JP2004237871A

JP2004237871A - Floor panel structure of vehicle body

Info

Publication number: JP2004237871A
Application number: JP2003029513A
Authority: JP
Inventors: Kenji Murase; 健二村▲瀬▼; Takeshi Sugihara; 毅杉原; Takanobu Kamura; 孝信加村; Akinori Utsunomiya; 昭則宇都宮; Okiya Nakagawa; 興也中川
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 2003-02-06
Filing date: 2003-02-06
Publication date: 2004-08-26
Anticipated expiration: 2023-02-06
Also published as: JP3726283B2

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide floor panel structure of a vehicle capable of reducing noise in a cabin. SOLUTION: In the floor panel structure of the vehicle, a vehicle floor consists of floor panels connected to a plurality of frame members 14, 21, 22, 26, 28 which are disposed in the longitudinal direction of the vehicle body and the vehicle width direction, and connected to an engine 11 or suspensions 17, 27. The floor panels S1, S2, S3 have a curved surface part 40 which forms a high-rigidity part by projecting in the upward direction or the downward direction in the middle part of the area enclosed with the plurality of frame members of the floor panels, and a plane surface part 36 forming a plane low-rigid part on the whole area of the periphery of the curved surface part, and a vibration blocking member 42 is provided only on the plane surface part of the floor panels. COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車体のフロアパネル構造に係り、特に、車体前後方向及び車幅方向に配設されエンジン又はサスペンションに連結された複数のフレーム部材に連結されたフロアパネルにより、自動車のフロアを構成する車体のフロアパネル構造に係る。
【０００２】
【従来の技術】
エンジンやサスペンションが連結されたフレーム部材からの振動がフロアパネルに伝達され、このフロアパネルが振動し、その結果、車室内の空気を大きく振動させることにより、不快な車室内振動や騒音が発生することが知られている。
この場合、振動源として、エンジン自体の振動や、サスペンションから伝わるロードノイズが問題となり、このロードノイズには、一般に、タイヤの空洞共鳴によるものと、サスペンションの共振によるものとがある。
従来から、これらの振動騒音を抑制するためにフロアパネル及びその近傍の車体各部に、種々の防振及び防音対策として、制振材や防振材を貼付けることが一般的に行われている。これにより、振動及び騒音の低減が可能であるが、一方で非常に大量の制振材や防振材を必要とするため、車両重量が増加し、それにより、様々な悪影響やコストの面で大きな問題があった。
【０００３】
さらに、エンジンやサスペンションから伝達される不快な振動が自動車では主に４００Ｈｚ以下であり、特にタイヤの空洞共鳴に起因したロードノイズである２５０Ｈｚ付近の周波数にピークを有していることから、フロアパネルにビードを多数形成したり、パネル厚を大きくすることでその剛性を高め、それにより、フロアパネルの固有振動数を４００Ｈｚよりも高い高帯域にずらすことも知られている。つまり、フロアパネルがサスペンションの共振周波数やタイヤの空洞共鳴周波数帯域等で共振しないようにして、不快な振動騒音を低減するようにしているのである。
この場合、低周波の領域における共振ピークを抑制できる利点があるが、一方で、高音域の振動が逆に多くなるため、高周波領域における振動騒音を抑制するための制振材や防振材が多く必要となり、上記と同様に、車両重量が増加し、それにより、様々な悪影響やコストの面で問題があり、この問題を解決することが要望されていた。
【０００４】
そこで、本出願人は、フロアパネルに伝わる振動の振動周波数と振動モードの関係に着目し、特定の振動周波数（共振領域）で音響放射レベルがより小さい振動モードになるようなフロアパネル構造を提案した（特許文献１）。即ち、このフロアパネル構造は、特定の周波数として、最も不快な振動としてフロアパネルに伝達されるタイヤの空洞共鳴に起因したロードノイズである２５０Ｈｚ付近の周波数域で、フロアパネルの振動モードが２×２モード又は２×１モードのように振動の腹が偶数個生じる振動モードになるようにフロアパネルの剛性を部分的に調節し、それぞれの振動の腹から放射される音波が互いに打ち消し合うように設定することで音響放射レベルを低下させて、車室内の騒音を低減するようにしたものである。
【０００５】
【特許文献１】
特開平９−２０２２６９号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したフロアパネルの全面に制振材や防振材を貼り付ける方法では、制振材等の多用により、材料コストが高くなるとともに、車体の重量が増大するという問題が生じる。また、パネル厚を大きくすると車体重量が増加してしまうという問題が生じる。
また、上記の特許文献１に記載されたフロアパネル構造では、特定の周波数域の騒音を低減させるのに有用であるが、その特定周波数域以外の周波数の騒音を同時に低減させるのは難しく、広範囲の周波数帯の振動を同時に低減させるには、フロアパネルの全面に制振材を貼付ける必要があり、車体の重量が増加してしまうという問題が生じる。
【０００７】
ここで、本発明者らは、制振材の変形が大きい程その振動減衰効果が高いこと、及び、不快な車室内振動や騒音の主要因であるエンジンやサスペンションからの振動が、車体のフレーム部材を経由してフロアパネルに伝わること、に着目し、上述した従来技術の問題点を解決することを試みた。
本発明は、上述した従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、車体のフレーム部材からフロアパネルに伝わる振動により生ずるフロアパネルの振動を、従来より少ない重量の制振材でその振動を大きく低減して、車室内の騒音の低減及び車両の軽量化を図ることができる車体のフロアパネル構造を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明は、車体前後方向及び車幅方向に配設されエンジン又はサスペンションに連結された複数のフレーム部材に連結されたフロアパネルにより、自動車のフロアを構成する車体のフロアパネル構造であって、フロアパネルは、このフロアパネルの複数のフレーム部材により囲まれた領域の中央部で上方向又は下方向に突出して高剛性部を形成する曲面部と、この曲面部の周囲の全域に平らな低剛性部を形成する平面部と、を有し、フロアパネルの平面部のみに制振材が設けられていることを特徴としている。
このように構成された本発明においては、フロアパネルの複数のフレーム部材により囲まれた領域の中央部で上方向又は下方向に突出して高剛性部を形成する曲面部と、この曲面部の周囲の全域に平らな低剛性部を形成する平面部と、を有するので、曲面部と平面部との剛性差により、剛性が変化する境界部で振動が反射されることや、剛性の小さい平面部が大きく振動して振動を受け止めること等により、平面部で振動が遮断されてフレーム部材からフロアパネルに伝達される広い周波数域、例えば４００Ｈｚ以下の振動が低減される。
さらに、フロアパネルの平面部に制振材が設けられているので、大きく振動している平面部で振動がさらに低減される。また、フロアパネルの平面部のみに制振材が設けられているので、少ない重量の制振材でフロアパネルの振動を大きく低減でき、従来よりも少量の制振材で従来と同等又はそれ以上の振動減衰効果が得られることから、車体の軽量化、コスト低減を図ることができると共に車室内の騒音をより低減することができる。
【０００９】
本発明は、車体前後方向及び車幅方向に配設されエンジン又はサスペンションに連結された複数のフレーム部材に連結されたフロアパネルにより、自動車のフロアを構成する車体のフロアパネル構造であって、フロアパネルは、このフロアパネルの複数のフレーム部材により囲まれた領域の中央部で上方向又は下方向に突出して高剛性部を形成する曲面部と、この曲面部の周囲の全域に平らな低剛性部を形成する平面部と、を有し、フロアパネルの平面部及び曲面部に制振材が設けられ、この制振材が上記曲面部より上記平面部により多くの量が設けられていることを特徴としている。
このように構成された本発明においては、フロアパネルの複数のフレーム部材により囲まれた領域の中央部で上方向又は下方向に突出して高剛性部を形成する曲面部と、この曲面部の周囲の全域に平らな低剛性部を形成する平面部と、を有しているので、曲面部と平面部との剛性差により、剛性が変化する境界部で振動が反射されることや、剛性の小さい平面部が大きく振動して振動を受け止めること等により、平面部で振動が遮断されてフレーム部材からフロアパネルに伝達される広い周波数域、例えば４００Ｈｚ以下の振動が低減される。
さらに、フロアパネルの平面部に制振材が設けられているので、大きく振動している平面部で振動がさらに低減される。
また、制振材が曲面部より平面部により多くの量が設けられているので、少ない重量の制振材でフロアパネルの振動を大きく低減でき、従来よりも少量の制振材で従来と同等又はそれ以上の振動減衰効果が得られることから、車体の軽量化、コスト低減を図ることができると共に車室内の騒音をより低減することができる。
【００１０】
また、本発明において、好ましくは、フロアパネルの曲面部は、その平面部との境界縁がほぼ円形又はほぼ楕円形に形成されている。
このように構成された本発明によれば、曲面部の高さを低く抑えつつ効果的に曲面部の剛性を高めることができる。その結果、車室内への突出高さが抑えられるので車室内のフロアマット等の設置を容易にし、一方、下方への突出高さが抑えられるのでフロア下部に設けられている燃料タンク等への干渉を防止しつつ、フロアパネルの振動を大きく低減することができる。
また、本発明において、好ましくは、フロアパネルの曲面部は、複数のフレーム部材に囲まれた領域に一つ設けられている。
このように構成された本発明によれば、平面部が振動し易くなり、より効果的にフロアパネルの振動を大きく低減することができる。
【００１１】
また、本発明において、好ましくは、フロアパネルの曲面部及び平面部は、複数のフレーム部材で囲まれた領域が特定周波数で２×１モードで振動する振動モード調整部として構成されている。
このように構成された本発明においては、フロアパネルの曲面部及び平面部が、複数のフレーム部材で囲まれた領域が特定周波数で２×１モードで振動する振動モード調整部として構成されているので、特定の周波数の振動による音響放射を大きく低減させることが出来る。
さらに、本発明によれば、上述したように、振動モード調整部を曲面部及び平面部により構成すると共に、この平面部のみに制振材を設けることにより、フレーム部材からフロアパネルに伝達される広い周波数域、例えば４００Ｈｚ以下の振動による音響放射をも低減させることが出来る。従って、本発明によれば、車両の軽量化、コスト低減を図ることができると共に、振動モード調整部で特定の周波数の騒音を低減させると同時にその特定周波数以外の振動を同時に低減させることができる。さらに、振動モード調整部を設けた場合でも、フロアパネルの全面に制振材を貼付ける必要がなく、車体の重量が増加することを防止できる。
【００１２】
また、本発明において、好ましくは、特定周波数は、タイヤの空洞共鳴周波数である。
このように構成された本発明においては、タイヤの空洞共鳴による振動による音響放射を大きく低減させることが出来る。
また、本発明において、好ましくは、特定周波数は、約２５０Ｈｚである。
このように構成された本発明においては、約２５０Ｈｚの振動による音響放射を大きく低減させることが出来る。
【００１３】
また、本発明において、好ましくは、フロアパネルの平面部が上記フレーム部材に連結され又はフロアトンネル部と一体的に設けられ且つ上記曲面部が上方に突出して設けられ、上記フレーム部材の側面又はフロアトンネル部の立上り部、上記平面部、及び、上記曲面部の立上り部により、溝形状を形成し、この溝形状内に上記制振材が塗布されるようになっている。
このように構成された本発明によれば、制振材を容易に塗布することが出来る。
また、本発明において、好ましくは、制振材は、上記フレーム部材の側面又はフロアトンネル部の立上り部、上記平面部、及び、上記曲面部の立上り部にそれぞれ接着されている。
このように構成された本発明によれば、制振材の効果をより大きく発揮させることができる。
また、本発明において、好ましくは、曲面部に吸音材が設けられている。
このように構成された本発明によれば、さらに、透過音による音響放射を防止することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を添付図面を参照して説明する。
図１は、本発明の実施形態による車両のフロアパネル構造を備えた自動車のアンダボディを示す斜視図であり、図２は、フロントフロアパネルの拡大斜視図である。
図１に示すように、自動車のアンダボディ１は、車室の床部分（フロア部分）を構成するフロントフロアパネル２と、このフロントフロアパネル２の車体後方の一段高い位置に配設されリヤシート（図示せず）が配置されるセンタフロアパネル４と、さらに、このセンタフロアパネル４よりも車体後方の一段高い位置に配設され荷室の床部分を構成するリヤフロアパネル６とを備えている。
また、フロントフロアパネル２の車体前側の端縁部には、車室とエンジンルームを仕切るダッシュパネル８の下端縁部がスポット溶接等により接合されており、さらに、ダッシュパネル８の前方には、エンジンルームの左右両側を囲むように一対のフロントサイドフレーム１０とフェンダエプロン１２が設けられている。このフロントサイドフレーム１０には、エンジン１１が弾性体（図示せず）を介して着脱自在に取り付けられている。
【００１５】
ダッシュパネル８の下側の部分である傾斜部８ａには、車幅方向の補強部材であるＮｏ．１クロスメンバ１４が取り付けられている。このＮｏ．１クロスメンバ１４は、各フロントサイドフレーム１０の車体外側に設けられそのフランジがフロントサイドフレーム１０とダッシュパネル８の傾斜部８ａに接合された閉断面構造である一対のトルクボックスメンバ１６と、一対のフロントサイドフレーム１０の中間に挟まるように配置され両端がフロントサイドフレーム１０に接合されたダッシュロアクロスメンバ１８とから構成されている。
このＮｏ．１クロスメンバ１４及び一対のフロントサイドフレーム１０には、フロントサスペンションクロスメンバ１５が取付けられ、このフロントサスペンションクロスメンバ１５には、フロントサスペンション１７が取り付けられている。
【００１６】
図１及び図２に示すように、フロントフロアパネル２は、所定厚（例えば、厚さ０．６５〜０．７ｍｍ）の鋼板を一体でプレス成形したもので、車幅方向のほぼ中央位置において上方に膨出するフロアトンネル部２０が車体前後方向に延びている。また、フロアパネル２の車幅方向の両端側には、それぞれ、自動車のサイドボディ（図示せず）が取り付けられるようになっており、このサイドボディの下端縁部を閉断面構造のサイドシル２１（仮想線で示す）が車体前後方向に延び、このサイドシル２１に、スポット溶接等によりフロントフロアパネル２が接合されている。このサイドシル２１の前方部は、Ｎｏ．１クロスメンバ１４に接合されている。
【００１７】
さらに、フロアトンネル部２０と各サイドシル２１との中間には、それぞれ車体前後方向に延びるように一対のフロアサイドフレーム２２が設けられている。これらのフロアサイドフレーム２２の前端は、上述したフロントサイドフレーム１０の後端に接続され、後端は、リアサイドフレーム２３に接続されている。これらのフロアサイドフレーム２２は、断面コ字状の鋼板製部材をフロントフロアパネル２の底面に下方から重ね合わせて、略矩形の閉断面を構成している（図４参照）。この閉断面積を確保するために、フロントフロアパネル２には上方に突出する凸部２４が形成され、この凸部２４はこのフロントフロアパネル２の前縁部から車体前後方向の中央位置よりも後方の所定箇所まで前後方向に延びている。
さらに、リアサイドフレーム２３には、リアサスペンションクロスメンバ２５が取り付けられ、このリアサスペンションクロスメンバ２５には、リアサスペンション２７が取り付けられている。
【００１８】
つまり、フロントフロアパネル２には、車体前後方向の補強構造として、左右両端側のサイドシル２１に加えて、フロアトンネル部２０とサイドシル２１との間のほぼ中間にフロアサイドフレーム２２及び凸部２４が配設されており、これにより、自動車のボディの曲げ剛性やねじり剛性を十分に確保できるとともに、特に自動車の正面衝突時における車室の変形を最小限に抑えて、乗員を確実に保護することができるようになっている。
【００１９】
さらに、車幅方向の補強構造としては、上述したＮｏ．１クロスメンバ１４に加えて、フロントフロアパネル２の車体前後方向のほぼ中央位置においてフロアトンネル部２０を跨ぐようにして車幅方向に延びるＮｏ．２クロスメンバ２６と、フロアパネル２の後端縁部において車幅方向に延びるＮｏ．３クロスメンバ２８とが配設されている。Ｎｏ．２クロスメンバ２６は、下向きに開放するコ字状断面の部材をフロアパネル２の上面に接合したもので、車幅方向の略中央部がフロアトンネル部２０の形状に対応するように上方に屈曲している一方、左右両端部はそれぞれサイドシル２１に接合されている。また、Ｎｏ．３クロスメンバ２８は、下向きに開放するコ字状断面の部材をフロアパネル２の上面に接合したもので、その左右両端部は、それぞれ、サイドシル２１に接合され、さらに、その一部がフロアサイドフレーム２２に接合されている。
【００２０】
以上の構成により、フロントフロアパネル（フロアパネル）２によって構成されるフロアは、各々車体前後方向に延びるフロアトンネル部２０、フロアサイドフレーム２２（凸部２４を含む）及びサイドシル２１、並びに、各々車幅方向に延びる各クロスメンバ１４、２６、２８によって取り囲まれた略長方形状の若しくは長方形状に近い形状の８つのフロアパネルＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４から構成されている。そして、フロントサスペンション及びエンジンの振動は、フロアサイドフレーム２２を経由してＮｏ．１クロスメンバ１４に伝わり、また、リアサスペンションから伝わる振動はフロアサイドフレーム２２を経由してＮｏ．３クロスメンバ２８に伝わり、これらの振動が、さらに、サイドシル２１を経由してＮｏ．２クロスメンバ２６に伝わり、これらのフロアサイドフレーム２２、サイドシル２１及び各クロスメンバ１４、２６、２８の振動が、フロアパネルＳ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４に伝達される。
【００２１】
本発明の実施形態は、後述するように、サイドシル２１、フロアサイドフレーム２２（凸部２４を含む）、Ｎｏ．１クロスメンバ１４、Ｎｏ．２クロスメンバ２６及びＮｏ．３クロスメンバ２８からフロアパネルＳ１、Ｓ２、Ｓ３に伝達される振動をフロアパネルの一部分で大きく低減するようにしている。
以下、上述したサイドシル２１、フロアサイドフレーム２２（凸部２４を含む）、Ｎｏ．１クロスメンバ１４、Ｎｏ．２クロスメンバ２６及びＮｏ．３クロスメンバ２８を総称してフレーム部材と呼ぶ。
【００２２】
図２に示すように、第１フロアパネルＳ１は、一体成形されるフロントフロアパネル２の一部を構成し、フロアトンネル部２０の左右両側においてそれぞれフレーム部材であるＮｏ．１クロスメンバ１４、サイドシル２１、フロアサイドフレーム２２（凸部２４を含む）及びＮｏ．２クロスメンバ２６に溶接により接合されその周縁が拘束されている。
第２フロアパネルＳ２は、一体成形されるフロントフロアパネル２の一部を構成し、両側の第１フロアパネルＳ１の車体内方寄りに位置し、車体内方側の１辺はフロアトンネル部２０と連続的に成形され、残りの３辺が、フレーム部材であるＮｏ．１クロスメンバ１４、フロアサイドフレーム２２（凸部２４を含む）及びＮｏ．２クロスメンバ２６に溶接により接合され、その３辺の周縁が拘束されている。
【００２３】
第３フロアパネルＳ３は、一体成形されるフロントフロアパネル２の一部を構成し、第２フロアパネルＳ２の車体後方に位置し、車体内方側の１辺はフロアトンネル部２０と連続的に成形され、残りの３辺が、フレーム部材であるフロアサイドフレーム２２（凸部２４を含む）、Ｎｏ．２クロスメンバ２６及びＮｏ．３クロスメンバ２８に溶接により接合され、その３辺の周縁が拘束されている。
これらの第３フロアパネルＳ３の車体外方には、フロアサイドフレーム２２からサイドシル２１に亘る補強部材３０が架設されている。
なお、図１に示すように、この補強部材３０は、フロントシート３２の取付座を兼用しており、フロントシート３２の２つの前側の脚がＮｏ．２クロスメンバ２６に締結され、後側の一方の脚が補強部材３０に締結され他方の脚がフロアトンネル部２０に締結されるようになっている。
【００２４】
第４フロアパネルＳ４は、一体成形されるフロントフロアパネル２の一部を構成し、第１フロアパネルＳ１の車体後方に位置し、フレーム部材であるサイドシル２１、フロアサイドフレーム２２（凸部２４を含む）、Ｎｏ．２クロスメンバ２６及びＮｏ．３クロスメンバ２８により囲まれた領域として区画されている。そして、この第４フロアパネルＳ４は、それらのフレーム部材２１、２２、２６、２８に溶接により接合されその周縁が拘束されている。
【００２５】
次に、図２乃至図５により、本実施形態の車両のフロアパネル構造を具体的に説明する。
上述したように、エンジンやサスペンションからフレーム部材に伝達される振動は主に４００Ｈｚ以下であり、本実施形態では、各フロアパネルＳ１、Ｓ２、Ｓ３に振動低減（遮断）構造を設けることにより、４００Ｈｚ以下の広範囲の周波数帯の振動を低減させるようにしている。
【００２６】
まず、図２及び図３により、フロアパネルＳ１、Ｓ２、Ｓ３に設けた振動低減構造を説明する。
先ず、第１フロアパネルＳ１は、上述したように、フレーム部材であるＮｏ．１クロスメンバ１４、サイドシル２１、フロアサイドフレーム２２及びＮｏ．２クロスメンバ２６の内方に形成された空間内に設けられ、これらのフレーム部材により囲まれた領域の中央部に車体上方に突出して高剛性部を形成する曲面部４０と、この曲面部４０の周囲の全域に平らな低剛性部を形成する平面部３６を有し、この平面部３６の外周端部は、これらのフレーム部材１４、２１、２２、２６と接合されている。
この曲面部４０と平面部３６との境界、即ち、曲面部４０の外周縁は楕円形状になっている。そして、この曲面部４０は、水平方向（車体の前後方向及び車幅方向）にその曲面高さが連続的に変化するドーム形状となっているので、平面部３６に比べて上下方向及び水平方向に変形し難くなっている。
さらに、第１フロアパネルＳ１の平面部３６の全域には、図３に示すように、制振材４２が塗布されている。
【００２７】
次に、第２フロアパネルＳ２は、上述したように、フレーム部材であるＮｏ．１クロスメンバ１４、フロアサイドフレーム２２及びＮｏ．２クロスメンバ２６の内方に形成された空間に設けられ、これらのフレーム部材により囲まれた領域の中央部に車体上方に突出して高剛性部を形成する曲面部４０と、この曲面部４０の周囲の全域に平らな低剛性部を形成する平面部３６を有し、この平面部３６の外周端部は、各フレーム部材１４、２２、２６と接合されている。
この曲面部４０と平面部３６との境界、即ち、曲面部４０の外周縁は楕円形状になっている。そして、この曲面部４０は、水平方向（車体の前後方向及び車幅方向）にその曲面高さが連続的に変化するドーム形状となっているので、平面部３６に比べて上下方向及び水平方向に変形し難くなっている。
さらに、第２フロアパネルＳ２の平面部３６の全域には、図３に示すフロアパネルＳ１と同様に、制振材４２が塗布されている。
【００２８】
さらに、本実施形態では、図２に示すように、第２フロアパネルＳ２の内方側縁の前方部分であるフロアトンネル部２０との境界付近に、フロアトンネル部２０の側面と第２フロアパネルＳ２とに跨るように車幅方向に延び且つ前後に離間した複数のビード４４が設けられている。これらのビード４４の車体外方側の端部の位置は、図２で二点鎖線で示すライン４６上に並ぶように揃えられ、第２フロアパネルＳ２の後部におけるフロアトンネル部２０の裾の位置を通っており、このようにして、平面部３６の領域を規制するようにしている。
【００２９】
さらに、第３フロアパネルＳ３は、フレーム部材であるフロアサイドフレーム２２、Ｎｏ．２クロスメンバ２６及びＮｏ．３クロスメンバ２８の内方に形成された空間に設けられ、これらのフレーム部材により囲まれた領域の中央部に車体上方に突出して高剛性部を形成する曲面部４０と、この曲面部４０の周囲の全域に平らな低剛性部を形成する平面部３６と、を有し、この平面部３６の外周端部は、各フレーム部材２２、２６、２８と接合されている。
この曲面部４０と平面部３６との境界、即ち、曲面部４０の外周縁は楕円形状になっている。そして、この曲面部４０は、水平方向（車体の前後方向及び車幅方向）にその曲面高さが連続的に変化するドーム形状となっているので、平面部３６に比べて上下方向及び水平方向に変形し難くなっている。
さらに、第３フロアパネルＳ３の平面部３６の全域には、図３に示すフロアパネルＳ１と同様に、制振材４２が塗布されている。
【００３０】
この第３フロアパネルＳ３でも、第２フロアパネルＳ２と同様に、平面部３６の領域を規制するために、図２に示すように、フロアトンネル部２０に複数のビード４４を設けている。第３フロアパネルＳ３においても、これらのビード４４の車体外方側の端部の位置は、図２で二点鎖線で示すライン４６上に並ぶように揃えられている。
ここで、第４フロアパネルＳ４は、その固有振動数が４００Ｈｚ以上となるようにその剛性が調整されている。
【００３１】
次に、図４及び図５により、本実施形態の振動低減構造を有するフロントフロアパネル２の断面構造を説明する。図４は、図２のＡ−Ａ線に沿って見た第１フロアパネルＳ１と第２フロアパネルＳ２の車幅方向の断面図であり、図５は、図２のＢ−Ｂ線に沿って見た第２フロアパネルＳ２と第３フロアパネルＳ３の車両前後方向の断面図である。
【００３２】
先ず、曲面部４０と平面部３６の形状について説明する。図４及び図５に示すように、各フロアパネルＳ１、Ｓ２、Ｓ３の曲面部４０は、いずれも上方に突出しており、その断面形状は、曲率が連続して変化する曲面で構成されている。本実施形態では、この曲面部４０は、断面がほぼ楕円形の球体の一部である立体形状に形成されている。一方、平面部３６は曲率を有さないほぼ平らに構成されている。
曲面部４０は、平面部３６との境界部ａから所定の角度で立ち上がるようになっている。言い換えると、その境界部ａは、鋭角的に折れ曲がるように、即ち、境界部ａを境に平面部３６と曲面部４０のそれぞれの曲率又は法線方向が、不連続となっている。ここで、所定の角度は、曲面部４０の剛性がより高まるように、その曲面の形状、大きさ、高さ等によって定められる。
【００３３】
次に、各フロアパネルＳ１、Ｓ２、Ｓ３と各フレーム部材の接続部分の構造について説明する。
図４に示すように、第１フロアパネルＳ１の平面部３６の車体外方縁は、サイドシル２１の側面に溶接により接合されている。
また、第１フロアパネルＳ１と第２フロアパネルＳ２の間には、曲面部４０及び平面部３６を構成するパネル（フロントフロアパネル２）と一体で成形された凸部２４が設けられ、この凸部２４は、フロアサイドフレーム２２に溶接により接合されている。
さらに、第２フロアパネルＳ２の車体内方には、フロアトンネル部２０が連続的に成形されている。このフロアトンネル部２０には、上述したように、第２フロアパネルＳ２の車体内方側の平面部３６の領域を規制するための複数のビード４４が設けられている。
