JPH03326A - ４輪駆動用駆動連結装置 - Google Patents

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、後輪間に介装された油圧ポンプの発生油
圧を媒介として両輪に駆動力を配分し、４輪駆動状態を
実現する４輪駆動用駆動連結装置に関する。

〔従来技術〕

エンジンの駆動力を前、後輪双方に伝達して走行する４
輪駆動車は、路面状況及び走行状態の如何に拘わらず高
い走行安定性を得ることができ、快適な走行を実現でき
るものとして脚光を浴びている。４輪駆動車は、基本的
には、前、後輪の夫々を駆動源たるエンジンに直結する
ことにより得られるが、この場合、両輪間に生じる回転
速度差の吸収が不可能であるために、所謂タイトコーナ
ブレーキング現象の発生により、旋回走行時に特異な挙
動を示し、一般の運転者にとって取扱いが難しいという
難点がある。そこで近年においては、前、後輪間に生じ
る回転速度差を吸収しつつ、この回転速度差に応じて両
輪に駆動力を配分する駆動連結装置を備えた、所謂フル
タイム４輪駆動車が主流となっており、この駆動連結装
置の１つとして、油圧ポンプの発生油圧を利用するもの
が開発されている。

この駆動連結装置は、例えば、エンジンから前後輪への
伝動系の中途に介装された差動歯車装置（センタデフ）
に、これの差動を前、後輪間の回転速度差に対応する力
にて制限する差動制限部を付設した構成となっており、
この差動制限部における制限力の発生手段として油圧ポ
ンプの発生油圧が利用されている。公知の如く差動歯車
装置は、共通の公転軸上にて公転しつつ各別に自転する
複数の遊星歯車を一対の差動歯車に夫々噛合させてなり
、前記公転軸への入力を前記差動歯車に各別に連動連結
された相異なる出力端に配分する機械要素であり、前記
出力端間に生じる回転速度差が遊星歯車の自転により吸
収されるため、異なる回転速度を有する出力端への伝動
が可能である。従って、遊星歯車の公転軸をエンジンに
連動連結すると共に、一対の差動歯車を前、後輪の夫々
に連動連結してなる差動歯車装置（センタデフ）備える
ことにより、前、後輪間の回転速度差を吸収しつつエン
ジンの駆動力を両輪に伝達し得る４輪駆動車が構成され
る。

ところが差動歯車装置は、これに入力される駆動力を２
つの出力端に配分するに際し、回転速度が大なる側へ多
くの駆動力を配分するような伝動特性を有するために、
この差動歯車装置を用いて前述の如く構成された４輪駆
動車にあっては、前後輪の一方が空転状態にある場合、
エンジンの発生駆動力の大部分がこの空転側へ流れ、路
面を捉えており、駆動力を必要とする非空転側へわずか
な駆動力しか伝達されないという不都合が生じる。

前記差動制限部は、差動歯車装置の一対の差動歯車間に
、両者間の差動の大小に対応する制限力を加え、回転速
度が小なる側への所定以上の駆動力の配分量を確保すべ
く設けてあり、油圧ポンプの発生油圧を利用するこの差
動制限部は、一方の差動歯車、即ち前、後輪の一方と連
動回転するケーシングと、これの内部に収納されて他方
と連動回転するロータとを備え、両者間にポンプ室を形
成した構成となっている。この構成によりケーシングと
ロータとの間には、前、後輪間の回転速度差に対応する
相対回転が生じ、前記ポンプ室内部にこの相対回転の大
小に応じて高低となる油圧が発生する。この発生油圧は
、ポンプ室内部において、前記ケーシングとロータとの
間に両者の相対回転を抑止すべく作用する結果、これら
夫々に連なる前、後輪への伝達駆動力の配分量が、これ
を均等化すべく前記油圧を媒介として決定され、所望の
４輪駆動状態が実現される。なお、この差動制限部にお
いては、前記ケーシング及びロータが共に回転するため
、外部に固定的に設けた油タンクから作動油を供給する
ことは困難である。従って、ケーシングの一部に作動油
封入用の貯油部を一体的に設け、該貯油部と前記ポンプ
室との間を、ケーシング及びロータの一部に形成された
吸込油路及び吐出油路にて連通させて、前記貯油部内の
封入油を循環使用するようになしである。

さて、４輪駆動車においては、前記タイトコーナブレー
キング現象の発生を可及的に抑制するため、旋回走行時
に予想される比較的小さい回転速度差の範囲においては
、前、後輪間に可及的にルーズな連結状態が得られ、前
、後輪の一方が空転状態に至った場合等、前、後輪間に
おける回転速度差が大なる範囲においては、逆に両輪間
に可及的にリジッドな連結状態が得られるような伝動特
性が切望される。このような特性は、差動１７１１１部
を構成する油圧ポンプの発生油圧を、前、後輪間の回転
速度差が所定の大きさに達するまでは回転速度差の増大
に対し緩やかに増大せしめ、前記所定値を超えた後に回
転速度差の増大に対して急激に増大せしめることにより
実現される。本願出願人は、ポンプ室内部の油圧がこれ
と貯油部との連通路における通流抵抗に抗して発生し、
連通路の絞り程度に応じて前記増大割合が変化すること
に着目し、前述の如き油圧の発生が可能な油圧ポンプを
用いてなる４輪駆動用駆動連結装置を、特願昭６３−２
７７０２０号及び実願平１−３１６０１号において提案
した。

