(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動力発生装置からの動力が伝達される駆動軸と、
前記駆動軸の回転運動によって回転する回転部および前記回転部の回転によって揺動運動する揺動部を有するコンロッドと、
前記揺動部と回動可能に連結されるリングの一方向のみの動力を出力軸に伝達するワンウェイクラッチと、
前記回転部の回転半径を可変することで、前記揺動部の角速度を可変する回転半径可変機構と、を備え、
前記リングは、前記揺動部に連結される連結部とは別に、前記出力軸に動力が伝達している際に当該リングに前記一方向と同一方向の慣性力を与える延出部を備え、
前記延出部は、前記揺動部が揺動運動する支点と前記リングの出力中心軸とを繋ぐ直線に対して前記駆動軸側に延びていることを特徴とする動力伝達装置。
【請求項２】
前記延出部は、前記コンロッドを前記出力軸の軸方向両側から挟み込むように配置されていることを特徴とする請求項１に記載の動力伝達装置。
【請求項３】
前記コンロッドおよび前記ワンウェイクラッチを複数組備え、
前記延出部は、前記出力軸の軸方向において隣り合う前記コンロッド間に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の動力伝達装置。
【請求項４】
前記延出部は、前記駆動軸と前記出力軸との間において、前記コンロッドの外周面に対向するように配置されていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の動力伝達装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワンウェイクラッチを備えた動力伝達装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、４節クランク機構を備えた動力伝達装置が種々提案されている（例えば、特許文献１参照）。この種の動力伝達装置は、ワンウェイクラッチと４節リンクを用いて、ワンウェイクラッチが噛み合っているときにトルクを伝達するようになっている。
【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、出力軸への出力トルクはコンロッドに対して張力として伝達されるが、このときの張力特性はピークを持った変動荷重である。このような張力特性に対するコンロッドの静的強度は、ピーク荷重を基準にして決められる。このため、フラットな荷重特性を有する動力伝達装置と比較して、同じエネルギ量を伝達するには、より強度の高いコンロッドが必要になるという問題がある。また、コンロッドが連結される入力側や出力側のベアリング（軸受）の強度についても、ベアリング荷重つまりコンロッド張力により決まるため、コンロッドと同様に強度の高い軸受が必要になるという問題が発生する。このためにコンロッドやベアリングを補強すると、コンロッドを太くするなどして、装置が大型化して重量が重くなる。
【０００５】
本発明は、前記従来の問題を解決するものであり、容積を増加させることなく軽量化が可能な動力伝達装置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】
【０００６】
本発明は、駆動力発生装置からの動力が伝達される駆動軸と、前記駆動軸の回転運動によって回転する回転部および前記回転部の回転によって揺動運動する揺動部を有するコンロッドと、前記揺動部と回動可能に連結されるリングの一方向のみの動力を出力軸に伝達するワンウェイクラッチと、前記回転部の回転半径を可変することで、前記揺動部の角速度を可変する回転半径可変機構と、を備え、前記リングは、前記揺動部に連結される連結部とは別に、前記出力軸に動力が伝達している際に当該リングに前記一方向と同一方向の慣性力を与える延出部を備え、前記延出部は、前記揺動部が揺動運動する支点と前記リングの出力中心軸とを繋ぐ直線に対して前記駆動軸側に延びていることを特徴とする。
【０００７】
これによれば、ワンウェイクラッチが噛み合っているときのエネルギ（出力トルク）を、リング（外リング）に設けた延出部の慣性力によって補うことができるので、コンロッドに対する張力（コンロッド張力）のピーク値を下げることが可能になる。このようにピーク値を下げることができることにより、コンロッドの強度を従来よりも低いものにすることができ、軽量化が可能になる。
【０００８】
また、コンロッドだけではなく、コンロッドの駆動軸側の軸受（ベアリング）やコンロッドの出力軸側を支持するワンウェイクラッチの軸受（実施形態におけるローラ）についても、強度を従来よりも低いものにできるので、軽量化が可能になる。
【０００９】
しかも、延出部を駆動軸側から離れる方向ではなく、駆動軸側に向けて延びるように配置することで、装置の容積を増やすことなく、コンロッド張力のピーク値を下げることが可能になる。
【００１０】
また、前記延出部は、前記コンロッドを前記出力軸の軸方向両側から挟み込むように配置されていることを特徴とする。
【００１１】
