JP2024054592A - 車室の床下構造 - Google Patents

Abstract

【課題】吸音材が薄肉化されても防音性能の低減を抑制可能とする。【解決手段】車室の床下構造は、車室床に設けられるフロアパネル１０と、フロアパネル１０上に載置される嵩上げ材５０を備える。フロアパネル１０の上面１６と面する嵩上げ材５０の底面５４には、複数の凹部５１と、連通路５２とが形成される。凹部５１は、フロアパネル１０の上面１６から離隔されるように上方に窪む。連通路５２は複数の凹部５１を繋ぐ。【選択図】図１

Description

本明細書では、車室の床下構造が開示される。

車室の床下には、床板パネルであるフロアパネルと、フロアカーペットとの間に種々の部材が敷設される。例えば特許文献１では吸音材が敷設される。吸音材が敷設されることで、車両底部からの騒音（例えばロードノイズ）の、車室内への伝搬が抑制される。

また特許文献２では嵩上げ材が敷設される。嵩上げ材はスペーサとも呼ばれ、例えばフロアパネルの凹凸形状を平坦化する目的や、フロア面の高さを所望の高さに設定するために、フロアパネル上に敷設される。

特開２００９－６１９１１号公報 特開２０１０－３０５５３号公報

ところで、電気自動車（ＢＥＶ）では、駆動用電源であるバッテリパックが車室床下に搭載される場合がある。バッテリの大容量化のために、バッテリパックの高さ寸法を増加させると、バッテリパック天井面とフロア床面（フロアカーペット上面）までの距離が短縮される場合があるため、その分、吸音材は薄肉化される。

そこで本明細書では、吸音材が薄肉化されても防音性能の低減を抑制可能な、車室の床下構造が開示される。

本明細書では、車室の床下構造が開示される。この床下構造は、車室床に設けられるフロアパネルと、フロアパネル上に載置される嵩上げ材を備える。フロアパネルの上面と面する嵩上げ材の底面には、複数の凹部と、連通路とが形成される。凹部は、フロアパネルの上面から離隔されるように上方に窪む。連通路は複数の凹部を繋ぐ。

上記構成によれば、凹部とフロアパネルとによって、レゾネータの共鳴室が画成される。嵩上げ材にレゾネータの機能を持たせることで、吸音材が薄肉化されても、防音性能の低減が抑制可能となる。

本明細書で開示される車室の床下構造によれば、吸音材が薄肉化されても防音性能の低減が抑制可能となる。

本実施形態に係る、車室の床下構造を例示する斜視図である。 嵩上げ材の底面構造を例示する斜視図である。 フロアパネルと嵩上げ材の底部とによって形成されるレゾネータの、共鳴室と連通路を例示する斜視図である。

以下に、実施形態に係る車室の床下構造が図面を用いて説明される。以下で説明する形状、材料、個数、及び数値は、説明のための例示であって、車室の床下構造の仕様に応じて適宜変更することができる。また以下ではすべての図面において同等の要素には同一の符号が付される。

また、図１－図３では、各構成の位置や方向を表すために、ＦＲ軸、ＲＷ軸、及びＵＰ軸からなる直交座標系が用いられる。ＦＲ軸は車両前方を正方向とする車両前後方向軸である。ＲＷ軸は車両右側を正方向とする車幅方向軸である。ＵＰ軸は上方を正方向とする車両上下方向軸である。

図１には、本実施形態に係る車室の床下構造が例示される。例えば本実施形態に係る車室の床下構造が搭載される車両は、電気自動車（ＢＥＶ）である。図１に例示されるように、この車両は、駆動用電源であるバッテリパック３０が床下配置される。

例えば図１は、車室の前方右側部分の床下構造が例示される。例えば床下構造とは、車室床に敷設されたフロアカーペット（図示せず）から下方の構造を指す。以下に詳細に説明されるように、本実施形態に係る、車室の床下構造は、フロアパネル１０、バッテリパック３０、及び嵩上げ材５０を備える。

