JP2006349095A - 遠心圧アクチュエータ - Google Patents

Abstract

【課題】作動流体充満空間の回転により、作動流体が遠心力を受けて発生させる遠心圧を制御に有効利用し得るよう制御可能にする。
【解決手段】筐体2を駆動軸3により回転すると、内部作動流体5に遠心力が作用して筐体2内に遠心圧が発生する。この遠心圧を制御可能にするため筐体2内にアクチュエータピストン11および回転板6を同軸に設けてA室、B室を画成する。ピストン11は軸3に結合し、回転板6をモータ8により回転制御可能にする。A室でピストン11に作用する平均遠心圧PaはNinのみで決まるが、B室でピストン11に作用する平均遠心圧Pbは、-Nin<Nm<Ninの時B室の流体平均回転速度が低下してPb>Paとなり、ピストン11および軸3を図の右方向へストロークさせ、Nm>Ninの時B室の流体平均回転速度が上昇してPb<Paとなり、ピストン11および軸3を図の左方向へストロークさせることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、作動流体が充満されている筐体の回転による遠心力が内部作動流体に作用して筐体内部に発生する遠心圧を利用したアクチュエータに関するものである。

作動流体充満筐体の回転によって筐体内に発生する遠心力の制御に関しては従来、例えば特許文献1，2に記載のようなものが知られている。
特許文献1に記載のものは、湿式クラッチのピストン作動室内に発生した遠心圧がクラッチ解放時にクラッチ締結方向へ作用する弊害を回避するため、ピストンを挟んでピストン作動室と反対の側に、作動油が充満された遠心圧キャンセル室を画成し、この室内に発生した遠心圧で、ピストン作動室内の遠心圧によるピストン押し力を相殺するもので、
また特許文献2に記載のものは、同じく湿式クラッチのピストン作動室内に発生した遠心圧がクラッチ解放時にクラッチ締結方向へ作用する弊害を回避するため、クラッチの非作動時は遠心力により開かれてピストン作動室の作動油をドレンする通路を設け、これにより、クラッチの非作動時にピストン作動室内に遠心圧が発生することのないようにしたものである。
特開平０５−０４４７３７号公報 特開平０６−０１７８４４号公報

しかし上記従来の遠心圧制御技術にあっては何れも、遠心圧による悪影響を回避するためこれをキャンセルしたり、遠心圧が発生しないようピストン作動室の作動油をドレンするというものに過ぎず、遠心圧を調圧してこれを有効利用するというものでなかった。
このため従来の遠心圧制御技術は、遠心圧の圧力エネルギーを有効利用するよう改善し得る余地があった。

本発明は、上記の観点から、遠心圧を制御してこれを有効利用し得るよう改善した遠心圧アクチュエータを提案することを目的とする。

この目的のため本発明の遠心圧アクチュエータは、請求項１に記載のごとく、
作動流体が充満されている回転筐体を具え、該筐体の回転による遠心力が内部作動流体に作用して筐体内部に遠心圧を発生させるものにおいて、
前記筐体の回転軸線に同軸に配置して該筐体内に回転板を回転自在に収納し、
該回転板に同軸に対向させて、前記筐体と共に回転するよう該筐体内にアクチュエータピストンを収納し、
前記回転板の、筐体およびアクチュエータピストンに対する相対回転を制御する回転板回転制御手段を設け、
該手段による回転板の回転制御により、回転板に近いアクチュエータピストンの側におけるピストン室内の作動流体の平均回転速度を、回転板から遠いアクチュエータピストンの側におけるピストン室内の作動流体の平均回転速度に対し相対制御し、これによりアクチュエータピストンの両側における前記遠心圧を異ならせることでアクチュエータピストンからスラストを取り出すよう構成したことを特徴とするものである。

また、Ｖベルトプーリに関して同じ目的を達成するため、本発明の遠心圧アクチュエータは、請求項2に記載のごとく、以下のような構成とする。
先ず前提となるＶベルトプーリについて説明するに、これは、
Ｖベルトを掛け渡すためのＶ溝を画成する一対の対向フランジを具え、一方のフランジを他方のフランジに対し軸線方向へ変位させてＶ溝幅を変更することにより、Ｖベルトの巻き掛け径を変更可能にしたものである。

本発明は、かかるＶベルトプーリにおいて特に、
前記一方のフランジから軸線方向遠い前記他方のフランジの側に、作動流体が充満された筐体を結合して設け、
この筐体内に、プーリ回転軸線と同軸に配置して回転板を回転自在に収納し、
この回転板に同軸に対向させると共に前記一方のフランジに結合させて前記筐体内にアクチュエータピストンを収納し、
前記回転板の、筐体およびアクチュエータピストンに対する相対回転を制御する回転板回転制御手段を設け、
該手段による回転板の回転制御により、回転板に近いアクチュエータピストンの側におけるピストン室内の作動流体の平均回転速度を、回転板から遠いアクチュエータピストンの側におけるピストン室内の作動流体の平均回転速度に対し相対制御し、これによりアクチュエータピストンの両側における前記遠心圧を異ならせることでアクチュエータピストンが前記一方のフランジを前記他方のフランジに対し軸線方向へ変位させ得るよう構成したことを特徴とするものである。

