JPH1029439A

JPH1029439A - 四輪駆動車の動力伝達装置

Info

Publication number: JPH1029439A
Application number: JP18386996A
Authority: JP
Inventors: Masayuki Ushiki; 昌幸宇敷
Original assignee: Fuji Heavy Industries Ltd
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 1996-07-12
Filing date: 1996-07-12
Publication date: 1998-02-03

Abstract

(57)【要約】【課題】小型かつ安価で高性能な四輪駆動車の動力伝
達装置を提供する。【解決手段】駆動輪はエンジンに直結された第１駆動
軸によりエンジン出力が伝達されて駆動される。この第
１駆動軸によって油圧ポンプ１３が駆動され、この油圧
ポンプ１３からの吐出圧によって油圧モータ１５が駆動
されるようになっており、この油圧モータ１５は従動輪
に連結された第２駆動軸１８を駆動する。したがって、
駆動輪はエンジンにより直接駆動され、従動輪は油圧ポ
ンプ１３と油圧モータを介して駆動される。油圧ポンプ
の吐出量と回転数の積は、油圧モータの通過油量と回転
数の積に対して同等以上に大きく設定されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はエンジンの駆動力を
自動車の前輪と後輪とに伝達し得るようにした四輪駆動
車の動力伝達装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車の前輪と後輪とを駆動し得るよう
にした四輪駆動車は、前輪のみまたは後輪のみを駆動す
る二輪駆動車に比べて凍結やぬかるみなどの摩擦抵抗が
小さい路面での走行性に優れている。四輪駆動車にあっ
ては、原動機からの出力を動力分配機構を介して前輪と
後輪とに直結状態として伝達するのが従来の一般的な手
法であり、このような直結方式の四輪駆動車としては、
たとえば、特開昭56-79024号公報および特開昭58-12828
号公報に記載されるようなものがある。しかし、直結方
式では、転舵時つまりコーナリング時の前輪と後輪の内
輪差による回転速度差を吸収することができない。つま
り、転舵時には前輪と後輪とでは旋回半径に差があり、
前輪を後輪よりも速く回転させなければならないが、前
輪と後輪とを等速で回転させると、前輪にブレーキがか
かったようになる現象、つまりタイトコーナーブレーキ
ング現象が発生することになり、伝達効率の低下を招く
ことになる。

【０００３】この現象を回避するために、前輪と後輪の
回転速度差を吸収しながら動力分割を行うためのセンタ
ーデファレンシャル装置を組み込んだ四輪駆動車（たと
えば、特開昭58-63523号公報および特開昭60-131324 号
公報）や、直結方式を基本として、前輪または後輪のい
ずれかの出力軸の中間に粘性流体を利用して前輪と後輪
の回転速度差を吸収するようにしたいわゆるビスカスカ
ップリングを使用した四輪駆動車（たとえば、特開昭62
-163828 号公報) が開発されている。

【０００４】これらの四輪駆動車のトランスファー装置
は基本的にははすば歯車などの円筒歯車とハイポイドギ
ヤないしスパイラルギヤなどの変向ギヤの組合せによっ
て構成されるために、ギヤ設計上、軸レイアウトが制約
されたり、軸構造の複雑化による製造コストの上昇など
の問題を有していた。

【０００５】この問題点を払拭するために、ギヤを用い
ずに、変速機を介して伝達される原動機の出力を駆動輪
に伝達するための第１の駆動軸により油圧ポンプを駆動
し、この油圧ポンプの吐出圧により駆動される油圧モー
タによって駆動される第２の駆動軸により従動輪を駆動
するようにした四輪駆動車が提案されている。このよう
な油圧モータ駆動式の四輪駆動車としては、たとえば、
実開昭62-97036号公報、実開昭62-97037号公報、特開平
1-223030号公報、特開平3-356 号公報および特開平3-14
4154号公報などがあり、後輪を従動輪として油圧モータ
により駆動するようにしている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな油圧モータ駆動式の四輪駆動車における油圧ポンプ
と油圧モータの設計にあっては、部品点数の低減のため
に、油圧ポンプと油圧モータに同一部品を使用すること
が一般的であり、このため、油圧ポンプの１回転当たり
の理論吐出流量と油圧モータの１回転当たりの理論通過
油量は同一とならざるを得ない。したがって、通常の直
進定速走行時のように、前輪と後輪の回転数がほぼ等し
い状態下で油圧ポンプの駆動損失を最小とするために油
圧ポンプの吐出流量と油圧モータの通過油量とを同一と
するには、油圧ポンプの回転数と油圧モータの回転数と
を同一にする必要がある。

【０００７】このため、油圧ポンプと油圧モータのレイ
アウトを設定するにあたっての設計上の制約があるのみ
ならず、油圧ポンプと油圧モータとに同一品を使用する
と、油圧ポンプの１回転当たりの吐出回数が一致するた
めに油圧振動による共振を起こして走行時の車体振動や
騒音を発生させる原因ともなることが考えられる。さら
に、経年変化による油圧ポンプ構成部品の摩耗や製造上
のバラツキによって油圧ポンプの容積効率が低下する
と、油圧ポンプの吐出流量と油圧モータの通過油量のバ
ランスがくずれ、油圧ポンプの駆動損失を生じ、車両走
行抵抗の増大を招くことになる。

