JPS6342092B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、複数のそれぞれ独立した動力源を一
体に収納した内燃機関に係り、特に、動力源と変
速機の速度比を自由に組合せて使用することによ
り、使用状況に応じてそれぞれ最適の条件で動力
を出力することができる複数動力源を有する内燃
機関に関する。

［従来の技術と課題］ 従来の内燃機関の気筒容積は常に一定であり、
また、変速機も４速或いは５速に限定されてお
り、操作者にとつて極めて選択の範囲が狭いもの
であつた。このため、加速特性を重視する場合
や、燃費特性を重視する場合などその使用目的に
最適な気筒容積及び変速機の変速比を選択するこ
とはできず使用状況または走行条件において何れ
かの特性を犠牲にしなければならなかつた。

なお複数の動力源を有するものとして、特開昭
54−31842号公報、特開昭50−25909号公報の先行
技術がある。

本発明は上述の欠点に鑑み、複数の動力源を自
由に組合せることができるとともに、副変速機を
設けて、気筒容積及び変速機の変速比を自由に選
択して組合せることができる複数動力源を有する
内燃機関を提供するものである。

［課題を解決するための手段］ このため本発明では複数のクランクシヤフト
を、それぞれ独立させて複数の動力源を形成し、
少くとも一つの動力源を伝動装置を介して出力軸
に接続し、出力側に第１のクラツチを有する他の
動力源は上記第１のクラツチと上記伝動装置とを
介して上記出力軸に接続し、上記出力軸を第２の
クラツチを介して変速機に接続したものにおい
て、上記第２のクラツチに連接された第１メイン
ドライブシヤフトと上記変速機の第２メインドラ
イブシヤフトとの間に、少なくとも２速の変速段
を有する副変速機を配設し、上記他の動力源に有
する上記第１のクラツチと上記副変速機とにより
上記動力源と変速比との組合せを選択し、上記動
力源からの動力を出力する構成である。

［実施例］ 以下、本発明の一実施例を図面により説明す
る。

第３図は、本発明の概念を示すスケルトン図
で、第４図、第５図はそれぞれ一部を切断した平
面図、正面図であり、本実施例では大別して第１
のエンジン１、第２のエンジン２、第１のクラツ
チを有するクラツチ部３、伝動装置４、第２のク
ラツチを有するフライホイール部５により構成さ
れている。第１と第２のエンジン１，２はそれぞ
れ独立したものであつて個別に制御することがで
きるものであり、第１のエンジン１は直接伝動装
置４に接続してあり、第２のエンジン２の出力側
はクラツチ部３を介して伝動装置４に接続してあ
り、伝動装置４は両エンジン１，２の出力を結合
してフライホイール部５に伝えている。フライホ
イール部５内には第２のクラツチがあり、フライ
ホイール部５には副変速機７９が接続してあり、
副変速機７９の出力側には主変速機８０が接続し
てあり、この主変速機８０によつて車輪（図示せ
ず）が駆動される。

第１と第２のエンジン１，２はいずれも同一容
積の２シリンダ型であり、それぞれ独立して作動
するよう構成されている。すなわち、クランクシ
ヤフト６，７は間隔を置いて平行に配置されてい
て、それぞれのクランクシヤフト６，７には連接
棒１４，１５、ピストン１２，１３が設けられ、
またクランクシヤフト６，７を軸支するそれぞれ
独立したシリンダブロツク８，９には、シリンダ
１０，１１、クランク室１９，２０、オイルパン
２１，２２、シリンダヘツド２９，３０が設けら
れ、各シリンダヘツド２９，３０には排気弁３
３，３４、吸気弁３１，３２、これらに通ずる吸
気管３５，３６と、排気管３７，３８、各吸気管
３５，３６にそれぞれ連接される気化器３９，４
０等が設けられてあり、各気化器３９，４０の上
部には共用するエアークリーナ４１が設けてあ
る。以上は従来公知の構成をなしている。

次に、本実施例ではいわば単独の内燃機関を２
台並置してあることから、冷却系、潤滑系は次の
通りとする。

まず冷却系については、第１のエンジン１で駆
動される図示しないウオータポンプによつて送ら
れる冷却水は、各シリンダブロツク８，９の側壁
に設けられたウオータジヤケツト１６，１７、第
１のエンジン１と第２のエンジンの間を結ぶ水管
１８，１８′を経て図示しないラジエータに戻り、
循環される。したがつて、冷却水は、第２のエン
ジン２が停止している間、第２のエンジン２にも
循環されるので、第２のエンジンの暖機がなされ
る。

