駆動システム
【課題】クランク軸および入力軸に生じる捩れ量を安定させることができ、品質を高めることができる駆動システムを提供することを課題とする。
【解決手段】複数のシリンダ１１およびクランク軸１２が設けられたエンジン１０と、入力軸２１の回転力を伝達する変速装置２０とを備えた駆動システム１であって、変速装置２０は、偏心部２１ｄが設けられた入力軸２１と、出力軸２２と、出力軸２２に取り付けられたワンウェイクラッチ２３と、偏心部２１ｄおよびワンウェイクラッチ２３に連結された揺動部材２４とを備え、揺動部材２４の先端部が出力軸２１回りの正逆方向に往復動する。また、接続部３０側で燃焼行程が行われているときに、接続部３０側の反対側のワンウェイクラッチ２３がエンゲージ状態となり、接続部３０側で燃焼行程が行われているときに、接続部３０側のワンウェイクラッチ２３がエンゲージ状態となる。
【解決手段】複数のシリンダ１１およびクランク軸１２が設けられたエンジン１０と、入力軸２１の回転力を伝達する変速装置２０とを備えた駆動システム１であって、変速装置２０は、偏心部２１ｄが設けられた入力軸２１と、出力軸２２と、出力軸２２に取り付けられたワンウェイクラッチ２３と、偏心部２１ｄおよびワンウェイクラッチ２３に連結された揺動部材２４とを備え、揺動部材２４の先端部が出力軸２１回りの正逆方向に往復動する。また、接続部３０側で燃焼行程が行われているときに、接続部３０側の反対側のワンウェイクラッチ２３がエンゲージ状態となり、接続部３０側で燃焼行程が行われているときに、接続部３０側のワンウェイクラッチ２３がエンゲージ状態となる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンと、エンジンのクランク軸の回転力を出力軸に伝達する変速装置と、を備えた駆動システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジンのクランク軸の回転力を出力軸に伝達する変速装置としては、クランク軸に接続された入力軸と、出力軸に外嵌されたワンウェイクラッチと、基端部が入力軸の偏心部に外嵌され、先端部がワンウェイクラッチに連結された揺動部材と、を備えているものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
このような変速装置では、入力軸の回転に伴って、揺動部材の基端部が入力軸の中心軸線回りに回転することで、揺動部材が揺動して、揺動部材の先端部が出力軸回りの正方向および逆方向に往復動する。そして、ワンウェイクラッチが出力軸にエンゲージ状態となることで、クランク軸の回転力が出力軸に伝達される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【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】
【０００５】
前記した従来の変速装置では、燃焼行程にあるピストンと、出力軸に回転力を伝達している揺動部材との間で、クランク軸および入力軸に捩れが生じる。クランク軸および入力軸に生じる捩れ量は、燃焼行程にあるピストンと、回転力の伝達状態にある揺動部材との間の距離に応じて変化する。
【０００６】
そして、複数のシリンダが設けられたエンジンと、複数の揺動部材が設けられた変速装置とが接続された駆動システムにおいて、燃焼行程にあるピストンと、回転力を伝達している揺動部材との距離が順次に変化すると、クランク軸および入力軸に生じる捩れ量が安定しないため、出力軸のトルクや回転数が変動するとともに、異音が発生するという問題がある。
【０００７】
本発明は、前記した問題を解決し、クランク軸および入力軸に生じる捩れ量を安定させることができ、品質を高めることができる駆動システムを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を解決するため、本発明は、複数のシリンダおよびクランク軸が設けられたエンジンと、入力軸の回転力を出力軸に伝達する変速装置と、を備え、前記クランク軸と前記入力軸とが接続部で接続されている駆動システムである。前記変速装置は、複数の偏心部が設けられた前記入力軸と、前記出力軸と、前記出力軸に取り付けられ、前記入力軸からの回転力を前記出力軸に伝達する複数のワンウェイクラッチと、基端部が前記偏心部に対して偏心して連結され、先端部が前記ワンウェイクラッチに連結された複数の揺動部材と、前記入力軸と前記揺動部材の基端部との偏心量を変化させる回転半径可変機構と、を備えている。そして、前記入力軸の回転に伴って、前記揺動部材の基端部が前記入力軸の中心軸線回りに回転することで、前記揺動部材が揺動して、前記揺動部材の先端部が前記出力軸回りの正方向および逆方向に往復動するように構成されている。さらに、前記各偏心部は、端から順に前記各ワンウェイクラッチが前記出力軸にエンゲージ状態となるように、前記入力軸の中心軸線回りにずらして配置されており、前記接続部側に区分された前記シリンダで燃焼行程が行われているときに、前記接続部側の反対側に区分された前記ワンウェイクラッチが前記出力軸にエンゲージ状態となり、前記接続部側の反対側に区分された前記シリンダで燃焼行程が行われているときに、前記接続部側に区分された前記ワンウェイクラッチが前記出力軸にエンゲージ状態となるように設定されている。
【０００９】
この構成では、クランク軸と入力軸との接続部に近いピストンが燃焼行程にあるときには、接続部から遠いワンウェイクラッチが出力軸にエンゲージ状態となる。また、接続部から遠いピストンが燃焼行程にあるときには、接続部に近いワンウェイクラッチが出力軸にエンゲージ状態となる。このように、燃焼行程にあるピストンと、回転力を伝達している揺動部材との距離が大きく変化しないように、各ピストンの行程と、各ワンウェイクラッチが出力軸にエンゲージ状態となるタイミングとが対応している。
したがって、燃焼行程にあるピストンと、回転力を伝達している揺動部材との距離のばらつきを低減することができ、クランク軸および入力軸に生じる捩れ量を安定させることができる。
【００１０】
なお、本発明では、複数のシリンダを接続部側（接続部に近い側）と接続部側の反対側（接続部から遠い側）とに区分するとともに、複数のワンウェイクラッチを接続部側（接続部に近い側）と接続部側の反対側（接続部から遠い側）とに区分している。各区分に属するシリンダおよびワンウェイクラッチの数は限定されるものではなく、例えば、四つのシリンダが設けられている場合には、接続部側に二つのシリンダが区分され、接続部側の反対側に二つのシリンダが区分される。また、シリンダまたはワンウェイクラッチの数が奇数である場合などは、各区分に属するシリンダまたはワンウェイクラッチの数が異なっていてもよい。
【００１１】
また、接続部側に複数のシリンダまたはワンウェイクラッチが区分され、接続部側の反対側に複数のシリンダまたはワンウェイクラッチが区分されている場合には、前記変速装置は、前記接続部側に区分された少なくとも一つの前記シリンダで燃焼行程が行われているときに、前記接続部側の反対側に区分された少なくとも一つの前記ワンウェイクラッチが前記出力軸にエンゲージ状態となり、前記接続部側の反対側に区分された少なくとも一つの前記シリンダで燃焼行程が行われているときに、前記接続部側に区分された少なくとも一つの前記ワンウェイクラッチが前記出力軸にエンゲージ状態となるように設定されている。
このように、各区分に属するシリンダの全てが同時に燃焼行程である必要はなく、各区分に属するシリンダのうち、少なくとも一つのシリンダが燃焼行程であればよい。また、各区分に属するワンウェイクラッチの全てが同時に出力軸にエンゲージ状態である必要はなく、各区分に属するワンウェイクラッチのうち、少なくとも一つのワンウェイクラッチが出力軸にエンゲージ状態であればよい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の駆動システムでは、クランク軸および入力軸に生じる捩れ量を安定させることができるため、出力軸のトルクや回転数を安定させるとともに、異音の発生を防ぐことができ、品質を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本実施形態の駆動システムを示した構成図である。
