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、変速比変更手段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、前記第３対偶を中心として揺動運動する第４対偶と、前記第３対偶を中心として揺動運動する第５対偶と、前記第１対偶および前記第４対偶を接続する第１二対偶素節と、前記第２対偶および前記第５対偶を接続する第２二対偶素節と、前記第３対偶、前記第４対偶および前記第５対偶を接続する三対偶素節とを備え、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、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、一端が前記回転軸に接続された第１変速リンクと、一端が前記第１変速リンクの他端に接続されて他端が前記第２二対偶素節に接続された第２変速リンクとを備え、前記クランクシャフトが１回転する間に、前記第２変速リンクおよび前記第２二対偶素節が相互に成す角度は、鋭角と鈍角との間で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、前記第１変速リンク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。
【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、前記複数個のワンウェイクラッチに位相が相互に異なるように設けられた複数個の前記第２対偶を、複数個の前記第２二対偶素節で前記１個の第５対偶に接続し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、複数個の前記第１変速リンク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第１変速リンク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３対偶を中心として揺動運動する第４対偶と、第３対偶を中心として揺動運動する第５対偶と、第１対偶および第４対偶を接続する第１二対偶素節と、第２対偶および第５対偶を接続する第２二対偶素節と、第３対偶、第４対偶および第５対偶を接続する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】
また変速比変更手段で第５対偶の位置を第３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、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】
また三対偶素節は二対偶素節に比べて対偶数が多いために重くなり易いが、この三対偶素節の第３対偶の位置を固定することでリンク機構の作動時における慣性力を低減し、リンク機構に対する入力が変動したときの追従性を高めることができる。
【００２１】
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、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、一端が回転軸に接続された第１変速リンクと、一端が第１変速リンクの他端に接続されて他端が第２二対偶素節に接続された第２変速リンクとを備えるので、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。
【００２２】
クランクシャフトが１回転する間に、第２変速リンクおよび第２二対偶素節が相互に成す角度は鋭角と鈍角との間で切り換わるので、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。
【００２３】
また請求項３の構成によれば、第１変速リンク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。
【００２４】
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。
【００２５】
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、複数個の第２対偶の位相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。
【００２６】
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、複数個のワンウェイクラッチに位相が相互に異なるように設けられた複数個の第２対偶を、複数個の第２二対偶素節で１個の第５対偶に接続したので、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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
また請求項９の構成によれば、複数個の第１変速リンクが単一の回転軸に接続されており、変速比変更手段は回転軸の軸方向に対して複数個の第１変速リンク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第１変速リンク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】
【００３０】
【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】動力装置の側面図。（第１の実施の形態）
【図５】図４の５（Ａ）−５（Ａ）線断面図および５（Ｂ）−５（Ｂ）線断面図。（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）
【図１０】動力装置のスケルトン図。（第５の実施の形態）
【発明を実施するための形態】
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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、第４回り対偶Ｐ４および第５滑り対偶Ｐ５を備える。第３回り対偶Ｐ３は位置固定であり、第４回り対偶Ｐ４および第５滑り対偶Ｐ５は第３回り対偶Ｐ３を中心に揺動可能である。第１回り対偶Ｐ１および第４回り対偶Ｐ４は第１二対偶素節Ｌ１で接続され、第２回り対偶Ｐ２および第５滑り対偶Ｐ５は第２二対偶素節Ｌ２で接続される。また第３回り対偶Ｐ３および第４回り対偶Ｐ４は三対偶素節Ｌ３で接続され、第５滑り対偶Ｐ５は三対偶素節Ｌ３上を摺動可能である。
【００３６】
変速比変更手段Ｖは、三対偶素節Ｌ３上の第５滑り対偶Ｐ５の位置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。
【００３７】
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により三対偶素節Ｌ３の第５滑り対偶Ｐ５が第３回り対偶Ｐ３から所定距離だけ離間した位置に設定される。
【００３８】
