(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
サスペンションアームを支持するアーム支持部が設けられた左右一対のサイドメンバと、該左右のサイドメンバを連結するように車幅方向に延設されたクロスメンバとを有するフロントサブフレーム構造であって、上記アーム支持部よりも車両の前方側に位置するサイドメンバ前部が、車両の前後方向に延びる稜線と、相隣接する稜線間に配設された平板部とを有するパイプ状断面形状に形成されるとともに、上記アーム支持部が設けられたサイドメンバ後部が、上記サイドメンバ前部の平板部に比べて曲率の大きい湾曲面を有するパイプ状断面形状に形成され、かつサイドメンバ後部に上記クロスメンバの左右両端部が接続されたことを特徴とするフロントサブフレーム構造。
【請求項２】
上記サイドメンバ前部は、平面視でサイドメンバ後部の前端近傍から車幅方向外側に傾斜しつつ車両の前方側に延設されたことを特徴とする請求項１に記載のフロントサブフレーム構造。
【請求項３】
上記サイドメンバ後部には、車体フレームに対する取付ブラケットもしくは車両用補機の取付部が設けられたことを特徴とする請求項１または２に記載のフロントサブフレーム構造。
【請求項４】
上記サイドメンバ前部とサイドメンバ後部とが一本のパイプ材により一体に形成されたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のフロントサブフレーム構造。
【請求項５】
上記クロスメンバの車幅方向中央部からその左右外方側に傾斜しつつ車両の後方側に延設されるとともに、その左右両側部がフロアトンネルの左右に設置された車体側強度部に接合されたパイプ状部材を有し、当該パイプ状部材のうち、前記車体側強度部に対する当該パイプ状部材の接合部よりも車幅方向内方側に位置する部位の前面側部に上記サイドメンバの後端部が連結されたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のフロントサブフレーム構造。
【請求項６】
上記サスペンションアームの後部を支持する後側アーム支持部が、パイプ状部材の左右側端部とサイドメンバの後端部とに跨るように架設されたことを特徴とする請求項５に記載のフロントサブフレーム構造。
【請求項７】
上記サイドメンバ前部とサイドメンバ後部とが別体に形成されるとともに、上記アーム支持部が上記クロスメンバに連結されたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のフロントサブフレーム構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用エンジン等からなるパワープラントの配置スペースに配設されるフロントサブフレーム構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、下記特許文献１に示されるように、平面視Ｕ字状をなす一本のパイプ材と、該Ｕ字状パイプ材の左右側辺部を連結する連結部材（クロスメンバ）と、上記Ｕ字状パイプ材に対してハの字状に配置された二本のパイプ材からなる伝達手段とを備えたフロントサブフレームが設けられた車体懸架装置おいて、サスペンションアームからフロントサブフレームに入力された外力を、上記伝達手段を介して車体側強度部材に設けられた取付部に伝達するように構成し、これによりサスペンションアームの取り付け剛性を高めるとともに、その捩り剛性を向上させることが行われている。
【０００３】
また、下記特許文献２に示されるように、車体フレームにより支持される車両用サブフレームの組付け構造において、該サブフレームを、車幅方向に延びる前後のクロスパイプと車両前後方向に延びる左右のサイドパイプとを第１接合部位にて溶接接合し、上記前後のクロスパイプまたは左右のサイドパイプにマウント部材支持パイプを第２接合部位にて溶接接合するとともに、該マウント部材支持パイプに上記車体フレームに取付けられる円筒状のマウント部材を、軸芯が上下方向に延びる第３接合部位にて溶接接合してなるものとし、車幅方向、車両前後方向および上下方向のうちの少なくとも一方向における上記マウント部材の位置を調節可能とする公差吸収構造を上記第１〜第３接合部位に採用することが行われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−６１８７９号公報
【特許文献２】特開２００１−３９３３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１，２に開示されているように平面視Ｕ字状をなす一本のパイプ材または左右のサイドパイプからなるフロントサブフレームのサイドメンバを車体の前部左右に配設し、該サイドメンバにより車両の衝突時に入力された衝突荷重を効果的に吸収できるようにするためには、上記サイドメンバの断面形状を車両の前後方向に延びる稜線と相隣接する稜線間に配設された平板部とを有する角パイプ状に形成することが好ましい。しかし、上記サイドメンバを角パイプ状に形成した場合には、車両の走行時にサスペンションアームからフロントサブフレームに入力された横力等に応じて上記サイドメンバを構成する平板部が面振動し易いとともに、該サイドメンバの断面形状が例えば正方形から平行四辺形等に塑性変形し易いという問題がある。
【０００６】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、車両の走行時にサスペンションアームからフロントサブフレームに入力された横力等に応じて上記サイドメンバを構成する平板部が面振動するのを防止する効果と、該サイドメンバの断面形状が塑性変形するのを防止する効果とを、簡単な構成で効果的に両立することができるフロントサブフレーム構造を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に係る発明は、サスペンションアームを支持するアーム支持部が設けられた左右一対のサイドメンバと、該左右のサイドメンバを連結するように車幅方向に延設されたクロスメンバとを有するフロントサブフレーム構造であって、上記アーム支持部よりも車両の前方側に位置するサイドメンバ前部が、車両の前後方向に延びる稜線と、相隣接する稜線間に配設された平板部とを有するパイプ状断面形状に形成されるとともに、上記アーム支持部が設けられたサイドメンバ後部が、上記サイドメンバ前部の平板部に比べて曲率の大きい湾曲面を有するパイプ状断面形状に形成され、かつサイドメンバ後部に上記クロスメンバの左右両端部が接続されたものである。
【０００８】
請求項２に係る発明は、上記請求項１に記載のフロントサブフレーム構造において、上記サイドメンバ前部は、平面視でサイドメンバ後部の前端近傍から車幅方向外側に傾斜しつつ車両の前方側に延設されたものである。
【０００９】
請求項３に係る発明は、上記請求項１または２に記載のフロントサブフレーム構造において、上記サイドメンバ後部には、車体フレームに対する取付ブラケットもしくは車両用補機の取付部が設けられたものである。
【００１０】
請求項４に係る発明は、上記請求項１〜３のいずれか１項に記載のフロントサブフレーム構造において、上記サイドメンバ前部とサイドメンバ後部とが一本のパイプ材により一体に形成されたものである。
【００１１】
請求項５に係る発明は、上記請求項１〜４のいずれか１項に記載のフロントサブフレーム構造において、上記クロスメンバの車幅方向中央部からその左右外方側に傾斜しつつ車両の後方側に延設されるとともに、その左右両側部がフロアトンネルの左右に設置された車体側強度部に接合されたパイプ状部材を有し、当該パイプ状部材のうち、前記車体側強度部に対する当該パイプ状部材の接合部よりも車幅方向内方側に位置する部位の前面側部に上記サイドメンバの後端部が連結されたものである。
【００１２】
請求項６に係る発明は、上記請求項５に記載のフロントサブフレーム構造において、上記サスペンションアームの後部を支持する後側アーム支持部が、パイプ状部材の左右側端部とサイドメンバの後端部とに跨るように架設されたものである。
【００１３】
