JP5757903B2 - 無段変速機のベルト冷却装置 - Google Patents

Description

本発明は、２つのプーリを用いる無段変速機において、両プーリに掛け渡されるチェーン又はベルトを冷却する無段変速機のベルト冷却装置に関するものである。

チェーン式無段変速機やベルト式無段変速機では、プライマリプーリ及びセカンダリプーリと、これらのプーリに巻き掛けられたチェーン或いはベルト（ベルト状部材、以下、単にベルトとも言う）との動力伝達に伴い、ベルトとプーリとの間やベルト内部の摩擦により熱が発生する。そこで、この発熱部分を冷却する技術が開発されている。
例えば、特許文献１には、ベルトの潤滑及び冷却のための冷却流体を噴射するノズルの噴射方向を、無段変速機の駆動状態により変更して、冷却効率を向上させながら冷却流体の消耗を最少に抑えるようにする技術が開示されている。

特開２００５−１３３９３３号公報

上記の特許文献１の技術によれば、無段変速機の状態により変化する発熱量の多い箇所へノズルの噴射方向を向けることにより、冷却効率を向上と冷却流体の消耗の減少とを図ることはできる。しかしながら、無段変速機の状態によっては、冷却を要する発熱箇所が複数発生するため、単にノズルの噴射方向を変更するだけでは、必要箇所への冷却を十分に行なうことができない。

例えば、図１２は金属製のベルトを用いた無段変速機の作動時の状態を模式的に示す図であり、無段変速機の作動時には、ベルトは微小な伸縮を伴いながら回動する。つまり、プライマリプーリ１やセカンダリプーリ２への係合開始箇所や係合終了箇所において、ベルトはエレメント間が微小に伸縮し、このような箇所において特に発熱する。
例えば、図１３は無段変速機の作動時における各部の発熱状態を説明する図であり、図１３（ａ）はベルトの内部発熱量とベルトとプーリとの間の発熱量とをベルトの部位と対応させて示す図であり、図１３（ｂ）は図１３（ａ）の横軸のベルトの部位を示す図である。

図１３（ｂ）に示すように、プライマリプーリ１とセカンダリプーリ２とに巻き掛けられたベルト３が、図中に矢印で示すようなプーリ１，２の回転により回動すると、ベルト３の各箇所Ｐ１〜Ｐ８におけるベルト内部発熱量及びベルトプーリ間発熱量は、図１３（ａ）に示すように、ベルト３がプーリ１，２との係合を始める箇所Ｐ２，Ｐ６及びベルト３がプーリ１，２との係合を終える箇所Ｐ４，Ｐ８において高くなる。

特許文献１に例示された技術の場合、ベルト３がプーリ１，２との係合を始める箇所Ｐ２，Ｐ６にピンポイントで冷却流体を供給しているが、より効率的に冷却するには、ベルト３がプーリ１，２との係合を終える箇所Ｐ４，Ｐ８においても冷却流体の供給する必要がある。そのためには、冷却流体の噴射方向を変更可能なノズルを各プーリ１，２に２つずつ設けなければならず、冷却系構造が複雑なものになり、配置スペースの点に実施が難しく、配置できたとしても大きなコスト増を招くことになる。

しかも、有効径が小さいプーリ２におけるベルト係合箇所Ｐ６〜Ｐ８と、有効径が大きいプーリ１におけるベルト係合箇所Ｐ２〜Ｐ４とを比較すると、有効径Ｂの小さいプーリ２の方が有効径の大きいプーリ１よりもベルト内部発熱量及びベルトプーリ間発熱量が共に大きくなっている。特に、ベルト内部発熱量は、箇所Ｐ６，Ｐ８のみならず、箇所Ｐ６，Ｐ８の間のベルト係合箇所においても高くなっている。

このことからも、無段変速機の作動状態によっては、より広範囲に冷却流体を供給できるようにすることが必要となることがわかる。
ピンポイントで冷却流体を供給する手法では、このような要求に十分に答えることは困難であり、無段変速機の様々な運転状態を考慮して、効率よくしかも確実にベルトを冷却できるようにすることが望まれている。

本発明は、かかる課題に鑑み創案されたもので、無段変速機の運転状態に応じて広範囲に冷却流体を供給することができるようにして、冷却流体の消耗を抑えながら無段変速機の各発熱箇所を確実に且つ効率よく冷却することができるようにした、無段変速機のベルト冷却装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するため、本発明の無段変速機のベルト冷却装置は、可動プーリのシーブ面と固定プーリのシーブ面とによって形成されたＶ溝部を有する２つのプーリと、前記２つのプーリに巻き掛けられた無端状のベルトとからなる無段変速機に装備され、前記ベルトにオイルを供給して冷却する無段変速機のベルト冷却装置であって、前記可動プーリの前記シーブ面の背面と該可動プーリを軸支するシャフトの外周面とにより区画形成された油圧室に前記可動プーリを移動させるオイルを供給するオイル供給手段と、前記可動プーリと前記シャフトとの間から前記Ｖ溝部へ前記油圧室内のオイルが流出するのを抑制するシール部材と、を備え、前記シール部材は、弾性力により前記シャフトの外周面に圧接するシール面と、前記シャフトの回転に伴い前記シール部材に加わる遠心力により前記シール面が前記シャフトの外周面から離隔するのを許容する変形許容部と、を備えていることを特徴としている。

