JP2010234948A - 車体構造 - Google Patents

Abstract

【課題】通常の走行時における、乗員の乗り心地性や快適性を維持しつつ、しかも、車体に衝突エネルギーが作用したときにおける、乗員の保護性能を高める。
【解決手段】車体構造は、左右のフロントサイドフレームに、これらのフロントサイドフレームの下方に配置されたサブフレーム３０の前端部及び後端部３２を、前の弾性体と後の弾性体５０をそれぞれ介して取付ける構成である。左右のフロントサイドフレームの後端は、後下方へ延びるフロントサイド延長部２６を介してフロアフレームに接合されている。フロントサイド延長部は、サブフレームの後端部及び後の弾性体を、連結機構６０によって取付ける構成である。連結機構は、サブフレームの後端部及び後の弾性体を、フロントサイド延長部から下方への脱落を規制するように囲いつつ、フロントサイド延長部に取付ける構成である。
【選択図】図３

Description

本発明は、車体フレームの前部にサブフレームを取付けた車体構造に関する。

自動車などの車両の中には、サスペンションやエンジンを支持したサブフレームを、車体フレームの前部に取付けるようにした、車体構造を採用した車種がある。サブフレームを取付ける構造には、固定式取付構造とフローティング式取付構造（フローティング支持構造）がある。

固定式取付構造は、車体フレームにサブフレームを直接取付ける方式の構造である。この固定式取付構造を採用した場合、車体に対して正面から衝突エネルギーが作用したときに、サブフレームは車体フレームと一体的に衝突エネルギーを吸収することができる。

ところで、車両の走行中において、車輪からサスペンションを介してサブフレームに振動が伝わるとともに、エンジンからマウントを介してサブフレームに振動が伝わる。固定式取付構造では、これらの振動が、サブフレームから車体フレームに伝達されてしまう。このため、車室内へ伝わる振動や騒音を抑制して、乗員の乗り心地性や快適性を高める上では不利である。

一方、フローティング式取付構造は、車体フレームに弾性体（防振ゴム）を介してサブフレームを取付ける方式の構造である。このフローティング式取付構造を採用した場合、車両の走行中において、車輪からサスペンションを介してサブフレームに伝わった振動や、エンジンからマウントを介してサブフレームに伝わった振動は、弾性体によって緩和されるので、車室に伝わりにくい。このため、車室内へ伝わる振動や騒音を抑制して、乗員の乗り心地性や快適性を高める上では有利である。

しかし、上述のように、車体フレームとサブフレームとの間には、弾性体が介在している。車体に対して正面から衝突エネルギーが作用したときに、弾性体が変形する。このため、サブフレームによって衝突エネルギーを効率良く吸収するには、何らかの対策が必要となる。その場合に、構造が複雑にならないようにするとともに、車体重量の増加を極力抑制する必要がある。車体重量が増加したのでは、車両の燃費（燃料の単位容量当たりに走行できる距離）が低下する要因となる。

また、近年、衝突エネルギーを考慮したフローティング式取付構造の開発が、進められている。この改良したフローティング式取付構造は、車体フレームに一定以上の衝突エネルギーが作用したときに、車体フレームにサブフレームの後端部を連結している複数のボルトの一部を、脱落させることにより、サブフレームの後端部を落下させるというものである（例えば、特許文献１参照。）。この技術においても、サブフレームによって衝突エネルギーを効率良く吸収できることが、より好ましい。

以上の説明から明らかなように、車体構造には、車室内に伝わる振動や騒音を抑制して、乗員の乗り心地性や快適性を高めることと、車体に衝突エネルギーが作用したときにおける、乗員の保護性能を高めることが求められている。

特開平１１−１７１０４６号公報

本発明は、通常の走行時における、乗員の乗り心地性や快適性を維持しつつ、しかも、車体に衝突エネルギーが作用したときにおける、乗員の保護性能を高めることができる、車体構造の技術を提供することを課題とする。

請求項１に係る発明は、車体の前部において前後に延びる左右のフロントサイドフレームに、これらのフロントサイドフレームの下方に配置されたサブフレームの前端部及び後端部を、前の弾性体と後の弾性体をそれぞれ介して、取付けるようにした車体構造において、
前記左右のフロントサイドフレームの後端は、後下方へ延びるフロントサイド延長部を介してフロアフレームに接合されており、
前記フロントサイド延長部は、前記サブフレームの後端部及び前記後の弾性体を、連結機構によって取付ける構成であり、
この連結機構は、前記サブフレームの後端部及び前記後の弾性体を、前記フロントサイド延長部から下方への脱落を規制するように囲いつつ、前記フロントサイド延長部に取付ける構成であることを特徴とする。

請求項２に係る発明では、請求項１において、前記連結機構は、前記フロントサイド延長部に設けられたブラケットと、このブラケットに上の開放端部が結合された車体正面視略Ｕ字状断面の支持部材と、これらのブラケット及び支持部材を上下に貫通し且つブラケット及び支持部材を上下に締め付けるように設けられたボルト・ナットとからなり、前記サブフレームの後端部及び前記後の弾性体を、前記ブラケットの底面と前記支持部材とによって囲うとともに上下に挟持し、前記ボルトを前記後の弾性体に上下に貫通させることによって、前記サブフレームの後端部及び前記後の弾性体を、前記ブラケット及び前記支持部材に取付けたことを特徴とする。

