JP2014101014A

JP2014101014A - 車両の下部構造

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Publication number: JP2014101014A
Application number: JP2012254105A
Authority: JP
Inventors: Takahiro Otani; 隆広大谷; Makoto Nishino; 誠西野
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 2012-11-20
Filing date: 2012-11-20
Publication date: 2014-06-05
Anticipated expiration: 2032-11-20
Also published as: JP5942811B2

Abstract

【課題】サブフレームの大型化やロアアームの剛性低下を伴うことを回避しつつ、ロアアームの揺動範囲を適切に確保する。
【解決手段】フロントサイドフレーム１と、リアクロスメンバ１２を含むフロントサブフレーム１０と、リアクロスメンバ１２に支持されるロアアーム３とを備える。ロアアーム３は、アーム本体２０と、その後端部に設けられる後側連結部２２ｂと、アーム本体２０の前端部に設けられるナックル支持部２２ｃと、これらの間に設けられる前側連結部２２ａとを有し、リアクロスメンバ１２の上下パネル部材１２ａ、１２ｂの間に後側連結部２２ｂが挿入された状態で当該後側連結部２２ｂがリアクロスメンバ１２に支持されている。リアクロスメンバ１２は、ロアアーム３が最も下向きに傾いた状態で車幅方向外側のフランジ２０ａと下側パネル部材１２ｂとが非干渉となるように、下側パネル部材１２ｂの車幅方向外側の端部の位置が設定されている。
【選択図】図６

Description

本発明は、自動車の前輪を支持するロアアームがサブフレームに支持され、このサブフレームが車両本体フレーム（フロントサイドフレーム等）に固定される車両の下部構造に関するものである。

上記のような車両の下部構造として、従来、特許文献１に開示されるように、車幅方向に延びるサブフレームの両端に、各々ロアアームを上下方向に揺動可能に支持するものが知られている。この特許文献１において、サブフレームは、上下一対のパネル（上側パネルおよび下側パネル）により中空状にかつ車幅方向外側に開口するように形成されており、ロアアームの前後の被支持部のうち、後側被支持部が、前記開口からサブフレームの内部に挿入された状態で、支持ブッシュ（ゴムブッシュジョイント）を介して当該サブフレームに揺動可能に支持されている。なお、ロアアームは、下向きに延びるフランジを幅方向両端に備えた断面コ字型に形成されており、これにより剛性が確保されている。

特許第４０３２５２２号公報

ロアアームは、通常、水平状態から上向きへの変位量より、下向きの変位量の方が大きくなるようにその揺動範囲が設定される。そのため、下向きに開く断面コ字型の形状を有する上記従来のロアアームでは、特に、ロアアームが下向きに揺動する際に車幅方向外側に位置するフランジがサブフレームの下側パネルと干渉し、これにより揺動範囲が制限される。従って、上向きへの変位量を大きく確保しようとすると、サブフレームの上下のパネル間隔を比較的大きく設ける必要があり、いきおいサブフレームの大型化（上下方向の大型化）を招く。一方、これを避けるためにロアアームのフランジ高さを小さくすると、ロアアームについて必要な剛性を確保することが難しくなる、という二律背反する問題がある。

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、サブフレームの大型化やロアアームの剛性低下を伴うことを回避しつつ、ロアアームの揺動範囲を適切に確保できるようにすることを目的としている。

上記課題を解決するための本発明は、車両の下部構造であって、車両本体フレームと、車幅方向に延びて車幅方向両端が開口した中空状のクロスメンバを含みかつ前記車両本体フレームの下面に固定されるサブフレームと、前記クロスメンバの車幅方向両端に、上下方向に揺動可能となるように支持される一対のロアアームと、を備え、前記ロアアームは、後端部よりも前端部が車幅方向外側に位置するように車両の前後方向に延びるアーム本体と、このアーム本体の前記後端部に設けられる後側被支持部と、前記前端部に設けられるナックル支持部と、前記アーム本体のうち前記後側被支持部とナックル支持部との間の位置に設けられる前側被支持部とを有し、前記クロスメンバの上壁部と下壁部との間に前記後側被支持部が挿入された状態で当該後側被支持部が当該クロスメンバに支持されており、前記クロスメンバは、前記ロアアームが最も下向きに傾いた状態で前記アーム本体の車幅方向外側の端部と前記下壁部とが非干渉となるように、当該下壁部の車幅方向外側の端部の位置が設定されているものである。

