JPH085389Y2 - 駆動連結装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、２つの回動軸間に生じる回転速度差に応じ
て流体圧を発生し、この流体圧を媒介として駆動力を伝
達する駆動連結装置に関し、特に４輪駆動車の前，後輪
間の駆動力配分を司るものとして好適な駆動連結装置に
関する。

〔従来技術〕

前，後輪を同一のエンジンにて駆動する４輪駆動車
は、エンジンの駆動力を、無駄なく確実に路面に伝える
ことができるため、砂地，雪道等の低摩擦路面での走行
性能に優れているだけでなく、通常の路面においても、
加速時及び高速走行時に高い安定性が得られ、路面状態
及び走行状態の如何に拘わらず快適な走行が実現され
る。

このような４輪駆動車は、前輪駆動軸と後輪駆動軸と
を直接的に連結することにより得られるが、この構成に
おいては、旋回走行時に前輪と後輪との旋回半径の相違
により両駆動軸間に回転速度差が生じた場合、これを吸
収できず、タイトコーナブレーキング現象が生じるとい
う難点がある。

そこで、前記回転速度差の吸収が可能であり、エンジ
ンの駆動力をこの回転速度差に応じて配分する駆動連結
装置を前輪駆動軸と後輪駆動軸との間に備えてなり、タ
イトコーナブレーキング現象の発生を未然に防止する構
成とした、所謂フルタイム４輪駆動車が開発されてい
る。

この駆動連結装置としては、前，後輪間に配した差動
歯車装置（センタデフ）に、これの差動を拘束するデフ
ロック機構、又はこれの差動を制限する差動制限機構を
付設したものと、回転速度差の吸収機能と駆動力の配分
機能とを併有するものとがあるが、前者は、複雑な構成
とならざるを得ず、小型化が困難であり、車両重量の増
大及び製造コストの増大を招来するという難点がある。
また後者の一種であるビスカスカップリングは、前輪と
連動回転する板と後輪と連動回転する板とを油膜を介し
て対向させ、前，後輪間に生じる回転速度差により油膜
が剪断される際の剪断抵抗に利用するものであるが、こ
の駆動連結装置においては、回転速度差が小さい場合に
十分な伝達トルクが得られない上、回転速度が大きい状
態が長時間連続する場合、作動油の温度上昇により所謂
バンプ現象が発生し、駆動力の配分が不可能となる虞さ
えある。

これらに対し、特開昭60-116529号公報、特開昭61-24
9827号及び特開昭60-227022号公報に開示されているよ
うに、前，後輪の一方と連動回転するケーシングの内部
に、他方と連動回転するロータを回動自在に収納し、両
者間に前，後輪間の回転速度差に応じた相対回転を生ぜ
しめ、この相対回転により前記ケーシングとロータとの
間に形成された複数のポンプ室内に発生する流体圧（油
圧）を駆動力の伝達媒介とする駆動連結装置は、ビスカ
スカップリングにおける前述の如き難点が解消される
上、同等の駆動力の伝達能力を備えたビスカスカップリ
ングに比較して、特に半径方向の大幅な小型化が可能と
なる等、多くの利点を有している。

〔考案が解決しようとする問題点〕

ところが従来のこの種の駆動連結装置においては、各
ポンプ室の両側に開設された吸込吐出口と作動油の貯留
タンクとを連通する油路が、吸込側又は吐出側夫々に対
し各１系統にまとめられており、各油路が長大化するこ
とが避けられない上、この長大化により両油路における
通流抵抗が無視できず、作動油の確実な供給を可能とす
るために、特に吸込側の油路が大径化せざるを得ないと
いう難点があり、これが装置全体の小型化を阻害する要
因となっていた。

また前記油路には、所定方向の通油のみを生ぜしめる
べくチェック弁が装着されるが、大径化した油路に装着
されるチェック弁もまた大形のものとなるため、このチ
ェック弁の開閉時における応答性が鈍化し、ロータとケ
ーシングとの間の相対回転方向が変化した場合、作動油
の流れ方向がこの変化に速やかに追随できないという難
点があり、このことが駆動連結装置の性能向上を阻害す
る要因となっていた。

本考案は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、ポ
ンプ室と作動油の貯油タンクとを連通する油路の短縮化
及び小径化を図り、該油路に装着されるチェック弁の応
答性の鋭敏化に伴う性能の向上と、小型化とを実現する
駆動連結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〕

