JP2018192948A - 車体下部構造 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】車体下部構造12は、第2フロアクロスメンバ35と、バッテリクロスメンバ131と、締結ユニット21Bと、パッセンジャシート32を備える。バッテリクロスメンバは、第2フロアクロスメンバに内締結ユニットで連結されている。パッセンジャシートは、シート取付部53と、タング支持部54とを備える。シート取付部は、第2フロアクロスメンバのうち内締結ユニットの近傍に取り付けられている。タング支持部は、シート取付部に連結された状態でシートベルトを支持する。
【選択図】図3
Description
バッテリクロスメンバは、フロアクロスメンバの下部にボルト、ナットで締結されている。フロアクロスメンバはフロアパネルに取り付けられている。フロアクロスメンバにバッテリクロスメンバが締結されることにより車体の剛性が高められている(例えば、特許文献1参照)。
よって、ベルト支持部をフロアクロスメンバで強固に支持する必要がある。この対策として、フロアクロスメンバの剛性を高めることが考えられる。しかし、フロアクロスメンバの剛性を必要以上に高めようとすると、そのことがフロアクロスメンバの重量(すなわち、車体重量)を抑える妨げになり、この観点から改良の余地が残されている。
ところで、シート取付部にベルト支持部が連結されている。よって、例えば、車両の前方から衝撃荷重が入力した際に、ベルト支持部にはシートベルトを経て引張り荷重が作用する。
このように、ベルト支持部に作用する引張り荷重を、締結ユニットを利用して支えることができる。これにより、フロアクロスメンバの剛性を必要以上に高めることなく、ベルト支持部を支えることができる。
よって、車両の前方から衝撃荷重が入力した際に、シート取付部に作用する引張り荷重をフロアクロスメンバの締結座部から締結ブラケットおよび締結部材を経て床下クロスメンバに伝えることができる。これにより、シートベルトに作用する引張り荷重をフロアクロスメンバと床下クロスメンバとの2部材で支えることができる。
このように、シートベルトに作用する引張り荷重を2部材のクロスメンバで支えることにより、フロアクロスメンバの剛性を必要以上に高めることなく、ベルト支持部を支えることができる。
フロアクロスメンバは、端部メンバ、直線部メンバ、および中央部メンバの3部材に分割されている。よって、例えば、複雑な形状の端部メンバや中央部メンバをドロー成形(絞り加工)し、簡単な形状の直線部メンバをベンド成形(曲げ加工)できる。このように、直線部メンバをベンド成形することにより、フロアクロスメンバの製造費を削減できる。
これにより、第1接合部や第2接合部に締結ブラケットを接合することにより、第1接合部や第2接合部を締結ブラケットで補強することができ、フロアクロスメンバの荷重伝達性能を確保できる。
また、フロアクロスメンバの締結座部が中央部メンバに形成されている。締結座部にシート取付部を介してベルト支持部が連結されている。よって、ベルト支持部に引張り荷重が作用した際に、引張り荷重を上フランジから締結ブラケットを経て床下クロスメンバに確実に伝えることができる。これにより、引張り荷重をフロアクロスメンバや床下クロスメンバの2部材で確実に支えることができ、ベルト支持部(すなわち、シートベルト)の支持強度を確保できる。
よって、ベルト支持部に引張り荷重が作用した際に、引張り荷重をフロアクロスメンバや床下クロスメンバの2部材で一層確実に支えることができ、ベルト支持部(すなわち、シートベルト)の支持強度を一層良好に確保できる。
また、一対のフロアクロスメンバの締結座部にシートレールが取り付けられることにより、締結座部の近傍の締結ブラケットをシートレールで補強できる。よって、締結ブラケットの剛性が高められる。これにより、床下搭載部品を確実に保持でき、床下搭載部品の保持強度を一層良好に確保できる。
図1、図2に示すように、車体10は、車体10の下部を構成する車体下部構造12を備えている。車体下部構造12は、左サイドシル14と、右サイドシル15と、フロアパネル16と、フロアクロスメンバユニット17と、締結ユニット21(図5参照)と、バッテリパック(床下搭載部品)28(図5参照)と、ドライバシート31と、パッセンジャシート32とを備えている。
なお、車体下部構造12は、略左右対称な部材で構成されているので、以下、左側の各構成部材について説明して右側の各構成部材の説明を省略する。
