JP5073785B2 - 車体前部構造および車体前部構造の製造方法 - Google Patents
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Description
この冷却系部品は、フロントバルクヘッドのアッパ梁部に冷却系部品の上部が取り付けられ、フロントバルクヘッドのロア梁部にロア支持ブラケットを介して冷却系部品の下部が取り付けられている。
そして、アッパ梁部が左右のアッパメンバーに車体後方に向けて移動可能にボルトで締結され、ロア支持ブラケットがロア梁部に車体後方に向けて移動可能にボルトで締結されている。
冷却系部品の上部および下部を車体後方に向けて移動させることで、衝撃荷重で冷却系部品が損傷することを防ぐことができる(例えば、特許文献1参照。)。
しかし、特許文献1の車体前部構造は、アッパ梁部が左右のアッパメンバーに車体後方に向けて移動可能に取り付けられている。
このため、フロントバルクヘッドの剛性を確保する工夫が必要であり、この観点から改良の余地が残されていた。
よって、アッパ梁部を左右のアッパメンバー(すなわち、車体)に組み付ける際に、アッパ梁部が車体後方に向けて移動可能となるようにボルトの締結荷重を調整する必要がある。
同様に、ロア支持ブラケットをロア梁部(すなわち、車体)に組み付ける際に、ロア支持ブラケットが車体後方に向けて移動可能となるようにボルトの締結荷重を調整する必要がある。
このため、フロントバルクヘッドに冷却系部品を組み付ける作業に手間がかかり、この観点から改良の余地が残されていた。
また、ロア梁部に下支持機構を設け、この下支持機構で冷却系部品の下部を支持可能で、かつ、車体後方に向けて移動可能とした。
これにより、冷却系部品を車体後方に向けて移動させて、冷却系部品が荷重で損傷することを防ぐことができる。
よって、アッパ梁部やロア梁部を車体後方に移動させる必要がないので、アッパ梁部やロア梁部を一体的に強固に設ける(取り付ける)ことができ、フロントバルクヘッドの剛性を確保できる。
これにより、フロントバルクヘッドで車体前部構造の剛性を確保することが可能になり、車体前部構造の剛性を多種のパワーユニット(例えば、エンジン・トランスミッションユニット)に対応させることができる。
よって、アッパ移動ブラケットを車体後方に移動(スライド移動)させることによりスリットを上締結部材から外すことができる。
これにより、冷却系部品の上部の拘束を解除できるので、冷却系部品の上部を車体後方に比較的大きく移動させることができ、冷却系部品が荷重で損傷することを一層良好に防ぐことができる。
これにより、アッパ梁部(すなわち、フロントバルクヘッド)が荷重で変形することを抑えることができ、修理費(リペア費)を低減することができる。
これにより、アッパ移動ブラケットのスリットを上締結部材から外す際の荷重(すなわち、「抜去荷重」)の管理が容易になり、性能品質を良好に保つことができる。
さらに、請求項1に係る発明では、ロア移動ブラケットのスロット穴を車体前後方向へ向けて延ばした。そして、スロット穴を貫通した下締結部材でロア移動ブラケットをロア支持ブラケットに締結した。
よって、ロア移動ブラケットを車体後方に移動(スライド移動)させる際に、スロット穴を下締結部材に沿わせて移動することができる。
これにより、ロア移動ブラケット(すなわち、冷却系部品)を所望方向に安定的にスライド移動させることができる。
そして、ロア移動ブラケット(冷却系部品)のスライド移動が完了した際に、冷却系部品をフロントバルクヘッドから離れないように保つことができる。
これにより、冷却系部品を良好に保護して冷却系部品が荷重で損傷することを一層良好に防ぐことができる。
また、請求項1に係る発明では、ロア移動ブラケットおよび下締結部材間に下弾性部材を介在させることで、下締結部材の締結荷重を下弾性部材で好適に調整することができる。
これにより、ロア移動ブラケットのスロット穴を下締結部材に沿わせて移動する際の荷重(すなわち、「移動荷重」)の管理が容易になり、性能品質を良好に保つことができる。
