JP2008290707A - フロントアクスルギヤの支持構造を備えた車両 - Google Patents

Abstract

【課題】取付空間を削減しつつ軽量化を計ることが可能な支持を達成してエンジン−トランスミッション複合体及びフロントアクスルギヤの振動状態を最適化し、音響（静粛性）についての改良をすること。
【解決手段】車体の前後方向に配置されたエンジン−トランスミッション複合体１を備えた車両であって、エンジンがエンジンブラケット５を介して車体及び／又は該車体に取り付けられたエンジンクロスメンバ若しくはアクスルキャリア１０で支持されるとともに、前記エンジン−トランスミッション複合体１で駆動されるフロントアクスルギヤ１５を備えて成る前記車両において、前記フロントアクスルギヤ１５を、前記エンジン−トランスミッション複合体１においてのみ支持するとともに少なくとも１つの前記エンジンブラケット５に結合した。
【選択図】図２

Description

本発明は、車体の前後方向に配置されたエンジン−トランスミッション複合体を備えた車両に関し、特に、エンジンがエンジンブラケットを介して車体及び／又は該車体に取り付けられたエンジンクロスメンバ若しくはアクスルキャリア内で支持されるとともに、前記エンジン−トランスミッション複合体で駆動されるフロントアクスルギヤを備えて成る車両に関する。

上記のような車両は、ポルシェ社のカイエン（Cayenne）なる車種によって知られている。四輪駆動のこの車種におけるフロントアクスルギヤは、フロントディファレンシャルとして形成されつつ３つのラバーマウントによってアクスルキャリアに固定されている。また、トランスミッションは連結軸を介してフロントアクスルギヤに接続されており、この連結軸はカルダンジョイントとして形成されている。

さらに、特にフロントディファレンシャルとしてのフロントアクスルギヤをエンジン又はクランクケースに直接設けることも知られている。しかし、この場合、大きなコストをかけてエンジンを適当に設計変更する必要が生じてしまう。

特許文献１には、エンジンブラケットを、これに付加的な装置がエンジンルーム内で取り付けられるように改良した点が開示されており、ここで、改良されたエンジンブラケットは、例えば発電機等の付加的な装置の支持部材としての機能を果たすものである。

特許文献２にはエンジン軸受をディファレンシャルギヤに連結する点が開示されており、このディファレンシャルギヤは、その質量に基づきエンジンの制振部材の役割を果たすものである。

特許文献３には車両前方において車両幅方向に配置された駆動装置が開示されており、トランスファケースの一部が、トランスミッションをエンジン支持部に固定するために使用されている。

特許文献４にはエンジンブラケットが開示されており、このエンジンブラケットはオイルフィルタの一構成部材となっている。
独国特許第１９６３６８２０号明細書 独国特許出願公開第１９８４８７９９号明細書 独国特許出願公開第３６２１６２０号明細書 独国特許出願公開第１９７４１４４９号明細書

本発明の目的は、冒頭に記載したような車両について、取付空間を削減しつつ軽量化を計ることが可能な支持を達成してエンジン−トランスミッション複合体及びフロントアクスルギヤの振動状態を最適化し、音響（静粛性）についての改良をすることにある。

上記目的は、冒頭に記載したような車両において、フロントアクスルギヤを、エンジン−トランスミッション複合体においてのみ支持するとともに少なくとも１つのエンジンブラケットに結合したことによって達成される。

このような構成によれば、フロントアクスルギヤがエンジン−トランスミッション複合体と共に１つのユニットを構成することになり、フロントアクスルギヤが車体又はアクスルキャリアでなく少なくとも１つのエンジンブラケットに固定支持されているため、上記ユニットについて比較的少ない設計変更で足りることになる。

また、このようなフロントアクスルギヤとエンジン−トランスミッション複合体の強固な結合により、フロントアクスルギヤとエンジン−トランスミッション複合体の間のカルダンジョイント軸が不要となり１本の連結軸を使用することが可能であるため、上記ユニットが軽量化されることになる。このようなユニットにより、トランスミッション及び連結軸近傍にコンパクトかつ軽量なパッケージを形成することが可能である。

本発明による構成を備えた車両によれば、駆動トルクによって生じるフロントアクスルギヤ（特にフロントディファレンシャル）での反作用がエンジン−トランスミッション複合体の大きな支持基盤によって支持されるため、音響について大きな利点が得られることになる。すなわち、フロントアクスルギヤのフロントアクスルに対する回動が強く抑制されることとなる。

さらに、このような回動はエンジン−トランスミッション複合体及びフロントアクスルギヤの質量によって抑制されることになり、負荷変動に伴うフロントアクスルギヤの運動に基づき発生する騒音が大きく低減されることになる。

ところで、フロントアクスルギヤを少なくとも２つのエンジンブラケットに結合させるのが望ましく、こうすることにより、異なる箇所で発生するトルクを、フロントアクスルギヤを介してエンジンへ伝達させることが可能である。ここで、エンジンの左右にエンジンブラケットを配置し、これら各エンジンブラケットにフロントアクスルギヤを結合させると好ましい。

