(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
主原動機により駆動される第一車軸と、第一車軸と同期的にギアを介して駆動されるポンプと、第二の車軸とギアを介して連結されると共に、前記ポンプからの流体圧力に応じて駆動される可変容量型のモータと、互いの吐出口と吸込口とを連通する油路とを有する流体圧式四輪駆動車において、
車両前進時は、
ポンプ固有吐出量×ポンプ駆動ギア比＜モータ最大固有吐出量×モータ駆動ギア比
車両後進時は、
ポンプ固有吐出量×ポンプ駆動ギア比≧モータ最大固有吐出量×モータ駆動ギア比
と設定されることを特徴とする油圧式四輪駆動車。
【請求項２】
前記モータが、両傾転の可変容量モータで構成され、最大傾転位置を前／後進の各側で別個に調整することによりモータ固有吐出量を変更することを特徴とする請求項１に記載の流体圧式四輪駆動車。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、油圧式四輪駆動車に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、パートタイム式のように手動で二輪駆動と四輪駆動の機械的な連結を切替える四輪駆動車の場合、その切替え操作が面倒である他、タイトコーナーブレーキング現象などの不具合を生じ乗用車には不向きである。これに対しセンタデフを用いたフルタイム式四輪駆動車はタイトコーナーブレーキング現象は解消できるが、センタデフに差動制限装置が必要になり装置が複雑になる。又、パートタイム、フルタイムに関わらず現在の乗用車に用いられている駆動方式ではプロペラシャフトを有し、これが前輪駆動車に対する重量の増加、車室内スペースへの悪影響、燃費の悪化、音振の悪化をもたらす。又後輪駆動車の場合も重量増、燃費の悪化を免れない。
【０００３】
そこで、例えば特開平３−２２４８３０号公報のように、プロペラシャフトを有してはいるが、後輪への伝達トルクをトルク制御手段によりその上限を規定することで後輪側の構成部材の重量軽減を図っている。
【０００４】
また、前記のような種々の弊害の一掃を狙い、プロペラシャフトによる主駆動軸から従動軸への駆動力伝達の代わりに、油圧ポンプ／モータを用いて駆動力の伝達を行なうものが考えられている。例えば特開平１−２２３０３０号公報は低μ路などで前輪がスリップしたときのみ後輪に駆動力が伝達されるもので、後輪への駆動力の伝達は油圧配管を通して行ない、重量、車室内スペースの問題の解消を図っている。
【０００５】
しかし、プロペラシャフトを有したままでは、重量の軽減にも限界が有り、また車室内スペースへの悪影響は改善されない。また、上記のような従来の油圧式四輪駆動車にあっては、前進時と後進時の車軸の回転方向の違いによる油の流れ方向の逆転に対応するため、構成として油路は全て高価な高圧配管とならざるを得ず、また同様に種々の弁手段も両方向に対応するように設けざるを得ないため構成が複雑になるという問題点が有る。
【０００６】
そこで本出願人は、特願平６−０４９１４６号公報及び図４に示す特願平６−２６２６３９号公報のような簡単な構成にて前後進に対応でき、必要時に従動軸側へ必要なだけの駆動力の伝達を行う油圧式四輪駆動車を提案している。これはまた、異径タイヤ等による走行時の前後輪の回転数差で発生する引きずりによる燃費悪化を防止するため、図５に示すごとく、直進時通常走行時の吐出流量の関係をポンプ吐出量＜モータ最大吸入流量（最大傾転時の流量）とし、小さい回転数差における不要な圧力の発生を防止する、いわゆる不感帯を設けている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の構成にあっては、斜板の傾転方向を片方向としているため前進／後進に係わりなく斜板の最大傾転位置（＝最大固有吐出量）が同一となり、その走行頻度から考えて燃費に影響を与える心配のない後進時まで不感帯が設定されてしまう。積雪後の駐車場からの脱出時（概して段差脱出となり易い）などは、一般に変速ギア比が一番大きく設定されていて大きな駆動力の得られる後進側で行なうことが日常有効な手段として用いられているが、前述のように後進側も不感帯が設定されていると前輪がある程度空転後にはじめて駆動力が後輪に伝達されることになるため、発進初期からその大きな駆動力を四輪で有効に路面に作用させることができないという問題点があった。
【０００８】
また、ギア比の変更、片傾転モータの最大傾転位置変更ないしはポンプの固有吐出量変更を行なうことで前進／後進時の流量関係を変更することは可能であるが、この場合は装置も複雑になり大型化、コスト増が避けられず、非現実的である。
【０００９】