また、湿式クラッチに関して同じ目的を達成するため、本発明の遠心圧アクチュエータは、請求項3に記載のごとく、以下のような構成とする。
先ず前提となる湿式クラッチについて説明するに、これは、
入力側回転メンバと共に回転するクラッチプレート、および、出力側回転メンバと共に回転するクラッチプレートを、入力側回転メンバと共に回転するクラッチピストンにより相互に押圧して締結させるものである。

本発明は、かかる湿式クラッチにおいて特に、
前記クラッチプレートから軸線方向遠い側における前記クラッチピストンの側に、作動流体を充満され、前記入力側回転メンバと共に回転する筐体を、回転軸線方向に固定して設け、
この筐体内に、その回転軸線と同軸に配置して回転板を回転自在に収納し、
この回転板に同軸に対向させると共に前記クラッチピストンに結合させて前記筐体内にアクチュエータピストンを収納し、
前記回転板の、筐体およびアクチュエータピストンに対する相対回転を制御する回転板回転制御手段を設け、
該手段による回転板の回転制御により、回転板に近いアクチュエータピストンの側におけるピストン室内の作動流体の平均回転速度を、回転板から遠いアクチュエータピストンの側におけるピストン室内の作動流体の平均回転速度に対し相対制御し、これによりアクチュエータピストンの両側における前記遠心圧を異ならせることでアクチュエータピストンが前記クラッチピストンを軸線方向へ変位させ得るよう構成したことを特徴とするものである。

上記した請求項1に記載の本発明による遠心圧アクチュエータにおいては、
回転板回転制御手段で回転板を回転制御することにより、回転板に近いアクチュエータピストンの側におけるピストン室内の作動流体の平均回転速度を、回転板から遠いアクチュエータピストンの側におけるピストン室内の作動流体の平均回転速度に対し相対制御し、これによりアクチュエータピストンの両側における遠心圧を異ならせることでアクチュエータピストンからスラストを取り出すことができる。
よって、遠心圧を制御してこれを有効利用することができることとなり、遠心圧の圧力エネルギーを利用して、エネルギー効率を高めることができる。

また、請求項2に記載の本発明による遠心圧アクチュエータにおいては、
回転板回転制御手段で回転板を回転制御することにより、回転板に近いアクチュエータピストンの側におけるピストン室内の作動流体の平均回転速度を、回転板から遠いアクチュエータピストンの側におけるピストン室内の作動流体の平均回転速度に対し相対制御し、これによりアクチュエータピストンの両側における遠心圧を異ならせることでアクチュエータピストンが前記一方のフランジを前記他方のフランジに対し軸線方向へ相対変位させることができ、この相対変位をＶベルトプーリのＶ溝幅制御に用い得る。

これがため、遠心圧を制御してこれをＶベルトプーリのＶ溝幅制御に有効利用することができ、遠心圧の圧力エネルギーを利用して、エネルギー効率を高めることができる。

更に、請求項3に記載の本発明による遠心圧アクチュエータにおいては、
回転板回転制御手段により回転板を回転制御することにより、回転板に近いアクチュエータピストンの側におけるピストン室内の作動流体の平均回転速度を、回転板から遠いアクチュエータピストンの側におけるピストン室内の作動流体の平均回転速度に対し相対制御し、これによりアクチュエータピストンの両側における前記遠心圧を異ならせることでアクチュエータピストンを軸線方向へ変位させることができ、かかるアクチュエータピストンの変位を湿式クラッチの締結、解放制御に用い得る。

これがため、遠心圧を制御してこれを湿式クラッチの締結、解放制御に有効利用することができ、遠心圧の圧力エネルギーを利用して、エネルギー効率を高めることができる。

以下、本発明の実施の形態を、図面に示す実施例に基づき詳細に説明する。
図１は、本発明のー実施例になる遠心圧アクチュエータを示し、1は、この遠心圧アクチュエータを用いたユニットのハウジングである。
遠心圧アクチュエータは筐体2を具え、この筐体2を駆動軸3のスプライン3aに回転係合させ、駆動軸3はエンジンなどの原動機（図示せず）に結合する。

よって筐体2は、駆動軸3を介して原動機により回転駆動され、この間、駆動軸3は筐体2に対し軸線方向へ相対変位可能である。
これがため筐体2は、ハウジング1内に回転自在に支持するが、軸線方向へはスラストニードル4等により拘束する。