前記変形許容部は、前記遠心力が強まるのにしたがって前記シール面の前記シャフトの外周面からの離隔量が増加することを許容することが好ましい。
前記オイル供給手段は、オイルを圧送するオイル供給源と、前記オイル供給源と前記油圧室との間に設けられたオイル供給路とを備え、前記シャフトの外周面の前記シール面が対向しうる箇所に、前記オイル供給路と連通する開口部が形成されていることが好ましい。

前記シール部材は、弾性材料によって無端の環状に形成され、前記シール面としての環状内周面を有するシール本体部と、前記シール本体部の外周の少なくても一部に、前記シール本体部が前記遠心力によって弾性変形して拡径するのを許容する前記変形許容部と、を備え、前記変形許容部は、その内部に中空部を有することが好ましい。

または、前記シール部材は、弾性材料によって無端の環状に形成され、その一部分に前記変形許容部が設けられ、前記変形許容部は、他の部分よりも弾性係数が小さく、前記遠心力によって弾性的に伸張して前記シール本体部の弾性変形による拡径を許容する前記変形許容部として備えられていることが好ましい。
前記シール部材は、円弧状の前記シール面を有する複数のシール本体部を備え、前記変形許容部は、前記複数のシール本体部の端部をそれぞれ連結するとともに、前記遠心力によって弾性的に伸張し、前記シール面が前記シャフトの外周面から離隔するのを許容することも好ましい。

この場合、前記変形許容部は、前記シール部材の他の部分と同一素材にて形成されるとともに、他の部分よりも断面積が小さく形成されていることも好ましい。
あるいは、前記シール部材は、弾性材料によって形成されるとともに、前記シール部材の一端部に形成された一端面と前記シール部材の他端部に形成された他端面とが対向することにより環状に形成され、前記一端面と前記他端面とが対向する部分を前記変形許容部とし、前記一端部と前記他端部とが周方向へ相対移動するのを許容して、前記シール部材の弾性変形による拡径を許容することが好ましい。

前記ベルトは、金属製ベルトであることが好ましい。

本発明の無段変速機のベルト冷却装置によれば、無段変速機の作動時には、プライマリプーリ及びセカンダリプーリの各可動プーリの油圧室に供給されるオイルに応じて各可動プーリの位置が調整され、この各可動プーリの位置に応じた変速比で、ベルトを通じてプライマリプーリからセカンダリプーリに回転動力が伝達されるが、このとき、油圧室内のオイルは、油圧室の一部を区画形成する可動プーリとシャフトとの間において、シール部材によりＶ溝部への流出を抑制される。

このオイルの流出抑制は、シール部材のシール面がシャフトの外周面に圧接することによりなされるが、変形許容部によりシール部材の弾性変形が許容され、可動プーリの回転に伴いシール部材に加わる遠心力によってシール面がシャフトの外周面から離隔するので、オイルはシール面とシャフトの外周面との間からＶ溝部へ流出し、Ｖ溝部内のベルトに供給され、ベルトを冷却すると共に、ベルトとＶ溝部との間の潤滑に利用される。

プーリの回転速度が高まるほどシール部材に加わる遠心力が強まるが、変形許容部が、遠心力が強まるのにしたがってシール面のシャフトの外周面からの離隔量が増加することを許容すれば、遠心力が強まるのにしたがって、シール面とシャフトの外周面との間からＶ溝部へのオイル流出量が増大し、Ｖ溝部内のベルトに供給されるオイルの量も増大する。一般に、プーリの回転が高まるほどベルトを冷却するオイルの量も多く要求されるので、極めて効率よくベルトにオイルを供給して冷却することができる。

また、ベルトを冷却するオイルは、プーリのベルト支持面（シーブ面）を介して、プーリの回転に伴って外周方向へ移動して、ベルトの内周面側からベルトへと供給されるので、プーリに当接するベルト全体にオイルを供給することができ、オイルを噴射によって供給する場合に較べて、より広範囲にオイルを冷却することができ、プーリの回転速度が高まるほど広範囲となるベルト冷却要求部に対して対応することができ、この点からも冷却効率を向上させることができる。

しかも、可動プーリの移動のために油圧室に供給されるオイルの一部を利用するため、オイルを噴射によって供給する場合のように、ノズルやノズルにオイルを供給する供給配管等を新たに設ける必要もないので、スペース上も設置が容易であり、設置コストも抑えられる。
また、シャフトの外周面のシール面が対向しうる箇所に、オイル供給路と連通する開口部を形成すると、開口部においてオイルがシール面を押圧して、これによりシール面をシャフトの外周面から離隔させることができ、上記の遠心力に加えて、開口部からのオイルの圧力も加わって、シール面のシャフトの外周面からの離隔量を増大させることができる。