【０００８】また、前記公報に示されるようにこれまで
に提案された四輪駆動車にあっては、油圧ポンプと油圧
モータとを結ぶ油圧回路全体における油量を調整する機
構を有しておらず、高温時の油の膨張や低温時の油の収
縮が発生すると、油圧回路、油圧ポンプ、油圧モータお
よびシール部材に過大な負荷を与える原因となることが
考えられる。さらに、油の漏洩に対して予備の油量を持
たないために、長期使用後の回路内の油量不足による作
動不良の原因ともなり得る。

【０００９】この対策のために、前記実開昭62-97037号
公報に示される動力伝達装置では、油圧ポンプと油圧モ
ータとを通過する油圧回路内に油を供給するチャージポ
ンプと予備の油量を貯留するタンクを設けるようにして
いる。しかるに、このような構造では、新たにポンプや
その駆動部材およびタンクを必要とするため基本構造に
対して大幅な製造コストの上昇を招くことになるだけで
なく、タンク内の油は一般的に空気と共存することにな
るので、油圧回路内への空気の混入による油圧モータの
作動不良の原因ともなることが考えられる。

【００１０】さらに、油圧系の伝達効率が高い場合に
は、転舵時における前輪と後輪の内輪差による油圧ポン
プの吐出量と油圧モータの通過油量の差を吸収しきれず
に駆動系に過度の負荷を生じさせ、前述したタイトコー
ナーブレーキング現象が発生することになる。これに対
して、車輪脱輪時の脱出などに際しては油圧モータによ
り駆動される従動輪の駆動力を最大にすること、すなわ
ちより高い伝達効率が求められるという相反した駆動特
性が要求されている。

【００１１】このため、前記実開昭62-97036号公報に記
載された装置では、油圧ポンプの吐出側を油圧モータの
圧入側に連通させる油路と、油圧ポンプの吸入側を油圧
モータの排出側に連通する油路とをバイパス回路により
接続するようにした動力伝達装置が提案され、このバイ
パス回路に設けられた手動または自動式の電磁開閉弁を
開閉することによって、タイトコーナーブレーキング現
象を回避する場合には二輪駆動に切り換え、駆動力を必
要とする場合には四輪駆動に切り換えるようにしてい
る。また、前記特開平3-356 号公報には、同様のバイパ
ス回路に可変絞り機構を設け、この絞り機構の開度調整
により油圧モータの駆動出力量を調整し、タイトコーナ
ーブレーキング現象の回避と駆動力確保との両立をはか
るようにした装置が開示されている。

【００１２】しかしながら、バイパス回路の単純な開閉
のみでは常に適正な四輪駆動状態を確保することは不可
能であり、バイパス回路中に可変絞り機構を設けるため
に複雑な可変機構とともにこれを制御する開閉制御機構
が必要となり、基本構造に対して大幅な製造コストの上
昇を招くことになる。

【００１３】これらの公報に記載されるようにバイパス
回路を設けることによって、タイトコーナーブレーキン
グ現象の回避と駆動力確保の両立をはかることは可能で
あるが、最大の駆動力を確保した状態、すなわち、バイ
パス回路を完全に塞いだ状態では油圧モータ側の回転を
拘束することになり、油圧ポンプが駆動されると油圧ポ
ンプの吐出圧は必要以上に上昇し、油圧回路、油圧ポン
プ、油圧モータおよびシール部材に過大な負荷を与える
原因となる。

【００１４】油圧モータにより駆動される駆動軸を従動
輪に直結させるようにした動力伝達装置を開示する前記
実開昭62-97037号公報では、過大な油圧が発生した場合
にその油圧を高圧側から低圧側に開放するためにリリー
フ弁を作動させることにより、過大な油圧の発生を防止
するようにしているが、リリーフ設定圧よりも低圧側で
の油圧開放機構を持たないために、タイトコーナーブレ
ーキング現象を回避できないという問題点を有してい
る。

【００１５】一方、近年においては車両へのアンチロッ
クブレーキシステムの装着率が上昇する傾向にあり、こ
のアンチロックブレーキシステムの制御精度を向上させ
るためには、ブレーキ作動時の各車輪の対地速度を正確
に検出し得るようにし、さらに特定車輪のブレーキ作動
が他の車輪の回転に影響を及ぼさないようにすることが
望ましい。このためには四輪駆動車においてはブレーキ
作動時に前輪と後輪の拘束力をできるだけ小さくする必
要がある。

【００１６】しかしながら、これまで提案された油圧モ
ータ式の四輪駆動車では、ブレーキ作動時、すなわち油
圧モータ側から油圧ポンプを駆動するいわゆる逆駆動時
には、極低圧側で油圧ポンプへの油圧伝達を遮断するよ
うにしていないので、前輪と後輪の拘束を遮断すること
ができず、前記アンチロックブレーキシステムの制御精
度を向上することが困難であるとの問題点を有してい
る。

