(57)【要約】【課題】パワートレインの後端部とクロスメンバ部の接合部との干渉を回避しつつ、車両のＮＶＨ性能の向上を図ることができる自動車のフロントサブフレーム構造を提供することを目的とする。【解決手段】車両前後方向に延びる左右のサイドメンバ部５、５と、前側ピボット取付部材９と後側ピボット取付部１０との間の中間位置でサイドメンバ部５、５を車幅方向に連結し、アッパパネル１９及びロアパネル２０により車幅方向に延びる中空断面を形成するセンタクロスメンバ部７とを備え、センタクロスメンバ部７の車幅方向中央部には、車両前方に突出するマウントブラケット６２有する後部マウント６０が取付けられ、ロアパネル２０は、前記中空断面の下部でアッパパネル１９よりも車両前方に突出し、前側ピボット取付部材９と後部マウント６０とを連結する前縁部をなすフィレット状部分２０ｉを有している。【選択図】図３
2015093516.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
前輪サスペンションの左右のロアアームに設けられた前後二か所のピボット部を取付ける前側及び後側ピボット取付部をなし、車両前後方向に延びる左右のサイドメンバ部と、
前記前側ピボット取付部と前記後側ピボット取付部との間の中間位置で前記サイドメンバ部を車幅方向に連結し、上側及び下側の板状部材により車幅方向に延びる中空断面を形成するクロスメンバ部とを備えた自動車のフロントサブフレーム構造であって、
前記クロスメンバ部の車幅方向中央部には、車両前方に突出するマウントブラケットを有するパワートレインマウントが取付けられており、
前記下側の板状部材は、前記中空断面の下部で前記上側の板状部材よりも車両前方に突出し、
前記前側ピボット取付部と前記パワートレインマウントとを連結する前縁部をなすフィレット状部分を有する
自動車のフロントサブフレーム構造。
【請求項２】
前記フィレット状部分は、前記左右の前側ピボット取付部と前記パワートレインマウントとの間を、左右それぞれ車両平面視で車両前方かつ車幅方向外側に向かって傾斜するように斜めに延びている
請求項１記載の自動車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】
この発明は、車両前後方向に延びる左右のサイドメンバ部と、該サイドメンバ部を車幅方向に連結するクロスメンバ部とを備えた自動車のフロントサブフレーム構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両前後方向に延びる左右のサイドメンバ部と、該左右のサイドメンバ部を車幅方向に連結するクロスメンバ部とを備えたフロントサブフレームが知られている（下記特許文献１参照）。
【０００３】
下記特許文献１では、前輪サスペンションの左右のロアアームに設けられたピボット部を取付けるためのピボット取付部（アーム支持部）が左右のサイドメンバ部に設けられ、この左右のサイドメンバ部が、ピボット取付部と対応する位置でクロスメンバ部により連結されている。
【０００４】
また、下記特許文献１では、上述のクロスメンバ部が、上側及び下側の板状部材により車幅方向に延びる中空断面を形成するように構成されている。そして、このクロスメンバ部では、上側及び下側の板状部材の前縁部同士が互いに接合され、車両前方に突出している。さらに、パワートレイン用のマウントが、クロスメンバ部の車幅方向中央部に取付けられており、パワートレインがクロスメンバ部の車両前方かつ上方に配設されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１３−１２９２２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来においては、前記特許文献１に開示されているように、ピボット取付部（アーム支持部）が左右のサイドメンバ部に設けられたものにおいては、左右のロアアームの揺動に伴って左右のピボット取付部が異なる振動挙動をとった場合、車両のＮＶＨ（Ｎｏｉｓｅ  Ｖｉｂｒａｔｉｏｎ  Ｈａｒｓｈｎｅｓｓ）性能の低下を招くという問題があった。
