JPS63315326A - 4輪駆動車 - Google Patents

4輪駆動車

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JPS63315326A
JPS63315326A JP14975787A JP14975787A JPS63315326A JP S63315326 A JPS63315326 A JP S63315326A JP 14975787 A JP14975787 A JP 14975787A JP 14975787 A JP14975787 A JP 14975787A JP S63315326 A JPS63315326 A JP S63315326A
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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〕 本発明は前輪及び後輪を同一のエンジンにて駆動する4
輪駆動車に関し、更に詳述すれば、後輪への駆動力の伝
達を油圧ポンプを用いてなる駆動連結装置により行う4
輪駆動車に関する。
〔従来技術〕
エンジンの駆動力を前輪及び後輪に伝達して走行する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、雪道等の摩擦係数の低い路
面又は砂利道等の荒れた路面での走行性に優れているだ
けでなく、通常の路面においても、2輪駆動車に比較し
て、加速時及び高速走行時の安定性に優れており、路面
の状況及び天候の変化に影響されることなく快適な高速
走行を実現するものとして近年特に脚光を浴びるように
なってきた。
このような4輪駆動車は、前輪駆動軸と後輪駆動軸とを
、例えばドッグクラッチを用いてリジットに結合した構
成のものと、前記再駆動軸を差動歯車若しくはビスカス
カップリングを用いてなる駆動連結装置、又は特開昭6
0−104426号に開示されているような油圧ポンプ
を用いてなる駆動連結装置を介して結合した構成のもの
とに大別される。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかしながら前述の4輪駆動車には、互いに相反する難
点がある。
即ち、前者の構成においては、旋回走行時における前輪
と後輪との旋回半径の相違により、前輪の回転数と後輪
の回転数との間に差異を生じた場合、前記両側動軸間に
生じる回転速度差を吸収できず、旋回円の内側の後輪が
すべりを生じた状態で引き摺られる現象、所謂タイトコ
ーナブレーキング現象を生じ、操舵感覚の悪化を招来す
るだけでなく、前輪と後輪との間のプロペラシャフトに
捩りを生じたり、タイヤの異常磨耗を招来する虞がある
。従ってこのような構成の4輪駆動車は、通常の走行時
には前記ドッグクラッチを遮断して2輪駆動にて走行し
、雪道等の摩擦係数の低い路面又は砂利道等の悪路での
直進走行時にのみトングクラッチを係合せしめて4輪駆
動とする、所謂パートタイム4輪駆動車としての用途に
限られており、2輪駆動と4輪駆動との切換操作が煩わ
しいというh点があると共に、切換えミスにより思わぬ
事故を招来する膚さえあった。
一方、後者の構成においては、前述の回転速度差が前記
駆動連結装置により吸収可能であるため前述のタイトコ
ーナブレーキング現象の発生の虞はな(、常時4輪駆動
にて走行可能であるが、前輪駆動軸と後輪駆動軸との間
にリジッドな結合状態が得られず、前輪及び後輪夫々の
接地圧に応じてエンジンの駆動力が適切に配分されない
ため、前者の構成に比較して直進走行時の安定性に劣る
という難点がある。
この難点を解決するための一手段として、前輪と後輪と
をリジッドに連結すると共に、前輪と後輪とを各別に操
舵する4輪操舵装置を備えた4輪駆動車があるが、これ
は4輪駆動用の駆動系と、4輪操舵用の操舵系とを各別
に備える必要があるため、システムの複雑化及び構成部
品数の増加による車体重量の増加及び製造コストの増大
を招来するという難点がある。
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、通常
の直進走行時には前輪と後輪とが可及的にリジッドに結
合され、夫々にエンジンの駆動力が適切に配分されて伝
達されると共に、旋回走行時にはタイトコーナブレーキ
ング現象の発生が確実に防止でき、快適な操舵感覚が得
られる4輪駆動車を、前述の4輪操舵装置を設けること
なく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〕
本発明に係る4輪駆動車は、エンジンの駆動力を前輪駆
動軸及び後輪駆動軸を夫々介して、前輪及び後輪に伝達
すると共に、前輪を操舵して走行する4輪駆動車におい
て、車速検出器と、前輪の操舵角度を検出する操舵角検
出器と、前記後輪駆動軸と左右の後輪との間に夫々介装
され、両者間の回転数差に応じた油圧を発生して両者を
