WO2017082124A1

WO2017082124A1 - フロントサブフレーム構造

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Publication number: WO2017082124A1
Application number: PCT/JP2016/082476
Authority: WO
Inventors: 小宮　勝行; 正顕田中
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 2015-11-11
Filing date: 2016-11-01
Publication date: 2017-05-18
Anticipated expiration: 2018-05-11
Also published as: DE112016005169T5; CN108349538A; JP2017087989A; CN108349538B; US10676133B2; JP6237747B2; US20180273094A1

Abstract

フロントサブフレーム前部をコンパクトな構成としつつ、テンションロッド支持剛性を高めるために、フロントサブフレーム（５）前部に有するサブフレーム前側構造体（１０）に、テンションロッド支持部（１４）が設けられ、該テンションロッド支持部（１４）から上方に片寄り且つ後方にサイドメンバ（６）が延設され、テンションロッド支持部（１４）の後方かつサイドメンバ（６）の下方に、ステアリングラック（５５）を配設する下方に開口したラック配設段部（Ａ）が形成され、該ラック配設段部（Ａ）にスタビライザ支持部（６２）を設けた。

Description

フロントサブフレーム構造

　本明細書に開示される技術は、フロントサイドフレームの下方に配置されたフロントサブフレーム構造に関する。

　従来より、前部に、サブクラッシュカン取付部と、テンションロッド支持部と、該テンションロッド支持部に車幅方向内側から対面するように車幅方向に延びるクロスメンバを備えたフロントサブフレームが知られている。

　このようなフロントサブフレームとして、例えば、下記特許文献１に例示されるように、テンションロッド支持部（２）にクラッシュカン（１ｅ）を支持させた構成のものや、下記特許文献２に例示されるように、テンションロッド支持部（１ａ）やクロスメンバ（２）の他に、該テンションロッド支持部（１ａ）よりも下方に配置されたステアリングラック（７）等を備えたフロントサブフレーム構造が提案されている。

　このようなフロントサブフレームには、前突荷重等の荷重受け止めポイントの低位置化を図るため、サブクラッシュカンをできるだけ低位置に配置したいというニーズがある。

　一方、ステアリングラックは、フロントサブフレームと略同じ高さで配置されるが、ステアリングラックの下方からの組付自由度の向上やエンジン等の他の補機とのレイアウト性向上の為に、テンションロッド支持部後側に延設されるサイドメンバよりも下方に配置したいというニーズがある。このようなニーズを満たすために、フロントサブフレームは、サブクラッシュカンの位置に対してサブフレームが上方に片寄る（オフセットする）ように配置された構造のものも知られているが、このような構造の場合、前突時等にフロントサブフレームの前方から後方への荷重伝達パスが上下方向にずれが生じることになる。

　このため、上述したように荷重伝達パスが上下方向にずれたフロントサブフレームにおいても前突時等の後方への荷重伝達効率を確保しつつ、テンションロッド支持剛性やサブクラッシュカン取付剛性を向上させたいというニーズがあった。

米国特許出願公開第２０１３／０２４１１６６号明細書独国特許発明第１０２００９００４３１０号明細書

　ところで、テンションロッド式のサスペンションの場合、フロントサブフレーム前部に、テンションロッド支持部が配設された構成となるため、上述したようにテンションロッド支持剛性を確保しつつ、テンションロッド支持部と該テンションロッド支持部が後方に延設されたサイドメンバとスタビライザとステアリングラックとを、フロントサブフレーム前部において、コンパクトにレイアウトすることが困難であった。

　上述した特許文献１及び２では、フロントサブフレーム前部におけるテンションロッド支持部とサイドメンバとスタビライザとステアリングラックのコンパクトなレイアウト性を確保しつつ、テンションロッド支持剛性の向上を図るための技術思想についての開示がなく、さらなる検討の余地があった。

　そこで本明細書に開示される技術は、フロントサブフレーム前部をコンパクトな構成としつつ、テンションロッド支持剛性を高めることを目的とする。

　本明細書に開示される技術のフロントサブフレーム構造は、車室前面部から車両前方側に延びる左右一対のフロントサイドフレームが設けられ、該フロントサイドフレームの下方に、フロントサスペンション装置を支持するフロントサブフレームが設けられた自動車のフロントサブフレーム構造であって、該フロントサブフレーム前部にテンションロッド支持部が設けられ、該テンションロッド支持部から上方に片寄り且つ後方にサイドメンバが延設され、前記テンションロッド支持部後方かつ前記サイドメンバ下方に、ステアリングラックを配設する下方に開口したラック配設段部が形成され、該ラック配設段部にスタビライザ支持部が設けられたものである。

　上記構成によれば、テンションロッド式のサスペンションにおいて、ラック配設段部にスタビライザ支持部を配することで、テンションロッド支持剛性を高めつつ、テンションロッド支持部とスタビライザ支持部とステアリングラックを車両前後方向に沿って上下方向にオーバーラップするように配設できるため、上下方向にコンパクトに配設できる。

　前記テンションロッド支持部前方にサブクラッシュカン取付部が設けられるとともに、前記テンションロッド支持部後面と前記サイドメンバ前面との間に、これらを連結し、且つ前後方向に延びる閉断面で構成される閉断面状連結部が配設され、前記スタビライザ支持部は、前記閉断面状連結部の上下面を連結するよう締結されたものであることが好ましい。

　上記構成によれば、スタビライザの前記閉断面状連結部への組付性と、スタビライザ支持部によるラック配設段部の前後方向の補強とを両立することができるため、サブクラッシュカンの取付け剛性を高めることができる。

