JP2005263165A

JP2005263165A - 車両の駆動機構配設構造

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Publication number: JP2005263165A
Application number: JP2004082953A
Authority: JP
Inventors: Tatsuro Yamataka; 達郎山▲高▼
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2004-03-22
Filing date: 2004-03-22
Publication date: 2005-09-29
Anticipated expiration: 2024-03-22
Also published as: JP4269989B2

Abstract

【課題】後部駆動ユニットの搭載レイアウトの容易化と、リヤサブフレームの軽量化を図る。
【解決手段】後部駆動ユニットＵ２は差動装置４の前端にトランスミッション３を一体に結合して構成してあるため、高さ寸法の増大化を回避できて搭載レイアウトを容易にすることができる。後部駆動ユニットＵ２は、差動装置４の後端をリヤサブフレーム１６の後端部１６Ｂに支持し、トランスミッション３の前端をリヤシートクロスメンバ１５のトンネル部１５Ｃでトランスミッションステイ２１を介して支持すると共に、該ステイ２１とトンネル補強メンバ２６とに跨って補強ステイ２７を結合してあるので、動荷重をリヤシートクロスメンバ１５，トンネル補強メンバ２６に分散負担できて、リヤサブフレーム１６の剛性を低めて軽量化を図ることができる。
【選択図】図４

Description

本発明は車両、とりわけ、フロントエンジン、リヤドライブタイプのＡ／Ｔ（自動変速機）車両の駆動機構配設構造に関する。

フロントエンジン・リヤドライブタイプの車両の中には、車両前後の重量バランスを考慮してトランスミッションを差動装置の上側部分に結合して駆動ユニットを構成して搭載するようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開平７−２２３４４９号公報（第４頁、図１）

重量のある差動装置は、通常、前，後フレームと両側フレームとで井桁状に形成した剛体構造のリヤサブフレームの前，後フレームに跨って取付けて、該リヤサブフレームを介してリヤフロアの下側に搭載されるが、前述のようにこの差動装置の上側部分に差動装置よりも更に重量のあるトランスミッションを取付けて駆動ユニットを構成したものでは、駆動ユニットの高さ寸法が大きくなるためその搭載レイアウトが難しくなってしまうばかりでなく、駆動ユニットの動荷重に十分に耐え得るようにリヤサブフレームの肉厚や断面形状を大きくして強度・剛性を高める必要があって、重量増加につながる不具合を生じてしまう。

そこで、本発明は後部駆動ユニットの搭載レイアウトを容易にすることができると共に、リヤサブフレームの軽量化を図ることができて、車体重量の軽減化を実現できる車両の駆動機構配設構造を提供するものである。

本発明の車両の駆動機構配設構造にあっては、トランスミッションを差動装置の前端部に一体に組付けて後部駆動ユニットを構成し、差動装置の後端部を車体フロアの下側に結合したリヤサブフレームの後端部に支持する一方、トランスミッションの前端部を、車体フロアにおけるリヤシートクロスメンバのフロアトンネルに連なるトンネル部に配置し、該トンネル部の下側を車幅方向に跨いで取付けたトランスミッションステイにより、前記トランスミッションの前端部を支持すると共に、前記トランスミッションステイの取付部と、フロアトンネルの下面両側縁部に沿って設けたトンネル補強メンバとに跨って、補強ステイを取付けたことを最も主要な特徴とする。

本発明によれば、トランスミッションを差動装置の前端部に一体に組付けて後部駆動ユニットを構成していて、該後部駆動ユニットの高さ寸法の増大化を回避できるため、車体フロアの地上高を高めるようなフロア構造の大幅な変更を伴うことがなく、該後部駆動ユニットのフロア下側への搭載レイアウトを容易にすることができる。

また、後部駆動ユニットは、その差動装置の後端部をリヤサブフレームの後端部に支持する一方、トランスミッションの前端部をリヤシートクロスメンバのトンネル部でトランスミッションステイを介して支持してあって、後部駆動ユニットの動荷重をリヤシートクロスメンバに負担させることができることに加えて、該後部駆動ユニットの前，後支持点間のスパンが拡大されて前，後支持点に分散される駆動反力が小さくなることと、リヤサブフレームの前端部には駆動反力が直接入力することがないことから、該リヤサブフレームの肉厚や断面形状を極力小さくして強度・剛性を低く抑えることができるため、該リヤサブフレームを軽量化して車体重量の軽減化を図ることができる。

