動力装置

【課題】エンジンおよび往復動式の無段変速機を組み合わせた動力装置の小型化を図る。
【解決手段】エンジンＥのクランクシャフト１４および無段変速機Ｔの出力軸１５を平行に配置し、コネクティングロッド１３および出力軸１５を第１二対偶素節Ｌ１、第２二対偶素節Ｌ２、三対偶素節Ｌ３およびワンウェイクラッチ１６を介して接続し、比変更手段Ｖで三対偶素節Ｌ３の三つの節のうちの少なくとも一つの節の長さを変更するか第３回り対偶Ｐ３の固定位置を変更することで、クランクシャフト１４の回転運動を変速して出力軸１５の間欠回転運動に変換することができる。エンジンＥの軸線および無段変速機Ｔの軸線を並列に配置することができるので、動力装置の軸方向寸法を小型化することができ、しかも無段変速機Ｔの入力軸が不要になり、動力装置の軸直角方向の寸法を小型化することができる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ピストンの往復運動をコネクティングロッドを介してクランクシャフトの回転運動に変換するエンジンと、前記クランクシャフトの回転運動をリンク機構およびワンウェイクラッチを介して出力軸の間欠回転運動に変換する変速機と、前記変速機の変速比を変更する変速比変更手段とを備える動力装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
入力軸の回転運動を偏心量が可変の偏心ディスクでコネクティングロッドの往復運動に変換し、コネクティングロッドの往復運動をワンウェイクラッチで出力軸の間欠回転運動に変換する往復動式の無段変速機において、エンジンのクランクシャフトと前記無段変速機の入力軸とを直列に接続したものが、下記特許文献１により公知である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表２００５−５０２５４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで上記従来のものは、エンジンのクランクシャフトと無段変速機の入力軸とが直列に接続されているので、エンジンおよび無段変速機で構成される動力装置の軸方向の寸法が大きくなることが避けられず、その動力装置を車両等に搭載する際のスペースの確保が難しくなる可能性がある。
【０００５】
この問題を解決するために、エンジンのクランクシャフトと無段変速機の入力軸とを平行に配置し、クランクシャフトと入力軸とをギヤやチェーンで接続することが考えられる。しかしながら、このようにするとクランクシャフト、入力軸および出力軸が平行に配置されるため、今度は動力装置に軸直角方向の寸法が大型化してしまう問題がある。
【０００６】
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、エンジンおよび往復動式の変速機を組み合わせた動力装置の小型化を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明によれば、ピストンの往復運動をコネクティングロッドを介してクランクシャフトの回転運動に変換するエンジンと、前記クランクシャフトの回転運動をリンク機構およびワンウェイクラッチを介して出力軸の間欠回転運動に変換する変速機と、前記変速機の変速比を変更する変速比変更手段とを備える動力装置であって、前記リンク機構は、前記エンジンにより回転運動する第１対偶と、前記ワンウェイクラッチ上に設けられた第２対偶と、位置を固定された第３対偶と、第４対偶と、第５対偶と、一端が前記第３対偶に接続されて他端が前記第４対偶に接続された第１二対偶素節と、第２二対偶素節と、三対偶素節とを備え、前記第２二対偶素節は一端が前記第１対偶に接続されて他端が前記第５対偶に接続され、前記三対偶素節は前記第２対偶、前記第４対偶および前記第５対偶に接続されるか、あるいは前記第２二対偶素節は一端が前記第２対偶に接続されて他端が前記第５対偶に接続され、前記三対偶素節は前記第１対偶、前記第４対偶および前記第５対偶に接続され、前記変速比変更手段は、前記三対偶素節の三つの節のうちの少なくとも一つの節の長さを変更するか前記第３対偶の固定位置を変更することで、前記第２対偶の往復揺動のストロークを増減して前記変速機の変速比を変更することを特徴とする動力装置が提案される。
【０００８】
また請求項２に記載された発明によれば、請求項１の構成に加えて、前記変速比変更手段は、回転軸と、前記回転軸の回転に応じて容積が相互に逆方向に拡大・縮小する第１、第２油室と、前記第１油室に連なる第１油路と、前記第２油室に連なる第２油路と、前記第１油路および前記第２油路間に配置されたチェックバルブと、一端が前記回転軸に接続されて他端が前記第３対偶に接続された変速リンクと、前記第１油路および前記第２油路間に配置されて前記第１、第２油室に対する前記チェックバルブの接続方向を切り換える切換バルブとを備え、前記クランクシャフトが１回転する間に、前記第１二対偶素節の位置は前記変速リンクの一方側と他方側とに切り換わることを特徴とする動力装置が提案される。
