JPH05338559A - 車体下部メンバの結合構造 - Google Patents

車体下部メンバの結合構造

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JPH05338559A
JPH05338559A JP14566592A JP14566592A JPH05338559A JP H05338559 A JPH05338559 A JP H05338559A JP 14566592 A JP14566592 A JP 14566592A JP 14566592 A JP14566592 A JP 14566592A JP H05338559 A JPH05338559 A JP H05338559A
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JP
Japan
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side member
vehicle body
front side
side sill
wall portion
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JP14566592A
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Atsushi Namiiri
厚 波入
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Nissan Motor Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 車両衝突時等のエネルギ吸収特性の向上を可
能とする。 【構成】 一定断面の閉断面構造で延設された車体下部
のサイドメンバとサイドシルとを結合するための車体下
部メンバの結合構造において、前記サイドシルの端部
に、車体の左右方向及び上下方向でそれぞれ少なくとも
一対の嵌合受面を設け、前記サイドメンバの端部に、車
体の左右方向及び上下方向でそれぞれ少なくとも一対の
嵌合当面を設け、前記各嵌合受面に前記各嵌合当面を突
き当てるようにして前記サイドシルの端部に前記サイド
メンバの端部を結合することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、車体下部メンバの結
合構造に係り、特にフロントサイドメンバとサイドシル
との結合構造に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、例えば実開平3−71979号公
報に記載された図23乃至図25に示す車両の前部車体
構造がある。
【0003】この前部車体構造は、図23のように軽合
金製角パイプ材からなるフロントアッパフレーム1及び
フロントサイドフレーム3、フロントクロスメンバ5,
7、フロントフレームピラー9等によって構成され、後
端部にダッシュパネル11が取付けられている。
【0004】前記フロントサイドフレーム3は、前記車
体構造のサイドメンバであって押し出し成形により形成
され、図24及び図25に示すように、接続部13で区
画され、互いに平行に連続した第1連結閉断面部15及
び第2連結閉断面部17を有する直線上の部材の後部
を、第1分離閉断面部19と第2分離閉断面部21とに
相互に分離し、第1分離閉断面部19を上方に、第2分
離閉断面部21を下方にそれぞれ曲げ成形することによ
り二股状に形成している。
【0005】このように形成されたフロントサイドフレ
ーム3は、図23に示すように、その前端面側がフロン
トクロスメンバ7及びフロントフレームピラー9に、ま
た、上下に分離された第1、第2分離閉断面部19,2
1の各後端面がダッシュパネル11の垂直面及び傾斜面
にそれぞれ突き当てによって結合されている。
【0006】このようにフロントサイドフレーム3の後
端側を第1、第2連結閉断面部15,17と一体的に連
なる第1,第2分離閉断面部19,21によって二股状
に形成することにより、より剛性の高いフレーム強度を
得ると共に、部品点数を削減し熔接個所を減少するよう
にしている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような前部車体構造にあっては、フロントサイドフレー
