JPS60231030A

JPS60231030A - ４輪駆動用駆動連結装置

Info

Publication number: JPS60231030A
Application number: JP59085227A
Authority: JP
Inventors: Yoshimasa Nagayoshi; 永吉　由昌
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 1984-04-27
Filing date: 1984-04-27
Publication date: 1985-11-16
Also published as: JPH0473006B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は前輪および後輪を同一の呈ンシンで駆動するた
めの駆動連結装置に関する。

〔従来の技術〕

前輪お上、び後輪を同一のエンジンで駆動する４輪駆動
（４Ｗ　Ｄ　）車においては、前輪および後輪のタイヤ
の有効半径に多少の相違があったり、旋回走行における
車輪のころがり経路の違いからタイヤにすべりを伴い駆
動系に無理な力が作用するためこれを防止する手段を設
ける必要がある。

このため従来より、フルタイム４輪駆動車では前輪に駆
動力を伝達する第１の回転軸と後輪１こ駆動力を伝達す
る第２の回転軸との開に回転速度差が生じても駆動力を
伝達できるようセンタデフと称する差動装置が用いられ
ており、重量、大ぎさおよびコストの面からパートタイ
ム４輪駆動車に比べて不利であるとともに差動回転が可
能であることから４輪駆動を必要とするときに４輪駆動
が達成できない場合があり、デフロック機構を必要とす
る等装置の一層複雑化を招いてしまう。

一方、パートタイム４輪駆動車にあってはセンタデフを
設置しないものが多く、旋回走行により生ずるタイ）コ
ーナブレーキング現象等４輪駆動による不具合がある場
合には運転者による操作で２輪駆動とするよう構成され
ており、運転操作が煩雑となる欠点がある。

そこで、第１の回転軸と第２の回転軸との間に相互に駆
動力を伝達しうる油圧式連結機構をそなえた４輪駆動用
駆動連結装置も考えられる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしなが呟このような油圧式連結機構の差動ポンプと
してベーンポンプを用いた場合、ベーンポンプのベーン
が、ロータの回転による遠心力で突出可能にロータに嵌
合されているものでは、ロータの停止状態において、ロ
ータ上部のベーンがケーシングの内周面に十分に摺接し
ないので、このような油圧式連結機構では、車両の発進
時や低速回転時に十分な駆動力の伝達を行なえないとい
う問題点がある。

そして、この上うな差動ポンプ型連結機構の油圧回路に
、第６図に示すように、回転軸ＣＬにその円筒部ｌ〕が
平行となるようチェック弁機構ａを配設すると、ケーシ
ング内に形成された油圧回路も回転軸の回動に伴い回転
するので、球状ボール弁体には遠心力Ｆが働いて、チェ
ック弁は開状態となる。

この開状態のチェック弁は、遠心力Ｆによって開状態と
なっているので、開閉切換時において、チェック弁を即
座に閉鎖することができないという問題点がある。

特に、差動ポンプ型連結機構が高速回転している場合に
は、すなわち高車速時においては、遠心力Ｆはより大き
くなって一層閉鎖しにくくなるという問題点がある。

本発明は、このような問題点を解決しようとするもので
、差動ポンプ型連結機構の油圧回路におけるチェック弁
機構の閉時性を改善することができるようにした、４輪
駆動用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〕

このため、本発明の４輪駆動用駆動連結装置は、車両の
前輪に駆動力を伝達する第１の回転軸と、後輪の駆動力
を伝達する第２の回転軸と、上記の第１の回転軸と＠２
の回転軸との開に介装されて相互に駆動力を伝達しうる
油圧式連結機構とをそなえ、同油圧式連結機構が差動ポ
ンプ型連結機構として構成されて、同連結機構の油圧回
路に、チェック弁機構が設けられ、同チェック弁機構が
′、大径円筒穴、小径円筒穴およびこれらの大径円筒穴
と小径円筒穴とを結ぶ・弁座としての円錐面と、上記作
動油の比重とほぼ等しい比重をもつボール弁体とから構
成されていることを特徴としている。

〔作　用〕

上述の構成により、第１および第２の回転軸の回転によ
り生じる遠心力によらず、ボール弁体の前後の差圧がチ
ェック弁機構を閉鎖する力として働く。

〔実施例〕

以下、図面により本発明の実施例について説明すると、
ｌ］−５図は本発明の一実施例としての４輪駆動用駆動
連結装置を示すもので、第１図はその要部断面図、第２
図は車両の駆動系を示す概略構成図、第３図は本装置の
横断面図、第４図は本装置の縦断面図、第５図はその作
用を説明する模式図である。

