JP6030440B2 - 車体側部構造 - Google Patents
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Description
この車体側部構造によれば、車体側方からセンタピラーに衝撃荷重が入力した場合に、サイドシルをクロスメンバで支えることにより、サイドシルが入力した衝撃荷重で車室側に変形することを抑えることができる(例えば、特許文献1参照。)。
このため、特許文献1の車体側部構造では、圧縮方向に対してクロスメンバの強度を高めるために、例えば、板厚寸法を大きく確保する必要があり、そのことが車体側部構造の軽量化を図る妨げになっていた。
一方、外側距離L2を小さくすることにより、サイドシルに帯状の板材を接続する外側接続部をインナ側壁側に寄せることができる。サイドシルの剛性を高めることができるので、サイドシルの断面が衝撃荷重で潰れ難く(変形し難く)できる。
車体側方から衝撃荷重が入力した場合に、帯状の板材に引張力を好適に作用させ、作用した引張力を帯状の板材で支えることができる。
これにより、サイドシルが車室内に変形することを抑えることができる。
しかし、内側距離L1を小さくした場合に外側距離L2が大きくなり、外側距離L2を小さくした場合に内側距離L1が大きくなる。
そこで、請求項1に係る発明では、内側接続部および中央接続部間の内側距離L1と、外側接続部および中央接続部間の外側距離L2とを同等にした。
該ドアビームから前記サイドシルに向けて延びるビーム縦枝と、を有し、前記ビーム縦枝は、下端部が前記帯状の板材より上方に配置され、かつ、車体前後方向において前記帯状の板材に対峙する位置に配置されたことを特徴とする。
ここで、サイドシルから立ち上げられたセンタピラーに車体側方から衝撃荷重が入力することにより、センタピラーがサイドシルを軸にして車室側に回転しようとする。すなわち、サイドシルに車室方向(車幅方向内側)に向けた曲げモーメントが作用する。
これにより、クロスメンバの板厚寸法を小さく抑えた状態で、サイドシル(上部)が車室側に変形することを抑えることができ、かつ、クロスメンバの軽量化を図ることができる。
これにより、車体側部構造に軽量の帯状の板材を新たに備えても、クロスメンバの軽量化を図ることにより、車体側部構造の軽量化を図ることができる。
このように、インナパネルとフロアパネルとを帯状の板材で連結することにより、車体側方から入力した衝撃荷重でサイドシルが車室側に変形することを抑え、かつ、軽量化を図ることができる。
インナ側壁に発生した振動が断面略直線状の帯状の板材に引張力として作用する。これにより、フロアパネルに作用する上下方向の振動を、板厚寸法の小さい帯状の板材で抑えることができるので、フロアパネルの剛性を向上させ、さらに、車室内の騒音を低減することができる。
また、アウタパネルおよびインナパネルの各下フランジ(シル下フランジ)に帯状の板材を重ねて、各下フランジおよび帯状の板材を同時に接続させることが可能になり、接続(溶接)作業を一層容易化することができる。
さらに、シル下フランジに帯状の板材を重ねることにより、重ね合わせた部位の厚さ寸法を大きく確保できる。これにより、帯状の板材の接合部の強度を一層良好に確保することができる。
これにより、フロアパネルに上下方向の振動を発生し難くでき、かつ、サイドシルが車室側に変形し難くできるという両方の効果を得ることができる。
また、アウタパネルの下フランジおよびインナパネルの下フランジに帯状の板材の外張出部を重ねて、両下フランジおよび外張出部を同時に接続することができる。これにより、外張出部73を接続(溶接)する作業を容易化することができる。
これにより、フロアパネルに上下方向の振動を発生し難くでき、かつ、サイドシルが車室側に変形し難くできるという両方の効果を得ることができる。
また、帯状の板材を断面略直線状の帯板とした。これにより、帯状の板材をフロア底部の形状に沿わせて容易に変形することができ、製造の容易化を図ることができる。
これにより、車体側方からドアビームに衝撃荷重が入力した場合に、入力した衝撃荷重でサイドシルが車室内に変形することを帯状の板材により抑えることができる。
よって、車体側方からドアビームに衝撃荷重が入力した場合に、帯状の板材に引張力を
好適に作用させ、作用した引張力を帯状の板材で支えることができる。
これにより、サイドシルが車室内に変形することを帯状の板材で一層良好に抑えることができる。
