JP6115531B2 - 自動車のパワープラントフレーム構造 - Google Patents

Description

この発明は、リヤディファレンシャル装置のワインドアップを防止するパワープラントフレームを備えたような自動車のパワープラントフレーム構造に関し、詳しくは、車体前部に搭載されたパワープラントと、左右の後輪に駆動力を配分するリヤディファレンシャル装置と、フロアパネルの車幅方向中央に膨出したフロアトンネル部の下方に設けられて、上記パワープラントと上記リヤディファレンシャル装置との間を駆動力伝達可能に連結するプロペラシャフトと、上記パワープラントのハウジングと上記リヤディファレンシャル装置のハウジングとを連結するパワープラントフレームと、を備えた自動車のパワープラントフレーム構造に関する。

一般に、パワープラントフレームは、リヤディファレンシャル装置のワインドアップ振動を抑制し、加速応答性（いわゆるレスポンス）の向上を図ると共に、車体前部に搭載されたエンジンやモータ等のパワープラントからのロール方向の動きを許容する目的で、パワープラントのハウジングとリヤディファレンシャル装置のハウジング（いわゆるデフハウジング）とを連結するように設けられている。

また、ＦＲ車（前部機関後輪駆動車）においては、フロアパネルに形成されたフロアトンネル部の下方つまり車外側に、パワープラントとリヤディファレンシャル装置との間を駆動力伝達可能に連結するプロペラシャフトと、排気ガス浄化用のキャタリストとが設けられている。

近年においては、排気ガス基準の強化により、上述のキャタリストが大きくなり、フロアトンネル部の車幅方向の幅を広げる要因になることに加えて、衝突安全基準の強化により、ドアおよびサイドシルの車幅方向の幅が広くなる要因となっており、車幅を拡大しないと、乗員居住スペース、特に、足元スペースが圧迫されて、居住性が低下するものである。

このような問題点を解決するために、トルクチューブを用いることが従来から知られている。トルクチューブはパワープラントフレームとして用いられ、該トルクチューブの内部にプロペラシャフトを挿通し、このトルクチューブでエンジンやモータなどのパワープラントのハウジングと、リヤディファレンシャル装置のハウジングとを剛体結合して、ワインドアップモーメントによる車体変形や、リヤサブフレームの前上がりに傾むく挙動を打ち消すことができる。

トルクチューブを備えた従来構造においてはパワープラントフレームをプロペラシャフトを囲うパイプ状閉断面構造として軽量高剛性化することができ、当該パワープラントフレームを小径に設定できて、居住スペースなかんずく足元スペースを充分確保することができる利点があり、さらに、トルクチューブでパワープラントのハウジングとリヤディファレンシャル装置のハウジングとが剛体結合されているので、前部機関のトルクがリヤディファレンシャル装置にダイレクトに伝達される利点がある。

しかしながら、上述のトルクチューブは、パワープラントとしてのエンジン（またはモータ）とリヤディファレンシャル装置とをトルクチューブで剛体結合したシャシー全体を組付ける必要があり、従前のパワープラントフレームのようにエンジン搭載後に後付けすることができないため、既存の生産ラインでの組付けが不可能となる場合があった。

また車両の加速時にはリヤディファレンシャル装置にワインドアップモーメント（リヤディファレンシャル装置の前部が上方に回転するモーメント）が発生するので、トルクチューブの直径をワインドアップモーメントが最大となる当該トルクチューブの後端の剛性に合わせてトルクチューブの全体を大径化する必要があった。

トルクチューブの大径化を解消するには、該トルクチューブを鋳造により形成するか、あるいは、削り出しにより形成すればよいが、この場合にはコスト高となるうえ、量産性には不向きであった。

ところで、特許文献１には、フロアトンネル部の車外側に、パワープラントフレームとキャタリストとを並設する構造が開示されているが、キャタリストの大型化に伴い、上記フロアトンネル部の下部が車室内側に膨出して、乗員居住スペース、特に、足元スペースが狭小となる問題点があった。

また、特許文献２には、フロアトンネル部の車外側に設けられるパワープラントフレームを前部右側のパワープラントフレームと、後部左側のパワープラントフレームとに前後２分割する構造が開示されているが、２分割されたパワープラントフレームを車幅方向の左右にそれぞれ設ける関係上、フロアトンネル部が大きくなって、乗員の足元スペースが狭小となる問題点があった。

