(57)【要約】【課題】外装パネルの凹凸形状をフレーム構造としても利用することで、金属ではない繊維樹脂成形品等によって車両フロアのフレームを構成し、厚みを抑えながら強度及び剛性の確保と車両の大幅な軽量化とを実現する。【解決手段】車両フロア６のフレーム構造であって、意匠性を高めるための凹凸形状が形成された薄肉なフロアパネル１４の裏面に、フロアパネル１４よりも高い強度及び剛性を有する厚肉な補強部材３０を配して、フロアパネル１４の凹凸２２による断面係数の高さを利用して、該フロアパネル１４も電動車両１のフレーム構造として使用しており、フロアパネル１４に形成された凹凸２３の凸部２３ａと補強部材３０との間に、空隙を有することを特徴とする。この車両フロアのフレーム構造は、例えば電動車両に適用することができる。【選択図】図３
2008126741.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両フロアのフレーム構造であって、
天然繊維とバインダー樹脂とからなり、意匠性を高めるための凹凸形状が形成された薄肉なフロアパネルの裏面に、天然繊維または木質片とバインダー樹脂とからなり、前記フロアパネルよりも高い強度及び剛性を有する厚肉な補強部材を配して、前記フロアパネルの凹凸による断面係数の高さを利用して、該フロアパネルも車両フロアのフレーム構造として使用しており、
前記フロアパネルに形成された凹凸のうち、断面方向から見て表面側へ突出する凸部となる部分と前記補強部材との間に、空隙を有することを特徴とする車両フロアのフレーム構造。
【請求項２】
前記車両フロアのフレーム構造を適用する車両が、前輪及び後輪によって支持され、運転者が着座する車両後方の運転者シートと、運転者が車両を操舵するための車両前方のステアリングと、前記運転者シートと前記ステアリングとの間にわたって平面方向に広がって一定の面積を有する車両フロアとを備える電動車両であることを特徴とする請求項１に記載の車両フロアのフレーム構造。
【請求項３】
前記フロアパネルは、少なくとも前記凸部を有する部分の厚みが均一であり、
前記フロアパネルの凹凸形状は、該フロアパネルの表面及び裏面の両面からプレスすることで形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車両フロアのフレーム構造。
【請求項４】
前記補強部材の裏面には、さらに、天然繊維とバインダー樹脂とからなり、前記補強部材よりも薄肉な補強パネルが配されていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の車両フロアのフレーム構造。
【請求項５】
前記補強パネルには、これの強度及び剛性を増すための凹凸形状が形成されていることを特徴とする請求項４に記載の車両フロアのフレーム構造。
【請求項６】
前記補強部材は、前記車両フロアの平面方向に広がる面積よりも小さな面積となる外径寸法に設定されて、前記フロアパネルの中央部分に配されており、
前記フロアパネルと前記補強パネルとを左右方向側方で結合して、前記補強部材が前記フロアパネルと前記補強パネルとで覆われた状態となっていることを特徴とする請求項４または請求項５に記載の車両フロアのフレーム構造。
【請求項７】
前記フロアパネル、前記補強部材、及び必要に応じて配される前記補強パネルが、それぞれ互いに接着によって結合されていることを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の車両フロアのフレーム構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば電動車両などにおける車両フロア部分のフレーム構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
電動車両として、例えば本出願人が先に提示した特許文献１がある。この電動車両は、図５に示すように、荷重や衝撃に対して車両としての形態を維持保形する骨格としてのフレーム２が内部に構成されており、これの外周面の少なくとも運転者などの目に触れる部分が、意匠性を考慮した凹凸形状を有する外装パネル１００によって覆われている。ここでのフレーム２は、荷重や衝撃に対して充分な強度及び剛性を確保するために、鉄成形品が使用されており、電動車両の駆動源が配される車両後方部分は棒部材による骨組みとして、車両フロア部分は板部材としてそれぞれ構成されている。
【０００３】
一方、この種の電動車両に限らず種々の車両では、燃費（電動車両においては消費電力）の向上や運搬の容易性などのため、車体の軽量化が従来から往々にして求められていた。そこで、例えば外装パネルを軽量化することで、車体の軽量化を図ることが考えられる。例えば、外装パネルではないが、自動車の内装材としてのパネル材の軽量化を図ったものとして特許文献２がある。特許文献２のパネル材は、わら繊維をバインダー樹脂で接着した繊維樹脂成形品とすることで、パネル材の軽量化と同時にある程度の強度及び剛性なども確保している。この思想は、電動車両における外装パネルにも共通する。