請求項７に係る発明は、上記請求項１〜３のいずれか１項に記載のフロントサブフレーム構造において、上記サイドメンバ前部とサイドメンバ後部とが別体に形成されるとともに、上記アーム支持部が上記クロスメンバに連結されたものである。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１に係る発明では、上記アーム支持部よりも車両の前方側に位置するサイドメンバ前部を、車両の前後方向に延びる稜線と、相隣接する稜線間に配設された平板部とを有するパイプ状断面形状に形成したため、上記サイドメンバ前部を軽量化しつつ、該サイドメンバ前部の車両の衝突荷重に対する剛性を充分に確保することができる。また、上記アーム支持部が設けられたサイドメンバ後部を、上記サイドメンバ前部の平板部に比べて曲率の大きい湾曲面を有するパイプ状断面形状に形成したため、車両の走行時に上記アーム支持部から入力された横力に応じてサイドメンバ後部の壁面部が面振動したり、あるいはその断面形状が塑性変形したりするのを効果的に防止することができる。
【００１５】
したがって、上記フロントサブフレームを構成するサイドメンバ前部等を大型化することなく、該サイドメンバ前部に入力された衝突荷重を充分に支持しつつ、上記サイドメンバ後部およびその後方に設けられた車体側強度部材に上記衝突荷重を効果的に伝達して支持することができ、かつ上記サイドメンバ前部に入力された衝突荷重が一定値以上となった時点で、該サイドメンバ前部を蛇腹状に塑性変形させる等により上記衝突荷重を充分に吸収することにより、該衝突荷重がサイドメンバ後部および車室内等に及ぶのを効果的に防止できるという効果と、車両の走行時に上記サスペンションアームからサイドメンバ後部に入力された横力に応じてフロントサブフレームが振動するのを抑制しつつ、上記横力に対する耐力を効果的に向上できるという効果とを両立することができる。
【００１６】
請求項２に係る発明では、上記サイドメンバ前部を、平面視でサイドメンバ後部の前端近傍から車幅方向外側に傾斜させつつ車両の前方側に延設したため、該サイドメンバ前部の長さを充分に確保してその全体を衝突荷重の吸収部として機能させることができ、かつ上記サイドメンバ前部の後方側において車幅方向の内側寄りに配設されたサイドメンバ後部の前側部分に位置する車幅方向外側面に上記アーム支持部を設け、該アーム支持部を車幅方向の内方側に位置させることにより、サスペンションアームのアーム長を充分に確保し、サスペンションジオメトリーを効果的に向上できるという利点がある。さらに、上記のようにサイドメンバ後部の前側部分を車幅方向内側に位置させるとともに、上記アーム支持部をサイドメンバの外方側に露出した位置に配設することにより、該アーム支持部に対してサスペンションアームを取り付ける作業を容易に行うことができ、かつ上記アーム支持部によりサイドメンバ後部を効果的に補強してその剛性を向上させることができるため、簡単かつ軽量な構成で、車両の衝突時に上記サイドメンバ前部に衝突荷重を集中させることにより、該サイドメンバ前部を衝突荷重の吸収部として効率よく機能させることができるという利点がある。
【００１７】
請求項３に係る発明では、上記サイドメンバ後部に、車体フレームに対する取付ブラケットもしくは車両用補機の取付部を設けたため、上記サイドメンバ後部を補強する別体の補強部材を設けることなく、上記取付ブラケット等を利用してサイドメンバ後部を簡単な構成で効果的に補強することができる。したがって、上記サイドメンバ後部およびクロスメンバに入力された車両の衝突荷重および走行時の横力等に対するフロントサブフレームの剛性を容易かつ充分に確保し、上記衝突荷重に応じてサイドメンバ後部が内倒れすること等を効果的に防止できるとともに、車両の走行時にサスペンションアームから入力される横力等によりフロントサブフレームが変形することを抑制して車両の走行安定性を効果的に向上できるという利点がある。
【００１８】
請求項４に係る発明では、上記サイドメンバ前部とサイドメンバ後部とを一本のパイプ材により一体に形成したため、軽量で衝突荷重に対して高い剛性を有するサイドメンバを容易に製造することができるとともに、車両の走行時に上記アーム支持部から入力された横力に応じてサイドメンバ後部の壁面部が面振動したり、あるいはその断面形状が塑性変形したりするのを、より効果的に防止できるという利点がある。
【００１９】
請求項５に係る発明では、上記クロスメンバの車幅方向中央部からその左右外方側に傾斜しつつ車両の後方側に延設されるとともに、その左右両側部がフロアトンネルの左右に設置された車体側強度部に接合されたパイプ状部材を設け、当該パイプ状部材のうち、前記車体側強度部に対する当該パイプ状部材の接合部よりも車幅方向内方側に位置する部位の前面側部に上記サイドメンバの後端部を連結したため、車両の衝突時に上記サイドメンバに入力された衝突荷重を上記クロスメンバの左右両側部により受け止めることができる。したがって、上記サイドメンバの後端部が屈曲変形するのを効果的に防止しつつ、上記衝突荷重を車体側強度部材に伝達して効果的に支持することができる。
【００２０】
請求項６に係る発明では、サスペンションアームを支持する後側アーム支持部を、上記パイプ状部材の側端部に設けられた接合部と上記サイドメンバ後部の後端部とに跨るように架設したため、該サイドメンバ後部の後端部を補強するための補強部材を別体に設けることなく、上記アーム支持部を利用してサイドメンバ後部の後方部分を簡単な構成で効果的に補強することができる。したがって、上記サイドメンバ後部およびパイプ状部材に入力された車両の衝突荷重および走行時の横力等に対する剛性を容易かつ充分に確保し、上記衝突荷重に応じてサイドメンバ後部が内倒れすること等を効果的に防止できるとともに、車両の走行時にサスペンションアームから入力される横力等によりフロントサブフレームが変形することを抑制して車両の走行安定性を効果的に向上できるという利点がある。
【００２１】
請求項７に係る発明では、上記サイドメンバ前部とサイドメンバ後部とを別体に形成するとともに、上記アーム支持部を上記クロスメンバに連結したため、車両の走行時に、上記サスペンションアームからフロントサブフレームに入力された横力等を上記クロスメンバに伝達することにより、該横力等を、より効率よく車体の全体に分散させて効果的に支持できるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明に係るフロントサブフレーム構造の第１実施形態を示す側面断面図である。
【図２】上記フロントサブフレーム構造を斜め下部後方から見た状態を示す斜視図である。
【図３】上記フロントサブフレーム構造の具体的構成を示す平面図である。
【図４】上記フロントサブフレーム構造の具体的構成を示す底面図である。
【図５】上記フロントサブフレーム構造の具体的構成を示す分解斜視図である。
【図６】サイドメンバ前部の具体的構成を示す正面断面図である。
【図７】サイドメンバ後部および第２マウントブラケットの具体的構成を示す正面断面図である。
【図８】フロントサブフレームと車体との接合部の構造を示す正面断面図である。
【図９】ロアアームの具体的構成を示す平面図である。
【図１０】上記フロントサブフレーム構造の変形例を示す側面断面図である。
【図１１】本発明に係るフロントサブフレーム構造の第２実施形態を示す平面図である。
【図１２】上記フロントサブフレーム構造を斜め上部前方から見た状態を示す斜視図である。
【図１３】上記フロントサブフレーム構造を斜め下部前方から見た状態を示す斜視図である。
【図１４】閉断面構造体の具体的構成を示す正面断面図である。
【図１５】閉断面構造体の具体的構成を示す平面断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
図１〜図５は、本発明の第１実施形態に係るフロントサブフレーム構造を備えた車両を示している。該車両の前部には、駆動用エンジンまたは駆動用モータ等からなるパワープラント１が配置されるとともに、その後方には、車室とパワープラント１の配設スペース（エンジンルーム）とを区画するダッシュパネル２が設けられている。そして、該ダッシュパネル２の下端部から車両の前方側に延びるように左右一対のサイドフレーム３が設置され、該サイドフレーム３の下方側にフロントサスペンション用のロアアーム４等を支持するフロントサブフレーム５が設置されている。
【００２４】
上記サイドフレーム３は、側面視で車両の前後方向に沿って略水平に延びる前方部３ａと、その後端部から上記ダッシュパネル２の下端部に向けて後下がりに傾斜しつつ車両の後方側に延びる後方部３ｂとを有し、該後方部３ｂの後端部には、後述のフロアフレーム３７が連設されている。なお、上記サイドフレーム３の前端部には、金属製の筒状体等からなるクラッシュカン６が車両の前方側に向けて突設されるとともに、その前端部には、車幅方向に延びるバンパレインフォースメント４９の側端部が取り付けられている。