より具体的には、前記アーム本体は、下向きに延びるフランジを車幅方向両端に備えた断面コ字型に形成されており、前記クロスメンバは、前記ロアアームが最も下向きに傾いた状態で、前記フランジのうち、車幅方向外側に位置するフランジと前記下壁部とが非干渉となるように、当該下壁部の車両幅方向外側の端部の位置が設定されている。

このような車両の下部構造によれば、ロアアームが最も下向きに傾いた状態でアーム本体の車幅方向外側の端部（車幅方向外側に位置するフランジ）とクロスメンバの下壁部とが非干渉となるように、当該下壁部における車両幅方向外側の端部の位置が設定されているので、ロアアームの剛性を確保する一方で、クロスメンバの上壁部と下壁部との間隔が大きくなること、つまりクロスメンバ（サブフレーム）の大型化を抑えつつ、ロアアームの揺動範囲（特に下向きの揺動範囲）を大きく設けることが可能となる。

上記の構成において、前記ロアアームは、前記アーム本体が略水平となる基準位置から上方への変位量に比して、前記基準位置から下方への変位量が大きくなるようにその揺動範囲が設定されており、かつ、車幅方向内側に位置するフランジの高さ寸法が車幅方向外側に位置するフランジの高さ寸法よりも大きくなるように前記フランジが形成されている。

この構成によれば、略水平となる基準位置から上方への変位量に比して前記基準位置から下方への変位量が大きくなるという一般的なロアアームの要求を満足しながら、ロアアームの剛性を良好に確保することが可能となる。

なお、前記クロスメンバは、車幅方向両端に、他の部分よりも車幅方向外側に突出して車両前方に向かって開口する断面コ字型の突出部を備えており、前記ロアアームは、前記後側被支持部が前記突出部に挿入された状態で当該突出部に支持されるとともに、当該突出部から前方に向かって延びるように配置されているのが好適である。

この構成によれば、クロスメンバのうち、ロアアームの後側被支持部を支持する部分の車幅方向の剛性を向上させることができる。

また、上記構成において、前記ロアアームの後側被支持部、クロスメンバの上壁部および下壁部がボルト部材により一体的に前記車両本体フレームに締結された状態で、前記後側被支持部が前記クロスメンバに支持されているのが好適である。

この構成によれば、ロアアームの後側被支持部の支持剛性を効果的に高めることが可能となる。

この場合、前記車両本体フレームは、前記ボルト部材が螺合挿入されるナット部材を有し、このナット部材は、車両前方から前記サブフレームに対して所定値以上の衝突荷重が入力されることにより前記車両本体フレームから脱落するように前記車両本体フレームに固定されているのが好適である。

この支持構造によれば、サブフレームに入力される車両前方からの衝突荷重がクロスメンバとロアアームとに分散されつつボルト部材を介して前記ナット部材に伝達される。そのため、クロスメンバをその車幅方向両側が開口した中空形状としながらも、所定値以上の前突荷重が入力された場合には、前記ナット部材とともにサブフレームを車両本体フレームから速やかに離脱させることが可能となる。

以上のように、本発明によれば、サブフレームの大型化やロアアームの剛性低下を伴うことを回避しつつ、ロアアームの揺動範囲を適切に確保できるようになる。

本発明に係る車両の下部構造に用いられるフロントサブフレームを示す平面図である。本発明に係る車両の下部構造（フロントサブフレーム（リアクロスメンバ）の支持構造）を示す側面図（図１のＩＩ矢視図／一部断面図）である。フロントサブフレーム（リアクロスメンバ）を側方から見た状態を示す斜視図である。フロントサブフレームを示す底面図である。上下方向メンバを示す図４の要部拡大図である。フロントサブフレームの支持構造を示す断面図（図２のＶＩ−ＶＩ線に沿った断面図）である。フロントサイドフレームにおけるフロントサブフレームの連結箇所を示す断面図（図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿った断面図）である。

