CN103619630B - 用于汽车的动力***和具有动力***的汽车下部结构 - Google Patents

用于汽车的动力***和具有动力***的汽车下部结构 Download PDF

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Abstract

一种用于汽车的动力***，该动力***包括：动力单元（2）；差动模块（3）；和动力传动轴（4），该动力传动轴（4）被设置成沿着车身的前后方向延伸以将动力单元的驱动力传递到差动模块（3）。动力传动轴（4）通过第三万向接头（43）的中间作用被划分成前轴段（4a）和后轴段（4b），并且该动力传动轴（4）适于被收缩，以致于前轴段（4a）以及部分第三万向接头（43）被适配进后轴段（4b）的端部一个可收缩距离D1。差动模块（3）具有模块体（31），和后支撑部件（33），所述后支撑部件（33）支撑模块体（31），从而允许模块体（31）的前部分可摆动地向下移动。

Description

用于汽车的动力***和具有动力***的汽车下部结构
技术领域
本发明涉及一种汽车动力***和一种具有该动力***的汽车下部结构，该汽车动力***被设计成通过例如传动轴(propeller shaft)的动力传动轴将来自动力单元的驱动力传递到后差动模块(rear differential module)，该动力单元包括引擎体并且被设置在车身的前方区域中。
背景技术
迄今为止，一种例如四轮驱动型或所谓的FR(前置引擎，后轮驱动)型汽车已广为人知，在该汽车中，组成动力单元的引擎被布置在车身的前方区域中，引擎的驱动力通过沿着车身的前后(frontward-rearward)方向布置的传动轴被传递到后差动模块和被布置在车身的后方区域中的其他组件。
通常，在发生例如正面碰撞的碰撞情况下，在该碰撞下冲击力被沿着车身的前后方向传递，汽车被设计成通过允许挤压或碰撞车身的前方区域来吸收冲击力，同时允许在车身的前面边缘上布置的引擎向后移动。尽管具有例如传动轴的动力传动轴的上述汽车同样被设计成允许车身的前方区域被碰撞同时允许引擎向后移动，但是因为引擎从其后侧被传动轴支撑(在支持(braced)状态下)，往往会阻碍引擎的向后移动。因此，在这类动力***中，已进行了各种努力来放松在碰撞期间由传动轴引起的支持状态。
例如，以下专利文献1公开了一种动力***，该动力***包括传动轴，该传动轴具有通过中间连接部被连接在一起的第一轴和第二轴，其中传动轴被配置成当例如在车身的前后方向上碰撞期间外力被沿着传动轴的轴线方向施加时，传动轴被轴向收缩，从而第二轴的远端被适配进第一轴的基端中。在专利文献1中公开的动力***中，根据传动轴的轴向收缩，引擎能够向后移动恰好的距离以便能够放松支持状态。
以下专利文献2公开了一种动力***，该动力***包括：引擎，该引擎被设置在车身的前方区域中；差动模块，该差动模块被设置在车身的后方区域中；和传动轴，该传动轴用于将引擎的驱动力传递到差动模块。差动模块具有分别将其前方部分和后面部分支撑到车身的前支撑部件和后支撑部件。前支撑部件适于在正面碰撞期间破裂，后支撑部件适于在碰撞期间以可摆动方式支撑差动模块。在这种动力***中，在正面碰撞期间输入传动轴中的冲击负荷导致连接有传动轴的差动模块的前支撑部件破裂，并且在该破裂时，差动模块的前方部分向下可摆动地移动，以便能够放松由传动轴引起的支撑状态。
引用列表
专利文献
PTL1：JP5-215120A
PTL2：JP2001-171373A
发明内容
技术问题
尽管专利文献1中公开的动力***被设计成允许引擎随着传动轴的收缩而向后移动，但是传动轴的可收缩范围被限定为特定量。因此，保证引擎的充分地向后移动的先决条件是必需将传动轴划分成更多的轴段(shaft segments)，并且在每个划分区域中形成可收缩结构，这样不可避免地导致生产成本的增加。
专利文献2中公开的动力***被设计成根据差动模块的前方部分的向下摆动移动引起的差动模块的前倾，允许引擎在正面碰撞期间向后移动，从而传动轴的后端向后移动。然而，这样的移动同样被限定为特定量。
如上所述，专利文献1和2中公开的每一个动力***都不能满足在车身的前后方向的碰撞期间引擎的向后移动量，并且涉及到在不增加生产成本的情况下不能充分保证向后移动量的问题。
考虑到上述现有问题，本发明的目的在于提供一种用于汽车的动力***和一种具有该动力***的汽车下部结构，该动力***能够充分地保证包括引擎的动力单元在车身的前后方向的碰撞期间的向后移动量，以充分地获得碰撞冲击的缓冲效果，同时抑制生产成本的增加。
解决问题的方案
为了解决上述问题，本发明提供一种用于汽车的动力***，该动力***包括：动力单元，该动力单元被设置在车身的前方区域中；差动模块，该差动模块被设置在车身的后方区域中；动力传动轴，该动力传动轴设置成沿着车身的前后方向延伸，以将动力单元的驱动力传送到差动模块；和中间支撑部件，所述中间支撑部件可旋转地支撑所述动力传动轴。该动力***的特征在于：所述动力传动轴包括前轴段和后轴段，所述前轴段和所述后轴段通过万向接头的中间作用以前后关系被划分，在所述动力单元和所述差动模块沿着接近方向的相对移动期间，所述动力传动轴适于随着所述车身的变形被收缩，从而所述前轴段和所述后轴段中的一个，以及至少部分的万向接头被适配进另一个轴段给定范围；所述差动模块具有：模块体、连接部分、后支撑部件、和前支撑部件；所述连接部分用于连接所述模块体和所述动力传动轴；所述后支撑部件用于将所述模块体的后方部分支撑到所述车身；在所述车身相对于所述后支撑部件的前侧上所述前支撑部件用于将所述模块体的前方部分支撑到所述车身，所述后支撑部件被布置在所述连接部分的上方，所述后支撑部件适于在沿着所述接近方向的相对移动期间将所述模块体支撑到所述车身，以便允许所述模块体的前方部分向下可摆动地移动，所述前支撑部件包括支撑架和前差动底座，所述支撑架从所述模块体朝着设置在所述车身的后方部分中的后悬挂框架延伸，所述前差动底座设置在所述支撑架的一端以将该支撑架安装于所述后悬挂框架的前壁面，在该前差动底座收容有吸收所述车身的上下方向和左右方向的振动的安装橡胶，所述支撑架的一端被布置成沿着所述车身的前后方向面对所述后悬挂框架的前壁面，并且所述支撑架的一端适于在所述动力单元和所述差动模块沿着所述接近方向的相对移动期间与所述后悬挂框架的前壁面直接接触，从而导致所述支撑架被破坏；所述中间支撑部件将所述前轴段在所述万向接头侧的一端可旋转地支撑到所述车身；当给定值以上的轴向外力被从所述前轴段输入所述中间支撑部件时，所述中间支撑部件适于从与所述车身接合的接合状态被释放；并且所述前轴段具有分离单元，所述分离单元适于在所述动力传动轴的可收缩范围内干涉所述中间支撑部件，以释放所述中间支撑部件和所述车身的接合状态。