第８図及び第９図はこの駆動連結装置の特徴部分の構成
を示す要部拡大断面図である。この駆動連結装置は、前
記ポンプ室の吐出側と、低圧に維持された前記貯油部と
の間を連通ずる連通孔４７の中途に、図示の如き絞り手
段７を設けであることを特徴としている。この絞り手段
７は、吐出圧を受圧するスプール７０、及びこれの移動
を制限する制限部材７１．７２を備えてなる。前記連通
孔４７は、貯油部側に大径部を有しており、一方の制限
部材７１は、これの軸心位置に立設された案内杆７１ａ
を前記貯油部側に向け、前記大径部の前記吐出側端部に
圧入固定しである。スプール７０は、有底円筒形の部材
であり、前記案内杆７１ａに摺動自在に外嵌してあり、
これの内側底面には、案内杆７１ａの軸心位置を軸長方
向に貫通する導油孔７１ｂを介して前記吐出側の油圧が
作用する。また中抜き円板形の他方の制限部材７２は、
連通孔４７の大径部に貯油部寄りに位置して内嵌され、
該制限部材７２とスプール７０との間には、該スプール
７０を吐出側に向けて付勢するコイルばね７４が介装し
てあり、この付勢の反作用による制限部材７２の移動は
、大径部の内周に係着せしめたスナップリング７３にて
拘束されている。スプール７０は、これの周壁を内外に
貫通する通油孔７０ａを有し、また制限部材７１は、前
記導油孔７１ｂと通油孔７１ｄにて連通された環状溝７
１ｃを案内杆７１ａの外周面に有していて、該環状溝７
１ｃ内における前記通油孔７０ａの開口状態がスプール
７０の摺動に応じて変化するようになしである。

以上の構成により、前記ポンプ室から連通孔４７内に吐
出された油は、導油孔７１ｂ、通油孔７１ｄ、環状溝７
１ｃ及び通油孔７０ａを経てスプール７０の外側に流出
し、更に制限部材７２の中抜き部を径て貯油部に還流す
る。このときのスプール７０の摺動位置は、これの内部
底面に作用する油圧、即ち前記ポンプ室内部の発生油圧
とコイルばね７４の付勢力とのバランスにより定まり、
前記油圧が低くコイルばね７４の付勢力を下回っている
場合、スプール７０は、第８図に示す如く、制限部材７
１に押付けられて通油孔７０ａが全開となる一方、前記
油圧が十分に高い場合、スプール７０は、第９図に示す
如く、制限部材７２に押付けられて通油孔７０ａが全閉
状態となる。前述した如くポンプ室内部の発生油圧の増
加割合は、吐出側における通流抵抗に対応し、該通流抵
抗の大小は１．前記通油孔７０ａの開口面積の大小に対
応する。従って、このような構成の絞り手段７を備えた
油圧ポンプにおいては、ケーシングとロータとの間の相
対回転速度、即ち前後輪間の回転速度差が小さ（、スプ
ール７０の摺動が生じない範囲においては、該速度差の
増大に対して緩やかに増大する油圧が得られる。そして
この油圧が所定値に達し、スプール７０が摺動を開始し
た後においては、回転速度差が増して発生油圧が高まる
に伴って通油孔７０ａの開口面積が減少し、またこの面
積減少に伴う通流抵抗の増大により、発生油圧の上昇が
促進される結果、回転速度の増大に対して急激に増大す
る油圧が得られる。これにより、旋回走行時に予想され
る比較的小さい回転速度差の範囲においては、前、後輪
間に可及的にルーズな連結状態が得られ、前、後輪の一
方が空転状態に至った場合等、前、後輪間における回転
速度差が大なる範囲においては、逆に両輪間に可及的に
リジッドな連結状態が得られるような所望の伝動特性が
実現される。なお、スプール７０の底部中央に形成され
た極小径の絞り孔７０ｂは、通油孔７０ａが全閉状態に
あるときに最小限の流れを確保すべく設けてあり、制限
部材７２の周縁近傍に形成された貫通孔７２ａ、７２ａ
は、全閉時における大径部内の作動油の閉じ込めを防止
すべく設けてあり、これらは、スプール７０が摺動する
際の応答性を改善する。

〔発明が解決しようとする課題〕

さて、４輪駆動用駆動連結装置は、前、後輪への伝動系
の中途の限定された空間内に配設されるものであり、可
及的に小型化することが要求されているが、前述の如く
構成された絞り手段７は、スプール７０及びこれの摺動
を案内すると共に摺動範囲を制限する制限部材７１等、
多数の構成部品を要し、かなりの配設空間を必要とする
ため、これを設けることにより、駆動連結装置の小型化
要求に逆行するという難点がある。

また絞り手段７においては、スプール７１に形成した通
油孔７０ａと、該スプール７１を案内する案内杆７１ａ
外周の環状溝７１ｃとの相対移動により絞り開度の変更
が行われるため、前記通油孔７０ａ及び環状溝７１ｃの
形成に際し高い位置精度が要求され、更に、スプール７
０と案内杆７１ａとの摺接部、制限部材７１の大径部と
の圧入部等、構成部品の各部に高い加工精度が要求され
、多大の加工工数を要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、所望
の伝動特性を得るべくポンプ室の吐出側に設けられる絞
り手段の構成を簡素化し、小型化及び加工工数の削減が
可能な４輪駆動用駆動連結装置を提供することを目的と
する。

