々に高まっていく。

【００５７】そして、この第２作動流体ラインＬ２にお
ける油圧の高まりと保圧状態にある第１作動流体ライン
Ｌ１の油圧の圧力差が縮まって、各受圧部６２，６２の
押圧力の差が無くなり、この圧力差が各コイルスプリン
グ８１，８１の付勢力に相当する圧力（図５の矢印ａ）
よりも小さくなると、この付勢力によりスプール６が第
１作動流体ラインＬ１側に移動し始めると共に、この移
動開始により、それまで遮断されていた第１作動流体ラ
インＬ１側の脱圧通路７がドレン開放通路２１に開放さ
れることとなり、第１作動流体ラインＬ１の脱圧が開始
され始めるのである。

【００５８】以上のように、第１実施例では、各クラッ
チＣ１，Ｃ２，Ｃ３の切換えに際し、オフする側のクラ
ッチの脱圧を遅延させ、このオフする側のクラッチにお
ける作動流体の圧力を、オンする側のクラッチの加圧過
渡期において保圧する脱圧遅延手段１を設けたから、こ
の脱圧遅延手段１により、オンする側のクラッチがクラ
ッチ接続状態となる油圧になるまで、オフする側のクラ
ッチの接続状態を維持して負荷軸を回転し続けられるこ
とが可能となる。

【００５９】従って、従来のようなクラッチ切換時に駆
動軸と負荷軸とが空転状態となって、これら駆動軸と負
荷軸との回転数差が増大するのを防止できるので、相対
回転速度の増大によって生じていたクラッチ切換時の衝
撃を軽減できるのである。

【００６０】また、第１実施例では、脱圧遅延手段１
を、オンする側のクラッチにおける作動流体の圧力の高
まりによりスプール６を移動せしめて、オフする側のク
ラッチにおける作動流体の脱圧通路７をドレンに開放す
る切換弁４により構成しているので、作動流体の圧力を
利用する簡単な構成からなる切換弁４で、オフする側の
クラッチの作動流体の保圧が可能となる。

【００６１】さらに、スプール６に、オンする側のクラ
ッチにおける作動流体の圧力とオフする側のクラッチに
おける作動流体の圧力を対抗状に作用させる一対の受圧
部６２，６２を設けると共に、スプール６の各ストロー
クエンドで、オンする側のクラッチの脱圧通路７をドレ
ンに対し遮断可能にしているので、スプール６への作動
流体の圧力作用による移動を利用して、脱圧通路７，７
の開閉を簡単に行えるのである。

【００６２】また、スプール６を、付勢体８により、作
動流体による差圧がないときに各ストロークエンドの中
間位置に付勢するようにしているので、オンする側のク
ラッチにおける作動流体の圧力の高まりにより、オフす
る側のクラッチにおける保圧状態となっている作動流体
の圧力との差が無くなったとき、スプール６を付勢体８
の付勢力で容易に且つ確実に移動させられ、スプール６
の移動を良好に行えると共に、切換弁４に接続される双
方のクラッチをオフする場合には、どちらの脱圧通路
７，７もドレンに開放できるので双方の脱圧も可能とな
る。

【００６３】さらに、脱圧通路７，７に絞り７１，７１
を設けているので、この絞り７１によりオンする側のク
ラッチにおける作動流体の圧力を高めていく際、脱圧通
路７からの脱圧を抑制して、オンする側のクラッチにお
ける作動流体の圧力上昇を良好に行うことができる。

【００６４】しかも、第１実施例では、クラッチを、低
速モード時にオンする第１クラッチＣ１と、中速モード
時にオンする第２クラッチＣ２と、高速モード時にオン
する第３クラッチＣ３との３つのクラッチを備えていて
も、第１クラッチＣ１と第２クラッチＣ２との作動流体
ライン間、並びに、第２クラッチＣ２と第３クラッチＣ
３との作動流体ライン間に、それぞれ切換弁４，４を介
装することにより、複数モードに対応した全てのクラッ
チ切換時の衝撃を軽減できる。

