WO2013111475A1 - 自動車の車体前部構造 - Google Patents

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WO2013111475A1
WO2013111475A1 PCT/JP2012/082519 JP2012082519W WO2013111475A1 WO 2013111475 A1 WO2013111475 A1 WO 2013111475A1 JP 2012082519 W JP2012082519 W JP 2012082519W WO 2013111475 A1 WO2013111475 A1 WO 2013111475A1
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WO
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subframe
frame
rear end
main body
extension
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PCT/JP2012/082519
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French (fr)
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安井　健
英生 樋口
智之 今西
宮原　哲也
吉田　裕之
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本田技研工業株式会社
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Priority to US14/357,697 priority patent/US9150252B2/en
Priority to EP12866771.4A priority patent/EP2767457B1/en
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    • B62D21/155—Sub-frames or underguards
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60G2204/10—Mounting of suspension elements
    • B60G2204/15—Mounting of subframes

Definitions

  • the present invention relates to a vehicle body front structure.
  • This application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2012-013085 filed on January 25, 2012 and Japanese Patent Application No. 2012-025027 filed on February 08, 2012. , The contents of which are incorporated herein.
  • a subframe that supports suspension parts and the like is provided at the front of the vehicle body, and this subframe is composed of a subframe main body and an extension arm that extends forward from the left and right of the front end of the subframe main body.
  • the joint rigidity between the subframe main body and the extension arm is reinforced to transmit the front impact load to the rear floor (see Patent Document 1).
  • the subframe is made of a rigid aluminum alloy and a front impact load acts on the suspension arm supported by this subframe, the fragile part in front of the suspension arm rear end fastening part at the rear end of the subframe will be destroyed. Some devices absorb the collision energy (see Patent Document 2).
  • an object of the aspect of the present invention is to provide a vehicle body front structure that can reduce weight, improve rigidity, and absorb more collision energy.
  • an aspect of the present invention is also to provide a vehicle body front structure that can absorb more energy while suppressing an increase in weight, and can easily set the timing of energy absorption at the time of a collision.
  • One aspect according to the present invention is a sub-support that supports suspension parts and in-vehicle parts across the front side frame disposed along the longitudinal direction of the vehicle body on the left and right sides of the front part of the vehicle body and the front part of the vehicle body floor.
  • a frame is supported at least at a front end and a rear end; the subframe is fixed to the subframe main body formed of a light alloy casting that supports the suspension component and the vehicle-mounted component at the rear portion, and the subframe main body.
  • a pair of left and right extension arms extending forward of the subframe main body and press-molded with a light alloy or steel; an input at the time of a vehicle front collision at the rear of the extension arm and in the vicinity of the subframe main body
  • a fragile starting point portion is provided as a starting point that bends downward at a midway portion in the front-rear direction of the subframe due to a load.
  • the sub-frame body includes an intermediate fastening portion fixed to a front side frame at a front end portion, and the intermediate fastening portion and the front side frame are fastened by a fastener, When the intermediate fastening portion receives a load downward in either the intermediate fastening portion insertion hole of the fastener provided in the front side frame or the insertion hole of the fastener provided in the intermediate fastening portion.
  • a notch for detachment of the fastener that is broken and allows the intermediate fastening portion to move downward may be provided.
  • the upper surface of the subframe main body is between the intermediate fastening portion of the subframe main body and the rear end portion of the subframe main body.
  • An insertion recess is formed through which the stabilizer, which is a suspension component, is inserted in the vehicle width direction.
  • the power steering device is fixed to the upper portion of the subframe body, and the steering gear box of the power steering device closes the opening of the insertion recess. It may be provided at a position where
  • the subframe main body is formed in a trapezoidal shape, and the pair of left and right extension arms are arranged in a divergent shape that increases in width toward the front,
  • the rear end portion of the sub-frame main body may be connected to a floor center frame attached to the vehicle body floor.
  • the rear end portion of the extension arm is fixed to the subframe main body by three fasteners that are vertically inserted and arranged in a triangular shape. May be.
  • the rear end portion of the extension arm sandwiches a front end support portion of a lower arm provided at the front end portion of the subframe body from above and below.
  • the extension arm may extend forward along the bottom surface of the subframe body.
  • each extension arm may be connected to a lower corner portion of a front bulkhead disposed in the front portion of the vehicle body.
  • the rear end portion is provided with a fastening portion with respect to the front portion of the vehicle body floor, and rearward in a range from the fastening portion to the vicinity of the heel position of a passenger in a driving posture.
  • the end extension may extend.
  • a floor tunnel portion is formed at the vehicle width direction center portion of the vehicle body floor, and floor center frames extending in the front-rear direction are provided on both sides of the floor tunnel portion.
  • a front end extension is provided at the front end of the vehicle, and the fastening portion of the subframe is fixed to the front end extension of the floor center frame, and the vehicle-mounted component supported by the subframe in front of the front end extension. May be arranged.
  • the front end extension of the floor center frame may include a recess for receiving the rear end extension of the subframe.
  • the front end portion of the subframe may be located at a position higher than the weakening origin portion of the subframe.
  • the rear end extension portion of the subframe may have strength or rigidity equal to or greater than that of the rear portion of the weak start point portion of the subframe.
  • the periphery of the fastening portion of the subframe may be reinforced.
  • the sub-frame is provided with an intermediate fastening portion with the front side frame at a rear portion of the weakening origin portion, and the intermediate fastening portion has a downward load. There may be provided a separation starting point portion that separates upon receipt.
  • the subframe bends downward at the weakening origin portion of the extension arm that is a midway portion in the front-rear direction.
  • the suspension component and the vehicle-mounted component supported by the subframe can be displaced downward. Therefore, the suspension parts and the vehicle-mounted parts can be retracted outside the range of the crash stroke of the front side frame, and a large deformation stroke of the vehicle body can be secured to sufficiently absorb the collision energy.
  • the sub-frame main body formed with the casting of a light alloy is provided, the weight can be reduced while increasing the support rigidity of the suspension parts and the running stability.
  • the pair of left and right extension arms press-molded with a light alloy or steel is provided, energy absorption at the time of the vehicle front collision can be performed by bending deformation of the extension arm at the time of vehicle front collision.
  • the intermediate fastening portion of the subframe main body of the subframe faces downward.
  • the opening of the insertion recess of the stabilizer that is a suspension component provided in the subframe body is closed by the steering gear box of the power steering device, so that the power steering device is Because it is attached to the upper part of the main body, the steering gear box prevents the insertion recesses from closing in the direction of closing the insertion recesses of the subframe body, which has high rigidity but is molded with light metal casting and is easy to break. This can be prevented.
  • the impact load at the time of the front collision of the vehicle can be distributed to the vehicle body floor via the extension arm and the subframe main body and the floor center frame.
  • the three fasteners are attached to the subframe main body.
  • the extension arm that is prevented from rotating does not rotate in the horizontal direction, and can bend and bend downward from the fragile starting point of the extension arm.
  • the rigidity of the front bulkhead can be increased by the subframe.
  • the subframe bends downward at the fragile starting point portion, and the rear end extension portion of the subframe is The load acts so as to pull out the fastening portion at the rear end portion of the subframe downward with the end as the center. Therefore, when the fastening part at the rear end of the sub-frame is fixed with a bolt or the like, the bolt acts so that the front part of the vehicle body floor is broken and pulled out in a timely manner to absorb collision energy. In addition, the vehicle body floor can be prevented from being deformed upward.
  • the suspension parts and in-vehicle parts supported by the subframe are displaced downward, so the suspension parts and in-vehicle parts are retracted outside the range of the front side frame crash stroke.
  • a large deformation stroke of the vehicle body that is, a buckling stroke of the front side frame can be ensured to sufficiently absorb the collision energy.
  • the collision energy from the fastening portion of the subframe can be distributed to the floor center frame having high strength and rigidity.
  • the rear end extension of the rear end of the subframe can be supported by the front end extension of the floor center frame with high strength and rigidity.
  • the in-vehicle components supported by the subframe in the vicinity of the panel are largely retracted downward to ensure a crash stroke of the front side frame, and the front side frame can be prevented from bending and the collision energy absorption amount from being reduced.
  • the deformed portion of the front end extension of the floor center frame can be adjusted.
  • the vehicle body floor upper raised position near the foot of the vehicle can be set to a position that has a small influence on the occupant.
  • the weak starting point of the subframe can be easily bent downward.
  • the rear end extension of the subframe is not deformed, and the subframe can be reliably rotated around the rear end of the rear end extension. Accordingly, a fastener such as a bolt of the fastening portion at the rear end portion of the subframe can be reliably pulled out by the lever principle.
  • the support rigidity of the subframe can be improved, and when the fastening portion of the subframe is fixed with a bolt or the like, the bolt can be easily detached.
  • the suspension component can be supported rearward from the fragile starting point portion of the subframe, so that the front portion of the vehicle body can be shortened and reduced in size. Further, the movement of the subframe turning around the rear end of the rear end extension is not hindered by the separation starting point.
  • FIG. 1 It is the perspective view which looked at the vehicle body front part of the car of the 1st embodiment concerning this invention from the lower side. It is a principal part expansion perspective view of FIG. It is the bottom view which looked at the vehicle body front part from the lower side. It is the perspective view which looked at the vehicle body front from diagonally right above. It is the perspective view which looked at the vehicle body front left side from the lower part. It is the perspective view which looked at the vehicle body front part from the left outer side diagonally downward. It is a partially cutaway sectional view showing a front end support part of the lower arm. It is the partially notched perspective view which looked at the attachment site
  • FIG. 10 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 9. It is the perspective view which looked at the state which attached the lower arm from diagonally lower left. It is a principal part bottom view of the state which attached the lower arm. It is the perspective view which looked at the vicinity of the rear-end extension part from the bottom. It is the perspective view which looked at the fastening part from the vehicle interior. It is sectional drawing which follows the BB line of FIG. It is CC sectional drawing of FIG. It is sectional drawing of the sub-frame main body vicinity. It is a partially cutaway perspective view showing an arrangement state of the electric power steering device.
  • FIG. 1 It is side surface explanatory drawing of a vehicle body front part. It is side surface explanatory drawing which shows a collision state. It is the perspective view which looked at the vehicle body front part of the motor vehicle of 2nd Embodiment which concerns on this invention from the lower side. It is a principal part expansion perspective view of FIG. It is the bottom view which looked at the vehicle body front part from the lower side. It is the perspective view which looked at the vehicle body front from diagonally right above. It is the perspective view which looked at the vehicle body front left side from the lower part. It is the perspective view which looked at the vehicle body front part from the left outer side diagonally downward. It is the perspective view which looked at the front part of the vehicle body from diagonally forward and lower right.
  • FIG. 30 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. 29. It is the perspective view which looked at the state which attached the lower arm from diagonally lower left. It is a principal part bottom view of the state which attached the lower arm. It is the perspective view which looked at the vicinity of the rear-end extension part from the bottom. It is the partially cutaway perspective view which looked at the fastening part from the vehicle interior.
  • FIG. 35 is a sectional view taken along line BB in FIG. 34. It is CC sectional drawing of FIG. It is a sectional side view of the rear part attachment part of a sub-frame main body. It is side surface explanatory drawing which shows a collision state.
  • FIG. 1 is a perspective view of a front part of a vehicle body of an automobile as viewed from below.
  • the rear end portion of the dashboard panel 2 is connected to the front end portion of the front floor panel 1 as shown in the front structure of the vehicle body.
  • the dashboard panel 2 has a rear end portion that is flat like the front floor panel 1, and the front side rises obliquely forward to separate the vehicle compartment and the engine compartment.
  • the flat part of the dashboard panel 2 and the part that starts to rise in front are also configured as a vehicle body floor together with the front floor panel 1.
  • the front floor panel 1 is formed with a floor tunnel portion 3 that bulges toward the vehicle interior along the front-rear direction at the center in the vehicle width direction.
  • the floor tunnel portion 3 extends toward the rear end portion of the dashboard panel 2 and is connected to a notch portion at the rear end portion of the dashboard panel 2.
  • the floor tunnel part 3 (same for the dashboard panel 2) is not formed so as to be lowered from the top to the height of the front floor panel 1, but a slightly lower part is formed lower than the top part, and then the front It continues to the flat part of the floor panel 1 (see FIG. 16).
  • the front side frame rear end 6 is joined to the lower surface of the dashboard panel 2 so as to overlap the front end of the floor frame 5 from below.
  • the front side frame 7 is joined to the front end of the front side frame rear end 6 along the longitudinal direction of the vehicle body at the position slightly higher than the flat portion of the front floor panel 1 as a frame member of the engine room. Yes.
  • a rectangular frame-shaped front bulkhead 8 is attached to the left and right side stays 8s (see FIG. 4) extending vertically at the front ends of the pair of left and right front side frames 7.
  • An outrigger 9 is connected between the front side frame rear end 6 and the front end of the side sill 4, and a wheel house 10 is connected to the front end of the dashboard panel 2 located on the front side of the outrigger 9.
  • a wheel house upper member 11 is joined to the upper side of the wheel house 10
  • a floor center frame 13 and 13 having a hat-shaped cross section that extends along the vehicle body longitudinal direction on both sides of the floor tunnel portion 3 on the lower surface of the front floor panel 1 and forms a closed cross-section structure portion on the lower surface of the front floor panel 1. Is attached.
  • FIG. 2 is an enlarged perspective view of a main part of FIG. 1 and shows the front left side of the front floor panel 1 enlarged from below.
  • a front side frame rear end 6 is a hat-shaped cross-sectional member, and forms a closed cross-sectional structure below the joint portion between the front floor panel 1 and the dashboard panel 2, and the rear end is a floor frame.
  • the front end of the front side frame 7 is connected to the rear end of the front side frame 7.
  • the front side frame 7 having a closed cross-section structure and the floor frame 5 (shown by a wavy line) forming a closed cross-section structure portion on the front floor panel 1 are connected by the front side frame rear end 6 by the closed cross-section structure portion.
  • the front end of the floor frame 5 and the rear end of the front side frame rear end 6 have portions that overlap each other with the front floor panel 1 in between, and the portions that overlap each other gradually increase in cross-sectional area toward the front end. Is formed so as to be small, and is joined to the front and back of the front floor panel 1.
  • Outriggers 9 are superposed on the outside of the front side frame rear end 6 in the vehicle width direction from the lower side (upper side in FIG. 2) across the bottom wall portion of each front side frame rear end 6 and each side sill 4.
  • the outrigger 9 is joined to the lower surface of each side sill 4 so as to straddle the boundary portion between the front floor panel 1 and the dashboard panel 2 at the outer portion in the vehicle width direction.
  • An L-shaped front end extension 14 is joined to the front end of each floor center frame 13 from the lower side (upper side in FIG. 2) across the front floor panel 1 and the dashboard panel 2.
  • the front end extension 14 is formed into a hat-shaped cross-sectional shape and is superposed on the floor center frame 13 to form a closed cross-section structure portion, and the rear portion 14r is bent outward and continuously forms a closed cross-section structure portion. It is comprised with the front part connection part 14f to do.
  • the front connecting portion 14f extends outward in the vehicle width direction from the front end of the rear portion 14r, and the outer side portion in the width direction of the peripheral flange portion is joined to the inner side wall of the front side frame rear end 6.
  • the floor center frame 13 and the front side frame 7 are connected by the closed cross-section structure portion by the front end extension portion 14 provided with the front connection portion 14f.
