JP2014084046A - フロントサブフレーム構造およびフロントサブフレームの組付け方法 - Google Patents

Abstract

【課題】アーム取付けボルトやパワートレインの配置スペースを狭めることなく、外側に開口して低剛性のアーム前側支持部を、アーム前側取付部を活用して前突荷重伝達経路を形成し、パワートレインのレイアウトのバランスと、サスペンションアームの組付性と、衝突荷重の分散やフロントサイドメンバの荷重吸収変形という衝突安全性の向上を、サスクロス本体に特段の補強をすることなく、高次元でバランスさせるフロントサブフレーム構造を提供する。
【解決手段】フロントサイドメンバ１８の前端部はパワートレインよりも前方に延設されており、フロントサイドメンバ１８の後端部を、サスペンションアーム１５のアーム取付けボルトを覆う形状として、アーム前側支持部４０前面にラバー部材を介して突き当て、アーム前側支持部のアーム取付けボルトよりも車幅方向外側部位に設けられた支持部４４でフロントサイドメンバ１８後端部が支持されたことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

この発明は、サスペンションアームを支持するサスクロス本体と、ロアクラッシュカンとの間に、車両の前後方向に延びるフロントサイドメンバを設けたようなフロントサブフレーム構造およびフロントサブフレームの組付け方法に関する。

従来、サスペンションアームを支持するサスクロス本体と、クラッシュカンとの間に、車両の前後方向に延びるフロントサイドメンバを設けたフロントサブフレーム構造としては、特許文献１，２に開示された構造がある。
特許文献１に開示された構造は、ロアアームを支持するサスクロス本体と、その前方に位置するクロスメンバとの間に、車両の前後方向に延びるフロントサイドメンバを設け、該フロントサイドメンバの後端部をサスクロス本体の前部に当接させたものであるが、ロアアームの前側車体取付け部をサスクロス本体に対して前方から組付けることは不可能であって、ロアアームの組付け性までは考慮されていない。
また、該特許文献１には、フロントサイドメンバとサスクロス本体との間にピン（柱脚３０参照）を設ける構造が開示されているが、このピンはフロントサイドメンバの位置ずれを防止するものであって、サスペンションアームのアーム取付けボルトではない。

さらに、特許文献２には、サスクロス本体と、該サスクロス本体とは別体のフロントサイドメンバを設け、フロントサイドメンバをサスクロス本体の前部に取付けたフロントサブフレーム構造が開示されている。
しかしながら、該特許文献２で開示された従来構造においては、上記フロントサイドメンバが側面視直線状に形成されているので、パワートレインの下方レイアウトのスペースが確保できない。また、サスクロス本体とフロントサイドメンバとは下方から締付けるボルトを用いて締結されている関係上、作業性がよい反面で、ボルトの弛みが発生しやすく、ボルトの落下に起因してフロントサイドメンバが横ずれすると、該フロントサイドメンバによる荷重伝達が不可となる問題点があるうえ、該特許文献２に開示された構造においても、ロアアームの組付け性に対しては何等の検討もなされていない。

ロアアームの前側車体取付け部（ブッシュ）を支持するサスクロス本体側のアーム前側支持部にフロントサイドメンバを設ける場合、ロアアームの前側車体取付け部の車幅方向内側にフロントサイドメンバ後端を設けると、パワートレインのレイアウトスペースが狭くなり、ロアアームの前側車体取付け部の車幅方向外側にフロントサイドメンバ後端を設けると、荷重伝達経路がクランク形状となるので好ましくない。さらに、ロアアームの前側車体取付け部の筒状ブッシュ構造を利用して荷重伝達経路を形成する場合には、ロアアームのアーム取付けボルトが車両の前後方向に延びているので、組付け性が悪化するという問題点があった。

特許第４２６２６０２号公報 特開２００７−１８６１２５号公報

そこで、この発明は、フロントサイドメンバの前端部をパワートレインにより前方に延設し、該フロントサイドメンバの後端部を、サスペンションアームのアーム取付けボルトを覆う形状として、アーム前側支持部前面にラバー部材を介して突き当て、該アーム前側支持部のアーム取付けボルトよりも車幅方向外側部位に設けられた支持部でフロントサイドメンバ後端部を支持することで、フロントサイドメンバ後端部でアーム取付けボルトを覆い、該フロントサイドメンバ後端部をアーム前側支持部の前面に突き当て、支持部を用いてその車幅方向外側に係合支持させ、アーム取付けボルトやパワートレインの配置スペースを狭めることなく、外側に開口して低剛性のアーム前側支持部を、アーム前側取付部を活用して前突荷重伝達経路を形成することができ、よって、パワートレインのレイアウトのバランスと、サスペンションアームの組付性と、衝突荷重の分散やフロントサイドメンバの荷重吸収変形という衝突安全性の向上を、サスクロス本体に特段の補強をすることなく、高次元でバランスさせることができるフロントサブフレーム構造の提供を目的とする。

この発明によるフロントサブフレーム構造は、サスペンションアームを支持するサスクロス本体とロアクラッシュカンとの間に、車両の前後方向に延びるフロントサイドメンバを設けるフロントサブフレーム構造であって、上記フロントサイドメンバの前端部はパワートレインよりも前方に延設されており、該フロントサイドメンバの後端部を、サスペンションアームのアーム取付けボルトを覆う形状として、アーム前側支持部前面にラバー部材を介して突き当て、該アーム前側支持部のアーム取付けボルトよりも車幅方向外側部位に設けられた支持部で上記フロントサイドメンバ後端部が支持されたものである。
上述の支持部は、位置決めを兼ねるピンで構成してもよく、支持部による支持は係止構造に設定してもよい。