本発明の第１実施形態にかかる無段変速機のベルト冷却装置を示す無段変速機の要部断面図であり、（ａ）はそのシール部材のシール面がシャフト外周面へ圧接したシール状態を示し、（ｂ）はそのシール部材のシール面がシャフト外周面から離隔したオイル供給状態を示す。 本発明の第１実施形態にかかる無段変速機のベルト冷却装置が適用される無段変速機のオイル（作動油）の回路を示す構成図である。 本発明の第１実施形態にかかる無段変速機の要部構成をそのベルト冷却装置によるオイルの供給状態と共に模式的に示す無段変速機の要部側面図である。 本発明の第１実施形態にかかる無段変速機のベルト冷却装置に適用されるシール部材を示す図であり、（ａ）はその要部正面図、（ｂ）はその要部断面［図３（ａ）のＡ−Ａ矢視断面］と共に示す部分斜視図、（ｃ）はその変形例を要部断面と共に示す部分斜視図［図３（ｂ）に相当する図］である。 本発明の第２実施形態にかかる無段変速機のベルト冷却装置を第１実施形態のものと対比して示す無段変速機の要部断面図であり、（ａ）は第１実施形態のものを示し、（ｂ）は第２実施形態のものを示す。 本発明の第３実施形態にかかる無段変速機のベルト冷却装置を示す無段変速機の要部断面図であり、（ａ）はそのシール部材のシール面がシャフト外周面へ圧接した状態を示し、（ｂ）はそのシール部材のシール面がシャフト外周面から離隔した状態を示す。 本発明の第３実施形態にかかる無段変速機のベルト冷却装置によるオイルの供給特性として、セカンダリプーリ変速比がローレシオからハイレシオに変化するのに応じたオイル供給量（吐出量）の変遷例を示すタイムチャートである。 本発明の第４実施形態にかかる無段変速機のベルト冷却装置に適用されるシール部材を示す図であり、（ａ）はその要部正面図、（ｂ）はその部分斜視図である。 本発明の第５実施形態にかかる無段変速機のベルト冷却装置に適用されるシール部材を示す図であり、（ａ）はその要部正面図、（ｂ）はそのシール状態を示す部分拡大図、（ｃ）はそのオイル供給状態を示す部分拡大図である。 本発明の第６実施形態にかかる無段変速機のベルト冷却装置に適用されるシール部材を示す図で要部正面図である。 本発明の第７実施形態にかかる無段変速機のベルト冷却装置に適用されるシール部材を示す図であり、（ａ）はその要部正面図、（ｂ）はその部分斜視図である。 本発明の課題を説明する無段変速機の要部側面図である。 本発明の課題を説明する無段変速機の作動時における各部の発熱状態を説明する図であり、（ａ）はベルトの内部発熱量とベルトとプーリとの間の発熱量とをベルトの部位と対応させて示す図、（ｂ）は図１２（ａ）の横軸のベルトの部位を示す図である。

以下、図面により、本発明の実施形態を説明する。
図１〜図４は第１実施形態を示し、図５は第２実施形態を示し、図６，図７は第３実施形態を示し、図８は第４実施形態を示し、図９は第５実施形態を示し、図１０は第６実施形態を示し、図１１は第７実施形態を示す。これらの図を用いて、各実施形態を説明する。なお、図６において、図１と同様の部材については同様に符号を付しこれらの部材の説明を一部省略する。

また、各実施形態では、無端状のベルトを用いたベルト式無段変速機を例に説明するが、本発明にかかる無段変速機として、無端状の金属製チェーンベルトを用いたベルト式無段変速機にも適用することもできる。
〔無段変速機の要部及びその油圧回路の構成〕
まず、各実施形態に共通の無段変速機の要部構成を説明する。

図２，図３に示すように、ベルト式無段変速機は、図示しない変速機ケース内に、プライマリプーリ１と、セカンダリプーリ２と、これらのプーリ１，２に巻き掛けられた無端状のベルト３とをそなえて構成されている。プライマリプーリ１及びセカンダリプーリ２は、何れも、回転軸（シャフト）１１，２１と、回転軸（シャフト）１１，２１と回転方向にも軸方向にも一体に結合され支持される固定プーリ１２，２２と、固定プーリ１２，２２と対向して配設され、回転軸（シャフト）１１，２１と回転方向には一体に軸方向に可動に接続され支持される可動プーリ１３，２３と、をそなえている。