ム3の後端面がダッシュパネル11に突き当てによって
結合されているだけであるため、前面衝突時等に、フロ
ントサイドフレーム3に車体前後方向の軸圧縮荷重が入
力され、第1,第2分離閉断面部19,21が曲げ変形
されたとき、後方の骨格部材、例えばサイドシルへの荷
重伝達が安定しない恐れがある。
【0008】そこでこの発明は衝突時に、サイドメンバ
からサイドシルへ安定して荷重伝達ができる車体下部メ
ンバの結合構造の提供を目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に請求項1の発明は、一定断面の閉断面構造で延設され
た車体下部のサイドメンバとサイドシルとを結合するた
めの車体下部メンバの結合構造において、前記サイドシ
ルの端部に、車体の左右方向及び上下方向でそれぞれ少
なくとも一対の嵌合受面を設け、前記サイドメンバの端
部に、車体の左右方向及び上下方向でそれぞれ少なくと
も一対の嵌合当面を設け、前記各嵌合受面に前記各嵌合
当面を突き当てるようにして前記サイドシルの端部に前
記サイドメンバの端部を結合することを特徴とする。
【0010】また、請求項2の発明は、請求項1記載の
車体下部メンバの結合構造であって、前記サイドシルの
端部に切欠きを形成して前記サイドメンバの端面を突き
当てる突当面を設けたことを特徴とする。
【0011】
【作用】上記請求項1記載の発明によれば、衝突時に、
サイドメンバに上下あるいは左右の曲げ荷重が作用する
と、嵌合当面が嵌合受面に当たりサイドメンバからサイ
ドルシへ効率よく荷重伝達が行なえる。
【0012】また、請求項2の発明によれば、サイドメ
ンバに入力される前後方向の荷重をも、サイドメンバー
の端面が衝突面に突き当たって効率よく伝達できる。
【0013】
【実施例】以下、この発明の実施例を図面に基づいて説
明する。
【0014】図1はこの発明の一実施例に係る車体下部
メンバの結合構造分解斜視図、図2はフロントサイドメ
ンバ25の図1におけるII−II線矢視断面図である。
【0015】図3はこの実施例に係る車体下部メンバの
結合構造を用いた車体フレームの全体構造を示し、この
車体フレームはアルミニューム合金等の軽合金製押出し
材からなるフレーム材により構成されている。すなわ
ち、軽合金製角パイプからなるフロントアッパメンバ2
3及びフロトンサイドメンバ25、サイドシル27、リ
ヤアッパメンバ29、及びリヤサイドメンバ31、スト
ラットハウジング33、ヒンジピラー35、フロントピ
ラー37、センターピラー39、フロントルーフレール
41、リヤルーフレール43及びサイドルーフレール4
5等によって構成されている。
【0016】サイドメンバとして、この実施例に係るフ
ロントサイドメンバ25は、図3、図4に示すように、
車体前後方向途中の第1屈曲部47で車幅方向外方及び
車体下方向へ屈曲形成され、さらにその端部で第2屈曲
部49により車体前後方向後方へ屈曲形成されている。
そして、前記第1屈曲部47にダッシュクロスメンバ4
8が結合されている。
【0017】フロントサイドメンバ25は、図1及び図
2に示すように、所定の肉厚を有する上下壁部51,5
3及び左右壁部55,57により中空角形の閉断面部5
9が形成された閉断面構造であり、この閉断面部59の
左右及び上下方向にサイドシル27に接合する嵌合部6
1,63,65が形成されている。これら嵌合部61,
63,65はそれぞれ垂直及び水平方向の嵌合当面61
X,61Z,63X,63Z、65X,65Zからなっ
ている。
【0018】一方、サイドシル27は、図1に示すよう
に、所定の肉字を有する上下壁部67,69と、内壁部
71及び外壁部73とにより閉断面構造で形成されてい
る。サイドシル27の前端部には、左壁部71と下壁部
69の一部を切欠いて形成され、フロントサイドメンバ
25の係合を許容する切欠き部75が設けられている。
この切欠き部75には、フロントサイドメンバ25の下
壁部53及び左壁部55の後端部53a,55aを突き
当てる突当面77,79と、嵌合部61を係合する係合
部81及び嵌合部65を係合する係合部83が形成され
ている。さらに、サイドシル27の上壁部67には閉断
面内に突出する突出片85が形成されており、この突出
片85にフロントサイドメンバ25の嵌合部63を係合
する係合部87が形成されている。
【0019】前記係合部81,83,87はそれぞれ嵌