さらに、特許文献３には、エンジン、クラッチユニット、変速機から成るドライブトレーン（パワープラントと同意）を車両前部に搭載し、車両後部にリヤディファレンシャル装置を搭載し、変速機のハウジングつまりミッションハウジングと、リヤディファレンシャル装置のハウジング、つまりデフハウジングとをトルクチューブで剛体結合するが、該トルクチューブの後端にハブ部を設けて、当該トルクチューブ後端を曲げに対して補強した構造が開示されている。

しかしながら、この特許文献３に開示された従来構造においては、トルクチューブ全体が太くなるうえ、既存の生産ラインでの組付けが困難となり、量産性には不向きとなる問題点があった。

特開２００９−５１３０３号公報 特許第４３２０８７９号公報 特許第４４８３９１６号公報

そこで、この発明は、パワープラントフレームを、前部が筒状でプロペラシャフトをその内部に挿通するトルクチューブ部で構成し、後部が開放型のフレーム部で構成することにより、乗員居住スペース、特に、足元スペースを確保することができると共に、フレーム部の後付けを可能となして、組付け性の向上を図ることができる自動車のパワープラントフレーム構造の提供を目的とする。

この発明による自動車のパワープラントフレーム構造は、車体前部に搭載されたパワープラントと、左右の後輪に駆動力を配分するリヤディファレンシャル装置と、フロアパネルの車幅方向中央に膨出したフロアトンネル部の下方に設けられて、上記パワープラントと上記リヤディファレンシャル装置との間を駆動力伝達可能に連結するプロペラシャフトと、上記パワープラントのハウジングと上記リヤディファレンシャル装置のハウジングとを連結するパワープラントフレームと、を備えた自動車のパワープラントフレーム構造であって、上記パワープラントフレームは、前部が筒状で上記プロペラシャフトをその内部に挿通するトルクチューブ部で構成され、後部が開放型のフレーム部で構成されたものである。

上記構成によれば、パワープラントフレームの前部をトルクチューブ部で構成したので、当該トルクチューブ部のサイズにより、乗員居住スペース、特に、足元スペースを確保することができる。
また、パワープラントフレームの後部を開放型のフレーム部で構成したので、車体に対するパワープラント（エンジンやモータなど）およびリヤディファレンシャル装置の組付け後に、フレーム部を後付けすることができ、既存の生産ラインを用いての組付けができて、組付け性を確保することができる。
さらに、ワインドアップモーメントは、パワープラントフレームの前部で小さく、後部で大きくなるが、このようにワインドアップモーメントの影響が異なるパワープラントフレームの前部と後部とで当該パワープラントフレームの寸法形状を異ならせることができる。

この発明の一実施態様においては、上記フレーム部の後部断面が前部断面に対して高さが拡大されたものである。

上記構成によれば、フレーム部の前部はフレーム部の後部に対してその高さが小さいので、乗員居住性を確保しつつ、フレーム部の後部は高さが拡大されているので、ランプアングルおよびワインドアップモーメントに対する剛性を確保することができる。
なお、フレーム部の前部断面と後部断面とは、剛性の変曲点つまり脆弱部が形成されないように構成することが好ましい。

この発明の一実施態様においては、上記フレーム部は車両正面視で略Ｖ字状断面形状に形成され、該略Ｖ字状断面の両端部と底部とが上記トルクチューブ部および上記リヤディファレンシャル装置のハウジングに接続されたものである。

上記構成によれば、上記フレーム部はトルクチューブ部、リヤディファレンシャル装置のハウジングに対して、略Ｖ字状断面の両端部と底部との３点で接続されているので、当該フレーム部の上下方向の曲げ剛性、および、ねじり剛性の向上を図ることができる。

この発明の一実施態様においては、後車軸より前方の上記フレーム部に対応して燃料タンクが配置されたものである。

上記構成によれば、重量物であり、燃料の増減に起因して重量が大きく変動する燃料タンクを、前車軸と後車軸との間に配設したので、燃料増減による車両の旋回性能の変動を軽減することができる。

さらに、フレーム部を開放型で、かつ着脱可能とすることで、車体に対するパワープラント、リヤデファレンシャル装置、および燃料タンクの取付け後に、フレーム部を組付けることができ、またパワープラントおよびリヤデファレンシャル装置を取り外すことなく燃料タンクを取り外すことができる。この結果、組付け性およびサービス性（メンテナンス性）の向上を図ることができる。