これによれば、デッドスペースを有効利用することが可能になり、装置の容積を増やすことなく、装置の軽量化が可能となる。また、延出部をワンウェイクラッチの回転中心から遠い位置に設定できるので、より軽い延出部によって効率的にコンロッド張力のピーク値を下げることが可能になる。
【００１２】
また、前記コンロッドおよび前記ワンウェイクラッチを複数組備え、前記延出部は、前記出力軸の軸方向において隣り合う前記コンロッド間に配置されていることを特徴とする。
【００１３】
これによれば、デッドスペースを有効利用することが可能になり、装置の容積を増やすことなく、装置の軽量化が可能となる。また、コンロッド間の隙間が狭い場合、コンロッドの出力軸の軸方向両側に延出部を設けるときと比べて、延出部を厚くできるので、ワンウェイクラッチの回転中心からより遠くの位置に設定することなく、効率的にコンロッド張力のピーク値を下げることが可能になる。
【００１４】
また、前記延出部は、前記駆動軸と前記出力軸との間において、前記コンロッドの外周面に対向するように配置されていることを特徴とする。
【００１５】
これによれば、デッドスペースを有効利用することが可能になり、装置の容積を増やすことなく、装置の軽量化が可能となる。また、延出部を厚くできるので、延出部の出っ張りを大きくすることなく、効率的にコンロッド張力のピーク値を下げることが可能になる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、容積を増加させることなく軽量化が可能な動力伝達装置を提供する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本実施形態に係る動力伝達装置が搭載された駆動システムを示す構成図である。
【図２】第１実施形態に係る動力伝達装置を示す斜視図である。
【図３】第１実施形態に係る動力伝達装置を示す断面図である。
【図４】第１実施形態に係るトランスミッション及びワンウェイクラッチの側面図である。
【図５】第１実施形態に係るトランスミッション及びワンウェイクラッチの側面図であり、（ａ）は回転半径ｒ１（偏心量）が最大、（ｂ）は回転半径ｒ１が中間、（ｃ）は回転半径ｒ１が０、の状態を示している。
【図６】（ａ）〜（ｄ）はトランスミッション及びワンウェイクラッチの側面図であり、回転半径ｒ１が「最大」の状態における回転運動及び揺動運動を示している。
【図７】（ａ）〜（ｄ）はトランスミッション及びワンウェイクラッチの側面図であり、回転半径ｒ１が「中間」の状態における回転運動及び揺動運動を示している。
【図８】（ａ）〜（ｄ）はトランスミッション及びワンウェイクラッチの側面図であり、回転半径ｒ１が「０」の状態における回転運動及び揺動運動を示している。
【図９】入力軸の回転角度θ１と外リング（揺動部）の角速度ω２との関係を示すグラフである。
【図１０】入力軸の回転角度θ１と外リング（揺動部）の摺動速度との関係を示すグラフである。
【図１１】入力軸の回転角度とコンロッド張力との関係を示すグラフである。
【図１２】第１実施形態に係る動力伝達装置における一効果を示す図である。
【図１３】第２実施形態に係る動力伝達装置を示す斜視図である。
【図１４】（ａ）〜（ｄ）はトランスミッション及びワンウェイクラッチの側面図であり、回転半径ｒ１が「最大」の状態における回転運動及び揺動運動を示している。
【図１５】第３実施形態に係る動力伝達装置を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本実施形態について、図１〜図１５を参照して説明する。
図１に示す本実施形態に係る動力伝達装置１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃは、例えば、図示しないハイブリッド車（車両、移動体）などの駆動システム１に搭載される。なお、車両の種類はこれに限定されず、ガソリン車でもよい。また、四輪車に限定されず、二輪車、三輪車でもよい。また、車両に限定されず、船舶や航空機でもよい。
【００１９】
駆動システム１は、内燃機関１０（駆動力発生装置）と、動力伝達装置１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃと、システムを電子制御するＥＣＵ２００（Electronic Control Unit、電子制御装置）と、を備えている。なお、内燃機関１０は、例えば直列４気筒型（３気筒以下であってもよく、５気筒以上であってもよい）で駆動可能に構成されたレシプロエンジンである。
【００２０】
（第１実施形態）
図２に示すように、第１実施形態に係る動力伝達装置１００Ａは、内燃機関１０（図１参照）からの動力が伝達されるクランク軸１２（駆動軸）と、トランスミッション３０と、複数（ここでは６つ）のワンウェイクラッチ６０を有するワンウェイクラッチ装置と、車両の前進時にワンウェイクラッチ６０と一体となって正方向（一方向）で回転する出力軸７１と、を備えている。なお、「正方向」は車両の前進方向に対応する方向であり、「逆方向」は車両の後退方向に対応する方向である。
【００２１】
