JP2004251310A - 変速機のクラッチ締結力制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ピストン及びドラムにより半径方向内周側及び外周側に２つの油室が形成された多板クラッチを有する変速機において、クラッチの締結制御の制御性を向上させることが可能なクラッチ締結力制御装置を提供する。
【解決手段】多板クラッチを構成するドラム内にピストンが軸方向に摺動可能に嵌合されていると共に、該ピストンと上記ドラムとで半径方向内周側と外周側とに２つの油室が形成されており、両油室に供給する作動油の圧力Ｐ１，Ｐ２をそれぞれ制御することによりクラッチの締結力Ｆ０を制御する変速機のクラッチ締結力制御装置において、要求される締結力Ｆ０が小さいときは、外周側の油室にのみ油圧Ｐ１を供給しまたは外周側の油室に供給する油圧Ｐ１を内周側の油室に供給する油圧Ｐ２よりも大きくする。
【選択図】 図５

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、変速機に用いられるクラッチの締結力制御装置に関し、変速機の技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、車両に搭載される自動変速機は、変速歯車機構の動力伝達経路を多板クラッチ等の複数の摩擦締結装置の選択的作動により切換えて、所定の変速段に変速するように構成されたものであるが、上記多板クラッチは通常次のように構成される。
【０００３】
すなわち、この多板クラッチは、一例として図１５に示すように、入力側または出力側の動力伝達要素に固着されたドラム１０１と、上記動力伝達要素のうち他方の動力伝達要素に連結されたハブ１０２と、上記ドラム１０１及びハブ１０２に１枚ずつ交互にスプライン嵌合された複数枚の摩擦プレート１０３…１０３とを有する。ドラム１０１は、中空円板状の側壁１０１ａと、その外周縁及び内周縁から軸方向に延びる円筒状の外周壁１０１ｂ及び内周壁１０１ｃとを有する。
【０００４】
そして、ドラム１０１の外周壁１０１ｂと内周壁１０１ｃとの間には、軸方向に摺動可能に環状のピストン１０４が嵌合されており、該ドラム１０１とピストン１０４とによって油室１０５が形成されていると共に、該ドラム１０１の外周壁１０１ｂの内周面とピストン１０４の外周縁との間、及びドラム１０１の内周壁１０１ｃの外周面とピストン１０４の内周縁との間にそれぞれシール部材１０６，１０７が設けられている。
【０００５】
そして、上記油室１０５に作動油圧が供給されると、ピストン１０４がリターンスプリング１０８に抗して移動して上記ドラム１０１側のプレート１０３…１０３とハブ１０２側のプレート１０３…１０３とが互いに圧着され、ドラム１０１とハブ１０２との間で動力の伝達が行われる。
【０００６】
ところで、近年、例えばＤレンジのアイドル停車時に、フォワードクラッチを所定のスリップ状態にして、燃費の改善及びアイドル振動の低減を図ることがあり、その場合、クラッチ締結力を微妙に変更するために、油室に供給する油圧を緻密に調整することが行われるが、より緻密な制御を行うために、油室を分割して、いずれか一方あるいは両方に油圧を供給することにより締結力を変更することが考えられ、その例として、受圧面積が異なる２つのピストンと各ピストン用の油室を軸方向に直列に設け、要求される締結力が小さいときは受圧面積の小さい方のピストンに油圧を加え、要求される締結力が大きいときは受圧面積の大きい方のピストンに油圧を加えるものがある（例えば、特許文献１，２参照）。
【０００７】
しかしながら、上記特許文献１，２に記載のクラッチにおいては複数のピストン及び油室が軸方向に直列に設けられているから、変速機が軸方向に長くなってしまう。
【０００８】
これに対処するものとして、図１６に示すように、ドラム２０１と単一のピストン２０２とで形成される空間をシール部材２０３，２０４，２０５によって半径方向の内周側と外周側とに分割して２つの油室２０６ａ，２０６ｂを設け、要求される締結力が小さいときは、内周側の油室２０６ｂにのみ油圧を供給し、要求される締結力が大きいときは、内周側油室２０６ｂだけでなく、外周側の油室２０６ａにも油圧を供給するようにしたものがある。（特許文献３参照）。
【０００９】
【特許文献１】
特開平５−３４０４３０号公報（図６）
【特許文献２】
特開平１１−２０１１８７号公報（図１）
【特許文献３】
特開平４−１５１０５９号公報（第６図）
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、実際に製造されたピストン２０２の外周縁及び内周縁の各中心や、ドラム２０１の外周壁２０１ｂの内周面及び内周壁２０１ｃの外周面等の中心は、製造公差等により不一致、すなわち芯ずれが生じることがある。そして、ドラム２０１及びピストン２０２を組合せると、それらの芯ずれにより、シール部材２０３，２０４，２０５の圧縮応力の和が最小となる状態でピストン２０２が初期位置に落ち着く。
【００１１】
ここで、いずれか一方の油室に油圧を供給した場合、例えば、内周側油室２０６ｂに油圧を供給した場合、該油圧によりシール部材２０４，２０５が圧縮されて、その圧縮応力がそれぞれの円周上においてほぼ均一化（フローティング）されると共に（芯ずれにより、シール部材２０４，２０５の圧縮応力は完全には均一にならない）、この均一化される位置にピストン２０２が移動する（半径方向の移動）。一方、油圧が供給されていない側の外周側油室２０６ａには、上記フローティング（シール部材２０４，２０５の圧縮応力が円周上でほぼ均一になること）に伴うピストン２０２の移動により、芯ずれの偏りが集中し、該外周側油室２０６ａに係る残りのシール部材２０３が円周上で初期の落ち着き位置よりもさらに不均一に圧縮され、その圧縮応力にさらに大きな偏りが生じるが、その場合、この圧縮応力に比例する、ピストン２０２とドラム２０１との間の摺動抵抗に円周上で偏りが生じ、摺動抵抗の大きな箇所と小さな箇所とが（中心軸を中心としてほぼ対称な位置に）生じることとなる。
【００１２】
ところで、この摺動抵抗の偏りによる円周上での摺動抵抗差は、ピストン２０２の移動時においてピストン２０２を傾かせる力（以下、「傾きモーメント」という）を生じさせる。すなわち、ピストン２０２の移動時にピストン２０２に傾きが生じやすくなる。また、この結果、プレート２０７とピストン２０２とが部分的に先当りして締結タイミングにずれが生じ、ショックやスティック−スリップの問題が生じやすくなる。
【００１３】
さらに、クラッチが全締結状態となるまでに時間を要することとなって締結タイミングがずれ、例えばエンジンのアクセル踏込み状態等においてはエンジンの空吹きが生じ、また、この空吹きを解消しようとして変速機側でクラッチの油圧を増大させるような補正が行われた場合、締結力が大きくなりすぎてショックが発生する。
【００１４】
ところで、前述の傾きモーメントは、回転中心からの距離Ｌａ，Ｌｂ（図１６参照）と上記円周上の摺動抵抗差との積に比例するが、外周側の径Ｌａの方が内周側の径Ｌｂよりも大きくなるから、外周側または内周側に生じた摺動抵抗差が同じだとしても、傾きモーメントは、外周側に摺動抵抗差が生じた場合の方が大きくなる。ここで、前述したように、特許文献３のように内周側の油室にのみ油圧を供給した場合、外周側に摺動抵抗差が生じる。つまり、内周側油室にのみ油圧を供給した場合、摺動抵抗の偏りによる前述した問題が大きくあらわれることとなる。