この構成によれば、パワープラントフレームを、前部が筒状でプロペラシャフトをその内部に挿通するトルクチューブ部で構成し、後部が開放型のフレーム部で構成することにより、乗員居住スペース、特に、足元スペースを確保することができると共に、フレーム部の後付けを可能となして、組付け性の向上を図ることができる効果がある。

この発明の自動車のパワープラントフレーム構造を示す側面図 図１からフレーム部を取外してプロペラシャフトの接続構造を示す側面図 図１のＡ−Ａ線に沿う要部の拡大断面図 図１のＢ−Ｂ線に沿う要部の拡大断面図 図１のＣ−Ｃ線に沿う要部の拡大断面図 図１のＤ−Ｄ線に沿ってフレーム部の前部の取付け構造を示す断面図 図１のＥ−Ｅ線に沿ってフレーム部の後部の取付け構造を示す断面図 自動車のパワープラントフレーム構造の他の実施例を示す断面図

乗員居住スペース、特に、足元スペースを確保することができると共に、フレーム部の後付けを可能となして、組付け性の向上を図るという目的を、車体前部に搭載されたパワープラントと、左右の後輪に駆動力を配分するリヤディファレンシャル装置と、フロアパネルの車幅方向中央に膨出したフロアトンネル部の下方に設けられて、上記パワープラントと上記リヤディファレンシャル装置との間を駆動力伝達可能に連結するプロペラシャフトと、上記パワープラントのハウジングと上記リヤディファレンシャル装置のハウジングとを連結するパワープラントフレームと、を備えた自動車のパワープラントフレーム構造において、上記パワープラントフレームは、前部が筒状で上記プロペラシャフトをその内部に挿通するトルクチューブ部で構成され、後部が開放型のフレーム部で構成されるという構成にて実現した。

この発明の一実施例を以下図面に基づいて詳述する。
図面は自動車のパワープラントフレーム構造を示し、図１は当該パワープラントフレーム構造を示す側面図、図２は図１からフレーム部を取付してプロペラシャフトの接続構造を示す側面図、図３は図１のＡ−Ａ線に沿う要部の拡大断面図、図４は図１のＢ−Ｂ線に沿う要部の拡大断面図、図５は図１のＣ−Ｃ線に沿う要部の拡大断面図である。

図１，図３において、エンジンルーム１と車室２とを車両前後方向に仕切るダッシュパネル３を設け、このダッシュパネル３の下部には、後方に向けて略水平に延びるフロアパネル４を連設している。
上述のフロアパネル４の車幅方向中央には、車室２内へ膨出して車両の前後方向に延びるフロアトンネル部５を一体または一体的に形成している。

図１に示すように、上述のフロアパネル４の後部には、キックアップ部６を介してリヤフロア７（詳しくは、リヤフロアパネル）を一体または一体的に連設し、このリヤフロア７を車両後方まで延設すると共に、該リヤフロア７の後部かつ車幅方向中間部には、タイヤパン８を段下げ形成している。

図１に示すように、上述のダッシュパネル３の上部にはカウル部９を設け、このカウル部９とルーフパネル１０の前部との間には、フロントウインド部材１１（いわゆるフロントウインドガラス）を配設している。また、上述のルーフパネル１０の後部とリヤエンド部１２との間には、リヤウインド部材１３（いわゆるリヤウインドガラス）を配設している。

一方で、上述のエンジンルーム１の上方を開閉可能に閉塞するボンネット１４を設けると共に、該ボンネット１４の前端部下部にはフロントバンパ１５を設けている。

図３，図４に示すように、上述のフロアパネル４の車幅方向両サイド（但し、図３，図４では車幅方向右側サイドのみを示す）には、サイドシル１６を接合固定している。このサイドシル１６はサイドシルインナ１７とサイドシルアウタ１８とを接合固定して、車両前後方向に延びるサイドシル閉断面１９を有する車体強度部材である。

図５に示すように、上述のリヤフロア７の車幅方向両サイド（但し、図５では車幅方向右側サイドのみを示す）には、ボディサイドインナパネル２０、ボディサイドレインフォースメント２１、ボディサイドアウタパネル２２をこの順に接合固定して、上述のボディサイドインナパネル２０とボディサイドレインフォースメント２１との間には、閉断面２３を形成している。また、上述のリヤフロア７の延長線上に対応するよう該閉断面２３内には、ボディサイドインナパネル２０とボディサイドレインフォースメント２１とを車幅方向に連結して、閉断面２３を上下に区画する隔壁２３Ａ（いわゆるレインフォースメント）を設けている。