筐体2内には、オイルを可とする作動流体5を充満させると共に、回転板6を筐体2の回転軸線（駆動軸3）と同軸になるよう配して設ける。
回転板6の中心に制御軸7を固設し、この制御軸7を、筐体駆動軸3から遠い回転板6の側に延設して筐体2から液密封止下に、しかし筐体2に対し相対回転自在に突出させる。

制御軸7の突端には遠心圧制御モータ8のロータ9を結合し、遠心圧制御モータ8はこのロータ9と、これを取り巻くよう配置したステータ10とで構成し、ステータ10をハウジング1に固着する。
遠心圧制御モータ8は、本発明における回転板回転制御手段に相当する。

筐体2内には更に、回転板6と所定の間隔をもってこれと同軸に対向配置したアクチュエータピストン11を収納し、このアクチュエータピストン11を駆動軸3に結合して筐体2と共に回転するようになす。

上記の構成になる遠心圧アクチュエータの作用を以下に説明する。
軸3を介した筐体2の回転により内部作動流体5も連れ回され、この回転により筐体2の回転速度Ninに応じた遠心力が作動流体5に作用して回転筐体2内に遠心圧が発生する。
この遠心圧は、アクチュエータピストン11が筐体2と共に回転するため、回転板6から遠いアクチュエータピストン11の側におけるピストン室Aでは常に、筐体2の回転速度Ninのみに応じた図2（b）および図3（b）にαで例示するような圧力分布をもって、アクチュエータピストン11に対し図1、図2（b）および図3（b）の左向きに作用する。

ここで圧力分布αが、アクチュエータピストン11の外周において最も大きな遠心圧となり、アクチュエータピストン11の中心部で遠心圧が最小になる理由は、回転中心から遠いほど作動流体5に大きな遠心力が作用して遠心圧も回転中心から外周に向かうにつれて大きくなるためである。
そして、遠心圧分布αによりアクチュエータピストン11に作用する、図1、図2（b）および図3（b）中において左向きの平均遠心圧Paは、筐体回転速度Ninの上昇につれ図2（a）および図3（a）に示すごとく二次曲線的に上昇する。

一方で本実施例においては、回転板6およびアクチュエータピストン11間に画成された、回転板6に近い側のピストン室Bにおいてアクチュエータピストン11に作用する遠心圧を以下のように制御することができる。
この制御に当たっては、モータ8の回転速度制御や出力トルク制御により回転板6の回転速度を調整する。

回転板6の回転速度Nmを筐体2の回転速度（原動機回転速度）Ninとの関連において、-Nin<Nm<Ninとなるよう制御する場合、つまり、回転板6を筐体回転速度Ninよりも低速度で回転させたり、筐体2とは逆方向へ逆転させる場合、
ピストン室B内における作動流体5の平均回転速度が、ピストン室A内における作動流体5の平均回転速度よりも遅くなる。

この場合ピストン室B内における作動流体5は、平均回転速度の低下により遠心力による油圧分布カーブの変化を小さくされて、この平均回転速度に応じた図2（b）にβで例示するような圧力分布をもって、アクチュエータピストン11に対し図2（b）の右向きに遠心圧を作用させる。
この遠心圧の圧力分布βは、最外周の遠心圧がピストン室A内における遠心圧分布αの最外周の遠心圧と同じ値であり、その理由は、アクチュエータピストン11を包囲するスペースを介して両ピストン室A,Bが相互に連通されているためである。

一方、ピストン室B内における作動流体5が平均回転速度の低下により遠心力による油圧分布カーブの変化を小さくされたことで中心部の遠心圧低下を抑制されることとなり、遠心圧の圧力分布βは、中心部に近い内周部ほど遠心圧がピストン室A内における遠心圧分布αの内周部遠心圧よりも高くなる。
従って、遠心圧分布βによりアクチュエータピストン11に作用する、図2（b）の右向きの平均遠心圧Pbは、筐体回転速度Ninの上昇につれ図2（a）に示すごとく二次曲線的に上昇するが、ピストン室A内における遠心圧がアクチュエータピストン11に対し図2（b）の左向きに作用する平均遠心圧Paよりも高い。
よってアクチュエータピストン11および駆動軸3には、図2(a)に例示する、ピストン室B内における平均遠心圧Pbとピストン室A内における平均遠心圧Paとの差圧Pb-Paに応じた、図2（b）の右向きのスラストFrが付与され、駆動軸3からこのスラストFrを取り出して任意に用いることができる。

モータ8の回転速度制御や出力トルク制御により回転板6の回転速度Nmを筐体2の回転速度（原動機回転速度）Ninとの関連において、Nm>Ninとなるよう制御する場合、つまり、回転板6を筐体回転速度Ninよりも高速度で回転させる場合、
回転板6に近いアクチュエータピストン11の側のピストン室B内における作動流体5の平均回転速度が、回転板6から遠いアクチュエータピストン11の側におけるピストン室A内における作動流体5の平均回転速度よりも速くなる。

