(57)【要約】【課題】  本発明は、軽量かつ高剛性な補剛部材を提供せんとするものである。【解決手段】  本発明の繊維強化プラスチック製補剛部材は、自動車用プラットフォームのトンネル間を補剛する部材であって、該補剛部材が、車体前後方向に湾曲し、かつ車両幅方向に延在しており、かつ中空構造を有するものであることを特徴とするものである。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車用プラットフォームのトンネル間を補剛する部材であって、該補剛部材が、車体前後方向に湾曲し、かつ車両幅方向に延在しており、かつ中空構造を有するものであることを特徴とする繊維強化プラスチック製補剛部材。
【請求項２】
前記補剛部材を構成する強化繊維のうち、車体幅方向に沿った強化繊維の占める重量割合が４０％〜８０％である請求項１に記載の繊維強化プラスチック製補剛部材。
【請求項３】
前記補剛部材の中空構造が、少なくとも２つの繊維強化プラスチック部材を機械的に接合することにより形成されているものである請求項１または２に記載の繊維強化プラスチック製補剛部材。
【請求項４】
前記補剛部材の中空構造が、少なくとも２つの繊維強化プラスチック部材を接着することにより形成されているものである請求項１または２に記載の繊維強化プラスチック製補剛部材。
【請求項５】
前記繊維強化プラスチック製補剛部材を構成する強化繊維の重量割合の５０％以上が、弾性率が２００〜７００ＧＰａの範囲内にあり、繊維体積含有率（Ｖｆ）が４０〜７０％の範囲内にある、請求項１〜４のいずれかに記載の繊維強化プラスチック製補剛部材。
【請求項６】
前記繊維強化プラスチック製補剛部材を構成する強化繊維の形態が、連続繊維である一方向引き揃え形態または織布である、請求項１〜５のいずれかに記載の繊維強化プラスチック製補剛部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車用プラットフォームの下部補剛構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車用プラットフォームの下部構造としては次のような構造がある。プラットフォームの車幅方向中央に車室内方向に凸設されて車両の前後方向に延びるトンネル部を備えると共に、このトンネル部の下端部における開き方向（車幅方向外側）への変形を規制し、このトンネル部の所定の断面形状を保持することを目的として、前記トンネル部の下端部分に補剛部材（特許文献１ではトンネルメンバ、特許文献２ではアンダクロスメンバと記載）が架設されているものがある（例えば特許文献１、２）。さらに、かかる特許文献には記載されていないが、一般的には金属製の補剛部材が用いられている。
【特許文献１】特開平４−３４９０８０号公報
【特許文献２】特開２００４−３３８５８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
オートマチック車等において、他部品が干渉し、特許文献のように補剛部材を車幅方向に直線的に架設できない場合がある。その場合、屈曲した形状を取る必要があるが直線的に架設したものと比べて、金属製の補剛部材では同重量では、十分な剛性を確保することが困難であった。
【０００４】
本発明は、上記従来技術のような背景にを鑑み、軽量かつ高剛性な補剛部材を提供せんとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者らは上記課題を解決するために、補剛部材を繊維強化プラスチック製とし、さらに中空構造とした。その結果、軽量かつ十分な剛性を有する補剛部材を得ることができた。かかる課題を解決するための手段は、次の各項に記載された事項による。
【０００６】
（１）自動車用プラットフォームのトンネル間を補剛する部材であって、該補剛部材が、車体前後方向に湾曲し、かつ車両幅方向に延在しており、かつ中空構造を有するものであることを特徴とする繊維強化プラスチック製補剛部材。
【０００７】
（２）前記補剛部材を構成する強化繊維のうち、車体幅方向に沿った強化繊維の占める重量割合が４０％〜８０％である前記（１）に記載の繊維強化プラスチック製補剛部材。
【０００８】
（３）前記補剛部材の中空構造が、少なくとも２つの繊維強化プラスチック部材を機械的に接合することにより形成されているものである前記（１）または（２）に記載の繊維強化プラスチック製補剛部材。
【０００９】
（４）前記補剛部材の中空構造が、少なくとも２つの繊維強化プラスチック部材を接着することにより形成されているものである前記（１）または（２）に記載の繊維強化プラスチック製補剛部材。
【００１０】
（５）前記繊維強化プラスチック製補剛部材を構成する強化繊維の重量割合の５０％以上が、弾性率が２００〜７００ＧＰａの範囲内にあり、繊維体積含有率（Ｖｆ）が４０〜７０％の範囲内にある、前記（１）〜（４）のいずれかに記載の繊維強化プラスチック製補剛部材。
【００１１】
