JP3843903B2 - Automotive floor structure and automobile having the floor structure - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車の車体フロアパネルの構造及びこの車体フロアパネルを有する自動車に関し、特に、ロードノイズの原因となる所定周波数帯域の振動入力に対して音響放射効率の低い特定モードの振動を励起させるようにしたものである。
【０００２】
【従来の技術】
自動車の走行中のタイヤの空洞共鳴やサスペンションの共振等に起因する車室内の騒音、すなわち、ロードノイズが問題になっている。一般に、タイヤの空洞共鳴によるロードノイズのピークは２００〜３００Ｈｚの範囲の所定周波数帯域に現れ、サスペンションの共振によるロードノイズのピークは１６０Ｈｚ付近に現れる。そこで、従来よりロードノイズの音源の一つであるフロアパネルを中心として車体各部に種々の防振、防音対策が施されている。
【０００３】
例えば、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面剛性を高め、そのことによってその固有振動数を３００Ｈｚよりも高い高帯域にずらすことがなされている。つまり、フロアパネルが上記サスペンションの共振による１６０Ｈｚ付近やタイヤの空洞共鳴周波数帯域で共振しないようにして、ロードノイズを低減するというものである。この手法の場合、今度は高音域の振動が問題になるので、フロアパネルに高周波音を吸収するための吸音材を貼る等の対策が必要とされる。
【０００４】
しかし、吸音材を多用すると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。
【０００５】
これに対し、本願発明者らは、振動するパネルからの放射音がその振動モードによって大きく変化することに着目し、ロードノイズの問題となる所定の周波数帯域において音響放射効率の低い振動モードが励起されるように、フロアパネルの形状や拘束条件等を設定することを提案している。この提案内容は特開平９−２０２２６９号公報に記載されている。
【０００６】
すなわち、略正方形のパネル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として、「ｎ×ｍ＝偶数」の振動モードになると、当該パネル内で隣り合う逆位相の部分からの放射音が互いに打ち消し合って、低減されることになる。図５(b)に示すように、特に「２×２モード」の振動モードのときに音響放射効率が最も低くなる。
【０００７】
そこで、前記公報に記載の車体パネルの放射音低減構造では、車体フロアパネルにおけるフロアトンネルの左右両側にそれぞれ略正方形状の領域（振動モード調整領域）を設定して、この領域の振動モードが「２×２モード」となるように、パネルの面剛性分布を調整している。このようにすれば、タイヤの空洞共鳴やサスペンションの共振等による所定周波数帯域の振動が入力して、フロアパネルが共振しても、そのことによるロードノイズを十分に抑制して、車室内の静粛性を向上できるものである。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述の如く、ロードノイズの原因となる振動数帯域は大略決まったものであり、この帯域の振動入力に対して「２×２モード」の振動が励起されるような領域を設定するには、フロアパネルに面積の広いフラット面を確保しなければならない。
【０００９】
しかしながら、一般に、車体フロアパネルには車体前後方向に延びるフロアトンネル部が形成され、また、サイドフレーム、サイドシル、さらにはクロスメンバ等の強度メンバが結合されている。これらは、自動車のボディ剛性を確保して操縦安定性を高めるとともに、衝突時の乗員の保護性能を高めるという観点で極めて重要なものであるから、それらの寸法、形状やレイアウトはあまり大きく変更することができない。このため、前記「２×２モード」の振動を励起させるフロアパネル構造を自動車の車体に適用しようとしても、実際には広いフラット面を確保することができず実現が難しい。
【００１０】
本発明は、斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、自動車の車体フロアパネルにおけるフロアトンネル部やサイドフレーム等のレイアウトを生かしつつ、該フロアパネル内に振動モード調整エリアを設定して、ボディ剛性や安全性の確保と、振動モードの調整によるロードノイズの低減とを両立することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明は、フロアトンネル部や各種強度メンバで区画されたフロアパネルの車体前後方向に長いエリアを、車体前後方向では２つの腹を生じ車幅方向では１つの腹を生ずる２×１モードの振動が発生するようにし、その２×１モードの固有振動数を上記タイヤの空洞共鳴によるロードノイズの低減に有効となるように調整した。
【００１２】
すなわち、請求項１に係る発明は、自動車のフロアが、車幅中央部を車体前後方向に延びるフロアトンネル部と、該車幅の両側部を車体前後方向に延びる左右のサイドシルと、該フロアトンネル部と左右のサイドシルとの中間部を車体前後方向に延びるサイドフレームと、車幅方向に延びるクロスメンバとによって複数のエリアに区画され、
上記複数のエリアのうちの少なくとも１つのエリアのフロアパネルは、周囲が上記フロアトンネル部、サイドシル、サイドフレーム又はクロスメンバによって拘束され、車体前後方向では２つの腹を生じ車幅方向では１つの腹を生ずる２×１モードの振動が発生し該２×１モードの固有振動数が２４０〜２６０Ｈｚとなるように振動モードを調整したフロアパネル構造とされたものであって、
上記振動モード調整フロアパネルは、上記２×１モードの定在波振動が２４０〜２６０Ｈｚで発生するように、車体前後方向に並ぶ２つの面剛性が高くなった剛性調整部を有し且つ該各剛性調整部の周囲がフラットとなるように形成された車体前後方向に長い略長方形状パネル部を備え、
上記振動モード調整フロアパネルの周辺部には、上記略長方形状パネル部と上記フロアトンネル部、サイドシル、サイドフレーム及びクロスメンバのうちの少なくとも１つとの間で振動が連成することを抑制するように、当該フロアトンネル部、サイドシル、サイドフレーム及びクロスメンバのうちの少なくとも１つに沿って延びる構造ビードが形成され、該構造ビードと上記剛性調整部との間に上記フラットとなった部分が存することを特徴とする。
【００１３】
この発明では、フロアパネルに外部から２４０〜２６０Ｈｚの振動が入力されると、上記振動モードを調整したフロアパネルでは２×１モードの振動を生ずる。すなわち、当該フロアパネルでは、車体前後方向に隣接する２つの部分が互いに逆位相かつ同振幅で振動することになるので、音響放射効率が極めて低くなり、もって２４０〜２６０Ｈｚのロードノイズを大幅に低減することができる。
【００１４】
また、上記振動モード調整フロアパネルは、その周囲が上記フロアトンネル部、サイドフレーム等の強度メンバ（エリア区画メンバ）によって拘束されているので、独立した振動系を形成し易く、狙い通りの２×１の振動モードを励起させる上で有利になっている。
【００１５】
また、上記振動モード調整フロアパネルは、車体前後方向に延びるフロアトンネル部、サイドフレーム及びサイドシルと、それらに交差して車幅方向に延びるクロスメンバとによって効果的に補強され、よって、自動車のボディ剛性や乗員保護性能を十分に確保することができる。
【００１６】
つまり、この発明は、自動車のボディ剛性や乗員保護性能を高めるための車体フロア補強構造を生かしつつ、それら補強部材（強度メンバ）によって区画されるエリアを利用して、２×１モードの振動により、２４０〜２６０Ｈｚのロードノイズを大幅に低減することができるフロアパネル構造を形成するようにしたものである。
【００１７】
そうして、上記振動モード調整フロアパネルは、その剛性が部分的に高められて上記２×１モードの定在波振動が２４０〜２６０Ｈｚで発生するように調整されている。
【００１８】
すなわち、上記エリアのフロアパネル全体をフラットパネル形状とする場合でも、その板厚を大きくして剛性を高くすれば、上記固有振動数を２４０〜２６０Ｈｚに調整することができる。しかし、それでは車体の重量増を招き、特に、フロアを構成するパネル全体を１枚の板材からプレス成形する場合には、車体の重量が大幅に増大してしまう。
【００１９】
そこで、本発明は、上記振動モード調整フロアパネルの剛性を部分的に高めるという手法を採用したものであり、具体的には、車体前後方向に並ぶ２つの面剛性が高くなった剛性調整部を備えるとともに、該各剛性調整部の周囲がフラットとなるように形成されている。従って、全体の板厚を高める必要がないから、車体重量の大きな増大を招くことなく、ロードノイズの低減を図ることができるようになる。また、当該フロアパネルの剛性を部分的に高めるという手法であるから、フロアパネルの設計において上記固有振動数を所期の値に調整することが容易である。剛性を部分的に高める上記剛性調整部としては、例えば、当該フロアパネルに部分的に凹部又は凸部を形成する、或いは部分的に板厚を大きくする、或いは部分的に別部材を結合するというものがある。
【００２０】
よって、当該フロアパネルは、面剛性が高くなった２つの剛性調整部の中心が腹となって２×１モードの振動を生ずることになる。また、剛性調整部の周囲が剛性の低いフラットに形成されていて、このフラット部分が上下に柔軟に変形するから、当該エリアのフロアパネルとその周囲のエリア区画メンバや他のエリアのフロアパネルとの間で振動が連成することが防止され、上記２×１モードの振動を生じさせる上で有利になっている。また、２つの剛性調整部の中間部も剛性の低いフラットに形成されることになるから、この中間フラット部が節となってその前側の部位と後側の部位とが互いに逆位相で振動し易くなる。つまり、上記２×１モードの振動を生じ易くなる。
【００２１】
この場合、例えば、剛性調整部とその周囲のフラット部とは同じ板厚にし、剛性調整部全体を下方へ窪んだ凹曲面又は上方へ突出した凸曲面にすればよい。また、この凹曲面又は凸曲面にビードを設けてさらに剛性を高める方向に調整することができる。
【００２２】
また、上記２×１モードの振動は長方形状のパネルであるときに生じ易い。そこで、本発明では、当該フロアパネルに、外部から振動が与えられたときに２×１モードで振動する略長方形状のパネル部（領域）を形成し、このパネル部の上記２×１モードでの固有振動数を２４０〜２６０Ｈｚとなるようにしたものである。
【００２３】
しかも、上記振動モード調整フロアパネルの周辺部には、上記略長方形状パネル部と上記フロアトンネル部、サイドシル、サイドフレーム及びクロスメンバのうちの少なくとも１つとの間で振動が連成することを抑制する構造ビードが設けられている。
【００２４】
すなわち、上記振動モード調整フロアパネルと、エリア区画メンバであるフロアトンネル部、サイドシル、サイドフレーム又はクロスメンバとは互いに別個の振動系を構成し、また、上記振動モード調整フロアパネルと他のエリアのフロアパネルとも互いに別個の振動系を構成している。しかし、これらフロアパネル及びエリア区画メンバは、各々の振動系を構成する要素同士が互いに連続し或いはその要素同士が互いに結合しているから、振動の連成を生じ易い。
【００２５】
そこで、本発明では、振動モード調整フロアパネルの周辺部に、上記略長方形状パネル部とエリア区画メンバとの間で振動が連成することを抑制する構造ビードを設け、そのことによって当該パネル部で固有振動数が２４０〜２６０Ｈｚである上記２×１モードの定在波振動が確実に生ずるようにしたものである。
【００２６】
この発明の利点は、当該フロアパネルにおける周辺部（２×１モード振動領域の外側のスペース）を上記連成防止用の構造ビードの形成に有効に利用できることにある。
【００２７】
すなわち、上記振動モード調整フロアパネルに上記２×１モードの振動を生ずるような略長方形状（特に横辺と縦辺の比が略１：２）の振動領域を確保するようにした場合、当該フロアパネルの周辺部に余分なスペースを生ずることが多い。このスペースは、単に余分なだけでなく、２×１モードの振動に不利になる。これに対して、余分なスペースを生じないように上記エリア区画メンバを配置することは車体強度確保等の面から一般には難しい。この問題が、本発明によれば、上記連成振動防止用の構造ビードを設けることによって解決され、しかも、スペースの有効利用が図れるものである。
【００２８】
この場合の構造ビードは、当該エリアの面剛性を上記振動領域（略長方形状パネル部）の周縁において不連続に変化させることになる。例えば、上記２×１モード振動の波の進行方向（なお、この場合は、定在波であるから、波長と振幅の等しい２つの波が互いに逆方向に進む状態となっている。）に直交して車体前後方向又は車幅方向に延びる断面Ｕ字状、断面Ｖ字状等の突条をプレス成形によって形成すればよい。
【００２９】
その場合、当該エリアは上記構造ビードを境として折れ曲がり易くなる、つまり、この構造ビードを境とする折り曲げについては曲げ剛性が低くなり、上記振動領域側とその外側（上記エリア区画メンバ）側との間では振動が伝わり難くなる。よって、上記振動の連成が避けられるものである。
【００３０】
さらに、上記剛性調整部と構造ビードとの間には、フラット部（低剛性部）が存在しており、このことで、上記略長方形状パネル部とその周囲の他の振動系との間で振動が連成することが防止され、理想的な２×１モードの振動を励起させることができる。すなわち、上記剛性調整部が、当該略長方形状パネル部周縁の剛性の不連続に変化する構造ビードに接近し過ぎると、そのことによって所定モードの振動の励起が阻害されるが、上記フラット部があるために理想的な２×１モードの振動を励起させる上で有利になっている。
【００３１】
請求項２に係る発明は、自動車のフロアが、車幅中央部を車体前後方向に延びるフロアトンネル部と、該車幅の両側部を車体前後方向に延びる左右のサイドシルと、該フロアトンネル部と左右のサイドシルとの中間部を車体前後方向に延びるサイドフレームと、車幅方向に延びるクロスメンバとによって複数のエリアに区画され、
上記複数のエリアのうちの少なくとも１つのエリアのフロアパネルは、周囲が上記フロアトンネル部、サイドシル、サイドフレーム又はクロスメンバによって拘束され、車体前後方向では２つの腹を生じ車幅方向では１つの腹を生ずる２×１モードの振動が発生し該２×１モードの固有振動数が２４０〜２６０Ｈｚとなるように振動モードを調整したフロアパネル構造とされたものであって、
上記振動モード調整フロアパネルは、車体前後方向に並ぶ２つの面剛性が高くなった剛性調整部を有し且つ該各剛性調整部の周囲がフラットとなった非長方形状フロアパネルであり、該非長方形状フロアパネルの周辺部に他の部分よりも面剛性が高くなった周辺剛性調整部が設けられることによって、該非長方形状フロアパネルに上記２×１モードの定在波振動が２４０〜２６０Ｈｚで発生する車体前後方向に長い略長方形状パネル部が形成され、
上記振動モード調整フロアパネルの周辺部には、上記略長方形状パネル部と上記フロア トンネル部、サイドシル、サイドフレーム及びクロスメンバのうちの少なくとも１つとの間で振動が連成することを抑制するように、当該フロアトンネル部、サイドシル、サイドフレーム及びクロスメンバのうちの少なくとも１つに沿って延びる構造ビードが形成され、該構造ビードと上記剛性調整部との間に上記フラットとなった部分が存することを特徴とする。