【００１７】前述したバイパス回路を有する動力伝達装
置にあっては、バイパス回路に設けられた電磁開閉弁な
いし可変絞り機構によりブレーキ作動時にバイパス回路
の開閉を制御すれば、前輪と後輪の拘束を遮断すること
は可能である。しかしながら、これらの機構を実現する
には、その機構を設けるとともにその制御機構を必要と
し、基本構造に対して大幅な製造コストの上昇を招くこ
とになる。

【００１８】本発明の目的は、小型かつ安価で高い走行
性能を有する四輪駆動車の動力伝達装置を提供すること
にある。

【００１９】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。

【００２０】

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。

【００２１】すなわち、本発明の四輪駆動車の動力伝達
装置は、原動機出力を駆動輪に伝達する第１駆動軸と、
第１駆動軸により駆動される油圧ポンプと、油圧ポンプ
からの吐出圧により駆動され、従動輪に連結された第２
駆動軸を駆動する油圧モータとを有し、油圧ポンプの吐
出量と回転数の積を油圧モータの通過油量と回転数の積
に対して同等以上に大きくしたことを特徴とする。この
ようにして油圧モータを駆動することによって、油圧ポ
ンプと油圧モータにより形成される油圧回路における油
圧振動による共振現象の発生が防止される。

【００２２】また、本発明の四輪駆動車の動力伝達装置
は、油圧ポンプの吸入ポートと油圧モータの排出ポート
とを連通させる油路に接続された蓄圧器を有しており、
油圧回路全体における油量を、車両走行環境による温度
条件の変化にもかかわらず、調整することができる。

【００２３】さらに本発明の四輪駆動車の動力伝達装置
は、油圧ポンプの吐出ポートと油圧モータの圧入ポート
とを連通する一次側油路と、油圧ポンプの吸入ポートと
油圧モータの排出ポートとを連通する二次側油路とを連
通するバイパス油路を有し、このバイパス油路にはこの
中を一次側油路から二次側油路に向かう油圧が所定の設
定値を超えたときにバイパス油路を開放する圧力制御手
段が設けられている。この圧力制御手段としてはバイパ
ス油路内を一次側油路から二次側油路に向かう油圧が所
定の第１設定値を超えたときにバイパス回路を開放し、
第１設定値よりも高い第２設定値を超えたときにバイパ
ス回路を閉塞するようにしても良く、第２設定値よりも
高い第３設定値を超えたときにバイパス回路を開放する
ようにしもて良い。このような圧力制御手段を設けるこ
とにより、小型かつ簡単な構造によって、車両の転舵時
におけるタイトコーナーブレーキング現象を防止するこ
とができるとともに、従動輪側に対する最大駆動力を確
保することができる。そして、油圧ンプや油圧モータに
過大な圧力が作用する場合には、過大な油圧の発生を防
止することにより、構成部品の摩耗などの発生を防止し
て、耐久性を向上することができる。

【００２４】そして、本発明の四輪駆動車の動力伝達装
置は、バイパス油路内に二次側油路から一次側油路に向
かう油圧が所定の設定値を超えたときにバイパス回路を
開放する圧力制御手段が設けられている。このようにし
て、ブレーキ作動時における従動輪の駆動輪に対する拘
束力を所定値以下に設定することができ、アンチロック
ブレーキシステムの制御精度を向上させることができ
る。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。

【００２６】（実施の形態１）図１は本発明の一実施の
形態である四輪駆動車の動力伝達装置の全体構造を示す
概略図であり、図２は図１における要部を示す拡大断面
図である。この動力伝達装置は、エンジン１とこれによ
り発生された駆動力がクラッチ２を介して伝達される変
速機３とを有する。図示する変速機３はマニュアル式で
あり、エンジン１とともにエンジンルーム内に横置きに
配置されるようになっており、クラッチ２を介してエン
ジン１のクランク軸に連結される入力軸４と、これに設
けられた歯車群と噛み合う歯車群を有する出力軸５を有
し、この出力軸５には最終減速歯車６が噛み合ってい
る。

【００２７】図示する場合には、車両の前輪側の左右輪
７ａ，７ｂは駆動輪となっており、それぞれの駆動輪７
ａ，７ｂに連結された前車軸８ａ，８ｂは、最終減速歯
車６に取り付けられフロントデファレンシャル１０に直
結されている。これにより左右輪の回転数の差が吸収さ
れて、左右の駆動輪７ａ，７ｂはそれぞれ第１駆動軸と
しての出力軸５によって駆動されるようになっている。
このように、第１駆動軸としての出力軸５は原動機つま
りエンジン１の出力を駆動輪７ａ，７ｂに伝達する。

