WO2013172126A1

WO2013172126A1 - 自動車の車体フレーム構造

Info

Publication number: WO2013172126A1
Application number: PCT/JP2013/060611
Authority: WO
Inventors: 康哲渡辺; 哲寛有馬; 英之岡田; 昭人船越
Original assignee: 本田技研工業株式会社
Priority date: 2012-05-18
Filing date: 2013-04-08
Publication date: 2013-11-21
Also published as: CN104284829A; EP2851270A4; CA2866369C; CN104284829B; EP2851270A1; US9150253B2; CA2866369A1; US20150061272A1; EP2851270B1

Abstract

車体フレーム構造は、サイドフレーム（１１）と、サブフレーム（２２）と、車室側支持部材（３５）と、フロア下フレーム（１５）と、リンクステイ（３０）とを備え、前記サブフレーム（２２）は、離間側締結部（２２ｍ）と、近接側締結部（２２ｕ）と、中央折れ点（２７）とを備え、前記リンクステイ（３０）は、第一端部側が、前記近接側締結部（２２ｕ）とともに前記車室側支持部材（３５）の下面に引き抜き可能に締結されるとともに、第二端部側が、前記フロア下フレーム（１５）に締結され、前記リンクステイ（３０）の前記第二端部側を締結するナット（３８）は、前記リンクステイ（３０）のフロアトンネル部（１８）から離間する側の側壁に保持され、支持ボルト（３９）は、フロアトンネル部（１８）の下方側から車幅方向を軸として前記ナット（３８）に締め込まれる。

Description

自動車の車体フレーム構造

　この発明は、四輪車両の車室の前部側または後部側の車体フレーム構造に関する。また、この発明は、自動車の車体フレーム構造に関する。
　本願は、２０１２年５月１８日に日本国に出願された特願２０１２－１１４５８０号、２０１２年５月３１日に日本国に出願された特願２０１２－１２５１６０号、２０１２年５月３１日に日本国に出願された特願２０１２－１２５１６１号、及び２０１２年９月１２日に日本国に出願された特願２０１２－２００８５０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、それによっ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１参照）。

　また、車両の前面衝突時のクラッシュストロークを確保する技術として、車体前部の下方側でサスペンション部品を支持するサブフレームを設け、車両の前面衝突時に、サブフレームの後部側の車体固定部を強制的に切り離すようにした技術が知られている（特許文献２参照）。

　特許文献２に記載の車体フレーム構造は、サブフレームの後端部が車室側フレームにボルトとナットとによって締結固定されるとともに、車両の前面衝突時に火薬の推力によって前記ナットを緩める回動レバーアームが設けられている。この車体フレーム構造を採用した場合、車両の前面衝突時に回動レバーアームが火薬推力によってナットを緩めると、サブフレームの後端部がボルトとともに下方に落下し、それによって搭載するサスペンション部品が下方に変位することになる。

　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に対して、前面衝突をトリガーとして火薬を爆発させてナットを緩め、サブフレーム後端に設けたボルトを引き抜く回転レバーアームを回転させることで、ボルトを引き抜いて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２参照）。

特開２０１０－２４７５９８号米国特許出願公開第２０１０／０００４８２６号

　特許文献１の技術は、車両前後方向の衝突荷重が入力されたときに、ロアメンバを下方に屈曲変形させる。そのため、衝突時にロアメンバに支持されたサスペンション部品が車室側の部材と干渉しにくくなるものの、衝突に伴う車体の変形が進行したときには、ロアメンバやサスペンション部品を車室の下方に確実に誘導することができない。

　即ち、特許文献１の技術においては、ロアメンバが前後方向の略中間部で中折れする。そのため、車体前部の変形が進んでもロアメンバの基端側の車体連結部はほぼ一定位置に維持され、ロアメンバやサスペンション部品が車室の下方に潜り込みにくくなる。

　また、特許文献２の技術は、車両前後方向の衝突荷重が入力されたときに、火薬の推力によってボルト締結部のナットを緩め、それによってサブフレームを締結するボルトを引き抜く。そのため、衝突時にサブフレームの端部を車体から完全に離脱させることができるものの、サブフレームの端部の締結部の構造が複雑になり、車両の重量増加や製品コストの高騰の原因となり易い。

　そこでこの発明の態様は、簡単な構成により、車両前後方向の衝突荷重の入力時にサブフレームを確実に車室の下方に誘導できるようにして、車両の重量増加や製品コストの高騰を招くことなく車両のクラッシュストロークの増大を図ることのできる車体フレーム構造を提供しようとするものである。

　また、特許文献１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。そのため、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。したがって、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。

　また、特許文献２の技術においては、サブフレームにサスペンション部材を支持する構造である。そのため、重量増加の問題は解消されるが、サブフレームと回転レバーアームとは、車体から離脱後に結合関係が無くなるので、サブフレームを車体の下方に確実に誘導できないという課題がある。

　そこで、この発明の別の態様は、車体前部や車体後部の衝突時に、サブフレームを確実に車体の下方に誘導することにより、エネルギー吸収を行なうことができる車体前部あるいは車体後部のクラッシュストロークを確保し、サブフレームの車体との干渉を防止できる自動車の車体フレーム構造を提供することを別の目的とする。

　この発明に係る車体フレーム構造では、上記課題を解決するために以下の構成を採用した。
　（１）本発明の一態様に係る車体フレーム構造は、車室の前方側または後方側に車体前後方向に沿って配置されたサイドフレームと、前記サイドフレームの下方に配置されてサスペンション部品を支持するサブフレームと、前記車室の前部または後部の外側下方に配置されて前記サブフレームの前記車室に近接する側の端部を支持する車室側支持部材と、前記車室のフロアトンネル部に隣接するフロアの段差部の下方に前記車体前後方向に沿って配置されたフロア下フレームと、前記サブフレームの車室に近接する側の端部と前記フロア下フレームとに跨って配置されて、両者を連結するリンクステイと、を備え、前記サブフレームは、前記車室と離間する側の端部で前記サイドフレームの延出端側の部材に締結される離間側締結部と、前記車室に近接する側の端部で前記車室側支持部材に下方側から締結固定される近接側締結部と、前記離間側締結部と前記近接側締結部の間の前後方向の略中央部で下方に向けて折れ曲がる中央折れ点と、を備え、前記リンクステイは、第一端部側が、前記近接側締結部とともに前記車室側支持部材の下面に引き抜き可能に締結されるとともに、第二端部側が、車幅方向に延出する支持ボルトと前記支持ボルトに螺合されるナットによって前記フロア下フレームに締結され、前記リンクステイの前記第二端部側を締結する前記ナットは、前記リンクステイの前記フロアトンネル部から離間する側の側壁に保持され、前記支持ボルトは、前記フロアトンネル部の下方側から前記ナットに締め込まれる。

　この発明の場合、サイドフレームの延出端側に車体前後方向の衝突荷重が入力されると、サイドフレームが圧縮変形しつつ、サブフレームの離間側締結部にも衝突荷重が入力される。離間側締結部に衝突荷重が入力されると、サブフレームが中央折れ点で下方に折れ曲がるとともに、近接側締結部がリンクステイの一端部側とともに車室側支持部材の下方に引き抜かれる。この状態から衝突に伴う変形がさらに進行すると、サブフレームの車室側の端部がリンクステイとともに支持ボルトを中心として下方に回動する。

　また、車体組付時に、リンクステイの他端部側をフロア下フレームに締結する場合には、フロアトンネル部の下方位置においてナットに対する支持ボルトの締め込みを行う。

　（２）上記（１）の態様において、前記ナットは、前記リンクステイの側壁に係止される係合爪を有するナットカバーに一体に組み付けられていてもよい。

　この場合、リンクステイの他端部側をフロア下フレームに締結するに際しては、ナットと一体化されたナットカバーの係合爪をリンクステイの側壁に予め係止させておき、その状態でナットカバー内のナットに対して支持ボルトの締め込みを行う。

　（３）上記（１）または（２）の態様において、前記リンクステイの側壁には、前記支持ボルトが挿通されるボルト挿通部が設けられ、前記ナットは、前記リンクステイの側壁の前記ボルト挿通部に係止されて回転を規制される規制突起を備えてもよい。

　この場合、支持ボルトをナットに締め込むと、規制突起を介してリンクステイからナットにトルク反力が作用するようになる。

　（４）上記（１）～（３）の態様において、前記リンクステイの側壁には、前記支持ボルトが挿通されるボルト挿通部が設けられ、前記ボルト挿通部には、前記車体前後方向の衝突荷重の入力時に、前記サブフレームの前記車体前後方向の変位に伴う前記リンクステイと前記支持ボルトの相対変位を許容する変位許容部が設けられてもよい。

　この場合、車体前後方向の衝突荷重の入力初期に、サイドフレームの潰れ変形に伴ってサブフレームの近接側締結部がフロア下フレームに近接する方向に変位しようとすると、フロア下フレーム側に係止された支持ボルト対するリンクステイの変位が変位許容部によって許容される。したがって、このとき支持ボルトからリンクステイには過大な荷重が生じず、リンクステイの不要な変形が抑制される。

　（５）上記（１）～（４）の態様において、前記リンクステイの側壁には、前記支持ボルトが挿通されるボルト挿通部が設けられ、前記ボルト挿通部は、前記車体前後方向の衝突荷重の入力時に、前記サブフレームの下方変位に伴う前記支持ボルトからの前記リンクステイの脱落を許容する切欠き溝によって構成されてもよい。

　この場合、車体前後方向の衝突荷重の入力後期に、サブフレームがリンクステイを介して支持ボルトの軸回りに回動した後に、支持ボルトが切欠き溝の開口側に向かって相対変位するようにリンクステイが下方に変位する。この結果、支持ボルトに対するリンクステイの係合が解除され、サブフレームの車室側領域はリンクステイとともに下方に落下する。

　（６）上記（１）の態様において、前記リンクステイは、前記車体前後方向略中央部に下方に向かって凸となる下方凸形状部を有し、前記サブフレームの前記近接側締結部が取り付けられる前記車室側支持部材には、下方への荷重により締結具の前記車室側支持部材からの離脱を容易にする脆弱部が設けられ、前記下方凸形状部の頂点は、前記サブフレームの前記中央折れ点と前記近接側締結部とでトラス構造を形成すると共に、前記サブフレームの初期状態及び衝突中の前記サブフレームの接地状態であっても、前記中央折れ点と前記リンクステイの前記締結中心とを結ぶ直線の下方に位置してもよい。

　（７）上記（６）の態様において、前記サブフレームの前記近接側締結部が締結される前記車室側支持部材には、重合された補強板が設けられ、前記脆弱部が、前記車室側支持部材の前記締結具の挿通孔とこの締結具の挿通を許容するために前記補強板に形成された挿通孔との間の前記車室側支持部材の環状部分であってもよい。

　（８）上記（７）の態様において、前記補強板は、この補強板が取付けられる前記車室側支持部材よりも板厚が厚くてもよい。

　（９）上記（７）または（８）の態様において、前記補強板は、前記脆弱部の衝突荷重入力方向後方で前記車室側支持部材と溶接され、前記締結具が、ボルトと前記車室側支持部材に溶接固定されたナットであってもよい。

　（１０）上記（６）～（９）の態様において、前記リンクステイは、底壁を下方に突出させて前記下方凸形状部を形成してもよい。

　（１１）上記（１０）の態様において、前記リンクステイは、前記底壁を上方に窪ませた前記近接側締結部用の凹み部を備え、前記凹み部の衝突荷重入力方向後方に前記下方凸形状部を備えてもよい。

　（１２）上記（１０）又は（１１）の態様において、前記リンクステイは、前記底壁から延びる側壁を備え、前記下方凸形状部の上方に位置する側壁に凹み部が設けられてもよい。

　（１３）上記（１）の態様において、前記サブフレームの近接側締結部には、前記フロア下フレーム方向に延出する延長片が設けられ、前記フロア下フレームには、前記延長片の先端部に所定隙間をもって対向して、前記車体前後方向の衝突荷重の入力時に前記延長片の先端部が当接する支持壁が設けられてもよい。

　この発明の場合、サイドフレームの延出端側に車体前後方向の衝突荷重が入力されると、サイドフレームが圧縮変形しつつ、サブフレームの離間側締結部にも衝突荷重が入力される。離間側締結部に衝突荷重が入力されると、サブフレームが中央折れ点で下方に折れ曲がろうとし、このとき第１の締結部材には、車室側支持部材から下方に引き抜く方向の力が加わる。こうして各部の変形が進むと、サブフレームの近接側締結部の延長片の先端部がフロア下フレームの支持壁に当接するようになる。延長片の先端部が支持壁に当接すると、その当接部がサブフレームの車室側の力学的支点となり、第１の締結部材には大きな変位で下方に引き抜こうとする力が作用する。これにより、第１の締結部材が車体側支持部材から下方に引き抜かれ、サブフレームの近接側締結部が車体側支持部材との締結を解除される。このとき、サブフレームの近接側締結部は、リンクステイと第２の締結部材を介してフロア下フレームに連結されており、車体の変形がさらに進むと、サブフレームが第２の締結部材の軸を中心とし、車室の下方側に大きく回動するようになる。

　（１４）上記（１３）の態様において、前記車体側支持部材は、第１の締結部材が貫通して上面側で前記第１の締結部材の頭部が係止される支持部材基板と、前記第１の締結部材の頭部の外側を取り囲む逃げ孔を有するとともに前記支持部材基板の上面に接合される補強板と、を備え、前記支持部材基板上の前記補強板の逃げ孔に囲まれた領域が脆弱部とされてもよい。

　この場合、第１の締結部材の頭部は、補強板の逃げ孔の内側の支持部材基板のみの脆弱部によって係止され、脆弱部の周域は、支持部材基板と補強板が接合されることで剛性が高くなる。したがって、車体前後方向の衝突荷重の入力時に、サブフレームの近接側締結部から第１の締結部材に下向きの力が作用すると、車体側支持部材が脆弱部で破断して、第１の締結部材が車体側支持部材から下方に引き抜かれる。