本発明は、このような問題点に着目してなされたもので、前進時は不感帯を設けて異径タイヤによる燃費悪化を防止し、後進時は不感帯を無くし積雪段差脱出時等は初期から四輪で駆動力を有効に路面に伝えることができ、装置の大型／複雑化、コスト増を伴うことなくモータ最大固有吐出量つまり不感帯の設定が前後別に可能である流体圧式四輪駆動車を提供することを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上述の課題を解決するために、請求項１は、主原動機により駆動される第一車軸と、第一車軸と同期的にギアを介して駆動されるポンプと、第二の車軸とギアを介して連結されると共に、ポンプからの流体圧力に応じて駆動される可変容量型のモータと、互いの吐出口と吸込口とを連通する油路とを有する流体圧式四輪駆動車において、車両前進時は、ポンプ固有吐出量×ポンプ駆動ギア比＜モータ最大固有吐出量×モータ駆動ギア比、車両後進時は、ポンプ固有吐出量×ポンプ駆動ギア比≧モータ最大固有吐出量×モータ駆動ギア比と設定する。
【００１１】
また、請求項２に係る流体圧式四輪駆動車は、モータが、両傾転の可変容量モータで構成され、最大傾転位置を前／後進の各側で別個に調整することによりモータ固有吐出量を変更する。
【００１２】
【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。
【００１３】
図１は、本発明の一実施例を示す図であり、前輪駆動車をベースにした四輪駆動車の場合を示す。
【００１４】
まず構成を説明すると、図１に示すように、エンジン１の出力は変速機２を介して差動装置３に入力された後、前車軸４に伝えられ前輪５を駆動する。そして流体圧供給手段である油圧ポンプ１２は前輪側差動装置３のリングギア２８よりギア９を介して増速されて駆動される。
【００１５】
一方後輪側も差動装置６を有し、それに後車軸７、後輪８が連結されている。油圧モータ１３は差動装置６のリングギア３０及びギア１０を介して後車軸７により増速されて駆動される。
【００１６】
油圧ポンプ１２は吸入制限型ピストンポンプであり、流量はある回転数より飽和し、その後減少する特性を持つ。
【００１７】
油圧ポンプ１２の吐出口は油路１４により油圧モータ１３の吸入口へと導かれ、油圧ポンプ１２の吸入口は油路１５により油圧モータ１３の吐出口と連通されている。ここで油圧ポンプ１２は吸入絞り型ピストンポンプで有ることから回転方向が逆転してもその吐出方向は変わらない。従って、前進時と後進時で高圧ラインと低圧ラインが入れ替わらないため、油路１４における配管部は高圧配管で構成し、油路１５は低圧配管で構成することが可能となる。
【００１８】
油圧モータ１３の容量制御手段２３の構成をさらに図２を用いて説明する。図２に示すように、両傾転の可変容量モータである本油圧モータ１３は容量制御手段２３内の斜板２７の最大傾転位置規制手段２４により最大固有吐出量が決められ、前進側／後進側で別々に設定可能である。そこで、これら油圧ポンプ１２と油圧モータ１３がギア９，１０で増速されて吐出あるいは吸入する流量は前進側は同じ車輪速に対しては後輪側の油圧モータ１３の方が前輪側の油圧ポンプ１２より大きくなるように油圧モータ１３の最大固有吐出量、ギア比が設定され、後進側については同流量あるいは油圧ポンプ１２の吐出流量の方が大きくなるように設定されている。
【００１９】
油圧モータ１３は本出願人が先に提案した特願平６−２６２６３９号公報に記載されたものと同様な機能を持つ構成である。つまり、回転数差の生じない通常走行時は、油圧ポンプ１２からの供給流量と油圧モータ１３の回転数に応じ斜板２７の角度を付勢バネ２５に抗して自動的に調整し、ある回転数差（不感帯）以上の回転数差が生じた場合は斜板２７が最大傾転位置規制手段２４に当接し油路１４に高い圧力（＝駆動力）を発生する。
【００２０】
前後進の切り換えは、高圧油路１４と連通した高圧側圧力導入油路１７からの圧力を油圧モータ１３の容量制御手段２３内の容量制御ピストン２６に作用させる時の油路を前後進切換弁２２で選択することにより行なう。
【００２１】
また、油路１４と油路１５を連通する連通油路１６，１８を有し、連通油路１６には油圧の上限（＝後輪に伝達される駆動力の上限）を定めるリリーフ弁１９が介設され、連通油路１８には駆動力の立ち上がりの勾配を調整する手段としてオリフィス２１が介設されている。
【００２２】
油路１５の油圧ポンプ１２の吸入口の近いところにはリザーバタンク１１からの油路３３が導かれている。
【００２３】
次に作用を説明する。
【００２４】
