JP6629661B2 - リヤディファレンシャルの支持構造 - Google Patents

Description

本発明は、プロペラシャフトの後端に接続されたリヤディファレンシャルに装着されたブラケットから軸部材が前方に向かって装着され、前記軸部材の前端からラバーマウントの貫通孔、防振ウエイトの貫通孔およびワッシャが順番に嵌合された状態で、前記軸部材の前端に装着された固定部材により該軸部材上に前記ラバーマウント、前記防振ウエイトおよび前記ワッシャが固定され、前記ラバーマウントの外周部が車体フレームに支持されるリヤディファレンシャルの支持構造に関する。

四輪駆動車両のフロントディファレンシャルを車体フレームに支持する際に、車体フレーム側に外周部を固定したマウントゴムの内周部に、フロントディファレンシャル側から前方に突出するピンを嵌合させ、前面衝突の衝突荷重でフロントディファレンシャルが後方に移動すると、マウントゴムの内周部からピンが抜けてフロントディファレンシャルが車体フレームから分離することで、車体前部におけるクラッシュストロークを確保して衝突エネルギーの吸収効果を高めるものが、下記特許文献１により公知である。

特開平１１−１２９７７２号公報

ところで、リヤディファレンシャルに装着されたブラケットから前方に突出する軸部材を、その外周に嵌合するラバーマウントを介して車体フレームに支持したものにおいて、ラバーマウントを貫通して前方に突出する軸部材に外周に防振ウエイトを嵌合して固定部材で固定した場合、前面衝突の衝突荷重がプロペラシャフトを介してリヤディファレンシャルを車体フレームに対して後退する方向に作用しても、前端に防振ウエイトが固定された軸部材はラバーマウントから後方に抜け落ちることができず、従ってリヤディファレンシャルが車体フレームに拘束されてプロペラシャフトが後退せず、車体前方のクラッシュストロークを確保することができない可能性がある。

本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、車両の前面衝突時に防振ウエイトを装着したリヤディファレンシャルを車体フレームから確実に分離して、車体前方のクラッシュストロークを確保することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明によれば、プロペラシャフトの後端に接続されたリヤディファレンシャルに装着されたブラケットから軸部材が車両の前方に向かって装着され、前記軸部材の前端からラバーマウントの貫通孔、防振ウエイトの貫通孔およびワッシャの順番で挿入されて嵌合し、前記軸部材の前端に装着された固定部材により該軸部材上に前記ラバーマウント、前記防振ウエイトおよび前記ワッシャが固定され、前記ラバーマウントの外周部が車体フレームに支持されるリヤディファレンシャルの支持構造であって、前記固定部材の外径は前記ラバーマウントの貫通孔の内径および前記防振ウエイトの貫通孔の内径よりも小さく、前記軸部材が後方向の荷重を受けたときに前記固定部材が前記ワッシャを変形させて内周部を通過し、さらに前記防振ウエイトの貫通孔および前記ラバーマウントの貫通孔を通過することを特徴とするリヤディファレンシャルの支持構造が提案される。

また請求項２に記載された発明によれば、請求項１の構成に加えて、前記固定部材はボルトであることを特徴とするリヤディファレンシャルの支持構造が提案される。

また請求項３に記載された発明によれば、請求項１の構成に加えて、前記固定部材はナットであることを特徴とするリヤディファレンシャルの支持構造が提案される。

また請求項４に記載された発明によれば、請求項１〜請求項３の何れか１項の構成に加えて、前記防振ウエイトの前面には該防振ウエイトの貫通孔を取り囲む凹部が形成され、前記凹部の内径は前記ワッシャの外径よりも小さいことを特徴とするリヤディファレンシャルの支持構造が提案される。

また請求項５に記載された発明によれば、請求項１〜請求項４の何れか１項の構成に加えて、前記ワッシャは内周部から径方向外側に放射状に延びる複数のスリットを備え、前記ワッシャの内周部の内径は前記固定部材の外径よりも小さいことを特徴とするリヤディファレンシャルの支持構造が提案される。

なお、実施の形態の前部ブラケット１２は本発明のブラケットに対応し、実施の形態の前部クロスメンバ１５は本発明の車体フレームに対応し、実施の形態のスタッドボルト２１は本発明の軸部材に対応し、実施の形態のボルト２４およびナット２５は本発明の固定部材に対応する。

