JP2017013554A - フロントサブフレームのステイ締結構造およびフロントサブフレームの車体組付け方法 - Google Patents

Abstract

【課題】低コストかつ製造ばらつきを吸収できるフロントサブフレームのステイ締結構造を提供する。【解決手段】フロントサブフレームのステイ締結構造は、前後方向に沿うように延びるフロアサイドフレーム２０と、フロアサイドフレーム２０と連なるように配置されたフロントサブフレームと、フロアサイドフレーム２０とフロントサブフレームとを連結し、係合開口３７が形成されたステイ３０と、ステイ３０とフロアサイドフレーム２０とを固定するための第２ナット部材４４と、を備えている。第２ナット部材４４は、第２ボルト部材４３が締結されるナット部４５と、連結部４６を介してナット部４５と接続され、係合開口３７を通じて、ステイ３０に対して前後方向にスライド可能に係合される係合部４７と、を有する。【選択図】図５

Description

本発明は、フロントサブフレームのステイ締結構造およびフロントサブフレームの車体組付け方法に関するものである。

従来、自動車等の車両において、フロントサブフレームの後端部とフロアサイドフレームとは、ステイにより連結されている。例えば、特許文献１に記載のステイは、ナットカバーに一体に組み付けられたナットにより、フロアサイドフレームに締結固定されている。ナットカバーは、アーム部に突設されてステイの側壁の係止孔に係止される係止爪を有する。特許文献１に記載の技術によれば、ナットを正確に位置決めした状態において、支持ボルトの締め込み作業を容易に行うことができ、作業性が向上するとされている。

特開２０１３−２４８９８２号公報

しかしながら、上記従来の技術では、アーム部や係止爪を有するナットカバーや、ステイに係止孔等を設ける必要があり、構造が複雑なため、製造コストが増大するという課題があった。
また、ステイの係止孔には係止爪が係止されるため、ステイは、フロアサイドフレームに組付けられた状態において、車両前後方向に移動することができない。このため、フロアサイドフレームやフロントサブフレーム等の製造ばらつきを、吸収することができないという課題があった。

そこで本発明は、低コストかつ製造ばらつきを吸収できるフロントサブフレームのステイ締結構造およびフロントサブフレームの車体組付け方法を提供するものである。

本発明のフロントサブフレームのステイ締結構造は、車両前後方向に沿うように延びるフロアサイドフレーム（例えば、実施形態のフロアサイドフレーム２０）と、前記フロアサイドフレームと連なるように配置されたフロントサブフレーム（例えば、実施形態のフロントサブフレーム１０）と、前記フロアサイドフレームと前記フロントサブフレームとを連結し、係合開口（例えば、実施形態の係合開口３７）が形成されたステイ（例えば、実施形態のステイ３０）と、前記ステイと前記フロアサイドフレームとを固定するためのナット部材（例えば、実施形態の第２ナット部材４４）と、を備え、前記ナット部材は、ボルト（例えば、実施形態の第２ボルト部材４３）が螺着されるナット部（例えば、実施形態のナット部４５）と、連結部（例えば、実施形態の連結部４６）を介して前記ナット部と接続され、前記係合開口を通じて、前記ステイに対して車両前後方向にスライド可能に係合される係合部（例えば、実施形態の係合部４７）と、を有する、ことを特徴とする。

本発明によれば、ステイとフロアサイドフレームとを固定するためのナット部材は、ステイに対して係合される係合部を有するため、ボルトをナット部材に螺着させる際に、別途ナットカバー等の部材を用いることなく、ナット部材をステイに係合させることができる。よって、ナット部材の製造コストを増大させることなく、低コストなフロントサブフレームのステイ締結構造とすることができる。
しかも、係合部は、ステイに形成された係合開口を通じて、ステイに対して車両前後方向にスライド可能に係合されるため、フロアサイドフレームやフロントサイドフレーム等の寸法が製造ばらつきにより変動しても、ナット部材をステイに対して車両前後方向にスライドさせることにより、ステイをフロアサイドフレームおよびフロントサイドフレームに固定させることができる。したがって、製造ばらつきを吸収できるフロントサブフレームのステイ締結構造を提供できる。

上記のフロントサブフレームのステイ締結構造において、前記係合開口は、前記車両前後方向に長くなるように形成され、前記係合部の最大外形は、前記係合開口の幅寸法より大きく、かつ前記係合開口の長さ寸法より小さい、ことが望ましい。
本発明によれば、係合部の最大外形は、係合開口の幅寸法より大きく、かつ係合開口の長さ寸法より小さいため、係合部を係合開口に挿通させた後、係合部を９０°程度反転させることで、係合部を係合開口の周縁部に係合させることができる。したがって、簡易な構成で、ステイに対して係合される係合部を形成できる。

