JP2014129005A - 車体内部構造 - Google Patents

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竜矢 ▲高▼岸
Tatsuya Takagishi
Koju Watanabe
幸樹 渡辺
Koji Tanaka
宏治 田中
Masayuki Koike
雅之 小池
Tadashi Kawai
正 川合
Masaya Matsuo
雅哉 松尾
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【課題】車室前方の車体内の領域から水や塵埃などの異物が車室内へ入り込むのを抑制する。
【解決手段】車室3とフロントコンパートメント5とはダッシュパネル7で仕切られ、フロントコンパートメント5は仕切板8によって上部領域5aと下部領域5bとに仕切られる。ダッシュパネル7の前後貫通孔7aと仕切板8の上下貫通孔8aとの間には、円筒形状のホールカバー27を取り付け、ホールカバー27内にステアリングシャフト25を挿入する。ホールカバー27は、その両端にフランジ部27b,27cを備え、フランジ部27b,27cを、シール材33,39を介してダッシュパネル7及び仕切板8に押し付けてそれぞれ密封する。
【選択図】図1

Description

本発明は、車室と車室前方のフロントコンパートメントとを仕切るダッシュパネルに、ステアリングシャフトが貫通している車体内部構造に関する。
従来、ダッシュパネルに設けた貫通孔にステアリングシャフトを挿入するにあたり、筒状の本体を備えるホールカバーを貫通孔に取り付ける構造が知られている(下記特許文献1参照)。このホールカバーは、車室側から取り付けて筒状の本体をフロントコンパートメント側に突出させ、該突出させた部位によりフロントコンパートメント側からの水や塵埃がダッシュパネルとの接合部位に直接かからないようにしている。
特開平9−2290号公報
上記した従来構造のように、ステアリングシャフトがダッシュパネルの貫通孔に貫通する場合、フロントコンパートメント側からの水や塵埃などの異物が貫通孔を通して車室側に入り込むのを抑制する必要がある。
そこで、本発明は、車室前方の車体内の領域から水や塵埃などの異物がダッシュパネルの貫通孔を通して車室内へ入り込むのを抑制することを目的としている。
本発明は、車室と車室前方の車体内の領域とを仕切る前後仕切部材及び、車体内の領域を上部領域と下部領域とに仕切る上下仕切部材に、前後貫通孔及び上下貫通孔をそれぞれ設け、前後貫通孔に関して車室と上部領域との間を前後シール部で密封し、上下貫通孔に関して上部領域と下部領域との間を上下シール部で密封し、前後シール部と上下シール部とが、上部領域内にて筒状のカバー部で一体化されることを特徴とする。
本発明によれば、上下仕切部材の上下貫通孔に対し、筒状のカバー部に一体化された上下シール部で密封することで、車室前方の車体内の領域における下部領域から上部領域への水や塵埃などの異物が入り込むのを抑制できる。また、前後仕切部材の前後貫通孔に対し、上記カバー部に一体化された前後シール部で密封することで、車室前方の上部領域から車室内への水などの異物が入り込むのを抑制できる。
本発明の一実施形態を示す、図4のA部のステアリングシャフトをギヤボックスに取り付ける前の断面図である。 図1に対しステアリングシャフトを取り付ける前の断面図である。 図1に対応する部分の車体前方から見た車体内部構造の分解斜視図である。 図1の車体内部構造を備える電気自動車の車内構成を示す側面図である。
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
図1〜図3に示す本発明の一実施形態に係る車体内部構造は、例えば図4に示すような車両に適用される。この車両は電気自動車であって、その車体1は、乗員2が乗り込む車室3と、車室3の車体前方(図3中で左側)に位置するフロントコンパートメント5とを有する。フロントコンパートメント5は、車室3の前方に位置する車体内の領域を構成している。車体内は、車室3及びフロントコンパートメント5を含んでいる。
