JPH0435366B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は前輪、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。

前輪、後輪を同一のエンジンで駆動する４輪駆
動車においては、前輪および後輪のタイヤの有効
半径に多小の相違があつたり、旋回走行の場合は
タイヤのころがり径路の違いからタイヤにすべり
を伴い駆動系に無理な力が作用するためこれを防
止する手段を設ける必要がある。

このため従来からフルタイム４輪駆動車では前
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回転軸との間に回転送度差が生
じても駆動力を伝達できるようにセンタデフと称
する第３の差動装置が用いられている。しかしな
がら重量、大きさおよびコストの面からパートタ
イム４輪駆動車に比べて不利であると共に差動回
転が可能であることから４輪駆動を必要とすると
きに４輪駆動が達成できない場合があり、デフロ
ツク機構を必要とする等装置の一層複雑化を招い
てしまう。

また、パートタイム４輪駆動車にあつてはセン
タデフを設置しないものが多く、旋回走行により
生ずるタイトコーナブレーキング現象等４輪駆動
による不具合がある場合には運転者による操作で
２輪駆動とするよう指示されており、運転操作が
煩雑となる欠点がある。

本発明はかかる従来の４輪駆動車に生ずる欠点
を解消し、小型軽量な４輪駆動用駆動連結装置の
提供を目的とする。

かかる目的を達成する本発明の構成は、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回転軸の回転速度比を異にすると共に
前記第１回転軸と前記第２回転軸とをこれらの回
転速度差によつて駆動され且つ回転速度差に応じ
た油量を吐出する油圧ポンプを介して連結してな
ることを特徴とする。

以下本発明の一実施例を図面に基づき詳細に説
明する。

第１図は本発明の４輪駆動用駆動連結装置の一
実施例にかかる概略構成、第２図は第１回転軸と
第２回転軸とを連結する装置の詳細断面を示すも
のである。

横置きされたエンジン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、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回転軸１１にギヤ１２を介して伝達
され４輪駆動用駆動連結装置１３を径て第２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。

この時、減速機から第１回転軸１１までの全体
のギヤ比と第２回転軸１４から差動装置１７まで
の全体のギヤ比を等しくしないで、前輪９の回転
速度と後輪の回転速度差の比が約３％となるよう
に各ギヤの歯数を選定し、第２回転軸１４よりも
第１回転軸１１の回転が速くなるようにしてあ
る。

この４輪駆動用駆動連結装置１３は、油圧ポン
プであるベーンポンプ２０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２０
のロータ２０ａが前輪９への駆動力がそのまま伝
達される第１回転軸１１と連結されると共に、カ
ムリング２０ｂが後輪１６に駆動力を伝達する第
２回転軸１４に連結してある。この油圧ポンプと
してのベーンポンプ２０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２０ａとカム
リング２０ｂとの間に相対回転、すなわち第１回
転軸１１と第２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が発生され
るものであり、ベーンポンプ２０の吐出口（相対
回転方向先端の吸込吐出口がこれに相当）を塞ぐ
ことで油を介してその静圧でロータ２０ａとカム
リング２０ｂとが剛体のようになつて一体回転さ
れる。このためカムリング２０ｂには対角位置に
２つのポンプ室が形成され回転方向基端側に位置
した時吸込口となり、先端側に位置した時吐出口
となる４個の吸込吐出口２２，２３，２４，２５
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がそれぞれカムリング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とで連通してあ
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を介してオイル溜３
０が連通され、オイル溜３０からの流れのみが許
容されると共に第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側である中間部には、オ
イル溜３０と２つのチエツク弁２８，２９までの
中間部との連通路３５が設けてあり、スプリング
３４の他端には、スプリング３４によりリリーフ
弁３３の開弁圧力を制御するピストン３６が設け
られ、ピストン３６の他端にはデユーテイ制御さ
れる制御油圧が作用するようになつている。そし
て、デユーテイ制御のためのオリフイス３７を介
して供給される一定圧力の油圧をソレノイド弁３
８で制御するが、このソレノイド弁３８はコンピ
ユータ３９に電気的に接続され、コンピユータに
入力されるエンジンの回転数、第１回転軸１１の
回転数、第２回転軸１４の回転数、スロツトル開
度、ブレーキスイツチ、転舵角によりピストン３
６の他端に作用する油圧を制御する。

尚、オリフイス３７を介して供給される一定圧
力の油圧は、変速機２がオートマチツクトランス
ミツシヨンの場合にはその制御用油圧を利用すれ
ば良く、手動式の場合にはオイルポンプを設置す
る等によりこの油圧を確保する。

このような油圧回路２１とすることでロータ２
０ａとカムリング２０ｂ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となる。

かような４輪駆動用駆動連結装置による駆動状
態を、まずリリーフ弁３３の開放圧力をスプリン
グ３４による設定圧のみで一定とした場合につい
て説明する。

通常の直進状態時は、前輪９と後輪１６のタイ
ヤの有効半径が同一でタイヤの回転速度に差がほ
とんど生じないので、４輪駆動用駆動連結装置１
３の第１回転軸１１と第２回転軸１４との間に
は、予め設けてある約３％の回転差が生じてベー
ンポンプ２０が機能して油圧が発生し、ロータ２
０ａとカムリング２０ｂとが一体となつて回転
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輪駆動状態とな
る。この場合のベーンポンプ２０における油の流
れは、相対的にロータ２０ａが回転することとな
り、吸込吐出口２３，２５が吸込口となつてチエ
ツク弁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が吐出口となつ
てチエツク弁２８，３２を閉じると同時にチエツ
ク弁３１を介してリリーフ弁３３に導びかれる。