【図２】本実施形態の変速装置を示した断面図である。
【図３】本実施形態の揺動部材およびワンウェイクラッチを示した側面図である。
【図４】本実施形態の入力軸を軸方向から見た図である。
【図５】（ａ）〜（ｄ）は本実施形態の揺動部材の揺動運動を示した側面図である。
【図６】入力軸の回転速度と外リングの回転速度との関係を示したグラフである。
【図７】（ａ）〜（ｃ）は本実施形態の変速装置における変速比の変更を示した側面図である。
【図８】本実施形態の駆動システムにおけるシリンダの行程と外リングの回転方向との関係を示したグラフである。
【図９】他の実施形態の駆動システムを示した図で、二つのシリンダおよび揺動部材が設けられた駆動システムの構成図である。
【図１０】他の実施形態の駆動システムを示した図で、二つのシリンダおよび六つの揺動部材が設けられた駆動システムの構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
本実施形態の駆動システムは、ガソリンエンジンと電動モータとを駆動源とするハイブリッド車両（移動体）に搭載されるものである。なお、車両の種類は限定されるものではなく、ガソリンエンジンのみを駆動源とする車両でもよい。また、自動四輪車に限定されるものではなく、自動二輪車、自動三輪車でもよい。
【００１５】
駆動システム１は、図１に示すように、四つのシリンダ１１およびクランク軸１２が設けられたエンジン１０と、入力軸２１の回転力を出力軸２２に伝達する変速装置２０と、を備えている。クランク軸１２と入力軸２１とは接続部３０で接続されている。
接続部３０は、クランク軸１２と入力軸２１との境界部位（連結部位）であり、本実施形態ではシリンダブロック１４とミッションケース２６との間に配置されている。
【００１６】
エンジン１０は、シリンダ１１内でガソリンと空気の混合ガスを燃焼させたときの膨張力によって、ピストン１３をシリンダ１１内で往復動させ、ピストン１３の往復運動をクランク軸１２の回転運動に変換する直列四気筒型のレシプロエンジンである。
エンジン１０では、混合ガスをシリンダ１１内に吸気する吸気行程、ピストン１３の上昇により混合ガスをシリンダ１１内で圧縮する圧縮行程、プラグ（図示せず）に通電して混合ガスを燃焼させる燃焼行程、シリンダ１１内の燃焼ガスを排気する排気行程、が各シリンダ１１内で繰り返される。エンジン１０においてプラグの通電や混合ガスの供給などの各種制御は、車両に搭載された図示しないＥＣＵ（Electronic Control Unit）によって制御されている。
【００１７】
変速装置２０は、入力軸２１と、出力軸２２と、出力軸２２に外嵌された六つのワンウェイクラッチ２３と、入力軸２１に外嵌されるとともに、ワンウェイクラッチ２３に連結された六つの揺動部材２４と、入力軸２１と揺動部材２４との偏心量を変化させる回転半径可変機構２５（図２参照）と、を備えている。
【００１８】
変速装置２０は、入力軸２１の回転力を出力軸２２に伝達するとともに、出力軸２２の回転速度を無段階に変速するものである。出力軸２２は、ディファレンシャル装置４０を介して二つの駆動輪５０に連結されており、出力軸２２に連動して駆動輪５０が回転する。変速装置２０では、出力軸２２の回転が駆動輪５０に伝達された場合に車両が前進するように構成されている。
【００１９】
入力軸２１は、図２に示すように、円形断面の部材であり、その一端部２１ａは、ミッションケース２６の一方の側壁下部（図２の左側の側壁下部）にベアリング２６ａを介して回転自在に支持され、他端部２１ｂは、ミッションケース２６の他方の側壁下部（図２の右側の側壁下部）にベアリング２６ｂを介して回転自在に支持されている。
入力軸２１の他端部２１ｂはクランク軸１２の端部に接続されている。入力軸２１とクランク軸１２との接続部３０の構成は限定されるものではなく、各種の接続構造によって入力軸２１とクランク軸１２とを連結することができる。入力軸２１とクランク軸１２は中心軸線Ｏ１上に配置されており、入力軸２１とクランク軸１２は中心軸線Ｏ１回りに一体に回転する。
【００２０】
入力軸２１の中心部には、後記するピニオン２５ａが回転自在に挿入される円形断面の中空部２１ｃが軸方向に形成されている（図４参照）。
【００２１】
入力軸２１には、中心軸線Ｏ１に対して偏心した六つの偏心部２１ｄ（図４参照）が軸方向に間隔を空けて形成されている。
偏心部２１ｄは、図３に示すように、入力軸２１の中心軸線Ｏ１に対して偏心した偏心位置Ｏ５回りに円弧状の外周面が形成され、その外周面の両端部の間に中空部２１ｃが開口した三日月状の側断面となっている。
各偏心部２１ｄは、図４に示すように、入力軸２１の中心軸線Ｏ１回りに等間隔に角度をずらして配置されている。本実施形態では、六つの偏心部２１ｄが６０度ごとに角度をずらして配置されている。
【００２２】
出力軸２２は、図２に示すように、入力軸２１に平行して配置された円筒状の部材である。出力軸２２の一端部２２ａは、ミッションケース２６の一方の側壁上部（図２の左側の側壁上部）にベアリング２６ｃを介して回転自在に支持され、他端部２２ｂは、ミッションケース２６の他方の側壁上部（図２の右側の側壁上部）にベアリング２６ｄを介して回転自在に支持されている。
【００２３】
ワンウェイクラッチ２３は、出力軸２２に外嵌された円筒状の部品であり（図３参照）、入力軸２１に形成された六つの偏心部２１ｄに対応させて、六つのワンウェイクラッチ２３が出力軸２２の軸方向に間隔を空けて配置されている。
【００２４】
ワンウェイクラッチ２３は、図３に示すように、出力軸２２に外嵌された内リング２３ａと、内リング２３ａに外嵌された外リング２３ｂと、内リング２３ａの外周面に形成された四つの溝部２３ｃ（切り欠き部）に収容されたローラ２３ｄおよびコイルばね２３ｅと、を備えている。
【００２５】
内リング２３ａの内周面は、出力軸２２の外周面に固定されている。また、内リング２３ａの外周面には、内リング２３ａの接線方向に底面が形成され、出力軸２２回りの正方向に向けて開口した四つの溝部２３ｃが等間隔（中心軸線Ｏ２回りに９０度間隔）に形成されている。
外リング２３ｂは、内リング２３ａに対して、出力軸２２回りの正方向および逆方向に回転自在に外嵌されている。また、外リング２３ｂの外周面には、後記する揺動部材２４の先端部２４ｂが連結される連結部２３ｆが突設されている。
内リング２３ａの溝部２３ｃ内には、ローラ２３ｄが移動自在に収容されており、ローラ２３ｄはコイルばね２３ｅによって正方向に向けて押し出されている。
【００２６】
この構成では、外リング２３ｂの正方向への回転速度が、内リング２３ａの正方向への回転速度よりも大きいと、外リング２３ｂの内周面が各ローラ２３ｄを介して内リング２３ａを正方向に押し出すことになる。これにより、外リング２３ｂと内リング２３ａとは正方向に係合したエンゲージ状態（ロック状態）となり、外リング２３ｂに連動して内リング２３ａが正方向に回転する（図６参照）。
【００２７】
このように、ワンウェイクラッチ２３では、外リング２３ｂの正方向への回転速度が、内リング２３ａ（出力軸２２）の正方向への回転速度よりも大きい場合に、外リング２３ｂと内リング２３ａとがエンゲージ状態となり、外リング２３ｂの回転力が内リング２３ａを介して出力軸２２に伝達される。
【００２８】
なお、外リング２３ｂの正方向への回転速度が、内リング２３ａ（出力軸２２）の正方向への回転速度よりも小さい場合には、各ローラ２３ｄは外リング２３ｂの内周面よりも先行して回転するため、外リング２３ｂと内リング２３ａとは係合しない。
