JP2020124992A - 車体後部構造 - Google Patents

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Abstract

【課題】車体後部のねじり剛性を高めて、ヒンジからの荷重によるねじり変形を抑制できる車体後部構造を提供する。【解決手段】車体後部構造100は、ルーフパネル110の後端部114の車両側面付近に固定されバックドアが取り付けられるヒンジ106と、ルーフパネルの車内側を車幅方向に延びるルーフレール124と、ルーフバックエクステンション125とを備え、ルーフバックエクステンションは、ルーフレールとともにルーフパネルの本体部112に接合される第1領域132と、第1領域との境に第1稜線を形成しルーフレールとともにルーフパネルの後端部に接合されヒンジが固定される第2領域134とを有し、第1稜線142は、車幅方向中央に向かうほど車両前後方向に離間しルーフレールに到達する第2稜線146と第3稜線148に分岐し、これら末端150、152同士をつなぐ車内側端部154は、ルーフレールとの間に空間166を形成している。【選択図】図2

Description

本発明は、車体後部構造に関するものである。
ハッチバックタイプやワゴンタイプなどの車両は、車体後部に形成されたバックドア用開口部を有する。このバックドア用開口部には、ヒンジを介してバックドアが取り付けられている。ヒンジには、バックドアの開閉時にバックドアからの荷重が入力される。このため、ヒンジが取り付けられる部位には、荷重に耐えられる剛性が必要となる。
特許文献1には、車体のテールゲート開口部を構成する車幅方向両側に配置されたリヤピラーと、リヤピラーの上端部間に連結されるリヤルーフレールとを有する車体後部構造が記載されている。このリヤルーフレールは、ルーフレールインナ、ルーフレールアウタおよび左右一対のリンフォースを有する。
ルーフレールインナは、リヤピラーの上端部間に設けられる。リンフォースは、ルーフレールインナの車幅方向両端部の上面に設けられる。またリンフォースは、テールゲートヒンジが取り付けられる台座形のテールゲート取付部を有する。テールゲート取付部は、ルーフレールインナの車幅方向両端部との間に第1閉断面部を形成する。ルーフレールアウタは、リンフォース間のルーフレールインナの上面に設けられ、リンフォース間に第1閉断面部と連なる第2閉断面部を形成する。
特許文献1では、リヤルーフレールのうち、車幅方向中央側が第2閉断面部により剛性強度が確保され、車幅方向両端側が第1閉断面部により剛性強度が確保されることにより、リヤルーフレール全体の剛性強度を最適にできる、としている。
特開2016−7966号公報
しかし特許文献1では、ヒンジが取り付けられる部位すなわちリンフォースのテールゲート取付部は、ルーフレールインナの車幅方向両端部との間に第1閉断面部を形成するものに過ぎない。つまり特許文献1では、リヤルーフレール全体の剛性強度を最適にするとしても、ヒンジに入力される荷重によって、ヒンジが取り付けられる部位にねじり変形が生じることを十分に抑制することは困難である。
本発明は、このような課題に鑑み、車体後部のねじり剛性を高めて、ヒンジからの荷重によるねじり変形を抑制できる車体後部構造を提供することを目的としている。
上記課題を解決するために、本発明にかかる車体後部構造の代表的な構成は、車両のルーフパネルであって車室上部を覆う本体部および本体部に連続していて車幅方向にわたって車内側に窪んだ後端部を有するルーフパネルと、ルーフパネルの後端部の車両側面付近に固定されバックドアが取り付けられるヒンジとを備える車体後部構造において、車体後部構造はさらに、ルーフパネルの車内側を車幅方向に延びていてルーフパネルの本体部および後端部に接合されてルーフパネルと閉断面を形成するルーフレールと、閉断面内に配置されルーフパネルおよびルーフレールを補強する補強部材とを備え、補強部材は、ルーフレールとともにルーフパネルの本体部に接合される第1領域と、第1領域に連続していて車内側に窪み第1領域との境界に車幅方向に延びる山折り形状の第1稜線を形成していてルーフレールとともにルーフパネルの後端部に接合されヒンジが固定される第2領域とを有し、第1稜線は、車幅方向中央に向かうほど互いに車両前後方向に離間しながら延びルーフレールに到達する山折り形状の第2稜線および第3稜線に分岐していて、第2稜線および第3稜線のルーフレールに到達した末端同士をつないでいる、補強部材の車内側端部は、ルーフレールとの間に空間を形成していることを特徴とする。