〔課題を解決するための手段〕

本発明に係る４輪駆動用駆動連結装置は、前。

後輪の一方と連動回転するケーシングと、これの内部に
収納されて他方と連動回転するロータとを備え、両者間
に形成されたポンプ室の内部に発生する油圧を媒介とし
て駆動力を配分する４輪駆動用駆動連結装置において、
前記ポンプ室の吐出側を低圧部に連通ずる連通孔の中途
に嵌合されて前記油圧をその一側に受圧して摺動するス
プールを有し、この摺動に応じて前記連通孔を開閉する
開閉手段を具備することを特徴とする。

〔作用〕

本発明においては、ポンプ室の吐出側を貯油部に連通ず
る連通孔に嵌合されたスプールが、前記吐出側の圧力を
受圧して前記連通孔に沿って摺動し、前記連通孔がこの
摺動により開閉されて、ポンプ室の吐出側の通流抵抗が
変化し、所望の伝動特性が得られる。

〔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輪駆動用駆動連結装置（以下
本発明装置という）の−例を示す縦断面図である。

本図に示すものは、前、後輪間の回転速度差を吸収しつ
つ両輪への駆動力の配分動作をなす差動歯車装置１に、
これの差動を油圧ポンプの発生油圧にて制限する差動制
限部２を付設した構成となっており、本発明の特徴は差
動制限部２の構造にある。

まず差動歯車装置１の構成及び動作について説明する。

第１図に示す差動歯車装置１は、軸長寸法の短縮化を図
るべく平歯車を用いて構成されている。図中１０は、小
径円筒部の一側端部に大径円筒部を同軸的に連設した形
状をなす入力ハウジングである。この入力ハウジング１
０は、図示しない車体の一部に支承されており、前記小
径円筒部の他側端部に連動連結された図示しないエンジ
ンからの入力により軸心廻りに回転する。差動歯車装置
１の第１の出力軸１１は、前記小径円筒部に内嵌固定さ
れた円錐ころ軸受１０ａにて、入力ハウジング１０の内
部に同軸回動自在に支承されており、同じく第２の出力
軸１２は、入力軸ハウジング１０と同軸上にて車体の一
部に固設された固定ハウジング１３の内部に、これに内
嵌固定された玉軸受１３ａにて回動自在に支承されてい
る。第２の出力軸１２の固定ハウジング１３から外部に
突出する突出端部は、入力軸ハウジング１０の内部に大
径円筒部側から所定長侵入させてあり、この突出側端部
の軸心上には、軸長方向に適宜の深さを有する支承孔１
２ａが形成されている。第１の出力軸１１の端部は、こ
の支承孔１２ａに適長内挿され、該孔１２ａに図示の如
く内嵌固定された針状ころ軸受にて支承されている。こ
れらの第１の出力軸１１及び第２の出力軸１２は、前輪
及び後輪に夫々連動連結されており、例えば、第１の出
力軸１１は前輪の回転速度に相当する速度にて、第２の
出力軸１２は後輪の回転速度に相当する速度にで、同軸
上にて同方向に回転する。

入力ハウジング１００大径円筒部は、内側全周に亘って
多数の歯が形成された内歯車１０ｂとなっており、また
第２の出力軸１２の突出端部近傍は、外側全周に亘って
多数の歯が形成された外歯車１２ｂとなっていて、該外
歯車１２ｂと前記内歯車１０ｂとは、軸長方向に整合さ
せである。そして、この内歯車１０ｂと外歯車１２ｂと
の間に形成される環状空間内には、周方向に各複数個の
平歯車１４ａ、１４ａ・・・及び平歯車１４ｂ、　１４
ｂ・・・が介装されており、これらの内、半径方向外側
に位置する平歯車１４ａ、　１４ａ・・・は前記内歯車
１０ｂに、半径方向内側に位置する平歯車１４ｂ、　１
４ｂ・・・は前記外歯車１２ｂに夫々噛合させであると
共に、これらは、相隣するもの同志が相互に噛合させで
ある。また、平歯車１４ａ、　１４ａ・・・及び平歯車
１４ｂ、　１４ｂ・・・は共に、これらの両側に位置す
る保持部材１５．１６間に、前記第１．第２の出力軸１
１．１２と平行な各別の枢軸廻りに回動自在に枢支され
ている。入力ハウジング１０側の保持部材１５は、平歯
車１４ａ、１４ｂを枢支する中抜き円板の内周側にこれ
と同軸的に連設された円筒部を備えてなり、この円筒部
は、第１の出力軸１１に外嵌されてこれとスプライン結
合されている。従って、保持部材１５は第１の出力軸１
１の回転に連動してこれと同軸上にて回転し、該保持部
材１５に回動自在に枢支しである平歯車１４ａ、１４ｂ
は、保持部材１５と共に公転しつつ夫々の枢軸廻りに各
別に自転する。また前記保持部材１５よりもやや大なる
外径と第２の出力軸１２の外径よりも十分に大なる内径
とを有する中抜き円板形の部材である他方の保持部材１
６は、前記平歯車１４ａ、　１４ｂの枢支軸を介して保
持部材１５に連結された状態にあり、該保持部材１５と
共に第１の出力軸１１の回転に連動してこれと同軸上に
て回転する。保持部材１６の外周面には、全周に亘って
多数の係止歯１６ａが形成されており、この係止歯１６
ａは、入力ハウジング１０の大径部外側にて後述する差
動制限部２のケーシングに係合させである。

