JPH0344581Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本考案は油圧ポンプを介して前輪と後輪とを同
一のエンジンで駆動する車両用四輪駆動装置に関
する。

〈従来の技術〉 車両用四輪駆動装置は同一のエンジンで前輪と
後輪とを同時に駆動するものであり、泥濘地や雪
上等の悪路での車両の走破性能に優れるばかり
か、前輪と後輪とから駆動力や制動力が路面に伝
えられるため、車両の急発進性能や急制動性能に
も優れている。

本出願人は、必要な場合には自動的に前後輪に
駆動トルクを伝達して、上記のような優れた性能
を発揮することができる車両用四輪駆動装置とし
て次のようにものを既に提案した。すなわち、前
輪側に連結された第１回転軸と後輪側に連結され
た第２回転軸との間に油圧ポンプを介装し、前輪
又は後輪がスリツプして第１回転軸と第２回転軸
との間に回転速度差（差動）が生じた場合に油圧
ポンプで発生される油圧の吐出を規制して、油圧
ポンプ内の静圧で第１回転軸と第２回転軸とを剛
体的に連結し、四輪駆動化を自動的に達成するも
のである。

〈考案が解決しようとする問題点〉 上記した既提案の車両用四輪駆動装置にあつて
も、常時前後輪に駆動トルクを伝達する一般的な
四輪駆動装置と同様に、所謂コーナリングブレー
キ現象が生じてしまうという問題があつた。すな
わち、車両は旋回するときにその前輪と後輪との
間に軌道長の差が生じて前後輪間に差動が生じる
が、四輪駆動状態にあつてはこの差動が阻害され
回転速度の早い車輪が回転速度の遅い車輪により
制動されてしまう現象が生じていた。

本考案は上記した既提案のものを改良し、四輪
駆動による性能を維持しつつ所謂コーナリングブ
レーキ現象を防止した車両用四輪駆動装置を提供
することを目的とする。

〈問題点を解決するための手段〉 本考案の車両用四輪駆動装置は、車両の前輪側
に連結した第１回転軸と、車両の後輪側に連結し
た第２回転軸と、回転自在に支持され且つ前記第
１回転軸又は前記第２回転軸のいずれか一方に連
結されるケーシングと他方の回転軸に連結され且
つ該ケーシング内に回転自在に収容されるロータ
とを有して該第１回転軸と該第２回転軸との回転
速度差により駆動されて該回転速度差に応じた油
量を吐出する油圧ポンプと、前記油圧ポンプの吐
出口側油路と吸込口側油路とを連通する副油路
と、前記油圧ポンプの吐出油量変化を検出して該
吐出油量変化が大きくなるに応じて前記副油路の
流路を絞る可変絞り機構とを備えたことを特徴と
する。

〈作用〉 前輪と後輪との間に回転速度差（差動）が生じ
た場合、油圧ポンプを介して前輪と後輪とにそれ
ぞれ駆動トルクが伝達される状態にする。この場
合、前後輪間の急激な差動変化がなく油圧ポンプ
からの吐出油量が一定若しくは緩かに変化してい
るときには、この吐出油量に応じて副油路により
定まる油量が吐出口側油路から吸込口側油路へ流
れるのを許容し、車両旋回時に生ずる前後輪間の
比較的小さな差動を許容して所謂コーナリングブ
レーキ現象の発生を防止する。一方、油圧ポンプ
からの吐出油量が急激に変化する急加速時や急制
動時には、この変化に応じて副油路の流路を絞
り、吐出口側油路から吸込口側油路への圧油の流
れを規制して前後輪にほぼ同等な駆動トルクを伝
達する。

〈実施例〉 本考案の一実施例を図面に基づいて説明する。
第１図は本実施例の四輪駆動装置を適用した車両
の駆動系を表す構成図、第２図は本実施例の四輪
駆動装置を油圧ポンプを横断面した状態で表す構
成図、第３図はその油圧ポンプの縦断面図、第４
図はその可変絞り機構の断面図、第５図は第４図
中の−矢視断面図、第６図は作用を説明する
グラフである。

第１図に示すように、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を備えた
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から
前輪９用の差動装置１０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、四輪駆動装置１３に伝達さ
れる。

この四輪駆動装置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つており、
回転取出方向を変換する歯車機構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。

この四輪駆動装置１３は、第２，３図に示すよ
うに、油圧ポンプ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VP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２
０ａ、環状プレート２０ｂおよび出力側プレート
２０ｃが、後輪１６に駆動力を伝達する第２の回
転軸１４に連結されている。

このベーンポンプ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、10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
嵌挿されている。

また、ベーンポンプVP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２０ａ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２２〜２７がこれに相当）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とが剛体のようになつて一体に回転さ
れる。

このため、カムリング部２０ａとロータ１９と
の間には等間隔に３つのポンプ室２８，２９，３
０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き吐出口と
なる６個の吸込吐出口２２〜２７がほぼ等間隔に
形成してあり、それぞれ同一機能をなす吸込吐出
口２２，２４，２６と吸込吐出口２３，２５，２
７とが、それぞれカムリング部２０ａの回転状態
でも油を送通し得る機構を介して第１油路３１と
第２油路３２とで連通されている。