【００３４】
次に、図５に示すように、第２フロアパネルＳ２の平面部３６の前縁は、Ｎｏ．１クロスメンバ１４の側面に溶接により接合されている。また、第１フロアパネルＳ１の平面部３６の前縁も、図５に示す第２フロアパネルＳ２と同様にＮｏ．１クロスメンバ１４の側面に溶接により接合されている。
また、第２フロアパネルＳ２と第３フロアパネルＳ３の間のフロントフロアパネル２の上方に、Ｎｏ．２クロスメンバ２６が溶接により接合されている。
図示しないが、第１フロアパネルＳ１と第４フロアパネルＳ４の間も、それらの間のフロントフロアパネル２の上方に、Ｎｏ．２クロスメンバ２６が溶接により接合されている。
第３フロアパネルＳ３の車体後方側では、フロントフロアパネル２の車両後方端部に、その上方に、Ｎｏ．３クロスメンバ２８が溶接により接合されている。
【００３５】
次に、図３、図４及び図５により、各フロアパネルの制振材４２の配置について詳細に説明する。
上述したように、制振材４２は、各フロアパネルの平面部３６の全域に塗布されている。具体的には、以下の通りである。
先ず、図４及び図５に示すように、第１フロアパネルＳ１においては、平面部３６の２辺の外周端部は、フレーム部材であるＮｏ．１クロスメンバ１４及びサイドシル２１の側面に溶接により接合され、残りの２辺の外周端部は、フロアサイドフレーム２２及びＮｏ．２クロスメンバ２６に溶接により接合されている。また、第１フロアパネルＳ１の平面部３６の内周端部は、曲面部４０の立上り部４０ａと当接している。このため、平面部３６は、フレーム部材１４、２１、２２（凸部２４を含む）、２６と曲面部４０の立上り部４０ａとにより、溝形状を形成し、この溝形状を形成する平面部３６の全域に、後述するように、制振材４２が塗布されるようになっている。ここで、制振材４２は、フレーム部材１４、２１、２２（凸部２４を含む）、２６の側面、平面部３６、及び、曲面部４０の立上り部４０ａに接着されている。
【００３６】
また、第２フロアパネルＳ２も、同様に、平面部３６は、フレーム部材１４、２２（凸部２４を含む）、２６及びフロアトンネル部２０の立上がり部２０ａと曲面部４０の立上り部４０ａとにより、溝形状を形成し、この溝形状を形成する平面部３６の全域に、後述するように、制振材４２が塗布されるようになっている。ここで、制振材４２は、フレーム部材１４、２２（凸部２４を含む）、２６の側面又はフロアトンネル部２０の立上がり部２０ａ、平面部３６、及び、曲面部４０の立上り部４０ａに接着されている。
【００３７】
さらに、第３フロアパネルＳ３も、同様に、平面部３６は、フレーム部材２２（凸部２４を含む）、２６、２８及びフロアトンネル部２０の立上がり部２０ａと曲面部４０の立上り部４０ａとにより、溝形状を形成し、この溝形状を形成する平面部３６の全域に、後述するように、制振材４２が塗布されるようになっている。ここで、制振材４２は、フレーム部材２２（凸部２４を含む）、２６、２８の側面又はフロアトンネル部２０の立上がり部２０ａ、平面部３６、及び、曲面部４０の立上り部４０ａに接着されている。
なお、上述した実施形態では、第１フロアパネル乃至第４フロアパネルＳ４を１枚のパネルをプレス成形することにより形成したものであるが、本発明は、これに限らない。例えば、第１フロアパネルＳ１を単独でプレス成形し、残りの第２フロアパネルＳ２、第３フロアパネルＳ３及び第４フロアパネルＳ４を１枚のパネルをプレス成形するようにしても良い。
【００３８】
次に、本実施形態のフロアパネル構造の作用効果について説明する。
本実施形態では、各フロアパネルＳ１、Ｓ２、Ｓ３において、曲面部（高剛性部）４０より剛性の低い平面部（低剛性部）３６を設け、フレーム部材からフロアパネルに伝わる振動が平面部（低剛性部）３６で大きく振動するようにすると共に、この平面部３６に制振材４２を集中して配置して振動を大きく減衰させるようにしている。
つまり、フレーム部材は、車体上下方向、水平方向（車幅方向又は車体前後方向）及びフレーム部材の軸線周りの回転を含む様々な方向の振動を伴い、この振動を受けた平面部３６は、フレーム部材に比べて剛性が低いことから大きく振動する。一方、曲面部４０は、その湾曲した形状により平面部３６に比べて大きくその剛性が高められ、振動しにくくなっている。
【００３９】
さらに、各フロアパネルＳ１、Ｓ２、Ｓ３には、曲面部４０と平面部３６との剛性差により、平面部３６が振動遮断部として形成されている。即ち、フレーム部材から高剛性部（曲面部４０）へ伝達される振動は、この平面部３６で遮断、即ち、振動の伝達量が低減されるようにしている。
このような振動遮断（低減）効果は、低剛性部と高剛性部との間の剛性が変化する境界部で振動の反射が生じて、フレーム部材からパネル部に伝わる振動が、反射した分だけ遮断（低減）されることや、振動し易い平面部３６（低剛性部）に囲まれた曲面部４０（高剛性部）がその湾曲した形状によって、それが一体として、その自身の重量による慣性力によりその場に留まろうとすることで、パネル部より剛性の小さい平面部３６（低剛性部）が、ばねのように働いて振動を受け止め、フレーム部材から曲面部４０に振動が遮断されることで生じる。
また、振動遮断効果は、低剛性部である平面部３６に制振材４２が設けられることで、平面部３６で振動が大きく減衰されることから、より大きく発揮される。
【００４０】
次に、図６により、このようなフロアパネルの構造上の特性を説明する。
図６（Ａ）は、代表例として、第１フロアパネルＳ１の車幅方向の断面構造を模式的に示した断面図であり、図６（Ｂ）は、このフロアパネルの各部の剛性の違いを、定性的に表したものである。
図６（Ｂ）に示すように、平面部３６と曲面部４０とは剛性差があり、この剛性差が大きい程、平面部３６は曲面部４０に比べて振動し易く、さらに、平面部３６に制振材４２を設けることで、制振効果及び振動遮断効果が大きく発揮される。また、平面部３６と曲面部４０との境界部を境に剛性が不連続であることで、平面部３６と曲面部４０との振動の大きさの差を顕著に発生させ、制振材４２の効果を大きく発揮させることができる。
【００４１】
次に、図６（Ｃ）に、本実施形態によるフロアパネルに生じる歪みエネルギー分布を、従来の全面がフラットなフロアパネルの歪みエネルギー部分と共に示す。図６（Ｃ）は、本実施形態によるフロアパネル及び従来のフロアパネルをＦＥＭ解析モデルに置き換えて解析した結果である。
図６（Ｃ）に示すように、従来のフロアパネルでは、パネル面全体に亘って歪みエネルギーが分布している。即ち、従来のフロアパネルでは、その剛性が全面にわたり一定であり、フレーム部材の振動により、その全面で大きな曲げ振動が生じやすい。
一方、本実施形態によるフロアパネルでは、平面部３６に生じる歪みエネルギーが曲面部４０の歪みエネルギーに比べて非常に大きくなっている。このように、平面部３６に振動エネルギーが集中するのは、上述したように、平面部３６が曲面部４０に比べて剛性が低く振動し易くなっているからであり、一方、このように振動エネルギーが集中している平面部３６に制振材４２を設けることで、フレーム部材からフロアパネルに伝達される振動を大きく減衰させ且つ曲面部４０に伝達される振動を遮断（低減）することができる。
【００４２】
次に、本実施形態によるプロアパネルの制振材の振動低減（遮断）特性を説明する。
本実施形態による振動減衰効果を確認するために、図７に示す、パネルＡ、パネルＢ及びパネルＣを作成し、これらの各パネルを図１及び図２に示す第１フロアパネルＳ１及び第２フロアパネルＳ２の領域に配置し、アンダーボディのサスペンションクロスメンバに取付けられたダブルウィッシュボーンサスペンションのロアアームに、４００Ｈｚ以下の周波数帯域（ホワイトノイズ）の加振力Ｆを加振器で与えて、各パネル面の音響放射パワーＰを測定した。ここで、パネルＡは、従来の全面がフラットなパネル３７で全面に制振材４２が貼り付けられおり、パネルＢは、平面部３６及び曲面部４０の全面に制振材４２を貼付けたパネルであり、パネルＣは、本実施形態のパネルであり、平面部３６のみに制振材４２が貼り付けられている。
【００４３】
図８は、この実験により得られた、制振材の重量と音響放射パワーとの関係を示す線図である。
図８から明らかなように、音響放射パワーを、例えば、音響放射パワーＰａまで下げるために必要な制振材重量は、制振材を全面に貼付けた従来のパネルＡで約５．８ｋｇであるのに対し、本実施形態の制振材を平面部のみに貼り付けたパネルＣで約１．４ｋｇとなり、同じ音響放射パワーまで下げるために必要な制振材重量が約４分の１に低減している。パネルＣでは、制振材を、大きく振動している平面部（低剛性部）にのみ配置すると共に上述した低剛性部の振動遮断構造により、音響放射パワーを大幅に低減することができるのである。
また、制振材重量が０ｋｇの場合において、従来のパネルＡに対し、平面部３６及び曲面部４０を有するフロアパネル（パネルＢ及びＣ）は、音響放射パワーが低減している。これは、上述したように、パネルの低剛性部（平面部）と高剛性部（曲面部）の剛性差による振動遮断効果によるものである。
【００４４】
さらに、平面部３６及び曲面部４０の全面に制振材４２を貼付けたパネルＢにおいては、音響放射パワーＰａまで下げるために必要な制振材重量は約２ｋｇとなり、従来のパネルＡに対し、同じ音響放射パワーまで下げるために必要な制振材重量が約３分の１に低減する。
【００４５】
さらに、図８から明らかであるが、同じ重量の制振材を用いた場合の各パネルから生じる音響放射パワーは、例えば、制振材重量を２ｋｇとすると、従来のパネルＡでは約８０ｄＢ程度であるのに対し、本実施形態の平面部にのみ制振材を設けたパネルＣでは、約７６ｄＢ、平面部３６及び曲面部４０の全面に制振材４２を貼付けたパネルＢでは７７ｄＢと、同じ重量の制振材を設けた場合に、より大きな振動減衰効果が得られる。
【００４６】
以上説明したように、本実施形態のフロアパネル（パネルＣ）によれば、少量の制振材で従来と同様の振動減衰効果が得ることができ、制振材の使用量を大幅に低減して、車体の軽量化、コスト低減を図ることができる。反対に同量の制振材でより大きな振動減衰効果を得ることも可能となる。
【００４７】
以上説明したように、平面部３６に制振材４２を設けた場合に制振効果が大きく発揮されることから、フロアパネルの全面に制振材を配置するよりも、平面部３６のみに制振材を配置することにより、より少ない重量の制振材でその振動減衰効果が大きく発揮され、フロアパネルの振動を低減することができる。
さらに、平面部により多くの重量の制振材を設け、曲面部は相対的に少ない量の制振材を配置するようにしても良い。この場合、平面部３６に制振性能即ち減衰力が大きい制振材４２を配置し、曲面部４０に、制振性能の小さい又はその厚さが薄い制振材４３を貼り付けるようにしても良い。
【００４８】
一方、フレーム部材を介して伝わるエンジンやサスペンションの振動の他に、フロアパネルを直接振動させるようないわゆる透過音による音響放射が問題となる場合がある。この音響放射を防止するために、図９に示すように、平面部３６に、制振性能即ち減衰力が大きい制振材４２を配置し、曲面部４０に、透過音による騒音を防止するために、吸音材４３を貼り付けるようにすると効果的である。
【００４９】
次に、図１０により、平面部３６に配置された制振材４２の変形状態の一例を説明する。図１０は、代表例として、平面部３６及び制振材４２のうち、第１フロアパネルＳ１の車体外方側の平面部３６及び制振材４２を拡大して示した部分拡大図である。
図１０において、実線は、平面部３６、曲面部４０、及び、制振材４２の静止状態を示し、破線は、これらの変形状態を示している。
上述したように、制振材４２は、フレーム部材１４、２１、２２（凸部２４を含む）、２６、２８又はフロアトンネル部２０の立上がり部２０ａ、平面部３６、及び、曲面部４０の立上り部４０ａに接着されており、この例では、制振材４２は、平面部３６の曲げ変形により大きく湾曲すると共に、フレームに接着された部分４２ａと曲面部４０の立上り部に接着された部分４２ｂとの間の相対変位によって変形している。このような変形状態では、制振材４２は、せん断変形を受けると共に、フレームに接する部分４２ａと曲面部４０の立上り部に当接する部分４２ｂの間で圧縮膨張変形を受ける。例えば、制振材４２は、破線Ｐ１の状態と破線Ｐ２の状態との間で振動する間、フレームに接着された部分４２ａと曲面部４０の立上り部に接着された部分４２ｂとの間の相対変位で膨張及び圧縮を繰り返し、さらに、フレームに接着された部分４２ａと、平面部３６と、曲面部４０の裾に接着された部分４２ｂとの間でせん断変形を受ける。
このように、制振材４２は、パネルに貼付けたシート状の制振材がパネルの曲げ振動による伸縮によってのみ歪む従来のフロアパネル構造と比べて、より大きく歪み且つその変形状態が複雑であることから、その制振効果及び減衰効果は非常に大きいものとなる。
【００５０】
本実施形態では、曲面部４０は各フロアパネルＳ１、Ｓ２、Ｓ３にそれぞれ各１つ設けられている。このように曲面部をフロアパネルに１つ設けることで、曲面部を複数設ける場合より平面部の形状がより単純になり振動し易くなる。
一方、曲面部を複数設けると、ある特定の振動モードが生じやすくなり、フロアパネルからの音響放射が大きくなることがあるが、第２実施形態として後述するように、フロアパネルに特定の周波数で特定の振動モードを生じさせるように、積極的に２つ又はそれ以上の曲面部を設けて、後述する振動モード調整構造を兼ねるようにすることも出来る。
なお、第１実施形態において、各曲面部４０を下方に突出するようにしても良い。
【００５１】
さらに、本実施形態では、曲面部４０の剛性を高めるために、その平面部３６との境界部、即ち、曲面部４０の外周縁を楕円形にしている。
ここで、曲面部４０の剛性を高めるには、曲面部４０の深さ（高さ）を大きくすれば良いが、この曲面部４０を上方に突出させる場合には、車室内のフロアを平坦にするために、フロントフロアパネル２に敷くフロアマット等の形状や配置を工夫するなどの対策が必要となり、曲面部４０の車室内への突出高さがあまりに大きいとフロアマットの設置が困難になることや、フロアの踏み心地感を悪化させることとなる。一方、曲面部４０を下方に突出させる場合には、フロア下部に設けられている燃料タンク、排気管、触媒等に干渉することになり、曲面部４０の高さはあまり大きくすることができない。
ここで、曲面部４０の高さを一定に抑えつつ、その剛性を高めるには、曲面部の外周縁の形状を、円形や楕円形にするのが良い。
【００５２】
以上説明したように、本実施形態のフロアパネルでは、従来に比べて、少量の制振材で従来と同様の振動減衰効果が得られることから、車体の軽量化、コスト低減を図ることもできる。反対に同量の制振材でより大きな振動減衰効果を得ることも可能となる。また、本実施形態の車両のフロアパネル構造に設けた振動低減（遮断）構造によれば、４００Ｈｚ以下の広範囲の周波数帯の振動を低減し、各フロアパネルＳ１、Ｓ２、Ｓ３からの音響放射を低減することができる。
【００５３】
次に図１１及び図１２により本発明の車両のフロアパネル構造の第２実施形態を説明する。
上述したように、本実施形態の車体のフロアパネル構造は、振動低減（遮断）構造として、曲面部４０と平面部３６とを設け、この平面部３６に制振材４２を設けることにより、従来より少量の制振材で、４００Ｈｚ以下の広い周波数帯域において振動による騒音を低減できるものである。
また、上述したように、フレーム部材を伝わってくる振動として、エンジン自体の振動や、サスペンションから伝わるロードノイズが問題となる。このうち、ロードノイズには、一般に、タイヤの空洞共鳴によるものと、サスペンションの共振によるものとがあり、一般的には、タイヤの空洞共鳴によるロードノイズのピークは２００〜３００Ｈｚの範囲の周波数帯域に現れ、サスペンションの共振によるロードノイズのピークは２００Ｈｚ以下の帯域に現れる。このうち、特に、タイヤの空洞共鳴によるロードノイズが問題となることが多い。
【００５４】
このため、第２実施形態の車体のフロアパネル構造では、上述した振動低減（遮断）構造が、さらに、振動モード調整構造（振動モード調整部）を兼ねるようにし、タイヤの空洞共鳴による振動による音響放射をさらに低減させるようにしている。
第２実施形態の車体のフロアパネル構造における振動モード調整構造（振動モード調整部）は、特定の周波数、例えば、本実施形態では２５０Ｈｚ付近の周波数で、フロアパネルを音響放射効率の低い振動モードで振動させるようにしたものである。
【００５５】
ここで、音響放射効率の低い振動モードについては、上述した特許文献１（特開平９−２０２２６９号公報）に説明されている。要するに、矩形状の領域の縦横にそれぞれ励起される定在波の腹の数をそれぞれｎ，ｍとしたときに、一例として図１１に示すように、「ｎ×ｍ＝偶数」であれば、当該パネル内で隣接する逆相の部分からの放射音が互いに打ち消し合って、音響放射エネルギが大幅に低下することになる。
【００５６】
すなわち、図１１Ａに示す「２×１＝２」の振動モードでは、フロアパネル内の２つの部分が逆位相かつ同振幅で振動し、放射音同士が打ち消し合うことになり、このときに音響放射効率が最小となる。
また、この２×１モードの振動を起こすためにはフロアパネルの振動領域を、特に横辺と縦辺との比が略１：２である長方形状に形成することが好ましい。
【００５７】
この第２実施形態においては、第１フロアパネルＳ１は、図１２に示すように、その外周縁がほぼ円形の２つの曲面部４０が車体前後方向に並んで形成され、その残りの部分に平面部３６が形成されている。これらの曲面部４０は、それぞれ第１フロアパネルＳ１の前部及び後部をほぼ円形の凸曲面状に上方へ突出させて形成されている。また、平面部３６には、第１実施形態と同様に、制振材４２が平面部３６の全域に塗布されている。
また、この第１フロアパネルＳ１は、その車両前後方向の長さと車幅方向の長さが、ほぼ２×１の長さの長方形状になっている。
このように、曲面部４０を車体前後方向に２つ設け、また、パネルＳ１をほぼ２×１の長方形状に形成することで、上記２×１の振動モードを発生し易くしている。
【００５８】
第２フロアパネルＳ２も、第１フロアパネルＳ１と同様に、２つの曲面部４０及び平面部３６が形成され、この平面部３６の全域に制振材４２が塗布されている。
また、第２フロアパネルＳ２は、その車体内方側のフロアトンネル部２０の立ち上り部が変化するため、第１フロアパネルＳ１とは異なり、前方の幅が後方の幅よりも広い非長方形状に形成されている。そこで、このフロアパネルＳ２には、第２フロアパネルＳ２の領域を規制する複数のビード４４が設けられ、その複数のビード４４の車体外方の端及びこれらのビード４４の後方のフロアトンネル部２０の裾を通って車体前後方向に延びるライン４６と対向するフロアサイドフレーム２２との間隔、即ち、第２フロアパネルＳ２の車幅方向の寸法が車体前後方向の全長に亘って略一定となるようにしている。また、このビード部４４は、平面部３６の領域をも規制している。
この結果、第２フロアパネルＳ２においては、第２フロアパネルＳ２を３方から囲む各フレーム部材１４、２２、２６とライン４６とにより囲まれた領域の車両進行方向の長さと車幅方向の長さが、ほぼ２×１の長さの長方形状となる。
【００５９】
第３フロアパネルＳ３も、第１フロアパネルＳ１と同様に、２つの曲面部４０及び平面部３６が形成され、この平面部３６の全域に制振材４２が塗布されている。
また、第２フロアパネルＳ３も、第２フロアパネルＳ２と同様に、複数のビード４４が設けられ、第３フロアパネルＳ３を３方から囲む各フレーム部材２２、２６、２８とライン４６とにより囲まれた領域の車両進行方向の長さと車幅方向の長さが、ほぼ２×１の長さの長方形状になっている。
なお、第２実施形態において、各曲面部４０を下方に突出するようにしてもよい。
【００６０】
この第２実施形態においては、各フロアパネルＳ１、Ｓ２、Ｓ３において、２×１モードの振動が特定の周波数（２５０Ｈｚ）で生じるように、それぞれの曲面部４０の形状や深さ等、及びフロアパネルの板厚等を調整している。つまり、曲面部４０を成形する前のフロアパネルの２×１モードの共振周波数が２５０Ｈｚを下回るようにし、曲面部４０を成形することによりフロアパネルの２×１モードの共振周波数を上げて、２５０Ｈｚとなるようにしている。なお、各曲面部４０に、剛性の調整と滑り止めとを兼ねたほぼ十字状又は放射状の凹凸ラインを形成しても良い。
【００６１】
この第２実施形態では、これらの曲面部４０の形状及び深さを適宜、変更することで、上述した所定周波数帯域つまり２５０Ｈｚ付近の周波数の振動入力に対して確実に２×１モードの振動を励起させることができ、これにより、各フロアパネルにおいて相隣る逆位相の部分からの放射音を互いに打ち消し合わせて（放射音のキャンセレーション）、音響放射効率を極めて低くすることができる。
【００６２】
以上説明したように、第２実施形態では、上述したフロアパネルＳ１〜Ｓ３は、高剛性部として構成された曲面部４０、低剛性部として構成された平面部３６及び、この平面部３６に設けられた制振材４２によって、主に４００Ｈｚ以下の振動を従来より少量の制振材で減衰させると共に、平面部３６により、フレーム部材から曲面部４０に伝達される主に４００Ｈｚ以下の周波数領域の振動を遮断し、さらに、曲面部４０及び平面部３６で構成された振動モード調整構造により、所定周波数帯域（２００Ｈｚ〜３００Ｈｚ）の振動入力、特にほぼ２５０Ｈｚの振動入力に対して音響放射効率の低い２×１の振動モードが励起されるようにしている。
従って、この第２実施形態による車両のフロアパネル構造によれば、振動モード調整構造（振動モード調整部）を兼ねた、曲面部４０、平面部３６及び、この平面部３６に設けられた制振材４２により、振動を低減させ且つ音響放射を低減させることができる。
【００６３】
ここで、上述した第１実施形態及び第２実施形態において、曲面部４０及び平面部３６の形状や大きさ、例えば、曲面部の深さや形状（曲率の分布等）は、その車両自体に固有の実際にフレーム部材を介して伝達されてくる振動の大きさや周波数ピーク、フロアパネルの板厚や形状・寸法、その他車両の構造上の制約等を考慮して定められる。この場合、それらの深さは、低剛性部である平面部３６の剛性がより低く、振動エネルギーがより集中するように、また、振動遮断効果がより大きく発揮されるようにする。
【００６４】
次に、図１３により、上述した第１及び第２実施形態における平面部３６に制振材を塗布するための方法を説明する。
図１３に示すように、平面部３６及び曲面部４０をプレスで成形しフレーム部材に溶接した後、注入用ガン５０で、液状ゴム等の液状物質である制振材４２を平面部３６の全域に塗布する。例えば、制振材４２は、第１実施形態における第１フロアパネルＳ１の車体外方側の平面部３６では、サイドシルの側面２１ａと、平面部３６と、上方に突出した曲面部４０の立上り部分４０ａとで形成された溝状の部分に流し込むことで設定される。上述した第１及び第２実施形態では、平面部３６がフレーム部材の側面に連結され曲面部４０が上方に突出して設けられているので、フレーム部材の側面２１ａ、平面部３６及び曲面部４０の立上り部４０ａにより溝形状が形成され、液状の制振材を容易に塗布することができるようになっている。
【００６５】
ここで、制振材４２は、注入用ガン５０で注入できる制振機能を持つ液状物質であれば、液状ゴムに限らない。制振材の注入の際には、例えば、注入用ガン５０から連続して一定量の液状物質を吐出させつつ、注入用ガン５０を平面部３６の全周に沿って移動させ、一周させればよい。
ここで、制振材として、日本特殊塗料株式会社のＷ‐２５０、米国ＥＦＴＥＣ社のＥＦ３０００及び３３００等を使用することができる。
なお、平面部３６に溝形状を形成しない場合、例えば、平面部３６がフレーム部材の上面と同じ高さに設定された場合や、曲面部４０を下方に突出させた場合には、発泡ゴムを平面部３６に貼り付け、その後、塗装の乾燥工程において、発泡ゴムを発泡させて設定するようにしても良い。
【００６６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、騒音を低減するための制振材の使用量を低減して車両の軽量化を図ることができる。また、車体のフレーム部材からフロアパネルへ伝わる振動の伝達量そのものを低減して車室内の騒音を低減するができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態による車両のフロアパネル構造を備えた自動車のアンダボディを示す斜視図である。
【図２】本発明の車体のフロアパネル構造の第１実施形態を示す斜視図である。
【図３】第１実施形態の第１フロアパネルを拡大して示す部分拡大斜視図である。
【図４】図２のＡ‐Ａ線に沿って見たフロアパネルの車幅方向の断面構造を示す断面図である。
【図５】図２のＢ‐Ｂ線に沿って見たフロアパネルの車体前後方向の断面構造を示す断面図である。
【図６】第１実施形態によるフロアパネルを模式的に示した断面図、剛性を示す線図及び歪みエネルギー分布を示す線図である。
【図７】本発明の第１実施形態による振動低減特性を説明するための従来の全面がフラットなフロアパネルと曲面部及び平面部の全面に制振材を貼付けたフロアパネルと第１実施形態のフロアパネルとを模式的に示した断面図である。
【図８】本発明の第１実施形態による振動低減特性を示す線図である。
【図９】図６のフロアパネルにさらに吸音材を設けたフロアパネルを模式的に示した断面図である。
【図１０】第１実施形態による振動低減構造（振動遮断構造）の平面部及び制振材を拡大した示す部分拡大図である。
【図１１】本発明の第２実施形態による振動モード調整構造のフロアパネルの放射音の相殺（キャンセレーション）を示す概念図である。
【図１２】本発明の車体のフロアパネル構造の第２実施形態を示す斜視図である。
【図１３】第１及び第２実施形態における制振材設定方法を説明するためのフロアパネルの部分拡大断面図である。
【符号の説明】
Ｓ１第１フロアパネル
Ｓ２第２フロアパネル
Ｓ３第３フロアパネル
Ｓ４第４フロアパネル
１自動車のアンダボディ
２フロントフロアパネル
１０フロントサイドフレーム
１１エンジン
１４Ｎｏ．１クロスメンバ
１７フロントサスペンション
２０フロアトンネル部
２１サイドシル
２２フロアサイドフレーム
２３リアサイドフレーム
２４凸部
２６Ｎｏ．２クロスメンバ
２７リアサスペンション
２８Ｎｏ．３クロスメンバ
３６平面部
４０曲面部
４２制振材
４４ビード[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a floor panel structure of a vehicle body, and in particular, configures a floor of an automobile by a floor panel connected to a plurality of frame members connected to an engine or a suspension arranged in a vehicle front-rear direction and a vehicle width direction. The present invention relates to a floor panel structure of a vehicle body.
[0002]
[Prior art]
Vibration from the frame member to which the engine and suspension are connected is transmitted to the floor panel, and the floor panel vibrates. As a result, the air in the cabin vibrates greatly, causing unpleasant cabin vibration and noise. It is known.
In this case, vibrations of the engine itself and road noise transmitted from the suspension pose a problem as vibration sources. Generally, the road noise is caused by cavity resonance of the tire and resonance of the suspension.
2. Description of the Related Art Conventionally, in order to suppress these vibration noises, a vibration damping material and a vibration damping material are generally attached to a floor panel and various parts of a vehicle body in the vicinity of the floor panel as various vibration damping and sound damping measures. . This can reduce vibration and noise, but on the other hand, requires a very large amount of damping material and vibration damping material, which increases the weight of the vehicle, thereby reducing various adverse effects and costs. There was a big problem.
