JPH0436889B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は車両の４輪駆動装置、特にエンジン側
の車輪及びエンジンから離間した車輪を機械式伝
動機構及び油圧式伝動機構を介して夫々駆動する
ようにした４輪駆動装置に関する。

（従来技術） 車両の４輪駆動装置としては、エンジンの出力
トルクを差動歯車機構によつて２つの出力トルク
に分配すると共に、両出力トルクを機械的伝動機
構を介して前輪及び後輪に夫々伝達するようにし
た構成が一般的であるが、このような構成による
と、エンジンから離間した方の車輪を駆動するた
めの車体前後方向に延びるプロペラシヤフトが必
要となり、また該プロペラシヤフトを配設するた
めに車室フロアに所謂トンネル部を設けなければ
ならないことになる。

これに対しては、例えば特開昭57−74222号公
報に開示されているように、エンジンから離間し
た車輪への動力伝達装置として油圧ポンプと油圧
モータとを油圧導管で接続してなる油圧式伝動装
置を用いた「４輪自動車の全車輪駆動装置」に関
する発明が提案されている。この発明は、基本的
には、第１図に示すように車体前部にエンジン１
と変速機２とを結合してなるパワーユニツト３を
搭載し、且つ上記変速機２の出力により差動歯車
装置４を介して左右の前輪５，５を駆動するよう
にしたフロントエンジンフロントドライブ型の駆
動装置において、上記差動歯車装置４におけるリ
ングギヤ６の回転により動力取出歯車７を介して
斜板式の油圧ポンプ８を駆動すると共に、後輪
９，９側には同じく斜板式の油圧モータ１０を備
え、該油圧モータ１０と上記油圧ポンプ８とを油
圧導管１１，１２を介して接続することにより、
該油圧モータ１０によつて後輪９，９を駆動する
ようにした構成である。これによれば、車体の前
部と後部との間に油圧導管１１，１２を配設する
だけでエンジン１から離間した後輪９，９を駆動
することができ、従来の４輪駆動装置におけるプ
ロペラシヤフト及び該シヤフトを配設するための
車体フロアのトンネル部が不要となる。

しかし、この駆動装置は、フロントエンジンフ
ロントドライブ型の駆動装置に、油圧ポンプ８と
油圧モータ１０及びその両者を接続する油圧導管
１１，１２とでなる油圧式伝動機構を付加するこ
とによつて後輪９，９を駆動するようにしたもの
であつて、従来同様の変速機２が必要であるから
構造が複雑化する難点がある。また、良好な走行
性能を得るために変速機２の出力を車輪５，５と
後輪９，９とに如何に配分するかの問題があり、
またこのトルク配分を常に適正に保持するために
上記油圧ポンプ８及び油圧モータ１０の容量の高
精度の制御が必要となる。

（発明の目的） 本発明は、エンジンの出力トルクを分配してエ
ンジン側の車輪及びエンジンから離間した車輪を
夫々機械式及び油圧式伝動機構を介して駆動する
ことにより、従来におけるプロペラシヤフト等を
不要とした４輪駆動装置において、上記エンジン
出力トルクを差動歯車機構により２つの出力に分
配すると共に、上記油圧式伝動機構を無段変速機
として用いるようにする。これにより、良好な走
行性或いは操縦性が得られるように前後輪に対す
るトルク配分が自動的に行われ、しかも従来の機
械式変速機が不要とされた簡素な構成の４輪駆動
装置を実現することを目的とする。

（発明の構成） 即ち、本発明に係る４輪駆動装置は、エンジン
の出力トルクを２つの出力トルクに分配する差動
歯車機構と、該差動歯車機構の一方の出力トルク
をエンジン側の車輪に伝達する伝動歯車と、差動
歯車機構の他方の出力トルクにより駆動される油
圧ポンプと、該油圧ポンプに油圧導管を介して接
続され且つエンジンから離間した車輪側に備えら
れて該車輪を駆動する油圧モータとにより構成さ
れる。この油圧ポンプと油圧モータとは、例えば
斜板式等の容量可変のポンプ及びモータであつ
て、これらの容量を増減制御することによつて伝
達トルクが無段階に変化する油圧式無段変速機が
構成され、これにより従来の機械式変速機が不要
となる。また、上記差動歯車機構はエンジン出力
トルクを一定の比率で２つの出力に分配し、従つ
てその一方の出力トルクにより伝動歯車を介して
駆動されるエンジン側の車輪の駆動力は常に略一
定となる。そして、上記油圧式無段変速機の変速
制御によつてエンジンから離間した方の車輪の駆
動力が変化し、これにより良好な走行安定性或い
は旋回操縦性が得られるように前後輪の駆動力が
分配されるようになる。

