JPS6285729A - ４輪駆動車輌 - Google Patents

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、少なくとも４つの駆動可能な車輪を有する４
輪駆動車輌に関し、特に前輪の転舵に関連して後輪を転
舵しくｑる前後輪操舵装置付４輪駆動車輌に関する。

〈従来の技術〉 前軸と後軸とが機械的に連結された４輪駆動車輌の場合
、旋回時に於ける各車輪の軌跡が内輪差により異なるこ
とから、両車軸間の車輪外周面と路面との間に相対速度
差を生じ、特に低速、大転舵角時に、円滑な旋回を阻害
される不都合が生じる。そこで、一般には、前後輪にそ
れぞれ設けられる差動装置に加えて、第３の差動装置を
設け、前後輪の差動装置の入力軸を第３の差動装置の出
力軸にそれぞれ接続し、第３の差動装置の入力軸にエン
ジンの動力を供給するようにしている。

しかるに、差動装置は大トルクを伝達するギヤ装置から
なるもので、比較的高コストであり、しかも車輌重量を
増大させる不都合がある。

このような不都合を是正するべく、両車軸間に、第３の
差動装置に代えて、流体の剪断抵抗を利用してトルク伝
達を行う、所謂ビスカスカプリング等からなる相対回転
速度応動型クラッチを用いて４輪駆動車輌を実現するこ
とが考えられる。しかしながら前記した前後輪間の相対
速度差が問題となり、成る程度の滑りを伴うものを用い
ざるを得ず、４輪駆動車としての駆動性能が犠牲になる
不都合がある。

〈発明が解決しようとする問題点〉 本発明はこのような点に着目してなされたもので、その
主な目的は、低速、大転舵角時にあっても比較的円滑な
旋回性を実現し、しかも駆動性能を低下さぜることのな
い４輪駆動車輌を提供することにある。

〈問題点を解決するための手段〉 このような目的は、本発明によれば、動力分配機構によ
りエンジンの動力を少なくとも４つの車輪に伝達してな
る４輪駆動車輌であって、前記動力分配Ｉａ構が相対回
転速度応動型クラッチを有し、かつ少なくとも前記駆動
４輪が互いに所定の関係にて転舵可能にされていること
を特徴とする前後輪操舵装置付４輪駆動車輌を提供する
ことにより達成される。

〈作用〉 このように、４輪駆動車輌に、前後輪が互いに関連を持
って転舵される前後輪操舵装置を組合ぼることにより、
前輪と後輪との軌跡差を極く僅かにすることができる。

従って、より高い駆動性能と円滑な旋回性とを両立させ
ることが可能となる。

〈実施例〉 以下本発明の好適実施例を添付の図面について詳細に説
明する。

第１図は、本発明が応用された４輪駆動車輌の概略基本
構造を示しており、エンジン１の動力は、変速機２を経
て動力分配機構３に伝達される。動力分配機ｔｒｔ４３
の後端からは、後車軸を駆動するべく出力軸（図示せず
）が突出している。

前軸Ｆ側に対する駆動力は、動力分配機構３のケース内
に設けられた第１の差動’Ｈ＠３ａの左右に設けられた
ドライブシャフト４及び等速ジヨイント５を介して両前
輪６に伝達され、後軸Ｒ側に対する駆動力は、動力分配
機構３の後部の出力軸から、自在継手７ａ、第１のプロ
ペラシャフト７及びトリポード継手７ｂを介して、後記
する粘性クラッチとしてのビスカスカプリング８に伝達
される。該ビスカスカプリング８からの出力は、自在継
手９ａ、第２のプロペラシャフト９及び自在継手９ｂを
介して、後軸Ｒ側の第２の差動装置１０に伝達され、前
軸Ｆ側と同様にドライブシャフト１１及び等速ジヨイン
ト１２を介して両後輪１３が駆動される。

運転者が操作するハンドル２１のハンドル軸２２は、例
えばラックピニオン式のギヤボックス２３内に組込まれ
、該ギヤボックス２３に組込まれたラック軸２４の左右
端には、ポールジョイン１〜を介してタイロッド２５が
連結されている。更に両タイロッド２５の外端には、前
輪６を支持し、かつ左右方向に回動自在にされたナック
ルアーム２６が連結されており、既知の如く、両前輪６
がハンドル２１の操舵方向へ転舵される。

一方、前記ギヤボックス２３からは、後方ヘビニオン軸
２７が導出され、このピニオン軸２７の後端には、自在
継手２８を介して長寸の連結軸２９が連結される。該連
結軸２９の後端には、自在継手３０を介して、後輪転舵
用の入力軸３１が連結されており、この入力軸３１は、
車体後部に取着された軸受ブラケット３２により、回動
自在に枢支されている。

