JPH03356A - ４輪駆動車 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、駆動源たるエンジンが発生する駆動力を前、
後輪双方に伝達して走行する４輪駆動車に関する。

〔従来技術〕

エンジンの駆動力を前、後輪双方に伝達して走行する４
輪駆動車は、路面状況、天候等の自然条件及び走行状態
の如何に拘わらず高い走行安定性を実現できるものとし
て脚光を浴びている。

４輪駆動車は、基本的には、前、後輪の夫々を駆動源た
るエンジンに直結することにより実現し得るが、この場
合、前、後輪間に生じる回転速度差を吸収できず、所謂
タイトコーナブレーキング現象の発生により旋回性能が
悪化するという難点がある。従って近年の４輪駆動車は
、前、後輪の一方をエンジンに直結せしめた駆動輪とし
、これから他方、即ち従動輪への伝動系の中途に、両輪
間の回転速度差を吸収しつつこの回転速度差に応じた駆
動力を従動輪へ配分する動作をなす駆動連結装置を配設
したものが主流となっている。

前記駆動連結装置としては、ハウジング内の封入油が前
記回転速度差に応じた速度にて剪断される際の剪断抵抗
により駆動力の配分を行うビスカスカップリングを用い
てなるもの、又は、前記両輪の一方と連動回転するロー
タを他方と連動回転するケーシング内に収納して油圧ポ
ンプを構成し、これの内部に前記回転速度差に応じて発
生する油圧を媒介として駆動力の配分を行うもの等が実
用化されている。

ところがこれらの４輪駆動車はいずれも、前記駆動連結
装置にて配分される駆動力を従動輪に伝達するために駆
動輪と従動輪とを機械的に連結するプロペラシャフトが
必要であり、車室の下部を縦断する態様にて配設される
このプロペラシャフトによって車室内部の足元空間が狭
められ、また該プロペラシャフトに発生する捩り振動に
より乗り心地が悪化する等の難点がある。そこで本願出
願人は、従動輪への駆動力の伝達がプロペラシャフトを
介することなく行え、前述の難点を解消し得る４輪駆動
車を特訓昭６３−４７８８９号において提案した。この
４輪駆動車は、駆動輪と連動回転するロータを車体の一
部に固設されたケーシング内に収納してなり、駆動輪の
回転速度に応じた油圧を発生する第１の油圧ポンプと、
同様に従動輪の回転速度に応じた油圧を発生する第２の
油圧ポンプとを設けると共に、両者間を、前者の吐出口
を後者の吸込口に連通ずる油路と、後者の吐出口を前者
の吸込口に連通ずる油路とにて夫々連結し、第１の油圧
ポンプからの吐出油が前者の油路を経て第２の油圧ポン
プに導かれ、これの内部を通流した後、後者の油路を経
て第１の油圧ポンプの吸込口に還流する構成としたもの
である。この構成により、駆動輪の回転速度と従動輪の
回転速度との間に差異が生じた場合、第２の油圧ポンプ
が、第１の油圧ポンプの吐出側における抵抗要素となり
、第１の油圧ポンプから供給される油圧により回転力を
付与される油圧モータとして機能し、駆動輪から従動輪
への駆動力の伝達がなされる。この４輪駆動車において
は、駆動輪と従動輪との間に第１、第２の油圧ポンプを
相互に連結する前記油路が必要なだけであり、プロペラ
シャフトが不要であるから、前述した如き難点が生じる
虞はない。

〔発明が解決しようとする課題〕

さてこの４輪駆動車における従動輪への伝達駆動力の大
小は、第１の油圧ポンプ内部における発生油圧の高低に
対応し、この油圧の高低は駆動輪と従動輪との間の回転
速度差の大小に対応するから、従動輪への伝達駆動力の
大小は前記回転速度差の大小に対応することになり、望
ましい４輪駆動状態が得られるが、一方、このような回
転速度差の大小のみならず、例えば、車速の高低、操舵
角度の大小、操舵頻度、路面の、状況等、走行状態に応
じて駆動力の伝達特性を変更し得る４輪駆動車の開発が
切望されているが、前述の構成の４輪駆動車においては
このような要求に対応することができないという難点が
あった。