以下、添付図面を参照しながら本発明の好ましい実施の一形態について詳述する。

図１は、本発明に係る車両の下部構造に用いられるフフロントサブフレームを平面図で示しており、図２は、本発明に係る車両の下部構造（フフロントサブフレームとその支持構造）を側面図（一部断面図）で示している。なお、図中の矢印Ｆは車体前方を示し、矢印Ｒは車体後方を示す。

フロントサブフレーム１０は、フロントサスペンション装置用のロアアーム（サスペンションアーム）３や自動車エンジン等の図外のパワーユニットの後部などを支持するものであり、車室の前面部に設置されるダッシュパネル２の下端部から車両前方に向かって延びる左右一対のフロントサイドフレーム１（本発明の車両本体フレームに相当する）の下方に配置され、このフロントサイドフレーム１に固定されている。この固定構造については後に説明する。

フロントサブフレーム１０は、車幅方向に延びるリアクロスメンバ１２と、このリアクロスメンバ１２の左右両端から上記フロントサイドフレーム１に沿って車両前方に延びる左右一対のサイドメンバ１３と、これら左右のサイドメンバ１３の前端部を車幅方向に連結するフロントクロスメンバ１４と、各サイドメンバ１３の前端から各々車両前方に向かって突出する筒状のサブクラッシュカン１５と、リアクロスメンバ１２の左右両端であって前記サイドメンバ１３との境界部分に立設される左右一対の縦メンバ１６とを有する。つまり、フロントサブフレーム１０は、リアクロスメンバ１２、サイドメンバ１３およびフロントクロスメンバ１４によってそれらの内側にパワーユニットの配設用空間が形成された、いわゆるペリメータフレームである。

前記リアクロスメンバ１２は、図２に示すように、上側パネル部材１２ａと下側パネル部材１２ｂとにより構成された中空構造を有している。同様に、左右のサイドメンバ１３も、上側パネル部材１３ａと下側パネル部材１３ｂとにより構成された中空構造を有している。そして、同図に示すように、左右のサイドメンバ１３の上下パネル部材１３ａ、１３ｂと、リアクロスメンバ１２の上下パネル部材１２ａ、１２ｂとの間に前記縦メンバ１６が各々挟み込まれ、この状態で、リアクロスメンバ１２の下側パネル部材１２ｂ、サイドメンバ１３の下側パネル部材１３ｂおよび縦メンバ１６の下端部とが相互に接合（溶接）一体化されるとともに、リアクロスメンバ１２の上側パネル部材１２ａ、サイドメンバ１３の上側パネル部材１３ａおよび縦メンバ１６の側面とが相互に接合（溶接）一体化されている。これにより、リアクロスメンバ１２と左右のサイドメンバ１３とが一体化されるとともに、リアクロスメンバ１２の左右両端であってサイドメンバ１３との境界部分に、各々上側パネル部材１２ａ、１３ａおよび下側パネル１３ａ、１３ｂに接合された状態で左右一対の縦メンバ１６が立設されている。

前記縦メンバ１６は、フロントサブフレーム１０をフロントサイドフレーム１に連結するためのものであり、図２〜図４に示すように、前側パネル部材１７と後側パネル部材１８とが接合（溶接）されることにより中空柱状に形成されている。この縦メンバ１６は、上端部が車幅方向外側に向かって折れ曲がった略逆Ｌ字型に形成されており、その上端部は、フロントサイドフレーム１に対する連結部とされ、ここに上下方向に貫通する連結用ボルト孔１６ａが形成されている。