さらに、請求項1に係る発明では、フロントバルクヘッドのアッパ梁部にアッパ支持ブラケットを取り付ける前に、アッパ支持ブラケットにアッパ移動ブラケットを上締結手段で締結するようにした。
よって、アッパ支持ブラケットにアッパ移動ブラケットを上締結手段で締結する際の締結荷重を好適に調整することができる。
同様に、フロントバルクヘッドのロア梁部にロア支持ブラケットを取り付ける前に、ロア支持ブラケットにロア移動ブラケットを下締結手段で締結するようにした。
よって、ロア支持ブラケットにロア移動ブラケットを下締結手段で締結する際の締結荷重を好適に調整することができる。
このように、上下の締結手段の締結荷重を好適に調整することで、締結荷重の管理が容易になり、性能品質を良好に保つことができる。
したがって、フロントバルクヘッドに冷却系部品を容易に組み付けることができる。
さらに、アッパ移動ブラケットの車幅方向両側に上締結手段をそれぞれ設けることで、アッパ移動ブラケットの車体前後方向略中央に一対の上締結手段を備えることができる。
よって、アッパ移動ブラケットの形状を車体後方に大きく張り出す必要がなく、アッパ移動ブラケットの小型化を図ることができる。
これにより、冷却系部品が車体後方に移動した際に、冷却系部品の後方に備えられた部品(エンジン補機やバッテリ類)にアッパ移動ブラケットや冷却系部品が干渉することを良好に避ける(回避する)ことができる。
さらに、ロア移動ブラケットの車幅方向両側に下締結手段をそれぞれ設けることで、ロア移動ブラケットの車体前後方向略中央に一対の下締結手段を備えることができる。
よって、ロア移動ブラケットの形状を車体後方に大きく張り出す必要がなく、ロア移動ブラケットの小型化を図ることができる。
これにより、冷却系部品が車体後方に移動した際に、冷却系部品の後方に備えられた部品(エンジン補機やバッテリ類)にロア移動ブラケットや冷却系部品が干渉することを良好に避ける(回避する)ことができる。
なお、車体前部構造10の骨格部を構成するフロントサイドフレーム、アッパメンバーおよびアッパサイドフレームは左右対称の部材なので左側部材について説明して右側部材の説明を省略する。
コンデンサ18は、例えば、エアコン用の冷媒ガスを冷却して液化するものである。
エンジンルーム22においてラジエータ17の車体後方に吸気ダクト(エンジン補機)23およびバッテリ24が設けられている。吸気ダクト23は、エンジン25の気化器に空気を導くためのダクトである。
また、エンジンルーム22の下方に、エンジン25を支える(搭載する)サブフレーム26が設けられている。
左アッパメンバー12は、左フロントサイドフレーム11の上方外側に配置され、後端部が左フロントピラー(図示せず)に連結され、前端部が左フロントサイドフレーム11の前端部11aに溶接(例えば、スポット溶接)で接合された部材である。
具体的には、ロア梁部32は、左サイド脚部31の下端部31aに左端部32aが溶接(例えば、スポット溶接)で接合され、右サイド脚部31の下端部31aに右端部32aが溶接(例えば、スポット溶接)で接合されている。
具体的には、アッパ梁部33は、左サイド脚部31の上端部31bに左端部(左上端部)15aが溶接(例えば、スポット溶接)で接合され、右サイド脚部31の上端部31bに右端部(右上端部)15aが溶接(例えば、スポット溶接)で接合されている。
バルクヘッド15には、冷却系部品16を支える冷却系支持ユニット20が設けられている。
左下支持機構36は、ロア梁部32の左端部32aに設けられるとともに冷却系部品16の左下部(下部)16b(図2参照)を支持可能で、かつ、冷却系部品16の左下部16bを車体後方に向けて移動可能な機構である。
鉛直部45の一対の取付孔45aにボルト51を差し込み、前壁15bの一対の溶接ナット52にねじ結合することで、鉛直部45が前壁15bに沿って一対のボルト51で取り付けられている。
この状態で、アッパ梁部33の下方で、かつ、アッパ梁部33の前方に水平部47が位置する(図2も参照)。
水平部47は、上面に一対の溶接ナット54が車幅方向に所定間隔L1をおいて溶接されている。
このアッパ移動ブラケット42は、ラジエータ17の左上部17a(図2も参照)やコンデンサ18の左上部18a(図2参照)を支えるアッパ支え部56と、アッパ支え部56から車体前方に向けて突出されたアッパ当接部57とを有する。
