(57)【要約】【課題】他の部材に干渉することがなく、受圧面積を減少させることなく、遠心キャンセル室の作動油の排出を促進することができる無段変速機を提供する。【解決手段】室内の油圧によって可動シーブ（１６ｂ）を摺動させる油圧室（２３）と、シリンダ（６２）と、シリンダに固定され、プランジャの背面で回転軸の軸方向に摺動可能に備えられるキャンセラ（５２）と、で画成される室内に作動油が充填されることで油圧室が回転することにより発生する遠心油圧をキャンセルする遠心キャンセル室（５０）と、を備え、遠心キャンセル室（５０）は、プーリの回転速度に応じて、遠心キャンセル室の内外を連通する連通孔の開口面積を変更して、連通孔を介して排出される油の排出量が調整される油量調整機構（５４）を前記シリンダと前記キャンセラとが固定される固定部に設ける。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸に固定される固定シーブと前記回転軸の軸方向に摺動可能に備えられる可動シーブとによって溝が形成される一組のプーリを備え、前記一組のプーリの前記溝に無端状のベルトが巻掛けられて構成される無段変速機であって、
前記一組のプーリのうち少なくとも一方は、
前記可動シーブに固定されるシリンダと、前記回転軸の軸方向に摺動不可能に備えられるプランジャと、によって画成され、前記画成された室内の油圧によって前記可動プーリを摺動させる油圧室と、
前記シリンダと、前記シリンダに固定され、前記プランジャの背面で前記回転軸の軸方向に摺動可能に備えられるキャンセラと、で画成される室内に作動油が充填されることで前記油圧室が回転することにより発生する遠心油圧をキャンセルする遠心キャンセル室と、
を備え、
前記遠心キャンセル室は、前記プーリの回転速度に応じて前記遠心キャンセル室の内外を連通する連通孔の開口面積を変更して、前記連通孔を介して排出される油の排出量が調整される油量調整機構を前記シリンダと前記キャンセラとが固定される固定部に設けることを特徴とする無段変速機。
【請求項２】
請求項１に記載の無段変速機であって、
前記油量調整機構は、前記シリンダと前記キャンセラとの間で前記遠心キャンセル室内の油の排出を封止するシール部材であり、
前記シール部材には前記回転軸の軸方向に貫通する排出油路が形成され、前記排出油路が前記貫通孔を構成することを特徴とする無段変速機。
【請求項３】
請求項２に記載の無段変速機であって、
前記油量調整機構は、前記プーリの回転速度が大きいほど、前記連通孔の開口面積が減少することを特徴とする無段変速機。
【請求項４】
請求項３に記載の無段変速機であって、
前記シール部材には、前記排出油路が周方向に複数形成されており、
隣り合う前記排出油路の間には、前記シリンダと前記キャンセラとの間を連結する突出部が形成され、前記突出部には、隣り合う前記排出油路を連結する中空部が形成されていることを特徴とする無段変速機。
【請求項５】
請求項２から４のいずれか一つに記載の無段変速機であって、
前記シール部材はＣ字状に形成され、前記キャンセラの外周に嵌装されることを特徴とする無段変速機。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか一つに記載の無段変速機であって、
前記シリンダには、前記キャンセラを前記シリンダに対して前記回転軸の軸方向に移動不可に保持するスナップリングが備えられ、
前記スナップリングは、前記連通孔に対応する位置に、前記遠心キャンセル室の油が通過する切欠部が形成されていることを特徴とする無段変速機。 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一組のプーリにベルト又はチェーンを掛け渡して構成される無段変速機に関する。
【背景技術】
【０００２】
一組のプーリにベルト又はチェーンを掛け渡し、プライマリプーリ及びセカンダリプーリの溝幅を変更することにより変速を行う無段変速機において、これらプーリは、固定プーリと可動プーリとから構成され、可動プーリには油圧シリンダが設けられ、油圧シリンダ内の油圧を変更することによって固定プーリと可動プーリとの間の溝幅が変更される。
【０００３】
油圧シリンダはこれらプーリと共に高速で回転するため、外径方向に遠心油圧が発生する。この遠心油圧によって油圧シリンダの油圧が必要以上に上昇し、ベルトに対する挟持力が過大となるという問題があった。
【０００４】
この問題に対して、油圧シリンダに隣接して遠心キャンセル室を設け、遠心キャンセル室内の作動油の遠心油圧によって、ベルトの挟持力が過大となることを防止することが一般に行われている。
【０００５】
遠心キャンセル室は、プーリが高速回転する場合は遠心油圧を相殺するために作動油で満たされる必要がある。一方で、プーリが低速回転の場合は、遠心油圧が小さいため必ずしも作動油を遠心キャンセル室に満たす必要はない。
【０００６】
また、プーリを高速回転から低速回転へと変更する（溝幅を狭める）場合は、可動プーリの移動に伴って遠心キャンセル室内の油圧を排出する必要がある。このとき、遠心キャンセル室の作動油の排出が遅れると可動プーリのストロークの妨げとなり、変速が遅れるという問題がある。
【０００７】
