JP6237748B2 - フロントサブフレーム構造 - Google Patents

Description

この発明は、フロントサイドフレームの下方に配置されたフロントサブフレーム構造に関する。

フロントサブフレーム構造の前部の下方には、平面視三角形状となるように該サブフレームとロアアーム（ラテラルリンク）とテンションロッドとが配設されているため、これらロアアームやテンションロッド等が配置されていないフロントサブフレーム構造の後部にエンジンを搭載された構造が知られている。

一方、フロントサブフレーム後部は、エンジンを囲むように、左右のアーム支持部に連結されたクロスメンバと、左右各側において後方に延びるサイドメンバとで後方に向けて開口した平面視四角形状のフレーム構造となるものが多く知られている。

このように、フロントサブフレームの前後方向の一方側を、該一方側へ向けて開口する平面視四角形状としたフレーム構造において、該一方側にエンジンを搭載した場合、エンジン支持剛性やロアアーム支持剛性が低くなるおそれがあり、その場合、ハンドルを操作したときの操作応答性が悪くなるなどの課題があった。

これに対して、下記特許文献１に例示されるように、平面視において一対のビームを互いにクロスさせたＸ字状のブレース（３）をフロントサブフレームの後部に配設して該後部を補強したサブフレームが提案されている。

しかしながら、フロントサブフレーム後部は、後方が開口した平面視台形形状等の四角形状であり、またブレースはエンジン等との干渉を避けるため上下方向に厚くできず撓み易いものであるため、該後部にブレースを付加しても平面視菱形形状に変形するおそれがあり、上述した課題に対してさらなる検討の余地があった。

一方、下記特許文献２には、後方程車幅外側に傾斜するように延びるように左右各側においてクロスメンバ（１ｄ）とサイドメンバ（１ｂ）とに前後各端を結合して平面視ハの字形状に配設された一対の傾斜メンバが開示されている。

このように、特許文献２には、サブフレーム後部に傾斜メンバを備えた記載は見受けられるものの該傾斜メンバとブレースとの双方を備えて互いに補完し合う技術思想や、上述した課題について何ら開示されていない。

独国特許発明第１０２００７０３５５１０号明細書 米国特許出願公開第２０１３／０２４１１６６号明細書

そこでこの発明は、エンジンを囲むように、左右のアーム支持部に連結されたクロスメンバと、左右各側において前後方向の一方に延びるサイドメンバとで平面視台形形状に構成された構成されたフロントサブフレームの該一方側が平面視菱形形状に変形しないように補強す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。

この発明のフロントサブフレーム構造は、車室前面部から車両前方側に延びる左右一対のフロントサイドフレームが設けられ、該フロントサイドフレームの下方に、フロントサスペンション装置を支持するフロントサブフレームが設けられた自動車のフロントサブフレーム構造であって、該フロントサブフレームの左右サイドメンバに支持されたアーム支持部を連結するクロスメンバが設けられ、該クロスメンバの左右に離間した左右中間部と前記サイドメンバの前後方向の一方側の一方側車体取付部とを各々連結する傾斜メンバが設けられ、左右の前記アーム支持部と対角線上の前記一方側車体取付部とを連結するブレースが設けられ、該ブレースと前記傾斜メンバの中間部を連結する中間連結部が設けられたことを特徴とする。

上記構成によれば、フロントサブフレームにおける、左右のサイドメンバとクロスメンバとで構成される平面視台形形状の後部を、ブレースと傾斜メンバとの連結で三角形状（トラス形状）の集合構造にして、該平面視台形形状が平行四辺形状に変形することを防ぎ、フロントサブフレーム後部の高剛性化を図ることができる。

なお、前後方向の一方側車体取付部は、前記サイドメンバ後側に有する後側車体取付部、前側に有する前側車体取付部のいずれであってもよい。

この発明の態様として、前記クロスメンバと前記傾斜メンバと前記サイドメンバがエンジンマウントブラケットで連結されたものである。

上記構成によれば、エンジン支持剛性を向上でき、ロールやトラクションを改善できる。

また、この発明の態様として、前記ブレースは、その左右と前記一方側の端部にブレースメンバを備えたものである。

上記構成によれば、ブレース自体がトラス構造となるのでトラス構造を増やしてより高剛性化することができる。

この発明によれば、エンジンを囲むように、左右のアーム支持部に連結されたクロスメンバと、左右各側において前後方向の一方に延びるサイドメンバとで平面視台形形状に構成された構成されたフロントサブフレームの該一方側が平面視菱形形状に変形しないように補強することができる。