　（１５）上記（１４）の態様において、前記支持部材基板のうち、前記脆弱部と車室側で隣接する領域の下面とは、上面側への前記補強板の接合によって剛性が増し、前記車体前後方向の前記衝突荷重の入力初期に前記サブフレームの近接側締結部のエッジが当接する第１支点を構成し、前記フロア下フレームの支持壁は、前記車体前後方向の前記衝突荷重の入力中期に前記延長片の先端部が当接する第２支点を構成してもよい。

　この場合、車体前後方向の衝突荷重の入力時に、サブフレームが中央折れ点で下方に屈曲し始めると、サブフレームの車室側領域は、初期段階では、近接側締結部のエッジが支持部材基板の下面の剛性の高い第１支点に当接し、つづく中期段階では、延長片の先端部がフロア下フレームの支持壁上の第２支点に当接する。したがって、サブフレームの車室側領域の力学的支点が、第１支点から第２支点に移動することにより、サブフレームの回動に伴う第１の締結部材の下方変位が増大することになる。

　（１６）上記（１３）～（１５）の態様において、前記リンクステイの第二端部側には、第２の締結部材が貫通状態で支持される貫通部が設けられ、前記貫通部には、前記車体前後方向の前記衝突荷重の入力時に、前記サブフレームの前記車体前後方向の変位に伴う前記リンクステイと前記第２の締結部材の相対変位を許容する変位許容部が設けられてもよい。

　この場合、車体前後方向の衝突荷重の入力初期に、サイドフレームの潰れ変形に伴ってサブフレームの近接側締結部がフロア下フレームに近接する方向に変位しようとすると、フロア下フレーム側に係止された第２の締結部材に対するリンクステイの変位が変位許容部によって許容される。したがって、このとき第２の締結部材からリンクステイには過大な荷重が生じず、リンクステイの不要な変形が抑制される。

　（１７）上記（１３）～（１６）において、前記リンクステイの第二端部側には、前記第２の締結部材が貫通状態で支持される貫通部が設けられ、前記貫通部は、前記車体前後方向の前記衝突荷重の入力時に、前記サブフレームの下方変位に伴う前記第２の締結部材からの前記リンクステイの脱落を許容する切欠き溝によって構成されてもよい。

　この場合、車体前後方向の衝突荷重の入力後期に、第１の締結部材が車体側支持部材から引き抜かれ、サブフレームがリンクステイを介して第２の締結部材の軸回りに回動した後に、第２の締結部材が切欠き溝の開口側に向かって相対変位するようにリンクステイが下方に変位する。この結果、第２の締結部材に対するリンクステイの係合が解除され、サブフレームの車室側領域はリンクステイとともに下方に落下する。

　（１８）上記（１３）～（１７）の態様において、前記フロア下フレームの支持壁は、傾斜面と、この傾斜面に連続して設けられ上方側に窪んだ係止凹部と、を備え、前記延長片は、前記支持壁の傾斜面と平行な平坦面と、その平坦面から突出し、前記車体前後方向の前記衝突荷重の入力中期に前記支持壁の係止凹部に係合される係合凸部と、を備えてもよい。

　この場合、車体前後方向の衝突荷重の入力中期に、サイドフレームの潰れ変形に伴ってサブフレームの近接側締結部がフロア下フレームに近接する方向に変位すると、サブフレームの延長片は、平坦面でフロア下フレーム側の傾斜面に当接した後に、係合凸部でフロア下フレーム側の係止凹部に係合される。

　（１９）上記（１８）の態様において、前記フロア下フレームの上面側には、前記係止凹部の上面側周縁部を補強する補強部材が取り付けられてもよい。

　上記（１）に係る発明の態様は、車体前後方向の衝突荷重が入力されると、サブフレームが中央折れ点で下方に屈曲するとともに、近接側締結部がリンクステイの一端部側とともに車室側支持部材から下方に引き抜かれ、サブフレームの後部が、リンクステイとともにフロア下フレーム上の支持ボルトを中心として回動するようになるため、サブフレームとサスペンションプ部品を確実に車室の下方に誘導することができる。

　したがって、この発明の態様によれば、簡単な構造でありながら、車体前後方向の衝突荷重の入力時に、サブフレームとサスペンション部品を確実に車室の下方に誘導することができる。そのため、車両の重量増加や製品コストの高騰を招くことなく車両のクラッシュストロークの増大を図ることができる。

　さらに、この発明の態様は、ナットが、リンクステイのフロアトンネル部から離間する側の側壁に保持されるとともに、支持ボルトがフロアトンネル部の下方側からナットに締め込まれる。そのため、車体組付時に、フロアトンネル部の下方の広いスペースにおいてナットに対する支持ボルトの締め込み作業を容易に行うことができ、作業性が向上するという利点がある。

　上記（２）に係る発明の態様は、係合爪を有するナットカバーにナットが一体に組み付けられている。そのため、予め、リンクステイの側壁上の所定位置にナットカバーを係止させておくことにより、ナットの配置される側の周域スペースが狭い場合であっても、ナットを正確に位置決めした状態において、支持ボルトの締め込みを行うことができる。

　上記（３）に係る発明の態様は、ボルト挿通部に係止されてナットの回転を規制する規制突起がナットに設けられている。そのため、ナット部分を作業者が押さえることなく、支持ボルトをナットに締め込むことができる。

　上記（４）に係る発明の態様は、リンクステイの側壁のボルト挿通部に変位許容部が設けられている。そのため、サブフレームの近接側締結部がフロア下フレーム方向に変位するときに、リンクステイの変位を変位許容部によって許容することができる。したがって、この発明の態様によれば、リンクステイがリンクとして機能する前にリンクステイに不要な変形が生じるのを防止することができる。

　上記（５）に係る発明の態様は、リンクステイのボルト挿通部が切欠き溝によって構成されている。そのため、車体前後方向の衝突荷重の入力後期に、サブフレームがリンクステイを介して支持ボルトの軸回りに回動した後に、支持ボルトに係止されているリンクステイを切欠き溝に沿わせて下方に落下させることができる。したがって、この発明の態様によれば、車体前後方向の衝突荷重の入力時に、サブフレームの車室側領域を最終的に下方に落下させることができる。

　上記（６）に係る発明の態様は、リンクステイの下方凸形状部の頂点は、サブフレームの中央折れ点とサブフレームの近接側締結部とで三角形状をなすトラス構造を形成する。そのため、車両衝突時における衝撃荷重を下方凸形状部の頂点に集中させ、かつ集中した応力をこの下方凸形状部の頂点に下向きに作用させることができる。

　また、サブフレームの近接側締結部が取り付けられる車室側支持部材には下方への荷重により締結具の車室側支持部材からの離脱を容易にする脆弱部が設けられている。そのため、車両衝突時にサブフレームの近接側締結部を車室側支持部材から離脱させることができる。

　よって、車両衝突時にサブフレームは前締結部と近接側締結部との間の中央折れ点で下方に折れ曲がり、その後前端が接地し、サブフレームは近接側締結部を車室側支持部材に締結した締結具が脆弱部を破断し、リンクステイとサブフレームとが一体のままリンクステイの下方凸形状部が下方に曲がる。そのため、リンクステイは、リンクステイ後部の締結中心を軸に回動して確実にサブフレームを車体の下方に誘導して、サブフレームに取付けられたサスペンション部品が例えばパワーユニットと干渉することを防止でき、更にサブフレームが車体と干渉するのを防止できると共に衝突エネルギーを吸収できるクラッシュストロークを確保できる。

　上記（７）に係る発明の態様は、サブフレームから入力される荷重を、車室側支持部材の締結具の挿通孔と補強板の挿通孔との間の車室側支持部材の環状部分である脆弱部に局所的に集中させることができ、小さい変位で締結具により車室側支持部材を破断させることができる。そのため、破断までの時間を短くできる。

　上記（８）に係る発明の態様は、サブフレームに取り付けられたサスペンション部品や、例えば電動パワーステアリング装置などの侵入に対する耐力を高めることができる。

　上記（９）に係る発明の態様は、車両前面衝突時にサブフレームに衝撃荷重が作用すると、この荷重は車室側支持部材に溶接固定されたナット溶接部の破断荷重と車室側支持部材と補強板との溶接部分に作用するせん断応力となって作用する。そのため、サブフレームが車室側支持部材に対して滑るのを防止して、サブフレームの回転動作につなげることができる。よって、サブフレームの後方への移動を確実に阻止することができる。

　上記（１０）に係る発明の態様は、リンクステイのプレス成型時に下方凸形状部を容易に形成することができる。

　上記（１１）に係る発明の態様は、凹み部で衝突荷重入力方向前側の剛性が増したことで、その後方の下方凸形状部でのリンクステイの下方への折れ曲がりが容易となると共に、サブフレームからリンクステイに渡る底面から、例えば締結具のボルト頭部が下方に突出して路面と干渉するのを防止できる。

　上記（１２）に係る発明の態様は、側壁の凹み部により下方凸形状部での曲げ変形に側壁が悪影響を与えず、リンクステイを確実に折れ曲がるようにできる。

　上記（１３）に係る発明の態様は、車体前後方向の衝突荷重が入力されると、サブフレームが中央折れ点で下方に屈曲するとともに、サブフレームの近接側締結部の延長片の先端部がフロア下フレームの支持壁に当接して、その当接部がサブフレームの車室側の力学的支点となり、第１の締結部材に大きな変位で下方に引き抜こうとする力が作用する。そのため、第１の締結部材を確実に下方に引き抜いてサブフレームの近接側締結部を下方に脱落させることができる。

　さらに、この発明の態様では、サブフレームの近接側締結部が、リンクステイと第２の締結部材を介してフロア下フレームに連結されている。そのため、サブフレームの近接側締結部が下方に脱落した後には、サブフレームを第２の締結部材を中心として車室の下方側に回動させ、サブフレームとサスペンション部品を確実に車室の下方に誘導することができる。

　上記（１４）に係る発明の態様は、第１の締結部材の頭部が、補強板の逃げ孔の内側の支持部材基板のみの脆弱部によって係止され、その脆弱部の周域の剛性が補強板によって高められる。そのため、車体前後方向の衝突荷重の入力時に、第１の締結部材の僅かな下方変位によって脆弱部を確実に破断させることができる。

　上記（１５）に係る発明の態様は、車体前後方向の衝突荷重の入力時に、サブフレームの車室側の力学的支点を、第１の締結部材の頭部に近接した第１支点から、フロア下フレームの支持壁上の第２支点に連続的に移動させることができる。そのため、第１の締結部材を確実に下方に引き抜くことができる。

　上記（１６）に係る発明の態様は、リンクステイの他端部側で第２の締結部材を支持する貫通部に変位許容部が設けられている。そのため、車体前後方向の衝突荷重の入力中期に、サブフレームの近接側締結部の延長片が車室側に変位してフロア下フレームの支持壁に当接するときにリンクステイの変位が変位許容部によって許容され、リンクステイがリンクとして機能する前にリンクステイに不要な変形が生じることを防止することができる。

　上記（１７）に係る発明の態様は、リンクステイの貫通部が切欠き溝によって構成されている。そのため、車体前後方向の衝突荷重の入力後期に、サブフレームがリンクステイを介して第２の締結部材の軸回りに回動した後に、第２の締結部材に係止されているリンクステイを切欠き溝に沿わせて下方に落下させることができる。したがって、この発明の態様によれば、車体前後方向の衝突荷重の入力時に、サブフレームの車室側領域を最終的に下方に落下させることができる。

　上記（１８）に係る発明の態様は、車体前後方向の衝突荷重の入力中期に、サブフレームの延長片を、平坦面でフロア下フレーム側の傾斜面に当接させた後に、係合凸部でフロア下フレーム側の係止凹部に係合させることができる。そのため、延長片の係合凸部を係止凹部に誘導して、第１の締結部材の引き抜きのための安定したサブフレームの回動を得ることができる。

　上記（１９）に係る発明の態様によれば、フロア下フレームの上面側に、係止凹部の上面側周縁部を補強する補強部材が設けられている。そのため、サブフレームが係合凸部を係止凹部に係合させて回動するときに、係合凹部回りが撓み変形することを防止することができる。したがって、この発明の態様によれば、第１の締結部材の引き抜きのためのサブフレームの回動をより安定させることができる。

本発明の第一実施形態の車両の部分断面側面図である。本発明の第一実施形態の車両の前半部領域の下面図である。本発明の第一実施形態の車両を車室側から視た斜視図である。本発明の第一実施形態の車両のサブフレームを下側から視た斜視図である。本発明の第一実施形態の図１の断面部分に対応する拡大断面図である。本発明の第一実施形態の図３の一部を拡大した斜視図である。本発明の第一実施形態のリンクステイの取付部を下側から視た斜視図である。本発明の第一実施形態のリンクステイの取付部を示す縦断面斜視図である。本発明の第一実施形態の上部取付けアームの取付部を示す斜視図である。本発明の第一実施形態のサブフレームを、後締結部を横断面にして後ろから視た斜視図である。本発明の第一実施形態のリンクステイを下方から視た斜視図である。本発明の第一実施形態のリンクステイの側面図である。本発明の第一実施形態のリンクステイを上方から視た斜視図である。本発明の第一実施形態のサブフレームとリンクステイの取付部の斜視図である。本発明の第一実施形態のサブフレームとリンクステイの取付部の縦断面図である。本発明の第一実施形態の図３のＡ－Ａ断面に対応する断面図である。本発明の第一実施形態のリンクステイの後部側の締結部を車幅方向外側から見た斜視図である。本発明の第一実施形態のリンクステイの後部側の締結部を車幅方向内側から見た斜視図である。本発明の第一実施形態の図１７のＢ－Ｂ断面に対応する断面図である。本発明の第一実施形態のサブフレームの落下状況を示す説明図である。本発明の第一実施形態のサブフレームの落下状況を示す説明図である。本発明の第一実施形態のサブフレームの落下状況を示す説明図である。本発明の第一実施形態のサブフレームの落下状況を示す説明図である。本発明の第一実施形態のサブフレームの落下状況を示す説明図である。本発明の第一実施形態のサブフレームの落下状況を示す説明図である。本発明の第二実施形態のリンクステイ取付部を下側から視た斜視図である。本発明の第二実施形態のリンクステイを下方から視た斜視図である。本発明の第二実施形態のリンクステイの側面図である。本発明の第二実施形態のリンクステイを上方から視た斜視図である。本発明の第二実施形態のリンクステイとサブフレームとの取付部の斜視図である。本発明の第二実施形態の後締結部の縦断面図である。本発明の第二実施形態のサブフレームの落下状況を示す説明図である。本発明の第二実施形態のサブフレームの落下状況を示す説明図である。本発明の第二実施形態のサブフレームの落下状況を示す説明図である。本発明の第二実施形態のサブフレームの落下状況を示す説明図である。本発明の第二実施形態のサブフレームの落下状況を示す説明図である。本発明の第二実施形態のサブフレームの落下状況を示す説明図である。本発明の第三実施形態のリンクステイの取付部を下側から視た斜視図である。本発明の第三実施形態のリンクステイと前端延長部材の締結部の側面図である。本発明の第四実施形態のサブフレームの一部を上方側から見た斜視図である。本発明の第四実施形態のサブフレームと前端延長部材を斜め下方から見た斜視図である。本発明の第四実施形態のサブフレームと前端延長部材の縦断面図である。本発明の第四実施形態の前端延長部材を上方側から見た斜視図である。

