JPH0512093Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本考案は、四輪駆動車の制動時における制動安
定性の向上を企図した駆動力伝達装置に関する。

＜従来の技術＞ 同一のエンジンで前輪と後輪とを同時に駆動で
きるようにした四輪駆動車は、二輪駆動車と比較
して泥濘地や雪上等の悪路での走破性能に優れて
いる他、前輪及び後輪から同時に駆動力や制動力
を路面に伝えることができるため、急加速性能や
急制動性能の点でも優れている。しかし、四輪駆
動車では前輪タイヤ及び後輪タイヤの有効半径に
多少の相違があつたり、前輪と後輪との転動軌跡
が異なる旋回走行時には、タイヤがすべりを生じ
て駆動系に無力な力が作用してしまうことが知ら
れている。

このため、二輪駆動形式に移行できないフルタ
イム四輪駆動車においては、前輪に駆動力を伝達
する回転軸と後輪に駆動力を伝達する回転軸との
間に回転差が発生しても駆動力が伝達できるよう
に、センタデフと呼称される第三の差動装置が組
み込まれているが、重量や大きさ或いはコストの
点で二輪駆動が可能なパートタイム四輪駆動車に
比べて不利である。しかも、差動回転が可能なこ
とから四輪駆動を必要とする際に四輪駆動が達成
できなくなる場合があり、このためにデフロツク
機構を組み込まなければならず、装置全体の複雑
化を招いてしまう欠点があつた。一方、パートタ
イム四輪駆動車においては、タイトコーナブレー
キング現象等の四輪駆動による不具合が発生する
場合、運転者は二輪駆動に切り換えるようにして
おり、運転操作が煩雑となつて一般のユーザでは
使いこなすことが難しい。

かかる従来の四輪駆動車における上述した不具
合に鑑み、本件出願人は油圧ポンプを前輪と後輪
との駆動力伝達装置として用い、車両の走行状態
に応じて自動的に四輪駆動か或いは二輪駆動に切
換わるようにしたものを特開昭60−116529号にて
すでに発表した。この四輪駆動車用駆動力伝達装
置は、前輪に接続する回転軸及び後輪に接続する
回転軸のうち何れか一方の回転軸に連結されるケ
ーシングと、このケーシング内に回転自在に収納
されて当該ケーシングとの間に油室を形成すると
共に他方の前記回転軸に連結されるロータと、前
記ケーシングを介して前記油室内にそれぞれ連通
し且つ二つの前記回転軸の回転速度差に対応した
油量の圧油がそれぞれ流れる少なくとも一対の油
通路と、これら油通路に連通する副通路と、この
副通路に設けられて当該副通路での前記圧油の流
れを抑制するオリフイスとを具えたものである。
つまり、或る程度の前輪と後輪との相対回転は許
容するが、通常は油室内の圧油の静圧でケーシン
グとロータとを剛体的に連結し、四輪駆動を達成
するようにしている。

＜考案が解決しようとする問題点＞ 四輪駆動車の制動時に前輪と後輪との差動回転
を拘束した状態にしておくと、当然のことながら
前輪と後輪との回転速度がほぼ等しくなり、一般
には後輪のロツク状態が回避されて最も高い制動
効果が得られる。

ところが、前輪と後輪との差動が拘束された状
態では、制動力が或る限界を越えると前輪と後輪
とが同時にロツクしてしまい、車両の操縦が全く
不可能な状況に陥つて非常に危険な上、この前後
輪の同時ロツク現象は路面の具合に応じて唐突に
起こるため、運転者がパニツク状態となつて適切
な判断や処置を下すことが難しくなることも予想
される。

一般に制動安定性の面から考えると、車両の減
速時に荷重配分が多くなる前輪側により多くの制
動力を受け持たせ、常に前輪側が後輪よりも先に
ロツクするようにして運転者が容易に適切な判断
や処置を下せるようにすることが望ましく、二輪
駆動車においてはこのような制動力配分が事実上
なされている。