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−３５００２２号公報
【特許文献２】特開２０００−２５５３３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、外装パネルの軽量化も車両の軽量化に有意ではあるが、車両重量に対して外装パネルの重量が占める割合は比較的低いため、車両重量の大幅な軽量化を達成するに充分とまではいえない。そこで、車両重量に対して比較的大きな割合を占めるフレームの軽量化も図ると、車両重量の大幅な軽量化に大きく貢献できるであろう。しかし、鉄製のフレームをこれよりも比重の軽いアルミニウム合金製とすることは従来から多用されている技術であるが、金属性である以上軽量化には限界がある。そこで、金属製のフレームに代えて、例えば特許文献２のような繊維樹脂成形品をフレームの一部に使用すれば、大幅な車両重量の軽減を図ることができそうである。
【０００６】
しかし、特許文献２のような繊維樹脂成形品はある程度の強度及び剛性が確保されているものの、内装材としての比較的小さな強度などを目的としているのみであって、これよりも大きな強度などを必要とするフレームはもちろん、外装パネルとしての強度などまでは着目していない。そこで、さらに強度などを高めるためにはその厚みを大きく設計する必要があるが、その場合は、細かな凹凸をシャープに成形することができなくなるし、重量も増加してしまう。また、特許文献１のような従来の電動車両では、外装パネルは専ら意匠性の向上のための部材であって、荷重や衝撃に対する車両形態の維持保形は専らフレームで担保されていたに過ぎない。
【０００７】
本発明者らは上記事情に鑑みて鋭意検討の結果、意匠性を考慮して形成された外装パネルの凹凸形状は、断面係数の高さから同時に強度及び剛性向上にも寄与しているので、これをフレーム構造にも利用すれば、上記のような問題を避けながら軽量かつ有意な強度及び剛性を有する繊維樹脂成形品を厚みを抑えながらフレームとして使用できることを知見し、本発明を完成するに至った。また、このような技術を適用する部位は、平板状のフレームが使用されている車両フロアが好適であることも知見した。このように外装パネルの凹凸形状をフレーム構造としても利用することは、従来には全くなかった思想である。
【０００８】
すなわち本発明が解決しようとする課題は、外装パネルの凹凸形状をフレーム構造としても利用することで、金属ではない繊維樹脂成形品等によって車両フロアのフレームを構成し、厚みを抑えながら強度及び剛性の確保と車両の大幅な軽量化とを実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するための手段として、請求項１に係る車両フロアのフレーム構造は、天然繊維とバインダー樹脂とからなり、意匠性を高めるための凹凸形状が形成された薄肉なフロアパネルの裏面に、天然繊維または木質片とバインダー樹脂とからなり、前記フロアパネルよりも高い強度及び剛性を有する厚肉な補強部材を配して、前記フロアパネルの凹凸による断面係数の高さを利用して、該フロアパネルも車両フロアのフレーム構造として使用しており、前記フロアパネルに形成された凹凸のうち、断面方向から見て表面側へ突出する凸部となる部分と前記補強部材との間に、空隙を有することを特徴とする。
【００１０】
したがって、本発明における凹凸形状とは、パネルの表裏両面に凹凸を形成するものであって、片面のみに凹凸をプリンティングするものは除かれる。そのうえで、本発明における車両フロア部分では、少なくとも前記外装パネルとその裏面に配した前記補強部材とが、車両フロアのフレームに相当する。ここでの外装パネルは、意匠性を考慮した凹凸が形成されているものであれば、その厚みが部分的に異なっていてもよい。
【００１１】
請求項２に係る本発明は、請求項１に記載の車両フロアのフレーム構造において、前記車両フロアのフレーム構造を適用する車両が、前輪及び後輪によって支持され、運転者が着座する車両後方の運転者シートと、運転者が車両を操舵するための車両前方のステアリングと、前記運転者シートと前記ステアリングとの間にわたって平面方向に広がって一定の面積を有する車両フロアとを備える電動車両であることを特徴とする。この電動車両には、三輪車や四輪車が含まれる。
【００１２】
請求項３に係る本発明は、請求項１または請求項２に記載の車両フロアのフレーム構造において、前記フロアパネルは、少なくとも前記凸部を有する部分の厚みが均一であり、前記フロアパネルの凹凸形状は、該フロアパネルの表面及び裏面の両面からプレスすることで形成されていることを特徴とする。この場合、少なくとも凸部を有する部分の厚みが均一であれば、前記フロアパネルが全体にわたって均一な厚みの場合や凸部を有する部分が薄肉でその他の部分が厚肉である場合のほか、凸部を有する部分が厚肉でその他の部分が薄肉である場合もある。また、前記フロアパネルの凹凸形状が両面プレスで形成されていることにより、フロアパネルにおける表面側と裏面側の凹凸形状は互いに対応した同一形状となっている。