　前記スタビライザ支持部は、前記テンションロッド支持部後面と前記ステアリングラックに挟まれて配設されたものであることが好ましい。

　上記構成によれば、前突荷重による凹部屈曲変形時に、凹部に配設されたスタビライザ支持部とステアリングラックとで荷重を後方へ分散できる。

　本明細書に開示される技術によれば、フロントサブフレーム前部をコンパクトな構成としつつ、テンションロッド支持剛性を高めることができる。

図１は、実施例の車両のフロントサブフレームの斜視図である。図２は、フロントサブフレームの平面図である。図３は、フロントサブフレームの底面図である。図４は、フロントサブフレームの左側面図である。図５は、フロントサブフレームの正面図である。図６は、フロントサブフレームの背面図である。図７は、フロントサブフレームのブレースの構成説明図である。図８は、フロントサブフレームの前側の分解斜視図である。図９Ａは、サブフレーム前側構造体の構成説明図である。図９Ｂは、サブフレーム前側構造体の構成説明図である。図１０は、スタビライザの閉断面状連結部への締結構造を示す説明図である。図１１Ａは、サブフレーム前側構造体本体の構成説明図である。図１１Ｂは、サブフレーム前側構造体本体の構成説明図である。図１２Ａは、サブフレーム前側構造体本体の構成説明図である。図１２Ｂは、サブフレーム前側構造体本体の構成説明図である。

　実施例を以下図面に基づいて詳述する。

　図１～図７は、本実施例の自動車のフロントサブフレーム構造を示している。

　なお、特に、図１は本実施例の車両のフロントサブフレームを前方左斜め上方から見た斜視図を示し、図７はブレース及び該ブレースを取り外した状態のフロントサブフレームを下方から見た分解斜視図を示している。

　また本実施例の図面において、図２以外は、ステアリングラック５５、パワステ用アクチュエータ（パワステ用モータ）５６、及びパワステ用ピニオン５７の図示を省略し、図４はテンションロッド５１、及びロアアーム５２の図示を省略し、図５及び図６はサブバンパレインフォースメント７ａの図示を省略し、図７及び後述する図８はこれらサブバンパレインフォースメント７ａ、テンションロッド５１、ロアアーム５２に加えて、スタビライザ支持部６２及びスタビライザ１００の図示を省略するものとする。さらに、以下の実施例においては、図中、矢印Ｆは車両前方を示し、矢印ＬＥは車幅方向の左方を示し、矢印ＲＩは車幅方向の右方を示し、矢印Ｕは車両上方を示す。

　自動車の前部には、図４に示すように、車室の前面部に設置されたダッシュパネル１と、該ダッシュパネル１の下部から車両の前方側に延びる左右一対のフロントサイドフレーム２，２（左側のみ図示）とを有し、該フロントサイドフレーム２の下方には、図１～図６に示すように、ストラット式フロントサスペンション装置用として車幅方向外側へ略水平に延びるロアアーム５２（ラテラルロッド）（図１及び図２参照）と該ロアアーム５２より前方から車幅方向外側後方へ延びるテンションロッド５１（同図参照）等を支持するフロントサブフレーム５が配設されている。

　本実施例のフロントサイドフレーム２は、側面視で車両の前後方向に沿って略水平に延びる水平部２ａと、その後端部から上記ダッシュパネル１の下端部に沿って後下がりに傾斜して延びるキックアップ部２ｂ（傾斜部）とを有し、該キックアップ部２ｂの後端部には、車両の後方側に延びるフロアフレーム３が連設されている（図４参照）。また、上記フロントサイドフレーム２の前端部には、車両の前方側に向けて突出する金属製の筒状体等からなるクラッシュカン４が設けられるとともに、その前端面には、車幅方向に延びるバンパレインフォースメント４ａが取り付けられている。

　上記フロントサブフレーム５は、図１～図７に示すように、主に、車両の前後方向に延びる左右一対のサイドメンバ６，６と、サイドメンバ６の前方に延びるサブクラッシュカン７と、サイドメンバ６とサブクラッシュカン７とを前後方向に連結してフロントサブフレーム５の前側を構成するサブフレーム前側構造体１０（連結部材）と、左右一対のサブフレーム前側構造体１０，１０同士を連結するように車幅方向に延びるサスペンションクロスメンバ７３（以下、「サスクロスメンバ７３」という。）と、左右一対のサイドメンバ６，６同士を連結するように車幅方向に延びるリヤクロスメンバ７４と、一対のサイドメンバ６，６間におけるリヤクロスメンバ７４よりも後方においてこれらメンバ６，６，７４に接合された傾斜メンバ７５とブレース８０とを備えている。

　また、図１、図２及び図４に示すように、フロントサブフレーム５は、サブフレーム前側構造体１０の前部、サイドメンバ６の前後方向の間部分、及びサイドメンバ６の後端の３点において、夫々上方に突出したマウント部Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３（マウントブッシュやマウントパイプ３４）が接合されており、それぞれ前方から後方へ第１マウント部Ｍ１（前側車体取付部）、第２マウント部Ｍ２、第３マウント部Ｍ３（後側車体取付部）と設定する。

　図４に示すように、第１マウント部Ｍ１は、車体側のフロントサイドフレーム２の水平部２ａの前端に連結され、第２マウント部Ｍ２は、該水平部２ａの後部において連結され、第３マウント部Ｍ３は、フロアフレーム３の前端（キックアップ部２ｂとの連設部分）に連結されている。　