【００３２】
従って、この発明によれば、請求項１に係る発明と同様の作用効果が得られ、しかも、次の作用効果が得られる。
【００３３】
すなわち、上記エリアのフロアパネルが非長方形状であれば、上記２×１モードの振動を生じ難くなる。これに対して、フロアトンネル部、サイドシル、その他のエリア区画メンバの形状や配置を変更して該エリアのフロアパネルを上記２×１モードの振動を生じ易い形状にすることも考えられる。しかし、その場合は、車体を効果的に補強して、自動車のボディ剛性や乗員保護性能を十分に確保することが難しくなる。
【００３４】
そこで、本発明では、当該フロアパネルの周辺部の少なくとも一部に剛性調整部を設け、この周辺剛性調整部によって当該フロアパネルの振動領域を規制することにより、上記２×１モードの定在波振動が２４０〜２６０Ｈｚで発生する略長方形状パネル部を形成するようにしたものである。
【００３５】
請求項３に係る発明は、請求項２において、
上記周辺剛性調整部は構造ビードであることを特徴とする。
【００３６】
上記振動モード調整フロアパネルの上記略長方形状パネル部の横辺と縦辺との比は略１：２となるようにすることが好ましい。
【００３７】
すなわち、上記２×１モードの振動は横辺と縦辺との比が略１：２の長方形状のパネルで生じ易い。そこで、横辺と縦辺との比が略１：２の長方形状のパネル部（２×１モードの振動領域）を形成するようにしたものである。
【００３８】
この場合、当該フロアパネルの形状が長方形状であるか非長方形状を問わない。当該フロアパネルの形状が長方形状である場合でも、その長方形の横辺と縦辺の比が略１：２になっていないときは、当該フロアパネルの周辺部に剛性調整部を設けることによって横辺と縦辺との比が略１：２の長方形状のパネル部を形成することになる。
【００３９】
上記自動車のフロア構造において、
上記フロアのパネルは、上記フロアトンネル部を含めて上記左右のサイドシル間の全幅が１枚金属板からプレス成形によって形成され、
上記連成振動防止用の構造ビード及び上記周辺剛性調整部としての構造ビードは車幅方向に延びる構造ビードとすることが好ましい。
【００４０】
すなわち、上記フロアトンネル部を含めてフロアのパネルの全幅を１枚の金属板からプレス成形する場合、フロアトンネル部は基本的には張出し成形になり、そのとき材料が車幅方向に流れることになる。
【００４１】
そこで、上記構造ビードを車幅方向に延びるものとし、プレス成形時の材料の塑性流れが円滑になるようにしたものである。つまり、車体前後方向に延びる構造ビードであれば、該ビード部分がプレス成形時の材料の塑性流れを阻害し、成形不良を生じ易くなるが、車幅方向に延びる構造ビードとすることにより、プレス成形性が阻害されないようにしたものである。
【００４２】
上記振動モード調整フロアパネルが非長方形状であるときに、該フロアパネルに略長方形状パネル部を形成すべくその振動領域の幅（車幅方向の寸法）を規制する場合は、車幅方向に延びる複数の構造ビードを車体前後方向に間隔をおいて並べればよい。特に、これらビードの上記振動領域側の端の位置を車体前後方向に直線状に並ぶように揃えると、車体前後方向に長い長方形状パネル部（２×１モード振動領域）を形成することができる。
【００４３】
例えば、フロアトンネル部に隣接するエリアのフロアパネルを振動モード調整フロアパネルとする場合、該フロアパネルからフロアトンネルに跨るように車幅方向に延びる複数のビード前後方向に間隔をおいて設けて、その端部を上記２×１モード振動領域の境界線上に位置付けるようにすればよい。
【００４４】
上記振動モード調整フロアパネルは、自動車のフロントシート下の上記フロアトンネル部と上記サイドフレームとの間に設定されていることが好ましい。
【００４５】
この構成では、振動モード調整フロアパネルがフロントシートの下に配置されているから、このフロントシートに座る乗員に対する下方からのロードノイズが効果的に低減される。また、当該フロアパネルはフロントシート下に隠れるから、該フロントシートに座る乗員の足に対して２×１モードの振動が伝達することが避けられる。また、逆に、当該フロアパネルの２×１モードでの振動が乗員の足によって妨げられることがなくなり、放射音の低減に有利になる。
【００４６】
上記振動モード調整フロアパネルは、上記サイドフレームの両側に形成されていることが好ましい。
【００４７】
従って、サイドフレーム両側の車体前後方向に長いエリアを有効に利用して放射音の低減を図ることができる。
【００４８】
上記自動車のフロア構造において、
上記複数のエリアのうちフロアパネルを上記振動モード調整フロアパネル構造としたエリアを除く他のエリアのフロアパネルは、固有振動数が３００Ｈｚよりも高くなるように剛性を調整することができる。
【００４９】
すなわち、上記複数のエリアの全てを振動モード調整フロアパネル構造とすることもできるが、補強部材のレイアウト等の関係で有効な２×１モードの振動を生じさせることが難しいエリアを生ずることがある。そこで、そのようなエリアのフロアパネルについては固有振動数が３００Ｈｚよりも高くなるように剛性を調整し、３００Ｈｚ以下の外部振動に対する共振を避け、放射音の低減を図るものである。
【００５０】
上記フロア構造を備えた自動車のフロントサスペンションはダブルウィッシュボーン形式であることが好ましい。
【００５１】
上述の如く、振動モード調整フロアパネルは、２００〜３００Ｈｚの振動が入力したときの放射音低減効果が高いが、自動車ではサスペンションの共振によるロードノイズのピークが１６０Ｈｚ付近に現れる。このロードノイズは、マクファーソン・ストラット形式（以下、単にストラット形式という。）で顕著になる。それは、この形式の場合、上端が車体に連結されているダンパの下端がナックル・スピンドルにリジットに連結されていて、走行時にはナックル・スピンドルから前後・左右の振れがダンパを介して車体に伝わり易いためである。
【００５２】
そこで、フロントサスペンションをダブルウィッシュボーン形式とするものである。この形式の場合、ナックル・スピンドルの上下両端にアッパアーム及びロアアームがボールジョイントで連結され、ダンパの下端はアッパアーム又はロアアームにボールジョイントで連結されている。従って、ナックル・スピンドルからアッパアーム又はロアアーム介してダンパに入る前後・左右の揺れは該ダンパがその上端の車体取付部を支点として揺動することによって吸収され、車体には伝わりにくい。このため、上述の２００〜３００Ｈｚ付近のロードノイズが振動モード調整フロアパネルの２×１モードの振動によって抑制される一方、１６０Ｈｚ付近のロードノイズも低くなり、車室内の静粛性向上に有利になる。
【００５３】
【発明の効果】
以上のように、請求項１に係る発明によれば、自動車のフロアをフロアトンネル部、左右のサイドシル、サイドフレーム及びクロスメンバによって複数のエリアに区画し、この複数のエリアのうちの少なくとも１つエリアのフロアパネルを、周囲が上記フロアトンネル部、サイドシル、サイドフレーム又はクロスメンバによって拘束され、車体前後方向では２つの腹を生じ車幅方向では１つの腹を生ずる２×１モードの振動が発生し該２×１モードの固有振動数が２４０〜２６０Ｈｚとなるように振動モードを調整したフロアパネル構造とし、この振動モード調整フロアパネルは、上記２×１モードの定在波振動が２４０〜２６０Ｈｚで発生するように、車体前後方向に並ぶ２つの面剛性が高くなった剛性調整部を有し且つ該各剛性調整部の周囲がフラットとなるように形成された車体前後方向に長い略長方形状パネル部を備え、この振動モード調整フロアパネルの周辺部には、上記略長方形状パネル部と上記フロアトンネル部、サイドシル、サイドフレーム及びクロスメンバのうちの少なくとも１つとの間で振動が連成することを抑制するように、当該フロアトンネル部、サイドシル、サイドフレーム及びクロスメンバのうちの少なくとも１つに沿って延びる構造ビードが形成され、該構造ビードと上記剛性調整部との間に上記フラットとなった部分が存するから、車体の大きな重量増を招くことなく、また、エリア区画メンバの形状や配置を変更することなく、当該フロアパネルのスペースを有効に利用して、当該フロアパネルの２×１モード振動が他の振動系によって影響されることを排除することができ、自動車のボディ剛性や乗員保護性能を高めるための車体補強構造を生かしつつ、フロアの２４０〜２６０Ｈｚにおける音響放射効率を極めて低くすることができ、タイヤの空洞共鳴によるロードノイズを大幅に低下させることができる。
【００５４】
請求項２に係る発明によれば、自動車のフロアをフロアトンネル部、左右のサイドシル、サイドフレーム及びクロスメンバによって複数のエリアに区画し、この複数のエリアのうちの少なくとも１つエリアのフロアパネルを、周囲が上記フロアトンネル部、サイドシル、サイドフレーム又はクロスメンバによって拘束され、車体前後方向では２つの腹を生じ車幅方向では１つの腹を生ずる２×１モードの振動が発生し該２×１モードの固有振動数が２４０〜２６０Ｈｚとなるように振動モードを調整したフロアパネル構造とし、この振動モード調整フロアパネルは、車体前後方向に並ぶ２つの面剛性が高くなった剛性調整部を有し且つ該各剛性調整部の周囲がフラットとなった非長方形状フロアパネルであり、該非長方形状フロアパネルの周辺部に他の部分よりも面剛性が高くなった周辺剛性調整部が設けられ、該周辺剛性調整部によって、該非長方形状フロアパネルに上記２×１モードの定在波振動が２４０〜２６０Ｈｚで発生する車体前後方向に長い略長方形状パネル部が形成され、この振動モード調整フロアパネルの周辺部には、上記略長方形状パネル部と上記フロアトンネル部、サイドシル、サイドフレーム及びクロスメンバのうちの少なくとも１つとの間で振動が連成することを抑制するように、当該フロアトンネル部、サイドシル、サイドフレーム及びクロスメンバのうちの少なくとも１つに沿って延びる構造ビードが形成され、該構造ビードと上記剛性調整部との間に上記フラットとなった部分が存するから、請求項１に係る発明と同様の作用効果が得られ、しかも、上記振動モード調整フロアパネルが非長方形状であるときに、該フロアパネルにおける周辺部の少なくとも一部に他の部分よりも面剛性が高くなった剛性調整部を設けて上記略長方形状パネル部を形成するようにしたから、フロアトンネル部、その他のエリア区画メンバの形状や配置を変更することなく、上記２×１モードの振動を生じさせるようにすることができ、自動車のボディ剛性や乗員保護性能を高めながら、タイヤの空洞共鳴によるロードノイズを大幅に低下させる上で有利になる。
【００５５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基いて説明する。
【００５６】
図１は、本発明に係る放射音低減構造をフロアに適用した自動車のアンダーボディＢを示し、この自動車のアンダーボディＢは、車室の床部分を構成するフロントフロアパネル１と、このフロントフロアパネル１の車体後方の一段、高い位置に配設され、図示しないリヤシートが配置されるセンタフロアパネル２と、さらにそのセンタフロアパネル２よりも車体後方の一段、高い位置に配設されて、荷室の床部分を構成するリヤフロアパネル３とを備えている。また、前記フロントフロアパネル１の車体前側の端縁部には、車室とエンジンルームとを仕切るダッシュパネル４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、該ダッシュパネル４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５，５とフェンダエプロン６，６とが設けられている。
【００５７】
前記ダッシュパネル４の下側の部分は、下端側に向かうほど車体後方に位置するように傾斜する傾斜部４ａとされ、この傾斜部４ａにおける車幅方向の略中央位置には、フロントフロアパネル１のフロアトンネル部１１に対応するように、下方に開口する凹部が形成されている。また、前記一対のフロントサイドフレーム５，５は、それぞれ前記ダッシュパネル４の下端縁部から傾斜部４ａに沿って前方斜め上方に向かって延び、その傾斜部４ａの上縁付近でダッシュパネル４から離れて、そこからは略水平に車体前方に向かって延びている。この各フロントサイドフレーム５は、詳しくは図示しないが、車体前側の部分が、断面コ字状の２つの鋼板製部材を左右両側から組み合わせて、略矩形の閉断面を有する四角柱状にしたものであり、一方、各フロントサイドフレーム５の車体後側の部分は、図２にも示すように、断面コ字状の鋼板製部材をダッシュパネル４の傾斜部４ａに下方から重ね合わせて、略矩形の閉断面構造としたものである。
【００５８】
前記ダッシュパネル４の傾斜部４ａには、前記フロントサイドフレーム５の左右両側を挟むようにして下方から補強部材が取り付けられている。すなわち、図２に示すように、各フロントサイドフレーム５の車体外方側（図の左側）には、略Ｌ字状断面を有するトルクボックスメンバ７，７（図２には一方のみを示す）が配設されていて、この各トルクボックスメンバ７の車体内方側フランジ７ａがフロントサイドフレーム５に接合されるとともに、車体前側フランジ７ｂがダッシュパネル４の傾斜部４ａに接合されていて、この傾斜部４ａとトルクボックス７とにより車幅方向に延びる閉断面構造が構成されている。
【００５９】
また、左右一対のフロントサイドフレーム５，５の中間に挟まれるようにダッシュロワクロスメンバ８が配設されている。このダッシュロワクロスメンバ８は、略Ｌ字状断面を有する左右両側の部材９，９とそれらを連結する中間部材１０とを組み合わせてなり、左右両側の部材９，９の車体外方側フランジ９ａ，９ａがそれぞれフロントサイドフレーム５，５に接合されるとともに、中間部材１０の車体前側フランジ１０ａがダッシュパネル４の傾斜部４ａに接合されていて、この傾斜部４ａとダッシュロワクロスメンバ８とにより車幅方向に延びる閉断面構造が構成されている。
【００６０】
上記トルクボックス７，７及びダッシュロアクロスメンバ８を以下では便宜上Ｎｏ．１クロスメンバという。
【００６１】
前記フロントフロアパネル１は、図３にも示すように、所定厚（例えば、厚さ０．６５〜０．７ｍｍ）の鋼板をプレス成形してなり、車幅方向の略中央位置において上方に膨出するフロアトンネル部１１が車体前後方向に延びるように一体成形されたものである。また、フロントフロアパネル１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いて、このサイドボディの下端縁部を車体前後方向に延びる閉断面構造のサイドシル１２，１２（仮想線で示す）がスポット溶接等によりフロントフロアパネル１に接合される。すなわち、上記フロントフロアパネル１は、上記フロアトンネル部１１を含めて上記左右のサイドシル１２，１２間の全幅が１枚の金属板からプレス成形によって形成されている。
【００６２】
