JP5337215B2 - 駆動システム - Google Patents
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Description
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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
Claims (2)
- 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。 - 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。
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