潤滑系の構造も、同様に、第１のエンジン１で
駆動される図示しないオイルポンプにより送られ
る潤滑油は、第１のエンジン１の各部に送られる
と共に、第２のエンジン２にも送油されて第２の
エンジンの暖機がなされ、両者のオイルパン２
１，２２は連通路２３で連通されている。こうし
て、第２のエンジン２には冷却水、潤滑油が循環
されるからすぐ起動し、作動させて出力を伝達さ
せることができる。

なお、オルタネータ、冷却フアン、その他の補
機類は、常時回転している第１のエンジン１側の
クランクシヤフト６に設けられた図示しないプー
リによりＶベルトを介して駆動される。

前記クラツチ部３内には電気的に軸間の接続を
接断する第１のクラツチとしての電磁粉式クラツ
チ４２が用いられており、そのドライブメンバ４
３はクランクシヤフト７にねじ止めされ、そのド
リブンメンバ４４は後述の伝動装置４に接続され
ている。

前記第１のエンジン１のクランク室１９などを
含むエンジンケースはクランクシヤフト６の出力
側においてフライホイール部５方向に延長し、ギ
ヤケース４５となつており、第１のエンジン１の
エンジンケースとギヤケース４５は一体に成形し
てある。このギヤケース４５は第１のエンジン１
より少しその中心線を水平方向に偏心させてあ
り、ギヤケース４５の中央には出力軸４６が回転
自在に軸支させてある。この出力軸４６には従動
歯車４７が固着してあり、従動歯車４７にはクラ
ンクシヤフト６に固着した駆動歯車４８が噛合せ
てある。ギヤケース４５の第２のエンジン２側の
側面はフランジ状に拡大してクラツチケース５１
となつており、このクラツチケース５１内には前
記電磁粉式クラツチ４２が収納され、クラツチケ
ース５１の端面に第２のエンジン２のエンジンケ
ースが固着してある。これにより第１のエンジン
１、第２のエンジン２、ギヤケース４５が一体と
なつて組立てられている。

前記ギヤケース４５には電磁粉式クラツチ４２
のドリブンメンバ４４に接続する中間軸４９が軸
支してあり、この中間軸４９には従動歯車４７に
噛合う駆動歯車５０が固着してある。前述の出力
軸４６、従動歯車４７、駆動歯車４８，５０、中
間軸４９によつて伝動装置４が構成されている。

なお、従動歯車４７、駆動歯車４８，５０を同
じ大きさにすれば、第１エンジン１と第２エンジ
ン２との回転数と出力軸４６との回転数比は１：
１になる。

次に、前記ギヤケース４５の端面には副、主変
速機７９，８０を収納したミツシヨンケース５２
が接続してあり、このミツシヨンケース５２内に
は出力軸４６に軸着したフライホイール５３が収
納してある。このフライホイール５３には変速機
に連なる第１メインドライブシヤフト５４が連接
してある。

次に、第６図、第７図は副変速機７９と主変速
機８０を示すもので、第１メインドライブシヤフ
ト５４は回転自在に軸支され、フライホイール５
３及び出力軸４６とは第２のクラツチを有するク
ラツチ装置８１によつて接断自在に接続されてい
る。２速の副変速機７９はフロントアクスルＸの
上方に位置し、エンジンの出力を第２メインドラ
イブシヤフト８２に伝えるようになつている。該
副変速機７９は第１メインドライブシヤフト５４
と一体の歯車８３、カウンタシヤフト８４に回転
可能に装着された歯車８５，８６、第２メインド
ライブシヤフト８２に遊嵌する歯車８７、及び第
２メインドライブシヤフト８２にスプライン嵌合
したイナーシヤロツクタイプのシンクロメツシユ
機構８８とよりなる。歯車８３と８７はカウンタ
ギヤ８５，８６と夫々噛合つている。なお、歯車
８３は歯車８５よりも大径であり、歯車８６は歯
車８７よりも大径である。

第２メインドライブシヤフト８２は第１メイン
ドライブシヤフト５４と同軸で４段変速の主変速
機８０のトランスミツシヨンケース８９内に延
び、ベアリング９０，９１で回転可能に支持され
ている。主変速機８０は前進４速であり、この主
変速機８０は低速２段変速装置と高速２段変速装
置とよりなる。低速２段変速装置は第２メインド
ライブシヤフト８２上に形成された歯車９２，９
３と、第３メインドライブシヤフト９４上に回転
可能に設けられかつ歯車９２，９３噛合う歯車９
５，９６と、歯車９５と９６の間で軸９４上にス
プライン嵌合した低速段シンクロメツシユ機構９
７とよりなる。高速２段変速装置は第２メインド
ライブシヤフト８２上に回転可能に設けられた歯
車９８，９９と、該歯車の間に軸８２にスプライ
ン嵌合した高速段シンクロメツシユ機構１００
と、第３メインドライブシヤフト９４にキー止め
され歯車９８，９９と噛合う歯車１０１，１０２
とよりなる。尚バツクギヤ機構は図示されていな
い。