【００２５】
上記フロントサブフレーム５は、サイドフレーム３の下方に配設されて車両の前後方向に延びる左右一対のサイドメンバ７と、上記パワープラント１の配置スペースよりも後方側で上記サイドフレーム３の下方側に配設された後述のパイプ状部材からなる第１クロスメンバ８とを有している。また、上記車室の底部を構成するフロアパネル９には、その車幅方向中央部を上方に膨出させたフロアトンネル３５が車両の前後方向に延びるように設置されている。
【００２６】
上記フロアトンネル３５の前部上壁には、後下がりに傾斜した傾斜部３５ａ（図１参照）が設けられ、該傾斜部３５ａの後端よりも前方側において、具体的には上記フロアトンネル３５の前端部直下において、上記第１クロスメンバ８の左右両側端部を相連結する第２クロスメンバ（リヤクロスメンバ）１０が車幅方向に延設されている。さらに、左右サイドメンバ７の前後方向中間部を相連結する第３クロスメンバ１１（センタクロスメンバ）が車幅方向に沿って略直線状に延設され、かつ上記左右サイドメンバ７の前部を相連結する第４クロスメンバ（フロントクロスメンバ）１２が車幅方向に延設されている。
【００２７】
上記サイドメンバ７は、図３〜図５に示すように、後述する前側アーム支持部１８よりも車両の前方側に位置するとともに、側面視（図１参照）おいて前上がりの傾斜状態で設置されたサイドメンバ前部１３と、該サイドメンバ前部１３の後端部に連設されるとともに、側面視おいて略水平に設置されたサイドメンバ後部１４とを有している。また、上記サイドメンバ前部１３の前端部には、車両の前方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１５が取り付けられている。
【００２８】
上記サイドメンバ前部１３は、所定径のパイプ状部材をハイドロフォーム加工する等により、図６に示すように、車両の前後方向に延びる４本の稜線１３ａと、相隣接する稜線１３ａ間に配設された４枚の平板部１３ｂとを有する略正方形のパイプ状断面形状に形成されている。また、図３に示すように平面視で、上記サイドメンバ前部１３が、サイドメンバ後部１４の前端から車幅方向の外方側に傾斜しつつ、車両の前方側に延びるように設置されている。そして、サイドメンバ前部１３の前端部上面には、上端部がサイドフレーム３の前部下面に締結ボルトで締結されることにより取り付けられる第１マウントブラケット１６が立設され、その車幅方向内側部には、上記第４クロスメンバ１２の側端部が溶接される等により一体に接合されている。
【００２９】
上記サイドメンバ後部１４は、図７に示すように、サイドメンバ前部１３の平板部１３ｂに比べて曲率の大きい湾曲面を備えた断面形状（当実施形態では丸パイプ状）に構成されている。そして、平面視で図３に示すように、上記サイドメンバ後部１４の前方部がサイドメンバ前部１３の後端部から車両の後方側に向けて略真っ直ぐに延びるように設置されるとともに、サイドメンバ後部１４の後方部が車幅方向の内方側に傾斜しつつ車両の後方側に延びるように設置されている。
【００３０】
また、上記サイドメンバ後部１４の前部外側面には、後述するように締結ボルト５３を介して上記サイドフレーム３の下面に上端部が連結される第２マウントブラケット１７が設置されている。該第２マウントブラケット１７の下部外側面には、上記ロアアーム４の基端部に設けられた後述の前側連結部４３が支持される前側アーム支持部１８が設けられている。
【００３１】
上記サイドメンバ後部１４には、図外のスタビライザーまたはステアリングラック等からなる車両用補機の取付部となる３本の丸パイプ材１９が、第２マウントブラケット１７の後部近傍およびその後方側に位置する部位に設置されている（図５参照）。そして、図４等に示すように、上記サイドメンバ後部１４の後端部が、上記第１クロスメンバ８の左右両側端部に設けられたフロアフレーム３７に対する接合部２０よりも車幅方向内方側に位置する部位、具体的には上記第１第２クロスメンバ１０の左右両側方部に設けられた後述のトンネルロアフレーム３８に対する固定部３４に対向する部位の前面側部に溶接される等により一体に連結されている。
【００３２】
上記第３クロスメンバ１１は、図１および図５に示すように、車幅方向に延びる略矩形状の閉断面形状を形成する鋼板材等の上部パネル２２と下部パネル２３とからなっている。そして、該上部パネル２２と下部パネル２３の左右両側端部が、上記第２マウントブラケット１７の設置部に対応する位置においてサイドメンバ後部１４の車幅方向内側面部の上下にそれぞれ溶接される等により、左右サイドメンバ７の車両前後方向中間部が上記第３クロスメンバ１１を介して互いに連結されている。
【００３３】
また、上記第３クロスメンバ１１の車幅方向中央部には、車両用エンジン等からなるパワープラント１（図３参照）の後部マウント２４の導入部となる開口部２５と、該後部マウント２４を支持するパワープラント支持部２６とが設けられるとともに、その後方部には、パイプ状部材からなる第１クロスメンバ８の車幅方向中央部２８を支持する支持ブラケット２７が設けられている。
【００３４】
上記第１クロスメンバ８は、円形の鋼管等を折り曲げることにより形成されたパイプ状部材からなり、車両の幅方向に延びるように設置された車幅方向中央部２８と、平面視で該車幅方向中央部２８の左右両端部から車両の後方側に向けてハの字状に延びるように設置された左右一対の傾斜部２９とを有している。そして、上記第１クロスメンバ８の車幅方向中央部２８が第３クロスメンバ１１の支持ブラケット２７に溶接される等により、上記第１クロスメンバ８と第３クロスメンバ１１とがその車幅方向中央部において一体に接続されている。
【００３５】
上記傾斜部２９の後端部が車幅方向の外方側に延びるように折り曲げられるとともに、その端部が偏平形状に押し潰される等により、下記フロアフレーム３７に接合される接合部２０が形成されている。また、上記傾斜部２９の後部前面に、上記サイドメンバ７の後端部が溶接されることにより、該サイドメンバ７と第１クロスメンバ８とが一体に連結されている。さらに、上記傾斜部２９の後部背面側に、上記第２クロスメンバ１０の左右両側端部が溶接されることにより、該第２クロスメンバ１０を介して上記第１クロスメンバ８の左右両端部が互いに連結されている。
【００３６】
上記第１クロスメンバ８の左右両端部には、傾斜部２９の後端部に設けられた上記フロアフレーム３７に対する接合部２０と、上記サイドメンバ後部１４の後端部とに跨るように、上下一対のプレート材からなる後側アーム支持部３１が架設されている（図５参照）。そして、後述するようにロアアーム４からなるサスペンションアームの基端部に設けられた後側連結部４４が上記後側アーム支持部３１に支持されるようになっている。
【００３７】
上記第２クロスメンバ１０は、車幅方向に延びる略矩形状の閉断面を構成する鋼板材等の上部パネル３２と下部パネル３３とからなり、該上部パネル３２および下部パネル３３の側辺部が溶接されて相接合されている。また、上記第２クロスメンバ１０の左右両側端部には、その車幅方向中央部に比べて幅広に形成された固定部３４が設けられ、該固定部３４がトンネルロアフレーム３８の前端部にボルト止めされることにより車体に固定されるようになっている。
【００３８】
図１に示すように、上記第２クロスメンバ１０の上下寸法は、第１クロスメンバ８の上下寸法よりも小さく設定されるとともに、第２クロスメンバ１０の前後寸法は、第１クロスメンバ８の前後寸法と同程度に設定されている。これにより、上記第２クロスメンバ１０により形成された閉断面の車幅方向中央部における面積が、上記パイプ状部材からなる第１クロスメンバ８の車幅方向中央部２８における閉断面の面積よりも小さな値に設定されている。
【００３９】
上記車両の車室底部を構成するフロアパネル９の車幅方向中央部には、車室内側（上方側）に膨出するとともに車両の前後方向に延びるフロアトンネル３５が設けられている。また、上記フロアパネル９の下面には、図２等に示すように、サイドフレーム３の後端部に連続して車両の後方側に延びるフロアフレーム３７が、上記フロアトンネル３５と所定距離を置いてその車幅方向外方側に設置され、かつ上記該フロアトンネル３５の下辺部に沿って左右一対のトンネルロアフレーム３８が車両の前後方向に延びるように設置されている。
【００４０】