プライマリプーリ１及びセカンダリプーリ２には、各固定プーリ１２，２２のベルト支持面（シーブ面）１２ａ，２２ａと各可動プーリ１３，２３のベルト支持面（シーブ面）１３ａ，２３ａとの間に、断面が略Ｖ字状のＶ溝部１０が形成され、ベルト３はこれらのＶ溝部１０に巻き掛けられて装備される。
各可動プーリ１３，２３には、油圧室１５，２５が隣接して配設される。この油圧室１５，２５は、各可動プーリ１３，２３の背面（外側面）１３ｂ，２３ｂと、これに対向するようにシャフト１１，２１に固設された区画部材１４，２４と、シャフト１１，２１の外周面１１ａ，２１ａとによって囲繞されて形成される。この油圧室１５，２５内に供給される作動油（オイル）の圧力に応じて、各可動プーリ１３，２３はシャフト１１，２１に対して軸方向に移動し、Ｖ溝部１０のスパン、即ち、各固定プーリ１２，２２のシーブ面１２ａ，２２ａと各可動プーリ１３，２３のシーブ面１３ａ，２３ａとの間の距離を変更し、各プーリ１，２の有効径が調整され、変速比が変更される。

このため、オイルを圧送するオイル供給源であるオイルポンプ４と、コントロールバルブ（Ｃ／Ｖ）５ａ，５ｂと、ドレーンタンク７とをそなえ、油圧室１５，２５内へのオイルの供給及び油圧室１５，２５内からのオイルの排出を行なうための油圧回路が形成されている。この油圧回路は、ドレーンタンク７とオイルポンプ４との間に介設された油路６ａと、オイルポンプ４と第１コントロールバルブ５ａとの間に介設された油路６ｂと、オイルポンプ４と第２コントロールバルブ５ｂとの間に介設された油路６ｃと、第１コントロールバルブ５ａとプライマリプーリ１との間に介設された油路６ｄと、第２コントロールバルブ５ｂとセカンダリプーリ２との間に介設された油路６ｅと、プライマリプーリ１とドレーンタンク７との間に介設された図示しないリターン油路と、セカンダリプーリ２とドレーンタンク７との間に介設された図示しないリターン油路と、をそなえている。

油路６ｄからプライマリプーリ１に導入されたオイルは、プライマリプーリ１のシャフト１１内に形成された油路１６から油圧室１５内に供給され、油路６ｅからセカンダリプーリ２に導入されたオイルは、セカンダリプーリ２のシャフト２１内に形成された油路２６から油圧室２５内に供給される。したがって、油路６ｂ，６ｄ，１６はプライマリプーリ１へのオイル供給路を構成し、油路６ｃ，６ｅ，２６はセカンダリプーリ２へのオイル供給路を構成する。また、油路１６及びリターン油路はプライマリプーリ１からドレーンタンク７へのオイル排出路を構成し、油路２６及びリターン油路はセカンダリプーリ２からドレーンタンク７へのオイル排出路を構成する。

〔第１実施形態〕
第１実施形態にかかるベルト冷却装置は、プライマリプーリ１及びセカンダリプーリ２の双方に設けられ、何れも同様な構成であるので、ここでは、セカンダリプーリ２に装備されたベルト冷却装置を説明する。
図１に示すように、セカンダリプーリ２のシャフト２１内に形成された油路２６には、油圧室２５と連通するための開口油路２６ａが接続されており、油路２６から開口油路２６ａを経て、油圧室２５内にオイルが供給される。

可動プーリ２３は、軸方向移動時にシャフト２１及び区画部材２４に対して摺動するため、これらの摺動箇所にはシール部材が装備される。ここでは、区画部材２４に対する摺動部のシール部材は省略しているが、可動プーリ２３とシャフト２１の外周面２１との摺動部にはシール部材３２が装備される。
このシール部材３２は、可動プーリ２３の内周面に形成された環状溝３１内に収容された環状の部材であって、例えば、ニトリルゴム，スチロールゴム，シリコーンゴム，ふっ素ゴム，アクリルゴム，エチレンプロピレンゴム，水素化ニトリルゴムなどの、耐油性，耐熱性及び柔軟性を有する合成ゴムにより形成される。

シール部材３２には、内周側にシャフト２１の外周面２１ａに圧接しうる環状のシール面３２ｓが形成されたシール本体部３２ａと、図４（ａ），（ｂ）に示すように、シール本体部３２ａの外周側に形成され、シール部材３２のシール本体部３２ａの弾性変形によるシール面３２ｓのシャフト２１の外周面２１ａからの離隔を許容する変形許容部として、断面アーチ型の基部３２ｃと中空部３２ｂが形成されている。この中空部３２ｂは、シール本体部３２ａの外周側に両端部を接続され中間部をシール本体部３２ａから離隔して形成された断面アーチ型の基部３２ｃによって形成される。

セカンダリプーリ２の回転が停止している状態では、アーチ型の基部３２ｃの弾性力によってシール面３２ｓがシャフト２１の外周面２１ａに圧接する。そして、セカンダリプーリ２の回転に伴いシャフト２１及び可動プーリ２３等が回転すると、アーチ型の基部３２ｃの弾性力に対向するようにシール部材３２に遠心力が加わり、遠心力が強まるのにしたがってシール面３２ｓのシャフト外周面２１ａへの圧接力が低下していき、やがて、シール面３２ｓがシャフト外周面２１ａから離隔するようになっている。この離隔後も、遠心力が強まるのにしたがって離隔量が増大するようになっている。