本考案に係る駆動連結装置は、第１回動軸と連動回転
するケーシング、及びこれの内部に回動自在に収納され
て第２回動軸と連動回転するロータを備えると共に、両
者間に形成される複数のポンプ室の両端に夫々開口する
複数の吸込吐出口と作動流体の貯蔵タンクとを連通する
複数の流路を備え、第1,第２回動軸の相対回転に応じて
前記ポンプ室内に発生する流体圧を媒介として両回動軸
間に駆動力を伝達する駆動連結装置において、前記複数
の流路は、夫々一端が前記吸込吐出口に開口し、他端が
前記貯蔵タンクに開口し、前記吸込吐出口と前記貯蔵タ
ンクとを各別に連通させるとともに、各流路ごとに、前
記ポンプ室へ向かう流れのみを許容するチェック弁と、
これに並設されたオリフィスとをその中途に備えてある
ことを特徴とする。

〔作用〕

本考案においては、ケーシングとロータとの間に形成
された複数のポンプ室の両端に夫々開口する複数の吸込
吐出口は、吸込方向の流れのみを許容するチェック弁
と、これに並設されたオリフィスとをその中途に有する
各別の流路によって作動流体の貯蔵タンクに連通させて
あり、この複数の流路がポンプ室と貯蔵タンクとを最短
距離にて結ぶ態様にて形成でき、流路の短縮化が容易で
あり、これに伴い小径化が可能となる結果、この複数の
流路夫々に装着される前記チェック弁に応答性に優れた
小型のものを用いることができる。

〔実施例〕

以下本考案をその実施例を示す図面に基づいて詳述す
る。第１図は本考案に係る駆動連結装置（以下本案装置
という）を装備した４輪駆動車の伝動系の構成を示す模
式的平面図である。

図において１は、車体の前部に横置きされたエンジン
であり、該エンジン１が発生する駆動力は、これの一側
に連設された変速装置２の出力軸３に取出され、該出力
軸３の先端部に嵌装されたドライブギヤ４を回転させ
る。

また８は、前記出力軸３と平行をなして配設され、両
端部に一対の平歯車6,7を夫々嵌装してなる中間伝動軸
であり、該伝動軸８の一方の平歯車６は、前記ドライブ
ギヤ４にアイドルギヤ５を介して噛合され、他方の平歯
車７は、前輪9,9駆動用の差動歯車装置10のケーシング
の外周に形成された平歯車10aに噛合されている。

而して前記ドライブギヤ４の回転は、アイドルギヤ５
及び平歯車６を介して中間伝動軸８に伝達され、更に平
歯車７及び平歯車10aを介して差動歯車装置10に伝達さ
れ、該装置10の動作により、エンジン１が発生する駆動
力が左右の前輪9,9に各別に伝達される。

一方前記平歯車10aは、車体の左右方向に延設された
第１回動軸11の一端部に嵌装した平歯車12にもまた噛合
させてあり、該回動軸11の他端部は、ベーンポンプ20
（第2,3,4図参照）を主たる構成要素とする駆動連結装
置13の一側に後述の如く連結されている。また駆動連結
装置13の他側には、前記第１回動軸11とその軸心を一致
させ、一端部に傘歯車15を嵌装してなる第２回動軸14の
他端部が、後述の如く連結されている。傘歯車15は、車
体の前後方向に延設されたプロペラシャフト16の前端部
に嵌装された傘歯車16aに噛合させてあり、プロペラシ
ャフト16の後端部に嵌装された他の傘歯車16bは、後輪1
7,17駆動用の差動歯車装置18のケーシングの外周に形成
された傘歯車18aに噛合させてある。

而して、前記中間伝動軸８から平歯車10a及び平歯車1
2を介して第１回動軸11に伝達される駆動力は、駆動連
結装置13の後述する動作により第２回動軸14に伝達さ
れ、更に傘歯車15,傘歯車16a,プロペラシャフト16及び
傘歯車16bを介して差動歯車装置18に伝達されて、該装
置18の動作により左右の後輪17,17に各別に伝達され
る。

第２図は駆動連結装置13の構造を示す一部破断縦断面
図、第３図は第２図のIII-III線による横断面図、第４
図は作動油流路の系統図である。

駆動連結装置13の主たる構成要素であるベーンポンプ
20は、短寸円筒状をなすロータ21、及び該ロータ21をそ
の内部に同軸回動自在に収納するケーシングを備えてな
る。