上記のフロントサブフレームのステイ締結構造において、前記連結部は、前記係合開口に挿通される曲げ部（例えば、実施形態の曲げ部４８）を有し、前記曲げ部の一端部における一方主面と、他端部における他方主面との前記ナット部の軸方向に沿った離間距離は、前記係合開口の周縁部における前記ステイの厚さ以上となっている、ことが望ましい。
本発明によれば、曲げ部の一端部における一方主面と、他端部における他方主面とのナット部の軸方向に沿った離間距離は、ステイの厚さ以上となっているため、曲げ部を係合開口に挿通させた状態で、係合部とナット部とをそれぞれステイに沿うように配置することができる。これにより、ナット部をステイに当接させることができるので、ステイとフロアサイドフレームとを確実に固定できる。

上記のフロントサブフレームのステイ締結構造において、前記ナット部は、前記ボルトが螺着されるナット本体（例えば、実施形態のナット本体４５ａ）と、前記ナット本体と前記ステイとの間に配置される座面（例えば、実施形態の座面４５ｂ）と、を有し、前記係合部、前記連結部および前記座面は、金属板により一体に形成され、前記ナット本体は、前記座面に固着されている、ことが望ましい。
本発明によれば、係合部、連結部および座面は、金属板により一体に形成されているため、例えばプレス加工により係合部、連結部および座面を形成できる。したがって、ナット部材を低コストで製造することができる。

上記のフロントサブフレームのステイ締結構造において、前記ステイは、車体（例えば、実施形態の横メンバ５）に対して前記フロントサブフレームと共締めされて固定され、前記フロントサブフレームとの共締め部に固定された補強板（例えば、実施形態の補強板３５）を有する、ことが望ましい。
本発明によれば、ステイとフロントサブフレームとの共締め部に補強板を有するので、フロントサブフレームに大きな外力が作用した際に、フロントサブフレームを補強板とともに変位させることができる。このため、車両の衝突等によりフロントサブフレームに対して衝突荷重が入力された際に、フロントサブフレームを補強板とともに容易に脱落させることができる。

上記のフロントサブフレームのステイ締結構造において、前記ステイは、車両左右方向に面する一対のステイ側壁（例えば、実施形態のステイ側壁３１）を有し、前記フロアサイドフレームは、前記一対のステイ側壁の間に配置され、前記車両左右方向に面する一対のサイドフレーム側壁（例えば、実施形態のサイドフレーム側壁２１）を有し、前記ボルトは、前記一対のステイ側壁および前記一対のサイドフレーム側壁を前記車両左右方向に沿うように貫通し、前記一対のステイ側壁の間において、前記車両左右方向に沿うように延設され、前記ボルトが挿通されるカラー部材（例えば、実施形態のカラー部材２５）を備え、前記カラー部材は、少なくとも一端部に大径部（例えば、実施形態の大径部２５ａ）を有し、前記一端部が前記一対のサイドフレーム側壁のうち一方のサイドフレーム側壁の内側面に接続されるとともに、他端部が他方のサイドフレーム側壁を貫通している、ことが望ましい。
本発明によれば、カラー部材は、一端部が一対のサイドフレーム側壁のうち一方のサイドフレーム側壁の内側面に接続されるとともに、他端部が他方のサイドフレーム側壁を貫通しているため、一対のサイドフレーム側壁間の距離がばらついても、カラー部材をフロアサイドフレームに対して確実に組み付けることができるとともに、カラー部材をフロアサイドフレームに対して正確に位置決めすることができる。
しかも、サイドフレーム側壁の内側面に接続されるカラー部材の一端部が大径部とされているため、サイドフレーム側壁とカラー部材の一端部との接触面積を広く確保でき、カラー部材に対する支持剛性を向上させることができる。

本発明のフロントサブフレームの車体組付け方法は、上記のステイ締結構造を用いたフロントサブフレームの車体組付け方法であって、前記ステイを、前記ボルトおよび前記ナット部材により前記フロアサイドフレームに対して前記ボルトの軸回りに回転可能となるように仮締結し、前記フロアサイドフレームに吊り下げられた状態にする仮締結工程（例えば、実施形態の仮締結工程Ｓ１０）と、前記ステイを前記フロントサブフレームに近付けるように前記ボルトの軸回りに回転させ、車体（例えば、実施形態の横メンバ５）に対して前記フロントサブフレームと共締めする連結工程（例えば、実施形態の連結工程Ｓ２０）と、を有することを特徴とする。
本発明によれば、仮締結工程においてステイをボルトおよびナット部材によりフロアサイドフレームに対してボルトの軸回りに回転可能となるように仮締結した状態で、連結工程においてステイを車体に対してフロントサブフレームと共締めできるため、共締めに使用される締結部材が挿通される貫通孔の位置が製造ばらつきにより既定の位置からずれた場合であっても、ステイを車両前後方向にスライドさせて共締め位置に移動させることができる。したがって、製造ばらつきを吸収できるフロントサブフレームの車体組付け方法を提供できる。

