JP4167931B2

JP4167931B2 - 樹脂製フロアパネル構造

Info

Publication number: JP4167931B2
Application number: JP2003120242A
Authority: JP
Inventors: 一成播摩; 善博竹本; 孝信加村; 千絵福原; 孝宏栃岡
Original assignee: Mazda Motor Corp; Daikyo Nishikawa Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp; Daikyo Nishikawa Corp
Priority date: 2003-04-24
Filing date: 2003-04-24
Publication date: 2008-10-22
Anticipated expiration: 2023-04-24
Also published as: EP1470991A3; EP1470991B1; JP2004322830A; EP1470991A2; US20040262934A1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば自動車等の車両の床面に適用される樹脂製フロアパネル構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
周知のように、自動車等の車両のフロア（床面）は、従来、鋼板製のフロアパネルで構成されている。
しかしながら、近年では、燃費効率の一層の向上を図る等のために、より一層の車体の軽量化が求められており、かかる要請に応える一環として、車両のフロアについても、フロアパネル自体を樹脂製とすることで軽量化を図ることが試みられている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平２００１−１０５４２公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このように、フロアパネル自体を鋼板製のものに替えて樹脂製とすることにより、車両のフロア部分の軽量化を図ることができるのであるが、その反面、強度および剛性が低下するだけでなく、パネル自体が軽量になることに起因してその共振点が高くなり、フロア部分での振動および騒音の問題がより顕著なものとなるという問題もある。
【０００５】
かかる問題に対して、樹脂製フロアパネルの板厚を厚くして対処することが考えられるが、むやみに厚くすれば、重量増加や製造コストの上昇を招き、フロアパネルを樹脂製としたことによる利点が失われかねないという問題があった。
【０００６】
この発明は、上記技術的課題に鑑みてなされたもので、フロアパネルを樹脂製とした場合について、比較的簡単な構成で重量増加も招くことなく、フロア部分での振動を抑制できるようにすることを基本的な目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本願発明者等は、かかる目的達成のため、鋭意研究開発を進める中で、パネル材の剛性配分と振動発生の間には密接な関係があり、均一な剛性配分の下では振動が比較的発生し易く、剛性配分をできるだけ不均一にした場合には振動が比較的発生し難いことを見出した。これは、振動は一定の周期を有する波動現象であるので、振動材（この場合、パネル材）の剛性が均一であれば一定のリズムをとり易いが、剛性が不均一であれば節部と腹部が一定のリズムで生じ難くなることによるものであると推察される。
【０００８】
そこで、本願発明に係る樹脂製フロアパネル構造は、車両の床面に適用される樹脂製フロアパネル構造であって、上記フロアパネルには、スペアタイヤ収納部と複数の他の物品収納部とを含む複数の凹状の収納部が一体的に形成されており、これら複数の収納部および／または該収納部間に形成される縦壁部の寸法諸元が互いに異なるように設定することで、フロアパネルの剛性配分が不均一に設定され、且つ、高剛性部と低剛性部との間隔が不均一に設定されており、上記スペアタイヤ収納部と上記物品収納部の一つとを一体化して１つの凹状収納部が形成され、該凹状収納部の周縁の縦壁部は、収納部間を仕切る他の縦壁部と寸法諸元が互いに異なるように設定されている、ことを特徴としたものである。
【００１０】
また、この場合において、上記各収納部間の縦壁部が平面視で異なる線上に位置するように設定することで、高剛性部が不連続に設定されていることが好ましい。更に、上記各収納部について、対向する縦壁部どうしが互いに非平行となるように設定することで、高剛性部と低剛性部との間隔が不均一に設定されていることが、より好ましい。