[0003]
Further, the unpleasant vibration transmitted from the engine or the suspension is mainly 400 Hz or less in the automobile, and particularly, the peak has a frequency around 250 Hz which is the road noise caused by the cavity resonance of the tire. It is also known to increase the rigidity by forming a large number of beads on the panel or increasing the panel thickness, thereby shifting the natural frequency of the floor panel to a higher band higher than 400 Hz. That is, the floor panel does not resonate at the resonance frequency of the suspension, the cavity resonance frequency band of the tire, or the like, thereby reducing unpleasant vibration noise.
In this case, there is an advantage that the resonance peak in the low frequency region can be suppressed, but on the other hand, since the vibration in the high frequency region increases, the vibration damping material and the vibration damping material for suppressing the vibration noise in the high frequency region are required. As described above, it is necessary to increase the weight of the vehicle, thereby increasing the weight of the vehicle, thereby causing various adverse effects and problems in terms of cost. It has been desired to solve the problem.
[0004]
Therefore, the present applicant has paid attention to the relationship between the vibration frequency of the vibration transmitted to the floor panel and the vibration mode, and has proposed a floor panel structure in which the sound radiation level becomes a smaller vibration mode at a specific vibration frequency (resonance region). (Patent Document 1). In other words, this floor panel structure has a vibration mode of 2 × in a frequency range around 250 Hz which is a road noise caused by cavity resonance of a tire transmitted to the floor panel as the most unpleasant vibration as a specific frequency. The rigidity of the floor panel is partially adjusted so that the vibration mode has an even number of antinodes such as 2 mode or 2 × 1 mode, so that sound waves emitted from each antinode of the vibration cancel each other. By setting, the sound radiation level is reduced, and the noise in the vehicle interior is reduced.
[0005]
[Patent Document 1]
JP-A-9-202269
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-described method of attaching the vibration damping material or the vibration damping material to the entire surface of the floor panel, there is a problem that the material cost is increased and the weight of the vehicle body is increased due to the heavy use of the vibration damping material. Further, when the panel thickness is increased, the weight of the vehicle body increases.
Further, the floor panel structure described in Patent Document 1 is useful for reducing noise in a specific frequency range, but it is difficult to simultaneously reduce noise in frequencies other than the specific frequency range. In order to simultaneously reduce the vibrations in the frequency band, it is necessary to attach a vibration damping material to the entire surface of the floor panel, which causes a problem that the weight of the vehicle body increases.
[0007]
Here, the present inventors believe that the larger the deformation of the damping material, the higher the vibration damping effect, and that the vibration from the engine or suspension, which is the main factor of unpleasant cabin vibration and noise, is caused by the frame of the body. By paying attention to the fact that it is transmitted to the floor panel via a member, an attempt was made to solve the above-described problems of the conventional technology.
The present invention has been made in order to solve the above-described problems of the related art, and the vibration of the floor panel caused by the vibration transmitted from the frame member of the vehicle body to the floor panel can be reduced by using a vibration damping material having a smaller weight than the related art. It is an object of the present invention to provide a vehicle body floor panel structure capable of significantly reducing vibration and reducing noise in a vehicle compartment and reducing the weight of the vehicle.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
Means for Solving the Problems In order to achieve the above object, the present invention relates to a vehicle body constituting a floor of an automobile by a floor panel connected to a plurality of frame members connected to an engine or a suspension arranged in a vehicle front-rear direction and a vehicle width direction. The floor panel has a curved surface portion that protrudes upward or downward at a central portion of a region surrounded by a plurality of frame members of the floor panel to form a high rigidity portion, and the curved surface portion And a flat portion forming a flat low-rigidity portion over the entire area around the floor panel, and the damping material is provided only on the flat portion of the floor panel.
In the present invention thus configured, a curved portion protruding upward or downward at the center of a region surrounded by the plurality of frame members of the floor panel to form a high rigidity portion, and a periphery of the curved portion And a flat portion that forms a flat low-rigidity portion over the entire area, so that a difference in rigidity between the curved surface portion and the flat portion causes vibration to be reflected at a boundary portion where the rigidity changes, or a flat portion with low rigidity. Greatly vibrates to receive the vibration, etc., so that the vibration is cut off at the flat portion and the vibration in a wide frequency range, for example, 400 Hz or less transmitted from the frame member to the floor panel is reduced.
Further, since the vibration damping material is provided on the flat portion of the floor panel, the vibration is further reduced in the largely vibrating flat portion. In addition, since the vibration damping material is provided only on the flat part of the floor panel, vibration of the floor panel can be greatly reduced with a small weight of the vibration damping material, and a vibration damping material with a smaller amount than the conventional one is equal to or more than the conventional one. Since the vibration damping effect described above can be obtained, it is possible to reduce the weight and cost of the vehicle body and to further reduce the noise in the vehicle interior.
[0009]
The present invention relates to a floor panel structure of a vehicle body constituting a floor of an automobile by a floor panel connected to a plurality of frame members connected to an engine or a suspension arranged in a vehicle front-rear direction and a vehicle width direction, The panel has a curved portion protruding upward or downward at a central portion of a region surrounded by a plurality of frame members of the floor panel to form a high rigidity portion, and a flat low rigidity portion over the entire area around the curved portion. And a flat portion forming a portion, a damping material is provided on the flat portion and the curved surface portion of the floor panel, and the damping material is provided in a larger amount in the flat portion than in the curved portion. It is characterized by.
In the present invention thus configured, a curved portion protruding upward or downward at the center of a region surrounded by the plurality of frame members of the floor panel to form a high rigidity portion, and a periphery of the curved portion And a flat part that forms a flat low-rigidity part over the entire area, so that the difference in rigidity between the curved part and the flat part causes vibration to be reflected at the boundary where the rigidity changes, When the small flat portion vibrates largely and receives the vibration, the vibration is cut off by the flat portion and the vibration in a wide frequency range, for example, 400 Hz or less transmitted from the frame member to the floor panel is reduced.
Further, since the vibration damping material is provided on the flat portion of the floor panel, the vibration is further reduced in the largely vibrating flat portion.
In addition, since the amount of damping material provided on the flat part is larger than that on the curved part, the vibration of the floor panel can be greatly reduced with a small weight of damping material, and the same as before with a smaller amount of damping material than before Or, since the vibration damping effect is obtained more, it is possible to reduce the weight and cost of the vehicle body and further reduce the noise in the vehicle interior.
[0010]
Further, in the present invention, preferably, the curved surface portion of the floor panel has a substantially circular or substantially elliptical boundary edge with the plane portion.
According to the present invention thus configured, it is possible to effectively increase the rigidity of the curved surface portion while keeping the height of the curved surface portion low. As a result, the protruding height into the cabin is suppressed, thereby facilitating installation of a floor mat or the like in the cabin. Vibration of the floor panel can be greatly reduced while preventing interference.
In the present invention, preferably, one curved surface portion of the floor panel is provided in a region surrounded by a plurality of frame members.
According to the present invention having such a configuration, the flat portion easily vibrates, and the vibration of the floor panel can be more effectively reduced.
[0011]
Further, in the present invention, preferably, the curved surface portion and the flat surface portion of the floor panel are configured as a vibration mode adjusting portion in which a region surrounded by a plurality of frame members vibrates in a 2 × 1 mode at a specific frequency.
In the present invention configured as described above, the curved surface portion and the flat surface portion of the floor panel are configured as a vibration mode adjustment unit in which a region surrounded by a plurality of frame members vibrates in a 2 × 1 mode at a specific frequency. Therefore, acoustic radiation due to vibration of a specific frequency can be greatly reduced.
Further, according to the present invention, as described above, the vibration mode adjustment unit is configured by the curved surface portion and the flat surface portion, and the vibration damping material is provided only on the flat surface portion, so that the vibration mode adjustment portion is transmitted from the frame member to the floor panel. Sound radiation due to vibration in a wide frequency range, for example, 400 Hz or less can be reduced. Therefore, according to the present invention, it is possible to reduce the weight and cost of the vehicle, and at the same time, it is possible to reduce the noise of a specific frequency by the vibration mode adjusting unit and simultaneously reduce the vibrations other than the specific frequency. . Furthermore, even when the vibration mode adjusting unit is provided, it is not necessary to attach a vibration damping material to the entire surface of the floor panel, and it is possible to prevent the weight of the vehicle body from increasing.
[0012]
In the present invention, preferably, the specific frequency is a cavity resonance frequency of the tire.
In the present invention configured as described above, acoustic radiation due to vibration due to cavity resonance of the tire can be significantly reduced.
In the present invention, the specific frequency is preferably about 250 Hz.
In the present invention configured as described above, acoustic radiation due to vibration of about 250 Hz can be significantly reduced.
[0013]
Further, in the present invention, preferably, a flat portion of the floor panel is connected to the frame member or provided integrally with the floor tunnel portion, and the curved surface portion is provided so as to protrude upward, and the side surface or the floor of the frame member is preferably provided. A groove is formed by the rising portion of the tunnel portion, the flat portion, and the rising portion of the curved surface portion, and the damping material is applied in the groove shape.
According to the present invention configured as described above, the damping material can be easily applied.
Further, in the present invention, preferably, the damping material is bonded to a side surface of the frame member or a rising portion of the floor tunnel portion, the flat portion, and a rising portion of the curved surface portion.
