JP7409181B2 - 車両用差動装置取付構造 - Google Patents

Description

本発明は車両用差動装置取付構造に関するものである。

一般に、車両後部の下側には、車両がカーブを曲がるときに左右のホイールの回転差を吸収する差動装置（デファレンシャルギアとも呼称される）が設けられている。差動装置は、比較的大型の装置であって、車両の走行中に荷重を受けるため、車体に対する高い取付剛性が求められている。

例えば、特許文献１の技術では、リアデフケース１を、前方のクロスメンバ４Ａおよび後方のクロスメンバ４Ｂに支持させたうえ、これらクロスメンバ間に一対のセンタメンバ２Ａ、２Ｂをかけ渡している。特許文献１によれば、各クロスメンバの剛性を向上させると共に、車両の騒音や振動性能を向上させることが可能であると述べられている。

特開平９－７６９３４号公報

しかしながら、後方のクロスメンバ４Ｂにおいては、デフマウント５がクロスメンバ４Ｂの下面に設けられている。またクロスメンバ４Ｂの受けた荷重をさらに受け止める構造物は存在していない。そのため、クロスメンバ４Ｂの剛性の向上が図られているとは言い難く、車体の振動や変形を効率よく抑える点において改善の余地を残している。

本発明は、このような課題に鑑み、差動装置の取付剛性を向上可能な車両用差動装置取付構造を提供することを目的としている。

上記課題を解決するために、本発明にかかる車両用差動装置取付構造の代表的な構成は、車両後部のフロアの下側を車幅方向に延びるクロスメンバと、クロスメンバに設けられて車両の差動装置が取り付けられる取付部とを備える車両用差動装置取付構造において、当該車両用差動装置取付構造はさらに、クロスメンバから車両前方に延びるフロントメンバと、クロスメンバから車両後方に延びるリアメンバとを備え、取付部は、クロスメンバの前壁に沿って前壁とフロントメンバの後端との間に設けられてクロスメンバよりも下方に突出するフロントブラケットと、クロスメンバの後壁に沿って後壁とリアメンバの前端との間に設けられてクロスメンバよりも下方に突出するリアブラケットとを含むことを特徴とする。

本発明によれば、差動装置の取付剛性を向上可能な車両用差動装置取付構造を提供することが可能になる。

本発明の実施例に係る車両用差動装置取付構造の概要を示す図である。 図１（ｂ）の当該取付構造を下方から正対して見た図である。 図２のフロントブラケットおよびリアブラケットそれぞれを示す図である。 図１（ｂ）の取付構造を車両後方左上から見た斜視図である。 図２の取付構造のＡ－Ａ断面図である。 図５の取付構造のＢ－Ｂ断面図である。

本発明の一実施の形態に係る車両用差動装置取付構造は、車両後部のフロアの下側を車幅方向に延びるクロスメンバと、クロスメンバに設けられて車両の差動装置が取り付けられる取付部とを備える車両用差動装置取付構造において、当該車両用差動装置取付構造はさらに、クロスメンバから車両前方に延びるフロントメンバと、クロスメンバから車両後方に延びるリアメンバとを備え、取付部は、クロスメンバの前壁に沿って前壁とフロントメンバの後端との間に設けられてクロスメンバよりも下方に突出するフロントブラケットと、クロスメンバの後壁に沿って後壁とリアメンバの前端との間に設けられてクロスメンバよりも下方に突出するリアブラケットとを含むことを特徴とする。

上記構成によれば、フロントブラケットおよびリアブラケットを強固に設置することができ、差動装置の取付剛性を高め、車体の振動や変形を抑えることが可能になる。

上記のフロントブラケットとリアブラケットは、車両前後方向から見て互いに重なった状態に設けられていてもよい。フロントブラケットとリアブラケットとがクロスメンバを挟んで車両前後方向に重なっていることで、差動装置の取付剛性をより高めることが可能になる。

上記のクロスメンバは、断面ハット形状であり、取付部はさらに、クロスメンバの内側に設けられる隔壁部材を含み、隔壁部材は、クロスメンバを介してフロントブラケットおよびリアブラケットに接合されてもよい。

上記の隔壁部材によっても、差動装置の取付剛性をより高め、車体の振動や変形を抑えることが可能になる。

上記のフロントブラケットの車幅方向の寸法は、フロントメンバの後端よりも大きく、リアブラケットの車幅方向の寸法は、リアメンバの前端よりも大きくてもよい。この構成によれば、フロントブラケットおよびリアブラケットは、各メンバの端部およびクロスメンバに対して広い面積で接合するため、差動装置の取付剛性が向上する。