本実施例の車両のフロントサブフレームの斜視図 フロントサブフレームの平面図 フロントサブフレームの底面図 フロントサブフレームの左側面図 フロントサブフレームの正面図 フロントサブフレームの背面図 フロントサブフレームのブレースの構成説明図 フロントサブフレームの前側の分解斜視図 サブフレーム前側構造体の構成説明図

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〜図７は、本実施例の自動車のフロントサブフレーム構造を示している。
なお、特に、図１は本実施例の車両のフロントサブフレームを前方左斜め上方から見た斜視図を示し、図７はブレース及び該ブレースを取り外した状態のフロントサブフレームを下方から見た分解斜視図を示している。

また本実施例の図面において、図２以外は、ステアリングラック５５、パワステ用モータ５６、及びパワステ用ピニオン５７の図示を省略し、図４はテンションロッド５１、及びロアアーム５２の図示を省略し、図５及び図６はバンパレインフォースメント７ａの図示を省略し、図７及び後述する図８はこれらバンパレインフォースメント７ａ、テンションロッド５１、ロアアーム５２に加えて、スタビライザ支持部６２及びスタビライザ１００の図示を省略するものとする。さらに、以下の実施例においては、図中、矢印Ｆは車両前方を示し、矢印ＬＥは車幅方向の左方を示し、矢印ＲＩは車幅方向の右方を示し、矢印Ｕは車両上方を示す。

自動車の前部には、図４に示すように、車室の前面部に設置されたダッシュパネル１と、該ダッシュパネル１の下部から車両の前方側に延びる左右一対のフロントサイドフレーム２，２（左側のみ図示）とを有し、該フロントサイドフレーム２の下方には、図１〜図６に示すように、ストラット式フロントサスペンション装置用として車幅方向外側へ略水平に延びるロアアーム５２（ラテラルロッド）（図１、図２参照）と該ロアアーム５２より前方から車幅方向外側後方へ延びるテンションロッド５１（同図参照）等を支持するフロントサブフレーム５が配設されている。

本実施例のフロントサイドフレーム２は、側面視で車両の前後方向に沿って略水平に延びる水平部２ａと、その後端部から上記ダッシュパネル１の下端部に沿って後下がりに傾斜して延びるキックアップ部２ｂ（傾斜部）とを有し、該キックアップ部２ｂの後端部には、車両の後方側に延びるフロアフレーム３が連設されている（図４参照）。また、上記フロントサイドフレーム２の前端部には、車両の前方側に向けて突出する金属製の筒状体等からなるクラッシュカン４が設けられるとともに、その前端面には、車幅方向に延びるバンパレインフォースメント４ａが取り付けられている。

上記フロントサブフレーム５は、図１〜図７に示すように、主に、車両の前後方向に延びる左右一対のサイドメンバ６，６と、サイドメンバ６の前方に延びるサブクラッシュカン７と、サイドメンバ６とサブクラッシュカン７とを前後方向に連結してフロントサブフレーム５の前側を構成するサブフレーム前側構造体１０（連結部材）と、左右一対のサブフレーム前側構造体１０、１０同士を連結するように車幅方向に延びるサスペンションクロスメンバ７３（以下、「サスクロスメンバ７３」という。）と、左右一対のサイドメンバ６，６同士を連結するように車幅方向に延びるリヤクロスメンバ７４と、一対のサイドメンバ６，６間におけるリヤクロスメンバ７４よりも後方においてこれらメンバ６，６，７４に接合された傾斜メンバ７５とブレース８０とを備えている。

また、図１、図２及び図４に示すように、フロントサブフレーム５は、サブフレーム前側構造体１０の前部、サイドメンバ６の前後方向の間部分、及びサイドメンバ６の後端の３点において、夫々上方に突出したマウント部Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３（マウントブッシュやマウントパイプ３４）が接合されており、それぞれ前方から後方へ第１マウント部Ｍ１（前側車体取付部）、第２マウント部Ｍ２、第３マウント部Ｍ３（後側車体取付部）と設定する。

図４に示すように、第１マウント部Ｍ１は、車体側のフロントサイドフレーム２の水平部２ａの前端に連結され、第２マウント部Ｍ２は、該水平部２ａの後部において連結され、第３マウント部Ｍ３は、フロアフレーム３の前端（キックアップ部２ｂとの連設部分）に連結されている。
これにより、フロントサブフレーム５は、前後方向の片側３点、左右両側で計６点にて車体にマウントされ、車体の下側に配設されている。

