JPH0440976Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本考案は、前輪タイヤと後輪タイヤとの有効半
径に比較的大きな差があつた場合に、これによつ
て生ずる不具合を回避することを企画した駆動力
伝達装置に関する。

＜従来の技術＞ 同一のエンジンで前輪と後輪とを同時に駆動で
きるようにした四輪駆動車は、二輪駆動車と比較
して汚濘地や雪上等の悪路での走破性能に優れて
いる他、前輪及び後輪から同時に駆動力や制動力
を路面に伝えることができるため、急加速性能や
急制動性能の点でも優れている。しかし、四輪駆
動車では前輪タイヤ及び後輪タイヤの有効半径に
多少の相違があつたり、前輪と後輪との転動軌跡
が異なる旋回走行時には、タイヤがすべりを生じ
て駆動系に無理な力が作用してしまうことが知ら
れている。

このため、二輪駆動形式に移行できないフルタ
イム四輪駆動車においては、前輪に駆動力を伝達
する回転軸と後輪に駆動力を伝達する回転軸との
間に回転差が発生しても駆動力が伝達できるよう
に、センタデフと呼称される第三の差動装置が組
み込まれているが、重量や大きさ或いはコストの
点で二輪駆動が可能なパートタイム四輪駆動車に
比べて不利である。しかも、差動回転が可能なこ
とから四輪駆動を必要とする際に四輪駆動が達成
できなくなる場合があり、このためにデフロツク
機構を組み込まなければならず、装置全体の複雑
化を招いてしまう欠点があつた。一方、パートタ
イム四輪駆動車においては、タイトコーナブレー
キング現象等の四輪駆動による不具合が発生する
場合、運転者は二輪駆動に切り換えるようにして
おり、運転操作が煩雑となつて一般のユーザでは
使いこなすことが難しい。

かかる従来の四輪駆動車における上述した不具
合に鑑み、本件出願人は油圧ポンプを前輪と後輪
との駆動力伝達装置として用い、車両の走行状態
に応じて自動的に四輪駆動か或いは二輪駆動に切
換わるようにしたものを特開昭60−104426号にて
すでに発表した。この四輪駆動車用駆動力伝達装
置は、前輪に接続する回転軸及び後輪に接続する
回転軸のうち何れか一方の回転軸に連結されるケ
ーシングと、このケーシング内に回転自在に収納
されて当該ケーシングとの間に油室を形成すると
共に他方の前記回転軸に連結されるロータと、前
記ケーシングを介して前記油室内にそれぞれ連通
し且つ二つの前記回転軸の回転速度差に対応した
油量の圧油がそれぞれ流れる少なくとも一対の油
通路と、これら油通路に連通する副通路と、この
副通路に設けられて当該副通路での前記圧油の流
れを制御する手段とを具えたものである。つま
り、或る程度以下の領域では前輪と後輪との相対
回転を許容するが、これ以上の領域では油室内の
圧油の静圧でケーシングとロータとを剛体的に連
結し、自動的に四輪駆動を達成するようにしてい
る。

＜考案が解決しようとする問題点＞ 上記のように油圧ポンプを用いた駆動力伝達装
置にあつては、前輪と後輪との差動回転に基づく
油圧によりこの差動を減少させて四輪駆動状態を
自動的に達成することができる。

ところで、近年の車両では荷物搭載スペースの
拡大等を目的として通常使用されるタイヤより径
の小さいタイヤ（所謂スペースセーバタイヤ）を
スペアタイヤとして備えている場合がある。この
ような場合、タイヤパンク時にスペースセーバタ
イヤを装着した場合には、このスペースセーバタ
イヤと通常のタイヤとにより前輪タイヤと後輪タ
イヤとの有効半径に比較的大きな差が生じ、通常
の走行中にも油圧ポンプに常に大きな油圧が発生
して駆動系に無理な力が作用し、駆動系の耐久性
及び車両の操縦安定性に悪影響を与えるという不
具合が生じてしまう。

本考案はかかる知見に基づき、油圧ポンプを前
輪と後輪との駆動力伝達装置として用いた四輪駆
動車において、スペースセーバタイヤの使用に伴
う不具合を解決した四輪駆動車用駆動力伝達装置
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＞ 本考案による四輪駆動車用駆動力伝達装置は、
前輪に接続する回転軸及び後輪に接続する回転軸
のうち何れか一方の回転軸に連結されるケーシン
グと、このケーシング内に回転自在に収納されて
当該ケーシングとの間に油室を形成すると共に他
方の前記回転軸に連結されるロータと、前記ケー
シングを介して前記油室内にそれぞれ連通し且つ
二つの前記回転軸の回転速度差に対応した油量の
圧油がそれぞれ流れる少なくとも一対の油通路
と、これら油通路に連通する副通路と、前記副通
路に設けられて車両の操舵角が所定値以下且つア
クセル開度が所定値以下且つ前輪と後輪との回転
差が所定値以上の場合にこの副通路を開いて前記
二つの回転軸の相対回転を許容する開閉弁とを具
えたものである。