車室3とフロントコンパートメント5とは、前後仕切部材としてのダッシュパネル7で仕切ってあり、ダッシュパネル7の下端はフロアパネル9に接合している。また、フロントコンパートメント5は、上下仕切部材としての仕切板8により上部領域5aと下部領域5bとに仕切ってある。仕切板8は、ほぼ水平に配置してあり、図3に示すように、車体前後方向に延設されるサイドメンバ10上に側縁を接合した状態で、車体前方側を車体前部の車体構成部材に結合固定し、車体後方側をダッシュパネル7に結合固定している。なお、仕切板8のダッシュパネル7に対する結合部には、図4では省略しているが、図1〜3に示すように車幅方向に延びるダッシュクロスメンバ12を設けている。
フロアパネル9の下部には、車両の駆動源となるバッテリ11を配置している。また、後輪13のハブには、バッテリ11の電力を受けて作動する車両駆動用のモータ(インホイールモータ)15を取り付けている。すなわち、本電気自動車は、モータ(インホイールモータ)15の作動によって後輪13を駆動して走行可能となる。
このように、本電気自動車は、バッテリ11を床(フロア)下に配置し、モータ15を車両後方に配置していることなどから、フロントコンパートメント5内の領域(空間)は、フロントコンパートメント5内にモータやエンジン(内燃機関)を収容する車両に比較して小さくできる。これにより、車体1としては、前輪17より前方の長さ(フロントオーバハング)をより短縮したり、フロントコンパートメント5の上部を覆うフード19の高さをより低くしたりするなど、車体1の形状を設計するうえでの自由度が高まる。なお、フード19の車体後方側の端部はフロントウインドウシールドパネル21の下部前面に接着剤によって接合している。
このような車体内部構造では、フロントコンパートメント5の車幅方向両側が、ストラットタワー16やホイールハウス18、図示しないフェンダパネルなどの車体側部を構成する車体部材で閉塞されている。このため上部領域5aは、フード19とダッシュパネル7と仕切板8と上記フェンダパネルなどの車体側部を構成する車体部材とで囲まれて閉空間を形成する。
このような閉空間となる上部領域5aは、フード19のフロントウインドウシールドパネル21近傍位置に、車体外と車体内とを連通する連通孔を設けることで、カウルボックス(エアボックス)の機能を備えることになる。すななち、車外の空気をフード19の連通孔から上部領域5aに取り込み、この取り込んだ外気をダッシュパネル7に形成してある空気導入孔を通して車室3内の空調ユニットに供給する。なお、下部領域5bは下方が開放している。
そして、本実施形態では、図4に示すように、車室3内の運転席前方にはステアリング23があり、ステアリング23に連動するステアリングシャフト25は、ダッシュパネル7及び仕切板8をそれぞれ貫通してその先端が下部領域5bに臨んでいる。すなわち、ステアリングシャフト25は、上下方向に延設される部位のダッシュパネル7に対して斜めに貫通するとともに、水平方向に延設される仕切板8に対しても斜めに貫通している。
図1〜図3に示すように、ダッシュパネル7には、車室3とフロントコンパートメント5の上部領域5aとを連通する前後貫通孔7aを形成し、仕切板8には、上部領域5aと下部領域5bとを連通する上下貫通孔8aを形成している。前後貫通孔7aは車体上下方向に長い長円(楕円)形の長孔であり、上下貫通孔8aは車体前後方向に長い長円(楕円)形の長孔である。
そして、これら前後貫通孔7aと上下貫通孔8aとの間の上部領域5aには、ステアリングシャフト25が車室3側から挿入されるホールカバー27を配置している。ホールカバー27は、ポリプロピレンなどの柔軟性を有する弾性変形可能な樹脂材で構成してあり、ほぼ円筒形状の筒状のカバー部としての筒状部27aと、筒状部27aの両端部の周縁に形成されたフランジ部27b,27cとを備えている。筒状部27aは、ダッシュパネル7の上下方向に延設される部位と水平方向に延設される仕切板8とを斜めに横断するように前後貫通孔7aと上下貫通孔8aとの間に配置してあり、その長手方向のほぼ中央に蛇腹部27dを備えている。
