JP4019420B2 - 自動車のフロアパネル構造 - Google Patents

Description

本発明は、車体のフロアパネル構造に係り、特に、車体のフレーム部材に接続されて設けられたフロアパネルにより自動車のフロアを構成する車体のフロアパネル構造に関する。

エンジンやサスペンションが連結されたフレーム部材からの振動がフロアパネルに伝達され、このフロアパネルが振動し、その結果、車室内の空気を大きく振動させることにより、不快な車室内振動や騒音が発生することが知られている。
この場合、振動源として、エンジン自体の振動や、サスペンションから伝わるロードノイズが問題となり、このロードノイズには、一般に、タイヤの空洞共鳴によるものと、サスペンションの共振によるものとがある。

従来から、これらの振動騒音を抑制するためにフロアパネル及びその近傍の車体各部に、種々の防振及び防音対策として、制振材や防振材を貼付けることが一般的に行われている。これにより、振動及び騒音の低減が可能であるが、一方で大量の制振材や防振材を必要とするため、車両重量が増加し、それにより、様々な悪影響が生じたりコストの面で問題があった。

さらに、自動車においては、エンジンやサスペンションから伝達される不快な振動が主に４００Ｈｚ以下であり、特にタイヤの空洞共鳴に起因したロードノイズである２５０Ｈｚ付近の周波数にピークを有しているので、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によりその剛性を高め、それにより、フロアパネルの固有振動数を４００Ｈｚよりも高い高帯域にずらすようにしたことも知られている。このようにして、フロアパネルがサスペンションの共振周波数やタイヤの空洞共鳴周波数帯域等で共振しないようにして、不快な振動騒音を低減するようにしている。

この場合、低周波の領域における共振ピークを抑制できるという利点があるが、一方で、高音域の振動が逆に多くなるため、高周波領域における振動騒音を抑制するための制振材や防振材が多く必要となり、上述したものと同様に、車両重量が増加し、それにより、様々な悪影響が生じたりコストの面で問題があり、これらの問題を解決することが要望されていた。

そこで、本出願人は、フロアパネルに伝わる振動の振動周波数と振動モードの関係に着目し、特定の振動周波数（共振領域）で音響放射レベルがより小さい振動モードになるようなフロアパネル構造を提案した（特許文献１）。このフロアパネル構造は、特定の周波数として、最も不快な振動としてフロアパネルに伝達されるタイヤの空洞共鳴に起因したロードノイズである２５０Ｈｚ付近の周波数帯で、フロアパネルの振動モードが２×２モード又は２×１モードのように振動の腹が偶数個生じる振動モードになるようにフロアパネルの剛性を部分的に調節し、それぞれの振動の腹から放射される音波が互いに打ち消し合うように設定することで音響放射レベルを低下させて、車室内の騒音を低減するようにしたものである。
特開平９−２０２２６９号公報

しかしながら、上述した従来のフロアパネルの全面に制振材や防振材を貼り付けるフロアパネル構造では、制振材等を多用するので、材料コストが高くなり、さらに、車体の重量が増大するという問題が生じる。また、パネル厚を大きくすると車体重量が増加するという問題も生じる。
また、特許文献１に記載されたフロアパネル構造では、特定の周波数域の騒音を低減させるのに有用であるが、その特定周波数域以外の周波数の騒音を同時に低減させるのは難しく、広範囲の周波数帯の振動を同時に低減させるには、フロアパネルの全面に制振材を貼付ける必要があり、車体の重量が増加してしまうという問題が生じる。
一方、本発明者らは、制振材を多量に使用すると、制振材自体の剛性が高まり、その振動低減効果には一定の上限が存在し、振動及び騒音の低減を十分に図ることが出来ない場合があるという問題を見い出した。

ここで、本発明者らは、制振材を変形させる振動エネルギや制振材の変形が大きい程その振動減衰効果が高いことに着目し、上述した従来技術の問題点を解決することを試みた。
本発明は、上述した従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、車体のフレーム部材からフロアパネルに伝わる振動により生ずるフロアパネルの振動を、従来より少ない重量の制振材でその振動を大きく低減して、車室内の騒音の低減及び車両の軽量化を図ることができる車体のフロアパネル構造を提供することを目的としている。

上記の目的を達成するために本発明は、車体のフレーム部材に接続して設けられたフロアパネルにより自動車のフロアを構成する車体のフロアパネル構造であって、フロアパネルは、フレーム部材に接しないように直線状に設けられたビード部と、このビード部の周囲に形成された平面部とを有し、このフロアパネルのビード部の両側面と平面部とによりそれぞれ形成される境界部が直線状に形成され、この境界部を含む境界領域であり且つ平面部の一部の領域に制振材が設けられ、この制振材及び境界領域であり且つ平面部の一部の領域の両者による剛性が、ビード部の剛性より低くなるように設定されていることを特徴としている。
このように構成された本発明においては、ビード部をフレーム部材に接しないように直線状に延びるように設け、さらに、ビード部の両側面と平面部とによりそれぞれ形成される境界部を直線状に形成しているので、ビード部とフレーム間に設けられた平面部の剛性を高めないようにして、このビード部の両側面と平面部とによりそれぞれ形成される境界部を含む境界領域に振動エネルギを集中させることができ、さらに、この境界領域に制振材を設けているので、フレーム部材からフロアパネルに伝わる振動によるフロアパネルの振動を低減させ、フロアパネルからの放射音を低減することができる。そして、制振材は、境界領域であり且つ平面部の一部の領域にのみ設けられているので、制振材自体の剛性が高まることを防止することが出来る。そして、制振材及び境界領域の両者による剛性が、ビード部の剛性より低くなるように設定されているので、境界部を含む境界領域に振動エネルギが効果的に集中するようにして、制振材の振動低減効果を大きく発揮させることが出来る。