  • the front connecting portion 14f includes a subframe rear end mounting seat 15 facing downward on the front end side.
  • Bolt holes 16 are formed in the subframe rear end mounting seat 15.
  • the subframe rear end mounting seat 15 is provided at a position (a position higher from the ground) lower than the height of the floor center frame 13 in FIG.
  • a recess 17 is formed behind the subframe rear end mounting seat 15 to prevent interference with the rear end of the subframe body 23 of the subframe 22.
  • a subframe intermediate coupling hole 18 is formed at the rear end portion of the front side frame 7, and a rear arm support bracket outer mounting hole 19 is formed at the front end portion of the front side frame rear end 6.
  • the dashboard panel 2 has a steering shaft insertion hole 20 formed in front of the front end extension 14.
  • FIGS. 3 to 5 show a state where the subframe is attached
  • FIG. 3 is a bottom view of the front part of the vehicle body as seen from below
  • FIG. It is the perspective view which looked at the front left side from the lower part.
  • suspension parts including an unillustrated lower arm, tires, etc. and an electric power steering device EPS (described later) are provided across the front side frames 7 and 7 and the front portion of the front floor panel 1.
  • the supporting subframe 22 is supported at the front end portion, the rear end portion, and the front-rear direction center portion. Specifically, the subframe extends across the corner portions at the lower ends of the front bulkhead 8 attached to the front side frames 7 and 7 and the front end extension 14 at the front end of the floor center frame 13 attached to the front floor panel 1. 22 is fixed.
  • the sub-frame 22 includes a sub-frame main body 23 cast from an aluminum alloy, and a pair of left and right extension arms 24 and 24 that are extended from the both sides of the front end of the sub-frame main body 23 to the front side and are press-formed with a light alloy or steel.
  • the electric power steering device EPS is fixed by bolts B at three positions in the vehicle width direction on the upper surface of the subframe 22, that is, the subframe main body 23 as shown in FIG. Of these three places, the front side is two places on both sides in the vehicle width direction, and the rear side is one place in the center in the vehicle width direction.
  • a steering gear box G is provided on the left side of the electric power steering device EPS, and the steering gear box G is disposed close to the lower side of the steering shaft insertion hole 20.
  • the sub-frame main body 23 includes a rear edge that is curved to the front side, left and right side edges that open outward and extend linearly, and a front edge that extends linearly in the vehicle width direction when viewed from the top. It is a substantially trapezoidal member.
  • the subframe body 23 has a flat upper surface, and includes a plurality of intersecting vertical ribs (see FIGS. 11 and 12) on the lower surface to increase rigidity, and upper attachments extending upward at both ends of the front portion of the subframe body 23.
  • An arm portion 25 is provided.
  • FIG. 6 is a perspective view of the front part of the vehicle body seen from diagonally below the left outer side
  • FIG. 7 is a partially cutaway sectional view showing the front end support part of the lower arm
  • FIG. 9 is a partially cutaway perspective view of the attachment portion of the extension arm as viewed from the left side and slightly obliquely forward.
  • the extension arms 24, 24 are provided at the extension arm main body 24a, the rear end attaching portion 27 provided at the rear end of the extension arm main body 24a, and the front end of the extension arm main body 24a.
  • the front end mounting portion 29 is provided.
  • the rear end mounting portion 27 includes a mounting plate 27l that supports the front corner portion of the subframe main body 23 from the lower side, an upper upper mounting piece 27u, and a continuous front wall 27f.
  • the mounting plate 27l is fastened and fixed to a screw hole (a boss shape is integrally formed) of the subframe body 23 with three fastening bolts 26, 26, 26 inserted so as to form a triangle from the lower side to the upper side.
  • the upper mounting piece 27u is fastened and fixed by a nut 26 'through one fastening bolt 26 from the lower side.
  • the mounting plate 27l has a larger area than the upper mounting piece 27u and extends rearward, and the upper mounting piece 27u is formed inside the upper portion of the rear end mounting portion 27.
  • the upper portion of the rear end mounting portion 27 extends outward from the upper mounting piece 27u, and then the height gradually decreases (see FIG. 8) and finally decreases downward.
  • a rear end portion of the extension arm main body 24a is connected to the outside of the front wall 27f of the rear end attachment portion 27 by MIG welding.
  • the front arm attachment portions 29 of the extension arms 24, 24 are disposed at a position higher than the rear end attachment portion 27 (at the ground level) (see FIG. 19), and the lower corners of the front bulkhead 8 are disposed at the front end portion of the extension arm body 24a.
  • This is fastened and fixed by a fixing bolt 28 to the joint portion of the portion, that is, the side stay 8s and the lower cross 8l.
  • the front end mounting portion 29 is fastened and fixed by a fixing bolt 28 and a nut 31 from below via a built-in collar 30.
  • the lower end piece of the front end mounting portion 29 is fastened to the lower surface of the lower cross 8 l of the front bulkhead 8.
  • the extension arm main body 24a is formed in a closed cross-sectional structure by inserting a lower member 24al having an open cross-sectional shape opened from the lower side into an upper member 24au having an open cross-sectional shape opened at the lower side (see FIG. 10). ).
  • a recessed portion 32 is formed slightly forward from the attachment portion of the rear end attachment portion 27 to the front wall 27f.
  • the recessed portion 32 is a constricted portion as viewed from the side, and usually does not bend at all. However, the recessed portion 32 is lowered at a midway portion in the front-rear direction of the subframe 22 by a predetermined input load at the time of a vehicle frontal collision. It becomes the starting point to bend towards.
  • the dent-shaped portion 32 constitutes the extension arm main body 24a, that is, a weak starting point portion where the extension arm 24 bends downward.
  • the recessed portion 32 is formed at a position lower than the front end mounting portion 29 of the extension arm 24.
  • the subframe 22 includes an upper mounting arm portion 25 at the rear portion of the recessed portion 32.
  • the recess-shaped portion 32 is formed by reducing the diameter of both the upper member 24au and the lower member 24al. In addition, you may provide the recessed shape part 32 only in the upper member 24au.
  • a connection bracket 33 (a part of the front side frame 7) is attached to the upper end portion of the upper mounting arm portion 25 of the subframe main body 23 by two fixing bolts 34, 34 from the side to the outside. It is fixed.
  • the connecting bracket 33 is fastened and fixed to the subframe intermediate coupling hole 18 (see FIG. 2) at the rear end portion of the front side frame 7 by fastening bolts 35 inserted upward.
  • the bolt insertion hole 36 of the connection bracket 33 through which the fixing bolts 34 and 34 are inserted is provided with a notch 37 for removal in which a part of the lower side is notched.
  • connection bracket 33 remains in the front side frame 7.
  • the fixing bolts 34, 34 are allowed to fall downward from the detachment notch 37 and detach from the connection bracket 33 to allow the upper mounting arm portion 25, that is, the subframe main body 23 to be displaced downward. Therefore, the size of the notch 37 for separation is determined in accordance with the load that acts when the subframe body 23 is bent.
  • reference numeral 38 denotes a lower arm that is a suspension component.
  • the lower arm 38 is supported by the front side frame 7 and the subframe main body 23 through a support bracket 39 so that the rear end thereof can swing about the front-rear direction, and the front end is provided at the front end of the subframe main body 23.
  • the support 21 is supported so as to be swingable about the front-rear direction.
  • the support bracket 39 is configured to surround a bearing member (not shown) in a U shape, and the support bolt 40 inserted from below into the insertion hole 42 at the outer end is attached to the rear end support bracket outside.
  • the hole 19 (see FIG. 2) is fastened and fixed, and the inner end is fastened and fixed to the mounting portion of the subframe main body 23 by a fixing bolt 41.
  • the insertion hole 42 on the outer side of the support bracket 39 is provided with a detachment notch 43 that functions as a detachment starting point part in which a part of the outer side is notched.
  • FIG. 13 On both sides of the rear portion of the subframe main body 23, the front portion of the front floor panel 1, that is, the subframe rear end mounting seat 15 of the front end extension portion 14 of the floor center frame 13 connected to the front floor panel 1.
  • Fastening portions 44 are provided.
  • the fastening portion 44 is a cylindrical portion.
  • a fastening bolt 45 is inserted into the fastening portion 44 from below and is fastened and fixed to a bolt hole 16 (see FIGS. 2 and 15) provided in the subframe rear end mounting seat 15.
  • FIG. 14 is a partially cutaway perspective view of the fastening portion 44 as viewed from the vehicle interior.
  • FIG. 15 is a sectional view taken along the line BB of FIG. 14 (excluding the fastening bolt 45). As shown in FIGS.
  • the fastening bolt 45 inserted through the fastening portion 44 is fastened to a weld nut 46 welded to the back surface of the subframe rear end mounting seat 15.
  • a reinforcing plate 47 is overlapped and welded around the weld nut 46 so as to surround the weld nut 46 with a diameter larger than the outer shape of the weld nut 46.
  • FIG. 16 is a sectional view taken along the line CC of FIG.
  • bulging portions 50 that are slightly lower than the top portion but higher than the flat portion 51 are formed on both sides of the floor tunnel portion 3.
  • the front end extension 14 of the floor center frame 13 is joined to the back side of the bulging portion 50.
  • the front end extension 14 and the rear terminal do not protrude below the flat part 51 of the dashboard panel 2.
  • FIG. 17 is a cross-sectional view of the vicinity of the subframe main body
  • FIG. 18 is a perspective view showing an arrangement state of the electric power steering device
  • FIG. As shown in FIGS. 17 to 19, an insertion recess 53 into which a stabilizer 52 as a suspension component is inserted in the vehicle width direction is formed between the upper mounting arm portion 25 and the fastening portion 44 of the subframe body 23. ing.
  • the insertion recess 53 is formed such that the lower part is formed in an arc shape in cross section and the front and rear walls are opened toward the upper side.
  • the steering gear box G of the electric power steering apparatus EPS attached to the upper surface of the subframe main body 23 is provided at a position where the opening 54 of the insertion recess 53 is closed.
  • the electric power steering apparatus EPS is provided with front mounting arms 61 and 61 at the left and right front parts, respectively, as described in FIG. 4, and the front mounting arms 61 and 61 are formed by two bolts B and B.
  • the rear mounting arm 62 is provided at the rear portion at the center in the vehicle width direction, and the rear mounting arm 62 is rearward of the insertion concave portion 53 by a single bolt B.
  • the rear mounting arm 62 is fixed to the front mounting seats 55, 55 of the insertion concave portion 53.
  • the mounting seat 55 is fixed.
  • the mounting seats 55, 55 of the sub-frame main body 23 that receives the front mounting arm 61 and the rear mounting arm 62 that are fixed by these bolts B are provided at the front and rear so as to straddle the insertion recess 53.
  • the steering gear box G is a heavy member including a torque sensor and a motor, and a rack gear 56 is provided to extend right and left immediately above the opening 54.
  • a boot 57 is provided at the tip of the rack gear 56 as shown in FIG.
  • a protected tie rod 58 is attached.
  • the tie rod 58 is linked to a knuckle arm (not shown).
  • a stabilizer 52 attached across the left and right lower arms 38 is inserted into the lower portion of the insertion recess 53 of the subframe body 23, and both ends of the stabilizer 52 are connected to the stabilizer support seats 59 of the subframe body 23 via brackets 60. And is rotatably supported.
  • the front impact load when an impact load is applied at the time of a vehicle frontal collision, the front impact load is strengthened from the pair of extension arms 24, 24 arranged in a divergent shape so as to open toward the front, via the subframe body 23.
  • the floor center frames 13 and 13 having high rigidity are dispersed.
  • a forward impact load (arrow F) of a certain level or more acts and a backward load acts on the lower portion of the front bulkhead 8
  • the extension arms 24 and 24 of the subframe 22 are recessed.
  • the lower arm 38 which is a suspension component supported by the subframe 22, and the electric power steering device EPS, which is an in-vehicle component, can be displaced downward (arrow D). it can.
  • the lower arm 38 and the electric power steering device EPS are retracted to the lower side outside the range of the crash stroke of the front side frames 7 and 7, and a large deformation stroke of the vehicle body can be secured to sufficiently absorb the collision energy. Therefore, the steering gear box G of the electric power steering device EPS does not move rearward to deform the dashboard panel 2.
  • the sub-frame 22 includes the sub-frame main body 23 formed of a light alloy casting, it is possible to reduce the weight while increasing the supporting rigidity of the suspension parts such as the lower arm 38 and the running stability. Since the subframe 22 includes a pair of left and right extension arms 24, 24 that are press-formed with light alloy or steel, the energy at the time of the vehicle frontal collision is also caused by the bending deformation of the extension arms 24, 24 at the time of the vehicle frontal collision. Absorption can be performed.
  • the upper mounting arm portions 25 and 25 of the subframe main body 23 of the subframe 22 are used. Receives a force on the lower side, and the notch 37 for detachment of the bolt insertion hole 36 of the connecting bracket 33 that fastens the upper mounting arm portions 25, 25 of the subframe main body 23 and the front side frames 7, 7 is broken. (See FIG. 11), the connecting brackets 33 and the upper mounting arm portions 25, 25 are separated. As a result, the upper mounting arm portion 25 of the subframe main body 23 is detached from the front side frames 7 and 7, and bending deformation starting from the recessed shape portion 32 of the extension arm 24 of the subframe 22 is allowed.
  • the detachment notch 43 is also provided in the insertion hole 42 of the support bolt 40 in the support bracket 39 of the lower arm 38. 11 (see FIG. 11), the support bracket 39 of the lower arm 38 can be displaced downward similarly to the subframe main body 23, and the movement of the subframe main body 23 is not hindered.
  • the opening 54 of the insertion recess 53 of the stabilizer 52 which is a suspension component provided in the subframe body 23, is closed by the steering gear box G of the power steering device EPS, so that the power steering device EPS is connected to the subframe body. Since it is attached to the upper part of 23, the crack which originates in the insertion recessed part 53 of the sub-frame main body 23 which is molded with a light metal casting and is easy to break is closed in the direction in which the insertion recessed part 53 is closed by the steering gear box G. This can be prevented by preventing the deformation of.
  • the insertion recess 53 provided for inserting the stabilizer 52, which is a suspension component, in the vehicle width direction may be deformed in the closing direction due to concentration of stress with respect to the load from the front side. Since G closes this, the opening 54 of the insertion recess 53 can be closed, so that a closed cross-sectional structure is formed, stress is not concentrated, and cracking does not occur.
  • the extension arms 24, 24 are fixed so that the subframe main body 23 is sandwiched from above and below by the rear end mounting portion 27 and the front side is pressed, and the mounting plate 27l is fastened by the fastening bolts 26 at three triangular points. Even if the extension arms 24 and 24 of the 22 are arranged so as to open toward the front in a divergent shape, the extension arms 24 and 24 do not rotate in the horizontal direction (outward) with respect to the subframe body 23, and the front side When the impact load is applied, the extension arms 24, 24 can be surely bent downward in the recessed portion 32.
  • the extension arms 24, 24 sandwich the front end support portion 21 of the lower arm 38 provided at the front end portion of the subframe body 23 from the upper and lower sides and hold the front side by the rear end mounting portion 27, the impact load that acts at the time of a vehicle front collision Is advantageous in that it can be supported by the support portion 21 at the rear end of the lower arm 38 which is a strong portion.