この場合ピストン室B内における作動流体5は、平均回転速度の上昇により遠心力による油圧分布カーブの変化を大きくされて、この平均回転速度に応じた図3（b）にγで例示するような圧力分布をもって、アクチュエータピストン11に対し図3（b）の右向きに遠心圧を作用させる。
この遠心圧の圧力分布γは、最外周の遠心圧がピストン室A内における遠心圧分布αの最外周の遠心圧と同じ値であり、その理由は、アクチュエータピストン11を包囲するスペースを介して両ピストン室A,Bが相互に連通されているためである。

一方、ピストン室B内における作動流体5が平均回転速度の上昇により遠心力による油圧分布カーブの変化を大きくされたことで中心部の遠心圧低下を助長されることとなり、遠心圧の圧力分布γは、中心部に近い内周部ほど遠心圧がピストン室A内における遠心圧分布αの内周部遠心圧よりも低くなる。
従って、遠心圧分布γによりアクチュエータピストン11に作用する、図3（b）の右向きの平均遠心圧Pbは、筐体回転速度Ninの上昇につれ図3（a）に示すごとく二次曲線的に上昇するが、ピストン室A内における遠心圧がアクチュエータピストン11に対し図3（b）の左向きに作用する平均遠心圧Paよりも低い。
よってアクチュエータピストン11および駆動軸3には、図3(a)に例示する、ピストン室B内における平均遠心圧Pbとピストン室A内における平均遠心圧Paとの差圧Pa-Pbに応じた、図3（b）の左向きのスラストFlが付与され、駆動軸3からこのスラストFlを取り出して任意に用いることができる。

モータ8の回転速度制御や出力トルク制御により回転板6の回転速度Nmを筐体2の回転速度（原動機回転速度）Ninと同じになるよう制御する場合、
回転板6に近いアクチュエータピストン11の側のピストン室B内における作動流体5の平均回転速度が、回転板6から遠いアクチュエータピストン11の側におけるピストン室A内における作動流体5の平均回転速度と同じになる。

この場合ピストン室B内における作動流体5は、ピストン室A内における作動流体5の平均回転速度と同じであることから、ピストン室A内におけると同じ図2（b）および図3（b）に示す遠心圧分布と同じ圧力分布を持った逆向きの遠心圧でアクチュエータピストン11を、回転板6から遠ざかる方向へ附勢する。
従って、ピストン室A内の遠心圧分布によりアクチュエータピストン11に作用する平均遠心圧Pbは、筐体回転速度Ninの上昇につれ図4に示すごとく二次曲線的に上昇するが、ピストン室A内における遠心圧分布がアクチュエータピストン11に対し作用する平均遠心圧Paと同じになる。
よってアクチュエータピストン11および駆動軸3には、図4に示す、ピストン室B内における平均遠心圧Pbとピストン室A内における平均遠心圧Paとの差圧Pa-Pb＝0に起因して、何らのスラストも作用しなくなり、これらアクチュエータピストン11および駆動軸3を停止させておくことができ、この停止状態を任意に用いることができる。

なお、上記実施例では回転板6の回転速度を電動モータ8により制御することとしたが、これに限られるものではないし、回転板6の回転速度制御を図示せざるブレーキとの併用により行うものでもよいことは言うまでもない。

いずれにして本実施例においては、筐体2内における回転板6を、筐体2と共に回転するアクチュエータピストン11に対して相対回転制御することにより、回転板6に近いアクチュエータピストン11の側におけるピストン室B内の作動流体5の平均回転速度を、回転板6から遠いアクチュエータピストン11の側におけるピストン室A内の作動流体の平均回転速度に対し相対制御し、これによりアクチュエータピストン11の両側における遠心圧Pb,Paを異ならせることでアクチュエータピストン11からスラストFr,Flを取り出すようにしたため、
遠心圧Pb,Paを制御してこれを有効利用することができることとなり、遠心圧Pb,Paの圧力エネルギーを利用して、エネルギー効率を高めることができる。

図5は、Ｖベルト式無段変速機用のＶベルトプーリに対する本発明遠心圧アクチュエータの適用例を示し、Ｖベルトプーリは固定フランジ21と、これに対しスプライン22により軸線方向相対変位可能に回転係合させた可動フランジ23とで構成する。
かかるＶベルトプーリは、両フランジ21，23間に画成されたＶ溝にＶベルト24を巻き掛けして実用に供し、可動フランジ23を固定フランジ21に対し軸線方向へ変位させてＶ溝幅を変更することにより、Ｖベルトの巻き掛け径を変更して無段変速が可能となるようにする。