【００２８】フロントデファレンシャル１０のデフケー
ス１１には中空シャフト１２が設けられ、この中空シャ
フト１２は図示する場合には、一方の前車軸８ｂの外側
に配置されている。中空シャフト１２には油圧ポンプ１
３が設置されており、この油圧ポンプ１３は中空シャフ
ト１２に形成されたスプラインにより中空シャフト１２
に結合されるロータ１４を有している。他方の前車軸８
ａの外側に中空シャフト１２を配置するようにしても良
い。

【００２９】この油圧ポンプ１３からの吐出圧により駆
動される油圧モータ１５は、油圧ポンプ１３から吐出さ
れた油圧を油圧モータ１５に案内する一次側油路１６
と、油圧モータ１５から排出された油圧を油圧ポンプ１
３に案内する二次側油路１７とにより油圧ポンプ１３に
接続されており、これらの油路１６，１７により循環油
圧回路が形成されている。この油圧モータ１５は第２駆
動軸１８に形成されたスプラインによりこの第２駆動軸
１８に結合されるロータ１９を有している。

【００３０】車両の後輪側の左右輪２１ａ，２１ｂは従
動輪となっており、それぞれの従動輪２１ａ，２１ｂに
連結された後車軸２２ａ，２２ｂは、これらの左右輪の
回転数の差を吸収するリアデファレンシリャル２３を介
してプロペラシャフト２４に連結され、このプロペラシ
ャフト２４は第２駆動軸１８に連結されている。したが
って、第２駆動軸１８の駆動力は従動輪２１ａ，２１ｂ
に伝達され、これらが第２駆動軸１８によって駆動され
るようになっている。

【００３１】図３は図１および図２に示された油圧ポン
プ１３と油圧モータ１５を有する油圧回路を示す図であ
る。油圧ポンプ１３のロータ１４には径方向に摺動自在
に複数のベーン２５が設けられ、それぞれのベーン２５
の先端はポンプハウジング１３ａの楕円形状の内周面に
接触している。油圧ポンプ１３内に相互に１８０度の位
相をずらして形成された油室２６ａ，２６ｂにそれぞれ
連通させて２つの吐出ポート２７ａ，２７ｂと、２つの
吸入ポート２８ａ，２８ｂがポンプハウジング１３ａに
形成されている。

【００３２】油圧モータ１５のロータ１９には油圧ポン
プ１３と同様に径方向に摺動自在に複数のベーン３１が
設けられ、それぞれのベーン３１の先端はモータハウジ
ング１５ａの楕円形状の内周面に接触している。油圧モ
ータ１５内に相互に１８０度の位相をずらして形成され
た油室３２ａ，３２ｂにそれぞれ連通させて２つの圧入
ポート３３ａ，３３ｂと、２つの排出ポート３４ａ，３
４ｂがモータハウジング１５ａに形成されている。

【００３３】吐出ポート２７ａ，２７ｂと圧入ポート３
３ａ，３３ｂは、それぞれ一次側油路１６ａ，１６ｂに
より連通され、吸入ポート２８ａ，２８ｂと排出ポート
３４ａ，３４ｂは、それぞれ二次側油路１７ａ，１７ｂ
により連通されている。２系統の一次側油路１６ａ，１
６ｂは相互にバランス油路３５ａにより連通され、同様
に二次側油路１７ａ，１７ｂは相互にバランス油路３５
ｂにより連通されている。油圧ポンプ１３のロータ１４
が第１駆動軸によって図３において矢印で示す方向に回
転すると、吐出ポート２７ａ，２７ｂから吐出された油
圧は一次側油路１６ａ，１６ｂにより案内されて圧入ポ
ート３３ａ，３３ｂに供給され、これにより、油圧モー
タ１５のロータ１９が回転駆動される。駆動を終了した
油は排出ポート３４ａ，３４ｂから二次側油路１７ａ，
１７ｂにより案内されて吸入ポート２８ａ，２８ｂに流
入する。

【００３４】図４は図３に示された油圧回路における油
圧モータ１５の出力トルク特性を示す線図であり、本発
明にあっては、油圧ポンプ１３と油圧モータ１５とに流
量差を持たせ、油圧ポンプ１３の吐出流量は油圧モータ
１５の通過油量と同等以上に設定されている。図４にお
いて、ΔＱは油圧ポンプ１３と油圧モータ１５の流量差
Ｑｐ−Ｑｍを示し、Ｔは油圧モータ１５の出力トルクを
示す。

【００３５】ただし、Ｑｐ＝油圧ポンプ１３の１回転当
たりの理論吐出量×ポンプ回転数であり、Ｑｍ＝油圧モ
ータ１５の１回転当たりの理論通過油量×モータ回転数
である。

【００３６】図４に示すように、ΔＱ≧０に設定して、
ΔＱ＝ΔＱ₁となるように、油圧ポンプ１３の理論吐出
量およびポンプ回転数と油圧モータ１５の理論通過油量
およびモータ回転数とが設定されている。このΔＱ₁の
値は、油圧ポンプ１３と油圧モータ１５のサイズを相違
させたり、それぞれの油室の容積を相違させたり、ベー
ン２５と３１の数を相違させたり、一次側油路１６から
二次側油路１７に油圧をバイパスさせるなどの種々の手
段により任意に設定することができる。ただし、バイパ
スさせる場合には、バイパスに絞りを設けることにな
る。

