乗用車車室用構造体およびその製造方法
【課題】車室構成部分を繊維強化樹脂を用いて所望の強度、剛性を備えた形態に効率よくかつ円滑に形成でき、乗員安全性確保のために車室形成用の優れた剛構造を達成でき、かつ、成形の容易化を実現して、優れた量産性を有し、製造コストの低減も可能な乗用車車室用構造体およびその製造方法を提供する。
【解決手段】車両の前後方向に二分割されたシェル構造体の接合構造を有し、各シェル構造体はそれぞれ構造体全体が繊維強化樹脂で一体に構成されており、両シェル構造体は互いに対向する開口部を有するとともに、各開口部の開口縁には該開口縁の延在方向に沿って少なくとも部分的に延びるスチフナが一体に形成されており、該開口縁のスチフナ同士が接合されることにより両シェル構造体が互いに接合されていることを特徴とする乗用車車室用構造体、およびその製造方法。
【解決手段】車両の前後方向に二分割されたシェル構造体の接合構造を有し、各シェル構造体はそれぞれ構造体全体が繊維強化樹脂で一体に構成されており、両シェル構造体は互いに対向する開口部を有するとともに、各開口部の開口縁には該開口縁の延在方向に沿って少なくとも部分的に延びるスチフナが一体に形成されており、該開口縁のスチフナ同士が接合されることにより両シェル構造体が互いに接合されていることを特徴とする乗用車車室用構造体、およびその製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、乗用車（レーシングカーを除く）の車室用構造体とその製造方法に関し、とくに、電気自動車やハイブリッドカーに好適な実質的に全体を効率よく一体に形成可能な乗用車車室用構造体、およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気自動車や燃料電池車、ハイブリッドカー等では、車両走行用の動力源に電気モータの使用が可能であり、電気モータは車両搭載位置上の自由度が高いことから、車体設計の自由度が大幅に向上する。そのため、車室を構成するための車室骨格構造体の形状や構造の自由度も大きく増大する。また、このような車両走行用の動力源に電気モータの使用を可能とした自動車は、総合的にみて二酸化炭素の排出量が少なく、地球環境適応型の車両として注目されている。とくに近年、ＬＣＡ(Life Cycle Assessment)の考え方も取り入れられ、材料も含めた車両製造段階から車両使用時、廃車までのライフ全体での二酸化炭素排出量の低減が評価されつつある。
【０００３】
一方で、自動車には、基本的な要求仕様として、衝突時等の乗員の安全性を確保するための構成と、燃費向上等のための車体の軽量化と、優れた量産性や製造コスト低減等が求められる。乗員の安全性向上のための構造としては、例えば、乗員の居空間である車室に対しては極力変形を抑制可能な剛構造とし、車室構造部に連なる車両前部部分や後部部分に対しては、衝突時(前突および後突時等)などにおける外部からの衝撃を効果的に吸収し車室内への影響を最小限に抑えるために柔構造（クラッシャブル構造とも呼ばれる）とすることが好ましいとする設計思想が注目されている。
【０００４】
車体の軽量化を含めて衝突時等の乗員の安全性を確保するための構成として、例えば車体骨格部を繊維強化樹脂で構成した構造が提案されている(例えば、特許文献１)。この特許文献１に開示されている構造は、車体の下部を構成する車体骨格部と車室部を独立に形成し、車体骨格部を繊維強化複合材料で形成してその部分に衝撃エネルギー吸収性能を持たせるようにしたものである。
【０００５】
ところが、この特許文献１に開示されている構造では、車体骨格部と車室部が独立に形成される構成であるため、生産性、とくに量産性の改善には限界がある。したがって、製造コスト低減上は格別有利な構成とはなっていない。また、車室部の下部に位置する車体骨格部に対しては、繊維強化複合材料で形成して衝撃エネルギー吸収等のための構造上の工夫が加えられているものの、車室部に対しては、乗員の安全性向上のための、極力変形を抑制可能な剛構造構成などの工夫は格別には配慮されていない。すなわち、車室内の乗員に対しては、車体骨格部による衝撃エネルギー吸収によって安全性を確保する配慮はなされているものの、車室の変形の抑制によって乗員の安全性を確保するという面からは、十分に配慮された構造とは言えない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−２３７０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記のように、車室部の下部に位置する車体骨格部（下部ベース部）に繊維強化樹脂を用いてその特徴を活かすようにした構造は知られているが、とくに車室内の乗員の安全性を向上するという面から、車室構成部分と下部ベース部分を含む部位の全体を総合的に勘案した構造は知られていない。車室構成部分は、基本的には車室用の閉空間を形成可能な構造とすることが求められるが、このような閉空間を形成可能な構造は、繊維強化樹脂を用いた成形では、成形型の脱型等を円滑に行うことが比較的難しく、それを達成するためには、通常、成形に応じた特別な工夫が必要となる。
【０００８】
そこで本発明の課題は、自動車の車室構成部分を繊維強化樹脂を用いて所望の強度、剛性を備えた形態に効率よくかつ円滑に形成することにあり、そのために、動力源に電気モータの使用を可能とした自動車における車体設計の自由度の増大も考慮することを前提とした新規なコンセプトに基づきつつ、乗員安全性確保のために車室形成用の優れた剛構造を達成でき、かつ、成形の容易化を実現して、優れた量産性を有し、製造コストの低減も可能な乗用車車室用構造体およびその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明に係る乗用車車室用構造体は、乗用車の車室を構成するための構造体であって、車両の前後方向に二分割されたシェル構造体の接合構造を有し、各シェル構造体はそれぞれ構造体全体が繊維強化樹脂で一体に構成されており、両シェル構造体は互いに対向する開口部を有するとともに、各開口部の開口縁には該開口縁の延在方向に沿って少なくとも部分的に延びるスチフナが一体に形成されており、該開口縁のスチフナ同士が接合されることにより両シェル構造体が互いに接合されていることを特徴とするものからなる。なお、本発明では、いわゆる乗用車を対象とし、乗員乗降用の開口部が極めて小さいレーシングカーのモノコック構造には適用が難しいため、本発明の対象外としている。
【００１０】