しかしながら、図６に示すように、外リング２３ｂの回転速度が、内リング２３ａ（出力軸２２）の回転速度よりも大きくなり、外リング２３ｂと内リング２３ａとが係合した後に、外リング２３ｂの回転速度が、内リング２３ａの回転速度よりも小さくなった場合には、コイルばね２３ｅ（図３参照）の弾性力によって、ローラ２３ｄが外リング２３ｂと内リング２３ａとの間に押し込まれた状態が保たれるため、外リング２３ｂの回転力が出力軸２２に伝達されている状態が所定の間は継続される。
【００２９】
また、図３に示すように、外リング２３ｂに逆方向の回転力が付与され、内リング２３ａに対して外リング２３ｂが逆方向に回転した場合には、外リング２３ｂの内周面に押された各ローラ２３ｄは、コイルばね２３ｅの押圧力に抗して逆方向に移動するため、外リング２３ｂと内リング２３ａとは係合することなく（非ロック状態）、外リング２３ｂは内リング２３ａに対して逆方向に回転する。
【００３０】
揺動部材２４は、図３に示すように、円筒状の基端部２４ａは偏心部２１ｄに外嵌され、円筒状の先端部２４ｂはワンウェイクラッチ２３の連結部２３ｆに連結された板状の部材であり、基端部２４ａよりも先端部２４ｂが小さく形成されている。
揺動部材２４の基端部２４ａには、ベアリング２４ｄおよびディスク２４ｃが内挿されている。基端部２４ａは、ベアリング２４ｄおよびディスク２４ｃを介して、偏心部２１ｄに対して回転自在に外嵌されている。
【００３１】
ディスク２４ｃは、偏心部２１ｄに対して偏心して外嵌された円板状の部材である。ディスク２４ｃの中心位置Ｏ３に対して偏心した位置に円形の偏心穴２４ｅが開口しており、この偏心穴２４ｅに偏心部２１ｄが内挿されている。
偏心穴２４ｅの内周面には、後記するピニオン２５ａの外歯面２５ｃが噛み合う内歯面２４ｆが形成されている。
【００３２】
ディスク２４ｃには、揺動部材２４の基端部２４ａが外嵌されている。また、ディスク２４ｃの外周面と、揺動部材２４の基端部２４ａの内周面との間には、環状のベアリング２４ｄが介設されている。これにより、揺動部材２４の基端部２４ａは、偏心部２１ｄに対して偏心して外嵌され、ディスク２４ｃに対して回転自在となっている。
この構成では、図５に示すように、偏心部２１ｄ（入力軸２１）が回転すると、揺動部材２４の基端部２４ａの中心位置Ｏ３が、入力軸２１の中心軸線Ｏ１回りに回転するようにして、揺動部材２４の基端部２４ａが入力軸２１の中心軸線Ｏ１回りに回転する。
【００３３】
揺動部材２４の先端部２４ｂは、図３に示すように、入力軸２１および出力軸２２に平行な連結ピン２４ｇによって、外リング２３ｂの連結部２３ｆに連結されている。これにより、揺動部材２４は、連結部２３ｆに対して連結ピン２４ｇの中心軸線Ｏ４回りに揺動自在となっている。
【００３４】
変速装置２０では、図５に示すように、入力軸２１の回転に伴って、揺動部材２４の基端部２４ａが入力軸２１の中心軸線Ｏ１回りに回転すると、揺動部材２４が揺動して、揺動部材２４の先端部２４ｂは、内リング２３ａに対して、外リング２３ｂとともに、出力軸２２回りの正方向および逆方向に往復動する。
【００３５】
そして、外リング２３ｂの正方向への回転速度が、内リング２３ａの正方向への回転速度よりも大きい場合には、外リング２３ｂが内リング２３ａにエンゲージ状態となり、内リング２３ａが回転することで、入力軸２１の回転力が出力軸２２に伝達される（図６参照）。
【００３６】
本実施形態の変速装置２０では、図４に示すように、六つの偏心部２１ｄが入力軸２１の中心軸線Ｏ１回りに６０度ごとに角度をずらして配置されている。このようにすることで、図２に示す六つの揺動部材２４の揺動の位相がずれており、六つのワンウェイクラッチ２３の外リング２３ｂの回転運動の位相がずれている。
そして、図６に示すように、六つの外リング２３ｂの回転速度が端から順に内リング２３ａの回転速度よりも大きくなり、各ワンウェイクラッチ２３が端から順に出力軸２２にエンゲージ状態となる。これにより、出力軸２２に連続して回転力が伝達される。
【００３７】
回転半径可変機構２５は、図７に示すように、ディスク２４ｃと偏心部２１ｄとを相対回転させることで、入力軸２１と揺動部材２４の基端部２４ａとの偏心量を変化させるものである。
回転半径可変機構２５は、図３に示すように、入力軸２１の中空部２１ｃに挿通されたピニオン２５ａと、ピニオン２５ａを回転させるモータ２５ｂと、を備えている。
【００３８】
ピニオン２５ａは、外周面に外歯面２５ｃが形成されたギアであり、入力軸２１の中心軸線Ｏ１上に配置されている。ピニオン２５ａの外歯面２５ｃの一部は中空部２１ｃの開口部から外部に突出しており、ディスク２４ｃの内歯面２４ｆに噛み合っている。
図２に示すように、ピニオン２５ａの一端部（図２の左端部）は、ミッションケース２６の一方の側壁（図２の右側の側壁）に形成された穴部を通じて外部に突出している。
【００３９】
モータ２５ｂは、ミッションケース２６の一方の側壁の外面に取り付けられている。モータ２５ｂは、ピニオン２５ａを回転させるものであり、モータ２５ｂの回転軸（出力軸）は、減速機構２５ｄを介してピニオン２５ａに連結されている。
モータ２５ｂは、図示しないＥＣＵによって回転軸の回転が制御されている。ＥＣＵでは、クランク軸１２の回転速度を検出するセンサから検出結果に基づいて、ピニオン２５ａが入力軸２１（クランク軸１２）に対して、同一または異なる回転速度で同じ方向に回転するように、モータ２５ｂの回転速度を制御している。
【００４０】
回転半径可変機構２５では、図３に示すように、ピニオン２５ａの回転速度を、入力軸２１の回転速度と同一に設定した場合には、偏心部２１ｄとディスク２４ｃとが同期して回転し、入力軸２１の中心軸線Ｏ１と揺動部材２４の基端部２４ａの中心位置Ｏ３との距離ｒ１（偏心量）が一定に保たれる。
【００４１】
入力軸２１の中心軸線Ｏ１と、揺動部材２４の基端部２４ａの中心位置Ｏ３との距離ｒ１は、入力軸２１を回転させたときに、中心軸線Ｏ１回りに回転する基端部２４ａの回転半径である。したがって、図７（ａ）に示すように、距離ｒ１が最大の場合には、揺動部材２４の基端部２４ａの回転半径が最大となるため、揺動部材２４の揺動速度、すなわち、外リング２３ｂの回転速度が最大となる。これにより、入力軸２１の回転速度に対する出力軸２２の回転速度の比（変速比）が最小となる。
【００４２】
また、図７（ａ）の状態からピニオン２５ａの回転速度を、入力軸２１の回転速度と異なるように設定し、偏心部２１ｄとディスク２４ｃとを相対回転させると、図７（ｂ）に示すように、揺動部材２４の基端部２４ａの回転半径（距離ｒ１）が小さくなる。これにより、揺動部材２４の揺動速度が小さくなり、外リング２３ｂの回転速度が小さくなるため、入力軸２１の回転速度に対する出力軸２２の回転速度の比（変速比）が大きくなる。
この状態で、ピニオン２５ａの回転速度を、入力軸２１（クランク軸１２）の回転速度と同一に設定すると、距離ｒ１を維持したまま偏心部２１ｄとディスク２４ｃとが同期して回転する。
【００４３】
さらに、図７（ｂ）の状態からピニオン２５ａの回転速度を、入力軸２１の回転速度と異なるように設定し、偏心部２１ｄとディスク２４ｃとを相対回転させ、図７（ｃ）に示すように、入力軸２１の中心軸線Ｏ１と、揺動部材２４の基端部２４ａの中心位置Ｏ３とを一致させた場合には、入力軸２１を回転させたときの揺動部材２４の基端部２４ａの回転半径が０（距離ｒ１＝０）となる。
この状態で、ピニオン２５ａの回転速度を、入力軸２１（クランク軸１２）の回転速度と同一に設定し、偏心部２１ｄとディスク２４ｃとを同期して回転させると、入力軸２１（偏心部２１ｄ）およびディスク２４ｃは揺動部材２４の基端部２４ａ内で空転し、揺動部材２４は揺動しない。したがって、入力軸２１の回転力は出力軸２２に伝達されず、入力軸２１の回転速度に対する出力軸２２の回転速度の比（変速比）は無限大となる。
【００４４】
次に、図１に示す本実施形態の駆動システム１において、燃焼行程にあるピストン１３と、出力軸２２にエンゲージ状態にあるワンウェイクラッチ２３との関係について説明する。