According to the present invention configured as described above, the effect of the vibration damping material can be more significantly exerted.
In the present invention, preferably, a sound absorbing material is provided on the curved surface portion.
According to the present invention configured as described above, it is possible to further prevent sound radiation due to transmitted sound.
[0014]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a perspective view showing an underbody of an automobile having a vehicle floor panel structure according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an enlarged perspective view of a front floor panel.
As shown in FIG. 1, an underbody 1 of an automobile includes a front floor panel 2 that constitutes a floor portion (floor portion) of a vehicle cabin, and a rear seat ( (Not shown) is arranged, and a rear floor panel 6 is disposed at a position one step higher than the center floor panel 4 behind the vehicle body and constitutes a floor portion of a luggage compartment.
In addition, a lower edge of a dash panel 8 that separates a cabin from an engine room is joined to an edge of the front floor panel 2 on the front side of the vehicle body by spot welding or the like. A pair of front side frames 10 and a fender apron 12 are provided so as to surround the left and right sides of the engine room. The engine 11 is detachably attached to the front side frame 10 via an elastic body (not shown).
[0015]
The inclined portion 8a, which is the lower portion of the dash panel 8, is provided with the reinforcing member No. One cross member 14 is attached. This No. One cross member 14 is provided on the outside of the vehicle body of each front side frame 10, and a pair of torque box members 16 having a closed cross-sectional structure in which a flange thereof is joined to the front side frame 10 and the inclined portion 8 a of the dash panel 8, And a dash lower cross member 18 having both ends joined to the front side frame 10 so as to be sandwiched in the middle of the front side frame 10.
This No. A front suspension cross member 15 is attached to the one cross member 14 and the pair of front side frames 10, and a front suspension 17 is attached to the front suspension cross member 15.
[0016]
As shown in FIGS. 1 and 2, the front floor panel 2 is formed by integrally pressing a steel plate having a predetermined thickness (for example, a thickness of 0.65 to 0.7 mm) at a substantially central position in a vehicle width direction. A floor tunnel portion 20 bulging upward extends in the vehicle front-rear direction. A side body (not shown) of the vehicle is attached to each end of the floor panel 2 in the width direction of the vehicle. A phantom line extends in the front-rear direction of the vehicle body, and the front floor panel 2 is joined to the side sill 21 by spot welding or the like. The front portion of the side sill 21 is No. It is joined to one cross member 14.
[0017]
Further, a pair of floor side frames 22 is provided between the floor tunnel portion 20 and each side sill 21 so as to extend in the vehicle longitudinal direction. The front ends of the floor side frames 22 are connected to the rear ends of the above-described front side frames 10, and the rear ends are connected to the rear side frames 23. These floor side frames 22 have a substantially rectangular closed cross section by superposing a steel plate member having a U-shaped cross section on the bottom surface of the front floor panel 2 from below (see FIG. 4). In order to secure this closed cross-sectional area, a convex portion 24 protruding upward is formed on the front floor panel 2, and the convex portion 24 is located between the front edge of the front floor panel 2 and a central position in the vehicle longitudinal direction. It extends in the front-rear direction to a predetermined location behind.
Further, a rear suspension cross member 25 is attached to the rear side frame 23, and a rear suspension 27 is attached to the rear suspension cross member 25.
[0018]
In other words, the front floor panel 2 has a floor side frame 22 and a convex portion 24 almost in the middle between the floor tunnel portion 20 and the side sill 21 in addition to the left and right side sills 21 as a reinforcement structure in the vehicle longitudinal direction. This ensures sufficient flexural rigidity and torsional rigidity of the body of the car, as well as minimizing deformation of the cabin during a frontal collision of the car, and ensuring protection of the occupants. Can be done.
[0019]
Further, as the reinforcing structure in the vehicle width direction, the above-mentioned No. 1 No. 1 extending in the vehicle width direction so as to straddle the floor tunnel portion 20 substantially at the center of the front floor panel 2 in the vehicle longitudinal direction in addition to the cross member 14. No. 2 cross member 26 and No. 2 extending in the vehicle width direction at the rear edge of the floor panel 2. Three cross members 28 are provided. No. The 2 cross member 26 is formed by joining a member having a U-shaped cross section that opens downward to the upper surface of the floor panel 2, and is bent upward so that a substantially central portion in the vehicle width direction corresponds to the shape of the floor tunnel portion 20. On the other hand, both left and right ends are respectively joined to the side sills 21. No. The 3 cross member 28 is formed by joining a member having a U-shaped cross section that opens downward to the upper surface of the floor panel 2, and both left and right ends thereof are respectively joined to the side sills 21. It is joined to the frame 22.
[0020]
With the above configuration, the floor constituted by the front floor panel (floor panel) 2 includes a floor tunnel portion 20, a floor side frame 22 (including the convex portion 24) and a side sill 21, which extend in the vehicle longitudinal direction, and a vehicle, respectively. It is composed of eight floor panels S1, S2, S3, S4 of a substantially rectangular shape or a shape close to a rectangular shape surrounded by the cross members 14, 26, 28 extending in the width direction. The vibration of the front suspension and the engine is transmitted to the No. The vibration transmitted to the first cross member 14 and transmitted from the rear suspension is transmitted to the No. 1 through the floor side frame 22. 3 is transmitted to the cross member 28, and these vibrations are further transmitted to the No. 3 through the side sill 21. The vibration of the floor side frame 22, the side sill 21, and the cross members 14, 26, 28 is transmitted to the floor panels S1, S2, S3, S4.
[0021]
As described later, the embodiment of the present invention includes a side sill 21, a floor side frame 22 (including a convex portion 24), 1 cross member 14, no. 2 cross member 26 and no. The vibration transmitted from the three cross members 28 to the floor panels S1, S2, S3 is greatly reduced in a part of the floor panel.
Hereinafter, the side sill 21 and the floor side frame 22 (including the protruding portion 24) described above, 1 cross member 14, no. 2 cross member 26 and no. The three cross members 28 are collectively called a frame member.
[0022]
As shown in FIG. 2, the first floor panel S 1 constitutes a part of the front floor panel 2 which is integrally formed. No. 1 cross member 14, side sill 21, floor side frame 22 (including convex portion 24) and No. 1 It is joined to the two cross members 26 by welding, and its peripheral edge is restrained.
The second floor panel S2 constitutes a part of the front floor panel 2 which is integrally formed, and is located closer to the inside of the vehicle than the first floor panels S1 on both sides. And the remaining three sides are the frame members No. No. 1 cross member 14, floor side frame 22 (including convex portion 24) and No. 1 It is joined to the two cross members 26 by welding, and its three peripheral edges are restrained.
[0023]
The third floor panel S3 constitutes a part of the front floor panel 2 which is integrally formed, is located behind the vehicle body of the second floor panel S2, and one side of the vehicle body inward side is continuous with the floor tunnel portion 20. The remaining three sides are formed of the floor side frame 22 (including the convex portion 24) as a frame member. 2 cross member 26 and no. It is joined to the three cross members 28 by welding, and the peripheral edges of the three sides are restrained.
A reinforcing member 30 extending from the floor side frame 22 to the side sill 21 is provided outside the vehicle body of the third floor panel S3.
As shown in FIG. 1, the reinforcing member 30 also serves as a mounting seat for the front seat 32, and two front legs of the front seat 32 have No. The two legs are fastened to the cross member 26, and one leg on the rear side is fastened to the reinforcing member 30 and the other leg is fastened to the floor tunnel portion 20.
[0024]
The fourth floor panel S4 constitutes a part of the front floor panel 2 which is integrally formed, is located behind the first floor panel S1 in the vehicle body, and has a side sill 21 as a frame member and a floor side frame 22 (projecting portion 24). No.), No. 2 cross member 26 and no. It is partitioned as a region surrounded by the three cross members 28. The fourth floor panel S4 is joined to the frame members 21, 22, 26, and 28 by welding, and its peripheral edge is restrained.
[0025]
Next, the floor panel structure of the vehicle according to the present embodiment will be specifically described with reference to FIGS.
As described above, the vibration transmitted from the engine or the suspension to the frame member is mainly 400 Hz or less. In the present embodiment, the vibration reduction (interruption) structure is provided in each of the floor panels S1, S2, and S3, so that the vibration is reduced to 400 Hz. Vibrations in the following wide frequency bands are reduced.
[0026]
First, the vibration reduction structure provided on the floor panels S1, S2, S3 will be described with reference to FIGS.
First, as described above, the first floor panel S1 is the frame member No. 1; 1 cross member 14, side sill 21, floor side frame 22, and no. 2 A curved surface portion 40 provided in a space formed inside the cross member 26 and protruding upward from the vehicle body to form a high rigidity portion at the center of a region surrounded by these frame members. Has a flat portion 36 that forms a flat low-rigidity portion over the entire area around the outer periphery of the frame member 14, and the outer peripheral end of the flat portion 36 is joined to these frame members 14, 21, 22, 26.
The boundary between the curved portion 40 and the flat portion 36, that is, the outer peripheral edge of the curved portion 40 has an elliptical shape. The curved portion 40 has a dome shape in which the curved surface height continuously changes in the horizontal direction (the front-rear direction and the vehicle width direction of the vehicle body). It is difficult to deform.
Further, as shown in FIG. 3, a damping material 42 is applied to the entire area of the flat portion 36 of the first floor panel S1.
[0027]
Next, as described above, the second floor panel S2 is the frame member No. 2. 1 cross member 14, floor side frame 22, and No. 1 A curved surface portion 40 is provided in a space formed inside the two cross members 26 and protrudes upward from the vehicle body to form a high rigidity portion at the center of a region surrounded by these frame members. It has a flat portion 36 that forms a flat low-rigidity portion in the entire surrounding area, and the outer peripheral end of the flat portion 36 is joined to each of the frame members 14, 22, 26.
The boundary between the curved portion 40 and the flat portion 36, that is, the outer peripheral edge of the curved portion 40 has an elliptical shape. The curved portion 40 has a dome shape in which the curved surface height continuously changes in the horizontal direction (the front-rear direction and the vehicle width direction of the vehicle body). It is difficult to deform.
Further, a damping material 42 is applied to the entire area of the flat portion 36 of the second floor panel S2, similarly to the floor panel S1 shown in FIG.
[0028]
Further, in the present embodiment, as shown in FIG. 2, the side surface of the floor tunnel portion 20 and the second floor panel S2 are located near the boundary with the floor tunnel portion 20 which is the front portion of the inner side edge of the second floor panel S2. There are provided a plurality of beads 44 extending in the vehicle width direction so as to straddle S2 and spaced apart in the front-back direction. The positions of the ends of the beads 44 on the outer side of the vehicle body are aligned so as to be aligned on a line 46 shown by a two-dot chain line in FIG. 2, and the position of the bottom of the floor tunnel portion 20 at the rear of the second floor panel S2. And thus regulates the area of the plane portion 36.