本考案はかかる知見に基づき、油圧ポンプを前
輪と後輪との駆動力伝達装置として用いた四輪駆
動車の制動時に、前輪と後輪の拘束力を弱めるよ
うにした四輪駆動車用駆動力伝達装置を提供し、
もつて制動時には前輪側が後輪側よりも先にロツ
クするようにして高い制動安定性の確保を企図す
ることを目的とする。

＜問題点を解決するための手段＞ 上記目的を達成するための本考案の構成は、前
輪に接続する回転軸及び後輪に接続する回転軸の
うち何れか一方の回転軸に連結されるケーシング
と、該ケーシング内に回転自在に収納されて当該
ケーシングとの間に油室を形成すると共に他方の
前記回転軸に連結されるロータと、前記ケーシン
グを介して前記油室内にそれぞれ連通し且つ二つ
の前記回転軸の回転速度差に対応した油量の圧油
がそれぞれ流れ二つの前記回転軸間の相対回転方
向により相互に吐出側と吸入側に切り換わる少な
くとも一対の油路と、該一対の油路にわたり相互
に並列に設けられ所定の開弁圧力が作用した場合
のみ一方向への流通を許容し逆方向への流通は常
時遮断する第一，第二，第三調圧弁と、該第三調
圧弁と前記一対の油路のいずれか一方との間に設
けられ後進時に流通を遮断する遮断弁とを具え、
上記第一調圧弁は前進制動時に圧力が生じる側の
油路に圧力が発生した場合に他方側への流通を許
容し得る向きに配置され、上記第二調圧弁は上記
第一調圧弁と逆向きで配置され、上記第三調圧弁
は前記第一調圧弁及び第二調圧弁よりも低い圧力
でもつて流通が許容されるよう設定され且つ前記
第一調圧弁と同向きに配置されたことを特徴とす
る。

＜作用＞ 車両の前進走行時には一対の油路の間に第二調
圧弁を流通させようとする圧力が生じ第二調圧弁
が開くまでは前輪と後輪が拘束状態となる。制動
時、ロータとケーシングは相対的に逆回転し一対
の油路の間に第一調圧弁を流通させようとする圧
力が生じる。この時第一調圧弁よりも低い圧力で
もつて流通が許容される第三調圧弁が圧油の流通
を許容し、遮断弁を開いておくことで、一対の油
路の間で圧油が循環して四輪駆動を達成させる差
動回転の拘束力が弱くなつて前輪が先にロツクさ
れる。車両の後進走行時にはロータとケーシング
の間の回転は前進制動時と同一となり第三調圧弁
を流通させようとする圧力が生じるが、遮断弁を
閉じることにより第一調圧弁が開くまでは前輪と
後輪が拘束状態となる。

＜実施例＞ 第１図には本考案による四輪駆動車用駆動力伝
達装置の一実施例の主要部を表わす機構概念、第
２図には本実施例の全体の概略を表わす駆動概
念、第３図には前進時における前・後輪の伝達ト
ルク特性を示してある。

第２図に示すように、横置き状態のエンジン１
１に連結された変速機１２の出力軸１３から駆動
力が取り出されるようになつており、この出力軸
１３に取付けられたドライブギヤ１４からアイド
ルギヤ１５を介して両端部にギヤ１６，１７を有
する中間伝達軸１８に伝達され、この中間伝達軸
１８から前輪用差動装置１９を介して前輪２０に
駆動力が伝達されるようになつている。一方、こ
の前輪２０に伝達される駆動力はそのままギヤ２
１を介して前輪用回転軸２２に伝達され、駆動力
伝達装置２３を経て後輪用回転軸２４から回転取
出方向変換用の歯車機構２５を介して後輪用差動
装置２６に伝えられ、後輪２７が駆動される。