　第一実施形態
　以下、この発明の第一実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の説明においては、「前」「後」や「上」「下」、「左」「右」については、特別に断らない限り車両についての「前」「後」や「上」「下」、「左」「右」を意味するものとする。

　図１は、この実施形態の車両の前部側左側面を、一部を破断断面にして示した図である。図２は、同車両の前部領域を下方から見た図である。図３は、同車両の前部下方側を車室側の斜め上方側から見た図である。

　図１～図３に示すように、車室Ｉ内に臨むフロアパネル１９の前端部には、車室Ｉとその前方のエンジンルームＥを隔成するダッシュロアパネル１７の後端部が接合されている。ダッシュロアパネル１７は、フロアパネル１９との接合部から斜め上方に立ち上がっている。また、フロアパネル１９の車幅方向の中央部には、上方に膨出するフロアトンネル部１８が車体前後方向に沿って設けられている。フロアトンネル部１８の前端部は、ダッシュロアパネル１７に突き合わされている。尚、図２、図３ではダッシュロアパネル１７の図示を省略する。

　車室Ｉの前方側には、車体前部側の主要な骨格部材である左右一対のフロントサイドフレーム１１，１１（サイドフレーム）が、車体前後方向に沿って設けられている。フロントサイドフレーム１１，１１の前端部には、図示しないラジエータを支持するフロントバルクヘッド１２の両側部が取り付けられている。フロントサイドフレーム１１，１１には、車両駆動用の図示しないパワーユニットが保持されている。

　図３に示すように、フロントサイドフレーム１１の後端部は、前部側の閉断面構造部に連なり上部が開放されたＵ字断面形状のフロントサイドリヤエンド１６として形成されている。フロントサイドリヤエンド１６は、ダッシュロアパネル１７の下面とフロアパネル１９の下面とに沿うように車体後方側に延出している。そして、フロントサイドリヤエンド１６は、ダッシュロアパネル１７とフロアパネル１９の下面とに接合されることにより、車体前後方向に沿う連続した閉断面を構成している。また、フロントサイドリヤエンド１６は、上方に開口する断面Ｕ字状のフレーム部材であるアウトリガ１３によって、車室Ｉの側部の骨格部材であるサイドシル１４と連結されている。

　なお、図３中のフロアセンタフレーム２１は、ダッシュロアパネル１７とフロアパネル１９の上面側とに取り付けられ、両パネル１７，１９とともにフロントサイドリヤエンド１６に連続する閉断面を形成する。

　車室Ｉの下方のフロアトンネル部１８の両脇には、上方に開口する断面Ｕ字状のフレーム部材であるフロアトンネルフレーム１５，１５が、車体前後方向に沿って配置されている。各フロアトンネルフレーム１５の前端部には、連続したＵ字状断面をなす前端延長部材１０が接合されている。フロアトンネルフレーム１５と前端延長部材１０の上面側とには、フロアパネル１９とダッシュロアパネル１７とが接合されている。フロアトンネルフレーム１５と前端延長部材１０とは、フロアパネル１９及びダッシュロアパネル１７とともに車体前後方向に沿う閉断面を構成している。

　なお、この実施形態においては、フロアトンネルフレーム１５と前端延長部材１０とがフロア下フレームを構成している。

　また、車幅方向左右のフロントサイドリヤエンド１６とそれに隣接する前端延長部材１０（フロア下フレーム、前端延長部、他の車体パネル）との間は、横メンバ２０（支持部材基板、車室側支持部材、車体パネル）によって相互に連結されている。横メンバ２０は、上方に開口する断面Ｕ字状の板状部材であり、アウトリガ１３と連続するように車幅方向に沿って延出している。

　したがって、ダッシュロアパネル１７は、フロントサイドリヤエンド１６の上面と接合されることにより、フロントサイドフレーム１１に連続する車体前後方向に沿う閉断面を形成するとともに、アウトリガ１３と横メンバ２０との各上面と接合されることにより、サイドシル１４とフロントサイドリヤエンド１６、フロントサイドリヤエンド１６とフロアトンネルフレーム１５をそれぞれ接続する車幅方向に沿う閉断面を形成している。

　なお、フロントサイドリヤエンド１６、アウトリガ１３及び横メンバ２０は、開放断面の上部にフランジ部を有し、これらのフランジ部がフロアパネル１９やダッシュロアパネル１７の下面に接合されている。

　フロントサイドフレーム１１，１１の下方には、図示しないサスペンション部品を支持するサブフレーム２２が取り付けられている。

　図４は、サブフレーム２２を下方から見た図である。図４にも示すように、サブフレーム２２は、左右両側のフロントサイドフレーム１１，１１の前端部（延出端）に取り付けられたフロントバルクヘッド１２に締結される前締結部２２ｍ，２２ｍ（離間側締結部）と、車室Ｉの前部下方の横メンバ２０に下方から締結固定される後締結部２２ｕ，２２ｕ（近接側締結部）と、車両に前後方向の衝突荷重が入力されたときに、前締結部２２ｍ，２２ｍと後締結部２２ｕ，２２ｕとの間の前後方向の略中央位置で下方に向けて折れ曲がる中央折れ点２７，２７と、中央折れ点２７，２７の後部側近傍位置に設けられ、フロントサイドフレーム１１，１１の後部側下面に締結される上部取付けアーム２５，２５と、を備えている。

　また、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とで主に構成されている。サブフレーム本体２３の上面側には、電動パワーステアリング装置ＥＰＳ（図１参照）が配置（支持）されている。

　サブフレーム本体２３は、図２に示すように、平面から見ると、中央部が凹状に窪むように湾曲した後縁と、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形状の部材である。サブフレーム本体２３は、下面側に複数の縦リブ（図４参照）が設けられ、それによって軽量化と剛性の向上とが図れている。

　上記の後締結部２２ｕ，２２ｕは、サブフレーム本体２３の後側の左右の端部に設けられている。上記の上部取付けアーム２５，２５は、サブフレーム本体２３の前側の左右の端部に設けられている。

　左右の各延長アーム２４の後端部は、サブフレーム本体２３の前端側の下面に複数のボルト２６によって固定されている。そして、各延長アーム２４の前縁部は、サブフレーム２２の前述した前締結部２２ｍとされ、その前締結部２２ｍがフロントバルクヘッド１２の下部コーナ部にボルト２６によって締結固定されるようになっている。

　各延長アーム２４のサブフレーム本体２３との締結部の近傍は、図１に示すように、側面から見てくびれている。このくびれた部分は上記の中央折れ点２７となっている。中央折れ点２７は通常は何ら折れ曲がるようなことはないが、車両に所定値以上の前後方向の衝突荷重Ｆが入力されたときに、サブフレーム２２が前後方向の略中央で下方に向かって折れ曲がる起点となる。ここで、左右の各延長アーム２４は、図１に示すように、サブフレーム２２が車両に搭載された状態において、その前端側の地上高が後端側の地上高よりも高くなっている。

　図５は、サブフレーム本体２３の後締結部２２ｕと、車室Ｉの前部側下方領域との連結部分を拡大して示す図である。

　図５に示すように、サブフレーム本体２３の左右の後締結部２２ｕは、上面側と下面側とに突出する厚肉円筒状のボス部によって構成されている。そして、各後締結部２２ｕには、後締結部２２ｕから前端延長部材１０方向（フロア下フレーム方向）に延出する延長片２９が突設されている。延長片２９は、先端部側が平面視で円弧状に形成されるとともに、下面側が中空状に肉抜きされている。また、延長片２９の先端部は、サブフレーム２２が車体に取り付けられた状態において、前端延長部材１０の前面に対して所定隙間をもって対向している。

　左右の後締結部２２ｕと、その後方側に配置される左右の前端延長部材１０とには、両者を連結するリンクステイ３０が取り付けられている。

　リンクステイ３０の前端部（第一端部側）は、後締結部２２ｕの下方と両側部とを覆うようにして、対応する後締結部２２ｕの下面に締結固定されている。具体的には、サブフレーム２２の左右の各後締結部２２ｕは、車室Ｉの前部下方の左右の横メンバ２０の取付座３２の下面に重ねて配置され、リンクステイ３０の前端部は、対応する後締結部２２ｕの下面に重ねられている。リンクステイ３０の前端部は、この状態において、対応する後締結部２２ｕとともに横メンバ２０の取付座３２に対して締結ボルト３１（第１の締結部材、締結具、ボルト）によって共締め固定されている。すなわち、リンクステイ３０の前端部は、締結ボルト３１によってその後締結部２２ｕとともに対応する横メンバ２０に共締め固定されている。

　横メンバ２０の前壁は、斜め後ろに下がるように形成されている。横メンバ２０の取付座３２は、下壁の一部にほぼ水平に形成されている。横メンバ２０の取付座３２の上面側には、締結ボルト３１の先端部が螺合されるウェルドナット３３（第１の締結部材、頭部、締結具、ナット）が固定されている。締結ボルト３１は、リンクステイ３０の下方側から略鉛直方向にリンクステイ３０、後締結部２２ｕ、横メンバ２０を貫通し、その先端部側がウェルドナット３３に締め込まれている。

　一方、前端部が横メンバ２０に結合される前端延長部材１０（フロア下フレーム、前端延長部、他の車体パネル）には、斜め上方に向かって傾斜した後に略水平に段差状に屈曲した支持壁１０ａが設けられている。この支持壁１０ａの前面には、サブフレーム２２が車体に取り付けられた状態において、前述した延長片２９の先端部が所定隙間をもって対峙する。延長片２９の先端部は、車体前後方向の衝突荷重の入力時に、サブフレーム２２の後締結部２２ｕが車体後方側に変位したときに、支持壁１０ａの前面と当接する。

　なお、図５中のレインフォース３４は、前端延長部材１０と横メンバ２０との接合部の上方側の、ダッシュロアパネル１７の立ち上がり部の上面に接合され、前端延長部材１０と横メンバ２０との接合部を補強する。

　図６は、図３の横メンバ２０の設置部を拡大して示した図である。図６に示すように、横メンバ２０の取付座３２の上面と、前壁と車幅方向内側の側壁の内面とに跨る領域には、横メンバ２０よりも板厚の厚い金属板から成る補強板３５（車室側支持部材）が接合されている。補強板３５には、横メンバ２０上のウェルドナット３３の外側を所定の離間幅をもって取り囲む逃げ孔３６（孔、挿通孔）が形成されている。補強板３５の逃げ孔３６の周囲は、横メンバ２０の上面に複数箇所でスポット溶接されている。

　補強板３５のスポット溶接個所の少なくとも一つは、逃げ孔３６の真後ろ側の直近位置に設定されている。図６においては、そのスポット溶接点を符号Ｓで示している。このスポット溶接点Ｓは、車体前後方向の衝突荷重の入力時に、補強板３５が取付座３２に対して後方に移動しようとするのを、強度的に有利な揃断方向の力として受け止めることができる。

　横メンバ２０は、上述のように補強板３５によって補強されている。また、ウェルドナット３３は、横メンバ２０の取付座３２上の逃げ孔３６内の領域のみに当接している。そのため、その当接部の周域の上下方向の強度は部分的に弱くなっている。特に、逃げ孔３６の縁部に接する部分は、補強板３５によって剛性を高められている。そのため、締結ボルト３１に上下方向の荷重が入力された場合には、ウェルドナット３３の周囲の狭い範囲に応力が集中し易い。この実施形態においては、横メンバ２０上の逃げ孔３６とウェルドナット３３との間の環状領域が、脆弱部Ｚとされている。

　したがって、車体前後方向の衝突荷重の入力時に、締結ボルト３１に下方に引っ張る方向の過大な荷重が作用すると、横メンバ２０上の脆弱部Ｚが破断し、締結ボルト３１が横メンバ２０の下方に引き抜かれることになる。

　なお、この実施形態においては、横メンバ２０と補強板３５がサブフレーム２２の後端部を支持する車室側支持部材を構成し、横メンバ２０が支持部材基板を構成している。

　図７，図８は、サブフレーム本体２３と前端延長部材１０（フロア下フレーム、前端延長部、他の車体パネル）とに対するリンクステイ３０の締結部を示す図である。

　図５、図７及び図８に示すように、前端延長部材１０は、両側壁４０と底壁４１とを備え上側が開放された断面Ｕ字状の部材である。また、前端延長部材１０の後部の側壁４０，４０間には、車幅方向に沿うボルト保持部４２を備えた支持ブラケット４３が設けられている。支持ブラケット４３は、板材を筒状に丸めて形成された上記のボルト保持部４２と、ボルト保持部４２から後斜め下方に延びるアーム部４４と、アーム部４４の端末に水平に屈曲して延設された取付部４５と、を備えている。支持ブラケット４３は、取付部４５が前端延長部材１０の底壁４１上に溶接固定されている。両側壁４０，４０のボルト保持部４２の両端部に対応する位置には貫通孔５０が形成されている。