このような本発明に係る乗用車車室用構造体においては、車室用構造体が車両の前後方向に二分割された繊維強化樹脂からなるシェル構造体の接合構造を有するので、各シェル構造体は比較的一体成形しやすい形状に形成できる。そして、対向する開口部の開口縁に形成されたスチフナ同士が接合されるので、接合部において十分な接合面積の確保が可能になるとともに、十分に高い接合強度が得られる。したがって、この接合により全体として一体化構造を有することになる車室用構造体は十分に高い剛性を有することが可能になる。とくに、接合部は、スチフナ同士が接合された環状構造に構成されるので、とくに車両のロールオーバーや側突に対し、車室を極めて高い剛構造に保つことが可能になる。その結果、車室の必要な剛構造が達成されて乗員に対する安全性が向上される。また、各シェル構造体の成形が容易化されていることにより、車室用構造体全体の製造も容易化され、量産性も向上されるとともに、製造コストの低減が可能になる。また、実質的に、車室用構造体全体が繊維強化樹脂で構成されるので、軽量性も十分に確保される。そしてこの全体構造の少なくとも一部が繊維強化樹脂をスキンとするサンドイッチ構造である場合には、より軽量化と剛構造が得られる。さらに前述したように、動力源に電気モータの使用を可能とした自動車においては車体設計の自由度が大きく増大し、この利点は各シェル構造体、ひいては車室用構造体全体の設計の自由度にも反映させることができるので、それによって構造の簡素化、単純形状化、成形の際の脱型の容易化等も可能になり、一層生産性等の向上をはかることも可能である。さらにまた、上記スチフナ同士の接合部を、車両前後方向の所望の箇所に位置設定することも可能であるので、例えばこの接合部をドアのヒンジやロックの取付け位置に設定すれば、十分に高い強度・剛性を有する取付け用ベース部として活用可能になる。
【００１１】
上記本発明に係る乗用車車室用構造体においては、前側シェル構造体および後側シェル構造体の少なくとも一方が、後述の実施形態に示すように、車両の前方または後方に向かって横断面積が小さくなる半卵形部分を有する構造に構成することができる。このような形態では、各シェル構造体を成形する際の型の抜き勾配を容易に最適な条件に設定可能となるので、成形が一層容易化され、生産性、とくに量産性がさらに向上される。
【００１２】
また、上記本発明に係る乗用車車室用構造体においては、前側シェル構造体および後側シェル構造体の少なくとも一方が、上記開口部以外の、シェル構造体の範囲内にて閉形状を有する閉形状開口部を有する構造とすることができる。このような閉形状開口部は、例えば窓やドア用の開口部に形成でき、必要に応じて実質的に任意に設定可能である。また、この開口部は、各シェル構造体の範囲内にて閉形状を有するので、前述した優れた車室の剛構造には基本的に大きな影響は及ぼさない。
【００１３】
また、上記本発明に係る乗用車車室用構造体においては、前側シェル構造体および後側シェル構造体の少なくとも一方に、車両の前後方向に少なくとも部分的に延びる立壁からなるキールが設けられている構造とすることも可能である。キールは、１本でもよいし、必要に応じて２本以上併設してもよい。このようなキールを設ければ、各シェル構造体の少なくともキール設置部の強度・剛性が大幅に向上される。したがって、乗用車車室用構造体全体としての、とくに車室の必要な剛構造を達成するための剛性がより容易にかつより確実に確保される。
【００１４】
また、上記本発明に係る乗用車車室用構造体においては、前側シェル構造体および後側シェル構造体の少なくとも一方に、車両の幅方向に延びるリブが設けられている構造とすることも可能である。リブは構造体幅方向に部分的に延びていてもよいが、望ましくは、実質的に全幅にわたって（つまり、シェル構造体の両側壁部間にわたって）延びていることが好ましい。また、リブが、シェル構造体の全周にわたって設けられていてもよい。また、このリブも、１本でもよいし、必要に応じて２本以上併設してもよい。さらに、リブの延設方向は、実質的にシェル構造体の車両幅方向であればよく、前後方向に直交する方向はもちろんのこと、その直交方向に対して斜めに延びる方向であってもよい。このようなリブを設ければ、とくにシェル構造体全体の捩り剛性が向上され、車室の必要な剛構造がより確実に達成される。また、上記キールと併設すれば、上記キールと交差する方向にシェル構造体の強度・剛性が向上され、とくにシェル構造体同士の接合後の車室構造体全体の捩り剛性が向上され、車室の必要な剛構造がより確実に達成される。シェル構造体同士の接合部のスチフナは、平面的に見れば、このリブと同様の方向に延びることになるので、このリブは、とくにスチフナ同士の接合部による強度・剛性向上効果の薄い部位に対して設けると、より効果的である。
【００１５】
なお、上記キールやリブ自体の横断面形状についてはとくに限定されず、各種の断面形状を採り得る。例えば、単なる平板状の立壁や横壁形状の他、Ｉ形、Ｔ形、Ｌ形、逆Ｌ形、Ｚ形、Ｃ形、ハット形などの各種断面形状を採り得る。キールやリブは、金属や樹脂（繊維強化樹脂も含む）、繊維強化樹脂をスキンとするサンドイッチ構造等で形成できる。
【００１６】
また、上記本発明に係る乗用車車室用構造体においては、前側シェル構造体および後側シェル構造体の少なくとも一方が、車両の前後方向にシェル構造体の外側に隣接配置された車両構造部から伝達される荷重の支持部に構成されている構造とすることが可能である。本発明に係る乗用車車室用構造体は、車室の主要構造部を構成するものであるから、その前側には、乗用車の車室よりも前側の部分、つまり、車両のフロント部分を、その後側には、乗用車の車室よりも後側の部分、つまり、車両のリヤ部分を、それぞれ配置することが可能である。これらフロント部分やリヤ部分には、前突や後突によって車室用構造体に衝撃等の荷重が加わる可能性があるので、その際の荷重を、剛構造を有する車室用構造体で受けられるようにしておくのである。それによって、車室内の乗員の安全性がより確実に確保される。また、このとき、車両のフロント部分やリヤ部分をクラッシャブル構造に構成しておけば、衝突等による衝撃をクラッシャブル構造で適切に吸収しつつ、車室内に伝達されようとする荷重を、車室用構造体の剛構造で食い止めるという、乗員の安全性確保にとって理想的な全体構成を実現可能となる。また、これらフロント部分やリヤ部分には、車輪や車軸、サスペンションといった駆動系部品の取り付け構造を有する場合もある。その場合には、これら駆動系部品から駆動に関わる荷重がフロント部分やリヤ部分から車室用構造体に伝わる可能性があるので、その際の荷重を、剛構造を有する車室用構造体で受けられるようにしておくのである。それによって、駆動系部品の支持構造としての機能を車室用構造体が取り込むことも可能となり、より一層の製造コストの低減が可能な乗用車車室用構造体となるのである。
【００１７】