第２図に示すよう１こ、横置されたエンジン１に変速機
２が連結され、その出力軸３に取り付けたドライブギヤ
４から駆動力が取り出されて、アイドルギヤ５を介して
両端部にギヤ６．７を具えた中間伝達軸８に伝達される
。

そして、この中間伝達軸８の一方のギヤ７がら前輪９用
の差動装Ｍ１ｏに駆動力が伝達されて前輪９が駆動され
る一方、前輪９に伝達された駆動力がそのまま第１の回
転軸１１にギヤ１２を介して伝達され、さらに、差動ポ
ンプ型連結機構としての４輪駆動用駆動連結装置本体１
３に伝達される。

この４輪駆動用駆動連結装置本体１３を経由した駆動力
は、第２の回転軸１４に伝達されるようになっており、
回転取出方向を変換するベベル歯車機構１５゜１５′を
介して後輪１６用の差動装置１７に駆動力が伝達され、
後輪１６を駆動する。

この４輪駆動用駆動連結装置本体１３は、第３，４図に
示すように、油圧ポンプ（油圧式連結機構）としてのベ
ーンポンプＶＰとこれに付属する油圧回路２１とで構成
されており、ベーンポンプ■Ｐのロータ１９が、前輪９
に駆動力を伝達する第１の回転軸１１に連結されるとと
もに、ケーシング２０を構成するカムリング部２０ａお
よびプレート２０ｃが、後輪１６に駆動力を伝達する第
２の回転軸１４に連結されでいる。

この油圧ポンプとしてのベーンポンプｖＰには、そのロ
ータ１９の外周面１９ａに周方向に等間隔に多数（ここ
では、８個）の孔部１９ｂが形成されていて、この多数
の孔部１９ｂのそれぞれには、カムリング部２０ａの内
周面２０ｄに摺接しうるベーン１８が嵌挿されて（・る
。

主た、ベーンポンプ■Ｐは、その回転数に比例した油量
を吐出するものであり、ロータ１９とカムリング部２．
０ａとの間に相対回転、すなわち、第１の回転軸１１と
第２の回転軸１４との間に相対回転が生ずると油圧ポン
プとして機能して油圧を発生する。

ベーンポンプＶＰの吐出口（ケーシング２０に対するベ
ーン１８の相対的回転方向先端の吸込吐出口２２〜２５
かこれに相当）を塞ぐことにより、油を介してその静圧
でロータ１９とカムリング部２０ａとが剛体のよう１こ
なって一体に回転される。

このため、カムリング部２０ａとロータ１９との間には
対角位置に２つのポンプ室３６．３７が形成され、また
、回転方向基端側に位置したとき吸込口となり先端側に
位置したとと吐出口となる４個の吸込吐出口２２〜２５
がほぼ対角位置に形成してあり、それぞれ同一機能をな
す対角位置の吸込吐出口２２．２４と吸込吐出口２３．
２５とが、それぞれカムリング部２０ａの回転状態でも
固定側に油を送通し得る機構を介して第１油路２６と第
２油路２７とで連通されている。

また、第１油路２６と＠２油路２７との間に、それぞれ
チェック弁２８，２９．２９’　を介してオイル溜３０
が連通され、オイル溜３０から各油路２６，２７への流
れのみが許容されるとともに、第１油路２６と第２油路
２７との間に流出のみを許容する相対向した２つのチェ
ック弁３１．３２を介して両袖路２６　＋　２７が連通
され、この２つのチェック弁３１．３２の中間部が油路
４０を介してリリーフ弁３３に連通している。

このリリーフ弁３３のスプリング３４側である中間部を
通じて、オイル溜３０およびチェック弁２９′と２つの
チェック弁２８．２９との間には、連通路３５が設けら
れている。

チェック弁２８．２９．３１．３２は、チェック弁機構
ＣＭとして構成されており、このチェック弁機構ＣＭは
、第１図に示すように、作動油の比重と同等の比重をも
つ球状ボール弁体４１と、流入側大径円筒穴４２と、流
出側小径円筒穴４３と、これらの大径円筒穴４２と小径
円筒穴４３とを結ぶ・弁座としての円錐面４４とから構
成されており、大径円筒穴４２．小径円筒穴４３および
円錐面４４の中心線Ｃ１が大径円筒穴４２側の延長上で
第１の回転軸１１および第２の回転軸１４の回転中心線
ＣＬと変わるように構成されている。