上記のフロントブラケットおよびリアブラケットはそれぞれ、車両前後方向から見て、クロスメンバよりも下方に突出した先細り形状になっていて、フロントブラケットの縁は、車両前方に屈曲したフランジ状になっていて、リアブラケットの縁は、車両後方に屈曲したフランジ状になっていて、フロントブラケットおよびリアブラケットの先細り形状の斜辺は、車両前後方向から見て、内側に湾曲していて、フロントブラケットおよびリアブラケットそれぞれには、クロスメンバよりも下方に、差動装置が接続される接続孔が形成されていてもよい。

上記構成によれば、フロントブラケットおよびリアブラケットの縁がフランジ状になっていることから、フロントブラケットおよびリアブラケットは、先細り形状であっても剛性を高く保つことができる。特に、上記構成では、単に先細り形状にせず、斜辺を内側に湾曲させることで、前後方向の荷重に対するねじれ剛性を高めている。そのため、差動装置の取付剛性を効率よく向上させることが可能である。

上記のフロントメンバの上下方向の寸法は、フロントメンバの後端に近づくほど下方に大きくなっていて、リアメンバの上下方向の寸法は、リアメンバの前端に近づくほど下方に大きくなっていて、フロントメンバの後端は、クロスメンバよりも下方に突出した状態でフロントブラケットに接合され、リアメンバの前端は、クロスメンバよりも下方に突出した状態でリアブラケットに接合されてもよい。

上記構成によって、フロントメンバおよびリアメンバがフロントブラケットおよびリアメンバそれぞれに対して広く接合するため、フロントブラケットおよびリアブラケットの設置剛性をより向上させることが可能になる。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施例について詳細に説明する。かかる実施例に示す寸法、材料、その他具体的な数値などは、発明の理解を容易とするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。

図１は、本発明の実施例に係る車両用差動装置取付構造（以下、取付構造１００）の概要を示す図である。以下、図１その他の本願のすべての図面において、車両前後方向をそれぞれ矢印F(Forward)、B(Backward)、車幅方向の左右をそれぞれ矢印L(Leftward)、R(Rightward)、車両上下方向をそれぞれ矢印U(upward)、D(downward)で例示する。

図１（a）は、当該取付構造１００を実施した車両後部の下側を示した図である。当該取付構造１００は、差動装置１０２を車両のフロア１０４の下側に取り付けるための部材群であり、差動装置１０２の取付剛性の向上を図ることで、走行中のフロアの振動の低減や、各部材の変形の抑制などを図っている。特に、当該取付構造１００は、差動装置１０２の車両後側を支える取付部１１２、１４４の剛性向上に着目している。

図１（ｂ）は、図１（a）の差動装置１０２を取り外した状態の図である。クロスメンバ１０８、１１０は、車体の骨格となる部材であり、車両後部のフロア１０４の下側を車幅方向に延びている。取付部１１２、１１４は、車両後部のうちの後側のクロスメンバ１１０に設けられ、差動装置１０２の後端側が取り付けられる。なお、差動装置１０２の前端側は、前側のクロスメンバ１０８に設けられたブラケット１０６に取り付けられる。

取付部１１２および取付部１１４は、それぞれクロスメンバの車幅方向左側および右側に設けられて、差動装置の後端側を支持する。これら取付部１１２、１１４は、左右対称の同じ構成である。以下では、取付部１１２、１１４を代表して、車幅方向左側の取付部１１２を例に挙げて説明する。

当該取付構造１００には、差動装置１０２の取り付けに関わる部材として、フロントメンバ１１６およびリアメンバ１１８も含まれている。フロントメンバ１１６およびリアメンバ１１８は、クロスメンバ１０８、１１０と同様に、フロア１０４の下側に設けられる部材である。フロントメンバ１１６は、クロスメンバ１１０から車両前方のクロスメンバ１０８に向かって延びている。リアメンバ１１８は、クロスメンバ１１０から車両後方のバックパネル１２０に向かって延びている。

取付部１１２は、フロントブラケット１２２と、リアブラケット１２４とを含んで構成されている。フロントブラケット１２２は、クロスメンバ１１０の前壁１１０ｂに沿って設けられていて、前壁１１０ｂとフロントメンバ１１６の後端１１６ａとの間に挟まれた状態になっている。リアブラケット１２４は、クロスメンバ１１０の後壁１１０ｃに沿って設けられていて、後壁１１０ｃとリアメンバ１１８の前端１１８ａとの間に挟まれた状態になっている。フロントブラケット１２２とリアブラケット１２４は、共に下端側がクロスメンバ１１０よりも下方に突出していて、この下端側に差動装置１０２が緩衝部材等を介して接続される。