【００１３】
請求項４に係る本発明は、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の車両フロアのフレーム構造において、前記補強部材の裏面には、さらに、天然繊維とバインダー樹脂とからなり、前記補強部材よりも薄肉な補強パネルが配されていることを特徴とする。この補強パネルは、前記フロアパネルと前記補強部材とによるフレーム構造を補強できるものであれば、凹凸のない平板状であってもよいし、凹凸形状を形成してあってもよい。また、その厚みは、前記補強パネルの厚みより小さければ前記フロアパネルと同等であってもよいし、フロアパネルよりも薄肉もしくは厚肉であってもよい。
【００１４】
請求項５に係る本発明は、請求項４に記載の車両フロアのフレーム構造において、前記補強パネルには、これの強度及び剛性を増すための凹凸形状が形成されていることを特徴とする。前記補強パネルの凹凸形状は、専ら強度及び剛性を高めるための形状が確保される範囲であれば、同時に意匠性を考慮して設計してあってもよい。
【００１５】
請求項６に係る本発明は、請求項４または請求項５に記載の車両フロアのフレーム構造において、前記補強部材は、前記車両フロアの平面方向に広がる面積よりも小さな面積となる外径寸法に設定されて、前記フロアパネルの中央部分に配されており、前記フロアパネルと前記補強パネルとを左右方向側方で結合して、前記補強部材が前記フロアパネルと前記補強パネルとで覆われた状態となっていることを特徴とする。ここでは、フロアパネル、補強部材、及び補強パネルのそれぞれを、互いに接着により結合してもよいし、結合部材によって結合していてもよい。
【００１６】
請求項７に記載の本発明は、請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の車両フロアのフレーム構造において、前記フロアパネル、前記補強部材、及び必要に応じて配される前記補強パネルが、それぞれ互いに接着によって結合されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、外装パネルの一部であるフロアパネルとフレーム構造の主体となる補強部材とをそれぞれ非金属製の繊維樹脂成形品等を使用しているので、厚みを抑えながら一定の強度及び剛性の確保と車体の大幅な軽量化とを達成することができる。特に、従来金属成形品が使用されていたフレームを繊維樹脂成形品等で代替した効果は大きい。また、フレーム構造を全て非金属製の部材としたので、廃棄する際の分別が不要である。
【００１８】
このとき、フロアパネルの本来的な機能である意匠性を高めるための凹凸を、車両のフレーム構造としても利用している。したがって、フロアパネルは本来的機能である意匠性を向上する外装パネルとしての強度などさえ確保できていればよいので、本来的機能以上の強度などの確保のために厚肉にしたり、特殊な凹凸形状にわざわざ設計変更する必要はない。同時に、補強部材はフレーム構造の主体として機能し、それに見合った強度などを確保するためフロアパネルよりは厚肉にする必要があるが、フロアパネルの凹凸による強度などを有効利用しているので、極めて大きな強度などを持たせる必要までは無く、極力その厚みを小さくして重量の増加を避けることができる。そのため、フロアパネルに形成された凹凸のうち、断面方向から見て表面側へ突出する凸部となる部分の裏面にまで補強部材を充填する必要も無く、当該部分に空隙を形成させるだけの強度及び剛性面での余裕があり、その分の軽量化も図ることができる。
【００１９】
ここで、中身の詰まったボード材と、これの内部に空洞を設けた同じ厚みのボード材とを比較した場合、後者に空洞を設けたことによる重量低減量に対して、断面係数の低減量は小さい。よって、断面係数を確保しつつ重量を低減したい場合は、空洞を設けることが効果的であることはよく知られている。このことからも、フロアパネルの凸部と補強部材との間に空隙を有することが、強度及び剛性を確保しながら軽量化を図るのに効果的であることがいえる。
【００２０】
電動車両の車両フロアは、車両乗降時など運転者などが立つケースが多い部分であるため、全体的に平板状とする必要があり、基本的にはシンプルな形状に設計されている。したがって、本発明のフレーム構造をこのような電動車両の車両フロアに適用すれば、そのシンプルな形状から補強部材とフロアパネルとの形状をあわせ易く、設計が容易である。また、電動車両はコンパクトなため、本発明の車両フロアのフレーム構造による強度を担保し易い。
【００２１】
フロアパネルを薄肉にしたうえで、少なくとも凸部を有する部分が均一な薄肉状になっていれば、比較的細かな凹凸でもシャープな形状に成形することが可能であり、高い意匠性を実現することができる。