本発明によれば、車体後部のねじり剛性を高めて、ヒンジからの荷重によるねじり変形を抑制できる車体後部構造を提供することができる。
本発明の実施例に係る車体後部構造が適用される車両の外観を概略的に示す図である。 図1(b)の車体後部構造からルーフパネルの表示を省略した状態を拡大して示す図である。 図2の車体後部構造の一部を示す図である。 図2の車体後部構造を上方から見た状態を示す図である。 図4の車体後部構造の各断面を示す図である。
本発明の一実施の形態に係る車体後部構造の代表的な構成は、車両のルーフパネルであって車室上部を覆う本体部および本体部に連続していて車幅方向にわたって車内側に窪んだ後端部を有するルーフパネルと、ルーフパネルの後端部の車両側面付近に固定されバックドアが取り付けられるヒンジとを備える車体後部構造において、車体後部構造はさらに、ルーフパネルの車内側を車幅方向に延びていてルーフパネルの本体部および後端部に接合されてルーフパネルと閉断面を形成するルーフレールと、閉断面内に配置されルーフパネルおよびルーフレールを補強する補強部材とを備え、補強部材は、ルーフレールとともにルーフパネルの本体部に接合される第1領域と、第1領域に連続していて車内側に窪み第1領域との境界に車幅方向に延びる山折り形状の第1稜線を形成していてルーフレールとともにルーフパネルの後端部に接合されヒンジが固定される第2領域とを有し、第1稜線は、車幅方向中央に向かうほど互いに車両前後方向に離間しながら延びルーフレールに到達する山折り形状の第2稜線および第3稜線に分岐していて、第2稜線および第3稜線のルーフレールに到達した末端同士をつないでいる、補強部材の車内側端部は、ルーフレールとの間に空間を形成していることを特徴とする。
上記構成では、バックドアの開閉時や走行時などに、ヒンジが取り付けられるルーフパネルの後端部に荷重が入力される。ルーフパネルの後端部は、補強部材の第2領域およびルーフレールに重ねられこれらに接合され補強されているため、ヒンジから荷重が入力された場合でのねじり変形が抑制される。
さらにヒンジからの荷重は、補強部材に伝達される。補強部材は、ルーフパネルの本体部および後端部にそれぞれ接合される第1領域および第2領域を有し、さらに第1領域と第2領域の境界となる第1稜線が第2稜線および第3稜線に分岐してルーフレールに到達することで区画された形状となる。そして補強部材の車内側端部は、第2稜線および第3稜線のルーフレールに到達した末端同士をつないでいて、ルーフレールとの間に空間を形成している。つまり、補強部材には、第2稜線、第3稜線および車内側端部で区画された三角形状の壁面が形成され、さらに車内側端部でルーフレールとの間に空間すなわち閉断面が形成されている。
このため、補強部材は、三角形状の壁面と、車内側端部でルーフレールとの間に形成される閉断面とによって、ねじり剛性が高められ、これによりヒンジから荷重が伝達された場合であってもねじり変形が抑制される。また補強部材は、第1領域に連続していて車内側に窪んだ第2領域が、ルーフパネルの車内側に窪んだ後端部のいわば後ろ盾となり、ルーフパネルの後端部のねじり変形も抑制できる。このようにして上記構成によれば、車体後部のねじり剛性を高めて、ヒンジからの荷重によるねじり変形を抑制できる。
上記のルーフレールは、ルーフパネルの本体部に接合される上部分と、ルーフパネルの後端部に接合される下部分と、上部分と下部分とをつなぐ中間部分とを有し、第2稜線は、ルーフレールの中間部分の上端部に位置し、第3稜線は、ルーフレールの下部分に到達しているとよい。
