車両構造部材及びこれを用いた車両フロア
【課題】繊維強化樹脂を用いた基部材の強度及び剛性を向上させ、かつ製造時における作業性を向上させることができる車両構造部材及びこれを用いた車両フロアを得る。
【解決手段】基部材５５（アッパパネル２０）の下面４２からはリブ４４が垂下している。これにより、アッパパネル２０の強度及び剛性を向上させることができる。また、基部材５５において、リブ４４と対向する位置に凹部４８が形成されている。つまり、アッパパネル２０を成形する金型内に配置された繊維強化樹脂は、凹部形成用凸部によってリブ形成用凹部側へ押し込まれるため、当該リブ形成用凹部へ充填され易くなる。したがって、アッパパネル２０の強度及び剛性を向上させるためのリブ４４をアッパパネル２０の成形時に当該アッパパネル２０と一体に設けることができる。このため、接着などにより、基部材５５にリブ４４を一体化させる場合と比較して製造工数を削減することができる。
【解決手段】基部材５５（アッパパネル２０）の下面４２からはリブ４４が垂下している。これにより、アッパパネル２０の強度及び剛性を向上させることができる。また、基部材５５において、リブ４４と対向する位置に凹部４８が形成されている。つまり、アッパパネル２０を成形する金型内に配置された繊維強化樹脂は、凹部形成用凸部によってリブ形成用凹部側へ押し込まれるため、当該リブ形成用凹部へ充填され易くなる。したがって、アッパパネル２０の強度及び剛性を向上させるためのリブ４４をアッパパネル２０の成形時に当該アッパパネル２０と一体に設けることができる。このため、接着などにより、基部材５５にリブ４４を一体化させる場合と比較して製造工数を削減することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、繊維強化樹脂で形成された車両構造部材及びこれを用いた車両フロアに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、繊維強化樹脂を用いて車両の骨格を形成するという技術がある。一方、板状部材（基部材）において強度を高めるため、当該板状部材にリブ部（凸部）を設けるという技術がある。一般的に繊維強化樹脂は、強化繊維が含有されていない樹脂と比較して流動性が悪いため、繊維強化樹脂で形成される板状部材にリブ部を設ける場合、当該リブを形成するための凹部内に繊維強化樹脂が十分に充填されないという問題が生じる。
【０００３】
このため、特許文献１に記載の発明では、長繊維積層体で形成された構造体平面部（基部材）の下面に短繊維基材で形成されたリブを接着させた状態で金型内に配置し、加圧及び加熱することで、構造体平面部とリブとを一体化させ、当該構造体平面部を強化させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２６２１２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、この先行技術では、構造体平面部にリブを接着させる場合と比較して、製造時における作業工程が増えてしまう。このため、作業性の観点から改善の余地がある。
【０００６】
本発明は、繊維強化樹脂を用いた基部材の強度及び剛性を向上させ、かつ製造時における作業性を向上させることができる車両構造部材及びこれを用いた車両フロアを得ることが目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１記載の発明に係る車両構造部材は、繊維強化樹脂によって板状に形成された基部材と、前記基部材の一方の面から突出する凸部と、前記基部材の他方の面に設けられ、前記凸部と対向する位置に形成された凹部と、を有している。
【０００８】
請求項１記載の発明に係る車両構造部材では、繊維強化樹脂によって板状に形成された基部材の一方の面からはリブ等の凸部が突出しており、基部材の強度及び剛性を向上させている。また、基部材の他方の面には、凸部と対向する位置に凹部が形成されている。炭素繊維、ガラス繊維、アラミド繊維などの強化繊維が含有された繊維強化樹脂の場合、樹脂の流動方向（配向方向）に沿って繊維の配向が形成されるが、基部材における樹脂の配向方向と凸部における樹脂の配向方向は略直交することとなる。
【０００９】
一方、基部材に凸部を設ける場合、基部材の表面に発生するヒケ等を防止するため、製品設計上、一般的には、凸部の肉厚は基部材の肉厚の略半分程度となるように設定される。車両構造部材を成形する金型において、凸部が形成される部分には、凸部形成用凹部が形成されるが、金型内を流動する繊維強化樹脂は、基部材が形成される空間から凸部形成用凹部内へ流動するに当たって、金型内の流路が略半分程度となってしまう。このため、強化繊維として長繊維が用いられた場合は特に、凸部形成用凹部の根元部で長繊維が引っ掛かり、繊維強化樹脂が凸部形成用凹部内へ流動し難くなる。つまり、当該凸部形成用凹部において繊維強化樹脂が充填され難くなる。
【００１０】
しかし、本発明では、車両構造部材の凸部と対向する位置に凹部が形成されている。つまり、車両構造部材を成形する金型において、凸部が形成される部分には、凸部形成用凹部が形成され、凹部が形成される部分には、凹部形成用凸部が形成されることとなる。したがって、当該金型内の繊維強化樹脂は、凸部形成用凹部の上方において、凹部形成用凸部によって凸部形成用凹部側へ押し込まれ、当該繊維強化樹脂が凸部形成用凹部へ充填され易くなる。
【００１１】
このように、凸部形成用凹部と対向する位置に、凹部形成用凸部を形成することで、当該凸部形成用凹部へ繊維強化樹脂を充填され易くすることで、基部材の強度及び剛性を向上させるための凸部を基部材の成形時に基部材と一体に設けることができる。このため、接着などにより、基部材に凸部を接着させ当該基部材と凸部とを一体化させる場合と比較して製造工数を削減することができる。また、凹部が形成されることで、その分繊維強化樹脂の量が削減されることとなる。このため、車両構造部材において、軽量化及びコストの観点でも有効である。
【００１２】
請求項２記載の発明に係る車両構造部材は、請求項１に記載の車両構造部材において、前記凹部の縁部間の幅が前記凸部の根元部のそれよりも狭くなるように設定されている。
【００１３】
請求項２記載の発明に係る車両構造部材では、凹部の縁部間の幅が凸部の根元部の幅よりも狭くなるように設定することで、車両構造部材を成形する金型が型締めされた状態で、平面視で凸部形成用凹部の内側に凹部形成用凸部が配置されることとなる。このため、金型内を流動する繊維強化樹脂は、凹部形成用凸部に当たると凸部形成用凹部側へ押し込まれ、そのまま凸部形成用凹部側へ案内される。
【００１４】
請求項３記載の発明に係る車両フロアは、請求項１又は２に記載の車両構造部材を用いて中空構造に形成され、前記凸部が車両上下方向に沿って中空部内に突出するリブとして配設されている。