筒状部27aのダッシュパネル7側の端面27eは、ダッシュパネル7の上下方向に延設される部位の面とほぼ平行であって、ダッシュパネル7の車室3側の面とほぼ同一面かやや車室3側に突出している。このため、この端面27eの開口部の形状は、車体前後方向(図1中で左右方向)から見て、前後貫通孔7aと同様に上下方向に長い長円(楕円)形の長孔となっている。その際、端面27eの外径形状を前後貫通孔7aの内径形状よりやや小さくすることで、筒状部27aの端面27e側が前後貫通孔7aに入り込んだ状態となる。
また、この端面27eの下縁には、筒状部27aから連続して筒状部27aの延長方向に沿って車室3側に突出する舌片状のガイド片27fを一体的に設けている。このガイド片27fは、ステアリングシャフト25のフランジ部31aを有するゴムカバー31の内部に入り込んでおり、端面27eもゴムカバー31の内部に入り込むことが可能である。すなわち、端面27e(筒状部27a)の外径はゴムカバー31の内径より小さくしている。
一方、筒状部27aの仕切板8側の端面27gは、仕切板8の水平方向に延設される部位の面とほぼ平行であって、下部領域5b側の面とほぼ同一面かやや下部領域5b側に突出している。このため、この端面27gの開口部形状は、車体上下方向(図1中で上下方向)から見て、上下貫通孔8aと同様に車体前後方向に長い長円(楕円)形の長孔となっている。その際、端面27gの外径形状を上下貫通孔8aの内径形状よりやや小さくすることで、筒状部27aの端面27g側が上下貫通孔8aに入り込んだ状態となる。
ホールカバー27のダッシュパネル7側のフランジ部27bは、図3に示すように前後貫通孔7aの上下方向に長い長円形状に対応してその周囲を囲むように上下方向に長い長円形状であり、ダッシュパネル7との間に環状のシール材33を介装している。フランジ部27bの外周側は、ダッシュパネル7に向けて屈曲し、さらにフランジ部27bと平行に延びる固定片27hを形成している。固定片27hは、フランジ部27bの外周側の全周にわたり環状に設けてある。
上記した固定片27hをダッシュパネル7に当接させた状態で、ボルト35及びナット37を用いてダッシュパネル7に締結固定する。このボルト35及びナット37による締結固定部は、前後貫通孔7aの周方向ほぼ等間隔に3個所程度設定する。上記したフランジ部27b及びシール材33などによって、上部領域5aと車室3との間を密封する前後シール部を構成する。
一方、ホールカバー27の仕切板8側のフランジ部27cは、図3に示すように上下貫通孔8aの車体前後方向に長い長円形状に対応してその周囲を囲むように車体前後方向に長い長円形状であり、仕切板8との間に環状のシール材39を介装している。フランジ部27cの外周側は、仕切板8に向けて屈曲し、さらにフランジ部27cと平行に延びる固定片27iを形成している。固定片27iは、フランジ部27cの外周側の全周にわたり環状に設けてある。
上記した固定片27iを仕切板8に当接させた状態で、ボルト41及びナット43を用いて仕切板8に締結固定する。このボルト41及びナット43による締結固定部は、上下貫通孔8aの周方向ほぼ等間隔に3個所程度設定する。上記したフランジ部27c及びシール材39などによって、上部領域5aと下部領域5bとの間を密封する上下シール部を構成する。
上記した前後シール部を構成するフランジ部27bと、上下シール部を構成するフランジ部27cとは、カバー部を構成する筒状部27aと樹脂成形により一体化している。このようにして前後貫通孔7a及び上下貫通孔8aをそれぞれ密封する前後シール部及び上下シール部を設けることで、フロントコンパートメント5の上部領域5aと車室3との間を密封するとともに、上部領域5aと下部領域5bとの間を密封する。