図１，図３，図４に示すように、上述のフロアパネル４の右側上方部にはドライバーズシート２４（運転席）を取付け、フロアパネル４の左側上方部には図示しないパッセンジャーズシート（助手席）を取付け、２人乗り自動車（いわゆるツー・シータ）を構成している。

図３，図４に示すように、上述のドライバーズシート２４は、乗員の着座面を形成するシートクッション２４Ｃと、乗員の背もたれ面を形成するシートバック２４Ｂとを備え、シートバック２４Ｂの上部にはヘッドレスト部を一体形成している。

ところで、図１に示すように、車体前部に位置するエンジンルーム１内にはパワープラントの一例としてエンジン２５を搭載している。図面では該エンジン２５として直列４気筒エンジンを例示しているが、これは他の直列多気筒エンジンでもよく、Ｖ型エンジンでもよく、あるいはロータリエンジンであってもよく、パワープラントとしてはエンジン２５に代えてモータを搭載してもよい。

また、同図に示すように、エンジンルーム１内のエンジン２５の前方には、コンデンサ２６とラジエータ２７とファンシュラウド２８とを一体化した熱交換器ユニット２９を配置している。

図１に示すように、上述のエンジン２５のシリンダヘッドに形成された排気ポートには、排気マニホルド３０を取付け、この排気マニホルド３０の下流には、フロントエキゾーストパイプ３１（排気管）、上流側のキャタリスト３２、ミドルエキゾーストパイプ３３（排気管）下流側のキャタリスト３４、リヤエキゾーストパイプ３５（排気管）、サイレンサ３６、テールパイプ３７をこの順に連通接続して排気系を構成している。

図１，図３，図４に示すように、上述のフロントエキゾーストパイプ３１、キャタリスト３２、ミドルエキゾーストパイプ３３は、フロアトンネル部５の車外側に配設されている。

また、図３，図５に示すように、上述の各キャタリスト３２，３４はキャタリストケース３２ａ，３４ａ内にステンレス波板等で保持された触媒担体３２ｂ，３４ｂを備えている。

図１に示すように、リヤエキゾーストパイプ３５と対応するリヤフロア７の下方部には左右の後輪（但し、図１では右側の後輪のみを示す）３８に駆動力を配分するリヤディファレンシャル装置４０を配設している。

上述のパワープラントとしてのエンジン２５を車体前部に搭載し、トランスミッション４１をエンジン後方に設け、リヤディファレンシャル装置４０（差動歯車装置）を車体後部に設けると共に、エンジン２５およびトランスミッション４１とリヤディファレンシャル装置４０との間を駆動力伝達可能に連結する前側のプロペラシャフト４３（図２，図３参照）と後側のプロペラシャフト４４（図２，図５参照）とを設けることで、ＦＲ車（前部機関後輪駆動車）を構成している。

図２，図３に示すように、前側のプロペラシャフト４３は鋼材等の高剛性金属部材により断面中実に形成されており、図２，図４，図５に示すように、後側のプロペラシャフト４４は、後述するようにスペースに余裕がある為、軽量化と高剛性化を狙い、炭素繊維強化樹脂（ＣＦＲＰ）製の中空パイプとしている。なお、前後のプロペラシャフト４３、４４の材質は、それぞれ、要求されるトルク伝達性能とサイズを満足する範囲で、断面中実としたり、鋼材などの金属、ＣＦＲＰ、または他の材質を用いることができる。

このように、前側のプロペラシャフト４３が小径に形成され、この前側のプロペラシャフト４３に対して、後側のプロペラシャフト４４は大径かつ中空状に形成されている。

上述の前側のプロペラシャフト４３の前端部はトランスミッション４１の出力軸に連結されており、この前側のプロペラシャフト４３の後端部と、後側のプロペラシャフト４４の前端部とはユニバーサルジョイント４５を介して連結されている。

このユニバーサルジョイント４５は、前側のプロペラシャフト４３後端側のヨーク部材４５ａと、後側のプロペラシャフト４４前端側のヨーク部材４５ｂと、これら各ヨーク部材４５ａ，４５ｂを連結するクロス部材４５ｃとを備えている。