【００１５】
また、ピストンは、締結力が加えられることにより摺動抵抗に抗して移動するから、前述した摺動抵抗による問題は、要求される締結力が小さいときほどあらわれやすくなる。
【００１６】
そこで、本発明は、ピストン及びドラムにより半径方向内周側及び外周側に２つの油室が形成された多板クラッチを有する変速機において、ドラムやピストンの芯ずれによる摺動抵抗の問題を抑制し、もってクラッチの締結制御の制御性を向上させることが可能なクラッチ締結力制御装置を提供することを課題とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本願の請求項１に記載の発明は、多板クラッチを構成するドラム内にピストンが軸方向に摺動可能に嵌合されていると共に、該ピストンと上記ドラムとで半径方向内周側と外周側とに２つの油室が形成されており、両油室に供給する作動油の圧力をそれぞれ制御することによりクラッチの締結力を制御する変速機のクラッチ締結力制御装置であって、要求される締結力が小さいときは、外周側の油室にのみ油圧を供給しまたは外周側の油室に供給する油圧を内周側の油室に供給する油圧よりも大きくすることを特徴とする。
【００１８】
この発明によれば、要求される締結力が小さいときは、外周側の油室にのみ油圧が供給され、または外周側の油室に供給する油圧が内周側の油室に供給する油圧よりも大きくされるから、フローティングが内周側の油室においてよりも外周側の油室において大きく生じることとなる。その場合、外周側の油室における摺動抵抗の偏りが、内周側の油室にのみまたは内周側油室に外周側油室よりも大きな油圧を供給する場合よりも小さくなるから、ピストンに作用する傾きモーメントが小さくなり、ピストンの移動時における傾きが生じにくくなる。したがって、締結タイミングのずれ等が生じにくくなり、ショックやスティックスリップ等が抑制され、ピストンが油圧の変化に応じてスムーズに移動できるようになる。つまり、要求される締結力が小さいときにおけるクラッチの締結力制御の精度及び応答性等が向上して、該制御を緻密に行うことができるようになり、特にクラッチのスリップ制御等の信頼性・商品性が増す。
【００１９】
ところで、前述した特許文献３に記載のクラッチは、図１６に示すように、油室２０６ａ，２０６ｂに回転時に生じる遠心油圧の影響を軽減する遠心油圧キャンセル室２０８の外径が内周側の油室２０６ｂの外径と同じであるから、外周側油室２０６ａの遠心油圧をキャンセルすることができない。すなわち、外周側の油室２０６ａに制御油圧を供給しても、応答性のよい、緻密な制御を行うことは困難である。
【００２０】
そこで、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、油室内に回転により生じる遠心油圧を相殺する遠心油圧キャンセル室がピストンを挟んで油室の軸方向反対側に設けられており、該遠心油圧キャンセル室の外径と外周側油室の外径とがほぼ同一とされていることを特徴とする。
【００２１】
この発明によれば、遠心油圧キャンセル室の外径と外周側油室（要求される締結力が小さいときに必ず用いられるほうの油室）の外径とがほぼ同一とされているから、外周側油室内の遠心油圧が遠心油圧キャンセル室内の油圧により良好に相殺される。しかも、これは、回転数が変化している場合にでもいえるから、回転変化如何によらず、制御油圧による力がピストンに正確に働き、この結果、要求される締結力が小さいときにおいてもピストンの制御性がさらに向上して、ピストンの微妙な動きが実現される。
【００２２】
ところで、例えば、図１７（ａ）に示すように、ドラム３０１の側壁の外径が外周壁の外径より小さいと、外周側の油室には内周側から作動油を供給するのが困難である。そこで、その外周側の変速機ケース４００に油路４０１を設けて作動油を供給することが考えられるが、その場合、変速機ケース４００とドラム３０１の外周壁との間にシール部材４０２を設けなければならないから、シール部材４０２の外径が大きくなって摺動抵抗が大きくなり、また、作動油の漏れが多くなってしまう。
【００２３】
また、図１７（ａ）に示すように、例えば一方のシール部材３０３をドラム３０２側に設け、他方のシール部材３０４をドラム３０１側に設けると、シール部材３０３，３０４を焼き付け形成するような場合、ドラム３０１用及びピストン３０２用の両方の型が必要となる。そこで、図１７（ｂ）に示すように、例えば両方のシール部材３０３′，３０４′をピストン３０２′側に設けることが考えられるが、例えばリップ状のシール部材を用いた場合、油室内の油圧により作動油が漏れるのを防止するためには、外周側シール部材３０３′と内周側のシール部材３０４′とのリップの伸びる方向を図示のように油室側に延びるようにするしかないが、その場合、ピストン３０２′に焼き付け形成した後の型の取り外しが困難となる。
【００２４】
また、前述したシール部材４０２の径が大きくなるという問題を解決しようとして、図１７（ｃ）に示すように、シャフト４０３に内周側油室用油路４０３ａ及び外周側油室用油路４０３ｂを設けると、シャフト４０３の径が大きくなる。また、ピストン３０２″内に半径方向に延びる油路３０２ａ″を設けなければならず、ピストン３０２″の肉厚が大きくなって重量の増加等を招く。
【００２５】
そこで、請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の発明において、外周側の油室は、ドラム側壁の外周側に設けられて反ピストン側に凹んだ環状の凹部と、ピストンの外周側に設けられてドラムの側壁方向に突出し、上記ドラムの環状凹部に嵌合された環状の凸部とで形成され、該凸部の外周縁及び内周縁にそれぞれ環状のシール部材が設けられていることを特徴とする。
【００２６】
また、請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、環状凸部の外周縁及び内周縁にそれぞれ設けられたシール部材は、ピストンの環状凸部からドラム側壁方向にドラムの環状凹部内面に沿って延びるリップ状とされていることを特徴とする。
【００２７】
そして、請求項５に記載の発明は、請求項３または請求項４に記載の発明において、環状凸部の外周縁及び内周縁にそれぞれ設けられたシール部材は、ピストンに焼き付け形成されていることを特徴とする。
【００２８】
請求項３に記載の発明によれば、外周側油室にドラムの環状凹部の内周側から作動油を供給することができるようになる。例えば、図１に示すように、ドラム７０１の側壁７０１ａに設けられた環状凹部７０１ｂとピストン７０２の環状凸部７０２ａとで形成される外周側油室７１０に、変速機ケース８００に設けられた油路７０１及び上記環状凹部７０１ｂの内周側に設けられた油路７０１ｃを介して、内周側から作動油を供給することができるようになる。また、この結果、外周側油室７１０にその外周側から作動油を供給する場合よりも、外周側ドラム７０１と変速機ケース８００との間のシール部材８１０，８１１の外径を小さくすることができる。
【００２９】
また、ドラム７０１の側壁７０１ａ及びピストン７０２の剛性が、凹部７０１ｂ及び凸部７０２ａによりそれぞれ向上する。そして、この結果、ピストン７０２から摩擦プレートに力が確実に伝達されることとなる。
【００３０】
また、ピストン７０２の凸部７０２ａの外周縁及び内周縁にそれぞれ環状のシール部材７０３，７０４を設けたから、換言すればシール部材７０３，７０４を並列に配置したから、シール部材を軸方向に直列に設けた場合よりも変速機の軸方向寸法を短縮することができる。