上記の目的を達成するために本発明は、車体のフレーム部材に接続して設けられたフロアパネルにより自動車のフロアを構成する車体のフロアパネル構造であって、フロアパネルは、フレーム部材に接しないように直線状に設けられたビード部と、このビード部の周囲に形成された平面部とを有し、このフロアパネルのビード部の両側面と平面部とによりそれぞれ形成される境界部が直線状に形成され、この境界部を含む境界領域に制振材が設けられ、この制振材及び境界領域の両者による剛性が、ビード部の剛性より低くなるように設定され、ビード部は、互いに接しないように且つ境界部が互いに平行になるように複数個設けられており、制振材は、各ビード部間に設けられた制振材が互いに接しないように設けられている
このように構成された本発明においては、ビード部をフレーム部材に接しないように直線状に延びるように設け、さらに、ビード部の両側面と平面部とによりそれぞれ形成される境界部を直線状に形成しているので、ビード部とフレーム間に設けられた平面部の剛性を高めないようにして、このビード部の両側面と平面部とによりそれぞれ形成される境界部を含む境界領域に振動エネルギを集中させることができ、さらに、この境界領域に制振材を設けているので、フレーム部材からフロアパネルに伝わる振動によるフロアパネルの振動を低減させ、フロアパネルからの放射音を低減することができる。さらに、制振材及び境界領域の両者による剛性が、ビード部の剛性より低くなるように設定されているので、境界部を含む境界領域に振動エネルギが効果的に集中するようにして、制振材の振動低減効果を大きく発揮させることが出来る。さらに、ビード部は、互いに接しないように且つ境界部が互いに平行になるように複数個設けられているので、各ビード部間の境界領域の剛性を高めないようにして、境界領域に設けた制振材の振動低減効果を大きく発揮させることが出来る。さらに、制振材は、各ビード部間に設けられた制振材が互いに接しないように設けられているので、制振材自体の剛性を高めないようにすることが出来、制振材の振動低減効果を大きく発揮させることが出来る。

上記の目的を達成するために本発明は、車体のフレーム部材に接続して設けられたフロアパネルにより自動車のフロアを構成する車体のフロアパネル構造であって、フロアパネルは、フレーム部材に接しないように直線状に設けられたビード部と、このビード部の周囲に形成された平面部とを有し、このフロアパネルのビード部の両側面と平面部とによりそれぞれ形成される境界部が直線状に形成され、この境界部を含む境界領域に制振材が設けられ、この制振材及び境界領域の両者による剛性が、ビード部の剛性より低くなるように設定され、制振材は、フレーム部材に接しないように設けられている。
このように構成された本発明においては、ビード部をフレーム部材に接しないように直線状に延びるように設け、さらに、ビード部の両側面と平面部とによりそれぞれ形成される境界部を直線状に形成しているので、ビード部とフレーム間に設けられた平面部の剛性を高めないようにして、このビード部の両側面と平面部とによりそれぞれ形成される境界部を含む境界領域に振動エネルギを集中させることができ、さらに、この境界領域に制振材を設けているので、フレーム部材からフロアパネルに伝わる振動によるフロアパネルの振動を低減させ、フロアパネルからの放射音を低減することができる。さらに、制振材及び境界領域の両者による剛性が、ビード部の剛性より低くなるように設定されているので、境界部を含む境界領域に振動エネルギが効果的に集中するようにして、制振材の振動低減効果を大きく発揮させることが出来る。さらに、制振材は、フレーム部材に接しないように設けられているので、制振材自体の剛性を高めないようにすることが出来、制振材の振動低減効果を大きく発揮させることが出来る。

上記の目的を達成するために本発明は、車体のフレーム部材に接続して設けられたフロアパネルにより自動車のフロアを構成する車体のフロアパネル構造であって、フロアパネルは、フレーム部材に接しないように直線状に設けられたビード部と、このビード部の周囲に形成された平面部とを有し、このフロアパネルのビード部の両側面と平面部とによりそれぞれ形成される境界部が直線状に形成され、この境界部を含む境界領域に制振材が設けられ、この制振材及び境界領域の両者による剛性が、ビード部の剛性より低くなるように設定され、制振材は、境界領域に、ビード部の両側面のほぼ全長に沿って連続して設けられている。
このように構成された本発明においては、ビード部をフレーム部材に接しないように直線状に延びるように設け、さらに、ビード部の両側面と平面部とによりそれぞれ形成される境界部を直線状に形成しているので、ビード部とフレーム間に設けられた平面部の剛性を高めないようにして、このビード部の両側面と平面部とによりそれぞれ形成される境界部を含む境界領域に振動エネルギを集中させることができ、さらに、この境界領域に制振材を設けているので、フレーム部材からフロアパネルに伝わる振動によるフロアパネルの振動を低減させ、フロアパネルからの放射音を低減することができる。さらに、制振材及び境界領域の両者による剛性が、ビード部の剛性より低くなるように設定されているので、境界部を含む境界領域に振動エネルギが効果的に集中するようにして、制振材の振動低減効果を大きく発揮させることが出来る。さらに、制振材は、ビード部の両側面のほぼ全長に沿って連続して設けられているので、大きな振動低減効果を発揮することができる。
本発明において、好ましくは、制振材は、ビード部を跨いで互いに接しないように設けられている。
このように構成された本発明においては、ビード部を跨いで互いに接しないように設けられているので、制振材自体の剛性を高めないようにすることが出来、制振材の振動低減効果を大きく発揮させることが出来る。