サブクラッシュカン７は、上記フロントサイドフレーム２の前端のクラッシュカン４と同様に衝撃エネルギ吸収部材であり、図２〜図４に示すように、サブクラッシュカン７の前端部には、左右各側の前端部を連結するように車幅方向に延びるサブバンパレインフォースメント７ａを備えている。

サイドメンバ６は、図４に示すように、左右一対のフロントサイドフレーム２、及びフロアフレーム３の下方に架設され、図１〜図４及び図７に示すように、丸パイプ状に前後方向に延びている。サイドメンバ６は、該サイドメンバ６の前後方向の第２マウント部Ｍ２より前側に有するサイドメンバ前方部６ａと、該第２マウント部Ｍ２よりも後側に有するサイドメンバ後方部６ｂとを備えている（図示省略）。

サイドメンバ前方部６ａ、及びサイドメンバ後方部６ｂは、いずれも側面視で後下がり傾斜状に延びているが（図４参照）、サイドメンバ前方部６ａは、前端から第２マウント部Ｍ２へ向けて平面視で車幅方向の外側へ傾斜状に延びているとともに（図２、３参照）、サイドメンバ後方部６ｂは、平面視で左右各側が互いに平行になるように前後方向に延びている（同図参照）。このサイドメンバ後方部６ｂの後端下部には、ボルト及びナットＮ、或いはファスナ等の取付部材（図示省略）によりブレース８０を取り付ける取付け孔等からなるサイドメンバ側連結部９２ａを形成している（図７参照）。

サブフレーム前側構造体１０は、図１〜図５及び図７に示すように、サブクラッシュカン７とサイドメンバ６との間に介在し、前方から後方へ順にサブクラッシュカン７の後端フランジ７ｂを取り付けるセットプレートとしてのサブクラッシュカン取付部１２と、前側車体取付部１３と、テンションロッド支持部１４と、閉断面状連結部１５とを備えている。

換言すると、サブフレーム前側構造体１０は、図８及び図９（ａ）、（ｂ）に示すように、複数枚のパネル部材を立体形状に組み立てて構成し、サブフレーム前側構造体本体２０とテンションロッド支持ブラケット４０と閉断面構成パネル１５１とを備えている。

なお、図８はフロントサブフレームの前側の特にサブフレーム前側構造体の分解斜視図であり、図８中の符号５９はラジエータ支持ブラケットある。また、図９（ａ）は左側のサブフレーム前側構造体を左斜め４５度後方から見た斜視図であり、図９（ｂ）はサブフレーム前側構造体の底面図である。

サブフレーム前側構造体本体２０は、サブフレーム前側構造体１０の前後方向の長さを有する上面部２１と、該上面部２１の後端から下方に突片状に折り曲げて延びる後面部２２と、サブフレーム前側構造体１０の前面に相当し、サブクラッシュカン７の後端フランジ７ｂとを取り付けるサブクラッシュカン取付部１２と、底面部２３とで形成している（同図参照）。

後面部２２は、図９（ａ）に示すように、閉断面状連結部１５の後面に相当し、サイドメンバ６の前部を挿通する円形状の開口部２２ａが形成され、該開口部２２ａにサイドメンバ６の前端を挿通した状態で接合固定するサイドメンバ接合面として形成している。

サブクラッシュカン取付部１２は、図４、図５及び図８に示すように、サブフレーム前側構造体１０の前面に相当し、サブクラッシュカン７の後端に備えた後端ブラケット７ｂよりも一回り大きな正面視略四角形状のセットプレートとして形成している。
なお、サブクラッシュカン７は、その後端に備えた後端ブラケット７ｂをサブクラッシュカン取付部１２に対面させるとともに、図４及び図５に示すように、ボルトＢ及びナット（図示省略）等により締結固定され、サブフレーム前側構造体１０に連結されている。

さらに、図４、図７、図８及び図９（ａ）に示すように、サブフレーム前側構造体本体２０は、後述する前側車体取付部１３に相当する部位における上面部２１の下方に、サブクラッシュカン荷重伝達部材３０を備えている。サブクラッシュカン荷重伝達部材３０は、外側面３１、内側面３２（図７参照）、及び隔壁３３とで前後方向の直交断面が下方に向けて開口する門型（コの字形状）に形成され、サブクラッシュカン取付部１２の後面とテンションロッド支持部１４の前壁面４１との間に架設される（図４、図７、図９（ａ）参照）。