これにより、補強部材の車内側端部は、ルーフレールの中間部分の上端部に位置する第2稜線の末端と、ルーフレールの下部分に到達している第3稜線の末端とをつないでいる。このため、補強部材の車内側端部は、ルーフレールの中間部分および下部分との間に三角形状の空間を形成している。このように空間が3つの直線状の辺で区画されているため、荷重が伝達され易くなり剛性を高めることができる。また、第2稜線の末端は、ルーフレールの中間部分の上端部に位置するため、三角形状の空間の高さを確保できる。これにより、三角形状の空間が3辺のうち1辺だけが短い形状にならないため、荷重が伝達され易くなりねじり剛性を保つことができる。
上記の第3稜線の長さは、第2稜線の末端からルーフレールの下部分までの長さよりも長いとよい。このように第3稜線の長さは、第2稜線の末端からルーフレールの下部分までの長さすなわち三角形状の空間の高さを規定する長さよりも長くなっている。このため、第3稜線は、ルーフレールの下部分に向かって緩やかに傾斜して延びるため、荷重の伝達を滑らかにして応力集中を抑えることができる。
上記のルーフレールは、シートベルト装置が上下に通され補強部材に覆われる開口部と、開口部の車両後側に形成されシートベルト装置を取り付ける第1取付座面と、第1取付座面の車両後側に位置し補強部材の第2領域に重ねられヒンジを取り付ける第2取付座面とを有し、第1取付座面と第2取付座面は、平面視で車両前後方向に重なっていて、車幅方向から見て曲面でつながっているとよい。
このように、補強部材は、ルーフレールの開口部を覆っているため、剛性の低い開口部を補強できる。またルーフレールでは、シートベルト装置の第1取付座面とヒンジの第2取付座面とが車両前後方向で重なっていて、さらに曲面でつながって連続している。このため、ルーフレールでは、一方の取付座面で受けた荷重を他方の取付座面に伝達し易くなり、剛性を高めることができる。
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施例について詳細に説明する。かかる実施例に示す寸法、材料、その他具体的な数値などは、発明の理解を容易とするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。
図1は、本発明の実施例に係る車体後部構造100が適用される車両102の外観を概略的に示す図である。図1(a)は、車両102を斜め後方から見た状態を示す図である。図1(b)は、図1(a)の車体後部構造100の一部を拡大して示す図である。なお以下各図において、車両前後方向をそれぞれ矢印Front、Back、車幅方向の左右をそれぞれ矢印Left、Right、車両上下方向をそれぞれ矢印Up、Downで例示する。
例えばハッチバックタイプの車両102では、図1(a)に示すように車体後部に後部開口部104が形成されている。この後部開口部104には、不図示のバックドアが一対のヒンジ106、108によって開閉自在に取り付けられる。車体後部構造100は、ヒンジ106、108に加え、ルーフパネル110を備える。
ルーフパネル110は、図1(b)に示すように、車室上部を覆う本体部112と、後端部114とを有する。後端部114は、本体部112に連続していて車幅方向にわたって車内側に窪んだ部位である。後端部114は、本体部112の後縁116から下方に延びる後側縦壁部118と、後側縦壁部118の下端120から車両後方に延びる後側延長部122とを有する。
ヒンジ106は、ルーフパネル110の後端部114のうち後側延長部122の車両側面付近に固定されている。なおヒンジ108は、図1(a)に示すようにヒンジ106と対称に配置されていて、その周辺構造もヒンジ106と同様である。
図2は、図1(b)の車体後部構造100からルーフパネル110の表示を省略した状態を拡大して示す図である。車体後部構造100はさらに、ルーフレール124と、補強部材(ルーフバックエクステンション125)とを備える。
ルーフレール124は、図1(b)に示すルーフパネル110の車内側を車幅方向に延びる部材である。ルーフレール124は、車幅方向中央に位置するルーフバックメンバ126と、一対のバックドアヒンジリンフォース128とを有し、これら3つの部材で形成されている。バックドアヒンジリンフォース128は、ルーフバックメンバ126の車幅方向外側に位置し、その一部がルーフバックメンバ126に上方から重ねられている。さらにルーフレール124は、ルーフパネル110の本体部112および後端部114に接合されて、ルーフパネル110と閉断面130(図5参照)を形成する。