【００３１】
加えて、シャフトを介さずに油室内に作動油を供給することができるから、シャフトの径が大きくなることがなく、また、ピストン内に油路を設ける必要もないから、ピストンの肉厚が大きくならず、その重量が増加することがない。
【００３２】
また、請求項４に記載の発明によれば、外周側油室７１０に油圧が供給された場合、その油圧によりリップ状のシール部材７０３，７０４がドラム７０１の環状凹部７０１ｂ内面にその油圧に応じた力で押付けられることとなる。すなわち、油圧が大きいときにおけるドラムとピストンとの間のシール性を良好に確保することができると共に、油圧が小さいときにおける摺動抵抗を減少させることができる。
【００３３】
そして、請求項５に記載の発明によれば、ピストンやドラムにシール部材を取り付ける作業が不要となり製造工程が簡略化される。
【００３４】
また、シール部材７０３，７０４の両方がピストン７０２に設けられるから、焼付け成形型がピストン７０２用のものだけでよい。
【００３５】
そして、シール部材７０３，７０４がリップ状に同一方向に延びている請求項４に記載のものにおいて、焼付け成形後の型の取り外しが容易となる。
【００３６】
次に、請求項６に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、外周側油室及び内周側油室の油圧を制御する油圧制御回路は、ライン圧源と外周側油室との間の油圧回路に設けられて外周側油室の油圧を制御する単一の電気式駆動弁と、ライン圧源と内周側油室の間の油圧回路に設けられて上記駆動弁で制御された油圧によって内周側油室に供給する油圧を制御する単一の制御弁とを有することを特徴とする。
【００３７】
この発明によれば、外周側油室及び内周側油室の油圧を単一の電気式駆動弁と単一の制御弁とで制御でき、部品点数の低減、及び油圧回路の簡素化を実現することができる。
【００３８】
また、請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の発明において、単一の制御弁は、該制御弁の出力油圧がフィードバックされることにより、電気式駆動弁で制御された油圧に応じて上記出力油圧が調圧されるように構成されていることを特徴とする。
【００３９】
この発明によれば、単一の制御弁の出力油圧がフィードバックされることにより、電気式駆動弁で制御された油圧に応じて上記出力油圧が調圧されることとなる。
【００４０】
【発明の実施の形態】
図２に示すように、第１の実施の形態に係る車両の自動変速機１０は、主たる構成要素として、トルクコンバータ２０と、該コンバータ２０の出力により駆動される変速歯車機構として前後（以下、エンジン側を前方、反エンジン側を後方とする）に隣接して配置された第１、第２遊星歯車機構３０，４０と、これらの遊星歯車機構３０，４０でなる動力伝達経路を切り換えるクラッチやブレーキ等の複数の摩擦締結装置５１〜５５及びワンウェイクラッチ５６とを有し、これらによりＤレンジにおける１〜４速、Ｓレンジにおける１〜３速及びＬレンジにおける１〜２速と、Ｒレンジにおける後退速とが得られるようになっている。
【００４１】
上記トルクコンバータ２０は、エンジン出力軸１に連結されたケース２１内に固設されたポンプ２２と、該ポンプ２２に対向状に配置されて該ポンプ２２により作動油を介して駆動されるタービン２３と、該ポンプ２２とタービン２３との間に介設され、かつ、変速機ケース１１にワンウェイクラッチ２４を介して支持されてトルク増大作用を行うステータ２５と、上記ケース２１とタービン２３との間に設けられ、該ケース２１を介してエンジン出力軸１とタービン２３とを直結するロックアップクラッチ２６とで構成されている。そして、上記タービン２３の回転がタービンシャフト２７を介して遊星歯車機構３０，４０側に出力されるようになっている。
【００４２】
ここで、このトルクコンバータ２０の後方には、該トルクコンバータ２０のケース２１を介してエンジン出力軸１により駆動されるオイルポンプ１２が配置されている。
【００４３】
一方、上記第１、第２遊星歯車機構３０，４０は、いずれも、サンギヤ３１，４１と、このサンギヤ３１，４１に噛み合った複数のピニオン３２…３２，４２…４２と、これらのピニオン３２…３２，４２…４２を支持するピニオンキャリヤ３３，４３と、ピニオン３２…３２，４２…４２に噛み合ったリングギヤ３４，４４とで構成されている。
【００４４】
そして、上記タービンシャフト２７と第１遊星歯車機構３０のサンギヤ３１との間にフォワードクラッチ５１が、同じくタービンシャフト２７と第２遊星歯車機構４０のサンギヤ４１との間にリバースクラッチ５２が、また、タービンシャフト２７と第２遊星歯車機構４０のピニオンキャリヤ４３との間に３−４クラッチ５３がそれぞれ介設されていると共に、第２遊星歯車機構４０のサンギヤ４１を固定する２−４ブレーキ５４が備えられている。
【００４５】
さらに、第１遊星歯車機構３０のリングギヤ３４と第２遊星歯車機構４０のピニオンキャリヤ４３とが連結されて、これらと変速機ケース１１との間にローリバースブレーキ５５とワンウエイクラッチ５６とが並列に配置されていると共に、第１遊星歯車機構３０のピニオンキャリヤ３３と第２遊星歯車機構４０のリングギヤ４４とが連結されて、これらに出力ギヤ１３が接続されている。
【００４６】
そして、この出力ギヤ１３が、中間伝動機構６０を構成するアイドルシャフト６１上の第１中間ギヤ６２に噛み合わされていると共に、該アイドルシャフト６１上の第２中間ギヤ６３と差動装置７０の入力ギヤ７１とが噛み合わされて、上記出力ギヤ１３の回転が差動装置７０のデフケース７２に入力され、該差動装置７０を介して左右の車軸７３，７４が駆動されるようになっている。
【００４７】
ここで、上記各クラッチやブレーキ等の摩擦締結装置５１〜５５及びワンウェイクラッチ５６の作動状態と変速段との関係をまとめると、次の表１に示すようになる。
【００４８】
【表１】

【００４９】
ところで、上記摩擦締結装置５１〜５５のうち、少なくとも前進段達成に用いられるクラッチ、すなわちフォワードクラッチ５１と３−４クラッチ５３には多板クラッチが用いられており、以下、その構造について説明する。なお、フォワードクラッチ５１と３−４クラッチ５３とは類似した構成とされているので、ここではフォワードクラッチ５１の構造についてのみ説明し、３−４クラッチ５３の構造についての説明は省略する。
【００５０】
図３に示すように、このフォワードクラッチ５１は、変速機ケース１１に回動自在に支持されたタービンシャフト２７に固着されたクラッチドラム５１１と、第１遊星歯車機構３０のサンギア３１（図２参照）の前方への延長部３１ａにスプライン結合されたクラッチハブ５１２と、ドラム５１１とハブ５１２とに交互にスプライン結合された複数枚の摩擦板５１３…５１３と、上記ドラム５１１内に軸方向に摺動可能に収納され、該ドラム５１１との間に後述する油室５１４ａ，５１４ｂを形成するピストン５１５とを有する。
【００５１】
ドラム５１１は、環状の側壁５１１ａと、円筒状の外周壁５１１ｂ及び内周壁５１１ｃとを有し、軸心で分割される上下半分の部分の断面が略コ字状とされている。上記側壁５１１ａの外周側には、ピストン５１５とは反対側（前方側）に凹んだ環状の凹部５１１ｄが設けられている。
【００５２】