図２に示すようにリヤディファレンシャル装置４０はハウジング４６から車両前方に突出するリヤディファレンシャル入力軸４７を有しており、後側のプロペラシャフト４４の後端部とリヤディファレンシャル入力軸４７とは、ユニバーサルジョイント４８を介して連結されている。
このユニバーサルジョイント４８は、後側のプロペラシャフト４４後端側のヨーク部材４８ａと、リヤディファレンシャル入力軸４７前端側のヨーク部材４８ｂと、これら各ヨーク部材４８ａ，４８ｂを連結するクロス部材４８ｃとを備えている。

図１に示すように、上述のエンジン２５の後部にはパワープラント後端ハウジング４９を取付けており、このパワープラント後端ハウジング４９と、リヤディファレンシャル装置４０のハウジング４６との間には、リヤディファレンシャル装置４０のワインドアップ振動を抑制して、加速応答性を高める目的で、パワープラントフレーム５０を連結している。

しかも、該パワープラントフレーム５０は、その前部が筒状で前側のプロペラシャフト４３を内部に挿通するトルクチューブ部５１（図１，図３参照）で構成され、その後部が開放型のフレーム部５２（図１，図４，図５参照）で構成されている。

上述のパワープラントフレーム５０の前部をトルクチューブ部５１で構成することにより、このトルクチューブ部５１のサイズにより、図３，図４に示すように、乗員居住スペース、特に足元スペースを確保するよう構成している。特に、図３，図４に示すように前側のプロペラシャフト４３を断面中実化し、その径を小さくすることができるので、該プロペラシャフト４３を離間囲繞するトルクチューブ部５１の外径も小径と成すことができ、このため、フロアトンネル部５内つまりフロアトンネル部５の車外側にトルクチューブ部５１と大径化が要請されるキャタリスト３２とを並設しても、フロアトンネル部５の下部を車室２内、詳しくは乗員の足元スペース側へ膨出させる必要がなく、これにより、乗員足元スペースを確保し得るよう構成したものである。

また、図４，図５に示すように、パワープラントフレーム５０の後部を開放型のフレーム部５２で構成することにより、車体に対するエンジン２５およびリヤディファレンシャル４０の組付け後に、該フレーム部５２を後付けすることができ、既存の生産ラインを用いての組付けができて、組付け性を確保するよう構成している。
さらに、ワインドアップモーメントは、パワープラントフレーム５０の前部で小さく、後部で大きくなるが、このようにワインドアップモーメントの影響が異なるパワープラントフレーム５０の前部と後部とで当該パワープラントフレーム５０の寸法形状を異ならせることができるよう構成したものである。

図２に示すように、トルクチューブ部５１の後端部には、該トルクチューブ部５１と一体または一体的に形成されたアルミダイキャスト製のトルクチューブブラケット５３が設けられており、このトルクチューブブラケット５３の内径部５３ａにはベアリング５４を介して前側のプロペラシャフト４３の後端部が軸支されている。

図６は図１のＤ−Ｄ線に沿ってフレーム部５２の前部の取付け構造を示す断面図、図７は図１のＥ−Ｅ線に沿ってフレーム部５２の後部の取付け構造を示す断面図である。

図４〜図７に示すように、上述のフレーム部５２は、右側の側辺部５２ａと、左側の側辺部５２ｂと、これら左右の各側辺部５２ａ，５２ｂの下端部を車幅方向に接続する底辺部５２ｃと、右側の側辺部５２ａの上端から車幅方向外側つまり右側に延びる取付け片部５２ｄと、左側の側辺部５２ｂの上端から車幅方向外側つまり左側に延びる取付け片部５２ｅとを一体形成して、上方が開放した開放型に形成されると共に、車両正面視で略Ｖ字状断面形状に形成されている。
なお、図１に示すように、左右の各側辺部５２ａ，５２ｂには、軽量化用の複数の開口部５２ｆが形成されている。

そして、上述のフレーム部５２の後部断面（図７参照）は、図６に示す前部断面に対して高さが拡大されている。すなわち、フレーム部５２の前部断面の上下方向の高さをＨ１（図６参照）とするとき、フレーム部５２の後部断面の上下方向の高さＨ２（図７参照）は、Ｈ２＞Ｈ１の関係式が成立するように形成されている。