左サイドシル14と右サイドシル15との間にフロアパネル16が配置されている。フロアパネル16は、左サイドシル14と右サイドシル15とに架設されている。フロアパネル16の上面16aにフロアクロスメンバユニット17が取り付けられている。フロアクロスメンバユニット17は、第1フロアクロスメンバ34と、第2フロアクロスメンバ35と、第3フロアクロスメンバ36とを備えている。
第2フロアクロスメンバ35は、第1フロアクロスメンバ34の車体後方側に配置されている。第2フロアクロスメンバ35は、左サイドシル14と右サイドシル15とに車幅方向を向いて架設され、第1フロアクロスメンバ34と平行に延出されている。
第3フロアクロスメンバ36は、第2フロアクロスメンバ35の車体後方側に配置されている。第3フロアクロスメンバ36は、左サイドシル14と右サイドシル15とに車幅方向を向いて架設され、第2フロアクロスメンバ35と平行に延出されている。
ドライバシート31およびパッセンジャシート32は左右対称の部材であり、以下、パッセンジャシート32について詳しく説明して、ドライバシート31の説明を省略する。
第2フロアクロスメンバ35は、左半部において、第1後締結座部(締結座部)25と、第2後締結座部(締結座部)26とを有する。第1後締結座部25は、第2フロアクロスメンバ35の左端部35a寄りの部位に形成されている。第2後締結座部26は、第2フロアクロスメンバ35の中央35b寄りの部位に形成されている。
第1前締結座部23、第1後締結座部25、第2前締結座部24、および第2後締結座部26にパッセンジャシート32がボルト41、ナット42(図5参照)で取り付けられている。
シートクッション51は、乗員が着座可能にフロアパネル16に沿って設けられている。シートバック52は、シートクッション51に着座した乗員の上半身を支えるように、シートバック52の後部から立ち上げられている。
シート取付部53は、一対のシート支持部として、外側シートレール56と、内側シートレール57とを備えている。以下、外側シートレール56を「第1シートレール56」と称す。内側シートレール57を「第2シートレール57」と称す。
第1シートレール56および第2シートレール57は、車幅方向に間隔をおいて配置されている。
第1シートレール56は、第1固定レール71と、第1可動レール72と、第1支持ブラケット73とを備えている。
第1可動レール72は、第1支持ブラケット73(図3参照)を介してシートクッション51の外側部51aに取り付けられている。
第2固定レール75は、第2前締結座部24と、第2後締結座部26とに取り付けられている。第2前締結座部24と第2後締結座部26とに第2固定レール75が取り付けられることにより、第2固定レール75が第1固定レール71と平行に車体前後方向へ延びている。第2固定レール75に第2可動レール76が車体前後方向へスライド移動自在に連結されている。
第2可動レール76は、第2支持ブラケット77を介してシートクッション51の内側部51bに取り付けられている。
これにより、パッセンジャシート32は、シート取付部53で車体前後方向へスライド可能に支えられている。
よって、第1フロアクロスメンバ34や第2フロアクロスメンバ35の剛性が第1シートレール56、第2シートレール57で充分に確保されている。
この状態により、例えば、車両Veの前方から衝撃荷重F1が入力した際に、シートベルト87で乗員が拘束された状態に保たれる。この際に、タング支持部54にはシートベルト87を経て引張り荷重F2が作用する。
左サイドシル14は、サイドシルアウタ65とサイドシルインナ66とにより矩形枠の外形に形成されている。
第2フロアクロスメンバ35は、車幅方向外側から中央へ向けて順に接合される端部メンバ171、直線部メンバ172、および中央部メンバ173を備えている。
端部メンバ171は、車幅方向左外側に配置され、左サイドシル14から車幅方向内側に延びている。直線部メンバ172は、端部メンバ171の内端部から車幅方向内側に延びている。中央部メンバ173は、直線部メンバ172の内端部から車幅方向内側に延びている。中央部メンバ173は、フロアパネル16のフロアトンネル192に跨るように配置されている。
外締結ブラケット141は、外締結ユニット(締結ユニット)21Aの一部を構成する部材である。内締結ブラケット142は、内締結ユニット(締結ユニット)21Bの一部を構成する部材である。
