JPH0511060Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本考案は、四輪駆動車の牽引作業時における後
輪側への駆動トルクの伝達を企図した駆動力伝達
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
して泥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、運転車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60−116529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
れを抑制するオリフイスとを具えたものである。
つまり、或る程度の前輪と後輪との相対回転は許
容するが、通常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、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〉 特開昭60−116529号に開示された四輪駆動車に
おいては、後輪への伝達トルクが前輪及び後輪の
回転数に比例して変化するため、車速が低い場合
には後輪への伝達トルクも小さくなつてしまう。
このような特性は、牽引作業時のように発進初期
から大きな駆動力が要求される場合や、砂地を走
行したり悪路から脱出するような場合、不都合で
ある。しかも、前輪と後輪とのわずかな相対回転
を許容するオリフイスが設けられているため、低
速域での前輪と後輪との相対回転が一層容易とな
つており、牽引作業や砂地走行或いは悪路脱出等
の際にエンジンの駆動トルクが有効に後輪へ伝わ
り難い。

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
動車の牽引作業や砂地走行或いは悪路脱出等の際
に、前輪と後輪とが相対回転することなく一体的
に駆動されて、効率の良い駆動力を発揮し得る四
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すると
共に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且つこれら二つの回転軸
の相対回転方向により相互に吐出側と吸入側とに
切り替わる少なくとも一対の油通路と、両端部が
これら油通路にそれぞれ連通する副通路と、この
副通路に形成されて前記二つの回転軸の回転速度
差に対応した抵抗を発生し得るオリフイスと、こ
のオリフイスと直列に前記副通路に設けられて前
記副通路を開閉する開閉弁とを具えたものであ
る。

〈作用〉 牽引作業や砂地走行或いは悪路脱出等の際には
開閉弁が閉じられ、一対の油通路が非連通状態と
なつて圧油の流動が拘束され、二つの回転軸の相
対回転が阻止されて前輪と後輪とが一体回転する
四輪駆動状態となる。

一方、通常走行時には開閉弁が開いてオリフイ
スを介し一対の油通路が連通した状態となり、圧
油の緩やかな循環により二つの回転輪のわずかな
相対回転が許容されてコーナリングブレーキング
現象の発生が防止される。

〈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ア１４からアイドルギア
１５を介して両端部にギア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、第二油路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。このよう
に、ロータ２８とケーシング３０との相対回転方
向によつて、吐出側と吸入側とに切り替わる前記
第一油路３５及び第二油路３６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４
０，４１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４
２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
勝る一定以上の油圧が発生した場合に第一油路３
５と第二油路３６とを連通し、圧油の循環による
ロータ２８とケーシング３０との相対回転を許容
して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３６とに両端部
が連通する副通路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許容する
ためのオリフイス４４が形成されており、第一油
路３５と第二油路３６との間で少量の圧油の移動
がオリフイス４４を介して可能となつている。
又、この副通路４３には車両の牽引作業や砂地走
行或いは悪路脱出等の際に当該副通路４３を閉塞
する電磁開閉弁４５がオリフイス４４と直列に設
けられており、この電磁開閉弁４５は前輪回転セ
ンサ４６による前輪２０の回転速度と後輪回転セ
ンサ４７による後輪２７の回転速度と操舵角セン
サ４８による前輪２０の操舵角とに基づいて制御
装置４９の作動により開閉が制御される非通電時
は開放型のものである。本実施例では第２図に示
すように後輪回転速度が小さくて前輪２０との相
対回転が大きい斜線領域において、前輪２０の操
舵角が零に近いほぼ直進状態の場合、制御装置４
９は車両が牽引状態にあると判断して電磁開閉弁
４５に通電し、副通路４３を閉塞するようになつ
ており、それ以外は副通路４３を開いている。

なお、副通路４３及びオリフイス４４を省略す
ると共にリリーフ弁４０の調圧ばね４２のばね力
を弱めに設定してオリフイス４４と同等の機能を
このリリーフ弁４０に受け持たせ、開閉弁を当該
リリーフ弁４０と直列に設けることでも本考案の
目的を達成することができる。

従つて、通常の直進状態では前輪２０と後輪２
７のタイヤの有効半径が同一でこれらのスリツプ
回転速度が少ないことから、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４４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油路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、例えばブレーキ状態で
前輪２０が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４４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。そして、更に大きな回転速度差が生
じてリリーフ弁４１に所定圧以上の油圧が作用し
た場合でも前述と同様な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、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、牽引作業や砂地走行或いは悪路脱出
等の際には後輪回転センサ４７からの検出信号に
より車両の車速が零に近い状態にあること及びこ
の後輪回転センサ４７と前輪回転センサ４６との
検出信号により前輪２０と後輪２７との間に大き
な回転差が発生したこと及び操舵角センサ４８か
らの検出信号により車両がほぼ直進状態にあるこ
とを制御装置４９が判断すると、牽引作業状態と
して電磁開閉弁４５が閉じられ、第一油路３５と
第二油路３６とが非連通状態となる。この結果、
圧油の循環が拘束されて前輪２０と後輪２７とが
直結状態となり、車速が低速でも最大能力の四輪
駆動が達成される。

なお、本実施例では牽引作業や砂地走行或いは
悪路脱出等の車両の運転状態を自動的に判断して
電磁開閉弁４５を切換えるようにしたが、運転者
が必要に応じて任意に手動操作で副通路４３を開
閉し得る開閉弁を用いることも当然可能である。
又、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、コーナリングブレーキ現象の発生を防止する
オリフイスが形成された副通路を牽引作業や砂地
走行或いは悪路脱出等の際に開閉弁にて閉塞し、
前輪と後輪とが同時に一体的に回るようにしたの
で、低速でも最大能力の四輪駆動状態が得られ
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
図は開閉弁の閉塞条件の一部の領域を表すグラ
フ、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は副
通路、４４はオリフイス、４５は電磁開閉弁であ
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する
   と共に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且つこれら二つの回転
   軸の相対回転方向により相互に吐出側と吸入側と
   に切り替わる少なくとも一対の油通路と、両端部
   がこれら油通路にそれぞれ連通する副通路と、こ
   の副通路に形成されて前記二つの回転軸の回転速
   度差に対応した抵抗を発生し得るオリフイスと、
   このオリフイスと直列に前記副通路に設けられて
   前記副通路を開閉する開閉弁とを具えた四輪駆動
   車用駆動力伝達装置。