トランスミッション３０は、クランク軸１２の回転運動を揺動運動に変換し、その揺動運動をワンウェイクラッチ６０に伝達すると共に、その角速度ω２（揺動速度）・揺動角度θ２（揺動振幅）を可変し（図４参照）、変速比ｉ（レシオ）を、無限無段階で変速する機構である。なお、「変速比ｉ＝入力軸５１の回転速度／出力軸７１の回転速度」であり、この場合の「出力軸７１の回転速度」は、「外リング６２の正方向の揺動（動力）のみで回転する場合における出力軸７１の回転速度」である。
【００２２】
トランスミッション３０は、クランク軸１２の回転運動を揺動運動に変換する６本のコンロッド４０と、クランク軸１２の回転運動によって回転する各コンロッド４０の回転リング４１（回転部）の回転半径ｒ１（偏心量）を無段階で可変することで、各コンロッド４０の揺動部４２の角速度ω２（揺動速度）及び揺動角度θ２（揺動振幅）を可変する回転半径可変機構５０と、を備えている。
【００２３】
なお、回転半径ｒ１は、図４に示すように、入力中心軸線Ｏ１と偏心ディスク５２の中心である第１支点Ｏ３との距離である。因みに、揺動部４２の揺動中心は、出力軸７１の出力中心軸線Ｏ２で固定であり、揺動半径ｒ２（第２支点Ｏ４と出力中心軸線Ｏ２の距離）も固定である。また、コンロッド４０、後記する偏心部５１ｂ、偏心ディスク５２等の数は変更自由である。
【００２４】
図３および図４に示すように、回転半径可変機構５０は、クランク軸１２と連結されクランク軸１２の動力が入力される入力軸５１と、６枚の偏心ディスク５２と、入力軸５１と偏心ディスク５２とを相対回転させることで、回転半径ｒ１（偏心半径、偏心量）を可変するピニオン５３と、ピニオン５３を回動させるＤＣモータ５４と、減速機構５５と、を備えている。
【００２５】
入力軸５１は、ミッションケース５８を構成する壁部５８ａ、壁部５８ｂに、軸受５９ａ、軸受５９ｂを介して、回転自在に支持されている。なお、入力軸５１の入力中心軸線Ｏ１と、クランク軸１２の回転軸線とは一致している（図３参照）。
【００２６】
図３において、入力軸５１の右端側（一端側）は、クランク軸１２と連結されている。そして、入力軸５１はクランク軸１２と一体に角速度ω１（図４参照）で回転するようになっている。
【００２７】
また、入力軸５１は、その入力中心軸線Ｏ１上に、ピニオン５３が回転自在に挿入される中空部５１ａを有している。なお、中空部５１ａは部分的に径方向外に開口しており、ピニオン５３が内歯車５２ｂと噛合するようになっている（図４参照）。
【００２８】
さらに、入力軸５１は、入力中心軸線Ｏ１に対して一定の偏心距離で偏倚した軸方向視で略三日月形状の偏心部５１ｂを６つ有している（図３、図４参照）。６つの偏心部５１ｂは、本実施形態では、入力軸５１の軸方向において等間隔で配置されると共に（図３参照）、周方向において等間隔（６０°間隔）で配置されている。
【００２９】
これにより、後記する６つのワンウェイクラッチ６０の６つの外リング６２（リング）の揺動運動の位相が等間隔（６０°間隔）でずれることになり（図１０参照）、その結果、位相がずれて揺動運動する６つの外リング６２から内リング６１に、６つの外リング６２の揺動運動の正方向における動力が連続的に伝達されることになる。
【００３０】
６枚の偏心ディスク５２は、６つの偏心部５１ｂにそれぞれ設けられている（図３参照）。
さらに説明すると、図４に示すように、各偏心ディスク５２は円形を呈している。そして、偏心ディスク５２の中心である第１支点Ｏ３から外れた位置には、円形の偏心孔５２ａが形成されており、偏心孔５２ａには偏心部５１ｂが回転可能に内嵌している。また、偏心孔５２ａの内周面には内歯車５２ｂが形成されており、内歯車５２ｂはピニオン５３と噛合している。
【００３１】
ピニオン５３は、（１）偏心部５１ｂと偏心ディスク５２とをロック（相対位置を保持）し、回転半径ｒ１を保持する機能と、（２）偏心部５１ｂと偏心ディスク５２とを相対回転させ、回転半径ｒ１を可変する機能と、を備えている。
【００３２】
ピニオン５３が、偏心部５１ｂ（入力軸５１、クランク軸１２）と同期して回転すると、つまり、ピニオン５３が、偏心部５１ｂ（入力軸５１、クランク軸１２）と同一の回転速度で回転すると、偏心部５１ｂと偏心ディスク５２との相対位置が保持され、つまり、偏心部５１ｂと偏心ディスク５２とが一体化して回転し、回転半径ｒ１が保持されるようになっている。
【００３３】
一方、ピニオン５３が、偏心部５１ｂと異なる回転速度（上回る回転速度／下回る回転速度）で回転すると、ピニオン５３に内歯車５２ｂで噛合する偏心ディスク５２が偏心部５１ｂの周りに相対回転し、その結果、回転半径ｒ１が可変するようになっている。
【００３４】
ＤＣモータ５４は、ＥＣＵ２００の指令に従って回転し、ピニオン５３を適宜な回転速度にて回動させるものである。ＤＣモータ５４の出力軸は、減速機構５５（遊星歯車機構）を介して、ピニオン５３に接続されており、ＤＣモータ５４の出力は、１２０：１程度に減速されて、ピニオン５３に入力されるようになっている。
【００３５】
図４に示すように、コンロッド４０は、入力軸５１の回転運動が入力される回転リング４１と、回転リング４１と一体であり、その揺動運動をワンウェイクラッチ６０に出力する揺動部４２とを備えている。また、コンロッド４０は、入力中心軸線Ｏ１（出力中心軸線Ｏ２）に沿って肉厚に形成された外周面４０ａが全周にわたって形成されている。