本発明によれば、車体のフレーム部材からフロアパネルに伝わる振動により生ずるフロアパネルの振動を、従来より少ない重量の制振材でその振動を大きく低減して、車室内の騒音の低減及び車両の軽量化を図ることができる。

以下、本発明の実施形態を添付図面を参照して説明する。
図１は、本発明の実施形態による車体のフロアパネル構造を備えた自動車のアンダボディを示す平面図である。
図１に示すように、自動車のアンダボディ１は、複数のフレーム部材と、フロアパネルとしての、車室の床部分（フロア部分）を構成するフロントフロアパネル２と、このフロントフロアパネル２の車体後方の一段高い位置に配設されるセンタフロアパネル４と、このセンタフロアパネル４よりも車体後方の一段高い位置に配設され荷室の床部分を構成するリアフロアパネル６と、フロントフロアパネル２の車体前方に車体前方斜め上方に延び車室とエンジンルームを仕切るダッシュパネル８とから構成されている。
フレーム部材は、フロントサイドフレーム１０、サイドシル１２、フロアサイドフレーム１４、リアサイドフレーム１６、Ｎｏ．１クロスメンバ１８、Ｎｏ．２クロスメンバ２０、サブクロスメンバ２２、Ｎｏ．３クロスメンバ２４及びＮｏ．４クロスメンバ２６である。

次に、フレーム部材を説明する。図１に示すように、自動車のアンダボディ１の車幅方向の両端側には、車体前後方向の補強部材として閉断面構造のサイドシル１２が車体前後方向に延び、これらのサイドシル１２の前方部は、車幅方向の補強部材であるＮｏ．１クロスメンバ１８に接合されている。さらに、各サイドシル１２の間には、それぞれ車体前後方向に延びるように一対の閉断面構造のフロアサイドフレーム１４が設けられている。
これらのフロアサイドフレーム１４の前端は、エンジンルームの左右両側を囲むように設けられた一対のフロントサイドフレーム１０に接合されている。このフロントサイドフレーム１０には、エンジン２８及びフロントサスペンションクロスメンバ３０が取り付けられており、フロントサスペンションクロスメンバ３０には、フロントサスペンション３２が取り付けられている。
また、各サイドシル１２の後方部の車幅方向内方側には、車体前後方向に延びる閉断面構造のリアサイドフレーム１６が接合され、また、このリアサイドフレーム１６には、リアサスペンションクロスメンバ３４が取り付けられ、このリアサスペンションクロスメンバ３４には、リアサスペンション３６が取り付けられている。

車幅方向の補強部材としては、上述したＮｏ．１クロスメンバ１８に加えて、それぞれ車幅方向に延びる、Ｎｏ．２クロスメンバ２０と、サブクロスメンバ２２と、Ｎｏ．３クロスメンバ２４と、Ｎｏ．４クロスメンバ２６と、が配設されている。
Ｎｏ．２クロスメンバ２０の左右両端部はそれぞれサイドシル１２に接合され、サブクロスメンバ２２の車幅方向内方端部はフロアサイドフレーム１４に接合され、車幅方向外方端部はリアサイドフレーム１６に接合されている。また、Ｎｏ．３クロスメンバ２４の左右両端部は、それぞれ、リアサイドフレーム１６に接合され、このＮｏ．３クロスメンバ２４には、上述したフロアサイドフレーム１４の後端部が接合されている。Ｎｏ．４クロスメンバ２６の左右両端部は、リアサイドフレーム１６に接合されている。

このように、フロアパネル２、４、６及びダッシュパネル８には、車体前後方向の補強構造として、左右両端側のサイドシル１２、一対のフロアサイドフレーム１４及び一対のリアサイドフレーム１６が配設され、車幅方向の補強構造として、Ｎｏ．１クロスメンバ１８、Ｎｏ．２クロスメンバ２０、サブクロスメンバ２２、Ｎｏ．３クロスメンバ２４及びＮｏ．４クロスメンバ２６が配設されており、これらにより、自動車のボディの曲げ剛性やねじり剛性を十分に確保出来るとともに、特に自動車の正面衝突時や側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。

次に、フロアパネルを説明する。図１に示すように、フロントフロアパネル２は、鋼板を一体でプレス成形したもので、車幅方向のほぼ中央位置において上方に膨出するフロアトンネル部４０が車体前後方向に延びている。このフロアトンネル部４０は、その前端部が、ダッシュパネル８の車幅方向ほぼ中間部分に接合され、その後端部は、センタフロアパネル４の車体後方端まで延びている。
フロントフロアパネル２は、車幅方向左右両端において各々車体前後方向に延びるサイドシル１２、フロアサイドフレーム１４、リアサイドフレーム１６及びフロアトンネル部４０、並びに、各々車幅方向に延びる各クロスメンバ１８、２０、２２、２４によって取り囲まれた８つのフロアパネル部Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４から構成されている。