まず、駆動力の伝達を必要としない、前車軸４と後車軸７との間に回転数差が生じない通常の走行時には、前車軸４、後車軸７の回転に連通し、ギア９，１０により増速されて油圧ポンプ１２、油圧モータ１３は駆動されるが、油圧モータ１３の最大吸入流量（最大傾転時の吸入流量）が油圧ポンプ１２の吐出量を上回るため、高圧配管１４の圧力は付勢バネ２５に抗し斜板２７が傾転するために発生する分のみであり、ほとんど発生しておらず後輪へ駆動力は伝達されない。前述のごとく、油圧ポンプ１２からの供給流量と回転数に応じた斜板角を自動的に調整し維持する。
【００２５】
次に低μ路での発進時など前輪５がスリップし前車軸４と後車軸７との間に回転数差が生じた場合の前進時の場合の作用を図３により説明する。前述のように前進側は不感帯が設けられているため、前輪５がスリップし前車軸４と後車軸７との回転数差がある程度（不感帯）以上に生じてから油圧ポンプ１２からの吐出量が油圧モータ１３の斜板２７が最大傾転位置規制手段２４に当接するまで傾いた場合の最大吸入量を上回り、その抵抗が負荷となり油圧１４での圧力を上昇させる。そのとき油圧モータ１３は圧力に応じたトルクを発生し、それは差動装置６を介して後輪８に伝達される。
【００２６】
このとき、連通油路１６内のリリーフ弁１９により発生圧力（駆動力）の上限が規制され駆動力の立ち上がり勾配は連通油路１８内のオリフィス２１からのリーク量により調整される。
【００２７】
後進時の場合は不感帯が設けられていないか、あるいは常時油圧ポンプ１２の吐出流量が油圧モータ１３の最大吸入流量を上回る設定となっているため、回転数差発生初期より（あるいは発生と同時に）後輪へ駆動力が伝達される。従って、積雪段差脱出時などは前輪空転を抑制し後進時の駆動力を有効に四輪で用いることができ、脱出性能を従来例に比べ向上させることが可能となる。
【００２８】
本実施の形態のごとく油圧モータ１３が両傾転の可変容量モータであることにより、本効果は何ら装置の複雑化、大型化、コスト増を伴うことなく得ることができる。
【００２９】
【発明の効果】
以上説明してきたように、第一の発明によれば、その構成を、主原動機により駆動される第一車軸と、第一車軸と同期的にギアを介して駆動されるポンプと、第二の車軸とギアを介して連結されると共に、ポンプからの流体圧力に応じて駆動される可変容量型のモータと、互いの吐出口と吸込口とを連通する油路とを有し、車両前進時は、ポンプ固有吐出量×ポンプ駆動ギア比＜モータ最大固有吐出量×モータ駆動ギア比、車両後進時は、ポンプ固有吐出量×ポンプ駆動ギア比≧モータ最大固有吐出量×モータ駆動ギア比と設定することにより、前進時は不感帯を設けて異径タイヤによる燃費悪化を防止し、後進時は不感帯を無くし積雪段差脱出時等は初期から四輪で駆動力を有効に路面に伝えることができる流体圧式四輪駆動車が得られる。
【００３０】
また、第二の発明によれば、油圧モータが、両傾転の可変容量モータで構成されるため、最大傾転位置を前／後進の各側で別個に調整することができ、装置の大型／複雑化、コスト増を伴うことなくモータ最大固有吐出量つまり不感帯の設定が前後別個に可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態における油圧システムの回路概略図である。
【図２】本発明の実施の形態における油圧モータの概要図である。
【図３】本発明の実施の形態における回転数差と後輪発生駆動力の関係を示す図である。
【図４】従来例における油圧モータの概要図である。
【図５】従来例における回転数差と後輪発生駆動力の関係を示す図である。
【符号の説明】
１    主原動機
２    変速機
３    前輪側差動装置
４    前車軸
５    前車輪
６    後輪側差動装置
７    後車軸
８    後車輪
９，１０    ギア
１１    リザーバタンク
１２    駆動側油圧ポンプ
１３    従動側油圧モータ
１４    高圧側油路
１５    低圧側油路
１６，１８    連通油路
１７    高圧側圧力導入油路
１９    リリーフ弁
２０    低圧側圧力導入油路
２１    オリフィス
２２    前後進切換弁
２３    容量制御手段
２４ａ    前進側斜板最大位置規制手段
２４ｂ    後進側斜板最大位置規制手段
２５    付勢バネ
２６    容量制御用ピストン
２７    油圧モータ斜板
２８    前輪側差動装置リングギア
３０    後輪側差動装置リングギア
３３    タンク油路
【図１】
0003593785.tif 000002
【図２】
0003593785.tif 000003
【図３】
0003593785.tif 000004
【図４】
0003593785.tif 000005
【図５】
0003593785.tif 000006