この問題に対して、プーリが所定回転速度以下の時に遠心キャンセル室を減圧し、所定回転速度より大きいときに減圧を中止する弁装置を遠心キャンセル室の外径方向に突出して新たに設ける無段変速機が開示されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００６−６４００８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
前述の特許文献１に記載の技術は、弁装置を設けることによって、プーリを高速回転から低速回転へと変更するときに、遠心キャンセル室の作動油の排出を促進させている。
【００１０】
変速機において、プーリの周辺は、対となるもう一方のプーリや、油圧を発生させるポンプ及び油路、摩擦要素の締結及び開放を行うための油圧室など、さまざまな部材が配されている。
【００１１】
このような変速機に弁装置を新たに設けると、弁装置が他の部材に干渉する恐れがある。干渉を避けるため、プーリの油圧室を小型化（径方向寸法を小さく）して、遠心キャンセル室の外径方向に突出しないように弁装置を設けることも考えられるが、その場合は油圧室の受圧面積が減少する。
【００１２】
油圧室の受圧面積が減少すると、プーリにおける挟持力を確保するためにより高い油圧を確保する必要がある。高い油圧を供給することにより、燃費が悪化する可能性がある。
【００１３】
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、他の部材に干渉することがなく、受圧面積を減少させることなく、遠心キャンセル室の作動油の排出を促進することができる無段変速機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明のある実施態様によると、回転軸に固定される固定シーブと回転軸の軸方向に摺動可能に備えられる可動シーブとによって溝が形成される一組のプーリを備え、一組のプーリの溝に無端状のベルトが巻掛けられて構成される無段変速機であって、一組のプーリのうち少なくとも一方は、可動シーブに固定されるシリンダと、回転軸の軸方向に摺動不可能に備えられるプランジャと、によって画成され、画成された室内の油圧によって可動プーリを摺動させる油圧室と、シリンダと、シリンダに固定され、プランジャの背面で回転軸の軸方向に摺動可能に備えられるキャンセラと、で画成される室内に作動油が充填されることで油圧室が回転することにより発生する遠心油圧をキャンセルする遠心キャンセル室と、を備え、遠心キャンセル室は、プーリの回転速度に応じて遠心キャンセル室の内外を連通する連通孔の開口面積を変更して、連通孔を介して排出される油の排出量が調整される油量調整機構をシリンダとキャンセラとが固定される固定部に設けることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
上記態様によると、油量調整機構によりプーリの回転速度に応じて連通孔の開口面積が変更されることで、開口面積が大きい場合は遠心キャンセル室の作動油の排出が容易となる。これにより、変速比が変更されることで可動シーブが摺動して遠心キャンセル室内容積が変化したとしても、遠心キャンセル室の作動油の排出を促進させて変速比の変更の妨げとなることが防止できる。また、油量調整機構はシリンダとキャンセラと間の固定部に設けたので、油量調整機構を設けたことによって外径方向に突出することがなく、他の部材に干渉することが低減され、油圧室の受圧面積が減少することを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１実施形態の無段変速機（ＣＶＴ）の構成の一例を示す説明図である。
【図２】本発明の第１実施形態の無段変速機構のセカンダリプーリの説明図である。
【図３】本発明の第１実施形態の固定部の詳細を示す説明図である。
【図４】本発明の第１実施形態のシール部材の動作を示す説明図である。
【図５】本発明の第２実施形態の固定部の詳細を示す説明図である。
【図６】本発明の第３実施形態の固定部の詳細を示す説明図である。
【図７】本発明の第４実施形態のシール部材の要部の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下に、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。
【００１８】
図１は、本発明の第１実施形態の無段変速機（ＣＶＴ）の構成の一例を示す説明図である。
【００１９】
エンジン１により駆動されるクランク軸１１の回転は、トルクコンバータ２及び前後進切換機構３を介して無段変速機構４に伝達される。
【００２０】
トルクコンバータ２は、ロックアップクラッチを備えており、油圧によりコンバータ状態及びロックアップ状態（スリップロックアップ）に制御される。
【００２１】
前後進切換機構３は、トルクコンバータ２の出力軸であるタービン軸６の回転を無段変速機構４に正（前進）方向に伝達するための前進用クラッチと、逆（後退）方向に伝達するための後退用ブレーキとを備えている。
【００２２】
無段変速機構４は、前後進切換機構３に連結される入力軸１２に連結されるプライマリプーリ１５と、入力軸１２と並列に配置される出力軸１３に連結されるセカンダリプーリ１６と、プライマリプーリ１５とセカンダリプーリ１６との間に掛け渡される無端のベルト（Ｖベルト）１７とを備えるベルト式無段変速機構である。
【００２３】