【０００９】
また請求項３に記載された発明によれば、請求項２の構成に加えて、前記リンク機構から前記変速比変更手段の前記回転軸に入力する正負の駆動力を調整する駆動力調整手段を設けたことを特徴とする動力装置が提案される。
【００１０】
また請求項４に記載された発明によれば、請求項１〜請求項３の何れか１項の構成に加えて、前記第３対偶、前記第４対偶および前記第５対偶の少なくとも一つが滑り対偶であることを特徴とする動力装置が提案される。
【００１１】
また請求項５に記載された発明によれば、請求項１〜請求項４の何れか１項の構成に加えて、１個の前記第１対偶に対して複数個の前記ワンウェイクラッチを設け、前記１個の第１対偶と前記複数個のワンウェイクラッチとを複数個の前記リンク機構で接続し、前記複数個の第２対偶の位置を相互に異ならせたことを特徴とする動力装置が提案される。
【００１２】
また請求項６に記載された発明によれば、請求項１〜請求項５の何れか１項の構成に加えて、１個の前記第５対偶に対して複数個の前記ワンウェイクラッチを設けるとともに、前記１個の前記第５対偶および複数個の前記第２対偶を複数個の前記第２二対偶素節あるいは複数個の前記三対偶素節で接続し、前記複数個の第２対偶の位相を相互に異ならせたことを特徴とする動力装置が提案される。
【００１３】
また請求項７に記載された発明によれば、請求項１〜請求項６の何れか１項の構成に加えて、前記第１対偶を前記クランクシャフト上に設けたことを特徴とする動力装置が提案される。
【００１４】
また請求項８に記載された発明によれば、請求項１〜請求項６の何れか１項の構成に加えて、前記第１対偶を前記コネクティングロッドのキャップ部上に設けたことを特徴とする動力装置が提案される。
【００１５】
また請求項９に記載された発明によれば、請求項２〜請求項８の何れか１項の構成に加えて、複数個の前記リンク機構が単一の前記回転軸に接続されており、前記変速比変更手段は前記回転軸の軸方向に対して前記複数個のリンク機構の間に配置されることを特徴とする動力装置が提案される。
【００１６】
尚、実施の形態の捩じりバネ４２は本発明の駆動力調整手段に対応し、実施の形態の無段変速機Ｔは本発明の変速機に対応する。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１の構成によれば、動力装置の変速機のリンク機構は、エンジンにより回転運動する第１対偶と、ワンウェイクラッチ上に設けられた第２対偶と、位置を固定された第３対偶と、第４対偶と、第５対偶と、それら第１〜第５対偶を接続する第１二対偶素節、第２二対偶素節および三対偶素節とを備え、変速比変更手段で三対偶素節の三つの節のうちの少なくとも一つの節の長さを変更するか第３対偶の固定位置を変更することで、エンジンのクランクシャフトの回転運動をストロークが可変の往復運動に変換し、その往復運動をワンウェイクラッチで出力軸の間欠回転運動に変換して変速を行うことができる。
【００１８】
エンジンの軸線および変速機の軸線を並列に配置することができるので、動力装置の軸方向寸法を小型化することができ、しかもエンジンのクランクシャフトあるいはコネクティングロッドの駆動力を変速機のリンク機構に直接入力するので変速機の入力軸が不要になり、動力装置の軸直角方向の寸法を小型化することができる。
【００１９】
第２二対偶素節が第１対偶に接続され、三対偶素節が第２対偶に接続される場合には、変速比変更手段で第３対偶の位置を第２対偶の位置に一致させ、あるいは第４対偶の位置を第２対偶の位置に一致させると、変速機の変速比を無限大にすることが可能になり、また第２二対偶素節が第２対偶に接続され、三対偶素節が第１対偶に接続される場合には、変速比変更手段で第４対偶の位置および第５対偶対偶の位置を一致させると、変速機の変速比を無限大にすることが可能になり、変速比の可変領域を大きく確保することができる。しかも通常の自動変速機のトルクコンバータや多板クラッチが不要になるため、伝達効率を低下させる要素を削減して高効率の動力伝達を可能にすることができる。
【００２０】