第1フロアクロスメンバ34は、第2フロアクロスメンバ35と同様に、車幅方向外側から中央へ向けて順に接合される端部メンバ301、直線部メンバ302、および中央部メンバ303を備えている。また、第1フロアクロスメンバ34は、外締結ブラケット(締結ブラケット)304と、内締結ブラケット(締結ブラケット)305とを備えている。
外締結ブラケット304は、外締結ユニット(締結ユニット)の一部を構成する部材である。内締結ブラケット305は、内締結ユニット(締結ユニット)の一部を構成する部材である。
また、外締結ブラケット304は、第2フロアクロスメンバ35の外締結ブラケット141と同様に形成されている。内締結ブラケット305は、第2フロアクロスメンバ35の内締結ブラケット142と同様に形成されている。
よって、第1フロアクロスメンバ34の端部メンバ301、直線部メンバ302、中央部メンバ303、外締結ブラケット304、および内締結ブラケット305の詳しい説明を省略する。
傾斜部107は、上傾斜部108と、接合座部177と、ビード178とを有する。
上傾斜部108は、傾斜部107の上部を形成する部位である。
接合座部177は、上傾斜部108の外側端部108aから車幅方向外側へ向けて水平に延びて左サイドシル14の上部82に接合されている。
以下、左サイドシル14の上部82を「サイドシル上部82」という。
すなわち、接合座部177に衝撃荷重F3が入力した際に、屈曲部179が折れ曲がることをビード178で抑制できる。これにより、衝撃荷重F3を接合座部177からビード178を経て上傾斜部108まで伝えることができ、荷重伝達を損なわないようにできる。
上傾斜部108の外側端部108aは、サイドシル上部82に位置する。接合座部177は、フロアパネル16の左側部16cを介してサイドシル上部82に接合されている。端部メンバ171のメンバ前フランジ104(具体的には、メンバ前フランジ104の端部104a)およびメンバ後フランジ105(具体的には、メンバ後フランジ105の端部105a)は、フロアパネル16の左側部16cに接合されている。
このように、傾斜部107の外端部(すなわち、接合座部177)が、フロアパネル16の左側部16cを介してサイドシル上部82に接合されている。
端部メンバ171は、傾斜部107の外端部が上傾斜部108で塞がれることにより、比較的複雑な形状に形成されている。
底部185は、フロアパネル16に沿って配置され、外締結部材133の上部133bにフロアパネル16を介してボルト165、ナット166により締結されている。外締結部材133は、外締結ユニット21A(21)の一部を構成する部材である。
底部185の外側部から外脚部186が水平部175の上部175a(すなわち、端部メンバ171の内端部171a)まで立ち上げられている。底部185の内側部から内脚部187が直線部メンバ172の内端部172bまで立ち上げられている。底部185、外脚部186および内脚部187で外締結ブラケット141が断面U字状に形成されている。
外締結ブラケット141は、底部185が外締結部材133の上部133bにフロアパネル16を介してボルト165、ナット166により締結されている。外締結ブラケット141は、バッテリパック28を支持するため強度の高い部材が使用されている。よって、第1接合部184は外上フランジ188で補強されている。
内脚部187の上端から内上フランジ189が直線部メンバ172の内面に沿って車幅方向内側に延びている。内上フランジ189は、直線部メンバ172に接合されている。
中央部メンバ173の左側端部173aと直線部メンバ172の内端部172bとが重ね合された状態で接合されている。中央部メンバ173の左側端部173aと直線部メンバ172の内端部172bとが接合されることにより、左側端部173aと内端部172bとで第2接合部196が形成されている。第2接合部196には、内締結ブラケット142が接合されている。
底部202は、フロアパネル16に沿って配置され、内締結部材134の上部134bにフロアパネル16を介してボルト167、ナット168により締結されている。内締結部材134は、内締結ユニット21B(21)の一部を構成する部材である。底部202の外側部から外脚部203が直線部メンバ172の内端部172bまで立ち上げられている。底部202の内側部から内脚部204が中央部メンバ173の上部173bまで立ち上げられている。底部202、外脚部203および内脚部204で内締結ブラケット142が断面U字状に形成されている。