そして、上記第１クロスメンバ８の後端部に設けられた接合部２０が、上記フロアフレーム３７の前端部に締結ボルトを介して締結されるとともに、上記第２クロスメンバ１０の側端部に設けられた固定部３４が、上記トンネルロアフレーム３８の前端部下面に締結ボルトを介して締結されることにより、上記両サイドメンバ７の後部がそれぞれ左右二個所において車体側強度部材に固定されている。上記フロアフレーム３７およびトンネルロアフレーム３８と、これらを連結する上記第１クロスメンバ８の接合部２０および第２クロスメンバ１０の固定部３４とにより、図８に示すように、正面視でＵ字状に連続した構造体が構成されるとともに、該構造体と上記フロアパネル９との間に、上記固定部３４および接合部２０の上下寸法に対応した開口部４０が形成されている。
【００４１】
また、上記フロアパネル９の左右両側辺部には、サイドシル３６が車両の前後方向に延びるように設置され、かつ該サイドシル３６の前部と上記フロアフレーム３７の前部とを連結するトルクボックス３９が設置されている（図２および図４参照）。該トルクボックス３９は、車室の前部に配設されたダッシュパネル２の下方部に沿って車幅方向に延びる前面板と、その下端部から車両の後方側に延びる底面板とを有し、上記前面板およびその下端部に設けられた稜線が、上記接合部２０の配設部位に隣接した位置から車幅方向の外方側に向けて延設されている。
【００４２】
上記フロントサブフレーム５に支持されるロアアーム４は、図３および図９に示すように、先端部４２がボールジョイント等を介して図外の車輪支持部材（アクスルハウジング）に連結されるととともに、その車幅方向内側部（基端部）に前後一対の前側連結部４３および後側連結部４４が設けられた所謂Ａ型アームからなっている。該ロアアーム４の前側連結部４３および後側連結部４４は、上記フロントサブフレーム５のサイドメンバ後部１４に設けられた前側アーム支持部１８および後側アーム支持部３１に、それぞれ揺動可能かつ弾性変位可能に支持されるように構成されている。
【００４３】
すなわち、上記ロアアーム４の前側連結部４３には、車両の前後方向に延びる支持軸４５と、該支持軸４５を抱持するゴムブッシュ４６とが設けられている。そして、上記支持軸４５の前後両端に設けられた締結部が、締結ボルトを介して上記第２マウントブラケット１７の基端部に設けられた前側アーム支持部１８に締結されることにより、上記ロアアーム４の前側連結部４３が支持軸４５を支点にして回動可能に支持されるとともに、上記ゴムブッシュ４６が有する弾力性に応じて弾性変位可能に支持されている。
【００４４】
上記サイドメンバ後部１４の前部外側面に設置された第２マウントブラケット１７は、図７に示すように、上記サイドメンバ後部１４を構成する丸パイプ状部材の外側面上部から斜め上方かつ車幅方向外方側に向けて突設された上部パネル５１と、上記サイドメンバ後部１４の外側面下部から斜め上方かつ外側方に向けて突設された下部パネル５２と、締結ボルト５３を介して上記サイドフレーム３の下面に締結される筒状取付部５４とを有している。
【００４５】
上記第２マウントブラケット１７を構成する上部パネル５１は、基端部（下端部）がサイドメンバ後部１４の前部外側面に接合された上壁板５５と、該上壁板５５の前後両側端部から下方に延びる一対の側壁板５６とを有している。該上壁板５５および側壁板５６の先端部（車幅方向外側端部）には、上記筒状取付部５４が溶接されることにより固定されている。また、上記側壁板５６の先端部には、車両の衝突時に所定の衝突荷重がフロントサブフレーム５に入力された際に、上記筒状取付部５４の支持部を変形させることにより、上記サイドフレーム３から第２マウントブラケット１７が離脱するのを促進するための脆弱部となる上下一対の切欠き５７，５８が形成されている。
【００４６】
上記第２マウントブラケット１７の下部パネル５２は、上部パネル５１の上壁板５５と所定間隔を置いてその下方に設置され、上記下部パネル５２の先端部上面に、上記筒状取付部５４の下端部が溶接されるようになっている。そして、上記下部パネル５２の側辺部に上部パネル５１の側壁板５６の下辺部に溶接されることにより、車幅方向に延びる閉断面５９が上記第２マウントブラケット１７の上部パネル５１と下部パネル５２とで形成されている。
【００４７】
また、上記下部パネル５２の基端部近傍には、上記前側アーム支持部１８を構成する前後一対のナット部材が固着されている。そして、上記支持軸４５の前後両端に設けられた締結部が、締結ボルト４７を介して上記第２マウントブラケット１７に設けられた前側アーム支持部（ナット部材）１８に締結されることにより、ロアアーム４の前側連結部４３が第２マウントブラケット１７の下部外側面に支持されるようになっている。
【００４８】
上記ロアアーム４の後側連結部４４には、図９に示すように、上下方向に延びる支持軸６２と、該支持軸６２を抱持するゴムブッシュ６３とが設けられている。上記支持軸６２の上下両端部が、サイドメンバ後部１４と第１クロスメンバ８の接合部２０とに跨るように架設された上下一対のプレート材からなる上記後側アーム支持部３１に固定されることにより、上記ロアアーム４の後側連結部４４が、支持軸６２を支点にして回動可能に支持されるとともに、上記ゴムブッシュ６３が有する弾力性に応じて弾性変位可能に支持されている。
【００４９】
上記フロントサブフレーム５は、ロアアーム４を有するフロントサスペンション装置等がサブアッシーされた状態で車両の組立ラインに搬入されるとともに、上記サイドフレーム３の下方から車体の前部に導入される。そして、上記フロントサブフレーム５のサイドメンバ７に設けられた第１，第２マウントブラケット１６，１７の上端部がサイドフレーム３の下面にボルト止めされることにより、上記サイドメンバ７の前端部および前後方向中央部がそれぞれサイドフレーム３に取り付けられる。
【００５０】
また、上記第１クロスメンバ８の後端部に設けられた接合部２０が、フロアパネル９の下面に設置されたフロアフレーム３７の前端部にボルト止めされるとともに、上記第２クロスメンバ１０の左右両端部に設けられた固定部３４がフロアトンネル３５の下端部に沿って設置されたトンネルロアフレーム３８の前端部にボルト止めされることにより、上記フロントサブフレーム５の左右に設けられた両サイドメンバ７の後端部が、それぞれ左右二個所において上記フロアフレーム３７およびトンネルロアフレーム３８からなる車体側強度部材に固定される。
【００５１】
そして、車両用エンジン等からなるパワープラント１が左右のサイドフレーム３の間に設置され、かつ該パワープラント１の後部マウント２４が上記第３クロスメンバ１１の前面に形成された開口部２５からパワープラント支持部２６に導入されてボルト止めされることにより、パワープラント１の後部がフロントサブフレーム５に支持されるように構成されている。
【００５２】
上記構成において、車両の走行時に、例えば図３および図４の矢印Ａに示すように、車体の一方（右側）に位置するロアアーム４の前側連結部４３からサイドメンバ７に設けられた前側アーム支持部１８に横力が入力された場合には、該横力が、矢印Ｂに示すように上記第３クロスメンバ１１を介して他方（左側）のサイドメンバ７に伝達されるとともに、矢印Ｃに示すように上記第３クロスメンバ８の支持ブラケット２７から第１クロスメンバ８の車幅方向中央部２８および左側傾斜部２９に伝達され、その後方側に位置するフロアフレーム３７およびトンネルロアフレーム３８等に伝達されて支持される。
【００５３】
また、車両の走行時に、例えば図３および図４の矢印Ｄに示すように、車体の一方（右側）に位置するロアアーム４の後側連結部４４からサイドメンバ７に設けられた後側アーム支持部３１に入力された横力は、矢印Ｅに示すように、第１クロスメンバ８の右側傾斜部２９からその車幅方向中央部２８および第３クロスメンバ１１に伝達される。そして、該第３クロスメンバ１１に伝達された横力が、矢印Ｂに示すように他方（左側）のサイドメンバ７に伝達されるとともに、矢印Ｃに示すように上記第３クロスメンバ８の支持ブラケット２７から第１クロスメンバ８の車幅方向中央部２８および左側傾斜部２９に伝達され、その後方側に位置するフロアフレーム３７およびトンネルロアフレーム３８等に伝達されてそれぞれ支持される。
【００５４】
一方、車両の衝突時に、例えば図３および図４の矢印Ｆに示すように、車体の左側に位置するサイドメンバ前部１３に衝突荷重が入力された場合には、該衝突荷重が、矢印Ｇ，Ｈに示すように、車体の左側に位置する第１クロスメンバ８の後部に配設された接合部２０および第２クロスメンバ１０の固定部３４を介して車体左側のフロアフレーム３７およびトンネルロアフレーム３８にそれぞれ伝達され、これらに分散されて支持される。さらに、上記衝突荷重が、矢印Ｉ，Ｊに示すように、車体の右側に位置する第１クロスメンバ８の接合部２０および第２クロスメンバ１０の固定部３４を介してフロアフレーム３７およびトンネルロアフレーム３８に伝達され、これらにも分散されてそれぞれ支持される。