縦メンバ１６の下端部、具体的にはリアクロスメンバ１２およびサイドメンバ１３との接合部分（上側パネル部材１２ａ、１３ａから下側パネル部材１２ｂ、１３ｂに至る部分）は、図４に示すように、ロアアーム３を避けるように、その断面形状が略平行四辺形に形成されている。詳しくは、図５に示すように、縦メンバ１６の下端部は、前壁部１７ａと、その車幅方向内側端部から車両後方かつ車幅方向内側に向かって斜め方向に延びる内側壁部１７ｂと、この内側壁部１７ｂの後端部から前壁部１７ａと略平行に車幅方向に延びる後壁部１８ａと、その車幅方向外側端部から車両前方かつ車幅方向外側に向かって斜め方向に延びる外側壁部１８ｂとを備えた断面略平行四辺形に形成されている。これら壁部のうち、前壁部１７ａおよび内側壁部１７ｂは前側パネル部材１７により構成され、後壁部１８ａおよび外側壁部１８ｂは前記後側パネル部材１８により構成されている。そして、内側壁部１７ｂの後端が後壁部１８ａの車幅方向内側端部の前面に突き当てられた状態で接合（溶接）されるとともに、外側壁部１８ｂの前端部が前壁部１７ａの後面に突き当てられた状態で接合（溶接）されている。

なお、外側壁部１８ｂの前端部には、円弧状の切欠部１９が形成されており、図２及び図５に示すように、外側壁部１８ｂは、内側壁部１７ｂに固定される後記溶接ナット３２やボルト３４等を前記切欠部１９によって逃がした状態で、当該前壁部１７ａに対してしてその車幅方向外側端部から大きく内側に入り込んだ位置に接合されている。

図２および図３に示すように、フロントサブフレーム１０のうち、縦メンバ１６の前後両側、すなわちサイドメンバ１３の後端部分およびリアクロスメンバ１２は、何れも車幅方向外側に開口しており（この開口部分を開口部１０ａ、開口部１０ｂという）、ロアアーム３が、これら開口部１０ａ、１０ｂからフロントサブフレーム１０の内部に挿入された状態で当該フロントサブフレーム１０に支持されている。

ロアアーム３は、図１及び図３に示すように、車両前後方向に延びて、かつ前端側が車幅方向外側に向かうように湾曲したアーム本体２０と、このアーム本体２０の途中部分から車幅方向内側に向かって突設される前側連結部２２ａ（本発明の前側被支持部に相当する）と、アーム本体２０の後端部に設けられる後側連結部２２ｂ（本発明の後側被支持部に相当する）と、アーム本体２０の先端部に設けられるナックル支持部２２ｃとを備えた、いわゆるＡ型アームである。前側連結部２２ａは横形のゴムブッシュジョイント２３を備えており、後側連結部２２ｂは縦形のゴムブッシュジョイント２４を備えている。また、ナックル支持部２２ｃには、ナックル５（図６に示す）を支持するためのボールジョイント２５が備えられている。

ロアアーム３は、サイドメンバ１３の前記開口部１０ａからその内部に前側連結部２２ａが挿入されるとともに、リアクロスメンバ１２の前記開口部１０ｂからその内部に後側連結部２２ｂが挿入された状態で、フロントサブフレーム１０に支持されている。

詳しくは、図２および図３に示すように、サイドメンバ１３の内部であって前記縦メンバ１６の前方には、当該縦メンバ１６の前壁部１７ａと平行な壁部３１を有するブラケット３０が設けられ、これら壁部１７ａ、３１の間に前側連結部２２ａが挿入されている。そして、ゴムブッシュジョイント２３に対して前記壁部３１の前側から当該壁部３１に形成されるボルト孔を通じてボルト３４が挿入され、さらに当該ボルト３４が縦メンバ１６の前壁部１７ａに固定された溶接ナット３２に螺合挿入されることで、前側連結部２２ａがボルト３４を介して縦メンバ１６（前壁部１７ａ）およびブラケット３０（壁部３１）により支持されている。つまり、前側連結部２２ａは、ボルト３４を支点として回動可能に支持されるとともに、ゴムブッシュジョイント２３のゴムブッシュの弾性力により水平方向に弾性的に変位可能に支持されている。なお、ボルト３４は、サイドメンバ１３の車両内側の側面に形成された開口部１０ｃ（図１参照）を通じてサイドメンバ１３の内部に挿入される。