また、本発明の一実施形態は、フロントアクスルギヤを各エンジンブラケット下部に結合させたことを特徴としている。この際、特にフロントアクスルギヤを各エンジンブラケット下部に螺着すれば、フロントアクスルギヤの着脱が容易となる。

本発明によれば、フロントアクスルギヤを、エンジンブラケットだけでなく更にトランスミッションに結合（特に螺着）させている。したがって、本発明によれば、少なくとも１つのエンジンブラケットが、エンジン（エンジンブロック）及びフロントアクスルギヤを支持するように形成されている。

本発明の他の特徴は、各従属請求項、以下の説明及び図面に記載されている。

取付空間を削減しつつ軽量化を計ることが可能な支持が達成されるとともに、エンジン−トランスミッション複合体及びフロントアクスルギヤの振動状態が最適化されて、音響についての利点（静粛性）を得ることが可能である。

以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。

図１及び図２には車両の前後方向に配置されたエンジン−トランスミッション複合体１が示されており、エンジンについては、このエンジン下部に配置されたオイルガイドケーシング２と、該オイルガイドケーシング２上に配置されたクランクケース下半部３と、該クランクケース下半部３の更に上に配置されたクランクケース上半部４とが示されているのみである。また、これらオイルガイドケーシング２、クランクケース下半部３及びクランクケース上半部４は互いに結合されて構成されている。なお、オイルガイドケーシング２の下方に配置されたオイルパン及びクランクケース上半部４に結合されたシリンダヘッドについては図示していない。

しかして、車両前後方向に対するエンジンの左右にはそれぞれエンジンブラケット５が設けられており、これらエンジンブラケット５はそれぞれエンジンに結合されている。すなわち、エンジンブラケット５は、２つのボルト６によってクランクケース下半部３に螺着され、かつ、更に４つのボルト７によってクランクケース上半部４に螺着されている。

また、各エンジンブラケット５はショルダ部８を備えており、ラバーマウント９を介しつつこのショルダ部８でエンジンクロスメンバ１０（詳しくは図示していない。）を支持している。

そして、トランスミッション１１はオイルガイドケーシング２、クランクケース下半部３及びクランクケース上半部４に結合されており、該トランスミッションにおけるエンジンと逆側の端部には、リヤアクスル（不図示）に接続された第１のトランスミッション出力部１２と、フロントアクスル用の第２のトランスミッション出力部１３とが形成されている。

また、第２のトランスミッション出力部１３に接続された連結軸１４は、トランスミッション１１を、フロントディファレンシャルとして形成されたフロントアクスルギヤ１５に接続するものとなっている。ここで、フロントアクスルギヤ１５は、両エンジンブラケット５に、あるいはこれに加えてトランスミッション１１に結合されている。このため、連結軸１４により第２のトランスミッション出力部１３がフロントアクスルギヤ１５に接続されることによって、エンジン−トランスミッション複合体１及びフロントアクスルギヤ１５が１つのユニットを形成するようになっている。なお、連結軸１４の下方におけるアクスルキャリアの上方には、車両幅方向にパワーステアリングユニット１６が配置されている。

図３〜図５には車両における本発明に関連した部分のみ示されており、図が煩雑とならないよう、エンジンについてはそのオイルガイドケーシング２近傍のみが図示されている。すなわち、図３〜図５には、オイルガイドケーシング２の上方に設けられたクランクケース下半部３及びクランクケース上半部４並びにこれらに結合されたエンジンブラケット５は図示されておらず、オイルガイドケーシング２と該オイルガイドケーシング２上方に配置されるクランクケース下半部３との間の切断面が示されている。

しかして、各エンジンブラケット５の下部に穿設された２つの貫通孔１７にはエンジンブラケット５をクランクケース下半部３に固定するためのボルト６が挿通されており、さらに、各エンジンブラケット５の上部に穿設された４つの貫通孔１８にはエンジンブラケット５をクランクケース上半部４に固定するためのボルト７が挿通されている。そのため、エンジンブラケット５とエンジンが互いに強固に結合されることとなる。なお、ラバーマウント９は、エンジンブラケット５に接触しつつエンジンクロスメンバ１０内でエンジンを支持する役目を果たしている。

ところで、両エンジンブラケット５は鋳造金属から成っており、該エンジンブラケット５の車両後部側には、フロントアクスルギヤ１５を支持するための突出部１９が延設されている。車両に対して右側のエンジンブラケット５にはトランスミッションケーシング２０が設けられており、該トランスミッションケーシング２０における左側は、カバー２１によって閉鎖されるとともに、ラッパ状に形成されたパイプ２２に接続されている。

このパイプ２２は、オイルガイドケーシング２におけるその上部に向かって凹状に形成された凹部を通過して車両左側へ延設されており、その内部には長短２つ（トランスミッションケーシング２０から左右に延びる２つ）のトランスミッション出力軸（不図示）が通っている。そして、これら２つのトランスミッション出力軸は、共通の車軸２９（例えばフロントアクスル）に接続されている。