本発明によれば、低コストかつ製造ばらつきを吸収できるフロントサブフレームのステイ締結構造を提供できる。

実施形態の車両の前部における底面斜視図である。 図１のＩＩ−ＩＩ線における断面斜視図である。 図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線における断面斜視図である。 ステイを左後方から見た斜視図である。 フロアサイドフレームとステイとの連結部を右前方から見た断面斜視図である。 第２ナット部材の斜視図である。 フロアサイドフレームとステイとの連結部におけるステイおよび第２ナット部材を左上方から見た斜視図である。 実施形態のフロントサブフレームの車体組付け方法を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の説明における前後上下左右の向きは、特に記載が無ければ車両における前後上下左右の向きと同一とし、図中矢印ＵＰは上方、矢印ＦＲは前方、矢印ＬＨは左方をそれぞれ示している。

図１は、実施形態の車両の前部における底面斜視図である。
図１に示すように、車両１の前部には、前後方向に沿うように延びる一対のフロアサイドフレーム２０と、一対のフロアサイドフレーム２０と連なるように配置されたフロントサブフレーム１０と、一対のフロアサイドフレーム２０とフロントサブフレーム１０とをそれぞれ連結する一対のステイ３０と、ステイ３０とフロントサブフレーム１０とを固定するための第１ボルト部材４１および第１ナット部材４２（図２参照）と、ステイ３０とフロアサイドフレーム２０とを固定するための第２ボルト部材４３（請求項の「ボルト」に相当。）および第２ナット部材４４（請求項の「ナット部材」に相当。）と、が配置されている。

フロントサブフレーム１０は、不図示のサスペンション部品を支持する。フロントサブフレーム１０は、サブフレーム本体１１と、サブフレーム本体１１の前端両側部から前方に向けて延びる左右一対の延長アーム１３と、を主に備えている。サブフレーム本体１１は、上下方向から見て、中央部が前方に向かって窪むように湾曲した後縁と、前方に向かうに従い左右方向外側に向かって延びる左右の側縁と、左右方向に沿うように延びる前縁と、を備えた部材である。サブフレーム本体１１の後端両側部には、後方に向けて延出する左右一対の延出部１５が設けられている。なお、一対の延出部１５は互いに左右対称に形成されているため、以下の説明では、特に記載のない限り右側に配置された延出部１５について説明する。

図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線における断面斜視図である。
図２に示すように、延出部１５は、中空状に形成されている。延出部１５の上壁および底壁には、上下方向に貫通する貫通孔１５ａ，１５ｂが互いに同軸となるように形成されている。貫通孔１５ａには、カラー１７が挿通されている。カラー１７は、上下方向に沿うように延設されている。カラー１７の下端部は、貫通孔１５ｂの周縁部に対して、その上方から当接している。カラー１７の上端部は、延出部１５から上方に向かって突出している。カラー１７には、第１ボルト部材４１が挿通される。

図１に示すように、一対のフロアサイドフレーム２０は、フロントサブフレーム１０よりも後方に配置されている。フロアサイドフレーム２０は、左右方向に面する一対のサイドフレーム側壁２１と、一対のサイドフレーム側壁２１の下端縁同士を接続するサイドフレーム底壁２３と、を有する上方に向けて開口した断面Ｕ字状の部材である（図２および図３参照）。フロアサイドフレーム２０の前端部は、上方に向かって湾曲し、フロントサブフレーム１０の延出部１５の上方まで延びている。なお、一対のフロアサイドフレーム２０は互いに左右対称に形成されているため、以下の説明では、特に記載のない限り右側に配置されたフロアサイドフレーム２０について説明する。

フロアサイドフレーム２０よりも左右方向における外側には、不図示のフロントサイドフレームが設けられている。
図２に示すように、フロアサイドフレーム２０の前端部の上部には、フロアサイドフレーム２０とフロントサイドフレーム（不図示）とを接続する横メンバ５（請求項の「車体」に相当。）が配置されている。横メンバ５は、フロアサイドフレーム２０の前端部における上部開口を覆っている。横メンバ５のうちフロアサイドフレーム２０よりも前方に位置する部分には、貫通孔５ａが形成されている。貫通孔５ａは、フロントサブフレーム１０の貫通孔１５ａと同軸となるように形成されている。貫通孔５ａの周縁部には、その下方からカラー１７が当接している。