また請求項２の構成によれば、変速比変更手段は、回転軸と、回転軸の回転に応じて容積が相互に逆方向に拡大・縮小する第１、第２油室と、第１油室に連なる第１油路と、第２油室に連なる第２油路と、第１油路および第２油路間に配置されたチェックバルブと、一端が回転軸に接続されて他端が第３対偶に接続された変速リンクと、第１油路および第２油路間に配置されて第１、第２油室に対するチェックバルブの接続方向を切り換える切換バルブとを備えるので、切換バルブで、第１油室から第２油室への作動油の移動のみを許容する状態と、第２油室から第１油室への作動油の移動のみを許容する状態とを切り換えることができる。
【００２１】
クランクシャフトが１回転する間に、第１二対偶素節の位置は変速リンクの一方側と他方側とに切り換わるので、回転軸は回転方向が交互に切り換わる荷重を受けて第１、第２油室の容積が交互に拡大・縮小しようとするため、切換バルブに位置に応じて回転軸を正転方向あるいは逆転方向に回転させることができる。これにより、特別の駆動源を必要とせずに変速比変更手段を作動させて変速機の変速比を制御することができる。
【００２２】
また請求項３の構成によれば、リンク機構から変速比変更手段の回転軸に入力する正負の駆動力を駆動力調整手段で調整するので、要求される変速比変更手段の動作速度が回転軸の正転・逆転や回転軸の回転角度によって異なる場合に、それに応じて変速比変更手段に入力される駆動力の調整が可能になる。
【００２３】
また請求項４の構成によれば、第３対偶、第４対偶および第５対偶の少なくとも一つが滑り対偶で構成されるので、三対偶素節の節自体をガイドとする簡単な構造で該節の長さを変更することができる。
【００２４】
また請求項５の構成によれば、１個の第１対偶に対して複数個のワンウェイクラッチを設け、１個の第１対偶と複数個のワンウェイクラッチとを複数個のリンク機構で接続し、前記複数個の第２対偶の位置を相互に異ならせたので、クランクシャフトの１個所あるいは１個のコネクティングロッドから取り出した駆動力を複数のリンク機構を介して異なる位相で出力軸に伝達することができ、各リンク機構毎に設けた第１対偶からそれぞれ駆動力を入力する場合に比べて動力装置の軸方向寸法を小型化しながら、複数個のワンウェイクラッチを位相差をもって係合させることで出力軸のトルク変動を低減することができる。
【００２５】
また請求項６の構成によれば、１個の第５対偶に対して複数個のワンウェイクラッチを設けるとともに、１個の第５対偶および複数個の第２対偶を複数個の第２二対偶素節あるいは複数個の三対偶素節で接続し、複数個の第２対偶の位相を相互に異ならせたので、１個の第５対偶の駆動力を複数個の第２二対偶素節あるいは複数個の三対偶素節を介して異なる位相で出力軸に伝達することで、出力軸のトルク変動を低減することができる。
【００２６】
また請求項７の構成によれば、第１対偶をクランクシャフト上に設けたので、複数のリンク機構に対応する複数の第１対偶の位相を相互に異ならせることで、出力軸のトルク変動を低減することができる。
【００２７】
また請求項８の構成によれば、第１対偶をコネクティングロッドのキャップ部上に設けたので、組立を完了したリンク機構に予めコネクティングロッドのキャップ部を組み付けておき、そのキャップ部をクランクピンを挟んでコネクティングロッドの本体部に結合することで、動力装置の組付性が向上する。
【００２８】
また請求項９の構成によれば、複数個のリンク機構が単一の回転軸に接続されており、前記変速比変更手段は前記回転軸の軸方向に対して前記複数個のリンク機構の間に配置されるので、各リンク機構をそれぞれ対応する変速比変更手段で作動させる場合に比べて部品点数を減少させて無段変速機を更に小型化することができ、しかも変速比変更手段の第１、第２油室により発生する負荷が回転軸を介して各リンク機構に伝達される経路の捩じれの影響を最小限に抑えて変速特性を均一化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】動力装置のスケルトン図。（第１の実施の形態）
【図２】変速比変更手段の油圧回路を示す図。（第１の実施の形態）
【図３】変速比変更手段の構造および作用を説明する図。（第１の実施の形態）
【図４】動力装置の斜視図。（第１の実施の形態）
【図５】図４の５方向矢視図。（第１の実施の形態）
【図６】変速比変更手段の斜視図。（第１の実施の形態）
【図７】動力装置のスケルトン図。（第２の実施の形態）
【図８】動力装置のスケルトン図。（第３の実施の形態）
【図９】動力装置のスケルトン図。（第４の実施の形態）
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、図１〜図６に基づいて本発明の第１の実施の形態を説明する。
【００３１】
図１に示すように、例えば自動車の走行用の動力源として使用される動力装置は、ガソリンエンジンのようなレシプロ型のエンジンＥと、往復動型の無段変速機Ｔと、無段変速機Ｔの変速比を変更する変速比変更手段Ｖとを備える。