【００１５】
繊維強化樹脂で形成された基部材の強度及び剛性を向上させることで、本発明の車両構造部材で車両フロアを形成することができる。つまり、請求項３記載の発明に係る車両フロアでは、当該車両構造部材を用いて中空構造に形成され、凸部が車両上下方向に沿って中空部内に突出するリブとして配設されている。このように、車両フロアにおいて、本発明の車両構造部材が用いられることで、鋼板と比較して車両の軽量化及び低コスト化を図ることができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明は上記構成としたので、請求項１に記載の車両構造部材は、繊維強化樹脂を用いた基部材の強度及び剛性を向上させ、かつ製造時における作業性を向上させることができる、という優れた効果を有する。
【００１７】
請求項２に記載の車両構造部材は、基部材に設けられた凸部に繊維強化樹脂を充填させ易くすることができる、という優れた効果を有する。
【００１８】
請求項３に記載の車両フロアは、軽量化及び低コスト化を図ることができる、という優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本実施の形態に係る車両構造部材が用いられたアンダーボディを示す分解斜視図である。
【図２】図１に示すアンダーボディの側断面図である。
【図３】図２に示すアンダーボディに形成されたリブ及び凹部を拡大した要部拡大斜視図である。
【図４】（Ａ）、（Ｂ）は、図２に示すアンダーボディの成形方法を説明するための要部拡大断面図である。
【図５】図２に示すアンダーボディの成形方法を説明するための要部拡大断面図である。
【図６】基部材にリブを設ける場合の製品設計基準を示す断面図である。
【図７】（Ａ）、（Ｂ）は、図４（Ａ）、（Ｂ）で示す成形方法の他の方法を示す要部拡大断面図である。
【図８】（Ａ）、（Ｂ）は、図４（Ａ）、（Ｂ）で示す成形方法の他の方法を示す要部拡大断面図である。
【図９】アンダーボディに形成された凹部の変形例を示す要部拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明の実施形態に係る車両構造部材が用いられた車両フロアについて、図１〜図３に基づいて説明する。なお、図中に適宜記す矢印ＦＲは車両前後方向の前方向を、矢印ＵＰは車両上下方向の上方向を、矢印Ｗは車両幅方向をそれぞれ示す。
【００２１】
（車両フロアの構成）
図１には、車両構造部材が用いられた車両フロアとしてのアンダーボディ１２が示されている。アンダーボディ１２は繊維強化樹脂で形成されており、基部材としてのアッパパネル２０とロアパネル２２とを含んで構成されている。そして、これらのアッパパネル２０とロアパネル２２とが、上下に重なり互いに接合されることで中空構造のアンダーボディ１２が構成される。なお、繊維強化樹脂として、例えば、炭素繊維、ガラス繊維、アラミド繊維などの強化繊維を含有する繊維強化プラスチックが挙げられる。
【００２２】
ロアパネル２２は、平面視で略矩形状を成しアンダーボディ１２のフロア部１４の一部を構成するフロア下部１４Ａを備えている。このフロア下部１４Ａの前端部からは、アンダーボディ１２のダッシュ部１６の一部を構成するダッシュフロントパネル１６Ａが上向きに立設しており、フロア下部１４Ａの後端部からは、アンダーボディ１２のバック部１８の一部を構成するバックリアパネル１８Ａが上向きに立設している。
【００２３】
ダッシュフロントパネル１６Ａの車両幅方向両端部には、車両後方へ向かって前側壁下部２２Ａが延出しており、バックリアパネル１８Ａの車両幅方向両端部には、車両前方へ向かって後側壁下部２２Ｂが延出している。アンダーボディ１２の側壁は切欠き部２４が設けられた状態となっているが、ロアパネル２２の前側壁下部２２Ａの下部と後側壁下部２２Ｂの下部は、下壁２６によって架け渡されている。
【００２４】
また、ダッシュフロントパネル１６Ａ及び前側壁下部２２Ａの先端部からは、車両前方側へ向かって下フランジ２８が張り出しており、バックリアパネル１８Ａ及び後側壁下部２２Ｂの先端部からは、車両後方側へ向かって下フランジ３０が張り出している。
【００２５】
一方、アッパパネル２０は、平面視で略矩形状を成しアンダーボディ１２のフロア部１４の一部を構成するフロア上部１４Ｂを備えている。フロア上部１４Ｂの前端部からは、斜め前方上側へ向かって傾斜する傾斜前壁３２が延出しており、傾斜前壁３２の前端部からは、アンダーボディ１２のダッシュ部１６の一部を構成するダッシュリアパネル１６Ｂが上向きに立設している。また、フロア上部１４Ｂの後端部からは、斜め後方上側へ向かって傾斜する傾斜後壁３４が延出しており、傾斜後壁３４の後端部からは、アンダーボディ１２のバック部１８の一部を構成するバックフロントパネル１８Ｂが上向きに立設している。
【００２６】
ダッシュリアパネル１６Ｂの車両幅方向両端部からは、車両後方へ向かって前側壁上部２０Ａが延出しており、バックリアパネル１８Ａの車両幅方向両端部からは、車両前方へ向かって後側壁上部２０Ｂが延出している。ダッシュリアパネル１６Ｂ及び前側壁上部２０Ａの先端部からは、車両前方側へ向かって上フランジ５０が張り出しており、バックフロントパネル１８Ｂ及び後側壁上部２０Ｂの先端部からは、車両後方側へ向かって上フランジ５２が張り出している。
【００２７】
そして、ロアパネル２２の下フランジ２８とアッパパネル２０の上フランジ５０とは面接触可能とされており、ロアパネル２２の下フランジ３０とアッパパネル２０の上フランジ５２とは面接触可能とされている。
【００２８】
図２には、図１に示すアンダーボディ１２におけるトンネル部３８(後述する)に沿って切断された側断面図が示されている。図２に示されるように、ロアパネル２２の下フランジ２８とアッパパネル２０の上フランジ５０との間には接着剤５４が設けられ、ロアパネル２２の下フランジ３０とアッパパネル２０の上フランジ５２との間には接着剤５４が設けられる。そして、アッパパネル２０とロアパネル２２とが上下に重なり合った状態でアッパパネル２０とロアパネル２２との間には中空部１５が設けられるが、当該接着剤５４を介して、ロアパネル２２とアッパパネル２０とが互いに接合（接着）される。
【００２９】
ところで、アッパパネル２０のフロア上部１４Ｂの車両幅方向両端側には、断面形状が略逆Ｕ字状を成すロッカー部３６が車両前後方向の略全域に亘って突設されている。また、フロア上部１４Ｂの車両幅方向中央部には、断面形状が略逆Ｕ字状を成すトンネル部３８が車両前後方向の略全域に亘って突設されている。
【００３０】
