JP7267810B2 - 車両用サブフレーム - Google Patents

Description

本発明は、車両用サブフレームに関し、特に、駆動源等を搭載しサスペンションアーム等を支持して自動車等の車両に装着される車両用サブフレームに関するものである。

近年、自動車等の車両に装着されるサブフレームにおいては、内燃機関や電動モータ等の動力系のマウント関連部品、サスペンションアームやスタビライザ等のサスペンション関連部品、及びステアリングギヤボックス等のステアリング関連部品といった種々の外力印加部品が装着されるようになっている。

そのため、かかるサブフレームに対しては、その生産性等を向上させながら、その強度や剛性をより増大させた態様で車両の車体に装着されることが求められている。

また、かかるサブフレームに対しては、それが装着される車両の典型的には前面衝突時において、その衝突時に車両が受ける運動エネルギの一部を吸収するためにそれが所望の変形モードで変形すること、つまり所要の衝突性能を発揮することが求められている。

かかる状況下で、特許文献１は、フロントサブフレーム１６に関し、フロントサイドメンバ１２に沿って配設されたサイドレール１８と、フロントクロスメンバ１４及びフロントサイドメンバ１２の間に配設されたクロスメンバ２０と、で枠状に組み付けられると共に、サイドレール１８の車両前方側端部に突出部２４が設けられ、車両前方からのエネルギは、フロントサイドメンバ１２の先端と、突出部２４の先端と、に分散されて車体へ入力され、フロントサイドメンバ１２へ入力されたエネルギは、フロントサイドメンバ１２自体の軸圧縮力で減衰される他、車両前方側のブラケット２２を介してフロントサブフレーム１６へ、その固着点を中心に曲げモーメントとして伝達され、突出部２４へ入力されたエネルギは、突出部２４自体の軸圧縮で減衰された後、フロントサブフレーム１６へ軸圧縮力として伝達される構成を開示する。

また、特許文献２は、自動車のサブフレーム構造に関し、自動車の前部に設けられた井桁状をなすサブフレーム４の車体前後方向に延在する縦部材６を、前後端部６ａ、６ｂよりも中間部６ｃを下方に位置させるように曲折して形成し、中間部に立設した中間連結ブラケット９と前後端部６ａ、６ｂとの３点で車体側に締結すると共に、縦部材６の前端部６ａと中間連結ブラケット９との間で、軸線方向に異なる上面と下面との位置に、軸線方向に略直交する溝状の曲折用ビード１０ａ、１０ｂを設けた構成を開示する。

また、特許文献３は、フロントサブフレーム構造に関し、車体前後方向に延びる左右一対のサスペンションが取り付けられるサイドメンバ２Ｌ、２Ｒと、左右のサイドメンバ２Ｌ、２Ｒ間に架設されるクロスメンバ３と、から成り、左右のサイドメンバ２Ｌ、２Ｒが内側に屈曲したくの字状を略左右対称に形成され、クロスメンバ３が左右のサイドメンバ２Ｌ、２Ｒの屈曲部２Ｌｃ、２Ｒｃ同士を連結し、クロスメンバ３に脆弱部４が形成された構成を開示する。

実開平３－９１２８２号公報 特開平８－８５４７３号公報 特開２００９－６１８７９号公報

しかしながら、本発明者の検討によれば、特許文献１の構成においては、突出部を介して車両前方からのエネルギを車両前後方向に沿った軸圧縮により吸収した後、フロントサブフレームの軸圧縮により吸収することを企図したものであるが、フロントサブフレームが受ける曲げモーメントを利用したエネルギの吸収については何等の開示や示唆がなされていないため、エネルギの吸収を増大する観点からは改良の余地がある。

また、特許文献２及び特許文献３の構成においては、サブフレームが受ける曲げモーメントを利用したエネルギの吸収については開示されているが、サブフレームの軸圧縮を利用したエネルギの吸収については何等の開示や示唆がなされていないため、エネルギの吸収を増大する観点からは改良の余地がある。

本発明は、以上の検討を経てなされたもので、強度及び剛性を高めながら、変形時のエネルギ吸収量が多い潰れ変形と変形の自由度が高い折れ曲がり変形とを組み合わせて、所要の衝突性能を発揮することができる車両用サブフレームを提供することを目的とする。

以上の目的を達成すべく、本発明の第１の局面は、車両の車体に装着される車両用サブフレームであって、前記車体の前後方向における前方向の側に配設されて、前記車両を駆動する駆動力を生成する駆動源を搭載自在であると共に、前記前方向の側において前記車体の幅方向の両端部に取り付けられる前取付部を有するフロントメンバと、前記前後方向に各々延在しながら前記車体の幅方向で互いに対向して配設されて、前記フロントメンバに各々接続されると共に、前記車体の前記前後方向における後方向の側の部分に取り付けられる後取付部を各々有する第１のサイドメンバ及び第２のサイドメンバと、を備え、前記第１のサイドメンバ及び前記第２のサイドメンバは、前記車両の前面衝突時に前記フロントメンバを介して印加される荷重により、前記前後方向に潰れ変形をする圧潰部と、前記前後方向に交差する方向に折れ曲がり変形をする折曲部と、を各々直列に有し、前記第１のサイドメンバ及び前記第２のサイドメンバは、前記荷重に対する脆弱部を有し、前記第１のサイドメンバ及び前記第２のサイドメンバの各々において、前記後取付部は、前記後方向の側に向かって前記幅方向で漸次拡幅される拡幅部において設定され、前記圧潰部は、前記折曲部よりも前記後方向の側に設定され、前記拡幅部における拡幅が始まる部位を、前記荷重に対する前記脆弱部の内の第１の脆弱部として前記潰れ変形が開始する起点部位とし、前記潰れ変形を前記第１の脆弱部から前記前方向に向けて連続して発生させる車両用サブフレームである。

また、本発明は、かかる第１の局面に加え、前記第１のサイドメンバ及び前記第２のサイドメンバの各々において、前記圧潰部では、前記第１の脆弱部に対して前記前方向の側で隣接すると共に、前記第１のサイドメンバ及び前記第２のサイドメンバの各々を前記前後方向に直交する平面で切った縦断面の断面積が前記脆弱部及び前記拡幅部以外の一般部のものから前記車体の上下方向の両側で減じられた部分が前記脆弱部の内の第２の脆弱部として設定され、前記折曲部では、前記第１のサイドメンバ及び前記第２のサイドメンバの各々の前記縦断面の断面積が前記一般部のものから前記上下方向の一方の側で減じられた部分が前記脆弱部の内の第３の脆弱部として設定されることを第２の局面とする。

また、本発明は、かかる第１又は第２の局面に加え、前記第１のサイドメンバ及び前記第２のサイドメンバの各々において、前記圧潰部及び前記折曲部の間に、前記車両のサスペンション部材を支持する支持部が設定されることを第３の局面とする。

また、本発明は、かかる第１から第３のいずれかの局面に加え、前記第１のサイドメンバ及び前記第２のサイドメンバの各々は、前記幅方向で互いに対向する一対の上縦壁部及び前記一対の上縦壁部の間を接続する上壁部を有する上部材と、前記上部材に対し、前記車体の上下方向における下方向の側に配設されると共に、前記幅方向で互いに対向する一対の下縦壁部及び前記一対の下縦壁部の間を接続する下壁部を有する下部材と、から成り、前記一対の上縦壁部及び前記一対の下縦壁部は、それらが対応して重ね合わされた重ね合わせ部で溶接されることを第４の局面とする。

また、本発明は、かかる第４の局面に加え、前記上部材は、前記一対の上縦壁部及び前記上壁部の間にそれらを接続する上傾斜壁部を有し、前記下部材は、前記一対の下縦壁部及び前記下壁部の間にそれらを接続する下傾斜壁部を有することを第５の局面とする。