本実施形態の駆動システム１では、Ａ〜Ｄに配置された四つのシリンダ１１を、接続部３０側（接続部３０に近い側）のＡ，Ｂに配置された二つのシリンダ１１と、接続部３０側の反対側（接続部３０から遠い側）のＣ，Ｄに配置された二つのシリンダ１１とに区分している。
また、１〜６に配置された六つのワンウェイクラッチ２３を、接続部３０側（接続部３０に近い側）の４〜６に配置された三つのワンウェイクラッチ２３と、接続部３０側の反対側（接続部３０から遠い側）の１〜３に配置された三つのワンウェイクラッチ２３とに区分している。
【００４５】
駆動システム１では、図１および図８に示すように、接続部３０側に区分されたＡまたはＢのシリンダ１１で燃焼行程が行われているときに、接続部３０側の反対側に区分された１〜３の各ワンウェイクラッチ２３が１から３の順に出力軸２２にエンゲージ状態となり、接続部３０側の反対側に区分されたＣまたはＤのシリンダ１１で燃焼行程が行われているときに、接続部３０側に区分された４〜６の各ワンウェイクラッチ２３が４から５の順に出力軸２２にエンゲージ状態となるように設定されている。
本実施形態の駆動システム１では、前記したように各ワンウェイクラッチ２３が端から順に出力軸２２にエンゲージ状態となるように、各偏心部２１ｄの径方向外側への向き（各偏心部２１ｄの円周方向の配置）を調整して、入力軸２１がミッションケース２６に組み込まれている。
【００４６】
この構成では、接続部３０側に区分されたＡまたはＢのシリンダ１１で燃焼行程が行われているときに、接続部３０側の反対側に区分された１〜３のワンウェイクラッチ２３の少なくとも一つが、出力軸２２にエンゲージ状態となり、出力軸２２に回転力が伝達される。また、接続部３０側の反対側に区分されたＣまたはＤのシリンダ１１で燃焼行程が行われているときに、接続部３０側に区分された４〜６のワンウェイクラッチ２３の少なくとも一つが、出力軸２２にエンゲージ状態となり、出力軸２２に回転力が伝達される。
【００４７】
以上のような駆動システム１では、図１に示すように、接続部３０に近いピストン１３が燃焼行程にあるときには、接続部３０から遠いワンウェイクラッチ２３が出力軸２２にエンゲージ状態となる。また、接続部３０から遠いピストン１３が燃焼行程にあるときには、接続部３０に近いワンウェイクラッチ２３が出力軸２２にエンゲージ状態となる。
【００４８】
このように、駆動システム１では、燃焼行程にあるピストン１３と、回転力の伝達状態にある揺動部材２４との距離が大きく変化しないように、各ピストン１３の行程と、各ワンウェイクラッチ２３が出力軸２２にエンゲージ状態となるタイミングとが対応している（図８参照）。
したがって、燃焼行程にあるピストン１３と、回転力を伝達状態の揺動部材２４との距離のばらつきを低減することができ、クランク軸１２および入力軸２１に生じる捩れ量を安定させることができるため、出力軸２２のトルクや回転数を安定させるとともに、異音の発生を防ぐことができ、品質を高めることができる。
【００４９】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜に変更が可能である。
本実施形態の駆動システム１では、図１に示すように、エンジン１０に四つのシリンダ１１が設けられ、変速装置２０に六つのワンウェイクラッチ２３が設けられているが、シリンダ１１およびワンウェイクラッチ２３の数は限定されるものではない。
【００５０】
例えば、図９に示す駆動システム１Ａでは、エンジン１０に二つのシリンダ１１が設けられ、変速装置２０に二つのワンウェイクラッチ２３が設けられている。
この構成では、接続部３０側に区分されたＡのシリンダ１１で燃焼行程が行われているときに、接続部３０側の反対側に区分された１のワンウェイクラッチ２３が出力軸２２にエンゲージ状態となり、接続部３０側の反対側に区分されたＢのシリンダ１１で燃焼行程が行われているときに、接続部３０側に区分された２のワンウェイクラッチ２３が出力軸２２にエンゲージ状態となるように設定されている。
【００５１】
また、図１０に示す駆動システム１Ｂでは、エンジン１０に二つのシリンダ１１が設けられ、変速装置２０に六つのワンウェイクラッチ２３が設けられている。
この構成では、接続部３０側に区分されたＡのシリンダ１１で燃焼行程が行われているときに、接続部３０側の反対側に区分された１〜３のワンウェイクラッチ２３の少なくとも一つが、出力軸２２にエンゲージ状態となり、接続部３０側の反対側に区分されたＢのシリンダ１１で燃焼行程が行われているときに、接続部３０側に区分された４〜５のワンウェイクラッチ２３の少なくとも一つが、出力軸２２にエンゲージ状態となるように設定されている。
【００５２】
また、シリンダ１１または揺動部材２４の数が奇数である場合などは、各区分に属するシリンダ１１またはワンウェイクラッチ２３の数が異なっていてもよい。
【００５３】
また、本実施形態のエンジン１０は、図１に示すように、四つのシリンダ１１が直列に配置されているが、エンジンは直列型に限定されるものではない。Ｖ型や水平対向型など、複数のシリンダ１１がクランク軸１２の軸方向に配置されているのであれば、エンジン１０の構成は限定されるものではない。
【００５４】
また、本実施形態の回転半径可変機構２５は、図７に示すように、偏心部２１ｄとディスク２４ｃとを相対回転させることで、入力軸２１の中心軸線Ｏ１と揺動部材２４の基端部２４ａの中心位置Ｏ３との距離ｒ１（偏心量）を変化させているが、その構成は限定されるものではない。
例えば、偏心部をディスクに対して入力軸の径方向にスライド自在に設け、アクチュエータによって、偏心部を入力軸の径方向に移動させることで、入力軸の中心軸線と揺動部材の基端部の中心位置との距離（偏心量）を変化させることもできる。
【符号の説明】
【００５５】
１ 駆動システム
１０ エンジン
１１ シリンダ
１２ クランク軸
１３ ピストン
１４ シリンダブロック
２０ 変速装置
２１ 入力軸
２１ｃ 中空部
２１ｄ 偏心部
２２ 出力軸
２３ ワンウェイクラッチ
２３ａ 内リング
２３ｂ 外リング
２３ｃ 溝部
２３ｄ ローラ
２３ｆ 連結部
２４ 揺動部材
２４ｃ ディスク
２４ｅ 偏心穴
２４ｆ 内歯面
２５ 回転半径可変機構
２５ａ ピニオン
２５ｂ モータ
２５ｃ 外歯面
２６ ミッションケース
３０ 接続部
４０ ディファレンシャル装置
５０ 駆動輪
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンと、エンジンのクランク軸の回転力を出力軸に伝達する変速装置と、を備えた駆動システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジンのクランク軸の回転力を出力軸に伝達する変速装置としては、クランク軸に接続された入力軸と、出力軸に外嵌されたワンウェイクラッチと、基端部が入力軸の偏心部に外嵌され、先端部がワンウェイクラッチに連結された揺動部材と、を備えているものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
このような変速装置では、入力軸の回転に伴って、揺動部材の基端部が入力軸の中心軸線回りに回転することで、揺動部材が揺動して、揺動部材の先端部が出力軸回りの正方向および逆方向に往復動する。そして、ワンウェイクラッチが出力軸にエンゲージ状態となることで、クランク軸の回転力が出力軸に伝達される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【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】
【０００５】
前記した従来の変速装置では、燃焼行程にあるピストンと、出力軸に回転力を伝達している揺動部材との間で、クランク軸および入力軸に捩れが生じる。クランク軸および入力軸に生じる捩れ量は、燃焼行程にあるピストンと、回転力の伝達状態にある揺動部材との間の距離に応じて変化する。
【０００６】