　これにより、フロントサブフレーム５は、前後方向の片側３点、左右両側で計６点にて車体にマウントされ、車体の下側に配設されている。

　サブクラッシュカン７は、上記フロントサイドフレーム２の前端のクラッシュカン４と同様に衝撃エネルギ吸収部材であり、図２～図４に示すように、サブクラッシュカン７の前端部には、左右各側の前端部を連結するように車幅方向に延びるサブバンパレインフォースメント７ａを備えている。

　サイドメンバ６は、図４に示すように、左右一対のフロントサイドフレーム２、及びフロアフレーム３の下方に架設され、図１～図４及び図７に示すように、丸パイプ状に前後方向に延びている。サイドメンバ６は、該サイドメンバ６の前後方向の第２マウント部Ｍ２より前側に有するサイドメンバ前方部６ａと、該第２マウント部Ｍ２よりも後側に有するサイドメンバ後方部６ｂとを備えている（図示省略）。

　サイドメンバ前方部６ａ、及びサイドメンバ後方部６ｂは、いずれも側面視で後下がり傾斜状に延びているが（図４参照）、サイドメンバ前方部６ａは、前端から第２マウント部Ｍ２へ向けて平面視で車幅方向の外側へ傾斜状に延びているとともに（図２及び図３参照）、サイドメンバ後方部６ｂは、平面視で左右各側が互いに平行になるように前後方向に延びている（同図参照）。

　サブフレーム前側構造体１０は、図１～図５及び図７に示すように、サブクラッシュカン７とサイドメンバ６との間に介在し、前方から後方へ順にサブクラッシュカン７の後端ブラケット（後端フランジ）７ｂを取り付けるセットプレートとしてのサブクラッシュカン取付部１２と、前側車体取付部１３と、テンションロッド支持部１４と、閉断面状連結部１５とを備えている。

　換言すると、サブフレーム前側構造体１０は、図８～図１２に示すように、複数枚のパネル部材を立体形状に組み立てて構成され、サブフレーム前側構造体本体２０とテンションロッド支持ブラケット４０と閉断面構成パネル１５１とを備えている。

　なお、図８はフロントサブフレームの前側の特にサブフレーム前側構造体の分解斜視図であり、図８中の符号５９はラジエータ支持ブラケットある。また、図９Ａは左側のサブフレーム前側構造体を左斜め４５度後方から見た斜視図であり、図９Ｂはサブフレーム前側構造体の底面図であり、図１０は、フロントサブフレームにおける図９Ｂ中のＸ－Ｘ線に相当する部分の拡大断面図であり、図１１Ａは左側のサブフレーム前側構造体本体を左斜め下方から見た斜視図であり、図１１Ｂはサブフレーム前側構造体本体を右後方斜め下方から見た斜視図であり、図１２Ａはサブフレーム前側構造体本体の背面図であり、図１２Ｂはサブフレーム前側構造体本体の正面図である。

　サブフレーム前側構造体本体２０は、サブフレーム前側構造体１０の前後方向の長さを有する上面部２１と、該上面部２１の後端から下方に突片状に折り曲げて延びる後面部２２と、サブフレーム前側構造体１０の前面に相当し、サブクラッシュカン７の後端ブラケット７ｂとを取り付けるサブクラッシュカン取付部１２と、底面部２３とで形成されている（同図参照）。

　図１、図２、図７、図８、図９Ｂ、図１１Ａ及び図１１Ｂに示すように、上面部２１は、その前後方向のテンションロッド支持部１４に相当する部分の車幅方向外側部分が後方程車幅方向内側へ徐々に幅小になり、閉断面状連結部１５に相当部分が略同じ幅で後方に延びるように車幅方向外側部分を車幅方向内側へ切欠いた形状で形成されている。

　後面部２２は、図９Ａ、図１０、図１１Ａ、図１１Ｂ及び図１２Ａに示すように、閉断面状連結部１５の後面に相当し、サイドメンバ６の前部を挿通する円形状の開口部２２ａが形成され、該開口部２２ａにサイドメンバ６の前端を挿通した状態で接合固定するサイドメンバ接合面として形成されている。

　サブクラッシュカン取付部１２は、図４、図５、図８、図１１Ａ、図１１Ｂ、図１２Ａ及び図１２Ｂに示すように、サブフレーム前側構造体１０の前面に相当し、サブクラッシュカン７の後端に備えた後端ブラケット７ｂよりも一回り大きな正面視略四角形状のセットプレートとして形成されている。

　なお、サブクラッシュカン７は、その後端に備えた後端ブラケット７ｂをサブクラッシュカン取付部１２に対面させるとともに、図４及び図５に示すように、ボルトＢ及びナット（図示省略）等により締結固定され、サブフレーム前側構造体１０に連結されている。

　底面部２３は、図７、図８、図９Ｂ、図１１Ａ及び図１１Ｂに示すように、サブクラッシュカン取付部１２の下端部から後述するテンションロッド支持部１４の底面を形成するようにサブフレーム前側構造体１０の下面において後方に突出した後、後方且つ車幅方向内側へ傾斜状に延設されている。

　さらに、図４、図７、図８、図９Ａ、図１１Ａ、図１１Ｂ及び図１２Ａに示すように、サブフレーム前側構造体本体２０は、後述する前側車体取付部１３に相当する部位における上面部２１の下方に、サブクラッシュカン荷重伝達部材３０を備えている。サブクラッシュカン荷重伝達部材３０は、外側面３１、内側面３２、及び隔壁３３とで前後方向の直交断面が下方に向けて開口する門型（略Ｕの字形状（日本語では「コの字形状」））に形成され（図１２Ａ参照）、サブクラッシュカン取付部１２の後面とテンションロッド支持部１４の前壁面４１との間に架設される（図４、図７及び図９Ａ参照）。