【００３２】
エンジンＥはシリンダ１１と、ピストン１２と、コネクティングロッド１３と、クランクシャフト１４とを備える。コネクティングロッド１３は本体部１３ａとキャップ部１３ｂとからなり、クランクジャーナル１４ａを中心として回転するクランクシャフト１４のクランクピン１４ｂが、コネクティングロッド１３の本体部１３ａおよびキャップ部１３ｂ間に回転自在に挟持される。そしてコネクティングロッド１３のキャップ部１３ｂに設けた第１回り対偶Ｐ１がエンジンＥから無段変速機Ｔへの駆動力の入力部となる。
【００３３】
無段変速機Ｔの出力軸１５にはワンウェイクラッチ１６が設けられており、このワンウェイクラッチ１６上に設けた第２回り対偶Ｐ２が往復揺動することで、出力軸１５が一方向に間欠回転する。
【００３４】
第１回り対偶Ｐ１および第２回り対偶Ｐ２を接続するリンク機構１７は、前記第１回り対偶Ｐ１および前記第２回り対偶Ｐ２に加えて、第３回り対偶Ｐ３および第５回り対偶Ｐ５を備える。尚、第５回り対偶Ｐ５には後述する第４回り対偶Ｐ４が重なっているものとする。第３回り対偶Ｐ３は回転軸２１を中心に揺動可能であり、第５回り対偶Ｐ５の位置は第１回り対偶Ｐ１、第２回り対偶Ｐ２および第３回り対偶Ｐ３の位置に応じて変化する。第３回り対偶Ｐ３および第５回り対偶Ｐ５は第１二対偶素節Ｌ１で接続され、第１回り対偶Ｐ１および第５回り対偶Ｐ５は第２二対偶素節Ｌ２で接続され、第２回り対偶Ｐ２および第５回り対偶Ｐ５は三対偶素節Ｌ３で接続される。また回転軸２１および第３回り対偶Ｐ３は変速リンク４で接続される。尚、第２回り対偶Ｐ２および第５回り対偶Ｐ５を接続する素節を三対偶素節Ｌ３と呼ぶのは、第５回り対偶Ｐ５に仮想的な第４回り対偶Ｐ４が重なっているからである。
【００３５】
変速比変更手段Ｖは、第１二対偶素節Ｌ１の回転軸２１まわりの揺動位置（つまり第２回り対偶Ｐ２および第３回り対偶Ｐ３間の距離）を変化させることで、リンク機構１７の作動態様を変化させて無段変速機Ｔの変速比を変更する。
【００３６】
図１（Ａ）は変速比が最小となるＯＤ（オーバードライブ）状態を示すもので、変速比変更手段Ｖにより第１二対偶素節Ｌ１の第３回り対偶Ｐ３が第２回り対偶Ｐ２から所定距離だけ離間した位置に設定される。
【００３７】
このＯＤ状態では、コネクティングロッド１３のキャップ部１３ｂに設けた第１回り対偶Ｐ１がクランクシャフト１４の回転に伴って楕円状の軌跡を描いて移動すると、第１回り対偶Ｐ１に第２二対偶素節Ｌ２を介して第５回り対偶Ｐ５を接続された三対偶素節Ｌ３が第３回り対偶Ｐ３を中心として往復揺動し、第２回り対偶Ｐ２が往復揺動することで、ワンウェイクラッチ１６を介して出力軸１５が一方向に間欠回転する。
【００３８】
このとき、変速比変更手段Ｖによって第３回り対偶Ｐ３が第２回り対偶Ｐ２から最も遠い位置に調整されることで、三対偶素節Ｌ３の往復運動のストロークが最大になり、ワンウェイクラッチ１６を介して駆動される出力軸１５の回転数が最大になって変速比がＯＤになる。
【００３９】
図１（Ｂ）は変速比が最大（無限大）となるＵＤ（アンダードライブ）状態を示すもので、変速比変更手段Ｖにより第１二対偶素節Ｌ１の第３回り対偶Ｐ３が第２回り対偶Ｐ２に重なる位置に設定される。
【００４０】
このＵＤ状態では、コネクティングロッド１３により第２二対偶素節Ｌ２を介して三対偶素節Ｌ３が往復揺動しても、その支点となる第３回り対偶Ｐ３が第２回り対偶Ｐ２に重なっているため、第２回り対偶Ｐ２の往復運動のストロークがゼロになって出力軸１５は回転せず、クランクシャフト１４が回転しても出力軸１５は停止したままになって変速比が無限大になる。
【００４１】
エンジンＥが単気筒である場合には出力軸１５は間欠回転するが、往復運動の位相が異なる複数のピストン１２…を備える多気筒エンジンＥを用いる場合には、複数のピストン１２…に対応する複数のワンウェイクラッチ１６…から出力軸１５に異なる位相で間欠的に駆動力を入力することで、出力軸１５を連続回転させることができる。
【００４２】
図２および図３には変速比変更手段Ｖの構造が示される。図３のリンク機構１７の形状は図１のものと異なっているが、その原理および作動は同一である。
【００４３】
図２から明らかなように、ハウジング２０を貫通する回転軸２１に２枚のベーン２２，２２が固定されており、各ベーン２２はハウジング２０の内部に形成した第１油室２３および第２油室２４の間を仕切るように配置される。回転軸２１が図中時計方向に回転すると第１油室２３の容積が増加して第２油室２４の容積が減少し、回転軸２１が図中反時計方向に回転すると第１油室２３の容積が減少して第２油室２４の容積が増加する。
【００４４】