ホールカバー27は、下部の端面27g側を上下貫通孔8aに挿入して先に仕切板8に取り付け、その後筒状部27aの特に蛇腹部27dを適宜弾性変形させつつ上部のガイド片27f及び端面27e側を前後貫通孔7aに挿入してダッシュパネル7に取り付ける。このようにしてホールカバー27をダッシュパネル7及び仕切板8に取り付けた図2の状態で、車室3側からステアリングシャフト25をホールカバー27内に挿入して図1の状態とする。また、ホールカバー27の取付作業は、車室3内の内装材を取り付ける作業工程に伴って行うことで作業効率を高める。したがって、ホールカバー27を取り付ける際には、例えば図4に示してあるフード19を開閉可能とし、その開口部から行えばよい。
その際、ステアリングシャフト25の先端をガイド片27fの内面に沿わせて挿入する。ステアリングシャフト25は、外周部にシール機能を備えたフランジ部31a(ゴムカバー31)を備えており、該フランジ部31aを前後貫通孔7aの周縁部に密着させて固定することで、車室3とホールカバー27の内部との間を密封する。上記のようにステアリングシャフト25はホールカバー27に挿入した状態では、その先端が下部領域5bに突出し、その突出端部がギヤボックス29に連結される。
以上のような車体内部構造では、車外の空気をフード19の図示しない連通孔から、カウルボックス(エアボックス)に相当する上部領域5aに導入し、この導入した外気をダッシュパネル7に形成してある図示しない空気導入孔を通して車室3内の空調ユニットに供給する。
その際、本実施形態では、ステアリングシャフト25を挿入してある前後貫通孔7aに関して、車室3と上部領域5aとの間を、ホールカバー27のシール材33を備える前後シール部によって密封している。このため、フード19の上記した図示しない連通孔から、例え水や塵埃などの異物あるいは騒音が上部領域5aに入り込んだとしても、これら異物や騒音は該シール構造によって車室3へ入り込むのを抑制することができる。なお、仕切板8には、車幅方向両側などの適宜位置に、上部領域5aと下部領域5bとを連通する連通部を形成することで、上部領域5aに入り込んだ異物の特に水は、この連通部を通して車外に排出される。
また、ステアリングシャフト25を挿入してある上下貫通孔8aに関して、上部領域5aと下部領域5bとの間を、ホールカバー27のシール材39を備える上下シール部によって密封している。このため、下部が開放している下部領域5bの上下貫通孔8a周辺に、水や塵埃などの異物あるいは騒音が存在していても、これら異物や騒音が該シール構造によって上部領域5aに入り込むのを抑制でき、結果的に車室3に入り込むのを抑制できる。
なお、下部領域5bとホールカバー27の内側空間(ホールカバー27とステアリングシャフト25との間の隙間)は、ステアリングシャフト25の周囲と上下貫通孔8aとの間の隙間を通して連通している。したがって、下部領域5bから異物などがホールカバー27とステアリングシャフト25との間の隙間に入り込む場合があるが、これら異物は車室3側のステアリングシャフト25周囲に設けてあるシール機能を有するゴムカバー31のフランジ部31aによって、車室3に入り込むのを抑制できる。
上記のようにステアリングシャフト25の周囲と上下貫通孔8aとの間の隙間を通して連通している構造に対し、ステアリングシャフト25の周囲と上下貫通孔8aとの間の隙間を別途シール材によって密封してもよい。これによって、下部領域5bから異物などがホールカバー27とステアリングシャフト25との間の隙間に入り込むのを抑制し、もって車室3内に入り込むのをより確実に抑制できる。
本実施形態では、ステアリングシャフト25のフランジ部31aや、ステアリングシャフト25の周囲と上下貫通孔8aとの間の隙間を密封するシール材によるシール部に対し、ホールカバー27のフランジ部27b,27cがシール材33,39を介して上部領域5a側から覆って密封している。これによって、特に、上部領域5aと下部領域5bとの間及び、上部領域5aと車室3との間をより確実に密封でき、上部領域5aから車室3への異物などの侵入を抑えることができる。