[0029]
Further, the third floor panel S3 includes a floor side frame 22, which is a frame member, and a no. 2 cross member 26 and no. A curved surface portion 40 which is provided in a space formed inside the three cross members 28 and protrudes upward from the vehicle body at the center of a region surrounded by these frame members to form a high rigidity portion; And a flat portion 36 forming a flat low-rigidity portion over the entire periphery. The outer peripheral end of the flat portion 36 is joined to each of the frame members 22, 26, and 28.
The boundary between the curved portion 40 and the flat portion 36, that is, the outer peripheral edge of the curved portion 40 has an elliptical shape. The curved portion 40 has a dome shape in which the curved surface height continuously changes in the horizontal direction (the front-rear direction and the vehicle width direction of the vehicle body). It is difficult to deform.
Further, a damping material 42 is applied to the entire area of the flat portion 36 of the third floor panel S3, similarly to the floor panel S1 shown in FIG.
[0030]
In the third floor panel S3, as in the second floor panel S2, a plurality of beads 44 are provided in the floor tunnel portion 20 as shown in FIG. Also in the third floor panel S3, the positions of the ends of the beads 44 on the outer side of the vehicle body are aligned so as to be aligned on a line 46 shown by a two-dot chain line in FIG.
Here, the rigidity of the fourth floor panel S4 is adjusted so that the natural frequency is 400 Hz or more.
[0031]
Next, a sectional structure of the front floor panel 2 having the vibration reducing structure of the present embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 4 is a cross-sectional view of the first floor panel S1 and the second floor panel S2 taken along the line AA in FIG. 2, and FIG. 5 is a sectional view taken along the line BB in FIG. It is sectional drawing of the 2nd floor panel S2 and the 3rd floor panel S3 which looked at in the vehicle front-back direction.
[0032]
First, the shapes of the curved portion 40 and the flat portion 36 will be described. As shown in FIGS. 4 and 5, the curved surface portions 40 of the floor panels S1, S2, and S3 all protrude upward, and the cross-sectional shape thereof is configured by a curved surface having a continuously changing curvature. . In the present embodiment, the curved surface portion 40 is formed in a three-dimensional shape that is a part of a sphere having a substantially elliptical cross section. On the other hand, the flat portion 36 is formed substantially flat without any curvature.
The curved surface 40 rises at a predetermined angle from a boundary a with the flat surface 36. In other words, the boundary portion a is bent at an acute angle, that is, the curvature or the normal direction of each of the plane portion 36 and the curved surface portion 40 is discontinuous at the boundary portion a. Here, the predetermined angle is determined by the shape, size, height, and the like of the curved surface portion so that the rigidity of the curved surface portion 40 is further increased.
[0033]
Next, the structure of the connection portion between each floor panel S1, S2, S3 and each frame member will be described.
As shown in FIG. 4, the outer edge of the vehicle body of the flat portion 36 of the first floor panel S1 is joined to the side surface of the side sill 21 by welding.
Further, between the first floor panel S1 and the second floor panel S2, there is provided a convex portion 24 integrally formed with a panel (the front floor panel 2) constituting the curved surface portion 40 and the flat surface portion 36. The part 24 is joined to the floor side frame 22 by welding.
Further, a floor tunnel portion 20 is continuously formed inside the vehicle body of the second floor panel S2. As described above, the floor tunnel portion 20 is provided with a plurality of beads 44 for regulating the area of the plane portion 36 on the vehicle body inner side of the second floor panel S2.
[0034]
Next, as shown in FIG. It is joined to the side surface of one cross member 14 by welding. The front edge of the flat portion 36 of the first floor panel S1 is also No. 2 in the same manner as the second floor panel S2 shown in FIG. It is joined to the side surface of one cross member 14 by welding.
In addition, above the front floor panel 2 between the second floor panel S2 and the third floor panel S3, No. The two cross members 26 are joined by welding.
Although not shown, the space between the first floor panel S1 and the fourth floor panel S4 is also located above the front floor panel 2 between them. The two cross members 26 are joined by welding.
On the rear side of the vehicle body of the third floor panel S3, the No. 2 is located on the rear end of the front floor panel 2 and above it. The three cross members 28 are joined by welding.
[0035]
Next, the arrangement of the damping material 42 on each floor panel will be described in detail with reference to FIGS.
As described above, the damping material 42 is applied to the entire area of the flat portion 36 of each floor panel. Specifically, it is as follows.
First, as shown in FIGS. 4 and 5, in the first floor panel S 1, the outer peripheral ends of the two sides of the flat portion 36 are the frame members No. 1 is joined to the side surfaces of the cross member 14 and the side sill 21 by welding. The two cross members 26 are joined by welding. The inner peripheral end of the flat portion 36 of the first floor panel S1 is in contact with the rising portion 40a of the curved surface portion 40. Therefore, the flat portion 36 forms a groove shape by the frame members 14, 21, 22 (including the convex portion 24), 26 and the rising portion 40 a of the curved surface portion 40, and the flat portion 36 forming the groove shape is formed. As described later, the vibration damping material 42 is applied to the entire area of. Here, the damping material 42 is adhered to the side surfaces of the frame members 14, 21, 22 (including the convex portions 24) and 26, the flat surface portion 36, and the rising portion 40 a of the curved surface portion 40.
[0036]
Similarly, in the second floor panel S2, the flat portion 36 is formed by the frame members 14, 22 (including the convex portion 24) and 26, the rising portion 20a of the floor tunnel portion 20, and the rising portion 40a of the curved surface portion 40. The groove shape is formed, and the damping material 42 is applied to the entire area of the plane portion 36 forming the groove shape, as described later. Here, the vibration damping material 42 is bonded to the side surfaces of the frame members 14, 22 (including the convex portions 24) and 26 or the rising portion 20 a of the floor tunnel portion 20, the flat portion 36, and the rising portion 40 a of the curved surface portion 40. Have been.
[0037]
Further, similarly, in the third floor panel S3, the flat portion 36 is formed by the frame members 22 (including the convex portions 24), 26, 28, the rising portion 20a of the floor tunnel portion 20, and the rising portion 40a of the curved surface portion 40. The groove shape is formed, and the damping material 42 is applied to the entire area of the plane portion 36 forming the groove shape, as described later. Here, the vibration damping material 42 is bonded to the side surfaces of the frame members 22 (including the convex portions 24), 26, 28 or the rising portions 20 a of the floor tunnel portion 20, the flat portions 36, and the rising portions 40 a of the curved surface portions 40. Have been.
In the above-described embodiment, the first to fourth floor panels S4 are formed by press-molding one panel, but the present invention is not limited to this. For example, the first floor panel S1 may be press-formed alone, and the remaining second floor panel S2, third floor panel S3, and fourth floor panel S4 may be press-formed into one panel.
[0038]
Next, the operation and effect of the floor panel structure of the present embodiment will be described.
In the present embodiment, in each of the floor panels S1, S2, and S3, a flat portion (low-rigidity portion) 36 having a lower rigidity than the curved surface portion (high-rigidity portion) 40 is provided. The vibration is made large by the low-rigidity portion 36, and the vibration damping material 42 is concentrated on the flat portion 36 to greatly attenuate the vibration.
That is, the frame member is subject to vibrations in various directions including the vehicle body vertical direction, the horizontal direction (vehicle width direction or vehicle body front-rear direction), and rotation around the axis of the frame member. It vibrates greatly because it has lower rigidity than the member. On the other hand, the curved portion 40 has a greater rigidity than the flat portion 36 due to its curved shape, and is less likely to vibrate.
[0039]
Further, in each of the floor panels S1, S2, and S3, the flat portion 36 is formed as a vibration isolation portion due to a difference in rigidity between the curved portion 40 and the flat portion 36. That is, the vibration transmitted from the frame member to the high-rigidity portion (curved surface portion 40) is cut off by the flat portion 36, that is, the amount of transmitted vibration is reduced.
Such a vibration blocking (reducing) effect is achieved by the reflection of vibration at the boundary where the rigidity between the low-rigidity portion and the high-rigidity portion changes, and the vibration transmitted from the frame member to the panel portion is reflected by the reflected amount. The curved portion 40 (high-rigidity portion) surrounded by the flat portion 36 (low-rigidity portion) that is easily interrupted (reduced) and vibrated, has an inertia due to its own weight due to its curved shape. By trying to stay in place by force, the flat portion 36 (low-rigidity portion) having a lower rigidity than the panel portion acts like a spring to receive the vibration, and the vibration is cut off from the frame member to the curved surface portion 40. It is caused by things.
In addition, the vibration blocking effect is exerted more greatly because the vibration is greatly attenuated by the flat portion 36 by providing the vibration damping material 42 on the flat portion 36 which is a low rigidity portion.
[0040]
Next, the structural characteristics of such a floor panel will be described with reference to FIG.
FIG. 6A is a cross-sectional view schematically illustrating a cross-sectional structure of the first floor panel S1 in the vehicle width direction as a representative example, and FIG. 6B is a diagram illustrating a difference in rigidity of each part of the floor panel. Is qualitatively expressed.
As shown in FIG. 6B, there is a difference in rigidity between the flat surface portion 36 and the curved surface portion 40. As the rigidity difference is larger, the flat surface portion 36 is more likely to vibrate than the curved surface portion 40. By providing the vibration damping material 42 in the above, the vibration damping effect and the vibration blocking effect are greatly exhibited. Further, since the rigidity is discontinuous at the boundary between the plane portion 36 and the curved surface portion 40, a difference in the magnitude of vibration between the plane portion 36 and the curved surface portion 40 is significantly generated, and the vibration damping member 42 is formed. The effect of can be exhibited greatly.
[0041]
Next, FIG. 6C shows a distribution of strain energy generated in the floor panel according to the present embodiment, together with a strain energy portion of a conventional flat floor panel. FIG. 6C shows a result of analysis by replacing the floor panel according to the present embodiment and the conventional floor panel with an FEM analysis model.
As shown in FIG. 6C, in a conventional floor panel, strain energy is distributed over the entire panel surface. That is, in the conventional floor panel, its rigidity is constant over the entire surface, and large bending vibration is likely to occur on the entire surface due to the vibration of the frame member.
On the other hand, in the floor panel according to the present embodiment, the strain energy generated in the flat portion 36 is much larger than the strain energy in the curved portion 40. As described above, the vibration energy is concentrated on the flat portion 36 because the flat portion 36 has low rigidity and is easy to vibrate as compared with the curved surface portion 40 as described above. By providing the damping material 42 on the plane portion 36 where energy is concentrated, vibration transmitted from the frame member to the floor panel can be greatly attenuated, and vibration transmitted to the curved surface portion 40 can be cut off (reduced). it can.
