JP3407464B2 - 押出材に対する部品の取付構造 - Google Patents

押出材に対する部品の取付構造

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JP3407464B2 JP07420495A JP7420495A JP3407464B2 JP 3407464 B2 JP3407464 B2 JP 3407464B2 JP 07420495 A JP07420495 A JP 07420495A JP 7420495 A JP7420495 A JP 7420495A JP 3407464 B2 JP3407464 B2 JP 3407464B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は押出材に対する部品の
取付構造に関する。
【0002】
【従来の技術】例えば、自動車の車体構造の分野におい
ては、軽量化を図るために、車体をアルミ軽合金の押出
材で形成する技術が提案されている。そして、このよう
な押出材に対する従来の部品の取付け方としては、図1
4に示すように、部品1の端部を押出材2の取付面部2
aに溶接し、その溶接部Mにより部品1を結合する方法
がある。このような取付方法の場合は、溶接部Mを形成
する際の熱の影響により、押出材2の取付面部2aにお
ける機械的強度が低下するおそれがあるため、その強度
低下を補うために、該取付面部2aの板厚を他の面より
も大きく設定する必要がある(特開昭62−16616
5号公報参照)。このような取付け方を自動車のサイド
メンバに適用したものとして、実開昭63−12118
1号公報で知られているように、押出材で形成したサイ
ドメンバの下面部に、サスペンション用の部品を溶接す
る場合ある。このような場合も、熱による強度低下を補
うために、サイドメンバの下面部の板厚を大きくする必
要がある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の技術にあっては、溶接による強度低下を補う
ために、取付面部2aの板厚を大きくする必要があるた
め、その分、押出材2の重量が増し、車体の軽量化を図
るという本来の目的を達成する上で不利となっている。
【0004】この発明はこのような従来の技術に着目し
たものであり、部品の溶接による押出材の強度低下を抑
制し、より一層の軽量化を図ることができる部品の取付
構造を提供するものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明は、
押出材が複数の壁面部の隣接する端末同士を角部を介し
て連結した閉断面形状で、該押出材を形成する複数の壁
面部の一部を取付面部とし、該取付面部に対して部品を
取付ける構造において、前記部品に先端が各々取付面部
以外の2つの対向する壁面部の略中央に対応する一対の
フランジを形成し、該各フランジの先端をそれぞれ対応
する壁面部に対して溶接し、前記取付面部の略中央に対
応させて前記部品にスリット部分を形成すると共に、該
スリット部分が溶接部で埋まるように前記スリット部分
を前記取付面部に溶接した押出材に対する部品の取付構
造としたことを特徴とする。ここで、「2つの対向する
壁面部」とは、必ずしも平行状態で対向することのみを
意味するものでなく、フランジを対応させることができ
れば、角度をもって対向するものでも良い。
【0006】
【0007】
【0008】請求項2記載の発明は、押出材が複数の壁
面部の隣接する端末同士を角部を介して連結した閉断面
形状で、該押出材を形成する複数の壁面部の一部を取付
面部とし、該取付面部に対して部品を取付ける構造にお
いて、前記部品に取付面部以外の壁面部を取り囲むリン
グ状のフランジを形成すると共に、該フランジにおける
各壁面部の略中央に対応する部位に長手方向に沿うスリ
ット部分を形成し、該スリット部分が溶接部で埋まるよ
うに前記スリット部分をそれぞれ対応する壁面部に対し
て溶接した押出材に対する部品の取付構造としたことを
特徴とする。
【0009】請求項3記載の発明は、請求項2に記載の
押出材に対する部品の取付構造において、前記取付面部
の略中央に対応させて前記部品にスリットを形成すると
共に、該スリット部分が溶接部で埋まるように前記スリ