サブクラッシュカン荷重伝達部材３０の外側面３１には、図１、図４、図７〜図９（ａ）に示すように、前後方向に長軸を有する楕円形状のサービスホール３１ａ（作業用貫通孔）が形成されている。

隔壁３３は、サブクラッシュカン荷重伝達部材３０の上面に相当し、車幅方向において互いに支持する外側面３１と内側面３２との上端を車幅方向に連結するように形成され、サブフレーム前側構造体１０の上面部２１の下方で該上面部２１と対向するとともに前側車体取付部１３の内部空間を上下各側に隔離するように配設されている。すなわち、前側車体取付部１３は、底面を有さずに下方が開口して形成するとともに、上面部２１と隔壁３３とで二階建て構造としている。

また、図１〜図５、図９（ａ）に示すように、サブフレーム前側構造体１０における前側車体取付部１３（いわゆる「ツノ部材」）には、上面部２１及び隔壁３３の平面視中央部において上下方向に連通するとともに上面部２１から上方へタワー型に延出するように立設するマウントパイプ３４を備え、第１マウント部Ｍ１を構成している。

さらにまた、テンションロッド支持ブラケット４０は、図８に示すように、車幅方向外側後方に沿って配設された前壁面４１及び後壁面４２と、これらの車幅方向内側前端同士を車幅方向内側後方へ結ぶ車幅方向内側壁面４３とで車幅方向外側後方に向けて開口する平面視コ字状に形成し、サブフレーム前側構造体本体２０の上面部２１と底面部２３との間に介在している（図１、図４、図７、図９（ａ）、（ｂ）参照）。

このテンションロッド支持ブラケット４０の前壁面４１と後壁面４２とには、図８及び図９（ａ）に示すように、互いに対向するようにテンションロッド支持孔４１ａが形成され、これら一対のテンションロッド支持孔４１ａ，４１ａ間に架設されたボルトＢと、該ボルトＢを締結するナット（図示省略）とでテンションロッド５１の基端部を枢支するテンションロッド支持軸４４を構成し、該テンションロッド支持軸４４を備えたテンションロッド支持ブラケット４０は、前記テンションロッド支持部１４として形成している（図３、図９（ａ）参照）。
さらに、図１〜図３及び図７に示すように、テンションロッド支持部１４における車幅方向内側壁面４３には、上述したサスクロスメンバ７３は、その車幅方向両端部が車幅方向内面から接合されている。

また、図８に示すように、閉断面構成パネル１５１は、前後方向の直交断面が上方に向けて開口するハット状に形成し、図７及び図９（ａ）、（ｂ）に示すように、サブフレーム前側構造体本体２０の上面部２１の後部において下面から接合することで前後方向に延びる閉断面を有する閉断面状連結部１５を構成している。

さらにまた、図３、図４図７及び図９（ａ）に示すように、テンションロッド支持部１４後方かつ閉断面状連結部１５の下方には、ステアリングラック５５等配設用に下方に開口した凹部Ａが構成される。

ところで、図１〜図６に示すように、テンションロッド支持部１４の車幅方向内側壁面４３及びサスクロスメンバ７３に沿って車幅方向に延びるスタビライザ１００が配設されている。

詳しくは、スタビライザ１００は、サスクロスメンバ７３の後方近傍において車幅方向に略水平に延び、その車幅方向の両側は、平面視すると閉断面状連結部１５をその下側から車幅方向に跨ぐように後方程車幅方向外側に傾斜状に延びているが、閉断面状連結部１５を下側から跨ぐ部分は、閉断面状連結部１５の下方に有する凹部Ａを横切って通過するように車幅方向に水平に延びている（図３、図４参照）。
なお、スタビライザ１００は、周知のとおり、ねじり剛性の抵抗により片輪のみのバンプ、リバウンド時にロール角を抑制するものである。

上述したスタビライザ１００は、図１、図３、図４に示すように、該スタビライザ１００を保持するスタビライザ取付けブラケット６０に保持された状態で、締結手段としてのボルトＢ及びナット（図示省略）により、閉断面状連結部１５の下面に締結固定されている。このように、スタビライザ１００を保持した状態のスタビライザ取付けブラケット６０によりスタビライザ支持部６２が構成され、該スタビライザ支持部６２がこの凹部Ａに配置されている。