本発明において、車室用構造体に使用される繊維強化樹脂の強化繊維としては、とくに限定されず、炭素繊維やガラス繊維、アラミド繊維などを使用でき、さらにこれら強化繊維を組み合わせたハイブリッド構成の採用も可能である。また、繊維強化樹脂のマトリックス樹脂としても、とくに限定されず、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂のいずれも使用可能である。使用可能な熱硬化性樹脂としては、代表的にはエポキシ樹脂が挙げられる。熱硬化性樹脂を用いる場合の成形には、ＲＴＭ（Resin Transfer Molding）やプリプレグを用いたプレス成形等の成形方法の適用が可能である。熱可塑性樹脂の場合には、上記成形法に加えて、射出成形の適用も可能である。使用可能な熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリアミド（ナイロン６、ナイロン６６等）、ポリオレフィン（ポリエチレン、ポリプロピレン等）、ポリエステル（ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等）、ポリカーボネート、ポリアミドイミド、ポリフェニレンサルファイド、ポリフェニレンオキシド、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルイミド、ポリスチレン、ＡＢＳ、液晶ポリエステルや、アクリロニトリルとスチレンの共重合体等を用いることができる。これらの混合物でもよい。また、ナイロン６とナイロン６６との共重合ナイロンのように共重合したものであってもよい。さらに得たい成形品の要求特性に応じて、難燃剤、耐候性改良剤、その他酸化防止剤、熱安定剤、紫外線吸収剤、可塑剤、滑剤、着色剤、相溶化剤、導電性フィラー等を添加しておくことができる。
【００１８】
本発明に係る乗用車車室用構造体の製造方法は、上記のような乗用車車室用構造体の二分割されたシェル構造体をそれぞれ繊維強化樹脂で一体成形し、しかる後に、成形された両シェル構造体の開口部の開口縁に形成されたスチフナ同士を接合することにより、車室用構造体の全体を一体化することを特徴とする方法からなる。スチフナ同士の接合により、前述の如く十分な接合面積、接合強度の確保が可能になり、車室の望ましい剛構造を達成できるとともに、平坦面同士の接合とすることも可能であるから、接合操作の容易化、ひいては車室用構造体製造の容易化が可能になる。なお、前側シェル構造体と後側シェル構造体の開口部の開口縁に、少なくとも一対の嵌合構造を形成してもよい。こうすることで、接合強度をより向上させることが可能になり、さらに、前側シェル構造体と後側シェル構造体との接合組み立ての際の位置決めが容易になる。また、各シェル構造体は分割構造を有しているので、望ましい型の抜き勾配等を容易に設定することが可能であり、また、各シェル構造体はそれぞれ一体成形されるので、シェル構造体の成形段階でも優れた生産性が得られる。
【００１９】
また、上記本発明に係る乗用車車室用構造体の製造方法においては、各シェル構造体を、それぞれ、全部位を実質的に同時に成形する一発成形にて成形することが可能である。つまり、成形しようとする各シェル構造体の全部位を、同一の成形工程にて(例えば、同じ成形型内にて)、一時に同時成形するのであり、目標とする形態のシェル構造体が極めて効率よく短時間で成形されることになる。
【００２０】
また、各シェル構造体について、その開口部の開口方向に沿って成形型の抜き勾配を設定することにより、一層容易に成形型を脱型することが可能になり、一層優れた生産性が得られる。
【００２１】
さらに、本発明に係る乗用車車室用構造体の製造方法においては、各シェル構造体を、成形型と置子を用いて成形することも可能である。とくに成形型のみでは到達できないような内面部位を有するシェル構造体の場合には、例えば、前述のシェル構造体の開口部から成形型を挿入し、成形型が到達できない部位に対しては置子を配置して所定の成形形状を形成し、その状態で例えば下型からなる成形型と、上記上型としての成形型および置子間に、例えば、強化繊維含有熱可塑性樹脂を射出し、樹脂を冷却固化させた後、上型としての成形型を脱型し、空いたスペースから置子を除去することにより、所定の一体成形、さらには一発成形が可能である。射出成形の代りに、ＲＴＭ成形やプリプレグ等を利用したプレス成形も可能である。上記置子としては、弾性体や、粒子を充填した袋状体、さらには膨縮可能な風船状体(例えば、ゴム風船状体)の使用が可能である。また、置子として、環状に延びるものを使用し、それを成形型の周囲に配置することも可能である。さらに、上型や置子として、成形体側に凸となる凸型を使用すれば、その上へのプリプレグ積層の容易化等をはかることも可能になる。
【発明の効果】
【００２２】
このように、本発明に係る乗用車車室用構造体およびその製造方法によれば、繊維強化樹脂で一体成形された前後分割シェル構造体のスチフナ同士を接合して全体として一体構成の車室用構造体とすることにより、乗員の安全性確保のための優れた剛構造の車室を容易にかつ確実に形成でき、さらに、軽量性に優れ、量産性にも優れた乗用車車室用構造体を低コストで得ることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一実施態様に係る乗用車車室用構造体の分解斜視図である。
【図２】図１の車室用構造体にさらに開口部を設けた場合の分解側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下に、本発明の望ましい実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の一実施態様に係る乗用車車室用構造体の分解斜視図を示している。乗用車車室用構造体１は、乗用車の車室を構成するための構造体であって、該車室用構造体１構成後には、車室の前部側から後部側までの構造体全体が繊維強化樹脂（例えば、炭素繊維強化樹脂）で一体に形成された構造体として構成される。この車室用構造体１は、車両の前後方向(矢印方向)に二分割された半卵形のシェル構造体２、３の接合構造を有し、各シェル構造体２、３はそれぞれ構造体全体が繊維強化樹脂で一体に構成されており、本実施態様ではそれぞれ一体成形、とくに一発成形されている。一体成形、とくに一発成形により、各シェル構造体２、３は優れた成形性、生産性を有することになる。また、構造体全体が繊維強化樹脂で構成されることにより、良好な軽量性も確保される。両シェル構造体２、３は、互いに対向する開口部４、５を有している。各開口部４、５の開口縁には該開口縁の延在方向に沿って少なくとも部分的に延びる(図示例では、開口縁の延在方向に沿って全周にわたって環状に延びている)スチフナ６、７がシェル構造体２、３と一体に形成されている。各スチフナ６、７は、互いに対向する環状に延びる平坦面を有しており、これら開口縁に形成されたスチフナ６、７同士が、とくにそれらの平坦面同士が接合されることにより、両シェル構造体２、３が広い接合面積をもって互いに強固に接合されて、一体構造の乗用車車室用構造体１が完成されている。また、半卵形のシェル構造体２、３が、図示のような開口部４、５を有することにより、成形型の抜き勾配を容易に確保でき、各シェル構造体２、３の成形が容易化されている。なお、シェル構造体２には、該シェル構造体２の範囲内で閉形状を形成する閉形状開口部８が設けられており、本実施態様では、車両前面の窓用の開口部として形成されている。
【００２５】