ロッカー部３６とトンネル部３８とは略同等の高さとなるように設定されており、ロッカー部３６及びトンネル部３８の車両前後方向中央部には、ロッカー部３６の上壁３６Ａとトンネル部３８の上壁３８Ａとの間を架け渡す架設壁４０が設けられている。なお、ここでは上壁３６Ａ、上壁３８Ａ及び架設壁４０がいわゆる基部材となる。また、ロッカー部３６及びトンネル部３８は、フロア下部１４Ａとの間で接着されており、正面断面視において矩形枠状となる閉断面構造を成している。
【００３１】
ここで、図１及び図２に示されるように、基部材５５としてのロッカー部３６の上壁３６Ａ、トンネル部３８の上壁３８Ａ及び架設壁４０における下面４２からは、凸部としての板状のリブ４４が、中空部１５内でロアパネル２２側へ向かってそれぞれ垂下している（なお、図２には、ロッカー部３６及び架設壁４０は図示されていない）。
【００３２】
このリブ４４は、ロッカー部３６を構成する縦壁３６Ｂ及びトンネル部３８を構成する縦壁３８Ｂを除く車両幅方向の略全域に亘って設けられている。また、架設壁４０が設けられている領域では、ロッカー部３６の上壁３６Ａとトンネル部３８の上壁３８Ａとが架設壁４０によって架け渡されているため、ロッカー部３６の縦壁３６Ｂ及びトンネル部３８の縦壁３８Ｂは存在しない。このため、架設壁４０に設けられたリブ４４は、ロッカー部３６及びトンネル部３８に設けられたリブ４４と連続して車両幅方向の略全域に亘って設けられている。
【００３３】
また、基部材５５としてのロッカー部３６の上壁３６Ａ、トンネル部３８の上壁３８Ａ及び架設壁４０における上面４６には、当該リブ４４が設けられた位置に対向して平面視で略一致する位置に断面形状が略半円状を成す凹部４８が形成されている。つまり、凹部４８の中心がリブ４４の板厚方向の中心線上に設けられ、当該凹部４８はリブ４４の板厚方向の中心線に対して対称形状とされている。図３には、基部材５５に形成されたリブ４４及び凹部４８が拡大された斜視図が示されている。図３に示されるように、凹部４８の縁部間の幅（Ｗ１）は、凸部としてのリブ４４の根元部の幅（Ｗ２）よりも狭くなるように設定されている。また、凹部４８の深さｔは、基部材５５の肉厚Ｔの１／２程度（約０．４〜０．６Ｔ）となるように設定されている。
【００３４】
（車両フロアの作用・効果）
本実施形態では、図１に示されるように、基部材５５としてのロッカー部３６の上壁３６Ａ、トンネル部３８の上壁３８Ａ及び架設壁４０における下面４２からは、板状のリブ４４がそれぞれ垂下している。これにより、アッパパネル２０の強度及び剛性を向上させることができる。
【００３５】
ここで、図４（Ａ）、（Ｂ）及び図５にはアンダーボディ１２の成形方法を説明するための断面図が示されている。図４（Ａ）には後述する金型６０の型開きの状態が示されており、図４（Ｂ）及び図５には当該金型６０の型締めの状態が示されている。図４（Ａ）に示されるように、強化繊維５６が含有された繊維強化樹脂５８の場合、繊維強化樹脂５８の流動方向（配向方向）に沿って強化繊維５６が配向される。
【００３６】
一般的に、熱可塑性繊維強化樹脂の成形方法として、例えばスタンピング成形が挙げられるが、この成形方法では、所定の大きさに形成されたシート状の繊維強化樹脂５８が、約２００℃に加熱された状態で、アッパパネル２０を成形する金型６０内に配置される。金型６０は上型６２と下型６４を含んで構成されており、下型６４内にシート状の繊維強化樹脂５８が配置された状態で、上型６２が下型６４側へ移動し、図４（Ｂ）に示されるように、金型６０が型締めされる。
【００３７】
このように、金型６０が型締めされた状態で、溶融された繊維強化樹脂５８が上型６２と下型６４との間で圧縮されることとなるが、上型６２及び下型６４に形成された凹凸に合わせて車両構造部材が成形される（図５参照）。ここでは、車両構造部材としてのアッパパネル２０（図１参照）が成形される。
【００３８】
図５に示されるように、基部材５５における強化繊維５６の配向方向とリブ４４における強化繊維５６の配向方向は略直交する。一方、図６に示されるように、基部材１００にリブ１０２を設ける際、基部材１００の表面に発生するヒケ等を防止するため、製品設計上、一般的には、リブ１０２の肉厚ｔ１は基部材１００の肉厚Ｔ１の略半分程度となるように設定される。つまり、図３に示すリブ４４では、肉厚Ｗ２は基部材５５の肉厚Ｔの略半分程度となるように設定される。
【００３９】
この場合、基部材１００を成形する金型では、図示はしないが、リブ１０２が形成される部分には、凸部形成用凹部が形成される。金型内を流動する繊維強化樹脂は、基部材１００が形成される空間から凸部形成用凹部内へ流動するに当たって、金型内の流路が略半分程度となってしまう。このため、強化繊維として長繊維が用いられた場合は特に、凸部形成用凹部の根元部で長繊維が引っ掛かり、繊維強化樹脂が凸部形成用凹部内へ流動し難くなる。つまり、当該凸部形成用凹部において繊維強化樹脂が充填され難くなる。
【００４０】
しかし、本実施形態では、図３に示されるように、基部材５５において、リブ４４と対向する位置に凹部４８が形成されている。図４（Ａ）に示されるように、アッパパネル２０を成形する金型６０は、上型６２及び下型６４で構成されているが、下型６４には、リブ４４が形成される部分にリブ形成用凹部６６が形成されている。また、上型６２には、凹部４８が形成される部分に凹部形成用凸部６８が形成されている。
【００４１】
したがって、図４（Ｂ）に示されるように、上型６２と下型６４との間で構成される空間７０内を流動する繊維強化樹脂５８は、リブ形成用凹部６６の上方では凹部形成用凸部６８によってリブ形成用凹部６６側へ押し込まれるため、リブ形成用凹部６６へ充填され易くなる。
【００４２】
このように、リブ形成用凹部６６と対向する位置に、凹部形成用凸部６８を形成することで、当該リブ形成用凹部６６へ繊維強化樹脂５８を充填され易くすることで、アッパパネル２０（図１参照）の強度及び剛性を向上させるためのリブ４４をアッパパネル２０（基部材５５）の成形時に当該アッパパネル２０と一体に設けることができる（図５参照）。
【００４３】
このため、接着などにより、基部材５５にリブ４４を接着させ当該基部材５５とリブ４４とを一体化させる場合と比較して製造工数を削減することができる。つまり、本実施形態では、繊維強化樹脂５８を用いたアッパパネル２０の強度及び剛性を向上させ、かつ製造時における作業性を向上させることができる。
【００４４】
また、図３に示されるように、基部材５５の上面４６に凹部４８が形成されることで、その分繊維強化樹脂５８の量が削減されることとなる。具体的には、二点鎖線で示される繊維強化樹脂５９分が削減される。このため、アッパパネル２０（図１参照）において軽量化及びコストの観点でも有効である。
【００４５】