【０００７】
また、下記特許文献１では、上側及び下側の板状部材の前縁部同士を接合した接合部（クロスメンバ部の接合部）が前記中空断面において上下方向の略中央部に位置しているため、上述したように、クロスメンバ部の車両前方かつ上方にパワートレインを配設した場合には、パワートレインの後端部と前記接合部とが接近し、互いに干渉する虞があった。
【０００８】
この発明は、パワートレインの後端部とクロスメンバ部の接合部との干渉を回避しつつ、車両のＮＶＨ性能の向上を図ることができる自動車のフロントサブフレーム構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明の自動車のフロントサブフレーム構造は、前輪サスペンションの左右のロアアームに設けられた前後二か所のピボット部を取付ける前側及び後側ピボット取付部をなし、車両前後方向に延びる左右のサイドメンバ部と、前記前側ピボット取付部と前記後側ピボット取付部との間の中間位置で前記サイドメンバ部を車幅方向に連結し、上側及び下側の板状部材により車幅方向に延びる中空断面を形成するクロスメンバ部とを備えた自動車のフロントサブフレーム構造であって、前記クロスメンバ部の車幅方向中央部には、車両前方に突出するマウントブラケットを有するパワートレインマウントが取付けられており、前記下側の板状部材は、前記中空断面の下部で前記上側の板状部材よりも車両前方に突出し、前記前側ピボット取付部と前記パワートレインマウントとを連結する前縁部をなすフィレット状部分を有するものである。
【００１０】
この構成によれば、左右の前側ピボット取付部とパワートレインマウントとをフィレット状部分で連結することにより、左右の前側ピボット取付部同士が車幅方向に連結されることになる。このように、左右の前側ピボット取付部同士が連結されることで、左右の前側ピボット取付部が左右のロアアームの揺動に伴って互いに異なる振動挙動をとることを抑制でき、結果として、車両のＮＶＨ性能の向上を図ることができる。
【００１１】
そして、フィレット状部分が、前記中空断面の下部で上側の板状部材よりも車両前方に突出していることで、フィレット状部分とパワートレインの後端部との間に所定の間隔を形成することができる。そして、クロスメンバ部における上側の板状部材の前縁部と下側の板状部材との接合部（クロスメンバ部の接合部）を前記中空断面の最下面部近くまで下げた位置に設定して、パワートレインを最大限避けるように配置することができる。このため、パワートレインの後端部とクロスメンバ部の接合部との干渉を確実に回避することができる。
【００１２】
この発明の一実施態様においては、前記フィレット状部分は、前記左右の前側ピボット取付部と前記パワートレインマウントとの間を、左右それぞれ車両平面視で車両前方かつ車幅方向外側に向かって傾斜するように斜めに延びているものである。
【００１３】
この構成によれば、フィレット状部分において、車幅方向両端部は、その前後幅が相対的に大きく設定される一方、車幅方向中央部は、その前後幅が相対的に小さく設定されることになる。このため、相対的に前後幅が大きく設定されたフィレット状部分の車幅方向両端部により、前側ピボット取付部とフィレット状部分との結合力を確保して、車両のＮＶＨ性能向上の効果を確保することができると共に、相対的に前後幅が小さく設定されたフィレット状部分の車幅方向中央部により、パワートレインの後端部とフィレット状部分との間隔をより大きく確保して、両者の干渉を確実に回避することができる。
【発明の効果】
【００１４】
この発明によれば、左右の前側ピボット取付部同士が連結されることで、左右の前側ピボット取付部が左右のロアアームの揺動に伴って互いに異なる振動挙動をとることを抑制でき、結果として、車両のＮＶＨ性能の向上を図ることができる。
【００１５】