【００３６】
回転リング４１は、軸受４３を介して、偏心ディスク５２に外嵌するように設けられている。揺動部４２は、ピン４４を介して、ワンウェイクラッチ６０の外リング６２に回動自在に連結されている。
【００３７】
これにより、回転リング４１と偏心ディスク５２とは、相対的に回動自在となっている。したがって、回転リング４１は、入力中心軸線Ｏ１を中心として回転半径ｒ１で回転する偏心ディスク５２に同期して回転するものの、回転リング４１は偏心ディスク５２に対して相対的に回動するので、コンロッド４０全体は回転せず、コンロッド４０はその姿勢を略維持したままとなる。そして、回転リング４１が一回転すると、回転半径ｒ１の大小に関わらず、揺動部４２が円弧状で一往復揺動運動し、外リング６２も円弧状で一往復揺動運動するようになっている。
【００３８】
ワンウェイクラッチ装置は、６つのワンウェイクラッチ６０を有しており、６つのワンウェイクラッチ６０は、６本のコンロッド４０の揺動部４２の正方向のみの動力を、出力軸７１に伝達させるものである。
【００３９】
出力軸７１は、円筒状を呈しており、ミッションケース５８を構成する壁部５８ａ、壁部５８ｂに、軸受５９ｃ、軸受５９ｄを介して、出力中心軸線Ｏ２を中心として、回転自在に支持されている（図３参照）。
【００４０】
そして、各ワンウェイクラッチ６０は、出力軸７１の外周面に一体に固定され出力軸７１と一体で回転する内リング６１（クラッチインナ）と、内リング６１に外嵌するように設けられた外リング６２（クラッチアウタ）と、内リング６１と外リング６２との間で周方向に複数設けられたローラ６３と、各ローラ６３を付勢するコイルばね６４（付勢部材）と、を備えている。
【００４１】
外リング６２は、コンロッド４０の揺動部４２と回動自在に連結されており、外リング６２は揺動部４２の揺動運動に連動して、正方向（矢印Ａ１参照）／逆方向（矢印Ａ２参照）に揺動運動する。
【００４２】
また、外リング６２は、図４に示すように、出力軸７１の軸方向平面視において、略台形状に形成された延出部６２ａが一体に形成されている。この延出部６２ａは、出力軸７１の軸方向においてコンロッド４０を両側から挟み込むように配置される（図２、図３参照）。なお、延出部６２ａは、コンロッド４０の側面に接触せず、かつ、隣り合う外リング６２の延出部６２ａと接触しないようになっている。
【００４３】
また、延出部６２ａは、クランク軸１２（入力軸５１）側に延びるように構成されている。換言すると、例えば、回転半径ｒ１が最大である場合（外リング６２の揺動角度が最大の場合）、外リング６２が一往復揺動運動する際、延出部６２ａが外リング６２から出力中心軸線Ｏ２を挟んでクランク軸１２とは反対側に突出しないように構成されている（図６（ａ）〜（ｄ）参照）。よって、動力伝達装置１Ａの容積が大型化するのを防止できる。
【００４４】
また、延出部６２ａは、外リング６２に近い側の基端部に略四角湾曲形状の切欠部６２ｂが形成されている。これにより、延出部６２ａを不必要に重くすることなく、外リング６２に働く慣性力（慣性マス）を効率的に増やすことができる。
【００４５】
ローラ６３は、内リング６１と外リング６２とを互いにロック状態／非ロック状態とするものであり、各コイルばね６４は、ローラ６３を前記ロック状態となる方向に付勢している。
【００４６】
そして、図１０に示すように、外リング６２の正方向の揺動速度が、内リング６１（出力軸７１）の正方向の回転速度を超えた場合、ローラ６３によって外リング６２と出力軸７１とがロック状態（動力伝達状態）となる。これにより、コンロッド４０の揺動運動する揺動部４２の正方向の動力が、ワンウェイクラッチ６０を介して、出力軸７１に伝達し、出力軸７１が回転駆動するようになっている。
【００４７】
なお、図１０では、外リング６２から内リング６１に動力が伝達する状態を太線で示している。また、図１０に示すように、外リング６２の正方向の揺動速度が内リング６１の回転速度以下となっても、所定区間は、ローラ６３がコイルばね６４の弾性力により、外リング６２から内リング６１に動力が伝達するようになっている。
【００４８】
ここで、図５を参照して回転半径ｒ１が可変する状況を説明し、次いで、図６〜図８を参照して、異なる回転半径ｒ１における偏心ディスク５２（回転リング４１）の回転運動と、揺動部４２の揺動運動を説明する。
【００４９】
図５（ａ）に示すように、第１支点Ｏ３（偏心ディスク５２の中心）と入力中心軸線Ｏ１とが最も遠ざかると、回転半径ｒ１が「最大」となるように構成されている。
そして、ピニオン５３が偏心部５１ｂと異なる回転速度で回転し、偏心部５１ｂと偏心ディスク５２とが相対回転すると、図５（ｂ）に示すように、第１支点Ｏ３と入力中心軸線Ｏ１とが近づき、回転半径ｒ１が「中」となるように構成されている。
さらに、偏心部５１ｂと偏心ディスク５２とが相対回転すると、図５（ｃ）に示すように、第１支点Ｏ３と入力中心軸線Ｏ１とが重なり、回転半径ｒ１が「０」なるように構成されている。
このように、回転半径ｒ１は、「最大」と「０」との間で、無段階で制御可能となっている。