また、図１、図３、図４、図７及び図８に示すように、リヤクロスメンバ７４の車幅方向両端部のサイドメンバ６，６との接合部には、前輪の車幅方向の位置を決定すべく車幅方向外側へ延びるロアアーム５２を上下方向に枢支可能に該ロアアーム５２の基端部を支持するアーム支持部７１が設けられている。すなわち、左右のサイドメンバ６，６は、リヤクロスメンバ７４を介してロアアーム５２を支持している。

さらにまた、図１〜図４、図６及び図７に示すように、傾斜メンバ７５は、フロントサブフレーム５の後方の左右各側に一対備え、平面視ハの字形状に配置されている。詳しくは、傾斜メンバ７５は、リヤクロスメンバ７４の車幅方向の中間部に対して左右に離間した左右中間部にその前端が接合され、該左右中間部と、該左右のサイドメンバ６の後端車体取付部としての第３マウント部Ｍ３とを夫々連結するように後方程車幅方向外側へ直線状に傾斜して後方へ末広がり状に延びている（図２、図３、図７参照）。この傾斜メンバ７５の前方下部には、ボルト及びナット、或いはファスナ等の取付部材（図示省略）によりブレース８０を取り付ける取付け孔等からなる傾斜メンバ側連結部９１ａを形成している（図７参照）。

また、図１〜図６に示すように、ブレース８０は、上下方向に略直交する面を構成するように配設された後述する複数のブレースメンバ８１，８２，８３から成り、左右一対のサイドメンバ後方部６ｂ，６ｂとその前端で車幅方向に延びるリヤクロスメンバ７４とで平面視後方が開口するコ字状に構成される空間を跨ぐようにこれらメンバ６ｂ，６ｂ，７４の下側から配されている。

具体的には、図１〜図３及び図７に示すように、ブレース８０は、Ｘ字状メンバ体８１（Ｘ字状ビーム）と左右一対の前後方向延設メンバ８２，８２（前後方向ビーム）と後端車幅方向延設メンバ８３（車幅方向ビーム）とで一体に構成している。

Ｘ字状メンバ体８１は、左側のアーム支持部７１と、これに対して平面視対角線上に位置する右側のサイドメンバ６の第３マウント部Ｍ３（後側車体取付け部）とを直線状に連結する一方の対角線延設メンバ８１ａに備えるとともに、右側のアーム支持部７１と、これに対して平面視対角線上の左側に位置するサイドメンバ６の第３マウント部Ｍ３（後側車体取付け部）とを直線状に連結する他方の対角線延設メンバ８１ａとを備え、これら一対の対角線延設メンバ８１ａ，８１ａを中央でクロスさせた平面視Ｘ字形状に構成している（図３、図７参照）。

前後方向延設メンバ８２，８２は、ブレース８０の左右両端において前後方向に延びている。すなわち、前後方向延設メンバ８２，８２は、左右各側において夫々に対応するアーム支持部７１の基端部７１ａ（アーム支持部７１の車幅方向内側端部）（図３及び図７参照）とサイドメンバ６の後側車体取付け部（第３マウント部Ｍ３）とを直線状に連結するように左右一対を備えている。

このように、アーム支持部７１の基端部７１ａは、リヤクロスメンバ７４の車幅方向においてサイドメンバ６との接合部に対して車幅方向内側にずらした位置に有している。このアーム支持部７１の基端部７１ａには、ボルト及びナットＮ、或いはファスナ等の取付部材（図示省略）によりブレース８０を取り付ける取付け孔等からなるリヤクロスメンバ側連結部９０ａを形成している（図７参照）。

また、ブレース８０は、左右一対の前後方向延設メンバ８２，８２は、後方サイドメンバ６が延びる前後方向に対して前方程車幅方向内側へ傾斜するように配置されている（図３参照）。

図１〜図３及び図７に示すように、後端車幅方向延設メンバ８３は、ブレース８０の後端において車幅方向に延びている。すなわち、後端車幅方向延設メンバ８３は、左右のサイドメンバ６，６の第３マウント部Ｍ３を直線状に連結するように延びている。

これらＸ字状メンバ体８１と左右一対の前後方向延設メンバ８２，８２と後端車幅方向延設メンバ８３は、互いに一体に接合してブレース面を構成しているため、該ブレース面を構成する面内には、平面視三角形状（トラス形状）のメンバの集合体を構成することができる（同図参照）。

ブレース８０の左右各側の前後方向延設メンバ８２の前端（Ｘ字状メンバ体８１の前端）には、リヤクロスメンバ７に連結可能にボルト及びナットＮ、或いはファスナ等の取付部材（図示省略）を取り付ける取付け孔等からなるブレース前側連結部９０ｂが形成されている（図７参照）。