  • extension arm 24 is fixed in a state of extending forward along the bottom surface of the subframe body 23, the center of gravity of the subframe body 23 is higher than the center of gravity of the extension arms 24, 24, so that the front of the vehicle
  • the sub-frame main body 23 can apply a moment to rotate the rear part upward than the recessed portion 32 of the extension arms 24, 24 at the time of collision, and the front end mounting portion 29 of the extension arms 24, 24 is
  • the extension arms 24 and 24 can be reliably bent downward because they are disposed at a position higher than the attachment portion 27. Further, it is possible to secure a sufficient engine arrangement space above the extension arms 24, 24 of the subframe 22. Since the distal end of the extension arm 24 is connected to the lower end corners of the front bulkhead 8, the rigidity of the front bulkhead 8 can be increased by the subframe 22.
  • connection bracket 33 is left on the upper side and the notch 37 for removing the fixing bolt 34 is provided in the bolt insertion hole 36 on the connection bracket 33 side
  • the upper mounting arm portion 25 can be moved downward.
  • a detachment notch may be provided in the bolt insertion hole of the fixing bolt 34 of the upper mounting arm portion 25 so that the detachment notch of the upper mounting arm portion 25 is broken.
  • a rivet or the like can be used instead of the fastening bolt 26.
  • FIG. 21 is a perspective view of the front part of the vehicle body of the automobile as viewed from below.
  • the rear end portion of the dashboard panel 102 is connected to the front end portion of the front floor panel 101.
  • the dashboard panel 102 has a rear end portion that is flat like the front floor panel 101, and a front side that rises obliquely forward and separates the vehicle compartment and the engine room.
  • the flat portion of the dashboard panel 102 and the portion that starts to rise forward are also configured as a vehicle body floor together with the front floor panel 101.
  • the front floor panel 101 is formed with a floor tunnel portion 103 that bulges toward the vehicle interior along the front-rear direction at the center in the vehicle width direction.
  • the floor tunnel portion 103 extends toward the rear end portion of the dashboard panel 102 and is connected to a notch portion at the rear end portion of the dashboard panel 102.
  • the floor tunnel 103 (similar to the dashboard panel 102) is not formed so as to be lowered from the top to the height of the front floor panel 101, but is formed to be slightly lower than the top, and then the front It continues to the flat part of the floor panel 101 (see FIG. 36).
  • the front side frame rear end 106 is joined to the lower surface of the dashboard panel 102 so as to overlap the front end of the floor frame 105 from below.
  • a front side frame 107 is joined to the front end of the front side frame rear end 106 along the longitudinal direction of the vehicle body at the position slightly higher than the flat portion of the front floor panel 101 as a frame member of the engine room. Yes.
  • a rectangular frame-shaped front bulkhead 108 is attached to the left and right side stays 108s (see FIG. 24) extending vertically, at the front ends of the pair of left and right front side frames 107.
  • An outrigger 109 is connected between the front side frame rear end 106 and the front end portion of the side sill 104, and a wheel house 110 is connected to the front end portion of the dashboard panel 102 located on the front side of the outrigger 109.
  • a wheel house upper member 111 is joined to the upper side of the wheel house 110, a front end portion of the wheel house lower extension 112 is joined to a front end portion of the wheel house upper member 111, and a rear end portion of the wheel house lower extension 112 is joined to the front side frame. It is joined to the side portion of 107.
  • a floor center frame 113, 113 having a hat-shaped cross section is formed on the lower surface of the front floor panel 101 along the longitudinal direction of the vehicle body on both sides of the floor tunnel portion 103 to form a closed cross-section structure portion on the lower surface of the front floor panel 101. Is attached.
  • FIG. 22 is an enlarged perspective view of the main part of FIG. 21, and shows the left front side of the front floor panel 101 enlarged from below.
  • a front side frame rear end 106 is a member having a hat-shaped cross section, and forms a closed cross section structure below the joint portion between the front floor panel 101 and the dashboard panel 102, and the rear end portion is a floor frame.
  • the front end portion of the front side frame 107 is joined to the front end portion of the front side frame 107.
  • the front side frame 107 having a closed cross-section structure and the floor frame 105 (shown by a wavy line) forming the closed cross-section structure portion on the front floor panel 101 are connected by the front side frame rear end 106 by the closed cross-section structure portion. .
  • the front end of the floor frame 105 and the rear end of the front side frame rear end 106 have portions that overlap each other with the front floor panel 101 in between.
  • the portions that overlap each other gradually increase in cross-sectional area toward the front end. Is formed so as to be small, and is joined to the front and back of the front floor panel 101.
  • Outriggers 109 are superposed on the outer side of the front side frame rear end 106 in the vehicle width direction from the lower side (upper side in FIG. 22) across the bottom wall portion of each front side frame rear end 106 and each side sill 104.
  • the outrigger 109 is joined to the lower surface of each side sill 104 so as to straddle the boundary portion between the front floor panel 101 and the dashboard panel 102 at the outer portion in the vehicle width direction.
  • An L-shaped front end extension 114 is joined to the front end of each floor center frame 113 from the lower side (upper side in FIG. 22) across the front floor panel 101 and the dashboard panel 102.
  • the front end extension 114 is formed in a hat-shaped cross-sectional shape and is superposed on the floor center frame 113 to form a closed cross-section structure portion, and the rear portion 114r is bent outward to be connected to form a closed cross-section structure portion.
  • a front connecting portion 114f extends outward in the vehicle width direction from the front end of the rear portion 114r, and the widthwise outer side portion of the peripheral flange portion is joined to the inner side wall of the front side frame rear end 106.
  • the floor center frame 113 and the front side frame 107 are connected by the closed cross-section structure portion by the front end extension portion 114 provided with the front connection portion 114f.
  • the front coupling portion 114f includes a subframe rear end mounting seat 115 facing downward on the front end side.
  • the subframe rear end mounting seat 115 is provided at a position lower than the height of the floor center frame 113 in FIG. 22 (a higher position from the ground), and is adjacent to the rear portion of the subframe rear end mounting seat 115.
  • a recess 117 is formed on the front side of the front connection part 114f, and the amount of protrusion is suppressed lower than that of the rear side of the front connection part 114f.
  • a bolt hole 116 is formed in the subframe rear end mounting seat 115, and a rear end extension 149 (see FIG. 33) of a subframe main body 123 of the subframe 122 described later is received in the recess 117.
  • a subframe intermediate coupling hole 118 is formed at the rear end portion of the front side frame 107, and a rear arm support bracket outer mounting hole 119 is formed at the front end portion of the front side frame rear end 106.
  • the dashboard panel 102 is formed with a steering shaft insertion hole 120 on the front side of the front end extension 114.
  • FIGS. 23 to 25 show a state in which the subframe is attached
  • FIG. 23 is a bottom view of the front part of the vehicle body as seen from below
  • FIG. It is the perspective view which looked at the front left side from the lower part.
  • suspension parts including an unillustrated lower arm, tires, etc., and an electric power steering device EPS (described later) are provided across the front side frames 107, 107 and the front portion of the front floor panel 101.
  • the supporting subframe 122 is supported at the front end portion, the rear end portion, and the center portion in the front-rear direction.
  • the subframe extends across the corners at both ends of the lower part of the front bulkhead 108 attached to the front side frames 107 and 107 and the front end extension 114 at the front end of the floor center frame 113 attached to the front floor panel 101. 122 is fixed.
  • the sub-frame 122 includes a trapezoidal sub-frame main body 123 cast from an aluminum alloy, and a pair of left and right extension arms 124 and 124 extending from the both sides of the front end of the sub-frame main body 123 to the front side in a divergent shape.
  • the electric power steering device EPS is fixed by bolts B at three positions in the vehicle width direction on the upper surface of the subframe 122, that is, the subframe main body 123, as shown in FIG.
  • a steering gear box G is provided on the left side of the electric power steering apparatus EPS, and the steering gear box G is disposed close to the lower side of the steering shaft insertion hole 120.
  • the subframe main body 123 includes a rear edge that curves to the front side when viewed from the top, left and right side edges that open outward and extend linearly, and a front edge that extends linearly in the vehicle width direction. It is a substantially trapezoidal member.
  • the subframe main body 123 has a flat upper surface, and includes a plurality of intersecting vertical ribs (see FIGS. 31 and 32) on the lower surface to increase rigidity, and upper attachments extending upward at both ends of the front portion of the subframe main body 123.
  • An arm portion 125 is provided.
  • FIG. 26 is a perspective view of the front part of the vehicle body seen from diagonally below the left outer side
  • FIG. 27 is a perspective view of the front part of the vehicle body seen diagonally from the lower right front side
  • FIG. A perspective view and FIG. 29 are perspective views of the extension arm attachment site as seen from the left side slightly diagonally forward.
  • the extension arms 124 and 124 are provided at the extension arm main body 124a, the rear end attaching portion 127 provided at the rear end of the extension arm main body 124a, and the front end of the extension arm main body 124a.
  • the front end mounting portion 129 is provided.
  • the rear end attachment portion 127 includes an attachment plate 127l that supports the front corner portion of the subframe main body 123 from below, an upper attachment piece 127u on the upper side, and a front wall 127f that continues these.
  • the mounting plate 127l is fastened and fixed to a screw hole (a boss shape is integrally formed) of the subframe main body 123 with three fastening bolts 126, 126, 126 so as to form a triangle from the lower side, and the upper mounting piece 127u is One fastening bolt 126 is inserted from below and is fastened and fixed by a nut 126 ′.
  • the extension arms 124 and 124 are fixed by the rear end attaching portion 127 so as to sandwich the sub-frame main body 123 from above and below and press the front side.
  • the mounting plate 127l has a larger area than the upper mounting piece 127u and extends rearward, and the upper mounting piece 127u is formed inside the upper portion of the rear end mounting portion 127.
  • the upper portion of the rear end attachment portion 127 extends outward from the upper attachment piece 127u, and thereafter the height gradually decreases (see FIG. 28) and finally decreases downward.
  • the rear end portion of the extension arm main body 124a is connected to the outside of the front wall 127f of the rear end attaching portion 127.
  • the extension arms 124 and 124 are fixed by the rear end attachment portion 127 so as to sandwich the subframe main body 123 from above and below, and the attachment plate 127l is fastened at three triangular points. Even if 124 and 124 are arranged so as to open toward the front in a divergent shape, the extension arms 124 and 124 can be reliably bent downward in a recessed portion 132 described later when an impact load is applied from the front side.
  • the front arm attaching portion 129 of the extension arms 124 and 124 is disposed at a position higher than the rear end attaching portion 127 (at the ground level), and a lower corner portion of the front bulkhead 108, that is, a side stay is provided at the front end portion of the extension arm main body 124a. It is fastened and fixed by a fixing bolt 128 to a joint portion between 108s and the lower cross 108l.
  • the front end attaching portion 129 is fastened and fixed by a fixing bolt 128 and a nut 131 from below through a built-in collar 130.
  • the lower end piece of the front end mounting portion 129 is fastened to the lower surface of the lower cross 108l of the front bulkhead 108.
  • the extension arm main body 124a is formed in a closed cross-sectional structure by inserting a lower member 124al having an open cross-sectional shape opened from the lower side into an upper member 124au having an open cross-sectional shape opened at the lower side (see FIG. 30). ).
  • a recessed portion 132 is formed slightly forward from the attachment portion of the rear end attachment portion 127 to the front wall 127f.
  • This dent-shaped part 132 is a constricted part when viewed from the side, and usually it does not bend at all, but it starts at the middle in the front-rear direction due to a predetermined input load at the time of vehicle front collision. It becomes.
  • This dent-shaped portion 132 forms an extension arm main body 124a, that is, a weak starting point portion where the extension arm 124 bends downward.
  • the recessed portion 132 is formed at a position lower than the front end mounting portion 129 of the extension arm 124.
  • the subframe 122 includes an upper mounting arm portion 125 at a rear portion of the recessed shape portion 132.
  • the concave shape portion 132 is formed by reducing the diameters of both the upper member 124au and the lower member 124al.
  • connection bracket 133 is fixed to the upper end portion of the upper mounting arm portion 125 of the subframe main body 123 from the side by two fixing bolts 134 and 134.
  • the connecting bracket 133 is fastened and fixed to a subframe intermediate coupling hole 118 (see FIG. 22) at the rear end of the front side frame 107 by a fastening bolt 135 inserted upward.
  • the bolt insertion hole 136 of the connection bracket 133 through which the fixing bolts 134 and 134 are inserted is provided with a notch 137 for removal in which a part of the lower side is notched.
  • the fixing bolts 134, 134 are left in the state where the connection bracket 133 remains on the front side frame 107.
  • the upper mounting arm portion 125, that is, the sub-frame main body 123 is allowed to displace downward from the connection bracket 133. Therefore, the size of the notch 137 for separation is determined in accordance with the load acting when the subframe main body 123 is bent.
  • reference numeral 138 denotes a lower arm that is a suspension component.
  • the lower arm 138 is supported by the front side frame 107 and the subframe main body 123 through the support bracket 139 so that the rear end thereof can swing about the front-rear direction, and the front end is supported by the subframe main body 123 via the support portion 121. Thus, it is supported so that it can swing about the front-rear direction.
  • the support bracket 139 is configured to surround a bearing member (not shown) in a U-shape, and the support bolt 140 inserted from below into the insertion hole 142 at the outer end is attached to the outer end of the rear end support bracket. It is fastened and fixed in the hole 119 (see FIG. 22), and the inner end is fastened and fixed to the attachment portion of the subframe main body 123 by the fixing bolt 141.
  • the insertion hole 142 on the outer side of the support bracket 139 is provided with a notch 143 for detachment that functions as a detachment starting point part in which a part of the outer side is notched.
  • FIG. 33 As shown in FIG. 33, on both sides of the rear portion of the subframe main body 123, the front portion of the front floor panel 101, that is, the subframe rear end mounting seat 115 of the front end extension portion 114 of the floor center frame 113 connected to the front floor panel 101 is provided.
  • Fastening portion 144 is provided.
  • the fastening portion 144 is a cylindrical portion.
  • a fastening bolt 145 is inserted into the fastening portion 144 from below and is fastened and fixed to a bolt hole 116 (see FIGS. 22 and 35) provided in the subframe rear end mounting seat 115.
  • FIG. 34 is a partially cutaway perspective view of the fastening portion 144 as viewed from the passenger compartment.
  • FIG. 34 is a partially cutaway perspective view of the fastening portion 144 as viewed from the passenger compartment.
  • FIG. 35 is a sectional view taken along the line BB of FIG. 34 (excluding the fastening bolt 145).
  • the fastening bolt 145 inserted through the fastening portion 144 is fastened to a weld nut 146 welded to the back surface of the subframe rear end mounting seat 115.
  • a reinforcing plate 147 is overlapped and welded around the weld nut 146 so as to surround the weld nut 146 with a diameter larger than the outer shape of the weld nut 146.
  • a hole 148 is formed in the reinforcing plate 147 so as to escape around the weld nut 146. Therefore, the periphery of the subframe rear end mounting seat 115 is reinforced by the reinforcing plate 147, but the portion itself to which the weld nut 146 is attached is not reinforced, so that the fastening bolt 145 is pulled downward. Then, the fastening bolt 145 breaks the subframe rear end mounting seat 115 together with the weld nut 146 and is easily pulled out from the subframe rear end mounting seat 115.