合部61,63,65の嵌合当面61X,61Z,63
X,63Z,65X,65Zに対応する嵌合受面81
X,81Z,83X,83Z,87X,87zを有して
いる。
【0020】このように形成されたフロントサイドメン
バ25の後端部とサイドシル27の前端部との結合は、
フロントサイドメンバ25をサイドシル27の切欠き部
75内に挿入し、フロントサイドメンバ25の下壁部5
3及び左壁部55の後端面53a,55aをサイドシル
27の下壁部69及び左壁部71の突当面77,79に
突き当て、フロントサイドメンバ25の嵌合部61,6
3,65をサイドシル27の係合部81,87,83に
それぞれ係合させて接着剤等によって相互に接合するこ
とにより行なわれる。なお、嵌合部61と係合部81と
の接合はスポット熔接等によって行うこともできる。
【0021】なお、サイドシル27及びフロントサイド
メンバ25は、共に押し出しで成形されているため、嵌
合部61,63,65、係合部81,83,87等を容
易に形成することができる。
【0022】つぎに、上記一実施例の負荷作用を図4乃
至図14を用いて説明する。
【0023】図4乃至図6は車体の平面でみた作用状態
を示す説明図である。
【0024】車体前面衝突等によりフロントサイドメン
バ25に衝撃荷重Fが入力されると、この入力荷重F
は、図4に示すようにフロントサイドメンバ25の第1
屈曲部47で該フロントサイドメンバ25を車体内方向
に倒す力FT とフロントサイドメンバ25の軸圧縮方向
荷重FL に分力されるが、フロントサイドメンバ25を
車体内方向に倒す力FT は、ダッシュクロスメンバ48
によって抑えられる。
【0025】さらに、フロントサイドメンバ25の軸圧
縮方向荷重FL はサイドシル27との結合部でサイドシ
ル27の前端部を車体外方向に倒す力FX とサイドシル
27の後方への軸力FY とに分力される。前記サイドシ
ル27の前端部を車体外方向に倒す力FX は、サイドシ
ル27前端部を支点にしてフロントサイドメンバ25の
サイドシル27との結合部の前方を車体外方向に、後方
を車体内方向に曲げるようなモーメントとなるが、この
実施例に係る結合構造によれば、サイドシル27の前端
では図5に示すように、フロントサイドメンバ25にお
ける右壁部57(車体外側壁部)の嵌合部63,65の
嵌合当面63X,65Xがサイドシル27の係合部87
を介して突出片85および下壁部69,83に力を伝達
し、また、後方では図6に示すように、フロントサイド
メンバ25における左壁部55(車体内側壁部)の嵌合
部61の嵌合当面61Xがサイドシル27の係合部81
を介して内壁部71に力を伝達する。また、軸力FY
フロントサイドメンバ25の下壁部53及び左壁部55
からサイドシル27の下壁部69及び内壁部71へ軸方
向に伝達される。
【0026】図7乃至図9は車体の側面でみた作用状態
を示す説明図である。
【0027】フロントサイドメンバ25への入力荷重F
を車体の側面からみると図7に示すように、フロントサ
イドメンバ25の第1屈曲部47で該フロントサイドメ
ンバ25を車体上方向に曲げる力FT ′とフロントサイ
ドメンバ25の軸圧縮方向荷重FL に分力されるが、フ
ロントサイドメンバ25を車体上方向に曲げる力FT
はストラットハウジング33等によって抑えられる。
【0028】さらに、フロントサイドメンバ25の軸圧
縮方向荷重FL はサイドシル27との結合部でサイドシ
ル27の前端部を車体下方向に倒す力FZ とサイドシル
27の後方への軸力FY とに分力される。前記サイドシ
ル27の前端部を車体下方向に倒す力FZ は、サイドシ
ル27前端部を支点にしてフロントサイドメンバ25の
サイドシル27との結合部の前方を車体下方向に、後方
を車体上方向に曲げるようなモーメントとなるが、この
実施例に係る結合構造によれば、サイドシル27の前端
では図8に示すように、フロントサイドメンバ25にお
ける右壁部57の嵌合部65の嵌合当面65Zがサイド
シル27の係合部83を介して下壁部69に力を伝達
し、また、後方では図9に示すように、フロントサイド
メンバ25における左右壁部55,57の嵌合部61,
63の嵌合当面61Z,63Zがサイドシル27の係合
部81,87を介して左壁部55及び突出片85に力を
伝達する。また、軸力FY はフロントサイドメンバ25
の下壁部53及び左壁部55からサイドシル27の下壁