本発明の第１の局面における構成によれば、車両の車体に装着される車両用サブフレームであって、車体の前後方向における前方向の側に配設されて、車両を駆動する駆動力を生成する駆動源を搭載自在であると共に、前方向の側において車体の幅方向の両端部に取り付けられる前取付部を有するフロントメンバと、前後方向に各々延在しながら車体の幅方向で互いに対向して配設されて、フロントメンバに各々接続されると共に、車体の前後方向における後方向の側の部分に取り付けられる後取付部を各々有する第１のサイドメンバ及び第２のサイドメンバと、を備え、第１のサイドメンバ及び第２のサイドメンバが、車両の前面衝突時にフロントメンバを介して印加される荷重により、前後方向に潰れ変形をする圧潰部と、前後方向に交差する方向に折れ曲がり変形をする折曲部と、を各々直列に有し、第１のサイドメンバ及び第２のサイドメンバが、荷重に対する脆弱部を有し、第１のサイドメンバ及び第２のサイドメンバの各々において、後取付部が、後方向の側に向かって幅方向で漸次拡幅される拡幅部において設定され、圧潰部が、折曲部よりも後方向の側に設定され、拡幅部における拡幅が始まる部位を、荷重に対する脆弱部の内の第１の脆弱部として潰れ変形が開始する起点部位とし、潰れ変形を第１の脆弱部から前方向に向けて連続して発生させるものであるため、車両用サブフレーム全体の強度及び剛性を高めながら、典型的には車両の前面衝突時に印加された撃力（荷重）を、第１のサイドメンバ及び第２のサイドメンバよりも変形がし難いフロントメンバを介して一気に第１のサイドメンバ及び第２のサイドメンバに分散して伝達させ、潰れ変形のストローク（潰れ方向での変形量）を多く取り易く、かつ折れ曲がり変形の自由度を高く設定し易い第１のサイドメンバ及び第２のサイドメンバで、変形時のエネルギ吸収量が多い潰れ変形と変形の自由度が高い折れ曲がり変形とを組み合わせることができ、所要の衝突性能を発揮することができると共に、車体に対する車両用サブフレームの取付部位を確保して圧潰部との両立を図った態様で、潰れ変形を確実に開始させることができる。

また、本発明の第２の局面における構成によれば、第１のサイドメンバ及び第２のサイドメンバの各々において、圧潰部では、第１の脆弱部に対して前方向の側で隣接すると共に、第１のサイドメンバ及び第２のサイドメンバの各々を前後方向に直交する平面で切った縦断面の断面積が脆弱部及び拡幅部以外の一般部のものから車体の上下方向の両側で減じられた部分が脆弱部の内の第２の脆弱部として設定され、折曲部では、第１のサイドメンバ及び第２のサイドメンバの各々の縦断面の断面積が一般部のものから上下方向の一方の側で減じられた部分が脆弱部の内の第３の脆弱部として設定されるものであるため、第１の脆弱部で始まった潰れ変形を第２の脆弱部で受け継いで連続した潰れ変形として継続させることができると共に、潰れ変形が実質的に完了した状態で折れ曲がり変形を開始させることができる。

また、本発明の第３の局面における構成によれば、第１のサイドメンバ及び第２のサイドメンバの各々において、圧潰部及び折曲部の間に、車両のサスペンション部材を支持する支持部が設定されるものであるため、潰れ変形及び折れ曲がり変形の機能を確実に発揮させた態様で、サスペンション部材を適切な支持点で支持することができ、圧潰部及び折曲部とサスペンション部材を支持する支持部との両立を図ることができる。

また、本発明の第４の局面における構成によれば、第１のサイドメンバ及び第２のサイドメンバの各々が、幅方向で互いに対向する一対の上縦壁部及び一対の上縦壁部の間を接続する上壁部を有する上部材と、上部材に対し、車体の上下方向における下方向の側に配設されると共に、幅方向で互いに対向する一対の下縦壁部及び一対の下縦壁部の間を接続する下壁部を有する下部材と、から成り、一対の上縦壁部及び一対の下縦壁部が、それらが対応して重ね合わされた重ね合わせ部で溶接されるものであるため、潰れ変形及び折れ曲がり変形の機能を発揮させた態様で、第１のサイドメンバ及び第２のサイドメンバの各々を適切に溶接することができる。

また、本発明の第５の局面における構成によれば、上部材が、一対の上縦壁部及び上壁部の間にそれらを接続する上傾斜壁部を有し、下部材が、一対の下縦壁部及び下壁部の間にそれらを接続する下傾斜壁部を有するものであるため、第１のサイドメンバ及び第２のサイドメンバの各々の成形後の形状精度を向上させて、潰れ変形及び折れ曲がり変形の機能を確実に発揮させることができる。

図１は、本発明の実施形態における車両用サブフレームの構成を示す平面図である。 図２は、本実施形態における車両用サブフレームの構成を示す底面図である。 図３は、本実施形態における車両用サブフレームの構成を示す左側面図である。 図４は、図１のＡ－Ａ断面図である。 図５は、図１のＢ－Ｂ断面図である。 図６は、図１のＣ－Ｃ断面図である。 図７は、図１のＤ－Ｄ断面図である。

以下、図１から図７を適宜参照して、本発明の実施形態における車両用サブフレームにつき詳細に説明する。なお、図中、ｘ軸、ｙ軸及びｚ軸は、３軸直交座標系を成す。また、ｘ軸の正方向が車体の右方向であり、ｙ軸の正方向が車体の前方向であり、かつ、ｚ軸の正方向が車体の上方向である。また、ｘ軸の方向を幅方向又は横方向、ｙ軸の方向を前後方向及びｚ軸の方向を上下方向と呼ぶことがある。

図１から図３は、各々、本実施形態における車両用サブフレームの構成を示す平面図、底面図及び左側面図である。図４は、図１のＡ－Ａ断面図であり、ｙ軸及びｚ軸が成すｙ－ｚ平面に平行な平面で切った縦断面図である。また、図５から図７は、図１のＢ－Ｂ断面図からＤ－Ｄ断面図であり、いずれもｘ軸及びｚ軸が成すｘ－ｚ平面に平行な平面で切った縦断面図である。なお、図３から図７では、説明の便宜上、車両用サブフレームの右側の構成要素の一部を括弧書きの符号で必要に応じて左側の構成要素の符号に併せて示している。

図１から図７に示すように、サブフレーム１は、いずれも図示を省略するが、自動車等の車両のフロントベイを画成するフロントサイドフレーム等の車体に装着されながら、車両の駆動輪に与えられる駆動力を生成する駆動源である典型的には電動モータを搭載し、サスペンションアーム等を支持するものである。かかるサブフレーム１は、典型的には、ｙ－ｚ平面と平行な平面であって車体の幅方向の中央を前後方向に走る中央線を通る平面に対して、左右対称（面対称）な構成を有する。

サブフレーム１においては、いずれも詳細は後述するが、車体に装着される部位として、第１車体取付部Ａ１、第２車体取付部Ａ２、第３車体取付部Ａ３、第４車体取付部Ａ４、第５車体取付部Ａ５及び第６車体取付部Ａ６の６カ所が設定され、サスペンションアームを支持する部位として、第１支持部Ｓ１、第２支持部Ｓ２、第３支持部Ｓ３及び第４支持部Ｓ４の４カ所が設定され、併せて、駆動源を支持する部位として、駆動源支持部Ｍ１が設定されている。

また、サブフレーム１においては、各種の外力印加部品の装着用の取付部が設定されており、かかる各種の取付部としては、いずれも詳細は後述するが、ステアリングギヤボックス左取付部Ａ７、ステアリングギヤボックス右取付部Ａ８、及び図示を省略するスタビライザ取付部等が挙げられる。