また、ピストン５１５の外周側には、ドラム５１１の側壁５１１ａ側（前方側）に突出する環状の凸部５１５ａが設けられており、上記ドラム５１１の環状凹部５１１ｄに嵌合されている。そして、ドラム５１１の環状凹部５１１ｄとピストン５１５の環状凸部５１５ａとで形成された空間が、外周側油室５１４ａとされ、その内周側の空間は、内周側油室５１４ｂとされている。
【００５３】
上記ピストン５１５の環状凸部５１５ａの外周縁及び内周縁における受圧面側（前方側）には、環状のシール部材５２０ａ，５２０ｂが設けられている。これらのシール部材５２０ａ，５２０ｂは、上記環状凸部５１５ａからドラム５１１の側壁５１１ａ方向（前方向）にその環状凹部５１１ｄの内面に沿って延びるリップ状とされている。ここで、シール部材５２０ｂは外周側油室５１４ａと内周側油室５１４ｂとをシールする役割を有する。
【００５４】
また、ピストン５１５の内周縁にも、環状のシール部材５２０ｃが設けられている。該シール部材５２０ｃは、ドラム５１１の側壁５１１ａ方向（前方向）にその内周壁５１１ｃの外周面に沿って延びるリップ状とされている。
【００５５】
ここで、これらのシール部材５２０ａ，５２０ｂ，５２０ｃは、ピストン５１５の受圧面に膜状に焼付け形成された単一のシール部材５２０のそれぞれ一部分であり、ゴム材を用いて一体で形成される。
【００５６】
ピストン５１５の環状凸部５１５ａの外周側がドラム５１１の側壁５１１ａとは反対側（後方側）に延び、さらに端部がドラム５１１の外周壁５１１ｂ側に折曲している。この折曲によれば、ピストン５１５の剛性が向上し、摩擦板５１３…５１３を押圧したときにピストン５１５が変形しにくくなるだけでなく、ピストン５１５から摩擦板５１３…５１３に確実に力が伝達されることとなる。
【００５７】
また、変速機ケース１１におけるドラム５１１の側壁５１１ａに対向する面には、ドラム５１１側に突出する環状凸部１１ｄが設けられている。該環状凸部１１ｄは、上記ドラム５１１の環状凹部５１１ｄの内周壁とドラム５１１の側壁５１１ａとで形成される凹部に嵌合し、変速機ケース１１とドラム５１１との間に環状の空間Ｘを形成する。また、この空間Ｘの内周側においても、変速機ケース１１とドラム５１１との間に環状の空間Ｙが形成される。これらの空間Ｘ，Ｙは、後述するが、油路として利用されるため、変速機ケース１１とドラム５１１との間をシールする環状シール５３１，５３２，５３３が設けられている。なお、変速機ケース１１とドラム５１１との間には相対回転が生じるため、環状シール５３１，５３２，５３３としては樹脂材が用いられる。なお、最外側の環状シール５３１と最内側の環状シール５３３は変速機ケース１１側に、中間の環状シール５３２はドラム５１１側に取り付けられている。
【００５８】
外周側の油室５１４ａには、オイルポンプハウジング１２ａに設けられた油路１２ｂ、変速機ケース１１に設けられた油路１１ａ、上記環状の空間Ｘ、及びドラム５１１の環状凹部５１１ｄの内周側に設けられた油路５１１ｅを介して作動圧が供給される。
【００５９】
一方、内周側の油室５１４ｂには、タービンシャフト２７に設けられた油路２７ａから連通路２７ｂ及び変速機ケース１１に設けられた油路１１ｂ、上記環状の空間Ｙ、ドラム５１１の側壁５１１ａに設けられた連通路５１１ｆを介して作動圧が供給される。
【００６０】
そして、油室５１４（外内２つの油室５１４ａ，５１４ｂを総称するとき符号５１４を用いる）に油圧が供給されたときに、ピストン５１５がリターンスプリング５２１に抗して後方に移動して上記各摩擦板５１３…５１３同士を圧着することにより上記ドラム５１１とハブ５１２とを結合する。
【００６１】
ここで、上記シール部材５２０には、ドラム５１１の側壁５１１ａとシール部材５２０の平らな部位との間に隙間を確保するための複数の突起部５２０ｄ…５２０ｄ（図２には１つのみ図示）が同一円周上に設けられている。これは、内周側油室５１４ｂへの油圧供給開始時に内周側油室５１４ｂ内に作動油が迅速にまんべんなく広がるようにするためのものである。ちなみに、この突起部５２０ｄ…５２０ｄが設けられていないと、両油室５１４ａ，５１４ｂへの油圧非供給時にリターンスプリング５２１の付勢力によりドラム５１１の側壁５１１ａとシール部材５２０の平らな部位とが密着することとなるが、その後の油圧の供給開始時、特に油圧が小さいときにおいて、この部位に作動油が入りこみにくくなって、実質的に内周側油室５１４ｂの受圧面積が減少し、この結果、十分な締結力が得られず、また、応答性が悪化することとなる。
【００６２】
また、上記ピストン５１５の反油室５１４側（後方側）の空間は、タービンシャフト２７上に固定された遠心油圧キャンセルプレート５１７により仕切られて遠心油圧キャンセル室５１８とされている。該遠心油圧キャンセル室５１８内には、タービンシャフト２７に設けられた油路２７ｃから連通路２７ｄを介して作動油が供給される。また、上記プレート５１７により、上記リターンスプリング５２１の反力を受けるようになっている。
【００６３】
上記キャンセル室５１８は、フォワードクラッチ５１がタービンシャフト２７を中心軸として回転することにより、該クラッチ５１の非締結時において、油室５１４内に残留する作動油に働く遠心油圧により、ピストン５１５がクラッチ締結方向（後方向）に押圧されることを阻止するための油室とされ、該キャンセル室５１８内に供給された作動油に働く遠心油圧により、上記油室５１４内の作動油に働く遠心油圧を打ち消すように作用する。これによれば、上記複数の摩擦板５１３…５１３の解放が不完全となってクラッチの引きずりが生じるのが防止される。
【００６４】
また、この遠心油圧キャンセル室５１８の外径と外周側油室５１４ａ（要求される締結力が小さいときに必ず用いられるほうの油室）の外径とがほぼ同一とされている。これによれば、外周側油室５１４ａ内の遠心油圧が遠心油圧キャンセル室５１８内の油圧により良好に相殺される。しかも、これは、回転数が変化している場合にでもいえるから、回転変化如何によらず、制御油圧による力がピストン５１５に正確に働き、この結果、要求される締結力が小さいときにおいてもピストン５１５の制御性が向上して、ピストン５１５の微妙な動きが実現されることとなる。
【００６５】
遠心油圧キャンセルプレート５１７の外周縁には、ピストン５１５の内周面に摺接し、遠心油圧キャンセル室５１８をシールするシール部材５２１が設けられている。
【００６６】
また、この自動変速機１０の油圧制御回路８０には、上記外周側油室５１４ａに供給する油圧を制御するリニアソレノイドバルブ８１と、内周側油室５１４ｂに供給する油圧を制御するコントロールバルブ８２とが備えられている。
【００６７】
このリニアソレノイドバルブ８１は、通電時にソレノイドコイル８１ａに発生する磁力によりスプール８１ｂが軸方向（図面右方向）に移動することにより出力ポートと入力ポート及びドレンポートとの開口率を変化させて出力圧Ｐ１を変化させる公知のものであり、図４に示すように制御電流がＩ１以上Ｉ２以下の範囲では制御電流の増加（スプールの図面上右方向への移動）にほぼ比例して出力圧Ｐ１が減少する特性を有する。なお、制御電流がＩ１以下の領域は、出力ポートが入力ポートと連通し、入力された油圧Ｐｏ（本実施の形態においてはライン圧Ｐｌｉｎｅ）がそのまま出力されている状態であり、制御電流がＩ２以上の領域は、出力ポートがドレンポートと連通し、出力ポートから油圧が全く出力されていない状態である。なお、本実施の形態においては入力圧としてライン圧を用いるが、所定圧以上確保できれば、他の圧でもよい。
【００６８】