図３は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線における断面斜視図である。
図３に示すように、右側のサイドフレーム側壁２１には、左右方向に貫通する貫通孔２１ａが形成されている。左側のサイドフレーム側壁２１には、左右方向に貫通する貫通孔２１ｂが形成されている。一対の貫通孔２１ａ，２１ｂは、フロアサイドフレーム２０のうち横メンバ５の貫通孔５ａ（図２参照）よりも後方において、互いに同軸となるように形成されている。

貫通孔２１ｂには、後述する一対のステイ側壁３１の間において、左右方向に沿うように延設されたカラー部材２５が挿通されている。カラー部材２５の右端部は、右側のサイドフレーム側壁２１の内側面に接続されている。より具体的に、カラー部材２５の右端部は、右側のサイドフレーム側壁２１に形成された貫通孔２１ａの周縁部に対して左側から当接して、例えばプロジェクション溶接等により固定されている。カラー部材２５の左端部は、左側のサイドフレーム側壁２１から左側に向かって突出している。カラー部材２５と左側のサイドフレーム側壁２１とは、例えばミグ溶接等により固定されている。カラー部材２５は、両端部に拡径形成された大径部２５ａを有する。カラー部材２５には、第２ボルト部材４３が挿通される。

図１に示すように、ステイ３０は、フロントサブフレーム１０の延出部１５と、フロントサブフレーム１０の前端部と、を連結している。ステイ３０は、その前端部において横メンバ５に対してフロントサブフレーム１０と共締めされて固定されている（図２参照）。なお、一対のステイ３０は互いに左右対称に形成されているため、以下の説明では、特に記載のない限り右側に配置されたステイ３０について説明する。

図４は、ステイを左後方から見た斜視図である。
図４に示すように、ステイ３０は、左右方向に面する一対のステイ側壁３１と、一対のステイ側壁３１の下端縁同士を接続するステイ底壁３３と、フロントサブフレーム１０との共締め部に固定された補強板３５と、を有する。一対のステイ側壁３１およびステイ底壁３３は、一体に形成された板状の部材であり、前後方向から見て上方に向けて開口したＵ字状に形成されている。

一対のステイ側壁３１は、後述する係合開口３７を除いて、互いに左右対称となるように形成されている。一対のステイ側壁３１は、その間に一対のサイドフレーム側壁２１を配置できるように、フロアサイドフレーム２０の幅寸法よりも大きい間隔をあけて配置されている（図３参照）。
ステイ側壁３１の上縁は、外側に張り出すように形成されたフランジ部３１ａとなっている。ステイ側壁３１の上縁は、後方から前方に向かうに従い下方に向かって延びている。ステイ側壁３１には、切欠溝３１ｂが設けられている。切欠溝３１ｂは、ステイ側壁３１の上下方向中間部において、後端縁から前方に向かって一定幅となるように切り欠かれて形成されている。右側のステイ側壁３１には、係合開口３７が形成されている。係合開口３７は、切欠溝３１ｂの前方に形成されている。係合開口３７は、前後方向に長い矩形状に形成されている。

ステイ底壁３３は、上下方向から見て前後方向に沿うように延びる矩形状に形成されている。ステイ底壁３３は、一対のステイ側壁３１の間から、一対のステイ側壁３１よりも前方に亘って設けられている。ステイ底壁３３の後部は、一対のステイ側壁３１の下端縁に接続している。ステイ底壁３３の前端部には、溝部３３ａが左右方向に沿って形成されている。溝部３３ａは、左右方向から見て下方に向かって突出するＶ字状に形成されている。ステイ底壁３３の前部には、ステイ底壁３３を上下方向に貫通するボルト挿通孔３３ｂが形成されている。

補強板３５は、一対のステイ側壁３１よりも前方であって、ステイ底壁３３の上部に配置されている。補強板３５は、上下方向から見てステイ底壁３３と重なる矩形状に形成されている。補強板３５は、ステイ底壁３３の上面に対して例えば溶接等により固定されている。
補強板３５の前端部には、突出部３５ａが左右方向に沿って形成されている。突出部３５ａは、左右方向から見て下方に向かって突出するＶ字状となるように形成されている。突出部３５ａは、ステイ底壁３３の溝部３３ａ内に入り込んでいる。補強板３５には、上下方向から見てステイ底壁３３のボルト挿通孔３３ｂと同軸となる貫通孔３５ｂが形成されている。

図２に示すように、ステイ３０の前部は、フロントサブフレーム１０の延出部１５を下方から覆うように配置されている。ステイ３０のボルト挿通孔３３ｂおよび貫通孔３５ｂは、フロントサブフレーム１０の延出部１５の貫通孔１５ｂと同軸となるように配置されている。ステイ３０は、第１ボルト部材４１および第１ナット部材４２により、横メンバ５に対してフロントサブフレーム１０と共締めされて固定されている。第１ボルト部材４１は、ステイ３０の下方から上方に向かって、ステイ３０のボルト挿通孔３３ｂ、貫通孔３５ｂ、フロントサブフレーム１０の貫通孔１５ｂ、カラー１７、横メンバ５の貫通孔５ａをこの順に貫通している。第１ボルト部材４１は、第１ナット部材４２に螺着されている。