そして、フィレット状部分が、前記中空断面の下部で上側の板状部材よりも車両前方に突出していることで、フィレット状部分とパワートレインの後端部との間に所定の間隔を形成することができる。そして、クロスメンバ部における上側の板状部材の前縁部と下側の板状部材との接合部（クロスメンバ部の接合部）を前記中空断面の最下面部近くまで下げた位置に設定して、パワートレインを最大限避けるように配置することができる。このため、パワートレインの後端部とクロスメンバ部の接合部との干渉を確実に回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態に係る自動車のフロントサブフレーム構造を備えた車両の前部を示す側断面図。
【図２】フロントサブフレームの底面図。
【図３】フロントサブフレームを示す前方斜視図。
【図４】フロントサブフレームの分解斜視図。
【図５】アッパパネルを示す前方斜視図。
【図６】ロアパネルを示す前方斜視図。
【図７】図２のＡ−Ａ線矢視断面図。
【図８】図２のＢ−Ｂ線矢視断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面に基づいて本発明の実施形態を詳述する。  
図１は、本発明の実施形態に係る自動車のフロントサブフレーム構造を備えた車両Ｖの前部を示す側断面図であり、図２は、フロントサブフレーム３の底面図である。車両Ｖは、図１、図２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の下端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とを備え、該フロントサイドフレーム２の下方には、図２に示すフロントサスペンション装置用のロアアーム（サスペンションアーム）４等を支持するフロントサブフレーム３が配設されている。
【００１８】
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、その後端部からダッシュパネル１の下端部に沿って後下がりに傾斜しつつ車両の後方側に延びる傾斜部２ｂとを有し、該傾斜部２ｂの後端部には、後述のフロアフレーム３１が連設されている。また、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図示しないクラッシュカンが設けられるとともに、その前端面には、車幅方向に延びる図示しないバンパレインフォースメントが取り付けられている。
【００１９】
フロントサブフレーム３は、図１〜図４に示すように、フロントサイドフレーム２の下方において車両の前後方向に延びる左右一対のサイドメンバ部５と、該サイドメンバ部５の前端部を車幅方向に連結するフロントクロスメンバ部６と、サイドメンバ部５の前後方向中間部を車幅方向に連結するセンタクロスメンバ部７と、サイドメンバ部５の後端部を車幅方向に連結するリヤクロスメンバ部８とを有している。
【００２０】
サイドメンバ部５は、図１〜図４に示すように、後述する前側ピボット取付部材９と、後側ピボット取付部１０と、前側ピボット取付部材９の設置部から車両前方側に延びるように設置されたサイドメンバ前方部１１と、前側ピボット取付部材９の設置部から車両後方側に延びるように設置されたサイドメンバ後方部１２とを有している。サイドメンバ前方部１１は、前上がりの傾斜状態で設置され、サイドメンバ後方部１２は、側面視おいて略水平に設置されている。
【００２１】
サイドメンバ前方部１１は、断面略矩形状の角パイプ状部材からなり、図２に示すように、平面視で車両後方かつ車幅方向内方側に傾斜している。このサイドメンバ前方部１１の後端部には、ロアアーム（サスペンションアーム）４の基端部に設けられた後述の前側ピボット部４２を取付ける前側ピボット取付部材９が接合により取付けられている。
【００２２】
前側ピボット取付部材９は、図３、図４に示すように、サイドメンバ前方部１１を上下に挟むように配置された上面部９ａ及び下面部９ｂと、上面部９ａ及び下面部９ｂの中間部を上下に連結する縦壁部９ｃと、縦壁部９ｃの車幅方向内側端部から車両後方に延びる側面部９ｄとを有している。上述したサイドメンバ前方部１１は、縦壁部９ｃより車両前方で上下の上面部９ａ及び下面部９ｂの前部に接合されている。