さらに、前記フロアトンネル部１１と各サイドシル１２，１２との中間には、それぞれ車体前後方向に延びるようにフロアサイドフレーム１３，１３が設けられている。この各フロアサイドフレーム１３は、前記フロントサイドフレーム５の後側の部分と同様に、断面コ字状の鋼板製部材をフロントフロアパネル１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たものである。図４に示すように、当該閉断面積を確保するために、フロントフロアパネル１のフロントサイドフレーム５に対応する部位には上方に突出する凸部１４が形成され、この凸部１４は該フロントフロアパネル１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。また、各フロアサイドフレーム１３，１３の前端部はそれぞれフロントサイドフレーム５，５の後端部に接続されている。
【００６３】
つまり、前記フロントフロアパネル１には、車体前後方向の補強構造として、中央のフロアトンネル部１１と左右両端側のサイドシル１２，１２とに加えて、フロアトンネル部１１とサイドシル１２との間の略中央にフロアサイドフレーム１３及び凸部１４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。
【００６４】
一方、車幅方向の補強構造としては、前記したように、フロントフロアパネル１の前縁部を補強するＮｏ．１クロスメンバ（トルクボックスメンバ７及びダッシュロワクロスメンバ８）がある。これに加えて、フロントフロアパネル１の車体前後方向略中央位置においてフロアトンネル部１１を跨ぐようにして車幅方向に延びるＮｏ．２クロスメンバ１５と、フロントフロアパネル１の後端縁部においてセンタフロアパネル２との継ぎ目に沿って車幅方向に延びるＮｏ．３クロスメンバ１６とが配設されている。前記Ｎｏ．２クロスメンバ１５は、下向きに開放するコ字状断面の部材をフロントフロアパネル１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１１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１２，１２に接合されるようになっている。
【００６５】
さらに、前記Ｎｏ．２クロスメンバ１５とＮｏ．３クロスメンバ１６との間には、フロントシートの取付座を兼用する補強部材１７が配設されている。すなわち、図１には左側のフロントシート１８のみを示すが、このフロントシート１８は、Ｎｏ．２クロスメンバ１５の上方からやや車体後方にずれて配置されるようになっていて、そのシートクッションの後端部付近に対応する位置に、フロアサイドフレーム１３からサイドシル１２に亘るように車幅方向に延びる補強部材１７が架設されている。そして、図示しないが、シートクッションの前側の２つの取付部材がＮｏ．２クロスメンバ１５に締結されるとともに、後側の２つの取付部材の一方が前記補強部材１７に締結され、また、他方はフロアトンネル部１１に締結される。このように、フロントシートの下方に配設した補強部材１７によって、自動車の側面衝突に対するフロントシート乗員の保護性能が高められている。
【００６６】
以上の構成により、上記フロントフロアパネル１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１１、フロアサイドフレーム１３，１３（凸部１４，１４）及びサイドシル１２，１２、並びに、各々車幅方向に延びる各クロスメンバ７，８，１５，１６によって略長方形状の若しくは長方形状に近い形状の８つのエリアに区画されている。
【００６７】
そうして、本願発明の特徴は、上記８つのエリアのうちの６つのエリアＳ１〜Ｓ３のフロアパネルを、それぞれ、所定周波数帯域（２４０〜２６０Ｈｚ）の振動入力、特に略２５０Ｈｚの振動入力に対して音響放射効率の低い特定の振動モードが励起される振動モード調整フロアパネル構造にしたことにある（以下、前記エリアＳ１〜Ｓ３を振動モード調整エリアともいう）。上記８つのエリアのうちの残り２つのエリアＳ４のフロアパネルは固有振動数が３００Ｈｚ以上となるようにその剛性が調整されている。
【００６８】
ここで、音響放射効率の低い振動モードについては、従来例の公報（特開平９−２０２２６９号）に詳しく説明されている。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、図５に一例を示すように、「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。
【００６９】
すなわち、同図(a)に示す「２×１＝２」の振動モードでは、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。また、同図(b)に示す「２×２＝４」の振動モードでは、パネル内の４つの部分からの放射音が互いに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。
【００７０】
そして、この実施形態では、上述の如くアンダボディＢの剛性を確保するために車体前後方向及び車幅方向にそれぞれ配置したフレームやクロスメンバ等の補強構造のレイアウトを生かしつつ、フロントフロアパネル１上の車体前後方向に長いエリアＳ１〜Ｓ３の各フロアパネルに、それぞれ、車体前後方向の定在波の腹が２つでかつ車幅方向の定在波の腹が１つとなる２×１モードの振動を励起させるようにしている。
【００７１】
より具体的には、前記図３に示すように、第１エリアＳ１，Ｓ１は、フロアトンネル部１１の左右両側においてそれぞれフロアサイドフレーム１３（及び凸部１４）、サイドシル１２、トルクボックスメンバ７及びＮｏ．２クロスメンバ１５により区画されている。そして、この第１エリアＳ１，Ｓ１のフロアパネルは、それらエリア区画メンバによって周縁が拘束されている。
【００７２】
第２エリアＳ２，Ｓ２は、前記第１エリアＳ１，Ｓ１の車体内方寄りに位置し、フロアトンネル部１１、フロアサイドフレーム１３（及び凸部１４）、ダッシュロワクロスメンバ８及びＮｏ．２クロスメンバ１５により区画されている。そして、この第２エリアＳ２，Ｓ２のフロアパネルは、それらエリア区画メンバによって周縁が拘束されている。
【００７３】
第３エリアＳ３，Ｓ３は、前記第２エリアＳ２，Ｓ２の車体後方に位置し、フロアトンネル部１１、フロアサイドフレーム１３（及び凸部１４）、ＮＯ．２クロスメンバ１５及びＮｏ．３クロスメンバ１６により区画されている。そして、この第３エリアＳ３，Ｓ３のフロアパネルは、それらエリア区画メンバによって周縁が拘束されている。この第３エリアＳ３，Ｓ３の車体外方には、上述の如くフロアサイドフレーム１３からサイドシル１２に亘る補強部材１７が架設されている。
【００７４】
そうして、前記各エリアＳ１〜Ｓ３のフロアパネルには、それぞれ、上記２×１モードの固有振動数が略２５０Ｈｚとなるようにその面剛性を調整すべく、略円形の２つの剛性調整部２０，２１が車体前後方向に並んで形成されている。
【００７５】
剛性調整部２０，２１は、互いに略同じ形状のものであり、当該エリアのフロアパネルの前部及び後部を略円形の凹曲面状に下方へ窪ませて（又は略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、各エリアにおけるフロアパネルの各剛性調整部２０，２１の周囲はフラットに形成されている。つまり、各剛性調整部２０，２１は周囲をフラット面で囲まれ、この両剛性調整部２０，２１間にもフラット面が形成されている。なお、各剛性調整部２０，２１には面剛性の調整と滑り止めとを兼ねた凹凸ラインが略十字状に現れている。
【００７６】
すなわち、前記のようにパネルに凹部等を形成して局部剛性を高めるようにした場合、図６に示すように窪みｄを深くするほど局部剛性が高くなって、固有振動数（共振周波数）が高くなる傾向があり、反対に窪みｄを浅くすれば、局部剛性が低下して固有振動数も低下する。従って、上記剛性調整部２０，２１の形状を適宜、変更することで、前記所定周波数帯域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、当該エリア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のである。
【００７７】
ところで、そのような共振現象において各エリアのフロアパネルの振動と他のエリアのフロアパネル又はエリア区画メンバ（フロアトンネル部１１、フロアサイドフレーム１３、凸部１４、サイドシル１２、各クロスメンバ７，８，１５，１６）の振動とが連成すると、前記の放射音のキャンセレーションが不十分なものとなり、放射音の低減効果が損なわれる虞れがある。従って、振動の連成が抑制されるようにすることが好ましい。
【００７８】
また、上記２×１モードの振動を起こすためには各エリアＳ１〜Ｓ３のフロアパネルに略長方形状のパネル部（振動領域）、特に横辺と縦辺との比が略１：２である長方形状のパネル部、例えば、横辺の長さが１５０ｍｍ、縦辺の長さが３００ｍｍである長方形状の、ないしは横辺の長さが２００ｍｍ、縦辺の長さが４００ｍｍである長方形状の振動領域を形成することが好ましい。
【００７９】
そこで、第１エリアＳ１のフロアパネルには、その前側縁部をトルクボックスメンバ７に沿って車幅方向に延びる構造ビード２２（剛性調整部）が形成されているとともに、後側縁部をＮｏ．２クロスメンバ１５に沿って車幅方向に延びる構造ビード２３（剛性調整部）が形成されている。また、第１エリアＳ１のフロアパネルの車幅方向の側縁部については、車体外方側がサイドシル１２により、また、車体内方側がフロアサイドフレーム１３によりそれぞれ拘束されている。特に、車体内方側についてはフロントフロアパネル１に上方に突出する凸部１４が設けられているので、この部分では面剛性が非常に大きく変化することになる。
【００８０】
従って、第１エリアＳ１のフロアパネルは、構造ビード２２，２３、サイドシル１２及びフロアサイドフレーム１３（及び凸部１４）によって振動する領域が略長方形状となるように規制されている、つまり略長方形状パネル部が形成されていることになる。この場合、構造ビード２２，２３は、当該エリアＳ１のフロアパネルに上記略長方形状パネル部を形成する働きをしているとともに、このパネル部とクロスメンバ７，１５との間で振動が連成することを防止する働きをしている。つまり、当該エリアに車幅方向に延びる構造ビード２２，２３を設けると、該エリアのフロアパネルはこのビード部分を折れ線として曲がり易くなるから、上記振動の連成を防止する上で有利になるものである。
【００８１】
さらに、上記略円形の剛性調整部２０，２１と、構造ビード２２，２３、サイドシル１２及びフロアサイドフレーム１３（凸部１４）との間には、所定幅（例えば１０ｍｍくらい）のフラット部（低剛性部）が残されており、このことで、上記略長方形状パネル部とその周囲の他の振動系との間で振動が連成することが防止され、理想的な２×１モードの振動を励起させることができる。すなわち、略円形の剛性調整部２０，２１が、当該略長方形状パネル部周縁の剛性の不連続に変化する部分に接近し過ぎると、そのことによって所定モードの振動の励起が阻害されるが、上記フラット部があるために理想的な２×１モードの振動を励起させる上で有利になっている。
【００８２】
尚、第１エリアＳ１には、水抜きのための孔部２４が設けられているが、これは、当該エリアＳ１におけるパネルの振動モードに悪影響を及ぼさないように配置されている。
【００８３】
第２エリアＳ２のフロアパネルは、エリア区画メンバの一つであるフロアトンネル部１１の裾幅の変化のために、第１エリアＳ１とは違って、エリア前部の幅が後部の幅よりも広い非長方形状に形成されている。そこで、この非長方形状フロアパネルに略長方形状パネル部（図３に２点鎖線で示す２×１モード振動領域Ｒ）が形成されるように、エリア前部の車体内方側には他の部分よりも面剛性が高くなった剛性調整部が設けられている。
【００８４】
すなわち、当該剛性調整部は、フロアトンネル部１１の側面と当該エリアＳ２のフロアパネルとに跨るように車幅方向に延び且つ前後に間隔をおいて設けられた複数のビード２５，２５，…によって構成されている。そうして、このビード２５，２５，…の車体外方側の端の位置は、当該エリアＳ２を車体前後方向に直線状に延びるライン（鎖線で示す振動領域Ｒのフロアトンネル部側のライン）上に並ぶように揃えられている。このラインは、当該エリアＳ２の後部におけるフロアトンネル部１１の裾の位置を通っている。
【００８５】
従って、当該エリアＳ２のフロアパネルは、フロアサイドフレーム１３（凸部１４）と、ビード２５，２５，…と、このビード群後方のフロアトンネル部１１の裾とによってその振動領域Ｒの幅（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規制されていることになる。
【００８６】
また、第２エリアＳ２のフロアパネル前後両縁部には、第１エリアＳ１と同様に、それぞれＮｏ．２クロスメンバ１５及びＮｏ．３クロスメンバ１６に沿って車幅方向に延びる構造ビード２２，２３が形成されている。この構造ビード２２，２３は、当該エリアＳ２の振動領域Ｒの長さを規制しているとともに、他の振動系との間で振動が連成することを防止している。
【００８７】
そうして、上記第２エリアＳ２の、上記略円形の剛性調整部２０，２１と、構造ビード２２，２３，２５、フロアトンネル部１１及びフロアサイドフレーム１３（凸部１４）との間には、第１エリアＳ１と同様に所定幅（例えば１０ｍｍくらい）のフラット部（低剛性部）が残されている。
【００８８】
さらに、前記第３エリアＳ３のフロアパネルについても、フロアトンネル部１１との境界部に前記第２エリアＳ２と同様に車幅方向に延びる複数のビード２５，２５が形成されている一方、車体外方側はフロアサイドフレーム１３によりしっかりと拘束されている。また、第３エリアＳ３のフロアパネルの前縁部はＮｏ．２クロスメンバ１５によって拘束されるとともに、フロントフロアパネル１に形成された段差部２６（剛性変更部）により面剛性が不連続に変化するようになっており、一方、後縁部はＮｏ．３クロスメンバ１６によってしっかりと拘束されている。加えて、この第３エリアＳ３においても、略円形の剛性調整部２０，２１とエリア境界部との間には所定幅（例え１０ｍｍくらい）のフラット部（低剛性部）が残されている。
【００８９】
また、第３エリアＳ３のフロアパネルは、フロントシート１８の下に配置されている。すなわち、車体上下方向から見て、第３エリアＳ３の少なくとも車体前側の境界部がフロントシート１８と重なるように配置されている。また、この第３エリアＳ３にも水抜きのための孔部２７が設けられているが、この孔部２７もパネルの振動モードに悪影響を及ぼさないように配置されている。
【００９０】
したがって、この実施形態に係る車体フロアパネルの放射音低減構造によると、フロアトンネル部１１、サイドシル１２及びフロアサイドフレーム１３、並びにクロスメンバ７，８，１５，１６によって区画された第１〜第３エリアＳ１〜Ｓ３のフロアパネルを、その面剛性の調整によって２×１モードの固有振動数が略２５０Ｈｚである振動モード調整パネル構造としたので、車体の補強性を損なうことなく、タイヤの空洞共鳴によるフロントフロアパネル１からの放射音を極めて低くして、ロードノイズを大幅に低減できる。
【００９１】
しかも、前記第１〜第３エリアＳ１〜Ｓ３のフロアパネル周辺部にビード２２，２３，２５や段差部２６を設けて、略長方形状の振動領域を形成し、また、他の振動系との間で振動が連成することを防止したので、狙い通りの２×１モードの振動を確実に励起させることができる。
【００９２】
