JP3597028B2

JP3597028B2 - フロントデファレンシャルケースの支持構造

Info

Publication number: JP3597028B2
Application number: JP31584897A
Authority: JP
Inventors: 英則片山; 義人田中
Original assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Current assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Priority date: 1997-10-30
Filing date: 1997-10-30
Publication date: 2004-12-02
Anticipated expiration: 2017-10-30
Also published as: JPH11129772A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばキャブオーバー型の四輸駆動車などにおいて、車両前部にデファレンシャルケース（フロントデファレンシャルケース）を支持させるためのフロントデファレンシャルケースの支持構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種のフロントデファレンシャルケースの支持構造の一例として、例えば実開平６−７１２４８号公報に示されたものがある。この支持構造では、図１に示すように、車両前部の両側位置に配置された一対のサイドフレーム１，１間に車幅方向に延びるクロスメンバ２を連結し、このクロスメンバ２にフロントデファレンシャルケース３の前部をマウントゴム４を介して支持させている。また、フロントデファレンシャルケース３の後部には、２つのブラケット５，６のそれぞれの内側端部が連結され、これらブラケット５，６のそれぞれの外側端部を上記サイドフレーム１，１にマウントゴム７，８を介して支持させている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、車体の前部構造は、車両の前方衝突時にクラッシュすることにより衝撃力を吸収緩和するよう構成することが望まれる。この場合、衝撃力の吸収緩和効果を高めるためには、車体前部のクラッシュストロークをできる限り長くする必要がある。
【０００４】
しかしながら、上記従来におけるフロントデファレンシャルケース３の支持構造は、フロントデファレンシャルケース３の前部と後部をクロスメンバ２やサイドフレーム１，１などの車両のフレーム部材に対して強固に支持させた構造であり、しかも、フロントデファレンシャルケース３自体が頑強に製作されているので、車両が前方衝突を起こした時に十分なクラッシュストロークを確保できなかった。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、車両前部にフロントデファレンシャルケースを設けている場合において、フロントデファレンシャルケースの後部を車体から離脱させることにより、車両の前方衝突時におけるクラッシュストロークを長く取ることができるフロントデファレンシャルケースの支持構造を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、車体前部に左右一対のサブフレームを取り付け、これらサブフレームの前部を連結するクロスメンバを設け、フロントデファレンシャルケースの前部を上記クロスメンバに第１の円筒形マウントゴムを介して連結し、上記フロントデファレンシャルケースの後部に車幅方向に延びるアームを固定し、このアームの車幅方向両端部を第２の円筒形マウントゴムを介して上記サブフレームに取り付けてなり、上記第２の円筒形マウントゴムの外筒が上記サブフレームに固定され、第２の円筒形マウントゴムのピンが上記アームに固定され、かつピンが第２の円筒形マウントゴムの中心部に車体後方より圧入されており、上記第１の円筒形マウントゴムと第２の円筒形マウントゴムとの間に位置する上記サブフレームの部位に折れ曲がり可能な屈曲部が設けられ、車両の前方衝突時に、第２の円筒形マウントゴムより前方の車体がクラッシュするとともに上記屈曲部が折れ曲がることで、上記フロントデファレンシャルケースが車体後方へ変位し、上記ピンが第２の円筒形マウントゴムに対して後方へ離脱するように構成されていることを特徴とするフロントデファレンシャルケースの支持構造を提供する。