【００２２】
そして、補強部材の裏面にさらに補強パネルを配していることによって、フレーム構造の強度及び剛性をより高めることができる。このような構成とすることで、フロアパネル、補強部材、及び補強パネルの３部材によって車両フロアのフレーム構造が構成されていることになる。このとき、当該補強パネルも天然繊維とバインダー樹脂とによって成形されているので、厚みを抑えながら一定の強度及び剛性の確保と車両の大幅な軽量化とを達成することができる。また、フロアパネルや補強部材と同様の素材により成形しているので、車両を廃棄する際の分別が不要である。
【００２３】
また、補強パネルにも凹凸形状を形成することによって補強パネル自体の強度及び剛性をより高めることができ、その分該補強パネルの厚みを薄くして、重量増加を避けることができる。
【００２４】
補強部材を車両フロアの平面方向に広がる面積よりも小さな面積となる外径寸法に設定してフロアパネルの中央部分に配していることで、車両フロアにおいて最も高い強度などを必要とする部位を補強部材によって確実に保形し、そこまでの強度などを必要としないその他の周縁部分は、フロアパネルと補強パネルとによって保形している。これにより、車両フロアのフレーム構造を効率的に強化し、さらなる車両の軽量化を可能としている。このとき、フロアパネルと補強パネルとを左右方向側方で結合して、補強部材をフロアパネルと補強パネルとで覆った状態にしているので、補強部材の位置ずれや脱落を防止できる。また、フロアパネルの周縁には補強部材が存在せず、当該フロアパネル他の外装パネルとの結合部に補強部材を介さないため結合部の厚みを抑制でき、設計性が高い。
【００２５】
フロアパネル、補強部材や補強パネルを互いに接着していれば、これらの結合が容易である。すなわち、結合部材を使用する場合の部品点数の増加や、例えば結合孔を設けるなど互いに結合するための特別な形状を確保する必要などは無い。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下に、本発明に係る車両フロアのフレーム構造の実施の形態を図面を用いて説明するが、これに限定されることはなく本発明の要旨を超えない範囲で種々の変更が可能である。とくに、図示したフロアパネルや補強パネルの凹凸形状は代表的な実施例に過ぎず、その他多様な形状への設計変更が可能である。また、本実施形態では電動車両における車両フロアのフレーム構造として説明するが、同様なタイプのガソリン車にも適用できる。
【００２７】
図１ないし図３に本発明の実施の形態を示す。図１は、本実施形態に係る電動車両の側面図を示している。図２は、本実施形態に係る電動車両の平面図を示している。図３は、図２におけるＡ−Ａ線断面図であり、電動車両における車両フロアのフレーム構造を示している。なお、以下の説明において、図２の左方を車両前方、右方を車両後方、上下を車両左右側方とする。
【００２８】
本実施形態の電動車両１は、主に歩行が困難な障害者や高齢者などが外出時に使用するコンパクトサイズの車両である。そして、図１及び図２によく示されるように、左右一対の前輪２・２および後輪３・３に支持され、車両後方上部に運転者が着座する運転者シート４が水平方向に回動可能に取り付けられており、車両前方には運転者が車両を操舵するためのステアリング５が設けられている。
【００２９】
運転者シート４の下方には、バッテリーや後輪３・３に連結されたモータなどの駆動機構（図示せず）が配されており、この駆動機構が四角ドーム状のリヤカウル１０と、リヤカウル１０の前方開口を塞ぐカバー１１で覆われている。一方、ステアリング５は、回動可能に立設されたステアリングシャフト（図示せず）を介して左右の前輪２・２に連結されており、ステアリングシャフトを挟むようにアウタカウル１２とインナカウル１３とで覆って電動車両１の風防体が形成されている。
【００３０】
運転者シート４とステアリング５との間には、一定の面積を有する車両フロア６が平面方向に広がっており、当該車両フロア６の上面がフロアパネル１４で覆われている。フロアパネル１４は、運転者を乗載させ、運転中は運転者の足を載置するための水平方向に広がったステップ部２０と、その前端部において屈曲して上方に延びた接続部２１とを有している。図３によく示されるように、ステップ部２０には、意匠性を向上させるための凹凸２２が形成されており、ステップ部２０の側端部には下方に折り曲げられたフランジ部２３が形成されている。更に、ステップ部２０と接続部２１との間には、前輪２を回避するための左右一対のホイールハウス部２４が設けられている。
【００３１】
そして、フロアパネル１４は、その後端部においてリヤカウル１０と、接続部２１の上端においてインナカウル１３と、ホイールハウス部２４の左右方向側方においてフェンダー１５を介してアウタカウル１２とそれぞれ連結されることで、電動車両１が前後に繋がった状態となっている。また、フロアパネル１４とインナカウル１３との連結部を覆うようにポケット１６が結合されている。