【００５０】
次に、図５（ａ）に示す回転半径ｒ１が「最大」の状態において、偏心部５１ｂとピニオン５３とを同期して回転させると、図６に示すように、偏心部５１ｂ、偏心ディスク５２及びピニオン５３は一体化して、回転半径ｒ１を「最大」で保持したまま回転するようになっている。
【００５１】
この場合、揺動部４２（外リング６２）の角速度ω２及び揺動角度θ２が「最大」となる（図９参照）。また、外リング６２に設けられた延出部６２ａの揺動角度は、最大となる。また、延出部６２ａにおいては、図６（ｄ）に示す状態が、入力中心軸線Ｏ１と出力中心軸線Ｏ２とを繋ぐ直線に対して直交する一方向に最も突出した状態となり、図６（ｂ）に示す状態が、入力中心軸線Ｏ１と出力中心軸線Ｏ２とを繋ぐ直線に対して直交する他方向に最も突出した状態となる。
また、「変速比ｉ＝入力軸５１の回転速度／出力軸７１の回転速度」であり、「外リング６２の揺動速度＝外リング６２の半径（固定値）×角速度ω２」であるから、変速比ｉは「小」となる。
【００５２】
次に、図５（ｂ）に示す回転半径ｒ１が「中」の状態において、偏心部５１ｂとピニオン５３とを同期して回転させると、図７に示すように、偏心部５１ｂ、偏心ディスク５２及びピニオン５３は一体化して、回転半径ｒ１を「中」で保持したまま回転するようになっている。
この場合、揺動部４２（外リング６２）の角速度ω２及び揺動角度θ２が「中」となる（図９参照）。そして、変速比ｉは「中」となる。また、外リング６２の延出部６２ａの揺動角度は、「中」となる。
【００５３】
次に、図５（ｃ）に示す回転半径ｒ１が「０」の状態において、偏心部５１ｂとピニオン５３とを同期して回転させると、図８に示すように、偏心部５１ｂ、偏心ディスク５２及びピニオン５３は一体化して、回転半径ｒ１を「０」で保持したまま回転するようになっている。つまり、偏心部５１ｂ、偏心ディスク５２及びピニオン５３が、回転リング４１内で空転し、コンロッド４０が動作しないことになる。
この場合、揺動部４２（外リング６２）の角速度ω２及び揺動角度θ２が「０」となる（図９参照）。そして、変速比ｉは「∞（無限大）」となる。また、外リング６２の延出部６２ａの揺動角度は、ゼロとなる。
【００５４】
このようにして、回転半径ｒ１が保持された状態（偏心部５１ｂとピニオン５３とが同期回転する状態）では、回転半径ｒ１の大小に関わらず、入力軸５１の回転周期と、揺動部４２及び外リング６２の揺動周期とは、同期（回転半径ｒ１＝０の場合を除く）することになる。
【００５５】
すなわち、本実施形態では、コンロッド４０、回転半径可変機構５０及びワンウェイクラッチ６０によって、入力中心軸線Ｏ１、出力中心軸線Ｏ２、第１支点Ｏ３、第２支点Ｏ４の４つの節を回動点とする四節リンク機構が構成されている。
そして、入力中心軸線Ｏ１を中心とする第１支点Ｏ３の回転運動によって、第２支点Ｏ４が出力中心軸線Ｏ２を揺動中心として揺動運動するようになっている。
また、回転半径可変機構５０により、回転半径ｒ１を可変することで、第２支点Ｏ４の角速度ω２及び揺動角度θ２が可変されるようになっている。
【００５６】
図１に戻って、ＥＣＵ２００は、駆動システム１を電子制御する制御装置であり、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、各種インタフェイス、電子回路などを含んで構成されており、その内部に記憶されたプログラムに従って、各種機能を発揮し、各種機器を制御するようになっている。
【００５７】
駆動システム１は、クラッチ９１と、デフ装置９２（ディファレンシャル装置）と、第１モータジェネレータ１０１と、第２モータジェネレータ１０２と、バッテリ１０３と、を備えている。さらに説明すると、出力軸７１は、ＥＣＵ２００により制御されるクラッチ９１を介して、デフ装置９２を構成するデフケース９３（被回転駆動部材）に連結されている。
【００５８】
クラッチ９１は、出力軸７１とデフケース９３との間において動力を伝達／遮断するものである。
【００５９】
デフ装置９２は、デフケース９３内にサイドギヤやピニオンギヤを備えている。そして、右側のサイドギヤは、右側の駆動輪９４Ａと一体である第１駆動シャフト９５Ａと連結されており、左側のサイドギヤは、左側の駆動輪９４Ｂと一体である第２駆動シャフト９５Ｂと連結されている。これにより、第１駆動シャフト９５Ａ（駆動輪９４Ａ）と第２駆動シャフト９５Ｂ（駆動輪９４Ｂ）とは、デフ装置９２を介して差動回転するようになっている。
【００６０】
なお、車両の前進時、通常、クラッチ９１は出力軸７１とデフケース９３とを連結するように制御される。これにより、車両の前進時、通常、出力軸７１は、正方向（車両が前進する方向）で回転するようになっている。
【００６１】
バッテリ１０３は、例えば、リチウムイオン型で充放電可能に構成され、第１モータジェネレータ１０１と、第２モータジェネレータ１０２との間で、電力を授受し、前記したＤＣモータ５４に電力を供給するようになっている。
【００６２】
