(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
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、
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車室に近接する側の端部を支持する車室側支持部材と、
車室のフロア下に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、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、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、一端部側が、前記サブフレームの近接側締結部と前記車室側支持部材を締結する第１の締結部材によって前記近接側締結部と車室側支持部材とに共締め固定されるとともに、他端部側が、車幅方向に延出する第２の締結部材によって前記フロア下フレームに締結固定され、
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、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車体フレーム構造。
【請求項２】
前記車体側支持部材は、前記第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。
【請求項３】
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は、上面側への前記補強板の接合によって剛性が増し車体前後方向の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、車体前後方向の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２に記載の車体フレーム構造。
【請求項４】
前記リンクステイの他端部側には、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、
当該貫通部には、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。
【請求項５】
前記リンクステイの他端部側には、前記第２の締結部材が貫通状態で支持される貫通れ部が設けられ、
当該貫通部は、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１〜４のいずれか１項に記載の車体フレーム構造。
【請求項６】
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、車体前後方向の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１〜５のいずれか１項に記載の車体フレーム構造。
【請求項７】
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６に記載の車体フレーム構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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ものである。
【背景技術】
【０００２】
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ようにしたものがある（特許文献１参照）。
【０００３】
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ものが知られている（特許文献２参照）。
引用文献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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−２４７５９８号公報
【特許文献２】米国特許出願公開第２０１０／０００４８２６号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前者の技術は、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ものであるため、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はできない。
即ち、前者の技術においては、ロアメンバが前後方向の略中間部で中折れするものであるため、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。
【０００６】
また、後者の技術は、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ものであるため、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。
【０００７】
そこでこの発明は、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。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
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。
請求項１に係る発明は、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（例えば、実施形態のフロントサイドフレーム１１）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（例えば、実施形態のサブフレーム２２）と、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車室に近接する側の端部を支持する車室側支持部材（例えば、実施形態の横メンバ２０）と、車室のフロア下に車体前後方向に沿って配置されたフロア下フレーム（例えば、実施形態の前端延長部材１０，フロアトンネルフレーム１５）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（例えば、実施形態のリンクステイ３０）と、を備え、前記サブフレームは、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（例えば、実施形態の前締結部２２ｍ）と、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（例えば、実施形態の後締結部２２ｕ）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（例えば、実施形態の中央折れ点２７）と、を備え、前記リンクステイは、一端部側が、前記サブフレームの近接側締結部と前記車室側支持部材を締結する第１の締結部材（例えば、実施形態の締結ボルト３１、ウェルドナット３３）によって前記近接側締結部と車室側支持部材とに共締め固定されるとともに、他端部側が、車幅方向に延出する第２の締結部材（例えば、実施形態の支持ボルト３９、ナット３８）によって前記フロア下フレームに締結固定され、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（例えば、実施形態の延長片２９）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、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（例えば、実施形態の支持壁１０ａ）が設けられていることを特徴とするものである。
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。
【０００９】
請求項２に係る発明は、請求項１に係る車体フレーム構造において、前記車体側支持部材は、前記第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（例えば、実施形態のウェルドナット３３）が係止される支持部材基板（例えば、実施形態の横メンバ２０）と、前記第１の締結部材の頭部の外側を取り囲む逃げ孔（例えば、実施形態の逃げ孔３６）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（例えば、実施形態の補強板３５）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（例えば、実施形態の脆弱部Ｚ）とされていることを特徴とするものである。
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。
【００１０】
請求項３に係る発明は、請求項２に係る車体フレーム構造において、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は、上面側への前記補強板の接合によって剛性が増し車体前後方向の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（例えば、実施形態の第１支点Ｆ１）を構成し、前記フロア下フレームの支持壁は、車体前後方向の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（例えば、実施形態の第２支点Ｆ２）を構成することを特徴とするものである。
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。
【００１１】
請求項４に係る発明は、請求項１〜３のいずれか１項に係る車体フレーム構造において、前記リンクステイの他端部側には、前記第２の締結部材が貫通状態で支持される貫通部（例えば、実施形態の切欠き溝３０ｍ）が設けられ、当該貫通部には、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（例えば、実施形態の変位許容部６０）が設けられていることを特徴とするものである。
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。
【００１２】
請求項５に係る発明は、請求項１〜４のいずれか１項に係る車体フレーム構造において、前記リンクステイの他端部側には、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、当該貫通部は、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（例えば、実施形態の切欠き溝３０ｍ）によって構成されていることを特徴とするものである。
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。
【００１３】