請求項３に係る発明では、請求項１において、前記連結機構は、前記フロントサイド延長部の前面に開けられた差し込み口と、この差し込み口の上縁から車体後方へ延びて前記フロントサイド延長部の内方に設けられた上板と、前記差し込み口の下縁から車体後方へ延びて前記フロントサイド延長部の内方に設けられた下板と、これらの上板及び下板の少なくとも後端間を繋ぐ縦板と、前記上板及び前記下板を上下に貫通し且つ上板及び下板を上下に締め付けるように設けられたボルト・ナットとからなり、前記サブフレームの後端部及び前記後の弾性体を前記差し込み口に差し込み、前記上板及び前記下板によって囲うとともに上下に挟持し、前記ボルトを前記後の弾性体に上下に貫通させることによって、前記サブフレームの後端部及び前記後の弾性体を、前記上板及び前記下板に取付けたことを特徴とする。

請求項４に係る発明では、請求項２又は請求項３において、前記ボルトは、外径が大きいワッシャを一体に又は別体に設けたものであり、前記ボルトに締結される前記ナットも、外径が大きいワッシャを一体に又は別体に設けたものであることを特徴とする。

請求項１に係る発明では、サブフレームを、弾性体を介してフロントサイドフレームに取付けるようにした、いわゆる、フローティング式取付構造を採用している。従って、車両の走行中において、車輪からサスペンションを介してサブフレームに伝わった振動や、エンジンから弾性体を介してサブフレームに伝わった振動は、弾性体によって緩和されるので、車室に伝わりにくい。このため、車室内に伝わる振動や騒音を抑制して、乗員の乗り心地性や快適性を高めることができる。

さらに、請求項１に係る発明では、フロントサイドフレームの後端に設けられているフロントサイド延長部に対し、サブフレームの後端部及び後の弾性体を、連結機構によって取付ける構成である。この連結機構は、サブフレームの後端部及び後の弾性体を、フロントサイド延長部から下方への脱落を規制するように囲っている。

このため、車体の正面に衝突エネルギーが作用したときに、サブフレームの後端部はフロントサイド延長部から下方への脱落が規制される。従って、フロントサイドフレーム及びフロントサイド延長部に対して、サブフレームを堅固に連結することができるので、サブフレームによって衝突エネルギーを効率良く吸収することができる。つまり、車体に衝突エネルギーを受けたときには、サブフレームを衝突エネルギー吸収部材として活用することができる。さらには、衝突エネルギーをサブフレームの後端部からフロントサイド延長部を介してフロアフレームに確実に効率良く伝達することができる。この結果、車体に衝突エネルギーが作用したときにおける、乗員の保護性能を一層高めることができる。

しかも、連結機構を備えただけの簡単な構成であり、サブフレームを衝突エネルギー吸収部材として活用するので、衝突エネルギー吸収のための別部材を設ける必要がない。このため、車体重量の増加を極力抑制することができる。従って、車両の燃費を高める上で、極めて有利となる。

このように、請求項１に係る発明では、（１）車室内に伝わる振動や騒音を抑制して、乗員の乗り心地性や快適性を高めることと、（２）車体に衝突エネルギーが作用したときにおける、乗員の保護性能を高めることを、両立させることができる。

請求項２に係る発明では、サブフレームの後端部及び後の弾性体を、ブラケットの底面と支持部材とによって囲うとともに上下に挟持し、ブラケットと支持部材と後の弾性体とにボルトを上下貫通させることによって、フロントサイド延長部にサブフレームの後端部及び後の弾性体を取付けたものである。このような簡単な構成であるにもかかわらず、車体の正面に衝突エネルギーが作用したときに、サブフレームの後端部がフロントサイド延長部から下方への脱落することを、確実に規制することができる。従って、衝突エネルギーをサブフレームの後端部からフロントサイド延長部を介してフロアフレームに効率良く伝達することができる。
しかも、後の弾性体を、ブラケットの底面と支持部材とによって囲うとともに上下に挟持することによって、いわゆる、フローティング式取付構造を構成している。従って、車両の走行中において、車輪からサスペンションを介してサブフレームに伝わった振動や、エンジンから弾性体を介してサブフレームに伝わった振動を、弾性体によって十分に緩和することができる。

