JPH0139226Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は前輪および後輪を同一のエンジンで駆
動するための駆動連結装置に関する。

前輪および後輪を同一のエンジンで駆動する４
輪駆動（4WD）車においては、前輪および後輪
のタイヤの有効半径に多少の相違があつたり、旋
回走行時において前輪は後輪に比較して旋回半径
が大きいことなどにより、速く回転しようとして
前後の駆動軸の間に捩りトルクを生じ、ブレーキ
作用したのと同じ状態になつて、いわゆるタイト
コーナブレーキング現象を生じ、走行性の悪化、
タイヤの摩耗などを生じるため、これを防止する
手段が必要であるという問題点がある。

このため従来の４輪駆動車は、駆動連結部分に
おいて、前輪側と後輪側がドグクラツチなどで連
結されており、コーナリング時において、前・後
輪の回転速度が異なるにもかかわらず、前・後輪
が等速で回転するため、後輪から前輪へブレーキ
トルクがかかる。この現象を低減させるために、
連結部分に湿式多板クラツチを用いて、コーナリ
ング時にクラツチをスライドさせて前・後輪の回
転速度差を吸収する手段が提案されているが、伝
達トルク容量やスリツプによる焼損の恐れなどが
あつた。

本考案は、このような問題点を解決しようとす
るもので、４輪駆動走行時において、前輪および
後輪間の回転速度差によつて駆動系に生じる問題
点を解決しようとするもので、低速走行時におけ
る急旋回時のブレーキング現象を確実に回避でき
るとともに、高速走行時における４輪駆動による
操縦安定性を確保できる、４輪駆動用駆動連結装
置を提供することを目的とする。

このため、本考案の４輪駆動用駆動連結装置
は、車両の前輪に駆動力を伝達する第１の回転軸
と、後輪に駆動力を伝達する第２の回転軸と、上
記第１と第２の回転軸の連結手段として使用さ
れ、かつ第１と第２の回転軸の回転速度差によつ
て駆動されるとともに同回転速度差に応じた油量
を吐出する油圧ポンプとからなる４輪駆動用駆動
連結装置において、上記油圧ポンプの吐出口に接
続された油路と同油圧ポンプの吸込口に接続され
た油路とを連通する連通油路が設けられ、同連通
油路に車速に応じて同連通油路の流通抵抗を制御
する流通制御機構が介装されたことを特徴として
いる。

以下、図面により本考案の実施例について説明
すると、第１〜１０図は本考案の一実施例として
の４輪駆動用駆動連結装置を示すもので、第１図
は車両の駆動系を示す概略構成図、第２図は本装
置の横断面図、第３図は本装置の縦断面図、第４
図はその流通制御機構を示す縦断面図、第５図は
第４図のＶ矢視図、第６，７図はいずれもその作
用を説明するためのグラフ、第８図はその流動制
御機構の変形例を示す縦断面図、第９図は第８図
の矢視図、第１０図はその流動制御機構の他の
変形例を示す縦断面図である。

第１図に示すように、横置されたエンジン１に
変速機２が連結され、その出力軸３に取り付けた
ドライブギヤ４から駆動力が取り出されて、アイ
ドルギヤ５を介して両端部にギヤ６，７を具えた
中間伝達軸８に伝達される。

そして、この中間伝達軸８の一方のギヤ７から
前輪９用の差動装置１０に駆動力が伝達されて前
輪９が駆動される一方、前輪９に伝達された駆動
力がそのまま第１の回転軸１１にギヤ１２を介し
て伝達され、さらに、ベーンポンプ型連結機構と
しての４輪駆動用駆動連結装置本体１３に伝達さ
れる。

この４輪駆動用駆動連結装置本体１３を経由し
た駆動力は、第２の回転軸１４に伝達されるよう
になつており、回転取出方向を変換する歯車機構
１５を介して後輪１６用の差動装置１７に駆動力
が伝達され、後輪１６を駆動する。

この４輪駆動用駆動連結装置本体１３は、第
２，３図に示すように、油圧ポンプ（油圧式連結
機構）としてのベーンポンプVPとこれに付属す
る油圧回路２１とで構成されており、ベーンポン
プVPのロータ１９が、前輪９に駆動力を伝達す
る第１の回転軸１１に連結されるとともに、ケー
シング２０を構成するカムリング部２０ａおよび
出力側プレート２０ｃが、後輪１６に駆動力を伝
達する第２の回転軸１４に連結されている。