そして、中心線Ｃ１と回転中心線Ｃ１−との交角αは、
円錐角の（＋／２）の角度γとの差（ａ−γ）が２０°
以下となるように設定されている。

また、吸込吐出口２４に接続する第１油路２６と吸込吐
出口２３に接続する油路２７とを連通する連通油路３８
が設けられており、この連通油路３８にはオリフィス３
９が介装されている。

このオリフィス３９は、例えば、遠心式オリフィス機構
として構成されて、回転軸１．１　、１４の高回転時に
、オリフィス径が小さくなり、低回転時に、オリフィス
径力伏きくなる機構に構成される。

このような油圧回路２１とすることで、ロータ１９とカ
ムリング部２０ａとの相対回転方向によらず、常に吐出
圧がリリーフ弁３３の弁体に作用し、オイル溜３０が吸
込口と連通することになる。

なお、第４図中の符号４５はベアリング、４６はケース
（ｔランスミッションケース等）、４７は吸込口、４８
はボルトをそれぞれ示している。

本発明の・４輪駆動用駆動連結装置は上述のごとく構成
されているので、車両の通常の直進状態では、前輪９と
後輪１６とのタイヤの有効半径が同一で、タイヤのスリ
ップ回転速度が少ないことから、４輪駆動用駆動連結装
置本体１３に接続する第１の回転軸１１と第２の回転軸
１４との間に回転速度差が生じない。

したがって、ベーンポンプ■Ｐでは油圧の発生はなく、
後輪１６に駆動力が伝達されず、前輪９のみによる前輪
駆動となる。

しｈ化、車両の直進加速時のように、大トなスリップが
なくても通常前輪９が約１％以内でスリップする状態で
は、これによる回転速度差が第１の回転軸１１と第２の
回転軸１４との間に生じると、ベーンポンプ＼゛Ｐが機
能してこの回転速度差に応じた油圧が発生し、ロータ１
９とカムリング部２０ａとが一体になって回転し、この
油圧とベーンの受圧面積とに対応した駆動力が後輪１６
に伝達されて４輪駆動状態になる。

この場合、ベーンポンプＶＰにおける油の流れは、相対
的にロータ１９が回転することになり（＠３図中の符号
Ａ参照）、吸込吐出口２２．２４が吸込口となってチェ
ック弁２８を介してオイル溜３０がら油が吸込まれる一
方、吸込吐出口２３．２５が吐出口となってチェック弁
２９．３１を閉じると同時にチェック弁３２゜油路４０
を介してリリーフ弁３３に油が導かれる。

なお、第３図中、実線矢印は吐出油の流れを示しており
、破線矢印は吸込油の流れを示している。

そして、第１の回転軸１１および第２の回転軸１４の回
転数が上昇して、ベーン１８の受ける遠心力が増大する
ことにより、ベーン１８の先端部（外径端部）は、カム
リング部２０ａへ突出されで、ベーン１８がカムリング
部２０ａの内周面２０ｄに密着して摺動する状態が維持
される。

なお、ベーン１８の基端部（内径端部）を押圧するベー
ン付勢機構を適宜設けてもよく、この場合は、車両が停
止して、第１の回転軸１１および第２の回転軸１４がそ
れぞれ回転しない状態となっても、ベーン１８が常時突
出方向へ付勢されているので、ベーンポンプ＼パＰの連
結機能は十分に高ぐ維持される。

次に、後輪１６の回転速度に比べ前輪９の回転速度が非
常に大きくなる場合、例えば雪路での前輪のスリップ時
や急加速時あるいはブレーキ時の後輪がロック気味とな
る場合には、４輪駆動用駆動連結装置本体１３に接続す
る第１の回転軸１１と第２の回転軸１４との間の回転速
度差が非常に大とくなる。

これにより、ベーンポンプｖＰでは、第３図に示す状態
の油の流れが生じて大きな油圧が発生するが、所定値を
超えると、リリーフ弁３３がスプリング３４に抗して開
き吐出圧がほぼ一定に制御され、後輪１６に一定の吐出
圧に対応した一定の駆動力が伝達された４輪駆動状態と
なる。

そして、前輪９の回転速度が減少するとともに、後輪１
６の回転速度が増大することとなり回転速度差を縮少（
ノンスリップデフと同一機能）するようになる。

このように、前輪９のスリップ状態では後輪１６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できる
とともに、後輪１６かロック気味の場合には、前輪９の
ブレーキトルクを増大して後輪１６のロックを防止する
。

一方、前輪９の回転速度に比べ後輪１６の回転速度が非
常に大きくなる場合、例えば前輪９のブレーキ状態でト
スタ気味となる場合では、４輪駆動用駆動連結装置本体
１３に接続する第１の回転軸１１と第２の回転軸１４と
の間に、上述とは逆方向に非常に大きな回転速度差が生
じる。