請求項３に係る発明では、差し込み口に差し込まれたサブフレームの後端部及び後の弾性体を、フロントサイド延長部の内部に設けられている上板及び下板によって、囲うとともに上下に挟持し、上板と下板と後の弾性体とにボルトを上下貫通させることによって、フロントサイド延長部にサブフレームの後端部及び後の弾性体を取付けたものである。このような簡単な構成であるにもかかわらず、車体の正面に衝突エネルギーが作用したときに、サブフレームの後端部がフロントサイド延長部から下方へ脱落することを、確実に規制することができる。従って、衝突エネルギーをサブフレームの後端部からフロントサイド延長部を介してフロアフレームに効率良く伝達することができる。
しかも、差し込み口から差し込まれた後の弾性体を、フロントサイド延長部の内部に設けられている上板及び下板によって、囲うとともに上下に挟持することによって、いわゆる、フローティング式取付構造を構成している。従って、車両の走行中において、車輪からサスペンションを介してサブフレームに伝わった振動や、エンジンから弾性体を介してサブフレームに伝わった振動を、弾性体によって十分に緩和することができる。

請求項４に係る発明では、ボルト及びナットに、それぞれ外径が大きいワッシャを一体に又は別体に設けたので、ブラケットや支持部材とボルト・ナットとが、互いに接する部分における荷重を、大きいワッシャによって効率良く分散することができる。このため、サブフレームの後端部がフロントサイド延長部から下方への脱落することを、より一層確実に規制することができる。

本発明に係る車両（実施例１）の前部の斜視図である。 図１に示された車両の前部における要部の左側面図である。 図２に示された連結機構（実施例１）周りの断面図である。 図３の４−４線断面図である。 図３に示された連結機構の分解図である。 図２に示された車両の正面に作用した衝突エネルギーの伝達を説明する説明図である。 図２に示された車両の正面に作用した衝突エネルギーによる車体の作用図である。 本発明に係る実施例２の連結機構周りの断面図である。 図８の９−９線断面図である。 図８に示された連結機構の分解図である。

以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。なお、「前」、「後」、「左」、「右」、「上」、「下」は運転者から見た方向に従い、Ｆｒは前側、Ｒｒは後側、Ｌｅは左側、Ｒｉは右側、Ｕｐは上側、Ｄｗは下側を示す。

先ず、実施例１について図１〜図７に基づき説明する。
図１に示すように、車両１０における車体１１の前部は、車体フレーム２０と、この車体フレーム２０の前部に取付けたサブフレーム３０とからなる。
車体フレーム２０の前部は、車体前部の両側で車体前後に延びた左右のフロントサイドフレーム２１，２１と、これらのフロントサイドフレーム２１，２１の車幅方向外側で且つ上方で車体前後に延びた左右のアッパフレーム２２，２２と、フロントサイドフレーム２１，２１とアッパフレーム２２，２２との間に掛け渡した左右のダンパハウジング２３，２３と、左右のフロントサイドフレーム２１，２１の前部及び左右のアッパフレーム２２，２２の前部に結合したフロントバルクヘッド２４と、左右のフロントサイドフレーム２１，２１の前端間に掛け渡されたバンパ２５（図２参照）とを主要構成としたモノコックボディである。

図２に示すように、左右のフロントサイドフレーム２１，２１の後端２１ａ，２１ａは、それぞれ後下方へ延びるフロントサイド延長部２６，２６を介して、左右のフロアフレーム２７，２７の前端に接合されている。左右のフロントサイドフレーム２１，２１の後端２１ａ，２１ａ、及び左右のフロントサイド延長部２６，２６の後端には、エンジンルーム１２と車室１３とを区画するためのダッシュボード２８が設けられている。

図１及び図２に示すように、車体フレーム２０は、左右のフロントサイドフレーム２１，２１の前部と、左右のフロントサイド延長部２６，２６とに、前後左右４個（図１では３個のみを示す。）の防振用弾性ブッシュ５０を介して、サブフレーム３０を吊り下げた構成である。つまり、サブフレーム３０における左右の前端部３１，３１は、それぞれ前の防振用弾性ブッシュ５０，５０を介して左右のフロントサイドフレーム２１，２１の前部に取り付けられている。また、サブフレーム３０における左右の後端部３２，３２は、それぞれ後の防振用弾性ブッシュ５０，５０を介して左右のフロントサイド延長部２６，２６に取り付けられている。

このように、本発明の取付構造には、車体フレーム２０に４個の防振用弾性ブッシュ５０を介してサブフレーム３０を取付ける方式の構造、いわゆる、フローティング式取付構造を採用している。

サブフレーム３０は、平面視略四角形状の枠からなり、右半部に横置きエンジン４１（動力源４１）をマウントし、左半部にトランスミッション４２をマウントするとともに、左右両側に左右のサスペンション４３（右側を省略）を取付けたものである。

左のサスペンション４３は、フロントサイドフレーム２１に上下スイング可能に取付けたアッパアーム４４と、サブフレーム３０の左側部にスイング可能に取付けたロアアーム４５と、ロアアーム４５とダンパハウジング２３との間に取付けたクッション４６と、アッパアーム４４及びロアアーム４５に連結したナックル４７とを主要構成として、車体フレーム２０に図示せぬ前輪（車輪）を懸架する前輪懸架装置である。なお、左右のサスペンション４３は互いに同様の構成なので、右側の説明を省略する。

