JPH059221Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本考案は、四輪駆動車のブレーキペダル操作に
よる減速時には前後輪間の駆動高速力を解除して
四輪ロツクの発生を防止することにより制動安定
性の向上を企図すると共に、しかもブレーキペダ
ルを踏まない駆動時またはエンジンブレーキのみ
が作用する減速時には四輪駆動による高い走破性
を確保しながら車両の挙動変化を小さく保ことを
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
路と、これら油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＞ 四輪駆動車のブレーキペダル操作による制動時
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、即ち駆動拘束力に
よる四輪ロツクが発生し、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。この場合、前後輪の回転差の方向
だけで前後輪の拘束力を切り換えてしまうことが
考えられるが、これでは車両の挙動変化が生じる
ので都合が悪い。

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
動車においてブレーキペダルを踏んだ減速時には
前後輪間の駆動拘束力を解除して四輪ロツクの発
生を防止することにより制動安定性の向上を企図
すると共に、しかもブレーキペダルを踏まない駆
動時またはエンジンブレーキのみが作用する減速
時には四輪駆動による高い走破性を確保しながら
車両の挙動変化を小さく保つことを企図した四輪
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る少なくとも一対の油路と、
ブレーキペダルが踏まれたことを検出するブレー
キペダルスイツチと、前記一対の油路に連通する
副通路と、この副通路に設けられ且つ前記ブレー
キペダルスイツチがブレーキペダルが踏まれたこ
とを検出した場合にのみ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常閉のシヤツ
ト弁とを具えたものである。

＜作用＞ 運転者のブレーキペダルの踏込み操作により車
両が減速した場合、シヤツト弁が副通路を開いて
一対の油路を連通状態とし、圧油の自由な循環が
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、ブレーキペダルを踏まない通常走行時や
エンジンブレーキの場合には、シヤツト弁が副通
路を閉じた状態にあり、一対の油路は連通してい
ない。このため、車両の前進、後退を問わず圧油
の自由な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。即
ち、エンジンブレーキ時は駆動時と前後輪間の駆
動拘束力に差がなく、車両の挙動変化が小さい。

＜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４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
して前輪側回転軸２２に伝達され、駆動力伝達装
置２３を経て後輪側回転軸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
側回転軸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、前輪側回転軸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１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。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とに袴つて相互に
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、圧油の循環によるロータ２
８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、本実施例では第一油路３５と第二油路３
６とにそれぞれ並列状態で連通する二本の副通路
４３，４４があり、それらのうち、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。

他方の副通路４４にはブレーキペダルが踏まれ
た場合にのみこの副通路４４を開き、第一油路３
５と第二油路３６との間で自由な圧油の移動を可
能とさせる常閉のシヤツト弁４６が設けられてい
る。

本実施例のシヤツト弁４６は第２図に示すよう
に、スプリング５０による常閉の電磁弁であり、
電磁弁４６のソレノイド４７がブレーキペダルス
イツチ４８を介して電源４９に接続されている。
ブレーキペダルスイツチ４８はブレーキペダルが
踏まれたときにオンとなり、踏まれていないとき
はオフとなるものを使用している。従つて、ブレ
ーキペダルが踏まれていない通常走行時やエンジ
ンブレーキのみが作用する減走時にはソレノイド
４７は通電されず、電磁弁４６が閉じたままで副
通路４４は閉塞されている。その結果、相対回転
差と伝達トルクとの関係は第３図中実線ａで示す
四輪駆動特性となる。但し、傾斜領域はオリフイ
ス４５の介在による。また飽和領域はリリーフ弁
４０，４１の存在による。一方、ブレーキペダル
が踏まれたときはソレノイド４７が通電され、電
磁弁４６が開いて副通路４４が連通状態になる。
その結果、相対回転差と伝達トルクとの関係は第
３図中破線ｂで示す特性となり、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前後輪
間の駆動拘束力が解除され二輪駆動状態に移行す
る。

本実施例ではオリフイス４５が形成された副通
路４３をシヤツト弁４６が設けられた副通路４４
と並列に設けたが、副通路４３及びオリフイス４
５は必ずしも必要でない。またリリーフ弁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。

換言すれば、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。通常の直進状態では前
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の前輪側回転軸２２と後輪側回転
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、オリフイス４５及び副通路４３
がなくても、あるいはブレーキペダルを踏まなく
ても後輪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
転速度差が前輪側回転軸２２と後輪側回転軸２４
との間に生じても、これによつて発生する圧油せ
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、例えば前輪２０にエン
ジンブレーキがかかつた場合では、駆動力伝達装
置２３に接続する前輪側回転軸２２と後輪側回転
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、前後輪と
もにエンジンブレーキがかかつて安定した制御効
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、ブレーキペダルを踏んだ制動時には
シヤツト弁４６が開き、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２０と後輪２７とが
急ブレーキによつて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、ブレーキペダルを離してシヤツ
ト弁４６を閉じて副通路４４を閉じ、四輪駆動状
態に切り換えて前輪２０のロツク状態を解消す
る。つまり、ブレーキペダルを踏んだ急制動時に
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、ブレーキペダルを離すことにより
直ちに四輪駆動状態に切り換わつて前輪２０のロ
ツク現象が解消するため、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
て吐出油量が変化する形式のものを転用すること
ができる。また、実施例では後輪２７を駆動力伝
達装置２３を介して駆動するようにしてあるが、
逆に前輪を駆動力伝達装置２３を介して駆動する
ようにしても良い。更に、駆動力伝達装置２３の
ケーシング３０を前輪側回転軸２２に連結し、ロ
ータ２８は後輪側回転軸２４に連結することもで
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ブレーキペダルの操
作による制動時に前輪と後輪との拘束を解除する
シヤツト弁を設けたので、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。しかも、ブレーキペダルを踏んでいない時に
は四輪駆動による高い走破性を確保しながら車両
の挙動変化を小さく保つことができる。

【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
図はその電磁式シヤツト弁の制御回路図、第３図
は相対回転差と伝達トルクの特性図、第４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は前輪側回転軸、２３は駆動力伝達装
置、２４は後輪側回転軸、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は電磁シヤ
ツト弁、４７はソレノイド、４８はブレーキペダ
ルスイツチ、４９は電源、５０はスプリングであ
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路
   と、ブレーキペダルが踏まれたことを検出するブ
   レーキペダルスイツチと、前記一対の油路に連通
   する副通路と、この副通路に設けられ且つ前記ブ
   レーキペダルスイツチがブレーキペダルが踏まれ
   たことを検出した場合にのみ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常閉のシ
   ヤツト弁とを具えた四輪駆動車用駆動力伝達装
   置。