このアッパ支え部56は、後端部56aに上ラジエータ支え部61が設けられ、上ラジエータ支え部61の車体前方側に上コンデンサ支え部62が設けられ、前左右端部に車幅方向に所定間隔L1をおいて一対のスリット63が形成されている。
上コンデンサ支え部62は、コンデンサ18の左上部18aに嵌合することで左上部18aを支えることができる。
すなわち、アッパ支え部56は、冷却系部品16の左上部16a(図2、図3参照)に設けられることで、冷却系部品16の左上部16aを支える部材である。
このスリット63は、車体前方へ向けて開口するように形成され、前端に開口部63aを有するガイド溝である。
アッパ当接部57をアッパ支え部56の前端中央56cから突出させることで、アッパ当接部57の前端部57aに軽衝突時の衝撃荷重(荷重、入力)を車体前方から車体後方に向けて作用させることができる。
アッパ移動ブラケット42はアッパ支持ブラケット41に一対の上締結手段43で締結されている。
他方の上締結手段43は、一方の上締結手段43と同一構成部材なので各構成部材に一方の上締結手段43の同じ符号を付して詳しい説明を省略する。
上ばね部材67は圧縮ばねである。
換言すれば、上ばね部材67は、アッパ支え部56の前左端部56bおよび上締結ボルト65の頭部65aに第1ワッシャ66および第2ワッシャ68を介して圧縮された状態で介在されている。
換言すれば、他方の上締結手段43の上ばね部材67は、アッパ支え部56の前右端部56bおよび上締結ボルト65の頭部65aに第1ワッシャ66および第2ワッシャ68を介して圧縮された状態で介在されている。
よって、アッパ支持ブラケット41にアッパ移動ブラケット42が一対の上締結手段43で車体後方に移動自在に締結されている。
これにより、アッパ梁部33(前壁15b)に左上支持機構35を介して冷却系部品16の左上部16a(図2、図3参照)が車体後方に移動自在に設けられる。
よって、アッパ移動ブラケット42の形状を車体後方に大きく張り出す必要がなく、アッパ移動ブラケット42の小型化を図ることができる。
これにより、アッパ移動ブラケット42のスリット63を上締結ボルト65から外す際の荷重(すなわち、「抜去荷重」)の管理が容易になり、性能品質を良好に保つことができる。
このロア支持ブラケット71は、四隅に取付孔71aがそれぞれ形成されている。
四隅の取付孔71aにボルト75をそれぞれ差し込み、上部32bの溶接ナット76にねじ結合することで、ロア支持ブラケット71が上部32bに4個のボルト75で取り付けられる。
ブラケット本体71bは、車体中心側部71cに溶接ナット78が溶接され、車体外側部71dに溶接ナット78が溶接されている。
車体中心側部71cの溶接ナット78および車体外側部71dの溶接ナット78は、車幅方向に所定間隔L2をおいて溶接されている。
このロア移動ブラケット72は、ラジエータ17の左下部17b(図2参照)やコンデンサ18の左下部18b(図2参照)を支えるロア支え部81と、ロア支え部81から車体前方に向けて突出されたロア当接部82とを有する。
このロア支え部81は、後端部81aに下ラジエータ支え部84が設けられ、下ラジエータ支え部84の車体前方側に下コンデンサ支え部85が設けられ、車体中心側部81bにスリット86が形成され、外側部81cにスロット穴87の後半部87aが形成されている。
下コンデンサ支え部85は、コンデンサ18の左下部18bに嵌合することで左下部18bを支えることができる。
すなわち、ロア移動ブラケット72は冷却系部品16の左下部16b(図2参照)に設けられることで、冷却系部品16の左下部16bを支える部材である。
このスリット86は、車体前方へ向けて開口するように形成され、前端に開口部86aを有するガイド溝である。
スリット86に貫通された下締結ボルト91(後述する)に沿ってスリット86が車体後方に移動可能で、かつ、開口部86aが下締結ボルト91を通過することで下締結ボルト91からスリット86を外すことができる。
前半部87bおよび後半部87aでスロット穴87が形成されている。