また、車両左側のエンジンブラケット５においては、パイプ２２におけるフロントアクスルギヤ１５の支持がなされている。この支持は、パイプ２２に設けられたフランジ２３に２つの貫通孔を穿設し、これら各貫通孔にボルト２４を挿通してエンジンブラケット５の突出部１９におけるフランジ２３と対向する面に設けられたネジ穴に螺合締結してなされている。なお、フロントアクスルギヤ１５は、各エンジンブラケット５の下方に設けられているため、下側から締結されている。しかし、その他の方向からフロンドディファレンシャルを締結するようにすることもできる。

ところで、符号２６によってトランスミッションケーシング２０内で支持された入力軸が示されており、この入力軸２６は連結軸１４に接続されている。そして、エンジンは車両のフロントアクスルの中央部に配置されており、トランスミッション１１はその後部でクロスメンバ２７を介して車体内において支持されている。

エンジンとトランスミッション１１の結合によって、フロントアクスルギヤ１５はトランスミッション１１とも完全に結合されることとなる。したがって、フロントアクスルギヤ１５は、例えばその連結軸１４との連結部においてトランスミッション１１に接続可能となっている。これは、フロントアクスルギヤ１５に穿設された貫通孔に螺合するボルト２８によって示唆されている。

エンジン−トランスミッション複合体、フロントアクスルギヤ及びその軸受を上方から見た斜視図である。 図１における構成の側面図である。 エンジンの一部、エンジンブラケット及びフロントアクスルギヤを上方から見た斜視図である。 図３における構成を下から見た斜視図である。 図３における構成を下及び後方から見た斜視図である。

符号の説明

１ エンジン−トランスミッション複合体
２ オイルガイドケーシング
３ クランクケース下半部
４ クランクケース上半部
５ エンジンブラケット
６，７ ボルト
８ ショルダ部
９ ラバーマウント
１０ エンジンクロスメンバ
１１ トランスミッション
１２ 第１のトランスミッション出力部
１３ 第２のトランスミッション出力部
１４ 連結軸
１５ フロントアクスルギヤ
１６ パワーステアリングユニット
１７，１８ 貫通孔
１９ 突出部
２０ トランスミッションケーシング
２１ カバー
２２ パイプ
２３ フランジ
２４，２５ ボルト
２６ 入力軸
２７ クロスメンバ
２８ ボルト
２９ 車軸

Claims (13)

1. 車体の前後方向に配置されたエンジン−トランスミッション複合体（１）を備えた車両であって、エンジン（２，３，４）がエンジンブラケット（５）を介して車体及び／又は該車体に取り付けられたエンジンクロスメンバ若しくはアクスルキャリア（１０）で支持されるとともに、前記エンジン−トランスミッション複合体（１）で駆動されるフロントアクスルギヤ（１５）を備えて成る前記車両において、
   前記フロントアクスルギヤ（１５）を、前記エンジン−トランスミッション複合体（１）においてのみ支持するとともに少なくとも１つの前記エンジンブラケット（５）に結合したことを特徴とする車両。
2. 前記フロントアクスルギヤ（１５）に、連結軸（１４）を介してトランスミッション（１１）を結合させたことを特徴とする請求項１記載の車両。
3. 前記フロントアクスルギヤ（１５）を少なくとも２つの前記エンジンブラケット（５）に結合させたことを特徴とする請求項１又は２記載の車両。
4. 前記エンジン（２，３，４）の左右に前記エンジンブラケット（５）を配置し、これら各エンジンブラケット（５）に前記フロントアクスルギヤ（１５）を結合させたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両。
5. 前記フロントアクスルギヤ（１５）を前記各エンジンブラケット（５）下部に結合させたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の車両。
6. 前記フロントアクスルギヤ（１５）を前記各エンジンブラケット（５）に螺着したことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の車両。
7. 前記エンジン（２，３，４）を当該車両のフロントアクスル上方に配置したことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の車両。
8. 前記フロントアクスルギヤ（１５）に、前記エンジン（２，３，４）の一側に配置されつつ短いトランスミッション出力軸を備えたトランスミッションケーシング（２０）を設けるとともに、前記トランスミッションケーシング（２０）に接続されつつ長いトランスミッション出力軸を備えたラッパ状のパイプ（２２）を前記エンジン（２，３，４）の下側に設け、前記両トランスミッション出力軸を車軸に連結させたことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の車両。
9. 前記トランスミッションケーシング（２０）を少なくとも１つの前記エンジンブラケット（５）に結合するとともに、前記パイプ（２２）をもう一方の前記エンジンブラケット（５）に結合させたことを特徴とする請求項８記載の車両。
10. 前記フロントアクスルギヤ（１５）を前記トランスミッション（１１）に結合させたことを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の車両。
11. 前記フロントアクスルギヤ（１５）を、前記連結軸（１４）との連結部において前記トランスミッション（１１）に結合、特に螺着したことを特徴とする請求項１０記載の車両。
12. 前記フロントアクスルギヤ（１５）をフロントディファレンシャルとして形成したことを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載の車両。
13. 前記エンジン−トランスミッション複合体（１）で駆動されるリヤアクスルギヤを設けたことを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１項に記載の車両。

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