フロアパネル部Ｓ１は、一体成形されるフロントフロアパネル２の一部を構成し、フロアトンネル部４０の左右両側においてそれぞれフレーム部材であるサイドシル１２、フロアサイドフレーム１４、Ｎｏ．１クロスメンバ１８及びＮｏ．２クロスメンバ２０に取り囲まれた空間内に設けられ、その周縁が各フレーム部材１２、１４、１８、２０に接合されている。
フロアパネル部Ｓ２は、一体成形されるフロントフロアパネル２の一部を構成し、フロアトンネル部４０の左右両側においてそれぞれフレーム部材であるサイドシル１２、フロアサイドフレーム１４、Ｎｏ．２クロスメンバ２０及びサブクロスメンバ２２に取り囲まれた空間内に設けられ、その周縁が各フレーム部材１２、１４、２０、２２に接合されている。

フロアパネル部Ｓ３は、一体成形されるフロントフロアパネル２の一部を構成し、フロアトンネル部４０の左右両側においてそれぞれフレーム部材であるリアサイドフレーム１６、フロアサイドフレーム１４、サブクロスメンバ２２及びＮｏ．３クロスメンバ２４に取り囲まれた空間内に設けられ、その周縁が各フレーム部材１４、１６、２２、２４に接合されている。
フロアパネル部Ｓ４は、一体成形されるフロントフロアパネル２の一部を構成し、フロアトンネル部４０の左右両側においてそれぞれフロアトンネル部４０と、フレーム部材であるフロアサイドフレーム１４及びＮｏ．３クロスメンバ２４とに取り囲まれた空間内に設けられ、その２辺の外縁部が各フレーム部材１４、２４に接合されている。

センタフロアパネル４は、鋼板を一体でプレス成形したもので、車幅方向のほぼ中央位置において上方に膨出するフロアトンネル部４０が車体前後方向に延びている。このセンタフロアパネル４には、フロアトンネル部４０の左右両側においてそれぞれフロアトンネル部４０と、フレーム部材であるリアサイドフレーム１６、Ｎｏ．３クロスメンバ２４及びＮｏ．４クロスメンバ２６によって取り囲まれた空間内に２つのフロアパネル部Ｓ５が設けられ、それらの３辺の外縁部が、各フレーム部材１６、２４、２６に接合されている。

リアフロアパネル６は、鋼板を一体でプレス成形したもので、後方に開放するように設けられたスペアタイヤハウス４２を有している。このリアフロアパネル６には、スペアタイヤハウス４２の周縁部４２ａ、リアボディ４４、フレーム部材であるリアサイドフレーム１６及びＮｏ．４クロスメンバ２６によって取り囲まれた空間内にフロアパネル部Ｓ６が設けられ、その３辺の外縁部が各フレーム部材１６、２６に接合され、後端部がリアボディ４４に接合されている。

ダッシュパネル８は、鋼板を一体でプレス成形したもので、その下端縁部は、Ｎｏ．１クロスメンバ１８に接合され、残りの周縁部は、自動車のフロントボディ（図示せず）に接合されその周縁が拘束されている。また、ダッシュパネル８は、そのダッシュパネル８の一部がほぼ平らに形成されたダッシュロアパネル部８ａを有している。

このような自動車のアンダボディ１において、エンジン２８、フロントサスペンション３２及びリアサスペンション３６の振動及びロードノイズは、それぞれ、フロントサイドフレーム１０、フロントサスペンションクロスメンバ３０、リアサスペンションクロスメンバ３４を経由して、それぞれ連結された各フレーム部材１２、１４、１６、１８、２０、２２、２４、２６に伝達され、これらの振動及びロードノイズが、フロアパネル部Ｓ１乃至Ｓ６及びダッシュパネル８に伝達される。

上述したように、エンジンやサスペンションからフレーム部材に伝達される振動は、主に４００Ｈｚ以下の周波数帯にあり、本実施形態では、フロアパネル部Ｓ１乃至Ｓ６及びダッシュパネル８に振動低減構造を設けることにより、フレーム部材１２、１４、１６、１８、２０、２２、２４、２６から伝達された４００Ｈｚ以下の広範囲の周波数帯の振動を低減させるようにし、フロアパネル部Ｓ１乃至Ｓ６及びダッシュパネル８の放射音を抑制するようにしている。

次に、図２及び図３により、本実施形態の車体のフロアパネル構造を具体的に説明する。図２は、本実施形態のフロアパネル部Ｓ１を示す拡大平面図であり、図３は、図２のIII-III線に沿って見た断面図である。本実施形態では、各フロアパネル部Ｓ１乃至Ｓ６及びダッシュパネル８に設けた振動低減構造の基本構造は同じであり、以下に、フロアパネル部Ｓ１を例に本実施形態の振動低減構造を有する車体のフロアパネル構造を具体的に説明する。