さらに、凹部４８の縁部間の幅（Ｗ１）が、リブ４４の根元部の幅（Ｗ２）よりも狭くなるように設定されている。このため、図４（Ｂ）に示されるように、金型６０が型締めされた状態で、凹部形成用凸部６８及びリブ形成用凹部６６を側面視した場合、リブ形成用凹部６６の内側に凹部形成用凸部６８が配置されることとなる。
【００４６】
したがって、基部材５５が形成される空間７０内を流動する繊維強化樹脂５８は、凹部形成用凸部６８が当たるとリブ形成用凹部６６の外側へ押し広げられることなく、リブ形成用凹部６６側へ押し込まれ、そのままリブ形成用凹部６６内へ案内される。つまり、繊維強化樹脂５８をリブ形成用凹部６６内へ充填させ易くすることができる。
【００４７】
なお、図３に示されるように、凹部４８の深さｔは、基部材５５の肉厚Ｔの１／２程度となるように設定されている。凹部４８の深さｔが浅すぎると、繊維強化樹脂５８をリブ形成用凹部６６内へ押し込む力が小さくなり、凹部４８の深さｔが深すぎると、基部材５５の肉厚が薄くなる。このため、リブ４４の剛性を考慮すると、凹部４８の深さｔは、基部材５５の肉厚Ｔの１／２程度となるように設定することが望ましい。
【００４８】
ところで、図４（Ａ）に示されるように、ここではシート状の繊維強化樹脂５８がリブ形成用凹部６６の上方に当該リブ形成用凹部６６を覆うようにして配置されている。ここで、繊維強化樹脂５８のリブ形成用凹部６６への充填性を考慮すると、図７（Ａ）に示されるように、リブ形成用凹部６６の周辺部に、シート状の繊維強化樹脂５８の端部が配置されるように、当該繊維強化樹脂５８が下型６４に配置されるようにしても良い。
【００４９】
つまり、リブ形成用凹部６６の周辺部に、繊維強化樹脂５８の端部が配置されるようにシート状の繊維強化樹脂５８を配置した場合、図７（Ｂ）に示されるように、当該繊維強化樹脂５８の端部がリブ形成用凹部６６内へ徐々に充填されていくことになるため、リブ形成用凹部６６内の空気が徐々に押し出され、繊維強化樹脂５８のリブ形成用凹部６６内への充填性が向上する。
【００５０】
また、図４（Ａ）に示されるように、繊維強化樹脂５８がリブ形成用凹部６６の上方に当該リブ形成用凹部６６を覆うようにして配置された場合、図４（Ｂ）に示されるように、繊維強化樹脂５８及び強化繊維５６の流動方向（配向方向）に対して略直交する方向へ繊維強化樹脂５８を押圧することとなる。
【００５１】
しかし、図７（Ａ）に示されるように、リブ形成用凹部６６の周辺部に、繊維強化樹脂５８の端部が配置されるようにシート状の繊維強化樹脂５８が配置された場合、図７（Ｂ）に示されるように、当該繊維強化樹脂５８の端部はリブ形成用凹部６６の内壁に沿って案内されるため、繊維強化樹脂５８及び強化繊維５６の配向がリブ形成用凹部６６の形状に沿って形成されることとなる。このため、リブ形成用凹部６６内へ繊維強化樹脂５８をさらに充填させ易くすることができる。
【００５２】
さらに、繊維強化樹脂５８は金型６０の空間７０で流動するため、図８（Ａ）、（Ｂ）に示されるように、リブ形成用凹部６６の周辺部から多少離れた位置に繊維強化樹脂５８の端部が配置されるように当該繊維強化樹脂５８を配置しても良い。これによっても、図７（Ａ）、（Ｂ）で示されるように、リブ形成用凹部６６の周辺部に、繊維強化樹脂５８の端部が配置されるように当該繊維強化樹脂５８を配置した場合と略同様の効果を得ることができる。つまり、シート状の繊維強化樹脂５８を下型６４に配置する場合、リブ形成用凹部６６の周辺部の位置から繊維強化樹脂５８の端部が多少ずれたとしても、成形性にさほど影響を与えない。
【００５３】
（実施形態の補足）
本実施形態では、図２に示されるように、アッパパネル２０側にリブ４４及び凹部４８を設けたが、ロアパネル２２側にリブ及び凹部を設けて良いのは勿論のことである。また、アッパパネル２０のフロア上部１４Ｂにリブ４４を設けたが、当該アッパパネル２０の強度及び剛性を向上させることができれば良いため、当該フロア上部１４Ｂに限るものではない。
【００５４】
例えば、上フランジ５０とダッシュリアパネル１６Ｂとを架け渡すようにしてリブを設けても良い。この場合、上フランジ５０及びダッシュリアパネル１６Ｂの何れか一方において、リブが設けられた面と反対側の面であって当該リブと対向する位置に凹部が設けられる。
【００５５】
また、これ以外にも、ロアパネル２２において、ダッシュフロントパネル１６Ａとフロア下部１４Ａとを架け渡すようにしてリブを設けても良い。この場合も上記と同様、ダッシュフロントパネル１６Ａ及びはフロア下部１４Ａにおいて、リブが設けられた面と反対側の面であって当該リブと対向する位置に凹部が設けられる。
【００５６】
また、ここでは、板状のリブ４４が車両幅方向の略全域に亘って形成されているが、これに限るものではない。例えば、車両幅方向に沿って所定の間隔で複数のリブが設けられるようにしても良いし、当該リブが車両前後方向に沿って形成されても良い。さらに、当該リブが格子状を成すように形成されても良い。また、凸部として、リブの代わりにボスを設けても良い。
【００５７】
また、ここでは、図３に示されるように、凹部４８の縁部間の幅（Ｗ１）が、リブ４４の根元部の幅（Ｗ２）よりも狭くなるように設定されるようにしたが、これに限るものではない。例えば、凹部４８の縁部間の幅（Ｗ１）が、リブ４４の根元部の幅（Ｗ２）以上の大きさとなるように設定されても良い。また、凹部４８は断面形状が半円状を成す形状としたが、これに限るものではない。例えば、図９に示されるように、凹部７２の断面形状がＶ字状を成すように形成されても良い。
【００５８】
また、ここでは車両フロアに適用させた実施形態について説明したが、繊維強化樹脂で形成された基部材を備えた車両構造部材であれば良いため、車両フロアに限るものではない。また、繊維強化樹脂５８としては、熱可塑性繊維強化樹脂に限るものではなく、本発明は、長繊維強化材料を成形型内で流動させて成形する場合に有効である。
【００５９】
以上、本発明を実施するための一形態として一実施例を用いて説明したが、本発明はこうした一実施例に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、上述した一実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。
【符号の説明】
【００６０】
１２ アンダーボディ（車両フロア）
２０ アッパパネル（基部材、車両構造部材）
２２ ロアパネル（車両構造部材）
３６Ａ 上壁（基部材）
３８Ａ 上壁（基部材）
４０ 架設壁（基部材）
４４ リブ（凸部）
４８ 凹部
５５ 基部材
５８ 繊維強化樹脂
【技術分野】
【０００１】