これにより、ベーンポンプＶＰでは、第３図に示す油の
流れと逆方向の油の流れが生し、吸込吐出口２３゜２５
が吸込口となり、チェック弁２９．２９’　を介してオ
イル溜３０がら油が吸込まれる一方、吸込吐出口２２．
２４が吐出口となり第１油路２６を経てチェック弁２８
．３２を閉じて、チェック弁３１がらリリーフ弁３３に
導かれた大きな油圧が作用するが、この油圧もリリーフ
弁３３により一定に保持され一定の駆動力が後輪１６に
伝達されて４輪駆動状態となる。

そして、後輪１６へのブレーキトルクを増大して前輪９
のロックを防止する。

すなわち、チェック弁機構ＣＭでは、第５図に示すよう
に、球状ボール弁体４１の前後の差圧Ｆ２が、外径側の
円錐面４４の垂線ρより、第５図中の右方にかかるとチ
ェック弁機構ＣＭが閉となり、左方にががるとチェック
弁機構ＣＭが開となる。

ここで′は、垂線ρより第５図中の右方に差圧Ｆ２がか
かるので、チェック弁機構ＣＭの開（ｏｐ）状態がら閉
（ｃｌ）状態への移行が、チェック弁２８，３２で行な
われるが、大径円筒穴４２に供給される作動油が停止す
ると、球状ボール弁体４１の比重は作動油の比重とほぼ
等しく、球状ボール弁体４１は、球状ボール弁体４１の
前後の差圧Ｆ２により直ちに円錐面４４へ押し付けられ
て、チェック弁２８．３２の閉鎖が迅速に行なわれる。

これにより、第１油路２６中の油圧が、吸込吐出口２２
．２４からの吐出圧まで直ちに上昇する。

なお、球状ボール弁体４１は、作動油の比重とほぼ等し
い比重の材質で作られているので、ベーンポンプＶＰの
回転が停止しているときには、大径円筒穴４２の中を浮
遊する。

主た、通常の旋回走行時には、前輪９の回転速度が後輪
１６の回転速度よりわずかに大きく、前輪９にブレーキ
トルクが作用し、後輪１６に駆動トルクが作用した４輪
駆動状態となって旋回走行がなされる。

このように、４輪駆動用駆動連結装置本体１３で吐出圧
をリリーフ弁３３により一定値以上とならないように制
御することで、従来パートタイム４輪駆動車で４輪駆動
状態を必要とする場合には運転者の操作が必要であった
ものが、自動的に４輪駆動と２輪駆動との切換が行なわ
れるとともに前輪９と後輪１６との回転速度差に応じた
駆動力による４輪駆動状態が得られる。

また、従来のフルタイム４輪駆動車では必ず装備されて
いたセンタデフに比べ、本装置では、小型コンパクト化
をはかることができるとともに重量軽減もはかれ、コス
ト低減ともなる。

ところで、低速走行時には、オリフィス３９のオリフィ
ス径が大きくなり、連通油路３８を通して流通する油量
が多くなるので、急旋回した場合には、吐出圧が低くな
って、駆動力伝達効率が低下する。

すなわち、前輪９と後輪１６との回転速度差が、前後輪
の許容される回転速度差よりも小さい場合には、急旋回
時のブレーキング現象を確実に回避できる。

一方、高速走行時には、オリフィス３９のオリフィス径
が小さくなり、連通油路３８を通じて流通する油量が少
なくなるので、吐出圧が高くなって、駆動力伝達効率が
上昇する。

すなわち、前輪９と後輪１６との回転速度差が、前後輪
の許容される回転速度差よりも大きい場合には、前輪９
と後輪１６との回転速度差が許容されず、４輪駆動状態
となって、直進安定性が向上する。

このように、高速旋回時には、旋回半径も大きいので、
ブレーキング現象はごくわずかであり、４輪駆動による
操縦安定性が確保されるのである。

なお、ボール弁体は、中空のものを用いてもよい。

さらに、４輪駆動用駆動連結装置本体１３の油圧ポンプ
として吸込吐出口が４個の平衡形のベーンポンプのほか
、駆動力の伝達量によっては、吸込吐出口が２個の不平
衡形ベーンポンプを用いてもよい。