  • FIG. 36 is a cross-sectional view taken along the line CC of FIG. 33
  • FIG. 37 is a side cross-sectional view of the rear mounting portion of the subframe main body 123.
  • the fastening portion 144 of the subframe main body 123 is formed with a rear end extension portion 149 that extends rearward in a range from the fastening portion 144 to the vicinity of the heel position of the occupant in the driving posture (see FIG. 37).
  • the rear end extension 149 is adapted to be accommodated in a recess 117 provided on the front side of the front connection part 114 f of the front end extension 114.
  • the dashboard panel 102 is formed with bulging portions 150 that are slightly lower than the top portion but higher than the flat portion 151 on both sides of the floor tunnel portion 103.
  • the front end extension 114 of the floor center frame 113 is joined to the back side of the bulging portion 150, and the rear end extension 149 of the subframe main body 123 is accommodated in the recess 117 formed on the front side of the rear portion 114r of the front end extension 114.
  • the front end extension 114 and the rear end extension 149 do not protrude below the flat portion 151 of the dashboard panel 102.
  • the rear end extension 149 of the subframe main body 123 has a strength and rigidity equal to or higher than that of the rear portion of the subframe 122, that is, the rear end mounting portion 127 of the extension arm 124 and the subframe main body 123. I have.
  • the rear end extension 149 is provided with the same vertical rib as that provided on the lower surface of the subframe main body 123 to obtain the necessary bending rigidity (see FIG. 36).
  • the front impact load when an impact load is applied at the time of a vehicle frontal collision, the front impact load has a strength from the pair of extension arms 124 and 124 arranged so as to open toward the front side via the subframe body 123.
  • the floor center frames 113 and 113 having high rigidity are dispersed.
  • the structure is such that the fastening bolt 145 is pulled out using the front impact load, so that it can be reliably operated at an appropriate timing without the need for timing as in the case of using explosives.
  • the electric power steering device EPS supported by the subframe 122 is displaced downward (arrow D), so that it is particularly near the feet of the passenger.
  • the steering gear box G of the electric power steering device EPS can be retracted outside the range of the front and rear crash strokes of the front side frames 107, 107, that is, below, to ensure a large deformation stroke of the vehicle body and sufficiently absorb the collision energy. .
  • the dashboard panel 102 near the occupant's feet is pressed by the rear end extension 149 of the subframe main body 123 and deformed upward (arrow E), the deformation is near the occupant's buttocks Unlike the case where the vicinity of the toes of the occupant is pressed, the front floor panel 101 is deformed in the direction in which the ankle angle of the occupant increases, so that damage to the occupant can be reduced.
  • the position of the occupant's feet indicates that the rear side is before the collision and the front side is after the collision.
  • the lower arm 138 which is a suspension component, is supported on the highly rigid subframe main body 123, reinforcement for that purpose is unnecessary, and an increase in weight of the entire subframe can be suppressed.
  • the rear end of the rear end extension 149 of the subframe main body 123 can be supported by the front end extension 114 of the floor center frame 113 having high strength and rigidity, the rear side of the recess arms 132 and 124 from the recessed shape portion 132 is supported.
  • the length of the sub-frame 122 can be increased, and the steering gear box G of the electric power steering device EPS supported by the sub-frame 122 in the vicinity of the dashboard panel 102 can be largely retracted downward. Therefore, the crash stroke of the front side frames 107 and 107 is secured, and collision energy absorption due to the bending of the front side frames 107 and 107 is not reduced.
  • the length of the front end extension 114 of the floor center frame 113 that receives the rear end extension 149 of the subframe main body 123 and the setting of the recess 117 can adjust the deformation part of the front end extension 114 of the floor center frame 113.
  • the upward raised position of the front floor panel 101 or the dashboard panel 102 in the vicinity of the passenger's feet can be set to a position where the influence on the passenger is small. Since the recessed shape portion 132 of the extension arms 124 and 124 is formed at a position lower than the front end mounting portion 129 of the extension arms 124 and 124, the front end mounting portion 129 of the extension arms 124 and 124 is higher than the recessed shape portion 132. It becomes a position and can make it easy to bend
  • the rear end extension 149 of the subframe main body 123 has strength and rigidity equal to or higher than that of the rear portion of the recessed portion 132 of the subframe 122, the rear end extension 149 of the subframe main body 123 is not deformed.
  • the subframe main body 123 can reliably rotate about the rear end of the rear end extension 149 as the center P, and the fastening bolt 145 can be pulled out.
  • the reinforcing plate 147 Since the periphery of the fastening bolt 145 is reinforced by the reinforcing plate 147, the reinforcing plate 147 is welded with a hole 148 larger than the weld nut 146 for fastening the fastening bolt 145 while improving the support rigidity of the subframe main body 123. Since the nut 146 itself is not reinforced, the fastening bolt 145 can be easily detached.
  • the recessed arm 132 is formed in the extension arm 124 and the upper mounting arm 125 is provided in the subframe main body 123 attached to the rear end of the extending arm 124, the upper mounting is provided at the rear of the recessed shape 132.
  • the arm part 125 is located. Therefore, the vehicle body can be reduced in size by shortening the front portion of the vehicle body. Further, since the notch 137 for detachment is provided in the bolt insertion hole 136 of the fixing bolt 134 of the connection bracket 133 fixed to the upper mounting arm portion 125 with the fixing bolt 134, the upper mounting arm portion 125 faces downward.
  • the bolt insertion hole 136 is broken at the notch 137 for detachment, and the upper mounting arm portion 125 can be displaced downward while the connection bracket 133 remains.
  • the subframe main body 123 that is, the subframe 122 does not hinder the operation of rotating with the rear end of the rear end extension 149 as a fulcrum.
  • the detachment notch 143 is also provided in the insertion hole 142 of the support bolt 140 in the support bracket 139 of the lower arm 138. Therefore, the support bracket 139 of the lower arm 138 can be displaced downward in the same manner as the subframe main body 123, and the movement of the subframe main body 123 is not hindered.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiment.
  • a rivet or the like may be used instead of the fastening bolt 145.
  • the sub-frame 122 was demonstrated with the structure supported by the front end, the rear end, and the front-back direction center part, it should just be supported by the front end and the rear end at least.
  • the cross-section of the recessed portion 132 is reduced, the cross-section of either the upper member 124au or the lower member 124al may be reduced.