また、図１〜図３および図６に示すように、リアクロスメンバ１２の後端部には、車幅方向外側に向かって突出し、前方および車幅方向外側に開口する断面コ字型の突出部３６が形成されており、ロアアーム３の後側連結部２２ｂがこの突出部３６の内部に挿入されている。そして、ゴムブッシュジョイント２４に対して下側パネル部材１２ｂに形成されるボルト孔を通じて下側からボルト３７が挿入され、さらに当該ボルト３７が上側パネル部材１２ａに形成されるボルト孔３６ａ（図３に示す）を通じてフロントサイドフレーム１の後記取付ブラケット４０に固定された溶接ナット４２（本発明のナット部材に相当する）に螺合挿入されることで、前側連結部２２ａがボルト３７を介してフロントサブフレーム１０の前記突出部３６に支持されるとともに、フロントサブフレーム１０（突出部３６）と共に上記フロントサイドフレーム１に共締めされている。つまり、後側連結部２２ｂは、ボルト３７を支点として回動可能に支持されるとともに、ゴムブッシュジョイント２４のゴムブッシュの弾性力により上下方向に弾性的に変位可能に支持されている。

このような構成により、ロアアーム３がフロントサブフレーム１０に対して所定の範囲内で上下方向に揺動可能に支持されている。具体的には、図６の実線に示す基準位置、すなわちロアアーム３が略水平となる位置を基準として、この基準位置から上方に変位した図中一点鎖線に示す位置と、前記基準位置から下方に変位した図中二点鎖線に示す位置とに亘って揺動可能に支持されている。なお、同図に示すように、ロアアーム３は、基準位置から上方への変位量よりも、当該基準位置から下方への変位量が大きくなるように、前記ゴムブッシュジョイント２３、２４等によりその揺動範囲が設定されている。

ロアアーム３の前記アーム本体２０は、例えば高張力鋼板により構成されている。このアーム本体２０は、図４及び図６に示すように、その幅方向両側（車幅方向両側）に下向きに延びるフランジ部２０ａ、２０ｂを備えた断面コ字形の形状に形成されており、これにより所定の剛性が確保されている。なお、ロアアーム３の後側連結部２２ｂでは、図６に示すように、アーム本体２０は、幅方向内側に位置するフランジ２０ｂの高さ寸法（上下方向の寸法）が車幅方向外側に位置するフランジ２０ｂの高さ寸法よりも大きくなるように当該フランジ２０ａ、２０ｂが形成されている。そして、リアクロスメンバ１２（ロアアーム３）は、ロアアーム３が最も下向きに傾いた状態で、車幅方向外側に位置するフランジ２０ａと下側パネル部材１２ｂとが干渉することが無いように、当該下側パネル部材１２ｂの車両幅方向外側の端部の位置が、ロアアーム３の車幅方向外側に位置するフランジ２０ａよりも十分に車幅方向内側に位置するように形成されている。つまり、ロアアーム３が最も下向きに傾いた状態で、当該車幅方向外側に位置するフランジ２０ａが同図中に二点鎖線で示すように、下側パネル部材１２ｂの下方に逃げるように下側パネル部材１２ｂが形成されている。