スチフナ６、７同士の接合は、平坦面同士の接合とされているから、十分に広い接合面積、十分に高い接合強度が得られ、一体構造の車室用構造体１としても高い強度・剛性が得られる。これら互いに接合されるスチフナ６、７は、車室用構造体１の構成後には、車室の横断面全周にわたって延びる、環状のスチフナ構造部を構成することになり、車室の高い剛構造を構成できる。とくに、車両がロールオーバーした場合や、側突時などに外部から側部に衝撃荷重を受ける場合に、フープ状に延びるスチフナ構造部が極めて高い変形抑止力を発揮することになり、乗員の安全性が向上される。また、一体成形されている半卵形のシェル構造体２、３は、車両前後からの衝撃荷重等に対して高い反力を発揮できるから、車室用構造体１は前突や後突に対しても高い強度・剛性を発現でき、乗員の安全性がさらに良好に確保される。したがって、車室用構造体１の前後にクラッシャブル構造部を隣接配置する構成とすれば、前突や後突の際には、クラッシャブル構造部で衝撃エネルギーを吸収しつつ、衝撃荷重の車室内への伝達を、剛構造の車室用構造体１で食い止めることが可能になり、車室内の乗員の安全確保上、理想的な全体構成を実現できる。
【００２６】
図２は、図１の車室用構造体と同様の形態の車室用構造体に、さらに別の開口部を設けた場合の分解側面図を示している。図２に示す乗用車車室用構造体１１は、車両の前後方向(矢印方向)に二分割された半卵形のシェル構造体１２、１３の接合構造を有し、各シェル構造体１２、１３はそれぞれ構造体全体が繊維強化樹脂（例えば、炭素繊維強化樹脂）で一体成形されており、各シェル構造体１２、１３は優れた成形性、生産性を有する。両シェル構造体１２、１３は、互いに対向する開口部１４、１５を有している。各開口部１４、１５の開口縁には該開口縁の延在方向に沿って少なくとも部分的に延びる(図示例では、開口縁の延在方向に沿って全周にわたって環状に延びている)スチフナ１６、１７がシェル構造体１２、１３と一体に形成されている。各スチフナ１６、１７は、互いに対向する環状に延びる平坦面を有しており、これら開口縁に形成されたスチフナ１６、１７同士が、とくにそれらの平坦面同士が接合されることにより、両シェル構造体１２、１３が広い接合面積をもって互いに強固に接合されて、一体構造の乗用車車室用構造体１１が完成されている。また、半卵形のシェル構造体１２、１３が、開口部１４、１５を有することにより、成形型の抜き勾配を容易に確保でき、各シェル構造体１２、１３の成形が容易化されている。前側のシェル構造体１２には、該シェル構造体１２の範囲内で閉形状を形成する閉形状開口部１８、１９が設けられており、閉形状開口部１８は車両前面の窓用の開口部として、閉形状開口部１９はドア用の開口部として、それぞれ形成されている。また、後側のシェル構造体１３には、該シェル構造体１３の範囲内で閉形状を形成する閉形状開口部２０、２１が設けられており、閉形状開口部２０は車両後面の窓用の開口部として、閉形状開口部２１は車両後部側面用の開口部として、それぞれ形成されている。
【００２７】
このような構成においても、構造体全体として良好な軽量性が確保されつつ、スチフナ１６、１７同士の接合により、一体構造の車室用構造体１１として高い強度・剛性が得られ、車室の高い剛構造を構成でき、乗員の安全性が向上される。また、一体成形されている半卵形のシェル構造体１２、１３も、それぞれ、高い強度・剛性を発現でき、車室用構造体１１としても高い強度・剛性を発現でき、乗員の安全性がさらに良好に確保される。そして、車室用構造体１１中に複数の閉形状開口部１８、１９、２０、２１を設けることにより、車室用構造体１１全体の強度・剛性を大きく低下させることなく、車室に要求される機能を、必要に応じて、それぞれ満たすことが可能になる。
【００２８】
また、本発明においては、図２を用いて説明するように、上記シェル構造体１２、１３の内面側には、車両前後方向に延びる、立壁からなるキール２２、２３を設けることが可能である。また、車両幅方向には、リブ２４、２５を設けることが可能である。このようなキール２２、２３やリブ２４、２５は、シェル構造体１２、１３と一体成形することも可能であり、成形後に接合することも可能である。このようなキール２２、２３やリブ２４、２５を設置することにより、各シェル構造体１２、１３、ひいては乗用車車室用構造体１１全体としての強度・剛性がさらに向上される。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
本発明に係る乗用車車室用構造体およびその製造方法は、車両走行用動力源の搭載位置の自由度が高い電気自動車や燃料電池車、ハイブリッドカー等にとくに好適なものである。
【符号の説明】
【００３０】
１、１１ 乗用車車室用構造体
２、１２ 前側シェル構造体
３、１３ 後側シェル構造体
４、５ 開口部
６、７、１６、１７ スチフナ
７ 構造体開口部
８、１８、１９、２０、２１ 閉形状開口部
２２，２３ キール
２４、２５ リブ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、乗用車（レーシングカーを除く）の車室用構造体とその製造方法に関し、とくに、電気自動車やハイブリッドカーに好適な実質的に全体を効率よく一体に形成可能な乗用車車室用構造体、およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気自動車や燃料電池車、ハイブリッドカー等では、車両走行用の動力源に電気モータの使用が可能であり、電気モータは車両搭載位置上の自由度が高いことから、車体設計の自由度が大幅に向上する。そのため、車室を構成するための車室骨格構造体の形状や構造の自由度も大きく増大する。また、このような車両走行用の動力源に電気モータの使用を可能とした自動車は、総合的にみて二酸化炭素の排出量が少なく、地球環境適応型の車両として注目されている。とくに近年、ＬＣＡ(Life Cycle Assessment)の考え方も取り入れられ、材料も含めた車両製造段階から車両使用時、廃車までのライフ全体での二酸化炭素排出量の低減が評価されつつある。
【０００３】
一方で、自動車には、基本的な要求仕様として、衝突時等の乗員の安全性を確保するための構成と、燃費向上等のための車体の軽量化と、優れた量産性や製造コスト低減等が求められる。乗員の安全性向上のための構造としては、例えば、乗員の居空間である車室に対しては極力変形を抑制可能な剛構造とし、車室構造部に連なる車両前部部分や後部部分に対しては、衝突時(前突および後突時等)などにおける外部からの衝撃を効果的に吸収し車室内への影響を最小限に抑えるために柔構造（クラッシャブル構造とも呼ばれる）とすることが好ましいとする設計思想が注目されている。
【０００４】
車体の軽量化を含めて衝突時等の乗員の安全性を確保するための構成として、例えば車体骨格部を繊維強化樹脂で構成した構造が提案されている(例えば、特許文献１)。この特許文献１に開示されている構造は、車体の下部を構成する車体骨格部と車室部を独立に形成し、車体骨格部を繊維強化複合材料で形成してその部分に衝撃エネルギー吸収性能を持たせるようにしたものである。
【０００５】