図２は、図１（ｂ）の当該取付構造１００を下方から正対して見た図である。本実施例の取付構造１００は、差動装置１０２の取付剛性の向上を主な目的としている。まず、フロントブラケット１２２とリアブラケット１２４は、車両前後方向から見て互いに重なった状態に設けられていて、互いの間に差動装置１０２（図１（ａ）参照）が接続される。フロントブラケット１２２とリアブラケット１２４とがクロスメンバ１１０を挟んで車両前後方向に重なり、互いに向かい合っていることで、差動装置１０２の取付剛性をより高めることができる。

図３は、図２のフロントブラケット１２２およびリアブラケット１２４それぞれを示す図である。図３（ａ）は、フロントブラケット１２２を車両前方から見た図である。図３（ａ）では、フロントメンバ１１６の後端１１６ａ側を一部省略して示している。

フロントブラケット１２２の車幅方向の寸法は、フロントメンバ１１６の後端１１６ａよりも大きくなるよう設定されている。特に、フロントブラケット１２２の寸法は、フロントメンバ１１６の後端１１６ａのフランジ１１６ｂが納まる程度の寸法に設定されている。この構成のフロントブラケット１２２であれば、フロントメンバ１１６の後端１１６ａおよびクロスメンバ１１０（図１（ａ）参照）の前壁１１０ｂに対して広い面積で接合するため、差動装置１０２に対して高い取付剛性を発揮することが可能になる。

図３（ｂ）は、リアブラケット１２４を車両後方から見た図である。図３（ｂ）では、リアメンバ１１８の前端１１８ａ側を一部省略して示している。リアブラケット１２４の車幅方向の寸法は、リアメンバ１１８の前端１１８ａよりも大きくなるよう設定されている。そして、リアブラケット１２４の寸法においても、リアメンバ１１８の前端１１８ａのフランジ１１８ｂが納まる程度の寸法に設定されている。この構成のリアブラケット１２４であれば、リアメンバ１１８の前端１１８ａおよびクロスメンバ１１０の後壁１１０ｃに対して広い面積で接合するため、差動装置１０２に対して高い取付剛性を発揮することが可能になる。

再び図１（ｂ）を参照する。フロントブラケット１２２は、下端から車幅方向側にわたって、縁１２６が車両前方に屈曲したフランジ状になっている。同様に、リアブラケット１２４も、下端から車幅方向側にわたって、縁１２８が車両後方に屈曲したフランジ状になっている。

図３（ａ）に示すように、フロントブラケット１２２は、下端１３０側が、車両前方から見て、クロスメンバ１１０よりも下方に突出した先細りの形状になっている。このとき、下端１３０を境界にした車幅方向左側の斜辺（縁１２６ａ）、および右側の斜辺（縁１２６ｂ）はそれぞれ、左右の角部１３２、１３４と下端１３０とを結ぶ斜めの仮想的な直線Ｌ１、Ｌ２に対して、内側に湾曲した形状になっている。そのうえで、フロントブラケット１２２は、差動装置１０２が接続される接続孔１３６が、クロスメンバ１１０よりも下方に形成されている。

また、図３（ｂ）に示すように、リアブラケット１２４は、下端１３８側が、車両後方から見て、クロスメンバ１１０よりも下方に突出した先細りの形状になっている。このとき、下端１３８を境界にした車幅方向右側の斜辺（縁１２８ａ）、および左側の斜辺（縁１２８ｂ）はそれぞれ、左右の角部１４０、１４２と下端１３８とを結ぶ斜めの仮想的な直線Ｌ３、Ｌ４に対して、内側に湾曲した形状になっている。リアブラケット１２４においても、差動装置１０２が接続される接続孔１４４が、クロスメンバ１１０よりも下方に形成されている。