この場合、図１に側面図で示すように、フレーム部５２の前部断面と後部断面とは、剛性の変曲点つまり脆弱部が形成されないように構成している。
上述のフレーム部５２の前部をフレーム部５２の後部に対してその高さが小さくなるように形成（Ｈ１＜Ｈ２）することで、乗員居住性を確保しており、また、フレーム部５２の後部の高さ（Ｈ２＞Ｈ１）が拡大されることで、ホイールベース中央部（ミドルエギゾーストパイプ３３）を高くできるので、車体底部のホイールベース中間部位を通る前後輪の接線の成す水平に対する角度であって、路面の凹凸との干渉しにくさを示すランプアングルを大きく取ると共に、ワインドアップモーメントに対する剛性を十分に確保するよう構成したものである。

ところで、図６に示すように、上述のトルクチューブブラケット５３には、その上部外側面から車幅方向右側に延びる取付け部５３ｂと、その上部外側面から車幅方向左側に延びる取付け部５３ｃと、その下部底面から下方に延びる取付け部５３ｄとを一体形成している。
ここで、左右の取付け部５３ｂ，５３ｃはトルクチューブブラケット５３の円筒状の本体部５３ｆを介して車幅方向水平に延び、かつ、各取付け部５３ｂ，５３ｃの底面が同一高さ位置となるよう形成されている。

また、上述の取付け部５３ｄの底面は水平方向に指向するように形成されると共に、この底面から取付け部５３ｄの内部、つまり上部に向けてネジ孔５３ｆが形成されている。

そして、図６に示すように、フレーム部５２の前部において、その略Ｖ字状断面の両端部である取付け片部５２ｄ，５２ｅがボルト５５およびナット５６を用いてトルクチューブブラケット５３の各取付け部５３ｂ，５３ｃに接続されると共に、フレーム部５２の略Ｖ字状断面の底部である底辺部５２ｃが、ネジ孔５３ｆに螺合するボルト５７を用いてトルクチューブブラケット５３の取付け部５３ｄに接続されている。

一方、図７に示すように、リヤディファレンシャル装置４０のハウジング４６には、フレーム部５２の後部断面における取付け片部５２ｄ，５２ｅおよび底辺部５２ｃと対応すべく、当該ハウジング４６の前部から車両前方に向けて複数の取付け部４６ａ，４６ｂ，４６ｃが一体に突出形成されており、これらの各取付け部４６ａ，４６ｂ，４６ｃの下面がそれぞれ水平方向に指向するよう形成している。

そして、図７に示すように、フレーム部５２の後部において、その略Ｖ字状断面の両端部である取付け片部５２ｄ，５２ｅが、ボルト５８およびナット５９を用いてハウジング４６の取付け部４６ｃに接続されている。
なお、図６，図７において、ハウジング４６がアルミ合金性である為、各ナット５６，５９，６１はセットナットが好ましく、ナットに変えて、ハウジング自体へネジ穴を形成してもよい。

つまり、図６，図７に示すように、フレーム部５２は車両正面視で略Ｖ字状断面形状に形成されており、該略Ｖ字状断面の両端部（取付け片部５２ｄ，５２ｅ）と底部（底辺部５２ｃ）とがトルクチューブブラケット５３およびリヤディファレンシャル装置４０のハウジング４６に接続されたものである。

このように、フレーム部５２を、トルクチューブブラケット５３、リヤディファレンシャル装置４０のハウジング４６に対して、略Ｖ字状断面の両端部と底部との３点（但し、フレーム部５２の後部においては４点）で接続することで、該フレーム部５２の上下方向の曲げ剛性、および、ねじり剛性の向上を図るよう構成したものである。
上述のリヤディファレンシャル装置４０および後車軸３９に対して燃料タンク７０は、図１に示すように、後車軸３９よりも前方のフレーム部５２に対応して配置されている。

図５に示すように、上述の燃料タンク７０は鞍型に形成されており、左右のタンク部７０ａ，７０ｂを連通する連通部７０ｃがフレーム部５２の上方部に位置するように配置されると共に、この燃料タンク７０は左右一対のタンク取付けバンド７１，７１（但し、車両左側のタンク取付けバンドについては図示省略している）により、車体に支持されている。

また、図５に示すように、燃料タンク７０の連通部７０ｃ下部とフレーム部５２上部との間には、キャタリスト３４の車両右側の側方部まで延びるように、アルミニウムまたはアルミ合金製のインシュレータ７２が配設されており、排気系の熱を遮熱するよう構成している。

このように、重量物である燃料タンク７０と変速部４１ａとのうち、燃料の増減に起因して重量が大きく変動する燃料タンク７０を、前輪６２の前車軸６３と、後輪３８の後車軸３９との間に配設することで、燃料増減による車両旋回性能の変動を軽減するよう構成したものである。