【００２３】
また、サイドメンバ前方部１１の前側部分には、ブラケット１３を介してフロントクロスメンバ部６の側端部及びフランジ１４が取付けられ、該フランジ１４には、車両の前方側に向けて突出する金属製の筒状体からなるサブクラッシュカン１５の後端部が接合されている。また、ブラケット１３の上面には、図１に示すように、フロントサイドフレーム２の前部に締結ボルトにより締結される第１連結部材１６が立設されている。
【００２４】
前側ピボット取付部材９の車両後方には、第２連結部材１７が設けられるタワー部材１８がサイドメンバ部５の外方に突出した状態で取り付けられている。タワー部材１８の上部には、フロントサイドフレーム２に連結される第２連結部材１７が設けられ、該第２連結部材１７が締結ボルトによりフロントサイドフレーム２の前後方向中間部下面に締結されるように構成されている。
【００２５】
また、前側ピボット取付部材９の上面部９ａ、下面部９ｂ、及び側面部９ｄの後端部は、タワー部材１８の前面部１８ａに接合されており、上面部９ａと、下面部９ｂと、縦壁部９ｃと、側面部９ｄと、タワー部材１８の前面部１８ａとにより、前側ピボット部４２を収容する収容部が形成されている。そして、前側ピボット部４２は、前側ピボット取付部材９の縦壁部９ｃとタワー部材１８の前面部１８ａとに揺動可能に取付けられている。
【００２６】
ところで、フロントサブフレーム３では、センタクロスメンバ部７、後側ピボット取付部１０、及びサイドメンバ後方部１２が、図１〜図４に示すように、鋼板材等からなるアッパパネル１９とロアパネル２０との接合により一体形成されている。
【００２７】
アッパパネル１９は、図１、図３〜図５に示すように、車幅方向に延びるセンタクロスメンバ上部１９ａと、センタクロスメンバ上部１９ａの車幅方向両端部から車両後方に延びる左右のサイドメンバ後方上部１９ｂと、該サイドメンバ後方上部１９ｂより車両後方の後側ピボット取付上部１９ｃとを有している。
【００２８】
そして、センタクロスメンバ上部１９ａの車幅方向中央部には、車幅方向両側部よりも上方に膨出したマウント取付上部１９ｄが形成され、マウント取付上部１９ｄの前面には開口部１９ｅが形成されている。そして、マウント取付上部１９ｄからは、断面ハット状の縦メンバ上部１９ｆが車両後方に延びている。
【００２９】
一方、ロアパネル２０は、図１〜図４、図６に示すように、車幅方向に延びるセンタクロスメンバ下部２０ａと、センタクロスメンバ下部２０ａの車幅方向両端部から車両後方に延びる左右のサイドメンバ後方下部２０ｂと、該サイドメンバ後方下部２０ｂより車両後方の後側ピボット取付下部２０ｃと、左右の後側ピボット取付下部２０ｃを車幅方向に連結するリヤクロスメンバ上部２０ｄとを有している。
【００３０】
そして、センタクロスメンバ下部２０ａの車幅方向中央部には、車幅方向両側部よりも上方に膨出したマウント取付下部２０ｅが形成されると共に、マウント取付下部２０ｅとリヤクロスメンバ上部２０ｄとを連結する縦メンバ下部２０ｆが形成され、左右のサイドメンバ後方下部２０ｂ、２０ｂと縦メンバ下部２０ｆとの間には、２つの孔部２０ｇ、２０ｈが形成されている。
【００３１】
また、ロアパネル２０のセンタクロスメンバ下部２０ａの前縁部には、マウント取付下部２０ｅから左右それぞれ車両平面視で車両前方かつ車幅方向外側に向かって傾斜するように斜めに延びるフィレット状部分２０ｉが形成されている。
【００３２】
センタクロスメンバ部７では、アッパパネル１９のセンタクロスメンバ上部１９ａとロアパネル２０のセンタクロスメンバ下部２０ａとにより、車幅方向に延びる中空断面が形成されている。ここで、アッパパネル１９では、センタクロスメンバ上部１９ａの前縁部１９ｇが、車幅方向に沿って略真っ直ぐ形成されており、アッパパネル１９とロアパネル２０とを接合した状態では、上述したフィレット状部分２０ｉが、前記中空断面の下部でセンタクロスメンバ上部１９ａの前縁部１９ｇよりも車両前方に突出している。