そして、複数のシリンダが設けられたエンジンと、複数の揺動部材が設けられた変速装置とが接続された駆動システムにおいて、燃焼行程にあるピストンと、回転力を伝達している揺動部材との距離が順次に変化すると、クランク軸および入力軸に生じる捩れ量が安定しないため、出力軸のトルクや回転数が変動するとともに、異音が発生するという問題がある。
【０００７】
本発明は、前記した問題を解決し、クランク軸および入力軸に生じる捩れ量を安定させることができ、品質を高めることができる駆動システムを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を解決するため、本発明は、複数のシリンダおよびクランク軸が設けられたエンジンと、入力軸の回転力を出力軸に伝達する変速装置と、を備え、前記クランク軸と前記入力軸とが接続部で接続されている駆動システムである。前記変速装置は、複数の偏心部が設けられた前記入力軸と、前記出力軸と、前記出力軸に取り付けられ、前記入力軸からの回転力を前記出力軸に伝達する複数のワンウェイクラッチと、基端部が前記偏心部に対して偏心して連結され、先端部が前記ワンウェイクラッチに連結された複数の揺動部材と、前記入力軸と前記揺動部材の基端部との偏心量を変化させる回転半径可変機構と、を備えている。そして、前記入力軸の回転に伴って、前記揺動部材の基端部が前記入力軸の中心軸線回りに回転することで、前記揺動部材が揺動して、前記揺動部材の先端部が前記出力軸回りの正方向および逆方向に往復動するように構成されている。さらに、前記各偏心部は、端から順に前記各ワンウェイクラッチが前記出力軸にエンゲージ状態となるように、前記入力軸の中心軸線回りにずらして配置されており、前記接続部側に区分された前記シリンダで燃焼行程が行われているときに、前記接続部側の反対側に区分された前記ワンウェイクラッチが前記出力軸にエンゲージ状態となり、前記接続部側の反対側に区分された前記シリンダで燃焼行程が行われているときに、前記接続部側に区分された前記ワンウェイクラッチが前記出力軸にエンゲージ状態となるように設定されている。
【０００９】
この構成では、クランク軸と入力軸との接続部に近いピストンが燃焼行程にあるときには、接続部から遠いワンウェイクラッチが出力軸にエンゲージ状態となる。また、接続部から遠いピストンが燃焼行程にあるときには、接続部に近いワンウェイクラッチが出力軸にエンゲージ状態となる。このように、燃焼行程にあるピストンと、回転力を伝達している揺動部材との距離が大きく変化しないように、各ピストンの行程と、各ワンウェイクラッチが出力軸にエンゲージ状態となるタイミングとが対応している。
したがって、燃焼行程にあるピストンと、回転力を伝達している揺動部材との距離のばらつきを低減することができ、クランク軸および入力軸に生じる捩れ量を安定させることができる。
【００１０】
なお、本発明では、複数のシリンダを接続部側（接続部に近い側）と接続部側の反対側（接続部から遠い側）とに区分するとともに、複数のワンウェイクラッチを接続部側（接続部に近い側）と接続部側の反対側（接続部から遠い側）とに区分している。各区分に属するシリンダおよびワンウェイクラッチの数は限定されるものではなく、例えば、四つのシリンダが設けられている場合には、接続部側に二つのシリンダが区分され、接続部側の反対側に二つのシリンダが区分される。また、シリンダまたはワンウェイクラッチの数が奇数である場合などは、各区分に属するシリンダまたはワンウェイクラッチの数が異なっていてもよい。
【００１１】
また、接続部側に複数のシリンダまたはワンウェイクラッチが区分され、接続部側の反対側に複数のシリンダまたはワンウェイクラッチが区分されている場合には、前記変速装置は、前記接続部側に区分された少なくとも一つの前記シリンダで燃焼行程が行われているときに、前記接続部側の反対側に区分された少なくとも一つの前記ワンウェイクラッチが前記出力軸にエンゲージ状態となり、前記接続部側の反対側に区分された少なくとも一つの前記シリンダで燃焼行程が行われているときに、前記接続部側に区分された少なくとも一つの前記ワンウェイクラッチが前記出力軸にエンゲージ状態となるように設定されている。
このように、各区分に属するシリンダの全てが同時に燃焼行程である必要はなく、各区分に属するシリンダのうち、少なくとも一つのシリンダが燃焼行程であればよい。また、各区分に属するワンウェイクラッチの全てが同時に出力軸にエンゲージ状態である必要はなく、各区分に属するワンウェイクラッチのうち、少なくとも一つのワンウェイクラッチが出力軸にエンゲージ状態であればよい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の駆動システムでは、クランク軸および入力軸に生じる捩れ量を安定させることができるため、出力軸のトルクや回転数を安定させるとともに、異音の発生を防ぐことができ、品質を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本実施形態の駆動システムを示した構成図である。
【図２】本実施形態の変速装置を示した断面図である。
【図３】本実施形態の揺動部材およびワンウェイクラッチを示した側面図である。
【図４】本実施形態の入力軸を軸方向から見た図である。
【図５】（ａ）〜（ｄ）は本実施形態の揺動部材の揺動運動を示した側面図である。
【図６】入力軸の回転速度と外リングの回転速度との関係を示したグラフである。
【図７】（ａ）〜（ｃ）は本実施形態の変速装置における変速比の変更を示した側面図である。
【図８】本実施形態の駆動システムにおけるシリンダの行程と外リングの回転方向との関係を示したグラフである。
【図９】他の実施形態の駆動システムを示した図で、二つのシリンダおよび揺動部材が設けられた駆動システムの構成図である。
【図１０】他の実施形態の駆動システムを示した図で、二つのシリンダおよび六つの揺動部材が設けられた駆動システムの構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
本実施形態の駆動システムは、ガソリンエンジンと電動モータとを駆動源とするハイブリッド車両（移動体）に搭載されるものである。なお、車両の種類は限定されるものではなく、ガソリンエンジンのみを駆動源とする車両でもよい。また、自動四輪車に限定されるものではなく、自動二輪車、自動三輪車でもよい。
【００１５】
駆動システム１は、図１に示すように、四つのシリンダ１１およびクランク軸１２が設けられたエンジン１０と、入力軸２１の回転力を出力軸２２に伝達する変速装置２０と、を備えている。クランク軸１２と入力軸２１とは接続部３０で接続されている。
接続部３０は、クランク軸１２と入力軸２１との境界部位（連結部位）であり、本実施形態ではシリンダブロック１４とミッションケース２６との間に配置されている。
【００１６】
エンジン１０は、シリンダ１１内でガソリンと空気の混合ガスを燃焼させたときの膨張力によって、ピストン１３をシリンダ１１内で往復動させ、ピストン１３の往復運動をクランク軸１２の回転運動に変換する直列四気筒型のレシプロエンジンである。
エンジン１０では、混合ガスをシリンダ１１内に吸気する吸気行程、ピストン１３の上昇により混合ガスをシリンダ１１内で圧縮する圧縮行程、プラグ（図示せず）に通電して混合ガスを燃焼させる燃焼行程、シリンダ１１内の燃焼ガスを排気する排気行程、が各シリンダ１１内で繰り返される。エンジン１０においてプラグの通電や混合ガスの供給などの各種制御は、車両に搭載された図示しないＥＣＵ（Electronic Control Unit）によって制御されている。
【００１７】
変速装置２０は、入力軸２１と、出力軸２２と、出力軸２２に外嵌された六つのワンウェイクラッチ２３と、入力軸２１に外嵌されるとともに、ワンウェイクラッチ２３に連結された六つの揺動部材２４と、入力軸２１と揺動部材２４との偏心量を変化させる回転半径可変機構２５（図２参照）と、を備えている。
【００１８】