具体的には、サブフレーム１は、主として、幅方向に延在して配設されると共に、前後方向に各々延在する左右の延在部分を有するクロスメンバ１０と、クロスメンバ１０に対して後方向の側に配設されると共に、前後方向に延在しながら幅方向で互いに対向して配設される一対のサイドメンバである左サイドメンバ２０及び右サイドメンバ３０と、クロスメンバ１０及び左サイドメンバ２０の間に配設されると共に、それらを連結する左連結部材４０と、クロスメンバ１０及び右サイドメンバ３０の間に配設されると共に、それらを連結する右連結部材５０と、クロスメンバ１０に対して前方向の側に配設されると共に、クロスメンバ１０の左右の延在部分の間を連結する前連結部材６０と、を備える。これらの部材は、各々、典型的には鋼板等の平板部材や鋼製等の筒状部材を成形して得られるものであり、互いの重ね合わされた部分や突き合わされた部分が対応して当接された状態でアーク溶接等で溶接されて一体化されることにより、サブフレーム１は、基本的には閉断面形状を呈している。また、クロスメンバ１０、左連結部材４０、右連結部材５０及び前連結部材６０は、これらを纏めてフロントメンバと総称してもよい。なお、クロスメンバ１０と、左連結部材４０及び右連結部材５０と、は、各々予め用意されていた別体の部材が逐一対応してアーク溶接等で溶接されて一体化されるものではなく、上下一対となった２枚のプレス成形品同士がアーク溶接等で溶接されて一体化されるものであってもよいし、金属材等の鋳造により作製されるものであってもよい。また、前連結部材６０は、部品レイアウト上や強度上等で必要とされない場合には、省略してもよい。

詳しくは、クロスメンバ１０は、幅方向に延在する横部分１１と、横部分１１に対して左前方向の側に位置して前後方向に延在する左前部分１２と、横部分１１に対して右前方向の側に位置して前後方向に延在する右前部分１３と、横部分１１の左端部及び左前部分１２の後端部の間を滑らかな曲がり形状で接続する左接続部分１４と、横部分１１の右端部及び右前部分１３の後端部の間を滑らかな曲がり形状で接続する右接続部分１５と、を有する。つまり、クロスメンバ１０は、上面視で後方向の側に凸の形状を呈して、左接続部分１４、横部分１１及び右接続部分１５を介し、左前部分１２の前端部及び右前部分１３の前端部の間を曲がりながら延在する延在方向Ｅを規定すると共に、これらの部分で囲われた内側領域Ａを規定する部材である。駆動源は、かかる内側領域Ａに収容されてもよいし、内側領域Ａと、それから横部分１１を超えた後方向の側の領域の一部と、に跨って収容されてもよい。また、車両の前面衝突時にサブフレーム１の前端部に印加される撃力は、左前部分１２及び／又は右前部分１３を介して、横部分１１、並びに左連結部材４０及び右連結部材５０に分散して伝達された後に、左サイドメンバ２０及び右サイドメンバ３０に前後方向の成分として伝達されることになる。更に、このような撃力に対して変形自在な脆弱部は、左サイドメンバ２０及び右サイドメンバ３０には設定されているが、それ以外のクロスメンバ１０、左連結部材４０、右連結部材５０及び前連結部材６０には設定されてはいない。

クロスメンバ１０の左前部分１２の前端部には、サブフレーム１を車体の左サイドフレームの前端部に取り付けるための左前取付部材１６が、基本的に左上方向に向かって突出した態様で配設されて接続される。左前取付部材１６は、前側部材１６２及びそれの後方向の側に配設される後側部材１６４を有し、前側部材１６２には、それを上下方向に貫通する貫通孔１６６が形成される。同様に、クロスメンバ１０の右前部分１３の前端部には、サブフレーム１を車体の右サイドフレームの前端部に取り付けるための右前取付部材１７が基本的に右上方向に向かって突出した態様で配設される。右前取付部材１７に関連する構成は、左前取付部材１６に関連する構成に対して、ｙ－ｚ平面と平行な平面であって車体の幅方向の中央を前後方向に走る中央線を通る平面に対して、左右対称なものであるため、その詳細な説明は省略するが、右前取付部材１７は、左前取付部材１６の前側部材１６２、後側部材１６４及び貫通孔１６６に対応して、前側部材１７２、後側部材１７４及び貫通孔１７６を有する。これらの部材は、各々、典型的には鋼板等の一枚の平板部材をプレス成形して閉断面形状のものとして得られるものであり、逐一対応させてアーク溶接等で溶接されて一体化されるものであるが、必要に応じて、別体の２枚の鋼板等の板部材ではなく単一の１枚の鋼板等の板部材や鋼製等の筒部材から成形されるものであってもよいし、金属材等の鋳造により作製されるものであってもよい。

ここで、横部分１１、左前部分１２、右前部分１３、左接続部分１４及び右接続部分１５を有するクロスメンバ１０は、典型的には、延在方向Ｅに延在すると共に、左前部分１２及び右前部分１３の各々の前方向の側が開放されてはいるが、全体として見れば上方向に凸の凸形状を呈する鋼板等の板部材である上部材１００と、上部材１００に対して下方向の側でそれに対向しながら延在方向Ｅに延在して配設されると共に、上部材１００と同様に全体として見れば下方向に凸の凸形状を呈する鋼板等の板部材である下部材１５０と、が、典型的にはアーク溶接等で溶接されることにより一体化されて構成されるものである。なお、必要に応じて、上部材１００及び下部材１５０は、別体の２枚の鋼板等の板部材ではなく単一の鋼製等の筒部材から成形されるものであってもよいし、金属材等の鋳造により一度に作製されるものであってもよい。

上部材１００は、上壁部１０２、内側領域Ａの側で上壁部１０２に連なると共に下方向又は斜め下方に向かって延在する内壁部１０４、及び内壁部１０４に内側領域Ａ反対側で対向すると共に上壁部１０２に連なると共に下方向又は斜め下方に向かって延在する外壁部１０６を有する。外壁部１０６には、その下端から内側領域Ａの反対側に向かって延出する外フランジ１０８が設けられる。横部分１１における上壁部１０２には、それを上下方向に貫通する貫通孔（図示省略）と同軸に、貫通孔１１０が形成された台座部材１２０が配設される。左前部分１２における上壁部１０２には、それを上下方向に貫通する貫通孔１１２が形成され、右前部分１３における上壁部１０２には、それを上下方向に貫通する貫通孔１１４が形成される。また、図１中で、横部分１１における外壁部１０６及び左接続部分１４における外壁部１０６の間の少なくとも一部にかかる曲げＲの最も右側のＲ止まり部位（Ｒ止まり線）、並びに横部分１１における外壁部１０６及び右接続部分１５における外壁部１０６の間の少なくとも一部にかかる曲げＲの最も左側のＲ止まり部位（Ｒ止まり線）を、各々Ｌで示す。

下部材１５０は、下壁部１５２、内側領域Ａの側で下壁部１５２に連なると共に上方向又は斜め上方に向かって延在する内壁部１５４、内壁部１５４に内側領域Ａの反対側で対向すると共に内壁部１５４に連なると共に上方向又は斜め上方に向かって延在する外壁部１５６、及び外壁部１５６の上端から内側領域Ａの反対側に向かって延出する外フランジ１５８を有し、上面視で、内壁部１５４及び外壁部１５６は、上部材１００の内壁部１０４及び外壁部１０６の外輪郭形状と同様の外輪郭形状を有している。横部分１１における下壁部１５２には、それを上下方向に貫通して台座部材１２０の下端部が挿通される貫通孔１６０が形成される。左前部分１２における下壁部１５２には上壁部１０２の貫通孔１１２と同軸の貫通孔１８２を有するカラー部材１９０が配設され、右前部分１３における下壁部１５２には上壁部１０２の貫通孔１１４と同軸の貫通孔１８４を有するカラー部材１９２が配設される。また、上部材１００及び下部材１５０は、内側領域Ａの側では、内壁部１０４及び内壁部１５４の重ね合わせ部の端部、並びに内側領域Ａの反対側では、外フランジ１０８及び外フランジ１５８の重ね合わせ部の端部がアーク溶接等で溶接されて一体化されることにより、左前部分１２及び右前部分１３では開放されるがそれ以外では閉じられる閉断面を画成する。