ところが、この特許文献１に開示されている構造では、車体骨格部と車室部が独立に形成される構成であるため、生産性、とくに量産性の改善には限界がある。したがって、製造コスト低減上は格別有利な構成とはなっていない。また、車室部の下部に位置する車体骨格部に対しては、繊維強化複合材料で形成して衝撃エネルギー吸収等のための構造上の工夫が加えられているものの、車室部に対しては、乗員の安全性向上のための、極力変形を抑制可能な剛構造構成などの工夫は格別には配慮されていない。すなわち、車室内の乗員に対しては、車体骨格部による衝撃エネルギー吸収によって安全性を確保する配慮はなされているものの、車室の変形の抑制によって乗員の安全性を確保するという面からは、十分に配慮された構造とは言えない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−２３７０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記のように、車室部の下部に位置する車体骨格部（下部ベース部）に繊維強化樹脂を用いてその特徴を活かすようにした構造は知られているが、とくに車室内の乗員の安全性を向上するという面から、車室構成部分と下部ベース部分を含む部位の全体を総合的に勘案した構造は知られていない。車室構成部分は、基本的には車室用の閉空間を形成可能な構造とすることが求められるが、このような閉空間を形成可能な構造は、繊維強化樹脂を用いた成形では、成形型の脱型等を円滑に行うことが比較的難しく、それを達成するためには、通常、成形に応じた特別な工夫が必要となる。
【０００８】
そこで本発明の課題は、自動車の車室構成部分を繊維強化樹脂を用いて所望の強度、剛性を備えた形態に効率よくかつ円滑に形成することにあり、そのために、動力源に電気モータの使用を可能とした自動車における車体設計の自由度の増大も考慮することを前提とした新規なコンセプトに基づきつつ、乗員安全性確保のために車室形成用の優れた剛構造を達成でき、かつ、成形の容易化を実現して、優れた量産性を有し、製造コストの低減も可能な乗用車車室用構造体およびその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明に係る乗用車車室用構造体は、乗用車の車室を構成するための構造体であって、車両の前後方向に二分割されたシェル構造体の接合構造を有し、各シェル構造体はそれぞれ構造体全体が繊維強化樹脂で一体に構成されており、両シェル構造体は互いに対向する開口部を有するとともに、各開口部の開口縁には該開口縁の延在方向に沿って少なくとも部分的に延びるスチフナが一体に形成されており、該開口縁のスチフナ同士が接合されることにより両シェル構造体が互いに接合されていることを特徴とするものからなる。なお、本発明では、いわゆる乗用車を対象とし、乗員乗降用の開口部が極めて小さいレーシングカーのモノコック構造には適用が難しいため、本発明の対象外としている。
【００１０】
このような本発明に係る乗用車車室用構造体においては、車室用構造体が車両の前後方向に二分割された繊維強化樹脂からなるシェル構造体の接合構造を有するので、各シェル構造体は比較的一体成形しやすい形状に形成できる。そして、対向する開口部の開口縁に形成されたスチフナ同士が接合されるので、接合部において十分な接合面積の確保が可能になるとともに、十分に高い接合強度が得られる。したがって、この接合により全体として一体化構造を有することになる車室用構造体は十分に高い剛性を有することが可能になる。とくに、接合部は、スチフナ同士が接合された環状構造に構成されるので、とくに車両のロールオーバーや側突に対し、車室を極めて高い剛構造に保つことが可能になる。その結果、車室の必要な剛構造が達成されて乗員に対する安全性が向上される。また、各シェル構造体の成形が容易化されていることにより、車室用構造体全体の製造も容易化され、量産性も向上されるとともに、製造コストの低減が可能になる。また、実質的に、車室用構造体全体が繊維強化樹脂で構成されるので、軽量性も十分に確保される。そしてこの全体構造の少なくとも一部が繊維強化樹脂をスキンとするサンドイッチ構造である場合には、より軽量化と剛構造が得られる。さらに前述したように、動力源に電気モータの使用を可能とした自動車においては車体設計の自由度が大きく増大し、この利点は各シェル構造体、ひいては車室用構造体全体の設計の自由度にも反映させることができるので、それによって構造の簡素化、単純形状化、成形の際の脱型の容易化等も可能になり、一層生産性等の向上をはかることも可能である。さらにまた、上記スチフナ同士の接合部を、車両前後方向の所望の箇所に位置設定することも可能であるので、例えばこの接合部をドアのヒンジやロックの取付け位置に設定すれば、十分に高い強度・剛性を有する取付け用ベース部として活用可能になる。
【００１１】
上記本発明に係る乗用車車室用構造体においては、前側シェル構造体および後側シェル構造体の少なくとも一方が、後述の実施形態に示すように、車両の前方または後方に向かって横断面積が小さくなる半卵形部分を有する構造に構成することができる。このような形態では、各シェル構造体を成形する際の型の抜き勾配を容易に最適な条件に設定可能となるので、成形が一層容易化され、生産性、とくに量産性がさらに向上される。
【００１２】
また、上記本発明に係る乗用車車室用構造体においては、前側シェル構造体および後側シェル構造体の少なくとも一方が、上記開口部以外の、シェル構造体の範囲内にて閉形状を有する閉形状開口部を有する構造とすることができる。このような閉形状開口部は、例えば窓やドア用の開口部に形成でき、必要に応じて実質的に任意に設定可能である。また、この開口部は、各シェル構造体の範囲内にて閉形状を有するので、前述した優れた車室の剛構造には基本的に大きな影響は及ぼさない。
【００１３】
また、上記本発明に係る乗用車車室用構造体においては、前側シェル構造体および後側シェル構造体の少なくとも一方に、車両の前後方向に少なくとも部分的に延びる立壁からなるキールが設けられている構造とすることも可能である。キールは、１本でもよいし、必要に応じて２本以上併設してもよい。このようなキールを設ければ、各シェル構造体の少なくともキール設置部の強度・剛性が大幅に向上される。したがって、乗用車車室用構造体全体としての、とくに車室の必要な剛構造を達成するための剛性がより容易にかつより確実に確保される。
【００１４】
また、上記本発明に係る乗用車車室用構造体においては、前側シェル構造体および後側シェル構造体の少なくとも一方に、車両の幅方向に延びるリブが設けられている構造とすることも可能である。リブは構造体幅方向に部分的に延びていてもよいが、望ましくは、実質的に全幅にわたって（つまり、シェル構造体の両側壁部間にわたって）延びていることが好ましい。また、リブが、シェル構造体の全周にわたって設けられていてもよい。また、このリブも、１本でもよいし、必要に応じて２本以上併設してもよい。さらに、リブの延設方向は、実質的にシェル構造体の車両幅方向であればよく、前後方向に直交する方向はもちろんのこと、その直交方向に対して斜めに延びる方向であってもよい。このようなリブを設ければ、とくにシェル構造体全体の捩り剛性が向上され、車室の必要な剛構造がより確実に達成される。また、上記キールと併設すれば、上記キールと交差する方向にシェル構造体の強度・剛性が向上され、とくにシェル構造体同士の接合後の車室構造体全体の捩り剛性が向上され、車室の必要な剛構造がより確実に達成される。シェル構造体同士の接合部のスチフナは、平面的に見れば、このリブと同様の方向に延びることになるので、このリブは、とくにスチフナ同士の接合部による強度・剛性向上効果の薄い部位に対して設けると、より効果的である。