図３に示すように、ステイ３０の後部は、一対のサイドフレーム側壁２１が一対のステイ側壁３１の間に配置された状態で、フロアサイドフレーム２０と連結している。ステイ３０の一対の切欠溝３１ｂは、左右方向から見て、サイドフレーム側壁２１の貫通孔２１ａ，２１ｂの位置と一致するように配置されている。また、左側のステイ側壁３１の切欠溝３１ｂの周縁部には、カラー部材２５の左端部が当接している。ステイ３０は、第２ボルト部材４３および第２ナット部材４４により、フロアサイドフレーム２０に対して固定されている。第２ボルト部材４３は、左右方向に沿うように延設され、一対のステイ側壁３１および一対のサイドフレーム側壁２１を左右方向に沿うように貫通している。第２ボルト部材４３は、ステイ３０の左側から右側に向かって、左側の切欠溝３１ｂ、カラー部材２５、フロアサイドフレーム２０の貫通孔２１ａ、右側の切欠溝３１ｂをこの順に貫通している。第２ボルト部材４３は、第２ナット部材４４に螺着されている。

図５は、フロアサイドフレームとステイとの連結部を右前方から見た断面斜視図である。
図５に示すように、第２ナット部材４４は、第２ボルト部材４３が螺着されるナット部４５と、連結部４６を介してナット部４５と接続され、ステイ３０の係合開口３７を通じてステイ３０に対して係合される係合部４７と、を備えている。ナット部４５は、第２ボルト部材４３が螺着されるナット本体４５ａと、ナット本体４５ａとステイ３０との間に配置される座面４５ｂと、を有している。第２ナット部材４４は、連結部４６が係合開口３７に挿通された状態で、第２ボルト部材４３に螺着している。

図６は、第２ナット部材の斜視図である。
図６に示すように、第２ナット部材４４の連結部４６は、座面４５ｂからナット本体４５ａの径方向に沿うように延出している。連結部４６は、ナット本体４５ａの軸方向から見て矩形状に形成されている。図４から図６に示すように、連結部４６の幅寸法ａは、係合開口３７の幅寸法Ｗより小さくなっている。係合部４７は、連結部４６の先端に設けられ、円形状に形成されている。係合部４７の最大外形は、係合開口３７の幅寸法Ｗより大きく、かつ係合開口３７の長さ寸法Ｌより小さくなっている。より具体的に、係合部４７の幅寸法ｂは、係合開口３７の幅寸法Ｗより大きく、かつ係合開口３７の長さ寸法Ｌより小さくなっている。図６に示すように、係合部４７、連結部４６および座面４５ｂは、例えば鉄等により形成された金属板により一体に形成されている。座面４５ｂには、ナット本体４５ａが例えば溶接等によりに固着されている。

図７は、フロアサイドフレームとステイとの連結部におけるステイおよび第２ナット部材を左上方から見た斜視図である。
図７に示すように、連結部４６は、座面４５ｂからナット本体４５ａの径方向に沿って延びる基端部４６ａと、基端部４６ａから延びるとともに湾曲形成された曲げ部４８と、を有する。曲げ部４８は、係合開口３７に挿通されている。曲げ部４８の先端には、係合部４７が接続している。係合部４７は、ナット本体４５ａの軸方向において、座面４５ｂを挟んでナット本体４５ａとは反対側に位置している。曲げ部４８は、基端部４６ａと係合部４７とが平行になるように湾曲している。曲げ部４８の先端部における係合開口３７側の主面（一方主面）と、曲げ部４８の基端部における係合開口３７側の主面（他方主面）とのナット本体４５ａの軸方向に沿った離間距離Ｄは、係合開口３７の周縁部におけるステイ側壁３１の板厚Ｔ以上となっている。連結部４６の基端部４６ａの延出方向における曲げ部４８の寸法は、係合開口３７の長さ寸法Ｌ（図４参照）より小さくなっている。これにより、係合部４７は、ステイ３０に対して係合された状態で、曲げ部４８が係合開口３７内で前後方向にスライド可能となっている。