Abstract

　フロントサイドフレーム（７，７）と、車体フロアの前部とに渡って、サスペンション部品や電動パワーステアリング装置を支持するサブフレーム（２２）が、少なくとも前端部と後端部で支持され、サブフレーム（２２）は、軽合金の鋳物で形成されたサブフレーム本体（２３）と、このサブフレーム本体に固定され前記サブフレーム本体（２３）の前方に延出し、軽合金または鋼でプレス成形された左右一対の延長アーム（２４，２４）とを備え、延長アーム（２４）の後部であってサブフレーム本体（２３）の近傍に、車両前面衝突時の入力荷重によりサブフレーム（２２）の前後方向中途部で下方に向かって折れ曲がる起点となる凹み形状部（３２）を備えている。

Description

自動車の車体前部構造
　この発明は、自動車の車体前部構造に関する。
　本願は、２０１２年１月２５日に出願された日本国特願２０１２－０１３０８５号、及び、２０１２年２月０８日に出願された日本国特願２０１２－０２５０２７号、に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
　自動車等の車両の中には、車体前部にサスペンション部品等を支持するサブフレームを設け、このサブフレームを、サブフレーム本体とこのサブフレーム本体の前端の左右から前方に延びる延長アームとで構成したものがある。サブフレーム本体と延長アームとの結合剛性を強化して前突荷重を後方のフロアに伝達するようにしている（特許文献１参照）。
　また、サブフレームを剛性の高いアルミニウム合金で形成し、このサブフレームに支持されるサスペンションアームに前突荷重が作用すると、サブフレーム後端のサスペンションアーム後端締結部の前の脆弱部が破壊して衝突エネルギーを吸収するものがある（特許文献２参照）。
　また、自動車等の車両の中には、車両前面衝突時に、フロントクロスメンバの後方に位置するロアメンバを下方に屈曲させることで、ロアメンバに支持されたスタビライザ等のサスペンション部品を下方に変位させて、車体前部のクラッシュストロークを確保する技術が知られている（特許文献３参照）。
　また、車体前部の下部にサスペンション部材を支持するサブフレームを備え、このサブフレームの後端部を固定するボルトを、前面衝突をトリガーとして火薬を爆発させて引き抜き、サブフレームに支持されたサスペンション部材を下方に変位させ、車体前部のクラッシュストロークを確保する技術が知られている（特許文献４参照）。
日本国特開２００９－６１８８７号公報 日本国特開２００６－３４７２５３号公報 日本国特開２０１０－２４７５９８号公報 米国特許出願公開第２０１０／０００４８２６号明細書
　特許文献１の技術においては、サブフレームによるエネルギー吸収が行われないため、その分だけエネルギー吸収量が少なくなる課題がある。また、サブフレームの後端部がダッシュボードパネルを押圧して変形させてしまうという課題がある。
　特許文献２の技術においては、サブフレームの上に固定する電動パワーステアリング装置などがエンジン、トランスミッションに押圧されて後方に移動すると、ダッシュボードパネルを押圧して変形させてしまうという課題がある。
　そこで、この発明に係る態様は、軽量化を図りつつ、剛性を向上して、より多くの衝突エネルギーを吸収できる自動車の車体前部構造を提供することを目的とする。
　また、特許文献３の技術においては、ロアメンバが衝突時に変形することを前提としているため、フロントクロスメンバとフロアパネルとの結合力が弱くなる。そのため、サスペンション支持剛性を確保するためには、クロスメンバとフロントサイドフレームとを補強することが不可欠となり重量増加が避けられないという課題がある。
　特許文献４の技術においては、火薬によりボルトを抜く構造であるためボルト締結部での衝突エネルギー吸収は見込めず、かつサブフレーム変形量と火薬を爆発させるタイミングの設定が難しいという課題がある。
　そこで、この発明に係る態様は、重量増加を抑えつつ、より多くのエネルギー吸収を行うことができ、衝突時のエネルギー吸収のタイミングの設定が容易な自動車の車体前部構造を提供することも目的とする。
　本発明は、上記目的を達成するために、以下の態様を採用した。
（１）本発明に係る一態様は、車体前部の左右に車体前後方向に沿って配置されたフロントサイドフレームと、車体フロアの前部とに渡って、サスペンション部品や車載部品を支持するサブフレームが、少なくとも前端部と後端部で支持され；前記サブフレームは、後部で前記サスペンション部品や車載部品を支持する軽合金の鋳物で形成されたサブフレーム本体と、このサブフレーム本体に固定され前記サブフレーム本体の前方に延出し、軽合金または鋼でプレス成形された左右一対の延長アームとを備え；前記延長アームの後部であって前記サブフレーム本体の近傍に、車両前面衝突時の入力荷重により前記サブフレームの前後方向中途部で下方に向かって折れ曲がる起点となる脆弱起点部を備えている。
（２）上記（１）の態様において、前記サブフレーム本体は前端部にフロントサイドフレームに固定される中間締結部を備え、前記中間締結部と前記フロントサイドフレームとが締結具により締結され、前記フロントサイドフレームに設けられた前記締結具の中間締結部挿通孔あるいは前記中間締結部に設けられた前記締結具の挿通孔の何れか一方に、前記中間締結部が下方に荷重を受けた場合に破断して前記中間締結部の下方への移動を許容する前記締結具の離脱用切欠きが設けられてもよい。
（３）上記（１）又は（２）の態様において、前記サブフレーム本体の上面には、前記サブフレーム本体の前記中間締結部と、前記サブフレーム本体の前記後端部との間に、前記サスペンション部品であるスタビライザが車幅方向に挿通される挿通凹部が形成され、前記サブフレーム本体の上部にパワーステアリング装置が固定され、このパワーステアリング装置のステアリングギヤボックスが前記挿通凹部の開口部を閉塞する位置に設けられてもよい。
（４）上記（１）～（３）の何れかの態様において、前記サブフレーム本体は台形状に形成され、左右一対の前記延長アームは前方に行くほど幅が広くなる末広がり状に配置され、前記サブフレーム本体の前記後端部が前記車体フロアに取付けられたフロアセンタフレームに接続されてもよい。
（５）上記（１）～（４）の何れかの態様において、前記延長アームの前記後端部は上下方向に挿通され三角形状に配置した３本の締結具により前記サブフレーム本体に固定されてもよい。
（６）上記（１）～（５）の何れかの態様において、前記延長アームの前記後端部は、前記サブフレーム本体の前記前端部に設けられたロアアームの前端支持部を上下から挟み込んで固定されて、前記延長アームは前記サブフレーム本体の底面に沿って前方に延出してもよい。
（７）上記（１）～（６）の何れかの態様において、前記各延長アームの先端は各々車体前部に配置されたフロントバルクヘッドの下部コーナー部に接続されてもよい。
（８）上記（１）の態様において、前記後端部には前記車体フロアの前部に対する締結部が設けられ、前記締結部から運転姿勢にある乗員の踵位置付近に至る範囲で後方に後端延長部が延出してもよい。
（９）上記（８）の態様において、前記車体フロアの車幅方向中央部にフロアトンネル部が形成され、このフロアトンネル部の両側に前後方向に延びるフロアセンタフレームが設けられ、各フロアセンタフレームの前端部に前端延長部が設けられ、前記サブフレームの前記締結部は、前記フロアセンタフレームの前記前端延長部に固定され、この前端延長部の前方に、前記サブフレームに支持される車載部品を配置してもよい。
（１０）上記（９）の態様において、前記フロアセンタフレームの前記前端延長部は、前記サブフレームの前記後端延長部を受け入れる凹部を備えてもよい。
（１１）上記（９）又は（１０）の態様において、前記サブフレームの前記前端部は前記サブフレームの前記脆弱起点部よりも高い位置にあってもよい。
（１２）上記（８）～（１１）の態様において、前記サブフレームの前記後端延長部は、前記サブフレームの前記脆弱起点部よりも後方部分と同等以上の強度剛性を備えてもよい。
（１３）上記（８）～（１２）の態様において、前記サブフレームの前記締結部の周囲が補強されてもよい。
（１４）上記（８）～（１３）の態様において、前記サブフレームは前記脆弱起点部よりも後方部分に前記フロントサイドフレームとの中間締結部を備え、この中間締結部には下方に向く荷重を受けると離脱する離脱起点部が設けられてもよい。
　上記（１）の態様によれば、車両前面衝突の際にサブフレームの前端部に入力荷重が作用すると、サブフレームは前後方向中途部である延長アームの脆弱起点部で下方に向かって折れ曲がるため、サブフレームに支持されたサスペンション部品や車載部品を下方に変位させることができる。そのため、サスペンション部品や車載部品をフロントサイドフレームのクラッシュストロークの範囲外に待避させ、車体の変形ストロークを大きく確保して衝突エネルギーを十分に吸収できる。
　また、軽合金の鋳物で形成されたサブフレーム本体を備えているため、サスペンション部品の支持剛性を高め走行安定性を高めながら、軽量化を図ることができる。
　そして、軽合金または鋼でプレス成形された左右一対の延長アームを備えているため、車両前面衝突時における延長アームの折れ変形によって車両前面衝突時におけるエネルギー吸収を行なうことができる。
　上記（２）の態様によれば、車両前面衝突時においてサブフレームの延長アームが脆弱起点部を起点にして下側に屈曲しようとすると、サブフレームのサブフレーム本体の中間締結部が下側に力を受け、サブフレーム本体の中間締結部とフロントサイドフレームとを締結している締結具のフロントサイドフレーム側の中間締結部挿通孔、あるいはサブフレーム本体側の中間締結部の挿通孔の何れか一方の離脱用切欠きが破断して、締結具とフロントサイドフレームあるいは締結具と中間締結部とを分離させる。これにより、サブフレーム本体の中間締結部がフロントサイドフレームから離脱して、サブフレームの延長アームの脆弱起点部を起点とする屈曲変形を許容する。
　上記（３）の態様によれば、サブフレーム本体に設けられたサスペンション部品であるスタビライザの挿通凹部の開口部を、パワーステアリング装置のステアリングギヤボックスで閉塞するようにして、パワーステアリング装置がサブフレーム本体の上部に取付けられているため、剛性は高いが軽金属の鋳物で成型されて割れ易いサブフレーム本体の挿通凹部を起点とする割れを、ステアリングギヤボックスにより挿通凹部が閉じる方向への変形を阻止することで防止できる。
　上記（４）の態様によれば、車両前面衝突時の衝撃荷重を延長アーム及びサブフレーム本体を経てフロアセンタフレームを介して車体フロアに分散させることができる。
　上記（５）の態様によれば、車両前面衝突時の衝撃荷重が延長アームの後端部とサブフレーム本体との結合部分に作用しても、サブフレーム本体に対して３本の締結具により回り止めされた延長アームは水平方向に回動することはなく、延長アームの脆弱起点部を起点とした下側への屈曲変形を促すことができる。
　上記（６）の態様によれば、車両前面衝突時に作用する衝撃荷重を強固な部位であるロアアーム後端支持部に作用させることができると共に、サブフレーム本体の重心が延長アームの重心よりも高い位置となるため、車両前面衝突時においてサブフレーム本体によって延長アームの脆弱起点部よりも後方部分を上方向に回動させるモーメントを作用させることができ、延長アームを確実に下向きに屈曲させることができる。また、サブフレームの延長アームの上方にエンジンの配置スペースを十分に確保できる。
　上記（７）の態様によれば、サブフレームによりフロントバルクヘッドの剛性を高めることができる。
　上記（８）の態様によれば、車両前面衝突の際にサブフレームの前端部に入力荷重が作用すると、サブフレームは脆弱起点部で下方に向かって折れ曲がり、サブフレームの後端延長部の後端を中心にしてサブフレームの後端部の締結部を下向きに引き出すように荷重が作用する。そのため、サブフレームの後端部の締結部がボルトなどで固定されていた場合には、ボルトが車体フロアの前部を破壊してタイミングよく下方に引き抜かれるように作用し、衝突エネルギーを吸収すると共に車体フロアを上側に変形させることを防止できる。
　また、サブフレームが脆弱起点部で下方に向かって折れ曲がるためサブフレームに支持されたサスペンション部品や車載部品を下方に変位させるので、サスペンション部品や車載部品をフロントサイドフレームのクラッシュストロークの範囲外に待避させ、車体の変形ストローク、つまりフロントサイドフレームの座屈ストロークを大きく確保して衝突エネルギーを十分に吸収できる。
　よって、例え、乗員の足下付近の車体フロアがサブフレームの後端延長部に押圧されて上側に変形したとしても、その変形は乗員の踵部付近を隆起させるに止まるため、乗員のつま先付近が押圧される場合と異なり、乗員の足首角度が拡大する方向への車体フロアの変形となるので、乗員に与えるダメージを小さくできる。
　上記（９）の態様によれば、サブフレームの締結部からの衝突エネルギーを強度剛性の高いフロアセンタフレームに分散できる。また、サブフレームの後端延長部の後端を強度剛性の高いフロアセンタフレームの前端延長部で支持することができるので、サブフレームの脆弱起点部から後側の長さを長くし、ダッシュボードパネル近傍でサブフレームに支持される車載部品を大きく下方に待避させフロントサイドフレームのクラッシュストロークを確保し、フロントサイドフレームが屈曲したりして衝突エネルギー吸収量が減少するのを防止できる。
　上記（１０）の態様によれば、サブフレームの後端延長部を受け入れるフロアセンタフレームの前端延長部の長さと凹部の設定により、フロアセンタフレームの前端延長部の変形する部位を調整でき、乗員の足下付近の車体フロア上方隆起位置を、乗員に与える影響が小さい位置に設定できる。
　上記（１１）の態様によれば、サブフレームの脆弱起点部を下方に向かって折れ曲がり易くできる。
　上記（１２）の態様によれば、サブフレームの後端延長部が変形しないで、サブフレームが後端延長部の後端を中心にして確実に回動できる。これによって、サブフレーム後端部の締結部のボルトなどの締結具をてこの原理で確実に引き抜くことができる。
　上記（１３）の態様によれば、サブフレームの支持剛性を向上でき、サブフレームの締結部をボルト等で固定した場合に、このボルトの離脱を容易に行うことができる。
　上記（１４）の態様によれば、サスペンション部品をサブフレームの脆弱起点部よりも後方に支持できるので、車体前部を短縮して小型化できる。また、離脱起点部によりサブフレームが後端延長部の後端を中心にして回動する動作を阻害しない。
この発明に係る第１実施形態の自動車の車体前部を下側から見た斜視図である。 図１の要部拡大斜視図である。 車体前部を下側から見た下面図である。 車体前部を右斜め上から見た斜視図である。 車体前部左側を下方から見た斜視図である。 車体前部を左外側斜め下から見た斜視図である。 ロアアームの前端支持部を示す一部切欠き断面図である。 延長アームの取付部位を左前方斜め前側から見た一部切欠き斜視図である。 延長アームの取付部位を左側方やや斜め前から見た一部切欠き斜視図である。 図９のＡ－Ａ線に沿う断面図である。 ロアアームを取付けた状態を左側斜め下から見た斜視図である。 ロアアームを取付けた状態の要部下面図である。 後端延長部の付近を下から見た示す斜視図である。 締結部を車室内から見た斜視図である。 図１４のＢ－Ｂ線に沿う断面図である。 図１３のＣ－Ｃ断面図である。 サブフレーム本体近傍の断面図である。 電動パワーステアリング装置の配置状態を示す一部切欠き斜視図である。 車体前部の側面説明図である。 衝突状態を示す側面説明図である。 この発明に係る第２の実施形態の自動車の車体前部を下側から見た斜視図である。 図２１の要部拡大斜視図である。 車体前部を下側から見た下面図である。 車体前部を右斜め上から見た斜視図である。 車体前部左側を下方から見た斜視図である。 車体前部を左外側斜め下から見た斜視図である。 車体前部を前方斜め右下から見た斜視図である。 延長アームの取付部位を左前方斜め前側から見た斜視図である。 延長アームの取付部位を左側方やや斜め前から見た斜視図である。 図２９のＡ－Ａ線に沿う断面図である。 ロアアームを取付けた状態を左側斜め下から見た斜視図である。 ロアアームを取付けた状態の要部下面図である。 後端延長部の付近を下から見た斜視図である。 締結部を車室内から見た一部切欠斜視図である。 図３４のＢ－Ｂ線に沿う断面図である。 図３３のＣ－Ｃ断面図である。 サブフレーム本体の後部取付部の側断面図である。 衝突状態を示す側面説明図である。
　以下、この発明に係る第１実施形態を図面に基づいて説明する。
　図１は、自動車の車体の前部を下側から見た斜視図である。図１に車体前部構造を示すように、フロントフロアパネル１の前端部にはダッシュボードパネル２の後端部が接続されている。ダッシュボードパネル２は後端部がフロントフロアパネル１と同様に平坦に形成され、前側が斜め前方に向かって立ち上がり、車室とエンジンルームとを隔成している。尚、ダッシュボードパネル２の平坦な部分及び前方で立ち上がり始める部分もフロントフロアパネル１と共に車体フロアとして構成される。
