JPH06473B2

JPH06473B2 - ４輪駆動用駆動連結装置

Info

Publication number: JPH06473B2
Application number: JP59030777A
Authority: JP
Inventors: 梵之助高宮; 由昌永▲吉▼
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 1984-02-21
Filing date: 1984-02-21
Publication date: 1994-01-05
Anticipated expiration: 2009-01-05
Also published as: JPS60176825A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は前輪および後輪を同一のエンジンで駆動するた
めの駆動連結装置に関する。

前輪および後輪を同一のエンジンで駆動する４輪駆動
（４ＷＤ）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の回転軸と後輪に駆動力を伝達する
第２の回転軸との間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，大き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トコ
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が、油圧式連結機構としてベ
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
速運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。

本発明は、このような問題点を解決しようとするもの
で、前輪駆動と４輪駆動との切換えを自動的に行ないな
がら、ベーンポンプ型連結機構の回転開始時や低速運転
時における駆動力伝達効率を高め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。

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、後輪に駆動力
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ベーン
ポンプ型連結機構として構成されていて、同連結機構
に、上記の第１の回転軸および第２の回転軸のうちの一
方に連結されるケーシングと他方に連結されて同ケーシ
ング内に収容されるロータとが設けられるとともに、同
ロータの外周面に取り付けられて上記ケーシングの内周
面に摺接する多数のベーンと、これら多数のベーンを上
記ケーシングの内周面へ向けて付勢するベーン付勢機構
とが設けられ、同付勢機構がポンプから吐出された油圧
を逆止弁を介して上記ロータ内に導き上記ベーンの内径
側を油圧付勢する油圧供給機構を有して構成されている
ことを特徴としている。

以下、図面により本発明の実施例について説明すると、
第１〜４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図は車両の駆動系を示す概
略構成図、第２図は本装置の横断面図、第３図は本装置
の縦断面図、第４図は第２図に対応させてその作用を説
明する横断面図である。

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、ベーン
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
１３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４輪駆動用駆動連結装置本体１３は、第２，３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２０ａ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２０ｂ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のベーン１８は、ベーン付勢機
構としての油圧供給機構Ｍによってカムリング部２０ａ
の内周面２０ｄへ常時付勢されており、ロータ１９に
は、各孔部１９ｂの底部（内径側部分）１９ｃに連通す
るリング状凹所３８が形成されていて、このリング状凹
所３８は、ケーシング２０の入力側プレート２０ｂに穿
設された油路３９を介して蓄圧器３６に連通されてお
り、油路３９には、パラソル状弁体３７ａを有するチェ
ックバルブ３７が介装されていて、油路３９は後述する
油路４０に接続されている。

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２０
ａ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
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
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と第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２
７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を介して両油路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。

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、図中の符号３６ａはピストンを示しており、３６
ｂはスプリング、４１は戻しバネを示している。

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１
４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ＶＰ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。

しかし、車両の直進加速時のように、大きなスリップが
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ＶＰ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１９
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（第２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か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２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。

また、チェック弁３２から油路４０へ供給された油は、
油路３９に介装されたチェックバルブ３７を戻しバネ４
１に抗して開状態として、油路３９およびリング状凹所
３８を介して孔部１９ｂに供給され、孔部１９ｂに嵌挿
されたベーン１８の底面を押圧して、ベーン１８をカム
リング部２０ａの内周面２０ｄに摺接させる。

さらに、チェックバルブ３７を通じて流入する油は、蓄
圧器３６に供給され、蓄圧器３６には高圧の作動油が貯
えられる。

そして、第１の回転軸１１と第２の回転軸１４との回転
差が減少して油圧が低下し、第４図に示すように、チェ
ックバルブ３７が閉状態となった場合にも、蓄圧器３６
には高圧の作動油が貯えられて、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。

このように、蓄圧器３６に高圧作動油が貯えられた状態
では、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ＶＰの連結機能は十分に高く維持される。

また、ベーン１８と孔部１９ｂとのスキマやロータ１９
と第１の回転軸１１ないしケーシング２０とのスキマか
ら油が漏出しても、蓄圧器３６から圧油が補充されて、
油圧がほぼ一定となるので、ベーン１８の突出力は保持
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
度差が非常に大きくなる。

これにより、ベーンポンプＶＰでは、第２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が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のブレーキ状態でロ
ック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から油が吸込まれる一方、吸込吐出口２２，２
４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３２からリリーフ弁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。

また、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。

なお、ベーン付勢機構を構成する油圧供給機構Ｍとし
て、オイル溜３０と油路３９との間に小型の油圧ポンプ
等を介装するように構成してもよい。

また、ベーン付勢機構として、孔部１９ｂの底部１９ｃ
にスプリングを設けるようにしてもよい。

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。

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、簡素な構成で次のような効果ないし利点を得
ることができる。

(1)前輪と後輪との差回転が許容されるので、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
不具合や運転操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。

(4)油圧供給機構により、ポンプから吐出された油圧を
逆止弁を介してロータ内に導きベーンの内径側を油圧付
勢するため、効率良くベーンをケーシングの内周面に摺
接させることができ、特に逆止弁を使用したことにより
ロータの停止時や低回転時にもベーンを付勢する油圧を
保持することができるため、ベーンポンプ型連結機構の
回転開始時や低速回転時における駆動力伝達効率を高め
ることがてき、これにより、回転軸の低速回転時におけ
る動力伝達性能を向上させ、またベーンポンプの始動性
を向上させることができる。

(5)本装置をそなえた車両の発進時において、前後輪の
回転速度差が生じた場合、即座に４輪駆動に切り換わ
る。

【図面の簡単な説明】

第１〜４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図は車両の駆動系を示す概
略構成図、第２図は本装置の横断面図、第３図は本装置
の縦断面図、第４図は第２図に対応させてその作用を説
明する横断面図である。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・・ベ
ーンポンプ型連結機構としての４輪駆動用連結装置本
体、１４・・第２の回転軸、１５・・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・・孔部、１９ｃ・
・底部（内径側部分）、２０・・ケーシング、２０ａ・
・カムリング部、２０ｂ・・入力側プレート、２０ｃ・
・出力側プレート、２０ｄ・・内周面、２１・・油圧回
路、２２〜２５・・吸込吐出口、２６・・第１油路、２
７・・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・・蓄圧器、３６ａ・・ピストン、３６ｂ・・スプ
リング、３７・・チェックバルブ、３７ａ・・パラソル
状弁体、３８・・リング状凹所、３９，４０・・油路、
４１・・戻しバネ、Ｍ・・ベーン付勢機構としての油圧
供給機構、ＶＰ・・ベーンポンプ。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】車両の前輪に駆動力を伝達する第１の回転
軸と、後輪に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ベーンポンプ型連結機構として構成
されていて、同連結機構に、上記の第１の回転軸および
第２の回転軸のうちの一方に連結されるケーシングと他
方に連結されて同ケーシング内に収容されるロータとが
設けられるとともに、同ロータの外周面に取り付けられて上記ケーシングの内
周面に摺接する多数のベーンと、これら多数のベーンを上記ケーシングの内周面へ向けて
付勢するベーン付勢機構とが設けられ、同付勢機構がポンプから吐出された油圧を逆止弁を介し
て上記ロータ内に導き上記ベーンの内径側を油圧付勢す
る油圧供給機構を有して構成されている、ことを特徴とする、４輪駆動用駆動連結装置。