プライマリプーリ１５には、固定プーリ（固定シーブ）１５ａと、固定プーリ１５ａに対してシーブ面を対向させた状態で配置され固定プーリとの間にＶ溝を形成する可動プーリ（可動シーブ）１５ｂと、可動プーリ１５ｂの背面に設けられて可動プーリ１５ｂを軸方向に変位させる油圧シリンダ２１とを備える。
【００２４】
同様にセカンダリプーリ１６には、固定プーリ（固定シーブ）１６ａと、可動プーリ（可動シーブ）１６ｂと、可動プーリ１６ｂの背面に設けられて可動プーリ１６ｂを軸方向に変位させる油圧シリンダ２２とを備える。
【００２５】
これら油圧シリンダ２１、２２に供給する油圧を調整すると、Ｖ溝の幅が変化してＶベルト１７と各プーリ１５、１６との接触半径が変化して、無段変速機構４の変速比が無段階に変化する。
【００２６】
セカンダリ軸１４の回転は、終減速装置１８を介して車輪に伝達される。
【００２７】
油圧シリンダ２１、２２には、油圧制御装置４０によって調圧された油圧が供給される。油圧制御装置４０は、オイルポンプ３０によって発生された油圧を元圧として、油圧シリンダ２１、２２に供給する油圧を調圧する。油圧制御装置４０によって油圧シリンダ２１、２２の油圧が制御されることにより、プライマリプーリ１５及びセカンダリプーリ１６の溝幅がそれぞれ変更されて、無段変速機構４の変速比が変更される。
【００２８】
油圧制御装置４０の油圧は、トルクコンバータ２にも供給され、ロックアプクラッチの締結力を制御する。
【００２９】
油圧制御装置４０により供給される油圧は、無段変速機構４の内部で作動油（潤滑油）として機能する。作動油は各部からドレンされた後にオイルパン１９に落下し、オイルポンプ３０により油圧制御装置４０に供給される。
【００３０】
次に、セカンダリプーリ１６の油圧シリンダ２２の構成を説明する。プライマリプーリ１５の油圧シリンダ２１も同様の構造であるので、説明は省略する。
【００３１】
セカンダリプーリ１６には油圧シリンダ２２が備えられ、油圧シリンダによって可動プーリ１６ｂが可動する。油圧シリンダ２２は、油圧ピストン室２３に供給される油圧によって駆動される。
【００３２】
油圧ピストン室２３は、可動プーリ１６ｂから延設される略円筒状のシリンダ６２と、円筒状のシリンダ６２に内接し、出力軸１３に対して軸方向の位置が不変に固定されるプランジャ６１と、によって画成された空間により構成される。プランジャ６１とシリンダ６２との間にはオイルシール６１ａが備えられ、作動油をシールしながらシリンダ６２がプランジャ６１に対して摺動する。
【００３３】
可動プーリ１６ｂとプランジャ６１との間にはリターンスプリング６３が備えられる。リターンスプリング６３は、可動プーリ１６ｂと固定プーリ１６ａとを近づける方向（溝幅が狭まる方向）へと付勢する。
【００３４】
油圧シリンダ２２の油圧ピストン室２３に供給される油圧が制御されることによって、可動プーリ１６ｂが軸方向に移動する。油圧シリンダ２２の油圧を上昇させると可動プーリ１６ｂは固定プーリ１６ａ側に移動し、セカンダリプーリ１６の溝幅が狭くなる。油圧シリンダ２２の油圧を低下させると、リターンスプリング６３の付勢力により可動プーリ１６ｂは固定プーリ１６ａから離れる側に移動し、セカンダリプーリ１６の溝幅が広くなる。
【００３５】
このセカンダリプーリ１６の溝幅の変更に応動して、プライマリプーリ１５の溝幅も変更される。プライマリプーリ１５及びセカンダリプーリ１６の溝幅が変更されることによりＶベルト１７の巻き掛け径が変化して、無段変速機構４の変速比が変更される。
【００３６】
セカンダリプーリ１６は、さらに遠心キャンセル室５０を備える。
【００３７】
エンジンの運転中、セカンダリプーリ１６が高速回転するときに、油圧ピストン室２３の内部の作動油に遠心力が発生する。作動油に発生する遠心力は、油圧ピストン室２３の外径方向に向かう遠心油圧として作用する。遠心油圧が発生することにより、油圧ピストン室２３の内部の油圧が必要以上に上昇し、Ｖベルト１７に対する挟持力が過大となる可能性がある。挟持力が過大となることによって、所望の変速比と異なる変速比が達成されたり、フリクション増大により燃費、耐久性が悪化する可能性がある。
【００３８】
これを防止するために、本実施形態では、油圧シリンダ２２に遠心キャンセル室５０を設けた。遠心キャンセル室５０は、油圧ピストン室２３と同様に遠心油圧を発生させることによって油圧ピストン室２３の遠心油圧を相殺させて、ベルトの挟持力が過大となることを防止する。
【００３９】
セカンダリプーリ１６において、遠心キャンセル室５０は、油圧ピストン室２３に隣接して備えられる。具体的には、プランジャ６１の軸方向で可動プーリ１６ｂとは逆側に、シリンダ６２に内接してキャンセラ５２が備えられる。キャンセラ５２は、後述するように固定部５４によりシリンダ６２に固定され、可動プーリ１６ｂと共に出力軸１３を軸方向に摺動するように構成されている。プランジャ６１とシリンダ６２とキャンセラ５２とで画成された空間によって遠心キャンセル室５０が構成される。
【００４０】
セカンダリプーリ１６が回転するときに、遠心キャンセル室５０の内部に作動油を満たすことで、油圧ピストン室２３の作動油と共に遠心キャンセル室５０の作動油にも遠心油圧が発生する。
【００４１】
