JP4720147B2 - Differential mount mounting structure for automobiles - Google Patents

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Description

本発明は、乗用車等の車両において車両ボディにデファレンシャルギヤユニットを搭載支持するための自動車用デファレンシャルマウント取付構造に関する。   The present invention relates to an automotive differential mount mounting structure for mounting and supporting a differential gear unit on a vehicle body in a vehicle such as a passenger car.

この種の一般的な構造において、ボディのクロスメンバ上にデファレンシャルマウントを設定するものが多い。たとえば図６に示すように従来のデファレンシャル搭載支持構造では、ボディ１０の左右両側にて前後方向に延設されたサイドメンバ１１間にクロスメンバ１２が横架され、このクロスメンバ１２にデファレンシャルマウントが設定される。   In this type of general structure, a differential mount is often set on the cross member of the body. For example, as shown in FIG. 6, in the conventional differential mounting support structure, a cross member 12 is horizontally mounted between side members 11 extending in the front-rear direction on both the left and right sides of the body 10, and a differential mount is mounted on the cross member 12. Is set.

すなわち、デファレンシャルギヤユニット１００の前後に搭載用のブラケット１０１および１０２が付設され、一方前後のクロスメンバ１２Ａ，１２Ｂにデファレンシャルマウント１３Ａ，１３Ｂが設定される。この例ではデファレンシャルギヤユニット１００は、前部１点および後部２点の計３点で搭載支持される。   That is, mounting brackets 101 and 102 are attached to the front and rear of the differential gear unit 100, and the differential mounts 13A and 13B are set on the front and rear cross members 12A and 12B. In this example, the differential gear unit 100 is mounted and supported at a total of three points including one front part and two rear parts.

なお、リヤサスペンション機構２００を介して後輪（図示せず）が懸架されるようになっている。リヤサスペンション機構２００はトーションビーム２０１、トーションスプリング２０２およびダンパ２０３等を含み、ホイール２０４を回転駆動するドライブシャフト２０５の一端がそれぞれデファレンシャルギヤユニット１００に連結される。   A rear wheel (not shown) is suspended via the rear suspension mechanism 200. The rear suspension mechanism 200 includes a torsion beam 201, a torsion spring 202, a damper 203, and the like, and one end of a drive shaft 205 that rotationally drives the wheel 204 is connected to the differential gear unit 100, respectively.

ここで、特許文献１等にはこの種のデファレンシャル支持構造に関する技術が開示されている。たとえば、特許文献１に記載のリヤデフケース支持部構造では、センタメンバを車両前後方向に直線状に設け、その後端がセンタメンバの中心が各デフマウントの中心と合致する位置で後方のクロスメンバに連結される。   Here, Patent Document 1 and the like disclose a technique related to this type of differential support structure. For example, in the rear differential case support structure described in Patent Document 1, the center member is provided in a straight line shape in the vehicle front-rear direction, and the rear end is a rear cross member at a position where the center of the center member matches the center of each differential mount. Connected.

特許第３３６５１７２号公報Japanese Patent No. 3365172 特許第２５８０９５６号公報Japanese Patent No. 2580956 特許第３３３４９３９号公報Japanese Patent No. 3334939

しかしながら、リヤフロア周辺には燃料タンクやリヤサスペンション（たとえば、図６の例ではリヤサスペンション機構２００の特にトーションビーム２０１等）が配置され、これらを含めたデファレンシャルギヤユニット１００まわりのレイアウトが制限されざるを得なかった。   However, a fuel tank and a rear suspension (for example, in particular, the torsion beam 201 of the rear suspension mechanism 200 in the example of FIG. 6) are arranged around the rear floor, and the layout around the differential gear unit 100 including these must be limited. There wasn't.

前述した図６のようなデファレンシャル支持構造の場合でも、部材のレイアウト上デファレンシャルマウント（特に前側）をクロスメンバに設定するのが困難な場合がある。そのような場合、リヤフロアにデファレンシャルマウントを設定することも可能であるが、リヤフロア自体は板厚が比較的薄く、そのままでは耐久強度や騒音・振動性能に影響することがある。   Even in the case of the differential support structure as shown in FIG. 6 described above, it may be difficult to set the differential mount (particularly the front side) as a cross member because of the layout of the members. In such a case, it is possible to set a differential mount on the rear floor, but the rear floor itself has a relatively thin plate thickness, which may affect durability, noise, and vibration performance.