駆動力伝達装置２３の部分の概略構造を表す第
１図に示すように、後述するロータ２８とで三つ
の油室２９を形成するケーシング３０には、後輪
用回転軸２４が一体的に連結されており、このケ
ーシング３０内に回転自在に収納された円形のロ
ータ２８には、前輪用回転軸２２が一体的に連結
されている。このロータ２８に放射状に形成され
たベーン収納溝３１には、図示しない押圧手段に
よりケーシング３０の内周面に摺接状態で押圧さ
れる複数枚のベーン３２が摺動可能に差し込まれ
ており、前記ケーシング３０には油室２９内にそ
れぞれ連通する二個一組のポート３３，３４が形
成されている。油室２９の円周方向一端側に開口
するそれぞれ三つのポート３３は、第一油路３５
を介して相互に連結され、同様に油室２９の円周
方向他端側に開口するそれぞれ三つのポート３４
は、第二油路３６を介して相互に連結されてい
る。これらポート３３，３４はロータ２８とケー
シング３０との相対回転により、ケーシング３０
に対し油室２９内に位置するベーン３２の回転方
向前側のポートが圧油の吐出口になると共にベー
ン３２の回転方向後ろ側のポートが圧油の吸込口
になり、圧油の吐出側の油路を塞ぐことによつて
圧油の循環が阻止され、この時の油室２９内に発
生する圧油の静圧でロータ２８とケーシング３０
とが一体回転するようになつている。前記第一油
路３５及び第２油路３６には、それぞれ逆止め弁
３７，３８を介して油溜め３９が連通しており、
これら逆止め弁３７，３８によつて油溜め３９か
ら第一油路３５及び第二油路３６への油の流入の
みが許容されるようになつている。第一油路３５
と第二油路３６とに連通する副通路４０には前輪
２０と後輪２７との有効径の微小な相違や旋回時
等で発生する前輪２０と後輪２７との小さな相対
回転差を許容するためのオリフイス４１が形成さ
れており、第一油路３５と第二油路３６との間で
小量の圧油の移動がオリフイス４１を介して常時
可能となつている。

更に圧油の流出のみを許容する第一調圧弁とし
ての第一リリーフ弁４２及び第二調圧弁としての
第二リリーフ弁４３が第一油路３５と第二油路３
６とに跨つて相互に逆向きに並列状態で介設され
ている、これら第一リリーフ弁４２及び第二リリ
ーフ弁４３はそれぞれ同一ばね力の調圧ばね４４
により第一油路３５と第二油路３６とを非連通状
態に保持するが、この調圧ばね４４のばね力に勝
る一定圧以上の油圧が発生した場合に第一油路３
５と第二油路３６とを連通し、圧油の循環による
ロータ２８とケーシング３０との相対回転を許容
するようにしている。第一リリーフ弁４２は第二
油路３６内に発生する油圧を第一油路３５側に解
放する向きに設けられ、第二リリーフ弁４３は第
一油路３５内に発生する油圧を第二油路３６側に
解放する向きに設けられている。また、第三調圧
弁としての第三リリーフ弁４５が第二油路３６内
に発生する油圧を第一油路３５側に解放する向き
（第一リリーフ弁４２と同向き）に設けられ、第
三リリーフ弁４５は調圧ばね４４よりも弱いばね
力の第二調圧ばね４６により第一油路３５と第二
油路３６とを非連通状態に保持する。第三リリー
フ弁４５と第一油路３５の間には車両の後退時に
流通を遮断する遮断弁としてのシヤツト弁４７が
設けられ、シヤツト弁４７は電磁式の油圧弁であ
る。すなわち、本実施例では、エンジン１１から
の駆動力は直接前輪２０に伝えられる一方、後輪
２７へは駆動力伝達装置２３を介してエンジン１
１の駆動力が伝えられる構造となつているので、
車両を前進方向に駆動するときは前輪２０側の回
転が後輪２７側に比べて速く、ロータ２８はケー
シング３０に対して相対的に第１図中実線矢印で
示す方向に回転する。従つて、この場合はポート
３３を介して第一油路３５に油圧を生じ、圧油は
オリフイス４１を介して第二油路３６へ流れる一
方、ロータ２８とケーシング３０の回転速度差と
このオリフイス４１の抵抗に応じた圧力が第二リ
リーフ弁４３に作用し、それが第二リリーフ弁４
３の所定の作動圧力を越えると第二リリーフ弁４
３が開いてそれ以上の圧力上昇を規制する。一
方、制動時はロータ２８とケーシング３０の相対
回転方向が逆（第１図中点線矢印で示す方向）に
なり、第二油路３６に油圧を生じて、その油圧が
第三リリーフ弁４５に作用する。第三リリーフ弁
４５の第二調圧ばね４６のばね力は調圧ばね４４
のばね力よりも弱いので、第三リリーフ弁４５は
弱い油圧でもつて開き制動時の前輪２０と後輪２
７の伝達トルクは低く拘束力が緩和される（第３
図参照）。エンジンブレーキ作動時や旋回時に後
輪２７の方が速く回る回転速度差範囲（＞ｄ：第
３図参照）においては、通常前進時と同様のトル
ク伝達特性として挙動の急変が回避される。車両
の後退時にはロータ２８は制動時と同方向（第１
図中点線矢印方向）に回転するが、シヤツト弁４
７により第一油路３５と第二油路３６との流通が
遮断され、ロータ２８とケーシング３０とが一体
回転して前輪２０の駆動トルクが後輪２７へも伝
達される。

