JPH038498Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は前輪及び後輪を同一のエンジンで駆動
する場合の駆動連結装置に関する。

〔従来の技術〕

前輪及び後輪を同一のエンジンで駆動する四輪
駆動車においては、前輪及び後輪のタイヤの有効
半径に多少の相違があつたり、旋回走行時に前輪
は後輪に対して旋回半径が大いことなどにより、
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、実質的にブレーキ作用を行ういわゆ
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ずるので、これを
防止する手段が必要である。

このため従来の四輪駆動車は、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
輪の走行距離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。

そこで、この現象を低減させるために、特開昭
58−20521号公報では、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、このような手段では伝達ト
ルク容量やスリツプによる焼損の惧れなどがあ
る。

〔考案が解決しようとする問題点〕

本考案はこのような事情に鑑みて提案されたも
ので、四輪駆動走行時に前輪及び後輪間の回転速
度差によつて駆動系に生ずる不具合を解消する省
力強固低コストかつ長寿命の四輪駆動用駆動連結
装置を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

そのために本考案は、前輪に駆動力を伝達する
第１回転軸と、後輪に駆動力を伝達する第２回転
軸と、両回転軸のいずれか一方がカムリングに連
結され他方がローターに連結されて両回転軸の回
転速度差に応じた油量を吐出するベーンポンプと
を備えた四輪駆動用駆動連結装置において、上記
ベーンポンプの吐出口と吸込口とを油流通制御手
段を有する側油路で連通するとともに、上記吐出
口及び吸込口を所定値以上の油圧で開放するリリ
ーフ弁を介してオイル溜に連通したことを特徴と
するものである。

〔作用〕

このような構成により、前後輪間の回転速度差
により生ずる駆動系の不具合を除去し、前後輪の
速度差を許容しながら、前後輪にそれぞれ回転速
度に応じたトルクを伝達する省力、低コストかつ
高性能の四輪駆動用駆動連結装置を得ることがで
きる。

〔実施例〕

本考案の一実施例を図面について説明すると、
第１図はその平面図、第２図は第１図のベーンポ
ンプ及びその油圧制御回路を示す系統図、第３図
は第２図の特性図、第４図は第２図の作動要領を
示す説明図で、同図Ａは前輪の回転数が後輪のそ
れよりも大きい場合、同図Ｂは前輪の回転数が後
輪のそれよりも小さい場合をそれぞれ示す。第５
図は第２図の変形例を示す同じく系統図、第６図
は第５図の特性図、第７図は第２図、第５図のオ
リフイスの変形例を示す縦断面図である。

まず、第１図において、エンジン１に発生する
出力は、エンジン１に連結された変速機２を介し
て、その出力軸３に取り付けられたドライブギヤ
４から駆動力として取り出され、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、この中間伝達軸８の一方のギヤ７
から前輪９の差動装置１０に駆動力が伝達されて
前輪９が駆動されるとゝもに、前輪９に伝達され
た駆動力がそのまま第１回転軸１１にギヤ１２を
介して伝達され、四輪駆動用駆動連結装置１３を
経て第２回転軸１４に伝達され、さらに、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
が駆動される。

四輪駆動用駆動連結装置１３は、第２図に示す
ように、ベーンポンプ２０と、これに付属する油
圧制御回路２１とで構成されており、ベーンポン
プ２０はローター２０ａとカムリング２０ｂとか
らなり、ローター２０ａは前輪９への駆動力がそ
のまゝ伝達される第１の回転軸１１と連結され、
カムリング２０ｂは後輪１６に駆動力を伝達する
第２の回転軸１４と連結されている。