先ず、図２に示すように、フロアパネル部Ｓ１は、上述したように、フレーム部材であるサイドシル１２、フロアサイドフレーム１４、Ｎｏ．１クロスメンバ１８及びＮｏ．２クロスメンバ２０に取り囲まれた空間内に設けられ、これらのフレーム部材により囲まれた領域に車体前後方向に延びる複数のビード部５０と、これらのビード部５０の周囲に形成された平面部５２とを有し、この平面部５２の外周端部は、フレーム部材１２、１４、１８、２０に接合されている。また、図２及び図３に示すように、これらのビード部５０の両側面と平面部５２との境界部ａを含む境界領域ｃには、制振材５４が塗布されている。この境界領域ｃは、境界部ａ及びこの境界部ａに接する平面部５２の一部の領域ｂにより構成され、後述するように、振動エネルギが集中するようになっている。

次に、図２及び図３により、ビード部５０の配置及び形状について説明する。
図２に示すように、複数のビード部５０は、それぞれ、ビード部５０の両側面と平面部５２とによりそれぞれ形成される境界部ａが直線状になるように、その両側面が互いに平行に直線状に延び、また、その両端部が円弧状に形成されている。そして、複数のビード部５０は、互いに接しないように且つ境界部ａが互いに平行になるように配置されると共に、フレーム部材１２、１４、１８、２０に接しないように配置されている。また、これらのビード部５０は、フロアサイドフレーム１４の車体外方側の側面及びサイドシル１２の車体内方側の側面に平行に延びるように配置されている。
また、図３に示すように、ビード部５０は上方に突出し、その断面形状はほぼ台形状となっている。これらのビード部５０は、フロアパネル自身を車体上方に突出して形成されているので、平面部５２に比べて剛性が高く、上下方向及び水平方向に変形し難くなっている。

一方、平面部５２は、ほぼ平らに構成されている。そして、ビード部５０は、この平面部５２との境界部ａから所定の角度で立ち上がるようになっている。言い換えると、その境界部ａは、鋭角的に折れ曲がるように、即ち、境界部ａを境にビード部５０と平面部５２のそれぞれの法線方向が、不連続となるように形成されている。ここで、所定の角度は、ビード部５０の剛性がより高まるように、その形状、大きさ、高さ等によって定められる。

このようにして、ビード部５０と平面部５２とは剛性差が付けられ、その結果、境界部ａを含む境界領域ｃは、フロアパネルの振動エネルギが集中し、大きく振動するようになっている。
なお、ビード部５０の断面形状は、例えば、三角形状や、曲線として半円や半楕円などとしても良く、この場合においても、ビード部５０と平面部５２との境界部ａを含む境界領域ｃにフロアパネルの振動エネルギが集中するように、ビード部５０が平面部５２との境界部から所定の角度で立ち上がるようにすると良い。また、ビード部５０は、下方に突出するようにしても良い。

次に、図２及び図３により、制振材５４の配置について説明する。
図２及び図３に示すように、制振材５４は、ビード部５０の側面と平面部５２とにより形成される境界部ａを含む境界領域ｃに、ビード部５０の両側面のほぼ全長に沿って連続して設けられ、フレーム部材１２、１４、１８、２０に接しないように配置されている。
これらの制振材５４は、図３に示すように、各ビード部５０の両側面のそれぞれの制振材５４（例えば、図３中の５４'、５４''）が、ビード部を跨いで互いに接しないように設けられると共に、隣り合うビード部５０との間に設けられた制振材（例えば、図３中の５４''、５４'''）が、互いに接しないように設けられている。このように各制振材５４が互いに接しないように配置することで、制振材５４自体の剛性が上がらないように、即ち、互いの制振材５４の変形を拘束しないようにしている。

また、これらの制振材５４は、その厚さと幅とを調整し、この制振材５４及び境界領域ｃの両者による剛性、即ち、制振材５４と境界部ａを含む境界領域ｃとにより構成される部分の剛性が、ビード部５０の剛性より低くなるように設けられ、境界部ａを含む境界領域ｃに振動エネルギが大きく集中するようにしている。なお、制振材５４は、ビード部５０の片側面側のみに設けても良い。

ここで、制振材５４は、液状ゴム等の液状物質であり、ビード部５０をプレスで成形しフレーム部材に溶接した後、注入用ガン等で塗布される。本実施形態では、ビード部５０が上方に突出するように設けられているので、このビード部５０の境界部ａ及び領域ｂに、液状の制振材５４を容易に塗布することができる。制振材５４としては、日本特殊塗料株式会社のＷ‐２５０、米国ＥＦＴＥＣ社のＥＦ３０００及び３３００等を使用することができる。なお、制振材５４は、注入用ガンで注入できる制振機能を持つ液状物質であれば、液状ゴムに限らず、また、発泡ゴム等の制振材を貼付けるようにしても良い。

次に、図１により、フロアパネル部Ｓ２乃至Ｓ６、及びダッシュパネル８に設けた振動低減構造について説明する。
フロアパネル部Ｓ２は、図１に示すように、フレーム部材１２、１４、２０、２２に取り囲まれたそれぞれの領域に、フロアパネル部Ｓ１と同様に、ビード部５０、平面部５２及び制振材５４を有し、平面部５２の外周端部がフレーム部材１２、１４、２０、２２に接合されている。また、ビード部５０及びその両側面の制振材４２が複数組設けられ、それぞれ互いに平行に延びると共に、フレーム部材であるフロアサイドフレーム１４の車体外方側の側面及びサイドシル１２の車体内方側の側面に平行に延びるように配置されている。
フロアパネル部Ｓ３は、図１に示すように、フレーム部材１４、１６、２２、２４に取り囲まれたそれぞれの領域に、フロアパネル部Ｓ１と同様に、ビード部５０、平面部５２及び制振材５４を有し、平面部５２の外周端部がフレーム部材１４、１６、２２、２４に接合されている。また、ビード部５０及びその両側面の制振材４２が複数組設けられ、それぞれ互いに平行に延びると共に、フレーム部材であるフロアサイドフレーム１４の車体外方側の側面に平行に延びるように配置されている。
フロアパネル部Ｓ４は、フレーム部材１４、２４とフロアトンネル部４０の裾部とにより取り囲まれた領域に、フロアパネル部Ｓ１と同様に、ビード部５０、平面部５２及び制振材５４を有し、平面部５２の２辺の外縁部がフレーム部材１４、２４に接合されている。また、ビード部５０及びその両側面の制振材４２が１組設けられ、フレーム部材であるフロアサイドフレーム１４の車体内方側の側面に平行に延びるように設けられている。