【０００７】
本発明のフロントデファレンシャルケースを搭載した車両が前方衝突を起こすと、前方からの入力によりクロスメンバは後方へ押される。このとき、フロントデファレンシャルケースもクロスメンバとともに後方へ押されるが、フロントデファレンシャルケースの後部にアームを介して固定されたピンがマウントゴムに対して後方へ抜けるので、フロントデファレンシャルケースの後部が後方へ離脱する形となり、十分なクラッシュストロークを確保できる。
なお、ピンの圧入方向は厳密に車体前後方向である必要はなく、多少左右方向あるいは上下方向に傾いていてもよい。すなわち、前方衝突時の入力の方向やフロントデファレンシャルケースの配置位置によっては、デファレンシャルケースが直後方へ押されるとは限らないので、最もピンが円滑に抜ける方向に設定すればよい。
【０００８】
本発明では、フロントデファレンシャルケースの前部と後部をそれぞれ円筒形マウントゴムを用いて支持している。マウントゴムには円筒形マウントゴムのほかに、板状のいわゆる座布団形のマウントゴムもあるが、座布団形マウントゴムはばね定数が高すぎ、フロントデファレンシャルケースの振動が車体に伝わりやすいという欠点がある。これに対し、円筒形マウントゴムは外筒と内筒の間にゴムが全周に介装された構造であるため、ばね定数の設定の自由度が高い。本発明ではフロントデファレンシャルケースの前後部を円筒形のマウントゴムを介して支持することで、好適なばね定数が得られ、振動が車体に伝わるのを抑制できる。
【０００９】
また、円筒形マウントゴムは外筒と内筒との間にゴム部を有し、ピンは内筒に圧入されるが、内筒とピンとが金属接触になると、ガタが発生したり、あるいは抜け荷重が過大となる恐れがある。そこで、内筒の内側にゴム部を設け、このゴム部にピンを圧入するのが望ましい。この場合には、通常使用時のガタを無くすことができ、かつ抜け荷重を低く抑えることができる。
【００１０】
本発明では、車体前部に左右一対のサブフレームを取り付け、このサブフレームの前部を連結するクロスメンバを設けるとともに、アームの車幅方向両端部を円筒形マウントゴムを介してサブフレームに取り付けてある。この場合、サブフレームにフロントデファレンシャルケースが支持されることになるので、フロントデファレンシャルケースをサブフレームに前工程で組み付けておき、このサブフレームを車体フレームに組み付けることで、組立作業を簡素化できる。
そして、第１の円筒形マウントゴムと第２の円筒形マウントゴムとの間に位置するサブフレームの部位に折れ曲がり可能な屈曲部を設け、車両の前方衝突時に、第２の円筒形マウントゴムより前方の車体がクラッシュするとともに上記屈曲部が折れ曲がることにより、フロントデファレンシャルケースは車体後方へ変位することができる。
【００１１】
また、サブフレームの屈曲部に折れ曲がりを容易にする脆弱部を設け、前方衝突時にこの脆弱部が折れ曲がるようにしてもよい。この場合には、サイドフレームのクラッシュに伴わせてサブフレームを大きく変形させることで、フロントデファレンシャルケースの後方への離脱がスムーズになる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図２，図３は本発明にかかるフロントデファレンシャルケースの支持構造の一例を示す。
この実施例のフロントデファレンシャルケースの支持構造は、キャブオーバー型四輸駆動車に適用されたものであり、矢印Ｆｒは車両前方を示している。
【００１３】
車両前部の両サイド位置には車体前後方向に延びる一対のサイドフレーム１０，１０が配置されている。これらサイドフレーム１０，１０の下面側には、図３に示すようにサブフレーム１１がボルト１２によって締結されている。サブフレーム１１は、たとえぼ平面視略Ｈ字状に形成されており、サイドフレーム１０にほぼ沿って車体前後方向に延びる一対のサイド部１１ａと、これらサイド部１１ａの前部どうしを相互に繋ぐクロス部１１ｂとを具備している。サイド部１１ａの前後両端部が上記ボルト１２によってサイドフレーム１０に締結されている。サブフレーム１１のサイド部１１ａは、図３に示すように下方へ屈曲しており、クロス部１１ｂとの結合部よりやや後部の屈曲部には、車両の前方衝突時に折れ曲がり易い脆弱部１１ｃが形成されている。