ット部分を前記取付面部に溶接したことを特徴とする。
【0010】
【作用】請求項1記載の発明によれば、部品に形成した
一対のフランジの先端をそれぞれ押出材における2つの
対向する壁面部の略中央に溶接するため、溶接により必
要な部品の取付強度が得られると共に、溶接熱による押
出材の強度低下が阻止される。しかも、前記取付面部の
略中央に対応させて前記部品にスリット部分を形成する
と共に、該スリット部分が溶接部で埋まるように前記ス
リット部分を前記取付面部に溶接したことにより、溶接
熱の影響による部品の強度低下を起こすことがない。
なわち、押出材における壁面部の略中央は角部に比べて
圧縮応力をあまり分担しない部位であるため、この部位
が溶接による熱影響を受けても、角部が熱影響を受けな
ければ、押出材体の強度は保たれる。このように、溶接
による強度低下が阻止されるため、押出材の取付面部の
板厚を大きくする必要がなく、その分、より一層の軽量
化を図ることができる。
【0011】
【0012】
【0013】請求項2記載の発明によれば、押出材にお
ける取付面部以外の壁面部を取り囲むリング状のフラン
ジを形成し、該スリット部分が溶接部で埋まるように前
スリット部分をそれぞれ対応する壁面部に対して溶接
しているため、部品の必要な取付強度が得られると共
に、溶接熱による押出材の強度低下が阻止される。特
に、部品に形成したリング状のフランジが押出材を取り
囲んだ状態で取付けられているため、万一、過大な長手
方向での入力により溶接部が破壊されても、部品は押出
材に対して長手方向で移動自在になるだけで、この部品
が押出材から完全に外れることはない。従って、部品の
取付信頼性に優れる。
【0014】請求項3記載の発明によれば、請求項2に
記載の押出材に対する部品の取付構造において、フラン
ジの溶接の他に、部品自体形成したスリット部分を
接部で埋まるようにスリット部分を壁面部に溶接してい
るため、部品の取付強度が更に向上する。
【0015】
【実施例】以下この発明の好適な実施例を自動車の車体
を例にして説明する。
【0016】図1〜図7はこの発明の第1実施例を説明
するための図である。実施例の車体は上部構造体4と下
部構造体5から成り、それぞれがアルミ軽合金による押
出材を主体として形成されたものである(図1参照)。
上部構造体4には各種パネルやガラスが取付けられる構
造になっているが図示は省略している。上部構造体4の
前後にはサスペンション入力を受けるストラットハウジ
ング6a、6bが設けられている。そして、7はフロン
トピラー、8はセンタピラー、9はリヤピラーである。
下部構造体5は、前方にフロントサイドメンバ10が、
後方には車室部分からリヤ部分に至るフロアサイドメン
バ11が配され、車室部分の左右両側にはサイドシル1
2が配されている。このサイドシル12には前記各ピラ
ー7、8、9の下端が結合される。また、下部構造体4
には、複数のクロスメンバ13、14、15、16、1
7等も設けられている。
【0017】そして、「押出材」としてのフロントサイ
ドメンバ10には、「部品」としてのフロントサスペン
ション用の取付ブラケット18と、エンジン用のマウン
トブラケット19が取付けられている。同じく「押出
材」としてのフロアサイドメンバ11には、「部品」と
してのクロスメンバ14等と、リヤサスペンション用の
取付ブラケット20が取付けられている。
【0018】以下、上記各部品の取付構造を順に説明す
る。尚、以下の説明では、図中のYを長手方向、Xを幅
方向として説明する。
【0019】フロント側の取付ブラケット18の取付構
造(図2及び図3参照):
【0020】フロントサイドメンバ10は、それぞれ
「壁面部」としての上面部10a、両側面部10c、1
0d、下面部10bから成る断面長方形状をした閉断面
押出材で、前記各面部10a、10b、10c、10d
の隣接する端末同士は角部Kを介して連結されている。
そして、このフロントサイドメンバ10のうち、下面部
10bが取付ブラケット18のための「取付面部」とな
っている。
【0021】取付ブラケット18は、中央に下向きの凸
部21aが形成された水平部21と、該水平部21の両
端からそれぞれ上向きに曲折形成した垂直フランジ2