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１二対偶素節Ｌ１を介して第４回り対偶Ｐ４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、三対偶素節Ｌ３上の第５滑り対偶Ｐ５に第２二対偶素節Ｌ２を介して接続された第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。
【００３９】
このとき、変速比変更手段Ｖによって第５滑り対偶Ｐ５が第３回り対偶Ｐ３から最も遠い位置に調整されることで、第２二対偶素節Ｌ２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。
【００４０】
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により三対偶素節Ｌ３の第５滑り対偶Ｐ５が第３回り対偶Ｐ３に重なる位置に設定される。
【００４１】
このＵＤ状態では、コネクティングロッド１３により第１二対偶素節Ｌ１を介して三対偶素節Ｌ３が第３回り対偶Ｐ３を中心として往復揺動しても、第５滑り対偶Ｐ５が第３回り対偶Ｐ３に重なっているため、第２二対偶素節Ｌ２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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
図３から明らかなように、前記回転軸２１（図２参照）に一端を固定された第１変速リンクＬ４の他端に第６回り対偶Ｐ６を介して第２変速リンクＬ５の一端が接続され、第２変速リンクＬ５の他端が前記第５滑り対偶Ｐ５に接続される。従って、回転軸２１が回転すると、第１変速リンクＬ４および第２変速リンクＬ５を介して三対偶素節Ｌ３上を第５滑り対偶Ｐ５が摺動し、無段変速機Ｔの変速比が変化する。
【００４８】
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、このとき第２変速リンクＬ５と第２二対偶素節Ｌ２との成す角度θは鈍角になる。例えば、ワンウェイクラッチ１６が第２二対偶素節Ｌ２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、第２二対偶素節Ｌ２は圧縮荷重だけを受けて引張荷重は受けないため、第５滑り対偶Ｐ５は第２二対偶素節Ｌ２から図中左向きの圧縮荷重だけを受けるが、このとき第２変速リンクＬ５と第２二対偶素節Ｌ２との成す角度θは鈍角であるため、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。
【００４９】
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、このとき第２変速リンクＬ５と第２二対偶素節Ｌ２との成す角度θは鋭角になる。上述したワンウェイクラッチ１６の動力伝達特性により、第２二対偶素節Ｌ２は圧縮荷重だけを受けて引張荷重は受けないため、第５滑り対偶Ｐ５は第２二対偶素節Ｌ２から図中左向きの圧縮荷重だけを受けるが、このとき第２変速リンクＬ５と第２二対偶素節Ｌ２との成す角度θは鋭角であるため、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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
このようにリンク機構１７から第２変速リンクＬ５および第１変速リンクＬ４を介して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。
【００５５】
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。
【００５６】
また三対偶素節Ｌ３は３個の対偶Ｐ３，Ｐ４，Ｐ５を備えるために大型化し易く、三対偶素節Ｌ３の慣性質量が増加してエンジンＥの回転数変動に対する追従性が低下する虞があるが、その三対偶素節Ｌ３の第３回り対偶Ｐ３を位置固定としたことで慣性質量の増加を最小限に抑えることができる。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
第５滑り対偶Ｐ５は、第３回り対偶Ｐ３を介してミッションケース４０（図５（Ｂ）参照）に枢支された軸状の三対偶素節Ｌ３の外周に摺動自在に嵌合するスリーブ４１を備えており、このスリーブ４１には、三対偶素節Ｌ３の上端に第４回り対偶Ｐ４で枢支された第１二対偶素節Ｌ１との干渉を回避するためのスリット４１ａが軸方向に開口している。スリーブ４１の側面にはピン４１ｂが植設されており、このピン４１ｂに２個の第２二対偶素節Ｌ２，Ｌ２と第２変速リンクＬ５とが枢支される。第５滑り対偶Ｐ５が三対偶素節Ｌ３をガイドとして摺動するスリーブ４１を備えるので、簡単な構造で三対偶素節Ｌ３の節の長さを変更することができる。
【００６１】
図４はＯＤ状態を示しており、このとき第１変速リンクＬ４および第２変速リンクＬ５を枢支する第６回り対偶Ｐ６の位置が、三対偶素節Ｌ３の下端をハウジングに枢支する第３回り対偶Ｐ３の位置に一致するように設定されている。これにより、クランクシャフト１４の回転に伴って三対偶素節Ｌ３が第３回り対偶Ｐ３を支点として往復揺動したとき、第２変速リンクＬ５によって第５滑り対偶Ｐ５が押し引きされることがなくなり、第４回り対偶Ｐ４および第５滑り対偶Ｐ５間の距離が一定に保持される。
【００６２】
またリンク機構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５滑り対偶Ｐ５と２個の第２回り対偶Ｐ２，Ｐ２とが２個の第２二対偶素節Ｌ２，Ｌ２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。
【００６３】
尚、第２回り対偶Ｐ２…を相互に異なる位相で往復揺動させる複数個のリンク機構１７…と複数個のワンウェイクラッチ１６…とを軸線方向に並置し、それを単一のコネクティングロッド１３の単一の第１回り対偶Ｐ１に接続すれば、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せながら、出力軸１５のトルク変動を低減することができる。
【００６４】
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４個のリンク機構１７…および４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４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２個の第１変速リンクＬ４，Ｌ４が接続される。このように、４個の第１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４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。
【００６５】
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６参照）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変速リンクＬ４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。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