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、ベーンポン
プ２０で上述した直進走行時と同じ油の流れが生
じ大きな油圧が発生するが、所定値を越えると、
リリーフ弁３３がスプリング３４に抗して開き吐
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。この結果、前輪９の回転速度が減
少すると共に後輪１６の回転速度が増大すること
となり回転速度差を縮少する（ノンスリツプデフ
と同一機能）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されて走行不
能となることを回避できると共に後輪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。

逆に前輪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１３の第１回転軸１１と第２回転
軸１４との間に上述とは逆方向に大きな回転速度
差が生じ、ベーンポンプ２０では、吸込吐出口２
２，２４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２９，３１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４
輪駆動状態となる。この結果、後輪１６へのブレ
ーキトルクを増大して前輪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。

かように４輪駆動用駆動連結装置１３が吐出圧
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
車での煩雑な操作がなくなり、自動的に４輪駆動
と２輪駆動との切換が行なわれると共に前輪と後
輪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。また、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小型コン
パクト化を図ることができ、重量軽減も図れ、コ
スト低減ともなる。

また、リリーフ弁３３の開放圧力を、ピストン
３６の下端側に作用する油圧をデユーテイ制御す
ることで調整する場合は、ベーンポンプ２０の吐
出圧を調整制御でき後輪１６への駆動力を調整す
ることができる。

したがつて、エンジン１が高負荷となるほどこ
れをスロツトル開度信号により検出してベーンポ
ンプ２０の吐出圧を高めるよう制御すれば、４輪
駆動状態で後輪１６へ伝達される駆動力の伝達量
を増大して走行するようにできる。

また、フツトブレーキの操作状態をブレーキス
イツチで検出しONとなつた場合にベーンポンプ
２０の吐出圧を大とするように制御することで前
輪９および後輪１６がロツクすることを防止して
制動距離を短かくし、しかも安定した制動状態を
得ることができる。

さらに、操舵角を検出し、大きくなればなるほ
ど吐出圧を低くするよう制御することで、タイト
コーナブレーキング現象を回避してスムーズに旋
回走行することが可能となる。また、コンピユー
タに入力される各検出信号によりエンジンの回転
数や車両の速度に応じてベーンポンプ２０の吐出
圧を調整制御して安定した走行状態とすることも
できる。

尚、上記実施例では４輪駆動用駆動連結装置１
３の油圧ポンプとしてベーンポンプを用いしかも
吸込吐出口が４個の平衡形のもので説明したが、
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とすることも可能であり、他
の形式の油圧ポンプ、例えば内接ギヤポンプ、ト
ロコイドポンプ、ハイポサイクロイドポンプ、ア
キシヤルおよびラジアルプランジヤポンプ等のも
のも使用でき、回転速度差に応じて吐出油量が変
化する形式のものであれば良い。また、通常の直
進状態で前輪を駆動するものに限らず後輪を駆動
する形式のものにも適用できる。さらに、変速機
も手動式、自動式のいずれであつても良く、リリ
ーフ弁の制御も油圧を用いるデユーテイ制御に限
らず機械式に制御するもの等であつても良い。４
輪駆動用駆動連結装置の第１回転軸と、第２回転
軸の回転差も、第２回転軸を第１回転軸よりも速
くしても勿論良く且つ回転速度差も３％に限られ
るものではなく、前輪と後輪が同一速度で回転し
ている時に、第１回転軸と第２回転軸に回転速度
差が生じれば良い。

以上、実施例とともに具体的に説明したように
本発明によれば、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回転軸とをこ
れらの回転速度差に応じて駆動され且つ回転速度
差に応じた油量を吐出する油圧ポンプを介して、
前輪と後輪が同一速度回転した時に第１回転軸の
回転速度と第２回転軸の回転速度の比に差が生ず
るように第１回転軸と第２回転軸を連結し、油圧
ポンプの静的油圧により駆動力を伝達して４輪駆
動状態を得るので、常に４輪駆動状態を保つこと
ができる。しかも今までのパートタイム４輪駆動
車における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が解消でき、またフル
タイム４輪駆動車においては従来装備されたセン
タデフに比べ小型・軽量な装置とすることがで
き、しかも構造も簡単で安価となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の４輪駆動連結装置の一実施例
にかかる概略構成図、第２図は第１回転軸と第２
回転軸とを連結する装置の詳細断面図を示した。 図面中、９は前輪、１０は前輪用作動装置、１
１は第１回転軸、１３は４輪駆動用駆動連結装
置、１４は第２回転軸、１６は後輪、１７は後輪
用の差動装置、２０はベーンポンプ、２０ａはロ
ータ、２０ｂはカムリング、２１は油圧回路、２
２，２３，２４，２５は吸込吐出口、２６，２７
は第１および第２油路、２８，２９，３１，３２
はチエツク弁、３０はオイル溜、３３はリリーフ
弁、３６はピストン、３７はオリフイス、３８は
ソレノイド弁である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 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回転軸の回転速度比を異に
   すると共に前記第１回転軸と前記第２回転軸とを
   これらの回転速度差によつて駆動され且つ回転速
   度差に応じた油量を吐出する油圧ポンプを介して
   連結してなることを特徴とする４輪駆動用駆動連
   結装置。