また、上述の燃料タンク７０をリヤディファレンシャル装置４０および後車軸３９よりも車両前方に配置したので、後突に対して有利となり、さらに、燃料タンク７０のメンテナンス時には、エンジン２５およびリヤディファレンシャル装置４０を車体から取外す必要が無く、フレーム部５２および後側のプロペラシャフト４４を取外すと、当該燃料タンク７０を容易にメンテナンスすることができる。
なお、図中、矢印Ｆは車両前方を示し、矢印Ｒは車両後方を示す。

このように、上記実施例の自動車のパワープラントフレーム構造は、車体前部に搭載されたパワープラント（エンジン２５参照）と、左右の後輪３８に駆動力を配分するリヤディファレンシャル装置４０と、フロアパネル４の車幅方向中央に膨出したフロアトンネル部５の下方に設けられて、上記パワープラント（エンジン２５参照）と上記リヤディファレンシャル装置４０との間を駆動力伝達可能に連結するプロペラシャフト４３，４４と、上記パワープラント（エンジン２５）のハウジング（パワープラント後端ハウジング４９参照）と上記リヤディファレンシャル装置４０のハウジング４６とを連結するパワープラントフレーム５０と、を備えた自動車のパワープラントフレーム構造であって、上記パワープラントフレーム５０は、前部が筒状で上記プロペラシャフト４３をその内部に挿通するトルクチューブ部５１で構成され、後部が開放型のフレーム部５２で構成されたものである（図１〜図４参照）。

この構成によれば、パワープラントフレーム５０の前部をトルクチューブ部５１で構成したので、当該トルクチューブ部５１のサイズにより、乗員居住スペース、特に、足元スペースを確保することができる。
また、パワープラントフレーム５０の後部を開放型のフレーム部５２で構成したので、車体に対するパワープラント（エンジン２５参照）およびリヤディファレンシャル装置４０の組付け後に、フレーム部５２を後付けすることができ、既存の生産ラインを用いての組付けができて、組付け性を確保することができる。
さらに、ワインドアップモーメントは、パワープラントフレーム５０の前部で小さく、後部で大きくなるが、このようにワインドアップモーメントの影響が異なるパワープラントフレーム５０の前部と後部とで当該パワープラントフレーム５０の寸法形状を異ならせることができる。

この発明の一実施形態においては、上記フレーム部５２の後部断面が前部断面に対して高さ（Ｈ２＞Ｈ１）が拡大されたものである（図６，図７参照）。

この構成によれば、フレーム部５２の前部はフレーム部５２の後部に対してその高さが小さいので（Ｈ１＜Ｈ２）、乗員居住性を確保しつつ、フレーム部５２の後部は高さ（Ｈ２＞Ｈ１）が拡大されているので、ランプアングルおよびワインドアップモーメントに対する剛性を確保することができる。

この発明の一実施形態においては、上記フレーム部５２は車両正面視で略Ｖ字状断面形状に形成され、該略Ｖ字状断面の両端部（取付け片部５２ｄ，５２ｅ参照）と底部（底辺部５２ｃ参照）とが上記トルクチューブ部５１（詳しくはトルクチューブブラケット５３）および上記リヤディファレンシャル装置のハウジング４６に接続されたものである（図６，図７参照）。

この構成によれば、上記フレーム部５２はトルクチューブ部５１、リヤディファレンシャル装置のハウジング４６に対して、略Ｖ字状断面の両端部（取付け片部５２ｄ，５２ｅ）と底部（底辺部５２ｃ）との３点で接続されているので、当該フレーム部５２の上下方向の曲げ剛性、および、ねじり剛性の向上を図ることができる。

この発明の一実施形態においては、上記後車軸３９より前方の上記フレーム部５０に対応して燃料タンク７０が配置されたものである（図１参照）。

この構成によれば、重量物であり、燃料の増減に起因して重量が大きく変動する燃料タンク７０を、前車軸６３と後車軸３９との間に配設したので、燃料増減による車両の旋回性能の変動を軽減することができる。

さらに、フレーム部５２を開放型で、かつ着脱可能とすることで、車体に対するパワープラント（エンジン２５参照）、リヤディファレンシャル装置４０および燃料タンク７０の取付け後に、フレーム部５２を組付けることができ、この結果、組付け性およびサービス性（メンテナンス性）の向上を図ることができる。