請求項６に係る発明は、請求項１〜５のいずれか１項に係る車体フレーム構造において、前記フロア下フレームの支持壁（例えば、実施形態の支持壁１１０ａ）は、傾斜面（例えば、実施形態の傾斜面６２）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（例えば、実施形態の係止凹部６３）と、を備え、前記延長片（例えば、実施形態の延長片１２９）は、前記支持壁の傾斜面と平行な平坦面（例えば、実施形態の平坦面６５）と、その平坦面から突出し、車体前後方向の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（例えば、実施形態の係合凸部６６）と、を備えていることを特徴とするものである。
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。
【００１４】
請求項７に係る発明は、請求項６に係る車体フレーム構造において、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（例えば、実施形態の補強板６４）が取り付けられていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１に係る発明は、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。
したがって、この発明によれば、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。
【００１６】
請求項２に係る発明は、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。
【００１７】
請求項３に係る発明は、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。
【００１８】
請求項４に係る発明は、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のを防止することができる。
【００１９】
請求項５に係る発明は、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。
【００２０】
請求項６に係る発明は、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。
【００２１】
請求項７に係る発明によれば、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のを防止することができる。したがって、この発明によれば、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。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】この発明の第１の実施形態の車両の部分断面側面図である。
【図２】この発明の第１の実施形態の車両の前半部領域の下面図である。
【図３】この発明の第１の実施形態の車両を車室側から視た斜視図である。
【図４】この発明の第１の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。
【図５】この発明の第１の実施形態の図１の断面部分に対応する拡大断面図である。
【図６】この発明の第１の実施形態の図３の一部を拡大した斜視図である。
【図７】この発明の第１の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。
【図８】この発明の第１の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。
【図９】この発明の第１の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。
【図１０】この発明の第１の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。
【図１１】この発明の第１の実施形態のリンクステイを下方から視た斜視図である。
【図１２】この発明の第１の実施形態のリンクステイの側面図である。
【図１３】この発明の第１の実施形態のリンクステイを上方から視た斜視図である。
【図１４】この発明の第１の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。
【図１５】この発明の第１の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。
【図１６】この発明の第１の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。
【図１７】この発明の第１の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。
【図１８】この発明の第１の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。
【図１９】この発明の第１の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。
【図２０】この発明の第１の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。
【図２１】この発明の第１の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。
【図２２】この発明の第１の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。
【図２３】この発明の第２の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。
【図２４】この発明の第２の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。
【図２５】この発明の第２の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。
【図２６】この発明の第２の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。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、この発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の説明においては、「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。
最初に、図１〜図２２に示す第１の実施形態について説明する。
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り、図２は、同車両の前部領域を下方から見た図、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。
これらの図に示すように、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。
【００２４】
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。
【００２５】
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中の符号２１は、ダッシュロアパネル１７とフロアパネル１９の上面側に取り付けられ、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フロアセンタフレームである。
【００２６】
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の上面側には、フロアパネル１９とダッシュロアパネル１７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がフロア下フレームを構成している。
【００２７】
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）の間は、横メンバ２０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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
同図にも示すように、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。
【００３０】
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）が支持されている。
【００３１】
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、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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
同図に示すように、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。
【００３４】
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の前縁部は、後締結部２２ｕの下方と両側部を覆うようにして、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の前縁部は、対応する後締結部２２ｕの下面に重ねられ、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、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。
なお、この実施形態においては、締結ボルト３１とウェルドナット３３が第１の締結部材を構成している。
【００３５】
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）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中の符号３４は、前端延長部材１０と横メンバ２０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の接合部を補強するレインフォースである。
【００３６】
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。
同図に示すように、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よりも板厚の熱い金属板から成る補強板３５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、強度的に有利なせん断方向の力として受け止めることができる。
【００３７】
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が、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。
【００３８】
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）に対するリンクステイ３０の締結部を示す図である。