【００３７】また、出力トルクＴは、Ｔ＝｛（Ｐｐ−Ｐ
ｍ）×Ｑｍ｝／２πで表され、Ｐｐ−Ｐｍは油圧ポンプ
１３と油圧モータ１５との圧力差であり、Ｑｍはモータ
通過油量である。モータ通過油量が固定されると、油圧
モータ１５の出力トルクＴは油圧ポンプ１３と油圧モー
タ１５との圧力差、すなわた油圧ポンプ１３の駆動トク
ルに比例して上昇することになる。

【００３８】このように油圧ポンプ１３と油圧モータ１
５との流量差を持たせたことから、油圧回路における油
圧脈動に起因した共振現象の発生が回避されて、車両走
行時における動力伝達系の騒音の発生が防止され、静粛
走行性能を有する車両となる。また、経年変化による油
圧ポンプ１３の構成部品に摩耗などが生じて油圧ポンプ
１３の容積効率が低下しても、車両走行抵抗が増加する
ことを防止できる。さらに、油圧ポンプ１３と油圧モー
タ１５とのレイアウト設計の自由度が高くなる。

【００３９】図示する動力伝達装置を有する車両が直進
定速走行しているときには、駆動輪７ａ，７ｂと従動輪
２１ａ，２１ｂとの間には回転数に差が生じないので、
油圧モータ１５には僅かなトルクが発生するのみであ
る。一方、発進時あるいは加速時または積雪等の低μ路
面でスリップしやすいときには、駆動輪である前輪７
ａ，７ｂの回転数が、従動輪である後輪２１ａ，２１ｂ
の回転数よりも多くなり、油圧ポンプ１３から一次側油
路１７ａ，１７ｂを介して油圧モータ１５に供給される
ポンプ吐出圧によって、回転数差に応じた駆動力が油圧
モータ１５に伝達され、安定した走行が確保される。

【００４０】（実施の形態２）図５は本発明の他の実施
の形態である動力伝達装置の油圧回路を示す図であり、
図５においては前記した実施の形態における部材と共通
する部材には同一の符号が付されており、このことは以
下の実施の形態においても同様である。図５に示す場合
には、油圧ポンプ１３の吸入ポート２８ａ，２８ｂと油
圧モータ１５の排出ポート３４ａ，３４ｂとを連通させ
る二次側油路１７ａ，１７ｂに蓄圧器３６が接続されて
いる。この蓄圧器３６のハウジング３７内にはピストン
３８が摺動自在に設けられ、このピストン３８とハウジ
ング３７とにより区画形成される油収容室３９に向けて
ばね力を付勢するために、ハウジング３７内には圧縮コ
イルばね４０が装着されている。

【００４１】蓄圧器３６の定常状態は図５において実線
で示されており、定常状態にあっては圧縮コイルばね４
０が全ストロークの中間程度に圧縮された状態となるよ
うに全油圧回路中の油の量が設定されている。したがっ
て、動力伝達装置の温度上昇などによって油圧回路中の
油が膨張した場合には、これはばね４０の収縮によって
吸収される。一方、極低温時の走行などのように油圧回
路中の油が収縮したり、油が洩れた場合には、必要量だ
けピストン３８が前進移動して油圧回路中に油が補充さ
れる。なお、図５においてピストン３８が前進した状態
は二点鎖線で示されている。

【００４２】（実施の形態３）図６は本発明のさらに他
の実施の形態である動力伝達装置の油圧回路を示す図で
あり、図７は図６に示された圧力制御弁の拡大断面図で
ある。図示する一次側油路１６ａ，１６ｂと二次側油路
１７ａ，１７ｂとの間にはこれらを連通するバイパス油
路４１が設けられている。このバイパス油路４１には、
この中を一次側油路１６ａ，１６ｂから二次側油路１７
ａ，１７ｂに向かう油圧の吐出圧が所定の設定値を超え
たときにバイパス油路４１を開放し、逆方向には油圧の
流れを阻止する圧力制御弁４２が設けられており、この
圧力制御弁４２は、図７に示すように、ボール形状の弁
体４３とこの弁体４３に対して一次側油路１６ａ，１６
ｂに向かう方向のばね力を付勢して弁座４４に弁体４３
を押し付ける圧縮コイルばね４５とにより形成され、圧
縮コイルばね４５はストッパ４６により固定されてい
る。

【００４３】図８は図６および図７に示す油圧回路にお
ける油圧モータ１５の出力トルク特性を示す線図であ
り、圧力制御弁４２がバイパス油路４１を開放しない範
囲では、図４に示す場合と同様に、油圧モータ１５の出
力トルクＴは油圧ポンプ１３の駆動トルクとともに、符
号Ａで示すように上昇する。一次側油路１６ａ，１６ｂ
内の油圧が設定値Ｔ₁に達すると、図７において二点鎖
線で示すように弁体４３が弁座４４から離れてバイパス
油路４１を開く、これにより、一次側油路１６ａ，１６
ｂから二次側油路１７ａ，１７ｂに油圧がバイパスされ
る。油圧ポンプ１３の回転数が増加すると、バイパスさ
れる油圧の量も図８において符号Ｂで示すように増加し
て、一次側油路内の圧力は設定値Ｔ₁に保持される。