以上の如く構成された差動歯車装置１においては、入力
ハウジング１０に伝達されるエンジンの駆動力は、該ハ
ウジング１０の大径部内周に形成された内歯車１０ｂ、
これに噛合する平歯車１４ａ、　１４ａ・・・及びこれ
らを枢支する保持部材１５を介して第１の出力軸１１に
伝達され、更に保持部材１５に枢支された平歯車１４ｂ
、　１４ｂ・・・、及びこれらに噛合する外歯車１２ｂ
を介して第２の出力軸１２に伝達される。このとき、第
１の出力軸１１は前輪と、第２の出力軸１２は後輪と夫
々連動回転するから、雨出力軸１１１２間、及びこれら
と入力ハウジング１０との間には、前、後輪間の回転速
度差に相当する差動が生じるが、第１の出力軸１１と入
力ハウジング１０との間の差動は、両者間に介在する平
歯車１４ａ、　１４ａ・・・の自転によって、また、第
１．第２出力軸１１．１２間の差動は、両者間に介在す
る平歯車１４ｂ、１４ｂ・・・の自転によって夫々吸収
され、入力ハウジング１ｏがら両出力軸１１．１２への
駆動力の伝達は、前記回転速度差の存否に拘わらずなさ
れる。但しこの時、差動歯車装置１の特性上、入力ハウ
ジング１０から第１、第２の出力軸１１．１２への駆動
力の伝達割合は、これらの回転速度の高低に応じて大小
となり、両輪１１．１２の内、回転速度が高い側へより
多くの駆動力が伝達される。これにより例えば、前輪が
空転状態にあり第１の出力軸１１の回転速度が非常に大
きく、後輪が回転を拘束された状態にあり第２の出力軸
１２の回転速度が略０である場合、入力ハウジング１０
ヘエンジンから伝達される駆動力の大部分が前者、即ち
空転している前輪に流れ、駆動力の供給を必要とする後
者、即ち後輪側へわずかな駆動力しか配分されないとい
う不都合がある。

差動制限部２は、第１の出力軸１１と第２の出力軸１２
との間に回転速度差が生じた際に、この回転速度差の高
低に応じて大小となる制限力を発生し、核力にて前記回
転速度差を制限することにより、差動歯車装置１におけ
る前述の如き駆動力の配分動作を抑制し、回転速度が小
さい側への駆動力の配分量を確保するために設けである
。図示の差動制限部２は、油圧ポンプの一種であるベー
ンポンプを用いてなり、これの内部に発生する油圧を前
記制限力として利用するものであり、入力ハウジング１
０の大径側端部と固定ハウジング１３の端部との間にお
いて、第２の出力軸１２上に構成されている。

第２図は、差動制限部２の要部の構造を示す第１図のｎ
−ｍ線による横断面図である。差動制限部２は、短寸円
筒形のロータ本体２０の軸長方向両側に、これよりも小
径の円筒状をなすボス部２１゜２１を、夫々同軸的に連
設してなるロータと、該ロータをその内部に同軸回動自
在に収納するケーシングとを備えてなる。ロータは、入
力ハウジング１０と固定ハウジング１３との間にて第２
の出力軸１２に外嵌され、これとスプライン結合してあ
り、該出力軸１２と連動回転するようになしてあり、固
定ハウジング１３内部の玉軸受１３ａの内輪端面と、前
記外歯車Ｌ２ｂ側にて第２の出力軸１２の外側に形成さ
れた段付き部端面とに、前記両ボス部２１．２１の端面
を夫々突当てることにより軸長方向に位置決めされてい
る。

第２図に示す如く、ロータ本体２０には、これの外周面
から半径方向に所定の深さを有する複数本の溝が、周方
向に略等配をなして形成されており、これらの夫々に、
矩形平板状をなすベーン２２，２２・・・が半径方向へ
の進退自在に内挿されている。第１図に示す如く、各ベ
ーン２２の基部と各別の収納溝の底部との間にはコイル
ばね２３が介装されており、また全ての収納溝の底部は
、ロータ本体２００両側面に形成された環状溝２４．２
４により相互に連通されていて、各ベーン２２は、各別
のコイルばね２３・・・の付勢力と、前記環状溝２４　
、２４を介して夫々の収納溝底部に後述する如く導入さ
れる圧油とにより半径方向外向きに押圧されている。

一方、このような構成のロータをその内部に収納するケ
ーシングは、ロータ本体２０の外径よりもやや大なる内
径を有する円の周上に複数個所（本図においては３個所
）の凸部を形成してなる内周と円形の外周とを有し、第
２図に示す如き軸断面形状をなすと共に、ロータ本体２
０と略等しい軸長寸法を有する偏肉筒形のカムリング３
０の両側に、サイドプレート３１．３２を同軸的に一体
化させてなる。第１図に示す如く、一方のサイドプレー
ト３１は、カムリング３０と略等しい外径を有する中抜
き円板形の部材であり、また他方のサイドプレート３２
は、カムリング３０と略等しい外径を有する中抜き円板
の半径方向内側に、軸長方向−側に突出する小径の短寸
円筒を連設した形状をなす部材であって、この円筒部に
は、中抜き円板形の押え部材３３が外嵌されている。サ
イドプレート３１．３２は、カムリング３０の両側にこ
れと同軸をなして位置決めされて、サイドプレート３１
側からこれとカムリング３０とを順に貫通し、サイドプ
レート３２の円板部及び押え部材３３に形成されたねじ
孔に螺合する複数本の固定ボルト３４．３４・・・にて
一体化されて、前記ケーシングが構成されている。