図８は自動車のパワープラントフレーム構造の他の実施例を示す断面図である。
図８はパワープラントフレーム５０の後部の取付け構造を示し、この実施例ではリヤディファレンシャル装置４０のハウジング４６から車両前方へ突出した合計３つの取付け部４６ａ，４６ｂ，４６ｃのうち上側に位置する２つの取付け部４６ａ，４６ｂと、パワープラントフレーム５０のフレーム部５２における両端部としての取付け片部５２ｄ，５２ｅとの間に、開放型の補助フレーム６５を介設して、フレーム部５２と補助フレーム６５とで閉断面６６を形成したものである。

図８に示すこの構成によれば、開放型の補助フレーム６５を用いることで、リヤディファレンシャル装置４０の組付け後の補助フレーム６５の着脱性を確保しつつ、フレーム部５２の閉断面化により、該フレーム部５２の剛性をさらに高めることができる。

図８で示したこの実施例においても、その他の構成、作用、効果については、先の実施例と同様であるから、図８において前図（特に、図７）と同一の部分には、同一符号を付して、その詳しい説明を省略する。

この発明の構成と、上述の実施例との対応において、
この発明のパワープラントは、実施例のエンジン２５に対応し、
以下同様に、
パワープラントのハウジングは、パワープラント後端ハウジング４９に対応し、
フレーム部の略Ｖ字状断面の両端部は、取付け片部５２ｄ，５２ｅに対応し、
フレーム部の略Ｖ字状断面の底部は、底辺部５２ｃに対応するも、
この発明は、上述の実施例の構成のみに限定されるものではない。
例えば、パワープラントとしてはエンジン２５に代えてモータであってもよい。
リヤディファレンシャル装置のハウジング４６は、リヤディファレンシャル装置とトランスミッションの変速部を一体化したトランスアクスルハウジングであってもよい。

以上説明したように、本発明は、車体前部に搭載されたパワープラントと、左右の後輪に駆動力を配分するリヤディファレンシャル装置と、フロアパネルの車幅方向中央に膨出したフロアトンネル部の下方に設けられて、上記パワープラントと上記リヤディファレンシャル装置との間を駆動力伝達可能に連結するプロペラシャフトと、上記パワープラントのハウジングと上記リヤディファレンシャル装置のハウジングとを連結するパワープラントフレームと、を備えた自動車のパワープラントフレーム構造について有用である。

４…フロアパネル
５…フロアトンネル部
２５…エンジン（パワープラント）
３８…後輪
３９…後車軸
４０…リヤディファレンシャル装置
４１…トランスミッション
４３，４４…プロペラシャフト
４６…トランスアクスルハウジング（リヤディファレンシャル装置のハウジング）
４９…パワープラント後端ハウジング（パワープラントのハウジング）
５０…パワープラントフレーム
５１…トルクチューブ部
５２…フレーム部
５２ｃ…底辺部（底部）
５２ｄ，５２ｅ…取付け片部（両端部）
７０…燃料タンク

Claims (4)

1. 車体前部に搭載されたパワープラントと、
   左右の後輪に駆動力を配分するリヤディファレンシャル装置と、
   フロアパネルの車幅方向中央に膨出したフロアトンネル部の下方に設けられて、上記パワープラントと上記リヤディファレンシャル装置との間を駆動力伝達可能に連結するプロペラシャフトと、
   上記パワープラントのハウジングと上記リヤディファレンシャル装置のハウジングとを連結するパワープラントフレームと、
   を備えた自動車のパワープラントフレーム構造であって、
   上記パワープラントフレームは、前部が筒状で上記プロペラシャフトをその内部に挿通するトルクチューブ部で構成され、
   後部が開放型のフレーム部で構成された
   自動車のパワープラントフレーム構造。
2. 上記フレーム部の後部断面が前部断面に対して高さが拡大された
   請求項１記載の自動車のパワープラントフレーム構造。
3. 上記フレーム部は車両正面視で略Ｖ字状断面形状に形成され、
   該略Ｖ字状断面の両端部と底部とが上記トルクチューブ部および上記リヤディファレンシャル装置のハウジングに接続された
   請求項１または２記載の自動車のパワープラントフレーム構造。
4. 後車軸より前方の上記フレーム部に対応して燃料タンクが配置された
   請求項１〜３の何れか一項に記載の自動車のパワープラントフレーム構造。

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