セカンダリプーリ１６が高速回転するときに、油圧ピストン室２３に発生する遠心油圧は、軸方向の位置が不変に固定されているプランジャ６１に対する反作用として、可動プーリ１６ｂを押す方向（溝幅を狭める方向）の力として働く。一方で、遠心キャンセル室５０に発生する遠心油圧は、同様にプランジャ６１に対する反作用としてキャンセラ５２を押す方向の力として働く。キャンセラ５２はシリンダ６２に固定されているので、遠心キャンセル室５０の遠心油圧は、可動プーリ１６ｂを戻す方向（溝幅を広げる方向）の力として働く。
【００４２】
このように、軸方向に固定されているシリンダ６２を挟んだ両側に作動油が充填される室を設けることによって、シリンダ６２に対して軸方向に押す側の力と戻す側の力とで逆向きの力が作用し、油圧ピストン室２３に発生する遠心油圧の分だけキャンセルされる。この結果、油圧シリンダ２２は、遠心油圧に左右されず、油圧制御装置４０の制御に基づいた動作を行うことができる。
【００４３】
遠心キャンセル室５０の作動油は、油圧制御装置４０から油路５９を介して供給される。遠心キャンセル室５０に供給された作動油は、キャンセラ５２と出力軸１３との間に形成されるドレン部５３から排出され、オイルパン１９へと戻る。
【００４４】
遠心キャンセル室５０の内部の作動油は、可動プーリ１６ｂの移動に伴って供給及び排出される。
【００４５】
油圧シリンダ２２の油圧を低下させて、可動プーリ１６ｂが溝幅を広げる方向に移動した場合は、シリンダ６２の移動により、プランジャ６１に対してキャンセラ５２が離反する方向へと移動する。この場合は、遠心キャンセル室５０の容積が拡大され、油圧制御装置４０からの作動油が供給される。
【００４６】
一方、油圧シリンダ２２の油圧を上昇させて、可動プーリ１６ｂが溝幅を狭める方向に移動した場合は、シリンダ６２の移動により、プランジャ６１に対してキャンセラ５２が近接する方向へと移動する。この場合は、遠心キャンセル室５０の容積が減少され、遠心キャンセル室５０の作動油はドレン部５３から排出される。
【００４７】
このように、可動プーリ１６ｂが溝幅を狭める方向に移動する場合に、遠心キャンセル室５０から作動油を排出する必要がある。このとき、遠心キャンセル室５０からの作動油の排出が遅れると、変速動作の遅れが生じる可能性があり、運転性が悪化する。
【００４８】
ドレン部５３は、出力軸１３とキャンセラ５２との間に形成される単なる隙間であり、ドレン部５３の隙間が大きい場合は遠心キャンセル室５０内に作動油が満たされにくく、隙間が小さい場合は排出がされにくい。
【００４９】
これに対して、キャンセラ５２に、遠心キャンセル室５０内の作動油を排出するバルブを設け、セカンダリプーリ１６が高速回転しているときはバルブを閉塞し、セカンダリプーリ１６の回転が低速になったときにバルブを開放するような構成とすることができる（特開２００６−６４００８号公報）。
【００５０】
このように構成した場合は、セカンダリプーリ１６が低速回転のときにバルブが開放され、ドレン部５３とバルブとから作動油が排出されることで、可動プーリ１６ｂが溝幅を狭める方向に移動するときにも、遠心キャンセル室５０内の作動油を速やかに排出することができる。
【００５１】
しかしながら、キャンセラ５２にバルブを設けた場合は、キャンセラ５２がバルブの構造の分だけ軸方向又は径方向に拡大する。
【００５２】
無段変速機構４において、セカンダリプーリ１６の外径側は対となるプライマリプーリ１５や、摩擦要素の締結及び解放を行うための油圧室など、さまざまな部材が配置されている。そのため、キャンセラ５２の外径方向にバルブ等の新たな部材を設けた場合は、この部材が他の部位に干渉する可能性がある。
【００５３】
このような干渉を防ぐために、セカンダリプーリ１６の油圧シリンダ２２の径方向寸法を小さくして、遠心キャンセル室５０内の作動油を排出するバルブを設けることによって、バルブが他の部材に干渉することを防ぐこともできる。
【００５４】
しかしながら、油圧シリンダ２２の径方向寸法を小さくした場合は、油圧シリンダ２２の受圧面積が低下し、セカンダリプーリ１６において必要な挟持力を確保するためには、油圧シリンダ２２の径方向寸法を小さくする前と比べて、より高い油圧が必要となる。この高い油圧を発生させるために、燃費が悪化する可能性がある。
【００５５】
また、キャンセラ５２に新たにバルブを設けることにより、コストが増加する。コストを削減するために、バルブの数を最小限（例えば一つ）とすると、バルブからの作動油の排出性が悪くなる。これを改善するためにバルブにおける開口径を大きくしようとすると、それを支えるキャンセラ５２の強度等を大きくする必要があり、やはりコストの増加を招く。
【００５６】
そこで、本発明の第１実施形態では、次のような構成よって、油圧シリンダ２２の重圧面積を減少することなく、遠心キャンセル室５０の作動油を速やかに排出できるように構成した。
【００５７】
図２は、本発明の第１実施形態の無段変速機構４のセカンダリプーリ１６の説明図である。
【００５８】
前述のように、セカンダリプーリ１６は、出力軸１３に固定される固定プーリ１６ａと、可動プーリ１６ｂと、可動プーリ１６ｂの背面に設けられて可動プーリ１６ｂを軸方向に変位させる油圧シリンダ２２とを備えている。
【００５９】
油圧シリンダ２２の背面側、すなわち、プランジャ６１の、油圧シリンダ２２とは軸方向の逆側には遠心キャンセル室５０が備えられている。遠心キャンセル室５０は、プランジャ６１、シリンダ６２及びキャンセラ５２に画成された空間によって構成される。
【００６０】