【００１１】
また更に、以上の場合において、上記フロアパネルのベース面を曲面状に設定することで、当該フロアパネルの剛性を不均一に設定することもできる。
或いは、上記フロアパネルにビード部を設けることで、当該フロアパネルの剛性を不均一に設定するようにしても良い。
若しくは、上記フロアパネルを部分的に発泡部を有するように形成することで、当該フロアパネルの剛性を不均一に設定することも可能である。
【００１２】
また、上記スペアタイヤ収納部は、外周の基本形状が平面視で円弧状となるように設定されていても良い。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、例えば自動車等の車両の車体後部に設けられるトランクルームのフロアパネル構造に適用した場合を例にとって、添付図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、本発明の実施の形態に係る自動車のトランクルームを車体後方から見て概略的に示した説明図である。また、図２は、このトランクルームのフロア構造の基本構成を模式的に示す断面説明図である。
【００１５】
これらの図に示すように、上記トランクルームは、その床面（フロア）を構成するフロアパネルＦ（トランクフロア）に、スペアタイヤ（不図示）を収納するために凹状のスペアタイヤ収納部Ｓが形成されている。上記トランクフロアＦは、従来の鋼板製のものに替えて、合成樹脂材料を用いて一体成形されたものである。
尚、具体的には図示しなかったが、上記トランクフロアＦの車幅方向における両端部は、車体後部において前後方向に延びる左右一対のフレーム材（リヤサイドフレーム）に支持されている。また、前後の端部は、車幅方向に延びる前側フレーム及び後端フレームでそれぞれ支持されている。
【００１６】
また、上記トランクフロアＦの上方には、実質的に該トランクフロアＦの全体を覆うようにしてトランクボードＢが配設されている。このトランクボードＢも、合成樹脂材料を用いて一体成形されたものである。
尚、トランクルーム内の車体の左右側壁Ｗｃの比較的前側部分には、左右の後輪（不図示）の上方を覆う左右一対のホイールハウスＨｗが形成されている。
【００１７】
上記トランクボードＢの左右の側部は、より好ましくは、車体の左右側壁Ｗｃに対して気密に接しており、該トランクボードＢとトランクフロアＦとの間に形成された空間部Ａｆの密閉性を高め、フロア下方からの所謂ロードノイズやタイヤ音などの騒音を上記空間部Ａｆ内でできるだけ吸収し、室内側に騒音が伝わることを抑制し得るようになっている。
【００１８】
尚、上記トランクフロアＦ，トランクボードＢの合成樹脂材料としては、例えばポリプロピレン（ＰＰ）樹脂をベースとしたＦＲＰ（繊維強化プラスチック）材料などを用いることができる。また、かかる樹脂材料以外にも、例えば、ナイロン，ＡＢＳ，ＰＰＯ，ＰＢＴなど、他の樹脂材料で強化材を配合したものなど、種々の公知の材料が適用可能である。また、強化材としては、ガラス繊維やカーボン繊維等の繊維強化材に限られず、タルクやガラスビーズ等の強化材を用いることができる。成形方法としては、例えば射出成形法等の公知の方法が適用可能である。
【００１９】
上記トランクフロアＦのスペアタイヤ収納部Ｓは、図２から良く分かるように、スペアタイヤを載置させる底面部Ｓｂと、該底面部Ｓｂの周縁部からトランクフロアＦの平面的な基準面を成すベース面Ｆｂまで立ち上がる周縁壁部Ｓｗとで形成されている。
【００２０】
図３は上記トランクフロアＦの具体構成を示す平面説明図である。
この図に示すように、トランクフロアＦには、上記スペアタイヤ収納部Ｓ以外にも、種々の物品を収納し得る多数の物品収納部Ｅ１〜Ｅ５が一体的に設けられている。これら物品収納部Ｅ１〜Ｅ５は何れも、下方に窪むボックス状（凹状）に形成され、各々が仕切り壁部Ｄｗで仕切られている。上記物品収納部Ｅ１〜Ｅ５は、所謂、小物入れとして利用でき、例えば、ジャッキ及びジャッキハンドル，ホイールレンチ，牽引フック，救急箱などの物品が収納される。
【００２１】
上記スペアタイヤ収納部Ｓ及び物品収納部Ｅ１〜Ｅ５は、何れも凹状に形成されているので、トランクフロアＦ全体としては、その部分では剛性が非常に低く、一方、各収納部Ｓ，Ｅ１〜Ｅ５を仕切る仕切り壁部Ｄｗは剛性が高くなっている。
従って、このトランクフロアＦが振動する場合には、一般に、剛性の高い仕切り壁部Ｄｗが振動リズムの節部となり、剛性の低い凹状収納部Ｓ，Ｅ１〜Ｅ５が振動リズムの腹部となるものと考えられる。