内締結ブラケット142は、底部202が内締結部材134の上部134bにフロアパネル16を介してボルト167、ナット168により締結されている。内締結ブラケット142は、バッテリパック28を支持するため強度の高い部材が使用されている。よって、第2接合部196は内上フランジ206で補強されている。
外脚部203の上端から外上フランジ205が直線部メンバ172の内面に沿って車幅方向外側に延びている。外上フランジ205は、直線部メンバ172に接合されている。
一方、直線部メンバ172は、端部メンバ171から中央部メンバ173まで直線状に延びている。よって、直線部メンバ172は、比較的簡単な形状に形成されている。
このように、第2フロアクロスメンバ35は、端部メンバ171、直線部メンバ172、および中央部メンバ173の3部材に分割されている。よって、例えば、複雑な形状の端部メンバ171や中央部メンバ173をドロー成形(絞り加工)し、簡単な形状の直線部メンバ172をベンド成形(曲げ加工)できる。このように、直線部メンバ172をベンド成形することにより、第2フロアクロスメンバ35の製造費を削減できる。
第2前締結座部24は、第2接合部198の車幅方向内側で、かつ、第2接合部198の近傍に形成されている。よって、第2接合部198(すなわち、内締結ブラケット305の内上フランジ308(図7参照))の近傍にパッセンジャシート32の第2シートレール57(図3参照)がボルト41、ナットで取り付けられている。
上傾斜部108、前壁部102、および後壁部103で傾斜部107がU字状に形成されている。
ガセット62は、ガセット傾斜部111と、ガセット前壁部112と、ガセット後壁部113と、ガセットフランジ116,118とを有する。ガセット傾斜部111は、フロアパネル16の下面16bからサイドシル内壁81まで車幅方向外側へ向けて下り勾配に延ばされている。
ガセット前壁部112は、ガセット傾斜部111の前辺からフロアパネル16の左側部16cまで延出されている。ガセット後壁部113は、ガセット傾斜部111の後辺からフロアパネル16の左側部16cまで延出されている。
また、第2フロアクロスメンバ35の傾斜部107は、上傾斜部108、前壁部102、および後壁部103でU字状に形成されている。傾斜部107は、メンバ前フランジ104およびメンバ後フランジ105がフロアパネル16に接合されている。
メンバ前フランジ104は、ガセットフランジ116にフロアパネル16の左側部16cを介して接合されている。メンバ後フランジ105は、ガセットフランジ118にフロアパネル16の左側部16cを介して接合されている。
すなわち、第2フロアクロスメンバ35およびガセット62は、フロアパネル16が介在された状態で接合されている。
よって、第2フロアクロスメンバ35およびガセット62により剛性の高い閉断面が形成されている。これにより、車両Veの側方から入力した衝撃荷重F3を左サイドシル14から第2フロアクロスメンバ35へ伝達できる。
ケース壁部124は、前壁と、後壁と、左側壁124aと、右側壁とを有する。前壁と、後壁と、左側壁124aと、右側壁とにより、ケース壁部124が矩形枠状に形成されている。
バッテリケース121の内部(すなわち、バッテリパック28の内部129)にはバッテリクロスメンバ(床下クロスメンバ)131が取り付けられている。バッテリクロスメンバ131は、バッテリパック28の内部129において車幅方向に延びている。
以下、複数の締結ユニット21のうち、第2フロアクロスメンバ35の左半部に備える一対の締結ユニット21を代表例として説明する。以下、一対の締結ユニット21を、便宜上、外締結ユニット21A、内締結ユニット21Bとして説明する。
外締結ブラケット141は、前述したように、第2フロアクロスメンバ35に設けられている。外締結部材133は、外締結ブラケット141にバッテリクロスメンバ131を締結する部材である。外締結部材133は、下部133aと、上部133bとを有する。
下部133aは、下方へ突出するボルト151を有する。下部133aのボルト151にナット152がねじ結合されることにより、下部133aがバッテリクロスメンバ131に締結されている。