可動フランジ23を固定フランジ21に対し軸線方向相対位置制御可能にするために、可動フランジ23から遠い固定フランジ21の側に、作動流体25が充満された筐体26を一体に設ける。
なお筐体26は、Ｖベルト式無段変速機ケース27との間におけるスラストニードル28により、可動フランジ23から遠ざかる軸線方向への移動を制限する。

作動流体25が充満された筐体26内には、回転板29をＶベルトプーリ回転軸線と同軸になるよう配して設け、回転板29の中心に制御軸30を固設する。
この制御軸30を、可動フランジ23から遠い回転板29の側に延設して筐体26から液密封止下に、しかし筐体26に対し相対回転自在に突出させる。

制御軸30の突端には遠心圧制御モータ31のロータ32を結合し、遠心圧制御モータ31はこのロータ32と、これを取り巻くよう配置したステータ33とで構成し、ステータ33を変速機ケース27に固着する。
遠心圧制御モータ31は、本発明における回転板回転制御手段に相当する。

そして、回転板29に同軸に対向させて筐体26内にアクチュエータピストン34を設け、このアクチュエータピストン34を可動フランジ23に結合する。
可動フランジ23の中心に作動流体供給孔23aを設け、これを経て筐体26内に作動流体25を充満させ続けるようにする。

上記の構成になる遠心圧アクチュエータ付きＶベルトプーリの作用を以下に説明する。
プーリの回転により筐体26内の作動流体25も連れ回され、この回転による遠心力が作動流体25に作用して筐体26内に遠心圧が発生する。
回転板29から遠いアクチュエータピストン34の側におけるピストン室A内の平均遠心圧Paは、アクチュエータピストン34が筐体26と共に回転していることから、図1〜図4につき前述したと同様、常にプーリ回転速度Ninのみに応じたものとなる。

これに対し、回転板29に近いアクチュエータピストン34の側にけるピストン室B内の平均遠心圧Pbは、回転板29の回転速度制御により図1〜図4につき前述したと同様にして制御することができ、ピストン室B内における平均遠心圧Pbの制御により、以下のごとくに可動フランジ23を固定フランジ21に対し軸線方向へ相対ストロークさせて、Ｖベルト24のプーリ巻き掛け径を制御することができる。

回転板29の回転速度Nmを筐体26の回転速度（プーリ回転速度）Ninとの関連において、-Nin<Nm<Ninとなるよう制御する場合、つまり、回転板29を筐体回転速度Ninよりも低速度で回転させたり、筐体26とは逆方向へ逆転させる場合、
ピストン室B内における作動流体25の平均回転速度が、ピストン室A内における作動流体25の平均回転速度よりも遅くなる。

この場合ピストン室B内における作動流体25は、平均回転速度の低下により遠心力による油圧分布カーブの変化を小さくされて、この低い平均回転速度に応じた高い平均遠心圧Pbをアクチュエータピストン34に対し図5の右向きに作用させ、同図の左向きに作用するピストン室A内の平均遠心圧Paとの差圧に応じたスラストFrでアクチュエータピストン34を、図5のごとく対応方向へストロークさせる。
これにより可動フランジ23が固定フランジ21から離れて、これらフランジ間のＶ溝幅が大きくなり、その分Ｖベルト24がプーリ巻き掛け径を低下されて対応方向への無段変速を行わせることができる。

回転板29の回転速度Nmを筐体26の回転速度（プーリ回転速度）Ninとの関連において、Nm>Ninとなるよう制御する場合、つまり、回転板29を筐体回転速度Ninよりも高速度で回転させる場合、
ピストン室B内における作動流体25の平均回転速度が、ピストン室A内における作動流体25の平均回転速度よりも速くなる。

この場合ピストン室B内における作動流体25は、平均回転速度の上昇により遠心力による油圧分布カーブの変化を大きくされて、この大きくされた平均回転速度に応じた低い平均遠心圧Pbをアクチュエータピストン34に作用させる。
かようにピストン室B内における平均遠心圧Pbが低下することにより、アクチュエータピストン34は図6に示すごとく、ピストン室A内における平均遠心圧Paとピストン室B内における平均遠心圧Pbとの差圧に応じたスラストFlで対応方向へストロークされる。
これにより可動フランジ23が固定フランジ21に接近して、これらフランジ間のＶ溝幅が小さくなり、その分Ｖベルト24がプーリ巻き掛け径を大きくされて対応方向への無段変速を行わせることができる。

回転板29の回転速度Nmを筐体26の回転速度（プーリ回転速度）Ninと同じになるよう制御する場合、
回転板29に近いアクチュエータピストン34の側のピストン室B内における作動流体25の平均回転速度が、回転板29から遠いアクチュエータピストン34の側におけるピストン室A内における作動流体25の平均回転速度と同じになる。