また、第１油路３１と第２油路３２との間に、
それぞれチエツク弁３３，３４を介してオイル溜
３５が連通され、オイル溜３５から各油路３１，
３２への流れが許容されるとともに、第１油路３
１と第２油路３２との間に流出のみを許容する相
対向した２つのリリーフ弁３６，３７を介して両
油路３１，３２が連通されている。尚、これらリ
リーフ弁３６，３７はそれぞれスプリング３６
ａ，３７ａにより常閉状態に付勢されており、こ
の付勢力に勝る或る一定以上の油圧が作用したと
き開くようになつている。

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３６，３７に作用
し、オイル溜３５が吸込口と連通することにな
る。

また、吸込吐出口２２，２４，２６を接続する
油路３１と吸込吐出口２３，２５，２７を接続す
る油路３２とを連通する副油路３８が設けられて
おり、副油路３８には、第４図及び第５図に示す
ように、ベーンポンプVPの吐出油量の変化が大
きくなるに応じてその絞り径が小さくなる可変絞
り機構Ｍが設けられている。尚、本実施例の可変
絞り機構ＭはベーンポンプVPの吐出油量が多く
なるに応じてもその絞り径が小さくなるものであ
る。

可変絞り機構Ｍは、副油路３８が形成されたケ
ース３９内に周囲に流路となる隙間をもつて摺動
自在に収容された一対のピストン４０，４１と、
それぞれのピストン４０，４１を付勢してケース
３９の段部３９ａとピストン４０，４１との間に
それぞれ流路となる隙間４２，４３を形成する一
対のスプリング４４，４５と、それぞれのピスト
ン４０，４１の抜け止めを行う一対の環状ストツ
パ４６，４７とを備えており、油圧がピストン４
０，４１のスプリング４４，４５の反対側端から
作用するとこの油圧の大きさに応じピストン４
０，４１と段部３９ａとの間の隙間４２，４３が
絞られると共に、この油圧、すなわち流通油量が
急激に増大変化するとこの変化に応じて一時的に
隙間４２，４３を更に絞るようになつている。従
つて、前輪９と後輪１６との間に差動がなくベー
ンポンプVPが機能しないときには隙間４２，４
３は共に或る一定の開度をもつており、また前記
差動が一定量であつてベーンポンプVPからの吐
出油量が一定であるときには隙間４２，４３はこ
の吐出油圧に応じた開度まで絞られ、また前記差
動が緩かに変化してベーンポンプVPからの吐出
油量が緩かに変化するときには隙間４２，４３も
この吐出油圧に応じた開度まで緩かに変化し、ま
た車両の急加速時や急制動時のように前記差動が
急激に変化してベーンポンプVPからの吐出油量
が急激に増大変化するときには隙間４２，４３は
この変化の大きさに応じてこの増大量以上に一時
的に絞られる。

上記のように構成された四輪駆動装置によれ
ば、前輪９と後輪１６との間（第１の回転軸１１
と第２の回転軸１４との間）に回転速度差（差
動）がない場合には、ベーンポンプVPでの油圧
の発生はなく、後輪１６に駆動力が伝達されず、
前輪９のみによる二輪駆動となる。また、車両旋
回時にあつては前輪９と後輪１６との間に差動が
生ずるが、急加速や急制動による差動量の大きな
変化が生じない場合にはこの差動によりベーンポ
ンプVPに生ずる油圧は副油路３８を通つて第１
油路３１と第２油路３２との間を流通する圧油に
よりほとんど解消され、上記と同様な二輪駆動状
態を維持し、コーナリングブレーキ現象の生ずる
ことのない円滑な旋回が達成される。

一方、例えば雪路等で前輪９にスリツプが生じ
た場合や制動時に後輪１６がロツクしてしまつた
場合のように後輪１６の回転速度に較べて前輪９
の回転速度が比較的大きくなる場合には、この回
転速度差に応じた油圧がベーンポンプVPに生ず
る。この場合の油圧は副通路３８の流通許容量を
上回るものとなり、ロータ１９とカムリング部２
０ａが圧油を介して剛体のように一体回転し、前
輪９への駆動トルクが後輪１６へも伝達される四
輪駆動状態となる。この場合、吐出油の流れを実
線矢印、吸込油の流れを破線矢印で表す第２図に
示すように、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、
吸込吐出口２３，２５，２７が吸込口となつてチ
エツク弁３４を介してオイル溜３５から油が吸込
まれる一方、吸込吐出口２２，２４，２６が吐出
口となつてチエツク弁３３を閉じると同時にリリ
ーフ弁３６，３７に油が導かれ、この吐出油の流
れはリリーフ弁３６，３７により阻止される。こ
れにより、ベーンポンプVP内の圧力が上昇して、
上記のようにロータ１９とカムリング部２０ａと
が一体回転する。ここで、前輪９の回転速度が後
輪１６に較べて非常に大きくなり、ベーンポンプ
VPでの発生油圧が所定値を上回る場合には、リ
リーフ弁３６がスプリング３６ａに抗して開いて
吐出油圧をほぼ一定に制御し、後輪１６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。上記の結果、前輪９の回転速度が
減少するとともに、後輪１６の回転速度が増大す
ることとなつて回転速度差を縮少（ノンスリツプ
デフと同一機能）するようになり、前輪９のスリ
ツプ状態では後輪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がロツク気味の場合には、前輪９のブレー
キトルクを増大して後輪１６のロツクを防止す
る。