次に、サブフレーム３０の後端部３２及び後の防振用弾性ブッシュ５０（以下、単に「弾性ブッシュ５０」という。）の取付構造について説明する。
図３〜図５に示すように、サブフレーム３０の後端部３２及び弾性ブッシュ５０は、フロントサイド延長部２６に連結機構６０によって取り付けられている。連結機構６０は、サブフレーム３０の後端部３２及び後の弾性ブッシュ５０を、フロントサイド延長部２６から下方への脱落を規制するように囲いつつ、フロントサイド延長部２６に取付ける構成である。この連結機構６０は、ブラケット６１と支持部材７１とボルト８１及びナット８２とからなる。

ブラケット６１は、フロントサイド延長部２６における傾斜した底面２６ａ（前から後下方へ傾斜した傾斜面２６ａ）に設けられた部材であり、底面２６ａに斜辺が接する側面視略直角三角形に形成されている。このブラケット６１は、例えば鋼板の折り曲げ成型品であって、略水平な底板６２と、底板６２の前端から垂直に起立した前板６３と、底板６２の左右を塞いだ側板６４，６４と、開放された斜辺の縁に有したフランジ６５とからなる。フランジ６５は、フロントサイド延長部２６の底面２６ａに、溶接によって接合される。

ブラケット６１の内部には、隔壁６６及びカラー６７を有する。
隔壁６６は、例えば鋼板の折り曲げ成型品であって、底板６２の上に一定の間隔Ｄ１（第１の間隔Ｄ１）を有して位置する横板６６ａと、この横板６６ａの後端から底板６２まで延びる縦板６６ｂとからなる、側面視略Ｌ字状の部材であり、ブラケット６１の内面に、溶接によって接合される。
カラー６７（ディスタンスピース６７）は、ブラケット６１の底板６２と、隔壁６６の横板６６ａとの、間に介在した円筒状の部材であり、上下方向に延びている。このように、カラー６７は、ブラケット６１及び隔壁６６によって囲まれた、閉断面の中に設けられるものであり、例えば鋼管によって構成される。

支持部材７１は、例えば鋼板の折り曲げ成型品であって、車体１１（図１参照）を正面から見たときに略Ｕ字状断面の部材であり、略水平な底板７２とこの底板７２の左右から上方へ延びる側板７３，７３とからなる。この支持部材７１は上の開放端部７３ａ，７３ａ、つまり左右の側板７３，７３の上部７３ａ，７３ａを、ブラケット６１の側板６４，６４にそれぞれ複数のボルト・ナット７４によって取り外し可能に結合されている。複数のボルト・ナット７４は、底板６２と横板６６ａとの間に位置していることが好ましい。

ボルト８１は、支持部材７１の下から底板７２を貫通して上方へ延び、さらにブラケット６１の底板６２とカラー６７と横板６６ａを貫通して上方へ延び、その上端にナット８２を締結したものである。つまり、ボルト８１及びナット８２は、ブラケット６１及び支持部材７１を上下に貫通し、且つブラケット６１及び支持部材７１を上下に締め付けるように設けられている。

さらに、ボルト８１は、外径が大きいワッシャ８３を一体に又は別体に設けたものである。ナット８２も、外径が大きいワッシャ８４を一体に又は別体に設けたものである。このため、ブラケット６１や支持部材７１とボルト・ナット８１，８２とが、互いに接する部分における荷重を、大きいワッシャ８３，８４によって効率良く分散することができる。従って、サブフレーム３０の後端部３２がフロントサイド延長部２６から下方へ脱落することを、より一層確実に規制することができる。なお、ナット８２及びワッシャ８４は、横板６６ａに接合されることが好ましい。

ブラケット６１及び隔壁６６によって閉断面体を構成し、さらに、底板６２と横板６６ａとの間にカラー６７を介在させたので、ボルト・ナット８１，８２から作用した荷重を十分に支えることができる。第１の間隔Ｄ１については、底板６２及び横板６６ａによって、ボルト８１の上部を十分に支えることが可能な大きさに設定されている。

以上の説明から明らかなように、ブラケット６１の底面６２ａと、支持部材７１の底板７２との間は、一定の間隔Ｄ２（第２の間隔Ｄ２）を有している。このため、ブラケット６１の下方には、ブラケット６１の底面６２ａと、支持部材７１における底板７２及び左右の側板７３，７３とによって囲まれた空間部Ｓｐ（マウント空間部Ｓｐ）を有している。このマウント空間部Ｓｐは、車体前後方向に開放されており、サブフレーム３０の後端部３２及び弾性ブッシュ５０が差し込まれて、位置する。

弾性ブッシュ５０の構成は、一般的な車体フレームにサブフレームをマウントするための、周知のものであればよいが、ここで一例を挙げて説明すると、次の通りである。つまり、弾性ブッシュ５０は、上下二分割の弾性ブッシュ部材５１，５１からなる。上下二分割の弾性ブッシュ部材５１，５１は、それぞれ内筒５２と、この内筒５２を囲う外筒５３とを、ラバー（防振ゴム）等の弾性部材５４によって連結した構成の防振部材である。