フロアパネル部Ｓ５は、フレーム部材１６、２４、２６とフロアトンネル部４０の裾部とにより取り囲まれた領域に、フロアパネル部Ｓ１と同様に、ビード部５０、平面部５２及び制振材５４を有し、平面部５２の３辺の外縁部がフレーム部材１６、２４、２６に接合されている。また、ビード部５０及びその両側面の制振材４２が複数組設けられ、それぞれ互いに平行に延びると共に、フロアトンネル部４０に平行に延びるように設けられている。
フロアパネル部Ｓ６は、フレーム部材１６、２６と、スペアタイヤハウス４２の周縁部４２ａと、リアボディ４４とにより取り囲まれた領域に、フロアパネル部Ｓ１と同様に、ビード部５０、平面部５２及び制振材５４を有し、平面部５２の３辺の外縁部が各フレーム部材１６、２６に接合され、後端部がリアボディ４４に接合されている。また、ビード部５０及びその両側面の制振材４２が複数組設けられ、その一部が、それぞれ互いに平行に延びると共に、フレーム部材であるＮｏ．４クロスメンバ２６に平行に延びるように設けられ、残りの一部が、フレーム部材であるリアサイドフレーム１６に平行に延びるように設けられている。

ダッシュパネル８は、フレーム部材であるＮｏ．１クロスメンバ１８及びフロントボディ（図示せず）に取り囲まれた領域のうち、ほぼ平らなダッシュロアパネル部８ａに、フロアパネル部Ｓ１と同様に、ビード部５０、平面部５２及び制振材５４を有し、ビード部５０及びその両側面の制振材４２が複数組設けられ、それぞれ互いに平行に延びると共に、フレーム部材であるＮｏ．１クロスメンバ１８に垂直に延びるように設けられている。

次に、本実施形態のフロアパネル構造の作用効果について説明する。
本実施形態では、各フロアパネルＳ１乃至Ｓ６及びダッシュパネル８において、ビード部５０をフレーム部材に接しないように直線状に延びるように設けているので、ビード部５０とフレーム部材との間に設けられた平面部５２の剛性を高めないようにすることが出来、そのように平面部５２の剛性を高めないようにすると共に、ビード部５０の両側面と平面部５２とによりそれぞれ形成される境界部ａを直線状に形成しているので、この境界部ａを含む境界領域ｃに振動エネルギを集中させることが出来る。さらに、このように振動エネルギが集中している境界領域ｃに制振材を設けているので、フレーム部材からフロアパネルに伝わる振動によるフロアパネルの振動を低減させ、フロアパネルからの放射音を低減することができる。

また、ビード部５０を、平面部５２との境界部ａから所定の角度で立ち上がるように形成しているので、境界部ａを含む境界領域ｃに振動エネルギを大きく集中させることができると共に、この領域ｃに制振材５４を配置しているので、制振材５４の振動低減効果を大きく発揮させることができる。
また、複数のビード部５０を互いに接しないように且つ境界部ａが互いに平行になるように設けているので、境界領域ｃの剛性を高めないようにして、境界領域ｃに設けた制振材５４の振動低減効果を大きく発揮させることが出来る。

また、制振材５４及び境界領域ｃの両者による剛性がビード部５０の剛性より低くなるようにしているので、境界部ａを含む境界領域ｃに振動エネルギが大きく集中するようにすることが出来、制振材５４の振動低減効果を大きく発揮させることが出来る。つまり、上述したように、境界部ａを含む境界領域ｃは、振動エネルギが集中するように形成されており、制振材５４を、この制振材５４及び境界領域ｃの両者による剛性がビード部５０の剛性より低くなるように設けることで、制振材５４自体の変形が拘束されず、また、境界部ａを含む境界領域ｃに振動エネルギが集中するのを妨げないようにして、制振材５４の効果を大きく発揮させることができる。

また、制振材５４をフレーム部材に接しないように配置しているので、制振材５４自体の剛性を高めないようにすることができ、制振材５４の振動低減効果を大きく発揮させることが出来る。同様に、各ビード部５０の両側面のそれぞれの制振材５４（５４'、５４''）を、ビード部を跨いで互いに接しないように設けており、また、ビード部５０を複数設けた場合に、隣り合うビード部５０との間に設けられた制振材５４（５４''、５４'''）を、互いに接しないように設けているので、これらの制振材５４自体の剛性を高めないようにすることが出来、制振材５４の振動低減効果を大きく発揮させることが出来る。つまり、制振材５４は、比較的粘性が高く、それ自体で剛性部材となり得るようなものであるので、制振材５４を、フレームに接しないように、或いは、各制振材５４が互いに接しないように設けることにより、制振材５４自体の剛性を高めないようにすることができ、その結果、境界領域ｃの振動による制振材５４の変形が拘束されないようにして、制振材５４の振動低減効果を大きく発揮させることが出来る。