図７は上述の振動モード調整フロアパネルを有する本発明パネルと、そのような振動モード調整フロアパネルを備えないフラットパネルとについて、音響放射特性を比較したテスト結果を示す。なお、本発明パネルは、図３に示すフロントフロアパネル１の破線Ａで囲む部分を切り取ったものである。テストは、各パネルの周縁を全周にわたって単純拘束し、各パネルに適宜の振動数で加振力Ｆを与えて音響放射パワーＰを測定するというものである。
【００９３】
同図によれば、本発明パネルでは、振動数２５０Ｈｚにおいて音響放射パワーがフラットパネルに比べて大きく低下している。この結果から、本発明パネルの振動モード調整エリアでは、２×１モードの振動が２５０Ｈｚ付近で生じていることを理解することができる。
【００９４】
また、第４エリアＳ４のフロアパネルについては、その固有振動数が３００Ｈｚ以上になるようにその面剛性を調整したので、タイヤの空洞共鳴による２５０Ｈｚ前後の外部振動に対する共振が避けられ、放射音が低減する。
【００９５】
つまり、この発明によれば、フロアパネルを十分に補強して自動車のボディ剛性や乗員保護性能を確保しながら、その補強構造に係るレイアウトを生かして、フロントフロアパネル１上に振動モード調整エリアＳ１〜Ｓ３を設定することで、車室内の静粛性を大幅に向上することができるものである。
【００９６】
（サスペンションについて）
図８（ａ）は、本実施形態に係る自動車のフロントサスペンションを概略図で示すものである。すなわち、このサスペンションは、ダブルウィッシュボーン形式のものであり、前輪３１のナックル・スピンドル３２の上下両端にアッパアーム３３及びロアアーム３４がボールジョイント３６，３６で連結され、ダンパ３５の下端はロアアーム３４にボールジョイント３６で連結されている。なお、ダンパ３５の上端は車体のタイヤハウスに連結されている。
【００９７】
図８（ｂ）は、上記ダブルウィッシュボーン形式との比較のために示すストラット形式のサスペンションを示す概略図である。前輪３１のナックル・スピンドル３２の下端にサスペンションアーム３３がボールジョイント３６で連結され、ダンパ３５の下端はナックル・スピンドル３２の上端にリジット（結合部を黒丸で表している。）に結合されている。なお、ダンパ３５の上端は車体のタイヤハウスに連結されている。
【００９８】
上記図８（ａ），（ｂ）から明らかなように、ストラット形式の場合、ダンパ３５の下端がナックル・スピンドル３２にリジットに連結されているから、走行時にはナックル・スピンドル３２から前後・左右の振れがダンパ３５を介して車体に伝わり易い。これに対して、ダブルウィッシュボーン形式の場合、ダンパ３５の下端はロアアーム３４にボールジョイント３６で連結されているから、ナックル・スピンドル３２からロアアーム３４を介してダンパ３５に入る前後・左右の揺れは該ダンパ３５がその上端の車体取付部を支点として揺動することによって吸収され、車体には伝わりにくい。
【００９９】
従って、このように本実施形態の場合は、フロントサスペンションをダブルウィッシュボーン形式としたから、サスペンションの共振による１６０Ｈｚ付近のロードノイズも低くなり、車室内の静粛性向上に有利になる。
【０１００】
（他の実施形態）
本願発明の構成は前記実施形態のものに限定されず、それ以外の種々の構成をも包含するものである。すなわち、フロントフロアパネル１に設定した振動モード調整エリアＳ１〜Ｓ３において、その固有振動数の調整のための設けた剛性調整部２０，２１は、その一方を凹曲面とし、他方を凸曲面とすることができるが、その両方を共に凹曲面として、或いはその両方を凸曲面としてもよい。
【０１０１】
また、上記エリアＳ１〜Ｓ３には、凹曲面や凸曲面に代えて、ビードや凸条を設けることによっても、固有振動数を調整することができる。
【０１０２】
さらに、前記の凹曲面、凸曲面、或いは構造ビード等によってパネルの面剛性分布を変更するのではなく、パネルに別の部材を貼り付けて局所的に面密度分布を変更することによっても、共振周波数を調整することができる。
【０１０３】
さらにまた、パネルに制振材を添付することにより他の振動モードを抑制することもロードノイズの低減に効果があり、この場合にはパネルの振動レベルそのものが低下して、放射音量が全体的に小さくなるので、このことによっても車室内の静粛性が向上する。
【０１０４】
また、前記実施形態では、第１〜第３のエリアＳ１〜Ｓ３のフロアパネルを振動モード調整フロアパネル構造としているが、これに限らず、エリアＳ１〜Ｓ３のうちのいずれか１つのみ、又は任意の２つのみについて振動モード調整フロアパネル構造を採用するようにしてもよい。或いは、反対に、第１〜第３のエリアＳ１〜Ｓ３だけでなく、第４エリアＳ４にも振動モード調整フロアパネル構造を採用するようにしてもよい。
【０１０５】
さらに、前記実施形態では、第１〜第３のエリアＳ１〜Ｓ３を、いずれも、タイヤの空洞共鳴に起因する２５０Ｈｚ付近の振動に対して２×１の振動モードとなるようにしているが、これに限らず、前記エリアＳ１〜Ｓ３のいずれかのフロアパネルはその固有振動数を別の周波数帯域に合わせるようにしてもよい。例えば、第１及び第２のエリアＳ１，Ｓ２の２×１モードの固有振動数を２５０Ｈｚ付近となるようにし、第３エリアＳ３については別の周波数帯域に合わせるというように、各エリアにおいて２×１の振動モードを励起させる振動の周波数帯域を別々に設定するようにしてもよい。
【０１０６】
また、前記実施形態では、２×１モードの振動を生ずるフロアパネルの固有振動数を２５０Ｈｚ付近に調整したが、２００〜３００Ｈｚの範囲における他の振動数帯域に調整してもよく、或いは、当該自動車の頻繁に利用される車速域と装着されるタイヤの種類とによって定まるタイヤの空洞共鳴周波数に略一致するように調整してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係る自動車のアンダボディの斜視図である。
【図２】 ダッシュパネルに取り付けられるトルクボックスメンバ及びダッシュロワクロスメンバの斜視図である。
【図３】 フロントフロアパネルの拡大斜視図である。
【図４】 サイドフレームの構成を示す図３のIV-IV線における断面図である。
【図５】 振動モード調整領域における放射音のキャンセレーションの概念図である。
【図６】 パネルに形成した凹部の深さと共振周波数との関係を示すグラフ図である。
【図７】 本発明パネルとフラットパネルとの音響放射特性を比較したグラフ図である。
【図８】 ダブルウィッシュボーン形式及びサスペンションとストラット形式のサスペンションの概略図である。
【符号の説明】
Ｓ１〜Ｓ３ 振動モード調整エリア（フロアパネル）
１ フロントフロアパネル
４ ダッシュパネル
７ トルクボックスメンバ（クロスメンバ）
８ ダッシュロワクロスメンバ
１１ フロアトンネル部
１２ サイドシル
１３ サイドフレーム
１５ Ｎｏ．２クロスメンバ（剛性部材）
１６ Ｎｏ．３クロスメンバ（剛性部材）
１７ 補強部材
２０，２１ 剛性調整部
２２，２３，２５ 構造ビード（剛性調整部）
２６ 段差部（剛性変更部）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  The present invention relates to a structure of a vehicle body floor panel and a vehicle having the vehicle body floor panel, and in particular, excites vibration in a specific mode having low acoustic radiation efficiency with respect to vibration input in a predetermined frequency band that causes road noise. It is what I did.
[0002]
[Prior art]
  Noise in the passenger compartment, that is, road noise, caused by cavity resonance of the tire and resonance of the suspension while the automobile is running is a problem. In general, a road noise peak due to tire cavity resonance appears in a predetermined frequency range of 200 to 300 Hz, and a road noise peak due to suspension resonance appears around 160 Hz. Therefore, various anti-vibration and sound-proofing measures have been taken on various parts of the vehicle body, centering on the floor panel, which is one of road noise sources.
[0003]
  For example, the surface rigidity is increased by forming a large number of beads on the floor panel or increasing the panel thickness, thereby shifting the natural frequency to a high band higher than 300 Hz. That is, road noise is reduced by preventing the floor panel from resonating in the vicinity of 160 Hz due to resonance of the suspension or in the cavity resonance frequency band of the tire. In the case of this method, since vibration in the high frequency range becomes a problem this time, measures such as attaching a sound absorbing material for absorbing high frequency sound to the floor panel are required.
[0004]
  However, when many sound absorbing materials are used, the material cost increases and the weight of the vehicle body increases.
[0005]
  On the other hand, the inventors of the present application pay attention to the fact that the radiated sound from the vibrating panel varies greatly depending on the vibration mode, and the vibration mode with low acoustic radiation efficiency is excited in a predetermined frequency band that causes road noise. It is proposed to set the shape of the floor panel, the constraint conditions, and so on. The content of this proposal is described in JP-A-9-202269.
[0006]
  That is, when the vibration modes of “n × m = even number” are set, where n and m are the number of antinodes of standing waves excited respectively in the vertical and horizontal directions of the substantially square panel, the adjacent antiphase portions in the panel Radiated sound from each other cancels each other and is reduced. As shown in FIG. 5B, the acoustic radiation efficiency is the lowest particularly in the vibration mode of “2 × 2 mode”.
[0007]
  Therefore, in the radiated sound reduction structure for a vehicle body panel described in the above-mentioned publication, a substantially square area (vibration mode adjustment area) is set on each of the left and right sides of the floor tunnel in the vehicle body floor panel. The panel surface stiffness distribution is adjusted so as to be in the “2 × 2 mode”. In this way, even if vibrations in a predetermined frequency band due to tire cavity resonance, suspension resonance, etc. are input and the floor panel resonates, the road noise caused by that is sufficiently suppressed, and the vehicle interior is quiet. Can improve the performance.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
  By the way, as described above, the frequency band causing road noise is roughly determined, and an area in which vibration of “2 × 2 mode” is excited with respect to the vibration input in this band is set. The floor panel must have a large flat surface.