請求項１の構成によれば、プロペラシャフトの後端に接続されたリヤディファレンシャルに装着されたブラケットから軸部材が車両の前方に向かって装着され、軸部材の前端からラバーマウントの貫通孔、防振ウエイトの貫通孔およびワッシャの順番で挿入されて嵌合し、軸部材の前端に装着された固定部材により該軸部材上にラバーマウント、防振ウエイトおよびワッシャが固定され、ラバーマウントの外周部が車体フレームに支持される。固定部材の外径はラバーマウントの貫通孔の内径および防振ウエイトの貫通孔の内径よりも小さいので、前面衝突の衝突荷重がプロペラシャフトを介してリヤディファレンシャルに後退方向の荷重として作用すると、ブラケットおよび軸部材を介して固定部材に後退方向の荷重が加わるため、ワッシャが変形して固定部材から抜けて脱落する。これにより、軸部材および固定部材は防振ウエイトの貫通孔およびラバーマウントの貫通孔から後方に抜け落ちることができ、リヤディファレンシャルの後退を容易にして車体前方のクラッシュストロークを確保することができる。

また請求項２の構成によれば、固定部材はボルトであるので、軸部材上にラバーマウント、防振ウエイトおよびワッシャを簡単かつ確実に固定することができる。

また請求項３の構成によれば、固定部材はナットであるので、軸部材上にラバーマウント、防振ウエイトおよびワッシャを簡単かつ確実に固定することができる。

また請求項４の構成によれば、防振ウエイトの前面には該防振ウエイトの貫通孔を取り囲む凹部が形成され、凹部の内径はワッシャの外径よりも小さいので、衝突荷重でリヤディファレンシャルが後退したときに、ワッシャ外周部が防振ウエイト前面に当接して荷重を受けるので、ワッシャの変形を促進して固定部材から確実に分離することができる。

また請求項５の構成によれば、ワッシャは内周部から径方向外側に放射状に延びる複数のスリットを備え、ワッシャの内周部の内径は固定部材の外径よりも小さいので、衝突荷重でリヤディファレンシャルが後退したときに、ワッシャの内周部を容易に変形させて固定部材から確実に分離することができる。

リヤディファレンシャルの側面図。（第１の実施の形態） 図１の２方向矢視図。（第１の実施の形態） 図２の３−３線拡大断面図。（第１の実施の形態） 図３に対応する作用説明図（その１）。（第１の実施の形態） 図３に対応する作用説明図（その２）。（第１の実施の形態） 図３に対応する図。（第２の実施の形態）

第１の実施の形態

以下、図１〜図５に基づいて本発明の第１の実施の形態を説明する。尚、本明細書において前後方向、左右方向（車幅方向）および上下方向とは、運転席に着座した乗員を基準として定義される。

図１および図２に示すように、四輪駆動車両のリヤディファレンシャル１１は、その左側面から前方に突出するＩ字状の前部ブラケット１２と、その後端から後方に突出するＴ字状の後部ブラケット１３とを備えており、前部ブラケット１２の前端がラバーマウント１４を介して前部クロスメンバ１５の下面に支持されるとともに、後部ブラケット１３の車幅方向両端が左右一対のラバーマウント１６，１６を介して後部クロスメンバ１７の下面に支持される。車体前部のトランスファー（不図示）から後方に延びるプロペラシャフト１８の後端がユニバーサルジョイント１９を介してリヤディファレンシャル１１のベベルギヤシャフト（符号なし）前端に接続され、リヤディファレンシャル１１の左右両側面から左右一対のドライブシャフト２０，２０が車幅方向両側に延出する。

図３に示すように、前部ブラケット１２の前端に設けた雌ねじ１２ａに、前後方向に配置されたスタッドボルト２１の後端に設けた雄ねじ２１ａが螺合しており、このスタッドボルト２１の前端に開口する孔部２１ｂの内周に雌ねじ２１ｃが形成される。ラバーマウント１４は、インナーカラー１４ａとアウターカラー１４ｂとを円環状のラバー１４ｃで連結したもので、インナーカラー１４ａの内周の貫通孔１４ｄがスタッドボルト２１の外周に前方から嵌合する。短円柱状の防振ウエイト２２は、前後方向に貫通する貫通孔２２ａと、貫通孔２２ａを取り囲むように前方に開口する円形断面の凹部２２ｂとを備え、貫通孔２２ａがスタッドボルト２１の外周に前方から嵌合する。ラバーマウント１４の貫通孔１４ｄおよび防振ウエイト２２の貫通孔２２ａの内径はスタッドボルト２１の外径Ｄ１に略等しく、ラバーマウント１４および防振ウエイト２２はスタッドボルト２１の外周に摺動可能に嵌合する。

