JP3722423B2 - リアディファレンシャル装置の支持構造 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両の車体後部に設けられるリアディファレンシャル装置の支持構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＦＲ車、４輪駆動車などのように、エンジンがフロント部分に設けられ、後輪が駆動輪となる車両においては、リアドライブシャフトにエンジンの駆動力を伝達するためのプロペラシャフトが設けられている。このプロペラシャフトは居室の下方に延在しており、後方位置においてリアディファレンシャル装置と接続されている。このため、たとえば車両が前面衝突（車両前部からの衝突）をした場合に、プロペラシャフトが突っ張った状態にあると、プロペラシャフトが居室に作用する力を下げることができない。そこで、本出願人は、特開２０００−８５３９０号公報に示すリアディファレンシャル装置の支持構造を開示している。
【０００３】
このリアディファレンシャル装置の支持構造においては、リアディファレンシャル装置の側方に略Ｌ字型のブラケットを設けている。このリアディファレンシャル装置の支持構造においては、デフケースの後方がドライブシャフトの軸心よりも高い位置で車両に連結されている。このＬ字形のブラケットにおける垂直部の上方位置には、くびれた形状の脆弱部が設けられている。このＬ字形ブラケットの上端がプロペラシャフトの軸心よりも高い位置で車両に連結されている。そして、車両がたとえば前面衝突をした場合には、Ｌ字形のブラケットにおける脆弱部が破断し、プロペラシャフトとリアディファレンシャル装置の連結部を下方に落下させることにより、プロペラシャフトが突っ張ることを防止している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、近年、居室空間の大型化の要請に伴い、居室部分の平坦化および車両の低床化が図られている。しかし、前記公報に開示されているリアディファレンシャル装置の支持構造においては、Ｌ字形のブラケットを支持部に用いている。このため、Ｌ字形のブラケットが居室部分の床を低くして平坦にするための邪魔となることがあった。また、車両は底部の低床化が進んでいるので、車両の底部と路面との距離を充分に確保するのが困難となる問題があった。
【０００５】
そこで、本発明の課題は、車両の前面衝突時に居室部に働く減速加速度を低下させることができるリアディファレンシャル装置の支持構造において、車両における居室の平坦化の妨げにならないようにするとともに、車両の底部と路面との距離を充分に確保することができるようにすることにある。
【０００６】
前記課題を解決する本発明は、プロペラシャフトに連結されるリアディファレンシャル装置と、車体と前記リアディファレンシャル装置の後部とを連結し、前記プロペラシャフトの軸心よりも上方に位置する後方車体連結部と、前記リアディファレンシャル装置の側方に固定され、車体の前後方向に延在する取付ブラケットと、前記取付ブラケットの前部を車体と連結する前方車体連結部と、を備えたリアディファレンシャル装置の支持構造において、前記取付ブラケットの前部は、前記前方車体連結部に設けられ車体前後方向に開口する筒部に対して、弾性体を介して取り付けられ、前記リアディファレンシャル装置の後部と前記後方車体連結部とを接続する前方に突出した凸形状の連結ブラケットをさらに設け、この凸形状の連結ブラケットは、車体の前後方向の衝突で塑性変形可能に構成するとともに、前記連結ブラケットの下端辺は、前方に行くにしたがって下降しており、下端部が前記リアディファレンシャル装置よりも低い位置に配置されていることを特徴とするリアディファレンシャル装置の支持構造である。
【０００７】
本発明では、リアディファレンシャル装置を搭載する車両が前面衝突（車両前部からの衝突）をした場合には、その衝突エネルギーがプロペラシャフトを介してリアディファレンシャル装置に直接作用するが、その衝突エネルギーによって、
１．リアディファレンシャル装置には、当該リアディファレンシャル装置の前方を下に向けて回転しようとする回転モーメントが発生する。これは、後方車体連結部の位置がプロペラシャフトの軸心よりも上方に位置するからである。
２．しかし、リアディファレンシャル装置の側部に設けられた取付ブラケットにより、当該リアディファレンシャル装置の回転が規制される。このため、リアディファレンシャル装置は後方に移動する力が増大する。
３．すると、リアディファレンシャル装置の後方に接続された凸形状を有する連結ブラケットの凸部（凸形状部）が増大する移動力に抗することができなくなり潰れる（リアディファレンシャル装置は、回転を規制された状態で凸部をつぶしながら後方に水平移動する）。なお、連結ブラケットの凸部が潰れる（変形する）ことで衝突エネルギーが吸収される。