スロット穴87は、車体前後方向に向けて直線上に延出され、スロット穴87に貫通された下締結ボルト91(後述する)に沿って車体後方に移動可能なガイド用の長穴である。
スロット穴87およびスリット86は、車幅方向に所定間隔L2をおいて形成されている。
ロア移動ブラケット72はロア支持ブラケット71に一対の下締結手段73で締結されている。
他方の下締結手段73は、一方の下締結手段73と同一構成部材なので各構成部材に一方の下締結手段73と同じ符号を付して詳しい説明を省略する。
下ばね部材93は圧縮ばねである。
換言すれば、下ばね部材93は、下締結ボルト91の頭部91aおよびロア支え部81の外側部81cに第1ワッシャ92および第2ワッシャ94を介して圧縮された状態で介在されている。
換言すれば、他方の下締結手段73の下ばね部材93は、下締結ボルト91の頭部91aおよびロア支え部81の車体中心側部81bに第1ワッシャ92および第2ワッシャ94を介して圧縮された状態で介在されている。
よって、ロア支持ブラケット71にロア移動ブラケット72が一対の下締結手段73で車体後方に移動自在に締結されている。
これにより、ロア梁部32(上部32b)に左下支持機構36を介して冷却系部品16の左下部16b(図2参照)が車体後方に移動自在に設けられる。
これにより、ロア移動ブラケット72を車体後方に移動(スライド移動)させる際に、スロット穴87を下締結ボルト91に沿わせて移動させることができる。
よって、ロア移動ブラケット72の形状を車体後方に大きく張り出す必要がなく、ロア移動ブラケット72の小型化を図ることができる。
これにより、ロア移動ブラケット72のスリット86を下締結ボルト91から外す際の荷重(すなわち、「抜去荷重」)の管理が容易になり、性能品質を良好に保つことができる。
さらに、ロア移動ブラケット72のスロット穴87を下締結ボルト91に沿わせて移動する際の荷重(すなわち、「移動荷重」)の管理が容易になり、性能品質を良好に保つことができる。
また、ロア梁部32に左下支持機構36を設け、この左下支持機構36で冷却系部品16の左下部16b(図2参照)を支持可能で、かつ、車体後方に向けて移動可能とした。
これにより、冷却系部品16を車体後方に向けて移動させて、冷却系部品16が衝撃荷重で損傷することを防ぐことができる。
アッパ梁部33やロア梁部32を車体後方に移動させる必要がないので、アッパ梁部33やロア梁部32を一体的に強固に設けて(取り付けて)フロントバルクヘッド15の剛性を確保できる。
これにより、フロントバルクヘッド15で車体前部構造10の剛性を確保することが可能になり、車体前部構造10を多種のパワーユニット(例えば、エンジン・トランスミッションユニット)に対応させることができる。
図10(a)に示すように、一方の上締結手段43の上締結ボルト65に第1ワッシャ66、上ばね部材67および第2ワッシャ68を嵌合させる。
この状態で、上締結ボルト65をアッパ移動ブラケット42の一方(車体外側)のスリット63に貫通させて、アッパ支持ブラケット41の一方(車体外側)の溶接ナット54に矢印Aの如くねじ結合する。
この状態で、上締結ボルト65をアッパ移動ブラケット42の他方(車体内側(車体中心側))のスリット63に貫通させてアッパ支持ブラケット41の他方(車体内側(車体中心側))の溶接ナット54に矢印Bの如くねじ結合する。
この状態で、下締結ボルト91をロア移動ブラケット72のスロット穴87に貫通させてロア支持ブラケット71の一方(車体外側)の溶接ナット78に矢印Cの如くねじ結合する。
この状態で、下締結ボルト91をロア移動ブラケット72のスリット86に貫通させてロア支持ブラケット71の他方(車体内側(車体中心側))の溶接ナット78に矢印Dの如くねじ結合する。
さらに、ロア支持ブラケット71にロア移動ブラケット72を締結した状態で、ロア移動ブラケット72に冷却系部品16の左下部16bを支持する。
そして、差し込んだ一対のボルト51をアッパ梁部33(前壁15b)の溶接ナット52に矢印Eの如くそれぞれねじ結合する。
そして、差し込んだ4個のボルト75をロア梁部32(上部32b)の溶接ナット76に矢印Fの如くねじ結合する。