第３メインドライブシヤフト９４はベアリング
１０３，１０４に回転可能に支持され、その前端
に形成されたハイポイドピニオン１０５が設けら
れている。この終減速装置は前記の副変速機７９
の下方でクラツチ装置８１と主変速機８０との間
の空間内に位置しており、第３メインドライブシ
ヤフト９４の出力をフロントアクスルシヤフトＸ
を経て前輪に回転を伝達するようになつている。
更に第３メインドライブシヤフト９４の終端部は
トランスミツシヨンケース１０６より後方に突出
している。

次に、副変速機７９の切換をするための操作機
構について説明する。

副変速機７９におけるシンクロメツシユ機構８
８の一部であるスリーブ１０７の外周溝１０８に
シフトフオーク１０９が係合し、該シフトフオー
ク１０９はシヤフト１１０により回動可能に支持
されシフトフオーク１０９のレバーはリンク１１
１に回動自在に接続されている。該シヤフト１１
０の他端にはリンク１１１の先端が連結され、リ
ンク１１１を進退させることでシヤフト１１０が
回動し、スリーブ１０７が進退できるようにな
る。

次に、本実施例の作用を説明する。

本実施例では、動力源及び副変速機７９による
変速比の組合せは４通りになり、それぞれＡ，
Ｂ，Ｃ，Ｄと区分して説明する。なお、実験結果
は全て主変速機８０が第４速段に噛合わせてある
場合に付いて説明してある。

Ａの組合せ。

第１と第２のエンジン１，２を始動させてお
き、電磁粉式クラツチ４２に制御電流を流すこと
で電磁粉式クラツチ４２を直結させる。そして、
副変速機７９はリンク１１１を図中右方向に押動
させることによりシフトフオーク１０９を時計方
向に回動させるので、シンクロメツシユ機構８８
のスリーブ１０７は歯車８３と噛合い、第１と第
２のメインドライブシヤフト５４，８２は直結と
なつている。このことから、クランクシヤフト
６，７の両出力トルクは駆動歯車４５，５０を介
して従動歯車４７に伝えられ、合計された出力ト
ルクが第２メインドライブシヤフト８２に伝えら
れることになる。この場合の燃費特性を第１図に
より示すと、第１図中で横軸は回転数（r.p.m）
であり、縦軸はトルク（Kg・ｍ）であり、等高線
状の曲線は燃費率（ｇ／ps・hr）を示すもので、
同一燃費率の位置をマツプ状に示したものであ
る。第１図Ａで示す曲線がこの組合せにおける走
行負荷曲線であり、この走行負荷曲線は内燃機関
を載せた車体の空気抵抗、重量等によつて決定さ
れる。従つて、Ａの組合せでは加速特性は良好と
なり、発進、加速時に良好なものとなる。

Ｂの組合せ。

Ａの組合せにおいて、副変速機７９のリンク１
１１を図中左方向に押動させ、シフトフオーク１
０９を反時計方向に回動させる。これにより、シ
ンクロメツシユ機構８８のスリーブ１０７を移動
させて歯車８７と噛合せ、第１メインドライブシ
ヤフト５４の回転を歯車８３より歯車８５，８
６，８７、シンクロメツシユ機構８８を介して変
速比を小さくさせるように増速させて第２メイン
ドライブシヤフト８２に伝えさせる。このため、
第１図中で走行負荷曲線は車体、内燃機関が同一
であることからＡからＢに移動し、この曲線は燃
費率の少い部分を横切ることから燃費が良好とな
り、高速定地走行において効果があるものであ
る。

Ｃの組合せ。

Ｃの組合せでは、電磁粉式クラツチ４２を開放
させるとともに第２のエンジン２を停止させ、第
１のエンジン１の出力トルクのみを出力軸４６に
伝える。そして、副変速機７９はＡの組合せと同
じ様に第１と第２のメインドライブシヤフト５
４，８２を直結させる。この組合せでは第１のエ
ンジン１のみで駆動させるためにその気筒容積が
半減し、その燃費特性は第２図に示され、この組
合せによる走行負荷曲線はＣで示される曲線とな
る。この場合には、余裕トルクは少いが軽負荷で
低速走行させる場合に有効となる。