また、制振材５４を、上記境界部ａを含む境界領域ｃに、ビード部５０の両側面のほぼ全長に沿って連続して設けているので、大きな振動低減効果を発揮させることができる。
さらに、両端部が円弧状に形成されているので、ビード部５０とフレーム部材との間に設けられた平面部の剛性を高めないようにすると共に、境界領域ｃの剛性を高めないようにすることが出来、境界部ａを含む境界領域ｃに設けた制振材の振動低減効果を大きく発揮させることが出来る。即ち、ビード部５０の両端部を円弧状に形成することで、平面部に生じる曲げ振動やねじり振動等の様々な振動に対し、平面部の剛性を高めないようにすることが出来、それによって、境界部ａを含む境界領域ｃに振動エネルギを集中させることができる。

次に、図４及び図５により、本実施形態の変形例による振動低減構造を有するフロアパネル構造を説明する。図４は、図３と同様に示す、制振材５４の配置の変形例を示すフロアパネル構造の断面図であり、図５は、図３と同様に示す、本実施形態の振動低減構造にさらに溝部５８を設けた変形例を示すフロアパネル構造の断面図である。
先ず、図４により、本実施形態の振動低減構造の制振材５４の配置の変形例を説明する。図４（ａ）に示すように、制振材５４を、上記境界部ａを含む境界領域ｃに配置すると共に、ビード部５０に接する面積が小さくなるように配置しても良い。このようにして、制振材５４の剛性が上がらないように、即ち、境界領域ｃの振動による制振材５４の変形をビード部５０で拘束しないようにして、制振材５４の制振効果を大きく発揮させることが出来る。

また、図４（ｂ）に示すように、制振材５４を平面部５２の全域に設けて、境界領域ｃを含む平面部５２の振動を低減させるようにすると共に、透過音による音響放射等を防止するようにしても良い。この場合には、制振材５４の剛性が上がらないように、即ち、境界領域ｃを含む平面部５２の振動による制振材５４の変形が拘束されないように、制振材５４を比較的薄く設けたり、比較的柔らかい制振材５４を使用することが好ましい。
また、図４（ｃ）に示すように、制振材５４を平面部５２の全域に設ける場合に、制振材５４に、各ビード部５０の側面に平行に直線状に延びるようにスリット又は凹部５６を設けても良い。このようにして、制振材５４の剛性が上がらないように、即ち、境界領域ｃを含む平面部５２の振動による制振材５４の変形が拘束されないようにして、制振材５４の制振効果を大きく発揮させることが出来る。

次に、図５により、本実施形態の振動低減構造にさらに溝部５８を設けた変形例を説明する。図５（ａ）は、断面矩形の溝部５８を設けた例であり、図５（ｂ）は、断面が円弧状にされた溝部５８の例であり、図５（ｃ）は、断面が円弧状のビード部５０の両側面と平面部との間に矩形状の溝部５８を設けた例である。
図５（ａ）乃至（ｃ）に示すように、本実施形態のフロアパネル構造の変形例として、各フロアパネルＳ１乃至Ｓ６及びダッシュパネル８に、ビード部５０の側面と平面部５２との境界部ａを含む境界領域ｃに、ビード部５０の両側面のほぼ全長に沿って、平面部５２よりさらに剛性が低くなるような形状及び大きさにされた溝部５８を設け、この溝部５８に制振材５４を塗布しても良い。
本変形例では、この溝部５８の剛性が平面部５２より低くされて、この溝部５８に振動エネルギが集中し易くされており、この溝部５８に制振材５４を塗布することにより、振動を大きく低減させることが出来るようになっている。
なお、溝部５８は、ビード部５０の片側面側のみに設けても良い。

次に、図６及び図７により、本実施形態によるフロアパネル構造の振動低減特性を説明する。図６（ａ）は、本実施形態によるフロアパネルの実験モデルを示す断面図であり、図６（ｂ）は、従来のフロアパネルの実験モデルを示す断面図である。これらの実験モデルは、上方から見て正方形状に配置した断面矩形の実験用のフレーム部材６０に、本実施形態による振動低減構造を有するパネル６２、及び、従来のパネル６４をそれぞれ設けたものである。ここで、パネル６２は、下方に突出して形成されたビード部５０がフレーム部材６０に接しないように直線状に延びるように配置され、制振材５４が、ビード部５０の側面と平面部５２とにより形成される境界部ａを含む境界領域ｃに、ビード部５０の両側面のほぼ全長に沿って貼付けられたパネルであり、パネル５４は、従来の全面がフラットなパネルで全面に制振材５４が貼付けられているパネルである。実験では、フロアパネルが取り付けられているフレーム部材６０の一部を加振器で４００Ｈｚ以下の周波数（ホワイトノイズ）の加振力を与えて、パネル面の音響放射パワーを測定した。