第１図に示す如く、前記ロータは、ロータ本体２０両側
に突出するボス部２１．２１をサイドプレート３１．３
２の中抜き部に夫々内嵌させ、カムリング３０の内周面
とサイドプレート３１．３２の側面とにて囲繞された空
洞部内にロータ本体２０を同軸的に位置させた態様にて
前記ケーシングの内部に収納されている。なおこのとき
、前記ボス部２１．２１の外周は、サイドプレート３１
．３２の中抜き部に内嵌固定されたオイルシール等の軸
封部材にて夫々封止されてケーシング外部に適長突出さ
せてあり、ロータ及びケーシングの軸長方向の位置決め
は、前述した如く、前記ボス部２１．２１を玉軸受１３
ａと第２の出力軸１２の段付き部との間に挾持せしめる
ことによりなされる。また、ケーシングの構成部材の内
、差動歯車装置１側に位置する前記押え部材３３は、該
差動歯車装Ｗｌ側に向けて軸長方向に突出し、その端面
の全周に亘って多数の係止歯３３ａを形成してなる環状
部を外周近傍に有しており、これらの係止歯３３ａは、
差動歯車装置１における前記保持部材１６外周の係止歯
Ｌ６ａに係合させである。

これにより差動制限部２のケーシングは、保持部材１６
及びこれに保持された各複数の平歯車１４ａ、　１４ｂ
の枢支軸を介して、差動歯車装置１の他方の保持部材１
５に連結されたことになり、該保持部材１５の回転速度
、即ち、差動歯車装置１の第１の出力軸１１の回転速度
に等しい速度にて回転する。

さて、以上の如くロータ本体２０を収納するケーシング
の内部には、カムリング３０内周の前記凸部の形成位置
の夫々に、ロータ本体２０の外周面とカムリング３０の
内周面とにて囲繞されて第２図に示す如き変形三日月形
をなす複数（本実施例においては３つ）のポンプ室４０
，４０．４０が形成される。ポンプ室４０，４０．４０
は、夫々の周方向両端にてサイドプレート３２側に開口
する各一対の吸込口４１．４１を備えており、これらの
吸込口４１．４１・・・は、サイドプレート３２の円板
部を厚さ方向に貫通する各別の吸込孔４２，４２・・・
により、サイドプレート３２と押え部材３３との間に第
１図に示す如く形成された作動油の貯油部たる油タンク
Ｔに連通させである。各吸込孔４２の油タンクＴとの連
通部には、核油タンクＴから夫々のポンプ室４０への流
入のみを許容する吸込チエツク弁４３が嵌着しである。

即ち吸込孔４２は、これに対応する吸込口４１の開口位
置にてポンプ室４０の内圧が油タンクＴの内圧を下回り
、吸込チエツク弁４３が開放された場合にのみ前記ポン
プ室４０への吸込油路として機能する。

また、第２図に示す如く、ロータ本体２０には、これの
外周面上に互いに相隣するベーン２１，２１の装着位置
間にて開口し、半径方向に所定の深さを有する吐出孔４
４．４４・・・が形成されている。各吐出孔４４の底部
は、ロータ本体２０を軸長方向に貫通する各別の導油孔
４５により、該ロータ本体２０両側に形成された前記環
状溝２４．２４に連通させてあり、また各吐出孔４４の
中途には、半径方向内向きの流れ、つまりポンプ室４０
からの流出のみを許容する吐出チエツク弁４６が夫々嵌
着しである。更に、前記環状溝２４．２４の内、サイド
プレート３２側の環状溝２４は、該サイドプレート３２
を厚さ方向に貫通する一対の連通孔４７．４７により前
記油タンクＴに連通させである。即ち、前記ポンプ室４
０．４０．４０は、各別の吐出孔４４及びこれに付随す
る導油孔４５、並びに、共通の環状溝２４及び連通孔４
７．４７からなる油路にて前記油タンクＴに連なり、こ
の内、各吐出孔４４及びこれに付随する導油孔４５は、
該吐出孔４４の開口位置におけるポンプ室４０の内圧が
全ての吐出孔４４．４４・・・を連通ずる環状溝２４の
内圧を上回り、各別の吐出チエ、り弁４６が開放された
場合にのみ吐出油路として機能し、また、環状溝２４及
び連通孔４７は、常時吐出油路として機能する。

本発明装置は、ポンプ室４０の吐出側を貯油部たる油タ
ンクＴに連通する連通孔４７．４７の中途に開閉手段５
．６が夫々装着してあり、これらの開閉手段５，６の構
成に特徴がある。開閉手段５と開閉手段６とは夫々異な
る機能を果たすものであり、第３図及び第４図は一方の
開閉手段５の拡大断面図を、第５図及び第６図は他方の
開閉手段６の拡大断面図を夫々示している。

これらの図に示す如く、前記連通孔４７は、環状溝２４
側の小径孔４７ａと油タンク部側の大径孔４７ｂとを同
軸上に連設しなり、この連通孔４７に装着される一方の
開閉手段５は、第３図及び第４図に示す如く、ポンプ室
４０の吐出側の油圧を受圧して移動するスプール５０と
、該スプール５０の移動範囲を制限するストッパ５１と
を備え、これらを、両者間に介装されたコイルばね５２
にて互いに離反する向きに付勢してなる。