上記構成によれば、フロントサイドメンバの後端部でアーム取付けボルトを覆うことができ、また該フロントサイドメンバ後端部をアーム前側支持部の前面に突き当て、支持部を用いてその車幅方向外側に係合支持させるので、アーム取付けボルトやパワートレインの配置スペースを狭めることなく、外側に開口して低剛性のアーム前側支持部を、アーム前側取付部（ブッシュ参照）を活用して前突荷重伝達経路を形成することができる。
よって、パワートレインのレイアウトのバランスと、サスペンションアームの組付性と、衝突荷重の分散やフロントサイドメンバの荷重吸収変形という衝突安全性の向上を、サスクロス本体に特段の補強をすることなく、高次元でバランスさせることができる。
また、フロントサイドメンバの前端部がパワートレインよりも前方に延設されているので、サスクロス本体を、後退するパワートレインと干渉する以前に車体から切り離すべく、早期に荷重伝達を図ることができる。

この発明の一実施態様においては、上記フロントサイドメンバとサスクロス本体とリヤサイドメンバとが、アーム前側取付部を介してサスクロス本体後側の第１車体側支持部に連結される第１車体取付部に向けて後方斜め中央側に平面視で略直線状に配設されたものである。
上述のアーム前側取付部は、筒状構造のブッシュに設定してもよい。

上記構成によれば、フロントサイドメンバ前端に位置するロアクラッシュカンから、フロントサイドメンバ、サスクロス本体、リヤサイドメンバを介して第１車体取付部および第１車体側支持部に至る強固な前突荷重伝達経路を平面視で直線状に形成して、軽量高剛性化を図ることができるので、衝突荷重の分散やフロントサイドメンバの荷重吸収変形を効果的に行なうことができる。

この発明の一実施態様においては、上記第１車体取付部と第１車体側支持部との間に、前突による所定値以上の後退荷重を受けて離脱する離脱手段が設けられたものである。

上記構成によれば、アーム前側取付部を介した強固な荷重伝達経路により、効果的にサスクロス本体と車体との間の連結を切り離すことができ、後退するパワートレインとの干渉による乗員への異常加速度を抑制することができる。

この発明の一実施態様においては、上記リヤサイドメンバの後端部と、上記第１車体取付部の外側に位置する第２車体取付部とをつなぐようにアーム後側支持部が設けられたものである。
上述のアーム後側支持部は、サスペンションアームの後側を支持するアッパブラケット、ロアブラケットに設定してもよい。

上記構成によれば、リヤサイドメンバの後方斜め中央側への傾斜によって、平面視直線的な荷重伝達経路を阻害することなく、コンパクトにサスペンションアームのアーム後側支持部を設けることができると共に、さらなる荷重分散の拡大を図ることができる。

この発明の一実施態様においては、上記第２車体取付部と、これを支持する第２車体側支持部との間に、前突による所定値以上の後退荷重を受けて離脱する離脱手段が設けられたものである。

上記構成によれば、通常走行時には、複数の第１車体側支持部と第２車体側支持部とによりサスクロス本体を強固に車体に支持することができ、前突時には、アーム前側取付部を介した強固な荷重伝達経路により、効果的にサスクロス本体と車体との間の連結を切り離すことができ、後退するパワートレインとの干渉による乗員への異常加速度を抑制することができる。

この発明の一実施態様においては、上記アーム前側支持部の後部が、第３車体取付部の一部で構成され、該第３車体取付部と、これを支持する第３車体側支持部との間に、前突による所定値以上の後退荷重を受けて離脱する離脱手段が設けられたものである。

上記構成によれば、第３車体取付部に対し、フロントサイドメンバと強固なアーム前側取付部を介して強固な荷重伝達経路を形成することができ、確実で、かつ迅速なタイミングにて連結を切り離し、乗員へ過大な加速度が加わることを防止することができる。
さらに、第３車体取付部と、これを支持する第３車体側支持部との間の切り離しにより、第１、第２車体取付部の切り離しが容易となる。

この発明の一実施態様においては、上記フロントサイドメンバの後端部はサスクロス本体と前後方向にピン係合し、フロントサイドメンバの前部は車体前部に締結されるものである。

上記構成によれば、フロントサイドメンバ後端部を支持部としてのピンに係合し、該フロントサイドメンバの前部を車体前部に締結するだけでよいので、フロントサイドメンバの組付け性とレイアウト性との両立を図ることができる。

この発明のフロントサブフレームの組付け方法は、請求項７記載のフロントサブフレーム構造において、上記フロントサイドメンバを、サスクロス本体およびサスペンションアームの車体組付け後に車体に組付けることを特徴とするものである。

上記構成によれば、サスクロス本体およびサスペンションアームを車体に組付けた後に、フロントサイドメンバ後端部をピンに係合し、該フロントサイドメンバの前部は車体前部に締結固定するだけでよいので、フロントサイドメンバの組付け性とレイアウト性との両立を図ることができる。

この発明によれば、フロントサイドメンバの前端部をパワートレインにより前方に延設し、該フロントサイドメンバの後端部を、サスペンションアームのアーム取付けボルトを覆う形状として、アーム前側支持部前面にラバー部材を介して突き当て、該アーム前側支持部のアーム取付けボルトよりも車幅方向外側部位に設けられた支持部でフロントサイドメンバ後端部を支持したので、フロントサイドメンバ後端部でアーム取付けボルトを覆い、該フロントサイドメンバ後端部をアーム前側支持部の前面に突き当て、支持部を用いてその車幅方向外側に係合支持させ、アーム取付けボルトやパワートレインの配置スペースを狭めることなく、外側に開口して低剛性のアーム前側支持部を、アーム前側取付部を活用して前突荷重伝達経路を形成することができ、よって、パワートレインのレイアウトのバランスと、サスペンションアームの組付性と、衝突荷重の分散やフロントサイドメンバの荷重吸収変形という衝突安全性の向上を、サスクロス本体に特段の補強をすることなく、高次元でバランスさせることができる効果がある。