図７は、この実験により得られた、制振材５４の重量と音響放射パワーとの関係を示す線図である。
図７から明らかなように、本実施形態のパネル６２における音響放射パワーは、従来のパネル６４に対して、特に、２００乃至４００ｇの範囲で大幅に低減され、同じ音響放射パワーまで下げるために必要な制振材５４の重量は、例えば、８３ｄＢまで下げる必要があるとすると、従来のフラットなパネル５４では、約４００ｇの重量の制振材５４が必要となるのに対し、本実施形態のパネル６２では、その半分程度の約２００ｇの重量の制振材５４で済み、制振材５４の重量を大幅に削減することができる。また、本実施形態のパネル６２では、従来のパネル６４と同じ重量の制振材を設けた場合に、上述した振動低減構造により、音響放射パワーを大幅に低減することができる。

以上説明したように、本実施形態のフロアパネルによれば、少量の制振材５４で従来と同等の振動低減効果を得ることができ、制振材５４の使用量を大幅に低減して、車体の軽量化、コスト低減を図ることができる。反対に、同量の制振材５４で大きな振動低減効果を得ることも可能となる。

本発明の実施形態による車体のフロアパネル構造を備えた自動車のアンダボディを示す平面図である。 本実施形態のフロアパネル部Ｓ１を示す拡大平面図である。 図２のIII-III線に沿って見た断面図である。 本実施形態の車体のフロアパネルの制振材の配置の変形例を示すフロアパネル構造の断面図である。 本実施形態の振動低減構造にさらに溝部を設けた変形例を示すフロアパネル構造の断面図である。 本発明の実施形態による振動低減構造による振動低減効果を説明するための実験モデルを示す断面図である。 図７の実験モデルから得た実験結果を示す線図である。

符号の説明

２ フロントフロアパネル
４ センタフロアパネル
６ リアフロアパネル
８ ダッシュパネル
８ａ ダッシュロアパネル部
１０ フロントサイドフレーム
１２ サイドシル
１４ フロアサイドフレーム
１６ リアサイドフレーム
１８ Ｎｏ．１クロスメンバ
２０ Ｎｏ．２クロスメンバ
２２ サブクロスメンバ
２４ Ｎｏ．３クロスメンバ
２６ Ｎｏ．４クロスメンバ
４０ フロアトンネル部
４２ スペアタイヤハウス
４４ リアボディ
５０ ビード部
５２ 平面部
５４ 制振材
Ｓ１〜Ｓ６ フロアパネル部
ａ 境界部
ｃ 境界領域

Claims (5)

1. 車体のフレーム部材に接続して設けられたフロアパネルにより自動車のフロアを構成する車体のフロアパネル構造であって、
   上記フロアパネルは、上記フレーム部材に接しないように直線状に設けられたビード部と、このビード部の周囲に形成された平面部とを有し、このフロアパネルのビード部の両側面と平面部とによりそれぞれ形成される境界部が直線状に形成され、この境界部を含む境界領域であり且つ上記平面部の一部の領域に制振材が設けられ、
   この制振材及び上記境界領域であり且つ上記平面部の一部の領域の両者による剛性が、上記ビード部の剛性より低くなるように設定されていることを特徴とする車体のフロアパネル構造。
2. 車体のフレーム部材に接続して設けられたフロアパネルにより自動車のフロアを構成する車体のフロアパネル構造であって、
   上記フロアパネルは、上記フレーム部材に接しないように直線状に設けられたビード部と、このビード部の周囲に形成された平面部とを有し、このフロアパネルのビード部の両側面と平面部とによりそれぞれ形成される境界部が直線状に形成され、この境界部を含む境界領域に制振材が設けられ、
   この制振材及び上記境界領域の両者による剛性が、上記ビード部の剛性より低くなるように設定され、
   上記ビード部は、互いに接しないように且つ上記境界部が互いに平行になるように複数個設けられており、上記制振材は、各ビード部間に設けられた制振材が互いに接しないように設けられていることを特徴とする車体のフロアパネル構造。
3. 車体のフレーム部材に接続して設けられたフロアパネルにより自動車のフロアを構成する車体のフロアパネル構造であって、
   上記フロアパネルは、上記フレーム部材に接しないように直線状に設けられたビード部と、このビード部の周囲に形成された平面部とを有し、このフロアパネルのビード部の両側面と平面部とによりそれぞれ形成される境界部が直線状に形成され、この境界部を含む境界領域に制振材が設けられ、
   この制振材及び上記境界領域の両者による剛性が、上記ビード部の剛性より低くなるように設定され、
   上記制振材は、上記フレーム部材に接しないように設けられていることを特徴とする車体のフロアパネル構造。
4. 車体のフレーム部材に接続して設けられたフロアパネルにより自動車のフロアを構成する車体のフロアパネル構造であって、
   上記フロアパネルは、上記フレーム部材に接しないように直線状に設けられたビード部と、このビード部の周囲に形成された平面部とを有し、このフロアパネルのビード部の両側面と平面部とによりそれぞれ形成される境界部が直線状に形成され、この境界部を含む境界領域に制振材が設けられ、
   この制振材及び上記境界領域の両者による剛性が、上記ビード部の剛性より低くなるように設定され、
   上記制振材は、上記境界領域に、上記ビード部の両側面のほぼ全長に沿って連続して設けられていることを特徴とする車体のフロアパネル構造。
5. 上記制振材は、上記ビード部を跨いで互いに接しないように設けられている請求項１乃至４のいずれか１項に記載の車体のフロアパネル構造。

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