【００３３】
リヤクロスメンバ部８では、リヤクロスメンバ上部２０ｄが断面略コ字状に形成されており、このリヤクロスメンバ上部２０ｄには、開放された下部を塞ぐようにリヤクロスメンバ下部２１が接合されている。リヤクロスメンバ部８では、リヤクロスメンバ上部２０ｄ及びリヤクロスメンバ下部２１により車幅方向に延びる中空断面が形成されている。
【００３４】
後側ピボット取付部１０では、アッパパネル１９の後側ピボット取付上部１９ｃと、ロアパネル２０の後側ピボット取付下部２０ｃとにより、車外側が開放された空間部が形成され、該空間部には、図２に示すように、ロアアーム４の基端部に設けられた後述の後側ピボット部４３が配設さている。そして、後側ピボット部４３は、後側ピボット取付部１０（後側ピボット取付上部１９ｃ、後側ピボット取付下部２０ｃ）に揺動可能に取付けられている。
【００３５】
サイドメンバ後方部１２では、アッパパネル１９のサイドメンバ後方上部１９ｂとロアパネル２０のサイドメンバ後方下部２０ｂとにより、後側ピボット取付部１０と同様、車外側が開放された空間部が形成されている。そして、該空間部には、図６に示すように、サイドメンバ後方上部１９ｂとサイドメンバ後方下部２０ｂとを上下に連結する板状の節部材２２が立設され、この節部材２２により、サイドメンバ後方部１２の剛性が確保されている。
【００３６】
また、図１では便宜上図示を省略したが、サイドメンバ後方部１２の上面（サイドメンバ後方上部１９ｂ）には、図３に示すように、補機取付けブラケットとしてのスタビライザ支持ブラケット３２、３３が取付けられている。
【００３７】
下側のスタビライザ支持ブラケット３２は平板状に形成される一方、上側のスタビライザ支持ブラケット３３は略Ω字状に形成されており、これらの上下のスタビライザ支持ブラケット３２、３３で補機としてのズタビライザ（図示せず）を支持するように構成している。なお、スタビライザは、周知のように、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。
【００３８】
また、センタクロスメンバ部７の車幅方向両端部では、これを構成するセンタクロスメンバ上部１９ａ及びセンタクロスメンバ下部２０ａに、前側ピボット取付部材９及びタワー部材１８が接合されている。これにより、センタクロスメンバ部７は、前側ピボット取付部材９と後側ピボット取付部１０との間の中間位置で左右のサイドメンバ後方部１２、１２（サイドメンバ部５、５）を車幅方向に連結している。
【００３９】
ところで、ロアアーム４は、図２に示すように、その先端部がボールジョイント４１を介して図示しない車輪支持部材（アクスルハウジング）に連結されると共に、その車幅方向内側部（基端部）に前後二か所のピボット部４２、４３が設けられた所謂Ａ型アームから構成されている。ロアアーム４の前側ピボット部４２及び後側ピボット部４３は、フロントサブフレーム３に設けられた前側ピボット取付部材９及び後側ピボット取付部１０への取付けにより、それぞれ揺動可能かつ弾性変位可能に支持されている。
【００４０】
ロアアーム４の前側ピボット部４２には、車両の前後方向に延びる図示しない支持軸と、該支持軸を抱持する図示しないゴムブッシュとが設けられている。前記支持軸の前後端部が、それぞれ前側ピボット取付部材９、タワー部材１８に取付けられることにより、前側ピボット部４２が支持軸を支点にして回動可能に支持されると共に、前記ゴムブッシュ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。
【００４１】
また、ロアアーム４の後側ピボット部４３には、上下方向に延びる図示しない支持軸と、該支持軸を抱持する図示しないゴムブッシュとが設けられている。前記支持軸の上下両端部が、サイドメンバ後方部１２に取付けられることにより、後側ピボット部４３が支持軸を支点にして回動可能に支持されるとともに、前記ゴムブッシュ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。