防振ウエイト２２の前面に当接するワッシャ２３は、円形の内周部２３ａと、内周部２３ａから径方向外側に向けて放射状に延びる複数のスリット２３ｂ…（図３参照）とを備える。ラバーマウント１４、防振ウエイト２２およびワッシャ２３をスタッドボルト２１上に固定するボルト２４は、スタッドボルト２１の雌ねじ２１ｃに螺合する雄ねじ２４ａと、ワッシャ２３の内周部２３ａを支持するカラー支持部２４ｂと、ワッシャ２３の前面に当接する頭部２４ｃとを備える。ワッシャ２３の外径Ｄ２は防振ウエイト２２の凹部２２ｂの内径Ｄ３よりも大きく、ワッシャ２３の内径Ｄ４はスタッドボルト２１の外径Ｄ１よりも小さく、かつボルト２４の頭部２４ｃの外径Ｄ５（頭部２４ｃのフランジの外径）よりも小さい。そしてボルト２４の頭部２４ｃの外径Ｄ５は、スタッドボルト２１の外径Ｄ１、つまりラバーマウント１４の貫通孔１４ｄおよび防振ウエイト２２の貫通孔２２ａの内径よりも小さく設定されており、これによりボルト２４の頭部２４ｃは、ラバーマウント１４の貫通孔１４ｄおよび防振ウエイト２２の貫通孔２２ａを通過可能である。

従って、ボルト２４の雄ねじ２４ａをスタッドボルト２１の雌ねじ２１ｃに螺合すると、ボルト２４の頭部２４ｃとスタッドボルト２１の前端との間にワッシャ２３の内周部２３ａの近傍が挟まれて固定され、ワッシャ２３の外周部が防振ウエイト２２の凹部２２ｂの径方向外側の防振ウエイト２２の前面に当接することで、前部ブラケット１２の前端およびワッシャ２３間にラバーマウント１４および防振ウエイト２２が保持される。このように、スタッドボルト２１の前端にボルト２４を螺合することで、スタッドボルト２１上にラバーマウント１４、防振ウエイト２２およびワッシャ２３を簡単かつ確実に支持することができる。

次に、上記構成を備えた本発明の実施の形態の作用を説明する。

リヤディファレンシャル１１の前部ブラケット１２の前端は前部クロスメンバ１５にラバーマウント１４を介して支持されており、前部クロスメンバ１５やプロペラシャフト１８から入力する駆動力変動や振動でリヤディファレンシャル１１の振動や騒音がラバーマウント１４を介して車体に伝達する。しかしながら、リヤディファレンシャル１１に取り付けた前部ブラケット１２に防振ウエイト２２を装着し、防振ウエイト２２の質量によりリヤディファレンシャル１１の共振周波数をずらしたり、制振したりして振動の伝達を低減することができる。

さて自動車が前面衝突して車体前部に搭載されたエンジンが衝突荷重で後退すると、その衝突荷重がプロペラシャフト１８を介してリヤディファレンシャル１１に伝達される。このとき、リヤディファレンシャル１１が前部クロスメンバ１５から脱落しないと、プロペラシャフト１８が突っ張ってエンジンが充分に後退できなくなり、衝突エネルギーの吸収効果が得られなくなる可能性がある。

しかしながら、本実施の形態によれば、リヤディファレンシャル１１がプロペラシャフト１８に押されて後退しようとしたとき、図４に示すように、リヤディファレンシャル１１のスタッドボルト２１を介してボルト２４に防振ウエイト２２から後方に引き抜こうとする荷重Ｆが作用する。防振ウエイト２２に荷重Ｆが作用すると、ワッシャ２３がコーン状に変形して内周部２３ａがボルト２４の頭部２４ｃから前方に抜け落ち、かつラバーマウント１４のアウターカラー１４ｂが前部クロスメンバ１５に固定されているため、ワッシャ２３による拘束を解かれたボルト２４の頭部２４ｃが防振ウエイト２２の貫通孔２２ａおよびラバーマウント１４の貫通孔１４ｄを前から後に通過することで、図５に示すように、リヤディファレンシャル１１の前部ブラケット１２が前部クロスメンバ１５から脱落する。

このとき、リヤディファレンシャル１１の後部ブラケット１３は左右一対のラバーマウント１６，１６を介して後部クロスメンバ１７に支持されているが、プロペラシャフト１８の後端とリヤディファレンシャル１１の前端とはユニバーサルジョイント１９を介して連結されているため、ユニバーサルジョイント１９が折れ曲がることで、後部ブラケット１３のラバーマウント１６，１６を支点としてリヤディファレンシャル１１の前部が落下する。その結果、プロペラシャフト１８がリヤディファレンシャル１１に突っ張ってエンジンが後退できなくなる事態が回避され、車体前部にクラッシュストロークが確保されて前面衝突時のエネルギー吸収効果が高められる。