本発明のフロントサブフレーム構造およびフロントサブフレームの組付け方法を示す全体斜視図 図１の側面図 図１の底面図 フロントサブフレーム構造を示す斜視図 図４の平面図 図３のＡ−Ａ線に沿う要部の矢視断面図 図５の要部を断面して示す拡大平面図 図７のＢ−Ｂ線に沿う要部斜視図 図４の要部の分解斜視図

フロントサイドメンバ後端部でアーム取付けボルトを覆い、該フロントサイドメンバ後端部をアーム前側支持部の前面に突き当て、支持部を用いてその車幅方向外側に係合支持させ、アーム取付けボルトやパワートレインの配置スペースを狭めることなく、外側に開口して低剛性のアーム前側支持部を、アーム前側取付部を活用して前突荷重伝達経路を形成することができ、よって、パワートレインのレイアウトのバランスと、サスペンションアームの組付性と、衝突荷重の分散やフロントサイドメンバの荷重吸収変形という衝突安全性の向上を、サスクロス本体に特段の補強をすることなく、高次元でバランスさせるという目的を、サスペンションアームを支持するサスクロス本体とロアクラッシュカンとの間に、車両の前後方向に延びるフロントサイドメンバを設けるフロントサブフレーム構造において、上記フロントサイドメンバの前端部はパワートレインよりも前方に延設されており、該フロントサイドメンバの後端部を、サスペンションアームのアーム取付けボルトを覆う形状として、アーム前側支持部前面にラバー部材を介して突き当て、該アーム前側支持部のアーム取付けボルトよりも車幅方向外側部位に設けられた支持部で上記フロントサイドメンバ後端部を支持す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１は本発明のフロントサブフレーム構造およびフロントサブフレームの組付け方法を示す全体斜視図、図２はその側面図（但し、図２においては、ロアアームのアーム前側取付部であるブッシュのみを示し、ロアアームの他の部分は図示の便宜上、省略している）、図３は図１の底面図である。
図１〜図３において、エンジンルームと車室とを前後方向に区画するダッシュパネルとしてのダッシュロアパネル１を設けている。このダッシュロアパネル１はその車幅方向中央部にフロアパネル側のトンネル部と連続するダッシュパネル側のトンネル部２とを備えている。

ダッシュロアパネル１の下部後端には、後方に向けて略水平に延びるフロアパネルが連設され、図３に底面図で示すように、フロアパネルの左右両サイドには、車両の前後方向に延びる閉断面構造のサイドシル３，３が一体的に接合固定されている。
またダッシュロアパネル１のトンネル部２およびフロアパネルのトンネル部の下部と対応して、車両の前後方向に延びるトンネルロアフレーム４，４を設けている。そして、このトンネルロアフレーム４と上述のサイドシル３との車幅方向中間部には、車両の前後方向に延びるフロアフレーム５，５を設けている。

上述のトンネルロアフレーム４およびフロアフレーム５は共に逆ハット形状の断面を有し、トンネルロアフレーム４およびフロアフレーム５と、フロアパネルとの間には、車両の前後方向に延びる閉断面がそれぞれ形成されている。つまり、トンネルロアフレーム４およびフロアフレーム５は車体強度部材である。
さらに、フロアフレーム５の前部とサイドシル３の前部とを車幅方向に連結する左右一対のトルクボックス６，６を設けている。

図１〜図３に示すように、ダッシュロアパネル１からエンジンルームの左右両サイドにおいて車両前方に延びる左右一対のフロントサイドフレーム７，７を設けている。このフロントサイドフレーム７はフロントサイドフレームアウタとフロントサイドフレームインナとを接合固定して、車両の前後方向に延びるフロントサイド閉断面を有する車体剛性部材であって、該フロントサイドフレーム７にはそのキックアップ部前方の直線部の前後に、前後方向に間隔を隔ててフロントサイド閉断面内部に窪み、かつ上下方向に延びるビード７ａ，７ｂ（変形促進部）が一体形成されている。
上述のビード７ａ，７ｂは、重衝突時（重衝突とはフロントサイドフレーム７が座屈変形するような衝突）に折れの切っ掛けとなり、このビード７ａ，７ｂの形成位置でフロントサイドフレーム７の座屈変形を許容するものである。

左右一対のフロントサイドフレーム７の前端部には、セットプレート８を介してアッパクラッシュカン９，９をそれぞれ取付けており、これら左右のアッパクラッシュカン９，９間には車幅方向に延びる閉断面構造のバンパレイン１０を横架している。

図３に示すように、アッパクラッシュカン９、フロントサイドフレーム７、フロアフレーム５は、平面視にて車両の前後方向に略一直線状に延びるように配設されている。
図２，図３において、１１はエンジン１２およびトランスミッション１３を備えたパワートレインである。

ところで、図１に示すように、サスペンションアームとしてのロアアーム１５を支持するサスクロス本体１６を設け、このサスクロス本体１６でサスペンションの支持剛性を受けもつように構成している。そして、サスクロス本体１６と、アッパクラッシュカン９よりも下方に位置するロアクラッシュカン１７との間には、車両の前後方向に延びるフロントサイドメンバ１８を設けている。
上述のフロントサイドメンバ１８の前端部は、図２に示すように、パワートレイン１１よりも前方に延設されている。このように、フロントサイドメンバ１８の前端部を、パワートレイン１１よりも前方に延設することで、サスクロス本体１６を、後退してくるパワートレイン１１と干渉する以前に車体から切り離すべく、早期に衝突荷重伝達を図るように構成したものである。
また、このフロントサイドメンバ１８は、例えば、１０００ＭＰａ以上の耐力をもつ超高張力鋼板で形成されており、図２に側面図で示すように、ロアクラッシュカン１７より下方に配設され、該フロントサイドメンバ１８の前部はその後部に対して前上に曲がっている。