【００２２】
本実施の形態では、上記多数の物品収納部Ｅ１〜Ｅ５は、その形状およびサイズが（つまり、二次元的および／または三次元的な寸法諸元が）不統一で、また、その位置や方位についても、できるだけランダムで無秩序なものとなるように設定されている。
【００２３】
これにより、何れの方向についても、仕切り壁部Ｄｗ等の高剛性部と凹状収納部Ｓ，Ｅ１〜Ｅ５等の低剛性部との間隔が不均一となるように設定することができる。尚、上記スペアタイヤ収納部Ｓについても、その周縁壁部Ｓｗは平面視で完全な円形ではなく、また、その位置についても、トランクフロアＦの中央ではなく、片側（図３における右側）に偏った範囲に設定されている。
【００２４】
このように、トランクフロアＦに一体的に設けられる凹状の収納部Ｅ１〜Ｅ５について、その形状およびサイズが不統一で、また、その位置や方位もできるだけランダムで無秩序なものとなるように設定したことにより、トランクフロアＦの剛性配分が二次元的および／または三次元的に不均一なものとなり、広い範囲でトランクフロアＦが振動を起こし騒音が助長されることを抑制できるのである。
【００２５】
また、仕切り壁部Ｄｗ等の高剛性部と凹状収納部Ｓ，Ｅ１〜Ｅ５等の低剛性部との間隔が不均一となるように設定したことで、節部と腹部が一定のリズムで生じることを防ぎ、トランクフロアＦの振動を抑制することができる。
【００２６】
すなわち、トランクフロアＦを樹脂製とすることで軽量化を達成した上で、当該トランクフロアＦの振動を抑制して騒音防止を行うことが可能になる。しかも、コスト上昇や重量増加を特に招くことなく、フロアパネルの成形のみによってフロア剛性の設定を行うことができる。
【００２７】
トランクフロアＦの剛性配分を不均一とする設定は、種々の方法により、実現可能で、また不均一性をより一層高めることもできる。
例えば、物品収納部Ｅ１〜Ｅ５の形状が仮に類似であっても、その寸法諸元（つまり、長さや幅等の二次元的な寸法および／または深さ等の三次元的な寸法）を互いに異なるように設定することにより、更には、各収納部間の仕切り壁部Ｄｗの寸法諸元（つまり、壁厚等の二次元的な寸法および／または深さや傾斜等の三次元的な寸法）を互いに異なるように設定することにより、トランクフロアＦの剛性配分を二次元的および／または三次元的に不均一とすることができる。
【００２８】
また、図３に示されるように、上記各収納部Ｓ，Ｅ１〜Ｅ５間の仕切り壁部Ｄｗが平面視で異なる線上に位置するように、つまり、一定の直線や曲線上に並ばないように、設定することで、高剛性部が不連続となるように設定し、トランクフロアＦの剛性配分を不均一なものとすることもできる。
更に、図３に示されるように、上記各収納部Ｓ，Ｅ１〜Ｅ５について、対向する縦壁部Ｄｗどうしが実質的に互いに非平行となるように設定することにより、フロアパネルの高剛性部と低剛性部との間隔を不均一に設定することもできる。これらの場合においても、コスト上昇や重量増加を特に招くことなく、トランクフロアＦの成形のみによって、つまり、トランクフロアＦの成形型の上記縦壁部Ｄｗに対応する部分を好適に設計するだけの比較的簡単な手段で、フロア剛性の設定を行うことができる。
【００２９】
また更に、図３に示されるように、トランクフロアＦに一体的に形成された凹状のスペアタイヤ収納部Ｓについて、その外周（つまり、周縁壁部Ｓｗ）の基本形状が、平面視で円弧状となるように設定することにより、トランクフロアＦの成形型の上記スペアタイヤ収納部Ｓに対応する部分を好適に設計するだけの比較的簡単な手段で、トランクフロアＦの剛性配分を不均一に設定し、広い範囲でフロアパネルが振動を起こし騒音が助長されることを抑制できる。
この場合、前述のように、上記スペアタイヤ収納部Ｓの周縁壁部Ｓｗは平面視で完全な円形ではなく、また、その位置についても、トランクフロアＦの中央ではなく、片側（図３における右側）に偏った範囲に設定されており、トランクフロアＦの剛性配分はより不均一なものとなっている。
【００３０】
また更に、トランクフロアＦにビード部を設けることで、非常に簡単な構成で、当該トランクフロアＦの剛性を不均一に設定することもできる。この場合、ビードの設ける位置や方向、或いはビード幅を変えるなど、種々の面に様々なビード部を設定することが可能で、フロア剛性の設定に関して高い自由度が得られる。また、ビード部を設けることによってトランクフロアＦ全体としての剛性向上を図ることができ、しかも、フロア剛性の設定も同時に行うことができる。