＜作用＞ スペースセーバタイヤの使用により前輪タイヤ
と後輪タイヤとの有効半径に比較的大きな差が生
じ、この状態で車両が通常走行（すなわち操舵角
が所定値以下のほぼ直進で且つアクセル開度が所
定値以下のそれほど高負荷でない状態の走行）す
る場合、前輪と後輪との間に所定値以上の差動が
あるときには開閉弁が副通路を開いて一対の油通
路を連通状態とし、圧油の循環が可能となつて二
つの回転軸の相対回転が許容される。換言すれ
ば、二つの回転軸の相対回転により圧油が副通路
及び一対の油通路及び油室を循環し、油室内の油
圧によるケーシングとロータとの連結を生ずるこ
となく、前輪と後輪との差動を許容する。

＜実施例＞ 本考案による四輪駆動車用駆動力伝達装置の一
実施例の全体の駆動機構を表す第３図に示すよう
に、本実施例では横置き状態のエンジン１１に連
結された変速機１２の出力軸１３から駆動力が取
り出されるようになつており、この出力軸１３に
取付けられたドライブギヤ１４からアイドルギヤ
１５を介して両端部にギヤ１６，１７を有する中
間伝達軸１８に伝達され、この中間伝達軸１８か
ら前輪用差動装置１９を介して前輪２０に駆動力
が伝達されるようになつている。一方、この前輪
２０に伝達される駆動力はそのままギヤ２１を介
して前輪用回転軸２２に伝達され、駆動力伝達装
置２３を経て後輪用回転軸２４から回転取出方向
変換用の歯車機構２５を介して後輪用差動装置２
６に伝えられ、後輪２７が駆動される。

駆動力伝達装置２３の部分の概略構造を表す第
１図に示すように、後述するロータ２８とで三つ
の油室２９を形成するケーシング３０には、後輪
用回転軸２４が一体的に連結されており、このケ
ーシング３０内に回転自在に収納された円形のロ
ータ２８には、前輪用回転軸２２が一体的に連結
されている。このロータ２８に放射状に形成され
たベーン収納溝３１には、図示しない押圧手段に
よりケーシング３０の内周面に摺接状態で押圧さ
れる複数枚のベーン３２が摺動可能に差し込まれ
ており、前記ケーシング３０には油室２９内にそ
れぞれ連通する二個一組のポート３３，３４が形
成されている。油室２９の円周方向一端側に開口
するそれぞれ三つのポート３３は、第一油路３５
を介して相互に連結され、同様に油室２９の円周
方向他端側に開口するそれぞれ三つのポート３４
は、第２油路３６を介して相互に連結されてい
る。これらポート３３，３４はロータ２８とケー
シング３０との相対回転により、ケーシング３０
に対し油室２９内に位置するベーン３２の回転方
向前側のポートが圧油の吐出口になると共にベー
ン３２の回転方向後ろ側のポートが圧油の吸込口
になり、圧油の吐出側の油路を塞ぐことによつて
圧油の循環が阻止され、この時の油室２９内に発
生する圧油の静圧でロータ２８とケーシング３０
とが一体回転するようになつている。前記第一油
路３５及び第二油路３路には、それぞれ逆止め弁
３７，３８を介して油溜め３９が連通しており、
これら逆止め弁３７，３８によつて油溜め３９か
ら第一油路３５及び第二油路３６への油の流入の
みが許容されるようになつている。本実施例では
この駆動力伝達装置２３を保護するため、圧油の
流出のみを許容する一対のリリーフ弁４０，４１
が第一油路３５と第二油路３６とに跨つて相互に
逆向きに並列状態で介設されている。これらリリ
ーフ弁４０，４１はそれぞれ調圧ばね４２により
第一油路３５と第二油路３６とを非連通状態に保
持するが、この調圧ばね４２のばね力に勝る一定
以上の比較的大きな油圧が発生した場合に第一油
路３５と第二油路３６とを連通し、圧油を循環さ
せてロータ２８とケーシング３０との相対回転を
許容し、駆動力伝達装置の破壊を未然に防止して
いる。