ルーフバックエクステンション125は、ルーフパネル110とルーフレール124で形成される図5に示す閉断面130内に配置され、ルーフパネル110およびルーフレール124を補強する。ルーフバックエクステンション125は、図2に示すように第1領域132と第2領域134とを有する。第1領域132は、ルーフパネル110の本体部112に沿っていて、その前部136でルーフレール124とともにルーフパネル110の本体部112に接合される。
第2領域134は、第1領域132に連続していて車内側に窪んでいて、その後部138でルーフレール124とともにルーフパネル110の後端部114の後側延長部122に接合され、ヒンジ106が固定される。なお第2領域134の後部138には、ヒンジ106を取り付ける位置で上方に隆起した取付台座140が形成されている。
また第1領域132と第2領域134の境界には、車幅方向に延びる山折り形状の第1稜線142が形成されている。第1稜線142は、図示のように分岐点144で第2稜線146および第3稜線148に分岐している。第2稜線146および第3稜線148は、分岐点144から車幅方向中央に向かうほど互いに車両前後方向に離間しながら延びる山折り形状の稜線であり、その末端150、152がルーフレール124に到達している。
ルーフバックエクステンション125はさらに、第2稜線146および第3稜線148の末端150、152同士をつなぐ車内側端部154を有する。このため、ルーフバックエクステンション125には、第2稜線146、第3稜線148および車内側端部154で区画された三角形状の壁面156が形成されている。
またルーフレール124は、上部分158と、下部分160と、中間部分162とを有する。上部分158は、ルーフパネル110の本体部112に接合される。下部分160は、ルーフパネル110の後端部114に接合される。中間部分162は、上部分158と下部分160とをつなぐ部位である。さらに図示のように、第2稜線146の末端150は、ルーフレール124の中間部分162の上端部164付近に位置している。第3稜線148の末端152は、ルーフレール124の下部分160に到達している。
ルーフバックエクステンション125の車内側端部154はさらに、ルーフレール124の中間部分162および下部分160との間に、3つの直線状の辺で区画された三角形状の空間166を形成している。また、第2稜線146の末端150は、ルーフレール124の中間部分162の上端部164に位置するため、この空間166の高さを確保できる。さらに第3稜線148の長さLaは、第2稜線146の末端150からルーフレール124の下部分160までの長さLbよりも長い。
なお図2に示すように車体後部構造100の周辺構造として、ルーフレール124の車幅方向外側にサイドボディアウタ168が配置され、さらにルーフレール124の車両後側にサイドボディアウタエクステンション170が配置されている。
図3は、図2の車体後部構造100の一部を示す図である。図3(a)は、図2の車体後部構造100のからヒンジ106およびルーフバックエクステンション125の表示を省略した状態を示している。図3(b)は、図2の車体後部構造100を車内側から見上げた状態を示している。
ルーフレール124のバックドアヒンジリンフォース128は、開口部172と、第1取付座面174と、第2取付座面176とを有する。開口部172には、シートベルト装置(シートベルトリマインダー178)が上下に通されていて、図2に示すようにルーフバックエクステンション125で覆われている。このようにして、剛性の低い開口部172は、ルーフバックエクステンション125によって補強されている。
第1取付座面174は、開口部172の車両後側に形成され、ボルトなどによりシートベルトリマインダー178を取り付ける。さらにシートベルトリマインダー178は、第1取付座面174よりも車両前側に位置する座面180にボルトなどで取り付けられている。