この油圧回路８０においては、ライン圧が供給される第１入力ライン８３がリニアソレノイドバルブ８１の入力ポートに、外周側油室５１４ａに通じる第１出力ライン８４が同バルブ８１の出力ポートに接続されている。また、上記第１出力ライン８４から分岐した制御圧ライン８５がコントロールバルブ８２の制御ポートに、上記ライン圧が供給される第２入力ライン８６が同バルブ８２の入力ポートに、内周側油室５１４ｂに通じる第２出力ライン８７が同バルブ８２の出力ポートに接続されている。
【００６９】
次に、リニアソレノイドバルブ８１に通電する制御電流を変化させたときに、外周側油室５１４ａ、内周側油室５１４ｂに供給される油圧Ｐ１，Ｐ２、及びこの油圧Ｐ１，Ｐ２により発生する締結力について図５を用いて説明する。
【００７０】
まず、外周側油室５１４ａについてであるが、リニアソレノイドバルブ８１と第１出力ライン８４とが直結されているから、リニアソレノイドバルブ８１で生成された制御油圧がそのまま供給される。つまり、図５（ａ）に示すように、制御電流が小さいときほど、油圧は高くなり、制御電流がＩｄ（図４のＩ１に対応）以下のときはライン圧がそのまま第１出力ライン８４に供給され、制御電流がＩａ（図４のＩ２に対応）以上のときは油圧が供給されない。
【００７１】
また、この外周側油室５１４ａに油圧Ｐ１が加えられたことにより生じる締結力Ｆ１は、図５（ｂ）に鎖線で示すように、この油圧Ｐ１の増加に比例して（制御電流の減少に比例して）増加する。
【００７２】
ここで、外周側油室５１４ａに油圧が供給されることにより発生する締結力Ｆ１は、外周側油室５１４ａの受圧面積Ｓ１に該油室５１４ａに供給される油圧Ｐ１を乗じた値となり、内周側油室５１４ｂに油圧が供給されることにより発生する締結力Ｆ２は、内周側油室５１４ｂの受圧面積Ｓ２に該油室５１４ｂに供給される油圧Ｐ２を乗じた値となり、両油室５１４ａ，５１４ｂに油圧Ｐ１，Ｐ２を供給したときに発生する締結力Ｆ０は、数１に示すように、Ｆ１とＦ２とを加算した値となる。
【００７３】
【数１】

【００７４】
一方、内周側油室５１４ｂについては以下の通りとなる。ここで、図６（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は、上記内周側油室５１４ｂに供給する油圧Ｐ２を制御するコントロールバルブ８２のスプール８２ａの移動状態、及び第２入力ライン８６と第２締結用ライン８７との連通状態を、上記油圧Ｐ１が小さい方（制御電流が大きい方）から順に示したものである。この図６（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）のタイミングを、図５（ａ）、（ｂ）にそれぞれ符号Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄで示す。
【００７５】
すなわち、リニアソレノイドバルブ８１に供給する制御電流が小さいほど、前述のように油圧Ｐ１が大きくなり、その場合、該油圧Ｐ１によって制御されるコントロールバルブ８２のスプール８２ａは、上記油圧Ｐ１が大きいほど、図６（ａ）に示す位置からスプリング８２ｂの付勢力に抗して図面上右側に移動し、この付勢力と油圧Ｐ１による力とがつり合う位置で停止する。図７（ａ）に示すように、油圧Ｐ１とスプール８２ａの移動量とは比例する。また、油圧Ｐ２とスプール８２ａの移動量との関係は、図７（ｂ）に示す通り、図５（ａ）に示す制御電流に対しての変化と一致する。
【００７６】
その場合、スプール８２ａが図６（ｂ）に示す位置（図５（ａ）、（ｂ）、図７（ｂ）にＢで示すとき）に移動するまでは、第２入力ライン８６と第２出力ライン８７とは連通しないから、図７（ｂ）に示すように、内周側油室５１４ｂに供給される油圧Ｐ２はゼロとなる。
【００７７】
そして、制御電流がさらに小さくなると、油圧Ｐ１がさらに大きくなって、コントロールバルブ８２のスプ−ル８２ａが図６（ｂ）で示す位置より右側に移動し、この結果、第２入力ライン８６と第２出力ライン８７とが連通して、内周側油室５１４ｂに油圧Ｐ２が供給されることとなる。
【００７８】
その場合、スプール８２ａが、図６（ｂ）で示す位置と図６（ｃ）で示す位置との間にある場合は、油圧Ｐ２はポートの開口率に応じて変化し、油圧Ｐ２の調圧作用が生じることとなる。
【００７９】
また、スプール８２ａが図６（ｃ）で示す位置（図５にＣで示すとき）よりも右側にある場合は、第２入力ライン８６と第２出力ライン８７とが完全に連通し、油圧Ｐ２はライン圧Ｐｌｉｎｅに等しくなる。
【００８０】
そして、このように制御電流を変化させたときに、内周側油室５１４ｂに供給される油圧Ｐ２により発生する締結力Ｆ２は、図５（ｂ）に点線で示すように、制御電流がＩｂ以下となったとき（油圧Ｐ１がＰｂ以上となったとき）に立ち上がり、制御電流がＩｃ以下となったとき（油圧Ｐ１がＰｃ以上となったとき）に最大値となる。
【００８１】
その場合、外周側油室５１４ａと内周側油室５１４ｂとの両方によって発生する締結力Ｆ０は、上記力Ｆ１とＦ２との和であるから、制御電流の変化に対して、図５（ｂ）に実線で示すように変化する。すなわち、制御電流がＩｂより大きいときは、内周側油室５１４ａにのみ油圧が供給されるから、制御電流の変化に対して締結力Ｆ０は緩やかに変化する。また、制御電流がＩｃ以上Ｉｂ未満のときは、外周側油室５１４ａに加え内周側油室５１４ｂにも油圧が供給されるから、締結力Ｆ０は急激に変化する。そして、制御電流がＩｃより小さいときは、上記両室５１４ａ，５１４ｂに油圧Ｐ１，Ｐ２が供給され、しかも、Ｐ１のみが変化するから、締結力Ｆ０は緩やかに変化することとなる。
【００８２】
すなわち、必要な締結力が小さく制御電流がＩｂより大きいとき（油圧Ｐ１がＰｂ未満のとき）は、制御電流の変化に対する締結力の変化が緩やかになり、締結力の緻密な調整が可能となる。換言すれば、必要とする締結力Ｆ０が小さいときは外周側油室５１４ａにのみ油圧Ｐ１を供給するから、制御電流の変化に対する締結力Ｆ０の変化が小さくなり、緻密な締結力制御が可能となるのである。
【００８３】
なお、制御電流がＩｂ未満Ｉｃ以上のときには、油圧Ｐ２についてもゼロとライン圧Ｐｌｉｎｅとの間での調圧が可能である。また、制御電流がＩｃ未満のときには、締結に要する締結力を確実に得ることができる。
【００８４】
つまり、本実施の形態によれば、要求される締結力が小さいときは、外周側油室５１４ａにのみ油圧が供給されるから、フローティングが内周側油室５１４ｂにおいてよりも外周側油室５１４ａにおいて大きく生じることとなる。その場合、外周側油室５１４ａにおける摺動抵抗の偏りが、内周側油室５１４ｂにのみまたは内周側油室５１４ｂに外周側油室５１４ａよりも大きな油圧を供給する場合よりも小さくなって、ピストン５１５に作用する傾きモーメントが小さくなり、ピストン５１５の移動時における傾きが生じにくくなる。したがって、締結タイミングのずれ等が生じにくくなり、ショックやスティック−スリップ等が抑制され、ピストン５１５が油圧の変化に応じてスムーズに移動できるようになる。つまり、要求される締結力が小さいときにおけるクラッチの締結力制御の精度及び応答性等が向上して、該制御を緻密に行うことができるようになり、特にクラッチのスリップ制御等の信頼性・商品性が増す。
【００８５】
以下、外周側油室５１４ａにのみ油圧を供給した場合の効果について、内周側に油圧を供給した場合と対比しながらさらに説明する。
【００８６】