在本发明的动力***中，动力传动轴通过万向接头的中间作用而被划分成前轴段和后轴段，并且在动力单元和差动模块之间的沿着接近方向的相对移动期间，该动力传动轴适于例如在汽车的碰撞期间被收缩，从而前轴段和后轴段中的一个被适配进另一个轴段给定距离，以致能够允许动力单元在正面碰撞期间随着动力传动轴的收缩而向后移动。此外，差动模块具有模块体和后支撑部件，该后支撑部件将模块体的后面部分支撑在用于连接模块体和动力传动轴之间的连接部分上方的位置，从而能够允许模块体的前方部分根据在负荷被从动力传动轴输入模块体时模块体中产生的弯曲力矩而可摆动地向下移动。随着该摆动移动，用于连接在动力传动轴和模块体之间的连接部分向后移动。这样能够通过简单机构增加动力单元的向后移动量。进一步，后支撑部件在摆动移动期间支撑模块体的后面部分。这样能够有效地防止由于模块体的前方部分的向下摆动移动所引起的差动模块的前倾使得模块体的后面部分被向上提升，并且有效地抑制模块体和模块体周围的其他组件之间的干涉作用。
如上所述，在本发明的动力***中，能够以简单的方式增加动力单元的向后移动量。此外，根据用于差动模块的后支撑部件的支撑结构的改善，通过简单机构而不是只根据用于收缩动力传动轴的机构实现向后移动量的增加，从而能够最大限度地抑制生产成本的增加。
在本发明的动力***中，动力传动轴可以被设计成只有其纵向相对端被支撑，或可以被设计成其纵向中间部分也被可旋转地支撑到车身。例如，本发明的动力***可以进一步包括中间支撑部件，该中间支撑部件将前轴段的在万向接头侧的一端支撑到车身。在这种情况下，较佳地，中间支撑部件适于当给定值以上的轴向外力被从前轴段输入到其中时，被从与车身接合的接合状态释放。在这种情况下，没有特别限定中间支撑部件的数量。例如，中间支撑部件也可以被设置在除前轴段之外的后轴段上。
根据这种特征，动力传动轴在其中间位置被中间支撑部件支撑，从而能够稳定地旋转动力传动轴。进一步，中间支撑部件和车身(组成车身的构件，例如横向构件)之间的接合状态被释放以响应给定值以上的轴向外力的输入，从而能够允许动力单元在车身的前后方向的碰撞期间被向后平稳地移动，而不会阻碍动力传动轴的收缩和差动模块的前倾。
在本发明的动力***中，当没有特别限制用于将差动模块支撑到车身的结构时，较佳地，除后支撑部件之外，差动模块还具有在车身的相对于后支撑部件的前侧的前支撑部件，该前支撑部件将模块体支撑到车身的后方构件。在这种情况下，前支撑部件较佳地包括支撑架，该支撑架从模块体朝着车身的后方构件延伸，其中当差动模块相对于动力单元沿着接近方向相对地移动时，支撑架的一端适于从车身的前方区域一侧接触车身的后方构件，并且在动力单元和模块体之间的沿着接近方向的相对移动期间，支撑架的一端易于破裂。
根据这种特征，支撑架的一端从车身的前方区域一侧接触汽车的后方构件，以便在正面碰撞期间，与支撑架通过例如橡胶底座的缓冲构件面对车身的沿着车身的前后方向的后方构件的结构相比，较大冲击负荷更可能被即刻施加到支撑架。因此，在例如正面碰撞的碰撞期间，与允许支撑架在动力单元和模块体之间的沿着接近方向的相对移动期间被破裂的功能相配合，支撑架能够被容易地破裂，从而能够将模块体以相对容易的方式移动至前倾姿势，而不考虑前支撑部件支撑差动模块所在的高度。
在动力***包括中间支撑部件的情况下，中间支撑部件适于在给定条件下被从与车身接合的接合状态释放，如上所述。在本发明的动力***中，当没有特别限定用于释放接合状态的特定结构时，较佳地，前轴段具有分离单元，该分离单元适于在动力传动轴的可收缩范围内干涉中间支撑部件以释放中间支撑部件和车身之间的接合状态。
根据这种特征，中间支撑部件和车身之间的接合状态能够通过分离单元被相对容易地释放，从而能够允许动力单元在例如正面碰撞的沿着车身的前后方向的碰撞期间更平稳地向后移动。
较佳地，在本发明的动力***中，动力传动轴设置有适配抑制单元，该适配抑制单元适于抑制前轴段和后轴段中的一个被适配进另一个轴段的一端，从而限制其可收缩范围。
根据这种特征，能够以简单方式限定动力传动轴的可收缩范围。进一步，根据将适配抑制单元与差动模块的前支撑部件结合使用，使得前支撑部件的破裂的冲击负荷能够通过动力传动轴被有效地传递以在适当时间损坏前支撑部件。
本发明也提供一种汽车下部结构，该汽车下部结构包括：如上述段落的任何一个段落中描述的动力***；地板通道部分(floor tunnel portion)，该地板通道部分沿着车身的前后方向延伸，并且将动力***的沿着车身的前后方向的动力传动轴接收在其中；和通道横向构件(tunnel cross member)，该通道横向构件被设置在车身中的动力传动轴的下方的位置，从而该通道横向构件越过地板通道部分沿着车身的宽度方向延伸，其中，通道横向构件被连接到车身，并且该通道横向构件在向下负荷的作用下可脱离车身。
本发明的汽车下部结构设置有通道横向构件，从而能够提高车身的沿着宽度方向的刚度。另外，通道横向构件被连接到车身，从而该通道横向构件在向下负荷的作用下可脱离车身。因此，当由于差动模块的前倾使得动力传动轴的路径向下移动时，动力传动轴干涉通道横向构件以释放作为加固构件的通道横向构件与车身的接合状态，从而能够可靠地保证在正面碰撞期间动力单元向后移动。
较佳地，在本发明的动力***中，车身具有向后的移动允许空间，该向后的移动允许空间被限定在动力单元和水平地布置在动力单元的后方的缓冲板之间，其中动力单元适于在沿着接近方向的相对移动期间，可水平地向后移动其给定的向后移动的允许范围的距离。
因此，在移动期间，动力单元首先被移动至向后移动允许空间中，然后向后移动以便允许在动力单元的随后向后移动所导致的模块体的摆动移动使得动力传动轴绕着万向接头被弯曲之前，动力传动轴被可靠地和平稳地收缩。
更佳地，在上述动力***中，动力传动轴设置有适配抑制单元，该适配抑制单元适于抑制前轴段和后轴段中的一个被适配进另一个轴段的一端，以便限制该动力传动轴的可收缩范围，其中动力传动轴的可接收缩范围被设置成短于动力单元的向后移动允许范围。
根据这种特征，在完成动力传动轴的收缩之后，根据动力单元的剩余水平向后移动，动力单元能够进一步水平地向后移动以允许差动模块的模块体可摆动地向下移动至前倾姿势。换句话说，这种特征使得能够以逐步方式平稳地导致动力传动轴的收缩和差动模块的向下摆动移动，从而可靠地和平稳地增加动力单元的向后移动量。
根据本发明的另一方面，提供了一种汽车下部结构，其特征在于包括：上述动力***，其中动力***包括作为动力单元的一部分的引擎体；缓冲板，该缓冲板被布置在动力***的动力单元的后面；和排气装置，该排气装置被连接到动力单元并且被布置在向后的移动允许空间中，其中缓冲板具有沿着车身的向后方向凹陷的缓冲通道部分，排气装置被布置成以前后关系面对该缓冲通道部分。
在本发明的这种汽车下部结构中，排气装置被布置在向后移动允许空间中，从而能够使车身的前方区域中的布局发生变化。另外，在动力单元和差动模块之间的沿着接近方向的相对移动期间，随着由于碰撞使得车身发生变形等等，排气装置在被动力单元推动时移动至缓冲通道部分，从而能够保证向后移动允许空间。换句话说，本发明的上述汽车下部结构使得能够在有效地使用向后移动允许空间时充分地保证动力单元的向后移动量。
根据本发明的另一方面，提供了一种汽车下部结构，其特征在于包括：上述动力***，其中动力***包括作为动力单元的一部分的引擎体；进气歧管，该进气歧管用于将新鲜空气引入引擎体中，其中，引擎体为横向型，该引擎体被安装成允许其曲柄轴沿着垂直于汽车的行驶方向的方向延伸；和进气歧管被布置在引擎体的上部的前面。
在本发明的这种汽车下部结构中，进气歧管被布置在引擎体的上部的前面，从而能够通过引擎体和进气歧管形成的表面接收由于碰撞引起的冲击力，以便允许动力单元以可靠和平滑的方式水平地向后移动。
发明的有益效果