前記スプール５０は薄肉円板の一側にこれよりも小径の
円柱体を同軸的に連設した形状をなし、軸心位置には、
軸長方向に貫通する通油孔５０ａが形成されている。ス
プール５０の円柱部は、これの端面を前記環状溝２４側
に向けた態様にて前記小径孔４７ａ内に嵌挿してあり、
スプール５０は、この嵌合部にて案内されて軸長方向に
摺動するようになっている。またこのとき、スプール５
０の円板部は大径孔４７ｂ内に遊挿された状態にあり、
前記通油孔５０ａは、円板部側、即ち油タンクＴ内への
開口側に小径に加工された絞り部を有している。一方、
前記ストッパ５１は、スプール５０と同様、円板の一側
に小径の円柱を連設した形状をなし、円板部を押え部材
３３の一部に当接させ、円柱部の端面をスプール５０の
円板部に対向させた態様にて油タンク部側に固設しであ
る。該ストッパ５Ｉの円柱部の外側には、前記コイルば
ね５２が遊嵌されており、該コイルばね５２の両端は、
スプール５０の円板部とストッパ５１の円板部とに夫々
圧接させてあり、両者間に互いに離反する向きの所定の
付勢力が加わるようになしである。

以上の如き構成の開閉手段５において、スプール５０の
摺動位置は、−側に作用する前記環状溝２４中の油圧、
即ちポンプ室４ｏの吐出側の油圧と、他側に作用する前
記コイルばね５２の付勢力との釣り合いにより定まり、
前記油圧が低く、これにてスプール５０に作用する力が
コイルばね５２の付勢力を下回っている場合、スプール
５０は第３図に示す位置にあり、これとストッパ５１の
対向面との間に間隙が確保されて、通油孔５０ａの油タ
ンクＴ内への開口端は開放された状態となる。一方、前
記油圧がコイルばね５２の付勢力を上回ると共に、スト
ッパ５０はストッパ５１へ向けての摺動を開始し、この
摺動は、スプール５０の円板部とストッパ５１の円柱部
端面との当接により抑止されるまで前記油圧の上昇に伴
って生じる。そして前記当接が生じた場合、第４図に示
す如く、前記通油孔５０ａの油タンクＴ内への開口端が
ストッパ５１の端面にて閉止され、環状溝２４と油タン
クＴとの間の連通が遮断される。即ち開閉手段５は、環
状：ａ２４内の油圧が低い場合に連通孔４７を開放し、
前記油圧が高い場合に連通孔４７を閉止する動作をなす
。なお、連通孔４７の通路面積は、通油孔５０ａ端部の
前記絞り部の面積にて支配されるため、前記摺動により
スプール５０とス）７バ５１とが十分に近付（までの間
、スプール５０の摺動位置の如何に拘わらず前記通路面
積は略一定に維持され、その後、急減して閉止に至る。

第５図及び第６図に示す如く、他方の開閉手段６も前記
開閉手段５と同様、ポンプ室４０の吐出側の油圧を受圧
して移動するスプール６０と、該スプール５０の移動範
囲を制限するストッパ６１とを備え、これらを、両者間
に介装されたコイルばね６２にて互いに離反する向きに
付勢してなり、スプール６０及びストッパ６１の外径形
状及びこれの装着態様、並びに両者間におけるコイルば
ね６２の介装態様もまた、前記開閉手段５と全く同様で
ある。更に、開閉手段６のスプール６０の摺動動作もま
た、開閉手段５におけるそれと同様であって、該スプー
ル６０の摺動位置は、これの−側に作用する前記環状溝
２４中の油圧、即ちポンプ室４０の吐出側の油圧と、他
側に作用する前記コイルばね６２の付勢力との釣り合い
により定まり、前記油圧が低く、コイルばね６２の付勢
力を下回っている場合、スプール６ｏは、第５図に示す
位置にあり、前記油圧がコイルばね６２の付勢力を上回
ると共にストッパ６１へ向ケチの摺動を開始し、この摺
動は、スプール６０の円板部とストッパ６１の円柱部端
面との当接により抑止されるまで前記油圧の上昇に伴っ
て生じる。

ところが、スプール６０における通油孔６０ａは、スプ
ール５０における前記通油孔５０ａと異なり、例えば、
第５．第６図に示す如くスプール６ｏの円柱部の軸心位
置に、該円柱部の端面から軸長方向に適宜の深さを有し
て形成された孔と、該孔の底部に交叉するように前記円
柱部の外側から軸心に向けて形成された孔とからなるＬ
字形の屈曲孔となっている。これにより、通油孔６０ａ
の円柱部外周の開口端は、スプール６０が第５図に示す
摺動位置にある場合に小径孔４７ａの内周面にて完全に
閉止され、逆に第６図に示す摺動位置にある場合、即ち
、スプール６０がストッパ６１に当接した場合に油タン
クＴ内に全面的に開口する。即ち開閉手段６は、前記開
閉手段５とは逆に、環状溝２４内の油圧が低い場合に連
通孔４７を閉止し、前記油圧が高い場合に連通孔４７を
開放する動作をなす。なお、開閉手段６のコイルばね６
２には、開閉手段５のコイルばね５２よりも十分に大な
るばね定数を有するものが用いられており、スプール６
０の摺動は、スプール５０がストッパ５１に当接した後
に生じるようになっている。