　サブクラッシュカン荷重伝達部材３０の外側面３１は、サブフレーム前側構造体１０の前側車体取付部１３の車幅方向の外側に配置され、該前側車体取付部１３の車幅方向外側における、サブクラッシュカン取付部１２とテンションロッド支持部１４の前壁面４１との前後方向の間の長さに相当する幅を有している。サブクラッシュカン荷重伝達部材３０の内側面３２は、車幅方向において外側面３１と対向するように前側車体取付部１３の車幅方向の内側に配置され、該前側車体取付部１３の車幅方向内側における、サブクラッシュカン取付部１２とテンションロッド支持部１４の前壁面４１との前後方向の間の長さに相当する幅を有している。

　すなわち、図１１Ａ及び図１１Ｂに示すように、サブクラッシュカン荷重伝達部材３０の内側面３２は、外側面３１よりも幅小に形成されている。また、図１、図４、図７、図８、図９Ａ及び図１１Ａに示すように、外側面３１には、前後方向に長軸を有する楕円形状のサービスホール３１ａ（作業用貫通孔）が形成されている。

　隔壁３３は、図１２Ａに示すように、サブクラッシュカン荷重伝達部材３０の上面に相当し、車幅方向において互いに支持する外側面３１と内側面３２との上端を車幅方向に連結するように形成され、サブフレーム前側構造体１０の上面部２１の下方で該上面部２１と対向するとともに前側車体取付部１３の内部空間を上下各側に隔離するように配設されている。すなわち、前側車体取付部１３は、底面を有さずに下方が開口して形成されるとともに、上面部２１と隔壁３３とで二階建て構造としている。

　この隔壁３３は、その平面視後端辺が車幅方向外側後方に向けて配設されたテンションロッド支持部１４の前壁面４１に当接されるように前後方向の長さが車幅方向内側に向けて幅小となる平面視台形形状に形成されている（図１１Ｂ参照）。

　ここで、図１２Ｂに示すように、サブクラッシュカン荷重伝達部材３０の隔壁３３と外側面３１と内側面３２とは、サブクラッシュカン７の外郭に沿うように配置されている。

　詳しくは、サブクラッシュカン荷重伝達部材３０の隔壁３３、外側面３１、内側面３２の夫々と、サブクラッシュカン７の上面７ｆ、外側面７ｅ、内側面７ｇの夫々とが、サブクラッシュカン７の後端ブラケット７ｂ及びサブクラッシュカン取付部１２を介して前後方向に沿って同一面を構成するように配置されている（同図参照）。

　また、図１～図５、図９Ａ、図１１Ａ、図１１Ｂ、図１２Ａ及び図１２Ｂに示すように、サブフレーム前側構造体１０における前側車体取付部１３（いわゆる「ツノ部材」）には、上面部２１及び隔壁３３の平面視中央部において上下方向に連通するとともに上面部２１から上方へタワー型に延出するように立設するマウントパイプ３４を備え、第１マウント部Ｍ１を構成している。

　さらにまた、テンションロッド支持ブラケット４０は、図８に示すように、車幅方向外側後方に沿って配設された前壁面４１及び後壁面４２と、これらの車幅方向内側前端同士を車幅方向内側後方へ結ぶ車幅方向内側壁面４３とで車幅方向外側後方に向けて開口する平面視略Ｕ字状に形成され、サブフレーム前側構造体本体２０の上面部２１と底面部２３との間に介在している（図１、図４、図７、図９Ａ及び図９Ｂ参照）。

　このテンションロッド支持ブラケット４０の前壁面４１と後壁面４２とには、図８、図９Ａ及び図１０に示すように、互いに対向するようにテンションロッド支持孔４１ａが形成され、これら一対のテンションロッド支持孔４１ａ，４１ａ間に架設されたボルトＢと、該ボルトＢを締結するナット（図示省略）とでテンションロッド５１の基端部を枢支するテンションロッド支持軸４４を構成し、該テンションロッド支持軸４４を備えたテンションロッド支持ブラケット４０は、前記テンションロッド支持部１４として形成されている（図９Ａ参照）。

　さらに、図１～図３及び図７に示すように、テンションロッド支持部１４における車幅方向内側壁面４３には、上述したサスクロスメンバ７３が、その車幅方向両端部が車幅方向内面から接合されている。

　また、図８に示すように、閉断面構成パネル１５１は、前後方向の直交断面が上方に向けて開口するハット状に形成され、図７、図９Ａ及び図９Ｂに示すように、サブフレーム前側構造体本体２０の上面部２１の後部において下面から接合することで前後方向に延びる閉断面を有する閉断面状連結部１５を構成している。

　さらにまた、図３、図４、図７、図９Ａ及び図１０に示すように、閉断面状連結部１５は、テンションロッド支持部１４の後壁面４２に対し、上方に片寄って後方へ延設され、テンションロッド支持部１４後方かつ閉断面状連結部１５の下方には、ステアリングラック５５等配設用に下方に開口した凹部Ａが構成される。

　ところで、図１～図６に示すように、テンションロッド支持部１４の車幅方向内側壁面４３及びサスクロスメンバ７３に沿って車幅方向に延びるスタビライザ１００が配設されている。