【００３２】
このように、電動車両１の外周面がリヤカウル１０、カバー１１、アウタカウル１２、インナカウル１３、フロアパネル１４、フェンダー１５で覆われており、これらが電動車両１の外装パネルとして使用されている。これら全ての外装パネルには、天然繊維とバインダー樹脂とからなる良好な強度及び剛性を有する繊維樹脂パネルが使用されており、車両の軽量化が図られている。また、フロアパネル１４の凹凸２２だけでなく、上記外装パネルを構成する各部材１０・１１・１２・１３・１４・１５・１６も、その機能を確保すると同時に電動車両１の意匠性の向上を考慮した形状に設計されている。
【００３３】
そして、本実施形態では、車両フロア６におけるフロアパネル１４のステップ部２０の裏面に、補強部材としてのボード３０及び補強パネル４０がこれの順で配されている。図３によく示されるように、ボード３０はフロアパネル１４よりも高い強度及び剛性を有する矩形に成形された厚肉で平坦な板状部材であって、車両フロア６の平面方向に広がる面積（フロアパネル１４のステップ部２０の面積）よりも小さな面積となる外径寸法に設定されて、フロアパネル１４のステップ部２０の中央部分に配されている。
【００３４】
補強パネル４０は、天然繊維とバインダー樹脂とからなる薄肉な繊維樹脂成形品であって、ボード３０の裏面に配されており、補強パネル４０自体の強度及び剛性を確保するため、ボード３０の裏面に位置する中央部分に車両前後方向に沿って複数本（本実施形態では５本）の細長いリブを有する凹凸４１が形成されている。そして、その凹凸４１の左右方向側方には、ボード３０を左右から挟みこむためのボス山４２が形成されており、そのボス山４２のさらに左右方向側方、すなわち補強パネル４０の左右側端には下方に折り返されたフランジ部４３が形成されており、この補強パネル４０のフランジ部４３とフロアパネル１４のフランジ部２３とが重なった状態となっている。なお、補強パネル４０の車両前後方向の長さ寸法は、ボード３０と同一に設計されている。
【００３５】
このように、ボード３０はフロアパネル１４と補強パネル４０とによって上下で挟み込んで覆われた状態となっている。このとき、ボード３０は平板状なので、フロアパネル１４に形成された凹凸２２のうち、断面方向から見て表面側へ突出する凸部２２ａとボード３０との間、及び補強パネル４０に形成された凹凸４１のうち、断面方向から見て裏面側へ突出する凸部４１ａとボード３０との間には、ボード３０が詰まっておらず空隙が形成されている。この空隙の分、車両の軽量化を図ることができるが、両パネル１４・４０が凹凸形状を有することによってその断面係数が比較的高いので、使用に際して問題が生じない程度の強度及び剛性は確保できている。
【００３６】
フロアパネル１４とボード３０とは、フロアパネル１４の凹凸２２の凸部２２ａ以外の両者１４・３０が当接する部分を接着することで結合されており、ボード３０と補強パネル４０とは、ボード３０の下面と補強パネル４０の凹凸４１の凸部４１ａ以外の両者３０・４０が当接する部分を接着することで結合されている。また、フロアパネル１４と補強パネル４０とも、両パネル１４・４０の左右両側方に形成されたフランジ部２３・４３部分を接着することで結合されている。このように、３つの部材それぞれを互いに結合していることで、大きな荷重が負荷されてもそれぞれがガタ付くことなく強度などの分散低下を防止している。また、補強パネル４０にボス山４２を設けてボード３０を左右から挟持しているので、仮にボード３０とフロアパネル１４又は補強パネル４０との結合が多少弱まっても、ボード３０の位置ずれを防止できる。
【００３７】
ボード３０が車両フロア６よりも小さな面積なので、フロアパネル１４のステップ部２０の周縁にはボード３０が存在しない。したがって、上述のようにフロアパネル１４がインナカウル１３及びリアカウル１０と連結されることで、電動車両１の前方側と後方側がフロアパネル１４を介してつながった状態となっている。これにより、本実施の形態では外装パネルとしてのフロアパネル１４もフレーム構造の一部として使用されている。しかし、実際には薄肉のフロアパネル１４のみでは強度及び剛性が不十分なので、強度及び剛性が大きい厚肉のボード３０を配してこれをフレーム構造の主体としたうえで、意匠性を考慮して形成されたフロアパネル１４の凹凸２２を有効に利用し、さらに補強パネル４０の凹凸４３によっても補強した構成となっている。また、リアカウル１０とフロアパネル１４との連結部にボード３０が存在しないことによって、両パネル５・１４の連結部の厚みを抑えることにも有利になっている。
【００３８】
次に、フロアパネル１４、ボード３０、及び補強パネル４０の製造方法などについて詳しく説明する。