【００６５】また、図６に示すように、脱圧通路７を、
スプール６の軸方向端面において開口させると共に、こ
の開口部を移動規制面５１に形成する円錐形のポペット
５３により閉鎖するようにしてもよい。

【００６６】斯くするときは、スプール６の移動で、脱
圧通路７が遮断状態から連通され始めるとき、この脱圧
通路７におけるドレン２への開放口の通路面積をスプー
ル６の移動に伴いポペット５３によって徐々に大きくし
ていくことができるので、連通開始時において流路抵抗
が大きくなり、スプール６が移動し始めても、さらに脱
圧を遅延させられるのである。

【００６７】次に、第２実施例について、図７及び図８
に基づいて説明する。前記した第１実施例では、脱圧遅
延手段１を、切換弁４により構成したが、第２実施例で
は、脱圧遅延手段１を、オンする側のクラッチのオン指
令発令から該クラッチが接続する所定圧力に達するまで
に要した時間(T1)、及び、オフする側のクラッチのオフ
指令発令から該クラッチが離脱する所定圧力に低下する
までに要した時間(T2)に基づいて、オフする側のクラッ
チのオフ指令発令をオンする側のクラッチのオン指令発
令から所定時間遅延させる時間差切換指令手段により構
成したのである。

【００６８】即ち、各クラッチＣ１，Ｃ２，Ｃ３には、
それぞれの油圧を検出する油圧センサＳ１，Ｓ２，Ｓ３
を設けており、これら油圧センサＳ１，Ｓ２，Ｓ３の検
出結果をクラッチコントローラＣＣに送るようにしてい
る。

【００６９】また、クラッチコントローラＣＣにおい
て、各クラッチＣ１，Ｃ２，Ｃ３の切換ごとに、オンす
る側のクラッチのオン指令発令時刻（T01）及びオフす
る側のクラッチのオフ指令発令時刻（T02）と、クラッ
チの油圧低下または上昇途中における油圧、例えば、最
高油圧の５０％を規定油圧として設定したとき、オンす
る側のクラッチがこの規定油圧にまで上昇した時刻（T
1）及びオフする側のクラッチがこの規定油圧にまで低
下した時刻（T2）をそれぞれ測定して、これらクラッチ
の発令時刻（T01,T02）から規定油圧到達時刻（T1,T2）
までに要したクラッチ応答時間（t1,t2）を演算して記
憶するのである。

【００７０】そして、シーケンスコントローラＳＣから
のクラッチ切換指令が送られてきたとき、クラッチコン
トローラＣＣにおいて、この指令で接続するクラッチの
前回クラッチ切換時におけるクラッチ応答時間（t1,t
2）に基づいて、オフする側のクラッチが規定油圧にま
で低下した後、所定時間経過後に、オンする側のクラッ
チがこの規定油圧にまで上昇するように、即ち、クラッ
チ切換によるクラッチ空転時間を最小にするように、オ
フする側のクラッチのオフ指令発令時刻（T02）をオン
する側のクラッチのオン指令発令時刻（T01）により遅
らせるように演算して、その時刻にオフする側のクラッ
チのオフ指令を発令するのである。

【００７１】以上のように、第２実施例では、クラッチ
の切換をクラッチコントローラＣＣにおいて上記のよう
に制御するようにしたので、クラッチの接続を繰り返す
ことにより該クラッチが摩耗して、クラッチ切換指令か
らクラッチ接続までに要する時間が変動していっても、
時間差切換指令手段により、オンする側のクラッチのオ
ン指令発令から該クラッチが規定油圧に達するまでに要
した時間(t1)、及び、オフする側のクラッチのオフ指令
発令から該クラッチが離脱する圧力に低下するまでに要
した時間(t2)に基づいて、オフする側のクラッチのオフ
指令発令をオンする側のクラッチのオン指令発令から所
定時間遅延させられるので、オフする側のクラッチの離
脱からオンする側のクラッチの接続までの時間を常に一
定にでき、オフする側のクラッチの作動流体の圧力をオ
ンする側のクラッチのオン指令発令から所定時間保圧で
きることになり、クラッチ切換時、１次側となる駆動軸
と二次側となる負荷軸の空転時間をできるだけ短くし
て、これら駆動軸と負荷軸の相対回転速度を小さくする
ことができ、クラッチ切換時の衝撃を軽減できる。