本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、プロ
ペラシャフトの省略による利点を確保しつつ、走行状態
に応じた伝達特性を得ることが可能な４輪駆動車を提供
することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明に係る４輪駆動車は、駆動輪の回転速度に応じた
油圧を発生する第１の油圧ポンプと、従動輪の回転速度
に応じた油圧を発生する第２の油圧ポンプとを備え、一
方の吐出口と他方の吸込口との間を各別の油路にて連通
させてある４輪駆動車であって、前記両袖路を相互に連
通ずるバイパス油路と、該バイパス油路の中途に配設さ
れた可変絞り手段とを具備することを特徴とする。

〔作用〕

本発明においては、第１の油圧ポンプの吐出油は、可変
絞り手段の開度に応じてバイパス油路と第２の油圧ポン
プとに分配され、後者への送給油を介して行われる従動
輪への駆動力の伝達量は、可変絞り手段の開度に応じて
変化する。従って、この開度の調節を、車速の高低、操
舵角度の大小、操舵頻度、及び路面状態の良否等、走行
状態に応じて行うことにより、走行状態に応じた所望の
伝達特性を得ることができる。

〔実施例〕

以下本発明をその実施例を示す図面に基づいて詳述する
。第１図は本発明に係る４輪駆動車の駆動系の全体構成
を示す模式的平面図である。

図中１は車体前部に横置きされたエンジンである。該エ
ンジン１が発生する駆動力は、これの出力端に連設され
た変速機２の出力軸３に取出され、該出力軸３の軸端に
嵌着された、ドライブギヤ３ａ、アイドルギヤ４及び平
歯車５ａを介して、該平歯車５ａをその一端に嵌着して
なる中間伝動軸５に伝達される。中間伝動軸５への伝達
力は、該伝動軸５の他端に嵌着された平歯車５ｂ及びこ
れに噛合する平歯車７ａを介して、該平歯車７ａをその
外側に周設しである前輪用差動歯車装置７のハウジング
に伝達されており、該差動歯車装置７の公知の動作によ
りハウジング内部の一対の差動歯車に配分され、これら
に各別に連結された左右の前輪６．６に伝達されるよう
になっている。

前記差動歯車装置７の後側には、車体の一部に固設され
たケーシング２２の内部にロータ２１を同軸回動自在に
収納してなり、該ロータ２１の回転速度に応じた油圧を
その内部に発生する第１の油圧ポンプ２０が配設されて
いる。ロータ２１の回転軸であるロータ軸１４はケーシ
ング２２の外部に延設してあり、該ロータ軸１４の軸端
に嵌着された平歯車１４ａは、平歯車５ａと異なる位置
にて前記平歯車７ａに噛合させてある。而して、第１の
油圧ポンプ２０のロータ２１は、差動歯車装置７のハウ
ジングと連動して左右の前輪６．６の平均速度にて回転
することになり、第１の油圧ポンプ２０の内部には、エ
ンジン１に直結された駆動輪である前輪６，６の回転速
度に応じた油圧が発生する。

一方、従動輪である左右の後輪１３．１３は、車体の後
部中央に配設された後輪用差動歯車装置１２内部の一対
の差動歯車に夫々連結されており、これらの差動歯車に
噛合する遊星歯車をその内部に回動自在に保持する前記
差動歯車装置１２のハウジングは、前輪用差動歯車装置
７と同様、外側に周設された平歯車１２ａを有している
。差動歯車装置１２の前側には、車体の一部に固設され
たケーシング３２の内部にロータ３１を同軸回動自在に
収納してなる第２の油圧ポンプ３０が配設されている。