【００４２】
フロントサブフレーム３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自動車の組立ラインに搬入され、フロントサイドフレーム２の下方から車両Ｖのエンジンルーム内に導入される。そして、サイドメンバ部５に設けられた第１、第２連結部材１６、１７の上端部がフロントサイドフレーム２の下面に連結されることにより、サイドメンバ部５の前端部および前後方向中央部がそれぞれフロントサイドフレーム２に取付けられるようになっている。
【００４３】
また、リヤクロスメンバ部８の車幅方向両端部が、フロアパネル３０の下面に設置されたフロアフレーム３１の前端部にボルト留めされることにより、フロントサブフレーム３の左右に設けられた各サイドメンバ部５の後端部が、それぞれ左右二か所において車体フレームに固定されている。
【００４４】
図７は、図２のＡ−Ａ線矢視断面図であり、図８は、図２のＢ−Ｂ線矢視断面図である。車両Ｖには、図２、図７、図８に二点鎖線で示すように、エンジン５１やデフケース５２等からなるパワートレイン５０が左右のフロントサイドフレーム２の間に配設される。ここで、パワートレイン５０は、センタクロスメンバ部７（アッパパネル１９）の車両前方かつ上方に配設され、センタクロスメンバ部７の車幅方向中央部には、パワートレイン５０用の後部マウント６０を取付けるマウント取付部２３がアッパパネル１９のマウント取付上部１９ｄと、ロアパネル２０のマウント取付下部２０ｅとにより構成されている。
【００４５】
後部マウント６０は、円筒状をなしてマウント取付部２３に取付けられるマウント本体６１と、該マウント本体６１からパワートレイン５０に向かって車両前方に突出するマウントブラケット６２とを有している。車両Ｖの前部では、マウントブラケット６２が、前端部でパワートレイン５０の後部に締結固定され、かつセンタクロスメンバ部７（アッパパネル１９）の前面に形成された開口部１９ｅからマウント取付部２３に導入されてマウント本体６１に取付けられている。これにより、パワートレイン５０の後部がフロントサブフレーム３に支持されている。
【００４６】
また、マウント取付部２３の左右には、図６に示すように、マウント取付上部１９ｄとマウント取付下部２０ｅとを上下に連結する板状の節部材２４、２４が立設され、この節部材２４、２４により、マウント取付部２３の剛性が確保されている。
【００４７】
本実施形態では、上述したフィレット状部分２０ｉの車幅方向外側端部が前側ピボット取付部材９に接合されており、このフィレット状部分２０ｉにより、前側ピボット取付部材９と後部マウント６０とが連結されている。そして、フィレット状部分２０ｉは、左右の前側ピボット取付部材９、９と後部マウント６０との間を、左右それぞれ車両平面視で車両前方かつ車幅方向外側に向かって傾斜するように斜めに延びている。
【００４８】
また、フィレット状部分２０ｉが上述したようにセンタクロスメンバ部７の前記中空断面の下部で車両前方に突出しているため、図８に示すように、フィレット状部分２０ｉとパワートレイン５０の後端部（ここでは、デフケース５２の後端部）との間には大きな間隔が形成されている。そして、センタクロスメンバ部７におけるアッパパネル１９の前縁部１９ｇとロアパネル２０との接合部（センタクロスメンバ部７の接合部）を前記中空断面の最下面部近くまで下げた位置に設定して、パワートレイン５０を最大限避けるように配置している。
【００４９】
また、マウント取付部２３の車両後方には、アッパパネル１９の縦メンバ上部１９ｆと縦メンバ下部２０ｆとにより車両前後方向に延びる中空断面が形成された縦メンバ部２５が配設されており、この縦メンバ部２５によってマウント取付部２３とリヤクロスメンバ部８とが連結されている。これにより、ロアアーム４から前側ピボット取付部材９に入力された荷重を、センタクロスメンバ部７のフィレット状部分２０ｉからマウント取付部２３及び縦メンバ部２５を介してリヤクロスメンバ部８に伝達させることができるようになっており、これによって、前記荷重をより効率的に車体フレーム側に分散させることができるようになっている。