２個の第１油室２３，２３に接続された第１油路２５と、２個の第２油室２４，２４に接続された第２油路２６とがチェックバルブ２７を介して接続される。第１、第２油室２３，２３；２４，２４とチェックバルブ２７との間の第１、第２油路２５，２６に切換バルブ２８が配置される。切換バルブ２８が中央位置２８Ｃにあるとき、第１油室２３，２３および第２油室２４，２４は閉塞される。切換バルブ２８が左位置２８Ｌにあるとき、第１、第２油室２３，２３；２４，２４はチェックバルブ２７を介して連通し、第２油室２４，２４から第１油室２３，２３への作動油の流通だけが許容される。切換バルブ２８が右位置２８Ｒにあるとき、第１、第２油室２３，２３；２４，２４はチェックバルブ２７を介して連通し、第１油室２３，２３から第２油室２４，２４への作動油の流通だけが許容される。
【００４５】
第１、第２油室２３，２３；２４，２４からリークして失われた作動油を補充すべく、第１、第２油路２５，２６に接続された第３油路２９とオイルタンク３０との間に、オイルポンプ３１および２個のチェックバルブ３２，３２が配置される。
【００４６】
図３（Ａ）はピストン１２が上死点近傍にある状態を示しており、このとき変速リンクＬ４に対して三対偶素節Ｌ３の第５回り対偶Ｐ５は図中右側に位置している。例えば、ワンウェイクラッチ１６が三対偶素節Ｌ３から圧縮力を受けたときに動力伝達するように設定されている場合、三対偶素節Ｌ３は圧縮荷重だけを受けて引張荷重は受けないため、三対偶素節Ｌ３に第３回り対偶Ｐ３および変速リンクＬ４を介して接続された回転軸２１は、図中時計方向のモーメントＭだけを受けることになる。
【００４７】
図３（Ｂ）はピストン１２が下死点近傍にある状態を示しており、このとき変速リンクＬ４に対して三対偶素節Ｌ３の第５回り対偶Ｐ５は図中左側に位置している。上述したワンウェイクラッチ１６の動力伝達特性により、三対偶素節Ｌ３は圧縮荷重だけを受けて引張荷重は受けないため、三対偶素節Ｌ３に第３回り対偶Ｐ３および変速リンクＬ４を介して接続された回転軸２１は、図中反時計方向のモーメントＭだけを受けることになる。
【００４８】
このように、リンク機構１７および変速比変更手段Ｖは、クランクシャフト１４が１回転する間に回転軸２１が時計方向および反時計方向のモーメントを交互に受けるように構成されている。
【００４９】
図２において、切換バルブ２８が中央位置２８Ｃにあるとき、第１、第２油室２３，２３；２４，２４間の連通が遮断されて回転軸２１が回転不能に拘束されるため、無段変速機Ｔの変速比は固定される。
【００５０】
切換バルブ２８が左位置２８Ｌにあるとき、第１、第２油室２３，２３；２４，２４はチェックバルブ２７を介して連通し、第２油室２４，２４から第１油室２３，２３への作動油の流通だけが許容されるため、回転軸２１は時計方向の回転だけを許容され、反時計方向の回転を阻止される。回転軸２１はクランクシャフト１４の回転に伴って時計方向および反時計方向のモーメントを交互に受けるが、時計方向のモーメントを受けたときだけ回転し、これを間欠的に繰り返して回転軸２１は時計方向に回転する。
【００５１】
切換バルブ２８が右位置２８Ｒにあるとき、第１、第２油室２３，２３；２４，２４はチェックバルブ２７を介して連通し、第１油室２３，２３から第２油室２４，２４への作動油の流通だけが許容されるため、回転軸２１は反時計方向の回転だけを許容され、時計方向の回転を阻止される。回転軸２１はクランクシャフト１４の回転に伴って時計方向および反時計方向のモーメントを交互に受けるが、反時計方向のモーメントを受けたときだけ回転し、これを間欠的に繰り返して回転軸２１は反時計方向に回転する。
【００５２】
このようにリンク機構１７から伝達される正逆のモーメントのうち、一方のモーメントだけを取り出して回転軸２１を回転させるので、電動モータのような特別のアクチュエータが不要になって構造が簡素化される。
【００５３】
以上のように、本実施の形態によれば、動力装置のエンジンＥおよび無段変速機Ｔを軸方向に直列に接続することなく、エンジンＥおよび無段変速機Ｔを軸直角方向に並列に接続することができるので、動力装置の軸方向寸法を小型化することができる。また無段変速機Ｔは入力軸を持たず、エンジンＥのクランクシャフト１４が無段変速機Ｔの入力軸の機能を果たすので、動力装置の軸直角方向の寸法も小型化することが可能になって車両への搭載が容易になる。
【００５４】
無段変速機Ｔが多気筒エンジンＥに接続されていて複数のリンク機構１７…が並置されている場合、各リンク機構１７の第１回り対偶Ｐ１の位相を異ならせれば出力軸１５のトルク変動を低減することができるが、各コネクティングロッド１３は異なる位相で往復運動するため、各リンク機構１７の第１回り対偶Ｐ１の位相を異ならせて出力軸１５のトルク変動を低減することができる。