ロータ３１の回転軸であるロータ軸１５はケーシング３
２の外部に延設されており、該ロータ軸１５の軸端に嵌
着された平歯車１５ａは、前記平歯車１２ａに噛合させ
てある。而して、第１の油圧ポンプ３０のロータ３１は
、差動歯車装置１２のハウジングと連動し、左右の後輪
１３．１３の平均速度にて回転する。

第２図は以上の如く構成された第１．第２の油圧ポンプ
２０．３０の略示横断面図と共に示す本発明に係る４輪
駆動車の油圧回路図である。

第１．第２油圧ポンプ２０．３０としては、例えば、本
図に示す如きベーンポンプが用いられる。第１の油圧ポ
ンプ２０のロータ２１は、短寸の円筒状をなす部材であ
り、これの外周側には、半径方向に所定の深さを有する
複数本の清が周方向に略等配をなして形成され、これら
の溝の夫々には、矩形平板形のベーン２１ａ、２１ａ・
・・が摺動自在に内挿しである。またケーシング２２は
、その中心部に長円形の空洞部２２ａを有する図示の如
き偏肉筒形のカムリングと、これの軸長方向両側に封着
された図示しないサイドプレートとを備えてなり、前記
ロータ２１は、液密に封止された前記空洞部２２ａ内に
同軸回動自在に収納しである。このロータ２１は、前述
した如（、軸心位置に嵌着されたロータ軸１４を介して
前輪用差動歯車装置７のハウジングに連動連結されてお
り、ケーシング２２の内部において左右の前輪６．６の
平均速度にて回転する。

このように構成された第１の油圧ポンプ２０は、ロータ
２１の外周面と空洞部２２ａの内周面との間に形成され
る三日月形をなすポンプ室２３．２３内の圧油を、互い
に相隣する２枚のベーン２１ａ、２１ａ間に封止し、ロ
ータ２１の回転に伴って回転せしめて昇圧するものであ
り、前記ポンプ室２３．２３の夫々には、三日月形の両
端に開口する各一対の吸込吐出口２３ａ、２３ｂが形成
されている。これらの吸込吐出口２３ａ、２３ｂは、ロ
ータ２１の回転方向に応じて吸込口又は吐出口として機
能するものであり、例えば、ロータ２１が図中に矢符に
て示す向きに回転した場合、回転方向上流側に開口する
吸込吐出口２３ａが吸込口として、同じく下流側に開口
する吸込吐出口２３ｂが吐出口として夫々機能し、前者
、即ち吸込吐出口２３ａからポンプ室２３に導入される
圧油が、ロータ２１の回転により昇圧されて、後者、即
ち吸込吐出口２３ｂから外部に送出される。

第２の油圧ポンプ３０も第１の油圧ポンプ２０と同様、
偏肉筒形をなすカムリングとこれの両側に封着されたサ
イドプレートとからなり、長円形の空洞部３２ａを内部
に有するケーシング３２に、複数枚のベーン３１ａ、３
１ａ・・・を半径方向への摺動自在に保持する円筒形の
ロータ３１を同軸回動自在に収納して構成され、ロータ
３１の外周面と空洞部３２ａの内周面との間に形成され
たポンプ室３３．３３の内部にロータ３１の回転に応じ
て油圧を発生するベーンポンプである。各ポンプ室３３
には、第１の油圧ポンプ２０における前記吸込吐出口２
３ａ、２３ｂと同様、ロータ３１の回転方向に応じて吸
込口又は吐出口として機能する吸込吐出口３３ａ　、　
３３ｂが形成されている。

なおロータ３１は、前述した如く、これの軸心位置に嵌
着されたロータ軸１５を介して後輪用差動歯車装置１２
のハウジングに連動連結されており、ケーシング３２の
内部において左右の後輪１３．１３の平均速度にて回転
する。