【００５５】
したがって、上記クラッシュカン１５の変形に応じて吸収することができない所定の衝突荷重がフロントサブフレーム５のサイドメンバ７に入力された場合に、上記サイドメンバ後部１４が内倒れしたり、サイドメンバ７の後端部が車体側強度部材から離脱したりすること等を効果的に抑制しつつ、上記サイドメンバ前部１３に衝突荷重を集中的に作用させて、これを例えば蛇腹状に変形させることにより、車両の衝突時に入力される衝突荷重を効率よく吸収することができる。
【００５６】
さらに、車両の衝突時に上記フロントサブフレーム５に支持されたパワープラント１を後退させる方向に大きな衝突荷重が作用した場合には、上記パワープラント１のアクスルシャフトが上記第２マウントブラケット１７に当接する等により、上記サイドフレーム３の下面に締結された第２マウントブラケット１７の筒状取付部５４を後方に押動する荷重が作用することになる。そして、該筒状取付部５４の支持部には、上記サイドフレーム３から第２マウントブラケット１７が離脱するのを促進する脆弱部、つまり上記側壁板５６の切欠き５７，５８が設けられているため、車両の衝突時に所定の衝突荷重が作用すると、上記筒状取付部５４の支持部を大きく変形させてサイドフレーム３から第２マウントブラケット１７を離脱させることができる。
【００５７】
また、図１に示すように、側面視で前上がりの傾斜状態で設置されたサイドメンバ前部１３には、車両の衝突時に該サイドメンバ前部１３を斜め下方に押動する衝突荷重Ｋが作用するため、上記第１クロスメンバ８の後部に配設された上記接合部２０および固定部３４からなる二個所の固定部を支点として、上記フロントサブフレーム５が下方に揺動変位することが許容され、該フロントサブフレーム５に保持された上記パワープラント１が下方に誘導されて下降することになる。
【００５８】
上記のようにロアアーム４の前側連結部４３を支持する前側アーム支持部１８からなるアーム支持部が設けられた左右一対のサイドメンバ７と、該左右のサイドメンバ７を連結するように車幅方向に延設された第３クロスメンバ１１からなるセンタクロスメンバとを有するフロントサブフレーム構造において、上記前側アーム支持部１８よりも車両の前方側に位置するサイドメンバ前部１３を、車両の前後方向に延びる複数本の稜線１３ａと相隣接する稜線１３ａ間に配設された平板部１３ｂとを有する角パイプ状の断面形状とし（図６参照）、かつ上記前側アーム支持部１８等からなるアーム支持部が設けられたサイドメンバ後部１４を、上記サイドメンバ前部１３の平板部１３ｂに比べて曲率の大きい湾曲面を備えた丸パイプ状の断面形状とし（図７参照）、かつサイドメンバ後部１４に上記第３クロスメンバ１１の左右両端部を接合したため、簡単かつコンパクトな構成で、車両の走行時に上記ロアアーム４を介してフロントサブフレーム５に入力された横力と、車両の衝突時にフロントサブフレーム５に入力された衝突荷重との両方を適正かつ効果的に支持できるという利点がある。
【００５９】
すなわち、上記実施形態では、ロアアーム４の前側連結部４３を支持する前側アーム支持部１８よりも前方側に位置するサイドメンバ前部１３を、４本の稜線１３ａと各稜線１３ａ間に設置された４枚の平板部１３ｂとを備えた略正方形のパイプ状断面形状としたため、上記サイドメンバ前部１３を軽量化しつつ、該サイドメンバ前部１３の車両の衝突荷重に対する剛性を充分に確保することができる。したがって、上記フロントサブフレーム５を構成するサイドメンバ前部１３等を大型化することなく、該サイドメンバ前部１３に入力された衝突荷重を充分に支持しつつ、上記サイドメンバ後部１４およびその後方に設けられた車体側強度部材に上記衝突荷重を効果的に伝達して支持することができる。そして、上記サイドメンバ前部１３に入力された衝突荷重が一定値以上となった時点で、該サイドメンバ前部１３を蛇腹状に塑性変形させる等により上記衝突荷重を充分に吸収することができるため、該衝突荷重がサイドメンバ後部１４および車室内等に及ぶのを効果的に防止できるという利点がある。
【００６０】
なお、上記前側アーム支持部１８よりも後方側に位置するサイドメンバ後部をサイドメンバ前部１３と同様に略正方形のパイプ状断面形状とすることも考えられるが、このように構成した場合には、車両の走行時に上記ロアアーム４から前側アーム支持部１８を介してサイドメンバ後部に入力された横力等に応じ、該サイドメンバ後部を構成する平板部が面振動し易いとともに、該サイドメンバ後部の断面形状が略正方形から平行四辺形等に塑性変形し易いという問題がある。
【００６１】
これに対して上記実施形態に示すように、前側アーム支持部１８および後側アーム支持部３１からなるアーム支持部が設けられたサイドメンバ後部１４の断面形状を丸パイプ状に形成した場合には、上記横力に応じてサイドメンバ後部１４の壁面部が面振動したり、あるいはその断面形状が塑性変形したりするのを効果的に防止することができる。このため、上記のようにサイドメンバ前部１３を略正方形のパイプ状断面形状とするとともに、上記サイドメンバ後部１４を丸パイプ状の断面形状とすることにより、車両の衝突時に上記サイドメンバ前部１３に入力された衝突荷重に対する耐力を向上させて該衝突荷重を効果的に吸収できるという効果と、車両の走行時に上記ロアアーム４からサイドメンバ後部１４に入力された横力に応じてフロントサブフレーム５が振動するのを抑制しつつ、上記横力に対する耐力を効果的に向上できるという効果とを両立することができる。
【００６２】
なお、上記サイドメンバ前部１３を、略正方形以外のパイプ状断面形状、例えば長方形または六角形等からなる複数の稜線と各稜線間に設置された平板部とを備えた角パイプ状の断面形状とし、またサイドメンバ後部１４を、上記丸パイプ状以外のパイプ状断面形状、例えばサイドメンバ前部１３の平板部に比べて曲率の大きい湾曲面を備えた楕円形またハート形等の断面形状としてもよい。このように構成した場合においても、車両の衝突時に上記サイドメンバ前部１３に入力された衝突荷重に対する耐力を向上させて該衝突荷重を効果的に吸収することができるという効果と、車両の走行時に上記サイドメンバ後部１４に入力された横力等に応じてフロントサブフレーム５が振動するのを効果的に防止しつつ、上記横力に対する耐力を効果的に向上させることができるという効果とが同時に得られるという利点がある。
【００６３】
上記実施形態では、サイドメンバ前部１３を、平面視でサイドメンバ後部１４の前端近傍から車幅方向の外方側に傾斜させつつ車両の前方側に延びるように設置したため、該サイドメンバ前部１３の長さを充分に確保してその全体を衝突荷重の吸収部として機能させることができる。また、上記サイドメンバ前部１３の後方側において車幅方向の内側寄りに配設されたサイドメンバ後部１４の前側部分に位置する車幅方向外側面に前側アーム支持部１８を設けたため、該前側アーム支持部１８を車幅方向の内方側に位置させることができ、これにより上記ロアアーム４からなるサスペンションアームのアーム長（車幅方向寸法）を充分に確保して、サスペンションジオメトリーを効果的に向上させることができるという利点がある。
【００６４】
さらに、上記のようにサイドメンバ後部１４の前側部分を車幅方向内側に位置させるとともに、上記前側アーム支持部１８をサイドメンバ７の外方側に露出した位置に配設することにより、該前側アーム支持部１８に対してロアアーム４からなるサスペンションアームを取り付ける作業を容易に行うことができ、かつ上記前側アーム支持部１８によりサイドメンバ後部１４を効果的に補強してその剛性を向上させることができるため、簡単かつ軽量な構成で、車両の衝突時に上記サイドメンバ前部１３に衝突荷重を集中させることにより、該サイドメンバ前部１３を衝突荷重の吸収部として効率よく機能させることができるという利点がある。
【００６５】
また、上記実施形態では、サイドメンバ後部１４に、サイドフレーム３からなる車体フレームに取り付けられる第２マウントブラケット１７および図外のスタビライザーまたはステアリングラック等からなる車両用補機の取付部となる３本の丸パイプ材１９を設けた構造としたため、上記サイドメンバ後部１４を補強する別体の補強部材を設けることなく、上記第２マウントブラケット１７からなる取付ブラケット等を利用してサイドメンバ後部１４を簡単な構成で効果的に補強することができる。したがって、上記サイドメンバ後部１４および第１クロスメンバ８に入力された車両の衝突荷重および走行時の横力等に対するフロントサブフレーム５の剛性を容易かつ充分に確保し、上記衝突荷重に応じてサイドメンバ後部１４が内倒れすること等を効果的に防止できるとともに、車両の走行時にロアアーム４から入力される横力等によりフロントサブフレーム５が変形することを抑制して車両の走行安定性を効果的に向上できるという利点がある。