また、上記したホールカバー27は、弾性変形可能な部材で構成しているので、上部領域5a内のダッシュパネル7及び仕切板8に取り付ける際には、端面27g側を先に仕切板8に取り付け、端面27e側を適宜屈曲させることで、取付作業が容易となる。特に、筒状部27aが蛇腹部27dを備えることで、より弾性変形しやすく、取付作業をより効率よく行うことができる。なお、ホールカバー27を取り付ける際に、端面27e側をダッシュパネル7に先に取り付け、端面27g側を適宜屈曲させるようにしてもよい。
また、本実施形態では、シール材33を備える前後シール部とシール材39を備える上下シール部とを、ステアリングシャフト25が挿入される筒状部27aで互いに連結して一体化して、ホールカバー27を構成している。このため、前後シール部と上下シール部とを別々の部品として設ける場合に比較して部品点数を削減でき、部品管理の面でも有効となる。また、組付作業の点でも、二箇所のシール部を兼用する一つの部品であるホールカバー27を取り付ければよいので、前後シール部と上下シール部とを別々の部品として取り付ける場合に比較して有効である。
また、本実施形態では、前後シール部と上下シール部との少なくともいずれか一方は、筒状部27aの端部に外側に突出するフランジ部27b,27cを備え、このフランジ部27b,27cにシール材33,39が設けられている。このため、フランジ部27b,27cを、シール材33,39を介してダッシュパネル7及び仕切板8にそれぞれ押し付けることで、上部領域5aと車室3との間及び、上部領域5aと下部領域5bとの間を簡易な構成で密封することができる。また、上記のシール材33,39をホールカバー27にあらかじめ一体化しユニット化しておくことで、組付作業性の効率化を達成することができる。
また、本実施形態では、カバー部である筒状部27aに蛇腹部27dを設けている。このため、ホールカバー27を取り付けるときに、蛇腹部27dによって筒状部27aがより確実に弾性変形して取付作業がより一層容易となる。また、特に、ホールカバー27全体を樹脂製とすることで、車両衝突時でのホールカバー27の車室3内への進入を抑制できる。
また、本実施形態では、筒状部27aの車室3側の端部に、ステアリングシャフト25の挿入時のガイドとなるガイド片27fを車室3側に向けて突出するように設けている。この場合には、ガイド片27fが、ステアリングシャフト25を筒状部27aに挿入するときのガイドとなり、ステアリングシャフト25の特に先端が金属製のダッシュパネル7に干渉して損傷するのを抑制し、挿入時の作業性が向上する。また、筒状部27aは端面27g側を上下貫通孔8a内に挿入してあるので、ステアリングシャフト25を挿入するときに、その先端が仕切板8に干渉するのを抑制でき、金属製の仕切板8の損傷も抑制できる。
また、本実施形態では、ダッシュパネル7及び仕切板8の前後貫通孔7a及び上下貫通孔8aには、ステアリングシャフト25が挿入された状態の円筒形状の筒状部27aが挿入され、前後貫通孔7a及び上下貫通孔8aは、前後貫通孔7a及び上下貫通孔8aにおける筒状部27aの長円形状の断面形状と同等の長円形状の断面形状を備えている。
このため、ホールカバー27の端面27g側を、仕切板8の表面に接近させて取り付ける際に、上記した長円形状によって、ホールカバー27の上下貫通孔8aの中心軸線を中心とする回転を規制でき、ホールカバー27の上下貫通孔8aに対する位置決めができる。同様にして、ホールカバー27の端面27e側を、ダッシュパネル7の表面に接近させて取り付ける際に、上記した長円形状によって、ホールカバー27の前後貫通孔7aの中心軸線を中心とする回転を規制でき、ホールカバー27のダッシュパネル7の前後貫通孔7aに対する位置決めができる。
なお、上記した実施形態では、前後貫通孔7aと上下貫通孔8aとを車幅方向の同一位置に設けてあるが、車幅方向に互いにずれた位置に設けてもよい。この場合には、互いにずれた位置にある前後貫通孔及び上下貫通孔を、これらの各中心部を結ぶ方向(ステアリングシャフト25の挿入方向)に沿って長い長円(楕円)形の長孔とする。この場合にも、前後貫通孔及び上下貫通孔の長円形状によって、ホールカバーの前後貫通孔及び上下貫通孔の中心軸線を中心とする回転を規制でき、ホールカバーの前後貫通孔及び上下貫通孔に対する位置決めができる。