ブレース８０の左右各側の対角線延設メンバ８１ａの前部には、傾斜メンバ７５の前部に連結に連結可能にボルト及びナットＮ、或いはファスナ等の取付部材（図示省略）を取り付ける取付け孔等からなるブレース中間連結部９１ｂが形成されている（同図参照）。

ブレース８０の左右各側の前後方向延設メンバ８２の後端（換言するとＸ字状メンバ体８１の後端）には、サイドメンバ６に連結可能にボルト及びナットＮ、或いはファスナ等の取付部材（図示省略）を取り付ける取付け孔等からなるブレース後側連結部９２ｂが形成されている（同図参照）。

なお、本実施例のブレース８０は、例えば、その前端において車幅方向に延びる前端車幅方向延設メンバを備えていないが、適宜メンバを付加した構成であってもよい。

上述したブレース８０は、図１〜４及び図６に示すように、サブフレーム５の本体側後部、すなわちサイドメンバ６、リヤクロスメンバ７４、及び傾斜メンバ７５の下側に配置され、これらメンバ７４，７５，６の夫々に前側連結部９０と中間連結部９１と後側連結部９２によって左右各側から取り付けられている。

前側連結部９０は、図３及び図７に示すように、リヤクロスメンバ側連結部９０ａとブレース前側連結部９０ｂと取付部材（図３中にナットＮのみ図示）とで構成し、リヤクロスメンバ側連結部９０ａとブレース前側連結部９０ｂとは取付部材を介して互いに連結されている。

中間連結部９１は、傾斜メンバ側連結部９１ａとブレース中間連結部９１ｂと取付部材（図３中にナットＮのみ図示）とで構成し、傾斜メンバ側連結部９１ａとブレース中間連結部９１ｂとは取付部材を介して互いに連結されている（同図参照）。

後側連結部９２は、サイドメンバ側連結部９２ａとブレース後側連結部９２ｂと取付部材（図３中にナットＮのみ図示）とで構成し、サイドメンバ側連結部９２ａとブレース後側連結部９２ｂとは取付部材を介して互いに連結されている（同図参照）。

また、本実施例のフロントサブフレーム５は、左右のサイドメンバ後方部６ｂ，６ｂとリヤクロスメンバ７４とで平面視後方へ開口するコ字状に構成され、この平面視後方を向けて開口するコ字状の内側空間の上方には、前後方向にクランクシャフトが並んだ縦置きタイプのエンジン（図示省略）が配置される。よって、左右の後側サイドメンバ６ｂ，６ｂとリヤクロスメンバ７４との間の隅角部には、図１〜図７に示すように、この縦置きタイプのエンジンを搭載するエンジンマウントブラケット７２を備えている。

エンジンマウントブラケット７２は、リヤクロスメンバ７４と傾斜メンバ７５とサイドメンバ６の夫々に溶接により一体に接合されている。すなわち、これらメンバ６，７４，７５は、エンジンマウントブラケット７２を介して互いに連結されている。

上述したとおり、本実施例のフロントサブフレーム構造は、フロントサブフレーム５の左右サイドメンバ６，６に支持されたアーム支持部７１，７１を連結するリヤクロスメンバ７４が設けられ（図１〜図８参照）、該リヤクロスメンバ７４の左右に離間した左右中間部とサイドメンバ６，６の後部の第３マウント部Ｍ３（後側車体取付部）とを各々連結する傾斜メンバ７５が設けられ（図１〜図４、図６、図７参照）、左右のアーム支持部７１，７１と対角線上の第３マウント部Ｍ３とを連結するブレース８０が設けられ、該ブレース８０と傾斜メンバ７５の中間部を連結する中間連結部９１が設けられたものである（図３参照）。

上記構成によれば、フロントサブフレーム５の後部の左右各側においてリヤクロスメンバ７４の左右に離間した左右中間部からサイドメンバ６，６後部の第３マウント部Ｍ３に向けて後方程車幅方向外側に傾斜するように延びる傾斜メンバ７５を、ブレース８０に連結した中間連結部９１を設けることでブレース８０が薄くても上下方向に撓まないようにすることができ、ブレース８０としての機能を効果的に発揮することができる。

詳述すると、フロントサブフレーム５の前部の下方には、サイドメンバ６とロアアーム５２（ラテラルリンク）とテンションロッド５１とを平面視三角形状となるように配設している。一方、車両の重心を下げるためにエンジンをできるだけ低く配置したいという要求があるため、本実施例において、エンジンは、前後方向にクランクシャフトが並んだ縦置きタイプのエンジン（図示省略）とするとともに、上述したロアアーム５２やテンションロッド５１等が配置されていないフロントサブフレーム５の後部に配設している。