【００５５】
図４〜図６には、図２および図３で説明した動力装置の具体的な構造が示される。図４〜図６の構成要素に付された符号は、図２および図３の符号に対応している。
【００５６】
リンク機構１７は２個のワンウェイクラッチ１６，１６に接続されており、それらのワンウェイクラッチ１６，１６の２個の第２回り対偶Ｐ２，Ｐ２は位相が異なるように配置されている。そして１個の第１回り対偶Ｐ１と２個の第２回り対偶Ｐ２，Ｐ２とが異なる位相で作動する２組のリンク機構１７，１７で接続される。これにより、出力軸１５は２個のワンウェイクラッチ１６，１６の少なくとも一方が係合しているときに駆動力を伝達されるようになり、出力軸１５のトルク変動を低減することができる。しかも各リンク機構１７を各々対応するコネクティングロッド１３の第１回り対偶Ｐ１に接続する場合に比べて、第１回り対偶Ｐ１の数を減少させて動力装置に軸方向寸法を減少さることができる。
【００５７】
リンク機構１７の第１回り対偶Ｐ１は、コネクティングロッド１３の本体部１３ａに結合されてクランクシャフト１４のクランクピン１４ｂを回転自在に挟持するキャップ部１３ｂの下端に設けられる。従って、サブアセンブリとして予め組み立てたリンク機構１７の第１回り対偶Ｐ１をコネクティングロッド１３のキャップ部１３ｂに組付けておき、そのキャップ部１３ｂをコネクティングロッド１３の本体部１３ａに結合することで、エンジンＥおよび無段変速機Ｔの組付けを容易に完了することが可能となって組付性が向上する。
【００５８】
尚、各リンク機構１７に位相が異なる２個の三対偶素節Ｌ３，Ｌ３を設け、それら２個の三対偶素節Ｌ３，Ｌ３をそれぞれ異なるワンウェイクラッチ１６，１６に接続すれば、出力軸１５のトルク変動を更に低減することができる。
【００５９】
本実施の形態のエンジンＥは直列４気筒であり、動力装置は４個のコネクティングロッド１３…に対応して８個のリンク機構１７…および８個のワンウェイクラッチ１６…を備えているが、１個の変速比変更手段Ｖが８個のリンク機構１７…に対して共用される。図６から明らかなように、変速比変更手段Ｖの回転軸２１はハウジング２０から軸方向両側に延出し、その一方および他方にそれぞれ４個の変速リンクＬ４…が接続される。このように、８個の変速リンクＬ４…をハウジング２０を挟んで回転軸２１の両側に振り分けて配置したので、つまり変速比変更手段Ｖのハウジング２０を並置された８個のリンク機構１７…の中央に配置したので、回転軸２１の捩じれの影響を最小限に抑えて各リンク機構１７…の作動特性を均一化することができる。
【００６０】
また変速比変更手段Ｖの回転軸２１とハウジング２０との間に捩じりバネ４２（図５参照）が配置されており、その弾発力で回転軸２１が一方向に付勢される。これにより、第１二対偶素節Ｌ１から変速比変更手段Ｖの回転軸２１に入力する正負の駆動力を捩じりバネ４２で調整し、要求される変速比変更手段Ｖの動作速度が回転軸２１の正転・逆転や回転軸２１の回転角度によって異なる場合に、それに応じて変速比変更手段Ｖに入力される駆動力の調整が可能になる。
【００６１】
また無段変速機Ｔの変速比が無限大の状態（駆動力を伝達しない状態）でエンジンＥが停止し、その後にエンジンＥを始動したとき、リンク機構１７から変速比変更手段Ｖの回転軸２１に駆動力が入力しないために変速比が無限大の状態に固定されてしまう問題がある。しかしながら、捩じりバネ４２で回転軸２１を変速比を減少させる方向に付勢しておけば、変速比が無限大の状態から変速を開始することができる。
【００６２】
次に、図７に基づいて本発明の第２の実施の形態を説明する。
【００６３】
第１の実施の形態では、三対偶素節Ｌ３の第５回り対偶Ｐ５に第４回り対偶Ｐ４が重なっているが、第２の実施の形態では、第５回り対偶Ｐ５に対して第４回り対偶Ｐ４が重ならない位置にある。よって三対偶素節Ｌ３は斜線を施した三角形の形状となる。そして第１二対偶素節Ｌ１は第３回り対偶Ｐ３と第４回り対偶Ｐ４とを接続する。第３回り対偶Ｐ３および第４回り対偶Ｐ４を結ぶ第１二対偶素節Ｌ１の長さと、三対偶素節Ｌ３の第２回り対偶Ｐ２および第４回り対偶Ｐ４を結ぶ節ａの長さとは一致しており、変速比変更手段Ｖで変速リンクＬ４を回転軸２１まわりに揺動させることで、第３回り対偶Ｐ３の位置を第２回り対偶Ｐ２の位置に重ね合わせることが可能である。
【００６４】
図７（Ａ）に示すように、第３回り対偶Ｐ３および第２回り対偶Ｐ２の距離が最大になったとき、無段変速機Ｔの変速比はＯＤになり、図７（Ｂ）に示すように、第３回り対偶Ｐ３の位置および第２回り対偶Ｐ２の位置が重なり合ったときに、無段変速機Ｔの変速比はＵＤ（無限大）になって出力軸１５は回転を停止する。
【００６５】
次に、図８に基づいて本発明の第３の実施の形態を説明する。