Ｄの組合せ。

Ｃの組合せにおいて、副変速機７９を切換えて
変速比が小さくなるようにすると、第１のエンジ
ン１の回転数は増速されるので、その走行負荷曲
線はＤで示され、この曲線Ｄは最小燃費部分Ｆを
横切るため燃費特性は良好となる。

本実施例では上述の様に動力源、副変速機の組
合せにより４通りの組合せが可能であり、これら
の組合せの選択は走行条件、道路状態等を判断し
て操作者が手動によつて行うことができる。ま
た、本実施例では動力源が２個、副変速機が２段
の場合について述べたが、さらにきめ細かく制御
しようとする際にはさらに多数の動力源、多段の
副変速機を用いることができ、或いは動力源の気
筒容積や性能を同一にせず、それぞれ異つた動力
源を組ませても良い。

［発明の効果］ 以上述べてきたように本発明によれば、複数の
動力源の少くとも一つの動力源を伝動装置を介し
て出力軸に接続し、出力側に第１のクラツチを有
する他の動力源は第１のクラツチと伝動装置とを
介して出力軸に接続し、出力軸を第２のクラツチ
を介して変速機に接続し、第２のクラツチと変速
機との間に、少くとも２連の変速段を有する副変
速機を配設し、第１のクラツチと副変速機とによ
り動力源と変速比との組合せを選択し、動力源か
らの動力を出力する構成としたので、使用状況、
走行条件に応じた最適な動力が得られる。

さらに副変速機を第２クラツチに連接された第
１メインドライブシヤフトと変速機の第２メイン
ドライブシヤフトとの間に配設したので、簡単な
構成で変速比の組合せが容易に行なえる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は本発明の一実施例における内
燃機関の燃費特性を示すグラフ、第３図は同上の
概略を示すスケルトン、第４図は同上の内燃機関
の一部を断面にした平面図、第５図は同上の一部
を断面にした正面図、第６図は変速機の側断面
図、第７図は第６図中Ｓ−Ｓ線で切断した副変速
機の断面図である。 １……第１のエンジン、２……第２のエンジ
ン、３……クラツチ部、４……伝動装置、５……
フライホイール部、６，７……クランクシヤフ
ト、８，９……シリンダブロツク、１０，１１…
…シリンダ、１２，１３……ピストン、１４，１
５……連接棒、１６，１７……ウオータジヤケツ
ト、１８，１８′……水管、１９，２０……クラ
ンク室、２１，２２……オイルパン、２３……連
通路、２９，３０……シリンダヘツド、３１，３
２……吸気弁、３３，３４……排気弁、３５，３
６……吸気管、３７，３８……排気管、３９，４
０……気化器、４１……エアークリーナ、４２…
…電磁粉式クラツチ、４３……ドライブメンバ、
４４……ドリブンメンバ、４５……ギヤケース、
４６……出力軸、４７……従動歯車、４８……駆
動歯車、４９……中間軸、５０……駆動歯車、５
１……クラツチケース、５２……ミツシヨンケー
ス、５３……フライホイール、５４……第１メイ
ンドライブシヤフト、７９……副変速機、８０…
…主変速機、８１……クラツチ装置、８２……第
２メインドライブシヤフト、８３，８５，８６，
８７……歯車、８４……カウンタシヤフト、８８
……シンクロメツシユ機構、８９……トランスミ
ツシヨンケース、９０，９１……ベアリング、９
２，９３，９５，９６，９８，９９，１０１，１
０２……歯車、９４……第３メインドライブシヤ
フト、９７……低速段シンクロメツシユ機構、１
００……高速段シンクロメツシユ機構、１０３，
１０４……ベアリング、１０５……ハイポイドピ
ニオン、１０６……トランスミツシヨンケース、
１０７……スリーブ、１０８……外周溝、１０９
……シフトフオーク、１１０……シヤフト、１１
１……リンク。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 複数のクランクシヤフトを、それぞれ独立さ
   せて複数の動力源を形成し、少くとも一つの動力
   源を伝動装置を介して出力軸に接続し、出力側に
   第１のクラツチを有する他の動力源は上記第１の
   クラツチと上記伝動装置とを介して上記出力軸に
   接続し、上記出力軸を第２のクラツチを介して変
   速機に接続したものにおいて、 上記第２のクラツチに連接された第１メインド
   ライブシヤフトと上記変速機の第２メインドライ
   ブシヤフトとの間に、少なくとも２速の変速段を
   有する副変速機を配設し、 上記他の動力源に有する上記第１のクラツチと
   上記副変速機とにより上記動力源と変速比との組
   合せを選択し、上記動力源からの動力を出力する
   ことを特徴とする複数動力源を有する内燃機関。