ところが、フロントサブフレーム５の後部は、左右のアーム支持部７１に連結されたリヤクロスメンバ７４と、左右各側において後方に延びるサイドメンバ後方部６ｂ，６ｂとで構成された平面視台形形状のフレーム構造となるが、このような剛性が低い後部にエンジンを搭載した場合、走行時の支持剛性を確保することが困難になるおそれがあった。

特に、上述した縦置きタイプのエンジンを搭載した場合は、アクセル踏み込み時にエンジンの駆動に伴ってタイヤが回転する際の反力を受けてエンジンの支持剛性を確保することが困難になるおそれもあった。

このような場合においてエンジンの支持剛性が低いと走行時のハンドル操作の応答性に悪影響を及ぼすため、走行時、特に旋回時の車体の剛性を高める必要があり、フロントサブフレーム５の後部にエンジンを配置した構成においても、エンジンの支持剛性を確保できることが課題があった。

このような課題に対して、本実施例においては、フロントサブフレーム５の後部において、リヤクロスメンバ７４の左右に離間した左右中間部とサイドメンバ後方部６ｂ，６ｂの第３マウント部Ｍ３とを各々連結する傾斜メンバ７５が設けられ、該傾斜メンバ７５とブレース８０とを中間連結部９１において連結したため、該フロントサブフレーム５の後部にエンジンを搭載しても、エンジン支持剛性を確保することができる。

詳述すると、フロントサブフレーム５の後部を仮に、傾斜メンバ７５を備えずにブレース８０単体で補強した場合、ブレース８０はそれ自体薄いため、上下動して荷重をしっかりと受け止めることができないおそれがある。ところが、本実施例のように、剛性の高い傾斜メンバ７５を備えるとともに、中間連結部９１によって互いに連結したため、互いの一体性が増して傾斜メンバ７５によってブレース８０を補強できるとともに、傾斜メンバ７５と、ブレース８０を構成する複数のメンバ８１（８１ａ，８１ａ），８２，８３によってフロントサブフレーム５の後部に平面視複数のトラス構造を構成できる。よって、傾斜メンバ７５により、左右サイドメンバ６，６と、車幅方向に延びるリヤクロスメンバ７４とで構成される平面視略台形形状が例えば、平行四辺形等の菱形形状に平面内で崩れる方向の変形を規制するとともに、ブレース８０の上下方向の変形を抑制してブレース８０としての機能を高めることができる。

つまり、傾斜メンバ７５とブレース８０との相乗的な作用によってフロントサブフレーム５の後部のエンジン支持剛性を向上させることができる。

さらに、このブレース８０は、図示省略するがアンダカバーの上面にファスナ等を用いて装着することで該アンダカバーの補強部材としても機能させることができる。なお、アンダカバーは、空力特性改善のため、或いは走行時のサスペンションを水や泥、飛石等から保護するために、車両床下においてフロントサブフレーム５を覆うために備えるカバーである。

このように、アンダカバーの強度部材としてブレース８０を配設することでアンダカバーを補強しつつ、パネル状のアンダカバー自体を薄肉化して車両重量の軽量化を図ることができる。

また、この発明の態様として、リヤクロスメンバ７４と傾斜メンバ７５とサイドメンバ６がエンジンマウントブラケット７２で溶接により一体に連結されたものである（図１、図２、図６参照）。

上記構成によれば、左右各側においてエンジンマウントブラケット７２を、リヤクロスメンバ７４と傾斜メンバ７５とサイドメンバ６に連結したため、左右各側に備えたエンジンマウントブラケット７２によるエンジンの支持剛性を向上できる。これにより、車幅方向中央に別途、エンジン支持構造を設ける必要がなく、エンジンを低い位置で配置して車両重心を下げることが可能となり、ロールやトラクションを改善できる。さらに、リヤクロスメンバ７４と傾斜メンバ７５とサイドメンバ６の一体性が向上するため、エンジン支持剛性だけでなく、サスペンションの支持剛性も向上させることができる。

また、この発明の態様として、ブレース８０は、その左右と後にブレースメンバ８２，８２，８３を備えたものである（図１〜図３、図７参照）。

上記構成によれば、互いにクロスするＸ字状メンバ体８１と、左右の前後方向延設メンバ８２，８２と後端車幅方向延設メンバ８３とで、ブレース８０自体が複数のトラス形状から成る構造となるのでトラス構造を増やしてより高剛性化することができる。