従つて、このような駆動伝達装置２３では通常
の直進状態では前輪２０と後輪２７のタイヤの有
効半径が同一でこれらのスリツプ回転速度が少な
いことから、駆動力伝達装置２３の前輪用回転軸
２２と後輪用回転軸２４との間に回転速度差が生
じない。従つて油圧の発生はなく、後輪２７に駆
動力が伝達されずに前輪２０のみによる二輪駆動
となる。又、車両の直進状態でも緩やかな加速時
や旋回時のように、わずかな回転速度差が前輪用
回転軸２２と後輪用回転軸２４との間に生じて
も、これによつて発生する圧油はオリフイス４１
を有する副通路４０と第一油路３５と第二油路３
６と油室２９とを緩やかに循環するだけであり、
上記と同様な二輪駆動状態が維持されてコーナリ
ングブレーキ現象は発生しない。

一方、例えば雪路等で前輪２０にスリツプが生
じた場合等のように、後輪２７の回転速度に較べ
て前輪２０の回転速度が比較的大きくなつた場合
には、この回転速度差に応じた油圧が油室２９内
に生ずる。この場合の油圧は副通路４０に形成さ
れたオリフイス４１の流通許容量を上回るものと
なり、ロータ２８とケーシング３０とが圧油を介
して一体回転し、前輪２０への駆動トルクが後輪
２７へも伝達される四輪駆動状態となる。

更に、前輪２０の回転速度が後輪２７に較べて
非常に大きくなり、油室２９内での発生油圧が所
定値を上回る場合には、第二リリーフ弁４３が調
圧ばね４４のばね力に抗して開き、吐出油圧をほ
ぼ一定に制御して後輪２７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。この結果、前輪２０の回転速度が減少すると
共に後輪２７の回転速度が増大することとなり、
回転差を縮小するように作用して前輪２０のスリ
ツプ状態では後輪２７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する。

逆に、前輪２０の回転速度に比べ後輪２７の回
転速度が大きくなる場合、例えば制動状態で前輪
２０がロツク気味となる場合では、駆動力伝達装
置２３に接続する前輪用回転軸２２と後輪用回転
軸２４との間に、上述とは逆方向に大きな回転速
度差を生じようとする。これにより発生する油圧
は、オリフイス４１の流通許容量を上回るものと
なると共に第三リリーフ弁４５の作動圧力を上回
り第三リリーフ弁４５が開いて前輪２０と後輪２
７の拘束力を緩和する。この結果、後輪２７の慣
性回転が拘束される一方、前輪２０と後輪２７と
が同時にロツクされるのが防止されるばかりでな
く、前輪２０のロツク傾向が後輪２７によつて緩
和され、安定した制動効果が得られる。

車両の後退時には前後輪２０，２７は逆に回転
し駆動力伝達装置２３に制動時と同一の油圧が生
じるが、後退時にはシヤツト弁４７は閉じた状態
になつているので、油圧は副通路４０に形成され
たオリフイス４１の流通許容量を上回るものとな
り、ロータ２８とケーシング３０とが圧油を介し
て一体回転し前輪２０への駆動トルクが後輪へも
伝達される四輪駆動状態となる。後退時に前輪２
０の回転速度が後輪２７に較べて非常に大きくな
り、油室２９内での発生油圧が所定値を上回る場
合には、第一リリーフ弁４２が調圧ばね４４のば
ね力に抗して開き、吐出油圧をほぼ一定に制御し
て後輪２７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。