【００５０】
また、図１では便宜上図示を省略したが、車両Ｖは、図２、図３に示すような電動パワーステアリング装置７０を備えている。この電動パワーステアリング装置７０は、所謂ダブルピニオンラックアシストタイプであり、車幅方向に延びる略円筒状のラックハウジング７１を有し、そのラックハウジング７１内にラック軸が車幅方向に摺動自在に収容されている。
【００５１】
ラックハウジング７１の両端開口から突出した前記ラック軸の両端部にそれぞれジョイントを介してタイロッド７２、７２が連結され、ジョイント部を覆うブーツ７３、７３からタイロッド７２、７２が車外側に突出している。そして、前記ラック軸の移動によりタイロッド７２、７２が動かされ、さらに転舵機構を介して車両の転舵輪が転舵されるようになっている。
【００５２】
また、ラックハウジング７１の車幅方向一方（車両Ｖの左側）にステアリングギヤボックス７４が設けられている。ステアリングギヤボックス７４には、ステアリングホイールが一体的に取付けられたステアリング軸にユニバーサルジョイントを介して連結される入力軸７５が軸受けを介して回動自在に軸支されており、入力軸７５はステアリングギヤボックス７４内で操舵ピニオンと連結されている。
【００５３】
この操舵ピニオンが前記ラック軸と噛合しており、前記ステアリングホイールの回動操作により入力軸７５に伝達された操舵力は、前記操舵ピニオンを回動させ、該操舵ピニオンとの噛合により前記ラック軸を左右軸方向に摺動させるようになっている。
【００５４】
ラックハウジング７１の他方側（車両Ｖの右側）には、補助ギヤボックス７６が形成されており、その内部には、前記ラック軸に噛合する第２補助ピニオンが収容されている。
【００５５】
そして、前記第２補助ピニオンの端部は、ウオームギヤケース７７の内部で回転自在に軸支され、ウオームホイールが一体に嵌着されている。ウオームギヤケース７７の内部では、ウオームが回転自在に軸支され、前記ウオームホイールと噛合している。さらに、ウオームギヤケース７７には、モータ７８が取付けられ、モータ７８の駆動軸が前記ウオームに同軸に連結されている。
【００５６】
モータ７８は、前記ステアリングホイールの操舵トルクに応じて制御され、乗員のステアリング操作による操舵力が前記操舵ピニオンを介して前記ラック軸に伝達される一方で、その操舵トルクに応じて制御されるモータ７８の駆動力が、前記ウオーム、前記ウオームホイール、及び前記第２補助ピニオンを介して前記ラック軸に作用し、ステアリング操作を補助するようになっている。
【００５７】
本実施形態では、図２、図３に示すように、ステアリングギヤボックス７４の位置に対応してロアパネル２０の孔部２０ｇが配置されると共に、補助ギヤボックス７６、ウオームギヤケース７７、及びモータ７８の位置に対応して孔部２０ｈが配置されている。これにより、フロントサブフレーム３と電動パワーステアリング装置７０との干渉を回避しながら、両者を車両前部にコンパクトに配置することができるようになっている。
【００５８】
以上に示したように、本実施形態の自動車のフロントサブフレーム構造は、前輪サスペンションの左右のロアアーム４に設けられた前後二か所のピボット部４２、４３を取付ける前側及び後側ピボット取付部（前側ピボット取付部材９及び後側ピボット取付部１０）をなし、車両前後方向に延びる左右のサイドメンバ部５、５と、前側ピボット取付部材９と後側ピボット取付部１０との間の中間位置でサイドメンバ部５、５を車幅方向に連結し、アッパパネル１９及びロアパネル２０により車幅方向に延びる中空断面を形成するセンタクロスメンバ部７とを備え、センタクロスメンバ部７の車幅方向中央部には、車両前方に突出するマウントブラケット６２有する後部マウント６０が取付けられ、ロアパネル２０は、前記中空断面の下部でアッパパネル１９よりも車両前方に突出し、前側ピボット取付部材９と後部マウント６０とを連結する前縁部をなすフィレット状部分２０ｉを有している。