一方、第一油路３５と第二油路３路とにそれぞ
れ並列状態で連通する二本の副通路４３，４４の
うち、一方の副通路４３には前輪２０と後輪２７
との有効径の微小な相違や旋回時等で発生する前
輪２０と後輪２７との小さな相対回転差を虚報す
るためのオリフイス４５が形成されており、第一
油路３５と第二油路３６との間で小量の圧油の移
動がオリフイス４５を介して常時可能となつてい
る。又、他方の副通路４４には車両の走行状態が
予め設定された所定の状態である場合で前輪２０
と後輪２７との間に所定以上の回転差が生じたと
きにこの副通路４４を開き、第一油路３５と第二
油路３６との間で自由な圧油の移動を可能とさせ
る開閉弁４６が設けられている。本実施例の開閉
弁４６の構造を表す第２図に示すように、開閉弁
４６はスプリング４７の付勢力により通常は副通
路４４を遮断し、ソレノイド４８の作動により副
通路４４を開く二位置切換弁である。この開閉弁
４６を操作するソレノイド４８はコントローラ４
９により制御され、このコントローラ４９は、前
輪２０の回転数を検出する前輪回転数センサ５
０、後輪２７の回転数を検出する後輪回転数セン
サ５１、操舵角を検出する操舵角センサ５２、ア
クセル開度を検出するアクセル開度センサ５３か
らそれぞれ検出信号が入力される。そして、コン
トローラ４９はこれらセンサ５０，５１，５２，
５３からの信号に基づいて、前輪２０と後輪２７
との回転差が所定値（例えば３％）以上あり且つ
アクセル開度が所定値（例えば1/3）以下であり
且つ操舵角が所定値（例えばほぼ０度）以下であ
る場合にスライド４８を作動させる。従つて、ソ
レノイド４８が作動して副通路４４を開く結果、
この副通路４４を介して第一油路３５と第二油路
３６との間での圧油の流れが自由となり、ロータ
２８とケーシング３０との相対回転がほぼ完全に
許容されて二輪駆動状態に移行する。

従つて、通常のタイヤを装着した直進状態では
前輪２０と後輪２７のタイヤの有効半径が同一で
これらの回転差がほとんどないことから、駆動力
伝達装置２３の前輪用回転軸２２と後輪用回転軸
２４との間に回転速度差が生じない。従つて油圧
の発生はなく、後輪２７に駆動力が伝達されずに
前輪２０のみによる二輪駆動となる。又、車両の
直進状態でも緩やかな加速時や旋回時のように、
わずかな回転速度差が前輪用回転軸２２と後輪用
回転軸２４との間に生じても、これによつて発生
する圧油は第１図中の矢印で示すようにオリフイ
ス４５を有する副通路４３と第一油路３５と第二
油路３６と油室２９とを緩やかに循環するだけで
あり、上記と同様な二輪駆動状態が維持されてコ
ーナリングブレーキ現象は発生しない。

一方、例えば雪路等で前輪２０にスリツプが生
じた場合等のように、後輪２７の回転速度に較べ
て前輪２０の回転速度が比較的大きくなつた場合
には、この回転速度差に応じた油圧が油室２９内
に生ずる。この場合の油圧は副通路４３に形成さ
れたオリフイス４５の流通許容量を上回るものと
なり、ロータ２８とケーシング３０とが圧油を介
して一体回転し、前輪２０への駆動トルクが後輪
２７へも伝達される四輪駆動状態となる。

更に、前輪２０の回転速度が後輪２７に較べて
非常に大きくなり、油室２９内での発生油圧が所
定値を上回る場合には、リリーフ弁４０が調圧ば
ね４２のばね力に抗して開き、吐出油圧をほぼ一
定に制御して後輪２７に一定の吐出油圧に対応し
た駆動トルクを伝達する四輪駆動状態となる。こ
の結果、前輪２０の回転速度が減少すると共に後
輪２７の回転速度が増大することとなり、回転差
を縮小するように作用して前輪２０のスリツプ状
態では後輪２７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する。

逆に、前輪２０の回転速度に比べ後輪２７の回
転速度が大きくなる場合、例えば前輪２０がブレ
ーキ状態でロツク気味となる場合では、駆動力伝
達装置２３に接続する前輪用回転軸２２と後輪用
回転軸２４との間に、上述とは逆方向に大きな回
転速度差を生じようとする。これにより発生する
油圧は、オリフイス４５の流通許容量を上回るも
のとなり、ロータ２８とケーシング３０とが油室
２９内の圧油を介してほぼ一体化される四輪駆動
状態となる。尚、リリーフ弁４１に所定圧以上の
油圧が作用した場合は上記と同様な四輪駆動状態
となる。この結果、後輪２７側の慣性回転が拘束
されると共に前輪２０のロツク傾向が後輪２７に
よつて緩和され、安定した制動効果が得られる。