【００７２】

【発明の効果】以上、請求項１記載の発明によれば、脱
圧遅延手段１により、従来のようなクラッチ切換時に駆
動軸と負荷軸とが空転状態となって、これら駆動軸と負
荷軸との回転数差が増大するのを防止できるので、相対
回転速度の増加によって生じていたクラッチ切換時の衝
撃を軽減できるのである。

【００７３】請求項２記載の発明よれば、オフする側の
クラッチの作動流体の脱圧遅延を作動流体の圧力を利用
する簡単な構成からなる切換弁４で行えるので、オフす
る側のクラッチの作動流体の保圧が簡単に行える。

【００７４】請求項３記載の発明よれば、スプール６へ
の作動流体の圧力作用による該スプール６の移動を利用
して、脱圧通路７，７の開閉を簡単に行えるのである。

【００７５】請求項４記載の発明よれば、オンする側の
クラッチにおける作動流体の圧力の高まりにより、オフ
する側のクラッチにおける保圧状態となっている作動流
体の圧力との差が無くなったとき、スプール６を付勢体
８の付勢力で容易に且つ確実に移動させられ、スプール
６の移動を良好に行えると共に、双方のクラッチをオフ
する場合には、どちらの脱圧通路７，７もドレンに開放
できるので双方の脱圧もできる。

【００７６】請求項５記載の発明よれば、スプール６の
移動で、脱圧通路７が遮断状態から連通され始めると
き、ドレン２への開放口の通路面積をスプール６の移動
に伴ってポペット５３により徐々に大きくしていくこと
ができるので、連通開始時において流路抵抗を大きくで
き、スプール６が移動し始めても、さらに脱圧を遅延さ
せられるのである。

【００７７】請求項６記載の発明よれば、脱圧通路７，
７に絞り７１，７１を設けたから、この絞り７１により
オンする側のクラッチにおける作動流体の圧力を高めて
いく際、脱圧通路７からの脱圧を抑制して、オンする側
のクラッチにおける作動流体の圧力上昇を良好に行うこ
とができる。

【００７８】請求項７記載の発明よれば、複数の切換弁
４，４を用いることにより複数モードに対応した全ての
クラッチ切換時の衝撃を軽減できる。

【００７９】請求項８記載の発明よれば、クラッチの接
続を繰り返すことにより該クラッチが摩耗して、クラッ
チ切換指令からクラッチ接続までに要する時間が変動し
ていっても、時間差切換指令手段により、オンする側の
クラッチのオン指令発令から該クラッチが接続する圧力
に達するまでに要した時間(t1)、及び、オフする側のク
ラッチのオフ指令発令から該クラッチが離脱する圧力に
低下するまでに要した時間(t2)に基づいて、オフする側
のクラッチのオフ指令発令をオンする側のクラッチのオ
ン指令発令から所定時間遅延させられるので、オフする
側のクラッチの離脱からオンする側のクラッチの接続ま
での時間を常に一定にでき、オフする側のクラッチの作
動流体の圧力をオンする側のクラッチのオン指令発令か
ら所定時間保圧できることになり、クラッチ切換時、１
次側となる駆動軸と二次側となる負荷軸の空転時間をで
きるだけ短くして相対回転速度を小さくすることができ
ので、クラッチ切換時の衝撃を軽減できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の自動変速機の第１実施例で、切換弁か
ら成る脱圧遅延手段を備えるクラッチ切換を行うための
油圧回路図。