連結する各別の油圧ポンプと、該油圧ポンプの夫々の吐
出油路の途中に配設され、その開口比が可変である可変
絞り部と、該可変絞り部の開口比を、前記操舵角検出器
の検出結果及び/又は前記車速検出器の検出結果に応じ
て各別に変更する手段とを具備することを特徴とする。
〔作用〕
本発明においては、直進走行時には両油圧ポンプの可変
絞り部の開口比をO又は可及的に小さく設定し、後輪と
エンジンとの間に可及的にリジッドな結合状態を得る一
方、旋回走行時には、操舵角検出器の検出結果により操
舵方向及びその大きさを認識し、この検出結果及び/又
はその時点の車速検出器の検出結果に応じて、旋回円の
内側の油圧ポンプの可変絞り部の開口比を、他側の可変
絞り部の開口比よりも大になるように変更し、旋回円内
側の後輪とエンジンとの間にルーズな結合状態を得る。
〔実施例〕
以下本発明をその実施例を示す図面に基づいて詳述する
第1図は本発明に係る4輪駆動車の伝動系の構成を、操
舵系の構成と共に示す模式的平面図である。図において
1は、エンジン、変速機等により構成された動力部であ
り、該動力部lから前方に延設された第1出力軸2は、
差動歯車装置3を介して、車体の左右に夫々延設された
前輪駆動軸4゜4に連結してあり、該駆動軸4,4の先
端部にはこれと同軸をなして左右の前輪5.5が夫々装
着されている。
このように左右の前輪5.5は、動力部1とリジッドに
結合されており、動力部1にて発生する駆動力が第1出
力軸2.差動歯車装置3及び前輪駆動軸4.4を介して
各別に伝達されて回転し、両前輪5,5間に生じる回転
速度差は、差動歯車装置3により吸収されるようになっ
ている。
また図中6は操舵輪であり、該操舵輪6には、これと同
軸をなして操舵軸7が連設しである。該操舵軸7の前下
方に延長された先端部は、前記前輪5.5の操舵機構5
a中に配設された、例えばラックアンドピニオン式の運
動方向変換機tR8に装着されており、操舵輪6の回動
操作に応じて操舵軸7がその軸心廻りに回動すると、こ
の回動は前記運動方向変換機構8により左右方向の直線
運動に変換され、この直線運動に応じた操舵機構58の
動作により前輪5,5が操舵されるようになっている。
一方前記動力部1がら後方に向けて延設された第2出力
軸9は、一対の傘歯車10a、 lObを介して車体の
左右方向に延びる後輪駆動軸11に連結してあり、M後
輪駆動軸11の左1右の端部は、各別の駆動連結装置1
3.13を介して左、右の後輪12.12に夫々連結し
である。
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図はその油圧回路図である。
駆動連結装置13の主たる構成要素は、ベーンポンプ2
0と、これに付随する油圧回路3oである。ベーンポン
プ20は、短寸円筒状をなし、その円周方向に等配をな
して形成した複数の溝の夫々に、矩形平板状をなすベー
ン21a、 21a・・・を半径方向への摺動自在に挿
着してなるロータ21、該ロータ21の外径に略等しい
直径の円の周方向の等配をなす三個所に円弧状の凹部を
設け、第3図に示す如き断面形状をなす空洞部22aを
その軸心位置に形成してあり、ロータ21と略同−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
挟持するように、相互に固定ポルl−23,23・・・
にて固定されたサイドプレート24.25とからなる。
ロータ21は、サイドプレート24 、25間に、カム
リング22の空洞部22aにより形成される空間内に配
されて、これらと共にベーンポンプ20を構成しており
、その軸心位置には主軸19の一端部がスプライン結合
されている。該主軸19は筒状をなす主軸ハウジング1
3aの内部に玉軸受19bにて支承されており、その他
端部は、前記主軸ハウジング13aの内部において、前
記後輪駆動軸11にこれと同軸をなすように、ボルト1
9a、19a・・・にて固着されている。而して前記ロ
ータ21は、前記主軸19を介して後輪駆動軸11の回
動に伴って回動することになる。
また、前記サイドプレート24.25の内、前記主軸ハ
ウジング13a と反対側に位置する一方のサイドプレ
ート24には、前記後輪12の回動軸12aが、これと
同軸をなしてボルト14a、 14aにて固着されてお
り、他方のサイドプレート25の前記ハウジング13a
に面する側の側面には、円筒形の一側に円板状をなすフ
ランジ26aを連設してなる支持部材26が、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、該支持部材26の他側は、前記主軸ハウジン
グ13aにこれと軸心が一致するように、また該軸心廻
りに回動自在となるよう嵌合されている。更に該支持部
材26と前記主軸19との間には針状ころ軸受19cが
、前記サイドプレート24と主軸19との間には玉軸受
19dが夫々介装しである。従って、固定ボルト23.