2、23とから成る。この垂直フランジ22、23の先
端22a、23aはちょうどフロントサイドメンバ10
の両側面部10c、10dの中央に対応している。ま
た、水平部21の前後にはフロントサイドメンバ10の
下面部10bの中央に対応するスリットSが形成されて
いる。取付ブラケット18はアルミ合金鋳造品であり、
その凸部21aには、図示せぬサスペンションメンバを
取付けるための鉄製のピン24が一体的に設けられてい
る。このピン24は上部に形成された回転止めのセレー
ション部24aを凸部21a内に埋設し、下部のネジ部
24bだけを下方へ突出させている。
【0022】この取付ブラケット18の取付け方として
は、この取付ブラケット18をフロントサイドメンバ1
0の「取付面部」である下面部10bに下からセット
し、水平部21の上面を該下面部10bに当接させると
共に、両側の垂直フランジ22、23を両側面部10
c、10dに当接させる。そして、垂直フランジ22、
23の各先端22a、23aを両側面部10c、10d
の中央に対して長手方向に沿ってアーク溶接すると共
に、スリットS部分を下面部10bの中央に対してアー
ク溶接する。これにより、スリットS部分は熱により溶
けて固まった溶接部Mで埋められると共に、前記垂直フ
ランジ22、23の先端22a、23aにも溶けて固ま
った溶接部Mが形成される。垂直フランジ22、23の
先端22a、23aに形成される溶接部Mは一本の連続
したものでなく、所定の長さごと断続的に形成されたも
のである。そして、この溶接部Mによる金属間結合によ
り取付ブラケット18がフロントサイドメンバ10に対
して取付けられる。
【0023】この実施例では、加熱される溶接部Mが、
それぞれフロントサイドメンバ10の両側面部10c、
10dと下面部10bにおける「中央」であるため、溶
接熱の影響によりフロントサイドメンバ10が強度低下
を起こすことはない。
【0024】この点を、例えば、図4に示すような参考
断面形状の押出材25で説明する。一般的に圧縮を受け
る押出材25には断面でみて応力を分担する部位としな
い部位がある。壁面座屈で圧縮強度が決まる押出材25
では、圧縮応力を分担する部位を有効幅と言う。押出材
25のような角部Kを有する断面形状においてはこの角
部K付近が有効幅となるが、角部K以外の壁面部25a
〜25eは応力をあまり分担しない部位となるため、こ
の壁面部25a〜25eの中央に熱を加えても、部材の
強度にあまり影響を与えない。
【0025】従って、この実施例のフロントサイドメン
バ10においても、両側面部10c、10dの中央や、
下面部10bの中央部位が溶接による熱影響を受けて
も、角部Kが熱影響を受けなければ、フロントサイドメ
ンバ10の強度は保たれる。
【0026】マウントブラケット19の取付構造(図5
参照):
【0027】マウントブラケット19はフロントサイド
メンバ10の上面部10aに取付けられるため、この上
面部10aが「取付面部」となる。マウントブラケット
19は、幅方向に沿う斜め上向きの一対の支持片26a
が形成された水平部26と、該水平部26の両端からそ
れぞれ下向きに曲折形成した垂直フランジ27、28と
から成り、この垂直フランジ27、28の先端27a、
28aがフロントサイドメンバ10の両側面部10c、
10dの中央に対応し、水平部26の前後には上面部1
0aの中央に対応するスリットSが形成されている。そ
して、垂直フランジ27、28の先端27a、28a及
びスリットSをアーク溶接した溶接部Mによりマウント
ブラケット19がフロントサイドメンバ10に対して取
付けられる。このマウントブラケット19の場合も、先
の取付ブラケット18の場合と同様に、応力を分担しな
い部分に溶接しているため、溶接熱による強度低下はな
い。
【0028】クロスメンバ14の取付構造(図6参
照):
【0029】クロスメンバ14はフロアサイドメンバ1
1の内側の側面部11dに取付けられるため、この側面
部11dが「取付面部」となる。このクロスメンバ14
は、閉断面のクロスメンバ本体14aが内側へ向けて延
設された垂直部29と、該垂直部29の上下両端からそ
れぞれ外向きに曲折形成した水平フランジ30、31と
から成り、この水平フランジ30、31の先端30a、
31aがフロアサイドメンバ11の上面部11a及び下
