JPH0511061Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本考案は、四輪駆動車における前後輪間の連結
状態を、制動時や駆動時、あるいは後進時等、各
走行状態に最も適するよう適宜に変化させ得る駆
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その回転差を許容しつつ
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る場合がある
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、タイトコーナにおけるコーナリング
ブレーキ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60−116529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
路と、これら油路を連通させる副通路と、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〉 四輪駆動車の制動時に前輪と後輪との差動回転
を拘束した状態にしておくと、当然のことながら
前輪と後輪との回転速度がほぼ等しくなり、一般
には後輪のロツク状態が回避されて最も高い制動
効果が得られる。

ところが、前輪と後輪との差動が拘束された状
態では、制動力が或る限界を越えると前輪と後輪
とが同時にロツクしてしまい、車両の操縦が全く
不可能な状況に陥つて非常に危険な上、この前後
輪の同時ロツク現象は路面の具合に応じて唐突に
起こるため、運転者がパニツク状態となつて適切
な判断や処置を下すことが難しくなることも予想
される。

一般に制動安定性の面から考えると、車両の減
速時に荷重配分が多くなる前輪側により多くの制
動力を受け持たせ、常に前輪側が後輪よりも先に
ロツクするようにして運転者が容易に適切な判断
や処置を下せるようにすることが望ましく、二輪
駆動車においてはこのような制動力配分が事実上
なされている。

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
動車の前進及び後進の駆動時には、前・後輪間の
拘束を強め四輪駆動の利点を生かすとともに、制
動時には常に前輪側が後輪側よりも先にロツクす
るようにして制動安定性の向上を企図した四輪駆
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二つの前記回転軸間の相対回
転方向により相互に吐出側と吸入側に切り換わる
少なくとも一対の油路と、これら油路間を連通す
る二本の副通路と、これら副通路の各々に設けら
れ他の一方に対して逆方向の圧油の流れを許容す
る一方向弁と、前進駆動時に圧油の流通が許容さ
れる側の前記副通路の一方に設置した第１オリフ
イスと、他方の副通路に設けられ前記第１オリフ
イスより絞り開度の大きな第２オリフイスと、前
記他方の副通路に前記第２オリフイスと直列に設
けられ後進時に当該他方の副通路を閉鎖する切換
弁とを備えて構成したのである。

〈作用〉 車両の駆動時には圧油の流れは絞り開度の小さ
い第１オリフイスで抑制される。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は
剛体的に連結し、四輪駆動を達成する。

制動時には圧油は絞り開度の大きい第２オリフ
イスで抑制されるので抑制力は小さくなり、つま
り、四輪駆動を達成させる差動回転の拘束力が弱
くなつて、前輪の回転速度が後輪よりも遅くな
り、前輪が先にロツクされることになる。そして
更に後進時には、切換弁が作動して前記第２オリ
フイス側の通路を閉鎖することにより、油路間の
連通を阻止して前後輪間を直結状態にし、走破性
を一層高められる。

〈実施例〉 本考案にかか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第５図に示す。同図
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２
０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２６に伝えられ、後輪２７が駆動され
る。

第１図は前記駆動力伝達装置２３の部分の概略
構造を表すもので、同図に示すように、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３
３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２
８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３
６とを非連通状態に保持するが、この調圧ばね４
２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３５と第二油路３６とを連通させ、圧
油の循環させてロータ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２３の破壊を
防止するようになつている。

一方、第一油路３５と第二油路３６とは二つの
副通路４３，４４で並列に連通されており、一方
の副通路４３には、車両の駆動時、すなわち前輪
２０が後輪２７よりも早い回転で回転しようとす
る場合に油室２９に生じる圧油の流れのみを許容
する、具体的には、第一油路３５から第二油路３
６への圧油の流れのみを許容する第１一方向弁４
５が設けられており、もう一方の副通路４４には
前記副通路４３とは逆方向の圧油の流れのみを許
容する、つまり、車両の制動時等に生ずる前輪２
０より後輪２７の方が早く回転しようとする回転
速度差によつて生ずる圧油の流れ（第二油路３６
から第一油路３５への圧油の流れ）を許容する第
２一方向弁４６が設けられている。そして更に、
前記副通路４３には第１オリフイス４７が形成さ
れており、第一油路３５から第二油路３６への小
量の圧油の移動がオリフイス４７を介して可能と
なつている。又、他方の副通路４４にもオリフイ
ス４８が設けられ、第二油路３６から第一油路３
５への圧油の移動が可能となつているが、このオ
リフイス４８の絞り開度はオリフイス４７のそれ
よりも大きいものとされ、当該副通路４４におけ
る流れの抵抗が弱められている。つまり、駆動時
よりも制動時の方が四輪駆動を達成させる差動回
転拘束力が弱められ、前進制動時には前輪２０と
後輪２７との回転差をより許容するようになつて
いる。更に、前記副通路４４には切換弁５０が設
けられている。この切換弁５０は導通と遮断の２
位置切換弁で、通常は導通状態におかれ、ギアチ
エンジレバ（図示せず）の後進ポジシヨンに連続
しギアチエンジレバが後進ポジシヨンに投入され
るとその信号により副通路４４を遮断するように
なつている。

