JP4985242B2 - 駆動ユニットの支持構造 - Google Patents

Description

本発明は、駆動ユニットの支持構造に関し、詳細には、駆動ユニットを車体に支持するステイ部材の構造に関する。

例えば、車両の駆動機構を、エンジンを有し車両前方に配される前部駆動ユニットと、トランスミッションとリヤディファレンシャル装置を有する後部駆動ユニットとに分離し、前部駆動ユニットと後部駆動ユニットとをプロペラシャフトで動力伝達可能に連結した車両が提案されている（例えば、特許文献１に記載）。

特許文献１に記載の車両では、後部駆動ユニットの後方側をサブフレームで車体に弾性支持させ、前方側をリヤクロスメンバのトンネル部を左右に跨るステイ部材に支持させている。
特開２００５−１６２１９８号公報

しかし、特許文献１に記載の技術では、後方駆動ユニットのトルク反力を支持するために、ステイ部材の肉厚を左右一律に厚くして剛性を高めると、重量増加と招くことになる。

そこで、本発明は、重量増加を抑制してステイ部材の剛性を高めることのできる駆動ユニットの支持構造を提供することを目的とする。

本発明の駆動ユニットの支持構造では、リヤプロペラシャフトのトルク反力により圧縮を受ける圧縮支持部側のステイ部材を肉厚部とし、引張を受ける引張支持部側のステイ部材を薄肉部とした。

本発明の駆動ユニットの支持構造によれば、ステイ部材を、引張側支持部よりも負荷が高い圧縮側支持部を肉厚にし、圧縮側支持部よりも負荷の低い引張側支持部を薄肉にしたことによって、重量増加を抑制してステイ部材の剛性を高めることができる。

以下、本発明を適用した具体的な実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。

「第１実施形態」
図１は第１実施形態の車両を示す概略構成図、図２は第１実施形態の車両の後部駆動ユニットを支える部分を車両上方から見たときの要部斜視図、図３は第１実施形態の車両の後部駆動ユニットを支える部分を車両下方から見たときの要部斜視図、図４は図２のＡ−Ａ線位置の断面図、図５は第１実施形態の車両のステイ部材の断面図、図６は第１実施形態の車両においてフロントプロペラシャフト及びリヤプロペラシャフトによる回転反力がステイ部材に作用する図である。

第１実施形態の車両は、車両前方にエンジンを配し、車両後方にトランスミッションを配した構造で、全輪（四輪）駆動とした４ＷＤ車両からなる。車両前方には、図１に示すように、エンジンである駆動源１と、この駆動源１からの回転入力を前方駆動輪（前輪）２に伝達する前部駆動ユニット３と、が配されている。一方、車両後方には、リヤディファレンシャル装置４とその直前に配されたトランスミッション５とからなる後部駆動ユニット６が配されている。

そして、この車両では、車両前方から車両後方に向かって延在するように駆動源１と後部駆動ユニット６とを連結するリヤプロペラシャフト７が車両中央位置に設けられている。また、この車両では、リヤプロペラシャフト７とほぼ平行に車両後方から車両前方に向かって延在するように後部駆動ユニット６と前部駆動ユニット３を連結するフロントプロペラシャフト８が設けられている。

リヤプロペラシャフト７は、前部駆動ユニット３から後部駆動ユニット６へ動力を伝達する部品である。フロントプロペラシャフト８は、車両後方に配置した後部駆動ユニット６から前方駆動輪２へ動力を伝達する部品である。

このように構成された４ＷＤ車両においては、駆動源１による回転力がリヤプロペラシャフト７を介して後部駆動ユニット６に伝達され、この後部駆動ユニット６によって後方駆動輪（後輪）９を回転させる。一方、駆動源１による回転力は、後部駆動ユニット６からフロントプロペラシャフト８を介して前部駆動ユニット３に伝達され、この前部駆動ユニット３によって前方駆動輪２を回転させる。これにより、第１実施形態の車両では、前方駆動輪２と後方駆動輪９の全ての車輪が回転駆動することになる。

そして、この第１実施形態では、後部駆動ユニット６は、図２から図４に示すように、前方部分がステイ部材１０によって車体１１に支持され、後方部分がリヤサスペンションフレーム１２に支持されている。ステイ部材１０は、車幅方向に延びるアルミ鋳造品からなる剛性支持材として形成されており、その長手方向の両端部１０Ａを車体前後骨格部材（シル）１３に固定させると共に、その長手方向の中途部１０Ｂを車体左右骨格部材（クロスメンバ）１４に固定させている。ステイ部材１０の車体１１への固定は、ボルトとナットによる通常の締結手段にて固定される。