23・・・にて一体化され、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及びサイドブレー)2
4.25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2
1と同軸をなした状態に保持された状態で、前記回動軸
12aの回動に伴って回動することになる。
さて、カムリング22の空洞部22aの内部に前述の如
く配されたロータ21の外周面と、空洞部22aにおけ
る3個所の前記凸部の内面との間には、これらとサイド
プレート24.25とにて囲繞され、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
の端部に位置して、前記両サイドプレー)24.25の
双方に夫々開口する各一対の吸込吐出口27a、27b
が形成されている。第3図に示す如く、吸込吐出口27
a 、 27a 、 27aは第1油路31により、ま
た吸込吐出口27b 、 27b 、 27bは第2油
路32により夫々連通されており、第1油路31と第2
油路32とは、夫々の油路からの流入のみを許容するチ
ェック弁31a、32aを夫々介して、吐出油路33に
連通されている。吐出油路33の途中には、固定オリフ
ィス34が配設しであると共に、これと直列に可変絞り
部40が配設してあり、第1油路31又は第2油路32
から吐出油路33内に流入する油は、固定オリフィス3
4と可変絞り部40とをこの順に通過して油タンクTに
還流するようになっている。
可変絞り部40は、吐出油路33の延設方向に略直交し
た状態に形成された円形断面の弁室40a内に、軸長方
向への移動自在に弁体40bを挿入し、該弁体40bの
基部を囲繞する態様にてソレノイド40cを配設すると
共に、弁体40bの基部とケーシング40dとの間に押
しばね40eを介装して構成されたものであり、ソレノ
イド40cへの通電が行われていない場合には、前記押
しばね40eの付勢力により弁体40bは弁室40a内
に進出し、吐出油路33が弁体40bにより閉塞される
一方、ソレノイド40cへの通電が行われた場合には、
この通電量に応じて弁体40bが押しばね40eの付勢
力に抗して退入し、吐出油路33が開放されるようにな
っている。
従って可変絞り部40においては、ソレノイド40cへ
の通電により、その開口比が0から100%の適宜に変
更可能である。
また前記第1油路31と第2油路32とは、夫々の油路
への流入のみを許容するチェック弁31b、32bを夫
々介して、吸込油路35に連通されており、油タンクT
内の油は、該吸込油路35からチェック弁31b又はチ
ェック弁32bのいずれかを通過して、第1油路31又
は第2油路32に流入するようになっている。
実際には前記油タンクTは、第2図に示す如く、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、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の外側を囲む態
様にて装着された有底円筒状をなす薄肉の囲繞部材36
と、前記各部との間に形成されている。また前記チェン
ク弁31a、同32aは、第2図に示す如く、サイドプ
レート24側に開口する吸込吐出口27a及び同27b
の夫々に装着してあり、そしてこれらに連通ずる前記吐
出油路33は、第2図中に33a〜33fとして示すよ
うに、主軸19.主軸ハウジング19a及び支持部材2
6に効率的に形成され、その終端部を油タンクTに連通
せしめである。そして前記可変絞り部40は、前述の如
く形成された吐出油路33に対して、前述した如き配置