第2取付座面176は、ヒンジ106を取り付ける座面であり、第1取付座面174の車両後側に位置し、図3(a)に示すように上方に隆起している。また第2取付座面176は、ルーフバックエクステンション125の第2領域134の後部138に形成された取付台座140(図2参照)に重ねられ、ヒンジ106を取り付ける。
なお図3(b)に示すように車体後部構造100の周辺構造として、後部開口部104の側部にはリアピラーインナ182が配置され、さらにリアピラーインナ182には車室側面に沿って延びるルーフサイドレール184が接合されている。
図4は、図2の車体後部構造100を上方から見た状態を示す図である。図5は、図4の車体後部構造100の各断面を示す図である。なお各断面図では、ルーフパネル110を追加して示している。
車体後部構造100では、図5(a)のA−A断面に示すようにルーフバックエクステンション125の車内側端部154がルーフレール124の中間部分162および下部分160との間に閉断面である三角形状の空間166を形成している。さらにルーフバックエクステンション125は、図2に示すように第2稜線146、第3稜線148および車内側端部154で区画された三角形状の壁面156を形成している。
ここで車体後部構造100では、バックドアを開閉すると、ヒンジ106が取り付けられるルーフパネル110の後端部114に荷重が入力され、荷重はさらに、ルーフバックエクステンション125に伝達される。なおルーフパネル110の後端部114には、バックドアの開閉時に限らず、走行時にも荷重が入力される。このような場合であっても、ルーフバックエクステンション125は、三角形状の壁面156と三角形状の空間166によってねじり剛性が高められているため、ねじり変形が抑制される。
また車体後部構造100では、空間166が3つの直線状の辺で区画されているため、荷重が伝達され易くなりねじり剛性を高めることができる。さらに空間166は、第2稜線146の末端150がルーフレール124の中間部分162の上端部164付近に位置するためその高さを確保でき、3辺のうち1辺だけが短い形状にならず、荷重が伝達され易くなりねじり剛性を保つことができる。
さらに図2に示すように第3稜線148の長さLaは、第2稜線146の末端150からルーフレール124の下部分160までの長さLbすなわち空間166の高さを規定する長さよりも長くなっている。このため、第3稜線148は、ルーフレール124の下部分160に向かって緩やかに傾斜して延び、これにより荷重の伝達を滑らかにして応力集中を抑えることができる。
また図5(b)、図5(c)のB−B断面およびC−C断面に示すように、第1領域132に連続していて車内側に窪んだ第2領域134は、ルーフパネル110の後端部114の後側縦壁部118のいわば後ろ盾となるように配置されている。このため、ルーフパネル110の後端部114の後側縦壁部118は、ヒンジ106から荷重が入力されても変形し難くなる。
さらにルーフパネル110の後端部114の後側延長部122は、図5(b)および図5(c)に示すように、ルーフバックエクステンション125の第2領域134の後部138およびルーフレール124に重ねられ、これらに接合され補強されている。このため、ルーフパネル110の後端部114の後側延長部122は、ヒンジ106から荷重が入力されても変形し難くなる。
ルーフレール124の第1取付座面174と第2取付座面176は、図4に示すように平面視で車両前後方向に重なっている。さらに第1取付座面174と第2取付座面176は、図5(c)に示すように車幅方向から見て、ルーフレール124のバックドアヒンジリンフォース128の曲面186でつながっている。このため、ルーフレール124では、第1取付座面174で受けた荷重を第1取付座面176に、あるいは第2取付座面176で受けた荷重を第1取付座面174に伝達し易くなり、ねじり剛性を高めることができる。
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施例について説明したが、本発明はかかる例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