　図７に示すように、前端延長部材１０は、リンクステイ３０の後端部（第二端部側）の側壁３０ｓｏ，３０ｓｉ（図１３参照）に支持ボルト３９（第２の締結部材）によって締結固定される。支持ボルト３９は、前端延長部材１０の側壁４０の貫通孔５０を通して、支持ブラケット４３のボルト保持部４２に挿入され、両側壁４０を貫通した先端部にナット３８（第２の締結部材）が螺合される。ナット３８は、後述するように樹脂製のナットカバー６５の内側に組み付けられている。

　図９は、サブフレーム本体２３の上部取付けアーム２５の固定部を示す図である。図１０は、サブフレーム本体２３の上部取付けアーム２５と後締結部２２ｕの各固定部を示す図である。

　図９及び図１０に示すように、上部取付けアーム２５は、上方に延びる上部取付けアーム本体４７と、この上部取付けアーム本体４７に取付けられる連結ブラケット４６とで構成されている。上部取付けアーム２５は、連結ブラケット４６を介してフロントサイドフレーム１１の下面に固定されている。連結ブラケット４６は、上部取付けアーム本体４７の上部に取付けられ、後面視で外側に向かってＬ字状に形成された部材である。連結ブラケット４６は、水平方向に延出する二本の固定ボルト４８，４８によって、上部取付けアーム本体４７に固定されるベース部４９と、鉛直方向に延出する一本の固定ボルト４８によってフロントサイドフレーム１１の下面に固定される取付部５１と、を備え、これらによってＬ字状に形成されている。

　ベース部４９には、固定ボルト４８の挿通孔５２が形成されるとともに、挿通孔５２の一部を下方に開口する切欠部５３が形成されている。よって、車両衝突時に上部取付けアーム２５が下方向に引っ張られるような荷重を受けると、連結ブラケット４６をフロントサイドフレーム１１，１１に残し、上部取付けアーム本体４７と連結ブラケット４６とを固定する二本の固定ボルト４８が切欠部５３を破断して、上部取付けアーム本体４７を下方へ移動させ、サブフレーム２２の下方への変位が許容される。

　図１１～図１５は、リンクステイ３０の詳細構造を示す図である。図１１～図１５に示すように、リンクステイ３０は、底壁３０ｔと両側壁３０ｓｏ，３０ｓｉとで断面Ｕ字状に形成されている。前端の底壁３０ｔは、サブフレーム本体２３の後締結部２２ｕとともに横メンバ２０の取付座３２に締結ボルト３１によって共締めされている。後端の側壁３０ｓｏ，３０ｓｉは、車幅方向を軸とする支持ボルト３９によってフロアトンネルフレーム１５の前部の前端延長部材１０に締結される（図７参照）。

　リンクステイ３０の両側壁３０ｓｏ，３０ｓｉの上縁には、口開きを防止するために側方に延びる上縁フランジ部３０ｆが形成されている。車幅方向外側の側壁３０ｓｏの上縁部には、前後方向中央部にＶ字凹み部３０ｋが形成されている。車幅方向外側の側壁３０ｓｏの上縁部の前側は、徐々に前方に下がる傾斜部３０ａを形成している。

　リンクステイ３０の車幅方向内側の側壁３０ｓｉは、車幅方向外側の側壁３０ｓｏのＶ字凹み部３０ｋの底部の位置までは後端側から車幅方向外側の側壁３０ｓｏと同じ形状となっている。しかし、車幅方向外側の側壁３０ｓｏとは異なり車幅方向外側の側壁３０ｓｏのＶ字凹み部３０ｋの底部の高さのまま、前端部側まで延びている。そして、リンクステイ３０の両側壁３０ｓｏ，３０ｓｉは、前端延長部材１０の両側壁４０，４０を側方から挟み込むようにして配置される（図５参照）。

　リンクステイ３０の前部には、底壁３０ｔの一部を上側に窪ませて、横メンバ２０の取付座３２の下面に当接する凹み部３０ｈが形成されている。この凹み部３０ｈは、底壁３０ｔの底面位置から斜めに傾斜して落とし込まれるように形成されている。この凹み部３０ｈによってリンクステイ３０の前側の強度が高まる。凹み部３０ｈには締結ボルト３１のボルト孔３０ｙが形成されている。

　リンクステイ３０の凹み部３０ｈの後部近傍位置には、下方に向かって凸となる下方凸形状部３０ｘが、プレス成形により形成されている。この下方凸形状部３０ｘは、リンクステイ３０の前後方向の略中央位置に配置されている。下方凸形状部３０ｘは、図１２に示すように、側面から視て前端部と後端部とを直線Ｐで結んだ際に、その直線Ｐに対してわずかに下側に突出している部分である。この部分は、側壁３０ｓｏ，３０ｓｉの上縁部に形成されたＶ字凹み部３０ｋの形成位置に前後方向で対応している。この下方凸形状部３０ｘが、リンクステイ３０の折れの起点となる。下方凸形状部３０ｘは、リンクステイ３０の底壁３０ｔの幅方向に稜線を形成する。

　リンクステイ３０の後部両側の側壁３０ｓｏ，３０ｓｉには、後端から前方側に一定の幅で切り欠かれた切欠き溝３０ｍ（ボルト挿通部、側壁切欠き、貫通部）が設けられている。この切欠き溝３０ｍは、図７に示すように、支持ブラケット４３のボルト保持部４２と前端延長部材１０の貫通孔５０に挿入される支持ボルト３９の軸部とが貫通状態で支持される溝である。リンクステイ３０の後端部は、両側壁３０ｓｏ，３０ｓｉの切欠き溝３０ｍの外側で支持ボルト３９とナット３８とが締め込まれることにより、前端延長部材１０に対して締結固定されている。したがって、支持ボルト３９の軸部はリンクステイ３０の後端部の締結中心Ｏとして構成されている。

　また、リンクステイ３０の後端部の底壁３０ｔは、端縁から前側に切欠部３０ｎが設けられている。この切欠部３０ｎは、リンクステイ３０がステイ後端の締結中心Ｏを軸にして前側が下方に回動した際に、底壁３０ｔが前端延長部材１０の底壁４１に干渉しないような逃げ部として機能し、リンクステイ３０の回動を許容している。

　図１６は、車室Ｉの下方のリンクステイ３０の後端側の締結部を含む断面を示す図である。図３と図１６に示すように、車室Ｉの下方のダッシュロアパネル１７とフロアパネル１９は、車幅方向中央のフロアトンネル部１８に隣接する部分が一段高い段差部５５とされ、その段差部５５に隣接する車幅方向外側の領域がほぼ一定高さのままサイドシル１４に連結されている。段差部５５は、フロアトンネル部１８と並走するように車体前後方向に沿って延出している。前述したフロアトンネルフレーム１５と前端延長部材１０とは、段差部５５の上壁下面５５ａに接合されている。前端延長部材１０に取り付けられるリンクステイ３０の車幅方向外側の側壁３０ｓｏは、段差部５５の縦壁のフロア下側面５５ｂに略平行になって対向する。

　ところで、前端延長部材１０には、図１６に示すように、リンクステイ３０の後端部が前述した支持ボルト３９とナット３８とによって締結固定されている。ナット３８は、リンクステイ３０の車幅方向外側の側壁３０ｓｏ（フロアトンネル部１８から離間する側の側壁）にナットカバー６５とともに取り付けられる。支持ボルト３９は、段差部５５の縦壁の無いフロアトンネル部１８の下方側からナット３８に締め込まれている。

　図１７～図１９は、リンクステイ３０の後端部に対する支持ボルト３９とナット３８との固定状態を示す図である。なお、実際には、リンクステイ３０の側壁３０ｓｏ，３０ｓｉ間には前端延長部材１０が介装されている。しかし、図１７～図１９においては、図示都合上、前端延長部材１０の記載を省略している。

　支持ボルト３９の軸部は、リンクステイ３０の各切欠き溝３０ｍの長手方向の略中間位置において、ナット３８（図７，図１９参照）の締め込みによって位置固定されている。

　図１９に示すように、ナット３８は、樹脂製のナットカバー６５に一体に組み付けられている。ナットカバー６５は、図７，図１７，図１８にも示すように、ナット３８の外周側を包み込む略円筒状のカバー本体６５ａと、カバー本体６５ａの外周側から径方向外側に突出するアーム部６５ｂと、アーム部６５ｂの径方向外側の離間した二位置に突設された一対の係合爪６５ｃ，６５ｃと、カバー本体６５ａの円周上のアーム部６５ｂの突出方向とほぼ逆側の端部に突設された係止突起６５ｄと、を備えている。係合爪６５ｃ，６５ｃと係止突起６５ｄとは、カバー本体６５ａのリンクステイ３０の側壁３０ｓに対向する側の端面に突設されている。

　図７，図１１，図１２に示すように、リンクステイ３０の車幅方向外側の側壁３０ｓｏのうちの切欠き溝３０ｍに近接した部位には、矩形状の一対の係止孔６６，６６が形成されている。この係止孔６６，６６には、ナット３８を内部に収納したナットカバー６５の係合爪６５ｃ，６５ｃが、側壁３０ｓｏの外側から挿入係合される。また、こうして係合爪６５ｃ，６５ｃが係止孔に６６，６６挿入係合されるときには、カバー本体６５ａに突設された係止突起６５ｄが、側壁３０ｓｏの切欠き溝３０ｍの開口側領域に嵌合される。ナットカバー６５は、係合爪６５ｃ，６５ｃと係止突起６５ｄとが、それぞれ係止孔６６と切欠き溝３０ｍとに係合されることにより、リンクステイ３０の側壁３０ｓｏ上の設定位置に位置決め状態で保持される。

　また、図１８，図１９に示すように、ナット３８には、カバー本体６５ａの側壁３０ｓｏ側の端面から外側に突出する規制突起６７が一体に形成されている。この規制突起６７は、上述のようにナットカバー６５が側壁３０ｓｏに保持されたときに、側壁３０ｓｏの切欠き溝３０ｍの開口側領域（係止突起６５ｄの嵌合される位置よりも底部側領域）に嵌合される。ナット３８は、これにより側壁３０ｓｏによって直接回転を規制される。

　支持ボルト３９は、上述のようにしてナット３８とナットカバー６５とが側壁３０ｓｏに位置決めされた状態で、ナット３８に締め込まれることにより、その軸部がリンクステイ３０の切欠き溝３０ｍ内の設定位置に位置固定される。この位置は、前述のように切欠き溝３０ｍの長手方向の略中間位置となる。したがって、支持ボルト３９とナット３８とが締結された状態においては、支持ボルト３９の軸部と切欠き溝３０ｍの底部との間には、所定距離の離間スペースが確保される。この離間スペース部分は、車体前後方向の衝突荷重の入力時に、サブフレーム２２の後方変位に伴うリンクステイ３０と支持ボルト３９との相対変位を許容する変位許容部６０となっている。

　ここで、図１に示すように、リンクステイ３０の下方凸形状部３０ｘと、サブフレーム２２の中央折れ点２７と、サブフレーム本体２３の後締結部２２ｕとの位置関係は、下方凸形状部３０ｘの側面から視た頂点が、サブフレーム２２の中央折れ点２７と後締結部２２ｕとで三角形をなすトラス構造を形成するとともに、中央折れ点２７とリンクステイ３０のステイ後端の締結中心Ｏとを結ぶ直線Ｌの下方に位置している。

　尚、後締結部２２ｕはサブフレーム本体２３の取付け部であり、中央折れ点２７は折れ曲がる部位である。ただし、以後の説明で、トラス構造について説明する場合には、後締結部２２ｕは、横メンバ２０の取付座３２との接合部分を意味し、中央折れ点２７は、延長アーム２４の上下方向の中央部を意味するものとする。

　図２０は、車体前後方向の衝突荷重の入力初期のサブフレーム２２の後部の挙動を示す図である。図２１は、車体前後方向の衝突荷重の入力中期のサブフレーム２２の後部の挙動を示す図である。

　図２０に示すように、サブフレーム２２の前部に衝突荷重が入力されて中央折れ点２７が折れ曲がり始めようとすると、横メンバ２０上におけるサブフレーム２２の後締結部２２ｕの後部エッジが当接する部分が力学的支点Ｆ１（以下、「第１支点Ｆ１」と呼ぶ。）となり、ウェルドナット３３の直前部の作用点Ｓ１に下向きの力が作用する。つまり、衝突荷重の入力初期には、横メンバ２０の取付座３２部分が第１支点Ｆ１となり、締結ボルト３１に下方に引き抜く方向の力を作用させる。

　なお、第１支点Ｆ１は、横メンバ２０上の脆弱部Ｚの後側に隣接する部分である。この部分は、図５に示すように補強板３５によって補強され、剛性が高められている。

　一方、図２１に示すように、サブフレーム２２の前部に衝突荷重が入力されて中央折れ点２７が折れ曲がり始めると、サブフレーム本体２３の傾斜と若干の後方変位に伴って、後締結部２２ｕの延長片２９の先端部が前端延長部材１０の支持壁１０ａに当接するようになる。こうして、延長片２９の先端部が支持壁１０ａに当接すると、その当接部分がサブフレーム２２の力学的支点Ｆ２（以下、「第２支点Ｆ２」と呼ぶ。）となり、ウェルドナット３３の直前部の作用点Ｓ１に下向きの力が作用する。つまり、衝突荷重の入力中期には、前端延長部材１０の支持壁１０ａ部分が第２支点Ｆ２となり、締結ボルト３１に大きなストロークで引き抜く力を作用させる。