となるように、主軸ハウジング13に装着しである。
更に前記チェック弁31b、32bは、サイドプレート
25側に開口する吸込吐出口27a及び同27bの夫々
に装着してあり、これに連通する吸込油路35は、支持
部材26の前記フランジ部26aに半径方向外向きに形
成してあり、その終端部をフランジ部26aの外周面に
おいて油タンクTに連通せしめである。
以上の如く構成されたベーンポンプ20を用いてなる駆
動連結装置13の動作について説明すると、前述した如
く、ロータ21は後輪駆動軸11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と共に前記回動軸12aの回動に伴って回動するか
ら、後輪駆動軸11の回転速度と後輪12の回転速度に
差異が生じた場合、両者間の回転速度差に等しい回転速
度にて、ロータ21とカムリング22との間に相対回転
が生じる。
この相対回転の方向が第3図に白抜矢符にて示す方向で
ある場合、油タンクT内の油は、チェック弁31bを通
過して各別の吸込吐出口27aからベーンポンプ20の
各ポンプ室27,27.27内に吸込まれ、ロータ21
の回転と共にその圧力を高められて各別の吸込吐出口2
7bから吐出される。即ち各ポンプ室27の吸込吐出口
27aが吸込口として、また吸込吐出口27bが吐出口
として夫々機能して各ポンプ室27,27.27内部に
おいて油圧を発生するのである。
一方相対回転の方向が前記白抜矢符と逆方向である場合
には、逆に吸込吐出口27bが吐出口として、また吸込
吐出口27aが吸込口として夫々機能して同様に油圧を
発生する。そしてこのように油圧が発生すると、ロータ
21の外周面及びカムリング22の内周面には、この発
生圧力に応じた摩擦力が両者間の相対回転を抑制する方
向に作用する。この摩擦力が、ロータ21に連結された
後輪駆動軸11とカムリング22に連結された後輪12
との間に結合力を生ぜしめるのである。
このように駆動連結装置13において生じる結合力は、
ベーンポンプ20の発生圧力に依存するものであり、こ
の発生圧力は、ロータ21とカムリング22との間の相
対回転速度、即ち後輪駆動軸11と後輪12との間に生
じる回転速度差の大小に応じて増減すると共に、同一の
回転速度差のもとにおいては、吐出油路33の流路抵抗
の大小に応じて増減する。従って、吐出油路33に配設
した可変絞り部40の開口比を変更することにより、後
輪駆動軸11から後輪12への駆動力の伝達特性を変更
することができ、可変絞り部40の開口比を小とするに
従って後輪駆動軸11と後輪12とはりジッドに結合さ
れる。
可変絞り部40の開口比の変更は、前述した如くソレノ
イド40cへの通電量を変更し、弁体40bを進退動作
せしめることにより行われる。第1図中の15は、左右
の駆動連結装置13.13における駆動力伝達特性を変
更せしめるべく、左右夫々のソレノイド40c、40c
への通電量を制御する通電制御部である。該通電制御部
15の入力側には、前記操舵軸7の中途部に装着された
操舵角検出器7aから、前輪5.5の操舵角度に対応す
る信号が与えられていると共に、動力部1の駆動力を前
輪5,5に伝達する前記第1出力軸2の中途部に装着さ
れた車速検出器2aから、車速に対応する信号が与えら
れている。
前記操舵角検出器7aとしては、例えば操舵軸70回動
量に対応す、る電位を出力するポテンシオメータ又はロ
ータリエンコーダ等を用いればよく、この操舵角検出器
7aからの出力信号は通電制御部15において所定の処
理を施され、前輪5,5の操舵方向及び直進状態からの
操舵角度が認識されるようになっている。また前記車速
検出器2aとしては、例えば第1出力軸2に固着した検