なお、図４（ｃ）に示すように、シール本体部４２ａの外周側に一端部を接続され中間部及び先端部をシール本体部４２ａから離隔して形成された断面Ｃ字型の基部４２ｃによって中空部４２ｂが形成されるように、シール部材４２を構成してもよい。
このような環状溝３１及びシール部材３２に対応する構成は、プライマリプーリ１に同様に装備されていてもよい。

本発明の第１実施形態にかかる無段変速機のベルト冷却装置は、上述のように構成されているので、無段変速機の作動に伴って、セカンダリプーリ２が回転すると、その回転に伴いシャフト２１及び可動プーリ２３等が回転し、シール部材３２に遠心力が加わるが、セカンダリプーリ２の回転速度が低く、シール部材３２に加わる遠心力が弱いと、基部３２ｃの弾性力によってシール面３２ｓがシャフト２１の外周面２１ａに圧接して、油圧室２５からＶ溝部１０へのオイルの流出が抑制される（図１（ａ）の状態）。

そして、セカンダリプーリ２の回転速度が高まり、シール部材３２に加わる遠心力が強まるのにしたがって、シール部材３２のシール面３２ｓのシャフト外周面２１ａへの圧接力が低下していき、やがて、シール面３２ｓがシャフト外周面２１ａから離隔する。これによって、シール面３２ｓとシャフト外周面２１ａとの隙間を通じて、油圧室２５からＶ溝部１０へオイルが流出して、この流出オイルが可動プーリ２３のシーブ面２３ａや固定プーリ２２のシーブ面２２ａを介して遠心力によって外周のベルト３に向けて供給される。

したがって、この供給されるオイルが、ベルト３を冷却すると共に、ベルト３とＶ溝部１０のシーブ面２２ａ，２３ａとの間の潤滑油として利用される（図１（ｂ）の状態）。
プーリ２の回転速度が高まるほどシール部材３２に加わる遠心力が強まるが、基部３２ｃと中空部（変形許容部）３２ｂが、遠心力が強まるのにしたがってシール面３２ｓのシャフト外周面２１ａからの離隔量の増加を許容するので、遠心力が強まるのにしたがって、シール面３２ｓとシャフト外周面２１ａとの間からＶ溝部１０へのオイル流出量が増大し、Ｖ溝部１０内のベルト３に供給されるオイルの量も増大する。

一般に、プーリ１，２の回転速度が高まるほど発熱量も増えるので、ベルト３を冷却するオイルの量も多く要求される。つまり、このプーリ１，２の回転速度は、エンジン等の入力回転が高まることや、変速比の変更によってプーリ１，２の有効径が小さくなることによっても高まり、ベルト３とシーブ面１２ａ，１３ａ，２２ａ，２３ａとの間の摩擦が増大して発熱量が増大する。

したがって、プーリ１，２の回転速度が高まるほどベルト３を冷却するオイルの量も多く要求されることになり、プーリ１，２の回転速度の高まりと共に高まる遠心力の高まりに応じて供給するオイルの量が増える本装置は、極めて効率よくベルト３にオイルを供給して冷却することができる。
また、ベルト３を冷却するオイルは、プーリ１，２のベルト支持面（シーブ面）１２ａ，１３ａ，２２ａ，２３ａを介して、プーリ１，２の回転に伴って外周方向へ移動して、ベルト３の内周面側からベルト３へと供給されるので、図３に矢印で示すように、プーリ１，２に当接するベルト３全体にオイルを供給することができ、オイルを噴射によって供給する場合に較べて、より広範囲にオイルを冷却することができ、広範囲に亘って発熱するベルト冷却要求部に対応することができ、この点からも冷却効率を向上させることができる。

しかも、可動プーリ１３，２３の移動のために油圧室１５，２５に供給されるオイルの一部を利用するため、オイルを噴射によって供給する場合のように、ノズルやノズルにオイルを供給する供給配管等を新たに設ける必要もないので、スペース上も設置が容易であり、設置コストも抑えられる。

〔第２実施形態〕
次に、第２実施形態について説明する。
本実施形態は、図５（ａ）に示す第１実施形態のものに対して、図５（ｂ）に示すように、プライマリプーリ１のシャフト１１の外周面１１ａに対し、シール面３２ｓが対向しうる箇所に、油路（オイル供給路）１６と連通する開口部３３が形成されている点が相違する。
なお、この開口部３３は、シャフト１１の外周面１１ａに適宜の数だけ設けることができる。

このような構成は、セカンダリプーリ２に同様に装備されていてもよい。
本発明の第２実施形態にかかる無段変速機のベルト冷却装置は、上述のように構成されているので、開口部３３においてオイルがシール面３２ｓを押圧して、これによりシール面３２ｓをシャフト１１の外周面１１ａから離隔させることができ、上記の遠心力に加えて、開口部３３からのオイルの圧力も加わって、シール面３２ｓのシャフト外周面１１ａからの離隔量を増大させることができる。

