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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022168398
(43)【公開日】2022-11-08
(54)【発明の名称】車体前部構造
(51)【国際特許分類】
   B62D 25/08 20060101AFI20221031BHJP
   B62D 21/15 20060101ALI20221031BHJP
【FI】
B62D25/08 E
B62D21/15 Z
【審査請求】未請求
【請求項の数】9
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2021073803
(22)【出願日】2021-04-26
(71)【出願人】
【識別番号】000005326
【氏名又は名称】本田技研工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001807
【氏名又は名称】弁理士法人磯野国際特許商標事務所
(72)【発明者】
【氏名】関口 智英
(72)【発明者】
【氏名】中本 直希
【テーマコード(参考)】
3D203
【Fターム(参考)】
3D203AA02
3D203BA12
3D203BA19
3D203BB16
3D203BB18
3D203BB35
3D203BB43
3D203BC14
3D203CA38
3D203CA43
3D203CA53
3D203CA55
3D203CA57
3D203CB04
3D203CB07
3D203CB19
3D203CB39
3D203DA02
3D203DA11
3D203DA22
3D203DA72
3D203DA76
(57)【要約】
【課題】衝突荷重の入力時に、車両後方に向かって変位するエンジンが各フロントサイドフレームの屈曲部に引っ掛かることを回避すること。
【解決手段】フロントサイドフレーム12の車幅方向内側に配置されたパワーユニット34を備え、パワーユニット34におけるフロントサイドフレーム12に対向する側面の車両後端側には、車両後方に向かうほど車幅方向内側となるように傾斜するスライダ面36が形成され、フロントサイドフレーム12は、底面視して、車両前方に向かうほど車幅方向外側に位置するように屈曲する屈曲部50を有し、この屈曲部50の車幅方向内側には、車両後方に向かうほど車幅方向内側となるように傾斜する斜面52を有し、このスライダ面36と斜面52とは、車幅方向から見て、少なくとも一部が車両前後方向に沿って重畳するように配置されている。
【選択図】図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
車両前後方向に延設されたフロントサイドフレームと、
前記フロントサイドフレームの車幅方向内側に配置されたパワーユニットと、を備え、
前記パワーユニットにおける前記フロントサイドフレームに対向する側面の車両後端側には、車両後方に向かうほど車幅方向内側となるように傾斜するスライダ面が形成され、
前記フロントサイドフレームは、底面視して、車両前方に向かうほど車幅方向外側に位置するように屈曲する屈曲部を有し、
前記屈曲部の車幅方向内側には、車両後方に向かうほど車幅方向内側となるように傾斜する斜面を有し、
前記スライダ面と前記斜面とが、車幅方向から見て、少なくとも一部が車両前後方向で重畳するように配置されていることを特徴とする車体前部構造。
【請求項2】
請求項1記載の車体前部構造において、
前記斜面の車両後方には、前記フロントサイドフレームに繋がっており、底面視してL字状のフロア骨格機構が配置されていることを特徴とする車体前部構造。
【請求項3】
請求項2記載の車体前部構造において、
前記フロア骨格機構は、ダッシュボードロアの傾斜面に配置されていることを特徴とする車体前部構造。
【請求項4】
請求項3記載の車体前部構造において、
前記フロア骨格機構は、前記フロントサイドフレームと共に、前記ダッシュボードロアの前記傾斜面に連続的に固着されていることを特徴とする車体前部構造。
【請求項5】
請求項1記載の車体前部構造において、
前記ダッシュボードロアの前記傾斜面の車室内側には、ダッシュボードクロスが車幅方向に沿って配置されていることを特徴とする車体前部構造。
【請求項6】
請求項1記載の車体前部構造において、