フロアパネル１４は、天然繊維とバインダー樹脂とからなる薄肉の繊維樹脂パネルである。フロアパネル１４に使用する繊維としては、一定の強度及び剛性を有しながら比重の軽い天然繊維であれば特に限定されることは無く、例えば木本類や草本類から採取できる木質繊維もしくは動物繊維を使用することができる。具体的には、木本類としては、スギやヒノキなどの針葉樹、シイ、柿、サクラなどの広葉樹、又は熱帯樹を使用することができ、草本類としては、良質の繊維が得られやすい靭皮植物が好ましく、例えばケナフ、ラミー（苧麻）、リネン（亜麻）、アバカ（マニラ麻）、ヘネケン（サイザル麻）、ジュート（黄麻）、ヘンプ（大麻）、ヤシ、パーム、コウゾ、ワラ、バガスなどがある。動物繊維としては、羊毛、山羊毛、モヘヤ、カシミヤ、アルパカ、アンゴラ、キャメル、ビキューナ等のウール、シルク、ダウン、フェザーを使用できる。これらの中でも、コスト、生産性、比重の軽さなどの観点から木質繊維、特にケナフ繊維が用いて好適である。このような天然繊維を使用すれば、石油資源や鉱物資源を使用する場合に比べて地球環境に優しいという利点も有している。
【００３９】
フロアパネル１４に使用するバインダー樹脂としては、繊維の接着剤として機能するものであれば特に限定されることはなく、各種の熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂を使用することができる。熱可塑性樹脂としては、代表的にはポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリ塩化ビニリデン、ポリ酢酸ビニル、フッ素樹脂、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、アクリロニトリルブタジエンスチレン樹脂（ＡＢＳ樹脂）、ＡＳ樹脂、メタクリル樹脂、アクリル樹脂のほか、生分解性を有するポリ乳酸などを挙げることができる。熱硬化性樹脂としては、例えばフェノール樹脂（ＰＦ）エポキシ樹脂（ＥＰ）、メラミン樹脂（ＭＦ）、尿素樹脂（ＵＦ）、不飽和ポリエステル樹脂（ＵＰ）、アルキド樹脂などを挙げることができ、さらに高等植物から得られるリグニンなどを使用することもできる。これらバインダー樹脂は、粉末状、繊維状、溶媒溶液の状態など各種の形態で使用することができる。
【００４０】
上記天然繊維とバインダー樹脂とからなるフロアパネル１４は、周知の方法で成形することができる。具体的には、所定寸法に裁断された繊維樹脂パネルの前身となる繊維マットを作成し、これを所定形状に型決された金型などによって熱プレスすることで所定形状に成形されたフロアパネル１４が得られる。繊維マットを作成するには、先ず各種原材料から周知の方法で繊維を取り出す。例えば木質繊維であれば、微生物の作用を利用した生分解（レッティング）、高温の水蒸気を利用した蒸煮、高気圧状態から一気に大気圧まで気圧開放する爆砕、ディスクリファイナなどを用いる乾式開繊などによって木質植物の靭皮から繊維を採取することができる。次いで、得られた天然繊維をカード機やエアレイ機などで解繊してウェブを形成し、バインダー樹脂を混合する。このとき、必要に応じてニードルパンチなどで繊維同士を絡ませたり、コーミングによって繊維方向を配向しておくとよい。
【００４１】
繊維状のバインダー樹脂を混合する場合は、遠心法やメルトブロー法などの周知の方法で紡糸したバインダー樹脂を、混綿機などで繊維と混綿すればよい。粒状のバインダー樹脂を使用する場合は、繊維ウェブに散布若しくはエアー吹付けしたり、ローラーに付着させたバインダー樹脂の粉体を電気印加によって塗布する方法などがある。また、バインダー樹脂を水溶液等に分散させて、これを繊維ウェブに噴霧したり、繊維ウェブを溶液中に浸漬（含浸）してもよい。そして、天然繊維とバインダー樹脂とを混合した繊維ウェブをプレス（一次プレス）して繊維マットを得、これを所定寸法に裁断しておく。次いで、この繊維マットを所定形状に型決めされたプレス機によって熱プレス（二次プレス）することで、完成できる。このとき、良好な凹凸形状を現出させるため、同一形状に型決めされた上下２つの成形型によって、繊維マットの上下両面からプレスすることが好ましい。
【００４２】
フロアパネル１４は、基本的には外装パネルとして使用される部材なので、その他の外装パネルとしてのリアカウル１０、カバー１１、アウタカウル１２、インナカウル１３、フェンダー１５も同様にして作成すればよい。本実施形態では、これらを全てケナフ繊維とリグニンとを混合して成形した。
【００４３】
本発明において、フロアパネル１４は特別な設計は行っていないので、従来から電動車両に使用されていたものと同等であればよく、例えばフロアパネル１４の密度は０．９〜１．４g/cm3程度、好ましくは１．１〜１．３g/cm3程度の範囲で適宜設定すればよい。また、その厚み寸法は１〜５ｍｍ程度、好ましくは２〜４ｍｍ程度の範囲で適宜設定すればよい。意匠性を考慮した凹凸２２も図示した形状に限定されることはなく、種々のデザイン的な形状を形成してあればよい。本実施形態では、密度１．２g/cm3、厚み寸法３ｍｍとした。
【００４４】