変速装置２０は、入力軸２１の回転力を出力軸２２に伝達するとともに、出力軸２２の回転速度を無段階に変速するものである。出力軸２２は、ディファレンシャル装置４０を介して二つの駆動輪５０に連結されており、出力軸２２に連動して駆動輪５０が回転する。変速装置２０では、出力軸２２の回転が駆動輪５０に伝達された場合に車両が前進するように構成されている。
【００１９】
入力軸２１は、図２に示すように、円形断面の部材であり、その一端部２１ａは、ミッションケース２６の一方の側壁下部（図２の左側の側壁下部）にベアリング２６ａを介して回転自在に支持され、他端部２１ｂは、ミッションケース２６の他方の側壁下部（図２の右側の側壁下部）にベアリング２６ｂを介して回転自在に支持されている。
入力軸２１の他端部２１ｂはクランク軸１２の端部に接続されている。入力軸２１とクランク軸１２との接続部３０の構成は限定されるものではなく、各種の接続構造によって入力軸２１とクランク軸１２とを連結することができる。入力軸２１とクランク軸１２は中心軸線Ｏ１上に配置されており、入力軸２１とクランク軸１２は中心軸線Ｏ１回りに一体に回転する。
【００２０】
入力軸２１の中心部には、後記するピニオン２５ａが回転自在に挿入される円形断面の中空部２１ｃが軸方向に形成されている（図４参照）。
【００２１】
入力軸２１には、中心軸線Ｏ１に対して偏心した六つの偏心部２１ｄ（図４参照）が軸方向に間隔を空けて形成されている。
偏心部２１ｄは、図３に示すように、入力軸２１の中心軸線Ｏ１に対して偏心した偏心位置Ｏ５回りに円弧状の外周面が形成され、その外周面の両端部の間に中空部２１ｃが開口した三日月状の側断面となっている。
各偏心部２１ｄは、図４に示すように、入力軸２１の中心軸線Ｏ１回りに等間隔に角度をずらして配置されている。本実施形態では、六つの偏心部２１ｄが６０度ごとに角度をずらして配置されている。
【００２２】
出力軸２２は、図２に示すように、入力軸２１に平行して配置された円筒状の部材である。出力軸２２の一端部２２ａは、ミッションケース２６の一方の側壁上部（図２の左側の側壁上部）にベアリング２６ｃを介して回転自在に支持され、他端部２２ｂは、ミッションケース２６の他方の側壁上部（図２の右側の側壁上部）にベアリング２６ｄを介して回転自在に支持されている。
【００２３】
ワンウェイクラッチ２３は、出力軸２２に外嵌された円筒状の部品であり（図３参照）、入力軸２１に形成された六つの偏心部２１ｄに対応させて、六つのワンウェイクラッチ２３が出力軸２２の軸方向に間隔を空けて配置されている。
【００２４】
ワンウェイクラッチ２３は、図３に示すように、出力軸２２に外嵌された内リング２３ａと、内リング２３ａに外嵌された外リング２３ｂと、内リング２３ａの外周面に形成された四つの溝部２３ｃ（切り欠き部）に収容されたローラ２３ｄおよびコイルばね２３ｅと、を備えている。
【００２５】
内リング２３ａの内周面は、出力軸２２の外周面に固定されている。また、内リング２３ａの外周面には、内リング２３ａの接線方向に底面が形成され、出力軸２２回りの正方向に向けて開口した四つの溝部２３ｃが等間隔（中心軸線Ｏ２回りに９０度間隔）に形成されている。
外リング２３ｂは、内リング２３ａに対して、出力軸２２回りの正方向および逆方向に回転自在に外嵌されている。また、外リング２３ｂの外周面には、後記する揺動部材２４の先端部２４ｂが連結される連結部２３ｆが突設されている。
内リング２３ａの溝部２３ｃ内には、ローラ２３ｄが移動自在に収容されており、ローラ２３ｄはコイルばね２３ｅによって正方向に向けて押し出されている。
【００２６】
この構成では、外リング２３ｂの正方向への回転速度が、内リング２３ａの正方向への回転速度よりも大きいと、外リング２３ｂの内周面が各ローラ２３ｄを介して内リング２３ａを正方向に押し出すことになる。これにより、外リング２３ｂと内リング２３ａとは正方向に係合したエンゲージ状態（ロック状態）となり、外リング２３ｂに連動して内リング２３ａが正方向に回転する（図６参照）。
【００２７】
このように、ワンウェイクラッチ２３では、外リング２３ｂの正方向への回転速度が、内リング２３ａ（出力軸２２）の正方向への回転速度よりも大きい場合に、外リング２３ｂと内リング２３ａとがエンゲージ状態となり、外リング２３ｂの回転力が内リング２３ａを介して出力軸２２に伝達される。
【００２８】
なお、外リング２３ｂの正方向への回転速度が、内リング２３ａ（出力軸２２）の正方向への回転速度よりも小さい場合には、各ローラ２３ｄは外リング２３ｂの内周面よりも先行して回転するため、外リング２３ｂと内リング２３ａとは係合しない。
しかしながら、図６に示すように、外リング２３ｂの回転速度が、内リング２３ａ（出力軸２２）の回転速度よりも大きくなり、外リング２３ｂと内リング２３ａとが係合した後に、外リング２３ｂの回転速度が、内リング２３ａの回転速度よりも小さくなった場合には、コイルばね２３ｅ（図３参照）の弾性力によって、ローラ２３ｄが外リング２３ｂと内リング２３ａとの間に押し込まれた状態が保たれるため、外リング２３ｂの回転力が出力軸２２に伝達されている状態が所定の間は継続される。
【００２９】
また、図３に示すように、外リング２３ｂに逆方向の回転力が付与され、内リング２３ａに対して外リング２３ｂが逆方向に回転した場合には、外リング２３ｂの内周面に押された各ローラ２３ｄは、コイルばね２３ｅの押圧力に抗して逆方向に移動するため、外リング２３ｂと内リング２３ａとは係合することなく（非ロック状態）、外リング２３ｂは内リング２３ａに対して逆方向に回転する。
【００３０】
揺動部材２４は、図３に示すように、円筒状の基端部２４ａは偏心部２１ｄに外嵌され、円筒状の先端部２４ｂはワンウェイクラッチ２３の連結部２３ｆに連結された板状の部材であり、基端部２４ａよりも先端部２４ｂが小さく形成されている。
揺動部材２４の基端部２４ａには、ベアリング２４ｄおよびディスク２４ｃが内挿されている。基端部２４ａは、ベアリング２４ｄおよびディスク２４ｃを介して、偏心部２１ｄに対して回転自在に外嵌されている。
【００３１】
ディスク２４ｃは、偏心部２１ｄに対して偏心して外嵌された円板状の部材である。ディスク２４ｃの中心位置Ｏ３に対して偏心した位置に円形の偏心穴２４ｅが開口しており、この偏心穴２４ｅに偏心部２１ｄが内挿されている。
偏心穴２４ｅの内周面には、後記するピニオン２５ａの外歯面２５ｃが噛み合う内歯面２４ｆが形成されている。
【００３２】
ディスク２４ｃには、揺動部材２４の基端部２４ａが外嵌されている。また、ディスク２４ｃの外周面と、揺動部材２４の基端部２４ａの内周面との間には、環状のベアリング２４ｄが介設されている。これにより、揺動部材２４の基端部２４ａは、偏心部２１ｄに対して偏心して外嵌され、ディスク２４ｃに対して回転自在となっている。
この構成では、図５に示すように、偏心部２１ｄ（入力軸２１）が回転すると、揺動部材２４の基端部２４ａの中心位置Ｏ３が、入力軸２１の中心軸線Ｏ１回りに回転するようにして、揺動部材２４の基端部２４ａが入力軸２１の中心軸線Ｏ１回りに回転する。
【００３３】
揺動部材２４の先端部２４ｂは、図３に示すように、入力軸２１および出力軸２２に平行な連結ピン２４ｇによって、外リング２３ｂの連結部２３ｆに連結されている。これにより、揺動部材２４は、連結部２３ｆに対して連結ピン２４ｇの中心軸線Ｏ４回りに揺動自在となっている。
【００３４】
変速装置２０では、図５に示すように、入力軸２１の回転に伴って、揺動部材２４の基端部２４ａが入力軸２１の中心軸線Ｏ１回りに回転すると、揺動部材２４が揺動して、揺動部材２４の先端部２４ｂは、内リング２３ａに対して、外リング２３ｂとともに、出力軸２２回りの正方向および逆方向に往復動する。
【００３５】
そして、外リング２３ｂの正方向への回転速度が、内リング２３ａの正方向への回転速度よりも大きい場合には、外リング２３ｂが内リング２３ａにエンゲージ状態となり、内リング２３ａが回転することで、入力軸２１の回転力が出力軸２２に伝達される（図６参照）。
【００３６】