一方、前輪９の回転速度に比べ後輪１６の回転
速度が大きくなる場合、例えば前輪９のブレーキ
状態でロツク気味となる場合では、四輪駆動装置
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
転速度が生じる。これにより、ベーンポンプVP
では、第２図に示す油の流れと逆方向の油の流れ
が生じ、吸込吐出口２２，２４，２６が吸込口と
なり、チエツク弁３３を介してオイル溜３５から
油が吸込まれる一方、吸込吐出口２３，２５，２
７が吐出口となり第２油路３２を経てチエツク弁
３４を閉じ、リリーフ弁３７に所定値を上回る油
圧が作用するときにはこの油圧もリリーフ弁３７
により一定に保持され一定の駆動力が後輪１６に
伝達されて四輪駆動状態となる。

上記のように、前輪９と後輪１６との間の回転
速度差の増大に応じて前輪９と後輪１６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（第６図中に点線で示す）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、急加速時や急制動時のように前輪９
と後輪１６との間に急激な差動量変化、すなわち
ベーンポンプVPの吐出油量の急激な増大変化が
生ずる場合には、この変化の大きさに応じて副油
路３８流路が絞られる。従つて、前輪９と後輪１
６との間にわずかな回転速度差が生じてもベーン
ポンプVPのロータ１９とカムリング部２０ａと
は圧油を介して一体回転することとなつて四輪駆
動化される。すなわち、上記特性は、第６図中に
実線で示すように四輪駆動化の時期が早くなり、
四輪駆動状態による優れた急加速性能や急制動性
能が効果的に発揮される。

上記実施例で示した可変絞り機構Ｍはベーンポ
ンプVPの吐出油量変化のみならず吐出油量に応
じても副油路３８の流路を絞るものであるが、例
えば吐出油量変化をセンサにより検出してアクチ
ユエータを作動させ、これによつて副油路３８に
設けた可変絞りを操作するようにし、副油路３８
の流路の絞り制御は吐出油量変化のみに応じてな
されるようにしても良い。上記実施例では油圧ポ
ンプとして吸込吐出口が６個の平衡形ベーンポン
プを用いて説明したが、吸込吐出口が２個の不平
衝形ベーンポンプや池の形式の油圧ポンプ、例え
ば内接ギヤポンプ、トロコイドポンプ、ハイポサ
イクロイドポンプ、アキシヤルおよびラジアルプ
ランジヤポンプ等、回転速度差に応じて吐出油量
が変化する形式のものであれば使用することがで
きる。また、ベーンポンプVPの吐出油の流れを
規制する弁機構としては、上記リリーフ弁３６，
３７以外に例えばコンピユータによりデユーテイ
制御や開閉制御されるソレノイド弁等その他周知
のものを用いることができる。

〈考案の効果〉 本考案の車両用四輪駆動装置によれば、四輪駆
動による優れた性能、特に急加速性能や急制動性
能を維持しつつコーナリングブレーキ現象の発生
を有効に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例としての四輪駆動車
の駆動系を示す概略構成図、第２図は本考案の一
実施例としての駆動連結装置に備えられた油圧ポ
ンプの横断面図、第３図はその縦断面図、第４図
は可変絞り機構の断面図、第５図は第４図中の
−矢視断面図、第６図は作用を説明するグラフ
である。 図面中、９は前輪、１１は第１回転軸、１４は
第２回転軸、１６は後輪、１９はロータ、２０は
ケーシング、２２，２３，２４，２５，２６，２
７は吐出吸込口、３６，３７はリリーフ弁、３８
は副通路、VPはベーンポンプ、Ｍは可変絞り機
構である。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 車両の前輪側に連結した第１回転軸と、車両の
   後輪側に連結した第２回転軸と、回転自在に支持
   され且つ前記第１回転軸又は前記第２回転軸のい
   ずれか一方に連結されるケーシングと他方の回転
   軸に連結され且つ該ケーシング内に回転自在に収
   容されるロータとを有して該第１回転軸と該第２
   回転軸との回転速度差により駆動されて該回転速
   度差に応じた油量を吐出する油圧ポンプと、前記
   油圧ポンプの吐出口側油路と吸込口側油路とを連
   通する副油路と、前記油圧ポンプの吐出油量変化
   を検出して該吐出油量変化が大きくなるに応じて
   前記副油路の流路を絞る可変絞り機構とを備えた
   ことを特徴とする車両用四輪駆動装置。