このベーンポンプ２０は、第１回転軸と第２回
転軸との間に回転速度差が発生することによりロ
ーター２０ａとカムリング２０ｂとの間に相対回
転が生ずると、ポンプとして機能してその回転速
度差に応じた油量を発生するが、その際吐出口
（ローター２０ａの回転方向先端の吸込吐出口が
これに相当する。）を塞ぐと、作動油が非圧縮性
流体であるためローター２０ａとカムリング２０
ｂとの相対回転が阻止されて両者が一体的に回転
することとなる。また上記吐出口にオリフイス等
の流通抵抗を介装すれば、作動油は同オリフイス
を通過する際に流量に応じた抵抗を受けるが、こ
の流通抵抗はローター２０ａとカムリング２０ｂ
との相対回転を妨げるように作用するので、ロー
ター２０ａとカムリング２０ｂとは相互の回転速
度差が減少するように作動油を通じて制御され、
例えばローター２０ａがカムリング２０ｂに対し
て過回転しようとすると、ローター２０ａの回転
トルクの一部は作動油を通じてカムリング２０ｂ
にも伝達される。

このため、上記ベーンポンプ２０には、カムリ
ング２０ｂの対角位置に２つのポンプ室が形成さ
れ、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２２，２３，２４，２５が対角位置に形
成してあり、これら対角位置の吸込吐出口２２，
２４と吸込吐出口２３，２４はカムリング２０ｂ
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２６と第２油路２７とに連通してい
る。

さらに、油圧制御回路２１は、第１油路２６と
第２油路２７との間でそれぞれチエツク弁２８，
２９を介してオイル溜３０と連通し、オイル溜３
０からの流れのみを許容する一方通路を形成する
ように構成され、さらに第１油路２６と第２油路
２７との間に流出のみを許容する対向型の二つの
チエツク弁３１，３２を介して両油路２６，２７
が連通され、チエツク弁３１，３２の中間部がリ
リーフ弁３３に連通している。

このリリーフ弁３３には一定バネ力のスプリン
グ３４が弾装され、スプリング３４側中間部には
オイル溜３０と二つのチエツク弁２８，２９に至
る油路の中間に接続する連通路３５が設けられ、
スプリング３４の頂部にはチエツク弁３６が配設
され、ベーンポンプ２０の吐出口を一定の制御圧
で塞ぐとゝもにベーンポンプ２０の吸込吐出口２
２，２５及び２３，２４間に油流通制御手段とし
てオリフイス３７，３８を有する側油路３９，４
０が設けられ、リリーフ弁３３の油圧制御の調整
機能を行う。

すなわち、この側油路３９及び４０は通常オリ
フイス３７，３８が側油路３９，４０内の油流通
調整制御手段として働き、第１の回転軸と第２の
回転軸の回転速度差が非常に小さい場合は、ポン
プ２０からの油量が少ないので作動油はオリフイ
ス３７，３８の抵抗を受けることなく側油路３
９，４０を流通して、ローター２０ａとカムリン
グ２０ｂとの相対回転が許容され両回転軸間にト
ルクの伝達はなされないが、回転速度差が増しポ
ンプ２０の吐出量が増加してオリフイスの流通抵
抗以上となると、その回転速度差と流通抵抗に応
じた吐出圧が発生し、その圧力に応じたトルクが
両回転軸間で伝達される。そして、さらに回転速
度差が増して吐出圧が上昇し、リリーフ弁３３の
設定制御圧以上となると、リリーフ弁３３が開放
して吐出圧の一部をオイル溜３０及び吸込側油路
へ逃がすため、吐出圧は上記設定制御圧以上に上
昇することはなく、両回転軸間のトルク伝達量も
設定制御圧に応じた値以上になることはない。こ
の回転速度差と吐出圧との関係は、オリフイス３
７，３８の流通抵抗の大小及びリリーフ弁３３の
設定圧力の高低に応じて第３図に示すように、適
宜設定することができる。

このような四輪駆動用駆動連結装置による駆動
状態について説明すると、通常の直進走行状態で
は、前輪９と後輪１６のタイヤの有効半径は同一
でタイヤのスリツプ回転速度が少ないことから、
四輪駆動用駆動連結装置１３の第１回転軸１１と
第２回転軸１４との間に回転速度が生じない。し
たがつて、ベーンポンプ２０には油圧の発生はな
く、後輪１６に駆動が伝達されず前輪９のみによ
る前輪駆動となる。