〔第３実施形態〕
次に、第３実施形態について説明する。
本実施形態は、図６に示すように、セカンダリプーリ２のシャフト２１の外周面２１ａに対し、シール面３２ｓが対向しうる箇所に、油路（オイル供給路）２６と連通する開口部３３が形成されている点が相違する。

なお、この開口部３３は、シャフト２１の外周面２１ａに適宜の数だけ設けることができる。
このような構成は、プライマリプーリ１に同様に装備されていてもよい。
本発明の第３実施形態にかかる無段変速機のベルト冷却装置は、上述のように構成されているので、開口部３３においてオイルがシール面３２ｓを押圧して、これによりシール面３２ｓをシャフト２１の外周面２１ａから離隔させることができ、上記の遠心力に加えて、開口部３３からのオイルの圧力も加わって、シール面３２ｓのシャフト外周面２１ａからの離隔量を増大させることができる。

特に、油圧室２５内へ供給するオイルの圧力を高くするほど、開口部３３からのオイルの圧力も強まるので、プーリ２の有効径を大きくする場合ほど、開口部３３からのオイルの圧力も強まることになる。
したがって、図７に示すように、セカンダリプーリ２におけるベルト３へのオイル供給量（オイル吐出量）が変化する。

つまり、時刻ｔ１からｔ３にかけて加速によって変速比がローレシオからハイレシオに変化して行くと、セカンダリプーリ２は有効径が大きい状態から次第に小さくなり回転速度も上昇する。したがって、ローレシオの状態では、遠心力が主体となって、シール面３２ｓをシャフト２１の外周面２１ａから離隔させ、ハイレシオに進むにしたがい更に遠心力が大きくなり、セカンダリプーリ２におけるベルトへのオイル供給量（オイル吐出量）が増加する。時刻ｔ２において、可動プーリ２３が最ハイレシオの近傍までくると、図６（ｂ）に示すように、開口部３３の位置にシール部材３２が移動し、オイルがシール面３２ｓを押圧する。これにより遠心力の増加に加え、油圧によってもシール面３２ｓがシャフト２１の外周面２１ａから離隔する。このため、セカンダリプーリ２におけるベルトへのオイル供給量（オイル吐出量）の増加率が増加する。

このように、開口部３３は、変速比によってプーリの回転数が増加する位置で、シール面３２ｓを押圧するように設定すると、遠心力によるオイルの供給量の増加に加え、油圧によるオイルの供給量も増加する。これにより、回転数の増加によって増加する摩擦と、有効半径が小さくなるために増加するベルト３のエレメントの摩擦とにより大きくなる発熱を、より多いオイルで冷却できるようになる。

〔第４実施形態〕
次に、第４実施形態について説明する。
本実施形態は、シール部材の構成が第１〜３実施形態と異なっている。
つまり、図８（ａ）に示すように、シール部材５２は、無端の環状ではなく、有端の環状に形成され、その一端部５２ｂと他端部５２ｃとが互いに重合しているが外力によって、それぞれの端面（一端面及び他端面）が離隔可能になっている。この一端部５２ｂと他端部５２ｃとの周方向への相対移動を許容する相対移動許容構造がシール本体部５２ａの弾性変形による拡径を許容する変形許容部として構成される。

したがって、本実施形態によれば、セカンダリプーリ２の回転速度が低い時には、シール部材５２の一端５２ｂと他端５２ｃとが互いに重合していて、シール本体部５２ａのシール面５２ｓがシャフト２１の外周面２１ａに圧接し、シール部材５２は可動プーリ２３とシャフト２１の間をシールする。これに対し、セカンダリプーリ２の回転数が増加し、シール部材５２に加わる遠心力が大きくなると、一端部５２ｂと他端部５２ｃとが互いに離隔しながら、シール本体部５２ａは弾性変形により拡径して、シール本体部５２ａのシール面５２ｓがシャフト２１の外周面２１ａから離隔して、第１〜３実施形態と同様に遠心力に応じてベルト３にオイルが供給される。

〔第５実施形態〕
次に、第５実施形態について説明する。
本実施形態は、シール部材の構成が第１〜４実施形態と異なっている。
つまり、図９（ａ）に示すように、シール部材６２は、無端の環状であるが、途中にアコーディオン状の周方向に伸縮可能な伸縮構造部６２ｂが適宜の数だけ設けられている。

したがって、本実施形態によれば、プーリ２の回転数が低い時には、図９（ｂ）に示すように、伸縮構造部６２ｂが収縮していて、シール本体部６２ａのシール面６２ｓがシャフト２１の外周面２１ａに圧接し、シール部材６２は可動プーリ２３とシャフト２１の間をシールする。これに対し、セカンダリプーリ２の回転数が増加し、シール部材６２に加わる遠心力が大きくなると、図９（ｃ）に示すように、伸縮構造部６２ｂが伸張しながら、シール本体部６２ａの弾性変形により拡径して、シール本体部６２ａのシール面６２ｓがシャフト２１の外周面２１ａから離隔して、第１〜４実施形態と同様に遠心力に応じてベルト３にオイルが供給される。