【００６６】
第２の実施の形態では、変速比変更手段Ｖで第３回り対偶Ｐ３の位置を回転軸２１まわりに変化させて変速比を変更しているが、第３の実施の形態では、変速比変更手段Ｖで三対偶素節Ｌ３の第２回り対偶Ｐ２および第４回り対偶Ｐ４を結ぶ節ｂの長さを変化させて変速比を変更する。
【００６７】
図８（Ａ）に示すように、三対偶素節Ｌ３の第２回り対偶Ｐ２および第４回り対偶Ｐ４を結ぶ節ｂの長さが最大になったとき、無段変速機Ｔの変速比はＯＤになり、図８（Ｂ）に示すように、前記節ｂの長さがゼロになったとき、つまり第２回り対偶Ｐ２および第４回り対偶Ｐ４が重なり合ったとき、無段変速機Ｔの変速比はＵＤ（無限大）になって出力軸１５は回転を停止する。
【００６８】
よって無限大の変速比を達成するためには、三対偶素節Ｌ３の第２回り対偶Ｐ２および第５回り対偶Ｐ５を結ぶ節ｃの長さと、第４回り対偶Ｐ４および第５回り対偶Ｐ５を結ぶ節ｄの長さとが一致していることが必要である。
【００６９】
次に、図９に基づいて本発明の第４の実施の形態を説明する。
【００７０】
上述した第１〜第３の実施の形態では、第１回り対偶Ｐ１に第２二対偶素節Ｌ２が接続され、第２回り対偶Ｐ２に三対偶素節Ｌ３が接続されているが、第４の実施の形態では、第２二対偶素節Ｌ２および三対偶素節Ｌ３の位置が入れ代わり、第１回り対偶Ｐ１に三対偶素節Ｌ３が接続され、第２回り対偶Ｐ２に第２二対偶素節Ｌ２が接続される。
【００７１】
具体的には、三対偶素節Ｌ３は、第１回り対偶Ｐ１でコネクティングロッド１４に接続され、第４回り対偶Ｐ４で第１二対偶素節Ｌ１に接続され、第５回り対偶Ｐ５で第２二対偶素節Ｌ２に接続される。そして変速比変更手段Ｖで三対偶素節Ｌ３の第４回り対偶Ｐ４および第５回り対偶Ｐ５を結ぶ節ｅの長さを変更可能である。
【００７２】
図９（Ａ）に示すように、第４回り対偶Ｐ４および第５回り対偶Ｐ５を結ぶ節ｅの長さが最大になったとき、無段変速機Ｔの変速比はＯＤになり、図９（Ｂ）に示すように、第４回り対偶Ｐ４および第５回り対偶Ｐ５を結ぶ節ｅの長さが最小になったとき、つまり第４回り対偶Ｐ４および第５回り対偶Ｐ５が重なり合ったとき、無段変速機Ｔの変速比はＵＤ（無限大）になって出力軸１５は回転を停止する。
【００７３】
よって無限大の変速比を達成するためには、三対偶素節Ｌ３の第１回り対偶Ｐ１および第４回り対偶Ｐ４を結ぶ節ｆの長さと、第１回り対偶Ｐ１および第５回り対偶Ｐ５を結ぶ節ｇの長さとが一致していることが必要である。
【００７４】
以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。
【００７５】
例えば、変速比変更手段Ｖは、電動モータ等のアクチュエータを駆動源とするものであっても良いし、油圧によって直接ベーンを駆動するものであっても良く、実施の形態の変速比変更手段Ｖにこれらを付加しても良い。
【００７６】
また変速比変更手段Ｖは、三対偶素節Ｌ３の三つの節のうちの少なくとも一つの節の長さを変更するか、第３対偶Ｐ３の固定位置を変更するものであれば良い。
【００７７】
また実施の形態では、第１回り対偶Ｐ１がコネクティングロッド１３のキャップ部１３ｂに設けられているが、それをクランクシャフト１４の上に設けることができる。コネクティングロッド１３のキャップ部１３ｂに設けられた第１回り対偶Ｐ１は横長の楕円状の軌跡上を回転するのに対し、クランクシャフト１４上に設けられた第１回り対偶Ｐ１は円形の軌跡上を回転するが、その機能に差異はない。クランクシャフト１４上の第１回り対偶Ｐ１の位置は、クランクジャーナル１４ａ以外の任意の位置とすることができるが、クランクジャーナル１４ａとクランクピン１４ｂとを接続するクランクウエブに設けるのが適切である。
【００７８】
無段変速機Ｔが多気筒エンジンＥに接続されていて複数のリンク機構１７…が並置されている場合、各リンク機構１７の第１回り対偶Ｐ１の位相を異ならせれば出力軸１５のトルク変動を低減することができるが、クランクシャフト１４のクランクウエブ１４ｃは各ピストン１２毎に位相が異なるように形成されているため、各リンク機構１７の第１回り対偶Ｐ１の位相を異ならせて出力軸１５のトルク変動を低減することができる。
【符号の説明】
【００７９】
１２ピストン
１３コネクティングロッド
１３ｂキャップ部
１４クランクシャフト
１５出力軸
１６ワンウェイクラッチ
１７リンク機構
２１回転軸
２３第１油室
２４第２油室
２５第１油路
２６第２油路
２７チェックバルブ
２８切換バルブ
４２捩じりバネ（駆動力調整手段）
Ｅエンジン
Ｌ１第１二対偶素節
Ｌ２第２二対偶素節
Ｌ３三対偶素節
Ｌ４変速リンク
Ｐ１第１対偶
Ｐ２第２対偶
Ｐ３第３対偶
Ｐ４第４対偶
Ｐ５第５対偶