上記フロントサブフレーム１０は、左右のサイドメンバ１３の前端部に設けられる連結部２８、左右の縦メンバ１６の上端部およびリアクロスメンバ１２の左右の突出部３６がそれぞれフロントサイドフレーム１の下面にボルト止めされることにより、当該フロントサイドフレーム１に固定されている。具体的には、図２に示すように、フロントサイドフレーム１は、車両前後方向に延びる水平部１ａと、その後端部から上記ダッシュパネル２の下部に沿って後下がりに傾斜しつつ車両の後方側に延びる傾斜部１ｂとを有しており、サイドメンバ１３の連結部２８が、水平部１ａの前端部分に設けられる溶接ナット（図示省略）を用いて当該前端部分にボルトで固定されるとともに、縦メンバ１６の上端部が水平部１ａの後端部分に設けられる溶接ナット（図示省略）を用いて当該後端部分にボルトで固定されている。そして、リアクロスメンバ１２の突出部３６が、上述した通り、傾斜部１ｂに設けられる取付ブラケット４０の溶接ナット４２を用いて、前記ロアアーム３の後側連結部２２ｂとともに当該取付ブラケット４０にボルト３７で固定されている。

図２、図６及び図７に示すように、リアクロスメンバ１２の左右後端部上面、詳しくは上記ボルト３７を通すボルト孔３６ａの近傍であってその後方には位置決めピン３８が設けられており、フロントサブフレーム１０は、当該位置決めピン３８が、取付ブラケット４０に形成される位置決め孔４０ｂに挿入されることで、フロントサイドフレーム１に対して前後左右に位置決めされている。

なお、前記ボルト３７は、取付ブラケット４０に形成される開口部４０ａを通じて溶接ナット４２に挿入されるが、図７に示すように、この開口部４０ａは楕円形であって、その長径寸法が溶接ナット４２下面の径寸法よりも大きく設定されている。すなわち、溶接ナット４２は、その下面の外周縁の一部が開口部４０ａの内側に位置する状態で取付ブラケット４０に固定されており、これにより、当該外周縁の全部が開口部４０ａの外側に位置する状態で固定される場合に比べて、溶接ナット４２の引き抜き強度が低くなるように構成されている。具体的には、フロントサブフレーム１０に対して車両前方から所定値以上の衝突荷重が入力されると、溶接ナット４２が前記開口部４０ａを通じて下側に引き抜かれ、これによりフロントサブフレーム１０がフロントサイドフレーム１から脱落するように構成されている。

また、リアクロスメンバ１２の上面であってその後端部近傍の位置には、図１に示すように、車幅方向に延びるようにスタビライザーバー（トーションバー）６が配置されている。スタビライザーバー６は、リアクロスメンバ１２の左右の突出部３６の近傍の位置であってこれらの内側の位置で、各々断面ハット形の固定金具４６により当該リアクロスメンバ１２に固定されている。具体的には、図２〜図４及び図６に示すように、スタビライザーバー６を車両の前後方向に跨ぐように固定金具４６が配置され、当該固定金具４６が当該スタビライザーバー６の両側の位置で、ボルト４７および下側パネル部材１２ｂの下面に固定された溶接ナット４８によりリアクロスメンバ１２に締結されている。これによりスタビライザーバー６が当該リアクロスメンバ１２に固定されている。

なお、図２、図４及び図６に示すように、リアクロスメンバ１２の内部であってスタビライザーバー６の固定位置、つまり固定金具４６の締結位置には、上側パネル部材１２ａと下側パネル部材１２ｂとの間に介在して車両前後方向に延び、かつ上下のパネル部材１２ａ、１２ｂに接合（溶接）されるブラケット５０が設けられている。このブラケット５０は、図４に示すように、両端に位置する一対の筒状部５１ａと、これら筒状部５１ａ同士を連結する板状の連結部５１ｂとを有しており、前記ボルト３７が筒状部５１ａを通じて前記溶接ナット４８に挿入されるように構成されている。つまり、このようなブラケット５０が上下のパネル部材１２ａ、１２ｂの間に設けられることで、リアクロスメンバ１２の剛性が高められるとともにスタビライザーバー６の支持剛性が確保されている。なお、当例では、リアクロスメンバ１２の上面にスタビライザーバー６が固定されているが、その他の部材、例えばステアリング用のラック部材等についても同様に固定可能である。