【００３１】
或いは、トランクフロアＦを成形するに際して、部分的に発泡部を有するように成形することで、当該トランクフロアＦの剛性を不均一に設定することも可能である。
この場合、発泡部を部分的に設けることによってトランクフロアＦ全体としての剛性向上を図ることができ、しかも、フロア剛性の設定も同時に行うことができる。
【００３２】
また、トランクフロアの少なくともベース面を曲面状とすることにより、トランクフロアの剛性を不均一に設定することもできる。
図４は本実施の形態の一変形例に係るトランクフロアＦ１の概略構成を示す斜視図、また、図５は図４におけるＹ５−Ｙ５線に沿った断面説明図である。
【００３３】
これの図に示すように、この変形例では、トランクフロアＦ１の少なくともベース面Ｆｂ１が曲面状に形成されている。この曲面状のベース面Ｆｂ１は、より好ましくは、曲面の曲率が部分的に様々に異なるように設定されている。従って、何れの方向においても、トランクフロアＦの剛性配分が二次元的および／または三次元的に不均一なものとなっている。
【００３４】
この場合においても、コスト上昇や重量増加を特に招くことなく、トランクフロアＦ１の成形のみによって、つまり、トランクフロアＦ１の成形型の比較的簡単な設定によってフロア剛性の設定を行うことができる。また、ベース面Ｆｂ１を曲面状とすることによってトランクフロアＦ１全体としての剛性向上を図ることができ、しかも、フロア剛性の設定も同時に行うことができるのである。
【００３５】
ところで、トランクフロアＦ，Ｆ１のスペアタイヤ収納部Ｓ内にスペアタイヤ（不図示）が収納されている場合について、トランクフロアが振動するとこれに伴ってスペアタイヤも振動するが、スペアタイヤはそれ自体の質量に応じて一定の固有振動数を有しており、特定の周波数帯域の振動が生じた場合には、振幅が大きくなって揺動する。
一方、車両のアイドリング時には、アイドリングに伴う振動の周波数が車体の固有振動数に基づいた特定の周波数帯域と重なった場合には、非常に耳障りな「こもり音」（アイドルこもり音）が発生することが知られている。
【００３６】
そこで、トランクフロアの剛性の設定を行うに際して、収納されたスペアタイヤの揺動に伴う振動が、車両のアイドリングに伴う振動と逆相となるように、フロア剛性を設定することにより、車両のアイドリングに伴う振動を抑制し騒音の低減を図ることができる。
すなわち、フロアパネルを樹脂製とすることで軽量化を達成し、しかも車両のアイドリングに伴う振動の抑制および騒音の低減を図ることができるのである。
【００３７】
尚、本発明は、以上の実施態様に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、種々の改良あるいは設計上の変更が可能であることは言うまでもない。
【００３８】
【発明の効果】
本願請求項１の発明によれば、フロアパネルの剛性配分が不均一に設定されていることにより、広い範囲でフロアパネルが振動を起こし騒音が助長されることを抑制できる。また、高剛性部と低剛性部との間隔が不均一に設定されていることにより、節部と腹部が一定のリズムで生じることを防ぎ、フロアパネルの振動を抑制できる。すなわち、フロアパネルを樹脂製とすることで軽量化を達成し、しかもフロアパネルの振動を抑制して騒音防止を行うことが可能になる。
特に、フロアパネルの剛性を不均一とする設定を、フロアパネルにスペアタイヤ収納部と複数の他の物品収納部を含む複数の凹状の収納部を一体的に形成し、これら複数の収納部および該収納部間に形成される縦壁部の寸法諸元が互いに異なるように設定することで行うので、コスト上昇や重量増加を特に招くことなく、フロアパネルの成形のみによってフロア剛性の設定を行うことができる。
【００４０】
更に、本願請求項２の発明によれば、基本的には上記請求項１の発明と同様の効果を奏することができる。特に、上記各収納部間の縦壁部が平面視で異なる線上に位置するように設定することで、高剛性部が不連続となるように設定するので、フロアパネル成形型の上記縦壁部に対応する部分を好適に設計するだけの比較的簡単な手段で、フロアパネルの剛性を不均一とする設定を行うことができる。
【００４１】
また更に、本願請求項３の発明によれば、基本的には上記請求項１又は２の発明と同様の効果を奏することができる。特に、上記各収納部について、対向する縦壁部どうしが互いに非平行となるように設定することにより、フロアパネル成形型の上記縦壁部に対応する部分を好適に設計するだけの比較的簡単な手段で、フロアパネルの高剛性部と低剛性部との間隔を不均一に設定することができる。