本発明はかかる実情に鑑み、部材のレイアウトの自由度を有効に拡大するとともに、剛性強度等を有効に向上し得る自動車用デファレンシャルマウント取付構造を提供することを目的とする。   In view of such circumstances, an object of the present invention is to provide an automotive differential mount mounting structure that can effectively increase the degree of freedom of layout of members and can effectively improve rigidity and the like.

本発明による自動車用デファレンシャルマウント取付構造は、車両後方部のボディにデファレンシャルギヤユニットを搭載支持するための自動車用デファレンシャルマウント取付構造であって、
前記車両後方部のボディのリヤフロアパネル下面に取り付けられたサイドメンバおよびクロスメンバを略三角形を呈するように繋ぐデファレンシャルマウントメンバが、スペアタイヤ収納部の凸形状に沿って当該クロスメンバの後方に左右一対に配置され、このデファレンシャルマウントメンバのそれぞれにデファレンシャルマウントブラケットを配設し、該デファレンシャルマウントブラケットにデファレンシャルマウントが固定され、該デファレンシャルマウントにデファレンシャルギヤユニット搭載用のアームが付設されたことを特徴とする。 A differential mount mounting structure for a vehicle according to the present invention is a differential mount mounting structure for a vehicle for mounting and supporting a differential gear unit on a vehicle rear body,
Differential mount member connecting the side members and cross member attached to the rear floor panel lower surface of the body of the vehicle rear portion so as to present a substantially triangular, right behind of the cross member along the convex shape of the spare tire storage space A differential mount bracket is disposed on each of the differential mount members , a differential mount is fixed to the differential mount bracket, and an arm for mounting a differential gear unit is attached to the differential mount. To do.

また、本発明による自動車用デファレンシャルマウント取付構造において、前記デファレンシャルマウントブラケットの配設部付近の前記デファレンシャルマウントメンバ内にリインフォースを付設し、このリインフォースを前記クロスメンバまで延出させたことを特徴とする。   Further, in the differential mount mounting structure for an automobile according to the present invention, a reinforcement is provided in the differential mount member in the vicinity of an arrangement portion of the differential mount bracket, and the reinforcement is extended to the cross member. .

本発明によれば、サイドメンバおよびクロスメンバを繋ぐデファレンシャルマウントメンバを設け、デファレンシャルマウントを介してデファレンシャルギヤユニットを支持する。これにより周辺部材を含めたレイアウトの自由度を大幅に向上する。   According to the present invention, the differential mount member that connects the side member and the cross member is provided, and the differential gear unit is supported via the differential mount. This greatly improves the degree of freedom of layout including the peripheral members.

また、サイドメンバおよびクロスメンバのコーナー部に、それらの間を架け渡すようにデファレンシャルマウントメンバを設けることにより、構造上も剛性強度を有効に向上する。リヤサスペンションからの入力荷重に対するボディの剛性強度を強化し、さらに操縦安定性を有効に高めることができる。   Further, by providing a differential mount member at the corner portion of the side member and the cross member so as to bridge between them, the structural strength is effectively improved. The rigidity of the body against the input load from the rear suspension can be strengthened, and the steering stability can be effectively increased.

以下、図面に基づき、従来例の場合と実質的に同一または対応する部材には同一符号を用いて、本発明による自動車用デファレンシャルマウント取付構造の好適な実施の形態を説明する。
図１は、本発明の実施形態におけるデファレンシャルマウント取付構造を示している。この実施形態では典型的にはたとえば乗用車等の車両においてボディ１０の両側前後方向に延設されたサイドメンバ１１間にクロスメンバ１２が横架される。なお、図において、車両前方を矢印Ｆｒにより、また後方を矢印Ｒｒによりそれぞれ示す。また、前述したものと実質的に同様に構成し得るデファレンシャルギヤユニット１００（図６）を搭載し、リヤサスペンション機構２００を介して後輪が懸架されるものとする。 Hereinafter, a preferred embodiment of a differential mount mounting structure for an automobile according to the present invention will be described using the same reference numerals for members that are substantially the same as or correspond to those of the conventional example, based on the drawings.
FIG. 1 shows a differential mount mounting structure in an embodiment of the present invention. In this embodiment, typically, in a vehicle such as a passenger car, a cross member 12 is horizontally mounted between side members 11 extending in the longitudinal direction on both sides of the body 10. In the figure, the front of the vehicle is indicated by an arrow Fr, and the rear is indicated by an arrow Rr. Further, it is assumed that a differential gear unit 100 (FIG. 6), which can be configured substantially in the same manner as described above, is mounted and a rear wheel is suspended via a rear suspension mechanism 200.