[0042]
Next, the vibration reduction (interruption) characteristics of the vibration damping material of the floor panel according to the present embodiment will be described.
In order to confirm the vibration damping effect according to the present embodiment, a panel A, a panel B, and a panel C shown in FIG. 7 are prepared, and these panels are respectively referred to as a first floor panel S1 and a second floor panel S1 shown in FIGS. An exciter F of a frequency band (white noise) of 400 Hz or less is applied to the lower arm of the double wishbone suspension arranged in the area of the floor panel S2 and attached to the suspension cross member of the underbody by an exciter. The sound radiation power P on the panel surface was measured. Here, the panel A is a conventional flat panel 37 having the entire surface on which the damping material 42 is attached, and the panel B is the panel 36 having the flat portion 36 and the curved surface portion 40 on which the damping material 42 is attached. The panel C is the panel of the present embodiment, and the damping material 42 is attached only to the flat portion 36.
[0043]
FIG. 8 is a diagram showing the relationship between the weight of the vibration damping material and the acoustic radiation power obtained by this experiment.
As is clear from FIG. 8, the weight of the damping material required to reduce the acoustic radiation power to, for example, the acoustic radiation power Pa is about 5.8 kg for the conventional panel A on which the damping material is stuck. On the other hand, the panel C in which the damping material of the present embodiment is attached only to the flat portion weighs about 1.4 kg, and the weight of the damping material required to reduce the same acoustic radiation power is reduced to about a quarter. are doing. In the panel C, the vibration damping material is arranged only on the plane part (low rigidity part) vibrating greatly, and the acoustic radiation power can be significantly reduced by the above-mentioned vibration blocking structure of the low rigidity part. .
When the weight of the vibration damping material is 0 kg, the floor panel (panels B and C) having the flat surface portion 36 and the curved surface portion 40 has a lower acoustic radiation power than the conventional panel A. This is due to the vibration blocking effect due to the difference in rigidity between the low-rigidity portion (flat portion) and the high-rigidity portion (curved portion) of the panel, as described above.
[0044]
Further, in the panel B in which the vibration damping material 42 is stuck on the entire surface of the flat portion 36 and the curved surface portion 40, the weight of the vibration damping material required to reduce the sound radiation power Pa is about 2 kg. The weight of the damping material required for lowering to the same acoustic radiation power is reduced by about one third.
[0045]
Further, as is apparent from FIG. 8, the acoustic radiation power generated from each panel when the same weight of the damping material is used is, for example, about 80 dB in the conventional panel A when the weight of the damping material is 2 kg. On the other hand, in the panel C of the present embodiment in which the vibration damping material is provided only on the flat portion, about 76 dB, and in the panel B in which the damping material 42 is stuck on the entire surface of the flat portion 36 and the curved surface portion 40, the same is 77 dB. When a heavy damping material is provided, a greater vibration damping effect can be obtained.
[0046]
As described above, according to the floor panel (panel C) of the present embodiment, the same vibration damping effect as in the past can be obtained with a small amount of damping material, and the amount of damping material used is greatly reduced. Thus, the weight and cost of the vehicle body can be reduced. Conversely, a greater vibration damping effect can be obtained with the same amount of damping material.
[0047]
As described above, when the vibration damping material 42 is provided on the flat portion 36, the vibration damping effect is greatly exerted. Therefore, rather than disposing the vibration damping material on the entire surface of the floor panel, only the flat portion 36 is damped. By arranging the vibration material, the vibration damping effect of the vibration damping material having a smaller weight is greatly exerted, and the vibration of the floor panel can be reduced.
Further, a larger weight of the damping material may be provided on the flat surface portion, and a relatively small amount of the damping material may be provided on the curved surface portion. In this case, a vibration damping material 42 having a large vibration damping performance, that is, a large damping force is arranged on the flat surface portion 36, and a vibration damping material 43 having a small vibration damping performance or a thin thickness is attached to the curved surface portion 40. good.
[0048]
On the other hand, in addition to the vibration of the engine and the suspension transmitted via the frame member, there may be a problem of sound radiation by so-called transmitted sound that directly vibrates the floor panel. In order to prevent this sound radiation, as shown in FIG. 9, a vibration damping material 42 having a large vibration damping performance, that is, a large damping force, is disposed on the flat portion 36, and noise due to transmitted sound is prevented on the curved surface portion 40. It is more effective to attach the sound absorbing material 43 to the first.
[0049]
Next, an example of a deformed state of the damping material 42 arranged on the flat portion 36 will be described with reference to FIG. FIG. 10 is a partially enlarged view showing, as a representative example, the flat portion 36 and the vibration damping material 42 on the outer side of the vehicle body of the first floor panel S1 among the flat portion 36 and the damping material 42.
In FIG. 10, the solid line indicates a stationary state of the flat portion 36, the curved surface portion 40, and the vibration damper 42, and the broken line indicates a deformed state thereof.
As described above, the damping material 42 is formed by the frame members 14, 21, 22 (including the convex portion 24), 26, 28 or the rising portion 20 a of the floor tunnel portion 20, the flat portion 36, and the rising portion of the curved surface portion 40. In this example, the vibration damping material 42 is greatly curved by the bending deformation of the flat portion 36, and the portion 42 a bonded to the frame and the portion 42 b bonded to the rising portion of the curved surface portion 40 are bonded in this example. Is deformed by the relative displacement between In such a deformed state, the vibration damping material 42 undergoes shear deformation, and also undergoes compression and expansion deformation between a portion 42a in contact with the frame and a portion 42b in contact with the rising portion of the curved surface portion 40. For example, while the vibration damping member 42 vibrates between the state of the dashed line P1 and the state of the dashed line P2, the relative vibration between the portion 42a bonded to the frame and the portion 42b bonded to the rising portion of the curved surface portion 40 is increased. The expansion and compression are repeated by the displacement, and further, the portion 42a bonded to the frame, the flat portion 36, and the portion 42b bonded to the bottom of the curved surface portion 40 undergo shear deformation.
As described above, the damping material 42 is greatly distorted and its deformation state is complicated as compared with the conventional floor panel structure in which the sheet-shaped damping material attached to the panel is distorted only by expansion and contraction due to bending vibration of the panel. Therefore, the damping effect and the damping effect are very large.
[0050]
In the present embodiment, one curved surface portion 40 is provided on each of the floor panels S1, S2, and S3. By providing one curved surface portion on the floor panel in this manner, the shape of the flat surface portion becomes simpler and vibration becomes easier than when a plurality of curved surface portions are provided.
On the other hand, when a plurality of curved surface portions are provided, a specific vibration mode is likely to occur, and acoustic radiation from the floor panel may increase. However, as described later in the second embodiment, the floor panel has a specific frequency. In order to generate a specific vibration mode, two or more curved surface portions may be provided so as to also serve as a vibration mode adjustment structure described later.
In the first embodiment, each curved surface portion 40 may protrude downward.
[0051]
Further, in the present embodiment, in order to increase the rigidity of the curved surface portion 40, the boundary between the curved surface portion 36, that is, the outer peripheral edge of the curved surface portion 40 is made elliptical.
Here, in order to increase the rigidity of the curved surface portion 40, the depth (height) of the curved surface portion 40 may be increased, but when the curved surface portion 40 is projected upward, the floor in the vehicle interior is flattened. Therefore, it is necessary to take measures such as devising the shape and arrangement of the floor mat or the like to be laid on the front floor panel 2, and if the height of the curved surface portion 40 into the vehicle interior is too large, it becomes difficult to install the floor mat. And the feeling of stepping on the floor is worsened. On the other hand, when the curved surface portion 40 is projected downward, it interferes with a fuel tank, an exhaust pipe, a catalyst, and the like provided below the floor, and the height of the curved surface portion 40 cannot be increased so much.
Here, in order to increase the rigidity while keeping the height of the curved portion 40 constant, it is preferable that the shape of the outer peripheral edge of the curved portion is circular or elliptical.
[0052]
As described above, in the floor panel of the present embodiment, a vibration damping effect similar to that of the related art can be obtained with a small amount of vibration damping material as compared with the related art, so that the weight of the vehicle body can be reduced and the cost can be reduced. . Conversely, a greater vibration damping effect can be obtained with the same amount of damping material. Further, according to the vibration reduction (blocking) structure provided in the floor panel structure of the vehicle of the present embodiment, vibration in a wide frequency band of 400 Hz or less is reduced, and acoustic radiation from each floor panel S1, S2, S3 is reduced. Can be reduced.
[0053]
Next, a second embodiment of the vehicle floor panel structure of the present invention will be described with reference to FIGS.
As described above, the floor panel structure of the vehicle body according to the present embodiment has the curved surface portion 40 and the flat portion 36 as the vibration reducing (blocking) structure, and the damping material 42 is provided on the flat portion 36 to provide a conventional structure. With a smaller amount of vibration damping material, noise due to vibration can be reduced in a wide frequency band of 400 Hz or less.
Further, as described above, the vibration transmitted through the frame member may be the vibration of the engine itself or the road noise transmitted from the suspension. Among them, road noise generally includes one due to tire cavity resonance and one due to suspension resonance. Generally, the peak of road noise due to tire cavity resonance has a frequency band in the range of 200 to 300 Hz. , And the peak of road noise due to suspension resonance appears in a band of 200 Hz or less. Of these, road noise caused by cavity resonance of the tire is often a problem.
[0054]
For this reason, in the floor panel structure of the vehicle body according to the second embodiment, the above-described vibration reduction (interruption) structure also serves as a vibration mode adjustment structure (vibration mode adjustment unit), and the sound due to vibration due to cavity resonance of the tire. Radiation is further reduced.