以下、上述したフロントサブフレーム１０のステイ締結構造を適用したフロントサブフレーム１０の車体組付け方法について説明する。なお、以下の説明におけるフロントサブフレーム１０のステイ締結構造の各構成部品の符号については、図１から図７を参照されたい。
図８は、実施形態のフロントサブフレームの車体組付け方法を示すフローチャートである。
図８に示すように、本実施形態のフロントサブフレーム１０の車体組付け方法は、ステイ３０を、第２ボルト部材４３および第２ナット部材４４によりフロアサイドフレーム２０に対して第２ボルト部材４３の軸回りに回転可能となるように仮締結し、フロアサイドフレーム２０に吊り下げられた状態にする仮締結工程Ｓ１０と、ステイ３０をフロントサブフレーム１０に近付けるように第２ボルト部材４３の軸回りに回転させ、横メンバ５に対してフロントサブフレーム１０と共締めする連結工程Ｓ２０と、を有する。

最初に仮締結工程Ｓ１０を行う。仮締結工程Ｓ１０では、第２ボルト部材４３および第２ナット部材４４により、ステイ３０をフロアサイドフレーム２０に仮締結する。
具体的に、最初に第２ナット部材４４の係合部４７をステイ３０の係合開口３７に係合させる。この際、係合部４７の厚さ方向が係合開口３７の幅方向と略一致する状態で、係合部４７を係合開口３７に挿通させる。次いで、座面４５ｂの底面が切欠溝３１ｂに向くように、第２ナット部材４４を連結部４６回りに約９０°回転させる。これにより、係合部４７の幅方向と係合開口３７の幅方向とが一致して係合部４７が係合開口３７に引っ掛かるため、係合部４７は、係合開口３７から抜け落ちることを抑制される。次いで、座面４５ｂが切欠溝３１ｂの周縁部に接触するように、ナット部４５を切欠溝３１ｂに近付けるように移動させる。これにより、第２ナット部材４４は、係合開口３７の周縁部に係合された状態で、所定の位置に配置される。しかも、第２ナット部材４４は、前後方向に長く形成された係合開口３７に挿通されているため、前後方向にスライド可能となっている。

次に、ステイ３０の切欠溝３１ｂが左右方向から見てフロアサイドフレーム２０の貫通孔２１ａ，２１ｂと重なるように、かつ一対のステイ側壁３１の間に一対のサイドフレーム側壁２１が位置するように、ステイ３０を配置する。

次に、第２ボルト部材４３をステイ３０の左側から右側に向かって、ステイ３０の左側の切欠溝３１ｂ、カラー部材２５、フロアサイドフレーム２０の貫通孔２１ａ、右側の切欠溝３１ｂにこの順に挿通させる。次いで、第２ボルト部材４３の先端部を、ステイ３０の係合開口３７に係合された第２ナット部材４４に螺着させる。この際、ステイ底壁３３の両主面が前後方向を向くように、第２ボルト部材４３および第２ナット部材４４により、ステイ３０をフロアサイドフレーム２０に吊り下げられた姿勢にする。さらに、ステイ３０がフロアサイドフレーム２０から脱落せず、かつ第２ボルト部材４３の軸回りに回転可能となる程度に、第２ボルト部材４３および第２ナット部材４４とによりステイ３０をフロアサイドフレーム２０に仮締結する。
以上により仮締結工程Ｓ１０が完了する。

次に、連結工程Ｓ２０を行う。連結工程Ｓ２０では、第１ボルト部材４１および第１ナット部材４２により、ステイ３０を横メンバ５に対してフロントサブフレーム１０と共締めする。
具体的に、フロントサブフレーム１０の延出部１５を、横メンバ５の下方に配置する。このとき、フロントサブフレーム１０の貫通孔１５ａ，１５ｂが横メンバ５の貫通孔５ａと同軸になるように、フロントサブフレーム１０を配置する。

次に、ステイ３０の前部をフロントサブフレーム１０に近付けるように、ステイ３０を第２ボルト部材４３の軸回りに回転させて、ステイ３０のボルト挿通孔３３ｂおよび貫通孔３５ｂを横メンバ５の貫通孔５ａと同軸上に配置させる。ここで、製造ばらつき等により、フロアサイドフレーム２０の貫通孔２１ａ，２１ｂと横メンバ５の貫通孔５ａとの前後方向における距離が規定値に対して僅かにずれる場合がある。この場合、ステイ３０のボルト挿通孔３３ｂおよび貫通孔３５ｂは、横メンバ５の貫通孔５ａの中心軸に対してずれた位置に配置される。この際、第２ナット部材４４および第２ボルト部材４３により仮締結されたステイ３０を、フロアサイドフレーム２０に対して前後方向にスライド移動させる。これにより、ステイ３０のボルト挿通孔３３ｂおよび貫通孔３５ｂを横メンバ５の貫通孔５ａと同軸上に配置させることができる。