この油圧ポンプとしてのベーンポンプVPには、
そのロータ１９の外周面１９ａに周方向に等間隔
に多数（ここでは、８個）の孔部１９ｂが形成さ
れていて、この多数の孔部１９ｂのそれぞれに
は、カムリング部２０ａの内周面２０ｄに摺接し
うるベーン１８が嵌挿されている。

また、ベーンポンプVPは、その回転数に比例
した油量を吐出するものであり、ロータ１９とカ
ムリング部20aとの間に相対回転、すなわち、第
１の回転軸１１と第２の回転軸１４との間に相対
回転が生ずると油圧ポンプとして機能して油圧を
発生する。

ベーンポンプVPの吐出口（ケーシング２０に
対するベーン１８の相対的回転方向先端の吸込吐
出口２２〜２５がこれに相当）を塞ぐことによ
り、油を介してその静圧でロータ１９とカムリン
グ部２０ａとが剛体のようになつて一体に回転さ
れる。

このため、カムリング部２０ａとロータ１９と
の間には対角位置に２つのポンプ室３６，３７が
形成され、また、回転方向基端側に位置したとき
吸込口となり先端側に位置したとき吐出口となる
４個の吸込吐出口２２〜２５がほぼ対角位置に形
成してあり、それぞれ同一機能をなす対角位置の
吸込吐出口２２，２４と吸込吐出口２３，２５と
が、それぞれカムリング部２０ａの回転状態でも
固定側に油を送通し得る機構を介して第１油路２
６と第２油路２７とで連通されている。

また、第１油路２６と第２油路２７との間に、
それぞれチエツク弁２８，２９，２９′を介して
オイル溜３０が連通され、オイル溜３０から各油
路２６，２７への流れのみが許容されるととも
に、第１油路２６と第２油路２７との間に流出の
みを許容する相対向した２つのチエツク弁３１，
３２を介して両油路２６，２７が連通され、この
２つのチエツク弁３１，３２の中間部が油路４０
を介してリリーフ弁３３に連通している。

このリリーフ弁３３のスプリング３４側である
中間部を通じて、オイル溜３０およびチエツク弁
２９′と２つのチエツク弁２８，２９との間には、
連通路３５が設けられている。

このような油圧回路２１とすることで、ロータ
１９とカムリング部２０ａとの相対回転方向によ
らず、常に吐出圧がリリーフ弁３３の弁体に作用
し、オイル溜３０が吸込口と連通することにな
る。

また、吸込吐出口２４に接続する油路２６と吸
込吐出口２３に接続する油路２７とを連通する連
通油路３８が設けられるとともに、吸込吐出口２
２に接続する油路２６と吸込吐出口２５に接続す
る油路２７とを連通する連通油路３９が設けられ
ており、連通油路３８，３９には、第４，５図に
示すように、流通制御機構Ｍを構成する遠心式オ
リフイス機構OMがそれぞれ設けられていて、回
転中心線Ｃを中心にケーシング２０が回転するこ
とにより、この回転速度に応じてオリフイス径が
制御される。

すなわち、ケーシング２０の回転速度が低い場
合には、遠心式オリフイス機構OMの可動ピン４
１の摺動案内部４１ａは、連通油路３８，３９を
なす円筒孔部４３の底部（内径側端部）４３ａに
バネ４２により押し付けられていて、この状態に
おいて可動ピン４１の先端オリフイス部４１ｂ
は、引込み制御されるので、そのオリフイス径が
大きくなる。

また、ケーシング２０の回転速度が高い場合に
は、可動ピン４１の摺動案内部４１ａが、円筒孔
部４３の頂部（外径側端部）４３ｂにバネ４２に
抗して突出し、この状態において可動ピン４１の
先端オリフイス部４１ｂは、突出制御されるの
で、そのオリフイス径は小さくなる。