在本发明的动力***中，动力单元的向后移动量能够以简单方式增大。另外，通过简单机构，并根据用于差动模块的后面部分的支撑结构的改善，实现向后移动量的增加，从而能够最大限度地抑制生产成本的增加。
附图说明
图1是示意性地显示具有根据本发明的一个实施例的动力***的汽车的侧视图；
图2是显示图1中的汽车的车身的前方区域的结构的上平面图；
图3是显示图2中的车身的前方区域的结构的侧视截面图；
图4是放大地显示第三万向接头和中间轴承的局部截面图；
图5是以放大方式示意性地显示用于第一通道横向构件的附接结构的仰视图；
图6是以放大方式示意性地显示用于第二通道横向构件的附接结构的仰视图；
图7是显示包括后差动模块的车身的后方区域的仰视图；
图8是后差动模块的立体图；
图9是沿着图7中的线IX-IX的截面图；
图10是沿着图7中的线X-X的截面图；
图11是示意性地显示汽车在正面碰撞期间的侧视图；
图12是显示在汽车的正面碰撞期间车身的前方区域的结构的侧截面图；
图13是示意性地显示汽车的在正面碰撞期间一部分的动力***的侧视图；
图14A说明图9中的结构的修改例；图14B是图14A中的安装衬套的前视图。
具体实施方式
下面将参考附图根据本发明的一个实施例描述本发明。图1是示意性地显示具有根据本发明的一个实施例的动力***的侧视图。尽管将根据一个实例描述本实施例，该实例中具有动力***的汽车为FR斜背式，但是汽车并不局限于特定类型，而可以是设计成通过动力传动轴将来自布置在车身的前方区域中的动力单元的驱动力传递至车身的后方区域的任何类型，例如是FR轿式、FR运动式或FR小型货车式。
根据本实施例的动力***1包括：动力单元2，该动力单元2被布置在车身的前方区域中；后差动模块3，该后差动模块3被布置在车身的后方区域中；和传动轴(相当于动力传动轴)4，该传动轴4被布置成沿着车身的前后方向延伸以将动力单元2和后差动模块3连接在一起。
如图2所示，动力单元2包括：引擎体2a，该引擎体2a适于产生驱动力；和传动部2b，该传动部2b被***引擎体2a和传动轴4之间。动力单元2通过例如引擎底座的安装部件被安装到车身的前方区域。
图2是显示车身的前方区域的结构的上平面图，图3是显示车身的前方区域的结构的侧视图。参考除图1之外的图2和3，首先描述车身的前方区域。
车身的前方区域设置有一对左右前侧框架5和缓冲器加固部(bumper reinforcement)6，该缓冲器加固部6被桥接在前侧框架5的各个前边缘之间，大致矩形形状的前副框架7被布置在前侧框架5下方。
如图3清楚地显示，每个前侧框架5都具有后面部分，该后面部分被沿着向后方向向斜下方倾斜以形成扰动部分(kick-up portion)5a，该扰动部分5a的后端被连接到地板框架8(在图1中被省略)。地板9被连接在地板框架8上，地板9的前边缘被连接到缓冲板10，该缓冲板10在引擎室和乘客室之间分隔。地板9具有地板通道部分9a，该地板通道部分9a被设置在地板9的宽度中间区域(车身的沿着宽度方向的中间区域)以在向上突起的同时沿着车身的前后方向延伸。传动轴4被沿着车身的前后方向接收在地板通道部分9a中。地板通道部分9a被连接到设置在缓冲板10的宽度中间区域中的缓冲通道部分10a。缓冲通道部分10a通过将缓冲板10的宽度中间区域向后凹陷而形成。一对通道框架11被设置在地板框架8中的对应的一个地板框架的宽度内侧且在地板通道部分9a的两侧中的各侧，以沿着车身的前后方向延伸，从而加固地板通道部分9a。进一步，一对下侧梁(side sill)12被设置在地板框架8中的各个的宽度外侧。
地板横向构件13被设置在地板9的上表面上以在地板通道部分9a和每个下侧梁12之间沿着车身的宽度方向延伸。一对左右中间横向构件14被设置在地板横向构件13的越过地板9的相对侧上，以沿着车身的宽度方向延伸至地板通道部分9a。多对(在本实施例中为两对)左右中间横向构件14被沿着车身的前后方向并排地设置。在两对左右中间横向构件14中的每一对之间的区域中，通道横向构件15被设置在传动轴4的下方位置，从而通道横向构件15越过地板通道部分9a沿着车身的宽度方向延伸，通道加固构件20被设置成沿着地板通道部分9a的内壁表面(见图1)。通过通道横向构件15和通道加固构件20提高地板通道部分9a的刚度和车身的沿着其宽度方向的刚度。
每个通道横向构件15被形成为刚性构件，该刚性构件在截面图中具有一个以上的弯曲部分。用于可旋转地支撑传动轴4的中间轴承16被附接到两个通道横向构件15中的一个横向通道构件(下面描述的通道横向构件15a)，该横向通道构件被布置在车身的相对于另一个通道横向构件的前侧。稍后将结合中间轴承16的描述，描述用于将通道横向构件15附接到中间横向构件14的结构。
缓冲器加固部6通过一对左右挤压容器(crush can)61(每个挤压容器都用作缓冲构件)被桥接在前侧框架5的各个前边缘表面之间，每个挤压容器61都被形成为在汽车的侧截面图中是大致有角的C形形状并且被设置在汽车内部。
前副框架7为可变形的周边型的副框架，即所谓的周边框架，前副框架7适于抑制设置在引擎室的引擎体2a的振动的传递，并且适于在正面碰撞期间分散和吸收冲击负荷。下面将参考图2和3简要描述前副框架7。
前副框架7包括：一对左右副侧框架71，每个副侧框架71被设置成沿着车身的前后方向延伸；前副横向构件72，前副横向构件72被桥接在副侧框架71的各个前端之间；后副横向构件73，后副横向构件73被桥接在副侧框架71的各个后端之间；和一对左右挤压容器74，每个挤压容器被设置在各个副侧框架71的前边缘以向前突起。前副框架7总体地被形成为大致矩形形状，更具体地说，被形成为具有朝着车身的前侧宽度增加的大致梯形形状。
进一步，前副框架7具有多个框架支撑单元75至77，多个框架支撑单元75至77被沿着副侧框架71的纵向方向并排地设置在每个副侧框架71上。前副框架7通过框架支撑单元75至77被附接到前侧框架5和通道框架11的各个下表面的给定位置，通道框架11中的每个通道框架都被布置在前副框架7上方。当冲击负荷在汽车的碰撞期间被输入前副框架7时，至少部分框架支撑单元75至77，例如每个左右中间框架支撑单元76和每个左右后框架支撑单元77都适于脱离车身的前方区域，例如前侧框架5或通道框架11中对应的一个。具体地说，在本实施例中，前副框架7被设置成使得中间框架支撑单元76和后框架支撑单元77按照这一顺序被分离以响应冲击负荷的输入。
更具体地说，中间框架支撑单元76包括沿着上下方向延伸的管状附接部分76a和螺栓76b，螺栓76b从管状附接部分76a下方被***管状附接部分76a中以穿透前侧框架5的下壁，并且被与管状焊接螺母76c螺纹连接。如上所述，中间框架支撑单元76被形成为包括管状附接部分，以便在管状附接部分中产生三维扭矩，与剩余的框架支撑单元75、77相比，该三维扭矩允许中间框架支撑单元76可以容易地破裂。
另一方面，每个左右后框架支撑单元77适于将前副框架7支撑到车身的前面构件(包括通道框架11)，从而允许前副框架7沿着车身的向后方向在给定范围内移动。这样防止后框架支撑单元77在中间框架支撑单元76之前从车身的前面构件上脱离。具体地说，后框架支撑单元77包括所谓的橡胶衬套77a和螺栓77b，螺栓77b被***橡胶衬套77a中以穿透通道框架11的下壁，并且与管状焊接螺母77c螺纹连接。根据轴向收缩橡胶被***内气缸和外气缸之间的结构，橡胶衬套77a被形成为可摆动，而不会在无润滑条件下产生滑动移动。