さて、第１の油圧ポンプ２０における吸込吐出口２３ｂ
、２３ｂは、夫々に接続された送油管４１，４１、これ
らの合流管４２、及び該合流管４２から２方向に分岐さ
れた送油管４３．４３からなる連通油路４０により、第
２の油圧ポンプ３０における吸込吐出口３３ａ、　３３
ａに連通させてあり、また、第２の油圧ポンプ３０にお
ける他方の吸込吐出口３３ｂ、３３ｂは、送油管５１゜
５１、合流管５２及び送油管５３．５３からなる連通油
路５０により、第１の油圧ポンプ２０における他方の吸
込吐出口２３ａ、２３ａに連通させてある。第１の油圧
ポンプ２０の吸込吐出口２３ｂ、　２３ｂは、ロータ２
１が図中に矢符にて示す向きに回転した場合、各ポンプ
室２３．２３からの吐出口として機能するものであり、
これらの吸込吐出口２３ｂ、２３ｂに連通油路４０にて
連通せしめた第２の油圧ポンプ３０の吸込吐出口３３ａ
。

３３ａは、ロータ３１の回転方向が図中に矢符にて示す
向きであってロータ２１のそれと対応するとき、各ポン
プ室３３．３３への吸込口として機能するようになしで
ある。同様に、第１の油圧ポンプ２０の吸込吐出口２３
ａ、２３ａが吸込口として機能するとき、これらと連通
油路５０にて連通された第２の油圧ポンプ３０の吸込吐
出口３３ｂ、　３３ｂは、各ポンプ室３３゜３３からの
吐出口として機能する。つまり、連通油路４０．５０は
、第１．第２の油圧ポンプ２０．３０の一方の吸込口を
他方の吐出口に夫々連通する油路である。

以上の油路構成は、前述した特願昭６３−４７８８９号
において提案した４輪駆動車の油路構成と同様のもので
あり、本発明に係る４輪駆動車は、前記連通油路４０．
５０に加えて、これらを相互に連通ずるバイパス油路８
が設けてあり、該バイパス油路８の中途に可変絞り部９
が設けであることを特徴としている。バイパス油路８は
、例えば、第２図に示す如く、吸込吐出口２３ｂに接続
された送油管４１と、吸込吐出口２３ｂに接続された送
油管５３とに両端を夫々接続して設ければよ（、また、
可変絞り部９としては、例えば、回転スプール９ａの回
転位置に応じて絞り開度の変更が行えるものを用いれば
よい。図中９ｂは、回転スプール９ａのアクチュエータ
たるステップモータであり、該ステップモータ９ａの図
示しない駆動回路には、開閉制御部６０が出力する開閉
信号が与えられており、この信号に応じてステップモー
タ９ｂが駆動された場合、回転スプール９ａの回転位置
が変更され、可変絞り部９における絞り開度が変化する
。開閉制御部６０の入力側には、車体各部に装着された
夫々のセンサから、例えば、車速、操舵角、エンジン回
転数等の検出結果、即ち、走行状態に関連する種々の情
報が与えられており、開閉制御部６０は、これらの情報
に基づいて認識される現状の走行状態に対し、可変絞り
部９における適正な絞り開度を求め、これに対応する開
閉信号を出力し、回転スプール９ａを回転せしめて可変
絞り部９の開度調節を行う６以上の如く構成された本発
明に係る４輪駆動車においては、可変絞り部９がの開度
が一定に維持されている場合、前記特願昭６３−４７８
８９号において提案した４輪駆動車と全く同様の挙動を
示す。

例えば、可変絞り部９が全閉状態であり、ロータ２１．
３１が第２図中の矢符の方向に回転している場合、第１
の油圧ポンプ２０のポンプ室２３．２３からの吐出油は
、その全量が、連通油路４０を経て第２の油圧ポンプ３
０のポンプ室３３．３３内に導入され、更に連通油路５
０を経て前記ポンプ室２３．２３の吸込側に還流する。