図３のＡ−Ａ線に沿う要部の矢視断面図を図６に示すように、フロントサイドメンバ１８はパワートレイン１１のレイアウトの関係上、該パワートレイン１１の下方を通るように側面視で下方に連続して大きく湾曲しており、該フロントサイドメンバ１８前端とロアクラッシュカン１７後端とが上下方向で少なくとも一部重なる（オーバラップする）ように構成されている。
なお、この実施例では、ロアクラッシュカン１７の後端に対して、フロントサイドメンバ１８の前端部略全体が上下方向にオーバラップするように構成されており、荷重伝達効率の向上を図っている。
また、図２，図６に示すように、ロアクラッシュカン１７とフロントサイドメンバ１８との間には、ブラケット１９が設けられている。

図４はフロントサイドフレーム構造の斜視図であって、図２，図４，図６に示すように、上述のブラケット１９は、フロントサイドメンバ１８の前端部を挿通保持する保持部１９ａと、車体に取付けられる上部１９ｂ（詳しくは、後述する支持部材２２を介してフロントサイドフレーム７に取付けられる上部）と、その前面にセットプレート２０を介してロアクラッシュカン１７を取付ける前部１９ｃと、フロントクロスメンバ（第１クロスメンバ）２１を取付ける下部１９ｄと、フロントサイドメンバ１８の前端部左右を外側から支持する左右の側部１９ｅ，１９ｅと、を備えている。
フロントクロスメンバ２１（いわゆる、第１クロスメンバ）は左右のブラケット１９，１９における下部１９ｄ，１９ｄ相互間に車幅方向に延びるように取付けられている。この実施例では、フロントクロスメンバ２１として断面ハット形状のメンバを用いている。

図２に示すように、上述のブラケット１９はフロントサイドメンバ１８とロアクラッシュカン１７と、上方の車体としてのフロントサイドフレーム７とを連結するもので、ロアクラッシュカン１７はその背面に設けたセットプレート２０を介してブラケット１９の前部１９ｃに連結されており、フロントサイドフレーム７の下面には支持部材２２を接合固定し、ブラケット１９の上部１９ｂは第１マウント部Ｍ１を構成するボルト、ナット（ボルト、ナットについては図示しないが、ボルト挿通孔２３を示す）を用いて、上述の支持部材２２に締結固定されている。

図５は図４の平面図であって、次に、図１〜図５を参照して、サスクロス本体１６の構成について説明する。
サスクロス本体１６はサスペンションの支持剛性を受けもつもので、このサスクロス本体１６は、図２に示すように、左右一対のフロントサイドフレーム７，７の下側に位置しており、該サスクロス本体１６は、図１〜図５に示すように、車両前後方向に延びる角パイプ製の左右一対のリヤサイドメンバ３０，３０と、リヤサイドメンバ３０，３０の前部相互間に車幅方向に向けて架設されたセンタクロスメンバ（第２クロスメンバ）３１と、該センタクロスメンバ３１の後部車幅方向中間部（望ましくは、後部車幅方向中央部）とリヤサイドメンバ３０，３０の後端部との間に、平面視で略Ｖ字状に架設されたクロスメンバとしての金属丸パイプ製の傾斜メンバ３２（いわゆるＶ字ブレース）と、リヤサイドメンバ３０，３０の後端と対応する傾斜メンバ３２の左右の後部相互間に車幅方向に延びるように架設されたリヤクロスメンバ３３（第３クロスメンバ）と、リヤサイドメンバ３０の前端に対応するセンタクロスメンバ３１の左右両部から上方に延設されて、図1，図２で示した左右のフロントサイドフレーム７，７におけるサス取付けブラケットＢ２，Ｂ２（第３車体側支持部）にそれぞれ連結される左右の車体取付部３５，３５（第３車体取付部、いわゆる「ツノ部材」であり、以下単にタワー部と略記する）と、を備えている。

図４に示すように、上述のタワー部３５の上部車外側にはＮｏ．２マウント部としてのセンタマウント部Ｍ２（具体的にはマウントブッシュやマウントパイプ）を連結し、また傾斜メンバ３２の後端部で、かつ車幅方向の外端部にはＮｏ．４マウント部としてのリヤマウント部Ｍ４（具体的にはマウントブッシュやマウントパイプ）を連結し、リヤクロスメンバ３３の左右両側部にはＮｏ．３マウント部としてのインサイドマウント部Ｍ３を設けている。

そして、図２，図３に示すように、左右一対のセンタマウント部Ｍ２，Ｍ２を、フロントサイドフレーム７の前後方向中間部におけるキックアップ部近傍のサス取付けブラケットＢ２の下面に連結し、左右一対のリヤマウント部Ｍ４，Ｍ４を第２車体側支持部としてフロントサイドフレーム７の後部下面Ｂ４（以下単に支持部Ｂ４と略記する）に連結し、左右一対のインサイドマウント部Ｍ３，Ｍ３を第１車体側支持部としてのトンネルロアフレーム４の前部下面Ｂ３（以下単に支持部Ｂ３と略記する）に連結している。
つまり、サスクロス本体１６は片側３点、左右両側で計６点にて車体にマウントされたものである。