ステイ部材１０には、リヤプロペラシャフト７を挟んで後部駆動ユニット６を支持する一対の支持部１０Ｃ、１０Ｄが形成されている。各支持部１０Ｃ、１０Ｄには、マウント部材１５が取り付けられ、そのマウント部材１５にトランスミッション５に固定されたミッションマウントブラケット１６を締結手段で固定することで、後部駆動ユニット６がステイ部材１０に固定されている。このステイ部材１０には、図５に示すように、剛性を保ち軽量化を図るためのリブ１７が設けられている。リブ１７は、下方を開口する断面略逆Ｕ字状をなすステイ部材１０の内側に車幅方向に適当な間隔を置いて複数形成されている。そして、このリブ１７は、リヤプロペラシャフト７及びフロントプロペラシャフト８のトルク反力に耐え得るように、車両上下方向に延びる板状とされている。

前記ステイ部材１０には、図６に示すように、リヤプロペラシャフト７及びフロントプロペラシャフト８が矢印Ａで示す方向に回転したとき、それらプロペラシャフトの回転方向とは反対向きのトルク反力Ｆが作用する。したがって、後部駆動ユニット６を支持している一方の支持部１０Ｃには、前記トルク反力Ｆによる圧縮力Ｆ１が作用する。他方の支持部１０Ｄには、前記トルク反力Ｆによる引張力Ｆ２が作用する。

このように、ステイ部材１０の２つの支持部１０Ｃ、１０Ｄには、相反する圧縮力Ｆ１と引張力Ｆ２が作用する。そこで、第１実施形態では、剛性を必要な部位には剛性を与え、剛性がそれ程必要とされない部位には剛性を与えないようにして効率的にステイ部材１０を形成している。つまり、ステイ部材１０の剛性確保と軽量化を両立させている。

具体的には、リヤプロペラシャフト７のトルク反力Ｆにより圧縮を受ける圧縮支持部側のステイ部材１０を肉厚部１０Ｃ１とし、引張支持部側のステイ部材１０を薄肉部１０Ｄ１としている。肉厚部１０Ｃ１は、ステイ部材１０の厚みが他の部位に比べて厚く、前記圧縮力Ｆ１に充分耐え得る剛性の高い一方の支持部１０Ｃが肉厚とされている。薄肉部１０Ｄ１は、ステイ部材１０の下側の部位を切り欠いて第１切り欠き部１８を形成することによりその厚みが薄くされ、前記引張力Ｆ２が作用しても充分な剛性が確保されている。

また、このステイ部材１０の肉厚部１０Ｃ１と薄肉部１０Ｄ１の間の部位は、圧縮力Ｆ１も引張力Ｆ２も作用しないため、フロントプロペラシャフト８を配置させる凹部である第２切り欠き部１９とされている。第２切り欠き部１９は、ステイ部材１０の上側を切り欠いて形成され、その切り欠いた凹部にフロントプロペラシャフト８を配置させている。

このように構成されたステイ部材１０の薄肉部１０Ｄ１の下に形成される第１切り欠き部１８には、車両前後方向に延在されるフロア下部品２０が配される。ここでは、フロア下部品２０は、駆動源１から排出される排ガス及び排気音を排出させるためのエキゾーストチューブである。また、このステイ部材１０に形成される肉厚部１０Ｃ１と第１切り欠き部１８との間に形成された第２切り欠き部１９には、フロントプロペラシャフト８を配している。別の見方をすれば、フロントプロペラシャフト８を、ステイ部材１０の上側の左右略中央に配されたリヤプロペラシャフト７と肉厚部１０Ｃ１との間に配置させている。

以上のように第１実施形態によれば、リヤプロペラシャフト７のトルク反力Ｆにより圧縮を受ける圧縮支持部側のステイ部材１０を肉厚部１０Ｃ１とすると共に、引張を受ける引張支持部側のステイ部材１０を薄肉部１０Ｄ１としたことで、重量増加を抑制しつつもステイ部材１０の剛性を高めることができる。要するに、剛性が必要な部位は肉厚にし、剛性が必要ない部位は薄肉とすることで、重量増加を抑えつつ、必要部位の剛性を確保することができる。

また、第１実施形態によれば、ステイ部材１０の下側を切り欠いた第１切り欠き部１８にフロア下部品２０（エキゾーストチューブなど）を配することができ、それにより、フロア下部品２０の下面高さを高くすることができる。したがって、第１実施形態によれば、最低地上高を高くでき、且つフロア下部品２０と地面との当接を抑制できる。