これにより、アッパ梁部33(前壁15b)に左上支持機構35を介して冷却系部品16の左上部16a(図2、図3参照)が車体後方に移動自在に設けられる。
これにより、ロア梁部32(上部32b)に左下支持機構36を介して冷却系部品16の左下部16bが車体後方に移動自在に設けられる。
よって、アッパ支持ブラケット41にアッパ移動ブラケット42を一対の上締結手段43で締結する際の締結荷重(すなわち、「抜去荷重」)を好適に調整することができる。
よって、ロア支持ブラケット71にロア移動ブラケット72を一対の下締結手段73で締結する際の締結荷重(すなわち、「移動荷重」)を好適に調整することができる。
したがって、フロントバルクヘッド15に左上支持機構35および左下支持機構36を介して冷却系部品16を容易に組み付けることができる。
図13(a),(b)に示すように、車体前部構造10の左前部に障害物98が軽衝突した場合に、左上支持機構35のアッパ当接部57(前端部57a)に衝撃荷重F1が矢印の如く伝わる。
同時に、左下支持機構36のロア当接部82(前端部82b)に衝撃荷重F2が矢印の如く伝わる。
そして、スリット63を貫通した上締結ボルト65で上ばね部材67が圧縮されている。よって、アッパ移動ブラケット42が一対の上締結手段43でアッパ支持ブラケット41に締結されている。
これにより、アッパ移動ブラケット42の前端部57aに衝撃荷重F1が伝わることにより、アッパ移動ブラケット42が車体後方に向けて矢印Gの如く移動(スライド移動)する。
さらに、ロア移動ブラケット72のスリット86が車体前方へ向けて開口されている(図11(a)も参照)。
そして、スロット穴87を貫通した一方の下締結ボルト91で一方の下ばね部材93が圧縮されている。また、スリット86を貫通した他方の下締結ボルト91で他方の下ばね部材93が圧縮されている。
これにより、ロア移動ブラケット72の前端部82bに衝撃荷重F2が伝わることにより、ロア移動ブラケット72が車体後方に向けて矢印Hの如く移動(スライド移動)する。
すなわち、ロア移動ブラケット72がロア支持ブラケット71から離れないように一方の下締結ボルト91で保持することができる。
さらに、ロア移動ブラケット72を車体後方に向けて矢印Hの如く移動(スライド移動)することで、冷却系部品16の左下部16b(図2参照)を車体後方に向けて矢印Hの如く移動することができる。
これにより、冷却系部品16の左半部を車体後方に向けて移動することができる。
これにより、冷却系部品16の左上部16a(図2、図3参照)をアッパ支持ブラケット41(アッパ梁部33(図4参照))から外して、冷却系部品16の左上部16aの拘束を解除できる。
これにより、冷却系部品16の左上部16a(図2、図3参照)が衝撃荷重で損傷することを良好に防ぐことができる。
これにより、アッパ梁部33(すなわち、フロントバルクヘッド15)が衝撃荷重で変形することを抑えることができ、修理費(リペア費)を低減することができる。
そして、冷却系部品16の左下部16bの移動が完了した際に、冷却系部品16をフロントバルクヘッド15から離れないように保つことができる。
これにより、冷却系部品16を良好に保護して冷却系部品16の衝撃荷重による損傷を一層良好に防ぐことができる。
さらに、アッパ移動ブラケット42の車幅方向両側に上締結手段43を設けた。一対の上締結手段43はアッパ移動ブラケット42の車体前後方向略中央に設けられている。
よって、アッパ移動ブラケット42の形状を車体後方に大きく張り出す必要がなく、アッパ移動ブラケット42の小型化を図ることができる。
さらに、ロア移動ブラケット72の車幅方向両側に下締結手段73を設けた。一対の下締結手段73はロア移動ブラケット72の車体前後方向略中央に設けられている。
よって、ロア移動ブラケット72の形状を車体後方に大きく張り出す必要がなく、ロア移動ブラケット72の小型化を図ることができる。
さらに、アッパ移動ブラケット42およびロア移動ブラケット72の小型化を図ることで、アッパ移動ブラケット42およびロア移動ブラケット72の車体後方への突出方向や突出量を好適に抑えることができる。
さらに、図17(b)に示すように、エンジンルーム22の下方に備えたサブフレーム26にロア移動ブラケット72や冷却系部品16が干渉することを良好に避ける(回避する)ことができる。