【００６６】
なお、一本のパイプ状部材をハイドロフォーム加工することにより上記サイドメンバ前部１３とサイドメンバ後部１４とを一体に形成した上記実施形態に代え、別体に形成されたサイドメンバ前部１３とサイドメンバ後部１４とを溶接する等によりサイドメンバ７を構成することも可能であるが、上記実施形態に示すように、フロントサブフレーム５のサイドメンバ前部１３とサイドメンバ後部１４とを一本のパイプ材により一体に形成した場合には、軽量で衝突荷重に対して高い剛性を有するサイドメンバ７を容易に製造できるとともに、車両の走行時に上記アーム支持部から入力された横力に応じてサイドメンバ後部の壁面部が面振動したり、あるいはその断面形状が塑性変形したりするのを、より効果的に防止できるという利点がある。
【００６７】
さらに、上記実施形態に示すように、ロアアーム４からなるサスペンションアームの後側連結部４４を支持する後側アーム支持部３１を、上記パイプ状部材からなる第１クロスメンバ８の側端部に設けられた接合部２０と上記サイドメンバ後部１４の後端部とに跨るように架設した場合には、該サイドメンバ後部１４の後端部を補強するための補強部材を別体に設けることなく、上記後側アーム支持部３１を利用してサイドメンバ後部１４の後方部分を簡単な構成で効果的に補強することができる。したがって、上記サイドメンバ後部１４および第１クロスメンバ８に入力された車両の衝突荷重および走行時の横力等に対する剛性を容易かつ充分に確保し、上記衝突荷重に応じてサイドメンバ後部１４が内倒れすること等を効果的に防止できるとともに、車両の走行時にロアアーム４から入力される横力等によりフロントサブフレーム５が変形することを抑制して車両の走行安定性を効果的に向上できるという利点がある。
【００６８】
また、上記実施形態に示すように、第３クロスメンバ１１の車幅方向中央部からその左右外方側に傾斜しつつ車両の後方側に延設されるとともに、その左右両側部がフロアトンネル３５の左右に設置されたフロアフレーム（車体側強度部）３７に接合されたパイプ状部材からなる第１クロスメンバ８を設け、該車体側強度部に対する第１クロスメンバ８の接合部２０よりも車幅方向内方側に位置する部位の前面側部に上記サイドメンバ７の後端部を連結した場合には、車両の衝突時に上記サイドメンバ７に入力された衝突荷重を上記第１クロスメンバ８の左右両側部により受け止めることができるため、上記サイドメンバ７の後端部が屈曲変形するのを効果的に防止しつつ、該サイドメンバ７に入力された衝突荷重を、第１クロスメンバ８の後部に配設された接合部２０からフロアフレーム３７等に伝達して効果的に支持することができる。そして、所定の衝突荷重がフロントサブフレーム５のサイドメンバ７に作用した場合に、該衝突荷重を上記サイドメンバ前部１３に集中的に作用させて、該サイドメンバ前部１３を蛇腹状に変形させる等により、上記衝突荷重を効率よく吸収できるという利点がある。
【００６９】
すなわち、上記実施形態では、フロントサブフレーム５に、ロアアーム４からなるサスペンションアームの前側連結部４３を支持する前側アーム支持部１８およびロアアーム４の後側連結部４４を支持する後側アーム支持部３１が設けられた左右一対のサイドメンバ７と、該左右のサイドメンバ７の間に配設されて上記前側アーム支持部１８の設置部を連結するように車幅方向に延設された第３クロスメンバ（センタクロスメンバ）１１とを有するフロントサブフレーム構造において、上記第３クロスメンバ１１に設けられた支持ブラケット２７に支持される車幅方向中央部２８と、その左右両端部から外方側に傾斜しつつ車両の後方側に延設された一対の傾斜部２９とを有するパイプ状部材からなる第１クロスメンバ８を設置し、該第１クロスメンバ８の左右両端部に設けられた接合部２０をフロアフレーム３７からなる車体側強度部材に接合したため、該第１クロスメンバ８の車幅方向中央部２８をフロアトンネル３５の前部下方に位置させることなく、車両の走行時に上記ロアアーム４の前側連結部４３および後側連結部４４からサイドメンバ７に入力された横力Ａ，Ｄを、上記第３クロスメンバ８および第１クロスメンバ８を介して、フロアパネル９に設置されたフロアフレーム３７およびトンネルロアフレーム３８からなる車体側強度部材に伝達することにより安定して支持することができる。
【００７０】
したがって、従来例のように大径のＵ字状パイプ材からなる連結部材の本体部、または車両用サブフレームを構成する後方のクロスパイプがフロアトンネル３５の前部下方に設置されることに起因して、該フロアトンネル３５内に設置されるエンジンの排気管１ａやプロペラシャフト等のレイアウト性が阻害されたり、上記大径のＵ字状パイプ材等がフロアパネル９の下方に配設されることによりフロアパネル９の地上高が高くなって、車両の乗降性、繰安性および空力特性が悪化したりする等の弊害を生じることなく、車両の走行時に上記ロアアーム４からフロントサブフレーム５に入力された横力等を安定して支持できるという利点がある。
【００７１】
また、上記のようにパワープラント配置スペースの側方部に沿って車両の前後方向に延びるように設置されたサイドメンバ７の後端部を、上記フロアフレーム３７等の車体側強度部材に対する接合部２０よりも車幅方向内方側に位置する第１クロスメンバ８の左右両側部前面に連結したため、車両の衝突時に上記サイドメンバ７に入力された衝突荷重を上記第１クロスメンバ８の左右両側部により受け止めることができる。したがって、上記サイドメンバ７の後端部が屈曲変形するのを効果的に防止しつつ、上記サイドメンバ７に入力された衝突荷重を、第１クロスメンバ８の後部に配設された接合部２０からフロアフレーム３７等に伝達して効果的に支持することができる。そして、所定の衝突荷重がフロントサブフレーム５のサイドメンバ７に作用した場合に、該衝突荷重を上記サイドメンバ前部１３に集中的に作用させて、該サイドメンバ前部１３を蛇腹状に変形させる等により、上記衝突荷重を効率よく吸収できるという利点がある。
【００７２】
さらに、上記衝突荷重を、図３および図４の矢印Ｉ，Ｊに示すように、第３クロスメンバ１１の支持ブラケット２７から第１クロスメンバ８の傾斜部２９を介して車両の斜め後方に伝達し、第１クロスメンバ８の後端部に配設された接合部２０および第２クロスメンバ１０の固定部３４から、上記車体の右側に位置するフロアフレーム３７およびトンネルロアフレーム３８に分散させてそれぞれ支持することができる。このため、上記衝突荷重に応じてサイドメンバ後部１４が内倒れすること等を第１クロスメンバ８により効果的に抑制しつつ、上記サイドメンバ前部１３に衝突荷重を集中的に作用させてこれを例えば蛇腹状等に圧縮変形させることにより、車両の衝突時に入力される衝突荷重を効率よく吸収することができる。
【００７３】
また、車両の衝突時に、上記フロントサブフレーム５に支持されたパワープラント１を後退させる方向に作用する衝突荷重に応じ、パワープラント１のアクスルシャフトを上記サイドメンバ７の第２マウントブラケット１７に当接させる等により、該第２マウントブラケット１７の締結状態を解除し、かつ図１に示すように、側面視において前上がりの傾斜状態で設置されたサイドメンバ前部１３を斜め下方に押動する方向に作用する衝突荷重Ｋに応じ、上記第１クロスメンバ８の後部に配設された二個所の固定部を支点として、上記フロントサブフレーム５が下方に揺動変位することが許容されるように構成したため、車両の衝突時に該フロントサブフレーム５に保持された上記パワープラント１を下方に誘導して、該パワープラント１がダッシュパネル２に干渉するのを抑制することができ、車室内にパワープラント１が侵入すること等を効果的に防止できるという利点がある。
【００７４】