よって、車体側方からドアビームに衝撃荷重が入力した場合に、帯状の板材に引張力を好適に作用させ、作用した引張力を帯状の板材で支えることができる。
これにより、サイドシルが車室内に変形することを帯状の板材で一層良好に抑えることができる。
これにより、袋状部の接続部を車外側から目視できないように隠すことができるので、車両の外観性を向上させることができる。
図1、図2に示すように、車体側部構造10は、車体11の左右側に設けられたサイドシル12と、サイドシル12の車体前後方向略中央から上方に立ち上げられたセンタピラー13と、サイドシル12の前端部12aから上方に立ち上げられたフロントピラー14と、フロントピラー14からセンタピラー13を経て車体後方に延出されたルーフレール15と、車体11の側部に取り付けられたフロントサイドドア(サイドドア)17およびリヤサイドドア(サイドドア)18とを含む(備えている)。
前ドア開口部28にフロントサイドドア17が開閉自在に支持されることにより、フロントサイドドア17がサイドシル12(前半部12a)の車幅方向外側で、かつ上方に設けられている。
ビーム縦枝34については後で詳しく説明する。
後ドア開口部29にリヤサイドドア18が開閉自在に支持されることにより、リヤサイドドア18がサイドシル12(後半部12c)の車幅方向外側で、かつ上方に設けられている。
リヤサイドドア18は、フロントサイドドア17と類似構成なので詳しい説明を省略する。
インナパネル41およびアウタパネル42は、それぞれ高強度鋼板で形成されている。インナパネル41およびアウタパネル42を高強度鋼板で形成することにより、サイドシル12の剛性を高めることができる。
ここで、高強度鋼板とは、自動車用鋼板の一般的分類に準じて、引張強さが270MPaより高い鋼板をいう。
インナ底部47は平坦状に形成されている。
インナ側壁44、インナ上部45、インナ底部47、インナ上フランジ46およびインナ下フランジ48でインナパネル41が断面略ハット状に形成されている。
アウタ側壁51、アウタ上部52、アウタ底部54、アウタ上フランジ53およびアウタ下フランジ55でアウタパネル42が断面略ハット状に形成されている。
ここで、サイドシル12を高強度鋼板で形成することにより、サイドシル12の剛性を高めることができる。これにより、サイドシル12の断面が車体側方から入力した衝撃荷重で潰れ難く(変形し難く)できる。
さらに、サイドシル12の後端部を袋状部12dとすることにより、後端部の断面が袋状部12dで閉塞されている。
よって、サイドシル12の剛性を高めることができるので、サイドシル12の断面が車体側方から入力した衝撃荷重で潰れ難く(変形し難く)できる。
すなわち、サイドシル12は、袋状部12dを除いたサイドシル本体12fと、袋状部12dとで構成されている。
また、インナ下フランジ48およびアウタ下フランジ55の接続部を、サイドシル12のシル下フランジ57として説明する。
フロアパネル21は、インナパネル41およびアウタパネル42より低強度の鋼板で、かつ、板厚寸法が小さい薄板で形成されている。
傾斜部63に内張出部72(後述する)が下方から接続されている。
凹部66に内張出部72が下方から接続されている。
傾斜部63に内張出部72が下方から接続されている。
このように、フロア底部61(すなわち、フロアパネル21)の全長L3に亘って内張出部72が接続されるため、フロア底部61の外端部(傾斜部63、平坦部62)に対応させて内張出部72が形成されている。
また、フロアパネル21に沿ってクロスメンバ22が左サイドシル12および右サイドシル12(図示せず)間において車幅方向に延出されている。
クロスメンバ22は、略左右対称の部材なので左側部について詳しく説明し、右側部の説明を省略する。
よって、車体側方から入力した衝撃荷重によりサイドシル12が車室37へ変形することを抑えることができる。
帯状の板材24は、鋼材やアルミ材などの材質で形成され、車体前後方向に延出され、車幅方向に一定の幅寸法W1となるように帯状に形成されている。
この帯状の板材24は、内連結点(内側接続部)75および外連結点(外側接続部)77間で車幅方向に断面略直線状に形成された帯状部71と、帯状部71の内辺から車幅方向内側に張り出された内張出部72と、帯状部71の外辺から下方に折り曲げられた外張出部73とを有する。