内締結ブラケット142は、前述したように、第2フロアクロスメンバ35に設けられている。内締結部材134は、内締結ブラケット142にバッテリクロスメンバ131を締結する部材である。内締結部材134は、下部134aと、上部134bとを有する。
下部134aは、下方へ突出するボルト154を有する。下部134aのボルト154にナット155がねじ結合されることにより、下部134aがバッテリクロスメンバ131に締結されている。
リッド壁部135は、前壁と、後壁と、左側壁135aと、右側壁とを有する。前壁と、後壁と、左側壁135aと、右側壁とにより、リッド壁部135が矩形枠状に形成されている。すなわち、リッド壁部135は、ケース壁部124と同様に形成されている。
リッド壁部135は、上端部がリッド頂部136で塞がれ、下端部に開口部138が形成されている。リッド壁部135の開口部138の全周からリッド122の外側にリッドフランジ137が張り出されている。
また、内締結部材134の上部134bは、上方へ突出するボルト167を有する。上部134bのボルト167にナット168がねじ結合されることにより、上部134bが内締結ブラケット142の底部202に締結されている。
よって、バッテリパック28は、外締結ユニット21Aや内締結ユニット21Bを介して第2フロアクロスメンバ35に締結されている。これにより、バッテリ123(図5参照)が収容されたバッテリパック28(床下搭載部品)がフロアパネル16の下方に取り付けられている。
よって、第1後締結座部25の近傍の外締結ブラケット141が第1シートレール56で補強されている。第2後締結座部26の近傍の内締結ブラケット142が第2シートレール57で補強されている。すなわち、外締結ブラケット141および内締結ブラケット142の剛性が高められる。これにより、バッテリパック28が確実に保持され、バッテリパック28の保持強度が良好に確保される。
また、内締結ブラケット142の内上フランジ206の近傍に、パッセンジャシート32の第2シートレール57がボルト41、ナット42で取り付けられている。内上フランジ206は、第2接合部196間に挟持された状態で接合されている。
図11に示すように、車両Veの前方から衝撃荷重F4が入力した際に、シートベルト87で乗員320が拘束された状態に保たれる。この際に、タング支持部54にはシートベルト87を経て引張り荷重F5が作用する。
内上フランジ206は、中央部メンバ173の左側端部173aと直線部メンバ172の内端部172bとの間に内上フランジ206が挟持されている。よって、内上フランジ206(すなわち、内締結ブラケット142)が左側端部173aと内端部172bとの間に強固に支持されている。
よって、タング支持部54に引張り荷重F5が作用した際に、引張り荷重F5を内上フランジ206から内締結ブラケット142および内締結部材134(すなわち、内締結ユニット21B)を経てバッテリクロスメンバ131に確実に伝えることができる。
このように、引張り荷重F5を2部材の第2フロアクロスメンバ35とバッテリクロスメンバ131とで支えるように構成した。これにより、第2フロアクロスメンバ35の剛性を必要以上に高めることなく、タング支持部54(すなわち、シートベルト87)を支えることができる。
よって、第2フロアクロスメンバ35の剛性が第1シートレール56および第2シートレール57で充分に確保されている。すなわち、タング支持部54に引張り荷重F5が作用した際に、引張り荷重F5を第2フロアクロスメンバ35やバッテリクロスメンバ131の2部材で一層確実に支えることができる。これにより、タング支持部54(すなわち、シートベルト87)の支持強度を良好に確保できる。
よって、第1フロアクロスメンバ34や第2フロアクロスメンバ35の剛性が第1シートレール56、第2シートレール57で充分に確保されている。
これにより、タング支持部54に引張り荷重F5が作用した際に、引張り荷重F5を第2フロアクロスメンバ35やバッテリクロスメンバ131の2部材で一層確実に支えることができる。すなわち、タング支持部54(すなわち、シートベルト87)の支持強度を良好に確保できる。
例えば、前記実施形態では、床下搭載部品(すなわち、車載部品)としてバッテリパック28を例示したがこれに限らない。その他の例として、燃料タンクや燃料電池スタック(fuel cell stack)などを床下搭載部品とすることも可能である。
10……車体
12……車体下部構造