また、上記した実施形態では、ホールカバー27全体を樹脂製として弾性変形可能としているが、ホールカバー27全体を金属製としたうえで、金属製の蛇腹部27dを形成して該蛇腹部27dのみを弾性変形可能としてもよい。この場合、蛇腹部27dのみを樹脂製として弾性変形可能としてもよい。すなわち、カバー部材であるホールカバー27の少なくとも一部が弾性変形可能であってもよい。
また、上記した実施形態では、ステアリングシャフト25の中間シャフト25aを車室側のステアリングコラムに連結した状態で、ステアリングシャフト25を車室側から挿入している。これに対してステアリングシャフト25の中間シャフト25aを、ギヤボックス29に連結した状態で、該中間シャフト25aを下部領域5b側から挿入して車室3側のステアリングコラムに連結するようにしてもよい。この場合には、筒状部27aの車室3側に突出するガイド片27fに代えて、下部領域5b側に突出するガイド片を筒状部27aに設けることで、中間シャフト25aを下部領域5b側から挿入するときの作業性が向上する。
3 車室
5 フロントコンパートメント(車室の前方に位置する車体内の領域)
5a フロントコンパートメントの上部領域
5b フロントコンパートメントの下部領域
7 ダッシュパネル(前後仕切部材)
7a ダッシュパネルの前後貫通孔
8 仕切板(上下仕切部材)
8a 仕切板の上下貫通孔
25 ステアリングシャフト
27 ホールカバー(カバー部材)
27a ホールカバーの筒状部(カバー部)
27b ホールカバーのフランジ部(前後シール部)
27c ホールカバーのフランジ部(上下シール部)
33 シール材(前後シール部)
39 シール材(上下シール部)

Claims (7)

  1. 車室と該車室の前方に位置する車体内の領域とを仕切る前後仕切部材と、
    前記車体内の領域を上部領域と下部領域とに仕切る上下仕切部材と、
    前記前後仕切部材及び上下仕切部材にそれぞれ設けられる前後貫通孔及び上下貫通孔と、
    前記前後貫通孔に関して前記車室と前記上部領域との間を密封する前後シール部と、
    前記上下貫通孔に関して前記上部領域と前記下部領域との間を密封する上下シール部と、を備え、
    前記前後シール部と前記上下シール部とが、前記上部領域内にて筒状のカバー部で一体化されていることを特徴とする車体内部構造。
  2. 前記前後シール部と前記上下シール部と前記筒状のカバー部とが一体化されて、カバー部材を成し、
    前記前後貫通孔及び上下貫通孔と前記カバー部材には、ステアリングシャフトが挿入されることを特徴とする請求項1に記載の車体内部構造。
  3. 前記カバー部材の少なくとも一部が弾性変形可能であることを特徴とする請求項1または2に記載の車体内部構造。
  4. 前記前後シール部と前記上下シール部との少なくともいずれか一方は、前記カバー部の端部に外側に突出するフランジ部を備え、このフランジ部にシール材が設けられていることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項に記載の車体内部構造。
  5. 前記カバー部に弾性変形可能な蛇腹部が設けられていることを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1項に記載の車体内部構造。
  6. 前記カバー部の端部に、前記ステアリングシャフトの挿入時のガイドとなるガイド片が、前記車室側と前記下部領域側とのいずれか一方に向けて突出するように設けられていることを特徴とする請求項1ないし5のいずれか1項に記載の車体内部構造。
  7. 前記前後貫通孔と前記上下貫通孔との少なくともいずれか一方には、前記ステアリングシャフトが挿入された状態の円筒形状の前記カバー部が挿入され、前記前後貫通孔及び上下貫通孔は、該前後貫通孔及び上下貫通孔における前記カバー部の長円形状の断面形状と同等の長円形状の断面形状を備えていることを特徴とする請求項2に記載の車体内部構造。
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