Ｔ無段変速機（変速機）
Ｖ変速比変更手段

【特許請求の範囲】
【請求項１】
ピストン（１２）の往復運動をコネクティングロッド（１３）を介してクランクシャフト（１４）の回転運動に変換するエンジン（Ｅ）と、前記クランクシャフト（１４）の回転運動をリンク機構（１７）およびワンウェイクラッチ（１６）を介して出力軸（１５）の間欠回転運動に変換する変速機（Ｔ）と、前記変速機（Ｔ）の変速比を変更する変速比変更手段（Ｖ）とを備える動力装置であって、
前記リンク機構（１７）は、
前記エンジン（Ｅ）により回転運動する第１対偶（Ｐ１）と、
前記ワンウェイクラッチ（１６）上に設けられた第２対偶（Ｐ２）と、
位置を固定された第３対偶（Ｐ３）と、
第４対偶（Ｐ４）と、
第５対偶（Ｐ５）と、
一端が前記第３対偶（Ｐ３）に接続されて他端が前記第４対偶（Ｐ４）に接続された第１二対偶素節（Ｌ１）と、
第２二対偶素節（Ｌ２）と、
三対偶素節（Ｌ３）とを備え、
前記第２二対偶素節（Ｌ２）は一端が前記第１対偶（Ｐ１）に接続されて他端が前記第５対偶（Ｐ５）に接続され、前記三対偶素節（Ｌ３）は前記第２対偶（Ｐ２）、前記第４対偶（Ｐ４）および前記第５対偶（Ｐ５）に接続されるか、あるいは前記第２二対偶素節（Ｌ２）は一端が前記第２対偶（Ｐ２）に接続されて他端が前記第５対偶（Ｐ５）に接続され、前記三対偶素節（Ｌ３）は前記第１対偶（Ｐ１）、前記第４対偶（Ｐ４）および前記第５対偶（Ｐ５）に接続され、
前記変速比変更手段（Ｖ）は、前記三対偶素節（Ｌ３）の三つの節のうちの少なくとも一つの節の長さを変更するか前記第３対偶（Ｐ３）の固定位置を変更することで、前記第２対偶（Ｐ２）の往復揺動のストロークを増減して前記変速機（Ｔ）の変速比を変更することを特徴とする動力装置。
【請求項２】
前記変速比変更手段（Ｖ）は、
回転軸（２１）と、
前記回転軸（２１）の回転に応じて容積が相互に逆方向に拡大・縮小する第１、第２油室（２３，２４）と、
前記第１油室（２３）に連なる第１油路（２５）と、
前記第２油室（２４）に連なる第２油路（２６）と、
前記第１油路（２５）および前記第２油路（２６）間に配置されたチェックバルブ（２７）と、
一端が前記回転軸（２１）に接続されて他端が前記第３対偶（Ｐ３）に接続された変速リンク（Ｌ４）と、
前記第１油路（２５）および前記第２油路（２６）間に配置されて前記第１、第２油室（２３，２４）に対する前記チェックバルブ（２７）の接続方向を切り換える切換バルブ（２８）とを備え、
前記クランクシャフト（１４）が１回転する間に、前記第１二対偶素節（Ｌ１）の位置は前記変速リンク（Ｌ４）の一方側と他方側とに切り換わることを特徴とする、請求項１に記載の動力装置。
【請求項３】
前記リンク機構（１７）から前記変速比変更手段（Ｖ）の前記回転軸（２１）に入力する正負の駆動力を調整する駆動力調整手段（４２）を設けたことを特徴とする、請求項２に記載の動力装置。
【請求項４】
前記第３対偶（Ｐ３）、前記第４対偶（Ｐ４）および前記第５対偶（Ｐ５）の少なくとも一つが滑り対偶であることを特徴とする、請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の動力装置。
【請求項５】
１個の前記第１対偶（Ｐ１）に対して複数個の前記ワンウェイクラッチ（１６）を設け、前記１個の第１対偶（Ｐ１）と前記複数個のワンウェイクラッチ（１６）とを複数個の前記リンク機構（１７）で接続し、前記複数個の第２対偶（Ｐ２）の位置を相互に異ならせたことを特徴とする、請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の動力装置。
【請求項６】
１個の前記第５対偶（Ｐ５）に対して複数個の前記ワンウェイクラッチ（１６）を設けるとともに、前記１個の前記第５対偶（Ｐ５）および複数個の前記第２対偶（Ｐ２）を複数個の前記第２二対偶素節（Ｌ２）あるいは複数個の前記三対偶素節（Ｌ３）で接続し、前記複数個の第２対偶（Ｐ２）の位相を相互に異ならせたことを特徴とする、請求項１〜請求項５の何れか１項に記載の動力装置。
【請求項７】
前記第１対偶（Ｐ１）を前記クランクシャフト（１４）上に設けたことを特徴とする、請求項１〜請求項６の何れか１項に記載の動力装置。
【請求項８】
前記第１対偶（Ｐ１）を前記コネクティングロッド（１３）のキャップ部（１３ｂ）上に設けたことを特徴とする、請求項１〜請求項６の何れか１項に記載の動力装置。
【請求項９】
複数個の前記リンク機構（１７）が単一の前記回転軸（２１）に接続されており、前記変速比変更手段（Ｖ）は前記回転軸（２１）の軸方向に対して前記複数個のリンク機構（１７）の間に配置されることを特徴とする、請求項２〜請求項８の何れか１項に記載の動力装置。

【図１】