このように構成された開閉手段５及び開閉手段６は、従
来の駆動連結装置において所望の伝動特性を得るべく設
けである前述の絞り手段７に比較して、構造の簡略化と
、大幅な小型化とが実現されることは、第３図〜第６図
と、第８．９図との比較により明らかであり、開閉手段
５．６の構成部品の加工に際しても、高い加工精度が要
求される部分は、スプール５０．６０と連通孔４７との
嵌合部分のみであり、加工工数の大幅な削減が可能であ
る。

次にこのような開閉手段５，６を備えることにより、前
述した如き所望の伝動特性が得られることを差動制限部
２の動作に従って説明する。前述した如く、差動制限部
２のケーシングは第１の出力軸１１と連動回転し、ロー
タは第２の出力軸１２と連動回転するが、前、後輪間に
回転速度差が生じておらず、両出力軸１１．１２の回転
速度が等しい場合、前記ロータとケーシングとは等速度
にて回転し、差動制限部２においてはポンプ作用が行わ
れない。従ってこのとき、入力ハウジング１ｏに伝達さ
れる駆動力は、差動歯車装置１の前述した動作により、
第１の出力軸１１と第２の出力軸１２とに等しく配分さ
れて伝達される。

一方、前、後輪間、即ち第１の出力軸１１と第２の出力
軸１２との間に回転速度差が生じている場合、差動制限
部２においては、前者と連動回転するケ−シングと後者
と連動回転するロータとの間に前記回転速度差に相当す
る速度での相対回転が生しる。第２図に示す如く、ロー
タ本体２０に前述の如く装着されたベーン２２，２２・
・・の先端は、前記コイルばね２３の付勢力にてカムリ
ング３０の内周面に押付けられており、前記相対回転が
生じた場合、これらのベーン２２．２２・・・は、各別
の収納溝に沿って半径方向に進退動作しつつロータの回
転に伴って回転し、各ポンプ室４０，４０．４０内の作
動油は、互いに相隣する２枚のベーン２２．２２間に封
止されてロータの回転に伴って回転せしめられる。これ
により、各ポンプ室４０．４０．４０の内部には、相対
回転方向上流側にて前記封止空間の容積膨張に伴う圧力
の低下が、同じく下流側にて前記封止空間の容積縮小に
伴う圧力の上昇が夫々生じ、前者の側に開口する吸込口
４１に連なる吸込孔４２は、内圧低下に伴う吸込チエツ
ク弁４３の開放により吸込油路となり、また後者の側に
てポンプ室４０内に開口する吐出孔４４、及びこれの底
部に連なる導油孔４５は、前記内圧上昇に伴う吐出チエ
ツク弁４６の開放により吐出油路となる。例えば、前記
相対回転が第２図中に白抜矢符にて示す向きに生じた場
合、図中最上部に位置するポンプ室４０においては、左
側に開口する吸込口４１に連なる吸込孔４２が吸込油路
となり、油タンクＴ内の封入油はこの吸込孔４２を経て
ポンプ室４０内に導入され、ベーン２２，２２間に封止
されて回転せしめられて昇圧し、この封止空間内に開口
する吐出孔４４内にこれに嵌着された吐出チエツク弁４
６の開放と共に吐出された後、この吐出孔４４及び導油
孔４５を経て、ロータ本体２０両側の環状溝２４．２４
内に導入される。環状溝２４．２４は、ベーン２２，２
２・・・の収納溝の底部を連通しており、環状溝２４　
、２４への導入油は、各収納溝の底部において該溝に内
挿されたベーン２２を半径方向外向きに押圧する作用を
なすと共に、前記連通孔４７を経て油タンクＴに還流す
る。

差動制限部２のこのようなポンプ作用により、各ポンプ
室４０，４０．４０の内部には、前記吐出油路での通流
抵抗に抗して油圧が発生する。この通流抵抗の大小はポ
ンプ室４０からの送出油量の多少に対応する一方、送出
油量の多少はロータとケーシングとの間の相対回転速度
の大小に対応するから、ポンプ室４０内の発生油圧の高
低は、前記相対回転速度の大小、即ち、第１．第２の出
力軸１１．１２間の回転速度差の大小に対応し、そして
この発生油圧は、ロータとケーシングとの間に両者の相
対回転を抑止すべく作用する結果、前記両出力軸１１゜
１２間の回転速度差は、これの増大に伴って増大する力
にて制限されることになり、両出力軸１１．１２への駆
動力の配分量が、これらを均等化すべく前記油圧を媒介
として決定され、前、後輪の内、回転速度が小さい側へ
の伝達駆動力が確保される。

更に、本発明装置においては、ポンプ室４０内部の発生
油圧は、吐出孔４４、導油孔４５及び環状溝２４を経て
、連通孔４７．４７の中途に構成された前記開閉手段５
．６のスプール５０．６０に作用し、これらは、夫々前
述した如く摺動する。第１．第２の出力軸１１．１２間
の回転速度差が小さく、ポンプ室４０での発生油圧が低
い場合、開閉手段５は開放状態にあり、開閉手段６は閉
止状態にあって、ポンプ室４０の吐出側は、スプール５
０に形成された通油孔５０ａを介して油タンクＴに連通
された状態となっており、ポンプ室４０の吐出側におけ
る通流抵抗は、通油孔５０ａでの通流抵抗に支配される
。このとき、ポンプ室４０内の発生油圧は、前記回転速
度差の増大に対し、比較的緩やかに増大する。このよう
にして前記発生油圧が増大するに伴い、まずスプール５
０が摺動を開始し、開閉手段５が閉止状態に移行する。