【００１５】
なお、上記キールやリブ自体の横断面形状についてはとくに限定されず、各種の断面形状を採り得る。例えば、単なる平板状の立壁や横壁形状の他、Ｉ形、Ｔ形、Ｌ形、逆Ｌ形、Ｚ形、Ｃ形、ハット形などの各種断面形状を採り得る。キールやリブは、金属や樹脂（繊維強化樹脂も含む）、繊維強化樹脂をスキンとするサンドイッチ構造等で形成できる。
【００１６】
また、上記本発明に係る乗用車車室用構造体においては、前側シェル構造体および後側シェル構造体の少なくとも一方が、車両の前後方向にシェル構造体の外側に隣接配置された車両構造部から伝達される荷重の支持部に構成されている構造とすることが可能である。本発明に係る乗用車車室用構造体は、車室の主要構造部を構成するものであるから、その前側には、乗用車の車室よりも前側の部分、つまり、車両のフロント部分を、その後側には、乗用車の車室よりも後側の部分、つまり、車両のリヤ部分を、それぞれ配置することが可能である。これらフロント部分やリヤ部分には、前突や後突によって車室用構造体に衝撃等の荷重が加わる可能性があるので、その際の荷重を、剛構造を有する車室用構造体で受けられるようにしておくのである。それによって、車室内の乗員の安全性がより確実に確保される。また、このとき、車両のフロント部分やリヤ部分をクラッシャブル構造に構成しておけば、衝突等による衝撃をクラッシャブル構造で適切に吸収しつつ、車室内に伝達されようとする荷重を、車室用構造体の剛構造で食い止めるという、乗員の安全性確保にとって理想的な全体構成を実現可能となる。また、これらフロント部分やリヤ部分には、車輪や車軸、サスペンションといった駆動系部品の取り付け構造を有する場合もある。その場合には、これら駆動系部品から駆動に関わる荷重がフロント部分やリヤ部分から車室用構造体に伝わる可能性があるので、その際の荷重を、剛構造を有する車室用構造体で受けられるようにしておくのである。それによって、駆動系部品の支持構造としての機能を車室用構造体が取り込むことも可能となり、より一層の製造コストの低減が可能な乗用車車室用構造体となるのである。
【００１７】
本発明において、車室用構造体に使用される繊維強化樹脂の強化繊維としては、とくに限定されず、炭素繊維やガラス繊維、アラミド繊維などを使用でき、さらにこれら強化繊維を組み合わせたハイブリッド構成の採用も可能である。また、繊維強化樹脂のマトリックス樹脂としても、とくに限定されず、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂のいずれも使用可能である。使用可能な熱硬化性樹脂としては、代表的にはエポキシ樹脂が挙げられる。熱硬化性樹脂を用いる場合の成形には、ＲＴＭ（Resin Transfer Molding）やプリプレグを用いたプレス成形等の成形方法の適用が可能である。熱可塑性樹脂の場合には、上記成形法に加えて、射出成形の適用も可能である。使用可能な熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリアミド（ナイロン６、ナイロン６６等）、ポリオレフィン（ポリエチレン、ポリプロピレン等）、ポリエステル（ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等）、ポリカーボネート、ポリアミドイミド、ポリフェニレンサルファイド、ポリフェニレンオキシド、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルイミド、ポリスチレン、ＡＢＳ、液晶ポリエステルや、アクリロニトリルとスチレンの共重合体等を用いることができる。これらの混合物でもよい。また、ナイロン６とナイロン６６との共重合ナイロンのように共重合したものであってもよい。さらに得たい成形品の要求特性に応じて、難燃剤、耐候性改良剤、その他酸化防止剤、熱安定剤、紫外線吸収剤、可塑剤、滑剤、着色剤、相溶化剤、導電性フィラー等を添加しておくことができる。
【００１８】
本発明に係る乗用車車室用構造体の製造方法は、上記のような乗用車車室用構造体の二分割されたシェル構造体をそれぞれ繊維強化樹脂で一体成形し、しかる後に、成形された両シェル構造体の開口部の開口縁に形成されたスチフナ同士を接合することにより、車室用構造体の全体を一体化することを特徴とする方法からなる。スチフナ同士の接合により、前述の如く十分な接合面積、接合強度の確保が可能になり、車室の望ましい剛構造を達成できるとともに、平坦面同士の接合とすることも可能であるから、接合操作の容易化、ひいては車室用構造体製造の容易化が可能になる。なお、前側シェル構造体と後側シェル構造体の開口部の開口縁に、少なくとも一対の嵌合構造を形成してもよい。こうすることで、接合強度をより向上させることが可能になり、さらに、前側シェル構造体と後側シェル構造体との接合組み立ての際の位置決めが容易になる。また、各シェル構造体は分割構造を有しているので、望ましい型の抜き勾配等を容易に設定することが可能であり、また、各シェル構造体はそれぞれ一体成形されるので、シェル構造体の成形段階でも優れた生産性が得られる。
【００１９】
また、上記本発明に係る乗用車車室用構造体の製造方法においては、各シェル構造体を、それぞれ、全部位を実質的に同時に成形する一発成形にて成形することが可能である。つまり、成形しようとする各シェル構造体の全部位を、同一の成形工程にて(例えば、同じ成形型内にて)、一時に同時成形するのであり、目標とする形態のシェル構造体が極めて効率よく短時間で成形されることになる。
【００２０】
また、各シェル構造体について、その開口部の開口方向に沿って成形型の抜き勾配を設定することにより、一層容易に成形型を脱型することが可能になり、一層優れた生産性が得られる。
【００２１】
さらに、本発明に係る乗用車車室用構造体の製造方法においては、各シェル構造体を、成形型と置子を用いて成形することも可能である。とくに成形型のみでは到達できないような内面部位を有するシェル構造体の場合には、例えば、前述のシェル構造体の開口部から成形型を挿入し、成形型が到達できない部位に対しては置子を配置して所定の成形形状を形成し、その状態で例えば下型からなる成形型と、上記上型としての成形型および置子間に、例えば、強化繊維含有熱可塑性樹脂を射出し、樹脂を冷却固化させた後、上型としての成形型を脱型し、空いたスペースから置子を除去することにより、所定の一体成形、さらには一発成形が可能である。射出成形の代りに、ＲＴＭ成形やプリプレグ等を利用したプレス成形も可能である。上記置子としては、弾性体や、粒子を充填した袋状体、さらには膨縮可能な風船状体(例えば、ゴム風船状体)の使用が可能である。また、置子として、環状に延びるものを使用し、それを成形型の周囲に配置することも可能である。さらに、上型や置子として、成形体側に凸となる凸型を使用すれば、その上へのプリプレグ積層の容易化等をはかることも可能になる。