【００４４】この設定値Ｔ₁は転舵時における前輪と後
輪との回転差に起因したトルク値よりも高く設定されて
おり、転舵時におけるタイトコーナーブレーキング現象
が発生しないような値となっている。つまり、Ｔ₁＜μ
×Ｗ_F×Ｒ_T／ｉ_Fを満足するような値に設定されてい
る。したがって、通常の転舵時における前輪と後輪の回
転差以上の差が発生して油圧モータ１５の出力トルクが
Ｔ₁以上となった場合には、トルクの上昇が抑制され
る。ここで、μは路面摩擦係数、Ｗ_Fは従動輪上の車体
重量、Ｒ_Tはタイヤ有効径、ｉ_Fはリヤデファレンシャ
ル２３の最終減速比を表す。

【００４５】（実施の形態４）図９は本発明のさらに他
の実施の形態である動力伝達装置の油圧回路を示す図で
あり、図１０は図９に示された圧力制御弁の拡大断面図
である。この場合には、バイパス油路４１に設けられた
圧力制御弁５２は、ボール形状の弁体５３が設けられた
弁軸５１を有し、ストッパ５６と弁軸５１との間に装着
された圧縮コイルばね５５によって、バイパス油路４１
内の一次側に形成された弁座５４ａに向かう方向のばね
力が弁体５３に付勢されている。バイパス油路４１内に
は二次側に形成された弁座５４ｂが形成され、弁体５３
が両弁座５４ａ，５４ｂの間に位置しているときには、
弁軸５１に形成された油通路５７によってバイパス油路
４１内に油圧が流れるようになっている。この状態より
もさらに一次側油路１６ａ，１６ｂ内の圧力が高くなる
と、弁体５３が弁座５４ｂに接触してバイパス油路４１
は閉塞される。

【００４６】図１１は図９および図１０に示す油圧回路
における油圧モータ１５の出力特性を示す線図であり、
圧力制御弁５２が作動しない領域Ａでは、図８に示す場
合と同様に、油圧モータ１５の出力トルクＴは油圧ポン
プ１３の駆動トルクとともに上昇する。一次側油路１６
内の油圧が設定値Ｔ₁に達すると、図８に示す場合と同
様に、圧力制御弁５２が作動して図１０において実線で
示すように弁体５３が弁座５４ａから離れ、油通路５７
を介して二次側油路１７ａ，１７ｂに油圧が案内される
ことになる。このようにしてバイパスされる流量は油圧
ポンプ１３の回転数の増加によって、領域Ｂで示すよう
に増加する。

【００４７】バイパス油路４１内の油流量がさらに多く
なり、その流量がΔＱ₂に達すると、弁体５３は図１０
において二点鎖線で示すように、弁座５４ｂに接触して
バイパス油路４１を閉塞する。これにより、ΔＱは初期
値ΔＱ₁に戻ることになる。この状態でバイパス油路４
１内の油圧が設定値Ｔ₁以上を保持し続ければ、油圧モ
ータ１５の出力トルクＴは、領域Ｃに示すように、油圧
ポンプ１３の駆動トルクに比例して上昇することにな
る。油圧ポンプ１３の駆動トルクが低下すれば、圧力制
御弁５２は図９に示す初期状態に復帰して弁座５４ａに
接触することになる。

【００４８】流量差ΔＱ₂の値は通常の転舵時における
油圧ポンプ１３と油圧モータ１５の流量差よりも大きな
値に設定されている。これにより、たとえば、脱輪時の
ように転舵時における前輪と後輪との回転差を超える回
転差が発生した場合には、トルク値Ｔ₁を超える出力ト
ルクが得られるので、油圧モータ１５の最大駆動力が確
保される。

【００４９】（実施の形態５）図１２は本発明のさらに
他の実施の形態である動力伝達装置の油圧回路を示す図
であり、この場合にはバイパス油路４１に並列に補助バ
イパス油路５８が設けられている。バイバス油路４１に
は図９に示した構造とほぼ同一構造の圧力制御弁５２が
設けられ、補助バイパス油路５８には圧力の設定値を除
き図６に示した構造とほぼ同一構造の圧力制御弁４２が
設けられている図１３は図１２に示す油圧モータ１５のトルク特性を示
す線図であり、圧力制御弁５２による作動領域ＡとＢで
は、図１１に示す場合と同様に作動するが、一次側油路
１６ａ，１６ｂ内の圧力が前記設定値Ｔ₁よりも高い設
定値Ｔ₂に達すると、図１３に示すように、圧力制御弁
４２が作動することになり、補助バイパス油路５８を介
して油圧を一次側油路１６ａ，１６ｂから二次側油路１
７ａ，１７ｂに開放し、その設定値Ｔ₂を保持する。