　詳しくは、スタビライザ１００は、サスクロスメンバ７３の後方近傍において車幅方向に略水平に延び、その車幅方向の両側は、平面視すると閉断面状連結部１５をその下側から車幅方向に跨ぐように後方程車幅方向外側に傾斜状に延びているが、閉断面状連結部１５を下側から跨ぐ部分は、閉断面状連結部１５の下方に有する凹部Ａを横切って通過するように車幅方向に水平に延びている（図３及び図４参照）。

　なお、スタビライザ１００は、周知のとおり、ねじり剛性の抵抗により片輪のみのバンプ、リバウンド時にロール角を抑制するものである。

　上述したスタビライザ１００は、図１、図３、図４及び図１０に示すように、該スタビライザ１００を保持するスタビライザ取付けブラケット６０と、締結手段としてのボルトＢ、ナットＮ、及びカラーＣとで閉断面状連結部１５の下面に締結固定されている。このように、スタビライザ１００を保持した状態のスタビライザ取付けブラケット６０によりスタビライザ支持部６２が構成され、該スタビライザ支持部６２がこの凹部Ａに配置されている。

　具体的には、図１０に示すように、スタビライザ取付けブラケット６０は、略Ｕ字形状に形成したブラケット本体部６５と、その開口端部から互いに離反する方向へ突出した一対のフランジ６１，６１とを備えて形成され、これら一対のフランジ６１，６１の夫々には貫通孔６１ａが形成されている。

　閉断面状連結部１５の上下各面には、下面に一対のフランジ６１，６１を前後各側に並べた状態でこれらフランジ６１に形成した貫通孔６１ａと、上下方向に連通するようにスタビライザ支持孔としての貫通孔１５ａ，１５ｂが形成されている（図１０参照）。

　閉断面状連結部１５の下面によるスタビライザ１００の締結は、以下のように行われる。つまり、該スタビライザ１００をブラケット本体部６５によって保持した状態で一対のフランジ６１，６１を、閉断面状連結部１５の下面の前後各側に、前後各側のフランジ６１に形成した貫通孔６１ａと、閉断面状連結部１５の上下各面に形成した貫通孔１５ａ，１５ｂとが連通するように配置する。

　さらに、ボルトＢを、フランジ６１の貫通孔６１ａ、及び閉断面状連結部１５の下面の貫通孔１５ａ、閉断面状連結部１５の内部空間に立設したカラーＣ、閉断面状連結部１５の上面の貫通孔１５ｂへこの順に下方から上方へ挿通させ、閉断面状連結部１５の上面に形成した貫通孔１５ｂから突き出した突出部分をナットＮで締結している。

　これにより、スタビライザ支持部６２は凹部Ａに配置され（図３、図４及び図１０参照）、図３及び図１０に示すように、閉断面状連結部１５の下面において、スタビライザ支持部６２を介して前後方向にスタビライザ締結部６３ａ，６３ｂ（前側スタビライザ締結部６３ａ及び後側スタビライザ締結部６３ｂ）が並設される。

　上述により、図３及び図７に示すように、テンションロッド支持部１４におけるテンションロッド支持軸４４（一対のテンションロッド支持孔４１ａ，４１ａ）とスタビライザ締結部６３ａ，６３ｂ（スタビライザ支持孔としての貫通孔１５ａ，１５ｂ）とサイドメンバ６は、前後直列に配置される。

　また、図１、図３、図４、図７及び図８に示すように、リヤクロスメンバ７４の車幅方向両端部のサイドメンバ６，６との接合部には、前輪の車幅方向の位置を決定すべく車幅方向外側へ延びるロアアーム５２を上下方向に枢支可能に該ロアアーム５２の基端部を支持するアーム支持部７１が設けられている。すなわち、左右のサイドメンバ６，６は、リヤクロスメンバ７４を介してロアアーム５２を支持している。

　さらにまた、図１～図４、図６及び図７に示すように、傾斜メンバ７５は、フロントサブフレーム５の後方の左右各側に一対備えられ、これら傾斜メンバ７５，７５は、平面視で後方程互いの車幅方向の互いの間隔が長くなる形状（日本語では「ハの字形状」）に配置されている。詳しくは、傾斜メンバ７５は、リヤクロスメンバ７４の車幅方向の中間部に対して左右に離間した左右中間部にその前端が接合され、該左右中間部と、該左右のサイドメンバ６の後端車体取付部としての第３マウント部Ｍ３とを夫々連結するように後方程車幅方向外側へ直線状に傾斜して後方へ末広がり状に延びている（図２、図３及び図７参照）。

　また、図１～図６に示すように、ブレース８０は、上下方向に略直交する面を構成するように配設された後述する複数のブレースメンバ８１，８２，８３から成り、左右一対のサイドメンバ後方部６ｂ，６ｂとその前端で車幅方向に延びるリヤクロスメンバ７４とで平面視後方が開口する略Ｕ字状に構成される空間を跨ぐようにこれらメンバ６ｂ，６ｂ，７４の下側から配されている。

　具体的には、図１～図３及び図７に示すように、ブレース８０は、Ｘ字状メンバ体８１（Ｘ字状ビーム）と左右一対の前後方向延設メンバ８２，８２（前後方向ビーム）と後端車幅方向延設メンバ８３（車幅方向ビーム）とで一体に構成されている。