また、リアクロスメンバ１２の下側パネル部材１２ｂのうち、このブラケット５０よりも前側の部分には、当該ブラケット５０の近傍位置から前記縦メンバ１６の近傍位置に亘って前後方向に延びるビード部５２が形成されている。このビード部５２は、下側パネル部材１２ｂが下向きに膨出するように形成されたものであり、このような前後方向に延びるビード部５２が形成されることで、リアクロスメンバ１２（下側パネル部材１２ｂ）の前後方向の剛性が高められている。なお、当例では、下側パネル部材１２ｂにのみビード部５２が形成されているが、上側パネル部材１２ａについても形成されていてもよい。

以上のように、上述した車両の下部構造では、ロアアーム３が最も下向きに傾いた状態（図６の二点鎖線に示す状態）で、当該ロアアーム３の車幅方向外側に位置するフランジ２０ａと下側パネル部材１２ｂとが干渉することが無いように、当該下側パネル部材１２ｂの車両幅方向外側の端部の位置が、ロアアーム３の車幅方向外側に位置するフランジ２０ａよりも十分に車幅方向内側に位置するように下側パネル部材１２ｂが形成されている。よって、ロアアーム３の当該フランジ２０ａと下側パネル部材１２ｂとが干渉することによってロアアーム３の下向きの揺動範囲が制限されることが回避される。従って、ロアアーム３（アーム本体２０）を断面コ字型に形成してその剛性を確保する一方で、リアクロスメンバ１２（突出部３６）の上下パネル部材１２ａ、１２ｂの間隔が大きくなること、つまりリアクロスメンバ１２（フロントサブフレーム１０）の上下方向の大型化を抑えつつ、ロアアーム３の揺動範囲（特に下向きの揺動範囲）を大きく設けることができる。

特に、上記ロアアーム３は、基準位置から上方への変位量よりも、当該基準位置から下方への変位量が大きくなるように揺動範囲が設定されていることを利用し、前記フランジ２０ａ、２０ｂのうち、下側パネル部材１２ｂと干渉し難い車幅方向内側に位置するフランジ２０ｂの高さ寸法を車幅方向外側に位置するフランジ２０ａの高さ寸法よりも大きくなるようにアーム本体２０が形成されている。このような構成によれば、ロアアーム３の車幅方向外側に位置するフランジ２０ａと下側パネル部材１２ｂとが干渉することを回避しつつ、車幅方向内側に位置するフランジ２０ａの高さ寸法を可及的に大きく設けて、当該ロアアーム３の剛性を高めることができる。従って、合理的な構成で、ロアアーム３の剛性を確保しつつ、ロアアーム３の揺動範囲（特に下向きの揺動範囲）を大きく設けることができるという利点がある。

また、ロアアーム３は、その後側連結部２２ｂが、突出部３６（リアクロスメンバ１２）の上下のパネル部材１２ａ、１２ｂの間に挿入された状態で、当該後側連結部２２ｂ（ゴムブッシュジョイント２４）およびリアクロスメンバ１２（上下のパネル部材１２ａ、１２ｂ）がボルト３７により一体的にフロントサイドフレーム１に締結されることでリアクロスメンバ１２に支持されている。このような構成によれば、リアクロスメンバ１２を、その車幅方向両端が開口した簡単かつ軽量で、しかも生産性の良い形状とする一方、当該リアクロスメンバ１２（突出部３６）によるロアアーム３（後側連結部２２ｂ）の支持剛性を効果的に高めることができる。

また、フロントサブフレーム１０は、上記のようにリアクロスメンバ１２がボルト３７とフロントサイドフレーム側の溶接ナット４２とにより締結されることにより、フロントサイドフレーム１に固定されているが、上記の通り、溶接ナット４２は、フロントサブフレーム１０に所定値以上の前突荷重が入力されることによりフロントサイドフレーム１から脱落するようにフロントサイドフレーム１（取付ブラケット４０）に固定されている。従って、フロントサブフレーム１０に所定値以上の前突荷重が入力された場合には、溶接ナット４２とともにフロントサブフレーム１０を速やかにフロントサイドフレーム１から離脱させて、車室側への影響を防止できるという利点もある。