左前取付部材１６は、上部材１００の上壁部１０２、内壁部１０４及び外壁部１０６、並びに下部材１５０の下壁部１５２、内壁部１５４及び外壁部１５６が画成する閉断面の左前側の開口部を塞いだ態様で、これらの壁部の左前端部に当接し、かつ下部材１５０の下壁部１５２の前端部の一部に載置された態様で、このように当接等した部分に典型的にはアーク溶接等で溶接されることにより一体化されており、クロスメンバ１０の一部として扱ってもかまわない。かかる一体化の構成は、これらの壁部の右前端部に当接する右前取付部材１７についても同様に成り立つものである。

また、前連結部材６０は、典型的には、鋼製等の筒部材で構成されるものであり、その上面には、貫通孔６２が形成された鋼製等のブラケット６４、及び貫通孔６６が形成された鋼製等のブラケット６８が配設されている。ブラケット６４及び６８は、前連結部材６０の上面にアーク溶接等で溶接されており、クロスメンバ１０の横部分１１における上壁部１０２に配設された台座部材１２０と共に、サブフレーム１が規定する内側領域Ａ等に収容される駆動源をサブフレーム１に搭載するための取付部材として機能する。前連結部材６０の左端部は、左前取付部材１６の右端部内に入れ子状に挿入された態様でアーク溶接等で溶接されて、左前取付部材１６及び前連結部材６０が一体化される。かかる一体化の構成は、前連結部材６０の右端部が入れ子状に挿入される左端部を有する右前取付部材１７についても同様である。なお、前連結部材６０の左端部及び右端部は、クロスメンバ１０の左前部分１２及び右前部分１３に対応して接続して、これらを連結するものであってもよい。

また、左連結部材４０は、典型的には、クロスメンバ１０よりも後方向の側では、前方向から後方向に向かうにつれて横方向の長さ（幅方向の幅）が減小するように、その幅方向における右方向の側の縁部であってその前端部位を内前端部位Ｐ（図１及び図２で示す）とする内縁部分４１と、その幅方向における左方向の側の縁部である外縁部分４２と、を規定して、クロスメンバ１０の左後端部に接続されると共に、その前後方向の側が開放されてはいるが、全体として見れば上方向に凸の凸形状を有する鋼板等の板部材である上部材４００と、上部材４００に対して下方向の側でそれに対向して配設されると共に、上部材４００と同様に全体として見れば下方向に凸の凸形状を呈する鋼板等の板部材である下部材４５０と、が、典型的にはアーク溶接等で溶接されることにより一体化されて構成されるものである。なお、必要に応じて、上部材４００及び下部材４５０は、別体の２枚の鋼板等の板部材ではなく単一の鋼製等の板部材から成形されるものであってもよいし、金属材等の鋳造により一度に作製されるものであってもよい。

ここで、上部材４００は、上壁部４０２、上壁部４０２に連なると共に斜め下方向に延在しながら幅方向の両側及び後方向の側で上壁部４０２を囲うように周回する中間壁部４０６、並びに中間壁部４０６の下端に連なると共にその板外の側に延出しながら幅方向の両側及び後方向の側で中間壁部４０６を囲うように周回するフランジ４０８を有する。

下部材４５０は、下壁部４５２、下壁部４５２に連なると共に斜め上方向に延在しながら幅方向の両側及び後方向の側で下壁部４５２を囲うように周回する中間壁部４５６、並びに中間壁部４５６の上端に連なってその板外の側に延出しながら幅方向の両側及び後方向の側で中間壁部４５６を囲うように周回するフランジ４５８を有する。

上部材４００及び下部材４５０は、それらの前端部及び後端部を除き、フランジ４０８及びフランジ４５８の重ね合わせ部の端部がアーク溶接等で溶接されて一体化されることにより、それらの前端部及び後端部では開放されるがそれ以外では閉じられる閉断面を画成する。また、上部材４００及び下部材４５０は、それらの前端部において、上部材４００の上壁部４０２、中間壁部４０６及びフランジ４０８の上面がクロスメンバ１０の上部材１００の外フランジ１０８の下面に当接した態様でそれらが典型的にはアーク溶接等で溶接され、下部材４５０の下壁部４５２の上面がクロスメンバ１０の下部材１５０の下壁部１５２の下面に当接した態様でそれらが典型的にはアーク溶接等で溶接されることにより、それらの前端部及び後端部を閉じた態様でクロスメンバ１０と一体化されている。

上部材４００の上壁部４０２及び中間壁部４０６の上面には、それらに跨って、サブフレーム１を車体の左サイドフレームの中間部に取り付けるための左中取付部材４４が、基本的に左上方向に向かって突出した態様で配設される。左中取付部材４４は、前内側部材４４２及びそれの後方向の側に配設される後内側部材４４４を有する。左中取付部材４４では、更に前内側部材４４２及び後内側部材４４４に対して左方向の側に外側部材４４６が配設され、後内側部材４４４及び外側部材４４６には、それらを上下方向に貫通する貫通孔４４８が形成されると共に、貫通孔４４８の左方向の側の周縁部が切り欠かれて、切欠部Ｃが形成されている。これらの部材は、各々、典型的には鋼板等の一枚の平板部材をプレス成形して得られるものであり、逐一対応させてアーク溶接等で溶接されて一体化されるものであるが、必要に応じて、別体の３枚の鋼板等の板部材ではなく単一の１枚の鋼板等の板部材から成形されるものであってもよいし、金属材等の鋳造により作製されるものであってもよい。なお、切欠部Ｃは、車両の前面衝突時にサブフレーム１の前端部に印加されて伝達されてきた撃力により、貫通孔４４８に挿通されるボルト等の締結具を、それから解放させるための脆弱部として機能するものである。

左中取付部材４４よりも前方向の側においては、下部材４５０のフランジ４５８が上部材４００のフランジ４０８よりも左方向の側に延出した部分の上面に、図示を省略する左側サスペンション部材の一部を装着するための開口部を画成する左前支持部材４６が配設される。左前支持部材４６は、かかる開口部の前壁部及び上壁部を構成する前側部材４６２及びそれの後方側に配置されてかかる開口部の後壁部を構成する後側部材４６４を有する。後側部材４６４には、ナット４６６が設けられ、それに対応して前側部材４６２及び後側部材４６４には、図示を省略する貫通孔が形成されている。これらの部材は、各々、典型的には鋼板等の一枚の平板部材をプレス成形して得られるものであり、逐一対応させてアーク溶接等で溶接されて一体化されるものであるが、必要に応じて、別体の２枚の鋼板等の板部材ではなく単一の１枚の鋼板等の板部材から成形されるものであってもよいし、金属材等の鋳造により作製されるものであってもよい。

右連結部材５０、右中取付部材５４及び右前支持部材５６に関連する構成は、左連結部材４０、左中取付部材４４及び左前支持部材４６に関連する構成に対して、ｙ－ｚ平面と平行な平面であって車体の幅方向の中央を前後方向に走る中央線を通る平面に対して、左右対称なものであるため、その詳細な説明は省略するが、右連結部材５０、右中取付部材５４及び右前支持部材５６は、内縁部分４１、外縁部分４２、上部材４００、上壁部４０２、中間壁部４０６、フランジ４０８、下部材４５０、下壁部４５２、中間壁部４５６、フランジ４５８、前内側部材４４２、後内側部材４４４、外側部材４４６、貫通孔４４８、切欠部Ｃ、前側部材４６２、後側部材４６４及びナット４６６に対応して、内縁部分５１、外縁部分５２、上部材５００、上壁部５０２、中間壁部５０６、フランジ５０８、下部材５５０、下壁部５５２、中間壁部５５６、フランジ５５８、前内側部材５４２、後内側部材５４４、外側部材５４６、貫通孔５４８、切欠部Ｃ、前側部材５６２、後側部材５６４及びナット５６６を有する。