この場合ピストン室B内における作動流体25は、ピストン室A内における作動流体25の平均回転速度と同じであることから、ピストン室B内の平均遠心圧Pbはピストン室A内の平均遠心圧Paと同じになる。
従って、アクチュエータピストン34の両側に作用する平均遠心圧が同じであることにより、アクチュエータピストン34および可動プーリ23には何らのスラストも作用しなくなり、Ｖベルト24をこの時におけるバランス位置に保つことがことができる。

図7は、湿式クラッチに対する本発明遠心圧アクチュエータの適用例を示し、
湿式クラッチは、入力側回転メンバ41と共に回転するクラッチプレート42、および、出力側回転メンバ43と共に回転するクラッチプレート44よりなるクラッチパックと、入力側回転メンバ41にスプライン45を介して軸線方向変位可能に回転係合させたクラッチピストン46とを具え、
このピストン46によりクラッチプレート42，44を相互に押圧してクラッチの締結状態を得るものとする。

ピストン46をクラッチプレート42，44に対し軸線方向相対位置制御可能にするために、クラッチプレート42，44から遠いクラッチピストン46の側に筐体47を同軸配置して設ける。
この筐体47は、スプライン45により入力回転部材41と共に回転し得るよう配置し、且つ、この筐体47内には常時オイルなどの作動流体48を充満させておく。
なお筐体47は、これと変速機ケース49との間におけるスラストニードル50により、クラッチプレート42，44から遠ざかる軸線方向への移動を制限する。

作動流体48が充満された筐体47内には、回転板51を湿式クラッチ回転軸線と同軸になるよう配して設け、回転板51の中心に制御軸52を固設する。
この制御軸52を、クラッチプレート42，44から遠い回転板51の側に延設して筐体47から液密封止下に、しかし筐体47に対し相対回転自在に突出させる。

制御軸52の突端には遠心圧制御モータ53のロータ54を結合し、遠心圧制御モータ53はこのロータ54と、これを取り巻くよう配置したステータ55とで構成し、ステータ55を変速機ケース49に固着する。
遠心圧制御モータ53は、本発明における回転板回転制御手段に相当する。
そして、回転板51に同軸に対向させて筐体47内にアクチュエータピストン56を設け、このアクチュエータピストン56をクラッチピストン46に結合する。

上記の構成になる遠心圧アクチュエータ付き湿式クラッチの作用を以下に説明する。
湿式クラッチの回転により筐体47内の作動流体48も連れ回され、この回転による遠心力が作動流体48に作用して筐体47内に遠心圧が発生する。
回転板51から遠いアクチュエータピストン56の側におけるピストン室A内の平均遠心圧Paは、アクチュエータピストン56が筐体47と共に回転していることから、図1〜図4につき前述したと同様、常に湿式クラッチの回転速度Ninのみに応じたものとなる。

これに対し、回転板51に近いアクチュエータピストン56の側にけるピストン室B内の平均遠心圧Pbは、回転板51の回転速度制御により図1〜図4につき前述したと同様にして制御することができ、ピストン室B内における平均遠心圧Pbの制御により、以下のごとくにクラッチピストン46をクラッチプレート42，44に対し軸線方向へ相対ストロークさせて、湿式クラッチの締結、解放制御を行うことができる。

回転板51の回転速度Nmを筐体47の回転速度（湿式クラッチ回転速度）Ninとの関連において、-Nin<Nm<Ninとなるよう制御する場合、つまり、回転板51を筐体回転速度Ninよりも低速度で回転させたり、筐体47とは逆方向へ逆転させる場合、
ピストン室B内における作動流体48の平均回転速度が、ピストン室A内における作動流体48の平均回転速度よりも遅くなる。

この場合ピストン室B内における作動流体48は、平均回転速度の低下により遠心力による油圧分布カーブの変化を小さくされて、この低い平均回転速度に応じた高い平均遠心圧Pbをアクチュエータピストン56に対し図7の右向きに作用させ、同図の左向きに作用するピストン室A内の平均遠心圧Paとの差圧に応じたスラストFrでアクチュエータピストン56を、図7の下半分に示すごとく対応方向へストロークさせる。
これによりクラッチピストン46がクラッチプレート42，44を押圧して、湿式クラッチを締結させることができる。

回転板51の回転速度Nmを筐体47の回転速度（湿式クラッチ回転速度）Ninとの関連において、Nm>Ninとなるよう制御する場合、つまり、回転板51を筐体回転速度Ninよりも高速度で回転させる場合、
ピストン室B内における作動流体48の平均回転速度が、ピストン室A内における作動流体48の平均回転速度よりも速くなる。