図８（ａ）は、従来技術のように内周側油室５１４ｂにのみ油圧を加えた場合を示す。ピストン５１５の内周側にのみ締結力Ｆｐ２（ピストン５１５の内周側受圧面全体に加えられるが、図８（ｂ）にはその中心を表示）が作用すると、ピストン５１５が移動してその外周端の押圧部５１５ｃが摩擦板５１３…５１３を圧着させることとなる。その場合、押圧部５１５ｃと締結力Ｆｐ２が加えられる位置とが半径方向に大きく離れている（内周側に油圧を加える）から、圧着状態で力が加えられている間、鎖線で示すようにピストン５１５が変形し、これにより、摺動抵抗が変化しやすくなって、上記制御が不安定になる虞がある。
【００８７】
しかしながら、本実施の形態によれば、締結力が小さいときは、外周側油室５１４ａにのみ油圧を加えるから、図８（ｂ）に示すように、ピストン５１５の外周側に締結力Ｆｐ１（Ｆｐ２同様、力の中心を表示）が作用し、この結果、ピストン５１５が移動して、その押圧部５１５ｃが摩擦板５１３…５１３を圧着させることとなる。その場合、押圧部５１５ｃがほぼ締結力Ｆｐ１方向にあるから、ピストン５１５が変形しにくく、前述した締結力制御が不安定になるという問題が抑制される。
【００８８】
次に、図９（ａ）、（ｂ）を用いて、遠心油圧キャンセル室５１８に残存する作動油による残圧、及び、油圧の非供給時における外周側油室５１４ａ、内周側油室５１４ｂに残存する作動油による残圧が、ピストン５１５の押圧部５１５ｃから摩擦板５１３…５１３に加えられる力Ｆｃｌに与える影響について考えてみる。なお、図９（ａ）は、従来技術のように内周側油室５１４ｂにのみ油圧を供給した場合を示し、図９（ｂ）は、本発明の外周側油室５１４ａにのみ油圧を供給した場合を示す。
【００８９】
ここで、上記有効締結力Ｆｃｌは、以下の数２であらわされ、Ｆｃｐは一方の油室に供給される油圧により生じる力であり、Ｆｉｐは他方の油室に遠心力により生じる力であり、Ｆｂｐは遠心バランス室に遠心力により生じる力であり、Ｆｓｐｇはリターンスプリング５２１によりピストン５１５を油室側に押し戻そうとする力である。
【００９０】
【数２】

【００９１】
ここで、Ｆｂｐ、Ｆｓｐｇの値は、内周側制御のときでも外周側制御のときでも同じ値となる。一方、外周側制御のときの内周側Ｆｉｐと内周側制御のときの外周側Ｆｉｐとを比較した場合、内周側制御のときの外周側Ｆｉｐの方が径が大きい分大きくなる。すなわち、（Ｆｉｐ−Ｆｂｐ−Ｆｓｐｇ）の値は、外周側制御の方が小さくなる。つまり、外周側制御と内周側制御のときのＦｃｐとを同じ値にした場合、Ｆｃｌは外周側制御の方が小さくなるから、外周側制御の場合の方が緻密な制御が行いやすくなり、制御性が向上するのである。
【００９２】
ところで、従来技術（図１６参照）のように遠心油圧キャンセル室の外径が内周側油室の外径と同じであると、遠心油圧キャンセル室の外径が外周側油室の外径とほぼ同一である場合よりも、遠心油圧キャンセル室に発生する遠心油圧が小さくなり、油室から油圧を開放したときのピストンの戻りが悪くなる。これを回避するためには、例えばスプリングストロークを大きくして大きな荷重が生じるようにすればよいが、図１０に示すように、ストロークの増加と共に荷重誤差が大きくなり、例えばストローク範囲ｓ１での最大誤差は±δ１であるのに、ストローク範囲ｓ２での最大誤差は±δ２に増大し、締結力制御の精度が低下する。また、荷重の大きなスプリングを利用しても同様に荷重誤差は増大する。しかしながら、本実施の形態においては、遠心油圧キャンセル室の外径を、遠心側油室の外径とほぼ同一としたため、遠心油圧キャンセル室の外形が内周側油室の外径と同じ従来技術のものよりも、大きな遠心油圧を確保することができ、この結果、リターンスプリング荷重が小さなものを利用することができる。すなわち、スプリング荷重の誤差が減少するから、締結力制御の精度が向上するのである。
【００９３】
さらに、本実施の形態によれば、外周側の油室５１４ａは、ドラム５１１の側壁５１１ａの外周側に設けられて反ピストン５１５側に凹んだ環状の凹部５１１ｄと、ピストン５１５の外周側に設けられてドラム５１１の側壁５１１ａ方向に突出し、上記ドラム５１１の環状凹部５１１ｄに嵌合された環状の凸部５１５ａとで形成されているから、外周側油室５１４ａにドラムの環状凹部５１１ｄの内周側から作動油を供給することができるようになる。すなわち、ドラム５１１の側壁５１１ａに設けられた環状凹部５１１ｄとピストン５１５の環状凸部５１５ａとで形成される外周側油室５１４ａに、変速機ケース１１に設けられた油路１１ａ及び上記環状凹部５１１ｄの内周側に設けられた油路５１１ｅを介して、内周側から作動油を供給することができるようになる。また、この結果、外周側油室５１４ａにその外周側から作動油を供給する場合よりも、外周側ドラム５１１と変速機ケース１１との間のシール部材５３１，５３２の外径を小さくすることができる。
【００９４】
また、環状凹部５１１ｄ及び環状凸部５１５ａが設けられたことにより、ドラム５１１の側壁５１１ａ及びピストン５１５の剛性がそれぞれ向上することとなる。また、この結果、ピストン５１５から摩擦プレート５１３…５１３に力が確実に伝達されることとなる。
【００９５】
また、ピストン５１５の凸部５１５ａの外周縁及び内周縁にそれぞれ環状のシール部材５２０ａ，５２０ｂを設けたから、換言すればシール部材５２０ａ，５２０ｂを並列に配置したから、シール部材を軸方向に直列に設けた場合よりも変速機の軸方向寸法を短縮することができる。
【００９６】
加えて、シャフト２７を介さずに外周側油室５１４ａに作動油を供給することができるから、シャフト２７の径が大きくなることがなく、また、ピストン５１５内に油路を設ける必要もないから、ピストン５１５の肉厚が大きくならず、その重量が増加することがない。
【００９７】
また、環状凸部５１５ａの外周縁及び内周縁にそれぞれ設けられたシール部材５２０ａ，５２０ｂは、ピストン５１５の環状凸部５１５ａからドラム５１１の側壁５１１ａ方向にドラム５１１の環状凹部５１１ｄ内面に沿って延びるリップ状とされているから、外周側油室５１４ａに油圧が供給された場合、その油圧によりリップ状のシール部材５２０ａ，５２０ｂがドラム５１１の環状凹部５１１ｄ内面にその油圧に応じた力で押付けられることとなる。すなわち、油圧が大きいときにおけるドラム５１１とピストン５１５との間のシール性を良好に確保することができると共に、油圧が小さいときにおける摺動抵抗を減少させることができる。
【００９８】
加えて、シール部材５２０ａ，５２０ｂは、ピストン５１５に焼き付け形成されているから、ピストン５１５やドラム５１１にシール部材を例えば手作業で取り付ける作業が不要となり製造工程が簡略化される。
【００９９】
また、シール部材５２０ａ，５２０ｂの両方がピストン５１５に設けられるから、焼付け成形型がピストン５１５用のものだけでよい。その場合に、シール部材５２０ａ，５２０ｂがリップ状に同一方向に延びているから、焼付け成形後の型の取り外しが容易となる。
【０１００】
次に、第２の実施の形態として、第１の実施の形態の油圧制御回路８０の構成を変更したものについて説明する。この第２の実施の形態に係る油圧制御回路９０は、図１１に示すように、第１の実施の形態におけるコントロールバルブ８２を、油圧フィードバック可能なコントロールバルブ９２に変更したものである。以後の説明においては、この変更点を中心に説明する。なお、第１の実施の形態と同一構成のものについては、同一符号を用いる。
【０１０１】