ここで、上述のインサイドマウント部Ｍ３，Ｍ３およびリヤマウント部Ｍ４，Ｍ４は、図３，図４，図５に示すように、車幅方向に略一直線状に並ぶように配設されている。
また、図３，図５に示すように、平面視において、ロアクラッシュカン１７、フロントサイドメンバ１８、リヤサイドメンバ３０、トンネルロアフレーム４が車両の前後方向に略一直線状に連続するように配設されている。

詳しくは、フロントサイドメンバ１８と、サスクロス本体１６と、リヤサイドメンバ３０とが、アーム前側取付部としてのロアアーム１５の筒状のブッシュ３６（図８参照）を介してサスクロス本体１６後側の支持部Ｂ３に連結されるインサイドマウント部Ｍ３に向けて後方斜め中央側に平面視で略直線状に配設されている。
そして、上述のインサイドマウント部Ｍ３と車体側の支持部Ｂ３との間に、前突による所定値以上の後退荷重を受けて離脱する離脱手段が設けられている。

この離脱手段としては、公知のものを用いることができ、例えば、インサイドマウント部Ｍ３近傍の開口部３７が所定以上の前突荷重で屈曲変形し、マウント部Ｍ３が前高後低状に傾斜変位することで、支持部Ｂ３のウエルドナットの引き抜き荷重が発生し、マウント部Ｍ３が引き抜かれて離脱するように構成してもよく、この構造に代えて、マウント部Ｍ３と支持部Ｂ３との少なくとも一方が破損、あるいは、連結ボルトの破断がしやすいように、各部材で強度を調整したり、または、脆弱部を設けてもよい。

また、図３，図４，図５に示すように、リヤサイドメンバ３０の後端部と、インサイドマウント部Ｍ３の外側に位置するリヤマウント部Ｍ４とをつなぐようにアーム後側支持部としてのアッパブラケット３８およびロアブラケット３９が設けられている。

これら上下の各ブラケット３８，３９は、傾斜メンバ３２の車幅方向外方への延設部とリヤサイドメンバ３０の後端部との間に跨がって設けられており、サスペンションアームとしてのロアアーム１５の後側を上側、下側からそれぞれ支持するものであって、これら上下のアッパブラケット３８、ロアブラケット３９にはリブやビード等の凹凸部が一体形成されていて、各ブラケット３８，３９それ自体の剛性が高められている。
上側に位置するアッパブラケット３８は、平面から見て相対的に小さい面積の略三角形状に形成されており、下側に位置するロアブラケット３９は、平面から見て相対的に大きい面積の略扇形状に形成されている。
上述のリヤマウント部Ｍ４と、これを支持する車体側の支持部Ｂ４との間には、前突による所定値以上の後退荷重を受けて離脱する離脱手段が設けられている。

この離脱手段としては、公知のものを用いることができ、例えば、マウント部Ｍ４と支持部Ｂ４との少なくとも一方が破損、あるいは、連結ボルトの破断がしやすいように、各部材で強度を調整したり、または、脆弱部を設けてもよい。

図７は図５の要部を断面して示す拡大平面図、図８は図７のＢ−Ｂ線に沿う要部斜視図、図９は図４の要部の分解斜視図である。
図５〜図９に示すように、サスクロス本体１６の側部において上述のタワー部３５の直前位置にはアーム前側支持部としての連結ブラケット４０が設けられている。
この連結ブラケット４０は、上面部４０ａと、前面部４０ｂと、車幅方向内側に位置する側面部４０ｃと、底面部４０ｄとを備えており、車幅方向外側はロアアーム１５、特にそのブッシュ３６を取付け支持するために開放されている。
なお、連結ブラケット４０の底面部４０ｄは、センタクロスメンバ３１を構成するパネル部材の車幅方向外方への延設部にて形成されている。

図８に示すように、ロアアーム１５のブッシュ３６は、金属製の内筒３６ａと、金属製の外筒３６ｂと、これら内筒３６ａおよび外筒３６ｂ間に介設されたラバー部材３６ｃとを有する。
また、図８に示すように、連結ブラケット４０の直後に位置するタワー部３５は、２枚のパネルを組合せて閉断面４１を有するように構成されており、ブッシュ３６の配設位置に対応して該閉断面４１内には予めナット４２（いわゆるウエルドナット）が溶接固定されている。
上述のブッシュ３６は、車両前方から挿入してナット４２に締付けるアーム取付けボルト４３にてタワー部３５の下部前面および連結ブラケット４０に取付けられている。

さらに、図８に示すように、上述のロアアーム１５はアッパパネル１５ａとロアパネル１５ｂとの２部材にて閉断面構造に形成されており、ロアアーム１５のブッシュ３６の外筒３６ｂ外周の上下両部には、アッパパネル１５ａの一部１５ｃとロアパネル１５ｂの一部１５ｄとが連結されている。

図８に示すように、アーム前側支持部としての連結ブラケット４０の後部が、センタマウント部Ｍ２とタワー部３５とからなる第３車体取付部の一部、詳しくは、タワー部３５の前側パネルで構成されており、センタマウント部Ｍ２と、これを支持する車体側支持部としてのブラケットＢ２との間に、前突による所定値以上の後退荷重を受けて離脱する離脱手段が設けられている。