【００４２】
また更に、本願請求項４の発明によれば、基本的には上記請求項１〜３の発明の何れか一と同様の効果を奏することができる。特に、フロアパネルのベース面を曲面状に設定することで、当該フロアパネルの剛性を不均一に設定するので、フロアパネル成形型の上記ベース面に対応する部分を好適に設計するだけの比較的簡単な手段で、フロア剛性の設定をよりきめ細かく行うことができる。
【００４３】
また更に、本願請求項５の発明によれば、基本的には上記請求項１の発明と同様の効果を奏することができる。特に、フロアパネルにビード部を設けることで、当該フロアパネルの剛性を不均一に設定するので、簡単な構成でフロア剛性の設定を行うことができる。
【００４４】
また更に、本願請求項６の発明によれば、基本的には上記請求項１の発明と同様の効果を奏することができる。特に、フロアパネルを部分的に発泡部を有するように形成することで、当該フロアパネルの剛性を不均一に設定するので、フロアパネルの剛性を確保した上で、フロア剛性の設定を行うことができる。
【００４５】
また更に、本願請求項７の発明によれば、基本的には上記請求項１の発明と同様の効果を奏することができる。特に、フロアパネルに一体的に形成された凹状のスペアタイヤ収納部について、その外周の基本形状が平面視で円弧状となるように設定されているので、フロアパネル成形型の上記スペアタイヤ収納部に対応する部分を好適に設計するだけの比較的簡単な手段で、フロアパネルの剛性配分を不均一に設定し、広い範囲でフロアパネルが振動を起こし騒音が助長されることを抑制できる。すなわち、フロアパネルを樹脂製とすることで軽量化を達成し、しかもフロアパネルの振動を抑制して騒音防止を行うことが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る自動車のトランクルームを車体後方から見て概略的に示した説明図である。
【図２】上記トランクルームのフロア構造の基本構成を模式的に示す断面説明図である。
【図３】上記トランクルームのトランクフロアの具体構成を示す平面説明図である。
【図４】上記実施の形態の一変形例に係るトランクフロアの概略構成を示す斜視図である。
【図５】図４におけるＹ５−Ｙ５線に沿った断面説明図である。
【符号の説明】
Ｄｗ…仕切り壁部
Ｅ１〜Ｅ５…物品収納部
Ｆ，Ｆ１…トランクフロア（フロアパネル）
Ｆｂ，Ｆｂ１…（トランクフロアの）ベース面
Ｓ…スペアタイヤ収納部
Ｓｂ…底面部
Ｓｗ…周縁壁部

Claims

車両の床面に適用される樹脂製フロアパネル構造であって、
上記フロアパネルには、スペアタイヤ収納部と複数の他の物品収納部とを含む複数の凹状の収納部が一体的に形成されており、これら複数の収納部および／または該収納部間に形成される縦壁部の寸法諸元が互いに異なるように設定することで、フロアパネルの剛性配分が不均一に設定され、且つ、高剛性部と低剛性部との間隔が不均一に設定されており、
上記スペアタイヤ収納部と上記物品収納部の一つとを一体化して１つの凹状収納部が形成され、該凹状収納部の周縁の縦壁部は、収納部間を仕切る他の縦壁部と寸法諸元が互いに異なるように設定されている、
ことを特徴とする樹脂製フロアパネル構造。
請求項１記載の樹脂製フロアパネル構造において、
上記各収納部間の縦壁部が平面視で異なる線上に位置するように設定することで、高剛性部が不連続に設定されていることを特徴とする樹脂製フロアパネル構造。
請求項１又は２に記載の樹脂製フロアパネル構造において、
上記各収納部について、対向する縦壁部どうしが互いに非平行となるように設定することで、高剛性部と低剛性部との間隔が不均一に設定されていることを特徴とする樹脂製フロアパネル構造。
請求項１〜３の何れか一に記載の樹脂製フロアパネル構造において、
上記フロアパネルのベース面を曲面状に設定することで、当該フロアパネルの剛性が不均一に設定されていることを特徴とする樹脂製フロアパネル構造。
請求項１記載の樹脂製フロアパネル構造において、
上記フロアパネルにビード部を設けることで、当該フロアパネルの剛性が不均一に設定されていることを特徴とする樹脂製フロアパネル構造。
請求項１記載の樹脂製フロアパネル構造において、
上記フロアパネルを部分的に発泡部を有するように形成することで、当該フロアパネルの剛性が不均一に設定されていることを特徴とする樹脂製フロアパネル構造。
請求項１記載の樹脂製フロアパネル構造において、
上記スペアタイヤ収納部は、外周の基本形状が平面視で円弧状となるように設定されていることを特徴とする樹脂製フロアパネル構造。