ロータ21には、外周面から軸心に向かう方向への所定
の深さ寸法を有する複数の細幅の溝が、円周方向に等配
をなし、軸長方向の全長にわたって形成されており、夫
々の溝には、矩形板状をなすベーン21a,21a…が、半径
方向への摺動自在に内挿されている。一方前記ケーシン
グは、ロータ21の外径に略等しい直径の円の周方向に３
個所の凹部を等配してなる内周と円形の外周とを有する
と共に、ロータ21と略同一の軸長方向寸法を有する偏肉
環状のカムリング22、及び該カムリング22の軸長方向両
側に夫々に配され、これを挾持するように、相互に固定
ボルト23,23…にて固定されたサイドプレート24,25とか
らなり、軸心位置にはカムリング22の内周面とサイドプ
レート24,25の側面とにて囲繞された空洞部22aが形成さ
れている。

前記ロータ21は、ベーン21a,21a…を装着した状態
で、ケーシング内側の前記空洞部22a内に同軸的に配さ
れており、その軸心位置には、主軸19の先端部がスプラ
イン結合され、該主軸19の回動に伴って回動するように
なっている。主軸19は、円筒状をなす主軸ハウジング13
aの内部に玉軸受19bにて回動自在に支承されており、こ
れの基端部は、ボルト19a,19a…により、前記第１回動
軸11にこれと同軸をなして固着されていて、該回動軸11
の回動に伴って回動するようになしてある。

また、前記サイドプレート24,25の内、主軸ハウジン
グ13a側に位置する一方のサイドプレート25の外側面に
は、円筒の一側に円板形のフランジ26aを連設してなる
支持部材26が、該フランジ26aを前記固定ボルト23,23…
にて固定して装着されており、また支持部材26の他側
は、前記主軸ハウジング13aに、軸心廻りに回動自在と
なるよう嵌合されており、更に、該支持部材26と前記主
軸19との間には、両者が同軸上に位置するように針状こ
ろ軸受19cが介装されている。一方、他方のサイドプレ
ート24の外側面には、前記第２回動軸14が、これと同軸
をなすようにボルト14a,14a…にて固着されており、サ
イドプレート24と前記主軸19の先端部材との間には、両
者が同軸上に位置するように玉軸受19dが介装されてい
る。従って、固定ボルト23,23…にて相互に一体化さ
れ、油圧ポンプ20のケーシングを構成する前記カムリン
グ22及びサイドプレート24,25は、支持部材26,針状ころ
軸受19c及び玉軸受19dにより、主軸19に嵌合された前記
ロータ21と同軸をなした状態に保持されつつ、第２回動
軸14の回動に伴ってその軸心廻りに回動する。

またサイドプレート24,カムリング22,サイドプレート
25及び支持部材26の外側には、サイドプレート24の外周
面と支持部材26の外周面とにその一部を嵌合させて薄肉
の円筒状をなす囲繞部材28が装着されており、ベーンポ
ンプ20の作動油は、この囲繞部材28と前記各部材との間
に環状をなして形成された油タンクＴ内に収納されてい
る。

さて前記空洞部22a内に収納されたロータ21の外周面
とカムリング22の内周面との間には、前記凹部の形成位
置に、これらとサイドプレート24,25の内側面とにて囲
繞されて、第３図に示す如く、三日月形断面をなす３つ
のポンプ室27,27,27が夫々形成されており、各ポンプ室
27には、三日月形の両端部おいてサイドプレート25側に
開口する一対の吸込吐出口27a,27bが形成されている。
第４図に示す如く、これらの吸込吐出口27a,27bは、チ
ェック弁30a,30b及びこれら夫々に後述する如く並設さ
れたオリフィス31a,31bをその中途に備えてなる油路29
a,29bを介して前記油タンクＴに各別に連通させてあ
る。なお油路29a,29bは、第２図に示す如く、吸込吐出
口27a,27b夫々を起点としてサイドプレート25を厚さ方
向に貫通する貫通孔部と、支持部材26のサイドプレート
25との密着面に半径方向外向きに延設され、ケーシング
外側の前記油タンクＴ内に連なる溝部とからなり、前記
チェック弁30a,30bは、油タンクＴからポンプ室27へ向
かう流れのみを許容すべく、前記貫通孔部に嵌着されて
いる。

第５図及び第６図はチェック弁30aとオリフィス31aと
の並設態様の一例を示す第２図の一部拡大図である。

チェック弁30aは、円筒状をなす弁体ケース32と、こ
れに遊挿された球形の弁体33とを備えてなる。弁体ケー
ス32は、軸長方向の中途部に内径が縮径されて形成され
た弁座34を有しており、この弁座34への弁体33の当接に
より流れが遮断されるようになっている。このチェック
弁30aは、弁体ケース32に軸長方向への摺動自在に外嵌
された薄肉円筒状のスリーブ35と共に、弁体33の遊挿側
を吸込吐出口27a側に向けて前記油路29aに装着されてお
り、弁体ケース32は、これと支持部材26との間に介装さ
れた押しばね36により、吸込吐出口27a側に向けて押圧
されている。またスリーブ35は、サイドプレート25と支
持部材26とにより両端を当接させ、軸長方向への移動が
拘束されており、該スリーブ35の外周には、油路29aの
前記溝部内に開放される位置に所定幅の環状溝35aが形
成されている。前記オリフィス31aは、この環状溝35a
と、スリーブ35の吸込吐出口27a側端部近傍の内周面と
を連通する態様にて形成されている。