　次に、上記実施形態の作用について説明する。フロントサイドフレーム１１の前部に車体前後方向の衝突荷重が入力されると、その衝突荷重は一部サブフレーム２２に分散されて車室下方のフレーム部材に伝達される。このとき、フロントサイドフレーム１１は衝突の進行に伴って前後方向に次第に潰れ、サブフレーム２２は、中央折れ点２７部分で下方に屈曲する。そして、最終的には、サブフレーム本体２３が車室Ｉの下方に回り込み、サブフレーム本体２３の後端部が車体から脱落する。

　以下、このときのサブフレーム２２の挙動について詳細に説明する。衝突荷重の入力初期には、サブフレーム２２が中央折れ点２７で下方に折れ曲がろうとすると、図２０に示すように、横メンバ２０の第１支点Ｆ１が力学的支点となり、引き抜き方向の力が締結ボルト３１とウェルドナット３３とに作用する。このとき、締結ボルト３１とウェルドナット３３にはストロークは小さいが大きな力が作用する。

　そして、サブフレーム２２が中央折れ点２７で下方に折れ曲がり始めると、図２１に示すように、後締結部２２ｕの延長片２９が前端延長部材１０の支持壁１０ａに当接し、力学的支点が第１支点Ｆ１から支持壁１０ａ上の第２支点Ｆ２に移動する。これにより、締結ボルト３１とウェルドナット３３とには大きなストロークで下方に荷重が作用する。

　なお、力学的支点が第１支点Ｆ１から支持壁１０ａ上の第２支点Ｆ２に移動するときには、サブフレーム本体２３と一体のリンクステイ３０が、サブフレーム本体２３とともに車体後方側に僅かに変位する。このとき、リンクステイ３０の後部側では、切欠き溝３０ｍ内（変位許容部６０）を支持ボルト３９が相対変位する。

　一方、このとき上部取付けアーム２５に下向きの力Ｕ（図１、図１０も参照）が作用すると、上部取付けアーム本体４７と連結ブラケット４６とを固定する二本の固定ボルト４８が切欠部５３を破断する。これにより、上部取付けアーム本体４７が、図２１に示すように連結ブラケット４６をフロントサイドフレーム１１に残したまま下方に脱落する。この結果、サブフレーム本体２３が第１支点Ｆ１や第２支点Ｆ２を軸として回動することが許容される。

　こうして上部取付けアーム本体４７が下方に脱落すると、それと同時に締結ボルト３１とウェルドナット３３とに下向きの大きな力が作用し、それによって横メンバ２０の脆弱部Ｚが破断し始める。

　衝突荷重の入力がさらにつづくと、図２２～図２４に示すように、締結ボルト３１がウェルドナット３３ごと下方に引き抜かれ、サブフレーム本体２３がリンクステイ３０を介して支持ボルト３９を中心として回動するようになる。
　このとき、サブフレーム本体２３が支持ボルト３９回りに所定角度回動すると、図２３に示すように、サブフレーム本体２３の前端側が接地する。

　この状態では、車両は前進を続けており、図２３に示すように、リンクステイ３０の下方凸形状部３０ｘの側面から視た頂点は、サブフレーム２２の中央折れ点２７と後締結部２２ｕとで三角形のトラス構造を形成するとともに、中央折れ点２７とリンクステイ３０の後端の締結中心Ｏとを結ぶ直線Ｌの下方に位置している（図１の位置関係を保持している）。なお、リンクステイ３０の前部側には剛性の高い凹み部３０ｈが設けられている。そのため、上記のトラス構造は、リンクステイ３０の凹み部３０ｈの後側の端部位置（下方凸形状部３０ｘのある位置）まで延長されている。

　このため、サブフレーム本体２３の前端側が接地してそのまま車両が前進することにより、中央折れ点２７とリンクステイ３０の後端の締結中心Ｏとの離間距離が短縮しようとすると、リンクステイ３０の下方凸形状部３０ｘに力が集中する。この結果、リンクステイ３０は、図２４に示すように、下方凸形状部３０ｘを中心として下方に中折れする。

　したがって、この後さらに衝突が進行すると、リンクステイ３０は、図２５に示すように、支持ボルト３９の締結中心Ｏと下方凸形状部３０ｘの２点で回動し、この２点の複合的な回動によってサブフレーム本体２３を車室の下方に誘導する。

　そして、リンクステイ３０の後半部が締結中心Ｏを中心としてほぼ上下方向に向くまで回動すると、リンクステイ３０は後端部の切欠き溝３０ｍに沿って支持ボルト３９から下方に抜け落ちる。この結果、サブフレーム本体２３の後部は最終的に車室Ｉの下方側で脱落する。

　以上のように、この車体フレーム構造においては、車体前後方向の衝突荷重の入力時に、サブフレーム２２が中央折れ点２７で下方に屈曲し、サブフレーム本体２３の後締結部２２ｕが、リンクステイ３０の前端部と締結ボルト３１とともに横メンバ２０から下方に引き抜かれ、サブフレーム本体２３の後端部がリンクステイ３０とともに支持ボルト３９の軸回りに回動するようになる。そのため、サブフレーム２２と搭載するサスペンションプ部品を確実に車室の下方に誘導することができる。

　この車体フレーム構造は、車体前後方向の衝突荷重の入力時に、上述のようにサブフレーム２２とサスペンション部品を確実に車室Ｉの下方に誘導することができる。ただし、複雑な機構を用いるものではないため、車両の重量増加や製品コストの高騰を抑制することができる。

　さらに、この車体フレーム構造においては、リンクステイ３０の後端部を前端延長部材１０に締結するためのナット３８が、リンクステイ３０の車幅方向外側の側壁３０ｓｏに保持され、支持ボルト３９がフロアトンネル部１８の下方側からナット３８に締め込まれる。そのため、車体の組付時に、フロアトンネル部１８の下方の広いスペースで支持ボルト３９の締結作業を容易に行うことができる。したがって、この構造を採用することにより、車体の組付け作業性を向上させることができる。

　また、この車体フレーム構造では、リンクステイ３０の後端部を前端延長部材１０に締結するためのナット３８が、係合爪６５ｃを有するナットカバー６５に一体に組み付けられている。そのため、予め、リンクステイ３０の側壁３０ｓｏ上の係止孔６６と、切欠き溝３０ｍにナットカバー６５の係合爪６５ｃと係止突起６５ｄとを係合させておくことにより、あらためてナット３８の位置決めを行うことなく支持ボルト３９の締結を容易に行うことができる。

　また、この実施形態の場合には、ナットカバー６５に一体に組み付けられるナット３８側に、側壁３０ｓｏ上の切欠き溝３０ｍに嵌合されてナット３８の回転を規制する規制突起６７が設けられている。そのため、ナット３８部分を作業者が治具等で押さえることなく、支持ボルト３９をナット３８に確実に締め込むことができる。

　特に、この実施形態の車体フレーム構造においては、前端延長部材１０が、ダッシュロアパネル１７とフロアパネル１９の下面のうちの、段差部５５のフロア下側面５５ｂに接近する位置に取り付けられている。そのため、リンクステイ３０の車幅方向外側の側壁３０ｓｏとフロア下側面５５ｂとの離間幅の狭い部分にナット３８を配置せざるを得ない。しかし、上述のようにナット３８をナットカバー６５とともに予め側壁３０ｓｏに取り付けておくことができ、しかも、ナット３８を作業者が押さることなく支持ボルト３９の締結を行える。したがって、車体の組付作業を容易に、かつ効率良く行うことができる。

　また、この実施形態においては、リンクステイ３０の側壁３０ｓｏ，３０ｓｉの後端部に切欠き溝３０ｍが設けられ、リンクステイ３０の後端部を前端延長部材１０に締結するための支持ボルト３９がその切欠き溝３０ｍに挿通されている。そのため、車体前後方向の衝突荷重の入力後期に、リンクステイ３０の後半部が支持ボルト３９を中心として大きく回動したときに、リンクステイ３０を切欠き溝３０ｍに沿わせて下方に確実に落下させることができる。したがって、これによりサブフレーム２２の後端部を最終的に車室Ｉの下方に落下させ、サブフレーム２２上に搭載されたサスペンション部品と車室前部との干渉を回避することができる。

　さらに、この実施形態の場合、リンクステイ３０の後端部が支持ボルト３９によって前端延長部材１０に締結された状態において、切欠き溝３０ｍの底部と支持ボルト３９との間に変位許容部６０が確保されている。そのため、車体前後方向の衝突荷重の入力中期に、リンクステイ３０がサブフレーム本体２３とともに後方に僅かに変位しようとしたときに、支持ボルト３９に対するリンクステイ３０の相対変位を変位許容部６０によって許容し、リンクステイ３０に不要な変形が生じるのを防止することができる。したがって、その後にリンクステイ３０を所定の位置で確実に中折れさせ、最終的にサブフレーム２２を車室Ｉの下方に確実に誘導することができる。

　第二実施形態
　次に、この発明の第二実施形態の自動車の車体フレーム構造を車体前部構造を例にして図面に基づいて説明する。

　図１～図３に示すように、フロアパネル１９の前端部にはダッシュロアパネル１７の後端部が接合され、ダッシュロアパネル１７の前側は斜め上に立ち上がるように形成されている。フロアパネル１９の車幅方向中央部には、車体前後方向に沿ってフロアトンネル部１８がダッシュロアパネル１７の後端部に至る部分に亘って取付けられている。フロアトンネル部１８の両側部では、フロアパネル１９は車幅方向外側に二段階で高さが低くなっている。尚、図２、図３ではダッシュロアパネル１７の図示を省略する。

　車体の前部に車体前後方向に沿って左右一対のフロントサイドフレーム１１，１１（サイドフレーム）が設けられている。これらフロントサイドフレーム１１，１１の前端部にフロントバルクヘッド１２の側部が取り付けられている。フロントサイドフレーム１１，１１には、ダッシュロアパネル１７の前方に電動パワーステアリング装置ＥＰＳが配置され、電動パワーステアリング装置ＥＰＳの前方側にパワーユニットＰＵが搭載されている。

　図３に示すように、フロントサイドフレーム１１，１１の後端部は、前部側の閉断面構造部に連なり上部が開放されたＵ字断面形状のフロントサイドリヤエンド１６，１６として形成されている。フロントサイドリヤエンド１６は、ダッシュロアパネル１７からフロアパネル１９の前端部に至る部分に亘って、ダッシュロアパネル１７とフロアパネル１９との下面に接合されることにより閉断面構造を形成する。フロントサイドリヤエンド１６，１６の後端下壁及び外側壁とサイドシル１４，１４の内側壁との間に、上部が開放されたＵ字断面形状のアウトリガ１３，１３が車幅方向に沿って接続されている。

　フロアトンネル部１８の両脇には、フロアパネル１９の一段下がった下面に、後方に向かってフロアパネル１９の下面に閉断面構造部を形成する左右のフロアトンネルフレーム１５，１５（フロア下フレーム）が設けられている。

　フロントサイドリヤエンド１６，１６の後端内側壁とフロアトンネルフレーム１５の前端部との間には、上部が開放されたＵ字断面形状の車体フロア部材である横メンバ２０（支持部材基板、車室側支持部材、車体パネル）が車幅方向に沿って接続されている。

　したがって、図３において図示が省略されたダッシュロアパネル１７の下方には、フロントサイドリヤエンド１６によってフロントサイドフレーム１１，１１に連続する閉断面構造部が車体前後方向に沿って形成されると共に、その両側にはアウトリガ１３と横メンバ２０とによって、サイドシル１４及びフロアトンネルフレーム１５に向かって車幅方向に沿う閉断面構造部が形成される。ここで、フロントサイドリヤエンド１６、アウトリガ１３及び横メンバ２０は、開放断面の壁部上縁にフランジ部を有し、このフランジ部がフロアパネル１９やダッシュロアパネル１７に接合されている。

　左右のフロントサイドリヤエンド１６，１６の後端部にダッシュロアパネル１７を挟んで前後方向で一部重なるように車体後方に向かうフロアセンタフレーム２１が取り付けられている。フロアセンタフレーム２１は、下方が開放された部材でフロアパネル１９及びダッシュロアパネル１７の上面に閉断面構造部を形成する。フロアトンネルフレーム１５，１５の前端部には、フロアトンネルフレーム１５，１５に連なり断面Ｕ字状に形成され上部が開放された車体フロア部材である前端延長部１０（前端延長部材、フロア下フレーム、他の車体パネル）が、前端部を横メンバ２０に接合した状態で取付けられている（図５参照）。この前端延長部１０の上にダッシュロアパネル１７が接合されて閉断面構造部が形成される。前端延長部１０は、フロアトンネルフレーム１５，１５の一部を構成している。

　フロントサイドフレーム１１，１１の下方には、図示しないサスペンション部品を支持するサブフレーム２２が着脱可能に取り付けられている。具体的には、図４にも示すように、サブフレーム２２は、フロントサイドフレーム１１，１１の前端にフロントバルクヘッド１２を介して支持される前締結部２２ｍ（離間側締結部）と、フロントサイドフレーム１１，１１に締結される上部取付アーム２５，２５と、フロアパネル１９の前端下方から締結する後締結部２２ｕ（近接側締結部）とを備えている。前締結部２２ｍは、フロントバルクヘッド１２に着脱可能に取り付けられている。上部取付アーム２５，２５は、フロントサイドフレーム１１，１１の下面に着脱可能に取り付けられている。後締結部２２ｕは、横メンバ２０の下面に着脱可能に取り付けられている。また、サブフレーム２２は、前後方向中央部の下方に向けて折れ曲がる中央折れ点２７を備えている。

　図４に示すように、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。サブフレーム本体２３には、上面の車幅方向の例えば３箇所で電動パワーステアリング装置ＥＰＳが固定されている。

　サブフレーム本体２３は、図２にも示すように、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形状の部材である。サブフレーム本体２３は、下面に剛性を高めるため複数の縦リブ（図４に示す）を備え、サブフレーム本体２３の前部の両端部に上方に延びる上部取付アーム２５，２５を備えている。