【図２】同第１実施例の切換弁の要部断面図で、スプー
ルが中立位置にある状態を示す。

【図３】同第１実施例の切換弁の要部断面図で、第１ク
ラッチが接続されているときの状態を示す。

【図４】同第１実施例の切換弁の要部断面図で、第２ク
ラッチに接続が切換った状態を示す。

【図５】同第１実施例におけるクラッチ切換時の油圧状
態を示す特性図。

【図６】切換弁の脱圧通路の要部拡大図で、ドレンへの
開口部にポペットを設けた図。

【図７】本発明の自動変速機の第２実施例で、各クラッ
チの制御回路図を示す。

【図８】同第２実施例におけるクラッチ切換時の油圧状
態を示す特性図。

【図９】本発明の自動変速機の低速モード時の構成図。

【図１０】同自動変速機の中速モード時の構成図。

【図１１】同自動変速機の高速モード時の構成図。

【符号の説明】

Ｃ１；第１クラッチ Ｃ２；第２クラッチ Ｃ３；第３クラッチ １；脱圧遅延手段 ２；ドレン ４；切換弁 ５３；ポペット ６；スプール ６２；受圧部 ７；脱圧通路 ７１；絞り ８；付勢体

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】作動流体の加圧及び脱圧によりオンオフす
   る複数個のクラッチ（Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３）を備え、これ
   らクラッチ（Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３）のオン状態の切換えに
   より複数の速度モードで変速を可能にした自動変速機に
   おいて、クラッチ（Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３）の切換えに際
   し、オフする側のクラッチの脱圧を遅延させ、このオフ
   する側のクラッチにおける作動流体の圧力を、オンする
   側のクラッチの加圧過渡期において保圧する脱圧遅延手
   段（１）を備えていることを特徴とする自動変速機。
2. 【請求項２】脱圧遅延手段（１）が、オンする側のクラ
   ッチにおける作動流体の圧力の高まりによりスプール
   （６）を移動せしめて、オフする側のクラッチにおける
   作動流体の脱圧通路（７）をドレンに開放する切換弁
   （４）から成る請求項１記載の自動変速機。
3. 【請求項３】スプール（６）に、オンする側のクラッチ
   における作動流体の圧力とオフする側のクラッチにおけ
   る作動流体の圧力を対抗状に作用させる一対の受圧部
   （６２，６２）を設けていると共に、スプール（６）の
   各ストロークエンドで、オンする側のクラッチの脱圧通
   路（７）をドレンに対し遮断可能にしている請求項２記
   載の自動変速機。
4. 【請求項４】スプール（６）を、作動流体による差圧が
   ないときに各ストロークエンドの中間位置に付勢する付
   勢体（８）を備える請求項３記載の自動変速機。
5. 【請求項５】脱圧通路（７，７）をスプール（６）の軸
   方向に開口し、この開口部をポペット（５３，５３）に
   より閉鎖するようにしている請求項３または請求項４記
   載の自動変速機。
6. 【請求項６】脱圧通路（７，７）に絞り（７１，７１）
   を設けている請求項２乃至請求項５の何れか一記載の自
   動変速機。
7. 【請求項７】クラッチが、低速モード時にオンする第１
   クラッチ（Ｃ１）と、中速モード時にオンする第２クラ
   ッチ（Ｃ２）と、高速モード時にオンする第３クラッチ
   （Ｃ３）とを備え、第１クラッチ（Ｃ１）と第２クラッ
   チ（Ｃ２）との作動流体ライン間、並びに、第２クラッ
   チ（Ｃ２）と第３クラッチ（Ｃ３）との作動流体ライン
   間に、それぞれ切換弁（４，４）を介装している請求項
   ２乃至請求項６の何れか一記載の自動変速機。
8. 【請求項８】脱圧遅延手段（１）が、オンする側のクラ
   ッチのオン指令発令から該クラッチが所定圧力に達する
   までに要した時間（t1）、及び、オフする側のクラッチ
   のオフ指令発令から該クラッチが所定圧力に低下するま
   でに要した時間（t2）に基づいて、オフする側のクラッ
   チのオフ指令発令をオンする側のクラッチのオン指令発
   令から所定時間遅延させる時間差切換指令手段から成る
   請求項１記載の自動変速機。