次に、第１ボルト部材４１をステイ３０の下方から上方に向かって、ステイ３０のボルト挿通孔３３ｂ、貫通孔３５ｂ、フロントサブフレーム１０の貫通孔１５ｂ、カラー１７、横メンバ５の貫通孔５ａにこの順に挿通させる。次いで、第１ボルト部材４１の先端部を第１ナット部材４２に螺着させる。これにより、ステイ３０は、横メンバ５に対してフロントサブフレーム１０と共締めされる。
以上により連結工程Ｓ２０が完了し、フロントサブフレームの車体組付けが完了する。

本実施形態のフロントサブフレーム１０のステイ締結構造によれば、ステイ３０とフロアサイドフレーム２０とを固定するための第２ナット部材４４は、ステイ３０に対して係合される係合部４７を有するため、第２ボルト部材４３を第２ナット部材４４に螺着させる際に、別途ナットカバー等の部材を用いることなく、第２ナット部材４４をステイ３０に係合させることができる。よって、第２ナット部材４４の製造コストを増大させることなく、低コストなフロントサブフレームのステイ締結構造とすることができる。
しかも、係合部４７は、ステイ３０に形成された係合開口３７を通じて、ステイ３０に対して前後方向にスライド可能に係合されるため、フロアサイドフレーム２０やフロントサブフレーム１０等の寸法が製造ばらつきにより変動しても、第２ナット部材４４をステイ３０に対して前後方向にスライドさせることにより、ステイ３０をフロアサイドフレーム２０およびフロントサブフレーム１０に固定させることができる。したがって、製造ばらつきを吸収できるフロントサブフレーム１０のステイ締結構造を提供できる。

また、係合部４７の最大外形は、係合開口３７の幅寸法Ｗより大きく、かつ係合開口３７の長さ寸法Ｌより小さいため、係合部４７を係合開口３７に挿通させた後、係合部４７を９０°程度反転させることで、係合部４７を係合開口３７の周縁部に係合させることができる。したがって、簡易な構成で、ステイ３０に対して係合される係合部４７を形成できる。

また、曲げ部４８の先端部における係合開口３７側の主面と、曲げ部４８の基端部における係合開口３７側の主面とのナット部４５の軸方向に沿った離間距離Ｄは、ステイ３０の板厚Ｔ以上となっている。このため、曲げ部４８を係合開口３７に挿通させた状態で、係合部４７とナット部４５とをそれぞれステイ３０に沿うように配置することができる。これにより、ナット部４５をステイ３０に当接させることができるので、ステイ３０とフロアサイドフレーム２０とを確実に固定できる。

また、係合部４７、連結部４６および座面４５ｂは、金属板により一体に形成されているため、例えばプレス加工により係合部４７、連結部４６および座面４５ｂを形成できる。したがって、第２ナット部材４４を低コストで製造することができる。

また、ステイ３０とフロントサブフレーム１０との共締め部に補強板３５を有するので、フロントサブフレーム１０に大きな外力が作用した際に、フロントサブフレーム１０を補強板３５とともに変位させることができる。このため、車両の衝突等によりフロントサブフレーム１０に対して衝突荷重が入力された際に、フロントサブフレーム１０を補強板３５とともに第２ボルト部材４３の軸回りに回転させて、横メンバ５から容易に脱落させることができる。

また、カラー部材２５は、左端部が左側のサイドフレーム側壁２１の内側面に接続されるとともに、右端部が右側のサイドフレーム側壁２１を貫通している。このため、一対のサイドフレーム側壁２１間の距離がばらついても、カラー部材２５をフロアサイドフレーム２０に対して確実に組み付けることができる。また、カラー部材２５をフロアサイドフレーム２０に対して正確に位置決めすることができる。
しかも、サイドフレーム側壁２１の内側面に接続されるカラー部材２５の左端部が大径部２５ａとされているため、サイドフレーム側壁２１とカラー部材２５の左端部との接触面積を広く確保でき、カラー部材２５に対する支持剛性を向上させることができる。

また、本実施形態のフロントサブフレーム１０の車体組付け方法によれば、仮締結工程Ｓ１０においてステイ３０を第２ボルト部材４３および第２ナット部材４４によりフロアサイドフレーム２０に対して第２ボルト部材４３の軸回りに回転可能となるように仮締結した状態で、連結工程Ｓ２０においてステイ３０を横メンバ５に対してフロントサブフレーム１０と共締めできるため、横メンバ５の貫通孔５ａの位置が製造ばらつきにより既定の位置からずれた場合であっても、ステイ３０を前後方向にスライドさせて共締め位置に移動させることができる。したがって、製造ばらつきを吸収できるフロントサブフレーム１０の車体組付け方法を提供できる。

なお、本発明は、図面を参照して説明した上述の実施形態に限定されるものではなく、その技術的範囲において様々な変形例が考えられる。
例えば、上記実施形態においては、第２ナット部材４４の曲げ部４８はＳ字状に形成されているが、これに限定されず、例えばクランク状に形成されていてもよい。
また、上記実施形態においては、第２ナット部材４４の係合部４７は円形状に形成されているが、これに限定されず、例えば矩形状等に形成されていてもよい。