ロータ２１，３１の回転速度が等しい場合、即ち、直進
定速走行時等、前輪６，６と後輪１３．１３との間に回
転速度差が生じていない場合には、第２の油圧ポンプ３
０への導入油は、抵抗を受けることなくポンプ室３３．
３３の内部を通過し、このとき、第１の油圧ポンプ２０
のポンプ室２３．２３の内部には、これからの送出油が
連通油路４０を経て第２の油圧ポンプ３０に達するまで
の間の通流抵抗に抗する油圧が、また、第２の油圧ポン
プ３０のポンプ室３３．３３の内部には、これからの送
出油が連通油路５０を経て第１の油圧ポンプ２０に還流
するまでの間の通流抵抗に抗する油圧が夫々発生する。

連通油路４０，５０は中途に抵抗要素を有しておらず、
前記通流抵抗はわずかであるから、このときポンプ室２
３又はポンプ室３３内の発生油圧はいずれも小さく、油
圧回路内の封入油は第１．第２の油圧ポンプ２０．３０
間を循環するにすぎない。

これに′対し、ロータ２１．３１間に回転速度差が生じ
ている場合、第２の油圧ポンプ３０におけるロータ３１
の回転は、第１の油圧ポンプ２０の吐出側における抵抗
要素となり、第１の油圧ポンプ２０からの送出油は、連
通油路４０を経て第２の油圧ポンプ３゜のポンプ室３３
．３３内に導入された後、ロータ３１の回転速度が過大
であるときにはこれを減速すべく作用し、ロータ３１の
回転速度が過小であるときにはこれを加速すべく作用す
る。即ちこの場合、第２の油圧ポンプ３０は、第１の油
圧ポンプ２０の吐出油にて動作する油圧モータとして機
能し、ロータ３１に付与される回転力は、これの回転軸
であるロータ軸１５に取出され、平歯車１５ａ及び平歯
車１２ａを介して後輪用差動歯車装置１２のハウジング
に伝達され、更に、該差動歯車装置１２の動作により左
右の後輪１３．１３に配分されて伝達され、４輪駆動状
態が実現される。

本発明に係る４輪駆動車においては、前記バイパス油路
８の中途の可変絞り部９の開度を変更することにより、
駆動力の伝達特性を変更できる。

可変絞り部９が適宜の開度を有している場合、第１の油
圧ポンプ２０のポンプ室２３　、２３からの吐出油の一
部は、第２の油圧ポンプ３０に送給されることなく、バ
イパス油路８を経て吸込口２３ａ、２３ａに直接的に還
流する。この場合、第１の油圧ポンプ２０の吐出側には
、第２の油圧ポンプ３０に並設された態様にてバイパス
油路８が存在することになり、ポンプ室２３．２３の内
部には、第２の油圧ポンプ３０における通流抵抗と、バ
イパス油路８、主として可変絞り部９における通流抵抗
とに抗して油圧が発生する。この油圧は、ロータ２１の
回転速度が一定である場合、可変絞り部９の絞り開度が
増し、バイパス油路８における通流抵抗が減少する伴っ
て低下するから、この油圧を媒介として第２の油圧ポン
プ３０のロータ軸１５に取出される回転力、即ち、後輪
１３．１３へ伝達される駆動力は、前記絞り開度の増大
に従って低下する。

例えば、可変絞り部９の絞り開度を車速の高低に応じて
大小に変更した場合、前輪６．６と後輪１３．１３との
間に、低速走行時において高速走行時におけるよりもリ
ジッドな連結状態が得られることになる。このような絞
り開度の変更は、入力される検出車速の増大に応じて可
変絞り部９の開度を増加せしめるべく開閉信号を発する
ように前記開閉制御部６０を構成することにより容易に
実現できる。またこのとき、車速の増大に対する開度変
更の割合を適宜に設定することにより、例えば、前輪６
．６と後輪１３．１３との間に車速の如何に拘わらず略
一定の連結状態を実現するような伝達特性、また、車速
の上昇に伴ってよりリジッドな連結状態を実現す・るよ
うな伝達特性等、種々の伝達特性を得ることが可能であ
る。