[0009]
  However, generally, a floor tunnel portion extending in the longitudinal direction of the vehicle body is formed on the vehicle body floor panel, and strength members such as side frames, side sills, and cross members are coupled. These are extremely important from the viewpoint of securing the vehicle body rigidity and improving the handling stability, and improving the protection performance of the occupant in the event of a collision, so their dimensions, shape and layout will change significantly. I can't. For this reason, even if the floor panel structure that excites the vibration of the “2 × 2 mode” is applied to the body of an automobile, it is difficult to actually realize a wide flat surface because it cannot be secured.
[0010]
  The present invention has been made in view of such a point, and the object of the present invention is to adjust the vibration mode in the floor panel while taking advantage of the layout of the floor tunnel portion, side frame, etc. in the body floor panel of the automobile. The area is set to ensure both body rigidity and safety while reducing road noise by adjusting the vibration mode.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
  In order to achieve the above object, the present invention provides an area that is long in the longitudinal direction of the vehicle body of a floor panel defined by a floor tunnel portion and various strength members. 2 × 1 mode vibration is generated, and the natural frequency of the 2 × 1 mode is adjusted so as to be effective for reducing road noise due to the cavity resonance of the tire.
[0012]
  That is, according to the first aspect of the present invention, an automobile floor has a floor tunnel portion extending in the vehicle longitudinal direction at the vehicle width center portion, left and right side sills extending in the vehicle longitudinal direction at both sides of the vehicle width, and the floor tunnel. The vehicle is partitioned into a plurality of areas by a side frame extending in the vehicle longitudinal direction and a cross member extending in the vehicle width direction.And
  Floor panel of at least one of the plurality of areasIsThe periphery is constrained by the floor tunnel portion, the side sill, the side frame, or the cross member, and 2 × 1 mode vibration is generated in which two bellies are generated in the vehicle longitudinal direction and one belly is generated in the vehicle width direction. A floor panel structure in which the vibration mode is adjusted so that the natural frequency of the mode is 240 to 260 Hz;Which has been
The vibration mode adjusting floor panel includes two rigidity adjusting portions arranged in the longitudinal direction of the vehicle body so that the standing wave vibration of the 2 × 1 mode is generated at 240 to 260 Hz, and the respective surface rigidity is increased. Provided with a substantially rectangular panel section that is long in the longitudinal direction of the vehicle body so that the periphery of the rigidity adjustment section is flat,
In the periphery of the vibration mode adjusting floor panel, vibration is prevented from being coupled between the substantially rectangular panel portion and at least one of the floor tunnel portion, the side sill, the side frame, and the cross member. A structural bead extending along at least one of the floor tunnel portion, the side sill, the side frame, and the cross member, and the flat portion exists between the structural bead and the rigidity adjusting portion.It is characterized by that.
[0013]
  In the present invention, when a vibration of 240 to 260 Hz is input from the outside to the floor panel, a vibration of 2 × 1 mode is generated in the floor panel in which the vibration mode is adjusted. That is, in the floor panel, two portions adjacent to each other in the longitudinal direction of the vehicle body vibrate in opposite phases and with the same amplitude, so that the acoustic radiation efficiency is extremely low, and the road noise at 240 to 260 Hz is greatly reduced. can do.
[0014]
  Further, since the periphery of the vibration mode adjusting floor panel is constrained by strength members (area partition members) such as the floor tunnel portion and side frames, it is easy to form an independent vibration system, and 2 × as intended. This is advantageous for exciting one vibration mode.
[0015]
  The vibration mode adjusting floor panel is effectively reinforced by a floor tunnel portion, side frames and side sills extending in the longitudinal direction of the vehicle body, and a cross member extending in the vehicle width direction so as to intersect with them. Sufficient rigidity and passenger protection performance can be secured.
[0016]
  In other words, the present invention makes use of an area defined by these reinforcing members (strength members) by utilizing vibrations in 2 × 1 mode while making use of a vehicle body floor reinforcing structure for enhancing the body rigidity and occupant protection performance of an automobile. , A floor panel structure capable of greatly reducing road noise of 240 to 260 Hz is formed.
[0017]
  Then,The vibration mode adjusting floor panel is adjusted so that its rigidity is partially increased and the 2 × 1 mode standing wave vibration is generated at 240 to 260 Hz.The
[0018]
  That is, even when the entire floor panel in the area is formed into a flat panel shape, the natural frequency can be adjusted to 240 to 260 Hz if the plate thickness is increased to increase the rigidity. However, this causes an increase in the weight of the vehicle body, and particularly when the entire panel constituting the floor is press-molded from a single plate material, the weight of the vehicle body is greatly increased.
[0019]
  Therefore, the present invention employs a technique of partially increasing the rigidity of the vibration mode adjusting floor panel.Specifically, it includes two rigidity adjusting portions with high surface rigidity arranged in the longitudinal direction of the vehicle body, and the periphery of each rigidity adjusting portion is formed to be flat.Therefore, since it is not necessary to increase the overall plate thickness, road noise can be reduced without causing a significant increase in the weight of the vehicle body. Further, since the technique is to partially increase the rigidity of the floor panel, it is easy to adjust the natural frequency to an expected value in the design of the floor panel. Partially increase rigidityAbove rigidity adjustment partFor example, there is a method in which a concave or convex portion is partially formed on the floor panel, a plate thickness is partially increased, or another member is partially joined.
[0020]
  Therefore,In the floor panel, the center of the two rigidity adjusting portions having high surface rigidity becomes antinode, and vibration of 2 × 1 mode is generated. Also, since the periphery of the rigidity adjusting portion is formed in a flat with low rigidity, and the flat portion is flexibly deformed up and down, the floor panel of the area and the surrounding area partition members and floor panels of other areas Are prevented from being coupled with each other, and this is advantageous in generating the 2 × 1 mode vibration. In addition, since the intermediate part of the two rigidity adjusting parts is also formed in a flat with low rigidity, the intermediate flat part becomes a node and the front part and the rear part vibrate in opposite phases. It becomes easy. That is, the 2 × 1 mode vibration is likely to occur.
[0021]
  In this case, for example, the rigidity adjusting portion and the surrounding flat portion may have the same plate thickness, and the entire rigidity adjusting portion may be a concave curved surface that is depressed downward or a convex curved surface that protrudes upward. Moreover, it can adjust in the direction which provides a bead in this concave curved surface or a convex curved surface, and raises rigidity further.
[0022]
  Also,The 2 × 1 mode vibration is likely to occur when the panel is rectangular. Therefore, in the present invention, a substantially rectangular panel portion (region) that vibrates in the 2 × 1 mode when vibration is applied from the outside is formed on the floor panel, and the 2 × 1 mode of the panel portion is formed. The natural frequency is 240 to 260 Hz.
[0023]
Moreover,In the periphery of the vibration mode adjusting floor panel, vibration is suppressed from coupling between the substantially rectangular panel portion and at least one of the floor tunnel portion, the side sill, the side frame, and the cross member.A structural bead is provided.
[0024]
  That is, the vibration mode adjustment floor panel and the floor tunnel portion, side sill, side frame, or cross member that are area partition members constitute a separate vibration system, and the vibration mode adjustment floor panel and other areas The floor panel also constitutes a separate vibration system. However, these floor panels and area partition members are susceptible to vibration coupling because the elements constituting each vibration system are continuous with each other or the elements are coupled to each other.
[0025]
  Therefore, in the present invention, vibration is suppressed from being coupled between the substantially rectangular panel portion and the area partition member in the peripheral portion of the vibration mode adjusting floor panel.Structural beadAs a result, the 2 × 1 mode standing wave vibration having a natural frequency of 240 to 260 Hz is surely generated in the panel section.
[0026]
  The advantage of the present invention is that the periphery of the floor panel (the space outside the 2 × 1 mode vibration region) is used for preventing the coupling.Structural beadIt can be used effectively for the formation of
[0027]
  That is, when a vibration region of a substantially rectangular shape (particularly the ratio of the horizontal side to the vertical side is about 1: 2) that generates the vibration of the 2 × 1 mode is secured on the vibration mode adjustment floor panel, Often, extra space is created around the perimeter of the floor panel. This space is not only extra, but also detrimental to 2 × 1 mode vibration. On the other hand, it is generally difficult to arrange the area partition members so as not to create an extra space from the viewpoint of securing the vehicle body strength. According to the present invention, this problem isStructural beadBy solving this problem, the space can be used effectively.
[0028]
  In this caseStructural beadIs to change the surface rigidity of the area discontinuously at the periphery of the vibration region (substantially rectangular panel portion).Become. For example, it is orthogonal to the traveling direction of the 2 × 1 mode vibration wave (in this case, since it is a standing wave, two waves having the same wavelength and amplitude travel in opposite directions). Extending in the vehicle longitudinal direction or the vehicle width directionBreakProjections such as U-shaped surfaces and V-shaped cross sectionsArticleWhat is necessary is just to form by press molding.
[0029]
  In that case, the area is easy to bend at the boundary of the structural bead, that is, the bending rigidity is low for the bending at the boundary of the structural bead, and the vibration area side and the outer side (the area partition member) side are reduced. It is difficult to transmit vibration between the two. Therefore, coupling of the vibrations can be avoided.
[0030]
In addition, a flat portion (low-rigidity portion) exists between the rigidity adjusting portion and the structural bead, and thus, between the substantially rectangular panel portion and other vibration systems around it. It is possible to prevent vibrations from being coupled and to excite ideal 2 × 1 mode vibrations. That is, if the rigidity adjusting portion is too close to the structural bead that changes in the discontinuity of the rigidity of the substantially rectangular panel portion, excitation of vibration in a predetermined mode is hindered by this, but the flat portion is Therefore, it is advantageous in exciting the ideal 2 × 1 mode vibration.
[0031]
According to a second aspect of the present invention, there is provided a vehicle floor including a floor tunnel portion extending in the vehicle longitudinal direction at the vehicle width center portion, left and right side sills extending in the vehicle longitudinal direction at both sides of the vehicle width, and the floor tunnel portion. The middle part between the left and right side sills is partitioned into a plurality of areas by a side frame extending in the vehicle longitudinal direction and a cross member extending in the vehicle width direction,
The floor panel of at least one of the plurality of areas is constrained by the floor tunnel portion, side sill, side frame, or cross member, and produces two bellies in the vehicle longitudinal direction, and one belly in the vehicle width direction. And a floor panel structure in which the vibration mode is adjusted so that the natural frequency of the 2 × 1 mode is 240 to 260 Hz.
The vibration mode adjustment floor panel is a non-rectangular floor panel having two rigidity adjustment portions arranged in the longitudinal direction of the vehicle body and having a high rigidity, and the periphery of each rigidity adjustment portion is flat. The 2 × 1 mode standing wave vibration is generated in the non-rectangular floor panel at 240 to 260 Hz by providing a peripheral rigidity adjusting portion having a higher surface rigidity than the other parts in the peripheral portion of the flat floor panel. A substantially rectangular panel portion that is long in the longitudinal direction of the vehicle body is formed,
In the periphery of the vibration mode adjustment floor panel, the substantially rectangular panel portion and the floor At least one of the floor tunnel portion, the side sill, the side frame, and the cross member is configured to suppress vibration coupling with at least one of the tunnel portion, the side sill, the side frame, and the cross member. A structural bead extending along the surface is formed, and the flat portion exists between the structural bead and the rigidity adjusting portion.
[0032]
Therefore, according to this invention, the same effect as that of the invention according to claim 1 can be obtained, and the following effect can be obtained.
[0033]
That is, if the floor panel in the area is non-rectangular, the vibration in the 2 × 1 mode is difficult to occur. On the other hand, it is also conceivable to change the shape and arrangement of the floor tunnel portion, side sill, and other area partition members so that the floor panel in the area is likely to generate the 2 × 1 mode vibration. However, in that case, it becomes difficult to effectively reinforce the vehicle body and sufficiently ensure the vehicle body rigidity and occupant protection performance.
[0034]
Therefore, in the present invention, a rigidity adjusting portion is provided in at least a part of the peripheral portion of the floor panel, and the vibration region of the floor panel is regulated by the peripheral rigidity adjusting portion, so that the standing wave of the 2 × 1 mode is provided. A substantially rectangular panel portion in which vibration is generated at 240 to 260 Hz is formed.
[0035]
  The invention according to claim 3 is the invention according to claim 2,
The peripheral stiffness adjusting portion is a structural bead.
[0036]
the aboveVibration mode adjustment floor panelofRatio of horizontal side to vertical side of the substantially rectangular panelIsTo be approximately 1: 2.Is preferred.
[0037]
  That is, the 2 × 1 mode vibration is likely to occur in a rectangular panel having a horizontal to vertical ratio of approximately 1: 2. Therefore, a rectangular panel portion (2 × 1 mode vibration region) having a ratio of horizontal side to vertical side of approximately 1: 2 is formed.
[0038]
  In this case, the floor panel may be rectangular or non-rectangular. Even if the shape of the floor panel is rectangular, if the ratio of the horizontal side to the vertical side of the rectangle is not about 1: 2, the horizontal adjustment can be performed by providing a rigidity adjusting unit on the periphery of the floor panel. A rectangular panel portion having a side to vertical side ratio of approximately 1: 2 is formed.