更に、前記トランスミッションステイの取付部と、トンネル補強メンバとに跨って、補強ステイを取付けてあるため、該補強ステイによりトランスミッションステイが前後方向に振れ動く挙動を確実に抑制して、音振性能に影響するトランスミッションステイのリヤシートクロスメンバへの取付部の前後方向剛性を高めることができて、トランスミッション前端部を安定して支持できると共に、後部駆動ユニットの動荷重をリヤシートクロスメンバの他に、同じくフロア骨格のトンネル補強メンバおよびフロアトンネルにも負担させることができて、後部駆動ユニット全体の支持安定性を高めることができる。

以下、本発明の実施形態を図面と共に詳述する。

図１〜図６は本発明の第１実施形態を示し、図１は前部駆動ユニットと後部駆動ユニットとの配設状態を略示的に示す側面説明図、図２は後部駆動ユニットの搭載部分を略示的に示す斜視図、図３はトランスミッションステイの取付部分をフロア下側から見た斜視図、図４は後部駆動ユニットの搭載部分を略示的に示す底面図、図５はトランスミッションステイの取付部を略示的に示す後面図、図６はトランスミッションステイの取付部を示す断面図である。

この実施形態の駆動機構配設構造は、図１に示すようにトルクコンバータ２とトランスミッション３とを切離して、エンジン本体１とトルクコンバータ２とを前後一体に組付けて前部駆動ユニットＵ１を構成してある一方、トランスミッション３は差動装置４の前端部に一体に組付けて後部駆動ユニットＵ２を構成してある。

本実施形態ではフロントエンジン・リヤドライブタイプのＡ／Ｔ車両を示しており、車体１０の車室１１の前部に隔成されたフロントコンパートメント１２に前部駆動ユニットＵ１を搭載し、リヤフロア１４の下側に後部駆動ユニットＵ２を搭載して、これら前部駆動ユニットＵ１と後部駆動ユニットＵ２とを、車両の前部と後部に分離して配置してある。

前部駆動ユニットＵ１は、その左右の中央部と後部の３点でマウント部材９を介してフロントサブフレームまたは車体前部骨格メンバに弾性支持される一方、後部駆動ユニットＵ２は、図２に示すようにリヤシートクロスメンバ１５とリヤサブフレーム１６とに跨って弾性支持される。

前部駆動ユニットＵ１のトルクコンバータ２の出力軸と、後部駆動ユニットＵ２のトランスミッション３の入力軸とを、フロントフロア１３に形成したフロアトンネル１３Ａ内に配置した１本のプロペラシャフト５により、ユニバーサルジョイント６を介して連結して、動力伝達するようにしてある。

本実施形態では、前記プロペラシャフト５を、軽量で、かつ、振動減衰性に優れた弾性材で構成しているが、前部駆動ユニットＵ１から後部駆動ユニットＵ２への動力伝達に些かも支障を来すことのない強度を備えることは勿論で、例えば炭素繊維やガラス繊維等の繊維によって強化した繊維強化合成樹脂材料により、中実又は中空に形成される。

トルクコンバータ２は、ポンプインペラー，タービンランナー，ステータ，ロックアップクラッチ等を備えた一般のトルクコンバータが用いられており、本実施形態ではこのトルクコンバータ２のオイルチャンバ２Ａと、トランスミッション３のオイルチャンバ３Ａとを油圧配管７により連通、接続してある。

オイルチャンバ２Ａと３Ａの何れか一方、例えばトルクコンバータ２のオイルチャンバ２Ａにはオイルポンプ８を配設して、該オイルポンプ８によってトルクコンバータ２およびトランスミッション３のライン圧を維持し得るようにしてある。

このオイルポンプ８は、本来、トルクコンバータ２に組込まれたものが利用されている。

後部駆動ユニットＵ２の差動装置４の後端部を支持するリヤサブフレーム１６は、前，後フレーム１６Ａ，１６Ｂと、一対の側部フレーム１６Ｃとで平面井桁状に形成してあり、その前，後両端部に突出形成した座部１６Ｄ，１６Ｄ´と１６Ｅを介して、リヤフロア１４の下面両側部に車両前後方向に接合したフロア骨格メンバであるリヤサイドメンバ１７の下面に結合してある。

前側の座部１６Ｄ，１６Ｄ´は、図４に示すようにリヤサイドメンバ１７におけるリヤホイールハウス前側に位置する湾曲部分に締結固定され、各座部１６Ｄ，１６Ｄ´間に跨ってその下面側からリヤサブフレームステイ１８を結合して支持剛性を高めてある。