４．リアディファレンシャル装置が後方に移動することにより、リアディファレンシャル装置の側部に設けられた取付ブラケットの前部は、前方車体連結部に設けられた筒部の弾性体が破断して抜け落ちる。この弾性体が破断するときに減速加速度を低下させる作用がある。
５．取付ブラケットの前部が筒部から抜け落ちると、回転モーメントに対する規制がなくなるので、リアディファレンシャル装置の前部が下に向けて回転（落下）し、プロペラシャフトとリアディファレンシャル装置がユニバーサルジョイント部分で下方に向けて曲がる（逆への字）。その結果、衝突時に居室部に働く減速加速度を低下させることができる。補足すると、リアディファレンシャル装置の前部およびプロペラシャフトの後部は落下するので、リアディファレンシャル装置の前部が跳ね上がって上方の居室を破壊することがない。また、リアディファレンシャル装置の前部およびプロペラシャフトの後部が落下すると、プロペラシャフトの変位方向が規制されてプロペラシャフトが突っ張ることがなくなるので、減速加速度を低下することができる。
【０００８】
しかも、リアディファレンシャル装置、後方車体連結部、および前方車体連結部を略同一平面に配置することができるので、車両における居室の平坦化の妨げとならないようにすることができる。また、車両の低床化を図った場合であっても、車両の底部と路面との距離を充分に確保することができる。
【００１０】
また、本発明では、連結ブラケットの下端辺は前方に行くにしたがって下降しており、その下端部はリアディファレンシャル装置よりも下方位置に配置されている。このため、たとえば車両が後方に移動し、リアディファレンシャル装置が下方の障害物、たとえば縁石に衝突しそうになった際にも、連結ブラケットがぶつかる。その縁石は、連結ブラケットの下端辺に沿って移動し、連結ブラケットの下端部に到達する。この連結ブラケットの下端部は、リアディファレンシャル装置の下方に位置しているので、リアディファレンシャル装置の縁石への衝突を防止することができる。こうして、リアディファレンシャル装置の損傷を防止することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら具体的に説明する。
図１は、本実施形態に係るリアディファレンシャル装置の支持構造を示す斜視図、図２はその平面図、図３はその側面図である。
図１ないし図３に示すように、リアディファレンシャル装置ＲＤは、図示しないリアディファレンシャル装置本体が内側に設けられたデフケース１を備えている。デフケース１の先端には、プロペラシャフトＰＳと接続される接続部２が形成されている。接続部２の内部には、ユニバーサルジョイントが配設されており、プロペラシャフトＰＳとデフケース１内に配設されたリアディファレンシャル装置本体とを連結している。
【００１２】
また、デフケース１の後部近傍における両側には、図示しないドライブシャフトが取り付けられるドライブシャフト取付部３，３が設けられており、さらに、デフケース１の後端部には、連結ブラケット４に保持される後方保持部５が設けられている。
【００１３】
連結ブラケット４は、図２に示すように、平面視した中央部が前方に突出する凸形状をなしており、前方が幅狭部４Ａ、後方が幅広部４Ｂとなっている。この幅広部４Ｂの内側に、車両が前面衝突を起こした際に、デフケース１の後方への移動を許容するに充分なスペースが確保されている。このデフケース１の後方への移動を許容するスペースは、後に説明する取付ブラケット９の前方に締め付けられるスタッドボルト１３の長さよりも大きく設定されている。
【００１４】
前方の幅狭部４Ａにデフケース１の後方保持部５がボルトＢによって締め付けられて保持される。また、幅広部４Ｂは、横バー６に固定されている。横バー６は、側断面円形の部材であり、その両端部には後部対車体連結部７，７が設けられている。後方車体連結部７は、ラバーブッシュ８を備えており、このラバーブッシュ８を介して図１に仮想線で示す車体のクロスメンバＣ１に接続されて固定されている。こうして、デフケース１の後部は、後方車体連結部７，７を介して２点でクロスメンバＣ１に支持されている。尚、クロスメンバＣ１とラバーブッシュ８との連結部の位置は、プロペラシャフトＰＳの軸心よりも上方に位置している。
【００１５】
さらに、連結ブラケット４は、図３に示すように、下部４Ｃを備えている。下部４Ｃの下辺は、前方に行くにしたがって下降しており、そのまま幅狭部４Ａに連結されている。幅狭部４Ａの下端辺はやはり前方に行くにしたがって下降しており、その下端部４Ｄは、デフケース１よりも下方に位置している。
【００１６】