特に、防振ウエイト２２の前面に凹部２２ｂを形成したので、凹部２２ｂの径方向外側の防振ウエイト２２の前面からワッシャ２３の外周部に、ボルト２４の頭部２４ｃからワッシャ２３の内周部２３ａに、互いに反対方向の荷重が作用してワッシャ２３の変形が促進されるため、ボルト２４の頭部２４ｃからのワッシャ２３の脱落が確実なものとなる。しかも防振ウエイト２２の凹部２２ｂの軸方向の深さは、コーン状に変形したワッシャ２３の後端が接触しない深さに設定されているため、防振ウエイト２２によってワッシャ２３の変形が阻害されることがない。さらにワッシャ２３の内周部２３ａから複数のスリット２３ｂが放射状に延びているため、ボルト２４の頭部２４ｃから入力する荷重によるワッシャ２３の変形が一層促進され、ボルト２４の頭部２４ｃからワッシャ２３を一層確実に脱落させることができる。

第２の実施の形態

次に、図６に基づいて本発明の第２の実施の形態を説明する。

第１の実施の形態ではスタッドボルト２１の前端にボルト２４でワッシャ２３を固定しているが、第２の実施の形態は前記ボルト２４に代えてナット２５でワッシャ２３を固定するものである。ナット２５はスタッドボルト２１の前端に設けた雄ねじ２１ｄに螺合する。ナット２５のフランジの外径Ｄ５は第１の実施の形態の前記ボルト２４の頭部２４ｃのフランジの外径と同じに設定するので、ナット２５はラバーマウント１４の貫通孔１４ｄおよび防振ウエイト２２の貫通孔２２ａを通過可能である。

この第２の実施の形態によっても、第１の実施の形態と同様に、スタッドボルト２１上にラバーマウント１４、防振ウエイト２２およびワッシャ２３を簡単かつ確実に支持することができる。

以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。

例えば、本発明の固定部材は実施の形態のボルト２４やナット２５に限定されず、クリップ等の他の固定部材であっても良い。

１１ リヤディファレンシャル
１２ 前部ブラケット（ブラケット）
１４ ラバーマウント
１４ｄ 貫通孔
１５ 前部クロスメンバ（車体フレーム）
１８ プロペラシャフト
２１ スタッドボルト（軸部材）
２２ 防振ウエイト
２２ａ 貫通孔
２２ｂ 凹部
２３ ワッシャ
２３ａ 内周部
２３ｂ スリット
２４ ボルト（固定部材）
２５ ナット（固定部材）

Claims (5)

1. プロペラシャフト（１８）の後端に接続されたリヤディファレンシャル（１１）に装着されたブラケット（１２）から軸部材（２１）が車両の前方に向かって装着され、前記軸部材（２１）の前端からラバーマウント（１４）の貫通孔（１４ｄ）、防振ウエイト（２２）の貫通孔（２２ａ）およびワッシャ（２３）の順番で挿入されて嵌合し、前記軸部材（２１）の前端に装着された固定部材（２４，２５）により該軸部材（２１）上に前記ラバーマウント（１４）、前記防振ウエイト（２２）および前記ワッシャ（２３）が固定され、前記ラバーマウント（１４）の外周部が車体フレーム（１５）に支持されるリヤディファレンシャルの支持構造であって、
   前記固定部材（２４，２５）の外径は前記ラバーマウント（１４）の貫通孔（１４ｄ）の内径および前記防振ウエイト（２２）の貫通孔（２２ａ）の内径よりも小さく、前記軸部材（２１）が後方向の荷重を受けたときに前記固定部材（２４，２５）が前記ワッシャ（２３）を変形させて内周部（２３ａ）を通過し、さらに前記防振ウエイト（２２）の貫通孔（２２ａ）および前記ラバーマウント（１４）の貫通孔（１４ｄ）を通過することを特徴とするリヤディファレンシャルの支持構造。
2. 前記固定部材はボルト（２４）であることを特徴とする、請求項１に記載のリヤディファレンシャルの支持構造。
3. 前記固定部材はナット（２５）であることを特徴とする、請求項１に記載のリヤディファレンシャルの支持構造。
4. 前記防振ウエイト（２２）の前面には該防振ウエイト（２２）の貫通孔（２２ａ）を取り囲む凹部（２２ｂ）が形成され、前記凹部（２２ｂ）の内径は前記ワッシャ（２３）の外径よりも小さいことを特徴とする、請求項１〜請求項３の何れか１項に記載のリヤディファレンシャルの支持構造。
5. 前記ワッシャ（２３）は内周部（２３ａ）から径方向外側に放射状に延びる複数のスリット（２３ｂ）を備え、前記ワッシャ（２３）の内周部（２３ａ）の内径は前記固定部材（２４，２５）の外径よりも小さいことを特徴とする、請求項１〜請求項４の何れか１項に記載のリヤディファレンシャルの支持構造。

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