上記実施形態では、フロアトンネル３５の前端部直下に配設されて上記第１クロスメンバ８の左右両端部を連結するように車幅方向に延びる第２クロスメンバ（リヤクロスメンバ）１０を設け、かつ該第２クロスメンバ１０の車幅方向中央部における閉断面の面積を、上記パイプ状部材からなる第１クロスメンバ８の車幅方向中央部２８における閉断面の面積よりも小さな値に設定したため、上記フロアトンネル３５の前部下方に大型のリヤクロスメンバ等を設けた場合のように、上記フロアトンネル３５内に設置されるエンジンの排気管１ａまたはプロペラシャフト等からなる各部材のレイアウト性が阻害されること等を抑制しつつ、上記第１クロスメンバ８からトンネルロアフレーム３８に入力された車両の衝突荷重および走行時の横力等に対する剛性を効果的に向上できるという利点がある。したがって、簡単かつ軽量な構成で、車両の走行時に上記フロントサブフレーム５の第１クロスメンバ８からトンネルロアフレーム３８に入力された横力等に応じてフロアトンネル３５が拡縮変形すること等を効果的に防止できるという利点がある。
【００７５】
特に、上記実施形態に示すように、フロアトンネル３５の前部上壁に後下がりの傾斜部３５ａが形成された車両において、該傾斜部３５ａの後端よりも前方側に第２クロスメンバ１０を配設し、かつ該第２クロスメンバ１０の車幅方向中央部における上下寸法を上記パイプ状部材からなる第１クロスメンバ８よりも小さな値に設定した場合には、上記フロアトンネル３５の上面部（傾斜部３５ａ）と、上記第２クロスメンバ１０との間に、上記エンジンの排気管１ａまたはプロペラシャフト等を設置するためのスペースを充分に確保しつつ、第２クロスメンバ１０によりフロアトンネル３５の前部下方を効率よく補強して、その拡縮変形を効果的に防止することができる。
【００７６】
なお、フロアトンネル３５の前部上壁に形成された後下がりの傾斜部３５ａの前端よりも前方側に、上記第１クロスメンバ８の左右両端部を連結する第２クロスメンバ１０が配設された車両では、該第２クロスメンバ１０の車幅方向中央部における上下寸法を上記第１クロスメンバ８よりも大きな値に設定した場合においても、上記第２クロスメンバ１０の車幅方向中央部における前後寸法を第１クロスメンバ８よりも小さな値に設定して上記第２クロスメンバ１０をなるべく車両の前方側に位置させることにより、上記フロアトンネル３５の上面部（傾斜部３５ａ）と、上記第２クロスメンバ１０との間に、エンジンの排気管１ａまたはプロペラシャフト等を設置するためのスペースを充分に確保できるという利点がある。
【００７７】
一方、図１０に示すように、上記フロアトンネル３５の前部上壁３５ｂが略水平に形成されるとともに、該フロアトンネル３５の前端よりも後方側に、上記第１クロスメンバ８の左右両端部を連結する第２クロスメンバ１０Ａが配設された車両では、該第２クロスメンバ１０Ａの車幅方向中央部における前後寸法の如何に拘わらず、その上下寸法を上記第１クロスメンバ８の上下寸法よりも小さな値に設定して上記第２クロスメンバ１０Ａをなるべく車両の下方側に位置させることにより、上記フロアトンネル３５の前部上壁３５ｂと、上記第２クロスメンバ１０Ａとの間に、エンジンの排気管１ａまたはプロペラシャフト等を設置するためのスペースを充分に確保することができる。
【００７８】
また、上記実施形態では、第２クロスメンバ１０の左右両側方部に設けられた固定部３４を、上記フロアフレーム３７からなる車体側強度部材と所定間隔を置いた位置でフロアトンネル３５の下辺部に沿って配設されたトンネルロアフレーム３８からなる他の車体側強度部材に固定している。そして、図８に示すように、上記フロアフレーム３７およびトンネルロアフレーム３８からなる両車体側強度部材と、第１クロスメンバ８の接合部２０および第２クロスメンバ１０の固定部３４とにより、正面視でＵ字状に連続した構造体を形成したため、上記第１クロスメンバ８および第２クロスメンバ１０の支持部における車体の剛性を充分に確保して、上記第１クロスメンバ８に入力された走行時の横力等を、上記接合部２０および固定部３４からフロアフレーム３７およびトンネルロアフレーム３８にそれぞれ伝達して効果的に支持することができる。しかも、上記フロアフレーム３７とトンネルロアフレーム３８との間に沿って配策されたハーネス等を、上記接合部２０および固定部３４とフロアパネル９との間に形成された開口部４０からエンジンルーム内へ容易に導出させることができるという利点がある。
【００７９】
さらに、上記実施形態に示すように、パイプ状部材からなる第１クロスメンバ８の車幅方向中央部２８を支持する支持ブラケット２７を備えた第３クロスメンバ（センタクロスメンバ）１１が車幅方向に延びるように設置された車両において、該第３クロスメンバ１１の左右両側方部で上記第１クロスメンバ８の車幅方向中央部２８よりも前方側に位置する部位に、上記ロアアーム４からなるサスペンションアームの前側連結部４３を支持する前側アーム支持部１８を配設した場合には、上記ロアアーム４の前側連結部４３から第３クロスメンバ１１の側方部に入力された横力等を、該第３クロスメンバ１１から第１クロスメンバ８の車幅方向中央部２８および左右の傾斜部２９を介して斜め後方側に伝達することにより、フロアパネル９に設置されたフロアフレーム３７等の車体側強度部材において効果的に支持できるという利点がある。
【００８０】
図１１〜図１５は、本発明の第２実施形態に係るフロントサブフレーム構造を示している。なお、該フロントサブフレーム構造において、上記第１実施形態と同一の部材には同一の番号を付してその説明を省略している。上記第２実施形態に係るフロントサブフレーム構造では、上記フロントサブフレーム５のサイドメンバ７が、略正方形のパイプ状断面形状を有するサイドメンバ前部７１と、丸パイプ状の断面形状を有するサイドメンバ後部７２とに分割されている。
【００８１】
そして、左右のサイドメンバ７前後方向中間部を連結するように車幅方向に延設された第３クロスメンバ（センタクロスメンバ）１１と、上記ロアアーム４からなるサスペンションアームの前側連結部４３を支持する前側アーム支持部１８とが、車幅方向に延びる閉断面を構成する閉断面構造体７４を介して相連結されている。
【００８２】
上記閉断面構造体７４は、第３クロスメンバ１１の側端部から斜め上方かつ側方に向けて突設された上部パネル７５と、該上部パネル７５の下方に配設された下部パネル７６と、締結ボルト５３を介して上記サイドフレーム３の下面に締結される筒状取付部５４とを有する第２マウントブラケットからなっている。
【００８３】
上記閉断面構造体７４の上部パネル７５は、上記第３クロスメンバ１１の側端部上面から斜め上方に延びる上壁板７７と、該上壁板７７の前後両側端部から下方に延びる一対の側壁板７８と、上記上壁板７７の車幅方向内側端部から下方に延びる内壁板７９とを備え、上記側壁板７８および内壁板７９の下端部に上記下部パネル７６の外周辺部が接合されることにより、車幅方向に延びる閉断面８０が形成されている（図１４参照）。
【００８４】
上記閉断面構造体７４を構成する上部パネル７５および下部パネル７６は、図１５に示すように、上記サイドメンバ前部７１およびサイドメンバ後部７２を構成するパイプ材の板厚よりも厚肉に形成されるとともに、上記第３クロスメンバ１１の上部パネル２２および下部パネル２３を構成する鋼板材よりも厚肉の鋼板材等により形成されている。また、上記サイドメンバ前部７１の後端部が、上記閉断面構造体７４の基端部前面に溶接されるとともに、上記サイドメンバ後部７２の前端部が、上記閉断面構造体７４の基端部後面に溶接されることにより、該閉断面構造体７４を介して上記サイドメンバ前部７１とサイドメンバ後部７２とが相連結されている。
【００８５】
上記上部パネル２２と下部パネル２３とにより車幅方向に延びる略矩形状の閉断面を構成する上記第３クロスメンバ１１の側端部が、上記閉断面構造体７４を構成する上部パネル７５の内壁板７９に接合されるとともに、上記下部パネル７６の基端部（下方部）に前側アーム支持部１８を構成する前後一対のナット部材が固着されている。そして、上記下部パネル７６の基端部に設けられた前側アーム支持部１８と、上記上部パネル７５の内壁板７９に接合された第３クロスメンバ１１とが、上記閉断面構造体７４を介して相連結されている。
【００８６】
また、上記第３クロスメンバ１１の後端部は、閉断面構造体７４の後端部よりも後方側に配設されるとともに、該第３クロスメンバ１１の後部外側面が上記サイドメンバ後部１４の前部内側面に接合されている。さらに、上記第３クロスメンバ１１の車幅方向中央部には、上記第１実施形態と同様に、パイプ状部材からなる第１クロスメンバ８の車幅方向中央部２８が接合される支持ブラケット２７が設けられている。そして、該第１クロスメンバの左右傾斜部２９が、平面視で上記車幅方向中央部２８の左右両端部から車両の後方側に向けてハの字状に延びるように設置されるとともに、上記傾斜部２９の後端部にフロアフレーム３７からなる車体側強度部材に接合される接合部２０が設けられている。