また、デフケース１の一側部には、ボルトＢ，Ｂ，Ｂによって取付ブラケット９が固定されている。取付ブラケット９は前後に延在しており、前方が頂点となり、後方が底辺となる三角形状をなしている。取付ブラケット９の先端位置には、前方車体連結部１０が設けられている。前方車体連結部１０は、図３に示す断面略Ｌ字形状のクロスメンバＣ２に接続されて固定されている。
【００１７】
前方車体連結部１０には前後方向に向けて開口する筒部１１が設けられており、筒部１１の内面側には、図４に示すように、弾性体１２が設けられている。この弾性体１２には、前方からスタッドボルト１３が挿入されて貫通しており、スタッドボルト１３が取付ブラケット９の先端部に締め付けられている。このようにして、取付ブラケット９の先端部が前方車体連結部１０に取り付けられている。したがって、デフケース１の前方は、取付ブラケット９および前方車体連結部１０を介して１点で支持されている。この前方車体連結部１０に取付ブラケット９が取り付けられる高さ位置と、デフケース１にプロペラシャフトＰＳが取り付けられる高さ位置は、略同じ高さ位置とされている。
【００１８】
次に、本発明に係るリアディファレンシャル装置の支持構造の作用について説明する。本発明に係るリアディファレンシャル装置の支持構造では、このリアディファレンシャル装置を備える車両が前面衝突をした際に、その衝突エネルギーを効率的に吸収する。
【００１９】
いま、リアディファレンシャル装置ＲＤを備える車両が前面衝突を起こすと、図５（ａ）に示すように、その衝突エネルギＥは、プロペラシャフトＰＳを介してデフケース１に直接伝達される。デフケース１が衝突エネルギＥを受けると、１．クロスメンバＣ１とラバーブッシュ８との連結部の位置がプロペラシャフトＰＳの軸心よりも上方にあるので、前記連結部を中心にデフケース１の前方が下方に動くように回転モーメントが発生する。しかし、デフケース１の前方は、取付ブラケット９を介して支持されているので回転はしない。
【００２０】
２．前方からの入力により、デフケース１が後方に移動し図５（ｂ）に示すように、連結ブラケット４の幅広部４Ｂを潰す。
【００２１】
３．デフケース１が後方に移動したことで、図５（ｃ）に示すように、弾性体１２が破断しスタッドボルト１３が前方車体連結部１０より抜け落ちる（取付ブラケット９の前部が筒部１１から抜け落ちる）。ちなみに、幅広部４Ｂが潰れきるまでの過程の中でブラケット９の前部（スタッドボルト１３）が筒部１１から抜け落ちるように、幅広部４Ｂの内側には、デフケース１の後方への移動を許容する充分なスペースが確保されている。なお、筒部１１の長さを長くすれば前記したスペースもこれに応じたものに設定し、ブラケット９の前部が筒部１１から抜け落ちることができるようにする。
【００２２】
４．次に、スタッドボルト１３が前方車体連結部１０より抜け落ちることでデフケース１を前方で支持する力がなくなるので、デフケース１の自重と上記１項で発生した回転モーメントによりデフケース１の前方が落下する。
ここで、回転モーメントは、「プロペラシャフトＰＳの軸心よりも上方に位置する後方車体連結部（クロスメンバＣ１とラバーブッシュ８との連結部）」という構成により生じるが、ここでの「上方に位置する」程度は僅かでよい。僅かでもプロペラシャフトＰＳの軸心よりも連結部が「上方に位置」すれば、デフケース１の自重と相俟ってデフケース１の前方を確実に落下させることができるからである。換言すると、プロペラシャフトＰＳの軸心よりも連結部が僅かでも「上方に位置」すれば、デフケース１の前方を上方に移動させるような好ましくない回転モーメントを生じることがないからである。また、デフケース１の前方を確実に落下させるきっかけを作ることができるからである。また、低床化の実現に寄与するからである。
【００２３】
５．尚、デフケース1の前方が落下することにより、接続部２内に設けられたユニバーサルジョイントの部分で、プロペラシャフトＰＳとデフケースが折れ曲がる形となる。
【００２４】
このように、車両が前面衝突すると、連結ブラケット４の幅広部４Ｂが潰れてデフケース１が後方に移動する。デフケース１の後方への移動と同時に、取付ブラケット９も後方に移動し、スタッドボルト１３によって弾性体１２を破断させ、取付ブラケット９を支持する前方の支持力がなくなる。このときクロスメンバＣ１とラバーブッシュ８との連結部を中心として発生した回転モーメントにより取付けブラケット９およびデフケース１の前方が落下するので、接続部２内に設けられたユニバーサルジョイントの部分でプロペラシャフトＰＳとデフケースが略逆への字の形状に折れ曲がる。その結果、衝突時に居室部に働く減速加速度を低下させることができる。なお、弾性体１２が破断するときに減速加速度を低下する作用がある。ちなみに、弾性体１２の破断は、凸形状をした連結ブラケット４の幅広部４Ｂが潰れる過程の中で生じる。このため、弾性体１２の破断による衝突エネルギの急激な放出は防止される。