軸受ブラケット３２の後端面から突出する入力軸３１の
後端部には、クランク部材３３が、入力軸３１の半径方
向外向きに延在するように固着されている。そして該ク
ランク部ｖＪ３３のｌｎＱには、左右方向へ延在するタ
イロッド３４がボールジヨイントを介して連結されてお
り、更に両タイロッド３４の外端は、前輪と同様にして
後輪］３を支持したソツクルアーム３５に連結されてい
る。

以上説明した前後両車軸Ｆ、Ｒは、図示されない車体に
取着された緩衝器３６により懸架されている。

第２図は、第１図に示されたビスカスカプリング８の構
造を詳細に示している。略円筒状をなすハウジング８１
の中心には、軸線方向両端部に介装されたベアリング８
２により、ハブ軸８３が回転自在に枢支されている。ハ
ウジング８１の前端には、動力分配機構３から延出する
第１のプロペラシャフト７にトリポード継手７ｂを介し
て接続されるべく、入力軸８１ａが突設されている。ま
た、ハウジング８１の後端から軸線方向外向きに突出し
たハブ軸８３には、前記したように後軸Ｒの差動装置１
０に連結されるべく、第２のプロペラシャフト９が自在
継手９ａを介して接続されている。これら入力軸８１ａ
とハブ軸８３とは、第１図に示されたように図示されな
い車体に固着された両センタベアリング１４により、ぞ
れぞれ回転自在に軸支されている。

ハウジング８１内に於けるハブ軸８３の外周面には、セ
レーション８３ａか切設されてあり、該セレーション８
３ａに歯合する内周縁を有すると共に円板状をなす複数
のハブブレー（・８４か、スペーサ８５により互いに間
隙を一定に保持するようにして、ハブ軸８３上に軸線方
向に沿って連設されている。また、ハウジング８１の内
周面にもセレーション８１ｂが切設されてあり、該セレ
ーション８１ｂに歯合する外周縁を有すると共に円板状
をなす複数のハウジングプレー１−８６が、その中心孔
によりハブ軸８３を包囲するようにして、また前記した
ハブプレート８４と交互するようにしてハウジング８１
内に挿入されている。

これらハブプレート８４とハウジングプレート８６とは
、ハブプレート８４がスペーナ８５により一定の間隙を
保持しているのに対し、ハウジングプレート８６は、個
々に軸線方向に１習動可能であって、互いに隣接するハ
ブプレート８４に対する間隙の大きざが変化しくｑる。

更に、ハウジング８１内は、その両端とハブ軸８３との
間に介装されたシール部′ｖＪ’８７により密閉されて
おり、その内部にはシリコンオイル８８が封入されてい
る。また、前記したハブプレート８４及びハウジングプ
レート８６には、図示されないスロット、或いは丸孔な
どが設けられており、シリコンオイル８８の粘性抵抗を
、より一層効果的に利用し得るようにされている。

次に、以上のような構成からなる４輪駆動車輌の作動の
要領について説明する。

変速機２及び動力分配機構３を介して出力されるエンジ
ン１の動力は、前輪６を駆動すると同時に、第１のプロ
ペラシャフト７を介してビスカスカプリング８のハウジ
ング８１に伝達される。ハウジング８１内では、ハ「ク
ジングプレート８６がハウジング８１と共に回転してお
り、シリコンオイル８８の剪断抵抗によりハブプレート
８４を介してハブ軸８３にトルクが伝達され、更にハブ
軸８３に接続された第２のプロペラシャフト９を介して
後輪１３に駆動力が伝達される。

急発進、急加速、或いは急斜面登板時など、過渡状態に
於ける前後輪のスリップ率に差か生じるような場合、ハ
ブプレート８４とハウジングプレート８６との間の相対
速度差が増大するが、この速度差が成る範囲内にあると
きに最も高い伝達効率が得られる。この両プレート８４
．８６間のスリップ率が成る限度を越えると、ハウジン
グプレート８６がハブプレート８４に密着するハンプ現
象を引起し、前軸Ｆと後軸Ｒとが略直結状態となる所謂
リミテッドスリップ効果が発揮される。

このようにして、駆動力が路面抵抗を上回り駆動輪がス
リップすると、自動的に仝輸に駆動力が分散される４輪
駆動状態となり、前後軸の回転偏差がＯとなる定常走行
状態に於ては、前輪６のみが駆動される。

一方、ハンドル２１を回動操作すると、ギヤボックス２
３の内部機構、及びタイロッド２５を介して前輪６が転
舵され、同時にピニオン軸２７から両自在継手２８．３
０及び連結軸２９を介して後輪転舵用の入力軸３１が回
動させられる。そして入力軸３１の回動に従ってクラン
ク部材３３か回動し、タイロッド３４を介して後輪３５
が転舵されることとなる。