このように、前輪２０と後輪２７との間の回転
速度差の増大に応じて前輪２０と後輪２７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。又、前進制動時に
は前輪２０と後輪２７との間の伝達トルクの上限
を低い値に抑えることで制動安定性の向上を図つ
ている。又、後退時にはシヤツト弁４７の働きに
より前輪２０の駆動力を後輪２７に十分に伝達す
ることができる。

なお、本実施例では第一油路３５と第二油路３
６とをオリフイス４１が形成された副通路４０で
連通しているが、副通路４０は必ずしも設けなく
ても良い。また駆動力伝達装置２３の主要部とし
て平衡形のベーンポンプと同一構造のものを用い
たが、内接ギヤポンプやトロコイドポンプ、ハイ
ポサイクロイドポンプ、アキシヤル及びラジアル
プランジヤポンプ等の回転速度差に応じて吐出油
量が変化する形式のものを転用することができ
る。

＜考案の効果＞ 本考案の四輪駆動車用駆動力伝達装置による
と、前進駆動時には、第二調圧弁の開弁圧で規制
される比較的強い駆動拘束力（前，後輪間におけ
る）が設定されて高い走破性が確保される一方、
前進制動時には、第一，第二調圧弁より低い第三
調圧弁の開弁圧で規制される比較的弱い駆動拘束
力が設定されて高い制動安定性が確保され、また
前記前進制動時と同じ方向に回転速度差が生じる
後進時には、遮断弁の閉弁により第三調圧弁を介
しての流通が遮断されて第一調圧弁の開弁圧で規
制される比較的強い駆動拘束力が設定されるの
で、前進駆動時と同様に高い走破性が確保され
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案による四輪駆動車用駆動力伝達
装置の一実施例の主要部を表す機構概念図、第２
図は本実施例の全体の概略を表す駆動概念図、第
３図は前進時における前・後輪の伝達トルク特性
図である。 又、図中の符号で１１はエンジン、２０は前
輪、２２は前輪用回転軸、２３は駆動力伝達装
置、２４は後輪用回転軸、２７は後輪、２８はロ
ータ、２９は油室、３０はケーシング、３２はベ
ーン、３３，３４はボート、３５は第一油路、３
６は第二油路、４２は第一リリーフ弁、４３は第
二リリーフ弁、４４は調圧ばね、４５は第三リリ
ーフ弁、４６は第二調圧ばね、４７はシヤツト弁
である。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 前輪に接続する回転軸及び後輪に接続する回転
   軸のうち何れか一方の回転軸に連結されるケーシ
   ングと、該ケーシング内に回転自在に収納されて
   当該ケーシングとの間に油室を形成すると共に他
   方の前記回転軸に連結されるロータと、前記ケー
   シングを介して前記油室内にそれぞれ連通し且つ
   二つの前記回転軸の回転速度差に対応した油量の
   圧油がそれぞれ流れ二つの前記回転軸間の相対回
   転方向により相互に吐出側と吸入側に切り換わる
   少なくとも一対の油路と、該一対の油路にわたり
   相互に並列に設けられ所定の開弁圧力が作用した
   場合のみ一方向への流通を許容し逆方向への流通
   は常時遮断する第一，第二，第三調圧弁と、該第
   三調圧弁と前記一対の油路のいずれか一方との間
   に設けられ後進時に流通を遮断する遮断弁とを具
   え、上記第一調圧弁は前進制動時に圧力が生じる
   側の油路に圧力が発生した場合に他方側への流通
   を許容し得る向きに配置され、上記第二調圧弁は
   上記第一調圧弁と逆向きで配置され、上記第三調
   圧弁は前記第一調圧弁及び第二調圧弁よりも低い
   圧力でもつて流通が許容されるよう設定され且つ
   前記第一調圧弁と同向きに配置されたことを特徴
   とする四輪駆動車用駆動力伝達装置。