この油圧回路９０においては、ライン圧が供給される第１入力ライン８３がリニアソレノイドバルブ８１の入力ポートに、外周側油室５１４ａに通じる第１出力ライン８４が同バルブ８１の出力ポートに接続されている。また、上記第１出力ライン８４から分岐した制御圧ライン８５がコントロールバルブ９２の制御ポートに、上記ライン圧が供給される第２入力ライン８６が同バルブ９２の入力ポートに、内周側油室５１４ｂに通じる第２出力ライン８７が同バルブ９２の出力ポートに接続されていると共に、第２出力ライン８７が分岐して、同バルブ９２のフィードバック用ポート９２ｃに接続されている。また、同バルブ８２のラウンド９２ｄの受圧面積はラウンド９２ｅの受圧面積より大きくされており、フィードバック用ポート９２ｃに油圧が加えられた場合、反スプリング９２ｂ側にスプール９２ａを移動させようとする力が生じる。
【０１０２】
次に、リニアソレノイドバルブ８１に通電する制御電流を変化させたときに、外周側油室５１４ａ、内周側油室５１４ｂに供給される油圧Ｐ１，Ｐ２、及びこ油圧Ｐ１，Ｐ２により発生する締結力について図１２を用いて説明する。
ここで、この締結力は、前述の数１に基づいて算出される。
【０１０３】
まず、外周側油室５１４ａについては、第１の実施の形態と同様となる。すなわち、リニアソレノイドバルブ８１と第１出力ライン８４とが直結されているから、リニアソレノイドバルブ８１で生成された制御油圧がそのまま供給される。つまり、図１２（ａ）に示すように、制御電流が小さいときほど、油圧は高くなり、制御電流がＩｄ（図４のＩ１に対応）以下のときはライン圧がそのまま第１出力ライン８４に供給され、制御電流がＩａ（図４のＩ２に対応）以上のときは油圧が供給されない。
【０１０４】
また、この外周側油室５１４ａに油圧Ｐ１が加えられたことにより生じる締結力Ｆ１′は、図１２（ｂ）に鎖線で示すように、この油圧Ｐ１の増加に比例して（制御電流の減少に比例して）増加する。
【０１０５】
一方、内周側油室５１４ｂについては以下の通りとなる。ここで、図１３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は、上記内周側油室５１４ｂに供給する油圧Ｐ２を制御するコントロールバルブ９２のスプール９２ａの移動状態、及び第２入力ライン８６と第２締結用ライン８７との連通状態を、上記油圧Ｐ１が小さい方（制御電流が大きい方）から順に示したものである。この図１３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）のタイミングを、図１２（ａ）、（ｂ）にそれぞれ符号Ａ′，Ｂ′，Ｃ′，Ｄ′で示す。なお、図１３（ｃ）及び符号Ｃ′は、特定の位置を示すものではなく、図１３（ｂ）と（ｄ）との間、及びＢ′とＤ′との間にあることを意味する。
【０１０６】
すなわち、リニアソレノイドバルブ８１に供給する制御電流が小さいほど、前述のように油圧Ｐ１が大きくなり、その場合、該油圧Ｐ１及びフィードバック油圧Ｐ２によって制御されるコントロールバルブ９２のスプール９２ａは、上記油圧Ｐ１が大きいほど、図１３（ａ）に示す位置からスプリング９２ｂの付勢力に抗して図面右側に大きく移動し、この付勢力と油圧Ｐ１による力及びフィードバック油圧Ｐ２による力（油圧Ｐ１による力とは反対方向の力）とが釣り合う位置で停止する。油圧Ｐ１とスプール９２ａの移動量との関係は、図１４（ａ）に示す通りであり、油圧Ｐ１がＰｂ′以上のときには、フィードバック油圧Ｐ２が加わることにより、油圧Ｐ１の変化に対するスプール９２ａの移動量の変化が減少することとなる。油圧Ｐ２とスプール９２ａの移動量との関係は、図１４（ｂ）に示す通りである。油圧Ｐ２との対比のため、図１４（ａ）に示した油圧Ｐ１とスプール９２ａの移動量との関係も軸を入れ替えて併記した。
【０１０７】
その場合、スプール９２ａが図１３（ｂ）に示す位置（図１２（ａ）、（ｂ）、図１４（ａ）、（ｂ）にＢ′で示すとき）に移動するまでは、第１入力ライン８６と第２出力ライン８７とは連通しないから、図１４（ｂ）に示すように、内周側油室５１４ｂに供給される油圧Ｐ２はゼロとなる。
【０１０８】
そして、制御電流がさらに小さくなると、制御圧Ｐ１がさらに大きくなって、コントロールバルブ９２のスプ−ル９２ａが図１３（ｂ）で示す位置より右側に移動し、この結果、第２入力ライン８６と第２出力ライン８７とが連通して、内周側油室５１４ｂに油圧Ｐ２が供給されることとなる。
【０１０９】
その場合、スプール９２ａが、図１３（ｂ）で示す位置と図１３（ｄ）で示す位置との間にある場合は、油圧Ｐ２はポートの開口率に応じて変化し、図１２（ｂ）、図１４（ｂ）に示すように、油圧Ｐ２の調圧作用が生じることとなる。
【０１１０】
そして、このように制御電流を変化させたときに、内周側油室５１４ｂに供給される油圧Ｐ２により発生する締結力Ｆ２′は、図１２（ｂ）に点線で示すように、制御電流がＩｂ′以下となったとき（油圧Ｐ１がＰｂ′以上となったとき）に、立ち上がり、その後、制御電流が小さくなるほど大きくなる。
【０１１１】
その場合、外周側油室５１４ａと内周側油室５１４ｂとの両方により発生する締結力Ｆ０′は、上記力Ｆ１′とＦ２′との和であるから、制御電流の変化に対して、図１２（ｂ）に実線で示すように変化する。すなわち、制御電流がＩｂ′より大きいときは、内周側油室５１４ａにのみ油圧が供給されるから、制御電流の変化に対して締結力Ｆ０′は緩やかに変化する。また、制御電流がＩｂ未満のときは、外周側油室５１４ａに加え内周側油室５１４ｂにも油圧が供給されることにより、締結力Ｆ０′の変化は制御電流がＩｂ′未満のときよりも大きくなる。
【０１１２】
すなわち、必要な締結力が小さく制御電流がＩｂ′より大きいとき（油圧Ｐ１がＰｂ′未満のとき）には、第１の実施の形態同様、制御電流の変化に対する締結力Ｆ０′の変化が緩やかになり、該締結力Ｆ０′の緻密な調整が可能となる。換言すれば、必要とする締結力Ｆ０′が小さいときは外周側油室５１４ａにのみ油圧Ｐ１を供給するから、制御電流の変化に対する締結力Ｆ０′の変化が小さくなり、緻密な締結力制御が可能となるのである。
【０１１３】
また、第２の実施の形態によれば、制御電流がＩｂ′未満のときにおいても、締結力Ｆ０′を制御電流に応じた値に制御することができるようになる。換言すれば、必要とする締結力Ｆ０′が大きな領域においても、締結力Ｆ０′を緻密に制御することが可能となる。
【０１１４】
このように、第１、第２の実施の形態によれば、締結力を連続的にしかも緻密に制御することができるから、摩擦板同士のすべり量を制御するようなものにおいて、その制御精度を大きく向上させることができる。
【０１１５】
なお、第１，第２の実施の形態においては、フォワードクラッチ５１及び３−４クラッチ５３に対して請求項に記載の構成を適用したが、例えば、遊星歯車機構の動力伝達経路を切り換えて複数の変速段を達成するのに用いられるフォワードクラッチ等の変速段達成用のクラッチの他、エンジンと流体伝動装置との間の動力伝達又は流体伝動装置と変速機との間の動力伝達を接続又は遮断してエンジンの回転負荷を軽減するのに用いられる始動クラッチや発進クラッチ、あるいは主として無段変速機と併用されて変速機の出力回転を正逆反転させるのに用いられる前後進切換クラッチ、さらにはギヤードニュートラルが達成可能な無段変速機と併用されて動力伝達経路をギヤ比の大きいローモードとギヤ比の小さいハイモードとに切り換えるのに用いられるローモードクラッチやハイモードクラッチ等にも適用可能である。また、トルクコンバータが設けられた自動変速機について説明したが、トルクコンバータが設けられていない変速機にも適用可能である。