【発明の効果】
【００２２】
このように、本発明に係る乗用車車室用構造体およびその製造方法によれば、繊維強化樹脂で一体成形された前後分割シェル構造体のスチフナ同士を接合して全体として一体構成の車室用構造体とすることにより、乗員の安全性確保のための優れた剛構造の車室を容易にかつ確実に形成でき、さらに、軽量性に優れ、量産性にも優れた乗用車車室用構造体を低コストで得ることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一実施態様に係る乗用車車室用構造体の分解斜視図である。
【図２】図１の車室用構造体にさらに開口部を設けた場合の分解側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下に、本発明の望ましい実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の一実施態様に係る乗用車車室用構造体の分解斜視図を示している。乗用車車室用構造体１は、乗用車の車室を構成するための構造体であって、該車室用構造体１構成後には、車室の前部側から後部側までの構造体全体が繊維強化樹脂（例えば、炭素繊維強化樹脂）で一体に形成された構造体として構成される。この車室用構造体１は、車両の前後方向(矢印方向)に二分割された半卵形のシェル構造体２、３の接合構造を有し、各シェル構造体２、３はそれぞれ構造体全体が繊維強化樹脂で一体に構成されており、本実施態様ではそれぞれ一体成形、とくに一発成形されている。一体成形、とくに一発成形により、各シェル構造体２、３は優れた成形性、生産性を有することになる。また、構造体全体が繊維強化樹脂で構成されることにより、良好な軽量性も確保される。両シェル構造体２、３は、互いに対向する開口部４、５を有している。各開口部４、５の開口縁には該開口縁の延在方向に沿って少なくとも部分的に延びる(図示例では、開口縁の延在方向に沿って全周にわたって環状に延びている)スチフナ６、７がシェル構造体２、３と一体に形成されている。各スチフナ６、７は、互いに対向する環状に延びる平坦面を有しており、これら開口縁に形成されたスチフナ６、７同士が、とくにそれらの平坦面同士が接合されることにより、両シェル構造体２、３が広い接合面積をもって互いに強固に接合されて、一体構造の乗用車車室用構造体１が完成されている。また、半卵形のシェル構造体２、３が、図示のような開口部４、５を有することにより、成形型の抜き勾配を容易に確保でき、各シェル構造体２、３の成形が容易化されている。なお、シェル構造体２には、該シェル構造体２の範囲内で閉形状を形成する閉形状開口部８が設けられており、本実施態様では、車両前面の窓用の開口部として形成されている。
【００２５】
スチフナ６、７同士の接合は、平坦面同士の接合とされているから、十分に広い接合面積、十分に高い接合強度が得られ、一体構造の車室用構造体１としても高い強度・剛性が得られる。これら互いに接合されるスチフナ６、７は、車室用構造体１の構成後には、車室の横断面全周にわたって延びる、環状のスチフナ構造部を構成することになり、車室の高い剛構造を構成できる。とくに、車両がロールオーバーした場合や、側突時などに外部から側部に衝撃荷重を受ける場合に、フープ状に延びるスチフナ構造部が極めて高い変形抑止力を発揮することになり、乗員の安全性が向上される。また、一体成形されている半卵形のシェル構造体２、３は、車両前後からの衝撃荷重等に対して高い反力を発揮できるから、車室用構造体１は前突や後突に対しても高い強度・剛性を発現でき、乗員の安全性がさらに良好に確保される。したがって、車室用構造体１の前後にクラッシャブル構造部を隣接配置する構成とすれば、前突や後突の際には、クラッシャブル構造部で衝撃エネルギーを吸収しつつ、衝撃荷重の車室内への伝達を、剛構造の車室用構造体１で食い止めることが可能になり、車室内の乗員の安全確保上、理想的な全体構成を実現できる。
【００２６】
図２は、図１の車室用構造体と同様の形態の車室用構造体に、さらに別の開口部を設けた場合の分解側面図を示している。図２に示す乗用車車室用構造体１１は、車両の前後方向(矢印方向)に二分割された半卵形のシェル構造体１２、１３の接合構造を有し、各シェル構造体１２、１３はそれぞれ構造体全体が繊維強化樹脂（例えば、炭素繊維強化樹脂）で一体成形されており、各シェル構造体１２、１３は優れた成形性、生産性を有する。両シェル構造体１２、１３は、互いに対向する開口部１４、１５を有している。各開口部１４、１５の開口縁には該開口縁の延在方向に沿って少なくとも部分的に延びる(図示例では、開口縁の延在方向に沿って全周にわたって環状に延びている)スチフナ１６、１７がシェル構造体１２、１３と一体に形成されている。各スチフナ１６、１７は、互いに対向する環状に延びる平坦面を有しており、これら開口縁に形成されたスチフナ１６、１７同士が、とくにそれらの平坦面同士が接合されることにより、両シェル構造体１２、１３が広い接合面積をもって互いに強固に接合されて、一体構造の乗用車車室用構造体１１が完成されている。また、半卵形のシェル構造体１２、１３が、開口部１４、１５を有することにより、成形型の抜き勾配を容易に確保でき、各シェル構造体１２、１３の成形が容易化されている。前側のシェル構造体１２には、該シェル構造体１２の範囲内で閉形状を形成する閉形状開口部１８、１９が設けられており、閉形状開口部１８は車両前面の窓用の開口部として、閉形状開口部１９はドア用の開口部として、それぞれ形成されている。また、後側のシェル構造体１３には、該シェル構造体１３の範囲内で閉形状を形成する閉形状開口部２０、２１が設けられており、閉形状開口部２０は車両後面の窓用の開口部として、閉形状開口部２１は車両後部側面用の開口部として、それぞれ形成されている。
【００２７】
このような構成においても、構造体全体として良好な軽量性が確保されつつ、スチフナ１６、１７同士の接合により、一体構造の車室用構造体１１として高い強度・剛性が得られ、車室の高い剛構造を構成でき、乗員の安全性が向上される。また、一体成形されている半卵形のシェル構造体１２、１３も、それぞれ、高い強度・剛性を発現でき、車室用構造体１１としても高い強度・剛性を発現でき、乗員の安全性がさらに良好に確保される。そして、車室用構造体１１中に複数の閉形状開口部１８、１９、２０、２１を設けることにより、車室用構造体１１全体の強度・剛性を大きく低下させることなく、車室に要求される機能を、必要に応じて、それぞれ満たすことが可能になる。
【００２８】