上下二分割の弾性ブッシュ部材５１，５１は、サブフレーム３０の後端部３２における貫通孔３３に嵌合した上で、内筒５２，５２を貫通したボルト８１によって、ブラケット６１及び支持部材７１に取付けられる。
なお、図２に示した、サブフレーム３０の前端部３１に取り付けられている、前の弾性ブッシュ５０の構成は、後の弾性ブッシュ５０と基本的に同じ構成なので、説明を省略する。

図３に示すように、第２の間隔Ｄ２に対して、２個の内筒５２，５２を上下に重ねた全寸法は、ほぼ合致している。このため、マウント空間部Ｓｐに位置した内筒５２，５２において、上端面はブラケット６１の底面６２ａに接し、下端面は支持部材７１の底板７２における上面に接する。

このように、ブラケット６１の底面６２ａと、支持部材７１における底板７２及び左右の側板７３，７３は、サブフレーム３０の後端部３２及び弾性ブッシュ５０を囲うとともに上下に挟持する構成である。ボルト８１は、内筒５２，５２に上下に貫通するとともに、ナット８２を締め付けることによって、サブフレーム３０の後端部３２及び弾性ブッシュ５０を、ブラケット６１及び支持部材７１に取付ける構成である。このため、連結機構６０は、サブフレーム３０の後端部３２及び弾性ブッシュ５０を、フロントサイド延長部２６から下方への脱落を規制するように囲いつつ、フロントサイド延長部２６に取付けることができる。以下、弾性ブッシュ５０のことを、適宜「弾性体５０」と言い換える。

次に、上記構成の実施例１の作用を説明する。
図３に示すように、ボルト８１の上端部（ナット８２のねじ込む側の端部）だけをブラケット６１によって支持したのでは、片持ち梁の支持構成である。これに対して、実施例１では、ボルト８１の上下両端部を支持する、いわゆる両端支持の支持構成としたことを特徴とする。

具体的には、上述のように、ボルト８１の上端部は、ブラケット６１によって直接に支持されている。また、ボルト８１の下端部（ボルト８１の頭部側の端部）は、支持部材７１を介して、ブラケット６１によって支持される。この結果、ボルト８１は両端支持によって支持される。ボルト８１は、片持ち梁の支持構成の場合に比べて、曲げ強度が高まる。しかも、ボルト８１の両端が、極めて安定して支持される。

また、支持部材７１における左右の側板７３，７３は、板面が車幅方向を向いた縦板からなる。このような支持部材７１は、特に車体前後方向の曲げ剛性が大きい。サブフレーム３０に前方から衝突エネルギーが作用した場合に、この衝突エネルギーをブラケット６１及び支持部材７１によって、十分に受け止めることができる。

さらには、サブフレーム３０の後端部３２及び弾性ブッシュ５０は、ブラケット６１の底面６２ａと、支持部材７１における底板７２及び左右の側板７３，７３によって囲まれるとともに、上下に挟持されている。

このようなことから、車体１１の正面に衝突エネルギーが作用したときに、サブフレーム３０の後端部３２及び後の弾性体５０は、フロントサイド延長部２６から下方への脱落が十分に規制される。

図６は、車両１０の正面に作用した衝突エネルギーの伝達について示している。
図６（ａ）に示すように、バンパ２５に正面から衝突エネルギーＥ１が作用した場合には、図６（ｂ）に示す実線の矢印Ｒ１のように、衝突エネルギーＥ１はフロントサイドフレーム２１からサブフレーム３０にも分配され、フロントサイドフレーム２１及びサブフレーム３０の両方からフロントサイド延長部２６を介して、フロアフレーム２７に伝わる。

また、図６（ａ）に示すように、サブフレーム３０の前端に正面から衝突エネルギーＥ２が作用した場合には、図６（ｂ）に示す破線の矢印Ｒ２のように、衝突エネルギーＥ２はフロントサイドフレーム２１にも分配され、フロントサイドフレーム２１及びサブフレーム３０の両方からフロントサイド延長部２６を介して、フロアフレーム２７に伝わる。

このように、衝突エネルギーＥ１，Ｅ２を、サブフレーム３０からフロントサイド延長部２６を介して、フロアフレーム２７に効率良く伝えることができるとともに、サブフレーム３０自体でも衝突エネルギーＥ１，Ｅ２を吸収することができる。
しかも、バンパ２５よりも後方にサブフレーム３０が位置しているにもかかわらず、衝突エネルギーＥ２を受けることができるので、例えば、相手車両との上下すれ違い衝突が発生した場合であっても対応できる。

図７は、車両１０の正面に作用した衝突エネルギーＥ１による車体１１の作用を示している。図７（ａ）に示すように、バンパ２５に正面から衝突エネルギーＥ１が作用した場合を考えてみる。衝突エネルギーＥ１は、フロントサイドフレーム２１からサブフレーム３０に分配エネルギーＥ１１だけ分配されて伝わる。その分、フロントサイドフレーム２１からフロントサイド延長部２６を介して、フロアフレーム２７に伝わる衝突エネルギーＥ１２は減少する（Ｅ１２＝Ｅ１−Ｅ１１）。