　フロントフロアパネル１には、車幅方向中央部に前後方向に沿って車室内側に膨出するフロアトンネル部３が形成されている。このフロアトンネル部３はダッシュボードパネル２の後端部に向かって延びダッシュボードパネル２の後端部の切欠き部に接続されている。フロアトンネル部３（ダッシュボードパネル２も同様）は頂部からそのままフロントフロアパネル１の高さまで下がるように形成されているのではなく、頂部よりも一段下がったやや低い部分が形成され、その後にフロントフロアパネル１の平坦部分に連なっている（図１６参照）。フロントフロアパネル１の両側部にはサイドシル４，４が取り付けられ、サイドシル４，４とフロアトンネル部３との間には、フロントフロアパネル１の平坦部の上面に接合されて閉断面構造部を形成するハット型断面形状のフロアフレーム５，５（波線で示す）が車体前後方向に沿って設けられている。
　ダッシュボードパネル２の下面にはフロアフレーム５の前端部に下側から重なるようにフロントサイドフレームリヤエンド６が接合されている。このフロントサイドフレームリヤエンド６の前端部に、エンジンルームの骨格部材としてフロントフロアパネル１の平坦部よりもやや高い位置で車体前部の左右に車体前後方向に沿ってフロントサイドフレーム７が接合されている。
　左右一対のフロントサイドフレーム７の前端部には矩形枠状のフロントバルクヘッド８が、上下に延びる左右のサイドステイ８ｓ（図４参照）に取り付けられている。フロントサイドフレームリヤエンド６とサイドシル４の前端部との間にはアウトリガ９が接続されアウトリガ９の前側に位置するダッシュボードパネル２の前端部にはホイルハウス１０が接続されている。
　ホイルハウス１０の上側にはホイルハウスアッパメンバ１１が接合され、ホイルハウスアッパメンバ１１の前端部にホイルハウスロアエクステンション１２の前端部が接合され、ホイルハウスロアエクステンション１２の後端部がフロントサイドフレーム７の側部に接合されている。
　そして、フロントフロアパネル１の下面にはフロアトンネル部３の両側に車体前後方向に沿って延び、フロントフロアパネル１の下面に閉断面構造部を形成するハット型断面形状のフロアセンタフレーム１３，１３が取り付けられている。
　図２は図１の要部拡大斜視図であって、フロントフロアパネル１の左前側を下側から拡大して示している。図２において、フロントサイドフレームリヤエンド６はハット型断面形状の部材であって、フロントフロアパネル１とダッシュボードパネル２との接合部分の下側に閉断面構造を形成し、後端部はフロアフレーム５（波線で示す）の前端部に下側から重なる位置に接合され、前端部はフロントサイドフレーム７の後端部に接続されている。
　したがって、このフロントサイドフレームリヤエンド６によって、閉断面構造のフロントサイドフレーム７とフロントフロアパネル１上に閉断面構造部を形成するフロアフレーム５（波線で示す）とが閉断面構造部で連結される。
　尚、フロアフレーム５の前端部とフロントサイドフレームリヤエンド６の後端部はフロントフロアパネル１を挟んで互いに重なり合う部分が存在し、各々が他と重なり合う部分では、先端部に向かうほど徐々に断面積が小さくなるように形成されて、フロントフロアパネル１の表裏に接合されている。
　フロントサイドフレームリヤエンド６の車幅方向の外側には、各フロントサイドフレームリヤエンド６の底壁部と各サイドシル４とに渡ってアウトリガ９が下側（図２においては上側）から重合されている。アウトリガ９は、車幅方向外側部分でフロントフロアパネル１とダッシュボードパネル２との境界部分にも跨るようにして、各サイドシル４の下面に接合されている。
　各フロアセンタフレーム１３の前端部には、フロントフロアパネル１とダッシュボードパネル２とに渡ってＬ字形状の前端延長部１４が下側（図２においては上側）から接合されている。この前端延長部１４は、ハット型断面形状に形成されフロアセンタフレーム１３に重合されて閉断面構造部を形成する後部１４ｒと、この後部１４ｒに外側に屈曲して連なり同じく閉断面構造部を形成する前部連結部１４ｆとで構成されている。前部連結部１４ｆは後部１４ｒの前端から車幅方向外側に伸びて、周縁フランジ部の幅方向外側部位がフロントサイドフレームリヤエンド６の内側壁に接合されている。この前部連結部１４ｆを備えた前端延長部１４によって、フロアセンタフレーム１３とフロントサイドフレーム７とが閉断面構造部で連結される。
　前部連結部１４ｆは、前端側に下方に向いたサブフレーム後端取付座１５を備えている。サブフレーム後端取付座１５にボルト孔１６が形成されている。このサブフレーム後端取付座１５は、図２におけるフロアセンタフレーム１３の高さよりも低い位置（地上からはより高い位置）に設けられている。尚、このサブフレーム後端取付座１５の後方には、サブフレーム２２のサブフレーム本体２３の後部端末の干渉を防止する凹部１７が形成されている。
　ここで、フロントサイドフレーム７の後端部にはサブフレーム中間結合孔１８が形成され、フロントサイドフレームリヤエンド６の前端部にはロアアームの後端支持ブラケット外側取付孔１９が形成されている。尚、ダッシュボードパネル２には前端延長部１４の前側にステアリングシャフト挿通孔２０が形成されている。
　図３～図５はサブフレームを取付けた状態を示し、図３は車体前部を下側から見た下面図、図４は車体前部を右斜め上から見た斜視図、図５は車体前部左側を下方から見た斜視図である。
　図３～図５に示すように、フロントサイドフレーム７，７と、フロントフロアパネル１の前部とに渡って、図示しないロアアーム、タイヤ等を含むサスペンション部品や電動パワーステアリング装置ＥＰＳ（後述）を支持するサブフレーム２２が、前端部と後端部と前後方向中央部で支持されている。具体的には、フロントサイドフレーム７，７に取付けられたフロントバルクヘッド８の下部両端コーナー部とフロントフロアパネル１に取付けられたフロアセンタフレーム１３前端の前端延長部１４とに渡って、サブフレーム２２が固定されている。
　サブフレーム２２は、アルミニウム合金で鋳造されたサブフレーム本体２３と、サブフレーム本体２３の前端両側部から末広がり状に前側に延び軽合金または鋼でプレス成形された左右一対の延長アーム２４，２４とで構成されている。前端延長部１４の前方位置であって、図４に示すようにサブフレーム２２、つまりサブフレーム本体２３上面の車幅方向の３箇所で電動パワーステアリング装置ＥＰＳがボルトＢによって固定されている。この３箇所は前側が車幅方向両側に２箇所、後側が車幅方向中央部に１箇所である。尚、図４において電動パワーステアリング装置ＥＰＳの左側にはステアリングギヤボックスＧが設けられ、ステアリングギヤボックスＧはステアリングシャフト挿通孔２０の下側に近接して配置されている。
　サブフレーム本体２３は、平面から見ると、前側に湾曲した後縁と、前方に向かい外側に開いて直線状に延びる左右の側縁と、車幅方向に直線状に延びる前縁とを備えたほぼ台形状の部材である。サブフレーム本体２３は上面が平坦で、下面に剛性を高めるため複数の交差する縦リブ（図１１，図１２参照）を備え、サブフレーム本体２３の前部の両端部には上方に延びる上部取付アーム部２５を備えている。
　図６は車体前部を左外側斜め下から見た斜視図、図７はロアアームの前端支持部を示す一部切欠き断面図、図８は延長アームの取付部位を左前方斜め前側から見た一部切欠き斜視図、図９は延長アームの取付部位を左側方やや斜め前から見た一部切欠き斜視図である。図６～図９にも示すように、延長アーム２４，２４は、延長アーム本体２４ａと、延長アーム本体２４ａの後端部に設けた後端取付部２７と、延長アーム本体２４ａの前端部に設けた前端取付部２９とで構成されている。
　後端取付部２７は、サブフレーム本体２３の前部コーナー部を下側から支持する取付板２７ｌと上側の上取付片２７ｕとこれら連続させる前壁２７ｆとで構成されている。
　取付板２７ｌは下側から上側に向かって三角形をなすように挿通された３本の締結ボルト２６，２６，２６でサブフレーム本体２３のねじ穴（ボス形状が一体形成されている）に締結固定され、上取付片２７ｕは下側から１本の締結ボルト２６を挿通してナット２６’により締結固定されている。この後端取付部２７により延長アーム２４，２４がサブフレーム本体２３の前端部に設けられた後述するロアアーム３８（図１１参照）の前端の支持部２１を上下から挟み込み前側を押さえサブフレーム本体２３の底面に沿って前方に延出した状態で固定されている。
　ここで、取付板２７ｌは上取付片２７ｕに比べて面積が大きく後方に延び、上取付片２７ｕは後端取付部２７の上部内側に形成されている。後端取付部２７の上部は上取付片２７ｕから外側に向かって延び、その後徐々に高さが下がり（図８参照）は最終的に下方に向かって下がっている。後端取付部２７の前壁２７ｆの外側寄りに、延長アーム本体２４ａの後端部がミグ溶接により接続されている。
　延長アーム２４，２４の前端取付部２９は、後端取付部２７よりも高い位置（地上高で）に配置され（図１９参照）、延長アーム本体２４ａの前端部にフロントバルクヘッド８の下部コーナー部、つまりサイドステイ８ｓとロアクロス８ｌとの接合部分に固定ボルト２８で締め付け固定されている。具体的には、図８に示すように、前端取付部２９は内蔵されたカラー３０を介して下方から固定ボルト２８とナット３１によって締結固定されている。前端取付部２９の先端部下片はフロントバルクヘッド８のロアクロス８ｌの下面に締結されている。
　延長アーム本体２４ａは下側が開放された開断面形状の上部材２４ａｕに下側から上側が開放された開断面形状の下部材２４ａｌを差し込んで閉断面構造に形成されたものである（図１０参照）。
　延長アーム本体２４ａの後端部には、後端取付部２７の前壁２７ｆへの取付部からやや前側に凹み形状部３２が形成されている。この凹み形状部３２は側面から見てくびれている部位であって、通常は何ら折れ曲がるようなことはないが、車両前面衝突時の所定の入力荷重によりサブフレーム２２の前後方向中途部で下方に向かって折れ曲がる起点となる。この凹み形状部３２が、これを起点として延長アーム本体２４ａ、つまり延長アーム２４が下側に折れ曲がる脆弱起点部を構成している。
　ここで、凹み形状部３２は延長アーム２４の前端取付部２９よりも低い位置に形成されている。また、サブフレーム２２は凹み形状部３２の後方部分に上部取付アーム部２５を備えることになる。凹み形状部３２は上部材２４ａｕと下部材２４ａｌの双方が縮径して凹み形状部３２を形成している。尚、上部材２４ａｕのみに凹み形状部３２を設けてもよい。
　図１１に示すように、サブフレーム本体２３の上部取付アーム部２５の上端部に連結ブラケット３３（フロントサイドフレーム７の一部）が２本の固定ボルト３４，３４により側方から外側に向かって固定されている。そして、この連結ブラケット３３が上方向に向かって挿通された締結ボルト３５によりフロントサイドフレーム７の後端部のサブフレーム中間結合孔１８（図２参照）に締結固定されている。ここで、固定ボルト３４，３４が挿通される連結ブラケット３３のボルト挿入孔３６には下側の一部が切欠かれた離脱用切欠き３７が設けられている。
　これにより、延長アーム２４，２４が凹み形状部３２を起点として下側に折れた際に、固定ボルト３４，３４に下方に向く荷重が作用すると連結ブラケット３３をフロントサイドフレーム７に残した状態で固定ボルト３４，３４が離脱用切欠き３７から下側へ抜けて連結ブラケット３３から離脱し上部取付アーム部２５、つまりサブフレーム本体２３が下方へ変位するのを許容している。したがって、離脱用切欠き３７の大きさは、サブフレーム本体２３が折れ曲がる際に作用する荷重に対応して決められている。
　図１１、図１２、図１３において、３８はサスペンション部品であるロアアームを示している。ロアアーム３８は後端部を支持ブラケット３９を介してフロントサイドフレーム７とサブフレーム本体２３にほぼ前後方向を軸にして揺動可能に支持され、前端部はサブフレーム本体２３の前端部に設けられた支持部２１を介してほぼ前後方向を軸にして揺動可能に支持されている。
　具体的には、支持ブラケット３９は図示しない軸受け部材をＵ字状態に取り囲むように構成されていて、外側の端部の挿通孔４２に下方から挿入された支持ボルト４０が後端支持ブラケット外側取付孔１９（図２参照）に締付固定され、内側の端部がサブフレーム本体２３の取り付け部に固定ボルト４１により締結固定されている。
　ここで、支持ブラケット３９の外側の挿通孔４２には、外側の一部が切欠かれた離脱起点部として機能する離脱用切欠き４３が設けられている。
　これにより、延長アーム２４，２４が凹み形状部３２を起点として下側に折れた際に、支持ブラケット３９が支持ボルト４０を残して離脱してロアアーム３８が下方へ変位するのを許容している。したがって、離脱用切欠き４３の大きさは、サブフレーム２２が折れ曲がる際に下向きに作用する荷重に対応して決められている。
　図１３に示すように、サブフレーム本体２３の後部両側にはフロントフロアパネル１の前部、すなわちフロントフロアパネル１に接続されるフロアセンタフレーム１３の前端延長部１４のサブフレーム後端取付座１５に対する締結部４４が設けられている。この締結部４４は円柱形状の部分で、この締結部４４には締結ボルト４５が下方から挿通されサブフレーム後端取付座１５に設けたボルト孔１６（図２，図１５参照）に締結固定されている。
　図１４は締結部４４を車室内から見た一部切欠き斜視図である。図１５は図１４のＢ－Ｂ線に沿う（締結ボルト４５を除いた）断面図である。図１４、図１５に示すように、締結部４４に挿通された締結ボルト４５は、サブフレーム後端取付座１５の裏面に溶接されたウエルドナット４６に締結されている。このウエルドナット４６の周囲には、このウエルドナット４６の外形よりも大きい直径でウエルドナット４６を取り囲むように補強板４７が重合して溶接固定されている。
　図１６は図１３のＣ－Ｃ線に沿う断面図である。図１６に示すように、ダッシュボードパネル２はフロアトンネル部３の両側に、頂部よりもやや高さが低いが平坦部５１よりも一段高くなっている膨出部分５０が形成されている。この膨出部分５０の裏側にフロアセンタフレーム１３の前端延長部１４が接合されている。前端延長部１４と後部端末（図示せず）とはダッシュボードパネル２の平坦部５１よりも下側には突出していない。
　図１７はサブフレーム本体近傍の断面図、図１８は電動パワーステアリング装置の配置状態を示す斜視図、図１９は車体前部の側面説明図である。
　図１７～図１９に示すように、サブフレーム本体２３の上部取付アーム部２５と締結部４４との間には、サスペンション部品であるスタビライザ５２が車幅方向に挿通される挿通凹部５３が形成されている。この挿通凹部５３は下部が断面弧状に形成され上側に行くほど前後の壁が互いに開くように形成されている。挿通凹部５３の上に、サブフレーム本体２３の上面に取り付けられた電動パワーステアリング装置ＥＰＳのステアリングギヤボックスＧが挿通凹部５３の開口部５４を閉塞する位置に設けられている。
　つまり、電動パワーステアリング装置ＥＰＳは、図４で説明したように、左右の前部には各々前取付アーム６１，６１が設けられ、この前取付アーム６１，６１が２本のボルトＢ，Ｂによって挿通凹部５３の前側の取付座５５，５５に固定され、車幅方向中央部には後部に後取付アーム６２が設けられ、この後取付アーム６２が１本のボルトＢによって挿通凹部５３の後側の取付座５５に固定されている。これら各ボルトＢで固定される前取付アーム６１、後取付アーム６２を受けるサブフレーム本体２３の取付座５５，５５は挿通凹部５３を跨ぐように前後に設けられている。
　ステアリングギヤボックスＧはトルクセンサやモータを備えた重量のある部材で、開口部５４の直上にラックギヤ５６が左右に延出して設けられ、ラックギヤ５６の先端には図１９に示すようにブーツ５７により保護されたタイロッド５８が取り付けられている。このタイロッド５８が図示しないナックルアームに連係されている。
　そして、左右のロアアーム３８に渡って取り付けられたスタビライザ５２が、サブフレーム本体２３の挿通凹部５３の下部に挿通され、スタビライザ５２の両端部はサブフレーム本体２３のスタビライザ支持座５９にブラケット６０を介して回動可能に支持されている。
　上記実施形態によれば、車両前面衝突時に衝撃荷重が作用すると、この前突荷重は前方ほど開くように末広がり状に配置された一対の延長アーム２４，２４からサブフレーム本体２３を介して、強度剛性の高いフロアセンタフレーム１３，１３に分散される。
　ここで、図２０に示すように、一定以上の前突荷重（矢印Ｆ）が作用して、フロントバルクヘッド８の下部に後ろ向きの荷重が作用すると、サブフレーム２２の延長アーム２４，２４が凹み形状部３２を起点として下側（矢印Ｕ）に折れ曲がるため、サブフレーム２２に支持されたサスペンション部品であるロアアーム３８や車載部品である電動パワーステアリング装置ＥＰＳを下方（矢印Ｄ）に変位させることができる。
　そのため、ロアアーム３８や電動パワーステアリング装置ＥＰＳをフロントサイドフレーム７，７のクラッシュストロークの範囲外である下側に待避させ、車体の変形ストロークを大きく確保して衝突エネルギーを十分に吸収できる。よって、電動パワーステアリング装置ＥＰＳのステアリングギヤボックスＧが後方に移動してダッシュボードパネル２を変形させることはない。
　また、サブフレーム２２は軽合金の鋳物で形成されたサブフレーム本体２３を備えているため、ロアアーム３８等のサスペンション部品の支持剛性を高め走行安定性を高めながら、軽量化を図ることができる。