また、上記実施形態においては、ステイ３０の係合開口３７は、一対のステイ側壁３１のうち左右方向における外側のステイ側壁３１に形成されているが、これに限定されず、内側のステイ側壁３１に形成されていてもよい。また、これに伴って、第２ナット部材４４は、内側のステイ側壁３１に係合される構成であってもよい。

また、上記実施形態においては、カラー部材２５の両端部に大径部２５ａが形成されていたが、これに限定されず、大径部は少なくともサイドフレーム側壁の内側面に接続される一端部に形成されていれば、上述した作用効果を奏することができる。

その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記した実施の形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能である。

５ 横メンバ（車体）
１０ フロントサブフレーム
２０ フロアサイドフレーム
２１ サイドフレーム側壁
２５ カラー部材
２５ａ 大径部
３０ ステイ
３１ ステイ側壁
３５ 補強板
３７ 係合開口
４３ 第２ボルト部材（ボルト）
４４ 第２ナット部材（ナット部材）
４５ ナット部
４５ａ ナット本体
４５ｂ 座面
４６ 連結部
４７ 係合部
４８ 曲げ部
Ｓ１０ 仮締結工程
Ｓ２０ 連結工程

Claims (7)

1. 車両前後方向に沿うように延びるフロアサイドフレームと、
   前記フロアサイドフレームと連なるように配置されたフロントサブフレームと、
   前記フロアサイドフレームと前記フロントサブフレームとを連結し、係合開口が形成されたステイと、
   前記ステイと前記フロアサイドフレームとを固定するためのナット部材と、
   を備え、
   前記ナット部材は、
   ボルトが螺着されるナット部と、
   連結部を介して前記ナット部と接続され、前記係合開口を通じて、前記ステイに対して車両前後方向にスライド可能に係合される係合部と、
   を有する、
   ことを特徴とするフロントサブフレームのステイ締結構造。
2. 前記係合開口は、前記車両前後方向に長くなるように形成され、
   前記係合部の最大外形は、前記係合開口の幅寸法より大きく、かつ前記係合開口の長さ寸法より小さい、
   ことを特徴とする請求項１に記載のフロントサブフレームのステイ締結構造。
3. 前記連結部は、前記係合開口に挿通される曲げ部を有し、
   前記曲げ部の一端部における一方主面と、他端部における他方主面との前記ナット部の軸方向に沿った離間距離は、前記係合開口の周縁部における前記ステイの厚さ以上となっている、
   ことを特徴とする請求項２に記載のフロントサブフレームのステイ締結構造。
4. 前記ナット部は、
   前記ボルトが螺着されるナット本体と、
   前記ナット本体と前記ステイとの間に配置される座面と、
   を有し、
   前記係合部、前記連結部および前記座面は、金属板により一体に形成され、
   前記ナット本体は、前記座面に固着されている、
   ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のフロントサブフレームのステイ締結構造。
5. 前記ステイは、車体に対して前記フロントサブフレームと共締めされて固定され、前記フロントサブフレームとの共締め部に固定された補強板を有する、
   ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のフロントサブフレームのステイ締結構造。
6. 前記ステイは、車両左右方向に面する一対のステイ側壁を有し、
   前記フロアサイドフレームは、前記一対のステイ側壁の間に配置され、前記車両左右方向に面する一対のサイドフレーム側壁を有し、
   前記ボルトは、前記一対のステイ側壁および前記一対のサイドフレーム側壁を前記車両左右方向に沿うように貫通し、
   前記一対のステイ側壁の間において、前記車両左右方向に沿うように延設され、前記ボルトが挿通されるカラー部材を備え、
   前記カラー部材は、少なくとも一端部に大径部を有し、前記一端部が前記一対のサイドフレーム側壁のうち一方のサイドフレーム側壁の内側面に接続されるとともに、他端部が他方のサイドフレーム側壁を貫通している、
   ことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のフロントサブフレームのステイ締結構造。
7. 請求項１から６のいずれか１項に記載のフロントサブフレームのステイ締結構造を用いたフロントサブフレームの車体組付け方法であって、
   前記ステイを、前記ボルトおよび前記ナット部材により前記フロアサイドフレームに対して前記ボルトの軸回りに回転可能となるように仮締結し、前記フロアサイドフレームに吊り下げられた状態にする仮締結工程と、
   前記ステイを前記フロントサブフレームに近付けるように前記ボルトの軸回りに回転させ、車体に対して前記フロントサブフレームと共締めする連結工程と、
   を有することを特徴とするフロントサブフレームの車体組付け方法。

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