従つて副通路４３，４４における第１及び第２
オリフイス４７，４８の絞り開度の違いによる前
輪側と後輪側との間のトルクの伝達特性を示すと
前進時では第３図に示す如くになり、一方後進時
においては第４図に示すようになるのである。

尚、副通路４３，４４にはそれぞれ第１及び第
２一方向弁４５、及び４６と第１及び第２オリフ
イス４７、及び４８が設けられるのであるが、第
１及び第２一方向弁４５、及び４６と第１及び第
２オリフイス４７、及び４８は第２図ａに示すよ
うに別々に設けてもよいが、第２図ｂに示すよう
に一体化してもよい。

以上述べたように、通常の直進状態において前
輪２０と後輪２７とのタイヤの有効半径に相違が
なく同一回転数で回転している場合には、駆動力
伝達装置２３における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。更に車両旋回時や前後輪間のタイヤ
の有効半径に相違がある場合においても、かかる
場合には前輪用回転軸２２と後輪用回転軸２７と
の間の回転速度差がわずかであることから、これ
によつて発生する圧油は第１図中の矢印で示すよ
うに副通路４３、すなわち第１オリフイス４７を
介して第１油路３５から第２油路３６へ緩やかに
流れ、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等を発生させない。

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の回転速度に比べ
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
れた第１オリフイス４７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。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。そして更に、前輪２
０の回転速度が後輪２７に較べて非常に大きくな
り、油室２９内での発生油圧が調圧ばね４２のば
ね力を上回る場合には、リリーフ弁４０が開き、
吐出油圧をほぼ一定に制御して後輪２７には一定
の吐出油圧に対応した駆動トルクのみを伝達し、
当該駆動力伝達装置２３の破壊を防止する。

ところで一方、制動時には、前輪２０の回転速
度が後輪２７の回転速度よりも遅くなり、駆動時
とはロータ２８とケーシング３０との相対回転方
向が逆になるので、油室２９で発生した圧油は副
通路４４側に流れる。この副通路４４に設けられ
ている第２オリフイス４８は絞り開度が第１オリ
フイス４７より大きく抵抗が弱められているの
で、四輪駆動達成のための拘束力が弱くなり（第
３図参照）、従つて、前後輪２０，２７間の回転
差が許容され、前輪２０が先にロツクされるよう
になるのである。よつて、制動時における制動安
定性が確保されるのである。

又、前述の如く、油室２９で発生した油圧が第
二油路３６、副通路４４、第一油路３５と流れ、
第２オリフイス４８の有する抵抗に応じたトルク
が後輪２７側から前輪２０側に伝達されるのであ
るが、かかる場合においても油圧が一定値以上に
なると、リリーフ弁４１が作動して圧力の上昇を
制限し、油路を保護する。

そして更に、車両を後進させようとしてギアチ
エンジレバを後進ポジシヨンに投入すると副通路
４４に設置した切換弁５０が切換えられ、副通路
４４の導通を遮断させる。これは後進の駆動時で
は前進時の駆動時同様前輪２０が後輪２７より早
く回転しようとするが回転方向が逆転しているた
めロータ２８とケーシング３０との相対回転方向
が前進制動時と等しくなり圧油は絞り開度の大き
い第２オリフイス４８を通ることになる。そのた
め前後輪間の直結状態が弱められるので、当該副
通路４４を遮断して圧油の循環を阻止し、四輪駆
動状態を形成するのである。その結果後進時の走
破性が向上される。

なお、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〉 本考案に係る四輪駆動車用駆動力伝達装置によ
れば、駆動時と制動時とで圧油の流れる油路が切
り換わり、制動時には抵抗の小さいオリフイスを
圧油が流れるようにして、差動回転拘束力を駆動
時より弱めるようにしたので、前後輪の回転差が
許容され、常に前輪が先にロツクするようにな
り、制動安定性の向上が達成され、更に後進時に
は切換弁を切換えて油路間の導通を実質的に遮断
し、前後輪間の直結状態を高めるので、後進時に
おける走破性を向上させることができる。

【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ａ，ｂはその副通路の詳細図、第３図は前進時
における駆動力伝達装置の回転速度差と伝達トル
クとの関係を示すグラフ、第４図は後進時におけ
る駆動力伝達装置の回転速度差と伝達トルクとの
関係を示すグラフ、第５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、４３，４４は副通路、４５は第１
一方向弁、４６は第２一方向弁、４７は第１オリ
フイス、４８は第２オリフイスである。

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二つの前記回転軸間の相対
   回転方向により相互に吐出側と吸入側に切り換わ
   る少なくとも一対の油路と、これら油路間を連通
   する二本の副通路と、これら副通路の各々に設け
   られ他の一方に対して逆方向の圧油の流れを許容
   する一方向弁と、前進駆動時に圧油の流通が許容
   される側の前記副通路の一方に設置した第１オリ
   フイスと、他方の副通路の設けられ前記第１オリ
   フイスより絞り開度の大きな第２オリフイスと、
   前記他方の副通路に前記第２オリフイスと直列に
   設けられ後進時に当該他方の副通路を閉鎖する切
   換弁とを備えた四輪駆動車用駆動力伝達装置。