　Ｘ字状メンバ体８１は、左側のアーム支持部７１とこれに対して平面視対角線上に位置する右側のサイドメンバ６の第３マウント部Ｍ３（後側車体取付け部）とを直線状に連結する一方の対角線延設メンバ８１ａと、右側のアーム支持部７１とこれに対して平面視対角線上の左側に位置するサイドメンバ６の第３マウント部Ｍ３（後側車体取付け部）とを直線状に連結する他方の対角線延設メンバ８１ａとを備え、これら一対の対角線延設メンバ８１ａ，８１ａを中央でクロスさせた平面視Ｘ字形状に構成されている（図３及び図７参照）。

　前後方向延設メンバ８２，８２は、ブレース８０の左右両端において前後方向に延びている。すなわち、前後方向延設メンバ８２，８２は、左右各側において夫々に対応するアーム支持部７１の基端部７１ａ（アーム支持部７１の車幅方向内側端部）（図３及び図７参照）とサイドメンバ６の後側車体取付け部（第３マウント部Ｍ３）とを直線状に連結するように左右一対備えられている。

　詳細には、前後方向延設メンバ８２，８２は、左右各側の基端部７１ａの下部に連結されており、サイドメンバ６の後側取付け部（第３マウント部Ｍ３）から前方へサイドメンバ６から離間して略水平に延設されている。これにより、アーム支持部７１の車体に対する支持剛性が高まると共に、走行時にサイドメンバ６に伝達されるテンションロッド支持部１４からの荷重をアーム支持部７１からブレース８０に分散して高剛性化することができる。

　このように、アーム支持部７１の基端部７１ａは、リヤクロスメンバ７４の車幅方向においてサイドメンバ６との接合部に対して車幅方向内側にずらした位置に有しており、このようなアーム支持部７１の基端部７１ａに、前後方向延設メンバ８２が左右各側においてその前端が連結されている。よって、左右一対の前後方向延設メンバ８２，８２は、後方サイドメンバ６が延びる前後方向に対して前方程車幅方向内側へ傾斜するように配置されている（図３参照）。

　図１～図３及び図７に示すように、後端車幅方向延設メンバ８３は、ブレース８０の後端において車幅方向に延びている。すなわち、後端車幅方向延設メンバ８３は、左右のサイドメンバ６，６の第３マウント部Ｍ３を直線状に連結するように延びている。

　これらＸ字状メンバ体８１と左右一対の前後方向延設メンバ８２，８２と後端車幅方向延設メンバ８３は、互いに一体に接合してブレース面を構成しているため、該ブレース面を構成する面内には、平面視三角形状（トラス形状）のメンバの集合体を構成することができる（同図参照）。

　なお、本実施例のブレース８０は、例えば、その前端において車幅方向に延びる前端車幅方向延設メンバを備えていないが、適宜メンバを付加した構成であってもよい。

　上述したように、ブレース８０と傾斜メンバ７５は、リヤクロスメンバ７４、及び左右一対のサイドメンバ６，６にそれぞれ連結されているが、図３に示すように、ブレース８０と傾斜メンバ７５の中間部とを連結する中間連結部９１が設けられている。本実施例において、この中間連結部９１は、ブレース８０の対角線延設メンバ８１ａの前部と傾斜メンバ７５の前部とを互いに連結した構成である。

　また、本実施例のフロントサブフレーム５は、左右のサイドメンバ後方部６ｂ，６ｂとリヤクロスメンバ７４とで平面視後方へ開口する略Ｕ字状に構成され、この平面視後方を向けて開口する略Ｕ字状の内側空間の上方には、前後方向にクランクシャフトが並んだ縦置きタイプのエンジン（図示省略）が配置される。よって、左右のサイドメンバ後方部６ｂ，６ｂとリヤクロスメンバ７４との間の隅角部には、図１～図７に示すように、この縦置きタイプのエンジンを搭載するエンジンマウントブラケット７２を備えている。

　エンジンマウントブラケット７２は、リヤクロスメンバ７４と傾斜メンバ７５とサイドメンバ６の夫々に溶接により一体に接合されている。すなわち、これらメンバ６，７４，７５は、エンジンマウントブラケット７２を介して互いに連結されている。

　また本実施例のフロントサブフレーム構造は、フロントサブフレーム５の前部にテンションロッド支持部１４が設けられ、該テンションロッド支持部１４から後方にサイドメンバ６が延設され、テンションロッド支持部１４の後方かつサイドメンバ６下方に、ステアリングラック５５を配設する下方に開口したラック配設用の凹部Ａが形成され、該凹部Ａにスタビライザ支持部６２が設けられたものである（図３、図４及び図１０参照）。

　上記構成によれば、テンションロッド式のサスペンションにおいて、ラック配設用の凹部Ａにスタビライザ支持部６２を配することで、テンションロッド５１の支持剛性やサブクラッシュカン７の取付け剛性を高めつつ、テンションロッド支持部１４とスタビライザ支持部６２とステアリングラック５５を車両前後方向に沿って上下方向にオーバーラップするように配設できるため、上下方向にコンパクトに配設できる。

　詳述すると、スタビライザ支持部６２は、別部材であるスタビライザ取付けブラケット６０を凹部Ａの上方に有する閉断面状連結部１５の下面にボルトＢに締結して構成されるため（図３及び図１０参照）、テンションロッド支持部１４とサイドメンバ６とを連結する閉断面状連結部１５の連結剛性を高めることができ、結果的に、テンションロッド５１の支持剛性やサブクラッシュカン７の取付け剛性を高めることができる。

　さらに、テンションロッド支持部１４の後方かつサイドメンバ６下方の凹部Ａにステアリングラック５５を配設する構成としたため（図３、図４及び図１０）、本来、デッドスペースであった凹部Ａを有効活用することができる。さらに、ステアリングラック５５を配設する凹部Ａにスタビライザ支持部６２も配置したため、凹部Ａのスペースをより有効活用することができる。