本発明は、繊維強化樹脂で形成された車両構造部材及びこれを用いた車両フロアに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、繊維強化樹脂を用いて車両の骨格を形成するという技術がある。一方、板状部材（基部材）において強度を高めるため、当該板状部材にリブ部（凸部）を設けるという技術がある。一般的に繊維強化樹脂は、強化繊維が含有されていない樹脂と比較して流動性が悪いため、繊維強化樹脂で形成される板状部材にリブ部を設ける場合、当該リブを形成するための凹部内に繊維強化樹脂が十分に充填されないという問題が生じる。
【０００３】
このため、特許文献１に記載の発明では、長繊維積層体で形成された構造体平面部（基部材）の下面に短繊維基材で形成されたリブを接着させた状態で金型内に配置し、加圧及び加熱することで、構造体平面部とリブとを一体化させ、当該構造体平面部を強化させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２６２１２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、この先行技術では、構造体平面部にリブを接着させる場合と比較して、製造時における作業工程が増えてしまう。このため、作業性の観点から改善の余地がある。
【０００６】
本発明は、繊維強化樹脂を用いた基部材の強度及び剛性を向上させ、かつ製造時における作業性を向上させることができる車両構造部材及びこれを用いた車両フロアを得ることが目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１記載の発明に係る車両構造部材は、繊維強化樹脂によって板状に形成された基部材と、前記基部材の一方の面から突出する凸部と、前記基部材の他方の面に設けられ、前記凸部と対向する位置に形成された凹部と、を有している。
【０００８】
請求項１記載の発明に係る車両構造部材では、繊維強化樹脂によって板状に形成された基部材の一方の面からはリブ等の凸部が突出しており、基部材の強度及び剛性を向上させている。また、基部材の他方の面には、凸部と対向する位置に凹部が形成されている。炭素繊維、ガラス繊維、アラミド繊維などの強化繊維が含有された繊維強化樹脂の場合、樹脂の流動方向（配向方向）に沿って繊維の配向が形成されるが、基部材における樹脂の配向方向と凸部における樹脂の配向方向は略直交することとなる。
【０００９】
一方、基部材に凸部を設ける場合、基部材の表面に発生するヒケ等を防止するため、製品設計上、一般的には、凸部の肉厚は基部材の肉厚の略半分程度となるように設定される。車両構造部材を成形する金型において、凸部が形成される部分には、凸部形成用凹部が形成されるが、金型内を流動する繊維強化樹脂は、基部材が形成される空間から凸部形成用凹部内へ流動するに当たって、金型内の流路が略半分程度となってしまう。このため、強化繊維として長繊維が用いられた場合は特に、凸部形成用凹部の根元部で長繊維が引っ掛かり、繊維強化樹脂が凸部形成用凹部内へ流動し難くなる。つまり、当該凸部形成用凹部において繊維強化樹脂が充填され難くなる。
【００１０】
しかし、本発明では、車両構造部材の凸部と対向する位置に凹部が形成されている。つまり、車両構造部材を成形する金型において、凸部が形成される部分には、凸部形成用凹部が形成され、凹部が形成される部分には、凹部形成用凸部が形成されることとなる。したがって、当該金型内の繊維強化樹脂は、凸部形成用凹部の上方において、凹部形成用凸部によって凸部形成用凹部側へ押し込まれ、当該繊維強化樹脂が凸部形成用凹部へ充填され易くなる。
【００１１】
このように、凸部形成用凹部と対向する位置に、凹部形成用凸部を形成することで、当該凸部形成用凹部へ繊維強化樹脂を充填され易くすることで、基部材の強度及び剛性を向上させるための凸部を基部材の成形時に基部材と一体に設けることができる。このため、接着などにより、基部材に凸部を接着させ当該基部材と凸部とを一体化させる場合と比較して製造工数を削減することができる。また、凹部が形成されることで、その分繊維強化樹脂の量が削減されることとなる。このため、車両構造部材において、軽量化及びコストの観点でも有効である。
【００１２】
請求項２記載の発明に係る車両構造部材は、請求項１に記載の車両構造部材において、前記凹部の縁部間の幅が前記凸部の根元部のそれよりも狭くなるように設定されている。
【００１３】
請求項２記載の発明に係る車両構造部材では、凹部の縁部間の幅が凸部の根元部の幅よりも狭くなるように設定することで、車両構造部材を成形する金型が型締めされた状態で、平面視で凸部形成用凹部の内側に凹部形成用凸部が配置されることとなる。このため、金型内を流動する繊維強化樹脂は、凹部形成用凸部に当たると凸部形成用凹部側へ押し込まれ、そのまま凸部形成用凹部側へ案内される。
【００１４】
請求項３記載の発明に係る車両フロアは、請求項１又は２に記載の車両構造部材を用いて中空構造に形成され、前記凸部が車両上下方向に沿って中空部内に突出するリブとして配設されている。
【００１５】
繊維強化樹脂で形成された基部材の強度及び剛性を向上させることで、本発明の車両構造部材で車両フロアを形成することができる。つまり、請求項３記載の発明に係る車両フロアでは、当該車両構造部材を用いて中空構造に形成され、凸部が車両上下方向に沿って中空部内に突出するリブとして配設されている。このように、車両フロアにおいて、本発明の車両構造部材が用いられることで、鋼板と比較して車両の軽量化及び低コスト化を図ることができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明は上記構成としたので、請求項１に記載の車両構造部材は、繊維強化樹脂を用いた基部材の強度及び剛性を向上させ、かつ製造時における作業性を向上させることができる、という優れた効果を有する。
【００１７】
請求項２に記載の車両構造部材は、基部材に設けられた凸部に繊維強化樹脂を充填させ易くすることができる、という優れた効果を有する。
【００１８】
請求項３に記載の車両フロアは、軽量化及び低コスト化を図ることができる、という優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本実施の形態に係る車両構造部材が用いられたアンダーボディを示す分解斜視図である。
【図２】図１に示すアンダーボディの側断面図である。
【図３】図２に示すアンダーボディに形成されたリブ及び凹部を拡大した要部拡大斜視図である。
【図４】（Ａ）、（Ｂ）は、図２に示すアンダーボディの成形方法を説明するための要部拡大断面図である。
【図５】図２に示すアンダーボディの成形方法を説明するための要部拡大断面図である。
【図６】基部材にリブを設ける場合の製品設計基準を示す断面図である。
【図７】（Ａ）、（Ｂ）は、図４（Ａ）、（Ｂ）で示す成形方法の他の方法を示す要部拡大断面図である。
【図８】（Ａ）、（Ｂ）は、図４（Ａ）、（Ｂ）で示す成形方法の他の方法を示す要部拡大断面図である。