この帯状部71は、フロアパネル21(上壁64)とサイドシル12とが当接された継目78や、車体下方の凹部79を車外36側から目視できないように隠す艤装部材としての役割も兼ねている。
凹部79は、フロア底部61の傾斜部63およびインナパネル41のインナ底部47で形成されている。
すなわち、シル下フランジ57が、帯状の板材24の外張出部73を接続可能なサイドシル12の底部とされている。
この状態において、帯状部71が車幅方向に向いて略水平に配置されている(図4参照)。
また、アウタ下フランジ55およびインナ下フランジ48に帯状の板材24の外張出部73を重ねて、アウタ下フランジ55、インナ下フランジ48および外張出部73を同時に接続することができる。これにより、外張出部73を接続(溶接)する作業を一層容易化することができる。
これにより、帯状の板材24を容易に製造でき、帯状の板材24のコストを抑えることができる。
すなわち、センタピラー13(図2参照)に車体側方から衝撃荷重が入力することにより、センタピラー13がサイドシル12を軸にして車室側に回転しようとする。よって、サイドシル12に車室方向(車幅方向内側)に向けた曲げモーメントM1が作用する。サイドシル12に曲げモーメントM1が作用することにより、クロスメンバ22に圧縮力F1が作用し、帯状の板材24に引張力F2が作用する。
よって、帯状の板材24に作用する引張力F2を帯状の板材24で支えることにより、クロスメンバ22に作用する圧縮力F1を小さく抑えることができる。
これにより、クロスメンバ22の板厚寸法を小さく抑えた状態で、サイドシル12(上部12e)が車室37側に変形することを抑えることができ、かつ、クロスメンバ22の軽量化を図ることができる。
これにより、車体側部構造10に軽量の帯状の板材24を新たに備えても、クロスメンバ22の軽量化を図ることにより、車体側部構造10の軽量化を図ることができる。
このように、インナパネル41とフロアパネル21とを帯状の板材24で連結することにより、車体側方から入力した衝撃荷重でサイドシル12が車室37側に変形することを抑え、かつ、軽量化を図ることができる。
インナ側壁44に発生した振動が断面略直線状の帯状の板材24に引張力として作用する。これにより、フロアパネル21に作用する上下方向の振動を、板厚寸法の小さい帯状の板材24で抑えることができる。
また、シル下フランジ57に外張出部73が接続された外側接続部77と中央接続部76との外側距離がL2に設定されている。
ところで、内側距離L1を小さくすることにより、フロアパネルに帯状の板材を接続する内側接続部75をインナ側壁44側に寄せることができる。これにより、インナ側壁44でフロアパネル21の剛性を高めることができるので、フロアパネル21に上下方向の振動を発生し難くできる。
車体側方から衝撃荷重が入力した場合に、帯状の板材24に引張力を好適に作用させ、作用した引張力を帯状の板材24で支えることができる。
これにより、サイドシル12が車室37内に変形することを抑えることができる。
そこで、内側距離L1および外側距離L2を同等に設定するようにした。
これにより、フロアパネル21に上下方向の振動を発生し難くでき、かつ、サイドシル12が車室37側に変形し難くできる。
よって、車体側方からドアビーム33に衝撃荷重F3が入力した場合に、入力した衝撃荷重F3を、ビーム縦枝34の下端部34aを経てサイドシル12の上部12e(具体的には、帯状の板材24に対応する部位)に伝えることができる。
これにより、帯状の板材24に引張力F2を作用させ、作用した引張力F2を帯状の板材24で支えることにより、サイドシル12が車室37に変形することを抑えることができる。
よって、車体側方からドアビーム33に衝撃荷重F3が入力した場合に、帯状の板材24に引張力F2を好適に作用させ、作用した引張力F2を帯状の板材24で支えることができる。
これにより、サイドシル12が車室37に変形することを帯状の板材24で一層良好に抑えることができる。
さらに、サイドシル12の後端部を袋状部12dとすることにより、後端部12dの断面が袋状部12dで閉塞されている。
サイドシル12の前端部12aおよび後端部12dを閉塞することにより、サイドシル12の剛性を高め、車体側方からの荷重でサイドシル12の断面が潰れ難く(変形し難く)できる。
これにより、サイドシル12が車室37に変形することを帯状の板材24で一層良好に抑えることができる。
これにより、車体側方からドアビーム33に衝撃荷重F3が入力した場合に、入力した衝撃荷重F3をクロスメンバ22で支えることができる。