また、リアディファレンシャル装置の前部およびプロペラシャフトの後部は落下するので（前記したとおり略逆への字の形状に折れ曲がるので）、機器類が居室の方に跳ね上がって居室に損傷を与えることがない。また、プロペラシャフトが突っ張ることがないので減速加速度を大きくすることがない。
しかも、このリアディファレンシャル装置の支持構造では、デフケース１およびこれを支持する後方車体連結部７および前方車体連結部１０は、略同じ高さ位置に配設されている。このため、リアディファレンシャル装置の支持構造として嵩張ることはないので、居室の平坦化を図るための邪魔となることはない。さらに、車両の底部の低床を図る際に、車両の底部と床面との距離を充分に確保することができる。
【００２５】
また、図３に示すように、本発明に係るリアディファレンシャル装置の支持構造では連結ブラケット４の下部が前方に行くにしたがって下降し、そのまま下端部４Ｄまで繋がっている。この下端部４Ｄは、デフケース１よりも下方位置に配置されている。このため、たとえば車両が後方へ移動する際、車両の下方に縁石などがあった場合に、デフケース１が縁石に衝突しそうになる。このとき、デフケース１よりも後方に位置する連結ブラケット４の下部４Ｃが縁石に衝突する。そして、そのまま車両は後方に移動すると、縁石はそのまま連結ブラケット４の下端辺に沿って移動し、下端部４Ｄに到達する。この下端部４Ｄは、デフケース１よりも下方に位置しているので、縁石がデフケース１に衝突することを防止できる。こうして、デフケース１内に設けられたリアディファレンシャル装置の損傷を防止することができる。
【００２６】
【発明の効果】
以上のとおり、本発明によれば、リアディファレンシャル装置の前部およびプロペラシャフトの後部は落下するので、リアディファレンシャル装置の前部が跳ね上がって上方の居室を破壊することがない。また、リアディファレンシャル装置の前部およびプロペラシャフトの後部が落下すると、プロペラシャフトが突っ張ることがなくなるので、減速加速度を低下することができる。しかも、車両における居室の平坦化の妨げとならないようにすることができる。また、車両の低床化を図った場合であっても、車両の底部と路面との距離を充分に確保することができる。
【００２７】
さらに、本発明によれば、車両が後方に移動した際に、車両の下方に位置する障害物にリアディファレンシャル装置がぶつかりそうになった場合でも、連結ブラケットがぶつかって、リアディファレンシャル装置に障害物がぶつかることはない。したがって、リアディファレンシャル装置の損傷を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】リアディファレンシャル装置の支持構造を示す斜視図である。
【図２】リアディファレンシャル装置の支持構造を示す平面図である。
【図３】リアディファレンシャル装置の支持構造を示す側面図である。
【図４】前部対車体取付部の正断面図である。
【図５】車両の衝突時のリアディファレンシャル装置の支持構造の作用を説明する説明図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は側面図である。
【符号の説明】
１ デフケース
４ 連結ブラケット
４Ａ 幅狭部
４Ｂ 幅広部
４Ｃ 下部
４Ｄ 下端部
５ 後方保持部
６ 横バー
７ 後方車体連結部
９ 取付ブラケット
１０ 前方車体連結部
１１ 筒部
１２ 弾性体
１３ スタッドボルト
ＰＳ プロペラシャフト
ＲＤ リアディファレンシャル装置

Claims (1)

1. プロペラシャフトに連結されるリアディファレンシャル装置と、
   車体と前記リアディファレンシャル装置の後部とを連結し、前記プロペラシャフトの軸心よりも上方に位置する後方車体連結部と、
   前記リアディファレンシャル装置の側方に固定され、車体の前後方向に延在する取付ブラケットと、
   前記取付ブラケットの前部を車体と連結する前方車体連結部と、を備えたリアディファレンシャル装置の支持構造において、
   前記取付ブラケットの前部は、前記前方車体連結部に設けられ車体前後方向に開口する筒部に対して、弾性体を介して取り付けられ、
   前記リアディファレンシャル装置の後部と前記後方車体連結部とを接続する前方に突出した凸形状の連結ブラケットをさらに設け、
   この凸形状の連結ブラケットは、車体の前後方向の衝突で塑性変形可能に構成するとともに、
   前記連結ブラケットの下端辺は、前方に行くにしたがって下降しており、下端部が前記リアディファレンシャル装置よりも低い位置に配置されていることを特徴とするリアディファレンシャル装置の支持構造。

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