直進走行状態でも、前輪９が僅かにスリツプす
る程度の緩加速時には、これによる若干の回転速
度差が生ずるが、その回転差による吐出油量が少
なくオリフイスの流通抵抗を受けないので、ロー
ター２０ａとカムリング２０ｂとの相対回転が許
容され後輪へのトルク伝達はない。しかし、前輪
のスリツプ量がやや大きくなるような場合には、
回転速度差が大きくなつてベーンポンプ２０から
の吐出量も増し、作動油がオリフイス３７，３８
の流通抵抗を受けるようになり、それに応じた吐
出圧が発生して（ただし、リリーフ弁３３の設定
圧以下であり、第３図に示す左方の曲線部の範
囲）同吐出圧に応じたトルク（前輪の回転トルク
の一部）が後輪に伝達される四輪駆動状態とな
る。この場合、ローター２０ａがカムリング２０
ｂに対して相対的に第４図に矢印で示す方向に回
転することとなり、作動油の流れは、吸込吐出口
２２，２４が吐出口となり、同吐出口から吐出さ
れた作動油はその全量がオリフイス３７，３８を
介して吸込口となる吸込吐出口２３，２５へ供給
されるようになる。

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、例えば雪路走行時
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、四輪駆動用駆動連結装置１３
の第１回転軸１１と第２回転軸１４との間の回転
速度差が非常に大きくなり、それに応じた大きな
吐出圧が発生してリリーフ弁３３の設定圧を越え
ると、同リリーフ弁が開放されて、吐出油は第４
図Ａに実線で示す如く、オリフイス３７，３８へ
導かれるとともにチエツク弁３１を介してリリー
フ弁３３へ導かれる。一方、吸込口となる吸込吐
出口２３，２５へは、第４図に破線で示す如く、
チエツク弁２９を介してリリーフ弁３３から排出
された作動油とオイル溜内の油とが吸い込まれる
とともに、オリフイス３７，３８を通過した作動
油が吸い込まれる。従つて、吐出側の圧力（吐出
圧）がリリーフ弁３３の作用によりほぼ一定に制
御され、一定の吐出圧に応じた一定のトルクが伝
達される四輪駆動状態となる。

この結果、前輪９の回転速度が減少するとゝも
に後輪６の回転速度が増大することゝなり、回転
速度差は減少するようになり、前輪９のスリツプ
状態では後輪１６への駆動トルクが増大して走行
不能となることを防止するとゝもに後輪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６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
速度が大きくなる場合には、四輪駆動用駆動装置
１３の第１回転軸１１と第２回転軸１４との間に
上述の場合とは反対方向に回転速度差が生ずる。
しかし、その差が小さく設定値を越えない範囲で
は、ベーンポンプ２０の吐出圧油はオリフイス３
７を経て吸込口へ逃げることにより駆動力が後輪
に伝達され、四輪駆動状態となる。

さらに、前輪９の回転速度に比べ後輪１６の回
転速度がさらに大きくなる場合、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、四輪
駆動用駆動連結装置１３の第１回転軸１１と第２
回転軸１４との間に大きな回転速度差が生じ、ベ
ーンポンプ２０では、第４図Ｂに示すような油の
流れが生じ、吸込吐出口２２，２４が吸込口とな
り、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２３，２５が吐出
口となり第２油路２７を経てチエツク弁２９，３
１を閉じてチエツク弁３２からリリーフ弁３３に
導びかれ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に伝達されて四輪駆動状態となり、こ
の結果、後輪１６へのブレーキトルクが増大して
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によるブレーキトルクが作用し、後輪１６に
駆動トルクが作用して四輪駆動状態となつて旋回
走行が行われる。