また、左サイドメンバ２０は、典型的には、後方向の側から前方向の側に向かって、車両の前面衝突時にサブフレーム１の前端部に印加されて左サイドメンバ２０に伝達されてきた撃力に対して前後方向に潰れ変形をする圧潰部、及びかかる撃力により前後方向に交差する方向に折れ曲がり変形をする折曲部を有すると共に、その前端部で左連結部材４０に接続されている。左サイドメンバ２０は、典型的には、その後端部から前方向の側に向かって順に、後方向に向かうに従って左サイドメンバ２０の一般部Ｇの幅よりもその幅が漸次拡大されると共に、サブフレーム１を車体の左サイドフレームの後端部や車室の前下部に取り付けるための拡幅部２１、拡幅部２１の幅が後方向に向かって拡大し始める部位（拡幅開始部位）であると共に、車両の前面衝突時にサブフレーム１の前端部に印加されて左サイドメンバ２０に伝達されてきた撃力の前後方向の成分により、左サイドメンバ２０が前後方向に潰れ変形を始める起点部位となる第１の脆弱部２２、第１の脆弱部２２によって開始された左サイドメンバ２０の潰れ変形を連続的に発生させるための第２の脆弱部２３、及び車両の前面衝突時にサブフレーム１の前端部に印加されて左サイドメンバ２０に伝達されてきた撃力の前後方向の成分により、左サイドメンバ２０が前後方向に交差する方向に折れ曲がり変形を始める起点部位となる第３の脆弱部２４を備えている。左サイドメンバ２０において、拡幅部２１、第１の脆弱部２２、第２の脆弱部２３及び第３の脆弱部２４を除いた部分は、実質的に一定面積の縦断面となる一般部Ｇであり、車両の前面衝突時にサブフレーム１の前端部に印加されて左サイドメンバ２０に伝達されてくる撃力を確実に受け止める観点からは、一般部Ｇでは、左サイドメンバ２０の上壁部及び下壁部は、ｘ－ｙ平面と平行であり、左サイドメンバ２０の左壁部及び右壁部は、ｙ－ｚ平面と平行であることが好ましい。車両の前面衝突時にサブフレーム１の前端部に印加されて左サイドメンバ２０に伝達されてくる撃力を確実に受け止める観点からは、前面視で、左サイドメンバ２０は、クロスメンバ１０における左前部分１２の範囲内に収まっていることが好ましい。また、サブフレーム１の衝突性能とサスペンション部材のレイアウト性との両立を図る観点からは、第２の脆弱部２３及び第３の脆弱部２４の間に、左側サスペンション部材の一部を装着するための支持部が設定されていることが好ましい。

左サイドメンバ２０は、その前方向及び後方向の両側が開放されてはいるが、全体として見れば上方向に凸の凸形状を有する鋼板等の板部材である上部材２００と、上部材２００に対して下方向の側でそれに対向して配設されると共に、上部材２００と同様に全体として見れば下方向に凸の凸形状を呈する鋼板等の板部材である下部材２５０と、が、典型的にはアーク溶接等で溶接されることにより一体化されて構成されるものである。なお、必要に応じて、上部材２００及び下部材２５０は、別体の２枚の鋼板等の板部材ではなく単一の鋼製等の筒部材から成形されるものであってもよいし、金属材等の鋳造により一度に作製されるものであってもよい。

ここで、上部材２００は、上壁部２０２、上壁部２０２に右方向の側で連なって垂下する内壁部２０４、及び上壁部２０２に左方向の側で連なって垂下すると共に、内壁部２０４に幅方向で対向する外壁部２０６を有する。下部材２５０は、下壁部２５２、下壁部２５２に右方向の側で連なって起立する内壁部２５４、及び下壁部２５２に左方向の側で連なって起立すると共に、内壁部２５４に幅方向で対向する外壁部２５６を有する。また、車両の前面衝突時にサブフレーム１の前端部に印加されて左サイドメンバ２０に伝達されてきた撃力に対して、前後方向に潰れ変形をする圧潰部としての機能や前後方向に交差する方向に折れ曲がり変形をする折曲部としての機能を確実に発揮させる観点からは、上部材２００及び下部材２５０は、内壁部２０４の下端部が内壁部２５４の上端部に重なった重ね合わせ部をなすと共に、外壁部２０６の下端部が外壁部２５６の上端部に重なった重ね合わせ部をなし、かかる各々の重ね合わせ部の下端部がアーク溶接等で溶接されて一体化されていることが好ましく、更にかかる各々の重ね合わせ部の間には、それらの上方向の側からの水分等の侵入が抑制され得る。また、左サイドメンバ２０の成形形状の精度を上げ、圧潰部としての機能や折曲部としての機能を確実に発揮させる観点からは、上部材２００及び下部材２５０は、上壁部２０２及び内壁部２０４の間、上壁部２０２及び外壁部２０６の間、下壁部２５２及び内壁部２５４の間、下壁部２５２及び外壁部２５６の間を、各々、それらの角部を面取りするように傾斜壁部Ｓで接続することが好ましい。なお、かかる傾斜壁部Ｓは、これらの壁部の間で、異なる傾斜角で複数個設けられていてもかまわない。また、内壁部２０４の下端部が内壁部２５４の上端部に重なった重ね合わせ部や外壁部２０６の下端部が外壁部２５６の上端部に重なった重ね合わせ部の溶接としては、重ね合わせ部自体をプラグ溶接等で溶接してもかまわない。

左サイドメンバ２０の上部材２００の拡幅部２１においては、後方に向かうに従って内壁部２０４及び外壁部２０６の間の距離が漸次増大されて上壁部２０２が拡幅されると共に、それを上下方向に貫通する貫通孔（図示省略）と同軸に、貫通孔２２２が形成されたカラー部材２２４、及び貫通孔２２６が形成されたカラー部材２２８が配設される。左サイドメンバ２０の下部材２５０の拡幅部２１においては、後方に向かうに従って内壁部２５４及び外壁部２５６の間の距離が漸次増大されて下壁部２５２が拡幅されると共に、各々、カラー部材２２４の貫通孔２２２及びカラー部材２２８の貫通孔２２６と同軸に、貫通孔２７２及び貫通孔２７６が形成されている。拡幅部２１における最も前方側の部位は、拡幅部２１の幅が後方向に向かって拡大し始める部位（拡幅開始部位）であり、図１から図３及び図５で、右方向の側で内拡幅開始部位２１０及び左方向の側で外拡幅開始部位２１２として各々示す。かかる内拡幅開始部位２１０及び外拡幅開始部位２１２は、拡幅部２１が後方向に向かって幅が拡大すると共に、内拡幅開始部位２１０及び外拡幅開始部位２１２よりも後方の側に位置する貫通孔２２２、２２６、２７２及び２７６の位置で拡幅部２１が車体の左サイドフレームの後端部や車室の前下部に取り付けられて拘束されていることと相俟って、車両の前面衝突時にサブフレーム１の前端部に印加されて左サイドメンバ２０に伝達されてきた撃力により応力が最も集中する部位となるため、この際に、左サイドメンバ２０に伝達されてきた撃力の前後方向の成分により、左サイドメンバ２０が前後方向に潰れ変形を始める起点部位となる第１の脆弱部２２として機能する。また、第１の脆弱部２２においては、左サイドメンバ２０に撃力が伝達されてくるとその前後方向の成分により、内壁部２０４及び内壁部２５４が左方向に向かって凹むように変形すると共に、外壁部２０６及び外壁部２５６が右方向に向かって凹むように変形し、これに伴って、上壁部２０２が上方向に向かって突出するように変形すると共に、下壁部２５２が下方向に向かって突出するように変形する潰れ変形を生じさせることになる。