（実施例） 以下、本発明の実施例について説明する。

第２図に示すように、この実施例においては車
体前部にエンジン２１と、該エンジン２１の出力
軸２２によつて駆動される差動歯車機構２３とが
備えられている。この差動歯車機構２３は、上記
エンジン出力軸２２に連結されたピニオンキヤリ
ア２４と、該キヤリア２４に回転自在に軸支され
た複数のピニオン２５…２５と、これらのピニオ
ン２５…２５の外側及び内側に夫々噛み合された
リングギヤ２６及びサンギヤ２７とで構成されて
いる。また、上記リングギヤ２６には動力取出ギ
ヤ２８が同芯状に固設されており、該動力取出ギ
ヤ２８に噛み合された中間ギヤ２９が前輪用差動
装置３０の入力ギヤ３１に噛み合されている。そ
して、この差動装置３０から左右に延びる車軸３
２，３２に左右の前輪３３，３３が夫々連結され
ている。また、車体前部には油圧ポンプ３４が備
えられ、該ポンプ３４の入力軸３５が上記差動歯
車機構２３におけるサンギヤ２７に連結されてい
る。

一方、車体後部には油圧モータ３６が装備さ
れ、該モータ３６の出力軸３７に設けられた駆動
ギヤ３８が後輪用差動装置３９の入力ギヤ４０に
噛み合されている。そして、該差動装置３９から
左右に延びる車軸４１，４１に左右の後輪４２，
４２が連結されている。

然して、上記車体前部における油圧ポンプ３４
と車体後部における油圧モータ３６とは高圧用及
び低圧用油圧導管４３，４４によつて接続されて
いると共に、該ポンプ３４及びモータ３６は例え
ば斜板の傾斜角を変化させることにより容量が増
減する可変容量型のポンプ及びモータとされ、こ
れににより上記斜板の傾斜角等の制御によつて油
圧ポンプ３４と油圧モータ３６の速度比が変化す
る油圧式無段変速機が構成されている。

尚、この実施例においては、上記差動歯車機構
２３におけるピニオンキヤリア２４とリングギヤ
２６とを結合する直結クラツチ４５が設けられて
いると共に、高圧用及び低圧用油圧導管４３，４
４間には開閉弁４６によつて連通、遮断されるバ
イパス４７が設けられている。

次に上記実施例の作用を説明する。

先ず、差動歯車機構２３のピニオンキヤリア２
４とリングギヤ２６との間の直結クラツチ４５が
解放されており、且つ油圧導管４３，４４間のバ
イパス４７が開閉弁４６によつて遮断されている
場合について説明する。この場合、エンジン２１
の出力トルクは差動歯車機構２３のピニオンキヤ
リア２４に入力されると共に、該機構２３におけ
るリングギヤ２６とサンギヤ２７とのギヤ比に応
じて一定の比率で２つのトルクに分配される。そ
して、一方の出力トルクは上記リングギヤ２６か
ら動力取出ギヤ２８及び中間ギヤ２９を介して前
輪用差動装置３０に入力されると共に、該差動装
置３０によつて更に２分され、車軸３２，３２を
介して左右の前輪３３，３３を駆動する。その場
合に、該前輪３３、３３の駆動力は、上記差動歯
車機構２３においてエンジン出力トルクが一定の
比率で分配されるので略一定となる。

一方、上記差動歯車機構２３で分配された他方
の出力トルクは、該機構２３のサンギヤ２７から
取出されて油圧ポンプ３４を駆動する。そのた
め、該油圧ポンプ３４から高圧の作動油が吐出さ
れて高圧用油圧導管４３を介して車体後部の油圧
モータ３６に供給され、これにより該油圧モータ
３６が駆動される。そして、該モータ３６の出力
トルクが出力軸３７及び駆動ギヤ３８を介して後
輪用差動装置３９に入力され、更に該差動装置３
９によつて左右に２分されて車軸４１，４１を介
して左右の後輪４２，４２を駆動する。ここで、
上記油圧ポンプ３４から油圧モータ３６に供給さ
れた作動油は該モータ３６を駆動した後、低圧用
油圧導管４４を経て油圧ポンプ３４に戻される。

然して、上記油圧ポンプ３４と油圧モータ３６
とは無段変速機を構成しており、これらの容量を
増減制御することにより両者間の変速比（モータ
回転数／ポンプ回転数）が変化し、これに伴つて
トルク伝達比（モータ出力トルク／ポンプ入力ト
ルク）が反比例的に変化する。従つて、この無段
変速機を変速制御することによつて、油圧モータ
３６により駆動される後輪４２，４２の駆動力を
例えば第３図に鎖線Ａで示すように車速の上昇に
対して減少させるように制御することができる。