更に、開閉制御部６０に、操舵角、エンジン回転数等、
走行状態に関連する種々の情報を与え、これらに応じて
可変絞り部９の開度調節を行わしめることにより、現状
の走行状態に対して最適な伝達特性を実現することが可
能となり、あらゆる走行条件において最適な４輪駆動状
態の実現が図れる。例えば、操舵角の増加に伴って可変
絞り部９の絞り開度を増加せしめるべくなした場合、急
旋回時においてルーズな連結状態が得られ、タイトコー
ナブレーキング現象の発生を効果的に抑制することが可
能となる。また、可変絞り部９を運転者によるスイッチ
操作等により手動操作可能に構成し、運転者の好みに合
致する４輪駆動状態が得られるようになすことも可能で
ある。

なお、第１．第２の油圧ポンプ２０．３０として、本実
施例に示すべごンボンプに限らず、内接ギヤポンプ、ト
ロコイドポンプ等、他の形式の油圧ポンプを用いてもよ
く、第１の油圧ポンプ２０と第２の油圧ポンプ３０とが
相互に異なる形式の油圧ポンプであってもよい。

また本実施例においては、ステップモータ９ｂにて駆動
される回転スプール９ａの回転位置に応じて絞り開度が
変更される可変絞り部９を用いた場合について説明した
が、可変絞り部９の構成はこれに限るものではなく、例
えば、ソレノイドにて駆動されるスプールの摺動により
絞り開度を変更する構成としたもの等を用いることがで
きる。

更に本実施例においては、前輪６，６が駆動輪である場
合について説明したが、後輪１３．１３が駆動輪である
場合においても本発明の適用は可能であることは言うま
でもない。

〔効果〕

以上詳述した如く本発明に係る４輪駆動車においては、
駆動輪と従動輪との間に回転速度差が生じた場合、前者
と連動回転する第１の油圧ポンプの発生油圧が後者と連
動回転する第２の油圧ポンプに送給され、該油圧ポンプ
が油圧モータとして動作して、これの出力端に取出され
る回転力が従動輪へ伝達されるから、プロペラシャフト
を用いることなく４輪駆動状態が実現されることは勿論
、バイパス油路中途の可変絞り手段の開度調節により該
バイパス油路の通流抵抗を変化せしめることによって、
従動輪側への駆動力の伝達量を適宜に変更することがで
きるから、走行状態に応じた適正な４輪駆動状態を実現
することが可能となる等、本発明は優れた効果を奏する
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る４輪駆動車の駆動系の全体構成を
示す模式的平面図、第２図は本発明に係る４輪駆動車に
おける油圧回路図である。 １・・・エンジン　　６・・・前輪　　８・・・バイパ
ス油路　　９・・・可変絞り部　　１３・・・後輪　　
２０・・・第１の油圧ポンプ　　３０・・・第２の油圧
ポンプ　２１．３１・・・ロータ　２３，３３・・・ポ
ンプ室　４０．５０・・・連通油路６０・・・開閉制御
部 特　許　出願人　　光洋精工株式会社 代理人　弁理士　　河　野　　登　失 策　　２　　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、駆動輪の回転速度に応じた油圧を発生する第１の油
   圧ポンプと、従動輪の回転速度に応じた油圧を発生する
   第２の油圧ポンプとを備え、一方の吐出口と他方の吸込
   口との間を各別の油路にて連通させてある４輪駆動車で
   あって、 前記両油路を相互に連通するバイパス油路と、 該バイパス油路の中途に配設された可変絞り手段と を具備することを特徴とする４輪駆動車。