通常、ステイ部材１０の剛性を考えれば、車両の車幅方向に均一な厚みとしたステイ部材１０を真直ぐ通すことが好ましいが、フロア下は、上方をフロア高さで規制され、下方を最低地上高で規制される。その狭い空間に、フロア下部品（エキゾーストチューブ）２０、フロントプロペラシャフト８、リヤプロペラシャフト７、各種ハーネス、配管類等を通さねばならないため、ステイ部材１０を車幅方向に真直ぐ通せない。そこで、第１実施形態のように、ステイ部材１０の肉厚を、剛性を必要な部分には与え、不要な部分には与えないという効率的な構造にすることで、車両の最低地上高さを高くすることができると共にフロア下部品２０と地面との当接を抑制できる。

また、第１実施形態によれば、ステイ部材１０の上側の左右略中央にリヤプロペラシャフト７を配し、リヤプロペラシャフト７とステイ部材１０の肉厚部１０Ｃ１との間に形成した第２切り欠き部１９にフロントプロペラシャフト８を配置したので、後部駆動ユニット６の重心がフロントプロペラシャフト８寄りになる。これにより、後部駆動ユニット６のフロントプロペラシャフト８側にその反対側よりも負荷がかかるが、ステイ部材１０が肉厚とされて剛性の高い肉厚部１０Ｃ１であるので、重量増加を抑制して効率よく後部駆動ユニット６を支持できる。

また、第１実施形態によれば、ステイ部材１０の下側を切り欠いた第１切り欠き部１８にフロア下部品２０（エキゾーストチューブなど）を配したので、フロア下部品２０の下面高さを高くすることができる。また、第１実施形態によれば、これに加えて、ステイ部材１０の他方の上側を切り欠いた第２切り欠き部１９にフロントプロペラシャフト８を配したので、フロントプロペラシャフト８の上面高さを低くすることができ、フロアを低くすることができる（居室２を広くできる。）
また、第１実施形態によれば、ステイ部材１０を車体左右骨格部材１４に固定したので、取付剛性向上、側突荷重をステイ部材１０でも吸収することができる。

また、第１実施形態によれば、ステイ部材１０を、車体前後骨格部材１３に固定したので、より取付剛性が向上し、より側突荷重をステイ部材１０でも吸収することができる。

また、第１実施形態によれば、ステイ部材１０には車両上下方向に延びるリブ１７を形成したので、剛性を保ち、軽量化することができる。

「第２実施形態」
図７は第２実施形態の車両を示す概略構成図、図８は第２実施形態の車両においてリヤプロペラシャフトによる回転反力がステイ部材に作用する図である。

第２実施形態の車両は、第１実施形態のような４ＷＤ車両ではなく、車両前方にエンジンを配し、車両後方にトランスミッションを配した構造で、後方駆動輪を駆動するＦＲ車両からなる。車両前方には、図７に示すように、エンジンである駆動源１と、前部駆動ユニット３と、が配されている。一方、車両後方には、リヤディファレンシャル装置４とその直前に配されたトランスミッション５とからなる後部駆動ユニット６が配されている。

そして、この車両では、車両前方から車両後方に向かって延在するように前部駆動ユニット３と後部駆動ユニット６とを連結するリヤプロペラシャフト７が車両中央位置に設けられている。なお、第２実施形態の車両は、第１実施形態の車両のように４ＷＤ車両ではないため、フロントプロペラシャフト８は設けられていない。

このように構成されたＦＲ車両においては、駆動源１による回転力が前部駆動ユニット３からリヤプロペラシャフト７を介して後部駆動ユニット６に伝達され、この後部駆動ユニット６によって後方駆動輪（後輪）９を回転させる。前方駆動輪２は、ＦＲ車両であるため、駆動源１による回転力は伝達されない。

第２実施形態のステイ部材１０は、フロントプロペラシャフト１３を使用しないため、図８に示すように、第２実施形態のステイ部材１０に形成した第２切り欠き部１９を有しておらず、フロア下部品２０を配置するための第１切り欠き部１８のみが形成されている。この第２実施形態のステイ部材１０は、第２切り欠き部１９が形成されていない点を除けば、第１実施形態のステイ部材１０とその他の構成は同一である。

第２実施形態によれば、第１実施形態と同様、リヤプロペラシャフト７のトルク反力Ｆにより圧縮を受ける圧縮支持部側のステイ部材１０を肉厚部１０Ｃ１とすると共に、引張を受ける引張支持部側のステイ部材１０を薄肉部１０Ｄ１としたことで、重量増加を抑制しつつもステイ部材１０の剛性を高めることができる。

また、第２実施形態によれば、ステイ部材１０の下側を切り欠いた第１切り欠き部１８にフロア下部品２０（エキゾーストチューブなど）を配することができ、それにより、フロア下部品２０の下面高さを高くすることができる。したがって、第２実施形態によれば、最低地上高を高くでき、且つフロア下部品２０と地面との当接を抑制できる。