本考案の４輪駆動用駆動連結装置は上述のごと
く構成されているので、車両の通常の直進状態で
は、前輪９と後輪１６とのタイヤの有効半径が同
一で、タイヤのスリツプ回転速度が少ないことか
ら、４輪駆動用駆動連結装置本体１３に接続する
第１の回転軸１１と第２回転軸１４との間に回転
速度差が生じない。

したがつて、ベーンポンプVPでは油圧の発生
はなく、後輪１６に駆動力が伝達されず、前輪９
のみによる前輪駆動となる。

しかし、車両の直進加速時のように、大きなス
リツプがなくても通常前輪９が約１％以内でスリ
ツプする状態では、これにより回転速度差が第１
の回転軸１１と第２の回転軸１４との間に生ずる
と、ベーンポンプVPが機能してこの回転速度差
に応じた油圧が発生し、ロータ１９とカムリング
部２０ａとが一体になつて回転し、この油圧とベ
ーンの受圧面積とに対応した駆動力が後輪１６に
伝達されて４輪駆動状態になる。

この場合、ベーンポンプVPにおける油の流れ
は、相対的にロータ１９が回転することになり
（第２図中の符号Ａ参照）、吸込吐出口２２，２４
が吸込口となつてチエツク弁２８を介してオイル
溜３０から油が吸込まれる一方、吸込吐出口２
３，２５が吐出口となつてチエツク弁２９，３１
を閉じると同時にチエツク弁３２、油路４０を介
してリリーフ弁３３に油が導かれる。

なお、第２図中、実線矢印は吐出油の流れを示
しており、破線矢印は吸込油の流れを示してい
る。

次に、後輪１６の回転速度に比べ前輪９の回転
速度が非常に大きくなる場合、例えば雪路での前
輪のスリツプ時や急加速時あるいはブレーキ時の
後輪がロツク気味となる場合には、４輪駆動用駆
動連結装置本体１３に接続する第１の回転軸１１
と第２の回転軸１４との間に回転速度差が非常に
大きくなる。

これにより、ベーンポンプVPでは、第２図に
示す状態の油の流れが生じて大きな油圧が発生す
るが、所定値を超えると、リリーフ弁３３がスプ
リング３４に抗して開い吐出圧がほぼ一定に制御
され、後輪１６に一定の吐出圧に対応した一定の
駆動力が伝達された４輪駆動状態となる。

そして、前輪９の回転速度が減少するととも
に、後輪１６の回転速度が増大することとなり回
転速度差を縮少（ノンスリツプデフと同一機能）
するようになる。

このように、前輪９のスリツプ状態では後輪１
６への駆動トルクが増大されて走行不能となるこ
とを回避できるとともに、後輪１６がロツク気味
の場合には、前輪９のブレーキトルクを増大して
後輪１６のロツクを防止する。

一方、前輪９の回転速度に比べ後輪１６の回転
速度が非常に大きくなる場合、例えば前輪９のブ
レーキ状態でロツク気味となる場合では、４輪駆
動用駆動連結装置本体１３に接続する第１の回転
軸１１と第２の回転軸１４との間に、上述とは逆
方向に非常に大きな回転速度差が生じる。

これにより、ベーンポンプVPでは、第２図に
示す油の流れと逆方向の油の流れが生じ、吸込吐
出口２３，２５が吸込口となり、チエツク弁２
９，２９′を介してオイル溜３０から油が吸込ま
れる一方、吸込吐出口２２，２４が吐出口となり
第２油路２６を経てチエツク弁２８，３２を閉じ
て、チエツク弁３２からリリーフ弁３３に導かれ
た大きな油圧が作用するが、この油圧もリリーフ
弁３３により一定に保持され一定の駆動力が後輪
１６に伝達されて４輪駆動状態となる。

そして、後輪１６へのブレーキトルクを増大し
て前輪９のロツクを防止する。

また、通常の旋回走行時には、前輪９の回転速
度が後輪１６の回転速度よりわずかに大きく、前
輪９にブレーキトルクが作用し、後輪１６に駆動
トルクが作用した４輪駆動状態となつて旋回走行
がなされる。