これにより、フロアパネル21の全長L3(すなわち、サイドシル12の略全長L4)において、車体側方から入力した衝撃荷重によるサイドシル12の車室37への変形を抑えることができる。
接続部81は、袋状部12dをサイドシル本体12fの後端部に接続する部位である。
サイドシルガーニッシュ26で接続部81を覆うことにより、袋状部12dの接続部81を車外36側から目視できないように隠し、車両の外観性を向上させることができる。
図9(a)に示すように、センタピラー13に車体側方から衝撃荷重F4が入力する。
図9(b)に示すように、衝撃荷重F4がセンタピラー13に入力することにより、センタピラー13がサイドシル12を軸にして車室側に回転しようとする。よって、サイドシル12に車室方向(車幅方向内側)に向けた曲げモーメントM2が作用する。サイドシル12に曲げモーメントM2が作用することにより帯状の板材24に引張力F5が作用する。
このように、インナパネル41とフロアパネル21とを帯状の板材24で連結することにより、センタピラー13に車体側方から入力した衝撃荷重F4でサイドシル12が車室37側に変形することを抑え、かつ、軽量化を図ることができる。
図10(a)に示すように、ビーム縦枝34の下端部34aがクロスメンバ22と対峙する位置に配置されている。
この状態で、フロントサイドドア17に車体側方から衝撃荷重F6が入力することにより、入力した衝撃荷重F6がドアビーム33を経てビーム縦枝34(下端部34a)に荷重F7(図10(b)参照)として伝えられる。
これにより、サイドシル12が車室37側に変形することを抑えることができる。
図11に示すように、フロアパネル21の上壁64がインナパネル41のインナ側壁44に接続されている。よって、フロアパネル21が上下方向(矢印B方向)に振動した場合に、インナ側壁44に上壁64を介して車幅方向(矢印C方向)の振動が伝えられる。
これにより、インナ側壁44の振動(すなわち、フロアパネル21の振動)を帯状の板材24で抑えることができるので、フロアパネル21の剛性を向上させ、さらに、車室37の騒音を低減することができる。
図12に示すように、車体側部構造90は、インナパネル91のインナ底部93を平坦に形成し、インナ底部93に帯状の板材95を接続したもので、その他の構成は実施例1の車体側部構造10と同様である。
インナ底部93が、帯状の板材95の外張出部96を接続可能なサイドシル12の底部とされている。
平坦部103およびインナ底部93が帯状の板材95で連結されている。
フロア底部102に傾斜部104を備えることにより、フロアパネル101の剛性を向上させることができる。さらに、傾斜部104で水を平坦部103に案内することができるので、平坦部103に排水孔106を形成することにより排水孔106から水を良好に車外36に排出することができる。
ここで、帯状の板材95の内張出部97が平坦部103に接続されることにより、インナ底部93および平坦部103が帯状の板材95で連結されている。
図13に示すように、車体側部構造110は、実施例1の帯状の板材24を帯状の板材112に変えたもので、その他の構成は実施例1の車体側部構造10と同様である。
すなわち、帯状の板材112は凹部79に沿って連結されている。帯状の板材112をボルト・ナットなどを用いて機械的に締結することにより、帯状の板材112を凹部79に着脱自在に取り付けることができる。
さらに、この帯状部113は、フロアパネル21(上壁64)とサイドシル12とが当接された継目78や、車体下方の凹部79を車外36側から目視できないように隠す艤装部材としての役割も兼ねている。
例えば、前記実施例1〜実施例3では、帯状の板材24,95を平板状に形成した例について説明したが、これに限らないで、帯状の板材として車幅方向に延びるビード(補強用の凸部)を有する板材を用いることも可能である。車幅方向に延びるビードを帯状の板材に備えることにより、帯状の板材に作用する引張力を一層好適に支えることができる。
インナパネル41およびアウタパネル42を厚板で形成することにより実施例1、2と同様の効果を得ることができる。
Claims (8)
- サイドシルを形成するアウタパネルおよびインナパネルがそれぞれ断面略ハット状に形成され、前記アウタパネルの上下のフランジおよび前記インナパネルの上下フランジがそれぞれ接続されることにより前記サイドシルが閉断面に形成され、