図７（ｂ）に示す実施例１の場合には、上述のように、サブフレーム３０の後端部３２及び後の弾性体５０は、フロントサイド延長部２６から下方への脱落が十分に規制されている。このため、分配エネルギーＥ１１は、サブフレーム３０からフロントサイド延長部２６を介して、フロアフレーム２７に効率良く伝わる。

フロントサイドフレーム２１からフロントサイド延長部２６へ伝わる、衝突エネルギーＥ１２が少ないので、フロントサイドフレーム２１の後端２１ａが車室１３側へ曲がろうとするモーメントＭ１は小さくてすむ。この結果、ダッシュボード２８が車室１３側へ変位する変位量Ｘ１は小さい。

これに対して、図７（ｃ）に示す比較例は、フロントサイドフレーム２１に一定以上の衝突エネルギーが作用したときに、フロントサイドフレーム２１に対してサブフレーム３０の後端部３２が脱落して落下する構成である。このため、フロントサイドフレーム２１からフロントサイド延長部２６へ伝わる、衝突エネルギーＥ１が大きいので、フロントサイドフレーム２１の後端２１ａが車室１３側へ曲がろうとするモーメントＭ２は大きい（Ｍ２＞Ｍ１）。この結果、ダッシュボード２８が車室１３側へ変位する変位量Ｘ２は大きい（Ｘ２＞Ｘ１）。

このように、図７（ｂ）に示す実施例１の構成によれば、図７（ｃ）に示す比較例に比べて、乗員の保護性能を一層高めることができる。

以上の説明をまとめると、次の通りである。
実施例１では、図３及び図６に示すように、フロントサイド延長部２６に対し、サブフレーム３０の後端部３２及び後の弾性体５０を、連結機構６０によって取付ける構成である。この連結機構６０は、サブフレーム３０の後端部３２及び後の弾性体５０を、フロントサイド延長部２６から下方への脱落を規制するように囲っている。

このため、車体１１の正面に衝突エネルギーＥ１，Ｅ２が作用したときに、サブフレーム３０の後端部３２はフロントサイド延長部２６から下方への脱落が規制される。従って、フロントサイドフレーム２１及びフロントサイド延長部２６に対して、サブフレーム３０を堅固に連結することができるので、サブフレーム３０によって衝突エネルギーを効率良く吸収することができる。

つまり、車体１１に衝突エネルギーＥ１，Ｅ２を受けたときには、サブフレーム３０を衝突エネルギー吸収部材として活用することができる。さらには、衝突エネルギーＥ１，Ｅ２をサブフレーム３０の後端部３２からフロントサイド延長部２６を介してフロアフレーム２７に確実に効率良く伝達することができる。この結果、車体１１に衝突エネルギーＥ１，Ｅ２が作用したときにおける、乗員の保護性能を一層高めることができる。

しかも、車体１１に連結機構６０を備えただけの簡単な構成であり、サブフレーム３０を衝突エネルギー吸収部材として活用するので、衝突エネルギー吸収のための別部材を設ける必要がない。このため、車体１１重量の増加を極力抑制することができる。従って、車両１０の燃費を高める上で、極めて有利となる。

さらには、サブフレーム３０を、弾性体５０を介してフロントサイドフレーム２１に取付けるようにした、いわゆる、フローティング式取付構造を採用している。従って、車両１０の走行中において、車輪からサスペンション４３（図１参照）を介してサブフレーム３０に伝わった振動や、エンジン４１（図１参照）から弾性体を介してサブフレーム３０に伝わった振動は、弾性体５０によって緩和されるので、車室１３に伝わりにくい。このため、車室１３内に伝わる振動や騒音を抑制して、乗員の乗り心地性や快適性を高めることができる。

このように、実施例１では、（１）車室１３内に伝わる振動や騒音を抑制して、乗員の乗り心地性や快適性を高めることと、（２）車体１１に衝突エネルギーＥ１，Ｅ２が作用したときにおける、乗員の保護性能を高めることを、両立させることができる。

次に、実施例２について図８〜図１０に基づき説明する。なお、上記図１〜図５に示す構成と同様の構成については、同一符号を付し、その説明を省略する。

実施例２のフロントサイド延長部１２６は閉断面構造であり、上記図１〜図５に示す実施例１のフロントサイド延長部２６と実質的に同じ構成である。この実施例２のフロントサイド延長部１２６は、前面１２６ａが垂直な平坦面に構成され、この前面１２６ａに正面視略矩形状（正方形を含む）の差し込み口１２６ｂが開けられていることを特徴とする。サブフレーム３０の後端部３２及び弾性ブッシュ５０は、フロントサイド延長部１２６に連結機構１６０によって取り付けられている。

連結機構１６０は、サブフレーム３０の後端部３２及び後の弾性ブッシュ５０を、フロントサイド延長部１２６から下方への脱落を規制するように囲いつつ、フロントサイド延長部１２６に取付ける構成である。この連結機構１６０は、差し込み口１２６ｂとブラケット１６１とボルト１８１及びナット１８２とからなる。