内拡幅開始部位２１０及び外拡幅開始部位２１２に対応して設定される第１の脆弱部２２に対して前方向の側で隣接する第２の脆弱部２３では、図６で示すように、上部材２００において一般部Ｇにおけるものに比較すると、上壁部２０２が下方向に向かって所定の陥設深さ（上下方向の長さ）で陥設され、これに伴って上壁部２０２及び内壁部２０４の間の傾斜壁部Ｓの傾斜角、並びに上壁部２０２及び外壁部２０６の間の傾斜壁部Ｓの傾斜角が緩やかになっており、下部材２５０において一般部Ｇにおけるものに比較すると、下壁部２５２が上方向に上壁部２０２の所定の陥設深さと同じ陥設深さで上方向に陥設され、これに伴って上壁部２０２及び内壁部２５４の間の傾斜壁部Ｓの傾斜角、並びに上壁部２０２及び外壁部２５６の間の傾斜壁部Ｓが緩やかになっている。つまり、第２の脆弱部２３では、一般部Ｇの外輪郭におけるものよりも、上部材２００の上壁部２０２及び下部材２５０の下壁部２５２の間の距離（上下方向の距離）が上下等しく減小されて、第２の脆弱部２３の外輪郭の形状が凹部２１４及び凹部２６４を成しており、左サイドメンバ２０をｘ－ｚ平面に平行な平面で切った縦断面の面積は、一般部Ｇのものに対して、上下方向で等方的に減小されている。かかる凹部２１４及び凹部２６４は、上下方向で等方的に減小された面積を有する縦断面形状を有するものであるため、第１の脆弱部によって開始された左サイドメンバ２０の潰れ変形に誘発された潰れ変形を引き続いて発生させるものであり、左サイドメンバ２０に撃力が伝達されてくるとその前後方向の成分により、第１の脆弱部２２の潰れ変形に引き続き、凹部２１４の上壁部２０２及び傾斜壁部Ｓが下方向に向かって凹むように変形すると共に、凹部２６４の下壁部２５２及び傾斜壁部Ｓが上方向に向かって凹むように変形し、これに伴って、内壁部２０４及び内壁部２５４が右方向に向かって突出するように変形すると共に、外壁部２０６及び外壁部２５６が左方向に向かって突出するように変形する潰れ変形を生じさせることになる。また、このような凹凸の変形が組み合わさった潰れ変形が連続して発生するようになると、第２の脆弱部２３よりも前方向の側の左サイドメンバ２０では、更にこのような凹凸の変形が組み合わさった潰れ変形が連続して発生していくことになる。

第２の脆弱部２３に対して前方向の側に配置される第３の脆弱部２４では、図７で示すように、上部材２００において一般部Ｇにおけるものに比較すると、上壁部２０２が下方向に向かって所定の陥設深さ（上下方向の長さ）で陥設され、これに伴って上壁部２０２及び内壁部２０４の間の傾斜壁部Ｓの傾斜角、並びに上壁部２０２及び外壁部２０６の間の傾斜壁部Ｓの傾斜角が緩やかになっている。但し、第３の脆弱部２４では、第２の脆弱部２３とは異なって、下壁部２５２が上方向に陥設されてはいない。つまり、第３の脆弱部２４では、一般部Ｇの外輪郭におけるものよりも、上部材２００の上壁部２０２及び下部材２５０の下壁部２５２の間の距離（上下方向の距離）が、上壁部２０２のみが陥設されることにより減小されて、第３の脆弱部２４の外輪郭の形状が凹部２１６を成しており、左サイドメンバ２０をｘ－ｚ平面に平行な平面で切った縦断面の面積は、一般部Ｇのものに対して、上下方向で異方的に減小され、かつその縦断面の面積は、第１の脆弱部２２及び第２の脆弱部２３の各々の縦断面の面積よりも大きく設定されている。かかる凹部２１６は、上下方向で異方的に減小され、かつ第１の脆弱部２２及び第２の脆弱部２３の各々の縦断面の面積よりも大きな面積を有する縦断面形状を有するものであるため、左サイドメンバ２０の潰れ変形の少なくとも大半が完了した後に、凹部２１６の上壁部２０２及び傾斜壁部Ｓが下方向に向かって凹むように変形し、これに伴って、下部材２５０の下壁部２５２及び傾斜壁部Ｓが下方向に向かって突出するように変形する折れ曲がり変形を生させることになる。なお、凹部２１６は、左サイドメンバ２０の折れ曲がり変形の所要の方向によって、上部材２００に設けるのではなく、上部材２００及び下部材２５０の内壁部２０４及び内壁部２５４、外壁部２０６及び外壁部２５６、又は下部材２５０に設けることも可能である。また、左サイドメンバ２０の潰れ変形を広い領域で確実に発生させる観点からは、第２の脆弱部２３及び第３の脆弱部２４の間の前後方向の距離は、第１の脆弱部２２及び第２の脆弱部２３の前後方向の距離よりも長く設定されていることが好ましい。また、下部材２５０は、上部材２００の幅を左右でその板厚分ほど狭め、かつ第３の脆弱部２４を省略した形状の上下を反転させた形状を有している。また、上壁部２０２、下壁部２５２、内壁部２０４、内壁部２５４、外壁部２０６、外壁部２５６及び傾斜壁部Ｓは、拡幅部２１、第１の脆弱部２２、第２の脆弱部２３及び第３の脆弱部２４を除き、平坦面である。

左サイドメンバ２０では、典型的には、第２の脆弱部２３及び第３の脆弱部２４の間に、上部材２００の上壁部２０２にそれを上下方向で貫通する貫通孔２３０及び２３２、並びに下部材２５０の下壁部２５２にそれを上下方向で貫通して貫通孔２３０及び２３２と同軸である貫通孔２８０及び２８２が形成されている。

右サイドメンバ３０に関連する構成は、左サイドメンバ２０に関連する構成に対して、ｙ－ｚ平面と平行な平面であって車体の幅方向の中央を前後方向に走る中央線を通る平面に対して、左右対称なものであるため、その詳細な説明は省略するが、右サイドメンバ３０は、拡幅部２１、第１の脆弱部２２、第２の脆弱部２３、第３の脆弱部２４、上部材２００、下部材２５０、上壁部２０２、下壁部２５２、内壁部２０４及び２５４、外壁部２０６及び２５６、傾斜壁部Ｓ、内拡幅開始部位２１０、外拡幅開始部位２１２、凹部２１４、２１６、２６４及び２６６、貫通孔２２２、２２６、２３０、２３２、２７２、２７６、２８０及び２８２、カラー部材２２４及び２２８に対応して、拡幅部３１、第１の脆弱部３２、第２の脆弱部３３、第３の脆弱部３４、上部材３００、下部材３５０、上壁部３０２、下壁部３５２、内壁部３０４及び３５４、外壁部３０６及び３５６、傾斜壁部Ｓ、内拡幅開始部位３１０、外拡幅開始部位３１２、凹部３１４、３１６、３６４及び３６６、貫通孔３２２、３２６、３３０、３３２、３７２、３７６、３８０及び３８２、カラー部材３２４及び３２８を有する。

以上の構成において、サブフレーム１が車体に装着される各種部位の内、左前の第１車体取付部Ａ１としては、左前取付部材１６の前側部材１６２に設けられた貫通孔１６６が相当し、右前の第２車体取付部Ａ２としては、右前取付部材１７の前側部材１７２に設けられた貫通孔１７６が相当し、左中の第３車体取付部Ａ３としては、左中取付部材４４の後内側部材４４４及び外側部材４４６に設けられた貫通孔４４８が相当し、右中の第４車体取付部Ａ４としては、右中取付部材５４の後内側部材５４４及び外側部材５４６に設けられた貫通孔５４８が相当し、左後ろの第５車体取付部Ａ５としては、左サイドメンバ２０の拡幅部２１に設けられた貫通孔２２２、２２６、２７２、２７６並びにカラー部材２２４及び２２８が相当し、並びに右後ろの第６車体取付部Ａ６としては、右サイドメンバ３０の拡幅部３１に設けられた貫通孔３２２、３２６、３７２、３７６並びにカラー部材３２４及び３２８が相当する。なお、これらの部位は、いずれも典型的にはボルト等の締結部材を用いる締結用の部位である。また、これらの部位としては、サブフレームマウント部材を介在させないリジット構造を採用した例を想定しているが、サブフレームマウント部材を介在させたフローティング構造を採用するものであってもかまわない。