本発明において、ボディ１０のフロアパネル１４の下面側に（なお、図１はボディ１０を下方から見た斜視図である）、サイドメンバ１１およびクロスメンバ１２が取り付けられる。そして、これらサイドメンバ１１およびクロスメンバ１２を繋ぐデファレンシャルマウントメンバ１５を設け、このデファレンシャルマウントメンバ１５にデファレンシャルマウントブラケット１６が配設される。デファレンシャルマウントブラケット１６にはデファレンシャルマウント１７が固定される。なお、デファレンシャルマウントメンバ１５は、略コ字型の断面形状にしてもよい。   In the present invention, the side member 11 and the cross member 12 are attached to the lower surface side of the floor panel 14 of the body 10 (FIG. 1 is a perspective view of the body 10 as viewed from below). A differential mount member 15 that connects the side member 11 and the cross member 12 is provided, and a differential mount bracket 16 is disposed on the differential mount member 15. A differential mount 17 is fixed to the differential mount bracket 16. The differential mount member 15 may have a substantially U-shaped cross-sectional shape.

ここで、リヤフロアには図２にも示されるように、タイヤ形状に合せて下方に突出するスペアタイヤ収納部１８が形成されている。デファレンシャルマウントメンバ１５は、スペアタイヤ収納部１８の凸形状に沿って配置され、すなわちクロスメンバ１２Ａおよび両側のサイドメンバ１１それぞれを略三角形を呈するように繋いでいる。   Here, as shown in FIG. 2, a spare tire storage portion 18 is formed on the rear floor so as to protrude downward in accordance with the tire shape. The differential mount member 15 is disposed along the convex shape of the spare tire storage portion 18, that is, connects the cross member 12 </ b> A and the side members 11 on both sides so as to form a substantially triangular shape.

図３は、ボディ１０に搭載されたデファレンシャルギヤユニット１００まわりを示している。この場合、デファレンシャルギヤユニット１００の前部には搭載用のアーム１０３が付設され、アーム１０３の両端部がデファレンシャルマウント１７と連結されるようになっている。また、デファレンシャルギヤユニット１００の後部は、クロスメンバ１２Ｂに設けたデファレンシャルマウント（なお、そのデファレンシャルマウントブラケット１６Ｂのみを図示する。）と連結され、したがってこの例ではデファレンシャルギヤユニット１００は、前部２点および後部１点の計３点で搭載支持される。   FIG. 3 shows the periphery of the differential gear unit 100 mounted on the body 10. In this case, a mounting arm 103 is attached to the front portion of the differential gear unit 100, and both ends of the arm 103 are connected to the differential mount 17. Further, the rear portion of the differential gear unit 100 is connected to a differential mount (only the differential mount bracket 16B is shown) provided on the cross member 12B. Therefore, in this example, the differential gear unit 100 includes two front portions. And it is mounted and supported by a total of three points, one at the rear.

この場合、図４に示したようにデファレンシャルマウント１７に防振部材１９が装着され、その両側をアーム１０３の端部で挟んでボルト２０およびナット２１で締結することで両者が締着される。   In this case, as shown in FIG. 4, the anti-vibration member 19 is attached to the differential mount 17, and both sides are clamped by clamping the bolts 20 and the nuts 21 with both sides sandwiched between the ends of the arm 103.

また、デファレンシャルマウントブラケット１６の配設部付近において、図５のようにデファレンシャルマウントメンバ１５内にリインフォース２２を付設し、このリインフォース２２をクロスメンバ１２Ａまで延出させる。すなわち、デファレンシャルマウントブラケット１６に対するリインフォースと、クロスメンバ１２Ａとの接続部に対するリインフォースとの実質的な一体化を図っている。   Further, in the vicinity of the portion where the differential mount bracket 16 is disposed, a reinforcement 22 is provided in the differential mount member 15 as shown in FIG. 5, and the reinforcement 22 is extended to the cross member 12A. That is, substantial integration of the reinforce on the differential mount bracket 16 and the reinforce on the connecting portion with the cross member 12A is achieved.

上記の場合、図３に示されるようにフロアパネル１４の下面側にて、デファレンシャルギヤユニット１００の前方至近位置に燃料タンク３００が搭載される。また、各サイドメンバ１１におけるデファレンシャルマウントメンバ１５の側近には、リヤサスペンション機構２００に対する支持部２３が設けられる。   In the above case, as shown in FIG. 3, the fuel tank 300 is mounted on the lower surface side of the floor panel 14 at a position close to the front of the differential gear unit 100. Further, a support portion 23 for the rear suspension mechanism 200 is provided in the vicinity of the differential mount member 15 in each side member 11.