部69及び内壁部71へ軸方向に伝達される。
【0029】なお、乗員がフルに乗車した場合等に車体
が曲げ荷重を受けるような時にもフロントサイドメンバ
25とサイドシル27との結合部には同様の作用が働く
(但し、軸力FY の伝達はされない)。
【0030】図10乃至図12は車体の正面でみた作用
状態の説明図である。
【0031】フロントサイドメンバ25への入力荷重F
を車体の正面からみると図10に示すように、フロント
サイドメンバ25の第1屈曲部47で該フロントサイド
メンバ25を車体内方向に倒す力FT 及び車体上方向に
曲げる力FT ′とフロントサイドメンバ25の軸圧縮方
向荷重FL に分力されるが、フロントサイドメンバ25
を車体内方向に倒す力FT はダッシュクロスメンバ48
により抑えられ、また、フロントサイドメンバ25を車
体上方向に曲げる力FT ′はストラットハウジング33
等によって抑えられる。従って、フロントサイドメンバ
25とサイドシル27の結合部には、サイドシル27前
端部を車体外方向及び下方向に倒す力FL が発生するこ
とになるが、この実施例に係る結合構造によれば、サイ
ドシル27の前端では図11に示すように、フロントサ
イドメンバ25における右壁部57の嵌合部63の嵌合
当面63Xがサイドシル27の係合部87を介して突出
片85に、さらにフロントサイドメンバ25における左
壁部57の嵌合部65の嵌合当面65X,65Zがサイ
ドシル27の係合部83を介して下壁部69に力を伝達
する。また、後方では図12に示すように、フロントサ
イドメンバ25における左壁部55の嵌合部の嵌合当面
61X,61Zがサイドシル27の係合部81を介して
左壁部55に、さらに、フロントサイドメンバ25にお
ける右壁部57の嵌合部63の嵌合当面63Zがサイド
シル27の係合部87を介して突出片85に力を伝達す
る。
【0032】図13及び図14は車両旋回時における作
用状態を示す説明図である。
【0033】車両旋回時の入力による車体全体の捩れで
はフロントサイドメンバ25がサスペンション入力によ
り捩れるような荷重を受けるが、フロントサイドメンバ
25のサイドシル27との結合部では図14に示すよう
に、フロントサイドメンバ25における右壁部57の嵌
合部65の嵌合当面65Xがサイドシル27の係合部8
3を介して下壁部69に力を伝達し、また、左壁部55
の嵌合部61の嵌合当面61Xがサイドシル27の係合
部81を介して内壁部71に力を伝達する。
【0034】上記のように、この実施例に係る結合部構
造によれば、フロントサイドメンバ25とサイドシル2
7が一体となって局部変形を抑えながら、車体後方に力
を効率よく分力するため、前面衝突時等のエネルギ吸収
特性を向上することができると共に、押し出し材による
成形であることと相俟って車体全体の剛性を向上するこ
とができる。
【0035】図15及び図16は上記実施例の変形側を
示すものである。
【0036】すなわち、図10乃至図12による説明で
明らかなように、サイドシル27の左壁部71及び下壁
部69はフロントサイドメンバ25からの力の伝達を多
く分担し、さらに、フロントサイドメンバ25を係合す
る切欠き部75であるため、衝撃荷重が入力されると面
外方向の負荷となる。
【0037】そこで、面外剛性が高くなるようにすれ
ば、よりエネルギ吸収特性を向上することができる。
【0038】その手段として、図15に示す実施例は、
サイドシル27の左壁部71及び下壁部69の肉厚ts
を、右壁部73及び上壁部67の肉厚tcに対し厚肉t
s>tcに形成している。
【0039】また、図16に示す実施例は、厚肉に形成
した左壁部71及び下壁部69にそれぞれ複数の空胴部
89,91を形成し、軽量化を図っている。
【0040】図17乃至図19はこの発明の他の実施例
を示すものである。図1乃至図14と同様の構成、機能
部分には同符号を付し、重複した説明は省略する。
【0041】図17に示す実施例は、フロントサイドメ
ンバ25の閉断面部59の左右及び上下方向にサイドシ
ル27の内壁部71、突出片85及び下壁部69に係合
する嵌合部をフランジ93,95,97によって形成し
たものである。さらに、フロントサイドメンバ25の左
壁部55の下端にフランジ99を設けることにより、こ
のフランジ99にフロア101等の内板パネルをスポッ
ト熔接等により結合するのに利用することができる。