[0039]
  the aboveIn the automobile floor structure,
  The floor panel is formed by press-molding the entire width between the left and right side sills including the floor tunnel portion from a single metal plate.And
The structural bead for preventing the combined vibration and the structural bead as the peripheral stiffness adjusting portion areStructural bead extending in the vehicle width directionIt is preferable that
[0040]
  That is, when the entire width of the floor panel including the floor tunnel portion is press-formed from a single metal plate, the floor tunnel portion is basically stretched and the material flows in the vehicle width direction at that time. Become.
[0041]
  So, aboveStructural beadExtends in the vehicle width directionthingThus, the plastic flow of the material during press molding is made smooth. That is,carIf it is a structural bead that extends in the longitudinal direction of the body, the bead portion hinders the plastic flow of the material during press molding, and it tends to cause molding failure. However, by forming a structural bead that extends in the vehicle width direction, press formability Is designed not to be disturbed.
[0042]
  When the vibration mode adjusting floor panel is non-rectangular, when the width of the vibration area (dimension in the vehicle width direction) is restricted to form a substantially rectangular panel portion on the floor panel, A plurality of extending structural beads may be arranged at intervals in the longitudinal direction of the vehicle body. In particular, when the positions of the ends of the beads on the vibration region side are aligned in a straight line in the longitudinal direction of the vehicle body, a rectangular panel portion (2 × 1 mode vibration region) that is long in the longitudinal direction of the vehicle body can be formed. .
[0043]
  For example, when the floor panel in the area adjacent to the floor tunnel portion is a vibration mode adjustment floor panel, a plurality of beads extending in the vehicle width direction so as to straddle the floor tunnel from the floor panel are provided at intervals in the front-rear direction. The end portion may be positioned on the boundary line of the 2 × 1 mode vibration region.
[0044]
  the aboveThe vibration mode adjustment floor panel is set between the floor tunnel and the side frame under the front seat of the automobile.Is preferred.
[0045]
  In this configuration, since the vibration mode adjustment floor panel is disposed under the front seat, road noise from below on the passenger sitting on the front seat is effectively reduced. Further, since the floor panel is hidden under the front seat, it is possible to avoid the transmission of 2 × 1 mode vibration to the occupant's foot sitting on the front seat. On the contrary, the vibration of the floor panel in the 2 × 1 mode is not hindered by the passenger's feet, which is advantageous in reducing the radiated sound.
[0046]
  the aboveThe vibration mode adjustment floor panel must be formed on both sides of the side frame.Is preferred.
[0047]
  Therefore, it is possible to effectively reduce the radiated sound by effectively using the long area in the longitudinal direction of the vehicle body on both sides of the side frame.
[0048]
  the aboveIn the automobile floor structure,
  The floor panels in other areas except the area where the floor panel has the vibration mode adjustment floor panel structure among the plurality of areas are rigid so that the natural frequency is higher than 300 Hz.Can be adjusted.
[0049]
  That is, although all of the plurality of areas may have a vibration mode adjustment floor panel structure, there may be an area where it is difficult to generate effective 2 × 1 mode vibration due to the layout of the reinforcing members. . Therefore, the rigidity of the floor panel in such an area is adjusted so that the natural frequency is higher than 300 Hz, avoiding resonance with external vibration of 300 Hz or less, and reducing radiated sound.PlanIs.
[0050]
  the aboveCar with floor structureofFront suspensionIsMust be double wishbone formatIs preferred.
[0051]
  As described above, the vibration mode adjusting floor panel has a high effect of reducing radiated sound when vibration of 200 to 300 Hz is input, but in automobiles, a peak of road noise due to suspension resonance appears around 160 Hz. This road noise becomes prominent in the McPherson strut format (hereinafter simply referred to as the strut format). In this type, the lower end of the damper whose upper end is connected to the vehicle body is rigidly connected to the knuckle / spindle, and during running, vibrations from the front / rear / left / right from the knuckle / spindle are easily transmitted to the vehicle body via the damper. Because.
[0052]
  Therefore,Front suspension with double wishbone typeDoIs. In this type, an upper arm and a lower arm are connected to the upper and lower ends of the knuckle spindle by a ball joint, and a lower end of the damper is connected to the upper arm or the lower arm by a ball joint. Therefore, the forward / backward / left / right swings entering the damper from the knuckle / spindle via the upper arm or the lower arm are absorbed by the swing of the damper with the vehicle body mounting portion at the upper end as a fulcrum, and are not easily transmitted to the vehicle body. For this reason,The road noise in the vicinity of 200 to 300 Hz is suppressed by the 2 × 1 mode vibration of the vibration mode adjustment floor panel, while the road noise in the vicinity of 160 Hz is also reduced, which is advantageous for improving the quietness in the passenger compartment.
[0053]
【The invention's effect】
  As described above, according to the first aspect of the invention, the floor of the automobile is divided into a plurality of areas by the floor tunnel portion, the left and right side sills, the side frames, and the cross member, and at least one of the plurality of areas. The area of the floor panel is constrained by the floor tunnel, side sill, side frame, or cross member, generating 2x1 vibrations in the vehicle longitudinal direction and 1 belly in the vehicle width direction. And a floor panel structure in which the vibration mode is adjusted so that the natural frequency of the 2 × 1 mode is 240 to 260 Hz.The vibration mode adjusting floor panel has two rigidity adjusting portions arranged in the longitudinal direction of the vehicle body so that the standing wave vibration of the 2 × 1 mode is generated at 240 to 260 Hz, and A substantially rectangular panel portion that is long in the longitudinal direction of the vehicle body is formed so that the periphery of each rigidity adjustment portion is flat. The substantially rectangular panel portion and the floor tunnel are provided around the vibration mode adjustment floor panel. Along the at least one of the floor tunnel portion, the side sill, the side frame, and the cross member so as to suppress vibration coupling with at least one of the portion, the side sill, the side frame, and the cross member. A structural bead extending and a flat portion exists between the structural bead and the rigidity adjusting portion. The floor panel's 2 × 1 mode vibration is influenced by other vibration systems by effectively using the space of the floor panel without causing an increase in volume and without changing the shape and arrangement of the area partition members. Can be eliminated,While making use of the vehicle body reinforcement structure for enhancing the body rigidity and occupant protection performance of automobiles, the acoustic radiation efficiency of the floor at 240 to 260 Hz can be extremely lowered, and road noise due to tire cavity resonance can be greatly reduced. it can.
[0054]
  According to the invention of claim 2,The floor of the automobile is partitioned into a plurality of areas by a floor tunnel portion, left and right side sills, side frames and cross members, and the floor panel of at least one of the plurality of areas is surrounded by the floor tunnel portion, the side sills, Constrained by a side frame or a cross member, 2 × 1 mode vibration is generated in which two antinodes occur in the vehicle longitudinal direction and one antinode in the vehicle width direction, and the natural frequency of the 2 × 1 mode is 240 to 260 Hz. The vibration mode adjustment floor panel has two rigidity adjustment parts with increased surface rigidity arranged in the longitudinal direction of the vehicle body, and the periphery of each rigidity adjustment part is flat. The non-rectangular floor panel has a higher surface rigidity than the other parts in the periphery of the non-rectangular floor panel. A substantially rectangular panel that is long in the longitudinal direction of the vehicle body, in which the 2 × 1 mode standing wave vibration is generated at 240 to 260 Hz on the non-rectangular floor panel is provided. The vibration mode adjusting floor panel is coupled with vibration between the substantially rectangular panel portion and at least one of the floor tunnel portion, the side sill, the side frame, and the cross member. A structural bead extending along at least one of the floor tunnel portion, the side sill, the side frame, and the cross member is formed, and the flat and the structural bead are arranged between the structural bead and the rigidity adjusting portion. Therefore, the same effects as the invention according to claim 1 can be obtained,When the vibration mode adjusting floor panel has a non-rectangular shape, a rigidity adjusting portion having higher surface rigidity than other portions is provided on at least a part of the peripheral portion of the floor panel, and the substantially rectangular panel portion is Since it is formed, it is possible to generate the vibration of the 2 × 1 mode without changing the shape and arrangement of the floor tunnel part and other area partition members, and the vehicle body rigidity and passenger protection. This is advantageous for significantly reducing road noise due to tire cavity resonance while improving performance.
[0055]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
  Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0056]
  FIG. 1 shows an underbody B of an automobile in which a radiated sound reducing structure according to the present invention is applied to a floor. The underbody B of the automobile includes a front floor panel 1 constituting a floor portion of a passenger compartment, and the front floor. A center floor panel 2 is disposed at a higher position on the rear side of the vehicle body than the panel 1 and a rear seat (not shown) is disposed. And a rear floor panel 3 constituting a floor portion of the room. Further, the lower edge of the dash panel 4 that partitions the vehicle compartment and the engine room is joined to the edge of the front floor panel 1 on the vehicle body front side by spot welding or the like. A pair of front side frames 5 and 5 and fender aprons 6 and 6 are provided so as to surround the left and right sides of the engine room.
[0057]
  The lower portion of the dash panel 4 is an inclined portion 4a that is inclined so as to be positioned at the rear of the vehicle body toward the lower end side. The front floor panel 1 is positioned at a substantially central position in the vehicle width direction of the inclined portion 4a. A recess opening downward is formed so as to correspond to the floor tunnel portion 11. The pair of front side frames 5 and 5 extend from the lower end edge of the dash panel 4 obliquely forward and upward along the inclined portion 4a, and from the dash panel 4 near the upper edge of the inclined portion 4a. A distance from the vehicle extends substantially horizontally toward the front of the vehicle body. Although not shown in detail, each front side frame 5 is a rectangular column shape having a substantially rectangular closed cross section in which the front part of the vehicle body is a combination of two steel plate members having a U-shaped cross section from the left and right sides. On the other hand, a portion of each front side frame 5 on the rear side of the vehicle body is substantially rectangular by overlapping a U-shaped steel plate member on the inclined portion 4a of the dash panel 4 from below as shown in FIG. This is a closed cross-sectional structure.
[0058]
  A reinforcing member is attached to the inclined portion 4a of the dash panel 4 from below so as to sandwich the left and right sides of the front side frame 5. That is, as shown in FIG. 2, on the vehicle body outer side (left side in the figure) of each front side frame 5, torque box members 7 and 7 having a substantially L-shaped cross section (only one is shown in FIG. 2). The vehicle body inner side flange 7a of each torque box member 7 is joined to the front side frame 5, and the vehicle body front side flange 7b is joined to the inclined portion 4a of the dash panel 4. The inclined portion 4a and the torque box 7 constitute a closed cross-sectional structure extending in the vehicle width direction.
[0059]
  A dash lower cross member 8 is disposed so as to be sandwiched between a pair of left and right front side frames 5 and 5. The dash lower cross member 8 is formed by combining left and right side members 9 and 9 having a substantially L-shaped cross section and an intermediate member 10 connecting them, and the vehicle body outer side flange 9a of the left and right side members 9 and 9 is combined. 9a are joined to the front side frames 5 and 5, respectively, and the vehicle body front flange 10a of the intermediate member 10 is joined to the inclined portion 4a of the dash panel 4, and the inclined portion 4a and the dash lower cross member 8 A closed cross-sectional structure extending in the vehicle width direction is configured.
[0060]
  The torque boxes 7 and 7 and the dash lower cross member 8 will be referred to as “No. One cross member.
[0061]
  As shown in FIG. 3, the front floor panel 1 is formed by pressing a steel plate having a predetermined thickness (for example, a thickness of 0.65 to 0.7 mm), and swells upward at a substantially central position in the vehicle width direction. The exiting floor tunnel portion 11 is integrally formed so as to extend in the longitudinal direction of the vehicle body. In addition, a side body (not shown) of an automobile is attached to each end of the front floor panel 1 in the vehicle width direction, and a lower end edge of the side body is closed to extend in the longitudinal direction of the vehicle body. Side sills 12 and 12 (shown by phantom lines) having a cross-sectional structure are joined to the front floor panel 1 by spot welding or the like. That is, the front floor panel 1 including the floor tunnel portion 11 is formed by press forming the entire width between the left and right side sills 12 and 12 from a single metal plate.
[0062]
  Further, floor side frames 13 and 13 are provided in the middle of the floor tunnel portion 11 and the side sills 12 and 12 so as to extend in the longitudinal direction of the vehicle body. Each floor side frame 13 has a substantially rectangular closed cross section by overlapping a U-shaped steel plate member on the bottom surface of the front floor panel 1 from below, like the rear portion of the front side frame 5. It is composed. As shown in FIG. 4, in order to ensure the closed cross-sectional area, a convex portion 14 that protrudes upward is formed at a portion corresponding to the front side frame 5 of the front floor panel 1, and the convex portion 14 is formed on the front side frame 5. It extends in the front-rear direction from the front edge of the floor panel 1 to a predetermined position behind the center position in the vehicle body front-rear direction. The front end portions of the floor side frames 13 and 13 are connected to the rear end portions of the front side frames 5 and 5, respectively.
[0063]
  In other words, the front floor panel 1 has a structure between the floor tunnel portion 11 and the side sill 12 as a reinforcing structure in the longitudinal direction of the vehicle body, in addition to the center floor tunnel portion 11 and the side sills 12 and 12 on both left and right ends. The floor side frame 13 and the convex part 14 are arranged in the center, so that the bending rigidity and the torsional rigidity of the body of the automobile can be sufficiently secured, and the deformation of the passenger compartment at the time of a frontal collision of the automobile is minimized. The occupant can be reliably protected.