【００５０】このように設定値Ｔ₂＞Ｔ₁を満足するよ
うに設定することにより、転舵時におけるタイトコーナ
ーブレーキング現象を回避しつつ、過度の出力トルクが
油圧モータ１５に作用することを防止でき、油圧回路系
を保護することができる。

【００５１】（実施の形態６）図１４は本発明のさらに
他の実施の形態である動力伝達装置の油圧回路を示す図
であり、この場合にはバイパス油路４１に設けられた圧
力制御弁５９によって、二次側油路１７ａ，１７ｂから
一次側油路１６ａ，１６ｂの方向に加わる圧力が所定の
圧力を超えたときにバイパス油路４１が開放され、一次
側油路１６ａ，１６ｂ内の油圧の方が二次側油路１７
ａ，１７ｂよりも高い圧力のときには、バイパス油路４
１が閉塞されるようになっている。この圧力制御弁５９
の構造は、弁座４４が二次側に形成されていること、設
定値が相違することを除き、図６および図７に示した圧
力制御弁４２と同様の部品により形成されている。

【００５２】図１５は図１４に示す油圧モータ１５のト
ルク特性を示す線図であり、車両の惰力走行時や減速時
などのように油圧ポンプ１３が油圧モータ１５によって
駆動されるいわゆる逆駆動時に二次側油路１７ａ，１７
ｂ内の圧力が設定値Ｔ₃に達すると、弁体４３が弁座４
４から離れて、二次側油路内の油が一次側油路に流れ
て、設定値Ｔ₃が保持される。この設定値Ｔ₃はＴ₃＜
Ｔ₁を満足するように設定されている。

【００５３】以上、本発明者によってなされた発明を実
施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記の
形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない
範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。

【００５４】たとえば、図１４に示した圧力制御弁５９
と図１２に示した圧力制御弁４２，５２が設けられた油
圧回路を有する動力伝達装置とすることも可能である。
さらに、図示する油圧ポンプと油圧モータはいずれもベ
ーンタイプのポンプとモータを使用しているが、ギヤポ
ンプなど種々のタイプの油圧ポンプおよび油圧モータを
使用するようにしても良い。圧力制御弁のタイプも図示
のものに限定されず、たとえばスプール弁でもよい。ま
た、図示する変速機はマニュアル式であるが、オートマ
チック式の変速機とすることも可能であり、また、図示
する場合には前輪を原動機に直結させて駆動輪としてい
るが、後輪を駆動輪とし前輪を従動輪としても良い。

【００５５】

【発明の効果】本願において開示される発明のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。

【００５６】(1).四輪駆動車の動力伝達装置における油
圧ポンプの吐出流量と油圧モータの通過流量の関係の自
由度が大きくなるため、油圧ポンプと油圧モータのサイ
ズ選定やレイアウト設計が容易となる。

【００５７】(2).油圧ポンプと油圧モータが同一品でな
いために油圧脈動を原因とする共振の発生を防止するこ
とができる。

【００５８】(3).経年変化により油圧ポンプの容積効率
が低下しても、油圧ポンプの駆動損失や車両走行抵抗の
増大を最小限にとどめることができる。

【００５９】(4).外部環境の温度変化による油圧回路内
の油の膨張収縮や油の漏洩などによって油圧回路内の油
量が変化しても、油圧回路内は最適な油量に調整される
ので、油圧回路の破損や動力伝達装置の作動不良を防止
することができ、これを簡素かつ安価な構造で達成する
ことができる。

【００６０】(5).タイトコーナーブレーキング現象の回
避を小型かつ安価な構造で達成することができる。

【００６１】(6).タイトコーナーブレーキング現象の回
避を達成しつつ、最大駆動力を小型かつ安価な構造で達
成することができる。

【００６２】(7).この最大駆動力を確保するとととも
に、油圧駆動系の保護を安価な構造で達成することがで
きる。

【００６３】(8).車両の減速時などのようにエンジンを
駆動することになる逆駆動時に、駆動輪と従動輪との拘
束を所定の条件のもとで遮断することができ、ブレーキ
作動時の各車輪の対地速度の正確性を向上させることか
できる。また、特定輪のブレーキ作動が他の車輪の回転
に影響を及ぼさないので、アンチロックブレーキシステ
ムの制御精度を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態である四輪駆動車の動力
伝達装置の全体構造を示す概略図である。