この場合ピストン室B内における作動流体48は、平均回転速度の上昇により遠心力による油圧分布カーブの変化を大きくされて、この大きくされた平均回転速度に応じた低い平均遠心圧Pbをアクチュエータピストン56に作用させる。
かようにピストン室B内における平均遠心圧Pbが低下することにより、アクチュエータピストン56は図7の上半分に示すごとく、ピストン室A内における平均遠心圧Paとピストン室B内における平均遠心圧Pbとの差圧に応じたスラストFlで対応方向へストロークされる。
これによりクラッチピストン46がクラッチプレート42，44から離れ、湿式クラッチを解放させることができる。
なお当該クラッチの解放は、クラッチピストン46に作用させた図示せざるリターンスプリングとの協働により行ってもよい。

回転板51の回転速度Nmを筐体47の回転速度（湿式クラッチ回転速度）Ninと同じになるよう制御する場合、
回転板51に近いアクチュエータピストン56の側のピストン室B内における作動流体48の平均回転速度が、回転板51から遠いアクチュエータピストン56の側におけるピストン室A内における作動流体48の平均回転速度と同じになる。

この場合ピストン室B内における作動流体48は、ピストン室A内における作動流体48の平均回転速度と同じであることから、ピストン室B内の平均遠心圧Pbはピストン室A内の平均遠心圧Paと同じになる。
従って、アクチュエータピストン56の両側に作用する平均遠心圧が同じであることにより、アクチュエータピストン56およびクラッチピストン46には何らのスラストも作用しなくなり、クラッチピストン46をこの時におけるバランス状態に保つことがことができる。

本発明の一実施例になる遠心圧アクチュエータを示す概念図である。 同実施例になる遠心圧アクチュエータの回転板回転速度が低い場合における動作特性を示し、 (a)は、筐体回転速度と、アクチュエータピストンに作用する平均遠心圧との関係を示す特性線図、 （b）は、アクチュエータピストンに作用する遠心圧の圧力分布図である。 同実施例になる遠心圧アクチュエータの回転板回転速度が速い場合における動作特性を示し、 (a)は、筐体回転速度と、アクチュエータピストンに作用する平均遠心圧との関係を示す特性線図、 （b）は、アクチュエータピストンに作用する遠心圧の圧力分布図である。 同実施例になる遠心圧アクチュエータの回転板回転速度が筐体回転速度と同じ場合における、筐体回転速度と、アクチュエータピストンに作用する平均遠心圧との関係を示す特性線図である。 本発明の遠心圧アクチュエータをＶベルト式無段変速機のプーリＶ溝幅制御に用いた適用例を示すＶベルトプーリの縦断側面図である。 同適用例において、Ｖベルトのプーリ巻き掛け径が大きくなった場合のＶベルトプーリを示す縦断側面図である。 本発明の遠心圧アクチュエータを湿式クラッチの締結制御に用いた適用例を示す湿式クラッチの縦断側面図である。

符号の説明

１ ユニットハウジング
２ 筐体
３ 駆動軸
４ スラストニードル
５ 作動流体
６ 回転板
７ 制御軸
８ 遠心圧制御モータ（回転板回転制御手段）
９ ロータ
10 ステータ
11 アクチュエータピストン
21 Ｖベルトプーリ固定フランジ
22 スプライン
23 Ｖベルトプーリ可動フランジ
24 Ｖベルト
25 作動流体
26 筐体
27 Ｖベルト式無段変速機ケース
28 スラストニードル
29 回転板
30 制御軸
31 遠心圧制御モータ（回転板回転制御手段）
32 ロータ
33 ステータ
34 アクチュエータピストン
41 入力側回転メンバ
42 クラッチプレート
43 出力側回転メンバ
44 クラッチプレート
45 スプライン
46 クラッチピストン
47 筐体
48 作動流体
49 変速機ケース
50 スラストニードル
51 回転板
52 制御軸
53 遠心圧制御モータ（回転板回転制御手段）
54 ロータ
55 ステータ
56 アクチュエータピストン

Claims (8)