これらの図と図５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字状の部材であり、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。
【００３９】
図７に示すように、前端延長部材１０はリンクステイ３０の後縁部の側壁３０ｓに支持ボルト３９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が第２の締結部材を構成している。
【００４０】
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り、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。
これらの図に示すように、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。
【００４１】
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。
【００４２】
図１１〜図１６は、リンクステイ３０の詳細構造を示す図である。
これらの図に示すように、リンクステイ３０は底壁３０ｔと両側壁３０ｓとで断面Ｕ字状に形成されたものであり、前端の底壁３０ｔがサブフレーム本体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、後端の側壁３０ｓが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）。
【００４３】
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、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となっている。
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が、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）。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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の軸部は、図１６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１６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の相対変位を許容する変位許容部６０となっている。
【００４８】
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が、以後の説明で、トラス構造の節としてとらえる場合には、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。
【００４９】
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。
【００５０】
図１７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り、図１８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１７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。
ここで、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り、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。
【００５１】
一方、図１８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。
【００５２】
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部分で下方に屈曲し、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。
【００５３】
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１７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１８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が、このときリンクステイ３０の後部側では切欠き溝３０ｍ内を支持ボルト３９が相対変位する。
【００５４】
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１８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のが許容される。
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。
【００５５】
衝突荷重の入力がさらにつづくと、図１９〜図２１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２０に示すように、サブフレーム本体２３の前端側が接地する。
【００５６】
この状態では、車両は前進を続けており、図２０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は前部側には剛性の高い凹み部３０ｈが設けられているため、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）までに延長されている。
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２１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。
【００５７】
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２２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。
【００５８】
以上のように、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を確実に車室Ｉの下方に誘導することができる。
そして、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が、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。
【００５９】
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を有する補強板３５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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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の間に変位許容部６０が確保されているため、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。
【００６３】
つづいて、図２３〜図２６に示す第２の実施形態について説明する。
この第２の実施形態の車体フレーム構造は、基本的な構成は第１の実施形態とほぼ同様であるが、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の支持壁１１０ａ部分の構造が第１の実施形態のものと異なっている。以下では、第１の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１の実施形態と同一部分には同一符号を付すものとする。
【００６４】
図２３は、サブフレーム本体２３の後締結部２２ｕを示す図であり、図２４，図２５は、サブフレーム本体２３の後締結部２２ｕと前端延長部材１１０を示す図である。また、図２６は、前端延長部材１１０の上面側を示す図である。
これらの図に示すように、前端延長部材１１０の前部領域は横メンバ２０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２５，図２６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。
【００６５】
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６５が形成されている。また、平坦面６５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６５と係合凸部６６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６５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。
【００６６】
この実施形態の車体フレーム構造は、第１の実施形態と同様の基本的な効果を得ることができるが、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６５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、締結ボルトとウェルドナット３３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。
【００６７】
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するの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。
【００６８】
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。
【符号の説明】
【００６９】
１０，１１０  前端延長部材（フロア下フレーム）
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）
２０  横メンバ（支持部材基板、車室側支持部材）
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
３０ｍ  切欠き溝（貫通部）
３１  締結ボルト（第１の締結部材）
３３  ウェルドナット（第１の締結部材、頭部）
３５  補強板（車室側支持部材）
３６  逃げ孔
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  平坦面
６６  係合凸部
Ｆ１  第１支点
Ｆ２  第２支点
Ｚ  脆弱部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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