上記の構成によって、フロントブラケット１２２の下端１３０側のフランジ状の縁１２６ａ、１２６ｂ、およびリアブラケット１２４の下端１３８側のフランジ状の縁１２８ａ、１２８ｂは、筋交いとして機能し、上下方向や車幅方向に対して曲がり難くなり、先細りの形状であっても剛性を効率よく向上させることが可能になっている。特に、単に先細り形状にしただけでは前後方向の荷重を受けたときにねじれ変形が起きやすくなるため、本実施例ではフロントブラケット１２２およびリアブラケット１２４のそれぞれの斜辺を内側に湾曲させることでねじれ剛性を高め、その問題を解決している。なお、フロントブラケット１２２よびリアブラケット１２４は、下端側を先細り形状にしたうえで、接続孔１３６、１４４をなるべくクロスメンバ１１０の下面１１０ａに近い位置に設けることで、接続孔１３６、１４４を介して荷重を受けたときの変形を防いでいる。

図４は、図１（ｂ）の取付構造１００を車両後方左上から見た斜視図である。クロスメンバ１１０は、断面ハット形状であって、フロア１０４（図１（ｂ）参照）との間に閉断面を形成する。当該取付部１１２はさらに、クロスメンバ１１０の内側に設けられる隔壁部材１４６を含んでいる。隔壁部材１４６は、クロスメンバ１１０の内側にさらに閉断面を形成する部材であり、クロスメンバ１１０を介してフロントブラケット１２２およびリアブラケット１２４にも接合されている。

隔壁部材１４６もまた、差動装置１０２の取付剛性をより高め、車体の振動や変形を抑えることを可能にする。特に、隔壁部材１４６は、クロスメンバ１１０の内側において、フロントメンバ１１６とリアメンバ１１８とを車両前後方向に直線状に橋わたすように設けられている。隔壁部材１４６を設けることで、クロスメンバ１１０の剛性はより向上する。また、隔壁部材１４６によって、フロントブラケット１２２とリアブラケット１２４とが連結され、差動装置１０２に由来する振動および変形をより抑えることが可能になる。

図５は、図２の取付構造１００のＡ－Ａ断面図である。上述したように、クロスメンバ１１０は、断面ハット形状になっている。ここで、図４の隔壁部材１４６は、下壁１４８および側壁１５０を有し、車幅方向に延びるクロスメンバ１１０の内側の一部に閉断面を形成する。

図５には、隔壁部材１４６のうちの下壁１４８が登場している。隔壁部材１４６の下壁１４８は、フロア１０４に広く接触し、また前後方向の端部がクロスメンバ１１０の前後のフランジ１１０ｄ、１１０ｅの下側に接合する。隔壁部材１４６の下壁１４８は、前後方向において段差が生じないよう、なるべく平坦な形状になっている。

フロントメンバ１１６の上下方向の寸法は後端１１６ａに近づくほど次第に下方に大きくなっていて、フロントメンバ１１６は後端１１６ａがクロスメンバ１１０よりも下方に突出した状態でフロントブラケット１２２に接合している。また、リアメンバ１１８の上下方向の寸法は前端１１８ａに近づくほど次第に下方に大きくなっていて、リアメンバ１１８は前端１１８ａがクロスメンバ１１０よりも下方に突出した状態でリアブラケット１２４に接合している。

上記構成によって、フロントメンバ１１６およびリアメンバ１１８がフロントブラケット１２２およびリアブラケット１２４それぞれに対して広く接合されている。そのため、フロントブラケット１２２およびリアブラケット１２４の設置剛性をより向上させることが可能になっている。また、フロントブラケット１２２およびリアブラケット１２４は、下端１３０、１３８側の接続孔１３６、１４４の近傍にまでフロントメンバ１１６およびリアメンバ１１８によって補強されている。そのため、接続孔１３６、１４４から入力される荷重をフロントメンバ１１６およびリアメンバ１１８に効率よく伝え、変形や振動を抑えることが可能になっている。

なお、当該取付構造１００では、クロスメンバ１１０に対してフロントブラケット１２２とフロントメンバ１１６とをスポット溶接等で接合させ、このときの溶接点とは別の箇所にてクロスメンバ１１０と隔壁部材１４６とを接合させている。すなわち、４つの部材部材が重なる位置での溶接を避け、最大で３つの部材が重なる位置にて溶接を行っている。スポット溶接で部材同士を接合する場合、重ねる部品点数は少ないほうが十全な接合が行えるからである。

図６は、図５の取付構造１００のＢ－Ｂ断面図である。隔壁部材１４６は、側壁１５０、１５２の前後それぞれにフランジ１５０ａ、１５０ｂおよびフランジ１５２ａ、１５２ｂを有し、クロスメンバ１１０を介してフロントブラケット１２２およびリアブラケット１２４に接合される。これによって、フロントメンバ１１６からクロスメンバ１１０の内側の隔壁部材１４６、そしてリアメンバ１１８へと、車両前後方向に連なった閉断面が形成される。この構成によって、フロントブラケット１２２およびリアブラケット１２４に伝わった差動装置１０２からの振動を各メンバに伝え、フロア１０４の振動を防ぐことができる。