また、本実施形態では、シール本体部６２ａは弾性変形するように弾性体で形成されているが、伸縮構造部６２ｂが伸縮可能なので、シール本体部６２ａを弾性変形しない素材で形成することもできる。また、シール本体部６２ａは、複数（ここでは、伸縮構造部６２ｂを挟んで４つ）で構成したが、シール本体部６２ａが弾性変形可能な場合は、シール本体部６２ａを１つだけで形成することもできる。この場合、１つのシール本体部６２ａの一端部と他端部とを伸縮構造部６２ｂで連結すればよい。

〔第６実施形態〕
次に、第６実施形態について説明する。
本実施形態は、シール部材の構成が第１〜５実施形態と異なっている。
つまり、図１０（ａ）に示すように、シール部材７２は、無端の環状であるが、途中に薄肉化されて伸縮可能な伸縮構造部７２ｂが適宜の数だけ設けられている。

したがって、本実施形態によれば、セカンダリプーリ２の回転速度が低い時には、伸縮構造部７２ｂが収縮していて、シール本体部７２ａのシール面７２ｓがシャフト２１の外周面２１ａに圧接し、シール部材６２に加わる遠心力が増加すると、伸縮構造部７２ｂが伸張しながら、シール本体部７２ａの弾性変形により拡径して、シール本体部７２ａのシール面６２ｓがシャフト２１の外周面２１ａから離隔して、第１〜５実施形態と同様に遠心力に応じてベルト３にオイルが供給される。

また、本実施形態でも、シール本体部７２ａは弾性変形するように弾性体で形成されているが、伸縮構造部７２ｂが伸縮可能なので、シール本体部７２ａを弾性変形しない素材で形成することもできる。また、シール本体部７２ａは、複数（ここでは、伸縮構造部７２ｂを挟んで４つ）で構成したが、シール本体部７２ａが弾性変形可能な場合は、１つのみで形成することもできる。この場合、１つの伸縮構造部７２ｂを設ければよい。

〔第７実施形態〕
次に、第７実施形態について説明する。
本実施形態は、シール部材の構成が第１〜６実施形態と異なっている。
つまり、図１１（ａ）に示すように、シール部材８２のシール本体部８２ａは、無端の環状ではなく、有端の環状に形成され、その一端面８２ｂと他端面８２ｃとが対向し、外力（遠心力）によって、それぞれの端面が離隔可能になっている。この一端面８２ｂと他端面８２ｃとの周方向への相対移動を許容する相対移動許容構造がシール本体部８２ａの弾性変形による拡径を許容する変形許容部として構成される。

また、シール本体部８２ａの両端部には、それぞれアーチ状の基部８２ｄと中空部８２ｅを形成している。
したがって、本実施形態によれば、セカンダリプーリ２の回転速度が低い時には、基部８２ｄとシール本体部８２ａの弾性力によって、シール部材８２の一端面８２ｂと他端面８２ｃとが互いに近接した状態となり、シール本体部８２ａのシール面８２ｓがシャフト２１の外周面２１ａに圧接し、シール部材８２は可動プーリ２３とシャフト２１の間をシールする。

これに対し、セカンダリプーリ２の回転速度が高くなり、シール部材８２に加わる遠心力が大きくなると、シール部材８２のシール面８２ｓのシャフト外周面２１ａへの圧接力が低下していき、基部８２ｄの弾性変形とともに、一端面８２ｂと他端面８２ｃとが互いに離隔しながら、シール本体部８２ａは弾性変形により拡径して、シール本体部８２ａのシール面８２ｓがシャフト２１の外周面２１ａから離隔する。

これによって、シール面８２ｓとシャフト外周面２１ａとの隙間を通じて、油圧室２５からＶ溝部１０へオイルが流出して、この流出オイルが可動プーリ２３のシーブ面２３ａや固定プーリ２２のシーブ面２２ａを介して遠心力によって外周のベルト３に向けて供給される。この供給されるオイルが、ベルト３を冷却すると共に、ベルト３とＶ溝部１０のシーブ面２２ａ，２３ａとの間の潤滑油として利用される。

このようにすると、両端部が遠心力の増加に伴い互いに離れるが、これを両端部に設けられた基部８２ｄと中空部８２ｅがその弾性力で規制することができる。このため、シール本体部の外周全面に渡って基部と中空部を設ける場合に比べ、変形許容部を小さくすることができる。

〔その他〕
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明はかかる実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、各実施形態の一部を変更したり、各実施形態を組み合わせたりすることもできる。
例えば、上記の実施形態では、無端状のベルトでプーリ間を掛け渡した無段変速機を例示したが、金属チェーン（金属製チェーンベルト）を用いたチェーン式無段変速機（広義には、ベルト式無段変速機）の場合にも、発熱するため、この発熱を抑制するために適用することも有効である。