前記フロントサイドフレームの下方には、サブフレームが配置され、
前記サブフレームは、第1凸部を有する前締結部と、第2凸部を有するステアリングギアボックス要素と、第3凸部を有する後締結部とをそれぞれ有し、
前記フロントサイドフレーム及び前記フロア骨格部材は、前記第1凸部、前記第2凸部及び前記第3凸部にそれぞれ対応する第1滑り台部、第2滑り台部及び第3滑り台部を有し、
正面衝突荷重の入力時、前記第1凸部、前記第2凸部及び前記第3凸部は、前記第1滑り台部、前記第2滑り台部及び前記第3滑り台部に対して連続的に滑り落ちることを特徴とする車体前部構造。
【請求項7】
請求項1記載の車体前部構造において、
前記フロントサイドフレームの車両後部には、軸直断面L字状又は軸直断面コ字状の第1補強板が、該フロントサイドフレームの内側の稜線に重ねて長手方向に沿って設けられ、
前記フロントサイドフレームの車両前部には、車両前方に向かうにつれて車幅方向の外側にオフセットする第2補強板が設けられ、
前記第1補強板と前記第2補強板とは、車両前後方向に沿って整列して配置されていることを特徴とする車体前部構造。
【請求項8】
請求項7記載の車体前部構造において、
前記フロントサイドフレームは、車幅方向外側に開口部を有する略U字断面の本体部と、前記本体部の開口部を塞いで車両前後方向に延びる中空体を呈するバックプレートとから構成され、
前記第2補強板は、前記本体部の内壁から車両前方に向けて車幅方向外側に傾斜し、前記バックプレートとの間で閉断面を構成し、
該閉断面は、前記中空体と連続していることを特徴とする車体前部構造。
【請求項9】
請求項7記載の車体前部構造において、
前記第2補強板は、バンパビームエクステンションの壁面と車両前後方向で整列していることを特徴とする車体前部構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、例えば、自動車等の車両の車体前部構造に関する。
【背景技術】
【0002】
例えば、特許文献1には、正面衝突荷重の入力時、駆動装置が車両後方に向かって立ち下がる傾斜面からなる隔壁に沿って床下へ滑り落ちることで、乗員を保護する技術的思想が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特許第2855411号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところで、横置きエンジンが車両前方のエンジンルームに搭載された車両では、左右のフロントサイドフレームの中間部分に、他の部位と比較して車幅方向外側に広がる屈曲部がそれぞれ設けられている。
【0005】
正面衝突荷重の押圧力によって横置きエンジンが車両後方へ後退すると、左右のフロントサイドフレームの屈曲部で横置きエンジンの後端部が引っ掛かり、所望のクラッシュストロークを確保することが困難となる。
【0006】
本発明は、前記の点に鑑みてなされたものであり、衝突荷重の入力時に、車両後方に向かって変位するエンジンが各フロントサイドフレームの屈曲部に引っ掛かることを回避することが可能な車体前部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】
【0007】
前記の目的を達成するために、本発明は、車両前後方向に延設されたフロントサイドフレームと、前記フロントサイドフレームの車幅方向内側に配置されたパワーユニットと、を備え、前記パワーユニットにおける前記フロントサイドフレームに対向する側面の車両後端側には、車両後方に向かうほど車幅方向内側となるように傾斜するスライダ面が形成され、前記フロントサイドフレームは、底面視して、車両前方に向かうほど車幅方向外側に位置するように屈曲する屈曲部を有し、前記屈曲部の車幅方向内側には、車両後方に向かうほど車幅方向内側となるように傾斜する斜面を有し、前記スライダ面と前記斜面とが、車幅方向から見て、少なくとも一部が車両前後方向で重畳するように配置されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【0008】
本発明では、衝突荷重の入力時に、車両後方に向かって変位するエンジンが各フロントサイドフレームの屈曲部に引っ掛かることを回避することが可能な車体前部構造を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