面部11bの各中央に対応している。そして、水平フラ
ンジ30、31の先端30a、31aをアーク溶接した
溶接部Mによりクロスメンバ14がフロアサイドメンバ
11に対して取付けられる。このクロスメンバ14の場
合も、応力を分担しない部分に溶接しているため、溶接
熱による強度低下はない。
【0030】リヤ側の取付ブラケット20の取付構造
(図7参照):
【0031】リヤ側の取付ブラケット20はフロアサイ
ドメンバ11の下面部11bに取付けられるため、この
下面部11bが「取付面部」となる。この取付ブラケッ
ト20は前後方向に沿う下向きの一対の支持片32aが
形成された水平部32と、該水平部32の両端からそれ
ぞれ上向きに曲折形成した垂直フランジ33、34とか
ら成っている。垂直フランジ33、34の先端33a、
34bはフロアサイドメンバ11の両側面部11c、1
1dの中央に対応しており、水平部32には下面部11
bの中央に対応する複数のスリットSが長手方向に沿っ
て断続的に設けられている。そして、垂直フランジ3
3、34の先端33a、34bの溶接部MとスリットS
部分の溶接部Mによりこの取付ブラケット20がフロア
サイドメンバ11に対して取付けられる。この取付ブラ
ケット20の場合も、応力を分担しない部分に溶接して
いるため、溶接熱による強度低下はない。
【0032】以上のように、この実施例によれば、熱影
響による強度低下を補うために、フロントサイドメンバ
10やフロアサイドメンバ11における一部の面を特別
に厚く形成する必要がないため、その分、一層の軽量化
を図ることができる。
【0033】図8はこの発明の第2実施例を示す図であ
る。この実施例のフロントサイドメンバ35は、下面部
35bに隣接した2つの斜面部35b′、35b″を有
する断面変形六角形状で、その下面部35bと2つの両
斜面部35b′、35b″が「取付面部」となってい
る。取付ブラケット36には一対のフランジ37、38
が形成されており、このフランジ37、38の先端37
a、38aが両側面部35c、35dの中央に対応して
いる。この先端37a、38aに形成された溶接部Mよ
り取付ブラケット36がフロントサイドメンバ35に対
して取付けられている。
【0034】図9はこの発明の第3実施例を示す図であ
る。この実施例のフロントサイドメンバ39は、上下対
称な断面六角形状で、その下側の2つの斜面部39
b′、39b″が「取付面部」となっている。取付ブラ
ケット40には一対のフランジ41、42が形成されて
おり、このフランジ41、42の先端41a、42aが
両側面部39c、39dの中央に対応している。この先
端41a、42aに形成された溶接部Mより取付ブラケ
ット40がフロントサイドメンバ39に対して取付けら
れている。
【0035】図10はこの発明の第4実施例を示す図で
ある。この実施例のフロントサイドメンバ43は、第2
実施例と同様の断面変形六角形状で、その下面部43b
と両斜面部43b′、43″が「取付面部」となってい
る。取付ブラケット44には一対のフランジ45、46
が形成されているが、取付ブラケット44の中心S1
前記「取付面部」の中心S2 よりもDだけ外側へ変位し
ているため、内側のフランジ46の方が外側のフランジ
45よりも長い。短い方のフランジ45には該フランジ
45を支持するためのリブ47も形成されている。長さ
は異なっても各フランジ45、46の先端45a、46
aが両側面部43c、43dの中央に対応しているた
め、この先端45a、46aに形成された溶接部Mよ
り、強度低下を招くことなく、取付ブラケット44をフ
ロントサイドメンバ43に対して確実に取付けることが
できる。このように取付ブラケット44の幅方向での取
付位置を変更することも可能なため、車体の設計自由度
が高まる。
【0036】図11はこの発明の第5実施例を示す図で
ある。この実施例のフロントサイドメンバ48は下面部
48bが「取付面部」となっている。また取付ブラケッ
ト49には1つのフランジ50が形成され、該フランジ
50の先端50aが外側の側面部48cの中央に対応し
ている。尚、このフランジ50にはリブ51が形成され
ている。また、取付ブラケット49の内側端49dは下
面部48bの中央に対応している。そして、前記フラン