【００８７】
上記のようにロアアーム４からなるサスペンションアームを支持する前側アーム支持部１８と、左右一対のサイドメンバ７と、該左右のサイドメンバ７を連結するように車幅方向に延設された第３クロスメンバ１１からなるセンタクロスメンバとを有するフロントサブフレーム構造において、上記サイドメンバ７を、上記前側アーム支持部１８よりも前方側に位置する閉断面形状のサイドメンバ前部７１と、上記前側アーム支持部１８よりも後方側に位置する閉断面形状のサイドメンバ後部７２とに分割し、かつ上記前側アーム支持部１８と第３クロスメンバ１１とを、車幅方向に延びる閉断面を形成する閉断面構造体７４を介して相連結するように構成した場合には、簡単かつコンパクトな構成で、車両の走行時にロアアーム４からフロントサブフレーム５に入力される横力等を安定して支持できるという利点がある。
【００８８】
すなわち、上記サイドメンバ７を閉断面形状のパイプ状体からなるサイドメンバ前部７１とサイドメンバ後部７２とにより構成したため、該サイドメンバ７を軽量で高剛性に形成することができる。そして、車両の走行時に、例えば車体の一方側に位置するロアアーム４から上記前側アーム支持部１８に入力された横力等を、上記閉断面構造体７４および第３クロスメンバ１１から車体の他方側に伝達することができるため、上記サイドメンバ前部７１およびサイドメンバ後部７２が上記横力等に応じて振動するのを抑制しつつ、該横力等を安定して支持することができる。
【００８９】
また、上記実施形態では、サイドメンバ前部７１の後端部およびサイドメンバ後部７２の前端部を上記閉断面構造体７４にそれぞれ接合するように構成したため、該閉断面構造体７４に、サイドメンバ前部７１とサイドメンバ後部１４との連結部材として機能を兼ね備えさせることができる。したがって、簡単かつコンパクトな構成で、車両の衝突時に上記サイドメンバ前部７１に入力された衝突荷重を、上記閉断面構造体７４を介してサイドメンバ後部７２および上記第３クロスメンバ１１に伝達することにより、車体の全体に分散させて効率よく支持できるという利点がある。
【００９０】
さらに、サイドメンバ前部７１を、上記第１実施形態に係るサイドメンバ前部１３と同様に、車両の前後方向に延びる複数本の稜線と、相隣接する稜線間に配設された平板部とを備えた角パイプ状等の断面形状とした場合には、上記フロントサブフレーム５を構成するサイドメンバ前部７１を大型化することなく、車両の衝突時に該サイドメンバ前部７１に入力された衝突荷重を充分に支持しつつ、上記サイドメンバ後部７２およびその後方に設けられた車体側強度部材に上記衝突荷重を効果的に伝達することができる。そして、上記サイドメンバ前部７１に入力された衝突荷重が一定値以上となった時点で、該サイドメンバ前部７１を蛇腹状に塑性変形させる等により上記衝突荷重を効果的に吸収することができるため、該衝突荷重がサイドメンバ後部７２および車室内等に及ぶのを効果的に防止できるという利点がある。
【００９１】
また、上記サイドメンバ後部７２を、上記第１実施形態に係るサイドメンバ後部１４と同様に、上記サイドメンバ前部７１の平板部に比べて曲率の大きい湾曲面を備えた丸パイプ状等の断面形状とした場合には、車両の走行時にロアアーム４の後側連結部４４等からサイドメンバ後部７２に入力された横力に応じてサイドメンバ後部７２の壁面部が面振動したり、あるいはその断面形状が塑性変形したりするのを効果的に防止することができる。したがって、上記のようにサイドメンバ前部７１を角パイプ状等の断面形状とするとともに、サイドメンバ後部７２を丸パイプ状等の断面形状とすることにより、車両の衝突時に上記サイドメンバ前部７１に入力された衝突荷重に対する耐力を向上させて該衝突荷重を効果的に吸収できるという効果と、車両の走行時に入力された横力に応じてフロントサブフレーム５が振動するのを抑制しつつ、上記横力に対する耐力を効果的に向上できるという効果とを両立することができる。
【００９２】
また、上記実施形態では、ロアアーム４の前側連結部４３を支持する前側アーム支持部１８と、左右のサイドメンバ７間に設置された第３クロスメンバ１１とを相連結する閉断面構造体７４を、サイドフレーム３からなる車体フレームの前後方向中央部に取り付けられる第２マウントブラケットにより構成したため、車両の走行時に、上記ロアアーム４から前側アーム支持部１８に入力された横力等を、閉断面構造体７４から上記サイドフレーム３からなる車体フレームに伝達することにより、該横力等を、より効率よく車体の全体に分散させて効果的に支持できるという利点がある。
【００９３】
上記実施形態に示すように、閉断面構造体７４を構成する鋼板材等の板厚を、サイドメンバ前部７１およびサイドメンバ後部７２を構成するパイプ材の板厚よりも厚肉に形成した場合には、上記フロントサブフレーム５の主要部を構成するサイドメンバ７を効果的に軽量化しつつ、車両の走行時に、上記ロアアーム４から該閉断面構造体７４に入力された横力等を、上記第３クロスメンバ１１およびサイドメンバ７を介して車体の全体に分散させることにより効果的に支持できるという利点がある。
【００９４】
また、上記閉断面構造体７４を構成する鋼板材等の板厚を、上記第３クロスメンバ１１を構成する上部パネル２２および下部パネル２３よりも厚肉に形成した場合には、上記フロントサブフレーム５の主要部を構成する第３クロスメンバ１１からなるセンタクロスメンバを効果的に軽量化しつつ、車両の衝突時に、上記サブフレーム前部１３から該閉断面構造体７４に入力された衝突荷重を、上記サイドメンバ後部１４に伝達することにより安定して支持できるという利点がある。
【００９５】
さらに、上記実施形態に示すように、第３クロスメンバ１１を、車幅方向に伸びる閉断面を形成する上部パネル２２と下部パネル２３により構成し、かつ該第３クロスメンバ１１の後端部を上記閉断面構造体７４の後端部よりも後方側に位置させるように、第３クロスメンバ１１と閉断面構造体７４とを車両の前後方向にオフセットさせて配設した場合には、上記第３クロスメンバ１１の側端部を閉断面構造体７４とサイドメンバ後部１４の前方部とに跨るように架設することにより、該閉断面構造体７４とサイドメンバ後部１４との連結部を上記第３クロスメンバ１１により補強することができるため、上記フロントサブフレーム５の剛性を効果的に向上させることができる。
【００９６】
また、上記第３クロスメンバ１１の車幅方向中央部２８からその左右外方側に傾斜しつつ車両の後方側に向けて延びる左右一対の傾斜部２９を備えたパイプ状部材からなる第１クロスメンバ８を設け、該第１クロスメンバ８の左右両側部をフロアトンネル３５の左右に設置されたフロアフレーム３７からなる車体側強度部に連結するように構成した場合には、上記ロアアーム４の前側連結部４３から第３クロスメンバ１１の前方部に入力された横力等を、該第３クロスメンバ１１から第１クロスメンバ８の車幅方向中央部２８および左右の傾斜部２９を介してフロアパネル９に設置されたフロアフレーム３７等の車体側強度部材に伝達することにより効果的に支持できるという利点がある。
【００９７】
しかも、車両の衝突時には、上記サイドメンバ前部７１に入力された衝突荷重を、上記第３クロスメンバ１１の車幅方向中央部および第１クロスメンバ８の左右傾斜部２９からその後方に配設されたフロアフレーム３７等に伝達し、これらに分散させてそれぞれ支持することができるため、上記衝突荷重に応じてサイドメンバ後部７２が内倒れすること等を第１クロスメンバ８により効果的に抑制しつつ、上記サイドメンバ前部７１に衝突荷重を集中的に作用させてこれを例えば蛇腹状等に圧縮変形させることにより、車両の衝突時に入力される衝突荷重を効率よく吸収できるという利点がある。
【符号の説明】
【００９８】
３  サイドフレーム（車体フレーム）
４  ロアアーム（サスペンションアーム）
５  フロントサブフレーム
７  サイドメンバ
８  第１クロスメンバ（パイプ状部材）
１１  第３クロスメンバ
１３，７１  サイドメンバ前部
１３ａ  稜線
１３ｂ  平板部
１４，７２  サイドメンバ後部
１７  第２マウントブラケット（取付ブラケット）
１８  前側アーム支持部
１９  丸パイプ材（車両用補機の取付部）
２０  接合部
３１  後側アーム支持部
３５  フロアトンネル
３７  フロアフレーム（車体側強度部材）
【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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