至于后框架支撑单元77，任何能够支撑前副框架7的其他适当结构可以以可替换方式代替橡胶衬套而被采用。例如，前副框架7可以通过管状构件被附接，螺栓77b被宽松地***管状构件中。每个左右副侧框架71具有向下凹陷的胎圈(bead)78，该胎圈78被形成在每个左右副侧框架71的上表面中的后框架支撑单元77的前面的位置以沿着车身的宽度方向延伸。胎圈78允许副侧板71被容易地向下弯曲。
动力单元2被组装成其前上部分的左右端通过一对左右前引擎底座2c被安装到缓冲板10前面限定的引擎室内的左右前侧框架5中每个，其后下部分的大约中间区域通过后引擎底座2d被安装到前副框架7(具体地说，后副横向构件73)。因此，当前副框架7的中间框架支撑单元76和后框架支撑单元77由于正面碰撞而脱离车身的前方区域，例如前侧框架5时，动力单元2的后面部分向下可摆动地移动，从而动力单元2的向后倾斜的程度变大。在这种状态下，如果冲击负荷被进一步输入前副框架7中，则每个前引擎底座2c发生变形或破裂，从而动力单元2被掉落，即向下移动。在动力单元2的上述组装状态中，前副框架7的后副横向构件73位于动力单元2的下部的后面。
组成动力单元2的引擎体2a为内燃机，并且被形成为串联多缸汽油机。引擎体2a为所谓的横向式，该引擎体2a被安装到车身的前方区域，从而作为其输出轴的曲柄轴被定位在车身的宽度方向。如图1和3清楚地显示，引擎体2a被布置成向后倾斜姿势，在该向后倾斜姿势中引擎体2a的上部被向后倾斜。
引擎体2a使用前进气/后排气***，该前进气/后排气***被设计成从其前表面侧引入新鲜空气，并且从其后表面侧排出废气。因此，进气歧管25被布置在引擎体2a的上部的前面以将新鲜空气引入引擎体2a中，例如排气歧管、排气涡轮、高温催化剂的排气装置26被布置在动力单元2后方。
具体地说，进气歧管25被布置在向后倾斜姿势中的引擎体2a的下部的上方和其上部的前方。因此，近似平坦表面由进气歧管25和引擎体2a形成，来自车身的前端的冲击负荷能够被近似平坦表面接收，从而能够根据进气歧管25和引擎体2a之间的配合，在正面碰撞期间允许引擎体2a在保持向后倾斜姿势时水平地向后移动。
排气装置26被形成为包括排气歧管、排气涡轮和高温催化剂，并且被布置在向后移动允许空间1a中、在动力单元2的近似宽度中间部分的后面的位置。换句话说，向后移动允许空间1a被水平地限定在动力单元2的后面且在动力单元2和缓冲板10之间，排气装置26被布置在向后移动允许空间1a中。考虑到需要保证通风以用于冷却，排气装置26的元件被分散地布置，同时在这些元件之间提供间隙。因此，排气装置26的元件随着动力单元2的向后移动而被逐渐收缩，从而能够产生用于保证动力单元2的向后移动的空间。具体地说，向后移动允许空间1a指的是用于保证例如在汽车的正面碰撞期间动力单元的水平向后移动的空间，并且包括被限定在动力单元2和缓冲板10之间的空间，其中没有构件被设置在该空间中或者构件被以允许动力单元2向后移动的方式被设置在该空间中，例如以该构件随着动力单元2的向后移动而被碰撞(和收缩)或向后移动的方式，即，无论是否有构件被布置在该空间中。
更具体地说，排气装置26被布置在向后移动允许空间1a中在缓冲通道部分10a的前面。换句话说，排气装置26被布置成沿着车身的前后方向面对缓冲通道部分10a。因此，根据在正面碰撞期间动力单元2的向后移动，排气装置26在被碰撞和收缩同时被推入缓冲通道部分10a中，从而能够保证动力单元2的向后移动允许空间1a。为了使废气流变得平滑，排气装置26被设置成从引擎体2a沿着车身的向后方向延伸和向下倾斜，排气管17被连接到排气装置26的后端。排气管17被布置成沿着地板9的下表面在车身的向后方向延伸，并且被连接到设置在车身的后方区域下方的消音器18。
下面将描述传动轴4。传动轴4具有前端和后端，前端通过第一万向接头41被连接到传动部2b的输出轴2e，后端通过第二万向接头42被连接到后差动模块3的输入轴3a。传动轴4被以前后关系的方式划分成前轴段4a和后轴段4b，前轴段4a和后轴段4b通过第三万向接头43被连接在一起。在本实施例中，前轴段4a被形成为短于后轴段4b。
图4是放大地显示第三万向接头和中间轴承的局部截面图。
第三万向接头43为摆动式恒速万向接头，第三万向接头43包括管状外部元件和适于在允许相对于管状外部元件的角位移时传递扭矩的轴状内部元件，其中当给定负荷被沿着传动轴4的轴线方向输入时，第三万向接头43适于允许轴状内部元件相对于管状外部元件沿着轴线方向相对地移动，从而每个前轴段4a和后轴段4b被沿着接近或远离方向移动，前轴段4a和后轴段4b分别被连接到轴状内部元件和管状外部元件的各个上。换句话说，当负荷被沿着轴线方向输入传动轴4时，传动轴4适于可延伸或可收缩。在本实施例中，双偏移式(double-offset)万向接头被用作第三万向接头43。可选地，可以使用沿着轴线方向可延伸和可收缩的任何其他摆动式恒速万向接头，例如横向凹槽式(cross-groove type)或三端口式(tri-port type)万向接头。
具体地说，第三万向接头43为双偏移式万向接头，其包括：内座圈431，内座圈431被连接到前轴段4a；外座圈432，外座圈432被连接到后轴段4b；滚珠433，滚珠433被***内座圈431和外座圈432之间以在内座圈431和外座圈432之间传递扭矩；和保持架(cage)434，保持架434被***内座圈431的外周表面和外座圈432的内周表面之间以保持滚珠433，其中保持架434适于允许前轴段4a和后轴段4b之间的角位移。在这种情况下，内座圈431、滚珠433和保持架434的组合对应于轴状内部元件，外座圈432对应于管状外部元件。
第三万向接头43为现有的双偏移式万向接头，其具有导轨凹槽431a和导轨凹槽432a，导轨凹槽431a和导轨凹槽432a中的每一个形成在内座圈431和外座圈432的各个中。因此，将省略其详细描述。然而，本实施例的特征在于第三万向接头43和每个前轴段4a和后轴段4b之间的排列关系。因此，下面将简要描述该特征。
第三万向接头43的内座圈431被适配和连接到漏斗状轴4c的直径减少端(后端)，从而内座圈431与漏斗状轴4c一起旋转，漏斗状轴4c被设置在前轴段4a的后端(与后轴段4b相对的一端)。漏斗状轴4c被连接到设置在前轴段4a的轴体4d的后端的直径减少部分4e。另一方面，外座圈432在相对于后轴段4b的前边缘的向后偏移位置被适配和连接到后轴段4b，从而外座圈432与后轴段4b一起旋转。外座圈432在向后偏移位置以上述方式被设置在后轴段4b内部。这样的目的在于在传动轴4收缩期间允许前轴段4a的直径减少部分4e适配进通过向后偏移生成的空间中。
因此，当例如在汽车的正面碰撞期间负荷被沿着轴线方向输入前轴段4a中时，由内座圈431、滚珠433和保持架434组成的轴状内部元件相对于外座圈432(管状外部元件)沿着轴线方向(图4中的箭头所示的方向)相对地移动，以便前轴段4a相对于后轴段4b相对地移动并且被适配进后轴段4b中。具体地说，在适配移动的初期阶段，前轴段4a的漏斗状轴4c与内座圈431、滚珠433和保持架434一起被适配进后轴段4b。随后，前轴段4a的直径减少部分4e被适配进后轴段4b中。