図1】本発明の実施形態に係る車体前部構造が適用された車両の車体前部を車体下方から見た底面図である。
図2図1に示すフロントサイドフレームの屈曲部の車幅方向内側に設けられた斜面を示す斜視図である。
図3】ダッシュボードロアに設けられた傾斜面を示す断面図である。
図4】フロントサイドフレームに繋がるフロア骨格機構を示す拡大底面図である。
図5】ダッシュボードを車室内側から見た斜視図である。
図6A】フロントサイドフレームの先端部とロアメンバの先端部とが連結された状態を示す側面図である。
図6B図6AのVI-VI線に沿った断面図である。
図7】フロントサイドフレームに設けられた第1補強板及び第2補強板を示す側面図である。
図8】フロントサイドフレームの前端部分の断面図である。
図9】フロントサイドフレームの前端部及びアッパメンバの前端部をそれぞれバンパビームエクステンションで繋いだ状態を示す一部破断斜視図である。
図10図9の状態からバンパビームエクステンションを取り外した状態を示す斜視図である。
図11】フロントサイドフレームの車両下方に設けられたサブフレームを示す一部仮想側面図である。
図12図11に示す第1凸部及び第2凸部等を示す底面図である。
図13】車両前方から衝突荷重が入力されてパワーユニットが車両後方に後退した状態を示す底面図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
次に、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図において、「前後」は、車両前後方向、「左右」は、車幅方向(左右方向)、「上下」は、車両上下方向(鉛直上下方向)を、それぞれ示している。
【0011】
図1に示されるように、本発明の実施形態に係る車体前部構造が適用された車両の車体前部10は、車幅方向に沿った左右両側で車両前後方向に延びる左右一対のフロントサイドフレーム12と、各フロントサイドフレーム12の車幅方向外側に配置されていると共に、上側で車両前後方向に延びる左右一対のアッパメンバ14と、各アッパメンバ14の車両前方端部で下方に分岐するロアメンバ16とを含む。
【0012】
さらに、車体前部10は、フロントサイドフレーム12とアッパメンバ14との間に掛け渡されたダンパハウジング18と、このダンパハウジング18の上端に固定されるダンパベース20とを備えて構成されている。
【0013】
図1に示されるように、各ダンパハウジング18の車両後方には、エンジンルーム22と車室とを仕切るダッシュボード24が設けられている。図5に示されるように、このダッシュボード24は、本体部26と、この本体部26の下方に設けられるダッシュボードロア28と、ダッシュボードロア28の車室内側に配置され、車幅方向に沿って延出する左右一対のダッシュボードクロス30とを備えて構成されている。ダッシュボードロア28は、エンジンルーム22側に臨み、車両前方から車両後方に向かって立ち下がるように傾斜する傾斜面32を有している(図3参照)。
【0014】
図1に示されるように、エンジンルーム22には、例えば、エンジン及びミッションが一体的にユニット化され、車幅方向に沿って並設されたパワーユニット34が配置されている。このパワーユニット34の一側の後端部には、スライダ面36が設けられている。このスライダ面36は、底面視して、車両前方から車両後方に向かうにつれて車幅方向外側から車幅方向内側に向かって傾斜する傾斜面で構成されている。
【0015】
換言すると、パワーユニット34を構成するエンジン又はミッションにおけるフロントサイドフレーム12に対向する側面の車両後端側には、車両後方に向かうほど車幅方向内側となるように傾斜するスライダ面36が形成されている。
【0016】
なお、本実施形態では、スライダ面36が、パワーユニット34の後端部の車幅方向の一側にのみ設けられているが、車幅方向の他側にもスライダ面36を設けるようにしてもよい。また、本実施形態では、エンジンとして横置きエンジンが採用されているが、これに限定されるものでなく、縦置きエンジンであってもよい。
【0017】
図6Bに示されるように、フロントサイドフレーム12は、車幅方向外側に開口する開口部38を有し、軸直断面が略U字断面を呈するフレーム本体部(本体部)40と、このフレーム本体部40の開口部38を塞いで車両前後方向に延びる中空体42を形成するバックプレート44とから構成されている。フレーム本体部40には、上部フランジ部46a及び下部フランジ部46bが設けられ、この上部フランジ部46a及び下部フランジ部46bを介してバックプレート44に接合されている。