なお、上記サイド部１１ａには、フロントサスペンションのサスペンションアーム（図示せず）の一端部を支持する用途にも利用可能である。また、サブフレーム１１より後部のサイドフレーム１０，１０間には、クロスメンバ１３が架け渡して固定されており、サブフレーム１１の後端部はクロスメンバ１３とサイドフレーム１０との連結部付近に締結されている。
【００１４】
上記サブフレーム１１にフロントデファレンシャルケース１５は搭載されている。フロントデファレンシャルケース１５は、プロベラシャフト１６の回転力を車軸１７に伝達するデファレンシャルギヤを内装したものである。この実施例では、キャブオーバー型自動車に適用した構造であり、フロントデファレンシャルケース１５は車幅方向中央位置から、適当な寸法Ｌだけ車幅方向片側へオフセットしている。上記フロントデファレンシャルケース１５の前部は、サブフレーム１１のクロス部１１ｂに対して円筒形マウントゴム１８およびブラケット１９を介して連結されている。この場合には、マウントゴム１８を貫通するボルト２０がブラケット１９に車幅方向に固定されている。
【００１５】
フロントデファレンシャルケース１５の後部にはブラケット２１を介して車幅方向に延びるアーム２２が固定されている。この実施例では、アーム２２は例えば軽量化の観点から円筒状パイプ材を用いて形成されている。アーム２２の両端部には前方へ突出するピン２３，２４がそれぞれ固定されている。この実施例では１本の連続したアーム２２で構成しているが、２本のアーム２２をフロントデファレンシャルケース１５の後部に取り付けてもよい。
【００１６】
上記ピン２３，２４は、サブフレーム１１のサイド部１１ａに固定された円筒形マウントゴム２５，２６に車体後方より圧入されている。すなわち、円筒形マウントゴム２５，２６は図４に示すように、サイド部１１ａに固定された外筒２５ａと、内筒２５ｂと、外筒２５ａと内筒２５ｂとの間に介装されたゴム２５ｃとを備えており、内筒２５ｂの内側にはゴム部２５ｄが固着されている。なお、ゴム部２５ｄをゴム２５ｃと一体に形成してもよい。上記ピン２３，２４はこのゴム部２５ｄの内側へ圧入されているので、内筒２５ｂとピン２３，２４とのガタを吸収できるとともに、ピン２３，２４の抜け荷重を低く設定できる。
【００１７】
上記のようにピン２３，２４がマウントゴム２５，２６に車体後方より圧入されているため、車両が前方衝突を起こした時、フロントデファレンシャルケース１５が後方へ変位するに伴ってピン２３，２４がマウントゴム２５，２６から後方へ抜け、フロントデファレンシャルケース１５の後部が離脱することができる。
なお、上記のようにフロントデファレンシャルケース１５が車体中心位置より片側にオフセットしている場合には、前方衝突時に左右のピン２３，２４が共に直後方へ移動するとは限らないので、フロントデファレンシャルケース１５の変位特性を考慮してピン２３，２４の方向を左右方向あるいは上下方向に若干傾けてもよい。
【００１８】
次に、上記構成のフロントデファレンシャルケース支持構造の作用について説明する。
上記フロントデファレンシャルケース１５の前部は、円筒形マウントゴム１８を介してサブフレーム１１のクロス部１１ｂに支持されており、フロントデファレンシャルケース１５の後部は円筒形マウントゴム２５，２６を介してサブフレーム１１のサイド部１１ａに支持されているため、マウントゴム１８，２５，２６の作用により好適なばね定数が得られ、フロントデファレンシャルケース１５の振動が車体に伝わるのを抑制できる。また、前方のマウントゴム１８の支軸ボルト２０は水平方向に配置されているので、フロントデファレンシャルケース１５の前部が離脱することがなく、一方、後方のマウントゴム２５，２６にはピン２３，２４が後方から圧入されているので、通常走行時の負荷入力（車幅方向）に対してピン２３，２４がマウントゴム２５，２６から抜け落ちる恐れがない。
【００１９】
また、フロントデファレンシャルケース１５は、その前部がサブフレーム１１の脆弱部１１ｃより前方のクロス部１１ｂに取付けられているとともに、その後部がアーム２２を介して脆弱部１１ｃより車両後方のサブフレーム１１のサイド部１１ａに支持されている。