第１の実施の形態では、リンク機構１７の第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、第２の実施の形態では、リンク機構１７の第１回り対偶Ｐ１がクランクシャフト１４のクランクウエブ１４ｃに設けられている。その他のリンク機構１７の構成は、第２二対偶素節Ｌ２，Ｌ２およびワンウェイクラッチ１６，１６が各２個設けられている点を除いて、図３で説明した第１の実施の形態と同じである。
【００６９】
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１４ｃに設けるのが適切である。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
第１の実施の形態では三対偶素節Ｌ３の第３回り対偶Ｐ３、第４回り対偶Ｐ４および第５滑り対偶Ｐ５が一直線上に配置されているが、第３の実施の形態ではそれらが三角形の頂点に配置されており、かつ第１の実施の形態の第５滑り対偶Ｐ５が、第３の実施の形態では第５回り対偶Ｐ５に置き換えられている。そして変速比変更手段Ｖは、第３回り対偶Ｐ３および第５回り対偶Ｐ５を結ぶ節ａの長さをゼロから所定値までの間で変更可能である。
【００７３】
図８（Ａ）に示すように、節ａ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、節ａの長さがゼロになったとき、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。節ａの長さをゼロにするためには、つまり第３回り対偶Ｐ３および第５回り対偶Ｐ５を重ね合わせるには、第４回り対偶Ｐ４および第３回り対偶Ｐ３を結ぶ節ｂ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ｃの長さが一致していることが必要である。
【００７４】
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。
【００７５】
第１の実施の形態では三対偶素節Ｌ３の第３回り対偶Ｐ３および第４回り対偶Ｐ４の間に第５滑り対偶Ｐ５が配置されているが、第４の実施の形態では三対偶素節Ｌ３の第４回り対偶Ｐ４および第５回り対偶Ｐ５の間に第３回り対偶Ｐ３が配置されており、かつ第１の実施の形態の第５滑り対偶Ｐ５が、第４の実施の形態では第５回り対偶Ｐ５に置き換えられている。そして変速比変更手段Ｖは、第５回り対偶Ｐ５および第４回り対偶Ｐ４を結ぶ節の長さを一定に保ったまま、第５回り対偶Ｐ５および第３回り対偶Ｐ３を結ぶ節の長さをゼロから所定値までの間で変更可能である。
【００７６】
図９（Ａ）に示すように、第５回り対偶Ｐ５および第３回り対偶Ｐ３を結ぶ節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５回り対偶Ｐ５および第３回り対偶Ｐ３を結ぶ節の長さがゼロになったとき、つまり第５回り対偶Ｐ５および第３回り対偶Ｐ３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。
【００７７】
次に、図１０に基づいて本発明の第５の実施の形態を説明する。
【００７８】
第５の実施の形態では、第１の実施の形態の第４回り対偶Ｐ４が第４滑り対偶Ｐ４に置き換えられ、三対偶素節Ｌ３の第４滑り対偶Ｐ４および第５滑り対偶Ｐ５を結ぶ節と第２二対偶素節Ｌ２とが一直線を成す一部材で構成される。そして変速比変更手段Ｖは、三対偶素節Ｌ３の第４滑り対偶Ｐ４および第５滑り対偶Ｐ５を結ぶ節の長さを変更可能である。
【００７９】
図１０（Ａ）に示すように、第４滑り対偶Ｐ４および第５滑り対偶Ｐ５を結ぶ節の長さが最小になったとき、つまり第２二対偶素節Ｌ２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１０（Ｂ）に示すように、第４滑り対偶Ｐ４および第５滑り対偶Ｐ５を結ぶ節の長さが最大になったとき、つまり第２二対偶素節Ｌ２の長さが最小になって第５滑り対偶Ｐ５が第２回り対偶Ｐ２に重なり合ったとき、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。
【００８０】
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。
【００８１】
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。
【００８２】
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。
【符号の説明】
【００８３】
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第１変速リンク
Ｌ５第２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、
前記第３対偶（Ｐ３）を中心として揺動運動する第４対偶（Ｐ４）と、
前記第３対偶（Ｐ３）を中心として揺動運動する第５対偶（Ｐ５）と、
前記第１対偶（Ｐ１）および前記第４対偶（Ｐ４）を接続する第１二対偶素節（Ｌ１）と、
前記第２対偶（Ｐ２）および前記第５対偶（Ｐ５）を接続する第２二対偶素節（Ｌ２）と、
前記第３対偶（Ｐ３）、前記第４対偶（Ｐ４）および前記第５対偶（Ｐ５）を接続する三対偶素節（Ｌ３）とを備え、
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、
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、
一端が前記回転軸（２１）に接続された第１変速リンク（Ｌ４）と、
一端が前記第１変速リンク（Ｌ４）の他端に接続されて他端が前記第２二対偶素節（Ｌ２）に接続された第２変速リンク（Ｌ５）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２変速リンク（Ｌ５）および前記第２二対偶素節（Ｌ２）が相互に成す角度は、鋭角と鈍角との間で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】
前記第１変速リンク（Ｌ４）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、前記複数個のワンウェイクラッチ（１６）に位相が相互に異なるように設けられた複数個の前記第２対偶（Ｐ２）を、複数個の前記第２二対偶素節（Ｌ２）で前記１個の第５対偶（Ｐ５）に接続し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】
複数個の前記第１変速リンク（Ｌ４）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第１変速リンク（Ｌ４）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】