以上の構成によりポンプ室27の内圧が油タンクＴの内
圧よりも低い場合、この圧力差により弁体33が吸込吐出
口27a側に遊動し、第５図に示す如くチェック弁30が開
放される結果、ポンプ室27と油タンクＴとは油路29によ
り直接的に連通し、油タンクＴ内の作動油が、油路29及
びチェック弁30aを経て吸込吐出口27aからポンプ室27に
導入される。逆にポンプ室27の内圧が油タンクＴの内圧
よりも高い場合、この圧力差により弁体33が弁体ケース
32の弁座34に押付けられ、チェック弁30が閉止されると
共に、弁体33を介して押圧される弁体ケース32が、押し
ばね36の押圧力に抗して摺動し、第６図に示す如くスリ
ーブ35内周のオリフィス31aの開口端が開放される結
果、ポンプ室27と油タンクＴとは中途にオリフィス31a
を有する油路29により連通し、ポンプ室27内部から吸込
吐出口27aを経て送出される圧油は、オリフィス31aの通
流により減圧された後、油路29を経て油タンクＴに還流
する。即ちこの例においては、チェック弁30aとオリフ
ィス31aとが、ポンプ室27と油タンクＴとの間の圧力差
に応じていずれか一方のみが開放されるように並設され
ているが、第４図に示すように、オリフィス31aが常時
開放された状態にて両者を並設してもよい。なお、他方
のチェック弁30b及びオリフィス31bもまた、全く同様に
並設されていることは言うまでもない。

次に以上の如く構成された本考案に係る駆動連結装置
13の動作について説明する。

前述した如く、ロータ21は第１回動軸11の回動に伴っ
て回動し、カムリング22はサイドプレート24,25及び支
持部材26と共に第２回動軸14の回動に伴って回動するか
ら、ロータ21とカムリング22との間には、第１回動軸11
と第２回動軸14との間に生じる回転速度差に応じた相対
回転が生じる。そしてこのような相対回転が生じると、
ポンプ室27内の作動油は、互いに相隣するベーン21a,21
a間にて封止された状態にてロータ21の回転と共に回転
せしめられ、この回転に伴って昇圧する。

従って、第４図中に白抜矢符にて示す如く、ロータ21
がカムリング22に対して相対的に左回転する場合、各ポ
ンプ室27内には、回転方向下流側の吸込吐出口27bの開
口位置にて内圧の上昇が、回転方向上流側の吸込吐出口
27aの開口位置にて内圧の低下が夫々生じる結果、前者
に付随するチェック弁30bが閉止され、後者に付随する
チェック弁30aが開放されると共に、チェック弁30a,30b
とオリフィス31a,31bとが第５図及び第６図に示す如く
並設されている場合、前者に付随するオリフィス31bは
開放され、後者に付随するオリフィス31aは閉止され
る。これにより、各ポンプ室27と油タンクＴとの間に
は、後者から前者への作動油の流れが、第４図中に実線
の矢符にて示す如く、油路29a及びチェック弁30aを経て
生じ、逆に前者から後者への作動油の流れが、第４図中
に破線の矢符にて示す如く、オリフィス31b及び油路29b
を経て生じる。即ち、油タンクＴ内の作動油は、油路29
a及びチェック弁30aを経て吸込吐出口27aからポンプ室2
7内に吸込まれ、ロータ21の回転によって回転せしめら
れて昇圧し、吸込吐出口27bからオリフィス31b及び油路
29bを経て油タンクＴに還流し、この間、ポンプ室27内
においては吐出側の油路29bにおける通流抵抗、特にオ
リフィス31bを通流する際の抵抗に抗して油圧が発生す
る。この油圧は、カムリング22とロータ21との間に両者
の相対回転を抑止する方向の抵抗力として作用し、この
抵抗力により、カムリング22に連結された第２回動軸14
に、ロータ21に連結された第１回動軸11の駆動力の一部
が伝達される。