本実施形態の変速装置２０では、図４に示すように、六つの偏心部２１ｄが入力軸２１の中心軸線Ｏ１回りに６０度ごとに角度をずらして配置されている。このようにすることで、図２に示す六つの揺動部材２４の揺動の位相がずれており、六つのワンウェイクラッチ２３の外リング２３ｂの回転運動の位相がずれている。
そして、図６に示すように、六つの外リング２３ｂの回転速度が端から順に内リング２３ａの回転速度よりも大きくなり、各ワンウェイクラッチ２３が端から順に出力軸２２にエンゲージ状態となる。これにより、出力軸２２に連続して回転力が伝達される。
【００３７】
回転半径可変機構２５は、図７に示すように、ディスク２４ｃと偏心部２１ｄとを相対回転させることで、入力軸２１と揺動部材２４の基端部２４ａとの偏心量を変化させるものである。
回転半径可変機構２５は、図３に示すように、入力軸２１の中空部２１ｃに挿通されたピニオン２５ａと、ピニオン２５ａを回転させるモータ２５ｂと、を備えている。
【００３８】
ピニオン２５ａは、外周面に外歯面２５ｃが形成されたギアであり、入力軸２１の中心軸線Ｏ１上に配置されている。ピニオン２５ａの外歯面２５ｃの一部は中空部２１ｃの開口部から外部に突出しており、ディスク２４ｃの内歯面２４ｆに噛み合っている。
図２に示すように、ピニオン２５ａの一端部（図２の左端部）は、ミッションケース２６の一方の側壁（図２の右側の側壁）に形成された穴部を通じて外部に突出している。
【００３９】
モータ２５ｂは、ミッションケース２６の一方の側壁の外面に取り付けられている。モータ２５ｂは、ピニオン２５ａを回転させるものであり、モータ２５ｂの回転軸（出力軸）は、減速機構２５ｄを介してピニオン２５ａに連結されている。
モータ２５ｂは、図示しないＥＣＵによって回転軸の回転が制御されている。ＥＣＵでは、クランク軸１２の回転速度を検出するセンサから検出結果に基づいて、ピニオン２５ａが入力軸２１（クランク軸１２）に対して、同一または異なる回転速度で同じ方向に回転するように、モータ２５ｂの回転速度を制御している。
【００４０】
回転半径可変機構２５では、図３に示すように、ピニオン２５ａの回転速度を、入力軸２１の回転速度と同一に設定した場合には、偏心部２１ｄとディスク２４ｃとが同期して回転し、入力軸２１の中心軸線Ｏ１と揺動部材２４の基端部２４ａの中心位置Ｏ３との距離ｒ１（偏心量）が一定に保たれる。
【００４１】
入力軸２１の中心軸線Ｏ１と、揺動部材２４の基端部２４ａの中心位置Ｏ３との距離ｒ１は、入力軸２１を回転させたときに、中心軸線Ｏ１回りに回転する基端部２４ａの回転半径である。したがって、図７（ａ）に示すように、距離ｒ１が最大の場合には、揺動部材２４の基端部２４ａの回転半径が最大となるため、揺動部材２４の揺動速度、すなわち、外リング２３ｂの回転速度が最大となる。これにより、入力軸２１の回転速度に対する出力軸２２の回転速度の比（変速比）が最小となる。
【００４２】
また、図７（ａ）の状態からピニオン２５ａの回転速度を、入力軸２１の回転速度と異なるように設定し、偏心部２１ｄとディスク２４ｃとを相対回転させると、図７（ｂ）に示すように、揺動部材２４の基端部２４ａの回転半径（距離ｒ１）が小さくなる。これにより、揺動部材２４の揺動速度が小さくなり、外リング２３ｂの回転速度が小さくなるため、入力軸２１の回転速度に対する出力軸２２の回転速度の比（変速比）が大きくなる。
この状態で、ピニオン２５ａの回転速度を、入力軸２１（クランク軸１２）の回転速度と同一に設定すると、距離ｒ１を維持したまま偏心部２１ｄとディスク２４ｃとが同期して回転する。
【００４３】
さらに、図７（ｂ）の状態からピニオン２５ａの回転速度を、入力軸２１の回転速度と異なるように設定し、偏心部２１ｄとディスク２４ｃとを相対回転させ、図７（ｃ）に示すように、入力軸２１の中心軸線Ｏ１と、揺動部材２４の基端部２４ａの中心位置Ｏ３とを一致させた場合には、入力軸２１を回転させたときの揺動部材２４の基端部２４ａの回転半径が０（距離ｒ１＝０）となる。
この状態で、ピニオン２５ａの回転速度を、入力軸２１（クランク軸１２）の回転速度と同一に設定し、偏心部２１ｄとディスク２４ｃとを同期して回転させると、入力軸２１（偏心部２１ｄ）およびディスク２４ｃは揺動部材２４の基端部２４ａ内で空転し、揺動部材２４は揺動しない。したがって、入力軸２１の回転力は出力軸２２に伝達されず、入力軸２１の回転速度に対する出力軸２２の回転速度の比（変速比）は無限大となる。
【００４４】
次に、図１に示す本実施形態の駆動システム１において、燃焼行程にあるピストン１３と、出力軸２２にエンゲージ状態にあるワンウェイクラッチ２３との関係について説明する。
本実施形態の駆動システム１では、Ａ〜Ｄに配置された四つのシリンダ１１を、接続部３０側（接続部３０に近い側）のＡ，Ｂに配置された二つのシリンダ１１と、接続部３０側の反対側（接続部３０から遠い側）のＣ，Ｄに配置された二つのシリンダ１１とに区分している。
また、１〜６に配置された六つのワンウェイクラッチ２３を、接続部３０側（接続部３０に近い側）の４〜６に配置された三つのワンウェイクラッチ２３と、接続部３０側の反対側（接続部３０から遠い側）の１〜３に配置された三つのワンウェイクラッチ２３とに区分している。
【００４５】
駆動システム１では、図１および図８に示すように、接続部３０側に区分されたＡまたはＢのシリンダ１１で燃焼行程が行われているときに、接続部３０側の反対側に区分された１〜３の各ワンウェイクラッチ２３が１から３の順に出力軸２２にエンゲージ状態となり、接続部３０側の反対側に区分されたＣまたはＤのシリンダ１１で燃焼行程が行われているときに、接続部３０側に区分された４〜６の各ワンウェイクラッチ２３が４から５の順に出力軸２２にエンゲージ状態となるように設定されている。
本実施形態の駆動システム１では、前記したように各ワンウェイクラッチ２３が端から順に出力軸２２にエンゲージ状態となるように、各偏心部２１ｄの径方向外側への向き（各偏心部２１ｄの円周方向の配置）を調整して、入力軸２１がミッションケース２６に組み込まれている。
【００４６】
この構成では、接続部３０側に区分されたＡまたはＢのシリンダ１１で燃焼行程が行われているときに、接続部３０側の反対側に区分された１〜３のワンウェイクラッチ２３の少なくとも一つが、出力軸２２にエンゲージ状態となり、出力軸２２に回転力が伝達される。また、接続部３０側の反対側に区分されたＣまたはＤのシリンダ１１で燃焼行程が行われているときに、接続部３０側に区分された４〜６のワンウェイクラッチ２３の少なくとも一つが、出力軸２２にエンゲージ状態となり、出力軸２２に回転力が伝達される。
【００４７】
以上のような駆動システム１では、図１に示すように、接続部３０に近いピストン１３が燃焼行程にあるときには、接続部３０から遠いワンウェイクラッチ２３が出力軸２２にエンゲージ状態となる。また、接続部３０から遠いピストン１３が燃焼行程にあるときには、接続部３０に近いワンウェイクラッチ２３が出力軸２２にエンゲージ状態となる。
【００４８】
このように、駆動システム１では、燃焼行程にあるピストン１３と、回転力の伝達状態にある揺動部材２４との距離が大きく変化しないように、各ピストン１３の行程と、各ワンウェイクラッチ２３が出力軸２２にエンゲージ状態となるタイミングとが対応している（図８参照）。
したがって、燃焼行程にあるピストン１３と、回転力を伝達状態の揺動部材２４との距離のばらつきを低減することができ、クランク軸１２および入力軸２１に生じる捩れ量を安定させることができるため、出力軸２２のトルクや回転数を安定させるとともに、異音の発生を防ぐことができ、品質を高めることができる。
【００４９】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜に変更が可能である。
本実施形態の駆動システム１では、図１に示すように、エンジン１０に四つのシリンダ１１が設けられ、変速装置２０に六つのワンウェイクラッチ２３が設けられているが、シリンダ１１およびワンウェイクラッチ２３の数は限定されるものではない。
【００５０】