前記インナパネルのインナ側壁に、フロアパネルの外側部を上向きに折り曲げた上壁が接続され、
前記インナ側壁にクロスメンバの端部が接続され、該クロスメンバが車幅方向に延びる車体側部構造であって、
前記フロアパネルの上壁に前記クロスメンバが接続され、
前記アウタパネルの下フランジおよび前記インナパネルの下フランジが接合されることにより、前記サイドシルの底部としてシル下フランジが形成され、
前記サイドシルの底部および前記フロアパネルのフロア底部を連結し、車幅方向に断面略直線状に形成され、かつ、車体前後方向に延びる帯状の板材を備え、
前記フロアパネルに前記帯状の板材が接続された内側接続部と前記インナ側壁に前記上壁が接続された中央接続部との内側距離がL1に設定され、
前記シル下フランジに前記帯状の板材が接続された外側接続部と前記中央接続部との外側距離がL2に設定され、
前記内側距離L1および前記外側距離L2が同等であることを特徴とする車体側部構造。 - サイドシルを形成するアウタパネルおよびインナパネルがそれぞれ断面略ハット状に形成され、前記アウタパネルの上下のフランジおよび前記インナパネルの上下フランジがそれぞれ接続されることにより前記サイドシルが閉断面に形成され、
前記インナパネルのインナ側壁に、フロアパネルの外側部を上向きに折り曲げた上壁が接続され、
前記インナ側壁にクロスメンバの端部が接続され、該クロスメンバが車幅方向に延びる車体側部構造であって、
前記フロアパネルの上壁に前記クロスメンバが接続され、
前記アウタパネルの下フランジおよび前記インナパネルの下フランジが接合されることにより、前記サイドシルの底部としてシル下フランジが形成され、
該シル下フランジおよび前記フロアパネルのフロア底部を連結し、車幅方向に断面略直線状に形成され、かつ、車体前後方向に延びる帯状の板材を備え、
前記帯状の板材は、
該帯状の板材の外側部に下方へ折り曲げられた外張出部を有し、
該外張出部が前記シル下フランジに接続され、
前記フロアパネルに前記帯状の板材が接続された内側接続部と前記インナ側壁に前記上壁が接続された中央接続部との内側距離がL1に設定され、
前記サイドシルの底部に前記帯状の板材が接続された外側接続部と前記中央接続部との外側距離がL2に設定され、
前記内側距離L1および前記外側距離L2が同等であることを特徴とする車体側部構造。 - 前記帯状の板材は、
車体前後方向において前記フロアパネルの全長に亘り前記フロア底部に接続され、
車幅方向において断面略直線状に形成されたことを特徴とする請求項1または2記載の車体側部構造。 - 前記サイドシルの車幅方向外側で、かつ上方に設けられたサイドドアを含み、
該サイドドアは、
内部に設けられて車体前後方向に延びる補強用のドアビームと、
該ドアビームから前記サイドシルに向けて延びるビーム縦枝と、を有し、
前記ビーム縦枝は、
下端部が前記帯状の板材より上方に配置され、かつ、車体前後方向において前記帯状の板材に対峙する位置に配置されたことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項記載の車体側部構造。 - 前記ビーム縦枝は、
前記下端部が前記クロスメンバと対峙する位置に配置されたことを特徴とする請求項4記載の車体側部構造。 - 前記サイドシルの前記アウタパネルおよび前記インナパネルは、
前記フロアパネルより板厚寸法が大きい厚板、または、高強度鋼板で形成され、
前記フロアパネルは、
前記アウタパネルおよび前記インナパネルより板厚寸法が小さい薄板で形成されることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項記載の車体側部構造。 - 前記サイドシルは、前端部および後端部の各断面が閉塞されたことを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項記載の車体側部構造。
- 前記サイドシルを車外側から覆う装飾用のサイドシルガーニッシュを含み、
前記サイドシルは、
後端部を形成し、かつ、該後端部の断面を閉塞する袋状部を有し、
該袋状部を接続する接続部が前記サイドシルガーニッシュで覆われたことを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項記載の車体側部構造。
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