また、この発明の態様として、本実施例のブレース８０は、左右各側に前後方向延設メンバ８２，８２を備え、これら前後方向延設メンバ８２，８２は、その後端が第３マウント部Ｍ３を備えたサイドメンバ６後部に接合されている。すなわち、後側連結部９２においてサイドメンバ側連結部９２ａとブレース後側連結部９２ｂとは取付部材を介して互いに連結されている。さらに、前後方向延設メンバ８２，８２は、前方程車幅方向内側に傾斜するように前方に延び、その前端がアーム支持部７１の基端部７１ａに接合されている（図３参照）。すなわち、前側連結部９０においてリヤクロスメンバ側連結部９０ａとブレース前側連結部９０ｂとが取付部材を介して互いに連結されている。

すなわち、前後方向延設メンバ８２，８２は、その前部がサイドメンバ６に対して車幅方向内側にずらすように傾けて配置している。これにより、ブレース８０は、左右各側において、該前後方向延設メンバ８２とサイドメンバ６とリヤクロスメンバ７４とによってもトラス構造を構成することができるとともに、該前後方向延設メンバ８２と傾斜メンバ７５と対角線延設メンバ８１ａとによってもトラス構造を構成することができ、より高剛性化することができる。

この発明の構成と、上述の実施例との対応において、サブフレームは、フロントサブフレーム５に対応し、以下、同様に、
クロスメンバは、サスクロスメンバ７３に対応し、
左右に備えたブレースメンバは、前後方向延設メンバ８２に対応し、
後に備えたブレースメンバは、後端車幅方向延設メンバ８３に対応し、
一方側車体取付部は、第３マウント部Ｍ３（後側車体取付部）に対応し、
サイドメンバの前後方向の一方側は、サイドメンバ６の後部に対応し、
一方側の端部は、後に対応するも、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、上述した中間連結部９１（９１ａ、９１ｂ）は、互いに固定してもよく、または少なくとも一方を長孔とし、ブレース８０の面方向にスライド可能に連結しても良い。このように中間連結部９１をスライド可能に連結した場合、トラス構造の増加による剛性向上効果は低下するものの、中間連結部９１への過度の応力集中を防ぎ、中間連結部９１の簡素化や軽量化を図りつつ、ブレース８０の上下方向の撓みを防ぎ、単に傾斜メンバ７５とブレース８０を併用する構成に対し、効果的に高剛性化することができる。

以上説明したように、本発明は、サブフレームの左右サイドメンバに支持されたアーム支持部を連結するクロスメンバが設けられ、該クロスメンバの左右に離間した左右中間部とサイドメンバの前後方向の一方側の一方側車体取付部とを各々連結する傾斜メンバが設けられたフロントサブフレーム構造について有用である。

５…フロントサブフレーム（サブフレーム）
６…サイドメンバ
７１…アーム支持部
７２…エンジンマウントブラケット
７４…リヤクロスメンバ（クロスメンバ）
７５…傾斜メンバ
８０…ブレース
８２…前後方向延設メンバ（左右に備えたブレースメンバ）
８３…後端車幅方向延設メンバ（後に備えたブレースメンバ）
９１…中間連結部
Ｍ３…第３マウント部（一方側車体取付部）

Claims (3)

1. 車室前面部から車両前方側に延びる左右一対のフロントサイドフレームが設けられ、該フロントサイドフレームの下方に、フロントサスペンション装置を支持するフロントサブフレームが設けられた自動車のフロントサブフレーム構造であって、
   該フロントサブフレームの左右サイドメンバに支持されたアーム支持部を連結するクロスメンバが設けられ、該クロスメンバの左右に離間した左右中間部と前記サイドメンバの前後方向の一方側の一方側車体取付部とを各々連結する傾斜メンバが設けられ、左右の前記アーム支持部と対角線上の前記一方側車体取付部とを連結するブレースが設けられ、該ブレースと前記傾斜メンバの中間部を連結する中間連結部が設けられた
   フロントサブフレーム構造。
2. 前記クロスメンバと前記傾斜メンバと前記サイドメンバがエンジンマウントブラケットで連結された
   請求項１に記載のフロントサブフレーム構造。
3. 前記ブレースは、その左右と前記一方側の端部にブレースメンバを備えた
   請求項１、又は２に記載のフロントサブフレーム構造。

Images