前轴段4a和后轴段4b被设计成在前轴段4a适配进后轴段4b给定量(给定距离)之后的状态下，在直径减少部分4e的前端的前轴段4a的直径扩大阶梯部分4f干涉(接触)后轴段4b的前边缘表面，用图4中的双点划线表示，以便抑制适配移动。因此，根据提供在前轴段4a中的直径扩大阶梯部分4f作为适配抑制单元，限制传动轴4的可收缩范围D1，该适配抑制单元适于抑制前轴段4a被适配进后轴段4b至超过给定量。然后，在可收缩范围的上限，第三万向接头43失去其功能，并且前轴段4a和后轴段4b之间的角位移不能产生，从而前轴段4a和后轴段4b用作单独杆构件。后轴段4b的前边缘和外座圈432的向后偏移位置之间的距离被设置成大于前轴段4a的直径减少部分4e的长度。
在标准状态下前轴段4a的直径减少部分4e的后边缘和后轴段4b的前边缘之间的距离被设置成小于第三万向接头43的外座圈432的导轨凹槽432a的行程。因此，当前轴段4a沿着轴线方向移动时，前轴段4a的移动路径通过第三万向接头43被引导以允许前轴段4a的直径减少部分4e被可靠地适配进后轴段4b的前端中。进一步，传动轴4的可收缩范围D1短于动力单元2的向后移动允许范围(动力单元2和缓冲板10之间的距离或向后移动允许空间1a的沿着车身的前后方向的长度)。因此，由动力单元2的向后移动引起的轴向负荷也被直接传递到后轴段4b。
前轴段4a的在第三万向接头43侧的一端被中间轴承16可旋转地支撑。中间轴承16为一种类型轴承，其包括：轴承内座圈161；轴承外座圈162；滚动元件163，例如滚珠或辊，滚动元件163被***轴承内座圈161和轴承外座圈162之间；保持器164，保持器164保持***轴承内座圈161和轴承外座圈162之间的滚动元件163；和支架165，支架165被适配在轴承外座圈162上以保持轴承外座圈162。通过由螺栓和螺母组成的紧固部件19，中间轴承16通过支架165被附接到第一通道横向构件15a。第一通道横向构件15a为两个通道横向构件15中的一个，并且被布置在车身的相对于另一个通道横向构件的前侧。第一通道横向构件15、中间轴承16和紧固部件19相当于中间支撑部件，该中间支撑部件将前轴段4a的一端支撑到车身(中间横向构件14)。
下面将参考图4和5描述将第一通道横向构件15a附接到中间轴承16的附接结构。图5是以放大方式示意性地显示用于第一通道横向构件的附接结构的仰视图。在图5中，省略了设置在中间横向构件14之间的通道加固构件20(见图1)。
如图4清楚地显示，第一通道横向构件15a具有设置在其前后端的各端上且向上突起的两个弯曲部分15c，中间轴承16在弯曲部分15c之间的位置被附接到第一通道横向构件15a的上表面。如图5清楚地显示，第一通道横向构件15a的沿着其纵向方向(车身的宽度方向)的相对端中的每一端被形成为具有螺栓孔(未显示)和缝隙152，该螺栓孔用于允许螺栓151被***其中，该缝隙152与螺栓孔连通并且沿着与在正面碰撞期间负荷被输入的方向相反的方向(向后方向)，即沿着车身的向前方向从螺栓孔延伸到第一通道横向构件15a的前边缘。缝隙152的宽度被设置成比螺栓孔的直径更窄，并且被设置成比螺栓151的柄杆(shank)的直径更窄。第一通道横向构件15a被附接到一对左右第一中间横向构件14a，该一对左右第一中间横向构件14a为多对中间横向构件14中的一对，其以桥接方式被设置成越过地板通道部分9a的下端的开口而延伸。
因此，在给定值以上的负荷沿着车身的后方向输入时，第一通道横向构件15a相对于第一中间横向构件14a向后相对地移动，从而每个螺栓151通过各个缝隙152被从第一通道横向构件15a上拆卸。换句话说，第一通道横向构件15a和中间轴承16被包含在本发明要求保护的中间支撑部件中，在给定值以上的外力沿着传动轴4的轴向向后方向输入的情况下，该中间支撑部件适于从与组成车身的第一中间横向构件14a接合的接合状态被释放(脱离)。
进一步，为了将外力沿着轴线方向施加到包括第一通道横向构件15a和中间轴承16的中间支撑部件，前轴段4a具有按压凸缘(相当于分离单元)44，按压凸缘44被设置在前轴段4a的轴体4d被中间轴承16支撑的位置的向前侧。如图4所示，按压凸缘44和中间轴承16之间的距离d被设置成短于传动轴4的可收缩范围D1，从而在传动轴4的收缩期间允许按压凸缘44按压包括第一通道横向构件15a和中间轴承16的中间支撑部件。
尽管两个通道横向构件15中的后面一个的第二通道横向构件15b与第一通道横向构件15a一样被设计成可分离，但是与第一通道横向构件15a的区别在于用于分离的结构。因此，下面将描述该区别。图6是示意性地显示用于第二通道横向构件15b的附接结构的仰视图。在图6中，省略了设置在中间横向构件14之间的通道加固构件20(见图1)。
第二通道横向构件15b也被形成为刚性构件，第二通道横向构件15b与第一通道横向构件15a一样在截面图中具有在其前后侧的弯曲部分。如图6清楚地显示，第二通道横向构件15b的沿着其纵向方向(车身的宽度方向)的相对端中的每一端形成有用于允许螺栓153被***其中的螺栓孔(未显示)和缝隙154，该缝隙154与螺栓孔连通并且从螺栓孔沿着车身的宽度方向向外延伸至第二通道横向构件15b的左右边缘中的每个边缘。缝隙154的宽度被设置成比螺栓孔的直径更窄，并且被设置成比螺栓153的柄杆的直径更窄。第二通道横向构件l5b被附接到一对左右第二中间横向构件14b，从而越过地板通道部分9a的下端的开口而延伸，这对左右第二中间横向构件14b为两对中间横向构件14中的一对中间横向构件。
因此，在给定值以上的向下负荷输入时，第二通道横向构件15b相对于第二中间横向构件14b向下相对地移动，从而每个螺栓153通过各个缝隙154被从第二通道横向构件15b拆卸。换句话说，在给定的向下负荷的作用下，第二通道横向构件15b适于从与组成车身的第二中间横向构件14b接合的接合状态被释放并脱离第二中间横向构件14b。
下面将描述附接到后轴段4b的后端的后差动模块3和用于将后差动模块3附接到车身的结构。图7是显示包括后差动模块的车身的后方区域的仰视图，图8是后差动模块的立体图。图9和10是分别沿着图7中的线IX-IX和线X-X的截面图。
后差动模块3包括：模块体31；一对左右前支撑部件32，这对左右前支撑部件32将模块体31的前方部分支撑到车身；和后支撑部件33，后支撑部件33将模块体31的后面部分支撑到车身。换句话说，后差动模块3在沿着车身的前后方向的三个点被支撑到车身的后方区域。
首先，下面将简要描述车身的后方区域，其中后差动模块3被支撑到该车身。
在车身的后方区域中的后方构件包括：一对左右后侧框架21，每个后侧框架在沿着车身的宽度方向向内弯曲的同时沿着车身的前后方向延伸；第一后悬挂框架22，第一后悬挂框架22被沿着车身的宽度方向桥接在后侧框架21之间；第二后悬挂框架23，第二后悬挂框架23桥接在沿着车身的宽度方向的后侧框架21之间并且在第一后悬挂框架22的向后的位置上；和一对左右悬挂框架加固构件24，每个悬挂框架加固构件在沿着车身的宽度方向逐渐斜向内倾斜同时被朝着向后方向桥接在第一后悬挂框架22和第二后悬挂框架23之间。多联杆悬挂***(multi-link rear suspension)(未显示)的多个组件的上端被连接到第一后悬挂框架22和第二后悬挂框架23。如图14A所示，第一后悬挂框架22实际上被形成为由前板22A和后板22B组成的分隔结构。
