JPH0512092Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本考案は、四輪駆動車の減速時における制動安
定性の向上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作動装置が組
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車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
合の鑑み、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、或る程度以上の領域では前輪と後輪との相対
回転を許容するが、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
動車の減速時に、減速度が非常に大きくて前輪と
後輪とが同時にロツクする虞のある場合、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
定性の向上を企画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
副通路に介装されたオリフイスと、このオリフイ
スと並列に前記副通路に設けられ且つ車両が一定
減速度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減速度感応弁とを
具えたものである。

＜作用＞ 運転者の操作により車両が一定減速度以上に減
速した場合、減速度感応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する二輪駆
動の状態となる。ここで、制動時に荷重分担の多
くなる前輪側の制動力が後輪側よりも充分大きく
設定されていることにより、前輪側のロツクが後
輪側よりも先に始まる。

一方、通常走行時や減速度が小さい場合には、
減速度感応弁が副通路を閉じた状態にあり、一対
の油通路は連通していない。このため、圧油の循
環が事実上は不可能となつた四輪駆動の状態とな
り、二つの回転軸の急激な相対回転が陥止されて
前輪と後輪とはほぼ同時回転する。

＜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２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二３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２油路３６とに両端部
がそれぞれ並列状態で連通する二本の副通路４
３，４４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
差を許容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
減速度が予め設定された一定値以上になつた場合
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
一方、車両の減速度が予め設定した一定値未満の
場合に副通路４４を閉じ、この副通路４４を介し
ての第一油路３５と第二油路３６との連通状態を
遮断する減速度感応弁４６が設けられている。

本実施例の減速度感応弁４６の構造を表す第２
図に示すように、車両の前後方向（図中、左右方
向）に摺動可能にシリンダ４７内に収納されたス
プール４８は、副通路４４の開閉を行う弁体とし
て機能し、車両の前側（図中、右側）のシリンダ
４７とスプール４８との間には、スプール４８を
車両の後ろ側へ常に押圧して副通路４４を遮断さ
せる圧縮コイルばね４９が介装されている。従つ
て、この圧縮コイルばね４９のばね圧力よりも大
きな減速度がスプール４８に作用すると、ばね力
に抗してスプール４８が図中、右側へ変位して副
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。上述した圧縮コイルばね４９のばね力
やスプール４８の両端面５０での圧油の受圧面積
に差を付けるこにより、減速度感応弁４６の開弁
時期を希望する車両の減速度に対応させることが
可能である。

なお、減速度感応弁４６として加速度センサ
（Ｇセンサ）とこの加速度センサによる減速度信
号に基づいて副通路４４の開閉を行う電磁弁とを
組合せたもの等も用いることができる。又、本実
施例ではオリフイス４５が形成された副通路４３
を減速度感応弁４６が設けられた副通路４４と並
列に設けたが、リリーフ弁４０の調圧ばね４２の
ばね力を弱めに設定し、ある程度の低圧でリリー
フ弁４０が開くようにした場合には、この副通路
４３及びオリフイス４５を設けなくても良い。つ
まり、コーナリングブレーキング現象を回避する
必要性がある場合には、オリフイス４５が形成さ
れた副通路４３か或いはリリーフ弁４０を設けな
ければならない。

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。そして、更におおきな回転速度差が
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、急制動時には減速度感応弁４６のス
プール４８が慣性力により圧縮コイルばね４９の
ばね力に抗して第２図中、右側へ変位し、副通路
４４を開いて第一油路３５と第二油路３６とを直
結するため、ロータ２８とケーシング３０との相
対回転が抵抗なく許容された状態となり、前輪２
０と後輪２７とが同時にロツクしてしまうような
危険性がなくなる。通常、前輪２０側の制動力の
配分は後輪２７側の制動力の配分よりも充分大き
く設定されているため、後輪２７がロツクする前
に前輪２０がロツクすることとなり、極限での制
動安定性を企図し得る。ここで前輪２０がロツク
した場合には、車両の減速度が小さくなつて減速
度感応弁４６のスプール４８が再び副通路４４を
閉じ、四輪駆動状態に切り換わつて前輪２０のロ
ツク状態が解消される。つまり、急制動時には前
輪２０が常に後輪２７よりも先にロツクし、しか
も前輪２０がロツクして制動力が実質的に低下し
た時には、直ちに四輪駆動状態に切り換わつて前
輪２０のロツク現象を解消させるため、非常に効
率の良い制動効果が発揮される。

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
て吐出油量が変化しり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、制動安定性が要求される急制動時に前輪と後
輪との拘束を解除する減速度感応弁を設けたの
で、前輪と後輪とが同時にロツクして操縦不能に
陥るような虞が全くなくなり、高い制動力と制動
安定性とを同時に達成できる。

【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
図はその減速度感応弁の詳細原理図、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は減速度感
応弁、４７はシリンダ、４８はスプール、４９は
圧縮コイルばねである。

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
   の副通路に介装されたオリフイスと、このオリフ
   イスと並列に前記副通路に設けられ且つ車両が一
   定減速度以上の場合に開くと共に一定減速度未満
   の場合に閉じる減速度感応弁とを具えた四輪駆動
   車用駆動力伝達装置。