キャンセラ５２は、円筒状のシリンダ６２に内接して、シリンダ６２に対して移動不可能に固定されている。キャンセラ５２とシリンダ６２とが接する固定部５４は、後述するように作動油を排出可能に構成されている。キャンセラ５２の内周側は、キャンセラ５２と出力軸１３との間の隙間にドレン部５３が形成されている。
【００６１】
固定部５４は、キャンセラ５２をシリンダ６２に固定すると共に、必要時には、遠心キャンセル室５０の内部の作動油を排出するように構成されている。以下、その詳細を説明する。
【００６２】
図３は、本発明の第１実施形態の固定部５４の詳細を示す説明図である。
【００６３】
図３（Ａ）は、図２における矢視Ｚ（固定部５４を軸線方向から観察した場合の説明図）であり、セカンダリプーリ１６が低速回転である場合を示す。図３（Ｂ）、（Ｃ）は、図３（Ａ）のＡ−Ａ断面図及びＢ−Ｂ断面図を示す。
【００６４】
キャンセラ５２は、その外周がシリンダ６２の内径よりも小さく形成されており、キャンセラ５２の外周とシリンダ６２の内周とに隙間が形成される。
【００６５】
キャンセラ５２は、シリンダ６２の軸方向の前後で、スナップリング７１及び７２によってシリンダ６２に対して軸方向に移動不可能に固定される。スナップリング７１、７２は、それぞれ、シリンダ６２の内周側の円周状に形成されたリング溝５２１、５２２に嵌装される。
【００６６】
スナップリング７１及び７２は、内周側に向かって突出した突出部７１ａ及び７２ａが、円周方向に所定の間隔で形成されている。突出部７１ａ、７２ａは、その内径が、キャンセラ５２の最外周部よりも内周側に突出して形成されており、突出部７１ａ、７２ａにおいてキャンセラ５２を互いに挟持することにより、キャンセラ５２がシリンダ６２に固定される。なお、スナップリング７１、７２は、お互いの突出部７１ａ、７２ａの周方向の位置が略同一となるように嵌装される。
【００６７】
スナップリング７１及び７２の突出部７１ａ、７２ａ以外の部分は、リング溝５２１、５２２嵌装されたとき、キャンセラ５２の最外周部から離れて固定される。
【００６８】
キャンセラ５２の最外周部には円周状にシール溝５５が形成されている、シール溝５５には、シール部材５６が嵌装されている。シール部材５６は弾性を有する材質、例えばゴムやシリコーン樹脂等により形成される。後述するように、シール部材５６は、遠心力により径方向に拡大し、突出部５６ａが高さ方向に潰れる材質により形成される。
【００６９】
シール部材５６は、シール溝５５に嵌装されたとき、キャンセラ５２の外周方向への突出高さが大きい突出部５６ａと、キャンセラ５２の外周方向への突出高さが小さい平坦部５６ｂとを備える。突出部５６ａは、スナップリング７１、７２の突出部７１ａ、７２ａの位置及び形状に対応して形成される。スナップリング７１、７２の突出部７１ａ、７２ａ以外の部分（切欠部７１ｂ、７２ｂ）は、シール部材５６の平坦部５６ｂの位置及び形状に対応して形成される。
【００７０】
このような形状により、シール部材５６は、スナップリング７１、７２の突出部７１ａ、７２ａに対応する位置では、突出部５６ａによってキャンセラ５２とシリンダ６２とをシールする。一方で、スナップリング７１、７２の突出部７１ａ、７２ａが無い部分では、シール部材５６は平坦部５６ｂであり、シール部材５６の平坦部５６ｂとシリンダ６２との間には隙間が開放している。
【００７１】
さらに、シール部材５６の突出部５６ａは、シール部材５６の他の部位と比較して柔軟性が大きく、変形しやすいように形成されている。具体的には、突出部５６ａの内部には空洞状の中空部５７が周方向に貫通して形成されている。この中空部５７は、次に説明するように、セカンダリプーリ１６が高速回転しているときに潰れることによって、突出部５６ａと平坦部５６ｂとの段差を縮小するように構成される。
【００７２】
図４は、本発明の第１実施形態の遠心キャンセル室５０におけるシール部材５６の動作を示す説明図である。
【００７３】
図４は、図２における矢視Ｚであり、セカンダリプーリ１６が低速回転である場合を示す。図４（Ｂ）及び（Ｃ）は、図４（Ａ）及び（Ｂ）のＡ−Ａ断面図及びＢ−Ｂ断面図を示す。
【００７４】
セカンダリプーリ１６が低速回転である場合は、突出部５６ａの弾性により平坦部５６ｂとシリンダ６２との間に隙間が形成される。この場合は、この形成された隙間から作動油が排出されることが可能である。
【００７５】
従って、例えば、可動プーリ１６ｂが溝幅を狭める方向に移動させる場合は、遠心キャンセル室５０の容積が減少するが、このとき、遠心キャンセル室５０の作動油は、ドレン部５３と共に、この形成された隙間からも排出される。
【００７６】
一方で、セカンダリプーリ１６が高速回転である場合は、シール部材５６には、径方向外側への遠心力が働く。シール部材５６は弾性を有するので、遠心力により、シール部材５６が周方向に延伸して、径方向外側へと拡張する。
【００７７】
ここで、突出部５６ａは、中空部５７により柔軟性が大きく構成されているので、遠心力によりシリンダ６２の内周に押し付けられることで中空部５７が潰れ、突出部５６ａが変形する。突出部５６ａが変形することにより、変形後の突出部５６ａと平坦部５６ｂとの段差が縮小される。
【００７８】
これにより、突出部５６ａと平坦部５６ｂとが、全周に渡りシリンダ６２の内周に密着する。結果として、キャンセラ５２とシール部材５６とで遠心キャンセル室５０が閉塞され、遠心キャンセル室５０の内部に作動油を満たすことが可能となる。