【0042】図18に示す実施例は、サイドシル27の
閉断面内に上壁部67と下壁部69間を連結する中壁部
103を形成すると共に、下壁部69の左端を上向きに
曲折し、その端部を車体内方向へ曲折してなる係合部1
05を形成している。
【0043】一方、フロントサイドメンバ25の左壁部
55の下端に前記サイドシル27の係合部105に嵌合
する嵌合部107を形成している。
【0044】そして、フロントサイドメンバ25とサイ
ドシル27との結合は、フロントサイドメンバ25の上
壁部51、嵌合部61,107、下壁部53及び右壁部
57をサイドシル27の上壁部67、係合部81,10
5、下壁部69及び内壁部103にそれぞれ嵌合させて
行われる。
【0045】この実施例によれば、フロントサイドメン
バ25がサイドシル27の内壁部71、中壁部103及
び上下壁部67,69で覆われる広い面で嵌合されるの
で、フロントサイドメンバ25とサイドシル27との結
合部の剛性をより向上することができると共に、前面衝
突時等のエネルギ吸収特性をより向上することができ
る。
【0046】図19に示す実施例は、サイドシル27の
下壁部69の左端を上向きに曲折して係合部108を形
成し、一方、フロントサイドメンバ25の閉断面部59
内に上壁部51と下壁部53間を連結する中壁部109
を形成すると共に、この中壁部109の上下端にサイド
シル27の係合部81,108に嵌合する嵌合部11
1,113を形成している。
【0047】そして、フロントサイドメンバ25とサイ
ドシル27との結合はフロントサイドメンバ25の上下
壁部51,53の一部をサイドシル27の上下壁部6
7,69に接合させると共に、嵌合部111,113を
係合部81,108に嵌合させて行われる。
【0048】この実施例によれば、上下方向の力の伝達
がフロントサイドメンバ25の上下壁部51,53とサ
イドシル27の上下壁部67,69の嵌合でも行われる
ので、エネルギ吸収特性をより向上することができる。
【0049】図20乃至図22はこの発明のさらに他の
実施例を示すものである。図1乃至図14と同様の構成
部分には同符号を付し、重複した説明は省略する。
【0050】この実施例は、フロントサイドメンバ25
の左壁部55の上端部及び右壁部57の下端部に、略そ
れぞれを結ぶ方向の嵌合部115,117を形成し、一
方、サイドシル27の内壁部71の下端部及び下壁部6
9の左端部に、前記フロントサイドメンバ25の嵌合部
115,117に係合する係合部119,121を形成
している。
【0051】そして、フロントサイドメンバ25とサイ
ドシル27との結合は、フロントサイドメンバ25をサ
イドシル27の切欠き部75に挿入し、フロントサイド
メンバ25の下壁部53及び左壁部55の後端面をサイ
ドシル27の下壁部69及び内壁部71の突当部77,
79に突き当てて係合させると共に、フロントサイドメ
ンバ25の嵌合部63,115,117をサイドシル2
7の係合部87,119,121にそれぞれ係合させて
行われる。
【0052】この実施例によれば、フロントサイドメン
バ25からの力の伝達を多く分担するサイドシル27の
内壁部71及び下壁部69の係合部119,121がそ
れぞれを結ぶ方向に形成されているので、図21及び図
22に示すように効率よく伝達されるため、エネルギ吸
収特性をより向上することができる。
【0053】なお、サイドメンバとしてはリヤサイドメ
ンバ等にも適用できるものである。
【0054】
【発明の効果】以上の説明により明らかなように、請求
項1の発明によれば、前面衝突等によるサイドメンバへ
の入力を、嵌合受面と嵌合当面との突き当てを介し、サ
イドメンバからサイドシルへ局部変形を抑えながら、そ
の荷重を安定して効率よく伝達するため、衝突時のエネ
ルギ吸収特性を向上させることができると共に、車体全
体の剛性を向上させることができる。
【0055】また、請求項2の発明によれば、サイドシ
ルに切欠きを形成するだけの簡単な構造により、サイド
メンバの端面を突き当てる突当面を設け、サイドメンバ
の前後方向の荷重をも効率よく伝達することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】一実施例に係る車体下部メンバの結合構造とし
てのフロントサイドメンバの後端側とサイドシルの前端
側を示した分解斜視図である。
【図2】図1のII−II線矢視断面図である。