本発明は、車体後部構造に利用することができる。
100…車体後部構造、102…車両、104…後部開口部、106、108…ヒンジ、110…ルーフパネル、112…本体部、114…後端部、116…本体部の後縁、118…後側縦壁部、120…後側縦壁部の下端、122…後側延長部、124…ルーフレール、125…ルーフバックエクステンション、126…ルーフバックメンバ、128…バックドアヒンジリンフォース、130…閉断面、132…第1領域、134…第2領域、136…第1領域の前部、138…第2領域の後部、140…取付台座、142…第1稜線、144…分岐点、146…第2稜線、148…第3稜線、150…第2稜線の末端、152…第3稜線の末端、154…車内側端部、156…壁面、158…上部分、160…下部分、162…中間部分、164…中間部分の上端部、166…空間、168…サイドボディアウタ、170…サイドボディアウタエクステンション、172…開口部、174…第1取付座面、176…第2取付座面、178…シートベルトリマインダー、180…座面、182…リアピラーインナ、184…ルーフサイドレール、186…曲面

Claims (4)

  1. 車両のルーフパネルであって車室上部を覆う本体部および該本体部に連続していて車幅方向にわたって車内側に窪んだ後端部を有するルーフパネルと、該ルーフパネルの後端部の車両側面付近に固定されバックドアが取り付けられるヒンジとを備える車体後部構造において、当該車体後部構造はさらに、
    前記ルーフパネルの車内側を車幅方向に延びていて該ルーフパネルの本体部および後端部に接合されて該ルーフパネルと閉断面を形成するルーフレールと、
    前記閉断面内に配置され前記ルーフパネルおよび前記ルーフレールを補強する補強部材とを備え、
    前記補強部材は、
    前記ルーフレールとともに前記ルーフパネルの本体部に接合される第1領域と、
    前記第1領域に連続していて車内側に窪み前記第1領域との境界に車幅方向に延びる山折り形状の第1稜線を形成していて前記ルーフレールとともに前記ルーフパネルの後端部に接合され前記ヒンジが固定される第2領域とを有し、
    前記第1稜線は、車幅方向中央に向かうほど互いに車両前後方向に離間しながら延び前記ルーフレールに到達する山折り形状の第2稜線および第3稜線に分岐していて、
    前記第2稜線および第3稜線の前記ルーフレールに到達した末端同士をつないでいる、前記補強部材の車内側端部は、前記ルーフレールとの間に空間を形成していることを特徴とする車体後部構造。
  2. 前記ルーフレールは、前記ルーフパネルの本体部に接合される上部分と、前記ルーフパネルの後端部に接合される下部分と、前記上部分と該下部分とをつなぐ中間部分とを有し、
    前記第2稜線は、前記ルーフレールの中間部分の上端部に位置し、
    前記第3稜線は、前記ルーフレールの下部分に到達していることを特徴とする請求項1に記載の車体後部構造。
  3. 前記第3稜線の長さは、前記第2稜線の末端から前記ルーフレールの下部分までの長さよりも長いことを特徴とする請求項2に記載の車体後部構造。
  4. 前記ルーフレールは、
    シートベルト装置が上下に通され前記補強部材に覆われる開口部と、
    前記開口部の車両後側に形成され前記シートベルト装置を取り付ける第1取付座面と、
    前記第1取付座面の車両後側に位置し前記補強部材の前記第2領域に重ねられ前記ヒンジを取り付ける第2取付座面とを有し、
    前記第1取付座面と前記第2取付座面は、平面視で車両前後方向に重なっていて、車幅方向から見て曲面でつながっていることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の車体後部構造。
JP2019017821A 2019-02-04 2019-02-04 車体後部構造 Active JP7188151B2 (ja)

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