図１に例示されるように、フロアパネル１０の前端は、ダッシュパネル２０に接続される。ダッシュパネル２０は車室とその前方のモータコンパートメントとを隔てる隔壁である。

フロアパネル１０は、車室床に設けられる床板パネルであって、例えば車幅方向中央部分には、上方に突出するフロアトンネル１２が形成される。またフロアパネル１０の車幅方向端部は上方に延設されるフランジ１４が形成される。フランジ１４は骨格部材であるロッカ（図示せず）に溶接等により固定される。

フロアパネル１０の下方に、バッテリパック３０が搭載される。例えばバッテリパック３０は、複数のバッテリ３２と、複数のバッテリ３２を収容するケーシング３４を備える。例えばバッテリパック３０は、車体の骨格部材であるフロントサイドメンバ（図示せず）に吊り下げ支持される。

車室の床下にバッテリパック３０が搭載されることで、例えばロードノイズ等の、車両底部からの騒音（例えばロードノイズ）の一部は、バッテリパック３０によって遮蔽される。その一方で、図１に例示されるような、バッテリパック３０を回り込むような経路を通る回り込みノイズＮがフロアパネル１０まで伝搬し、さらに車室内まで伝搬する。

ここで、バッテリパック３０の大容量化を図るための一手段として、バッテリパック３０の高さ寸法が増加される。運転者の着座位置が路面に対して低位置に定められる場合、バッテリパック３０の高さ寸法が増加されるに伴い、バッテリパック３０の上面と車室床面、つまりフロアカーペット（図示せず）との間隙が狭くなる場合がある。

後述されるようにこの間隙部分には、嵩上げ材５０及びサイレンサ（図示せず）が載置される。本実施形態に係る車室の床下構造では、嵩上げ材５０の底面に複数の凹部５１とこれらの凹部５１を繋ぐ連通路５２が形成される。この複数の凹部５１と連通路５２とがレゾネータとしての役割を果たす。したがって、サイレンサが従来よりも薄肉化されても、防音性能の低下を抑制可能となる。

フロアパネル１０には、フロアトンネル１２とフランジ１４との間の床板部分の上面１６に、嵩上げ材５０が載置される。嵩上げ材５０はスペーサとも呼ばれ、フロアパネル１０の上面１６が凹凸形状であるときに平坦な床面となるように当該上面１６に載置される。また運転者の足がアクセルペダル（図示せず）やブレーキペダル（図示せず）に対して適切な位置を取るように、フロアパネル１０の上面１６に嵩上げ材５０が載置される。

嵩上げ材５０は例えば樹脂等から構成される。例えば嵩上げ材５０は直方体形状であって、その上面が平坦面である。この上面にサイレンサ（図示せず）及びフロアカーペット（図示せず）が積層される。

図１、図２を参照して、フロアパネル１０の上面１６と面する、嵩上げ材５０の底面５４には、側壁６１が格子状に立設される、この側壁６１に区画されるようにして、複数の凹部５１が形成される。凹部５１は、フロアパネル１０の上面１６から離隔されるように窪む。

例えば大凹部５１Ａに示されるように、凹部５１は、フロアパネル１０の上面１６と対向して離隔する離隔面６０と、離隔面６０を囲む複数の側壁６１を備える。側壁６１の底面はフロアパネル１０の上面１６に当接する。つまり凹部５１とフロアパネル１０によって所定の容積を備える空間（小部屋）が形成される。

複数の凹部５１が連通路５２により連通される。連通路５２は例えば、隣り合う凹部５１，５１を隔てる側壁６１の一部が切り欠かれることで形成される。図３を参照して、大凹部５１Ａ，５１Ｂを例に採ると、大凹部５１Ａ，５１Ｂとフロアパネル上面１６とによって、共鳴室７０Ａ，７０Ｂが画成される。これらの共鳴室７０Ａ，７０Ｂが連通路５２によって連結される。