ブラケット１６１は、車体１１を側方から見たときに、前方が開放された略Ｕ字状断面の部材である。このブラケット１６１は、例えば鋼板の折り曲げ成型品であって、上板１６２と下板１６３と縦板１６４とフランジ１６５とからなる。

上板１６２は、差し込み口１２６ｂの上縁１２６ｃから車体後方へ延びて、フロントサイド延長部１２６の内方に設けられた、略水平な平板からなる。下板１６３は、差し込み口１２６ｂの下縁１２６ｄから車体後方へ延びて、フロントサイド延長部１２６の内方に設けられた、略水平な平板からなる。縦板１６４は、上板１６２及び下板１６３の、少なくとも後端間を繋ぐ垂直な平板からなる。フランジ１６５は、上板１６２及び下板１６３の前端に設けられている。

このようなブラケット１６１は、差し込み口１２６ｂからフロントサイド延長部１２６の内方へ挿入され、フランジ１６５がフロントサイド延長部１２６の前面１２６ａに重ねて、溶接によって接合されることによって、前面１２６ａに取り付けられる。なお、ブラケット１６１の左右両側は、それぞれ縦板によって塞がれた構成とすることが、より好ましい。

フロントサイド延長部１２６の底板１２６ｅと下板１６３との間には、カラー１６６（ディスタンスピース１６６）が介在している。このカラー１６６は、上下方向に延びた円筒状の部材であり、例えば鋼管からなる。

ボルト１８１は、フロントサイド延長部１２６の下から底板１２６ｅを貫通して上方へ延び、さらにカラー１６６とブラケット１６１の下板１６３と上板１６２を貫通して上方へ延び、その上端にナット１８２を締結したものである。つまり、ボルト１８１及びナット１８２は、上板１６２及び下板１６３を上下に貫通し、且つ上板１６２及び下板１６３を上下に締め付けるように設けられている。

さらに、ボルト１８１は、外径が大きいワッシャ１８３を一体に又は別体に設けたものである。ナット１８２も、外径が大きいワッシャ１８４を一体に又は別体に設けたものである。このため、フロントサイド延長部１２６やブラケット１６１とボルト・ナット１８１，１８２とが、互いに接する部分における荷重を、大きいワッシャ１８３，１８４によって効率良く分散することができる。従って、サブフレーム３０の後端部３２がフロントサイド延長部１２６から下方への脱落することを、より一層確実に規制することができる。なお、ナット１８２及びワッシャ１８４は、上板１６２に接合されることが好ましい。

以上の説明から明らかなように、ブラケット１６１において、上板１６２と下板１６３との間は、一定の間隔Ｄ２（第２の間隔Ｄ２）を有している。このため、ブラケット１６１は、上板１６２と下板１６３とによって囲まれた空間部Ｓｐ（マウント空間部Ｓｐ）を有している。このマウント空間部Ｓｐは、車体前側に開放されており、サブフレーム３０の後端部３２及び弾性ブッシュ５０が位置する。

弾性ブッシュ５０（弾性体５０）の構成は、上記実施例１の弾性ブッシュ５０と同様の構成である。マウント空間部Ｓｐに位置した内筒５２，５２において、上端面は上板１６２に接し、下端面は下板１６３に接する。

このように、連結機構１６０は、サブフレーム３０の後端部３２及び弾性ブッシュ５０を差し込み口１２６ｂに差し込み、上板１６２及び下板１６３によって囲うとともに上下に挟持する構成である。ボルト１８１は、内筒５２，５２に上下に貫通するとともに、ナット１８２を締め付けることによって、サブフレーム３０の後端部３２及び弾性ブッシュ５０を、上板１６２及び下板１６３に取付ける構成である。このため、連結機構１６０は、サブフレーム３０の後端部３２及び弾性ブッシュ５０を、フロントサイド延長部１２６から下方への脱落を規制するように囲いつつ、フロントサイド延長部１２６に取付けることができる。

次に、上記構成の実施例２の作用を説明する。
実施例２では、ボルト１８１の上下両端部を支持する、いわゆる両端支持の支持構成としたことを特徴とする。具体的には、上述のように、ボルト１８１の上端部は、ブラケット１６１の上板１６２によって直接に支持されている。また、ボルト１８１の下端部（ボルト１８１の頭部側の端部）は、ブラケット１６１の下板１６３とフロントサイド延長部１２６の底板１２６ｅによって支持される。この結果、ボルト１８１は両端支持によって支持される。ボルト１８１は、片持ち梁の支持構成の場合に比べて、曲げ強度が高まる。しかも、ボルト１８１の両端が、極めて安定して支持される。

さらには、サブフレーム３０の後端部３２及び弾性ブッシュ５０は、ブラケット１６１の上板１６２及び下板１６３によって囲まれるとともに、上下に挟持されている。
このようなことから、車体１１の正面に衝突エネルギーが作用したときに、サブフレーム３０の後端部３２及び後の弾性体５０は、フロントサイド延長部１２６から下方への脱落が十分に規制される。従って、衝突エネルギーをサブフレーム３０の後端部３２からフロントサイド延長部１２６を介してフロアフレーム２７に効率良く伝達することができる。