スプール５０の摺動が生じた後、連通孔４７の通路面積
は、スプール５０がストッパ５１にて抑止される直前に
おいて急減して閉止に至るから、この時、ポンプ室４０
の吐出側の還流抵抗は急増することになり、これに抗し
て発生するポンプ室４ｏ内部の油圧は回転速度差の増大
に対し急激な増大を示すようになる。この油圧の増大に
より、次にスプール６０が摺動を開始し、開閉手段６が
開放状態に移行する。スプール６０がストッパ６１に十
分近付く位置まで摺動した場合、前述した如く、スプー
ル６０に形成された通油孔６０ａが油タンクＴ内に開口
するから、この時、環状溝２４内の油圧が油タンりＴ内
に開放されてポンプ室４０内の発生油圧は一時的に低下
し、これに応じたスプール６０の摺動により通油孔６０
ａが再度閉止され、更にこの閉止により生じるポンプ室
４０内の発生油圧の増大によって、スプール６０が開方
向に摺動し、連通孔４７の開放により前記発生油圧の低
下が生じる。このように開閉手段６は、開閉手段５が閉
止された後にポンプ室４０の発生油圧が、コイルばね６
２の閘性に応じて定まる所定値を超えた場合、これを油
タンクＴ内に逃がし、差動制限部２内における圧力の過
剰な高騰を防止する安全弁としての作用をなす。

第７図は、第１．第２の出力軸１１．１２間の回転速度
差の変化に対するポンプ室４０内の発生圧力の変化態様
を示すグラフである。本図に示す如く、回転速度差が小
さい範囲においては、開閉手段５が開放状態にあること
により、ポンプ室４０内の発生圧力は回転速度差の増大
に対し漸増する傾向を示し、次いで、この発生圧力を受
圧するスプール５０が摺動を開始すると共に増大率が増
し、次いで、スプール５０とストッパ５１との当接によ
り開閉手段５が閉止状態になると共に、ポンプ室４０内
の発注圧力は回転速度差の増大に対して急増する傾向を
示す。更にこの急増により、ポンプ室４０内の発生油圧
が所定値に達すると、開閉手段６のスプール６０が摺動
を開始し、以後のスプール６０の前述した如き動作によ
り、ポンプ室４０の発生圧力は前記所定値近傍にて略一
定に維持される。差動制服部２のポンプ室４０において
このような発生圧力が得られることにより、第１．第２
の出力軸１１．１２間、即ち、前、後輪間の回転速度差
が小さい範囲においては、両輪間に比較的にルーズな連
結状態が得られ、回転速度差が大なる範囲においては可
及的にリジッドな連結状態が得られることになり、この
ような伝動特性が４輪駆動車において望ましい特性であ
ることは前述した如くである。

なお、差動制限部２を構成する油圧ポンプは、本実施例
中に示すベーンポンプに限らず、トロコイドポンプ等、
他の油圧ポンプであってもよく、また、開閉手段５，６
のスプール５０．６０及びストッパ５１．６１の形状は
本実施例中に示すものに躍らないことは言うまでもない
。

また本実施例においては、差動歯車装置１に付設されこ
れの作動を制限する差動制限部２に油圧ポンプを用いた
場合について述べたが、本発明装置は、エンジンに直結
された駆動輪と従動輪との間に油圧ポンプを構成してな
り、該油圧ポンプの各ポンプ室内に両輪の回転速度差に
応じて発生する油圧に相当する駆動力が従動輪側へ配分
される構成とした駆動連結装置においても適用可能であ
り、同様の効果が得られる。

〔効果〕

以上詳述した如く本発明装置においては、駆動力の伝達
媒介となる油圧を発生するポンプ室の吐出側に備えられ
た簡略な構成の開閉手段の動作により吐出側における通
流抵抗を変更し得るから、全体の小型化要求に相反する
ことなく所望の伝動特性が実現され、また、前記開閉手
段の加工及び組立てに多大の工数を要することがない等
、本発明は優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の全体構成を示す示す縦断面図、第
２図は第１図のｍ−ｎ線による横断面図、第３図〜第６
図は本発明装置の特徴部分を示す第１図の一部拡大断面
図、第７図は本発明装置において得られるポンプ室の発
生圧力の変化状態を示すグラフ、第８図及び第９図は従
来の駆動連結装置の要部拡大断面図である。 １・・・差動歯車装置　　２・・・差動制限部１１・・
・第１の出力軸　　１２・・・第２の出力軸２０・・・
ロータ本体　　２２・・・ベーン　　２４・・・連通溝
３０・・・カムリング　３１．３２・・・サイドプレー
ト４０・・・ポンプ室　　４２・・・吸込孔　　４３・
・・吸込チエツク弁　　４４・・・吐出孔　　４５・・
・連通孔　　４６・・・吐出チエツク弁　　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 弔 図 弔 図 弔 図 弔 図 貯 油 部 吐 出 （ｉす 弔 図 貯 油 部 吐 出 側 弔 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、前、後輪の一方と連動回転するケーシングと、これ
   の内部に収納されて他方と連動回転するロータとを備え
   、両者間に形成されたポンプ室の内部に発生する油圧を
   媒介として駆動力を配分する４輪駆動用駆動連結装置に
   おいて、 前記ポンプ室の吐出側を低圧部に連通する 連通孔の中途に嵌合されて前記油圧をその一側に受圧し
   て摺動するスプールを有し、この摺動に応じて前記連通
   孔を開閉する開閉手段を具備することを特徴とする４輪
   駆動用駆動連結装置。