【図９】アンダーボディに形成された凹部の変形例を示す要部拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明の実施形態に係る車両構造部材が用いられた車両フロアについて、図１〜図３に基づいて説明する。なお、図中に適宜記す矢印ＦＲは車両前後方向の前方向を、矢印ＵＰは車両上下方向の上方向を、矢印Ｗは車両幅方向をそれぞれ示す。
【００２１】
（車両フロアの構成）
図１には、車両構造部材が用いられた車両フロアとしてのアンダーボディ１２が示されている。アンダーボディ１２は繊維強化樹脂で形成されており、基部材としてのアッパパネル２０とロアパネル２２とを含んで構成されている。そして、これらのアッパパネル２０とロアパネル２２とが、上下に重なり互いに接合されることで中空構造のアンダーボディ１２が構成される。なお、繊維強化樹脂として、例えば、炭素繊維、ガラス繊維、アラミド繊維などの強化繊維を含有する繊維強化プラスチックが挙げられる。
【００２２】
ロアパネル２２は、平面視で略矩形状を成しアンダーボディ１２のフロア部１４の一部を構成するフロア下部１４Ａを備えている。このフロア下部１４Ａの前端部からは、アンダーボディ１２のダッシュ部１６の一部を構成するダッシュフロントパネル１６Ａが上向きに立設しており、フロア下部１４Ａの後端部からは、アンダーボディ１２のバック部１８の一部を構成するバックリアパネル１８Ａが上向きに立設している。
【００２３】
ダッシュフロントパネル１６Ａの車両幅方向両端部には、車両後方へ向かって前側壁下部２２Ａが延出しており、バックリアパネル１８Ａの車両幅方向両端部には、車両前方へ向かって後側壁下部２２Ｂが延出している。アンダーボディ１２の側壁は切欠き部２４が設けられた状態となっているが、ロアパネル２２の前側壁下部２２Ａの下部と後側壁下部２２Ｂの下部は、下壁２６によって架け渡されている。
【００２４】
また、ダッシュフロントパネル１６Ａ及び前側壁下部２２Ａの先端部からは、車両前方側へ向かって下フランジ２８が張り出しており、バックリアパネル１８Ａ及び後側壁下部２２Ｂの先端部からは、車両後方側へ向かって下フランジ３０が張り出している。
【００２５】
一方、アッパパネル２０は、平面視で略矩形状を成しアンダーボディ１２のフロア部１４の一部を構成するフロア上部１４Ｂを備えている。フロア上部１４Ｂの前端部からは、斜め前方上側へ向かって傾斜する傾斜前壁３２が延出しており、傾斜前壁３２の前端部からは、アンダーボディ１２のダッシュ部１６の一部を構成するダッシュリアパネル１６Ｂが上向きに立設している。また、フロア上部１４Ｂの後端部からは、斜め後方上側へ向かって傾斜する傾斜後壁３４が延出しており、傾斜後壁３４の後端部からは、アンダーボディ１２のバック部１８の一部を構成するバックフロントパネル１８Ｂが上向きに立設している。
【００２６】
ダッシュリアパネル１６Ｂの車両幅方向両端部からは、車両後方へ向かって前側壁上部２０Ａが延出しており、バックリアパネル１８Ａの車両幅方向両端部からは、車両前方へ向かって後側壁上部２０Ｂが延出している。ダッシュリアパネル１６Ｂ及び前側壁上部２０Ａの先端部からは、車両前方側へ向かって上フランジ５０が張り出しており、バックフロントパネル１８Ｂ及び後側壁上部２０Ｂの先端部からは、車両後方側へ向かって上フランジ５２が張り出している。
【００２７】
そして、ロアパネル２２の下フランジ２８とアッパパネル２０の上フランジ５０とは面接触可能とされており、ロアパネル２２の下フランジ３０とアッパパネル２０の上フランジ５２とは面接触可能とされている。
【００２８】
図２には、図１に示すアンダーボディ１２におけるトンネル部３８(後述する)に沿って切断された側断面図が示されている。図２に示されるように、ロアパネル２２の下フランジ２８とアッパパネル２０の上フランジ５０との間には接着剤５４が設けられ、ロアパネル２２の下フランジ３０とアッパパネル２０の上フランジ５２との間には接着剤５４が設けられる。そして、アッパパネル２０とロアパネル２２とが上下に重なり合った状態でアッパパネル２０とロアパネル２２との間には中空部１５が設けられるが、当該接着剤５４を介して、ロアパネル２２とアッパパネル２０とが互いに接合（接着）される。
【００２９】
ところで、アッパパネル２０のフロア上部１４Ｂの車両幅方向両端側には、断面形状が略逆Ｕ字状を成すロッカー部３６が車両前後方向の略全域に亘って突設されている。また、フロア上部１４Ｂの車両幅方向中央部には、断面形状が略逆Ｕ字状を成すトンネル部３８が車両前後方向の略全域に亘って突設されている。
【００３０】
ロッカー部３６とトンネル部３８とは略同等の高さとなるように設定されており、ロッカー部３６及びトンネル部３８の車両前後方向中央部には、ロッカー部３６の上壁３６Ａとトンネル部３８の上壁３８Ａとの間を架け渡す架設壁４０が設けられている。なお、ここでは上壁３６Ａ、上壁３８Ａ及び架設壁４０がいわゆる基部材となる。また、ロッカー部３６及びトンネル部３８は、フロア下部１４Ａとの間で接着されており、正面断面視において矩形枠状となる閉断面構造を成している。
【００３１】
ここで、図１及び図２に示されるように、基部材５５としてのロッカー部３６の上壁３６Ａ、トンネル部３８の上壁３８Ａ及び架設壁４０における下面４２からは、凸部としての板状のリブ４４が、中空部１５内でロアパネル２２側へ向かってそれぞれ垂下している（なお、図２には、ロッカー部３６及び架設壁４０は図示されていない）。
【００３２】
このリブ４４は、ロッカー部３６を構成する縦壁３６Ｂ及びトンネル部３８を構成する縦壁３８Ｂを除く車両幅方向の略全域に亘って設けられている。また、架設壁４０が設けられている領域では、ロッカー部３６の上壁３６Ａとトンネル部３８の上壁３８Ａとが架設壁４０によって架け渡されているため、ロッカー部３６の縦壁３６Ｂ及びトンネル部３８の縦壁３８Ｂは存在しない。このため、架設壁４０に設けられたリブ４４は、ロッカー部３６及びトンネル部３８に設けられたリブ４４と連続して車両幅方向の略全域に亘って設けられている。
【００３３】
また、基部材５５としてのロッカー部３６の上壁３６Ａ、トンネル部３８の上壁３８Ａ及び架設壁４０における上面４６には、当該リブ４４が設けられた位置に対向して平面視で略一致する位置に断面形状が略半円状を成す凹部４８が形成されている。つまり、凹部４８の中心がリブ４４の板厚方向の中心線上に設けられ、当該凹部４８はリブ４４の板厚方向の中心線に対して対称形状とされている。図３には、基部材５５に形成されたリブ４４及び凹部４８が拡大された斜視図が示されている。図３に示されるように、凹部４８の縁部間の幅（Ｗ１）は、凸部としてのリブ４４の根元部の幅（Ｗ２）よりも狭くなるように設定されている。また、凹部４８の深さｔは、基部材５５の肉厚Ｔの１／２程度（約０．４〜０．６Ｔ）となるように設定されている。