フロアパネル１４の厚み寸法を設定する場合、必ずしも全体にわたって均一である必要なはく、例えばフロアパネル１４の中でも凹凸２２が形成されておらず強度などが比較的低い部分は、繊維マットを積層するなどして厚肉にしておいてもよい。但し、少なくとも凹凸２２が形成されている部分は、他の部分よりも薄肉で厚みは均一にしておくことが好ましい。凹凸２２が形成されていることによってある程度の強度などが確保されていることに加えて、薄肉にしておくことでシャープな凹凸形状を現出できるからである。本実施形態では、全体を均一な厚み寸法に設定してある。
【００４５】
補強部材としてのボード３０はフレーム構造の主体であり、軽量でありながらフロアパネル１４よりも高い強度及び剛性を有するものであれば、フロアパネル１４と同様の繊維樹脂ボードのほか、木質片をバインダー樹脂で接着した木質ボード（いわゆるパーティクルボード）も使用できる。ボード３０を繊維樹脂ボードとする場合は、これに使用する天然繊維やバインダー樹脂はフロアパネル１４と同じものを使用すればよく、木質ボードとする場合の木質片としては、例えば、間伐材、木材の端材、カンナ屑、ノコ屑、廃材などから得られる木材チップ、木材フレークまたは木材粉などを使用でき、これをフロアパネル１４で使用したバインダー樹脂を混合して、熱プレスすることで得られる。
【００４６】
ボード３０は、高い強度及び剛性を備える必要があるので、少なくともフロアパネル１４よりも厚肉に成形することが必須条件となり、具体的な厚み寸法としては１０〜４０ｍｍ程度、好ましくは２０〜３０ｍｍ程度に設計すればよい。ボード３０の厚み寸法が小さすぎると、フレーム構造の強度などが著しく低下して電動車両１の形状を保てなくなる。一方、ボード３０の厚み寸法が大きすぎると、強度などは申し分ないが重量が重くなりすぎる。ボード３０の厚み寸法が上記の範囲で比較的小さくても、後述の補強パネル４０の厚み寸法や凹凸形状を強固に設定することで、フレームとしての強度及び剛性を確保することも可能である。
【００４７】
また、ボード３０の外径寸法は、車両フロア６の平面方向における面積に対して、４０〜１００％、好ましくは５０〜８０％、より好ましくは５０〜６０％の面積となる大きさに設定すればよい。ボード３０の面積が車両フロア６の面積に対して４０％より小さいと、車両フロア６部分の最低限の強度及び剛性を確保できなくなる恐れが大きいからである。逆に上記の範囲であれば、補強パネル４０の厚み寸法やフロアパネル１４及び補強部材４０の凹凸形状などによってボード３０を小さくすることも可能である。ボード３０の外径寸法が小さければ小さい程、車両重量の軽量化には有利である。
【００４８】
ボード３０の密度としては、０．４〜１．４g/cm3程度の範囲においてボード３０の厚み寸法や重量との関係や、フロアパネル１４や補強パネル４０との関係で求められる強度及び剛性などによって適宜設定できる。例えば、ボード３０の厚み寸法が比較的大きければ、その密度は比較的低く設定してもよい。これにより、厚み寸法が大きくても、密度が低いことによってボード３０の重量増大を避けられる。逆に、ボード３０の厚み寸法が比較的小さければ、密度を比較的大きく設定することが必要である。厚み寸法が小さいことによる強度などの低下を密度によってカバーするためである。また、フロアパネル１４や補強パネル４０の強度などが比較的大きい場合は、ボード３０の強度などをさほど大きくする必要はないので、厚み、密度ともに小さく設定できる。また、ボード３０はフロアパネル１４よりも充分に大きい強度などを確保できていれば、厚み寸法との関係によってはその密度自体はフロアパネル１４よりも低く設定されていても構わない。本実施形態のボード３０は、密度１．０g/cm3、厚み寸法２０ｍｍとし、車両フロア６の左右寸法８０ｃｍに対して５０×５０ｃｍの正方形に成形して、車両フロア６の面積に対してボード３０の面積を約５２％とした。
【００４９】
補強パネル４０も、フロアパネル１４等と同様に、軽量でありながら一定の強度及び剛性を有する天然繊維とバインダー樹脂とからなる繊維樹脂パネルを使用している。これに使用する天然繊維やバインダー樹脂、及びその製造方法は上記フロアパネル１４の場合と同様である。しかし、補強パネル４０とフロアパネル１４との決定的な違いは、フロアパネル１４は意匠性を重視した部材であることに対し、補強パネル４０は強度及び剛性の確保を重視している点である。この相違により、補強パネル４０はフロアパネル１４とは異なった観点から設計されている。
【００５０】
具体的には、補強パネル４０の中央部分、特に補強パネル３０の裏面に相当する部分には、強度及び剛性確保のための凹凸４１が形成されている。この意味において、補強パネル４０の凹凸４１は、フロアパネル１４における意匠性を高めるための凹凸２２とはその主要な存在意義が異なっている。本実施形態における凹凸４１では、車両前後方向に沿ってリブ状の凸部４１ａを５本有する形状に設計されているが、より高い強度などを確保するには、例えば小径の凸部４１ａをより多数形成したり、車両前後方向のみならず車両左右方向にも凸部４１ａを形成した格子状にしたりすればよい。但し、補強パネル４０の凹凸４１は、強度などが確保できる形状の範囲であれば、意匠性をも考慮したデザイン的な形状とすることも好適である。