以上のように、本実施例によれば、フロントブラケット１２２およびリアブラケット１２４を強固に設置することができ、差動装置１０２の取付剛性を高め、車体の振動や変形を抑えることが可能になる。特に、本実施例によれば、差動装置１０２に由来するフロア１０４の振動を好適に抑えることが可能である。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

本発明は、車両用差動装置取付構造に利用することができる。

１００…取付構造、１０２…差動装置、１０４…フロア、１０６…ブラケット、１０８…クロスメンバ、１１０…クロスメンバ、１１０ａ…下面、１１０ｂ…前壁、１１０ｃ…後壁、１１０ｄ、１１０ｅ…フランジ、１１２、１１４…取付部、１１６…フロントメンバ、１１６ａ…後端、１１６ｂ…フランジ、１１８…リアメンバ、１１８ａ…前端、１１８ｂ…フランジ、１２０…バックパネル、１２２…フロントブラケット、１２４…リアブラケット、１２６…縁、１２６ａ、１２６ｂ…斜辺の縁、１２８…縁、１２８ａ、１２８ｂ…斜辺の縁、１３０…下端、１３２、１３４…角部、１３６…接続孔、１３８…下端、１４０、１４２…角部、１４４…接続孔、１４６…隔壁部材、１４８…下壁、１５０、１５２…側壁、１５０ａ、１５０ｂ…フランジ、１５２ａ、１５２ｂ…フランジ、Ｌ１～Ｌ４…仮想的な直線

Claims (6)

1. 車両後部のフロアの下側を車幅方向に延びるクロスメンバと、
   前記クロスメンバに設けられて車両の差動装置が取り付けられる取付部とを備える車両用差動装置取付構造において、
   当該車両用差動装置取付構造はさらに、
   前記クロスメンバから車両前方に延びるフロントメンバと、
   前記クロスメンバから車両後方に延びるリアメンバとを備え、
   前記取付部は、
   前記クロスメンバの前壁に沿って該前壁と前記フロントメンバの後端との間に設けられて該クロスメンバよりも下方に突出するフロントブラケットと、
   前記クロスメンバの後壁に沿って該後壁と前記リアメンバの前端との間に設けられて該クロスメンバよりも下方に突出するリアブラケットとを含むことを特徴とする車両用差動装置取付構造。
2. 前記フロントブラケットと前記リアブラケットは、車両前後方向から見て互いに重なった状態に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の車両用差動装置取付構造。
3. 前記クロスメンバは、断面ハット形状であり、
   前記取付部はさらに、前記クロスメンバの内側に設けられる隔壁部材を含み、
   前記隔壁部材は、前記クロスメンバを介して前記フロントブラケットおよび前記リアブラケットに接合されることを特徴とする請求項２に記載の車両用差動装置取付構造。
4. 前記フロントブラケットの車幅方向の寸法は、前記フロントメンバの後端よりも大きく、
   前記リアブラケットの車幅方向の寸法は、前記リアメンバの前端よりも大きいことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の車両用差動装置取付構造。
5. 前記フロントブラケットおよび前記リアブラケットはそれぞれ、車両前後方向から見て、前記クロスメンバよりも下方に突出した先細り形状になっていて、
   前記フロントブラケットの縁は、車両前方に屈曲したフランジ状になっていて、
   前記リアブラケットの縁は、車両後方に屈曲したフランジ状になっていて、
   前記フロントブラケットおよび前記リアブラケットの先細り形状の斜辺は、車両前後方向から見て、内側に湾曲していて、
   前記フロントブラケットおよび前記リアブラケットそれぞれには、前記クロスメンバよりも下方に、前記差動装置が接続される接続孔が形成されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の車両用差動装置取付構造。
6. 前記フロントメンバの上下方向の寸法は、該フロントメンバの後端に近づくほど下方に大きくなっていて、
   前記リアメンバの上下方向の寸法は、該リアメンバの前端に近づくほど下方に大きくなっていて、
   前記フロントメンバの後端は、前記クロスメンバよりも下方に突出した状態で前記フロントブラケットに接合され、
   前記リアメンバの前端は、前記クロスメンバよりも下方に突出した状態で前記リアブラケットに接合されていることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の車両用差動装置取付構造。

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