【００７９】
従って、セカンダリプーリ１６が高速回転している場合は、遠心キャンセル室５０の内部に作動油を十分に満たして、この作動油の遠心油圧によって油圧シリンダ２２の遠心油圧をキャンセルすることができる。
【００８０】
このように、セカンダリプーリ１６の回転速度が比較的低速である場合は、シール部材５６の弾性力が遠心力に打ち勝って、シール部材５６の突出部５６ａによってキャンセラ５２とシリンダ６２との間に隙間が形成される。
【００８１】
この場合は、遠心キャンセル室５０の作動油が、ドレン部５３と共にこの隙間からも排出されることができるので、例えば、可動プーリ１６ｂが溝幅を狭める方向に移動する場合、すなわち変速比をＬｏｗ側に変速する場合は、遠心キャンセル室５０の作動油を容易に排出でき、遠心キャンセル室５０が変速比の変更の妨げとなることを防止できる。
【００８２】
また、遠心キャンセル室５０における作動油の排出性が高まることにより、作動油の循環性が向上するので、作動油によって冷却を行う無段変速機構４の冷却性を向上することができる。
【００８３】
また一方で、セカンダリプーリ１６の回転速度が比較的高速である場合は、遠心力がシール部材５６の弾性力に打ち勝って、シール部材５６の突出部５６ａが潰れ、シール部材５６が、キャンセラ５２とシリンダ６２とを全周に渡ってシールする。
【００８４】
この場合は、遠心キャンセル室５０に供給された作動油の遠心油圧によって、油圧シリンダ２２に発生する遠心油圧をキャンセルすることができる。これにより、油圧シリンダ２２は、遠心油圧に左右されず、変速比を制御することができる。
【００８５】
以上のように、本発明の第１実施形態の無段変速機構４は、可動プーリ１５ｂの出力軸１３の軸方向の背面側に固定されるシリンダ６２と、軸方向に摺動不可能に備えられるプランジャ６１とによって画成され、画成された室内の油圧によって可動プーリ１６ｂを摺動させる油圧ピストン室２３を備える。また、シリンダ６２と、シリンダ６２に固定され、プランジャ６１の背面で出力軸１３の軸方向に摺動可能に備えられるキャンセラ５２と、で画成される室内に作動油が充填されることで、油圧ピストン室２３が回転することにより発生する遠心油圧をキャンセルする遠心キャンセル室５０と、を備える。
【００８６】
遠心キャンセル室５０は、セカンダリプーリ１６の回転速度に基づいて、遠心キャンセル室５０の内外を連通する連通孔を形成する平坦部５６ｂを介して遠心キャンセル室５０から排出される油の排出量が変更される。
【００８７】
具体的には、シール部材５６が、遠心力により径方向外側に拡大することで突出部５６ａが潰れて、潰れた突出部５６ａと平坦部５６ｂとによって、固定部５４の全周に渡ってのキャンセラ５２とシリンダ６２との間がシールされる。このよれにより油量調整機構が構成される。
【００８８】
本発明の第１実施形態は、このような構成によって、セカンダリプーリ１６が高速回転している場合は、遠心キャンセル室５０がシールされて、内部の作動油の遠心油圧によって油圧シリンダ２２の遠心油圧をキャンセルすることができる。また、セカンダリプーリ１６の回転速度が比較的低速である場合は、シール部材５６の突出部５６ａによってキャンセラ５２とシリンダ６２との間に隙間（連通孔）が形成され、この隙間から遠心キャンセル室５０の作動油を容易に排出できるので、遠心キャンセル室５０が変速比の変更の妨げとなることを防止できる。また、キャンセラ５２は、固定部５４から内周側に回転軸１３に対して鉛直方向の所定の面を有しており、油量調整機構をこの面の一部に設けた。これにより、油量調整機構によって、シリンダ６２の外径が大きくなることがなく、他の部材と干渉することがない。このため、固定部５４に油量調整機構を設けても、油圧シリンダ２２の受圧面積は変わらないので、受圧面積が減少することがない。この効果は請求項１に対応する。
【００８９】
また、前述のように、シール部材５６の突出部５６ａと平坦部５６ｂとによってキャンセラ５２とシリンダ６２との間に隙間が形成され、この隙間によって遠心キャンセル室５０の内部の作動油を排出することができる。すなわち、キャンセラ５２とシリンダ６２との間がシール部材５６によってのみ油量調整機構が構成されるので、油圧ピストン室２３や遠心キャンセル室５０の径方向や軸方向の寸法が拡大することがない。この効果は請求項２に対応する。
【００９０】
また、セカンダリプーリ１６の回転速度が大きいほど、シール部材５６が、遠心力により径方向外側に拡大することで突出部５６ａが潰れて、隙間によって形成される排出油路の開口面積が減少する。このような構成により、バルブ等の複雑な構成を備えることなく、遠心力のみによって排出油路を塞ぐことで、高速回転時に確実に排出油路を塞ぐことができる。この効果は請求項３及び請求項４に対応する。
【００９１】
また、キャンセラ５２とシリンダ６２とは、少なくとも一つのスナップリング（スナップリング７１及び７２）軸方向に移動不可能に固定される。このスナップリング７１、７２には、突出した突出部７１ａ及び７２ａが形成され、この突出部７１ａ、７２ａが、シール部材５６の突出部５６ａに対応するように配置される。このような構成によって、シール部材５６による形成される排出油路の作動油の排出がスナップリングによって邪魔されないように構成される。この効果は請求項５に対応する。