このように、四輪駆動用駆動連結装置１３では
吐出圧を、リリーフ弁３３により一定値まで保持
せしめるとゝもに、オリフイスを有する側油路を
設け、回転差が小さくとも、ある一定値を越える
回転差を生じたときは、回転差に応じたトルクを
後輪に伝達せしめる構成にし、油路が塞がれてい
るために、吐出圧が蓄積増大し、回転速度差がそ
れ程大きくないにもかゝわらず大きな伝達量が後
輪に伝達される欠点を除き、回転差に応じたトル
クを駆動に伝達し、前・後輪の連結力を大にして
四輪駆動を可能とする。

かように四輪駆動用駆動連結装置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、従来パートタイム四輪駆動
車で四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、自動的に四輪駆動と
二輪駆動との切換が行われるとゝもに前輪と後輪
の回転速度差に応じた駆動力による四輪駆動状態
が得られ、また、フルタイム四輪駆動車では必ず
装備されていたセンタデフに比べ小型コンパクト
化を図ることができるとゝもに重量軽減も図れ、
コスト低減ともなる。

上記実施例は、第５図に示すように、オリフイ
ス３７′，３８′を設け、両者の径を異にすること
により、第１回転軸と第２回転軸の回転速度差の
正負に応じて第６図に示すように、その吐出圧の
立ち上り特性を変えることもできる。

このような構造によれば、前輪の駆動時と被駆
動時の駆動特性を変え、これにより前輪のロツク
現象、ブレーキング現象の発生を防止し、操縦安
定性を高めることができる。

なお、第２図、第５図に採用されるオリフイス
としては、第７図に示すように、ブレーキ油圧に
応動するニードル弁を利用することもできる。

〔考案の効果〕

要するに本考案によれば、前輪に駆動力を伝達
する第１回転軸と、後輪に駆動力を伝達する第２
回転軸と、両回転軸のいずれか一方がカムリング
に連結され他方がローターに連結されて両回転軸
の回転速度差に応じた油量を吐出するベーンポン
プとを備えた四輪駆動用駆動連結装置において、
上記ベーンポンプの吐出口と吸込口とを油流通制
御手段を有する側油路で連通するとともに、上記
吐出口及び吸込口を所定値以上の油圧で開放する
リリーフ弁を介してオイル溜に連通したことによ
り、ブレーキング現象を防止し、運転操作を容易
にする省力、小型軽量かつ低コストの四輪駆動用
駆動連結装置を得るから、本考案は産業上極めて
有益なものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す平面図、第２
図は第１図のベーンポンプ及びその油圧制御回路
を示す系統図、第３図は第２図の特性図、第４図
は第２図の作動要領を示す説明図で、同図Ａは前
輪の回転数が後輪のそれよりも大きい場合、同図
Ｂは前輪の回転数が後輪のそれよりも小さい場合
をそれぞれ示す。第５図は第２図の変形例を示す
同じく系統図、第６図は第５図の特性図、第７図
は第２図、第５図のオリフイスの変形例を示す縦
断面図である。 １……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回転軸、１
２……ギヤ、１３……四輪駆動用駆動連結装置、
１４……第２回転軸、１５……歯車機構、１６…
…後輪、１７……差動装置、２０……ベーンポン
プ、２０ａ……ローター、２０ｂ……カムリン
グ、２１……油圧制御回路、２２，２３，２４，
２５……吸込吐出口、２６……第１油路、２７…
…第２油路、２８，２９……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……チエツク弁、３７，３７′……オ
リフイス、３８，３８′……オリフイス、３９，
４０……側油路。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 前輪に駆動力を伝達する第１回転軸と、後輪に
   駆動力を伝達する第２回転軸と、両回転軸のいず
   れか一方がカムリングに連結され他方がローター
   に連結されて両回転軸の回転速度差に応じた油量
   を吐出するベーンポンプとを備えた四輪駆動用駆
   動連結装置において、上記ベーンポンプの吐出口
   と吸込口とを油流通制御手段を有する側油路で連
   通するとともに、上記吐出口及び吸込口を所定値
   以上の油圧で開放するリリーフ弁を介してオイル
   溜に連通したことを特徴とする四輪駆動用駆動連
   結装置。