JPH0215699Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は前輪及び後輪を同一のエンジンで駆動
する四輪駆動車用駆動連結装置に関する。

本考案に係る四輪駆動車用駆動連結装置は前輪
側に連結された第１回転軸と後輪側に連結した第
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いる状態等において第１回転
軸と第２回転軸との間に回転速度差が生じた場合
には油圧ポンプの吐出油を規制して、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
るが、一般的な四輪駆動車用駆動連結装置と同様
に次のような不具合があつた。

すなわち、四輪駆動車は前輪と後輪とを共に駆
動することにより、極めて高い加速性能や摩擦係
数の小さい路面（泥濘地、雪上等）の走破性を有
する反面、高速走行時においては、前輪と後輪の
タイヤ有効径の多少の相違や前輪及び後輪へのギ
ヤトレーンのバツクラツシユ等により元々僅かに
あつた前輪と後輪との回転速度差が無視できない
程になり、この結果、回転速度の遅い車輪によつ
て回転速度の速い車輪にブレーキがかかつた状態
となり、各車輪への駆動力の伝達効率が悪化して
しまつていた。

本考案は上記従来の不具合に鑑みなされたもの
で、上記の如く四輪駆動状態で高速走行する場合
に生ずる不具合を自動的に解消する四輪駆動車用
駆動連結装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成する本考案の構成は、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、前記第１回転軸と第２回転
軸とを連結し且つ両回転軸の回転速度差によつて
駆動されると共に回転速度差に応じた油量を吐出
する油圧ポンプとからなる四輪駆動車用駆動連結
装置において、前記油圧ポンプの吐出口側通路と
吸込口側通路とを連通すると共に可変絞りが介装
された副油路と、車両の走行速度が高くなるに応
じて前記可変絞りを制御してその絞り量を減少す
る制御手段とを備えたことを特徴とする。

以下、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図は本実施
例装置の油圧ポンプの横断面図、第３図はその縦
断面図、第４図ａ，ｂ，ｃは本実施例装置の可変
絞り部の断面図、第５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
しての四輪駆動用駆動連結装置本体１３に伝達さ
れる。

この四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２２〜２５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
の間には対角位置に２つのポンプ室３６，３７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
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、
それぞれチエツク弁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２７との間に流出の
みを許容する相対向した２つのチエツク弁３１，
３２を介して両油路２６，２７が連通され、この
２つのチエツク弁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およびチエツク弁
２９′と２つのチエツク弁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。

また、吸込吐出口２４に接続する油路２６と吸
込吐出口２３に接続する油路２７とを連通する副
油路３８が設けられるとともに、吸込吐出口２２
に接続する油路２６と吸込吐出口２５に接続する
油路２７とを連通する副油路３９が設けられてお
り、副油路３８，３９には、第４図に示すよう
に、車両の走行速度が高くなるに応じてその絞り
径が大きくなる可変絞りＭがそれぞれ設けられて
いる。可変絞りＭは副通路３８，３９が形成され
たケース４５に摺動自在に収容されたスプール４
６と副通路３８，３９を閉じるよう常にスプール
４６を押圧するスプリング４７とを備えており、
例えば、ケース４５を走行速度に応じて回転させ
ることにより発生する遠心力や自動変速機を備え
た車両のガバナ圧等のように走行速度に対応した
周知の作用力を生ずる制御手段でスプール４６を
スプリング４７に抗して移動させ、副通路３８，
３９の径を可変とするようになつている。尚、第
４図中の４８はケース４５内を外気に開放してス
プール４６の移動を許容するための通路である
が、上記のようにガバナ圧をスプール４６に作用
させる場合にはこのガバナ圧の導入路となる。

上記のように構成された四輪駆動車用駆動連結
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。

しかし、車両の直進加速時のように、大きなス
リツプがなくても通常前輪９が約１％以内でスリ
ツプする状態では、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とが一体になつて回転し、この油圧とベ
ーンの受圧面積とに対応して駆動力が後輪１６に
伝達されて四輪駆動状態になる。

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
が吸込口となつてチエツク弁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２
３，２５が吐出口となつてチエツク弁２９，３１
を閉じると同時にチエツク弁３２、油路４０を介
してリリーフ弁３３に油が導かれ、この吐出油の
流れはリリーフ弁３３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
一体回転するのである。