このように、前輪２０と後輪２７との間の回転
速度差の増大に応じて前輪２０と後輪２７との間
の伝達トルク量を徐々に増大させ、この回転速度
差が或る値以上となる場合には、伝達トルクをほ
ぼ一定とする特性をもつて、二輪駆動状態と四輪
駆動状態とが自動的に切換る。

ところで、従来の四輪駆動車用駆動力伝達装置
では、スペースセーバタイヤを前輪２０又は後輪
２７に装着した場合には、前輪と後輪との有効半
径の差により回転速度差が生じて四輪駆動状態と
なり、支障なく走行するには回転速度が異なるべ
き通常のタイヤとスペースセーバタイヤと回転速
度を一致させるよう作用して、駆動系に無理な力
を及ぼしたり操縦安定性を害したりする。しかし
ながら、本考案では、ほぼ直進状態で且つアクセ
ル開度が比較的小さい状態の本来前輪と後輪との
間に回転速度差が生じない場合にもかかわらず、
スペースセーバタイヤの装着により前輪と後輪と
の間に所定値以上の回転速度差がある場合には、
コントローラ４９によりソレノイド４８を制御し
て副通路４４を開とし、油路３５，３６間で圧油
を自由に流通させて二輪駆動状態とする。従つ
て、本考案によればスペースセーバタイヤを装着
して走行しても無理に四輪駆動化させるようなこ
とはなく、駆動系の保護及び操縦安定性が図れ
る。尚、スペースセーバタイヤを装着した場合、
更には通常のタイヤのみを装着した場合にあつて
上記二輪駆動化への条件を１つでも欠くようにす
れば（例えばアクセル開度を所定値以上とする）、
四輪駆動状態が達成される状態とすることができ
る。

なお、上記実施例では各種センサからの検出信
号に基づいて開閉弁４６を自動的に操作するよう
にしたが、運転席等に設けたスイツチによりスペ
ースセーバタイヤ装着時の二輪駆動状態をマニユ
アル操作で達成させるようにしても良い。また、
本実施例では駆動力伝達装置２３の主要部として
平衡形のベーンポンプと同一構造のものを用いた
が、内接ギヤポンプやトロコイドポンプ、ハイポ
サイクロイドポンプ、アキシヤル及びラジアルプ
ランジヤポンプ等の回転速度差に応じて吐出油量
が変化する形式のものを転用することができる。

＜考案の効果＞ 本考案の四輪駆動車用駆動力伝達装置による
と、スペースセーバタイヤの装着に伴う前輪と後
輪との間の回転速度差による油圧ポンプの作動で
駆動系に無理な力が作用するのを防止して、駆動
系の耐久性の向上及び車両の操縦安定性の向上を
達成することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案による四輪駆動車用駆動力伝達
装置の一実施例の主要部を表す機構概念図、第２
図はその開閉弁の詳細原理図、第３図は本実施例
の全体の概略を表す駆動概念図である。 又、図中の符号で１１はエンジン、２０は前
輪、２２は前輪用回転軸、２３は駆動力伝達装
置、２４は後輪用回転軸、２７は後輪、２８はロ
ータ、２９は油室、３０はケーシング、３２はベ
ーン、３３，３４はポート、３５は第一油路、３
６は第二油路、３７，３８は逆止め弁、４３，４
４は副通路、４５はオリフイス、４６は開閉弁、
４７はスプリング、４８はソレノイド、４９はコ
ントローラ、５０，５１，５２，５３はセンサで
ある。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 前輪に接続する回転軸及び後輪に接続する回転
   軸のうち何れか一方の回転軸に連結されるケーシ
   ングと、このケーシング内に回転自在に収納され
   て当該ケーシングとの間に油室を形成すると共に
   他方の前記回転軸に連結されるロータと、前記ケ
   ーシングを介して前記油室内にそれぞれ連通し且
   つ二つの前記回転軸の回転速度差に対応した油量
   の圧油がそれぞれ流れる少なくとも一対の油通路
   と、これら油通路に連通する副通路と、前記副通
   路に設けられて車両の操舵角が所定値以下且つア
   クセル開度が所定値以下且つ前輪と後輪との回転
   差が所定値以上の場合にこの副通路を開いて前記
   二つの回転軸の相対回転を許容する開閉弁とを具
   えた四輪駆動車用駆動力伝達装置。