The vibration mode adjusting structure (vibration mode adjusting unit) in the floor panel structure of the vehicle body according to the second embodiment is configured to set the floor panel in a vibration mode having a low acoustic radiation efficiency at a specific frequency, for example, a frequency around 250 Hz in the present embodiment. It is made to vibrate.
[0055]
Here, the vibration mode with low acoustic radiation efficiency is described in the above-mentioned Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 9-202269). In short, assuming that the number of antinodes of the standing wave excited vertically and horizontally in the rectangular area is n and m, respectively, as shown in FIG. 11 as an example, if “n × m = even number”, Radiated sounds from adjacent parts in opposite phases within the panel cancel each other, and the acoustic radiation energy is significantly reduced.
[0056]
That is, in the vibration mode of “2 × 1 = 2” shown in FIG. 11A, two portions in the floor panel vibrate in opposite phases and with the same amplitude, and the radiated sounds cancel each other out. Efficiency is minimized.
In order to cause the 2 × 1 mode vibration, it is preferable that the vibration area of the floor panel is formed in a rectangular shape in which the ratio of the horizontal side to the vertical side is about 1: 2.
[0057]
In the second embodiment, as shown in FIG. 12, the first floor panel S1 has two curved surfaces 40 whose outer peripheral edges are substantially circular and are formed side by side in the longitudinal direction of the vehicle body. A part 36 is formed. These curved portions 40 are formed by projecting a front portion and a rear portion of the first floor panel S1 upward in a substantially circular convex curved shape. Further, the damping material 42 is applied to the entire surface of the flat portion 36 as in the first embodiment.
The first floor panel S1 has a rectangular shape having a length in the vehicle longitudinal direction and a length in the vehicle width direction of approximately 2 × 1.
As described above, by providing the two curved surface portions 40 in the front-rear direction of the vehicle body and by forming the panel S1 in a substantially 2 × 1 rectangular shape, the 2 × 1 vibration mode is easily generated.
[0058]
Similarly to the first floor panel S1, the second floor panel S2 also has two curved surface portions 40 and a flat portion 36, and the damping material 42 is applied to the entire area of the flat portion 36.
Also, the second floor panel S2 has a non-rectangular shape in which the front width is wider than the rear width, unlike the first floor panel S1, because the rising portion of the floor tunnel portion 20 on the vehicle body inner side changes. Is formed. Therefore, the floor panel S2 is provided with a plurality of beads 44 for regulating the area of the second floor panel S2, and the outer ends of the plurality of beads 44 on the vehicle body and the floor tunnel portion 20 behind these beads 44. The distance between the line 46 extending in the vehicle longitudinal direction through the skirt of the vehicle and the opposing floor side frame 22, that is, the dimension in the vehicle width direction of the second floor panel S2 is substantially constant over the entire length in the vehicle longitudinal direction. I have to. The bead portion 44 also regulates the area of the flat portion 36.
As a result, in the second floor panel S2, the length of the area surrounded by the frame members 14, 22, 26 and the line 46 surrounding the second floor panel S2 from three sides and the length in the vehicle width direction and in the vehicle width direction. Has a rectangular shape with a length of approximately 2 × 1.
[0059]
Similarly to the first floor panel S1, the third floor panel S3 also has two curved surface portions 40 and a flat surface portion 36, and the damping material 42 is applied to the entire area of the flat surface portion 36.
Similarly to the second floor panel S2, the second floor panel S3 is provided with a plurality of beads 44 and is surrounded by the frame members 22, 26, 28 and the lines 46 that surround the third floor panel S3 from three sides. The length in the vehicle traveling direction and the length in the vehicle width direction of the divided region are substantially 2 × 1 in a rectangular shape.
Note that in the second embodiment, each curved surface portion 40 may protrude downward.
[0060]
In the second embodiment, the shape and depth of each curved surface portion 40 and the floor are set so that 2 × 1 mode vibration occurs at a specific frequency (250 Hz) in each of the floor panels S1, S2, and S3. The thickness of the panel is adjusted. That is, the resonance frequency of the 2 × 1 mode of the floor panel before forming the curved surface portion 40 is set to be lower than 250 Hz, and the resonance frequency of the 2 × 1 mode of the floor panel is increased by forming the curved surface portion 40 to 250 Hz. It is to be. It is to be noted that a substantially cross-shaped or radial uneven line that serves both for adjusting the rigidity and for preventing slippage may be formed on each curved surface portion 40.
[0061]
In the second embodiment, by appropriately changing the shape and the depth of the curved surface portion 40, the 2 × 1 mode vibration can be reliably generated with respect to the vibration input of the above-described predetermined frequency band, that is, a frequency near 250 Hz. Excitation can be performed, thereby canceling out the radiated sounds from adjacent opposite-phase portions in each floor panel (cancellation of the radiated sound), so that the acoustic radiation efficiency can be extremely reduced.
[0062]
As described above, in the second embodiment, the above-described floor panels S1 to S3 are provided on the curved surface portion 40 configured as a high rigidity portion, the flat surface portion 36 configured as a low rigidity portion, and the flat surface portion 36. By the damping material 42, the vibration of 400 Hz or less is mainly attenuated by a smaller amount of vibration damping material than before, and the flat portion 36 mainly transmits the frequency region of 400 Hz or less from the frame member to the curved surface portion 40. Vibration is cut off, and the vibration mode adjusting structure including the curved surface portion 40 and the flat portion 36 has a low acoustic radiation efficiency with respect to a vibration input in a predetermined frequency band (200 Hz to 300 Hz), particularly a vibration input of approximately 250 Hz. A 2 × 1 vibration mode is excited.
Therefore, according to the floor panel structure of the vehicle according to the second embodiment, the curved surface portion 40, the flat portion 36, which also serves as the vibration mode adjusting structure (the vibration mode adjusting portion), and the vibration suppression provided on the flat portion 36. The material 42 can reduce vibration and reduce acoustic radiation.
[0063]
Here, in the first and second embodiments described above, the shape and size of the curved surface portion 40 and the flat surface portion 36, for example, the depth and shape (curvature distribution and the like) of the curved surface portion are unique to the vehicle itself. Is determined in consideration of the magnitude and frequency peak of vibration actually transmitted through the frame member, the thickness, shape and size of the floor panel, and other structural restrictions of the vehicle. In this case, the depth is such that the rigidity of the flat portion 36, which is a low-rigidity portion, is lower, so that the vibration energy is more concentrated, and the vibration blocking effect is more exerted.
[0064]
Next, a method for applying a damping material to the flat portion 36 in the above-described first and second embodiments will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 13, after the flat portion 36 and the curved surface portion 40 are formed by press and welded to the frame member, the damping material 42, which is a liquid material such as liquid rubber, is applied to the entire flat portion 36 by the injection gun 50. Apply to. For example, the vibration damping material 42 is a rising portion of the side surface 21a of the side sill, the flat surface portion 36, and the curved surface portion 40 protruding upward in the flat surface portion 36 on the outer side of the vehicle body of the first floor panel S1 in the first embodiment. It is set by pouring into the groove-shaped part formed by 40a. In the first and second embodiments described above, since the flat portion 36 is connected to the side surface of the frame member and the curved surface portion 40 is provided so as to protrude upward, the side surface 21 a of the frame member, the flat portion 36 and the curved surface portion 40 are formed. A groove shape is formed by the rising portion 40a, so that a liquid damping material can be easily applied.
[0065]
Here, the damping material 42 is not limited to liquid rubber as long as it is a liquid substance having a damping function that can be injected by the injection gun 50. At the time of injection of the damping material, for example, the injection gun 50 is moved along the entire circumference of the plane portion 36 while continuously discharging a fixed amount of liquid substance from the injection gun 50 to make one round. Just fine.
Here, as the vibration damping material, W-250 manufactured by Japan Special Paint Co., Ltd., EF3000 and 3300 manufactured by EFTEC, USA, and the like can be used.
When no groove is formed in the flat portion 36, for example, when the flat portion 36 is set at the same height as the upper surface of the frame member, or when the curved portion 40 is projected downward, the foamed rubber is It may be attached to the flat portion 36 and then set by foaming the foamed rubber in a coating drying step.
[0066]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to reduce the amount of vibration damping material used to reduce noise and to reduce the weight of a vehicle. Further, the amount of vibration transmitted from the frame member of the vehicle body to the floor panel itself can be reduced, thereby reducing the noise in the vehicle interior.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing an underbody of an automobile having a vehicle floor panel structure according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view showing a first embodiment of a vehicle body floor panel structure according to the present invention.
FIG. 3 is a partially enlarged perspective view showing a first floor panel of the first embodiment in an enlarged manner.
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a cross-sectional structure in a vehicle width direction of the floor panel as viewed along the line AA in FIG. 2;
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a cross-sectional structure of the floor panel in a vehicle front-rear direction, taken along line BB of FIG. 2;
FIG. 6 is a sectional view schematically showing a floor panel according to the first embodiment, a diagram showing rigidity, and a diagram showing strain energy distribution.
FIG. 7 is a diagram showing a conventional flat floor panel and a floor panel in which a damping material is attached to the entire surface of a curved surface portion and a flat surface portion for explaining the vibration reduction characteristics according to the first embodiment of the present invention; FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing the floor panel of FIG.
FIG. 8 is a diagram showing vibration reduction characteristics according to the first embodiment of the present invention.
9 is a cross-sectional view schematically showing a floor panel in which a sound absorbing material is further provided on the floor panel of FIG.
FIG. 10 is a partially enlarged view showing a plane portion and a damping material of a vibration reducing structure (vibration blocking structure) according to the first embodiment in an enlarged manner.
FIG. 11 is a conceptual diagram showing cancellation (cancellation) of radiated sound of a floor panel of a vibration mode adjustment structure according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a perspective view showing a second embodiment of the vehicle body floor panel structure of the present invention.
FIG. 13 is a partially enlarged cross-sectional view of a floor panel for explaining a method of setting a damping material in the first and second embodiments.
[Explanation of symbols]
S1 First floor panel
S2 Second floor panel
S3 3rd floor panel
S4 4th floor panel
1 Underbody of a car
2 Front floor panel
10 Front side frame
11 Engine
14 No. 1 cross member
17 Front suspension
20 floor tunnel
21 Side sill
22 floor side frame
23 Rear side frame
24 convex
26 No. 2 cross members
27 Rear suspension
28 No. 3 cross members
36 flat part
40 Curved surface
42 Damping material
44 Bead