　延長アーム２４，２４の後端部は、サブフレーム本体２３の前端部に下方からボルト２６，２６，２６により固定され、延長アーム２４の前端部の前締結部２２ｍはフロントバルクヘッド１２の下部コーナー部に下方からボルト２６により固定されている。延長アーム２４の後端部の手前には、図１に示すように側面から見てくびれた中央折れ点２７が形成されている。この中央折れ点２７は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Ｆによりサブフレーム２２の前後方向中途部として下方に向かって折れ曲がる起点となる。ここで、延長アーム２４，２４は、取り付けられた状態でその前端の地上高が後端の地上高よりも高い位置となっている。

　図５に示すように、サブフレーム本体２３の後締結部２２ｕには、この後締結部２２ｕから後方に延出する後端延長部２９が設けられている。サブフレーム本体２３は後締結部２２ｕに至る直前で、高さ方向の厚さが薄くなり、後端延長部２９ではその下面が水平であるのに対して上面は後ろに行くほど薄く形成され、フロアトンネルフレーム１５の前端延長部１０の前端部の間に間隔を形成できるようなっている。

　後締結部２２ｕには、これを覆うリンクステイ３０の前端部（第一端部側）が下側から重合され、リンクステイ３０、後締結部２２ｕに締結ボルト３１（第１の締結部材、締結具、ボルト）が下方から挿入されている。この締結ボルト３１が横メンバ２０の取付座３２裏面のウエルドナット３３（第１の締結部材、頭部、締結具、ナット）に締結固定されることにより、リンクステイ３０と後締結部２２ｕとが横メンバ２０の取付座３２に固定されている。横メンバ２０の前壁は斜め後ろに下がるように形成され、取付座３２は下壁の一部にほぼ水平に形成されている。

　フロアトンネルフレーム１５の前端延長部１０は、横メンバ２０の下壁に接合されている。前端延長部１０は、前壁１０ａが斜め下側に向いて形成され、前端部はサブフレーム本体２３の後端延長部２９の上面に対向している。前端延長部１０の前壁１０ａの前側に、サブフレーム本体２３の後端延長部２９が一定の前後方向の距離を隔てて収容される。

　サブフレーム本体２３の後端延長部２９に対向する前端延長部１０の前壁１０ａには、逃げ用凹部３７が形成されている。この逃げ用凹部３７は、衝突初期には接触していないサブフレーム本体２３の後端延長部２９を、車両前面衝突後に後方に移動した場合に受け入れて保持しサブフレーム本体２３の回動動作をサポートするためのものである。ここで、ダッシュロアパネル１７の立ち上がり部の上面には、フロアトンネルフレーム１５の前端部に対応して、車室内からレインフォース３４が接合されている。

　図６に示すように、横メンバ２０の取付座３２の裏面には、締結ボルト３１が締め付けられるウエルドナット３３が溶接固定されている。横メンバ２０の取付座３２の裏面には、横メンバ２０よりも板厚の厚い板材で形成された補強板３５が裏側に接合されている。この補強板３５（車室側支持部材）は、ウエルドナット３３の周囲に、ウエルドナット３３の外形よりも大きい直径の孔３６（逃げ孔、挿通孔）を備え、この孔３６はウエルドナット３３を取り囲むよう形成されている。補強板３５のウエルドナット３３の周囲が、横メンバ２０の裏側に複数箇所でスポット溶接により接合されている。

　とりわけ、孔３６のすぐ後方、つまり衝突荷重入力方向後方にスポット溶接点Ｓが設定されていて、前方から作用する力により取付座３２に対して補強板３５が後方に移動しようとするのを、少なくとも孔３６のすぐ後方のスポット溶接点Ｓによって強度的に有利な剪断方向で効果的に受けることができる。

　したがって、補強板３５により横メンバ２０は補強されているが、車両前面衝突時にウエルドナット３３に対して下方への荷重が作用すると、補強板３５が接合されている孔３６の部分、詳細には孔３６と締結ボルト３１が挿通される挿通孔との間に存在する横メンバ２０の環状部分が脆弱部Ｚとして破断して、締結ボルト３１がウエルドナット３３ごと横メンバ２０を破断して横メンバ２０から離脱する。

　図５、図８、図２６に示すように、フロアトンネルフレーム１５の前端延長部１０は、両側壁４０と底壁４１とを備え、上側が開放された断面Ｕ字状の部材であって、後部の側壁４０，４０間に亘り水平方向にボルト保持部４２を備えた支持ブラケット４３が取付けられている。支持ブラケット４３のボルト保持部４２は、板材を筒状に丸めて形成される。このボルト保持部４２に、このボルト保持部４２から後斜め後方下方に延びるアーム部４４が連続形成されている。支持ブラケット４３は、アーム部４４の端末に水平方向後方に屈曲した取付部４５を備えている。この取付部４５が、前端延長部１０の底壁４１に溶接固定されている。ボルト保持部４２の両端部に対応した側壁４０には貫通孔５０が形成されている。

　図２６に示すように、フロアトンネルフレーム１５の前端延長部１０は、サブフレーム本体２３と共締めされるリンクステイ３０を取付けた状態で、リンクステイ３０の後端部（衝突荷重入力方向の後側、第二端部側）の側壁３０ｓに支持ボルト３９（第２の締結部材）が水平方向に挿入される。この支持ボルト３９が、前端延長部１０の側壁４０間に固定された支持ブラケット４３のボルト保持部４２に挿入され、ナット３８（第２の締結部材）によって締め付け固定される。尚、図８ではレインフォース３４の図示は省略している。

　図９、図１０に示すように、サブフレーム本体２３の上部取付アーム２５は、上方に延びる上部取付けアーム本体４７と、この上部取付けアーム本体４７に取付けられる連結ブラケット４６とで構成されている。上部取付アーム２５は、連結ブラケット４６によってフロントサイドフレーム１１に固定されている。連結ブラケット４６は、上部取付けアーム本体４７の上部に取付けられ、後面視で外側に向かってＬ字状に形成された部材である。連結ブラケット４６は水平方向に二本の固定ボルト４８，４８を挿通して固定される上下方向のベース部４９と、鉛直方向下から上に一本の固定ボルト４８を挿通して固定される水平方向の取付部５１とでＬ字状に構成されている。

　ベース部４９には、固定ボルト４８の挿通孔５２が形成されている。この挿通孔５２は、下方に開放した切欠部５３を備えている。よって、車両衝突時に上部取付アーム２５が下方向に引っ張られるような荷重を受けると、連結ブラケット４６をフロントサイドフレーム１１，１１に残し、上部取付けアーム本体４７と連結ブラケット４６とを固定する二本の固定ボルト４８が切欠部５３を破断して、上部取付けアーム本体４７を下方へ移動させ、サブフレーム２２の下方への変位が許容される。

　図２７～図３１に基づいてリンクステイ３０を説明する。リンクステイ３０は、底壁３０ｔと両側壁３０ｓとで断面Ｕ字状に形成されている。前端（衝突荷重入力方向前側の端部）の底壁３０ｔは、サブフレーム本体２３の後締結部２２ｕと共に横メンバ２０の取付座３２に共締めされている。後端の側壁３０ｓは、車幅方向を軸としてフロアトンネルフレーム１５の前端延長部１０に支持される（図６、図２６参照）。

　リンクステイ３０の両側壁３０ｓの上縁には、口開きを防止するために側方に延びる上縁フランジ部３０ｆが形成されている。車幅方向外側の側壁３０ｓの上縁部には、前後方向中央部にＶ字凹み部３０ｋが形成されている。車幅方向外側の側壁３０ｓの上縁部の前側は、徐々に前方に下がる傾斜部３０ａを形成している。

　リンクステイ３０の車幅方向内側の側壁３０ｓは、車幅方向外側の側壁３０ｓのＶ字凹み部３０ｋの底部の位置までは後端側から車幅方向外側の側壁３０ｓと同じ形状となっている。しかし、車幅方向外側の側壁３０ｓとは異なり、車幅方向外側の側壁３０ｓのＶ字凹み部３０ｋの底部の高さのまま、前端部側まで延びている。そして、リンクステイ３０の両側壁３０ｓ，３０ｓはフロアトンネルフレーム１５の前端延長部１０の両側壁４０，４０を側方から挟み込むようにして配置される（図５、図２６参照）。

　リンクステイ３０の前部には底壁３０ｔの一部を上側に窪ませて、横メンバ２０の取付座３２に当接する凹み部３０ｈが形成されている。この凹み部３０ｈは、底壁３０ｔの底面位置から斜めに傾斜して落とし込まれるように形成されている。この凹み部３０ｈによってリンクステイ３０の前側の強度が高まる。凹み部３０ｈには、締結ボルト３１のボルト孔３０ｙが形成されている。

　下方凸形状部３０ｘは、凹み部３０ｈのすぐ後、つまり、衝突荷重入力方向後方におけるリンクステイ３０の前後方向略中央部に位置している。サブフレーム２２の初期状態及び衝突中のサブフレーム２２の接地状態であっても、車幅方向に底壁３０ｔの底面が側面視で下方に突出するように、下方に向かって凸となる下方凸形状部３０ｘが、プレス成形により一体形成されている。この下方凸形状部３０ｘは、図２８に示すように、側面から視て前端部と後端部とを直線Ｐで結んだ際にわずかに下側に向かって突出している部分であり、この部分は側壁３０ｓの上縁部に形成されたＶ字凹み部３０ｋの形成位置に前後方向で対応している。この下方凸形状部３０ｘが、リンクステイ３０の折れの起点となっている。具体的には下方凸形状部３０ｘは、リンクステイ３０の底壁３０ｔの幅方向に稜線を形成する。

　リンクステイ３０の後端部の側壁３０ｓには、後縁部から前側に一定の幅で前方に向かって側壁切欠き３０ｍ（切欠き溝、ボルト挿通部、貫通部）が設けられている。この側壁切欠き３０ｍは、支持ボルト３９の挿通用の切欠きであって、フロアトンネルフレーム１５の前端延長部１０の側壁４０，４０間に配置された支持ブラケット４３のボルト保持部４２に対応している。

　これにより、前端延長部１０の側壁４０，４０間に挿通されるボルト保持部４２に挿通される支持ボルト３９が、これら一対の側壁切欠き３０ｍに前後方向の余裕をもって挿通され、ナット３８に締め付けられ、リンクステイ３０の後端部が支持ボルト３９を介して上下方向に軸支される。この支持ボルト３９の軸部が、リンクステイ３０の後端部の締結中心Ｏとして構成される。

　そして、図１に示すように、これらリンクステイ３０の下方凸形状部３０ｘと、サブフレーム２２の中央折れ点２７と、サブフレーム本体２３の後締結部２２ｕとの位置関係は、下方凸形状部３０ｘの側面から視た頂点が、サブフレーム２２の中央折れ点２７と後締結部２２ｕとで三角形をなすトラス構造を形成すると共に、中央折れ点２７とリンクステイ３０のステイ後端の締結中心Ｏとを結ぶ直線Ｌの下方に位置している。尚、後締結部２２ｕは、サブフレーム本体２３の取付け部、中央折れ点２７は、折れ曲がる部位を示している。ただし、以後の説明で、トラス構造について説明する場合には、後締結部２２ｕは横メンバ２０の取付座３２との接合部分、中央折れ点２７は延長アーム２４の上下方向の中央部を示す。

　リンクステイ３０の後端部の底壁３０ｔは、端縁から前側に切欠部３０ｎが設けられている。この切欠部３０ｎは、リンクステイ３０がステイ後端の締結中心Ｏを軸にして前側が下方に回動した際に、底壁３０ｔがフロアトンネルフレーム１５の前端延長部１０の底壁４１に干渉しないような逃げ部として機能し、リンクステイ３０の回動を許容している。

　次に、上記実施形態の作用について説明する。車両前面衝突時に衝突荷重入力が作用すると、この衝突荷重入力は一対の延長アーム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２１，２１に分散される。

　ここで、図１に示すように、一定以上の入力荷重Ｆがフロントバルクヘッド１２の下部に作用すると、サブフレーム２２が中央折れ点２７を起点として下側に向かって折れ曲がり始める。

　図３２に示すように、衝突当初、サブフレーム２２の中央折れ点２７が折れ曲がり始めようとする直前には、横メンバ２０の取付座３２では、ウエルドナット３３の直前が作用点Ｓ１、ウエルドナット３３の直後が支点Ｓ２となっている。その後サブフレーム２２が後方に変位することから、図３３に示すように、支点Ｓ２はサブフレーム本体２３の後端延長部２９の先端に対応する位置に移動する。ここで、上部取付アーム２５に下向きの力Ｕ（図１、図１０も参照）が作用すると、上部取付けアーム本体４７と連結ブラケット４６とを固定する二本の固定ボルト４８が切欠部５３を破断して、連結ブラケット４６をフロントサイドフレーム１１，１１に残し、上部取付けアーム本体４７が脱落して下方へ変位し、サブフレーム本体２３が支点Ｓ２を軸にして図３３で左回りに回動するのが許容される。

　そして、図３４に示すように、サブフレーム本体２３が後端延長部２９の先端を支点Ｓ２とし回動しつつ、ウエルドナット３３が横メンバ２０の取付座３２を破断しながら更にサブフレーム本体２３が回動する。このときにはリンクステイ３０はサブフレーム本体２３と一体になっている。そのため、後端の支持ボルト３９を締結中心Ｏとして、図３４で左回りに追従して回動する。

　そして、図３５に示すように、サブフレーム本体２３の前部が接地すると、横メンバ２０の取付座３２は、ウエルドナット３３がまだ抜けきっていないものの、ウエルドナット３３により完全に破断される。

　この状態では、車両は前進を続けており、図３５に示すように、リンクステイ３０の下方凸形状部３０ｘの側面から視た頂点は、サブフレーム２２の中央折れ点２７と後締結部２２ｕとで三角形のトラス構造を形成すると共に、中央折れ点２７とリンクステイ３０の後端の締結中心Ｏとを結ぶ直線Ｌの下方に位置している（図１の位置関係を保持している）。つまり、衝突荷重入力方向前側に剛性の高い凹み部３０ｈが設けられている。そのため、一部にリンクステイ３０を含んでいても剛性の高いトラス構造を形成できる。