１ プライマリプーリ
２ セカンダリプーリ
３ ベルト
４ オイルポンプ
５ａ，５ｂ コントロールバルブ（Ｃ／Ｖ）
６ａ〜６ｅ，１６，２６ 油路
７ ドレーンタンク
１０ Ｖ溝部
１１，２１ 回転軸（シャフト）
１２，２２ 固定プーリ
１３，２３ 可動プーリ
１２ａ，２２ａ，１３ａ，２３ａ ベルト支持面（シーブ面）
１３ｂ，２３ｂ 可動プーリ１３，２３の背面（外側面）
１４，２４ 区画部材
１５，２５ 油圧室
２１ａ シャフト２１の外周面
２６ａ 開口油路
３１ 環状溝
３２ シール部材
３２ｓ，４２ｓ，５２ｓ，６２ｓ，７２ｓ シール面
３２ａ，４２ａ，５２ａ，６２ａ，７２ａ シール本体部
３２ｂ，４２ｂ 変形許容部としての中空部
３３ 開口部
６２ｂ，７２ｂ 変形許容部としての伸縮構造部

Claims (9)

1. 可動プーリのシーブ面と固定プーリのシーブ面とによって形成されたＶ溝部を有する２つのプーリと、前記２つのプーリに巻き掛けられた無端状のベルトとからなる無段変速機に装備され、前記ベルトにオイルを供給して冷却する無段変速機のベルト冷却装置であって、
   前記可動プーリの前記シーブ面の背面と該可動プーリを軸支するシャフトの外周面とにより区画形成された油圧室に前記可動プーリを移動させるオイルを供給するオイル供給手段と、
   前記可動プーリと前記シャフトとの間から前記Ｖ溝部へ前記油圧室内のオイルが流出するのを抑制するシール部材と、を備え、
   前記シール部材は、
   弾性力により前記シャフトの外周面に圧接するシール面と、
   前記シャフトの回転に伴い前記シール部材に加わる遠心力により前記シール面が前記シャフトの外周面から離隔するのを許容する変形許容部と、を備えている
   ことを特徴とする、無段変速機のベルト冷却装置。
2. 前記変形許容部は、前記遠心力が強まるのにしたがって前記シール面の前記シャフトの外周面からの離隔量が増加することを許容する
   ことを特徴とする、請求項１記載の無段変速機のベルト冷却装置。
3. 前記オイル供給手段は、オイルを圧送するオイル供給源と、前記オイル供給源と前記油圧室との間に設けられたオイル供給路とを備え、
   前記シャフトの外周面の前記シール面が対向しうる箇所に、前記オイル供給路と連通する開口部が形成されている
   ことを特徴とする、請求項１又は２記載の無段変速機のベルト冷却装置。
4. 前記シール部材は、弾性材料によって無端の環状に形成され、
   前記シール面としての環状内周面を有するシール本体部と、
   前記シール本体部の外周の少なくても一部に、前記シール本体部が前記遠心力によって弾性変形して拡径するのを許容する前記変形許容部と、を備え、
   前記変形許容部は、その内部に中空部を有する
   ことを特徴とする、請求項１〜３の何れか１項に記載の無段変速機のベルト冷却装置。
5. 前記シール部材は、弾性材料によって無端の環状に形成され、その一部分に前記変形許容部が設けられ、前記変形許容部は、他の部分よりも弾性係数が小さく、前記遠心力によって弾性的に伸張して前記シール本体部が弾性変形によって拡径するのを許容する
   ことを特徴とする、請求項１〜３の何れか１項に記載の無段変速機のベルト冷却装置。
6. 前記シール部材は、円弧状の前記シール面を有する複数のシール本体部を備え、
   前記変形許容部は、前記複数のシール本体部の端部をそれぞれ連結するとともに、前記遠心力によって弾性的に伸張し、前記シール面が前記シャフトの外周面から離隔するのを許容する
   ことを特徴とする、請求項１〜３の何れか１項に記載の無段変速機のベルト冷却装置。
7. 前記変形許容部は、前記シール部材の他の部分と同一素材にて形成されるとともに、他の部分よりも断面積が小さく形成されている
   ことを特徴とする、請求項５又は６記載の無段変速機のベルト冷却装置。
8. 前記シール部材は、弾性材料によって形成されるとともに、前記シール部材の一端部に形成された一端面と前記シール部材の他端部に形成された他端面とが対向することにより環状に形成され、前記一端面と前記他端面とが対向する部分を前記変形許容部とし、
   前記一端部と前記他端部とが周方向へ相対移動するのを許容して、前記シール部材の弾性変形による拡径を許容する
   ことを特徴とする、請求項１〜３の何れか１項に記載の無段変速機のベルト冷却装置。
9. 前記ベルトは、金属製である
   ことを特徴とする、請求項１〜８の何れか１項に記載の無段変速機のベルト冷却装置。

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