作为一个汽车组件的燃料箱29被布置在地板9下方和在传动轴4上方。燃料箱29被布置在后差动模块3的前面和在后差动模块3的斜上方，并且被布置在上平面图中的传动轴4的右(横向)侧(未显示)。
具体地说，模块体31被设计成将来自动力单元2的驱动力分配给左右驱动轮。模块体31被布置在第一后悬挂框架22的下面，以便第一后悬挂框架22用作防止模块体31向上移动的部件。进一步，通过将前支撑部件32连接到第一后悬挂框架22和将布置在前支撑部件32的后面的后支撑部件33连接到第二后悬挂框架23，将模块体31支撑到车身的后方区域。
每个前支撑部件32包括：前安装架35，前安装架35沿着车身的宽度方向从模块体31朝着第一后悬挂框架22向外延伸；和前差动底座36，前差动底座36被设置在前安装架35的远端(第一后悬挂框架侧的一端)。根据这种结构，每个前支撑部件32在后支撑部件33的前面的位置支撑模块体31。
如图8清楚地显示，前安装架35为扁平的、中空板状构件，前安装架35在前视图中具有大致三角形形状，并且被布置成沿着垂直于车身的前后方向的左右方向延伸。前安装架35具有通过螺栓37附接到模块体31的基座端。如图9所示，前差动底座36被收容在各个前安装架35的远端，前安装架35的后壁表面与第一后悬挂框架22的前壁表面接触。换句话说，前安装架35从车身的前方区域侧与第一后悬挂框架22的前壁表面接触。前安装架35具有中间部分，该中间部分被形成有沿着其厚度方向穿透中间部分的重量减少孔351，从而便于减少重量。
尽管不能吸收沿着车身的前后方向的振动，但是前差动底座36适于通过如下所述的安装橡胶362吸收沿着上下方向和左右方向的振动。具体地说，前差动底座36包括：外壳361，外壳361具有被沿着车身的前后方向定位的开口；安装橡胶362，安装橡胶362被收容在外壳361中；内壳363，内壳363被适配进安装橡胶362的中间孔362a(内壳363的轴线沿着车身的前后方向延伸)；附接螺栓364，附接螺栓364被***内壳363中以将前安装架33附接到第一后悬挂框架22的前壁表面；和盖365，盖365覆盖附接螺栓364的头部364a，其中内壳363被宽松地适配进设置在前安装架35的安装孔352中。根据这种结构，前差动底座36能够通过安装橡胶362吸收沿着车身的上下方向和左右方向的振动。在图9中，参考数字366表示设置在第一后悬挂框架22中、支撑附接螺栓362的前端的附接螺栓支撑部件，参考数字221表示设置在第一后悬挂框架22内部的加固构件。
如上所述，本实施例中的前安装架35沿着垂直于车身的前后方向的方向延伸，其远端与第一后悬挂框架22的前壁表面直接接触。因此，当例如在正面碰撞期间沿着车身的前后方向的冲击负荷被输入后差动模块3中时，冲击负荷作为剪切力或弯曲力矩被直接施加到前安装架35，而没有被安装橡胶362缓冲。这样使得能够引起前安装架35的破裂。换句话说，前安装架35适于被破裂以响应沿着车身的前后方向的冲击负荷的输入。
另外，本实施例中的前安装架35被形成为扁平的、中空的板状构件，重量减少孔351被形成在其中间部分，当例如在正面碰撞期间由于动力单元3的向后移动使得沿着车身的前后方向的冲击负荷通过传动轴4被从后差动模块3传动轴输入时，重量减少孔351提供一种能够更容易引起破裂的结构。
后支撑部件33包括：后安装架38，后安装架38从模块体31朝着车身的后侧延伸；和后差动底座39，后差动底座39被设置在后安装架38的远端(第二后悬挂框架侧的一端)。当例如在汽车的正面碰撞期间冲击负荷被从车身的前端输入后差动模块3中时，后安装架38适于相对于后差动底座39向后相对地移动并且相对于后差动底座39可旋转。尽管本实施例中的后支撑部件33只具有一个支撑点，但是后支撑部件33可以被设计成具有两个以上支撑点。换句话说，模块体的后面部分可以被支撑在多个点。
后安装架38在连接到后轴段4b的连接部分上方的位置(相当于第二万向接头42的位置)支撑模块体31。换句话说，后安装架38在高于连接到后轴段4b的连接部分的高度(由图10中的点划线L表示)的位置将模块体31支撑到第二后悬挂框架23。
具体地说，后安装架38包括：用于连接到模块体31的板状连接部分381；支撑轴部分382，支撑轴部分382从沿着车身的宽度方向退去(debentured)的连接部分381的位置(在向左方向偏离的位置)向后延伸；和限制向前移动的抗拔盖(frontwarddisplacement-restricting anti-pull out cap)383，限制向前移动的抗拔盖383通过螺栓384被固定到支撑轴部分382的远端(后端)。
后支撑部件33具有突起部385，突起部385整体地设置有连接部分381，该连接部分381在连接部分381后面在对应于后差动模块3的宽度中间部分的位置从其后表面的上区域向后突起。当例如在汽车的正面碰撞期间模块体31向后移动时，突起部385适于干涉第二后悬挂框架23的前表面，从而将模块体31的前方部分引起的弯曲力矩递给模块体31以向下可摆动地移动。如图7和8所示，突起部385被形成为上平面图中是大致矩形块形状，其突起量被设置成在后差动模块3被安装在车身的后方区域之后的状态中的突起部385与第二后悬挂框架23的前表面基本接触(或稍微间隔、相对关系)。
支撑轴部分382被形成为细长杆状，在支撑轴部分382中对应于后差动底座39的区域被沿着其径向向外升高。升高区域382a适于被咬合进后差动底座39的如下所述的安装橡胶392中，从而通过如下所述的安装橡胶392将标准状态下的车身的前后方向的振动吸收至特定范围。
抗拔盖383被设计成防止后安装架38被向前拔出，并且被形成为圆形斜截锥形(circular truncated cone shape)。
后差动底座39适于通过如下所述的安装橡胶392将车身的前后方向的振动，以及上下方向和左右方向的振动吸收至特定范围。具体地说，后差动底座39包括：后外壳391，后外壳391具有被沿着车身的前后方向定位的开口；和安装橡胶392，安装橡胶392被收容在后外壳391中，其中后安装架38的支撑轴部分382被适配进安装橡胶392的中间孔392a中。后外壳391被适配地附接到形成为沿着车身的前后方向穿透第二后悬挂框架23的支撑孔231。
如上所述，在本实施例中的后支撑部件33中，当例如在汽车的正面碰撞期间冲击负荷被沿着车身的向后方向输入时，后安装架38相对于后差动底座39向后相对地移动，从而升高区域382a和安装橡胶392之间的接合状态被释放。在上述过程中，后安装架38在连接到后轴段4b的连接部分上方的位置支撑模块体31，从而能够可靠地将向下可摆动地移动的模块体31引起的弯曲力矩施加到模块体31以响应冲击负荷的输入。
下面将参考图11至13描述在汽车的正面碰撞期间上述动力***1的操作和具有该动力***的汽车下部结构。图11是示意性地显示在汽车的正面碰撞期间该汽车的侧视图，图12是显示在汽车的正面碰撞期间车身的前面结构的截面侧视图。图13是示意性地显示在正面碰撞期间传动轴和后差动模块的侧视图。在图13中，双点划线表示在碰撞之前传动轴及其他组件，实线表示在碰撞之后传动轴及其他组件。