　しかも、この凹部Ａは、テンションロッド支持部１４の後方に形成されているため（同図参照）、上述したように、凹部Ａにスタビライザ支持部６２を設けることにより、テンションロッド５１と上下方向にオーバーラップする位置にスタビライザ１００を配置することができ、上下方向にコンパクト化することができる。

　さらに上述した凹部Ａのスペースの有効活用について詳述すると、アーム支持部７１の位置は、サスペンションの所望の挙動を得るための関係上から決定される。そして、ステアリングラック５５の後方にアーム支持部７１を配置した構成において、これら５５，７１と略同じ高さ（上下方向の位置）でサイドメンバ６を前後に配置しようとするとレイアウトの関係上、前後方向に直線的に配置することが困難となる一方で、サイドメンバ６を、これら５５，７１を迂回するように上下に変動しながら配置すると荷重伝達時に途中で無理な荷重が加わり易くなる。

　よって、対策としてサイドメンバ６は、その前部をステアリングラック５５やアーム支持部７１に対して上方にオフセットさせて配置し、後方を斜め下方に延ばすことによりレイアウトの制約を解消しつつ、屈曲部を減らした構成としてサイドメンバ６の途中で無理な荷重が加わらない構成としている（図４参照）。

　すなわち、本実施例のフロントサブフレーム５は、サイドメンバ６を、アーム支持部７１を含めたロアアーム５２、及びステアリングラック５５に対して上方へオフセットして前後方向に配設することで、サブクラッシュカン７からの荷重を一旦、上方に集めた後でサイドメンバ６の前部から後方へ伝達される構成とされている。

　そして、このようにサイドメンバ６は上方へ片寄らせた（オフセットされた）構造であるが故に、テンションロッド支持部１４の後方、且つサイドメンバ６の下方には、凹部Ａが形成された構造となるが、本実施例では、このように本来、デッドスペースとなりがちな凹部Ａを、ステアリングラック５５を配設するラック配設用の凹部Ａとし、さらに、該凹部Ａにスタビライザ支持部６２も配置することにより、該凹部Ａのスペースを有効活用することができる。

　本明細書に開示される技術の態様としてテンションロッド支持部１４の前方にサブクラッシュカン取付部１２が設けられるとともに（図１～図４及び図７参照）、テンションロッド支持部１４の後壁面４２とサイドメンバ６の前部との間に、これらを連結し、且つ前後方向に延びる閉断面で構成される閉断面状連結部１５が配設され（図９Ａ及び図１０参照）、スタビライザ支持部６２は、閉断面状連結部１５の上下面を連結するよう締結されたものである（図１０参照）。

　上記構成によれば、テンションロッド支持部１４の後壁面４２とサイドメンバ６前部との間に、前後方向に延びる閉断面で構成される閉断面状連結部１５を配設した構成であるため、鋼板などの板材で形成されたサブフレーム前側構造体１０であっても、その強度を高めることができる。しかも、スタビライザ支持部６２は、閉断面状連結部１５の上下面を連結するようボルトＢ及びナットを用いてスタビライザ取付けブラケット６０を介してスタビライザ１００を締結する構成としたため、テンションロッド支持部１４の後壁面４２とサイドメンバ６の前部との間の前後方向の強度をより一層高めることができる。

　しかも、凹部Ａが下方に開口しているため（図４及び図１０参照）、スタビライザ支持部６２が、該凹部Ａの上方に有する閉断面状連結部１５の上下面を連結するよう締結される構成であっても、スタビライザ取付けブラケット６０の閉断面状連結部１５への締結作業が行い易く、スタビライザ１００と閉断面状連結部１５との優れた組み付け性を確保することができる。

　従って、上記構成によれば、スタビライザ１００の閉断面状連結部１５への組付性と、スタビライザ支持部６２による閉断面状連結部１５の前後方向の補強とを両立することができるため、サブクラッシュカン７の取付け剛性を高めることができる。

　また本明細書に開示される技術の態様としてスタビライザ支持部６２は、テンションロッド支持部１４の後壁面４２とステアリングラック５５に挟まれて配設されたものである（図４及び図１０参照）。

　上記構成によれば、前突荷重による凹部Ａ近傍の例えば、閉断面状連結部１５の屈曲変形時に、凹部Ａに配設されたスタビライザ支持部６２とステアリングラック５５とで荷重を後方へ分散できる。

　詳述すると、凹部Ａには、スタビライザ支持部６２とステアリングラック５５とが前後に略並列配置されているため、前突荷重時にフロントサブフレーム５が凹部Ａの上方の閉断面状連結部１５を支点として凹部Ａが潰れるように曲がろうとしても、スタビライザ１００とステアリングラック５５に干渉することで一気に直角方向へ折れ曲がることを抑制することができる。

　従って、前突荷重に対してサブクラッシュカン７をしっかりと潰しきり、衝突エネルギを吸収できるとともに、車体側へのスムーズな荷重伝達が阻害されることを抑制することができる。

　また、本実施例においては、一対のテンションロッド支持孔４１ａ，４１ａと貫通孔１５ａ，１５ｂ（スタビライザ支持孔）とサイドメンバ６が車両前後方向に略直列に配設されたものである（図３、図８、図９Ａ及び図９Ｂ参照）。