　そして、サブフレーム２２は軽合金または鋼でプレス成形された左右一対の延長アーム２４，２４を備えているため、車両前面衝突時における延長アーム２４，２４の折れ変形によっても車両前面衝突時におけるエネルギー吸収を行なうことができる。
　ここで、車両前面衝突時においてサブフレーム２２の延長アーム２４，２４が凹み形状部３２を起点にして下側に屈曲しようとすると、サブフレーム２２のサブフレーム本体２３の上部取付アーム部２５，２５が下側に力を受け、サブフレーム本体２３の上部取付アーム部２５，２５とフロントサイドフレーム７，７とを締結している連結ブラケット３３のボルト挿入孔３６の離脱用切欠き３７が破断して（図１１参照）、各連結ブラケット３３と上部取付アーム部２５，２５とを分離させる。これにより、サブフレーム本体２３の上部取付アーム部２５がフロントサイドフレーム７，７から離脱して、サブフレーム２２の延長アーム２４の凹み形状部３２を起点とする屈曲変形を許容する。
　そして、このように離脱用切欠き３７により上部取付アーム部２５が下方に変位する際には、ロアアーム３８の支持ブラケット３９にも支持ボルト４０の挿通孔４２に離脱用切欠き４３が設けられているため（図１１参照）、ロアアーム３８の支持ブラケット３９もサブフレーム本体２３と同じように下方に変位でき、サブフレーム本体２３の動きを阻害することはない。
　また、サブフレーム本体２３に設けられたサスペンション部品であるスタビライザ５２の挿通凹部５３の開口部５４を、パワーステアリング装置ＥＰＳのステアリングギヤボックスＧが閉塞するようにして、パワーステアリング装置ＥＰＳがサブフレーム本体２３の上部に取付けられているため、剛性は高いが軽金属の鋳物で成型されて割れ易いサブフレーム本体２３の挿通凹部５３を起点とする割れを、ステアリングギヤボックスＧにより挿通凹部５３が閉じる方向への変形を阻止することで防止することができる。つまり、サスペンション部品であるスタビライザ５２を車幅方向で挿通するために設けられた挿通凹部５３は前側からの荷重に対して応力が集中して閉じる方向への変形が懸念されるが、ステアリングギヤボックスＧがこれを閉塞することにより挿通凹部５３の開口部５４を閉塞することができるので、閉断面構造を形成して応力を集中させず割れを生じさせない。
　延長アーム２４，２４が後端取付部２７によりサブフレーム本体２３を上下から挟み込み前側を押さえるように固定され、取付板２７ｌが三角形状の３点で締結ボルト２６によって締結されているため、サブフレーム２２の延長アーム２４，２４が末広がり状に前方ほど開くように配置されていても、サブフレーム本体２３に対して延長アーム２４，２４が水平方向（外側に）に回動することはなく、前側から衝撃荷重が作用した場合に凹み形状部３２において延長アーム２４，２４が確実に下方向へ屈曲できる。
　後端取付部２７により延長アーム２４，２４がサブフレーム本体２３の前端部に設けられたロアアーム３８の前端の支持部２１を上下から挟み込み前側を押さえているため、車両前面衝突時に作用する衝撃荷重を強固な部位であるロアアーム３８の後端の支持部２１で支持できる点で有利である。
　また、延長アーム２４がサブフレーム本体２３の底面に沿って前方に延出した状態で固定されているため、サブフレーム本体２３の重心が延長アーム２４，２４の重心よりも高い位置となり、車両前面衝突時にサブフレーム本体２３によって延長アーム２４，２４の凹み形状部３２よりも後方部分を上方向に回動させるモーメントを作用させることができ、延長アーム２４，２４の前端取付部２９が、後端取付部２７よりも高い位置に配置されていることもあって、延長アーム２４，２４を確実に下向きに屈曲させることができる。
　また、サブフレーム２２の延長アーム２４，２４の上方にエンジンの配置スペースを十分に確保できる。
　延長アーム２４の先端がフロントバルクヘッド８の下部両端コーナー部に接続されているため、サブフレーム２２によりフロントバルクヘッド８の剛性を高めることができる。
　尚、上側に連結ブラケット３３を残して、連結ブラケット３３側のボルト挿入孔３６に固定ボルト３４の離脱用切欠きを３７を設けた場合について説明したが、上部取付アーム部２５が下方に移動できれば、上部取付アーム部２５の固定ボルト３４のボルト挿通孔に離脱用切欠きを設けて、この上部取付アーム部２５の離脱用切欠きを破断させるようにしてもよい。また、締結ボルト２６に換えてリベットなどを用いることができる。
　次に、この発明に係る第２実施形態を図面に基づいて説明する。以下の説明において、同様の構成要素については、その説明を簡略化あるいは省略することがある。また、第２実施形態において、特別な説明がない限り、構成要素やそれらの説明に関しては、第１実施形態と同様であるものとする。
　図２１は、自動車の車体の前部を下側から見た斜視図である。図２１に車体前部構造を示すように、フロントフロアパネル１０１の前端部にはダッシュボードパネル１０２の後端部が接続されている。ダッシュボードパネル１０２は後端部がフロントフロアパネル１０１と同様に平坦に形成され、前側が斜め前方に向かって立ち上がり、車室とエンジンルームとを隔成している。尚、ダッシュボードパネル１０２の平坦な部分及び前方で立ち上がり始める部分もフロントフロアパネル１０１と共に車体フロアとして構成される。
　フロントフロアパネル１０１には、車幅方向中央部に前後方向に沿って車室内側に膨出するフロアトンネル部１０３が形成されている。このフロアトンネル部１０３はダッシュボードパネル１０２の後端部に向かって延びダッシュボードパネル１０２の後端部の切欠部に接続されている。
フロアトンネル部１０３（ダッシュボードパネル１０２も同様）は頂部からそのままフロントフロアパネル１０１の高さまで下がるように形成されているのではなく、頂部よりも一段下がったやや低い部分が形成され、その後にフロントフロアパネル１０１の平坦部分に連なっている（図３６参照）。フロントフロアパネル１０１の両側部にはサイドシル１０４，１０４が取り付けられ、サイドシル１０４，１０４とフロアトンネル部１０３との間には、フロントフロアパネル１０１の平坦部の上面に接合されて閉断面構造部を形成するハット型断面形状のフロアフレーム１０５，１０５（波線で示す）が車体前後方向に沿って設けられている。
　ダッシュボードパネル１０２の下面にはフロアフレーム１０５の前端部に下側から重なるようにフロントサイドフレームリヤエンド１０６が接合されている。このフロントサイドフレームリヤエンド１０６の前端部に、エンジンルームの骨格部材としてフロントフロアパネル１０１の平坦部よりもやや高い位置で車体前部の左右に車体前後方向に沿ってフロントサイドフレーム１０７が接合されている。
　左右一対のフロントサイドフレーム１０７の前端部には矩形枠状のフロントバルクヘッド１０８が、上下に延びる左右のサイドステイ１０８ｓ（図２４参照）に取り付けられている。フロントサイドフレームリヤエンド１０６とサイドシル１０４の前端部との間にはアウトリガ１０９が接続されアウトリガ１０９の前側に位置するダッシュボードパネル１０２の前端部にはホイルハウス１１０が接続されている。
　ホイルハウス１１０の上側にはホイルハウスアッパメンバ１１１が接合され、ホイルハウスアッパメンバ１１１の前端部にホイルハウスロアエクステンション１１２の前端部が接合され、ホイルハウスロアエクステンション１１２の後端部がフロントサイドフレーム１０７の側部に接合されている。
　そして、フロントフロアパネル１０１の下面にはフロアトンネル部１０３の両側に車体前後方向に沿って延び、フロントフロアパネル１０１の下面に閉断面構造部を形成するハット型断面形状のフロアセンタフレーム１１３，１１３が取り付けられている。
　図２２は図２１の要部拡大斜視図であって、フロントフロアパネル１０１の左前側を下側から拡大して示している。図２２において、フロントサイドフレームリヤエンド１０６はハット型断面形状の部材であって、フロントフロアパネル１０１とダッシュボードパネル１０２との接合部分の下側に閉断面構造を形成し、後端部はフロアフレーム１０５（波線で示す）の前端部に下側から重なる位置に接合され、前端部はフロントサイドフレーム１０７の後端部に接続されている。
　したがって、このフロントサイドフレームリヤエンド１０６によって、閉断面構造のフロントサイドフレーム１０７とフロントフロアパネル１０１上に閉断面構造部を形成するフロアフレーム１０５（波線で示す）とが閉断面構造部で連結される。
　尚、フロアフレーム１０５の前端部とフロントサイドフレームリヤエンド１０６の後端部はフロントフロアパネル１０１を挟んで互いに重なり合う部分が存在し、各々が他と重なり合う部分では、先端部に向かうほど徐々に断面積が小さくなるように形成されて、フロントフロアパネル１０１の表裏に接合されている。
　フロントサイドフレームリヤエンド１０６の車幅方向の外側には、各フロントサイドフレームリヤエンド１０６の底壁部と各サイドシル１０４とに渡ってアウトリガ１０９が下側（図２２においては上側）から重合されている。アウトリガ１０９は、車幅方向外側部分でフロントフロアパネル１０１とダッシュボードパネル１０２との境界部分にも跨るようにして、各サイドシル１０４の下面に接合されている。
　各フロアセンタフレーム１１３の前端部には、フロントフロアパネル１０１とダッシュボードパネル１０２とに渡ってＬ字形状の前端延長部１１４が下側（図２２においては上側）から接合されている。この前端延長部１１４は、ハット型断面形状に形成されフロアセンタフレーム１１３に重合されて閉断面構造部を形成する後部１１４ｒと、この後部１１４ｒに外側に屈曲して連なり同じく閉断面構造部を形成する前部連結部１１４ｆとで構成されている。前部連結部１１４ｆは後部１１４ｒの前端から車幅方向外側に伸びて、周縁フランジ部の幅方向外側部位がフロントサイドフレームリヤエンド１０６の内側壁に接合されている。この前部連結部１１４ｆを備えた前端延長部１１４によって、フロアセンタフレーム１１３とフロントサイドフレーム１０７とが閉断面構造部で連結される。
　前部連結部１１４ｆは、前端側に下方に向いたサブフレーム後端取付座１１５を備えている。このサブフレーム後端取付座１１５は、図２２におけるフロアセンタフレーム１１３の高さよりも低い位置（地上からはより高い位置）に設けられ、このサブフレーム後端取付座１１５の後方部位に隣接して前部連結部１１４ｆの前側に、前部連結部１１４ｆの後側に比較して突出量が低く抑えられた凹部１１７が形成されている。サブフレーム後端取付座１１５にボルト孔１１６が形成され、凹部１１７に後述するサブフレーム１２２のサブフレーム本体１２３の後端延長部１４９（図３３参照）が受け入れられる。
　ここで、フロントサイドフレーム１０７の後端部にはサブフレーム中間結合孔１１８が形成され、フロントサイドフレームリヤエンド１０６の前端部にはロアアームの後端支持ブラケット外側取付孔１１９が形成されている。尚、ダッシュボードパネル１０２には前端延長部１１４の前側にステアリングシャフト挿通孔１２０が形成されている。
　図２３～図２５はサブフレームを取付けた状態を示し、図２３は車体前部を下側から見た下面図、図２４は車体前部を右斜め上から見た斜視図、図２５は車体前部左側を下方から見た斜視図である。
　図２３～図２５に示すように、フロントサイドフレーム１０７，１０７と、フロントフロアパネル１０１の前部とに渡って、図示しないロアアーム、タイヤ等を含むサスペンション部品や電動パワーステアリング装置ＥＰＳ（後述）を支持するサブフレーム１２２が、前端部と後端部と前後方向中央部で支持されている。具体的には、フロントサイドフレーム１０７，１０７に取付けられたフロントバルクヘッド１０８の下部両端コーナー部とフロントフロアパネル１０１に取付けられたフロアセンタフレーム１１３前端の前端延長部１１４とに渡って、サブフレーム１２２が固定されている。
　サブフレーム１２２は、アルミニウム合金で鋳造された台形状のサブフレーム本体１２３と、サブフレーム本体１２３の前端両側部から末広がり状に前側に延びる左右一対の延長アーム１２４，１２４とで構成されている。前端延長部１１４の前方位置であって、図２４に示すようにサブフレーム１２２、つまりサブフレーム本体１２３上面の車幅方向３箇所で電動パワーステアリング装置ＥＰＳがボルトＢによって固定されている。尚、図２４において電動パワーステアリング装置ＥＰＳの左側にはステアリングギヤボックスＧが設けられ、ステアリングギヤボックスＧはステアリングシャフト挿通孔１２０の下側に近接して配置されている。
　サブフレーム本体１２３は、平面から見ると、前側に湾曲した後縁と、前方に向かい外側に開いて直線状に延びる左右の側縁と、車幅方向に直線状に延びる前縁とを備えたほぼ台形状の部材である。サブフレーム本体１２３は上面が平坦で、下面に剛性を高めるため複数の交差する縦リブ（図３１，図３２参照）を備え、サブフレーム本体１２３の前部の両端部には上方に延びる上部取付アーム部１２５を備えている。
　図２６は車体前部を左外側斜め下から見た斜視図、図２７は車体前部を前方斜め右下から見た斜視図、図２８は延長アームの取付部位を左前方斜め前側から見た斜視図、図２９は延長アームの取付部位を左側方やや斜め前から見た斜視図である。
　図２６～図２９にも示すように、延長アーム１２４，１２４は、延長アーム本体１２４ａと、延長アーム本体１２４ａの後端部に設けた後端取付部１２７と、延長アーム本体１２４ａの前端部に設けた前端取付部１２９とで構成されている。
　後端取付部１２７は、サブフレーム本体１２３の前部コーナー部を下側から支持する取付板１２７ｌと上側の上取付片１２７ｕとこれら連続させる前壁１２７ｆとで構成されている。
　取付板１２７ｌは下側から三角形をなすように３本の締結ボルト１２６，１２６，１２６でサブフレーム本体１２３のねじ穴（ボス形状が一体形成されている）に締結固定され、上取付片１２７ｕは下側から１本の締結ボルト１２６を挿通してナット１２６’により締結固定されている。この後端取付部１２７により延長アーム１２４，１２４がサブフレーム本体１２３を上下から挟み込み前側を押さえるように固定されている。ここで、取付板１２７ｌは上取付片１２７ｕに比べて面積が大きく後方に延び、上取付片１２７ｕは後端取付部１２７の上部内側に形成されている。後端取付部１２７の上部は上取付片１２７ｕから外側に向かって延び、その後徐々に高さが下がり（図２８参照）は最終的に下方に向かって下がっている。後端取付部１２７の前壁１２７ｆの外側寄りに、延長アーム本体１２４ａの後端部が接続されている。
　後端取付部１２７により延長アーム１２４，１２４がサブフレーム本体１２３を上下から挟み込み前側を押さえるように固定され、取付板１２７ｌが三角形状の３点で締結されているため、サブフレーム１２２の延長アーム１２４，１２４が末広がり状に前方ほど開くように配置されていても、前側から衝撃荷重が作用した場合に後述する凹み形状部１３２において延長アーム１２４，１２４が確実に下方向へ屈曲できる。
　延長アーム１２４，１２４の前端取付部１２９は、後端取付部１２７よりも高い位置（地上高で）に配置され、延長アーム本体１２４ａの前端部にフロントバルクヘッド１０８の下部コーナー部、つまりサイドステイ１０８ｓとロアクロス１０８ｌとの接合部分に固定ボルト１２８で締め付け固定されている。前端取付部１２９は内蔵されたカラー１３０を介して下方から固定ボルト１２８とナット１３１によって締結固定されている。前端取付部１２９の先端部下片はフロントバルクヘッド１０８のロアクロス１０８ｌの下面に締結されている。
　延長アーム本体１２４ａは下側が開放された開断面形状の上部材１２４ａｕに下側から上側が開放された開断面形状の下部材１２４ａｌを差し込んで閉断面構造に形成されたものである（図３０参照）。
　延長アーム本体１２４ａの後端部には、後端取付部１２７の前壁１２７ｆへの取付部からやや前側に凹み形状部１３２が形成されている。この凹み形状部１３２は側面から見てくびれている部位であって、通常は何ら折れ曲がるようなことはないが、車両前面衝突時の所定の入力荷重により前後方向中途部で下方に向かって折れ曲がる起点となる。この凹み形状部１３２が、これを起点として延長アーム本体１２４ａ、つまり延長アーム１２４が下側に折れ曲がる脆弱起点部を構成している。
　ここで、凹み形状部１３２は延長アーム１２４の前端取付部１２９よりも低い位置に形成されている。また、サブフレーム１２２は凹み形状部１３２の後方部分に上部取付アーム部１２５を備えることになる。凹み形状部１３２は上部材１２４ａｕと下部材１２４ａｌの双方が縮径して凹み形状部１３２を形成している。
　図３１に示すように、サブフレーム本体１２３の上部取付アーム部１２５の上端部に連結ブラケット１３３が２本の固定ボルト１３４，１３４により側方から固定されている。そして、この連結ブラケット１３３が上方向に向かって挿通された締結ボルト１３５によりフロントサイドフレーム１０７の後端部のサブフレーム中間結合孔１１８（図２２参照）に締結固定されている。
　ここで、固定ボルト１３４，１３４が挿通される連結ブラケット１３３のボルト挿入孔１３６には下側の一部が切欠かれた離脱用切欠き１３７が設けられている。これにより、延長アーム１２４，１２４が凹み形状部１３２を起点として下側に折れた際に、下方に向く荷重が作用すると連結ブラケット１３３をフロントサイドフレーム１０７に残した状態で固定ボルト１３４，１３４が連結ブラケット１３３から離脱して上部取付アーム部１２５、つまりサブフレーム本体１２３が下方へ変位するのを許容している。したがって、離脱用切欠き１３７の大きさは、サブフレーム本体１２３が折れ曲がる際に作用する荷重に対応して決められている。