1. 作動流体が充満されている回転筐体を具え、該筐体の回転による遠心力が内部作動流体に作用して筐体内部に遠心圧を発生させるものにおいて、
   前記筐体の回転軸線に同軸に配置して該筐体内に回転板を回転自在に収納し、
   該回転板に同軸に対向させて、前記筐体と共に回転するよう該筐体内にアクチュエータピストンを収納し、
   前記回転板の、筐体およびアクチュエータピストンに対する相対回転を制御する回転板回転制御手段を設け、
   該手段による回転板の回転制御により、回転板に近いアクチュエータピストンの側におけるピストン室内の作動流体の平均回転速度を、回転板から遠いアクチュエータピストンの側におけるピストン室内の作動流体の平均回転速度に対し相対制御し、これによりアクチュエータピストンの両側における前記遠心圧を異ならせることでアクチュエータピストンからスラストを取り出すよう構成したことを特徴とする遠心圧アクチュエータ。
2. Ｖベルトを掛け渡すためのＶ溝を画成する一対の対向フランジを具え、一方のフランジを他方のフランジに対し軸線方向へ変位させてＶ溝幅を変更することにより、Ｖベルトの巻き掛け径を変更可能にしたＶベルトプーリにおいて、
   前記一方のフランジから軸線方向遠い前記他方のフランジの側に、作動流体が充満された筐体を結合して設け、
   この筐体内に、プーリ回転軸線と同軸に配置して回転板を回転自在に収納し、
   この回転板に同軸に対向させると共に前記一方のフランジに結合させて前記筐体内にアクチュエータピストンを収納し、
   前記回転板の、筐体およびアクチュエータピストンに対する相対回転を制御する回転板回転制御手段を設け、
   該手段による回転板の回転制御により、回転板に近いアクチュエータピストンの側におけるピストン室内の作動流体の平均回転速度を、回転板から遠いアクチュエータピストンの側におけるピストン室内の作動流体の平均回転速度に対し相対制御し、これによりアクチュエータピストンの両側における前記遠心圧を異ならせることでアクチュエータピストンが前記一方のフランジを前記他方のフランジに対し軸線方向へ相対変位させ得るよう構成したことを特徴とするＶベルトプーリの遠心圧アクチュエータ。
3. 入力側回転メンバと共に回転するクラッチプレート、および、出力側回転メンバと共に回転するクラッチプレートを、入力側回転メンバと共に回転するクラッチピストンにより相互に押圧して締結させる湿式クラッチにおいて、
   前記クラッチプレートから軸線方向遠い側における前記クラッチピストンの側に、作動流体を充満され、前記入力側回転メンバと共に回転する筐体を、回転軸線方向に固定して設け、
   この筐体内に、その回転軸線と同軸に配置して回転板を回転自在に収納し、
   この回転板に同軸に対向させると共に前記クラッチピストンに結合させて前記筐体内にアクチュエータピストンを収納し、
   前記回転板の、筐体およびアクチュエータピストンに対する相対回転を制御する回転板回転制御手段を設け、
   該手段による回転板の回転制御により、回転板に近いアクチュエータピストンの側におけるピストン室内の作動流体の平均回転速度を、回転板から遠いアクチュエータピストンの側におけるピストン室内の作動流体の平均回転速度に対し相対制御し、これによりアクチュエータピストンの両側における前記遠心圧を異ならせることでアクチュエータピストンが前記クラッチピストンを軸線方向へ変位させ得るよう構成したことを特徴とする湿式クラッチの遠心圧アクチュエータ。
4. 請求項1〜3のいずれか1項に記載の遠心圧アクチュエータにおいて、
   前記回転板回転制御手段は、前記回転板の回転速度Nmが前記筐体の回転速度Ninに対し−Nin<Nm<Ninとなるように回転板を回転させるものであり、これにより、前記回転板に近いアクチュエータピストンの側におけるピストン室内の作動流体の平均回転速度を、回転板から遠いアクチュエータピストンの側におけるピストン室内の作動流体の平均回転速度よりも遅くして、アクチュエータピストンに回転板から遠ざかる方向のスラストを付与するよう構成したことを特徴とする遠心圧アクチュエータ。
5. 請求項1〜3のいずれか1項に記載の遠心圧アクチュエータにおいて、
   前記回転板回転制御手段は、前記回転板を前記筐体と同方向へ、該筐体よりも高速度で回転させるものであり、これにより、前記回転板に近いアクチュエータピストンの側におけるピストン室内の作動流体の平均回転速度を、回転板から遠いアクチュエータピストンの側におけるピストン室内の作動流体の平均回転速度よりも速くして、アクチュエータピストンに回転板へ接近する方向のスラストを付与するよう構成したことを特徴とする遠心圧アクチュエータ。
6. 請求項1〜3のいずれか1項に記載の遠心圧アクチュエータにおいて、
   前記回転板回転制御手段は、前記回転板を前記筐体と同方向へ同速度で回転させるものであり、これにより、前記回転板に近いアクチュエータピストンの側におけるピストン室内の作動流体の平均回転速度を、回転板から遠いアクチュエータピストンの側におけるピストン室内の作動流体の平均回転速度と同じにして、アクチュエータピストンにスラストを付与しないよう構成したことを特徴とする遠心圧アクチュエータ。
7. 請求項1〜6のいずれか1項に記載の遠心圧アクチュエータにおいて、
   前記回転板回転制御手段は、前記回転板を電動モータにより回転させるものである遠心圧アクチュエータ。
8. 請求項1〜7のいずれか1項に記載の遠心圧アクチュエータにおいて、
   前記回転板回転制御手段は、前記回転板の回転制御をブレーキにより行うものである遠心圧アクチュエータ。

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