【0018】
図8に示されるように、フレーム本体部40の先端側は、天井面に設けられる上壁48aと、この上壁48aから下方に屈曲し車幅方向内側に設けられる内壁48bと、この内壁48bの下端に連続する傾斜壁48cと有する。バックプレート44は、フレーム本体部40の上壁48aと傾斜壁48cとを繋いで中空体42を構成している。
【0019】
図1に示されるように、フロントサイドフレーム12の前端側には、前側に向かうほど車幅方向外側(ロアメンバ16側)に広がるように屈曲する屈曲部50が設けられている。また、ロアメンバ16は、前側に向かうほど車幅方向内側(フロントサイドフレーム12側)に近づくように屈曲している。
【0020】
図2に示されるように、各フロントサイドフレーム12の屈曲部50の車幅方向内側には、斜面52が設けられている。この斜面52は、側面視して、車両前方から車両後方に向かうにつれて車幅方向外側から車幅方向内側に向かって傾斜している。パワーユニット34のスライダ面36とフロントサイドフレーム12の斜面52とは、車幅方向から見て、その少なくとも一部が車両前後方向に沿って重畳するように配置されている(図1参照)。
【0021】
図1に示されるように、この斜面52の車両後方には、底面視してL字状を呈し、フロントサイドフレーム12に繋がるフロア骨格機構54が配置されている。図4に示されるように、このフロア骨格機構54は、車幅方向に沿って延びるクロス部材56と、軸直断面がハット状を呈し、車両後方に向かって延出するトンネルサイドフレーム58とから構成されている。クロス部材56の車幅方向外側端部は、フロントサイドフレーム12のリヤエンド60の車両前方端部に連結されている。また、クロス部材56の車幅方向内側端部は、トンネルサイドフレーム58の車両前方端部に連結されている。
【0022】
このフロア骨格機構54は、エンジンルーム22に臨むダッシュボードロア28の傾斜面32(図3参照)に配置されている。また、フロア骨格機構54は、フロントサイドフレーム12と共に、ダッシュボードロア28の傾斜面32に連続して固着(接着)されている。例えば、図4において、「×」印は、スポット溶接による接合点を示し、網点部分は、接着剤による接合部分を示している。
【0023】
図7に示されるように、フロントサイドフレーム12の車両後部には、軸直断面L字状の第1補強板62が該フロントサイドフレーム12の内側の下部側稜線に重ねて長手方向に沿って設けられている。また、フロントサイドフレーム12の車両前部には、前端に向かうほど車幅方向外側にオフセットする第2補強板64が設けられている。第1補強板62の車両前端62aと第2補強板64の車両後端64aとは、車両前後方向に沿って整列して配置されている。
【0024】
すなわち、図7に示されるように、車両前部に配置された第2補強板64の車両後端64aと、車両後部に配置された第1補強板62の車両前端62aとは、車両前後方向に沿って当接した状態で並んで配置されている。なお、本実施形態では、軸直断面L字状の第1補強板62を用いているが、これに限定されるものではなく、例えば、軸直断面コ字状の図示しない第1補強板を用いてもよい。
【0025】
図8に示されるように、第2補強板64は、フロントサイドフレーム12のフレーム本体部40の内壁から車両前方に向けて車幅方向外側に傾斜し、バックプレート44との間で閉断面66を構成している。この閉断面66を含む空間は、フレーム本体部40とバックプレート44とによって構成される車両後部側の中空体42と連続(連通)している。
【0026】
また、図9及び図10に示されるように、第2補強板64の車両前方端部は、フロントサイドフレーム12の車両前方端部に設けられるバンパビームエクステンション68の壁面70と車両前後方向で整列している。図9に示されるように、壁面70は、筒状を呈するバンパビームエクステンション68の筒内を、左右で仕切るように構成されている。さらに、第1補強板62は、車体重量に対応して材質又は断面形状を変更することが可能である。
【0027】
図11に示されるように、各フロントサイドフレーム12の車両下方には、サブフレーム72が配置されている。このサブフレーム72は、例えば、底面視して井桁状を呈し、車両前後方向に沿って延びる左右一対の縦フレームと、車幅方向に沿って延在し、左右一対の縦フレームをそれぞれ繋ぐ一対の横フレームとを備えて構成されている。