第１モータジェネレータ１０１の出力軸には第１ギヤ１０４が固定されており、第１ギヤ１０４はデフケース９３に固定された第２ギヤ１０５と噛合している。これにより、第１モータジェネレータ１０１とデフケース９３との間で動力が授受されるように構成され、第１モータジェネレータ１０１がモータ又はジェネレータ（発電機）として機能するようになっている。
すなわち、モータとして機能する場合、第１モータジェネレータ１０１はバッテリ１０３を電源とし、ジェネレータとして機能する場合、第１モータジェネレータ１０１の発電電力はバッテリ１０３に充電されるようになっている。
【００６３】
第２モータジェネレータ１０２の出力軸は内燃機関１０のクランク軸１２と連結されている。
なお、第２モータジェネレータ１０２をモータとして機能させる場合、つまり、バッテリ１０３を電源として駆動させモータとして機能させる場合は、例えば、クランク軸１２の回転をアシストする場合や、内燃機関１０のスタータとして機能させる場合である。
一方、第２モータジェネレータ１０２をジェネレータとして機能させる場合は、第２モータジェネレータ１０２の発電電力をバッテリ１０３に充電する場合である。
【００６４】
次に、第１実施形態に係る動力伝達装置１００Ａの作用、効果について図６、図９ないし図１２を参照して説明する。図６は（ａ）〜（ｄ）はトランスミッション及びワンウェイクラッチの側面図であり、回転半径ｒ１が「最大」の状態における回転運動及び揺動運動を示し、図９は入力軸の回転角度θ１と外リング（揺動部）の角速度ω２との関係を示すグラフ、図１０は入力軸の回転角度θ１と外リング（揺動部）の摺動速度との関係を示すグラフ、図１１は入力軸の回転角度とコンロッド張力との関係を示すグラフ、図１２は第１実施形態に係る動力伝達装置における一効果を示す図である。なお、外リング６２（揺動部４２）の揺動角度および揺動速度が最大となるときのコンロッド張力のピーク値を確認することにより、コンロッド４０に必要な強度を決定することができる。
【００６５】
また、図６（ｄ）に示す状態は、図１１の入力軸５１の回転角度が０または３６０［ｄｅｇ］のときの状態に相当する。図６（ａ）に示す状態は、図１１の入力軸５１の回転角度が９０［ｄｅｇ］のときの状態に相当する。図６（ｂ）に示す状態は、図１１の入力軸５１の回転角度が１８０［ｄｅｇ］のときの状態に相当する。図６（ｃ）に示す状態は、図１１の入力軸５１の回転角度が２７０［ｄｅｇ］のときの状態に相当する。また、図１１において、太実線は本実施形態のコンロッド張力の変化を示し、破線は比較例（延出部６２ａを備えない外リング６２の場合：図１２（ｂ）参照）におけるコンロッド張力の変化を示し、細実線は、ワンウェイクラッチ６０の外リング６２の慣性力の変化を示している。
【００６６】
図１１に示すように、図６（ｄ）から図６（ａ）の手前（回転角度が６０［ｄｅｇ］付近）に至る状態では、コンロッド４０に対してコンロッド張力Ｆ１が作用している。なお、この状態では、外リング６２と内リング６１（出力軸７１）とが噛み合った状態ではないので、コンロッド４０には、噛み合いによって生じるコンロッド張力は発生せず、延出部６２ａ自体の重さ（延出部６２ａがその位置に留まろうとする力（慣性力））によって生じるコンロッド張力が発生する。
【００６７】
そして、図６（ａ）の手前の回転角度が６０［ｄｅｇ］付近において、外リング６２の揺動速度が内リング６１の回転速度を上回り、外リング６２と内リング６１とが噛み合って（ロックして）外リング６２から内リング６１に動力の伝達が開始される。これにより、外リング６２と内リング６１との噛み合いによるコンロッド張力が発生し、コンロッド張力が徐々に増加していく。
【００６８】
そして、図６（ａ）から図６（ｂ）に至る際、コンロッド張力は、増加し、ピークに達し、減少に転じる。図６（ｂ）の手前（回転角度が１５０［ｄｅｇ］付近）においてコンロッド張力がピークとなる。このとき、外リング６２の揺動速度ω２は、減速している状態である（図９の実線参照）。また、図１１の細実線で示すように、回転角度Ｄ１以前Ｄ２以降（〜Ｄ１、Ｄ２〜）の領域では、延出部６２ａの慣性力によってコンロッド張力が発生し、回転角度Ｄ１以降Ｄ２以前（Ｄ１〜Ｄ２）の領域では、コンロッド張力とは逆に、コンロッド４０を圧縮する方向に作用するコンロッド圧縮力（負のコンロッド張力）が作用する。
【００６９】
よって、コンロッド張力がピークとなる回転角度Ｄ３では、比較例で示すコンロッド張力のピーク値をＡとし、外リング６２の慣性力（コンロッド圧縮力、負のコンロッド張力）をＢとし、本実施形態でのコンロッド張力のピーク値をＣとすると、コンロッド張力のピーク値Ｃは、コンロッド張力Ａから慣性力Ｂを加算することにより得ることができる［Ａ＋（−Ｂ）＝Ｃ］。したがって、外リング６２に延出部６２ａを設けることにより、コンロッド張力のピーク値を下げることが可能になる。
【００７０】
換言すると、コンロッド張力のピーク時には、外リング６２は減速している状態であるが（図９参照）、延出部６２ａの慣性力Ｍが、図６（ａ）から図６（ｂ）に至る状態において反時計回り方向へ作用している。このときの慣性力Ｍは、出力軸７１に動力を伝達する際の出力トルクとして使用できるものである。よって、本実施形態のように外リング６２に延出部６２ａを設けて慣性力を増加させることにより、ワンウェイクラッチ６０が噛み合っているときのエネルギを、外リング６２の延出部６２ａで補うことで、コンロッド張力のピーク値を下げることが可能になる。