ジ50の先端50a及び取付ブラケット49の内側端4
9dに形成した溶接部Mにより、該取付ブラケット49
をフロントサイドメンバ48に対して取付けている。取
付けた状態において、取付ブラケット49の中心S1
下面部48bの中心S2 よりも外側に変位した状態とな
る。このようにフランジ50が1つでも、必要な取付強
度が得られ、取付面部の強度低下を阻止することができ
る。従って、取付ブラケット49の周辺部の構造によ
り、取付ブラケット49に2つの「フランジ」を形成で
きない場合或いは取付ブラケット49の中心S1 をフロ
ントサイドメンバ48の中心S2 からDだけ変位させて
取付ける場合に好適である。
【0037】図12はこの発明の第6実施例を示す図で
ある。この実施例のフロントサイドメンバ52は第3実
施例と同様の断面六角形で、その下側の2つの斜面部5
2b′、52b″が「取付面部」となっている。そし
て、取付ブラケット53には1つのフランジ54が形成
され、該フランジ54の先端54aが外側の側面部52
cの中央に対応している。尚、このフランジ54にはリ
ブ55が形成されている。また、取付ブラケット53の
内側端53dは、「取付面部」を形成する2つの斜面部
52b′、52b″のうちの、内側の斜面部52b″の
中央に対応している。そして、前記フランジ54の先端
54a及び取付ブラケット53の内側端53dに形成し
た溶接部Mにより、該取付ブラケット53をフロントサ
イドメンバ52に対して取付けている。この実施例も取
付ブラケット53の中心S1 がフロントサイドメンバ5
2の中心S2 よりもDだけ変位している。その他の構成
及び作用効果は第5実施例と同じである。
【0038】図13はこの発明の第7実施例を示す図で
ある。この実施例のフロントサイド56は下面部56b
が「取付面部」となっている。また、取付ブラケット5
7の上部には、フロントサイドメンバ56の両側面部5
6c、56d及び上面部56aを密接状態で取り囲むリ
ング状のフランジ58が形成されている。そして、この
リング状のフランジ58における前記両側面部56c、
56d及び上面部56aの各中央に対応する部位にはス
リットSが各々形成され、該スリットSに溶接部Mが形
成されている。この溶接部Mにより、強度を低下させる
ことなく、必要な取付強度を得ることができる。取付ブ
ラケット57に形成したリング状のフランジ58がフロ
ントサイドメンバ56を取り囲んだ状態で取付けられて
いるため、万一、過大な入力により溶接部Mが破壊され
ても、取付ブラケット57はフロントサイドメンバ56
に対して長手方向で移動自在となるだけで、該取付ブラ
ケット57自体がフロントサイドメンバ56から完全に
外れることはなく、取付信頼性に優れる。
【0039】以上の各実施例の説明では、自動車の車体
を例にしたが、本発明は自動車分野に限定されるもので
はない。
【0040】
【発明の効果】請求項1記載の発明によれば、部品に形
成した一対のフランジの先端をそれぞれ押出材における
2つの対向する壁面部の略中央に溶接するため、溶接に
より必要な部品の取付強度が得られると共に、溶接熱に
よる押出材の強度低下が阻止される。しかも、前記取付
面部の略中央に対応させて前記部品にスリット部分を形
成すると共に、該スリット部分が溶接部で埋まるように
前記スリット部分を前記取付面部に溶接したことによ
り、溶接熱の影響による部品の強度低下を起こすことが
ない。すなわち、押出材における壁面部の略中央は角部
に比べて圧縮応力をあまり分担しない部位であるため、
この部位が溶接による熱影響を受けても、角部が熱影響
を受けなければ、押出材体の強度は保たれる。このよう
に、溶接による強度低下が阻止されるため、押出材の取
付面部の板厚を大きくする必要がなく、その分、より一
層の軽量化を図ることができる。
【0041】
【0042】
【0043】請求項2記載の発明によれば、押出材にお
ける取付面部以外の壁面部を取り囲むリング状のフラン
ジを形成し、該スリット部分が溶接部で埋まるように前
スリット部分をそれぞれ対応する壁面部に対して溶接
しているため、部品の必要な取付強度が得られると共
に、溶接熱による押出材の強度低下が阻止される。特
に、部品に形成したリング状のフランジが押出材を取り
囲んだ状態で取付けられているため、万一、過大な長手