また、サブフレーム１がサスペンションアームの内側ピボット部を各々支持する各種部位の内、左前の第１支持部Ｓ１としては、左前支持部材４６の前側部材４６２及び後側部材４６４が画成する開口部並びそこに設けられた貫通孔及びナット４６６が相当し、右前の第２支持部Ｓ２としては、右前支持部材５６の前側部材５６２及び後側部材５６４が画成する開口部並びそこに設けられた貫通孔及びナット５６６が相当し、左後ろの第３支持部Ｓ３としては、左サイドメンバ２０の上壁部２０２に設けられた貫通孔２３０及び２３２並びに下壁部２５２に設けられた貫通孔２８０及び２８２が相当し、並びに右後ろの第４支持部Ｓ４としては、右サイドメンバ３０の上壁部３０２に設けられた貫通孔３３０及び３３２並びに下壁部３５２に設けられた貫通孔３８０及び３８２が相当する。なお、これらの部位は、いずれも典型的にはボルト等の締結部材を用いる締結用の部位である。また、これらの部位に適用されるサスペンションアームとして、Ｌ型ロアアームを採用する例を想定しているが、Ａ型ロアアームや２本のＩ型ロアアームを採用するものであってもかまわない。また、左前の第１支持部Ｓ１及び右前の第２支持部Ｓ２では、図示を省略するインシュレータブッシュ部材の内筒が各々締結される例を想定し、左後ろの第３支持部Ｓ３及び右後ろの第４支持部Ｓ４では、いずれも図示を省略するが、ブラケットが各々締結されて、かかるブラケットにインシュレータブッシュ部材が装着される例を想定している。

また、サブフレーム１が各種の外力印加部品を装着する各種取付部の内、ステアリングギヤボックス左取付部Ａ７としては、クロスメンバ１０の左前部分１２における上壁部１０２に設けられた貫通孔１１２並びに下壁部１５２に設けられた貫通孔１８２及びカラー部材１９０が相当し、ステアリングギヤボックス右取付部Ａ８としては、クロスメンバ１０の右前部分１３における上壁部１０２に設けられた貫通孔１１４及び下壁部１５２に設けられた貫通孔１８４及びカラー部材１９２が相当する。なお、これらの部位は、いずれも典型的にはボルト等の締結部材を用いる締結用の部位である。

また、サブフレーム１が駆動源を支持する駆動源支持部Ｍ１としては、クロスメンバ１０の横部分１１における上壁部１０２に設けられた貫通孔１１０及び台座部材１２０並びに下壁部１５２に設けられた貫通孔１６０並びに前連結部材６０に設けられたブラケット６４及び６８並びに貫通孔６２及び６６が相当する。なお、これらの部位は、いずれも典型的にはボルト等の締結部材を用いる締結用の部位である。また、ステアリングギヤボックス後取付部として、クロスメンバ１０の横部分１１における上壁部１０２に設けられた貫通孔１１０及び台座部材１２０を駆動源支持部Ｍ１と兼用してもかまわない。

以上の本実施形態におけるサブフレーム１においては、車体の前後方向における前方向の側に配設されて、車両を駆動する駆動力を生成する駆動源を搭載自在であると共に、前方向の側において車体の幅方向の両端部に取り付けられる前取付部を有するフロントメンバ１０、４０、５０、６０と、前後方向に各々延在しながら車体の幅方向で互いに対向して配設されて、フロントメンバ１０、４０、５０、６０に各々接続されると共に、車体の前後方向における後方向の側の部分に取り付けられる後取付部を各々有する第１のサイドメンバ２０及び第２のサイドメンバ３０と、を備え、第１のサイドメンバ２０及び第２のサイドメンバ３０が、車両の前面衝突時にフロントメンバ１０、４０、５０、６０を介して印加される荷重により、前後方向に潰れ変形をする圧潰部（脆弱部２２、２３、脆弱部３２、３３を含む区間）と、前後方向に交差する方向に折れ曲がり変形をする折曲部（脆弱部２４、脆弱部３４を含む区間）と、を各々直列に有するものであるため、サブフレーム１全体の強度及び剛性を高めながら、典型的には車両の前面衝突時に印加された撃力を、第１のサイドメンバ及び第２のサイドメンバよりも変形がし難いフロントメンバ１０、４０、５０、６０を介して一気に第１のサイドメンバ２０及び第２のサイドメンバ３０に分散して伝達させ、潰れ変形のストローク（潰れ方向での変形量）を多く取り易く、かつ折れ曲がり変形の自由度を高く設定し易い第１のサイドメンバ２０及び第２のサイドメンバ３０で、変形時のエネルギ吸収量が多い潰れ変形と変形の自由度が高い折れ曲がり変形とを組み合わせることができ、所要の衝突性能を発揮することができる。

また、本実施形態におけるサブフレーム１においては、第１のサイドメンバ２０及び第２のサイドメンバ３０は、前面衝突時の荷重に対する脆弱部２２、２３、２４、３２、３３、３４を有し、第１のサイドメンバ２０及び第２のサイドメンバ３０の各々において、後取付部Ａ５、Ａ６が、後方向の側に向かって幅方向で漸次拡幅される拡幅部２１、３１において設定され、圧潰部（脆弱部２２、２３、脆弱部３２、３３を含む区間）が、折曲部（脆弱部２４、脆弱部３４を含む区間）よりも後方向の側に設定され、拡幅部２１、３１における拡幅が始まる部位を前面衝突時の荷重に対する脆弱部２２、２３、２４、３２、３３、３４の内の第１の脆弱部２２、３２として潰れ変形が開始自在であるものであるため、車体に対するサブフレーム１の取付部位を確保して圧潰部との両立を図った態様で、潰れ変形を確実に開始させることができる。

また、本実施形態におけるサブフレーム１においては、第１のサイドメンバ２０及び第２のサイドメンバ３０の各々において、圧潰部（脆弱部２２、２３、脆弱部３２、３３を含む区間）では、第１の脆弱部２２、３２に対して前方向の側で隣接すると共に、第１のサイドメンバ２０及び第２のサイドメンバ３０の各々を前後方向に直交する平面で切った縦断面の断面積が脆弱部２２、２３、２４、３２、３３、３４及び拡幅部２１、３１以外の一般部Ｇのものから車体の上下方向の両側で減じられた部分が脆弱部２２、２３、２４、３２、３３、３４の内の第２の脆弱部２３、３３が設定され、折曲部（脆弱部２４、脆弱部３４を含む区間）では、第１のサイドメンバ２０及び第２のサイドメンバ３０の各々の縦断面の断面積が一般部Ｇのものから上下方向の一方の側で減じられた部分が脆弱部２２、２３、２４、３２、３３、３４の内の第３の脆弱部２４、３４として設定されるものであるため、第１の脆弱部２２、３２で始まった潰れ変形を第２の脆弱部２３、３３で受け継いで連続した潰れ変形として継続させることができると共に、潰れ変形が実質的に完了した状態で折れ曲がり変形を開始させることができる。

また、本実施形態におけるサブフレーム１においては、第１のサイドメンバ２０及び第２のサイドメンバ３０の各々において、圧潰部（脆弱部２２、２３、脆弱部３２、３３を含む区間）及び折曲部（脆弱部２４、脆弱部３４を含む区間）の間に、車両のサスペンション部材を支持する支持部Ｓ３、Ｓ４が設定されるものであるため、潰れ変形及び折れ曲がり変形の機能を確実に発揮させた態様で、サスペンション部材を適切な支持点で支持することができ、圧潰部（脆弱部２２、２３、脆弱部３２、３３を含む区間）及び折曲部（脆弱部２４、脆弱部３４を含む区間）とサスペンション部材を支持する支持部Ｓ３、Ｓ４との両立を図ることができる。

また、本実施形態におけるサブフレーム１においては、第１のサイドメンバ２０及び第２のサイドメンバ３０の各々が、幅方向で互いに対向する一対の上縦壁部２０４、２０６、３０４、３０６及び一対の上縦壁部２０４、２０６、３０４、３０６の間を接続する上壁部２０２、３０２を有する上部材２００、３００と、上部材２００、３００に対し、車体の上下方向における下方向の側に配設されると共に、幅方向で互いに対向する一対の下縦壁部２５４、２５６、３５４、３５６及び一対の下縦壁部２５４、２５６、３５４、３５６の間を接続する下壁部２５２、３５２を有する下部材２５０、３５０と、から成り、一対の上縦壁部２０４、２０６、３０４、３０６及び一対の下縦壁部２５４、２５６、３５４、３５６が、それらが対応して重ね合わされた重ね合わせ部で溶接されるものであるため、潰れ変形及び折れ曲がり変形の機能を発揮させた態様で、第１のサイドメンバ２０及び第２のサイドメンバ３０の各々を適切に溶接することができる。