【００７１】
第１実施形態によれば、コンロッド張力のピーク値を下げることができることにより、コンロッド４０を太くするなどして強度の高いものにする必要がなくなるので、コンロッド４０を軽量化することが可能になる。また、動力伝達装置１００Ａが大型化するのを防止できる。また、高価な材料でコンロッドを形成する必要がないので、コストを低く抑えることができる。
【００７２】
また、第１実施形態によれば、コンロッド張力と同等の力が作用する、コンロッド４０の入力側が連結される軸受４３に使用されるベアリングや、コンロッド４０の出力側が接続されるワンウェイクラッチ６０のローラ６３などの強度を下げることができ、これらベアリングやローラ６３の軽量化も可能になる。
【００７３】
このように、コンロッド４０、ローラ６３、ベアリングなどの部品の軽量化できることにより、動力伝達装置１００Ａを軽量化することが可能になる。
【００７４】
また、第１実施形態によれば、延出部６２ａを入力軸５１（クランク軸１２）側に延びるように構成したので、たとえ外リング６２の揺動運動によって延出部６２ａが揺動したとしても、動力伝達装置１００Ａに必要な専有体積を増やすことがない。すなわち、本実施形態の動力伝達装置１００Ａ（ミッションケース５８）に必要な容積と、比較例として示す延出部を備えない動力伝達装置（図１２（ｂ））に必要な容積とを、それぞれ図１２（ａ）、図１２（ｂ）において破線で示す形状とした場合、本実施形態において必要な容積が比較例の容積に対して増加することはない。
【００７５】
また、第１実施形態によれば、延出部６２ａをコンロッド４０の両側から挟み込むように構成したので、デッドスペースの有効利用が可能となる。
【００７６】
また、第１実施形態によれば、延出部６２ａをコンロッド４０の両側から挟み込むように構成することで、コンロッド４０の外周面４０ａの形状に左右されることなく、延出部６２ａの先端の位置を出力軸７１から遠い位置に設定できるようになり、質量増加を最小限に抑えつつコンロッド張力の低減効果を得ることができる。
【００７７】
（第２実施形態）
図１３は第２実施形態に係る動力伝達装置を示す斜視図、図１４は（ａ）〜（ｄ）はトランスミッション及びワンウェイクラッチの側面図であり、回転半径ｒ１が「最大」の状態における回転運動及び揺動運動を示している。なお、第２実施形態では、第１実施形態と同様な構成および効果については、同一の符号を付して重複した説明を省略する（後記する第３実施形態についても同様）。
【００７８】
図１３に示すように、第２実施形態に係る動力伝達装置１００Ｂは、前記した動力伝達装置１００Ａの延出部６２ａに代えて延出部６２ｃを備えたものである。この延出部６２ｃは、出力軸７１の軸方向平面視において略三角形状に形成され（図１４参照）、コンロッド４０と一体に形成されている。
【００７９】
図１４に示すように、延出部６２ｃは、入力軸５１（クランク軸１２）と出力軸７１との間において、コンロッド４０の外周面４０ａと対向するように配置されている。なお、外周面４０ａと対向するとは、延出部６２ｃの周面６２ｃ１とコンロッド４０（揺動部４２）の外周面４０ａとが面同士で対向していることを意味する。よって、延出部６２ｃが出力中心軸線Ｏ２から近い分、延出部６２ｃを肉厚に形成する（例えば、コンロッド４０の外周面４ａの厚みよりも厚く形成する）ことによって、慣性力をアップできる。
【００８０】
また、第２実施形態では、図１４（ｄ）に示すように、入力軸５１（クランク軸１２）の回転角度が０（３６０）［ｄｅｇ］のときに、延出部６２ｃ（周面６２ｃ１）とコンロッド４０（揺動部４２）の外周面４０ａと最も接近する位置関係となり、図１４（ｂ）に示すように、回転角度が１８０［ｄｅｇ］のときに、コンロッド４０（揺動部４２）の外周面４０ａと最も離間する位置関係となる。なお、図１４（ａ）および図１４（ｃ）は、それぞれ、最も接近した状態と最も離間した状態の中間の状態の位置関係となる。
【００８１】
このように、第２実施形態によれば、第１実施形態と同様に、延出部６２ｃをコンロッド４０の外周面４０ａと対向するように構成したので、デッドスペースの有効利用が可能となる。しかも、延出部６２ｃを、入力軸５１（クランク軸１２）と出力軸７１との間において、コンロッド４０の外周面４０ａと対向するように配置したので、延出部を備えない動力伝達装置（図１２（ｂ）参照）と比べて動力伝達装置１００Ｂ（ミッションケース５８）の容積を増加させることなく、軽量化することが可能になる。
【００８２】
また、第２実施形態によれば、コンロッド４０の外周面４０ａと対向するように延出部６２ｃに厚みを持たせる構成することで、延出部６２ｃの先端の位置を出力軸７１からより遠くに設定することなく慣性力を増すことができる。
【００８３】
（第３実施形態）