この実施例では、図８，図９に示すように、タワー部３５は上壁３５ａおよび前後の縦壁３５ｂ，３５ｂと、下壁３５ｃとを備えており、上壁３５ａおよび縦壁３５ｂ，３５ｂをセンタマウント部Ｍ２に溶接する一方で、下壁３５ｃはセンタマウント部Ｍ２を非溶接となし、さらに前後の縦壁３５ｂ，３５ｂの基部上下に切欠き部３５ｄ，３５ｅを設け、車両の前突時に所定値以上の後退荷重を受けた場合、センタマウント部Ｍ２を車体に残してタワー部３５が離脱可能となるように構成して、パワートレイン１１の後退を許容可能に構成している。
つまり、この実施例では、上壁３５ａ、縦壁３５ｂの溶接面積と、下壁３５ｃの非溶接構造と、切欠き部３５ｄ，３５ｅとで上述の離脱手段を構成しているが、この構成に代えて、マウント部Ｍ２、ブラケットＢ２の少なくとも一方の破損、あるいは、連結ボルトの破断がしやすいよう、各部材で強度を調整したり、または、脆弱部を設けてもよい。

ところで、図８，図９に示すように、上述の連結ブラケット４０の前面部４０ｂにおける車幅方向外側部に、支持部としての位置決めピン４４を車両前方に向けて突設すると共に、アーム取付けボルト４３の頭部を回避する開口部４５ａと位置決め筒部４５ｂとを有するラバーシート４５（ラバー部材）を設け、さらに、フロントサイドメンバ１８の後端部にはアーム取付けボルト４３を覆う形状の後端ブラケット４６を一体または一体的に設けている。

この後端ブラケット４６は、内部中空のキャップ部４６ａと、該キャップ部４６ａの後端開口部に連続する開口部と位置決め孔４６ｂとを備えたフランジ部４６ｃとを有し、上述のラバーシート４５を介して連結ブラケット４０の前面部４０ｂに突き当て固定される。この場合、ラバーシート４５および後端ブラケット４６は位置決め筒部４５ｂおよび位置決め孔４６ｂに挿入される位置決めピン４４で位置決め及び係合支持される。
また、上述のキャップ部４６ａの前面（頂面）にはアーム取付けボルト４３の頭部との干渉を回避する開口４６ｄが形成されている（図８参照）。

つまり、フロントサイドメンバ１８の後端部を、ロアアーム１５のアーム取付けボルト４３を覆う形状（後端ブラケット４６のキャップ形状参照）と成して、アーム前側支持部としての連結ブラケット４０の前面部４０ｂにラバー部材（ラバーシート４５参照）を介して突き当て、連結ブラケット４０のアーム取付けボルト４３よりも車幅方向外側部位に設けられた支持部（位置決めピン４４）でフロントサイドメンバ１８の後端部を上下方向および左右方向に位置不変となるように係止支持させたものである。

ここで、ラバー部材としてのラバーシート４５を介設することで、通常時においては振動防止効果および異音発生防止効果を確保することができる。
さらに、図４に示すように、フロントサイドメンバ１８の後端部はサスクロス本体１６と上述の位置決めピン４４により前後方向にピン係合され、フロントサイドメンバ１８の前端部はボルト挿通孔２３に挿通する図示しないボルトと、ナットを用いて、支持部材２２を介してフロントサイドフレーム７の前部下面に締結されるものである。

この場合、サスクロス本体１６および左右のロアアーム１５，１５を車体に対して組付けた後に、フロントサイドメンバ１８を車体に組付けるものである。この組付け方法によれば、サスクロス本体１６およびロアアーム１５，１５を車体に組付けた後に、まず、フロントサイドメンバ１８の後端部を位置決めピン４４に係合し、次に、フロントサイドメンバ１８の前部は図示しないボルトを用いて車体前部に締結固定するだけでよいので、フロントサイドメンバ１８の組付け性とレイアウト性との両立を図ることができる。
また、車幅方向に並ぶ２点のボルト挿通孔２３，２３に挿通するボルト（第１マウント部Ｍ１）により、フロントサイドメンバ１８の前部を２点で車体に支持するので、斯る２点支持によりフロントサイドメンバ１８の横方向曲げモーメントの低減を図ることができる。

要するに、フロントサイドメンバ１８の後端部は、位置決めピン４４にて上下左右方向が位置決めされ、フロントサイドメンバ１８の前端部は図示しないボルトを用いて車体に取付けることで、前後方向が規制されるので、フロントサイドメンバ１８を確実に位置決めすることができるうえ、ボルトによる締結はフロントサイドメンバ１８の前端部側のみでよく、その取付け性、組付け性が簡単となるように構成したものである。
なお、図１，図４に示すように、上述のセンタクロスメンバ３１の前面側車幅方向中間にはエンジンマウント用の開口部３１ａが形成されている。また、図中４７はロアアーム１５の車幅方向内側後部のロアアームブッシュで、このロアアームブッシュ４７の軸は上下方向に指向させている。さらに図２において、４８はラジエータ（熱交換器）であり、図１，図４に示すようにフロントクロスメンバ２１はその左右両端部の取付け部に対して車幅方向中間部が若干下方に位置しており、これによりフロントクロスメンバ２１およびその上方に対するラジエータ配置スペースを確保するように構成している。
また、図中、矢印Ｆは車両の前方を示し、矢印Ｒは車両の後方を示し、矢印ＩＮは車幅方向内方を示し、矢印ＯＵＴは車幅方向外方を示す。

このように、上記実施例のフロントサブフレーム構造は、サスペンションアーム（ロアアーム１５参照）を支持するサスクロス本体１６とロアクラッシュカン１７との間に、車両の前後方向に延びるフロントサイドメンバ１８を設けるフロントサブフレーム構造であって、上記フロントサイドメンバ１８の前端部はパワートレイン１１よりも前方に延設されており、該フロントサイドメンバ１８の後端部を、サスペンションアーム（ロアアーム１５）のアーム取付けボルト４３を覆う形状として、アーム前側支持部（連結ブラケット４０参照）前面にラバー部材（ラバーシート４５参照）を介して突き当て、該アーム前側支持部（連結ブラケット４０）のアーム取付けボルト４３よりも車幅方向外側部位に設けられた支持部（位置決めピン４４参照）で上記フロントサイドメンバ１８後端部が支持されたものである（図１，図３，図４，図８参照）。
この実施例では上述の支持部は、位置決めを兼ねるピン４４で構成しており、また、支持部による支持は係止構造に設定している。