【００３４】
（車両フロアの作用・効果）
本実施形態では、図１に示されるように、基部材５５としてのロッカー部３６の上壁３６Ａ、トンネル部３８の上壁３８Ａ及び架設壁４０における下面４２からは、板状のリブ４４がそれぞれ垂下している。これにより、アッパパネル２０の強度及び剛性を向上させることができる。
【００３５】
ここで、図４（Ａ）、（Ｂ）及び図５にはアンダーボディ１２の成形方法を説明するための断面図が示されている。図４（Ａ）には後述する金型６０の型開きの状態が示されており、図４（Ｂ）及び図５には当該金型６０の型締めの状態が示されている。図４（Ａ）に示されるように、強化繊維５６が含有された繊維強化樹脂５８の場合、繊維強化樹脂５８の流動方向（配向方向）に沿って強化繊維５６が配向される。
【００３６】
一般的に、熱可塑性繊維強化樹脂の成形方法として、例えばスタンピング成形が挙げられるが、この成形方法では、所定の大きさに形成されたシート状の繊維強化樹脂５８が、約２００℃に加熱された状態で、アッパパネル２０を成形する金型６０内に配置される。金型６０は上型６２と下型６４を含んで構成されており、下型６４内にシート状の繊維強化樹脂５８が配置された状態で、上型６２が下型６４側へ移動し、図４（Ｂ）に示されるように、金型６０が型締めされる。
【００３７】
このように、金型６０が型締めされた状態で、溶融された繊維強化樹脂５８が上型６２と下型６４との間で圧縮されることとなるが、上型６２及び下型６４に形成された凹凸に合わせて車両構造部材が成形される（図５参照）。ここでは、車両構造部材としてのアッパパネル２０（図１参照）が成形される。
【００３８】
図５に示されるように、基部材５５における強化繊維５６の配向方向とリブ４４における強化繊維５６の配向方向は略直交する。一方、図６に示されるように、基部材１００にリブ１０２を設ける際、基部材１００の表面に発生するヒケ等を防止するため、製品設計上、一般的には、リブ１０２の肉厚ｔ１は基部材１００の肉厚Ｔ１の略半分程度となるように設定される。つまり、図３に示すリブ４４では、肉厚Ｗ２は基部材５５の肉厚Ｔの略半分程度となるように設定される。
【００３９】
この場合、基部材１００を成形する金型では、図示はしないが、リブ１０２が形成される部分には、凸部形成用凹部が形成される。金型内を流動する繊維強化樹脂は、基部材１００が形成される空間から凸部形成用凹部内へ流動するに当たって、金型内の流路が略半分程度となってしまう。このため、強化繊維として長繊維が用いられた場合は特に、凸部形成用凹部の根元部で長繊維が引っ掛かり、繊維強化樹脂が凸部形成用凹部内へ流動し難くなる。つまり、当該凸部形成用凹部において繊維強化樹脂が充填され難くなる。
【００４０】
しかし、本実施形態では、図３に示されるように、基部材５５において、リブ４４と対向する位置に凹部４８が形成されている。図４（Ａ）に示されるように、アッパパネル２０を成形する金型６０は、上型６２及び下型６４で構成されているが、下型６４には、リブ４４が形成される部分にリブ形成用凹部６６が形成されている。また、上型６２には、凹部４８が形成される部分に凹部形成用凸部６８が形成されている。
【００４１】
したがって、図４（Ｂ）に示されるように、上型６２と下型６４との間で構成される空間７０内を流動する繊維強化樹脂５８は、リブ形成用凹部６６の上方では凹部形成用凸部６８によってリブ形成用凹部６６側へ押し込まれるため、リブ形成用凹部６６へ充填され易くなる。
【００４２】
このように、リブ形成用凹部６６と対向する位置に、凹部形成用凸部６８を形成することで、当該リブ形成用凹部６６へ繊維強化樹脂５８を充填され易くすることで、アッパパネル２０（図１参照）の強度及び剛性を向上させるためのリブ４４をアッパパネル２０（基部材５５）の成形時に当該アッパパネル２０と一体に設けることができる（図５参照）。
【００４３】
このため、接着などにより、基部材５５にリブ４４を接着させ当該基部材５５とリブ４４とを一体化させる場合と比較して製造工数を削減することができる。つまり、本実施形態では、繊維強化樹脂５８を用いたアッパパネル２０の強度及び剛性を向上させ、かつ製造時における作業性を向上させることができる。
【００４４】
また、図３に示されるように、基部材５５の上面４６に凹部４８が形成されることで、その分繊維強化樹脂５８の量が削減されることとなる。具体的には、二点鎖線で示される繊維強化樹脂５９分が削減される。このため、アッパパネル２０（図１参照）において軽量化及びコストの観点でも有効である。
【００４５】
さらに、凹部４８の縁部間の幅（Ｗ１）が、リブ４４の根元部の幅（Ｗ２）よりも狭くなるように設定されている。このため、図４（Ｂ）に示されるように、金型６０が型締めされた状態で、凹部形成用凸部６８及びリブ形成用凹部６６を側面視した場合、リブ形成用凹部６６の内側に凹部形成用凸部６８が配置されることとなる。
【００４６】
したがって、基部材５５が形成される空間７０内を流動する繊維強化樹脂５８は、凹部形成用凸部６８が当たるとリブ形成用凹部６６の外側へ押し広げられることなく、リブ形成用凹部６６側へ押し込まれ、そのままリブ形成用凹部６６内へ案内される。つまり、繊維強化樹脂５８をリブ形成用凹部６６内へ充填させ易くすることができる。
【００４７】
なお、図３に示されるように、凹部４８の深さｔは、基部材５５の肉厚Ｔの１／２程度となるように設定されている。凹部４８の深さｔが浅すぎると、繊維強化樹脂５８をリブ形成用凹部６６内へ押し込む力が小さくなり、凹部４８の深さｔが深すぎると、基部材５５の肉厚が薄くなる。このため、リブ４４の剛性を考慮すると、凹部４８の深さｔは、基部材５５の肉厚Ｔの１／２程度となるように設定することが望ましい。
【００４８】
ところで、図４（Ａ）に示されるように、ここではシート状の繊維強化樹脂５８がリブ形成用凹部６６の上方に当該リブ形成用凹部６６を覆うようにして配置されている。ここで、繊維強化樹脂５８のリブ形成用凹部６６への充填性を考慮すると、図７（Ａ）に示されるように、リブ形成用凹部６６の周辺部に、シート状の繊維強化樹脂５８の端部が配置されるように、当該繊維強化樹脂５８が下型６４に配置されるようにしても良い。
【００４９】
つまり、リブ形成用凹部６６の周辺部に、繊維強化樹脂５８の端部が配置されるようにシート状の繊維強化樹脂５８を配置した場合、図７（Ｂ）に示されるように、当該繊維強化樹脂５８の端部がリブ形成用凹部６６内へ徐々に充填されていくことになるため、リブ形成用凹部６６内の空気が徐々に押し出され、繊維強化樹脂５８のリブ形成用凹部６６内への充填性が向上する。
【００５０】