出用ギヤの歯を、これに対向して設けた電磁式のピンク
アップにより検知する回転数検出器、又は第1出力軸に
近接させて設けたリードスイッチのオンオフにより回転
数を検出する回転数検出器を用いればよく、この回転数
検出器からの出力信号は、通電制御部15において所定
時間計数され、この計数値から第1出力軸2の回転数が
算出され、更にこの算出値と前記差動歯車装置i!3に
おける減速比及び前輪5.5の有効直径とから車速か算
出されるようになっている。
さて以上の如く構成された本発明に係る4輪駆動車の動
作につき、通電制御部15の動作に基づいて説明する。
通電制御部15は、前述した如く、操舵角検出器7aか
らの出力信号により前輪5.5の操舵方向及び直進状態
からの操舵角度を認識しており、操舵方向の如何に拘わ
らず、前記操舵角度が予め設定された所定値よりも小で
ある場合には、現状の走行状態が直進状態であると判断
し、左右の可変絞り部40.40への出力を行わない。
従って直進走行状態が維持されている間は、ソレノイド
40c、40cはいずれも消磁されており、左右の可変
絞り部40.40の開口比はいずれもOに保たれている
から、駆動連結装置13のベーンポンプ20においては
、後輪゛12と後輪駆動軸11との間に生じる微小な回
転速度差に対して高い油圧が発生し、左右の後輪12.
12はいずれも後輪駆動軸11と可及的にリジッドに結
合される。而して動力部1にて発生された駆動力は、前
輪5.5及び後輪12.12に、夫々の接地圧に応じて
適切に配分されて伝達され、安定性に優れた直進走行が
実現される。
一方操舵輪6の回動操作により前輪5.5が操舵された
場合、通電制御部15は、操舵角検出器7aからこれに
入力される信号から、操舵が行われたことを認識すると
共に、操舵方向及び操舵角度を認識して次のように動作
する。
通電制御部15は、操舵が行われたことを認識すると、
左右の駆動連結装置13.13の可変絞り部40゜40
に各別の出力信号を発し、その時認識した操舵角度と、
前記車速検出器2aからの入力信号により前述した如く
算出される車速とにより夫々決定される所定の電流を、
前記可変絞り部40.40のソレノイド40c、 40
cに1ffi電せしめる。前記所定の電流は、種々の車
速において種々の旋回半径の旋回走行を行って、前輪5
,5と後輪12.12の走行軌跡を調べた実験結果に基
づいて、通電制御部15に予め記憶させである数式又は
数表に従って、該制御部15において決定されるもので
あり、操舵角度が大になるに従って増加され、また車速
が高速になるに従って増加されるようにしである。そし
て前記7ri流の増加率は、前輪5,5の操舵方向によ
って決定され、操舵方向が左方向である場合には、左側
の駆動連結装置13のソレノイド40cにおける電流の
増加率の方が大となるようにしてあり、逆に操舵方向が
右方向である場合には、右側のソレノイド40cの方が
大になるようにしである。
従って左右の可変絞り部40の開口比は共に操舵角度及
び車速に対応して増大し、駆動連結装置13゜13にお
いては、操舵角度が大になるに従って、また同一の操舵
角度のもとにおいては車速か大になるに従ってルーズな
伝達特性が得られることになる。更に、左方向(又は右
方向)に操舵された場合には、左側(又は右側)の可変
絞り部40のソレノイド40cへの通witが右側(又
は左側)のソレノイド40cへの通電量よりも當に大に
なるから、左0111(又は右側)の駆動連結装置13
において、よりルーズな駆動力伝達特性が得られること
になる。
このように、本発明に係る4輪駆動車において旋回走行
を行う場合、高速において急旋回を行うほど、iil!