また、本実施形態におけるサブフレーム１においては、上部材２００、３００が、一対の上縦壁部２０４、２０６、３０４、３０６及び上壁部２０２、３０２の間にそれらを接続する上傾斜壁部Ｓを有し、下部材２５０、３５０が、一対の下縦壁部２５４、２５６、３５４、３５６及び下壁部２５２、３５２の間にそれらを接続する下傾斜壁部Ｓを有するものであるため、第１のサイドメンバ２０及び第２のサイドメンバ２０の各々の成形後の形状精度を向上させて、潰れ変形及び折れ曲がり変形の機能を確実に発揮させることができる。

なお、本発明は、部材の種類、形状、配置、個数などは前述の実施形態に限定されるものではなく、その構成要素を同等の作用効果を奏するものに適宜置換する等、発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能であることはもちろんである。

以上のように、本発明においては、強度及び剛性を高めながら、変形時のエネルギ吸収量が多い潰れ変形と変形の自由度が高い折れ曲がり変形とを組み合わせて、所要の衝突性能を発揮することができる車両用サブフレームを提供することができるものであるため、その汎用普遍的な性格から広範に車両等の移動体のサブフレームの分野に適用され得るものと期待される。

１…サブフレーム
１０…クロスメンバ
１１…横部分
１２…左前部分
１３…右前部分
１４…左接続部分
１５…右接続部分
１６…左前取付部材
１７…右前取付部材
２０…左サイドメンバ
３０…右サイドメンバ
２１、３１…拡幅部
２２、３２…第１の脆弱部
２３、３３…第２の脆弱部
２４、３４…第３の脆弱部
４０…左連結部材
４１…内縁部分
４２…外縁部分
４４…左中取付部材
４６…左前支持部材
５０…右連結部材
５１…内縁部分
５２…外縁部分
５４…右中取付部材
５６…右前支持部材
１００…上部材
１０２…上壁部
１０４…内壁部
１０６…外壁部
１０８…外フランジ
１１０、１１２、１１４…貫通孔
１２０…台座部材
１５０…下部材
１５２…下壁部
１５４…内壁部
１５６…外壁部
１５８…外フランジ
１６０…貫通孔
１６２…前側部材
１６４…後側部材
１６６…貫通孔
１７２…前側部材
１７４…後側部材
１７６、１８２、１８４…貫通孔
１９０、１９２…カラー部材
２００…上部材
２０２…上壁部
２０４…内壁部
２０６…外壁部
２１０…内拡幅開始部位
２１２…外拡幅開始部位
２１４、２１６…凹部
２２２、２２６…貫通孔
２２４…カラー部材
２２６、２２８、２３０…貫通孔
２５０…下部材
２５２…下壁部
２５４…内壁部
２５６…外壁部
２６４…凹部
２７２、２８０…貫通孔
３００…上部材
３０２…上壁部
３０４…内壁部
３０６…外壁部
３１０…内拡幅開始部位
３１２…外拡幅開始部位
３１４…凹部
３２２、３３０…貫通孔
３２４…カラー部材
３３０…貫通孔
３５０…下部材
３５２…下壁部
３８０…貫通孔
４００…上部材
４０２…上壁部
４０６…中間壁部
４０８…フランジ
４４２…前内側部材
４４４…後内側部材
４４６…外側部材
４４８…貫通孔
４５０…下部材
４５２…下壁部
４５６…中間壁部
４５８…フランジ
４６２…前側部材
４６４…後側部材
４６６…ナット
５００…上部材
５０２…上壁部
５０６…中間壁部
５０８…フランジ
５４２…前内側部材
５４４…後内側部材
５４６…外側部材
５４８…貫通孔
５５０…下部材
５５２…下壁部
５５６…中間壁部
５５８…フランジ
５６２…前側部材
５６４…後側部材
５６６…ナット
Ａ１…第１車体取付部
Ａ２…第２車体取付部
Ａ３…第３車体取付部
Ａ４…第４車体取付部
Ａ５…第５車体取付部
Ａ６…第６車体取付部
Ａ７…ステアリングギヤボックス左取付部
Ａ８…ステアリングギヤボックス右取付部
Ｓ１…第１支持部
Ｓ２…第２支持部
Ｓ３…第３支持部
Ｓ４…第４支持部
Ｍ１…駆動源支持部

Claims (5)

1. 車両の車体に装着される車両用サブフレームであって、
   前記車体の前後方向における前方向の側に配設されて、前記車両を駆動する駆動力を生成する駆動源を搭載自在であると共に、前記前方向の側において前記車体の幅方向の両端部に取り付けられる前取付部を有するフロントメンバと、
   前記前後方向に各々延在しながら前記車体の幅方向で互いに対向して配設されて、前記フロントメンバに各々接続されると共に、前記車体の前記前後方向における後方向の側の部分に取り付けられる後取付部を各々有する第１のサイドメンバ及び第２のサイドメンバと、
   を備え、
   前記第１のサイドメンバ及び前記第２のサイドメンバは、前記車両の前面衝突時に前記フロントメンバを介して印加される荷重により、前記前後方向に潰れ変形をする圧潰部と、前記前後方向に交差する方向に折れ曲がり変形をする折曲部と、を各々直列に有し、
   前記第１のサイドメンバ及び前記第２のサイドメンバは、前記荷重に対する脆弱部を有し、
   前記第１のサイドメンバ及び前記第２のサイドメンバの各々において、前記後取付部は、前記後方向の側に向かって前記幅方向で漸次拡幅される拡幅部において設定され、
   前記圧潰部は、前記折曲部よりも前記後方向の側に設定され、前記拡幅部における拡幅が始まる部位を、前記荷重に対する前記脆弱部の内の第１の脆弱部として前記潰れ変形が開始する起点部位とし、前記潰れ変形を前記第１の脆弱部から前記前方向に向けて連続して発生させる車両用サブフレーム。
2. 前記第１のサイドメンバ及び前記第２のサイドメンバの各々において、前記圧潰部では、前記第１の脆弱部に対して前記前方向の側で隣接すると共に、前記第１のサイドメンバ及び前記第２のサイドメンバの各々を前記前後方向に直交する平面で切った縦断面の断面積が前記脆弱部及び前記拡幅部以外の一般部のものから前記車体の上下方向の両側で減じられた部分が前記脆弱部の内の第２の脆弱部として設定され、前記折曲部では、前記第１のサイドメンバ及び前記第２のサイドメンバの各々の前記縦断面の断面積が前記一般部のものから前記上下方向の一方の側で減じられた部分が前記脆弱部の内の第３の脆弱部として設定される請求項１に記載の車両用サブフレーム。
3. 前記第１のサイドメンバ及び前記第２のサイドメンバの各々において、前記圧潰部及び前記折曲部の間に、前記車両のサスペンション部材を支持する支持部が設定される請求項１又は２に記載の車両用サブフレーム。
4. 前記第１のサイドメンバ及び前記第２のサイドメンバの各々は、前記幅方向で互いに対向する一対の上縦壁部及び前記一対の上縦壁部の間を接続する上壁部を有する上部材と、前記上部材に対し、前記車体の上下方向における下方向の側に配設されると共に、前記幅方向で互いに対向する一対の下縦壁部及び前記一対の下縦壁部の間を接続する下壁部を有する下部材と、から成り、
   前記一対の上縦壁部及び前記一対の下縦壁部は、それらが対応して重ね合わされた重ね合わせ部で溶接される請求項１から３のいずれかに記載の車両用サブフレーム。
5. 前記上部材は、前記一対の上縦壁部及び前記上壁部の間にそれらを接続する上傾斜壁部を有し、
   前記下部材は、前記一対の下縦壁部及び前記下壁部の間にそれらを接続する下傾斜壁部を有する請求項４に記載の車両用サブフレーム。

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