【0028】
このサブフレーム72は、車両前後方向にそれぞれ配置された、前締結部74及び後締結部76によって各フロントサイドフレーム12にそれぞれ装着されている。
【0029】
また、サブフレーム72は、第1凸部78aを有する前締結部74と、第2凸部78bを有するステアリングギアボックス要素80と、第3凸部78cを有する後締結部76とがそれぞれ設けられている。さらに、フロントサイドフレーム12及びフロア骨格機構54は、前突荷重の入力時に、前記した第1凸部78a、第2凸部78b、及び、第3凸部78cがそれぞれ当接し、サブフレーム72を車両下方に向かって誘導する第1滑り台部82a、第2滑り台部82b、及び、第3滑り台部82cを有している(図11参照)。
【0030】
図11に示されるように、第1滑り台部82a、第2滑り台部82b、及び、第3滑り台部82cは、それぞれ、第1凸部78a、第2凸部78b、及び、第3凸部78cの車両後方に位置し、車両前方から車両後方に向かうほど車両上方から車両下方に向かって立ち下がる傾斜面で構成されている。この傾斜面は、前突荷重の入力時に、サブフレーム72を車両下方に向かって誘導する機能を有するものである。
【0031】
本実施形態に係る車体前部構造が適用された車両の車体前部10は、基本的に以上のように構成されるものであり、次にその作用効果について説明する。
【0032】
本実施形態において、パワーユニット34におけるフロントサイドフレーム12に対向する側面の車両後端側には、車両後方に向かうほど車幅方向内側となるように傾斜するスライダ面36が形成されている。フロントサイドフレーム12は、底面視して、車両前方に向かうほど車幅方向外側に位置するように屈曲する屈曲部50を有している。屈曲部50の車幅方向内側には、車両後方に向かうほど車幅方向内側となるように傾斜する斜面52を有している。このスライダ面36と斜面52とは、車幅方向から見て、少なくとも一部が車両前後方向で重畳するように配置されている。
【0033】
本実施形態では、車両前方から衝突荷重Fが入力されてパワーユニット34が車両後方へ後退すると、フロントサイドフレーム12の屈曲部50の車幅方向内側の斜面52をスライダ面36が滑り、パワーユニット34をさらに車両後方へ後退させることができる(図13参照)。この結果、本実施形態では、パワーユニット34がフロントサイドフレーム12の屈曲部50に引っ掛かることを回避して、フロントサイドフレーム12が変形するクラッシュストロークを増大させることができる。
【0034】
また、本実施形態において、斜面52の車両後方には、フロントサイドフレーム12に繋がっており、底面視してL字状のフロア骨格機構54が配置されている。本実施形態では、このフロア骨格機構54によって、衝突荷重Fの入力時にパワーユニット34の後退を制止し、パワーユニット34が車室内に進入することを好適に回避することができる。
【0035】
さらに、本実施形態において、このフロア骨格機構54は、ダッシュボードロア28のエンジンルーム22側の傾斜面32に配置されている。これにより、本実施形態では、衝突荷重Fの入力時におけるパワーユニット34の後退をダッシュボードロア28の傾斜面32で制止し、パワーユニット34が車室内に進入することを好適に回避することができる。
【0036】
さらにまた、本実施形態において、フロア骨格機構54は、フロントサイドフレーム12と共に、ダッシュボードロア28の傾斜面32に連続的に固着されている。これにより、本実施形態では、フロア骨格機構54とダッシュボード24との接合を強化して、パワーユニット34の後退を確実に制止することができる。
【0037】
さらにまた、本実施形態において、ダッシュボードロア28の傾斜面32の車室内側には、ダッシュボードクロス30が車幅方向に沿って配置されている。本実施形態では、ダッシュボードクロス30によってダッシュボード24の剛性・強度が補強されるため、車両前方から衝突荷重が入力された際の前突性能を向上させることができる。
【0038】