[0064]
  On the other hand, as the reinforcing structure in the vehicle width direction, as described above, No. 1 for reinforcing the front edge of the front floor panel 1 is used. There is one cross member (torque box member 7 and dash lower cross member 8). In addition to this, No. 1 extends in the vehicle width direction so as to straddle the floor tunnel portion 11 at a substantially central position in the vehicle longitudinal direction of the front floor panel 1. No. 2 extending in the vehicle width direction along the joint between the cross member 15 and the center floor panel 2 at the rear edge of the front floor panel 1. Three cross members 16 are provided. No. The 2 cross member 15 is a member having a U-shaped cross section that opens downward and is joined to the upper surface of the front floor panel 1. The cross member 15 extends upward so that the substantially central portion in the vehicle width direction corresponds to the shape of the floor tunnel portion 11. While bent, the left and right end portions are joined to the side sills 12 and 12, respectively.
[0065]
  Further, the above-mentioned No. 2 cross member 15 and No. 2 A reinforcing member 17 that also serves as a mounting seat for the front seat is disposed between the three cross members 16. That is, only the left front seat 18 is shown in FIG. 2 It is arranged so as to be slightly displaced from the upper side of the cross member 15 to the rear of the vehicle body, and in the vehicle width direction so as to extend from the floor side frame 13 to the side sill 12 at a position corresponding to the vicinity of the rear end of the seat cushion. A reinforcing member 17 extending in the direction is installed. Although not shown, the two attachment members on the front side of the seat cushion are No. While being fastened to the two cross members 15, one of the two rear mounting members is fastened to the reinforcing member 17, and the other is fastened to the floor tunnel portion 11. Thus, the reinforcing member 17 disposed below the front seat enhances the protection performance of the front seat occupant against a side collision of the automobile.
[0066]
  With the above configuration, the floor constituted by the front floor panel 1 includes a floor tunnel portion 11, floor side frames 13 and 13 (projections 14 and 14) and side sills 12 and 12 that extend in the longitudinal direction of the vehicle body, and Each cross member 7, 8, 15, 16 extending in the vehicle width direction is partitioned into eight areas having a substantially rectangular shape or a shape close to a rectangular shape.
[0067]
  Thus, the feature of the present invention is that the floor panels of the six areas S1 to S3 among the above eight areas are respectively subjected to vibration input of a predetermined frequency band (240 to 260 Hz), particularly vibration input of approximately 250 Hz. Therefore, the vibration mode adjustment floor panel structure that excites a specific vibration mode with low acoustic radiation efficiency is used (hereinafter, the areas S1 to S3 are also referred to as vibration mode adjustment areas). The rigidity of the floor panels of the remaining two areas S4 out of the eight areas is adjusted so that the natural frequency is 300 Hz or more.
[0068]
  Here, the vibration mode with low acoustic radiation efficiency is described in detail in the publication of the conventional example (Japanese Patent Laid-Open No. 9-202269). In short, when the number of antinodes of standing waves excited vertically and horizontally in the rectangular region is n and m, respectively, as shown in an example in FIG. 5, if “n × m = even”, The radiated sounds from the adjacent antiphase portions in the panel cancel each other, and the acoustic radiation energy is greatly reduced.
[0069]
  That is, in the “2 × 1 = 2” vibration mode shown in FIG. 2A, the two portions in the panel vibrate with opposite phases and the same amplitude, and the radiated sounds cancel each other. Further, in the “2 × 2 = 4” vibration mode shown in FIG. 5B, the radiated sounds from the four portions in the panel cancel each other, and at this time, the acoustic radiation efficiency is minimized.
[0070]
  In this embodiment, as described above, the front floor panel 1 is mounted on the front floor panel 1 while taking advantage of the layout of the reinforcing structure such as the frame and the cross member arranged in the vehicle longitudinal direction and the vehicle width direction in order to ensure the rigidity of the underbody B. In each of the floor panels of the areas S1 to S3 that are long in the longitudinal direction of the vehicle body, there are 2 antinodes of standing waves in the longitudinal direction of the vehicle body and 1 antinode of standing waves in the vehicle width direction. The vibration is excited.
[0071]
  More specifically, as shown in FIG. 3, the first areas S1 and S1 include floor side frames 13 (and projections 14), side sills 12, torque box members 7 and torque box members 7 on the left and right sides of the floor tunnel portion 11, respectively. No. It is divided by two cross members 15. And the floor panel of this 1st area S1, S1 is restrained the periphery by these area division members.
[0072]
  The second areas S2 and S2 are located closer to the inside of the vehicle body than the first areas S1 and S1, and the floor tunnel portion 11, the floor side frame 13 (and the convex portion 14), the dash lower cross member 8 and the No. 2 It is divided by two cross members 15. And the periphery of this floor panel of 2nd area S2, S2 is restrained by those area division members.
[0073]
  The third areas S3 and S3 are located behind the second areas S2 and S2, and the floor tunnel portion 11, the floor side frame 13 (and the convex portion 14), NO. 2 cross member 15 and No. 2 It is partitioned by three cross members 16. And the periphery of the floor panel of this 3rd area S3, S3 is restrained by these area division members. A reinforcing member 17 extending from the floor side frame 13 to the side sill 12 is installed outside the vehicle body in the third areas S3 and S3 as described above.
[0074]
  Then, in the floor panels of the respective areas S1 to S3, two substantially circular rigidity adjusting portions are respectively provided so as to adjust the surface rigidity so that the natural frequency of the 2 × 1 mode is approximately 250 Hz. 20, 21 are formed side by side in the longitudinal direction of the vehicle body.
[0075]
  The rigidity adjusting portions 20 and 21 have substantially the same shape, and the front and rear portions of the floor panel in the area are recessed downward into a substantially circular concave surface (or upward into a substantially circular convex surface). Protruding). Moreover, the circumference | surroundings of each rigidity adjustment part 20 and 21 of the floor panel in each area are formed flat. That is, each rigidity adjusting portion 20, 21 is surrounded by a flat surface, and a flat surface is also formed between both the rigidity adjusting portions 20, 21. In each of the stiffness adjusters 20 and 21, a concavo-convex line that serves as both a stiffness adjustment and a slip stopper appears in a substantially cross shape.
[0076]
  That is, when the concave portion or the like is formed on the panel to increase the local rigidity as described above, the local rigidity increases as the recess d is deepened as shown in FIG. 6, and the natural frequency (resonance frequency) is increased. On the contrary, if the depression d is made shallower, the local rigidity is lowered and the natural frequency is also lowered. Therefore, by appropriately changing the shape of the rigidity adjusting sections 20 and 21, 2 × 1 mode vibration can be reliably excited with respect to the vibration input in the predetermined frequency band. The sound radiation efficiency from the adjacent opposite phase portions can be canceled (radiated sound cancellation), and the acoustic radiation efficiency can be extremely lowered.
[0077]
  By the way, in such a resonance phenomenon, the vibration of the floor panel in each area and the floor panel or area partition member in another area (floor tunnel portion 11, floor side frame 13, convex portion 14, side sill 12, each cross member 7, 8). , 15, 16), the cancellation of the radiated sound becomes insufficient and the effect of reducing the radiated sound may be impaired. Therefore, it is preferable to suppress the coupling of vibrations.
[0078]
  Further, in order to cause the vibration of the 2 × 1 mode, the floor panel of each area S1 to S3 has a substantially rectangular panel portion (vibration region), particularly the ratio of the horizontal side to the vertical side is about 1: 2. A rectangular panel part, for example, a rectangular shape with a horizontal side length of 150 mm and a vertical side length of 300 mm, or a rectangular shape with a horizontal side length of 200 mm and a vertical side length of 400 mm It is preferable to form a vibration region.
[0079]
  Therefore, the floor panel of the first area S1 is formed with a structural bead 22 (rigidity adjusting portion) whose front edge extends in the vehicle width direction along the torque box member 7, and the rear edge is No. . A structural bead 23 (rigidity adjusting portion) extending in the vehicle width direction along the two cross members 15 is formed. Further, the side edges of the floor panel in the first area S1 in the vehicle width direction are restrained by the side sill 12 on the outer side of the vehicle body and the floor side frame 13 on the inner side of the vehicle body. Particularly, since the convex portion 14 protruding upward is provided on the front floor panel 1 on the inward side of the vehicle body, the surface rigidity changes very greatly in this portion.
[0080]
  Therefore, the floor panel of the first area S1 is regulated so that the vibrating region is substantially rectangular by the structural beads 22, 23, the side sill 12, and the floor side frame 13 (and the convex portion 14), that is, substantially rectangular. A shaped panel portion is formed. In this case, the structural beads 22 and 23 function to form the substantially rectangular panel portion on the floor panel of the area S1, and vibration is coupled between the panel portion and the cross members 7 and 15. It works to prevent you from doing. That is, when the structure beads 22 and 23 extending in the vehicle width direction are provided in the area, the floor panel of the area is easily bent with the bead portion as a broken line, which is advantageous in preventing the above-described vibration from being coupled. It is.
[0081]
  Further, a flat portion (low width, for example, about 10 mm) between the substantially circular stiffness adjusting portions 20 and 21 and the structural beads 22 and 23, the side sill 12 and the floor side frame 13 (the convex portion 14). Rigid portion) is left, and this prevents the vibration from coupling between the substantially rectangular panel portion and the other vibration system around it, and the ideal 2 × 1 mode vibration. Can be excited. That is, if the substantially circular rigidity adjusting portions 20 and 21 are too close to the discontinuously changing rigidity of the substantially rectangular panel portion periphery, excitation of vibrations in a predetermined mode is inhibited thereby. The flat portion is advantageous in exciting ideal 2 × 1 mode vibration.
[0082]
  In addition, although the hole 24 for draining water is provided in 1st area S1, this is arrange | positioned so that it may not exert a bad influence on the vibration mode of the panel in the said area S1.
[0083]
  Unlike the first area S1, the floor panel of the second area S2 has a width at the front part of the area that is different from the width at the rear part because of the change in the bottom width of the floor tunnel part 11 that is one of the area partition members. It is formed in a wide non-rectangular shape. Therefore, another non-rectangular floor panel (a 2 × 1 mode vibration region R indicated by a two-dot chain line in FIG. 3) is formed on the inner side of the vehicle body in the front part of the area so that a non-rectangular floor panel is formed. A rigidity adjusting portion having higher surface rigidity than the portion is provided.
[0084]
  That is, the rigidity adjusting portion is extended by a plurality of beads 25, 25,... Extending in the vehicle width direction so as to straddle the side surface of the floor tunnel portion 11 and the floor panel of the area S <b> 2. It is configured. Then, the position of the end of the bead 25, 25, ... on the outer side of the vehicle body is a line that extends linearly in the longitudinal direction of the vehicle body in the area S2 (a line on the floor tunnel portion side of the vibration region R indicated by a chain line). They are arranged so that they line up. This line passes through the position of the bottom of the floor tunnel portion 11 at the rear of the area S2.
[0085]
  Therefore, the floor panel of the area S2 has the width of the vibration region R (vehicle) by the floor side frame 13 (convex portion 14), the beads 25, 25,... And the bottom of the floor tunnel portion 11 behind the bead group. The dimension in the width direction) is regulated to be substantially constant over the entire length in the longitudinal direction of the vehicle body.
[0086]
  In addition, similarly to the first area S1, No. 2 is provided on both front and rear edges of the floor panel of the second area S2. 2 cross member 15 and No. 2 Structural beads 22 and 23 extending in the vehicle width direction along the three cross members 16 are formed. The structural beads 22 and 23 regulate the length of the vibration region R in the area S2 and prevent vibrations from coupling with other vibration systems.
[0087]
  Thus, in the second area S2, between the substantially circular stiffness adjusting portions 20, 21 and the structural beads 22, 23, 25, the floor tunnel portion 11 and the floor side frame 13 (convex portion 14). As in the first area S1, a flat portion (low rigidity portion) having a predetermined width (for example, about 10 mm) is left.
[0088]
  Further, the floor panel of the third area S3 is also formed with a plurality of beads 25, 25 extending in the vehicle width direction at the boundary with the floor tunnel portion 11 as in the second area S2. The side is firmly restrained by the floor side frame 13. The front edge of the floor panel in the third area S3 is No. 2 is constrained by the cross member 15 and the surface rigidity is changed discontinuously by the step part 26 (rigidity changing part) formed in the front floor panel 1, while the rear edge part is No. 2. The three cross members 16 are firmly restrained. In addition, also in the third area S3, a flat part (low rigidity part) having a predetermined width (for example, about 10 mm) is left between the substantially circular rigidity adjusting parts 20 and 21 and the area boundary part.
[0089]
  Further, the floor panel of the third area S3 is disposed below the front seat 18. That is, it is arranged so that at least the boundary portion on the front side of the vehicle body of the third area S3 overlaps with the front seat 18 when viewed from the vehicle body vertical direction. The third area S3 is also provided with a hole 27 for draining water, but the hole 27 is also arranged so as not to adversely affect the vibration mode of the panel.
[0090]
  Therefore, according to the radiated sound reduction structure for the vehicle body floor panel according to this embodiment, the first to third sections defined by the floor tunnel portion 11, the side sill 12, the floor side frame 13, and the cross members 7, 8, 15, 16. The floor panels of the areas S1 to S3 have a vibration mode adjustment panel structure in which the natural frequency of the 2 × 1 mode is approximately 250 Hz by adjusting the surface rigidity, so that the cavity resonance of the tire is achieved without impairing the reinforcement of the vehicle body. The radiated sound from the front floor panel 1 can be made extremely low to greatly reduce road noise.