在发生汽车的正面碰撞的情况下，需要保证车身的前方区域的碰撞量以减少抵抗碰撞物(occupant)的冲击力。为了这个目的，如图11所示，前端板A被沿着车身的向后方向推动，然后前侧框架5和前副框架7的各个碰撞容器61、74(见图1和2)被沿着车身的向后方向依次挤压或碰撞以吸收冲击。当被推动的前端板A到达动力单元2时，冲击负荷被动力单元2的大致平坦表面和进气歧管接收。因此，动力单元2开始向后水平地移动(可能包括某种程度的误差)。向后移动允许空间1a被限定在动力单元2和水平地位于动力单元2的后面的缓冲板10之间。因此，在上述过程中，动力单元2能够可靠地只向后(水平地向后)移动。
随着动力单元2的向后移动的开始，前副框架7的中间框架支撑单元76首先被破裂，随后前副框架7的后框架支撑单元77被破裂(见图12)。在这个过程中，前副框架7被沿着胎圈78向下弯曲，并且动力单元2被进一步向后倾斜。
动力单元2被传动轴4从其后面支撑，并且传动轴4被连接到后差动模块3，以便传动轴4用作支持杆(bracing bar)。在根据本实施例的动力***中，传动轴4被形成为可收缩结构，后差动模块3被支撑到车身，以便允许模块体31的前方部分向下可摆动地移动，从而能够充分地保证动力单元2的向后移动量。
具体来说，在动力单元2的向后移动开始时，冲击负荷首先被沿着传动轴4的轴线方向输入传动轴4中，特别地，被输入前轴段4a中，从而前轴段4a在损坏中间轴承16时向后移动。在这个过程中，动力单元2能够被朝着向后移动允许空间1a向后水平地移动，从而能够可靠地沿着传动轴4的轴线方向，特别地，沿着前轴段4a的轴线方向传递负荷。
随着前轴段4a的向后移动，在第三万向接头43中，由内座圈431、滚珠433和保持架434组成的轴状内部元件相对于外座圈432而沿着轴线方向相对地移动，从而前轴段4a相对于后轴段4b相对地移动，并且被***后轴段4b中。上述已经描述了特定的操作，此处省略其描述。
进一步，随着前轴段4a的向后移动，前轴段4a的按压凸缘44被向后移动以干涉中间轴承16，从而向后负荷被输入包括中间轴承16和第一通道横向构件15a的中间支撑部件。当该负荷被增加至给定值以上时，第一通道横向构件15a相对于第一中间横向构件14a相对地向后移动，从而第一通道横向构件15a从与第一中间横向构件14a接合的接合状态被释放(脱离)。如上所述，包括中间轴承16和第一通道横向构件15a的中间支撑部件适于被从车身(第一中间横向构件14a)脱离，从而能够在后差动模块3被朝着稍后描述的前倾姿势移位时可靠地避免传动轴4被第一中间横向构件15a卡住的情形，从而防止前倾，以便允许动力单元2在正面碰撞期间平稳地向后移动。
然后，传动轴4开始被收缩。因此，前轴段4a的直径减少部分4e被适配进后轴段4b的远端，直径扩大阶梯部分4f干涉后轴段4b的前边缘表面以抑制进一步适配。收缩之后的传动轴4用作单个轴。传动轴4的可收缩范围短于由向后移动允许空间1a确定的动力单元2的向后移动允许范围，从而即使在完成传动轴4的收缩之后，负荷也能够随着动力单元2的向后移动被进一步输入后差动模块3中。具体来说，即使在传动轴4的完全收缩状态下，负荷也通过传动轴4被进一步向后输入，并且最终输入后差动模块3中。
在冲击负荷输入后差动模块3时，左右支撑部件32的前安装架35被破裂，从而后支撑部件33的支撑轴部分382的升高区域382a被从后差动底座39向后推出。在这种状态下，负荷被从传动轴4连续地输入，并且突起部385干涉第二后悬挂框架23，以便在模块体31中产生弯曲力矩，该弯曲力矩由模块体31的前方部分的向下摆动移动引起。因此，模块体31的前方部分向下可摆动地移动，模块体31的姿势被朝着前倾姿势转变。进一步，随着向下摆动移动，连接到传动轴4的连接部分(对应于第二万向接头42的位置)也将被沿着车身的前后方向向后移动。因此，传动轴4的后端的支撑位置向后移动，并且动力单元2的向后移动量正好增加到恰好。
此外，随着动力单元2的向后移动，布置在动力单元2后面的排气装置26被动力单元2推动，从而在被碰撞和挤压时向后移动。随着这一向后移动，因为排气装置26最初被设置成沿着车身的前后方向面对缓冲通道部分l0a，所以排气装置26被推入缓冲通道部分l0a中。因此，尽管排气装置26最初被布置在向后移动允许空间la中，但是随着动力单元2的向后移动可以保证向后移动允许空间1a。如上所述，根据本实施例的动力***允许动力单元2在保持用于排气装置26的布置灵活性时可靠地向后移动。
同时，后差动模块3的摆动移动可能导致传动轴4和第二通道横向构件15b之间的干涉作用。然而，在本实施例中的汽车下部结构中，第二通道横向构件15b形成有狭缝154，以便第二通道横向构件15b被连接到车身，其在向下负荷的作用下可以从车身上脱离。因此，即使由于后差动模块3的移动使得传动轴4的路径向下移动，第二通道横向构件15b和每个第二中间横向构件14b之间的接合状态也通过负荷被释放，该负荷是当传动轴4干涉第二通道横向构件l5b时产生的。这样使得能够允许在正面碰撞期间动力单元2可靠地向后移动，同时提供第二通道横向构件l5b以提高车身的刚度。
如上所述，在根据上述实施例的动力***1中，除通过用于允许传动轴4被收缩的机构来保证动力单元2的向后移动量D1之外，可以根据用于后差动模块3的模块体31的支撑结构的改善，通过简单机构保证附加的向后移动量D2。因此，在最大限度地抑制生产成本的增加时，能够充分地保证动力单元的向后移动量：D3>(D1+D2)。
当动力单元2的向后移动量到达图13中的D3时，动力单元2被传动轴4从其后侧支撑，从而防止动力单元4向后移动更远。因此，能够有效地防止动力单元2被过度地向后移动而进入乘客舱。换句话说，动力单元2的向后移动量D3被设置成短于动力单元2和缓冲板10之间的距离。
上述动力***1和具有动力***1的上述汽车下部结构中的每个都为本发明的实例，在特定的实施例中可以进行适当的变化和修改，而不脱离本发明的主旨和范围。下面将描述一些变化/修改例。
(1)在上述实施例中，为了允许前安装架35被容易地破裂，前安装架35被形成(布置)为：1)沿着垂直于前后方向的方向延伸；2)以与第一后悬挂框架22的前壁表面接触；3)形成为扁平的、中空的板状构件；和4)具有在其中间部分中的重量减小孔351。然而，用于容易破裂的特定结构/排列并不局限于此。例如，诸如薄壁部分或弯曲部分的脆弱部分可以被设置在前安装架中。也可以结合或单独使用这些元件。图14A是显示图9中的结构的修改例的前视截面图。如图14所示，前安装架35可以由具有相对较高的硬度的铸造构件(例如铸铝合金)形成，其韧性小于第一后悬挂框架22的韧性。在这种情况下，能够满足标准状态下的巴氏(bath)硬度和在碰撞期间的易破裂性。更具体地说，在上述实施例中，为了允许前安装架35被容易地破裂，前安装架35被布置成与第一后悬挂框架22的前壁表面直接接触。在如图14A所示的修改例中，前安装架35A被布置成从车身的前方区域侧通过给定橡胶安装衬套36A面对车身的后方构件，给定橡胶安装衬套36A包括：内壳363A；外壳361A；和安装橡胶362A，安装橡胶362A被形成为弹性体，并且通过非滑动方式被设置在内壳363A和外壳361A之间。如图14B所示，安装橡胶362A形成有从前面看时的上、下、左、右侧的四个狭缝367(空隙空间)，并且适于以相对容易的方式在狭缝367的范围内沿着上下方向和左右方向产生弹性变形。外壳361A被形成为沿着前后方向短于内壳363A，并且在无负荷条件下，外壳361A在内壳363A的沿着车身的前后方向的中间位置被安装橡胶362A支撑。然后，在内壳363A被夹在用作车身的后方构件的第一后悬挂框架22的前表面和附接螺栓支撑部件366A之间的情况下，通过固定在第一后悬挂框架22内部的螺母364B和螺栓364A，内壳363A被紧固在第一后悬挂框架22和附接螺栓支撑部件366A。盖365A被夹在螺栓364A的螺栓头部和附接螺栓支撑部件366A之间。因此，在橡胶安装衬套36A中，安装橡胶362A适于在标准状态下产生弹性变形以允许外壳361A和连接到外壳361A的前安装架35A相对于车身的后方区域沿着车身的前后方向移动至外壳361A不会与车身的后方构件碰撞的程度，并且衰减差动模块3的沿着前后方向的振动。另一方面，在动力单元2在汽车的碰撞期间沿着前后方向接近差动模块3的情况下，前安装架35A克服安装橡胶362A的弹性阻力而向后移动，并且与车身的后方构件22直接碰撞，从而引起瞬时高冲击负荷。