上記構成において、前述したようにサイドメンバ１１およびクロスメンバ１２が交差するコーナー部に両者を繋ぐデファレンシャルマウントメンバ１５を設け、デファレンシャルマウント１７を介してデファレンシャルギヤユニット１００を支持する。このようにクロスメンバ１２Ａに直接デファレンシャルギヤユニット１００の支持部を設けないようにしたことで、周辺部材を含めたレイアウトの自由度を大幅に向上することができる。   In the above configuration, as described above, the differential mount member 15 that connects the side member 11 and the cross member 12 to each other is provided at the corner portion, and the differential gear unit 100 is supported via the differential mount 17. Thus, by not providing the support part for the differential gear unit 100 directly on the cross member 12A, the degree of freedom of layout including peripheral members can be greatly improved.

また、上記のようにサイドメンバ１１およびクロスメンバ１２のコーナー部に、それらの間を架け渡すようにデファレンシャルマウントメンバ１５を設けることにより、構造的にも剛性強度を有効に強化する。デファレンシャルギヤユニット１００を支持する部位周辺では、リヤサスペンション機構２００から大きな入力荷重が作用する。このような入力荷重に対するボディ１０の捩り剛性を解析した結果、入力荷重に対する変位量は従来のものに比べて３０％近く減少させることができた。このように剛性強度を強化することで実走行時の操縦安定性を有効に高めることができる。   Further, by providing the differential mount member 15 at the corner portions of the side member 11 and the cross member 12 as described above so as to bridge between them, the rigidity strength is effectively enhanced structurally. A large input load is applied from the rear suspension mechanism 200 around the part that supports the differential gear unit 100. As a result of analyzing the torsional rigidity of the body 10 with respect to such an input load, the amount of displacement with respect to the input load could be reduced by nearly 30% compared to the conventional one. In this way, the steering stability during actual traveling can be effectively increased by strengthening the rigidity strength.

この場合、デファレンシャルマウントメンバ１５は、スペアタイヤ収納部１８の凸形状に沿って配設されるため、他部品に対する邪魔にならずに配置され、スペースの有効活用を図ることができる。なお、デファレンシャルマウントをクロスメンバに設けることが困難な場合があり、このような場合、リヤフロア上にデファレンシャルマウント取付部を設けなければならない。ところが、一般にはリヤフロアは板厚が薄く、耐久強度等が悪化する傾向がある。駆動時の負荷荷重によるデファレンシャルマウント周辺における応力の解析結果によると、リヤフロアに設ける場合の応力値４１０ＭＰａに対して、本発明構造の場合は応力値２００ＭＰａ以下である。   In this case, since the differential mount member 15 is disposed along the convex shape of the spare tire storage portion 18, the differential mount member 15 is disposed without interfering with other parts, and the space can be effectively utilized. In some cases, it is difficult to provide the differential mount on the cross member. In such a case, the differential mount mounting portion must be provided on the rear floor. However, in general, the rear floor has a thin plate thickness and tends to deteriorate durability. According to the analysis result of the stress around the differential mount due to the load load at the time of driving, the stress value is 410 MPa or less in the case of the structure of the present invention, compared with the stress value 410 MPa when it is provided on the rear floor.

また、所謂２輪駆動（２ＷＤ）車のリヤフロア周辺において車体部品（リヤフロアパネル１４あるいはサイドメンバ１１およびクロスメンバ１２等）の共通化を図り、コストダウンを実現することが可能である。一般に２ＷＤ仕様車に対して４ＷＤ仕様車では、専用のサスペンション（たとえば２ＷＤのトーションビーム式に対してダブルウィッシュボーン式）や、専用のリヤフロア周辺部品が採用される。本発明構造では、２ＷＤ仕様車および４ＷＤ仕様車間で部品を共通化することができる。   Further, it is possible to reduce the cost by sharing the body parts (the rear floor panel 14 or the side member 11 and the cross member 12) around the rear floor of the so-called two-wheel drive (2WD) vehicle. In general, in a 4WD specification vehicle, a dedicated suspension (for example, a double wishbone type in contrast to a 2WD torsion beam type) or a dedicated rear floor peripheral component is employed for a 2WD specification vehicle. In the structure of the present invention, parts can be shared between 2WD specification vehicles and 4WD specification vehicles.