【図3】この発明を適用した車体フレームの全体構成を
示す斜視図である。
【図4】この発明に係るフロントサイドメンバとサイド
シルの結合部における作用状態を示す平面説明図であ
る。
【図5】図4のV −V 線矢視断面図である。
【図6】図4のVI−VI線矢視断面図である。
【図7】この発明に係るフロントサイドメンバとサイド
シルの結合部における作用状態を示す側面説明図であ
る。
【図8】図7のVIII−VIII線矢視断面図である。
【図9】図7のIX−IX線矢視断面図である。
【図10】この発明に係るフロントサイドメンバとサイ
ドシルの結合部における作用状態を示す正面説明図であ
る。
【図11】図10のXI−XI線矢視断面図である。
【図12】図10のXII −XII 線矢視断面図である。
【図13】この発明に係るフロントサイドメンバとサイ
ドシルの結合部における車両旋回時の作用状態を示す斜
視説明図である。
【図14】図13のXIIII −XIIII 線矢視断面図であ
る。
【図15】図1の変形側を示すフロントサイドメンバと
サイドシルの結合部における断面図である。
【図16】図1の変形側を示すフロントサイドメンバと
サイドシルの結合部における断面図である。
【図17】この発明の他の実施例を示す斜視図である。
【図18】この発明の他の実施例を示す斜視図である。
【図19】この発明の他の実施例を示す斜視図である。
【図20】この発明の他の実施例を示す分解斜視図であ
る。
【図21】図20のXXI −XXI 線矢視断面図である。
【図22】図20のXXII−XXII線矢視断面図である。
【図23】従来例に係る前部車体フレームの斜視図であ
る。
【図24】図23のフロントサイドフレームを構成する
フレーム材の断面図である。
【図25】上記フロントサイドフレームの部分断面を有
する側面図である。
【符号の説明】
25 フロントサイドメンバ 27 サイドシル 61,63,65 嵌合部 61X,61Z,63X,63Z,65X,65Z 嵌
合当面 75 切欠き部 77,79 突当面 81,83,87 係合部 81X,81Z,83X,83Z,87X,87Z 嵌
合受面 93,95,97 フランジ(嵌合部) 107,111,113 嵌合部 105,108 係合部

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一定断面の閉断面構造で延設された車体
    下部のサイドメンバとサイドシルとを結合するための車
    体下部メンバの結合構造において、 前記サイドシルの端部に、車体の左右方向及び上下方向
    でそれぞれ少なくとも一対の嵌合受面を設け、 前記サイドメンバの端部に、車体の左右方向及び上下方
    向でそれぞれ少なくとも一対の嵌合当面を設け、 前記各嵌合受面に前記各嵌合当面を突き当てるようにし
    て前記サイドシルの端部に前記サイドメンバの端部を結
    合することを特徴とする車体下部メンバの結合構造。
  2. 【請求項2】請求項1記載の車体下部メンバの結合構造
    であって、前記サイドシルの端部に切欠きを形成して前
    記サイドメンバの端面を突き当てる突当面を設けたこと
    を特徴とする車体下部メンバの結合構造。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5839776A (en) * 1993-02-22 1998-11-24 Norsk Hydro A.S. Structual sub-assembly
JP2014058297A (ja) * 2012-08-21 2014-04-03 Toyota Central R&D Labs Inc 単位フレーム、フレーム構造体、および車両フレーム
KR20220048166A (ko) * 2020-10-12 2022-04-19 현대모비스 주식회사 차량용 장착 조립체 및 이를 포함한 차체와 섀시프레임의 결합구조

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KR20220048166A (ko) * 2020-10-12 2022-04-19 현대모비스 주식회사 차량용 장착 조립체 및 이를 포함한 차체와 섀시프레임의 결합구조

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