Claims

A floor panel structure of a vehicle body constituting a floor of an automobile by a floor panel connected to a plurality of frame members connected to an engine or a suspension arranged in a vehicle front-rear direction and a vehicle width direction,
The floor panel has a curved portion protruding upward or downward at a central portion of a region surrounded by the plurality of frame members of the floor panel to form a high-rigidity portion, and is flat over the entire area around the curved portion. And a flat portion forming a low rigidity portion,
A floor panel structure for a vehicle body, wherein a damping material is provided only on a plane portion of the floor panel.

A floor panel structure of a vehicle body constituting a floor of an automobile by a floor panel connected to a plurality of frame members connected to an engine or a suspension arranged in a vehicle front-rear direction and a vehicle width direction,
The floor panel has a curved portion protruding upward or downward at a central portion of a region surrounded by the plurality of frame members of the floor panel to form a high-rigidity portion, and is flat over the entire area around the curved portion. And a flat portion forming a low rigidity portion,
A floor panel structure for a vehicle body, wherein a damping material is provided on a flat portion and a curved portion of the floor panel, and the damping material is provided in a larger amount on the flat portion than on the curved portion.

3. The floor panel structure for a vehicle body according to claim 1, wherein the curved surface portion of the floor panel has a substantially circular or substantially elliptical boundary edge with the flat surface portion.

4. The floor panel structure of a vehicle body according to claim 1, wherein one curved surface portion of the floor panel is provided in a region surrounded by the plurality of frame members.

The curved surface portion and the flat portion of the floor panel are configured as a vibration mode adjustment portion that vibrates in a 2 × 1 mode at a specific frequency in a region surrounded by the plurality of frame members. The floor panel structure of the vehicle body described in the item.

The floor panel structure for a vehicle body according to claim 5, wherein the specific frequency is a cavity resonance frequency of a tire.

The floor panel structure of a vehicle body according to claim 5, wherein the specific frequency is about 250Hz.

A flat portion of the floor panel is connected to the frame member or provided integrally with the floor tunnel portion, and the curved surface portion is provided to protrude upward; a side surface of the frame member or a rising portion of the floor tunnel portion; The vehicle body according to any one of claims 1 to 7, wherein a groove is formed by the portion and a rising portion of the curved surface portion, and the damping material is applied in the groove. Floor panel structure.

9. The floor panel structure of a vehicle body according to claim 8, wherein the damping material is bonded to a side surface of the frame member or a rising portion of the floor tunnel portion, the flat portion, and a rising portion of the curved surface portion.

The floor panel structure of a vehicle body according to any one of claims 1 to 9, wherein a sound absorbing material is provided on the curved surface portion.