　そのため、剛性のあるトラス構造はそのままで、中央折れ点２７とリンクステイ３０の後端の締結中心Ｏとの距離が短縮するときに下方凸形状部３０ｘに力が集中するため、図３６に示すように、今度はリンクステイ３０の下方凸形状部３０ｘの側面から視た頂点が、リンクステイ３０の後部側が曲がることで屈曲度を大きくしながら下方に変位し始める。

　つまり、それまではサブフレーム本体２３が後端延長部２９の先端を支点Ｓ２として図３４で左回りに回動していたが、接地後はサブフレーム本体２３は接地点である前端部Ｘを中心に図３６に矢印で示すように右回りに回動すると共に、リンクステイ３０が後端部の支持ボルト３９を締結中心Ｏとして左回りに回動し始める。

　そして、図３７に示すように、リンクステイ３０が下方凸形状部３０ｘで大きく屈曲し、サブフレーム本体２３は延長アーム２４共々完全に下方に下がって接地し、リンクステイ３０は後半部が上下方向に向いた状態となる。

　上記実施形態によれば、リンクステイ３０の下方凸形状部３０ｘの頂点は、サブフレーム２２の中央折れ点２７とサブフレーム２２の後締結部２２ｕとで三角形状をなすトラス構造を形成する。そのため、車両前面衝突時における衝撃荷重を下方凸形状部３０ｘの頂点に集中させ、かつ集中した応力をこの下方凸形状部３０ｘの頂点に下向きに作用させることができる。

　また、サブフレーム２２の後締結部２２ｕが取り付けられる横メンバ２０の取付座３２には下方への荷重によりウエルドナット３３の取付座３２からの離脱を容易にする脆弱部Ｚが設けられている。そのため、サブフレーム２２の後締結部２２ｕを横メンバ２０から確実に離脱させることができる。

　よって、車両前面衝突時にサブフレーム２２は、前締結部２２ｍと後締結部２２ｕとの間の中央折れ点２７で下方に折れ曲がり、その後前端が接地し、サブフレーム本体２３の後締結部２２ｕが、横メンバ２０のウエルドナット３３が脆弱部Ｚを破断する。これにより、横メンバ２０の取付座３２から離脱し、リンクステイ３０とサブフレーム２２とが一体のままリンクステイ３０の下方凸形状部３０ｘが下方に曲がる。

　そのため、リンクステイ３０は、リンクステイ３０後部の締結中心Ｏを軸に回動して確実にサブフレーム２２を車体の下方に誘導し、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図示しないロアアーム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１１，１１のクラッシュストロークの範囲外である下方に変位させることができる。

　よって、サブフレーム２２に取付けられたサスペンション部品であるロアアームや電動パワーステアリング装置ＥＰＳが、パワーユニットＰＵと干渉することを防止できる。また、サブフレーム２２が車体と干渉するのを防止し、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。

　サブフレーム２２から入力される荷重を、横メンバ２０の取付座３２の締結ボルト３１の挿通孔と補強板３５の孔３６との間の横メンバ２０の環状部分である脆弱部Ｚに局所的に集中させることができ、小さい変位で締結ボルト３１により横メンバ２０の取付座３２を破断させることができる。そのため、破断までの時間を短くできる。

　また、補強板３５が、横メンバ２０の板厚より厚いため、サブフレーム２２に取り付けられたサスペンション部品や電動パワーステアリング装置ＥＰＳなどの侵入に対する耐力を高めることができる。

　また、車両前面衝突時にサブフレーム２２に衝撃荷重が作用すると、この荷重は、横メンバ２０の取付座３２に固定されたウエルドナット３３の溶接部の破断荷重と、横メンバ２０と補強板３５との溶接部分に作用するせん断応力となって作用する。そのため、サブフレーム２２が横メンバ２０に対して後方に滑ることを防止して、サブフレーム２２の回転動作につなげることができる。よって、サブフレーム２２の後方への移動を確実に阻止することができる。

　また、リンクステイ３０の下方凸形状部３０ｘは、リンクステイ３０の底壁３０ｔにプレス成形により簡単に形成できる。そのため、部品点数も増加せず製造が容易である。

　リンクステイ３０は、底壁３０ｔを上方に窪ませたサブフレーム本体２３の後締結部２２ｕ用の凹み部３０ｈを備え、凹み部３０ｈの後方に下方凸形状部３０ｘを備えている。そのため凹み部３０ｈで前側の剛性が増したことで、その後方の下方凸形状部３０ｘでのリンクステイ３０の下方への折れ曲がりが容易となると共に、サブフレーム２２からリンクステイ３０に渡る底面から、締結ボルト３１の頭部が下方に突出して路面と干渉することを防止できる。

　リンクステイ３０は、底壁３０ｔから延びる側壁３０ｓを備え、下方凸形状部３０ｘの上方に位置する側壁３０ｓにＶ字凹み部３０ｋが設けられている。そのため、側壁３０ｓのＶ字凹み部３０ｋにより下方凸形状部３０ｘでの曲げ変形に側壁３０ｓが悪影響を与えず、リンクステイ３０を下方凸形状部３０ｘで確実に折れ曲がるようにできる。

　第三実施形態
　次に、第三実施形態について説明する。本実施形態において、上記の実施形態と同様の構成要素については、同じ符号を付して、その説明を簡略化あるいは省略する。

　この実施形態においては、締結ボルト３１（締結具、ボルト）とウェルドナット３３（頭部、締結具、ナット）が、第１の締結部材を構成している。

　図３８に示すように、前端延長部材１０（前端延長部、フロア下フレーム、他の車体パネル）は、リンクステイ３０の後端部（第二端部側）の側壁３０ｓに支持ボルト３９（第２の締結部材）によって締結固定される。支持ボルト３９は、前端延長部材１０の側壁４０の貫通孔５０を通して、支持ブラケット４３のボルト保持部４２に挿入され、両側壁４０を貫通した先端部にナット３８（第２の締結部材）が螺合される。なお、この実施形態においては、支持ボルト３９とナット３８とが、第２の締結部材を構成している。

　図９は、サブフレーム本体２３の上部取付けアーム２５の固定部を示す図である。図１０は、サブフレーム本体２３の上部取付けアーム２５と後締結部２２ｕの各固定部とを示す図である。

　図９及び図１０に示すように、上部取付けアーム２５は、上方に延びる上部取付けアーム本体４７と、この上部取付けアーム本体４７に取付けられる連結ブラケット４６とで構成されている。上部取付けアーム２５は、連結ブラケット４６を介してフロントサイドフレーム１１（サイドフレーム）の下面に固定されている。連結ブラケット４６は、上部取付けアーム本体４７の上部に取付けられ、後面視で外側に向かってＬ字状に形成された部材である。連結ブラケット４６は、水平方向に延出する二本の固定ボルト４８，４８によって上部取付けアーム本体４７に固定されるベース部４９と、鉛直方向に延出する一本の固定ボルト４８によってフロントサイドフレーム１１の下面に固定される取付部５１と、を備え、これらによってＬ字状に形成されている。

　図１１～図１５、及び図３９は、リンクステイ３０の詳細構造を示す図である。図１１～図１５、及び図３９に示すように、リンクステイ３０は、底壁３０ｔと両側壁３０ｓとで断面Ｕ字状に形成されている。前端の底壁３０ｔは、サブフレーム本体２３の後締結部２２ｕとともに横メンバ２０（支持部材基板、車室側支持部材、車体パネル）の取付座３２に締結ボルト３１によって共締めされている。後端の側壁３０ｓは、車幅方向を軸とする支持ボルト３９によってフロアトンネルフレーム１５（フロア下フレーム）の前部の前端延長部材１０に締結される（図３８参照）。

　リンクステイ３０の車幅方向内側の側壁３０ｓは、車幅方向外側の側壁３０ｓのＶ字凹み部３０ｋの底部の位置までは後端側から車幅方向外側の側壁３０ｓと同じ形状となっている。しかし、車幅方向外側の側壁３０ｓとは異なり車幅方向外側の側壁３０ｓのＶ字凹み部３０ｋの底部の高さのまま、前端部側まで延びている。そして、リンクステイ３０の両側壁３０ｓ，３０ｓは、前端延長部材１０の両側壁４０，４０を側方から挟み込むようにして配置される（図５参照）。

　リンクステイ３０の後部両側の側壁３０ｓには、後端から前方側に一定の幅で切り欠かれた切欠き溝３０ｍ（ボルト挿通部、側壁切欠き、貫通部）が設けられている。この切欠き溝３０ｍは、図３８に示すように、支持ブラケット４３のボルト保持部４２と前端延長部材１０の貫通孔５０に挿入される支持ボルト３９の軸部とが貫通状態で支持される溝である。支持ボルト３９の頭部と、支持ボルト３９の先端部に螺合されるナット３８とは、両側の切欠き溝３０ｍの外側に配置される。リンクステイ３０の後端部は、この状態で支持ボルト３９とナット３８とが締め込まれることにより、前端延長部材１０に締結固定されている。したがって、支持ボルト３９の軸部は、リンクステイ３０の後端部の締結中心Ｏとして構成されている。

　また、支持ブラケット４３のボルト保持部４２と前端延長部材１０の貫通孔５０に挿入された支持ボルト３９の軸部とは、図３９に示すように、リンクステイ３０の切欠き溝３０ｍの長手方向の略中間位置において、ナット３８（図３９では省略。）の締め込みによって位置固定されている。したがって、支持ボルト３９にナット３８が締め込まれた状態においては、支持ボルト３９の軸部と切欠き溝３０ｍの底部との間には、所定距離Ｌ１の離間スペースが確保される。この離間スペース部分は、車体前後方向の衝突荷重の入力時に、サブフレーム２２の後方変位に伴うリンクステイ３０と支持ボルト３９との相対変位を許容する変位許容部６０となっている。

　本実施形態の車体フレーム構造においては、サブフレーム２２の後締結部２２ｕに、車室下方の前端延長部材１０方向に延出する延長片２９が設けられ、その延長片２９の先端部が、前端延長部材１０の支持壁１０ａに所定隙間をもって対峙している。そのため、車体前後方向の衝突荷重の入力時に、サブフレーム２２が中央折れ点２７で下方に屈曲するときに、締結ボルト３１をウェルドナット３３とともに下方に引き抜こうとする力の力学的支点を、作用点から大きく離間した前端延長部材１０の支持壁１０ａ上（第２支点Ｆ２）に移動させることができる。したがって、この車体フレーム構造を採用することにより、締結ボルト３１とウェルドナット３３とを大きなストロークで横メンバ２０から下方に確実に引き抜き、サブフレーム２２の後端部を下方に脱落させることができる。

　また、この車体フレーム構造においては、サブフレーム２２の後締結部２２ｕが、リンクステイ３０と、車幅方向に延出する支持ボルト３９とを介して車室Ｉの前部下方の前端延長部材１０に連結されている。そのため、サブフレーム２２の後締結部２２ｕが下方に脱落した後に、サブフレーム本体２３を、前端延長部材１０上の支持ボルト３９を中心として車室Ｉの下方側に回動させ、サブフレーム本体２３と搭載するサスペンション部品とを確実に車室Ｉの下方に誘導することができる。

　この車体フレーム構造は、車体前後方向の衝突荷重の入力時に、上述のようにサブフレーム２２とサスペンション部品とを確実に車室Ｉの下方に誘導することができる。ただし、複雑な機構を用いるものではないため、車両の重量増加や製品コストの高騰を抑制することができる。

　また、この車体フレーム構造においては、横メンバ２０の上面に逃げ孔３６（孔、挿通孔）を有する補強板３５（車室側支持部材）が接合され、ウェルドナット３３が逃げ孔３６の内側で横メンバ２０のみの脆弱部Ｚに係止されているうえ、その脆弱部Ｚの周域の剛性が補強板３５によって高められている。そのため、車体前後方向の衝突荷重の入力時に、締結ボルト３１とウェルドナット３３の少ない下方変位によって脆弱部Ｚを確実に破断させることができる。

　さらに、この車体フレーム構造は、サブフレーム２２の後部側の力学的支点を、ウェルドナット３３に近接した横メンバ２０上の第１支点Ｆ１から、前端延長部材１０の支持壁１０ａ上の第２支点Ｆ２に連続的に移動させることができる。そのため、締結ボルト３１をウェルドナット３３とともに確実に下方に引き抜くことができる。

　また、この実施形態においては、リンクステイ３０の側壁３０ｓの後端部に切欠き溝３０ｍが設けられ、リンクステイ３０の後端部を前端延長部材１０に締結するための支持ボルト３９が、その切欠き溝３０ｍに挿通されている。そのため、車体前後方向の衝突荷重の入力後期に、リンクステイ３０の後半部が支持ボルト３９を中心として大きく回動したときに、リンクステイ３０を、切欠き溝３０ｍに沿わせて下方に確実に落下させることができる。したがって、これによりサブフレーム２２の後端部を最終的に車室Ｉの下方に落下させ、サブフレーム２２上に搭載されたサスペンション部品と車室前部との干渉を回避することができる。

　さらに、この実施形態の場合、リンクステイ３０の後部が支持ボルト３９によって前端延長部材１０に締結された状態において、切欠き溝３０ｍの底部と支持ボルト３９との間に変位許容部６０が確保されている。そのため、車体前後方向の衝突荷重の入力中期に、リンクステイ３０がサブフレーム本体２３とともに後方に僅かに変位しようとしたときに、支持ボルト３９に対するリンクステイ３０の相対変位を変位許容部６０によって許容し、リンクステイ３０に不要な変形が生じるのを防止することができる。したがって、その後にリンクステイ３０を所定の位置で確実に中折れさせ、最終的にサブフレーム２２を車室Ｉの下方に確実に誘導することができる。