【００９２】
なお、本実施形態では、セカンダリプーリ１６側に遠心キャンセル室５０を備えた。これは、エンジン１の回転を変速するときに、プライマリプーリ１５よりもセカンダリプーリ１６の回転速度が高速となるためである。なお、セカンダリプーリ１６に限られず、プライマリプーリ１５の油圧室２１の背面側に遠心キャンセル室５０を備え、シリンダ６２とキャンセラ５２との間の固定部５４を前述のよう構成することにより、プライマリプーリ１５においても、遠心キャンセル室５０が変速比の変更の妨げとなることを防止できる。
【００９３】
次に本発明の第２実施形態の固定部５４の構成を説明する。
【００９４】
図５は、本発明の第２実施形態の固定部５４の詳細を示す説明図である。
【００９５】
図５（Ａ）は、図２における矢視Ｚであり、固定部５４を軸方向から観察した場合の説明図である。図５（Ｂ）、（Ｃ）は、図５（Ａ）のＡ−Ａ断面図及びＢ−Ｂ断面図を示す。
【００９６】
第１実施形態では、固定部５４において、シール部材５６を固定するために二つのスナップリング７１、７２を備えた。これに対して、第２実施形態では、シール部材５６を固定するためのスナップリング７１をただ一つ備え、シール部材５６の他方はシリンダ６２に形成された段差部６６によって移動が規制される構造とした。
【００９７】
段差部６６は、シリンダ６２の開口側（可動プーリ１６ｂとは逆側）に向かって径が拡大するように段差が形成されている。シール部材５６は、この段差部６６により係止され、シール部材５６の軸方向の他方（可動プーリ１６ｂとは逆側）に備えられるスナップリング７１によって、シリンダ６２に対して軸方向に移動不可能に固定される。
【００９８】
シール部材５６には、前述のように突出部５６ａと平坦部５６ｂとが形成されている。そして段差部６６は、この突出部５６ａと平坦部５６ｂとに対応して形成される。すなわち、段差部６６には、平坦部５６ｂに対応して遠心キャンセル室５０の内外を連通する連通部６６ａが、周方向に所定の間隔で形成されている。この連通部６６ａと平坦部５６ｂとにより、遠心キャンセル室５０内の作動油が排出可能となる。
【００９９】
連通部６６ａは、シール部材５６の平坦部５６ｂがある位置では、平坦部５６ｂの外周と間隔を隔てて形成されると共に、遠心キャンセル室５０の内部から連通部６６ａへと向かうに従って徐々に外周方向に拡大するように形成されている。また、シール部材５６の突出部５６ａに対応する位置には連通部６６ａは形成されず、段差部とキャンセラ５２とが接する形状となっている。
【０１００】
スナップリング７１は、前述の図４のように突出部７１ａが周方向に所定の間隔で形成されている。この突出部７１ａの位置は、シール部材５６の突出部５６ａの位置に対応する。
【０１０１】
このような形状においても、前述の第１実施形態で説明したものと同様の作用をする。
【０１０２】
セカンダリプーリ１６が低速回転である場合は、突出部５６ａの弾性力により平坦部５６ｂとシリンダ６２との間に隙間が形成される。この場合は、平坦部５６ｂと、平坦部５６ｂの位置に対応する連通部６６ａとで形成された隙間から作動油が排出されることが可能である。
【０１０３】
従って、例えば、可動プーリ１６ｂが溝幅を狭める方向に移動させる場合は、遠心キャンセル室５０の容積が減少するが、このとき、遠心キャンセル室５０の作動油は、ドレン部５３と共に、この形成された隙間からも排出される。
【０１０４】
一方で、セカンダリプーリ１６が高速回転である場合は、シール部材５６には、径方向外側への遠心力が働く。シール部材５６は弾性を有するので、遠心力により、シール部材５６が周方向に延伸して、径方向外側へと拡張する。
【０１０５】
突出部５６ａは、遠心力によりシリンダ６２の内周に押し付けられることで変形し、変形後の突出部５６ａと平坦部５６ｂとの段差が縮小される。
【０１０６】
これにより、突出部５６ａと平坦部５６ｂとが、全周に渡りシリンダ６２の内周に密着する。結果として、キャンセラ５２とシール部材５６とで遠心キャンセル室５０が閉塞され、遠心キャンセル室５０の内部に作動油を満たすことが可能となる。
【０１０７】
次に、本発明の第３実施形態の固定部５４の構成を説明する。
【０１０８】
図６は、本発明の第３実施形態の固定部５４の詳細を示す説明図である。
【０１０９】
図６（Ａ）は、図２における矢視Ｚであり、固定部５４を軸方向から観察した場合の説明図である。図６（Ｂ）、（Ｃ）は、図６（Ａ）のＡ−Ａ断面図を示す。図６（Ｂ）はセカンダリプーリ１６が低速回転である状態を、図６（Ｃ）はセカンダリプーリ１６が高速回転である状態を示す。
【０１１０】
前述の第１及び第２実施形態では、シール部材５６は弾性のある材質で形成され、遠心力によって外周側に変形する例を示した。これに対して、第３実施形態では、シール部材５６の内周側にバネ等の弾性体を備える構造とした。
【０１１１】
第３実施形態の固定部５４の基本構成は、第１実施形態の固定部５４と類似している。すなわち、シール部材５６は、スナップリング７１、７２によって軸方向の前後で固定され、シール部材５６の突出部５６ａとスナップリング７１、７２の突出部７１ａ、７２ａとの位置が対応して配置される。
【０１１２】
さらに、第３実施形態では、シール部材５６が、シール溝５５に備えられたバネ５８によって支持されている。バネ５８は、シール部材５６を径方向内側へと付勢するように構成されている。また、バネ５８は、セカンダリプーリ１６が高速回転となったときは、シール部材５６の遠心力がその付勢力に打ち勝ち、シール部材５６が外周方向に広がるように構成されている。