以上、本発明を適用した具体的な実施の形態について説明したが、上述の実施の形態は、本発明の一例に過ぎず、前記した実施の形態に制限されることはない。

図１は第１実施形態の車両を示す概略構成図である。 図２は第１実施形態の車両の後部駆動ユニットを支える部分を車両上方から見たときの要部斜視図である。 図３は第１実施形態の車両の後部駆動ユニットを支える部分を車両下方から見たときの要部斜視図である。 図４は図２のＡ−Ａ線位置の断面図である。 図５は第１実施形態の車両のステイ部材の断面図である。 図６は第１実施形態の車両においてフロントプロペラシャフト及びリヤプロペラシャフトによる回転反力がステイ部材に作用する図である。 図７は第２実施形態の車両を示す概略構成図である。 図８は第２実施形態の車両においてリヤプロペラシャフトによる回転反力がステイ部材に作用する図である。

符号の説明

１…駆動源
２…前方駆動輪
３…前部駆動ユニット
４…リヤディファレンシャル装置
５…トランスミッション
６…後部駆動ユニット
７…リヤプロペラシャフト
８…フロントプロペラシャフト
９…後方駆動輪
１０…ステイ部材
１１…車体
１３…車体前後骨格部材（シル）
１４…車体左右骨格部材（クロスメンバ）
１７…リブ
１８…第１切り欠き部
１９…第２切り欠き部
２０…フロア下部品

Claims (7)

1. 車両前方に配される駆動源と
   車両後方に配され、前記駆動源からの回転入力を後輪に伝達する後部駆動ユニットと、
   前記駆動源と前記後部駆動ユニットとを連結するリヤプロペラシャフトと、
   前記後部駆動ユニットを車体に支持するステイ部材と、を備える駆動ユニットの支持構造において、
   前記ステイ部材は車体に固定され、前記リヤプロペラシャフトを挟んで前記後部駆動ユニットを支持する一対の支持部を備え、
   前記リヤプロペラシャフトのトルク反力により圧縮を受ける圧縮支持部側の前記ステイ部材を肉厚部とすると共に、
   前記リヤプロペラシャフトのトルク反力により引張を受ける引張支持部側の前記ステイ部材を薄肉部とした
   ことを特徴とする駆動ユニットの支持構造。
2. 請求項１に記載の駆動ユニットの支持構造であって、
   前記ステイ部材の引張支持部側の薄肉部は、該ステイ部材の下側を切り欠いた切り欠き部により形成され、
   前記切り欠き部に、車両前後方向に延設されるフロア下部品を配した
   ことを特徴とする駆動ユニットの支持構造。
3. 請求項１または請求項２に記載の駆動ユニットの支持構造であって、
   前記駆動源からの回転入力を前輪に伝達する前部駆動ユニットと、
   前記後部駆動ユニットと前記前部駆動ユニットとを連結するフロントプロペラシャフトと、を備え、
   前記リヤプロペラシャフトを、前記ステイ部材の上側の左右略中央に配し、
   前記フロントプロペラシャフトを、前記リヤプロペラシャフトと前記ステイ部材の前記肉厚部との間に配置した
   ことを特徴とする駆動ユニットの支持構造。
4. 請求項１または請求項２に記載の駆動ユニットの支持構造であって、
   前記駆動源からの回転入力を前輪に伝達する前部駆動ユニットと、
   前記後部駆動ユニットと前記前部駆動ユニットとを連結するフロントプロペラシャフトと、を備え、
   前記ステイ部材の前記リヤプロペラシャフトに対する左右方向の何れか一方の下側を切り欠いた切り欠き部に、車両前後方向に延設されるフロア下部品を配するとともに、
   前記ステイ部材の他方の上側を切り欠いた切り欠き部に、前記フロントプロペラシャフトを配した
   ことを特徴とする駆動ユニットの支持構造。
5. 請求項１から請求項４の何れかに記載の駆動ユニットの支持構造であって、
   前記ステイ部材を、車体左右骨格部材に固定した
   ことを特徴とする駆動ユニットの支持構造。
6. 請求項１から請求項５の何れかに記載の駆動ユニットの支持構造であって、
   前記ステイ部材を、車体前後骨格部材に固定した
   ことを特徴とする駆動ユニットの支持構造。
7. 請求項１から請求項６の何れかに記載の駆動ユニットの支持構造であって、
   前記ステイ部材は、車両上下方向に延びるリブを有する
   ことを特徴とする駆動ユニットの支持構造。

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