　ここで、図３１、図３２、図３３において、１３８はサスペンション部品であるロアアームを示している。ロアアーム１３８は後端部を支持ブラケット１３９を介してフロントサイドフレーム１０７とサブフレーム本体１２３にほぼ前後方向を軸にして揺動可能に支持され、前端部はサブフレーム本体１２３に支持部１２１を介してほぼ前後方向を軸にして揺動可能に支持されている。
　具体的には、支持ブラケット１３９は図示しない軸受け部材をＵ字状態に取り囲むように構成されていて、外側の端部の挿通孔１４２に下方から挿入された支持ボルト１４０が後端支持ブラケット外側取付孔１１９（図２２参照）に締付固定され、内側の端部がサブフレーム本体１２３の取り付け部に固定ボルト１４１により締結固定されている。
　ここで、支持ブラケット１３９の外側の挿通孔１４２には、外側の一部が切欠かれた離脱起点部として機能する離脱用切欠き１４３が設けられている。
　これにより、延長アーム１２４，１２４が凹み形状部１３２を起点として下側に折れた際に、支持ブラケット１３９が支持ボルト１４０を残して離脱してロアアーム１３８が下方へ変位するのを許容している。したがって、離脱用切欠き１４３の大きさは、サブフレーム１２２が折れ曲がる際に下向きに作用する荷重に対応して決められている。
　図３３に示すように、サブフレーム本体１２３の後部両側にはフロントフロアパネル１０１の前部、すなわちフロントフロアパネル１０１に接続されるフロアセンタフレーム１１３の前端延長部１１４のサブフレーム後端取付座１１５に対する締結部１４４が設けられている。この締結部１４４は円柱形状の部分で、この締結部１４４には締結ボルト１４５が下方から挿通されサブフレーム後端取付座１１５に設けたボルト孔１１６（図２２，図３５参照）に締結固定されている。
　図３４は締結部１４４を車室内から見た一部切欠斜視図である。図３５は図３４のＢ－Ｂ線に沿う（締結ボルト１４５を除いた）断面図である。図３４、図３５に示すように、締結部１４４に挿通された締結ボルト１４５は、サブフレーム後端取付座１１５の裏面に溶接されたウエルドナット１４６に締結されている。このウエルドナット１４６の周囲には、このウエルドナット１４６の外形よりも大きい直径でウエルドナット１４６を取り囲むように補強板１４７が重合して溶接固定されている。
　つまり、補強板１４７にはウエルドナット１４６の周囲を逃げるようにして孔１４８が形成されている。そのため、補強板１４７によりサブフレーム後端取付座１１５はその周囲が補強されるがウエルドナット１４６が取付けられたその部位自体は補強されない状態となるので、締結ボルト１４５が下向きに引き抜かれる力を受けると、締結ボルト１４５がウエルドナット１４６と共にサブフレーム後端取付座１１５を破断してサブフレーム後端取付座１１５から引き抜かれ易くなっている。
　図３６は図３３のＣ－Ｃ線に沿う断面図、図３７はサブフレーム本体１２３の後部取付部の側断面図である。サブフレーム本体１２３の締結部１４４には、締結部１４４から運転姿勢にある乗員の踵位置付近（図３７参照）に至る範囲で後方に延出する後端延長部１４９が形成されている。この後端延長部１４９は前端延長部１１４の前部連結部１１４ｆの前側に設けられた凹部１１７内に収まるようになっている。
　図３６に示すように、ダッシュボードパネル１０２はフロアトンネル部１０３の両側に、頂部よりもやや高さが低いが平坦部１５１よりも一段高くなっている膨出部分１５０が形成されている。この膨出部分１５０の裏側にフロアセンタフレーム１１３の前端延長部１１４が接合され、この前端延長部１１４の後部１１４ｒの前側に形成された凹部１１７にサブフレーム本体１２３の後端延長部１４９が収まり、これら前端延長部１１４と後端延長部１４９とがダッシュボードパネル１０２の平坦部１５１よりも下側には突出していない。
　ここで、サブフレーム本体１２３の後端延長部１４９は、サブフレーム１２２の凹み形状部１３２よりも後方部分、つまり延長アーム１２４の後端取付部１２７及びサブフレーム本体１２３と同等以上の強度剛性を備えている。この実施形態では後端延長部１４９はサブフレーム本体１２３の下面に設けられと同様の縦リブを備えて必要な曲げ剛性を得ている（図３６参照）。
　上記実施形態によれば、車両前面衝突時に衝撃荷重が作用すると、この前突荷重は前方ほど開くように末広がり状に配置された一対の延長アーム１２４，１２４からサブフレーム本体１２３を介して、強度剛性の高いフロアセンタフレーム１１３，１１３に分散される。
　ここで、一定以上の前突荷重（矢印Ｆ）が作用して、図３８に示すように、フロントバルクヘッド１０８の下部に後ろ向きの荷重が作用すると、サブフレーム１２２の延長アーム１２４が凹み形状部１３２を起点として下側に折れ曲がり、サブフレーム１２２のサブフレーム本体１２３の後端延長部１４９の後端を中心Ｐにして、サブフレーム本体１２３の後端部の締結部１４４を下向き（矢印Ｕ）に引き出すように荷重が作用する。
　この荷重（矢印Ｕ）は締結部１４４を固定している締結ボルト１４５がウエルドナット１４６を介してウエルドナット１４６周囲でサブフレーム後端取付座１１５を破壊して下方に引き抜かれるように作用するため、ウエルドナット１４６の周囲が破断する際に衝突エネルギーを吸収すると共にサブフレーム後端取付座１１５及びその周囲のフロントフロアパネル１０１やダッシュボードパネル１０２の平坦部を上側に変形させることを防止できる。
　したがって、前突荷重を利用して、締結ボルト１４５を引き抜く構造であるので、火薬などを使用した場合のように、タイミングを図る必要もなく適正なタイミングで確実に動作する。
　また、延長アーム１２４が凹み形状部１３２を起点として下方に向かって折れ曲がるため、サブフレーム１２２に支持された電動パワーステアリング装置ＥＰＳを下方に（矢印Ｄ）変位させるので、特に乗員の足元付近にある電動パワーステアリング装置ＥＰＳのステアリングギヤボックスＧをフロントサイドフレーム１０７，１０７の前後方向のクラッシュストロークの範囲外、つまり下側に待避させ、車体の変形ストロークを大きく確保して衝突エネルギーを十分に吸収できる。
　よって、たとえ乗員の足下付近のダッシュボードパネル１０２がサブフレーム本体１２３の後端延長部１４９に押圧されて上側に変形する力が作用（矢印Ｅ）したとしても、その変形は乗員の踵部付近を隆起させるに止まり、乗員のつま先付近が押圧される場合と異なり、乗員の足首角度が拡大する方向へのフロントフロアパネル１０１の変形となるので、乗員へ与えるダメージを小さくできる。尚、図３８において乗員の足の位置は、後側が衝突前、前側が衝突後を示している。
　ここで、剛性の高いサブフレーム本体１２３にサスペンション部品であるロアアーム１３８などを支持しているため、そのための補強が不要となりサブフレーム全体としての重量増加を抑えることができる。
　また、サブフレーム本体１２３の後端延長部１４９の後端を強度剛性の高いフロアセンタフレーム１１３の前端延長部１１４で支持することができるので、延長アーム１２４，１２４の凹み形状部１３２から後側のサブフレーム１２２の長さを長くし、ダッシュボードパネル１０２近傍でサブフレーム１２２に支持される電動パワーステアリング装置ＥＰＳのステアリングギヤボックスＧを大きく下方に待避させることができる。よって、フロントサイドフレーム１０７，１０７のクラッシュストロークを確保し、フロントサイドフレーム１０７，１０７の屈曲による衝突エネルギー吸収を減少させることはない。
　サブフレーム本体１２３の後端延長部１４９を受け入れるフロアセンタフレーム１１３の前端延長部１１４の長さと凹部１１７の設定により、フロアセンタフレーム１１３の前端延長部１１４の変形する部位を調整できるので設定が容易であり、乗員の足下付近のフロントフロアパネル１０１あるいはダッシュボードパネル１０２の上方隆起位置を、乗員に与える影響が小さい位置に設定できる。
　延長アーム１２４，１２４の凹み形状部１３２は延長アーム１２４，１２４の前端取付部１２９よりも低い位置に形成されているため、延長アーム１２４，１２４の前端取付部１２９が凹み形状部１３２よりも高い位置になり、延長アーム１２４，１２４の凹み形状部１３２を下方に向かって折れ曲がり易くできる。
　サブフレーム本体１２３の後端延長部１４９は、サブフレーム１２２の凹み形状部１３２よりも後方部分と同等以上の強度剛性を備えているため、サブフレーム本体１２３の後端延長部１４９が変形しないで、サブフレーム本体１２３が後端延長部１４９の後端を中心Ｐにして確実に回動して、締結ボルト１４５を引き抜くことができる。
　そして、締結ボルト１４５の周囲が補強板１４７で補強されているため、サブフレーム本体１２３の支持剛性を向上しつつ、補強板１４７は締結ボルト１４５を締結するウエルドナット１４６よりも大きな孔１４８でウエルドナット１４６自体を補強していないので、締結ボルト１４５の離脱を容易に行うことができる。
　延長アーム１２４に凹み形状部１３２が形成され、延長アーム１２４の後端部に取付けられたサブフレーム本体１２３に上部取付アーム部１２５が設けられているため、凹み形状部１３２よりも後方に上部取付アーム部１２５が位置する。そのため、車体前部を短縮して車体を小型化できる。また、上部取付アーム部１２５に対して固定ボルト１３４で固定される連結ブラケット１３３の固定ボルト１３４のボルト挿入孔１３６に離脱用切欠き１３７が設けられているため、上部取付アーム部１２５に下向きの一定の荷重が作用するとボルト挿入孔１３６が離脱用切欠き１３７で破断して、連結ブラケット１３３を残したまま、上部取付アーム部１２５が下方に変位できる。その結果、サブフレーム本体１２３，つまりサブフレーム１２２が後端延長部１４９の後端を支点として回動する動作を阻害することはない。
　そして、このように離脱用切欠き１３７により上部取付アーム部１２５が下方に変位する際には、ロアアーム１３８の支持ブラケット１３９にも支持ボルト１４０の挿通孔１４２に離脱用切欠き１４３が設けられているため、ロアアーム１３８の支持ブラケット１３９もサブフレーム本体１２３と同じように下方に変位でき、サブフレーム本体１２３の動きを阻害することはない。
　尚、この発明は上述した実施形態に限られるものではなく、例えば締結ボルト１４５に換えてリベットなどを用いてもよい。また、サブフレーム１２２は前端と後端と前後方向中央部で支持された構造で説明したが、少なくとも前端と後端とで支持されていればよい。凹み形状部１３２は断面が縮小していれば、上部材１２４ａｕ、下部材１２４ａｌのいずれかの断面が縮小していてもよい。ここで、断面の縮小の程度を調整することで折れ曲がりの開始荷重などの設定が自由に調整できる。
７　フロントサイドフレーム
１　フロントフロアパネル（車体フロア）
２　ダッシュボードパネル（車体フロア）
３８　ロアアーム（サスペンション部品）
５２　スタビライザ（サスペンション部品）
ＥＰＳ　電動パワーステアリング装置（車載部品、パワーステアリング装置）
２２　サブフレーム
２９　前端取付部（前端部）
４４　締結部（後端部）
２３　サブフレーム本体
２４　延長アーム
３２　凹み形状部（脆弱起点部）
２５　上部取付アーム部（中間締結部）
３３　連結ブラケット
３４　固定ボルト（締結具）
３６　ボルト挿入孔（中間締結部挿通孔）
３７　離脱用切欠き
５３　挿通凹部
Ｇ　ステアリングギヤボックス（車載部品）
５４　開口部
１３　フロアセンタフレーム
２６　締結ボルト（締結具）
３８　ロアアーム
２１　支持部（前端支持部）
８　フロントバルクヘッド
１０７　フロントサイドフレーム
１０１　フロントフロアパネル（車体フロア）
１０２　ダッシュボードパネル（車体フロア）
１３８　ロアアーム（サスペンション部品）
１２２　サブフレーム
１２９　前端取付部（前端部）
１４４　締結部（後端部）
１３２　凹み形状部（脆弱起点部）
１４９　後端延長部
１０３　フロアトンネル部
１１３　フロアセンタフレーム
１１４　前端延長部
１２５　上部取付アーム部（中間締結部）
１３７　離脱用切欠き（離脱起点部）

Claims (14)

  1. 　車体前部の左右に車体前後方向に沿って配置されたフロントサイドフレームと、車体フロアの前部とに渡って、サスペンション部品や車載部品を支持するサブフレームが、少なくとも前端部と後端部で支持され；
    　前記サブフレームは、後部で前記サスペンション部品や車載部品を支持する軽合金の鋳物で形成されたサブフレーム本体と、このサブフレーム本体に固定され前記サブフレーム本体の前方に延出し、軽合金または鋼でプレス成形された左右一対の延長アームとを備え；
    　前記延長アームの後部であって前記サブフレーム本体の近傍に、車両前面衝突時の入力荷重により前記サブフレームの前後方向中途部で下方に向かって折れ曲がる起点となる脆弱起点部を備えている
    ことを特徴とする自動車の車体前部構造。
  2. 　前記サブフレーム本体は前端部にフロントサイドフレームに固定される中間締結部を備え、前記中間締結部と前記フロントサイドフレームとが締結具により締結され、前記フロントサイドフレームに設けられた前記締結具の中間締結部挿通孔あるいは前記中間締結部に設けられた前記締結具の挿通孔の何れか一方に、前記中間締結部が下方に荷重を受けた場合に破断して前記中間締結部の下方への移動を許容する前記締結具の離脱用切欠きが設けられている
    ことを特徴とする請求項１記載の自動車の車体前部構造。
  3. 　前記サブフレーム本体の上面には、前記サブフレーム本体の前記中間締結部と、前記サブフレーム本体の前記後端部との間に、前記サスペンション部品であるスタビライザが車幅方向に挿通される挿通凹部が形成され、前記サブフレーム本体の上部にパワーステアリング装置が固定され、このパワーステアリング装置のステアリングギヤボックスが前記挿通凹部の開口部を閉塞する位置に設けられている
    ことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の自動車の車体前部構造。
  4. 　前記サブフレーム本体は台形状に形成され、左右一対の前記延長アームは前方に行くほど幅が広くなる末広がり状に配置され、前記サブフレーム本体の前記後端部が前記車体フロアに取付けられたフロアセンタフレームに接続されている
    ことを特徴とする請求項１～請求項３のいずれか一項に記載の自動車の車体前部構造。
  5. 　前記延長アームの前記後端部は上下方向に挿通され三角形状に配置した３本の締結具により前記サブフレーム本体に固定されている
    ことを特徴とする請求項１～請求項４の何れか一項に記載の自動車の車体前部構造。
  6. 　前記延長アームの前記後端部は、前記サブフレーム本体の前記前端部に設けられたロアアームの前端支持部を上下から挟み込んで固定されて、前記延長アームは前記サブフレーム本体の底面に沿って前方に延出する
    ことを特徴とする請求項１～請求項５の何れか一項に記載の自動車の車体前部構造。
  7. 　前記各延長アームの先端は各々車体前部に配置されたフロントバルクヘッドの下部コーナー部に接続される
    ことを特徴とする請求項１～請求項６の何れか一項に記載の自動車の車体前部構造。
  8. 　前記後端部には前記車体フロアの前部に対する締結部が設けられ、前記締結部から運転姿勢にある乗員の踵位置付近に至る範囲で後方に後端延長部が延出している
    ことを特徴とする請求項１記載の自動車の車体前部構造。
  9. 　前記車体フロアの車幅方向中央部にフロアトンネル部が形成され、このフロアトンネル部の両側に前後方向に延びるフロアセンタフレームが設けられ、各フロアセンタフレームの前端部に前端延長部が設けられ、前記サブフレームの前記締結部は、前記フロアセンタフレームの前記前端延長部に固定され、この前端延長部の前方に、前記サブフレームに支持される車載部品を配置する
    ことを特徴とする請求項８記載の自動車の車体前部構造。
  10. 　前記フロアセンタフレームの前記前端延長部は、前記サブフレームの前記後端延長部を受け入れる凹部を備えている
    ことを特徴とする請求項９記載の自動車の車体前部構造。
  11. 　前記サブフレームの前記前端部は前記サブフレームの前記脆弱起点部よりも高い位置にある
    ことを特徴とする請求項９又は請求項１０に記載の自動車の車体前部構造。
  12. 　前記サブフレームの前記後端延長部は、前記サブフレームの前記脆弱起点部よりも後方部分と同等以上の強度剛性を備えている
    ことを特徴とする請求項８～請求項１１のいずれか一項に記載の自動車の車体前部構造。
  13. 　前記サブフレームの前記締結部の周囲が補強されている
    ことを特徴とする請求項８～請求項１２のいずれか一項に記載の自動車の車体前部構造。
  14. 　前記サブフレームは前記脆弱起点部よりも後方部分に前記フロントサイドフレームとの中間締結部を備え、この中間締結部には下方に向く荷重を受けると離脱する離脱起点部が設けられている
    ことを特徴とする請求項８～請求項１３のいずれか一項に記載の自動車の車体前部構造。
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