電制御部15の前述の動作により後輪12.12と後輪
駆動軸11との間の結合力が弱められ、特に旋回円の内
側の後輪12と後輪駆動軸11との間の結合力が弱めら
れるから、動力911の駆動力が旋回円の外側の後輪1
2にはその一部が伝達され、旋回円の内側の蓮輪12に
は殆ど伝達されない状態が実現され、旋回円内側の後輪
12は路面との間の摩擦に応じて回転することになり、
タイトコーナブレーキング現象を発生することがなく、
スムースなコーナリングが可能であり、旋回円の外側の
後輪12に伝達される駆動力により、雪道等の摩擦係数
の低い路面、砂利道等の悪路における旋回走行時の安定
性は十分に確保される。
なお本実施例においては、操舵角検出器7a及び車速検
出器2aの検出結果に基づいて、可変絞り部40.40
の開口比を変更する構成としているが、操舵角検出器7
a又は車速検出器2aのいずれか一方の検出結果に基づ
いて可変絞り部40.40の開口比の変更を行う構成と
してもよい。
また本実施例においては、駆動連結装置13に用いる油
圧ポンプとして、ベーンポンプ20を用いたが、内接ギ
ヤポンプ、トロコロイドポンプ等、後輪駆動軸11と後
輪12間に生じる回転速度差に応じて発生圧力が変化す
るものであれば、他の形式の油圧ポンプを用いてもよい
ことは言うまでもない。
更に本実施例においては、可変絞り部40の開口比を、
ソレノイド40cへの通電により変更する構成としてい
るが、オートマチックトランス文ソションを備えた4輪
駆動車においては、該トランスミッション制御用の一定
圧力の油圧を利用し、可変絞り部40の弁体40bを該
油圧によって移動させて開口比を変更せしめることも可
能である。
〔効果〕
以上詳述した如く本発明に係る4輪駆動車においては、
直進走行時には前輪と後輪とがリジッドに結合されるか
ら、エンジンの駆動力が夫々の接地圧に応じて各車輪に
適切に配分されて伝達され、特に高速時、加速時におい
て優れた安定性が得られると共に、旋回走行時には、そ
の時の操舵角度及び/又は車速に応じて、左右の後輪と
後輪駆動軸との結合度が設定されるから、4輪操舵装置
を設け、ることなくこれと同様の効果が得られ、タイト
コーナブレーキング現象の発生が確実に防止できる等優
れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明の一実施例を示すものであり、第1図は本
発明に係る4輪駆動車の伝動系及び操舵系の模式的平面
図、第2図は駆動連結装置の一部破断縦断面図、第3図
はその油圧回路図である。 1・・・動力部  2a・・・車速検出器  5・・・
前輪6・・・操舵輪  7a・・・操舵角検出器  1
1・・・後輪駆動軸  12・・・後輪  13・・・
駆動連結装置  15・・・通電制御部  20・・・
ベーンポンプ  21・・・ロータ22・・・カムリン
グ  27・・・ポンプ室  30・・・油圧回路  
33・・・吐出油路  35・・・吸込油路  40・
・・可変絞り部  40b・・・弁体  40c・・・
ソレノイドT・・・油タンク 特 許 出願人   光洋精工株式会社代理人 弁理士
   河 野  登 夫甫  l  図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、エンジンの駆動力を前輪駆動軸及び後輪駆動軸を夫
    々介して、前輪及び後輪に伝達すると共に、前輪を操舵
    して走行する4輪駆動車において、 車速検出器と、 前輪の操舵角度を検出する操舵角検出器と、前記後輪駆
    動軸と左右の後輪との間に夫々 介装され、両者間の回転数差に応じた油圧を発生して両
    者を連結する各別の油圧ポンプと、該油圧ポンプの夫々
    の吐出油路の途中に配 設され、その開口比が可変である可変絞り部と、 該可変絞り部の開口比を、前記操舵角検出 器の検出結果及び/又は前記車速検出器の検出結果に応
    じて各別に変更する手段と を具備することを特徴とする4輪駆動車。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01153335A (ja) * 1987-12-08 1989-06-15 Koyo Seiko Co Ltd 4輪駆動車
JPH0194128U (ja) * 1987-12-16 1989-06-21
JPH04128920U (ja) * 1991-05-14 1992-11-25 光洋精工株式会社 4輪駆動用駆動連結装置

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