この吸気ダクト23は弾性変形可能な部材である。よって、吸気ダクト23に冷却系部品16が干渉した際に、吸気ダクト23が弾性変形して冷却系部品16が損傷することを防ぐことができる。
例えば、前記実施例では、上下の弾性部材として上下のばね部材67,93を用いた例について説明したが、これに限らないで、硬質ゴムなどの他の弾性部材を用いることも可能である。
加えて、下締結手段73の一部構成部材として下締結ボルト91および第1ワッシャ92の2部材を用いた例について説明したが、これに限らないで、下締結ボルト91および第1ワッシャ92を一体にまとめた、通称「フランジボルト」と称されるボルトを使用することも可能である。
上締結手段43や下締結手段73に「フランジボルト」を用いることで組立の一層の容易化を図ることができる。
加えて、車体前部構造10の前部に障害物98が正面衝突(軽衝突)した場合でも同様の効果を得ることができる。
加えて、左下支持機構36に一対(2個)の下締結手段73を設けた例について説明したが、これに限らないで、下締結手段73を2個以上の複数個設けることも可能である。
Claims (3)
- フロントバルクヘッドのアッパ梁部に冷却系部品の上部が設けられるとともに、前記フロントバルクヘッドのロア梁部に冷却系部品の下部が設けられた車体前部構造において、
前記アッパ梁部に設けられるとともに前記冷却系部品の上部を支持可能で、かつ、前記冷却系部品の上部を車体後方に向けて移動可能な上支持機構と、
前記ロア梁部に設けられるとともに前記冷却系部品の下部を支持可能で、かつ、前記冷却系部品の下部を車体後方に向けて移動可能な下支持機構と、
を備え、
前記上支持機構は、
前記アッパ梁部に設けられたアッパ支持ブラケットと、
前記アッパ支持ブラケットに対向する部位に車体前方へ向けて開口するスリットが形成されるとともに、前記冷却系部品の上部に設けられたアッパ移動ブラケットと、
前記アッパ移動ブラケットを前記アッパ支持ブラケットに締結するために前記スリットに貫通された上締結部材を有する上締結手段と、
を備え、
前記上締結手段は、
前記アッパ移動ブラケットおよび前記上締結部材間に介在させた上弾性部材を有し、
前記下支持機構は、
前記ロア梁部に設けられたロア支持ブラケットと、
前記ロア支持ブラケットに対向する部位に車体前後方向へ向けて延びるスロット穴が形成されるとともに、前記冷却系部品の下部に設けられたロア移動ブラケットと、
前記ロア移動ブラケットを前記ロア支持ブラケットに締結するために前記スロット穴に貫通された下締結部材を有する下締結手段と、
を備え、
前記下締結手段は、
前記ロア移動ブラケットおよび前記下締結部材間に介在させた下弾性部材を有し、
前記アッパ支持ブラケットに前記アッパ移動ブラケットが前記上締結手段で締結された状態で、前記アッパ移動ブラケットおよび前記アッパ支持ブラケットを、それぞれ前記冷却系部品の上部および前記アッパ梁部に取付可能とし、
前記ロア支持ブラケットに前記ロア移動ブラケットが前記下締結手段で締結された状態で、前記ロア移動ブラケットおよび前記ロア支持ブラケットを、それぞれ前記冷却系部品の下部および前記ロア梁部に取付可能とし、
前記アッパ移動ブラケットに前記スリットが形成され、かつ、前記ロア移動ブラケットに前記スロット穴が形成されることにより、前記アッパ移動ブラケット、前記ロア移動ブラケットに衝撃荷重が作用した際に、前記スリットを前記上締結部材から外した状態で、前記スロット穴を前記下締結部材に沿って移動可能としたことを特徴とする車体前部構造。 - 前記アッパ移動ブラケットに、車体後方に向けて荷重が作用するアッパ当接部を有し、
前記アッパ移動ブラケットの車幅方向両側に前記上締結手段が設けられたことを特徴とする請求項1の車体前部構造。 - 前記ロア移動ブラケットに、車体後方に向けて荷重が作用するロア当接部を有し、
前記ロア移動ブラケットの車幅方向両側に前記下締結手段が設けられたことを特徴とする請求項1記載の車体前部構造。
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