また、本発明においては、図２を用いて説明するように、上記シェル構造体１２、１３の内面側には、車両前後方向に延びる、立壁からなるキール２２、２３を設けることが可能である。また、車両幅方向には、リブ２４、２５を設けることが可能である。このようなキール２２、２３やリブ２４、２５は、シェル構造体１２、１３と一体成形することも可能であり、成形後に接合することも可能である。このようなキール２２、２３やリブ２４、２５を設置することにより、各シェル構造体１２、１３、ひいては乗用車車室用構造体１１全体としての強度・剛性がさらに向上される。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
本発明に係る乗用車車室用構造体およびその製造方法は、車両走行用動力源の搭載位置の自由度が高い電気自動車や燃料電池車、ハイブリッドカー等にとくに好適なものである。
【符号の説明】
【００３０】
１、１１ 乗用車車室用構造体
２、１２ 前側シェル構造体
３、１３ 後側シェル構造体
４、５ 開口部
６、７、１６、１７ スチフナ
７ 構造体開口部
８、１８、１９、２０、２１ 閉形状開口部
２２，２３ キール
２４、２５ リブ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
乗用車の車室を構成するための構造体であって、車両の前後方向に二分割されたシェル構造体の接合構造を有し、各シェル構造体はそれぞれ構造体全体が繊維強化樹脂で一体に構成されており、両シェル構造体は互いに対向する開口部を有するとともに、各開口部の開口縁には該開口縁の延在方向に沿って少なくとも部分的に延びるスチフナが一体に形成されており、該開口縁のスチフナ同士が接合されることにより両シェル構造体が互いに接合されていることを特徴とする乗用車車室用構造体。
【請求項２】
前側シェル構造体および後側シェル構造体の少なくとも一方が、車両の前方または後方に向かって横断面積が小さくなる半卵形部分を有する、請求項１に記載の乗用車車室用構造体。
【請求項３】
前側シェル構造体および後側シェル構造体の少なくとも一方が、前記開口部以外の、シェル構造体の範囲内にて閉形状を有する閉形状開口部を有する、請求項１または２に記載の乗用車車室用構造体。
【請求項４】
前側シェル構造体および後側シェル構造体の少なくとも一方に、車両の前後方向に少なくとも部分的に延びる立壁からなるキールが設けられている、請求項１〜３のいずれかに記載の乗用車車室用構造体。
【請求項５】
前側シェル構造体および後側シェル構造体の少なくとも一方に、車両の幅方向に延びるリブが設けられている、請求項１〜４のいずれかに記載の乗用車車室用構造体。
【請求項６】
前側シェル構造体および後側シェル構造体の少なくとも一方が、車両の前後方向にシェル構造体の外側に隣接配置された車両構造部から伝達される荷重の支持部に構成されている、請求項１〜５のいずれかに記載の乗用車車室用構造体。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載の乗用車車室用構造体の二分割されたシェル構造体をそれぞれ繊維強化樹脂で一体成形し、しかる後に、成形された両シェル構造体の開口部の開口縁に形成されたスチフナ同士を接合することにより、車室用構造体の全体を一体化することを特徴とする、乗用車車室用構造体の製造方法。
【請求項８】
各シェル構造体を、それぞれ、全部位を実質的に同時に成形する一発成形にて成形する、請求項７に記載の乗用車車室用構造体の製造方法。
【請求項９】
各シェル構造体について、その開口部の開口方向に沿って成形型の抜き勾配を設定する、請求項７または８に記載の乗用車車室用構造体の製造方法。
【請求項１】
乗用車の車室を構成するための構造体であって、車両の前後方向に二分割されたシェル構造体の接合構造を有し、各シェル構造体はそれぞれ構造体全体が繊維強化樹脂で一体に構成されており、両シェル構造体は互いに対向する開口部を有するとともに、各開口部の開口縁には該開口縁の延在方向に沿って少なくとも部分的に延びるスチフナが一体に形成されており、該開口縁のスチフナ同士が接合されることにより両シェル構造体が互いに接合されていることを特徴とする乗用車車室用構造体。
【請求項２】
前側シェル構造体および後側シェル構造体の少なくとも一方が、車両の前方または後方に向かって横断面積が小さくなる半卵形部分を有する、請求項１に記載の乗用車車室用構造体。
【請求項３】
前側シェル構造体および後側シェル構造体の少なくとも一方が、前記開口部以外の、シェル構造体の範囲内にて閉形状を有する閉形状開口部を有する、請求項１または２に記載の乗用車車室用構造体。
【請求項４】
前側シェル構造体および後側シェル構造体の少なくとも一方に、車両の前後方向に少なくとも部分的に延びる立壁からなるキールが設けられている、請求項１〜３のいずれかに記載の乗用車車室用構造体。
【請求項５】
前側シェル構造体および後側シェル構造体の少なくとも一方に、車両の幅方向に延びるリブが設けられている、請求項１〜４のいずれかに記載の乗用車車室用構造体。
【請求項６】
前側シェル構造体および後側シェル構造体の少なくとも一方が、車両の前後方向にシェル構造体の外側に隣接配置された車両構造部から伝達される荷重の支持部に構成されている、請求項１〜５のいずれかに記載の乗用車車室用構造体。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載の乗用車車室用構造体の二分割されたシェル構造体をそれぞれ繊維強化樹脂で一体成形し、しかる後に、成形された両シェル構造体の開口部の開口縁に形成されたスチフナ同士を接合することにより、車室用構造体の全体を一体化することを特徴とする、乗用車車室用構造体の製造方法。
【請求項８】
各シェル構造体を、それぞれ、全部位を実質的に同時に成形する一発成形にて成形する、請求項７に記載の乗用車車室用構造体の製造方法。
【請求項９】
各シェル構造体について、その開口部の開口方向に沿って成形型の抜き勾配を設定する、請求項７または８に記載の乗用車車室用構造体の製造方法。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２０１２−５６３５６（Ｐ２０１２−５６３５６Ａ）
【公開日】平成２４年３月２２日（２０１２．３．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１９９０９３（Ｐ２０１０−１９９０９３）
【出願日】平成２２年９月６日（２０１０．９．６）
【出願人】（０００００３１５９）東レ株式会社 (7,677)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年３月２２日（２０１２．３．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月６日（２０１０．９．６）
【出願人】（０００００３１５９）東レ株式会社 (7,677)
【Ｆターム（参考）】
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