図１５は第３実施形態に係る動力伝達装置を示す斜視図である。この動力伝達装置１００Ｃは、コンロッド４０とコンロッド４０との間に延出部６２ｄを設けたもの、つまりコンロッド４０の片側に延出部６２ｄを設けたものである。この第３実施形態においても、前記した第１実施形態と同様に、動力伝達装置１００Ｃの容積を増加させることなく、軽量化が可能となり、またデッドスペースを有効利用できる。
【００８４】
なお、本発明は、前記した第１ないし第３実施形態に限定されるものではなく、第１実施形態の延出部６２ａと第２実施形態の延出部６２ｃとを組み合わせて構成してもよい。また、第２実施形態の延出部６２ｃと第３実施形態の延出部６２ｄとを組み合わせて構成してもよい。また、延出部６２ｃに、コンロッド４０の両側を挟み込むように板状の延出部を一体に形成するようにしてもよい。
【００８５】
また、第１実施形態の延出部６２ａ、第３実施形態の延出部６２ｄについて、出力軸７１の軸方向平面視において略台形形状としたが、これに限定されるものではなく、四角形状、三角形状、径方向（突出方向）の中間部分がくびれた形状であってもよく、または、１枚の板ではなく、複数枚の板で外リング６２の周方向に沿って分割して形成されていてもよく、外リング６２の慣性力（慣性モーメント）を増加させることができる形状であれば、種々変更することができる。
【００８６】
また、本実施形態では、動力伝達装置１００Ａ〜１００Ｃを備える駆動システム１を例に挙げて説明したが、これに限定されず、２つの内燃機関（第１内燃機関、第２内燃機関）と、２つの動力伝達装置１００Ａ〜１００Ｃ（第１動力伝達装置、第２動力伝達装置）を備える構成であってもよい。また、内燃機関と動力伝達装置を３つ以上備える構成であってもよい。
【００８７】
また、前記した実施形態では、偏心部５１ｂと、偏心ディスク５２及びピニオン５３を備えて回転半径可変機構５０を構成したが、具体的構成はこれに限定されない。
例えば、入力軸５１と同軸で同期回転する円板を設け、この円板の径方向に延びるスライド溝等によって、第１支点Ｏ３（図４参照）を径方向にスライド可能に構成し、アクチュエータによって第１支点Ｏ３を径方向にスライドさせ、回転半径ｒ１を可変する構成としてもよい。
【００８８】
前記した実施形態では、第１支点Ｏ３の回転半径ｒ１を可変する構成としたが（図４参照）、これに代えて又は加えて、アクチュエータによって第２支点Ｏ４を径方向にスライドすることで、揺動半径ｒ２を可変し、角速度ω２及び揺動角度θ２を可変する構成としてもよい。
また、コンロッド４０を伸縮可能に構成し、アクチュエータによって、第１支点Ｏ３と第２支点Ｏ４との距離を可変することで、角速度ω２及び揺動角度θ２を可変する構成としてもよい。
【００８９】
前記した実施形態では、内燃機関１０がレシプロエンジンである構成を例示したが、その他に例えば、ロータリエンジン、ガスタービンエンジン等でもよく、また、これらを組み合わせてもよい。
また、駆動力発生装置が内燃機関１０である構成を例示したが、その他に例えば、電動モータ、油圧モータでもよく、さらに、電動モータ等と内燃機関とを組み合わせてもよい。
【００９０】
前記した実施形態では、内燃機関１０がガソリンを燃焼させるガソリンエンジンである構成を例示したが、その他に例えば、軽油を燃焼させるディーゼルエンジン、水素を燃焼させる水素エンジン等でもよく、また、これらを組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【００９１】
１      駆動システム
１０    内燃機関
１２    クランク軸（駆動軸）
３０    トランスミッション
４０    コンロッド
４０ａ  外周面
４１    回転部
４２    揺動部
５０    回転半径可変機構
５１    入力軸
５１ｂ  偏心部
５２    偏心ディスク
５３    ピニオン
５４    ＤＣモータ
６０    ワンウェイクラッチ
６１    内リング
６２    外リング（リング）
６２ａ、６２ｃ，６２ｄ  延出部
６２ｃ１  周面
７１    出力軸
８０    ＥＣＵ（制御手段）
１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ  動力伝達装置
Ｏ１    入力中心軸線
Ｏ２    出力中心軸線
Ｏ３    第１支点
Ｏ４    第２支点
ｒ１    回転半径
ｒ２    揺動半径
【図１】
0005632799.tif 000002
【図２】
0005632799.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
0005632799.tif 000007
【図７】
0005632799.tif 000008
【図８】
0005632799.tif 000009
【図９】
0005632799.tif 000010
【図１０】
0005632799.tif 000011
【図１１】
0005632799.tif 000012
【図１２】
0005632799.tif 000013
【図１３】
0005632799.tif 000014
【図１４】
0005632799.tif 000015
【図１５】
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