　第四実施形態
　つづいて、図４０～図４３に示す第四実施形態について説明する。
　この第四実施形態の車体フレーム構造は、基本的な構成は第三実施形態とほぼ同様である。ただし、サブフレーム本体２３の後締結部２２ｕの延長片１２９部分の構造と、延長片１２９の先端部が対峙する前端延長部材１１０（前端延長部、フロア下フレーム、他の車体パネル）の支持壁１１０ａ部分の構造とが第三実施形態のものと異なっている。以下では、第三実施形態との相違する部分についてのみ説明し、共通する部分については説明を省略する。なお、第三実施形態と同一部分には同一符号を付すものとする。

　図４０は、サブフレーム本体２３の後締結部２２ｕを示す図である。図４１，図４２は、サブフレーム本体２３の後締結部２２ｕと前端延長部材１１０とを示す図である。また、図４３は、前端延長部材１１０の上面側を示す図である。

　図４０～図４３に示すように、前端延長部材１１０の前部領域は、横メンバ２０（支持部材基板、車室側支持部材、車体パネル）との接合部に向かって斜め上方に立ち上がっている。前端延長部材１１０の前部領域の前壁である支持壁１１０ａには、前端延長部材１１０の立ち上がり形状に沿った傾斜面６２と、傾斜面６２の下方領域において上方側に窪む一定幅の係止凹部６３と、が設けられている。

　また、前端延長部材１１０の前部領域の上面側には、図４２，図４３に示すように、係止凹部６３の上方側を覆い係止凹部６３の周縁部を補強するための補強板６４（補強部材）が取り付けられている。

　一方、サブフレーム本体２３側の延長片１２９は、後締結部２２ｕの近傍の上面から先端部側（車体後方側）に向かって下方傾斜し、車体取付状態において、前端延長部材１１０の傾斜面６２と平行になって対峙する平坦面１６５が形成されている。また、平坦面１６５の下方領域には、平坦面に対して車体後方側に角状に突出する一定幅の係合凸部６６が形成されている。

　延長片１２９の平坦面１６５と係合凸部６６とは、初期状態では、前端延長部材１１０の傾斜面６２と係止凹部６３に対して所定隙間をもって対峙しているが、前後方向の衝突荷重の入力中期には、平坦面１６５が傾斜面６２と当接し、係合凸部６６が係止凹部６３内に挿入される。係合凸部６６は、このとき係止凹部６３の幅方向の側壁にガイドされ、その状態で係止凹部６３の下面に当接する。

　この実施形態の車体フレーム構造は、第三実施形態と同様の基本的な効果を得ることができる。ただし、サブフレーム本体２３側の延長片１２９と、前端延長部材１１０側の支持壁１１０ａとが上述のような構造であるため、以下のようなさらなる効果を得ることができる。

　即ち、この車体フレーム構造では、車体前後方向の衝突荷重の入力中期に、サブフレーム本体２３の延長片１２９を、平坦面１６５で前端延長部材１１０の傾斜面６２に当接させた後に、係合凸部６６を前端延長部材１１０の係止凹部６３に係合させ、係止凹部６３内の下面の安定位置を力学的支点（第２支点）とすることができる。したがって、延長片１２９の係合凸部６６を係止凹部６３内の一定位置に確実に誘導して、締結ボルト（第１の締結部材、締結具、ボルト）とウェルドナット３３（第１の締結部材、頭部、締結具、ナット）との引き抜きのための安定したサブフレーム本体２３の回動を得ることができる。

　また、この車体フレーム構造においては、前端延長部材１１０の上面側に、係止凹部６３の周縁部を補強する補強板６４が設けられている。そのため、車体前後方向の衝突荷重の入力中期に、係合凸部６６が係止凹部６３に係合するときに、係止凹部６３の周域に撓み変形が生じることを未然に防止することができる。したがって、締結ボルトとウェルドナット３３との引き抜きのためのサブフレーム本体２３の回動を安定させることができる。

　なお、この発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更が可能である。例えば、上記の実施形態においては、車両の前部側にこの発明に係る車体フレーム構造を適用したが、車室の後方側にサイドフレームとサブフレームが設置される車両であれば、この発明に係る車体フレーム構造は車両の後部側にも適用することができる。

　また、この発明は上記実施形態に限られるものではなく、例えば、車体前部の構造を例にして説明したが、車体後部の構造にも適用できる。車体後部に採用した場合には、車体後部に他の車両が衝突する車両後面衝突に対しても、リヤ側のサブフレームを確実に車体の下方に誘導することにより、サブフレームと車体との干渉を防止できる。また、凹み部３０ｈは稜線を形成しなくても、孤状の稜部であってもよい。また、側壁３０ｓのＶ字凹み部３０ｋもＶ字以外の形状であってもよい。

　なお、上述の各実施形態は、適宜に組み合わせることができる。また、一部の構成要素を用いない場合もある。

　１０，１１０　前端延長部材、前端延長部（フロア下フレーム、他の車体パネル）
　１０ａ，１１０ａ　支持壁
　１１　フロントサイドフレーム（サイドフレーム）
　１５　フロアトンネルフレーム（フロア下フレーム）
　１７　ダッシュロアパネル
　１８　フロアトンネル部
　１９　フロアパネル
　２０　横メンバ（支持部材基板、車室側支持部材、車体パネル）
　２２　サブフレーム
　２２ｍ　前締結部（離間側締結部）
　２２ｕ　後締結部（近接側締結部）
　２７　中央折れ点
　２９，１２９　延長片
　３０　リンクステイ
　３０ｈ　凹み部
　３０ｋ　Ｖ字凹み部（凹み部）
　３０ｍ　切欠き溝（ボルト挿通部、側壁切欠き、貫通部）
　３０ｓｏ…離間する側の側壁
　３０ｔ　底壁
　３０ｘ　下方凸形状部
　３１　締結ボルト（第１の締結部材、締結具、ボルト）
　３３　ウェルドナット（第１の締結部材、頭部、締結具、ナット）
　３５　補強板（車室側支持部材）
　３６　逃げ孔、孔（挿通孔）
　３８　ナット（第２の締結部材）
　３９　支持ボルト（第２の締結部材）
　６０　変位許容部
　６２　傾斜面
　６３　係止凹部
　６４　補強プレート（補強部材）
　６５　ナットカバー
　６５ｃ　係合爪
　６６　係合凸部
　６７　規制突起
　１６５　平坦面
　Ｆ１　第１支点
　Ｆ２　第２支点
　Ｏ　締結中心
　Ｚ　　脆弱部

Claims

　車室の前方側または後方側に車体前後方向に沿って配置されたサイドフレームと；
　前記サイドフレームの下方に配置されてサスペンション部品を支持するサブフレームと；
　前記車室の前部または後部の外側下方に配置されて前記サブフレームの前記車室に近接する側の端部を支持する車室側支持部材と；
　前記車室のフロアトンネル部に隣接するフロアの段差部の下方に前記車体前後方向に沿って配置されたフロア下フレームと；
　前記サブフレームの車室に近接する側の端部と前記フロア下フレームとに跨って配置されて、両者を連結するリンクステイと；を備え、
　前記サブフレームは、
       前記車室と離間する側の端部で前記サイドフレームの延出端側の部材に締結される離間側締結部と；
       前記車室に近接する側の端部で前記車室側支持部材に下方側から締結固定される近接側締結部と；
       前記離間側締結部と前記近接側締結部の間の前後方向の略中央部で下方に向けて折れ曲がる中央折れ点と；を備え、
　前記リンクステイは、第一端部側が、前記近接側締結部とともに前記車室側支持部材の下面に引き抜き可能に締結されるとともに、第二端部側が、車幅方向に延出する支持ボルトと前記支持ボルトに螺合されるナットによって前記フロア下フレームに締結され、
　前記リンクステイの前記第二端部側を締結する前記ナットは、前記リンクステイの前記フロアトンネル部から離間する側の側壁に保持され、
　前記支持ボルトは、前記フロアトンネル部の下方側から前記ナットに締め込まれる
　ことを特徴とする車体フレーム構造。
　前記ナットは、前記リンクステイの側壁に係止される係合爪を有するナットカバーに一体に組み付けられている
　ことを特徴とする請求項１に記載の車体フレーム構造。
　前記リンクステイの側壁には、前記支持ボルトが挿通されるボルト挿通部が設けられ、
　前記ナットは、前記リンクステイの側壁の前記ボルト挿通部に係止されて回転を規制される規制突起を備えていること
　を特徴とする請求項１または２に記載の車体フレーム構造。
　前記リンクステイの側壁には、前記支持ボルトが挿通されるボルト挿通部が設けられ、
　前記ボルト挿通部には、前記車体前後方向の衝突荷重の入力時に、前記サブフレームの前記車体前後方向の変位に伴う前記リンクステイと前記支持ボルトの相対変位を許容する変位許容部が設けられている
　ことを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載の車体フレーム構造。
　前記リンクステイの側壁には、前記支持ボルトが挿通されるボルト挿通部が設けられ、
　前記ボルト挿通部は、前記車体前後方向の衝突荷重の入力時に、前記サブフレームの下方変位に伴う前記支持ボルトからの前記リンクステイの脱落を許容する切欠き溝によって構成されている
　ことを特徴とする請求項１～４のいずれか１項に記載の車体フレーム構造。
　前記リンクステイは、前記車体前後方向略中央部に下方に向かって凸となる下方凸形状部を有し、
　前記サブフレームの前記近接側締結部が取り付けられる前記車室側支持部材には、下方への荷重により締結具の前記車室側支持部材からの離脱を容易にする脆弱部が設けられ、
　前記下方凸形状部の頂点は、前記サブフレームの前記中央折れ点と前記近接側締結部とでトラス構造を形成すると共に、前記サブフレームの初期状態及び衝突中の前記サブフレームの接地状態であっても、前記中央折れ点と前記リンクステイの締結中心とを結ぶ直線の下方に位置する
　ことを特徴する請求項１に記載の車体フレーム構造。
　前記サブフレームの前記近接側締結部が締結される前記車室側支持部材には、重合された補強板が設けられ、
　前記脆弱部が、前記車室側支持部材の前記締結具の挿通孔とこの締結具の挿通を許容するために前記補強板に形成された挿通孔との間の前記車室側支持部材の環状部分である
　ことを特徴とする請求項６記載の車体フレーム構造。
　前記補強板は、この補強板が取付けられる前記車室側支持部材よりも板厚が厚い
　ことを特徴とする請求項７記載の車体フレーム構造。
　前記補強板は、前記脆弱部の衝突荷重入力方向後方で前記車室側支持部材と溶接され、前記締結具が、ボルトと前記車室側支持部材に溶接固定されたナットである
　ことを特徴とする請求項７または請求項８に記載の車体フレーム構造。
　前記リンクステイは、底壁を下方に突出させて前記下方凸形状部を形成する
　ことを特徴とする請求項６～請求項９のいずれか一項に記載の車体フレーム構造。
　前記リンクステイは、前記底壁を上方に窪ませた前記近接側締結部用の凹み部を備え、
　前記凹み部の衝突荷重入力方向後方に前記下方凸形状部を備えている
　ことを特徴とする請求項１０に記載の車体フレーム構造。
　前記リンクステイは、前記底壁から延びる側壁を備え、
　前記下方凸形状部の上方に位置する側壁に凹み部が設けられている
　ことを特徴とする請求項１０又は請求項１１に記載の車体フレーム構造。
　前記サブフレームの近接側締結部には、前記フロア下フレーム方向に延出する延長片が設けられ、
　前記フロア下フレームには、前記延長片の先端部に所定隙間をもって対向して、前記車体前後方向の衝突荷重の入力時に前記延長片の先端部が当接する支持壁が設けられている
　ことを特徴とする請求項１に記載の車体フレーム構造。
　前記車体側支持部材は、第１の締結部材が貫通して上面側で前記第１の締結部材の頭部が係止される支持部材基板と、前記第１の締結部材の頭部の外側を取り囲む逃げ孔を有するとともに前記支持部材基板の上面に接合される補強板と、を備え、前記支持部材基板上の前記補強板の前記逃げ孔に囲まれた領域が脆弱部とされている
　ことを特徴とする請求項１３に記載の車体フレーム構造。
　前記支持部材基板のうち、前記脆弱部と車室側で隣接する領域の下面とは、上面側への前記補強板の接合によって剛性が増し、前記車体前後方向の前記衝突荷重の入力初期に前記サブフレームの近接側締結部のエッジが当接する第１支点を構成し、
　前記フロア下フレームの支持壁は、前記車体前後方向の前記衝突荷重の入力中期に前記延長片の先端部が当接する第２支点を構成する
　ことを特徴とする請求項１４に記載の車体フレーム構造。
　前記リンクステイの第二端部側には、第２の締結部材が貫通状態で支持される貫通部が設けられ、
　前記貫通部には、前記車体前後方向の前記衝突荷重の入力時に、前記サブフレームの前記車体前後方向の変位に伴う前記リンクステイと前記第２の軸部材との相対変位を許容する変位許容部が設けられている
　ことを特徴とする請求項１３～１５のいずれか１項に記載の車体フレーム構造。
　前記リンクステイの前記第二端部側には、前記第２の締結部材が貫通状態で支持される貫通部が設けられ、
　前記貫通部は、前記車体前後方向の前記衝突荷重の入力時に、前記サブフレームの下方変位に伴う前記第２の締結部材からの前記リンクステイの脱落を許容する切欠き溝によって構成されている
　ことを特徴とする請求項１３～１６のいずれか１項に記載の車体フレーム構造。
　前記フロア下フレームの支持壁は、傾斜面と、この傾斜面に連続して設けられ上方側に窪んだ係止凹部と、を備え、
　前記延長片は、前記支持壁の傾斜面と平行な平坦面と、その平坦面から突出し、前記車体前後方向の前記衝突荷重の入力中期に前記支持壁の係止凹部に係合される係合凸部と、を備えている
　ことを特徴とする請求項１３～１７のいずれか１項に記載の車体フレーム構造。
　前記フロア下フレームの上面側には、前記係止凹部の上面側周縁部を補強する補強部材が取り付けられている
　ことを特徴とする請求項１８に記載の車体フレーム構造。