この時、前輪３３，３３の駆動力は前述のよう
に常に略一定に保持されるから第３図に破線Ｂで
示すようになり、その結果、前輪３３，３３及び
後輪４２，４２の両者による総駆動力は第３図に
実線Ｃで示すようになる。これを換言すれば、例
えば第４図に示すような従来の有段変速機による
走行性能図の各変速段における駆動力特性線ａ，
ｂ，ｃ，ｄを包絡するような駆動力特性線C′を求
め、第３図における総駆動力特性線Ｃがこの線
C′に一致するように上記油圧式無段変速機を制御
した時、その総駆動力が前輪３３，３３と後輪４
２，４２とに第３図に鎖線Ａ及び破線Ｂで示すよ
うに分配されるということである。

ところで、第３図に示すように前輪３３，３３
と後輪４２，４２の駆動力が分配されると、操舵
輪として用いられる前輪３３，３３の駆動力が常
に略一定であるから、旋回時のコーナリングフオ
ースの変動が小さくなり、操縦安定性が向上す
る。つまり、通常の前輪駆動車或いは４輪駆動車
にあつては、低速時に前輪駆動力が大きくなるた
め旋回時にコーナリングフオースが過大となつて
所謂タツクイン現象を生じるが、このような現象
が防止される。また、雪道や泥道での走行時に前
輪駆動力が過大であることによる前輪のスリツプ
が防止されると共に、高速走行時においては、後
輪駆動力が小さくなるので後輪の所謂尻振り現象
が防止され、走行安定性ないし安全性が向上す
る。このようにして、前後輪の駆動力が良好な走
行性や操縦性が得られるように自動的に分配され
ることになるのである。

ここで、油圧式無段変速機を変速制御した時、
及び旋回時に生じる前輪３３，３３と後輪４２，
４２との間の回転速度差は差動歯車機構２３によ
つて吸収され、従つて伝動系統の全体に無理が生
じることはない。

尚、差動歯車機構２３におけるピニオンキヤリ
ア２４とリングギヤ２６との間に設けられた直結
クラツチ４５を締結し、且つ高圧用及び低圧用油
圧導管４３，４４間に設けられたバイパス４７上
の開閉弁４６を開けば、上記差動歯車機構２３の
差動機能がなくなつて該機構２３の各メンバーが
一体的に回転すると共に、油圧ポンプ３４から吐
出される高圧の作動油が油圧モータ３６を駆動す
ることなく該ポンプ３４に戻されることになる。
従つて、エンジン２１の出力トルクは動力取出ギ
ヤ２８及び中間ギヤ２９を介して全て前輪駆動装
置３０に入力され、前輪３３，３３のみを駆動す
る。これにより、例えば後輪駆動力が小さくなる
所定速度以上の高車速域において、４輪駆動状態
から前輪３３，３３のみを駆動する状態に切換え
ることが可能となる。

（発明の効果） 以上のように本発明４輪駆動装置によれば、従
来におけるエンジンから離間した車輪を駆動する
ためのプロペラシヤフトや該シヤフトを配設する
ための車室フロアに設けられるトンネル部が不要
となると共に、エンジンから離間した車輪を駆動
する油圧ポンプ及び油圧モータが無段変速機とし
て用いられるので、従来の機械式変速機が不要と
なる。もつて、車室空間を広く確保することがで
き且つ簡素な構成の４輪駆動装置が実現されるこ
とになる。

特に、前記実施例のようにエンジンを車体前部
に搭載した場合においては、エンジン出力が前輪
駆動力と後輪駆動力とに最適の状態に自動的に分
配され、特に高精度の制御を要することなく、良
好な走行性ないし操縦性が得られることになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、機械−油圧式４輪駆動装置の従来例
を示す概略平面図、第２図は本発明４輪駆動装置
の実施例を示す概略平面図、第３図は該実施例の
駆動力特性図、第４図は従来の有段変速機による
駆動力特性図である。 ２１……エンジン、２３……差動歯車機構、２
８，２９，３０，３１……伝動歯車（２８……動
力取出ギヤ、２９……中間ギヤ、３０……差動装
置、３１……入力ギヤ）、３３，４２……車輪、
３４……油圧ポンプ、３６……油圧モータ、４
３，４４……油圧導管。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ エンジンの出力トルクが入力されて該トルク
   を２つの出力トルクに分配する差動歯車機構と、
   該差動歯車機構の一方の出力トルクをエンジン側
   の車輪に伝達する伝動歯車と、差動歯車機構の他
   方の出力トルクにより駆動される油圧ポンプと、
   該油圧ポンプに油圧導管を介して接続され且つ該
   ポンプと対をなしてトルク伝達比が無段階に変化
   する油圧式無段変速機を構成する油圧モータとを
   有し、且つ該油圧モータがエンジンから離間した
   車輪側に設置されて該車輪を駆動するように構成
   されていることを特徴とする車両の４輪駆動装
   置。