後側の座部１６Ｅは、左右のリヤサイドメンバ１７とリヤクロスメンバ１９とが結合した高剛性部分に締結固定してある。

前記差動装置４の後端部は、上述のようにしてリヤフロア１４のフロア骨格メンバに結合されるリヤサブフレーム１６における後部フレーム１６Ｂの車幅方向中央部に前後方向に貫通配設した防振ブッシュ２０を介して、該後部フレーム１６Ｂに弾性支持してある。

一方、トランスミッション３の前端部を支持するリヤシートクロスメンバ１５は、図２〜図６に示すようにアッパパネル１５Ａとロアパネル１５Ｂとで閉断面に形成してあって、その前側下部にフロントフロア１３の後端を重合して接合すると共に、後側上部にリヤフロア１４の前端を重合して接合してある。

このリヤシートクロスメンバ１５には、図２，図３に示すようにフロアトンネル１３Ａに連なるトンネル部１５Ｃを形成してあり、トランスミッション３の前端部をこのトンネル部１５Ｃ内で、トランスミッションステイ２１を介して支持してある。

トランスミッションステイ２１はアルミ合金等の軽量金属材料からなる鋳物材で構成され、前記トンネル部１５Ｃの下側を車幅方向に跨いでその両側端部２１Ａに設けた取付孔２１ａを、リヤシートクロスメンバ１５の下面、具体的にはロアパネル１５Ｂの下面より突出したスタッドボルト２２に挿通して、下面側よりナット２３によって締結固定するようにしてあり、このトランスミッションステイ２１は図２，図５に示すようにその上面側に防振部材２４を備え、この防振部材２４によってトランスミッション３の前端部を弾性支持するようにしている。

前記スタッドボルト２２は、その上端部を図６に示すようにロアパネル１５Ｂ
の下面と、該下面の近傍に接合配置したレインフォース２５とに跨って多段に固定して、トランスミッションステイ２１の支持安定性を高められるようにしてある。

一方、トランスミッションステイ２１の両側端部２１Ａは、その下面がフロアトンネル１３Ａの下面両側縁に沿って設けたトンネル補強メンバ２６の下面と同一地上高となる高さに下側に向けて突出成形してあり、トランスミッションステイ２１の両側端部２１Ａの取付部と、トンネル補強メンバ２６とに跨って補強ステイ２７を取付けてある。

この補強ステイ２７は、例えばトランスミッションステイ２１と同一材料からなる鋳物材で平板状に構成され、その後端部を前記トランスミッションステイ２１と共にスタッドボルト２２とナット２３とにより締結固定すると共に、前端部をボルト２８とウエルドナット２９とによってトンネル補強メンバ２６を上下方向に貫通して締結固定してある。

以上の第１実施形態の構造によれば、トランスミッション３を差動装置４の前端部に一体に組付けて後部駆動ユニットＵ２を構成していて、該後部駆動ユニットＵ２の高さ寸法の増大化を回避できるため、リヤフロア１４の地上高を高めるようなフロア構造の大幅な変更を伴うことがなく、該後部駆動ユニットＵ２のフロア下側への搭載レイアウトを容易にすることができる。

また、後部駆動ユニットＵ２は、その差動装置４の後端部をリヤサブフレーム１６の後部フレーム１６Ｂに支持する一方、トランスミッション３の前端部をリヤシートクロスメンバ１５のトンネル部１５Ｃで、トランスミッションステイ２１を介して支持してあって、後部駆動ユニットＵ２の動荷重をリヤシートクロスメンバ１５に負担させることができることに加えて、該後部駆動ユニットＵ２の前，後支持点間のスパンが拡大されて前，後支持点に分散される駆動反力が小さくなることと、リヤサブフレーム１６の前部フレーム１６Ａには駆動反力が直接入力することがないから、該リヤサブフレーム１６の肉厚や断面形状を極力小さくでき、特に、前部フレーム１６Ａは場合によって省略することも可能で、リヤサブフレーム１６の強度、剛性を低く抑えることができるため、該リヤサブフレーム１６を軽量化して車体重量の軽減化を図ることができる。

更に、前記トランスミッションステイ２１の左右両側端部２１Ａの取付部と、トンネル補強メンバ２６とに跨って、補強ステイ２７を取付けてあるため、該補強ステイ２７によりトランスミッションステイ２１が前後方向に振れ動く挙動を確実に抑制して、音振性能に影響するトランスミッションステイ２１のリヤシートクロスメンバ１５への取付部の前後方向剛性を高めることができて、トランスミッション３の前端部を安定して支持できると共に、後部駆動ユニットＵ２の動荷重を前記リヤシートクロスメンバ１５の他に、同じくフロア骨格のトンネル補強メンバ２６およびフロアトンネル１３Ａにも負担させることができて、後部駆動ユニットＵ２全体の支持安定性を高めることができる。