さらに、デファレンシャルマウントブラケット１６の配設部付近にリインフォース２２を付設することで、デファレンシャルマウントブラケット１６のリインフォースと、クロスメンバ１２Ａとの接続部に対するリインフォースとの実質的な一体化を図る（図５）。このようなリインフォース構造によりデファレンシャルマウントメンバ１５まわりの部位で実質的に剛性強度を高めながら軽量化を図り、かつこれによるコストダウンが可能になる。   Further, the reinforcement 22 is provided in the vicinity of the portion where the differential mount bracket 16 is disposed, so that the reinforcement of the differential mount bracket 16 and the reinforcement for the connection portion of the cross member 12A are substantially integrated (FIG. 5). . With such a reinforcement structure, it is possible to reduce the weight while substantially increasing the rigidity and strength at the portion around the differential mount member 15, and to thereby reduce the cost.

以上、本発明を実施形態とともに説明したが、本発明はこれらの実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の範囲内で変更等が可能である。
たとえば、本実施形態で示した具体的数値等はこれに限るものではなく、典型的な例を示すものである。また、車種形式等は図示例のものに限定されず、これ以外に本発明は有効に適用可能である。 As mentioned above, although this invention was demonstrated with embodiment, this invention is not limited only to these embodiment, A change etc. are possible within the scope of the present invention.
For example, the specific numerical values and the like shown in the present embodiment are not limited to this, and show typical examples. Further, the vehicle type and the like are not limited to those shown in the drawings, and the present invention can be applied effectively other than this.

本発明による自動車用デファレンシャルマウント取付構造の実施形態に係るリヤフロアパネルまわりを示す斜視図である。It is a perspective view showing the circumference of the rear floor panel concerning the embodiment of the differential mount mounting structure for vehicles by the present invention. 本発明の実施形態に係る車両ボディの斜視図である。1 is a perspective view of a vehicle body according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態におけるリヤフロアパネル周辺部材の配置関係を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the arrangement | positioning relationship of the rear floor panel peripheral member in embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係るデファレンシャルギヤユニットのマウント部まわりを示す斜視図である。It is a perspective view showing the circumference of the mount part of the differential gear unit concerning the embodiment of the present invention. 本発明の実施形態におけるデファレンシャルマウントメンバまわりを示す斜視図である。It is a perspective view showing the circumference of a differential mount member in an embodiment of the present invention. 従来例に係るリヤフロアパネル周辺部材の配置関係を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the arrangement | positioning relationship of the rear floor panel peripheral member which concerns on a prior art example.

符号の説明Explanation of symbols

１０ ボディ
１１ サイドメンバ
１２ クロスメンバ
１５ デファレンシャルマウントメンバ
１６ デファレンシャルマウントブラケット
１７ デファレンシャルマウント
１８ スペアタイヤ収納部
２２ リインフォース
１００ デファレンシャルギヤユニット
２００ リヤサスペンション機構 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Body 11 Side member 12 Cross member 15 Differential mount member 16 Differential mount bracket 17 Differential mount 18 Spare tire storage part 22 Reinforce 100 Differential gear unit 200 Rear suspension mechanism

Claims (2)

車両後方部のボディにデファレンシャルギヤユニットを搭載支持するための自動車用デファレンシャルマウント取付構造であって、
前記車両後方部のボディのリヤフロアパネル下面に取り付けられたサイドメンバおよびクロスメンバを略三角形を呈するように繋ぐデファレンシャルマウントメンバが、スペアタイヤ収納部の凸形状に沿って当該クロスメンバの後方に左右一対に配置され、このデファレンシャルマウントメンバのそれぞれにデファレンシャルマウントブラケットを配設し、該デファレンシャルマウントブラケットにデファレンシャルマウントが固定され、該デファレンシャルマウントにデファレンシャルギヤユニット搭載用のアームが付設されたことを特徴とする自動車用デファレンシャルマウント取付構造。 A differential mount mounting structure for an automobile for mounting and supporting a differential gear unit on a vehicle rear body body,
Differential mount member connecting the side members and cross member attached to the rear floor panel lower surface of the body of the vehicle rear portion so as to present a substantially triangular, right behind of the cross member along the convex shape of the spare tire storage space A differential mount bracket is disposed on each of the differential mount members , a differential mount is fixed to the differential mount bracket, and an arm for mounting a differential gear unit is attached to the differential mount. Differential mounting structure for automobiles. 前記デファレンシャルマウントブラケットの配設部付近の前記デファレンシャルマウントメンバ内にリインフォースを付設し、このリインフォースを前記クロスメンバまで延出させたことを特徴とする請求項１に記載の自動車用デファレンシャルマウント取付構造。   2. The differential mount mounting structure for an automobile according to claim 1, wherein a reinforcement is provided in the differential mount member in the vicinity of a portion where the differential mount bracket is disposed, and the reinforcement is extended to the cross member.
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