[0091]
  Moreover, the bead 22, 23, 25 or the step 26 is provided in the periphery of the floor panel of the first to third areas S1 to S3 to form a substantially rectangular vibration region, and with other vibration systems Since vibrations are prevented from being coupled to each other, the 2 × 1 mode vibration as intended can be reliably excited.
[0092]
  FIG. 7 shows test results comparing the acoustic radiation characteristics of the panel of the present invention having the above-described vibration mode adjustment floor panel and the flat panel not having such a vibration mode adjustment floor panel. In addition, this invention panel cuts off the part enclosed with the broken line A of the front floor panel 1 shown in FIG. In the test, the peripheral edge of each panel is simply constrained over the entire circumference, and the sound radiation power P is measured by applying an excitation force F at an appropriate frequency to each panel.
[0093]
  According to the figure, in the panel of the present invention, the acoustic radiation power is greatly reduced at the frequency of 250 Hz compared to the flat panel. From this result, in the vibration mode adjustment area of the panel of the present invention, it can be understood that 2 × 1 mode vibration is generated in the vicinity of 250 Hz.
[0094]
  In addition, since the surface rigidity of the floor panel in the fourth area S4 is adjusted so that its natural frequency is 300 Hz or more, resonance with respect to external vibration around 250 Hz due to tire cavity resonance is avoided, and radiated sound is not generated. To reduce.
[0095]
  In other words, according to the present invention, the vibration mode adjustment area S1 is provided on the front floor panel 1 by making full use of the layout related to the reinforcement structure while sufficiently reinforcing the floor panel to secure the vehicle body rigidity and occupant protection performance. By setting ~ S3, the quietness in the passenger compartment can be greatly improved.
[0096]
  (About suspension)
  FIG. 8A schematically shows the front suspension of an automobile according to the present embodiment. That is, this suspension is of the double wishbone type, and the upper arm 33 and the lower arm 34 are connected to the upper and lower ends of the knuckle spindle 32 of the front wheel 31 by ball joints 36, 36, and the lower end of the damper 35 is ball-mounted to the lower arm 34. They are connected by a joint 36. The upper end of the damper 35 is connected to the tire house of the vehicle body.
[0097]
  FIG. 8B is a schematic view showing a strut type suspension shown for comparison with the double wishbone type. A suspension arm 33 is connected to the lower end of the knuckle spindle 32 of the front wheel 31 by a ball joint 36, and the lower end of the damper 35 is connected to the upper end of the knuckle spindle 32 by a rigid (the coupling portion is represented by a black circle). . The upper end of the damper 35 is connected to the tire house of the vehicle body.
[0098]
  As apparent from FIGS. 8A and 8B, in the case of the strut type, the lower end of the damper 35 is rigidly connected to the knuckle spindle 32. The vibration is easily transmitted to the vehicle body via the damper 35. On the other hand, in the case of the double wishbone type, the lower end of the damper 35 is connected to the lower arm 34 by a ball joint 36, so that the swinging forward / backward / left / right entering the damper 35 from the knuckle / spindle 32 via the lower arm 34 is prevented. The damper 35 is absorbed by swinging with the vehicle body mounting portion at its upper end as a fulcrum, and is hardly transmitted to the vehicle body.
[0099]
  Therefore, in this embodiment, since the front suspension is of the double wishbone type, road noise near 160 Hz due to suspension resonance is also reduced, which is advantageous in improving the quietness of the vehicle interior.
[0100]
  (Other embodiments)
  The configuration of the present invention is not limited to that of the above-described embodiment, and includes various other configurations. That is, in the vibration mode adjustment areas S1 to S3 set on the front floor panel 1, one of the rigidity adjusting portions 20 and 21 provided for adjusting the natural frequency is a concave curved surface, and the other is a convex curved surface. However, both may be concave curved surfaces, or both may be convex curved surfaces.
[0101]
  In addition, the natural frequency can be adjusted by providing beads or ridges in the areas S1 to S3 in place of the concave curved surface or the convex curved surface.
[0102]
  Furthermore, instead of changing the surface stiffness distribution of the panel by the concave curved surface, convex curved surface, or structural bead, etc., resonance can also be achieved by pasting another member on the panel and locally changing the surface density distribution. The frequency can be adjusted.
[0103]
  Furthermore, suppressing other vibration modes by attaching damping material to the panel is also effective in reducing road noise. In this case, the vibration level of the panel itself is lowered, and the radiation volume is totally reduced. This also improves the quietness of the passenger compartment.
[0104]
  Moreover, in the said embodiment, although the floor panel of 1st-3rd area S1-S3 is made into the vibration mode adjustment floor panel structure, it is not restricted to this, Only any one of areas S1-S3, or You may make it employ | adopt a vibration mode adjustment floor panel structure only about two arbitrary. Or on the contrary, you may make it employ | adopt a vibration mode adjustment floor panel structure not only in 1st-3rd area S1-S3 but in 4th area S4.
[0105]
  Furthermore, in the above-described embodiment, the first to third areas S1 to S3 are all set to a 2 × 1 vibration mode with respect to vibration near 250 Hz caused by tire cavity resonance. Not limited to this, the floor panel in any of the areas S1 to S3 may have its natural frequency adjusted to another frequency band. For example, the 2 × 1 mode natural frequency of the first and second areas S1 and S2 is set to be around 250 Hz, and the third area S3 is adjusted to another frequency band so that 2 × The frequency band of vibration that excites one vibration mode may be set separately.
[0106]
  In the above embodiment, the natural frequency of the floor panel that generates the vibration of 2 × 1 mode is adjusted to around 250 Hz, but may be adjusted to another frequency band in the range of 200 to 300 Hz, or You may adjust so that it may substantially correspond to the cavity resonance frequency of a tire determined by the vehicle speed range of the motor vehicle used frequently and the kind of tire with which it is mounted.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view of an underbody of an automobile according to the present invention.
FIG. 2 is a perspective view of a torque box member and a dash lower cross member attached to a dash panel.
FIG. 3 is an enlarged perspective view of a front floor panel.
4 is a cross-sectional view taken along line IV-IV in FIG. 3 showing the configuration of the side frame.
FIG. 5 is a conceptual diagram of cancellation of radiated sound in a vibration mode adjustment region.
FIG. 6 is a graph showing the relationship between the depth of the recess formed in the panel and the resonance frequency.
FIG. 7 is a graph comparing the acoustic radiation characteristics of the panel of the present invention and a flat panel.
FIG. 8 is a schematic view of a double wishbone type suspension and a suspension and strut type suspension.
[Explanation of symbols]
S1 to S3 Vibration mode adjustment area (floor panel)
1 Front floor panel
4 Dash panel
7 Torque box member (cross member)
8 Dash lower cross member
11 Floor tunnel
12 Side sills
13 Side frame
15 No. 2 cross members (rigid members)
16 No. 3 cross member (rigid member)
17 Reinforcing member
20, 21 Rigidity adjustment part
22, 23, 25 Structure bead (rigidity adjustment part)
26 Step part (rigidity changing part)

Claims (3)

自動車のフロアが、車幅中央部を車体前後方向に延びるフロアトンネル部と、該車幅の両側部を車体前後方向に延びる左右のサイドシルと、該フロアトンネル部と左右のサイドシルとの中間部を車体前後方向に延びるサイドフレームと、車幅方向に延びるクロスメンバとによって複数のエリアに区画され、
上記複数のエリアのうちの少なくとも１つのエリアのフロアパネルは、周囲が上記フロアトンネル部、サイドシル、サイドフレーム又はクロスメンバによって拘束され、車体前後方向では２つの腹を生じ車幅方向では１つの腹を生ずる２×１モードの振動が発生し該２×１モードの固有振動数が２４０〜２６０Ｈｚとなるように振動モードを調整したフロアパネル構造とされたものであって、
上記振動モード調整フロアパネルは、上記２×１モードの定在波振動が２４０〜２６０Ｈｚで発生するように、車体前後方向に並ぶ２つの面剛性が高くなった剛性調整部を有し且つ該各剛性調整部の周囲がフラットとなるように形成された車体前後方向に長い略長方形状パネル部を備え、
上記振動モード調整フロアパネルの周辺部には、上記略長方形状パネル部と上記フロアトンネル部、サイドシル、サイドフレーム及びクロスメンバのうちの少なくとも１つとの間で振動が連成することを抑制するように、当該フロアトンネル部、サイドシル、サイドフレーム及びクロスメンバのうちの少なくとも１つに沿って延びる構造ビードが形成され、該構造ビードと上記剛性調整部との間に上記フラットとなった部分が存することを特徴とする自動車のフロア構造。The floor of the automobile has a floor tunnel portion extending in the vehicle longitudinal direction at the vehicle width center portion, left and right side sills extending on both sides of the vehicle width in the vehicle longitudinal direction, and an intermediate portion between the floor tunnel portion and the left and right side sills. The vehicle is partitioned into a plurality of areas by a side frame extending in the longitudinal direction of the vehicle body and a cross member extending in the vehicle width direction.
At least one floor panel of the box, surrounding the floor tunnel portion, side sills, is constrained by the side frames or the cross members, one belly with resulting vehicle width direction two antinodes in the longitudinal direction of the vehicle among the plurality of areas And a floor panel structure in which the vibration mode is adjusted so that the natural frequency of the 2 × 1 mode is 240 to 260 Hz .
The vibration mode adjusting floor panel includes two rigidity adjusting portions arranged in the longitudinal direction of the vehicle body so that the standing wave vibration of the 2 × 1 mode is generated at 240 to 260 Hz, and the respective surface rigidity is increased. Provided with a substantially rectangular panel section that is long in the longitudinal direction of the vehicle body so that the periphery of the rigidity adjustment section is flat,
In the periphery of the vibration mode adjusting floor panel, vibration is prevented from being coupled between the substantially rectangular panel portion and at least one of the floor tunnel portion, the side sill, the side frame, and the cross member. In addition, a structural bead extending along at least one of the floor tunnel portion, the side sill, the side frame, and the cross member is formed, and the flat portion exists between the structural bead and the rigidity adjusting portion. An automobile floor structure characterized by that. 自動車のフロアが、車幅中央部を車体前後方向に延びるフロアトンネル部と、該車幅の両側部を車体前後方向に延びる左右のサイドシルと、該フロアトンネル部と左右のサイドシルとの中間部を車体前後方向に延びるサイドフレームと、車幅方向に延びるクロスメンバとによって複数のエリアに区画され、
上記複数のエリアのうちの少なくとも１つのエリアのフロアパネルは、周囲が上記フロアトンネル部、サイドシル、サイドフレーム又はクロスメンバによって拘束され、車体前後方向では２つの腹を生じ車幅方向では１つの腹を生ずる２×１モードの振動が発生し該２×１モードの固有振動数が２４０〜２６０Ｈｚとなるように振動モードを調整したフロアパネル構造とされたものであって、
上記振動モード調整フロアパネルは、車体前後方向に並ぶ２つの面剛性が高くなった剛性調整部を有し且つ該各剛性調整部の周囲がフラットとなった非長方形状フロアパネルであり、該非長方形状フロアパネルの周辺部に他の部分よりも面剛性が高くなった周辺剛性調整部が設けられることによって、該非長方形状フロアパネルに上記２×１モードの定在波振動が２４０〜２６０Ｈｚで発生する車体前後方向に長い略長方形状パネル部が形成され、
上記振動モード調整フロアパネルの周辺部には、上記略長方形状パネル部と上記フロアトンネル部、サイドシル、サイドフレーム及びクロスメンバのうちの少なくとも１つとの間で振動が連成することを抑制するように、当該フロアトンネル部、サイドシル、サイドフレーム及びクロスメンバのうちの少なくとも１つに沿って延びる構造ビードが形成され、該構造ビードと上記剛性調整部との間に上記フラットとなった部分が存することを特徴とする自動車のフロア構造。 The floor of the automobile has a floor tunnel portion extending in the vehicle longitudinal direction at the vehicle width center portion, left and right side sills extending on both sides of the vehicle width in the vehicle longitudinal direction, and an intermediate portion between the floor tunnel portion and the left and right side sills. The vehicle is partitioned into a plurality of areas by a side frame extending in the longitudinal direction of the vehicle body and a cross member extending in the vehicle width direction.
The floor panel of at least one of the plurality of areas is constrained by the floor tunnel portion, side sill, side frame, or cross member, and produces two bellies in the vehicle longitudinal direction, and one belly in the vehicle width direction. And a floor panel structure in which the vibration mode is adjusted so that the natural frequency of the 2 × 1 mode is 240 to 260 Hz.
The vibration mode adjustment floor panel is a non-rectangular floor panel having two rigidity adjustment portions arranged in the longitudinal direction of the vehicle body and having a high rigidity, and the periphery of each rigidity adjustment portion is flat. The 2 × 1 mode standing wave vibration is generated in the non-rectangular floor panel at 240 to 260 Hz by providing a peripheral rigidity adjusting portion having a higher surface rigidity than the other parts in the peripheral portion of the flat floor panel. A substantially rectangular panel portion that is long in the longitudinal direction of the vehicle body is formed,
In the periphery of the vibration mode adjusting floor panel, vibration is prevented from being coupled between the substantially rectangular panel portion and at least one of the floor tunnel portion, the side sill, the side frame, and the cross member. In addition, a structural bead extending along at least one of the floor tunnel portion, the side sill, the side frame, and the cross member is formed, and the flat portion exists between the structural bead and the rigidity adjusting portion. An automobile floor structure characterized by that. 請求項２において、
上記周辺剛性調整部は構造ビードであることを特徴とする自動車のフロア構造。In claim 2,
The floor structure of an automobile, wherein the peripheral stiffness adjusting portion is a structural bead .
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