なお、上述したフロントサブフレーム１０およびその支持構造は、本発明に係るフロントサブフレームおよびその支持構造の好ましい実施形態の例示であって、その具体的な構成は、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更である。

１フロントサイドフレーム
３ロアアーム
１０フロントサブフレーム
１２リアクロスメンバ
１２ａ上側パネル部材
１２ｂ下側パネル部材
１３サイドメンバ
１４フロントクロスメンバ
１５サブクラッシュカン
２０アーム本体
２０ａ、２０ｂフランジ
２２ａ前側連結部
２２ｂ後側連結部
２２ｃナックル支持部
３６突出部

Claims

車両の下部構造であって、
車両本体フレームと、車幅方向に延びて車幅方向両端が開口した中空状のクロスメンバを含みかつ前記車両本体フレームの下面に固定されるサブフレームと、前記クロスメンバの車幅方向両端に、上下方向に揺動可能となるように支持される一対のロアアームと、を備え、
前記ロアアームは、後端部よりも前端部が車幅方向外側に位置するように車両の前後方向に延びるアーム本体と、このアーム本体の前記後端部に設けられる後側被支持部と、前記前端部に設けられるナックル支持部と、前記アーム本体のうち前記後側被支持部とナックル支持部との間の位置に設けられる前側被支持部とを有し、前記クロスメンバの上壁部と下壁部との間に前記後側被支持部が挿入された状態で当該後側被支持部が当該クロスメンバに支持されており、
前記クロスメンバは、前記ロアアームが最も下向きに傾いた状態で前記アーム本体の車幅方向外側の端部と前記下壁部とが非干渉となるように、当該下壁部の車幅方向外側の端部の位置が設定されていることを特徴とする車両の下部構造。
請求項１に記載の車両の下部構造において、
前記アーム本体は、下向きに延びるフランジを車幅方向両端に備えた断面コ字型に形成されており、
前記クロスメンバは、前記ロアアームが最も下向きに傾いた状態で、前記フランジのうち、車幅方向外側に位置するフランジと前記下壁部とが非干渉となるように、当該下壁部の車両幅方向外側の端部の位置が設定されていることを特徴とする車両の下部構造。
請求項１又は２に記載の車両の下部構造において、
前記ロアアームは、前記アーム本体が略水平となる基準位置から上方への変位量に比して、前記基準位置から下方への変位量が大きくなるようにその揺動範囲が設定されており、かつ、車幅方向内側に位置するフランジの高さ寸法が車幅方向外側に位置するフランジの高さ寸法よりも大きくなるように前記フランジが形成されていることを特徴とする車両の下部構造。
請求項１乃至３の何れか一項に記載の車両の下部構造において、
前記クロスメンバは、車幅方向両端に、他の部分よりも車幅方向外側に突出して車両前方に向かって開口する断面コ字型の突出部を備えており、
前記ロアアームは、前記後側被支持部が前記突出部に挿入された状態で当該突出部に支持されるとともに、当該突出部から前方に向かって延びるように配置されていることを特徴とする車両の下部構造。
請求項１乃至４の何れか一項に記載の車両の下部構造において、
前記ロアアームの後側被支持部、クロスメンバの上壁部および下壁部がボルト部材により一体的に前記車両本体フレームに締結された状態で、前記後側被支持部が前記クロスメンバに支持されていることを特徴とする車両の下部構造。
請求項５に記載の車両の下部構造において、
前記車両本体フレームは、前記ボルト部材が螺合挿入されるナット部材を有し、
このナット部材は、車両前方から前記サブフレームに対して所定値以上の衝突荷重が入力されることにより前記車両本体フレームから脱落するように前記車両本体フレームに固定されていることを特徴とする車両の下部構造。