ロータ21とカムリング22との間の相対回転方向が逆で
ある場合、即ちロータ21がカムリング22に対して相対的
に右回転する場合、チェック弁30bとオリフィス31bとが
開放される結果、油路29bが吸込油路として油路29aが吐
出油路として夫々機能し、全く同様にポンプ室27内に油
圧が発生し、これによる駆動力の配分もまた同様に行わ
れる。

このような駆動連結装置13の動作により、エンジン１
が発生する駆動力が、前輪9,9と後輪17,17とに、両輪間
に生じる回転速度差に対応する割合にて配分され、４輪
駆動状態が実現される。この結果、例えば、舗装路面で
の直進走行時等、前輪9,9に生じるスリップ量がわずか
な場合、エンジン１の駆動力は主として前輪9,9に伝達
され、後輪17,17へは殆ど伝達されないが、雪道，砂地
等の低摩擦路面での走行時等においては、エンジン１の
駆動力は、前輪9,9のスリップ量に応じて後輪17,17へも
配分され、確実且つ安全な走行が可能となる。

前述した如く、ポンプ室27と油タンクＴとを連通する
油路29a,29bは、各ポンプ室27,27,27の各一対の吸込吐
出口27a,27bの夫々に対し各別に設けてあるため、第２
図に示す如く、これらの油路29a,29bを極めて短寸とす
ることが可能であり、断面積を小さくしてもこれらにお
ける通流抵抗は問題とならないため、油路29a,29b及び
これらに装着されるチェック弁30a,30bの小型化によ
り、駆動連結装置13全体の大幅な小型化が可能となる
上、チェック弁30a,30bの開閉時における応答が鋭敏と
なり、ロータ21とカムリング22との間の相対回転方向が
変化した場合においても、この変化に瞬時に追随しての
作動油の流れ方向の切換えが可能となり、走行状態の変
化に速やかに追随しての駆動力の配分が行われる。

なお本実施例においては、中間伝動軸８とプロペラシ
ャフト16とを連結する軸上に駆動連結装置13を設けた場
合について説明したが、駆動連結装置13の設置位置はこ
れに限るものではなく、例えば、プロペラシャフト16を
前後に分割して、これらの間に設置する等、他の位置に
設置することも可能である。

また本考案の適用は４輪駆動車用の駆動連結装置に限
定されるものではなく、回転速度の異なる２つの回転軸
に駆動力を配分するようなあらゆる用途に適用可能であ
ることは言うまでもない。

〔効果〕 以上詳述した如く本考案に係る駆動連結装置において
は、ケーシングとロータとの間の形成された複数のポン
プ室両側夫々に開口する複数の吸込吐出口が、各別の流
路により作動流体の貯蔵タンクに夫々連通させてあるか
ら、これらの流路の大幅な短縮化が容易であり、これに
伴い小径化が可能となって、全体形状の大幅な小型化が
実現されると共に、前記複数の流路に装着されるチェッ
ク弁に鋭敏に開閉する小型のものを用いることができ、
ロータとカムリングとの間の相対回転方向の変化に対
し、これに瞬時に追随しての作動流体流れ方向の切換え
が行われ、これに伴う性能向上が実現される等、本考案
は優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る駆動連結装置を装備した４輪駆動
車の伝動系の構成を示す模式的平面図、第２図は本考案
に係る駆動連結装置の一部破断縦断面図、第３図は第２
図のIII-III線による横断面図、第４図は本考案に係る
駆動連結装置の油路の系統図、第５図及び第６図は第２
図の要部拡大図である。 １……エンジン、２……変速機、９……前輪、11……第
１回動軸、13……駆動連結装置、14……第２回動軸、17
……後輪、20……ベーンポンプ、21……ロータ、21a…
…ベーン、22……カムリング、27a,27b……吸込吐出
口、29a,29b……油路、30a,30b……チェック弁、31a,31
b……オリフィス

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】第１回動軸と連動回転するケーシング、及
   びこれの内部に回動自在に収納されて第２回動軸と連動
   回転するロータを備えると共に、両者間に形成される複
   数のポンプ室の両端に夫々開口する複数の吸込吐出口と
   作動流体の貯蔵タンクとを連通する複数の流路を備え、
   第1,第２回動軸の相対回転に応じて前記ポンプ室内に発
   生する流体圧を媒介として両回動軸間に駆動力を伝達す
   る駆動連結装置において、 前記複数の流路は、夫々一端が前記吸込吐出口に開口
   し、他端が前記貯蔵タンクに開口し、前記吸込吐出口と
   前記貯蔵タンクとを各別に連通させるとともに、各流路
   ごとに、前記ポンプ室へ向かう流れのみを許容するチェ
   ック弁と、これに並設されたオリフィスとをその中途に
   備えてあることを特徴とする駆動連結装置。