共鳴室７０Ａ，７０Ｂと連通路５２によって、ヘルムホルツ共鳴の原理を応用した共鳴器である、レゾネータが形成される。図３に例示されるレゾネータは、いわゆる相互レゾネータであって、共鳴室７０Ａに伝搬された騒音が共鳴室７０Ｂに伝搬する過程で消音される。また同様にして、共鳴室７０Ｂに伝搬された騒音が共鳴室７０Ａに伝搬する過程で消音される。

レゾネータでは、連通路５２から共鳴室７０Ａ，７０Ｂに音が入射すると、共鳴室７０Ａ，７０Ｂの空気がバネとして働き、連通路５２の空気が振動する。このとき、共鳴室７０Ａ，７０Ｂのバネ（空気）と連通路５２の空気の質量による共振周波数において摩擦損失による消音作用が生じる。

消音のターゲットとなる共振周波数ｆは、音速ｃ、連通路断面積Ｓ、連通路長さＬ、及び共鳴室７０Ａまたは共鳴室７０Ｂの容積Ｖを用いて、以下の数式１のように求めることが出来る。

レゾネータでは、ターゲットとなる共振周波数ｆとその周辺周波数の消音効果は高いものの、共振周波数ｆから外れた周波数では消音効果は相対的に低い。そこで本実施形態に係る嵩上げ材５０の底面５４には、容積の異なる複数の凹部５１が形成される。

例えば図２を参照して、共鳴室７０を構成する凹部５１として、嵩上げ材５０の底面５４には、容積の大きい順に、大凹部５１Ａ，５１Ｂ、中凹部５１Ｃ－５１Ｅ、小凹部５１Ｆ，５１Ｇが形成される。大凹部５１Ａ，５１Ｂ、中凹部５１Ｃ－５１Ｅ、小凹部５１Ｆ，５１Ｇはそれぞれ連通路５２により連通される。例えば、大凹部５１Ａ，５１Ｂは一組設けられる。中凹部５１Ｃ－５１Ｅは二組設けられる。小凹部５１Ｆ，５１Ｇは四組設けられる。

このように容積の異なる凹部５１を設けることで、上記数式１における容積Ｖが任意に設定可能となる。すなわち、消音のターゲットとなる共振周波数が複数設定可能となる。

これら大凹部５１Ａ，５１Ｂ、中凹部５１Ｃ－５１Ｅ、小凹部５１Ｆ，５１Ｇの配置は、嵩上げ材５０に要求される耐荷重性能に応じて定めることが出来る。例えば嵩上げ材５０の車幅方向中央部分は、運転者が車両に乗り込む際に踏み込まれる領域であり、嵩上げ材５０の車幅方向領域のうち最も高い耐荷重性能が要求される。そこで側壁６１の数が相対的に多くなるように、嵩上げ材５０の車幅方向中央部分に小凹部５１Ｆ，５１Ｇが複数組形成される。

また、嵩上げ材５０の底面５４に複数の凹部５１とこれらを連通する連通路５２を備えることで、仮に嵩上げ材５０の外部から凹部５１内に水が浸入したときに、連通路５２を介して隣接する凹部５１に水が移動可能となる。一つの凹部５１内に水が滞留することが抑制され、フロアパネル１０における錆の発生が抑制される。

１０ フロアパネル、１６ フロアパネルの上面、３０ バッテリパック、５０ 嵩上げ材、５１ 凹部、５２ 連通路、５４ 嵩上げ材の底面、６０ 離隔面、６１ 側壁、７０Ａ，７０Ｂ 共鳴室。

Claims (1)

1. 車室床に設けられるフロアパネルと、
   前記フロアパネル上に載置される嵩上げ材と、
   を備え、
   前記フロアパネルの上面と面する前記嵩上げ材の底面には、前記フロアパネルの前記上面から離隔されるように上方に窪む、複数の凹部と、複数の前記凹部を繋ぐ連通路が形成された、車室の床下構造。