16……フロアパネル
21(21A)…外締結ユニット(締結ユニット)
21(21B)…内締結ユニット(締結ユニット)
23……第1前締結座部(締結座部)
24……第2前締結座部(締結座部)
25……第1後締結座部(締結座部)
26……第2後締結座部(締結座部)
28……バッテリパック(床下搭載部品)
31……ドライバシート(シート)
32……パッセンジャシート(シート)
34〜36…第1〜第3のフロアクロスメンバ(フロアクロスメンバ)
53……シート取付部
54……タング支持部(ベルト支持部)
56,57…第1、第2のシートレール(第1、第2のシート支持部)
87……シートベルト
88……タング
123…バッテリ
129…バッテリパックの内部(床下搭載部品の内部)
131…バッテリクロスメンバ(床下クロスメンバ)
133…外締結部材(締結部材)
134…内締結部材(締結部材)
141…外締結ブラケット(締結ブラケット)
142…内締結ブラケット(締結ブラケット)
171,301…端部メンバ
172,302…直線部メンバ
173,303…中央部メンバ
184,197…第1接合部
185,202…底部
186,203…外脚部(脚部)
187,204…内脚部(脚部)
188,307…外上フランジ(フランジ)
206,308…内上フランジ(フランジ)
196,198…第2接合部
F2,F5…引張り荷重(荷重)
Claims (6)
- フロアパネルの下方に床下搭載部品が取り付けられた車体下部構造において、
前記フロアパネルに設けられ、車幅方向へ延びるフロアクロスメンバと、
前記フロアクロスメンバの下方に配置され、前記床下搭載部品に取り付けられた床下クロスメンバと、
前記床下クロスメンバを前記フロアクロスメンバに取り付ける締結ユニットと、
前記フロアクロスメンバに取り付けられたシートと、を備え、
前記シートは、
前記フロアクロスメンバのうち前記締結ユニットの近傍に取り付けられることにより、前記締結ユニットに荷重を伝達可能なシート取付部と、
前記シート取付部に連結され、シートベルトを支持するベルト支持部と、を備えた、
ことを特徴とする車体下部構造。 - 前記締結ユニットは、
前記フロアクロスメンバに設けられた締結ブラケットと、
前記締結ブラケットに前記床下クロスメンバを締結する締結部材と、を備え、
前記締結ブラケットは、
前記フロアパネルに沿って配置され、前記締結部材に締結される底部と、
前記底部から立ち上げられた脚部と、
前記脚部の上端から前記フロアクロスメンバに沿って延び、前記フロアクロスメンバのうち、前記シート取付部が締結された締結座部の近傍に固定されることにより、前記締結座部に前記荷重を伝達可能なフランジと、を有する、
ことを特徴とする請求項1に記載の車体下部構造。 - 前記フロアクロスメンバは、
車幅方向外側から中央へ向けて順に接合される端部メンバ、直線部メンバ、および中央部メンバを備え、
前記端部メンバと前記直線部メンバとの第1接合部、および前記直線部メンバと前記中央部メンバとの第2接合部は、前記フロアパネルの下方に配置された前記床下搭載部品が連結される前記締結ブラケットに接合される、
ことを特徴とする請求項2に記載の車体下部構造。 - 前記フロアクロスメンバの前記締結座部は、前記中央部メンバに形成され、
前記中央部メンバと、前記直線部メンバとで前記フランジが挟持されている、
ことを特徴とする請求項3に記載の車体下部構造。 - 前記締結座部は、前記フロアクロスメンバの車幅方向中央側と車幅方向端部側とに有し、
前記シート取付部は、車幅方向に間隔をおいて設けられた一対のシート支持部を備え、
前記一対のシート支持部の一方は、車幅方向中央側の前記締結部材を補強するように中央側の締結部材の近傍に取り付けられ、
前記一対のシート支持部の他方は、車幅方向端部側の前記締結部材を補強するように端部側の締結部材の近傍に取り付けられている、
ことを特徴とする請求項2〜4のいずれか1項に記載の車体下部構造。 - 前記シート支持部は、前記シートを車体前後方向へスライド移動自在に、車体前後方向へ延びるシートレールであり、
前記フロアクロスメンバは、少なくとも車体前後方向に一対配置され、
一対のフロアクロスメンバの前記締結座部に前記シートレールが取り付けられている、
ことを特徴とする請求項5に記載の車体下部構造。
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