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。

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
輪のスリツプ時や急加速時あるいはブレーキ時の
後輪がロツク気味となる場合には、四輪駆動用駆
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、所定値を越えると、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四輪駆動状態となる。

そして、前輪９の回転速度が減少するととも
に、後輪１６の回転速度が増大することとなる回
転速度差を縮少（ノンスリツプデフと同一機能）
するようになる。

このように、前輪９のスリツプ状態では後輪１
６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
レーキ状態でロツク気味となる場合では、四輪駆
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、チエツク弁２
９，２９′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２２，２４が吐出口となり
第２油路２６を経てチエツク弁２８，３２を閉じ
て、チエツク弁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に伝達されて四輪駆動状態となる。

そして、後輪１６へのブレーキトルクを増大し
て前輪９のロツクを防止する。

このように、四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
四輪駆動車で四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つたものが、自動的に四
輪駆動と二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
による四輪駆動状態が得られる。

ところで、本考案の装置は副通路３８，３９を
備えていると共に、前述のように（第４図参照）、
スプリング４７のばね定数、スプール４６の重量
や径及び作用力（遠心力、ガバナ圧等）の関係か
ら、可変絞りＭにより副通路３８，３９の径は走
行速度が高くなるに応じて零から徐々に大きくな
り絞り量が減少される。［本実施例では走行速度
20Km／ｈで直径０mm（第４図ａ）、走行速度60
Km／ｈで直径２mm（第４図ｂ）、走行速度100Km／
ｈで直径３mm（第４図ｃ）］。すなわち、副通路３
８，３９の径の変化により、第１の回転軸１１と
第２の回転軸１４との間に回転速度差が生じた場
合のベーンポンプVPの吐出油圧は第５図に示す
ように走行速度に応じて変化し、走行速度が高い
状態にあつては回転速度が比較的大きくなるまで
吐出油圧はあまり高くならず二輪駆動状態とな
る。従つて、この高速走行状態にあつては、前輪
と後輪のタイヤ有効径の差やギヤトレーンのバツ
クテツシユ等により、第１の回転軸１１と第２の
回転軸１４との回転速度差が生じたとしても許容
し得る範囲内であり、四輪駆動化することにより
生ずる駆動力の伝達効率の悪化は解消される。

一方、走行速度が低い状態にあつては回転速度
差が比較的小さくても吐出油圧が高くなつて四輪
駆動化し、発進加速時や、低速走行状態となる泥
濘地、雪上等の走行にあつては、車輪のスリツプ
状態に迅速に対応して四輪駆動化するため、極め
て高い加速性及び走破性を実現する。

尚、一般的に四輪駆動による低速走行時に急旋
回しようとする場合に前輪と後輪との回転距離差
により車輪にブレーキ作用が生ずる現象、いわゆ
るタイトコーナブレーキング現象については、例
えばパワーステアリングの作動油圧をスプール４
６に作用させるよう構成して、この場合には副通
路３８，３９の径を大きくして車両を二輪駆動状
態となるようにしても良い。また、上記実施例で
は油圧ポンプとして吸込吐出口が４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
個の不平衡形ベーンポンプや他の形式の油圧ポン
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３３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。

以上説明したように本考案によれば、前輪と後
輪とに駆動力を伝達する油圧ポンプの吐出口側通
路と吸込側通路とを連通する副通路に車両の走行
速度が高くなるに応じてその絞り量が減少される
可変絞りを設けたため、大きなスリツプ等がなく
高速走行する場合において無用に四輪駆動化して
しまうことがなくなり、駆動力の伝達効率悪化を
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
ａ，ｂ，ｃは可変絞り部の断面図、第５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は吐出吸込
口、３３はリリーフ弁、３８，３９は副通路、
VPはベーンポンプ、Ｍは可変絞りである。

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、前記第１回転軸
   と第２回転軸とを連結し且つ両回転軸の回転速度
   差によつて駆動されると共に回転速度差に応じた
   油量を吐出する油圧ポンプとからなる四輪駆動車
   用駆動連結装置において、前記油圧ポンプの吐出
   口側通路と吸込口側通路とを連通すると共に可変
   絞りが介装された副油路と、車両の走行速度が高
   くなるに応じて前記可変絞りを制御してその絞り
   量を減少する制御手段とを備えたことを特徴とす
   る四輪駆動車用駆動連結装置。