また、図４（Ａ）に示されるように、繊維強化樹脂５８がリブ形成用凹部６６の上方に当該リブ形成用凹部６６を覆うようにして配置された場合、図４（Ｂ）に示されるように、繊維強化樹脂５８及び強化繊維５６の流動方向（配向方向）に対して略直交する方向へ繊維強化樹脂５８を押圧することとなる。
【００５１】
しかし、図７（Ａ）に示されるように、リブ形成用凹部６６の周辺部に、繊維強化樹脂５８の端部が配置されるようにシート状の繊維強化樹脂５８が配置された場合、図７（Ｂ）に示されるように、当該繊維強化樹脂５８の端部はリブ形成用凹部６６の内壁に沿って案内されるため、繊維強化樹脂５８及び強化繊維５６の配向がリブ形成用凹部６６の形状に沿って形成されることとなる。このため、リブ形成用凹部６６内へ繊維強化樹脂５８をさらに充填させ易くすることができる。
【００５２】
さらに、繊維強化樹脂５８は金型６０の空間７０で流動するため、図８（Ａ）、（Ｂ）に示されるように、リブ形成用凹部６６の周辺部から多少離れた位置に繊維強化樹脂５８の端部が配置されるように当該繊維強化樹脂５８を配置しても良い。これによっても、図７（Ａ）、（Ｂ）で示されるように、リブ形成用凹部６６の周辺部に、繊維強化樹脂５８の端部が配置されるように当該繊維強化樹脂５８を配置した場合と略同様の効果を得ることができる。つまり、シート状の繊維強化樹脂５８を下型６４に配置する場合、リブ形成用凹部６６の周辺部の位置から繊維強化樹脂５８の端部が多少ずれたとしても、成形性にさほど影響を与えない。
【００５３】
（実施形態の補足）
本実施形態では、図２に示されるように、アッパパネル２０側にリブ４４及び凹部４８を設けたが、ロアパネル２２側にリブ及び凹部を設けて良いのは勿論のことである。また、アッパパネル２０のフロア上部１４Ｂにリブ４４を設けたが、当該アッパパネル２０の強度及び剛性を向上させることができれば良いため、当該フロア上部１４Ｂに限るものではない。
【００５４】
例えば、上フランジ５０とダッシュリアパネル１６Ｂとを架け渡すようにしてリブを設けても良い。この場合、上フランジ５０及びダッシュリアパネル１６Ｂの何れか一方において、リブが設けられた面と反対側の面であって当該リブと対向する位置に凹部が設けられる。
【００５５】
また、これ以外にも、ロアパネル２２において、ダッシュフロントパネル１６Ａとフロア下部１４Ａとを架け渡すようにしてリブを設けても良い。この場合も上記と同様、ダッシュフロントパネル１６Ａ及びはフロア下部１４Ａにおいて、リブが設けられた面と反対側の面であって当該リブと対向する位置に凹部が設けられる。
【００５６】
また、ここでは、板状のリブ４４が車両幅方向の略全域に亘って形成されているが、これに限るものではない。例えば、車両幅方向に沿って所定の間隔で複数のリブが設けられるようにしても良いし、当該リブが車両前後方向に沿って形成されても良い。さらに、当該リブが格子状を成すように形成されても良い。また、凸部として、リブの代わりにボスを設けても良い。
【００５７】
また、ここでは、図３に示されるように、凹部４８の縁部間の幅（Ｗ１）が、リブ４４の根元部の幅（Ｗ２）よりも狭くなるように設定されるようにしたが、これに限るものではない。例えば、凹部４８の縁部間の幅（Ｗ１）が、リブ４４の根元部の幅（Ｗ２）以上の大きさとなるように設定されても良い。また、凹部４８は断面形状が半円状を成す形状としたが、これに限るものではない。例えば、図９に示されるように、凹部７２の断面形状がＶ字状を成すように形成されても良い。
【００５８】
また、ここでは車両フロアに適用させた実施形態について説明したが、繊維強化樹脂で形成された基部材を備えた車両構造部材であれば良いため、車両フロアに限るものではない。また、繊維強化樹脂５８としては、熱可塑性繊維強化樹脂に限るものではなく、本発明は、長繊維強化材料を成形型内で流動させて成形する場合に有効である。
【００５９】
以上、本発明を実施するための一形態として一実施例を用いて説明したが、本発明はこうした一実施例に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、上述した一実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。
【符号の説明】
【００６０】
１２ アンダーボディ（車両フロア）
２０ アッパパネル（基部材、車両構造部材）
２２ ロアパネル（車両構造部材）
３６Ａ 上壁（基部材）
３８Ａ 上壁（基部材）
４０ 架設壁（基部材）
４４ リブ（凸部）
４８ 凹部
５５ 基部材
５８ 繊維強化樹脂
【特許請求の範囲】
【請求項１】
繊維強化樹脂によって板状に形成された基部材と、
前記基部材の一方の面から突出する凸部と、
前記基部材の他方の面に設けられ、前記凸部と対向する位置に形成された凹部と、
を有する車両構造部材。
【請求項２】
前記凹部の縁部間の幅が前記凸部の根元部のそれよりも狭くなるように設定された請求項１に記載の車両構造部材。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の車両構造部材を用いて中空構造に形成され、前記凸部が車両上下方向に沿って中空部内に突出するリブとして配設されている車両フロア。
【請求項１】
繊維強化樹脂によって板状に形成された基部材と、
前記基部材の一方の面から突出する凸部と、
前記基部材の他方の面に設けられ、前記凸部と対向する位置に形成された凹部と、
を有する車両構造部材。
【請求項２】
前記凹部の縁部間の幅が前記凸部の根元部のそれよりも狭くなるように設定された請求項１に記載の車両構造部材。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の車両構造部材を用いて中空構造に形成され、前記凸部が車両上下方向に沿って中空部内に突出するリブとして配設されている車両フロア。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１３−６００６０（Ｐ２０１３−６００６０Ａ）
【公開日】平成２５年４月４日（２０１３．４．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１９８６５９（Ｐ２０１１−１９８６５９）
【出願日】平成２３年９月１２日（２０１１．９．１２）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月４日（２０１３．４．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月１２日（２０１１．９．１２）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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