本発明の実施例によれば次のような効果ないし利点が得
ることができる。

（１）前輪と後輪との差回転が許容宅れるので、パート
タイム４輪駆動車のタイトコーナブレーキング現象など
の不具合や運転繰作の煩雑さを解消できる。

（２）第１の回転軸と第２の回転軸との間で、速く回っ
ている方から遅く回っている方へ力が伝達されるので、
前輪ないし後輪の一方が過回転することはなくなり、ホ
イルスピンを確実に防止でき、車両の安全性に寄与しう
る。

（３）フルタイム４輪駆動車に、従来装備されていたセ
ンタデフに比べ、小型・軽量とすることができ、低コス
ト化にも寄与しうる。

〔発明の効果〕

以上詳述したように、本発明の４輪駆動用駆動連結装置
によれば、車両の前輪に駆動力を伝達する第１の回転軸
と、後輪の駆動力を伝達する第２の回転軸と、上記の第
１の回転軸と第２の回転軸との間に介装されて相互に駆
動力を伝達しうる油圧式連結機構とをそなえ、同油圧式
連結機構が差動ポンプ型連結機構として構成されて、同
連結機構の油圧回路に、チェック弁機構が設けられ、同
チェック弁機構が、大径円筒穴、小径円筒穴およびこれ
らの大径円筒穴と小径円筒穴とを結ぶ弁座としての円錐
面と、上記作動油の比重とほぼ等しい比重をもつボール
弁体とから構成されるという簡素な構成で、チェック弁
機構の開状態から閉状態への移行を迅速に行なうことが
できる利点があり、第１の回転軸と第２の回転軸との相
対的回転方向が逆転した場合にも、差動ポンプからの吐
出圧を直ちに上昇させることができる。

さらに、本発明によれば、遠心力を除去することができ
、第１の回転軸および第２の回転軸の回転速度によらず
、すなわち、車速によらず、チェック弁機構の開閉作動
を行なわせることができる利点があり、これにより、車
速によらず安定した切換作動を行なわせることがで終る
。

【図面の簡単な説明】

第１〜５図は本発明の一実施例としての４輪駆動用駆動
連結装置を示すもので第１図はその要部断面図、第２図
は車両の駆動系を示す概略構成図、第３図は本装置の横
断面図、第４図は本装置の縦断面図、第５図はその作用
を説明する模式図であり、第６図は従来のチェック弁機
構の作用を示す模式図である。１・・横置エンジン、２・・変速機、３・・出力軸、４
・・ドライブギヤ、５・・アイドルギヤ、６，７・・ギ
ヤ、８・・中間伝達軸、９・・前輪、１０・・差動装置
、１１・・第１の回転軸、１２・・ギヤ、１３・・差動
ポンプ型連結機構としての４輪駆動用駆動連結装置本体
、１４・・第２の回転軸、１５．１５’　・・ベベル歯
車機構、１６・・後輪、１７・・差動装置、１８・・ベ
ーン、１９・・ロータ、１９ａ・・外周面、１９ｂ・・
’ＬＪ、２０・・ケーシング、２０ａ・・カムリング部
、２０ｂ・・プレート、２０ｃ・・プレート、２０ｄ・
・内周面、２１・・油圧回路、２２〜２５・・吸込吐出
口、２６・・第１油路、２７・・第２油路、２８．２９
．２９’　・・チェック弁、３０・・オイル溜、３１．
３２・・チェック弁、３３・・リリーフ弁、３４・・ス
プ゛リング、３５・・連通路、３６．３７・・ポンプ室
、３８・・連通油路、３９・・オリフィス、４０・・油
路、４１・・球状ボール弁体、４２・・大径円筒穴、４
３・・小径円筒穴、４４・・弁座としての円錐面、４５
・・ベアリング、４６・・ケース、４７・・吸込口、４
８・・ボルト、Ｃ３・・中心線、ＣＬ・・回転中心線・
、ＣＭ・・チェック弁機構、ＶＰ・・ベーンポンプ。第１図第２図第３図第４図３４　２０ａ第５図第６図

Claims

【特許請求の範囲】

車両の前輪に駆動力を伝達する第１の回転軸と、後輪の
駆動力を伝達する第２の回転軸と、上記の第１の回転軸
と第２の回転軸との間に介装されて相互に駆動力を伝達
しうる油圧式連結機構とをそなえ、同油圧式連結機構力
嗟動ポンプ型連結機構として構成されて、同連結機構の
油圧回路に、チェック弁機構が設けられ、同チェック弁
機構が、大径円筒穴、小径円筒穴およびこれらの大径円
筒穴と小径円筒穴とを結ぶ弁座としての円錐面と、上記
作動油の比重とほぼ等しい比重をもつボール弁体とから
構成されていることを特徴とする、４輪駆動用駆動連結
装置。