本実施例に於ては、前輪６が直進状態の時に（よ後輪１
３も直進状態にあり、しかもこの状態でクランク部材３
３が、垂直方向に垂下して入力軸３１に固着されている
。従って、クランク部材３３が水平面から下側で回動す
る範囲に於ては、前後輪が同位相で転舵され、逆にクラ
ンク部材３３が水平面から上側で回動する範囲に於ては
、前後輪が逆位相で転舵される。

このように構成することにより、ギヤボックス２３とピ
ニオン軸２７とのギヤ比を適宜に設定するか、或は別途
変速機構を設けることにより、ハンドル２１の回動角度
に対するクランク部材３３の回動角度を任意に定めるこ
とが可能となり、前輪６と後輪１３との最適な転舵角比
を容易かつ任意に定めることができる。

ところで、周知のように前輪６のみが転舵される車輌の
各輪の軌跡は、第３図に示すように、前後輪６．１３の
間に内輪差ΔＲとして知られる回転半径差が存在し、そ
のため、各輪の間に回転速ｒｑ差が（［じる９、（〕か
るに、これらの回転速度差を吸収し得るようにビスカス
カプリング８のスリップ特性を定めると、即ら、スリッ
プ率を人ぎく定めると、駆動トルクの伝達効率が低下し
、４輪駆動性能が低下する。

そこで、本発明によれば、前後輪を転舵することにより
、第４図に示すように、前後輪６．１３の軌跡差を極め
て小さくすることが可能となり、ビスカスカプリング８
のスリップ率を小さく定めることができ、４輪駆動性能
が改善される。また、後輪１３を前輪６に対して同位相
で転舵した場合でも或いは逆位相で転舵した場合でも、
いずれも前後車輪の回転速度差が小さくなる。

尚、前後輪転舵装置の構造については上記実施例に限定
されるものではなく、種々の態様が可能である。

〈発明の効果〉 このように、本発明によれば、４輪駆動車輌に前後輪転
舵装置を付加することにより、４輪駆動車輌としての駆
動特性を損うことなく、低速時に於（ブる円滑な旋回性
能を得ることができるため、４輪駆動車輌の取回し性を
改善する上で多大な効果を秦することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に基づく４輪駆動車輌の構造を示す模式
的な斜視図である。 第２図は第１図に示されたビスカスカプリングの溝道を
示す断面図である。 第３図は前輪操舵車輌の旋回時の軌跡を示す説明図であ
る。 第４図は本発明に基づく前後輪操舵車輌に関する第３図
と同様な説明図である。 １・・・エンジン　　　　２・・・変速機３・・・動力
分配機構　　３ａ・・・第１の差動装置４・・・ドライ
ブシャフト５・・・等速ジヨイント６・・・前輪 ７・・・第１のプロペラシャフト ７ａ・・・自在継手　　　７ｂ・・・トリポード継手８
・・・ビスカスカプリング ９・・・第２のプロペラシャフト ９ａ、９ｂ−・・自在継手１０・・・第２の差動装置１
１・・・ドライブシャフト １２・・・等速ジヨイント２１・・・ハンドル２２・・
・ハンドル＠　　２３・・・ギヤボックス２４・・・ラ
ック軸　　　２５・・・タイロッド２６・・・ナックル
アーム２７・・・ピニオン軸２８・・・自在継手　　　
２９・・・連結軸３０・・・自在継手　　　３１・・・
入力軸３２・・・軸受ブラケット３３・・・クランク部
材３４・・・タイロッド　　３５・・・ナックルアーム
３６・・・緩妊ｉ器　　　　８１・・・ハウジング８１
ａ−・・入力軸　　　８１ｂ・・・セレーション８２・
・・ベアリング　　８３・・・ハブ軸８３ａ・・・セレ
ーション８４・・・ハブプレート８５・・・スペーリ−
８６・・・ハウジングプレート８７・・・シール部材　
　８８・・・シリコンオイル特　許　出　願　人　本田
技ω］工業株式会社代　　　理　　　人　　弁理士　大
　島　陽　−第２図 第３図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）動力分配機構によりエンジンの動力を少なくとも
   ４つの車輪に伝達してなる４輪駆動車輌であつて、 前記動力分配機構が相対回転速度応動型クラッチを有し
   、かつ少なくとも前記駆動４輪が互いに所定の関係にて
   転舵可能にされていることを特徴とする前後輪操舵装置
   付４輪駆動車輌。
2. （２）前記駆動４輪が、互いに差動装置を介して接続さ
   れた車軸を有する１対の前輪と、同じく互いに差動装置
   を介して接続された車軸を有する１対の後輪とからなり
   、しかも前記両差動装置の少なくともいずれか一方の入
   力軸が、前記相対回転速度応動型クラッチを介して前記
   エンジンの動力を伝達されていることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項に記載の前後輪操舵装置付４輪駆動車
   輌。
3. （３）前記相対回転速度応動型クラッチが粘性クラッチ
   からなることを特徴とする特許請求の範囲第１項もしく
   は第２項に記載の前後輪操舵装置付４輪駆動車輌。