（６）前記繊維強化プラスチック製補剛部材を構成する強化繊維の形態が連続繊維である一方向引き揃え形態または織布である、前記（１）〜（５）のいずれかに記載の繊維強化プラスチック製補剛部材。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、自動車用プラットフォームのトンネル間を補剛する部材として、軽量で十分な剛性を有する補剛部材を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下に、本発明の好ましい実施の形態を、図面を参照しながら説明する。
【００１４】
本発明の繊維強化プラスチック製補剛部材とは、強化繊維と樹脂を含む複合材料からなる。
【００１５】
構成する強化繊維としては、炭素繊維、ガラス繊維、アラミド繊維、ボロン繊維等の通常の強化繊維として用いる材料を使用することができ、それらを組み合わせて用いることも可能である。中でも軽量化効果を最大限に発揮できる炭素繊維が好ましい。かかる炭素繊維には、ピッチ系、ＰＡＮ系等の炭素繊維や黒鉛炭素があり、なかでも強度や弾性率に優れるＰＡＮ系炭素繊維が好ましい。炭素繊維の引張弾性率は２００ＧＰａ〜７００ＧＰａの範囲内であることが好ましく、２００ＧＰａ〜５００ＧＰａの範囲内であることがより好ましく、２５０ＧＰａ〜３５０ＧＰａの範囲内であることが特に好ましい。強化繊維基材の形態としては、連続繊維の一方向引き揃え形態、織物形態、不連続形態の分散形態等が使用できる。繊維強化プラスチックを構成する樹脂としては、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、ビニルエステル樹脂などの熱硬化性樹脂が適用できるが、力学特性に優れ、炭素繊維との接着性の高いエポキシ樹脂が好ましい。
【００１６】
また、繊維強化プラスチック製補剛部材を構成する強化繊維（特に、炭素繊維）の重量割合の５０％以上が弾性率２００ＧＰａ〜７００ＧＰａの範囲内にあり、繊維体積含有率（Ｖｆ）が４０〜７０％の範囲内にあることが好ましい。
【００１７】
このように高弾性率設計することにより、より軽量かつ高剛性な補剛部材とすることができる。また、強化繊維プラスチック製補剛部材を構成する重量割合５０％以上の強化繊維の形態が連続繊維である一方向引き揃え形態または織布であると、中空であっても耐貫通衝撃性が向上して好ましい。
【００１８】
図１、図２に、本発明の一実施態様に係る繊維強化プラスチック製補剛部材を示す。
【００１９】
図１、図２に示した本発明に係る繊維強化プラスチック補剛部材は、車体前後方向前方に湾曲かつ車両幅方向に延在しており、かつ中空構造を有する部材からなる。車体前後方向に湾曲させることによって、車体下部の他部品との干渉を避けることが可能となり、かつ中空構造にすることにより、効率良く断面剛性を向上させることができ、軽量かつ高剛性な構造となり、トンネル部の下端部における開き方向（車幅方向外側）への変形やせん断変形(車体前後方向)を規制することができるだけでなく、曲げ変形（車体上下方向）も規制することが可能となる。また繊維強化プラスチック製であるため、複雑な形状であっても成形性がよく、かつ、軽量にすることが可能である。
【００２０】
かかる補剛部材を構成する強化繊維のうち、車体幅方向に沿った強化繊維の占める重量割合が４０％〜８０％の範囲内であることが好ましく、４０％〜６０％の範囲内であることがより好ましく、４０％〜５０％の範囲内であることが特に好ましい。かかる車体幅方向に沿った強化繊維の占める割合が、４０％未満では十分な剛性が得られず、逆に８０％を越える場合は、構造体として不安定になる可能があるため、該強化繊維の占める割合は、４０％〜８０％の範囲内であることが好ましい。
【００２１】
ここで車体幅方向に沿った方向とは、車体進行方向に垂直な方向のみでなく、補剛部材の湾曲形状に沿った方向であっても良い。また、前記補剛部材の中空構造としては、一体成形されていてもよく、また少なくとも２部品からなり、該２部品が機械的にボルト等で接合されていても良く、また接着材等により、化学的に結合されていても良い。
【００２２】
以上に記載した本発明による実施形態からなる補剛部材の成形方法としては、Resin transfer molding成形法、スクリンプ成形法、プレス成形法、オートクレーブ成形法等、特に限定されないが、強度・剛性の観点から、プリプレグを用いたプレス成形法、オートクレーブ成形法を用いることが好ましい。プリプレグを用いることでより軽量かつ高剛性とすることが可能なためである。また耐熱性という観点からもプリプレグを用いることが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の繊維強化プラスチック補剛部材の一例を示す斜視図である。
【図２】図１の下面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線矢視断面図である。
【符号の説明】
【００２４】
１  プラットフォーム
２  フレーム
３  繊維強化プラスチック製補剛部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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