この構成によれば、フロントサイドメンバ１８の後端部でアーム取付けボルト４３を覆うことができ、また該フロントサイドメンバ１８後端部をアーム前側支持部（連結ブラケット４０）の前面（前面部４０ｂ）に突き当て、支持部（位置決めピン４４）を用いてその車幅方向外側に係合支持させるので、アーム取付けボルト４３やパワートレイン１１の配置スペースを狭めることなく、外側に開口して低剛性のアーム前側支持部（連結ブラケット４０）を、アーム前側取付部（ブッシュ３６参照）を活用して、前突荷重伝達経路を形成することができる。
よって、パワートレイン１１のレイアウトのバランスと、サスペンションアーム（ロアアーム１５）の組付性と、衝突荷重の分散やフロントサイドメンバ１８の荷重吸収変形という衝突安全性の向上を、サスクロス本体１６に特段の補強をすることなく、高次元でバランスさせることができる。

また、フロントサイドメンバ１８の前端部が、パワートレイン１１よりも前方に延設されているので、サスクロス本体１６を、後退するパワートレイン１１と干渉する以前に、車体から切り離すべく、早期に荷重伝達を図ることができる。
また、上記フロントサイドメンバ１８とサスクロス本体１６とリヤサイドメンバ３０とが、アーム前側取付部（ブッシュ３６参照）を介してサスクロス本体１６後側の第１車体側支持部（支持部Ｂ３参照）に連結される第１車体取付部（マウント部Ｍ３参照）に向けて後方斜め中央側に平面視で略直線状に配設されたものである（図３，図５，図８参照）。

この構成によれば、フロントサイドメンバ１８前端に位置するロアクラッシュカン１７から、フロントサイドメンバ１８、サスクロス本体１６、リヤサイドメンバ３０を介して第１車体取付部（マウント部Ｍ３）および第１車体側支持部（支持部Ｂ３）に至る強固な前突荷重伝達経路を平面視で直線状に形成して、軽量高剛性化を図ることができるので、衝突荷重の分散やフロントサイドメンバ１８の荷重吸収変形を効果的に行なうことができる。
さらに、上記第１車体取付部（マウント部Ｍ３）と第１車体側支持部（支持部Ｂ３）との間に、前突による所定値以上の後退荷重を受けて離脱する離脱手段（開口部３７参照）が設けられたものである（図３参照）。

この構成によれば、アーム前側取付部（ブッシュ３６）を介した強固な荷重伝達経路により、効果的にサスクロス本体１６と車体との間の連結を切り離すことができ、後退するパワートレイン１１との干渉による乗員への異常加速度を抑制することができる。
加えて、上記リヤサイドメンバ３０の後端部と、上記第１車体取付部（マウント部Ｍ３参照）の外側に位置する第２車体取付部（マウント部Ｍ４参照）とをつなぐようにアーム後側支持部（アッパブラケット３８、ロアブラケット３９参照）が設けられたものである（図５参照）。

この構成によれば、リヤサイドメンバ３０の後方斜め中央側への傾斜によって、平面視直線的な荷重伝達経路を阻害することなく、コンパクトにサスペンションアーム（ロアアーム１５）のアーム後側支持部（アッパブラケット３８、ロアブラケット３９参照）を設けることができると共に、さらなる荷重分散の拡大を図ることができる。
また、上記第２車体取付部（マウント部Ｍ４）と、これを支持する第２車体側支持部（支持部Ｂ４）との間に、前突による所定値以上の後退荷重を受けて離脱する離脱手段が設けられたものである（図３参照）。

この構成によれば、通常走行時には、複数の第１車体側支持部（支持部Ｂ３参照）と第２車体側支持部（支持部Ｂ４参照）とによりサスクロス本体１６を強固に車体に支持することができ、前突時には、アーム前側取付部（ブッシュ３６）を介した強固な荷重伝達経路により、効果的にサスクロス本体１６と車体との間の連結を切り離すことができ、後退するパワートレイン１１との干渉による乗員への異常加速度を抑制することができる。
さらに、上記アーム前側支持部（連結ブラケット４０参照）の後部が、第３車体取付部（タワー部３５およびマウント部Ｍ２参照）の一部で構成され、該第３車体取付部と、これを支持する第３車体側支持部（サス取付けブラケットＢ２参照）との間に、前突による所定値以上の後退荷重を受けて離脱する離脱手段が設けられたものである（図８，図９参照）。

この構成によれば、第３車体取付部（タワー部３５およびマウント部Ｍ２）に対し、フロントサイドメンバ１８と強固なアーム前側取付部（ブッシュ３６）を介して強固な荷重伝達経路を形成することができ、確実で、かつ迅速なタイミングにて連結を切り離し、乗員へ過大な加速度が加わることを防止することができる。
さらに、第３車体取付部（タワー部３５およびマウント部Ｍ２）と、これを支持する第３車体側支持部（サス取付けブラケットＢ２）との間の切り離しにより、第１、第２車体取付部（マウント部Ｍ３，Ｍ４参照）の切り離しが容易となる。
さらにまた、上記フロントサイドメンバ１８の後端部はサスクロス本体１６と前後方向にピン４４係合し、フロントサイドメンバ１８の前部は車体前部に締結されるものである（図１参照）。