【００５１】
補強パネル４０もフロアパネル１４と同様に繊維樹脂パネルであることから、その密度は０．９〜１．４g/cm3程度、好ましくは１．１〜１．３g/cm3程度の範囲で、厚み寸法は１〜５ｍｍ程度、好ましくは２〜４ｍｍ程度の範囲で適宜設定すればよい。フロアパネル１４やボード３０の強度及び剛性との関係によっては、補強パネル４０の密度や厚みをフロアパネル１４よりも小さく設定することも可能ではある。しかし、補強パネル４０の機能上、補強パネル４０には少なくともフロアパネル１４と同等以上の強度及び剛性を持たせることが好ましい。したがって、補強パネル４０の密度及び厚みは、フロアパネル１４と同等以上とすることが好ましい。
【００５２】
その上で、補強パネル４０とフロアパネル１４とは、密度、厚みともに同等として、その強度などの差は凹凸形状の設計によって確保することが最も好ましい。これにより、同じ繊維マットを使用して異なる形状の成形型でプレスすることで強度などの異なるフロアパネル１４と補強パネル４０とを製造できるので、わざわざ両パネル１４・４０用の繊維マットをそれぞれ独立した工程で作製する必要がなく、生産性を高めることができる。本実施形態では、フロアパネル１４と同じ繊維マットを使用して、密度１．２g/cm3、厚み寸法３ｍｍの補強パネル４０とした。
【００５３】
図４に、本発明における電動車両１の車両フロア６におけるフレーム構造の変形例を示す。図４は、車両フロア６のフレーム構造の要部拡大断面図である。図４に示されるように、本実施形態での補強部材３０は、複数個のピース３０ａを組み合わせて形成されており、当該補強部材３０が補強パネル４０の凹凸４１の空間を埋めている点が、先の実施の形態と大きく異なる点である。但し、補強部材３０とフロアパネル１４の凸部２２ａとの間には空隙が形成されている点は、先の実施の形態と同様である。
【００５４】
このように、補強部材３０を多数個のピース３０ａで構成することによって、フロアパネル１４と補強パネル４０とは多数本の支柱によって支持された機構となる。１つ１つのピース３０ａの平面方向の面積は先のボード３０と比べて非常に小さいことから、上下方向、すなわち圧縮や引張りに対しての強度及び剛性が非常に高い。したがって、車両フロア６のフレーム構造の強度及び剛性も飛躍的に高めることができる。また、補強部材３０と補強パネル４０とが密接していることからも、強度及び剛性を高めることができている。その反面、１つ１つのピース３０ａ同士は、ピース３０ａ自体の形状や補強パネル４０の凹凸４１の傾斜側面の関係から若干の隙間を介して隣接されているので、その隙間の分、補強部材３０としての重量増加は避けられている。
【００５５】
補強部材３０を構成するピース３０ａとしては、円柱や四角柱状に形成された天然繊維又は木質片とバインダー樹脂とからなる成形品を製造することにより得ることもできるが、ケナフなどの靭皮植物の茎をそのまま短くカットし、その成長方向を垂直方向にして使用することが好ましい。これによれば、天然繊維等とバインダー樹脂とを混合し熱プレスするなどの複雑な製造工程を廃して、靭皮植物の茎のカット工程のみで得ることができるので、生産性を向上できる。但し、茎の前処理やカット後の後処理が必要であることは言うまでもない。
【００５６】
また、靭皮植物の茎には水分などを運搬する導管が長手方向（成長方向）へ伸びている。したがって、茎の成長方向を補強部材３０の垂直方向としておけば、導管の向きが繊維を上下に配向した状態と同じになり、より上下方向への強度などを高めることができる。さらに、上下方向への強度などが非常に高い一方、例えばケナフの茎の密度は０．１〜０．４g/cm3と非常に軽いので、補強パネル４０の凹凸４１の内部を充填していながら、軽量な部材として使用できる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】電動車両の側面図である。
【図２】電動車両の平面図である。
【図３】図２におけるＡ−Ａ線断面図である
【図４】フレーム構造の変形例を示す要部拡大断面図である。
【図５】従来例のフレーム構造を示す一部破断図である。
【符号の説明】
【００５８】
１  電動車両
２  前輪
３  後輪
４  運転者シート
５  ステアリング
６  車両フロア
１０  リアカウル
１１  カバー
１２  アウタカウル
１３  インナカウル
１４  フロアパネル
１５  フェンダー
２２  ステップ部
２３  凹凸
３０  ボード（補強部材）
４０  補強パネル
４１  凹凸
【図１】
2008126741.tif 000003
【図２】
2008126741.tif 000004
【図３】
2008126741.tif 000005
【図４】
2008126741.tif 000006
【図５】
2008126741.tif 000007