　換言すると、本実施例においては、テンションロッド支持軸４４と前側スタビライザ締結部６３ａ及び後側スタビライザ締結部６３ｂとサイドメンバ６が車両前後方向に略直列に配設されたものである（同図参照）。

　上記構成によれば、テンションロッド支持部１４から閉断面状連結部１５を介してサイドメンバ６へのロードパスの車幅方向の偏り量（オフセット量）を可能な限り低減して前突荷重がテンションロッド支持部１４からサイドメンバ６までの前後方向の間において高剛性部分に沿って伝達させることができる。これにより、本実施例のフロントサブフレーム５のように、テンションロッド支持部１４の後方かつサイドメンバ６下方に凹部Ａを備えた構成であっても、前突に対する剛性を向上させることができる。

　さらにまた、本実施例においては、左右のテンションロッド支持部１４，１４がサスクロスメンバ７３に連結され、テンションロッド支持部１４は後外側に傾斜して形成され（図１、図３及び図７参照）、スタビライザ支持部６２はテンションロッド支持部１４の後方に隣接され、スタビライザ１００はテンションロッド支持部１４の車幅方向内側壁面４３及びサスクロスメンバ７３に沿って配設される（図１～図４参照）。

　上記構成によれば、スタビライザ１００は、テンションロッド支持部１４の後方に隣接するスタビライザ支持部６２からテンションロッド支持部１４の車幅方向内側壁面４３及びサスクロスメンバ７３に沿って車幅方向内側程前側に傾斜するように配設されているため、ステアリングラック５５に設けるパワステ用アクチュエータ５６やパワステ用ピニオン５７の取り付けスペースを確保しながらレイアウト性を高めつつ、このスタビライザ１００の傾斜部分の前後方向の剛性を確保することができる。

　さらに、車幅方向に延びるスタビライザ１００が凹部Ａを通過する凹部通過部分は、車幅方向へ直線状（水平）に延びており（図３及び図４参照）、スタビライザ支持部６２は、スタビライザ１００の凹部通過部分がスタビライザ取付けブラケット６０を介して閉断面状連結部１５に支持されることで凹部Ａに配設されている（図４及び図１０参照）。

　このようにスタビライザ１００の凹部通過部分は、前後方向成分を有していないため、この成分を有する場合と比較して前後方向の剛性が低くなりがちである。しかし、スタビライザ支持部６２は、前後方向に延びる閉断面状連結部１５の下面に、スタビライザ締結部６３ａ，６３ｂが前後各側に配置されるようにスタビライザ取付けブラケット６０を介して締結した構成としたため、スタビライザ１００の凹部通過部分を含めた前後方向の剛性を向上させることができる。

　本明細書に開示される技術の構成と、上述の実施例との対応において、サブフレーム前部は、サブフレーム前側構造体１０に対応し、以下、同様に、テンションロッド支持部後面は、テンションロッド支持ブラケット４０の後壁面４２に対応し、ラック配設段部は、凹部Ａに対応するも、本明細書に開示される技術は、上述の実施例の構成のみに限定されるものではない。

　例えば、上述したサブクラッシュカン荷重伝達部材３０は、少なくとも隔壁３３と、外側面３１とを備えた底面開口形状に形成されたものであれば、内側面３２は本実施例のように備えた構成であっても、備えずに構成してもいずれであってもよい。

　また、上述した実施例のようにフロントサブフレーム５に、サブクラッシュカン７等のメインのクラッシュカンが存在することが本明細書に開示される技術の必須条件ではない。

　例えば、バンパレインフォースメント自体、あるいはフロントサイドフレーム自体等に衝撃荷重吸収部を設けるなど、本実施例のサブクラッシュカン７を備える車両の他にクラッシュカンのない車両にも適用できることは言うまでもない。

　以上説明したように、本明細書に開示される技術は、サブフレーム前部にテンションロッド支持部が設けられ、該テンションロッド支持部から後方にサイドメンバが延設されたフロントサブフレーム構造について有用である。

（６）サイドメンバ
（１０）サブフレーム前側構造体（サブフレーム前部）
（１２）サブクラッシュカン取付部
（１４）テンションロッド支持部
（１５）閉断面状連結部
（４２）後壁面（テンションロッド支持部後面）
（５５）ステアリングラック
（６２）スタビライザ支持部
（Ａ）凹部（ラック配設段部）

Claims

　車室前面部から車両前方側に延びる左右一対のフロントサイドフレームが設けられ、該フロントサイドフレームの下方に、フロントサスペンション装置を支持するフロントサブフレームが設けられた自動車のフロントサブフレーム構造であって、
　該フロントサブフレーム前部にテンションロッド支持部が設けられ、該テンションロッド支持部から上方に片寄り且つ後方にサイドメンバが延設され、前記テンションロッド支持部後方かつ前記サイドメンバ下方に、ステアリングラックを配設する下方に開口したラック配設段部が形成され、該ラック配設段部にスタビライザ支持部が設けられたことを特徴とするフロントサブフレーム構造。
　前記テンションロッド支持部前方にサブクラッシュカン取付部が設けられるとともに、前記テンションロッド支持部後面と前記サイドメンバ前面との間に、これらを連結し、且つ前後方向に延びる閉断面で構成される閉断面状連結部が配設され、
　前記スタビライザ支持部は、前記閉断面状連結部の上下面を連結するよう締結されたものである請求項１に記載のフロントサブフレーム構造。
　前記スタビライザ支持部は、前記テンションロッド支持部後面と前記ステアリングラックに挟まれて配設されたものである請求項１又は２に記載のフロントサブフレーム構造。