例如为了抑制在正常行驶条件中的乘客舱的振动，例如适当地设置安装橡胶362A的狭缝367。狭缝367并不是本发明的必要元件，而可以省略。在这种情况下，安装橡胶362A的沿着车身的前后方向的弹性阻力变小。然而，理想的是考虑增加前安装架35A直接碰撞车身的后方构件22时产生的冲击负荷的瞬时峰值。
(2)尽管上述实施例已经根据一个实例进行描述，该实例中动力单元2包括汽油机2a，但是动力单元并不局限于此。例如。动力单元2可以包括氢气引擎，或在电动车辆或燃料电池车辆实例中可以包括电动马达。
(3)在上述实施例中，前副框架7的后端被连接到通道框架11。可选择地，在缺少通道框架11的汽车中，前副框架7的后端可以被连接到其他车身构件，例如地板框架8。
工业实用性
能够提供一种用于汽车的动力***和具有该动力***的汽车下部结构，该动力***能够充分地保证动力单元在碰撞期间的沿着车身的前后方向的向后移动量，以充分地获得降低克服碰撞物的碰撞冲击的传递的效果。

Claims (8)

1.一种用于汽车的动力***，所述动力***包括：动力单元，所述动力单元设置在车身的前方区域中；差动模块，所述差动模块设置在所述车身的后方区域中；动力传动轴，所述动力传动轴设置成沿着所述车身的前后方向延伸，以将所述动力单元的驱动力传送到所述差动模块；和中间支撑部件，所述中间支撑部件可旋转地支撑所述动力传动轴，其特征在于：
所述动力传动轴包括前轴段和后轴段，所述前轴段和所述后轴段通过万向接头的中间作用以前后关系被划分，在所述动力单元和所述差动模块沿着接近方向的相对移动期间，所述动力传动轴适于随着所述车身的变形被收缩，从而所述前轴段和所述后轴段中的一个，以及至少部分的万向接头被适配进另一个轴段给定范围；
所述差动模块具有：模块体、连接部分、后支撑部件、和前支撑部件；所述连接部分用于连接所述模块体和所述动力传动轴；所述后支撑部件用于将所述模块体的后方部分支撑到所述车身；在所述车身相对于所述后支撑部件的前侧上所述前支撑部件用于将所述模块体的前方部分支撑到所述车身，
所述后支撑部件被布置在所述连接部分的上方，所述后支撑部件适于在沿着所述接近方向的相对移动期间将所述模块体支撑到所述车身，以便允许所述模块体的前方部分向下可摆动地移动，
所述前支撑部件包括支撑架和前差动底座，所述支撑架从所述模块体朝着设置在所述车身的后方部分中的后悬挂框架延伸，所述前差动底座设置在所述支撑架的一端以将该支撑架安装于所述后悬挂框架的前壁面，在该前差动底座收容有吸收所述车身的上下方向和左右方向的振动的安装橡胶，
所述支撑架的一端被布置成沿着所述车身的前后方向面对所述后悬挂框架的前壁面，并且所述支撑架的一端适于在所述动力单元和所述差动模块沿着所述接近方向的相对移动期间与所述后悬挂框架的前壁面直接接触，从而导致所述支撑架被破坏；
所述中间支撑部件将所述前轴段在所述万向接头侧的一端可旋转地支撑到所述车身；当给定值以上的轴向外力被从所述前轴段输入所述中间支撑部件时，所述中间支撑部件适于从与所述车身接合的接合状态被释放；并且
所述前轴段具有分离单元，所述分离单元适于在所述动力传动轴的可收缩范围内干涉所述中间支撑部件，以释放所述中间支撑部件和所述车身的接合状态。
2.如权利要求1所述的动力***，其特征在于，所述动力传动轴设置有适配抑制单元，所述适配抑制单元适于抑制所述前轴段和所述后轴段中的一个被超过给定量地适配进另一个轴段的一端，从而限制了所述动力传动轴的可收缩范围。
3.如权利要求1所述的动力***，其特征在于，所述车身具有向后的移动允许空间，所述向后的移动允许空间限定在所述动力单元和水平布置在所述动力单元的后方的缓冲板之间；其中，所述动力单元适于在沿着所述接近方向的相对移动期间，能够向后水平地移动超过所述动力单元的给定的向后的移动允许范围的距离。
4.如权利要求3所述的动力***，其特征在于，所述动力传动轴设置有适配抑制单元，所述适配抑制单元适于抑制所述前轴段和所述后轴段中的一个被超过给定量地适配进另一个轴段的一端，从而限制所述动力传动轴的可收缩范围；其中，所述动力传动轴的所述可收缩范围短于所述动力单元的所述向后的移动允许范围。
5.一种汽车下部结构，其特征在于，所述汽车下部结构包括：权利要求1所述的动力***；地板通道部分，所述地板通道部分沿着所述车身的所述前后方向延伸，并且沿着所述车身的所述前后方向将所述动力***的所述动力传动轴接收在其中；和通道横向构件，所述通道横向构件设置在所述车身中、在所述动力传动轴下方的位置，以使得所述通道横向构件越过所述地板通道部分并沿着所述车身的宽度方向延伸；其中，所述通道横向构件被连接到所述车身，从而在向下负荷的作用下能够从所述车身脱离。
6.一种汽车下部结构，其特征在于，所述汽车下部结构包括：权利要求2所述的动力***；地板通道部分，所述地板通道部分沿着所述车身的所述前后方向延伸，并且沿着所述车身的所述前后方向将所述动力***的所述动力传动轴接收在其中；和通道横向构件，所述通道横向构件设置在所述车身中、在所述动力传动轴下方的位置，以使得所述通道横向构件越过所述地板通道部分并沿着所述车身的宽度方向延伸；其中，所述通道横向构件被连接到所述车身，从而在向下负荷的作用下能够从所述车身脱离。
7.一种汽车下部结构，其特征在于，包括：权利要求4中的所述动力***，所述动力***包括：作为所述动力单元的一部分的引擎体；缓冲板，所述缓冲板布置在所述动力***的所述动力单元的后方；和排气装置，所述排气装置被连接到所述动力单元并且被布置在所述向后的移动允许空间中；其中，所述缓冲板具有沿着所述车身的向后方向凹陷的缓冲通道部分，并且所述排气装置布置成以前后关系面对所述缓冲通道部分。
8.一种汽车下部结构，其特征在于，包括：权利要求4中所述的动力***，所述动力***包括：作为所述动力单元的一部分的引擎体；进气歧管，所述进气歧管用于将新鲜空气引入所述引擎体中，其中，所述引擎体为横向型，所述引擎体被安装成允许所述引擎体的曲柄轴沿着垂直于所述汽车的行驶方向的方向指向，并且其中，所述引擎体被布置成所述引擎体的上部被向后倾斜，并且所述进气歧管布置在所述引擎体的所述上部的前方。
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