図７は本発明の第２実施形態を示し、前記第１実施形態と同一構成部分に同一符号を付して重複する説明を省略して述べるものとし、図７は後部駆動ユニットの搭載部分を略示的に示す底面図である。

この第２実施形態では、図７に示すように前記第１実施形態における補強ステイ２７の後端部に、該後端部の取付位置、即ち、トランスミッションステイ２１と共にリヤシートクロスメンバ１５に締結固定した位置から、リヤフロア（車体フロア）１４の後方かつ車幅方向外側に向けて延びる延設部２７Ａを設け、該延設部２７Ａの後端部をリヤフロア１４の下側に結合してある。

本実施形態では、前記延設部２７Ａの後端部をリヤサブフレームステイ１８に重合して、リヤサブフレーム１６の前側の底部１６Ｄと共にリヤサイドメンバ１７に結合してある。

従って、この第２実施形態の構造によれば、前記第１実施形態と同様の作用効果が得られる他に、補強ステイ２７の延設部２７Ａの後端部を、リヤフロアパネル１４におけるリヤサブフレーム１６の前端部の取付部周りに固定でき、特に、本実施形態ではリヤサブフレーム１６の前側の底部１６Ｄと共にリヤサイドメンバ１７に締結固定してあるため、補強ステイ２７によりリヤサブフレーム１６の前端部取付部分が補強されて剛性を高めることができ、リヤサブフレーム１６により作用する後方への引張荷重をリヤシートクロスメンバ１５およびトンネル補強メンバ２６へ分散負担させて、リヤサイドメンバ１７およびリヤフロア１４の変形を抑えることができる。

ところで、本発明の駆動機構配設構造を第１、第２実施形態を例にとって説明したが、これら実施形態に限ることなく本発明の要旨を逸脱しない範囲で他の実施形態を各種採ることができる。

本発明の第１実施形態における前部駆動ユニットと後部駆動ユニットとの配設状態を略示的に示す側面説明図。本発明の第１実施形態における後部駆動ユニットの搭載部分を略示的に示す斜視図。本発明の第１実施形態におけるトランスミッションステイの取付部分をフロア下側から見た斜視図。本発明の第１実施形態における後部駆動ユニットの搭載部分を略示的に示す底面図。本発明の第１実施形態におけるトランスミッションステイの取付部を略示的に示す後面図。本発明の第１実施形態におけるトランスミッションステイの取付部を示す断面図。本発明の第２実施形態における後部駆動ユニットの搭載部分を略示的に示す底面図。

符号の説明

Ｕ１…前部駆動ユニット
Ｕ２…後部駆動ユニット
１…エンジン本体
２…トルクコンバータ
３…トランスミッション
４…差動装置
５…プロペラシャフト
１０…車体
１１…車室
１３…フロントフロア（車体フロア）
１３Ａ…フロアトンネル
１４…リヤフロア（車体フロア）
１５…リヤシートクロスメンバ
１５Ｃ…トンネル部
１６…リヤサブフレーム
２１…トランスミッションステイ
２１Ａ…両側端部（取付部）
２６…トンネル補強メンバ
２７…補強ステイ
２７Ａ…延設部

Claims

トランスミッションを差動装置の前端部に一体に組付けて後部駆動ユニットを構成し、差動装置の後端部を車体フロアの下側に結合したリヤサブフレームの後端部に支持する一方、
トランスミッションの前端部を、車体フロアにおけるリヤシートクロスメンバのフロアトンネルに連なるトンネル部に配置し、
該トンネル部の下側を車幅方向に跨いで取付けたトランスミッションステイにより、前記トランスミッションの前端部を支持すると共に、
前記トランスミッションステイの取付部と、フロアトンネルの下面両側縁部に沿って設けたトンネル補強メンバとに跨って、補強ステイを取付けたことを特徴とする車両の駆動機構配設構造。
補強ステイの後端部に、該後端部の取付け位置から車体フロアの後方かつ車幅方向外側に向けて延びる延設部を設け、該延設部の後端部を車体フロアの下側に結合したことを特徴とする請求項１に記載の車両の駆動機構配設構造。
補強ステイの後端部を、リヤサブフレームの前端部と共に、車体フロアの下側に結合したことを特徴とする請求項２に記載の車両の駆動機構配設構造。