例えば、図９に示す駆動システム１Ａでは、エンジン１０に二つのシリンダ１１が設けられ、変速装置２０に二つのワンウェイクラッチ２３が設けられている。
この構成では、接続部３０側に区分されたＡのシリンダ１１で燃焼行程が行われているときに、接続部３０側の反対側に区分された１のワンウェイクラッチ２３が出力軸２２にエンゲージ状態となり、接続部３０側の反対側に区分されたＢのシリンダ１１で燃焼行程が行われているときに、接続部３０側に区分された２のワンウェイクラッチ２３が出力軸２２にエンゲージ状態となるように設定されている。
【００５１】
また、図１０に示す駆動システム１Ｂでは、エンジン１０に二つのシリンダ１１が設けられ、変速装置２０に六つのワンウェイクラッチ２３が設けられている。
この構成では、接続部３０側に区分されたＡのシリンダ１１で燃焼行程が行われているときに、接続部３０側の反対側に区分された１〜３のワンウェイクラッチ２３の少なくとも一つが、出力軸２２にエンゲージ状態となり、接続部３０側の反対側に区分されたＢのシリンダ１１で燃焼行程が行われているときに、接続部３０側に区分された４〜５のワンウェイクラッチ２３の少なくとも一つが、出力軸２２にエンゲージ状態となるように設定されている。
【００５２】
また、シリンダ１１または揺動部材２４の数が奇数である場合などは、各区分に属するシリンダ１１またはワンウェイクラッチ２３の数が異なっていてもよい。
【００５３】
また、本実施形態のエンジン１０は、図１に示すように、四つのシリンダ１１が直列に配置されているが、エンジンは直列型に限定されるものではない。Ｖ型や水平対向型など、複数のシリンダ１１がクランク軸１２の軸方向に配置されているのであれば、エンジン１０の構成は限定されるものではない。
【００５４】
また、本実施形態の回転半径可変機構２５は、図７に示すように、偏心部２１ｄとディスク２４ｃとを相対回転させることで、入力軸２１の中心軸線Ｏ１と揺動部材２４の基端部２４ａの中心位置Ｏ３との距離ｒ１（偏心量）を変化させているが、その構成は限定されるものではない。
例えば、偏心部をディスクに対して入力軸の径方向にスライド自在に設け、アクチュエータによって、偏心部を入力軸の径方向に移動させることで、入力軸の中心軸線と揺動部材の基端部の中心位置との距離（偏心量）を変化させることもできる。
【符号の説明】
【００５５】
１ 駆動システム
１０ エンジン
１１ シリンダ
１２ クランク軸
１３ ピストン
１４ シリンダブロック
２０ 変速装置
２１ 入力軸
２１ｃ 中空部
２１ｄ 偏心部
２２ 出力軸
２３ ワンウェイクラッチ
２３ａ 内リング
２３ｂ 外リング
２３ｃ 溝部
２３ｄ ローラ
２３ｆ 連結部
２４ 揺動部材
２４ｃ ディスク
２４ｅ 偏心穴
２４ｆ 内歯面
２５ 回転半径可変機構
２５ａ ピニオン
２５ｂ モータ
２５ｃ 外歯面
２６ ミッションケース
３０ 接続部
４０ ディファレンシャル装置
５０ 駆動輪
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のシリンダおよびクランク軸が設けられたエンジンと、
入力軸の回転力を出力軸に伝達する変速装置と、を備え、
前記クランク軸と前記入力軸とが接続部で接続されている駆動システムであって、
前記変速装置は、
複数の偏心部が設けられた前記入力軸と、
前記出力軸と、
前記出力軸に取り付けられ、前記入力軸からの回転力を前記出力軸に伝達する複数のワンウェイクラッチと、
基端部が前記偏心部に対して偏心して連結され、先端部が前記ワンウェイクラッチに連結された複数の揺動部材と、
前記入力軸と前記揺動部材の基端部との偏心量を変化させる回転半径可変機構と、を備え、
前記入力軸の回転に伴って、前記揺動部材の基端部が前記入力軸の中心軸線回りに回転することで、前記揺動部材が揺動して、前記揺動部材の先端部が前記出力軸回りの正方向および逆方向に往復動するように構成され、
前記各偏心部は、端から順に前記各ワンウェイクラッチが前記出力軸にエンゲージ状態となるように、前記入力軸の中心軸線回りにずらして配置されており、
前記接続部側に区分された前記シリンダで燃焼行程が行われているときに、前記接続部側の反対側に区分された前記ワンウェイクラッチが前記出力軸にエンゲージ状態となり、
前記接続部側の反対側に区分された前記シリンダで燃焼行程が行われているときに、前記接続部側に区分された前記ワンウェイクラッチが前記出力軸にエンゲージ状態となるように設定されていることを特徴とする駆動システム。
【請求項２】
前記変速装置は、
前記接続部側に区分された少なくとも一つの前記シリンダで燃焼行程が行われているときに、前記接続部側の反対側に区分された少なくとも一つの前記ワンウェイクラッチが前記出力軸にエンゲージ状態となり、
前記接続部側の反対側に区分された少なくとも一つの前記シリンダで燃焼行程が行われているときに、前記接続部側に区分された少なくとも一つの前記ワンウェイクラッチが前記出力軸にエンゲージ状態となるように設定されていることを特徴とする請求項１に記載の駆動システム。
【請求項１】
複数のシリンダおよびクランク軸が設けられたエンジンと、
入力軸の回転力を出力軸に伝達する変速装置と、を備え、
前記クランク軸と前記入力軸とが接続部で接続されている駆動システムであって、
前記変速装置は、
複数の偏心部が設けられた前記入力軸と、
前記出力軸と、
前記出力軸に取り付けられ、前記入力軸からの回転力を前記出力軸に伝達する複数のワンウェイクラッチと、
基端部が前記偏心部に対して偏心して連結され、先端部が前記ワンウェイクラッチに連結された複数の揺動部材と、
前記入力軸と前記揺動部材の基端部との偏心量を変化させる回転半径可変機構と、を備え、
前記入力軸の回転に伴って、前記揺動部材の基端部が前記入力軸の中心軸線回りに回転することで、前記揺動部材が揺動して、前記揺動部材の先端部が前記出力軸回りの正方向および逆方向に往復動するように構成され、
前記各偏心部は、端から順に前記各ワンウェイクラッチが前記出力軸にエンゲージ状態となるように、前記入力軸の中心軸線回りにずらして配置されており、
前記接続部側に区分された前記シリンダで燃焼行程が行われているときに、前記接続部側の反対側に区分された前記ワンウェイクラッチが前記出力軸にエンゲージ状態となり、
前記接続部側の反対側に区分された前記シリンダで燃焼行程が行われているときに、前記接続部側に区分された前記ワンウェイクラッチが前記出力軸にエンゲージ状態となるように設定されていることを特徴とする駆動システム。
【請求項２】
前記変速装置は、
前記接続部側に区分された少なくとも一つの前記シリンダで燃焼行程が行われているときに、前記接続部側の反対側に区分された少なくとも一つの前記ワンウェイクラッチが前記出力軸にエンゲージ状態となり、
前記接続部側の反対側に区分された少なくとも一つの前記シリンダで燃焼行程が行われているときに、前記接続部側に区分された少なくとも一つの前記ワンウェイクラッチが前記出力軸にエンゲージ状態となるように設定されていることを特徴とする請求項１に記載の駆動システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１３−６０９６８（Ｐ２０１３−６０９６８Ａ）
【公開日】平成２５年４月４日（２０１３．４．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１９８０５６（Ｐ２０１１−１９８０５６）
【出願日】平成２３年９月１２日（２０１１．９．１２）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月４日（２０１３．４．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月１２日（２０１１．９．１２）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
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