このように、４輪駆動用駆動連結装置本体１３
で吐出圧をリリーフ弁３３により一定値以上とな
らないように制御することで、従来パートタイム
４輪駆動車で４輪駆動状態を必要とする場合には
運転者の操作が必要であつたものが、自動的に４
輪駆動と２輪駆動との切換が行なわれるとともに
前輪９と後輪１６との回転速度差に応じた駆動力
による４輪駆動状態が得られる。

ところで、低速走行時には、遠心式オリフイス
機構OMのオリフイス径が大きくなり、連通油路
３８，３９を通じて流通する油量が多くなるの
で、急旋回した場合には、第７図に示すように、
吐出圧が低くなつて、駆動力伝達効率が低下す
る。

すなわち、前輪９と後輪１６との回転速度差
が、第６図に示すように、車速とバネ４２のスプ
リング力とによつて定まる前後輪の許容される回
転速度差ΔNよりも小さい場合には、急旋回時の
ブレーキング現象を確実に回避できる。

一方、高速走行時には、遠心式オリフイス機構
OMのオリフイス径が小さくなり、連通油路３
８，３９を通じて流通する油量が少なくなるの
で、第７図に示すように、吐出圧が高くなつて、
駆動力伝達効率が上昇する。

すなわち、前輪９と後輪１６との回転速度差
が、第６図に示すように、車速とバネ４２のスプ
リング力とによつて定まる前後輪の許容される回
転速度差ΔNよりも大きい場合には、前輪９と後
輪１６との回転速度差が許容されず、４輪駆動状
態となつて、直進安定性が向上する。

このように、高速回転時には、旋回半径も大き
いので、ブレーキング現象はごくわずかであり、
４輪駆動による操縦安定性が確保されるのであ
る。

また、流通制御機構Ｍの変形例として、第８，
９図に示すような遠心式バルブ機構VMを設けて
もよく、この遠心式バルブ機構VMでは、車速が
低い場合には、移動式筒状バルブ４４の孔部４４
ａが連通油路３８，３９に整合して、連通油路３
８，３９を通じて流通する油量が多くなり、車速
が高い場合には、移動式筒状バルブ４４の孔部４
４ａと連通油路３８，３９とが整合せず、連通油
路３８，３９を通じて流通する油量が減少する。

他の構成は、本実施例と同様であり、その作用
効果もほぼ同様のものを得ることができる。

さらに、流通制御機構Ｍの変形例として、第１
０図に示すような遠心式リリーフバルブ機構LM
を設けてもよく、この遠心式リリーフバルブ機構
LMでは、車速が低い場合には、球状弁体４５が
受ける遠心力が小さくなつて、急旋回時には、遠
心式リリーフバルブ機構LMがバネ４２′に抗し
て開となつて、連通油路３８，３９を通じて流通
する油量が多くなり、車速が高い場合には、球状
弁体４５が受ける遠心力が大きくなつて、旋回時
にも、遠心式リリーフバルブ機構LMが閉となつ
て、連通油路３８，３９が遮断されて流通する油
量が減少する。

このとき、遠心式リリーフバルブ機構LMの取
付け方向を、連通油路３８，３９において変えて
配設し、すなわち、一方を吸込吐出口２２，２４
からの吐出圧を受けて球状弁体４５が開となるよ
うに構成し、他方を、吸込吐出口２３，２５から
の吐出圧を受けて球状弁体４５が開となるように
構成する。

他の構成は、本実施例と同様であり、その作用
効果もほぼ同様のものを得ることができる。

また、従来のフルタイム４輪駆動車では必ず装
備されていたセンタデフに比べ、本装置では、小
型コンパクト化をはかることができるとともに重
量軽減もはかれ、コスト低減ともなる。

さらに、４輪駆動用駆動連結装置本体１３の油
圧ポンプとして吸込吐出口が４個の平衡形のベー
ンポンプのほか、駆動力の伝達量によつては、吸
込吐出口が２個の不平衡形ベーンポンプを用いて
もよい。

以上詳述したように、本考案の４輪駆動用駆動
連結装置によれば、車両の前輪に駆動力を伝達す
る第１の回転軸と、後輪に駆動力を伝達する第２
の回転軸と、上記第１と第２の回転軸の連結手段
として使用され、かつ第１と第２の回転軸の回転
速度差によつて駆動されるとともに同回転速度差
に応じた油量を吐出する油圧ポンプとからなる４
輪駆動用駆動連結装置において、上記油圧ポンプ
の吐出口に接続された油路と同油圧ポンプの吸込
口に接続された油路とを連通する連通油路が設け
られ、同連通油路に車速に応じて同連通油路の流
通抵抗を制御する流通制御機構が介装されるとい
う簡素な構成で、次のような効果ないし利点を得
ることができる。