さらにまた、本実施形態において、フロントサイドフレーム12の下方には、サブフレーム72が配置されている。このサブフレーム72は、第1凸部78aを有する前締結部74と、第2凸部78bを有するステアリングギアボックス要素80と、第3凸部78cを有する後締結部76とをそれぞれ備えて構成されている。フロントサイドフレーム12及びフロア骨格機構54は、前記した第1凸部78a、第2凸部78b及び第3凸部78cにそれぞれ対応する第1滑り台部82a、第2滑り台部82b及び第3滑り台部82cを有している。
【0039】
正面衝突荷重(フラット衝突荷重)の入力時、サブフレーム72は、後退するパワーユニット34によって押圧され、前締結部74と後締結部76とが車体から分離し、第1凸部78a、第2凸部78b及び第3凸部78cが、第1滑り台部82a、第2滑り台部82b及び第3滑り台部82cによって順次又は連続的に滑り落ち、サブフレーム72全体が床下に向けて滑り落ちるようになっている。特に、複雑な凹凸形状がある場合であっても、サブフレーム72が滑り落ちる過程でいずれかの滑り台部にいずれかの凸部が滑り落ちることで、正面衝突の全過程で連続的にサブフレーム72を滑り落とすことができる。
【0040】
さらにまた、本実施形態において、フロントサイドフレーム12の車両後部には、軸直断面L字状の第1補強板62が該フロントサイドフレーム12の内側の下部側稜線に重ねて長手方向に沿って設けられている。フロントサイドフレーム12の車両前部には、車両前方に向かうにつれて車幅方向の外側にオフセットする第2補強板64が設けられている。第1補強板62と第2補強板64とは、車両前後方向に沿って整列して配置されている。
【0041】
本実施形態では、微小ラップ衝突荷重が、第2補強板64から第1補強板62に伝達される。これにより、本実施形態では、フロントサイドフレーム12が第1補強板62と共に変形することで、微小ラップ衝突荷重を吸収することができる。
【0042】
さらにまた、本実施形態において、フロントサイドフレーム12は、車幅方向外側に開口部38を有する略U字断面のフレーム本体部40と、フレーム本体部40の開口部38を塞いで車両前後方向に延びる中空体42を形成するバックプレート44とから構成されている。第2補強板64は、フレーム本体部40の内壁から車両前方に向けて車幅方向外側に傾斜し、バックプレート44との間で閉断面66を構成している。この閉断面66で囲まれた空間部は、フロントサイドフレーム12の後部の中空体42と連続(連通)している。
【0043】
これにより、本実施形態では、フロントサイドフレーム12の前部の閉断面66から後部の中空体42に微小ラップ衝突荷重が伝達され、フロントサイドフレーム12の後部の変形を促進することができる。
【0044】
さらにまた、本実施形態において、第2補強板64の車両前方端部は、フロントサイドフレーム12の車両前方端部に設けられるバンパビームエクステンション68の壁面70と車両前後方向で整列している。
【0045】
これにより、微小ラップ衝突荷重の入力時に、バンパビームエクステンション68の壁面70から第2補強板64を介してフロントサイドフレーム12のフレーム本体部40に微小ラップ衝突荷重が伝達される。この結果、本実施形態では、フロントサイドフレーム12の稜線(上側稜線及び下側稜線)の変形を促進することができる。
【0046】
さらにまた、本実施形態において、第1補強板62は、車体重量に対応して材質又は断面形状を変更することが可能である。第1補強板62は、同一の板厚を維持した状態でフロントサイドフレーム12の強度を変更することができるため、例えば、図示しないバルクヘッド等の他の接合部品を変更することなく、異なる車種に同一のフロントサイドフレーム12を適用することができる。
【符号の説明】
【0047】
10 車体前部
12 フロントサイドフレーム
28 ダッシュボードロア
30 ダッシュボードクロス
32 傾斜面
34 パワーユニット
36 スライダ面
38 開口部
40 フレーム本体部(本体部)
42 中空体
44 バックプレート
48a 上壁
48b 内壁
48c 傾斜壁
50 屈曲部
52 斜面
54 フロア骨格機構
62 第1補強板
64 第2補強板
66 閉断面
68 バンパビームエクステンション
70 壁面
72 サブフレーム
74 前締結部
76 後締結部
78a 第1凸部
78b 第2凸部
78c 第3凸部
80 ステアリングギアボックス要素
82a 第1滑り台部
82b 第2滑り台部
82c 第3滑り台部
F 衝突荷重
図1
図2
図3
図4
図5
図6A
図6B
図7
図8
図9
図10
図11
図12
図13