【００５９】
上述した自動車のフロントサブフレーム構造によれば、左右の前側ピボット取付部材９、９と後部マウント６０とをフィレット状部分２０ｉで連結することにより、左右の前側ピボット取付部材９、９同士が車幅方向に連結されることになる。このように、左右の前側ピボット取付部材９、９同士が連結されることで、左右の前側ピボット取付部材９、９が左右のロアアーム４、４の揺動に伴って互いに異なる振動挙動をとることを抑制でき、結果として、車両のＮＶＨ性能の向上を図ることができる。
【００６０】
また、フィレット状部分２０ｉの前縁部が直線状であり、車両平面視で略Ｖ字状をなしているが、本発明者は、鋭意研究の結果、フィレット状部分２０ｉの前縁部を上述のように直線状とすることで、水膜状とするよりも、車両のＮＶＨ性能が向上することを見出している。
【００６１】
そして、フィレット状部分２０ｉが、前記中空断面の下部でアッパパネル１９よりも車両前方に突出していることで、フィレット状部分２０ｉとパワートレイン５０の後端部（ここでは、デフケース５２の後端部）との間に所定の間隔を形成することができる。そして、センタクロスメンバ部７におけるアッパパネル１９の前縁部１９ｇとロアパネル２０との接合部（センタクロスメンバ部７の接合部）を前記中空断面の最下面部近くまで下げた位置に設定して、パワートレイン５０を最大限避けるように配置することができる。このため、接合部１０７ａが上下方向の略中央部に位置しているセンタクロスメンバ部１０７（図８参照）に比べて、パワートレイン５０の後端部とセンタクロスメンバ部７の接合部との干渉を確実に回避することができる。
【００６２】
また、本実施形態の自動車のフロントサブフレーム構造では、フィレット状部分２０ｉは、左右の前側ピボット取付部材９、９と後部マウント６０との間を、左右それぞれ車両平面視で車両前方かつ車幅方向外側に向かって傾斜するように斜めに延びている。
【００６３】
上述した自動車のフロントサブフレーム構造によれば、フィレット状部分２０ｉにおいて、車幅方向両端部は、その前後幅が相対的に大きく設定される一方、車幅方向中央部は、その前後幅が相対的に小さく設定されることになる。このため、相対的に前後幅が大きく設定されたフィレット状部分２０ｉの車幅方向両端部により、前側ピボット取付部材９とフィレット状部分２０ｉとの結合力を確保して、車両のＮＶＨ性能向上の効果を確保することができると共に、相対的に前後幅が小さく設定されたフィレット状部分２０ｉの車幅方向中央部により、パワートレイン５０の後端部とフィレット状部分２０ｉとの間隔をより大きく確保して、両者の干渉を確実に回避することができる。
【００６４】
なお、上述した実施形態では、パワートレイン５０にエンジン５１を備えたガソリンエンジン車について説明したが、パワートレインにモータを備えた電気自動車に本発明を適用することも可能である。
【００６５】
この発明の構成と、上述の実施形態との対応において、
この発明の前側ピボット取付部は、前側ピボット取付部材９に対応し、
以下同様に、
上側の板状部材は、アッパパネル１９に対応し、
下側の板状部材は、ロアパネル２０に対応し、
クロスメンバ部は、センタクロスメンバ部７に対応し、
パワートレインマウントは、後部マウント６０に対応するも、
この発明は、上述の実施形態の構成のみに限定されるものではなく、多くの実施の形態を得ることができる。
【符号の説明】
【００６６】
３…フロントサブフレーム
４…ロアアーム
５…サイドメンバ部
７…センタクロスメンバ部
９…前側ピボット取付部材
１０…後側ピボット取付部
１９…アッパパネル
２０…ロアパネル
２０ｉ…フィレット状部分
２３…マウント取付部
６０…後部マウント
６２…マウントブラケット
【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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