この構成によれば、フロントサイドメンバ１８後端部を支持部としてのピン４４に係合し、該フロントサイドメンバ１８の前部を車体前部に締結するだけでよいので、フロントサイドメンバ１８の組付け性とレイアウト性との両立を図ることができる。
また、上記実施例のフロントサブフレームの組付け方法は、請求項７記載のフロントサブフレーム構造において、上記フロントサイドメンバ１８を、サスクロス本体１６およびサスペンションアーム（ロアアーム１５参照）の車体組付け後に車体に組付けるものである（図１，図４，図９参照）。

この構成によれば、サスクロス本体１６およびサスペンションアーム（ロアアーム１５）を車体に組付けた後に、フロントサイドメンバ１８後端部をピン４４に係合し、該フロントサイドメンバ１８の前部は車体前部に締結固定するだけでよいので、フロントサイドメンバ１８の組付け性とレイアウト性との両立を図ることができる。

この発明の構成と、上述の実施例との対応において、
この発明のサスペンションアームは、実施例のロアアーム１５に対応し、
以下同様に、
アーム前側支持部は、連結ブラケット４０に対応し、
支持部は、位置決めピン４４に対応し、
ラバー部材は、ラバーシート４５に対応し、
第１車体取付部は、インサイドマウント部Ｍ３に対応し、
第２車体取付部は、リヤマウント部Ｍ４に対応し、
第３車体取付部は、センタマウント部Ｍ２およびタワー部３５に対応し、
第１車体側支持部は、支持部Ｂ３に対応し、
第２車体側支持部は、支持部Ｂ４に対応し、
第３車体側支持部は、サス取付けブラケットＢ２に対応し、
離脱手段は、開口部３７並びに、タワー部３５の上壁３５ａ、縦壁３５ｂの溶接面積と、下壁３５ｃの非溶接構造と、切欠き部３５ｄ，３５ｅ、あるいは、マウント部およびブラケットの少なくとも一方が、破損または連結ボルトの破断がしやすいように各部材で強度を調整したり、脆弱部を設ける構造に対応し、
アーム後側支持部は、アッパブラケット３８、ロアブラケット３９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。

以上説明したように、本発明は、サスペンションアームを支持するサスクロス本体と、ロアクラッシュカンとの間に、車両の前後方向に延びるフロントサイドメンバを設けたようなフロントサブフレーム構造およびフロントサブフレームの組付け方法について有用である。

１１…パワートレイン
１５…ロアアーム（サスペンションアーム）
１６…サスクロス本体
１７…ロアクラッシュカン
１８…フロントサイドメンバ
３０…リヤサイドメンバ
３５…タワー部（第３車体取付部）
３６…ブッシュ（アーム前側取付部）
３７…開口部（離脱手段）
３８…アッパブラケット（アーム後側支持部）
３９…ロアブラケット（アーム後側支持部）
４０…連結ブラケット（アーム前側支持部）
４３…アーム取付けボルト
４４…位置決めピン（支持部）
４５…ラバーシート（ラバー部材）
Ｂ２…サス取付けブラケット（第３車体側支持部）
Ｂ３…支持部（第１車体側支持部）
Ｂ４…支持部（第２車体側支持部）
Ｍ２…マウント部（第３車体取付部）
Ｍ３…マウント部（第１車体取付部）
Ｍ４…マウント部（第２車体取付部）

Claims (8)

1. サスペンションアームを支持するサスクロス本体とロアクラッシュカンとの間に、車両の前後方向に延びるフロントサイドメンバを設けるフロントサブフレーム構造であって、
   上記フロントサイドメンバの前端部はパワートレインよりも前方に延設されており、
   該フロントサイドメンバの後端部を、サスペンションアームのアーム取付けボルトを覆う形状として、アーム前側支持部前面にラバー部材を介して突き当て、
   該アーム前側支持部のアーム取付けボルトよりも車幅方向外側部位に設けられた支持部で上記フロントサイドメンバ後端部が支持されたことを特徴とする
   フロントサブフレーム構造。
2. 上記フロントサイドメンバとサスクロス本体とリヤサイドメンバとが、アーム前側取付部を介してサスクロス本体後側の第１車体側支持部に連結される第１車体取付部に向けて後方斜め中央側に平面視で略直線状に配設された
   請求項１記載のフロントサブフレーム構造。
3. 上記第１車体取付部と第１車体側支持部との間に、前突による所定値以上の後退荷重を受けて離脱する離脱手段が設けられた
   請求項２記載のフロントサブフレーム構造。
4. 上記リヤサイドメンバの後端部と、上記第１車体取付部の外側に位置する第２車体取付部とをつなぐようにアーム後側支持部が設けられた
   請求項２または３記載のフロントサブフレーム構造。
5. 上記第２車体取付部と、これを支持する第２車体側支持部との間に、前突による所定値以上の後退荷重を受けて離脱する離脱手段が設けられた
   請求項４記載のフロントサブフレーム構造。
6. 上記アーム前側支持部の後部が、第３車体取付部の一部で構成され、
   該第３車体取付部と、これを支持する第３車体側支持部との間に、前突による所定値以上の後退荷重を受けて離脱する離脱手段が設けられた
   請求項１〜５の何れか１項に記載のフロントサブフレーム構造。
7. 上記フロントサイドメンバの後端部はサスクロス本体と前後方向にピン係合し、
   フロントサイドメンバの前部は車体前部に締結される
   請求項１〜６の何れか１項に記載のフロントサブフレーム構造。
8. 請求項７記載のフロントサブフレーム構造において、
   上記フロントサイドメンバを、サスクロス本体およびサスペンションアームの車体組付け後に車体に組付けることを特徴とする
   フロントサブフレームの組付け方法。

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