(1) 前輪と後輪との差回転が許容されるので、パ
ートタイム４輪駆動車のタイトコーナブレーキ
ング現象などの不具合や運転操作の煩雑さを解
消できる。

(2) 第１の回転軸と第２の回転軸との間で、速く
回つている方から遅く回つている方へ力が伝達
されるので、前輪ないし後輪の一方が過回転す
ることはなくなり、ホイルスピンを確実に防止
でき、車両の安全性に寄与しうる。

(3) フルタイム４輪駆動車に、従来装備されてい
たセンタデフに比べ、小型・軽量とすることが
でき、低コスト化にも寄与しうる。

(4) 比較的低速走行となる急旋回時のタイトコー
ナーブレーキング現象を回避することができ
る。

(5) 高速走行時に前後輪間の許容回転差を少なく
して４輪駆動状態を達成し、直進安定性を向上
させることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１〜１０図は本考案の一実施例としての４輪
駆動用駆動連結装置を示すもので、第１図は車両
の駆動系を示す概略構成図、第２図は本装置の横
断面図、第３図は本装置の縦断面図、第４図はそ
の流通制御機構を示す縦断面図、第５図は第４図
のＶ矢視図、第６，７図はいずれもその作用を説
明するためのグラフ、第８図はその流通制御機構
の変形例を示す縦断面図、第９図は第８図の矢
視図、第１０図はその流通制御機構の他の変形例
を示す縦断面図である。 １……横置エンジン、２……変速機、３……出
力軸、４……ドライブギヤ、５……アイドルギ
ヤ、６，７……ギヤ、８……中間伝達軸、９……
前輪、１０……差動装置、１１……第１の回転
軸、１２……ギヤ、１３……ベーンポンプ型連結
機構としての４輪駆動用駆動連結装置本体、１４
……第２の回転軸、１５……歯車機構、１６……
後輪、１７……差動装置、１８……ベーン、１９
……ロータ、１９ａ……外周面、１９ｂ……孔
部、２０……ケーシング、２０ａ……カムリング
部、２０ｂ……入力側プレート、２０ｃ……出力
側プレート、２０ｄ……内周面、２１……油圧回
路、２２〜２５……吸込吐出口、２６……第１油
路、２７……第２油路、２８，２９，２９′……
チエツク弁、３０……オイル溜、３１，３２……
チエツク弁、３３……リリーフ弁、３４……スプ
リング、３５……連通路、３６，３７……ポンプ
室、３８，３９……連通油路、４０……油路、４
１……可動ピン、４１ａ……摺動案内部、４１ｂ
……先端オリフイス部、４２，４２′……バネ、
４３……円筒孔部、４３ａ……底部（内径側端
部）、４３ｂ……頂部（外径側端部）、４４……移
動式筒状バルブ、４４ａ……孔部、４５……球状
弁体、Ｃ……回転中心線、LM……流通制御機構
としてのリリーフバルブ機構、Ｍ……流通制御機
構、OM……流通制御機構としての遠心式オリフ
イス機構、VM……流通制御機構としての遠心式
バルブ機構、VP……ベーンポンプ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 車両の前輪に駆動力を伝達する第１の回転軸
   と、後輪に駆動力を伝達する第２の回転軸と、上
   記第１と第２の回転軸の連結手段として使用さ
   れ、かつ第１と第２の回転軸の回転速度差によつ
   て駆動されるとともに同回転速度差に応じた油量
   を吐出する油圧ポンプとからなる４輪駆動用駆動
   連結装置において、上記油圧ポンプの吐出口に接
   続された油路と同油圧ポンプの吸込口に接続され
   た油路とを連通する連通油路が設けられ、同連通
   油路に車速に応じて同連通油路の流通抵抗を制御
   する流通制御機構が介装されたことを特徴とす
   る、４輪駆動用駆動連結装置。