【図２】図１の要部を拡大して示す断面図である。

【図３】油圧ポンプと油圧モータを有する油圧回路を示
す断面図である。

【図４】図３に示された油圧回路における油圧モータの
出力特性を示す線図である。

【図５】本発明の他の実施の形態である動力伝達装置の
油圧回路を示す断面図である。

【図６】本発明のさらに他の実施の形態である動力伝達
装置の油圧回路を示す断面図である。

【図７】図６に示された圧力制御弁を拡大して示す断面
図である。

【図８】図６および図７に示された油圧回路における油
圧モータの出力特性を示す線図である。

【図９】本発明のさらに他の実施の形態である動力伝達
装置の油圧回路を示す断面図である。

【図１０】図９に示された圧力制御弁を拡大して示す断
面図である。

【図１１】図９および図１０に示された油圧回路におけ
る油圧モータの出力特性を示す線図である。

【図１２】本発明のさらに他の実施の形態である動力伝
達装置の油圧回路を示す断面図である。

【図１３】図１２に示された油圧回路における油圧モー
タの出力特性を示す線図である。

【図１４】本発明のさらに他の実施の形態である動力伝
達装置の油圧回路を示す断面図である。

【図１５】図１４に示された油圧回路における油圧モー
タの出力特性を示す線図である。

【符号の説明】

１エンジン２クラッチ３変速機４入力軸５出力軸（第１駆動軸）６最終減速歯車７ａ，７ｂ駆動輪（前輪）１０フロントデファレンシャル１１デフケース１３油圧ポンプ１４ロータ１５油圧モータ１６，１６ａ，１６ｂ一次側油路１７，１７ａ，１７ｂ二次側油路１８第２駆動軸１９ロータ２１ａ，２１ｂ従動輪（後輪）２３リアデファレンシャル２５ベーン２６ａ，２６ｂ油室２７ａ，２７ｂ吐出ポート２８ａ，２８ｂ吸入ポート３１ベーン３２ａ，３２ｂ油室３３ａ，３３ｂ圧入ポート３４ａ，３４ｂ排出ポート３６蓄圧器４１バイパス油路４２圧力制御弁４３弁体４４弁座４５圧縮コイルばね５１弁軸５２圧力制御弁５３弁体５４ａ，５４ｂ弁座５５圧縮コイルばね５８補助バイパス油路５９圧力制御弁

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】原動機出力を駆動輪に伝達する第１駆動
軸と、前記第１駆動軸により駆動される油圧ポンプと、前記油圧ポンプからの吐出圧により駆動され、従動輪に
連結された第２駆動軸を駆動する油圧モータとを有し、前記油圧ポンプの吐出量と回転数の積を前記油圧モータ
の通過油量と回転数の積に対して同等以上に大きくした
ことを特徴とする四輪駆動車の動力伝達装置。
【請求項２】原動機出力を駆動輪に伝達する第１駆動
軸と、前記第１駆動軸により駆動される油圧ポンプと、前記油圧ポンプからの吐出圧により駆動され、従動輪に
連結された第２駆動軸を駆動する油圧モータと、前記油圧ポンプの吸入ポートと前記油圧モータの排出ポ
ートとを連通させる油路に接続された蓄圧器とを有する
ことを特徴とする四輪駆動車の動力伝達装置。
【請求項３】原動機出力を駆動輪に伝達する第１駆動
軸と、前記第１駆動軸により駆動される油圧ポンプと、前記油圧ポンプからの吐出圧により駆動され、従動輪に
連結された第２駆動軸を駆動する油圧モータと、前記油圧ポンプの吐出ポートと前記油圧モータの圧入ポ
ートとを連通する一次側油路と、前記油圧ポンプの吸入
ポートと前記油圧モータの排出ポートとを連通する二次
側油路とを連通するバイパス油路と、前記バイパス油路に設けられ、このバイパス油路内を前
記一次側油路から前記二次側油路に向かう油圧が所定の
設定値を超えたときに前記バイパス油路を開放する圧力
制御手段とを有することを特徴とする四輪駆動車の動力
伝達装置。
【請求項４】請求項３記載の四輪駆動車の動力伝達装
置であって、前記圧力制御手段は前記バイパス油路内を
前記一次側油路から前記二次側油路に向かう油圧が所定
の第１設定値を超えたときに前記バイパス回路を開放
し、前記第１設定値よりも高い第２設定値を超えたとき
に前記バイパス回路を閉塞することを特徴とする四輪駆
動車の動力伝達装置。
【請求項５】請求項４記載の四輪駆動車の動力伝達装
置であって、前記圧力制御手段は前記第２設定値よりも
高い第３設定値を超えたときに前記バイパス回路を開放
することを特徴とする四輪駆動車の動力伝達装置。
【請求項６】原動機出力を駆動輪に伝達する第１駆動
軸と、前記第１駆動軸により駆動される油圧ポンプと、前記油圧ポンプからの吐出圧により駆動され、従動輪に
連結された第２駆動軸を駆動する油圧モータと、前記油圧ポンプの吐出ポートと前記油圧モータの圧入ポ
ートとを連通する一次側油路と、前記油圧ポンプの吸入
ポートと前記油圧モータの排出ポートとを連通する二次
側油路とを連通するバイパス油路と、前記バイパス油路に設けられ、このバイパス油路内を前
記二次側油路から前記一次側油路に向かう油圧が所定の
設定値を超えたときに前記バイパス回路を開放する圧力
制御手段とを有することを特徴とする四輪駆動車の動力
伝達装置。