方向での入力により溶接部が破壊されても、部品は押出
材に対して長手方向で移動自在になるだけで、この部品
が押出材から完全に外れることはない。従って、部品の
取付信頼性に優れる。
【0044】請求項3記載の発明によれば、請求項2に
記載の押出材に対する部品の取付構造において、フラン
ジの溶接の他に、部品自体形成したスリット部分を
接部で埋まるようにスリット部分を壁面部に溶接してい
るため、部品の取付強度が更に向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の第1実施例に係る車体の全体構造を
示す斜視図である。
【図2】フロント側の取付ブラケットの取付構造を示す
斜視図である。
【図3】図2中矢示SA−SA線に沿う断面図である。
【図4】参考断面形状の有効幅を示す図である。
【図5】マウントブラケットの取付構造を示す斜視図で
ある。
【図6】クロスメンバの取付構造を示す斜視図である。
【図7】リヤ側の取付ブラケットの取付構造を示す斜視
図である。
【図8】この発明の第2実施例を示す図2相当の断面図
である。
【図9】この発明の第3実施例を示す図8相当の斜視図
である。
【図10】この発明の第4実施例を示す図8相当の斜視
図である。
【図11】この発明の第5実施例を示す図2相当の斜視
図である。
【図12】この発明の第6実施例を示す図9相当の斜視
図である。
【図13】この発明の第7実施例を示す図2相当の斜視
図である。
【図14】従来の部品の取付構造を示す斜視図である。
【符号の説明】
10 フロントサイドメンバ(押出材) 10a 上面部(壁面部) 10b 下面部(壁面部・取付面部) 10c、10d 側面部(壁面部) 11 フロアサイドメンバ(押出材) 11a 上面部(壁面部) 11b 下面部(壁面部・取付面部) 11c、11d 側面部(壁面部) 14 クロスメンバ(部品) 18 フロント側の取付ブラケット(部品) 19 マウントブラケット(部品) 20 リヤ側の取付ブラケット(部品) 22、23 垂直フランジ(フランジ) 22a、23a 先端 M 溶接部 X 幅方向 Y 長手方向 K 角部 S スリット
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B62D 21/02 F16B 11/00

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】押出材が複数の壁面部の隣接する端末同士
    を角部を介して連結した閉断面形状で、該押出材を形成
    する複数の壁面部の一部を取付面部とし、該取付面部に
    対して部品を取付ける構造において、前記部品に先端が
    各々取付面部以外の2つの対向する壁面部の略中央に対
    応する一対のフランジを形成し、該各フランジの先端を
    それぞれ対応する壁面部に対して溶接し、前記取付面部
    の略中央に対応させて前記部品にスリット部分を形成す
    ると共に、該スリット部分が溶接部で埋まるように前記
    スリット部分を前記取付面部に溶接したことを特徴とす
    る押出材に対する部品の取付構造。
  2. 【請求項2】 押出材が複数の壁面部の隣接する端末同士
    を角部を介して連結した閉断面形状で、該押出材を形成
    する複数の壁面部の一部を取付面部とし、該取付面部に
    対して部品を取付ける構造において、前記部品に取付面
    部以外の壁面部を取り囲むリング状のフランジを形成す
    ると共に、該フランジにおける各壁面部の略中央に対応
    する部位に長手方向に沿うスリット部分を形成し、該ス
    リット部分が溶接部で埋まるように前記スリット部分を
    それぞれ対応する壁面部に対して溶接したことを特徴と
    する押出材に対する部品の取付構造。
  3. 【請求項3】前記取付面部の略中央に対応させて前記部
    品にスリットを形成すると共に、該スリット部分が溶接
    部で埋まるように前記スリット部分を前記取付面部に溶
    接したことを特徴とする請求項2に記載の押出材に対す
    る部品の取付構造。
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