さらに、実施例２では、差し込み口１２６ｂから差し込まれた後の弾性体５０を、フロントサイド延長部１２６の内部に設けられている上板１６２及び下板１６３によって、囲うとともに上下に挟持することによって、いわゆる、フローティング式取付構造を構成している。従って、車両１０の走行中において、車輪からサスペンション４３を介してサブフレーム３０に伝わった振動や、エンジン４１から弾性体５０を介してサブフレーム３０に伝わった振動は、弾性体５０によって緩和されるので、車室１３に伝わりにくい。このため、車室１３内に伝わる振動や騒音を抑制して、乗員の乗り心地性や快適性を高めることができる。

従って、実施例２では、上記実施例１と同様に、（１）車室１３内に伝わる振動や騒音を抑制して、乗員の乗り心地性や快適性を高めることと、（２）車体１１に衝突エネルギーが作用したときにおける、乗員の保護性能を高めることを、両立させることができる。

なお、本発明では、サブフレーム３０は、動力源４１とサスペンション４３の少なくとも一方を支持した構成であればよい。
また、動力源４１は、走行用の動力を発生するものであればよく、エンジンの他に例えば電動モータであってもよい。

本発明の車体構造は、動力源４１とサスペンション４３を支持したサブフレーム３０を、弾性体５０を介して車体フレーム２０に取付けるようにした、自動車に用いるのに好適である。

１０…車両、１１…車体、２０…車体フレーム、２１…フロントサイドフレーム、２１ａ…後端、２６…フロントサイド延長部、２７…フロアフレーム、３０…サブフレーム、３１…前端部、３２…後端部、５０…弾性体（防振用弾性ブッシュ）、６０…連結機構、６１…ブラケット、６２ａ…ブラケットの底面、７１…支持部材、７３ａ…上の開放端部、８１…ボルト、８２…ナット、８３，８４…ワッシャ、１２６…フロントサイド延長部、１２６ａ…フロントサイド延長部の前面、１２６ｂ…差し込み口、１６０…連結機構、１６１…ブラケット、１６２…上板、１６３…下板、１６４…縦板、１８１…ボルト、１８２…ナット、１８３，１８４…ワッシャ、Ｓｐ…マウント空間部。

Claims (4)

1. 車体の前部において前後に延びる左右のフロントサイドフレームに、これらのフロントサイドフレームの下方に配置されたサブフレームの前端部及び後端部を、前の弾性体と後の弾性体をそれぞれ介して、取付けるようにした車体構造において、
   前記左右のフロントサイドフレームの後端は、後下方へ延びるフロントサイド延長部を介してフロアフレームに接合されており、
   前記フロントサイド延長部は、前記サブフレームの後端部及び前記後の弾性体を、連結機構によって取付ける構成であり、
   この連結機構は、前記サブフレームの後端部及び前記後の弾性体を、前記フロントサイド延長部から下方への脱落を規制するように囲いつつ、前記フロントサイド延長部に取付ける構成であることを特徴とした車体構造。
2. 前記連結機構は、前記フロントサイド延長部に設けられたブラケットと、このブラケットに上の開放端部が結合された車体正面視略Ｕ字状断面の支持部材と、これらのブラケット及び支持部材を上下に貫通し且つブラケット及び支持部材を上下に締め付けるように設けられたボルト・ナットとからなり、
   前記サブフレームの後端部及び前記後の弾性体を、前記ブラケットの底面と前記支持部材とによって囲うとともに上下に挟持し、
   前記ボルトを前記後の弾性体に上下に貫通させることによって、前記サブフレームの後端部及び前記後の弾性体を、前記ブラケット及び前記支持部材に取付けたことを特徴とする請求項１記載の車体構造。
3. 前記連結機構は、前記フロントサイド延長部の前面に開けられた差し込み口と、この差し込み口の上縁から車体後方へ延びて前記フロントサイド延長部の内方に設けられた上板と、前記差し込み口の下縁から車体後方へ延びて前記フロントサイド延長部の内方に設けられた下板と、これらの上板及び下板の少なくとも後端間を繋ぐ縦板と、前記上板及び前記下板を上下に貫通し且つ上板及び下板を上下に締め付けるように設けられたボルト・ナットとからなり、
   前記サブフレームの後端部及び前記後の弾性体を前記差し込み口に差し込み、前記上板及び前記下板によって囲うとともに上下に挟持し、
   前記ボルトを前記後の弾性体に上下に貫通させることによって、前記サブフレームの後端部及び前記後の弾性体を、前記上板及び前記下板に取付けたことを特徴とする請求項１記載の車体構造。
4. 前記ボルトは、外径が大きいワッシャを一体に又は別体に設けたものであり、前記ボルトに締結される前記ナットも、外径が大きいワッシャを一体に又は別体に設けたものであることを特徴とした請求項２又は請求項３記載の車体構造。

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