【０１１３】
このような形状においても、前述の第１実施形態で説明したものと同様の作用をする。
【０１１４】
セカンダリプーリ１６が低速回転である場合は、シール部材５６は、バネ５８の弾性力により、突出部５６ａはシール溝５５の奥側に付勢される。この場合は、平坦部５６ｂとシリンダ６２との間に隙間が形成され、この隙間から作動油が排出されることが可能である。
【０１１５】
従って、例えば、可動プーリ１６ｂが溝幅を狭める方向に移動させる場合は、遠心キャンセル室５０の容積が減少するが、このとき、遠心キャンセル室５０の作動油は、ドレン部５３と共に、この形成された隙間からも排出される。
【０１１６】
一方で、セカンダリプーリ１６が高速回転である場合は、シール部材５６には、径方向外側への遠心力が働く。このとき、シール部材５６に加わる遠心力がバネ５８の付勢力を上回った場合は、遠心力により、シール部材５６が周方向に延伸して、径方向外側へと拡張する。
【０１１７】
突出部５６ａは、遠心力により中空部５７が潰れシリンダ６２の内周に押し付けられることで平坦部５６ｂが外周方向に広がるように変形し、変形後の突出部５６ａと平坦部５６ｂとの段差が縮小される。
【０１１８】
これにより、突出部５６ａと平坦部５６ｂとが、全周に渡りシリンダ６２の内周に密着する。結果として、キャンセラ５２とシール部材５６とで遠心キャンセル室５０が閉塞され、遠心キャンセル室５０の内部に作動油を満たすことが可能となる。
【０１１９】
特に、第３実施形態では、シール部材５６の弾性ではなく、バネ５８の弾性力を調整することにより、シール部材５６が変形を始める遠心力を制御することができる。
【０１２０】
次に、本発明の第４実施形態のシール部材５６の構成を説明する。
【０１２１】
図７は、本発明の第４実施形態のシール部材５６の要部の説明図である。
【０１２２】
前述した第１から第３実施形態のように、シール部材５６は、円周状に形成され、遠心力により径方向に拡大する。シール部材５６は、このように遠心力によって径方向に拡大する構造であれば、どのような構造であってもよい。
【０１２３】
例えば、図７（Ａ）のように、円周状のシール部材５６の一部に複数の屈折した部分（蛇腹構造）を形成し、この部分が他の部位よりも伸びやすい形状とする。このように、シール部材５６の一部が伸びやすい構成とすることにより、遠心力によってこの部分が周方向に延伸して、シール部材５６が径方向に拡大できる。
【０１２４】
また、図７（Ｂ）に示すように、円周状のシール部材５６の一部に径方向に薄い部分を形成し、この部分が他の部位よりも伸びやすい形状としてもよい。
【０１２５】
また、図７（Ｃ）に示すように、シール部材５６が円環状ではなく、有端の環状、例えばＣ字形状に形成されていてもよい。このような形状により、遠心力によってシール部材５６の開放部分が拡大することで、シール部材５６が径方向に拡大できる。
【０１２６】
なお、必ずしもＣ字形状ではなく、開放部分の一部を重複して形成し、この重複部分が周方向にずれることにより径方向に拡大するように形成してもよい。
【０１２７】
このように、シール部材５６の一部が伸びやすい構成又は分離してその端部と端部とが離間するように構成することにより、遠心力によってこの部分が周方向に延伸して、シール部材５６が径方向に拡大できる。これらの形状は容易に成型でき、また、この伸びやすい構成の形状を変更することにより、シール部材５６が変形を始める遠心力を制御することができる。この効果は請求項６に対応する。
【０１２８】
以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一つを示したものに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する主旨ではない。
【０１２９】
また、上記実施形態では、プーリ間にＶベルト１７を掛け渡したベルト式無段変速機構４を例に説明したが、これに限られない。Ｖベルト１７の代わりにプーリ間にチェーンを掛け渡した無段変速機構であってもよい。
【符号の説明】
【０１３０】
１    エンジン
３    前後進切換機構
４    無段変速機構
１２    入力軸
１３    出力軸
１５    プライマリプーリ
１６    セカンダリプーリ
１６ａ    固定プーリ
１６ｂ    可動プーリ
１７    ベルト（Ｖベルト）
５０    遠心キャンセル室
５２    キャンセラ
５３    ドレン部
５４    固定部
５６    シール部材
５６ａ    突出部
５６ｂ    平坦部
５７    中空部
５８    バネ
５９    油路
６１    プランジャ
６１ａ    オイルシール
６２    ピストン
７１    スナップリング
７１ａ    突出部
７２    スナップリング
【図１】
2014185753.tif 000003
【図２】
2014185753.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2014185753.tif 000008
【図７】
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