【００２０】
図５，図６のように車両が前方衝突を起こすと、衝撃力Ｆがサイドフレーム１０の前部に作用し、サイドフレーム１０がクラッシュするとともに、サブフレーム１１にも衝撃力Ｆが作用し、サブフレーム１１の前部、特にクロス部１１ｂが後方へ変位する。そのため、クロス部１１ｂと連結されたフロントデファレンシャルケース１５も後方へ変位することになる。これに対し、サブフレーム１１の後端部はクラッシュしないサイドフレーム１０の部位に連結されているので、サブフレーム１１は脆弱部１１ｃで折れ曲がり、サイド部１１ａに固定された円筒形マウントゴム２５，２６はその位置を保持しようとする。その結果、フロントデファレンシャルケース１５の後部に連結されたアーム２２はマウントゴム２５，２６に対して相対的に後方へ移動し、ピン２３，２４がマウントゴム２５，２６から後方へ離脱することになる。そのため、フロントデファレンシャルケース１５は後方へ自由に変位することができ、車両前部のクラッシュストロークを長くすることができ、衝撃吸収効果を高めることができる。なお、フロントデファレンシャルケース１５の離脱時にプロペラシャフト１６がフロントデファレンシャルケース１５から離脱できるように、プロペラシャフト１６の連結ピンを破断させるようにしてもよい。
【００２２】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、本発明によれば、フロントデファレンシャルケースの前後部を円筒形マウントゴムを用いて車体に支持したので、円筒形マウントゴムの自由に設定できるばね定数によって、良好な振動吸収効果を発揮できる。
また、第１の円筒形マウントゴムと第２の円筒形マウントゴムとの間に位置するサブフレームの部位に折れ曲がり可能な屈曲部を設け、車両の前方衝突時に、第２の円筒形マウントゴムより前方の車体がクラッシュするとともに上記屈曲部が折れ曲がることで、フロントデファレンシャルケースが車体後方へ変位し、上記ピンが第２の円筒形マウントゴムに対して後方へ離脱するように構成されているので、フロントデファレンシャルケースがクラッシュの障害とならず、クラッシュストロークを長くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来のフロントデファレンシャルケースの支持構造の一例の平面図である。
【図２】本発明に係るフロントデファレンシャルケースの支持構造の一例を示す平面図である。
【図３】図２の側面図である。
【図４】図２のＡ部拡大断面図である。
【図５】図２に示すフロントデファレンシャルケース支持構造のクラッシュ時の平面図である。
【図６】図５の側面図である。
【符号の説明】
１０サイドフレーム
１１サブフレーム
１１ａサイド部
１１ｂクロス部（クロスメンバ）
１１ｃ脆弱部
１５フロントデファレンシャルケース
１８，２５，２６マウントゴム
２２アーム
２３，２４ピン

Claims

車体前部に左右一対のサブフレームを取り付け、これらサブフレームの前部を連結するクロスメンバを設け、フロントデファレンシャルケースの前部を上記クロスメンバに第１の円筒形マウントゴムを介して連結し、上記フロントデファレンシャルケースの後部に車幅方向に延びるアームを固定し、このアームの車幅方向両端部を第２の円筒形マウントゴムを介して上記サブフレームに取り付けてなり、
上記第２の円筒形マウントゴムの外筒が上記サブフレームに固定され、第２の円筒形マウントゴムのピンが上記アームに固定され、かつピンが第２の円筒形マウントゴムの中心部に車体後方より圧入されており、
上記第１の円筒形マウントゴムと第２の円筒形マウントゴムとの間に位置する上記サブフレームの部位に折れ曲がり可能な屈曲部が設けられ、
車両の前方衝突時に、第２の円筒形マウントゴムより前方の車体がクラッシュするとともに上記屈曲部が折れ曲がることで、上記フロントデファレンシャルケースが車体後方へ変位し、上記ピンが第２の円筒形マウントゴムに対して後方へ離脱するように構成されていることを特徴とするフロントデファレンシャルケースの支持構造。
上記屈曲部には、折れ曲がりを容易にする脆弱部が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のフロントデファレンシャルケースの支持構造。