【０１１６】
そして、電気式駆動弁として電磁式のリニアソレノイドバルブを用いたが、モータ駆動式の弁を用いてもよい。
【０１１７】
また、第１、第２の実施の形態においては、内周側油室５１４ｂには、図５や図１２に示す制御電流がそれぞれＩｂ，Ｉｂ′以下となったときに油圧が供給される構成としたが、別途制御弁等を設け、符号Ａで示す位置からＢで示す位置に至る間に締結力制御に影響を与えない程度の油圧を供給する（プリチャージ）ようにしてもよい。これによれば、内周側油室５１４ｂに油圧を供給し始めたときの締結力の制御性を一層向上させることができる。
【０１１８】
また、両実施の形態においては、要求される締結力が小さいときは、外周側油にのみ油圧を供給するように構成したが、外周側の油室に供給する油圧を内周側の油室に供給する油圧よりも大きくするような構成においても、外周側油室の方の摺動抵抗が小さくなり、クラッチの締結力の制御性を向上させることができる。
【０１１９】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば 要求される締結力が小さいときは、外周側の油室にのみ油圧が供給され、または外周側の油室に供給する油圧が内周側の油室に供給する油圧よりも大きくされるから、フローティングが内周側の油室においてよりも外周側の油室において大きく生じることとなる。その場合、外周側の油室における摺動抵抗の偏りが、内周側の油室にのみまたは内周側油室に外周側油室よりも大きな油圧を供給する場合よりも小さくなって、ピストンに作用する傾きモーメントが小さくなり、ピストンの移動時における傾きが生じにくくなる。したがって、締結タイミングのずれ等が生じにくくなり、ショックやスティック−スリップ等が抑制され、ピストンが油圧の変化に応じてスムーズに移動できるようになる。つまり、要求される締結力が小さいときにおけるクラッチの締結力制御の精度及び応答性等が向上して、該制御を緻密に行うことができるようになり、特にクラッチのスリップ制御等の信頼性・商品性が増す。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るクラッチの構造の概略説明図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る変速機の骨子図である。
【図３】同変速機の多板クラッチの詳細構成を示す断面図及び油圧回路図である。
【図４】油圧回路に用いられるリニアソレノイドバルブの特性図である。
【図５】リニアソレノイドバルブの制御電流を変更したときにクラッチの各油室に供給される油圧、及びそのときに発生する締結力を説明する図である。
【図６】コントロールバルブに油圧が供給されたときのスプールの移動状態を説明する図である。
【図７】コントロールバルブのスプール移動状態と油圧との関係の説明図である。
【図８】外周側にのみ油圧を供給した場合のピストンの移動状態と、内周側にのみ油圧を供給した場合のピストンの移動状態とを比較説明するための図である。
【図９】外周側にのみ油圧を供給した場合の遠心油圧の影響と、内周側にのみ油圧を供給した場合の遠心油圧の影響とを比較説明するための図である。
【図１０】外周側にのみ油圧を供給した場合に必要とされるリターンスプリング荷重及びそのばらつきと、内周側にのみ油圧を供給した場合に必要とされるリータンスプリング荷重及びそのばらつきとを比較説明するための図である。
【図１１】第２の実施の形態に係る変速機のクラッチに適用される油圧回路の図である。
【図１２】第２の実施の形態において、リニアソレノイドバルブの制御電流を変更したときにクラッチの各油室に供給される油圧、及びそのときに発生する締結力を説明する図である。
【図１３】第２の実施の形態において、コントロールバルブに油圧が供給されたときのスプールの移動状態を説明する図である。
【図１４】コントロールバルブのスプール移動状態と油圧との関係の説明図である。
【図１５】一般的な多板クラッチの構造を説明する図である。
【図１６】ピストン及びドラムにより半径方向内周側及び外周側に２つの油室が形成された特許文献３に係るクラッチの概略構造図である。
【図１７】ピストン及びドラムにより半径方向内周側及び外周側に２つの油室が形成されたクラッチにおけるシール部材形成及び油路形成等の問題を説明する図である。
【符号の説明】
１０ 変速機
５１ フォワードクラッチ（多板クラッチ）
８０，９０ 油圧制御回路
８１ リニアソレノイドバルブ（電気式駆動弁）
８２，９２ コントロールバルブ（制御弁）
５１１ ドラム
５１１ｄ 環状凹部
５１４ａ 外周側油室
５１４ｂ 内周側油室
５１５ ピストン
５１５ａ 環状凸部
５１８ 遠心油圧キャンセル室
５２０ａ，５２０ｂ シール部材

Claims (7)

1. 多板クラッチを構成するドラム内にピストンが軸方向に摺動可能に嵌合されていると共に、該ピストンと上記ドラムとで半径方向内周側と外周側とに２つの油室が形成されており、両油室に供給する作動油の油圧をそれぞれ制御することによりクラッチの締結力を制御する変速機のクラッチ締結力制御装置であって、要求される締結力が小さいときは、外周側の油室にのみ油圧を供給しまたは外周側の油室に供給する油圧を内周側の油室に供給する油圧よりも大きくすることを特徴とする変速機のクラッチ締結力制御装置。
2. 油室内に回転により生じる遠心油圧を相殺する遠心油圧キャンセル室がピストンを挟んで油室の軸方向反対側に設けられており、該遠心油圧キャンセル室の外径と外周側油室の外径とがほぼ同一とされていることを特徴とする請求項１に記載の変速機のクラッチ締結力制御装置。
3. 外周側の油室は、ドラム側壁の外周側に設けられて反ピストン側に凹んだ環状の凹部と、ピストンの外周側に設けられてドラムの側壁方向に突出し、上記ドラムの環状凹部に嵌合された環状の凸部とで形成され、該凸部の外周縁及び内周縁にそれぞれ環状のシール部材が設けられていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の変速機のクラッチ締結力制御装置。
4. 環状凸部の外周縁及び内周縁にそれぞれ設けられたシール部材は、ピストンの環状凸部からドラム側壁方向にドラムの環状凹部内面に沿って延びるリップ状とされていることを特徴とする請求項３に記載の変速機のクラッチ締結力制御装置。
5. 環状凸部の外周縁及び内周縁にそれぞれ設けられたシール部材は、ピストンに焼き付け形成されていることを特徴とする請求項３または請求項４に記載の変速機のクラッチ締結力制御装置。
6. 外周側油室及び内周側油室の油圧を制御する油圧制御回路は、ライン圧源と外周側油室との間の油圧回路に設けられて外周側油室の油圧を制御する単一の電気式駆動弁と、ライン圧源と内周側油室の間の油圧回路に設けられて上記駆動弁で制御された油圧によって内周側油室に供給する油圧を制御する単一の制御弁とを有することを特徴とする請求項１に記載の変速機のクラッチ締結力制御装置。
7. 単一の制御弁は、該制御弁の出力油圧がフィードバックされることにより、電気式駆動弁で制御された油圧に応じて上記出力油圧が調圧されるように構成されていることを特徴とする請求項６に記載の変速機のクラッチ締結力制御装置。

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